Nghiên cứu giải pháp quản lý chất thải rắn sinh hoạt trên địa bàn thành phố lai châu luận văn thạc sĩ nông nghiệp

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM NGÔ XUÂN HÙNG NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP QUẢN LÝ CHẤT THẢI RẮN SINH HOẠT TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ LAI CHÂU Ngành: Khoa học môi trường Mã số: 60 44 03 01 Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Ngô Thế Ân NHÀ XUẤT BẢN HỌC VIỆN NƠNG NGHIỆP - 2018 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi, kết nghiên cứu trình bày luận văn trung thực, khách quan chưa dùng bảo vệ để lấy học vị Tôi xin cam đoan giúp đỡ cho việc thực luận văn cảm ơn, thơng tin trích dẫn luận văn ghi rõ nguồn gốc Hà Nội, ngày tháng năm 2018 Tác giả luận văn Ngô Xuân Hùng i LỜI CẢM ƠN Để hồn thành luận văn, tơi xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam, thầy cô giáo khoa Môi Trường, người trang bị cho kiến thức, tạo điều kiện cho tơi hồn thành tốt luận văn tốt nghiệp Đặc biệt xin chân thành cảm ơn PGS.TS Ngơ Thế Ân tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tơi suốt q trình tơi thực đề tài Tôi xin chân thành cảm ơn Sở Tài Nguyên Môi Trường Tỉnh Lai Châu, Sở xây dựng tỉnh Lai Châu, Cục Thống kê Tỉnh Lai Châu tạo điều kiện giúp đỡ, bảo tận tình q trình tơi thực tập địa phương Tơi xin chân thành cảm ơn giúp đỡ nhiệt tình cán UBND Thành Phố Lai Châu Cuối xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè hết lịng tạo điều kiện, động viên, giúp đỡ bên suốt trình học tập rèn luyện Do trình độ thời gian có hạn nên đề tài khơng thể tránh khỏi sai sót hạn chế Vì vậy, tơi mong nhận quan tâm, đóng góp ý kiến thầy giáo, cô giáo bạn học viên cao học Tôi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng năm 2018 Tác giả luận văn Ngô Xuân Hùng ii MỤC LỤC Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục chữ viết tắt v Danh mục bảng vi Danh mục hình vii Trích yếu luận văn viii Thesis abstract x Phần Mở Đầu 1.1 Tính cấp thiết đề tài 1.2 Giả thuyết nghiên cứu 1.3 Mục đích nghiên cứu 1.4 Phạm vi nghiên cứu 1.5 Những đóng góp mới, ý nghĩa khoa học thực tiễn Phần Tổng quan tài liệu 2.1.1 Nguồn phát sinh, phân loại thành phần chất thải 2.1.2 Phân loại chất thải rắn sinh hoạt 2.1.3 Ảnh hưởng chất thải sinh hoạt tới môi trường người 2.1.4 Tình hình quản lý xử lý rác thải Thế Giới 2.1.5 Tình hình quản lý xử lý rác thải Việt Nam 10 2.1.6 Những hạn chế công tác quản lý xử lý rác thải Việt Nam 18 2.2 Thực trạng thu gom, xử lý chất thải sinh hoạt địa bàn tỉnh Lai Châu 19 2.2.1 Nguồn phát sinh, khối lương, thành phần CTR 19 2.2.2 Hiện trạng phân loai, tái chế, tái sử dụng CTRSH 20 Phần Đối tượng, phạm vi, nội dung phương pháp nghiên cứu 23 3.1 Địa điểm nghiên cứu 23 3.2 Thời gian nghiên cứu 23 3.3 Đối tượng nghiên cứu 23 3.4 Nội dung nghiên cứu 23 iii 3.5 Phương pháp nghiên cứu 23 3.5.1 Phương pháp thu thập số liệu 23 3.5.2 Phương pháp dự báo dự tính 24 3.5.3 Phương pháp xây dựng đồ phân tích khơng gian 25 Phần Kết thảo luận 28 4.1 Đánh giá điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội Thành phố Lai Châu 28 4.1.1 Điều kiện tự nhiên 28 4.1.2 Điều kiện kinh tế - xã hội 33 4.2 Thực trạng công tác thu gom, xử lý rác thải sinh hoạt thành phố Lai Châu 37 4.2.1 Nguồn phát sinh khối lượng CTRSH 37 4.2.2 Hiện trạng phân loại, tái chế, tái sử dụng CTRSH 40 4.2.3 Tình hình thu gom chất thải sinh hoạt thành phố Lai Châu 40 4.2.4 Tình hình xử lý chất thải sinh hoạt thành phố Lai Châu 45 4.3 Dự báo khối lượng CTRSH phát sinh đến năm 2030 50 4.3.1 Cơ sở dự báo phát sinh CTRSH 50 4.3.2 Khả đáp ứng hệ thống quản lý rác thải đến năm 2030 52 4.4 Đề xuất giải pháp quản lý CTRSH thành phố lai châu 56 4.4.1 Giải pháp cải tạo nâng cấp hệ thống xử lý rác thải sinh hoạt 56 4.4.2 Giải pháp thể chế sách nhằm đẩy mạnh hiệu quản lý CTRSH 73 Phần Kết luận kiến nghị 75 Tài liệu tham khảo 77 iv DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Nghĩa tiếng Việt BVMT Bảo vệ môi trường UBND Ủy ban nhân dân CNH-HĐH Công nghiệp hóa – Hiện đại hóa TNHH Trách nhiệm hữu hạn HTX Hợp tác xã CTR Chất thải rắn CTRĐT Chất thải rắn đô thị CTRSH Chất thải rắn sinh hoạt GDP Giá trị sản xuất bình qn đầu người ƠNMT Ô nhiễm môi trường RTSH Rác thải sinh hoạt TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam THCS Trung học sở TNTN Tài nguyên thiên nhiên TN&MT Tài nguyên môi trường TP.HCM Thành phố Hồ Chí Minh UBND Ủy ban nhân dân VSMT Vệ sinh môi trường VSV Vi sinh vật v DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Thành phần rác thải sinh hoạt Bảng 2.2 Thành phần hóa học cấu tử phế thải đô thị Bảng 2.3 Thành phần số chất khí khí thải bãi rác Bảng 2.4 Kết phân tích trứng giun coliform mẫu đất bãi rác Bảng 2.5 Tỷ lệ CTR xử lý phương pháp khác số nước 10 Bảng 2.6 Hiện trạng phát sinh chất thải rắn toàn quốc 12 Bảng 2.7 Ước tỉnh lượng CTR sinh hoạt địa bàn tỉnh Lai Châu 20 Bảng 2.8 Hiện trang thiết bị thu gom CTR sinh hoạt huyện & thành phố 21 Bảng 2.9 Phạm vi tần suất thu gom 22 Bảng 4.1 Nhiệt độ tháng năm 2012 - 2015 30 Bảng 4.2 Độ ẩm tương đối tháng năm 2012 - 2015 31 Bảng 4.3 Lượng mưa tháng năm 2012 - 2015 32 Bảng 4.4 Dân số thành phố Lai Châu theo đơn vị hành chính, năm 2017 34 Bảng 4.5 Biến động dân số thành phố Lai Châu 34 Bảng 4.6 Hệ số phát thải khối lượng rác tính theo phường xã 38 Bảng 4.7 Khối lượng rác thải phát sinh từ khu công cộng 38 Bảng 4.8 Khối lượng rác thải phát sinh từ chợ 39 Bảng 4.9 Hiện trạng thiết bị thu gom CTRSH tỉnh Lai Châu 44 Bảng 4.10 Thống kê lượng CTRSH thu gom từ 2009 - 2016 45 Bảng 4.11 Kết phân tích chất lượng mơi trường khí xung quanh năm 2017 bãi chôn lấp rác thải sinh hoạt thành phố Lai Châu, tỉnh Lai Châu 47 Bảng 4.12 Kết phân tích chất lượng môi trường nước mặt năm 2017 bãi chôn lấp rác thải sinh hoạt thành phố Lai Châu, tỉnh Lai Châu 48 Bảng 4.13 Kết phân tích chất lượng mơi trường nước ngầm bãi chơn lấp rác thải năm 2017 49 Bảng 4.14 Kết dự báo dân số rác thải phát sinh từ hộ gia đình từ năm 2017 đến năm 2030 51 Bảng 4.15 Kết dự báo rác thải phát sinh từ hoạt động cơng cộng đình từ năm 2017 đến năm 2030 52 vi DANH MỤC HÌNH Hình 2.1 Sơ đồ phân loại biện pháp xử lí rác thải sinh hoạt Hình 2.2 Sơ đồ hệ thống tổ chức quản lý CTR số đô thị Việt Nam 11 Hình 2.3 Biểu đồThành phần CTR toàn quốc năm 2008, xu hướng năm 2015 13 Hình 3.1 Sơ đồ phương pháp tạo đồ phân bố hộ gia đình 25 Hình 3.2 Sơ đồ phương pháp tạo đồ điểm trung chuyển tuyến thu gom CTRSH 26 Hình 3.3 Sơ đồ phương pháp xác định hộ nằm phạm vi thu gom CTRSH 26 Hình 3.4 Sơ đồ phương pháp tạo đồ khối lượng rác điểm trung chuyển 27 Hình 4.2 Bản đồ độ dốc thành phố Lai Châu 29 Hình 4.1 Sơ đồ địa bàn nghiên cứu 28 Hình 4.3 Biến động nhiệt độ năm TP Lai Châu 30 Hình 4.4 Biến động ẩm độ năm TP Lai Châu 32 Hình 4.5 Biến động lượng mưa năm TP Lai Châu 33 Hình 4.6 Bản đồ phát sinh RTSH thành phố Lai Châu 39 Hình 4.7 Bản đồ vị trí hộ gia đình chợ 41 Hình 4.8 Bản đồ tuyến vị trí thu gom rác 41 Hình 4.9 Bản đồ mơ vị trí hộ thu gom rác thải 42 Hình 4.10 Lượng rác tập trung điểm thu gom 42 Hình 4.11 Lượng rác tồn dư ước tính phường xã 43 Hình 4.12 Rác thải bãi rác thành phố Lai Châu 46 Hình 4.13 Mặt cắt đứng ngang tượng trưng cho ô chơn lấp 57 Hình 4.14 Mặt cắt ô chôn lấp 58 Hình 4.15 Mặt cắt lớp đáy ô chôn lấp 59 Hình 4.16 Sơ đồ bố trí ống thu gom nước rác 60 Hình 4.17 Sơ đồ công nghệ xử lý nước rỉ rác 61 Hình 4.18 Sơ đồ quy trình cơng nghệ xử lý rác thải sinh hoạt địa bàn thành phố Lai Châu theo công nghệ đốt 64 Hình 4.19 Quá trình ủ giảm ẩm 68 Hình 4.20 Sơ đồ cơng nghệ xử lý mùi cho hệ thống nhà máy 71 vii TRÍCH YẾU LUẬN VĂN Tên tác giả: Ngơ Xn Hùng Tên luận văn: “Nghiên cứu giải pháp quản lý chất thải rắn sinh hoạt địa bàn thành phố Lai Châu” Ngành: Khoa Học Môi Trường Mã số: 60.44.03.01 Tên sở đào tạo: Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam Mục đích nghiên cứu Đề tài có mục đích đánh giá trạng phát sinh, xử lý chất thải rắn sinh hoạt địa bàn nghiên cứu dự báo lượng chất thải rắn sinh hoạt phát sinh địa bàn đến năm 2030 Từ đó, đề tài đưa giải pháp quản lý hệ thống thu gom, vận chuyển, xử lý chất thải rắn sinh hoạt cho đô thị, điểm dân cư nông thôn Phương pháp nghiên cứu Kết nghiên cứu dựa số liệu thống kê kinh tế xã hội trạng thu gom, vận chuyển, xử lý rác thải địa bàn Thành Phố Lai Châu năm gần kết điều tra phiếu với hộ gia đình, quan quản lý đơn vị thu gom vận chuyển Sử dụng hàm tính tốn thống kê trung bình tổng (dựa vào phần mềm Excel) theo giai đoạn tính tốn trung bình nhiều năm Từ bảng số liệu xử lý, tiến hành vẽ đồ thị (phần mềm Excel) để thấy rõ biến đổi yếu tố kinh tế xã hội Sử dụng phần mềm ArcGIS 10.3 xây dựng đồ để đánh g hệ thống quản lý rác thả s nh hoạt theo vị trí khơng g an tồn thành phố La Châu Áp dụng công thức để dự báo dân số cho đơn vị hành chính, từ dự báo khối lượng chất thải rắn sinh hoạt phát sinh tính theo dân số khu vực khác dựa theo số liệu điều tra quy luật xả thải mang tính đặc trưng cho cộng đồng dân cư toàn khu vực nghiên cứu Kết kết luận Kết điều tra tổng hợp hộ gia đình thuộc phường xã với tổng dân số 36.338 người, mức độ phát thải dao động từ 0,4 – 0,8 kg/người/ngày tổng lượng rác hộ gia đình thải toàn thành phố 25.967 kg/ngày Rác thải từ khu chợ, trụ sở quan, cơng trình cơng cộng với khối lượng ước tính 18.060 kg/ngày Khối lượng rác từ quét đường phố hoạt động khác ước tính có khoảng 12.070 kg/ngày Như vậy, tổng lượng rác thải phát sinh địa bàn thành phố trung bình ngày 64,6 Lượng rác tập trung không phường xã, phụ thuộc vào số dân cơng trình cơng cộng viii Theo tính tốn đến năm 2030 với tốc độ gia tăng dân số phát triển kinh tế xã hội, với tỷ lệ thu gom chất thải rắn sinh hoạt phường trung tâm thành phố đạt trung bình khoảng 90%, 02 xã tỷ lệ đạt 70 – 80% ước tính tổng lượng rác thải cần phải xử lý đạt khoảng 84 tấn/ngày Hiện tại, rác thải thành phố Lai Châu thu gom đưa xử lý phương pháp chôn lấp trực tiếp bãi rác thành phố Lai Châu; với công nghệ xử lý rác thải bãi rác tải vào năm 2025 mặt khác chưa đầu tư đồng hệ thống xử lý nên khu vực bãi rác có dấu hiệu bị ô nhiễm nghiêm trọng Từ kết điều tra giải pháp đề xuất cải tạo nâng cấp hệ thống xử lý rác thải sinh hoạt với hạc mục cải tạo nâng cấp mở rộng khu chôn lấp, đầu tư xây dựng nhà máy đốt rác kết hợp chôn lấp, xây dựng hệ thống thu gom, xử lý nước rỉ rác, bổ sung hệ thống phương tiện thu gom rác theo kịp việc mở rông đô thị tốc độ gia tăng dân số, đẩy mạnh giải pháp thể chế sách nhằm giải hiệu việc xử lý chất thải rắn sinh hoạt trênđịa bàn thành phố Lai Châu ix - Mức độ, khả áp dụng công nghệ nhân rộng dây chuyền thiết bị: + Thiết kế chế tạo thiết bị phù hợp với đặc trưng chất thải rắn sinh hoạt Lai Châu + Công nghệ thiết bị nghiên cứu điều chỉnh phù hợp cụ thể với thành phần chất thải rắn địa phương + Sự linh động hệ thống thiết bị theo module giúp cho vận hành nhà máy hiệu quả, nâng cơng suất xử lý nhà máy đáp ứng yêu cầu phát triển xã hội đặc thù địa phương + Rác cháy kiệt cháy ( cháy hoàn tồn khơng sinh khí độc hại dioxin ; furan ); + Nhiệt độ lị đốt khí thải đảm bảo theo quy chuẩn QCVN 30:2012/BTNMT (Không phát thải chất gây nguy hại thứ cấp môi trường) Nhược điểm: - Chi phí đầu tư thiết bị cơng nghệ cao Từ phân tích học viên lựa chọn phương án nâng cấp bãi chôn lấp sử dụng công nghệ thiêu đốt kết hợp chôn lấp theo quy trình sau: Hình 4.18 Sơ đồ quy trình cơng nghệ xử lý rác thải sinh hoạt địa bàn thành phố Lai Châu theo công nghệ đốt 64 Nhà máy xử lý Chất thải với công suất 80 tấn/ng.đ vị trí cạnh bãi rác gồm 03 hợp phần cơng nghệ - thiết bị bao gồm; - Hợp phần công nghệ tiếp nhận tách lọc trước ủ- Tiền xử lý CTRSH; - Hợp phần công nghệ Ủ, giảm ẩm, giảm khối - Ủ giảm ẩm - Hợp phần cơng nghệ Ðốt tiêu hủy - Ðốt; Ngồi cịn có hệ thống: - Xử lý mùi nhà máy; - Hệ thống xử lý khí thải lị đốt; - Hệ thống xử lý nước thải * Quy trình cơng nghệ: Rác thải sinh hoạt [A] xe chở chuyên dụng thu gom vận chuyển đến khu xử lý nhà máy xử lý rác thải sinh hoạt, xe qua trạm cân [B] trước vào bãi tiếp nhận phân loại cá biệt [C] Tại sàn công tác bãi TN&PLCB, rác phun chế phẩm sinh học có tác dụng chống mùi thối diệt trùng (EM –Effective Microorganisms) Dung dịch phun thẳng vào rác vừa đổ, dỡ từ xe chở rác Sau đó, rác thải sinh hoạt cơng nhân xé bao, tách sơ vật lạ, rác thơ bình cứu hoả, tảng cục bê tơng, mảnh kim loại lớn, mảnh bàn ghế cồng kềnh, thùng chứa hoá chất, Rác đưa lên máy xé bao [E] hệ thống thiết bị nạp liệu [D] Rác sau giải phóng khỏi bao chứa đưa vào sàng lồng [F] phân tách theo kích thước rác - Phần sàng có kích thước