CHƯƠNG 2. CÁCH TIẾP CẬN VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.2. Các phương pháp nghiên cứu
2.2.5. Các giải pháp xử lý rác thải sinh hoạt ở Việt Nam và trên thế giới hiện nay
a. Tái chế, xuất khẩu và giảm thiểu tạinguồn
Rác thải sinh hoạt là các loại nylon, plastic, sắt thép và các kim loại có giá trị khác, giấy vụn, vải vụn, các phế thải của các ngành công nghiệp khác. Được thu gom và phân loại ngay từ khi thải ra theo nguyên tắc phân loại tại nguồn thải. Rác thải sinh hoạt có thể sử dụng lại cho các ngành công nghiệp khác nhau, như giấy vụn có thể đưa vào làm nguyên liệu sản xuất giấy. Plastic được tái sử dụng làm chất độn thêm khi chế tạo các sản phẩm nhựa, các loại sắt thép thì được nấu lại vv… Khi rác thải sinh hoạt được phân loại tại nguồn thì có thể mang lại những nguồn lợi như:
- Những rác thải sinh hoạt ở dạng có thể tái chế, được thu gom để đưa vào sản xuất hoặc bán ra nước ngoài theo hình thức xuất khẩu nguyên liệu sảnxuất.
- Khối lượng rác thải sinh hoạt được giảm bớt ngay từ đầu, thuận lợi cho việc thu gom vận chuyển và xử lýrác.
- Thành phần rác thải sinh hoạt sau khi phân loại tại nguồn cũng là một điều kiện tốt, tạo điều kiện cho công tác xử lý tiếp theo được hiệu quả hơn, tiết kiệm hơn,
ít gây ô nhiễm tới môi trườnghơn.
Việt Nam trong giai đoạn từ khi mở cửa tới nay đã có khá nhiều các trường hợp nhập sắt thép, rác thải sinh hoạt nguy hại từ nước ngoài về dưới danh nghĩa là nhập phế liệu phục vụ sản xuất. Tuy nhiên, khi cơ quan chức năng kiểm tra thì, thành phần có thể tái chế được có tỷ lệ dưới mức cho phép, phần chất thải mà đặc biệt là chất thải nguy hại lại quá lớn, điều đó cũng có nghĩa là đây chính là quá trình nhập rác về làm ô nhiễm môi trường trong nước. Vụ việc sau đó đã được cơ quan chức năng giải quyết.
b. Đổđốnghaybãihở
Đây là biện pháp có từ lâu đời, được sử dụng khi xử lý rác thải sinh hoạt một cách tự phát, không có quy hoạch cụ thể.Biện pháp này tuy đã có từ lâu những hiện nay tại Việt Nam, ở những địa phương chưa có các chương trình quy hoạch quản lý và xử lý rác một cách triệt để thì biện pháp này vẫn rất phổ biến.
Tuy nhiên, trong quá trình thực hiện các biện pháp đổ đống, người dân đã có ý thức dàn mỏng cho rác nhanh khô để chế biến phân rác và làm giảm thiểu ô nhiễm môi trường, nhưng biện pháp này chỉ có hiệu quả cao vào mùa khô. Biện pháp này khi thực hiện có những nhược điểm như sau:
- Làm mất mỹ quan cho khu vực, gây ra cảm giác khó chịu.
- Rác thải sinh hoạt đổ đống trên bãi được phân hủy tự nhiên, hình thành những ổ dịch bệnh rất phức tạp. Do phân hủy tự nhiên trong môi trường không khí nên rất dễ gây ra những mùi hôi, thối gây ô nhiễm môi trường không khí. Rất dễ lây lan các dịch bệnh thông qua các sinh vật trung gian như ruồi, muỗi, chuột…
- Nước rỉ ra từ các đống rác chảy tràn trên bề mặt đất, sau đó ngấm vào trong lòng đất làm ô nhiễm nguồn nước mặt và nguồn nước ngầm trong khuvực.
- Trong mùa khô khi rác đã khô, rất dễ xảy ra cháy làm lan sang các khu vực lân cận khác, ảnh hưởng tới cuộc sống của cư dân trongvùng.
Biện pháp này tuy rẻ tiền, vốn đầu tư không lớn nhưng rất thô sơ, cổ điển nên diện tích đất sử dụng cho việc đổ đống rác cũng cần rất nhiều, không thích hợp đối với những khu vực có quỹ đất hạn hẹp như những thành phố, thịxã.Nếu áp dụng thì cần có thêm giải pháp đi kèm làm giảm thiểu tối đa diện tích đất chôn lấp của bãi (đốt kết hợp chôn lấp).
c. Đổxuốngbiển(OceanDumping)
Đây là biện pháp mà các thành phố nằm gần các bờ biển thường hay sửdụng, mặc dù gần đây khi các tổ chức bảo vệ môi trường trên thế giới đã khuyến cáorấtnhiềuvềhiệntượngnày,vềhiệntượngcácbãibiểntrànngậprácthìviệc đổ chất thải sinh hoạt xuống biển cũng không còn phổ biến như trước nữa. Riêng thành phố NewYork - Mỹ thì hàng năm bùn nạo vét đựơc đổ xuống biển khoảng 7 - 10 triệu tấn với khoảng cách xa bờ là 12 dặm (miles).Theo một quy định gần đây thì rác thải sinh hoạt là bùn nạo vét phải đổ xa bờ tối thiểu là 106 dặm (miles).Vấn đề đặt ra là khả năng tiếp nhận chất thải của biển nếu không có quy hoạch cụ thể để bảo vệ môi trường bờ biển, đời sống thủy sinh, thậm chí là cả đời sống con người.
d. Chôn lấp hợp vệ sinh (SanitaryLandfill)
Chôn lấp hợp vệ sinh dường là biện pháp đơn giản, dễ thực hiện, mứcđộ an toàn cho môi trường, cho con người cao, được áp dụng khá phổ biến ở hầu hếtcác quốc gia trên thế giới mà tại đó có quỹ đất dồi dào. Chôn lấp hợp vệ sinh là biệnpháp xử lý được sử dụng để xử lý từ 70 – 90% lượng rác thải sinh hoạttại cácquốc gia trên toàn thế giới.Để lựa chọn vị trí, khu vực xây dựng bãi chôn lấp ráchợp vệ sinh phụ thuộc vào khá nhiều yếu tố như:
(1) Khoảng cách từ các nguồn phátsinh rác thải sinh hoạt tới bãi chôn lấp, hệ thống giao thông, những tác động tới môitrường tại khu vực trong quá trình hoạt động;
(2) Tình hình địa chất thủy văn tại khu vựcđể có thể thiết kế hay xây dựng một bãi chôn lấp rác thải sinh hoạt cần phải quantâm tới những yếu tố quan trọng, cần
lưu ý các yếu tố mà chúng có liên quan tới quá trình hoạt động và vận hành bãi chôn lấp, cũng như việc khôi phục lại cảnh quan của bãi chôn lấp sau khi đóng cửa bãi nhưsau:
- Tình hình về địa chất, địa mạo: đây là một yếu tố rất quan trọng, có thể quyết định tới khả năng xử lý (sức chứa) rác thải sinh hoạt của bãi chôn lấp, cũng như khả năng phục hồi cảnh quan sau khi đã sử dụng xong bãi chônlấp.
- Sức chứa của bãi chôn lấp: Căn cứ vào sức chứa của bãi chôn lấp mà ta có thể xác định được lượng rác thải sinh hoạt có thể chôn lấp trong bãi (tuy nhiên cũng còn phụ thuộc vào tỷ trọng của rác thải sinh hoạt), xác định được khối lượng các lớp bao phủ, độ lún sụt của chất thải trong quá trình sửdụng.
- Độ nén chặt của rác thải sinh hoạt: độ nén chặt của rác thải sinh hoạt trong bãi chôn lấp là do sự sắp xếp vật lý của các thành phần chất thải sau khi đã thải bỏ vào bãi chôn lấp. Cùng với sự phân hủy sinh học, hóa học làm cho rác thải sinh hoạt có thể tích dần dần giảm nhỏ, thì độ nén chặt do ảnh hưởng của sự đè nặng do trọng lượng cũng sẽ làm cho các lớp rác ngày càng có thể tích nhỏ lại. Hiện nay, để có thể chôn lấp được nhiều rác trong một thể tích bãi rác nhất định, người ta đã tiến hành nén ép rác tới một tỷ trọng yêu cầu trước khi chôn lấp trong bãi, hoặc sau khi chôn lấp thì sử dụng các xe ủi, xe lu có sức nặng lớn để nén ép làm giảm thể tích rác thải sinh hoạt.
- Các vật liệu yêu cầu khác: Khi thực hiện việc chôn lấp rác thải sinh hoạt còn một số các yêu cầu khác về vật liệu để vận hành bãi và khôi phục lại cảnh quan thiên nhiên cho bãi. Các vật liệu này bao gồm đất sét, cát, sỏi và đất trồng. Được sử dụng cho các mục đích khác nhau trong bãi như lớp ngăn cách, lớp chống thấm, lớp bao phủ. Đất sét được sử dụng làm lớp chống thấm còn đất trồng sử dụng làm lớp bao phủ lên trên cùng nhằm giúp cho đất nhanh chóng được khôi phụclại.
- Hệ thống thoát nước: Hệ thống thoát nước đảm bảo phải có đủ khả năng thoát hết nước mưa rơi xuống mà không làm thấm qua lớp rác chôn bên dưới, dẫn ra
khu vực xung quanh. Nếu không thu gom hết nước mưa sẽ ngấm vào rác thải sinh hoạt chôn bên trong, pha trộn và kéo theo các chất hữu cơ đang phân hủy trong rác làm ô nhiễm nguồnnước.
- Hệ thống thukhí: khí sinh ra tại bãi chôn lấp là CH4 (methane) - một khí có tác độnggâynênhiệuứngnhàkínhvàH2S(sulphuahydrogen)gâyônhiễmmôi trường.
Các khí CH4 sinh ra cần có hệ thống thu khí nếu không rất dễ sinh ra hiện tượng cháy ngầm trong bãi rác. Khí được thu hồi có thể sử dụng để chạy máy phát điện cung cấp cho các hoạt động trong bãi rác.
Trong quá trình hoạt động của bãi rác cũng có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng tới tốc độ phân hủy của chất thải hữu cơ như:
- Độ sâu chôn lấp: độ sâu chôn lấp mà nông thì có xảy ra quá trình trao đổi không khí với bầu khí quyển nên hoạt đông của vi khuẩn kỵ khí thấp, khí methane sinh ít. Khi độ sâu chôn lấp đạt > 5 m là điều kiện cho vi khuẩn kỵ khí phát triển mạnh, tốc độ phân hủy hữu cơ cao, các sản phẩm khí sinh ra nhiều. Tuy nhiên nếu độ sâu chôn lấp nông nhưng lớp phủ trên cùng bao phủ tốt thì rác thải sinh hoạt có xu hướng giữ nhiệt và hiệu quả xử lý kỵ khí cũng tương tự như chônsâu.
- Thành phần của chất thải: Trong rác thải sinh hoạt có những thành phần có thể bị phân hủy sinh học như giấy, carton, thực phẩm, vải cotton vụn… và những thành phần không phân hủy sinh học được như plastic, kính, vải tổng hợp… Tốc độ phân hủy sinh học phụ thuộc vào tỷ lệ giữa những chất hữu cơ và những chất vô cơ có trong chấtthải.
- Độ ẩm của chất thải: Quá trình phân hủy sinh học các chất hữu cơ phụ thuộc rất nhiều vào độ ẩm. Khi rác thải sinh hoạt khô được chôn lấp thì khả năng phân hủy hữu cơ rất kém, khả năng tạo ra các khí cũng thấp. Thông thường độ ẩm tốt nhất của rác thải sinh hoạt cho quá trình phân hủy sinh học là 15 - 40% (trung bình là 30%).
- Nhiệt độ: Trong quá trình phân hủy hiếu khí thông thường nhiệt độ của chất
thải tăng cao, khi nhiệt độ tăng tới khoảng 800C thì sự hoạt động của các vi sinh vật hiếu khí đạt mức mạnh nhất, chúng phá vỡ liên kết của các chất hữu cơ có trong chất thải phân hủy thành các khí. Trong quá trình phân hủy kỵ khí thì khoảng nhiệt độ mà các vi sinh vật kỵ khí chịu được thấp hơn, khoảng 30 - 500C. Nếu nhiệt độtăngcaonữasẽlàmchocácvikhuẩnhoạtđộngkémhoặcchết.Vídụcácvikhuẩn kỵ khí loài mesophilic hoạt động tốt ở khoảng 30 - 350C, loài vi khuẩn thermophilic hoạt động ở khoảng 45 - 650C.
- Độ axit (pH): độ axit của các chất thải trong bãi chôn lấp phụ thuộc vào khả năng phân hủy của các vi sinh vật, hay nó phụ thuộc vào khả năng phân hủy sinh học của các chất thải. Ban đầu khi mới chôn lấp pH trong bãi rác là ở trung tính, nhưng nhờ có sự phân hủy sinh học các chất hữu cơ, các acid hữu cơ sinh ra làm pH giảm xuống tới 4. Những acid hữu cơ này được cung cấp cho sự hoạt động của vi khuẩn methane hóa, tạo ra khí methane (CH4). Các acid hữu cơ bị tiêu thụ, pH tăng lên cân bằng lại. Tuy nhiên các vi khuẩn methane hóa chỉ hoạt động tốt nhất ở khoảng pH = 6,8 - 7,5, nếu pH lớn hơn khoảng này thì khả năng hoạt động của loại vi khuẩn này kémđi.
e. Công nghệ thiêu đốt rác
Hiện nay, phương pháp thiêu đốt rác đang có xu hướng sử dụng rộng rãi hơn, với các ưu điểm: xử lý triệt để các chỉ tiêu ô nhiễm của chất thải. Cho phép xử lý gần như toàn bộ chất thải mà không cần nhiều diện tích đất như phương pháp chôn lấp. Tuy nhiên vốn đầu tư ban đầu và chi phí xử lý lớn. Vận hành dây chuyền phức tạp, đòi hỏi năng lực kỹ thuật và tay nghề cao. Phương pháp thiêu đốt được sử dụng rộng rãi ở những nước phát triển như Đức, Thụy Sỹ, Hà Lan, Đan Mạch, Nhật Bản, đây là những nước có số lượng đất dành cho các bãi rác thải là hạn chế và thành phần vô cơ cao có đặc điểm chung là năng suất tỏa nhiệt cao.[11]
Tỷ lệ rác thải được đốt ở một số nước như sau: ở Anh – nơi sáng tạo ra phương pháp đốt rác, tỷ lệ rác được đốt là 10%, Pháp 41%, Bắc Mỹ 10%. Nhật Bản,
Thụy Sỹ là 70%. [21]
f. Chế biến phân bón hữu cơ(Composting)
* Nguyên tắc: Nguyên tắc của việc chế biến phân bón là sử dụng quá trình phân hủy chất hữu cơ của các vi sinh vật đã nói tới trong phần phương pháp xử lý sinh học. Ưu điểm của phương pháp này là rẻ tiền, hiệu quả xử lý tốt, sản phẩm sinh ra có ý nghĩa kinh tế cao, được áp dụng nhiều tại các khu vực sản xuất nông nghiệp vì nguồn phân hữu cơ tự làm ra này rất tốt cho cây trồng. Việc ủ chế biến phân rác được phân làm 2 phươngpháp:
- Ủ hiếu khí: Công nghệ này sử dụng các vi sinh vật hiếu khí để xử lý các chất hữu cơ có trong rác thải sinh hoạt trong điều kiện có đủ oxy, nhiệt độ, pH thích hợp.
Các vi khuẩn hiếu khí có trong rác sẽ thực hiện quá trình oxy hóa các phần tửcarbon có trong chất hữu cơ thành dioxit carbon (CO2). Thông thường rác sau khi ủ 2 ngày thì nhờ khả năng giữ nhiệt, nhiệt độ trong đống rác ủ tăng lên 450C và đạt 60 - 700C sau 6 - 7 ngày. Lúc này ở điều kiện đủ oxy, độ ẩm và pH thích hợp các vi sinh vật hiếu khí hoạt động mạnh, sau 2 - 4 tuần là rác bị phân hủy hoàn toàn, các vi khuẩngâybệnh,côntrùngcótrongrácbịchếtdonhiệtđộtrongđốngrácủlêncao.
- Ủ yếm khí: Quá trình này hoạt động dựa trên việc sử dụng tính năng phân hủy chất hữu cơ của các vi sinh vật kỵ khí. Mô hình chế biến phân bón bằng việc sửdụng phương pháp ủ yếm khí đã có từ lâu, nhất là đối với những vùng sâu, vùng xa khi cần chế biến phân bón cho nông nghiệp. Tuy nhiên ủ yếm khí cũng có những nhược điểm như: thời gian phân hủy dài, phát sinh các khí CH4, H2S gây mùi hôi, các vi khuẩn gây bệnh và côn trùng không chết hết do nhiệt độ phân hủy thấp.
* Một số kinh nghiệm trong xử lý rác thảiđã áp dụng ở Việt Nam:
Nhà máy phân bón Hóc Môn - TP. Hồ Chí Minh: Năm 1981 với sự tài trợ của Chính phủ đan Mạch, Thành phố Hồ Chí Minh đã xây dựng một nhà máy xử lý rác có công xuất 70 tấn/ngày (25.000 tấn/năm) với công nghệ ủ rác hiếu khí. Công nghệ này được cơ khí hóa, sử dụng 2 lò quay trong môi trường sung và duy trì liên
tục không khí và độ ẩm. Tuy nhiên sau một khoảng thời gian hoạt động thì công nghệ này không thích hợp nữa vì: Không xử lý hết lượng rác ngày một tăng của thành phố; Tính chất và thành phần rác ngày càng phức tạp, không phù hợp với công nghệ phân loại, sàng tuyển đã sử dụng; Giá thành chi phí cao do chi phí vận hành và quản lý phílớn.
Cho tới tháng 06 năm 1989 nhà máy đã đóng cửa và hiện nay tại đây chỉ còn là nơi chứa rác có hàm lượng chất hữu cơ cao để làm phân bón. Biện pháp xử lý rác hiện nay tại nhà máy là sử dụng phương pháp yếm khí, hầu hết làm bằng thủ công, hiệu quả kinh tế thấp.
Nhà máy phân bón Cầu Diễn - Hà Nội
Nhà máy xử lý rác chế biến phân hữu cơ được xây dựng dưới sự viện trợkinh phí của Liên Hợp Quốc.Công nghệ sử dụng ở đây là ủ hiếu khí, nhằm rút ngắn thời gian phân hủy.Việc ủ rác hiếu khí được thực hiện nhờ các vi sinh vật hiếu khí có sẵn trong rác. Quá trình ủ được thực hiện trong các hầm ủ, thổi gió cưỡng bức và duy trì độ ẩm thích hợp.Công nghệ xử lý được áp dụng ở đây thuộc loại tiên tiến nhất hiện nay nhưng gần đây nhà máy cũng đang gặp khó khăn trong việc phân loại rác bằng thủcông.
Nhà máy phân bón Buôn Mê Thuột
Nhà máy phân hữu cơ sử dụng nguyên liệu sản xuất là các phế phẩm nông nghiệp được xây dựng và đi vào hoạt động năm 1993 tại Thành phố Buôn Mê Thuột.Vị trí xây dựng nhà máy có thuận lợi là gần các nguồn sinh ra các phếphẩmnông sản hữu cơ (vỏ đậu phộng, vỏ cà phê), phân gia súc các loại và than bùn.Công nghệ sử dụng tại nhà máy là công nghệ ủ yếm khí để chế biến các phế thải nông nghiệp thành phân bón hữu cơ. Tuy nhiên sau một thời gian hoạt động khi thấy nguồn nguyên liệu là phế thải nông nghiệp không ổn định, nhà máy đã tiến hành xin cấp vốn để mở rộng sang việc chế biến phân bón từ rác thải sinh hoạt, nhưng vì thiếu kinh phí nên không thực hiện được.