Đề xuất giải pháp đẩy mạnh tái sử dụng và tái chế chất thải rắn trồng trọt theo hướng sản xuất điện

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
-----o0o-----

TRẦN THỊ THUÝ TRINH

“ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP ĐẨY MẠNH TÁI SỬ DỤNG VÀ
TÁI CHẾ CHẤT THẢI RẮN TRỒNG TRỌT
THEO HƯỚNG SẢN XUẤT ĐIỆN”

CHUYÊN NGÀNH: QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG
MÃ SỐ NGÀNH: 60.85.10

KHĨA LUẬN THẠC SĨ

TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 3 năm 2013


CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

Cán bộ hướng dẫn khoa học:
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký)

TS. NGUYỄN TẤN PHONG
Cán bộ chấm nhận xét 1:
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký)

Cán bộ chấm nhận xét 2:
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký)

Khóa luận thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp.
HCM ngày . . . . . tháng . . . . năm 2013


TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
PHÕNG ĐÀO TẠO SĐH

CỘNG HÕA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
ĐỘC LẬP – TỰ DO – HẠNH PHƯC

NHIỆM VỤ KHĨA LUẬN THẠC SĨ
Họ và tên học viên: TRẦN THỊ THÖY TRINH

Phái: Nữ

Ngày, tháng, năm sinh: 20/03/1986

Nơi sinh: Quảng Ngãi

Chuyên ngành: Quản lý môi trường

MSHV: 11260585

I.

TÊN ĐỀ TÀI

“Đề xuất giải pháp đẩy mạnh tái sử dụng và tái chế chất thải rắn trồng trọt
theo hướng sản xuất điện”.

II.

NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG
 Nêu tổng quan về chất thải rắn nông nghiệp.
 Hiện trạng chất thải rắn trồng trọt và khả năng áp dụng công tác tái sử dụng, tái

chế đối với nguồn thải này ở nước ta.
 Đánh giả tính hiệu quả của việc tái sử dụng, tái chế nguồn thải này theo hướng
sản xuất điện, trên cơ sở tình hình quản lý nguồn thải này đối với nước ta hiện nay, tác giả
đề xuất các biện pháp nhằm hồn thiện các chính sách về quản lý chất thải rắn ở nước ta
để tận dụng tốt nguồn thải này.
III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 30/08/2012
IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 30/11/2012
V.

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS. NGUYỄN TẤN PHONG
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

TS. NGUYỄN TẤN PHONG

CN BỘ MÔN QL CHUYÊN NGÀNH

TS. LÊ VĂN KHOA

Nội dung và đề cương luận văn thạc sỹ đã được hội đồng chuyên ngành thông qua
Ngày…. tháng … năm 2013


Tr

n

o Tp

ó luận T ạ sĩ

LỜI CẢM ƠN
Tơi xin trân thành cảm ơn khoa Môi trường – Trường Đại học Bách Khoa
Tp.HCM, nơi tôi đã được học tập trong thời gian qua. Tại đây, tôi đã được các thầy cô
trong khoa Môi trường – Trường Đại học Bách Khoa Tp. HCM tận tình chỉ dạy,
truyền đạt những kiến thức quý báu, những kinh nghiệm học tập và nghiên cứu. Nhờ
những kiến thức và kinh nghiệm tích lũy được trong quá trình học tập tơi đã hồn
thành bản khóa luận tốt nghiệp này.
Đặc biệt tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến TS. Nguyễn Tấn Phong người
đã định hướng và tận tình chỉ bảo tơi trong suốt q trình thực tập và làm đề tài tốt
nghiệp.
Tôi xin chân thành cảm ơn các bác, anh chị ở Bộ Nông nghiệp và Phát triển
nơng thơn đã nhiệt tình giúp đỡ tơi trong thời gian thực hiện khóa luận tốt nghiệp này.
Cuối cùng tơi xin chân thành cảm ơn gia đình cũng như tồn thể bạn bè đã tận
tình giúp đỡ, ủng hộ và tạo mọi điều kiện giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực hiện
khóa luận tốt nghiệp.
Tơi xin chân thành cảm ơn!
Tp. Hồ Chí Minh, ngày 30/11/2012

Trần Thị Thúy Trinh

HVTH: Trần Thị Thúy Trinh

Trang i

Tr

n

o Tp

ó luận T ạ sĩ

ABSTRACT
Growing amount of solid waste generated annually in our country is abundant
(more than 100 million tons), especially rice straw, rice husk ... This is the endless
resource, inexpensive, high calorific value. Apply 3R solid waste for cultivation is a
proper solution with high performance in terms of both environmental and economic.
Take advantage of this waste for power generation purposes is the user get the best,
high economic efficiency, the most significant in terms of the environment and
contributing to national energy security.
With the theme "Proposing measures to promote reuse and recycling of solid
waste cultivation towards producing electricity" the author has made a number of
problems:
 If the solid waste is an overview of the crop: some characteristics of the
growing solid waste, the use of fertilizers and pesticides present in our country, ...
 Has estimated the amount of solid waste generated in the country in 2010 was
110.42 million tonnes. The amount of solid waste is now used primarily for the
purpose of: animal feed, fuel in the household, in the kiln, brick kiln, ceramics, litter,
root color, fungal price,...
 Estimate the potential for re-use, recycling crop waste for energy production
purposes and for other purposes. Potential can be exploited for the purpose of energy
production in our country for 3.875 million tons husk, bagasse 0.726 million tons,
16.42 million tons of rice straw, equivalent to the total electricity is 1221.08 million

tons. In fact this is only exploited for rice husk (23%), bagasse (63%) with the amount
of electricity generated 3.7% of the country's total electricity imports in 2009.
 Calculated the amount of GHG arising from the decomposition of solid waste
anaerobic cultivation by people indiscriminately discarded. This is the largest source
of GHG emissions. Calculate the amount of GHG arising from the burning of solid
waste indiscriminate planting the fields, roadsides.
 With the current actual power extraction for 23% husk, bagasse 63%, only a
small amount of CO2 reduction compared with the case thrown out completely is not

HVTH: Trần Thị Thúy Trinh

Trang ii


Tr

n

o Tp

ó luận T ạ sĩ

the purpose of this application is 7.64 million tons. Accounting for 5.1% of GHG
emissions from anaerobic decomposition entire disposal.
 On the basis of the actual policy on solid waste management related to our
country's current 3R, along with the benefits obtained from the re-use, recycling crop
waste, the authors analyzedthe opportunities and challenges of the process and
proposed measures to improve policy implementation, to help take full advantage of
this waste.
Solid waste generated from agricultural activities in the country is very large

and stable. These are valuable resources, inexhaustible, inexpensive. Make good use of
resources has limited the amount of waste discharged into the environment pollution,
limiting a large amount of greenhouse gases generated has brought greater economic
resources. Ensure national energy security. Therefore, the Party and the State should
pay attention and encourage investment and make good use of this waste.

HVTH: Trần Thị Thúy Trinh

Trang iii


Tr

n

o Tp

ó luận T ạ sĩ

TĨM TẮT NỘI DUNG KHĨA LUẬN
Lượng chất thải rắn trồng trọt phát sinh hàng năm ở nước ta rất dồi dào (hơn
100 triệu tấn), đặc biệt là rơm rạ, trấu... Đây là nguồn nguyên liệu vơ tận, rẻ tiền, có
nhiệt trị cao. Áp dụng 3R đối với chất thải rắn trồng trọt là một giải pháp đúng đắn
mang lại hiệu quả cao cả về mặt môi trường và kinh tế. Tận dụng nguồn thải này vào
mục đích phát điện là hướng tận dụng tốt nhất, đem lại hiệu quả kinh tế cao, có ý nghĩa
lớn nhất về mặt mơi trường và góp phần đảm bảo an ninh năng lượng quốc gia.
Với đề tài “Đề xuất giải pháp đẩy mạnh tái sử dụng và tái chế chất thải rắn
trồng trọt theo hướng sản xuất điện” tác giả đã thực hiện được một số vấn đề sau:
 Nêu được tổng quan về chất thải rắn trồng trọt: một số đặc tính của chất thải rắn
trồng trọt, tình hình sử dụng phân bón và thuốc BVTV hiện nay ở nước ta,...

 Đã ước tính được lượng chất thải rắn phát sinh ở nước ta năm 2010 là 110,42
triệu tấn. Lượng chất thải rắn này hiện nay được sử dụng chủ yếu vào mục đích: làm
thức ăn cho gia súc, chất đốt tại các hộ gia đình, trong các lò sấy, lò nung gạch, gốm
sứ, làm chất độn chuồng, tủ gốc màu, làm giá nấm,...
 Đã ước tính được tiềm năng tái sử dụng, tái chế chất thải rắn trồng trọt vào mục
đích sản xuất năng lượng và các mục đích khác. Tiềm năng có thể khai thác cho mục
đích sản xuất điện năng ở nước ta đối với trấu là 3,875 triệu tấn, bã mía 0,726 triệu tấn,
rơm rạ là 16,42 triệu tấn, tương đương với tổng lượng điện là 1.221,08 triệu tấn. Thực
tế hiện nay chỉ mới khai thác được đối với trấu (23%), bã mía (63%) với lượng điện
tạo ra chiếm 3,7% tổng lượng điện nhập khẩu của cả nước năm 2009.
 Đã tính tốn được lượng KNK phát sinh từ quá trình phân hủy yếm khí chất thải
rắn trồng trọt do người dân vứt bỏ bừa bãi. Đây là nguồn phát thải KNK lớn nhất. Tính
tốn được lượng KNK phát sinh từ việc đốt chất thải rắn trồng trọt bừa bãi trên các
đồng ruộng, lề đường.
 Với hệ số khai thác điện thực tế hiện nay đối với trấu 23%, bã mía 63% thì chỉ
giảm được một lượng nhỏ CO2 so với trường hợp vứt bỏ hồn tồn khơng ứng dụng
vào mục đích này là 7,64 triệu tấn. Chiếm 5,1% lượng KNK phát thải do phân hủy
yếm khí tồn bộ lượng thải bỏ này.
HVTH: Trần Thị Thúy Trinh

Trang iv


Tr

n

o Tp

ó luận T ạ sĩ

 Trên cơ sở thực tế các chính sách về quản lý chất thải rắn liên quan đến 3R hiện
nay của nước ta, cùng với những lợi ích thu được từ việc tái sử dụng, tái chế chất thải
rắn trồng trọt, tác giả đã phân tích được những cơ hội và thách thức của quá trình và đã
đề xuất được các biện pháp thực hiện nhằm hồn thiện chính sách, giúp tận dụng triệt
để nguồn thải này.
Chất thải rắn phát sinh từ hoạt động nông nghiệp ở nước ta rất lớn và ổn định.
Đây là nguồn tài nguyên quý giá, vô tận, rẻ tiền. Tận dụng tốt nguồn thải này vừa hạn
chế lượng chất thải thải ra môi trường gây ô nhiễm, hạn chế một lượng lớn khí nhà
kính phát sinh vừa đem lại nguồn lợi lớn về mặt kinh tế. Đảm bảo an ninh năng lượng
quốc gia. Chính vì thế Đảng và Nhà nước ta cần phải quan tâm đầu tư và khuyến khích
phát triển và tận dụng tốt nguồn thải này.

HVTH: Trần Thị Thúy Trinh

Trang v


Tr

n

o Tp

ó luận T ạ sĩ

LÝ LỊCH TRÍCH NGANG

Họ và tên: TRẦN THỊ THÚY TRINH
Ngày, tháng, năm sinh: 20/03/1986

Nơi sinh: xã Nghĩa Thương, huyện Tư Nghĩa, tỉnh Quảng Ngãi

QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO
2004 – 2009: Học Đại học, chuyên ngành Khoa học và Công nghệ Môi trường tại Viện
Khoa học và Công nghệ Môi trường, trường ĐH Bách Khoa Hà Nội.
2011 – 2013: Học Cao học, chuyên ngành Quản lý Môi trường tại Khoa Môi trường,
trường ĐH Bách Khoa Tp. HCM.

QUÁ TRÌNH CƠNG TÁC
2009 – 2011: Ban Quản lý KKT Dung Quất – tỉnh Quảng Ngãi
2011 – 2013: Trung tâm Quy hoạch và Quản lý tổng hợp vùng duyên hải – Tổng cục
Biển và Hải đảo Việt Nam

HVTH: Trần Thị Thúy Trinh

Trang vi


Tr

n

o Tp

ó luận T ạ sĩ

MỤC LỤC
MỤC LỤC ....................................................................................................................vii
DANH MỤC BẢNG ...................................................................................................... x
DANH MỤC HÌNH .....................................................................................................xii

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT .......................................................................... xiii
MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 1
1.

Sự cần thiết của đề tài ...................................................................................... 1

2.

Mục tiêu đề tài ..................................................................................................2

3.

Đối tƣợng nghiên cứu ...................................................................................... 2

4.

Nội dung nghiên cứu ........................................................................................ 2

5.

Phƣơng pháp nghiên cứu ................................................................................2
a. Phương pháp luận ..................................................................................................2
b. Phương pháp nghiên cứu ...................................................................................... 2
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài ....................................................... 3

6.

a. Ý nghĩa khoa học ..................................................................................................3
b. Ý nghĩa thực tiễn ...................................................................................................4
CHƢƠNG 1 .................................................................................................................... 5

TỔNG QUAN VỀ CHÂT THẢI RẮN TRỒNG TRỌT ............................................ 5
1.1

KHÁI NIỆM CHUNG VỀ CHẤT THẢI RẮN TRỒNG TRỌT .................5

1.1.1.Nguồn gốc phát sinh ........................................................................................ 5
1.1.2.Thành phần của chất thải rắn trồng trọt ........................................................... 5
1.1.3.Một số đặc tính của chất thải rắn trồng trọt ..................................................... 7
1.1.3.1.

ặc tính vật lý ...................................................................................... 7

1.1.3.2.

ặc tính hóa học ................................................................................10

1.2

PHÂN LOẠI CHẤT THẢI RẮN TRỒNG TRỌT .....................................11

1.3

PHÂN BÓN HÓA HỌC VÀ THUỐC BẢO VỆ THỰC VẬT ................... 13

1.3.1.Phân bón hóa học ........................................................................................... 13
1.3.2.Thuốc bảo vệ thực vật.................................................................................... 15
1.4 TÁC ĐỘNG CỦA CHẤT THẢI RẮN TRỒNG TRỌT TỚI MÔI
TRƢỜNG ..................................................................................................................17
1.5 MỘT SỐ PHƢƠNG PHÁP CƠ BẢN TRONG QUẢN LÝ VÀ XỬ LÝ
CHẤT THẢI RẮN TRỒNG TRỌT .......................................................................19

1.5.1.Trong quản lý chất thải rắn ............................................................................19
1.5.2.Trong xử lý chất thải rắn trồng trọt ............................................................... 19
HVTH: Trần Thị Thúy Trinh

Trang vii


Tr

n

o Tp

ó luận T ạ sĩ

CHƢƠNG 2 .................................................................................................................. 22
HIỆN TRẠNG CHẤT THẢI RẮN TRỒNG TRỌT VÀ KHẢ NĂNG ÁP DỤNG
3R ĐỐI VỚI NGUỒN THẢI NÀY ............................................................................ 22
Ở VIỆT NAM ............................................................................................................... 22
2.1. CƠ CẤU SỬ DỤNG ĐẤT VÀ THỰC TRẠNG CANH TÁC Ở NƢỚC TA
HIỆN NAY ................................................................................................................22
2.2. LƢỢNG CHẤT THẢI RẮN PHÁT SINH TỪ HOẠT ĐỘNG TRỒNG
TRỌT Ở NƢỚC TA .................................................................................................25
2.3.

DỰ BÁO LƢỢNG CHẤT THẢI RẮN TRỒNG TRỌT ............................ 27

2.4. CÔNG TÁC “3R” TRONG QUẢN LÝ CHẤT THẢI RẮN TRỒNG
TRỌT ........................................................................................................................ 28
2.4.1.Khái niệm về giảm thiểu, tái sử dụng, tái chế chất thải rắn (3R) ..................28

2.4.2.Lợi ích của việc giảm thiểu, tái sử dụng, tái chế đối với chất thải rắn trồng
trọt ... 29
2.4.3.Khả năng áp dụng 3R trong quản lý chất thải rắn trồng trọt ở nước ta .........30
2.4.3.1.

Một số ứng dụng của các loại phế phẩm trồng trọt chính ở n ớc ta .30

2.4.3.2.
n ớc ta

Tiềm năn t i sử dụng, tái chế các loại phế phẩm trồng trọt chính ở
............................................................................................................34

2.5. TÍNH TỐN LƢỢNG KHÍ NHÀ KÍNH (KNK) PHÁT SINH TỪ CHẤT
THẢI RẮN TRỒNG TRỌT .................................................................................... 44
2.5.1.Ước tính lượng KNK phát sinh do q trình phân hủy yếm khí chất thải rắn
trồng trọt .................................................................................................................45
2.5.1.1.

Ướ tín l ợng thải N do đốt chất thải rắn trồng trọt ..................48

2.5.1.2.

Nhận xét .............................................................................................. 51

CHƢƠNG 3 .................................................................................................................. 53
ĐÁNH GIÁ TÍNH HIỆU QUẢ CỦA CÁC CHÍNH SÁCH 3R ĐỐI VỚI CHẤT
THẢI RẮN TRỒNG TRỌT ....................................................................................... 53
3.1. ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ CỦA VIỆC TÁI SỬ DỤNG, TÁI CHẾ CHẤT
THẢI RẮN TRỒNG TRỌT .................................................................................... 53

3.1.1.Hiệu quả môi trường ...................................................................................... 53
3.1.1.1.

Hiệu quả của việc sản xuất điện năn từ lò ơi sin k ối .................53

3.1.1.2.

Sản xuất điện năn từ khí sinh học..................................................... 58

3.1.1.3.

So s n

ip

ơn

n tạo điện từ rơm rạ ........................................59

3.1.2.Hiệu quả kinh tế ............................................................................................. 59
3.1.2.1.

Sản xuất điện năn từ lị ơi sin k ối ...............................................59

3.1.2.2.

Sản xuất khí sinh học ..........................................................................61

3.1.2.3.

Giá trị kinh tế khác .............................................................................62

HVTH: Trần Thị Thúy Trinh

Trang viii


Tr

n

o Tp

ó luận T ạ sĩ

3.2. ĐÁNH GIÁ CÁC CHÍNH SÁCH QUẢN LÝ CHẤT THẢI RẮN LIÊN
QUAN ĐẾN HOẠT ĐỘNG 3R Ở NƢỚC TA ....................................................... 63
3.2.1.Đánh giá các văn bản chính sách ...................................................................72

3.3.

3.2.1.1.

Tính thực tế và hiệu quả .....................................................................72

3.2.1.2.

Tính hồn thiện và phù hợp ................................................................ 73

PHÂN TÍCH SWOT ...................................................................................... 74

CHƢƠNG 4 .................................................................................................................. 78
ĐỀ XUẤT MỘT SỐ GIẢI PHÁP TRONG QUẢN LÝ ........................................... 78
CHẤT THẢI RẮN TRỒNG TRỌT ........................................................................... 78
4.1. ĐỀ XUẤT CÁC BIỆN PHÁP GIẢM THIỂU LƢỢNG CHẤT THẢI RẮN
TRỒNG TRỌT PHÁT SINH ..................................................................................78
4.2. ĐỀ XUẤT MỘT SỐ GIẢI PHÁP NHẰM NÂNG CAO HIỆU QUẢ CỦA
VIỆC TÁI SỬ DỤNG, TÁI CHẾ CHẤT THẢI RẮN TRỒNG TRỌT VÀ
HỒN THIỆN CHÍNH SÁCH QUẢN LÝ CHẤT THẢI RẮN Ở NƢỚC TA ..80
4.2.2.1.

Ban hành các chính sách về quản lý chất thải rắn trồng trọt ............82

4.2.2.2.
trọt

Thực hiện phân công trách nhiệm trong quản lý chất thải rắn trồng
............................................................................................................83

4.2.2.3.

Tăn

ng công tác tuyên truyền, giáo dục .....................................83

4.3. ĐỀ XUẤT LƢỢNG KHAI THÁC SỬ DỤNG TRONG TƢƠNG LAI
CHO MỤC ĐÍCH SẢN XUẤT ĐIỆN NĂNG ....................................................... 84
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..................................................................................... 86
1.

KẾT LUẬN .....................................................................................................86

2.

KIẾN NGHỊ ....................................................................................................87

HVTH: Trần Thị Thúy Trinh

Trang ix


Tr

n

o Tp

ó luận T ạ sĩ

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Thành phần chất thải rắn phát sinh từ cây lương thực ở nước ta [10] ............6
Bảng 1.2. Thành phần chất thải rắn phát sinh từ cây công nghiệp ở nước ta [10] ..........6
Bảng 1.3. Hàm ẩm của một số loại chất thải rắn trồng trọt [11] .....................................8
Bảng 1.4. Phần trăm các thành phần trong tro khi đốt chất thải rắn trồng trọt [11]........8
Bảng 1.5. Khối lượng riêng của các loại chất thải rắn trồng trọt [11]........................... 10
Bảng 1.6. Thành phần hóa học của các loại chất thải rắn trồng trọt [11]...................... 10
Bảng 1.7. Lượng PHH sử dụng bình quân trên 1 ha canh tác trên thế giới [5] .............14
Bảng 1.8. Lượng phân bón hóa học tồn đọng trong đất ................................................15
Bảng 2.1. Diện tích và sản lượng lúa vụ Đơng xn, hè thu và lúa mùa năm 2000 –
2008 [12]........................................................................................................................ 22

Bảng 2.2. Diện tích và sản lượng lúa của từng vùng trên cả nước năm 2009 [12] .......23
Bảng 2.3. Diện tích và sản lượng ngô, khoai, sắn, cây công nghiệp hàng năm và cây
công nghiệp lâu năm năm 2008 [12]. ............................................................................24
Bảng 2.4. Lượng chất thải rắn trồng trọt phát sinh ở nước ta năm 2009 ...................... 26
Bảng 2.5. Hướng sử dụng của các loại phế phẩm trồng trọt ở nước ta hiện nay [13]...27
Bảng 2.6. Dự báo diện tích lúa và sản lượng lúa của Việt nam đến năm 2020 ............27
Bảng 2.7. Dự báo lượng rơm rạ và trấu phát sinh ở Việt Nam đến năm 2020..............28
Bảng 2.8. Sử dụng sinh khối theo năng lượng cuối cùng [9] ........................................35
Bảng 2.9. Nhiệt trị của một số phế phẩm trồng trọt chính [8].......................................35
Bảng 2.10. Sản lượng điện Việt Nam (đơn vị: Gwh) .................................................... 38
Bảng 2.11. Lượng điện có thể khai thác được từ chất thải rắn trồng trọt năm 2009 .....39
Bảng 2.12. Lượng điện thực tế khai thác hiện nay ........................................................ 40
Bảng 2.13. Đặc tính và sản lượng khí sinh học của một số nguyên liệu thường gặp ...41
Bảng 2.14. Kiểm kê khí nhà kính trong nơng nghiệp năm 2000 (đv: nghìn tấn) ..........44
Bảng 2.15. Lượng KNK phát sinh do sự phân hủy yếm khí các loại chất thải rắn trồng
trọt sau khi khai thác 23% lượng trấu và 63% lượng bã mía cho .................................47
mục đích sản xuất điện ..................................................................................................47
Bảng 2.16. Kết quả tính các thành phần Nitơ và Cacbon phát sinh trong quá trình đốt
.......................................................................................................................................49
Bảng 2.17. Kết quả ước tính lượng khí nhà kính phát sinh từ q trình đốt phế phẩm
trồng trọt ........................................................................................................................ 50
Bảng 3.1. Một số chính sách trong quản lý chất thải rắn nói chung và 3R ................... 65
HVTH: Trần Thị Thúy Trinh

Trang x


Tr

n

o Tp

ó luận T ạ sĩ

nói riêng ở nước ta .........................................................................................................65
Bảng 3.2. Một số nội dung có thể được thể hiện trong khung phân tích SWOT ..........75
Bảng 3.3. Điểm mạnh, điểm yếu, cơ hội và thách thức của việc áp dụng 3R trong quản
lý chất thải rắn trồng trọt ............................................................................................... 76
Bảng 4.1. Đề xuất lượng khai thác trong giai đoạn 2015 - 2025 ..................................85

HVTH: Trần Thị Thúy Trinh

Trang xi


Tr

n

o Tp

ó luận T ạ sĩ

DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Các nguồn phát sinh chất thải rắn trồng trọt ...................................................5
Hình 1.2. Lượng phân bón vơ cơ sử dụng qua các năm ................................................14
Hình 1.3. Lượng thuốc BVTV sử dụng qua các năm .................................................... 16
Hình 2.1. Tỷ lệ % tổng sản lượng lúa các vùng trên cả nước .......................................23
Hình 2.2. Phần trăm sản lượng các loại nơng sản trên cả nước ....................................25

Hình 2.3 Các dạng biomass chính từ phế phẩm ........................................................... 30
Hình 2.4. Lị hơi đốt sinh khối....................................................................................... 36
Hình 2.5. Hiện trạng sử dụng rơm rạ ở nước ta............................................................. 48
Hình 3.1. Hai phương án tạo điện từ rơm rạ .................................................................59

HVTH: Trần Thị Thúy Trinh

Trang xii


Tr

n

o Tp

ó luận T ạ sĩ

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
ĐBSH

Đồng bằng sơng Hồng

ĐBSCL

Đồng bằng sơng Cửu Long

KNK

Khí nhà kính

CNH

Cơng nghiệp hóa

HĐH

Hiện đại hóa

BVTV

Bảo vệ thực vật

PHH

Phân hóa học

TD & MNPB

Trung Du và Miền núi phía Bắc

BTB & DHMT

Bắc Trung Bộ và Duyên Hải Miền Trung

CTNH

Chất thải nguy hại

KCN

Khu công nghiệp

BVMT

Bảo vệ môi trường

HST

Hệ sinh thái

HVTH: Trần Thị Thúy Trinh

Trang xiii


Tr

n

o Tp

K ó luận T ạ sĩ

MỞ ĐẦU
1.

Sự cần thiết của đề tài
Nước ta là một nước nông nghiệp với hơn 70% dân số sống ở khu vực nông

thôn. Tổng diện tích đất sử dụng cho nơng nghiệp chiếm 72% tổng diện tích đất trên cả
nước. Hoạt động nơng nghiệp đóng vai trị chính yếu trong sự phát triển của đất nước.
Tuy nhiên, bên cạnh mục đích cung cấp lương thực, thực phẩm đáp ứng nhu cầu con
người thì hoạt động nông nghiệp cũng làm phát sinh một lượng lớn chất thải rắn (chất
thải rắn trồng trọt và chăn nuôi). Nếu khơng có biện pháp quản lý và xử lý tốt thì đây
là nguồn phát thải KNK lớn nhất hiện nay ở nước ta.
Lượng chất thải rắn phát sinh từ hoạt động nông nghiệp hàng năm ở nước ta rất
lớn và ổn định, chất thải phát sinh từ hoạt động chăn nuôi và trồng trọt đều là nguồn
nguyên liệu vô tận, rẻ tiền, đặc biệt chất thải rắn trồng trọt có nhiệt trị cao, nên được
tái sử dụng, tái chế vào nhiều mục đích khác nhau, trong đó mục đích sản xuất năng
lượng đánh giá là có hiệu quả nhất cả về mặt môi trường và kinh tế.
Cùng với quá trình CNH, HĐH đất nước, nhu cầu về năng lượng ngày càng
tăng, nước ta đang trở thành nước nhập khẩu năng lượng. Trong khi nguồn nhiên liệu
hóa thạch ngày càng trở nên cạn kiệt dần. Với sức ép môi trường ngày càng tăng, hiệu
ứng nhà kính, q trình biến đổi khí hậu ngày càng trở nên cấp bách thì tái sử dụng, tái
chế chất thải rắn trồng trọt vào mục đích sản xuất năng lượng để thay thế nguồn nhiên
liệu hóa thạch là một vấn đề rất cần thiết.
Hơn nữa, tận dụng tốt nguồn thải này không chỉ giảm được lượng chất thải rắn
thải ra môi trường, giảm lượng KNK phát sinh mà còn đem lại nguồn lợi lớn về kinh
tế, góp phần đảm bảo an ninh năng lượng.
Là một nguồn nguyên liệu đầy tiềm năng, tuy nhiên trong những năm qua Đảng
và Nhà nước trong công tác quản lý chất thải rắn chỉ mới tập trung chủ yếu đối với
công tác giảm thiểu, tái sử dụng, tái chế cho chất thải rắn đô thị và KCN. Điều này dẫn
đến tình trạng đốt bỏ, vùi lấp chất thải rắn sau thu hoạch vẫn còn phổ biến ở nước ta
hiện nay. Việc tái sử dụng, tái chế chất thải rắn trồng trọt vẫn cịn mang tính tự phát,
nhỏ lẻ, gây lãng phí và ơ nhiễm mơi trường. Đây cũng là lý do mà tôi thực hiện đề tài:
HVTH: Trần Thị Thúy Trinh

Trang 1

Tr

n

o Tp

K ó luận T ạ sĩ

“Đề xuất giải pháp đẩy mạnh tái sử dụng và tái chế chất thải rắn trồng trọt
theo hướng sản xuất điện”.
2.

Mục tiêu đề tài
Trên cơ sở nghiên cứu, khảo sát tình hình sản xuất nơng nghiệp ở cũng như tình

hình tận dụng nguồn thải này ở nước ta, đề tài được tiến hành nhằm những mục đích
sau:
 Đánh giá tiềm năng tái sử dụng, tái chế chất thải rắn nông nghiệp ở nước ta.
 Đánh giá hiệu quả của việc tái sử dụng, tái chế nguồn thải này.
Trên cơ sở tiềm năng được xác định và tình hình quản lý chất thải rắn nơng
nghiệp hiện nay ở nước ta, đề xuất các biện pháp quản lý để nâng cao hiệu quả tận
dụng nguồn thải này.
3.

Đối tƣợng nghiên cứu
Chất thải rắn phát sinh từ hoạt động trồng trọt ở nước ta.

4.

Nội dung nghiên cứu
Nội dung 1: Đề xuất giải pháp đẩy mạnh tái sử dụng và tái chế chất thải rắn

trồng trọt theo hướng sản xuất điện.
Nội dung 2: Đề xuất một số giải pháp trong quản lý chất thải rắn trồng trọt.
5.

Phƣơng pháp nghiên cứu

a.

Phƣơng pháp luận
Phương pháp thu thập số liệu, tính tốn và đánh giá dựa trên tình hình thực tế

và kết quả tính tốn.
b.

Phƣơng pháp nghiên cứu
Việc đánh giá chính sách được thực hiện dựa trên nhiều công cụ khác nhau.

Một số công cụ như sau:


n

i t

động: Bao gồm đánh giá tác động xã hội (SIA) và đánh giá tác

động môi trường (EIA).

• Đánh giá tác động xã hội: Cần đánh giá dựa trên một số nội dung như: Thay
đổi xã hội nào sẽ xảy ra nếu chính sách được thực hiện? Tác động là tích
HVTH: Trần Thị Thúy Trinh

Trang 2


Tr

n

o Tp

K ó luận T ạ sĩ

cực hay tiêu cực cho nhóm xã hội nào? Tác động mong muốn và tác động
phụ?
• Đánh giá tác động mơi trường: Q trình thực hiện chính sách có tác động
tới mơi trường như thế nào?


n

i p i mục tiêu: Đánh giá viên không tập trung vào mục tiêu chính

sách mà đánh giá độc lập để xem thực tế chính sách thực hiện được mục tiêu gì.
 Phân tích chi phí – lợi ích: Cần giải quyết các nội dun

ín n

:

• Chi phí và tác động của các phương án chính sách.
• Phương án nào hiệu quả nhất.
• Lợi ích có lớn hơn chi phí khơng.


n

i đ tiêu

í: là việc đánh giá chính sách dựa trên một số tiêu chí như:

Tính phù hợp, tính thực tế và hiệu quả, tính cơng bằng, tính minh bạch, tính phổ biến.
 Với mục đích đề xuất các giải pháp để cải thiện chính sách, nhằm nâng cao
hiệu quả của việc áp dụng 3R đối với chất thải rắn trồng trọt, tác giả sử dụng công cụ
đánh giá đa tiêu chí. Với các tiêu chí đánh giá là: tính thực tế và hiệu quả, tính hồn
thiện và phù hợp.
6.

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

a.

Ý nghĩa khoa học
Việt Nam là một nước nông nghiệp, với 70 – 80% dân số sống ở vùng nông

thôn nên sản xuất nơng nghiệp đóng vai trị chủ đạo trong đời sống, đặc biệt là sản
xuất lúa gạo. Do đó, nguồn chất thải rắn sinh ra rất dồi dào. Đây là nguồn nguyên liệu
có tiềm năng rất lớn, được tái sử dụng, tái chế vào nhiều mục đích khác nhau. Trong

đó, việc sử dụng chất thải rắn trồng trọt vào mục đích sản xuất năng lượng được đánh
giá cao cả về mặt môi trường, kinh tế và xã hội.
Lượng chất thải rắn trồng trọt phát sinh hàng năm ở nước ta rất dồi dào (hơn
100 triệu tấn), đặc biệt là rơm rạ, trấu,... Đây là nguồn nguyên liệu vô tận, rẻ tiền, có
nhiệt trị cao. Áp dụng 3R đối với chất thải rắn trồng trọt là một giải pháp đúng đắn
mang lại hiệu quả cao cả về mặt môi trường và kinh tế. Tận dụng nguồn thải này vào

HVTH: Trần Thị Thúy Trinh

Trang 3


Tr

n

o Tp

K ó luận T ạ sĩ

mục đích phát điện là hướng tận dụng tốt nhất, đem lại hiệu quả kinh tế cao, có ý nghĩa
lớn nhất về mặt mơi trường và góp phần đảm bảo an ninh năng lượng quốc gia.
b.

Ý nghĩa thực tiễn
Lượng chất thải rắn trồng trọt phát sinh hàng năm ở nước ta rất lớn nhưng nếu

khơng có biện pháp quản lý và xử lý tốt thì đây cũng là nguồn phát thải KNK lớn nhất.
Đặc biệt là q trình phân hủy yếm khí tạo khí CH4.
Đây là một nguồn nguyên liệu có tiềm năng rất lớn, được tái sử dụng, tái chế

vào nhiều mục đích khác nhau như: sản xuất điện, nhiệt, làm nhiên liệu sinh học, phân
vi sinh, làm giá nấm, sản xuất gỗ, ván ép, viên nhiên liệu, làm thức ăn cho gia súc,…
Tuy nhiên, qua q trình ước tính tiềm năng cho thấy, tiềm năng năng lượng là lớn
nhất, không chỉ mang lại hiệu quả kinh tế cao mà cịn góp phần giải quyết vấn đề an
ninh năng lượng quốc gia, thay thế một phần lượng nhiên liệu hóa thạch đang cạn kiệt
dần, làm giảm phát thải KNK gây ảnh hưởng đến cuộc sống cộng đồng.
Là một nguồn nguyên liệu vô tận, rẻ tiền, ổn định nên việc ứng dụng này có
tính khả thi cao ở một nước nông nghiệp như nước ta.

HVTH: Trần Thị Thúy Trinh

Trang 4


Tr

n

o Tp

K ó luận T ạ sĩ

CHƢƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ CHÂT THẢI RẮN TRỒNG TRỌT
1.1

KHÁI NIỆM CHUNG VỀ CHẤT THẢI RẮN TRỒNG TRỌT

1.1.1. Nguồn gốc phát sinh
Chất thải rắn trồng trọt là chất thải rắn phát sinh từ các hoạt động như: trồng

trọt, thu hoạch, bảo quản và sơ chế nông sản.
Nguồn gốc phát sinh chất thải rắn trồng trọt có thể được biểu diễn bằng sơ đồ
trong hình 1.1.
Trồng trọt
(thực vật chết, tỉa
cảnh, lâm cỏ,…)

Q trình bón phân,
kích thích tăng trưởng
(bao bì đựng phân bón)

Chất thải
rắn
trồng trọt
Thu hoạch nơng sản
(rơm, trấu, cảm, lõi
ngơ,…)

Bảo vệ thực vật (chai, lọ
đựng hóa chất BVTV,
thuốc trừ sâu,…)

Hình 1.1. Các nguồn phát sinh chất thải rắn trồng trọt
1.1.2. Thành phần của chất thải rắn trồng trọt
Chất thải rắn trồng trọt bao gồm phần lớn là các thành phần có khả năng phân
hủy sinh học như phế phụ phẩm từ trồng trọt:
- Đối với cây lương thực thì thành phần chất thải là rơm, trấu, thân ngô, lõi
ngô, vỏ củ, thân cây sắn, thân, lá từ hoạt động trồng khoai,…
- Đối với cây công nghiệp hàng năm có các loại chất thải như: bã mía, chất
thải từ hoạt động trồng trọt, thu hoạch các loại cây bơng, gai, đay, cói, lạc, đậu tương.

- Đối với cây công nghiệp lâu năm chất thải phát sinh từ hoạt động trồng trọt
và thu hoạch chè, cà phê, cao su, hồ tiêu, điều, dừa.

HVTH: Trần Thị Thúy Trinh

Trang 5


Tr

n

o Tp

K ó luận T ạ sĩ

- Chất thải rắn khó phân hủy sinh học và độc hại như bao bì đóng gói, chai lọ
đựng thuốc BVTV, đựng thuốc trừ sâu, thuốc diệt cơn trùng, phân bón,…
Thành phần chất thải rắn phát sinh từ quá trình trồng cây lương thực cũng như
cây cơng nghiệp được trình bày trong bảng 1.1 và bảng 1.2.
Bảng 1.1. Thành phần chất thải rắn phát sinh từ cây lương thực ở nước ta [10]
Cây trồng

Thành phần chất thải

Lƣợng phát sinh (%) so với tổng
sản lƣợng thu hoạch
Rơm: 2000(a)

Rơm, trấu

Lúa

Trấu: 20

Thân, lá, cây

2100 – 2350(a)

Vỏ, lõi, râu bắp

500(a)

Khoai

Thân, lá

45

Sắn

Vỏ củ, thân cây

75

Ngô

Bảng 1.2. Thành phần chất thải rắn phát sinh từ cây công nghiệp ở nước ta [10]
Thành phần chất thải phát sinh (%)

Loại cây
ây ôn n

so với tổng sản lƣợng
iệp àn năm

Bơng

10,0

Đay

25,0

Cói

16,0
Thân cây, lá: 100(a)

Mía

Bã mía: 300(a)

Lạc

20,0

Đậu tương

10,0

ây lâu năm
Chè (búp)

7,5

Cà phê (nhân)

11,7

Hồ tiêu

6,0

Điều

2,5

Dừa

60,0

HVTH: Trần Thị Thúy Trinh

Trang 6


Tr

n

o Tp

K ó luận T ạ sĩ

Ghi chú: (a) là phế phụ phẩm p

t sin (k ) để t u đ ợc 1 tấn nông sản sau thu

Nguồn: Viện Năn L ợng, Tổn

ôn ty iện lực Việt Nam, 2002

hoạch

Thành phần của chất thải rắn trồng trọt thường bị ảnh hưởng bởi các yếu tố về
giống, thời vụ, yếu tố địa lý, thời tiết, tỷ trọng các loại hình sản xuất và tập quán sản
xuất.
Thực tế cho thấy, nếu trồng các loại cây trồng có sức đề kháng tốt với sâu bệnh
thì nhu cầu sử dụng thuốc BVTV giảm và do đó thành phần chất thải vơ cơ có tính
nguy hại như chai lọ đựng hóa chất BVTV, vỏ bình phun hóa chất giảm đáng kể.
Trong giai đoạn tăng trưởng của thực vật thì lượng phân bón và các loại hóa chất
BVTV, thuốc trừ sâu,… được sử dụng nhiều. Do đó q trình này phát sinh nhiều chất
thải rắn vơ cơ và có tính nguy hại cao. Vào những ngày thu hoạch, lượng rơm, trấu,
thân, lõi ngô,…và các phụ phẩm trồng trọt khác phát sinh nhiều và chiếm thành phần
chủ yếu.
Mặc khác tại các vùng đồng bằng (ĐBSCL và ĐBSH), diện tích canh tác lớn,
do vậy lượng chất thải trồng trọt lớn và cũng có thành phần khác hơn so với các vùng
trung du miền núi. Ở những vùng chuyên canh về trồng hoa thì chất thải rắn ở đây lại
là thân cây, cỏ,…chiếm một lượng rất nhỏ so với rơm rạ từ trồng lúa ở những vùng

chuyên canh trồng lúa.
Ở những nơi mà người nơng dân có thói quen đốt rơm rạ ngay tại đồng ruộng
để lấy tro bón ruộng thì rơm rạ được thu gom giảm đi đáng kể. Cịn ở những nơi mà bà
con nơng dân lạm dụng quá mức việc sử dụng thuốc trừ sâu, diệt cỏ thì thành phần
chất thải nguy hại sẽ cao.
1.1.3. Một số đặc tính của chất thải rắn trồng trọt
1.1.3.1. Đặc tính vật lý
a. Hàm lượng ẩm
Hàm lượng ẩm của sinh khối biểu thị lượng nước có trong sinh khối (trấu, rơm,
bã mía,…). Tùy vào mức độ khơ sau thu hoạch mà sinh khối có hàm lượng ẩm khác
nhau. Vì vậy để loại bỏ ảnh hưởng của độ ẩm trong các quá trình tính tốn thường xác
định theo mẫu khơ.
HVTH: Trần Thị Thúy Trinh

Trang 7


Tr

n

o Tp

K ó luận T ạ sĩ

Lượng ẩm trong sinh khối thường xác định bằng cách gia nhiệt cho mẫu trong
lò sấy ở nhiệt độ 1080C – 1100C đến khối lượng khơng đổi, khi đó tồn bộ lượng ẩm
đã bay hơi hết. Chênh lệch giữa khối lượng trước và sau khi sấy chính là lượng ẩm
trong mẫu sinh khối ban đầu.
Bảng 1.3. Hàm ẩm của một số loại chất thải rắn trồng trọt [11]

Loại chất

Bã

Thân

Vỏ

Sọ

Lõi

Cây

thải rắn

mía

cây sắn

dừa

dừa

ngơ

bơng

10,20

4,4

10,56

10,13

11,13

9,39

Hàm ẩm
(%)

Rơm

Trấu

6,85

10,37

b. Hàm lượng tro
Tro là thành phần khơng cháy được cịn lại sau khi đốt cháy nhiên liệu sinh
khối. Hàm lượng tro của một loại nhiên liệu sinh khối có thể cũng rất khác nhau phụ
thuộc vào các tạp chất dính vào trong quá trình thu gom, vận chuyển và lưu kho. Đây
là thành phần bất lợi trong q trình nhiệt hóa học và chuyển đổi năng lượng bởi các lý
do sau:
-

Làm giảm nhiệt trị của nhiên liệu sinh khối;

-

Nó cần phải thải bỏ sau q trình chuyển hóa năng lượng sinh khối;

-

Trong trường hợp nhiệt hóa học (khí hóa), đốt củi thì khe hở của ghi lị

trong buồn đốt có thể bị bịt lại do tro bám vào, vì thế nó làm tăng trở lực gió cấp vào;
-

Trong q trình khí hóa và cháy nhiên liệu sinh khối ở nhiệt độ cao, tro có

thể hình thành xỉ, nó có thể làm nóng chảy bề mặt ghi làm cản trở việc vận hành.
Bảng 1.4. Phần trăm các thành phần trong tro khi đốt chất thải rắn trồng trọt [11]
Phế phẩm
nông

P2O5

SiO2

Fe2O3

Al2O3

CaO

MgO

Na2O

K2O

SO3

3,6

41,0

4,2

7,6

16,6

1,5

3,4

2,0

-

5,9

36,1

1,0

2,0

7,9

2,3

7,6

7,2

-

nghiệp
Bã nho
Cây lúa
mạch

HVTH: Trần Thị Thúy Trinh

Trang 8


Tr

n

o Tp

K ó luận T ạ sĩ

Cây lúa mì

4,6

51,5

1,0

1,2

7,5

2,4

1,5

0,3

-

Cây ngơ

-

18,6

1,5

-

13,5

2,9

13,3

6,4

8,8

Rơm rạ

-

78,46

0,14

1,38

2,2

3,03

1,79

9,93

0,34

Trấu thóc

-

90 - 97

0,4

-

0,2 - 1,5

0,1 - 2

1,75

1,1

1,13

Từ bảng 1.4 cho thấy:
Hàm lượng SiO2, CaO, Na2O, K2O trong tro sinh khối tương đối cao. Trong đó
thành phần SiO2 chiếm chủ yếu trong tro sinh ra từ quá trình đốt trấu (90 – 97), rơm rạ
(78,46).
Hàm lượng tro trong và hợp chất trong tro sinh khối ảnh hưởng lớn đến hoạt
động liên tục của khí hóa hoặc đốt trực tiếp sinh khối. Tạo ra sự ngưng tụ các thành
phần oxit trên các bề mặt thiết bị của buồng đốt hoặc buồng khí hóa sinh khối.
Ngồi ra thành phần oxit silic trong tro cũng là thành phần quan trọng thay thế
cho xi măng pooclăng giúp làm giảm phát thải CO2 trong ngành công nghiệp bê tông.

Tro làm cho bê tông chắc hơn, có khả năng chống ăn mịn tốt hơn. Đây cũng là một
tiềm năng lớn đang được khai thác và ứng dụng ở Việt Nam.
c. Khối lượng riêng
Đối với sinh khối, do cấu trúc và hình dạng kích thước ban đầu nên thường có 3
cách để xác định khối lượng riêng của sinh khối.
-

Khối lượng riêng của sinh khối được nén chặt;

-

Khối lượng riêng của sinh khối ở dạng tự nhiên;

-

Khối lượng riêng của sinh khối sau khi đóng bánh;

Sinh khối có cấu trúc xốp, điều này có nghĩa là khối lượng riêng của sinh khối ở
dạng tự nhiên là nhỏ. Khi sinh khối là những miếng nhỏ gộp lại như trấu thì mật độ
phụ thuộc vào ngun trạng của nó. Thơng thường sinh khối sau khi đóng bánh phụ
thuộc vào trạng thái tự nhiên và hàm lượng ẩm của nó. Khối lượng riêng càng thấp thì
u cầu khơng gian cất giữ, vận chuyển hay buồng phản ứng càng lớn.

HVTH: Trần Thị Thúy Trinh

Trang 9