Tính đến tháng 06/2007 đã có 175 quốc gia thông qua nghị định thƣ Kyoto. Nếu tất cả các quốc gia này có thể giảm lƣợng phát thải khí nhà kính theo đúng cam kết thì tổng lƣơ ̣ng phát thải sẽ giảm đƣợc là 6,6% so với chỉ tiêu đặt ra cho toàn thế giới.
Nguồn thống kê này cũng cho biết đến nay đã có hơn 2100 danh mục dự án CDM đƣợc các nƣớc đƣa ra , trong đó có 760 dự án đã đƣợc Ban điều hành CDM đăng ký và 71 dự án đang chờ đƣợc đăng ký . Số lƣợng chƣ́ng chỉ giảm phát thải (CERs) dự đoán đến hết 2012 sẽ vƣợt qua con số 2,2 tỷ.
Dƣ̣ án CDM đầu tiên trên thế giớ i đƣợc thực hiện tại Rio de Janeiro , Brazil tƣ̀ năm 2004, với lĩnh vƣ̣c hoa ̣t đô ̣ng là giảm phát thải khí nhà kính từ bãi chôn lấp chất thải bằng cách thu hồi khí mêtan để sản xuất điện. Theo tính toán, mỗi năm dự án giảm đƣợc 31000 tấn metan, tƣơng đƣơng với 670000 tấn CO2. Dự án đã mang lại hiệu quả tích cực cho môi trƣờng và cộng đồng dân cƣ trong khu vực , đồng thời mở ra một giai đoạn mới giúp thế giới đa ̣t các mục tiêu ngăn chă ̣n biến đổi khí hậu và thúc đẩy sƣ̣ phát triển bền vững.
Trong đó, ngành năng lƣợng là lĩnh vực nóng bỏng nhất cho các dự án CDM trên toàn thế giới (52,68%), sau đó là các ngành xử lý và tiêu hủy chất thải (20,77%) và nông nghiệp (7,8%).
Châu Á Thái Bình Dƣơng hiê ̣n đang là khu vực sôi đô ̣ng nhất về các dự án CDM. Trong đó , Ấn Độ là nơi có nhiều dự án CDM nhất , còn Trung Quốc là quốc
gia đƣ́ ng đầu về nhận đƣợc CERs , chiếm 43,46 % trong tổng số gần 172 triê ̣u CERs. Đầu tƣ vào các dự án CDM nhiều nhất là các nƣớc Anh , Ailen, Hà Lan và Nhật Bản.
Bảng 1.3. Một số dự án CDM tiêu biểu của các quốc gia [7]
Lĩnh vực Dự án Nội dung Mức giảm phát thải trung bình (tCO2e/năm)
Sản xuất năng lượng
Xây dựng nhà máy phát điện từ tái sử dụng sinh khối tại bang Tamilnadu, Ấn Độ Lƣợng chất thải từ quá trình trồng sợi cotton và quả hạch tại thành phố Paramakudi Taluk đƣợc đem đốt và sử dụng nhiệt để tạo thành điện 81590
Tận dụng sinh khối mạt cƣa sản xuất điện tại Imbituva, Brazil
Xây dựng nhà máy sản xuất điện từ 200000 tấn mạt cƣa hàng năm của 42 công ty chế biến gỗ trong vùng
312383
Tăng cƣờng sử dụng năng lƣợng trong chiếu sáng và sử dụng năng lƣợng mặt trời trong đun nấu tại Kuyasa, Đông Nam Cape Town, Nam Phi
Giúp ngƣời dân có ý thức sử dụng điện vào mục đích chiếu sáng hiệu quả hơn, dùng biện pháp kỹ thuật phủ mái chống nóng
tự nhiên, đồng thời lắp đặt các hệ thống đun nóng bằng năng lƣợng mặt trời
Thu hồi metan từ quá trình xử lý kỵ khí nƣớc thải tại nhà máy chế biến tinh bột bắp Rajaram Maize, Ấn Độ
Xử lý kỵ khí bằng hệ thống UASB thu hồi khí metan, dùng đốt cấp nhiệt cho công đoạn sấy sản phẩm thay thế cho nhiên liệu truyền thống
6030
Sử dụng hợp lý năng lượng
Thay thế nhiên liệu xăng dầu truyền thống bằng biodiesel từ cây cải dầu trong các hoạt động nông nghiệp tại Salto Grand, Argentina
Xây dựng nhà máy sản xuất biodiesel từ cây cải dầu làm nguồn cung cấp nhiên liệu thay cho xăng dầu trong vận hành máy nông nghiệp vùng và phát
Khai mỏ hoặc khai khoáng
Khai thác mỏ than Fuxin tại tỉnh Liaoning, Trung Quốc
Khí đồng hành xuất hiện cùng với việc khai thác mỏ than sẽ đƣợc hút và bơm ra khỏi mỏ than và đƣợc sử dụng tạo điện năng, nhiệt năng cho máy sƣởi và cung cấp cho những nơi có nhu cầu chất đốt
1.4.3. Các dự án CDM trong lĩnh vực xử lý ô nhiễm môi trường ở Việt Nam [7, 10, 30, 31]
Việt Nam là một trong số những quốc gia trong khu vực Châu Á Thái Bình Dƣơng tham gia tích cực nhất vào những hoạt động nhằm giảm nhẹ những tác động của biến đổi khí hậu do Liên Hợp Quốc đề xuất . Tính đến tháng 3 năm 2003, thời điểm Viê ̣t Nam thành lâ ̣p cơ quan có thẩm quyền quốc gia về CDM , đƣợc go ̣i tắt là DNA, Việt Nam đã đa ̣t đƣơ ̣c cả 3 điều kiện để tham gia một cách đầy đủ nhất vào các dự án CDM quốc tế.
Về mặt quản lý nhà nƣớc, bên ca ̣nh Bộ Tài nguyên và Môi trƣờng đƣợc lƣ̣a chọn làm DNA còn có Ban tƣ vấn chỉ đạo liên ngành (CNECB) nhằm tƣ vấn , chỉ đạo cho DNA trong việc quản lý hoạt động và tham gia đánh giá các dự án CDM tại Việt Nam. Ban này bao gồm 12 đại diện của 9 bộ, ngành liên quan và Liên hiệp các hội khoa học kỹ thuật Việt Nam.
Việt Nam đã hoàn thành và gửi Thông báo quốc gia đầu tiên về biến đổi khí hậu của Việt Nam cho Ban thƣ ký UNFCCC vào tháng 11 năm 2003 tại COP9, Milan, Italia; hoàn thành dự án Nghiên cứu chiến lƣợc quốc gia về CDM của Việt Nam do Chính phủ Australia tài trợ thông qua Ngân hàng thế giới. Hơn nữa, dự án “Hợp tác về tổ chức và đối thoại đa phƣơng EU – Châu Á về tăng cƣờng sự tham gia hiệu quả của Việt Nam, Lào và Campuchia vào CDM” trong khuôn khổ Chƣơng trình ProEco EU Châu Á với hai đối tác Châu Âu là HWWA và JIN đang đƣợc thực hiện tại Việt Nam.
Hình 1.7. Sơ đồ tổ chức thực hiện CDM tại Việt Nam
Đặc biệt , tháng 04/2007, Thủ tƣớng Chính phủ đã ra quyết định số
47/2007/QĐ-TTg phê duyệt Kế hoạch tổ chức thực hiện Nghị định thƣ Kyoto thuộc Công ƣớc khung của Liên hợp quốc về biến đổi khí hậu giai đoạn 2007 – 2010, trong đó đề cao mu ̣c tiêu huy động mọi nguồn lực thực hiện kế hoạch phát triển kinh tế - xã hội theo hƣớng phát triển nhanh, bền vững, bảo vệ môi trƣờng và đóng góp vào việc tổ chức thực hiện UNFCCC, Nghị định thƣ Kyoto và CDM, thu hút vốn đầu tƣ trong và ngoài nƣớc vào các dự án CDM, khuyến khích cải tiến công nghệ, tiếp nhận, ứng dụng công nghệ cao, công nghệ sạch, kỹ thuật hiện đại.
Chính sách ƣu đãi của Nhà nƣớc đối với các doanh nghiệp tham gia dự án CDM đƣơ ̣c thể hiê ̣n rõ trong Quyết đi ̣nh số 130/2007/QĐ-TTg, trong đó quy đi ̣nh các doanh nghiệp này sẽ đƣợc miễn , giảm thuế thu nhâ ̣p doanh nghiê ̣p , miễn thuế nhâ ̣p khẩu đối với hàng hoá nhập khẩu để tạo tài sản cố định của dự án , hàng hoá nhập khẩu là nguyên liệu , vật tƣ, bán thành phẩm trong nƣớc chƣa sản xuất đƣợc , miễn giảm tiền sử dụng đất , thuê đất và trong mô ̣t số trƣ ờng hợp sản phẩm của dự án CDM sẽ đƣợc trợ giá.
Theo UNFCCC và nội dụng thông tƣ 10/2006/TT-BTNMT, hiện nay có thể phân loại các dự án CDM thành 15 lĩnh vực chính bao gồm:
1. Sản xuất năng lƣợng; 2. Chuyển tải năng lƣợng; 3. Tiêu thụ năng lƣợng; 4. Nông nghiệp;
5. Xử lý, loại bỏ rác thải;
6. Trồng rừng và tái trồng rừng; 7. Công nghiệp hóa chất;
8. Công nghiệp chế tạo; 9. Xây dựng;
10.Giao thông;
11.Khai mỏ hoặc khai khoáng; 12.Sản xuất kim loại;
13.Phát thải từ nhiên liệu (nhiên liệu rắn, dầu và khí);
14.Phát thải từ sản xuất và tiêu thụ halocacbon và sulphur hexafluoride; 15.Sử dụng dung môi.
Tuy nhiên, những lĩnh vực tiềm năng có thể xây dựng và thực hiện dự án CDM mà Việt Nam đã đăng ký thực hiện thƣờng tập trung vào các dạng dƣới đây (bảng 1.4).
Bảng 1.4 . Một số dự án CDM tiêu biểu của Việt Nam [7]
Lĩnh vực Dự án Nội dung Mức giảm phát thải trung bình
(tCO2e/năm)
Sản xuất năng lượng
Thủy điện Sông Mực
Sử dụng điện thay thế cho nhiên liệu truyền
thống là than đá hoặc dầu mỏ. 4248
Phong điện Bình thuận
Sử dụng năng lƣợng gió tạo ra điện thay thế
năng lƣợng truyền thống. 57988
Tận dụng sinh khối vỏ trấu sản xuất điện tại Cty Dầu Cái Lân, Cần
Thơ
Vỏ trấu sử dụng vào hệ thống đồng phát
nhiệt điện sử dụng cho quá trình sản xuất. 98448
Thu hồi khí metan tại bãi rác Phƣớc
Hiệp và Đồng Thạnh, TP. Hồ
Chí Minh
Sử dụng khí metan thu hồi làm nhiên liệu chạy máy phát điện.
136800 (Phƣớc Hiệp) 154691 (Đông Thạnh)
Thu hồi metan từ quá trình xử lý kỵ khí nƣớc thải tại nhà máy chế biến mủ cao su Xà Bàng
Thu hồi metan để chạy máy phát điện, phần
dƣ sẽ đƣợc đốt bỏ 9310
Sử dụng hợp lý năng lượng
Tiết kiệm năng lƣợng tại nhà máy
bia Thanh Hóa
Kiểm kê và thực hiện các biện pháp tiết kiệm năng lƣợng : áp dụng hệ thống VRC, xử lý khí thải từ xử lý kỵ khí nƣớc thải, giảm thiểu
thât thoát tại hệ thống khử trùng và đóng chai. 88043 Trồng rừng và tái tạo rừng Chƣơng trình cacbon và tái trồng “Rừng vàng”, A Lƣới,
Giảm hiệu ứng nhà kính thông qua hoạt động trồng rừng
Phát thải nhiên liệu Dự án thu hồi và sử dụng khí đồng hành mỏ Rạng Đông, Bà Rịa, Vũng Tàu
Cung cấp thêm nguồn năng lƣợng sạch từ khí thiên nhiên, góp phần giảm phát thải KNK, giảm sự phụ thuộc vào việc nhập khẩu
các sản phẩm dầu mỏ 674000 Tận thu khí sinh học từ nƣớc thải khoai mì, APFCO Quảng Ngãi
Giảm hiệu ứng nhà kính bằng cách chuyển hóa metan thành CO2, tiết kiệm năng lƣợng
bằng cách đốt thu hồi khí metan sinh ra trong quá trình xử lý kỵ khí nƣớc thải
Với những lĩnh vực tiềm năng có thể xây dựng và thực hiện dự án CDM tại Việt thì hiê ̣n nay ở nƣớc ta có hơn 200 dƣ̣ án CDM đã đƣợ c Ban điều hành CDM phê duyê ̣t.
Lƣợng CER đã đƣợc cấp đến ngày 25/4/2008 cho Việt Nam đạt 4.486.500, chiếm 3,28% tổng lƣợng CER trên toàn thế giới (136.902.726 CER). Theo ƣớc tính sơ bộ và đƣợc báo cáo tại Hội nghị về Công ƣớc biến đổi khí hậu (UNFCCC) ngày 6/12/2007 tại Bali, dự kiến Việt Nam sẽ thu về khoảng 250 triệu USD từ các dự án CDM.
Hình 1.8. Lƣợng CER của Việt Nam so với thế giới
Nhƣ vậy, cho đến nay thì các dạng dự án CDM tiêu biểu ở Việt Nam vẫn tập trung vào thủy điện. Dù vậy, tiềm năng khai thác các loại hình dự án thu hồi khí sinh học tại các công trình xử lý rác thải và nƣớc thải cũng đang dần dần đƣợc quan tâm và khai thác. Đặc biệt việc nghiên cứu xử lý và tận dụng các dòng chất thải giàu chất hữu cơ nhƣ nƣớc thải chế biến tinh bột sắn để sản xuất khí/năng lƣợng sinh học không chỉ phù hợp với các hƣớng ƣu tiên, khuyến khích của chính phủ Việt Nam cho các dự án CDM liên quan đến “Đổi mới năng lƣợng: Khuyến khích khai thác
và sử dụng các loại năng lƣợng từ các nguồn nhƣ sinh khối, năng lƣợng mặt trời và năng lƣợng gió...”
Việc áp dụng CDM trong xử lý nƣớc thải chế biến tinh bột sắn sẽ tạo cơ hội để các cơ sở sản xuất đƣợc hƣởng lợi ích kinh tế từ quyền bán khối lƣợng giảm phát thải khí CO2 và CH4 là hai khí gây hiệu ứng nhà kính và tăng cƣờng hiệu quả trong công tác bảo vệ môi trƣờng góp phần phát triển bền vững làng nghề. Với tiềm năng đó, tiếp tục đẩy mạnh phát triển dự án CDM là động lực quan trọng mang lại nhiều lợi ích cho nƣớc ta bao gồm:
- Thu hút nguồn vốn cho các dự án hỗ trợ chuyển đổi sang một nền kinh tế thịnh vƣợng hơn nhƣng ít phát thải các bon hơn;
- Khuyến khích và cho phép các khu vực công và tƣ nhân tích cực tham gia; - Cung cấp một công cụ chuyển giao công nghệ, đầu tƣ tập trung vào các dự án thay thế công nghệ nhiên liệu hóa thạch cũ, kém hiệu quả hoặc tạo ra những ngành công nghiệp mới có công nghệ thiện hữu với môi trƣờng;
- Hỗ trợ xác định hƣớng ƣu tiên đầu tƣ vào các dự án đạt mục tiêu phát triển bền vững;
Chƣơng 2 - ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Đối tƣợng nghiên cứu
Trong phạm vi luận văn này sẽ tiến hành nghiên cứu xử lý nƣớc thải sản xuất tinh bột sắn lấy tại cơ sở sản xuất tinh bột sắn làng nghề Dƣơng Liễu, Hà Nội bằng hệ bùn hoạt tính yếm khí ngƣợc dòng (UASB) qui mô phòng thí nghiệm (thiết bị phản ứng 8 lít).
Xã Dƣơng Liễu nằm ở phía Tây Bắc huyện Hoài Đức, Hà Nội. Dân số là 12.801 ngƣời và diện tích tự nhiên là 410,57 ha. Dân số phân bố ở 14 cụm dân cƣ gọi là xóm [19].
Là xã nằm trong vùng trọng điểm chế biến nông sản của Hà Nội, Dƣơng Liễu đã đƣợc công nhận là làng nghề từ năm 2001. Sản phẩm của làng nghề này là: tinh bột sắn, tinh bột dong, mạch nha phục vụ cho các công ty dƣợc, sản xuất miến dong, bún khô, phở khô, công nghiệp nhẹ (hồ vải, keo dán, giấy, bánh kẹo…). Trong đó, tỷ trọng cao nhất về khối lƣợng sản phẩm cũng nhƣ số hộ sản xuất vẫn là sản xuất tinh bột sắn và dong (67% về sản lƣợng và hơn 50% về số hộ sản xuất). Chất thải từ làng nghề, đặc biệt là nƣớc thải hoàn toàn không đƣợc xử lý mà thải trực tiếp ra môi trƣờng gây ô nhiễm nghiêm trọng [19, 20].
2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu
2.2.1. Phương pháp thu thập tài liệu
Tiến hành thu thập các số liệu, dữ liệu, thông tin có sẵn liên quan đến nội dung của đề tài nghiên cứu.
+ Số liệu về vị trí địa lý, đặc điểm dân cƣ, tình hình phát triển kinh tế - xã hội của làng nghề Dƣơng Liễu
+ Số liệu về quy mô sản xuất, định mức sử dụng năng lƣợng của các hộ sản xuất
+ Thông tin hiện trạng môi trƣờng làng nghề Dƣơng Liễu
+ Tài liệu khác có liên quan: sách, khóa luận, luận văn, báo cáo, bài báo khoa học…
+ Tham khảo thông tin, tài liệu trên internet (kênh thông tin CDM của UNFCCC …)
2.2.2. Phương pháp điều tra và khảo sát thực tế
Cùng với việc thu thập tài liệu thứ cấp thì điều tra và khảo sát thực địa là một công việc quan trọng để xác định phạm vi nghiên cứu, đối tƣợng nghiên cứu và làm rõ các vấn đề cần nghiên cứu. Phƣơng pháp này đƣợc kết hợp với các phƣơng pháp khác nhằm kiểm tra độ tin cậy, tính chính xác của những thông tin đã thu thập đƣợc
trƣớc đó để có thể đƣa ra nhận định chính xác, cụ thể và phù hợp với những mục tiêu cũng nhƣ kết luận của luận văn.
Hình thức điều tra và khảo sát là phỏng vấn một số ngƣời dân địa phƣơng và một số hộ sản xuất. Các cuộc phỏng vấn mang tính chất là các cuộc gặp gỡ, nói chuyện thân tình, không báo trƣớc. Đồng thời, phát mẫu điều tra khảo sát dƣới hình thức bộ câu hỏi đã soạn sẵn nhằm thu thập các thông tin bao gồm:
- Quy trình sản xuất tinh bột sắn - Sản lƣợng tinh bột sắn hàng năm
- Định mức tiêu thụ điện và than cho quá trình sản xuất
- Điều tra và khảo sát thực địa xác định nguồn thải nƣớc thải sản xuất tinh bột sắn.
- Lấy mẫu nƣớc thải: Mẫu nƣớc đƣợc lấy tại cống thải (nƣớc thải hỗn hợp) của các hộ sản xuất tại làng nghề chế biến tinh bột sắn Dƣơng Liễu, Hoài Đức, Hà Nội. Phƣơng pháp lấy mẫu theo TCVN 5999: 1995 (ISO 5667-10: 1992). Tiến hành lấy mẫu 4 đợt trong khoảng từ tháng 2 đến tháng 4/2012.
2.2.3. Phương pháp thực nghiệm
Phân tích thông số: pH, SS, COD theo các phƣơng pháp tƣơng ứng TCVN 6492:2011, TCVN 6625:2000 và TCVN 6491:1999.
Quy trình thí nghiệm
Xử lý nƣớc thải bằng phƣơng pháp sinh học (hệ UASB) có thu metan. Thí nghiệm nghiên cứu tại PTN Khoa Môi trƣờng – ĐH Khoa học Tự nhiên (hình