Đánh giá mức độ phát thải khí nhà kính từ chất thải hữu cơ tại thị trấn Trâu Quỳ, huyện Gia Lâm

Luận văn thạc sĩ đánh giá phát thải khí nhà kính từ chất thải hữu cơ và đề xuất giải pháp giảm thiểu tại thị trấn Châu Quỳ, Gia Lâm.

• Tác giả: Lương Thùy Dương
• Người hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Thị Hà
• Trường học: Đại học Quốc gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Biến đổi khí hậu
• Đề tài: Đánh giá phát thải khí nhà kính từ chất thải hữu cơ
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2014
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG I: TỔNG QUAN
• 1.1. Tổng quan về các nghiên cứu và các phương pháp xử lý rác thải trên thế giới và khu vực
• 1.2. Tổng quan về chất thải sinh hoạt (phát sinh, thành phần,)
• 1.3. Hiện trạng và các phương pháp xử lý rác trên thế giới và tại Việt Nam
• 1.4. Phương pháp MFA và ứng dụng trong kiểm soát, giảm thiểu chất thải
• 1.4.1. Lịch sử của phương pháp MFA
• 1.4.2. Một số ứng dụng của MFA
• 1.5. Tổng quan về rác thải sinh hoạt hữu cơ và khí nhà kính
• 1.5.1. Tổng quan về rác thải sinh hoạt hữu cơ
• 1.5.2. Tổng quan về khí nhà kính
• 1.6. Sự cần thiết phải thu hồi khí nhà kính (CH4) từ rác thải sinh hoạt hữu cơ
• 1.6.1. Tác động của khí nhà kính (CH4)
• 1.6.2. Tiềm năng mêtan sinh hóa của chất thải hữu cơ
• 1.6.3. Quá trình hình thành khí ở các bãi chôn lấp chất thải
• 2. CHƯƠNG II: ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Đối tượng nghiên cứu
• 2.1.1. Khí thải nhà kính (metan)
• 2.1.2. Rác thải sinh hoạt hữu cơ
• 2.2. Phạm vi nghiên cứu
• 2.3. Phương pháp nghiên cứu
• 2.3.1. Thu thập, xử lý số liệu
• 2.3.2. Điều tra, khảo sát, phỏng vấn
• 2.3.3. Phân tích hệ thống
• 2.3.4. Phương pháp đánh giá, phân tích và dự báo
• 3. CHƯƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
• 3.1. Kết quả điều tra, khảo sát về các nguồn thải chất thải rắn hữu cơ trên địa bàn nghiên cứu
• 3.2. Kết quả phân tích dòng chất thải rắn hữu cơ (định lượng)
• 3.3. Kết quả điều tra về hiện trạng quản lý, xử lý chất thải rắn hữu cơ trên địa bàn thị trấn Trâu Quỳ
• 3.4. Kết quả đánh giá nguy cơ phát thải khí metan từ chất thải rắn hữu cơ
• 3.5. Kết quả tính toán lượng cacbon hữu cơ phát thải tại bãi chôn lấp (định tính)
• 3.6. Tính lượng khí CH4 thoát ra từ rác thải sinh hoạt thị trấn Trâu Quỳ, Gia Lâm
• 3.7. Đề xuất các biện pháp quản lý và xử lý chất thải rắn hữu cơ nhằm giảm thiểu phát thải khí metan vào môi trường
• 3.7.1. Đề xuất biện pháp quản lý
• 3.7.2. Đề xuất giải pháp công nghệ
• DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về đánh giá phát thải khí nhà kính từ chất thải hữu cơ

Đánh giá phát thải khí nhà kính từ chất thải hữu cơ là một vấn đề cấp thiết trong bối cảnh biến đổi khí hậu ngày càng gia tăng. Chất thải hữu cơ, bao gồm thực phẩm thừa, lá cây, và các vật liệu phân hủy sinh học khác, khi bị phân hủy tại các bãi chôn lấp sẽ phát thải khí methane (CH4) và carbon dioxide (CO2). Những khí này có tác động lớn đến môi trường và sức khỏe con người. Việc hiểu rõ về nguồn gốc và mức độ phát thải khí nhà kính từ chất thải hữu cơ sẽ giúp xây dựng các biện pháp giảm thiểu hiệu quả.

1.1. Khái niệm về chất thải hữu cơ và khí nhà kính

Chất thải hữu cơ là các vật liệu có nguồn gốc từ sinh vật, bao gồm thực phẩm, thực vật và động vật. Khi chất thải này phân hủy, nó tạo ra khí nhà kính như methane và carbon dioxide. Khí methane có khả năng giữ nhiệt gấp 25 lần so với carbon dioxide trong vòng 100 năm, làm cho việc quản lý chất thải hữu cơ trở nên quan trọng hơn bao giờ hết.

1.2. Tác động của khí nhà kính đến môi trường

Khí nhà kính từ chất thải hữu cơ góp phần vào hiện tượng ấm lên toàn cầu. Theo báo cáo của IPCC, lượng khí thải từ các bãi chôn lấp đứng thứ hai sau ngành năng lượng. Việc phát thải khí này không chỉ ảnh hưởng đến khí hậu mà còn gây ra các vấn đề sức khỏe cho con người và động vật.

II. Vấn đề và thách thức trong quản lý chất thải hữu cơ

Quản lý chất thải hữu cơ gặp nhiều thách thức, bao gồm việc thu gom, phân loại và xử lý. Nhiều khu vực vẫn chưa có hệ thống thu gom hiệu quả, dẫn đến việc chất thải hữu cơ bị chôn lấp mà không được xử lý đúng cách. Điều này không chỉ làm gia tăng phát thải khí nhà kính mà còn gây ô nhiễm môi trường.

2.1. Thách thức trong thu gom và phân loại chất thải

Hệ thống thu gom chất thải hữu cơ tại nhiều địa phương còn yếu kém. Việc thiếu ý thức của người dân trong việc phân loại rác thải tại nguồn cũng là một nguyên nhân chính dẫn đến tình trạng này. Nhiều chất thải hữu cơ vẫn bị trộn lẫn với chất thải rắn khác, làm giảm hiệu quả xử lý.

2.2. Tác động của chất thải hữu cơ đến sức khỏe cộng đồng

Chất thải hữu cơ không được xử lý đúng cách có thể gây ra mùi hôi, thu hút côn trùng và động vật gây hại. Điều này không chỉ ảnh hưởng đến chất lượng cuộc sống mà còn có thể dẫn đến các bệnh truyền nhiễm. Việc phát thải khí nhà kính từ chất thải hữu cơ cũng làm gia tăng nguy cơ biến đổi khí hậu, ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng.

III. Phương pháp giảm phát thải khí nhà kính từ chất thải hữu cơ

Để giảm phát thải khí nhà kính từ chất thải hữu cơ, cần áp dụng các phương pháp hiệu quả như tái chế, ủ phân và xử lý kỵ khí. Những phương pháp này không chỉ giúp giảm lượng chất thải mà còn tạo ra năng lượng và phân bón hữu cơ.

3.1. Tái chế và ủ phân chất thải hữu cơ

Tái chế chất thải hữu cơ thông qua quá trình ủ phân giúp chuyển đổi chất thải thành phân bón hữu cơ. Quá trình này không chỉ giảm lượng chất thải mà còn cung cấp nguồn dinh dưỡng cho đất, góp phần bảo vệ môi trường.

3.2. Công nghệ xử lý kỵ khí trong quản lý chất thải

Công nghệ xử lý kỵ khí là một phương pháp hiệu quả để giảm phát thải khí nhà kính. Quá trình này giúp chuyển đổi chất thải hữu cơ thành khí methane, có thể được sử dụng làm nguồn năng lượng tái tạo. Việc áp dụng công nghệ này sẽ giúp giảm thiểu lượng khí thải từ các bãi chôn lấp.

IV. Ứng dụng thực tiễn và kết quả nghiên cứu

Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc áp dụng các biện pháp giảm phát thải khí nhà kính từ chất thải hữu cơ có thể mang lại hiệu quả cao. Các dự án thí điểm tại nhiều địa phương đã cho thấy sự giảm đáng kể lượng khí methane phát thải từ các bãi chôn lấp.

4.1. Kết quả từ các dự án thí điểm

Các dự án thí điểm tại nhiều địa phương cho thấy việc áp dụng công nghệ xử lý kỵ khí đã giúp giảm lượng khí methane phát thải từ chất thải hữu cơ. Một số địa phương đã giảm được tới 30% lượng khí thải nhờ vào việc áp dụng các biện pháp này.

4.2. Tác động tích cực đến môi trường

Việc giảm phát thải khí nhà kính từ chất thải hữu cơ không chỉ giúp cải thiện chất lượng không khí mà còn góp phần bảo vệ sức khỏe cộng đồng. Các biện pháp này cũng giúp nâng cao nhận thức của người dân về tầm quan trọng của việc quản lý chất thải.

V. Kết luận và tương lai của quản lý chất thải hữu cơ

Quản lý chất thải hữu cơ và giảm phát thải khí nhà kính là một thách thức lớn nhưng cũng là cơ hội để phát triển bền vững. Cần có sự hợp tác giữa chính quyền, doanh nghiệp và cộng đồng để xây dựng các giải pháp hiệu quả trong quản lý chất thải.

5.1. Tương lai của công nghệ xử lý chất thải

Công nghệ xử lý chất thải hữu cơ sẽ tiếp tục phát triển, với nhiều giải pháp sáng tạo hơn. Việc áp dụng công nghệ mới sẽ giúp giảm thiểu phát thải khí nhà kính và tạo ra nguồn năng lượng tái tạo.

5.2. Vai trò của cộng đồng trong quản lý chất thải

Cộng đồng đóng vai trò quan trọng trong việc quản lý chất thải hữu cơ. Sự tham gia của người dân trong việc phân loại và xử lý chất thải sẽ góp phần giảm thiểu phát thải khí nhà kính và bảo vệ môi trường.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Theo báo cáo của Hiệp hội Đô thị và Môi trường Việt Nam năm 2010, tổng lượng chất thải rắn phát sinh trên toàn quốc ước tính khoảng 31,5 triệu tấn, trong đó rác thải sinh hoạt chiếm tỷ lệ lớn với mức phát sinh bình quân từ 0,7 đến 1 kg/người/ngày tại các đô thị lớn. Tỷ lệ gia tăng rác thải sinh hoạt tại các thành phố lớn dao động từ 6,7% đến 8,5% mỗi năm, góp phần làm gia tăng phát thải khí nhà kính, đặc biệt là khí metan (CH4) từ các bãi chôn lấp rác thải. Tác động của khí nhà kính đến biến đổi khí hậu toàn cầu đã được khẳng định qua các báo cáo của IPCC, với nhiệt độ trung bình toàn cầu tăng từ 0,6 đến 0,9 độ C trong những thập kỷ gần đây, gây ra các hiện tượng thời tiết cực đoan và ảnh hưởng nghiêm trọng đến hệ sinh thái.

Luận văn tập trung nghiên cứu mức độ phát thải khí nhà kính liên quan đến chất thải sinh hoạt hữu cơ tại thị trấn Trâu Quỳ, huyện Gia Lâm, Hà Nội, trong giai đoạn năm 2012. Mục tiêu chính là áp dụng phương pháp phân tích dòng vật chất (MFA) để đánh giá lượng khí metan phát sinh từ rác thải sinh hoạt hữu cơ, đồng thời đề xuất các giải pháp quản lý và công nghệ nhằm giảm thiểu phát thải khí nhà kính tại địa phương. Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc cung cấp số liệu thực tiễn, hỗ trợ chính quyền địa phương xây dựng các chính sách quản lý chất thải hiệu quả, góp phần ứng phó với biến đổi khí hậu và bảo vệ môi trường đô thị.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên hai khung lý thuyết chính:

1. Phân tích dòng vật chất (Material Flow Analysis - MFA): MFA là phương pháp đánh giá các dòng vật chất lưu thông và tích trữ trong một hệ thống xác định về không gian và thời gian, dựa trên định luật bảo toàn vật chất. Phương pháp này giúp xác định các nguồn phát sinh, con đường vận chuyển và điểm tích tụ của chất thải, từ đó đánh giá được lượng khí nhà kính phát sinh trong quá trình phân hủy chất thải hữu cơ. MFA được ứng dụng rộng rãi trong quản lý tài nguyên, chất thải và môi trường, đặc biệt trong lĩnh vực xử lý chất thải rắn đô thị.

2. Lý thuyết về phát thải khí nhà kính và quá trình phân hủy kỵ khí: Khí metan (CH4) là sản phẩm chính của quá trình phân hủy yếm khí các chất hữu cơ trong rác thải sinh hoạt tại các bãi chôn lấp. Quá trình này gồm năm giai đoạn chính: phân hủy hiếu khí, phân hủy kỵ khí, lên men axit, mêtan hóa và giai đoạn ổn định. Hiểu rõ các giai đoạn này giúp đánh giá chính xác lượng khí metan phát sinh và tiềm năng thu hồi khí sinh học.

Các khái niệm chuyên ngành được sử dụng bao gồm: khí nhà kính (GHGs), phân tích dòng vật chất (MFA), bãi chôn lấp hợp vệ sinh (sanitary landfill), khí biogas, tỷ lệ C:N trong chất thải hữu cơ, và các tham số IPCC như DOC (dissolved organic carbon), MCF (methane correction factor).

Phương pháp nghiên cứu

• Nguồn dữ liệu: Số liệu được thu thập từ nhiều nguồn như báo cáo thống kê của Xí nghiệp Môi trường Đô thị Gia Lâm, nhật ký vận chuyển chất thải tại bãi chôn lấp Kiêu Kỵ, các báo cáo kinh tế xã hội của thị trấn Trâu Quỳ, cùng với khảo sát thực địa, phỏng vấn cán bộ quản lý và điều tra hộ gia đình.

• Cỡ mẫu và chọn mẫu: Khảo sát 10 hộ gia đình đại diện cho các nhóm kinh tế khác nhau (giàu, khá, trung bình) để đo lượng rác thải phát sinh và thành phần rác. Ngoài ra, khảo sát tại các trường học, chợ và cơ quan trên địa bàn để đánh giá tổng thể lượng rác thải sinh hoạt hữu cơ.

• Phương pháp phân tích: Áp dụng phương pháp MFA để xây dựng sơ đồ dòng vật chất, xác định lượng rác thải hữu cơ phát sinh, lượng khí metan phát thải dựa trên công thức IPCC (1995):

$$ CH_4 = (WT \times WF \times MCF \times DOC \times DOCF \times F \times \frac{16}{12} - R) \times (1 - OX) $$

Trong đó, các tham số được xác định dựa trên số liệu thực tế và giá trị mặc định của IPCC.

• Timeline nghiên cứu: Nghiên cứu được thực hiện trong năm 2012 với thu thập số liệu liên tục trong 4 tháng, kết hợp phân tích và dự báo phát thải khí metan đến năm 2020.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Lượng rác thải sinh hoạt hữu cơ phát sinh: Thị trấn Trâu Quỳ có tổng số 3.943 hộ với dân số khoảng 21.772 người. Lượng rác thải phát sinh bình quân khoảng 0,5 kg/người/ngày, tương đương khoảng 6.195 tấn rác thải sinh hoạt được thu gom và xử lý tại bãi chôn lấp Kiêu Kỵ trong năm 2012. Tỷ lệ thu gom đạt khoảng 85%, phần còn lại khoảng 15% rác thải không được thu gom hoặc được tận dụng làm thức ăn chăn nuôi.

2. Thành phần khí thải bãi chôn lấp: Khí thải tại bãi Kiêu Kỵ chủ yếu gồm metan chiếm 45-60% thể tích và CO2 chiếm 40-60%. Các khí khác như nitơ, oxy, H2S chiếm tỷ lệ rất nhỏ. Thành phần này phù hợp với đặc điểm khí biogas sinh ra từ quá trình phân hủy kỵ khí chất thải hữu cơ.

3. Lượng khí metan phát thải: Áp dụng công thức IPCC, lượng khí metan phát thải từ rác thải sinh hoạt hữu cơ tại thị trấn Trâu Quỳ được ước tính khoảng hàng nghìn tấn mỗi năm, với tiềm năng thu hồi khí metan đáng kể nếu áp dụng các biện pháp thu hồi và xử lý khí hiệu quả.

4. Hiện trạng quản lý chất thải: Rác thải sinh hoạt chưa được phân loại tại nguồn, dẫn đến tỷ lệ rác hữu cơ tại bãi chôn lấp cao, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình phát thải khí metan. Thời gian tồn lưu rác tại các thùng chứa hộ gia đình trung bình 1-2 ngày, tại thùng rác công cộng khoảng 12-24 giờ, chưa có biện pháp vệ sinh thùng chứa thường xuyên, làm tăng nguy cơ phát thải khí nhà kính.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính của lượng khí metan phát thải lớn là do tỷ lệ rác thải hữu cơ chưa được phân loại và xử lý hiệu quả tại nguồn, cùng với phương pháp chôn lấp hợp vệ sinh hiện tại chưa có hệ thống thu hồi khí metan. So sánh với các nghiên cứu tại Thái Lan và các nước phát triển, việc nâng cấp bãi chôn lấp và áp dụng công nghệ thu hồi khí metan có thể giảm phát thải khí nhà kính từ 115,4 Gg/năm lên đến 193,5 Gg/năm.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ biến thiên lượng rác thải hàng tháng và dự báo phát thải khí metan đến năm 2020, giúp minh họa xu hướng phát sinh và tiềm năng giảm phát thải khi áp dụng các giải pháp quản lý.

Kết quả nghiên cứu cũng phù hợp với các báo cáo của IPCC về tác động của khí metan trong hiệu ứng nhà kính, nhấn mạnh tầm quan trọng của việc kiểm soát phát thải khí metan từ chất thải sinh hoạt hữu cơ trong bối cảnh biến đổi khí hậu toàn cầu.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Phân loại rác thải tại nguồn: Triển khai chương trình phân loại rác thải sinh hoạt hữu cơ và vô cơ tại hộ gia đình, trường học, chợ và cơ quan trên địa bàn trong vòng 1-2 năm tới nhằm giảm lượng rác hữu cơ đưa vào bãi chôn lấp, từ đó giảm phát thải khí metan. Chủ thể thực hiện là chính quyền địa phương phối hợp với các tổ chức xã hội và đơn vị thu gom rác.

2. Xây dựng hệ thống thu hồi khí metan tại bãi chôn lấp: Lắp đặt hệ thống thu hồi khí metan chủ động hoặc thụ động tại bãi chôn lấp Kiêu Kỵ trong vòng 3 năm, nhằm tận dụng khí metan làm nguồn năng lượng tái tạo, giảm phát thải khí nhà kính. Chủ thể thực hiện là ban quản lý bãi chôn lấp phối hợp với các đơn vị kỹ thuật và đầu tư.

3. Nâng cao nhận thức cộng đồng: Tổ chức các chiến dịch tuyên truyền, đào tạo về tác hại của khí nhà kính và lợi ích của việc phân loại rác thải, thu gom và xử lý rác thải hữu cơ đúng cách trong vòng 1 năm. Chủ thể thực hiện là các cơ quan quản lý môi trường, trường học và các tổ chức cộng đồng.

4. Áp dụng công nghệ xử lý rác hữu cơ: Khuyến khích áp dụng công nghệ ủ phân hữu cơ (compost) hoặc công nghệ lên men metan tại các khu vực có điều kiện, nhằm giảm lượng rác thải chôn lấp và thu hồi năng lượng sinh học trong vòng 3-5 năm. Chủ thể thực hiện là các doanh nghiệp xử lý chất thải và chính quyền địa phương.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Chính quyền địa phương và các cơ quan quản lý môi trường: Sử dụng số liệu và giải pháp đề xuất để xây dựng chính sách quản lý chất thải hiệu quả, giảm phát thải khí nhà kính và ứng phó biến đổi khí hậu.

2. Các đơn vị thu gom và xử lý chất thải: Áp dụng phương pháp phân tích dòng vật chất và các giải pháp công nghệ để nâng cao hiệu quả thu gom, xử lý rác thải hữu cơ, đồng thời khai thác tiềm năng thu hồi khí metan.

3. Các nhà nghiên cứu và sinh viên chuyên ngành biến đổi khí hậu, môi trường: Tham khảo phương pháp nghiên cứu, số liệu thực tế và kết quả phân tích để phát triển các nghiên cứu tiếp theo về phát thải khí nhà kính và quản lý chất thải.

4. Cộng đồng dân cư và tổ chức xã hội: Nâng cao nhận thức về tác động của rác thải sinh hoạt hữu cơ đến biến đổi khí hậu, từ đó tham gia tích cực vào các hoạt động phân loại rác và bảo vệ môi trường.

Câu hỏi thường gặp

1. Phân tích dòng vật chất (MFA) là gì và tại sao được sử dụng trong nghiên cứu này?
   MFA là phương pháp đánh giá các dòng vật chất trong một hệ thống dựa trên định luật bảo toàn vật chất. Nó giúp xác định lượng rác thải phát sinh, chuyển hóa và phát thải khí metan, từ đó hỗ trợ ra quyết định quản lý chất thải hiệu quả.

2. Khí metan phát sinh từ đâu trong quá trình xử lý rác thải sinh hoạt?
   Khí metan chủ yếu phát sinh từ quá trình phân hủy kỵ khí các chất hữu cơ trong rác thải tại bãi chôn lấp, khi oxy bị cạn kiệt và vi sinh vật kỵ khí hoạt động mạnh.

3. Tại sao việc phân loại rác thải tại nguồn lại quan trọng?
   Phân loại rác giúp giảm lượng rác hữu cơ đưa vào bãi chôn lấp, từ đó giảm phát thải khí metan và tăng hiệu quả tái chế, xử lý rác thải, góp phần bảo vệ môi trường.

4. Các giải pháp công nghệ nào có thể áp dụng để giảm phát thải khí metan?
   Các công nghệ như ủ phân hữu cơ (compost), lên men metan, và hệ thống thu hồi khí metan tại bãi chôn lấp là những giải pháp hiệu quả để giảm phát thải khí nhà kính từ rác thải hữu cơ.

5. Lượng khí metan phát thải có thể được giảm bao nhiêu nếu áp dụng các giải pháp đề xuất?
   Theo các nghiên cứu tương tự, việc nâng cấp bãi chôn lấp và áp dụng công nghệ thu hồi khí metan có thể tăng lượng khí metan thu hồi lên đến gần gấp đôi, giảm đáng kể lượng khí thải ra môi trường.

Kết luận

• Luận văn đã áp dụng thành công phương pháp phân tích dòng vật chất (MFA) để đánh giá mức độ phát thải khí metan từ chất thải sinh hoạt hữu cơ tại thị trấn Trâu Quỳ, huyện Gia Lâm.
• Kết quả cho thấy lượng rác thải sinh hoạt hữu cơ phát sinh lớn, với tỷ lệ thu gom đạt khoảng 85%, nhưng chưa có phân loại rác tại nguồn và hệ thống thu hồi khí metan hiệu quả.
• Thành phần khí thải bãi chôn lấp chủ yếu là metan và CO2, với tiềm năng thu hồi khí metan đáng kể nếu áp dụng các giải pháp công nghệ phù hợp.
• Đề xuất các giải pháp phân loại rác tại nguồn, xây dựng hệ thống thu hồi khí metan, nâng cao nhận thức cộng đồng và áp dụng công nghệ xử lý rác hữu cơ nhằm giảm phát thải khí nhà kính.
• Nghiên cứu là cơ sở khoa học quan trọng để chính quyền địa phương và các đơn vị liên quan xây dựng chính sách quản lý chất thải hiệu quả, góp phần ứng phó với biến đổi khí hậu.

Khuyến khích triển khai các giải pháp đề xuất trong vòng 1-3 năm tới và tiếp tục nghiên cứu mở rộng phạm vi đánh giá phát thải khí nhà kính tại các khu vực đô thị khác. Để biết thêm chi tiết và hỗ trợ kỹ thuật, liên hệ với các cơ quan quản lý môi trường địa phương hoặc các chuyên gia nghiên cứu về biến đổi khí hậu.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan về các nghiên cứu và các phương pháp xử lý rác thải trên thế giới và khu vực Hiện đã có nhiều nghiên cứu nhằm giảm phát thải khí nhà kính trong lĩnh vực chất thải rắn đô thị. Trong nghiên cứu của khoa Kỹ thuật Môi trường, Đại học Kasetsart, Thái Lan về đánh giá tiềm năng giảm phát thải khí nhà kính (GHGs) của quy trình xử lý rác thải đô thị, ở Thái Lan cho thấy có khoảng 330 bãi chôn lấp hở và 95 bãi chôn lấp hợp vệ sinh. Lượng giảm phát thải khí mêtan được tính toán 115,4 Gg/năm và sẽ không ngừng tăng lên đến 118,5 Gg/năm nếu các bãi chôn lấp hở không còn tồn tại, được nâng cấp lên thành bãi chôn lấp an toàn và tăng lên 193,5 Gg/năm nếu thực hiện đầy đủ các biện pháp quản lý và xử lý rác. Hay như, nghiên cứu về “phân tích dòng rác thải và ảnh hưởng của vấn đề quản lý rác thải tới môi trường ở triển lãm Aichi của nhóm tác giả Tomoko Okayama và Masoko Shimizu.

Nghiên cứu cũng đã chỉ ra được trong vòng 6 tháng diễn ra triển lãm, lượng rác thải phát thải ra môi trường là 5.570 tấn trong đó tỷ lệ rác thải tái chế được là 58,9 %. Nghiên cứu chỉ đề cập đến rác thải sinh học, hệ thống quản lý rác thải, dòng luân chuyển rác sinh học, ảnh hưởng của chúng tới môi trường. Năm 2009, Omid Tayyeba cũng đã có nghiên cứu tính toán tiềm năng CDM trên các kịch bản công nghệ khác nhau trong xử lý CTR ở SWECO với lượng chất thải rắn tiếp nhận 47. Kết quả tiềm năng giảm phát thải nhà kính trong vòng 14 năm cho thấy, công nghệ lên men metan cho phép giảm tCO2eq gấp 1,6 lần so với ủ phân compost và gấp 1,5 lần so với bãi chôn lấp đốt có thu khí phát điện.

Biến đổi khí hậu là vấn đề đang được quan tâm nhưng những nghiên cứu về khí nhà kính trên những địa bàn cụ thể hiện chưa được thực hiện nhiều. Trên địa bàn Hà Nội đã có những nghiên cứu liên quan đến phân tích dòng được thực hiện tuy nhiên trên khu vực thị trấn Trâu Quỳ, Gia Lâm hiện chưa có nhiều những nghiên cứu liên 13 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] quan đến biến đổi khí hậu và khí nhà kính. Đặc biệt là những nghiên cứu đánh giá mức độ phát thải khí nhà kính liên quan đến chất thải sinh hoạt hữu cơ. Đây là một hướng nghiên cứu mới nên được phát triển và nhân rộng.1 Tổng quan về chất thải sinh hoạt (phát sinh, thành phần,.) Thành phần chất thải đô thị tại nguồn phát sinh và thành phần chất thải đô thị tại nơi chôn lấp thường có sự khác nhau.

Một phần chất thải có giá trị (giấy, bao bì carton, kim loại, vỏ đồ hộp, chai thủy tinh,.) ở hộ gia đình, công sở đã được thu hồi ngay tại nguồn và bán cho người/ cửa hàng thu mua phế liệu gọi là thu hồi lần một. Lượng giấy, chai thủy tinh, đồ hộp còn lại trong thùng rác gia đình một lần nữa lại được những người làm nghế bới rác (hoặc công nhân vệ sinh) thu – nhặt gọi là thu hồi lần hai. Rác thải sau khi đã tập kết tới chân rác được vận chuyển tới BCL. Tại đây, một lần nữa lại được công nhân vệ sinh và những người bới rác thu nhặt lại gọi là thu hồi lần ba.

Do đó, mặc dù chưa áp dụng các biện pháp phân loại tại nguồn nhưng phần lớn rác thải có khả năng tái chế đã được tận thu nên thành phần rác tại BCL thường có thành phần hữu cơ cao hơn hẳn so với nguồn phát sinh ban đầu.1: Thành phần khí thải từ BCL chất thải Nam Sơn Thành phần Giá trị đặc trưng ( % ) thể tích Metan 45 – 60 CO2 40 – 60 Ni tơ 2–5 Oxy 0,1 – 1,0 H2S, CH3SH. 0 – 0,1 Amoni 0,1 – 1,0 H2 0 – 0,2 CO 0 – 0,2 Các khí lượngvết khác 0,01 – 0,6 (Nguồn: Urenco, 2010) 14 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.2 Hiện trạng và các phương pháp xử lý rác trên thế giới và tại Việt Nam Với sự phát triển của kinh tế xã hội, công nghệ và khoa học ngày càng gắn bó mật thiết với cuộc sống. Vấn đề về môi trường cũng là một trong vấn đề được quan tâm. Đặc biệt là hiện trạng quản lý và xử lý rác thải.

Trên thế giới và Việt Nam đã áp dụng nhiều phương pháp xử lý chất thải rắn ở các khu vực khác nhau phù hợp với điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội của khu vực và đặc tính rác thải tại nguồn thải cần xử lý. Sau đây là thống kê sơ bộ về một số phương pháp xử lý chất thải rắn được áp dụng trên thế giới và Việt Nam. * Một số phương pháp xử lý chất thải rắn được áp dụng trên thế giới: - Phương pháp chôn lấp hợp vệ sinh: phương pháp này phù hợp với các nước đang phát triển như Đức, Đan Mạch … - Phương pháp chế biến chất thải rắn có nguồn gốc hữu cơ thần phân ủ hữu cơ (compost), phương pháp này đang được đánh giá cao ở các nước đang phát triển. - Phương pháp thiêu đốt: Được áp dụng đại trà ở các nước phát triển vì phương pháp này có chi phí cao, ở các nước đang phát triển phương pháp này được áp dụng ở quy mô nhỏ để xử lý các chất thải độc hại như chất thải bệnh viện, chất thải công nghiệp, chất thải nông nghiệp.

- Các kỹ thuật khác: Ép ở áp lực cao các thành phần vô cơ, chất dẻo, để tạo ra các sản phẩm như tấm tường, trần nhà… - Phương pháp tái chế: Đây là một trong số những phương pháp đang đước ưu tiên áp dụng trên nhiều quốc gia. Ví như giải pháp xử lý theo tiêu chí 3R: Reduce – Recycle – Reuse (giảm thiểu, tái chế, tái sử dụng) tại nguồn. Bản chất của phương pháp là khuyến khích sử dụng, tái chế rác, phân loại tại nguồn để thu hồi các vật chất có giá trị đưa vào tái chế, tái tạo tài nguyên rác. 15 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] * Một số phương pháp xử lý rác tại Việt Nam: - Phương pháp chôn lấp: Đây là phương pháp được áp dụng phổ biến ở Việt Nam để xử lý chất thải sinh hoạt rắn.

Các loại bãi chôn lấp hiện có là: chôn lấp hợp vệ sinh và chôn lấp hở. - Phương pháp chế biến thành phân hữu cơ: Phương pháp chế biến thành phân hữu cơ có ưu điểm làm giảm lượng rác thải hữu cơ cần chôn lấp, cung cấp phân bón phục vụ nông nghiệp. Phương pháp này rất phù hợp cho việc xử lí chất thải rắn sinh hoạt, phương pháp này được áp dụng rất có hiệu quả như ở Cầu Diễn, Hà Nội (công nghệ ủ hiếu khí (compostry) – công nghệ Tây Ban Nha với công suất 50.000 tấn rác/năm – SP 13200 tấn/năm, công nghệ Pháp – TBN ủ sinh học chất thải hữu cơ áp dụng tại Nam Định với công suất thiết kế 78. Ở thành phố Việt Trì với công suất thiết kế 30.

- Phương pháp đốt: Phương pháp này hiện được áp dụng ở Việt Nam đa phần để xử lý rác thải công nghiệp nguy hại với quy mô nhỏ. Hoặc được xử dụng để xử lý rác thải bệnh viện với công suất thấp. - Phương pháp tái chế: Ở Việt Nam, tái chế chất thải chỉ mang tính tự phát, tập trung ở những thành phố lớn Hà Nội, Hải Phòng, TP. Hồ Chí Minh.

Các loại phế thải có giá trị như: thuỷ tinh, đồng, nhôm, sắt, giấy. được đội ngũ đồng nát thu mua ngay tại nguồn, chỉ còn một lượng nhỏ tới bãi rác và tiếp tục thu nhặt tại đó. Tất cả phế liệu thu gom được chuyển đến các làng nghề. Tại đây quá trình tái chế được thực hiện.

Việc thu hồi sử dụng chất thải rắn góp phần đáng kể cho việc giảm khối lượng chất thải đưa đến bãi chôn lấp, tận dụng được nguồn nguyên liệu đầu vào cho các quá trình sản xuất, tạo công ăn việc làm cho một số lao động. + Sử dụng chất thải làm nguyên liệu: Chất thải được chuyển hóa và xử lý để tạo lại thành nguyên liệu có tính chất gần đúng với nguyên bản.Ví dụ: Sử dụng sắt vụn trong công nghiệp luyện thép, nấu chảy mảnh kính trong công 16 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] nghiệp thủy tinh, tái chế giấy đã qua sử dụng thành giấy carton, giấy vệ sinh,….ủ các chất thải hữu cơ thành phân, sản xuất ván ép từ mùn cưa,…. + Sử dụng chất thải làm năng lượng: Khí hóa chất thải (lên men, tận dụng khí từ bãi chôn lấp rác, thông qua thiết bị thu khí sinh học,…) là hình thức sử dụng lại năng lượng một cách gián tiếp.2 Phương pháp MFA và ứng dụng trong kiểm soát, giảm thiểu chất thải 1.1 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. MFA dựa trên cơ sở 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). MFA thường được liên kết với các hệ thống quan điểm của sự trao đổi chất của xã hội "công nghiệp chuyển hóa" được Ayres (1989) đưa ra. 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. 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 nó 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.