(Luận văn thạc sĩ) tối ưu hóa mạng lưới thu gom chất thải rắn sinh hoạt trên địa bàn thành phố hưng yên, tỉnh hưng yên

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM NGUYỄN DUY TRUNG TỐI ƯU HÓA MẠNG LƯỚI THU GOM CHẤT THẢI RẮN SINH HOẠT TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ HƯNG YÊN, TỈNH HƯNG YÊN Ngành: Khoa học môi trường Mã ngành: 8440301 Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Ngô Thế Ân NHÀ XUẤT BẢN HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP - 2018 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi, kết nghiên cứu trình bày luận văn trung thực, khách quan chưa dùng bảo vệ để lấy học vị Tôi xin cam đoan giúp đỡ cho việc thực luận văn cảm ơn, thơng tin trích dẫn luận văn ghi rõ nguồn gốc Hà Nội, ngày tháng năm 2018 Tác giả luận văn Nguyễn Duy Trung i LỜI CẢM ƠN Để hồn thành luận văn, tơi xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam, thầy cô giáo khoa Môi Trường, người trang bị cho kiến thức, tạo điều kiện cho tơi hồn thành tốt luận văn tốt nghiệp Đặc biệt xin chân thành cảm ơn PGS.TS Ngơ Thế Ân tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tơi suốt q trình tơi thực đề tài Tôi xin chân thành cảm ơn Sở Tài nguyên Môi trường tỉnh Hưng Yên, Cục Thống kê tỉnh Hưng Yên tạo điều kiện giúp đỡ q trình tơi thực luận văn địa phương Tôi xin chân thành cảm ơn giúp đỡ nhiệt tình cán phịng Tài ngun & Môi trường Thành Phố Hưng Yên Cuối xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè hết lòng tạo điều kiện, động viên, giúp đỡ bên suốt trình học tập rèn luyện Hà Nội, ngày tháng năm 2018 Tác giả luận văn Nguyễn Duy Trung ii MỤC LỤC Lời cam đoan i Lời cảm ơn .ii Mục lục iii Danh mục chữ viết tắt v Danh mục bảng vi Danh mục hình vii Trích yếu luận văn viii Trích yếu luận văn viii Thesis abstract ix Phần Mở đầu 1.1 Tính cấp thiết đề tài .1 1.2 Giả thuyết nghiên cứu 1.3 Mục đích nghiên cứu 1.4 Phạm vi nghiên cứu .2 1.5 Những đóng góp mới, ý nghĩa khoa học thực tiễn Phần Tổng quan tài liệu .3 2.1 Tổng quan chất thải 2.1.1 Khái niệm chất thải 2.1.2 Nguồn phát sinh chất thải sinh hoạt 2.1.3 Thành phần chất thải sinh hoạt 2.1.4 Những tác động chất thải rắn sinh hoạt .6 2.2 Tình hình quản lý chất thải rắn sinh hoạt giới 2.3 Tình hình quản lý chất thải rắn sinh hoạt việt nam 10 2.3.1 Tình hình quản lý chất thải rắn sinh hoạt Việt Nam 10 2.3.2 Một số phương pháp xử lý CTRSH Việt Nam 14 2.4 Mơ hình hóa quản lý môi trường 16 2.4.1 Khái qt cơng cụ mơ hình hóa môi trường 16 2.4.2 Ứng dụng mơ hình hóa quản lý mơi trường .17 2.4.3 Ứng dụng mơ hình hóa quản lý chất thải rắn sinh hoạt .18 Phần Nội dung phương pháp nghiên cứu 20 3.1 Địa điểm nghiên cứu 20 iii 3.2 Thời gian nghiên cứu 20 3.3 Đối tượng nghiên cứu 20 3.4 Nội dung nghiên cứu 20 3.5 Phương pháp nghiên cứu 20 3.5.1 Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp 20 3.5.2 Phương pháp điều tra 21 3.5.3 Phương pháp xác định định hệ số phát thải 21 3.5.4 Phương pháp xây dựng Sơ đồ 22 3.5.5 Phương pháp xây dựng mơ hình 25 3.5.6 Phương pháp kiểm chứng mơ hình 29 3.5.7 Ứng dụng mơ hình để đánh giá hệ thống quản lý rác thải 29 Phần Kết thảo luận 30 4.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội TP Hưng Yên 30 4.1.1 Điều kiện tự nhiên .30 4.1.2 Đặc điểm kinh tế - xã hội 34 4.2 Thực trạng quản lý CTRSH thành phố Hưng Yên 41 4.2.1 Nguồn phát sinh khối lượng CTRSH 41 4.2.2 Hiện trạng phân loại, tái chế, tái sử dụng CTRSH 45 4.2.3 Tình hình thu gom CTRSH .47 4.2.4 Tình hình xử lý chất thải sinh hoạt Thành phố Hưng Yên 53 4.3 Tối ưu hóa mạng lưới thu gom CTRSH 56 4.3.1 Mô hệ thống quản lý rác thải địa bàn nghiên cứu .56 4.3.2 Ứng dụng mô hı̀nh đểtối ưu hóa mạng lưới thu gom CTRSH 60 4.4 Đề xuất giải pháp quản lý CTRSH 64 4.4.1 Nâng cao lực thu gom, vận chuyển, xử lý chất thải 64 4.4.2 Giải pháp giảm lượng chất thải, thu hồi tái chế CTR sinh hoạt 65 4.4.3 Giải pháp tổ chức, kinh tế xã hội .65 4.4.4 Tổ chức – Thực 66 Phần Kết luận kiến nghị .69 5.1 Kết luận 69 5.2 Kiến nghị .71 Tài liệu tham khảo 72 Phụ lục…… 74 iv DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Nghĩa tiếng Việt CTR Chất thải rắn CTRSH Chất thải rắn sinh hoạt TNHH MTV Trách nhiệm hữu hạn thành viên TNMT Tài nguyên môi trường TP Thành phố UBND Ủy ban nhân dân v DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Định nghĩa thành phần CTRSH Bảng 2.2 Các loại chất thải đặc trưng từ nguồn thải sinh hoạt Bảng 2.3 Kết phân tích trứng giun Coliform mẫu đất bãi rác Lạng Sơn Nam Sơn Bảng 2.4 Lượng phát sinh chất thải rắn đô thị số quốc gia .9 Bảng 2.5 Tỷ lệ CTR xử lý phương pháp khác số nước (%) 12 Bảng 2.6 Lượng CTRSH phát sinh đô thị Việt Nam .13 Bảng 2.7 Lượng CTRSH đô thị theo vùng địa lý Việt Nam 13 Bảng 4.1 Nhiệt độ tháng năm 2014 - 2017 .31 Bảng 4.2 Độ ẩm tương đối tháng năm 2014 - 2017 .33 Bảng 4.3 Lượng mưa tháng năm 2013 - 2017 34 Bảng 4.4 Tình hình dân số thành phố Hưng Yên thời kỳ 2015 – 2017 .35 Bảng 4.5 Dân số thành phố Hưng Yên theo đơn vị hành chính, năm 2017 35 Bảng 4.6 Biến động dân số thành phố Hưng Yên .36 Bảng 4.7 Hiện trạng sử dụng đất thành phố Hưng Yên năm 2017 38 Bảng 4.8 Tổng hợp trạng đường đô thị 39 Bảng 4.9 Khối lượng rác thải phát sinh từ khu vực Thành Phố 42 Bảng 4.10 Hệ số phát thải rác tính theo phường xã 43 Bảng 4.11 Khối lượng rác thải phát sinh từ chợ 44 Bảng 4.12 Tỷ lệ CTRSH thu gom địa bàn TP Hưng Yên .45 Bảng 4.13 Hiện trạng phương tiện vận chuyển CTRSH thành phố 53 Bảng 4.14 Vị trí, quy mơ, tính chất cơng nghệ áp dụng bãi chơn lấp CTR thành phố 54 Bảng 4.15 Mức thu phí vệ sinh môi trường địa bàn thành phố Hưng Yên 55 Bảng 4.16 Giátri ̣của tham số sửdung ̣ mô hı̀nh 57 Bảng 4.17 Kết chạy mơ hình theo kịch 61 vi DANH MỤC HÌNH Hình 2.1 Các nguồn phát sinh chất thải sinh hoạt .4 Hình 3.1 Sơ đồ phương pháp tạo Sơ đồ phân bố hộ gia đình 22 Hình 3.2 Sơ đồ phương pháp tạo Sơ đồ điểm trung chuyển tuyến thu gom CTRSH 23 Hình 3.3 Sơ đồ phương pháp xác định hộ nằm phạm vi thu gom CTRSH 24 Hình 3.4 Sơ đồ phương pháp tạo Sơ đồ khối lượng rác điểm trung chuyển 25 Hình 3.5 Các agents mơ hình thuộc tính chúng .27 Hình 4.1 Sơ đồ địa bàn nghiên cứu .30 Hình 4.2 Biến động nhiệt độ năm 2017 TP Hưng Yên 32 Hình 4.3 Biến động ẩm độ năm 2017 TP Hưng Yên .33 Hình 4.4 Sơ đồ phát sinh CTRSH thành phố Hưng Yên .44 Hình 4.5 Thành phần CTRSH địa bàn thành phố Hưng Yên .46 Hình 4.6 Mơ hình hoạt động thu gom, vận chuyển CTRSH TP Hưng Yên 47 Hình 4.7 Sơ đồ tuyến điểm thu gom Chất thải rắn sinh hoạt 48 Hình 4.8 Sơ đồ mơ vị trí hộ gia đinh cơng sở, trường học .49 Hình 4.9 Sơ đồ mơ vị trí hộ thu gom rác thải .50 Hình 4.10 Lượng rác tồn dư ước tính phường xã 51 Hình 4.11 Lượng rác tập trung điểm thu gom 52 Hình 4.12 Sơ đồ cấu trúc mơ hình hệ thống quản lý CTRSH 56 Hình 4.13 Giao diện mơ hình mơ hệ thống quản lý CTRSH theo tiếp cận agent-based 58 Hình 4.14 Kết phân tích độ nhạy số tham số mơ hình 59 Hình 4.15 Tuyến thu gom tối ưu cho kịch 62 Hình 4.16 Tuyến thu gom tối ưu cho kịch 63 Hình 4.17 Các hộ khơng thu gom theo phương án tối ưu kịch 64 vii TRÍCH YẾU LUẬN VĂN Tên tác giả: Nguyễn Duy Trung Tên Luận văn: “Tối ưu hóa mạng lưới thu gom chất thải rắn sinh hoạt địa bàn Thành phố Hưng Yên, Tỉnh Hưng Yên” Ngành: Khoa học môi trường Mã số: 8440301 Tên sở đào tạo: Học viện Nơng nghiệp Việt Nam Mục đích nghiên cứu Đánh giá thực trạng công tác quản lý chất thải rắn sinh hoạt địa bàn TP Hưng Yên - tỉnh Hưng Yên Phân tích mạng lưới thu gom chất thải rắn sinh hoạt, hình thức thu gom công nghệ xử lý địa bàn thành phố Đề xuất mạng lưới thu gom chất thải rắn sinh hoạt tối ưu cho công tác quản lý chất thải rắn sinh hoạt TP Hưng Yên - tỉnh Hưng Yên Phương pháp nghiên cứu Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp, phương pháp điều tra, phương pháp xác định hệ số phát thải, phương pháp xây dựng Sơ đồ, phương pháp xây dựng mơ hình phân tích kịch để đưa kết luận đề xuất phương pháp tối ưu hóa mạng lưới thu gom chất thải rắn sinh hoạt địa bàn Thành phố Hưng Yên, tỉnh Hưng Yên Kết kết luận Tìm hiểu tình hình kinh tế - xã hội, tốc độ phát triển kinh tế, trạng sử dụng đất, tình hình giao thơng, giáo dục – y tế Thành phố Hưng Yên Hiện trạng công tác quản lý chất thải rắn sinh hoạt địa bàn Thành phố Hưng Yên: nguồn phát sinh khối lượng, trạng phân loại, tái chế, tái sử dụng CTRSH, tình hình thu gom Phân tích mạng lưới thu gom chất thải rắn sinh hoạt, hình thức thu gom, vận chuyển công nghệ xử lý địa bàn thành phố Từ đưa áp lực xảy công tác thu gom rác thải, đưa kịch dựa tốc độ phát triển kinh tế, dân số, thị hóa để lựa chọn kịch tối ưu công tác thu gom CTRSH Từ kết phân tích dự báo, đề tài đề xuất số giải pháp nằm tối ưu hóa mạng lưới thu gom, giảm áp lực lên công tác quản lý CTRSH, xử lý CTRSH Thành phố viii THESIS ABSTRACT Author: Nguyen Duy Trung Thesis: “Optimizing domestic solid waste collection network in Hung Yen city, Hung Yen province” Department: Environmental science Code: 8440301 Training institution: Vietnam National University of Agriculture Research purpose Yen province Assessing the domestic solid waste management system in Hung Yen city, Hung Analyzing of domestic solid waste collection network, collection methods and current treatment technologies in the city Proposing collection network for optimizing domestic solid waste management system in Hung Yen city, Hung Yen province Reseach methods Secondary data collection methods, survey methods, methods of determining waste volume, methods of mapping, methods of model building, etc to draw conclusions and suggestion optimization of solid waste collection network in Hung Yen city, Hung Yen province Main results and conclusions Understanding the socio-economic situation, economic development, current status of land use, traffic situation, education - health of Hung Yen City Status of waste management in Hung Yen City: source and volume; the status of classification, recycling, reuse of the CTRSH; collection situation Analysis of solid waste collection network, collection, transportation and processing technology in the city This will give rise to the pressure that will befall the garbage collection, setting the scenarios based on economic growth, population, urbanization to select the best scenario in the work Collection of CTRSH Based on the results of the forecast analysis, the proposal proposes some solutions to optimize the collection network, reduce the pressure on the management of the city's solid waste management and the city's solid waste management ix