Năm Khối lƣợng đốt trong các lò đốt (tấn/năm)
2006 924,1 2007 977,8 2008 993,6 2009 1.125,0 2010 1.282,7 2011 1.378,5 2012 1.534,8 2013 1.588,5 2014 1.632,3 2015 1.695,3 (Nguồn: URENCO và tự tổng hợp)
Từ bảng 3.5 cho thấy, lượng CTR y tế nguy hại được đốt trong lị đốt tăng bình qn hàng năm khoảng 6,93%.
Trong những năm gần đây, trên địa bàn thành phố Hà Nội đã có một số dự án đầu tư xây dựng nhà máy xử lý chất thải. Các nhà máy đã khởi công trong giai đoạn 2011 - 2015 gồm: Khu xử lý rác thải Việt Hùng Đông Anh (năm 2012); Nhà máy xử lý rác thải Seraphine - dây chuyền số 2 (năm 2012); Nhà máy xử lý rác thải của Hợp tác xã Thành Công tại Khu xử lý rác Sơn Tây giai đoạn 1 (năm
2012); Nhà máy xử lý rác thải Phương Đình, Đan Phượng cơng suất 200 tấn/ngày (năm 2013); Ơ chơn lấp rác Fukouka cơng suất 100 - 200 tấn/ngày (năm 2013); Nhà máy xử lý chất thải Sơn Tây - Seraphine (cải tạo lại thiết bị dây chuyền số 1) công suất 400 tấn/ngày (năm 2014); Nhà máy xử lý rác thải AIC theo công nghệ đốt phát điện tại Nam Sơn, Sóc Sơn (cơng suất 2000 tấn/ngày) khởi công vào cuối năm 2010. Tuy nhiên, hiện tại, chỉ mới có một số nhà máy đã hồn thành và đi vào hoạt động, xử lý rác thải bằng phương pháp đốt chất thải trong lò đốt, bao gồm: Nhà máy xử lý rác thải Seraphine - dây chuyền số 2; Nhà máy xử lý rác thải của Hợp tác xã Thành Cơng lị đốt số 1 và 2 tại khu xử lý rác thải Sơn Tây giai đoạn 1 (năm 2013); Nhà máy xử lý chất thải Sơn Tây - Seraphine, công suất 400 tấn/ngày; Nhà máy xử lý rác thải của Hợp tác xã Thành Cơng - lị đốt số 3 và 4 (công suất 150 tấn/ngày). Hiện nay công nghệ đốt CTR sinh hoạt chiếm tỷ lệ khoảng 11% được áp dụng tại các nhà máy xử lý rác thải Xuân Sơn. Như vậy, tổng công suất xử lý CTR thực tế bằng phương pháp đốt trong lò đốt của các nhà máy hiện nay khoảng 600 tấn/ngày [24].
Hệ số phát thải được sử dụng để tính phát thải CO2 từ q trình đốt chất thải như sau:
CCW (tỷ lệ hàm lượng carbon trong chất thải y tế): CCW = 60% (giá trị mặc định);
FCF (Tỷ lệ carbon hóa thạch trong chất thải y tế): FCF = 40% (giá trị mặc định);
EF (Hiệu suất đốt cháy của lò đốt chất thải y tế): EF = 95% (giá trị mặc định). Sử dụng công thức, phương pháp của IPCC và các số liệu hoạt động, kết quả tính phát thải CO2 từ q trình đốt chất thải như sau:
- Khối lượng phát thải CO2 từ quá trình đốt chất thải năm 2015:
M2015(6C-CO2) = 123 nghìn tấn CO2
3.1.3. Phát thải N2O từ chất thải của con người
Ơxit nitơ (N2O) có thể được phát thải trực tiếp từ nhà máy xử lý nước thải hoặc gián tiếp từ nước thải sau khi xả thải vào sông, hồ. Phát thải trực tiếp từ q trình nitrat hóa và khử nitrat hóa tại các nhà máy xử lý nước thải được coi là
nguồn phát thải nhỏ.
Căn cứ vào phương pháp IPCC và số liệu hoạt động, kết quả tính tốn phát thải N2O từ chất thải của con người của thành phố Hà Nội năm 2015 như sau:
- Lượng phát thải N2O từ chất thải của con người năm 2015:
M2015 (6B-N2O) = 0,543 nghìn tấn N2O
3.1.4. Phát thải CH4 từ nước thải công nghiệp
Xử lý nước thải công nghiệp trong điều kiện yếm khí tạo ra CH4. Phát thải CH4 từ nước thải cơng nghiệp được tính dựa trên COD trong nước thải được xử lý tại chỗ của các ngành công nghiệp quan trọng.
Xử lý nước thải công nghiệp trong điều kiện yếm khí tạo ra CH4. Phát thải CH4 từ nước thải cơng nghiệp được tính dựa trên COD trong nước thải được xử lý tại chỗ của các ngành công nghiệp quan trọng.
Bảng 3.7. Sản phẩm của các ngành công nghiệp quan trọng của thành phố Hà Nội trong năm 2015
STT Ngành công nghiệp Sản phẩm (tấn/năm)
1 Sản xuất phân bón 321.000
2 Xà phịng, bột giặt 15
3 Sản xuất sơn 62.119
4 Bia 455.000
5 Giấy 30.251
(Nguồn: Bộ Công thương) Bảng 3.8. Nước thải tính trên sản lượng một số ngành công nghiệp
quan trọng của thành phố Hà Nội trong năm 2015
STT Ngành công nghiệp Lƣu lƣợng nƣớc thải/sản phẩm (m3/tấn)
1 Xà phòng, bột giặt 3,0
2 Sản xuất sơn 5,0
3 Phân bón 0,2
4 Bia 11,5
5 Giấy 225,0
Bảng 3.9. Nồng độ COD (nhu cầu oxy hóa học) trong nước thải của một số ngành công nghiệp quan trọng của thành phố Hà Nội trong năm 2015
STT Ngành công nghiệp COD (kg COD/m3)
1 Xà phòng, bột giặt 0,85
2 Sản xuất sơn 5,0
3 Phân bón 0,23
4 Bia 3,5
5 Giấy 2,94
(Nguồn: Bộ Công thương)
Trên địa bàn thành phố Hà Nội có 8/8 (100%) khu cơng nghiệp và 8/49 (16%) cụm cơng nghiệp đang hoạt động có trạm xử lý nước thải tập trung đã vận hành [25].
Sử dụng công thức, hệ số phát thải và các số liệu hoạt động nêu trên, kết quả phát thải CH4 từ xử lý nước thải công nghiệp như sau:
- Lượng phát thải CH4 từ xử lý nước thải công nghiệp năm 2015:
M2015(6B1) = 8,114 nghìn tấn CH4
3.1.5. Phát thải CH4 từ xử lý nước thải sinh hoạt
Xử lý nước thải sinh hoạt trong điều kiện yếm khí sinh ra CH4. Phát thải CH4 từ nước thải sinh hoạt được tính căn cứ trên lượng BOD từ nước thải được xử lý tại chỗ.
Ở các nước phát triển, nước thải sinh hoạt hầu hết được xử lý bằng hệ thống xử lý yếm khí và hiếu khí. Các nước đang phát triển, một phần nhỏ nước thải sinh hoạt được thu gom và xử lý trong hệ thống xử lý nước thải, phần còn lại được xả trực tiếp ra môi trường.
Bảng 3.10. Dân số thành phố Hà Nội từ năm 1995 đến năm 2015
Năm (1.000 ngƣời) Dân số (1.000 ngƣời) Đô thị (1.000 ngƣời) Nông thôn
1995 4.730,0 1.437,3 3.292,7 1996 4.820,9 1.512,9 3.308,0 1997 4.909,0 1.634,8 3.274,2 1998 4.995,1 1.680,9 3.314,2 1999 5.113,2 1.744,6 3.368,6 2000 5.152,3 1.778,7 3.373,6 2001 5.273,5 1.843,5 3.430,0 2002 5.383,9 1.926,3 3.457,6 2003 5.486,4 2.042,1 3.444,3 2004 5.583,1 2.254,7 3.328,4 2005 5.910,2 2.300,3 3.609,9 2006 6.030,0 2.406,9 3.623,1 2007 6.159,3 2.424,8 3.734,5 2008 6.350,0 2.566,3 3.783,7 2009 6.476,9 2.738,4 3.738,5 2010 6.617,9 2.816,5 3.801,4 2011 6.779,3 2.880,6 3.898,7 2012 6.950,3 2.958,1 3.992,2 2013 7.128,3 3.024,6 4.103,7 2014 7.265,6 3.573,7 3.691,9 2015 7.390,9 3.629,5 3.761,4 (Nguồn: Cục thống kê)
Đối với BOD, sử dụng giá trị mặc định là 14,6 kg BOD/1000/năm [11]. Trên địa bàn thành phố Hà Nội, đối với khu vực đô thị, hiện nay tỷ lệ nước thải sinh hoạt được xử lý tại các trạm xử lý nước thải tập trung chỉ chiếm khoảng 23% tổng lượng nước thải của tồn Thành phố. Lượng nước thải cịn lại hầu hết chưa được xử lý và xả thải vào các sơng, kênh mương thốt nước hoặc ao hồ trên địa bàn Thành phố [25].
Như vậy có thể tính theo phương pháp chuyên gia đối với các thông số đầu vào phục vụ cho tính tốn phát thải KNK từ nước thải sinh hoạt trên địa bàn thành phố Hà Nội như sau:
- Tỷ lệ nước thải sinh hoạt tại khu vực đô thị và nông thôn được xử lý tại khu xử lý tập trung bằng phương pháp hiếu khí: 10%;
vực đơ thị và nông thôn: 70%;
- Tỷ lệ nước thải sinh hoạt không được xử lý: 20%.
Kết quả phát thải CH4 từ xử lý nước thải sinh hoạt như sau: - Lượng phát thải CH4 từ xử lý nước thải sinh hoạt năm 2015:
M2015(6B2) = 37,825 tấn CH4
3.2. So sánh và đánh giá kết quả tính tốn phát thải KNK của thành phố Hà Nội năm 2015 Nội năm 2015
3.2.1. Tổng hợp kết quả tính tốn lượng phát thải KNK của thành phố Hà Nội năm 2015 năm 2015
Căn cứ trên kết quả tính tốn, lượng phát thải KNK lĩnh vực chất thải của thành phố Hà Nội (Bảng 3.17) cho thấy lượng phát thải này chiếm tỉ trọng tương đối nhỏ so với lượng phát thải của các lĩnh vực khác của thành phố Hà Nội,
Bảng 3.11: Tỷ trọng phát thải khí nhà kính các nguồn chính của lĩnh vực chất thải của thành phố Hà Nội năm 2015
Hạng mục Phát thải (Nghìn tấn)
CO2 CH4 N2O CO2 tđ
6A - phát thải CH4 từ các bãi chôn lấp rác thải NE 45,416 NO 1135,4 6B1 - phát thải CH4 từ nước thải công nghiệp NO 8,114 NO 202,85 6B2 - phát thải CH4 từ nước thải sinh hoạt NO 37,825 NO 945,62 6B - phát thải N2O từ chất thải con người NO NO 0,543 168,33 6C - phát thải CO2 từ đốt chất thải 123 NO NE 123,00
Tổng 123 91,355 0,543 2575,2
(NE: Khơng tính, NO: Khơng tồn tại).
(Nguồn: Báo cáo Kiểm kê KNK 2010)
Từ kết quả tính tốn lượng phát thải khí nhà kính của Thành phố Hà Nội cho thấy lượng phát thải từ tiểu lĩnh vực chôn lấp chất thải rắn là lớn nhất (~1,14 triệu tấn CO2tđ), chiếm tỉ trọng 44,01%. Tiếp đó là lượng KNK phát thải từ tiểu lĩnh vực phát thải CH4 từ xử lý nước thải sinh hoạt, chiếm tỉ trọng 36,7%. Lượng KNK phát thải từ hoạt động đốt chất thải là nhỏ nhất (123 nghìn tấn CO2 tđ), chiếm 4,7% tổng phát thải lĩnh vực chất thải của thành phố Hà Nội.
3.2.2. Đánh giá kết quả tính tốn lượng phát thải KNK của Hà Nội năm 2015
So với lượng phát thải của thành phố Hồ Chí Minh và của quốc gia (bảng 3.18), cho thấy lượng KNK phát thải của tiểu lĩnh vực 6A - phát thải CH4 từ các bãi chôn lấp rác thải tại Hà Nội là chỉ bằng 56% so với thành phố Hồ Chí Minh, chiếm tỷ trọng khoảng 14,1% so với tổng phát thải của Việt Nam.
Với tiểu lĩnh vực 6B1 - phát thải CH4 từ nước thải công nghiệp, phát thải CH4 của Hà Nội là khá lớn, gấp 115 lần so với thành phố Hồ Chí Minh và chiếm 13,1% quốc gia. Trong khi đó, với tiểu lĩnh vực 6B2 - phát thải CH4 từ nước thải sinh hoạt, phát thải của Hà Nội là tương đương với phát thải của thành phố Hồ Chí Minh, chiếm khoảng 9,8% mức phát thải của quốc gia. Trong tiểu lĩnh vực 6B.2.b - phát thải N2O từ chất thải con người, Hà Nội có lượng phát thải lớn hơn 138,5% so với thành phố Hồ Chí Minh, chiếm 8,0% của quốc gia.
Bảng 3.12: So sánh tỷ trọng phát thải KNK các nguồn chính của lĩnh vực chất thải của thành phố Hà nội với thành phố Hồ Chí Minh và quốc gia
(NE: Khơng tính, NO: Khơng tồn tại) (Nguồn: Jica 2017)
Hạng mục Phát thải Hà Nội 2015 (nghìn tấn)
Phát thải TP. HCM 2015 (nghìn tấn)
Phát thải Quốc gia 2014 (nghìn tấn) CO2 CH4 NO2 CO2 CH4 NO2 CO2 CH4 NO2
6A - phát thải CH4 từ các bãi chôn lấp rác thải NE 45,42 NO NE 81,16 NO NE 321,48 NO 6B1 - phát thải CH4 từ nước thải công nghiệp
NO 8,11 NO NO 0,07 NO NO 62,9 NO
6B2 - phát thải CH4 từ nước thải sinh hoạt
NO 37,83 NO NO 37,04 NO NO 384,36 NO
6B.2.b - phát thải N2O từ chất thải con người
NO NO 0,54 NO NO 0,39 NO NO 6,71 6C - phát thải CO2 từ đốt chất thải 123 NO NE 127,89 NO NE 296 NO NE Tổng 123 91,36 0,54 127,89 118,2 9 0,53 296 768,73 6,71
Đối với tiểu lĩnh vực 6C - phát thải CO2 từ đốt chất thải, phát thải KNK
của thành phố Hà Nội là nhỏ hơn thành phố Hồ Chí Minh là không đáng kể, nhưng cũng như thành phố Hồ Chí Minh chiếm tỷ trọng lớn trong phát thải quốc gia, hơn 41%.
3.3. Kết quả phát thải KNK của thành phố Hà Nội năm 2015
Sử dụng công thức, phương pháp của IPCC và các số liệu hoạt động, kết quả tính phát thải KNK như sau:
3.3.1. Kết quả tính tốn phát thải CH4 từ các bãi chôn lấp chất thải
Theo phương pháp tính tốn Chương 3, phần 5, IPCC 2006, lượng phát thải (CH4) từ các bãi chôn lấp chất thải năm 2015:
M2015 (CH4) = 45,416 nghìn tấn CH4
3.3.2. Phát thải CO2 từ quá trình đốt chất thải
Công thức được sử dụng để tính phát thải CO2 từ đốt chất thải (theo IPCC, 1995) như sau:
- Khối lượng phát thải CO2 từ quá trình đốt chất thải năm 2015:
M2015(6C-CO2) = 123 nghìn tấn CO2
3.3.3. Phát thải CH4 từ nước thải công nghiệp
Theo cơng thức tính tốn của IPCC, phát thải CH4 từ nước thải cơng nghiệp được tính dựa trên COD trong nước thải được xử lý tại chỗ của các ngành công nghiệp. Lượng phát thải CH4 từ xử lý nước thải công nghiệp năm 2015:
M2015(6B1) = 8,114 nghìn tấn CH4
3.3.4. Phát thải N2O từ chất thải của con người
- Lượng phát thải CH4 từ xử lý nước thải sinh hoạt năm 2015: M2015(6B2) = 37,825 tấn CH4
3.4. Đề xuất các giải pháp giảm phát thải KNK cho lĩnh vực chất thải thành phố Hà Nội phố Hà Nội
3.4.1. Các giải pháp kỹ thuật
Trong địa bàn thành phố Hà Nội xác định chôn lấp và đốt CTR là giải pháp cơ sở được tính tốn trong kịch bản cơ sở và so sánh với các kịch bản khác để làm rõ tiềm năng giảm phát thải KNK và hiệu quả kinh tế của các giải pháp công nghệ giảm nhẹ phát thải KNK trong xử lý CTR, cụ thể: Chôn lấp có thu hồi khí cho phát điện (T1); Chơn lấp bán hiếu khí (T2); Sản xuất phân compost
(T3); Đốt CTR cho phát điện (T4); xử lý kỵ khí có thu hồi khí sinh học cho phát điện (T5); Sản xuất tấm nhiên liệu rắn RDF (T6).
3.4.1.1.. Đối với hoạt động chôn lấp rác thải và đốt chất thải
* Phương pháp chơn lấp có thu hồi khí cho phát điện (T1)
Dự án đang được triển khai, theo đề xuất CDM [29] do diện tích triển khai dự án chiếm 47,06% diện tích BCL Nam Sơn nên C3 danh nghĩa của dự án trong 20 năm. Lợi ích từ sử dụng điện năng sản xuất từ BCL Nam Sơn: Theo công suất thiết kế, lượng điện sản xuất được của dự án khoảng gần 750 nghìn MWh, khi sử dụng thay thế lượng điện sản xuất từ nhiên liệu hóa thạch sẽ góp phần giảm phát thải khoảng 432 nghìn tấn CO2tđ.
Kết quả tính tốn cho thấy NPV của dự án thu hồi khí bãi rác cho phát điện Nam Sơn cho thấy nếu sử dụng phương pháp thu hồi khí bãi rác cho phát điện thay thế phương pháp chôn lấp một phương án rất khả thi và có hiệu quả phát triển bền vững.
* Phương pháp chơn bán hiếu khí (T2)
Phương pháp chơn lấp bán hiếu khí: ngồi phương pháp chôn lấp hợp vệ sinh mà chủ yếu các bãi rác hiện nay đang sử dụng, thì một số bãi chơn lấp đã ứng dụng công nghệ chôn lấp bán hiếu khí của Nhật Bản và đã cho thành cơng nhât định như:
Khu xử lý chất thải Xuân Sơn - Sơn Tây: Hiện nay, khu xử lý chất thải Xuân Sơn trung bình mỗi ngày tiếp nhận khoảng 540 tấn rác thải, trong đó, 240 tấn áp dụng biện pháp chôn lấp truyền thống, 300 tấn được xử lý bằng phương pháp đốt... Qua tính tốn, chi phí xử lý rác theo hình thức chơn lấp tại đây khoảng 650 nghìn đồng/tấn, khơng những vậy cịn tiềm ẩn những nguy cơ rủi ro có thể xảy ra, sự cố do việc chôn lấp rác.... Theo kế hoạch, hết tháng 6-2014, dự án xử lý rác thải theo phương pháp bán hiếu khí Fukuoka hồn thành đưa vào vận hành cơ bản khắc phục được những nhược điểm trên.
Chi phí mơi trường (C3): Phương pháp chơn lấp bán hiếu khí ít tác động đến môi trường hơn so với phương pháp chơn lấp thơng thường, do đó phạm vi ảnh hưởng của phương pháp này cũng hẹp hơn.
Lợi ích từ xử lý chất thải rắn tại Khu xử lý chất thải Xuân Sơn, thị xã Sơn Tây có cơng suất xử lý 200 tấn rác/ngày. Đối tượng thụ hưởng lợi ích trực tiếp
từ quá trình xử lý CTR tại dự án là người dân thị xã Sơn Tây là một dự án rất khả thi và có hiệu quả phát triển bền vững.
* Phương pháp sản xuất phân compost (T3)
Composting là quá trình phân hủy sinh học các chất rắn trong điều kiện hiếu khí. Hợp chất hữu cơ sau xử lý có thể dùng làm phân bón một cách an tồn, khơng có mùi hơi. Cả phân rắn và chất thải rắn sau khi tách khỏi chất thải lỏng đều có thể sản xuất phân compost.
Trên địa bàn thành phố Hà Nội, hiện khu xử lý chất thải rắn Cầu Diễn hoạt động với công suất của dự án là 60 tấn CTRĐT/ngày với khoảng 2,43 nghìn tấn CO2tđ/năm; trong đó, 517 tấn CO2tđ phát thải do sử dụng nhiên liệu,