Chương 1: Tổng quan các nghiên cứu về giải pháp công nghệ và đánh giá HQKT trong xử lý CTRSH. Chương 2: Phương pháp đánh giá HQKT của các giải pháp công nghệ giảm PTKNK trong xử lý CTRSH ở Việt Nam. Chương 3: HQKT của các giải pháp công nghệ giảm PTKNK trong xử lý CTRSH tại Thành phố Hà Nội. 10 Tổng quan các vấn đề nghiên cứu trong và ngoài nước Xác định hướng nghiên cứu Lựa chọn phương pháp nghiên cứu phù hợp Điều tra, khảo sát, thu thập số liệu, thông tin Xây dựng phương pháp đánh giá HQKT của các giải pháp công nghệ giảm PTKNK trong xử lý CTRSH ở Việt Nam Đánh giá HQKT của các giải pháp công nghệ giảm PTKNK trong xử lý CTRSH cho Thành phố Hà Nội Nguồn: Tổng hợp của tác giả Hình M.
Sơ đồ tiếp cận, triển khai thực hiện Luận án 11 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU VỀ GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ VÀ ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ KINH TẾ TRONG XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN SINH HOẠT 1. Tổng quan hiện trạng chất thải rắn sinh hoạt ở Việt Nam Lượng CTRSH phát sinh phụ thuộc vào quy mô dân số. Ước tính lượng CTRSH phát sinh trên toàn quốc giai đoạn từ 2011 đến 2015 tăng trung bình 12% mỗi năm và về xu hướng [11], mức độ phát sinh CTRSH tiếp tục tăng trong thời gian tới.
Chỉ số phát sinh CTRSH bình quân đầu người tăng theo mức sống, ở các đô thị có mức sống cao như các đô thị loại đặc biệt, đô thị loại 1, chỉ số phát sinh CTRSH trung bình là 1,3 kg/người/ngày, lớn hơn nhiều so với các đô thị loại IV, loại V là 0,5 kg/người/ngày [11]. Lượng CTRSH tăng mạnh ở các thành phố lớn như Hà Nội, TP. Hồ Chí Minh, Đà Nẵng, Hải Phòng, nơi có tốc độ đô thị hóa, công nghiệp hóa tăng nhanh, chiếm tới 30% tổng lượng CTRSH phát sinh của cả nước [12].0 2007 2008 2010 2012 2014 2015 2016 2019 Năm Nguồn: Bộ TNMT [1], [5], [8], [11], [12] Hình 1. Tổng lượng chất thải rắn sinh hoạt đô thị phát sinh Về cơ bản, thành phần của CTRSH bao gồm chất vô cơ (thuỷ tinh, sành sứ, kim loại, giấy, cao su, nhựa, túi nilon, vải.), chất hữu cơ (cây cỏ, lá rụng, rau quả hư hỏng, đồ ăn thừa, xác động vật, phân động vật.) và các chất khác.
Tỷ lệ hữu cơ trong CTRSH chiếm khoảng 54 - 77%, chất thải có thể tái chế chiếm khoảng 8 - 18% [9]. 12 Các hạt dưới 10mm 32 Chất hữu cơ Kim loại 51.5 Vải sợi Da, cao su, gỗ Nhựa Giấy 1.7 Nguồn: Bộ Tài nguyên và Môi trường (TNMT) [9] Hình 1. Thành phần chất thải rắn sinh hoạt tại Hà Nội (%) Mặc dù được quan tâm, nhưng do lượng CTRSH tăng nhanh, năng lực thu gom hạn chế nên vẫn còn một tỷ lệ nhất định CTRSH chưa được thu gom. Mặt khác, do nhận thức của người dân còn chưa cao nên lượng rác thải bừa bãi còn nhiều, phân loại rác tại nguồn còn hạn chế.
Tỷ lệ thu gom trung bình ở đô thị từ 72% năm 2004 tăng lên khoảng 80-82% năm 2008, 83-85% năm 2010 [21], 85,5% năm 2016 [11] và 88% năm 2019 [12]. Tỷ lệ thu gom CTRSH cũng có sự khác biệt giữa các nhóm đô thị, với các đô thị loại đặc biệt và loại 1 thì tỷ lệ thu gom đạt khá cao. Các khu vực nông thôn tỷ lệ thu gom thường thấp hơn nhiều (bình quân năm 2019 là 62% [12]). CTRSH của Việt Nam Thải bừa bãi ra môi trường Chôn lấp Làm phân Kỵ khí, bán Đốt Sản xuất Tái chế hữu cơ hiếu khí RDF Nguồn: Tổng hợp của tác giả Hình 1.
Các phương pháp xử lý chất thải rắn sinh hoạt ở Việt Nam 13 Về công tác xử lý, CTRSH tại Việt Nam chủ yếu được xử lý theo các phương pháp như chôn lấp, ủ phân hữu cơ và đốt… Tỷ lệ CTRSH được chôn lấp thông thường chiếm khoảng 71% lượng CTRSH thu gom được, 16% được xử lý tại các nhà máy sản xuất phân compost, 13% được xử lý bằng phương pháp đốt. Theo số liệu của Bộ TNMT, hiện nay, trên cả nước có 381 lò đốt CTRSH, 37 dây chuyền sản xuất phân compost, 904 bãi chôn lấp (BCL), trong đó có nhiều BCL không hợp vệ sinh [12]. Tổng quan phát thải khí nhà kính trong xử lý chất thải rắn sinh hoạt 1. Hiện trạng phát thải khí nhà kính trong lĩnh vực chất thải Trong giai đoạn 1994 - 2013, tổng lượng PTKNK ở Việt Nam (bao gồm LULUCF) tăng từ 103,8 lên 259 triệu tấn CO2 tương đương (CO2tđ).
Cùng thời kỳ, lượng PTKNK trong lĩnh vực chất thải tăng từ khoảng 2,6 triệu tấn CO2tđ lên 20,7 triệu tấn CO2tđ. PTKNK trong lĩnh vực chất thải không chỉ tăng nhanh về quy mô mà về cả tỷ trọng trong tổng PTKNK quốc gia, từ 2,5% năm 1994 lên gần 8% trong 2013 [4], [10]. Xu thế này có thể dẫn đến PTKNK trong lĩnh vực chất thải sẽ trở thành một trong những nguồn phát thải chính trong tương lai. Thông báo quốc gia lần thứ nhất (TBQG 1) và Thông báo quốc gia lần thứ hai (TBQG 2) của Việt Nam đã tính toán lượng PTKNK từ lĩnh vực chất thải năm 1994 và 2000 [3], [4].
Gần đây, trong khuôn khổ dự án “Tăng cường năng lực kiểm kê KNK quốc gia cho Việt Nam” do Cơ quan Hợp tác quốc tế Nhật Bản (JICA) tài trợ, Việt Nam đã tiến hành kiểm kê KNK năm 2005 và 2010 cho lĩnh vực chất thải, bao gồm phát thải CO2, CH4 and N2O từ các nguồn: BCL chất thải, xử lý nước thải, chất thải con người và đốt rác. Tuy nhiên, các báo cáo kiểm kê KNK vẫn có tính không chắc chắn khá cao do thông tin, số liệu còn thiếu và chưa đồng bộ, độ tin cậy chưa cao, việc quản lý còn chưa thống nhất. Theo đó, độ không chắc chắn của kiểm kê KNK năm 2000 ước tính là 14,9% và của năm 1994 là 19,9%; lượng phát thải quốc gia KNK năm 2000 biến động ± 22,5 triệu tấn CO2tđ. Do đó, trên thực tế, dự đoán lượng PTKNK từ lĩnh vực chất thải còn có thể cao hơn trong các báo cáo kiểm kê.
Phát thải khí nhà kính trong giai đoạn 1994-2013 Chỉ tiêu 1994 2000 2005 2010 2013 Tổng lượng phát thải (1.024 CO2tđ) PTKNK trong lĩnh vực chất thải 2.000 tấn CO2tđ) Tỷ lệ trong tổng lượng phát thải 2,5 5,3 4,5 6,2 8,0 của quốc gia (%) Nguồn: Bộ TNMT [3], [4], [6], [10] 8 Triệu tấn CO2tđ 7 6 5 4 3 2 1 0 1994 (TBQG 1) 2005 (KKKNK 2005) 2010 (BUR 1) 2013 (BUR 2) Năm Nguồn: Bộ TNMT [3], [6], [10] Hình 1. Phát thải khí nhà kính từ chôn lấp chất thải rắn ở Việt Nam Số liệu về PTKNK từ hoạt động chôn lấp CTR ở Việt Nam có sự khác nhau ở các báo cáo khác nhau. Lượng phát thải của lĩnh vực chất thải năm 1994 được báo cáo trong TBQG 1 là 1,4 triệu tấn CO2tđ [3]. Các báo cáo kiểm kê KNK gần đây thực hiện bởi Bộ TNMT với sự hỗ trợ của JICA (2014) đã tính toán và đưa ra kết quả tương ứng với 2,3; 5,0 và 7,4 triệu tấn CO2tđ vào các năm 2005, 2010 và 2013 [6], [10].
Một nghiên cứu khác của Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Biến đổi khí 15 hậu (KTTVBĐKH) và Ủy ban Kinh tế - Xã hội khu vực Châu Á - Thái Bình Dương của Liên Hiệp Quốc (UNESCAP) [42] về xây dựng hành động giảm PTKNK phù hợp với điều kiện quốc gia (NAMAs) trong lĩnh vực quản lý CTRSH đã cho các kết quả thấp hơn các TBQG 1 và TBQG 2 trong năm 1994 và 2000; nhưng cao hơn so với kết quả kiểm kê KNK trong năm 2005 và 2010. Chi tiết được thể hiện trong Hình 1. 8 Triệu tấn CO2tđ 7 6 5 4 3 2 1 0 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 Năm Nguồn: Viện Khoa học KTTVBĐKH và ESCAP [42] Hình 1. Phát thải khí nhà kính từ hoạt động chôn lấp chất thải rắn sinh hoạt 60 Triệu tấn CO2tđ 50 40 30 20 10 0 2020 2030 Năm BUR 1 IMHEN & UNESCAP Nguồn: Bộ TNMT; Viện Khoa học KTTVBĐKH và UNESCAP [10], [42] Hình 1.
Dự báo phát thải khí nhà kính trong lĩnh vực quản lý chất thải rắn Dự báo PTKNK cũng tương đối khác nhau giữa các báo cáo quốc gia và các nghiên cứu về hoạt động xử lý CTR. Theo đó, Báo cáo cập nhật hai năm một lần 16 (BUR 1) dự báo lượng PTKNK của lĩnh vực này là khoảng 12,1 triệu tấn CO2tđ vào năm 2020 và 29,2 triệu tấn CO2tđ vào năm 2030 [10]. Tuy nhiên, nghiên cứu của Viện Khoa học KTTVBĐKH và UNESCAP [42] đã cho kết quả cao hơn khá nhiều so với BUR 1. Nguyên nhân của những sai khác về kết quả tính toán chủ yếu do nguồn số liệu tính toán có sự khác nhau, bên cạnh đó do mức độ sẵn có của số liệu nên mỗi nghiên cứu có những giả định khác nhau.
Đốt chất thải Chất thải 001% con người 009% Chôn lấp CTR 036% Nước thải sinh hoạt 046% Nước thải công nghiệp 008% Nguồn: Bộ TNMT [10] Hình 1. Tỷ lệ phát thải khí nhà kính năm 2013 trong lĩnh vực chất thải (%) Mặc dù có sự sai khác tương đối giữa các báo cáo và nghiên cứu, tuy nhiên các kết quả kiểm kê và dự báo PTKNK đều có xu hướng gia tăng đáng kể theo thời gian. Điều này cũng phần nào phản ánh thực tế là chưa có nhiều giải pháp giảm PTKNK được áp dụng trong xử lý CTRSH. Nhiều nghiên cứu trên thế giới đã chỉ ra rằng, có thể giảm phát thải về không (carbon neutral) trong lĩnh vực xử lý CTRSH và gắn liền với các đồng lợi ích về phát triển bền vững của quốc gia và địa phương.
Do vậy, có nhiều tiềm năng trong việc giảm PTKNK trong lĩnh vực xử lý CTRSH ở Việt Nam hiện nay. Như vậy, có thể thấy lĩnh vực xử lý CTRSH rất có tiềm năng trong giảm PTKNK, nếu lựa chọn được những giải pháp công nghệ giảm phát thải phù hợp sẽ góp phần quan trọng trong việc cắt giảm KNK và thực hiện thành công mục tiêu mà Việt Nam cam kết trong Thỏa thuận Paris. Các công nghệ giảm phát thải khí nhà kính trong xử lý chất thải rắn sinh hoạt Hiện nay, có nhiều công nghệ giảm PTKNK trong lĩnh vực xử lý CTRSH được áp dụng trên thế giới cũng như ở Việt Nam, tuy nhiên có thể chia thành các nhóm chính như sau: 1.