Hướng dẫn vận hành bãi chôn lấp chất thải rắn

Có ba quy trình vận hành cơ bản, mỗi quy trình có thể thay đổi phụ thuộc vào hai phương pháp chôn lấp cơ bản (phương pháp đào rãnh và phương pháp trải trên bề mặt), đó là: 1) chuẩn bị nơi chôn lấp, 2) xe vận chuyển rác đến và đổ rác xuống, 3) che phủ chất thải và đầm nén.

Trình tự và phương pháp vận hành một bãi chôn lấp hợp vệ sinh bị chi phối bởi một số nhân tố cụ thể ở mỗi bãi chôn lấp. Một số nhân tố quan trọng nhất gồm đặc điểm tự nhiên của vị trí bãi chôn lấp, loại chất thải được chôn lấp và tốc độ tiếp nhận rác.

Sự khác nhau cơ bản giữa hai phương pháp chôn lấp là: Phương pháp đào rãnh yêu cầu phải chuẩn bị một hố đào và như vậy diện tích chôn lấp bị giới hạn giữa hai thành bên. Ngược lại, phương pháp trải trên bề mặt không phải chuẩn bị mặt bằng trên quy mô lớn. Theo lý thuyết, chiều rộng diện tích làm việc trong phương pháp chôn lấp trải trên bề mặt là không có giới hạn. Đôi khi, có những bãi chôn lấp dùng cả hai phương pháp, phụ thuộc vào từng điều kiện cụ thể. Ví dụ, hoạt động chôn lấp ban đầu có thể là đào hố và sau đó phương pháp chôn lấp trải trên bề mặt có thể được sử dụng để tiếp tục chôn lấp trên mặt hố đào. Ngoài hai phương pháp chôn lấp cơ bản trên còn có các phương pháp cải tiến khác như phương pháp độ dốc tăng dần, phương pháp đào hố liên tục và phương pháp xẻ nhỏ và che phủ.

Phương pháp chôn lấp trải trên bề mặt

Phương pháp chôn lấp trải trên bề mặt thường được sử dụng ở những vùng trũng tự nhiên, trên những mặt bằng đã được chuẩn bị sẵn. Mặt bằng nằm dưới làm đáy có thể là đất tự nhiên, hoặc là một mặt đất bằng đã được chuẩn bị các lớp lót đáy hoặc là đất đã đầm nén kỹ hoặc những lớp đất bổ sung thêm. Việc sử dụng loại lót đáy nào phụ thuộc vào các quy định của địa phương và những yêu cầu thiết kế. Phương pháp chôn lấp trải trên bề mặt thường sử dụng đất hiệu quả hơn phương pháp đào rãnh. Ngược lại, cácbãi chôn lấp sử dụng phương pháp trải trên bề mặt cần bổ sung thêm đất để làm các lớp lót và che phủ.

Bề dày của lớp đất che phủ và thời gian tiếp xúc

Lưu trữ đất để che phủ và phương pháp sử dụng đất phải được thực hiện sao cho lớp che phủ không bị hư hỏng. Những mục tiêu đó có thể đạt được bằng cách lưu trữ vật liệu che phủ trên mặt trên của ô chôn lấp hay bên cạnh mặt làm việc. Khi thực hiện che phủ, máy trải vật liệu chỉ nên di chuyển phía trên lớp che phủ. Thiết bị đó không nên di chuyển xuyên qua rác thải rồi mới đi lên lớp che phủ mới vì nó có xu hướng mang rác lên trên lớp che phủ. Các loại bánh xe nên được làm sạch rác trước khi được sử dụng hay trước khi đầm nén chất thải.

Máy cào và máy xúc là những thiết bị được sử dụng nhiều nhất cho việc thực hiện che phủ. Máy càođược sử dụng để giảm một bước trong quy trình che phủ, không phải tiến hành hai bước.Máy xúc cũng có thể được sử dụng thường xuyên để che phủ chất thải. Tuy nhiên, sử dụng máy xúc đòi hỏi phải thêm san bằng và đầm nén đất. Cho dùlà phương pháp chôn lấp nào thì lớp che phủ cũng nên được đầm nén và làm bằng phẳng. Thông thường chỉ cần một loại máy thích hợp đầm nénhai lần là lớp đất che phủ hàng ngày đạt đủ độ nén.

Mục đích chính sử dụng lớp che phủ hàng ngày là kiểm soát các tác nhân gây bệnh, mùi hôi, không cho thấm nướcvà ở một mức độ nào đó còn phòng tránh hỏa hoạn. Chất thải rắn nên được đầm nén trước che phủ hàng ngày. Việc đầm nén rác sẽ làm bằng phẳng diện tích chôn rác và tạo điều kiện thuận lợi cho việc che phủ và dĩ nhiên là vận hành cũng trở nên dễ dàng hơn nhờ mặt bằng phẳng. Nếu sử dụng đất làm vật liệu che phủ thì bề dày đất đầm nén tối thiểu là 15 cm. Chiều dày này có thể vượt quá 15 cm nếu độ sâu của lớp che phủ sâu hơn để có thể che phủ toàn bộ khối rác. Lớp che phủ phải được tiến hành ở mặt trên và ở cạnh bên ô chôn lấp rác như một bước tiếp theo quá trình tạo thành ô chôn lấp. Quá trình che phủ này giúp kiểm soát rác không bị cuốn đi bởi gió. Kinh nghiệm cho thấy những vật liệu khác cũng có thể sử dụng cho che phủ rác một cách an toàn như: rác vườn đã phân hủy thành compost hoặc mới phân hủy một phần, rác thải xây dựng, đất bùn nạo vét từ lòng sông và một số các vật liệu khác…

Lớp đất che phủ trung gian phần nào đó có chức năng tương tự như lớp che phủ hàng ngày. Tuy nhiên, lớp che phủ trung gian tiếp xúc với mưa gió trong thời gian dài hơn lớp che phủ hàng ngày. Lớp che phủ trung gian có thể là mặt bằng tạm thời cho phương tiện lưu thông. Trên thực tế, người ta đề nghị phương tiện lưu thông trên bề mặt lớp phủ trung gian để tiếp tục quá trình đầm nén. Độ sâu lớp phủ trung gian đã đầm nén tối thiểu là 30 cm. Lớp che phủ này nên đặt trên mặt tầng rác càng sớm càng tốt.

Những diện tích chôn lấp đã hoàn thành nên được che phủ với lớp đất cuối cùng càng sớm càng tốt. Nhìn chung, bề dày lớp che phủ cuối cùng được đề nghị tối thiểu là 60 cm. Độ sâu và loại đất sử dụng và yêu cầu tỉ lệ đầm nén tùy thuộc vào thiết kế và vận hành bãi chôn lấp. Lớp che phủ cuối cùng nên được đầm nén để giữ cho đất càng ít thấm càng tốt. Nên phủ thêm một lớp đất mặt lên lớp che phủ cuối cùng. Sau đó nên trồng cây, phủ rơm, bón phân và điều chỉnh pH ngay sau khi che phủ cuối cùng. Đất dùng làm lớp che phủ cuối cùng không nên được sử dụng khi chúng quá ướt. Một lượng đất nhất định nên được dự trữ sau khi hoàn thành ô chôn lấp để có thể san phẳng mặt bằng khi cần thiết để duy trì một mặt phẳng. Trong giai đoạn hoàn thành, nên chấm dứt sự lưu thông của xe cộ lên điểm chôn lấp đã hoàn thành ngay sau khi lớp che phủ cuối cùng được xây dựng xong.

Phương pháp mương rãnh (phương pháp đào rãnh)

Phương pháp này thích hợp cho khu vực có bề mặt hơi nhấp nhô hoặc khá bằng phẳng với mực nước ngầm thấp. Độ rộng và độ sâu của hố đào có thể rất khác nhau giữa các địa điểm. Vận hành theo phương pháp mương rãnh thường tạo ra một lượng đất rất lớn và tạo ra một giới hạn bên tại bề mặt làm việc. Để đạt hiệu quả cao, vận hành theo phương pháp muơng rãnh này có thể yêu cầu nhiều đất và trang thiết bị hơn là phương pháp bề mặt. Hơn nữa, vận hành theo phương pháp mương rãnh có thể cần lưu trữ và sử dụng số lượng lớn đất.

Đóng bãi chôn lấp

Một bãi chôn lấp vệ sinh đã hoàn thành là cơ hội để thu lại nguồn tài nguyên (khí bãi chôn lấp) hoặc để xây dựng những công trình. Việc thu hồi khí ở bãi chôn lấp được trình bày ở phần trên. Việc xây dựng nhà ở và khu thương mại trên bãi chôn lấp chỉ nên giới hạn ở những bãi chôn lấp ổn định hoàn toàn nếu những phương pháp đặc biệt không được áp dụng và các biện pháp phòng ngừa không được thực hiện.

Vì thường xảy ra nhiều trở ngại và hạn chế lớn liên quan tới việc xây dựng và sử dụng những công trình được xây dựng trên bãi chôn lấp, việc sử dụng bãi chôn lấp sau đóng bãi làm nơi xây dựng và đặc biệt để phát triển đô thị nói chung không được khuyến khích ở những nước công nghiệp. Tuy nhiên, ở một vài nơi thiếu đất vẫn có thể xem xét tiềm năng sử dụng lại những nơi đó. Ở các nước đang phát triển lại khác, đặc biệt ở những nước có sự di cư dân số từ vùng nông thôn đến trung tâm thành phố một cách đáng kể. Do sự di dân, tất cả đất không có người ở đều trở nên hấp dẫn. Trong trường hợp đó, phương pháp duy nhất là áp dụng, tới mức độ tối đa có thể, những biện pháp phòng ngừa đã được thiết kế để làm giảm các mối nguy hiểm liên quan.

Vấn đề địa kĩ thuật: Sự sụt lún, một vấn đề địa kỹ thuật chủ yếu của tất cả bãi chôn lấp như đã được đề cập đến phần trên. Đây là vấn đề gây ra bởi khả năng chịu tải trọng tương đối thấp của bãi chôn lấp đã đầy. Có sự khác nhau trong các loại đất, trong tính chất của rác bãi chôn lấp và trong mức độ sụt lún.

Nếu xây dựng công trình trên bãi chôn lấp đã đóng bãi, giải pháp tốt nhất là đổ móng xi măng chống sunfat để đỡ sàn nhà. Nếu nền móng được làm từ những vật liệu khác ngoài bêtông thì chúng nên được bảo vệ chống ăn mòn do những sản phẩm phân huỷ có khả năng gây ăn mòn trong bãi chôn lấp gây ra. Khi làm nền nhà nên củng cố, lấp những chỗ đứt gãy tạo thành do sự sụt lún không đều. Có thể sử dụng những tấm lót để củng cố những lớp sàn liên tục. Đường sá, bãi đỗ xe và những đường dành cho người đi bộ nên được xây dựng bởi vật liệu linh hoạt và dễ sửa chữa.

Những nguy hiểm tiềm ẩn: Một đặc điểm quan trọng có nguy hiểm tiềm ẩn của các bãi chôn lấp là khả năng gây nguy hiểm sẽ luôn luôn tiếp tục tồn tại chừng nào mà quá trình phân huỷ còn tiếp tục sau khi bãi chôn lấp đã đóng cửa.

Có ba khả năng gây nguy hiểm là sự sinh khí ở bãi chôn lấp, sự ô nhiễm hoá chất và sự ăn mòn.

Metan trở thành một mối nguy hiểm gây cháy nổ chỉ khi khí bị tích luỹ trong một khoảng không bị hạn chế bên trong bãi chôn lấp hoặc bên trong một cấu trúc cũng được xây dựng trên bãi chôn lấp hay ở gần bãi chôn lấp. Trong một vài trường hợp, áp lực tác dụng do sự tích lũy khí ở bãi chôn lấp đủ cao để đẩy khí thấm qua được địa tầng ở sát bên bãi chôn lấp không có lớp lót. Mặc dầu không nhất thiết gây nguy hiểm, sự gây mùi khó chịu của các khí bãi chôn lấp dạng vết có thể gây ra các vấn đề khó chịu. Ví dụ: những chất gây mùi hôi là những hợp chất este và những chất có nguồn gốc sunfua.

Mối nguy hiểm do sự ăn mòn tác động chủ yếu lên những vật liệu xây dựng, những cơ sở hạ tầng dịch vụ như điện (những đường dây dẫn) và những vấn đề khác liên quan đến xây dựng. Vấn đề ăn mòn thể hiện ở việc có rất nhiều sản phẩm có khả năng phân hủy hóa học một cách tích cực cao được tìm thấy trong sự phân huỷ rác đô thị. Ví dụ như, những cơ chế tấn công vào bêtông bao gồm sự rò rỉ của những vật liệu hoà tan được, sự làm giảm khả năng kết nối của xi măng bởi sự thay đổi hoá học, sự phá vỡ gây ra bởi những sản phẩm phản ứng tăng lên và sự kết tinh của muối trong các lỗ hổng của bê tông. Về khía cạnh những cơ sở hạ tầng dịch vụ, kim loại là đối tượng dễ bị tấn công bởi những axit được phát sinh bên trong bãi chôn lấp vốn là những sản phẩm của quá trình phân huỷ kỵ khí(tất nhiên, những thanh thép trong bêtông cốt thép là đối tượng dễ bị ăn mòn do axit).

Những biện pháp hạn chế: Những biện pháp được mô tả trong mục này đặc trưng để áp dụng cho bãi chôn lấp hoàn thành muốn sử dụng xây dựng và phát triển đô thị. Về việc xây dựng trên bãi chôn lấp, những phương pháp sau nên được thực hiện:

–       Lắp đặt lớp sàn cẩn thận để ngăn ngừa sự đứt gãy và để giữ cho bê tông không trở nên xốp.

–       Không cho phép có lỗ hổng dưới lớp sàn.

–       Lắp đặt một lớp nhựa không thấm nước bên trong hoặc lót ở dưới sàn.

–       Đặt lớp sàn trên một lớp sỏi hoặc đá nghiền. Lớp đá có thể thông gió chủ động hoặc bị động.

–       Xây dựng công trình ở trên bề mặt bãi chôn lấp và kết hợp chặt chẽ thông gió tốt ở vùng dưới sàn lót. Thông gió chủ động bao gồm việc sử dụng bơm để đảm bảo sự chuyển đổi không khí liên tục. Thông gió bị động (nghĩa là”xảy ra tự nhiên”) sử dụng trong tình huống có khí sinh ra thấp.

–       Không lắp đặt những cơ sở hạ tầng dịch vụ với thao tác khoan xuyên qua lớp sàn. Theo đó, hệ thống ống dẫn, cáp điện… nên được đưa vào công trình xây dựng, nằm bên trên mặt sàn.

–       Lắp đặt một thiết bị báo động khí metan ở những vị trí thích hợp trong công trình xây dựng.

Sử dụng lại bãi chôn lấp: Việc sử dụng bãi chôn lấp sau khi đóng bãi nên được xem xét dựa trên các các tiêu chí sau:

–       Việc xây dựng và tái phát triển đô thị không nên cho phép trên bãi chôn lấp mới đóng bãi có khối lượng rác thải công nghiệp đem chôn lấp lớn hoặc khối lượng chất thải hữu cơ tươi vừa mới được chôn lấp lớn.

–       Bãi chôn lấp nên được đóng bãi 10 năm trước khi tái quy hoạch.

–       Bãi chôn lấp đóng bãi không nên sâu hơn 10 m

–       Vị trí bãi chôn lấp có mực nước ngầm thấp, ổn định.

–       Những bãi chôn lấp không chôn lấp các chất thải độc hại, chất nguy hại và chất lỏng đặc biệt.

–       Việc phát triển bãi chôn lấp nên phù hợp với điều kiện xung quanh.

–       Việc đầu tư phát triển nên phù hợp với những dự định sử dụng khi phát triển.

Tái phát triển không nên chỉ căn cứ trên hiệu quả chi phí. Yếu tố môi trường cũng phải được cân nhắc cẩn thận. Như vậy, các biện pháp an toàn phải được xem khi thiết kế các công trình.

Như đã nêu ở các phần trước, tất cả các vấn đề sử dụng bãi chôn lấp sau đóng bãi lúc nào cũng có những trở ngại và hạn chế cho tới khi rác được chôn lấp phân hủy hoàn toàn và các quá trình vật lí và hóa học diễn ra ở những bãi chôn lấp đạt được mức tương đối ổn định… có nghĩa là đạt trạng thái cân bằng. Một số trở ngại quan trọng phát sinh từ:

–       Khả năng chịu tải trọng thấp của lớp che phủ.

–       Sụt lún xảy ra rất lớn và thậm chí không đều.

–       Sự có mặt các khí gây nổ, khí gây cháy.

Tính ăn mòn của một số sản phẩm phân hủy trong bãi chôn lấp và tác động đến môi trường bãi chôn lấp.

Nguồn: Trịnh Văn Tuyên, Văn Hữu Tập, Vũ Thị Mai, Giáo trình xử lý chất thải rắn và chất thải nguy hại. NXB Khoa học và kỹ thuật. 2014.