trên địa bàn nghiên cứu
Nguồn phát sinh chất thải chính là từ các hộ gia đình, các doanh nghiệp, trường học và bệnh viện đa khoa Gia Lâm. Tuy nhiên, trong phạm vi của nghiên cứu chủ yếu đề cập đến rác thải các hộ gia đình, rác thải đường phố, rác thải trường học và hầu như không nghiên cứu rác thải bệnh viện.
Theo kết quả điều tra và khảo sát thực tế, chất thải sinh hoạt trên địa bàn thị trấn Trâu Quỳ bao gồm:
- Chất thải sinh hoạt hữu cơ và vô cơ tồn tại trong thức ăn thừa, rau, quả, xác động vật, lá cây, ...
- Chất thải của người và động vật như phân người, phân gia súc, gia cầm. - Chất thải từ quá trình đốt cháy trong sinh hoạt: Tro, xỉ.
- Chất thải là bùn, cống rãnh trong khu dân cư.
- Chất thải rắn trên các đường phố, công viên như: cành, lá cây, nilon,.... - Bùn bể phốt.
3.1.1 Rác thải tại các trường học, doanh nghiệp
Theo kết quả nghiên cứu và khảo sát, tại mỗi trường học, doanh nghiệp trên địa bàn thị trấn được đặt 1 thùng rác 5m3. Tại đây, rác thải sinh hoạt từ nhà bếp, rác thải từ các cán bộ công nhân viên, học sinh được thu gom tập trung vào thùng chứa rác trên. Trung bình, mỗi tuần, xí nghiệp môi trường đô thị Gia Lâm cho xe đến cẩu thùng và đặt thùng chứa mới với tần suất 1 - 2 lần/tuần (tùy lượng rác phát sinh trong tuần) Do vậy, thời gian tồn lưu rác tại các cơ sở này khoảng 3 – 4 ngày.
3.1.2 Rác thải phát sinh từ hộ gia đình
Thị trấn Trâu Quỳ có 3943 hộ.Tổng số khẩu là 21 772 nhân khẩu. Ước tính lượng rác phát thải trung bình khoảng 0,5 kg/người.ngày. Các gia đình đều có các thùng chứa rác nhỏ (dạng xô, vỏ thùng sơn,...) và đều có hợp đồng thu gom với xí nghiệp môi trường đô thị Gia Lâm. Theo kết quả thu được từ các phiếu khảo sát, bình quân, mỗi ngày mỗi gia đình phát sinh khoảng 7 – 12 túi nilon, 2- 5 kg rác thải sinh hoạt. Rác thải sinh hoạt hộ gia đình được tập trung tại các thùng chứa
trước nhà để nhân viên xí nghiệp môi trường đô thị thu gom xử lý vào cuối giờ chiều hàng ngày. Tuy nhiên, một phần thức ăn thừa được người dân tận dụng để nuôi gà, lợn....
Từ kết quả thu được nêu trên,ước tính lượng rác thải phát thải từ các hộ gia đình khoảng: 21.772 x 0,5= 10.886 kg/ ngày ~ 3. 973.390 kg/năm
Rác thải thu gom chiếm khoảng 85%. Do đó, ước tính lượng rác thải hộ gia đình đổ thải chiếm khoảng 15% ~ 596.008, 5kg/năm.
Lượng chất thải này không đáng kể, mặt khác do điều kiện kinh phí và điều kiện nghiên cứu nên luận văn chỉ dừng ở mức độ chỉ ra mà chưa đề cập đến mức độ phát thải khí metan từ lượng rác thải.
3.1.3 Rác thải phát sinh từ chợ
Tại các chợ dân sinh, hàng ngày cố định có một tổ công nhân của xí nghiệp môi trường đô thị Gia Lâm quét và gom rác để thu gom về xử lý tại bãi chôn lấp cố định 1 ngày/ lần. Tuy nhiên, vẫn còn một lượng nhỏ rác thải bị tồn lưu tại các cống rãnh ven chợ.
Theo khảo sát, Thị trấn Trâu Quỳ hiện có 4 cụm dân cư là Chính trung, An Đào, An Phú và khu dân cư trường đại học Nông Nghiệp I. Tại mỗi cụm dân cư có các chợ cóc họp vào mỗi buổi chiều trong ngày. Sau khi họp chợ, các hộ buôn bán tự thu gom và chuyển rác các thùng rác 200ml nhỏ được xí nghiệp môi trường đô thị Gia Lâm đặt ven đường. Tuy nhiên, lượng rác này không đáng kể. Lượng rác thải chợ phát sinh chủ yếu tại địa bàn thị trấn trâu Quỳ là tại chợ Nông nghiệp I. Chợ nằm giáp 2 cụm dân cư An Phú và An Đào, ven cổng vào của học viện Nông nghiệp Việt Nam. Chợ họp cả ngày. Tại đây có cố định có một tổ công nhân của xí nghiệp môi trường đô thị Gia Lâm quét và gom rác để thu gom về xử lý tại bãi chôn lấp. Khảo sát số liệu rác ép về bãi Kiêu Kỵ, lượng gom được của chợ Nông nghiệp là 1 xe Dongfeng, tương đương khoảng 5m3rác /ngày.
Nhìn chung, thị trấn Trâu Quỳ Gia Lâm vẫn chưa áp dụng biện pháp phân loại rác từ nguồn, toàn bộ chất thải gia đình vẫn đựng chung trong một thùng rác.
Thành phần chất thải sinh hoạt tại nguồn phát sinh và thành phần chất thải tại nơi chôn lấp thường có sự khác nhau. Một phần chất thải có giá trị (giấy, bao bì carton, kim loại, vỏ đồ hộp, chai thủy tinh,...) ở hộ gia đình, công sở đã được thu hồi ngay tại nguồn và bán cho người/ cửa hàng thu mua phế liệu gọi là thu hồi lần một. Lượng giấy, chai thủy tinh, đồ hộp còn lại trong thùng rác gia đình một lần nữa lại được những người làm nghế bới rác (hoặc công nhân vệ sinh) thu – nhặt gọi là thu hồi lần hai. Rác thải sau khi đã tập kết tới chân rác được vận chuyển tới BCL. Tại đây, một lần nữa lại được công nhân vệ sinh và những người bới rác thu nhặt lại gọi là thu hồi lần ba. Do đó, mặc dù chưa áp dụng các biện pháp phân loại tại nguồn nhưng phần lớn rác thải có khả năng tái chế đã được tận thu nên thành phần rác tại BCL thường có thành phần hữu cơ cao hơn hẳn so với nguồn phát sinh ban đầu.
Phần lớn lượng khí từ bãi chôn lấp (BCL) được sinh ra do phân hủy sinh học kỵ khí các chất hữu cơ. Thành phần khí thải bãi rác không những phụ thuộc vào thành phần rác thải mà còn phụ thuộc vào môi trường phân hủy (thời gian chôn lấp). Thành phần của chúng được nghiên cứu rất chi tiết ở Mỹ nhưng ở Việt Nam chưa có công trình nghiên cứu nào về thành phần khí thải và khả năng sinh khí do chôn lấp chất thải sinh hoạt.
Khí metan và khí cacbonic chiểm tỷ lệ phần thể tích lớn nhất trong khí thải BCL. Thành phần khí thải trong bãi chôn lấp được trình trong bảng 3.1.
Bảng 3. 1: Thành phần khí thải tại BCL chất thải Kiêu Kỵ
Thành phần Giá trị đặc trưng ( % ) thể tích Metan 45 – 60 CO2 40 – 60 Ni tơ 2 – 5 Oxy 0,1 – 1,0 H2S,CH3SH... 0 – 0,1 Amoni 0,1 – 1,0 H2 0 – 0,2 CO 0 – 0,2
Cá khí vi lượng khác 0,01 – 0,6
(Nguồn: Xí nghiệp môi trường đô thị Gia Lâm, báo cáo ban quản lý bãi xử lý rác Kiêu Kỵ, 2012)
3.2. Kết quả phân tích dòng chất thải rắn hữu cơ (định tính )
Phân tích hệ thống cho các hoạt động sinh hoạt ở thị trấn Trâu Quỳ huyện Gia Lâm xác định định tính các dòng CH4 liên quan đến rác thải sinh hoạt hữu cơ có thể thấy rằng hàm lượng CH4 đến từ các sản phầm dung trong gia đình như giấy thừa, thức ăn thừa, một số loại phân dùng trong nông nghiệp như phân chuồng lợn, gà ,…) và từ hệ thống nhà vệ sinh, cống rãnh tại các hộ gia đình.
Sản phẩm vào
CH4
Hình 3.1: Phân tích các dòng phát thải khí metan từ rác thải sinh hoạt
Phỏng vấn bằng các phiếu điều tra kết hợp phỏng vấn trực tiếp cán bộ quản lý bãi xử lý rác Kiêu Kỵ và quan sát khu vực nghiên cứu nhận thấy rằng các dòng khí metan chủ yếu phát sinh từ rác thải sinh hoạt hữu cơ thải ra từ sinh hoạt hộ gia đình được lưu trữ tại các thùng rác gia đình hoặc bãi chôn lấp rác, phân người, phân gia súc (mũi tên liền); các dòng còn lại chưa một lượng nhỏ hoặc không có metan (mũi tên đứt).
Rác thải sinh hoạt
Thùng chứa rác hộ gia đình
Chăn nuôi Tái chế
Hệ thống mương, cống rãnh
Trồng trọt BCL rác
Áp dụng phương pháp phân tích dòng, xác định được dòng chất thải đi vào (rác thải sinh hoạt) và dòng vật chất đi ra (khí metan- dòng năng lượng). Các kết quả định lượng được trình bày rõ hơn ở các mục 3.3 và 3.4 của luận văn.
Nhìn vào hình 3.1 có thể nhận thấy hàm lượng metan chủ yếu phát sinh từ các thùng chứa rác hoặc bãi chôn lấp rác (rác thải hữu cơ đã được ủ hiếu khí hoặc kị khí), các đống thải ủ không kiểm soát tại vườn nhà.
3.3. Kết quả điều tra về hiện trạng quản lý, xử lý chất thải rắn hữu cơ trên địa bàn thị trấn Trâu Quỳ trên địa bàn thị trấn Trâu Quỳ
Theo khảo sát số liệu báo cáo của xí nghiệp môi trường đô thị Gia Lâm và bãi xử lý rác Kiêu Kỵ cùng với việc tổng hợp các phiếu khảo sát 15 hộ dân trên địa bàn thị trấn Trâu Quỳ: lượng rác thải sinh hoạt thu gom được trên địa bàn thị trấn Trâu Quỳ khoảng 85%, rác thải được các hộ dân phân loại để tái chế khoảng 10%, còn lại khoảng 5% bao gồm lá cây, rác vườn được người dân thu gom và tự xử lý bằng cách đốt.
Hình 3.2: Tỷ lệ rác thải sinh hoạt được xử lý tại thị trấn Trâu Quỳ, huyện Gia Lâm
Xí nghiệp môi trường đô thị Gia Lâm là cơ quan trực tiếp đảm nhận việc thu gom, vận chuyển và xử lý chất thải đô thị phát sinh trong khu vực huyện Gia Lâm, Long Biên bao gồm cả thị trấn Trâu Quỳ. Quá trình thu gom được thực hiện theo quỳ trình cho sơ đồ ở hình 3.3
Tổng lượng rác thải sinh hoạt trên địa bàn
Tự đốt (5% ) Đưa về BCL (85%) Tái chế (10% )
Hình 3.3: Quá trình thu gom rác thải tại thị trấn Trâu Quỳ, Gia Lâm
Nhìn vào sơ đồ hình 3.3 có thể nhận thấy rắng, chất thải sinh hoạt thị trấn Trâu Quỳ được thu gom xử lý khi chưa được phân loại. Chất thải sinh hoạt vô cơ, hữu cơ và các tạp chất vẫn tồn lưu tại các thùng chứa rác công cộng trước khi được đưa đi xử lý tại bãi xử lý rác Kiêu Kỵ.
Thời gian tồn lưu rác tại các thùng rác hộ gia đình trung bình khoảng 1 – 2 ngày. Thời gian tồn lưu rác tại các thùng rác công cộng khoảng 12 – 24 giờ. Tuy nhiên, hiện xí nghiệp môi trường đô thị Gia Lâm chưa có biện pháp vệ sinh thùng chứa thường xuyên. Đây có thể coi là một điều kiện thuận lợi để thúc đẩy các vi sinh vật phát triển, thúc đẩy quá trình lên men chất thải sinh hoạt hữu cơ, phát thải mùi và khí metan.
Nghiên cứu số liệu rác thải sinh hoạt thị trấn Trâu Quỳ thu gom về bãi xử lý rác thải Kiêu Kỵ năm 2012. Căn cứ vào nhật ký vận chuyển khối lượng của bãi và báo cáo khối lượng rác thải ban quản lý bãi rác Kiêu Kỵ báo cáo lên xí nghiệp môi trường đô thị Gia Lâm ta có bảng tổng hợp khối lượng rác thải sinh hoạt thị trấn Trâu Quỳ được xử lý chôn lấp tại bãi như bảng sau:
Chất thải từ hộ gia đình, cơ quan, trường học…
Đường phố
Xe đẩy tay
Thùng rác công cộng
Bảng 3.2: Tổng lượng rác thải sinh hoạt thị trấn Trâu Quỳ xử lý tại bãi Kiêu Kỵ năm 2012 STT Tháng Khối lượng (tấn ) 1 1 552,742 2 2 403,510 3 3 535,840 4 4 552,110 5 5 475,550 6 6 564,237 7 7 487,350 8 8 514,382 9 9 532,840 10 10 495,263 11 11 521,256 12 12 560,257 Tổng 6.195,337
(Số liệu lọc và điều tra rác thải thị trấn Trâu Quỳ từ nhật ký vận chuyển chất thải từng ngày tại bãi Kiêu Kỵ năm 2012)
Biểu đồ 3.1: Biểu đồ biến thiên rác thải thị trấn Trâu Quỳ năm 2012
Ngoài ra, theo khảo sát, thị trấn Trâu Quỳ có 3943 hộ. Theo kết quả tổng hợp phiếu khảo sát, mỗi hộ gia đình phát sinh khoảng 1 - 2 kg rác/ngày. Lượng rác thải này được thu gom xử lý tập trung tuy nhiên còn một lượng nhỏ khoảng 5% rác thải sinh hoạt hữu cơ chưa được thu gom mà tồn lưu ở môi trường xung quanh. Tuy nhiên, lượng phát thải khí metan từ lượng rác thải này là không đáng kể (khoảng 1 tấn rác thải/năm).
3.4. Kết quả đánh giá nguy cơ phát thải khí metan từ chất thải rắn hữu cơ
3.4.1. Kết quả tính toán lượng cacbon hữu cơ phát thải tại bãi chôn lấp (định tính )
Lượng cacbon hữu cơ có thể phân hủy:
Xét số liệu tổng lượng rác thải sinh hoạt thu gom, xử lý tập trung tại bãi xử lý rác Kiêu Kỵ, đồng thời căn cứ theo các công thức của IPCC (1995) ta có:
Theo IPCC (1995) lượng cacbon hữu cơ có thể phân hủy được tính theo công thức:
DOC = 0,4A + 0,17B+ 0,15C + 0,1D
A: % rác dạng giấy, carton và vải
B: % rác vườn/ công viên và các dạng rác để phân hủy khác C: % rác thực phẩm
D: % rác các dạng hữu cơ khác
Qua nghiên cứu, khảo sát chất thải của rác thải sinh hoạt của các hộ dân trên địa bàn thị trấn Trâu Quỳ và số liệu thống kê tại bãi xử lý rác Kiêu Kỵ, ta có kết quả thành phân loại trung bình các thành phần rác thải sinh hoạt tại địa bàn nghiên cứu như bảng sau:
Bảng 3.3: Thành phần rác thải tại bãi xử lý Kiêu Kỵ
Loại rác Thành phần ( % )
Giấy, carton 6
Vải vụn 3
Rác vườn, công viên và các dạng dễ phân hủy 12
Rác thực phẩm 46,9
Các dạng hữu cơ khác 11
Kim loại 0,1
Thủy tinh 4,9
Chất độc hại ( pin, bóng đèn ,….) 0,1
Tạp chất không phân loại( đất, cát, mùn, gạch đá, sành sứ...)
16
(Nguồn: Xí nghiệp môi trường đô thị Gia Lâm, báo cáo ĐTM bãi xử lý rác Kiêu Kỵ, 2012)
Thay các giá trị thực tế vaò công thức ta có kết quả tính toán lượng carbon hữu cơ có thể phân hủy trong rác thải sinh hoạt thị trấn Trâu Quỳ
DOC = 0,4 x 9 + 0,17 x 12 + 0,15 x 46,9 + 0,1 x 11 = 13,775
3.4.2 Tính lượng khí CH4 thoát ra từ rác thải sinh hoạt thị trấn Trâu Quỳ, Gia Lâm
Áp dụng công thức do IPCC xây dựng (1995) :
CH4 = (WT x WF x MCF x DOC x DOCF x F x 16/12 – R ) x( 1 – OX ) Với :
WT: Tổng lượng rác phát sinh (tấn/năm)
WF: Phần trăm lượng rác đưa đến bãi chôn lấp MCF: Giá trị mặc định của tham số metan
DOC: Phần trăm cacbon hữu cơ có thể phân hủy trong rác thải
DOCF: Giá trị sai số của lượng cacbon hữu cơ có thể phân hủy (giá trị mặc định là 0,7)
F: Phần trăm của khí CH4 trong khí bãi chôn lấp (giá trị mặc định là 0,5) R: Khí metan thu hồi được
OX: Tỷ lệ oxy hóa
Lượng khí CH4 có thể thu hồi tính toán dựa trên tổng lượng rác thải sinh hoạt đưa vào bãi chôn lấp. Áp dụng phương pháp USEPA’s LANGEM (IPCC, 1995), giá trị tương quan tham số CH4 ứng với các loại bãi chôn lấp khác nhau được trình bay như bảng :
Loại bãi chôn lấp Giá trị tương quan của tham số CH4 (MCF)
Có quản lý 1,0
Không quản lý – sâu ( ≥ 5m rác) 0,8
Không quản lý – nông ( < 5m rác ) 0,4 Giá trị mặc định đối với bãi rác không
phân loại
0,6
Do bãi rác Kiêu Kỵ, Gia Lâm, nơi xử lý rác của thị trấn Trâu Quỳ có quản lý tuy nhiên, rác thải đưa đến bãi chưa được phân loại tại nguồn, chọn MCF = 0,6.
Căn cứ vào số liệu thu thập được của ban quản lý bãi Kiêu Kỵ và xí nghiệp môi trường đô thị Gia Lâm, tỷ lệ thu gom rác sinh hoạt hiện nay là 85%. Chọn WF= 0,85.
WF = 85: lượng rác đưa đến bãi chôn lấp
MCF = 60: giá trị mặc định của tham số CH4 (%)
DOC = 13,775: lượng cacbon hữu cơ có thể phân hủy trong rác thải (1%) Bãi rác chưa có hệ thống thu hồi khí thải . Ta có khí metan được thu hổi (tấn/ năm) R = 0:
Tỷ lệ oxy hóa OX = 0
WT: Tổng lượng rác phát sinh (tấn/năm).
Từ đó, lượng khí metan thoát ra từ rác thải sinh hoạt thị trấn Trâu Quỳ năm 2012 tại bãi chôn lấp như sau:
Thay số:
= (6.195,337 x 0,85 x 13,775 x 0,7 x 0,5 x 16/12 – 0) x ( 1 – 0) = 33.851,84 (tấn/ năm)
Như vậy, áp dụng công thức tính của IPCC (1995) thì lượng khí metan thoát ra từ rác thải sinh hoạt thị trấn Trâu Quỳ năm 2012 tại bãi chôn lấp là 33.851,84 (tấn/năm).
Đối với BCL không thực hiện các lớp phủ tạm thời thì quá trình phân hủy hiếu khí ở lớp bề mặt chất thải sẽ diễn ra lâu hơn do oxy từ không khí liên tục khuếch tán, xâm nhập vào đống chất thải. Quá trình phân hủy sinh học các chất