Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Quá trình tăng trưởng kinh tế nhanh chóng của Việt Nam kể từ công cuộc Đổi Mới năm 1986 đã giúp quốc gia này chuyển dịch từ nền kinh tế nông nghiệp tập trung sang kinh tế thị trường công nghiệp hóa, được Ngân hàng Thế giới (World Bank) công nhận là quốc gia có thu nhập trung bình thấp từ năm 2009. Tuy nhiên, sự phát triển kinh tế nhanh chóng này phải trả giá bằng sự suy thoái nghiêm trọng của môi trường tự nhiên, đặc biệt là hiện tượng phú dưỡng hóa (eutrophication) tại các nguồn nước mặt do tiếp nhận nước thải sinh hoạt và công nghiệp chưa qua xử lý.

Thực trạng quản lý nước thải tại Việt Nam ghi nhận nhiều thách thức lớn:

  • Đến năm 2004, chưa có đô thị nào thu gom hoặc xử lý nước thải đô thị; đến năm 2013, dù số lượng nhà máy xử lý nước thải gia tăng, tỷ lệ nước thải đô thị được xử lý thực tế vẫn không quá 10%, và chỉ khoảng 4% lượng bùn bể tự hoại (septage) được xử lý đúng quy chuẩn kỹ thuật.
  • Khoảng 80% hộ gia đình đô thị sử dụng bể tự hoại, nhưng phần lớn các bể có dung tích không đúng chuẩn, ít được hút bùn định kỳ, và nước thải đầu ra vẫn xả trực tiếp vào hệ thống cống chung (vốn chủ yếu được thiết kế để thoát nước mưa).
  • Ngành nước thải còn chịu ảnh hưởng bởi các khó khăn về tổ chức, sự chồng chéo chức năng giữa các cơ quan quản lý, mâu thuẫn và lỗ hổng trong khung pháp lý, năng lực thực thi kém và thiếu hụt cơ chế tài chính bền vững (giá dịch vụ thoát nước không đủ bù đắp chi phí vận hành và bảo dưỡng).

Tại thị xã Sông Công (tỉnh Thái Nguyên), tính đến đầu năm 2015, tổng dân số đạt 52.056 người, riêng 6 phường nội thị có 33.404 người với tốc độ tăng trưởng dân số bình quân 1,045%/năm. Phần lớn nước thải sinh hoạt của thị xã được xả thẳng ra sông Công qua hệ thống mương hở và cống chung; duy nhất tại phường Bách Quang có một trạm xử lý nước thải thí điểm vận hành từ năm 2013 tiếp nhận nước thải của khoảng 100 hộ dân (tương đương 1,5% dân số nội thị). Trước yêu cầu quy hoạch phát triển bền vững trong khuôn khổ dự án hợp tác giữa thành phố Linköping (Thụy Điển) và tỉnh Thái Nguyên, công cụ Phân tích Dòng Vật chất (Material Flow Analysis - MFA) đã được lựa chọn để đánh giá hiện trạng và định hướng các giải pháp xử lý nước thải và chất thải hữu cơ cho thị xã.

Mục tiêu tổng quát của nghiên cứu là xác định và so sánh các hệ thống xử lý nước thải khác nhau có tiềm năng áp dụng tại thị xã Sông Công, dựa trên hiệu quả tách bỏ Phốt pho (P) và Nhu cầu oxy hóa học (COD) khỏi dòng nước thải sinh hoạt và chất thải thực phẩm.

Nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể gồm 5 nội dung:

  1. Xác định hiện trạng hệ thống nước thải sinh hoạt tại thị xã Sông Công.
  2. Xác định các dòng chất thải thực phẩm sinh hoạt nhằm làm rõ tiềm năng sản xuất khí sinh học (biogas).
  3. Xây dựng sơ đồ phân tích dòng vật chất (MFA flowchart) cho P và COD trong nước thải và chất thải thực phẩm.
  4. Xác định các giải pháp công nghệ xử lý nước thải, tập trung vào hiệu suất khử P và COD.
  5. Thực hiện mô hình hóa MFA cho các kịch bản tương lai đến năm 2030 và so sánh với kịch bản phát triển thông thường (Business-As-Usual - BAU).

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Dòng vật chất của Phốt pho (P) và Nhu cầu oxy hóa học (COD) phát sinh từ nước thải sinh hoạt và chất thải thực phẩm.
  • Phạm vi không gian: 6 phường nội thị của thị xã Sông Công, tỉnh Thái Nguyên (tổng diện tích 26,76 km²).
  • Phạm vi thời gian: Dữ liệu hiện trạng năm 2015 và các kịch bản dự báo quy hoạch đến mốc thời gian năm 2030.
  • Giới hạn nghiên cứu: Nghiên cứu tập trung vào phân tích dòng P và COD cấp hộ gia đình; các khía cạnh kinh tế, năng lượng và biến đổi khí hậu chỉ được so sánh ở mức cơ bản.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khung lý thuyết và mô hình nghiên cứu

Khóa luận áp dụng phương pháp Phân tích Dòng Vật chất (MFA) theo hướng dẫn chuẩn của Brunner & Rechberger (2003) và Montangero (2007). MFA là phương pháp kiểm toán có hệ thống các dòng và tích lũy vật chất trong một hệ thống được xác định rõ ràng theo không gian và thời gian.

Các khái niệm và thuật ngữ MFA được sử dụng trong nghiên cứu:

  • Vật liệu (Material): Thuật ngữ chung chỉ các chất (substances) và hàng hóa (goods).
  • Chất (Substance): Nguyên tố hóa học (P) hoặc hợp chất/chỉ số đo lường (COD).
  • Hàng hóa (Good): Vật liệu có giá trị kinh tế âm hoặc dương (thực phẩm, nước, chất tẩy rửa, nước thải).
  • Quá trình (Process): Sự vận chuyển, chuyển đổi hoặc lưu trữ vật liệu (gồm quá trình tự nhiên hoặc nhân tạo).
  • Tích lũy (Stock): Lượng vật liệu lưu trữ trong một quá trình.
  • Dòng (Flow): Khối lượng vật chất vận chuyển trên một đơn vị thời gian ($g/năm$ hoặc $tấn/năm$).
  • Thông lượng (Flux): Khối lượng vật chất trên một đơn vị diện tích hoặc đầu người theo thời gian ($g/người/năm$).
  • Hệ số chuyển đổi (Transfer Coefficient - TC): Tỷ lệ phần trăm dòng vào của một quá trình được phân bổ tới từng dòng ra.
  • Phương trình cân bằng khối lượng và tốc độ biến thiên tích lũy: $$\frac{dM(X_i)}{dt} = \sum \text{Inputs} - \sum \text{Outputs}$$ (Trong đó $X$ là chất nghiên cứu, $i$ là quá trình. Đối với COD, cân bằng tích lũy không áp dụng do một lượng lớn COD bị chuyển hóa sinh học thành năng lượng và khí cacbonic trong quá trình xử lý).

Mô hình tính toán được thiết lập trên Microsoft Excel và trực quan hóa cấu trúc dòng vật chất thông qua phần mềm chuyên dụng STAN (subSTance flow ANalysis).

Phương pháp thu thập và xử lý dữ liệu

  1. Tổng quan tài liệu (Literature Review): Thu thập dữ liệu thứ cấp về hiện trạng ngành nước thải Việt Nam; hiệu suất khử P và COD của các công nghệ xử lý nước thải sinh học và hóa lý (bùn hoạt tính truyền thống, hệ thống khử phốt pho sinh học tăng cường EBPR như A/O, A2O, UCT; bể phản ứng theo mẻ SBR; đất ngập nước nhân tạo dòng chảy mặt FWS, dòng chảy ngầm SSF, bè nổi FTW và đất ngập nước lai); công nghệ ủ phân hữu cơ (composting) và phân hủy kỵ khí sản xuất khí sinh học.
  2. Phỏng vấn sâu và điều tra thực địa: Phỏng vấn đại diện chính quyền thị xã Sông Công, Công ty Cổ phần Môi trường và Đô thị Thái Nguyên (TEUC - đơn vị thu gom rác thải sinh hoạt) và Công ty Cổ phần Hợp tác Môi trường và Dịch vụ Công ích Sông Công (ECPS - đơn vị hút và xử lý bùn thải).
  3. Điều tra bảng hỏi hộ gia đình (Survey Questionnaire): Áp dụng phương pháp chọn mẫu cụm (Cluster sampling) tại 6 phường nội thị để thu thập dữ liệu về loại hình công trình vệ sinh tại chỗ, thói quen xả thải, tần suất hút bùn bể tự hoại và phương thức thải bỏ rác thực phẩm. Tổng số mẫu khảo sát là 167 hộ gia đình với 844 nhân khẩu. Với độ tin cậy 95%, sai số trung bình (margin of error) của toàn bộ cuộc khảo sát được tính toán là 2,13%.
Thông số khảo sát Giá trị
Phương pháp chọn mẫu Lấy mẫu cụm (Cluster sampling)
Phạm vi khảo sát 6 phường nội thị Sông Công
Quy mô mẫu 167 hộ gia đình (844 nhân khẩu)
Độ tin cậy (Confidence level) 95%
Sai số trung bình (Mean margin of error) 2,13%

Nội dung chính theo từng chương

Challenges in the Vietnamese Wastewater Sector & Wastewater Treatment Solutions in Vietnam

Chương tổng quan tập trung phân tích các rào cản kỹ thuật, thể chế và tài chính của ngành nước thải đô thị Việt Nam; đồng thời tổng hợp, so sánh hiệu suất xử lý P và COD của các giải pháp kỹ thuật từ các tài liệu khoa học:

Công nghệ xử lý Hiệu suất khử P (%) Hiệu suất khử COD (%) Nhu cầu năng lượng Yêu cầu diện tích đất
Nhà máy xử lý hóa lý/sinh học truyền thống 90 - 95% > 90% Cao Thấp
Bùn hoạt tính thông thường (AS) 25 - 45% 76 - 90% Cao (sục khí liên tục) Thấp
Khử phốt pho sinh học tăng cường (EBPR: A/O, A2O, UCT) 80 - 90% 80 - 92% Trung bình - Cao Trung bình
Bể phản ứng sinh học theo mẻ (SBR) 76 - 90% 76 - 83% Trung bình Thấp - Trung bình
Đất ngập nước dòng chảy mặt (FWS) 48 - 78% 60 - 82% Rất thấp (chủ yếu bơm) Rất lớn
Đất ngập nước bè nổi (FTW) 41 - 75% 48 - 76% Rất thấp Rất lớn
Đất ngập nước dòng chảy ngầm đứng (VSSF) 49% 45% Rất thấp Lớn
Đất ngập nước dòng chảy ngầm ngang (HSSF) 42 - 55% 55% Rất thấp Lớn
Đất ngập nước lai kết hợp (Hybrid CW) 55 - 84% 86 - 93% Rất thấp Lớn

Chương này cũng tổng hợp cơ sở lý thuyết về phân hủy kỵ khí bùn thải và rác thực phẩm tạo khí sinh học (biogas), ghi nhận mức suy giảm COD trong quá trình phân hủy kỵ khí dao động từ 30% đến 53% tùy thuộc vào điều kiện nhiệt độ (mesophilic 35°C đạt ~53%, thermophilic 55°C đạt ~35%) và biện pháp tiền xử lý.

Methods & Scenario Development

Chương phương pháp xác định ranh giới hệ thống, quy trình lượng hóa dòng vật chất trong Excel và STAN dựa trên 13 nhóm quá trình chính:

  1. Dân cư (Inhabitants): Nhận dòng nhập khẩu gồm thực phẩm, nước và chất tẩy rửa; tạo dòng ra gồm nước đen (blackwater), nước xám (greywater), phân và rác thực phẩm.
  2. Công trình vệ sinh tại chỗ (On-site sanitation): Bể tự hoại (Septic tank) và Nhà tiêu khô (Dry toilet).
  3. Thu gom chất thải rắn (Solid waste collection): Rác thực phẩm (TEUC quản lý) và bùn thải bể tự hoại (ECPS quản lý).
  4. Ủ phân vi sinh (Composting): Ở quy mô hộ gia đình.
  5. Chăn nuôi (Livestock): Tiếp nhận rác thực phẩm và tạo phân bón.
  6. Các nhà máy xử lý nước thải (WWTPs): Trạm Bách Quang (bùn hoạt tính kết hợp đất ngập nước lai), Nhà máy tập trung CTP, Trạm EBPR kết hợp khử trùng, Trạm EBPR kết hợp đất ngập nước lai.
  7. Xử lý bùn kỵ khí (Anaerobic sludge treatment): Bùn hút từ bể tự hoại được ECPS xử lý kỵ khí làm phân bón cho vùng trồng chè.
  8. Nhà máy khí sinh học (Biogas plant): Đồng phân hủy bùn thải, rác thực phẩm và phân chuồng trong các kịch bản 2030.
  9. Bãi chôn lấp (Landfill): Bãi rác Đá Mài (xã Tân Cương).
  10. Ao (Pond): Nơi tiếp nhận nước xám.
  11. Sông (River): Sông Công - nguồn tiếp nhận nước thải chưa xử lý, nước sau xử lý và một phần bùn/nước xám.
  12. Đất (Soil): Tiếp nhận nước xám và nước rỉ rác ủ phân.
  13. Nông nghiệp (Agriculture): Đất canh tác chè, lúa, ngô tiếp nhận phân compost, phân chuồng và bã tiêu hóa (digestate).

Các kịch bản phát triển được xây dựng cho mốc thời gian 2030 (dân số dự kiến tăng từ 33.404 lên 41.455 người):

  • Kịch bản cơ sở (BLS-2015): Phản ánh hiện trạng năm 2015 dựa trên dữ liệu điều tra.
  • Kịch bản giữ nguyên hiện trạng (BAU-2030): Giữ nguyên tỷ lệ công nghệ và tập quán xả thải của năm 2015, áp dụng quy mô dân số năm 2030.
  • Kịch bản xử lý tập trung (CTP-2030): Xây dựng một nhà máy xử lý nước thải tập trung công nghệ hóa lý kết hợp sinh học tại Vị trí 1 (phía Tây Nam phường Thắng Lợi); thu gom toàn bộ bùn và phần lớn rác thực phẩm về nhà máy biogas; nước thải các khu đô thị mới dùng cống riêng.
  • Kịch bản xử lý bán tập trung (STP-2030): Áp dụng hoàn toàn công nghệ sinh học; xây dựng 2 trạm xử lý: Trạm lớn tại Vị trí 1 (công nghệ EBPR kết hợp khử trùng) và Trạm nhỏ tại Vị trí 2 (công nghệ EBPR kết hợp đất ngập nước lai); bùn thải và rác thực phẩm được đồng phân hủy kỵ khí tạo biogas.
[Nhập khẩu: Thực phẩm, Nước, Chất tẩy rửa]
      (Nước đen)      (Nước xám)
                    [Nông nghiệp / Cây chè]

Material Flow Analysis of Song Cong

Chương phân tích định lượng chi tiết dòng P và COD qua các quá trình và điểm xuất khẩu cuối cùng (River, Landfill, Agriculture, Soil, Pond):

Chỉ số dòng vật chất BLS-2015 BAU-2030 CTP-2030 STP-2030
Quy mô dân số nội thị (người) 33.404 41.455 41.455 41.455
Tổng dòng COD phát sinh từ dân cư (tấn/năm) 759,8 942,9 942,9 942,9
Tổng tải lượng P phát sinh (tấn/năm) ~19,6 24,4 24,4 24,4
Tỷ lệ P thu hồi phục vụ nông nghiệp (%) Thấp (chủ yếu từ nhà tiêu khô) Thấp 92% 90%
Mức suy giảm COD qua phân hủy kỵ khí (%) 0% (chưa có biogas) 0% 40% 40%
Tải lượng ô nhiễm xả ra sông Công Chiếm ưu thế lớn Tăng 24% so với 2015 Giảm tối đa Giảm tối đa

Kết quả và đóng góp

Kết quả nghiên cứu chính

  1. Hiện trạng quản lý vệ sinh tại Sông Công (2015):

    • 70% hộ gia đình sử dụng bể tự hoại (tương quan chặt chẽ với tỷ lệ 71% hộ có bệ xí dội nước WC); dung tích bể tự hoại trung bình là 5 m³. Khoảng 60% hộ đã từng thực hiện hút bùn bể tự hoại.
    • 29% hộ gia đình vẫn sử dụng nhà tiêu khô, phân bố tập trung nhiều nhất tại phường Thắng Lợi (39%) và phường Phố Cò (37%). Phân bùn từ nhà tiêu khô chủ yếu được các hộ tự ủ làm phân bón hữu cơ hoặc đem chôn lấp.
    • Lượng rác thải sinh hoạt thu gom đạt 30 - 35 tấn/ngày (do TEUC thực hiện), trong đó rác thực phẩm chiếm khoảng 5 - 10%. Rác thực phẩm tại hộ gia đình chủ yếu được tận dụng làm thức ăn chăn nuôi, phần còn lại chuyển ra bãi rác Đá Mài hoặc ủ phân.
    • Khối lượng bùn bể tự hoại được ECPS hút bình quân đạt 60 m³/tháng trên toàn địa bàn thị xã, sau đó được xử lý kỵ khí đơn giản để bón cho các nông trường chè lân cận.
    • Tổng tải lượng COD phát sinh từ dân cư năm 2015 là 759,8 tấn/năm; dòng P đạt xấp xỉ 19,6 tấn/năm. Phần lớn tải lượng ô nhiễm này thoát thẳng ra sông Công do trạm Bách Quang mới chỉ xử lý cho 100 hộ dân.
  2. Dự báo kịch bản đến năm 2030:

    • Kịch bản BAU-2030: Nếu không đầu tư hệ thống thu gom và xử lý, sự gia tăng dân số lên 41.455 người sẽ khiến tải lượng ô nhiễm P xả ra môi trường tăng lên 24,4 tấn/năm và COD đạt 942,9 tấn/năm (tăng 24% chỉ trong vòng 15 năm).
    • Kịch bản CTP-2030: Khi xây dựng trạm xử lý cơ học/hóa học/sinh học tập trung kết hợp đồng phân hủy kỵ khí bùn thải và rác thực phẩm, 92% tổng lượng P được thu hồi dưới dạng bã tiêu hóa (digestate) và phân bón cung cấp cho nông nghiệp (trồng chè, lúa), giảm thiểu nhu cầu sử dụng phân bón hóa học tổng hợp. Quá trình phân hủy kỵ khí giúp giảm 40% khối lượng COD đầu vào, đồng thời sản xuất khí sinh học thay thế khí đốt hóa thạch hoặc phát điện.
    • Kịch bản STP-2030: Việc phân chia thành 2 trạm sinh học (EBPR + khử trùng và EBPR + đất ngập nước lai) cho phép thu hồi 90% lượng P cho sản xuất nông nghiệp, loại bỏ hoàn toàn việc sử dụng hóa chất keo tụ, giảm chi phí vận hành và khối lượng bùn hóa học sinh ra.

Đóng góp của đề tài

  • Ứng dụng thành công phương pháp luận MFA và công cụ phần mềm STAN trong việc lượng hóa dòng ô nhiễm P và COD tại một đô thị vừa và nhỏ ở miền Bắc Việt Nam.
  • Kết hợp dữ liệu điều tra xã hội học chi tiết (167 hộ, 844 nhân khẩu) với số liệu quy hoạch không gian thực tế, cung cấp luận cứ khoa học và số liệu định lượng phục vụ công tác ra quyết định quy hoạch hạ tầng thoát nước và quản lý chất thải hữu cơ cho thị xã Sông Công và dự án hợp tác với đô thị Linköping (Thụy Điển).

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế:
    • Nghiên cứu thiếu các dữ liệu quan trắc thực địa liên tục về lưu lượng thực tế và nồng độ chất ô nhiễm do địa phương chưa có hệ thống trạm quan trắc tự động và chưa có bản đồ số hóa chi tiết toàn bộ mạng lưới cống ngầm.
    • Một số hệ số chuyển đổi (Transfer Coefficients - TC) và định mức tiêu thụ hàng hóa (nhập khẩu P qua thực phẩm, chất tẩy rửa) phải kế thừa từ các nghiên cứu trước đây (Zimmermann 2014, Montangero 2007) hoặc ước tính theo tài liệu quốc tế.
    • Nghiên cứu mới dừng lại ở việc so sánh dòng vật chất và hiệu suất kỹ thuật môi trường, chưa thực hiện phân tích tài chính chi tiết (chi phí đầu tư CAPEX, chi phí vận hành OPEX) và chưa tính toán cụ thể tiềm năng giảm phát thải khí nhà kính.
  • Hướng nghiên cứu tiếp:
    • Tiến hành lấy mẫu thực nghiệm nồng độ P, COD, N tại các cửa xả cống và trạm xử lý Bách Quang để hiệu chỉnh mô hình cân bằng vật chất.
    • Mở rộng phân tích chi phí - lợi ích kinh tế (Cost-Benefit Analysis) cho hai kịch bản CTP-2030 và STP-2030.
    • Mở rộng phạm vi MFA sang dòng Ni-tơ (N) và đánh giá tác động của nước thải từ 4 xã nông nghiệp và các cụm công nghiệp phụ cận trên lưu vực sông Công.

Giá trị tham khảo

Tài liệu có giá trị tham khảo thiết thực cho:

  • Sinh viên, học viên cao học và nghiên cứu sinh chuyên ngành Khoa học Môi trường, Kỹ thuật Môi trường, Quản lý Đô thị và Tài nguyên Nước.
  • Các chuyên gia quy hoạch hạ tầng đô thị đang tìm kiếm phương pháp luận MFA để đánh giá dòng chất thải hữu cơ và chất dinh dưỡng.
  • Nội dung đáng tham khảo chuyên sâu: Bảng tổng hợp hiệu suất xử lý P và COD của các công nghệ bùn hoạt tính (AS, EBPR, SBR) và đất ngập nước nhân tạo (FWS, FTW, SSF, Hybrid); phương pháp tính toán sai số chọn mẫu cụm trong khảo sát vệ sinh hộ gia đình; quy trình thiết lập ma trận thông số và trực quan hóa dòng chất trên phần mềm STAN.

Câu hỏi thường gặp

1. Phương pháp Phân tích Dòng Vật chất (MFA) được tác giả triển khai qua các bước nào?

Theo quy trình chuẩn của Brunner & Rechberger (2003) và Montangero (2007), tác giả thực hiện 5 bước: (1) Xác định ranh giới hệ thống theo không gian (6 phường nội thị Sông Công) và thời gian (năm 2015 và 2030); (2) Xác định 13 quá trình liên quan; (3) Thu thập số liệu qua khảo sát bảng hỏi, phỏng vấn và tổng quan tài liệu để lượng hóa các dòng vật chất và hệ số chuyển đổi; (4) Xây dựng bảng tính cân bằng khối lượng trên Excel và vẽ sơ đồ dòng vật chất trên phần mềm STAN; (5) Phân tích, so sánh các kịch bản và diễn giải kết quả.

2. Tỷ lệ xử lý nước thải và bùn bể tự hoại của Việt Nam được văn bản trích dẫn là bao nhiêu?

Theo các báo cáo của World Bank và WEPA được tác giả trích dẫn, mặc dù có tới 80% hộ gia đình đô thị Việt Nam kết nối với bể tự hoại, tỷ lệ nước thải đô thị thực tế được xử lý chỉ đạt không quá 10%, và tỷ lệ bùn bể tự hoại (septage) được xử lý đúng quy chuẩn chỉ đạt khoảng 4%.

3. Quy mô và phương pháp điều tra xã hội học trong khóa luận được thực hiện ra sao?

Tác giả áp dụng phương pháp chọn mẫu cụm (Cluster sampling) tại 6 phường nội thị thị xã Sông Công. Khảo sát thực tế được thực hiện trên 167 hộ gia đình với tổng số 844 nhân khẩu. Số lượng mẫu tại mỗi phường được phân bổ theo tỷ lệ dân cư. Ở độ tin cậy 95%, sai số biên trung bình tính toán cho toàn bộ khảo sát là 2,13%.

4. Điểm khác biệt cốt lõi giữa hai kịch bản cải tiến CTP-2030 và STP-2030 là gì?

Kịch bản CTP-2030 xây dựng một nhà máy xử lý tập trung quy mô lớn tại Vị trí 1 áp dụng công nghệ cơ học/hóa học/sinh học kết hợp (bổ sung muối sắt/nhôm để keo tụ và lắng phốt pho). Kịch bản STP-2030 chia thành hai trạm xử lý bán tập trung chỉ sử dụng công nghệ sinh học: một trạm lớn tại Vị trí 1 dùng công nghệ EBPR kết hợp khử trùng và một trạm nhỏ tại Vị trí 2 dùng công nghệ EBPR kết hợp đất ngập nước nhân tạo lai (Hybrid CW), loại bỏ hoàn toàn việc dùng hóa chất.

5. Khả năng thu hồi phốt pho (P) phục vụ nông nghiệp trong các kịch bản tương lai đạt mức nào?

Trong kịch bản tập trung CTP-2030, tỷ lệ P có thể thu hồi để tái sử dụng trong nông nghiệp (thông qua bã tiêu hóa từ hầm biogas bón cho cây chè và cây trồng) đạt 92%. Trong kịch bản bán tập trung STP-2030, tỷ lệ P thu hồi đạt 90%, giúp giảm thiểu đáng kể lượng phân bón hóa học cần nhập khẩu.

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp cử nhân của tác giả Phạm Mỹ Anh đã ứng dụng thành công phương pháp Phân tích Dòng Vật chất (MFA) để lượng hóa dòng Phốt pho và COD từ nước thải sinh hoạt và chất thải thực phẩm tại 6 phường nội thị thị xã Sông Công, tỉnh Thái Nguyên. Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng nếu giữ nguyên hiện trạng (BAU-2030), tải lượng chất ô nhiễm xả ra sông Công sẽ tăng 24% vào năm 2030; ngược lại, việc triển khai các kịch bản cải tiến (CTP-2030 hoặc STP-2030) cho phép thu hồi từ 90% đến 92% lượng phốt pho cho sản xuất nông nghiệp và cắt giảm mạnh lượng COD phát thải nhờ công nghệ khí sinh học. Công trình cung cấp cơ sở dữ liệu kỹ thuật và luận cứ khoa học tin cậy cho công tác quy hoạch hạ tầng bảo vệ môi trường bền vững tại địa phương.