Bài viết này nhằm giới thiệu một mô hình xử lý chất thải rắn sinh hoạt bằng lò đốt với công nghệ và mức đầu tư phù hợp cho các vùng nông thôn Việt Nam, đồng thời đúc kết một số bài học kinh nghiệm trong toàn quốc sau từ 2 đến 5 năm sử dụng các mô hình xử lý chất thải rắn quy mô nhỏ bằng lò đốt dưới 20 tấn/ngày đêm. 

1. Đặc thù của nông thôn Việt Nam với vấn đề chất thải rắn

Đặc thù của nông thôn tại Việt Nam là mật độ dân cư thấp, tập trung thành các làng, các bản nhỏ, mỗi làng mỗi bản hay mỗi thôn có từ vài trục đến vài trăm hộ dân cùng sinh sống. Với đặc thù cơ bản là sản xuất nông nghiệp, có xen lẫn với các hoạt động sản xuất phi nông nghiệp như: hoạt động làng nghề, đan thổ cẩm, gia công nghề mộc, chế biến thực phẩm, gia công kim loại,… nên vấn đề chất thải rắn tại các địa phương rất đa dạng.

Ngoại trừ một vài thành phố lớn cấp trung ương hoặc các tỉnh đồng bằng, phần lớn lãnh thổ của Việt Nam là đồi núi và bị chia cắt, nên có thể thấy mức thu nhập, trình độ văn hóa, các hoạt động công ích là rất khác nhau. Trong thời buổi công nghệ 4.0, cộng đồng dân cư tại các vùng nông thôn chịu sức hút của thành thị về nhiều mặt, sự dịch chuyển về lao động từ nông thôn ra thành thị ngày càng được thể hiện rõ, sự dịch chuyển của các cụm công nghiệp về các vùng nông thôn được triển khai ngày một nhiều. Các vùng nông thôn được xem là các vệ tinh chính để cung cấp các dịch vụ, sản phẩm hàng hóa quy mô ngày càng lớn cho thành phố và các vùng trung tâm.

Như vậy cho thấy, đặc điểm chung của các vùng nông thôn là khoảng cách khá xa các thành phố lớn có các khu xử lý chất thải rắn tập trung và chịu sự chi phối nhiều bởi các thành phố và xu thế công nghiệp hóa hiện nay. Do đó, lượng chất thải hàng ngày và thành phần của chất thải rắn các vùng nông thôn rất phong phú, đa dạng và kéo theo là hình thức xử lý chất thải rắn tại các vùng nông thôn là rất khác nhau.

2. Sự cần thiết phải xử lý chất thải rắn ở nông thôn

Lượng chất thải rắn nói chung và chất thải rắn sinh hoạt nói riêng tại các vùng nông thôn Việt Nam ra tăng không ngừng trong những năm qua, đã làm ảnh hưởng trực tiếp đến môi trường sống của cộng đồng và sự phát triển bền vững của xã hội.

Vấn nạn của chất thải rắn đã xâm nhập đến vùng nông thôn. Các bãi rác tại khắp mọi nơi đều có hiện trạng đốt hở, khói đen và mùi khét tỏa đi khắp nơi theo chiều gió, ruồi nhặng, mùi rác phát sinh, nước rác chảy ra đồng ruộng, sông, suối. Tại các con đường, con sông, cầu cống, không đâu là không có rác. Các con kênh, rạch nước đen xì, mùi hôi thối thực sự là rất khủng khiếp. Tình trạng này không còn hiếm gặp mà thấy ở mọi nơi, thực sự rất đáng báo động nếu chúng ta không hành động ngay để hạn chế, tìm kiếm giải pháp hợp lý hơn và ngặn chặn tình trạng này càng sớm càng tốt.

Trong thời gian qua, nhiều địa phương đã có những biện pháp cụ thể và hữu hiệu cho công tác xử lý chất thải rắn các vùng nông thôn, nhưng vẫn còn nhiều hạn chế, tồn tại nhiều điểm chưa hợp lý, cụ thể như:

–         Công tác quy hoạch các khu xử lý chất thải rắn tập trung cấp tỉnh, cấp vùng, cấp huyện và cấp xã còn nhiều bất cập, thiếu hợp lý và chưa đáp ứng được công tác xử lý chất thải rắn sinh hoạt hiện nay và trong tương lai gần tại phần lớn của các địa phương.

–         Thời gian các bãi rác phải đóng cửa bằng công nghệ chôn lấp quá ngắn, diện tích quy hoạch cho các bãi rác trong tương lai bằng công nghệ chôn lấp gặp nhiều khó khăn và gặp phải sự phản đối quyết liệt từ phía người dân.

–         Nước rác ngấm vào trong lòng đất, mùi phát tán vào không khí, chất thải rắn không thể tiêu hủy, nguồn bệnh từ rác thải gây ra bởi gia súc – gia cầm chết, ruồi, muỗi, côn trùng,…. phát sinh từ bãi rác ảnh hưởng không nhỏ tới cuộc sống thường nhật của người dân tại nhiều địa phương trong toàn quốc.

Tại nhiều địa phương như Hà Giang, Thái Nguyên, Phú Thọ, Vĩnh Phúc, Nam Định, Ninh Bình, Thái Bình, Quảng Ngãi, Bình Phương, Sóc Trăng, Kiên Giang,… đã sử dụng các lò đốt chất thải rắn sinh hoạt công suất nhỏ cho các vùng nông thôn, nhằm góp phần hạn chế các tình trạng ô nhiễm nêu trên, nhưng hiệu quả vẫn chưa cao.

Mặc dù vậy, việc xử lý chất thải rắn sinh hoạt tại các vùng nông thôn bằng lò đốt vẫn được xem là một giải pháp phù hợp. Sau khoảng thời gian từ 2 đến 5 năm triển khai trên nhiều địa phương, phương pháp đốt vẫn cho thấy là hiệu quả hơn so với các phương án khác như: chôn lấp, làm phân compost. Tuy nhiên, một số điểm bất cập được xem làm gốc dễ của vấn đề đã nảy sinh, làm giảm hiệu quả đầu tư của mô hình xử lý, cần sự vào cuộc của các cấp chính quyền địa phương, cụ thể như: chi phí vận hành còn cao, chi phí chi trả từ nhà nước và thu từ người dân chưa tương xứng với chất lượng dịch vụ xử lý rác.

Như vậy, việc tiếp tục nghiên cứu và đưa ra một mô hình xử lý chất thải rắn mang tính bền vững vẫn là những nội dung quan trọng, cần tiếp tục nghiên cứu, cần tìm lời giải cho các quy mô xử lý chất thải rắn nông thôn hiện nay.

Trong bài viết này, Công ty Cổ phần Năng lượng và Môi trường Bách Khoa Hà nội (được gọi là BKEET, mà trước đây là Công ty TNHH MTV Đức Minh) sẽ tổng hợp một số loại hình công nghệ xử lý chất thải rắn nói chung và chất thải rắn sinh hoạt nói riêng đến đọc giả quan tâm để cùng suy nghĩ, xem xét. Trong khuôn khổ bài này sẽ giới thiệu một mô hình xử lý chất thải rắn sinh hoạt bằng lò đốt với công nghệ và mức đầu tư phù hợp cho các vùng nông thôn Việt Nam, đồng thời đúc kết một số bài học kinh nghiệm trong toàn quốc sau từ 2 đến 5 năm sử dụng các mô hình xử lý chất thải rắn quy mô nhỏ bằng lò đốt dưới 20 tấn/ngày đêm. 

3.  Một số mô hình xử lý chất thải rắn sinh hoạt trong toàn quốc

Hiện nay trong toàn quốc có khoảng 6 loại hình công nghệ xử lý chất thải rắn được xem xét đầu tư và đưa vào các dự án gồm.

1)    Loại hình thứ 1: Chôn lấp hợp vệ sinh.

2)    Loại hình thứ 2: Phân loại cơ học và sản xuất phân compost.

3)    Loại hình thứ 3: Kết hợp phân loại kiểu cơ khí, sản xuất khí sinh học, tái tạo năng lượng viên nén RDF.

4)    Loại hình thứ 4: Nhiên liệu hóa phi sinh khối, đốt phát điện.

5)    Loại hình thứ 5: Khí hóa rác thải để phát điện.

6)    Loại hình thứ 6: Đốt tiêu hủy có tận dụng nhiệt thừa để phát điện.

Ngoài ra, còn có dự án đề xuất hình thức xử lý chất thải rắn là sự tích hợp nhiều loại hình giải pháp được nêu trên.

Qua thực tế tại nhiều địa phương của Việt Nam đã minh chứng rằng, công nghệ chôn lấp không còn phù hợp với bởi sự hạn chế về quỹ đất, có nhiều tác động tiêu cực đối với môi trường rắn, lỏng và khí. Các đơn vị khó đáp ứng đầy đủ các yêu cầu trong quá trình quản lý vận hành bãi chôn lấp. Tuy nhiên, dù có áp dụng công nghệ nào thì sẽ vẫn phải duy trì một phần diện tích trong khu xử lý cho mục đích chôn lấp phần còn lại của chất thải rắn sau khi đã được xử lý bằng các công nghệ khác.

Công nghệ sản xuất phân vi sinh đang dần bị loại bỏ do sản phẩm không tiêu thụ được. Nhiều cơ sở sản xuất phân vi sinh từ rác thải ở Việt Nam đã phải chuyển đổi công nghệ hoặc dừng hoạt động. Vì vậy công nghệ này chỉ phù hợp với một vài địa phương với những đặc thù riêng.

Công nghệ nhiên liệu hóa phi sinh khối, đốt phát điện, công nghệ điện rác khí hóa là các công nghệ mới, chưa có nhiều công trình thực tế và mang tính thương mại chứng minh tính hiệu quả xử lý rác. Đặc biệt với rác có nhiệt trị thấp, không được phân loại, thành phần hỗn tạp như Việt Nam, cần tiếp tục thử nghiệm và có các đánh giá cẩn trọng hơn trước khi áp dụng.

Với quy mô xử lý chất thải rắn từ 250 tấn/ngày trở lên thì công nghệ sản xuất điện năng từ rác thải ở Việt Nam có tiềm năng lớn, việc xây dựng và mở rộng thêm các dây chuyển đốt rác phát điện đang và sẽ trở thành xu hướng tất yếu của nước ta trong những năm tiếp theo. Việc sử dụng công nghệ đốt rác có nhiệt trị cao và trung bình là hướng đi khả thi nhất đối với nhiều địa phương trong toàn quốc cho mô hình xử lý tập trung. Công nghệ này đã được áp dụng nhiều trên thế giới có tính chất rác tương đồng như Việt Nam (cụ thể là Trung Quốc), đã chứng minh nhiều ưu việt, cho phép xử lý triệt để rác thải, nước thải và khí thải. Khối lượng của chất thải rắn còn lại phải xử lý bằng phương án chôn lấp thấp <10%, đảm bảo an toàn đối với môi trường và có thể thu hồi năng lượng để duy trì bền vững nhà máy xử lý trong nhiều năm.

Với trên 18 năm kinh nghiệm trong lĩnh vực Nhiệt – Lạnh, dựa trên quy mô và sự hiện hữu của các công nghệ xử lý chất thải rắn hiện nay, BKEET chia thành 3 nhóm, cụ thể gồm:

Nhóm 1: Quy mô xử lý chất thải rắn sinh hoạt có tận dụng nhiệt thừa để phát điện. Quy mô này thường được áp dụng cho quy mô cấp thành, phố, cấp tỉnh, hoặc xử lý tập trung, với năng suất tối thiểu từ 250 tấn/ngày trở lên. Mô hình này bắt đầu được áp dụng trong toàn quốc, đi đầu là Cần Thơ, Phú Thọ, tiếp đến là các địa phương khác đang chuân bị thủ tục như: Bắc Ninh, Hải Dương, Hà Nội, Hải Phòng, Ninh Bình, Vĩnh Phúc, Thanh Hóa, Đà Nẵng, Hậu Giang, Kiên Giang, Tp Hồ Chí Minh, …

Nhóm 2: Quy mô xử lý chất thải rắn có quy mô từ 20 đến 250 tấn/ngày được tách thành 2 dòng:

§   Dòng 1: Đốt tiêu hủy chất thải rắn sinh hoạt, không tận dụng nhiệt thải. Đây là mô hình phổ biến nhất hiện nay trong toàn quốc để xử lý chất thải rắn cho quy mô cấp cụm xã, huyện hoặc cấp tỉnh.

§   Dòng 2: Đốt tiêu hủy chất thải rắn sinh hoạt kết hợp với chất thải rắn công nghiệp, có tận dụng nhiệt thừa để sản xuất hơi nước, cấp cho các quá trình công nghệ. Mô hình này thường áp dụng tại các làng nghề, các khu công nghiệp hoặc các nhà máy độc lập.

Nhóm 3: Quy mô xử lý dưới 20 tấn/ngày đêm. Đây là quy mô nhỏ, được áp dụng cho các vùng nông thôn, quy mô cấp xã với công suất từ 2-5 tấn/ngày; 5-8; 8-12; hoặc 12-15 tấn/ngày đêm, hoặc cụm từ 2 đến 3 xã, quy mô từ 10-20 tấn/ngày đêm.

Công nghệ xử lý chất thải rắn đa dạng, công nghệ được cho là phù hợp chỉ mang tính chất tương đối với một vài địa phương và điều kiện cụ thể. Chính vì lý do này, BKEET đưa ra một số đặc điểm chính về việc phân loại như trên theo quy mô và tính chất đặc thù để các địa phương xem xét, lựa chọn loại hình công nghệ để áp dụng hợp lý nhất như dưới đây.

3.1. Xử lý chất thải rắn có tận dụng nhiệt thừa để phát điện

Đây là là xu hướng mới trong công nghệ xử lý chất thải rắn tại Việt Nam có tận dụng nhiệt thừa để phát điện. Hiện nay, công nghệ điện rác đã bước đầu được áp dụng thử nghiệm tại Hà Nội đối với chất thải rắn công nghiệp, công suất 75 tấn/ngày đêm, và đang xây dựng nhà máy xử lý chất thải rắn sinh hoạt có tận dụng nhiệt thừa để phát điện tại Cần Thơ và Phú Thọ. Nhiều địa phương đang đề xuất dự án điện rác với quy mô chất thải rắn từ 250 tấn/ngày trở lên. Về dự án này, nhóm nghiên cứu của BKEET tổng hợp một số thông tin chính như sau:

–         Diện tích tổng thể cho khu vực xử lý kể cả diện tích cây xanh cách ly, chôn lấp các chất thải nguy hại phát sinh từ công nghệ xử lý là từ 10-30ha, cho công suất xử lý từ 500 đến 4.000 tấn/ngày đêm, vòng đời nhà máy khoảng 40 năm.

–         Diện tích bố trí các hạng mục xây dựng của nhà máy, xử lý nước thải, xử lý chất thải rắn làm vật liệu xây dựng, tái chế nếu có vào khoảng 5ha.

–         Nhà máy được thiết kế thành các mô đun, công suất tối thiểu chô mỗi mô đun là 250 tấn/ngày đêm; trung bình là 350, 500 tấn/ngày đêm và mức độ lớn hiện nay khoảng 1.000 tấn/ngày đêm.

–         Suất đầu tư được tính cho mỗi tấn rác/ngày đêm trung bình vào khoảng: 1,25-2,0 tỷ/tấn/ngày. Khi tính đến sản lượng điện tại đầu cực máy phát, suất đầu tư vào khoảng từ 2,5 đến 5 triệu USD/1MWe.

–         Với công nghệ hiện nay, chất thải rắn (gồm: rác, tro xỉ, tro bay), chất thải lỏng (gồm: nước rỉ rác, nước làm mát, nước trong các quá trình công nghệ), khí thải (gồm: mùi phát sinh trong bể rác, khói thải) đều được xử lý triệt để, đáp ứng các QCVN hiện hành, nước rác được xử lý và tái sử dụng trong quy trình công nghệ mà không thải ra môi trường.

Thời gian hoàn vốn của các dự án điện rác theo tính toán của nhóm nghiên cứu sẽ nằm trong khoảng từ 15-10 năm, đối với vòng đời dự án 30-40 năm.

Hình 1. Nhà máy xử lý chất thải rắn sinh hoạt phát điện quy mô 2×350 tấn/ngày đêm

Hiện nay, nhóm nghiên cứu của BKEET đang hỗ trợ kỹ thuật cho 05 nhà máy điện rác gồm: Vĩnh Phúc, Hải Phòng, Đà Nẵng, Tp. Hồ Chí Minh, Hậu Giang,…

Ngoài ra, nhóm nghiên cứu đang tiến hành đầu tư và nội địa hóa đến 85% khối lượng thiết bị máy móc của nhà máy điện rác tại Việt Nam, ngoại trừ tua bin + máy phát điện và các thiết bị điều khiển, với mong muốn hạ suất đầu tư điện rác trong nước xuống dưới 3,0 triệu $/1MWe.

3.2. Đốt tiêu hủy chất thải rắn, không tận dụng nhiệt thải

Công nghệ xử lý chất thải rắn bằng phương pháp đốt tiêu hủy, không tận dụng nhiệt thừa được áp dụng ở gần như 100% địa phương trong toàn quốc, quy mô từ nhỏ 100kg/h đến lớn 7.000 kg/h. Có những nhà máy công suất đốt lên gần 700 tấn/ngày đêm, cũng không có các biện pháp tận dụng nhiệt thừa hữu hiệu. Đây là đặc thù của các khu xử lý chất thải rắn nói chung, do khu xử lý đều nằm độc lập với các cụm công nghiệp hoặc khu vực hẻo lánh, nhiệt thừa không được sử dụng cho mục đích có ích, sinh lợi, mà chỉ chủ yếu để sấy rác hoặc làm nguội và thải ra môi trường. Ngoài ra, công nghệ đốt có tỷ lệ xử lý chưa cao (<75% do phải phân loại, loại bỏ phần hữu cơ trong rác), công nghệ thiếu tính ổn định và thiếu tính bền vững trong thời gian dài do chi phí vận hành cao.

Công nghệ này có một số đặc điểm sau:

–         Diện tích tổng thể cho khu vực xử lý kể cả diện tích cây xanh cách ly, chôn lấp các chất thải nguy hại từ công nghệ xử lý là từ 20-40ha, lớn hơn so với công nghệ đốt phát điện khi so sánh cùng công suất rác cần xử lý và vòng đời dự án tương đương, do tỷ lệ chôn lấp cao hơn. Năng suất xử lý phổ biến của các nhà máy này thường từ 50 đến 250 tấn/ngày đêm.

–         Diện tích bố trí các hạng mục xây dựng của nhà máy, xử lý nước thải, xử lý chất thải rắn làm vật liệu xây dựng, tái chế vào khoảng 3,5ha. Tuy nhiên, có thể thấy rằng gần như 100% các nhà máy xử lý chất thải rắn hiện nay thì nước rác đều chưa được xử lý triệt để, chất lượng nước thải chưa đáp ứng đột cột A, theo QCVN 25:2009/BTNMT, tỷ lệ xử lý chất thải rắn mới đạt trung bình khoảng 75%; khí thải phần lớn các lò đốt đều chưa đáp ứng được QCVN 61-MT:2016/BTNMT hiện hành.

–         Với phí xử lý chất thải rắn theo Quyết định số 1354/QĐ-BXD, đề ngày 29 tháng 12 năm 2017 về việc công bố suất vốn đầu tư xây dựng và mức phí xử lý chất thải rắn sinh hoạt của Bộ Xây dựng thì chi phí vận hành và xử lý chất thải rắn, chất thải lỏng và khí thải đáp ứng đúng QCVN hiện hành, chưa bù đắp được hay chưa cân bằng với chất lượng của các dịch vụ này.

Thời gian hoàn vốn của các dự án này theo tính toán của nhóm nghiên cứu sẽ nằm trong khoảng từ 8-10 năm và trùng với vòng đời dự án 8-10 năm. Tức là việc đầu tư không đem lại hiệu quả kinh tế cho các nhà đầu tư.

Hình 2. Lò đốt chất thải rắn, năng suất 2.000 kg/giờ không tận dụng nhiệt thừa – Sản phẩm của BKEET

–         Hiện nay công nghệ xử lý tại các địa phương hay tại trong một nhà máy là rất đa dạng, không giống nhau, hiệu quả kinh tế còn thấp, cho nên các mô hình này đều không đáp ứng được sự bền vững, sau một số năm vận hành đều đóng cửa, không phát triển và chưa nhân rộng ra được nhiều địa phương.

–         Với tính chất của mô hình đốt tiêu hủy chất thải rắn, BKEET đã chuyển giao các lò đốt BD-Anpha 1.000, BD-Anpha 2.000 và BD-Anpha 5.000 cho các địa phương trong toàn quốc như Thanh Hóa, Nam Định, Vĩnh Long, chuẩn bị cho Quảng Ngãi, Yên Bái, Vĩnh Phúc.

3.3. Đốt tiêu hủy chất thải rắn có tận dụng nhiệt để sản xuất hơi nước

Việc đốt tiêu hủy chất thải rắn có tận dụng nhiệt thừa để sản xuất hơi nước là một hướng đi phù hợp, đem lại hiệu quả kinh tế cao nhất cho các nhà đầu tư, trong khi các chất thải rắn, lỏng, khí được xử lý triệt để.

Hiệu quả kinh tế của nó có thể gấp trên 3 lần so với việc đầu tư các nhà máy điện rác. Bản chất của công nghệ này là: xem chất thải như là một loại nhiên liệu rẻ tiền, sử dụng nhiệt thừa từ quá trình đốt tiêu hủy chất thải để sản xuất hơi nước, cung cấp cho các quá trình công nghệ. Công suất xử lý chất thải rắn linh hoạt, tùy theo nhu cầu sử dụng hơi của các cụm công nghiệp hoặc nhà máy tương ứng. Tuy nhiên, nhược điểm của công nghệ này là:

–         Cần chuẩn bị chất thải một cách kỹ lưỡng, đáp ứng sự ổn định, tính đồng nhất như là một loại nhiệt liệu cho lò hơi.

–         Chất thải rắn sinh hoạt cần phải sơ loại, chuẩn bị kỹ đảm bảo tính đồng nhất, triệt trị cao trên 1.400 kcal/kg. Thường chất thải rắn sinh hoạt được sử dụng kèm với chất thải rắn công nghiệp thông thường hoặc chỉ sử dụng một loại nhiên liệu là chất thải rắn công nghiệp thông thường.

–         Nhà máy phải đặt gần các doanh nghiệp sử dụng hơi nước hoặc khu công nghiệp.

–         Cơ sở pháp lý đối với các lò hơi sử dụng nhiên liệu là chất thải chưa đầy đủ tại Việt Nam.

Một số đặc điểm chính của công nghệ này là:

–         Diện tích bố trí các hạng mục xây dựng của nhà máy, xử lý nước thải, xử lý chất thải rắn làm vật liệu xây dựng, tái chế nếu có vào khoảng 2.000-3.000 m².

–         Nhà máy được thiết kế thành các mô đun, công suất tối thiểu chô mỗi mô đun là 20 tấn/ngày đêm; trung bình là 50, 100, 150 hoặc 200 tấn/ngày đêm và tùy thuộc và nhu cầu nhiệt hay hơi nước của các cụm công nghiệp.

–         Suất đầu tư được tính cho mỗi tấn rác/ngày đêm trung bình vào khoảng: 0,45-0,5 tỷ/tấn rác/ngày.

–         Với công nghệ hiện nay, chất thải rắn, chất thải lỏn, khí thải được xử lý triệt để, đáp ứng các QCVN hiện hành, nước rác được xử lý tái sử dụng trong quy trình công nghệ mà không thải ra môi trường.

–         Thời gian hoàn vốn của các dự án cung cấp nhiệt theo tính toán của nhóm nghiên cứu sẽ nằm trong khoảng từ 3-4 năm, đối với vòng đời dự án 7-10 năm.

Hiện nay, nhóm nghiên cứu của BKEET trực tiếp thiết kế, giám sát và chuyển giao công nghệ cho trên 05 dự án tại các tỉnh như: Bắc Ninh, Hưng Yên, Hải Phòng, Long An,…

Công nghệ này đã được nhóm nghiên cứu đầu tư và nội địa hóa 100%, chủ động trong thiết kế và cung cấp dịch vụ cho các nhà máy hoặc khu công nghiệp, sẵn sàng chuyển giao cho các nhà đầu tư khi có nhu cầu.

3.4. Quy mô xử lý dưới 20 tấn/ngày đêm, đốt tiêu hủy, không thu hồi nhiệt cho các vùng nông thôn

Như đã nêu ở trên, với tính chất phân bố dân cư của các vùng nông thôn thưa và không đồng đều trên các địa phương trong toàn quốc, việc xử lý chất thải rắn theo mô hình phân tán, quy mô cấp xã và cụm xã là chính. Lượng chất thải này khi được xử lý triệt để, chiếm trên 50% lượng chất thải rắn được thu gom trong toàn quốc, việc duy trì các mô hình công suất nhỏ được xem là bắt buộc và còn phải kéo dài hàng trục năm nữa, trong khi chờ các công nghệ xử lý tập trung hoàn thiện và các cấp quản lý xác định, lựa chọn được các mô hình xử lý chất thải rắn nông thôn hợp lý và hiệu quả hơn mô hình đốt tiêu hủy hiện nay.

Trong toàn quốc hiện có hàng trăm khu xử lý chất thải rắn sinh hoạt công suất nhỏ sử dụng lò đốt có năng suất từ 100 đến 650 kg/h. Tuy nhiên, sau một thời gian vận hành từ 2-5 năm, nhóm nghiên cứu thấy rằng, mô hình này còn có một số điểm hạn chế như sau:

–         Phần lớn các lò đốt và khí thải chưa đáp ứng được QCVN 61-MT: 2016/BTNMT, mức độ cơ giới hóa thấp. Nguyên lý hoạt động dựa trên cơ sở đối lưu là chủ yếu, rất ít lò hoạt động trên cơ sở đối lưu cưỡng bức.

–         Tại các địa phương chưa có chính sách phân loại chất thải rắn tại nguồn cho hình thức thiêu đốt. Với lò đốt loại này, rác đưa vào lò đốt bắt buộc phải phân loại nhằm loại bỏ các vật liệu xây dựng không thể cháy, các thành phần hữu cơ có độ ẩm cao trên 50%, nên tỷ lệ xử lý trung bình bằng phương pháp đốt đều dưới 75%.

–         Công tác vận hành lò đốt tại các địa phương phần lớn đều đốt gián đoạn trong giờ hành chính, không liên tục, nghỉ đêm phổ biến. Do vận hành gián đoạn, đối lưu tự nhiên và nghỉ đêm nên khí thải chưa được xử lý triệt để, chất thải rắn đưa đi chôn lấp còn cao, trên 25% lượng chất thải đưa về khu xử lý; Nước thải từ rác chưa được đầu tư xử lý, nên còn tác động tiêu cực đến môi trường.

–         Điều đáng quan ngại là lò đốt cơ bản đã có mặt ở hầu hết các tỉnh thành trong toàn quốc. Về ban đêm, các loại mùn hữu cơ được ủ trong lò, làm phát sinh nhiều khí độc hại như: CO, CxHy, dioxin/furan,…

–         Chi phí vận hành cao, kinh phí ngân sách cho các hoạt động bảo trì chưa được quan tâm đúng mực và thiếu kịp thời nên nhiều mô hình đã dừng đốt hoặc đốt cầm chừng, không hiệu quả, chất lượng dịch vụ xử lý không tương xứng với phí được nhà nước và người dân chi trả.

Mặc dù còn nhiều hạn chế, nhưng việc xử lý chất thải rắn bằng phương pháp đốt vẫn được xem là một giải pháp phù hợp nhất hiện nay cho địa bàn nông thôn và ưu việt hơn các phương án xử lý từ trước đến nay (chôn lấp, đốt hở), gây ra mức độ ô nhiễm mùi, nguồn nước và chất thải rắn cao gấp nhiều lần phương án thiêu đốt trong lò.

Việc đưa ra lộ trình đầu tư cho các khu xử lý chất thải rắn sinh hoạt quy mô nhỏ của các khu vực nông thôn, đồng thời đảm bảo các yêu cầu về môi trường được BKEET đề cập trong nội dung bài viết này, là sản phẩm đáng để các chủ đầu tư và địa phương quan tâm xem xét, lựa chọn cho nhu cầu và nhiệm vụ xử lý chất thải rắn khu vực nông thôn hiện nay.

Sau 6 năm triển khai sản phẩm ra thị trường, BKEET tổng kết và đưa ra mô hình lò đốt BD-Anpha có công suất từ dưới 650 kg/h đến 100 kg/h như hình 3.

Hình 3. Lò đốt BD-Anpha công suất nhỏ cho các vùng nông thôn

Mô hình này có một số ưu điểm như:

–         Cho phép đơn vị đầu tư vận hành lò đốt cả hai chế độ: đối lưu tự nhiên hoặc cưỡng bức, vận hành gián đoạn hoạc liên tục 24/24.

–         Đầu tư phân kỳ theo từng giai đoạn tài chính: Năm đầu tiên cho thân lò đốt, các năm sau cho thiết bị băng tải cấp rác, thiết bị xử lý khói thải.

–         Dễ dàng nâng cấp đối với các địa phương đã đầu tư lò đốt công suất nhỏ trước năm 2016.

–         Mô hình đáp ứng QCVN 61-MT:2016/BTNMT nên xử lý khói thải triệt để, vận hành linh hoạt với các vùng nông thôn Việt Nam, khi vấn đề xử lý chất thải rắn ngày càng trở lên cấp bách.

Tuy nhiên, nhược điểm của mô hình này là đầu tư cao hơn, chi phí vận hành tốn hơn và công tác giám sát vận hành từ các cấp chính quyền địa phương cần sát sao hơn.

Bảng 1. Cấu hình và thông số kỹ thuật của lò đốt BD-Anpha 500

Quy hoạch sơ bộ về mặt bằng của khu xử lý công suất nhỏ được cho trong hình 4, với một số lưu ý chính như sau:

–         Diện tích mặt bằng cho toàn bộ khu xử lý với vòng đời khoảng 10 năm 5.000 m², đáp ứng công suất xử lý từ 8-12 tấn/ngày đêm.

–         Nhân công vận hành khu xử lý: phân loại và đốt lò 5 người/ngày.

–         Chi phí vận hành chất thải tính trung bình khoảng 280.000 vnđ/tấn.

–         Tuổi thọ lò đốt và thiết bị phụ kiện khoảng 10 năm.

–         Chi phí bảo trì lớn gồm 2 lần: sau mỗi 4 năm vận hành. Chi phí bảo trì trung bình khoảng 100 triệu/năm.

–         Tỷ lệ xử lý chất thải rắn trung bình 70%, khói thải được xử lý triệt để. Nước thải được xử lý bằng phương pháp cơ sinh, chưa thực sự triệt để. Để việc xử lý nước rác triệt để theo công nghệ cơ – hóa – lý và lọc RO, mức đầu tư của khu xử lý cần nâng lên khoảng 7,5 tỷ, công suất 15 tấn/ngày đêm và chi phí xử lý nước rỉ rác vào khoảng 50.000 vnđ/m³. Khi đó, chất lượng nước sẽ đạt QCVN, đáp ứng nhu cầu tái sử dụng trong khu xử lý.

Hình 4. Mô hình bố trí khu xử lý rác công suất nhỏ và thân lò đốt

Tuy nhiên, do quy mô nhỏ, đầu tư phân tán, chi phí vận hành + bảo trì còn cao, không có các nguồn thu từ sản phẩm thứ cấp từ khu xử lý, nên các mô hình này cần xem xét cẩn thận trước khi đầu tư, nhằm hạn chế các nguồn ô nhiễm từ chất thải rắn, nước thải, mùi tại các vùng nông thôn.

4. Quy chuẩn đối với lò đốt chất thải rắn sinh hoạt

Hiện nay, Bộ Tài nguyên và Môi trường đã ban hành thông tư số 03/2016/TT-BTNMT đề ngày 10 tháng 3 năm 2016 về Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về môi trường đối với lò đốt chất thải rắn sinh hoạt.

Trên toàn quốc, các đơn vị sản xuất, cung cấp lò đốt và sử dụng phải tuân thủ Quy chuẩn này. Trong quá trình sử dụng và vận hành, lò đốt cần đáp ứng các thông số kỹ thuật được cho ở các bảng dưới đây.

Bảng 2. Các thông số kỹ thuật cơ bản của lò đốt chất thải rắn sinh hoạt

Thành phần và nồng độ của các thông số ô nhiễm trong khí thải được cho trong bảng sau.

Bảng 3. Nồng độ của các thông số ô nhiễm trong khí thải lò đốt 

Hiện nay, các sản phẩm của BKEET cung cấp trên thị trường từ năm 2018 hoặc các lò đốt trước đây được nâng cấp, đáp ứng QCVN 61-MT:2016/BTNMT nêu trên.

5. Bài học kinh nghiệm khi triển khai các lò đốt công suất nhỏ

Qua gần 6 năm triển khai các dự án lò đốt chất thải rắn sinh hoạt quy mô nhỏ cho các vùng nông thôn Việt Nam, và thông qua việc đánh giá các lò đốt công suất nhỏ của các địa phương trong toàn quốc, BKEET chia sẻ một vài bài học kinh nghiệm để chúng ta cùng xem xét, có phương án phù hợp khi sử dụng.

–         Rác cần được thu gom và xử lý ngay trong ngày để hạn chế phát sinh mùi và nước rác. Đây là yếu tố quan trọng, cần sự vào cuộc của các tổ chức cộng đồng tại địa phương như hội phụ nữ, đoàn thành niên, hội người cao tuổi. Mục tiêu của các hoạt động này là tiến đến công tác phân loại rác thải tại nguồn kết hợp với công tác thu gom hợp lý.

–         Đơn vị thu gom rác và vận chuyển rác về các khu xử lý thường kiêm việc quản lý khu xử lý và vận hành lò đốt rác để làm tăng tính linh hoạt và hiệu quả xử lý của mô hình. Việc thu gom rác nên khoán đến từng xã viên.

–         Việc quy hoạch về vị trí bãi chứa rác, khu chôn lấp tro xỉ, lò đốt và các hạng mục phụ trợ cần hợp lý, đáp ứng nhu cầu xử lý chất thải từ 5-10 năm.

–         Việc phân loại rác của ngày hôm trước và đốt vào ngày hôm sau nên được xem xét cho các quy mô dưới 5 tấn/ngày. Với việc phân loại như vậy sẽ chủ động trong việc vận hành lò đốt, giảm ẩm cho rác, hạn chế ô nhiễm.

–         Thời gian vận hành lò đốt khi đã khởi động cần duy trì liên tục với tải định mức để đảm bảo các thông số nhiệt độ trong lò, có tác dụng hạn chế tối đa các thành phần độc hại trong khói thải như dioxin/furan. Hạn chế dừng lò quá dài và cấp rác không đều sẽ làm giảm tuổi thọ lò đốt do cơ tính của vật liệu chịu lửa thay đổi trong khoảng quá rộng.

–         Nguồn kinh phí để duy trì công tác vận hành, bảo trì, bảo dưỡng và tái đầu tư do nhà nước hỗ trợ và thu từ người dân đối với các mô hình xử lý chất thải rắn sinh hoạt cấp xã, hoặc liên xã công suất dưới 20 tấn/ngày đêm chưa bù đắp được, làm giảm hiệu quả xử lý và gây lãng phí nguồn vốn đầu tư của nhân dân. Các chi phí bảo trì và bảo dưỡng chiếm tỷ trọng lớn kể từ năm thứ 3 kể từ khi đưa lò đốt vào vận hành hoặc được tính sau hàng nghìn lần đốt và khởi động.

6. Giới thiệu về đơn vị cung cấp dịch vụ, công nghệ

Công ty Cổ phần Năng lượng và Môi trường Bách Khoa Hà Nội là một trong các doanh nghiệp Khoa học và Công nghệ của Hà Nội, chủ động trong nghiên cứu và chế tạo các sản phẩm ngành Nhiệt – Lạnh cung cấp cho thị trường toàn quốc. Các sản phẩm của công ty là sự kết tinh trí tuệ, có tác động tích cực trong việc thay đổi dây chuyền thiết bị công nghệ sản xuất, tạo sự phát triển đột phá cho các doanh nghiệp.

Hình 5. Các đăng ký sở hữu trí tuệ của Công ty và

giấy chứng nhận thiết bị phù hợp đối với lò đốt chất thải rắn

Hiện nay, các sản phẩm của công ty đã góp phần tích cực cho thị trường và đem lại hiệu quả kinh tế của nhiều doanh nghiệp trong nước.

Để có thêm thông tin chi tiết về sản phẩm, thiết bị hoặc cần hỗ trợ, tư vấn,… Quý khách vui lòng liên hệ với Công ty Cổ phần Năng lượng và Môi trường Bách Khoa Hà Nội:

–         Phụ trách kỹ thuật: Mr. Nguyễn Đức Quyền – 0977 996 883/0912302740.

–         Địa chỉ: số 242H, Minh Khai, Hai Bà Trưng, Hà Nội.

–         Website: http://bkeet.com.vn/, [email protected]

–         Điện thoại: 0242 21 21 51

7. Kết luận

Như vậy có thể thấy rằng, việc xử lý chất thải rắn tại Việt Nam hiện nay rất đa dạng, tùy theo từng điều kiện cụ thể của mỗi địa phương sẽ xem xét để lựa chọn mô hình xử lý phù hợp. Ba xu hướng chính của việc xử lý chất thải rắn sinh hoạt tại các địa phương trong toàn quốc, cũng như mô hình xử lý chất thải rắn sinh hoạt bằng lò đốt công suất nhỏ với công nghệ và mức đầu tư phù hợp cho các vùng nông thôn Việt Nam được nêu trong bài viết này sẽ là một kênh thông tin hữu dụng để các đọc giả cùng tham khảo.