Công nghệ phù hợp là công nghệ có thể đáp ứng các quy chuẩn/tiêu chuẩn về xả thải và thích nghi của công nghệ đó đối với điều kiện tự nhiên, kinh tế và xã hội.
Công nghệ phù hợp có thể là công nghệ hiện đại hay đơn giản. Như vậy, một công nghệ phù hợp trong bối cảnh phát triển bền vững là khi công nghệ này có chi phí thấp nhất (chi phí đầu tư và vận hành), khả thi về mặt kỹ thuật và pháp lý, đảm bảo hiệu quả xử lý ô nhiễm và được cộng đồng chấp nhận.
Việc chọn lựa công nghệ xử lý nước thải phù hợp được thực hiện dựa trên việc xem xét, đánh giá rất nhiều yếu tố ảnh hưởng khác nhau. Vấn đề được quan tâm hàng đầu trong việc lựa chọn công nghệ là bản chất ứng dụng công nghệ chẳng hạn công nghệ xử lý/ tái chế/ tái sử dụng,… tiếp theo đó các yếu tố ảnh hưởng bao gồm hiệu quả, chi phí, các yếu tố xã hội và thể chế cũng được quan tâm trong việc lựa chọn công nghệ xử lý thích hợp.
Hiện nay, Việt Nam chưa có một hệ thống tiêu chí cụ thể để đánh giá tổng thể hệ thống xử lý nước thải nói chung, HTXL nước thải sinh hoạt đô thị nói riêng.
Mục tiêu cuối cùng của các hệ thống xử lý chất thải nói chung và xử lý nước thải nói riêng là giảm thiểu đến mức độ chấp nhận được các ảnh hưởng của chất ô nhiễm đến sức khỏe cộng đồng. Để đạt được mục tiêu cuối cùng đó, hệ thống xử lý nước thải cần đảm bảo:
- Nước thải sau xử lý đạt tiêu chuẩn xả thải quy định, tiêu chuẩn này phụ thuộc vào chức năng của đối tượng sẽ tiếp nhận nước thải sau xử lý.
- Tiêu thụ ít nguồn tài nguyên: Nước, đất, năng lượng.
- Ít gây ra các chất thải thứ cấp (Chất thải dạng khí, rắn).
- Phù hợp với trình độ kỹ thuật.
Nhiều nghiên cứu trên thế giới đã đưa ra những quan điểm khác nhau đối với đánh giá sự phù hợp của công nghệ xử lý chất thải. Tuy nhiên có nhiều điểm tương tự giữa các tiêu chí đưa ra từ các tác giả khác nhau để đánh giá tính khả thi và ổn định của công nghệ xử lý chất thải ở những vùng miền khác nhau. Căn cứ vào các yếu tố đó, Tổng cục Môi trường đề xuất các tiêu chí đánh giá công nghệ xử lý nước thải nói chung thành 4 mức như sau:
1.4.1. Nhóm tiêu chí kỹ thuật
Nhóm tiêu chí kỹ thuật liên quan đến vấn đề kỹ thuật như thiết kế, xây dựng, vận hành và độ tin cậy của công nghệ. Đối với bất kỳ hệ thống xử lý nước thải nào, mục tiêu quan trọng nhất là đạt tiêu chuẩn/quy chuẩn môi trường hay tuân thủ quy định về môi trường. Ngoài ra, hiệu quả xử lý của mỗi công trình đơn vị cũng phản ánh sự phù hợp trong thiết kế, vận hành công trình đơn vị đó, đồng thời ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý của toàn hệ thống. Xét hai hệ thống xử lý có chi phí xây dựng và vận hành tương đương nhau, hệ thống có hiệu quả loại bỏ chất ô nhiễm cao hơn thì sẽ an toàn trong việc tuân thủ quy định về môi trường hơn. Độ tin cậy của hệ thống bao gồm độ tin cậy đối với khả năng vận hành và độ tin cậy của thiết bị. Độ tin cậy của hệ thống được đánh giá theo hiệu quả xử lý trong điều kiện bình thường và trong trường hợp sự cố, tần xuất hư hỏng thiết bị, và ảnh hưởng của sự cố hư hỏng thiết bị đến hiệu quả xử lý. Hiệu quả xử lý của một trạm hay một nhà máy XLNT được đánh giá theo các chỉ tiêu ô nhiễm đặc trưng là chất rắn lơ lửng (SS), BOD, tổng Nitơ, tổng Phôtpho, tổng Coliform. Khả năng quản lý hệ thống liên quan đến các yếu tố như tần suất bảo dưỡng hệ thống, khả năng thay thế thiết bị bằng thiết bị có sẵn hoặc tự chế tạo ở địa phương và yếu tố nguồn nhân lực có trình độ chuyên môn cần thiết để quản lý hệ thống.
1.4.2. Nhóm tiêu chí về môi trường
Nhóm tiêu chí về môi trường xét đến khả năng bền vững về mặt môi trường như khả năng tái sử dụng nước thải để tưới tiêu, khả năng tái sử dụng sản phẩm thứ cấp như khí thải (biogas) và bùn thải hữu cơ (biosolids). Tại các nước đang phát triển, nước thải và các sản phẩm thứ cấp sau quá trình xử lý được xem như những
nguồn tài nguyên. Nước thải sau quá trình xử lý phù hợp có thể sử dụng để tưới tiêu trong nông nghiệp do có chứa thành phần dinh dưỡng cần thiết cho cây trồng. Ngoài ra, mức độ phát thải vào môi trường không khí, đất và nước cũng được quan tâm.
Các phát thải có thể là khí methane từ quá trình xử lý sinh học kỵ khí, mùi hôi từ quá trình xử lý sinh học kỵ khí lẫn hiếu khí, hơi nước mang mầm bệnh phát tán ra môi trường xung quanh và các phát thải thứ cấp (COR2R, CO, NORxR, SORxR) từ các thiết bị sử dụng nhiên liệu trong hệ thống. Ngoài ra, các yếu tố như tiêu thụ hoá chất, nhu cầu năng lượng sử dụng trong quá trình vận hành và diện tích không gian sử dụng của hệ thống cũng được liệt kê vào nhóm tiêu chí này.
1.4.3. Nhóm tiêu chí về kinh tế
Nhóm tiêu chí về kinh tế liên quan đến vốn đầu tư xây dựng công trình, chi phí vận hành và chi phí bảo trì - bảo dưỡng công trình. Chi phí xây dựng công trình được sử dụng để so sánh nhiều phương án xây dựng trong cùng một khu vực với điều kiện kinh tế tương tự nhau. Chi phí xây dựng bao gồm chi phí nguyên vật liệu xây dựng, công lao động, vận chuyển và một số chi phí phụ trợ khác như điện, nước, láng trại, v.v. Chi phí vận hành (bao gồm chi phí điện, nước, hóa chất, nhân công) và chi phí bảo trì và sửa chữa công trình ,có thể được biểu diễn bằng chi phí xử lý trên một đơn vị nước thải (đồng/mP3Pnước thải). Chỉ số sử dụng đất tính bằng tổng diện tích đất dùng để xây dựng NMXLNT chia cho tổng công suất của trạm xử lý. Đơn vị tính của chỉ số này là mP2 Pđất xây dựng/mP3 Pngày. Đây là một chỉ số quan trọng liên quan đến sự phát triển đô thị. Hiện nay, quỹ đất phát triển đô thị hạn chế và giá đất tăng. Việc chiếm diện tích đất lớn để xây dựng NMXLNT sẽ làm tăng chi phí đầu tư do phải trả tiền đất và tiền giải phóng mặt bằng.
1.4.4. Nhóm tiêu chí xã hội
Nhóm chi phí xã hội liên quan đến quan niệm và yếu tố truyền thống trong việc thiết kế hệ thống xử lý nước thải. Ví dụ, việc sử dụng bùn septic có nguồn gốc từ phân hầm cầu trong các hệ thống xử lý sinh học cần được cộng đồng nhận thức và chấp nhận. Nhóm tiêu chí xã hội bao gồm mức độ chấp nhận của cộng đồng đối với những ảnh hưởng do hệ thống xử lý nước thải gây ra, chẳng hạn như mùi hôi,
tiếng ồn và rung do động cơ từ vận hành của hệ thống xử lý chất thải. Ngoài ra, yếu tố tác động đến mỹ quan của khu vực cũng có thể được liệt kê vào nhóm tiêu chí này.
Trong bốn tiêu chí cơ bản đã nêu, nhóm tiêu chí kỹ thuật đóng vai trò quan trọng nhất, hơn các tiêu chí còn lại và được lượng hóa với số điểm là A/100 điểm;
nhóm các tiêu chí kinh tế đóng vai trò quan trọng thứ hai và được lượng hóa với số điểm B/100 điểm; nhóm các tiêu chí môi trường đóng vai trò quan trọng thứ 3 và được lượng hóa với số điểm C/100 điểm; nhóm các tiêu chí xã hội đóng vai trò ít nhất và được lượng hóa với số điểm D/100 điểm.
Tổng giá trị: A + B + C + D = 100. Trong 04 nhóm tiêu chí, các chỉ tiêu cụ thể đối với mỗi nhóm tiêu chí có giá trị là ARi,R BRjR, CRp, RDRq. RTrong đó:
A = ∑ ARi RB = ∑ BRjR C = ∑ CRpR D = ∑ DRqR Ở đây chọn A có giá trị là 48 điểm, B có giá trị là 25 điểm, C có giá trị là 17 điểm, D có giá trị là 10 điểm.
Việc đánh giá cho điểm công nghệ xử lý nước thải dao động theo mỗi tiêu chí và chỉ tiêu (tối đa hoặc trong thang điểm dao động) tùy thuộc vào các đặc điểm, thông số của hồ sơ thuyết minh công nghệ, khảo sát hiện trường và đánh giá kết quả vận hành thực tế tại 03 nhà máy.
Bảng 1.4: Hệ thống các tiêu chí đánh giá và thang điểm đánh giá các công nghệ XLNT
STT Tiêu chí Điểm
tối đa Điểm dao động
I Tiêu chí về mặt kỹ thuật 48
1 Mức độ tuân thủ các quy định về nước thải
(TCVN/QCVN) 15
Cả 3 lần lấy mẫu, tất cả các chỉ tiêu đều đạt quy
định 15
1/3 lần lấy mẫu, có xác xuất ít nhất một chỉ tiêu
không đạt quy định Dao động từ
11-14 điểm 1/3 lần lấy mẫu, có xác xuất ít nhất hai chỉ tiêu
không đạt quy định Dao động từ
1-10 điểm Cả 3 lần lấy mẫu, có xác suất ít nhất một chỉ tiêu
không đạt quy định 0
2 Hiệu quả của công nghệ (% loại bỏ chất ô
nhiễm) 3 3
Hiệu quả xử lý đạt trên 80% (đối với ít nhất 5 chỉ 3
tiêu chính được lựa chọn phụ thuộc vào đặc tính của nước thải sinh hoạt đô thị)
Hiệu quả xử lý đạt 60-80% (đối với ít nhất 5 chỉ tiêu chính được lựa chọn phụ thuộc vào đặc tính của nước thải sinh hoạt đô thị)
Dao động từ 0-2 điểm 3 Tuổi thọ, độ bền của công nghệ, thiết bị 5
Thời gian sửa chữa lớn 5 năm/lần 5
Thời gian sửa chữa lớn 3 năm/lần Dao động từ
2-4 điểm
Thời gian sửa chữa lớn 1 năm/lần Dao động từ
0-2 điểm 4 Tỷ lệ nội địa hóa của máy móc, thiết bị 5
Toàn bộ thiết bị, linh kiện được sản xuất và chế tạo
trong nước 5
50% thiết bị, linh kiện được sản xuất và chế tạo
trong nước Dao động từ
2-4 điểm Toàn bộ thiết bị, linh kiện do nước ngoài sản xuất
và chế tạo Dao động từ
0-2 điểm 5 Khả năng thay thế linh kiện, thiết bị 5
Thiết bị, linh kiện có sẵn tại địa phương 5
Thiết bị, linh kiện không có sẵn tại địa phương
(nhưng có ở Việt Nam) Dao động từ
2-4 điểm Thiết bị, linh kiện không có ở Việt Nam (phải nhập
khẩu) Dao động từ
0-2 điểm 6 Khả năng thích ứng khi tăng tải trọng / lưu
lượng nước thải 3
Hiệu quả xử lý không (hoặc ít) bị ảnh hưởng khi
nồng độ hoặc lưu lượng thay đổi 3
Hệ thống chỉ có khả năng xử lý đúng với lưu lượng
và nồng độ đã thiết kế Dao động từ
0-2 điểm 7 Thời gian xây dựng hệ thống (từ khi xây dựng
đến khi chính thức đưa vào sử dụng) 4 Thời gian xây dựng, lắp đặt và vận hành thử ở mức
độ thấp (tốn ít thời gian) 4
Thời gian xây dựng, lắp đặt và vận hành thử ở mức
độ trung bình Dao động từ
2-3 điểm Thời gian xây dựng, lắp đặt và vận hành thử ở mức
độ cao (tốn nhiều thời gian) Dao động từ
0-1 điểm 8 Mức độ hiện đại, tự động hóa của công nghệ 3
Hệ thống công nghệ có mức tự động hóa cao 3
Hệ thống công nghệ có mức tự động hóa trung bình Dao động từ 1-2 điểm Hệ thống công nghệ có mức tự động hóa thấp Dao động từ
0-1 điểm 9 Khả năng mở rộng, cải tiến modul của công
nghệ 2
Có khả năng lắp ghép, cải tiến modul và mở rộng
công nghệ 2
Không hoặc ít có khả năng lắp ghép và cải tiến, mở
rộng modul công nghệ Dao động từ
0-1 điểm 10
Thời gian tập huấn cho cán bộ vận hành hệ thống nước thải cho đến mức cán bộ vận hành
thành thạo 3
Trên 01 tháng 3
Dưới 01 tháng Dao động từ
0-2 điểm
II Tiêu chí về mặt kinh tế 25
11 Chi phí xây dựng và lắp đặt thiết bị( tính theo
suất đầu tư) 9
Chi phí xây dựng và lắp đặt thấp 9
Chi phí xây dựng và lắp đặt trung bình Dao động từ
4-8 điểm
Chi phí xây dựng và lắp đặt cao Dao động từ
0-4 điểm 12 Chi phí vận hành (tính theo VNĐ/mP3 Pnước thải) 9
Chi phí vận hành thấp 9
Chi phí vận hành trung bình Dao động từ
4-8 điểm
Chi phí vận hành cao Dao động từ
0-4 điểm 13 Chi phí bảo dưỡng, sửa chữa (thiết bị và nguyên
liệu) 7
Chi phí bảo dưỡng, sửa chữa ở mức độ thấp 7
Chi phí bảo dưỡng, sửa chữa ở mức độ trung bình Dao động từ 3-6 điểm
Chi phí bảo dưỡng, sửa chữa ở mức độ cao Dao động từ
1-3 điểm
III. Tiêu chí về mặt môi trường 17
14 Diện tích không gian sử dụng của hệ thống 4 Hiệu quả sử dụng đất, không gian của
hệ thống công nghệ ở mức độ hợp lý 4
Hiệu quả sử dụng đất, không gian của hệ thống công nghệ ở mức độ chưa hợp lý
Dao động từ 1-3 điểm 15 Nhu cầu sử dung nguyên liệu và năng lượng 4
Mức độ sử dụng hóa chất, năng lượng ở mức thấp (sử dụng ít hóa chất, năng
lượng) 4
Mức độ sử dụng hóa chất, năng lượng ở mức trung bình
Dao động từ 2-3 điểm Mức độ sử dụng hóa chất, năng lượng ở mức cao Dao động từ
1-2 điểm
16 Khả năng tái sử dụng chất thải thứ cấp 3 Có thu hồi, tái sử dụng nước thải, khí thải cho mục
đích sử dụng khác 3
Không hoặc ít có khả năng thu hồi, tái sử dụng
nước thải, khí thải cho mục đích sử dụng khác Dao động từ 0-2 điểm
17 Mức độ xử lý chất thải thứ cấp 3
Có khả năng xử lý tốt chất thải thứ cấp 3
Ít hoặc không có khả năng xử lý chất thải thứ cấp Dao động từ 0-2 điểm 18 Mức độ rủi ro đối với môi trường và giải pháp
phòng ngừa, khắc phục khi xảy ra sự cố kỹ thuật 3 Có các giải pháp phòng ngừa, khắc phục sự cố
nhanh 3
Không hoặc ít có giải pháp hoặc khả năng phòng
ngừa, khắc phục sự cố chậm Dao động từ
0-2 điểm
IV Tiêu chí về mặt xã hội 10
19 Mức độ mỹ học và cảm quan của hệ thống 3 Được thiết kế và xây dựng đẹp, phù hợp với phối
cảnh không gian 3
Thiết kế chưa đẹp hoặc chưa phù hợp với phối cảnh không gian
Dao động từ 1-2 điểm 20 Khả năng thích ứng với các điều kiện vùng,
miền 4
Sử dụng tốt trong các điều kiện vùng, miền khác
nhau (khí hậu, thời tiết) 4
Chỉ sử dụng tốt trong điều kiện vùng, miền nhất
định Dao động từ
0-3 điểm 21 Nguồn nhân lực quản lý và vận hành của hệ
thống 3
Nhân lực quản lý và vận hành hệ thống gồm kỹ sư
môi trường và công nhân 3
Nhân lực quản lý và vận hành hệ thống gồm kỹ sư
kiêm nghiệm và công nhân Dao động từ
1-2 điểm Nhân lực quản lý và vận hành hệ thống chỉ có công
nhân
Dao động từ 0-1 điểm
Tổng số 100
/ Nguồn: Tổng cục môi trường/
Mục đích của việc đánh giá sự phù hợp của công nghệ xử lý nước thải là lựa chọn được các công nghệ khuyến khích được áp dụng trong điều kiện Việt Nam. Vì vậy, điều kiện bắt buộc để áp dụng là chỉ tiêu về “mức độ tuân thủ quy chuẩn Việt Nam” về xả thải vào nguồn tiếp nhận, thuộc tiêu chí kỹ thuật, phải có số điểm ít nhất là 10 điểm. Việc phân loại, xác định sự phù hợp của các công nghệ xử lý nước
thải (công nghệ khuyến khích áp dụng, có thể áp dụng hoặc không nên áp dụng) được áp dụng theo các điều kiện được trình bày trong Bảng 1.5
Bảng 1.5: Điều kiện áp dụng đánh giá sự phù hợp của công nghệ xử lý 1. Điều kiện bắt buộc Tiêu chí I.1 ≥ 10
2. Tổng điểm Tổng điểm ≤ 50 Không nên áp dụng 50 ≤ Tổng điểm ≤ 70 Có thể áp dụng
Tổng điểm ≥ 70 Khuyến khích áp dụng
Luận văn sẽ sử dụng các tiêu chí này để đánh giá hiệu quả vận hành của ba hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt tập trung là trạm XLNT Kim Liên, NMXLNT Yên Sở và NMXLNT Bắc Giang.
1.5. Kết luận chương 1
Hiện nay cùng với sự phát triển của các khu đô thị mới và sự ô nhiễm môi trường trở nên rất nghiêm trọng nên việc xử lý nước thải rất được quan tâm. Nước ta cũng đã xây dựng một số công trình xử lý nước thải ở một số tỉnh, thành phố lớn như: Hà Nội, Đà Nẵng, Bình Dương, Đồng Nai, Thành phố Hồ Chí Minh,… Tuy nhiên, các trạm xử lý đã xây dựng có công suất nhỏ và số lượng còn ít nên chưa đáp ứng được yêu cầu xử lý cho toàn thành phố.
- Tốc độ đô thị hoá nhanh, yêu cầu bảo vệ môi trường ngày càng nghiêm ngặt hơn, dự kiến đến năm 2020, các tiêu chuẩn mới về xử lý nước thải sẽ được ban hành và tất nhiên yêu cầu về hàm lượng chất hữu cơ có trong nước thải sau khi đã xử lý phải thấp hơn tiêu chuẩn hiện nay.
- Giảm thiểu ô nhiễm môi trường, tạo điều kiện thuận lợi, bền vững cho ngành dịch vụ du lịch phát triển.
- Môi trường, chất lượng cuộc sống của người dân được nâng cao, giảm tối đa bệnh tật.
Từ phân tích trên, việc cải tạo, nâng cấp hoặc xây dựng mới các trạm XLNT là cần thiết và cấp bách. Do đó, việc nghiên cứu các loại hình công nghệ xử lý nước thải tại các NMXLNT phù hợp cho nhu cầu nâng cấp hoặc xây dựng mới các trạm XLNT là hết sức quan trọng.