Bài giảng Kỹ thuật vệ sinh chi phí thấp 1 cung cấp cho người học các kiến thức công nghệ và vệ sinh môi trường đô thị và nông thôn Việt Nam, cấp nước vệ sinh và sức khỏe cộng đồng, phương thức tiếp cận vệ sinh phân tán, chi phí thấp và bền vững. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.
12/2010 K thut V sinh chi phớ thp trờng Đại học Xây dựng Nội dung CN&VSMT đô thị n«ng th«n ViƯt Nam – tỉng quan Kü tht vƯ sinh chi phÝ thÊp I CÊp n−íc – vƯ sinh sức khỏe cộng đồng Phơng thức tiếp cận vệ sinh phân tán, chi phí thấp bền vững PGS TS Nguyễn Việt Anh Viện Khoa học Kỹ thuật Môi trờng, ĐHXD Tel 04-3628 45 09, Fax 04-3869 3714, MP 091320.9689, Email vietanhctn@gmail.com; www.vietdesa.net CÊp nớc đô thị Việt Nam Số đô thị dân số Việt nam tăng nhanh năm gần 2008: 28% dân số đô thị >760 đô thị toàn quốc 2010: 30% dân số đô thị; 2020: 45% (trên tổng số 103 triệu dân) ~500 NMN tập trung, tổng công suất thiết kế ~5 triệu m3/ngđ, công suất khai thác: 3,7 triệu m3/ngđ Đô thị lớn: HN, TP HCM, HP, Huế, Việt Trì, đạt công suất 90 105 % Hầu hết TP lớn vừa có DA cấp nớc ~250/700 đô thị nhỏ có HTCN tập trung, quy mô 500 3000 m3/ngđ Nhiều hình thức quản lý khác Cấp nớc vệ sinh môi trờng đô thị nông thôn Việt Nam 67.5 đô thị có nớc cấp tập trung (2008) 64% dân số đô thị đợc cấp nớc (2008) Bình quân lợng nớc sử dụng cho sinh hoạt: 96 l/ng.ngđ Đô thị nhỏ: 80 - 100 l/ng.ngđ Đô thị lớn: 80%, 100 - 150 l/ng.ngđ Bình quân lợng nớc sản xuất: 214 l/ng.ngđ) (kể SH, HCSN, DV, SXCN) Thất thoát, thất thu: Bình quân: 2003: 35%, 2007: 33% Có nơi 42% (2008) Thấp nhất: 14 - 20% (Huế, Vũng Tàu, Đà Lạt, Hải Phòng, Bình Dơng, Quảng Ngãi ) Chất lợng nớc sau xử lý nhiều nơi cha đạt tiêu chuẩn vệ sinh PGS TS Nguyễn Việt Anh, IESE, ĐHXD Hà Nội VÖ sinh đô thị Việt Nam HTTN cũ, lạc hậu Trung binh: 0.1 - 0.2 m cống/đầu ngời đô thị lớn, 0.04 - 0.06 m/ngời đô thị nhỏ Bộ Xây dựng phấn đấu 2020: > m cống/đầu ngời 2007: Khoảng >92% dân đô thị tiếp cận với nhà vệ sinh Số hộ đấu nối với HTTN TP: 40 - 70% Chỉ 6% nớc thải đô thị đợc xử lý Chỉ 1/3 số 180 KCN có Trạm XLNT hoạt động ~ 90% xí nghiệp cũ kh«ng cã HT XLNT 12/2010 Kỹ thuật Vệ sinh chi phớ thp Mục tiêu phát triển Việt nam cấp nớc vệ sinh đô thị Chất thải rắn đô thị >20,000 m3/ngày Tỷ lệ thu gom: Định hớng Chiến lợc cấp nớc đô thị đến 2020 (1998): 100% dân số đô thị đợc cấp nớc 120 150 l/ng.ngđ VDGs: 2005: 80% dân số đô thị đợc sử dung nớc sạch, hợp vệ sinh Chiến lợc BVMT quốc gia đến 2010: 95% dân đô thị đợc cấp nớc 1994: 45 - 50% 1995: 50 - 55% 1996: 55 - 60% Nay: >70% Xö lý hạn chế Bãi chôn lấp, ủ phân, (đốt, SX vật liệu XD, ) Định hớng phát triển thoát nớc đô thị (1999): Đến 2020: tất đô thị có HTTN XLNT đạt yêu cầu VDGs: 2010: Tất nớc thải đô thị đợc xử lý (?) Chiến lợc BVMT quốc gia đến 2010: 40% nớc thải đô thị 60% chất thải nguy hại CN, bệnh viện đợc xử lý Rất khó khăn để thực đợc mục tiêu !10 Thnh ph H Ni •DATN giai đoạn 1: 180 triệu USD •DATN giai đoạn 2: 370 triệu USD •Chi phí VH&BD MLTN: 100 tỷ đồng/năm •Phí nước thu được: 1/4 •Vận hành trạm bơm Yên Sở: max 120 triệu đồng/ngđ •Riêng Trạm XLNT KL+TB (6000 m3/ngđ): XD: 10 triệu USD (150 tỷ ng) VH: t ng/nm Vấn đề Vệ sinh đô thị trọng tâm phát triển ngành vòng 15 - 20 năm tới Cho ®Õn nay, vèn vay ®· chiÕm tû lƯ tíi 30% so víi tỉng GDP cđa qc gia Nhµ n−íc míi đáp ứng khoảng 1/10 yêu cầu kinh phí cho cấp nớc vệ sinh, tập trung đợc u tiên cho đô thị lớn Dịch vụ cấp nớc, vệ sinh, hầu nh bỏ ngỏ vùng thu nhập thấp: đô thị nhỏ, thị trấn, thị tứ, vùng ven đô, khu vực nông thôn 11 PGS TS Nguyn Việt Anh, IESE, ĐHXD Hà Nội 12 12/2010 Kỹ thuật Vệ sinh chi phí thấp HTTN tËp trung vµ công nghệ truyền thống giải pháp thờng đợc nghĩ đến trớc tiên Lý do: Cho nớc làm copy Muốn có đợc dự án lớn, đại Thông tin sai lầm từ nớc hạn chế Còn thiếu thông tin phơng thức hiệu khác Giải pháp công nghệ phải đợc lựa chọn dựa điều kiện cụ thể: đặc tính nguồn thải, nguồn tiếp nhận, điều kiện tự nhiên, kinh tế, văn hoá - xã hội, nhu cầu tập quán tái sử dụng nớc thải địa phơng, copy công nghệ từ nớc sang nớc kia, từ đô thị lớn cho thị trấn, thị tứ, ven đô, 13 Tình hình cấp nớc vệ sinh nông thôn Việt Nam Mục tiêu phát triển Việt nam cấp nớc vệ sinh nông thôn TÝnh ®Õn ci 2007: 1.800 hƯ thèng cÊp n−íc tËp trung 260.000 hệ thống cấp nớc quy mô nhỏ lẻ vùng nông thôn nớc 1.000 hệ thống không hoạt động hoạt động (NCERWASS, 2007) Lợng nớc sử dụng bình quân 60 l/ngời.ngày Các mô hình tài chính: Các mô hình quản lý: UBND hun, UBND x·, HTX, Trung t©m NSVSMTNT tØnh, céng ®ång ng−êi sư dơng, t− nh©n, 15 * NC UNICEF – Bộ Y tế, 2007: 75% hộ gia đình nơng thơn có loại cơng trình vệ sinh khác nhau, hợp chưa hợp vệ sinh ! % 76.1 80 60 49.6 55.4 80.9 81 88.8 ChiÕn l−ỵc cấp nớc vệ sinh nông thôn đến 2020 (2000): 2005: 80% dân NT đợc dùng nớc 2010: 85%, 60 l/ng.ng® – 2020: 100%, 60 l/ng.ng® VDG: 2005: 60% dân NTđợc sd nớc sạch, hợp vệ sinh 2010: 85% Chiến lợc BVMT quốc gia đến 2010: 85% dân nông thôn có nớc Chiến lợc cấp nớc vệ sinh nông thôn đến 2020: 2005: 50% dân NT có hố xí hợp VS 2010: 70% 2020: 100% Không có mục tiêu VDG 16 Hố xí hợp vệ sinh (.) lệPercentage số hộ nơng thơn có nhà vệ sinh theo vùng FigureTỷ 2.1 of HHs having latrine, by ecological regions 100 14 96.7 64.2 40 20 Mekong Central river delta highlands South central coast North east South East North central coast (UNICEF – MOH national survey 2007) PGS TS Nguyễn Việt Anh, IESE, ĐHXD Hà Nội North west Red river delta 17 18 12/2010 Kỹ thuật Vệ sinh chi phí thấp ThiƯt h¹i kinh tÕ vệ sinh Việt Nam 80 60 Hằng năm: US$ 780 triệu % 50.0 40 Trên đầu ngời: US$ 9.38 50.8 25.0 350 33.0 22.5 20 18.0 1.3% GDP Natl targeted pro Survey on living Natl health survey Sanitary latrines (2004) std (2004) (2002) Attain std on construction Economic loss (US$ million) Comparison prevalence rateschí of hygienic Tỷ lệ nhàwith tiêuthe đáp ứng tiêu hợp vệlatrines sinh reported in other data sources, in terms of hygienic latrines, mặt xây dựng, vận hành, bảo dưỡng attaining std on construction, and attaining std on construction, theo nguồn liệu khác operation andsố maintenance 300 250 200 150 100 50 Attain std on C, O and M Health Water Environment Other welfare Tourism Source: Evaluation of the Economic Impacts of Sanitation in Vietnam (WSP, 2007) 19 (UNICEF – MOH national survey 2007) 20 Đầu tư cho CN&VS đô thị, Triệu US$ Lợi ích / Chi phí 83% Đầu tư cho CNVS nông thôn 2003, Tỷ VND 17% Cộng ñồng NSNN Vay, tài trợ quốc tế Khác 39% 9% 24% N NS tỉnh NS quốc gia 21 Nhu cầu tài cho thoát nớc xử lý nớc thải Việt nam (đô thị + nông thôn), tuỳ theo loại công nghệ áp dụng 2010: 2020: 13% 15% (WB) 22 Cấp nước – vệ sinh sức khỏe cộng đồng 2,9 10,7 tû USD 4,3 16,2 tû USD 23 PGS TS Nguyễn Việt Anh, IESE, ĐHXD Hà Nội 24 12/2010 Kỹ thuật Vệ sinh chi phớ thp Các loại bênh liên quan đến nớc a) Bệnh thành phần hoá học nớc gây b) BƯnh c¸c vi sinh vËt n−íc gây Virus Rota gây bệnh tiêu chảy Vi khuẩnTả Vibrio cholerae 25 Động vật nguyên sinh Entamoeba histolytica gây bệnh lỵ amíp Vi khuẩn Leptospira interrogans gây bệnh Weil Giun đũa Ascaris Sán thịt bò sán thịt lợn 26 Taenia saginata & T solium Các chỉ thị sinh học ViƯt Nam Giun ®òa Ascaris : 60 triƯu Giun tãc Trichuris: 40 triÖu Đếm đ đĩĩa (HPC) Giun mãc (hook worm): 20 triƯu Tổng cơcơ-li li form (ngn: ViƯn SR-KST TW) CơCơ-li li form chị chịu u nhiệ nhiệt (coliforms phân phân)) – ng−êi/10 ng−êi ! E coli E Coli thị 27 Deere 2004 28 Quản lý chất thải kiểm sốt nhiễm ViƯt Nam Sán phổ biến tỉnh miền trung miền bắc: ~0.2 7.2%! Sán gan nhỏ Sán gan lớn Sán phổi Sán dây, ấu trùng sán lợn 29 PGS TS Nguyn Vit Anh, IESE, ĐHXD Hà Nội 30 12/2010 Kỹ thuật Vệ sinh chi phớ thp Khả tiêu diệt mầm bệnh nớc phân phụ thuộc vào thời gian nhiệt độ Điều kiện tiên để ủ compost: Chất ủ phải khô vừa phải (không khô), vì: Quan trọng! Các VSV hiếu khí tham gia vào trình phân hủy Nếu ẩm Oxy không tiếp xúc đợc với chất ủ vậy: tách nớc tiểu tốt Điều kiện tối u: Nhiệt độ thấp, thời gian ủ cần thiết lâu đủ diệt khuẩn! (Feachem et al 1983) ®é Èm 50 - 60 % Tû lƯ C:N b»ng 25-30:1, (C:N cđa ph©n th−êng ~ 10:1) pH - 31 Tải hữu Các trì trình ánh sáng T > 45oC 32 AS Mặt trời Quang hợp DO cao pH 9.4 Ôxy quang hoá Nhiệt độ Phng thc tip cn v sinh phân tán, chi phí thấp bền vững VK mÇm bệnh bị tiêu diệt Các trình loại bỏ mầm bệnh ánh sáng bóng tối Hấp phụ, Lắng, Đói, Bị ăn Các trình bóng 33tối Ph Phươ ương ng thứ thức tiế tiếp c cậ ận Nhận thức, Thói quen, Hành vi vệ sinh 34 Các tiêu chí để lựa chọn hệ thống vệ sinh bền vững Quản lý chất thải rắn lỏng Xã hội Sức khỏe cộng đồng & Môi trờng Kỹ thuật Cấp nớc nớc Thoát nớc ma Quản lý CTR QL phân nớc thải Môi trờng 35 PGS TS Nguyn Việt Anh, IESE, ĐHXD Hà Nội Tµi chÝnh HƯ thèng vệ sinh bền vững Cấp đủ Quản lý 36 12/2010 Kỹ thuật Vệ sinh chi phí thấp XD hƯ thống VS phù hợp bền vững: phải hộ gia đình ! HTTN nhà Một số trạm XLNT xây dựng nhng không hoạt động công nghệ không phù hợp, lý khác MTTN khu vực Trạm XLNT Xả nguồn/ tái sử dụng 37 38 nớc thải từ hộ gia đình Vệ sinh khô Vệ sinh ớt Nớc Vàng Nớc Xám Tái sử dụng Tái sử dụng N−íc N©u Chi phí hộ gia đình Chi phí hộ gia đình N−íc §en XL bậc Xí khơ ngăn Bể tự hoại + thấm VƯ sinh sinh th¸i: Hố xí khô tách nớc tiểu; Hố xí VIP (Tái sử dụng nớc tiểu phân) Xử lý sơ (tại chỗ hay theo cụm): - Bể tự hoại; - Bể lọc kỵ khí; - Bể Biogas; - Bể BASTAF I $$ $ MLTN chân không MLTN áp lực sau máy nghiền rác MLTN với bể tự hoại + bơm MLTN tự chảy: Chung; Riêng $$ $$ $$ $$ $$ Tái sử dụng Tái sử dụng XL bậc Xí khụ Xớ di nc B t hoi MLTN giản lợc Xí thùng cải tiến – riêng chung Xư lý bËc ba: Xư lý Nit¬: - Khư Nit¬ sinh häc Xử lý Phôtpho: - Keo tụ lắng - Khoáng ho¸ - HÊp phơ Khư trïng: Clo; UV; Ozon; Hå sinh học; Xả mặt đất: Cánh đồng tới; Chảy tràn Bổ cập nớc ngầm Tới lơng thực không hạn chế Tới lơng thực hạn chế Xả vào đất: Bãi lọc ngầm; Giếng thấm Tái sử dụng s.hoạt Xả nguồn nớc mặt Xớ thựng II, III S.khỏe T.gian Nước Vơ hình Tái sử dụng Hố xí cơng cộng, hố xí khơng hợp VS Khơng có nhà vệ sinh Lợi ích 39 40 Các hợp phần cần thiết để đảm bảo VSMT bền vững cộng đồng CÊp n−íc sinh ho¹t C Quản lý cấp Tới rừng D O Lợi ích BV sức khoẻ BVMT Lợi ích táI sử dụng nớc thải Tái sử dụng: Trồng trọt; Nuôi cá; (Dội toilet, Làm mát) Xử lý bậc hai (tại chỗ, theo cụm hay tập trung): Màng sinh học dính bám: Bùn hoạt tính lơ lửng: - Đĩa lọc sinh học - Kênh oxy hoá tuần hoàn - Lọc sinh học nhỏ giọt - Aeroten - Bãi lọc trồng - Aeroten hoạt động theo mỴ SBR - Hå sinh häc - BĨ läc cát (có không tuần hoàn nớc) Kết hợp màng sinh học dính bám bùn hoạt tính lơ lửng A H tr t bờn ngoi Mức độ XLNT chi phí Sức khoẻ Cụng ngh phự hp X Hàm lợng Oxy hoà tan DO B Kiểm soát phú dỡng Qun lý phng Y Biểu đồ so sánh Chi phí Lợi ích xử lý tái sử dụng lại nớc thải PGS TS Nguyn Vit Anh, IESE, ĐHXD Hà Nội Cơ chế tài Chương trình IEC 41 Năng lực quản lý 42 12/2010 Kỹ thuật Vệ sinh chi phí thấp Ph−¬ng thøc QLNT tËp trung truyền thống Tài không cho phép Chi phí XD MLTN lớn, rò rỉ, Khó tái sử dụng Khó huy động cộng đồng, xã hội hoá H thng QLNT thường coi phân tán có cơng suất 1000 m3/ngày (một số trường hợp riêng lớn hơn) Hệ thống thoát nước XLNT phân tán bao gồm việc thu gom, xử lý, xả hay tái sử dụng nước thải cho hộ thải nước: riêng lẻ (giải pháp chỗ) nhóm hộ (giải pháp phõn tỏn theo cm) Phơng thức QLNT phân tán Khả thi mặt tài Giảm chi phí XD, VH&BD MLTN Cho phép tái sử dụng chỗ Huy động cộng đồng tham gia Cho phép áp dụng công nghệ đơn giản, chi phí thấp phân tán đợc quỹ đất yêu cầu Cho phép phát triển bớc 43 Các công trình vệ sinh chỗ Chi phớ cho TN&XLNT theo mật độ dân cư Unit cost, $/per.year 44 Đóng vai trò quan trọng A Giảm « nhiÔm tõ nguån E B D C •Bao gồm chi phí đầu tư XD + VH&BD •1, 2: VS chỗ, chi phi thấp CN cao •3: XLNT tập trung •4: XLNT phân tán •BCD: Vùng tối ưu cho XLNT phân tán HÖ thèng vệ sinh phân tán chi phí thấp Hộ gia đình định lựa chọn giải pháp VS ớt: Xí dội n−íc + giÕng thÊm XÝ déi n−íc + bĨ tù hoại Bể tự hoại cải tiến Bể biogas 46 Các giải pháp thoát nớc chi phí thấp X lý sơ hay bậc cơng trình XLNT học sinh học kỵ khí song chắn rác, bể tách dầu mỡ, loại bể tự hoại hay bể tự hoại cải tiến, bể biogas XLNT bậc hai bậc ba – phương pháp sinh học kỵ khí kết hợp với hiếu khí điều kiện tự nhiên: bãi lọc ngầm, bãi lọc ngầm trồng cây, hồ sinh học, cánh đồng tưới, , – xử lý sinh học nhân tạo quy mô nhỏ Khử trùng Clo, tia cực tím, Ozon, q trình tự nhiên bãi lọc trồng ngập nước, hồ sinh học xử lý triệt để (maturation pond) Xả trực tiếp nguồn nước mặt, tái sử dụng tưới tiêu, ni cá, làm nguội máy móc dùng sinh hoạt để dội toilet, vv 47 PGS TS Nguyễn Vit Anh, IESE, HXD H Ni Hố xí ngăn ủ phân, tách nớc tiểu (hố xí sinh thái) Thị trờng 45 Hố xí thùng cải tiến có thông (VIP) Nâng cao nhận thức, huy động cộng đồng, XHH Hỗ trợ từ bên ngoài: kỹ thuật, tài chính, quản lÝ, P o p u la t io n d e n s i ty , p e r /h a VS khô: HTTN chung truyền thống với giếng tràn tách nớc ma HTTN riêng truyền thống Bể tự hoại + MLTN tách cặn, đờng kính nhỏ MLTN giản lợc: đờng kính nhỏ, chôn nông, sơ đồ ‘’xuyªn tiĨu khu’’ 48 12/2010 Kỹ thuật Vệ sinh chi phớ thp Tái sử dụng nớc thải bùn cặn nông nghiệp Tái sử dụng pnân tán, chỗ? $ Tái sử dụng tập trung ? $ ☺ ☯ No Yes Yes Yes TËp qu¸n, Trun thống Tách riêng Nớc vàng nâu ? $ Tận thu chất dinh dỡng, nớc tới Phải đợc tính đến quy hoạch thoát nớc & VSMT ! Yes Tái sử dụng gián đoạn ? $ No Yes VSST tËp trung ? $ ☺ ☯ No HT víi BĨ tù ho¹i? $ ☺ ☯ Yes No No No Hè xÝ thÊm déi n−íc ? $ ☺ ☯ Đầu bể tự hoại chấp nhận đợc ? Hố xí VIP? $ Không cần thay đổi Hố xí khô Bể tách nớc tiểuBiogas Các biện pháp tự bảo vệ, thông qua giáo dục vệ sinh Thu gom xử lý nớc xám, tái sử dụng 49 MLTN MLTN Giản lợc tách cặn XLNT tái sử dụng No Yes Yes Cần quan tâm đến độ an toàn mặt vi sinh vật, KLN, POPs, (WHO 2006 !) C¸c biƯn ph¸p kiĨm so¸t: thu gom, xử lý quy cách No Yes XD đợc Bể tự hoại ? No Yes HT với bĨ HT Víi xÝ thÊm Tù ho¹i Déi n−íc HT với VIP HT XLNT Khu dân c Tái sử dụng phân bùn gián đoạn Nguồn: Mara, Drangert, Viet Anh, Tonderski, Gulyas & Tonderski Water Policy 2006 50 Xin cảm ơn Tham khảo thêm: Bể tự hoại bể tự hoại cải tiến PGS TS Nguyễn Việt Anh, NXB Xây dựng, 2007 Kỹ thuật vệ sinh chi phí thấp PGS TS Nguyễn Việt Anh, NXB Xây dựng, 2008 www.vietdesa.net Các tài liệu khác liên quan ĐHXD, 51 PGS TS Nguyễn Việt Anh, IESE, ĐHXD Hà Nội ... nhỏ, thị trấn, thị tứ, vùng ven đô, khu vực nông thôn 11 PGS TS Nguyễn Việt Anh, IESE, ĐHXD Hà Nội 12 12 /2 010 Kỹ thuật Vệ sinh chi phí thấp HTTN tập trung công nghệ truyền thống giải pháp thờng... MOH national survey 2007) PGS TS Nguyễn Việt Anh, IESE, ĐHXD Hà Nội North west Red river delta 17 18 12 /2 010 Kỹ thuật Vệ sinh chi phí thấp ThiƯt h¹i kinh tÕ vƯ sinh kÐm ë ViƯt Nam 80 60 Hằng năm:... so sánh Chi phí Lợi ích xử lý tái sử dụng lại nớc thải PGS TS Nguyễn Việt Anh, IESE, ĐHXD Hà Nội Cơ chế tài Chương trình IEC 41 Năng lực quản lý 42 12 /2 010 Kỹ thuật Vệ sinh chi phí thấp Ph−¬ng