Tổng quan về chất thải rắn và tình hình quản lý chất thải rắn tại Việt Nam

Theo Luật bảo vệ môi trường năm 2014 và Nghị định số 38/2015/NĐ-CP ngày 24 tháng 04 năm 2015 của Chính phủ về quản lý chất thải và phế liệu, chất thải rắn (CTR) là chất thải ở thể rắn hoặc sệt
(còn gọi là bùn thải) được thải ra từ sản xuất, kinh doanh, dịch vụ, sinh hoạt hoặc các hoạt động khác.

Chất thải rắn có thể được chia thành ba loại chính:


Theo thống kê của Bộ Tài nguyên và Môi trường năm 2015, lượng chất thải rắn sinh hoạt phát sinh trên toàn quốc khoảng 23 triệu tấn/năm, CTR công nghiệp khoảng 10 triệu tấn/năm. Con số này
tăng trung bình 8 - 10 % mỗi năm và riêng tại hai đô thị lớn là thành phố Hà Nội và thành phố Hồ Chí Minh, lượng chất thải rắn sinh hoạt đô thị thải ra lên tới 6.000 tấn/ngày và 8.000 tấn/ngày.
Hiện nay, việc quản lý và xử lý CTR tại Việt Nam chưa được áp dụng theo phương thức quản lý tổng hợp, chưa chú trọng đến các giải pháp giảm thiểu, tái sử dụng, tái chế và chưa thu hồi năng lượng từ
xử lý chất thải, gây lãng phí nguồn tài nguyên và quỹ đất.

Đối với CTR công nghiệp thông thường, theo kết quả điều tra và ước tính của Bộ Tài nguyên và Môi trường, tổng lượng chất thải rắn công nghiệp phát sinh từ các cơ sở sản xuất, các khu công nghiệp,
khu chế xuất, khu công nghệ cao (viết tắt là khu công nghiệp) vào khoảng 10 triệu tấn/năm chưa bao gồm CTR công nghiệp phát sinh từ các ngành công nghiệp khác như khai thác than, công nghiệp
nhiệt điện, công nghiệp rượu bia nước giải khát. Do chủ nguồn thải đã được xác định và có đăng ký với Khu công nghiệp nên công tác quản lý và xử lý CTR công nghiệp thông thường đạt tỷ lệ khá cao,
trên 90% tổng lượng CTR công nghiệp thông thường phát sinh.

Continue Reading

Các giải pháp kỹ thuật thu gom khí bãi rác nhằm thu hồi năng lượng và bảo vệ môi trường

     Hiện nay, hầu hết các bãi chôn lấp hợp vệ sinh của Việt Nam đều chưa có hệ thống kiểm soát khí bãi rác (LFG) hiệu quả dẫn đến ảnh hưởng tới sức khỏe cộng đồng và gây nên các vấn đề về môi trường như: ô nhiễm mùi, nguy cơ cháy nổ, phát thải khí nhà kính và ảnh hưởng đến hệ thực vật các khu vực xung quanh… Bài báo nghiên cứu các cơ chế phát thải khí từ bãi chôn lấp chất thải rắn và đề xuất các giải pháp kỹ thuật thu khí đảm bảo kiểm soát ô nhiễm và nâng cao hiệu quả thu gom khí bãi rác hướng tới thu hồi năng lượng và nguyên liệu đáp ứng cho mục tiêu bền vững của hệ thống quản lý chất thải rắn tổng hợp.

1. Giới thiệu chung
     Ngày nay, công nghệ chôn lấp chất thải rắn tiên tiến còn có thể được gọi là “bãi chôn lấp hợp vệ sinh bền vững” vì nó đạt được các tiêu chí cơ bản của khái niệm phát triển bền vững phù hợp với điều kiện của các đô thị, đặc biệt là các đô thị ở các nước đang phát triển, đó là “đáp ứng được các nhu cầu của hiện tại mà không làm tổn hại đến nhu cầu của tương lai”.
     Theo David E Ross và các cộng sự, bãi chôn lấp hợp vệ sinh đã và đang đáp ứng được nhu cầu cấp bách hiện tại ở hầu hết các quốc gia khi nó vừa là công nghệ có khả năng xử lý được tổng hợp các loại chất thải, đảm bảo vận hành liên tục ít khi phải đóng cửa để sửa chữa, bảo dưỡng; đồng thời đây còn được xem là công nghệ cần thiết khi đô thị có nhu cầu khẩn cấp do sự cố như thiên tai, thảm họa, bão lụt, động đất... và cũng là công đoạn cuối sau quá trình xử lý, tái chế chất thải rắn. Hơn nữa, bãi chôn lấp còn không làm tổn hại đến nhu cầu của các thế hệ tương lai vì chi phí xử lý thấp và có tiềm năng trở thành mỏ khai thác các thành phần vô cơ cho các thế hệ sau qua thời gian dài ổn định, nó cũng chính là nguồn cung cấp khí metan dùng cho nhiều mục đích trong đó có sản xuất năng lượng phi hóa thạch góp phần giảm thiểu phát thải khí nhà kính. Đối với phát thải khí CH₄, riêng hợp phần chất thải đóng góp khoảng 18% trên phạm vi toàn cầu chủ yếu từ các bãi chôn lấp. Thành phần khí bãi rác phát sinh chứa đến 50% là khí CH₄, vì vậy nó chứa một tiềm năng sản xuất năng lượng sinh học lớn phục vụ con người. Theo F.R. Mc Dougall với hiệu suất 30% có thể sản xuất 1,5kWh năng lượng điện trên 1 Nm³ (1 mét khối chuẩn) khí bãi rác thu được [3]. Với Việt Nam, nghiên cứu năm 2013 cho thấy khả năng sản xuất năng lượng điện từ một số bãi chôn lấp lớn của thành phố Hà Nội lên đến 367GWh [4] nếu có hệ thống thu hồi khí bãi rác chủ động hiệu quả phục vụ cho sản xuất năng lượng. Mặt khác, toàn bộ hệ thống hạ tầng kỹ thuật, mặt bằng của các bãi chôn lấp sau khi đóng cửa có thể được dùng làm không gian công cộng phục vụ cho nhu cầu của dân cư đô thị như công viên, cây xanh, sân thể thao...
     Công nghệ chôn lấp hợp vệ sinh cần phải được xem xét như một công nghệ xử lý chất thải rắn có khả năng phục vụ cho nhu cầu phát triển bền vững của đô thị, đặc biệt ở các nước đang phát triển. Tuy nhiên, hầu hết các bãi chôn lấp ở các nước đang phát triển hiện nay trong đó có Việt Nam đều chưa đảm bảo vệ sinh và chưa thể đóng góp cho sự phát triển bền vững của đô thị do công nghệ lạc hậu, quá trình thiết kế, vận hành và bảo dưỡng cũng như quan trắc chưa đúng quy trình kỹ thuật. Vì vậy, việc nghiên cứu các công nghệ chôn lấp, cũng như các giải pháp thiết kế kỹ thuật nhằm phục vụ cho mục tiêu phát triển bền vững của đô thị là nhu cầu tất yếu và cần được khuyến khích. Trong phạm vi bài báo, nhóm tác giả nghiên cứu đề xuất một số giải pháp kỹ thuật kiểm soát khí sinh ra từ các bãi chôn lấp chất thải rắn sinh hoạt của đô thị có khả năng áp dụng vào điều kiện Việt Nam hiện nay hướng tới kiểm soát ô nhiễm môi trường, thu hồi năng lượng và giảm thiểu phát thải khí nhà kính.

Continue Reading

Các phương pháp xử lý chất thải rắn

Mục đích của việc xử lý chất thải là nhằm:
– Chuyển chất thải sang một dạng khác ít độc hại hơn, dễ kiểm soát hơn,
– Chuyển chất thải thành chất khác có thể sử dụng có ích,
– Làm giảm thể tích hoặc khối lượng nhằm lưu giữ được nhiều hơn,
– Lưu giữ tạm thời để chờ đợi công nghệ phù hợp.

Tùy theo công nghệ áp dụng, chi phí xử lý sẽ khác nhau. Có công nghệ xử lý với chi phí thấp nhưng trong quá trình xử lý lại phát sinh ra ô nhiễm thứ cấp. Có công nghệ xử lý hiện đại, chi phí vận hành cao nhưng xử lý an toàn, không gây mùi, không phát sinh ô nhiễm thứ cấp. Tuy nhiên, việc quản lý chất thải rắn làm sao cho hiệu quả, hạn chế phát sinh chất thải, tái sử dụng và tái chế chất thải. Trong công tác quản lý chất thải rắn, thứ tự ưu tiên được sắp xếp như sau:
– Giảm thiểu phát thải,
– Tái sử dụng,
– Tái chế,
– Xử lý,
– Tiêu hủy.

Hiện nay, ở các nước đang phát triển trong đó có nước ta, các phương pháp xử lý chất thải rắn thường được áp dụng như sau:
Đối với chất thải rắn sinh hoạt, có thành phần hữu cơ chiếm tỷ lệ lớn được tận dụng để sản xuất phân hữu cơ. Tuy nhiên, do quá trình phân loại rác thực hiện chưa đồng bộ nên chỉ có một phần rác thải sinh hoạt được ủ sinh học, phần còn lại vẫn chôn lấp ở các bãi rác tập trung.

Các thành phần khó phân huỷ sinh học nhưng dễ cháy như giấy vụn, giẻ rách, nhựa, cao su… không còn khả năng tái chế thì có thể áp dụng phương pháp đốt để giảm thể tích. Chất thải xây dựng và các thành phần không cháy được như vỏ ốc, gạch đá, sành sứ… đưa đi san nền hoặc chôn lấp trực tiếp ở bãi chôn lấp.

1. PHƯƠNG PHÁP THIÊU ĐỐT

Sơ đồ một nhà máy đốt rác phát điện ở Đức

Thiêu đốt là phương pháp phổ biến hiện nay trên thế giới để xử lý chất thải rắn nói chung, đặc biệt là đối với chất thải rắn độc hại công nghiệp, chất thải nguy hại y tế nói riêng. Xử lý khói thải sinh ra từ quá trình thiêu đốt là một vấn đề cần đặc biệt quan tâm. Phụ thuộc vào thành phần khí thải, các phương pháp xử lý phù hợp có thể được áp dụng như phương pháp hoá học (kết tủa, trung hoà, ôxy hoá…), phương pháp hoá lý (hấp thụ, hấp phụ, điện ly), phương pháp cơ học (lọc, lắng)…

Thiêu đốt chất thải rắn là giai đoạn xử lý cuối cùng được áp dụng cho một số loại chất thải nhất định không thể xử lý bằng các biện pháp khác. Đây là giai đoạn ôxy hoá nhiệt độ cao với sự có mặt của ôxy trong không khí, trong đó có rác độc hại được chuyển hoá thành khí và các thành phần không cháy được. Khí thải sinh ra trong quá trình thiêu đốt được làm sạch thoát ra ngoài môi trường không khí. Tro xỉ được chôn lấp.

Phương pháp thiêu đốt được sử dụng rộng rãi ở một số nước như Nhật Bản, Đức, Thuỵ Sĩ, Hà Lan, Đan Mạch… là những nước có số lượng đất cho các khu thải rác bị hạn chế.

Xử lý chất thải bằng phương pháp thiêu đốt có ý nghĩa quan trọng là làm giảm bớt tới mức nhỏ nhất chất thải cho khâu xử lý cuối cùng là chôn lấp tro, xỉ. Mặt khác, năng lượng phát sinh trong quá trình thiêu đốt có thể tận dụng cho các lò hơi, lò sưởi hoặc các nghành công nghiệp cần nhiệt và phát điện. Mỗi lò đốt cần phải được trang bị một hệ thống xử lý khí thải, nhằm khống chế ô nhiễm không khí do quá trình đốt có thể gây ra.

Mặc dù phương pháp xử lý bằng thiêu đốt đòi hỏi chi phí xử lý cao nhưng vẫn thường áp dụng để xử lý rác thải độc hại như rác thải y tế và công nghiệp vì các phương pháp này xử lý tương đối triệt để chất gây ô nhiễm.

Continue Reading

Đốt rác phát điện, tiềm năng và hiện thực cho Việt Nam

Là một dạng công nghệ được áp dụng khá phổ biến tại các nước phát triển, đốt rác phát điện đã đem lại những hiệu quả nhất định trong việc xử lý rác, giảm ô nhiễm môi trường với khả năng xử lý lượng rác lớn một cách triệt để. Vì vậy, công nghệ này đã trở thành lựa chọn hàng đầu của các nước có nguồn đất đai và năng lượng hạn hẹp.

Nhà máy đốt rác phát điện được xây dựng tại phía bắc Các tiểu vương quốc Ả rập thống nhất.

Những kinh nghiệm từ thế giới:
Sự thiêu hủy rác thải đô thị được tồn tại ở châu Âu từ những năm 1930 nhằm làm giảm đi khối lượng và thể tích rác thải. Hiện nay, các nhà máy thiêu hủy rác hiện đại có thể giảm 90% khối lượng chất thải rắn, tuy nhiên điều đó đồng nghĩa với việc thời gian sử dụng của bãi chôn lấp chất thải sẽ tăng lên 10 lần đồng thời chất thải là chất vô cơ không gây ra các hậu quả ô nhiễm khác như mùi, nước rỉ rác và trở thành khu vực dễ phát triển các vi khuẩn gây bệnh như rác thông thường. Bảng 1 cho ta thấy tình hình xử lý rác bằng thiêu hủy ở một số nước trên thế giới.

Các loại hình lò đốt rác được sử dụng cũng bao gồm nhiều loại với các phương thức đốt khác nhau như lò đốt hở thủ công, lò đốt một cấp, lò đốt nhiểu cấp, lò đốt thùng quay, lò đốt tầng sôi, lò đốt nhiều tầng, lò đốt kiểu nhiệt phân, lò đốt kiểu khí hóa.

Continue Reading

Công nghệ cho điện rác

1.Sử dụng khí bãi rác

Sự hình thành khí bãi rác: phần trăm theo thể tích của các loại khí được sinh ra theo thời gian

Phương pháp chôn lấp thường áp dụng cho đối tượng chất thải rắn là rác thải đô thị không được sử dụng để tái chế, tro xỉ của các lò đốt, chất thải công nghiệp. Phương pháp chôn lấp cũng thường áp dụng để chôn lấp chất thải nguy hại, chất thải phóng xạ ở các bãi chôn lấp có thiết kế đặc biệt cho rác thải nguy hại.

Chôn lấp hợp vệ sinh là một phương pháp kiểm soát sự phân huỷ của các chất rắn khi chúng được chôn nén và phủ lấp bề mặt. Chất thải rắn trong bãi chôn lấp sẽ bị tan rữa nhờ quá trình phân huỷ sinh học bên trong để tạo ra sản phẩm cuối cùng là các chất giàu dinh dưỡng như axit hữu cơ, nitơ, các hợp chất amon và một số khí như CO2, CH4.

1.1 Thành phần điển hình của khí bãi rác

• Metan (CH4): 46 – 55 %
• Oxy (O2): 0 – 0,5%
• N2: 2 – 14 %
• Carbon Monoxide (CO): < 25 %
• Nhiệt độ khí miệng giếng: 52 – 60 oC

Nguy cơ từ khí bãi rác:

• Khí bãi rác chủ yếu bao gồm carbon dioxide và metan (khí nhà kính)
• Khí bãi rác có khả năng dễ cháy
• Khí bãi rác có khả năng gây nổ
• Khí bãi rác chứa các thành phần độc hại, gây ung thư và có mùi hôi
• Khí bãi rác có thể phát tán từ bãi rác
• Nó có thể ảnh hưởng đến thực vật và động vật sống

Khí bãi rác là một nguồn cung cấp năng lượng
Việc thu hồi khí là thiết kế bãi chôn lấp sao cho khí di chuyển bên trong có thể được kiểm soát và thu gom. Khí được thu gom hoặc có thể được sử dụng trực tiếp như là nhiên liệu có giá trị nhiệt lượng thấp hoặc có thể được xử lý (tinh lọc) để tạo thành nhiên liệu có giá trị nhiệt lượng cao. Việc thu gom khí có thể được thực hiện bằng cách thiết kế kết hợp những giếng thu khí được đặt ở những khoảng cách đã được tính toán và những vùng có tính thấm cao cho phép khí di chuyển vào các điểm thu gom. Điều này được thực hiện bằng cách lắp đặt những ống thoát khí (được đục lỗ) bên trong bãi chôn lấp và bên ngoài vỏ bọc của ống thu khí được bọc sỏi, hoặc sử dụng mương thu khí đổ đầy sỏi. Khí được dẫn thoát ra khỏi bãi chôn lấp bằng hệ thống ống dẫn hoặc đầu thu để vận chuyển khí và những quạt gió (bơm tạo lực hút chân không) để hút khí từ bãi chôn lấp lên đầu thu.

Ở bãi chôn lấp hợp vệ sinh người ta có thể bố trí hệ thống thu khí chủ động và tận dụng để phát điện.

Continue Reading