Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Sự gia tăng dân số, đô thị hóa và phát triển kinh tế - xã hội tại Việt Nam đã dẫn đến khối lượng chất thải rắn sinh hoạt (CTRSH) phát sinh ngày càng lớn. Giai đoạn 2011–2015, lượng CTRSH đô thị phát sinh trên toàn quốc ước tính tăng trung bình 10% mỗi năm (từ 17.224 tấn/ngày năm 2010 lên hơn 32.000 tấn/ngày năm 2015). Trong đó, thành phố Hà Nội phát sinh khoảng 6.420 tấn/ngày. Mặc dù cả nước có 98 bãi chôn lấp rác thải nhưng chỉ có 16 bãi được xây dựng và vận hành hợp vệ sinh; phần lớn chất thải vẫn được xử lý bằng hình thức chôn lấp lộ thiên, gây áp lực nặng nề lên hạ tầng kỹ thuật và môi trường tiếp nhận.

Bãi chôn lấp rác Nam Sơn (huyện Sóc Sơn, thành phố Hà Nội) do Công ty TNHH MTV Môi trường Đô thị Hà Nội – Chi nhánh Nam Sơn (URENCO 8) quản lý, chính thức đi vào hoạt động từ năm 1999 với diện tích ban đầu là 83,4 ha và công suất thiết kế xử lý 4.200 tấn rác/ngày đêm, vận hành liên tục 24/24 giờ. Sau gần hai thập kỷ tiếp nhận toàn bộ lượng rác thải sinh hoạt của các quận, huyện nội và ngoại thành Hà Nội cùng một số khu vực phụ cận, bãi rác Nam Sơn đã rơi vào tình trạng quá tải nghiêm trọng, tiềm ẩn nhiều nguy cơ ô nhiễm môi trường nước rỉ rác, mùi hôi và khí thải bãi rác. Trước yêu cầu thực tiễn đó, Ủy ban nhân dân thành phố Hà Nội đã phê duyệt dự án mở rộng giai đoạn II với diện tích 73,7 ha và đầu tư hạ tầng dân sinh tại các xã lân cận. Khóa luận tốt nghiệp "Đánh giá hiện trạng quản lý rác thải tại bãi chôn lấp rác Nam Sơn, huyện Sóc Sơn, thành phố Hà Nội" được tác giả Nguyễn Thị Kiều Anh thực hiện nhằm đánh giá toàn diện thực trạng kỹ thuật, hiệu quả quản lý và tác động môi trường - xã hội của công trình này.

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài gồm:

  1. Mục tiêu chung: Đánh giá hiện trạng công tác quản lý rác thải tại bãi rác Nam Sơn, huyện Sóc Sơn, thành phố Hà Nội.
  2. Mục tiêu cụ thể:
    • Tìm hiểu đặc điểm, quy trình vận hành bãi chôn lấp rác Nam Sơn.
    • Phân tích hiện trạng công tác quản lý chất thải tại bãi rác Nam Sơn.
    • Đánh giá hiệu quả về mặt xã hội và môi trường của công tác quản lý chất thải tại bãi rác.
    • Đề xuất các giải pháp phù hợp nhằm nâng cao hiệu quả quản lý môi trường tại bãi rác Nam Sơn.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Công tác quản lý môi trường và quy trình kỹ thuật tại bãi rác Nam Sơn.
  • Phạm vi không gian: Khu vực bãi rác Nam Sơn và vùng dân cư phụ cận thuộc 3 xã Nam Sơn, Bắc Sơn, Hồng Kỳ (huyện Sóc Sơn, thành phố Hà Nội).
  • Phạm vi thời gian: Nghiên cứu, thu thập và xử lý số liệu được thực hiện từ ngày 13/01/2018 đến ngày 30/04/2018.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết và cơ sở pháp lý

Nghiên cứu vận dụng hệ thống khái niệm chuẩn mực về môi trường, ô nhiễm môi trường, quản lý chất thải rắn, bãi chôn lấp hợp vệ sinh theo quy định của Luật Bảo vệ môi trường 2014 và Nghị định số 38/2015/NĐ-CP của Chính phủ về quản lý chất thải và phế liệu. Khóa luận tổng quan các yếu tố cấu thành bãi chôn lấp hợp vệ sinh bao gồm: ô chôn lấp, lớp lót đáy bằng đất sét nén hoặc màng địa chất, lớp phủ trung gian và lớp phủ đóng bãi sau cùng (dày khoảng 60 cm), vùng đệm cây xanh, hệ thống thu gom và xử lý nước rỉ rác (NRR), hệ thống thu hồi và kiểm soát khí rác ($CH_4, CO_2, H_2S, NH_3$), cùng hệ thống tách dòng nước mặt và nước mưa.

Về mặt pháp lý, đề tài hệ thống hóa các văn bản quy phạm đang có hiệu lực điều chỉnh hoạt động của bãi chôn lấp rác Nam Sơn:

  • Luật Bảo vệ môi trường năm 2014;
  • Nghị định số 19/2015/NĐ-CP, Nghị định số 18/2015/NĐ-CP, Nghị định số 59/2007/NĐ-CP, Nghị định số 155/2016/NĐ-CP;
  • Quyết định số 2149/2009/QĐ-TTg về Chiến lược quốc gia quản lý tổng hợp chất thải rắn đến năm 2015, tầm nhìn 2050; Quyết định số 1440/2008/QĐ-TTg;
  • Thông tư số 36/2015/TT-BTNMT về quản lý chất thải nguy hại; Thông tư liên tịch số 01/2001/TTLT-BKHCNMT-BXD;
  • Tiêu chuẩn và quy chuẩn kỹ thuật: TCXDVN 261:2001 (Tiêu chuẩn thiết kế bãi chôn lấp chất thải rắn), TCXDVN 320:2004, QCVN 25:2009/BTNMT (Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải của bãi chôn lấp chất thải rắn), QCVN 40:2011/BTNMT (Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp), QCVN 07:2009/BTNMT, QCVN 02:2013/BTNMT, QCVN 30:2012/BTNMT.

Phương pháp nghiên cứu

Khóa luận kết hợp đồng bộ các phương pháp nghiên cứu định tính và định lượng:

  • Phương pháp thu thập dữ liệu thứ cấp: Kế thừa số liệu khí tượng, thủy văn, địa chất, điều kiện kinh tế - xã hội từ UBND huyện Sóc Sơn; báo cáo kết quả hoạt động, hồ sơ quan trắc môi trường và quy trình kỹ thuật từ Công ty URENCO 8; các số liệu thống kê công nghệ xử lý chất thải rắn trên cả nước.
  • Phương pháp thu thập dữ liệu sơ cấp:
    • Khảo sát thực địa và quan sát hiện trường: Ghi nhận trực tiếp chu trình vận hành thực tế tại trạm cân, bãi đổ rác, ô chôn lấp, trạm xử lý nước rỉ rác và các hồ chứa sinh học; kết hợp chụp ảnh mô tả hiện trạng tại bãi rác và khu dân cư lân cận.
    • Điều tra bằng phiếu câu hỏi phỏng vấn trực tiếp: Tổng số mẫu điều tra là 55 phiếu, bao gồm:
      • 05 cán bộ quản lý đang trực tiếp công tác tại bãi rác Nam Sơn (URENCO 8).
      • 35 hộ dân sinh sống tại các khu vực xung quanh bãi rác trong bán kính 500m và 1.000m thuộc 3 xã Nam Sơn, Bắc Sơn và Hồng Kỳ.
      • 15 lao động tự do làm nghề nhặt phế liệu (người bới rác) tại khu vực bãi rác.
  • Phương pháp xử lý và phân tích số liệu: Tổng hợp, thống kê mô tả và phân tích số liệu thu thập được bằng phần mềm Microsoft Excel; so sánh các thông số kỹ thuật, nồng độ ô nhiễm môi trường với các quy chuẩn kỹ thuật quốc gia và tiêu chuẩn thiết kế hiện hành.

Nội dung chính theo từng chương

Phần 1: Mở đầu

Phần này trình bày tính cấp thiết của đề tài trong bối cảnh tốc độ phát sinh CTRSH tại Hà Nội ngày càng cao và nguy cơ quá tải tại bãi rác Nam Sơn. Tác giả xác định rõ mục tiêu tổng quát, mục tiêu cụ thể, yêu cầu cần đạt được cùng ý nghĩa khoa học và thực tiễn của công trình nghiên cứu đối với công tác bảo vệ môi trường địa phương.

Phần 2: Tổng quan tài liệu

Chương này tổng kết toàn diện cơ sở lý luận và thực tiễn về chất thải rắn và công nghệ bãi chôn lấp:

  • Nêu rõ nguồn gốc, phân loại CTR theo nguồn phát sinh (đô thị, nông thôn, công nghiệp, y tế), theo tính chất nguy hại và theo thành phần hóa học.
  • Trình bày số liệu tổng hợp về thành phần CTRSH tại Hà Nội dựa trên dữ liệu so sánh giữa URENCO và JICA:
Thành phần Dữ liệu URENCO (%) Dữ liệu JICA (%)
Hữu cơ (thực phẩm) 50,27 47,51
Giấy 2,72 7,28
Nhựa, cao su 0,71 7,47
Gỗ, vải 6,27 1,92
Xương, vỏ cứng, móng 1,06 0,96
Gạch, đá, bê tông 7,43 4,41
Thủy tinh 0,31 0,77
Kim loại, vỏ lon 1,02 0,38
Các thành phần khác 30,21 29,32

(Đặc tính vật lý - hóa học: pH trung bình 6,5–7,0; độ ẩm trung bình 60–67%; khối lượng thể tích 0,38–0,416 tấn/$m^3$).

  • Tổng hợp cơ chế phát sinh và thành phần khí bãi rác ($CH_4$ chiếm 45–60%, $CO_2$ chiếm 40–60%, $N_2$ chiếm 2–5%, $O_2$ chiếm 0,1–1,0%, cùng các hợp chất chứa lưu huỳnh, $NH_3$, $H_2$, $CO$).
  • Phân tích sự thay đổi chất lượng nước rỉ rác theo thời gian vận hành: bãi chôn lấp hoạt động 2 năm có $BOD_5$ điển hình đạt 2.000 mg/l, trong khi bãi hoạt động trên 10 năm giảm xuống khoảng 100–400 mg/l; tuy nhiên các chất ô nhiễm khó phân hủy sinh học vẫn đòi hỏi quy trình xử lý phức tạp.
  • Khái quát kinh nghiệm quản lý CTR quốc tế tại các quốc gia (Thụy Sĩ, Nhật Bản, Đan Mạch, Thụy Điển, Singapore với bãi rác Semakau) và bức tranh công nghệ xử lý CTR ở Việt Nam, bao gồm sơ đồ phân công trách nhiệm của 5 Bộ chuyên ngành cấp trung ương.

Phần 3: Đối tượng, nội dung và phương pháp nghiên cứu

Nội dung chương trình bày chi tiết kế hoạch nghiên cứu, hệ thống các biểu mẫu điều tra phỏng vấn cán bộ quản lý, người dân vùng đệm và người bới rác; xác lập phương pháp khảo sát thực địa và các mốc quy chuẩn so sánh (TCXDVN 261:2001, QCVN 25:2009/BTNMT, QCVN 40:2011/BTNMT).

Phần 4: Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Chương này tập trung vào các kết quả khảo sát và đánh giá thực nghiệm:

  • Điều kiện tự nhiên khu vực: Bãi rác Nam Sơn nằm trong thung lũng được bao bọc bởi các dải đồi có độ cao 29,5–66m, độ cao đáy suối là 2,89m và đỉnh núi Dũng là 49,05m. Đất đá chủ yếu thuộc hệ tầng Nà Khuất ($T_2NK$). Mặt cắt địa chất khảo sát 5 hố khoan sâu 20m xác định 4 lớp: Lớp 1 (đất lấp sét pha dày 0,2–1,0m), Lớp 2 (sét màu nâu đỏ, nâu vàng lẫn dặm sạn dày 2,4–10,2m), Lớp 3 (sét pha màu nâu vàng, xám trắng dày 3,5–10,4m), Lớp 4 (đá phiến phong hóa màu nâu tím, nâu vàng sâu từ 8,6–13,4m). Mực nước ngầm tại chân đồi là 2m, trên đồi là 7m.
  • Quy trình công nghệ vận hành tại URENCO 8: Khóa luận phân tích quy trình duy trì vệ sinh môi trường theo Quyết định số 312/GTCC-GTĐT ngày 09/04/2007 của Sở Giao thông Công chính Hà Nội: Xe chở rác -> Trạm cân điện tử -> Đổ rác tại ô chôn lấp -> San ủi rác -> Rắc chế phẩm sinh học Bokashi (khử mùi và hỗ trợ phân hủy) -> Đầm nén rác -> San ủi đất che phủ hàng ngày -> Đóng bãi cục bộ/toàn bộ -> Bơm thu gom NRR dẫn về trạm xử lý -> Xả nước sau xử lý ra môi trường -> Xây dựng hệ thống thoát nước mặt và trồng cây xanh hoàn nguyên.
Bước vận hành Nội dung thao tác kỹ thuật
Tiếp nhận và cân rác Xe chở rác qua cân điện tử để kiểm soát khối lượng rác tiếp nhận
Đổ và san ủi rác Rác được đổ theo vị trí chỉ dẫn của công nhân điều phối, máy ủi dàn mỏng
Phun chế phẩm vi sinh Rắc/phun chế phẩm Bokashi để ức chế mùi hôi và vi khuẩn gây bệnh
Đầm nén cơ học Xe đầm chuyên dụng đầm nén khối chất thải để giảm thể tích và ổn định kết cấu
Phủ đất trung gian Rải lớp đất phủ bề mặt định kỳ nhằm ngăn ngừa côn trùng và nước mưa ngấm vào
Thu gom và xử lý NRR Nước rỉ rác theo hệ thống mương, ống dẫn về các hồ lưu chứa và trạm xử lý
Hoàn nguyên bãi Đóng bãi toàn bộ, phủ màng địa chất/đất dày khoảng 60cm, tạo rãnh thoát nước và trồng cây
  • Đánh giá tác động xã hội và môi trường:
    • Về mặt xã hội: Bãi rác giải quyết việc làm cho lao động địa phương, góp phần cải thiện cơ sở hạ tầng giao thông, trạm cấp nước sạch và trạm y tế tại các xã dành đất cho dự án; tuy nhiên tiềm ẩn nguy cơ bệnh tật cho người bới rác thủ công (mắc các bệnh hô hấp, ngoài da do tiếp xúc rác chưa qua phân loại).
    • Về mặt môi trường: Mùi hôi và khí thải bãi rác phát tán trong bán kính 500–1.000m; hiện trạng nước rỉ rác vào mùa mưa tạo nguy cơ quá tải hồ chứa sinh học, ảnh hưởng đến chất lượng nguồn nước ngầm và nước sinh hoạt tại các giếng khơi của các hộ dân xã Bắc Sơn và Nam Sơn.
  • Đề xuất giải pháp: Tác giả kiến nghị nhóm giải pháp nâng cấp công nghệ xử lý NRR, tăng cường liều lượng chế phẩm sinh học Bokashi khử mùi, giám sát chặt chẽ lớp phủ bãi, siết chặt quản lý lao động tự do tại bãi rác và đẩy nhanh tiến độ hoàn thiện dự án mở rộng giai đoạn II.

Phần 5: Kết luận và kiến nghị

Tóm tắt các phát hiện nghiên cứu về năng lực vận hành, các điểm hạn chế trong kiểm soát môi trường tại bãi rác Nam Sơn và đề xuất kiến nghị cụ thể đối với UBND thành phố Hà Nội và Ban quản lý URENCO 8.

Kết quả và đóng góp

Khóa luận đã ghi nhận và lượng hóa các kết quả cụ thể về hiện trạng bãi rác Nam Sơn:

  • Đã hệ thống hóa toàn bộ thông số kỹ thuật vận hành của URENCO 8 với công suất tiếp nhận trên 4.200 tấn rác/ngày đêm, phục vụ xử lý rác cho toàn bộ khu vực nội - ngoại thành Hà Nội trên diện tích 83,4 ha.
  • Khảo sát chi tiết điều kiện tự nhiên, địa hình và cấu trúc địa chất 4 tầng đất tại bãi rác với lớp đất sét tự nhiên có độ dày từ 2,4m đến 10,2m, tạo điều kiện thuận lợi nhất định cho việc hạn chế thấm NRR nhưng vẫn đòi hỏi màng chống thấm nhân tạo đạt chuẩn TCXDVN 261:2001 do mực nước ngầm nông (2m tại chân đồi).
  • Đánh giá thực trạng ô nhiễm thứ cấp thông qua điều tra xã hội học trên 55 đối tượng, ghi nhận các phản ánh thực tế của người dân về mùi hôi, màu và mùi của nước sinh hoạt cục bộ, cũng như tình trạng sinh kế bấp bênh của 15 lao động bới rác trực tiếp.
  • Đóng góp khoa học của đề tài là xây dựng cơ sở dữ liệu thực chứng về quản lý và vận hành bãi chôn lấp chất thải rắn quy mô lớn nhất miền Bắc ở thời điểm năm 2018, chỉ ra các xung đột giữa công suất thiết kế ban đầu và áp lực tiếp nhận rác thải thực tế trong bối cảnh hạ tầng bãi rác đang quá tải.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế của đề tài:
    • Dung lượng mẫu điều tra xã hội học còn khiêm tốn (55 phiếu gồm 5 cán bộ, 35 hộ dân và 15 người bới rác) do hạn chế về thời gian thực địa (3,5 tháng).
    • Các số liệu quan trắc hóa lý môi trường nước thải và không khí phụ thuộc chủ yếu vào nguồn tài liệu thứ cấp của đơn vị quản lý, chưa thực hiện được các đợt lấy mẫu và phân tích độc lập chuyên sâu trong phòng thí nghiệm.
  • Hướng nghiên cứu tiếp:
    • Mở rộng quan trắc, mô hình hóa sự lan truyền chất ô nhiễm trong tầng nước ngầm khu vực xung quanh bãi rác Nam Sơn theo các mùa trong năm.
    • Nghiên cứu đánh giá hiệu quả chuyển đổi công nghệ từ chôn lấp hợp vệ sinh sang đốt rác phát điện (Waste-to-Energy) khi dự án Nam Sơn giai đoạn II đi vào vận hành.

Giá trị tham khảo

Khóa luận là nguồn tài liệu tham khảo hữu ích cho sinh viên, học viên chuyên ngành Khoa học Môi trường, Quản lý Môi trường, Kỹ thuật Môi trường và Đô thị học khi nghiên cứu về công tác quản lý chất thải rắn đô thị.

Tài liệu có giá trị thực tiễn cao ở phần phân tích quy trình vận hành bãi chôn lấp theo Quyết định số 312/GTCC-GTĐT, khung hệ thống văn bản pháp luật áp dụng trong quản lý bãi chôn lấp, cũng như quy trình xây dựng bảng hỏi điều tra cộng đồng dân cư chịu ảnh hưởng trực tiếp từ các bãi rác tập trung quy mô lớn.

Câu hỏi thường gặp

1. Bãi chôn lấp rác Nam Sơn được thành lập vào năm nào và công suất tiếp nhận thiết kế ban đầu là bao nhiêu?
Bãi rác Nam Sơn được thành lập và chính thức đi vào hoạt động từ năm 1999, với diện tích giai đoạn I là 83,4 ha và công suất xử lý thiết kế là 4.200 tấn rác/ngày đêm, vận hành liên tục 24/24 giờ.

2. Đơn vị nào trực tiếp quản lý và vận hành bãi rác Nam Sơn?
Đơn vị trực tiếp quản lý và vận hành là Chi nhánh Nam Sơn – trực thuộc Công ty TNHH MTV Môi trường Đô thị Hà Nội (URENCO 8).

3. Khảo sát sơ cấp của đề tài được thực hiện trên những nhóm đối tượng nào và số lượng bao nhiêu?
Khảo sát sơ cấp được thực hiện thông qua bảng hỏi phỏng vấn trực tiếp 55 đối tượng, gồm: 05 cán bộ quản lý tại URENCO 8, 35 hộ gia đình sinh sống trong bán kính 500m và 1.000m tại 3 xã (Nam Sơn, Bắc Sơn, Hồng Kỳ), và 15 người làm nghề bới rác tại bãi.

4. Chế phẩm sinh học nào được sử dụng trong quy trình vận hành chôn lấp rác tại bãi Nam Sơn?
Quy trình vận hành tại bãi rác Nam Sơn sử dụng chế phẩm sinh học Bokashi rắc/phun lên bề mặt rác sau khi san ủi nhằm khử mùi hôi và hỗ trợ thúc đẩy quá trình phân hủy sinh học.

5. Kết quả khảo sát địa chất 5 hố khoan sâu 20m tại bãi rác Nam Sơn cho thấy đặc điểm các tầng đất như thế nào?
Khoan khảo sát địa chất sâu 20m xác định 4 lớp đất nền từ trên xuống: Lớp 1 (đất lấp sét pha dày 0,2–1,0m); Lớp 2 (sét nâu đỏ, nâu vàng lẫn dặm sạn dày 2,4–10,2m); Lớp 3 (sét pha màu nâu vàng, xám trắng dày 3,5–10,4m); Lớp 4 (đá phiến phong hóa màu nâu tím, nâu vàng có mặt lớp xuất hiện ở độ sâu từ 8,6–13,4m).

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Nguyễn Thị Kiều Anh đã phản ánh toàn diện bức tranh kỹ thuật và hiện trạng quản lý tại bãi chôn lấp rác Nam Sơn năm 2018. Nghiên cứu đã làm rõ quy trình vận hành tiếp nhận, chôn lấp và xử lý nước rỉ rác của đơn vị URENCO 8, đồng thời chỉ ra những áp lực môi trường và tác động xã hội đối với cộng đồng dân cư xung quanh khi bãi rác vận hành vượt ngưỡng công suất. Các phát hiện và số liệu thực địa trong khóa luận cung cấp luận cứ thực tiễn quan trọng phục vụ công tác quy hoạch, điều chỉnh công nghệ xử lý chất thải rắn theo hướng phát triển bền vững cho thành phố Hà Nội.