Luận văn thạc sĩ hus đánh giá hiện trạng môi trường và đề xuất giải pháp kiểm soát ô nhiễm tại bãi rác đá mài thành phố thái nguyên

Luận văn thạc sĩ môi trường phân tích hus đánh giá hiện trạng môi trường và đề xuất giải pháp kiểm soát ô nhiễm tại bãi rác đá mài thành, đánh giá thực trạng, chỉ ra hạn chế, đề

• Tác giả: Phạm Thị Bích Thu
• Người hướng dẫn: PGS. Trần Khắc Hiệp
• Trường học: Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên
• Chuyên ngành: Khoa Học Môi Trường
• Đề tài: Đánh Giá Hiện Trạng Môi Trường Và Đề Xuất Giải Pháp Kiểm Soát Ô Nhiễm Tại Bãi Rác Đá Mài Thành Phố Thái Nguyên
• Loại tài liệu: Luận Văn Thạc Sĩ
• Năm xuất bản: 2012
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 1.1. Khái niệm về chất thải và chất thải rắn
• 1.2. Các phương pháp xử lý chất thải rắn ở Việt Nam và trên Thế giới
• 1.3. Các phương pháp xử lý chất thải rắn
• 1.4. Tổng quan về chất thải rắn trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên
• 1.5. Phương pháp chôn lấp và các tác động đến môi trường
• 1.6. Tóm tắt điều kiện tự nhiên, KTXH khu vực chôn lấp chất thải Đá Mài
• 1.7. Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội thành phố Thái Nguyên
• 1.8. Điều kiện tự nhiên, KTXH xã Tân Cương và khu vực bãi rác Đá Mài
• 2. CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Đối tượng và nội dung nghiên cứu. Phương pháp nghiên cứu
• 2.2. Phương pháp thu thập tài liệu
• 2.3. Phương pháp điều tra, lấy mẫu ở thực địa
• 2.4. Phương pháp phân tích, đánh giá
• 2.5. Phương pháp quan trắc lấy mẫu ngoài hiện trường và phân tích trong phòng thí nghiệm
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Vị trí bãi rác Đá Mài
• 3.2. Quy mô, thiết kế, công suất xử lý bãi rác Đá Mài
• 3.3. Công nghệ xử lý rác thải tại bãi rác Đá Mài
• 3.4. Quy trình công nghệ xử lý nước rác
• 3.5. Hiện trạng môi trường bãi rác Đá Mài
• 3.6. Hiện trạng nước thải phát sinh từ bãi rác
• 3.7. Hiện trạng chất lượng nước mặt
• 3.8. Đánh giá hiện trạng môi trường bãi rác Đá Mài và đề xuất biện pháp kiểm soát ô nhiễm môi trường
• 3.9. Đánh giá mức độ phù hợp về địa điểm
• 3.10. Đánh giá mức độ phù hợp về quy mô, thiết kế
• 3.11. Đánh giá mức độ phù hợp về công nghệ và môi trường
• 3.12. Đánh giá công tác quản lý bãi rác Đá Mài
• 3.13. Đề xuất giải pháp kiểm soát ô nhiễm môi trường tại bãi rác Đá Mài
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Đánh Giá Ô Nhiễm Môi Trường Tại Bãi Rác Đá Mài Thái Nguyên

Bãi rác Đá Mài, nằm tại thành phố Thái Nguyên, là một trong những bãi rác lớn nhất trong khu vực. Việc đánh giá ô nhiễm môi trường tại đây không chỉ giúp nhận diện các vấn đề hiện tại mà còn đề xuất các giải pháp hiệu quả nhằm bảo vệ môi trường. Ô nhiễm môi trường tại bãi rác này chủ yếu đến từ nước thải, khí thải và chất thải rắn. Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng, ô nhiễm từ bãi rác Đá Mài có thể ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe cộng đồng và hệ sinh thái xung quanh.

1.1. Tình Hình Hiện Tại Của Bãi Rác Đá Mài

Bãi rác Đá Mài đã hoạt động từ năm 2002 và hiện nay đang phải đối mặt với nhiều vấn đề ô nhiễm. Theo báo cáo, lượng chất thải rắn sinh hoạt tại đây tăng nhanh, gây áp lực lên hệ thống xử lý. Nước thải từ bãi rác chứa nhiều chất độc hại, ảnh hưởng đến nguồn nước ngầm và mặt đất xung quanh.

1.2. Tác Động Của Ô Nhiễm Đến Môi Trường

Ô nhiễm từ bãi rác Đá Mài không chỉ ảnh hưởng đến chất lượng không khí mà còn tác động đến sức khỏe của người dân sống gần đó. Các chất độc hại trong nước thải có thể gây ra các bệnh về hô hấp, tiêu hóa và các vấn đề sức khỏe khác. Nghiên cứu cho thấy, nồng độ các chất ô nhiễm trong không khí và nước tại khu vực này vượt mức cho phép.

II. Vấn Đề Ô Nhiễm Môi Trường Tại Bãi Rác Đá Mài

Vấn đề ô nhiễm môi trường tại bãi rác Đá Mài đang trở thành một thách thức lớn cho chính quyền địa phương và cộng đồng. Các yếu tố như quản lý chất thải kém, thiếu công nghệ xử lý hiện đại và sự gia tăng dân số đã làm trầm trọng thêm tình hình. Việc không có các biện pháp kiểm soát ô nhiễm hiệu quả đã dẫn đến tình trạng ô nhiễm nghiêm trọng.

2.1. Nguyên Nhân Gây Ô Nhiễm Tại Bãi Rác

Nguyên nhân chính gây ô nhiễm tại bãi rác Đá Mài bao gồm việc thu gom và xử lý chất thải không hiệu quả, cùng với sự gia tăng lượng rác thải từ các hoạt động sinh hoạt và công nghiệp. Thiếu các biện pháp phân loại và tái chế chất thải cũng góp phần làm tăng ô nhiễm.

2.2. Hệ Thống Quản Lý Chất Thải Hiện Tại

Hệ thống quản lý chất thải tại bãi rác Đá Mài hiện nay còn nhiều bất cập. Việc thiếu các quy định nghiêm ngặt và sự giám sát không đầy đủ đã dẫn đến tình trạng ô nhiễm ngày càng gia tăng. Cần có sự cải cách trong quản lý chất thải để đảm bảo an toàn cho môi trường.

III. Phương Pháp Đánh Giá Ô Nhiễm Môi Trường Tại Bãi Rác Đá Mài

Để đánh giá ô nhiễm môi trường tại bãi rác Đá Mài, cần áp dụng các phương pháp khoa học và công nghệ hiện đại. Việc thu thập dữ liệu từ các mẫu nước, không khí và đất là rất quan trọng. Các chỉ tiêu như BOD, COD, TSS và nồng độ các chất độc hại cần được phân tích để có cái nhìn tổng quan về tình trạng ô nhiễm.

3.1. Phương Pháp Thu Thập Dữ Liệu

Dữ liệu được thu thập từ các mẫu nước thải, không khí và đất xung quanh bãi rác. Các mẫu này sẽ được phân tích tại các phòng thí nghiệm đạt tiêu chuẩn để đảm bảo độ chính xác. Việc này giúp xác định mức độ ô nhiễm và các chất gây ô nhiễm chính.

3.2. Phân Tích Kết Quả Đánh Giá

Kết quả phân tích sẽ được so sánh với các tiêu chuẩn môi trường hiện hành. Việc này giúp xác định mức độ ô nhiễm và đưa ra các khuyến nghị cần thiết để cải thiện tình hình. Các chỉ số ô nhiễm sẽ được theo dõi định kỳ để đánh giá hiệu quả của các biện pháp kiểm soát.

IV. Giải Pháp Kiểm Soát Ô Nhiễm Tại Bãi Rác Đá Mài

Để kiểm soát ô nhiễm tại bãi rác Đá Mài, cần áp dụng các giải pháp đồng bộ và hiệu quả. Các biện pháp như cải thiện công nghệ xử lý chất thải, tăng cường quản lý và giám sát, cũng như nâng cao nhận thức cộng đồng là rất cần thiết. Việc này không chỉ giúp giảm thiểu ô nhiễm mà còn bảo vệ sức khỏe cộng đồng.

4.1. Cải Thiện Công Nghệ Xử Lý Chất Thải

Cần đầu tư vào công nghệ xử lý chất thải hiện đại, như công nghệ ủ sinh học và thiêu đốt. Việc này giúp giảm thiểu lượng chất thải và ô nhiễm phát sinh từ bãi rác. Các công nghệ này cũng giúp tái chế và tận dụng nguồn tài nguyên từ chất thải.

4.2. Tăng Cường Quản Lý Và Giám Sát

Cần có các quy định nghiêm ngặt hơn về quản lý chất thải và giám sát hoạt động của bãi rác. Việc này bao gồm việc kiểm tra định kỳ và xử lý kịp thời các vi phạm. Sự tham gia của cộng đồng trong việc giám sát cũng rất quan trọng.

V. Ứng Dụng Thực Tiễn Và Kết Quả Nghiên Cứu Tại Bãi Rác Đá Mài

Kết quả nghiên cứu về ô nhiễm môi trường tại bãi rác Đá Mài sẽ được ứng dụng vào thực tiễn để cải thiện tình hình. Các biện pháp kiểm soát ô nhiễm sẽ được triển khai và theo dõi để đánh giá hiệu quả. Sự hợp tác giữa các cơ quan chức năng và cộng đồng là rất cần thiết để đạt được kết quả tốt nhất.

5.1. Kết Quả Nghiên Cứu Về Chất Lượng Môi Trường

Kết quả nghiên cứu cho thấy, nồng độ các chất ô nhiễm tại bãi rác Đá Mài vượt mức cho phép. Cần có các biện pháp khẩn cấp để giảm thiểu tình trạng này. Việc theo dõi chất lượng môi trường sẽ giúp đánh giá hiệu quả của các biện pháp đã thực hiện.

5.2. Ứng Dụng Các Giải Pháp Kiểm Soát

Các giải pháp kiểm soát ô nhiễm sẽ được áp dụng và theo dõi để đảm bảo hiệu quả. Sự tham gia của cộng đồng trong việc giám sát và báo cáo tình hình ô nhiễm là rất quan trọng. Điều này không chỉ giúp bảo vệ môi trường mà còn nâng cao nhận thức của người dân.

VI. Kết Luận Và Tương Lai Của Bãi Rác Đá Mài

Kết luận từ nghiên cứu cho thấy, ô nhiễm môi trường tại bãi rác Đá Mài là một vấn đề nghiêm trọng cần được giải quyết. Tương lai của bãi rác này phụ thuộc vào các biện pháp kiểm soát ô nhiễm được thực hiện. Cần có sự hợp tác chặt chẽ giữa các cơ quan chức năng và cộng đồng để bảo vệ môi trường và sức khỏe cộng đồng.

6.1. Tương Lai Của Bãi Rác Đá Mài

Tương lai của bãi rác Đá Mài sẽ phụ thuộc vào việc thực hiện các biện pháp kiểm soát ô nhiễm hiệu quả. Cần có kế hoạch dài hạn để cải thiện tình hình và bảo vệ môi trường. Sự tham gia của cộng đồng trong việc giám sát và bảo vệ môi trường là rất quan trọng.

6.2. Khuyến Nghị Đối Với Các Cơ Quan Chức Năng

Các cơ quan chức năng cần có các chính sách và quy định nghiêm ngặt hơn về quản lý chất thải. Việc này không chỉ giúp giảm thiểu ô nhiễm mà còn bảo vệ sức khỏe cộng đồng. Cần có sự phối hợp giữa các cơ quan để đạt được hiệu quả cao nhất trong công tác bảo vệ môi trường.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Quá trình đô thị hóa và phát triển kinh tế nhanh chóng tại Việt Nam đang kéo theo áp lực khổng lồ về quản lý chất thải rắn. Theo thống kê của Viện Chiến lược Chính sách Tài nguyên và Môi trường, hàng năm cả nước phát sinh hơn 15 triệu tấn chất thải rắn, trong đó rác thải sinh hoạt chiếm tới 80% tương đương 12 triệu tấn. Tại tỉnh Thái Nguyên, tổng khối lượng chất thải rắn sinh hoạt phát sinh trung bình mỗi ngày lên tới 404 tấn, riêng thành phố Thái Nguyên chiếm tới 34% tổng lượng rác toàn tỉnh với khoảng 155 tấn/ngày. Trong bối cảnh đó, phương pháp chôn lấp vẫn là giải pháp xử lý phổ biến nhất, chiếm tỷ trọng áp đảo nhưng đồng thời cũng tiềm ẩn nguy cơ ô nhiễm môi trường nghiêm trọng nếu không được quản lý đúng quy chuẩn kỹ thuật.

Bãi rác Đá Mài có quy mô 25 ha, tọa lạc tại xóm Hồng Thái, xã Tân Cương, thành phố Thái Nguyên, được đưa vào vận hành từ năm 2002 với công suất thiết kế xử lý 100 m3/ngày (tương đương 42 tấn/ngày và 36.500 tấn/năm). Bãi rác chịu trách nhiệm tiếp nhận và xử lý toàn bộ lượng rác thải sinh hoạt phát sinh trên địa bàn đô thị thành phố Thái Nguyên. Tuy nhiên, sau một thập kỷ hoạt động, lượng rác tiếp nhận thực tế đã vượt xa công suất thiết kế ban đầu khi khối lượng thu gom đạt 96 tấn/ngày, đặt hệ thống hạ tầng kỹ thuật và công nghệ xử lý nước rỉ rác trước nguy cơ quá tải.

Nghiên cứu được tiến hành nhằm đánh giá toàn diện hiện trạng môi trường không khí, môi trường nước mặt và nước thải phát sinh tại bãi rác Đá Mài, đối chiếu các hạng mục kỹ thuật với quy chuẩn TCVN 6696:2000, từ đó đề xuất hệ thống giải pháp kiểm soát ô nhiễm khả thi. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào chuỗi dữ liệu quan trắc môi trường giai đoạn 2010 - 2012 kết hợp điều tra thực địa 50 hộ dân tại khu vực phụ cận xã Tân Cương. Kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học và dữ liệu thực chứng quan trọng giúp Công ty Cổ phần Môi trường và Công trình Đô thị Thái Nguyên cùng các cơ quan quản lý nâng cao hiệu quả vận hành, bảo vệ nguồn nước sông Công và cải thiện sức khỏe cộng đồng.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng dựa trên lý thuyết phân hủy sinh hóa chất thải rắn trong bãi chôn lấp và lý thuyết lan truyền chất ô nhiễm trong môi trường đất, nước, không khí. Quá trình biến đổi của chất thải rắn hữu cơ trong bãi chôn lấp trải qua các giai đoạn nối tiếp nhau từ phân hủy hiếu khí ngắn ngày đến giai đoạn kỵ khí tạo axit và giai đoạn metan hóa kéo dài hàng chục năm. Trong giai đoạn tạo axit ban đầu, nước rỉ rác có đặc trưng nồng độ axit béo bay hơi rất cao, pH thấp, tỷ lệ BOD/COD nhỏ hơn 1 (trung bình 0,66), chứa hàm lượng lớn ion kim loại và vi sinh vật. Khi bước vào giai đoạn metan hóa ổn định, pH chuyển dần sang trung tính hoặc kiềm nhẹ và tỷ lệ BOD/COD giảm rõ rệt.

Khung lý thuyết của đề tài kết hợp 5 nguyên tắc kỹ thuật cốt lõi trong hướng dẫn quản lý bãi chôn lấp chất thải rắn của Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ (US EPA), bao gồm: lựa chọn vị trí địa lý, thiết kế xây dựng công trình ngăn chặn thấm, quan trắc môi trường định kỳ, quản lý vận hành kỹ thuật và quy trình quản lý đóng cửa bãi rác. Hệ thống khái niệm chính được sử dụng xuyên suốt công trình gồm: chất thải rắn sinh hoạt (CTRSH), nước rỉ rác (leachate), bãi chôn lấp hợp vệ sinh (sanitary landfill), nhu cầu oxy hóa sinh học (BOD5), nhu cầu oxy hóa học (COD), tổng chất rắn lơ lửng (TSS) và khoảng cách an toàn môi trường.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp tiếp cận đa chiều, tích hợp giữa thu thập dữ liệu thứ cấp, điều tra xã hội học thực địa và quan trắc phân tích hóa nghiệm môi trường theo tiêu chuẩn quốc gia:

• Thu thập và kế thừa dữ liệu: Tổng hợp số liệu thống kê từ Báo cáo hiện trạng môi trường tỉnh Thái Nguyên năm 2010 và 2011, số liệu kỹ thuật thiết kế của Công ty Cổ phần Môi trường và Công trình Đô thị Thái Nguyên, cùng các nghiên cứu so sánh quốc tế về nước rỉ rác tại Medellín và Pereira (Colombia) với nồng độ COD cực đại lên tới 59.277 - 65.000 mg/l.
• Điều tra xã hội học thực địa: Thực hiện khảo sát bằng phiếu câu hỏi bán cấu trúc với cỡ mẫu gồm 50 hộ gia đình sinh sống xung quanh bãi rác và dọc tuyến đường vận chuyển Tân Cương qua đập tràn Hồng Thái. Phương pháp chọn mẫu ngẫu nhiên phân tầng được áp dụng nhằm phản ánh khách quan mức độ ảnh hưởng của mùi hôi, bụi bẩn và chất lượng nguồn nước sinh hoạt tới đời sống dân sinh. Đồng thời, tác giả thực hiện phỏng vấn sâu đại diện lãnh đạo Ủy ban nhân dân xã và Trạm Y tế xã Tân Cương.
• Phương pháp lấy mẫu và phân tích phòng thí nghiệm: Mẫu nước được thu thập bằng thiết bị lấy mẫu chuyên dụng Wildco dung tích 2 lít, bảo quản ở 4°C và cố định bằng axit H2SO4 hoặc HNO3 đặc tùy chỉ tiêu. Các thông số thủy lý (pH, DO, độ dẫn điện, độ đục) được đo trực tiếp tại hiện trường bằng máy TOA WQC 22A và máy đo HACH. Chỉ tiêu COD được xác định bằng phương pháp chuẩn độ kali dicromat (K2Cr2O7); BOD5 được ủ 5 ngày ở nhiệt độ 20°C trong tủ điều nhiệt Sanyo; kim loại nặng phân tích trên máy quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS; dầu mỡ đo bằng sắc ký khí Shimadzu GC-14; vi khuẩn Coliform tổng số phân tích qua phương pháp màng lọc nuôi cấy trên môi trường thạch Endo ở 37°C trong 12 giờ. Việc lựa chọn các phương pháp phân tích chuẩn này đảm bảo tính chính xác cao, tính pháp lý và khả năng đối sánh trực tiếp với Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia QCVN.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Thứ nhất, nghiên cứu ghi nhận sự mất cân đối nghiêm trọng giữa công suất thiết kế và tải lượng rác tiếp nhận thực tế tại bãi rác Đá Mài. Bãi rác được thiết kế vận hành năm 2002 với công suất 42 tấn/ngày (36.500 tấn/năm), nhưng đến năm 2010 lượng chất thải rắn sinh hoạt thu gom từ thành phố Thái Nguyên chuyển về đây đã đạt 96 tấn/ngày, vượt tới 128,5% công suất thiết kế ban đầu. Trên phạm vi toàn tỉnh Thái Nguyên, tỷ lệ thu gom rác trung bình chỉ đạt 36% (khu vực đô thị đạt 70%, khu vực nông thôn chỉ đạt 17%), khiến bãi rác Đá Mài trở thành điểm tập kết rác hợp vệ sinh quy mô lớn duy nhất của thành phố phải gánh chịu toàn bộ áp lực gia tăng chất thải.

Thứ hai, đặc tính cơ cấu thành phần chất thải rắn sinh hoạt tại địa bàn chứa hàm lượng chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học rất cao, chiếm tỷ lệ 69%, trong khi rác có thể tái chế chiếm 17%, chất thải nguy hại chiếm 2% và rác vô cơ khác chiếm 12%. Tỷ lệ chất hữu cơ cao kết hợp với lượng mưa trung bình năm của thành phố Thái Nguyên lên tới 1.500 mm (trong đó 87% lượng mưa tập trung vào mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10) làm gia tăng đột biến lưu lượng và tải lượng ô nhiễm của nước rỉ rác sinh ra trong các ô chôn lấp.

Thứ ba, kết quả phân tích chất lượng nước thải sau hệ thống hồ sinh học tại cửa xả ra suối Đá Mài cho thấy nhiều thông số ô nhiễm hữu cơ và dinh dưỡng vượt ngưỡng quy chuẩn cho phép. Tương tự đặc tính nước rỉ rác tại bãi rác Tây Mỗ (có COD trung bình 18.000 mg/l và BOD5 10.000 mg/l), nước rỉ rác thô tại Đá Mài có nồng độ chất ô nhiễm cực kỳ cao. Sau xử lý, các chỉ tiêu BOD5, COD, tổng Nitơ và Amoni (N-NH4+) vẫn ghi nhận sự biến động mạnh giữa các mùa, gây suy giảm chất lượng nước mặt suối Đá Mài và tác động gián tiếp đến sông Công cách đó khoảng 2 km.

Thứ tư, kết quả điều tra thực địa 50 hộ dân tại xóm Hồng Thái cho thấy 100% người dân địa phương phải sử dụng nguồn nước ngầm từ giếng khoan và giếng đào do chưa có hệ thống cấp nước sạch. Mặc dù cấu trúc địa chất khu vực bãi rác có các tầng sét và sét pha nửa cứng dày từ 3,4 m đến 10 m giúp hạn chế khả năng thấm đứng, nhưng sự phát tán mùi hôi, rò rỉ nước rác trong quá trình vận chuyển qua đập tràn Hồng Thái và nguy cơ thẩm lậu vào tầng nước ngầm nông (mực nước ổn định 1,5 - 1,7 m) là mối lo ngại lớn nhất của 82% số hộ dân được phỏng vấn.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân cốt lõi dẫn đến tình trạng ô nhiễm tại bãi rác Đá Mài bắt nguồn từ sự kết hợp giữa yếu tố tự nhiên và hạn chế trong công nghệ quản lý vận hành. Về mặt tự nhiên, lượng mưa phân bố không đều, tập trung tới 30% tổng lượng mưa năm vào riêng tháng 8 đã gây hiện tượng quá tải cục bộ hệ thống thu gom và xử lý nước rỉ rác dạng hồ sinh học hở. Nước mưa chảy tràn hòa lẫn nước rỉ rác làm giảm thời gian lưu nước cần thiết trong các hồ xử lý kỵ khí và hiếu khí.

Khi so sánh với các nghiên cứu quốc tế, chẳng hạn như dữ liệu quan trắc 10 năm tại bãi rác Medellín (Colombia) với nồng độ Amoni đạt tới 3.500 mg/l và COD đạt 59.277 mg/l, tính chất nước rỉ rác tại bãi rác Đá Mài cũng mang đầy đủ tính phức tạp của bãi chôn lấp tại các nước nhiệt đới đang phát triển: hàm lượng chất hữu cơ cao, nồng độ N-NH4+ khó xử lý triệt để chỉ bằng phương pháp vi sinh tự nhiên đơn thuần.

Dữ liệu quan trắc trong nghiên cứu có thể được trực quan hóa tối ưu thông qua các biểu đồ đường thể hiện biến động nồng độ BOD5, COD, Amoni theo các mốc thời gian trong năm để minh chứng rõ tác động của mùa mưa đối với hiệu suất xử lý. Đồng thời, bảng đối chiếu 10 hạng mục công trình của bãi rác Đá Mài với tiêu chuẩn kỹ thuật quốc gia TCVN 6696:2000 (về lớp lót đáy chống thấm, hệ thống thu gom khí gas, hệ thống rãnh thoát nước mặt, trạm rửa xe và trạm quan trắc nước ngầm) làm nổi bật những lỗ hổng hạ tầng cần được nâng cấp khẩn cấp.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên kết quả đánh giá thực trạng, luận văn đề xuất 4 nhóm giải pháp kỹ thuật và quản lý đồng bộ nhằm kiểm soát triệt để ô nhiễm tại bãi rác Đá Mài:

• Nâng cấp công nghệ xử lý nước rỉ rác: Công ty Cổ phần Môi trường và Công trình Đô thị Thái Nguyên cần tiến hành cải tạo ngay cụm hồ sinh học hiện hữu thành hệ thống xử lý tích hợp đa bậc gồm: xử lý hóa lý (keo tụ - tạo bông) kết hợp xử lý sinh học thiếu khí - hiếu khí (Anoxic - Oxic) và lọc màng/hồ sinh học hoàn thiện. Mục tiêu kỹ thuật đặt ra là đảm bảo 100% lưu lượng nước thải sau xử lý đạt Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia trước khi xả ra suối Đá Mài, giảm nồng độ COD xuống dưới 100 mg/l và Amoni xuống dưới 10 mg/l, hoàn thành trong giai đoạn 2013 - 2014.
• Chuẩn hóa quy trình vận hành chôn lấp hợp vệ sinh: Đơn vị quản lý bãi rác cần thực hiện nghiêm ngặt quy trình kỹ thuật đầm nén chất thải theo từng lớp dày 0,5 - 0,8 m; thực hiện phủ đất trung gian hàng ngày với chiều dày tối thiểu 15 - 20 cm để ngăn mùi và côn trùng; sử dụng màng chống thấm HDPE che phủ các ô chôn lấp đã đạt cao trình thiết kế nhằm giảm thiểu tối đa lượng nước mưa ngấm vào khối rác, triển khai định kỳ liên tục từ năm 2013.
• Thiết lập hệ thống kiểm soát mùi và vệ sinh phương tiện vận chuyển: Lắp đặt bổ sung giàn phun chế phẩm sinh học khử mùi tự động tại khu vực tiếp nhận rác và xung quanh tường bao bãi rác; bắt buộc 100% xe vận chuyển rác chuyên dụng phải được rửa sạch bánh và gầm tại trạm rửa xe trước khi rời bãi rác, đồng thời sửa chữa triệt để hệ thống gioăng cao su thùng xe nhằm chấm dứt hoàn toàn hiện tượng chảy rỉ nước rác trên tuyến đường Tân Cương.
• Tăng cường quan trắc môi trường và xây dựng mạng lưới giếng kiểm soát nước ngầm: Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Thái Nguyên phối hợp với Ủy ban nhân dân thành phố thiết lập mạng lưới gồm 6 giếng quan trắc nước ngầm (gồm 1 giếng thượng lưu và 5 giếng hạ lưu theo hướng dòng ngầm) để theo dõi định kỳ 3 tháng/lần các thông số kim loại nặng, Coliform và COD; đồng thời trồng vành đai cây xanh cách ly rộng 20 - 50 m bao quanh bãi rác theo đúng tiêu chuẩn TCVN 6696:2000 trong lộ trình 2013 - 2015.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nội dung và kết quả nghiên cứu của luận văn mang giá trị học thuật và ứng dụng thực tiễn cao, là tài liệu tham khảo đắc lực cho 4 nhóm đối tượng chính:

• Cán bộ quản lý nhà nước về tài nguyên và môi trường: Các chuyên viên thuộc Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Thái Nguyên, Chi cục Bảo vệ Môi trường và Phòng Tài nguyên và Môi trường cấp huyện có thể sử dụng dữ liệu thực chứng của luận văn để phục vụ công tác thanh kiểm tra, xây dựng quy hoạch quản lý chất thải rắn đô thị và thẩm định báo cáo đánh giá tác động môi trường (ĐTM) cho các khu xử lý rác thải trên địa bàn trung du miền núi.
• Đơn vị vận hành và doanh nghiệp dịch vụ môi trường đô thị: Ban giám đốc, kỹ sư vận hành tại Công ty Cổ phần Môi trường và Công trình Đô thị Thái Nguyên và các công ty môi trường đô thị tại các địa phương lân cận có thể ứng dụng trực tiếp các đề xuất kỹ thuật về cải tiến hồ sinh học, quy trình phủ đất trung gian và giải pháp chống thấm ô chôn lấp để tối ưu hóa chi phí vận hành.
• Giảng viên, học viên cao học và sinh viên chuyên ngành môi trường: Nguồn tài liệu học thuật giá trị cho các ngành Khoa học Môi trường, Kỹ thuật Môi trường và Quản lý Đô thị tại Đại học Quốc gia Hà Nội, Đại học Thái Nguyên; hỗ trợ phương pháp luận nghiên cứu thực địa, kỹ thuật phân tích các chỉ tiêu nước rỉ rác phức tạp và phân tích tương quan mùa vụ.
• Đơn vị tư vấn thiết kế công trình hạ tầng kỹ thuật: Các kỹ sư thiết kế công trình bảo vệ môi trường có thể tham khảo bảng đối chiếu hiện trạng công trình với tiêu chuẩn TCVN 6696:2000, từ đó rút kinh nghiệm trong việc tính toán lưu lượng nước rỉ rác phát sinh theo mùa, thiết kế dung tích hồ điều hòa và lựa chọn vị trí bãi chôn lấp phù hợp với địa hình gò đồi nhiệt đới.

Câu hỏi thường gặp

• Công suất xử lý thực tế tại bãi rác Đá Mài có đáp ứng được nhu cầu của thành phố Thái Nguyên không? Bãi rác Đá Mài được thiết kế với công suất 42 tấn/ngày (36.500 tấn/năm), tuy nhiên khối lượng rác thải sinh hoạt thu gom thực tế từ thành phố chuyển về đã đạt 96 tấn/ngày, vượt hơn gấp đôi công suất thiết kế ban đầu. Sự chênh lệch này dẫn đến tình trạng các ô chôn lấp nhanh chóng bị lấp đầy và gây quá tải nghiêm trọng cho hệ thống xử lý nước rỉ rác.

• Thành phần chất thải rắn sinh hoạt tại Thái Nguyên có đặc điểm gì cần lưu ý trong công tác xử lý? Chất thải rắn sinh hoạt tại tỉnh Thái Nguyên có thành phần hữu cơ chiếm ưu thế tuyệt đối lên tới 69%, rác tái chế chiếm 17%, rác vô cơ chiếm 12% và chất thải nguy hại chiếm 2%. Hàm lượng hữu cơ cao và độ ẩm lớn khiến rác phân hủy nhanh, sinh ra lượng nước rỉ rác có nồng độ chất ô nhiễm hữu cơ BOD5, COD cực cao và phát sinh nhiều mùi hôi.

• Nước rỉ rác tại bãi chôn lấp Đá Mài có nguy cơ tác động thế nào đến nguồn nước sông Công? Bãi rác Đá Mài nằm tại khu vực suối Đá Mài, chảy ra sông Công cách đó khoảng 2 km qua khu vực đập tràn Hồng Thái. Khi hệ thống hồ sinh học quá tải vào mùa mưa lũ (tháng 5 đến tháng 10), nước rỉ rác chưa được xử lý triệt để thoát ra suối Đá Mài sẽ mang theo tải lượng lớn chất hữu cơ, nitơ và vi sinh vật đổ vào sông Công, đe dọa nguồn nước phục vụ tưới tiêu và sinh hoạt.

• Hệ thống xử lý nước rỉ rác hiện hành tại bãi rác Đá Mài hoạt động theo cơ chế nào? Hệ thống xử lý nước rỉ rác tại bãi rác Đá Mài chủ yếu áp dụng công nghệ xử lý sinh học qua chuỗi hồ sinh học tự nhiên (kỵ khí, tùy tiện và hiếu khí) kết hợp với các biện pháp lắng lọc cơ học. Phương pháp này có chi phí đầu tư thấp nhưng hiệu suất xử lý hợp chất Nitơ, Amoni và độ màu thường không ổn định, đặc biệt suy giảm rõ rệt trong những đợt mưa lớn kéo dài.

• Điều kiện địa chất tại khu vực bãi rác Đá Mài có ưu điểm gì trong việc bảo vệ môi trường ngầm? Khu vực bãi rác thuộc xóm Hồng Thái có tầng địa chất công trình thuận lợi với các lớp đất sét và sét pha nửa cứng dày từ 3,4 m đến 10 m, có hệ số thấm nước rất nhỏ. Cấu trúc địa chất tự nhiên này đóng vai trò như một màng ngăn tự nhiên hữu hiệu, ngăn cản sự thẩm lậu nhanh của nước rỉ rác xuống các tầng chứa nước ngầm sâu bên dưới.

Kết luận

• Luận văn đã phân tích sâu sắc hiện trạng tiếp nhận chất thải rắn sinh hoạt tại bãi rác Đá Mài (25 ha), chỉ rõ áp lực quá tải khi lượng rác thu gom thực tế đạt 96 tấn/ngày so với công suất thiết kế 42 tấn/ngày.
• Đánh giá toàn diện đặc tính chất thải rắn của thành phố Thái Nguyên với 69% rác hữu cơ, chỉ ra mối liên hệ mật thiết giữa lượng mưa mùa (chiếm 87% cả năm) với sự gia tăng tải lượng ô nhiễm nước rỉ rác.
• Cung cấp chuỗi dữ liệu phân tích hóa lý môi trường tin cậy về nước rỉ rác, nước mặt suối Đá Mài và không khí xung quanh, làm rõ nguy cơ ô nhiễm Amoni và hữu cơ đối với lưu vực sông Công.
• Đóng góp hệ thống 4 nhóm giải pháp kỹ thuật khả thi bám sát tiêu chuẩn TCVN 6696:2000, trọng tâm là cải tạo cụm hồ sinh học đa bậc, che phủ bạt HDPE ô chôn lấp và thiết lập 6 giếng quan trắc nước ngầm định kỳ.
• Lộ trình hành động tiếp theo cần tập trung vào việc đầu tư nâng cấp trạm xử lý nước rác đạt chuẩn xả thải và triển khai đề án phân loại rác tại nguồn nhằm kéo dài tuổi thọ bãi chôn lấp sau năm 2020.

Để tham khảo chi tiết toàn bộ số liệu quan trắc thực địa, quy trình phân tích và bản vẽ kỹ thuật các hạng mục công trình, bạn đọc có thể nghiên cứu trực tiếp toàn văn luận văn thạc sĩ khoa học của tác giả Phạm Thị Bích Thu tại Thư viện Đại học Quốc gia Hà Nội.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU Tại Việt Nam cũng nhƣ tại các quốc gia khác trên thế giới, chính phủ và cộng đồng dân cƣ ngày càng quan tâm đến chất thải và các vấn đề liên quan đến chất thải. Bên cạnh mục tiêu phát triển kinh tế xã hội, vấn đề môi trƣờng đƣợc đƣa ra để cân nhắc, lựa chọn các chính sách, mục tiêu phát triển. Trong số rất nhiều phƣơng pháp xử lý chất thải rắn, phƣơng pháp chôn lấp là một phƣơng pháp đơn giản, chi phí thấp đƣợc áp dụng khá phổ biến tại Việt Nam cũng nhƣ tại các nƣớc đang phát triển khác. Bên cạnh vấn đề về thiết kế, thi công, công nghệ chôn lấp thì việc lựa chọn vị trí bãi chôn lấp có vai trò khá quan trọng quyết định những tác động lâu dài của bãi chôn lấp tới môi trƣờng.

Trong cuốn Environmental guidelines: Solid waste landfills - Chỉ dẫn môi trƣờng về các bãi chôn lấp chất thải rắn của Chi nhánh quản lý chất thải – Cơ quan bảo vệ môi trƣờng Mỹ (EPA) đã nghiên cứu các vấn đề về môi trƣờng của bãi chôn lấp chất thải bao gồm vấn đề ô nhiễm nƣớc, ô nhiễm không khí, ô nhiễm đất. Nghiên cứu cũng chỉ ra 5 nguyên tắc có tính kỹ thuật cần phải cân nhắc để đảm bảo môi trƣờng cho các bãi chôn lấp bao gồm [14]: + Lựa chọn vị trí bãi chôn lấp + Thiết kế, xây dựng bãi chôn lấp + Quan trắc môi trƣờng + Quản lý quá trình hoạt động + Quản lý, sửa chữa trƣớc khi đóng cửa bãi chôn lấp Rác thải phát sinh trên địa bàn thành phố Thái Nguyên hiện nay đƣợc thu gom và chôn lấp tại bãi rác Đá Mài thuộc địa phận xã Tân Cƣơng, thành phố Thái Nguyên. Bãi rác do Công ty CP môi trƣờng và Công trình đô thị Thái Nguyên quản lý vận hành. Bãi rác này là bãi chôn lấp hợp vệ sinh đã đƣợc thiết kế và chính thức đi vào vận hành từ năm 2002, tuy nhiên trong quá trình hoạt động của bãi rác, nhiều vấn đề môi trƣờng đã nảy sinh cần đƣợc quan tâm giải quyết.

3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Đề tài “Đánh giá hiện trạng môi trường và đề xuất giải pháp kiểm soát ô nhiễm tại bãi rác Đá Mài – thành phố Thái Nguyên” là đề tài đƣợc thực hiện nhằm đánh giá hiện trạng môi trƣờng bãi rác Đá Mài và đề xuất các biện pháp kiểm soát ô nhiễm hạn chế các tác động của bãi rác này tới môi trƣờng. Trên cơ sở phân tích về vị trí bãi rác, thiết kế xây dựng, hiện trạng môi trƣờng trong quá trình hoạt động của bãi rác Đá Mài sẽ đánh giá hiện trạng môi trƣờng của bãi rác này. Từ đó, đề xuất các biện pháp nhằm kiểm soát và hạn chế các tác động của bãi rác tới môi trƣờng, đảm bảo sức khỏe cộng đồng dân cƣ. Đề tài mang tính thực tiễn, kết quả của đề tài sẽ giúp Công ty CP môi trƣờng và Công trình đô thị Thái Nguyên nắm đƣợc các vấn đề về môi trƣờng của bãi chôn lấp này và có quyết định phù hợp để tu sửa, quản lý, giám sát nhằm hạn chế các tác động của bãi rác Đá Mài tới môi trƣờng và sức khỏe cộng đồng.

4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Chƣơng 1- TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Khái niệm về chất thải và chất thải rắn Theo Luật Bảo vệ môi trƣờng, chất thải là chất đƣợc loại bỏ trong sinh hoạt, sản xuất hoặc trong các hoạt động khác. Chất thải có thể ở dạng rắn, khí, lỏng hoặc các dạng khác. Chất thải rắn (CTR) đƣợc hiểu là chất thải phát sinh từ các hoạt động ở nông thôn và đô thị bao gồm: chất thải từ khu dân cƣ, hoạt động thƣơng mại, dịch vụ, khách sạn, khu vui chơi giải trí, bệnh viện; từ các quá trình sản xuất, bao gồm hoạt động công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp, xây dựng công trình… Hiện nay, song song với quá trình công nghiệp hoá, đô thị hoá là vấn đề xử lý các chất thải rắn từ công nghiệp và sinh hoạt.

Hàng năm, khối lƣợng các chất thải rắn tạo ra từ các ngành công nghiệp và sinh hoạt khá nhiều. Chất thải rắn bao gồm nhiều loại và đƣợc chia thành các loại sau (theo H. Fred Waller, “Use of waste materials in hot mix asphalt”, ASTM, 1993): CHẤT THẢI RẮN CHẤT THẢI CHẤT THẢI RẮN CHẤT THẢI RẮN CÔNG NGHIỆP ĐÔ THỊ NÔNG NGHIỆP Tro đáy Tro bay Bụi Xỉ luyện Vật liệu Vỏ Vỏ cà phê, Sơ dừa trong lò ximăng thép cellulose trấu vỏ lạc Bùn Phế thải Chất thải rắn Chất Tro lò Cao su thải xây dựng sinh hoạt thải y tế đốt rác phế thải Hình 1.1: Phân loại chất thải rắn 5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Khối lƣợng các chất thải rắn ở các nhà máy và các khu đô thị Việt Nam (bao gồm chất thải công nghiệp, chất thải sinh hoạt, chất thải phá dỡ công trình xây dựng, …) tạo ra ngày càng nhiều. Theo thống kê của Viện chiến lƣợc chính sách tài nguyên và môi trƣờng (Bộ Tài nguyên - Môi trƣờng) hàng năm cả nƣớc thải ra khoảng hơn 15 triệu tấn chất thải rắn, trong đó 80% chất thải sinh hoạt (12 triệu tấn) và 20% chất thải công nghiệp (3 triệu tấn).

50% chất thải rắn ở các đô thị là rác thải sinh hoạt của các hộ gia đình. Khoảng 70% lƣợng rác thải đô thị đã đƣợc thu gom. Chất thải độc hại 1% Chất thải khác Chất thải công 2% Chất thải độc hại nghiệp 17% Chất thải khác Chất thải sinh hoạt Chất thải công nghiệp Chất thải sinh hoạt 80% Hình 1.2: Cơ cấu thành phần chất thải rắn của Việt Nam Dự báo đến năm 2020 lƣợng chất thải rắn phát sinh vào khoảng 50 triệu tấn 1 năm [6]. Trong đó chỉ có 15 – 20% lƣợng chất thải rắn đƣợc phân loại và tái chế thủ công tại các làng nghề, số còn lại đƣợc chôn lấp.

Nguồn phát sinh chất thải rắn tập trung chủ yếu ở các khu đô thị lớn. Hiện nay, khoảng 80% chất thải công nghiệp phát sinh mỗi năm là từ các trung tâm công nghiệp lớn ở miền Bắc và miền Nam. Trong đó, 50% lƣợng chất thải công nghiệp của Việt Nam phát sinh ở thành phố Hồ Chí Minh và các tỉnh lân cận, 30% còn lại phát sinh ở vùng đồng bằng sông Hồng và Bắc Trung Bộ. 6 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Thêm vào đó, gần 1500 làng nghề tập trung chủ yếu ở các vùng nông thôn miền Bắc mỗi năm phát sinh cỡ 774.000 tấn chất thải công nghiệp.

Các phƣơng pháp xử lý chất thải rắn ở Việt Nam và trên Thế giới 1. Các phƣơng pháp xử lý chất thải rắn Các phƣơng pháp xử lý chất thải rắn cơ bản đƣợc phân thành ba phƣơng pháp: - Phƣơng pháp cơ học bao gồm: Tách kim loại, thuỷ tinh; nhựa ra khỏi chất thải; sơ chế, đốt chất thải không có thu hồi nhiệt; lọc tạo rắn đối với các chất thải bán lỏng. - Phƣơng pháp cơ - lý: phân loại vật liệu; thuỷ phân; sử dụng chất thải nhƣ nhiên liệu; đúc ép các chất thải, sử dụng làm vật liệu xây dựng. - Phƣơng pháp sinh học: chế biến ủ sinh học; xử lý bằng công nghệ tạo khí đốt sinh học.

Các phƣơng pháp xử lý chất thải có thể khái quát theo sơ đồ sau: Thu gom chất thải Vận chuyển chất thải Xử lý chất thải Thiêu đốt Ủ sinh học làm phân Các phƣơng pháp Compost khác Tiêu hủy tại bãi chôn lấp Hình 1.3: Các phương pháp xử lý chất thải rắn [9] Cụ thể các phƣơng pháp này nhƣ sau: 7 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] a/ Phƣơng pháp ủ sinh học làm phân compost Phƣơng pháp này áp dụng với loại chất thải rắn có nguồn gốc sinh học nhƣ đƣờng, xenllulo, lignin, mỡ, protein. Quá trình phân huỷ các chất hữu cơ dạng này thƣờng xảy ra với sự có mặt của ôxy không khí (phân huỷ hiếu khí) hay không có không khí (phân huỷ yếm khí, lên men). Hai quá trình này xảy ra xen kẽ, háo khí trƣớc và yếm khí sau. Phƣơng pháp ủ sinh học làm phân compost đƣợc thể hiện ở hình 1.

Phân tƣơi Chất thải rắn hữu cơ Cân điện tử Sàn tập kết Bể chứa Băng phân loại Tái chế Nghiền Trộn Cung cấp độ ẩm Kiểm soát Lên men Bổ sung thêm một số nhiệt tự động chất dinh dƣỡng N, P Thổi khí cƣỡng bức Ủ chín Sàng Vê viên Tinh chế Đóng bao Trộn thêm N.4: Quy trình công nghệ ủ sinh học quy mô công nghiệp [9] 8 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] b/ Phƣơng pháp thiêu đốt Xử lý chất thải bằng phƣơng pháp thiêu đốt có thể làm giảm tới mức tối thiểu chất thải cho khâu xử lý cuối cùng. Nếu áp dụng công nghệ tiên tiến sẽ mang lại nhiều ý nghĩa đối với môi trƣờng, song đây là phƣơng pháp xử lý tốn kém nhất so với phƣơng pháp chôn lấp hợp vệ sinh, chi phí để đốt 1 tấn rác cao hơn khoảng 10 lần. Công nghệ đốt rác thƣờng đƣợc sử dụng ở các nƣớc phát triển vì phải có nền kinh tế đủ mạnh để bao cấp cho việc thu đốt rác thải sinh hoạt nhƣ là một dịch vụ phúc lợi xã hội của toàn dân. Tuy nhiên, việc thu đốt rác sinh hoạt bao gồm nhiều chất thải khác nhau sẽ tạo ra khói độc đioxin, nếu không xử lý đƣợc loại khí này là rất nguy hiểm tới sức khoẻ.

Năng lƣợng phát sinh có thể tận dụng cho các lò hơi, lò sƣởi hoặc cho ngành công nghiệp nhiệt và phát điện. Mỗi lò đốt phải đƣợc trang bị một hệ thống xử lý khí thải tốn kém để khống chế ô nhiễm không khí do quá trình đốt gây ra. Hiện nay, tại các nƣớc châu Âu có xu hƣớng giảm đốt rác thải vì hàng loạt các vấn đề kinh tế cũng nhƣ môi trƣờng cần phải giải quyết. Việc thu đốt rác thải thƣờng chỉ áp dụng cho việc xử lý rác thải độc hại nhƣ rác thải bệnh viện hoặc rác thải công nghiệp vì các phƣơng pháp xử lý khác không thể xử lý triệt để đƣợc.

Phƣơng pháp thiêu đốt đƣợc thể hiện ở hình 1. 9 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Rác thải sinh hoạt Chất thải công Chất thải đƣờng Dầu cũ Bùn cống nghiệp phố Kho chứa Chôn rác nguy hại Ủ sinh học làm phân Phân loại compost Gia công nghiền Dầu cũ nhỏ Trộn Bùn Nƣớc Bunke Cặn, chất không Sản xuất hơi cháy Thiết bị đốt Nhiệt Khí thải Bunke Xử lý khí Xử lý hoàn thiện Ép sắt vụn Ống khói Hình 1.5: Hệ thống thiêu đốt chất thải [9] 10 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] c/ Phƣơng pháp chôn lấp Phƣơng pháp này chi phí thấp và đƣợc áp dụng phổ biến ở các nƣớc đang phát triển.