Luận văn thạc sĩ development of a novel urban rural relationship for sustainable nitrogen cycle casestudy in hai phong city

Luận văn thạc sĩ phân tích development of a novel urban rural relationship for sustainable nitrogen cycle casestudy in hai, đánh giá thực trạng, chỉ ra hạn chế, đề xuất giải pháp

• Tác giả: Nguyen Thu Hoai
• Người hướng dẫn: Prof. Kensuke Fukushi
• Trường học: Vietnam Japan University
• Chuyên ngành: Environmental Engineering
• Đề tài: Development Of A Novel Urban-Rural Relationship For Sustainable Nitrogen Cycle: Case-Study In Hai Phong City
• Loại tài liệu: Master’s Thesis
• Năm xuất bản: 2020
• Địa điểm: Hanoi

Mục lục chi tiết

• ACKNOWLEDGEMENT
• TABLE OF CONTENTS
• 1. CHAPTER 1: LITERATURE REVIEW
• 1.1. Nitrogen in the environment
• 1.2. The essential of Nitrogen and its cycle
• 1.3. Sources of nitrogen
• 1.4. Waste sludge and its recovery and reuse
• 1.4.1. Definition and classification of sludge
• 1.4.2. Impacts of sludge to environment and human health
• 1.4.3. Technical of reusing sludge
• 1.5. Nitrogen in Hai Phong city
• 2. CHAPTER 2: MATERIAL AND METHODS
• 2.1. Hai Phong city
• 2.1.1. Natural and Socio-Economic features
• 2.1.2. Social-economic features
• 2.2. Data collection method
• 3. CHAPTER 3: ESTIMATION OF THE PRODUCTION AND CONSUMPTION OF NITROGEN
• 3.1. The production of nitrogen
• 3.2. Total loading of nitrogen in sludge
• 3.3. The consumption of Nitrogen through fertilizer
• 3.3.1. The nitrogen fertilizer consumption
• 3.4. Nitrogen consumption and production
• 4. CHAPTER 4: ASSESSMENT OF CITIZENS AND FARMERS FOR WASTE-BASED FERTILIZER
• 4.1. Assessment of citizens for three type of fertilizer
• 4.2. Assessment of farmers for three type of fertilizer
• 5. CHAPTER 5: SUSTAINABLE AND INTEGRATED WASTE-BASED NITROGEN MANAGEMENT IN HAI PHONG CITY
• 5.1. Sustainable and integrated waste-based nitrogen management
• 6. CHAPTER 6: CONCLUSIONS AND RECOMMENDATIONS
• LIST OF TABLES
• LIST OF FIGURES
• LIST OF ABBREVIATIONS

Tóm tắt

I. Tổng quan về phát triển mối quan hệ đô thị nông thôn bền vững

Mối quan hệ giữa đô thị và nông thôn đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển bền vững chu trình nitơ. Tại thành phố Hải Phòng, sự kết hợp giữa các hoạt động đô thị và nông thôn không chỉ giúp tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên mà còn góp phần bảo vệ môi trường. Việc phát triển mối quan hệ này cần được xem xét từ nhiều khía cạnh, bao gồm quản lý tài nguyên, chính sách phát triển và công nghệ xanh.

1.1. Định nghĩa và tầm quan trọng của mối quan hệ đô thị nông thôn

Mối quan hệ đô thị-nông thôn không chỉ đơn thuần là sự tương tác giữa hai khu vực mà còn là một hệ sinh thái phức tạp. Sự phát triển bền vững của chu trình nitơ phụ thuộc vào việc tối ưu hóa các nguồn tài nguyên từ cả hai khu vực này.

1.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến mối quan hệ đô thị nông thôn

Nhiều yếu tố như chính sách phát triển, công nghệ và nhận thức cộng đồng ảnh hưởng đến mối quan hệ này. Việc áp dụng các công nghệ xanh và chính sách phát triển bền vững là cần thiết để cải thiện tình hình.

II. Thách thức trong phát triển mối quan hệ đô thị nông thôn tại Hải Phòng

Mặc dù có nhiều tiềm năng, nhưng việc phát triển mối quan hệ đô thị-nông thôn tại Hải Phòng vẫn gặp phải nhiều thách thức. Các vấn đề như quản lý chất thải, ô nhiễm môi trường và sự thiếu hụt nguồn lực là những trở ngại lớn. Đặc biệt, việc quản lý chu trình nitơ trong nông nghiệp và đô thị cần được cải thiện để đảm bảo sự bền vững.

2.1. Vấn đề quản lý chất thải và ô nhiễm môi trường

Quản lý chất thải tại Hải Phòng đang gặp khó khăn, với nhiều nguồn thải chưa được xử lý đúng cách. Điều này dẫn đến ô nhiễm môi trường, ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng và chất lượng cuộc sống.

2.2. Thiếu hụt nguồn lực và chính sách hỗ trợ

Nhiều chính sách hỗ trợ cho phát triển bền vững chưa được thực hiện hiệu quả. Sự thiếu hụt nguồn lực tài chính và nhân lực cũng là một trong những nguyên nhân chính dẫn đến khó khăn trong việc phát triển mối quan hệ này.

III. Phương pháp phát triển mối quan hệ đô thị nông thôn bền vững

Để phát triển mối quan hệ đô thị-nông thôn bền vững, cần áp dụng các phương pháp quản lý tài nguyên hiệu quả. Việc sử dụng công nghệ xanh và phát triển các mô hình nông nghiệp bền vững là rất quan trọng. Các giải pháp này không chỉ giúp tối ưu hóa chu trình nitơ mà còn bảo vệ môi trường.

3.1. Ứng dụng công nghệ xanh trong nông nghiệp

Công nghệ xanh giúp giảm thiểu ô nhiễm và tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên. Việc áp dụng công nghệ này trong nông nghiệp sẽ giúp cải thiện chất lượng sản phẩm và bảo vệ môi trường.

3.2. Mô hình nông nghiệp bền vững tại Hải Phòng

Các mô hình nông nghiệp bền vững như nông nghiệp hữu cơ và nông nghiệp tuần hoàn đang được khuyến khích. Những mô hình này không chỉ giúp cải thiện năng suất mà còn bảo vệ môi trường và sức khỏe cộng đồng.

IV. Ứng dụng thực tiễn và kết quả nghiên cứu tại Hải Phòng

Nghiên cứu tại Hải Phòng cho thấy việc phát triển mối quan hệ đô thị-nông thôn bền vững có thể mang lại nhiều lợi ích. Các ứng dụng thực tiễn từ việc quản lý chất thải đến sử dụng phân bón hữu cơ đã cho thấy hiệu quả rõ rệt trong việc cải thiện chất lượng môi trường và năng suất nông nghiệp.

4.1. Kết quả từ các mô hình quản lý chất thải

Các mô hình quản lý chất thải hiệu quả đã giúp giảm thiểu ô nhiễm và tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên. Những kết quả này cho thấy tầm quan trọng của việc phát triển mối quan hệ đô thị-nông thôn.

4.2. Tác động của phân bón hữu cơ đến sản xuất nông nghiệp

Việc sử dụng phân bón hữu cơ đã giúp cải thiện chất lượng đất và tăng năng suất cây trồng. Điều này không chỉ mang lại lợi ích kinh tế cho nông dân mà còn bảo vệ môi trường.

V. Kết luận và triển vọng tương lai cho mối quan hệ đô thị nông thôn

Mối quan hệ đô thị-nông thôn bền vững là một yếu tố quan trọng trong việc phát triển bền vững tại Hải Phòng. Các chính sách và giải pháp cần được thực hiện đồng bộ để tối ưu hóa chu trình nitơ và bảo vệ môi trường. Tương lai của mối quan hệ này phụ thuộc vào sự hợp tác chặt chẽ giữa các bên liên quan.

5.1. Đề xuất chính sách cho phát triển bền vững

Cần có các chính sách hỗ trợ cho việc phát triển mối quan hệ đô thị-nông thôn, bao gồm việc khuyến khích sử dụng công nghệ xanh và phát triển các mô hình nông nghiệp bền vững.

5.2. Tương lai của chu trình nitơ tại Hải Phòng

Chu trình nitơ tại Hải Phòng có thể được cải thiện thông qua việc áp dụng các giải pháp bền vững. Sự hợp tác giữa đô thị và nông thôn sẽ là chìa khóa cho sự phát triển bền vững trong tương lai.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Việt Nam hiện là một trong 15 quốc gia xuất khẩu nông sản hàng đầu thế giới với mạng lưới giao thương mở rộng tới hơn 180 quốc gia và vùng lãnh thổ. Tuy nhiên, chất lượng nông sản xuất khẩu vẫn thiếu tính ổn định khi chỉ có khoảng 5% sản phẩm đạt tiêu chuẩn chất lượng quốc tế khắt khe. Nguyên nhân cốt lõi bắt nguồn từ tình trạng lạm dụng phân bón vô cơ và thuốc bảo vệ thực vật kéo dài, trong đó các sản phẩm phân bón hóa học chiếm tới 93,7% tổng khối lượng tiêu thụ toàn quốc. Việc sử dụng phân bón hóa học vượt mức cân bằng không chỉ gây suy thoái thổ nhưỡng mà còn dẫn đến phát thải khí nhà kính và ô nhiễm phú dưỡng nguồn nước nghiêm trọng.

Song song với thách thức trong nông nghiệp, công tác quản lý chất thải và nước thải đô thị đang đối mặt với áp lực lớn. Cả nước có 37 nhà máy xử lý nước thải tập trung tại các đô thị với tổng công suất thiết kế khoảng 890.000 m³/ngày, nhưng vẫn có khoảng 80% tổng lượng nước thải đô thị xả thẳng trực tiếp ra môi trường tự nhiên hoặc chỉ qua xử lý sơ bộ bằng bể tự hoại. Nguồn bùn thải sinh ra chứa hàm lượng nitơ hữu cơ dồi dào nhưng hầu như bị bỏ quên hoặc chôn lấp thiếu an toàn, gây lãng phí tài nguyên dinh dưỡng quý giá.

Luận văn thạc sĩ chuyên ngành Kỹ thuật Môi trường của tác giả Nguyễn Thu Hoài tại Trường Đại học Việt Nhật (Đại học Quốc gia Hà Nội) tập trung giải quyết bài toán cấp thiết này thông qua đề tài nghiên cứu điển hình tại thành phố Hải Phòng. Với quy mô diện tích 1.561,8 km² và dân số đạt 2.013.800 người, Hải Phòng sở hữu đầy đủ đặc trưng của một đô thị cảng công nghiệp đang trong quá trình đô thị hóa mạnh mẽ đan xen với các vùng sản xuất nông nghiệp trù phú.

Mục tiêu trọng tâm của nghiên cứu là thiết lập mô hình liên kết đô thị - nông thôn tích hợp nhằm khép kín chu trình nitơ, thu hồi và tái sử dụng nitơ từ bùn thải đô thị để sản xuất phân bón hữu cơ. Nghiên cứu mang ý nghĩa then chốt trong việc giảm thiểu 30-40% áp lực phú dưỡng nguồn nước, cắt giảm phát thải khí N2O gây hiệu ứng nhà kính và tạo lập chuỗi giá trị kinh tế tuần hoàn theo định hướng Mục tiêu Phát triển Bền vững SDG 2 (Nông nghiệp bền vững) và SDG 6 (Nước sạch và vệ sinh).

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn xây dựng trên nền tảng chu trình sinh địa hóa học của nitơ (Nitrogen Biogeochemical Cycle) kết hợp với nguyên lý chuyển hóa dòng vật chất trong hệ sinh thái đô thị - nông nghiệp. Trong tự nhiên, hơn 78% thể tích khí quyển là khí N2 không hoạt tính, chỉ có khoảng 2% nitơ phản ứng được hình thành do sấm sét và 98% qua con đường cố định sinh học. Sự ra đời của quy trình công nghiệp Haber-Bosch đã làm thay đổi hoàn toàn cân bằng nitơ toàn cầu khi sản lượng amoniac nhân tạo vượt ngưỡng 170 triệu tấn mỗi năm, cung cấp thức ăn cho gần 50% dân số thế giới nhưng đồng thời làm thất thoát tới 80% lượng nitơ dư thừa vào đất, nước và không khí.

Bên cạnh lý thuyết chu trình nitơ, tác giả áp dụng khung lý thuyết Phục hồi và Tái sử dụng Tài nguyên (Resource Recovery and Reuse - RRR) do Viện Quản lý Nước Quốc tế (IWMI) phát triển cho các quốc gia đang phát triển. Khung RRR tiếp cận bùn thải không phải dưới góc độ chất thải nguy hại cần tiêu hủy mà là nguồn sinh khối giàu dưỡng chất (Bio-solids). Các khái niệm chuyên ngành then chốt được chuẩn hóa bao gồm: nitơ phản ứng (Reactive Nitrogen gồm NH4+, NO3-, NO2-), bùn bể phốt (Septage sludge), bùn hoạt tính từ nhà máy xử lý nước thải (Sewage sludge), và phân bón tái chế từ bùn thải (Waste-based fertilizer).

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp phân tích dòng vật chất (Material Flow Analysis - MFA) để định lượng các dòng phát sinh, tiêu thụ và thất thoát nitơ trên toàn địa bàn Hải Phòng. Cỡ mẫu khảo sát thực địa được thiết kế theo phương pháp chọn mẫu phân tầng kết hợp hạn ngạch ngẫu nhiên, chia làm hai phân vùng:

• Khu vực đô thị: Thực hiện khảo sát 50 hộ gia đình tại 4 quận trung tâm gồm Lê Chân, Kiến An, Hồng Bàng và Hải An. Mẫu gồm 66% nam và 34% nữ, trải rộng các nhóm nghề nghiệp (50% lao động tự do, 16% hưu trí, 14% kỹ sư, 20% giáo viên và các ngành nghề khác) nhằm đánh giá hiện trạng quản lý bể tự hoại, chi phí hút bùn và nhận thức về phân bón tái chế.
• Khu vực nông thôn: Tiến hành phỏng vấn trực tiếp 200 nông dân tại thôn Áng Dương, xã Trung Lập, huyện Vĩnh Bảo (khu vực có diện tích 0,5 km² với 246.587,3 m² đất trồng lúa). Mẫu khảo sát gồm 71% nam và 29% nữ trong độ tuổi từ 30 đến trên 60 tuổi, tập trung vào tập quán sử dụng phân bón hóa học, chi phí canh tác và mức độ sẵn sàng chi trả cho phân bón hữu cơ gốc bùn thải.
• Tham vấn chuyên gia: Thực hiện phỏng vấn sâu với các chuyên gia đầu ngành thuộc Sở Xây dựng Hải Phòng, Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, cùng cán bộ kỹ thuật Công ty Thoát nước Hải Phòng (SADCO) nhằm thu thập dữ liệu vận hành thực tế tại Nhà máy Xử lý Bùn Tràng Cát.

Để đánh giá tính khả thi của 3 kịch bản quản lý bùn thải, luận văn áp dụng phương pháp phân tích tài chính dự án trong khung thời gian 5 năm với tỷ suất chiết khấu 5,5%. Các chỉ số tài chính cốt lõi gồm Giá trị hiện tại ròng (NPV), Tỷ suất hoàn vốn nội bộ (IRR), Tỷ suất sinh lời trên vốn đầu tư (ROI) và Thời gian hoàn vốn (Payback Period).

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Mô hình phân tích dòng nitơ tại thành phố Hải Phòng cho thấy sự mất cân đối sâu sắc giữa các hợp phần phát sinh và tiêu thụ. Quy trình Haber-Bosch trong sản xuất công nghiệp đóng góp tới 90,9% lượng nitơ phản ứng tạo mới, trong khi hoạt động công nghiệp cũng là nguồn phát thải nitơ vào khí quyển cao nhất, chiếm 52,4%. Ngược lại, ngành nông nghiệp đóng vai trò cung cấp 92,1% tổng lượng nitơ dinh dưỡng cho các hộ gia đình thông qua chuỗi cung ứng lương thực, thực phẩm.

Dòng chất thải sinh hoạt từ các hộ gia đình chiếm tới 67,6% tổng lượng nitơ trong toàn bộ hệ thống nước thải và bùn cặn đô thị. Về nguồn thải nông nghiệp, toàn thành phố ghi nhận 70.794 con lợn, 1.422 con bò và 48.120 gia cầm, thải ra hàng chục nghìn tấn phân mỗi năm. Bùn cặn từ 133 km² diện tích nuôi trồng thủy sản tích lũy hơn 32 tấn nitơ nguyên chất mỗi năm nhưng chưa có biện pháp thu hồi triệt để.

Kết quả khảo sát xã hội học cho thấy 90% hộ dân nội thành phụ thuộc vào hệ thống bể tự hoại tại chỗ, trong đó chu kỳ hút bùn trung bình kéo dài từ 5 đến 7 năm. Chi phí hút bùn dao động không đồng đều do sự tham gia của các đơn vị tư nhân tự phát. Tại khu vực nông thôn huyện Vĩnh Bảo, 100% nông dân được khảo sát sử dụng phân bón vô cơ cho lúa và hoa màu. Dù vậy, có tới 74% nông dân bày tỏ sự quan tâm và sẵn sàng chuyển đổi sang phân bón hữu cơ chế biến từ bùn thải nếu sản phẩm chứng minh được độ an toàn sinh học, sạch mầm bệnh và có mức giá thấp hơn phân bón hóa học truyền thống từ 15% đến 25%.

Thảo luận kết quả

Sự đứt gãy trong chu trình nitơ tại Hải Phòng phản ánh bức tranh chung của các đô thị đang phát triển: nitơ tích tụ quá mức ở vùng lõi đô thị dưới dạng bùn thải ô nhiễm, trong khi vùng ven nông thôn lại phải chi trả chi phí cao để nhập khẩu phân bón vô cơ, làm chai cứng đất đai. Việc biểu diễn dữ liệu qua sơ đồ dòng vật chất (Sankey Diagram) và bảng cân bằng vào - ra (Inflow - Outflow Balance) làm nổi bật tiềm năng to lớn của việc tái chế bùn thải Nhà máy Tràng Cát. Bùn thải sau khi khử nước chứa hàm lượng chất hữu cơ từ 50% đến 65%, rất giàu hợp chất nitơ hữu cơ dễ khoáng hóa.

So sánh với kinh nghiệm quốc tế, Hoa Kỳ hiện tái sử dụng khoảng 60% tổng lượng bio-solids cho mục đích nông nghiệp, trong khi Nhật Bản tận dụng triệt để bùn xử lý nước thải để sản xuất phân vi sinh và vật liệu xây dựng. Tại Hải Phòng, rào cản lớn nhất không nằm ở công nghệ mà ở tâm lý e ngại của người dân về kim loại nặng (như chì Pb, cadimi Cd, asen As) và vi sinh vật gây bệnh (E. coli, Salmonella). Do đó, phân tích tài chính 3 kịch bản quản lý bùn thải theo tiêu chuẩn RRR cho thấy Kịch bản Hợp tác Công - Tư (PPP) kết hợp công nghệ ủ phân compost hiếu khí có kiểm soát mang lại chỉ số IRR vượt mức 14,2% và thời gian thu hồi vốn khả thi trong vòng 4,2 năm.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên kết quả nghiên cứu định lượng, luận văn đề xuất 4 nhóm giải pháp chiến lược nhằm hiện thực hóa chuỗi giá trị nitơ tuần hoàn:

1. Chuẩn hóa quy trình thu gom và vận chuyển bùn bể phốt: Giao Công ty Thoát nước Hải Phòng (SADCO) đóng vai trò điều phối mạng lưới thu gom bùn thải tại 7 quận nội thành. Áp dụng hệ thống quản lý dữ liệu bể tự hoại trực tuyến (Online Monitoring System) nhằm nâng tỷ lệ thu gom và xử lý bùn bể phốt đạt chuẩn từ mức dưới 30% hiện nay lên 85% trong lộ trình 3 năm tới.
2. Đầu tư công nghệ chế biến Bio-solids tại Nhà máy Tràng Cát: Nâng cấp dây chuyền ủ phân hữu cơ vi sinh hiếu khí (Composting) kết hợp ổn định kiềm nhiệt. Kiểm soát nghiêm ngặt các chỉ tiêu kim loại nặng và mầm bệnh theo Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia QCVN 07:2009/BTNMT, đặt mục tiêu sản xuất 15.000 tấn phân bón hữu cơ đạt chuẩn mỗi năm phục vụ các vùng chuyên canh tại Vĩnh Bảo, Tiên Lãng.
3. Xây dựng cơ chế tài chính ưu đãi và liên kết công - tư (PPP): Ủy ban Nhân dân thành phố Hải Phòng cần ban hành chính sách trợ giá vận chuyển bùn thải và miễn giảm thuế doanh thu cho các đơn vị sản xuất phân bón từ chất thải. Thiết lập mức giá bán phân bón hữu cơ thấp hơn 20-30% so với phân vô cơ để kích cầu tiêu dùng tại các hợp tác xã nông nghiệp.
4. Tập huấn và cấp chứng nhận nông nghiệp an toàn (VietGAP/GlobalGAP): Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn chủ trì các chương trình chuyển giao kỹ thuật bón phân hữu cơ cân đối, xây dựng các cánh đồng mẫu lớn sử dụng 100% phân bón tái chế nhằm xóa bỏ rào cản tâm lý của nông dân và người tiêu dùng.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Luận văn là tài liệu tham khảo học thuật và ứng dụng thực tiễn chuyên sâu dành cho 4 nhóm đối tượng chính:

• Cơ quan quản lý nhà nước về tài nguyên, môi trường và xây dựng: Cung cấp cơ sở dữ liệu khoa học để hoạch định chính sách quản lý chất thải rắn, quy hoạch mạng lưới thoát nước và xây dựng các định mức kỹ thuật xử lý bùn cặn tại các đô thị loại I.
• Doanh nghiệp vận hành thoát nước, xử lý môi trường và sản xuất phân bón: Hướng dẫn chi tiết mô hình tài chính RRR, phân tích chi phí - lợi ích (NPV, IRR) và quy trình công nghệ ủ bùn thải làm phân bón hữu cơ thương mại.
• Nhà khoa học, giảng viên và sinh viên ngành Kỹ thuật Môi trường, Quản lý Đô thị, Nông học: Cung cấp khung phương pháp luận chuẩn mực về phân tích dòng vật chất (MFA), đánh giá chu trình dinh dưỡng và thiết kế công cụ khảo sát thực địa xã hội học.
• Các tổ chức quốc tế và tổ chức phi chính phủ (IWMI, JICA, FAO): Tài liệu minh chứng thực tiễn điển hình cho việc áp dụng khung kinh tế tuần hoàn và các mục tiêu phát triển bền vững (SDG 2, SDG 6) tại các đô thị ven biển Việt Nam.

Câu hỏi thường gặp

Phân bón sản xuất từ bùn thải đô thị có đảm bảo an toàn sinh học không?
Phân bón từ bùn thải hoàn toàn an toàn nếu được xử lý qua quy trình ủ hiếu khí nhiệt cao (nhiệt độ duy trì trên 55°C trong ít nhất 15 ngày) hoặc xử lý kiềm hóa. Quá trình này tiêu diệt triệt để vi khuẩn đường ruột như Salmonella, E. coli và trứng giun sán, đồng thời hàm lượng kim loại nặng được kiểm soát nghiêm ngặt dưới ngưỡng cho phép của QCVN 07:2009/BTNMT.

Tại sao liên kết đô thị - nông thôn lại quyết định sự bền vững của chu trình nitơ?
Đô thị là nơi tiêu thụ nông sản và tích tụ lượng lớn nitơ hữu cơ qua phân bùn người và nước thải (chiếm 67,6%), trong khi nông thôn lại thiếu hụt chất hữu cơ và phụ thuộc vào phân bón hóa học. Thiết lập mối liên kết giúp đưa dinh dưỡng nitơ từ đô thị trở lại đồng ruộng nông thôn, đóng kín chu trình vật chất và triệt tiêu ô nhiễm.

Khối lượng bùn thải phát sinh tại Hải Phòng hiện nay được xử lý như thế nào?
Phần lớn bùn nạo vét cống rãnh và bùn bể phốt tại Hải Phòng được chuyển về bãi rác Tràng Cát để xử lý chôn lấp hoặc ủ phân quy mô nhỏ. Tuy nhiên, tỷ lệ thu gom chính quy mới đạt dưới 30%, phần còn lại do các đơn vị tư nhân thu gom xả thải tự do ra môi trường.

Mô hình kinh doanh tái chế bùn thải có khả thi về mặt tài chính không?
Phân tích tài chính trong luận văn chỉ ra rằng với vòng đời dự án 5 năm và lãi suất vay 5,5%, kịch bản hợp tác công - tư (PPP) đạt tỷ suất hoàn vốn nội bộ IRR trên 14% và thời gian hoàn vốn khoảng 4,2 năm, mang lại lợi nhuận ổn định nhờ kết hợp phí xử lý bùn và nguồn thu bán phân bón.

Nông dân có sẵn sàng sử dụng phân bón chế biến từ bùn thải không?
Khảo sát thực tế trên 200 nông dân tại huyện Vĩnh Bảo cho thấy 74% người dân đồng ý sử dụng phân bón từ bùn nếu sản phẩm có nguồn gốc kiểm định rõ ràng, không mùi hôi và giá thành cạnh tranh hơn phân vô cơ từ 15% trở lên.

Kết luận

• Luận văn đã định lượng thành công chu trình nitơ tại Hải Phòng, chỉ rõ nguồn thải sinh hoạt đô thị chiếm 67,6% tổng lượng nitơ trong dòng chất thải lỏng.
• Chứng minh tính cấp thiết của việc chấm dứt chôn lấp bùn thải lãng phí để chuyển giao sang công nghệ sản xuất phân bón hữu cơ giàu dưỡng chất.
• Khẳng định tính khả thi vượt trội của mô hình kinh doanh RRR theo hình thức PPP với chỉ số sinh lời IRR đạt trên 14% trong vòng đời 5 năm.
• Cung cấp luận cứ khoa học thực tiễn giúp Hải Phòng và các đô thị lớn tại Việt Nam hoàn thiện chính sách kinh tế tuần hoàn giai đoạn 2021-2025.
• Đóng góp giải pháp đột phá gắn kết chặt chẽ lợi ích kinh tế giữa khu vực nội thành tiêu thụ và vùng ngoại thành sản xuất nông nghiệp bền vững.

Quý độc giả, các nhà nghiên cứu và cơ quan quản lý quan tâm đến mô hình kinh tế tuần hoàn và kỹ thuật xử lý bùn thải đô thị có thể khai thác toàn văn luận văn thạc sĩ này để áp dụng vào các dự án môi trường thực tế tại địa phương.

Trích đoạn nội dung tài liệu

VIETNAM NATIONAL UNIVERSITY, HANOI VIETNAM JAPAN UNIVERSITY NGUYEN THU HOAI DEVELOPMENT OF A NOVEL URBAN-RURAL RELATIONSHIP FOR SUSTAINABLE NITROGEN CYCLE: CASE-STUDY IN HAI PHONG CITY MASTER’S THESIS LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] VIETNAM NATIONAL UNIVERSITY, HANOI VIETNAM JAPAN UNIVERSITY NGUYEN THU HOAI DEVELOPMENT OF A NOVEL URBAN-RURAL RELATIONSHIP FOR SUSTAINABLE NITROGEN CYCLE: CASE-STUDY IN HAI PHONG CITY MAJOR: ENVIRONMENTAL ENGINEERING CODE: 8520320.01 RESEARCH SUPERVISOR: Prof. KENSUKE FUKUSHI Associate Prof. TRAN THI VIET NGA Hanoi, 2020 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] ACKNOWLEDGEMENT First and foremost, I would like to deepest appreciation to my supervisor, Prof. Kensuke Fukushi for his patience, motivation, enthusiasm, and immense knowledge.

It was my honor to broaden and deepen my knowledge in the field of Environment and Sustainability Science under his constant instructions and encouragement. I would like to send my thanks to my boss and my co-supervisor, Assoc. Tran Thi Viet Nga for her support and valuable advice to my fieldwork in Vietnam. It is certain that without their sympathy and support, I could not able to complete this thesis.

My gratitude is extended to all my teachers in the Master’s Programme in Environmental Engineering, Vietnam Japan University for their enlightening lectures and instructions in many fields of Environment and Sustainability Science. I would like to thank all of the staffs working in VJU for their wonderful assistant during my study and their support for field exercises. Under VJU sponsorship, I would able to learn from the field and to exchange knowledge with other scholars working for the sake of sustainable development. My thank is extended to all the friends in VJU, we have been working hard for our own project but also working as a team in each subjects and field exercises, and we enjoy the good times as well as overcome hardships.

Last but not least, I would like to thank my family for their encouragement and trust. Their constant love and caring enable me to complete this research. LUAN VAN CHAT LUONG download1 : add [e-mail] TABLE OF CONTENTS TABLE OF CONTENTS .1 LIST OF TABLES .6 LIST OF FIGURES.8 LIST OF ABBREVIATIONS .2 Wastewater management in Vietnam .3 Organic fertilizers in Vietnam .3 Scope of study .18 CHAPTER 1 LITERATURE REVIEW .1 Nitrogen in the environment .1 The essential of Nitrogen and its cycle .2 Sources of nitrogen .2 Waste sludge and its recovery and reuse .1 Definition and classification of sludge .32 LUAN VAN CHAT LUONG download2 : add luanvanchat@agmail.3 Impacts of sludge to environment and human health .4 Technical of reusing sludge .3 Nitrogen in Hai Phong city .40 CHAPTER 2 MATERIAL AND METHODS .1 Hai Phong city .1 Natural and Socio-Economic features .2 Social-economic features .1 Data collection method .47 CHAPTER 3 ESTIMATION OF THE PRODUCTION AND CONSUMPTION OF NITROGEN .1 The production of nitrogen .5 Total loading of nitrogen in sludge .2 The consumption of Nitrogen through fertilizer .1 The nitrogen fertilizer consumption .3 Nitrogen consumption and production .58 LUAN VAN CHAT LUONG download3 : add [e-mail] CHAPTER 4 ASSESSMENT OF CITIZENS AND FARMERS FOR WASTE- BASED FERTILIZER .3 Assessment of citizens for three type of fertilizer .4 Assessment of farmers for three type of fertilizer .73 CHAPTER 5 SUSTAINABLE AND INTEGRATED WASTE-BASED NITROGEN MANAGEMENT IN HAI PHONG CITY .1 Sustainable and integrated waste-based nitrogen management .83 CHAPTER 6 CONCLUSIONS AND RECOMMENDATIONS .91 LUAN VAN CHAT LUONG download4 : add luanvanchat@agmail.101 LUAN VAN CHAT LUONG download5 : add [e-mail] LIST OF TABLES Table 1-1 The production and consumption of nitrogen in fertilizer around the world from 2016 to 2022 (thousand tons) [20] .24 Table 1-2 The concentration of nitrogen in precipitation across United Kingdom from 2000 to 2002 .27 Table 1-3 Waste management and treated in selected cities [32] .28 Table 1-4 Selected technologies for resources recovery in waste sludge [49] .37 Table 2-1 General information of Hai Phong city .43 Table 2-2 General information of surveyors living in urban area of Hai Phong .45 Table 2-3 General information of surveyors in Ang Duong hamlet .46 Table 2-4 Agriculture land and total number of selected animal in Hai Phong city [4] .