ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI KHOA SAU ĐẠI HỌC ĐẶNG THỊ LIÊN ĐÁNH GIÁ PHÁT THẢI KHÍ NHÀ KÍNH METAN (CH4)TỪ BÃI CHÔN LẤP CHẤT THẢI HỮU CƠ: NGHIÊN CỨU TẠI BÃI RÁC XUÂN SƠN, SƠN TÂY, HÀ NỘI VÀ ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP GIẢM THIỂU LUẬN VĂN THẠC SĨ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU HÀ NỘI - 2016 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI KHOA SAU ĐẠI HỌC ĐẶNG THỊ LIÊN ĐÁNH GIÁ PHÁT THẢI KHÍ NHÀ KÍNH METAN (CH4) TỪ BÃI CHÔN LẤP CHẤT THẢI HỮU CƠ: NGHIÊN CỨU TẠI BÃI RÁC XUÂN SƠN, SƠN TÂY, HÀ NỘI VÀ ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP GIẢM THIỂU LUẬN VĂN THẠC SĨ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Chuyên ngành: BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Mã số: Chương trình đào tạo thí điểm Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Thị Hà HÀ NỘI - 2016 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành chương trình cao học luận văn tốt nghiệp này, trước hết, nhận bảo ân cần, dạy dỗ tận tình, góp ý thẳng thắn, chân thành thầy cô giáo thuộc Khoa sau Đại học - Đại học Quốc gia Hà Nội Xin cho gửi lời cảm ơn chân thành tới quý thầy cô, đặc biệt thầy giáo, cô giáo tận tình hướng dẫn, truyền đạt kiến thức phương pháp làm việc, nghiên cứu khoa học suốt thời gian học lớp K2 - Cao học Biến đổi khí hậu, Khoa Sau đại học - Đại học Quốc gia Hà Nội Lời cảm ơn sâu sắc nhất, xin gửi tới PGS.TS Nguyễn Thị Hà giáo viên hướng dẫn, cô dành nhiều thời quý báu tâm huyết để hướng dẫn, bảo, giúp đỡ hoàn thành Luận văn tốt nghiệp Đồng thời, xin cảm ơn lãnh đạo đồng nghiệp Trung tâm Quan trắc Tài nguyên Môi trường Hà Nội, đơn vị công tác nay, tạo điều kiện thuận lợi thời gian, phân công hỗ trợ công việc để tham gia khóa học Cao học Biến đổi khí hậu tiến hành điều tra, nghiên cứu Luận văn tốt nghiệp Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn đến gia đình bạn bè mình, người bên cạnh, hỗ trợ động viên vượt qua khó khăn để hoàn thành khóa học cao học Mặc dù cố gắng, hạn chế thời gian kinh nghiệm, nên luận văn có nhiều thiếu sót Rất mong nhận góp ý thầy, cô, bạn bè đồng môn đồng nghiệp Xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng năm 2016 HỌC VIÊN Đặng Thị Liên LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan kết nghiên cứu luận văn riêng cá nhân tác giả; số liệu trung thực; không sử dụng số liệu tác giả khác chưa công bố; kết nghiên cứu tác giả chưa công bố Hà Nội, ngày tháng 12 năm 2015 HỌC VIÊN THỰC HIỆN LUẬN VĂN Đặng Thị Liên MỤC LỤC Trang MỤC LỤC i DANH MỤC BẢNG iii DANH MỤC HÌNH iv DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT .v MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài Mục tiêu đề tài Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu 3.1 Đối tượng nghiên cứu 3.2 Phạm vi nghiên cứu Nội dung phƣơng pháp nghiên cứu 4.1 Nội dung nghiên cứu 4.2 Phương pháp nghiên cứu CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Nguồn phát sinh, phân loại thành phần chất thải rắn 1.1.1 Nguồn phát sinh chất thải rắn sinh hoạt 1.1.2 Phân loại chất thải rắn 1.1.3 Thành phần chất thải rắn sinh hoạt 1.2 Các biện pháp xử lý chất thải rắn Việt Nam Thế giới 1.2.1 Xử lý chất thải rắn số nước giới 1.2.2 Xử lý chất thải rắn Việt Nam 10 1.2.3 Quá trình hình thành khí chủ yếu từ bãi chôn lấp 12 1.3 Tác động CTR sinh hoạt môi trƣờng ngƣời 16 1.3.1 Tác động tới môi trường nước 16 1.3.2 Tác động tới môi trường không khí 16 1.3.3 Các tác hại khí metan 17 1.4 Phƣơng pháp phân tích dòng vật chất (MFA) 18 1.4.1 Một số thuật ngữ sử dụng MFA 18 1.4.2 Các bước phân tích dòng vật chất 20 1.4.3 Ứng dụng MFA môi trường 22 CHƢƠNG 2: ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24 2.1 Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu 24 2.1.1 Đối tượng nghiên cứu 24 2.1.2 Phạm vi nghiên cứu 24 2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu 29 Trang i 2.2.1 Phương pháp thu thập tài liệu 29 2.2.2 Phương pháp điều tra thực địa, lấy mẫu 29 2.3 Phƣơng pháp đánh giá, phân tích dự báo 31 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 35 3.1 Điều tra khảo sát hoạt động chung bãi rác Xuân Sơn 35 3.1.1 Cấu tạo ô chôn lấp chất thải rắn số 35 3.1.2 Quy trình chôn lấp rác thải áp dụng bãi rác Xuân Sơn: 36 3.1.3 Kết phân tích thành phần lý học bãi rác Xuân Sơn 38 3.1.4 Khối lượng chất thải rắn xử lý bãi rác Xuân Sơn 39 3.2 Phát thải khí metan từ trình chôn lấp bãi rác Xuân Sơn 41 3.2.1 Tính toán thông số cho mô hình LandGEM 41 3.2.2 Kết tính toán phát thải khí CH4 thoát từ rác thải bãi rác Xuân Sơn 43 3.3 Kết tính toán cân vật chất cho toàn bãi rác Xuân Sơn 43 3.4 Dự báo lƣợng phát thải khí metan từ chất thải rắn sinh hoạt hữu bãi rác Xuân Sơn đến năm 2030 47 3.4.1 Dự báo gia tăng dân số thành phố Hà Nội đến năm 2030 47 3.4.2 Dự báo gia tăng lượng chất thải sinh hoạt 51 3.4.3 Dự báo tải lượng khí 59 3.5 Đề xuất biện pháp quản lý xử lý chất thải rắn hữu nhằm giảm thiểu phát thải khí CH4 vào môi trƣờng 62 3.5.1 Biện pháp quản lý 62 3.5.2 Biện pháp kỹ thuật 63 3.5.3 Các biện pháp khác 64 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .65 TÀI LIỆU THAM KHẢO 67 Trang ii DANH MỤC BẢNG Trang Bảng 1.1: CTR theo nguồn phát sinh khác .5 Bảng 1.2:Thành phần CTR SH địa bàn thành phố Hà Nội Bảng 1.3: Phương pháp xử lý CTR đô thị số nước .8 Bảng 1.4: Tỷ lệ thành phần khí chủ yếu sinh từ BCL 12 Bảng 3.1: Thành phần CTR SH đầu vào bãi rác Xuân Sơn - Hà Nội 39 Bảng 3.2: Khối lượng CTR bãi rác Xuân Sơn giai đoạn 2010 - 2014 dự tính cho tương lai 40 Bảng 3.3: Thành phần CTR bãi rác Xuân Sơn dùng để tính DOC 41 Bảng 3.4: Thông số đầu vào để tính phát thải khí metan theo LandGEN 43 Bảng 3.5: Kết tính toán lượng khí CH4 phát sinh bãi rác Xuân Sơn .46 giai đoạn 2010 - 2014 46 Bảng 3.6: Dự báo dân số thành phố Hà Nội 47 Bảng 3.7: Dự báo phân bố dân cư thành thị theo QHCHN 2030 49 Bảng 3.8: Dự báo dân cư nông thôn QHCHN 2030 50 Bảng 3.9: Khối lượng CTRSH phát sinh thu gom khu vực thành thị thành phố Hà Nội năm 2020 năm 2030 .52 Bảng 3.10: Khối lượng CTRSH phát sinh thu gom khu vực nông thôn thành phố Hà Nội năm 2020 năm 2030 56 Bảng 3.11: Dân số, khối lượng CTR sinh hoạt phát sinh đưa đến BCL Xuân Sơn dự tính tương lai 59 Bảng 3.12: Kết tính toán lượng khí CH4 phát sinh từ bãi rác Xuân Sơn 60 giai đoạn 2010 - 2030 60 Trang iii DANH MỤC HÌNH Trang Hình 1.1: Sự thay đổi thành phần khí [33] 15 Hình 1.2: Sơ đồ mô sản phẩm đầu vào, đầu trình gốc, trình đích phân tích hệ thống [10] 19 Hình 1.3: Sơ đồ mô tả phân phối khối lượng đầu vào sản phẩm trình [10] 20 Hình 1.4: Sơ đồ quy trình bước phân tích chuyển vật chất [32] .22 Hình 2.1: Ảnh vệ tinh vị trí bãi rác Xuân Sơn .25 Hình 2.2: Vị trí khu vực nghiên cứu [3] 27 Hình 2.3: Sơ đồ mặt bãi rác Xuân Sơn [3] 28 Hình 2.4: Sơ đồ lấy mẫu chất thải rắn 31 Hình 3.1: Sơ đồ quy trình chôn lấp CTR bãi rác Xuân Sơn .38 Hình 3.2: Sơ đồ cân dòng vật chất cho hệ thống xử lý chất thải hữu phương pháp chôn lấp bãi rác Xuân Sơn - Sơn Tây - Hà Nội 45 Hình 3.3: Lượng khí metan phát thải giai đoạn 2010 - 2014 theo kịch 46 Hình 3.4: Lượng khí metan phát thải giai đoạn 2010 - 20114 theo kịch 47 Hình 3.5: Lượng khí metan phát thải giai đoạn 2010 - 2020 theo kịch .61 Hình 3.6: Lượng khí metan phát thải giai đoạn 2010 - 2020 theo kịch .61 Hình 3.7: Lượng khí metan phát thải giai đoạn 2010 - 2030 theo kịch .62 Hình 3.8: Lượng khí metan phát thải giai đoạn 2010 - 2030 theo kịch .62 Trang iv DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT BCL: Bãi chôn lấp BĐKH: Biến đổi khí hậu BTCT Bê tông cốt thép CTR: Chất thải rắn CTR SH: Chất thải rắn sinh hoạt HVS Hợp vệ sinh KCN: Khu công nghiệp KĐT Khu đô thị LandGEM Landfill gas emission model MFA Phân tích dòng vật chất QHCHN: Quy hoạch chuẩn Hà Nội RTSH Rác thải sinh hoạt UBND Ủy ban nhân dân VLDPE Vật liệu DPE VLXD Vật liệu xây dựng VSV Vi sinh vật Trang v MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Hiện thách thức lớn phải đối mặt vấn đề biến đổi khí hậu toàn cầu, dẫn đến nóng lên trái đất tượng nước biển dâng Do ảnh hưởng biến đổi khí hậu, thiên tai phạm vi toàn cầu đã, xảy với tần suất nhiều hơn, phức tạp hơn, cường độ nhanh mức độ ảnh hưởng đến hoạt động sản xuất, phát triển kinh tế - xã hội lớn Bảo vệ môi trường vấn đề cấp bách, trọng điểm mang tính toàn cầu ngày nhiều nước giới coi trọng Ở Việt Nam năm qua phát triển kinh tế, đô thị hóa, với gia tăng dân số không ngừng tác động tiêu cực, đe dọa gây sức ép suy giảm môi trường sống đặc biệt khu đô thị, không kiểm soát lượng chất thải phát sinh, lượng chất thải rắn sinh hoạt không ngừng gia tăng khối lượng đa dạng thành phần Lượng chất thải rắn phát sinh ngày nhiều, đa dạng phong phú thành phần quan quản lý, cấp quyền Thành phố, quận, huyện, địa phương chưa có giải pháp để quản lý xử lý chất thải rắn cho phù hợp ngoại trừ việc thu gom vận chuyển đến bãi chôn lấp đơn không qua xử lý Điều tạo bãi rác chôn lấp chất thải khổng lồ, thiếu kiểm soát, không hợp vệ sinh Bên cạnh quỹ đất thành phố sử dụng cho chôn lấp ngày hạn hẹp, bãi chôn lấp CTR khu đô thị lâm vào tình trạng tải Trong quan quản lý, nhà hoạch định sách phát triển kinh tế, xã hội, chuyên gia quản lý môi trường thành phố xem xét lựa chọn tìm phương pháp để xử lý chất thải rắn phù hợp với điều kiện đô thị Việt Nam việc giải vấn đề tồn đọng bãi rác như: Ô nhiễm môi trường không khí xung quanh bãi rác, ô nhiễm nguồn nước mặt, nước ngầm khu vực lân cận… thách thức lớn Xử lý chất thải rắn để chế biến chất thải rắn có nguồn gốc hữu thành phân ủ hữu cơ, nén ép áp lực cao thành phần vô cơ, chất dẻo… để tạo sản phẩm gia dụng xây dựng Đốt chất thải tận dụng nguồn lượng từ chất thải rắn, thu hồi khí metan phát sinh từ bãi chôn lấp chất thải rắn để làm giảm phát thải khí nhà kính trình xử lý chất thải rắn từ bãi chôn lấp Trang Bảng 3.10: Khối lƣợng CTRSH phát sinh thu gom khu vực nông thôn thành phố Hà Nội năm 2020 năm 2030 Dân số STT Hạng mục năm 2020 Tiêu Hệ số kể chuẩn đến CTR Khối lƣợng tính toán công cộng phát sinh (kg/ng vãng (Tấn/ngày) ngày) lai Tỷ lệ thu gom (%) Tiêu Hệ số kể Khối lƣợng Dân số chuẩn đến CTR Khối lƣợng thu gom năm tính toán công cộng phát sinh (Tấn/ngày) 2030 (kg/ng vãng (Tấn/ngày) ngày) lai Năm 2020 Khu vực Nông thôn Tỷ lệ thu gom (%) Khối lƣợng thu gom (Tấn/ngày) Năm 2030 2645 0,6 1,05 1666,35 80 1333,08 2917,0 0,70 1,05 2.144,00 95 2.036,80 220 0,6 1,05 138,60 80 110,88 242,0 0,70 1,05 177,87 95 168,98 Giữa vành đai I 3-4, phía Nam sông Hồng Đan Phượng 111 0,6 1,05 69,93 80 55,94 122,0 0,70 1,05 89,67 95 85,19 Hoài Đức 109,0 0,6 1,05 68,67 80 54,95 120,0 0,70 1,05 88,20 95 83,79 480 0,6 1,05 302,40 80 241,92 530,0 0,70 1,05 389,55 95 370,07 II Trục sông Đáy- sông Tích Phúc Thọ 181,0 0,6 1,05 114,03 80 91,22 200,0 0,70 1,05 147,00 95 139,65 Quốc Oai 122,0 0,6 1,05 76,86 80 61,49 135,0 0,70 1,05 99,23 95 94,26 Thanh Oai 177,0 0,6 1,05 111,51 80 89,21 195,0 0,70 1,05 143,33 95 136,16 Trang 56 Dân số STT Hạng mục năm 2020 Tiêu Hệ số kể chuẩn đến CTR Khối lƣợng tính toán công cộng phát sinh (kg/ng vãng (Tấn/ngày) ngày) lai Tỷ lệ thu gom (%) Tiêu Hệ số kể Khối lƣợng Dân số chuẩn đến CTR Khối lƣợng thu gom năm tính toán công cộng phát sinh (Tấn/ngày) 2030 (kg/ng vãng (Tấn/ngày) ngày) lai Năm 2020 Tỷ lệ thu gom (%) Khối lƣợng thu gom (Tấn/ngày) Năm 2030 Phía Tây III 791,0 0,6 1,05 498,33 80 398,66 874,0 0,70 1,05 642,39 95 610,27 172,0 0,6 1,05 108,36 80 86,69 190,0 0,70 1,05 139,65 95 132,67 60,0 0,6 1,05 37,80 80 30,24 66,0 0,70 1,05 48,51 95 48,08 sông Tích Ba Vì Ngoại thị TX.Sơn Tây Thạch Thất 138,0 0,6 1,05 86,94 80 69,55 153,0 0,70 1,05 112,46 95 106,83 Chương Mỹ 227,0 0,6 1,05 143,01 80 114,41 251,0 0,70 1,05 184,49 95 175,26 10 Mỹ Đức 194,0 0,6 1,05 122,22 80 97,77 214,0 0,70 1,05 157,29 95 149,43 530,0 0,6 1,05 333,90 80 267,12 585,0 0,70 1,05 429,98 95 408,48 Phía Nam IV thành phố 11 Thường Tín 154 0,6 1,05 97,02 80 77,62 170,0 0,70 1,05 124,95 95 118,70 12 Phú Xuyên 156,0 0,6 1,05 98,28 80 78,62 172,0 0,70 1,05 126,42 95 120,10 Trang 57 Dân số STT Hạng mục năm 2020 Tiêu Hệ số kể chuẩn đến CTR Khối lƣợng tính toán công cộng phát sinh (kg/ng vãng (Tấn/ngày) ngày) lai Tỷ lệ thu gom (%) Tiêu Hệ số kể Khối lƣợng Dân số chuẩn đến CTR Khối lƣợng thu gom năm tính toán công cộng phát sinh (Tấn/ngày) 2030 (kg/ng vãng (Tấn/ngày) ngày) lai Năm 2020 13 Ứng Hòa Tỷ lệ thu gom (%) Khối lƣợng thu gom (Tấn/ngày) Năm 2030 220,0 0,6 1,05 138,6 80 110,88 243,0 0,70 1,05 178,61 95 169,67 468,0 0,6 1,05 294,84 80 235,87 517,0 0,70 1,05 380,00 95 361,00 Phía Bắc V sông Hồng 14 Mê Linh 53,0 0,6 1,05 33,39 80 26,71 58,0 0,70 1,05 43,14 95 40,99 15 Đông Anh 192,0 0,6 1,05 120,96 80 96,77 212,2 0,70 1,05 155,97 95 148,17 16 Sóc Sơn 223,0 0,6 1,05 140,49 80 112,39 246,0 0,70 1,05 180,81 95 171,77 156 0,6 1,05 98,28 80 78,62 156 0,6 1,05 98,28 80 78,62 95 118,00 Phía Đông VI Phía Đông thành phố thành phố 17 Gia Lâm 169,0 0,70 1,05 124,22 Nguồn: [21] Trang 58 3.4.3 Dự báo tải lượng khí Bãi chôn lấp Xuân Sơn xử lý khoảng 200 CTR/ngày huyện: Sơn Tây, Thạch Thất, Đan Phượng, Thường Tín, Quốc Oai Dự tính dân số, khối lượng CTR 05 huyện phát sinh tương lai thể bảng 3.11 Bảng 3.11: Dân số, khối lƣợng CTR sinh hoạt phát sinh đƣợc đƣa đến BCL Xuân Sơn dự tính tƣơng lai Năm 2020 STT Tên huyện Năm 2030 Dân số CTR phát sinh Dân số CTR phát sinh (1000 ngƣời) (Tấn/ngày) (1000 ngƣời) (Tấn/ngày) Sơn Tây 60,0 37,8 66,0 48,51 Thạch Thất 138,0 86,94 153,0 112,46 Đan Phượng 111,0 69,93 122,0 89,67 Thường Tín 154,0 97,02 170,0 124,95 Quốc Oai 122,0 76,86 135,0 99,23 585,0 369 646,0 474,82 Tổng Nguồn: [21] Từ số liệu thống kê trên, với giả định tất thông số đầu vào để tính lượng phát thải khí metan theo mô hình LandGEM từ đến tới năm 2030 không thay đổi Dựa vào công thức (2-1) dự báo lượng khí metan phát sinh tương lai Trang 59 Bảng 3.12: Kết tính toán lƣợng khí metan phát sinh từ bãi rác Xuân Sơn giai đoạn 2010 - 2030 Kịch Khí Giai Kịch nhà Lượng phát thải Giá trị quy đổi Lượng phát thải Giá trị quy đổi kính (Tấn) (Tấn CO2 - eq) (Tấn) (Tấn CO2 - eq) 2010 - CH4 59.843 1.496.075 50.717 1.267.925 2020 CO2 164.196 164.196 139.156 139.156 2010 - CH4 146.742 3.668.550 124.372 3.109.300 2030 CO2 402.625 402.625 341.249 341.249 đoạn Ghi chú: - Kịch 1: Chất thải rắn phát sinh đưa vào chôn lấp (tính 100%) - Kịch 2: Trong CTR chôn lấp có 84,76% chất thải rắn hữu nghiên cứu (áp dụng phương pháp phân tích dòng vật chất MFA) Trong trình xử lý CTR phương pháp chôn lấp phát thải lượng khí metan, loại khí có khả làm ấm lên toàn cầu Lượng khí metan phát thải tăng tỷ lệ thuận với lượng chất thải rắn gia tăng hàng năm Trong tương lai quan quản lý nhà nước biện pháp thu hồi giảm thiểu lượng phát thải khí metan hậu môi trường lớn Trang 60 Hình 3.5: Lượng khí metan phát thải giai đoạn 2010 - 2020 theo kịch Hình 3.6: Lượng khí metan phát thải giai đoạn 2010 - 2020 theo kịch Trang 61 Hình 3.7: Lượng khí metan phát thải giai đoạn 2010 - 2030 theo kịch Hình 3.8: Lượng khí metan phát thải giai đoạn 2010 - 2030 theo kịch 3.5 Đề xuất biện pháp quản lý xử lý chất thải rắn hữu nhằm giảm thiểu phát thải khí CH4 vào môi trƣờng 3.5.1 Biện pháp quản lý Trang 62 Cách tốt giảm thiểu phát thải khí bãi rác giảm thiểu hàm lượng cacbon có chất thải cách ngăn giảm việc đổ thải chất có thành phần hữu vào bãi chôn lấp Sử dụng lò đốt chất thải rắn đô thị, phương pháp hóa khí, tách chọn lọc xử lý phần có chứa cacbon hữu để phân hủy Tuy nhiên Việt Nam nói chung thành phố Hà Nội nói riêng việc phân loại CTR chưa thực thiếu phương tiện vận chuyển có hệ thống phân tách CTR Và để xử lý chất thải rắn đô thị chủ yếu dùng phương pháp chôn lấp hợp vệ sinh, chưa có hệ thống lò đốt chất thải rắn sinh hoạt [13] Một cách khác làm giảm lượng phát thải khí CH4 cách cải tiến khả oxi hóa lớp phủ bề mặt bãi chôn lấp Vì vi khuẩn lớp bề mặt chuyển hóa metan thành cacbon dioxit, cách giảm khoảng 10 - 20% lượng khí thải metan vào môi trường Xây dựng trạm quan trắc bảo vệ môi trường, thường xuyên tổ chức đoàn kiểm tra đánh giá tác động tới môi trường nhằm kiểm soát mức độ ô nhiễm Có sách hỗ trợ phù hợp địa phương có nhà máy khu xử lý CTR 3.5.2 Biện pháp kỹ thuật Trong lúc thiết kế xây dựng bãi chôn lấp, phân ô đổ CTR bãi chôn lấp vừa đủ để chứa lượng CTR ngày che phủ kịp thời ngăn chặn không khí mùi hôi thoát môi trường Thiết kế hệ thống thu hồi nước rỉ rác ô chứa CTR riêng biệt, sau bãi chôn lấp đưa hệ thống xử lý nước rác để tránh nước rác rò rỉ bên Đồng thời xây dựng hệ thống thu khí gas khu xử lý nước rác thu khí trực tiếp từ bãi chôn lấp Thiết kế dây truyền máy móc xử lý đại nhằm hạn chế tiếng ồn, khói, bụi, khí thải môi trường Trang 63 Trong tương lai tiến hành nghiên cứu chuyển đổi phương pháp xử lý CTR công nghệ lên men CH4 kết hợp phát điện nhằm giảm thiểu phát thải khí CH4 bãi rác Xuân Sơn Các khí thu được dùng để sản xuất lượng phục vụ cho hoạt động bãi rác: chiếu sáng, nhiên liệu đốt… có để đốt điều kiện kiểm soát để tránh thải khí đọc hại vào môi trường không khí tránh để cháy nổ Với lượng khí metan lớn phát thải từ ô chôn lấp chất thải rắn bãi rác Xuân Sơn giai đoạn từ năm 2010 - 2014 16.868 tấn, dự tính đến năm 2020 lượng khí phát thải 59.843 đến năm 2030 lượng khí phát thải lên tới 146.742 Lượng khí lớn, thu hồi làm giảm lượng phát thải khí nhà kính mà mang lại lợi ích kinh tế cao Đây nguồn nguyên liệu đầu vào dồi dự án thu hồi khí bãi rác để làm nhiên liệu sản xuất lượng phục vụ cho hoạt động bãi rác Hiện việc xử lý CTR SH hữu CTR nói chung BCL địa bàn thành phố Hà Nội bãi chôn lấp hợp vệ sinh hệ thống thu hồi khí gas Vì vậy, trước thực dự án cần khoan thăm dò dự trữ lượng khu vực có tiềm khí để làm thiết kế hệ thống thu gom xử lý khí bãi rác 3.5.3 Các biện pháp khác Có chương trình tuyên truyền sâu rộng cộng đồng lợi ích việc xử lý chất thải rắn toàn xã hội, kêu gọi tham gia giám sát cộng đồng việc bảo bệ môi trường Tăng cường công tác truyền thông, tuyên truyền, vận động người dân thực phân loại CTR nguồn để thuận tiện cho công tác thu gom, vận chuyển xử lý Sử dụng phương tiện chuyên dụng, trang thiết bị bảo hộ lao động để giảm thiểu tác hại tới người lao động làm việc trực tiếp công tác thu gom Trang 64 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN MFA công cụ hữu hiệu giúp cho người quản lý biết thành phần bị thất thoát vào môi trường biến đổi chúng Do đó, dự báo nguy gây ô nhiễm môi trường đề biện pháp công nghệ, kỹ thuật, phương pháp quản lý thích hợp để khống chế phát thải khí, giảm thiểu ô nhiễm môi trường, đồng thời tận thu nguồn lượng có ích - Kết trình nghiên cứu xác định khối lượng chất thải rắn sinh hoạt hàng năm bãi rác Xuân Sơn tiếp nhận xử lý, cụ thể năm 2010 103.286 CTR, năm 2011 106.443 CTR, năm 2012 108.976 CTR, năm 2013 111.249 CTR, năm 2014 116.931 CTR dự tính lượng CTR phát sinh tương lai Tiến hành phân loại xác định thành phần CTR, đồng thời tính toán, lượng khí metan phát sinh dự báo dân số, lượng CTR lượng khí metan phát sinh tương lai Hàng ngày bãi rác Xuân Sơn tiếp nhận khoảng 200 CTR/ngày huyện (Sơn Tây, Thạch Thất, Đan Phượng, Thường Tín, Quốc Oai) Dự báo đến năm 2020 khối lượng CTR 369 CTR/ngày (tương đương 134.685 CTR/năm), đến năm 2030 khối lượng CTR tăng lên thành 474,82 CTR/ngày (173.309 CTR/năm) Kết dự báo cho thấy dân số tăng lên dẫn tới khối lượng CTR tăng theo Lượng khí CH4 phát thải BCL Xuân Sơn giai đoạn 2010 - 2014 theo kịch 16.868 tấn, theo kịch 14.293 Dựa gia tăng dân số, dự báo lượng CTR phát sinh lượng khí CH4 phát thải bãi rác Xuân Sơn dự báo đến năm 2020 lượng khí CH4 phát thải tăng lên nhiều, theo kịch 59.843 tấn, theo kịch 50.717 Tính đến năm 2030 lượng khí CH4 phát thải theo kịch 146.742 tấn, theo kịch 124.372 - Với lượng khí CH4 phát thải bãi rác Xuân Sơn lớn, liệu đáng báo động cho nhà quản lý môi trường cần nghiên cứu tìm giải pháp xử lý Trang 65 CTR phù hợp phương pháp thu hồi khí CH4 để tận thu nguồn lượng có sẵn nhằm giảm thiểu phát thải khí nhà kính vào môi trường KIẾN NGHỊ Từ kết thu được, số điều kiện thời gian, không gian tiến hành nghiên cứu Để áp dụng rộng rãi quy trình xử lý CTR SH công nghệ chôn lấp hợp vệ sinh tương lai với hiệu cao, tác giả có số kiến nghị sau: Công nghệ xử lý CTR hữu công nghệ chôn lấp hợp vệ sinh áp dụng tốt điều kiện cho nước phát triển nói chung Việt Nam nói riêng Tuy nhiên cần phải có nghiên cứu sâu trình phát sinh khí bãi rác trình xử lý, lớp phủ bề mặt, nghiên cứu dự án thu hồi khí gas … để hoạt động quản lý công nghệ tốt theo chiều hướng giảm lượng phát thải khí nhà kính vào môi trường, tận thu nguồn lượng sẵn có để phục vụ cho hoạt động bãi rác Có thể mở rộng nghiên cứu áp dụng phương pháp MFA để đánh giá lượng phát thải khí nhà kính từ CTR sinh hoạt hữu nhiều công nghệ khác nhau: phương pháp sử dụng lò đốt, phương pháp ủ sinh học thành phân vi sinh… Trang 66 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt: Bộ tài nguyên Môi trường Việt Nam (2009), QCVN25:2009/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia - Về nước thải bãi chôn lấp chất thải rắn, Hà Nội Bộ Tài nguyên Môi trường Việt Nam (2011), báo cáo Môi trường quốc gia năm 2011 - Chất thải rắn, Hà Nội Ban quản lý dự án đầu tư xây dựng nhà tái định cư, báo cáo đánh giá tác động môi trường dự án: “Xây dựng ku xử lý chất thải Xuân Sơn giai đoạn hạng mục ô chôn lấp số2” Công ước Khung Liên Hiệp Quốc Nghị định thư Kyoto Biến đổi khí hậu, 2008 NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Cơ quan hợp tác quốc tế Nhật Bản (JICA), nước cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam (2011), Nghiên cứu Quản lý Môi trường đô thị Việt Nam- Báo cáo tiến độ 2- tập 6: Báo cáo nghiên cứu quản lý chất thải rắn Việt Nam, Hà Nội Công ty môi trường Hành trình Xanh, biogas - Khí sinh học trang web www.hanhtrinhxanh.com.vn Hợp tác xã Thành Công (2015), Báo cáo tổng hợp khối lượng chất thải rắn từ năm 2010 -2015 Lê Hoàng Việt, Nguyễn Hữu Chiếm, 2013 Giáo trình quản lý xử lý chất thải nguy hại , NXB Đại học Cần Thơ Nguyễn Đức Khiển (2/2005), Điều tra tài liệu Đề tài: “ Thu thập số liệu nghiên cứu đề xuất quy hoạch quản lý CTR”, Viện Môi trường đô thị Việt Nam 10 Nguyễn Xuân Hoàn Công nghệ xử lý chất thải rắn, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội 11 Nghiêm Vân Khanh, Nguyễn Kim Thái (2007) Áp dụng phân tích vật chất để cải thiện quản lý nhà máy xử lý chất thải rắn hữu Cầu Diễn, Hà Nội Tạp chí khoa học công nghệ xây dựng, số 1, tr79-tr85 12 Nguyễn Văn Phước, 2010 Giáo trình quản lý xử lý chất thải rắn, NXB Xây Dựng, Hà Nội Trang 67 13 Phạm Thị Anh, 2005 “Sự phát sinh phát thải khí bãi chôn lấp, phương án giảm thiểu” Nội san Khoa học Đào tạo số 5, 11/2005 14 Quyết định 2149/QĐ -TTg ngày 17 tháng 12 năm 2009 Thủ tướng Chính phủ Quyết định phê duyệt,” Chiến lược quốc gia quản lý tổng hợp chất thải rắn đến năm 2025, tầm nhìn đến năm 2050” 15 Trần Ngọc Tuấn, Thân Thị Ánh Điệp, 2014 “Đánh giá giảm phát thải khí nhà kính phương pháp ủ so với chôn lấp chất thải rắn thành phố Huế”, Tạp chí Khoa học Công nghệ, trường Đại học khoa học Huế - tập 1, số 1, năm 2014 16 Trần Hiếu Nhuệ, 2001 Quản lý chất thải rắn Tập 1: Chất thải đô thị, NXB Xây Dựng, Hà Nội 17 Trịnh Văn Tuyên, Vũ Thị Mai, Văn Hữu Tập, 2014 Giáo trình xử lý chất thải rắn chất thải nguy hại, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội 18 TCVN 6696:2009 Tiêu chuẩn Việt Nam- Chất thải rắn - Bãi chôn lấp hợp vệ sinh- Yêu cầu chung bảo vệ môi trường, (2009) Hà Nội 19 Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam 266: 2001 Bãi chôn lấp chất thải rắn - Tiêu chuẩn thiết kế (2002), NXB Xây Dựng, Hà Nội 20 Thông tư liên tịch số 01/2001/TTLT-BKHCNMT-BXD ngày 18 tháng năm 2001 dựng hướng dẫn quy định bảo vệ môi trường Việc lựa chọn địa điểm, xây dựng vận hành bãi chôn lấp chất thải rắn 21 Viện quy hoạch xây dựng Hà Nội , 2012 Quy hoạch xử lý chất thải rắn thủ đô Hà Nội đến năm 2030, tầm nhìn đến năm 2050 Hà Nội Trang 68 Tài liệu tiếng Anh: 22 George Tchobanoglous, Hilary Theisen, Samuel vigil, Intergrated Solid waste Management, Mc Graw - Hill inc, 1993 23 IPCC (2006) Good Practice Guidance and Uncertainty Management in National Greenhouse Gas Inventories 24 IPCC (2006), Guideline for National Greenhouse Gas Inventories , volume 5, chapter 25 IPCC Fourth Assessment Report Climate Change 2007: The Physical Science Basis 26 Jica (2010), A Practical Guide to Landfill Management in Pacific Island Countries and territories, Volume 1: Inland - based waste disposal 27 Laura McNally, (2003), Protection of water resources in Landfill Siting in Vietnam, University of Toronto 28 Matsufuji, Kouji (2007), Caution for Application of “ Fukuoka Method” (SemiAerobic Landfill technology), Japanese International Cooperation Agency – Kyushu International Center 29 M Ritzkowski, R Stegmann (2007), “Controlling greenhouse gas emissions through landfill in situ aeration”, International journal of greenhouse gas control 1, pp 281-288 30 Polprasert, C, “Organic waste recycling”, John Wiley and Sons Ltd (1995) 31 Paul H.Brunner and Helmut Rechberger (2004), “ Practical Handbook of Material Flow Analysis” Lewis Publishers 32 Rushbook and Pugh (1999), 33 The U.S Environmental Protection Agency, (2005) Emission facts: Average carbon dioxide emissions resulting from gasoline and diesel fuel Trang 69 34 The Third Intercontinental Landfill Research Symposium(2004): A road semiaerobic Landfill: Experience of Semi – aerobic Landfill in Japan and Malaysia, Hokkaido, Japan 35 The U.S Environmental Protection Agency (2005) Landfill Gas Emissions Model (LandGEM) Version 3.02 User’s Guide, USA 36 Turick, C.E, Peck, M.W, Jerger, D.E, White, E.H, Zsuffa, L and Kenney, W.A, “Methane fermentation of woody biomass”, Bioresouce Technology, 37,141-147 (1991) Trang 70 [...]... trạng các vấn đề phát sinh ở các bãi chôn lấp như hiện nay, luận văn lựa chọn đề tài: Đánh giá phát thải khí nhà kính metan (CH4) từ bãi chôn lấp chất thải hữu cơ: nghiên cứu tại bãi rác Xuân Sơn, Sơn Tây, Hà Nội và đề xuất biện pháp giảm thiểu , với định hướng tận thu nguồn khí CH4 để tăng hiệu quả kinh tế, giảm lượng phát thải khí nhà kính nhằm bảo vệ môi trường và chống BĐKH 2 Mục tiêu của đề tài Xác... là chất thải hữu cơ và khả năng phân hủy chất thải rắn hữu cơ tạo thành khí metan (CH4) trong bãi chôn lấp Trong khuôn khổ nghiên cứu của đề tài, chỉ đề cập đến chất thải rắn hữu cơ, không đề cập đến chất thải rắn y tế và chất thải rắn nguy hại 2.1.2 Phạm vi nghiên cứu Địa bàn nghiên cứu của đề tài là ô chôn lấp chất thải rắn (ô chôn lấp số 1) - bãi rác Xuân Sơn, Sơn Tây, Hà Nội Khu vực nghiên cứu. .. lượng chất thải sinh hoạt phát sinh được xử lý tại bãi chôn lấp Xuân Sơn, Sơn Tây, Hà Nội và đánh giá được tiềm năng thu khí CH4 từ các bãi chôn lấp nhằm giảm thiểu tác động đến biến đổi khí hậu và tăng cường hiệu quả kinh tế 3 Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu 3.1 Đối tượng nghiên cứu  Chất thải rắn đô thị (chất thải hữu cơ)  Bãi chôn lấp chất thải 3.2 Phạm vi nghiên cứu Đề tài được nghiên cứu tại bãi. .. rác Xuân Sơn (ô chôn lấp số 1) thuộc xã Xuân Sơn, Sơn Tây, Hà Nội 4 Nội dung và phƣơng pháp nghiên cứu 4.1 Nội dung nghiên cứu - Phân tích dòng vật chất (MFA) để đánh giá cân bằng dòng thải, điều tra lượng chất thải rắn, vận chuyển chất thải rắn được mang đến bãi rác Xuân Sơn Đồng thời phân tích các thành phần và tính chất của chất thải rắn sinh hoạt - Tính toán lượng phát thải khí CH4 từ bãi chôn lấp. .. dựng ô chôn lấp chất thải rắn là 29,7 ha với công suất tiếp nhận 3.000 tấn/ngày đêm Tại Miền Bắc, bãi chôn lấp CTR Nam Sơn, Sóc Sơn, Hà Nội là bãi chôn lấp chất thải lớn nhất, xử lý chất thải rắn cho toàn thành phố Hà Nội Trong 2 năm tới mỗi ngày bãi chôn lấp chất thải Nam Sơn tiếp nhận khoảng 3.000 tấn chất thải rắn và có thể tăng lên đến 4.000 tấn/ngày Hiện nay bãi chôn lấp chất thải Nam Sơn đã lấp. .. chôn lấp chất thải rắn, từ đó đưa ra dự báo lượng khí CH4 phát thải trong tương lai và đưa ra được các biện pháp giảm thiểu phù hợp với địa bàn nghiên cứu - Đề xuất các phương pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường chống biến đổi khí hậu do khí CH4 phát sinh từ các bãi chôn lấp và các biện pháp thu hồi khí CH4, vừa tận thu được nguồn năng lượng có sẵn, vừa giảm được lượng phát thải khí nhà kính vào môi... nghiên cứu mới nhất tại các bãi chôn lấp chất thải rắn nếu các khí này không được giám sát chặt chẽ sẽ gây ảnh hưởng rất lớn đến môi trường nước mặt, nước dưới đất và môi trường không khí xung quanh khu vực  Quá trình thoát khí từ bãi chôn lấp: Hàm lượng và tỷ lệ phát thải các khí vào không khí tại các bãi chôn lấp tùy thuộc vào lớp đất phủ bề mặt Nếu không có lớp đất phủ thì tất các các khí bãi rác... đầy 6/9 ô chôn lấp Tiếp theo là bãi chôn lấp Xuân Sơn, Sơn Tây, Hà Nội mỗi ngày tiếp nhận khoảng 200 tấn CTR sinh hoạt, bãi chôn lấp CTR sinh hoạt Kiêu Kỵ, Gia Lâm, Hà Nội tiếp nhận mỗi ngày 70 tấn/ngày, khu xử lý Núi Thoong, Xuân Mai, Hà Nội xử lý khoảng 40 tấn mỗi ngày… [21] Trang 11 1.2.3 Quá trình hình thành các khí chủ yếu từ bãi chôn lấp Khí bãi rác là một hỗn hợp phức tạp của các loại khí khác... khoảng 6.000 tấn chất thải rắn được mang tới các bãi chôn lấp Tuy nhiên do địa hình và quỹ đất nên tại thành phố Hồ Chí Minh có rất nhiều bãi chôn lấp để phục vụ cho công tác xử lý chất thải rắn Một số bãi chôn lấp đã đóng cửa và một số bãi vẫn đang còn hoạt động [17]: - Bãi chôn lấp Phước Hiệp thuộc khu liên hợp xử lý chất thải Tây Bắc Bãi chôn lấp này có diện tích trên 22,8 ha, công xuất xử lý CTR... fulvic) do phân hủy sinh học chậm Độ dài của giai đoạn này tùy thuộc vào tỷ lệ chất hữu cơ, lượng chất, độ ẩm của chất thải rắn và độ nén ban đầu của chất thải rắn khi chôn lấp Sự phân hủy kỵ khí các chất thải rắn hữu cơ trong bãi chôn lấp được đơn giản hóa bằng phương trình phản ứng sau: Các chất hữu cơ (CTR) + H2O + Chất dinh dưỡng Chất hữu cơ mới + Mùn + CO2 + CH4 + NH3 + H2S + Nhiệt lượng Giả sử quá trình