ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
PHẠM THỊ THẢO NGUYÊN
ĐÁNH GIÁ THỰC TRẠNG VÀ ĐỀ XUẤT
GIẢI PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ THU GOM,
XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN TRÊN ĐỊA BÀN
HUYỆN QUỲNH LƯU, TỈNH NGHỆ AN
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
Hà Nội - 2014
2
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
PHẠM THỊ THẢO NGUYÊN
ĐÁNH GIÁ THỰC TRẠNG VÀ ĐỀ XUẤT
GIẢI PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ THU GOM,
XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN TRÊN ĐỊA BÀN
HUYỆN QUỲNH LƯU, TỈNH NGHỆ AN
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
Chuyên ngành: Khoa học Môi trường
Mã số: 60440301
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS.TS. Nguyễn Xuân Cự
Hà Nội - 2014
i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết
quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ
công trình nào khác.
Tôi cam đoan rằng các thông tin trích dẫn trong luận văn đều đã được chỉ rõ
nguồn gốc.
Tác giả luận văn
Phạm Thi Thảo Nguyên
ii
LỜI CẢM ƠN
Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong Khoa Môi trường- Trường Đại
học khoa học tự nhiên- Đại học Quốc gia Hà Nội đã truyền đạt cho tôi những kiến
thức chuyên sâu về chuyên ngành và giúp đỡ tôi tận tình trong suốt thời gian theo
học cũng như thời gian làm luận văn. Đặc biệt, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành
đến PGS.TS. Nguyễn Xuân Cự - đã tận tình giúp đỡ và hướng dẫn tôi trong suốt
quá trình thực hiện luận văn này.
Cuối cùng, tôi xin được gửi lời cảm ơn tới gia đình và bạn bè đã luôn động
viên, chia sẻ và hỗ trợ tôi trong suốt quá trình làm luận văn.
Nghệ An, tháng 11 năm 2014
Tác giả luận văn
Phạm Thị Thảo Nguyên
iii
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU THAM KHẢO 3
1.1. Tổng quan về chất thải rắn 3
1.1.1. Định nghĩa, phân loại chất thải rắn 3
1.1.2. Các phương pháp xử lý CTR 6
1.1.3. Các tác động của CTR đến môi trường và sức khỏe con người 9
1.2. Tình hình phát sinh, thu gom, vận chuyển xử lý chất thải rắn trên thế giới và
Việt Nam 11
1.2.1. Tình hình phát sinh chất thải rắn ở trên thế giới và Việt Nam 11
1.2.2. Tình hình phát sinh và xử lý chất thải rắn ở Việt Nam 15
1.3. Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của huyện Quỳnh Lưu 25
1.3.1. Điều kiện tự nhiên 25
1.3.2. Tình hình phát triển kinh tế - xã hội 28
CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 31
2.1. Đối tượng nghiên cứu 31
2.2. Phương pháp nghiên cứu 31
2.2.1. Phương pháp kế thừa 31
2.2.2. PHƯƠNG PHÁP ĐIềU TRA, KHảO SÁT THựC ĐịA 31
2.2.3. PHƯƠNG PHAP THốNG KE VA Xử LÝ Dữ LIệU 32
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 34
3.1. Tình hình phát sinh CTR trên địa bàn huyện Quỳnh Lưu 34
3.1.1. Nguồn phát sinh chất thải rắn sinh hoạt trên địa bàn huyện Quỳnh Lưu 34
3.1.2. Nguồn phát sinh chất thải rắn nông nghiệp trên địa bàn huyện Quỳnh Lưu 36
3.1.3. Nguồn phát sinh chất thải rắn làng nghề trên địa bàn huyện Quỳnh Lưu 41
3.2. Tình hình thu gom và vận chuyển và xử lý chất thải rắn trên địa bàn huyện
Quỳnh Lưu 50
3.2.1. Tình hình thu gom, vận chuyển và xử lý CTRSH 50
iv
3.2.2. Tình hình thu gom, vận chuyển và xử lý chất thải rắn y tế trên địa bàn huyện
Quỳnh Lưu 55
3.2.3. Tình hình thu gom, vận chuyển và xử lý chất thải rắn làng nghề trên địa bàn
huyện Quỳnh Lưu 56
3.2.4. Tình hình thu gom, vận chuyển và xử lý CTR nông nghiệp trên địa bàn huyện
Quỳnh Lưu 56
3.3. Công tác quản lý CTR trên địa bàn huyện Quỳnh Lưu 57
3.3.1. Ưu điểm 58
3.3.2. Hạn chế 58
3.4. Dự báo về tải lượng chất thải rắn đến năm 2025 59
3.5. Đề xuất các giải pháp giảm thiểu chất thải rắn trên địa bàn huyện Quỳnh Lưu 62
3.5.1. Giải pháp kỹ thuật 62
3.5.2. Các giải pháp về cơ chế, chính sách 66
3.5.3. Các giải pháp quản lý 67
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 71
1. Kết luận 71
2. Kiến nghị 73
TÀI LIỆU THAM KHẢO 74
PHỤ LỤC 76
v
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt Chữ viết đầy đủ
BVTV Bảo vệ thực vật
BVMT Bảo vệ môi trường
CBHS Chế biến hải sản
CTRĐT Chất thải rắn đô thị
CTR Chất thải rắn
CTNH Chất thải nguy hại
CTRSH Chất thải rắn sinh hoạt
MDD Mộc dân dụng
Sở TN&MT Sở Tài nguyên và Môi trường
TNHH Trách nhiệm hữu hạn
TNMT Tài nguyên môi trường
UBND Uỷ ban nhân dân
vi
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Thành phần của CTR 5
Bảng 1.2. Thành phần rác thải tại Mỹ 12
Bảng 1.3. Hoạt động thu gom CTR ở một số thành phố ở Châu Á 13
Bảng 1.4. Các phương pháp xử lý CTR ở Châu Á (%) 14
Bảng 1.5. Lượng chất thải phát sinh năm 2003 và năm 2008 15
Bảng 1.6. Tỷ lệ thu gom CTR sinh hoạt ở một số đô thị năm 2009 20
Bảng 1.7: Diện tích, dân số các xã huyện Quỳnh Lưu 29
Bảng 3.1. Lượng CTRSH phát sinh trung bình tại các xã trên địa bàn huyện Quỳnh
Lưu 35
Bảng 3.2. Chất thải rắn y tế trên địa bàn huyện Quỳnh Lưu 36
Bảng 3.3. Lượng phụ phẩm từ một số cây trồng nông nghiệp chính 37
Bảng 3.4. Phát thải từ các phụ phẩm nông nghiệp ở Quỳnh Lưu 37
Bảng 3.5. Tải lượng chất thải rắn trung bình cho một số gia súc, gia cầm 39
Bảng 3.6. Tải lượng chất thải rắn chăn nuôi ở huyện Quỳnh Lưu 39
Bảng 3.7. Các làng nghề trên địa bàn huyện Quỳnh Lưu 41
Bảng 3.8. Lượng chất thải rắn từ các làng nghề chế biến hải sản 45
Bảng 3.9. Tổng lượng chất thải rắn từ các làng nghề mộc ở Quỳnh Lưu 47
Bảng 3.10. Tổng khối lượng CTR phát sinh trên địa bàn huyện Quỳnh Lưu 49
Bảng 3.12. Dự báo lượng CTR phát sinh trên ở huyện Quỳnh Lưu đến năm
2025 61
vii
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 1.1. Các nguồn phát sinh chất thải rắn 4
Hình 1.2. Các nguồn phát thải CTR toàn quốc năm 2008 và dự báo cho năm
2015 16
Hình 3.1. Các hình thức xử lý CTRSH trên địa bàn Huyện Quỳnh Lưu 53
Hình 3.2. Phân loại rác thải tại nguồn theo phương án 1 63
Hình 3.3. Phân loại rác thải tại nguồn theo phương án 2 64
1
MỞ ĐẦU
Xã hội phát triển nhằm đáp ứng những nhu cầu và lợi ích của con người,
song cũng dẫn tới những vấn đề nan giải như gây ra sự ô nhiễm môi trường ngày
càng tăng cao. Lượng chất thải thải ra từ sinh hoạt cũng như các hoạt động sản xuất
của con người ngày càng nhiều, và mức độ gây ô nhiễm môi trường ngày càng
nghiêm trọng ở nhiều vùng khác nhau.
Khi nói đến CTR, nhiều người thường nghĩ đó là vấn đề cấp bách của các đô
thị hay các thành phố lớn. Điều đó đúng nhưng chưa đủ. Với sự phát triển của khoa
học kỹ thuật, nhất là kỹ thuật sản xuất, đóng gói bao bì, nhiều loại giấy, hộp đóng
gói được làm chủ yếu bằng ni lông, nhựa, thiếc… rất tiện lợi, góp phần làm thay đổi
phong cách và tập quán sống của nhiều người dân từ nông thôn đến thành thị. Song
bên cạnh các mặt tích cực ấy là lượng CTR ra ngày càng lớn, không chỉ ở các đô thị
mà còn ở các vùng nông thôn, nó đã và đang trở thành vấn đề được mọi người quan
tâm. Ở nông thôn Việt Nam trước kia, việc thu gom, phân loại, quản lý chất thải rắn
được thực hiện tương đối tốt. Lượng chất thải ở nông thôn vốn nhỏ, chủ yếu là chất
thải hữu cơ hầu như được tận dụng hoàn toàn. Lượng chất thải hữu cơ này nguồn
gốc chủ yếu từ thức ăn thừa, được tận dụng làm thức ăn cho gia súc.
Một lượng chất thải rắn khác là phân người và gia súc được tận dụng làm
phân bón ruộng. Các phế phẩm nông nghiệp như rơm rạ, được dùng làm nhiên liệu
để đun nấu và làm thức ăn gia súc. Tuy nhiên, trong một vài thập kỷ gần đây, khi
điều kiện kinh tế phát triển, đời sống nhân dân được cải thiện thì lượng chất thải rắn
nông thôn cũng tăng mạnh, trong khi điều kiện cơ sở hạ tầng về thu gom, vận
chuyển và xử lý còn nhiều hạn chế. Điều này đã khiến tình hình chất thải rắn ở nông
thôn trở thành một vấn đề nghiêm trọng.
Quỳnh Lưu là một huyện đồng bằng về phía nằm ở Đông Bắc tỉnh Nghệ An,
cách thành phố Vinh 60 km về phía Nam, có vị trí kinh tế và quốc phòng quan trọng
của tỉnh Nghệ An nói riêng và cả nước nói chung. Những năm gần đây Quỳnh Lưu
đang vươn lên phát triển kinh tế xã hội. Điều tất yếu là lượng chất thải rắn phát sinh
2
mỗi ngày đều gia tăng. Tuy nhiên cũng như các vùng nông thôn khác của Nghệ An,
trên 90% tổng lượng chất thải chưa được thu gom và xử lý hợp vệ sinh. Hiện tượng
chất thải rắn sinh hoạt, bao bì phân bón, thuốc BVTV, chất thải từ chăn nuôi, làng
nghề… đổ bừa bãi khắp các vùng nông thôn Nghệ An đã làm suy giảm chất lượng
môi trường, ảnh hưởng đến cuộc sống sinh hoạt và sức khoẻ của người dân.
Hiện nay, Nghệ An nói chung và huyện Quỳnh Lưu nói riêng đang ra sức
thực hiện Chương trình mục tiêu quốc gia về xây dựng nông thôn mới, bước đầu thu
được những thành tựu đáng kể. Tuy nhiên, trong quá trình thực hiện vẫn còn gặp
nhiều khó khăn. Một trong những tiêu chí khó thực hiện nhất trong 19 tiêu chí quốc
gia về nông thôn mới đối với các địa phương là tiêu chí về môi trường: chất thải,
nước thải phải được thu gom và xử lý theo quy định.
Để có thể xây dựng được những mô hình, giải pháp thu gom, xử lý chất thải
rắn đạt hiệu quả cao; góp phần đẩy nhanh việc thực hiện Chương trình mục tiêu
quốc gia về Xây dựng nông thôn mới ở Quỳnh Lưu nói riêng và Nghệ An nói
chung, việc điều tra, đánh giá hiện trạng thu gom, xử lý chất thải rắn tại địa phương
là rất cần thiết. Xuất phát từ thực tế đó, việc thực hiện đề án: “Đánh giá thực trạng
và đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả thu gom, xử lý chất thải rắn trên địa bàn
huyện Quỳnh Lưu, tỉnh Nghệ An” nhằm đánh giá đúng tình hình về chất thải rắn
trên địa bàn huyện Quỳnh Lưu, từ đó đề xuất những giải pháp hợp lý để tăng cường
công tác quản lý và xử lý chất thải rắn góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường cho
quá trình phát triển bền vững địa phương.
Nội dung chủ yếu của luận văn bao gồm:
- Đánh giá hiện trạng về tình hình phát thải chất thải rắn trên địa bàn huyện
Quỳnh Lưu, tỉnh Nghệ An.
- Phân tích nguyên nhân và những tồn tại trong công tác quản lý chất thải rắn
ở địa phương.
- Đề xuất các giải pháp nhằm tăng cường công tác quản lý và xử lý chất thải
rắn góp phần giảm thiểu ô nhiễm và bảo vệ môi trường.
3
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU THAM KHẢO
1.1. Tổng quan về chất thải rắn
1.1.1. Định nghĩa, phân loại chất thải rắn
* Định nghĩa về chất thải rắn
Chất thải rắn (CTR) là toàn bộ các loại vật chất được con người loại bỏ trong
các hoạt động kinh tế - xã hội của mình (bao gồm các hoạt động sản xuất, các hoạt
động sống và duy trì sự tồn tại của cộng đồng v.v…). Trong đó quan trọng nhất là
các loại chất thải sinh ra từ các hoạt động sản xuất và hoạt động sống [9].
Như vậy CTR nói chung được hiểu là chất thải ở thể rắn, được thải ra từ quá
trình sản xuất, kinh doanh, dịch vụ, sinh hoạt hàng ngày hoặc các hoạt động khác.
CTR bao gồm CTR thông thường và chất thải rắn nguy hại [4].
* Nguồn gốc phát sinh CTR:
CTR có thể phát sinh từ nhiều nguồn gốc khác nhau, ở nơi nhiều nới khác
nhau. Tùy thuộc vào nguồn gốc phát thải, đặc điểm của các quá trình sản xuất và
thời gian mà các CTR cũng rất đa dạng. Chúng khác nhau về khối lượng, kích
thước, phân bố về không gian cũng như thành phần đặc trưng. Việc phân loại các
nguồn phát sinh CTR đóng vai trò quan trọng trong công tác quản lý các chất
thải rắn.
Trên thực tế, các CTR được phát sinh từ các nguồn như: Khu dân cư, khu
thương mại (nhà hàng, khách sạn, siêu thị, chợ…), cơ quan, công sở (trường học,
trung tâm và viện nghiên cứu, bệnh viện…), khu xây dựng và phá hủy các công
trình xây dựng, nhà máy xử lý chất thải, hoạt động công nghiệp, hoạt động nông
nghiệp, khu công cộng (nhà ga, bến tàu, sân bay, công viên, khu vui chơi, đường
phố ), hình 1.1. [8].
4
Các CTR có thể được phân loại khác nhau tùy thuộc vào công tác quản lý
hay xử lý chúng. Thông thường, người ta chia các CTR dựa vào nguồn gốc phát
sinh ra chúng, ví dụ như CTR công nghiệp, CTR sinh hoạt, CTR nông nghiệp, CTR
xây dựng,… Hoặc phân chia dựa vào các hợp phần chủ yếu của chúng như CTR vô
cơ, CTR hữu cơ. Hoặc phân chia theo mức độ độc hại như CTR thông thường, CTR
nguy hại,…
Hình 1.1. Các nguồn phát sinh chất thải rắn
* Thành phần CTR:
CTR từ các nguồn phát thải khác nhau cũng khác nhau về thành phần lý, tỷ
lệ và các chất hóa học của. Hơn nữa, thành phần của CTR ở từng nguồn thài cũng
có thể khác nhau tùy thuộc vào từng địa phương, vào các mùa khí hậu, vào điều
kiện kinh tế và nhiều yếu tố khác. Nhìn chung, các CTR có một số thành phần cơ
bản như được trình bày ở bảng 1.1.
Hoạt động sản
xuất nông nghiệp
Chất thải rắn
Nơi vui chơi,
giải trí
Bệnh viện,
cơ sở y tế
Khu công
nghiệp, nhà
máy, xí nghiệp
Nhà dân,
khu dân cư.
Chợ, bến xe,
nhà ga
Giao thông,
xây dựng.
Cơ quan
trường học
5
Bảng 1.1. Thành phần của CTR
Thành phần Nguồn gốc Ví dụ
1. Các chất cháy được
a. Giấy
Các vật liệu làm từ giấy bột và
giấy
Các túi giấy, mảnh bìa,
giấy vệ sinh.v.v
b. Hàng dệt Có nguồn gốc từ các sợi Vải, len, nylon.v.v
c. Thực phẩm
Các chất thải từ đồ ăn thực
phẩm
Cọng rau, vỏ quả, thân
cây, lõi ngô.v.v
d. Cỏ, gỗ củi, rơm rạ
Các vật liệu và sản phẩm được
chế tạo từ gỗ, tre, rơm…vv
Đồ dung bằng gỗ như bàn,
ghế, đồ chơi, vỏ dừa.v.v
e. Chất dẻo
Các vật liệu và sản phẩm được
chế tạo từ chất dẻo
Phim cuộn, túi chất dẻo,
chai, lọ…vv
f. Da và cao su
Các vật liệu và sản phẩm được
chế tạo từ da và cao su
Bóng, giày, ví và bang cao
su…vv
2. Các chất không cháy
a. Các kim loại sắt
Các vật liệu và sản phẩm được
chế tạo từ sắt mà dễ bị nam
châm hút
Vỏ hộp, dây điện, hàng
rào, dao.v.v
b. Các kim loại phi sắt
Các vật liệu không bị nam
châm hút
Vỏ nhôm, giấy bao gói, đồ
đựng…vv
c. Thủy tinh
Các vật liệu và sản phẩm được
chế tạo từ thủy tinh
Chai lọ, đồ đựng bằng
thủy tinh, bóng đèn…vv
d. Đá và sành sứ
Bất cứ các loại vật liệu không
cháy khác ngoài kim loại và
thủy tinh
Vỏ chai, ốc, xương, gạch,
đá…vv
3. Các thành phần khác
a. Các chất hỗn hợp
Tất cả các vật liệu khác không
phân loại trong bảng này. Loại
này có thể chia thành hai
phần: kích thước lớn hơn
5mm và loại nhỏ hơn 5mm
Đá cuội, cát, đất, tóc…vv
Nguồn: [9]
6
1.1.2. Các phương pháp xử lý CTR
1.1.2.1. Phương pháp xử lý nhiệt
a. Nhiệt phân (pyrolysis)
Đây là phương pháp xử lý rác tiến bộ, được thực hiện ở các nước đang phát
triển (Mỹ, Đan Mạch,…). Nhiệt phân là quá trình phân hủy CTR bằng nhiệt trong
điều kiện thiếu oxi để phân hủy thành khí đốt theo các phản ứng:
C + O
2
→ CO
2
C + H
2
O
→ CO + H
2
C + 1/2O
2
→ CO
C + H
2
→ CH
4
Các sản phẩm sinh ra từ quá trình nhiệt phân là các sản phẩm khí chủ yếu
như CH
4
, H
2
, CO, CO
2
và một số sản phẩm lỏng có chứa các chất như acid, acetic,
acctone, metaganol,… được tận dụng làm nguyên liệu để chế biến các sản phẩm có
ích khác, tuy nhiên chỉ có 31-37% CTR phân hủy, phần còn lại được xử lý tiếp tục
bằng phương pháp thiêu đốt. [10].
b. Thiêu đốt rác (Incineration)
Đốt là phương pháp xử lý rác phổ bíến nhất ngày nay được nhiều quốc gia
trên thế giới áp dụng. Đây là quá trình oxi hóa chất thải rắn ở nhiệt độ cao tạo thành
CO
2
và hơi nước theo phản ứng:
C
X
H
Y
O
Z
+(x+y/4 +z/2) O
2
→ xCO
2
+y/2 H
2
O
Ưu điểm: Xử lý triệt để rác thải; tiêu diệt các vi sinh vật gây bệnh và các chất
ô nhiễm; diện tích xây dựng nhỏ; vận hành đơn giản; có thể xử lý chất thải rắn có
chu kỳ phân hủy lâu dài.
Nhược điểm: là việc sinh khói bụi và một số khí ô nhiễm khác như SO
2
, HCl,
NOx, CO,… Do vậy khi thiết kế xây dựng lò đốt phải xây dựng theo hệ thống xử lý
khí thải.
Việc sử dụng các lò thiêu đốt hiện nay không dừng lại ở mục đích giảm thể
tích ban đầu của rác (giảm khoảng 90%), mà còn thu hồi nhiệt phục vụ các nhu cầu
khác nhau như tận dụng cho lò hơi, lò sưởi, cấp điện,…
7
Ở Việt Nam công nghệ thiêu đốt thích hợp cho việc xử lý chất thải bệnh
viện, chất thải nguy hại, các loại chất thải có thời gian phân hủy dài.
1.1.2.2. Xử lý sinh học
a. Phương pháp xử lý hiếu khí tạo thành phân bón (Composting)
Đây là phương pháp được áp dụng khá phổ biến ở hầu hết các quốc gia. Việc
ủ CTR với thành phần chủ yếu là chất hữu cơ dễ phân hủy có thể được tiến hành
ngay ở các hộ gia đình để tạo thành phân bón cho. Ưu điểm của phương pháp này là
giảm được đáng kể khối lượng rác, đồng thời tạo ra phân bón hữu cơ giúp ích cho
công tác cải tạo đất. Chính vì vậy phương pháp này được ưa chuộng ở các quốc gia
nghèo và các nước đang phát triển.
Quá trình ủ rác hiếu khí diễn ra theo phản ứng sau:
Vi khuẩn hiếu khí
Chất hữu cơ Chất mùn + CO
2
+ H
2
O+ NH
3
+ SO
2
Phương pháp ủ rác hiếu khí dựa trên sự hoạt động của các vi khuẩn hiếu khí
với sự có mặt của oxi. Thường chỉ sau 2 ngày nhiệt độ đống ủ tăng lên khoảng
45
0
C, sau 6-7 ngày có thể đạt tới 70-75
0
C. Nhiệt độ này chỉ đạt được với điều kiện
duy trì môi trường tối ưu cho vi khuẩn hoạt động như oxi, độ ẩm, tỉ số C/N, pH và
một số chất dinh dưỡng vô cơ chủ yếu như phốt pho, lưu huỳnh, kali, nitơ… Sự
phân hủy hiếu khí diễn ra khá mạnh, chỉ sau 2-4 tuần rác được phân hủy hoàn toàn.
Các vi khuẩn gây bệnh và côn trùng bị tiêu diệt do nhiệt độ ủ tăng. Bên cạnh đó,
mùi hôi cũng bị khử nhờ quá trình ủ hiếu khí, độ ẩm tối ưu cho quá trình này là 50-
60
0
C. [17]
b. Xử lý kỵ khí (Anaerobic)
Công nghệ ủ kỵ khí cũng được sử dụng rộng rãi ở các nước trên thế giới, đặc
biệt ở Ấn Độ, chủ yếu thực hiện ở qui mô nhỏ.
Vi khuẩn kỵ khí
Chất hữu cơ Các chất đơn giản + CO
2
+ CH
4
+ NH
3
+ H
2
S
+ Ưu điểm: Chi phí đầu tư ban đầu thấp; Sản phẩm phân hủy có thể kết hợp
xử lý với phân hầm cầu và phân gia súc cho phân hữu cơ có hàm lượng dinh dưỡng
8
cao; Đặc biệt lá thu hồi khí CH
4
làm nguồn cung cấp nhiệt phục vụ cho các nhu cầu
đung nấu, lò hơi,…
+ Nhược điểm: Thời gian phân hủy thường kéo dài 4-12 tháng, lâu hơn xử lý
hiêú khí. Các chất khí sinh ra từ quá trình phân hủy kị khí chủ yếu là H
2
S, NH
3
gây
mùi hôi khó chịu. Hoiwn nữa các vi khuẩn gây bệnh không bị tiêu diệt do quá trình
phân hủy xảy ra ở nhiệt độ thấp.
c. Phương pháp xử lý kỵ khí kết hợp với hiếu khí (Combined anaerobic and
aerobic)
Công nghệ này sử dụng cả 2 phương pháp xử lý hiếu khí và kị khí kết hợp
với nhau.
Ưu điểm: Không có lượng nước thải ra từ quá trình phân hủy hiếu khí; Sử
dụng nước rò rỉ trong quá trình ủ để len men kỵ khí; Vừa tạo được lượng phân bón
phục vụ nông nghiệp và tạo khí CH
4
cung cấp nhiệt.
1.1.2.3. Phương pháp xử lý hóa học
Các giải pháp xử lý hóa học thường được ứng dụng để xử lý CTR công
nghiệp. Các giải pháp xử lý hóa học hiện nay chủ yếu dựa trên các phản ứng oxi
hóa-khử, trung hòa, thủy phân, Chủ yếu để phá hủy CTR hoặc làm giảm độc tính
của CTR nguy hại.
Sử dụng vôi, kiềm làm giảm khả năng gây độc của các kim loại nặng do tạo
thành các hydroxit không hòa tan. Đối với các CTR có tính axit có thể trung hòa
bằng các chất kiềm và ngược lại.
1.1.2.4. Phương pháp ổn định hóa
Phương pháp ổn định hóa (cố định, đóng rắn) chủ yếu được xử dụng để xử lý
CTR nguy hại nhằm 2 mục đích: Giảm rò rỉ các chất độc hại bằng cách giảm bề mặt
tiếp xúc, hạn chế mức cao sự thẩm thấu của chất thải vào môi trường, và cải thiện
kích thước chất thải về độ nén và độ cứng.
Ổn định chất thải là công nghệ trộn vật liệu thải với vật liệu đống rắn, tạo
thành thể rắn bao lấy chất thải hoặc chất thải trong cấu trúc của vật rắn. Phương
pháp này thường dùng để xừ lý CTR của kim loại, mạ kim loại, chì, tro của lò
9
đốt,… tạo thành khối rắn để vận chuyển và chôn lấp trong bãi chôn lấp rác hợp
vệ sinh.
1.1.2.5. Chôn lấp rác
a. Bãi chôn lấp rác thông thường (Open dump)
Đây là phương pháp xử lý rác cổ điển đã được loài người áp dụng từ lâu đời.
Hiện nay, các đô thị ở Việt Nam và một số nước khác vẫn còn đang áp dụng.
Ưu điểm: Đây là phương pháp xử lý rác đô thị rẻ tiền nhất, chỉ tốn chi phí
cho công việc thu gom và vận chuyển rác từ nơi phát sinh đến bãi rác.
Phương pháp này có nhiều nhược điểm: Gây ô nhiễm môi trường, ảnh hưởng
đến cảnh quan, gây mùi khó chịu cho con người; là môi trường thuận lợi cho các loại
động vật gặm nhấm, các loại côn trùng, vi trùng gây bệnh sinh sôi nảy nở gây nguy
hiểm cho sức khỏe con người; gây ô nhiễm môi trường nước và không khí; cần diện
tích bãi thải lớn.
b. Bãi chôn lấp hợp vệ sinh (Sanitary landfill)
Phương pháp này được nhiều đô thị trên thế giới (ở Mỹ, Anh, Nhật,…) áp
dụng trong quá trình xử lý CTR đặc biệt là rác thải sinh hoạt. Đây là phương pháp
xử lý rác thích hợp nhất trong điều kiện khó khăn về vốn đầu tư nhưng lại có mặt
bằng đủ lớn và nguy cơ gây ô nhiễm môi trường ít.
Trong bãi chôn lấp raùc hợp vệ sinh, bên dưới thành đáy được phủ lớp chống
thấm có lắp đặt hệ thống ống thu nước rò rỉ và hệ thống thu khí thải từ bãi rác.
Nước rò rỉ sẽ được thu gom và xử lý để đạt tiêu chuẩn quy định.
Bãi chôn lấp hợp vệ sinh sinh hoạt động bằng cách: mỗi ngày trải một lớp
mỏng rác, sau đó nén ép chúng lại, bằng các loại xe cơ giới, tiếp tục trải lớn một lớp
đất mỏng độ 25cm. Công việc này cứ tiếp tục đến khi nào bãi rác đầy.
1.1.3. Các tác động của CTR đến môi trường và sức khỏe con người
1.1.3.1. Đối với sức khỏe cộng đồng
CTR phát sinh từ các khu đô thị, nếu không được thu gom và xử lý đúng cách
sẽ gây ô nhiễm môi trường, ảnh hưởng xấu đến sức khỏe cộng đồng dân cư và làm mất
mỹ quan đô thị.
10
Thành phần CTR rất phức tạp, trong đó có chứa nhiều vi khuẩn, vi trùng gây
bệnh do chứa mầm bệnh từ phân người, các chất thải hữu cơ, xác súc vật chết, rác
thải y tế tạo điều kiện tốt cho muỗi, chuột, ruồi sinh sản và lây lan mầm bệnh
cho người, nhiều lúc trở thành dịch. Một số vi khuẩn gây bệnh như ruồi, muỗi đậu
vào rác rồi mang theo các mầm bệnh đi khắp nơi, siêu vi khuẩn, ký sinh trùng như
E.Coli, Coliform, giun, sán tồn tại trong rác có thể gây bệnh cho con người như
bệnh: sốt rét, bệnh ngoài da, dịch hạch, thương hàn, phó thương hàn, tiêu chảy, giun
sán, lao KLN như chì, thủy ngân, crôm có trong CTR không bị phân hủy sinh học,
mà tích tụ trong sinh vật, tham gia chuyển hóa sinh học. Dioxin từ quá trình đốt
CTR ở các điều kiện không thích hợp.
Phân loại, thu gom và xử lý CTR không đúng qui định là nguy cơ gây bệnh
nguy hiểm cho công nhân vệ sinh, người bới rác, nhất là khi gặp phải các chất thải
rắn nguy hại từ y tế, công nghiệp như kim tiêm, ống chích, mầm bệnh, hợp chất hữu
cơ bị halogen hóa, PCB, [6].
1.1.3.2 Làm ô nhiễm môi trường không khí
Nguồn rác thải từ các hộ gia đình chủ yếu là thực phẩm chiếm phần lớn trong
khối lượng CTR sinh hoạt. Với điều kiện khí hậu nhiệt đới nóng ẩm và mưa nhiều
như ở Việt Nam sẽ là điều kiện thuận lợi cho các thành phần hữu cơ phân hủy, thúc
đẩy nhanh quá trình lên men, thối rữa, ảnh hưởng đến môi trường không khí và gây
mùi khó chịu cho con người. Khí sinh học hình thành từ các bãi chôn lấp do quá
trình phân hủy các thành phần sinh học trong chất thải có chứa rất nhiều các khí độc
hại như H
2
S, NH
3
, CH
4
, SO
2
, CO
2
và các hợp chất hữu cơ bay hơi. Ngoài các hơi
khí gây ô nhiễm thông thường thì trong quá trình thiêu đốt rác thải có thể tạo ra các
khí như PCBs, PAHs, các hợp chất dioxin và furans [7].
1.1.3.3. Làm ô nhiễm môi trường đất
Các chất thải hữu cơ sẽ được vi sinh vật phân hủy trong môi trường đất trong
hai điều kiện hiếu khí và kỵ khí, khi có độ ẩm thích hợp sẽ tạo ra hàng loạt các sản
phẩm trung gian, cuối cùng hình thành các chất khoáng đơn giản, nước, CO
2
, CH
4
11
Với một lượng rác thải và nước rò rỉ vừa phải thì khả năng tự làm sạch của
môi trường đất sẽ phân hủy các chất này trở thành các chất ít ô nhiễm hoặc không ô
nhiễm. Nhưng với lượng rác quá lớn vượt quá khả năng tự làm sạch của đất thì môi
trường đất sẽ trở nên quá tải và bị ô nhiễm. Các chất ô nhiễm này cùng với kim loại
nặng, các chất độc hại và các vi trùng theo nước trong đất chảy xuống nguồn nước
ngầm làm ô nhiễm tầng nước này.
Đối với CTR không phân hủy (nhựa, cao su, ) nếu không có giải pháp xử lý
thích hợp là nguy cơ gây thoái hóa và giảm độ phì của đất.
1.1.3.4. Làm ô nhiễm môi trường nước
Các CTR, nếu là chất thải hữu cơ sẽ bị phân hủy nhanh chóng trong môi
trường nước. Phần nổi lên mặt nước sẽ có quá trình khoáng hóa chất hữu cơ để tạo
ra các sản phẩm trung gian sau đó những sản phẩm cuối cùng là khoáng chất và
nước. Phần chìm trong nước sẽ có quá trình phân giải yếm khí để tạo ra các hợp
chất trung gian và sau đó là sản phẩm cuối cùng CH
4
, H
2
S, H
2
O, CO
2
. Tất cả các
chất trung gian đều gây mùi hôi thối và là độc chất. Bên cạnh đó, còn rất nhiều vi
trùng và siêu vi trùng làm ô nhiễm nguồn nước.
Nếu CTR là những chất kim loại thì gây nên hiện tượng ăn mòn trong môi
trường nước. Sau đó oxy hóa có oxy và không có oxy xuất hiện, gây nhiễm bẩn cho
môi trường nước, nguồn nước. Những chất thải độc như Hg, Pb hoặc các chất
phóng xạ sẽ làm nguy hiểm hơn.
1.2. Tình hình phát sinh, thu gom, vận chuyển xử lý chất thải rắn trên
thế giới và Việt Nam
1.2.1. Tình hình phát sinh chất thải rắn ở trên thế giới và Việt Nam
1.2.1.1. Nguồn phát sinh, khối lượng và thành phần CTR trên thế giới Trên
thế giới
Sự phát triển của Khoa học- Kỹ thuật và sự bùng nổ dân số sinh ra các vấn
đề về rác thải gây ra ô nhiễm môi trường ở hầu hết các nước trên thế giới. Quá trình
phát sinh CTR ở mỗi nước trên thế giới là khác nhau. Quá trình này phụ thuộc vào
12
các cơ chế chính sách, luật môi trường, điều kiện kinh tế và mức sống của người
dân mỗi nước.
Thành phần CTR ở các nước trên thế giới là khác nhau tùy thuộc vào thu
nhập và mức sống của mỗi nước. Đối với các nước có nền công nghiệp phát triển
thì thành phần các chất vô cơ chiếm đa số và lượng rác thải này sẽ là nguyên liệu
cho ngành công nghiệp tái chế.
Hàng năm nước Mỹ phát sinh một khối lượng CTR khổng lồ lên tới 10 tỷ
tấn. Trong đó, CTR có nguồn gốc từ sản phẩm dầu mỏ chiếm 75%; CTR từ quá
trình sản xuất nông nghiệp chiếm 13%; từ hoạt động công nghiệp chiếm 9,5%; từ cặn
cống thoát nước chiếm 1%; RTSH chiếm 1,5% (Bảng 1.2).
Bảng 1.2. Thành phần rác thải tại Mỹ
Thành phần
Tỷ lệ% các loại rác theo các nguồn khác nhau
Tại bãi rác
Colombia
Theo EPA
Trung bình cả
nước
Giấy 41 33 35 – 47
Hữu cơ 21 17 18 – 29
Nhựa 16 12 11 – 21
Kim loại 6 6 4 – 8
Thuỷ tinh 3 6 2 – 6
Các loại khác 13 24 10 - 15
Nguồn: EPA: Environmetal Protection Ageney [18]
Tại các nước đang phát triển thì tỷ lệ các chất vô cơ trong rác thải là khá lớn
thường trên 50%. Tuy nhiên, tại Việt Nam cũng như các nước đang phát triển thì
thành phần chất hữu cơ trong CTR phát sinh chiếm tỷ lệ cao hơn. Lượng CTR trong
nông nghiệp và sinh hoạt chiếm tỷ lệ cao hơn trong công nghiệp.
1.2.1.2. Hệ thống thu gom và vận chuyển rác
Việc thu gom và vận chuyển CTR trên thế giới được tiến hành tuỳ thuộc vào
mỗi nước. Đối với các nước phát triển thì công tác thu gom và vận chuyển được tiến
13
hành theo một quy định rất chặt chẽ, từ ý thức thải bỏ của người dân, quá trình phân
loại rác tại nguồn, các địa điểm thải bỏ, tập kết rác cho đến thiết bị thu gom và vận
chuyển. Tại các nước này vai trò của cộng đồng là rất lớn. Còn đối với các nước
đang phát triển thì công tác thu gom còn nhiều bất cập. Việc bố trí mạng lưới thu
gom, vận chuyển CTR chưa hợp lý, trang thiết bị chưa được hiện đại. So với các
nước Châu Âu và các nước phát triển ở Châu Á thì tỷ lệ thu gom CTR ở các nước
đang phát triển là rất thấp (Bảng 1.3).
Bảng 1.3. Hoạt động thu gom CTR ở một số thành phố ở Châu Á
Thành phố
Dân số
(triệu người)
Số trạm trung
chuyển
Số chuyến vận chuyển
trong ngày
Bombay 8.5 2 2.0
Manila 7.6 65 2.0
Bangkok 5.6 - 1.8
Jakarta 7.9 776 3.0
Seoul 10.3 630 3.4
Nguồn: Trung tâm quốc gia về phát triển khu vực của Nhật Bản, 2008
1.2.1.3. Công nghệ xử lý CTR trên thế giới
Xử lý CTR là dùng các biện pháp kỹ thuật để xử lý CTR và không làm ảnh
hưởng tới môi trường, tái tạo các loại sản phẩm có lợi cho xã hội nhằm phát huy
hiệu quả kinh tế. Đây là một công tác quyết định đến chất lượng bảo vệ môi trường.
Hiện nay, ô nhiễm môi trường là suy thoái về môi trường là nỗi lo của toàn nhân
loại: môi trường đất bị hủy hoại, môi trường nước bị ô nhiễm, đặc biệt môi trường
không khí bị ô nhiễm nặng, nhất là những thành phố lớn tập chung dân cư, tài
nguyên môi trường cạn kiệt.
Có rất nhiều phương pháp xử lý CTR trên thế giới, như: phương pháp chôn
lấp, phương pháp đốt, phương pháp chế biến rác thải hữu cơ thành phân compost,
phương pháp tái chế, phương pháp xử lý rác bằng công nghệ Hydromex, phương
pháp ép kiện.v.v. (Bảng 1.4). Các phương pháp này ngày hoàn thiện và cải tiến
nhằm giảm thiểu đáng kể các tác động của chúng tới môi trường đồng thời đạt được
hiệu suất lớn nhất.
14
Theo Báo cáo hiện trạng môi trường Việt Nam năm 2005 cho biết, hầu hết
các nước Nam Á và Đông Nam Á, CTR được chuyển đến các bãi chôn lấp hoặc các
bãi rác lộ thiên để tiêu huỷ. Các nước: Việt Nam, Bangladet, Hồng Kông, Hàn Quốc
và Srilanka là các nước có tỷ lệ chôn lấp lớn nhất (trên 90%). Các nước: Nhật Bản,
Singapore do quỹ đất dành cho việc chôn lấp ít, đồng thời điều kiện kinh tế của 2
quốc gia này khá cao nên cho phép áp dụng các phương pháp hiệu quả hơn như
công nghệ thiêu đốt.v.v Một số quốc gia khác cũng sử dụng phương pháp đốt khá
rộng rãi như Đức, Thụy Sỹ, Hà Lan, Đan Mạch…[1].
Bảng 1.4. Các phương pháp xử lý CTR ở Châu Á (%)
Nước
Chôn lấp, bãi
rác lộ thiên
Thiêu đốt
Chế biến
phân
Compost
Phương pháp
khác
Việt Nam 96 - 4 -
Băngladet 95 - - 5
Hôngkong 92 8 - -
Ấn độ 70 - 20 10
Indonexia 80 5 10 5
Nhật Bản 22 74 0.1 3.9
Hàn Quốc 90 - - 10
Malayxia 70 5 10 15
Philipin 85 - 10 5
Singapore 35 65 - -
Srilanka 90 - - 10
Thái Lan 80 5 10 5
Nguồn: Bộ Tài Nguyên và Môi trường (2005), Báo cáo diễn biến Môi trường Việt
Nam– Chất thải rắn, Hà Nội. [1].
Một số nước khác thì áp dụng biện pháp làm phân compost như Ấn Độ,
Indonexia.v.v Công nghệ xử lý CTR bằng phân compost đã phát triển không
ngừng và được áp dụng rộng rãi ở Châu Âu, Bắc Mỹ và một số các quốc gia khác
tại Châu Á từ giữa thế kỷ XX đến nay. Hiện tại, Đức đang là nước dẫn đầu Châu Âu
15
về lĩnh vực này với hơn 533 nhà máy sản xuất phân compost và xử lý hàng năm trên
7.3 triệu tấn nguyên liệu chất hữu cơ [12].
Tái chế CTR đang là một công nghệ được áp dụng rộng rãi ở nhiều nước và
đặc biệt là tại các nước phát triển. Các loại chất thải có thể tái chế ví dụ như: giấy
(tại Pháp thu hồi 35,0%), chất sợi (Pháp 8,0%, Đức 40,0%), thuỷ tinh (tại Thụy
Điển, Đức và Đan Mạch > 50,0%). Rác tái chế được đem chế tạo thành những sản
phẩm khác có thể sử dụng, hay cũng có thể là đầu vào cho một số các nghành công
nghiệp khác. Như vậy không những làm giảm lượng CTR phải xử lý mà còn góp
phần cải thiện việc xử lý bằng các phương pháp khác như đốt [12].
Công nghệ sản xuất từ các loại CTR như thức ăn thừa, chất thải chăn nuôi
thành khí metan sinh học để chạy xe buýt. Sử dụng khí metan sinh học là một bước
nhảy vọt trên phương diện bảo vệ môi trường. Ở Canada, các nhà nghiên cứu thuộc
Trung tâm Nghiên cứu Quốc gia (CNRC) đã sản xuất được hydro từ các chất thải hữu cơ
và từ các chất thải nông nghiệp.
1.2.2. Tình hình phát sinh và xử lý chất thải rắn ở Việt Nam
1.2.2.1. Hiện trạng phát sinh chất thải rắn ở Việt Nam
Quá trình phát sinh CTR gắn liền với quá trình sản xuất và sinh hoạt của con
người. Trên phạm vi toàn quốc, từ năm 2003 đến năm 2008, lượng CTR phát sinh
trung bình tăng từ 150- 200%, trong đó CTRSH đô thị tăng trên 200% và còn tiếp
tục gia tăng trong thời gian tới (Bảng 1.5). Dự báo đến năm 2015, khối lượng CTR
phát sinh ước đạt khoảng 44 triệu tấn/năm.
Bảng 1.5. Lượng chất thải phát sinh năm 2003 và năm 2008
TT Loại CTR Đơn vị tính Năm 2003 Năm 2008
1 CTR đô thị Tấn/năm 6.400.000
12.802.000
2 CTR công nghiệp Tấn/năm 2.638.400
4.786.000
3 CTR y tế Tấn/năm 24.500
179.000
4 CTR nông thôn Tấn/năm 6.400.000
9.078.000
5 CTR làng nghề Tấn/năm 774.000
1.023.000
6 Tổng cộng Tấn/năm
16.236.900
27.868.000
Nguồn: Bộ Tài nguyên và Môi trường (2008), Báo cáo MT Quốc gia năm 2007 -
16
Môi trường làng nghề, Hà Nội. [3].
Tổng lượng CTRSH ở các đô thị phát sinh trên toàn quốc tăng trung bình 10
÷16% mỗi năm. Tại hầu hết các đô thị, khối lượng CTRSH chiếm khoảng 60 - 70%
tổng lượng CTR đô thị (một số đô thị tỷ lệ này lên đến 90%) [5].
Kết quả điều tra tổng thể năm 2006 - 2007 cho thấy, lượng CTRSH đô thị
phát sinh chủ yếu tập trung ở 2 đô thị đặc biệt là Hà Nội và TP. Hồ Chí Minh,
chiếm tới 45,24% tổng lượng CTRSH phát sinh từ tất cả các đô thị, tương ứng
khoảng 8.000 tấn/ngày (2.920.000 tấn/năm) [6]. Nhìn chung ở nước ta, lượng chất
thải rắn phát sinh hàng năm chủ yếu có nguồn gốc từ các đô thị, tiếp đến là các
vùng nông thôn. Chất thải rắn từ các hoạt động sản xuất công nghiệp và làng nghề
chiếm tỷ lệ ít hơn nhiều (Hình 1.2).
Hình 1.2. Các nguồn phát thải CTR toàn quốc năm 2008
và dự báo cho năm 2015 [3]
1.2.2.2. Phân loại chất thải rắn và tình hình thu gom, vận chuyển
a. Phân loại tại nguồn
Công tác thu gom CTR mặc dù ngày càng được chính quyền các cấp quan
tâm, nhưng do lượng CTR ngày càng tăng, năng lực thu gom còn hạn chế cả về thiết