CÁC BÃI CHÔN LẤP Ở VIỆT NAM
III. Đề xuất phương án xử lý
1. Các phương pháp đóng cửa bãi chôn lấp chất thải hiện nay
Hiện nay, trên thế giới đang sử dụng một số công nghệ xử lý để hoàn thổ bãi CTR sau: đắp đất, trồng cây hoàn thổ; xây dựng nhà máy ép rác, giảm thể tích để tăng thời gian sử dụng bãi (phương pháp cơ học); bốc rỡ rác đi làm nguyên liệu chế biến phân vi sinh (Phương pháp sinh học); xây dựng nhà máy đốt rác tại chỗ hoặc vận chuyển rác đi nơi khác để đốt.
a. Đắp đất, trồng cây hoàn thổ
Xử lý bãi chôn lấp sau khi đóng cửa bằng phương pháp đắp đất trồng cây:
- Lớp phủ trên bề mặt bãi thải có hàm lượng sét >30%, đảm bảo độ ẩm tiêu chuẩn và được đầm nén cẩn thận với chiều dày ≥60cm. Độ dốc từ chân đến đỉnh bãi tăng dần từ 3 - 5%. Luôn đảm bảo thoát hơi nước tốt và không trượt lở, sụt lún
- Lớp phủ trên cùng là lớp đất trồng (đất thổ nhưỡng) dày từ 40 – 50cm.
Hiện nay, công nghệ này đã và đang được áp dụng rất thành công tại nhiều nước và cả ở Việt Nam.
- Singapore đã xây dựng bức tường 4,4 dặm biển làm bằng đá, cát, đất sét, chất chống thấm và rò rỉ, vây quanh khoảng trống của 2 hòn đảo gần nhau (Pulau, Semakau) tạo ra một một hòn đảo nhân tạo Parklike như một khu bảo tồn thiên nhiên, du lịch của địa phương ở phía Tây hòn đảo. Biến một bãi chôn lấp thành khu bảo tồn thiên nhiên với hơn 700 loài động thực vật sinh sống.
- Năm 2007, hai năm sau khi London giành quyền đăng cai Olympic 2012, chính quyền thành phố đã chọn khu đất vốn được sử dụng làm nơi chứa rác thải công nghiệp để xây dựng công viên Olympic với diện tích 2,5 km2.
- Bãi chôn lấp Jardim Gramacho được chất rác cao tới 90 mét trên 420 triệu mét vuông- tương đương với 244 sân bóng đá nước Mĩ. Đây là bãi chôn lấp lớn nhất của Brazil cũng như nam Mỹ. Được hình thành vào cuối những năm 1970, hàng ngày bãi chôn lấp này nhận gần 8.000 tấn rác, tập trung 70% rác của khu Rio.
một trong những bãi chôn lấp ngoài trời lớn nhất trên thế giới đã đóng cửa sau hơn 3 thập kỉ hoạt động. Sau 15 năm, bãi chôn lấp này sẽ trở thành một công viên.
- Công viên Would Cup ở Seoul trước kia là một bãi chôn lấp khổng lồ với hàng triệu tấn chất thải cao đến 98 mét. Năm 1996, Hàn Quốc triển khai một dự án táo bạo để biến nơi đây thành một công viên với gần một ngàn loại cây và động vật các loại, thu hút hàng triệu du khách mỗi năm.
- Ở Việt Nam, công nghệ này đã được áp dụng thành công tại bãi chôn lấp Mễ Trì – Hà Nội, biến một bãi chôn lấp thành khu công viên xanh.
Ưu điểm của phương pháp
• Công nghệ đơn giản.
• Chi phí thấp
• Xử lý tại chỗ nên tránh được ô nhiễm môi trường trong quá trình vận chuyển
• Cải thiện được môi trường không khí Nhược điểm của phương pháp
• Rác phân hủy trong thời gian dài nên thời gian có thể tái sử dụng đất kéo dài theo, ảnh hưởng đến quá trình quy hoạch sử dụng đất của địa phương.
b. Phương pháp ép rác giảm thể tích
Phương pháp ép kiện được thực hiện dựa trên cơ sở toàn bộ chất thải được bốc rỡ khỏi bãi thải, đưa vào nhà máy sẽ được phân loại bằng phương pháp thủ công trên băng tải. Các chất trơ và các chất có thể tận dụng được như: kim loại, nilon, giấy, thuỷ tinh, plastic…được thu hồi để tái chế. Những chất còn lại được băng tải chuyền qua hệ thống nén ép rác bằng thuỷ lực với mục đích làm giảm tối đa thể tích khối rác và tạo thành các kiện với tỉ số nén rất cao. Sau đó, các kiện được đưa trở lại bãi.
Quy trình thực hiện:
• Phân loại vật liệu trong chất thải;
• Thuỷ phân;
• Sử dụng chất thải như nhiên liệu;
• Đúc, ép các chất thải;
Hình 3. 1 Công nghệ xử lý rác bằng phương pháp ép kiện Ưu điểm của phương pháp
• Mức độ tái chế, tái sử dụng chất thải khá cao;
• Giảm thể tích chất thải rắn, kéo dài thời gian sử dụng bãi chôn lấp Nhược điểm của phương pháp
• Vẫn cần sử dụng bãi thải để chứa chất thải đã ép kiện
• Cần thời gian để xây dựng nhà máy
• Phát sinh chí phí vận chuyển chất thải từ bãi chôn lấp hiện tại tới nhà máy xử lý nếu tại vị trí hiện tại không thể xây dựng nhà máy (hoặc vị trí hiện tại của bãi chôn lấp không nằm trong quy hoạch xây dựng nhà máy xử lý).
c. Phương pháp xử lý sinh học
Chất thải được bốc rỡ khỏi bãi chôn lấp, đưa vào nhà máy sẽ được phân loại bằng phương pháp thủ công trên băng tải. Các chất trơ và các chất có thể tận dụng được như: kim loại, nilon, giấy, thuỷ tinh, plastic…được thu hồi để tái chế, các chất có nguồn gốc hữu cơ được tập trung đem đi ủ.
Ủ sinh học có thể coi như một quá trình ổn định sinh hoá các chất hữu cơ để tạo thành các chất mùn, với thao tác sản xuất và kiểm soát một cách khoa học, tạo môi trường tối ưu đối với quá trình.
Quá trình ủ được coi như một quá trình xử lý. Sản phẩm cuối cùng không có mùi, vi sinh vật gây bệnh. Để đạt mức độ ổn định như lên men, việc ủ đòi hỏi một phần năng lượng nhỏ để tăng cao dòng không khí qua các lỗ xốp. Trong quá trình ủ, oxy sẽ được hấp thụ gấp hàng trăm lần so với bể aerotank. Quá trình ủ được áp dụng đối với chất hữu cơ không độc hại. Đầu tiên là khử nước, sau đó là xử lý cho nó tới khi nó thành xốp và ẩm. Độ ẩm và nhiệt độ luôn được kiểm tra để giữ cho vật liêu luôn ở trạng thái hiếu khí trong suốt thời gian ủ. Quá trình tự tạo ra nhiệt riêng
nhờ quá trình oxi hoá sinh hoá các chất thối rữa. Sản phẩm cuối cùng của quá trình phân huỷ là CO2, nước, các hợp chất hữu cơ bền vững như ligin, xenlulo, sợi…
Nước ta hiện có hơn 10 nhà máy chế biến rác thải hữu cơ thành phân bón vi sinh. Các nhà máy này thường thực hiện ở các thành phố lớn nhưng với quy mô và công suất nhỏ. Đó là nhà máy chế biến rác thải Cầu Diễn (Hà Nội) với công suất xử lý 50.000 tấn rác/năm (công nghệ Tây Ban Nha); Nhà máy xử lý rác thải Nam Định với công suất xử lý 250 tấn/ngày (công nghệ Pháp); công nghệ Dano - Đan Mạch tại Hoóc Môn, Tp HCM công suất 240 tấn/ngày; Nhà máy xử lý rác thải Hải Phòng với công suất 200 tấn/ngày... Ngoài ra, một số đô thị khác như Việt Trì, Vinh, Sơn Tây, Huế, Ninh Thuận... cũng có nhà máy xử lý rác thành phân bón, nhựa tái sinh, vật liệu xây dựng hoàn toàn do Việt Nam tự nghiên cứu và chế tạo.
Chất lượng phân bón của nhà máy chế biến rác thải Cầu Diễn (Hà Nội) do Tây Ban Nha và Nam Định do Pháp đầu tư được đánh giá tốt. Đối với phân bón hữu cơ do các nhà máy của Việt Nam nghiên cứu chế tạo đang trong thời kỳ thử nghiệm với kết quả khả quan.
Ảnh 4.1. Nhà máy sản xuất phân compost từ rác.
Phương pháp chế biến rác thải hữu cơ thành phân bón vi sinh hiện nay đã và đang được áp dụng khá thành công ở Việt Nam. Tuy nhiên các nhà máy xử lý hiện tại đa phần sử dụng chất thải được vận chuyển trực tiếp từ nguồn, chưa tái sử dụng chất thải đã chôn lấp.
Ưu điểm của phương pháp
• Ổn định chất thải. Các phản ứng xảy ra trong quá trình ủ sẽ chuyển hoá các chất hữu cơ dễ thối rửa sang dạng ổn định.
• Làm mất hoạt tính của vi sinh vật gây bệnh. Nhiệt độ trong quá trình ủ lên đến 600C, đủ để làm mất hoạt tính củ vi sinh vật gây bệnh, virus và trứng giun sán nếu như nhiệt độ này duy trì trong 1 ngày.
• Thu hồi chất dinh dưỡng và cải tạo đất. Chất hữu cơ có trong chất thải rắn sinh hoạt thường ở dạng phức tạp, cây trồng khó hấp thụ. Sau quá trình ủ, chất này chuyển thành các chất vô cơ như NO-3, PO43-, thích hợp cho cây trồng.
• Làm khô bùn, phân người, phân động vật (chứa khoảng 80% nước), do đó chi phí thu gom, vận chuyển và thải bỏ giảm đi đáng kể. Nhiệt sinh ra trong quá trình ủ làm bay hơi lượng hơi nước này.
Nhược điểm của phương pháp
• Hàm lượng chất dinh dưỡng trong phân ủ không đạt yêu cầu.
• Sản phẩm của quá trình ủ phụ thuộc vào yếu tố khí hậu, thời tiết. Do đó, tính chất của sản phẩm không ổn định. Khả năng làm mất hoạt tính của vi sinh vật gây bệnh không hoàn toàn.
• Quá trình ủ tạo mùi hôi, mất mỹ quan…
• Phân ủ không được sử dụng rộng rãi trong nông nghiệp do hiệu quả tăng năng suất chậm.
• Chỉ áp dụng được cho các loại chất thải có nguồn gốc hữu cơ
• Phát sinh chí phí vận chuyển chất thải từ bãi chôn lấp hiện tại tới nhà máy xử lý nếu tại vị trí hiện tại không thể xây dựng nhà máy (hoặc vị trí hiện tại của bãi thải không nằm trong quy hoạch xây dựng nhà máy xử lý).
d. Phương pháp nhiệt phân và khí hóa
Chất thải được bốc rỡ khỏi bãi chôn lấp rồi vận chuyển đến nhà máy xử lý nhiệt. Nhiệt phân và khí hoá không phải là những công nghệ mới, trước đây các công nghệ này được dùng để sản xuất than củi và than cốc từ gỗ và than đá. Tuy nhiên, gần đây phương pháp này đã được sử dụng để xử lý chất thải rắn. Có một số khác biệt giữa phương pháp thiêu đốt truyền thống và các công nghệ này. Cả hai phương pháp nhiệt phân và khí hoá đều biến chất thải thành những loại nhiên liệu giàu năng lượng bằng việc đốt chất thải ở trạng thái được kiểm soát. Ngược lại, phương pháp thiêu đốt chất thải đầu vào, biến đổi thành năng lượng và tro, quy trình xử lý nhiệt đã hạn chế sự biến đổi, để quá trình đốt cháy không xảy ra trực tiếp. Thay vào đó, chất thải được chuyển thành những chất trung gian có giá trị, có thể xử lý thành các vật liệu tái chế hoặc thu hồi năng lượng. Công nghệ này có thể sử dụng để:
• Xử lý các chất thải nông nghiệp và lâm nghiệp
• Xử lý chất thải sinh hoạt và chất thải thương mại
Đôi khi các hệ thống nhiệt phân và khí hoá không tương thích với việc xử lý CTRĐT chưa được phân loại. Với xu thế gia tăng lượng chất thải hiện nay, buộc phải có các biện pháp tiền xử lý (thu gom có phân loại...) và các quy trình xử lý này đang trở nên thích hợp hơn.
Phương pháp nhiệt phân là quá trình làm suy giảm nhiệt của các vật liệu cácbon ở nhiệt độ từ 400 – 8000C hoặc trong điều kiện hoàn toàn thiếu hoặc rất hạn chế oxy. Quá trình này làm bay hơi và phân huỷ các vật liệu hữu cơ rắn bằng nhiệt, không bằng đốt trực tiếp. Khi chất thải bị nhiệt phân (ngược với quá trình đốt trong lò thiêu đốt), khí, chất lỏng, và chất thải than ở dạng rắn được sinh ra. So sánh với quá trình đốt cháy và khí hoá, lợi thế chủ yếu của phương pháp nhiệt phân là nhiên liệu ở dạng lỏng vận chuyển dễ dàng hơn các nhiên liệu ở thể rắn, hoặc thể khí. Vì vậy nhà máy xử lý nhiệt phân không nên đặt gần địa điểm sử dụng cuối cùng mà đặt
ở gần nguồn cung cấp nhiên liệu để giảm bớt chi phí vận chuyển nhiên liệu. Chi phí vận chuyển cao là một trong những yếu tố hạn chế việc xây dựng các nhà máy điện sinh khối quy mô lớn có hiệu suất cao hơn và phát thải thấp hơn so với những nhà máy nhỏ.
Theo phương pháp khí hoá, hầu hết cacbon trong chất thải được biến đổi thành những sản phẩm dạng khí và các chất thải trơ. Chỉ một phần phân tử hữu cơ bị phá vỡ, sinh ra một loại khí giàu năng lượng được gọi là khí tổng hợp. Quá trình biến đổi than thành gas là một ví dụ của phương pháp khí hoá. Quá trình này sẽ giảm đi trong nhiệt phân và đốt cháy vì nó liên quan tới quá trình oxy hoá từng phần. Oxy được bổ sung nhưng chưa đủ lượng để diễn ra quá trình đốt cháy hoàn toàn. Nhiệt độ vận hành thường cao hơn 750 0C
Một số ưu điểm chính của công nghệ xử lý nhiệt phân và khí hóa
• Giảm khối lượng chất thải;
• Làm cho chất thải an toàn và biến thành chất trơ;
• Thu được giá trị của chất thải, thường là tạo ra điện năng;
• Đi theo hướng phát triển bền vững, tiến tới việc tái sử dụng và tái chế;
• Chất thải biến thành năng lượng sẽ hỗ trợ cho quá trình tái chế các vật liệu;
• Là một biện pháp xử lý thích hợp đối với lượng chất thải đang gia tăng;
• Làm thay đổi thành phần chất thải rắn ở các bãi chôn lấp;
• Giải quyết tình trạng thiếu nơi chôn lấp chất thải;
• Thích ứng với những công cụ kinh tế và tài chính (ví dụ như thuế chôn lấp và các khoản trợ cấp cho nguồn năng lượng thay thế). Xử lý nhiệt là biện pháp thay thế cho phương pháp chôn lấp, khi xử lý một lượng lớn các chất có thành phần thay đổi, đặc biệt là CTRĐT. Biện pháp ủ phân và phân huỷ yếm khí chỉ có thể xử lý phần thối rữa
Một số nhược điểm
• Vốn đầu tư ban đầu lớn
• Phát sinh chí phí vận chuyển chất thải từ bãi chôn lấp hiện tại tới nhà máy xử lý nếu tại vị trí hiện tại không thể xây dựng nhà máy (hoặc vị trí hiện tại của bãi thải không nằm trong quy hoạch xây dựng nhà máy xử lý).
2. Lựa chọn phương pháp
a. Cơ sở pháp lý liên quan đến định hướng xử lý, cải tạo và phục hồi bãi chôn lấp.
Hiện nay, vấn đề quản lý bãi chôn lấp đã được Chính phủ và chính quyền địa phương cũng như các cơ quan chức năng quan tâm nhiều hơn trước. Hàng loạt các văn bản pháp quy ra đời (luật, nghị định, thông tư, chỉ thị, tiêu chuẩn) liên quan đến quản lý , xử lý bãi chôn lấp chất thải rắn như:
• Luật Bảo vệ môi trường được Quốc hội thông qua ngày 29/11/2005.
• Nghị định số 80/2006/NĐ - CP về hướng dẫn thi hành luật BVMT 2005.
• Chỉ thị số 23/2005/QĐ - TTg của Thủ tướng Chính phủ về việc đẩy mạnh công tác quản lý CTR tại các đô thị và khu công nghiệp.
• Nghị định số 59/2007/NĐ - CP ngày 09/4/2007 của Chính phủ về quy hoạch quản lý CTR.
• Thông tư số 13/2007/TT - BXD ngày 31/12/2007 của Bộ Xây dựng về hướng dẫn một số điều của Nghị định 59/2007/NĐ - CP ngày 09/4/2007 của Chính phủ về quản lý CTR.
• Quy chuẩn Xây dựng Việt Nam về Quy hoạch đô thị (QCXDVN 01/2008).
Theo định hướng xử lý chất thải rắn trong thời gian gần đây, nhất là từ sau khi Luật Bảo vệ Môi trường 2005 ra đời đã nêu rõ phải lựa chọn công nghệ xử lý thích hợp, khuyến khích áp dụng các công nghệ tiên tiến, phát triển công nghệ sạch, các công nghệ do trong nước nghiên cứu chế tạo, ưu tiên tái sử dụng, tái chế chất thải rắn, hạn chế tối đa khối lượng chất thải rắn chôn lấp (< 15%), đặc biệt là với các đô thị thiếu quỹ đất làm bãi chôn lấp.
b. Các yếu tố làm căn cứ lựa chọn công nghệ xử lý, cải tạo và phục hồi môi trường bãi chôn lấp
Để lựa chọn công nghệ xử lý, cải tạo và phục hồi môi trường bãi chôn lấp phải căn cứ:
• Thành phần, đặc tính và khối lượng chất thải rắn của địa phương
• Điều kiện cụ thể của địa phương:
- Khí hậu, thổ nhưỡng, địa chất công trình, địa chất thuỷ văn, thuỷ văn - Phong tục tập quán
- Có diện tích đất đai đáp ứng cho nơi xử lý
• Yêu cầu mức độ kỹ thuật, vệ sinh môi trường
• Trình độ KHKT và năng lực cán bộ, nhân công.
• Nhu cầu của thị trường về sử dụng các sản phẩm từ việc xử lý chất thải rắn.
• Khả năng tài chính của địa phương (vốn đầu tư và vận hành, duy tu sửa chữa). Cần phân tích, xem xét kỹ trong mối quan hệ với những yếu tố khác và đặc biệt là phải so sánh về yêu cầu sự thích hợp của công nghệ, đất đai, chi phí thi công, thiết bị, vận hành...
• Độ tin cậy của công nghệ trong quá trình hoạt động.
c. Các nguyên tắc và tiêu chí lựa chọn giải pháp xử lý Nguyên tắc lựa chọn công nghệ
Khi tiến hành lựa chọn công nghệ xử lý, khắc phục ô nhiễm và cải thiện môi trường bãi chôn lấp cần tuân theo những nguyên tắc sau:
• Tiếp cận với những công nghệ tiên tiến và những kinh nghiệm trong xử lý CTR ở trong và ngoài nước (phải hiểu rõ công nghệ trước khi chọn).
• Công nghệ đơn giản nhưng không lạc hậu, bảo đảm xử lý có hiệu quả, an toàn và không gây ô nhiễm môi trường.
• Giá thành có thể chấp nhận trong điều kiện của địa phương.