Tổng quan nghiên cứu

Quá trình đô thị hóa và công nghiệp hóa diễn ra mạnh mẽ tại Việt Nam đang tạo ra sức ép ngày càng lớn đối với môi trường đô thị, khi khối lượng chất thải rắn sinh hoạt toàn quốc tăng trung bình từ 10% đến 16% mỗi năm. Thành phố Uông Bí, tỉnh Quảng Ninh giữ vị trí trung tâm trong tam giác kinh tế phía Bắc (Hà Nội – Hải Phòng – Quảng Ninh). Với tốc độ tăng trưởng kinh tế bình quân đạt 17,3% trong giai đoạn 2010–2015, lượng rác thải sinh hoạt phát sinh trên địa bàn thành phố đã chạm mức 73,26 tấn/ngày vào năm 2015. Vấn đề xử lý chất thải tại địa phương từng đối mặt với nhiều khủng hoảng nghiêm trọng khi bãi chôn lấp Lạc Thanh bị quá tải phải đóng cửa năm 2012, còn nhà máy xử lý rác Bắc Sơn phát sinh ô nhiễm thứ cấp nặng nề.

Mục tiêu cốt lõi của nghiên cứu là đánh giá toàn diện hiện trạng phát sinh, mạng lưới thu gom, vận chuyển và công nghệ xử lý rác thải sinh hoạt trên địa bàn thành phố Uông Bí; từ đó xác định các tồn tại kỹ thuật và đề xuất hệ thống giải pháp nâng cao hiệu quả quản lý môi trường phù hợp với điều kiện phát triển đô thị.

Phạm vi nghiên cứu bao quát toàn bộ 9 phường và 2 xã của thành phố Uông Bí, trong đó tập trung khảo sát chuyên sâu tại 3 phường đại diện cho 3 hình thái kinh tế – xã hội đặc trưng trong khoảng thời gian từ tháng 5/2015 đến tháng 5/2016. Ý nghĩa của công trình thể hiện ở việc cung cấp luận cứ khoa học thực chứng để nâng cao tỷ lệ thu gom rác từ mức 88,7% lên trên 95%, giải quyết bài toán tái chế hơn 60% lượng rác hữu cơ dễ phân hủy, giảm thiểu nguy cơ ô nhiễm nguồn nước mặt sông Đá Bạc và hỗ trợ chính quyền địa phương hoàn thiện quy hoạch quản lý chất thải rắn bền vững.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Đề tài vận dụng khung lý thuyết quản lý tổng hợp chất thải rắn (Integrated Solid Waste Management - ISWM) kết hợp mô hình kinh tế tuần hoàn 3R (Reduce – Reuse – Recycle), vốn đã chứng minh tính hiệu quả vượt trội tại các quốc gia như Nhật Bản và Singapore. Hệ thống lý thuyết này tập trung kiểm soát chất thải từ nguồn phát sinh đến khâu xử lý cuối cùng, tối ưu hóa tỷ lệ tái chế và giảm thiểu tỷ lệ chôn lấp trực tiếp.

Nghiên cứu làm rõ các khái niệm nền tảng bao gồm: chất thải rắn sinh hoạt theo quy định tại Nghị định số 59/2007/NĐ-CP của Chính phủ; quy trình phân loại rác tại nguồn; công nghệ ủ phân hữu cơ vi sinh hiếu khí (composting); phương pháp thiêu đốt thu hồi năng lượng; và kỹ thuật chôn lấp hợp vệ sinh (Sanitary Landfill) có hệ thống thu gom, xử lý nước rỉ rác. Mô hình nghiên cứu phân tích sự tương quan giữa các nhân tố kinh tế – xã hội, điển hình là mức thu nhập bình quân đầu người đạt 2.080 USD/người/năm năm 2015, mật độ dân cư 681 người/km2 tại khu vực nội thị với hệ số phát sinh và đặc tính hóa lý của rác thải sinh hoạt.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu tích hợp các nguồn dữ liệu thứ cấp được thu thập từ Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Quảng Ninh, Phòng Tài nguyên và Môi trường thành phố Uông Bí và Công ty Cổ phần Đầu tư và Xây dựng Môi trường Đô thị Uông Bí, bao gồm các báo cáo thống kê dân số, hiện trạng quy hoạch và công suất các khu xử lý rác.

Về dữ liệu sơ cấp, tác giả xác định cỡ mẫu 99 hộ gia đình thông qua công thức Yamane với mức sai số e = 10% từ tổng thể 11.059 hộ tại 3 phường nghiên cứu điểm. Phương pháp chọn mẫu phân tầng ngẫu nhiên được lựa chọn nhằm bảo đảm tính đại diện cao nhất cho 3 vùng sinh thái – kinh tế:

  • Phường Vàng Danh đại diện cho khu dân cư vùng công nghiệp khai thác than.
  • Phường Quang Trung đại diện cho khu dân cư trung tâm thương mại và dịch vụ đô thị.
  • Phường Phương Nam đại diện cho khu vực sản xuất nông nghiệp ven sông.

Mỗi phường được phân bổ 33 phiếu điều tra, chia đều cho 3 nhóm hộ theo mức thu nhập cao, trung bình và thấp. Phương pháp phân tích định lượng kết hợp cân rác và phân loại trực tiếp tại 99 hộ dân trong 3 tuần liên tục (đại diện cho đầu năm, giữa năm và cuối năm, theo dõi từ thứ Hai đến Chủ Nhật) được áp dụng nhằm loại bỏ các sai số mùa vụ và tính toán chính xác khối lượng phát thải tính theo kg/người/ngày. Toàn bộ số liệu được tổng hợp, xử lý bằng các phần mềm thống kê văn phòng.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Thứ nhất, tổng lượng rác thải sinh hoạt phát sinh trên toàn thành phố Uông Bí năm 2015 đạt 73,26 tấn/ngày, trong đó nguồn phát sinh từ khu dân cư và hộ gia đình chiếm tỷ trọng áp đảo lên tới 77,12%, phần còn lại phát sinh từ chợ thương mại, nhà hàng (khoảng 10%–12%), bệnh viện và các công sở, trường học.

Thứ hai, thành phần rác thải sinh hoạt tại địa phương mang đặc trưng của đô thị đang phát triển với tỷ lệ chất hữu cơ dễ phân hủy (cơm thừa, rau củ quả, xác động vật) chiếm trên 60% tổng khối lượng. Nhóm chất vô cơ khó phân hủy và rác tái chế (túi nilon, đồ nhựa, giấy bìa, kim loại, thủy tinh) chiếm từ 30% đến 40%.

Thứ ba, hệ số phát sinh rác thải bình quân có sự phân hóa sâu sắc giữa các vùng kinh tế:

  • Phường Quang Trung (đô thị trung tâm) ghi nhận mức phát sinh cao nhất với 0,67 kg/người/ngày.
  • Phường Vàng Danh (vùng mỏ than) đạt mức 0,64 kg/người/ngày.
  • Phường Phương Nam (nông nghiệp) có mức phát thải thấp nhất là 0,46 kg/người/ngày, thấp hơn khoảng 31,3% so với khu vực trung tâm đô thị.

Thứ tư, tỷ lệ thu gom rác thải sinh hoạt trung bình trên địa bàn thành phố đạt 88,7%. Toàn bộ lượng rác thu gom được vận chuyển về bãi xử lý rác Khe Giang (xã Thượng Yên Công) để xử lý bằng lò đốt kết hợp chôn lấp hợp vệ sinh, trong khi các khu vực chưa có tuyến thu gom vẫn tồn tại điểm đổ rác tự phát.

Thảo luận kết quả

Sự chênh lệch rõ rệt về hệ số phát thải giữa phường Quang Trung (0,67 kg/người/ngày) và phường Phương Nam (0,46 kg/người/ngày) phản ánh mức sống, mức tiêu dùng hàng hóa đóng gói và thói quen sinh hoạt của người dân đô thị. Tại khu vực nông thôn, người dân có xu hướng tận dụng phụ phẩm thức ăn thừa làm thức ăn chăn nuôi gia súc, gia cầm, giúp giảm đáng kể lượng rác thải ra môi trường. Dữ liệu này có thể được minh họa rõ nét qua biểu đồ cột so sánh định mức phát thải giữa 3 nhóm kinh tế và biểu đồ tròn thể hiện cơ cấu hơn 60% rác hữu cơ của địa phương.

So sánh với các đô thị lớn tại Việt Nam như Hà Nội và Thành phố Hồ Chí Minh (nơi rác hữu cơ chiếm từ 50,07% đến 62,24% và định mức rác đô thị toàn quốc năm 2008 là 1,45 kg/người/ngày), Uông Bí có hệ số phát sinh tương đối ổn định nhưng áp lực xử lý rất lớn do địa hình chia cắt phức tạp. Tỷ lệ thu gom 88,7% của Uông Bí vượt trội hơn nhiều so với mức trung bình nông thôn cả nước (40%–55%), nhưng công tác phân loại tại nguồn chưa được thực hiện bài bản. Việc phụ thuộc chủ yếu vào bãi rác Khe Giang với công nghệ đốt chưa đồng bộ tạo nguy cơ phát sinh khí thải độc hại nếu nhiệt độ lò không đạt ngưỡng tối ưu 800 độ C và rủi ro rò rỉ nước rác ảnh hưởng đến tầng nước ngầm có độ pH 5,8 tại vùng đồi núi.

Đề xuất và khuyến nghị

Thứ nhất, hoàn thiện cơ chế chính sách và nâng cao năng lực quản lý nhà nước. Ủy ban nhân dân thành phố Uông Bí cần ban hành quy định bắt buộc về phân loại rác thải tại nguồn; đồng thời điều chỉnh biểu mức thu phí vệ sinh môi trường theo khối lượng xả thải thực tế thay vì thu cào bằng theo đầu hộ, hướng đến mục tiêu xã hội hóa, tự chủ 50% chi phí vận hành dịch vụ thu gom vào năm 2020.

Thứ hai, triển khai sâu rộng chương trình giáo dục môi trường và phân loại rác 3R. Phòng Tài nguyên và Môi trường thành phố cần phối hợp cùng các tổ chức đoàn thể tổ chức tập huấn cho 100% hộ dân tại 9 phường nội thị trong giai đoạn 2016–2018, thiết lập mạng lưới thu gom riêng biệt giữa rác hữu cơ dễ phân hủy và rác tái chế nhằm giảm thiểu ít nhất 30% khối lượng rác phải vận chuyển về bãi chôn lấp.

Thứ ba, nâng cấp cơ sở hạ tầng, trang thiết bị thu gom và vận chuyển. Công ty Cổ phần Đầu tư và Xây dựng Môi trường Đô thị Uông Bí cần thay thế dần các xe đẩy tay thô sơ bằng xe ép rác chuyên dụng tải trọng lớn, chuẩn hóa các điểm tập kết rác kín tại phường Quang Trung và phường Phương Nam, bảo đảm tăng tỷ lệ thu gom rác toàn thành phố đạt trên 95% trước năm 2020.

Thứ tư, đổi mới công nghệ xử lý tại Khu liên hợp xử lý chất thải rắn Khe Giang. Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Quảng Ninh phối hợp cùng các doanh nghiệp đầu tư dây chuyền sản xuất phân hữu cơ vi sinh (composting) để tận dụng trên 60% rác thải thực phẩm; đồng thời kiểm soát nghiêm ngặt hệ thống xử lý khói lò đốt đạt nhiệt độ trên 800 độ C và hoàn thiện hệ thống hồ sinh học xử lý nước rỉ rác đạt quy chuẩn môi trường trước quý IV năm 2019.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nhóm thứ nhất là các nhà hoạch định chính sách, cán bộ quản lý môi trường tại Sở Tài nguyên và Môi trường, Phòng Tài nguyên và Môi trường các đô thị loại hai, loại ba trên cả nước. Luận văn cung cấp khung phương pháp đánh giá thực tiễn và mô hình tính toán phát sinh rác để áp dụng vào đề án quy hoạch môi trường cấp huyện, thị xã.

Nhóm thứ hai là các kỹ sư môi trường và doanh nghiệp dịch vụ đô thị đang vận hành nhà máy xử lý rác thải. Các dữ liệu phân tích hóa lý và tỷ lệ hơn 60% chất hữu cơ trong rác thải Uông Bí là cơ sở kỹ thuật giá trị để tính toán công suất lò đốt, thiết kế hầm ủ phân compost và tối ưu hóa quy trình ép kiện rác.

Nhóm thứ ba là học viên cao học, nghiên cứu sinh và sinh viên chuyên ngành Khoa học Môi trường, Quản lý Đất đai và Đô thị học. Đề tài là tài liệu tham khảo chuẩn mực về phương pháp chọn mẫu phân tầng 99 hộ theo công thức Yamane, quy trình cân rác 3 đợt trong năm và kỹ thuật xử lý dữ liệu thực địa.

Nhóm thứ tư là các tổ chức xã hội, tổ chức phi chính phủ (NGO) hoạt động trong lĩnh vực bảo vệ môi trường và phát triển cộng đồng. Báo cáo cung cấp số liệu khảo sát nhận thức người dân, giúp xây dựng các chiến dịch truyền thông thay đổi hành vi xả rác và thúc đẩy mô hình cộng đồng tự quản rác thải hiệu quả tại địa phương.

Câu hỏi thường gặp

Lượng rác thải sinh hoạt phát sinh hàng ngày tại thành phố Uông Bí là bao nhiêu và đến từ những nguồn nào? Tổng khối lượng rác thải sinh hoạt phát sinh tại Uông Bí năm 2015 là 73,26 tấn/ngày. Trong đó, nguồn thải từ các hộ gia đình chiếm tỷ lệ lớn nhất là 77,12%, phần còn lại phát sinh từ mạng lưới chợ thương mại, nhà hàng, công sở và trường học trên địa bàn.

Tại sao có sự chênh lệch lượng phát sinh rác giữa các phường trong thành phố? Mức phát sinh rác dao động từ 0,46 kg/người/ngày tại phường Phương Nam đến 0,67 kg/người/ngày tại phường Quang Trung. Nguyên nhân là do mức sống tại khu vực đô thị trung tâm cao hơn, tiêu dùng nhiều đồ đóng gói, trong khi người dân vùng nông nghiệp tận dụng tối đa thức ăn thừa cho chăn nuôi.

Thành phần rác thải sinh hoạt tại thành phố Uông Bí có đặc điểm gì nổi bật? Rác thải sinh hoạt tại Uông Bí chứa trên 60% là các hợp chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học như thức ăn thừa, rau củ quả. Rác vô cơ khó phân hủy và rác tái chế chiếm từ 30% đến 40%, rất thuận lợi cho việc ứng dụng công nghệ chế biến phân vi sinh hữu cơ.

Hiện nay rác thải sinh hoạt của thành phố Uông Bí được xử lý bằng những phương pháp nào? Tỷ lệ thu gom rác đạt 88,7%, toàn bộ lượng rác này được vận chuyển về khu xử lý Khe Giang (xã Thượng Yên Công). Tại đây, chất thải được xử lý kết hợp giữa phương pháp thiêu đốt bằng lò đốt rác chuyên dụng và chôn lấp hợp vệ sinh theo quy định.

Cỡ mẫu và phương pháp điều tra trong luận văn được thực hiện như thế nào để đảm bảo tính chính xác? Tác giả đã áp dụng công thức Yamane với sai số 10% để xác định cỡ mẫu 99 hộ phân tầng tại 3 phường đại diện. Dữ liệu được thu thập qua việc cân rác trực tiếp tại hộ liên tục 7 ngày trong 3 đợt khác nhau của năm để loại bỏ yếu tố sai số bất thường.

Kết luận

  • Luận văn đã xác lập bộ cơ sở dữ liệu thực nghiệm chuẩn xác về lượng rác thải sinh hoạt phát sinh tại Uông Bí đạt 73,26 tấn/ngày với tỷ lệ thu gom thực tế đạt 88,7%.
  • Làm rõ đặc tính thành phần rác thải đô thị với tỷ trọng chất hữu cơ dễ phân hủy chiếm trên 60%, chứng minh tính khả thi của việc đầu tư công nghệ ủ phân hữu cơ vi sinh.
  • Chỉ ra quy luật phân hóa lượng phát sinh rác theo thu nhập và địa bàn, dao động từ 0,46 đến 0,67 kg/người/ngày thông qua mẫu khảo sát 99 hộ dân sinh.
  • Đánh giá toàn diện các hạn chế kỹ thuật tại bãi xử lý Khe Giang sau khi bãi rác Lạc Thanh đóng cửa năm 2012, từ đó xây dựng 4 nhóm giải pháp công nghệ và quản lý đồng bộ.
  • Đóng góp luận cứ khoa học quan trọng cho công tác quy hoạch bảo vệ môi trường của thành phố Uông Bí và tỉnh Quảng Ninh giai đoạn 2016–2020.

Trong giai đoạn tiếp theo từ năm 2017 đến năm 2020, nghiên cứu cần được mở rộng quan trắc tự động nguồn nước rỉ rác và triển khai thí điểm mô hình phân loại rác tại nguồn ở quy mô toàn bộ 11 đơn vị hành chính. Các cấp quản lý đô thị và nhà nghiên cứu quan tâm có thể khai thác toàn văn tài liệu để ứng dụng vào công tác bảo vệ môi trường thực tế tại địa phương.