Đang tải... (xem toàn văn)
Luận án với mục tiêu xây dựng các tiêu chí để đánh giá sự hoạt động bền vững của nhà máy xử lý nước thải đô thị. Áp dụng các tiêu chí để đánh giá và chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật để đảm bảo sự bền vững trong hoạt động đối với nhà máy xử lý nước thải thành phố Bắc Ninh.
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO Đỗ Thị Minh Hạnh XÂY DỰNG CÁC TIÊU CHÍ ĐÁNH GIÁ VÀ CHỈ TIÊU KINH TẾ KỸ THUẬT ĐỂ ĐẢM BẢO HOẠT ĐỘNG BỀN VỮNG CỦA NHÀ MÁY XỬ LÝ NƯỚC THẢI ĐƠ THỊ Chun ngành: Cơng nghệ mơi trường nước nước thải Mã số: 9520320-2 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SỸ Hà Nội - Năm 2019 Cơng trình hồn thành Người hướng dẫn khoa học 1: PGS.TS.Trần Đức Hạ Người hướng dẫn khoa học 2: TS.Phạm Tuấn Hùng Phản biện 1: PGS.TS Nguyễn Hồng Tiến Phản biện 2: TS Lê Văn Long Phản biện 3: PGS.TS Đỗ Khắc Uẩn Luận án bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp trường họp Trường Đại học Xây dựng Vào hồi ngày tháng năm Có thể tìm hiểu thêm luận án thư viện Trường Đại học Xây Dựng MỞ ĐẦU Lý lựa chọn đề tài Việt Nam có dân số thị lớn thứ sáu khu vực Đông Á [25] Tốc độ đô thị hóa Việt Nam diễn cách nhanh chóng, với dự báo năm thêm triệu cư dân thị Tính đến hết ngày 4/12/2018, nước có 819 thị, bao gồm: thị loại đặc biệt Hà Nội Thành phố (ThP) Hồ Chí Minh, 19 thị loại I, 26 đô thị loại II, 46 đô thị loại III, 83 đô thị loại IV, 645 đô thị loại V Ước tính đến năm 2020, dân số thị khoảng 44 triệu người, chiếm 45% dân số đô thị nước, năm 2025, tổng số đô thị nước khoảng 1000 thị, đó, thị từ loại I đến đặc biệt 17 đô thị, đô thị loại II 20 đô thị; đô thị loại III 81 đô thị; đô thị loại IV 122 đô thị cịn lại thị loại V[30] Trong hệ thống nước (HTTN) vệ sinh thị nước ta với sở vật chất kỹ thuật không đảm bảo số lượng chất lượng nên phạm vi phục vụ hạn chế Hệ thống cống thoát nước đáp ứng 50-60% dân số đô thị thành phố lớn 30-40% thành phố vừa nhỏ Số lượng nhà máy xử lý nước thải (NMXLNT) xây dựng hoạt động không hiệu nên lượng nước thải đô thị xử lý đảm bảo tiêu chuẩn mơi trường khơng đáng kể Theo Hội Cấp nước Việt Nam (2019), 37/63 địa phương có NMXLNT địa phương xây dựng nhà máy xử lý nước thải (NMXLNT) sinh hoạt tập trung [16] Tuy nhiên, phần lớn, NMXLNT hoạt động 50% công suất thiết kế xây dựng Thậm chí có NMXLNT xây xong đến khơng có nước thải để xử lý Một nguyên nhân bất cập dự án thoát nước xử lý nước thải (XLNT) tập trung có chung khó khăn lựa chọn cơng nghệ đấu nối nước thải [11] Hiện nay, đô thị Việt Nam, doanh thu từ hoạt động nước thải tạo cách áp dụng khoản phần trăm thu phí đối tất khách hàng tiêu thụ nước dựa vào Nghị Định 154/2016/NĐ-CP giá dịch vụ thoát nước theo Nghị Định 80/2014/NĐ-CP Theo Nghị định 154/2016/NĐ-CP phí bảo vệ mơi trường quy định phí bảo vệ môi trường nước thải sinh hoạt 10% giá nước không đáp ứng nhu cầu quản lý vận hành HTTN Cũng có số đô thị áp dụng giá dịch vụ thoát nước theo Nghị Định 80/2014/NĐ-CP để huy động đóng góp người sử dụng dịch vụ, giảm áp lực cho ngân sách Nhà nước Mức giá dịch vụ nước thị áp dụng cho hộ gia đình cao mức phí mơi trường dao động từ khoảng 1.000 đồng – 2.600 đồng [34] Giá dịch vụ nước dù có cao thấp mức giá thành XLNT nhiều Chi phí thực tế hoạt động cần trợ cấp từ ngân sách địa phương phí thu gom nước thải khơng thể đáp ứng chi phí vận hành bảo dưỡng (O&M) Thực tế kinh phí cho cơng tác quản lý vận hành HTTN chủ yếu phụ thuộc vào kinh phí hàng năm UBND tỉnh/ thành phố cấp qua sở Tài phân bổ sở Xây dựng Doanh thu công ty cấp nước nằm hóa đơn khách hàng tiêu thụ nước, với doanh thu thường tổ chức cấp ThP cấp tỉnh để phân phối lại tới doanh nghiệp nước thải dựa vào ngân sách phê duyệt hàng năm Ở đô thị Việt Nam có 46 nhà máy XLNT (tính đến cuối năm 2019) nhiều nhà máy hoạt động không ổn định không hiệu (mặc dù phần lớn xây dựng gần 10 năm trở lại đây) nhiều nguyên nhân khác Các nghiên cứu đánh giá tình trạng cịn hạn chế chưa đầy đủ Vì cần thiết phải phải xây dựng tiêu chí đánh giá hoạt động bền vững nhà máy Căn vào tiêu chí đánh giá để giúp cho việc đưa giải pháp đảm bảo cho nhà máy XLNT hoạt động bền vững cần thiết phải xây dựng tiêu kinh tế kỹ thuật (KT-KT) NMXLNT ThP Bắc Ninh xây dựng theo nguồn vốn vay KFW (CHLB Đức) đưa vào vận hành vào năm 2013 Sau năm hoạt động, nhà máy góp phần lớn việc XLNT cải thiện môi trường nước ThP Bắc Ninh Để đảm bảo độ tin cậy khả ứng dụng, số liệu thu thập quản lý vận hành NMXLNT ThP Bắc Ninh đánh giá theo tiêu chí tiêu KT-KT đề xuất Mục đích nghiên cứu - Xây dựng tiêu chí để đánh giá hoạt động bền vững NMXLNT đô thị - Xây dựng tiêu KT-KT để đảm bảo hoạt động bền vững cho NMXLNT đô thị - Áp dụng tiêu chí để đánh giá tiêu KT –KT để đảm bảo bền vững hoạt động NMXLNT ThP Bắc Ninh Đối tượng phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: Quản lý, vận hành bảo dưỡng NMXLNT đô thị - Phạm vi nghiên cứu: Các NMXLNT đô thị Việt Nam Cơ sở khoa học luận án: Thông qua nghiên cứu lý thuyết tính bền vững NMXLNT; thu thập, phân tích số liệu, tham vấn chuyên gia hoạt động NMXLNT thị từ đề xuất tiêu chí đánh giá hoạt động bền vững NMXLNT đô thị Trên sở tiêu chí tầm quan trọng tiêu chí đó, xây dựng tiêu KT-KT để đảm bảo cho hoạt động bền vững NMXLNT đô thị Chỉ tiêu KT-KT giúp cho nhà vận hành xây dựng giải pháp để đảm bảo cho NMXLNT hoạt động bền vững ý nghĩa thực tiễn luận án Phương pháp nghiên cứu Trên sở mục tiêu đề ra, luận án áp dụng phương pháp nghiên cứu sau: - Điều tra, thu thập số liệu, tài liệu tiêu kinh tế kỹ thuật lập dự án đầu tư tình hình quản lý vận hành NMXLNT đô thị Việt Nam; - Phân tích đánh giá tiêu chí kinh tế kỹ thuật NMXLNT thị; - Xây dựng câu hỏi tham vấn ý kiến chuyên gia, cán kỹ thuật lĩnh vực chuyên môn XLNT đô thị; - Áp dụng phương pháp phân tích thứ bậc (Analytic Hierarchy Process-AHP) kết hợp với tham vấn chuyên gia để phân tích tiêu chí đánh giá xây dựng tiêu KT-KT đảm bảo hoạt động bền vững NMXLNT đô thị Để đạt mục tiêu nghiên cứu đề ra, nội dung phương pháp mà nghiên cứu sinh thực tóm tắt Hình 0.1 Những đóng góp - Xây dựng tiêu chí đánh giá hoạt động bền vững NMXLNT đô thị Việt Nam; - Xây dựng tiêu KTKT cho đảm bảo hoạt động bền vững NMXLNT đô thị Việt Nam; - Ứng dụng phương pháp AHP kết hợp với tham vấn chuyên gia để đề xuất xác định trọng số tiêu chí đánh giá tính bền vững hoạt động nhà máy XLNT - Trên sở tiêu KT – KT xây dựng đề xuất giải pháp đảm bảo hoạt động bền vững NMXLNT thành phố Bắc Ninh Cấu trúc luận án Ngoài phần mở đầu, kết luận, kiến nghị, phụ lục, danh mục cơng trình cơng bố, luận án gồm chương: Chương 1: Tổng quan vấn đề nghiên cứu (40 trang) Chương 2: Cơ sở khoa học phương pháp nghiên cứu (30 trang) Chương 3: Xây dựng tiêu chí đánh giá tiêu KTKT để đảm bảo hoạt động bền vững NMXLNT đô thị Việt Nam (55 trang) CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Đặc điểm nước thải đô thị hoạt động nhà máy xử lý nước thải đô thị tập trung 1.1.1 Thành phần tính chất nước thải đô thị Nước thải đô thị nước thải phát sinh từ thị, có pha trộn nước thải sinh hoạt, nước thải sản xuất từ hoạt động công nghiệp, dịch vụ đô thị nước mưa chảy tràn Trong nước thải đô thị Việt Nam, lượng nước thải sinh hoạt chiếm từ 67 đến 85% [2] Lượng nước thải sinh hoạt nước phát triển ước tính 80% lượng nước cung cấp vùng có mức độ phát triển bình thường 90% vùng phát triển mạnh [9] 1.1.2 Tổ chức nước thị trình xử lý nhà máy xử lý nước thải thị tập trung Hiện nay, có mơ hình tổ chức nước thị sau: Thốt nước XLNT tập trung; Thoát nước XLNT phân tán; Thoát nước XLNT chỗ 1.2 Đánh giá trạng hoạt động nhà máy xử lý nước thải đô thị Việt Nam 1.2.1 Hiện trạng hoạt động nhà máy xử lý nước thải đô thị Việt Nam Số lượng cơng trình XLNT xây dựng hoạt động không hiệu nên lượng nước thải đô thị xử lý đảm bảo tiêu chuẩn môi trường khơng đáng kể Theo Hội Cấp nước Việt Nam, 2018, tồn quốc có 41 NMXLNT thị vào vận hành với tổng công suất khoảng 950.000 m3/ngày 28 nhà máy khác xây dựng Tuy nhiên, phần lớn, NMXLNT hoạt động 50% cơng suất thiết kế Thậm chí có NMXLNT xây xong đến khơng có nước thải để xử lý 1.2.2 Đánh giá hiệu hoạt động nhà máy xử lý nước thải thị có a) Hiệu hoạt động NMXLNT Các dự án thoát nước XLNT tập trung có khó khăn lựa chọn cơng nghệ, chất lượng thiết kế thi cơng cơng trình, quy trình thẩm định, tỉ lệ đấu nối hộ gia đình, tài chính, lực vận hành, theo dõi kiểm sốt địa phương, quan trắc mơi trường q trình triển khai dự án,… Với nồng độ hữu đầu vào thấp, NMXLNT đô thị, cần áp dụng cơng nghệ phù hợp với chi phí thấp cho phép nâng cấp tương lai đặc tính nước thải hay lưu lượng nước thải đầu vào cải thiện Việc tiết kiệm hay giảm tiêu thụ lượng, tận thu tài nguyên từ bùn thải tái sử dụng nước thải sau xử lý chưa trọng chưa ưu tiên thực b) Hiệu xử lý bùn thải mùi Một số dự án trọng vấn đề XLNT mà quan tâm đến xử lý bùn thải mùi Công nghệ xử lý bùn chủ yếu tách nước làm khô bùn thải chưa ổn định Việc xử lý bùn không hợp lý tạo mùi khu vực tồn nhà máy 1.3 Các nguyên nhân việc nhà máy xử lý nước thải đô thị hoạt động không bền vững 1.3.1 Nguyên nhân thể chế a Các văn pháp luật Các vấn đề bảo vệ nguồn tài nguyên nước nêu Luật Bảo vệ môi trường (BVMT), Luật Tài nguyên nước Hướng dẫn thực thi luật là: Nghị định số 80/2014/NĐ-CP thoát nước XLNT Nghị định số 25/2013/NĐ-CP phí BVMT nước thải, nhiên có chồng chéo mâu thuẫn văn pháp luật này, đặc biệt vấn đề giá dịch vụ nước phí BVMT Hiện quy chuẩn xả nước thải đô thị nguồn nước mặt chưa có mà phải áp dụng giá trị thơng số QCVN 40:2011/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia nước thải công nghiệp QCVN 14:2008/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia nước thải sinh hoạt (áp dụng cho đối tượng quy mô nhỏ không qua hệ thống thoát nước tập trung xả nước thải trực tiếp mơi trường bên ngồi) làm điều kiện vệ sinh để xả thải nước thải đô thị nguồn tiếp nhận b Cơ chế sách quản lý đầu tư vận hành HTTN NMXLNT Việc thực chế sách liên quan đến nước cịn có hạn chế như: triển khai thực chậm, áp dụng lúng túng vướng mắc hạn chế nguồn nhân lực lực trình độ cán quan quản lý địa phương Mặt khác nhiều địa phương chưa quan tâm mức lĩnh vực nước XLNT thị KCN 1.3.2 Quản lý tài sản nguồn nhân lực a Quản lý tài sản vận hành HTTN XLNT đô thị Về tổ chức hoạt động đầu tư, quản lý vận hành, cung cấp dịch vụ thoát nước, thu gom XLNT địa phương, Nghị định số 80/2014/NĐCP phân rõ chủ sở hữu tài sản HTTN đơn vị quản lý vận hành Tuy nhiên nhiều địa phương thành lập ban quản lý dự án doanh nghiệp quản lý vận hành thoát nước b Nguồn nhân lực Việt Nam tiếp cận sử dụng công nghệ tiên tiến giới lĩnh vực thoát nước XLNT thiếu trung tâm đào tạo chuyên sâu lĩnh vực Các sở đào tạo có chưa đủ sở vật chất đội ngũ giảng viên, phịng thí nghiệm, xưởng thực hành, thư viện,… Sự kết nối doanh nghiệp hoạt động lĩnh vực cấp thoát nước với sở đào tạo cịn hạn chế c Thơng tin truyền thơng giáo dục cộng đồng Công tác tuyên truyền, giáo dục, phổ biến pháp luật bảo vệ môi trường tới cộng đồng dân cư cịn hạn chế; việc thực thi sách, pháp luật bảo vệ mơi trường cịn chưa nghiêm, hiệu lực, hiệu chưa cao Các công ty thoát nước XLNT nhiều chưa thấy lợi ích việc nâng cao nhận thức cộng đồng thực hoạt động quản lý nước thải 1.3.3 Kinh phí vận hành bảo trì Chi phí thực tế hoạt động cần trợ cấp từ ngân sách địa phương phí thu gom nước thải khơng thể đáp ứng chi phí O&M Chi phí O&M NMXLNT đô thị phụ thuộc vào công suất công nghệ xử lý nêu Quyết định số 451:2015/QĐ-BXD Thực tế kinh phí công tác quản lý vận hành HTTN chủ yếu phụ thuộc vào kinh phí hàng năm UBND tỉnh/ thành phố cấp qua sở Tài phân bổ sở Xây dựng Trong hóa đơn khách hàng tiêu thụ nước có phí bảo vệ mơi trường nước thải Từ doanh thu cấp nước phần phí nộp lại ngân sách cấp thành phố cấp tỉnh để phân phối lại tới doanh nghiệp thoát nước hàng năm 1.3.4 Các vấn đề công nghệ kỹ thuật a Cơng nghệ nước XLNT Hiện chưa có tiêu chí thống quy trình thực để đánh giá lựa chọn cơng nghệ nước XLNT cho thị, khu cơng nghiệp bệnh viện Các cơng nghệ thích hợp như: kết hợp thu gom XLNT tập trung với thu gom XLNT phân tán, bước nâng cấp chất lượng nước sau xử lý, đảm bảo khả chi trả người sử dụng dịch vụ, nhiều chưa phải ưu tiên chuyên gia tư vấn người có quyền định b Các vấn đề kỹ thuật Các phân tích cho thấy: điều kiện kỹ thuật, tài phục vụ nghiên cứu triển khai cơng nghệ nước, xử lý XLNT cịn hạn chế; cịn thiếu giải pháp, kỹ thuật cơng nghệ xử lý ô nhiễm môi trường phù hợp với điều kiện vùng, miền địa phương lưu vực sơng khả ứng phó với BĐKH nước biển dâng hoạt động thoát nước XLNT 1.4 Thực trạng đảm bảo hoạt động bền vững nhà máy xử lý nước thải đô thị giới 1.4.1 Thực trạng quản lý nước thải hoạt động nhà máy xử lý nước thải đô thị số nước giới Các nguyên nhân HTTN hoạt động không hiệu vấn đề như: tình trạng xuống cấp sở hạ tầng, trạm bơm không hoạt động, đường ống bị rị rỉ cơng trình XLNT hoạt động khơng chức Nhiều nhà máy bị bỏ (hoặc khơng hoạt động) thiếu kinh phí O&M thiếu lực kỹ thuật để thực nhiệm vụ, đặc biệt cấp địa phương điều hành hệ thống quản lý hạn chế 1.4.2 Tổng quan chế sách quản lý tài đảm bảo nhà máy xử lý nước thải hoạt động bền vững giới Để tăng cường hiệu hoạt động quản lý nước thải khơng phải đơn giản có số vấn đề (như quản lý thải nước, khía cạnh tài chính,…) cần phải giải 1.4.3 Thực trạng đánh giá hoạt động bền vững nhà máy xử lý nước thải giới 1.4.3.1 Đánh giá hoạt động bền vững NMXLNT Hy Lạp Mục đích đánh giá hoạt động bền vững NMXLNT xây dựng phương pháp áp dụng phương pháp để đánh giá 14 NMXLNT Hy Lạp điều kiện khơng tn thủ mà cịn xem xét số khía cạnh riêng biệt có liên quan đến vấn đề khác môi trường, kỹ thuật, kinh tế xã hội đánh giá bền vững nhà máy [44] Dựa sở câu hỏi điền vào bảng tham vấn chất lượng số lượng đưa cho tiêu chí Kết việc đánh giá tiêu chí sử dụng cho việc tiêu chuẩn hố sau có giá trị tiêu chuẩn để tham chiếu hệ thống NMXLNT 1.4.3.2 Đánh giá bền vững XLNT Thụy Điển Để minh họa cho tính bền vững hệ thống nước XLNT, ba hồn cảnh khác sử dụng ba ví dụ minh họa để so sánh từ ba nước khác nhau: Thụy Điển, Nam Phi Mexico đánh giá phương pháp so sánh tổng hợp [72] Sau so sánh ba nước Thụy Điển, Nam Phi Mexico cho thấy, hệ thống khác đánh giá có ưu nhược điểm hệ thống thiết lập tương ứng Nó cho thấy kết đánh giá phụ thuộc vào hoàn cảnh ba nước Các nội dung nghiên cứu chương 1: Trong nhiều năm qua, từ nhiều nguồn vốn khác nhau, Nhà nước tập trung đầu tư nhiều lĩnh vực nước vệ sinh mơi trường cho đô thị Tuy nhiên nhiều nguyên nhân, có nguyên nhân kỹ thuật công nghệ XLNT chưa phù hợp, hạng mục đầu tư dự án thoát nước chưa đồng bộ, trình độ vận hành khơng đảm bảo, tỉ lệ đấu nối nước thải thấp… yếu tố làm cho HTTN XLNT đầu tư hoạt động không hiệu Các tác động tiêu cực BĐKH ngày biểu rõ rệt Việt Nam nước, XLNT thị hoạt động bị gánh chịu nặng nề Yếu tố để đảm bảo NMXLNT thị hoạt động bền vững công nghệ xử lý tổ chức quản lý vận hành phải phù hợp Sự phù hợp phải đánh giá dựa theo tiêu chí liên quan đến yếu tố 11 2.1.4 Các tiêu KT-KT đảm bảo tính bền vững nhà máy XLNT thị Trên sở nhóm tiêu chí lựa chọn áp dụng phương pháp phân tích phù hợp xây dựng nên tiêu KT-KT nhằm đảm bảo bền vững ổn định hoạt động NMXLNT Các tiêu KT-KT đề xuất thể Bảng 2.3: Mỗi nhóm tiêu dựa sở tiêu chí khác nhau, nhóm tiêu khác có chung với vài tiêu chí, chúng tạo thành ma trận đan xen lẫn thể Hình 2.4 12 2.2 Các phương pháp nghiên cứu để xây dựng tiêu chí tiêu kinh tế kỹ thuật 2.2.1 Phương pháp phân tích tổng hợp lý thuyết Mục đích phương pháp nghiên cứu văn bản, tài liệu lý luận khác trạng hoạt động NMXLNT đô thị thể chế có liên quan 2.2.2 Phương pháp khảo sát thực địa Mục đích phương pháp có số liệu NMXLNT để đảm bảo cho tiêu chí đánh giá tiêu KT-KT đảm bảo cho hoạt động bền vững cho NMXLNT đô thị tập trung nước 2.2.3 Phương pháp xác định trọng số tiêu chí Đề tài định lựa chọn phương pháp phân tích thứ bậc (AHP) để xác định trọng số tiêu chí đánh giá tổng hợp hoạt động bền vững NMXLNT AHP kỹ thuật tạo định, giúp xếp tiêu chí đánh giá theo mức độ quan trọng nhờ vào mà ta tìm định cuối hợp lý 2.2.4 Phương pháp tham vấn chuyên gia Trong nghiên cứu triển khai gửi câu hỏi tham vấn đến hai nhóm chuyên gia: - Nhóm 1: cán khoa học kĩ thuật có trình độ làm việc trường đại học, sở nghiên cứu,… cấp nước, kĩ thuật mơi trường, kĩ thuật hạ tầng,… - Nhóm 2: cán quản lý doanh nghiệp hoạt động lĩnh vực cấp nước, kĩ thuật mơi trường, kĩ thuật hạ tầng,… Tham khảo ý kiến chuyên gia đánh giá mức độ quan trọng tiêu chí thị để xác định trọng số AHP cho tiêu chí Điểm so sánh mức độ quan trọng cặp tiêu chí AHP lấy từ điểm trung bình chuyên gia tham vấn: Mỗi chuyên gia xác định mức độ quan trọng cho tiêu chí, nghiên cứu sinh tổng hợp từ chuyên gia mức độ quan trọng tiêu chí sau xác định trọng số Các tiêu chí để đánh giá cơng nghệ XLNT thường lượng hóa theo trọng số điểm chấm sở kết xử lý số liệu từ tham vấn theo bảng Phụ lục 3.4 2.2.5 Phương pháp phân tích thứ bậc AHP 13 Phân tích thứ bậc (AHP) phương pháp tính toán trọng số áp dụng cho toán định đa tiêu chí So sánh định lượng cách sử dụng cặp so sánh giải pháp dựa hiệu tương đối chúng tiêu chí sử dụng để chọn giải pháp hợp lý AHP Saaty, 1980, nghiên cứu sau phát triển từ năm 80 [78] Phần mềm Expert choice hỗ trợ để xác định trọng số cho tiêu chí đánh giá tính bền vững NMXLNT thị: Bước 1: Tạo mơ hình (tạo từ nhóm tiêu chí bổ sung nhánh tiêu chí) Bước 2: Nhập giá trị so sánh mức độ quan trọng nhóm tiêu chí thể bảng 3.1 phụ lục 3.5 Bước 3: Nhập giá trị so sánh mức độ quan trọng tiêu chí thể bảng 3.3 Bước 4: Sau phần mềm Expert choice xử lý số liệu, kết đạt trọng số thể mức độ quan trọng nhóm tiêu chí tiêu chí (thể bảng 3.4 phụ lục 3.6) Các nội dung đạt chương 2: Trong chương xây dựng sở khoa học phân tích lựa chọn phương pháp nghiên cứu phù hợp Các yêu cầu bền vững nhà máy XLNT đô thị đặt để tiến hành xây dựng tiêu chí đánh tiêu KT-KT để đảm bảo cho hoạt động nhà máy Luận án sử dụng phương pháp phân tích tổng hợp lý thuyết, xác định trọng số, phân tích thứ bậc AHP phương pháp tham vấn chuyên gia Các phương pháp hỗ trợ lẫn phù hợp cho việc xác định trọng số tiêu chí Phương pháp chuyên gia phương pháp sử dụng trí tuệ, khai thác ý kiến đánh giá chuyên gia có trình độ cao để xem xét, nhận định vấn đề, kiện khoa học, cụ thể tính bền vững hoạt động nhà máy XLNT để đưa tư vấn phù hợp với thực tế hoạt động bền vững Phương pháp phân tích thứ bậc (AHP) để xác định trọng số tiêu chí đánh giá tổng hợp hoạt động bền vững NMXLNT AHP kỹ thuật tạo định, giúp xếp tiêu chí đánh giá theo mức độ quan trọng nhờ vào mà ta tìm định cuối hợp lý 14 CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG CÁC TIÊU CHÍ ĐÁNH GIÁ VÀ CHỈ TIÊU KINH TẾ KỸ THUẬT ĐẢM BẢO SỰ HOẠT ĐỘNG BỀN VỮNG CỦA NHÀ MÁY XỬ LÝ NƯỚC THẢI ĐÔ THỊ 3.1 Xây dựng tiêu chí đánh giá hoạt động bền vững nhà máy xử lý nước thải Sau xác định tiêu chí để đánh giá hoạt động bền vững NMXLNT, nghiên cứu sinh xây dựng bảng tham vấn theo mẫu Phụ lục 3.1: - Đánh giá nhà máy XLNT hoạt động bền vững dựa vào nhóm nhóm tiêu chí Nhà máy XLNT hoạt động bền vững chuyên gia đồng ý tổng điểm nhóm tiêu chí từ 70 đến 100: Tổng điểm tiêu chí cột “giá trị điểm Max” 100 điểm; Tổng điểm tiêu chí cột “giá trị điểm Min” tối thiểu 70 điểm - Theo kết nghiên cứu đề tài cấp Bộ Xây dựng “Nghiên cứu đề xuất yếu tố lựa chọn công nghệ xử lý nước thải đô thị phù hợp cho vùng miền Việt Nam” PGS.TS Trần Đức Hạ [9], giá trị Min 65 lấy khía cạnh cơng nghệ Ở luận án bên cạnh yếu tố cơng nghệ cịn xét nhiều khía cạnh khác: hiệu kinh tế, thích ứng với BĐKH,… Và vào tham vấn chuyên gia đồng ý điểm tối thiểu để nhà máy XLNT bền vững 70 điểm Ngưỡng 70 điểm dùng ngưỡng tối thiểu để đánh giá cho nhà máy XLNT đô thị hoạt động bền vững Điểm tiêu chí theo ý kiến chuyên gia tổng hợp bảng Phụ lục 3.4: Nội dung phụ lục thể trung bình điểm Max trung bình điểm Min ứng với tiêu chí Trong khn khổ nội dung luận án sử dụng tiêu chí để đánh giá tính bền vững nhà máy XLNT thị vào tổng điểm tiêu chí lớn 70 điểm (điểm Min) nên luận án xác định trọng số tiêu chí theo điểm Min bảng tham vấn Q trình tính tốn mơ hình đánh giá theo phương pháp AHP thực với hỗ trợ phần mềm Expert choice 11.0 Kết thể Bảng 3.4 (kết bảng quy đổi trọng số nhân 100%): 15 16 Thứ tự ưu tiên nhóm tiêu chí xác định là: Cơng suất hiệu xử lý nước thải>Chi phí vận hành bảo trì>Sự phù hợp cơng nghệ XLNT với điều kiện địa phương>Điều kiện hoạt động cơng trình thiết bị >An tồn thân thiện mơi trường>Sự thích ứng với tác động bất lợi biến đổi khí hậu thay đổi yếu tố đầu vào Hai nhóm tiêu chí Cơng suất hiệu xử lý nước thải Chi phí vận hành bảo trì có mức độ quan trọng cao 33,7; 20,9 điều hoàn toàn phù hợp với thực tế Hai nhóm tiêu chí tối quan trọng cần thiết công trình XLNT hệ thống phải hoạt động chức hiệu (nhóm tiêu chí Cơng suất hiệu xử lý nước thải) hệ thống phải đảm bảo tiêu kinh tế (nhóm tiêu chí Chi phí vận hành bảo trì) kinh phí đầu tư, chi phí vận hành bảo dưỡng,… 3.2 Xây dựng tiêu kinh tế kỹ thuật đảm bảo hoạt động bền vững nhà máy xử lý nước thải thị 3.2.1 Nhóm tiêu Cơng nghệ Đối với nhóm tiêu cơng nghệ tiêu hiệu xử lý tiêu quan trọng nhất, ngồi để đánh giá cơng nghệ nhà máy xử lý nước thải hoạt động tốt cần phải tính đến tiêu phù hợp công nghệ XLNT với điều kiện địa phương, thích ứng BĐKH tiêu ảnh hưởng công trình XLNT mơi trường xung quanh 3.2.1.1 Chỉ tiêu Công suất chế độ thải nước Chế độ thải yếu tố khác liên quan đến việc tính tốn mạng lưới nước cơng trình xử lý nước thải Chế độ thải nước thải đô thị phụ thuộc vào chế độ sử dụng nước, đặc trưng hệ số thải nước không điều hòa Kch Kch tỷ số lưu lượng thải dùng nước lớn ngày dùng nước lớn (qh,max) lưu lượng nước thải dùng nước trung bình ngày dùng nước trung bình (qh,tb) 3.2.1.2 Chỉ tiêu Hiệu xử lý nước thải Yêu cầu (mức độ) XLNT: xử lý đạt mức A QCVN 40:2011/BTNMT QCVN 14:2008/BTNMT Hiện mức độ ô nhiễm nước thải chủ yếu đánh giá theo thông số sau: Chỉ tiêu SS; BOD5; TN, TP; Coliform 17 Theo QCVN 40-MT:2011/BTNMT: Cơ sở có lượng nước thải sinh hoạt, nước thải đô thị lớn 1500 (một nghìn năm trăm) mét khối/ ngày đêm (m3/24h): Tính giá trị tối đa cho phép thông số ô nhiễm nước thải sinh hoạt, nước thải đô thị xả nguồn tiếp nhận nước thải tính theo cơng thức sau: Cmax = C x Kq x Kf 3.2.2 Nhóm tiêu Vận hành bảo trì 3.2.2.1 Chỉ tiêu Sự phù hợp với điều kiện địa phương: Công nghệ XLNT lựa chọn phải phù hợp với điều kiện đô thị đặc điểm tự nhiên (địa hình, địa chất cơng trình địa chất thuỷ văn, khí hậu thời tiết,…); điều kiện kinh tế xã hội (cấp đô thị, điều kiện cấu sử dụng đất); đặc điểm quy hoạch phát triển thị; khả tài dự án; 3.2.2.2 Chỉ tiêu Khả thích ứng với biến đổi khí hậu Để NMXLNT thị hoạt động bền vững cần tính đến tiêu liên quan đến BĐKH, là: - Hiệu xử lý điều kiện nước thải có nồng độ muối nhiệt độ tăng cao đột ngột - Hiệu xử lý điều kiện nước thải đầu vào có hàm lượng SS, BOD tiêu nhiễm khác dao động - Có khả trữ nước thời gian dài gia tăng mưa lũ, cơng trình (bể điều hịa, hồ ổn định nước tải,…) 3.2.2.3 Chỉ tiêu An toàn thân thiện với mơi trường xung quanh Ngồi đánh giá hiệu dây chuyền công nghệ xử lý nước thải đô thị cần phải ý đến vấn đề khả hạn chế xử lý mùi hôi nước thải, lượng bùn cặn tạo thành phương pháp xử lý bùn cặn,… 3.2.3 Nhóm tiêu Thể chế quản lý: 3.2.3.1 Chỉ tiêu Cơ chế quản lý hoạt động đơn vị vận hành NMXLNT Loại hình doanh nghiệp đơn vị vận hành NMXLNT chủ yếu công ty trách nhiệm hữu hạn thành viên doanh nghiệp cổ phần, hoạt động theo Luật doanh nghiệp quản lý tài sản thoát nước XLNT sở hợp đồng với Chủ sở hữu theo Nghị định số: 80/2014/NĐ-CP 18 3.2.3.2 Chỉ tiêu Tổ chức quản lý vận hành Tương ứng với loại hình doanh nghiệp XLNT nay: cơng ty trách nhiệm hữu hạn thành viên doanh nghiệp cổ phần tổ chức máy quản lý doanh nghiệp XLNT thường cấu theo sơ đồ nêu Hình 3.1, Hình 3.2 Hình 3.3 3.2.3.3 Chỉ tiêu Quản lý tài sản Theo Nghị định số 80/2014/NĐ-CP Chính phủ nước xử lý nước thải, ngày 6/8/2014 hệ thống nước thị, khu dân cư nơng thơn tập trung đầu tư vốn ngân sách nhà nước, việc lựa chọn đơn vị thoát nước tuân thủ theo quy định pháp luật hành cung ứng sản phẩm dịch vụ cơng ích Đơn vị nước phải có nhân lực, trang thiết bị phương tiện kỹ thuật cần thiết để thực yêu cầu nhiệm vụ công tác quản lý, vận hành hệ thống thoát nước mưa nước thải Đơn vị thoát nước chủ sở hữu hệ thống thoát nước tổ chức lựa chọn địa bàn quản lý Giữa chủ sở hữu đơn vị giao quản lý, vận hành HTTN phải ký kết hợp đồng quản lý, vận hành HTTN văn pháp lý pháp luật công nhận 3.2.4 Nhóm tiêu Tài 3.2.4.1 Chỉ tiêu Giá dịch vụ nước Chi phí vận hành bảo trì NMXLNT xác định theo Thơng tư số 13/2018/TT-BXD, ngày 27/12/2018 Ngồi chi phí O&M, giá dịch vụ cịn bao gồm chi phí khác: chi phí đầu tư xây dựng bản; chi phí tái phát triển; yếu tố kinh tế xã hội bên ngồi; yếu tố mơi trường, BĐKH Từ chi phí vận hành bảo trì hình thành lên giá dịch vụ XLNT theo nguyên tắc Quản lý tổng hợp tài nguyên nước sơ đồ Hình 3.5 sau 19 3.2.4.2 Chỉ tiêu Nguồn thu NMXLNT Để NMXLNT hoạt động bền vững nguồn nhà máy phải thu theo giá dịch vụ thoát nước, từ nguồn: - Kinh phí thu từ phí bảo vệ mơi trường nước thải - Kinh phí từ ngân sách nhà nước - Kinh phí từ nguồn tài trợ: ODA nước, WB, ADB, JICA… 3.2.4.3 Chỉ tiêu Tiết kiệm chi phí vận hành bảo trì: Chi phí hàng năm cho XLNT thị lớn, lúc lượng lớn nước thải bùn thải sau xử lý tái sử dụng Mặt khác giải pháp kỹ thuật khác tiết kiệm lượng trình hoạt động thiết bị Để giảm chi phí O&M cho NMXLNT thị ta hạn chế tiêu thụ điện thiết bị thu hồi, tái sử dụng nước thải, bùn thải khí sinh học hình thành,… 3.3 Áp dụng tiêu chí tiêu kinh tế kỹ thuật để đảm bảo tính bền vững hoạt động nhà máy xử lý nước thải thành phố Bắc Ninh 3.3.1 Mơ tả hệ thống nước nhà máy xử lý nước thải thành phố Bắc Ninh NMXLNT ThP Bắc Ninh xây dựng xã Kim Châu – ThP Bắc Ninh với cơng suất: 17.500 m3/ngđ (tính đến 2020), diện tích xây dựng ha, bắt đầu hoạt động từ năm 2013, hệ thống thoát nước chung, sử dụng công nghệ SBR cải tiến Nhà máy thiết kế để chất lượng nước thải sau xử lý đảm bảo tiêu chuẩn QCVN 40:2011/BTNMT loại B Ngày 25/9/2015, UBND tỉnh Bắc Ninh ban hành Quyết định số 372/QĐ-UBND thành lập Cơng ty TNHH thành viên Thốt nước XLNT Bắc Ninh với 100% vốn nhà nước, thuộc sở hữu UBND tỉnh Bắc Ninh Ngày 03/12/2015, UBND tỉnh Bắc Ninh ban hành Quyết định số 500/QĐ-UBND việc cổ phần hố Cơng ty TNHH thành viên Thốt nước XLNT Bắc Ninh Trong cơng ty CP Đầu tư xây dựng Thương mại Phú Điền tỷ lệ cổ phần 65% 3.3.2 Đánh giá tính bền vững hoạt động nhà máy xử lý nước thải Bắc Ninh 20 Đồng thời với việc phân tích ưu nhược điểm hoạt động NMXLNT Bắc Ninh theo tiêu chí đánh giá với trọng số tương ứng, luận án sử dụng phương pháp chuyên gia thông qua bảng tham vấn việc đánh giá điểm cho nhà máy (mẫu bảng tham vấn phụ lục 3.8) Cách thức cho điểm tiêu chí đánh giá hoạt động bền vững NMXLNT sau: - Điểm chấm chuyên gia tiêu chí theo thang điểm từ 1-100 - Nếu tiêu chí nhà máy XLNT đạt điểm số tiêu chí xác định khoảng từ 70-100 điểm - Nếu tiêu chí nhà máy XLNT khơng đạt điểm số tiêu chí 70 mức Min (70 điểm) Vậy, NMXLNT Bắc Ninh hoạt động bền vững sở đảm bảo công suất thực tế, mức độ xử lý nước thải, đảm bảo hiệu kinh tế, phù hợp với điều kiện địa phương (nguồn vật tư để XLNT, trình độ vận hành, an tồn thân thiện với mơi trường,…), thích ứng với bất lợi BĐKH,… cộng đồng chấp nhận 3.3.3 Áp dụng tiêu KT-KT để đảm bảo bền vững hoạt động nhà máy xử lý nước thải Bắc Ninh Khả NMXLNT Bắc Ninh đảm bảo hoạt động bền vững q trình quản lý vận hành Cơng ty Thốt nước XLNT Bắc Ninh theo tiêu KT-KT đề xuất tổng hợp Bảng 3.12 21 22 Các nội dung đạt chương 3: - Lựa chọn nhóm tiêu chí để đánh giá hoạt động bền vững nhà máy xử lý nước thải đô thị - Lập bảng xin ý kiến chuyên gia tiêu chí đánh giá Theo bảng tham vấn, NMXLNT hoạt động bền vững điểm nhà máy nằm khoảng điểm: điểm tối đa (Max) 100 điểm số điểm tối thiểu (Min) 70 điểm - Dựa vào phương pháp AHP, áp dụng phần mềm Expert choice 11 để xác định trọng số thứ tự ưu tiên tiêu chí là: Cơng suất hiệu xử lý nước thải> Chi phí vận hành bảo trì> Sự phù hợp cơng nghệ XLNT với điều kiện địa phương> Điều kiện hoạt động cơng trình thiết bị> An tồn thân thiện mơi trường> Sự thích ứng với tác động bất lợi biến đổi khí hậu thay đổi yếu tố đầu vào - Xây dựng tiêu chí với trọng số tương ứng thể phân bậc rõ ràng tiêu bền vững hệ thống xử lý nước thải - Xây dựng nhóm tiêu KT-KT để đảm bảo cho NMXLNT đô thị hoạt động bền vững từ nhóm tiêu chí theo phương pháp AHP Các nhóm tiêu bao gồm: nhóm tiêu cơng nghệ, nhóm tiêu vận hành, nhóm tiêu thể chế quản lý nhóm tiêu tài - Áp dụng tiêu chí thơng qua số liệu thu thập NMXLNT Bắc Ninh để đánh giá hoạt động bền vững NMXLNT Bằng AHP kết hợp với số liệu tham vấn bảng hỏi chuyên gia, xác định được, nhà máy đạt 75,39 điểm (trên mức Min: 70 điểm) Vì vậy, NMXLNT Bắc Ninh đánh giá hoạt động bền vững - Áp dụng nhóm tiêu KT-KT NMXLNT Bắc Ninh để thấy hoạt động ổn định bền vững nhà máy sau 05 năm vận hành Tuy nhiên, cịn có số tiêu chưa đảm bảo: tiêu giá dịch vụ nước cao, tính chi phí O&M, chưa tính đến giá xử lý có khấu hao hoàn vốn; nguồn thu chưa xây dựng lộ trình giảm bù giá nhà nước, chưa có nguồn thu từ việc tái sử dụng nước thải Giai đoạn số lượng đầu đấu nối nên cơng suất hoạt động thường nhỏ công suất thiết kế mùa mưa có gia tăng lưu lượng nước thải ảnh hưởng đến trình 23 vận hành thiết bị; có thời điểm BOD đầu vào thấp ảnh hưởng đến việc xử lý Nitơ không ổn định KẾT LUẬN Kết đạt luận án 1.1 Luận án xây dựng tiêu chí đánh giá tính bền vững nhà máy xử lý nước thải đô thị - Lựa chọn nhóm tiêu chí để đánh giá hoạt động bền vững NMXLNT đô thị: Công suất hiệu xử lý nước thải; Chi phí vận hành bảo trì; Sự phù hợp công nghệ XLNT với điều kiện địa phương; Điều kiện hoạt động cơng trình thiết bị; An tồn thân thiện mơi trường Sự thích ứng với tác động bất lợi BĐKH thay đổi yếu tố đầu vào - Lập bảng tham vấn xin ý kiến chuyên gia tiêu chí đánh giá Theo bảng tham vấn, NMXLNT hoạt động bền vững điểm nhà máy nằm khoảng điểm: điểm tối đa (Max) 100 điểm số điểm tối thiểu (Min) 70 điểm - Dựa vào phương pháp phân tích thứ bậc AHP áp dụng phần mềm Expert choice 11, luận án xác định trọng số thứ tự ưu tiên nhóm tiêu chí để đánh giá hoạt động bền vững NMXLNT là: (1)Công suất hiệu xử lý nước thải; (2)Chi phí vận hành bảo dưỡng; (3)Sự phù hợp công nghệ XLNT điều kiện cụ thể địa phương; (4)Điều kiện hoạt động ổn định cơng trình thiết bị NMXLNT; (5)An tồn thân thiện mơi trường; (6)Thích ứng với tác động bất lợi BĐKH thay đổi yếu tố đầu vào với trọng số tương ứng: 33,7; 15,2; 20,9; 12,5; 10,0 7,7 Xây dựng tiêu chí với trọng số tương ứng thể phân bậc rõ ràng tiêu chí bền vững hệ thống xử lý nước thải 1.2 Luận án xây dựng tiêu KT-KT để đảm bảo hoạt động bền vững cho nhà máy xử lý nước thải đô thị - Sáu (6) nhóm tiêu chí đánh giá sở lý luận khoa học để xây dựng tiêu kinh tế kỹ thuật cần thiết để đảm bảo hoạt động bền vững NMXLNT, bao gồm bốn (4) nhóm tiêu: Cơng nghệ; Vận hành bảo trì; Thể chế; Tài 24 - Luận án xây dựng phương pháp áp dụng tiêu kinh tế kỹ thuật để đánh giá hiệu đầu tư, hiệu hoạt động thích ứng BĐKH cơng trình nước XLNT đô thị 1.3 Áp dụng tiêu chí để đánh giá tiêu KT –KT để đảm bảo bền vững hoạt động NMXLNT ThP Bắc Ninh - Áp dụng tiêu chí để đánh giá tính bền vững NMXLNT Bắc Ninh Cơng ty Cổ phần Thốt nước Bắc Ninh vận hành theo hợp đồng quản lý tài sản, thấy rằng, NMXLNT Bắc Ninh hoạt động bền vững với số điểm 75,39 Tuy nhiên, NMXLNT Bắc Ninh cịn có số tiêu chưa đảm bảo như: tiêu giá dịch vụ thoát nước cao, tính chi phí O&M, chưa tính đến giá xử lý có khấu hao hồn vốn; nguồn thu chưa xây dựng lộ trình giảm bù giá nhà nước, chưa có nguồn thu từ việc tái sử dụng nước thải Giai đoạn số lượng đấu nối nên công suất hoạt động thường nhỏ công suất thiết kế mùa mưa có gia tăng lưu lượng nước thải ảnh hưởng đến trình vận hành thiết bị; có thời điểm BOD đầu vào thấp ảnh hưởng đến hiệu xử lý Nitơ, … Kiến nghị - Để áp dụng thuận tiện phù hợp cho NMXLNT đô thị vùng miền khác nhau, tiêu kinh tế kỹ thuật nên hoàn thiện: Tất tiêu cần lượng hóa để làm sở thực giải pháp đảm bảo cho NMXLNT đô thị hoạt động bền vững vận hành ổn định Tổng điểm số tiêu chí chia thành mức thang phân cấp mức độ kết giúp xây dựng NMXLNT đô thị hoạt động bền vững - Với điểm mạnh AHP, sử dụng trọng số điểm Max so sánh tình trạng hoạt động bền vững nhà máy XLNT đô thị với Vì kiến nghị phát triển phương pháp AHP công tác Benchmarking NMXLNT đô thị xếp hạng đánh giá DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH NCKH CỦA TÁC GIẢ Trần Đức Hạ, Đỗ Thị Minh Hạnh, (2015), «Khả tái sử dụng nước thải, bùn thải, khí sinh học tiết kiệm lượng để giảm chi phí vận hành bảo trì nhà máy xử lý nước thải thị », Tạp chí Cấp nước, số (102), trang 40-43, ISSN 1859-3623 Trần Đức Hạ, Đỗ Thị Minh Hạnh, (2016), «Xây dựng chương trình quản lý vận hành để nhà máy xử lý nước thải đô thị hoạt động bền vững», Tạp chí Xây dựng, số tháng 5-2016, trang 8184, ISSN 0866-0762 Đỗ Thị Minh Hạnh,Trần Đức Hạ, (2016), «Chỉ tiêu phương pháp đánh giá tính bền vững nhà máy xử lý nước thải thị», Tạp chí Cấp nước Việt Nam, số (110), trang 74-77, ISSN 1859-3623 Đỗ Thị Minh Hạnh, Trần Đức Hạ, (2019), «Kết hợp phương pháp phân tích thứ bậc tham vấn chuyên gia để xây dựng tiêu chí đánh giá hoạt động bền vững nhà máy xử lý nước thải thị», Tạp chí Mơi trường thị, số 120+121, trang 3843 số 124, trang 42-48, ISSN 1859-3674 ... BẢO SỰ HOẠT ĐỘNG BỀN VỮNG CỦA NHÀ MÁY XỬ LÝ NƯỚC THẢI ĐÔ THỊ 3.1 Xây dựng tiêu chí đánh giá hoạt động bền vững nhà máy xử lý nước thải Sau xác định tiêu chí để đánh giá hoạt động bền vững NMXLNT,... phải xây dựng tiêu chí đánh giá hoạt động bền vững nhà máy Căn vào tiêu chí đánh giá để giúp cho việc đưa giải pháp đảm bảo cho nhà máy XLNT hoạt động bền vững cần thiết phải xây dựng tiêu kinh tế. .. lý nước thải 1.2 Luận án xây dựng tiêu KT-KT để đảm bảo hoạt động bền vững cho nhà máy xử lý nước thải đô thị - Sáu (6) nhóm tiêu chí đánh giá sở lý luận khoa học để xây dựng tiêu kinh tế kỹ