Công nghệ xử lý chất thải rắn sinh hoạt cho khu vực nông thôn phù hợp với điều kiện Việt Nam

15/09/2015

     Trong quá trình phát triển kinh tế - xã hội, dưới tác động của các yếu tố tự nhiên và hoạt động của con người, môi trường lưu vực sông Nhuệ - sông Đáy đã phát sinh hàng loạt các vấn đề ô nhiễm, đặc biệt là ô nhiễm nguồn nước do chất thải rắn sinh hoạt (CTRSH). Trước tình hình đó, Bộ TN&MT, Tổng cục Môi trường giao Trung tâm Tư vấn và Công nghệ môi trường thực hiện Dự án “Ngăn ngừa và giảm thiểu ô nhiễm môi trường sông Nhuệ - sông Đáy bằng việc xử lý CTRSH thí điểm cho cụm dân cư theo phương pháp ủ khô kỵ khí”. Dự án được xây dựng trên cở phải đảm bảo được 3 tiêu chí: Xử lý triệt để CTRSH phát sinh đảm bảo các tiêu chuẩn và quy chuẩn hiện hành; Chi phí xử lý thấp, đảm bảo tính bền vững của dự án; Trang thiết bị máy móc dễ vận hành, phù hợp với trình độ của công nhân vận hành tại khu vực nông thôn.      Mô hình xử lý của Dự án được triển khai thí điểm tại xã Hồi Ninh, huyện Kim Sơn, tỉnh Ninh Bình với việc xây dựng Nhà máy xử lý CTRSH công suất xử lý 4 tấn/ngày, hiện đã hoàn thành và bàn giao cho địa phương.      Mô hình công nghệ của Dự án      Mô hình công nghệ Dự án được thể hiện trong sơ đồ sau:   Sơ đồ công nghệ của Dự án        Phân loại rác tại nguồn: Rác được phân loại ngay tại các hộ gia đình thành 2 loại theo yêu cầu của Dự án, bao gồm: Rác trơ (mảnh sành, sứ, vỏ chai, gạch đá vỡ…), được đựng vào túi riêng trước khi chuyển ra xe thu gom của xã vận chuyển ra khu xử lý và rác tổng hợp (chủ yếu là rác giàu hữu cơ và rác đốt).      Tập kết rác: Rác vận chuyển từ khu dân cư ra khu xử lý được tập kết 2 lần/tuần tại nhà phân loại và ủ rác rồi được phun chế phẩm sinh học để khử mùi hôi, chống ruồi muỗi. Sau đó, định kỳ vào thứ 2 hàng tuần, rác được xử lý theo quy trình.      Phân loại sơ bộ: Rác được phân loại sơ bộ, tách riêng phần rác vô cơ đã được phân loại tại nguồn (gạch, đá, mảnh sành, mảnh thủy tinh...).      Xé bao, đánh tơi: Sau khi phân loại sơ bộ, phần rác còn lại chứa trong các bao túi được đưa qua máy xé bao, đánh tơi, trộn đều, nhằm tăng cường hiệu quả tiếp xúc chế phẩm và hiệu quả quá trình ủ. Một phần rác đốt và rác tái chế được phân loại tại đây. Lượng rác còn lại được coi là rác giàu hữu cơ và được xử lý ủ theo quy trình của Dự án.      Xử lý sơ bộ: Tại nhà ủ, phần rác giàu hữu cơ được trộn đều với chế phẩm sinh học theo tỷ lệ hướng dẫn trước khi tiến hành ủ theo quy trình tại các hầm ủ.      Tiến hành ủ tại hầm ủ: Quá trình phân hủy kỵ khí diễn ra rất phức tạp, liên quan đến hàng trăm phản ứng và các loại sản phẩm trung gian. Tuy nhiên, trong xử lý rác giàu hữu cơ, quá trình ủ giúp ổn định sinh hóa các chất hữu cơ thành các chất mùn. Với thao tác sản xuất và có kiểm soát khoa học, tạo môi trường tối ưu (nhiệt độ: 40 - 55oC, độ ẩm: 50 - 52%), quá trình ủ cũng tự tạo ra nhiệt riêng nhờ sự ô xy hóa các chất thối rữa. Quá trình này là sự phân giải phức tạp gluxit, lipit và protein với sự tham gia của các vi sinh vật kị khí. Nguyên lý ủ sử dụng các vi sinh vật được bổ sung chọn lọc; Các chủng vi sinh dự án sử dụng là vi khuẩn lactobacillus và saccaromyces, nhằm phân giải các hợp chất hữu cơ, qua đó rút ngắn thời gian ủ xuống còn khoảng 30 ngày.   Hệ thống lò đốt rác thải sinh hoạt        Để tối ưu hóa công đoạn ủ này, Dự án đã đưa ra một quy trình xử lý ủ hiệu quả, đơn giản, vận hành thủ công nhằm giảm chi phí cũng như đáp ứng yêu cầu về trình độ của công nhân vận hành. Trong quá trình ủ rác, định kỳ 1 - 2 ngày (tùy theo mùa) tiến hành phun bổ sung chế phẩm nhằm kiểm soát các yếu tố độ ẩm, nhiệt độ, đồng thời bổ sung vi sinh cho rác được phân hủy đạt yêu cầu. Ngoài ra, quá trình ủ kị khí cũng sẽ loại bỏ được một số mầm bệnh có trong chất thải ban đầu, giảm ẩm trong phần hữu cơ khó phân hủy sinh vật, tạo thuận lợi cho quá trình đốt.      Sàng phân loại thu mùn hữu cơ: Sau khi ủ theo thời gian quy định, hầm ủ được dỡ bạt phủ hầm và để tự nhiên trong khoảng 24h. Sau đó, rác dưới hầm được đưa lên sàng phân loại thành mùn hữu cơ và phi hữu cơ. Thành phần mùn hữu cơ được phơi nắng (hoặc để khô tự nhiên), đảm bảo độ ẩm, các chỉ tiêu kỹ thuật áp dụng đối với phân hữu cơ theo TCVN 7185:2002 áp dụng cho các loại phân hữu cơ bón vào đất theo yêu cầu trước khi đóng bao và lưu vào kho thành phẩm.      Đốt rác: Tổng lượng rác đem đốt là 76,91%, trong đó rác đốt được thu gom từ khâu phân loại sơ bộ (38,16%) và một phần rác phi hữu cơ (rác hữu cơ khó phân hủy sinh học ≈ 38,76%) từ công đoạn sàng phân loại thu mùn hữu cơ. Đối với rác tương đối khô (độ ẩm ≤25%) sẽ được đốt trước; Rác có độ ẩm cao hơn sẽ được phơi khô trên sân phơi bê tông hoặc trên sàn nhà đốt. Việc đốt rác được tiến hành khi gom đủ lượng rác để có thể đốt liên tục tối thiểu trong một ngày làm việc (1 ca làm việc) hoặc đốt trong vài ngày liên tục.      Công nghệ đốt rác: Hoàn toàn không sử dụng nhiên liệu; Thiết kế lò đốt đảm bảo tuân thủ theo quy chuẩn; Thành phần nguy hại trong tro xỉ sau đốt đảm bảo QCVN 07:2009/BTNMT - Ngưỡng chất thải nguy hại, khí thải lò đốt được xử lý đảm bảo theo 2 cấp và tuân thủ QCVN 30:2012/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về lò đốt chất thải công nghiệp trước khi đi vào ống khói và xả ra môi trường.      Chôn lấp rác vô cơ: Phần rác được đưa đi chôn lấp hợp vệ sinh bao gồm rác vô cơ từ khâu phân loại sơ bộ (≈10,39%) và phần tro lò đốt (≈ 12,7% so với lượng rác đốt). Tổng lượng rác đưa đi chôn lấp là 15,24% (tỷ lệ chôn lấp). Ngoài ra, Dự án còn sử dụng một phần tro xỉ để trộn với mùn hữu cơ và đất để trồng sắn dây, trồng bí ngô… mang lại hiệu quả kinh tế, đồng thời giảm tỷ lệ chôn lấp xuống còn khoảng ≈10%.      Rác tái chế: Rác tái chế được phân loại, lưu giữ và định kỳ sẽ bán cho các đơn vị thu mua làm nguyên liệu tái chế có đủ năng lực, giấy phép hoạt động. Loại rác này chủ yếu là các loại bao tải xác rắn cũ (1,36%) và nhựa các loại (0,33%).      Hiệu quả kinh tế và khả năng nhân rộng mô hình      Hiệu quả kinh tế là một trong những tiêu chí quan trọng nhất để nhân rộng mô hình công nghệ. Khi vận hành mô hình, nguồn thu từ việc thu phí rác thải của địa phương, kết hợp thu từ nguồn các sản phẩm tái chế có thể đủ bù đắp để duy trì có hiệu quả hoạt động thường xuyên của Nhà máy.   Sản phẩm mùn hữu cơ tận dụng để trồng sắn dây, bí ngô…mang lại hiệu quả kinh tế cao        Ngoài ra, Mô hình của Dự án đã đáp ứng được các tiêu chí quan trọng như: Công nghệ đã xử lý triệt để lượng rác thải phát sinh, đáp ứng được các tiêu chuẩn và quy chuẩn về môi trường hiện hành; Tận dụng được một phần mùn hữu cơ (có tác dụng cải tạo đất) và một phần rác thải tái chế… đóng góp vào kinh phí duy trì vận hành; Tỷ lệ chôn lấp thấp, chỉ khoảng 15,24% (có thể thấp hơn nếu tận dụng một phần tro xỉ cho mục đích canh tác một số loại cây trồng như sắn dây, bí ngô...). Bên cạnh đó, công nghệ không phát sinh nước rỉ rác, do đó không mất thêm kinh phí xử lý nước rỉ rác; Hệ thống máy móc, thiết bị không phức tạp, có thể chế tạo tại địa phương, dễ vận hành, bảo trì, bảo dưỡng, thay thế khi hỏng hóc... phù hợp với trình độ công nhân vận hành tại địa phương. Do vậy, Mô hình có thể đảm bảo tính khả thi khi nhân rộng sang các địa phương khác.      Kết quả của Dự án là giải pháp quan trọng để giải quyết một trong những tiêu chí của Chương trình mục tiêu quốc gia về xây dựng nông thôn mới, đó là tiêu chí về vệ sinh môi trường (vấn đề rác thải), qua đó góp phần thực hiện thành công mục tiêu của Chiến lược quốc gia về quản lý chất thải rắn đến năm 2025, tầm nhìn đến năm 2050.   TS. Nguyễn Đức Toàn ThS. Nguyễn Trọng Cửu ThS. Đàm Văn Vệ Trung tâm Tư vấn và Công nghệ môi trường Nguồn: Tạp chí Môi trường, số 1+2/2015