Tổng quan nghiên cứu

Quá trình đô thị hóa và gia tăng dân số tại Việt Nam đang tạo ra sức ép khổng lồ lên hệ thống hạ tầng bảo vệ môi trường. Trong giai đoạn 2010 đến 2019, khối lượng chất thải rắn đô thị phát sinh trên toàn quốc đã tăng khoảng 135%, từ mức 26.224 tấn/ngày lên hơn 35.000 tấn/ngày, với tốc độ tăng trưởng trung bình mỗi năm từ 10% đến 16%. Thành phố Bến Tre, sau khi được công nhận là đô thị loại II vào năm 2019, đang hướng tới mục tiêu trở thành đô thị loại I trực thuộc tỉnh vào năm 2030. Với quy mô dân số hơn 125.288 người phân bổ tại 14 đơn vị hành chính cấp xã và phường, lượng rác thải sinh hoạt phát sinh cần thu gom và xử lý tại địa phương đạt khoảng 90 tấn/ngày.

Thực trạng quản lý chất thải rắn đô thị tại Thành phố Bến Tre đang đối mặt với nhiều rào cản kỹ thuật và quản lý: tỷ lệ phân loại rác tại nguồn còn thấp, thành phần hữu cơ chiếm tỷ trọng lớn, tình trạng đổ trộm rác xây dựng và xà bần còn diễn ra, trong khi tiến độ xây dựng Nhà máy xử lý rác thải Bến Tre tại xã Phú Hưng còn chậm trễ dẫn đến tình trạng quá tải cục bộ. Mục tiêu của luận văn là đánh giá toàn diện bức tranh hiện trạng từ nguồn phát sinh, thu gom, vận chuyển đến xử lý cuối cùng, đồng thời dự báo lượng chất thải phát sinh đến năm 2030 và đề xuất mô hình quản lý tổng hợp chất thải rắn. Phạm vi nghiên cứu tập trung trên địa bàn Thành phố Bến Tre trong khung thời gian từ ngày 01/08/2022 đến ngày 20/12/2022. Đề tài mang ý nghĩa thực tiễn sâu sắc, cung cấp cơ sở dữ liệu định lượng phục vụ công tác quy hoạch môi trường và xây dựng lộ trình giảm thiểu rác thải chôn lấp theo định hướng kinh tế tuần hoàn.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng trên nền tảng lý thuyết Quản lý tổng hợp chất thải rắn do Chương trình Môi trường Liên Hợp Quốc và các học giả chuyên ngành môi trường phát triển. Hệ thống này bao gồm 8 hợp phần cấu thành: cơ cấu chính sách, cơ cấu luật, cơ cấu hành chính, giáo dục cộng đồng, cơ cấu kinh tế, hệ thống kỹ thuật, thị trường sản phẩm tái chế và hệ thống thông tin dữ liệu rác thải. Khung phân tích vận hành dựa trên nguyên tắc thứ bậc ưu tiên xử lý rác thải: Giảm thiểu tại nguồn -> Tái sử dụng và tái chế -> Chế biến, thu hồi năng lượng -> Chôn lấp hợp vệ sinh cuối cùng.

Bên cạnh đó, nghiên cứu tích hợp quan điểm Vòng đời sản phẩm và mô hình Kinh tế tuần hoàn nhằm biến dòng vật liệu thải bỏ thành nguồn tài nguyên thứ cấp. Bốn khái niệm cốt lõi được chuẩn hóa trong luận văn bao gồm:

  1. Chất thải rắn đô thị: Tổng hợp dòng thải phát sinh từ sinh hoạt dân cư, thương mại, dịch vụ, công sở và hoạt động xây dựng đô thị.
  2. Chất thải rắn sinh hoạt: Rác thải hữu cơ, vô cơ và chất thải độc hại phát sinh từ hoạt động sinh hoạt hàng ngày của hộ gia đình.
  3. Phân loại rác tại nguồn: Quy trình phân chia rác thải ngay tại thời điểm phát sinh thành các nhóm có khả năng tái chế, hữu cơ dễ phân hủy và chất thải còn lại.
  4. Chuyển hóa rác thành năng lượng: Công nghệ thiêu đốt thu hồi nhiệt để phát điện hoặc xử lý sinh học tạo khí sinh học Methane.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu phối hợp đa dạng giữa phương pháp nghiên cứu định tính và định lượng nhằm đảm bảo tính khách quan và độ tin cậy khoa học cao:

  • Phương pháp điều tra xã hội học: Khảo sát thực địa bằng bảng câu hỏi cấu trúc với kích cỡ mẫu xác định theo công thức Cochran cho quần thể lớn:

$$\text{Cỡ mẫu tối thiểu } n = \frac{Z^2 \cdot P \cdot (1 - P)}{k^2}$$

Với tổng dân số $N = 125.288$ người, chọn mức độ tin cậy 95% ($Z = 1,96$), xác suất ước lượng $P = 0,5$ và sai số cho phép $k = 7%$, cỡ mẫu tính toán là 196. Nghiên cứu đã triển khai thực tế 200 phiếu khảo sát đại diện trên 14 phường, xã thuộc Thành phố Bến Tre để đánh giá nhận thức, thói quen và mức độ sẵn sàng tham gia phân loại rác của người dân.

  • Phương pháp phân tích và tổng hợp dữ liệu thứ cấp: Trích xuất chuỗi số liệu khí tượng, kinh tế - xã hội giai đoạn 2015 – 2021 và hồ sơ quản lý môi trường từ Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Bến Tre cùng các báo cáo môi trường quốc gia.
  • Phương pháp phân tích ma trận SWOT: Đánh giá có hệ thống 4 yếu tố Điểm mạnh, Điểm yếu, Cơ hội và Thách thức của bộ máy quản lý môi trường đô thị địa phương.
  • Phương pháp dự báo chuỗi thời gian: Ứng dụng công thức gia tăng dân số Euler cải tiến và phương pháp dự đoán thống kê ngắn hạn kết hợp hệ số phát thải định mức để mô hình hóa khối lượng chất thải rắn sinh hoạt, chất thải rắn công nghiệp và chất thải thương mại dịch vụ đến năm 2030. Toàn bộ quá trình nghiên cứu được hoàn thành từ tháng 8 đến tháng 12 năm 2022.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Kết quả điều tra thực nghiệm và phân tích dữ liệu cho thấy 4 phát hiện trọng tâm về hiện trạng chất thải rắn đô thị tại Thành phố Bến Tre:

Thứ nhất, lượng chất thải rắn sinh hoạt phát sinh trên địa bàn thành phố đạt khoảng 90 tấn/ngày. Thành phần rác thải có đặc trưng điển hình của đô thị Đồng bằng sông Cửu Long với tỷ lệ chất hữu cơ chiếm áp đảo từ 50,2% đến 68,9%, thành phần nhựa và túi nilon dao động từ 10% đến 14%, trong khi các thành phần trơ, giấy vụn, kim loại và thủy tinh chiếm phần còn lại.

Thứ hai, hạ tầng thu gom và phương tiện vận chuyển còn nhiều hạn chế. Việc thu gom rác tại các trục đường chính đạt hiệu quả cao, nhưng trong các hẻm nhỏ tại phường An Hội hay Phú Khương vẫn phụ thuộc chủ yếu vào các phương tiện thô sơ như xe đẩy tay. Tình trạng tồn đọng rác thải và xuất hiện các bãi rác tự phát chưa được thu gom triệt để vẫn diễn ra ở một số vùng ven.

Thứ ba, khoảng cách lớn giữa nhận thức và hành động phân loại rác tại nguồn. Kết quả khảo sát 200 người dân chỉ ra rằng có hơn 75% đáp viên nhận thức rõ lợi ích của việc phân loại rác và ủng hộ chủ trương bảo vệ môi trường, nhưng tỷ lệ hộ gia đình thực hiện phân loại thường xuyên chỉ đạt dưới 35%. Nguyên nhân cốt lõi là do thiếu hệ thống thùng rác chuyên dụng đồng bộ và việc thu gom chung của đơn vị vệ sinh làm giảm động lực của người dân.

Thứ tư, kết quả dự báo định lượng bằng mô hình toán học cho thấy đến năm 2030, tổng lượng chất thải rắn đô thị tại Thành phố Bến Tre sẽ tăng trưởng khoảng 25% đến 40% so với năm 2022, do sự kết hợp của tỷ lệ gia tăng dân số tự nhiên 0,8%/năm cùng sự bùng nổ của các hoạt động thương mại - dịch vụ.

Thảo luận kết quả

Thực trạng tồn đọng rác tại Nhà máy xử lý rác thải Bến Tre ở xã Phú Hưng phản ánh rõ ranh giới giữa lý thuyết quy hoạch và năng lực vận hành thực tế. Công nghệ xử lý chủ yếu tại địa phương vẫn là chôn lấp bán hợp vệ sinh, gây phát tán mùi hôi và nguy cơ rò rỉ nước rỉ rác ra nguồn nước mặt kênh rạch xung quanh khi mưa lớn với lượng mưa trung bình năm của Bến Tre luôn ở mức cao.

So sánh với các nghiên cứu tương đồng tại Đồng bằng sông Cửu Long như Cần Thơ và Long Xuyên, tỷ lệ người dân ủng hộ phân loại rác tại Bến Tre tương đương nhau (khoảng 75% đến 85%). Tuy nhiên, điểm nghẽn chung của các đô thị loại II tại Việt Nam là hạ tầng logistics thu gom chưa được cơ giới hóa đồng bộ theo từng loại rác. Kinh nghiệm quốc tế từ thành phố Brescia của Ý (với tỷ lệ tái chế kim loại và thủy tinh đạt 84,5%) hay Singapore (xử lý nhiệt 90% rác thải thu hồi năng lượng) cho thấy việc chuyển đổi sang mô hình kinh tế tuần hoàn đòi hỏi sự liên kết chặt chẽ giữa thiết chế pháp lý và công nghệ hiện đại. Dữ liệu nghiên cứu này có thể được trực quan hóa thông qua sơ đồ dòng vật chất và bảng ma trận SWOT đa chiều nhằm làm rõ nét các vị trí xung yếu trong chuỗi cung ứng quản lý rác thải đô thị.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên kết quả nghiên cứu và nguyên tắc quản lý tổng hợp, luận văn đề xuất 4 nhóm giải pháp chiến lược khả thi:

  1. Thiết lập chương trình phân loại rác tại nguồn chuẩn hóa 3 nhóm: Ban hành quy chế bắt buộc phân chia rác thành: rác hữu cơ dễ phân hủy, rác tái chế và rác còn lại theo đúng tinh thần Luật Bảo vệ Môi trường 2020. Mục tiêu đạt 70% hộ gia đình nội ô phân loại chuẩn xác vào năm 2025 và 95% vào năm 2030. Chủ thể thực hiện: Ủy ban nhân dân Thành phố Bến Tre chủ trì, phối hợp Phòng Tài nguyên và Môi trường cùng UBND 14 phường, xã.

  2. Hiện đại hóa và đồng bộ hạ tầng thu gom, vận chuyển: Đầu tư thay thế 100% xe đẩy tay thô sơ bằng xe gom rác chạy điện cỡ nhỏ có ngăn chứa riêng biệt trước năm 2026. Xây dựng các trạm trung chuyển rác khép kín, hiện đại có hệ thống thu gom và xử lý mùi, nước rỉ rác đạt quy chuẩn kỹ thuật. Chủ thể thực hiện: Công ty Cổ phần Công trình Đô thị Bến Tre.

  3. Tận dụng tiềm năng tái chế phụ phẩm hữu cơ đặc thù địa phương: Ứng dụng công nghệ sản xuất đất sạch vi sinh và phân compost từ mụn dừa kết hợp rác thải hữu cơ sinh hoạt, tận dụng thế mạnh nông nghiệp của tỉnh Bến Tre. Đồng thời, đôn đốc hoàn thiện hệ thống xử lý tại Nhà máy xử lý rác Phú Hưng, đặt mục tiêu giảm tỷ lệ chôn lấp trực tiếp xuống dưới 20% vào năm 2030. Chủ thể thực hiện: Sở Tài nguyên và Môi trường phối hợp các doanh nghiệp công nghệ môi trường.

  4. Thực thi công cụ kinh tế và chuyển đổi số quản lý môi trường: Áp dụng cơ chế định giá dịch vụ thu gom rác dựa trên thể tích hoặc khối lượng phát sinh nhằm khuyến khích giảm thải. Xây dựng cơ sở dữ liệu số GIS theo dõi lộ trình xe thu gom và các điểm tập kết rác trên toàn địa bàn trước năm 2025. Chủ thể thực hiện: Phòng Tài chính - Kế hoạch phối hợp Phòng Tài nguyên và Môi trường thành phố.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nội dung và kết quả nghiên cứu của luận văn mang giá trị ứng dụng cao cho 4 nhóm đối tượng chính:

  1. Cơ quan quản lý nhà nước và nhà hoạch định chính sách đô thị: Cung cấp khung cơ sở dữ liệu thực chứng và kết quả dự báo chất thải đến năm 2030 để Sở Tài nguyên và Môi trường, UBND Thành phố Bến Tre xây dựng kế hoạch quản lý môi trường và lập quy hoạch đô thị loại I bền vững.

  2. Doanh nghiệp dịch vụ công ích và công nghệ xử lý môi trường: Hỗ trợ các công ty vệ sinh môi trường, các chủ đầu tư nhà máy xử lý rác đánh giá chính xác thành phần cơ lý tính của rác thải Bến Tre để lựa chọn công nghệ thiêu đốt, ủ phân compost hoặc tái chế phù hợp nhất.

  3. Giảng viên, nhà nghiên cứu và học viên sau đại học: Đóng vai trò tài liệu tham khảo khoa học hữu ích về phương pháp chọn mẫu Cochran, ứng dụng mô hình Euler trong dự báo chất thải, và cách tiếp cận Quản lý tổng hợp chất thải rắn tại khu vực Đồng bằng sông Cửu Long.

  4. Các tổ chức phi chính phủ và mạng lưới cộng đồng xanh: Tài liệu tham khảo thực tiễn giúp thiết kế các chiến dịch truyền thông thay đổi hành vi, thúc đẩy mô hình kinh tế tuần hoàn và thư viện xanh, tận dụng tài nguyên tái chế từ rác thải sinh hoạt.

Câu hỏi thường gặp

Hiện trạng phát sinh chất thải rắn tại Thành phố Bến Tre đang ở quy mô nào? Thành phố Bến Tre phát sinh khoảng 90 tấn rác thải sinh hoạt mỗi ngày từ hơn 125.288 cư dân thuộc 14 xã, phường. Rác thải hữu cơ chiếm tỷ lệ cao nhất từ 50,2% đến 68,9%, kéo theo độ ẩm cao và phát sinh lượng lớn nước rỉ rác khi tập kết tại bãi chôn lấp.

Phương pháp chọn cỡ mẫu khảo sát người dân trong luận văn được tính toán ra sao? Luận văn áp dụng công thức xác định cỡ mẫu Cochran cho tổng thể lớn với độ tin cậy 95%, mức độ biến thiên $P = 0,5$ và sai số cho phép $k = 7%$. Kết quả tính toán cho ra kích cỡ tối thiểu là 196 người, và tác giả đã tiến hành khảo sát thực địa 200 phiếu hợp lệ.

Vì sao tỷ lệ phân loại rác tại nguồn ở Thành phố Bến Tre vẫn còn thấp? Dù có hơn 75% người dân ủng hộ việc phân loại, nhưng việc thiếu hệ thống thùng rác phân loại đồng bộ tại nơi công cộng và quy trình thu gom chưa tách rời riêng biệt từng dòng rác đã làm giảm động lực duy trì thói quen phân loại của các hộ gia đình.

Luận văn sử dụng công cụ nào để dự báo lượng chất thải rắn đến năm 2030? Tác giả kết hợp công thức tăng trưởng dân số Euler cải tiến để tính quy mô cư dân tương lai với phương pháp ngoại suy lượng tăng tuyệt đối bình quân trong thống kê kinh tế. Dữ liệu này được nhân với hệ số phát thải đơn vị để tính toán tải lượng rác phát sinh năm 2030.

Giải pháp công nghệ nào phù hợp nhất để xử lý rác thải hữu cơ tại Bến Tre? Giải pháp tối ưu là công nghệ ủ sinh học hiếu khí kết hợp tận dụng mụn dừa và vỏ dừa sẵn có tại địa phương để sản xuất giá thể đất sạch và phân compost hữu cơ, vừa giải quyết bài toán rác thải vừa tạo ra sản phẩm giá trị gia tăng cho nông nghiệp địa phương.

Kết luận

  • Luận văn đã phác thảo bức tranh thực trạng quản lý chất thải rắn đô thị tại Thành phố Bến Tre với khối lượng phát sinh 90 tấn/ngày và tỷ lệ rác hữu cơ chiếm trên 50%.
  • Xác định rõ các điểm nghẽn hạ tầng tại trạm trung chuyển, quy trình phân loại rác tại nguồn và tình trạng quá tải rác tồn đọng tại Nhà máy xử lý rác Phú Hưng.
  • Ứng dụng thành công công thức toán học Euler và hệ số phát thải để dự báo chính xác khối lượng chất thải đô thị các thành phần đến mốc quy hoạch năm 2030.
  • Xây dựng mô hình Quản lý tổng hợp chất thải rắn đồng bộ 8 hợp phần, cung cấp lộ trình giải pháp kỹ thuật, kinh tế và thể chế cho giai đoạn 2025 – 2030.
  • Các nhà quản lý đô thị, doanh nghiệp môi trường và nhà nghiên cứu quan tâm có thể khai thác các mô hình phân tích chi tiết trong luận văn để triển khai ứng dụng vào đề án phát triển đô thị xanh Bến Tre.