Luận văn thạc sĩ study on compact device for waste processing based on mechanical biological treatment in dong van town duy tien district ha nam province vietnam

Nghiên cứu thiết bị compact xử lý chất thải dựa trên phương pháp điều trị sinh học cơ học tại thị trấn Đồng Văn, huyện Duy Tiên, tỉnh Hà Nam.

• Tác giả: Nguyễn Văn Thái
• Người hướng dẫn: PGS. TS Nguyễn Thị Diễm Trang
• Trường học: Đại Học Quốc Gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Quản Lý Chất Thải Và Xử Lý Vùng Ô Nhiễm
• Đề tài: Nghiên Cứu Thiết Bị Nhỏ Gọn Xử Lý Chất Thải Tại Thị Trấn Đồng Văn, Huyện Duy Tiên, Tỉnh Hà Nam
• Loại tài liệu: Luận Văn Thạc Sĩ
• Năm xuất bản: 2007
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Định nghĩa và khái niệm
• 1.2. Phát sinh chất thải ở Việt Nam
• 1.3. Quản lý chất thải rắn sinh hoạt ở Việt Nam
• 1.3.1. Thu gom chất thải rắn sinh hoạt
• 1.3.2. Xử lý chất thải rắn sinh hoạt
• 1.3.3. Tái sử dụng và tái chế
• 1.3.4. Ủ phân và thu hồi
• 1.4. Tình hình công nghệ xử lý chất thải rắn sinh hoạt ở Việt Nam
• 1.5. Tình hình quản lý chất thải ở thị trấn Đồng Văn, huyện Duy Tiên, tỉnh Hà Nam
• 1.5.1. Giới thiệu về thị trấn Đồng Văn

Tóm tắt

I. Tổng Quan Nghiên Cứu Thiết Bị Xử Lý Chất Thải Tại Đồng Văn

Sự phát triển kinh tế nhanh chóng đã tạo ra thách thức lớn trong việc quản lý lượng chất thải ngày càng tăng, đặc biệt là chất thải rắn. Chất thải rắn phát sinh từ các hoạt động sản xuất và sinh hoạt trong tất cả các lĩnh vực như hộ gia đình, công nghiệp, bệnh viện, thương mại và nông nghiệp. Việt Nam, một quốc gia đang phát triển, đang đối mặt với vấn đề lớn về sự gia tăng nhanh chóng của chất thải. Do đó, việc tìm ra các giải pháp hiệu quả về quản lý và xử lý chất thải đã trở thành một vấn đề quan trọng. Chính phủ Việt Nam đã thực hiện các bước sơ bộ để kiểm soát việc phát sinh chất thải trong những năm gần đây. Tuy nhiên, hầu hết các bước này chỉ tập trung vào các công nghệ hiện có trong các ứng dụng quy mô lớn ở các thành phố công nghiệp. Trong khi đó, các công nghệ xử lý chất thải trong các ứng dụng quy mô nhỏ chưa được quan tâm nhiều. Các lý do chính là do chi phí cao và yêu cầu kỹ năng vận hành và quản lý. Hơn nữa, chưa có mô hình quản lý chất thải hiệu quả nào cho công suất nhỏ ở các thị trấn, nơi dân số không quá lớn và lượng chất thải là 20 – 40 tấn/ngày [URENCO Đồng Văn, 2006].

1.1. Định Nghĩa và Khái Niệm Cơ Bản Về Chất Thải

Theo Luật Bảo vệ Môi trường của Việt Nam, chất thải là vật chất ở dạng rắn, lỏng, khí hoặc các dạng khác, được thải ra từ sản xuất, dịch vụ, sinh hoạt hoặc các hoạt động khác. Chất thải sinh hoạt (MSW) bao gồm chất thải từ hộ gia đình, doanh nghiệp nhỏ và khu vực công cộng, thường được thu gom bởi chính quyền địa phương để xử lý. Quản lý chất thải bao gồm tất cả các hoạt động liên quan đến phân loại, thu gom, vận chuyển, giảm thiểu, tái sử dụng, tái chế, xử lý và tiêu hủy chất thải.

1.2. Thực Trạng Phát Sinh Chất Thải Tại Việt Nam Hiện Nay

Lượng chất thải rắn phát sinh ở Việt Nam khoảng 15 triệu tấn mỗi năm. Trong đó, chất thải sinh hoạt chiếm khoảng 12.8 triệu tấn (80%), còn lại là chất thải công nghiệp và nông nghiệp. Các thành phố lớn và khu công nghiệp là nguồn phát sinh chất thải chính. Tỷ lệ phát sinh chất thải ở khu vực nông thôn thấp hơn so với khu vực thành thị (0.3 kg/người/ngày so với 0.4 kg/người/ngày). Thành phần chất thải cũng khác nhau giữa các khu vực và thời điểm khác nhau trong năm. Theo [VEM, 2004], chất thải sinh hoạt ở Việt Nam chủ yếu bao gồm chất thải hữu cơ (30-50%) và đất, cát, vật liệu xây dựng (20-40%).

II. Thách Thức Quản Lý Chất Thải Tại Thị Trấn Đồng Văn Hà Nam

Thị trấn Đồng Văn, huyện Duy Tiên, tỉnh Hà Nam, đang đối mặt với nhiều thách thức trong công tác quản lý chất thải. Trước đây, Đồng Văn được mệnh danh là “thị trấn rác thải” do hệ thống thu gom và xử lý chất thải còn nhiều hạn chế. Bãi chôn lấp rác thải không được quy hoạch bài bản, gây ô nhiễm môi trường. Các đội vệ sinh môi trường tự phát hoạt động với công suất hạn chế. Việc thiếu các giải pháp xử lý chất thải hiệu quả và phù hợp với quy mô thị trấn đã dẫn đến tình trạng ô nhiễm nghiêm trọng, ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng và cảnh quan đô thị. Theo [Dong Van URENCO, 2006], việc quản lý chất thải không tốt ở những khu vực này sẽ dẫn đến những rủi ro ô nhiễm nghiêm trọng.

2.1. Thực Trạng Thu Gom và Xử Lý Chất Thải Tại Đồng Văn

Trước đây, việc thu gom chất thải ở Đồng Văn chủ yếu dựa vào các đội vệ sinh tự phát với công suất thu gom hạn chế (2.5-3 tấn/ngày). Bãi chôn lấp rác thải của thị trấn có diện tích khoảng 1,000 m2, nằm cách xa khu dân cư 2km. Tuy nhiên, bãi chôn lấp này không đáp ứng các tiêu chuẩn vệ sinh, gây ô nhiễm môi trường. Việc phân loại chất thải tại nguồn chưa được thực hiện rộng rãi, gây khó khăn cho quá trình xử lý.

2.2. Ảnh Hưởng Của Ô Nhiễm Chất Thải Đến Môi Trường và Sức Khỏe

Tình trạng ô nhiễm chất thải ở Đồng Văn gây ra nhiều tác động tiêu cực đến môi trường và sức khỏe cộng đồng. Ô nhiễm nguồn nước do nước rỉ rác từ bãi chôn lấp ảnh hưởng đến sinh hoạt và sản xuất nông nghiệp. Ô nhiễm không khí do mùi hôi thối từ rác thải gây khó chịu cho người dân. Ngoài ra, chất thải còn là môi trường thuận lợi cho sự phát triển của các loại vi khuẩn, côn trùng gây bệnh, ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng.

III. Giải Pháp Thiết Bị Xử Lý Chất Thải Nhỏ Gọn CD Waste Tại Chỗ

Để giải quyết vấn đề xử lý chất thải tại các thị trấn, Công ty TNHH Máy và Thủy lực đã nghiên cứu và phát triển hệ thống thiết bị xử lý chất thải nhỏ gọn CD-Waste. Hệ thống này được thiết kế dựa trên công nghệ xử lý sinh học cơ học (Mechanical Biological Treatment - MBT), phù hợp với quy mô nhỏ (20-30 tấn/ngày). CD-Waste được đánh giá là giải pháp hiệu quả và phù hợp với điều kiện thực tế của các thị trấn như Đồng Văn. Hệ thống này giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường, tiết kiệm chi phí vận chuyển và xử lý chất thải, đồng thời tạo ra các sản phẩm tái chế có giá trị.

3.1. Ưu Điểm Của Công Nghệ Xử Lý Sinh Học Cơ Học MBT

Công nghệ MBT kết hợp các phương pháp cơ học (phân loại, nghiền, sàng) và sinh học (ủ compost, phân hủy kỵ khí) để xử lý chất thải. Ưu điểm của công nghệ này là giảm thiểu lượng chất thải cần chôn lấp, tạo ra các sản phẩm tái chế (compost, biogas), giảm phát thải khí nhà kính và tiết kiệm năng lượng. MBT phù hợp với nhiều loại chất thải khác nhau, từ chất thải sinh hoạt đến chất thải công nghiệp.

3.2. Cấu Tạo và Nguyên Lý Hoạt Động Của Thiết Bị CD Waste

Hệ thống CD-Waste bao gồm các module chính: phân loại chất thải, nghiền chất thải, ủ compost, xử lý nước rỉ rác và xử lý khí thải. Chất thải được phân loại để tách các vật liệu có thể tái chế (kim loại, nhựa, giấy). Phần chất thải hữu cơ được nghiền nhỏ và đưa vào hệ thống ủ compost để tạo ra phân bón hữu cơ. Nước rỉ rác được xử lý bằng công nghệ sinh học để loại bỏ các chất ô nhiễm. Khí thải được xử lý để giảm thiểu mùi hôi và các chất độc hại.

IV. Đánh Giá Hiệu Quả Ứng Dụng CD Waste Tại Thị Trấn Đồng Văn

Nghiên cứu đã đánh giá tính khả thi và hiệu quả của việc ứng dụng công nghệ CD-Waste tại thị trấn Đồng Văn, huyện Duy Tiên, tỉnh Hà Nam. Kết quả cho thấy hệ thống CD-Waste có khả năng xử lý chất thải hiệu quả, giảm thiểu ô nhiễm môi trường và tạo ra các sản phẩm tái chế có giá trị. Việc ứng dụng CD-Waste góp phần cải thiện điều kiện vệ sinh môi trường, nâng cao chất lượng cuộc sống của người dân và thúc đẩy phát triển kinh tế - xã hội của địa phương. Theo [Dong Van URENCO, 2006], công nghệ này đã chứng minh được tính hiệu quả và phù hợp với các ứng dụng quy mô nhỏ ở các thị trấn.

4.1. Phân Tích Chi Phí và Lợi Ích Kinh Tế Của Dự Án

Nghiên cứu đã thực hiện phân tích chi phí - lợi ích của dự án ứng dụng CD-Waste tại Đồng Văn. Chi phí đầu tư ban đầu bao gồm chi phí mua sắm thiết bị, xây dựng nhà xưởng và lắp đặt hệ thống. Chi phí vận hành bao gồm chi phí điện, nước, nhân công và bảo trì thiết bị. Lợi ích kinh tế bao gồm doanh thu từ bán phân bón hữu cơ, tiết kiệm chi phí chôn lấp chất thải và giảm chi phí xử lý ô nhiễm môi trường. Kết quả phân tích cho thấy dự án có tính khả thi về mặt kinh tế.

4.2. Đánh Giá Tác Động Môi Trường Của Hệ Thống CD Waste

Nghiên cứu đã đánh giá tác động môi trường của hệ thống CD-Waste. Hệ thống này giúp giảm thiểu ô nhiễm không khí, nước và đất do chất thải. Quá trình ủ compost giúp giảm phát thải khí nhà kính so với việc chôn lấp chất thải. Nước rỉ rác được xử lý đạt tiêu chuẩn trước khi thải ra môi trường. Tuy nhiên, cần có các biện pháp kiểm soát chặt chẽ để đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định và không gây ra các tác động tiêu cực đến môi trường.

V. Kết Luận và Hướng Phát Triển Nghiên Cứu Xử Lý Chất Thải

Nghiên cứu về thiết bị xử lý chất thải nhỏ gọn CD-Waste tại thị trấn Đồng Văn đã cung cấp những thông tin hữu ích về tính khả thi và hiệu quả của công nghệ này. Kết quả nghiên cứu cho thấy CD-Waste là giải pháp phù hợp để xử lý chất thải tại các thị trấn, góp phần bảo vệ môi trường và phát triển kinh tế - xã hội. Trong tương lai, cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển các công nghệ xử lý chất thải tiên tiến hơn, thân thiện với môi trường và phù hợp với điều kiện thực tế của Việt Nam. Cần có sự phối hợp chặt chẽ giữa các nhà khoa học, doanh nghiệp và chính quyền địa phương để triển khai các dự án xử lý chất thải hiệu quả và bền vững.

5.1. Đề Xuất Chính Sách Hỗ Trợ Phát Triển Công Nghệ Xử Lý Chất Thải

Để thúc đẩy phát triển công nghệ xử lý chất thải tại Việt Nam, cần có các chính sách hỗ trợ từ nhà nước. Các chính sách này có thể bao gồm: hỗ trợ tài chính cho các dự án nghiên cứu và phát triển, ưu đãi thuế cho các doanh nghiệp sản xuất thiết bị xử lý chất thải, khuyến khích sử dụng các sản phẩm tái chế và tăng cường kiểm tra, giám sát các hoạt động xử lý chất thải.

5.2. Hướng Nghiên Cứu Tiếp Theo Về Xử Lý Chất Thải Quy Mô Nhỏ

Các hướng nghiên cứu tiếp theo có thể tập trung vào: tối ưu hóa quy trình xử lý chất thải của hệ thống CD-Waste, nghiên cứu các công nghệ xử lý chất thải mới (ví dụ: công nghệ plasma, công nghệ MBBR), đánh giá tác động của chất thải đến sức khỏe cộng đồng và phát triển các mô hình quản lý chất thải bền vững cho các khu vực nông thôn.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Việt Nam đang đối mặt với thách thức lớn trong quản lý chất thải rắn sinh hoạt (CTRSH) do tốc độ phát triển kinh tế nhanh chóng và đô thị hóa gia tăng. Tổng lượng chất thải rắn sinh hoạt phát sinh khoảng 12,8 triệu tấn/năm, chiếm 80% tổng lượng chất thải rắn phát sinh trên toàn quốc, trong đó các thành phố lớn chỉ chiếm 24% dân số nhưng lại tạo ra 50% lượng chất thải này. Tại các thị trấn nhỏ như Đông Văn, huyện Duy Tiên, tỉnh Hà Nam, lượng chất thải phát sinh khoảng 20-40 tấn/ngày, tuy nhiên hệ thống quản lý và xử lý chất thải còn nhiều hạn chế, gây ra ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Mục tiêu nghiên cứu nhằm đánh giá tính khả thi và hiệu quả của thiết bị xử lý chất thải quy mô nhỏ dựa trên công nghệ xử lý cơ - sinh học (Mechanical Biological Treatment - MBT) tại thị trấn Đông Văn, góp phần hoàn thiện mô hình quản lý chất thải phù hợp với điều kiện địa phương.

Nghiên cứu tập trung vào việc khảo sát thành phần chất thải, đánh giá hiệu quả phân loại và xử lý bằng hệ thống thiết bị Compact Device (CD-Waste System) với công suất 20-30 tấn/ngày, đồng thời lập kế hoạch chi phí và vận hành cho nhà máy xử lý chất thải tại địa phương. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc phát triển công nghệ xử lý chất thải phù hợp với quy mô nhỏ, giảm thiểu ô nhiễm môi trường và thúc đẩy tái chế, tái sử dụng chất thải tại các thị trấn và vùng nông thôn Việt Nam.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên lý thuyết và mô hình xử lý chất thải cơ - sinh học (MBT), một phương pháp kết hợp xử lý cơ học và sinh học nhằm giảm khối lượng, độc tính và khả năng phân hủy sinh học của chất thải trước khi xử lý cuối cùng. MBT bao gồm các bước chính:

• Xử lý cơ học: giảm kích thước, phân loại, tách kim loại sắt từ, sàng lọc và phân tách theo mật độ để thu hồi các thành phần có thể tái sử dụng.
• Xử lý sinh học: ủ hiếu khí (aerobic composting) hoặc lên men kỵ khí (anaerobic fermentation) để phân hủy các thành phần hữu cơ, tạo ra sản phẩm phân hữu cơ và khí sinh học.

Các khái niệm chính bao gồm: tỷ lệ C/N tối ưu (25:1 đến 35:1), độ ẩm (50-60%), pH (6-7), nhiệt độ (20-70°C), thể tích lỗ khí (25-35%) và các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình ủ phân.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp thực nghiệm kết hợp phân tích định lượng và đánh giá thực tiễn tại thị trấn Đông Văn. Nguồn dữ liệu bao gồm:

• Thành phần chất thải thu thập trực tiếp (306 kg mẫu chất thải) phân loại theo kích thước và thành phần.
• Đo lường độ ẩm, tỷ lệ phân hủy hữu cơ sau 10 ngày ủ trong tháp ủ.
• Thử nghiệm độ trưởng thành của phân hữu cơ bằng phương pháp sinh học (bio-assay) với hạt giống rau củ.
• Quan sát và đánh giá hiệu quả phân loại, xử lý chất thải bằng hệ thống thiết bị CD-Waste.

Phân tích dữ liệu sử dụng phương pháp thống kê mô tả, so sánh tỷ lệ phần trăm các thành phần chất thải trước và sau xử lý, đánh giá mức độ phân hủy và chất lượng sản phẩm phân hữu cơ. Thời gian nghiên cứu kéo dài khoảng 12 tháng, từ khảo sát thực địa, thực nghiệm đến tổng hợp kết quả.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Thành phần chất thải đầu vào: Chất thải rắn sinh hoạt tại Đông Văn có tỷ lệ hữu cơ chiếm khoảng 55%, phần còn lại là các thành phần vô cơ như đá, cát, nhựa, kim loại. Phân bố kích thước hạt cho thấy 55% chất thải có kích thước từ 10-40 mm, 33% dưới 10 mm và 12% trên 40 mm.

2. Hiệu quả phân loại: Sau quá trình phân loại bằng hệ thống CD-Waste, tỷ lệ hữu cơ trong dòng chất thải đưa vào xử lý sinh học đạt 83,5%, vượt ngưỡng 80% theo tiêu chuẩn để đảm bảo hiệu quả ủ phân.

3. Mức độ phân hủy hữu cơ: Sau 10 ngày ủ trong tháp composting, tỷ lệ phân hủy hữu cơ đạt khoảng 72%, phù hợp với tiêu chuẩn vận hành của hệ thống. Mức độ phân hủy tăng nhẹ lên 74% sau 11 ngày.

4. Độ trưởng thành của phân hữu cơ: Thử nghiệm sinh học với hạt giống cho thấy tỷ lệ nảy mầm đạt 93% sau 72 giờ, vượt mức 80% theo tiêu chuẩn, chứng tỏ sản phẩm phân hữu cơ đạt chất lượng tốt, an toàn cho sử dụng trong nông nghiệp.

Thảo luận kết quả

Kết quả cho thấy hệ thống CD-Waste dựa trên công nghệ MBT phù hợp với quy mô xử lý 20-30 tấn/ngày tại thị trấn Đông Văn, giúp giảm thiểu lượng chất thải đưa vào bãi chôn lấp, đồng thời tạo ra sản phẩm phân hữu cơ có giá trị. Tỷ lệ hữu cơ cao trong dòng xử lý sinh học giúp tăng hiệu quả phân hủy, giảm phát sinh mùi hôi và ô nhiễm môi trường.

So sánh với các nghiên cứu trong nước và quốc tế, tỷ lệ phân hủy và chất lượng phân hữu cơ của hệ thống tương đương hoặc vượt trội so với các mô hình xử lý quy mô nhỏ khác. Việc kiểm soát các yếu tố như độ ẩm, tỷ lệ C/N và nhiệt độ trong tháp ủ là yếu tố then chốt đảm bảo hiệu quả xử lý.

Tuy nhiên, nghiên cứu cũng chỉ ra một số hạn chế như chưa có hệ thống kiểm tra hóa sinh chính xác trước khi xử lý, chưa thực hiện phân loại rác tại nguồn rộng rãi, và sản phẩm phân hữu cơ chưa được tinh chế hoàn toàn. Các biểu đồ phân bố thành phần chất thải, tỷ lệ phân hủy theo ngày và tỷ lệ nảy mầm có thể được trình bày để minh họa trực quan hiệu quả của hệ thống.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Thúc đẩy phân loại rác tại nguồn: Triển khai chương trình tuyên truyền và hướng dẫn phân loại rác hữu cơ và vô cơ tại hộ gia đình nhằm nâng cao chất lượng nguyên liệu đầu vào cho hệ thống xử lý, giảm tạp chất và tăng hiệu quả xử lý sinh học. Thời gian thực hiện: 6-12 tháng; chủ thể: chính quyền địa phương phối hợp với công ty môi trường.

2. Xây dựng phòng thí nghiệm kiểm tra chất lượng: Thiết lập phòng thí nghiệm tại nhà máy để kiểm tra các chỉ tiêu hóa sinh như độ ẩm, pH, tỷ lệ C/N trước và sau xử lý, giúp điều chỉnh quy trình vận hành kịp thời và nâng cao chất lượng sản phẩm phân hữu cơ. Thời gian: 12 tháng; chủ thể: công ty môi trường và các viện nghiên cứu.

3. Nâng cấp hệ thống xử lý sản phẩm phân hữu cơ: Lắp đặt thiết bị tinh chế, sàng lọc và khử tạp chất cho sản phẩm phân hữu cơ nhằm tăng giá trị thương mại và mở rộng thị trường tiêu thụ. Thời gian: 12-18 tháng; chủ thể: công ty môi trường, doanh nghiệp phân bón.

4. Phát triển quy trình xử lý nhựa và nylon: Cải tiến công nghệ phân loại và tái chế nhựa, nylon để tạo ra sản phẩm tái chế chất lượng cao, giảm lượng rác thải nhựa ra môi trường. Thời gian: 12 tháng; chủ thể: công ty môi trường, các doanh nghiệp tái chế.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Chính quyền địa phương và các cơ quan quản lý môi trường: Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học và thực tiễn để xây dựng chính sách quản lý chất thải phù hợp với quy mô thị trấn và vùng nông thôn, từ đó nâng cao hiệu quả quản lý và bảo vệ môi trường.

2. Doanh nghiệp hoạt động trong lĩnh vực xử lý chất thải: Tham khảo mô hình công nghệ CD-Waste để áp dụng hoặc cải tiến hệ thống xử lý chất thải quy mô nhỏ, tiết kiệm chi phí và tăng hiệu quả tái chế.

3. Các nhà nghiên cứu và sinh viên chuyên ngành quản lý chất thải, công nghệ môi trường: Tài liệu cung cấp kiến thức chuyên sâu về công nghệ MBT, quy trình vận hành và đánh giá hiệu quả xử lý chất thải, phục vụ cho nghiên cứu và phát triển công nghệ mới.

4. Nông dân và doanh nghiệp sản xuất phân bón hữu cơ: Tham khảo chất lượng và quy trình sản xuất phân hữu cơ từ chất thải sinh hoạt, từ đó ứng dụng sản phẩm phân bón an toàn, thân thiện môi trường trong sản xuất nông nghiệp.

Câu hỏi thường gặp

1. Công nghệ xử lý cơ - sinh học (MBT) là gì?
   MBT là phương pháp xử lý chất thải kết hợp các bước cơ học như phân loại, nghiền, tách kim loại với xử lý sinh học như ủ hiếu khí để phân hủy hữu cơ, giảm khối lượng và độc tính chất thải. Ví dụ, hệ thống CD-Waste tại Đông Văn áp dụng MBT để xử lý 20-30 tấn chất thải/ngày.

2. Tại sao cần phân loại rác tại nguồn?
   Phân loại rác tại nguồn giúp tách riêng hữu cơ và vô cơ, giảm tạp chất trong dòng xử lý sinh học, nâng cao hiệu quả phân hủy và chất lượng sản phẩm phân hữu cơ. Thực tế tại Đông Văn, chưa áp dụng rộng rãi phân loại rác tại nguồn nên chất lượng phân hữu cơ còn hạn chế.

3. Thời gian ủ phân hữu cơ trong hệ thống CD-Waste là bao lâu?
   Theo kết quả nghiên cứu, thời gian ủ trong tháp composting là khoảng 10 ngày để đạt tỷ lệ phân hủy hữu cơ trên 70%, sau đó ủ tiếp trong tháp trưởng thành khoảng 22 ngày để sản phẩm đạt độ trưởng thành và an toàn sử dụng.

4. Chất lượng phân hữu cơ được đánh giá như thế nào?
   Chất lượng phân hữu cơ được đánh giá qua tỷ lệ nảy mầm của hạt giống trong thử nghiệm sinh học. Sản phẩm phân hữu cơ tại Đông Văn đạt tỷ lệ nảy mầm 93% sau 72 giờ, vượt tiêu chuẩn 80%, chứng tỏ an toàn và hiệu quả.

5. Hệ thống CD-Waste có phù hợp với các thị trấn nhỏ khác không?
   Với công suất 20-30 tấn/ngày, thiết bị CD-Waste phù hợp với các thị trấn có quy mô dân số và lượng chất thải tương tự Đông Văn. Thiết bị có diện tích lắp đặt nhỏ, vận hành đơn giản, tiết kiệm chi phí vận chuyển và xử lý, thích hợp cho các khu vực có nguồn lực hạn chế.

Kết luận

• Hệ thống xử lý chất thải CD-Waste dựa trên công nghệ MBT đã chứng minh hiệu quả trong xử lý chất thải rắn sinh hoạt quy mô nhỏ tại thị trấn Đông Văn, Hà Nam.
• Thành phần chất thải hữu cơ chiếm khoảng 55%, sau phân loại đạt 83,5%, tạo điều kiện thuận lợi cho xử lý sinh học.
• Thời gian ủ phân hữu cơ tối ưu là 10 ngày trong tháp composting và 22 ngày trong tháp trưởng thành, sản phẩm đạt chất lượng cao với tỷ lệ nảy mầm trên 90%.
• Nghiên cứu đề xuất các giải pháp nâng cao hiệu quả như phân loại rác tại nguồn, xây dựng phòng thí nghiệm kiểm tra, cải tiến xử lý sản phẩm phân hữu cơ và nhựa.
• Các bước tiếp theo bao gồm mở rộng ứng dụng công nghệ, hoàn thiện quy trình vận hành và phát triển thị trường sản phẩm tái chế, góp phần bảo vệ môi trường và phát triển bền vững.

Hành động ngay hôm nay: Các cơ quan quản lý và doanh nghiệp liên quan nên phối hợp triển khai các giải pháp đề xuất để nâng cao hiệu quả quản lý và xử lý chất thải tại các thị trấn và vùng nông thôn trên toàn quốc.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ------------o0o------------ NGUYỄN VĂN THÁI STUDY ON COMPACT DEVICE FOR WASTE PROCESSING BASED ON MECHANICAL BIOLOBICAL TREATMENT IN DONG VAN TOWN, DUY TIEN DISTRICT, HA NAM PROVINCE, VIETNAM CHUYÊN NGÀNH: QUẢN LÝ CHẤT THẢI VÀ XỬ LÝ VÙNG Ô NHIỄM (CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO QUỐC TẾ) LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ HÓA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS. TS NGUYỄN THỊ DIỄM TRANG HÀ NỘI- NĂM 2007 z HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE DRESDEN UNVERSITY OF TECHNOLOGY NGUYEN VAN THAI STUDY ON COMPACT DEVICE FOR WASTE PROCESSING BASED ON MECHANICAL BIOLOBICAL TREATMENT IN DONG VAN TOWN, DUY TIEN DISTRICT, HA NAM PROVINCE, VIETNAM MASTER THESIS Field: waste management and contaminated site treatment Supervisor: Assc. Nguyen Thi Diem Trang HANOI, DECEMBER 2007 z INTRODUCTION The rapid economic development has resulted in the difficult task of identifying way to manage the increasing waste generation, especially solid waste problem. Solid waste is generated from production and life activities in all sectors such as households, industry, hospitals, commerce, and agriculture.

Vietnam, a developing country, is certainly facing with a big problem of rapid waste generation. Therefore, finding out effective solutions of waste management and treatment has become an important issue in Vietnam. Actually, the Vietnamese government has tried to carry out preliminary steps in order to control waste generation in recent years. However, most of these steps just focus on available technologies in large-scale applications in industrial cities.

Whereas waste treatment technologies in small-scale applications has not been paid much attention. The main reasons are due to high cost and skillful requirements of operation and management. Moreover, there has not any effective waste management model for small capacity in townships where the population is not so big and amount of waste is 20 – 40 tons/day [Dong Van URENCO, 2006]. If waste management does not implement well in these areas, risks from pollution will, as a result, be highly serious.

Therefore, finding out the best solutions to protect environment is a very necessary and urgent matter in townships. Taking that serious problem into account, one of model companies named Hydraulic and Machine Company Ltd. has completely manufactured an effective system, which was named Compact Device, for municipal solid waste treatment (so-called CD-Waste System). This system was designed based on mechanical biological treatment system which has been applied since long time before.

It has considered to be suitable in small-scale applications in townships. Besides, another company named Dong Van Urban Environment Company Ltd. has also been established in Dong Van town, Hanam province in order to respond to national 1 z policies of socialization in environmental protection. The two companies have closely cooperated to implement a project named “Waste Collection and Treatment System Using CD-Waste Technology with Capacity 20-30 tons per day” in Dong Van town, Duy Tien district, Hanam Province.

Based on this project, I had carried out this study named “Study on Compact Device for Waste Processing based on Mechanical Biological Treatment in Dong Van town, Duy Tien district, Hanam province, Vietnam”. This study aims at:  Completion of clearness about theoretical and practical issues from CD- Waste Technology applications.  Assessment of CD-Waste Technology applicability in Dong Van town, Duy Tien District, Hanam Province  Cost planning and pre-calculation of waste treatment Plant in Dong Van Town, Duytien District, Hanam Province.1 Definitions and concepts The term waste is defined in the Vietnamese law on environmental protection of November 29 th, 2005. According to this definition “Waste means materials that take solid, liquid, gaseous, or other forms, are discharged from production, service, daily life or other activities [Environment law, 2005].

Municipal solid waste (MSW) includes the solids discarded by the end of consumers, i. private households, small business and public areas and typically collected by public authorities for disposal. Normally, separated collected waste for recycling such as paper, metals, aluminum, glass etc. is included in the MSW quantities given.

MSW refers specifically to that part of MSW which is sent to landfill, incineration, or other final treatment [Christian Ludwig et al. Waste management refers to all activities engaged with waste segregation, collection, transport, reduction, reuse, recycling, treatment and disposal [Environment law, 2005].2 Waste generation in Vietnam Solid waste generation in Vietnam is approximately 15 million tons per year. Among them, municipal waste generation is about 12.8 million tons (making up 80%), and industrial and agricultural waste generation normally contribute the rest 2.2 million tons per year (making up 20%) as shown in figure 1 [VEM, 2004 ].40% hazardous healthcare waste industrial waste others 80% Figure 1: Different waste generated (by percent) in Vietnam, 2003 3 z In Vietnam, big and industrial cities are major waste generation sources. According to national statistical report in 2004, big cities and urban areas keep only 24 percent of the total nationwide population; however, they produce over 6 million tons of municipal waste (making up 50% of nationwide municipal waste amount).

This is due to an affluent lifestyle, larger quantities of trade and commercial activities, and more intense industrialization and urbanization. Along with, these activities also increase high proportion of hazardous waste (such as batteries and chemical solvents) and non-degradable waste (such as plastic, metal, and glass) normally found in municipal solid waste. In contrast, people living in rural areas make up 76% of the total nationwide population but produce just less than half of waste generation rate of those in urban areas. As shown in waste generation rate is approximately 0.3 kg/cap/day in rural areas compared to 0.4 kg/cap/day in urban areas.

Table 1: Municipal solid waste generation at the glance [VEM, 2004] Municipal solid waste generation (tons/y) • National 12,800,000 • Urban areas 6,400,000 • Rural areas 6,400,000 Municipal waste generation (kg/per/day) • National 0.3 Collection of waste (% of waste generated) • Urban areas 71% • Rural areas <20 % • Among urban poor 10-20% Number of solid waste disposal facilities • Dumps and poorly operated landfills 74 • Sanitary landfills 17 Generally, comparing to the standard on domestic solid waste (DSW) in other countries, the amount of domestic in Vietnam is much lo wer [Luu Duc Hai, 2001]. Forecasting in 15-20 years, domestic solid waste amount in big cities in 4 z Vietnam will reach the same level of 1.2 kg/cap/day as big cities in other Asian countries [Pham Ngoc Dang, 2000]. Waste composition varies spatially and temporally based on life and industrial activities. Each city has its own lifestyle, civilization level, and development rate.

As a result, they have different waste composition. Besides, waste composition normally varies in different times of the year. For e xample, in holidays and festive occasions such as Lunar New Year, organic and yard waste ratios are commonly higher than those in the rest of the year [Nguyen Khac Kinh et al. Generally, there are two main components in DSW in Vietnam: (i) bio -waste (making up 30-50%); and (ii) soil, sand, construction materials and other inorganic stuffs (making up 20-40%) [Nguyen Thanh Yen, 2004].

Compared to those of many other countries, increasing rates of glass, plastic, metal, paper are lower due to waste activities of potential scavengers (garbage pickers) in Vietnam [Nguyen Thuy Thu Thi, 2005]. Table 2 shows domestic solid waste compositions in some big cities in Vietnam. Table 2: Composition of MSW in some cities in Vietnam in 2002 [NEA, 2003] Unit:% Composition Provinces, cities Hanoi Viet Tri Ha Long Tay Ninh Organic 53 55.3 Municipal solid waste management in Vietnam 1.1 Waste collection Municipal solid waste collection in urban areas in Vietnam has been systematically organized. And, state-owned companies so-called Urban Environment Companies (URENCOs) in the whole country are responsible for waste collection.

Each city and/or town has either one or more than one URENCOs. It depends on their size and population. Nowadays, some private companies begin 5 z to take part in implementation of waste collection in some cities and towns. This trend is expanding in many urban areas in accordance to the Government‟s policy as an attraction of all economic sectors to take part in municipal waste collection and treatment.

Waste collection rate has been improving, however it remains low in many cities. The national average collection rate of municipal waste in urban areas rose from 65% to 71% between 2000 and 2003. Collection rates are typically higher in larger cities, and range from 45% in Long An to 95% in Hue City in 2003 [NEA, 2003]. But in small and medium town the waste collection rate is only 20-30% of the total volume of solid waste discharged [Nguyen Loan Thi, 2003].

In addition, funding sources for the operation of waste collecting and transporting organization in urban and rural areas is somewhat dependent on the budget of local administration and contribution of households as user‟s fee (the contribution rate is decided by the local administration and often is VND 2,000- 3,000/person/month in major cities. Figure 2 shows the model of solid waste collection and treatment in urban areas in Vietnam in which mainly urban environment organizations collect and transport waste to landfills. Collection Transport Transport Waste Collecting Transfer Treat ment sources organization station Handcart Handcart truck Household URENCOs and Transfer Landfills office Environment stations of school sanitation wastes hospital cooperatives collected daily market environment roads sanitation team Figure 2: Model of collection and treatment of municipal solid waste in Vietnam [Nguyen Danh Son et al., 2005] 6 z Besides, complete separation of solid waste at source has not yet been done widely in Vietnam at present. Waste separation at source is being experimented in some major cities (Hanoi, Da Nang, Ho Chi Minh…) and will be expand in the future to reduce the pressure for treatment of solid waste (disposal, reusing, recycling, composting etc.2 Municipal solid waste disposal Waste recovery, recycle and reuse are somewhat limited in state level.

Most of the solid waste is treated by disposal at landfills. Landfills in all localities including major cities which have already been built do not reach sanitary standards and are not planned to match the rapid development of industrialization and urbanization. Of the 91 disposal sites in the whole country, only 17 are consi der as sanitary landfills [VEM, 2004]. By the middle of 2004 only half of the provinces and cities in the country (32/64) had the investment projects on the construction of sanitary landfills, of which 13 cities have already started construction [VEM, 2004].

The existence of landfills in different localities has caused urgent environmental problems to not only surrounding communities but also people in the areas where waste is collected. Incinerating waste is not a common practice in Vietnam. A few hospitals in the country have incinerators which they use but overall the healthcare industry‟s waste is primarily disposed in landfills. For the hospital waste that is incinerated, little data is available on the amount or type of waste being incinerated because they do not keep records [Nguyen, 2005].

Whatever the case, even though the incinerators are assessed by the government for technical standards and gas emissions, Vietnam lacks the technology to be able to analyze dioxin concentrations emitted by the incinerators [Nguyen, 2005].3 Reusing and recycling Reusing and recycling of solid waste are a trend of development in environmental management in general and waste management in particular. A network of recycling waste has been formed for many decades with collectors of 7 z domestic waste from households (waste paper, plastic, metal and glass), dealing points of collected waste materials and recycling establishments. For municipal waste, the Vietnamese government can subsidize recycling and treatment facilities and it is important to build up municipal capacity to recycle waste. The private sector should be encouraged to manage and recycle industrial and hazardous waste, which are usually not managed by municipalities.

The Vietnamese government is advocating the establishment of a new industry that is waste recycling industry. The channel of reusing and recycling of solid waste in urban areas in Vietnam can be imagined as shown in figure 3.