Tổng quan nghiên cứu

Thành phố Tuy Hòa, tỉnh Phú Yên, với dân số khoảng 156.830 người năm 2023, đang đối mặt với thách thức gia tăng chất thải rắn sinh hoạt (CTRSH) phát sinh từ hộ gia đình. Lượng chất thải rắn phát sinh trung bình tại đây đạt khoảng 2,9 kg/hộ/ngày, trong khi tỷ lệ phân loại rác thải tại nguồn còn rất thấp, dẫn đến phần lớn chất thải được thu gom chung và chôn lấp tại bãi rác Thọ Vức. Năm 2023, tổng lượng chất thải rắn phát sinh trên địa bàn thành phố ước tính khoảng 180 tấn/ngày, tăng so với 150 tấn/ngày năm 2020. Thành phần chất thải hữu cơ dễ phân hủy chiếm tỷ lệ cao, từ 57,7% đến 80,3%, góp phần làm phát sinh khí nhà kính (KNK) như methane (CH4) trong quá trình phân hủy kỵ khí tại bãi chôn lấp.

Luận văn tập trung nghiên cứu thực trạng phát sinh chất thải rắn từ hộ gia đình tại thành phố Tuy Hòa trong mối liên hệ với phát thải KNK, nhằm đánh giá hiện trạng phát thải KNK từ hệ thống quản lý chất thải rắn và ước tính tiềm năng giảm phát thải KNK thông qua các biện pháp giảm nhẹ như phân loại, tái chế, ủ phân hữu cơ và chuyển đổi công nghệ xử lý. Nghiên cứu được thực hiện trong giai đoạn từ tháng 1 đến tháng 6 năm 2024, với phạm vi không gian tập trung tại thành phố Tuy Hòa.

Ý nghĩa của nghiên cứu nằm ở việc cung cấp số liệu thực tiễn và phân tích khoa học giúp các nhà quản lý, hoạch định chính sách địa phương xây dựng các giải pháp quản lý chất thải rắn hiệu quả, đồng thời góp phần vào mục tiêu giảm phát thải KNK quốc gia, phù hợp với cam kết giảm phát thải ròng về “0” vào năm 2050 và giảm 30% phát thải methane vào năm 2030 theo NDC cập nhật năm 2022 của Việt Nam.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên hai khung lý thuyết chính: lý thuyết quản lý chất thải rắn sinh hoạt và lý thuyết phát thải khí nhà kính trong lĩnh vực chất thải.

  1. Lý thuyết quản lý chất thải rắn sinh hoạt tập trung vào các khái niệm về phát sinh, thu gom, vận chuyển, xử lý và tái chế chất thải rắn sinh hoạt, đặc biệt nhấn mạnh vai trò của phân loại rác tại nguồn và các phương pháp xử lý như chôn lấp, ủ phân và đốt. Các khái niệm chính bao gồm: chất thải rắn sinh hoạt, phân loại chất thải, tái chế, ủ phân hữu cơ, và xử lý chất thải.

  2. Lý thuyết phát thải khí nhà kính (KNK) tập trung vào các khí chính như CO2, CH4, N2O và các chỉ số tiềm năng làm nóng toàn cầu (GWP). Phương pháp tính toán phát thải KNK dựa trên hướng dẫn của Ủy ban liên chính phủ về biến đổi khí hậu (IPCC) năm 2006 và các văn bản pháp luật Việt Nam như Luật Bảo vệ môi trường 2020, Thông tư số 17/2022-TT-BTNMT. Các khái niệm chính gồm: khí nhà kính, hiệu ứng nhà kính, phát thải methane từ bãi chôn lấp, phát thải từ vận chuyển chất thải, và các biện pháp giảm nhẹ phát thải.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp kết hợp giữa thu thập dữ liệu sơ cấp và thứ cấp.

  • Nguồn dữ liệu sơ cấp: Khảo sát kiểm toán chất thải rắn tại 107 hộ gia đình đại diện cho ba nhóm thu nhập khác nhau tại các phường, xã của thành phố Tuy Hòa. Dữ liệu được thu thập trong 9 ngày, phân loại thành 68 loại rác, sau đó nhóm lại thành 10 nhóm thành phần chính theo phân loại của IPCC. Phỏng vấn các cơ quan quản lý và đơn vị thu gom, xử lý chất thải để thu thập thông tin về hoạt động vận chuyển, tỷ lệ thu gom và xử lý.

  • Nguồn dữ liệu thứ cấp: Số liệu dân số, báo cáo hiện trạng môi trường, các văn bản pháp luật, hướng dẫn kỹ thuật của Bộ Tài nguyên và Môi trường, dữ liệu từ dự án “Nhân rộng các giải pháp thu hồi chất thải – Hướng tới một xã hội tuần hoàn”.

Phân tích dữ liệu sử dụng phần mềm Microsoft Excel 2016, áp dụng phương pháp kiểm kê khí nhà kính theo hướng dẫn IPCC 2006, tính toán phát thải CH4 từ bãi chôn lấp bằng mô hình phân rã bậc một (FOD). Phát thải từ vận chuyển được tính dựa trên quãng đường vận chuyển và hệ số phát thải nhiên liệu diesel. Tiềm năng giảm phát thải KNK được ước tính qua các kịch bản phân loại, tái chế, ủ phân và chuyển đổi sang đốt chất thải.

Timeline nghiên cứu kéo dài từ tháng 1 đến tháng 6 năm 2024, bao gồm các bước thu thập dữ liệu, phân tích thực trạng, tính toán phát thải KNK và đề xuất giải pháp giảm phát thải.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Thực trạng phát sinh chất thải rắn tại hộ gia đình: Lượng chất thải phát sinh trung bình là 2,9 kg/hộ/ngày, tương đương khoảng 0,7 kg/người/ngày tại khu vực đô thị. Thành phần chất thải hữu cơ chiếm tỷ lệ cao, từ 57,7% đến 80,3%, trong khi tỷ lệ phân loại rác tại nguồn rất thấp, chỉ khoảng 5% được thu gom và tái chế.

  2. Phát thải khí nhà kính từ hệ thống quản lý chất thải rắn: Tổng phát thải KNK từ hệ thống quản lý chất thải rắn của thành phố Tuy Hòa giai đoạn 2011-2023 ước tính khoảng hàng nghìn tấn CO2 tương đương mỗi năm, trong đó phát thải từ bãi chôn lấp chiếm phần lớn, với mức phát thải CH4 trung bình khoảng 781 kg CO2tđ/tấn chất thải chôn lấp.

  3. Tiềm năng giảm phát thải KNK theo các biện pháp giảm nhẹ: Các biện pháp phân loại, tái chế chất thải tại hộ gia đình có thể giảm phát thải KNK lên đến 30-40% so với kịch bản thông thường (BAU). Biện pháp ủ phân chất thải hữu cơ tại hộ gia đình có thể giảm phát thải methane đáng kể, với mức giảm phát thải KNK ước tính khoảng 25-35%. Chuyển đổi công nghệ xử lý từ chôn lấp sang đốt chất thải rắn cũng mang lại tiềm năng giảm phát thải KNK từ 20-30%.

  4. So sánh với các nghiên cứu khác: Mức phát thải KNK từ bãi chôn lấp tại Tuy Hòa tương đương hoặc thấp hơn so với các thành phố lớn như Hà Nội (327 kg CO2tđ/tấn) và Đồng Hới (2698 kg CO2tđ/tấn), phản ánh đặc điểm thành phần chất thải và quy mô xử lý. Tiềm năng giảm phát thải KNK qua các biện pháp giảm nhẹ phù hợp với các nghiên cứu quốc tế về quản lý chất thải rắn.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính của phát thải KNK cao là do tỷ lệ chất thải hữu cơ dễ phân hủy chiếm phần lớn trong tổng lượng chất thải phát sinh, trong khi việc phân loại và xử lý chưa hiệu quả, dẫn đến lượng lớn chất thải hữu cơ bị chôn lấp và phân hủy kỵ khí sinh methane. Việc thu gom và vận chuyển sử dụng nhiên liệu diesel cũng góp phần phát thải CO2.

Kết quả cho thấy các biện pháp giảm nhẹ như phân loại, tái chế và ủ phân hữu cơ không chỉ giảm lượng chất thải chôn lấp mà còn giảm phát thải methane, góp phần quan trọng trong mục tiêu giảm phát thải KNK của thành phố và quốc gia. Việc chuyển đổi sang công nghệ đốt chất thải rắn cũng là giải pháp khả thi, tuy nhiên cần cân nhắc về chi phí đầu tư và tác động môi trường khác.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ so sánh tỷ lệ thành phần chất thải, bảng tổng hợp phát thải KNK theo từng năm và kịch bản, biểu đồ tiềm năng giảm phát thải KNK theo các biện pháp giảm nhẹ để minh họa rõ ràng hơn.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Thúc đẩy phân loại chất thải tại nguồn: Tăng cường tuyên truyền, đào tạo và hỗ trợ kỹ thuật cho hộ gia đình nhằm nâng cao tỷ lệ phân loại chất thải hữu cơ và các loại chất thải có thể tái chế. Mục tiêu đạt tối thiểu 50% hộ gia đình thực hiện phân loại trong vòng 3 năm tới. Chủ thể thực hiện: UBND thành phố, Sở Tài nguyên và Môi trường, các tổ chức xã hội.

  2. Phát triển hệ thống thu gom và xử lý chất thải phân loại: Đầu tư mở rộng hệ thống thu gom riêng biệt chất thải hữu cơ và chất thải tái chế, đồng thời xây dựng các cơ sở ủ phân hữu cơ tập trung và nhà máy tái chế quy mô lớn. Mục tiêu nâng tỷ lệ thu gom và xử lý chất thải phân loại lên 70% vào năm 2027. Chủ thể thực hiện: Công ty môi trường đô thị, chính quyền địa phương.

  3. Khuyến khích áp dụng công nghệ ủ phân hữu cơ tại hộ gia đình và cộng đồng: Hỗ trợ kỹ thuật, cung cấp thiết bị ủ phân và hướng dẫn quy trình ủ phân hữu cơ để giảm lượng chất thải hữu cơ đưa vào bãi chôn lấp. Mục tiêu giảm 30% lượng chất thải hữu cơ chôn lấp trong 5 năm. Chủ thể thực hiện: Trung tâm môi trường, các tổ chức phi chính phủ.

  4. Chuyển đổi công nghệ xử lý chất thải từ chôn lấp sang đốt có kiểm soát: Nghiên cứu, đầu tư xây dựng nhà máy đốt chất thải rắn sinh hoạt với công nghệ hiện đại, đảm bảo giảm phát thải KNK và ô nhiễm môi trường. Mục tiêu vận hành nhà máy đốt quy mô thành phố trước năm 2030. Chủ thể thực hiện: UBND tỉnh, các nhà đầu tư công tư.

  5. Xây dựng hệ thống giám sát và kiểm kê phát thải KNK từ chất thải: Thiết lập hệ thống thu thập dữ liệu, báo cáo định kỳ về phát thải KNK từ chất thải rắn để phục vụ quản lý và đánh giá hiệu quả các biện pháp giảm phát thải. Chủ thể thực hiện: Sở Tài nguyên và Môi trường, các cơ quan liên quan.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Nhà quản lý và hoạch định chính sách địa phương: Cung cấp cơ sở dữ liệu và phân tích khoa học giúp xây dựng chính sách quản lý chất thải rắn hiệu quả, đồng thời hỗ trợ thực hiện cam kết giảm phát thải KNK của địa phương.

  2. Các đơn vị thu gom, xử lý chất thải: Tham khảo các giải pháp kỹ thuật và quản lý nhằm nâng cao hiệu quả thu gom, phân loại và xử lý chất thải, giảm thiểu phát thải KNK trong hoạt động vận hành.

  3. Các tổ chức nghiên cứu và đào tạo: Sử dụng làm tài liệu tham khảo cho các nghiên cứu liên quan đến biến đổi khí hậu, quản lý chất thải và phát thải khí nhà kính, đồng thời phục vụ giảng dạy chuyên ngành môi trường và biến đổi khí hậu.

  4. Cộng đồng dân cư và các tổ chức xã hội: Nâng cao nhận thức về tác động của chất thải rắn đến môi trường và biến đổi khí hậu, khuyến khích tham gia phân loại rác tại nguồn và các hoạt động giảm phát thải KNK.

Câu hỏi thường gặp

  1. Tại sao chất thải hữu cơ chiếm tỷ lệ cao lại gây phát thải khí nhà kính?
    Chất thải hữu cơ dễ phân hủy sinh học khi bị chôn lấp trong điều kiện thiếu oxy sẽ phân hủy kỵ khí, sinh ra khí methane (CH4) – một khí nhà kính có tiềm năng làm nóng toàn cầu gấp 28 lần CO2 trong vòng 100 năm.

  2. Phân loại rác tại nguồn có tác động như thế nào đến phát thải KNK?
    Phân loại rác giúp tách riêng chất thải hữu cơ để xử lý bằng phương pháp ủ phân hoặc tái chế, giảm lượng chất thải hữu cơ đưa vào bãi chôn lấp, từ đó giảm phát thải methane và kéo dài tuổi thọ bãi chôn lấp.

  3. Các biện pháp giảm phát thải KNK nào hiệu quả nhất cho thành phố Tuy Hòa?
    Phân loại và tái chế chất thải tại hộ gia đình, ủ phân hữu cơ và chuyển đổi công nghệ xử lý từ chôn lấp sang đốt có kiểm soát là các biện pháp có tiềm năng giảm phát thải KNK cao, đồng thời phù hợp với điều kiện địa phương.

  4. Làm thế nào để tính toán phát thải khí nhà kính từ chất thải rắn?
    Phát thải được tính toán dựa trên khối lượng chất thải, thành phần chất thải, hệ số phát thải theo hướng dẫn của IPCC, kết hợp với dữ liệu vận chuyển và xử lý thực tế tại địa phương.

  5. Việc chuyển đổi sang đốt chất thải có gây ô nhiễm môi trường khác không?
    Đốt chất thải nếu áp dụng công nghệ hiện đại, kiểm soát khí thải tốt sẽ giảm phát thải KNK và ô nhiễm so với chôn lấp. Tuy nhiên, cần đầu tư hệ thống xử lý khí thải và giám sát chặt chẽ để hạn chế phát sinh các chất ô nhiễm khác.

Kết luận

  • Thành phố Tuy Hòa đang đối mặt với lượng chất thải rắn sinh hoạt phát sinh ngày càng tăng, trong đó chất thải hữu cơ chiếm tỷ lệ lớn, gây phát thải khí nhà kính chủ yếu là methane từ bãi chôn lấp.
  • Phát thải KNK từ hệ thống quản lý chất thải rắn của thành phố chủ yếu phát sinh từ quá trình phân hủy chất thải hữu cơ tại bãi chôn lấp và hoạt động vận chuyển sử dụng nhiên liệu hóa thạch.
  • Các biện pháp giảm nhẹ như phân loại, tái chế, ủ phân hữu cơ và chuyển đổi công nghệ xử lý có tiềm năng giảm phát thải KNK đáng kể, góp phần thực hiện cam kết quốc gia về biến đổi khí hậu.
  • Nghiên cứu cung cấp cơ sở dữ liệu và phân tích khoa học hỗ trợ xây dựng chính sách quản lý chất thải rắn bền vững và giảm phát thải KNK tại địa phương.
  • Các bước tiếp theo bao gồm triển khai các giải pháp giảm phát thải, mở rộng quy mô mô hình phân loại và xử lý chất thải, đồng thời thiết lập hệ thống giám sát phát thải KNK hiệu quả.

Hành động ngay hôm nay để quản lý chất thải rắn hiệu quả không chỉ bảo vệ môi trường mà còn góp phần quan trọng vào mục tiêu ứng phó biến đổi khí hậu toàn cầu.