Tổng quan nghiên cứu

Sự gia tăng dân số nhanh chóng cùng tốc độ đô thị hóa mạnh mẽ đang tạo ra áp lực khổng lồ lên hệ thống hạ tầng bảo vệ môi trường tại Việt Nam. Theo Báo cáo Môi trường Quốc gia, tổng lượng chất thải rắn phát sinh trên phạm vi toàn quốc đã tăng từ 16 triệu tấn năm 2003 lên 28 triệu tấn năm 2008, trong đó chất thải rắn sinh hoạt đô thị gia tăng bình quân từ 10% đến 16% mỗi năm. Tại tỉnh Thái Nguyên, thị xã Sông Công là trung tâm công nghiệp trọng điểm với 10 đơn vị hành chính và dân số đạt 50.438 người vào năm 2011. Quá trình chuyển dịch cơ cấu kinh tế theo hướng công nghiệp hóa đã kéo theo sự bùng nổ về lượng rác thải sinh hoạt, đặt ra thách thức lớn đối với công tác thu gom và xử lý chất thải tại địa phương.

Nghiên cứu được thực hiện nhằm đánh giá toàn diện hiện trạng phát sinh, cơ cấu thành phần, cũng như thực trạng tổ chức thu gom và công nghệ xử lý chất thải rắn sinh hoạt trên địa bàn thị xã Sông Công. Trên cơ sở đó, đề tài xây dựng các dự báo về khối lượng rác thải đến năm 2020 và đề xuất hệ thống giải pháp quản lý đồng bộ từ cơ chế chính sách, mô hình tổ chức đến kỹ thuật công nghệ. Phạm vi nghiên cứu bao quát toàn bộ 6 phường nội thị và 4 xã ngoại thị trong giai đoạn từ năm 2005 đến năm 2011, định hướng tầm nhìn đến năm 2020. Kết quả nghiên cứu mang ý nghĩa thực tiễn sâu sắc, cung cấp luận cứ khoa học để địa phương hiện thực hóa mục tiêu nâng tỷ lệ thu gom rác thải đô thị lên 85% vào năm 2015 và đạt 90% vào năm 2020, giảm thiểu tỷ lệ chôn lấp và thúc đẩy mô hình kinh tế tuần hoàn bền vững.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu vận dụng mô hình Quản lý Tổng hợp Chất thải rắn kết hợp với thang phân cấp quản lý chất thải rắn 3R gồm giảm thiểu tại nguồn, tái sử dụng và tái chế trước khi tiến hành xử lý cuối cùng bằng biện pháp chôn lấp hợp vệ sinh. Hệ thống lý thuyết làm rõ 4 khái niệm nền tảng trong khoa học môi trường đô thị:

Thứ nhất, chỉ số phát sinh chất thải rắn sinh hoạt bình quân đầu người, phản ánh tải lượng rác thải phát sinh hàng ngày của mỗi cá nhân theo mức sống và vùng địa lý. Thứ hai, hệ thống thu gom hai cấp bao gồm mạng lưới thu gom sơ cấp từ hộ gia đình đến điểm tập kết và mạng lưới thu gom thứ cấp từ điểm tập kết về khu xử lý tập trung. Thứ ba, nguyên tắc phân loại chất thải tại nguồn nhằm tách riêng thành phần hữu cơ dễ phân hủy và các chất vô cơ có khả năng tái chế. Thứ tư, công nghệ xử lý cơ sinh học MBT-CD08, giải pháp tích hợp giữa tách lọc cơ học và lên men sinh học để tạo ra nhiên liệu đốt cùng gạch không nung. Khung nghiên cứu bám sát các cơ sở pháp lý trọng tâm như Quyết định số 152/1999/QĐ-TTg, Quyết định số 2149/QĐ-TTg của Thủ tướng Chính phủ và Quyết định số 2976/QĐ-UBND của UBND tỉnh Thái Nguyên về quy hoạch quản lý chất thải.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu kết hợp đa dạng các nguồn dữ liệu sơ cấp và thứ cấp nhằm đảm bảo tính khách quan và khoa học. Dữ liệu thứ cấp được thu thập thông qua phương pháp hồi cứu số liệu từ niên giám thống kê thị xã giai đoạn 2005 - 2011, các báo cáo quan trắc chất lượng nước và đất của Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Thái Nguyên năm 2011.

Dữ liệu sơ cấp được tạo lập thông qua phương pháp đánh giá nhanh có sự tham gia của cộng đồng với quy mô mẫu gồm 80 hộ gia đình. Tác giả áp dụng phương pháp chọn mẫu phân tầng không gian sống, phân bổ 55 hộ tại 3 phường nội thị gồm phường Mỏ Chè với 30 hộ, phường Phố Cò với 10 hộ, phường Bách Quang với 15 hộ; và 25 hộ tại 2 xã ngoại thị gồm xã Vinh Sơn với 10 hộ, xã Tân Quang với 15 hộ. Ngoài ra, nghiên cứu tiến hành khảo sát thực địa thành phần chất thải tại toàn bộ 5 chợ trung tâm và phỏng vấn chuyên sâu 15 cán bộ quản lý, công nhân vận hành của Ban Quản lý đô thị. Phương pháp phân tích thống kê mô tả trên phần mềm chuyên dụng được áp dụng để xác định hệ số phát thải và tính toán công thức tải lượng rác phát sinh theo quy mô dân số. Đồng thời, mô hình ma trận SWOT được lựa chọn làm công cụ phân tích chiến lược để làm rõ điểm mạnh, điểm yếu, cơ hội và thách thức của hệ thống quản lý chất thải địa phương.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Nghiên cứu đã làm rõ bức tranh hiện trạng quản lý chất thải rắn sinh hoạt tại thị xã Sông Công thông qua các chỉ số định lượng cụ thể:

Một là, tổng khối lượng chất thải rắn sinh hoạt phát sinh trên toàn địa bàn năm 2010 đạt 30,91 tấn/ngày. Trong đó, khu vực 6 phường nội thị phát sinh 20,96 tấn/ngày với chỉ số phát thải bình quân 0,66 kg/người/ngày; khu vực 4 xã nông thôn phát sinh 9,95 tấn/ngày với chỉ số 0,55 kg/người/ngày.

Hai là, thành phần hữu cơ chiếm tỷ trọng chi phối trong cơ cấu rác thải, đạt 45,0% tại khu vực đô thị và lên tới 54,0% tại khu vực nông thôn. Đặc biệt, kết quả khảo sát tại 5 chợ lớn trên địa bàn ghi nhận tỷ lệ chất thải hữu cơ vượt mức 80,0%. Các thành phần có tiềm năng tái chế như nhựa, cao su, da chiếm 15,0% ở đô thị và 11,0% ở nông thôn; kim loại chiếm từ 2,5% đến 5,0%; giấy và vải chiếm từ 7,5% đến 8,0%.

Ba là, công tác thu gom rác thải có sự chênh lệch sâu sắc giữa hai khu vực. Tại khu vực nội thị, Ban Quản lý đô thị với 71 cán bộ công nhân viên, 3 xe chuyên dụng tổng dung tích 28 m3 và 70 xe gom đẩy tay đã thu gom được khoảng 15 tấn/ngày thông qua 12 điểm tập kết, đạt tỷ lệ thu gom 70,0%. Ngược lại, tại 4 xã ngoại thị, tỷ lệ thu gom rác thải sinh hoạt chính quy đạt mức 0%, dẫn đến tình trạng rác bị đổ thải tự phát hoặc vứt xuống các kênh rạch.

Bốn là, khu xử lý chất thải Tân Mỹ có quy mô 26,5 ha gồm bãi chôn lấp 14,1 ha và nhà máy xử lý rác 12,4 ha sử dụng công nghệ MBT-CD08 công suất 50 tấn/ngày. Tuy nhiên, khối lượng rác thu gom đưa vào xử lý mới chỉ đạt 15 tấn/ngày, tương đương 30,0% công suất thiết kế, phần lớn rác thải vẫn phải đưa vào chôn lấp dự phòng.

Thảo luận kết quả

Thực trạng tỷ lệ chất hữu cơ cao từ 45,0% đến 54,0% phản ánh lối sống đặc trưng của đô thị loại III và khu vực nông thôn trung du Bắc Bộ. Khi so sánh với các đô thị lớn như Hà Nội hay Thành phố Hồ Chí Minh nơi tỷ lệ thu gom đạt từ 90% đến 95%, mức thu gom 70,0% tại nội thị Sông Công và 0% tại khu vực nông thôn cho thấy sự thiếu hụt nghiêm trọng về mạng lưới thu gom cấp cơ sở và cơ chế tài chính duy trì.

Nguyên nhân chính khiến nhà máy xử lý rác Tân Mỹ hoạt động dưới công suất thiết kế bắt nguồn từ việc rác thải hoàn toàn chưa được phân loại tại nguồn. Việc đưa rác hỗn hợp vào dây chuyền MBT-CD08 gây khó khăn cho khâu sàng tách cơ học, làm giảm chất lượng viên đốt nhiên liệu dự kiến chiếm 72% sản lượng và gạch không nung chiếm 15% sản lượng, dẫn tới khó khăn trong việc tìm kiếm thị trường tiêu thụ. Các dữ liệu về cơ cấu thành phần rác thải có thể được trực quan hóa hiệu quả thông qua biểu đồ tròn so sánh tỷ trọng thành phần hữu cơ, nhựa và chất vô cơ trơ giữa đô thị và nông thôn. Bên cạnh đó, biểu đồ cột biểu diễn khoảng cách giữa công suất thiết kế 50 tấn/ngày và tải lượng tiếp nhận thực tế 15 tấn/ngày sẽ làm nổi bật sự lãng phí năng lực hạ tầng xử lý hiện có.

Đề xuất và khuyến nghị

Nhằm giải quyết triệt để các hạn chế trong công tác quản lý chất thải rắn sinh hoạt tại thị xã Sông Công, hệ thống 4 nhóm giải pháp chiến lược được đề xuất triển khai:

Thứ nhất, hoàn thiện khung pháp lý và ban hành định mức kinh tế kỹ thuật. UBND thị xã Sông Công chủ trì, phối hợp với Phòng Tài nguyên và Môi trường xây dựng và ban hành Quy chế quản lý chất thải rắn trên toàn địa bàn trước năm 2014. Xây dựng định mức đơn giá xử lý rác chi tiết cho nhà máy công nghệ MBT-CD08 làm căn cứ cấp phát ngân sách vận hành, đồng thời điều chỉnh mức thu phí dịch vụ thu gom từ các hộ gia đình theo nguyên tắc người gây ô nhiễm phải trả tiền nhằm bảo đảm nguồn tài chính bền vững.

Thứ hai, thiết lập mô hình xã hội hóa và thành lập mạng lưới thu gom cấp xã phường. UBND 4 xã ngoại thị gồm Bình Sơn, Bá Xuyên, Tân Quang, Vinh Sơn phối hợp với các đoàn thể thành lập các tổ vệ sinh môi trường tự quản. Mục tiêu đề ra là nâng tỷ lệ thu gom rác thải nông thôn lên mức 40% vào năm 2015 và đạt 70% vào năm 2020, thực hiện thu gom sơ cấp bằng xe cải tiến từ các cụm dân cư về điểm trung chuyển cố định.

Thứ ba, triển khai chương trình phân loại chất thải rắn tại nguồn đồng bộ. Phòng Tài nguyên và Môi trường phối hợp với Ban Quản lý đô thị triển khai mô hình phân loại 2 túi tại 100% hộ gia đình đô thị, tách riêng rác hữu cơ dễ phân hủy và rác vô cơ tái chế. Nâng cấp 12 điểm tập kết hiện có trong nội thị, đảm bảo khoảng cách trung bình 1 km giữa các điểm và trang bị thùng chứa chuyên dụng có nắp đậy hợp vệ sinh.

Thứ tư, tối ưu hóa công nghệ và mở rộng thị trường tiêu thụ sản phẩm tái chế. Ban Quản lý đô thị phối hợp cùng đơn vị vận hành nhà máy Tân Mỹ cải tiến kỹ thuật hệ thống sàng tuyển cơ học, nâng tỷ lệ vận hành nhà máy đạt 80% công suất thiết kế vào năm 2018. Kết nối với các cơ sở sản xuất công nghiệp trên địa bàn để tiêu thụ viên đốt và xúc tiến sử dụng gạch không nung vào các công trình xây dựng công cộng tại địa phương.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

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

Nhóm thứ nhất là các nhà quản lý đô thị và cán bộ hoạch định chính sách tại các cơ quan ban ngành địa phương. Luận văn cung cấp phương pháp luận và dữ liệu thực chứng giúp UBND cấp huyện, thị xã xây dựng chiến lược quản lý môi trường, quy hoạch mạng lưới điểm tập kết rác và lập đề án xã hội hóa dịch vụ vệ sinh môi trường phù hợp với đặc thù kinh tế xã hội.

Nhóm thứ hai là các doanh nghiệp môi trường, đơn vị dịch vụ công ích và kỹ sư vận hành xử lý chất thải. Tài liệu này cung cấp kinh nghiệm thực tế về đánh giá hiệu quả vận hành dây chuyền công nghệ MBT-CD08, các nguyên nhân gây sự cố kỹ thuật khi xử lý rác hỗn hợp chưa phân loại và phương án cải tiến quy trình cơ sinh học.

Nhóm thứ ba là giảng viên, học viên cao học và sinh viên các chuyên ngành Khoa học Môi trường, Quản lý Môi trường và Kỹ thuật Đô thị. Đề tài là tài liệu tham khảo chất lượng về kỹ thuật khảo sát đánh giá nhanh có sự tham gia của cộng đồng PRA, phương pháp dự báo tải lượng phát thải và ứng dụng mô hình SWOT trong phân tích quản lý chất thải rắn.

Nhóm thứ tư là các tổ chức xã hội, hội phụ nữ, đoàn thanh niên và chính quyền cấp xã phường. Luận văn cung cấp các mô hình tổ tự quản vệ sinh môi trường nông thôn và hướng dẫn chi tiết cách thức truyền thông, vận động cộng đồng tham gia phân loại rác thải tại nguồn.

Câu hỏi thường gặp

Khối lượng chất thải rắn sinh hoạt phát sinh tại thị xã Sông Công được xác định như thế nào? Theo kết quả điều tra và tính toán năm 2010, tổng lượng rác sinh hoạt phát sinh là 30,91 tấn/ngày. Lượng phát sinh tại 6 phường nội thị là 20,96 tấn/ngày với hệ số 0,66 kg/người/ngày và tại 4 xã nông thôn là 9,95 tấn/ngày với hệ số 0,55 kg/người/ngày.

Vì sao nhà máy xử lý rác Tân Mỹ mới chỉ vận hành khoảng 30% công suất thiết kế? Nhà máy có công suất 50 tấn/ngày nhưng chỉ tiếp nhận 15 tấn/ngày do rác chưa phân loại tại nguồn khiến thiết bị hay gặp sự cố cơ học. Đồng thời, sản phẩm viên đốt và gạch không nung khó tiêu thụ, kèm theo việc thiếu định mức đơn giá xử lý từ ngân sách.

Tỷ lệ chất thải hữu cơ trong rác sinh hoạt tại Sông Công chiếm bao nhiêu phần trăm? Chất hữu cơ chiếm tỷ trọng cao trong cơ cấu rác thải với 45,0% tại khu vực đô thị và 54,0% tại khu vực nông thôn. Đặc biệt, khảo sát tại 5 chợ trung tâm của thị xã cho thấy lượng rác hữu cơ dễ phân hủy chiếm hơn 80,0% tổng lượng rác phát sinh.

Luận văn đã sử dụng phương pháp nào để dự báo khối lượng phát thải rác đến năm 2020? Tác giả sử dụng phương pháp dự báo theo quy mô dân số kết hợp với hệ số phát thải bình quân đầu người và tỷ lệ thu gom mục tiêu. Mô hình dự báo dựa trên kịch bản dân số thị xã đạt 77.350 người năm 2015 và 99.878 người năm 2020.

Giải pháp nào là trọng tâm để giải quyết ô nhiễm rác thải tại 4 xã nông thôn? Giải pháp đột phá là thành lập các tổ vệ sinh môi trường tự quản cấp xã dưới sự bảo trợ của UBND xã, thu gom rác từ các hộ gia đình về điểm trung chuyển tập trung, nhằm nâng tỷ lệ thu gom nông thôn lên 70% vào năm 2020.

Kết luận

  • Luận văn đã đánh giá toàn diện hiện trạng phát sinh chất thải rắn sinh hoạt tại thị xã Sông Công đạt 30,91 tấn/ngày, chỉ rõ sự chênh lệch giữa tỷ lệ thu gom nội thị 70% và ngoại thị 0%.
  • Xác định tỷ lệ chất hữu cơ cao từ 45% đến 54% và rác thải chợ trên 80%, khẳng định tiềm năng lớn cho các công nghệ tái chế và sản xuất phân compost.
  • Phân tích nguyên nhân khiến nhà máy xử lý rác công nghệ MBT-CD08 công suất 50 tấn/ngày chỉ hoạt động 30% công suất do thiếu phân loại tại nguồn và thiếu định mức giá xử lý.
  • Xây dựng mô hình dự báo phát sinh rác thải dựa trên biến động dân số đến năm 2020, làm cơ sở khoa học quy hoạch mở rộng bãi chôn lấp và khu xử lý Tân Mỹ quy mô 26,5 ha.
  • Đề xuất hệ thống giải pháp đồng bộ gồm hoàn thiện thể chế, xã hội hóa mạng lưới thu gom cấp xã và phân loại rác tại nguồn nhằm đạt mục tiêu thu gom 90% rác đô thị và 70% rác nông thôn.

Đóng góp lớn nhất của công trình là cung cấp mô hình quản lý chất thải rắn thực tiễn, có tính khả thi cao và khả năng nhân rộng cho các đô thị công nghiệp loại III trên toàn quốc. Các nhà quản lý và cộng đồng nghiên cứu môi trường cần tiếp tục khai thác các kết quả này để triển khai thử nghiệm các đề án phân loại rác tại nguồn và hoàn thiện chính sách xã hội hóa bảo vệ môi trường trong giai đoạn tới.