Tính toán thiết kế hệ thống quản lý chất thải rắn tại nguồn

Chương 4 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG QUẢN LÝ CHẤT THẢI RẮN TẠI NGUỒN 4.1 XÁC ĐỊNH SỐ THÙNG CHỨA RÁC CỦA HỘ GIA ĐÌNH Dân số năm 2009 của quận Bình Thạnh là 477517 người. Giả sử mỗi hộ gia đình có 5 người. Số hộ gia đình của quận: N = = 95503 (hộ) Bảng 4.1 Khối lượng và thể tích của từng thành phần rác sinh hoạt phát sinh từ hộ gia đình Thành phần Tỷ lệ % về khối lượng KLR (kg/m3) Độ ẩm (%) Khối lượng ướt (kg) Khối lượng khô (kg) Khối lượng nước (kg) Thể tích chất thải (m3) Khoảng dao động Đặc trưng Thực phẩm 61 – 96,6 79,17 290 70 79,17 23,75 55,42 0,27 Giấy 1 – 19,7 5,18 89 6 5,18 4,87 0,31 0,06 Carton 0 – 4,6 0,18 50 5 0,18 0,17 0,01 0,00 Nilon, nhựa 0 – 46,6 8,89 65 2 8,89 8,71 0,18 0,14 Vải 0 – 14,2 0,98 65 10 0,98 0,88 0,10 0,02 Gỗ 0 – 7,2 0,66 237 20 0,66 0,53 0,13 0,00 Cao su cứng 0 – 2,8 0,13 130 2 0,13 0,13 0,00 0,00 Thủy tinh 0 – 25 1,94 196 2 1,94 1,90 0,04 0,01 Lon đồ hộp 0 – 10,2 1,05 89 3 1,05 1,02 0,03 0,01 K/loại màu 0 – 3,3 0,36 320 3 0,36 0,35 0,01 0,00 Khác 0 – 10,5 1,46 - - 1,46 1,46 0,00 0,00 Tổng cộng 100,00 100,00 43,77 56,23 0,51 Nguồn: CENTIMA, 2002. Khối lượng riêng của rác phát sinh từ hộ gia đình: = 196,08 (kg/m3) Hệ số hữu ích của thiết bị lưu trữ rác tại hộ gia đình: f = 90%. Tần suất thu gom rác: 1 lần/ngày. Khối lượng rác phát sinh từ hộ gia đình của quận năm 2009 là: 238,76 tấn/ngày = 238760 kg/ngày. Lượng rác phát sinh của 1 hộ trong 1 ngày: m = = 2,5 (kg/hộ) Thể tích thùng lưu trữ tại hộ gia đình: V = = 14 (lít) Bảng 4.2 Thống kê khối lượng rác phát sinh và thể tích thùng chứa tại mỗi hộ gia đình Năm Lượng rác (kg/ngày) Dân số (người) Số hộ (hộ) Khối lượng rác phát sinh tại mỗi hộ (kg/ngày) Thể tích thùng rác (lít) 2009 238760 477517 95503 2,5 14 2010 242820 485635 97127 2,5 14 2011 246950 493891 98778 2,5 14 2012 251140 502287 100457 2,5 14 2013 255410 510826 102165 2,5 14 2014 259760 519510 103902 2,5 14 2015 264170 528342 105668 2,5 14 2016 268660 537323 107465 2,5 14 2017 273230 546458 109292 2,5 14 2018 277870 555748 111150 2,5 14 2019 282600 565195 113039 2,5 14 2020 287400 574804 114961 2,5 14 2021 292290 584575 116915 2,5 14 2022 297260 594513 118903 2,5 14 2023 302310 604620 120924 2,5 14 2024 307450 614898 122980 2,5 14 2025 312680 625352 125070 2,5 14 2026 317990 635983 127197 2,5 14 2027 323400 646794 129359 2,5 14 2028 328900 657790 131558 2,5 14 2029 334490 668972 133794 2,5 14 2030 340170 680345 136069 2,5 14 Theo chương 2, giả sử tốc độ phát sinh rác sinh hoạt từ hộ gia đình trên địa bàn quận Bình Thạnh không thay đổi theo thời gian là 0,5 kg/ng.ngđ và lượng rác phát sinh tỷ lệ thuận với tốc độ gia tăng dân số nên khối lượng rác phát sinh tại mỗi hộ gia đình qua các năm là như nhau: 2,5 kg/ngày. Thời gian sử dụng thùng là 5 năm. Bảng 4.3 Thống kê số thùng chứa cần đầu tư cho các hộ gia đình trên địa bàn quận Bình Thạnh Năm Dân số (người) Số hộ (hộ) Số thùng (thùng) Số thùng cần đầu tư (thùng) Thể tích thùng rác (lít) 2009 477517 95503 95503 95503 14 2010 485635 97127 97127 1624 14 2011 493891 98778 98778 1651 14 2012 502287 100457 100457 1679 14 2013 510826 102165 102165 1708 14 2014 519510 103902 103902 97240 14 2015 528342 105668 105668 3390 14 2016 537323 107465 107465 3448 14 2017 546458 109292 109292 3506 14 2018 555748 111150 111150 3566 14 2019 565195 113039 113039 99129 14 2020 574804 114961 114961 5312 14 2021 584575 116915 116915 5402 14 2022 594513 118903 118903 5494 14 2023 604620 120924 120924 5587 14 2024 614898 122980 122980 101185 14 2025 625352 125070 125070 7402 14 2026 635983 127197 127197 7529 14 2027 646794 129359 129359 7656 14 2028 657790 131558 131558 7786 14 2029 668972 133794 133794 103421 14 2030 680345 136069 136069 9677 14 Theo tính toán cần đầu tư cho mỗi hộ gia đình một thùng 14 lít, nhưng do trong thực tế có thể có những ngày lượng rác phát sinh vượt quá sức chứa của thùng. Vì vậy, đầu tư thùng 20 lít cho mỗi hộ gia đình nhằm đảm bảo tính an toàn trong việc lưu trữ. 4.2 XÁC ĐỊNH SỐ THÙNG CHỨA RÁC TẠI CÁC KHU THƯƠNG MẠI Giả sử mẫu chất thải rắn sinh hoạt phát sinh từ khu thương mại có khối lượng 100kg. Bảng 4.4 Khối lượng và thể tích của từng thành phần rác sinh hoạt phát sinh từ khu thương mại Thành phần Tỷ lệ % về khối lượng KLR (kg/m3) Độ ẩm (%) Khối lượng ướt (kg) Khối lượng khô (kg) Khối lượng nước (kg) Thể tích chất thải (m3) Khoảng dao động Đặc trưng Thực phẩm 20,2 – 100 82,0 290 70 82,0 24,6 57,4 0,28 Giấy 0 – 11,4 3,8 89 6 3,8 3,6 0,2 0,04 Carton 0 – 4,9 0,5 50 5 0,5 0,5 0,0 0,01 Nilon, nhựa 0 – 46,6 5,6 65 2 5,6 5,5 0,1 0,09 Vải 1 – 58,1 3,3 65 10 3,3 3,0 0,3 0,05 Gỗ 0 – 7,2 0,0 237 20 0,0 0,0 0,0 0,00 Cao su cứng 0 – 2,8 0,5 130 2 0,5 0,5 0,0 0,00 Thủy tinh 0 – 25 0,9 196 2 0,9 0,9 0,0 0,00 Lon đồ hộp 0 – 10,2 1,4 89 3 1,4 1,4 0,0 0,02 K/loại màu 0 – 3,3 0,0 320 3 0,0 0,0 0,0 0,00 Khác 0 – 25,8 2,0 - - 2,0 2,0 0,0 0,00 Tổng cộng 100,0 100,0 41,8 58,2 0,50 Nguồn: CENTIMA, 2002. Khối lượng riêng của rác phát sinh từ khu thương mại: = 200 (kg/m3) Hệ số hữu ích của thiết bị lưu trữ rác tại các khu thương mại: f = 90%. Tần suất thu gom rác: 1 lần/ngày. Khối lượng rác phát sinh từ các khu thương mại của quận năm 2009 là: 57,30 tấn/ngày = 57300 kg/ngày. Thể tích rác của khu thương mại trong 1 ngày: (lít) Chọn thùng có thể tích là 50L, có nắp đậy è số thùng = (thùng) Chọn thời gian sử dụng thùng là 5 năm. Bảng 4.5 Thống kê số thùng 50L cần cung cấp cho các khu thương mại Năm Khối lượng rác (kg/ngày) Thể tích (lít) Số thùng (thùng) Số thùng đầu tư 2009 57300 286500 6367 6367 2010 57310 286550 6368 1 2011 57320 286600 6369 1 2012 57330 286650 6370 1 2013 57340 286700 6371 1 2014 57350 286750 6372 6368 2015 57360 286800 6373 2 2016 57370 286850 6374 2 2017 57380 286900 6376 2 2018 57390 286950 6377 2 2019 57400 287000 6378 6369 2020 57410 287050 6379 3 2021 57420 287100 6380 3 2022 57430 287150 6381 3 2023 57440 287200 6382 3 2024 57450 287250 6383 6370 2025 57460 287300 6384 4 2026 57470 287350 6386 4 2027 57480 287400 6387 4 2028 57490 287450 6388 4 2029 57500 287500 6389 6371 2030 57510 287550 6390 6 4.3 XÁC ĐỊNH SỐ THÙNG CHỨA RÁC TẠI CÁC TRƯỜNG HỌC Giả sử mẫu chất thải rắn sinh hoạt phát sinh từ trường học có khối lượng 100kg. Bảng 4.6 Khối lượng và thể tích của từng thành phần rác sinh hoạt phát sinh từ các trường học Thành phần Tỷ lệ % về khối lượng KLR (kg/m3) Độ ẩm (%) Khối lượng ướt (kg) Khối lượng khô (kg) Khối lượng nước (kg) Thể tích chất thải (m3) Khoảng dao động Đặc trưng Thực phẩm 23,5 – 75,8 43,9 290 70 43,9 13,2 30,7 0,15 Giấy 1,5 – 27,5 10,5 89 6 10,5 9,9 0,6 0,12 Carton 0,0 0,0 50 5 0,0 0,0 0,0 0,00 Nilon, nhựa 12,0 – 53,1 31,6 65 2 31,6 31,0 0,6 0,49 Vải 1,0 – 3,8 1,6 65 10 1,6 1,4 0,2 0,02 Gỗ 0 – 20,2 6,7 237 20 6,7 5,4 1,3 0,03 Cao su cứng 0 – 2,9 0,4 130 2 0,4 0,4 0,0 0,00 Thủy tinh 1,3 – 2,5 1,5 196 2 1,5 1,5 0,0 0,01 Lon đồ hộp 0 – 4,0 1,5 89 3 1,5 1,5 0,0 0,02 K/loại màu 0,0 0,0 320 3 0,0 0,0 0,0 0,00 Khác 1,0 – 2,0 1,3 - - 1,3 1,3 0,0 0,00 Tổng cộng 100,0 100,0 65,4 34,6 0,84 Nguồn: CENTIMA, 2002. Khối lượng riêng của rác phát sinh từ trường học: = 119,05 (kg/m3) Hệ số hữu ích của thiết bị lưu trữ rác tại các trường học: f = 90%. Tần suất thu gom rác: 1 lần/ngày. Khối lượng rác phát sinh từ các trường học của quận năm 2009 là: 19,1 tấn/ngày = 19100 kg/ngày. Thể tích rác của trường học trong 1 ngày: (lít) Chọn thùng có thể tích là 50L, có nắp đậy è số thùng = (thùng) Chọn thời gian sử dụng thùng là 5 năm. Bảng 4.7 Thống kê số thùng 50L cần cung cấp cho các trường học Năm Khối lượng rác (kg/ngày) Thể tích (lít) Số thùng (thùng) Số thùng đầu tư 2009 19100 160437 3565 3565 2010 19430 163209 3627 62 2011 19760 165981 3688 62 2012 20090 168753 3750 62 2013 20430 171609 3814 63 2014 20780 174549 3879 3631 2015 21130 177488 3944 127 2016 21490 180512 4011 129 2017 21860 183620 4080 131 2018 22230 186728 4150 133 2019 22610 189920 4220 3702 2020 22990 193112 4291 198 2021 23380 196388 4364 202 2022 23780 199748 4439 205 2023 24180 203108 4514 207 2024 24600 206636 4592 3780 2025 25010 210080 4668 274 2026 25440 213692 4749 282 2027 25870 217304 4829 286 2028 26310 221000 4911 289 2029 26760 224780 4995 3864 2030 27210 228559 5079 358 4.4 XÁC ĐỊNH SỐ THÙNG CHỨA RÁC TẠI CÁC CƠ QUAN Giả sử mẫu chất thải rắn sinh hoạt phát sinh từ các cơ quan có khối lượng 100kg. Bảng 4.8 Khối lượng và thể tích của từng thành phần rác sinh hoạt phát sinh từ các cơ quan Thành phần Tỷ lệ % về khối lượng KLR (kg/m3) Độ ẩm (%) Khối lượng ướt (kg) Khối lượng khô (kg) Khối lượng nước (kg) Thể tích chất thải (m3) Khoảng dao động Đặc trưng Thực phẩm 23,5 – 75,8 43,9 290 70 43,9 13,2 30,7 0,15 Giấy 1,5 – 27,5 10,5 89 6 10,5 9,9 0,6 0,12 Carton 0,0 0,0 50 5 0,0 0,0 0,0 0,00 Nilon, nhựa 12,0 – 53,1 31,6 65 2 31,6 31,0 0,6 0,49 Vải 1,0 – 3,8 1,6 65 10 1,6 1,4 0,2 0,02 Gỗ 0 – 20,2 6,7 237 20 6,7 5,4 1,3 0,03 Cao su cứng 0 – 2,9 0,4 130 2 0,4 0,4 0,0 0,00 Thủy tinh 1,3 – 2,5 1,5 196 2 1,5 1,5 0,0 0,01 Lon đồ hộp 0 – 4,0 1,5 89 3 1,5 1,5 0,0 0,02 K/loại màu 0,0 0,0 320 3 0,0 0,0 0,0 0,00 Khác 1,0 – 2,0 1,3 - - 1,3 1,3 0,0 0,00 Tổng cộng 100,0 100,0 65,4 34,6 0,84 Nguồn: CENTIMA, 2002. Khối lượng riêng của rác phát sinh từ các cơ quan: = 119,05 (kg/m3) Hệ số hữu ích của thiết bị lưu trữ rác tại các cơ quan: f = 90%. Tần suất thu gom rác: 1 lần/ngày. Khối lượng rác phát sinh từ các cơ quan của quận năm 2009 là: 28,65 tấn/ngày = 28650 kg/ngày. Thể tích rác của cơ quan trong 1 ngày (lít) Chọn thùng có thể tích là 50L, có nắp đậy è số thùng = (thùng) Chọn thời gian sử dụng thùng là 5 năm. Bảng 4.9 Thống kê số thùng 50L cần cung cấp cho các cơ quan Năm Khối lượng rác (kg/ngày) Thể tích (lít) Số thùng (thùng) Số thùng đầu tư 2009 28650 240655 5348 5348 2010 29140 244771 5439 91 2011 29630 248887 5531 91 2012 30140 253171 5626 95 2013 30650 257455 5721 95 2014 31170 261823 5818 5445 2015 31700 266275 5917 190 2016 32240 270811 6018 192 2017 32790 275430 6121 198 2018 33340 280050 6223 198 2019 33910 284838 6330 5551 2020 34490 289710 6438 299 2021 35070 294582 6546 301 2022 35670 299622 6658 310 2023 36280 304746 6772 312 2024 36890 309870 6886 5665 2025 37520 315162 7004 416 2026 38160 320538 7123 420 2027 38810 325997 7244 431 2028 39470 331541 7368 435 2029 40140 337169 7493 5790 2030 40820 342881 7620 543