CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan về quản lý chất thải rắn sinh hoạt 1.1 Khái niệm chất thải rắn sinh hoạt Theo Luật Bảo vệ Môi trường (BVMT) (2020), “Chất thải rắn là chất thải ở thể rắn hoặc bùn thải” [2]. Tại Nghị định 08/2022/NĐ-CP của Chính phủ Quy định chi tiết một số điều của Luật BVMT, CTRSH là chất thải rắn phát sinh trong sinh hoạt thường ngày của con người [3].2 Khái niệm quản lý chất thải rắn sinh hoạt Quản lý là một quá trình mang tính chu kỳ, bắt đầu từ việc thiết lập mục tiêu, xây dựng kế hoạch dài hạn, lập trình, lập ngân sách, thực hiện, vận hành và bảo trì, giám sát và đánh giá, kiểm soát chi phí, tổng kết lại các mục tiêu và kế hoạch [4]. Điều 72 đến Điều 80 của Luật BMVT (2020), quản lý CTRSH là quá trình phòng ngừa, giảm thiểu, giám sát, phân loại, thu gom, vận chyển, tái sử dụng, tái chế và xử lý chất thải [2]. Hệ thống quản lý CTRSH cần đạt 04 mục tiêu căn bản như sau: (1) Bảo vệ sức khỏe người dân đô thị, đặc biệt là đối với người nghèo/người có thu nhập thấp không được thụ hưởng dịch vụ CTRSH như các khu vực khác; (2) Cải thiện chất lượng môi trường bằng cách kiểm soát ô nhiễm, hạn chế những tác động tiềm ẩn của chất thải rắn đến các thành phần môi trường; (3) Hỗ trợ phát triển kinh tế đô thị bằng cách cung ứng các dịch vụ chất thải rắn phù hợp với nhu cầu và hiệu quả sử dụng; (4) Hướng tới mục tiêu tạo việc làm và thu nhập cho người dân đô thị [4].
Để đạt được các mục tiêu trên, hệ thống quản lý CTRSH cần phải được thiết kế một cách bền vững. Tính bền vững của quản lý CTRSH ngụ ý rằng: hệ thống cần phải được thiết kế phù hợp với điều kiện địa phương, khả thi trên các góc độ: kinh tế, xã hội, môi trường và quản trị. Hệ thống đó có thể tự duy trì lâu dài mà không làm cạn kiệt các nguồn lực trong đô thị.3 Khái niệm về mô hình quản lý chất thải rắn sinh hoạt Mô hình quản lý CTRSH với hàm ý: (1) Kết hợp hoặc tổng hợp các bộ phận riêng 7 lẻ để tạo thành một hệ thống tốt; (2) Kết hợp những phân đoạn riêng biệt để tạo thành một chu trình; (3) Kết hợp mọi cá nhân, tổ chức, doanh nghiệp trong xã hội, không phân biệt tôn giáo, văn hóa để tạo vốn xã hội cho sự phát triển bền vững [5]. Mô hình quản lý CTRSH tổng hợp là sự lựa chọn và ứng dụng các công nghệ, chương trình quản lý phù hợp để đạt mục tiêu cụ thể của quản lý chất thải rắn.
Mô hình quản lý đó phải phù hợp với với điều kiện địa phương, đảm bảo sự hài hòa, cân đối từ góc độ kinh tế, xã hội, tài chính, môi trường, thể chế, phải có khả năng tự duy trì trong một thời gian dài mà không làm suy giảm tài nguyên [6]. Mô hình quản lý CTRSH bao gồm: (1) Các chủ thể chính quyền địa phương, các tổ chức, người sử dụng dịch vụ; (2) Các phân đoạn trong hệ thống chất thải như phát sinh, phân loại, thu gom, vận chuyển, xử lý, giảm thiểu, tái chế, tái sử dụng; (3) Các khía cạnh kinh tế, xã hội, môi trường và thể chế chính sách [7].2 Tổng quan hiện trạng quản lý chất thải rắn sinh hoạt ở các đô thị thế giới và Việt Nam 1.1 Đánh giá hiện trạng quản lý chất thải rắn sinh hoạt ở các đô thị thế giới 1.1 Nguồn và thành phần chất thải rắn sinh hoạt thế giới CTRSH được tạo ra từ sáu nguồn sau bao gồm: (1) Hộ gia đình; (2) Khu vực thương mại (nhà hàng, khách sạn, siêu thị, chợ,.); (3) Văn phòng (các cơ quan, trường học, trung tâm, viện nghiên cứu, bệnh viện,.); (4) Khu vực công cộng (trạm, cầu đường, sân bay, công viên, khu giải trí, đường phố,.); (5) Dịch vụ công cộng (quét đường, công viên, khu vui chơi giải trí,. Có thể thấy rằng thành phần của CTRSH rất đa dạng, bao gồm chủ yếu là chất thải thực phẩm, giấy, bìa carton, vải, cao su, chất thải vườn, gỗ, kim loại, thủy tinh, chất thải nguy hiểm, v. Ngoài ra, thành phần của CTRSH khác nhau giữa các quốc gia và vùng lãnh thổ và phụ thuộc vào điều kiện kinh tế, thói quen tiêu dùng và lối sống của người dân [10].
Ở một số quốc gia Châu Á như Trung Quốc, Ấn Độ và Thái Lan, CTRSH có thành phần chất thải thực phẩm và chất thải vườn rất cao. Do đó, thường có độ ẩm cao và 8 giá trị nhiệt hạ thấp theo Bảng 1. Đối với các nước phát triển như Nhật Bản, Hàn Quốc, Đức và Hoa Kỳ, CTRSH tập trung vào các vật liệu có thể tái chế như giấy và nhựa [11], thường có hàm lượng độ ẩm thấp và giá trị nhiệt cao. Chính những đặc điểm quan trọng này là cơ sở để lựa chọn công nghệ xử lý CTRSH.1 Thành phần CTRSH các nước trên thế giới Thành phần China Bangalore Bangkok Korea Singapore Germany 2016 (India) (Thailand) 2005 2017 2016 2018 2018 Thực phẩm 61,2 81,96 41,10 34,1 39,8 12,1 Chất thải vườn 1,8 - 6,19 2,3 - Giấy 9,6 12,69 12,14 27,9 32,2 33,3 Vải 3,1 - 4,16 1,9 6,4 - Da - - - 0,7 0,3 - Cao su - - - - 0,4 - Da và cao su 9,8 - 27,31 9,7 24,2 Nhựa - - - 1,3 0,8 - Kim loại 1,1 1,67 1,57 1,6 2,0 4,5 Thủy tinh 2,1 0,65 3,42 5,1 0,9 12,1 Gốm sứ 1,8 - 0,46 - 0,5 - Ống sừng - - 1,53 - - - Tro 2,5 - - - - - Những thứ khác 5,7 3,02 0 12,8 4,7 13,6 Nguồn: Bộ Tài nguyên Môi trường, báo cáo hiện trạng Môi trường quốc gia 2019 1.2 Hiện trạng thu gom, vận chuyển và xử lý chất thải rắn sinh hoạt thế giới Thu gom CTRSH cần gắn với việc phân loại và xử lý rác thải, rác thải được phân loại thành từng phần phải được thu gom đúng quy cách để đưa đi xử lý [12].
Các hình thức thu gom phổ biến là thu gom tại nơi công cộng, thu gom trên vỉa hè, thu gom trong cụm dân cư, thu gom tại nhà [13]. Thu gom tại nơi công cộng là hình thức sử dụng các điểm lưu trữ chung có diện tích lớn làm nơi để thu gom và tiếp nhận chất thải [14]. Khó khăn lớn nhất mà các thành phố/quốc gia đang phát triển phải đối mặt trong quản lý CTRSH là: tỷ lệ thu gom thấp, phương thức xử lý CTRSH đô thị chưa đúng kỹ thuật và an toàn [15]. Tỷ lệ thu gom CTRSH ở các thành phố lớn chỉ đạt 30-50%, tỷ lệ này còn thấp hơn ở các thành phố nhỏ và khu vực ven đô [15].
Miêu tả một bức tranh tương tự, nghiên cứu của Worldbank ước 9 tính rằng: trong một số trường hợp, 60% CTRSH phát sinh tại đô thị các nước có thu nhập thấp không được thu gom. Vấn đề này nổi bật và tập trung rõ nét ở các quốc gia thuộc khu vực Châu Phi và Châu Á [16]. Vận chuyển CTRSH phụ thuộc vào hiệu quả của quá trình thu gom [10]. Khoảng cách vận chuyển đến các cơ sở chế biến là một vấn đề quan trọng cần được xem xét.
Nếu các cơ sở xử lý nằm cách xa điểm thu gom (thường hơn 16 km) thì cần có trạm trung chuyển [9]. Các trạm trung chuyển được sử dụng làm điểm trung chuyển rác thải đô thị từ xe thu gom đến các phương tiện vận chuyển lớn hơn. Việc bố trí trạm trung chuyển giúp giảm chi phí vận chuyển do giảm số lượng công nhân và khoảng cách cần thiết. Hiện nay, công nghệ xử lý chất thải rắn ở các quốc gia đã và đang phát triển được thực hiện bằng nhiều phương pháp khác nhau như chôn lấp kỵ khí có hoặc không thu hồi khí, chôn lấp bán hiếu khí, sản xuất phân compost bằng lên men kỵ khí, lên men hiếu khí, đốt, sản xuất nhiên liệu dạng rắn, nhiệt phân [4, 17].
Mặc dù có nhiều công nghệ xử lý đã được áp dụng trong quản lý chất thải rắn, nhưng không phải tất cả các công nghệ đều được áp dụng thành công. Việc lựa chọn công nghệ xử lý cho từng địa phương sẽ phụ thuộc vào đánh giá ưu, nhược điểm của từng công nghệ, diện tích mặt bằng, kỹ thuật vận hành, tính kinh tế và các yếu tố về môi trường. Singapore xây dựng nhà máy đốt rác đầu tiên, không chỉ để xử lý chất thải mà còn để biến chất thải thành năng lượng. Chính giải pháp đúng đắn này đã giải quyết được phần lớn rác thải trên cả nước với khả năng xử lý đến 90% rác thải trên cả nước và biến chúng thành năng lượng điện.
Hiện tại, Singapore có 04 nhà máy biến chất thải thành năng lượng [18]. Chất thải ở Thái Lan rất phù hợp để chuyển đổi chất thải thành năng lượng bằng các công nghệ phù hợp và giảm chi phí xử lý dựa trên lượng CTRSH được tạo ra như đốt, nhiên liệu có nguồn gốc từ rác thải, phân hủy kỵ khí, nhiệt phân và khí hóa và chôn lấp với thu hồi khí bãi rác [19, 20]. Các phương pháp xử lý CTRSH thông dụng đang được áp dụng ở các nước phát triển như Bỉ 11% compost, đốt 23%, chôn lấp 50%, khác 16%; Pháp 8% compost, 10 đốt 36%, chôn lấp 47%, khác 9%. Tuy nhiên ở Hy Lạp và Ireland thì 100% lượng CTRSH được xử lý bằng phương pháp chôn lấp.
Ở Anh lượng chất thải rắn hàng năm khoảng 18 triệu tấn trong đó chỉ 6% được xử lý bằng thiêu đốt, 92% được xử lý bằng chôn lấp. Ở Đức thì 2% lượng CTRSH được sản xuất phân compost, 28% được xử lý bằng thiêu đốt và 69% đem chôn lấp [21]. CTRSH tại Philippin được xử lý theo 03 hình thức chôn lấp 57%, đốt 32%, tái chế 11%. CTRSH bắt buộc phải phân loại tại nguồn và tái chế theo công nghệ thích hợp, ưu tiên cho ủ phân compost do lượng chất thải hữu cơ chiếm hơn 70% và có độ ẩm cao.
Bên cạnh đó cần kiểm soát khí bãi chôn lấp và thiết kế các bãi chôn lấp hợp vệ sinh để xử lý các chất thải không thể tái chế [22]. CTRSH Malaysia chủ yếu bao gồm 45% chất thải thực phẩm, 24% nhựa, 7% nguyên liệu giấy, 6% kim loại, 4 % gỗ và 3% thủy tinh, độ ẩm 52-66%. Hiện nay, 80–95% CTRSH được thu gom được chôn lấp và 5% được tái chế, trong khi việc làm phân compost và thu hồi năng lượng hiếm khi được thực hiện [23].