Luận án nghiên cứu hiệu quả kinh tế của các giải pháp công nghệ giảm phát thải khí nhà kính trong xử lý chất thải rắn sinh hoạt ở thành phố hà nội

Tình hình phát thải khí nhà kính tại Hà Nội đang trở thành một vấn đề cấp bách. 242 trang · Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Biến đổi khí hậu · 2020.

• Tác giả: Trần Phương
• Người hướng dẫn: PGS. Nguyễn Văn Thắng
• Trường học: Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Biến đổi khí hậu
• Chuyên ngành: Quản lý chất thải
• Đề tài: Giải Pháp Công Nghệ Giảm Phát Thải Khí Nhà Kính Trong Xử Lý Chất Thải Rắn Tại Hà Nội
• Loại tài liệu: luận án
• Năm xuất bản: 2020
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. MỞ ĐẦU
• 1.1. 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
• 1.1.1. Tổng quan hiện trạng chất thải rắn sinh hoạt ở Việt Nam
• 1.1.2. Tổng quan phát thải khí nhà kính trong xử lý chất thải rắn sinh hoạt
• 1.1.3. Hiện trạng phát thải khí nhà kính trong lĩnh vực chất thải
• 1.1.4. Các công nghệ giảm phát thải khí nhà kính trong xử lý chất thải rắn sinh hoạt
• 1.1.5. Chính sách về giảm phát thải khí nhà kính trong lĩnh vực chất thải ở Việt Nam
• 1.1.6. Tổng quan các nghiên cứu về tính toán phát thải khí nhà kính trong lĩnh vực chất thải rắn sinh hoạt
• 1.1.7. Tổng quan các nghiên cứu về đánh giá hiệu quả kinh tế của các giải pháp công nghệ giảm phát thải khí nhà kính trong xử lý chất thải rắn sinh hoạt
• 1.1.8. Các phương pháp đánh giá hiệu quả kinh tế
• 1.1.9. Tổng quan các nghiên cứu trong nước
• 1.1.10. Tổng quan các nghiên cứu trên thế giới
• 1.1.11. Tiểu kết Chương 1
• 2. PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ KINH TẾ CỦA CÁC GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ GIẢM PHÁT THẢI KHÍ NHÀ KÍNH TRONG XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN SINH HOẠT Ở VIỆT NAM
• 2.1. Các giả định tính toán
• 2.2. Phương pháp đánh giá tiềm năng giảm phát thải khí nhà kính trong lĩnh vực chất thải rắn sinh hoạt
• 2.3. Phương pháp tính toán phát thải khí nhà kính của các phương pháp xử lý chất thải rắn sinh hoạt
• 2.4. Phương pháp tính toán tiềm năng giảm phát thải khí nhà kính của các phương pháp xử lý chất thải rắn sinh hoạt thay thế
• 2.5. Phương pháp đánh giá hiệu quả kinh tế của từng phương pháp xử lý chất thải rắn sinh hoạt
• 2.6. Các khoản chi phí và lợi ích trong xử lý chất thải rắn sinh hoạt
• 2.7. Phương pháp tính toán khoản chi phí và lợi ích trong xử lý chất thải rắn sinh hoạt
• 2.8. Tính toán giá trị hiện tại ròng (NPV)
• 2.9. Tính toán giá trị hiện tại ròng cho 1 đơn vị chất thải rắn sinh hoạt của từng phương pháp xử lý
• 2.10. Tính toán hiệu quả của từng phương pháp xử lý chất thải rắn sinh hoạt thay thế so với phương pháp cơ sở theo một đơn vị chất thải rắn sinh hoạt được xử lý
• 2.11. Phương pháp đánh giá hiệu quả kinh tế của các giải pháp giảm phát thải khí nhà kính trong xử lý chất thải rắn sinh hoạt
• 2.12. Xác định các giải pháp công nghệ trong xử lý chất thải rắn sinh hoạt ở Việt Nam
• 2.13. Tính toán kịch bản phát thải khí nhà kính của các giải pháp công nghệ
• 2.14. Xác định các giải pháp công nghệ giảm phát thải khí nhà kính trong xử lý chất thải rắn sinh hoạt
• 2.15. Tính toán hiệu quả kinh tế của các giải pháp công nghệ giảm phát thải khí nhà kính theo từng đơn vị khí nhà kính giảm được
• 2.16. Số liệu sử dụng trong Luận án
• 2.17. Lựa chọn về khu vực nghiên cứu
• 2.18. Đặc điểm tự nhiên, kinh tế, xã hội của Thành phố Hà Nội
• 2.19. Hiện trạng chất thải rắn và xử lý chất thải rắn sinh hoạt ở Hà Nội
• 2.20. Tiểu kết Chương 2
• 3. HIỆU QUẢ KINH TẾ CỦA CÁC GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ GIẢM PHÁT THẢI KHÍ NHÀ KÍNH TRONG XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN SINH HOẠT TẠI THÀNH PHỐ HÀ NỘI
• 3.1. Tiềm năng giảm phát thải khí nhà kính của các phương pháp xử lý chất thải rắn sinh hoạt
• 3.2. Phát thải khí nhà kính của phương pháp chôn lấp thông thường - phương pháp cơ sở
• 3.3. Tiềm năng giảm phát thải khí nhà kính của phương pháp chôn lấp có thu hồi khí cho phát điện
• 3.4. Tiềm năng giảm phát thải khí nhà kính của phương pháp chôn lấp bán hiếu khí
• 3.5. Tiềm năng giảm phát thải khí nhà kính của phương pháp sản xuất phân compost
• 3.6. Tiềm năng giảm phát thải khí nhà kính của phương pháp xử lý kỵ khí có thu hồi khí sinh học cho phát điện
• 3.7. Tiềm năng giảm phát thải khí nhà kính của phương pháp đốt cho phát điện
• 3.8. Tiềm năng giảm phát thải khí nhà kính của phương pháp sản xuất tấm nhiên liệu rắn
• 3.9. Đánh giá hiệu quả kinh tế của từng phương pháp xử lý chất thải rắn sinh hoạt
• 3.9.1. Phương pháp chôn lấp thông thường
• 3.9.2. Phương pháp chôn lấp có thu hồi khí cho phát điện
• 3.9.3. Phương pháp chôn lấp bán hiếu khí
• 3.9.4. Phương pháp sản xuất phân compost
• 3.9.5. Phương pháp xử lý kỵ khí có thu hồi khí sinh học cho cấp nhiệt
• 3.9.6. Phương pháp đốt chất thải rắn cho phát điện
• 3.9.7. Phương pháp sản xuất tấm nhiên liệu rắn RDF
• 3.10. Đánh giá hiệu quả kinh tế của các giải pháp giảm phát thải khí nhà kính trong xử lý chất thải rắn sinh hoạt tại Thành phố Hà Nội
• 3.11. Kịch bản phát thải khí nhà kính cơ sở
• 3.12. Kịch bản phát thải khí nhà kính của các giải pháp công nghệ trong xử lý chất thải rắn sinh hoạt
• 3.13. Hiệu quả kinh tế của các giải pháp công nghệ giảm phát thải khí nhà kính theo từng đơn vị khí nhà kính giảm được
• 3.14. Tiểu kết Chương 3
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• DANH MỤC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN
• Phụ lục 1: Mẫu Phiếu điều tra
• Phụ lục 2: Các bảng biểu tính toán số liệu

Tóm tắt

I. Giới thiệu về tình hình phát thải khí nhà kính tại Hà Nội

Tình hình phát thải khí nhà kính tại Hà Nội đang trở thành một vấn đề cấp bách. Khí nhà kính từ các hoạt động xử lý chất thải rắn chiếm một tỷ lệ đáng kể trong tổng phát thải của thành phố. Theo báo cáo, lượng khí nhà kính phát thải từ xử lý chất thải đã tăng lên đáng kể trong những năm gần đây. Điều này không chỉ ảnh hưởng đến môi trường mà còn tác động đến sức khỏe cộng đồng. Chính phủ Việt Nam đã cam kết giảm phát thải khí nhà kính thông qua các chính sách và giải pháp công nghệ. Việc áp dụng công nghệ xanh trong xử lý chất thải rắn là một trong những giải pháp quan trọng nhằm giảm thiểu tác động tiêu cực này.

1.1. Tình trạng phát thải khí nhà kính

Tình trạng phát thải khí nhà kính tại Hà Nội chủ yếu đến từ các bãi chôn lấp và các phương pháp xử lý chất thải không hiệu quả. Theo số liệu thống kê, chất thải rắn sinh hoạt tại Hà Nội hàng năm phát sinh khoảng 6.000 tấn, trong đó một phần lớn được xử lý bằng phương pháp chôn lấp. Phương pháp này không chỉ gây ô nhiễm môi trường mà còn phát thải một lượng lớn khí nhà kính như CO2 và CH4. Việc chuyển đổi sang các phương pháp xử lý hiện đại hơn như công nghệ xử lý kỵ khí hay sản xuất phân compost sẽ giúp giảm thiểu đáng kể lượng khí thải này.

II. Các giải pháp công nghệ giảm phát thải khí nhà kính

Để giảm phát thải khí nhà kính trong xử lý chất thải rắn, nhiều giải pháp công nghệ đã được nghiên cứu và áp dụng. Các công nghệ xanh như xử lý kỵ khí và sản xuất phân compost đã cho thấy hiệu quả rõ rệt trong việc giảm thiểu phát thải. Công nghệ xử lý kỵ khí không chỉ giúp giảm lượng chất thải mà còn thu hồi năng lượng từ khí sinh học. Bên cạnh đó, sản xuất phân compost từ chất thải hữu cơ không chỉ giảm thiểu lượng chất thải mà còn tạo ra sản phẩm hữu ích cho nông nghiệp. Việc áp dụng các công nghệ này không chỉ giúp bảo vệ môi trường mà còn mang lại lợi ích kinh tế cho thành phố.

2.1. Công nghệ xử lý kỵ khí

Công nghệ xử lý kỵ khí là một trong những giải pháp hiệu quả nhất trong việc giảm phát thải khí nhà kính. Phương pháp này cho phép phân hủy chất thải hữu cơ trong môi trường không có oxy, từ đó sản sinh ra khí sinh học có thể được sử dụng để phát điện hoặc làm nhiên liệu. Theo nghiên cứu, việc áp dụng công nghệ này có thể giảm phát thải khí nhà kính lên đến 50% so với phương pháp chôn lấp truyền thống. Hơn nữa, công nghệ này còn giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường và cải thiện chất lượng không khí.

2.2. Sản xuất phân compost

Sản xuất phân compost từ chất thải rắn là một giải pháp bền vững khác giúp giảm phát thải khí nhà kính. Phương pháp này không chỉ giúp xử lý chất thải mà còn tạo ra sản phẩm hữu ích cho nông nghiệp. Việc sử dụng phân compost giúp cải thiện độ màu mỡ của đất, giảm nhu cầu sử dụng phân hóa học và từ đó giảm phát thải khí nhà kính từ sản xuất phân bón. Nghiên cứu cho thấy, việc áp dụng sản xuất phân compost có thể giảm phát thải khí nhà kính lên đến 30% so với các phương pháp xử lý khác.

III. Đánh giá hiệu quả kinh tế của các giải pháp

Đánh giá hiệu quả kinh tế của các giải pháp công nghệ giảm phát thải khí nhà kính là rất quan trọng. Các nghiên cứu cho thấy, việc đầu tư vào công nghệ xanh không chỉ mang lại lợi ích về môi trường mà còn có thể tạo ra lợi nhuận kinh tế. Các phương pháp như xử lý kỵ khí và sản xuất phân compost không chỉ giúp giảm chi phí xử lý chất thải mà còn tạo ra nguồn thu từ việc bán điện và phân bón. Chính phủ cần có chính sách hỗ trợ để khuyến khích các doanh nghiệp đầu tư vào các công nghệ này.

3.1. Chi phí và lợi ích

Chi phí đầu tư ban đầu cho các công nghệ xanh có thể cao hơn so với các phương pháp truyền thống. Tuy nhiên, lợi ích lâu dài từ việc giảm chi phí xử lý chất thải và tạo ra sản phẩm có giá trị sẽ bù đắp cho chi phí này. Nghiên cứu cho thấy, việc áp dụng công nghệ xử lý kỵ khí có thể tiết kiệm được 20% chi phí so với phương pháp chôn lấp. Hơn nữa, việc sản xuất phân compost không chỉ giúp giảm chi phí xử lý mà còn tạo ra nguồn thu từ việc bán sản phẩm này cho nông dân.

Nội dung chính

Tổng quan luận án

Biến đổi khí hậu toàn cầu đang diễn ra với quy mô ngày càng phức tạp. Nhằm thực hiện các cam kết quốc tế, Việt Nam đã phê chuẩn Thỏa thuận Paris và ban hành Kế hoạch thực hiện Thỏa thuận Paris về biến đổi khí hậu theo Quyết định số 2053/QĐ-TTg ngày 28 tháng 10 năm 2016 của Thủ tướng Chính phủ. Theo Đóng góp do quốc gia tự quyết định (NDC), Việt Nam cam kết đến năm 2030 tự cắt giảm 8% tổng lượng phát thải khí nhà kính so với kịch bản phát triển thông thường (BAU) và có thể tăng lên 25% nếu có sự hỗ trợ của quốc tế. Ở cấp độ chính sách quốc gia, Nghị quyết số 24-NQ/TW của Ban Chấp hành Trung ương Đảng đặt mục tiêu đến năm 2020 giảm 8-10% mức phát thải khí nhà kính trên một đơn vị GDP so với năm 2010. Chiến lược quốc gia về tăng trưởng xanh đặt mục tiêu giảm cường độ phát thải khí nhà kính 8-10% giai đoạn 2011-2020, giảm 1,5-2% mỗi năm định hướng đến năm 2030 và 2050. Đề án quản lý phát thải khí gây hiệu ứng nhà kính quy định lĩnh vực chất thải phải cắt giảm 5% phát thải vào năm 2020 so với kịch bản phát thải cơ sở năm 2005.

Trong cơ cấu phát thải quốc gia, lĩnh vực chất thải chiếm khoảng 6,2% tổng phát thải của Việt Nam (năm 2013) nhưng sở hữu tiềm năng đưa mức phát thải ròng về gần 0. Khoảng 47% lượng phát thải của lĩnh vực chất thải bắt nguồn từ hoạt động chôn lấp chất thải rắn, chủ yếu là chất thải rắn sinh hoạt. Dù vậy, công tác quản lý chất thải rắn sinh hoạt tại Việt Nam chưa theo phương thức quản lý tổng hợp; rác chưa được phân loại tại nguồn; phương thức xử lý chủ yếu vẫn là chôn lấp không hợp vệ sinh. Tại Việt Nam đã có các nghiên cứu về giải pháp giảm phát thải trong lĩnh vực chất thải nhưng chưa có công trình nào đánh giá hiệu quả kinh tế của từng giải pháp công nghệ cũng như các tổ hợp công nghệ. Đây là khoảng trống nghiên cứu mà luận án tiến sĩ chuyên ngành Biến đổi khí hậu của nghiên cứu sinh Trần Phương tại Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Biến đổi khí hậu giải quyết.

Luận án xác định 3 mục tiêu nghiên cứu cụ thể:

1. Xây dựng phương pháp đánh giá hiệu quả kinh tế của các giải pháp công nghệ giảm phát thải khí nhà kính trong xử lý chất thải rắn sinh hoạt ở Việt Nam.
2. Xác định các giải pháp công nghệ giảm phát thải khí nhà kính trong xử lý chất thải rắn sinh hoạt ở Việt Nam và tính toán hệ số giảm phát thải khí nhà kính của từng giải pháp công nghệ.
3. Xác định hiệu quả kinh tế của các giải pháp công nghệ giảm phát thải khí nhà kính trong xử lý chất thải rắn sinh hoạt cho Thành phố Hà Nội.

Hệ thống câu hỏi nghiên cứu gồm 3 nội dung:

1. Phương pháp và quy trình nào có thể dùng để đánh giá hiệu quả kinh tế của các giải pháp công nghệ giảm phát thải khí nhà kính trong xử lý chất thải rắn sinh hoạt ở Việt Nam? Trong đó, các yếu tố tài chính, phi tài chính nào sẽ được xem xét khi đánh giá?
2. Có giải pháp công nghệ nào giảm phát thải khí nhà kính trong xử lý chất thải rắn sinh hoạt ở Việt Nam đồng thời xử lý được tất cả các thành phần của chất thải rắn sinh hoạt? Tiềm năng giảm phát thải khí nhà kính của từng giải pháp công nghệ?
3. Có thể đánh giá được hiệu quả kinh tế của các giải pháp công nghệ giảm phát thải khí nhà kính trong xử lý chất thải rắn sinh hoạt ở Thành phố Hà Nội không?

Ba giả thuyết nghiên cứu được tác giả đưa ra:

• Luận điểm 1: Các phương pháp kiểm kê khí nhà kính trong lĩnh vực chất thải rắn có thể kết hợp với phương pháp đánh giá hiệu quả kinh tế để xây dựng phương pháp đánh giá hiệu quả của các giải pháp công nghệ giảm phát thải khí nhà kính trong xử lý chất thải rắn sinh hoạt phù hợp với điều kiện Việt Nam; các yếu tố kinh tế, môi trường, phát thải khí nhà kính có thể lượng giá để tham gia tính toán hiệu quả.
• Luận điểm 2: Các phương pháp xử lý chất thải rắn sinh hoạt đang triển khai ở Việt Nam có thể kết hợp theo tiêu chí nhất định để tạo ra các giải pháp công nghệ giảm phát thải mà vẫn xử lý được toàn bộ các thành phần của chất thải rắn sinh hoạt.
• Luận điểm 3: Phương pháp đánh giá hiệu quả của các giải pháp công nghệ giảm phát thải khí nhà kính do luận án xây dựng có thể vận dụng để tính toán, đánh giá cho Thành phố Hà Nội.

Đối tượng nghiên cứu là hiệu quả kinh tế của các giải pháp công nghệ giảm phát thải khí nhà kính trong xử lý chất thải rắn sinh hoạt ở Việt Nam, gồm hai mô đun: (1) Tính toán tiềm năng giảm phát thải khí nhà kính của từng giải pháp công nghệ; (2) Tính toán, đánh giá hiệu quả kinh tế của từng giải pháp công nghệ.

Về phạm vi nghiên cứu:

• Không gian: Thành phố Hà Nội được lựa chọn do là đô thị đặc biệt có quy mô dân số năm 2016 đạt 7.328 nghìn người, mật độ 2.182 người/km², tốc độ tăng dân số đô thị 11,43%, thu nhập bình quân đầu người năm 2016 là 4.000 đồng/người và đã đầu tư hầu hết các công nghệ xử lý chất thải rắn sinh hoạt hiện có ở Việt Nam.
• Thời gian: Vòng đời dự án đối với từng công nghệ cụ thể; các tính toán về mức phát thải, tiềm năng và hiệu quả kinh tế cho Hà Nội được thực hiện đến năm 2050, lấy năm 2017 làm mốc cơ sở (số liệu sau 2017 là số liệu ước lượng, dự báo).
• Nội dung: Nghiên cứu 7 phương pháp xử lý chất thải rắn sinh hoạt: (1) Chôn lấp thông thường; (2) Chôn lấp bán hiếu khí; (3) Chôn lấp có thu hồi khí phát điện; (4) Sản xuất phân compost; (5) Xử lý kỵ khí có thu hồi khí sinh học; (6) Đốt chất thải rắn phát điện; (7) Sản xuất nhiên liệu rắn (RDF). Luận án không nghiên cứu giải pháp tái chế do liên quan đến khâu sử dụng năng lượng công nghiệp và không bao gồm chất thải rắn nguy hại.

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Về hiện trạng phát thải khí nhà kính, các báo cáo quốc gia của Bộ Tài nguyên và Môi trường cho thấy lượng phát thải trong lĩnh vực chất thải tăng nhanh chóng qua các thời kỳ:

Năm kiểm kê	Tổng phát thải quốc gia gồm LULUCF (triệu tấn CO2tđ)	Phát thải lĩnh vực chất thải (triệu tấn CO2tđ)	Tỷ trọng lĩnh vực chất thải trong tổng phát thải (%)	Nguồn tài liệu
1994	103,8	2,6	2,5	TBQG 1
2000	-	-	5,3	TBQG 2
2005	-	-	4,5	KKKNK 2005
2010	-	-	6,2	BUR 1
2013	259,0	20,7	8,0	BUR 2

Riêng phát thải từ hoạt động chôn lấp chất thải rắn tăng từ 1,4 triệu tấn CO2tđ năm 1994 lên 2,3 triệu tấn (năm 2005), 5,0 triệu tấn (năm 2010) và 7,4 triệu tấn (năm 2013). Dự báo trong BUR 1 cho thấy phát thải chất thải rắn sẽ đạt 12,1 triệu tấn CO2tđ năm 2020 và 29,2 triệu tấn CO2tđ năm 2030, trong khi nghiên cứu của Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Biến đổi khí hậu phối hợp cùng UNESCAP (2014) đưa ra con số dự báo cao hơn do sai khác về nguồn dữ liệu và giả định.

Các nghiên cứu trong nước về giảm phát thải trong lĩnh vực chất thải gồm:

• Dự án hợp tác giữa Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Biến đổi khí hậu với Cơ quan Hợp tác Môi trường Quốc tế của Nhật Bản (OECC, 2012-2013) về xây dựng NAMAs trong lĩnh vực chất thải rắn, thống kê dữ liệu lịch sử các bãi rác và xây dựng kịch bản BAU.
• Nghiên cứu của Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Biến đổi khí hậu và UNESCAP (2013-2014) về chuyển chất thải thành tài nguyên, xác định tiềm năng giảm phát thải của phân compost là 0,5 tấn CO2tđ/tấn rác hữu cơ, sản xuất RDF giảm 0,54 tấn CO2tđ/tấn rác; chi phí đầu tư và vận hành phân compost là 100 - 30.000 USD/tấn, phân hủy kỵ khí là 350 - 500 USD/m³, RDF là 75 USD/tấn.
• Báo cáo kỹ thuật INDC của Việt Nam (2015) sử dụng mô hình LEAP với tỷ lệ chiết khấu 10%, tính toán chi phí giảm phát thải của sản xuất phân compost là -8,3 USD/tấn CO2tđ, thu hồi khí bãi rác phát điện và cấp nhiệt là -1,3 USD/tấn CO2tđ, tái chế là -79,6 USD/tấn CO2tđ, xử lý yếm khí thu hồi mê-tan là 326,8 USD/tấn CO2tđ.
• Nghiên cứu của Đỗ Nam Thắng (2013) đánh giá lợi ích kép về môi trường của xử lý chất thải rắn sinh hoạt đạt 367,22 tỷ đồng năm 2013.
• Nghiên cứu của Nguyễn Văn Song và cộng sự xác định mức sẵn lòng chi trả (WTP) bằng phương pháp CVM cho thu gom rác tại huyện Gia Lâm, Hà Nội đạt bình quân 6.000 đồng/người/tháng.

Các nghiên cứu quốc tế:

• De Jager và Blok (Hà Lan) đánh giá vòng đời dự án 20 năm, xác định chi phí giảm phát thải từ chất thải dao động từ -2 USD/tấn CO2tđ (chôn lấp thu hồi khí) đến hơn 370 USD/tấn CO2tđ (đốt rác).
• Phân tích chi phí - lợi ích (CBA) và vòng đời (LCA) được áp dụng trong nghiên cứu của Wenhua Piao và cộng sự về quản lý bùn thải; Jana Põldnurk tại Estonia; Joe Pickin về tái chế chất thải rắn; Molinos-Senante và cộng sự (2010) dùng giá mờ (shadow price) trong xử lý nước thải; Zhou và cộng sự về khai thác bãi chôn lấp (landfill mining); You và cộng sự về đồng khí hóa; Wujie Zhang và cộng sự, Rieder de Oliveira Neto và cộng sự (dùng chỉ số CEPCI); Jamas và Nepal, Leme và cộng sự, Zhao và cộng sự về nhà máy chuyển chất thải thành năng lượng (WTE); Sadhukhan và cộng sự về tinh chế sinh học/hóa sinh (MBCT); Pérez-López về hiệu quả chi phí thu gom rác.
• Phương pháp phân tích bao dữ liệu (DEA) được Charnes, Cooper, Rhodes (1978), Banker, Charnes, Cooper (1984), Kortelainen và Kuosmanen áp dụng cho hiệu quả môi trường, song Debreu chỉ ra DEA chỉ xác định cận trên kỹ thuật mà không dùng dữ liệu giá cả. Phương pháp hàm biên ngẫu nhiên (SFA) được Aigner, Lovell, Schmidt (1977), Meeusen và Van den Broeck (1977), Manuel Coutinho Pereira và Sara Moreira áp dụng nhưng đòi hỏi tham số cụ thể.

Khoảng trống nghiên cứu được luận án giải quyết: Các nghiên cứu trước đây trên thế giới và tại Việt Nam chủ yếu đánh giá hiệu quả kinh tế hoặc tiềm năng giảm phát thải của từng công nghệ đơn lẻ, chưa có công trình nào đánh giá hiệu quả kinh tế của các giải pháp công nghệ là tổ hợp (Multi Option - MO) của nhiều phương pháp xử lý để xử lý toàn bộ các thành phần của chất thải rắn sinh hoạt. Đồng thời, chưa có nghiên cứu tích hợp đầy đủ ba khía cạnh: tiềm năng giảm phát thải khí nhà kính, chi phí - lợi ích tài chính và chi phí - lợi ích xã hội/môi trường (ngoại tác sức khỏe và chi phí ngoại ứng carbon).

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Luận án vận dụng hệ thống lý thuyết kinh tế môi trường và các công cụ định lượng chuyên ngành:

• Khung phân tích chi phí - lợi ích (CBA): Là công cụ chính quy đổi mọi dòng chi phí và lợi ích tài chính cũng như phi tài chính qua các năm về một đơn vị tiền tệ chung tại thời điểm hiện tại thông qua giá trị hiện tại ròng (NPV). Dự án đạt hiệu quả khi lợi ích ròng lớn hơn không hoặc có NPV cao nhất giữa các phương án.
• Phương pháp chi phí sức khỏe (chi phí y tế): Lượng hóa các tác động tiêu cực của ô nhiễm môi trường từ xử lý chất thải (nước rỉ rác, mùi, khí độc) dựa trên chi phí dịch vụ y tế, phòng ngừa, điều trị và phục hồi bệnh tật của người dân chịu ảnh hưởng.
• Phương pháp chi phí phòng ngừa: Xác định số tiền tối thiểu người dân sẵn sàng chi trả để ngăn chặn các tác động tiêu cực của ô nhiễm môi trường từ các bãi rác hoặc khu xử lý chất thải.
• Phương pháp giá thị trường: Sử dụng giá thị trường để định lượng các dòng lợi ích tài chính (thu phí dịch vụ xử lý rác, doanh thu bán điện từ bãi rác và lò đốt rác, doanh thu bán phân vi sinh compost, doanh thu bán viên nhiên liệu RDF) và chi phí phát thải khí nhà kính thông qua giá giấy phép trao đổi khí thải/tín chỉ các-bon (luận án sử dụng mức giả định 17 Euro/tấn CO2tđ).

Phương pháp thực tế triển khai:

• Phương pháp kiểm kê khí nhà kính: Luận án áp dụng hướng dẫn của Ban liên chính phủ về Biến đổi khí hậu (IPCC) phiên bản 1996 và 2006 theo phương pháp khí CH4 cam kết (Methane commitment - MC) và chất thải tại chỗ (Waste in place - WIP) để tính toán phát thải cho chôn lấp thông thường, chôn lấp bán hiếu khí Fukuoka, chôn lấp thu hồi khí phát điện, phân compost, xử lý kỵ khí, đốt rác phát điện. Riêng phương pháp sản xuất nhiên liệu rắn (RDF), luận án sử dụng công thức tính toán của Cơ quan kiểm kê khí nhà kính Nhật Bản (GIO).
• Phương pháp thu thập dữ liệu:
  • Dữ liệu sơ cấp: Thu thập thông qua Phiếu điều tra xã hội học tại các cơ sở xử lý chất thải rắn của Thành phố Hà Nội nhằm xác định chi phí đầu tư, chi phí vận hành bảo dưỡng (O&M), doanh thu và chi phí y tế/phòng ngừa của cộng đồng lân cận.
  • Dữ liệu thứ cấp: Kế thừa số liệu thống kê từ Niên giám thống kê Thành phố Hà Nội, các Báo cáo hiện trạng môi trường quốc gia và Hà Nội, Báo cáo cập nhật hai năm một lần (BUR 1, BUR 2), Thông báo quốc gia (TBQG 1, TBQG 2), Báo cáo INDC, tài liệu của JICA, OECC, UNESCAP và dữ liệu đề tài nghiên cứu cấp Bộ Tài nguyên và Môi trường.
• Kỹ thuật tính toán kinh tế: Tính toán chi phí đầu tư cố định, chi phí vận hành, chi phí môi trường, chi phí phát thải khí nhà kính; tính tổng lợi ích; quy đổi dòng tiền về năm gốc 2017 để tính giá trị hiện tại ròng (NPV), NPV trên một đơn vị chất thải xử lý, và tính toán hiệu quả kinh tế của các giải pháp theo từng đơn vị khí nhà kính giảm được (ΔTNPV / tấn CO2tđ).

Nội dung chính theo từng chương

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

Chương 1 hệ thống hóa thực trạng chất thải rắn sinh hoạt và cơ sở thực tiễn của các công nghệ xử lý tại Việt Nam:

• Lượng chất thải rắn sinh hoạt đô thị toàn quốc giai đoạn 2011-2015 tăng bình quân 12%/năm. Định mức phát sinh tại đô thị đặc biệt và đô thị loại I là 1,3 kg/người/ngày, cao hơn nhiều so với đô thị loại IV, V (0,5 kg/người/ngày). Bốn đô thị lớn gồm Hà Nội, Thành phố Hồ Chí Minh, Đà Nẵng, Hải Phòng chiếm 30% tổng lượng chất thải rắn sinh hoạt cả nước.
• Về thành phần, chất hữu cơ chiếm 54 - 77%, phế liệu tái chế chiếm 8 - 18%. Tại Hà Nội, chất hữu cơ chiếm 51,5%, hạt mịn dưới 10mm chiếm 32%, da, cao su, gỗ, vải sợi, nhựa, kim loại chiếm tỷ lệ nhỏ và giấy chiếm 1,7%. Tỷ lệ thu gom rác đô thị tăng từ 72% năm 2004 lên 88% năm 2019, trong khi khu vực nông thôn mới đạt 62% năm 2019.
• Toàn quốc có 904 bãi chôn lấp (chủ yếu không hợp vệ sinh, xử lý 71% lượng rác thu gom), 37 dây chuyền sản xuất phân compost (xử lý 16%), và 381 lò đốt (xử lý 13%).
• Đánh giá 6 công nghệ xử lý chất thải rắn sinh hoạt:

Công nghệ	Ưu điểm	Nhược điểm
Chôn lấp kỵ khí không thu hồi khí	Chi phí rẻ, công nghệ đơn giản, dễ thực hiện.	Cần diện tích đất lớn; phát thải nhiều khí nhà kính (CH4); ô nhiễm nước ngầm và mùi hôi.
Chôn lấp kỵ khí có thu hồi khí phát điện	Giảm phát thải khí nhà kính; tạo nguồn năng lượng phát điện hoặc cấp nhiệt.	Chi phí đầu tư lớn; thời gian lưu trữ chất thải kéo dài; rủi ro rò rỉ khí.
Chôn lấp bán hiếu khí (công nghệ Fukuoka)	Giảm nồng độ khí CH4 và khí độc tới 45%; nước rỉ rác tuần hoàn; phân hủy rác nhanh, tiết kiệm đất; giảm mùi hôi.	Chi phí đầu tư lớn; vận hành tốn kém hơn bãi chôn lấp thông thường.
Thiêu đốt (WTE)	Giảm 80-90% thể tích và khối lượng chất thải; không cần diện tích đất lớn; tận thu nhiệt phát điện; kiểm soát khí thải.	Chi phí đầu tư và bảo dưỡng cao; vận hành phức tạp; đòi hỏi chuyên môn cao.
Sản xuất phân compost	Giảm ô nhiễm môi trường; diệt mầm bệnh; tạo phân bón cho nông nghiệp; giảm phát thải khí nhà kính.	Yêu cầu rác phải phân loại tại nguồn; vi khuẩn gây bệnh và mùi khí CH4, H2S xuất hiện trong quá trình phân hủy hở.
Sản xuất nhiên liệu rắn (RDF)	Giảm lượng rác chôn lấp; sản phẩm thay thế nhiên liệu hóa thạch; 1 tấn RDF giảm khoảng 1,42 tấn CO2 (theo ReEnergy).	Chỉ thực hiện theo lô; áp suất ép rất cao; phát sinh khí thải trong quá trình đốt nhiên liệu.

Chương 1 cũng phân tích hệ thống chính sách gồm Luật Bảo vệ môi trường 2014, Nghị quyết số 24-NQ/TW, Nghị quyết số 08/NQ-CP, Chiến lược quốc gia về biến đổi khí hậu, Chiến lược quốc gia về tăng trưởng xanh và Đề án quản lý phát thải khí nhà kính, chỉ ra sự thiếu hụt các công cụ đánh giá hiệu quả kinh tế gắn với giảm phát thải trong lĩnh vực quản lý rác thải.

Chương 2: Phương pháp đánh giá hiệu quả kinh tế của các giải pháp công nghệ giảm phát thải khí nhà kính trong xử lý chất thải rắn sinh hoạt ở Việt Nam

Chương 2 thiết lập khung phương pháp luận hoàn chỉnh gồm 3 khối nội dung cốt lõi:

• Phương pháp đánh giá tiềm năng giảm phát thải khí nhà kính: Xác định phương pháp cơ sở là chôn lấp kỵ khí thông thường không thu hồi khí. Tiềm năng giảm phát thải của phương pháp thay thế được tính bằng mức phát thải của phương pháp cơ sở trừ đi mức phát thải của phương pháp thay thế cùng lượng phát thải tránh được từ việc thay thế điện lưới quốc gia hoặc thay thế nhiên liệu than antraxít (dựa trên hệ số phát thải và nhiệt trị của RDF, RPF).
• Phương pháp đánh giá hiệu quả kinh tế từng phương pháp đơn lẻ: Xác định các thành phần chi phí và lợi ích của từng công nghệ:
  • Chi phí: Chi phí vốn đầu tư cố định ban đầu, chi phí vận hành và bảo dưỡng (O&M), chi phí môi trường (được tính bằng phương pháp chi phí y tế và chi phí phòng ngừa đối với ô nhiễm đất, nước, không khí), chi phí phát thải khí nhà kính (lượng khí nhà kính phát thải nhân với giá hạn ngạch các-bon).
  • Lợi ích: Lợi ích từ chi phí dịch vụ xử lý rác do ngân sách/người dân chi trả, lợi ích từ bán điện thương phẩm, lợi ích từ bán phân vi sinh compost, lợi ích từ bán nhiên liệu rắn RDF, lợi ích giảm phát thải khí nhà kính do thay thế năng lượng truyền thống.
  • Chỉ tiêu đánh giá: Giá trị hiện tại ròng (NPV), NPV tính cho 1 đơn vị tấn chất thải rắn sinh hoạt xử lý (NPV/tấn), và so sánh hiệu quả tương đối giữa phương pháp thay thế với phương pháp cơ sở.
• Phương pháp đánh giá hiệu quả kinh tế của giải pháp công nghệ tích hợp (Multi Option - MO): Xây dựng tổ hợp từ 1 đến 3 công nghệ xử lý để đảm bảo xử lý hết 100% các thành phần rác thải đầu vào; xây dựng kịch bản phát thải đường cơ sở (theo tốc độ tăng trưởng rác 10% và 3,27%); tính toán chỉ số chênh lệch giá trị hiện tại ròng trên mỗi tấn khí nhà kính giảm được (ΔTNPV / tấn CO2tđ) để xếp hạng ưu tiên các giải pháp công nghệ.
• Nguồn số liệu và đặc điểm địa bàn nghiên cứu Hà Nội: Mô tả điều kiện thu thập số liệu chi phí, doanh thu thực tế tại các cơ sở xử lý rác của Hà Nội gồm: Khu liên hợp xử lý chất thải Nam Sơn (Sóc Sơn), bãi chôn lấp Kiêu Kỵ (Gia Lâm), Nhà máy sản xuất phân hữu cơ Cầu Diễn, Dự án chôn lấp bán hiếu khí Fukuoka tại Xuân Sơn (Sơn Tây), Nhà máy sản xuất nhiên liệu RDF Seraphin tại Sơn Tây, và tham chiếu dự án kỵ khí thu hồi khí sinh học JCM chợ đầu mối Bình Điền.

Chương 3: Hiệu quả kinh tế của các giải pháp công nghệ giảm phát thải khí nhà kính trong xử lý chất thải rắn sinh hoạt tại Thành phố Hà Nội

Chương 3 áp dụng toàn bộ phương pháp luận đã xây dựng vào cơ sở dữ liệu thực nghiệm của Hà Nội:

• Tính toán phát thải khí nhà kính và tiềm năng giảm phát thải của 7 phương pháp xử lý:
  • Phát thải cơ sở từ bãi chôn lấp Nam Sơn và Kiêu Kỵ chiếm lượng phát thải khí CH4 rất lớn qua các năm.
  • Dự án CDM thu hồi khí bãi rác phát điện Nam Sơn cắt giảm đáng kể lượng CH4 phát thải trực tiếp và tạo phát thải tránh được nhờ cấp điện sạch lên lưới.
  • Dự án bãi chôn lấp bán hiếu khí Fukuoka tại Xuân Sơn giúp giảm nồng độ phát thải CH4 và rút ngắn chu kỳ phân hủy chất thải.
  • Dự án sản xuất phân compost Cầu Diễn giảm phát thải khí CH4 phát sinh từ phân hủy kỵ khí phần rác hữu cơ có thể ủ.
  • Dự án xử lý kỵ khí rác chợ đầu mối Bình Điền thu hồi mê-tan triệt để phục vụ phát điện.
  • Dự án đốt rác phát điện Nam Sơn/Sóc Sơn triệt tiêu gần như hoàn toàn phát sinh khí CH4 và N2O, tạo lượng giảm phát thải lớn nhất thông qua thay thế điện lưới.
  • Dự án sản xuất RDF Sơn Tây tận thu rác cháy được (giấy, nhựa, vải) thay thế than đốt công nghiệp.
• Lượng giá kinh tế và tính toán NPV của từng phương pháp:
  • Bãi chôn lấp Nam Sơn và Kiêu Kỵ có chi phí môi trường và chi phí phát thải khí nhà kính rất cao, khiến NPV ở mức âm sâu nếu tính đủ ngoại tác.
  • Dự án thu hồi khí phát điện Nam Sơn, dự án phân compost Cầu Diễn và dự án RDF Sơn Tây cải thiện dòng tiền nhờ nguồn thu bán điện, phân bón và viên nhiên liệu, làm giảm chi phí môi trường.
  • Dự án đốt rác phát điện Nam Sơn đòi hỏi vốn đầu tư ban đầu lớn nhưng tạo nguồn doanh thu bán điện ổn định, triệt tiêu diện tích chôn lấp và giảm thiểu chi phí sức khỏe cho cộng đồng xung quanh.
• Đánh giá các giải pháp công nghệ tích hợp (MO) giai đoạn 2017-2050 cho Hà Nội:
  • So sánh các kịch bản công nghệ với đường phát thải cơ sở (kịch bản tăng trưởng 10% và 3,27%).
  • Tính toán chỉ số ΔTNPV và ΔTNPV/tấn CO2tđ giảm được.
  • Phân tích độ nhạy kinh tế khi đưa giá thị trường các-bon 17 Euro/tấn CO2tđ vào tính toán: Mức giá các-bon làm gia tăng rõ rệt giá trị hiện tại ròng của các giải pháp công nghệ có tỷ lệ giảm phát thải cao (đốt rác phát điện, thu hồi khí phát điện, RDF), làm thay đổi thứ tự ưu tiên đầu tư công nghệ theo hướng có lợi cho các giải pháp giảm nhẹ phát thải khí nhà kính.

Kết quả và những đóng góp mới

Luận án tự xác định các đóng góp mới về mặt khoa học lý luận và thực tiễn:

• Đóng góp về mặt lý luận: Luận án đã kết hợp phương pháp kiểm kê khí nhà kính của IPCC, phương pháp tính toán của GIO với phương pháp phân tích chi phí - lợi ích (CBA) để xây dựng phương pháp đánh giá hiệu quả kinh tế của các giải pháp công nghệ giảm phát thải khí nhà kính trong xử lý chất thải rắn sinh hoạt. Điểm mới của phương pháp là tích hợp đồng thời các yếu tố tài chính, chi phí ngoại tác môi trường (thông qua chi phí y tế và chi phí phòng ngừa) và chi phí ngoại ứng khí nhà kính (thông qua định giá thị trường các-bon), cho phép so sánh các công nghệ xử lý chất thải trên cùng một thước đo tiền tệ.
• Đóng góp về mặt thực tiễn:
  • Luận án đã xác định các giải pháp công nghệ giảm phát thải khí nhà kính phù hợp với điều kiện Việt Nam, tính toán được hệ số giảm phát thải của từng phương pháp và từng tổ hợp công nghệ.
  • Vận dụng thành công phương pháp luận để đánh giá và xếp hạng mức độ ưu tiên của các giải pháp công nghệ xử lý chất thải rắn sinh hoạt tại Thành phố Hà Nội giai đoạn 2017-2050 dựa trên chỉ tiêu hiệu quả kinh tế trên một đơn vị khí nhà kính giảm được (ΔTNPV / tấn CO2tđ).
  • Đưa ra các căn cứ khoa học hỗ trợ các nhà quản lý hoạch định chính sách thu hút nguồn lực đầu tư (doanh nghiệp, xã hội hóa, hợp tác quốc tế qua JCM, CDM), phục vụ thực hiện Kế hoạch hành động ứng phó với biến đổi khí hậu và cam kết NDC của Thành phố Hà Nội và Việt Nam.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của luận án:

• Phạm vi không gian nghiên cứu bị giới hạn tại Thành phố Hà Nội do hạn chế về kinh phí và thời gian điều tra thực địa, chưa thể bao quát các vùng sinh thái đô thị và nông thôn khác trên cả nước.
• Dữ liệu kiểm kê khí nhà kính và thông tin quản lý chất thải rắn lịch sử tại Việt Nam có độ không chắc chắn cao (độ không chắc chắn năm 1994 là 19,9%, năm 2000 là 14,9%), số liệu thống kê giữa các báo cáo (TBQG, BUR, nghiên cứu của các viện) còn thiếu đồng bộ.
• Số liệu tính toán sau năm 2017 hoàn toàn là số liệu ước lượng và dự báo dựa trên các giả định tăng trưởng.
• Chưa tính toán phương pháp tái chế chất thải rắn do ranh giới phát thải của hoạt động tái chế gắn liền với chu trình sản xuất công nghiệp nằm ngoài phạm vi nghiên cứu; chưa phân tích chất thải rắn nguy hại.

Hướng nghiên cứu tiếp:

• Mở rộng phương pháp đánh giá cho các đô thị khác có điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội và thành phần rác thải khác biệt so với Hà Nội.
• Cập nhật số liệu thực tế phát sinh sau năm 2017 và kiểm chứng lại các giả định kịch bản phát thải.
• Tích hợp thêm chu trình phân tích vòng đời (LCA) đầy đủ đối với hoạt động tái chế rác thải khi công tác phân loại rác tại nguồn được triển khai đồng bộ trên thực tế.

Giá trị tham khảo

Nghiên cứu của luận án có giá trị tham khảo chuyên môn cho các nhóm đối tượng:

• Nghiên cứu sinh, học viên cao học, giảng viên thuộc các ngành Biến đổi khí hậu, Khoa học Môi trường, Quản lý Môi trường, Kinh tế Tài nguyên và Môi trường: Tham khảo khung lý thuyết tích hợp giữa kiểm kê khí nhà kính (IPCC, GIO) với phân tích kinh tế chi phí - lợi ích (CBA), phương pháp lượng giá chi phí ngoại tác sức khỏe và phòng ngừa môi trường tại Chương 2.
• Cơ quan quản lý nhà nước (Bộ Tài nguyên và Môi trường, Cục Biến đổi khí hậu, Ủy ban nhân dân Thành phố Hà Nội, Sở Tài nguyên và Môi trường): Sử dụng các kịch bản phát thải và bảng xếp hạng hiệu quả công nghệ tại Chương 3 để xây dựng chính sách quản lý chất thải rắn sinh hoạt, ban hành danh mục công nghệ xử lý rác ưu tiên và triển khai kế hoạch thực hiện Thỏa thuận Paris.
• Các nhà đầu tư và doanh nghiệp xử lý môi trường: Tham khảo mô hình phân tích dòng chi phí O&M, suất đầu tư, doanh thu bán điện/phân bón/RDF và đánh giá độ nhạy tài chính theo giá tín chỉ các-bon để lập dự án đầu tư nhà máy xử lý rác thải phát điện hoặc chế biến phân hữu cơ.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao luận án không đưa phương pháp tái chế chất thải rắn sinh hoạt vào mô hình đánh giá? Trả lời: Tác giả luận án xác định hoạt động tái chế chất thải rắn phát sinh khí nhà kính chủ yếu liên quan trực tiếp đến quá trình tiêu thụ năng lượng trong các dây chuyền sản xuất công nghiệp (như tái chế kim loại, giấy, nhựa, thủy tinh), thuộc lĩnh vực năng lượng và công nghiệp, nằm ngoài phạm vi kiểm kê xử lý chất thải rắn sinh hoạt của đề tài.

2. Các dự án xử lý chất thải rắn sinh hoạt cụ thể nào tại Hà Nội được luận án điều tra, thu thập số liệu để tính toán chi phí và dòng tiền? Trả lời: Dữ liệu thực nghiệm của luận án được lấy từ 5 dự án/cơ sở chính tại Hà Nội: Khu liên hợp xử lý chất thải Nam Sơn (chôn lấp và CDM phát điện), khu chôn lấp Kiêu Kỵ, Nhà máy sản xuất phân hữu cơ Cầu Diễn, Dự án chôn lấp bán hiếu khí Fukuoka tại Khu xử lý rác Xuân Sơn, Dự án đốt chất thải rắn phát điện Sóc Sơn/Nam Sơn, Dự án sản xuất RDF Seraphin tại Sơn Tây; cùng dữ liệu đối chứng từ dự án kỵ khí JCM chợ đầu mối Bình Điền.

3. Luận án sử dụng những phương pháp nào để lượng giá chi phí môi trường phát sinh từ các cơ sở xử lý chất thải rắn sinh hoạt? Trả lời: Tác giả sử dụng kết hợp phương pháp chi phí sức khỏe (chi phí y tế khám chữa bệnh, phục hồi sức khỏe do ô nhiễm gây ra) và phương pháp chi phí phòng ngừa (khoản chi phí tối thiểu người dân sẵn sàng chi trả để phòng tránh tác động ô nhiễm) nhằm quy đổi thiệt hại môi trường thành giá trị tiền tệ trong phân tích CBA.

4. Tỷ trọng phát thải khí nhà kính của lĩnh vực chất thải trong tổng phát thải quốc gia biến động như thế nào qua các năm trong văn bản? Trả lời: Theo số liệu kiểm kê quốc gia được nêu trong luận án, tỷ trọng phát thải của lĩnh vực chất thải tăng liên tục từ 2,5% (năm 1994), lên 5,3% (năm 2000), 4,5% (năm 2005), 6,2% (năm 2010) và đạt 8,0% (năm 2013).

5. Mức giá trao đổi hạn ngạch khí nhà kính giả định được luận án đưa vào tính toán độ nhạy của hiệu quả kinh tế là bao nhiêu? Trả lời: Tác giả luận án sử dụng mức giá giả định là 17 Euro/tấn CO2tđ trên thị trường trao đổi giấy phép phát thải để lượng giá lợi ích và chi phí phát thải khí nhà kính của các giải pháp công nghệ giai đoạn 2017-2050 cho Hà Nội.

Kết luận

Luận án tiến sĩ của tác giả Trần Phương đã xây dựng phương pháp đánh giá hiệu quả kinh tế cho các giải pháp công nghệ giảm phát thải khí nhà kính trong xử lý chất thải rắn sinh hoạt tại Việt Nam dựa trên sự kết hợp giữa phân tích chi phí - lợi ích (CBA) và hướng dẫn kiểm kê khí nhà kính của IPCC và GIO. Công trình đã lượng hóa đồng thời các khía cạnh tài chính, ngoại tác môi trường và phát thải khí nhà kính để đánh giá 7 phương pháp xử lý đơn lẻ cùng các giải pháp công nghệ tích hợp cho Thành phố Hà Nội đến năm 2050. Kết quả tính toán chỉ số ΔTNPV trên mỗi tấn CO2tđ giảm được cung cấp cơ sở khoa học trực tiếp cho các cơ quan quản lý trong việc lựa chọn công nghệ xử lý rác thải tối ưu, góp phần thực hiện các cam kết giảm phát thải khí nhà kính của Việt Nam trong Thỏa thuận Paris.

Trích đoạn nội dung tài liệu

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.