Tổng quan nghiên cứu

Thành phố Hồ Chí Minh (TP.HCM) là trung tâm kinh tế, du lịch và công nghiệp lớn với tốc độ phát triển nhanh chóng, dẫn đến lượng chất thải rắn sinh hoạt (CTRSH) phát sinh ngày càng tăng. Theo báo cáo của ngành môi trường, tổng lượng CTRSH tại TP.HCM vào năm 2018 đạt khoảng 9.000 tấn/ngày, trong đó thành phần hữu cơ chiếm tỷ lệ lớn nhất. Việc quản lý và xử lý hiệu quả CTRSH là một thách thức lớn đối với chính quyền và các đơn vị liên quan nhằm bảo vệ môi trường và phát triển bền vững.

Nghiên cứu này tập trung phân tích thành phần CTRSH tại hai trạm trung chuyển Quang Trung và Tân Quy, thuộc Công ty TNHH MTV Môi trường Đô thị TP.HCM, nhằm làm rõ tỷ lệ các nhóm chất thải, nguồn phát sinh và đặc điểm thành phần. Mục tiêu cụ thể là xác định tỷ lệ hữu cơ, tái chế và chất thải còn lại, so sánh thành phần giữa nguồn phát sinh từ hộ gia đình và từ các khu vực thương mại như trung tâm thương mại, nhà hàng, khách sạn. Thời gian nghiên cứu kéo dài từ tháng 1 đến tháng 12 năm 2019, phạm vi nghiên cứu tập trung tại TP.HCM.

Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc đề xuất các giải pháp nâng cao hiệu quả quản lý CTRSH, giảm thiểu tác động môi trường, đồng thời hỗ trợ xây dựng các chính sách phân loại, thu gom và xử lý phù hợp với đặc điểm thành phần chất thải tại địa phương. Các chỉ số như tỷ lệ hữu cơ chiếm 49,5% tổng lượng CTRSH, nhóm tái chế chiếm 54% lượng phát sinh từ nguồn thương mại, là cơ sở để đánh giá và cải tiến quy trình quản lý chất thải.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình quản lý chất thải rắn sinh hoạt, bao gồm:

  • Lý thuyết quản lý chất thải rắn đô thị: tập trung vào các giai đoạn thu gom, vận chuyển, phân loại và xử lý chất thải nhằm giảm thiểu tác động môi trường và tối ưu hóa nguồn tài nguyên.
  • Mô hình phân loại chất thải tại nguồn: phân chia chất thải thành các nhóm hữu cơ, tái chế và chất thải còn lại để áp dụng các phương pháp xử lý phù hợp.
  • Khái niệm thành phần chất thải: xác định tỷ lệ các loại vật liệu như hữu cơ, giấy, nhựa, kim loại, thủy tinh trong tổng lượng chất thải để đánh giá đặc điểm và nguồn gốc phát sinh.

Các khái niệm chính được sử dụng gồm: CTRSH, chất thải hữu cơ, chất thải tái chế, phân tích thành phần, trạm trung chuyển, phân tích cụm (Cluster Analysis), phân tích thành phần chính (Principal Component Analysis).

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính được thu thập từ hai trạm trung chuyển Quang Trung và Tân Quy thuộc Công ty TNHH MTV Môi trường Đô thị TP.HCM trong năm 2019. Cỡ mẫu gồm 12 mẫu chất thải được lấy ngẫu nhiên từ các xe vận chuyển chất thải, mỗi mẫu khoảng 200 kg, thu thập trong 6 ngày tại mỗi trạm.

Phương pháp phân tích bao gồm:

  • Phân loại và cân đo thành phần chất thải theo tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9461:2012, phân chia thành 27 nhóm chi tiết.
  • Phân tích thống kê mô tả để xác định tỷ lệ phần trăm các nhóm chất thải.
  • Kiểm định phi tham số Mann-Whitney để so sánh sự khác biệt thành phần giữa hai nguồn phát sinh (hộ gia đình và khu thương mại).
  • Phân tích cụm (Cluster Analysis) nhằm nhóm các thành phần chất thải có tính chất tương đồng.
  • Phân tích thành phần chính (PCA) để xác định các nhóm thành phần chính chi phối thành phần chất thải.

Quy trình nghiên cứu được thực hiện trong vòng 12 tháng, từ tháng 1 đến tháng 12 năm 2019, đảm bảo tính khách quan và độ tin cậy của số liệu.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Tỷ lệ hữu cơ chiếm ưu thế trong CTRSH: Thành phần hữu cơ chiếm khoảng 49,5% tổng lượng chất thải, cao gấp 4 lần so với giấy, 2,3 lần so với nhựa, 70,8 lần so với kim loại và 64,6 lần so với thủy tinh. Điều này cho thấy lượng chất thải hữu cơ phát sinh rất lớn, chủ yếu từ nguồn hộ gia đình.

  2. Nguồn phát sinh chất thải tái chế chủ yếu từ khu thương mại: Nhóm chất thải tái chế chiếm 54% tổng lượng phát sinh từ nguồn trung tâm thương mại, nhà hàng, khách sạn, cao gấp 1,85 lần so với nguồn hộ gia đình. Cụ thể, lượng giấy, nhựa và kim loại phát sinh từ khu thương mại lần lượt cao gấp 3,9 lần so với hộ gia đình.

  3. Thành phần nhựa chiếm tỷ trọng lớn trong nhóm tái chế: Trung bình mỗi tấn CTRSH có khoảng 218 kg nhựa, gấp 31,1 lần kim loại và 28,3 lần thủy tinh. Nhựa phát sinh chủ yếu từ khu thương mại, nhà hàng, khách sạn.

  4. Phân tích cụm và thành phần chính phân chia CTRSH thành 3 nhóm: Qua phân tích cụm và PCA, các thành phần chất thải được chia thành nhóm hữu cơ, nhóm tái chế và nhóm chất thải còn lại, giúp xác định rõ các nhóm cần ưu tiên xử lý và tái chế.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân tỷ lệ hữu cơ cao là do đặc điểm sinh hoạt và tiêu dùng của cư dân TP.HCM, với lượng thực phẩm thừa và chất thải sinh hoạt lớn. Nguồn phát sinh chất thải tái chế tập trung ở khu thương mại do hoạt động kinh doanh, dịch vụ phát triển mạnh, tạo ra nhiều loại bao bì, vật liệu nhựa, giấy và kim loại.

So sánh với các nghiên cứu trong nước và quốc tế, kết quả tương đồng với xu hướng chất thải hữu cơ chiếm tỷ trọng lớn tại các đô thị đang phát triển. Việc phân nhóm thành phần chất thải giúp tối ưu hóa quy trình thu gom, phân loại và xử lý, đồng thời hỗ trợ phát triển công nghệ tái chế và sản xuất nhiên liệu sinh học từ chất thải hữu cơ.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ tròn tỷ lệ thành phần chất thải, biểu đồ cột so sánh lượng phát sinh giữa hai nguồn, và bảng phân tích kết quả PCA thể hiện các nhóm thành phần chính.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Nâng cấp và mở rộng hệ thống trạm trung chuyển nhằm tăng công suất tiếp nhận và xử lý CTRSH, giảm thiểu tồn đọng và ô nhiễm môi trường. Thời gian thực hiện: 2 năm, chủ thể: Công ty TNHH MTV Môi trường Đô thị TP.HCM.

  2. Xây dựng mạng lưới thu gom và phân loại chất thải tại nguồn tập trung vào phân loại hữu cơ và tái chế, nâng cao tỷ lệ thu hồi vật liệu có giá trị. Thời gian: 1-3 năm, chủ thể: UBND các quận, phường phối hợp với các đơn vị thu gom.

  3. Nghiên cứu và ứng dụng công nghệ xử lý chất thải hữu cơ như lên men khí mê-tan, sản xuất viên nén nhiên liệu từ nhựa và chất thải tái chế, giảm thiểu lượng chất thải chôn lấp. Thời gian: 3 năm, chủ thể: Viện nghiên cứu, doanh nghiệp công nghệ môi trường.

  4. Tuyên truyền nâng cao nhận thức cộng đồng về phân loại rác tại nguồn, tái chế và giảm thiểu chất thải nhựa, góp phần giảm áp lực cho hệ thống xử lý. Thời gian: liên tục, chủ thể: các cơ quan truyền thông, tổ chức xã hội.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Các nhà quản lý môi trường đô thị: sử dụng kết quả để xây dựng chính sách quản lý chất thải phù hợp với đặc điểm thành phần và nguồn phát sinh tại TP.HCM.

  2. Doanh nghiệp xử lý chất thải: áp dụng các giải pháp nâng cấp trạm trung chuyển, công nghệ xử lý hữu cơ và tái chế để nâng cao hiệu quả hoạt động.

  3. Nhà nghiên cứu và sinh viên ngành môi trường: tham khảo phương pháp phân tích thành phần, phân tích cụm và PCA trong nghiên cứu chất thải rắn.

  4. Cơ quan truyền thông và tổ chức xã hội: sử dụng thông tin để tuyên truyền, vận động cộng đồng tham gia phân loại và giảm thiểu chất thải.

Câu hỏi thường gặp

  1. Tại sao thành phần hữu cơ chiếm tỷ lệ cao trong CTRSH tại TP.HCM?
    Do đặc điểm sinh hoạt, tiêu dùng thực phẩm tươi sống và thói quen sinh hoạt của người dân, lượng thực phẩm thừa và chất thải hữu cơ phát sinh lớn, chiếm gần 50% tổng lượng chất thải.

  2. Nguồn phát sinh chất thải tái chế chủ yếu từ đâu?
    Chất thải tái chế chủ yếu phát sinh từ các khu vực thương mại như trung tâm thương mại, nhà hàng, khách sạn, với tỷ lệ cao hơn 1,8 lần so với hộ gia đình.

  3. Phân tích cụm và phân tích thành phần chính có vai trò gì trong nghiên cứu?
    Hai phương pháp này giúp nhóm các thành phần chất thải tương đồng và xác định các nhóm thành phần chính chi phối, từ đó hỗ trợ xây dựng chiến lược quản lý và xử lý hiệu quả.

  4. Giải pháp nào được đề xuất để nâng cao hiệu quả quản lý CTRSH?
    Nâng cấp trạm trung chuyển, xây dựng mạng lưới thu gom phân loại tại nguồn, ứng dụng công nghệ xử lý hữu cơ và tái chế, cùng với tuyên truyền nâng cao nhận thức cộng đồng.

  5. Thời gian và phạm vi nghiên cứu của luận văn là gì?
    Nghiên cứu thực hiện trong năm 2019, tập trung tại TP.HCM, đặc biệt tại hai trạm trung chuyển Quang Trung và Tân Quy thuộc Công ty TNHH MTV Môi trường Đô thị TP.HCM.

Kết luận

  • Thành phần hữu cơ chiếm gần 50% tổng lượng CTRSH tại TP.HCM, là nhóm chất thải chủ yếu cần ưu tiên xử lý.
  • Chất thải tái chế phát sinh nhiều từ khu thương mại, nhà hàng, khách sạn, với tỷ lệ cao hơn so với hộ gia đình.
  • Phân tích cụm và thành phần chính phân chia CTRSH thành 3 nhóm chính: hữu cơ, tái chế và chất thải còn lại.
  • Đề xuất nâng cấp trạm trung chuyển, xây dựng mạng lưới thu gom phân loại, ứng dụng công nghệ xử lý và tuyên truyền cộng đồng.
  • Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học cho quản lý và xử lý CTRSH tại TP.HCM, hướng tới phát triển bền vững và bảo vệ môi trường đô thị.

Hành động tiếp theo: Các cơ quan quản lý và doanh nghiệp cần phối hợp triển khai các giải pháp đề xuất, đồng thời tiếp tục nghiên cứu mở rộng phạm vi và ứng dụng công nghệ mới trong quản lý chất thải.