Luận văn thạc sĩ Quản lý môi trường: Đề xuất giải pháp đẩy mạnh tái sử dụng và tái chế chất thải rắn trồng trọt theo hướng sản xuất điện

Với đề tài “Dé xuất giải pháp day mạnh tái sử dung và tái chế chất thải rantrong trọt theo hướng sản xuất điện” tác giả đã thực hiện được một số van đề sau: Nêu được tong quan vé chat th

TRUONG DAI HOC BACH KHOA

TRAN THI THUY TRINH

“ĐÈ XUẤT GIẢI PHAP DAY MANH TAI SỬ DỤNG VA

TAI CHE CHAT THAI RAN TRONG TROTTHEO HUONG SAN XUAT DIEN”CHUYEN NGANH: QUAN LY MOI TRUONG

MA SO NGANH: 60.85.10

TP HO CHÍ MINH, tháng 3 năm 2013

ĐẠI HỌC QUOC GIA THÀNH PHO HO CHÍ MINH

Cán bộ hướng dẫn khoa học:(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký)

TS NGUYEN TAN PHONGCán bộ cham nhận xét 1:(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký)

Cán bộ cham nhận xét 2:(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vi và chữ ký)

Khóa luận thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp.

năm 2013

NHIEM VU KHOA LUAN THAC SIHo va tén hoc vién: TRAN THI TH Y TRINH Phái: NữNgày, tháng, năm sinh: 20/03/1986 Nơi sinh: Quảng Ngãi

Chuyên ngành: Quản lý môi trường MSHV: 11260585IL TÊN ĐÈ TÀI

“Đề xuất giải pháp day mạnh tái sử dụng và tái chế chat thải ran trồng trottheo hướng sản xuất điện”

Il NHIEM VỤ VÀ NỘI DUNG

Nêu tong quan về chat thải ran nông nghiệp.Hiện trạng chất thải rắn trồng trọt và khả năng áp dụng công tác tái sử dụng, táichế đối với nguồn thải này ở nước ta

Y Đánh giả tính hiệu quả của việc tái sử dụng, tái chế nguồn thải này theo hướngsản xuất điện, trên cơ sở tình hình quản lý nguồn thải này đối với nước ta hiện nay, tác giảđề xuất các biện pháp nhằm hoàn thiện các chính sách về quản lý chất thải rắn ở nước tadé tận dụng tốt nguồn thải này

Ill NGÀY GIAO NHIỆM VU: 30/08/2012IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 30/11/2012v CÁN BỘ HƯỚNG DAN: TS NGUYEN TAN PHONG

CAN BO HUONG DAN CN BO MON QL CHUYEN NGANH

TS NGUYEN TAN PHONG TS LE VAN KHOANoi dung va dé cương luận văn thạc sỹ đã được hội đồng chuyên ngành thông qua

Ngay tháng năm 2013

LOI CAM ONTôi xin trân thành cam ơn khoa Môi trường — Trường Đại hoc Bach KhoaTp.HCM, nơi tôi đã được học tập trong thời gian qua Tại đây, tôi đã được các thây côtrong khoa Môi trường — Truong Đại hoc Bách Khoa Tp HCM tận tình chỉ dạy,truyền đạt những kiến thức quý báu, những kinh nghiệm học tập và nghiên cứu Nhờnhững kiến thức và kinh nghiệm tích lũy được trong quá trình học tập tôi đã hoànthành bản khóa luận tốt nghiệp này.

Đặc biệt tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS Nguyễn Tân Phong ngườiđã định hướng và tận tình chỉ bảo tôi trong suốt quá trình thực tập và làm đề tài tốtnghiệp.

Tôi xin chân thành cảm ơn các bác, anh chị ở Bộ Nông nghiệp và Phát triểnnông thôn đã nhiệt tình giúp đỡ tôi trong thời gian thực hiện khóa luận tốt nghiệp này

Cuối cùng tôi xin chân thành cảm ơn gia đình cũng như toàn thể bạn bè đã tậntình giúp đỡ, ủng hộ và tạo mọi điều kiện giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực hiệnkhóa luận tốt nghiệp

Tôi xin chân thành cảm on!

Tp Hồ Chí Minh, ngày 30/11/2012

Trần Thị Thúy Trinh

HVTH: Trần Thị Thúy Trinh Trang I1

Growing amount of solid waste generated annually in our country is abundant(more than 100 million tons), especially rice straw, rice husk This is the endlessresource, inexpensive, high calorific value Apply 3R solid waste for cultivation is aproper solution with high performance in terms of both environmental and economic.Take advantage of this waste for power generation purposes is the user get the best,high economic efficiency, the most significant in terms of the environment andcontributing to national energy security.

With the theme ''Proposing measures to promote reuse and recycling of solidwaste cultivation towards producing electricity" the author has made a number ofproblems:

vY If the solid waste is an overview of the crop: some characteristics of the

growing solid waste, the use of fertilizers and pesticides present in our country,

v Has estimated the amount of solid waste generated in the country in 2010 was

110.42 million tonnes The amount of solid waste is now used primarily for thepurpose of: animal feed, fuel in the household, in the kiln, brick kiln, ceramics, litter,root color, fungal price,

Y Estimate the potential for re-use, recycling crop waste for energy production

purposes and for other purposes Potential can be exploited for the purpose of energyproduction in our country for 3.875 million tons husk, bagasse 0.726 million tons,16.42 million tons of rice straw, equivalent to the total electricity is 1221.08 milliontons In fact this is only exploited for rice husk (23%), bagasse (63%) with the amountof electricity generated 3.7% of the country's total electricity imports in 2009.

Y Calculated the amount of GHG arising from the decomposition of solid waste

anaerobic cultivation by people indiscriminately discarded This is the largest sourceof GHG emissions Calculate the amount of GHG arising from the burning of solidwaste indiscriminate planting the fields, roadsides.

v4 With the current actual power extraction for 23% husk, bagasse 63%, only a

small amount of CO, reduction compared with the case thrown out completely is not

the purpose of this application is 7.64 million tons Accounting for 5.1% of GHGemissions from anaerobic decomposition entire disposal.

v4 On the basis of the actual policy on solid waste management related to our

country's current 3R, along with the benefits obtained from the re-use, recycling cropwaste, the authors analyzedthe opportunities and challenges of the process andproposed measures to improve policy implementation, to help take full advantage ofthis waste.

Solid waste generated from agricultural activities in the country is very largeand stable These are valuable resources, inexhaustible, inexpensive Make good use ofresources has limited the amount of waste discharged into the environment pollution,limiting a large amount of greenhouse gases generated has brought greater economicresources Ensure national energy security Therefore, the Party and the State shouldpay attention and encourage investment and make good use of this waste.

HVTH: Tran Thi Thúy Trinh Trang iii

TOM TAT NOI DUNG KHÓA LUẬN

Lượng chất thai ran trồng trọt phát sinh hang năm ở nước ta rất dồi dào (hơn100 triệu tấn), đặc biệt là rom ra, trau Đây là nguồn nguyên liệu vô tận, rẻ tiền, cónhiệt tri cao Ấp dụng 3R đối với chất thải rắn trồng trọt là một giải pháp đúng đắnmang lại hiệu quả cao cả về mặt môi trường và kinh tế Tận dụng nguồn thai này vàomục đích phát điện là hướng tận dụng tốt nhất, đem lại hiệu quả kinh té cao, co y nghialớn nhất về mặt môi trường và góp phan dam bảo an ninh năng lượng quốc gia

Với đề tài “Dé xuất giải pháp day mạnh tái sử dung và tái chế chất thải rantrong trọt theo hướng sản xuất điện” tác giả đã thực hiện được một số van đề sau:

Nêu được tong quan vé chat thai ran trong trọt: một số đặc tính của chất thai rantrồng trọt, tình hình sử dụng phân bón và thuốc BVTV hiện nay ở nước ta,

Y Đã ước tính được lượng chat thải ran phát sinh ở nước ta năm 2010 là 110,42triệu tan Lượng chất thải rắn này hiện nay được sử dụng chủ yếu vào mục đích: làmthức ăn cho gia súc, chất đốt tại các hộ gia đình, trong các lò say, lò nung gach, gồmsứ, làm chat độn chuông, tủ gôc mau, làm giá nâm

Y Đã ước tính được tiềm năng tái sử dụng, tái chế chất thải rắn trồng trọt vào mụcđích sản xuất năng lượng và các mục đích khác Tiềm năng có thể khai thác cho mụcđích sản xuất điện năng ở nước ta đối với trâu là 3.875 triệu tấn, bã mía 0,726 triệu tan,rơm ra là 16.42 triệu tan, tương đương với tổng lượng điện là 1.221,08 triệu tan Thựctế hiện nay chỉ mới khai thác được đối với trau (23%), bã mía (63%) với lượng điệntạo ra chiếm 3/7% tong lượng điện nhập khẩu của cả nước năm 2009

Y Đã tính toán được lượng KNK phat sinh từ quá trình phân hủy yếm khí chat thảiran trồng trọt do người dân vứt bỏ bừa bãi Đây là nguồn phát thải KNK lớn nhất Tínhtoán được lượng KNK phát sinh từ việc đốt chất thải rắn trồng trọt bừa bãi trên cácđồng ruộng, lề đường

* Với hệ số khai thác điện thực tế hiện nay đối với trâu 23%, bã mía 63% thì chỉgiảm được một lượng nhỏ CO, so với trường hợp vứt bỏ hoàn toàn không ứng dụngvào mục đích này là 7,64 triệu tan Chiếm 5,1% lượng KNK phát thai do phân hủyyếm khí toàn bộ lượng thải bỏ này

Trên cơ sở thực tế các chính sách về quản lý chất thải răn liên quan đến 3R hiệnnay của nước ta, cùng với những lợi ích thu được từ việc tái sử dụng, tái chế chất thảirăn trông trọt, tác giả đã phân tích được những cơ hội và thách thức của quá trình và đãđề xuất được các biện pháp thực hiện nhằm hoàn thiện chính sách, giúp tận dụng triệtđề nguôn thải này.

Chat thải rắn phát sinh từ hoạt động nông nghiệp ở nước ta rất lớn và 6n định.Đây là nguồn tài nguyên quý giá, vô tận, rẻ tiền Tận dụng tốt nguồn thải này vừa hạnchế lượng chất thải thải ra môi trường gây ô nhiễm, hạn chế một lượng lớn khí nhàkính phát sinh vừa đem lại nguồn lợi lớn về mặt kinh tế Đảm bảo an ninh năng lượngquốc gia Chính vì thế Dang va Nhà nước ta cần phải quan tâm dau tư và khuyến khíchphát triển và tận dụng tốt nguồn thải này

HVTH: Trần Thị Thúy Trinh Trang v

LÝ LỊCH TRÍCH NGANG

Họ và tên: TRAN THỊ THUY TRINHNgày, thang, năm sinh: 20/03/1986Nơi sinh: xã Nghĩa Thuong, huyện Tu Nghĩa, tỉnh Quang Ngãi

QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO2004 — 2009: Học Đại học, chuyên ngành Khoa học và Công nghệ Môi trường tại ViệnKhoa học va Công nghệ Môi trường, trường DH Bách Khoa Hà Nội.

2011 — 2013: Học Cao học, chuyên ngành Quan ly Môi trường tại Khoa Môi trường,trường ĐH Bách Khoa Tp HCM.

QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC2009 — 2011: Ban Quản lý KKT Dung Quat — tỉnh Quảng Ngãi2011 — 2013: Trung tâm Quy hoạch và Quản lý tổng hop vùng duyên hải — Tổng cụcBiên và Hải đảo Việt Nam

MỤC LỤC

MUC 0011155 viiDANH MỤC BẢNG, << 5 << << 9 cư 0 000909090 600040 XDANH MỤC HINH - S9 9 S9 g9 g0 g0 xgøgøsexiiDANH MỤC CAC TU VIET TẮTT 2 << s2 S2 s2 s2 zs sessssese xiiiAY COE 5) Oe 11 Sự CAn thiet €Ủa đề tain c.ccccccssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssesesessssssssssssesesesess 12 Mục tiêu đề tài o-< << SE ưng 00 0606090906 ee 23 Đối tượng nghiên €ỨU cccscscscscscssscsssssssssesescssssssssssssscesessssssssssssssssesssesssssees 24 Nội dung nghiÊn CỨU d c6 6 G SG 6 6 5599999999 9.9.9.0 00096 988000000949496006066669668 25 Phương pháp nghiÊn CỨU o5 9 9999699595939596888668866699999999966 2a Phương pháp luận - - - << 111000 và 2b Phương pháp nghiÊn CỨU - << 5 + 0090000 nọ kh 26 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của để tài <-<<<<=<c<ceeeeeeeeesessse 3a Ý nghĩa khoa hỌC ¿-¿- - 552262 E9 9 EEESEEE9E5 1 5231131511111 15111112121 r 3b Y nghĩa thực tiỄn ¿S2 22123 1 15 3112111511511 11 0115111111111 11 01111101111 re 4

0:i0190)10507 5 5

TONG QUAN VE CHAT THAI RAN TRONG TROT 5 5-55 5 55s 51.1 KHÁI NIỆM CHUNG VE CHAT THAI RAN TRONG TRỌT 5L.L.L.Ngu6n gốc phát sinh cccccccccccscssesesscscsesssscsessssesesscsesesscsssessssesessssesesseseseeseses 51.1.2.Thanh phan của chat thai ran trồng trot c.cccccccescesesessesesessesesessesesesseseeeesesen 51.1.3.Một số đặc tinh của chat thai ran trong 100) 71.1.3.1 CIC ETD VAY occ 7

1.1.3.2 CIC INN hÓ NOC -c- HQ HS kh ve 10

1.2 PHAN LOẠI CHAT THAI RAN TRONG TROT 5-5-<¿ 111.3 PHAN BON HOA HOC VÀ THUOC BAO VE THỰC VẬTT 131.3.1 Phan DOn ha HOC 131.3.2 Thudc bảo vệ thực Vat ccccccccesescsssssccesessssscsceccssvevscsceceesevavacececsevavacaceceees 151.4 TÁC DONG CUA CHAT THAI RAN TRONG TROT TỚI MOI

040/9) 171.5 _ MỘT SO PHƯƠNG PHÁP CƠ BẢN TRONG QUAN LÝ VÀ XỬ LÝCHAT THÁI RAN TRONG TROT 5 5° 5° 5< 5< SsseseSsEsEseseseseesesesesese 19

1.5.1.Trong quản lý chất thải rắn - ¿- 5+ 22225222232 ‡ESEEEEEEEErkrkrkerkrerreee 191.5.2.Trong xử lý chat thải ran trồng trot ¿55+ 25222 e+EvEreererersrreee 19HVTH: Tran Thi Thúy Trinh Trang vii

0:09) 22

HIỆN TRẠNG CHAT THAI RAN TRÔNG TROT VA_KHA NĂNG ÁP DỤNG

3R DOI VỚI NGUON THÁI NAY -°-555° 5< 5< SsEsEsSeEEsEseseseEseeesesesesee 22

914i 8.) A.Ỗ Ả ÔÔ 222.1 CƠ CÂU SU DUNG DAT VÀ THUC TRẠNG CANH TÁC Ở NƯỚC TA

im 22

2.2 LƯỢNG CHAT THAI RAN PHÁT SINH TỪ HOẠT ĐỘNG TRÔNGTROT Ở NUOC TT A << << 9S 00 090929290 0 vu xesesx 252.3 DỰ BAO LƯỢNG CHAT THÁI RAN TRÔNG TRỌTT 272.4 CÔNG TÁC “3R” TRONG QUAN LY CHAT THAI RAN TRONG

¡0:00 282.1.1.Khái niệm vẻ giảm thiểu, tái sử dung, tái chế chất thải ran (3R) 282.4.2.Lợi ích của việc giảm thiểu, tái sử dung, tái chế đối với chất thải ran trồngtrọt 29

2.4.3.Kha năng áp dụng 3R trong quản lý chat thải ran trồng trọt ở nước ta 302.4.3.1 Một số ứng dụng cua các loại phế phẩm trong trọt chính ở nước ta.302.4.3.2 Tiềm năn t ¡ sử dụng, tái chế các loại phế phẩm trong trọt chính ởMHỚC ÍŒ[ HQ E Eu 342.5 TÍNH TOÁN LƯỢNG KHÍ NHÀ KÍNH (KNK) PHÁT SINH TỪ CHATTHÁI RAN TRÔNG 'TIÑQ T 5-5-5 5 5 39 9 89599592 2s sex 44

2.5.1.Ước tính lượng KNK phát sinh do quá trình phân hủy yêm khí chất thải rắnTFONG (LOE oe eee 45

2.5.1.1 U6 tin lượng thải N do đốt chất thải rắn trong trọt 4862.5.1.2 NAGN XẾT QC ve 51

3.2 ĐÁNH GIÁ CÁC CHÍNH SÁCH QUAN LÝ CHAT THAI RAN LIENQUAN DEN HOẠT ĐỘNG 3R Ở NƯỚC TTA 2-5 << << cscsesesessssessee 63

3.2.1.Đánh giá các văn bản chính sácChh - - - << 5 5 392010111 11 99 3111 kg vx 723.2.1.1 _ Tính thực tế và hiỆU quẢ -c-cckStStSESESESEEEEEEEEErkrkekekekeeekred 723.2.1.2 Tinh hoàn thiện và phù HỢP Ă TT Tu 733.3 PHAN TÍCH SWOT o-5-c< se EsEsESSEsEEsEEEsEEsEsetsersesersersee 74

0:119) 00717 78

DE XUẤT MOT SO GIẢI PHÁP TRONG QUAN LY 5- 5 5-55 <¿ 78CHAT THAI RAN TRONG "TRO TT 5-5-5 5° 5 5 2 S2 << << sssesessesesesese 784.1 ĐÈ XUẤT CAC BIEN PHÁP GIAM THIẾU LUQNG CHAT THAI RANTRONG TROT PHAT SINH 5° 5° <5 << esEseEeEsEseseseEseseseesesee 784.2, DE XUẤT MOT SỐ GIẢI PHÁP NHẰM NÂNG CAO HIỆU QUÁ CUAVIỆC TAI SỬ DỤNG, TAI CHE CHAT THAI RAN TRÔNG TROT VÀ

HOAN THIEN CHINH SACH QUAN LY CHAT THAI RAN O NUOC TA 80

4.2.2.1 Ban hành các chính sách về quản lý chất thải rắn trong trọt Š24.2.2.2 Thực hiện phân công trách nhiệm trong quản lý chất thải rắn trongEVOL = saaaccccuscccsecccssccccsccccusccccssccceseccesscccesecceesescssscccesesceuaccceuscceusesceuacsesscceuaeess 534.2.2.3 Tan wu ng công tác tuyên truyền, giáo đục -ccccccecsa 834.3 DE XUẤT LƯỢNG KHAI THAC SỬ DUNG TRONG TƯƠNG LAICHO MỤC DICH SAN XUAT ĐIỆN NANG con 000660 66 84KET LUẬN VA KIÊN NGHỊ, 2 ° < SE 9E 9s s2 se ssesse 86L KẾT LUẬN << 5S v91 6 23560 862 KTEN NGHỊ <-< << S3 339252959952 5652 87

HVTH: Tran Thi Thúy Trinh Trang Ix

DANH MỤC BANG

Bảng 1.1 Thành phan chat thải ran phát sinh từ cây lương thực ở nước ta [10] 6

Bảng 1.2 Thanh phan chat thai rắn phát sinh từ cây công nghiệp ở nước ta [10] 6

Bang 1.3 Hàm âm của một số loại chat thải ran trồng trọt [LD] -<<< <<<ss SBảng 1.4 Phan trăm các thành phan trong tro khi đốt chat thai ran trồng trọt [1 1] 8

Bang 1.5 Khối lượng riêng của các loại chat thai ran trong trọt [1 I] - 10

Bang 1.6 Thanh phan hóa học của các loại chat thai ran trồng trot [1 1] 10

Bang 1.7 Lượng PHH sử dung bình quân trên | ha canh tác trên thé giới [5] 14

Bang 1.8 Lượng phân bón hóa học tồn đọng trong đất -555+ 2 5s+c+cscs2 15Bảng 2.1 Diện tích và sản lượng lúa vụ Đông xuân, hè thu và lúa mùa năm 2000 —“200.5700107 22

Bang 2.2 Diện tích và sản lượng lúa của từng vùng trên cả nước năm 2009 [12] 23

Bảng 2.3 Diện tích và sản lượng ngô, khoai, sắn, cây công nghiệp hàng năm và câycông nghiệp lầu năm năm 2008 [12] . - - << +1 1113399311111 113 99311111 kg 24Bang 2.4 Luong chat thải rắn trồng trọt phát sinh ở nước ta năm 2009 26

Bang 2.5 Hướng sử dụng của các loại phế phẩm trong trọt ở nước ta hiện nay [13] 27

Bảng 2.6 Dự báo diện tích lúa và sản lượng lúa của Việt nam đến năm 2020 27

Bảng 2.7 Dự báo lượng rơm rạ và trâu phát sinh ở Việt Nam đến năm 2020 28

Bảng 2.8 Sử dụng sinh khối theo năng lượng cuối cùng [9] 25- s55: 35Bảng 2.9 Nhiệt trị của một số phế phẩm trong trọt chính [8] -. + - 252 35Bang 2.10 Sản lượng điện Việt Nam (đơn vi: CŒWÏ)) - ch, 38Bảng 2.11 Lượng điện có thé khai thác được từ chat thải rắn trồng trọt năm 2009 39

Bảng 2.12 Lượng điện thực tế khai thác hiện HNliẳỔỎỞ 40

Bảng 2.13 Đặc tính và sản lượng khí sinh học của một số nguyên liệu thường gặp 41

Bảng 2.14 Kiểm kê khí nhà kính trong nông nghiệp năm 2000 (dv: nghìn tấn) 44

Bang 2.15 Lượng KNK phát sinh do sự phân hủy yếm khí các loại chat thai ran trồngtrot sau khi khai thác 23% lượng trâu và 63% lượng bã mía cho -: ATmục dich sản xuất điện - - - tk 111219 51919191 1E 1111511110 0111115111 101121 47Bảng 2.16 Kết quả tính các thành phần Nitơ và Cacbon phát sinh trong quá trình đốt¬— ỐốỐốỐốỐố.ố 49

Bảng 2.17 Kết qua ước tính lượng khí nhà kính phát sinh từ quá trình đốt phế phẩm0101500190011 7 ỐÔÖÖ 50

Bảng 3.1 Một số chính sách trong quản lý chat thai ran nói chung và 3R 65

NOL TIÊN Ở HƯỚC ÍA G0 0 nọ và 65Bang 3.2 Một số nội dung có thé được thể hiện trong khung phân tích SWOT 75Bang 3.3 Điểm mạnh, điểm yếu cơ hội và thách thức của việc áp dụng 3R trong quảnlý chât thải răn trông trọt

Bảng 4.1 Đề xuất lượng khai thác trong giai đoạn 2015 - 2025 5-5-5-: 85

HVTH: Tran Thi Thúy Trinh Trang xi

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Các nguồn phát sinh chat thải ran trồng trọt - 2 2 555+5<cs+s+cscs2 5Hình 1.2 Lượng phân bón vô cơ sử dụng qua các năm - -« «se 14Hình 1.3 Lượng thuốc BVTV sử dụng qua các năm - - + 2 55s+c+csczcszezesree 16Hình 2.1 Ty lệ % tong san lượng lúa các vùng trên cả nước -. - s52 23Hình 2.2 Phan trăm sản lượng các loại nông sản trên cả nước -s- 25Hình 2.3 Các dạng biomass chính từ phế phẩm + 5-5 25222252 2£+x+£ezezxezscs2 30Hình 2.4 Lò hơi đốt sinh khôi - ¿5 ++++xEteEEEEEketrkrtrkrtrkrtrkrtrkrrrkrrrkerked 36Hình 2.5 Hiện trạng sử dụng rơm ra Ở NƯỚC ÍA - S991 11 khe 48Hình 3.1 Hai phương án tạo điện tty rom Tạ, 2222233 11 1 111111 se ree 59

DANH MỤC CÁC TU VIET TATDBSH Đông băng sông Hồng

ĐBSCL Dong băng sông Cửu LongKNK Khí nhà kính

CNH Công nghiệp hóaHDH Hiện đại hóaBVTV Bao vé thuc vatPHH Phân hóa hocTD & MNPB Trung Du và Miễn núi phía BacBTB & DHMT Bắc Trung Bộ và Duyên Hải Miễn TrungCTNH Chất thải nguy hại

KCN Khu công nghiệpBVMT Bảo vệ môi trườngHST Hệ sinh thái

HVTH: Trần Thị Thúy Trinh Trang xiii

MO DAU1 Sự cân thiết của dé tai

Nước ta là một nước nông nghiệp với hơn 70% dân số sống ở khu vực nôngthôn Tổng diện tích đất sử dụng cho nông nghiệp chiếm 72% tong diện tích đất trên cảnước Hoạt động nông nghiệp đóng vai trò chính yếu trong sự phát triển của đất nước.Tuy nhiên, bên cạnh mục đích cung cấp lương thực, thực phẩm đáp ứng nhu cầu conngười thì hoạt động nông nghiệp cũng làm phát sinh một lượng lớn chất thải ran (chấtthải ran trồng trọt và chăn nuôi) Nếu không có biện pháp quan lý và xử lý tốt thì đâylà nguồn phát thải KNK lớn nhất hiện nay ở nước ta

Lượng chất thải răn phát sinh từ hoạt động nông nghiệp hàng năm ở nước ta rấtlớn và ôn định, chất thải phát sinh từ hoạt động chăn nuôi và trồng trọt đều là nguồnnguyên liệu vô tận, rẻ tiên, đặc biệt chất thải rắn trồng trọt có nhiệt trỊ cao, nên đượctái sử dụng, tái chế vào nhiều mục đích khác nhau, trong đó mục đích sản xuất nănglượng đánh giá là có hiệu quả nhat cả về mặt môi trường và Kinh tê.

Cùng với quá trình CNH, HĐH đất nước, nhu cầu về năng lượng ngày càngtăng, nước ta đang trở thành nước nhập khẩu năng lượng Trong khi nguồn nhiên liệuhóa thạch ngày càng trở nên cạn kiệt dần Với sức ép môi trường ngày càng tang, hiệuứng nhà kính, quá trình biến đối khí hậu ngày càng trở nên cấp bách thì tái sử dụng, táichế chất thải rắn trồng trọt vào mục đích sản xuất năng lượng để thay thế nguồn nhiênliệu hóa thạch là một vấn đề rất cần thiết

Hon nữa, tận dụng tốt nguồn thải này không chỉ giảm được lượng chat thải ranthải ra môi trường, giảm lượng KNK phát sinh mà còn dem lại nguồn lợi lớn về kinhtế, gdp phần đảm bảo an ninh năng lượng

Là một nguồn nguyên liệu day tiềm năng, tuy nhiên trong những năm qua Dangvà Nhà nước trong công tác quản lý chất thải rắn chỉ mới tập trung chủ yếu đối vớicông tác giảm thiểu, tái sử dụng, tái chế cho chat thải ran đô thị và KCN Điều này danđến tình trạng đốt bỏ, vùi lấp chất thải rắn sau thu hoạch vẫn còn phố biến ở nước tahiện nay Việc tái sử dụng, tái chế chất thai ran trong trọt vẫn còn mang tính tự phát,nhỏ lẻ, gây lãng phí và ô nhiễm môi trường Đây cũng là lý do mà tôi thực hiện đề tài:

“Dé xuất giải pháp day mạnh tái sử dung và tái chế chất thải ran trong trottheo hướng sản xuất điện”.

3 Đối tượng nghiên cứu

Chất thải rắn phát sinh từ hoạt động trồng trọt ở nước ta.4 Nội dung nghiên cứu

Nội dung 1: Đề xuất giải pháp day mạnh tái sử dụng và tái chế chất thải rantrồng trọt theo hướng sản xuất điện

Nội dung 2: Đề xuất một số giải pháp trong quản lý chất thải rắn trồng trọt.5 Phương pháp nghiên cứu

a Phương pháp luận

Phương pháp thu thập số liệu, tính toán và đánh giá dựa trên tình hình thực tếvà kết quả tính toán

b Phương pháp nghiên cứu

Việc đánh giá chính sách được thực hiện dựa trên nhiều công cụ khác nhau.Một số công cụ như sau:

vn ¡ t - động: Bao gồm đánh giá tác động xã hội (SIA) và đánh giá tácđộng môi trường (EIA).

¢ Đánh giá tác động xã hội: Cần đánh giá dựa trên một số nội dung như: Thayđôi xã hội nào sẽ xảy ra nêu chính sách được thực hiện? Tác động là tíchHVTH: Trần Thị Thúy Trinh Trang 2

cực hay tiêu cực cho nhóm xã hội nào? Tác động mong muôn va tac độngphụ?

°Ò Danh giá tác động môi trường: Quá trình thực hiện chính sách có tác độngtới môi trường như thê nào?

vn i p i mục tiêu Đánh giá viên không tập trung vào mục tiêu chính

sách mà đánh giá độc lập để xem thực tế chính sách thực hiện được mục tiêu gì.Y Phân tích chỉ phí — lợi ích: Can giải quyết các nội dun HH tr:

¢ Chi phí và tác động của các phương án chính sách.¢ Phuong án nào hiệu quả nhất

¢ Lợi ích có lớn hơn chi phí không.

vn i datiéu i: là việc đánh giá chính sách dựa trên một sô tiêu chí như:

Tinh phù hợp, tính thực tế và hiệu quả, tính công băng, tính minh bạch, tính phố biến.Y Với mục đích dé xuất các giải pháp dé cải thiện chính sách, nhăm nâng caohiệu quả của việc áp dụng 3R đối với chất thải rắn trồng trọt, tác giả sử dụng công cụđánh giá đa tiêu chí Với các tiêu chí đánh giá là: tính thực tế và hiệu quả, tính hoànthiện và phù hợp.

6 Y nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tàia Ý nghĩa khoa học

Việt Nam là một nước nông nghiệp, với 70 — 80% dân số sống ở vùng nôngthôn nên sản xuất nông nghiệp đóng vai trò chủ đạo trong đời sống, đặc biệt là sảnxuất lúa gạo Do đó, nguén chat thải ran sinh ra rất déi dào Đây là nguồn nguyên liệucó tiềm năng rất lớn, được tái sử dụng, tái chế vào nhiều mục đích khác nhau Trongđó, việc sử dụng chất thải răn trồng trọt vào mục đích sản xuất năng lượng được đánhgiá cao cả về mặt môi trường, kinh tế và xã hội

Lượng chất thải ran trồng trọt phát sinh hàng năm ở nước ta rất dồi dào (hơn100 triệu tan), đặc biệt là rơm ra, trấu, Đây là nguồn nguyên liệu vô tận, rẻ tiền, cónhiệt tri cao Ấp dụng 3R đối với chất thải rắn trồng trọt là một giải pháp đúng đắnmang lại hiệu quả cao cả về mặt môi trường và kinh tê Tận dụng nguồn thải này vào

mục dich phát điện la hướng tan dung tốt nhất, đem lại hiệu quả kinh té cao, co y nghialớn nhất về mặt môi trường và góp phan đảm bảo an ninh năng lượng quốc gia.

b Ý nghĩa thực tiễn

Lượng chat thải ran trồng trot phát sinh hang năm ở nước ta rất lớn nhưng nếukhông có biện pháp quản lý và xử lý tốt thì đây cũng là nguồn phát thải KNK lớn nhất.Đặc biệt là quá trình phân hủy yếm khí tạo khí CH¡,

Đây là một nguồn nguyên liệu có tiềm năng rất lớn, được tái sử dụng, tái chếvào nhiều mục đích khác nhau như: sản xuất điện, nhiệt, làm nhiên liệu sinh học, phânvi sinh, làm giá nắm, sản xuất 26, ván ép, viên nhiên liệu, làm thức ăn cho gia suc, Tuy nhiên, qua quá trình ước tính tiềm năng cho thấy, tiềm năng năng lượng là lớnnhất, không chỉ mang lại hiệu quả kinh tế cao mà còn góp phan giải quyết van dé anninh năng lượng quốc gia, thay thế một phần lượng nhiên liệu hóa thạch đang cạn kiệtdan, làm giảm phát thải KNK gây ảnh hưởng đến cuộc sống cộng đồng

La một nguôn nguyên liệu vô tận, rẻ tiên, ôn định nên việc ứng dung này cótính khả thi cao ở một nước nông nghiệp như nước ta.

HVTH: Trần Thị Thúy Trinh Trang 4

CHUONG 1

TONG QUAN VE CHAT THAI RAN TRONG TROT

1.1 KHÁI NIỆM CHUNG VE CHAT THAI RAN TRONG TROT1.1.1 Nguén gốc phát sinh

Chat thải ran trồng trọt là chất thải ran phát sinh từ các hoạt động như: trồngtrọt, thu hoạch, bảo quản và sơ chế nông sản

Nguồn gốc phát sinh chat thải rắn trồng trọt có thé được biểu diễn băng sơ détrong hình 1.1.

Trồng trọt Quá trình bón phân,

(thực vật chét, tia kích thích tăng trưởng

cảnh, lâm cỏ, ) ZA (bao bì đựng phan bón)

Chất thải

răn

trồng trọt

Bảo vệ thực vật (chai, lọđựng hóa chat BVTV,thuôc trừ sâu )Thu hoạch nông sản

(rơm, trâu, cám, lõingô )

Hình 1.1 Các nguồn phát sinh chat thải ran trồng trọt1.1.2 Thành phân của chất thải rắn trồng trọt

Chat thải ran trồng trọt bao gồm phân lớn là các thành phần có khả năng phânhủy sinh học như phế phụ phẩm từ trồng trọt:

- Đối với cây lương thực thì thành phan chất thải là rom, trau, thân ngô, lõingồ, vỏ cu, thân cay săn, thân, lá từ hoạt động trồng khoai,

- Đối với cây công nghiệp hang năm có các loại chất thải như: bã mía, chatthải từ hoạt động trồng trot, thu hoạch các loại cây bong, gai, day, coi, lạc, đậu tương

- Đối với cây công nghiệp lâu năm chat thải phát sinh từ hoạt động trồng trọtvà thu hoạch chè, cà phê, cao su, ho tiêu, điêu, dừa.

- Chất thai ran khó phân hủy sinh học và độc hại như bao bì đóng gói, chai lọđựng thuốc BVTV, đựng thuốc trừ sâu, thuốc diệt côn trùng, phan bón

Thành phân chất thải răn phát sinh từ quá trình trồng cây lương thực cũng nhưcây công nghiệp được trình bay trong bang 1.1 và bang 1.2.

Bảng 1.1 Thành phan chat thải ran phát sinh từ cây lương thực ở nước ta [10]` ` „ Lượng phat sinh (%) so với tongCay trong Thanh phan chat thai

san lượng thu hoạch Rom: 2000Lúa Rơm, trâu „

Trâu: 20Thân, lá, cây 2100 — 2350”Ngo 7

Vỏ, lõi, râu bắp 500%

Khoai Thân, lá 45

Săn Vỏ củ, thân cây 75Bảng 1.2 Thanh phan chat thải ran phát sinh từ cây công nghiệp ở nước ta [10]

Loại cây Thành phan chất thải phát sinh (%)

so với tông sản lượngdy Ôn H1 iép an nam

Bong 10,0Day 25,0

Cói 16,0

Thân cây, lá: 100Mia

Ba mia: 300Lac 20.0Đậu tương 10,0dy lâu năm

Chè (búp) 7,5Ca phê (nhân) 11,7

Hồ tiêu 6,0Điều 2,5Dừa 60,0

Ghi chú: (a) la phế phụ pham pt sin (k ) dé t u được 1 tấn nông sản sau thuhoach

Nguồn: Viện Năn Lượng, Ton ôn ty ién lực Việt Nam, 2002Thành phan của chat thải ran trồng trọt thường bị ảnh hưởng bởi các yếu tô vềgiống, thời vụ, yếu tố địa lý, thời tiết, ty trọng các loại hình sản xuất và tập quán sảnxuât.

Thực tế cho thấy, nếu trồng các loại cây trồng có sức dé kháng tốt với sâu bệnhthì nhu cầu sử dụng thuốc BVTV giảm và do đó thành phần chất thải vô cơ có tínhnguy hại như chai lọ đựng hóa chất BVTV, vỏ bình phun hóa chất giảm đáng kể.Trong giai đoạn tăng trưởng của thực vật thì lượng phân bón và các loại hóa chấtBVTV, thuốc trừ sâu được sử dụng nhiều Do đó quá trình này phát sinh nhiều chatthải rắn vô cơ và có tính nguy hại cao Vào những ngày thu hoạch, lượng rơm, trâu,thân, lõi ngé, va các phụ phẩm trồng trọt khác phát sinh nhiều và chiếm thành phanchủ yêu.

Mặc khác tại các vùng đồng băng (ĐBSCL và DBSH), diện tích canh tác lớn,do vậy lượng chat thải trồng trọt lớn và cũng có thành phan khác hơn so với các vùngtrung du miễn núi Ở những vùng chuyên canh về trồng hoa thì chat thải ran ở đây lạilà thân cây, cỏ chiếm một lượng rất nhỏ so với rom ra từ trồng lúa ở những vùngchuyên canh trồng lúa

Ở những nơi mà người nông dân có thói quen đốt rơm rạ ngay tại đồng ruộngdé lay tro bón ruộng thì rom ra được thu gom giảm di đáng ké Còn ở những nơi mà bacon nông dân lạm dụng quá mức việc sử dụng thuốc trừ sâu, diệt cỏ thì thành phầnchất thải nguy hại sẽ cao

1.1.3 Một số đặc tính của chất thải rắn trồng trọt11.3.1 Đặc tính vat ly

a Ham lượng amHam lượng âm của sinh khối biểu thị lượng nước có trong sinh khối (trâu, rom,bã mía, ) Tùy vào mức độ khô sau thu hoạch mà sinh khối có hàm lượng âm khácnhau Vì vậy dé loại bỏ ảnh hưởng của độ 4m trong các quá trình tính toán thường xác

định theo mẫu khô

Luong am trong sinh khối thường xác định bang cách gia nhiệt cho mẫu tronglồ sấy ở nhiệt độ 108°C — 110°C đến khối lượng không đổi, khi đó toàn bộ lượng âmđã bay hơi hết Chênh lệch giữa khối lượng trước và sau khi say chính là lượng âmtrong mau sinh khôi ban dau.

Bang 1.3 Ham âm của một số loại chat thải ran trồng trọt [11]Loại chất | Ba Thân Vỏ So Loi Cay ;

- Lam giảm nhiệt tri của nhiên liệu sinh khối:- N6 cần phải thải bỏ sau quá trình chuyên hóa năng lượng sinh khối;- — Trong trường hợp nhiệt hóa học (khí hóa), đốt củi thì khe hở của ghi lòtrong buôn đốt có thé bị bịt lại do tro bám vào, vì thế nó làm tăng trở lực gió cấp vào;

- _ Trong quá trình khí hóa và cháy nhiên liệu sinh khối ở nhiệt độ cao, tro cóthé hình thành xi, nó có thé làm nóng chảy bề mặt ghi làm cản trở việc vận hành

Bảng 1.4 Phan trăm các thành phan trong tro khi đốt chat thải ran trồng trọt [11]Phế phẩm

nông PO: | SiO, | Fe,Q; | AlL,O; CaO MgO | Na;O | K;O | SO;nghiép

Ba nho 3,6 41,0 42 7,6 16,6 1,5 34 2,0 Cay lua

5.9 36,1 1,0 2,0 7,9 2.3 7,6 72 mach

-HVTH: Tran Thi Thuy Trinh Trang ö

Cây lúa mi | 4,6 51,5 1,0 1,2 75 24 1,5 0.3 Cây ngô - 18.6 1,5 - 13,5 2.9 13.3 64 8.8

-Rom ra - 78.46 0,14 138 22 3,03 1,79 | 9,93 | 034Trâu thóc - 90-97] OA - 02-15 ]0,1-2 | 1,75 1,1 | 1,13

Từ bang 1.4 cho thấy:Hàm lượng SIO¿, CaO, Na,O, KO trong tro sinh khói tương đối cao Trong đóthành phan SiO, chiếm chủ yếu trong tro sinh ra từ quá trình đốt trâu (90 — 97), rơm rạ(78.46).

Hàm lượng tro trong và hợp chất trong tro sinh khối ảnh hưởng lớn đến hoạtđộng liên tục của khí hóa hoặc đốt trực tiếp sinh khối Tạo ra sự ngưng tụ các thànhphan oxit trên các bề mặt thiết bi của buông đốt hoặc buông khí hóa sinh khối

Ngoài ra thành phan oxit silic trong tro cũng là thành phần quan trong thay thécho xi măng pooclăng giúp làm giảm phát thải CO, trong ngành công nghiệp bê tông.Tro làm cho bê tông chắc hơn, có khả năng chống ăn mòn tốt hơn Đây cũng là mộttiềm năng lớn đang được khai thác và ứng dụng ở Việt Nam

c Khối lượng riêngĐối với sinh khối, do cầu trúc và hình dạng kích thước ban đầu nên thường có 3cách để xác định khối lượng riêng của sinh khối

- - Khối lượng riêng của sinh khối được nén chat;- _ Khối lượng riêng của sinh khối ở dạng tự nhiên;- _ Khối lượng riêng của sinh khối sau khi đóng bánh;Sinh khối có cấu trúc xốp, điều này có nghĩa là khối lượng riêng của sinh khối ởdang tự nhiên là nhỏ Khi sinh khối là những miếng nhỏ gop lại như trau thì mật độphụ thuộc vào nguyên trạng của nó Thông thường sinh khối sau khi đóng bánh phụthuộc vào trang thái tự nhiên và hàm lượng 4m của nó Khối lượng riêng càng thấp thìyêu cau không gian cất giữ, vận chuyền hay buồng phản ứng càng lớn

Bảng 1.5 Khối lượng riêng của các loại chất thải ran trông trọt [11]Phế phẩm | Kích thước hạt | Hàm lượng ẩm | Mật độ khối lượngnông nghiệp (mm) (%) (kg/m)

Bã mía 1-2 10,20 80,90Than cây san 1-2 44 143.48

Vỏ dừa 1-2 10,56 65,47So dừa 1-2 10,13 642.26Lõi ngô 1-2 11,13 135,41Cây bông 1-2 939 106,00Rom 1-2 6,85 60,16

Trau 1-2 10,37 252.69

1.1.3.2 Đặc tính hóa hoc

Sự tích tụ năng lượng thay đối tùy theo loại thực vật và điều này phụ thuộc vàothành phần của các nguyên tố hóa học trong từng loại thực vật Thành phần cacbontrong nhiên liệu càng cao thì nhiệt sinh ra càng lớn.

Bang 1.6 Thành phan hóa học của các loại chất thải ran trồng trọt [11]Thanh phan phầm trăm khối lượng (%) các nguyên tố trong sinh khốiPhê phâm nông nghiệp C H N O S Cl Ash

Ba mia 46,95 | 5,17 1,71 | 40,95 | 0,05 - 4.83Thân cây san 45,81 | 5,26 0,97 | 41,02 | 0,05 | 031 6,57Rom 3965 | 4,88 0,92 | 35,77 | 0/08 | 050 | 18,16Trau 37,68 | 5,14 | OAl | 3745 | 0,04 | 0,12 | 18,15Cây ngô 46,91 | 5,17 056 | 42,78 | 0,04 | 0,25 3,99

Lõi ngô 47,79 | 5,64 | 0441 | 44,71 | 0,01 | 0,21 1,20Vỏ quả dừa 50,29 | 5,05 045 | 3963 | 0,16 |} 0,28 | 4,14Co 46,31 | 5.20 2,37 | 35,82 | 0,20 | 0,75 935

Ăn tra xit 77,05 | 2,18 0,42 | 2,14 1,45 - 21,97

Than 71,70 | 4.45 1,19 | 9,80 1,58 - 13,72

HVTH: Tran Thi Thúy Trinh Trang 10

0 20 40 60 80 100

Hình 1.1 So sánh thành phan cấu tạo nguyên tử của nhiên liệu hóa thạch và sinh khốiTừ bang 1.6 và hình 1.1 ta thay hàm lượng cacbon trong các nhiên liệu hóathạch lớn hơn nhiều so với hàm lượng cacbon trong các phế phẩm nông nghiệp, điềunay làm cho hàm lượng nhiệt của các nhiên liệu này cao hơn so với các loại phế phẩmnông nghiệp Tuy nhiên hàm lượng cacbon và lưu huỳnh nhiều chính là thành phân tạora khí CO, CO, và SO, trong quá trình cháy, gay ăn mòn axit ở các bề mặt có nhiệt độthấp trong thiết bị va SO, có mặt trong môi trường cũng là một nhân tổ độc hai chosức khỏe và gây ra hiện tượng sương mù, khói và mưa axit, và đặc biệt khí CO, phatthải nhiều là nguyên nhân chính gây hiệu ứng nhà kính Vì vậy, việc sử dung các phếphẩm nông nghiệp làm nhiên liệu thay thế cho các nhiên liệu hóa thạch không nhữnggiảm bớt cạn kiệt tài nguyên mà còn giảm phát thải khí độc cũng như khí nhà kính gâyhại đến môi trường và con người

1.2 PHAN LOẠI CHAT THAI RAN TRONG TROT

Chat thai ran trồng trot được phân loại theo nguồn gốc phát sinh, tính nguy haicũng như thành phần hóa học của chúng

> Theo nguôn gốc phát sinhNhư đã đề cập ở hình 1.1 thì nguồn gốc phát sinh chất thải răn trồng trọt chủyếu từ các quá trình như: tỉa cành, làm cỏ, bón phân, thu hoạch nông sản, sơ chế nôngsản

Thông thường các phế phẩm trồng trọt này được người dân tận dụng tối đa đểlàm giá nam, làm chất đốt, làm thức ăn gia súc, vật liệu độn chuồng hoặc vùi vào đấttrở lại với mục đích làm tốt đất và giảm lượng phân bón cho vụ sau, do đó nên khảnăng tôn lưu gây ô nhiém đôi với loại phê thai này sẽ được loại bỏ.

Đối với chất thải là các bao bì đựng hóa chất, phân bón, chai lọ, can bằng thủytinh hoặc băng nhựa đựng thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ, diệt côn trùng, các loại hóa chấtBVTV quá hạn sử dung, Day là các vật phẩm có tính nguy hai cao, cần phải có biệnpháp thu gom và xử lý thích hợp.

> Theo tính chất nguy hạiChat thải ran trồng trọt bao gồm hai loại: chất thải ran trồng trọt thông thườngvà chất thải rắn trồng trọt độc hại

Chat thải rắn trong trọt t ôn t ng bao gồm các loại phê phẩm thải ra trongquá trình trồng trọt, không chứa các chất hoặc các hợp chất có một trong các đặt tínhgây hại trực tiếp hoặc tương tác với các chất khác gây nguy hại gián tiếp tới môitrường và sức khỏe con người

Chat thai rắn nông nghiệp nguy hại là chat thải có chứa các chất hoặc hợp chatgây hại trực tiếp hoặc tương tác với các chất khác gây nguy hại gián tiếp tới môitrường va sức khỏe con người như: đỗ dùng thủy tinh (chai, lọ đựng hóa chất BVTV,hoặc thuốc trừ sâu, thuốc diệt côn trùng), đồ nhựa (bình xịt hóa chất BVTV, găng taybảo hộ ), các loại bao bì đựng phân bón, kế cả các loại hóa chất BVTV quá hạn sửdụng Nếu những chất thải này không được thu gom và tiêu hủy sẽ gây hại cho môitrường và sức khỏe con người.

> Theo thành phan hóa họcChat thai ran trồng trọt được phân thành chat thải ran trồng trọt hữu cơ và chấtthải ran trong trọt vô cơ.

HVTH: Trần Thị Thúy Trinh Trang 12

Chat thai ran trồng trot hữu cơ chiếm thành phan chủ yếu là các phế phụ phẩmtrồng trọt (rom, ra, thân ngô, lõi ngô, trau, bã mia, ) Hầu hết các thành phan này đềucó khả năng phân hủy sinh học Đây là yếu tố quan trọng trong việc đánh giá tiềmnăng tận dụng lại về năng lượng và nguyên liệu thông qua các quá trình phân hủy củachúng.

Chất thải rắn trồng trọt vô cơ bao gôm các túi đựng phân bón hóa học, túi đựngthuốc trừ sâu, thuốc bảo vệ thực vật, chai lọ thủy tinh, bình hóa chất, bình xịt, mảnh vỡthủy tinh, Tuy chúng chiếm một tỷ lệ nhỏ nhưng van dé đáng quan tâm nhất củachất thải trồng trọt lại chính là tính độc hại của nó Sau quá trình sử dụng, các vậtphẩm này luồn chứa một phần dư thừa của các loại hóa chất nguy hại còn xót lại, mặtkhác việc vứt bừa bãi các chất thải này trên đồng ruộng đã và đang trở thành một mốinguy hiểm không nhỏ đối với người nông dân vì khi vỡ chúng trở thành các vật sắt

nhọn dễ gây sát thương

1.3 PHAN BÓN HÓA HỌC VÀ THUÓC BẢO VỆ THỰC VAT

Việc sử dụng các chế phẩm hóa học dé tăng năng suất cây trông, phát triển kinhtế nông nghiệp, đảm bảo an ninh lương thực quốc gia là cần thiết Tuy nhiên, do lạmdụng phân hóa học và hóa chất bảo vệ thực vật của người dân đã gây sức ép đối vớimôi trường nói chung và môi trường đất nông nghiệp ở nước ta nói riêng

Bang 1.7 Lượng PHH sử dung bình quân trên | ha canh tác trên thé giới [5]

Khu vực Lượng PHH (kg/ha)Tây Âu > 200

Hà Lan 758Châu Phi 10

Chau A 170 — 190Han Quéc 450 — 480Trung Quốc 390

900 600 -

-300 =

1985 1990 1995 2000 2005 2010

Hình 1.2 Lượng phân bón vô cơ sử dụng qua các nămDựa vào hình 1.2 cho thấy tốc độ gia tăng trong việc sử dụng phân bón trongnhững năm gan đây (2000 — 2010) có xu hướng giảm dan Điều này thé hiện ý thứccủa người dân trong việc sử dụng phân bón đối với môi trường ngày càng được nâng

Bang 1.8 Luong phân bón hóa hoc tồn đọng trong dat

(Đơn vị tính: nghìn tan N, P2Os, KO)Nam N PO; K;O N+P;O: + K;O

1985 205 4 54.6 21,5 281,51990 2552 634 17,5 336,21995 499 0 193 2 528 734.22000 799.2 300,6 270.0 136982005 693,1 3325 2126 123822007 314.5 330.7 309,9 1455,1Nguồn: Cục trông trot, Bộ NN & PTNT

Từ các sô liệu ở bảng trên cho thây lượng phân bón còn tôn đọng trong đât hàngnăm ở nước ta van tiêp tục tăng lên qua các năm, chứng tỏ nông dân còn quá lạm dụngsử dụng phân bón hóa học cho cây trông

> Tinh độc hai

Phan hóa học được dua vào hệ sinh thái nông nghiệp để nâng cao dinh dưỡngcây trồng, tăng năng suất hay cải thiện độ phì nhiêu của đất, có vai trò đòn bẩy trongviệc nâng cao năng suất cây trông trong mọi thời đại Tuy nhiên, việc sử dụng phânbón hóa học quá giới hạn cho phép và việc vứt bỏ các bao bì đựng phân bón hóa họctại đồng ruộng gây ảnh hưởng lớn đến môi trường và sức khỏe con người Bên cạnh đócòn gây ra những tác động khác như:

- Mất đạm khỏi dat do phản nitrat hóa làm gia tăng khí nhà kính và lâu dài cóthé làm thủng tang ozon;

- Việc sử dụng nhiều phân khoáng có thé mang vào đất va tích lũy theo thờigian các kim loại nặng, đi vào chuỗi thức ăn gây nguy hiểm cho người

1.3.2 Thuốc bảo vệ thực vật

Thuốc bảo vệ thực vật được coi là những hợp chất có nguồn sốc tự nhiên haychất tong hợp nhân tạo, được dùng để phòng trừ các sinh vật gây hại cho cây trồng,góp phần đáng kế vào việc bảo vệ và tăng năng suất cây trồng Vì vậy việc sử dụngthuốc bảo vệ thực vật dé phòng trừ sâu bệnh là không tránh khỏi Tuy nhiên, với xu

hướng sử dung ngày càng tăng vẻ số lượng và chủng loại thuốc, thêm vào đó là việclạm dụng thuốc, sử dụng tùy tiện, đã gây ảnh hưởng không nhỏ đến sinh vật có ích,con người và môi trường sinh thái.

> Tình hình sử dụng

Theo thống kê của Viện Bảo Vệ Thực Vật Việt Nam, năm 1990 lượng thuốcBVTV ở Việt Nam là 10,3 nghìn tân.Từ năm 2000 tới nay, nước ta sử dụng 33 — 75nghìn tan thuốc BVTV mỗi năm, gấp 2 — 3 lần so với thời gian 1991 — 2000 Trongnăm 2007, ngành nông nghiệp đã "ngốn" tới 75.8 nghìn tan thành phẩm thuốc BVTV,gấp đôi lượng thuốc của năm 2000 Nguồn: Nhức nhối môi trv ng ở khu vực nôngnghiệp, nông thôn, Tién p on onlinen ày02t n 11 năm 2008]

Lượng sử dụng tính trên một don vi diện tích là 0,67 — 1,0 kg/ha/năm [7].

§000070000 +3

1001 1993 1905 1097 1990, 2001 2003 2005 2007

Hình 1.3 Lượng thuốc BVTV sử dụng qua các nămDựa vào hình 1.3 cho thấy, lượng thuốc BVTV sử dụng ở nước ta liên tục tăngqua các năm Hiện nay, số lượng người nông dân không có nơi bảo quản thuốc vàdụng cụ phun thuốc chuyên dùng an toàn chiếm đến 70 — 75%, hơn 50% nông dânkhông có hiểu biết cần thiết về thuốc BVTV, không có phương tiện bảo hộ lao động[7].

Qua điều tra thực tế tai các tỉnh, thành phố cả nước năm 2007 cho thấy: hầu như100% nông dân thường vứt bao bì sau khi sử dụng tại các bở ruộng, kênh rạch, ao hồ,vườn cây: nông dân sau khi phun thuốc rửa bình phun tại các kênh mương, aohồ, khối lượng thuốc và bao bì chứa thuốc BVTV tồn đọng cần tiêu hủy là69.237.236 kg thuốc dạng bột, 43.574.179 lít thuốc và 69.640.282 kg bao bì /37

HVTH: Trần Thị Thúy Trinh Trang 16

% Tinh độc hai của héa chat BVTVChi một phan thuốc BVTV được cây trồng hap thụ, phan còn lại bi rửa trôi theonước mưa xuống đất, các sông ngòi cùng với thói quen vứt bao bì đựng thuốcBVTV trên đồng ruộng của người dân, đang trở thành mối nguy hại lớn đến môitrường Day là đối tượng có nguy cơ cao gây 6 nhiễm môi trường sinh thái néu khôngđược quản lý chặt chẽ và sử dụng đúng cách.

Theo tính toán của Cục BVTV thì cứ mỗi bao bì thuốc trừ sâu dùng trong sảnxuất nông nghiệp sẽ có 1,8% lượng thuốc dính vào bao bi [20] Chính những hóa chatBVTV còn sót lại này sẽ thấm vào đất, hoà tan trong nước chảy ra các dòng kênh,sông ô nhiễm nguồn nước và ngày càng lan rộng ra môi trường xung quanh Tính độccủa thuôc bảo vệ thực vật thê hiện ở những điêm sau:

- Ảnh hưởng đến hệ thống miễn dịch, cơ quan nội tiết, cơ quan sinh sản ởnhững mức độ khác nhau và bằng nhiều con đường khác nhau Hóa chất BVTV làhydro cacbua thơm thường rất độc và khá bên về sinh học;

- Hầu hết các hóa chất bảo vệ thực vật sử dụng di trực tiếp vào đất, từ đó bayhơi gây độc hại cho bầu khí quyền, phân rã, rửa trôi hay thoái hóa đất;

- Hóa chất BVTV tích lũy theo chuỗi thức ăn, gây độc cho con người: Tínhbên vững sinh học cao của hóa chất bảo vệ thực vật tạo cơ hội tích lũy trong các cơ thểkhác nhau của chuỗi thức ăn của hệ sinh thái Các hóa chất bảo vệ thực vật đi vào cơthể tích tụ trong mô không bị đào thải ra ngoài, nên đến bậc cuối cùng của chuỗi thứcăn nông độ của hóa chất bảo vệ thực vật lớn hơn nhiều so với ban đầu Người ta gọi đólà sự phóng đại sinh học hóa chất bảo vệ thực vật và đó là mối đe dọa đến sức khỏecon nguoi.

Theo tổ chức WHO ước lượng mỗi năm 3% lao động trong nông nghiệp ở cácnước đang phát triển (25 triệu người) bị nhiễm độc thuốc trừ sâu /77

14 TÁC ĐỘNG CUA CHAT THAI RAN TRONG TROT TỚI MOITRUONG

s* Tác động tới môi trường không khí

Quá trình lưu giữ và tận dụng lại không hợp lý chất thải ran sẽ gây ảnh hưởng

điều kiện thuận lợi cho các thành phan hữu co phân hủy, thúc day nhanh quá trình lênmen, thôi rữa tạo mùi khó chịu ảnh hưởng đên sức khỏe con người.

Bên cạnh đó các chất khí: HạS, NH¿, SO> phát sinh trong quá trình phân hủychat thải hữu cơ do nông dân vùi ngay tại đồng ruộng dé tận dụng làm phân bón haytại những đống ủ phân xanh là các tác nhân chủ yếu tác động tới môi trường khôngkhí, góp phan vào khí nhà kính gây biến đổi khí hậu

% Tác động tới môi trường datTác động của các loại chất thải ran trồng trọt tới môi trường đất là không đángkế vì thành phan của chúng chủ yếu là chất hữu cơ, có tác dụng tốt đối với đất và câytrong Tuy nhiên, vẫn dé đáng lưu ý là việc sử dụng phân bón hóa học và thuốc BVTV.Nếu thải bỏ bừa bãi các chất thải vô cơ, đặc biệt là chất thải mang tính nguy hại mộtcách bừa bãi hoặc quá lạm dụng phân bón hóa học sẽ góp phần làm thoái hóa đất,giảm độ xốp và màu mỡ Dư lượng thuốc bảo vệ thực vật trong đất cũng gây tác hạinghiêm trọng đến sức khỏe con người thông qua chuỗi thức ăn

Bên cạnh đó việc sử dụng phân tươi động vật chưa qua ủ sẽ dẫn đến ảnh hưởngxấu tới môi trường đất, làm gia tăng dịch bệnh va cây trồng không có khả năng hấp thụtrực tiếp các chất dinh dưỡng này

>,“* Tac dong tới moi trwong nướcHau hết nông dân sau khi sử dung thuốc BVTV déu vứt bỏ bừa bãi và rửa bìnhphun tại các ao h6, thém vào đó là các phế phẩm trồng trọt không được thu gom vaxử lý hợp lý, bị rửa trôi khi mùa mưa đến hay thả trôi trực tiếp trên các dòng sông,sudi, , đây là tác nhân 6 nhiễm xâm nhập vào các nguồn nước mặt cũng như nướcngâm phục vụ sinh hoạt của ngươi dân.

Nước bề mat bi nhiễm ban sẽ lan rộng nhiêu hơn, gây 6 nhiêm bê mặt nước trêndiện rộng mang những mâm bệnh đe dọa đên sức khỏe của vật nuôi.

HVTH: Trần Thị Thúy Trinh Trang 18

15 MỘT SO PHƯƠNG PHAP CƠ BAN TRONG QUAN LÝ VÀ XU LÝCHAT THAI RAN TRONG TROT

1.5.1 Trong quan ly chat thai ran

Việc dua ra các biện pháp quan lý thích hợp đối với chất thai ran phát sinhtrong quá trình trồng trọt không chỉ mang lại ý nghĩa to lớn về môi trường mà còn tậndụng được giá trị vật chất và năng lượng một cách hiệu quả Các hình thức quản lý loạichat thải ran nay có ý nghĩa lớn về môi trường, xã hội và kinh tế thông qua hình thứcthu gom, phan loại, vận chuyên, ngăn ngừa, tái chê, tai sử dung chat thải.

“+ Thu gom, phân loại và vận chuyên

Việc thu gom, phân loại và vận chuyên chât thải răn trông trọt cần căn cứ vàomục đích sử dụng lại hoặc các biện pháp xử lý chúng Quá trình thu gom cân được rathành hai loại chính: chât thải răn hữu cơ và chât thải răn vô cơ.

Các loại chất thải răn có tính nguy hại cần được thu gom riêng vào các thùngđựng chuyên dụng có nắp đậy an toàn Vị trí đặt thùng chứa này có thể là ngay tạiđồng ruộng dé thuận tiện thu gom, sau đó cần đóng gói cân thận rồi đem đi tiêu hủy

Can thu gom phân loại chất thải ngay tại nguồn phát sinh, việc thu gom phảicăn cứ vào mục đích sử dụng lại để từ đó có biện pháp thu gom thích hợp:

- Các chất có giá tri nhiệt tri cao khác như: trâu, bã mía, cần tập trung thugom ngay sau khi chế biến nông sản tại các nhà máy xay xát hoặc các nhà máy đường.Sau đó, được vận chuyên bang 6 tô tải tới các nhà máy nhiệt điện hoặc được chuyênchở băng các phương tiện thô sơ như: xe công nông hoặc xe bò về các hộ gia đìnhcung cấp cho việc đun nấu Rom ra sau thu hoạch cần được phơi khô và cần có biệnpháp che đậy khi gặp thời tiết xấu như mưa, tránh phát tán bừa bãi khi có gió;

- Những thành phần chất thải có hàm lượng dinh dưỡng cao, dễ phân hủysinh học tạo sản phẩm biogas và phân bón hữu cơ thì cần được thu hồi riêng đưa vàoquá trình xử lý ky khí hoặc hiếu khí để đạt sản phẩm mong muốn

1.5.2 Trong xử lý chất thải răn trồng trọt

Việc xử lý chất thải răn trồng trọt có thể chia ra thành 3 nhóm các phươngpháp: xử lý băng phương pháp sinh học, xử lý băng phương pháp đốt và xử lý bằng

phương pháp chôn lap Tuy nhiên, đối với chat thải ran trồng trọt thi phương phápchon lap it được sử dung.

% Xứ lý bằng phương pháp sinh hocPhương pháp ủ sinh học tạo phân compost là một phương pháp truyền thống,được áp dụng hiệu quả ở các nước phát triển trong đó có Việt Nam Các phế phụ phẩmtrong quá trình trông trọt chứa các thành phan hữu cơ có khả năng phân hủy sinh họctốt nên xử lý băng phương pháp này sẽ cung cấp một lượng phân bón rất lớn, mang lạilợi ích kinh tế vượt trội cho xã hội

Quá trình ủ áp dụng đối với chất hữu cơ không độc hại Độ âm và nhiệt độ đượckiểm tra trong suốt quá trình dé đảm bảo chat lượng phân ủ Quá trình này sẽ tao ranhiệt nhờ quá trình ôxy hóa các chất thôi rita Sản phẩm cuối cùng của quá trình phânhủy là COs, nước và các hop chat hữu cơ bên vững khác như: limin, xenlulo, sợi

Có hai công nghệ ủ sinh học để xử lý chất thải răn trồng trọt là công nghệ ủđồng và công nghệ ủ theo quy mô công nghiệp:

- Công nghệ u dong: thực chất là một quá trình phân giải phức tạp gluxit,lipit, protein với sự tham gia của các vi sinh vật hiếu khí và ky khí Các điều kiện pH,độ âm độ thoáng khí càng tối ưu thì vi sinh vật càng hoạt động mạnh và quá trình ủkết thúc càng sớm Tùy theo công nghệ mà vi khuẩn ky khí hoặc vi khuẩn hiếu khí sẽchiếm ưu thé Công nghệ ủ đống có thé là ủ tĩnh thoáng khí cưỡng bức, ủ luống có đảođịnh kỳ hoặc vừa thối khí vừa dao, cũng có thé là ủ dưới hố hoặc trong ham biogas:

- Công nghệ u theo quy mô công nghiệp: chất thải hữu cơ được chuyên đếnnhà máy, sau đó được chuyển vào bộ phận nạp rác và được phân loại trên hệ thốngbăng tải để loại bỏ các chất vô cơ, các chất hữu cơ khó phân hủy, phần còn lại là chấthữu cơ dé phân hủy được qua máy nghiên rồi theo băng tải đưa đến khu vực trộn phânbắc để giữ độ âm Máy xúc đưa các vật liệu này vào các ngăn ủ, quá trình lên men làmnâng nhiệt độ lên 65 — 70°C sẽ tiêu diệt các mam bệnh và làm cho rác mục Quá trìnhnày được thúc đây nhờ quạt gió cưỡng bức Sau thời gian ủ khoảng 21 ngày, rác đượcđưa vào ủ chín trong khoảng 28 ngày, sau đó sản phẩm được qua sàng phân loại déloại bỏ các chất trơ Cuối cùng thu được phần hữu cơ tinh có thể bán ngay hoặc phốitrộng thêm một số thành phần dinh dưỡng cần thiết rồi đóng bao

HVTH: Trần Thị Thúy Trinh Trang 20

>,* Xử lý bằng phương pháp đốt

- 6tk ôn thu in lệt lượnĐây là một phương pháp vốn được người dân thường sử dụng để tiêu hủy lượngrơm rạ trên đồng ruộng, tro sau quá trình cháy được sử dụng để bón ruộng Biện phápxử lý này vừa không đem lại hiệu quả kinh tế cao mà lại còn gây lãng phí, làm ô nhiễmmôi trường.

- 6t thu hồi nhiệt luongO quy mô nhỏ, các chất thải được sử dụng thay thé củi dé đun nau phuc vu sinhhoạt trong gia đình như: nau nướng, đun nước, sưởi âm Biện pháp này tuy có tận dụngđược nhiệt nhưng hiệu suất sử dụn năng lượng không cao

Ở quy mô công nghiệp, phương pháp này đem lại hiệu quả kinh tế lớn Mặtkhác, phương pháp đốt quy mô công nghiệp có xử lý khói thải sẽ đảm bảo xử lý triệtđể các chất thải không gây ô nhiễm môi trường Năng lượng nhiệt trong quá trình đốtcó thé được sử dụng cho: các lò hơi, lò sưởi, các thiết bị say, các ngành công nghiệpcần nhiệt và đặc biệt là sản xuất điện

Lượng chat thải ran nguy hai trong quá trình trồng trọt là ít hơn so với chat thảirăn trồng trọt thông thường nhưng vẫn cần phải có biện pháp quản lý và xử lý phù hợpdé tránh ô nhiễm môi trường Phương pháp pho biến dé xử lý loại chất thải này là thiêuđốt trong lò đốt chất thải nguy hai hay sử dụng phương pháp tro hóa (đồ bê tông khối)rồi đem chôn lap Tuy nhiên, các biện pháp xử lý đối với loại chất thải nay đòi hỏi chiphí cao và quy phạm kỹ thuật nghiêm ngặt.

CHUONG 2HIEN TRANG CHAT THAI RAN TRONG TROT VAKHA NANG AP DUNG 3R DOI VOI NGUON THAI NAY

O VIET NAM2.1 CƠ CÂU SỬ DUNG DAT VA THUC TRANG CANH TAC O NƯỚC TA

HIEN NAY

Theo báo cáo của ngành nông nghiệp năm 2007 và triển vọng 2008, Việt Namlà một nước nông nghiệp truyền thông với trên 70% dân số làm nông nghiệp, tong diệntích đất sử dụng cho nông nghiệp là 26.219.950 ha, chiếm 72% so với tổng diện tíchđất trên cả nước [21], theo Báo cáo ngành nông nghiệp Việt Nam na 2007, triển vọngnăm 2008 thì tong giá trị nông nghiệp chiếm 20.3% GDP, tăng 3% so với năm trước

Với lợi thế là một nước có điều kiện khí hậu nhiệt đới gió mùa, có sự phan biệtmùa rõ rệt, cho phép đa dạng hóa các sản phẩm nông nghiệp, áp dụng các biện phápthâm canh tăng vụ và chuyển đôi cơ cau mùa dễ dàng

Từ khi đối mới đến nay, Việt Nam đã không ngừng đổi mới chính sách dat đai,giải phóng sức sản xuất ở nông thôn, khiến nông nghiệp nông thôn phát triển mạnh vàđã có ảnh hưởng sâu sắc đối với toàn bộ quá trình phát triển kinh tế xã hội Việt Nam

Theo số liệu thống kê của Tổng Cục Thống Kê thì diện tích và sản lượng lúatrong ba vụ chính của nước ta giai đoạn từ năm 2002 — 2010 như sau:

Bảng 2.1 Diện tích và sản lượng lúa vụ Đông xuân, hè thu và lúa mùa năm

2002 — 2010 [12]Dién tich (nghin ha) San lwong (nghin tan)Nam Ca Dong He Lúa Cả Đông Hè Lúa

nước xuân thu mùa nước xuân thu mùa

2002 |7.666,3 | 3.013,2 |2.292,8 | 2.360,3 | 32.529,5 | 15.571,2 | 8.625,0 | 8.33332003 | 7.492,7 | 3.056,9 | 2.210,8 | 2.225,0 | 32.1084 | 15.4744 | 8.3284 | 8.305,62004 | 7.504,3 | 3.033,0 | 2.293,7 | 2.177,6 | 34.447,2 | 16.719,6 | 9.188,7 | 8.538,92005 | 7.452,2 | 3.022,9 | 2.3200 | 2.1093 | 43.568,8 | 16.822,7 | 9400.8 | 8.3453HVTH: Tran Thi Thúy Trinh Trang 22

2006741532.97852.366,22.100636.148,917.078,010.430,98.460020077.32922.942,12.349 32.057835.832917.331,610.436,28.065,120087.32482.995 52.3172.011,35.849517.588 ,29.69398.567 420097.207 42.988 42.20352.015535.942 717.024,110.140,88.77782010741433.013,12.032 4 2.032 438.725,118.325511.414,28.985 4

Nguồn: Niên giám thống kê 2010Trong đó diện tích và sản lượng lúa của từng vùng trên cả nước năm 2010 đượctrình bày ở bảng 2.2.

Bang 2.2 Diện tích va sản lượng lúa của từng vùng trên cả nước năm 2010 [12]

Diện tích Sản lượngTT Khu vực

(ngàn ha) (ngàn tần)

| DBSH 1.153,2 6.776 ,0

2 TD & MNPB 669 4 2.895 93 BTB & DHMT 1.213,2 6.125,9

5 Dong Nam Bo 307.9 1.30736 ĐBSCL 3.558,9 20.681,6Nguồn: Niên giám thốn kê năm 2010

ao sOTD & MNPBMBTB & DHMTH7ây NguyênH én Nam 6Q@ sz

Hình 2.1 Ty lệ % tong sản lượng lúa các vùng trên cả nướcTừ hình 2.1 và các số liệu ở bảng 2.1 cho thấy sản lượng lúa ở nước ta nhiềunhất vào vụ Đông xuân và tập trung chủ yêu ở ĐBSH, ĐBSCL Trong đó ĐBSCL làvùng trông lúa quan trọng nhât của cả nước (chiêm 53,4% tông sản lượng lúa trên cả

nước năm 2010), xuất khau gạo hàng năm chiếm 90%, đảm bảo an ninh lương thựcquôc gia.

Ngoài ra diện tích và sản lượng các loại cây trồng khác cũng được thống kê như

Sau:

Bảng 2.3 Diện tích va sản lượng ngô, khoai, san, cây công nghiệp hang năm va

cây công nghiệp lâu năm năm 2010 [12].Cây trồng Diện tích (ngàn ha) | Sản lượng (ngàn tan)

Ngô 1.125.9 4.5312Cây lương thực Khoai 1622 1.3339

San 557,7 9.395 8Bồng 5.2 6,9

Day 34 88Cây công nghiệp Cói 11,7 34,7

hàng năm Mia 271,1 16.1280

Lac 256.0 5338Đậu tương 191,5 268,6Ché 1094 760.5Cà phê 500.2 1055 8Cây công nghiệp Cao su 3991] 659.6

lau nam Hồ tiêu 422 98.3

Điều 3210 308,5Dừa 121,1 1086,0Tổng hợp các số liệu nêu ở bảng 2.1; bảng2.2 và bảng 2.3, ta có hình 2.2 thêhiện phân trăm sản lượng lúa, mía, và các thành phan còn lại (b) so với tông sản lượngthu được từ quá trình trông trọt của nước ta