Đề tài tính toán và dự báo sự phát thải khí nhà kính từ bãi chôn lấp chất thải rắn khánh sơn, thành phố đà nẵng

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG – ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC - MƠI TRƯỜNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: TÍNH TỐN VÀ DỰ BÁO SỰ PHÁT THẢI KHÍ NHÀ KÍNH TỪ BÃI CHƠN LẤP CHẤT THẢI RẮN KHÁNH SƠN, THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG Giảng viên hướng dẫn: Phạm Phú Song Toàn Sinh viên thực hiện: Ngô Trọng Nghĩa Mã sinh viên: 1811507210121 Lớp: 18MT1 Ngành: Công nghệ kỹ thuật môi trường Đà Nẵng, ngày 16 tháng năm 2023 MỞ ĐẦU:  Mục đích thực đề tài: Sự nóng lên tồn cầu chủ đề thiết thực cấp bách Một nguyên nhân gây tượng khí nhà kính Theo cục Bảo vệ Mơi sinh Hoa Kỳ (EPA) bãi chơn lấp chất thải rắn nguồn phát sinh khí nhà kính metan nhiều thứ riêng Hoa Kỳ; đối chiếu sang thành phố Đà Nẵng bãi chơn lấp chất thải rắn Khánh Sơn nơi xử lý với phương pháp chơn lấp, việc tính tốn phát thải khí nhà kính từ bãi xử lý chất thải rắn cần quan tâm nghiên cứu đưa biện pháp giảm thiểu hay cải thiện  Mục tiêu đề tài: nắm rõ hoạt động quản lý xử lý rác thành phố Đà Nẵng; tính tốn đưa dự báo phát thải bãi chơn lấp Khánh Sơn từ đưa số phương án xử lý theo ý kiến cá nhân  Phạm vi nghiên cứu: Thành phố Đà Nẵng  Đối tượng nghiên cứu: bãi chôn lấp chất thải rắn Khánh Sơn  Phương pháp nghiên cứu: phương pháp nghiên cứu lý thuyết kết hợp với phương pháp liệt kê phương pháp dùng số liệu Nội dung trình bày:  Chương 1: Hệ thống quản lý chất thải rắn thành phố Đà Nẵng  Chương 2: Phương pháp chôn lấp chất thải hợp vệ sinh  Chương 3: Sự phát thải khí nhà kính từ phương pháp chôn lấp hợp vệ sinh phương pháp tính tốn  Chương 4: Kết biện luận Chương 1: Hệ thống quản lý chất thải rắn thành phố Đà Nẵng 1.1 Sự phát sinh chất thải rắn thành phố Đà Nẵng thập niên qua:  Trong năm trở lại đây, khối lượng chất thải rắn sinh hoạt thành phố Đà Nẵng gia tăng nhanh với tốc độ tăng trưởng kinh tế Tính đến năm 2019, khối lượng chất thải rắn sinh hoạt thu gom toàn thành phố rơi vào khoảng 1100 tấn/ngày, sau thu gom vận chuyển đến bãi xử lý chất thải rắn Khánh Sơn để chôn lấp  Khối lượng chất thải rắn sinh hoạt thu gom khu vực nội thành ngoại thành tăng lên giai đoạn 2011-2014, nhiên tỷ lệ thu gom thấp so với lượng CTR sinh hoạt phát sinh Trong năm 2014, lượng CTRSH thu gom đạt khoảng 260,923 (93%) Trong khu vực nội thành, tỷ lệ thu gom đạt 96% ngoại thành (huyện Hòa Vang) đạt khoảng 65% Về phần khu vực ngoại thành, phần CTRSH người dân tự xử lý chôn lấp đốt Chương 1: Hệ thống quản lý chất thải rắn thành phố Đà Nẵng 1.2 Thành phần tính chất chất thải rắn thị thành phố Đà Nẵng: 1.2.1 Nguồn phát sinh chất thải rắn đô thị thành phố Đà Nẵng:  Các nguồn phát sinh chất thải rắn sinh hoạt bao gồm:  Các khu vực dân cư  Các trung tâm thương mại, dịch vụ  Các quan, công sở, trường học  Cơng trình cơng cộng Chương 1: Hệ thống quản lý chất thải rắn thành phố Đà Nẵng 1.2.3 Tính chất chất thải rắn đô thị thành phố Đà Nẵng: Bao gồm tính chất sau:  Tính chất vật lý  Tính chất hóa học  Tính chất sinh học Chương 1: Hệ thống quản lý chất thải rắn thành phố Đà Nẵng 1.2.2 Thành phần chất thải rắn đô thị thành phố Đà Nẵng:  Giấy: Các vật liệu làm từ giấy bột giấy Ví dụ: túi giấy, giấy ăn, trang giấy vở…  Dệt may: Các sản phẩm có nguồn gốc từ sợi may, dệt Ví dụ: áo, quần, rèm…  Thực phẩm (đồ ăn thừa): Các chất thải từ đồ ăn, thực phẩm Ví dụ: rau củ, vỏ trái cây…  Gỗ, rơm rạ: Các sản phẩm chế tạo từ gỗ, tre, rơm… Ví dụ: bàn ghế gỗ, tủ gỗ, chổi rơm…  Da cao su: Các vật liệu sản phẩm chế tạo từ cao su da Ví dụ: Ví, giày, thắt lưng, lốp xe…  Kim loại: Các vật liệu sản phẩm chế tạo từ kim loại Ví dụ: lõi dây điện, vỏ hộp, hàng rào…  Thủy tính: Các vật liệu sản phẩm thủy tinh Ví dụ: chai lọ, bóng đèn, kính…  Đá sành sứ: Các loại vật liệu xây dựng hay thủ công khơng cháy Ví dụ: gạch, mảnh bình sứ, đá… Chương 1: Hệ thống quản lý chất thải rắn thành phố Đà Nẵng 1.3 Hoạt động thu gom chất thải rắn đô thị thành phố Đà Nẵng: 1.3.1 Các phương thức thu gom khu vực nội thành:  Thu gom thùng rác đặt cố định đường phố: Công ty TNHH MTV Môi trường Đô thị Đà Nẵng bố trí thùng rác tiêu chuẩn đặt cố định tuyến đường phố chính, rác thải sinh hoạt từ hộ dân gần đường phố cho vào thùng rác cố định đường phố Sau Cơng ty trách nhiệm hữu hạn Một thành viên Môi trường Đô thị sử dụng xe ép rác để nâng thùng rác cố định đường phố thùng rác quan, doanh nghiệp, chợ… vận chuyển lên bãi chôn lấp Khánh Sơn để xử lý  Thu gom thùng rác đặt theo giờ: Phương thức thu gom rác thải theo triển khai từ năm 2012 Đến nay, toàn thành phố thực 41 tuyến đường 01 khu dân cư (khu dân cư số thuộc phường Khuê Trung, quận Cẩm Lệ) Sau đó, đến thời gian quy định Cơng ty TNHH MTV Mơi trường Đô thị Đà Nẵng sử dụng xe tải nhỏ (2-3 tấn) chở thùng rác (240/280 lít) đến đặt vị trí đường phố Sau đó, xe thu gom đến nâng gắp rác vận chuyển lên bãi chơn lấp Khánh Sơn Vì thế, người dân, quan, doanh nghiệp bỏ rác thải vào thùng rác khoảng thời gian định sẵn Thùng sau nâng gắp rác xe tải nhỏ (2-3 tấn) đưa điểm tập kết để chùi rửa, vệ sinh chuẩn bị cho chu kỳ Chương 1: Hệ thống quản lý chất thải rắn thành phố Đà Nẵng 1.3 Hoạt động thu gom chất thải rắn đô thị thành phố Đà Nẵng: 1.3.1 Các phương thức thu gom khu vực nội thành:  Thu gom xe ba gác: Với phương thức thu gom này, rác thải từ hộ dân sống kiệt, hẻm khu dân cư, rác thải quan, doanh nghiệp, chợ công nhân Công ty TNHH MTV Môi trường Đô thị Đà Nẵng kéo (đạp) xe bagac mang thùng rác đến thu gom, sau vận chuyển trạm trung chuyển để xe Hooklift ép rác đưa lên bãi rác đưa điểm tập kết thùng đường phố để thu gom phương thức đặt thùng cố định, sau vận chuyển đến bãi rác Khánh Sơn để xử lý  Thu gom trực tiếp xe ép: Phương thức sử dụng vùng ven, khu vực xa trung tâm, khu dân cư có đƣờng nhỏ xe lớn không vào Hiện sử dụng xe ép nhỏ có tải trọng chạy dọc kiệt, hẻm vùng ven dùng còi báo hiệu cho người dân đưa rác đổ trực tiếp vào xe công nhân lấy bao rác mà người dân để sẵn đường bỏ vào xe ép vận chuyển bãi chôn lấp Khánh Sơn Chương 1: Hệ thống quản lý chất thải rắn thành phố Đà Nẵng 1.3 Hoạt động thu gom chất thải rắn đô thị thành phố Đà Nẵng: 1.3.1 Các phương thức thu gom khu vực nội thành: Hình 1.1 Sơ đồ số tuyến đường hình ảnh thu gom từ thùng rác cố định Chương 2: Phương pháp chôn lấp chất thải hợp vệ sinh 2.3 Bãi chôn lấp chất thải rắn hợp vệ sinh Khánh Sơn, thành phố Đà Nẵng: 2.3.2 Sơ lược quy trình tiếp nhận chơn lấp rác bãi chôn lấp chất thải rắn Khánh Sơn: Xe vận chuyển chất thải Nước rỉ rác Cầu cân Chất thải không nguy hại Khu xử lý nước rỉ rác Hộc rác đô thị Trạm rửa xe Cầu cân Chương 2: Phương pháp chôn lấp chất thải hợp vệ sinh 2.4.4 Hoạt động xử lý rác bãi chôn lấp chất thải rắn Khánh Sơn: *Bao gồm quy trình:  Quy trình đổ rác  Quy trình san ủi đầm nén rác  Xử lý mùi hôi chế phẩm  Quy trình đóng tạm thời vùng đổ  Quy trình tạo hố chứa bùn  Quy trình làm đường nội  Quy trình đóng bãi – phủ HDPE  Quy trình vận hành trạm bơm nước rỉ rác  Quy trình đảm bảo vệ sinh bãi chôn lấp  Các công tác khác: bão dưỡng thường xuyên, trì hệ thống điện Chương 2: Phương pháp chơn lấp chất thải hợp vệ sinh 2.4.5 Tình hình bãi chôn lấp chất thải rắn Khánh Sơn:  Các hố chôn rác bãi chôn lấp chất thải rắn Khánh Sơn dần tải, theo dự báo quyền thành phố bãi rác Khánh Sơn có khả hết hạn tương lai gần Ngoải năm gần tình trạng người dân phàn nàn hay nêu ý kiến tình trạng nhiễm xung quanh bãi rác Khánh Sơn có xu hướng gia tăng  Hiện thành phố Đà Nẵng đề xuất di dời nâng cấp thêm cho bãi xử lý chất thải rắn Khánh Sơn xây dựng thêm hai nhà máy xử lý rác để nâng cao hiệu suất xử lý chất thải rắn sinh hoạt toàn thành phố Đà Nẵng tương lai Tuy nhiên việc triển khai hay xây dựng bị trì hỗn nhiều ngun khách quan nguồn vốn hay nhân lực công nghệ Chương 3: Sự phát thải khí nhà kính từ phương pháp chôn lấp chất thải hợp vệ sinh phương pháp tính tốn 3.1 Sự phát thải khí từ q trình chơn lấp chất thải rắn: Khí thải từ bãi chơn lấp hình thành q trình phân hủy tự nhiên với vật liệu hữu có bãi chơn lấp chất thải rắn Một số yếu tố ảnh hưởng đến lượng khí mà bãi chôn lấp CTR tạo thành phần khí Những yếu tố bao gồm, khơng giới hạn, loại thời gian chất thải chôn bãi chôn lấp, số lượng loại hợp chất hữu chất thải, độ ẩm nhiệt độ chất thải Nhiệt độ độ ẩm bị ảnh hưởng khí hậu xung quanh Theo thể tích, khí thải từ bãi chơn lấp bao gồm khoảng 50 phần trăm khí metan 50 phần trăm carbon dioxide nước Khí metan loại khí nhà kính mạnh, hiệu 28 lần so với CO2 việc giữ nhiệt khí khoảng thời gian 100 năm Nó chứa lượng nhỏ nitơ, oxy hydro, phần trăm hợp chất hữu không chứa metan lượng nhỏ hợp chất vô Một số hợp chất có mùi mạnh, hăng (ví dụ, hydro sunfua) Hợp chất hữu không chứa metan bao gồm số chất gây nhiễm khơng khí nguy hiểm hợp chất hữu dễ bay hơi, phản ứng với ánh sáng mặt trời để tạo thành ôzôn mặt đất (sương mù) không kiểm sốt Gần 30 chất gây nhiễm khơng khí nguy hiểm hữu xác định khí thải từ bãi chơn lấp khơng kiểm sốt, bao gồm benzen, toluen, etyl benzen vinyl clorua Tiếp xúc với chất nhiễm dẫn đến ảnh hưởng xấu đến sức khỏe Chương 3: Sự phát thải khí nhà kính từ phương pháp chơn lấp chất thải hợp vệ sinh phương pháp tính tốn 3.2 Thu hồi khí phát sinh giám sát rị rỉ: Thay để thất thốt, khí nhà kính từ bãi chơn lấp thu giữ, chuyển đổi sử dụng nguồn lượng tái tạo Sử dụng khí nhà kính từ bãi chơn lấp giúp giảm mùi hôi mối nguy hiểm khác liên quan đến khí thải từ bãi chơn lấp, đồng thời ngăn khí metan bay vào khí góp phần gây khói bụi cục biến đổi khí hậu tồn cầu Ngồi ra, dự án lượng sử dụng khí nhà kính từ bãi chơn lấp tạo doanh thu tạo việc làm cộng đồng Chương 3: Sự phát thải khí nhà kính từ phương pháp chơn lấp chất thải hợp vệ sinh phương pháp tính tốn 3.3 Tính tốn phát sinh khí nhà kính công cụ IPCC:  The Intergovernmental Panel on Climate Change hay Ủy ban Liên phủ Biến đổi khí hậu quan khoa học chịu trách nhiệm đánh giá rủi ro biến đổi khí hậu hoạt động người gây Ủy ban thành lập năm 1988 tổ khí tượng Thế giới Chương trình Mơi trường Liên Hợp Quốc  Các cơng thức, mơ hình tính tốn IPCC nghiên cứu kiểm tra thực nghiệm nhờ nguồn nhân lực, nguồn vốn hợp tác từ nhà khoa học đến tổ chức hàng đầu từ nhiều quốc gia giới nên độ tin cậy cơng thức hay mơ hình tính tốn đảm bảo  Mơ hình tính tốn IPCC công cụ tổ chức IPCC nghiên cứu phát triển, chun dùng để tính tốn phát thải hoạt động quản lý, xử lý chất thải khác Chương 3: Sự phát thải khí nhà kính từ phương pháp chơn lấp chất thải hợp vệ sinh phương pháp tính tốn 3.3.1 Các cơng thức sử dụng: 3.3.1.1 Metan phát sinh từ bãi chôn lấp chất thải rắn: Chương 3: Sự phát thải khí nhà kính từ phương pháp chơn lấp chất thải hợp vệ sinh phương pháp tính tốn 3.3.1 Các cơng thức sử dụng: 3.3.1.3 Cacbon hữu phân hủy từ liệu xử lý chất thải rắn: Chương 3: Sự phát thải khí nhà kính từ phương pháp chôn lấp chất thải hợp vệ sinh phương pháp tính tốn 3.3.1 Các cơng thức sử dụng: 3.3.1.3 FOD bản: Chương 3: Sự phát thải khí nhà kính từ phương pháp chơn lấp chất thải hợp vệ sinh phương pháp tính tốn 3.3.1 Các công thức sử dụng: 3.3.1.4 Metan tạo từ DDOCm phân hủy: Chương 4: Kết biện luận 4.1 Kết ước tính lượng khí nhà kính phát sinh 100 năm tới thành phố Đà Nẵng: Bảng 4.1 Phần trăm thành phần loại rác 100 năm tới (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) Giai đoạn 100 năm Mốc thời gian Khối lượng rác (Gg) Thức ăn thừa Vườn Giấy Gỗ Dệt may Rác đốt Rác tái chế, không đốt 2022 442,75 42,6% 6,0% 12,0% 1,9% 3,5% 3,5% 30,5% 100,0% 20 2042 1095 41,3% 6,0% 11,6% 1,9% 3,5% 3,7% 32,0% 100,0% 40 2062 1314 39,3% 6,0% 12,0% 1,9% 3,6% 3,9% 33,3% 100,0% 60 2082 1533 37,3% 6,0% 12,5% 1,9% 3,6% 4,1% 34,6% 100,0% 80 2102 1752 35,4% 6,0% 12,8% 1,9% 3,6% 4,3% 36,0% 100,0% 100 2122 1971 33,7% 6,0% 12,7% 1,9% 3,7% 4,5% 37,5% 100,0% Tổng Chương 4: Kết biện luận 4.1 Kết ước tính lượng khí nhà kính phát sinh 100 năm tới thành phố Đà Nẵng: Bảng 4.2 Dự báo khí metan phát sinh tron 100 năm tới Metan phát sinh thành phần chất thải Mốc Giai đoạn thời Thức ăn Vườn 100 năm gian thừa (Gg) (Gg) Giấy (Gg) Tổng Metan Dệt may Rác đốt phát Gỗ (Gg) sinh (Gg) (Gg) (Gg) 20 2042 19,079 2,955 9,125 0,964 1,597 2,069 32,210 40 2062 26,536 4,665 16,393 2,016 2,869 3,266 50,171 60 2082 31,270 5,654 21,031 2,862 3,680 3,958 61,610 80 2102 35,937 6,545 24,876 3,596 4,353 4,582 71,900 100 2122 40,601 7,423 28,483 4,267 4,985 5,196 81,860 Chương 4: Kết biện luận  Từ số liệu bảng tính tốn biểu đồ ta thấy:  Thức ăn thừa nguồn phát sinh khí metan lớn thành phần CTR thu gom chúng chiếm khối lượng lớn  Thành phần rác trơ (như: vỏ lon, chai nhựa…) xử lý tái chế gia tăng nên ảnh hưởng đến phần trăm thành phần khối lượng tổng CTR phát sinh, ảnh ảnh hưởng đến phát sinh khí metan thành phần lượng rác bị chuyển dịch thay đổi  Lượng chất thải rắn tăng dần theo năm với tốc độ tương đối nhanh  Lượng metan phát sinh chiếm phần nhỏ so với lượng CTR phát sinh  Lượng metan phát sinh theo năm tăng dần tương đối chậm  Khối lượng loại rác khác có thay đổi lượng phảt sinh đáng kể; nguyên nhân thay đổi thành phần phần trăm CTR phát sinh yếu tố chuyển dịch ngành kinh tế, du lịch đời sống thay đổi nên loại rác phát sinh thay đổi theo Vì nên phát sinh metan năm có chênh lệch định KẾT LUẬN: Từ kết tính tốn dự báo thấy lượng chất thải rắn phát sinh có xu hướng tăng dần với tốc độ tương đối nhanh, cần có biện pháp tuyên truyền, giảm thiểu kiểm soát để giảm thiểu phát sinh rác theo đầu người, ví dụ: giáo dục hậu ô nhiễm rác thải cho người dân, cho người dân xem ví dụ tình trạng bị q tải xử lý chất thải số nước khác khác để làm gương, đặt mức thu tiền thêm lượng rác thải lớn đầu người để giảm thiểu phát thải theo cá nhân… Tiếp theo thấy lượng rác trơ, rác tái chế có xu hướng gia tăng; phương pháp xử lý chất thải chủ yếu thành phố Đà Nẵng chôn lấp nên loại rác trơ khơng thể khó phân hủy, nên có phương pháp tái chế chúng hợp lý, cần đẩy mạnh công tác phân loại rác nguồn để tiện cho tái chế vận động người dân sử dụng sản phẩm có nguồn gốc tái chế (vì nhiều người dân có xu hướng từ chối sản phẩm tái chế cho chúng chất lượng), xây dựng thêm nhà máy xử lý rác phương pháp đốt hợp chuẩn có kinh phí đầu tư… Ngồi tốc độ gia tăng khí nhà kính tương đối ổn định giảm thành phần phần trăm chất thải hữu cơ, nhiên tổng lượng chất thải rắn phát sinh gia tăng nên chưa giảm phát sinh khí nhà kính, cần có phương pháp để giảm thiểu phát sinh loại rác không cần thiết, việc xây dựng thêm nhà máy để xử lý hay thu hồi khí thải phát sinh cần thiết hồn cảnh lượng khí nhà kính phát sinh có xu hướng tăng nóng lên toàn cầu tiếp diễn TÀI LIỆU THAM KHẢO: [1] Viện Quy hoạch Xây dựng Đà Nẵng (2015), Thuyết minh Quy hoạch xử lý chất thải rắn thành phố Đà Nẵng đến năm 2030, tầm nhìn đến năm 2050 [2] Sở Tài nguyên Môi trường thành phố Đà Nẵng Chi cục bảo vệ Môi Trường (2019) Đánh giá công tác quản lý chất thải rắn địa bàn thành phố, https://ccbvmt.danang.gov.vn/quan-ly-chat-thai/danh-gia-cong-tacquan-ly-chat-thai-ran-tren-dia-ban-thanh-pho.htm [3] Báo Tài nguyên Môi trường (2022), Xử lý bãi rác Khánh Sơn Đà Nẵng: người dân mong mỏi sách đắn, https://baotainguyenmoitruong.vn/xu-ly-bai-rac-khanh-son-tai-da-nang-nguoi-dan-mong-moiquyet-sach-dung-dan-340716.html [4] Trịnh Văn Tuyên, Văn Hữu Tập, Vũ Thị Giao Mai (2014), Giáo trình xử lý chất thải rắn chất thải nguy hại, NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội [5] Công ty cổ phần Môi trường đô thị Đà Nẵng (2016), Quy trình vận hành khu chơn lấp chất thải không nguy hại – bãi rác Khánh Sơn [6] Trang chủ Columbia thuộc Anh, Hướng dẫn giám sát môi trường bãi chôn lấp chất thải rắn đô thị, https://www2.gov.bc.ca/assets/gov/environment/waste-management/garbage/ guidelines_environmental_monitoring_municipal_solid_waste_landfills.pdf [7] Cục Bảo vệ Môi sinh Hoa Kỳ (EPA) (2023), Thông tin khí phát sinh từ bãi chơn lấp, https://www.epa.gov/lmop/basic-information-about-landfill-gas [8] Cục Bảo vệ Môi sinh Hoa Kỳ (EPA) (2023), Các câu hỏi thường gặp khí phát sinh từ bãi chơn lấp, https://www.epa.gov/lmop/frequent-questions-about-landfill-gas [9] Ủy ban liên phủ Biến đổi khí hậu (IPCC) (2006), Hướng dẫn IPCC tính tốn tính tốn kiểm kê khí nhà kính quốc gia 2006