Công nghệ xử lý chất thải rắn sinh hoạt ở Việt Nam: Giải pháp định hướng trong thời gian tới

Theo kết quả điều tra, đánh giá, hiện nay trên cả nước khối lượng chất thải rắn sinh hoạt (CTR SH) phát sinh khoảng hơn 63.000 tấn/ngày, trong đó khối lượng phát sinh tại khu vực đô thị là khoảng hơn 35.000 tấn/ngày, khu vực nông thôn là hơn 28.000 tấn/ngày. Thống kê theo địa phương cho thấy các tỉnh/thành phố trực thuộc trung ương có khối lượng chất thải rắn (CTR) phát sinh rất khác nhau. Các địa phương có khối lượng phát sinh lớn như thành phố Hồ Chí Minh (9.100 tấn/ngày), Hà Nội (6.500 tấn/ngày), Thanh Hóa (2.246 tấn/ngày), Bình Dương (1.764 tấn/ngày), Đồng Nai (1.838 tấn/ngày). Các địa phương có khối lượng phát sinh ít là Bắc Kạn (190 tấn/ngày), Kon Tum (212 tấn/ngày), Lai Châu (260 tấn/ngày), Hà Nam (265 tấn/ngày). Thống kê cho thấy có hơn ¼ các địa phương có khối lượng phát sinh trên 1.000 tấn/ngày (Bộ TNMT, 2019a).

Trước áp lực tác động đến môi trường từ các hoạt động phát triển kinh tế -xã hội, quá trình đô thị hóa, phát triển dân số dẫn đến phát sinh nhiều chất thải trong đó CTR SH ngày càng tăng, cần thiết phải có biện pháp quản lý và xử lý chất thải rắn nói chung và CTR SH nói riêng phù hợp với điều kiện Việt Nam. Khoa học và công nghệ BVMT đóng vai trò rất quan trọng trong nghiên cứu đánh giá công nghệ xử lý CTR nhằm đưa ra được các giải pháp công nghệ, kỹ thuật xử lý chất thải rắn phù hợp và hiệu quả, trong đó có chất thải rắn sinh hoạt.

Từ năm 2000 đến nay, đã có nhiều phương pháp, công nghệ xử lý CTR SH do các đơn vị trong nước và trên thế giới được áp dụng tại Việt Nam, năng lực, hiệu quả xử lý ngày càng được nâng cao, ô nhiễm môi trường do CTR SH ngày càng giảm. Tuy nhiên vẫn còn tồn tại nhiều bất cập do điều kiện của Việt Nam có nhiều khác biệt đối với các nước trên thế giới. Vấn đề đặt ra là phải rà soát lại hiện trạng hoạt động, hiệu quả xử lý cũng như tính phù hợp của các công nghệ xử lý đang áp dụng với điều kiện phát triển kinh tế của Việt Nam để từ đó đề xuất được những công nghệ xử lý chất thải rắn có hiệu quả.

>>> Cách sản xuất Phân bón từ Rác thải hữu cơ

Công nhân phân loại rác tại Nhà máy xử lý rác Quỳnh Côi. Ảnh: Thế Duyệt/TTXVN

Đánh giá sơ bộ các công nghệ xử lý CTR SH đang áp dụng

Hiện nay, trên cả nước có 1.322 cơ sở xử lý CTR SH, gồm 381 lò đốt CTR SH, 37 dây chuyền sản xuất phân compost, 904 bãi chôn lấp, trong đó có nhiều bãi chôn lấp không hợp vệ sinh. Một số cơ sở áp dụng phương pháp đốt CTR SH có thu hồi năng lượng để phát điện hoặc có kết hợp nhiều phương pháp xử lý. Trong các cơ sở xử lý CTR SH, có 78 cơ sở xử lý CTR SH cấp tỉnh. Về tỷ lệ xử lý chất thải theo các phương pháp xử lý, hiện nay khoảng 71% tổng lượng chất thải (tương đương 43 nghìn tấn/ngày) được xử lý bằng phương pháp chôn lấp (không bao gồm lượng bã thải và tro xỉ từ các cơ sở chế biến phân compost và các lò đốt); 16% tổng lượng chất thải (tương đương 9,5 nghìn tấn/ngày) được xử lý tại các nhà máy chế sản xuất phân compost; 13% tổng lượng chất thải (tương đương 8 nghìn tấn/ngày) được xử lý bằng phương pháp đốt. Về diện tích cơ sở xử lý, 65,7% các cơ sở xử lý đốt và 49,1% bãi chôn lấp có diện tích nhỏ hơn 1 ha, trong khi không có cơ sở chế biến phân compost nào có diện tích nhỏ hơn 1ha. Các cơ sở chế biến phân compost có yêu cầu về diện tích lớn hơn so với các cơ sở công nghệ đốt và các bãi chôn lấp (Bộ Tài nguyên Môi trường, 2019b).

>>> Quy trình công nghệ sản xuất Phân bón hữu cơ từ Rác

Trong những năm gần đây, công nghệ xử lý CTR SH ở Việt Nam tập trung chủ yếu vào các công nghệ sau:

Công nghệ xử lý CTR SH bằng chôn lấp

Công nghệ xử lý CTR SH bằng chôn lấp chiếm chủ yếu trong công nghệ xử lý CTR ở VN tại các vùng đô thị và đồng bằng hiện nay. Công nghệ này đơn giản, dễ vận hành. Giá thành đầu tư và chi phí vận hành thấp nhất so với các công nghệ khác, có thể xử lý được nhiều loại CTR khác nhau. Có thể nói công nghệ chôn lấp là công nghệ xử lý cuối cùng cho tất cả các công nghệ khác, tuy nhiên hiện nay đang gặp khó khăn lớn về địa điểm để chôn lấp chất thải rắn, dẫn đến các xung đột xã hội và môi trường. Hiện nay có 2 dạng công nghệ:

>>> Máy trộn Phân bón hữu cơ SHB

Công nghệ chôn lấp hở tại các địa phương phần lớn là chôn lấp không hợp vệ sinh. Chất thải rắn không được phân loại triệt để trước khi chôn lấp, không có hệ thống thu hồi nước rỉ rác và khí gas phát thải từ các bãi chôn lấp gây ô nhiễm nặng nề môi trường khu vực xung quanh như ô nhiễm nước mặt, nước ngầm, ô nhiễm môi trường khí, và suy giảm chất lượng môi trường đất do sự tồn lưu của các kim loại nặng, các hợp chất hữu cơ khó phân hủy, các chất thải nguy hại khác làm ô nhiễm nước ngầm, nước mặt, gây cháy nổ gây mùi khó chịu cho khu vực xung quanh. Có khả năng tiềm ẩn gây nguy cơ ô nhiễm cao.

Công nghệ chôn lấp hợp vệ sinh là cải tiến của công nghệ chôn lấp hở bao gồm các hạng mục như có lớp HDPE ngăn cách đất và lớp chất thải cuối, có hệ thống thu gom nước rác về hồ chứa trước khi đưa vào hệ thống xử lý nước rác. Có hệ thống thu khí gas từ rác bao gồm các giếng thu tại các ô chôn lấp. Sản lượng khí gas đủ và đạt chất lượng sẽ được dùng để phát điện. Lớp rác sau cùng sẽ được hoàn thiện theo thứ tự: phủ lớp đất sét dày tấm nhựa VLDPE, lớp cát thoát nước dày, lớp đất trên cùng để trồng cây xanh, luôn đảm bảo thoát nước tốt và không trượt lở, sụt lún. Nhược điểm vẫn là chiếm diện tích đất lớn, việc tìm kiếm xây dựng bãi chôn lấp mới là khó khăn. Nếu bãi chôn lấp không được thiết kế và vận hành tốt, nó sẽ làm ô nhiễm nước ngầm, nước mặt, gây cháy nổ. Gây mùi khó chịu cho khu vực xung quanh, đặc biệt khi thay đổi thời tiết.

Trong 904 bãi chôn lấp hiện nay chỉ có chưa đến 20% bãi chôn lấp hợp vệ sinh, còn lại là các bãi chôn lấp không hợp vệ sinh hoặc các bãi tập chất thải cấp xã. Đối với các bãi chôn lấp hợp vệ sinh, một số có hệ thống thu gom khí, một số không có (Bộ TNMT, 2019b).

>>> Máy nghiền Rác thải sản xuất Phân bón hữu cơ vi sinh

Nhiều ô chôn lấp ở bãi rác Nam Sơn đã quá tải

Công nghệ tái chế CTR SH thành phân hữu cơ vi sinh

>>> Công nghệ sản xuất Phân bón hữu cơ vi sinh

Công nghệ tái chế CTR SH thành phân hữu cơ vi sinh là công nghệ tái chế CTR SH hữu cơ dễ phân hủy sinh học thành phân hữu cơ phục vụ cho cải tạo đất trồng trọt. Chất thải rắn sinh hoạt sau khi được thu gom, tập kết sẽ được phân loại tách các chất thải cồng kềnh, trơ, khó phân hủy vi sinh và sau đó đưa vào bể ủ sinh học. Hiện nay chủ yếu có 2 dạng ủ sinh học hiếu khí và ủ sinh học kỵ khí và qua thời gian ủ (khoảng 40-45 ngày), các compost được qua sàng tinh bổ sung thêm phụ gia và tạo thành phân hữu cơ thành phẩm.

Công nghệ này có các đặc điểm sau: i) Khá đơn giản dễ vận hành, với máy móc thiết bị có thể chế tạo, thay thế thuận lợi ở Việt Nam; ii) Có điều kiện mở rộng nhà máy để nâng cao công suất; iii) Tốn ít diện tích hơn phương pháp chôn lấp hợp vệ sinh. Tuy nhiên công nghệ này có một số điểm hạn chế như chưa cơ giới hoá được trong khâu phân loại, chất lượng phân bón chưa cao vì có lẫn các tạp chất, dây chuyền chế biến và đóng bao còn sơ sài, thủ công, Rác thải sinh hoạt đầu vào đòi hỏi có tỷ lệ hữu cơ cao (70-80%) và phải được phân loại trước khi đưa vào xử lý, đòi hỏi giám sát môi trường định kỳ, đặc biệt là khí thải và nước thải phát sinh từ quá trình chế biến CTR SH thành phân hữu cơ. Hơn nữa, sản phẩm phân bón hữu cơ vi sinh từ CTR SH gặp nhiều khó khăn trong tiêu thụ. Hiện trên cả nước có 37 cơ sở áp dụng phương pháp này. Tuy nhiên, trong khi một số có thể sản xuất sản phẩm có sức tiêu thụ khá tốt thì một số khác không tiêu thụ được sản phẩm phân Compost do còn chứa nhiều tạp chất, chủ yếu được dùng cho các cơ sở lâm nghiệp, cây công nghiệp; khoảng cách từ các cơ sở xử lý chất thải đến nơi tiêu thụ khá xa (Bộ Tài nguyên Môi trường, 2019b).

Công nghệ thiêu đốt CTR SH

CTR SH được thu gom và đưa vào các lò đốt, trong quá trình cháy ở nhiệt độ thích hợp theo yêu cầu, sản phẩm cháy gồm tro xỉ và các khí sinh ra và năng lượng nhiệt, thể tích CTR SH đưa đốt được giảm đáng kể là ưu điểm nổi bật của công nghệ đốt, dẫn tới giảm nhu cầu chôn lấp chất thải tại các bãi chôn lấp hiện nay đang ngày càng khó khăn. Hiện tại ở Việt Nam có khoảng 117 cơ sở có áp dụng công nghệ đốt rác chủ yếu sử dụng loại lò đốt 2 buồng (đốt sơ cấp và thứ cấp) kèm theo hệ thống xử lý khí thải phát sinh từ quá trình cháy, công suất các lò này khoảng từ 8 tấn/ngày tới 400 tấn/ngày được chủ động thiết kế chế tạo từ các kĩ sư, nhà khoa học Việt Nam, cũng có một số lò đốt được nhập khẩu từ nước ngoài. Công nghệ này đã được áp dụng tại Khu xử lý CTR SH tại Thái Bình, Bắc Ninh. Bên cạnh đó cũng cần lưu ý tới việc tại một số vùng nông thôn, thị trấn nhỏ đang áp dụng mô hình lò đốt rác nhỏ, công suất khoảng 300-500 kg/h (không liên tục) thay thế cho công nghệ chôn lấp vẫn đang áp dụng, các lò đốt này thường không có phân loại CTR trước khi đốt cũng như thiếu hệ thống xử lý khói thải đạt yêu cầu bảo vệ môi trường. Đây cũng chỉ là giải pháp tình thế, tạm thời trước yêu cầu xây dựng nông thôn mới (Bộ Tài nguyên Môi trường, 2019b).

>>> Máy ủ phân hữu cơ SHB

Một số Công nghệ đốt chất thải rắn thông thường được phát triển từ các Cty trong nước tự thiết kế và chế tạo (TT Nghiên cứu và ứng dụng CN mới và Môi trường (ENVIC), Cty CP Đầu tư và XD Việt Long, Cty CP ĐT phát triển Tâm sinh Nghĩa, Công ty TNHH thủy lục máy, Cty CP máy xây dựng Vinabima Tiên sơn …) đã góp phần giảm được một khối lượng CTR SH và công nghiệp thông thường cần xử lý đang lẽ phải đưa đi chôn lấp, giảm thiểu nhu cầu diện tích đất dành cho chôn lấp đang là vấn đề bức xúc tại vùng đồng bằng, các thành phố lớn và đô thị các loại.

Công nghệ đốt chất thải rắn nhìn chung có nhiều ưu điểm như có thể xử lý triệt để hỗn hợp chất thải rắn cần xử lý, chiếm ít diện tích xây dựng, thời gian xử lý ngắn, tiết kiệm diện tích cần chôn lấp chất thải, nhưng suất đầu tư cao hơn hẳn so với các công nghệ xử lý khác (100-300 USD/tấn chất thải), vận hành phức tạp, đòi hỏi trình độ kỹ thuật cao và yêu cầu cao đối với giám sát khí thải sinh ra từ quá trình xử lý.

Công nghệ xử lý chất thải rắn có thu hồi năng lượng

Gần đây đã phát triển công nghệ đốt CTR, tận dụng nhiệt sinh ra để phát điện, áp dụng công nghệ khí hóa (Biogas+ nhiệt phân khí hóa) để phát điện, nói chung là công nghệ điện rác. Đây là xu thế công nghệ xử lý CTR SH hiện nay trên thế giới, đã có một số dự án tại Việt Nam đang xin triển khai theo mô hình công nghệ này, vừa giải quyết được vấn đề môi trường do đốt CTR, giảm đáng kể nhu cầu chôn lấp, vừa tận dụng năng lượng phát sinh từ quá trình đốt để sản xuất điện. Tuy nhiên công nghệ đốt CTR phát điện này chỉ hiệu quả kinh tế, thích hợp với các nhà máy có công suất xử lý CTR >500 tấn/ngày và CTR đưa đốt có nhiệt trị >1200 Kcalo/Kg, chưa kể suất đầu tư lớn với máy móc thiết bị phức tạp, đòi hỏi kỹ thuật và trình độ vận hành cao. Hiện nay có một số công nghệ đốt chất thải tạo năng lượng phổ biến là:

- Công nghệ thiêu đốt (Incineration). Nguyên lý hoạt động của công nghệ đốt rác phát điện phổ biến: Bao gồm các giai đoạn: gia nhiệt –› bay hơi nước –› nâng nhiệt độ –› tách thành phần bốc –› châm lửa –› đốt sinh năng lượng –› phát điện. Công nghệ thiêu đốt trong đó lò đốt được trang bị hệ thống trao đổi nhiệt và nồi hơi để thu hồi nhiệt năng từ đốt rác. Hơi nước sinh ra được sử dụng để chạy tua-bin phát điện. Về cơ bản có thể coi nhà máy đốt rác phát điện là một nhà máy nhiệt điện sử dụng nhiên liệu là rác. Hiện nay công nghệ này đang được quan tâm tại các địa phương đang gặp vấn đề về thiếu các bãi chôn lấp. Đã triển khai áp dụng tại một sô địa phương như Nhà máy đốt rác phát điện Cần Thơ. Một số địa phương đang chuẩn bị đầu tư như Đà Nẵng, Thái Bình, Hà Nội. Công nghệ này tốn kém do phải đầu tư vào hệ thống tận dụng nhiệt, nồi hơi, tua-bin và máy phát điện (thông thường trạm phát điện này có chi phí bằng 50% chi phí đầu tư cho lò đốt). Tuy nhiên đây là phương pháp có hiệu quả kinh tế và môi trường do tái sử dụng được nguồn năng lượng. Toàn thế giới có 2.100 lò đốt, trong đó có 1.000 lò đốt phát điện, phân bổ như sau: Âu Châu 38%, Nhật 24%, Mỹ 19%, Đông Á 15% và các nước còn lại 4%.

- Công nghệ khí hóa (Gasification) (Khí hóa thông thường và khí hóa Plasma) nhằm chuyển đổi rác thải chứa cacbon thành khí tổng hợp bao gồm chủ yếu CO và H2, được sử dụng như một loại nhiên liệu để sản xuất điện hoặc hơi, sử dụng không khí và hơi nước hoặc ô xy để chuyển hóa các thành phần cácbon trong rác thải thành khí đốt tổng hợp (syngas) và tàn tro (ash residue). Trường hợp sử dụng không khí – chất khí hóa thì duy trì ở nhiệt độ 900~1.100℃, trường hợp sử dụng ô xy thì duy trì ở nhiệt độ 1,000～1.400℃. Khí hóa Plasma: dùng mỏ đốt plasma nhiệt độ có lên tới 2.000-7.000 oC, khí sạch. Xỉ lỏng được thủy tinh hóa (đã có dự án đốt rác bằng nghẹ Plasma tại Đông Anh Hà Nội do Cty Thành Quang đầu tư).

- Công nghệ nhiệt phân (Pyrolysis). Là công đoạn xử lý nhiệt thông qua phản ứng thu nhiệt nhờ đốt chất hữu cơ ở nhiệt độ 400～800°C trong trạng thái không cung cấp ô xy. Tùy theo nhiệt độ và thời gian lưu giữ mà lượng sản sinh của khí, dầu và than gỗ bị thay đổi. Sản phẩm phụ của nhiệt phân là khí, cácbua thể lỏng và thể rắn, lượng sản sinh thay đổi tùy theo nhiệt độ và áp lực của nhiệt phân.

- Nhiên liệu hóa từ phế thải chất lượng cao: tạo viên nhiên liệu RDF (Refuse Derived fuel).

RDF được sản xuất từ phần khô của bã thải thu được sau khi xử lý CTR đô thị bằng phương pháp cơ sinh học. Cao su và chất dẻo không chứa clo được bổ sung vào để tăng nhiệt trị của nhiên liệu. RDF sau đó phải được nghiền vụn và trộn đều tạo viên có nhiệt trị cao 4.000-5.000 kcal/kg để có thể đốt kết hợp cấp nhiệt được trong các lò đốt dùng than hoặc trong các nhà máy đốt than có hẹ thống xử lý khí thải đi kèm. Một số nhà máy sản xuất xi măng hiện cũng đang áp dụng phương pháp đồng xử lý chất thải trong lò nung xi măng, tuy nhiên mới chỉ tập trung vào chất thải công nghiệp và một số loại CTR SH phù hợp. Gần đây đã có 2 công nghệ nước ngoài được giới thiệu để đầu tư vào Việt Nam đi theo hướng công nghệ xử lý chất thải rắn sinh hoạt không phát thải tạo viên RDF từ rác thải có nhiệt tri cao, được sử dụng cho quá trình chuyển hóa năng lượng sản xuất điện trên cơ sở áp dụng các công nghệ mới tiên tiến (Green Infrastructure System, 2020; INTEC Energies GmbH, 2020).

>>> Phân gà tuyết

Nhà máy đốt rác phát điện Thới Lai (Cần Thơ). Ảnh: ITN

Hiện nay đã có một số dự án đốt chất thải rắn tạo năng lượng do công nghệ nhập từ nước ngoài áp dụng tại Việt Nam đã được thẩm định công nghệ tại bộ Khoa học và công nghẹ như Công nghệ xử lý CTR SH phát điện đầu tiên tại TP Cần Thơ nhập khẩu từ Trung quốc Cty Ever Brigh công suất 400 tấn/ngày, dự kiến phát điện 120.000 kWh; Công nghệ phân loại xử lý rác thải, sản xuất Biogas và phân khoáng hữu cơ, công suất 245 tấn/ngày, nhập khẩu của Đức đang được thực hiện tại Quảng Bình, Công nghệ dùng lò đốt tầng sôi tuần hoàn đa tỷ trọng của Cty hữu hạn tập đoàn Cẩm Giang Hàng châu Trung quốc công suất 750-4000 tấn/ngày. Công nghệ lò đốt CFB (lò đốt tầng sôi tuần hoàn), BFB (lò đốt tầng sôi sủi bọt) xuất xứ Phần Lan, công suất 500/1000/1500T/ngày. Công nghệ đốt rác phát điện công suất 4000 tấn/ngày, điện 75 MWh, dùng lò đốt vỉ, xuất xứ công nghệ Bỉ là dự án xử lý rác thải sinh hoạt phát điện tiên tiến, hiện đại đầu tiên theo công nghệ Waterleau của Bỉ được triển khai tại Nam Sơn Hà Nội, đồng thời là dự án lớn nhất trong lĩnh vực xử lý rác thải sinh hoạt phát điện tính đến thời điểm này sắp đi vào hoạt động. Công nghệ lò khí hóa phát điện triển khai thực nghiệm tại Hà Nam, công nghệ sản xuất viên RDF từ chất thải được phát triển từ các kỹ sư Việt Nam của Cty TNHH Thủy lực – Máy. Công nghệ đốt CTR phát điện công suất 300 tấn/ngày, phát điện 3 MW tại TP Thái Bình của Cty CP MT xanh Thái Bình. CN đốt CTR phát điện dùng lò đốt tầng sôi đa tỷ trọng thuộc Tập đoàn Cẩm Giang Trung Quốc, đã thẩm định công nghệ và chờ triển khai. Công nghệ đốt CTR phát điện dùng lò tầng sôi tuần hoàn CFB và lò tầng sôi sủi bọt BFB với các mô dun 500/1.000/1.500 tấn/ngày đêm của Cty SmatThang long phối hợp với Cty Phần Lan, dự kiến áp dụng tại Quế Võ Bắc Ninh, Nhà máy đốt rác phát điện suất lò đốt 500 tấn/ngàyđêm, công suất phát điện 11-13MW của Cty CP Môi trường Thuận Thành (liên doanh với Cty JFE Engineering Corporation). Công nghệ đốt rác phát điện công xuất 100 tấn/ngày tại TP Hưng Yên của Cty TNHH Sa mạc xanh đã đi vào vận hành thử nghiệm. Ngoài ra còn có Dự án xử lý rác thải thu hồi điện Xuân Sơn công suất 1.000 tấn/ngày đêm đang trong giai đoạn xây dựng (Bộ Tài nguyên Môi trường, 2019b).

Một số công nghệ xử lý CTR khác

Một số công nghệ xử lý CTR khác đã được nhập từ nước ngoài vào hoặc được các kỹ sư các nhà khoa học ở Việt Nam nghiên cứu chế tạo và áp dụng. Nhiều trung tâm xử lý CTR đã áp dụng đồng thời cả 3 loại hình công nghệ xử lý CTR (sau phân loại CTR SH bằng dây chuyền tự động và bán tự động), áp dung công nghệ lên men ủ hiếu khí (hoặc kị khí) để sản xuất phân hữu cơ vi sinh, xử lý tái chế các loại chất thải còn lại có thể tái chế được, đốt các chất hữu cơ khó phân hủy nhằm giảm thể tích, tận dụng nhiệt cho sấy rác, đóng rắn phế thải trơ và chôn lấp các loại chất thải không thể xử lý và tro xỉ sinh ra. Ngoài ra còn có những công nghệ mới tiên tiến hơn, ví dụ như như công nghệ Plasma là một công nghệ tiên tiến nhất hiện nay để xử lý CTR nhưng suất đầu tư rất cao. Một số nhà máy sản xuất xi măng hiện cũng đang áp dụng phương pháp đồng xử lý chất thải trong lò nung xi măng, tuy nhiên mới chỉ tập trung vào chất thải công nghiệp và một số loại CTR SH phù hợp.

Đánh giá chung

Các ưu và nhược điểm của các công nghệ xử lý CTR SH được tóm tắt trong bảng sau:

Nguồn: Bộ Tài nguyên Môi trường, 2019b.

Nhìn chung các công nghê xử lý CTR SH đã và đang được áp dụng tại Việt Nam vẫn còn nhiều hạn chế về mặt kỹ thuật, chưa thật sự phù hợp với điều kiện của từng địa phương.

Các công nghệ nước ngoài khi sử dụng tại Việt Nam gặp một số khó khăn do CTR phần lớn chưa được phân loại tại nguồn, độ ẩm cao, điều kiện thời tiết nhiệt đới đặc trưng, lượng CTR tiếp nhận thấp hơn công suất thiết kế hoặc không ổn định, đầu tư khá cao dẫn đến chi phí xử lý cao, việc tiêu thụ phân hữu cơ vi sinh từ rác thải rất khó khăn. Kết quả là hiệu quả xử lý CTR sinh hoạt chưa cao, công tác phân loại phức tạp, máy móc thiết bị mau bị hư hỏng, ăn mòn, ổn định thấp, chiếm nhiều diện tích đất, phát sinh lượng lớn nước rỉ rác.

Xu thế hướng tới nền kinh tế tuần hoàn trong xử lý CTR SH là tái chế, tái sử dụng và tận dụng năng lượng từ CTR. Hiện nay đã có một số doanh nghiệp trong nước đã nghiên cứu và đưa vào sử dụng ở quy mô nhỏ hệ thống điện rác, một số doanh nghiệp đã nhập khẩu và đang hoàn thiện khâu phát điện. Những trở ngại thách thức trên cũng cho thấy cần tập trung các hoạt động khoa học công nghệ nhằm giải quyết các tồn tại đẻ đáp ứng được yêu càu của thực tế.

Hoạt động khoa học công nghệ liên quan đến công nghệ xử lý CTR SH

Trong những năm qua Bộ Khoa học và Công nghệ đã chỉ đạo thực hiện một số nhiệm vụ liên quan đến các nghiên cứu và hoạt động khoa học thuộc lĩnh vực công nghệ xử lý chất thải rắn, trong đó trọng tâm vào CTR SH. Các hoạt động này tập trung vào 3 nội dung là:

Triển khai các nghiên cứu khoa học công nghệ

Việc triển khai các nghiên cứu khoa học công nghệ cấp nhà nước và cấp tỉnh nhằm hoàn thiện hay cải tiến, khắc phục các tồn tại của các công nghệ xử lý CTR sinh hoạt ở Việt Nam thông qua các đề tài khoa học công nghệ trọng điểm quốc gia, tỉnh (Bộ Khoa học và Công nghệ, 2020).

Các đề tài nghiên cứu khoa học trọng điểm quốc gia thuộc bộ KH&CN được triển khai nghiên cứu liên quan các công nghệ xử lý chất thải sinh hoạt đã tập hợp được một số các nhà khoa học, các kĩ sư tập trung nghiên cứu và ứng dụng các công nghệ tiên tiến, cải tiến và hoàn thiện các công nghệ hiện hành. Chương trình KHCN phục vụ Bảo vệ môi trường và phòng tránh thiên tại KC08 trong nhiều năm qua đã hỗ trợ nghiên cứu một số đề tài KHCN nhằm hoàn thiện các công nghệ xử lý CTR đang áp dụng tại Việt Nam, có thể nêu một vài ví dụ như "Nghiên cứu phát triển CN thân thiện MT trong xử lý CTR SH bằng phương pháp chôn lấp quy mô nhỏ phù hợp với điều kiện Việt Nam” được triển khai thực hiện nhằm đề xuất và phát triển công nghệ xử lý cải tạo bãi chôn lấp theo mô hình ”bãi chôn lấp xanh ” để ngăn chặn sự lan tỏa ô nhiễm môi trường từ các bãi chôn lấp phù hợp với điều kiện kinh tế địa phương (KC08-27/11-15 )’’; "Nghiên cứu đề xuất một số giải pháp công nghệ và quản lý để giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường tại một số vùng nông thôn đặc trưng đồng bằng sông Cửu Long”, đã đề xuất và xây dựng mô hình xử lý quản lý tổng hợp các loại chất phát thải trong đó có CTR sinh hoạt, Chương trình chăn nuôi, chất thải làng nghề theo hướng sinh thái có chi phí thấp trên cơ sở tận dụng tối đa hệ sinh thái sản sinh ra lợi nhuận từ việc tận thu tái chế chất thải (KC08-33/11-15). "Nghiên cứu phát triển công nghệ tích hợp hóa lý – sinh học hiệu quả an toàn môi trường và phù hợp với điều kiện Việt Nam nhằm xử lý nước rỉ rác phát sinh từ các bãi chôn lấp”, với bộ thiết kế kỹ thuật điển hình 30m3/ngày, 50 m3/ngày, 100m3/ngày có giá thành hợp lý, vận hành và quản lý đơn giản, có thể nhân rộng, thay thế thiết bị ngoại nhập đắt tiền (KC08-05/11-15). Với công nghệ đốt CTR, "Nghiên cứu xử lý chất ô nhiễm (Hg) trong khí thải của lò đốt CTR bằng các vật liệu biến tính có dung lượng hấp phụ cao”, đề xuất và mô hình thử nghiệm hoàn chỉnh ứng dụng cho xử lý hơi Hg trong khí thải của các lò đốt rác thải (KC08-15.15/11-16). Một số hướng nghiên cứu hiện đang tiếp tục triển khai có liên quan như "Nghiên cứu ứng dụng và triển khai một số mô hình và giải pháp tích hợp trong quản lý chất thải nhằm bảo vệ môi trường và phát triển bền vững các khu/cụm dân cư nông thôn vùng Đồng bằng sông Cửu Long” (KC08/16-20). Nghiên cứu xây dựng mô hình kinh tế xanh cấp xã (KC 08. /16-20). Nghiên cứu xây dựng mô hình kinh tế xanh cho một số xã đảo tiêu biểu ven bờ Việt Nam (KC08/16-20) đều có nội dung đưa ra được các công nghệ xử lý CTR phù hợp với điều kiện cụ thể của địa phương như tại các xã đảo tại miền bắc, miền trung và nam bộ, tại các khu vực nông thôn tại thượng nguồn, trung lưu và hạ lưu của lưu vực sông Lam. Đề tài” Nghiên cứu ứng dụng công nghệ xử lý sinh học có kiểm soát mùi và nước rỉ rác để xử lý CTR SH phù hợp với điều kiện Việt Nam ( KC08.17/16-20). "Xây dựng mô hình quản lý tổng hợp, tuần hoàn và tái sử dụng chất thải của một số làng nghề tái chế lưu vực sông Nhuệ - Đáy (KC08.20/16-20)”. Kết quả của một số đề tài nghiên cứu khoa học trong điểm quốc gia đã có đóng góp lớn đối với việc nghiên cứu hoàn thiện các công nghệ xử lý CTR SH hiện đang áp dụng. Một số đề tài đã được hỗ trợ triển khai thành các dự án sản xuất thử nghiệm, nhanh chóng đi vào thực tế góp phần bảo vệ môi trường và phát triển bền vững. Đến nay số lượng bằng độc quyền sáng chế, giải pháp hữu ích được cấp và đang được xem xét ngày càng tăng, số bài báo về kết quả nghiên cứu được công bố và đăng tải trên các tạp chí và hội nghị quốc tế và trong nước vượt số lượng so với đăng ký ban đầu.

Triển khai các hoạt động thẩm định công nghệ xử lý chất thải của các dự án đầu tư

Việc triển khai các hoạt động thẩm định công nghệ xử lý chất thải của các dự án đầu tư có xuất xứ trong nước hay nhập từ nước ngoài về cơ sở khoa học, trình độ công nghệ và thiết bị theo quy định của pháp luật trước khi phê duyệt dự án đầu tư (Bộ Khoa học Công nghệ, 2019) .

>>> Các loại Cân đóng bao tự động SHB

Theo Luật Chuyển giao công nghệ năm 2017, các dự án đầu tư có nguy cơ tác động xấu đến môi trường theo quy định của pháp luật về bảo vệ môi trường phải được thẩm định công nghệ (có phân cáp rõ ràng cấp thẩm định cấp Bộ KH&CN và cấp sở KHCN). Từ nhiều năm nay, Bộ KH và CN và các sở KH và CN các tỉnh đã triển khai hoạt động thẩm định công nghệ xử lý CTR SH nhằm đánh giá các công nghệ xử lý CTR dự kiến sẽ đầu tư tại Việt Nam nhằm khuyến khích đầu tư các công nghệ tiên tiến và cảnh báo các công nghệ lạc hậu, yêu cầu hoàn thiện công nghệ xin đầu tư nhằm đạt hiệu quả về KT và BVMT. Công nghệ ép gọn và đóng kiện rác thải sinh hoạt sẽ được sàng loại bỏ các vật liệu trơ, định lượng sau đó được nén, ép, đóng gói thành kiện trong các vỏ bọc màng HDPE rồi đem lưu trữ hoặc tái chôn lấp; Công nghệ chôn lấp hợp vệ sinh được kết hợp với công nghệ ủ sinh học làm phân hữu cơ, tái chế chất thải và đã được lắp đặt hệ thống thu hồi khí gas từ bãi rác tại Công ty TNHH xử lý chất thải rắn Việt Nam, áp dụng công nghệ của Mỹ, công suất xử lý CTR sinh hoạt 10.000 tấn/ngày; Các dự án đầu tư áp dụng công nghệ làm phân hữu cơ vi sinh (Composting) như Nhà máy xử lý CTR sinh hoạt Nam Bình Dương, dây chuyền thiết bị của Tây Ban Nha, công suất thiết kế 420 tấn/ngày; Nhà máy xử lý và chế biến chất thải Cẩm Xuyên, Hà Tĩnh thuộc Công ty TNHH MTV quản lý công trình đô thị Hà Tĩnh sử dụng dây chuyền thiết bị của hãng Mernat-Bỉ, công suất thiết kế 200 tấn/ngày; Nhà máy xử lý rác Tràng Cát, thuộc Công ty TNHH MTV môi trường đô thị Hải Phòng sử dụng dây chuyền thiết bị của Hàn Quốc, công suất thiết kế 200 tấn/ngày; Nhà máy xử lý CTR Nam Thành, Ninh Thuận thuộc Công ty TNHH xây dựng thương mại và sản xuất Nam Thành với thiết bị của Việt Nam, công suất thiết kế 200 tấn/ngày, dự kiến sẽ nâng công suất lên 300 tấn/ngày), các công nghệ đốt rác phát điện tại Cần Thơ, Khu liên hiệp xử lý CTR Sóc Sơn, Đà Nẵng, Thái Bình, Hưng Yên, Bắc Ninh (Bộ Khoa học Công nghệ, 2019), các công nghệ trên đã được thẩm định về cơ sở khoa học và đặc trưng kỹ thuật của công nghệ bảo đảm yêu cầu thiết bị, máy móc bảo đảm hiệu quả và an toàn môi trường khi áp dụng tại Việt Nam để có cơ sở cấp phép đầu tư dự án. Hệ thống thiết bị trong dây chuyền công nghệ của các cơ sở xử lý CTR SH nhập khẩu từ nước ngoài thường phải thực hiện cải tiến công nghệ, thiết bị để phù hợp với đặc điểm CTR SH chưa được phân loại tại nguồn và điều kiện khí hậu ở Việt Nam.

>>> Cầu dẫn xe nâng SHB đưa hàng lên xuống container an toàn

Hoạt động khảo sát đánh giá các công nghệ xử lý chất thải rắn đang áp dụng tại Việt Nam, đề xuất các giải pháp công nghệ phù hợp với điều kiện Việt Nam

Bộ Khoa học và Công nghệ trong Báo cáo rà soát tổng hợp và đánh giá các công nghệ xử lý chất thải rắn đang áp dụng tại Việt Nam từ năm 2014 đến nay (Bộ Khoa học Công nghệ, 2019) đã tiến hành thu thập danh mục các cơ sở xử lý CTR, phân loại các công nghệ hiện đang áp dụng trong nước (Công nghệ chôn lấp hợp vệ sinh, công nghệ tái chế CTR thành phân hữu cơ vi sinh, công nghệ đốt CTR SH), xây dựng dự thảo và tiêu chí đánh giá công nghệ xử lý CTR SH đang áp dụng tại Việt Nam làm căn cứ đánh giá lựa chọn công nghệ, các tiêu chí đánh giá được tập trung vào các nội dung về kĩ thuật, công nghệ, về kinh tế và về môi trường và tiêu chí khuyến khích. Đề xuất công nghệ xử lý CTR được khuyến khích áp dụng với yêu cầu của từng địa phương. Chú ý kết hợp công nghệ chôn lấp hợp vệ sinh với công nghẹ tái chế CTR thành phân hữu cơ vi sinh hay công nghệ đốt để giảm tối thiểu CTR phải chôn lấp, kéo dài tuổi thọ của bãi chôn. Một số các công nghệ trong nước nghiên cứu phát triển đang còn nhiều bất cập, chưa đủ điều kiện nhân rộng trong phạm vi cả nước. Không khuyến khích việc áp dụng công nghệ đốt đối với quy mô cấp xã vì hiện tại chưa có công nghệ đốt phù hợp (thiết bị, công nghệ và trình độ vận hành và kiểm soát ô nhiễm phát thải của lò đốt). Do đó, đề nghị nghiên cứu mô hình xử lý khu liên hợp cấp huyện, có đốt CTR.

Định hướng hoạt động khoa học công nghệ liên quan đến xử lý CTR SH trong thời gian tới

Những tồn tại cần tập trung giải quyết

Việc thẩm định công nghệ xử lý CTR SH còn tập trung đánh giá hiệu quả đầu ra của công nghệ đề xuất, chưa chú trong tới mức độ tiên tiến của công nghệ và thiết bị, hay chỉ lựa chọn công nghệ phù hợp nhất tại thời điểm đánh giá (khái niệm BAT-Best Available Technology -Công nghệ tốt nhất hiện có đã được một số nước phát triển áp dụng) (Đinh Nam Vinh, 2018). Mặt khác chưa có tham khảo ý kiến của các doanh nghiệp lớn đã có kinh nghiệm áp dụng công nghệ xử lý CTR SH tại Việt Nam và sự phối hợp với các nước trong khu vực cũng như với các Cty hàng đầu về Công nghệ xử lý CTR SH trên thế giới khi cấp chứng nhận đầu tư cho dự án các công nghệ được thẩm định. Cần có sự phối hợp chặt chẽ với Bộ Tài nguyên Môi trường và các bộ ngành liên quan trong hoạt động thẩm định để xác định được công nghệ phù hợp tốt nhất cho Việt Nam trong các hoạt động hậu kiểm sau khi dự án đầu tư được triển khai với công nghệ xử lý CTR SH được thẩm đinh khi đi vào hoạt động đạt công suất dự kiến và được thực hiện liên tục nhằm kịp thời có đánh giá toàn diện đối với công nghệ mới áp dụng hay các cơ sở xử lý chất thải tập trung mới xây dựng để đánh giá hiệu quả về mặt kỹ thuật, kinh tế, phòng ngừa các sự cố môi trường do hoạt động xử lý CTR SH và khuyến khích các công nghệ xử lý CTR SH phù hợp (Chính phủ, 2018).

Tham quan trạm chế chất thải làm phân compost tại Khu xử lý chất thải Quang Trung (Đồng Nai). Ảnh: ITN

Định hướng một số giải pháp nhằm hoàn thiện công nghệ xử lý CTR SH ở Việt Nam

Để cải tiến hay hoàn thiện công nghệ xử lý CTR SH ở Việt Nam đòi hỏi giải pháp tổng hợp từ chính sách pháp luật, quản lý tổng hợp trong hoạt động thu gom, phân loại, khuyến khích giảm thiểu khối lượng CTR SH phát sinh thông qua các hoạt động tái chế, các giải pháp kỹ thuật hoàn thiện đối với đặc điểm của từng công nghệ theo một trong những mục tiêu của Chiến lược quản lý tổng hợp chất thải rắn đến năm 2025, tầm nhìn đến năm 2050 là "Ứng dụng các công nghệ xử lý chất thải rắn tiên tiến, thân thiện môi trường; lựa chọn các công nghệ xử lý chất thải rắn kết hợp với thu hồi năng lượng, giảm phát thải khí nhà kính, an toàn và phù hợp với điều kiện phát triển kinh tế - xã hội của từng địa phương; phát triển ngành công nghiệp tái chế, khuyến khích sử dụng, tiêu thụ các sản phẩm từ quá trình xử lý chất thải rắn”. Một số giải pháp chính liên quan đến khoa học kỹ thuật công nghệ bao gồm:

Tập trung hỗ trợ và khuyến khích các đề tài nghiên cứu khoa học trọng điểm

Việc tập trung hỗ trợ và khuyến khích các đề tài nghiên cứu khoa học trọng điểm quốc gia, cấp tỉnh, cấp bộ ngành liên quan đến áp dụng các công nghệ tiên tiến trong xử lý CTR SH phù hợp với điều kiên địa phương về yêu cầu phát triển bền vững (Môi trường – Xã hội –Kinh tế). Hỗ trợ các dự án sản xuất thử nghiệm trên cơ sở kết quả các đề tài nghiên cứu khoa học công nghệ thuộc lĩnh vực công đạt kết quả xuất sắc. Tập trung các nghiên cứu áp dụng công nghê tiên tiến là công nghệ có trình độ công nghệ cao hơn trình độ công nghệ cùng loại hiện có tại Việt Nam, đã được ứng dụng trong thực tiễn, nâng cao hiệu quả xử lý CTR SH an toàn và thân thiện với môi trường;

Duy trì và cải tiến hoạt động thẩm định công nghệ xử lý CTRSH của các dự án đàu tư

Hoàn thiện tài liệu hướng dẫn thẩm định công nghệ xử lý CTR SH về đánh giá cơ sở khoa học, yêu cầu về trình độ tiên tiến của công nghệ, yêu cầu đối với thiết bị nhập khẩu hay tự thiết kế chế tạo trong nước. Cần chú ý đánh giá tính khả thi, bền vững của công nghệ được đề xuất của dự án đầu tư, chú ý các sai sót dẫn đến các hậu quả môi trường do sự không phù hợp của công nghệ, không tuân thủ quy trình vận hành, bảo dưỡng và không thực hiện nghiêm công tác giám sát môi trường. Ngoài ra, việc thiết kế, tính toán công nghệ cần chú ý, tính toán phương án xử lý sự cố môi trường xấu nhất và sức chịu tải của môi trường;

Duy trì và phối hợp với các bộ ngành

Duy trì và phối hợp với các bộ ngành liên quan tăng cường hoạt động rà soát, cập nhật đánh giá một cách toàn diện các công nghệ xử lý CTR SH mới áp dụng tại Việt Nam nhằm có cơ sở khoa học và thực tiến khuyến khich áp dụng các công nghệ phù hợp với điều kiện Việt Nam. Chú ý tiêu chuẩn lựa chọn chuyên gia cho đánh giá công nghệ là vô cùng quan trọng, chuyên gia có kinh nghiệm theo từng lĩnh vực, chuyên ngành, có tâm huyết và có hiểu biết sâu về công nghệ, nếu cần thiết liên hệ để có sự trợ giúp từ phía các đối tác nước ngoài có kinh nghiệm. Hướng dẫn các địa phương ưu tiên lựa chọn các công nghệ xử lý CTR phù hợp với điều kiện tự nhiên, xã hội và nhu cầu phát triển kinh tế;

Xây dựng tiêu chí đánh giá công nghệ xử lý CTR SH

Xây dựng tiêu chí đánh giá công nghệ xử lý CTR SH phù hợp với điều kiện Việt Nam là cơ sở khuyến khích áp dụng các công nghệ tiên tiến phù hợp. Các tiêu chí đánh giá có thể được thừa kế hoặc bổ sung hoàn thiện cho phù hợp với yêu cầu thực tế phát triển kinh tế, xã hội và yêu cầu về bảo vệ môi trường dựa theo một số nguyên tắc sau:

- Phải hiểu rõ công nghệ trước khi chọn, tiếp cận với những công nghệ tiên tiến và những kinh nghiệm trong xử lý CTR ở trong và ngoài nước. Công nghệ đơn giản, dễ áp dụng nhưng không lạc hậu, bảo đảm xử lý có hiệu quả, an toàn và không gây ô nhiễm môi trường;

- Chi phí đầu tư và đặc biệt là chi phí duy trì có thể chấp nhận được trong điều kiện của Việt Nam, của từng địa phương. Hướng đến các công nghệ có tỷ lệ tái chế, tái sử dụng lại chất thải dưới các hình thức khác nhau như nhiệt lượng/ nguyên liệu thô…;

Các công nghệ xử lý CTR SH khác nhau như công nghệ chôn lấp hợp vệ sinh, công nghê tái chế CTR SH (Phân Compost, nhựa, vật liệu xây dựng) công nghệ đốt CTR SH có hoặc không thu hồi năng lượng). Các tiêu chí đánh giá có thể được cụ thể hóa theo đặc điểm của công nghệ nhưng chủ yếu vẫn tập trung vào các tiêu chí sau:

Tiêu chí về kỹ thuật công nghệ (sự hoàn thiện và hiệu quả của công nghệ với các yêu cầu xử lý, khả năng ngăn ngừa ô nhiễm thứ cấp, mức độ hiên đại, tự động hóa, mức độ tiên tiến của công nghệ, tuổi thọ và độ bền, tính đồng bộ của thiết bị, khả năng thay thế, nội địa hóa, khả năng chuyển giao công nghệ gắn với đào tạo nhân lực, khả năng phù hợp của công nghệ với điều kiện cụ thể địa phương ví dụ về nhu cầu điện nước);

Tiêu chí về kinh tế (Suất vốn đầu tư, chi phí vận hành xử lý, chi phí bảo dưỡng, hiệu quả kinh tế từ giá trị thu hồi, thời gian thu hồi vốn , thời gian hoàn thành và đi vào hoạt động, yêu cầu về số lượng và trình độ nhân công);

Tiêu chí về môi trường (mức độ giảm thiểu chất thải vào môi trường, tái sử dụng, tuân thủ các yêu cầu về chất lượng môi trường, về khả năng phòng chống ung cứu các sự cố, rủi ro, về nhu cầu sử dụng đất, sự phù hợp với điều kiện tự nhiên của địa phương, không gian sử dụng, mức độ an toàn cho công nhân và cộng đồng dân cư khu vực).

Tiêu chí khuyến khích: Sự ủng hộ của cộng đồng, yêu cầu cấp bách của địa phương, quyền sở hữu và sử dụng công nghệ.

Kết luận

Yêu cầu về công nghệ xử lý CTR SH phù hợp với điều kiện Việt Nam nhưng vẫn bảo đảm tính tiên tiến, thỏa mãn các yêu cầu về kĩ thuật công nghệ, về hiệu quả kinh tế và hiệu quả môi trường ngày càng trở nên cấp thiết. Hoạt động KH&CN trong BVMT giữ một vị trí quan trọng trong việc thiết lập các cơ sở lý luận, khoa học và thực tiễn để xây dựng, giải pháp công nghệ, kỹ thuật phục vụ công tác BVMT, trong đó có công nghệ xử lý CTR SH. Trong những năm vừa qua, các hoạt động khoa học công nghệ nhằm hoàn thiện hay lựa chọn các công nghệ khuyến khích áp dụng phù hợp các điều kiện Việt Nam đã được triển khai, song còn chưa đáp ứng được nhu cầu thực tiễn. Các giải pháp công nghệ tiên tiến (CNTT) trong xử lý CTR SH còn chậm được áp dụng vào thực tế. Để có thể phát triển công nghệ xử lý CTR SH tiên tiến bên cạnh việc ứng dụng chuyển giao các công nghệ của thế giới, cần đẩy mạnh hỗ trợ các đề tài nghiên cứu khoa học công nghệ một cách hiệu quả đáp ứng yêu cầu thực tiễn. Hoàn thiện hoạt động thẩm định công nghệ các dự án đầu tư liên quan đến xử lý CTR SH; Rà soát và đánh giá các công nghệ xử lý CTR SH đang hoạt động một cách hiệu quả là trách nhiệm của các nhà khoa học, kỹ sư tâm huyết với công nghệ môi trường góp phần vào phát triển bền vững đất nước.

GS.TS Đặng Kim Chi
Hội Bảo vệ Thiên nhiên và Môi trường Việt Nam