Đánh giá khả năng thu hồi khí nhà kính (CH4, CO2) từ rác thải sinh hoạt hữu cơ theo cách tiếp cận phân tích dòng vật chất (MFA)

iii
MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 3
1.1.Phát sinh chất thải rắn sinh hoạt và các vấn đề môi trường 3
1.1.1. Phát sinh chất thải rắn sinh hoạt 3
1.1.2. Thành phần hữu cơ của RTSH 6
1.1.3. Ảnh hưởng môi trường của RTSH 9
1.2.Tổng quan về công nghệ xử lý rác thải sinh hoạt trên thế giới và
Việt Nam……. 10
1.2.1. Trên thế giới 10
1.2.2. Ở Việt Nam 15
1.3.Phương pháp MFA và ứng dụng trong kiểm soát, giảm thiểu
chất thải…… 17
1.3.1. Lịch sử của phương pháp MFA 17
1.3.2. Một số ứng dụng của MFA 18
1.3.2.1. Lĩnh vực kỹ thuật và quản lý môi trường 18
1.3.2.2. Lĩnh vực sinh thái công nghiệp (industrial ecology) 19
1.3.2.3. Quản lý tài nguyên 20
1.3.2.4. Quản lý chất thải 20
1.4.Sự cần thiết phải thu hồi khí nhà kính (CH
4
, CO
2
) từ rác thải
sinh hoạt hữu cơ 21
1.4.1. Tác động của khí nhà kính (CH
4
,CO

2
) 21
1.4.2. Tiềm năng mêtan sinh hóa của chất thải hữu cơ 23
1.4.3. Quá trình hình thành khí ở các bãi chôn lấp chất thải 23
CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 26
2.1. Đối tượng nghiên cứu 26
2.2. Giới thiệu về khu vực nghiên cứu 26
2.2.1. Vị trí địa lý 26
2.2.2. Địa hình, địa mạo 27

iv

2.2.3. Khí hậu, thuỷ văn 28
2.2.4. Điều kiện kinh tế 29
2.3. Phương pháp nghiên cứu 30
2.3.1. Phương pháp tổng quan tài liệu 30
2.3.2. Phương pháp điều tra khảo sát thực địa 31
2.3.3. Phương pháp xác định khối lượng và thành phần rác thải 31
2.3.4. Phương pháp phân tích dòng vật chất MFA 32
2.3.5. Phân tích đánh giá, xử lý tổng hợp số liệu 34
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 35
3.1. Đánh giá tình hình phát sinh và thu gom, xử lý RTSH tại huyện
Quế Võ……… 35
3.1.1. Nguồn gốc rác thải sinh hoạt tại huyện Quế Võ 35
3.1.2. Lượng RTSH được thu gom tại huyện Quế Võ 36
3.1.3. Thành phần RTSH tại huyện Quế Võ 37
3.1.4. Hiện trạng thu gom, vận chuyển và phân loại, xử lý rác thải
sinh hoạt tại huyện Quế Võ 37
3.1.5. Hiện trạng xử lý rác thải sinh hoạt tại huyện Quế Võ 39
3.2. Kết quả phân tích khả năng thu hồi khí metan, cacbon dioxit theo

cách tiếp cận phân tích dòng vật chất 41
3.3. Đề xuất công nghệ phù hợp để xử lý rác thải sinh hoạt và thu hồi
khí nhà kính (CH
4
, CO
2
) cho địa bàn nghiên cứu 44
TÀI LIỆU THAM KHẢO 52
PHỤ LỤC 55

v
DANH MỤC BẢNG

Bảng 1: Lượng CTR sinh hoạt phát sinh tại các đô thị Việt Nam năm 2007 4
Bảng 2: Chỉ số phát sinh CTR sinh hoạt bình quân đầu người của một số đô thị ở
Việt Nam năm 2009 4
Bảng 3: Thành phần rác thải sinh hoạt ở một số tỉnh và thành phố 6
Bảng 4: Thành phần CTRSH tại đầu vào bãi chôn lấp của một số địa phương 7
Bảng 5: Thành phần RTSH ở một số nước trên thế giới năm 2004 8
Bảng 6: Thành phần RTSH của các nhóm nước 8
Bảng 7: Thành phần nguyên tố của rác thải sinh hoạt 9
Bảng 8: Tỷ lệ RTSH được xử lý bằng các phương pháp khác nhau ở một số
nước 14
Bảng 9: Một số chỉ tiêu phát triển kinh tế của huyện Quế Võ 30
Bảng 10: Hệ số thoát nước bề mặt 34
Bảng 11: Nguồn phát sinh và khối lượng RTSH trên địa bàn huyện Quế Võ năm
2014 36
Bảng 12: Lượng RTSH được thu gom của huyện Quế Võ 36
Bảng 13: Thành phần của RTSH tại huyện Quế Võ 37
Bảng 14: Tỷ lệ phần trăm thể tích của các khí sinh ra trong một ô chôn lấp rác

vệ sinh sau khi hoàn chỉnh 55

vi

DANH MỤC HÌNH

Hình 1: Mức phát sinh rác thải sinh hoạt của một số thành phố trên thế giới 3
Hình 2: Thành phần khí biogas (% thể tích) 23
Hình 3: Sơ đồ lên men metan bởi các vi sinh vật 25
Hình 4: Địa bàn huyện Quế Võ trong tỉnh Bắc Ninh 27
Hình 5: Sơ đồ cân bằng C trong bãi chôn lấp rác 33
Hình 6: Hạ tầng bãi chôn lấp rác hợp vệ sinh tại xã Phù Lãng huyện Quế Võ 41
Hình 7: Cân bằng cacbon cho bãi chôn lấp rác Phù Lãng, Quế Võ, Bắc Ninh. 43
Hình 8: Sơ đồ mặt cắt bãi chôn lấp có thu hồi khí gas 45
Hình 9: Sơ đồ hệ thống thu khí metan từ khí bãi rác để chạy máy phát điện 45
Hình 10: Sơ đồ công nghệ ủ sinh học xử lý chất thải sinh hoạt hữu cơ 46
Hình 11: Cân bằng cacbon của quá trình ủ sinh học xử lý rác thải sinh hoạt 47
Hình 12: Sơ đồ công nghệ ủ kị khí theo phuơng pháp ướt đa giai đoạn kết hợp
phát điện 48
Hình 13: Tiềm năng giảm phát thải khí nhà kính từ các kịch bản xử lý 49
Hình 14: Hiệu suất phát điện của công nghệ lên men mêtan 55
Hình 15: Sơ đồ thu khí gas để phát điện từ bãi chôn lấp 56
Hình 16: Rác thải hữu cơ phát sinh tại các chợ 56
Hình 17: Các túi rác của các hộ gia đình sau khi cân được để lại địa điểm thu gom 57
Hình 18: Đường làng, ngõ xóm tại huyện Quế Võ trở nên thông thoáng từ khi
tiến hành thu gom rác bằng xe đẩy tay 57



vii

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

CTR: Chất thải rắn
CTRSH: Chất thải rắn sinh hoạt
GDP: Tổng sản phẩm nội địa
MFA: Phân tích dòng vật chất
OECD: Tổ chức Hợp tác và Phát triển kinh tế
TP. HCM: Thành phố Hồ Chí Minh
TTCN: Tiểu thủ công nghiệp
UBND: Ủy ban nhân dân
VSMT: Vệ sinh môi trường
XDCB: Xây dựng cơ bản

1

MỞ ĐẦU
Nền kinh tế Việt Nam đang có những bước chuyển mình mạnh mẽ. Cùng
với quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước bộ mặt xã hội đã có nhiều
chuyển biến tích cực. Mức sống của người dân càng cao thì nhu cầu tiêu dùng các
sản phẩm xã hội càng lớn, điều này đồng nghĩa với việc gia tăng lượng rác thải
sinh hoạt. Việc quản lý và xử lý rác thải sinh hoạt đã và đang gây ra nhiều áp lực và
được xã hội quan tâm.
Bên cạnh đó, nhận thức của xã hội ngày một được cải thiện về các vấn đề
môi trường. Xã hội đã quan tâm nhiều hơn đến việc phát triển bền vững chứ không
chỉ là phát triển kinh tế. Phát triển bền vững có thể hiểu là cải thiện chất lượng
cuộc sống cho tất cả mọi người bây giờ và trong tương lai mà không làm suy giảm
hay cạn kiệt nguồn tài nguyên của trái đất. Một trong những thách thức lớn nhất
đối với việc thực hiện thành công việc phát triển bền vững là thay đổi xu hướng
không bền vững hiện nay trong tiêu thụ tài nguyên và sản xuất chất thải.
Những năm gần đây, rác thải được coi là một nguồn tài nguyên có giá trị và

đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế. Việc tái chế, tận thu nguồn tài nguyên
này đang ngày càng được xã hội quan tâm.
Trên thế giới cũng đã có rất nhiều nghiên cứu về việc tận dụng rác thải
hữu cơ trong thu hồi năng lượng, đặc biệt là công nghệ lên men kị khí mêtan, và đã
được áp dụng thành công ở một số thành phố như: Singapore, Toronto và
Newmarket của Canada, và một số thành phố khác của Đức, Bỉ… Điển hình là
công nghệ lên men mêtan kết hợp phát điện đã được áp dụng thành công ở
Canada [6].
Ở Việt Nam, công nghệ biogas cũng đã được nghiên cứu nhiều, nhưng
áp dụng chủ yếu cho chất thải chăn nuôi, trang trại của các hộ gia đình. Hiện tại ở
nước ta, các dự án thu hồi khí bãi rác và phát điện có thể xem như các công trình
nghiên cứu chính về thu hồi năng lượng từ rác thải sinh hoạt hữu cơ. Vì vậy cần có
nhiều nghiên cứu hơn nữa trong việc đánh giá và đề xuất các công nghệ cho xử lý
rác thải hữu cơ và thu hồi năng lượng để áp dụng cho điều kiện cụ thể của nước ta.

2

Bên cạnh đó, vấn đề gia tăng khí nhà kính đang là mối lo ngại của toàn
thế giới. Việc gia tăng khí nhà kính dẫn đến sự nóng lên toàn cầu và làm biến đổi
khí hậu, đã và đang gây ra những hậu quả nghiêm trọng. Chúng ta cũng đã biết khí
CH
4
, CO
2
là những khí nhà kính chủ yếu và cũng là thành phần chính của khí
biogas sinh ra từ sự phân hủy rác thải sinh hoạt hữu cơ.
Xuất phát từ lý do trên, tác giả lựa chọn đề tài: “Đánh giá khả năng thu hồi
khí nhà kính (CH
4,
CO

2
) từ rác thải sinh hoạt hữu cơ theo cách tiếp cận phân tích
dòng vật chất (MFA)” nhằm đề xuất một số giải pháp xử lý rác thải sinh hoạt và
thu hồi năng lượng cũng như giảm thiểu khí thải nhà kính trong giai đoạn hiện nay.
Với mục tiêu nhằm:
Áp dụng cách tiếp cận phân tích dòng vật chất trong đánh giá khả năng
thu hồi năng lượng từ rác thải sinh hoạt hữu cơ.
Góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường và tăng cường hiệu quả kinh tế.
Nội dung nghiên cứu:
Tổng quan về rác thải sinh hoạt hữu cơ và các giải pháp quản lý, xử lý.
Điều tra đánh giá hiện trạng phát thải rác hữu cơ tại huyện Quế Võ và
đánh giá tiềm năng thu hồi metan theo phương pháp phân tích dòng.
Đề xuất công nghệ cho việc xử lý rác thải sinh hoạt và thu hồi khí nhà kính
CH
4
, CO
2
phù hợp địa bàn nghiên cứu.

3

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1. Phát sinh chất thải rắn sinh hoạt và các vấn đề môi trường
1.1.1. Phát sinh chất thải rắn sinh hoạt
Chất thải là vật chất ở thể rắn, lỏng, khí được thải ra từ sản xuất, kinh doanh,
dịch vụ, sinh hoạt hoặc các hoạt động khác
Rác thải sinh hoạt (RTSH) hay chất thải rắn sinh hoạt (CTRSH) là những
chất thải rắn có liên quan đến các hoạt động của con người, nguồn tạo thành
chủ yếu từ các khu dân cư, các cơ quan, trường học, các trung tâm dịch vụ và

thương mại…
RTSH có thành phần bao gồm kim loại, sành sứ, thủy tinh, gạch ngói vỡ,
đất đá, cao su, chất dẻo, thực phầm dư thừa hoặc quá hạn sử dụng, xương động vật,
tre, gỗ, lông gà vịt, vải, giấy, rơm rạ, xác động vật, vỏ rau quả…
 Tình hình phát sinh chất thải rắn sinh hoạt trên thế giới:
Tỷ lệ chất thải sinh hoạt trong dòng chất thải rắn đô thị rất khác nhau giữa
các nước. Theo ước tính, tỷ lệ này chiếm tới 60-70% ở Trung Quốc; chiếm 78% ở
Hồng Kông; 48% ở Philippin và 37% ở Nhật Bản [20]. Mức phát sinh rác thải theo
đầu người ở một thành phố của một số nước như sau:
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
Mức phát sinh RTSH
(kg/người/ngày)

Hình 1: Mức phát sinh rác thải sinh hoạt của một số thành phố trên thế giới [20]

4

 Tình hình phát sinh chất thải rắn sinh hoạt tại các đô thị ở Việt Nam:
Tổng lượng CTR sinh hoạt ở các đô thị phát sinh trên toàn quốc tăng
trung bình 10 ÷ 16 % mỗi năm. Tại hầu hết các đô thị, khối lượng CTR sinh hoạt
chiếm khoảng 60 - 70% tổng lượng CTR đô thị (một số đô thị tỷ lệ này lên đến
90%). Chỉ số phát sinh CTR đô thị bình quân đầu người tăng theo mức sống.
Năm 2007, chỉ số CTR sinh hoạt phát sinh bình quân đầu người tính trung bình cho
các đô thị trên phạm vi toàn quốc vào khoảng 0,75 kg/người/ngày [2].

Bảng 1: Lượng CTR sinh hoạt phát sinh tại các đô thị Việt Nam năm 2007
Loại đô thị
Chỉ số CTRSH bình
quân đầu người
(kg/người/ngày)
Lượng CTRSH phát sinh
Tấn/ngày Tấn/năm
Đặc biệt 0,96 8.000 2.920.000
Loại 1 0,84 1.885 688.025
Loại 2 0,72 3.433 1.253.045
Loại 3 0,73 3.738 1.364.370
Loại 4 0,64 626 228.490
Nguồn [2]

Chỉ số phát sinh CTRSH tính bình quân trên đầu người lớn nhất xảy ra ở các
đô thị phát triển du lịch như các thành phố: Hạ Long, Hội An, Đà Lạt, Ninh Bình,
Các đô thị có chỉ số phát sinh CTRSH tính bình quân đầu người thấp nhất là
thành phố Đồng Hới (Quảng Bình), Thị xã Gia Nghĩa, Thị xã Kon Tum, Thị xã
Cao Bằng (Bảng 2).
Bảng 2: Chỉ số phát sinh CTR sinh hoạt bình quân đầu người của một số đô thị
ở Việt Nam năm 2009
Cấp
đô thị
Đô thị
CTRSH bình
quân đầu người
(kg/người. ngày)
Cấp đô
thị
Đô thị

CTRSH bình
quân đầu người
(kg/người. ngày)
Đặc
biệt
Hà Nội 0,9
Loại 3:
Thành
phố
Đồng Hới 0,31
Hồ Chí Minh 0,98 Đông Hà 0,6
Loại
1:
Hải Phòng 0,7 Hội An 1,08
Hạ Long 1,38 Bảo Lộc 0,9

5

Thành
phố
Đà Nẵng 0,83 Kon Tum 0,35
Huế 0,67 Vĩnh Long 0,9
Nha Trang >0,6 Long An 0,7
Đà Lạt 1,06 Bạc Liêu 0,73
Quy Nhơn 0,9
Loại 4:
Thị xã
Tuần Giáo
(Điện Biên)
0,7

Buôn Ma
Thuột
0,8
Sông Công
(Thái Nguyên)

>0,5
Loại
2:
Thành
phố
Thái Nguyên >0,5
Từ Sơn
(Bắc Ninh)
>0,7
Việt Trì 1,1
Lâm Thao
(Phú Thọ)
0,5
Ninh Bình 1,3
Cam Ranh
(Khánh Hòa)
>0,6
Mỹ Tho 0,72
Gia Nghĩa
(Đắk Nông)
0,35
Loại
3:
Thành

phố
Điện Biên
Phủ
0,8
Đồng Xoài
(Bình Phước)

0,91
Cao Bằng 0,38
Gò Công
(Tiền Giang)
0,73
Bắc Ninh >0,7
Ngã Bảy
(Hậu Giang)
>0,62
Thái Bình >0,6
Loại 5:
Thị
trấn,
Thị tứ
Tủa Chùa
(Điện Biên)
0,6
Phú Thọ 0,5
Tiền Hải
(Thái Bình)
>0,6
Nguồn [2]

 Tình hình phát sinh chất thải rắn sinh hoạt ở nông thôn ở Việt Nam:
Chất thải rắn sinh hoạt nông thôn phát sinh từ các nguồn: các hộ gia đình,
chợ, nhà kho, trường học, bệnh viện, cơ quan hành chính Chất thải rắn sinh hoạt
khu vực nông thôn có tỷ lệ chất hữu cơ khá cao, chủ yếu là từ thực phẩm thải,
chất thải vườn và phần lớn đều là chất hữu cơ dễ phân hủy (tỷ lệ các thành phần dễ
phân hủy chiếm tới 65% trong chất thải sinh hoạt gia đình ở nông thôn) [2].

6

Với dân số 60,703 triệu người sống ở khu vực nông thôn (năm 2010), lượng
phát sinh chất thải của người dân ở các vùng nông thôn khoảng 0,3 kg/người.ngày,
ta có thể ước tính lượng rác thải sinh hoạt phát sinh khoảng 18,21 tấn/ngày,
tương đương với 6,6 triệu tấn/năm [2].
1.1.2. Thành phần hữu cơ của RTSH
Khác với rác thải và phế thải công nghiệp, RTSH là một tập hợp không
đồng nhất. Tính không đồng nhất biểu hiện ngay ở sự không kiểm soát được của các
nguyên liệu ban đầu dùng cho sinh hoạt và thương mại. Sự không đồng nhất này
tạo ra một số đặc tính rất khác biệt trong các thành phần của RTSH.
Thành phần của rác thải rất khác nhau tùy thuộc từng địa phương, tính chất
tiêu dùng, điều kiện kinh tế và nhiều yếu tố khác. Thông thường thành phần của
rác thải sinh hoạt bao gồm các hợp phần sau:
- Các chất dễ bị phân hủy sinh học: Các thực phẩm thừa, cuộng lá rau, lá
cây, xác động vật chết, vỏ hoa quả
- Các chất khó bị phân hủy sinh học: Gỗ, cành cây, cao su, túi nilon…
- Các chất hoàn toàn không bị phân hủy sinh học: Kim loại, thủy tinh, mảnh
sành sứ, gạch ngói, vôi vữa khô, sỏi cát, vỏ ốc hến…
Một trong những đặc điểm rõ nhận thấy ở RTSH ở Việt Nam là thành phần
các chất hữu cơ chiếm rất cao, khoảng 50%-70% (Bảng 3, Bảng 4). Ở các nước phát
triển, do mức sống của người dân cao cho nên tỷ lệ thành phần hữu cơ trong RTSH

thường chỉ chiếm 35 - 40% (Bảng 5, Bảng 6).
Bảng 3: Thành phần rác thải sinh hoạt ở một số tỉnh và thành phố
Đơn vị: %

Thành phần Hà Nội Hải Phòng TP.HCM
Lá cây, vỏ hoa quả, xác động vật 50,27 50,07 62,24
Giấy 2,72 2,82 0,59
Giẻ rách, củi, gỗ 6,27 2,72 4,25

7

Nhựa, nilon, cao su 0,71 2,02 0,46
Vỏ ốc, xương 1,06 3,69 0,50
Thủy tinh 0,31 0,72 0,02
Rác xây dựng 7,42 0,45 10,04
Kim loại 1,02 0,14 0,27
Tạp chất khó phân hủy 30,21 23,9 15,7
Nguồn: [3]


Bảng 4: Thành phần CTRSH tại đầu vào bãi chôn lấp của một số địa phương
năm 2009 -2010
Đơn vị: %

Loại
chất
thải
Nam
Sơn,
Hà

Nội
Xuân
Sơn,
Hà
Nội
Tràng
Cát,
Hải
Phòng

Đình
Vũ,
Hải
Phòng

Thủy
Phương,
Huế
Hòa
Khánh,
Đà
Nẵng
Đa
Phước,
HCM
Phước
Hiệp,
HCM
Thị
trấn

Hồ,
Bắc
Ninh
Rác
hữu
cơ
53,81

60,79 55,18 57,56 77,1 68,47 64,5 62,83 56,9
Giấy 6,53 5,38 4,54 5,42 1,92 5,07 8,17 6,05 3,37
Vải 5,82 1,76 4,57 5,12 2,89 1,55 3,88 2,09 1,07
Gỗ 2,51 6,63 4,93 3,7 0,59 2,79 4,59 4,18 -
Nhựa
13,57
8,35
14,34
11,28
12,47
11,36
12,42
15,96
9,65
Da,
cao
su
0,15 0,22 1,05 1,9 0,28 0,23 0,44 0,93 0,2
Kim
loại
0,87 0,25 0,47 0,25 0,4 1,45 0,36 0,59 -
Thủy

tinh
1,87 5,07 1,69 1,35 0,39 0,14 0,4 0,86 0,58
Sành,
sứ
0,39 1,26 1,27 0,44 0,79 0,79 0,24 1,27 -
Đất,
cát
6,29 5,44 3,08 2,96 1,7 6,75 1,39 2,28 27,85
Xỉ
3,1
2,34
5,7
6,06
-
0
0,44
0,39
-

8

than
Nguy
hại
0,17 0,82 0,05 0,05 - 0,02 0,12 0,05 0,07
Bùn 4,34 1,63 2,29 2,75 1,46 1,35 2,92 1,89 -
Khác
0,58
0,05
1,46

1,14
-
0,03
0,14
0,04
-
Nguồn: [2]

Bảng 5: Thành phần RTSH ở một số nước trên thế giới năm 2004

Đơn vị: %

Thành phần Nhật Bản Pháp Singapo Mỹ
Các chất dễ cháy 28,2 0 0 0
Giấy 12,1 30 20 - 25 30 -40
Thực phẩm 8,1 34 26 - 45 9,4
Vải 5,1 2 0 2,0
Gỗ 1,9 4 23 - 26 0,5
Chất dẻo 19,8 0 0 7,0
Cao su 1,4 10 1 - 2 0,5
Da 0,8 7 2 - 4 0,5
Kim loại 20 0 3 - 7 0,5
Thuỷ tinh 22,7 13 5 - 9 7,9
Đất cát 3,9 0 0 0
Vật liệu khác 3,2 0 5 - 10 3,2
Nguồn: [7]

Bảng 6: Thành phần RTSH của các nhóm nước
Đơn vị: %

Thành phần
Các nước thu
nhập thấp
Các nước thu
nhập trung bình
Các nước có thu
nhập cao
Chất thải thực
phẩm
40-85 20-65 6-30
Giấy
1-10 8-30
20-45
Cacton 5-15
Chất dẻo 1-5 2-6 2-8
Sợi, vải 1-5 2-10 2-6

9

Cao su, da 1-5 1-4 0-2
Chất thải vườn
1-5 1-10
10-20
Gỗ 1-4
Thủy tinh 1-10 1-10 4-12
Vỏ hộp kim loại 1-5 1-5 2-8
Đất,cát, tro, bụi 1-40 1-30 0-10
Nguồn [19]

Trong các cấu tử hữu cơ của của RTSH thành phần hoá học của chúng

chủ yếu là C, H,O, N, S và các chất tro. Thành phần hóa học của RTSH được
minh họa qua số liệu ở bảng 7 dưới đây.
Bảng 7: Thành phần nguyên tố của rác thải sinh hoạt
Cấu tử hữu cơ
Thành phần % theo trọng lượng
C H O N S Tro
Thực phẩm 48,0

6,4

37,6

2,6

0,4

5,0

Giấy 43,5

6,0

44,0

0,3

0,2

6,0

Carton 44,0

5,9

44,6

0,3

0,2

5,0

Chất dẻo 60,0

7,2

22,8

-

-

10,0

Vải 55,0

6,6

31,2

1,6

0,15

-

Cao su 78,0

10,0

-

2,0

-

10,0

Da 60,0

8,0

11,6

10,0

0,4

10,0

Gỗ 49,5

6,0

42,7

0,2

0,1

1,5

Nguồn [8]

1.1.3. Ảnh hưởng môi trường của RTSH
- Môi trường đất:
+ RTSH nằm rải rác khắp nơi không được thu gom đều được lưu giữ lại
trong đất, một số loại chất thải khó phân hủy như túi nilon, vỏ lon,… nằm lại trong
đất làm ảnh hưởng tới môi trường đất: làm thay đổi cơ cấu đất, đất trở nên khô cằn
và vi sinh vật trong đất có thể bị chết.
+ Nhiều loại chất thải như xỉ than, vôi vữa… đổ xuống đất làm cho đất bị
đóng cứng, khả năng thấm nước và hút nước kém, đất bị thoái hóa.

10

- Môi trường nước:
+ Lượng rác thải rơi vãi nhiều, ứ đọng lâu ngày, khi gặp mưa rác rơi vãi sẽ
theo dòng nước chảy, các chất độc hòa tan trong nước qua cống rãnh ra ao hồ,
sông ngòi gây ô nhiễm nguồn nước mặt tiếp nhận.
+ Rác thải không thu gom hết ứ đọng trong các ao hồ là nguyên nhân gây

mất vệ sinh và ô nhiễm các thủy vực. Khi các thủy vực bị ô nhiễm có nguy cơ
ảnh hưởng đến các loài thủy sinh vật do hàm lượng oxy hòa tan trong nước giảm,
khả năng nhận ánh sáng của các tầng nước cũng giảm, ảnh hưởng tới khả năng
quang hợp của thực vật thủy sinh và làm giảm sinh khối của các thủy vực, đe dọa
đến các hoạt động sống của các sinh vật trong thủy vực.
- Môi trường không khí:
+ Tại các trạm/bãi trung chuyển rác xen kẽ khu vực dân cư là nguồn gây
ô nhiễm môi trường không khí do mùi hôi thối từ rác, bụi cuốn lên khi xúc rác, khói
bụi, tiếng ồn và các khí thải độc hại từ các xe thu gom và vận chuyển rác.
+ Tại các bãi chôn lấp chất thải rắn, vấn đề ảnh hưởng đến môi trường khí là
mùi hôi thối của một số khí như: CH
4
, H
2
S…và các khí độc hại khác từ các
chất thải nguy hại.
+ Việc phân hủy RTSH hữu cơ làm phát sinh các khí nhà kính gây biến đổi
khí hậu và nóng lên toàn cầu.
Tại các bãi rác, nếu không áp dụng các kỹ thuật chôn lấp và xử lý thích hợp
thì bãi rác trở thành nơi phát sinh ruồi muỗi, là mầm mống lan truyền dịch bệnh,
chưa kể đến chất thải độc hại tại các bãi rác có nguy cơ gây các bệnh hiểm nghèo
đối với cơ thể người khi tiếp xúc, đe dọa đến sức khỏe cộng đồng xung quanh.
1.2. Tổng quan về công nghệ xử lý rác thải sinh hoạt trên thế giới và
Việt Nam
1.2.1. Trên thế giới
Việc quản lý và xử lý RTSH đang là một thách thức lớn đối với nhiều nước
trên thế giới không chỉ vì chi phí cho hoạt động này rất lớn mà còn vì lợi ích to lớn
đối với sức khỏe cộng đồng. Cùng với quá trình nâng cao mức sống, lượng rác thải

11

tạo ra ngày càng nhiều, vấn đề quản lý và xử lý RTSH ở các nước trên thế giới đang
ngày càng được quan tâm hơn. Đặc biệt tại các nước phát triển, công việc này được
tiến hành một cách rất chặt chẽ, từ ý thức thải bỏ rác thải của người dân, quá trình
phân loại tại nguồn, thu gom và tập kết rác thải cho tới các trang thiết bị thu gom,
vận chuyển theo từng loại rác.
 Nhật Bản - tái chế rác thải
Nhật Bản đã thực hiện rất tốt việc phân loại tại nguồn - điều mà các nước
phát triển đã làm từ hàng chục năm qua. Các hộ gia đình được yêu cầu phân chia rác
thành 3 loại: Rác hữu cơ dễ phân hủy, rác không cháy được nhưng có thể tái chế và
loại rác khó tái chế. Các loại rác này được yêu cầu đựng riêng trong những túi có
màu sắc khác nhau. Nếu gia đình nào không chịu phân loại, để lẫn lộn vào một túi
thì công ty vệ sinh sẽ gửi giấy báo phạt tiền đến nhà ngay ngày hôm sau. Đối với
các loại rác thải cồng kềnh như tivi, tủ lạnh, máy giặt, vật liệu xây dựng… thì phải
đăng ký trước và đúng ngày quy định sẽ có xe của Công ty vệ sinh môi trường đến
chuyên chở, không được tùy tiện vứt trên hè phố.
Việc tái chế rác ở Nhật Bản cũng rất triệt để và hiệu quả: 70% rác nhà bếp
được tái chế thành phân bón hữu cơ góp phần cải tạo đất, giảm bớt nhu cầu sản xuất
và nhập khẩu phân bón. Với bao bì và nhựa, Nhật Bản phải sử dụng 10% lượng dầu
thô nhập khẩu để chế tạo ra 12 triệu tấn nhựa công nghiệp, chiếm 10% hàng nhựa
trên thế giới. Riêng phế thải xây dựng, người ta phải thu gom vật liệu và bê tông
phế thải từ các công trường xây dựng chuyển đến nhà máy chuyên tái chế thành cát
và sắt thép. Chi phí cho việc xử lý rác hàng năm tính theo đầu người khoảng 300
nghìn yên (khoảng 2.500 USD). Với cách thu gom, xử lý rác như vậy đem lại nhiều
lợi ích: Tiết kiệm được chi phí xử lý, giảm lượng rác thải ra môi trường, tạo thêm
hàng hoá sử dụng, tạo công ăn việc làm cho những người làm công tác thu nhặt,
phân loại đồng thời thay thế một phần nguyên liệu đầu vào, do đó tiết kiệm được
tài nguyên và công khai thác [9].
 Singapore và đảo rác sinh thái

12

Xử lý rác thải đã trở thành vấn đề sống còn ở Singapore, một quốc đảo vốn
rất “eo hẹp” về diện tích. Vào năm 1999, bãi rác cuối cùng trên đất liền của
Singapore ở Lorong Halus đóng cửa, Singapore khánh thành đảo nhân tạo đầu tiên
trên thế giới làm hoàn toàn từ… rác thải và nay đã trở thành một địa điểm du lịch
sinh thái độc nhất vô nhị. Cách đất liền Singapore 8 km về phía Nam, đảo chứa rác
Semakau rộng 350 ha có thể chứa 63 triệu mét khối rác, đủ đáp ứng nhu cầu chứa
rác của Singapore đến năm 2045. Chính quyền Singapore khi đó đã đầu tư 447 triệu
USD để có được đảo liên hợp nối liền 2 hòn đảo nhỏ bằng con đập xây bằng đá dài
7km. Hiện nay, toàn bộ rác thải ở Singapore được xử lý tại 4 nhà máy đốt rác.
Hàng ngày, hơn 2.000 tấn tro rác là sản phẩm thu được sau khi đốt được các sà lan
chở vào đảo.
Nhờ vào các khâu hoạch định, thiết kế và xây dựng, kể từ khi đi vào
hoạt động, bãi rác Semakau vẫn bảo vệ được hệ sinh thái cũng như môi trường
tự nhiên phong phú. Hàng năm, Semakau đón nhiều lượt du khách đến tham quan
với chức năng như một điểm du lịch sinh thái: Câu cá, quan sát các loài chim, ngắm
trăng sao và đa dạng sinh học và các hoạt động giải trí, ngoại khóa…
Để bảo vệ môi trường, người dân Singapore thực hiện tối đa 3R: Reduce
(giảm sử dụng), Reuse (dùng lại) và Recycle (tái chế) để kéo dài thời gian sử dụng
bãi rác Semakau càng lâu càng tốt. Và việc bãi rác Semakau tăng tuổi thọ là một
minh chứng cho thấy người dân nước này đóng góp rất tích cực vào việc bảo vệ
môi trường. Một mục tiêu trong kế hoạch Xanh của chính phủ Singapore năm 2012
là “Không cần bãi rác” chỉ đạt được khi tất cả mọi người cùng chung sức [9].
 Tại New York
Với hơn 8 triệu dân, New York là đô thị đông dân nhất nước Mỹ đồng thời
cũng là một nhà máy xử lý rác đúng nghĩa. Mỗi ngày số lượng rác phát sinh trong
thành phố lên tới nhiều chục nghìn tấn. Chi phí xử lý mỗi tấn rác tại đây lên tới
54-65 USD, chưa kể chi phí vận chuyển do nhà máy xử lý đặt rất xa trung tâm.
Nước Mỹ có quy định rõ ràng nghiêm ngặt về vấn đề hôm nào thì chở loại rác nào

và yêu cầu đối với rác ra sao. Nhà nào, dù ở trong hay ngoài thành phố, đều phải có

13

3 thùng rác, dùng 3 loại túi ni lông lớn có màu khác nhau để phân loại: Loại có thể
thu hồi, báo chí - bìa hộp và loại rác sinh hoạt ít giá trị tái sử dụng. Các loại túi này
đều có tiêu chuẩn về kích thước, độ dầy, bên ngoài túi có in trọng lượng lớn nhất
mà túi có thể chịu được. Có những loại rác không thể đựng vào túi như tủ lạnh cũ,
máy phát điện, ti vi cũ, giường đệm, xa lông v.v thì gia chủ phải báo trước cho
cơ quan vệ sinh môi trường và phải tuân theo sự bố trí của họ. Để phân tán rác,
quy định mỗi bên phố thu rác trong một ngày riêng, hôm nay thu bên nhà số chẵn,
mai thu bên nhà số lẻ; có lúc chỉ thu túi rác màu này hoặc màu kia, có lúc chỉ thu
thùng carton hoặc giấy đã cuộn gói lại. N hờ có kế hoạch phân định rõ thời gian
thu rác và loại rác sẽ thu mà rác không bị tập trung quá nhiều, số lượng rác thu
mỗi ngày tương đối ổn định, dễ bố trí xe rác.
Tại New York, giấy báo cũ không được bán lấy tiền, thậm chí còn phải nộp
tiền xử lý. Nhưng các phế phẩm khác thì có thể được bán, như vỏ lon hộp nhôm,
chai lọ thủy tinh và nhựa. Trên các loại vật dụng này đều có in sẵn giá tiền, như trên
vỏ lon có chữ “5 xu”, nghĩa là đem vỏ lon dùng rồi đem bán sẽ được trả 5 xu. Các
siêu thị lớn đều có nơi thu mua các thứ phế phẩm đó. Lon thu mua được đưa vào
máy xay thành bột, nhằm thu nhỏ không gian đựng chúng, sau đó máy in ra biên lai
số tiền trả cho người nộp phế phẩm. Có thể dùng biên lai này để mua hàng thay tiền
hoặc đổi lấy tiền mặt.
Cơ quan vệ sinh môi trường sử dụng các loại xe chế biến xử lý rác rất
hiện đại, trông như một cỗ xe tăng hoặc xe bọc thép khổng lồ kiên cố, có công suất
cực lớn. Đồ phế thải dù lớn và cứng đến đâu, như bộ xa lông, tủ lạnh to, máy
phát điện, ghế xoay bằng thép v.v đưa vào xe này đều có thể ép bẹp gí rồi chứa
vào trong thùng xe bọc kín. Mỗi loại xe có một nhiệm vụ riêng, loại này thu nhặt
rác, loại khác xử lý rác. Rác đã khuân ra ngoài nhà thì không phải đem vào nhà nữa,
vì đây là do cơ quan VSMT gây ra chứ không phải do lỗi của dân. Tuy nhiên, nếu

người dân không tuân theo quy định thì sẽ không được thu rác, đồng thời sẽ bị gửi
biên lai phạt đến nhà, tiền phạt rất cao; người vi phạm nặng có thể bị phạt đến
200 USD [9].
 Tại Thụy Điển

14

Những thành phố tự trị chịu trách nhiệm thu gom và xử lý rác thải sinh hoạt
và các loại chât thải tương tự. Đối với chất thải khác, trách nhiệm này tùy thuộc vào
chủ cơ sở sản xuất, kinh doanh nơi phát sinh chất thải. Lượng chất thải sinh hoạt
được đem đi chôn lấp giảm xuống rõ rệt, hiện nay lượng rác thải đem đi chôn lấp
chỉ khoảng 10%. Biện pháp chủ yếu là xử lý sinh học và biến chất thải thành
năng lượng.
Tại các nước đang phát triển thì công tác thu gom rác thải còn nhiều vấn đề
bất cập. Việc bố trí mạng lưới thu gom và vận chuyển rác thải chưa hợp lý,
trang thiết bị còn thiếu và thô sơ dẫn đến chi phí thu gom tăng mà hiệu quả lại thấp.
So với các nước phát triển thì tỷ lệ thu gom rác ở các nước đang phát triển như
Việt Nam và khu vực Nam Mỹ còn thấp hơn nhiều. Theo Báo cáo diễn biến
môi trường Việt Nam 2004 cho biết, hầu hết các nước Nam Á và Đông Nam Á
rác thải được chuyển đến các bãi chôn lấp hoặc các bãi lộ thiên để tiêu hủy [10].
Các nước như Việt Nam, Bangladet, Hongkong, Srilanka, Ấn Độ,
Trung Quốc và Hàn Quốc có tỷ lệ chôn lấp lớn nhất, lên tới trên 90%. Đối với
chất thải hữu cơ, ủ phân compost là phương pháp tiêu hủy chủ yếu. Một số nước
như Ấn Độ, Philippin, Thái Lan… áp dụng phương pháp này khá phổ biến.
Tuy nhiên, chưa có nước nào tận dụng hết tiềm năng sản xuất phân compost.
Bảng 8: Tỷ lệ RTSH được xử lý bằng các phương pháp khác nhau ở một số nước

ĐVT: %

Quốc gia Tái chế

Chế biến
phân compost

Chôn lấp Thiêu đốt
Cananda 10 2 80 8
Đan Mạch 19 4 29 48
Phần Lan 15 0 83 2
Pháp 3 1 54 42
Đức 16 2 46 36
Ý 3 3 74 20
Thụy Điển 16 34 47 3
Thụy Sỹ 22 2 17 59
Mỹ 15 2 67 16
Nguồn [4]


15

1.2.2. Ở Việt Nam
Một thực tế mà các thành phố lớn ở Việt Nam đang phải đối mặt là lượng
CTRSH phát sinh hàng ngày quá lớn. Nhiều nhà đầu tư đã lập các dự án xây dựng
nhà máy xử lý rác với các công nghệ khác nhau nhưng đa phần các dự án đó đã
không được triển khai hoặc triển khai không hiệu quả. Do vậy đến nay, phần lớn
rác thải vẫn tiếp tục được xử lý bằng một công nghệ duy nhất đó là chôn lấp.
Công nghệ xử lý CTR còn nhiều vấn đề bức xúc, việc lựa chọn các bãi
chôn lấp, khu trung chuyển và thu gom chưa đủ căn cứ khoa học và thực tiễn có
tính thuyết phục và công nghệ xử lý chất thải chưa đảm bảo kỹ thuật vệ sinh
môi trường nên chưa thu hút được nhiều sự ủng hộ của người dân địa phương. Các
công trình xử lý CTR còn manh mún, phân tán theo đơn vị hành chính nên công tác
quản lý chưa hiệu quả, hiệu suất đầu tư cao, hiệu quả sử dụng lại thấp gây lãng phí

đất
Công tác xử lý CTR đô thị hiện nay chủ yếu vẫn là chôn lấp với số lượng
trung bình là 1 bãi chôn lấp/1 đô thị (Hà Nội và Tp.Hồ Chí Minh, mỗi đô thị có từ
4-5 bãi chôn lấp/khu xử lý). Trong đó, 85% đô thị (từ thị xã trở lên) sử dụng
phương pháp chôn lấp chất thải không hợp vệ sinh. Hiện nay toàn quốc có 98 bãi
chôn lấp chất thải tập trung đang vận hành nhưng chỉ có 16 bãi thải được coi là
chôn lấp hợp vệ sinh (tập trung ở các thành phố lớn). Các bãi thải còn lại, CTR
phần lớn được chôn lấp không đúng quy định [13].
Việc xử lý CTR đô thị cho đến nay chủ yếu vẫn là đổ ở các bãi thải lộ thiên
không có sự kiểm soát, mùi hôi và nước rác là nguồn gây ô nhiễm cho môi trường.
Theo báo cáo của sở khoa học công nghệ và môi trường các tỉnh thành, mới chỉ có
32/64 tỉnh thành có dự án đầu tư xây dựng bãi chôn lấp hợp vệ sinh, trong đó 13
đô thị đã được đầu tư xây dựng. Tuy nhiên, trừ bãi chôn lấp chất thải rắn tại
Khu Liên hợp Xử lý chất thải Nam Sơn (Hà Nội) và bãi chôn lấp chất thải rắn tại
thành phố Huế đang hoạt động trong sự tuân thủ các yêu cầu đảm bảo môi trường
một cách tương đối, còn các bãi khác, kể cả bãi chôn lấp rác thải hiện đại như

16

Gò Cát ở thành phố Hồ Chí Minh cũng đang trong tình trạng hoạt động không
hợp vệ sinh [13].
Theo số liệu của Bộ Xây dựng, gần đây đã có một số công nghệ trong nước
được nghiên cứu và phát triển với nhiều ưu điểm: Khả năng phân loại rác tốt hơn,
đặc biệt là đã tái chế và tái sử dụng được phần lớn lượng chất thải, đáp ứng các
tiêu chuẩn môi trường như công nghệ SERAPHIN, ANSINH-ASC và MBT-CD.08
(sản phẩm là phân hữu cơ, các sản phẩm nhựa tái chế) đã được triển khai áp dụng
tại Nhà máy xử lý rác Đông Vinh (Nghệ An), Nhà máy xử lý rác Sơn Tây (Hà Nội);
Nhà máy xử lý rác Thủy Phương (Thừa thiên Huế); Nhà máy xử lý rác Đồng Văn
(Hà Nam) bước đầu đã đạt kết quả nhất định. Tuy nhiên, các công nghệ trong nước
đều do doanh nghiệp tư nhân tự nghiên cứu phát triển nên việc hoàn thiện

công nghệ cũng như triển khai ứng dụng trong thực tế còn gặp một số khó khăn [1].
Vì vậy, Bộ Xây dựng đã kiến tạo Chương trình xử lý CTRSH áp dụng
công nghệ hạn chế chôn lấp giai đoạn 2009 - 2020 với quan điểm kết hợp đầu tư
của Nhà nước và khuyến khích, huy động các thành phần kinh tế tham gia đầu tư
trong lĩnh vực xử lý CTRSH để đảm bảo đáp ứng mục tiêu đến năm 2020, các
địa phương đều được đầu tư xây dựng các nhà máy xử lý CTRSH nhằm giải quyết
triệt để vấn đề ô nhiễm môi trường. Giai đoạn 2009 - 2015 sẽ có 85% tổng lượng
CTRSH đô thị phát sinh được thu gom và xử lý đảm bảo môi trường, trong đó
khoảng 60% được tái chế và tái sử dụng, sản xuất phân hữu cơ hoặc đốt rác thu hồi
năng lượng. Giai đoạn 2016 – 2020, sẽ có 90% tổng lượng CTRSH đô thị phát sinh
được thu gom và xử lý đảm bảo môi trường, trong đó 85% được tái chế và tái sử
dụng, sản xuất phân hữu cơ hoặc đốt rác thu hồi năng lượng [1]
Việc thực hiện Chương trình xử lý CTRSH áp dụng công nghệ hạn chế
chôn lấp giai đoạn 2009 - 2020 có ý nghĩa to lớn đối với nước ta trong giai đoạn
hiện nay, nhằm phát huy mọi nguồn lực tham gia giải quyết những bức xúc về
CTRSH góp phần thực hiện chủ trương xã hội hóa công tác quản lý CTR trong
cả nước. Các nhà máy xử lý rác thải của chương trình được xây dựng sẽ góp phần
thực hiện mục tiêu hạn chế chôn lấp rác thải, tiết kiệm kinh phí, đất đai, hạn chế gây

17

ô nhiễm môi trường và giải quyết triệt để vấn đề rác thải hiện đang gây bức xúc
tại các đô thị [1].
1.3. Phương pháp MFA và ứng dụng trong kiểm soát, giảm thiểu chất
thải
1.3.1. Lịch sử của phương pháp MFA
Phân tích dòng vật chất (MFA) đề cập đến việc phân tích các thông lượng
của chuỗi quá trình bao gồm việc khai thác hoặc thu hoạch, biến đổi hóa học,
sản xuất, tiêu thụ, tái chế, và xử lý vật liệu. Nó được dựa trên tính toán trong đơn vị
vật lý (thường là tấn) định lượng đầu vào và đầu ra của các quy trình. Các đối tượng

của kiểm toán là những chất hóa học được định nghĩa (Ví dụ như carbon hoặc
carbon dioxide) và các hợp chất tự nhiên hoặc kỹ thuật hoặc vật liệu (Ví dụ như
than đá, gỗ) [21].
MFA thường được liên kết với các hệ thống quan điểm của sự trao đổi chất
của xã hội ("công nghiệp chuyển hóa" được đặt ra bởi Ayres 1989). Quan điểm
mô hình này đã được bắt nguồn từ các ngành khoa học khác nhau. MFA đã được sử
dụng để phân tích các chu kỳ sinh hóa và phân tích các hệ sinh thái tự nhiên.
Đối với các tranh luận hiện nay về những nhu cầu và khả năng để duy trì sự trao đổi
chất của các nền kinh tế công nghiệp thì các phương pháp phân tích sự tương tác
của con người và thiên nhiên xứng đáng được chú ý trước [21].
Rất lâu trước khi MFA trở thành một công cụ để quản lý tài nguyên, chất thải
và môi trường, nguyên tắc hàng loạt sự cân bằng đã được áp dụng trong các
lĩnh vực khác nhau như y học, khoa học hóa học, kinh tế, kỹ thuật, và cuộc sống.
Nguyên tắc cơ bản của bất kỳ MFA - bảo quản các chất, hoặc đầu vào bằng đầu ra -
lần đầu tiên được mặc nhiên công nhận bởi các nhà triết học Hy Lạp hơn 2000 năm
trước đây. Các nhà hóa học người Pháp Antoine Lavoisier (1743-1794) cung cấp
bằng chứng thực nghiệm rằng tổng khối lượng của vật chất không thể thay đổi bởi
các quá trình hóa học [25].
Trong thế kỷ 20, khái niệm MFA đã xuất hiện trong các lĩnh vực nghiên cứu
tại nhiều thời điểm khác nhau. Trước khi thuật ngữ MFA được phát minh, nhiều nhà

18

nghiên cứu sử dụng luật sự bảo thủ của vấn đề để cân bằng các quá trình. Trong
quá trình và kỹ thuật hóa học, đó là thực tế phổ biến để phân tích và cân đối đầu vào
và đầu ra của phản ứng hóa học. Trong lĩnh vực kinh tế, Leontief giới thiệu bảng
đầu vào-đầu ra trong những năm 1930, như vậy đặt cơ sở cho việc ứng dụng rộng
rãi của phương pháp đầu vào-đầu ra để giải quyết vấn đề kinh tế sinh thái. Các
nghiên cứu đầu tiên trong lĩnh vực bảo tồn tài nguyên và quản lý môi trường
xuất hiện vào những năm 1970. Hai khu vực ban đầu của ứng dụng là (1) sự chuyển

hóa của các thành phố và (2) phân tích các con đường ô nhiễm trong khu vực như
lưu vực sông hoặc các khu vực đô thị. Trong những thập kỷ sau, MFA đã trở thành
một công cụ phổ biến rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, bao gồm kiểm soát quá trình,
xử lý chất thải và nước thải, quản lý dinh dưỡng nông nghiệp, quản lý chất lượng
nước, bảo tồn và phục hồi tài nguyên, thiết kế sản phẩm, đánh giá vòng đời [25]
1.3.2. Một số ứng dụng của MFA [4]
1.3.2.1. Lĩnh vực kỹ thuật và quản lý môi trường
Môi trường là một hệ thống phức tạp bao gồm các sinh vật sống, năng lượng,
vật chất, không gian, và thông tin. Loài người, giống như tất cả các loài khác, đã
sử dụng môi trường cho sản xuất và xử lý. Con người sản xuất thực phẩm và nơi
trú ẩn và ngược lại con người đã trả lại các chất thải như phân, khí thải, và các
mảnh vụn. Kỹ thuật môi trường đã được mô tả như là (1) nghiên cứu chuyển hóa,
vận chuyển, và ảnh hưởng của các chất trong môi trường tự nhiên và (2) thiết kế và
thực hiện các tùy chọn cho việc xử lý và phòng ngừa ô nhiễm môi trường. Các
mục tiêu của quản lý và kỹ thuật môi trường là biện pháp để đảm bảo (1) dòng chảy
chất và nồng độ trong nước, không khí, đất và được giữ ở mức cho phép các
chức năng chính của các hệ thống tự nhiên và (2) các chi phí liên quan có thể được
thực hiện bởi các bên liên quan. MFA được sử dụng trong một loạt các ứng dụng
quản lý và kỹ thuật môi trường, kể cả báo cáo tác động môi trường, khắc phục
hậu quả của chất thải nguy hại, thiết kế các chiến lược kiểm soát ô nhiễm
không khí, quản lý chất dinh dưỡng trong lưu vực sông, lập kế hoạch các

19

chương trình theo dõi đất, quản lý nước thải và bùn. Tất cả những nhiệm vụ đòi hỏi
một sự hiểu biết thấu đáo về dòng chảy và tích lũy của các vật liệu bên trong.
MFA cũng rất quan trọng trong quản lý và kỹ thuật vì nó cung cấp
minh bạch. Điều này đặc biệt quan trọng đối với báo cáo tác động môi trường.
Giá trị phát thải một mình không cho phép kiểm tra chéo khi một sự thay đổi trong
ranh giới điều kiện (ví dụ, thay đổi đầu vào hoặc quá trình thiết kế) là thích hợp để

đáp ứng quy định. Tuy nhiên, nếu số dư tài liệu và hệ số chuyển giao các quy trình
có liên quan được biết, kết quả của điều kiện khác nhau có thể được kiểm tra chéo.
Có những giới hạn rõ ràng đối với các ứng dụng của MFA trong các lĩnh vực
kỹ thuật và quản lý môi trường. MFA một mình không phải là một công cụ đầy đủ
để đánh giá hoặc hỗ trợ kỹ thuật hoặc các biện pháp quản lý. Tuy nhiên, MFA là
một bước đầu tiên không thể thiếu và cơ sở cần thiết cho mọi công việc như vậy.
1.3.2.2. Lĩnh vực sinh thái công nghiệp (industrial ecology)
Mặc dù khái niệm sinh thái công nghiệp đã được phát triển từ đầu những
năm 1990, nhưng cho đến nay không có được định nghĩa chung về sinh thái công
nghiệp. Elinski xác định nó như là một khái niệm trong đó một hệ thống
công nghiệp được xem xét không phải trong sự cô lập với các hệ thống khác mà là
một sự liên kết qua lại. Sinh thái công nghiệp tìm cách tối ưu hóa các chu kỳ tổng số
vật liệu từ nguyên liệu ban đầu, sản phẩm, đến lãng phí nguyên liệu, và xử lý
cuối cùng. Tương tự như những gì được biết về hệ thống sinh thái tự nhiên, MFA
phấn đấu để phát triển các phương pháp để cơ cấu lại nền kinh tế vào một hệ thống
bền vững. Các hệ thống công nghiệp được coi là một loại sinh thái đặc biệt. MFA
được sử dụng trong lĩnh vực này ở các điểm sau:
1. Kiểm soát đường cho vật liệu sử dụng và quá trình công nghiệp
2. Tạo vòng lặp đóng cửa hoạt động công nghiệp
3. Hệ thống hóa các mô hình sử dụng năng lượng
4. Cân bằng đầu vào công nghiệp và đầu ra năng lực hệ sinh thái tự nhiên
Hầu hết các ứng dụng của MFA để phục vụ điều tra công nghiệp, sự trao đổi
chất cho vật liệu như kim loại nặng, hàng hóa kinh tế quan trọng, hoặc các chất dinh

20

dưỡng. Thành phố Kalundborg, Đan Mạch, thường được đề cập như là một ví dụ về
một "hệ sinh thái công nghiệp" trong các tài liệu sinh thái công nghiệp. Vật liệu
(Tro bay, lưu huỳnh, bùn cặn, và men bùn) và năng lượng (hơi nước, nhiệt) đang
trao đổi giữa các công ty và nhà máy trong vòng bán kính khoảng 3 km. Sử dụng

nhiệt thải sưởi ấm và các mục đích khác (ví dụ, làm mát) từ lâu đã được công nhận
là đạt hiệu quả tốt. Cân bằng vật liệu được xem như một công cụ chính để hỗ trợ các
hệ sinh thái công nghiệp.
1.3.2.3. Quản lý tài nguyên
Có hai loại tài nguyên: đầu tiên, tài nguyên thiên nhiên như khoáng sản,
nước, không khí, đất, thông tin, và sinh khối (bao gồm cả thực vật, động vật và
con người), và thứ hai, nguồn lực con người gây ra (ví dụ, "di sản văn hóa,"
kiến thức về khoa học và công nghệ, nghệ thuật, lối sống), và nhân lực. Quản lý
tài nguyên bao gồm các phân tích, lập kế hoạch và phân bổ, nâng cấp các
nguồn lực. MFA là quan trọng hàng đầu để phân tích và quy hoạch, đặc biệt
quan trọng trong việc dự báo sự khan hiếm các nguồn tài nguyên. MFA là hữu ích
trong việc xác định sự tích tụ và sự suy giảm của vật liệu trong tự nhiên và
môi trường của con người. Ngoài ra, nếu MFA được thực hiện một cách đồng bộ ở
mặt trước và mặt sau của hệ thống con người, nó là công cụ trong việc kết nối các
nguồn lực quản lý với môi trường và quản lý chất thải. Nó cho thấy sự cần thiết cho
bồn rửa cuối cùng và để tái chế các biện pháp, và nó là hữu ích trong việc thiết kế
các chiến lược để tái chế và xử lý.
1.3.2.4. Quản lý chất thải
MFA là một công cụ có giá trị trong quản lý chất thải vì nó có thể xác định
chính xác chi phí-hiệu quả thành phần nguyên tố của chất thải. Thông tin này là rất
quan trọng nếu mục tiêu là gán một dòng chất thải tốt nhất phù hợp tái chế hoặc
công nghệ xử lý, thiết kế xử lý chất thải mới. Ví dụ, chất thải nhựa hỗn hợp mà
không thể được tái chế vì lý do quá trình có thể được sử dụng như một nhiên liệu
thứ cấp trong nồi hơi công nghiệp miễn là nồng độ các kim loại nặng và các chất
ô nhiễm khác không phải là quá cao. MFA cũng rất hữu ích trong việc điều tra việc