Nghiên cứu xây dựng hệ số phát thải các khí ô nhiễm từ bãi chôn lấp chất thải rắn sinh hoạt (CH4, H2S, NH3, Methyl Mercaptan)

chôn lấp chất thải rắn hợp vệ sinh là công

nghệ được sử dụng chủ yếu để xứ lý chất thải

rắn tại thành phố Hồ Chí Minh và các khu đô

thị. Nghiên cứu xây dựng hệ số phát thải các

khí thải là rất cần thiết phục vụ cho công tác

quản lý môi trường hiện nay. Nghiên cứu

được thực hiện tại bãi chôn lấp (BCL) Đa

Phước, Phước Hiệp, Gò Cát và Đông Thạnh

trên cơ sở ứng dụng mô hình Giffor – Hanna

(1973). Nghiên cứu đã xây dựng được hệ số

phát thải các chất ô nhiễm NH3, H2S, CH4 và

Methyl Mercaptane. Nghiên cứu xây dựng cơ

sở dữ liệu về nhiệt độ, độ ẩm, vận tốc gió, cấp

độ ổn định khí quyển và tiến hành đo đạc

nồng độ các khí thải trên các BCL đang hoạt

động và BCL đã ngưng hoạt động. Hệ số phát

thải trung bình tính được trên các BCL đang

hoạt động: BCL Đa Phước là Q-NH3 =142,96

pdf 11 trang phuongnguyen 5840
Bạn đang xem tài liệu "Nghiên cứu xây dựng hệ số phát thải các khí ô nhiễm từ bãi chôn lấp chất thải rắn sinh hoạt (CH4, H2S, NH3, Methyl Mercaptan)", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Nghiên cứu xây dựng hệ số phát thải các khí ô nhiễm từ bãi chôn lấp chất thải rắn sinh hoạt (CH4, H2S, NH3, Methyl Mercaptan)

Nghiên cứu xây dựng hệ số phát thải các khí ô nhiễm từ bãi chôn lấp chất thải rắn sinh hoạt (CH4, H2S, NH3, Methyl Mercaptan)
TAÏP CHÍ PHAÙT TRIEÅN KH&CN, TAÄP 18, SOÁ M2- 2015 
Trang 115 
Nghiên cứu xây dựng hệ số phát thải các khí 
ô nhiễm từ bãi chôn lấp chất thải rắn sinh 
hoạt (CH4, H2S, NH3, Methyl Mercaptan) 
 Mai Thị Thu Thảo 
Phân viện Bảo hộ Lao động và Bảo vệ Môi trường miền Nam 
 Đinh Xuân Thắng 
Viện Môi trường và Tài nguyên, ĐHQG-HCM 
 Bùi Tá Long 
Trường Đại học Bách khoa, ĐHQG-HCM 
(Bài nhận ngày 17 tháng 08 năm 2015, nhận đăng ngày 01 tháng 09 năm 2015) 
TÓM TẮT 
Chôn lấp chất thải rắn hợp vệ sinh là công 
nghệ được sử dụng chủ yếu để xứ lý chất thải 
rắn tại thành phố Hồ Chí Minh và các khu đô 
thị. Nghiên cứu xây dựng hệ số phát thải các 
khí thải là rất cần thiết phục vụ cho công tác 
quản lý môi trường hiện nay. Nghiên cứu 
được thực hiện tại bãi chôn lấp (BCL) Đa 
Phước, Phước Hiệp, Gò Cát và Đông Thạnh 
trên cơ sở ứng dụng mô hình Giffor – Hanna 
(1973). Nghiên cứu đã xây dựng được hệ số 
phát thải các chất ô nhiễm NH3, H2S, CH4 và 
Methyl Mercaptane. Nghiên cứu xây dựng cơ 
sở dữ liệu về nhiệt độ, độ ẩm, vận tốc gió, cấp 
độ ổn định khí quyển và tiến hành đo đạc 
nồng độ các khí thải trên các BCL đang hoạt 
động và BCL đã ngưng hoạt động. Hệ số phát 
thải trung bình tính được trên các BCL đang 
hoạt động: BCL Đa Phước là Q-NH3 =142,96 
mg.m-2h-1, Q-H2S = 55,86 mg.m-2h-1, Q-CH4 = 
999,56 mg.m-2h-1 và Q-Mer = 13,82 mg.m-2h-
1; BCL Phước Hiệp là Q-NH3 = 135,37 mg.m-
2h-1, Q-H2S = 61,02 mg.m-2h-1, Q-CH4 = 
1583,29 mg.m-2h-1 và Q-Mer = 58,93 mg.m-2h-
1. Hệ số phát thải trung bình tính được trên 
các BCL ngưng hoạt động BCL Đông Thạnh 
là Q-NH3 = 24,11 mg.m-2h-1, Q-H2S = 6,04 
mg.m-2h-1, Q-CH4 = 283,67 mg.m-2h-1 và Q-
Mer = 2,62 mg.m-2h-1; BCL Gò Cát là Q-NH3 
= 57,88 mg.m-2h-1, Q-H2S = 5,35 mg.m-2h-1, 
Q-CH4 = 391,57 mg.m-2h-1 và Q-Mer = 8,73 
mg.m-2h-1. Ứng dụng quan trọng của xây 
dựng hệ số phát thải là tính được phân bố 
nồng độ khí thải trên BCL theo hướng gió chủ 
đạo dựa trên áp dụng mô hình Hanna (1971), 
là cơ sở khoa học xác định khoảng cách ly 
hợp vệ sinh từ BCL. 
Từ khóa: Bãi chôn lấp, phát thải khí, hệ số phát thải, ENVIM, ô nhiễm không khí, chất thải 
rắn 
1. MỞ ĐẦU 
Chôn lấp chất thải rắn hợp vệ sinh là công 
nghệ được sử dụng chủ yếu để xứ lý chất thải rắn 
sinh hoạt tại thành phố Hồ Chí Minh và các khu 
đô thị Việt Nam. Các chất ô nhiễm không khí từ 
bãi chôn lấp thông thường là CH4, NH3, H2S, CO2, 
CO, Methyl Mercaptan, bụi, mùi hôi sẽ gây ô 
nhiễm môi trường không khí xung quanh. Hầu hết 
các khí thải này đều là khí thải góp phần gây hiệu 
Science & Technology Development, Vol 18, No.M2-2015 
Trang 116 
ứng nhà kính cần phải được kiểm soát. Việc kiểm 
soát sự phát thải khí từ bãi chôn lấp nhằm góp 
phần bảo vệ môi trường trong lĩnh vực xử lý chất 
thải rắn và sức khỏe cộng đồng cư dân sinh sống 
gần các bãi chôn lấp. Vì vậy, đề tài “Nghiên cứu 
xây dựng hệ số phát thải các khí ô nhiễm từ bãi 
chôn lấp chất thải rắn sinh hoạt (CH4, H2S, NH3, 
Methyl Mercaptan)” được thực hiện. Mục tiêu 
nghiên cứu là xây dựng hệ số phát thải khí từ bãi 
chôn lấp và các ứng dụng của chúng trong điều 
kiện Việt Nam. 
2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 
Phương pháp lấy mẫu và phân tích mẫu khí 
thải được tiến hành theo tiêu chuẩn Việt Nam 
TCVN – 2005 và các tiêu chuẩn quốc tế Methods 
of Air Sampling and analysis – third edition do 
APHA – USA (American Public Health 
Associtaion, 2005). Các chỉ tiêu phân tích gồm: 
tốc độ gió, hướng gió, nhiệt độ, NH3 , H2S, CH4 và 
Metyl Mercaptane (CH3SH). 
Phương pháp tính toán hệ số phát thải theo 
mô hình Gifford và Hanna (1973). 
Theo mô hình Gifford và Hanna (1973) đã 
đưa ra công thức (1) để xác định nồng độ trung 
bình chất ô nhiễm nguồn mặt có công suất phát 
thải Q (mg.m-2.h-1) như sau: 
 (1) 
 (2) 
Trong đó: 
u – Vận tốc gió, m.s-1 
Cnền–Nồng độ nền của chất ô nhiễm, mg.m-3 
Cm – Nồng độ của chất ô nhiễm tại điểm tính 
toán, mg.m-3 
 – Hệ số thực nghiệm; 
Q – Hệ số phát thải chất ô nhiễm của nguồn 
mặt, mg.m-2.h-1. 
Hệ số  phụ thuộc vào chiều dài L (m) của ô 
chôn lấp và các cấp ổn định của khí quyển được 
cho ở bảng. 
Bảng 1. Hệ số thực nghiệm  áp dụng cho các BCL CTRSH [1][4] 
Cấp độ ổn định khí quyển Bức xạ nhiệt Vận tốc gió Hệ số  
Rất không ổn định Mạnh đến trung bình < 2 41 
Không ổn định Mạnh đến trung bình 2 - 3 46 
Trung hòa (tính) Trung bình đến yếu 3 - 5 73 
Không ổn định Mạnh 5 - 6 46 
Không ổn định Mạnh > 6 46 
Trung hòa (tính) Mạnh đến trung bình 5 - 6 73 
Trung hòa (tính) Mạnh đến trung bình > 6 73 
Phương pháp tính toán phân bố nồng độ khí 
thải trên BCL theo hướng gió chủ đạo theo mô 
hình Hanna (1971) [2]. Để tính nồng độ trung bình 
của khí ô nhiễm cho nguồn vùng Hanna đã đề xuất 
lần đầu tiên vào năm 1971 mô hình phân bố nồng 
độ như sau: 
 (3) 
Với i là số hàng và j là số cột của các ô tính 
toán có tọa độ là (x,y). Đối với bài tóan ô nhiễm của 
một vùng, các nguồn thải lớn, nhỏ khác nhau, tham 
số ô nhiễm khác nhau, để tính nồng độ chất ô nhiễm 
    
 11
11
,,
1
1*21*2
1
1
2
2 i
k
bb
jiajia
b
kikiQQ
bua
xC
nenm Cu
QC 
600.3)( xCCuQ nenm

TAÏP CHÍ PHAÙT TRIEÅN KH&CN, TAÄP 18, SOÁ M2- 2015 
Trang 117 
C(x,y,0,0) tại tọa độ (x,y) độ cao z = 0 tại thời điểm 
tính toán (t = 0), tính toán theo hướng gió chủ đạo 
thì Hanna (1971) đã đưa ra công thức tính giản lược 
tham số (i,j) chỉ còn i và giản lược biến k như sau: 
 (4) 
Trong đó: 
C(x,y,0,0): là nồng độ chất ô nhiễm tại mặt đất 
nhận tại tâm các ô vuông có kích thước Dx từ 
500 - 10.000m, mg.m-3 
u: tốc độ gió trung bình, m.s-1 
a, b: hệ số phát tán Smith 
Qai: tải lượng ô nhiễm ở các ô vuông trên 
chiều gió, mg.m-2.s-1 
Qao: tải lượng ô nhiễm tại tâm ô vuông được 
tính tóan, mg.m-2.s-1 
N: số lượng ô vuông trên chiều gió 
Hệ số phát tán Smith được xác định theo 
bảng 
Bảng 2. Hệ số phát tán Smith (1968) theo cấp độ 
ổn định khí quyển [2] 
Cấp độ ổn định khí 
quyển theo Pasquill 
A B 
A 0,40 0,91 
B – C 0,33 0,86 
D 0,22 0,80 
E – F 0,06 0,71 
Từ kết quả tính toán hệ số phát thải các khí thải 
chính trên các BCL, nghiên cứu ứng dụng để tính 
toán thải lượng các khí thải này theo diện tích các 
ô chôn lấp trên các BCL. Nghiên cứu đã sử dụng 
bản đồ chi tiết mặt bằng bố trí các ô chôn lấp CTR 
trên các BCL để xác định diện tích thực tế của các 
ô chôn lấp. Để tính toán thải lượng các khí thải 
nghiên cứu sử dụng công thức 
 (5) 
Trong đó: 
M : thải lượng của khí thải trên BCL, tấn/năm 
Q : hệ số thải lượng khí thải trên BCL, 
mg/m2.giờ 
S : diện tích bề mặt của ô chôn lấp CTR, m2 
Phương pháp xử lý số liệu sử dụng phần mềm 
SPSS 20.0 và Excel. 
Xử lý thống kê số liệu thực nghiệm: Với mỗi 
vị trí thực nghiệm tính được một giá trị hệ số phát 
thải Qij cho mỗi BCL. Tính được giá trị trung bình 
của hệ số phát thải Qtb theo mùa, năm và cả giai 
đoạn nghiện cứu với giới hạn và khoảng tin cậy: 
Qtb t SQ. Tính hệ số tương quan R giữa hệ số phát 
thải Q với nồng độ C và xây dựng phương trình 
hồi quy tuyến tính có dạng Q=aC+b. 
Nghiên cứu được tiến hành tại các BCL Đông 
Thạnh, Gò Cát, Phước Hiệp, Đa Phước. 
Bảng 3. Cơ số mẫu và các chỉ tiêu quan trắc môi 
trường 
STT Chỉ tiêu quan trắc 
Cơ số mẫu 
(N) 
01 Vận tốc gió (m/s) 620 
02 Nhiệt độ 620 
03 H2S (mg/m3) 620 
04 NH3 (mg/m3) 620 
05 CH3SH (mg/m3) 620 
06 CH4 (mg/m3) 620 
3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 
3.1 Kết quả tính toán hệ số phát thải các khí 
thải trên BCL CTRSH 
Nghiên cứu được thực hiện trong 5 năm trên 
06 BCL là Đa Phước, Phước Hiệp, Đông Thạnh, 
Gò Cát (TPHCM), Trảng Dài (tỉnh Đồng Nai) và 
Nam Bình Dương (tỉnh Bình Dương), kết quả trình 
bày cho 04 BCL tại TPHCM. Các khí thải quan 
trắc và tính toán là NH3, H2S, CH4 và Methyl 
Mercaptan là các khí thải chính trên các BCL 
CTRSH. Nghiên cứu chọn 2 nhóm BCL có đặc 
điểm đặc trưng cho các BCL trong điều kiện Việt 
Nam hiện nay. Nhóm BCL hợp vệ sinh được thiết 
    
 Ni
bb
aia
b
yx
iiQQ
bua
xC 1
11
0
1
0,0,,
1212
1
1
2
2
000.000.000.1
24365 xQxSxM 
Science & Technology Development, Vol 18, No.M2-2015 
Trang 118 
kế, xây dựng và vận hành theo quy trình công nghệ 
hợp vệ sinh, có hệ thống thu khí và xử lý nước rỉ 
rác là các BCL Đa Phước, Phước Hiệp. Nhóm các 
BCL đã vận hành trên 20 năm, đã ngưng tiếp nhận 
chất thải, thiết kế ban đầu chưa có hệ thống thu khí 
và xử lý nước rỉ rác là BCL Đông Thạnh, Gò Cát. 
Hệ số phát thải tính toán được là kết quả chính của 
đề tài có thể ứng dụng cho các BCL có điều kiện 
tương tự tại Việt Nam. Tổng hợp kết quả cho thấy 
hệ số tương quan của các phép tính xử lý thống kê 
đều đạt ở mức tương quan R trên 0,9, cho thấy độ 
tin cậy và giá trị thống kê có ý nghĩa cao của kết 
quả nghiên cứu xây dựng hệ số phát thải. 
3.2 Hệ số phát thải khí trên BCL đang hoạt 
động, có hệ thống thu gom khí 
HSPT trung bình của khí NH3 thấp nhất là 
55,91mg.m-2.h-1 tại BCL Đa Phước vào mùa mưa 
năm 2009, trên BCL Phước Hiệp thấp nhất là 
64,84 mg.m-2.h-1 vào mùa mưa năm 2009. Giá trị 
trung bình cao nhất của HSPT khí NH3 trên BCL 
đang hoạt động có hệ thống thu khí thường vào 
mùa khô và nằm trong khoảng 252,73 – 308,95 
mg.m-2.h-1. 
Bảng 4. Hệ số phát thải Q (mg/m2.giờ) các khí thải trên BCL đang hoạt động 
BCL Năm Mùa Q-NH3 SE Q-H2S SE Q-CH4 SE QMER SE 
P
H
Ư
Ớ
C
 H
IỆ
P
2008 
Mùa khô 308,95 22,04 229,71 43,92 557,42 128,85 1,45 0,22 
Mùa mưa 128,99 40,04 44,87 19,80 523,98 124,73 0,81 0,18 
2009 
Mùa khô 201,28 70,73 103,38 50,75 844,76 182,29 1,04 0,37 
Mùa mưa 64,84 16,64 21,44 9,59 270,40 54,40 0,27 0,08 
2010 
Mùa khô 203,47 19,72 82,04 27,26 2.530,62 355,38 122,60 26,82 
Mùa mưa 131,30 7,76 41,56 9,85 2.061,64 149,59 92,09 10,67 
2011 
Mùa khô 124,87 14,58 93,89 22,18 2.948,39 340,96 129,11 23,27 
Mùa mưa 96,49 11,07 68,28 16,59 2.273,93 260,35 82,77 13,94 
 Trung bình 135,37 9,16 61,02 7,65 1,583,29 101,14 58,93 6,36 
Đ
A
 P
H
Ư
Ớ
C
2008 
Mùa khô 178,14 17,90 286,36 5,80 931,94 167,57 8,99 1,78 
Mùa mưa 174,52 22,47 173,00 61,85 583,85 140,85 5,31 0,97 
2009 
Mùa khô 140,65 41,07 18,63 8,04 282,83 120,15 3,07 0,57 
Mùa mưa 55,91 17,88 11,18 5,42 290,09 105,18 1,71 0,53 
2010 
Mùa khô 252,73 41,00 3,69 0,71 2.568,69 365,93 37,87 9,03 
Mùa mưa 134,79 15,04 1,68 0,45 1.577,33 136,94 25,73 4,36 
2011 
Mùa khô 130,33 22,98 1,71 0,40 1.222,00 105,99 20,90 4,65 
Mùa mưa 122,96 27,74 1,46 0,23 1.311,69 133,33 46,73 14,33 
 Trung bình 142,96 9,50 55,86 18,72 999,56 81,44 13,82 2,03 
Biểu đồ biểu diễn biến động của HSPT khí 
H2S cho thấy sự biến động rất lớn của sự phát thải 
khí H2S tại các BCL. Giá trị thấp nhất chỉ vào 
khoảng 1,44 – 1,71 mg.m-2.h-1, trong khi giá trị 
trung bình cao nhất có thể lên đến 286,36 mg.m-
2.h-1 (Đa Phước– mùa khô năm 2008) hoặc 229,71 
mg.m-2.h-1 (Phước Hiệp – mùa khô 2008). BCL Đa 
Phước có sự biến động rất lớn về HSPT khí H2S, 
giá trị cao nhất đã giảm nhanh từ 286,36 mg.m-2.h-
1 (mùa khô 2008) xuống còn chỉ 1,46 mg.m-2.h-1 
(mùa mưa 2011). Điều này cho thấy có sự kiểm 
soát tốt sự phát thải khí H2S tại BCL, sự phát thải 
H2S giảm đến gần 200 lần. BCL Phước Hiệp có sự 
biến động thấp hơn trong phát thải khí H2S. Giá trị 
TAÏP CHÍ PHAÙT TRIEÅN KH&CN, TAÄP 18, SOÁ M2- 2015 
Trang 119 
trung bình HSPT cao nhất chỉ cao gấp gần 10 lần 
so với giá trị thấp nhất. Trong từng năm sự biến 
động của phát thải khí H2S cũng không lớn. Cả 2 
BCL đang hoạt động và có hệ thống thu gom khí 
đều có xu hướng giảm phát thải khí H2S theo thời 
gian. Vào mùa mưa có nhiều điểm phép phân tích 
không phát hiện nồng độ H2S trên BCL. Khí 
Methan có lượng phát thải lớn hơn rất nhiều so với 
các khí khác. Giá trị lớn nhất trên BCL Phước 
Hiệp có thể lên đến 2.948,39 mg.m-2.h-1 (mùa khô 
2011). 
Sự biến động lớn và tăng giảm không theo 
quy luật trong phát thải khí Methan tại BCL Phước 
Hiệp và Đa Phước. Nhìn chung, kết quả cho thấy 
năm 2008 và 2009 phát thải thấp hơn năm 2010 
và năm 2011. Giá trị trung bình của HSPT khí 
Methan trên BCL cao cho thấy CTR đang trong 
thời kỳ phân hủy mạnh các hợp chất hữu cơ. Một 
số vị trí không phát hiện Methyl Mercaptan. BCL 
Phước Hiệp có sự phát thải mạnh khí Methyl 
Mercaptan trong năm 2010 và 2011 so với 2 năm 
trước, nhiều hơn gấp 100 lần. Sự gia tăng phát thải 
khí Methyl Mercaptan tương đồng với sự phát thải 
khí Methan, cho thấy BCL Đa Phước và Phước 
Hiệp vào giai đoạn phân hủy mạnh CTR chôn lấp. 
HSPT khí Methyl Mercaptan trên BCL Đa Phước 
trong khoản 1,71 – 46,73 mg.m-2.h-1 và BCL 
Phước Hiệp là 0,27 – 129,11 mg.m-2.h-1 .
3.3 Hệ số phát thải khí trên BCL đã ngưng hoạt động, không có hệ thống thu gom khí 
Bảng 5. Hệ số phát thải Q (mg mg.m-2.h-1) các khí thải trên BCL ngưng hoạt động 
BCL Năm Mùa Q-NH3 SE Q-H2S SE Q-CH4 SE QMER SE 
Đ
Ô
N
G
 T
H
Ạ
N
H
2008 Mùa khô 25,78 1,39 17,85 1,69 233,66 92,02 0,29 0,10 
Mùa mưa 16,96 5,01 9,71 2,42 180,21 72,50 0,51 0,14 
2009 Mùa khô 3,05 0,57 2,54 1,20 28,42 9,67 0,47 0,16 
Mùa mưa 1,20 0,69 1,51 0,42 21,98 8,94 0,18 0,05 
2010 Mùa khô 57,40 9,30 4,96 0,56 589,22 98,93 6,62 1,14 
Mùa mưa 35,18 3,38 3,16 0,26 416,93 34,85 4,93 1,64 
2011 Mùa khô 30,33 9,38 3,68 0,53 481,30 86,92 5,41 0,45 
Mùa mưa 43,70 10,21 34,29 8,81 452,87 69,63 4,69 0,22 
 Trung bình 24,11 2,34 6,04 1,14 283,67 27,14 2,62 0,55 
G
Ò
 C
Á
T 
2008 Mùa khô 5,17 0,51 9,34 2,50 276,93 120,28 0,24 0,08 
Mùa mưa 13,70 4,40 6,88 1,65 108,04 44,38 0,51 0,15 
2009 Mùa khô 2,98 1,27 1,66 0,83 31,23 7,04 0,37 0,10 
Mùa mưa 0,80 0,40 1,33 0,39 5,82 2,83 0,15 0,03 
2010 Mùa khô 173,70 50,00 52,77 9,88 924,56 149,89 34,65 5,00 
Mùa mưa 117,21 19,31 3,09 0,33 771,57 86,99 23,69 2,24 
2011 Mùa khô 108,84 27,51 1,66 0,50 493,68 70,98 2,35 1,20 
Mùa mưa 128,68 35,04 6,78 2,23 515,99 77,53 5,13 2,49 
 Trung bình 57,88 9,62 5,35 1,52 391,57 45,85 8,73 1,40 
BCL Đông Thạnh và Gò Cát đã hoạt động 
nhiều năm, sự phát thải các khí đã giảm mạnh và 
kết quả tính toán HSPT khí NH3 cũng cho thấy 
điều đó. HSPT khí NH3 trên BCL Đông Thạnh 
trong khoản 1,20 – 57,40 mg.m-2.h-1 và trên BCL 
Gò Cát là 0,80 – 173,70 mg.m-2.h-1. Trong 4 BCL 
thì BCL Đông Thạnh còn phát thải khí NH3 thấp 
nhất. Các BCL cho thấy không có sự khác biệt 
Science & Technology Development, Vol 18, No.M2-2015 
Trang 120 
nhiều về phát thải khí NH3 trong các năm nghiên 
cứu và đều cho thấy sự phát thải mạnh vào năm 
2010 và 2011 hơn các năm trước. BCL Đông 
Thạnh và Gò Cát đã ngưng tiếp nhận CTR, sự 
phân hủy đã trãi qua nhiều năm nên sự phát thải 
khí H2S đã giảm rõ rệt biểu hiện qua HSPT rất 
thấp. BCL Đông thạnh chỉ còn phát thải khí H2S 
vào khoản 1,51 – 34,29 mg.m-2.h-1 và cũng cho 
thấy sự khác biệt nhiều giữa mùa khô và mùa mưa 
trong các năm. Khí H2S trên BCL Gò Cát cũng chỉ 
phát thải trong khoản 1,33 – 52,77 mg.m-2.h-1 và 
mùa mưa phát thải tương tự mùa khô. So với BCL 
đang hoạt động thì BCL Đông Thạnh và Gò Cát 
có sự phát thải ít biến động nhưng lại khá cao hơn 
vào năm 2010 và 2011, điều này có thể giải thích 
từ điều kiện thiết kế có và không có hệ thống thu ... 
hệ thống thu gom nước rỉ rác và khí thải tốt thì khả 
năng phát tán khí H2S vào MTKK trên BCL sẽ 
giảm mạnh. 
Trên BCL Đông Thạnh cho thấy sự biến động 
lớn của khí CH4 từ 21,98 – 589,22 mg.m-2.h-1. 
Năm 2010 và 1011 cũng cho thấy sự phát thải 
mạnh khí Methan hơn 2 năm trước đó và không 
nhận thấy sự khác biệt nhiều giữa mùa khô và mùa 
mưa của các năm. Điều này có thể giải thích khí 
CH4 ít tan trong môi trường nước, Đông Thạnh là 
BCL không có hệ thống thu khí, chỉ được cải tạo 
để thu gom khí thải nên khí Methan dễ dàng phát 
tán vào MTKK khi hình thành. Tương tự, BCL Gò 
Cát có sự phát thải khí Methan cao hơn BCL Đông 
Thạnh không nhiều từ 5,82 – 924,56 mg.m-2.h-1. 
Biến động phát thải khí Methan trên BCL Gò Cát 
rất lớn, giá trị trung bình cao nhất hơn 70 lần so 
với giá trị thấp nhất. 
Cả 02 BCL ngưng hoạt động này đều cho kết 
quả phát thải khí CH4 thấp hơn so với BCL đang 
hoạt động từ 2 - 4 lần. Điều này chứng tỏ BCL đã 
ngưng tiếp thu rác và hoạt động đã nhiều năm đã 
đi vào giai đoạn giảm phát thải khí Methan. Các 
BCL Đa Phước và Phước Hiệp dù là BCL hợp vệ 
sinh, có hệ thống thu khí nhưng do quy mô lớn, 
lượng rác tiếp nhận rất lớn nên phát thải khí 
Methan còn rất mạnh. 
Sự phát thải khí Methyl Mercaptan đã giảm 
rất nhiều trên cả BCL Đông Thạnh và Gò Cát, 
nhiều vị trí cho kết quả đo đạc là không phát hiện. 
Cả 02 BCL đều cho kết quả phát thải 2 năm sau 
nhiều hơn 2 năm trước nhưng không nhiều. HSPT 
cũng cho thấy sự biến động không lớn. BCL Đông 
Thạnh cho kết quả HSPT khí Methyl Mercaptan 
từ 0,18 – 6,62 mg.m-2.h-1 và cũng không có sự 
khác biệt nhiều giữa mùa mưa và mùa khô. BCL 
Gò Cát có HSPT khí Methyl Mercaptan từ 0,15 – 
34,65 mg.m-2.h-1, năm 2009 phát thải rất thấp, năm 
2010 phát thải mạnh nhất. Từ kết quả tính toán 
HSPT cho thấy các BCL đã ngưng hoạt động có 
sự phát thải khí Methyl Mercaptan thấp hơn hàng 
trăm lần so với BCL ngưng hoạt động. 
Bảng 6. Kết quả tính thải lượng M (tấn/năm) các khí thải trên các BCL 
BCL 
Thải lượng M [tấn/năm] 
NH3 H2S CH4 Methyl Mercaptan 
Đông Thạnh 161,78 40,53 1.903,48 17,58 
Gò Cát 447,42 41,36 3.026,87 67,48 
Phước Hiệp 863,66 389,31 10.101,36 375,97 
Đa Phước 1.971,84 770,47 13.786,88 190,62 
TAÏP CHÍ PHAÙT TRIEÅN KH&CN, TAÄP 18, SOÁ M2- 2015 
Trang 121 
3.4 Kết quả xác định phân bố nồng độ các khí 
thải chính trên BCL 
Phân bố nồng độ các khí thải trên các BCL 
có hệ thống thu khí và đang hoạt động 
NH3 là khí nhẹ rất dễ phát tán theo chuyển 
động của không khí, nên vị trí nồng độ NH3 cực 
đại và cực tiểu trên BCL sẽ thay đổi rất nhiều theo 
vận tốc gió và hướng gió chủ đạo. Vị trí cực tiểu 
của nồng độ khí NH3 đôi khi nằm ngay trong 
khuông viên của BCL, cho thấy sự phát tán ra khu 
vực xung quanh BCL của khí NH3 dễ dàng bị pha 
loãng. 
BCL Đa Phước cũng cho thấy sự pha loãng khí 
NH3 xảy ra ngay trong BCL, nồng độ khí NH3 tuy 
cao hơn các BCL khác nhưng giảm nhanh theo 
hướng gió chủ đạo. 
Khí H2S nặng hơn không khí nên thường tích 
tụ gần mặt đất, khả năng bốc lên cao thấp và có xu 
hướng lan rộng ra khỏi BCL theo hướng gió chủ 
đạo. Tuy nhiên, quá trình khuếch tán khí H2S cũng 
chậm. Trên BCL Đa Phước nồng độ khí H2S biến 
động rất lớn theo thời gian đó là do chất thải đem 
chôn lấp đang trong quá trình phân hủy tạo khí 
H2S mạnh. Methane cũng là khí nhẹ hơn không 
khí nên sự phát tán trên BCL thay đổi nhiều theo 
vận tốc gió. Trên BCL Đa Phước, năm 2010 và 
2011 có sự tăng vọt nồng độ khí CH4 so với năm 
2008 và 2009, cho thấy sự phân hủy mạnh tạo khí 
CH4 trong giai đoạn này. Vận tốc gió thấp sẽ có sự 
tập trung khí CH4 ở đầu hướng gió, và ngược lại. 
Khí Methane giảm xuống mức không đáng kể khi 
cách đầu hướng gió khoảng trên 700 – 1000m. Khi 
nồng độ khí Methane thấp sẽ có xung hướng giảm 
đột ngột, ở nồng độ cao sẽ có xu hướng giảm chậm 
hơn theo khoảng cách. Khí Methyl Mercaptan là 
khí thải nặng hơn không khí, phát tán chậm nên sẽ 
có xu hướng tập trung nhiều bên trong BCL, ít bốc 
lên cao và thoát ra ngoài BCL theo hướng gió chủ 
đạo khi có gió mạnh. Khí Methyl Mercaptan có xu 
hướng tập trung nhiều ở cuối chiều gió. BCL Đa 
Phước cũng có xu hướng phát thải mạnh khí 
Methyl Mercaptan vào năm 2010 và 2011. Ở 
khoảng cách 700 – 1000m cuối hướng gió nồng độ 
khí Methyl Mercaptan còn rất thấp, gần như không 
phát hiện. Trên BCL Phước Hiệp cũng cho thấy sự 
giảm nhanh của nồng độ khí NH3 trong MTKK 
theo hướng gió chủ đạo. Khí H2S phân hủy tập 
trung chủ yếu bên trong BCL Phước Hiệp. Trong 
các năm quan trắc nồng độ H2S gần như tương 
đương ở bên trong BCL và giảm mạnh khi ra bên 
ngoài BCL. BCL Phước Hiệp có quy mô lớn và 
cũng có xung hướng phát thải tăng vọt khí 
Methane vào năm 2010 và 2011. Mặt cong nồng 
độ khí Methane trên BCL có xung hướng giàm 
chậm theo khoảng cách. Nhưng ở khoảng cách bên 
ngoài BCL nồng độ khí Methane thấp gần như 
không đáng kể. Trên BCL Phước Hiệp khí Methyl 
Mercaptan cũng phát thải mạnh vào năm 20010 và 
2011. Khi nông độ cao thì Methyl Mercaptan cũng 
có xu hướng tập trung ở cuối hướng gió. 
Science & Technology Development, Vol 18, No.M2-2015 
Trang 122 
Phân bố nồng độ các khí thải trên các BCL 
không có hệ thống thu khí và ngưng hoạt động 
Nồng độ khí NH3 trên BCL Đông Thạnh khá 
thấp so với các BCL khác, sự phân hủy tạo khí 
NH3 đã giảm do BCL đã ngưng tiếp nhận chất thải. 
Khí NH3 được pha loãng ngay trong BCL cho thấy 
sự giảm nhanh của nống độ khí NH3 theo hướng 
gió chủ đạo. BCL Đông Thạnh đã ngưng hoạt 
động nên sự phát thải khí H2S rất thấp, chủ yếu tập 
trung trong BCL, có nhiều vị trí không phát hiện 
thấy khí H2S. Nồng độ khí H2S thấp, loãng lại có 
xu hướng phát tán ra bên ngoài BCL. Khí Methane 
phát thải trên BCL Đông Thạnh ở mức thấp đều qua 
các năm quan trắc. Nồng độ khí Mathane cũng giảm 
mạnh ở khoảng cách bên ngoài BCL. 
Năm 2009 gần như không phát hiện khí 
Methyl Meraptan trên BCL Đông Thạnh và các 
năm còn lại nồng độ cũng rất thấp. Ở khoảng cách 
bên ngoài BCL gần như không phát hiện Metyl 
Mercaptan và mô hình cũng cho thấy không phát 
hiện ở khoảng cách 500 -700m từ đầu hướng gió. 
Nồng độ khí NH3 trên BCL Gò Cát rất thấp trong 
3 năm 2008 - 2010, năm 2011 nồng độ khí NH3 
tăng cao và đạt cực đại ở cuối BCL. Nồng độ khí 
NH3 giảm mạnh khi ra khỏi khuôn viên BCL. 
Tương tự BCL Đông Thạnh, BCL Gò Cát còn phát 
thải khí H2S nhưng rất ít và cũng có xu hướng đạt 
giá trị cao tại cuối hướng gió. Nồng độ khí H2S ra 
bên ngoài BCL là rất nhỏ, gần như không phát 
hiện. BCL Gò Cát có mức phát thải khí Methane 
cao hơn BCL Đông Thạnh, nhưng cũng giảm thấp 
khi ở khoảng cách bên ngoài BCL. BCL Gò Cát 
cũng cho kết quả phát thải khí Methyl Mercaptan 
vào năm 2009 so với các năm khác ở mức rất thấp. 
Từ mô hình nghiên cứu xác định mặt cong 
đẳng nồng độ theo hướng gió chủ đạo, phân bố 
nồng độ của các khí thải trên BCL là cơ sở xác 
định khoảng cách ly hợp vệ sinh cho các BCL. 
Bảng 7. Kết quả tính khoảng cách ly hợp vệ sinh trên các BCL 
BCL Đa Phước Phước Hiệp Đông Thạnh Gò Cát 
Khoảng cách C-NH3 - thấp nhất (m) 1.000 2.000 900 900 
Khoảng cách C-NH3 – cao nhất (m) 300 400 300 600 
Khoảng cách C-H2S – thấp nhất (m) 400 1.500 900 900 
Khoảng cách C-H2S - cao nhất (m) 200 1.000 300 300 
Hình 1. Phân bố nồng độ khí NH3 trên BCL Đa 
Phước theo hướng gió chủ đạo 
Hình 2. Phân bố nồng độ khí CH4 trên BCL Đông Thạnh 
theo hướng gió chủ đạo 
C
 (m
g/
m
3)
X (m)
Phân bố nồng độ khí NH3 trên BCL Đa 
Phước theo hướng gió chủ đạo
2008 2009
2010 2011
C
 (m
g/
m
3)
X (m)
Phân bố nồng độ khí CH4 trên BCL Đông 
Thạnh theo hướng gió chủ đạo
2008 2009 2010
2011 Trung bình
TAÏP CHÍ PHAÙT TRIEÅN KH&CN, TAÄP 18, SOÁ M2- 2015 
Trang 123 
BCL Đa Phước Phước Hiệp Đông Thạnh Gò Cát 
Khoảng cách C-CH4 - thấp nhất (m) 1.200 2.000 900 900 
Khoảng cách C-CH4 - max(m) 400 600 300 600 
Khoảng cách C-MER- thấp nhất (m) 1.000 1.700 900 1,000 
Khoảng cách C-MER - cao nhất (m) 500 1.000 300 700 
Khoảng cách ly hợp vệ sinh (m) 1.200 2.000 900 1,000 
Kết quả xây dựng phương trình hồi quy 
các khí thải trên BCL 
Để xác định hệ số phát thải tại các thời điểm 
khác nhau trên BCL có thể sử dụng phương trình 
hồi quy tuyến tính HSPT theo nồng độ khí thải trên 
BCL. Các phương trình hồi quy có hệ số tương 
quan đạt ở mức tin cậy khá cao. Phương trình hồi 
quy thuận tiện trong sử dụng và đơn giản hóa việc 
đo đạc các thông số đầu vào. 
Bảng 8. Phương trình hồi quy tính toán hệ số phát thải khí thải trên BCL 
Khí thải 
trên BCL 
Phương trình hồi quy Hệ số 
tương 
quan R 
Phương trình hồi quy Hệ số 
tương 
quan R 
 BCL Đông Thạnh BCL Gò Cát 
NH3 QNH3 = 131,9 CNH3 – 7,5 0,94 QNH3 = 176,3 CNH3 – 20,4 0,96 
H2S QH2S = 107,2 CH2S – 0,5 0,90 QH2S = 57,7 CH2S – 1,5 0,97 
CH4 QCH4 = 161,7 CCH4 – 98,6 0,94 QCH4 = 166,3 CCH4 – 104,0 0,96 
Methyl 
Mercaptan 
QMer = 158,5 CMer – 0,1 0,99 
QMer = 161,9 CMer – 0,3 0,96 
 BCL Phước Hiệp BCL Đa Phước 
NH3 QNH3 = 177,7 CNH3 – 33,4 0,91 QNH3 = 170,7 CNH3 – 26,5 0,97 
H2S QH2S = 162,2 CH2S – 1,1 0,97 QH2S = 193,8 CH2S – 10,0 0,99 
CH4 QCH4 = 178,2 CCH4 – 21,6 0,98 QCH4 = 164,0 CCH4 – 126,2 0,98 
Methyl 
Mercaptan 
QMer = 173,0 CMer – 4,7 0,99 QMer = 160,1 CMer – 0,9 0,99 
Với các BCL có điều kiện tương tự các BCL 
trong nghiên cứu, chỉ cần đo nồng độ khí thải trên 
mặt đất tại BCL có thể tính nhanh hệ số phát thải 
khí thải bằng phương trình hồi quy đã được xác 
định trong nghiên cứu. 
Nghiên cứu tương tự thực hiện trên BCL Fu-
Der-Kan (Đài Loan) cho kết quả nồng độ CH4 là 
1,7 – 4,6 ppm và CO2 là 324–409 ppm. Hệ số phát 
thải CH4 là 8,8 to 163 mg.m−2h−1 and CO2 là 495 
to 1531 mg.m−2h−1. Sau khi đóng BCL xây dựng 
công viên thì nồng độ khí CH4 là 1,8 – 3,1 ppm và 
CO2 là 332 – 441 ppm; hệ số phát thải CH4 là 1,1 
– 2,3 mg.m−2h−1 và CO2 là 135 - 301 mg.m−2h−1. 
Tại BCL Chennai (Indian mega-cities), các hệ số 
phát thải được xác định như sau: khí CH4 là từ1,0 
đến 23,5 mg.m−2h−1; khí N2O là từ 6 đến 
460 μg.m−2h−1 và khí CO2 từ 39 đến 906 mg.m-
2h−1; tại Kodungaiyur, khí CH4 là từ 0,9 đến 
433 mg.m−2h−1;tại Perungudi, khí N2O từ 2,7 đến 
1200 μg.m−2h−1và khí CO2từ 12,3 đến 
964,4 mg.m−2h−1. 
Science & Technology Development, Vol 18, No.M2-2015 
Trang 124 
Tóm lại, kết quả ứng dụng mô hình Hanna 
(1971) hoàn toàn có thể áp dụng trên các BCL 
trong điều kiện Việt Nam. Mô hình tính toán sự 
phát tán của khí thải trên BCL theo hướng gió chủ 
đạo. Nồng độ khí thải hình thành mặt cong đẳng 
nồng độ theo hướng gió. Mô hình có thể xác định 
nồng độ khí thải theo khoảng cách tính từ đầu gió 
dưới sự ảnh hưởng của các ô trên hướng gió. Điều 
này có nghĩa quan trọng trong việc xác định 
khoảng cách nồng độ khí thải đạt tiêu chuẩn vệ 
sinh kể từ BCL theo các thời điểm khí tượng khác 
nhau, đặc biệt là sự thay đổi của vận tốc gió và 
hướng gió. Có sự khác biệt đáng kể về nồng độ và 
sự pha loãng các khí thải của BCL đang hoạt động 
(Đa Phước và Gò Cát) với BCL đã ngưng tiếp 
nhận rác (Đông Thạnh và Gò Cát). Khoảng cách 
đạt cực đại và cực tiểu của nồng độ khí thải đã 
được ghi nhận trong biểu đồ mặt cong đẳng nồng 
độ khí thải trên các BCL. 
4. KẾT LUẬN 
Nghiên cứu đã xây dựng cơ sở dữ liệu về 
nhiệt độ, độ ẩm, vận tốc gió, cấp độ ổn định khí 
quyển và tiến hành đo đạc nồng độ các khí thải 
trên các BCL đang hoạt động (Đa Phước và Phước 
Hiệp) và BCL đã ngưng hoạt động (Đông Thạnh 
và Gò Cát). Hệ số phát thải trung bình tính được 
trên các BCL đang hoạt động BCL Đa Phước là 
Q-NH3: 142,96 mg.m-2h-1, Q-H2S: 55,86 mg.m-2h-
1, Q-CH4: 999,56 mg.m-2h-1 và Q-Mer: 13,82 
mg.m-2h-1; BCL Phước Hiệp là Q-NH3: 135,37 
mg.m-2h-1, Q-H2S: 61,02 mg.m-2h-1, Q-CH4: 
1583,29 mg.m-2h-1 và Q-Mer: 58,93 mg.m-2h-1. Hệ 
số phát thải trung bình tính được trên các BCL 
ngưng hoạt động BCL Đông Thạnh là Q-NH3: 
24,11mg.m-2h-1, Q-H2S: 6,04mg.m-2h-1, Q-CH4: 
283,67mg.m-2h-1 và Q-Mer: 2,62mg.m-2h-1; BCL 
Gò Cát là Q-NH3: 57,88mg.m-2h-1, Q-H2S: 
5,35mg.m-2h-1, Q-CH4: 391,57mg.m-2h-1 và Q-
Mer: 8,73mg.m-2h-1. Ứng dụng quan trọng của xây 
dựng hệ số phát thải là sẽ tính được phân bố nồng 
độ khí thải trên BCL theo hướng gió chủ đạo dựa 
trên áp dụng mô hình Hanna (1971), xác định 
khoảng cách ly hợp vệ sinh. Kết quả xây dựng 
phương trình hồi quy có khả năng ứng dụng cho 
các BCL có điều kiện tương tự các BCL nghiên 
cứu. 
Research of estimating emission factors of 
polution gas from landfills (CH4, H2S, NH3, 
Methyl Mercaptan) 
 Mai Thi Thu Thao 
Sub – Institute of Labor and Environment Protection in the South Vietnam (SILEPS) 
 Dinh Xuan Thang 
Institute for Environment and Resourses, Vietnam National University 
 Bui Ta Long 
Faculty of Environment, University of Technology, Vietnam National University 
TAÏP CHÍ PHAÙT TRIEÅN KH&CN, TAÄP 18, SOÁ M2- 2015 
Trang 125 
ABSTRACT 
Municipal solid waste in Ho Chi Minh city 
and urban areas in Vietnam are mainly 
handled at the sanitary landfills. Research of 
estimating gas emission factors of landfills is 
necessary to serve the environment 
management now. The study was conducted 
at landfills such as Da Phuoc, Phuoc Hiep, Go 
Cat, Dong Thanh based on applying the 
Gifford - Hanna model (1973). The research 
estimate emission factor of pollution gas such 
as NH3, H2S, CH4 and Methyl Mercaptane. 
The research measure data of temperature, 
humidity, wind speed, stabilize atmospheric 
levels and concentration of gas from closed 
landfills as well as operating landfills. Gas 
emission factor from operating landfills are on 
Da Phuoc landfill: Q-NH3 = 142,96 mg.m-2h-1, 
Q-H2S = 55,86 mg.m-2h-1, Q-CH4 = 999,56 
mg.m-2h-1 and Q-Mer = 13,82 mg.m-2h-1; on 
Phuoc Hiep landfill: Q-NH3 = 135,37 mg.m-2h-
1, Q-H2S = 61,02 mg.m-2h-1, Q-CH4 = 1583,29 
mg.m-2h-1 and Q-Mer = 58,93 mg.m-2h-1. Gas 
emission factor from closed landfills are on 
Dong Thanh landfill: Q-NH3 = 24,11 mg.m-2h-
1, Q-H2S = 6,04 mg.m-2h-1, Q-CH4= 283,67 
mg.m-2h-1 và Q-Mer = 2,62 mg.m-2h-1; on Go 
Cat: Q-NH3 = 57,88 mg.m-2h-1, Q-H2S=5,35 
mg.m-2h-1, Q-CH4 = 391,57 mg.m-2h-1 and Q-
Mer = 8,73 mg.m-2h-1. The most application of 
gas emission factor is calculating distribution 
of gas on landfills following the wind direction 
according Hanna model (1971). This is 
science base o calculate hygiene distance 
from landfills. 
Keywords: Landfill, gas emission, gas emission factor, ENVIM, air pollution, solid waste 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1]. Trần Ngọc Chấn (2001), Ô nhiễm không khí 
và xử lý ô nhiễm tập 1 và tập 3, Nhà xuất bản 
Khoa học và Kỹ thuật 
[2]. Bùi Tá Long (2006), Hệ thống thông tin môi 
trường, NXB ĐH quốc gia TPHCM 
[3]. Đinh Xuân Thắng (2007), Giáo trình Ô nhiễm 
không khí, NXB ĐH QG TPHCM. 
[4]. Mai Thị Thu Thảo và CTV (2012), Nghiên 
cứu hiện trạng điều kiện môi trường làm việc 
của người lao động thu gom, vận chuyển, 
chôn lấp chất thải rắn sinh hoạt ở các khu đô 
thị và đề xuất giải pháp cải thiện nhằm đảm 
bảo an toàn, bảo vệ sức khỏe người lao động, 
Viện NC KHKT Bảo Hộ Lao Động. 

File đính kèm:

  • pdfnghien_cuu_xay_dung_he_so_phat_thai_cac_khi_o_nhiem_tu_bai_c.pdf