chuyên đề một số chính sách và chương trình quốc gia về sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả

Một số Chính sách và Chương trình Quốc gia về Sử dụng Năng lượng tiết kiệm và Hiệu quả Nghiên cứu cơ sở khoa học xây dựng Khu dân cư sinh thái tại TP.HCM: Phấn đấu tiết kiệm từ 3% đến

Trang 1

MỘT SỐ CHÍNH SÁCH VÀ CHƯƠNG TRÌNH QUỐC GIA

VỀ SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG TIẾT KIỆM VÀ HIỆU QUẢ Chuyên đề

Người viết: KS Trương Quang Vũ

Trang 2

Một số Chính sách và Chương trình Quốc gia về Sử dụng Năng lượng tiết kiệm và Hiệu quả

Nghiên cứu cơ sở khoa học xây dựng Khu dân cư sinh thái tại TP.HCM:

Nghiên cứu điển hình cho Khu đô thị mới Thủ Thiêm i Mục lục Mục lục i

Các chữ viết tắt i

1 Nghị định 102/CP/2003 1

2 Quy chuẩn xây dựng Việt Nam (QCXDVN 09:2005) - Quy chuẩn đối với tòa nhà hiệu quả năng lượng 2

2.1 Mục tiêu 2

2.2 Phạm vi áp dụng 2

2.3 Đối tượng áp dụng 3

3 Chương trình mục tiêu quốc gia về sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả giai đoạn 2006-2010 3

3.1 Mục tiêu chính của Chương trình 3

3.2 Các nội dung chính của Chương trình: 4

4 Chương trình mục tiêu quốc gia về tiết kiệm điện giai đoạn 2006-2010 5

4.1 Mục tiêu của Chương trình: 5

4.2 Nội dung chính của Chương trình: 5

Tài liệu tham khảo a

Các chữ viết tắt

Trang 3

1 Nghị định 102/CP/2003

Sử dụng năng lượng trong các cơ sở sản xuất

Các cơ sở sản xuất thực hiện sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả bằng các biện pháp

chủ yếu sau đây:

1 Cải tiến, hợp lý hóa quá trình đốt nhiên liệu

2 Cải tiến, hợp lý hóa quá trình gia nhiệt, làm lạnh và chuyển hóa nhiệt năng thành cơ

năng

3 Giảm tổn thất nhiệt do truyền nhiệt

4 Sử dụng lại nhiệt thải

5 Cải tiến, hợp lý hóa quá trình chuyển hóa nhiệt năng thành điện năng

6 Giảm tổn thất điện năng trong truyền tải, phân phối, sử dụng điện năng

7 Cải tiến, hợp lý hóa quá trình chuyển hóa từ điện năng thành cơ năng, nhiệt năng

8 Lựa chọn, thay thế hợp lý nguồn năng lượng sử dụng nhằm đạt hiệu quả năng lượng

cao hơn

9 Phát triển sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo để tiết kiệm các nguồn năng lượng

không tái tạo được như than đá, sản phẩm dầu, khí đốt

Sử dụng năng lượng trong các tòa nhà

Tổ chức, cá nhân tham gia tư vấn thiết kế, đầu tư, xây dựng, sở hữu các tòa nhà có trách

nhiệm thực hiện các giải pháp sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả sau đây:

1 Tận dụng các điều kiện tự nhiên hoặc các giải pháp cấu tạo kiến trúc thích hợp nhằm

giảm tiêu hao năng lượng cho chiếu sáng, thông gió, làm mát và sưởi ấm

2 Sử dụng các vật liệu cách nhiệt được sản xuất theo tiêu chuẩn tiết kiệm năng lượng để

hạn chế việc truyền nhiệt qua tường, cửa ra vào và cửa sổ

3 Sử dụng các thiết bị được chế tạo theo tiêu chuẩn tiết kiệm năng lượng để lắp đặt trong

tòa nhà

4 Bố trí hợp lý các trang thiết bị nhằm đạt được hiệu quả cao theo hướng tiết kiệm năng

lượng

Sử dụng năng lượng trong sinh hoạt

1 Áp dụng chính sách giá năng lượng hợp lý trong sinh hoạt nhằm thúc đẩy việc sử dụng

năng lượng tiết kiệm và hiệu quả

Trang 4

2 Áp dụng các chỉ dẫn của Bộ Xây dựng được ban hành theo quy định tại điểm (c) khoản

3 Điều 20 Nghị định này khi sử dụng các loại vật liệu xây dựng và các trang thiết bị sử

dụng nhiều năng lượng như: máy điều hòa không khí, các thiết bị cơ khí dùng cho mục

đích thông gió, thiết bị chiếu sáng, thiết bị cung cấp nước nóng, thang máy lắp đặt trong

nhà ở để đạt mục đích sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả

3 Hạn chế tối đa sử dụng các thiết bị điện công suất lớn vào các giờ cao điểm của biểu đồ

phụ tải hệ thống điện

Các chính sách hỗ trợ, khuyến khích sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả

1 Các trang thiết bị, vật tư, dây chuyền công nghệ nhập khẩu cho mục đích tiết kiệm

năng lượng, các sản phẩm thuộc danh mục các sản phẩm tiết kiệm năng lượng được

khuyến khích sản xuất hay nhập khẩu được hưởng các ưu đãi về thuế theo quy định của

pháp luật

2 Doanh nghiệp nhà nước thực hiện các biện pháp tiết kiệm năng lượng được thưởng tiết

doanh nghiệp nhà nước

3 Doanh nghiệp có dự án đầu tư sản xuất sản phẩm tiết kiệm năng lượng, nhập khẩu dây

chuyền công nghệ mới hoặc đầu tư chiều sâu nhằm tiết kiệm năng lượng được xem xét

vay vốn trung hạn hoặc dài hạn từ Quỹ Hỗ trợ phát triển, Quỹ Hỗ trợ phát triển khoa học

và công nghệ

2 Quy chuẩn xây dựng Việt Nam (QCXDVN 09:2005) - Quy chuẩn đối

với tòa nhà hiệu quả năng lượng

2.1 Mục tiêu

Quy chuẩn quy định những yêu cầu kỹ thuật tối thiểu bắt buộc phải tuân thủ để sử dụng năng

lượng có hiệu quả khi thiết kế xây dựng mới hoặc cải tạo các công trình thương mại, các cơ

quan nghiên cứu, trụ sở hành chính Nhà nước, chung cư cao tầng và các khách sạn lớn v.v

có sử dụng điều hoà không khí, các thiết bị sử dụng nhiều năng lượng

Quy chuẩn này được ban hành nhằm giảm thiểu lãng phí năng lượng sử dụng trong các công

trình xây dựng, nâng cao điều kiện tiện nghi nhiệt, tiện nghi thị giác cũng như nâng cao năng

suất lao động cho những người sống và làm việc trong các công trình đó

2.2 Phạm vi áp dụng

Quy chuẩn đưa ra những yêu cầu tối thiểu phải tuân thủ khi thiết kế và xây dựng để nâng cao

hiệu quả sử dụng năng lượng của:

(a) Các công trình xây mới và hệ thống thiết bị trong công trình;

(b) Các bộ phận mới của công trình và các hệ thống thiết bị kèm theo;

(c) Hệ thống và thiết bị trong những công trình đã có;

Trang 5

(d) Cải tạo và nâng cấp các hệ thống thiết bị chính của công trình

Những quy định trong Quy chuẩn này áp dụng cho phần vỏ công trình, hệ thống chiếu sáng,

điều hoà không khí và thông gió cùng với các thiết bị sử dụng điện khác

2.3 Đối tượng áp dụng

i Áp dụng theo quy mô công trình

Những quy định trong quy chuẩn này được áp dụng đối với:

- Những công trình quy mô nhỏ: tổng diện tích sàn từ 300m2 đến 2.499m2

- Những công trình quy mô vừa: tổng diện tích sàn từ 2.500m2 đến 9.999m2;

- Những công trình quy mô lớn: tổng diện tích sàn từ 10.000m2 trở lên

ii Áp dụng theo hệ thống công trình

Những quy định trong quy chuẩn này được áp dụng cho:

(a) Lớp vỏ công trình, loại trừ không gian làm kho chứa hoặc nhà kho không có điều hoà;

(b) Những thiết bị và hệ thống của công trình bao gồm:

- Chiếu sáng nội và ngoại thất

- Thông gió

- Điều hoà không khí

- Đun nước nóng

- Thiết bị quản lý năng lượng

3 Chương trình mục tiêu quốc gia về sử dụng năng lượng tiết kiệm và

hiệu quả giai đoạn 2006-2010

3.1 Mục tiêu chính của Chương trình

Chương trình mục tiêu quốc gia về sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả bao gồm các

hoạt động khuyến khích, thúc đẩy, tuyên truyền cộng đồng, khoa học công nghệ và các biện

pháp quản lý bắt buộc nhằm thực hiện đồng bộ các hoạt động về sử dụng năng lượng tiết kiệm

và hiệu quả trong toàn xã hội Thông qua các hoạt động của Chương trình, đạt được mục tiêu

về tổng mức tiết kiệm năng lượng cụ thể, giảm một phần mức đầu tư phát triển hệ thống cung

ứng năng lượng, mang lại lợi ích về kinh tế-xã hội; đồng thời góp phần bảo vệ môi trường,

khai thác hợp lý các nguồn tài nguyên năng lượng, thực hiện phát triển kinh tế-xã hội bền

vững

Trang 6

Phấn đấu tiết kiệm từ 3% đến 5% tổng mức tiêu thụ năng lượng toàn quốc trong giai đoạn

2006-2010 và từ 5% đến 8% tổng mức tiêu thụ năng lượng trong giai đoạn 2011-2015 so với

dự báo hiện nay về phát triển năng lượng và phát triển kinh tế-xã hội theo phương án phát

triển bình thường, trên cơ sở các nội dung cụ thể sau:

a) Hình thành và đưa vào hoạt động có hiệu quả mô hình quản lý sử dụng năng lượng tiết

kiệm và hiệu quả, bao gồm hoạt động quản lý nhà nước, quản lý trong các doanh nghiệp,

trong các tòa nhà và trong đời sống xã hội:

Giai đoạn 2006-2010: hoàn thành việc xây dựng và ban hành khung các văn bản pháp luật

đồng bộ với các luật và các văn bản dưới luật liên quan đến sử dụng năng lượng tiết kiệm và

hiệu quả Chuẩn bị nội dung trình Quốc hội xem xét việc ban hành Luật về sử dụng năng

lượng tiết kiệm và hiệu quả trong giai đoạn 2008-2010

Xây dựng mô hình quản lý sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả để áp dụng vào hoạt

động thực tế cho 40% số lượng các doanh nghiệp sử dụng năng lượng trọng điểm được lựa

chọn trong toàn quốc cho giai đoạn 2006-2010; 100% số lượng các doanh nghiệp sử dụng

năng lượng trọng điểm cho giai đoạn 2011-2015 và mở rộng áp dụng cho các doanh nghiệp

vừa và nhỏ

Thực hiện việc quản lý bắt buộc theo Quy chuẩn xây dựng Việt Nam “Các công trình sử dụng

năng lượng tiết kiệm và hiệu quả” đối với 100% các tòa nhà xây dựng mới từ năm 2006

Giai đoạn 2006-2010: hoàn thành việc xây dựng cơ chế, chính sách và ban hành biểu giá năng

lượng phù hợp với xu hướng chính sách giá năng lượng của các nước trong khu vực và trên

thế giới nhằm đảm bảo mục tiêu sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả

b) Phổ biến rộng rãi các trang thiết bị có hiệu suất cao, thay thế dần các trang thiết bị có

hiệu suất thấp, tiến tới loại bỏ các trang thiết bị có công nghệ lạc hậu; giảm cường độ năng

lượng trong sản xuất; tiết kiệm năng lượng trong mọi hoạt động của đời sống xã hội

c) Khai thác tối đa năng lực của phương tiện, thiết bị; giảm thiểu mức tiêu thụ nhiên liệu

trong giao thông vận tải, triển khai thí điểm mô hình sử dụng nhiên liệu thay thế tại một số

tỉnh và thành phố lớn, hạn chế lượng phát thải của các phương tiện giao thông, bảo vệ môi

trường

3.2 Các nội dung chính của Chương trình:

Nhóm nội dung 1: Tăng cường quản lý nhà nước về sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả,

tổ chức hệ thống quản lý về tiết kiệm năng lượng;

Nhóm nội dung 2: Tăng cường giáo dục, tuyên truyền phổ biến thông tin, vận động cộng

đồng, nâng cao nhận thức, thúc đẩy sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả, bảo vệ môi

trường;

Nhóm nội dung 3: Phát triển, phổ biến các trang thiết bị hiệu suất cao, tiết kiệm năng lượng,

từng bước loại bỏ các trang thiết bị hiệu suất thấp;

Nhóm nội dung 4: Sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả trong các doanh nghiệp sản xuất

công nghiệp

Nhóm nội dung 5: Sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả trong các tòa nhà

Trang 7

Nhóm nội dung 6: Sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả trong hoạt động giao thông vận

tải

4 Chương trình mục tiêu quốc gia về tiết kiệm điện giai đoạn 2006-2010

4.1 Mục tiêu của Chương trình:

i Nâng cao nhận thức của cộng đồng, xây dựng ý thức sử dụng điện tiết kiệm và hiệu

quả vì sự phát triển bền vững của đất nước, đưa hoạt động sử dụng điện tiết kiệm và

hiệu quả vào cuộc sống hàng ngày của mọi gia đình và xã hội

ii Đảm bảo sử dụng điện tiết kiệm và hiệu quả, ổn định cung cấp điện năng cho sản

xuất kinh doanh, tiêu dùng, hạn chế đến mức thấp nhất việc ngừng, giảm mức cung

cấp điện

4.2 Nội dung chính của Chương trình:

Vận động toàn dân tham gia tiết kiệm điện: Tăng cường công tác tuyên truyền, phổ biến

thông tin, giáo dục, vận động cộng đồng, nâng cao nhận thức, thay đổi thói quen sử dụng

điện, thúc đẩy các hoạt động sử dụng điện tiết kiệm và hiệu quả trong toàn xã hội

Tiết kiệm điện tại công sở, trụ sở các cơ quan: Đưa việc sử dụng điện tiết kiệm và hiệu quả tại

cơ quan, đơn vị vào nề nếp, thực hiện tiết kiệm ít nhất 10% chi phí điện năng sử dụng hàng

năm của cơ quan, đơn vị

Tiết kiệm điện trong sinh hoạt và kinh doanh dịch vụ: Tạo tác phong, thói quen sử dụng điện

tiết kiệm và hiệu quả, có ý thức trong việc sử dụng các thiết bị điện hiệu suất cao, giảm việc

sử dụng các thiết bị điện có công suất lớn vào giờ cao điểm, sẵn sàng hợp tác với ngành điện

thực hiện cắt điện, giảm mức tiêu thụ điện khi xảy ra thiếu điện

Tiết kiệm điện trong sản xuất công nghiệp: Quản lý và giám sát mức tiêu thụ điện năng trong

sản xuất và kinh doanh của các cơ sở sản xuất công nghiệp, khuyến khích tiến tới bắt buộc áp

dụng các định mức tiêu hao năng lượng tiên tiến trên một đơn vị sản phẩm đối với một số

ngành công nghiệp tiêu thụ nhiều năng lượng

Tiết kiệm điện đối với các đơn vị sản xuất kinh doanh điện: Đẩy mạnh và duy trì thường

xuyên việc thực hiện các biện pháp tiết kiệm điện trong các khâu sản xuất, truyền tải, phân

phối và kinh doanh điện

Tiết kiệm điện đối với các trang thiết bị sử dụng điện: Xây dựng cơ chế khuyến khích, thúc

đẩy các nhà sản xuất, nhập khẩu đưa ra thị trường các trang thiết bị sử dụng năng lượng hiệu

suất cao, loại bỏ dần các trang thiết bị sử dụng năng lượng hiệu suất thấp

Phổ biến thông tin và hướng dẫn khách hàng nhận biết và lựa chọn các sản phẩm tiết kiệm

điện trên thị trường

Chương trình chiếu sáng tiết kiệm và hiệu quả: Sử dụng điện tiết kiệm và hiệu quả thông qua

tiết kiệm điện năng trong chiếu sáng, khuyến khích việc sản xuất, tiêu dùng những sản phẩm

chiếu sáng tiết kiệm điện để từng bước giảm số lượng tiêu thụ đèn nung sáng (đèn tròn) Phấn

đấu đến năm 2010 trên thị trường chỉ còn sử dụng 10 triệu bóng đèn tròn

Phổ biến sử dụng thiết bị gia nhiệt nước bằng năng lượng mặt trời và sử dụng các dạng năng

lượng thay thế khác: Thúc đẩy nghiên cứu, sản xuất, nhập khẩu và sử dụng các thiết bị gia

nhiệt nước trong sinh hoạt và dịch vụ bằng năng lượng mặt trời và các dạng năng lượng khác

Trang 8

cho các hộ gia đình và các toà nhà (trung tâm thương mại, nhà chung cư, bệnh viện, trường

học, các trụ sở cơ quan nhà nước )

Trang 9

Tài liệu tham khảo

NewScientist, 17 June 2006, Ecopolis now, p.38-p45

Quản lý và Tiết kiệm năng lượng, NXB ĐH Quốc Gia Tp.HCM, 2004

Trang 10

QUẢN LÝ NƯỚC TỔNG HỢP TRONG KDCST:

CÁC GIẢI PHÁP THU DỤNG VÀ TIÊU THOÁT NƯỚC MƯA Chuyên đề

ThS Nguyễn Duy Bình

Trang 11

Quản lý nước tổng hợp cho Khu dân cư Sinh Thái – Các giải pháp thu dụng và tiêu thoát nước mưa

Mở đầu

Quản lý nước đô thị bền vững là một phần quan trọng trong tiến trình phát triển bền vững Có

nhiều định nghĩa và khái niệm về quản lý nước đô thị bền vững Theo ASCE (1998): “Hệ

thống nước bền vững là hệ thống được thiết kế và quản lý để đáp ứng đầy đủ các mục tiêu của

xã hội mà vẫn duy trì được tính tổng hòa về hệ sinh thái, môi trường và thủy văn và đáp ứng

được các nhu cầu của hệ thống mà không làm làm nó bị suy thoái cả ở hiện tại lẫn trong

tương lai” Nhìn chung, quản lý nước tổng hợp cho khu dân cư sinh thái bao gồm các giải

pháp ở quy mô hộ gia đình và ở quy mô khu ở, qui về 3 nhóm (i) các giải pháp thu dụng và

tiêu thoát nước mưa, (ii) các giải pháp xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư và (iii) các

giải pháp tiết kiệm nước và sử dụng nguồn nước thay thế ở quy mô gia đình

Quản lý nước mưa là một phần quan trọng để đi đến quản lý bền vững nguồn nước đô thị

Nằm trong loạt chuyên đề quản lý nước tổng hợp cho khu dân cư sinh thái, chuyên đề Quản lý

nước tổng hợp cho KDC sinh thái – Các giải pháp thu dụng và tiêu thoát nước mưa tập trung

tìm hiểu các khả năng và giải pháp khai thác nước mưa như một nguồn nước thay thế/bổ sung

cho nước cấp và các giải pháp tiêu thoát nước mưa theo hướng sinh thái Bên cạnh đó, chuyên

đề cũng điểm qua các mô hình và kinh nghiệm thu dụng và tiêu thoát nước mưa trên thế giới,

làm tiền đề cho việc đánh giá sơ bộ khả năng triển khai áp dụng các mô hình này tại Việt

Nam

Trang 12

Nghiên cứu điển hình cho Khu đô thị mới Thủ Thiêm ii Mục lục Mở đầu i

Mục lục ii

Danh mục các hình iii

Các chữ viết tắt iii

1 Giới thiệu 1

2 Thu dụng nước mưa 1

2.1 Tổng quan các hệ thống thu dụng nước mưa 1

2.2 Thiết kế và vận hành các hệ thống thu dụng nước mưa 3

2.2.1 Bề mặt thu mưa 3

2.2.2 Hệ thống đường ống dẫn nước mưa 4

2.2.3 Bể chứa nước mưa 5

2.2.4 Tính toán kích thước hệ thống 5

2.5 Chất lượng nước mưa thu gom được và phạm vi sử dụng 6

2.5.1 Chất lượng nước mưa thu gom được 6

2.5.2 Phạm vi sử dụng 6

3 Hệ thống tiêu thoát nước mưa 7

3.1 Quản lý nước mưa theo hướng sinh thái 7

3.2 Các biện pháp tiêu thoát và xử lý nước mưa 8

5 Kinh nghiệm áp dụng trên thế giới 10

6 Khả năng áp dụng ở Việt Nam 13

Khả năng thu dụng nước mưa ở Việt Nam 13

Khả năng tiêu thoát nước mưa theo hướng sinh thái 14

Trang 13

Hình 7 Hồ và đất ngập nước nhân tạo phục vụ xử lý nước mưa chảy tràn (UNEP, 2002) 10

Hình 9 Đấu trường sumo Kokugikan tại Tokyo, Nhật Bản Nước mưa được thu gom trên diện tích mái 8.400

m 2 của đấu trường và được sử dụng cho các mục đích ngoài ăn uống 11

Hình 10 "Rojison", một thiết bị sử dụng nước mưa đơn giản ở quy mô cộng đồng tại Tokyo, Nhật Bản 12

Các chữ viết tắt

TP.HCM Thành phố Hồ Chí Minh

Sở KH&CN Sở Khoa học và Công nghệ

Trang 14

1 Giới thiệu

Dân số tăng nhanh, ngày càng nhiều người người phụ thuộc vào nguồn nước cấp có hạn đang

ngày càng ô nhiễm hơn An toàn về nước, cũng như an toàn lương thực đang trở thành một ưu

tiên quan trọng đối với nhiều nơi trên thế giới

Có hai xu hướng trong quản lý bền vững nguồn nước sạch: tìm nguồn nước sạch khác để khai

thác một cách tập trung; hoặc sử dụng một cách hiệu quả nguồn nước có hạn đang có Cho

đến nay, phương án thứ nhất vẫn đang được quan tâm nhiều hơn so với việc tối ưu hóa hệ

thống quản lý nước

Nếu sử dụng nước tiết kiệm (chủ yếu ở quy mô hộ gia đình) có ý nghĩa trong việc giảm áp lực

sử dụng nước cấp, vốn đang không đáp ứng nổi nhu cầu thì sử dụng nguồn nước thay thế

đóng vai trò mở rộng nguồn nước cấp Một trong những biện pháp sử dụng nguồn nước thay

thế để mở rộng nguồn nước sạch là thu gom, lưu trữ và sử dụng nước mưa, gọi tắt là thu dụng

nước mưa (stormwater harvesting) Thu dụng nước mưa, theo nghĩa rộng có thể hiểu là kỹ

thuật thu nước mưa nhờ vào hệ thống mái, bề mặt đất hay đá và trữ nước mưa để sử dụng với

các thiết bị chứa đơn giản (lu, bồn, bể chứa…) hoặc các biện pháp kỹ thuật khác Việc thu

gom và sử dụng nước mưa đã và đang diễn ra hơn 4000 năm nay do sự phân bố không đều

của lượng mưa về không gian và thời gian Nước mưa là một nguồn nước quan trọng đối với

những vùng có lượng mưa cao nhưng không có hệ thống cấp nước truyền thống và những

vùng không có đủ nguồn nước mặt hay nước ngầm chất lượng tốt Ngày nay, thu dụng nước

mưa không chỉ có ý nghĩa mở rộng nguồn nước cấp để đáp ứng nhu cầu không ngừng tăng

nhanh của xã hội mà còn có vai trò điều tiết nước mưa Bên cạnh đó, nước mưa không sử

dụng cũng phải được thu gom, xử lý và tiêu thoát một cách hợp lý để tránh vấn đề ngập lụt

cho khu dân cư, hạn chế ảnh hưởng xấu đến cảnh quan và môi trường đồng thời bổ sung nước

cho nguồn nước ngầm

Quản lý nước mưa là một phần quan trọng để đi đến quản lý bền vững nguồn nước đô thị

Nằm trong loạt chuyên đề quản lý nước tổng hợp cho khu dân cư sinh thái, chuyên đề này tập

trung tìm hiểu các khả năng và giải pháp khai thác nước mưa như một nguồn nước thay thế/bổ

sung cho nước cấp và các giải pháp tiêu thoát nước mưa theo hướng sinh thái Bên cạnh đó,

chuyên đề cũng điểm qua các mô hình và kinh nghiệm thu dụng và tiêu thoát nước mưa trên

thế giới và đánh giá sơ lược khả năng áp dụng ở Việt Nam

2.1 Tổng quan các hệ thống thu dụng nước mưa

Hệ thống thu dụng nước mưa có thể là một hệ thống đơn giản ở quy mô hộ gia đình hoặc một

hệ thống lớn cho cả một lưu vực Hệ thống thu dụng nước mưa được phân loại dựa trên quy

mô và tính chất của lưu vực thu mưa Một số hệ thống cơ bản được miêu tả dưới đây

(i) Hệ thống thu gom nước mái

Mặc dù lượng nước mưa thu gom từ một hộ gia đình có thể không quan trọng, nhưng

nếu mọi nhà đều thu và trữ nước mưa thì lượng nước thu được sẽ rất đáng kể Phần

chính của hệ thống thu gom nước mái là bồn chứa, đường ống dẫn đến bồn chứa, và

Trang 15

phụ tùng bồn chứa Vật liệu và mức độ đầu tư cho hệ thống phụ thuộc vào vốn đầu tư

ban đầu Hệ thống mái ferrocement là một trong những hệ thống được đánh giá cao về

mặt chi phí – lợi ích Ở một số trường hợp, tùy theo mục đích sử dụng, nước mưa thu

được cần phải lọc, hoặc khử trùng

Hình 1 Một ví dụ của hệ thống thu nước mái

(ii) Hệ thống lớn cho các trường học, sân vận động, sân bay, và các công trình

khác

Với hệ thống lớn, hệ thống thu dụng nước mưa sẽ hơi phức tạp hơn, nước mưa thu

được từ mái và sân các cơ quan công sở được trữ trong các bể chứa ngầm, được xử lý

và sử dụng cho các mục đích ngoài ăn uống

(iii) Hệ thống thu gom nước mái cho nhà cao tầng vùng đô thị

Ở các tòa nhà cao tầng, hệ thống mái có thể được thiết kế để thu mưa và nước mưa thu

được được trữ trong bể chưa riêng biệt trên mái và sử dụng cho các mục đích ngoài ăn

uống

(iv) Thu mưa với bề mặt đất

Nước mưa được thu gom một cách đơn giản nhờ vào bề mặt sàn hay bề mặt đất thu

mưa So với thu mưa với hệ thống mái, thu mưa với bề măt đất có diện tích thu mưa

lớn hơn Bằng cách lưu dòng chảy trong các hồ chứa được tạo nên bởi các đập nhân

tạo, kỹ thuât này có thể đáp ứng được nhu cầu sử dụng nước trong mùa khô, phù hợp

cho phục vụ nông nghiệp

Trang 16

(v) Thu mưa ở các lưu vực đô thị

Nước mưa chảy tràn thu được ở các khu vực đô thị bị nhiễm bẩn bởi nhiều loại chất ô

nhiễm Giữ sạch lưu vực thu mưa là điều quan trọng nhất để kiểm soát chất lượng

nước mưa chảy tràn và hạn chế chi phí xử lý cần thiết

2.2 Thiết kế và vận hành các hệ thống thu dụng nước mưa

Một trong những vấn đề quan trọng để có thể sử dụng nước mưa như một nguồn nước sạch là

áp dụng kỹ thuật thu và trữ nước mưa thích hợp Thông thường, một hệ thống thu dụng nước

mưa bao gồm 3 thành phần: hệ thống thu gom (bề mặt thu mưa), hệ thống dẫn, và hệ thống

trữ nước mưa Trên cơ sở phân tích ưu nhược điểm, thuận lợi và khó khăn của sử dụng nước

mưa so với các nguồn nước thay thế khác (vd nước giếng), nếu các hộ gia đình hay cộng đồng

dân cư quyết định sử dụng nước mưa như một nguồn nước thay thế cho nước cấp thì cần phải

tiến hành nghiên cứu chi tiết tính khả thi về mặt kỹ thuật Các điều cần quan tâm khi thiết kế

và vận hành các hệ thống thu dụng nước mưa bao gồm:

2.2.1 Bề mặt thu mưa

Sử dụng mái thu mưa

Diện tích thu mưa và vật liệu xây dựng bề mặt thu mưa ảnh hưởng đến hiệu quả thu mưa và

chất lượng nước mưa Vật liệu thường được sử dụng cho mái thu mưa là tôn nhôm (có sóng),

sắt mạ kẽm, bê-tông, tấm lợp sợi thủy tinh, ngói… Trước đây, ở vùng nông thôn, người ta còn

sử dụng bùn Mái tre, mái lá… không thích hợp để thu mưa vì các nguy cơ đối với sức khỏe

Vật liệu làm mái phải không độc và không chứa các hợp chất có thể ảnh hưởng đến chất

lượng nước mưa thu được, ví dụ tránh sử dụng mái có amiăng, hạn chế tối đa sơn/phủ mặt bề

mặt thu mưa Nếu cần thiết phải sơn hay phủ mặt, không sử dụng sơn có các chất gây độc như

chì, crôm, kẽm Ngoài ra, một lý do khác để khuyến cáo không nên sơn kim loại phủ bề mặt

mái thu mưa với các vật liệu khác là để tránh ảnh hưởng đến màu và vị của nước mưa thu

Hình 2 Ví dụ một hệ thống thu mưa bề mặt đất

Bề mặt xi măng hay bề

mặt đất đã được xử lý

Lớp lọc cát và đá Nắp đậy xi-măng hay tôn (có sóng)

Bể chứa ferro xi-măng

Trang 17

được Nên thường xuyên vệ sinh bề mặt thu mưa và các thiết bị thu để làm sạch bụi, lá cây và

phân chim để giảm thiểu khả năng nhiễm khuẩn Mái thu mưa cũng không nên có cây che phủ

bên trên để giảm khả năng chim và động vật sinh sống trên cây làm ô nhiễm bề mặt thu mưa

Thu mưa với bề mặt đất

Khi thu mưa bằng bề mặt đất, có một số kỹ thuật có thể được áp dụng để tăng lượng mưa

chảy tràn, bao gồm: (i) phát quang hoặc thay đổi lớp phủ thực vật, (ii) tăng độ dốc bề mặt

bằng cách đắp đất, và (iii), giảm khả năng thấm của đất bằng cách đầm nén bề mặt Cũng có

thể xây dựng các bề mặt với bê tông, đá lát hoặc các vật liệu lót để thu và dẫn nước mưa đến

các bể hoặc hồ chứa Trong trường hợp thu mưa với bề mặt đất, cần phải chú ý ngăn ngừa ô

nhiễm từ người và động vật Nếu cần, khu vực này nên được rào lại và vệ sinh định kỳ (dọn

sạch đất, lá cây, và các vật chất tích tụ khác) Công việc vệ sinh nên được tiến hành hàng năm

trước mùa mưa chính

2.2.2 Hệ thống đường ống dẫn nước mưa

Cần có hệ thống đường ống để dẫn nước mưa thu được từ bề mặt thu mưa (ví dụ mái nhà) đến

bể chứa Hệ thống ống dẫn này kết nối với một hay nhiều ống dẫn nước mưa xuống từ thiết bị

thu (ví dụ máng xối) Hệ thống ống dẫn nước mưa nên làm bằng nhựa, PVC hoặc các hợp

chất trơ khác vì nước mưa có thể có tính acid (pH thấp) có thể gây ăn mòn và hoà tan kim loại

trong các ống dẫn kim loại

Một vấn đề cần chú ý là vào đầu cơn mưa, chất bẩn và rác ở bề mặt thu mưa sẽ bị cuốn vào hệ

thống ống dẫn (ví dụ các ống dẫn xuống (down pipe)) Chỉ sau đó một thời gian mới có nước

mưa tương đối sạch Vì vậy, phần đầu của mỗi cơn mưa nên được tách dòng ra khỏi bể chứa

Đây là một yếu tố cần cân nhắc khi lựa chọn hệ thống ống dẫn Có nhiều phương án để chỉ

thu một cách chọn lọc nước mưa sạch cho bể chứa Phương án thông thường nhất là sử dụng

bẫy lắng rác, có thể là phễu lọc, để ngăn rác vào bể chứa Ngoài ra cũng có thể sử dụng thiết

bị xả nước đầu (first flush) để tách dòng đợt nước mưa đầu tiên ra khỏi bể chứa

Hình 3 Ví dụ các hệ thống dẫn có xả nước đầu

ống dẫn xuống

Bể chứa nước mưa

Trang 18

Máng xối và các ống dẫn xuống cần được định kỹ thăm dò kiểm tra và làm sạch Thời điểm

tốt nhất để kiểm tra rò rỉ là lúc trời đang mưa Các hệ thống này cũng cần được làm sạch để

tránh nhiễm bẩn

2.2.3 Bể chứa nước mưa

Bể chứa nước mưa có thể được bố trí cả trên hay dưới mặt đất Chúng có thể được xây dựng

như một phần của toà nhà hay như một đơn vị riêng lẻ cách xa toà nhà Trong thực tế có nhiều

loại thiết bị chứa nước mưa Các yếu tố cần quan tâm trong thiết kế thay đổi theo loại bể chứa

và các yếu tố khác Các bể chứa nên được xây dựng bằng các vật liệu trơ ví dụ như bê tông

cốt sắt, sợi thủy tinh, polyethylene, thép không gỉ Các bể chứa ferro xi-măng và các lu chứa

bằng đất hay vữa hồ cũng thường được sử dụng Ngoài ra, có thể sử dụng các bể thông nhau

làm từ gốm hay polyethylene Bể chứa polyethylene nhỏ gọn nhưng có sức chứa lớn (1,000

đến 2,000 lít), dễ làm sạch và có nhiều miệng để nối với ống dẫn Không nên gia cố bể bằng

tre vì tre có thể bị hư hỏng do mối, vi khuẩn và nấm

Cần phải chú ý ngăn ngừa sự xâm nhập của các chất ô nhiễm vào bể chứa Các nguồn ô

nhiễm từ bên ngoài có thể là rác, phân chim chóc và thú, côn trùng Bể/thùng chứa nước sử

dụng cho ăn uống cần phải có nắp đậy kín và chắc chắn để tránh chất bẩn vô tinhd rơi vào bể,

tránh muỗi sinh sản, ngăn sự xâm nhập của côn trùng, chuột và để ngăn ánh sáng để hạn chế

sự phát triển của tảo bên trong bể Vòi nhận nước vào cũng nên có lớp lọc thô để loại trừ rác,

chất bẩn, lá cây và các chất rắn khác

Bên cạnh đó, bể chứa cần phải được kiểm tra và vệ sinh định kỳ Tất cả các bể cần được thiết

kế sao cho có thể cọ rửa hoàn toàn đáy và tất cả các vách bên trong Đáy bế chứa nên có độ

dốc, có hố chứa cặn và đường thoát để thu và xả cặn lắng Nên cọ rửa bể chứa với dung dịch

clorine và sau đó rửa sạch với nước Cần phải khử trùng bằng clo đối với các bể chứa nước

cho uống và sinh hoạt Ngăn bể chứa làm hai phần hoặc sử dụng bể chứa đôi sẽ thuận tiện hơn

cho việc vệ sinh bể chứa

Hệ thống lấy nước (ví dụ vòi, máy bơm ) phải không được làm nhiễm bẩn nước Vòi nước

nên được lắp trên đáy bể ít nhất là 10cm để tránh làm khoấy động lớp cặn lắng (nếu có) ở đáy

bể chứa Vòi và đường ống dẫn nước mưa nên được đánh dấu riêng và dán nhãn phân biệt rõ

với hệ thống nước cấp để tránh việc sử dụng nhầm lẫn

Ngoài ra, bể chứa nước mưa còn có thể cần thêm các thiết bị sau:

- Một đường ống dẫn nước tràn đến các thực vật lọc hoặc đến đường ống thoát hay hệ

thống cống thoát của khu vực;

- Một dụng cụ chỉ mực nước trong bể chứa;

- Lỗ thông hơi để làm thoáng khí (đường ống chảy tràn có thể đảm nhận vai trò này);

- Các biện pháp chống côn trùng, chuột, sâu mọt

2.2.4 Tính toán kích thước hệ thống

Khi sử dụng nước mưa, cần phải chú ý là lượng mưa thay đổi lớn giữa các thời gian trong

năm Vì vậy, cần phải tính toán hệ thống lưu chứa nước mưa đủ lớn để có thể sử dụng được

Trang 19

nước mưa cả trong mùa khô Lượng mưa và sự phân bố theo mùa, diện tích thu mưa, thể tích

bể chứa, nhu cầu sử dụng nước ở các thời điểm khác nhau trong năm là những thông tin quan

trọng cần quan tâm

Ví dụ lượng mưa hàng năm ở Tp.HCM là 1740mm (Cục Thống kê Tp.HCM, 2006) Giả sử

diện tích thu mưa hiệu quả của một ngôi nhà là diện tích bề mặt của mái, bằng 50m2, thể tích

nước mưa rơi trong phạm vi mái tính được là 87m3 Tuy nhiên, trong thực tế, một phần nước

mưa sẽ mất đi qua bốc hơi, qua quá trình dẫn nước, kể cả xả bỏ đầu trận mưa, và một phần có

thể bị tràn khỏi bể chứa trong các trận mưa to Như vây, lượng mưa thực tế thu được từ mái

2.5 Chất lượng nước mưa thu gom được và phạm vi sử dụng

2.5.1 Chất lượng nước mưa thu gom được

Trong quá khứ, nước mưa được xem là sạch và có thể sử dụng không qua xử lý Hiện nay,

điều này chỉ còn đúng ở một số nơi Ở nhiều khu vực, nước mưa thu được có thể chứa các

chất ô nhiễm hoặc bị ảnh hưởng bởi mưa acid và có thể cần phải được xử lý

Nói chung, chất lượng nước mưa có các thông số lý hoá khá tương đồng với tiêu chuẩn chất

lượng nước uống quy định bởi WHO; tuy nhiên, nước mưa có thể có pH thấp do các khí ô

nhiễm giao thông và công nghiệp như SO2, NOx… Thêm vào đó, nước mưa có thể chứa chì

do vật liệu mái thu mưa Vì vậy, vật liệu làm mái cần được cân nhắc cẩn thận Ngoài ra, một

số mẫu nước mưa vượt tiêu chuẩn của WHO về coliform tổng và feacal coliform do phân

chim và các động vật khác

Hiện nay, chất lượng nước mưa thu từ hệ thống mái được kiểm soát bằng cách tách dòng lần

xả đầu và vệ sinh định kỳ bể chứa Đun sôi nước là cách đơn giản và chắn chắn nhất để diệt

khuẩn Chorine dưới dạng thuốc tẩy gia dụng có thể được sử dụng để diệt trùng Hệ thống diệt

trùng bằng UV có chi phí cao Hướng nghiên cứu nhiều triển vọng là sử dụng ánh sáng mặt

trời sẵn có để tiêu diệt coliform và streptococci nhờ quá trình oxy hóa quang học

2.5.2 Phạm vi sử dụng

Như đã đề cập, ngày càng có nhiều nhu cầu sử dụng nước mưa ở cả quy mô hộ gia đình cũng

như công cộng Ở phạm vi hộ gia đình, tuỳ theo chất lượng nước mưa thu được, nước mưa

được trữ và sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau như tưới cây, vệ sinh nhà cửa, xả toilet và

cả sử dụng cho máy giặt Tuy nhiên, để đảm bảo an toàn sức khoẻ, không nên sử dụng nước

mưa cho ăn uống trừ khi có những biện pháp xử lý triệt để Ở quy mô khu dân cư, nước mưa

thu được có thể sử dụng cho tưới các mảng xanh trong không gian công cộng

Trang 20

Hình 4 Sử dụng nước mưa ở quy mô gia đình

3 Hệ thống tiêu thoát nước mưa

3.1 Quản lý nước mưa theo hướng sinh thái

Trong hầu hết các đô thị hiện hữu ở các nước đang phát triển, cho tới nay giải pháp thoát

nước mưa truyền thống là giải quyết cho nước mưa chảy tràn càng nhanh càng tốt trên bề mặt

đô thị vào các hệ thống cống thoát Giải pháp này ngày càng bộc lộ nhiều hạn chế Việc cho

chảy tràn càng nhanh càng tốt và thu gom tối đa nước mưa trong các hệ thống thoát nước đô

thị đòi hỏi các hệ thống này phải có quy mô và sức chịu tải lớn Bên cạnh đó, ở những khu

vực có chế độ mưa không đều trong năm và lượng mưa rất lớn trong mùa mưa như ở

Tp.HCM, hệ thống như vậy trở nên lãng phí vào mùa khô, nước thoát chảy yếu nên dễ gây

lắng cặn, tắt nghẽn ống thoát, và lại có khả năng bị quá tải vào mùa mưa Hiện nay, ngay cả ở

một số khu dân cư mới quy hoạch tại TP.HCM, tình trạng ngập lụt vẫn tiếp diễn, có thể do

nước mưa thoát không kịp hay triều cường Ngoài ra, nước mưa chảy tràn có thể có hàm

lượng chất rắn cao như trong nước thải sinh hoạt và có thể chứa các chất ô nhiễm khác phụ

thuộc vào đường đi của dòng chảy tràn và gây ảnh hưởng nhất định đến nguồn nước tiếp nhận

(UNEP, 2002)

Trên cơ sở khắc phục các hạn chế của quan điểm và phương pháp tiêu thoát nước mưa truyền

thống, các giải pháp quản lý nước mưa theo hướng sinh thái được phát triển Các giải pháp

quản lý nước mưa theo hướng sinh thái ngày càng được áp dụng rộng rãi tại các KDCST trên

thế giới để giải quyết vấn đề ngập úng và giảm tải lượng cho hệ thống thoát nước mưa của đô

thị Quản lý nước mưa theo hướng sinh thái, nước mưa được khuyến khích thu gom để sử

dụng cho các mục đích phù hợp; đối với phần nước mưa ngoài diện tích thu mưa hoặc trong

bơm Máy giặt Bồn cầu Nước tưới vườn

Không sử dụng cho ăn uống

Bể chứa nước mưa Nước uống

Trang 21

trường hợp không có chủ đích thu nước mưa để sử dụng, nước mưa được tiêu thoát lợi dụng

các quá trình tự nhiên như thấm, bốc hơi hoặc được cây xanh hấp thụ Nước mưa được tạo

điều kiện để thấm dần vào đất, hạn chế lượng nước mưa chảy tràn (có thể cuốn theo chất ô

nhiễm và gây ngập) đồng thời bổ sung nước cho mạch nước ngầm Để hạn chế lượng chảy

tràn không mong muốn, diện tích xanh trong khu dân cư phải giữ ở một tỷ lệ nhất định, hạn

chế diện tích không thấm Bề mặt có cây cỏ sẽ làm chậm lại tốc độ chảy tràn của nước mưa và

cho phép nước mưa thấm vào đất (UNEP, 2002) Quản lý nước mưa theo hướng sinh thái còn

tích hợp quản lý nước vào cảnh quan khu dân cư, tạo ra các mảng xanh vừa phục vụ tiêu thoát

nước mưa, vừa tôn tạo cảnh quan và phục vụ vui chơi giải trí Tích hợp quản lý nước vào

cảnh quan vào khu dân cư sẽ được phân tích trong một chuyên đề khác

Một vấn đề khác trong tiêu thoát nước mưa hiện nay là việc sử dụng hệ thống thoát nước

chung cho cả nước mưa và nước thải Nhìn chung, hệ thống cống thoát nước được chia làm

hai loại: loại kết hợp sử dụng để thoát vừa nước mưa vừa nước thải và loại có đường thoát

nước riêng cho nước mưa và riêng cho nước thải Ở các đô thị hiện hữu của Tp.HCM nói

riêng và các nước đang phát triển nói chung, hầm tự hoại cá nhân (cho từng hộ gia đình) là

biện pháp duy nhất để xử lý nước thải sinh hoạt và hệ thống thoát nước (nếu có) hầu hết là hệ

thống thoát nước kết hợp Hệ thống thoát nước kết hợp có nhiều nhược điểm Ở hệ thống kết

hợp, nước thải chưa xử lý có thể tràn qua khỏi trạm xử lý nước thải trong các đợt mưa lớn

Bên cạnh đó, sự dao động lớn trong nước thải đầu vào (do mưa) gây khó khăn cho việc xử lý

nước thải tại trạm (UNEP, 2002; Sundberg et al, 2004) Ngoài ra còn có các lý do khác liên

quan đến các vấn đề xã hội, tính thẩm mỹ của cảnh quan và các giá trị sinh thái của môi

trường nước đô thị bị mất đi khi thoát chung nước mưa và nước thải (Niemczynowicz, 1999;

Newman, 2001; Sundberg et al, 2004) Vì vậy, xu hướng hiện nay là phát triển hệ thống thoát

nước riêng cho nước mưa và nước thải Tùy theo điều kiện môi trường tự nhiên và kinh tế xã

hội của từng địa phương, cần chọn lựa hệ thống thu gom và tiêu thoát nước mưa thích hợp,

đặc biệt là cho các khu đô thị mới

3.2 Các biện pháp tiêu thoát và xử lý nước mưa

Không chỉ riêng nước thải, nước mưa cũng có ảnh hưởng đến môi trường Chất rắn có trong

nước mưa lắng đọng gây tắc nghẽn các đường thoát nước và kênh rạch, sông tiếp nhận Nước

mưa có thể bị ô nhiễm do bụi và khói xe Ngoài ra, như đã trình bày, nước mưa có thể chứa

kim loại nặng do vật liệu mái và máng xối và các chất nguy hại khác như thuốc diệt côn trùng,

thuốc diệt cỏ, sơn, và các hoá chất sử dụng trong gia đình khác bị cuốn theo nước mưa chảy

tràn Các chất ô nhiễm này có ảnh hưởng nhất định đối với nguồn nước tiếp nhận cả nước mặt

và nước ngầm Nước mưa chảy tràn ngấm qua đất và xâm nhập vào mạch nước ngầm Ngoại

trừ các các chất ô nhiễm kích thước lớn bị giữ lại bởi lớp đất đá, các chất ô nhiễm hoà tan

(kim loại nặng…) có thể xâm nhập vào mạch nước ngầm (UNEP, 2002)

Trong trường hợp nước thải và nước mưa được thu gom trong cùng một hệ thống, nước mưa

cũng sẽ được xử lý cùng với nước thải Khi đó, như đã trình bày, việc xử lý sẽ không hiệu quả

khi có các đợt mưa to do nước do nước thải sẽ tràn qua hệ thống xử lý mà không được xử lý

Cần có hệ thống thu gom riêng biệt cho nước mưa và nước thải Nước mưa có thể được tiêu

thoát và xử lý theo các mô hình mô tả dưới đây Nguyên lý cơ bản là sử dụng các bề mặt thấm

hay bề mặt thực vật để lọc các chất rắn và cho nước thấm qua đi vào đất Các kỹ thuật này rất

hữu ích và nên được xem xét ứng dụng ở các đô thị mới ở Tp.HCM cho vỉa hè và các khu vực

vui chơi giải trí

Trang 22

Hình 5 Hố thấm (UNEP, 2002)

Hình 6 Vỉa hè có khả năng thấm(UNEP, 2002)

Bề mặt thấm

Chảy tràn Thấm vào nền đất

Lớp lót Lớp nền Dòng vào

Vật liệu bề mặt

Lỗ rỗng

Lớp vật liệu địa kỹ thuật

Lớp cát lót Nền thấm được Nền đất

Trang 23

Hình 7 Hồ và đất ngập nước nhân tạo phục vụ xử lý nước mưa chảy tràn (UNEP, 2002)

5 Kinh nghiệm áp dụng trên thế giới

Thu gom và sử dụng nước mưa đã trở nên phổ biến ở khắp nơi trên thế giới, ở các nước phát

triển cũng như các nước đang phát triển Các trường hợp điển hình trình bày sau đây cho thấy

sự đa dạng trong việc ứng dụng hệ thống thu dụng nước mưa về quy mô của hệ thống, mức độ

đầu tư, mức độ đơn giản/phức tạp của hệ thống, mục đích và phạm vi sử dụng cũng như lợi

ích đem lại…

Singapore

Singapore với diện tích nhỏ hẹp và nhu cầu sử dụng nước ngày càng tăng cao đang không

ngừng tìm kiếm các nguồn nước thay thế và các phương pháp mới để khai thác nguồn nước

Gần 86% dân số Singapore sống ở nhà cao tầng Các tòa nhà này được lợp mái nhẹ đóng vai

trò bề mặt thu mưa Nước mưa thu được từ mái được trữ trong các bể chứa trên mái và được

sử dụng cho các mục đích ngoài ăn uống Nghiên cứu gần đây ở một khu dân cư đô thị 742ha

cho thấy thu dụng nước mưa từ mái không chỉ tiết kiệm nước cấp mà còn tiết kiệm năng

Nước vào

Nước ra Nước thoát

Nước chảy tràn

Trang 24

của nước cấp truyền thống

Singapore cũng có các hệ thống thu dụng nước mưa lớn như hệ thống tại sân bay Changi

Nước mưa từ đường băng và các mảng xanh xung quanh được thu vào hai hồ chứa, một được

thiết kế để cân bằng dòng chảy giữa nước chảy tràn và nước triều và hồ còn lại để thu nước

chảy tràn Nước thu được được dùng cho các mục đích ngoài ăn uống như thực tập chữa cháy

và vệ sinh, dội toilet Nước mưa thu được thay thế cho 28 – 33% tổng lượng nước sử dung và

tiết kiệm mỗi năm khoảng S$390.000

Tokyo, Nhật Bản

Ở Tokyo, nước mưa được khuyến khích thu dụng để giảm tình trạng thiếu nước, kiểm soát lũ

và đảm bảo nước cho các trường hợp khẩn cấp Đấu trường Sumo Ryogoku Kokugikan được

xây dựng năm 1985 ở thành phố Sumida là một công trình nổi tiếng có sử dụng nước mưa ở

vệ sinh toilet và hệ thống điều hòa không khí Tòa thị chính Tp Sumida cũng sử dụng một hệ

thống tương tự và nhiều công trình công cộng khác ở Tokyo cũng bắt đầu sử dụng hệ thống

thu dụng nước mưa

Hình 9 Đấu trường sumo Kokugikan tại Tokyo, Nhật

Bản Nước mưa được thu gom trên diện tích mái 8.400

m 2 của đấu trường và được sử dụng cho các mục đích

ngoài ăn uống

Ở quy mô cộng đồng, một thiết bị sử dụng nước mưa đơn giản, gọi là “Rojison” đã được dân

địa phương quận Mukojima, Tokyo sử dụng để thu nước mưa từ các hộ gia đình để tưới cây,

chữa cháy và cả để uống trong trường hợp cấp thiết Và cho đến nay, việc sử dụng nước mưa

đã trở nên rất phổ biến ở cả quy mô hộ gia đình và khu dân cư, cả các công trình cá nhân và

công cộng

Trang 25

Hình 10 "Rojison", một thiết bị sử dụng nước mưa đơn giản ở quy

mô cộng đồng tại Tokyo, Nhật Bản

Berlin, Đức

Vào tháng 10 năm 1998, các hệ thống sử dụng nước mưa được đưa vào sử dụng tại Berlin

trong chương trình cải tạo lại thành phố ở mô mô lớn cho Quảng trường DaimlerChrysler

Potsdamer để kiểm soát lũ trong thành phố, tiết kiệm nước và cải thiện vi khí hậu Nước mưa

được sử dụng để vệ sinh toilet, tưới cây xanh và thay nước cho các hồ nhân tạo

Trong một dự án khác ở tòa nhà Belss-Luedecke-Strasse, Berlin, nước mưa từ tất cả các bề

tưới vườn Thiết kế của hệ thống đảm bảo hầu hết chất ô nhiễm của dòng chảy đầu được tách

ra khỏi hệ thống cống thoát nước mưa đến hệ thống cống nước thải để được xử lý tại nhà

máy Ước tính có khoảng 58% nước mưa được giữ lại nhờ hệ thống này, tiết kiệm khoảng

cho Berlin

Cả hai hệ thống không chỉ bảo tồn nước cho thành phố mà còn giảm nguy cơ chất ô nhiễm từ

hệ thống nước thải sinh hoạt bị đưa ra sông do quá tải với nước mưa Đây là một cách tiếp cận

để kiểm soát nguồn ô nhiễm không-điểm là một phần quan trọng trong chiến lược lớn hơn để

bảo vệ chất lượng nước mặt trong thành phố

Thái Lan

Ở Thái Lan, trữ nước mưa chảy từ mái là một biện pháp thích hợp và không tốn kém để có

nước uống chất lượng cao Trước khi lu chứa nước mưa được đưa vào sử dụng, nhiều cộng

đồng không co biện pháp nào để bảo vệ nước uống khỏi chất bẩn và muỗi Lu chứa có nhiều

kích cỡ, từ 100 đến 3000 lít và được trang bị nắp đậy, vòi lấy nước và vòi thóat nước

Trang 26

Kích cỡ sử dụng phổ biến nhất là 2000 lít, giá 750 Baht, có khả năng trữ nước mưa đủ sử dụng cho một gia đình 6 người trong mùa khô (6 tháng)

và bể chìm Nước mưa thu được được chấp nhận là sạch và đuợc dùng cho ăn uống, nấu

nướng Kết quả phân tích chất lượng nứoc cho thấy nước mưa có thể trữ được 4 đến 5 tháng

mà không bị nhiễm khuẩn

6 Khả năng áp dụng ở Việt Nam

Khả năng thu dụng nước mưa ở Việt Nam

Theo UNEP, để phát triển thu dụng nước mưa như một biện pháp quản lý nước đô thị bền

vững, cần có những điều kiện sau:

- Cách tiếp cận hệ thống

Cùng với sử dụng nguồn nước mặt và xử lý nước thải, sử dụng nước mưa cũng cần được

đưa vào các quy định về xây dựng và môi trường của thành phố Cần phải đưa ra các tiêu

chuẩn về vật liệu (trên phương diện thuận tiện cho bảo trì và thay thế) và có thể cả tiêu

chuẩn thiết kế hệ thống sử dụng nước mưa

- Chính sách thực hiện

Cần phải ban hành và thực thi các chính sách khuyến khích thu dụng nước mưa Chính

quyền địa phương phải đi đầu trong tuyên truyền khái niệm sử dụng nước mưa như một

nguồn nước độc lập cũng như ý nghĩa của sử dụng nước Ngoài ra, để khuyến khích sử

dụng nước mưa, cũng cần xem xét có chính sách trợ giá cho các thiết bị thu dụng nước

mưa

- Phát triển công nghệ và đào tạo

Khuyến khích phát triển kỹ thuật và nhân lực hỗ trợ việc thu dụng nước mưa là rất quan

trọng Cũng cần phải khuyến khích phát triển các thiết bị hiệu quả và khả thi để bảo tồn

nguồn nước, các phương tiện để sử dụng nước mưa và các thiết bị giúp tăng cường khả

năng ngấm vào mạch nước ngầm của nước mưa Bên cạnh đó, cần phải đào tạo các

chuyên gia nắm rõ các thiết bị và kỹ thuật này

Hình 11 Lu chứa nước mưa

ở Thái Lan

Trang 27

- Phát triển mạng lưới

Để thúc đẩy việc thu dụng nước mưa như một cách tiếp cận quản lý bền vững nước đô thị,

cần thiết lập một mạng lưới các bên có liên quan như chính quyền, dân cư, các kiến trúc

sư, những người lắp đặt đường ống nước, đại diện của các nhà sản xuất thiết bị thu gom

và lưu trữ nước mưa Cần phải kêu gọi sự tham gia của các nhóm này trong quản lý nước

nói chung và thu dụng nước mưa nói riêng

Hiện nay ở Việt Nam nói chung và Tp.HCM nói riêng chưa có chính sách nào khuyến khích

hoạt động thu gom và sử dụng nước mưa như một nguồn nước thay thế cho nước cấp cũng

như chưa có bất kỳ quy định hoặc tiêu chuẩn nào đối với nước mưa cũng như hệ thống thu

dụng nước mưa Mặc dù vậy, do nhu cầu, từ xưa dân Việt Nam đã thu nước mưa để sử dụng

Và ngay cả hiện nay, kể cả tại Tp.HCM, ở những nơi chưa có nguồn nước cấp hoặc nguồn

nước cấp không đáp ứng đủ nhu cầu hay không đảm bảo về chất lượng, nhiều hộ gia đình vẫn

thu nước mưa để sử dụng cho nhiều mục đích trong gia đình, kể cả cho ăn uống Tuy nhiên,

các hoạt động này đều ở quy mô nhỏ, mang tính tự phát, cục bộ, không được định hướng và

chỉ mang ý nghĩa giải pháp tình thế

Điều kiện tự nhiên Tp.HCM hết sức thuận lợi cho việc sử dụng nước mưa như một nguôn

nước thay thế Việc đưa vào sử dụng hệ thống thu dụng nước mưa hoàn toàn khả thi ở cả quy

mô hộ gia đình, khu dân cư và đô thị Tuy nhiên, để thu gom và sử dụng nước mưa trở nên

phổ biến ở phạm vi rộng, cần phải nâng cao ý thực cộng đồng về ý nghĩa của thu dụng nước

mưa đồng thời cũng cần ban hành các chính sách cụ thể khuyến khích thu gom và sử dụng

nước mưa cũng như các quy định kỹ thuật về hệ thống thu dụng nước mưa trong các công

trình xây dựng

Khả năng tiêu thoát nước mưa theo hướng sinh thái

Cơ sở pháp lý duy nhất quy định về hệ thống tiêu thóat nước mưa trong khu dân cư là Quy

chuẩn xây dựng ban hành năm 1999 (Quyển 2) Quy chuẩn này quy định các khu dân cư mới

xây dựng phải có hệ thống thoát riêng cho nước thải và nước mưa

Tuy khó có thể áp dụng các giải pháp thoát nước mưa theo hướng sinh thái cho các khu dân

cư hiện hữu, các giải pháp này hoàn toàn có thể áp dụng cho các khu dân cư mới quy hoạch

Mặc dù vậy, việc triển khai rộng rãi gặp khó khăn do chưa có quy định về diện tích

thấm/không thấm đối với khu dân cư cũng như hệ thống thoat nước hiện hữu của thành phố là

hệ thống kết hợp

Trang 28

Sundberg, C et al., 2004, ‘Re-framing the assessment of sustainable stormwater systems’, Clean

Techn Environ Policy, 6: 120-127

UNEP, 2002a, International Source Book on Environmentally Sound Technologies for Wastewater

and Stormwater Management, United Nation Environmental Program, Division of Technology,

Industry and Economics, International Environmental Technology Center

UNEP, 2002b, Rainwater harvesting and utilization, United Nation Environmental Program, Division

of Technology, Industry and Economics, International Environmental Technology Center

UNEP, 2003, Environmentally sound technologies for sustainable development, United Nation

Environmental Program, Division of Technology, Industry and Economics, International Env

Technology Center

Zhiwen Song, et al., 2006, ‘Seasonal and annual performance of a full-scale constructed wetland

system for sewage treatment in China’, Ecological Engineering, 26: 272-282

Newman, 2000, Sustainability and the urban water system, Institute for sustainability technology

policy, Murdoch University, Australia

Newman, 2001, ‘Sustainable urban water systems in rich and poor cities-steps towards a new

approach’, Water Science and Technology, 43: 93-99

Otterpohl, R., et al., 1997, ‘Sustainable water and wastewater management in urban areas’, Water

Science and Technology, 35: 121-133

Trang 29

TIẾT KIỆM VÀ SỬ DỤNG NGUỒN NƯỚC THAY THẾ

Ở QUY MÔ HỘ GIA ĐÌNH Chuyên đề

Trang 30

Quản lý nước tổng hợp cho KDCST – Các biện pháp tiết kiệm và sử dụng nguồn nước thay thế ở quy mô hộ gia đình

Nghiên cứu cơ sở khoa học xây dựng Khu dân cư sinh thái tại TP.HCM: Nghiên cứu điển hình cho Khu đô thị mới Thủ Thiêm

i

Mở đầu

Bên cạnh quản lý bền vững nước mưa và nước thải, đáp ứng nhu cầu sử dụng nước của cộng

đồng là một trong những mục tiêu quan trọng của quản lý nước bền vững Dân số tăng nhanh,

ngày càng nhiều người người phụ thuộc vào nguồn nước cấp có hạn đang ngày càng ô nhiễm

hơn An toàn về nước, cũng như an toàn lương thực đang trở thành một ưu tiên quan trọng đối

với nhiều nơi trên thế giới Nằm trong loạt chuyên đề quản lý nước tổng hợp cho khu dân cư

sinh thái, chuyên đề Quản lý nước tổng hợp cho KDC sinh thái – Các biện pháp tiết kiệm và

sử dụng nguồn nước thay thế ở quy mô hộ gia đình tập trung tìm hiểu các các biện pháp tiết

kiệm nước, khả năng sử dụng các nguồn nước thay thế (cho nước cấp) và tuần hoàn nước ở

quy mô hộ gia đình đang được áp dụng trên thế giới

Trang 31

2 Các biện pháp tiết kiệm nước 1

2.1 Bồn cầu tiết kiệm nuớc 1

2.2 Vòi nước và vòi sen tiết kiệm nước 3

2.3 Máy giặt tiết kiệm nước 3

3 Khả năng sử dụng các nguồn nước thay thế 4

4 Kết luận 5

Trang 32

iii

Danh sách hình

Hình 1 Mức sử dụng nước cho các mục đích khác nhau trong gia đình tại Mỹ (Mayer et al., 1999) 2

Hình 2 Sự thay đổi mức tiêu thụ nước cho xả toilet từ từ 1900 đến nay (Úc, 1999) 2

Hình 3 Thiết bị tạo dòng rối 3

Hình 4 Mô hình một hệ thống thu dụng nước mưa đơn giản (có xả nước đầu) 4

Hình 5 Phạm vi sử dụng nước mưa ở quy mô hộ gia đình 5

Danh sách bảng

Bảng 1 Ví dụ một số sản phẩm bồn cầu tiết kiệm nước nhãn hiệu Inax 2

Trang 33

1

1 Giới thiệu

Dân số tăng nhanh, ngày càng nhiều người người phụ thuộc vào nguồn nước cấp có hạn đang

ngày càng ô nhiễm hơn An toàn về nước, cũng như an toàn lương thực đang trở thành một ưu

tiên quan trọng đối với nhiều nơi trên thế giới

Có hai xu hướng trong quản lý bền vững nguồn nước sạch: tìm nguồn nước sạch khác để khai

thác một cách tập trung; hoặc sử dụng một cách hiệu quả nguồn nước có hạn đang có Trên

thế giới những năm gần đây, các công nghệ tiết kiệm nước phát triển mạnh, nhất là các công

nghệ tiết kiệm nước ở quy mô hộ gia đình Công nghệ tiết kiệm nước phổ biến hiện nay có thể

kể ra như các loại vòi nước lưu lượng thấp và các loại bồn cầu hai chế độ xả 6/3 lít Ở các khu

vực công cộng, các kỹ thuật tưới tiên tiến (có hệ thống diều khiển điện tử) được sử dụng để

giảm áp lực sử dụng nước cấp (Newman, 2001) Bên cạnh đó, sử dụng các nguồn nước thay

thế cho nước cấp (vd nước mưa) và tuần hoàn nước cũng đã từ lâu được các nước trên thế giới

quan tâm áp dụng ở các quy mô hộ gia đình, khu dân cư và cả ở quy mô đô thị

Riêng đối với Tp.HCM, sử dụng nước tiết kiệm có ý nghĩa lớn trong việc giảm áp lực sử dụng

nước cấp, vốn đang không đáp ứng nổi nhu cầu Tính đến cuối năm 2005, chỉ khoảng 85% hộ

dân thành phố được cung cấp nước sạch, với công suất cấp nước chỉ khỏang 70-80% nhu cầu

Trong khi đó, sử dụng nguồn nước thay thế và/hoặc tuần hoàn nước, bên cạnh giảm áp lực đối

với nguồn nước cấp còn có ý nghĩa trong điều tiết nước mưa và hạ thấp yêu cầu xử lý nước

thải

Chuyên đề này tập trung tìm hiểu về các biện pháp tiết kiệm nước, khả năng sử dụng các

nguồn nước thay thế (cho nước cấp) và tuần hoàn nước ở quy mô hộ gia đình đang được áp

dụng trên thế giới

2 Các biện pháp tiết kiệm nước

Các biện pháp tiết kiệm nước đề cập ở đây được hiểu là các biện pháp giúp giảm lượng nước

sử dụng nhưng vẫn đảm bảo đáp ứng được nhu cầu sinh hoạt như thông thường, hoặc nói cách

khác không làm ảnh hưởng đến đời sống của mỗi cá nhân và cộng đồng Để tiết kiệm nước,

có thể sử dụng các thiết bị tiết kiệm nước (có định mức tiêu thụ nước thấp hơn thông thường)

hay thay đổi thói quen để sử dụng nước tiết kiệm hơn Nghiên cứu này giới hạn ở việc tìm

hiểu các thiết bị hay các giải pháp tiết kiệm nước quy mô hộ gia đình đang được sử dụng phổ

biến trên thế giới và có thể áp dụng ở Việt Nam

2.1 Bồn cầu tiết kiệm nuớc

Theo các nghiên cứu ở Mỹ và Úc, nước sử dụng cho xả toilet là nguồn tiêu thụ nước quan

trọng nhất trong gia đình (chiếm hơn ¼ tổng lượng nước sử dụng) (Hình 1)

Trang 34

2

tắm 18%

giặt 22%

toilet 26%

rửa vòi 18%

khác 2%

rò rỉ 14%

Đồng thời, đây cũng là nguồn sử dụng nước có nhiều cơ hội để giảm thiểu nhất Có sự khác

biệt lớn về mức tiêu thụ nước cho xả toilet giữa loại tiết kiệm và không tiết kiệm nước Thay

toilet thông thường (11-13 lít/lần xả) bằng toilet tiết kiệm nước (3/6 lít/lần xả), tổng lượng

nước xả toilet của một người trong ngày giảm từ 55-65 lít xuống còn 18 lít Hiện nay, ngày

càng có nhiều nghiên cứu thiết kế các loại toilet với mức sử dụng nước thấp hơn nữa, hạn chế

rò rỉ nước, và cả các loại toilet không sử dụng nước

Bồn cầu tiết kiệm nước xuất hiện rất phổ biến trên thị trường thiết bị vệ sinh thành phố với

nhiều nhãn hiệu, nhà sản xuất, nhà cung cấp khác nhau và hết sức đa dạng về kiểu dáng, giá

bán và cấp độ sản phẩm từ bình dân đến cao cấp Bảng 1 dưới đây là ví dụ tóm tắt về các loại

bồn cầu tiết kiệm nước mang nhãn hiệu Inax có mặt trên thị trường thành phố và hiệu quả tiết

kiệm nước so với loại thông thường

Bảng 1 Ví dụ một số sản phẩm bồn cầu tiết kiệm nước nhãn hiệu Inax

(lít)

Chênh lệch giữa 2 bộ xả

(lít/lần xả)

Lượng nước tiết kiệm được

(m 3 /năm)

Số tiền tiết kiệm được

(đồng/năm)

Trang 35

2.2 Vòi nước và vòi sen tiết kiệm nước

Nhiều hoạt động như rửa rau, rửa chén bát, rửa tay, tắm vòi sen… được thực hiện dưới vòi

nước chảy liên tục Để tiết kiệm nước từ các hoạt động này, có thể sử dụng các vòi nước hoặc

vòi sen lưu lượng thấp Các vòi nước này có bộ phận tạo dòng rối

giúp hạn chế lưu lượng dòng chảy nhỏ hơn 3,75 lít/phút mà vẫn

không ảnh hưởng đến nhu cầu sử dụng nước

Ngoài ra, cách đơn giản và ít tốn kém nhất để tiết kiệm nước là trang

bị thiết bị tạo dòng rối (faucet aerator) cho các vòi nước thông

thường Các thiết bị này có giá chỉ khoảng 15-20.000 VNĐ/cái Theo

nghiên cứu ở Mỹ, sử dụng các thiết bị giới hạn lưu lượng dòng chảy

có thể giảm được 20% lượng nước sử dụng từ vòi

2.3 Máy giặt tiết kiệm nước

Giặt quần áo là nguồn tiêu thụ nước lớn thứ hai trong gia đình sau xả toilet Thay thế máy giặt

cũ thông thường bằng máy giặt hiệu suất cao có thể tiết kiệm được rất nhiều nước Các máy

giặt hiệu suất cao sử dụng hiệu quả nước và năng lượng, do đó, không chỉ có ý nghĩa tiết kiệm

nước mà còn tiết kiệm năng lượng Nghiên cứu ở Mỹ cho thấy máy giặt hiệu suất cao có thể

tiết kiệm đến 40% lượng nước sử dụng cho mỗi lần giặt và mức nước tiết kiệm được theo đầu

người là 38% (Mayer, et al 1999)

Tuy nhiên, khác với các thiết bị tiết kiệm nước trên đây, máy giặt hiệu suất cao đắt hơn các

máy giặt thông thường khá nhiều (từ 20-80%), nên khả năng áp dụng rộng rãi ở các hộ gia

đình bị hạn chế

Hình 3 Thiết bị tạo dòng rối

Trang 36

4

3 Khả năng sử dụng các nguồn nước thay thế

Mục đích của các biện pháp kỹ thuật đề cập trên đây là nhằm giảm lượng nước cấp sử dụng

đến mức có thể Tuy nhiên, để đạt được mục tiêu phát triển bền vững, việc quản lý sử dụng

nước ở đô thị không chỉ tập trung vào các biện pháp kỹ thuật hỗ trợ sử dụng nước với hiệu

suất cao mà còn phải quan tâm xây dựng các hệ thống đô thị/khu dân cư tiêu thụ ít nước hơn

(như quy hoạch sử dụng đất sao cho cần ít nước hơn cho tưới tiêu khu vực công cộng) hoặc

tái sử dụng nước mưa và nước thải (Newman, 2001) Trong đó, biện pháp sử dụng nước mưa

thay thế cho nước cấp biện pháp đang được áp dụng phổ biến ở quy mô hộ gia đình cũng như

khu dân cư, đô thị, ở các nước phát triển cũng như đang phát triển

Hệ thống thu dụng nước mưa

Một trong những vấn đề quan trọng để có thể sử dụng nước mưa như một nguồn nước sạch là

áp dụng kỹ thuật thu và trữ nước mưa thích hợp Thông thường, một hệ thống thu dụng nước

mưa bao gồm 3 thành phần: hệ thống thu gom (bề mặt thu mưa), hệ thống dẫn, và hệ thống

trữ nước mưa Hệ thống thu dụng nước mưa có thể là một hệ thống đơn giản ở quy mô hộ gia

đình hoặc một hệ thống lớn cho cả một lưu vực

Phạm vi sử dụng nước mưa