Chất thải rắn đô thị và vấn đề xử lý tại tỉnh Bắc Ninh

Từ kết quả phân tích về thành phần chất lượng chất thải rắn đô thị, thực trạng xử lý chất thải rắn đô thị Bắc Ninh, đã đề xuất một số giải pháp công nghệ xử lý chất thải rắn phù hợp với điều kiện kinh tế xã hội của tỉnh Bắc Ninh, đó là công nghệ xử lý chất thải rắn bằng phương pháp thiêu đốt, công nghệ ủ sinh học.

Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Nơng nghiệp Việt Nam - Số 12(97)/2018 CHẤT THẢI RẮN ĐÔ THỊ VÀ VẤN ĐỀ XỬ LÝ TẠI TỈNH BẮC NINH Trần Sỹ Hải1, Lương Đức Tồn1 TĨM TẮT Kết khảo sát đánh giá cho thấy: Khối lượng phát sinh chất thải rắn trung bình 256,2 tấn/ngày; chất thải rắn sinh hoạt thị có tỷ lệ hữu khoảng 65%, chất thải tái chế (giấy, nhựa, kim loại) chiếm khoảng 15%, trọng lượng riêng khoảng 234 kg/m3; tiêu ô nhiễm chất thải rắn nằm ngưỡng giới hạn cho phép, chất hữu cao, chất lượng nước rỉ rác bãi thải tập trung phần lớn vượt ngưỡng cho phép theo QCVN 40-2011/BTNMT Từ kết phân tích thành phần chất lượng chất thải rắn đô thị, thực trạng xử lý chất thải rắn đô thị Bắc Ninh, đề xuất số giải pháp công nghệ xử lý chất thải rắn phù hợp với điều kiện kinh tế xã hội tỉnh Bắc Ninh, cơng nghệ xử lý chất thải rắn phương pháp thiêu đốt, công nghệ ủ sinh học Từ khóa: Chất thải rắn thị, cơng nghệ, xử lý I ĐẶT VẤN ĐỀ Nằm vùng kinh tế trọng điểm phía Bắc, tỉnh Bắc Ninh có vị trí thuận lợi địa lý, kinh tế, trị có mạng lưới giao thơng thuận tiện Trong năm gần đây, Bắc Ninh trở thành điểm sáng thu hút nhà đầu tư, phát triển kinh tế - xã hội, đời sống nhân dân cải thiện, mặt đô thị bước khang trang, đẹp Tuy nhiên, phát triển kéo theo vấn đề ô nhiễm môi trường ngày trở lên xúc nhiều người quan tâm, đặc biệt chất thải rắn đô thị (Bộ Tài nguyên Môi trường, 2016) Chất thải rắn đô thị gia tăng nhanh chóng lượng, đa dạng thành phần chưa phân loại nguồn, gây khó khăn cho cơng tác xử lý (Sở Tài ngun Môi trường tỉnh Bắc Ninh, 2015) Việc thu gom, vận chuyển, xử lý chất thải rắn đô thị trở thành vấn đề phức tạp, xúc địa bàn tồn tỉnh, cần phải có giải pháp cho vấn đề cách hiệu II VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Địa bàn nghiên cứu Điều tra, khảo sát địa bàn toàn tỉnh Bắc Ninh gồm thành phố Bắc Ninh, thị xã Từ Sơn, huyện Gia Bình, huyện Tiên Du, huyện Lương Tài, huyện Thuận Thành, huyện Quế Võ huyện Yên Phong 2.2 Phương pháp nghiên cứu - Thu thập số liệu trạng phát thải chất thải rắn đô thị hộ dân, doanh nghiệp, công ty, nhà máy sản xuất,…; thực trạng phân loại chất thải rắn đô thị; thực trạng cơng trình, biện pháp giảm thiểu tác động xấu tới môi trường chất thải rắn đô thị địa bàn tỉnh Bắc Ninh Bảng Phương pháp phân tích nước rỉ rác chất thải rắn Chỉ tiêu BOD5 COD TDS Dầu mỡ khoáng NH4+ NO3Tổng N SO42PO43Tổng P Coliform As Cd Pb Cu Fe Nước rỉ rác Phương pháp phân tích TCVN 6001-1:2008 TCVN 6491:1999 TCVN 6625:2000 TCVN 5070:1995 TCVN 6179-1:1996 TCVN 6180:1996 TCVN 6638:2000 TCVN 6494-1:2011 TCVN 6202:2008 TCVN 6202:2008 TCVN 6187-2:2009 TCVN 6626:2000 TCVN 6193:1996 TCVN 6193:1996 TCVN 6193:1996 TCVN 6177:1996 Chỉ tiêu CO HCO3 Tổng P Tổng N Chất hữu Tổng K SO42Zn Fe Cu Hg Cd Chất thải rắn Phương pháp phân tích TCVN 7725 : 2007 TCVN 8727 : 2012 TCVN 8940:2011 TCVN 5815:2001 TCVN 8726:2012 TCVN 8660:2011 TCVN 6655:2000 TCVN 6496:2009 TCVN4618-1988 TCVN 6496:2009 TCVN 8882-2011 TCVN 6496:2009 Viện Thổ nhưỡng Nơng hóa 109 Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Nơng nghiệp Việt Nam - Số 12(97)/2018 - Tính tốn khối lượng chất thải rắn phát sinh khu vực phương pháp lấy mẫu ngẫu nhiên tổng khối lượng chất thải rắn khu vực phát sinh, sau đánh giá theo dân cư khu vực Lấy mẫu theo Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 9466 : 2012 Bảng Lượng phát sinh chất thải rắn đô thị ngày - Dựa phiếu điều tra khảo sát (90 phiếu tổng số 500 phiếu theo tỷ lệ số dân khu vực) TP Bắc Ninh Thị xã Từ Sơn Thị trấn Chờ Thị trấn Lim Thị trấn Phố Mới Thị trấn Gia Bình Thị trấn Thứa Thị trấn Hồ Tổng số - Phân tích chất lượng chất thải rắn nước rỉ rác theo TCVN hành (Bảng 1) 2.3 Thời gian địa điểm nghiên cứu - Thời gian nghiên cứu: Tháng năm 2017 - Địa điểm nghiên cứu: Điều tra, khảo sát địa bàn toàn tỉnh Bắc Ninh gồm thành phố Bắc Ninh, thị xã Từ Sơn, huyện Gia Bình, huyện Tiên Du, huyện Lương Tài, huyện Thuận Thành, huyện Quế Võ huyện Yên Phong III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Khối lượng phát sinh chất thải rắn Rác thải đô thị chủ yếu rác thải sinh hoạt chiếm khoảng 60 - 70% lượng rác thải, rác thải xây dựng, rác thải công nghiệp, rác thải y tế Ở đô thị Thành phố Bắc Ninh, Thị xã Từ Sơn, thị trấn huyện nguồn phát sinh loại chất thải rắn sinh hoạt, thành phố Bắc Ninh thị xã Từ Sơn lượng chất thải rắn sinh hoạt phát sinh gần 50% lượng chất thải rắn sinh hoạt toàn tỉnh Tỷ lệ thành phần chất rác thải sinh hoạt liên quan đến nguồn gốc phát sinh Ở khu vực thị chất thải có thành phần chất dễ phân huỷ cao (chiếm khoảng 70%) Sự thay đổi nhu cầu sử dụng sản phẩm nguyên nhân dẫn đến thay đổi hàm lượng chất khó phân huỷ chất thải, như: nhựa, thuỷ tinh, kim loại Trong năm gần đây, tổng lượng rác thải phát sinh địa bàn tỉnh Bắc Ninh ngày gia tăng với thành phần phức tạp Lượng rác thải công nghiệp nguy hại y tế phát sinh không lớn lại nguồn chất thải chứa nhiều nguy gây tác hại cho sức khoẻ người môi trường xung quanh không xử lý đảm bảo an toàn Số liệu cho thấy trung bình ngày, người dân khu vực đô thị địa bàn tỉnh Bắc Ninh phát thải trung bình 0,71 kg CTR/người Với số nhân theo niên giám thống kê tỉnh Bắc Ninh năm 2016, lượng CTR thị phát sinh ước tính ngày 256,2 (Bảng 2) 110 Địa phương Số nhân đô thị 2016 (người) 169.961 99.352 16.483 13.005 Lượng rác Khối bình quân lượng (kg/người/ CTRSH ngày) (tấn/ngày) 0,79 129,2 0,81 79,5 0,75 12,2 0,71 9,2 7.683 0,70 5,4 7.665 0,67 5,1 9.701 14.119 337.969 0,68 0,64 6,6 9,0 256,2 3.2 Thành phần tính chất chất thải rắn đô thị tỉnh Bắc Ninh Theo kết đánh giá, thành phần chất thải rắn đô thị phát sinh địa bàn tỉnh Bắc Ninh thể theo bảng Bảng Thành phần chất thải rắn đô thị địa bàn tỉnh Bắc Ninh Trọng lượng riêng (kg/m3) Hợp phần Khoảng Trung Khoảng Trung giá trị bình giá trị bình Hợp chất hữu 45 - 80 65,1 128 - 280 228 Giấy, bìa catton - 15 9,7 32 - 128 81,6 Chất dẻo, cao su - 2,4 32 - 128 64 Vải vụn 0-4 2,1 96 - 256 160 Gỗ 0-3 2,2 128 - 200 240 Thuỷ tinh 2-8 5,4 160 - 480 193,6 Kim loại 0-4 3,4 128 - 1120 320 Bụi, tro, gạch - 15 9,7 320 - 960 480 Tổng   100 234,41 % trọng lượng Theo bảng cho thấy, phần lớn chất thải rắn phát sinh chất thải thực phẩm (chiếm gần 70% khối lượng chất thải rắn) Với tỉ trọng hợp chất hữu chiếm phần lớn, thấy lượng chất thải rắn phù hợp với công nghệ xử lý phương pháp vi sinh Ngoài ra, thành phần chiếm tỉ trọng lớn khác giấy bìa catton thành phần trơ (đều chiếm trung bình 9,7%) Kết bảng cho thấy thành phần chất thải rắn sinh hoạt đô thị chủ yếu chất hữu cơ, sau Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Nơng nghiệp Việt Nam - Số 12(97)/2018 nguyên tố sắt (Fe) Hàm lượng Cd, Hg hầu hết không phát thấy thành phần chất thải rắn sinh hoạt, phát nồng độ Hg (0,1 mg/kg) khu vực Đồng Kỵ, Từ Sơn, Bắc Ninh Bảng Kết phân tích chất thải rắn sinh hoạt khu đô thị địa bàn tỉnh Bắc Ninh Chỉ tiêu phân tích Tổng P Tổng N Chất hữu K SO426 Zn Fe Cu Hg 10 Cd TT QCVN Hòa Đình TT 07:2009/ Long Bảng Hồ BTNMT mg/kg 1,4 0,9 1,2 mg/kg 23 41 38 - Đơn vị g/kg mg/kg g/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg 479 83 0,8 73 193 13 - 400 74 0,8 45 197 14 - 487 74 0,9 59 265 29 - 250 0,2 0,5 Bảng Tính chất vật lý chất thải rắn sinh hoạt đô thị địa bàn tỉnh Bắc Ninh pH DO mg/l 5,4 - 7,8 0-1 QCVN 40-2011/ BTNMT 5,5 - - BOD5 (20oC) mg/l 759 - 1939 50 COD mg/l 1933 4875 150 TDS mg/l 381 - 963 - Dầu mỡ khoáng mg/l 0-6 10 mg/l 135 - 891 10 mg/l 11 - 102 - mg/l 437 1091 40 10 Sunfat mg/l 0,13 - 75 0,5 11 Orthorphosphat mg/l - 9,4 - 12 Tổng Photpho mg/l 1,1 - 10 13 Coliform MPN/ 100ml 6,2 x10 15x103 5000 14 Tổng Asen mg/l - - TT Khả giữ Độ nước thấm thực (m2/s) tế (%) 55 10,1 53 10,6 57 10,7 56 9,4 58 11 51 10,9 Trịnh Xá 55 298 31 56 9,4 Đồng Kỵ 56 288 42 61 10,4 Đình Bảng 48 336 59 57 9,1 59 316 22 58 10,9 10 Tân Lập Bảng Kết phân tích nước rỉ rác khu vực đô thị Bắc Ninh - Ghi chú: QCVN07:2009/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia ngưỡng chất thải nguy hại; (-): Khơng quy định Kích Trọng thước Độ lượng TT Địa điểm ẩm riêng cấp (%) (kg/ phối m3) hạt (mm) Hòa Long 54 385 78 Đáp Cầu 54 300 34 Đại Phúc 59 276 44 Ninh Xá 51 297 31 Đông Phong 61 391 54 Đồng Phúc 62 279 83 chất thải rắn dao động từ 48% - 62%; khối lượng riêng từ 245 mg/m3 - 385 mg/m3; kích thước hạt từ 22 mm - 78 mm Các thành phần tính chất chất thải rắn sinh hoạt có vai trò quan trọng việc thu gom, phân loại, xác định thành phần, lượng nước rỉ rác từ bãi chơn lấp để qua có biện pháp xử lý, quản lý phù hợp chất thải rắn sinh hoạt Khảo sát nước rỉ rác phát sinh bãi rác địa bàn tỉnh Bắc Ninh thể bảng Số liệu phân tích Bảng cho thấy độ ẩm, khối lượng riêng, kích thước khả giữ nước chất thải rắn đô thị khu vực khác địa bàn tỉnh Bắc Ninh khác Trong đó, độ ẩm Thơng số Amoni (tính theo Nitơ) Nitrat (tính theo Nitơ) Tổng Nitơ Đơn vị Kết Đặc điểm chung nước rỉ rác địa bàn tỉnh Bắc Ninh có hàm lượng chất hữu amoni cao (amoni có mẫu gấp 90 lần tiêu chuẩn cho phép) Hiện công nghệ xử lý nước rỉ rác cịn gặp nhiều khó khăn, đặc biệt việc xử lý hoàn toàn amoni 3.2 Đề xuất công nghệ xử lý chất thải rắn phù hợp với điều kiện tỉnh Bắc Ninh 3.2.1 Xử lý chất thải rắn phương pháp thiêu đốt Xử lý CTR phương pháp thiêu đốt (còn gọi phương pháp nhiệt) giai đoạn xử lý cuối áp dụng cho số loại CTR định xử lý biện pháp khác 111 Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Nơng nghiệp Việt Nam - Số 12(97)/2018 phương pháp tốn đòi hỏi kỹ thuật cao Trong điều kiện oxy hóa nhiệt độ cao với có mặt oxy khơng khí, có CTR độc hại chuyển hóa thành khí, tro chất thải rắn khơng cháy khác Các chất khí ngồi khơng khí làm Chất thải rắn không cháy phần tro sau đốt đem tái chế, xử lý chôn lấp Hiện địa bàn tỉnh Bắc Ninh xây dựng lị đốt chất thải rắn quy mơ nhỏ (Chi cục bảo vệ môi trường - Sở Tài nguyên Môi trường tỉnh Bắc Ninh, 2017) Tuy nhiên, mặt lâu dài, lị đốt rác khơng hiệu việc xử lý chất thải rắn sinh hoạt nông thơn, kèm theo việc tỉnh gặp khó khăn việc quản lý vấn đề môi trường khác kèm theo Từ phân tích trên, cơng nghệ thiêu đốt, tỉnh Bắc Ninh lên kế hoạch để thiết lập xây dựng hệ thống xử lý chất thải rắn quy mô lớn khu vực xử lý Quế Võ, Yên Phong Tỉnh tham khảo cơng nghệ Plasma, cơng nghệ đại giới, xử lý rác với mức phát thải Dioxin thấp lò đốt truyền thống đến 10 lần Ngồi ra, nhiệt phân Plasma cịn cơng nghệ có tính bảo vệ mơi trường cao phát thải CO2, NOx, SOx ô nhiễm tro xỉ, tro bay Tuy nhiên, cần có đánh giá cơng nghệ phù hợp có so sánh với công nghệ ủ sinh học IV KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 3.2.2 Công nghệ ủ sinh học Ủ sinh học (compost) coi q trình chuyển hố tiến tới ổn định sinh hóa chất hữu để tạo thành chất mùn Quy trình sản xuất, cần kiểm soát chặt chẽ yếu tố như: nhiệt độ, độ ẩm, hàm lượng oxy, tỷ lệ C/N, độ pH, mức độ xáo trộn, thành phần kích thước vật liệu nhằm tạo môi trường tối ưu để ổn định hợp chất mùn Các công nghệ sản xuất phân hữu (compost) từ CTR thường diễn điều kiện hiếu khí - aerobic (có oxy), kỵ khí hay yếm khí - anaerobic (khơng có oxy) trình phân hủy bùn cặn bể phốt thiếu oxy (anoxic) tham gia vi sinh vật, đồng thời thực tế có loại vi khuẩn hiếu khí (cần oxy), kỵ khí (sống khơng cần có oxy) anoxic (thiếu oxy) hay cịn gọi vi khuẩn tùy tiện Với tỷ lệ chất hữu cao (65%), chất thải rắn đô thị Bắc Ninh có tiềm áp dụng cơng nghệ Tỉnh Bắc Ninh tìm hiểu chuyển giao cơng nghệ cho xã nông thôn tỉnh Tuy nhiên, tỉnh cần có đánh giá phù hợp cho đầu sản phẩm phân bón vi sinh đánh giá lợi ích so với phương pháp thiêu đốt 4.2 Đề nghị Để đảm bảo vấn đề môi trường địa phương công tác quản lý CTR cần xem xét thêm tác động hoạt động xử lý rác thải nhà máy xử lý rác tới vùng lân cận nhằm khắc phục, ngăn chặn kịp thời có hiệu tình trạng nhiễm mơi trường chất thải rắn gây 112 4.1 Kết luận Hiện nay, địa bàn tỉnh Bắc Ninh nguồn chủ yếu phát sinh rác đô thị bao gồm: Từ khu dân cư (chất thải sinh hoạt); từ trung tâm thương mại; từ cơng sở, trường học, cơng trình công cộng; từ dịch vụ đô thị; từ hoạt động sản xuất công nghiệp; từ hoạt động xây dựng thị Qua phân tích chất lượng chất thải rắn cho thấy đặc điểm chung nước rỉ rác thị địa bàn tỉnh Bắc Ninh có hàm lượng chất hữu amoni cao (amoni có mẫu gấp 90 lần tiêu chuẩn cho phép) Thành phần chất thải rắn sinh hoạt đô thị chủ yếu chất hữu cơ, sau nguyên tố sắt (Fe) Hàm lượng Cd, Hg hầu hết không phát thấy thành phần chất thải rắn sinh hoạt, phát nồng độ Hg (0,1 mg/kg) chất thải rắn sinh hoạt khu vực Đồng Kỵ, Từ Sơn, Bắc Ninh Độ ẩm, khối lượng riêng, kích thước khả giữ nước chất thải rắn đô thị khu vực địa bàn tỉnh Bắc Ninh khác Trong đó, độ ẩm chất thải rắn dao động từ 48 - 62%; trọng lượng riêng từ 245 - 385 mg/m3; kích thước hạt từ 22 - 78 mm Các cơng nghệ xử lý chất thải rắn đề xuất sở phù hợp với điều kiện kinh tế xã hội tỉnh Bắc Ninh để giảm thiểu tác động đến môi trường chất thải rắn gây LỜI CẢM ƠN Nghiên cứu phần Đề án: “Điều tra thực trạng chất thải rắn địa bàn tỉnh Bắc Ninh, đề xuất giải pháp thu gom hợp lý” thực năm 2017 Để thực hồn thành cơng trình khoa học này, nhóm nghiên cứu nhận hỗ trợ, giúp đỡ từ nhiều quan, tổ chức cá nhân, đặc biệt UBND tỉnh Bắc Ninh, Sở Tài nguyên Mơi trường tỉnh Bắc Ninh cấp kinh phí để thực TÀI LIỆU THAM KHẢO Bộ Khoa học Công nghệ, 2012 TCVN 9466:2012 Hướng dẫn lấy mẫu từ đống chất thải  ... tính chất chất thải rắn thị tỉnh Bắc Ninh Theo kết đánh giá, thành phần chất thải rắn đô thị phát sinh địa bàn tỉnh Bắc Ninh thể theo bảng Bảng Thành phần chất thải rắn đô thị địa bàn tỉnh Bắc Ninh. .. cơng nghệ xử lý chất thải rắn phù hợp với điều kiện tỉnh Bắc Ninh 3.2.1 Xử lý chất thải rắn phương pháp thiêu đốt Xử lý CTR phương pháp thiêu đốt (còn gọi phương pháp nhiệt) giai đoạn xử lý cuối... sinh chất thải rắn Rác thải đô thị chủ yếu rác thải sinh hoạt chiếm khoảng 60 - 70% lượng rác thải, rác thải xây dựng, rác thải công nghiệp, rác thải y tế Ở đô thị Thành phố Bắc Ninh, Thị xã