c. Nhi t phân
Theo Al-Salem và c ng s , nhi t phân ch t th i nh a đư tr nên quan tr ng do có
u đi m t t h n đ i v i môi tr ng và gi m d u chân carbon c a s n ph m nh a b ng
cách gi m thi u phát th i CO và CO2 so v i đ t và khí hóa. Nhi t phân d n đ u trong t t c các công ngh chuy n đ i nh a thành các s n ph m h u ích. Quá trình này t o ra ch t l ng giàu hydrocacbon (C11-C20), có tính ch t hóa h c và nhi t t ng t nh d u diesel (Al-Salem et al., 2020). V c b n, m i công ngh nhi t phân bao g m ba thành ph n: h th ng c p li u, lò ph n ng nhi t phân và h th ng phân tách/thu gom (Yansaneh et al., 2022).
S n ph m t quá trình nhi t phân ph n l n là khí, chi m t i 93% t ng s n ph m thu h i v i nhi u thành ph n khác nhau. Q trình nhi t phân có th có ho c khơng có xúc tác. Nhi t phân có úc tác t ng c ng s phân h y c a polyme nhi t đ trong kho ng 350-600oC và giúp t ng c ng thu h i ch t l ng và gi m hàm l ng than và tro (French, R. et al., 2010 và Yansaneh et al., 2022). Các ch t úc tác đ c s d ng
nh zeolit (ZSM-5), oxit CoMo/Al2O3 và ZnO (Mastellone, M.L. et al., 2002).
Có hai lo i quy trình nhi t phân khác nhau d a trên th i gian l u c a khí trong bu ng nhi t phân (Hornung, A., 2014 và Chhabra, V. et al., 2016).
- Nhi t phân nhanh: có th i gian l u khí ng n 0,5-10s, t c đ gia nhi t 10- 200oC/s và t o ra s n l ng ch t l ng cao, ch t r n và khí th p.
- Nhi t phân ch m: th i gian l u c a khí dài h n đáng k (450-550s), t c đ gia nhi t th p h n (0,1-1o
C/s) so v i quá trình nhi t phân nhanh. Quá trình nhi t phân ch m cho n ng su t ch t l ng th p h n và n ng su t ch t r n và khí cao
h n.
Ph n ng hóa h c x y ra trong bu ng nhi t phân (Basu, P., 2013):
CnHmOp (polymer) CxHyOz + CaHbOc + H2O + C (than)
Ph ng pháp nhi t phân đ c s d ng đ chuy n hóa các ch t th i nh a khác
nhau thành nhiên li u có giá tr ho c các s n ph m khác đư đ c th c hi n trên quy mô công nghi p nhi u n i trên th gi i nh :
- Nhà máy hóa l ng ch t th i nh a Sapporo đư ho t đ ng t i Nh t B n t n m
2000 v i công su t 14.800 t n m i n m, là nhà máy l n nh t Nh t B n (Fukushima et al., 2009).
- Quy trình Plastics2Oil hay P2O chuy n ch t th i nh a thành nhiên li u thơng qua q trình nhi t phân xúc tác nhi t. Quy trình P2O đ c quy n c a Hoa K
ch p nh n h u h t các ch t th i nh a làm nguyên li u thô, ngo i tr PVC và nilon (Tsiamis, D. A., et al., 2013).
- Hai cơng ty khác có tr s t i Hoa K s d ng công ngh nhi t phân là RES Polyflow và Vadxx Technology, có kh n ng lý 25.000 t n rác th i nh a
m i n m (Khoo, H. H., 2019).
- Công ngh ThermoFuel chuy n nh a thành diesel đ c th ng m i hóa b i cơng ty Cynar có tr s t i Anh. Nhà máy đ u tiên c a Cynar đư ho t đ ng t i
Portlaoise, Ireland. Các nhà máy này đ c thi t k đ nhi t phân kho ng 6.000
t n nh a ph th i m i n m (Recycling International, 2010).
Hình 1.7 trình bày s đ c a m t nhà máy nhi t phân. Máy c p li u tr c vít đ a
nh a th i vào bu ng nhi t phân. u đ t khí cung c p nhi t l ng c n thi t đ nâng nhi t đ lên 300-600oC. Sau đó, ch t th i b t đ u phân hu thành th khí và các s n ph m r n. Khí ch a các thành ph n m t đ cao có th ng ng t và các thành ph n m t
đ th p không th ng ng t nhi t đ và áp su t môi tr ng xung quanh. Khí sau khi
ng ng t t o thành d u. Các h t r n ch a than và sáp (Basu, P., 2013).
Ngu n: Basu, P., 2013 Hình 1.7. S đ b trí đ n gi n c a nhà máy nhi t phân
Ch t th i nh a là ngu n chính đ s n xu t nhiên li u diesel ho c monome, do giá tr nhi t cao và có s n. M c dù thu h i monome có giá tr h n thu h i nhiên li u l ng,
nh ng r t khó đ tách các monome khác nhau kh i ch t th i nh a (Basu, P., 2013).
d. Công ngh sinh h c
T i Áo, m t trong nh ng ph ng pháp lý rác th i n i b t nh t là công ngh sinh h c đ tái ch nh a PET. M t công ty công ngh sinh h c c a n c này đư phát tri n m t gi i pháp công ngh cao, s d ng enzim m t lo i n m đ tái ch nh a PET.
dàng chuy n đ i l i thành nh a ch t l ng cao (Nguy n Vi t C ng và V n H ng, 2019).
1.3. T ng quan v hi n tr ng x th i, thu gom v n chuy n và x lý ch t th i nh a t i Vi t Nam
1.3.1. Hi n tr ng x th i ch t th i nh a t i Vi t Nam
T i Vi t Nam, t c đ t ng tr ng kinh t , công nghi p hóa và đơ th hóa nhanh chóng d n đ n s phát sinh ch t th i r n đáng k trong khi h th ng qu n lý ch t th i c a n c ta v n ch a b t k p t c đ th i này, d n đ n tình tr ng ch t th i nh a và các ch t th i khác đ xu ng sông, h , kênh, r ch n i đ a và đ ra bi n. Các đ dùng, v t d ng nh a đ c bi t đ n v i nhi u l i ích nên chúng đ c s n xu t v i s l ng l n
làm chúng ta đ i m t v i m t v n đ nghiêm tr ng là rác th i nh a, đ c bi t nh a dùng
m t l n. Vi c s d ng các s n ph m nh a đư t ng g p nhi u l n trong nh ng n m v a
qua, do nh a có nhi u ng d ng và giá thành r . Nh a đ c s d ng ph bi n trong nhi u ngành ngh n c ta, nh hàng tiêu dùng, th c ph m, bao bì, y t , nơng nghi p,
hàng khơng, đi n t ,... i d ch Covid-19 k o dài đư gây nh h ng nghiêm tr ng đ n
m i m t c a đ i s ng, k c đ i v i phát sinh rác th i nh a. Covid-19 đư làm gia t ng rác th i nh a t i Vi t Nam.
N m 2015, c n c có kho ng 2000 doanh nghi p nh a tr i dài t B c vào Nam,
trong đó t p trung ch y u mi n Nam (chi m 84,23%) (Hi p h i nh a Vi t Nam,
2015). Các s n ph m nh a t i n c ta đ c chia thành các nhóm chính: nh a bao bì, nh a gia d ng, nh a v t li u xây d ng, nh a k thu t. T tr ng c a m i lo i đ c th hi n trong B ng 1.3. B ng 1.3. T tr ng c a các nhóm ngành nh a chính t i Vi t Nam n v : % Nhóm nh a 2018 2019 Nh a bao bì 38 35 Nh a v t li u xây d ng 23 24 Nh a gia d ng 30 22 Nh a k thu t 9 19
Ngu n: World Bank Group, 2021 S n l ng s n xu t c a m i lo i nh a và b th i b sau tiêu dùng t i Vi t Nam
Ngu n: World Bank Group, 2021 Hình 1.8. L ng nh a đ c s n xu t và th i b sau tiêu dùng t i Vi t Nam, 2019
Theo Hình 1.8, nh a PP, LDPE, HDPE và bao bì PET là nh ng lo i nh a đ c tiêu th r ng rãi và ph bi n nh t t i Vi t Nam. Theo Ngân hàng Th gi i, vào n m
2019, ngành nh a Vi t Nam đư s n xu t 8,89 tri u t n s n ph m nh a và đóng góp
kho ng 17,5 t USD cho n n kinh t qu c dân. T ng s n l ng h t nh a nguyên sinh
đư s n xu t c a c n c là 1,6 tri u t n (595.000 t n PET, 550.000 t n PP, 340.000 t n PVC, 102.000 t n PS và 40.000 t n các lo i nh a khác). Vi t Nam ch a có kh n ng s n xu t h t nh a PE nên ph i nh p kh u hoàn toàn. i v i b n lo i nh a PET, HDPE, LDPE và PP, Vi t Nam là n c nh p kh u ròng, v i s n l ng nh p kh u vào
n m 2019 là 3,3 tri u t n, t ng đ ng 75% t ng l ng nh a (World Bank Group,
2021).
Vào n m 2019, T ch c Qu c t B o t n Thiên nhiên (WWF) đư th c hi n m t
cu c kh o sát hi n tr ng ch t th i nh a t i m t s t nh thành Vi t Nam. Cu c kh o sát
đ c th c hi n trên 394 h gia đình, 319 h kinh doanh, 322 đ i t ng thu gom rác th i và 198 m u rác th i sinh ho t. K t qu cho bi t ch 31% h gia đình và trên 55%
đ i t ng thu gom có phân lo i rác. 5-10% c ng đ ng trong khu v c kh o sát x rác
tr c ti p ra môi tr ng. H gia đình th i t 60-120 túi nilon và chai nh a/h p x p m i tháng l n l t chi m 43% và 46%. 31% s h th i t 150 túi ni lông m i tháng tr lên. T l rác th i nh a/nilon chi m 19% t i các bãi rác dân sinh/t phát, 18% các đi m t p k t trung chuy n và kho ng 23% t i các bãi chôn l p/x lý rác.
WWF c tính m i ngày Tp. H Chí Minh th i ra kho ng 1798,24 t n rác th i nh a. T l rác nh a th t thốt ra mơi tr ng t i Tp. H Chí Minh kho ng 11,3% (trên 200
0 0 565.000 525.000 25.000 340.000 102.000 745.378 926.280 1.427.800 389.500 410.600 0 500000 1000000 1500000
HDPE LDPE PP PET bao bì PET Polyester PVC PS Tn /n m S n l ng s n u t n i đ a n m 2019 L ng nh a th i b sau tiêu dùng n m 2019
t n/ngày, t ng đ ng 73.000 t n/n m). c tính l ng rác nh a th t
thoát/ng i/n m là 8,12 kg/ng i/n m (WWF, 2019).
Dòng th i nh a t i Tp. H Chí Minh vào n m 2019 đ c th hi n qua hình bên
d i.
Ngu n: WWF, 2019 Hình 1.9. Dòng th i nh a t i TP. H Chí Minh vào n m 2019
Ph n l n ch t th i nh a t i Tp. HCM b rị r ra mơi tr ng là do ng i dân v t rác b a bưi, không đúng n i uy đnh. Bên c nh đó, ng i thu gom rác, các đi m t p k t, trung chuy n rác và các bãi chôn l p, x lý ch t th i c ng góp ph n gây th t thốt
nh a ra môi tr ng xung quanh.
Vi c l m d ng các s n ph m nh a dùng m t l n đư khi n cho môi tr ng ch u
nh h ng vô cùng n ng n . T i Vi t Nam, c tính có kho ng 25 tri u t n ch t th i r n sinh ho t m i n m, trong đó, t l nh a chi m t 10-20% (kho ng 2,5 đ n 5 tri u t n). Ch t th i nh a phát sinh ch y u là các bao bì, s n ph m nh a dùng 1 l n, túi nilon t ho t đ ng sinh ho t, tiêu dùng và nh a ph li u t các c s s n xu t, kinh doanh. T l ch t th i nh a và túi nilon dùng 1 l n các đô th Vi t Nam đang t ng lên
nhanh chóng. T i Hà N i, t l ch t th i nh a chi m kho ng 12-18%, trong đó riêng các lo i màng, túi nilon chi m t l 10-15% (Vi n chi n l c, chính sách tài ngun và
mơi tr ng, 2021a). Vi c s d ng các s n ph m nh a dùng m t l n đư và đang gây
Vi c phát sinh ch t th i nh a t p trung ch y u quanh khu v c Tp. H Chí Minh và Hà N i, đây là nh ng n i có m t đ dân s cao. i u này đ c th hi n rõ qua hình 1.10.
Ngu n: IUCN-EA-QUANTIS, 2020a Hình 1.10. B n đ phân b kh i l ng ch t th i nh a phát sinh t i các t nh thành Vi t
Nam n m 2018
M t cu c kh o sát c a Vi n chi n l c, chính sách tài nguyên và môi tr ng vào
n m 2021, đư cho bi t s l ng túi nilon s d ng m t l n t i các siêu th trung bình
kho ng 104.000 túi/ngày, t ng đ ng v i 38 tri u túi nilon/n m. Có 46/48 siêu th
đ c kh o sát đang cung c p túi nilon mi n phí. Trung bình, m i siêu th tiêu th kho ng 1.454 túi nilon/ngày, dao đ ng t 70 đ n 2.800 túi (Vi n chi n l c, chính
sách tài nguyên và môi tr ng, 2021b). c bi t, vi c t ng c ng bán hàng tr c tuy n
hay bán mang v do nh h ng c a d ch Covid-19 đư làm gia t ng nhu c u tiêu dùng bao bì và s n ph m nh a.
Theo B Tài nguyên và Môi tr ng (2022), h u h t các đ n v ch bi n, kinh doanh th c ph m t i Hà N i và TP. HCM đ u s d ng bao bì và s n ph m nh a dùng m t l n. Trong đó ph bi n nh t là túi nilon (chi m 94,4%), ti p đ n là màng b c th c
ph m, g ng tay nilon (chi m 83,3%), còn l i là các s n ph m c c, ng hút và đ a thìa
nh a. Ngay c v i nh ng doanh nghi p có thiên h ng kinh doanh và ch bi n các s n ph m h u c , thân thi n v i mơi tr ng thì v n có nhu c u s d ng bao bì nh a.
Ơ nhi m ch t th i nh a c trên đ t li n và trên bi n là m t trong nh ng v n đ
môi tr ng nghiêm tr ng và c p bách nh t hi n nay. Vi t Nam là n c đ ng th 4 t i
khu v c Châu Á th i nh a ra bi n nhi u nh t, kho ng 1,83 tri u t n/n m (Jambeck et
at., 2015). Theo ch ng trình giám sát và đánh giá rác th i nh a t i 33 bãi bi n Vi t
Nam vào n m 2019 và 2020 c a Liên minh B o t n Thiên nhiên Qu c t (IUCN) cho
bi t, rác th i nh a (bao g m 20 lo i) có s l ng và kh i l ng v t tr i so v i các lo i rác khác đ c tìm th y t i các bãi bi n, chi m 92% v s l ng và 58% v kh i l ng (Chu Th C ng và c ng s , 2021). Ngu n: Chu Th C ng và c ng s , 2021 Hình 1.11. S l ng và kh i l ng c a rác theo khu v c Các bãi bi n t i các đ o ven b có s l ng m nh rác và kh i l ng rác nh a
th p h n các bưi bi n trên đ t li n và đ o xa b , đi u này đ c th hi n rõ qua hình
1.5. S l ng rác th i nh a trung bình t i các đ o ven b kho ng 42 m nh/m, hai vùng còn l i là các bưi trên đ t li n và các đ o xa b kho ng (64 m nh/m). V kh i l ng
thì các bưi trên đ t li n và đ o xa b có kh i l ng trung bình l n l t là 0,69 kg/m và
0,67 kg/m, các bưi trên đ o ven b là 0,4kg/m. Và t i các khu v c, rác th i nh a đ u
chi m t l l n (Chu Th C ng và c ng s , 2021).
Trong rác th i nh a t i các bãi bi n, lo i chi m t tr ng nhi u nh t c v s
l ng và kh i l ng là rác nh a t th y s n nh phao p, l i nh , dây th ng…
chi m 44,8% v s l ng và 47,6% v kh i l ng. ng th 2 là rác nh a t sinh ho t (bao g m n p chai, nh a c ng, bao gói th c ph m, b t l a…) chi m 26% c s l ng và kh i l ng. Th 3 là các lo i nh a dùng m t l n (h p x p đ ng th c n, túi nilon,
ng hút,…), chi m 21% v s l ng nh ng ch chi m 12% v kh i l ng (Chu Th
1.3.2. Hi n tr ng thu gom v n chuy n ch t th i nh a t i Vi t Nam
Vào n m 2018, h n m t n a l ng rác th i nh a đ c t o ra Vi t Nam v n
ch a đ c thu gom (3,6 tri u t n/n m). i u này là do t l thu gom bên ngoài trung
tâm thành ph th p, t l x rác b a bãi và vi c đ t ch t th i l thiên tr c khi thu gom cao. Các t nh thành c a Vi t Nam có t l thu gom rác th i r t khác nhau. T l cao ch y u xung quanh các thành ph chính, n i ph n l n rác th i đ c t o ra. M t s vùng sâu, vùng xa t l thu gom th p h n 15% (IUCN-EA-QUANTIS, 2020a). T l thu gom rác t i các t nh c a Vi t Nam vào n m 2018 đ c th hi n ua hình bên d i.