Đánh giá tác động môi trường và hiệu quả của quá trình tái chế chất thải nhực thành vật liệu xây dựng bằng phương pháp đánh giá vòng đời sản phẩm (lca)

The environmental impact and efficiency assessment of recycling processes of plastic waste to construction materials by life cycle assessment method LCA II.. ABSTRACT The study has revie

Mã s : 8 85 01 01

Xác nh n c a Ch t ch h i đ ng đánh giá lu n v n và Tr ng khoa qu n lý chuyên

ngành sau khi lu n v n đư đ c s a ch a

I H C QU C GIA TP HCM C NG HÒA XÃ H I CH NGH AăVI T NAM

-oOo -

c l p ậ T do ậ H nh phúc

-oOo -

NHI M V LU NăV NăTH C S

Ngày, tháng, n m sinh: 26/10/1995 N i sinh: Qu ng Tr

Chuyên ngành: Qu n lỦ Tài nguyên và Môi tr ng Mã s : 8 85 01 01

I.ăăTểNă TÀI

ánh giá tác đ ng môi tr ng và hi u qu c a quá trình tái ch ch t th i nh a thành

v t li u xây d ng b ng ph ng pháp đánh giá vòng đ i s n ph m (LCA)

The environmental impact and efficiency assessment of recycling processes of plastic waste to construction materials by life cycle assessment method (LCA)

II NHI M V VÀ N I DUNG

1 T ng quan v hi n tr ng phát sinh và công ngh x lý ch t th i nh a hi u qu các

III NGÀY GIAO NHI M V : 02/04/2021

IV NGÀY HOÀN THÀNH NHI M V : 31/05/2022

2 PGS.TS Lê V n Khoa

Tp HCM, ngày tháng n m 2022

PGS.TS Ph m Th Anh PGS.TS Lê V n Khoa

L I C Mă N

L i đ u tiên, tôi xin g i l i c m n đ n Ban giám hi u tr ng i h c Bách Khoa Tp HCM đư t o đi u ki n cho tôi đ c th c hi n lu n v n, t o đi u ki n v c s v t ch t

đ tôi có th thu n l i tìm ki m và nghiên c u thông tin

Tôi xin g i l i c m n chân thành nh t đ n PGS.TS Ph m Th Anh và PGS.TS Lê

V n Khoa, ng i đư t n tình h ng d n, c ng nh h t lòng ch b o đ tôi hoàn thành

lu n v n

Xin c m n toàn th Quý th y cô đư tham gia gi ng d y ch ng trình cao h c đư

truy n đ t nh ng ki n th c quý báu trong su t th i gian tôi h c t p t i Tr ng i h c

Bách Khoa ây là ki n th c quý báu làm n n t ng cho tôi th c hi n lu n v n

L i cu i cùng, tôi xin g i l i bi t n sâu s c đ n gia đình và b n bè, nh ng ng i luôn

s n sàng chia s , đ ng viên và giúp đ trong su t quá trình h c t p và nghiên c u

Xin chúc nh ng đi u t t đ p nh t đ n Quý th y/cô, gia đình và b n bè

Tp H Chí Minh, ngày tháng n m 2022

H c viên

Nguy n Th Th y Ngân

TÓM T T LU NăV N

Nghiên c u đư t ng quan tình hình x th i, thu gom v n chuy n và x lý ch t th i

nh a t i Vi t Nam và m t s gi i pháp x lý ch t th i nh a hi u qu trên th gi i Nghiên c u s d ng ph ng pháp đánh giá vòng đ i (Life Cycle Assessment -

LCA) và ph n m m SimaPro 9.3.0.3 đ tính toán các tác đ ng môi tr ng c a quá

trình tái ch ch t th i nh a thành v t li u xây d ng Quá trình tái ch ch t th i nh a

đ c th c hi n b ng vi c ph i tr n nh a th i v i v tr u đ t o thành ngói l p nhà

Nghiên c u c ng đư so sánh v i quá trình s n xu t ngói đ t sét nung, d li u đ c l y

t th vi n Ecoinvent 3.8 c a ph n m m SimaPro K t qu tính toán đư cho th y ph n

l n các tác đ ng t quá trình s n xu t ngói l p t ch t th i nh a đ u nh h ng đ n môi tr ng m c d i 0 (không gây ra các tác đ ng b t l i đ n môi tr ng) đ i v i nhóm tác đ ng: c n ki t tài nguyên (phi sinh h c), c n ki t nhiêu li u hóa th ch, nóng lên toàn c u, phá v t ng ozon, gây đ c cho con ng i, gây đ c cho sinh thái n c

ng t, gây đ c cho h sinh thái n c m n, gây đ c cho h sinh thái trên c n và ôxy hóa

quang hóa Tuy nhiên, có m t vài ch tiêu đánh giá tác đ ng có giá tr l n h n 0 nh :

gây axit hóa và phú d ng hóa

K t qu tính toán chung cho th y tái ch ch t th i nh a thành v t li u là m t trong nh ng gi i pháp tái ch hi u u , tác đ ng đ n môi tr ng m c đ r t th p so

v i hi u u c a k thu t này mang l i v m t kinh t , ư h i và tài nguyên

T khóa: đánh giá vòng đ i, SimaPro, ch t th i nh a, v t li u xây d ng

ABSTRACT

The study has reviewed the current status of discharge, collection, transportation and treatment of plastic waste in Vietnam and some effective plastic waste treatment solutions in the world

The study used the Life Cycle Assessment (LCA) method and SimaPro 9.3.0.3 software to calculate the environmental impacts of recycling plastic waste into construction materials Plastic waste recycling process is done by mixing waste plastic with rice husks, the product is roof tiles The study also compared with the production

of clay roof tiles, the data was taken from the Ecoinvent 3.8 library of SimaPro software According to results, the production of roof tiles from plastic waste have most of the environmental impacts below zero (no adverse effects on the environment) for the impact group: Abiotic depletion, Abiotic depletion (fossil fuels), Global warming, Ozone layer depletion, Human toxicity, Fresh water aquatic ecotoxicity, Marine aquatic ecotoxicity, Terrestrial ecotoxicity, and photochemical oxidation However, there are some impact assessment indicators with values higher than zero such as: Acidification and Eutrophication

The general calculation results show that the plastic waste recycling process into construction materials is one of the effective recycling solutions with low environmental impacts compared to the efficiency of this technique in terms of economy, society and resources

Key word: Life cycle assessment, SimaPro, plastic waste, construction materials

L IăCAMă OAN

Tôi in cam đoan lu n v n này do chính tôi th c hi n d i s h ng d n c a

PGS.TS Ph m Th Anh và PGS.TS Lê V n Khoa Các s li u, k t qu trong lu n v n

là trung th c Lu n v n có tham kh o các tài li u, thông tin đ c đ ng trên các t p chí,

bài báo và các trang web theo danh m c tài li u tham kh o c a lu n v n

Tôi xin ch u trách nhi m v nghiên c u c a mình

H c viên

Nguy n Th Th y Ngân

M C L C

L I C Mă N i

TÓM T T LU NăV N ii

ABSTRACT iii

L IăCAMă OAN iv

DANH M C HÌNH NH vii

DANH M C B NG ix

DANH M C T VI T T T x

M U 1

1 Tính c p thi t c aăđ tài 1

2 M c tiêu nghiên c u 3

3 N i dung nghiên c u 3

4 iăt ng và ph m vi nghiên c u 4

5 Ph ngăphápănghiênăc u 4

6 Ý ngh aăc aăđ tài 6

7 C u trúc lu năv n 7

CH NGă1.ăT NG QUAN 8

1.1 Gi i thi u v nh a 8

1.1.1 L ch s c a nh a 8

1.1.2 Phân lo i nh a 9

1.2 T ng quan v hi n tr ng phát sinh và công ngh x lý ch t th i nh a hi u qu trên th gi i 12

1.2.1 Hi n tr ng phát sinh ch t th i nh a trên th gi i 12

1.2.2 Công ngh x lý ch t th i nh a hi u qu trên th gi i 17

1.3 T ng quan v hi n tr ng x th i, thu gom v n chuy n và x lý ch t th i nh a t i Vi t Nam 24

1.3.1 Hi n tr ng x th i ch t th i nh a t i Vi t Nam 24

1.3.2 Hi n tr ng thu gom v n chuy n ch t th i nh a t i Vi t Nam 29

1.3.3 Tình hình x lý ch t th i nh a t i Vi t Nam 32

1.4 ng d ng ch t th i nh a trong xây d ng 35

CH NGă2.PH NGăPHỄPă ỄNHăGIỄăVọNGă I S N PH M (LCA) 38

2.1 T ngăquanăph ngăphápăđánhăgiáăvòngăđ i s n ph m (LCA) 38

2.1.1 Khái ni m v LCA 38

2.1.2 Khuôn kh LCA 39

2.1.3 u đi m và nh c đi m c a LCA 48

2.2 T ng quan các nghiên c uăLCAătrongăvƠăngoƠiăn c 49

2.2.1 Tình hình nghiên c u LCA trên th gi i 49

2.2.2 Tình hình nghiên c u LCA t i Vi t Nam 51

2.3 Gi i thi u ph n m m SimaPro 52

CH NGă 3 ỄNHă GIỄă TỄCă NGă MỌIă TR NG VÀ HI U QU C A QUÁ TRÌNH TÁI CH CH T TH I NH A THÀNH V T LI U XÂY D NG.60 3.1 Tái ch ch t th i nh a thành VLXD t i Công ty TNHH SXXD Tr ng Danh……… 60

3.1.1 S n ph m v t li u xây d ng 60

3.1.2 Nguyên li u s n xu t 63

3.1.3 Quy trình s n xu t 65

3.2 ánhăgiáătácăđ ngămôiătr ng c a quá trình tái ch ch t th i nh a thành VLXD………67

3.2.1 Xác đ nh m c tiêu và ph m vi 67

3.2.2 Phân tích ki m kê vòng đ i 69

3.2.3 ánh giá tác đ ng môi tr ng b ng ph n m m SimaPro và di n gi i k t qu ……… 71

3.3 ánhăgiáăhi u qu c a quá trình tái ch ch t th i nh a thành VLXD 75

CH NGă4 XU T GI I PHÁP QU N LÝ CHO HO Tă NG TÁI CH CH T TH I NH A THÀNH V T LI U XÂY D NG 78

4.1 ánhăgiáăcôngăngh tái ch ch t th i nh a thành VLXD 78

4.2 xu t gi i pháp cho ho tăđ ng tái ch ch t th i nh a thành VLXD hi u qu ……….78

K T LU N VÀ KI N NGH 83

DANH M C CÔNG TRÌNH KHOA H C 85

TÀI LI U THAM KH O 86

DANH M C HÌNH NH

Hình 0.1 Khung đ nh h ng nghiên c u 6

Hình 1.1 Các h th ng ký hi u và mã c a nh a 11

Hình 1.2 Tiêu th nh a t i Thái Lan n m 2018 13

Hình 1.3 i m đ n cu i cùng c a ch t th i nh a đ c thu gom Indonesia 14

Hình 1.4 i m đ n cu i cùng c a ch t th i nh a không đ c thu gom t i Indonesia 15 Hình 1.5 Kh i l ng m i lo i nh a trong các bãi chôn l p và bãi rác l thiên t i Philipines n m 2019 (t n/n m) 16

Hình 1.6 Quy trình tái ch bao bì nh a t i Th y i n 21

Hình 1.7 S đ b trí đ n gi n c a nhà máy nhi t phân 23

Hình 1.8 L ng nh a đ c s n xu t và th i b sau tiêu dùng t i Vi t Nam, 2019 25

Hình 1.9 Dòng th i nh a t i TP H Chí Minh vào n m 2019 26

Hình 1.10 B n đ phân b kh i l ng ch t th i nh a phát sinh t i các t nh thành Vi t Nam n m 2018 27

Hình 1.11 S l ng và kh i l ng c a rác theo khu v c 28

Hình 1.12 B n đ t l thu gom rác th i t i các t nh thành Vi t Nam n m 2018 29

Hình 1.13 T l thu gom tái ch (CRF) c a các lo i nh a vào n m 2019 30

Hình 1.14 ng đi c a ch t th i nh a t i Vi t Nam 32

Hình 1.15 Quy trình s n xu t h t nh a tái ch 33

Hình 2.1 Các bi n th c a LCA………39

Hình 2.2 Khuôn kh đánh giá vòng đ i 40

Hình 2.3 Quy trình đ c đ n gi n hóa đ phân tích ki m kê 42

Hình 2.4 Minh h a lo i tác đ ng d a trên m t c ch môi tr ng 44

Hình 2.5 M i quan h c a giai đo n di n gi i v i các giai đo n khác 46

Hình 2.6 Logo ph n m m SimaPro 54

Hình 2.7 Màn hình làm vi c chính c a ph n m m SimaPro 54

Hình 3.1 M t s s n ph m g ch nh a tr u……… 61

Hình 3.2 Nhà l p ghép m u iHOUSE 62

Hình 3.3 M t s s n ph m VLXD c a công ty Tr ng Danh 62

Hình 3.4 Quy trình s n xu t VLXD t nh a th i 66

Hình 3.5 Ranh gi i h th ng c a quá trình LCA 68

Hình 3.6 S n ph m ngói đ c đánh giá 69

Hình 3.7 Mô t d án th c hi n 71

Hình 3.8 L a ch n th vi n 72

Hình 3.9 Nh p d li u đ u vào và đ u ra vào ph n m m SimaPro 72

Hình 3.10 Tính toán tác đ ng trong ph n m m SimaPro 73

Hình 3.11 Tính toán ch tiêu axit hóa 74Hình 3.12 Tính toán ch tiêu phú d ng hóa 74Hình 3.13 So sánh tác đ ng môi tr ng c a quá trình tái ch ch t th i nh a PP thành ngói và ngói đ t sét nung 76

DANH M C B NG

B ng 1.1 L ch s c a nh a 8

B ng 1.2 ng d ng c a các lo i nh a 10

B ng 1.3 T tr ng c a các nhóm ngành nh a chính t i Vi t Nam 24

B ng 3.1 M t s đ c đi m c lỦ c a s n ph m VLXD nh a tr u………62

B ng 3.2 LCI c a quá trình tái ch 1000kg nh a PP thành ngói l p 69

B ng 3.3 C c u công su t ngu n đi n toàn qu c n m 2020 70

B ng 3.4 K t qu tính toán các tác đ ng môi tr ng c a quá trình tái ch ch t th i nh a PP thành ngói 74

B ng 3.5 So sánh các tác đ ng môi tr ng c a quá trình tái ch ch t th i nh a PP thành ngói và ngói t đ t sét nung 75

DANH M C T VI T T T

CFB : Circulating Fluidized Bed

t hóa l ng t ng sôi

CFR : Collected For Recyling

T l thu gom tái ch CTRSH : Ch t th i r n sinh ho t

BSCL : ng b ng sông C u Long

Liên minh Châu Âu

IUCN : International Union for Conservation of Nature

Liên minh B o t n Thiên nhiên Qu c t

M U

1 Tính c p thi t c aăđ tài

Hi n nay, các s n ph m, m t hàng t nh a đ c s n xu t và s d ng r t ph bi n

kh p m i n i, m i ngành ngh do s ti n l i c a chúng B i vì nh a có nhi u giá tr

s d ng, chúng ta đư tr nên nghi n nh a dùng m t l n, đi u này gây h u qu nghiêm

tr ng cho môi tr ng Trên th gi i, m i phút có m t tri u chai n c u ng b ng nh a

đ c mua và 5000 t túi nh a s d ng 1 l n đ c s d ng trên toàn th gi i – kho ng

m t n a s nh a đ c s n xu t ch đ s d ng m t l n và sau đó th i b (UNEP,

2018)

Vào n m 1950, th gi i ch s n xu t đ c 2 tri u t n nh a m i n m K t đó,

s n l ng nh a h ng n m đư t ng g n 200 l n, đ t 380 tri u t n vào n m 2015 (Geyer,

R et al., 2017) Con s này g n t ng đ ng 2/3 dân s th gi i (Hannah Ritchie và

Max Roser, 2018) Geyer, R et al (2017) c ng cho bi t s n l ng nh a tích l y toàn

c u t n m 1950 - 2015 đ t 7,8 t t n, t ng đ ng h n 1 t n nh a/ng i M t n a

trong s này (3,9 t t n) đ c s n xu t ch trong 13 n m ua

M i n m có kho ng 8 tri u t n nh a th i đ ra các đ i d ng trên th gi i M t

l ng l n trong s này đ n t các con sông – là đ ng d n tr c ti p rác th i t các

thành ph trên th gi i ra môi tr ng bi n Rác th i nh a dù sông, đ i d ng hay trên đ t li n thì chúng có th t n t i trong môi tr ng hàng th k (Christian Schmidt

et al., 2017) N u ti p t c u h ng hi n t i, các đ i d ng có th ch a nhi u nh a

h n cá vào n m 2050 (Jambeck, J R., et at., 2015)

Nh a b th i ra môi tr ng ph n l n đ n t Châu Á Vi t Nam (1,83 tri u

t n/n m) đ ng th 4 trong danh sách các n c th i nh a ra bi n nhi u nh t, ch sau

Trung Qu c (8,82 tri u t n/n m), Indonesia (3,22 tri u t n/n m) và Philipine (1,88

tri u t n/n m) (Jambeck et at., 2015) T i Vi t Nam, ch s tiêu th nh a trên đ u

ng i t ng nhanh t 3,8kg/n m/ng i vào n m 1990 lên 54 kg/n m/ng i vào n m

2018, trong đó 37,43% s n ph m là bao bì và 29,26% là đ gia d ng (Nguy n Thu

Trang et al., 2020) Theo th ng kê c a B Tài nguyên và Môi tr ng (2019), ch tính

riêng Hà N i và TP H Chí Minh, m i ngày đư th i ra môi tr ng kho ng 80 t n nh a

và túi nilon Riêng Hà N i, th i ra 4.000 - 5.000 t n rác m i ngày, trong đó rác th i

nilon chi m 7-8% M t đi u đáng l u Ủ là vi c phân lo i, thu h i và x lý rác th i t i

Vi t Nam còn r t h n ch L ng ch t th i nh a và túi nilon Vi t Nam v n m c r t

cao, chi m kho ng 8-12% ch t th i r n sinh ho t N u trung bình 10% l ng ch t th i

nh a và túi nilon không đ c tái s d ng mà th i b hoàn toàn, thì l ng ch t th i

nh a và túi nilon th i b Vi t Nam s x p x 2,5 tri u t n/n m (B Tài nguyên và Môi tr ng, 2019)

Ô nhi m ch t th i nh a đang là m t n i lo c a toàn c u M t trong nh ng nguyên

nhân d n đ n đi u này là do bi n pháp qu n lý, x lý ch t th i nh a ch a th t s hi u

qu M t nghiên c u c a Geyer, R et al vào n m 2017 cho bi t r ng tr c n m 1980,

vi c tái ch và đ t nh a là không đáng k , g n nh 100% nh a b th i b T n m

1990 – 2014, t l tái ch nh a toàn c u đư t ng m c c đ nh 0,7% m i n m và t l

đ t nh a c ng t ng trung bình 0,7% m i n m t 1980 – 2014 Tái ch s làm gi m

l ng ch t th i nh a c n x lý, gi m áp l c đ i v i v t li u nguyên sinh và gi m tiêu

th n ng l ng,…Tuy nhiên, tính đ n n m 2015, trong 6,3 t t n ch t th i nh a đ c

t o ra, thì m i ch có 9% đ c tái ch , còn l i s đ c đ t kho ng 12% và 79% đ c

tích t trong các bãi chôn l p ho c môi tr ng t nhiên c tính vào n m 2050 s có

kho ng 12 t t n ch t th i nh a n m trong các bãi chôn l p ho c trong môi tr ng t

nhiên (Geyer, R et al., 2017) Con s này đang cho th y vi c x lý, tái ch ch t th i

nh a ch a mang l i hi u qu cao

Ch t th i nh a có th đ c tái ch theo nhi u cách khác nhau: tái ch th c p

(quay tr l i quá trình s n xu t s n ph m nh a), tái ch b c 2 (tái ch c h c), tái ch

b c 3 (tái ch hóa h c) và tái ch b c 4 (thu h i n ng l ng) Trong 04 ph ng pháp

tái ch này, tái ch c h c đ c cho là ph ng pháp tái ch có l i v m t môi tr ng

và kinh t nh t Vào n m 2002, tái ch c h c chi m 51% trong t ng s tái ch ch t

th i nh a và là ph ng pháp thu h i ch t th i nh a l n th 2, ch sau ph ng pháp thu

h i n ng l ng (Brems, A et al., 2012)

Nh a có đ c tính ch c, b n, ch ng n c, nh , d đúc khuôn và tái ch đ c, nói

cách khác nh a có m i đ c tính quan tr ng c a các v t li u xây d ng (Môi tr ng và

đô th , 2020) Theo Awoyera, P., et al (2020), vi c s d ng ch t th i nh a cho các

ng d ng xây d ng c i thi n đáng k v m t môi tr ng (gi m l ng ch t th i nh a

th i ra môi tr ng) và là m t nguyên li u đáng tin c y cho các m c đích ây d ng

Bên c nh đó, Awoyera, P., et al., 2020 c ng đ a ra nhi u ng d ng c a ch t th i nh a

cho m c đích ây d ng nh : c t li u trong v t li u t ng h p g c i m ng, k t h p v i

g đ t o thành các t m c a thân thi n môi tr ng; v t li u cách nhi t; t ng ng n và

g ch Qua đó đư cho th y nhi u l i ích c a vi c s d ng ch t th i nh a vào m c đích

xây d ng và ti m n ng v môi tr ng c a quá trình này Tuy nhiên, vi c tái ch ch t

th i nh a thành v t li u xây d ng còn khá m i m t i Vi t Nam, nên hi n nay các c

s tái ch này c ng r t ít Qua quá trình tìm hi u, Công ty TNHH s n xu t xây d ng

Tr ng Danh t i Long An đư ho t đ ng trong l nh v c tái ch ch t th i nh a thành v t

li u xây d ng đ c h n 9 n m và có đ n đ nh trên th tr ng Các s n ph m c a

công ty đ c t o ra t h n h p nhi u lo i ch t th i nh a và ch t ph i tr n, đ ng th i

đư đ c đ a ra th tr ng tiêu th

T i Vi t Nam ch a có m t h th ng tái ch ch t th i nh a th t s r ng rưi và đ t

hi u qu , h u h t các c s tái ch đ u là nh ng c s nh l , t phát ho c các làng

ngh quy mô h gia đình đư có t lâu và công ngh s n xu t mang tính th công,

ch a có bi n pháp ki m soát ô nhi m, x lý ch t th i d n đ n gây ô nhi m môi tr ng

Hi n nay, ch t th i nh a ch y u đ c tái ch thành h t nh a và các s n ph m tiêu

dùng

Ph ng pháp đánh giá vòng đ i (LCA) đư đ c s d ng r ng rãi trên th gi i đ đánh giá tác đ ng và hi u qu c a các ph ng pháp lý ch t th i nh a, t đó đ a ra

ph ng pháp lỦ ít tác đ ng môi tr ng nh t và hi u qu nh t Ph n l n các nghiên

c u v ánh giá vòng đ i (LCA) so sánh vi c tái ch nh a v i các ph ng án u n lý

ch t th i khác đư đ a ra k t qu tích c c (Lazarevic, D et al., 2010; Astrup, T et al.,

2009; Eriksson, O., et al., 2005; Aryan, Y et al., 2018; Chen, Y., et al., 2019), v i

vi c gi m đáng k các tác đ ng đ n môi tr ng Ph ng pháp đánh giá vòng đ i s n

ph m (LCA) đ c phát tri n t n m 1970 (Guin e, J B., et al., 2011) Nó đ c thi t

k đ c bi t đ đánh giá các tác đ ng môi tr ng liên uan đ n toàn b chu i s n xu t

c a m t hàng hóa (Arnold Tukke, 2000)

Vì nh ng lý do nêu trên, đ tài “ ánh giá tác đ ng môi tr ng và hi u qu c a

quá trình tái ch ch t th i nh a thành v t li u xây d ng b ng ph ng pháp đánh giá vòng đ i s n ph m (LCA)” đ c nghiên c u nh m ph c v cho công tác qu n lý, x

lý ch t th i nh a hi u qu

2 M c tiêu nghiên c u

M c tiêu nghiên c u c a đ tài là đánh giá các tác đ ng môi tr ng và hi u qu

c a quá trình tái ch ch t th i nh a thành v t li u xây d ng và đ xu t gi i pháp qu n

lý cho ho t đ ng tái ch ch t th i nh a thành v t li u xây d ng hi u qu

T ng quan v hi n tr ng x th i, thu gom v n chuy n và x lý ch t th i nh a t i

Vi t Nam nói chung và thành ph H Chí Minh nói riêng

N i dung 2: ánh giá tác đ ng môi tr ng và hi u qu c a các quá trình tái ch

ch t th i nh a thành v t li u xây d ng b ng ph ng pháp LCA, nghiên c u trên công

ngh tái ch ch t th i nh a thành v t li u xây d ng t i Công ty TNHH S n Xu t Xây

D ng Tr ng Danh

- ánh giá đ nh l ng các tác đ ng môi tr ng v i s h tr c a ph n m m

Simapro

- ánh giá hi u qu so v i quá trình s n xu t v t li u xây d ng truy n th ng

N i dung 3: xu t m t s gi i pháp qu n lý cho ho t đ ng tái ch ch t th i

nh a thành v t li u xây d ng hi u qu

- a ra gi i pháp phù h p có th áp d ng t i Vi t Nam nói chung và Tp H

Chí Minh nói riêng

4 iăt ng và ph m vi nghiên c u

a iăt ng nghiên c u

i t ng nghiên c u c a đ tài là nh a th i, tái ch nh a th i thành v t li u xây

d ng t i Công ty TNHH SXXD Tr ng Danh và s d ng LCA đ đánh giá các tác đ ng môi tr ng và hi u qu c a quá trình tái ch ch t th i nh a thành v t li u xây d ng

b Ph m vi nghiên c u

S d ng ph ng pháp đánh giá vòng đ i (LCA) cho cách ti p c n “Gate to Gate”: t lúc s n ph m nh a b th i b - v n chuy n - đ n khi tái ch thành v t li u

xây d ng Nghiên c u đi n hình trên công ngh tái ch ch t th i nh a thành v t li u

xây d ng t i Công ty TNHH S n xu t Xây d ng Tr ng Danh

5 Ph ngăphápănghiênăc u

a Ph ngăphápăt ng quan tài li u

Ph ng pháp t ng quan tài li u đ c th c hi n thông qua vi c thu th p thông tin,

s li u, k t qu ,…liên uan đ n v n đ nghiên c u t các bài báo khoa h c, báo cáo

trong các h i th o, t p chí, các báo cáo môi tr ng qu c gia h ng n m, t các trang web….Ph ng pháp này đ c th c hi n t t c các n i dung nghiên c u c a đ tài

Thông tin, s li u,…đ c thu th p liên uan đ n các v n đ sau:

- S li u, thông tin t ng quan v : hi n tr ng x th i, thu gom, v n chuy n, công

ngh x lý ch t th i nh a Nh ng s li u và thông tin thu th p t các trang web,

bài báo, báo cáo môi tr ng qu c gia h ng n m, các đ tài nghiên c u có liên

- Các chính sách, gi i pháp qu n lý ch t th i nh a trong và ngoài n c

b Ph ngăphápăkh oăsát,ăđi u tra th căđ a

Ph ng pháp này đ c th c hi n thông qua vi c kh o sát, đi u tra thông tin, s

li u, hi n tr ng t i Công ty TNHH SXXD Tr ng Danh, ph ng v n Giám đ c và quan

sát tr c ti p

S li u, thông tin liên uan đ n các v n đ sau:

- Hi n tr ng nhà máy: Các s n ph m v t li u xây d ng, nguyên li u s n xu t,

ngu n cung c p nguyên li u, quy trình s n xu t

- S li u đ u vào, đ u ra c a quy trình s n xu t ngói t ch t th i nh a và tr u:

kh i l ng nguyên li u đ u vào và s n ph m t o thành, uưng đ ng v n

s d ng đ tính toán nh ng tác đ ng môi tr ng t ho t đ ng tái ch ch t th i nh a

thành v t li u xây d ng Ph n m m này đ c cung c p b i PGS.TS Ph m Th Anh (Tr ng i h c Giao thông V n t i Tp.HCM) - là gi ng viên h ng d n chính c a đ

tài này

Khungăđ nhăh ng nghiên c u:

Hình 0.1 Khung đ nh h ng nghiên c u

6 Ý ngh aăc aăđ tài

a ụăngh aăkhoaăh c

ụ ngh a khoa h c c a đ tài là nh n d ng và l ng hóa đ c các tác đ ng môi

tr ng b ng ph ng pháp đánh giá vòng đ i (LCA) trong quá trình tái ch ch t th i

nh a thành VLXD Nh đư bi t, quá trình tái ch nh a s có hi u qu nh t đ nh v môi

tr ng nh ti t ki m tài nguyên, gi m l ng ch t th i nh a t i các bãi chôn l p tuy

nhiên trong quá trình tái ch v n gây nh h ng đ n môi tr ng thông qua vi c t o ra

khí th i, ch t th i r n…Do đó, k t qu nghiên c u c a đ tài s cho bi t m c đ tác

đ ng đ n môi tr ng c a quá trình tái ch ch t th i nh a thành v t li u xây d ng

tài có Ủ ngh a tham kh o cho các nghiên c u khác liên uan đ n đánh giá vòng đ i và

tái ch ch t th i nh a, s d ng cho vi c nghiên c u khoa h c và gi ng d y t i các

tr ng i h c và Vi n nghiên c u

b ụăngh aăth c ti n

tài cung c p thêm thông tin th c t v tình hình x th i, thu gom, x lý ch t

th i nh a V i vi c phân tích các tác đ ng môi tr ng d a trên đánh giá vòng đ i s cho ph p c uan ch c n ng, các c s s n xu t, kinh doanh bi t đ c y u t nào

trong quy trình tái ch gây tác đ ng tiêu c c đ n môi tr ng, t đó có các gi i pháp

CH NG 1 T NG QUAN

1.1 Gi i thi u v nh a

1.1.1 L ch s c a nh a

Nh a là thu t ng chung đ nói v các v t li u d o t ng h p hay bán t ng h p,

đ c ng d ng ph bi n, r ng kh p trong h u h t các ngành công nghi p Thu t ng

“Plastic” có ngu n g c t ti ng Hy L p “plastikos”, có ngh a là phù h p đ đúc, t o

hình i u này đ c p đ n tính linh ho t c a v t li u hay đ d o c a nó trong quá trình

s n xu t

V t li u nh a là các h p ch t h u c có ngu n g c t nguyên li u hóa th ch nh

d u m , khí t nhiên, than đá ho c t nguyên li u sinh h c (xenluloz ) Hi n nay, v t

li u nh a đ c s d ng trên th gi i có ngu n g c ch y u t nguyên li u hóa th ch

Nhà phát minh ng i M Charles Goodyear đư tìm ra uy trình

l u hóa c a cao su t nhiên i u này giúp cao su v n gi đ c tính đàn h i c a nó trong ph m vi nhi t đ r ng h n so v i

nguyên li u thô và có kh n ng ch ng dung môi t t h n

Celluloid đ c phát minh b i John Wesley Hyatt – m t nhà hóa

h c ng i M ây đ c coi là lo i nh a đ u tiên vì nó đ c t o

ra b ng cách bi n đ i c b n m t lo i polyme t nhiên và sau đó đúc v t li u t o thành các hình d ng m i

1877 Fredrich Kekulé (nhà hóa h c ng i c) đ xu t mô hình chu i

cho polyme

1893 Emil Fischer và Hermann Leuchs (nhà hóa h c ng i c) đư đ

xu t m t c u trúc chu i cho cellulose và sau đó t ng h p phân t

1909

Leo Baekeland – nhà hóa h c ng i B đư công b phát minh ra

nh a phenolic, lo i polyme đ u tiên đ c làm hoàn toàn t v t

li u t ng h p

N m S ki n

1924 Herman Staudinger - nhà hóa h c ng i c đư đ xu t c u trúc

chu i polyme cho polyme t ng h p

1925-1940 M t s polyme đ c t o ra b ng ph ng pháp trùng h p b sung

đư đ c gi i thi u (ví d : PVC, PS, PE,…)

1934 Nhà hóa h c ng i M - Wallace Carothers phát minh ra Nylon

và uá trình trùng ng ng

1940-1950 Gi i thi u m t s polyme đ c t o ra b ng ph ng pháp trùng

ng ng (ví d : PET, polyeste không bão hòa)

1950-1955 K Ziegler (nhà hóa h c ng i c) và G Natta (nhà hóa h c

ng i Ý) phát tri n ch t xúc tác áp su t th p

1955-1970

T o ra v t li u composite b ng cách s d ng nh a t ng h p và các ch t khác đ t ng đ c ng, b b n nh s i th y tinh, s i

cacbon và s i aramid

1970-1990

M r ng vi c s n xu t các b ph n b ng nh a thay cho g và kim lo i, d n đ n giá thành th p h n, c i thi n ch t l ng và các

ng d ng công nghi p có th đ c gi i thích là do nh a có nhi u đ c tính và tính d

gia công c a chúng Các đ c tính c a nh a có th đ c thay đ i đ đáp ng các nhu

- Nh a nhi t d o: có c u trúc g m các chu i polyme dài Khi t ng nhi t đ ,

nh a nhi t d o tr nên m m h n và có th gia công c h c Sau khi ngu i s đóng r n và v n có th nóng ch y l i khi ti p t c t ng nhi t đ Tuy tính c

h c không cao nh nh a nhi t r n nh ng có th tái sinh nhi u l n M t s lo i

nh a nhi t d o ph bi n nh polyetylen (PE), polystyren (PS), polypropylen

(PP) và polyvinylclorua (PVC)

- Nh a nhi t r n: là lo i polyme có c u trúc d ng l i Sau khi ch u tác đ ng

c a nhi t ho c ph n ng hóa h c s không nóng ch y hay hòa tan tr l i đ c

n a Nh a nhi t r n có kh n ng ch ng mài mòn, ch u l c, nhi t và hóa ch t

Polypropylene PP Màng, linh ki n đi n, v pin, h p

Phenoplasts S n xu t ván ép, v t li u cách nhi t, s n mài, vecni, khuôn đúc,…

Ngu n: Christensen, Thomas H., 2011

t o đi u ki n cho vi c tái ch nh a sau khi tiêu th , các h th ng nh n d ng

nh a khác nhau đư đ c thi t l p N m 1988, Hi p h i Công nghi p Nh a Hoa K (SPI) đư gi i thi u h th ng ký hi u và đánh s dành riêng cho bao bì nh a c ng mà ngày nay đư tr thành b t bu c nhi u qu c gia y ban Châu Âu, y ban Tiêu chu n hóa Châu Âu (CEN) và PlasticsEurope (tr c đây là APME) - Hi p h i nh a Châu Âu

c ng cung c p các h th ng t ng t Các h th ng ký hi u và mư khác nhau đ c mô

1.2 T ng quan v hi n tr ng phát sinh và công ngh x lý ch t th i nh a hi u

qu trên th gi i

1.2.1 Hi n tr ng phát sinh ch t th i nh a trên th gi i

S n l ng nh a toàn c u t ng t 180 tri u t n vào n m 2000 lên 360 tri u t n

n m 2020 (t ng g p đôi trong 20 n m ua) Châu Ễ là khu v c s n xu t nh a l n nh t

(chi m 51%), ti p theo là Châu Âu (16%), khu v c Hi p đ nh Th ng m i T do B c

M (NAFTA: Canada, Mexico và Hoa K ) (19%), Trung ông, châu Phi (7%), M

Latinh (4%) và C ng đ ng các qu c gia đ c l p (CIS: Azerbaijan, Armenia, Belarus,

Georgia, Kazakhstan, Kyrgyzstan, Moldova, Nga, Tajikistan, Turkmenistan, Uzbekistan và Ukraine) (3%) (Plastics Europe, 2020) Các lo i nh a chính là PP, LDPE, HDPE, PET, PVC và PS (Awoyera và Adesina, 2020)

Ngân hàng Th Gi i cho bi t r ng, th gi i đư t o ra 242 tri u t n ch t th i nh a vào n m 2016 - chi m 12% ch t th i r n đô th Ch t th i này ch y u có ngu n g c t

ba khu v c - 57 tri u t n t ông Ễ và Thái Bình D ng, 45 tri u t n t châu Âu và

Trung Á, và 35 tri u t n t B c M (Silpa Kaza et al., 2018) N m 2018, ch t th i

nh a đư t ng lên 359 tri u t n (Plastics Europe, 2019) Rác th i nh a ch y u xâm

nh p vào môi tr ng khi nó đ c qu n lý kém, ch ng h n nh thông ua bưi rác l

thiên, đ t l thiên và x th i vào ngu n n c Ngay c khi ch t th i nh a đ c thu

gom, nhi u qu c gia c ng không có kh n ng lỦ chúng N m 2017, Châu Âu đư

xu t kh u 1/6 l ng rác th i nh a và ph n l n là sang Châu Á (Silpa Kaza et al.,

s n xu t Thái Lan cu i cùng đ c xu t kh u Các ngành công nghi p tiêu th nh a

l n nh t là ngành công nghi p bao bì (42%), đi n và đi n t (16%), xây d ng (14%),

ôtô (7%) và dây tóc (7%) Các ngành công nghi p này chi m t ng c ng 86% s n

l ng tiêu th nh a (World Bank Group, 2021b)

Ng i dân Thái Lan phát sinh ch t th i nh a trung bình kho ng 74 kg/ng i/n m, g p h n hai l n m c trung bình c a th gi i (29 kg/ng i/n m) vào

n m 2018 M i n m có kho ng 336 nghìn t n nh a b rò r ra đ i d ng Con s này

t ng đ ng v i m c rò r nh a là 4,8 kg/ng i/n m Và có 30% l ng rác th i nh a

phát sinh t i Thái Lan không đ c thu gom (IUCN-EA-QUANTIS, 2020b) Kh i

l ng các lo i nh a đ c tiêu th t i Thái Lan vào n m 2018 đ c th hi n qua hình bên d i

Ngu n: World Bank Group, 2021b Hình 1.2 Tiêu th nh a t i Thái Lan n m 2018

Nh a PP, PET, LDPE/LLDPE và HDPE là các lo i nh a đ c s d ng ph bi n,

chúng chi m 78% t ng s nh a đ c tiêu th t i Thái Lan M i n m, Thái Lan có

kho ng 2,66 tri u t n nh a không đ c tái ch (chi m 76% t ng nh a tiêu th ), làm

m t đi 87% giá tr nguyên li u (t ng đ ng USD 3,6-4,0 t /n m) Ch t th i nh a bao

bì PET có t l tái ch cao nh t (75%), ti p đ n là HDPE và LDPE/LLDPE (21%), PP

(19%), th p nh t là PET polyester (3%) (IUCN-EA-QUANTIS, 2020b)

N ng l c tái ch c a Thái Lan không đ đ tái ch c ch t th i nh p kh u và ch t

th i sinh ho t Ch có 12% l ng rác th i nh a phát sinh Thái Lan đ c thu gom đ

tái ch Trong đó, m t s đ c xu t kh u, nh ng ph n l n đ c tái ch trong n c (t

l tái ch là 9%) T ng công su t tái ch trong c n c là 500 nghìn t n, trong đó 442

nghìn t n đ c s d ng đ tái ch ch t th i nh a sinh ho t, nên h u h t ch t th i nh a

nh p kh u vào Thái Lan trong n m 2018 (556 nghìn t n) đ c đ a vào các bưi chôn

l p ho c bãi rác (IUCN-EA-QUANTIS, 2020b)

Vào n m 2018, nh a LDPE có t l rò r ra môi tr ng cao nh t là 9%, t ng

đ ng 144 nghìn t n HDPE đ ng th 2 v i t l rò r là 7% (kho ng 54 nghìn t n)

Th 3 là Polyester, đ c s d ng r ng rãi trong d t may, v i 34 nghìn t n Ngành

công nghi p bao bì đóng góp g n 60% t ng l ng nh a rò r (t ng đ ng 166 nghìn

t n) ra đ i d ng và đ ng th y ng th 2 là ngành d t may v i 9 nghìn t n Các ngành đánh cá, y t và nông nghi p có s đóng góp vào l ng nh a rò r ra môi tr ng

t ng đ i th p nh ng l i có t l rò r r t cao (l n l t là 24%, 15% và 9%)

(IUCN-EA-QUANTIS, 2020b)

- Indonesia

Indonesia, c ng nh nhi u qu c gia trên th gi i, đang ph i v t l n v i v n đ rác

th i nh a và các m nh v n d i bi n Vào n m 2015, Indonesia đ c đánh giá là n c

đ ng th hai x th i nh a trên bi n nhi u nh t (3,22 tri u t n/n m) (Jambeck et al.,

2015) Là qu c gia đông dân th 4 trên th gi i, các thành ph và đô th c a Indonesia

th i ra kho ng 105 nghìn t n ch t th i r n m i ngày Ngân hàng Th gi i c tính con

s này s t ng lên 150 nghìn t n vào n m 2025 M c dù đư n l c đáng k , nh ng 40%

trong s 142 tri u c dân thành th c a c n c v n không đ c ti p c n v i các d ch

v thu gom rác th i c b n (World Bank, 2019)

M i n m, Indonesia phát th i kho ng 42,1 tri u t n rác th i đô th , trong đó ch t

th i nh a chi m t l cao v i 18,4% - t ng đ ng g n 7,8 tri u t n/n m Ph n l n

trong s này (58%) không đ c thu gom H n 1/3 l ng rác th i nh a (g n 2,8 tri u

t n) đ c thu gom b ng con đ ng chính th c, trong khi m t ph n nh (476,7 nghìn

t n) đ c thu gom không chính th c b i nh ng ng i nh t rác (World Bank, 2021) Các đi m đ n cu i cùng c a ch t th i nh a đ c thu gom t i Indonesia đ c th

hi n qua Hình 1.3 Ph n l n ch t th i nh a sau khi đ c thu gom s đ c chuy n đ n

bãi chôn l p h p v sinh (chi m 41% - t ng đ ng 1316,2 nghìn t n) và ch có 15%

ch t th i nh a đ c tái ch (484,7 nghìn t n)

Ngu n: World Bank, 2021 Hình 1.3 i m đ n cu i cùng c a ch t th i nh a đ c thu gom Indonesia

M i n m, có kho ng 4,9 tri u t n ch t th i nh a t i Indonesia không đ c qu n

lỦ đúng nh : không đ c thu gom, x lý t i các bãi rác l thiên ho c rò r t các bãi

chôn l p không h p v sinh Khu v c nông thôn có kh i l ng ch t th i nh a không

đ c qu n lỦ đúng l n nh t, chi m 2/3 – t ng đ ng 3,5 tri u t n/n m, do t l thu

gom rác th i r t h n ch Có đ n 85% ch t th i nh a t i khu v c nông thôn không

đ c thu gom (World Bank, 2021)

Ch t th i nh a không đ c thu gom Indonesia b v t b a bãi trên m t đ t, th i vào môi tr ng n c và đ c đ t l thiên ho c chôn t l thiên là cách x lý rác

th i ph bi n nh t Indonesia M c dù hành vi này b lu t pháp nghiêm c m, nh ng theo c tính c a Ngân hàng Th gi i có kho ng 47% t ng l ng rác th i nh a phát

sinh Indonesia và h n 80% rác th i nh a ch a đ c thu gom là đ c đ t (World

Bank, 2021) Hình 1.4 th hi n đi m đ n cu i cùng và kh i l ng c a ch t th i nh a không đ c thu gom t i khu v c đô th và nông thôn Indonesia

Ngu n: World Bank, 2021 Hình 1.4 i m đ n cu i cùng c a ch t th i nh a không đ c thu gom t i Indonesia

Rác th i nh a đ c qu n lý không đúng cách đang gây ra nh ng h u qu ngày

càng l n v kinh t và môi tr ng Philippines là qu c gia đóng góp l n th ba v i c

tính kho ng 1,88 tri u t n nh a vào đ i d ng m i n m (Jambeck et at., 2015)

Philippines, rác th i nh a chi m m t t l đáng k trong t ng l ng rác th i

đ c t o ra Vào n m 2016, Philippines phát sinh 14,6 tri u t n ch t th i r n đô th

(Silpa Kaza et al., 2018) n n m 2019, s n l ng ch t th i r n đô th đư t ng lên

15,8 tri u t n (World Bank Group, 2021c) n n m 2030, con s này đ c d báo s

đ t 20,0 tri u t n Philippines, t ng 37% so v i n m 2016 (Silpa Kaza et al., 2018) Vào n m 2020, WWF cho bi t b n lo i nh a d o PET, PP, HDPE và

LLDPE/LDPE chi m 80% l ng nh a tiêu th t i Philipines (WWF, 2020) Tính đ n

n m 2019, t ng s n l ng s n xu t h t nh a nguyên sinh t i Philipines là 900.000 t n

(320.000 t n HDPE/LDPE, 350.000 t n PP, 200.000 t n PVC và 30.000 t n PS) Philippines không s n xu t đ c h t nh a PET nên nh p kh u hoàn toàn M i n m,

Philippines tiêu th kho ng 1,1 tri u t n nh a PET, PP, HDPE và LLDPE/LDPE Ngành công nghi p bao bì nh a chi m t tr ng cao nh t trong t t c các ngành tiêu th

nh a v i 53% (World Bank Group, 2021c)

T ch c Qu c t v B o t n Thiên nhiên c tính m c phát sinh ch t th i nh a sau tiêu dùng Philippines là 1668 nghìn t n vào n m 2019, t ng đ ng 15,43 kg/ng i/n m (WWF, 2020) Trong đó, ph n l n là các lo i nh a khác (460 nghìn t n

v i 27,6%), ti p đ n là nh a PP chi m 375 nghìn t n (kho ng 22,5%) và th p nh t là

nh a PS v i 85 nghìn t n (5,1%)

Ph n l n (68%) nguyên li u nh a Philippines vào n m 2019 không đ c thu

h i ho c tái ch , trong đó 33% đ c x lý t i các bãi chôn l p h p v sinh và bãi rác l

thiên ho c có ki m soát và có đ n 35% b rò r ra môi tr ng – ch y u do ng i dân

v t rác b a bãi, m t s h gia đình nông thôn th c hi n chôn và đ t ch t th i trong sân v n Trong 706 nghìn t n rác th i nh a đang đ c l u gi t i các bãi th i khác

nhau Philippines, kho ng 37% trong s đó đ c x lý t i các bãi chôn l p h p v

sinh, còn l i n m trong các bãi rác l thiên và chôn l p không h p v sinh (WWF, 2020)

Hình 1.5 th hi n rõ kh i l ng m i lo i nh a trong các bãi th i Philipines vào

n m 2019

Ngu n: WWF, 2020 Hình 1.5 Kh i l ng m i lo i nh a trong các bãi chôn l p và bãi rác l thiên t i

Philipines n m 2019 (t n/n m)

b. Các n c châu Âu

Nh a đ c s n xu t th ng m i b t đ u t nh ng n m 1950 và t đó chúng tr

thành m t ph n không th thi u trong cu c s ng ngày nay Hàng tri u t n nh a đ c

s n xu t trên toàn th gi i m i n m và Châu Âu là m t trong nh ng khu v c tiêu th

nh ng v t li u này l n nh t V i s l ng nh a đ c tiêu th m i n m nh v y, l ng

ch t th i nh a đ c t o ra c ng t ng v t M t s qu c gia châu Âu hi n là m t trong

nh ng n c t o ra rác th i nh a l n nh t trên toàn c u nh c, V ng u c Anh và

Ý (Statista, 2021)

Nh a đ c s d ng trong nhi u l nh v c, trong đó bao bì chi m đ n 40% nhu

c u nguyên li u nh a Liên minh Châu Âu Do đó, không có gì ng c nhiên khi trong

s 29,1 tri u t n ch t th i nh a đ c t o ra vào n m 2018, ngành bao bì chi m t tr ng

l n nh t, m c 61% (Plastics Europe, 2019) T n m 2005 đ n 2018, ch t th i bao bì

nh a EU đư t ng 21% (17,2 tri u t n) N m 2018, c t o ra kho ng 3,2 tri u t n

ch t th i bao bì nh a, khi n n c này tr thành n c có kh i l ng ch t th i bao bì

nh a l n nh t EU M c dù c s n xu t nhi u rác th i bao bì nh a h n các thành viên EU khác trong n m này, nh ng Ireland m i là n c có m c phát th i ch t th i

bao bì nh a bình quân đ u ng i l n nh t, v i 54 kg/ng i Con s này cao h n

kho ng 30 kg so v i m c trung bình c a EU (Statista, 2021)

Vào n m 2007, châu Âu đư t o ra 24,6 tri u t n ch t th i nh a sau tiêu dùng, có

50% ch t th i nh a đ c thu h i và 50% b th i b Trong s l ng thu h i đ c, có 5

tri u t n đ c tái ch - làm nguyên v t li u và 7,2 tri u t n đ c đ t thu h i n ng

l ng T l tái ch ch t th i nh a đ t 20,4%, thu h i n ng l ng m c 29,2% và có

h n 12 tri u t n ch t th i nh a đư b lãng phí bãi chôn l p trong n m này (Plastics

Europe, 2008) Ch t th i nh a t i châu Âu đư t ng lên 29,1 tri u t n vào n m 2018

V i kh i l ng ch t th i nh a này, có 42,6% đ c x lý b ng ph ng pháp thu h i

n ng l ng, 32,5% tái ch , chôn l p chi m 24,9% và còn l i b v t b /đ trái phép

(Plastics Europe, 2019)

1.2.2 Công ngh x lý ch t th i nh a hi u qu trên th gi i

Vi c x lý ch t th i nh a đư tr thành m t v n đ môi tr ng l n trên toàn th

gi i Châu Âu, có ba bi n pháp qu n lý ch t th i đ c s d ng ph bi n là chôn l p,

thu h i n ng l ng và tái ch Tr c đây bi n pháp chôn l p đ c s d ng ph bi n,

nh ng đ c coi là m t l a ch n không b n v ng và có nh h ng tiêu c c cho môi

tr ng Do đó, b t đ u t n m 1996 đư có l nh c m chôn l p Th y S , Ễo, Hà Lan,

c, Th y i n, Lu embourg, an M ch, B và Na Uy, d n đ n vi c chôn l p đư

không ng ng gi m và vi c thu h i n ng l ng t rác th i và tái ch đư t ng lên

(Natalie Rudolph et al., 2017)

Các gi i pháp m i đư u t hi n nh tái ch c h c thành nguyên li u nh a và x

lý nhi t đ tái ch ch t th i thành ngu n n ng l ng có giá tr nh đ t, nhi t phân, khí

hóa Các quy trình này giúp gi m gánh n ng cho vi c chôn l p, đ ng th i có th t n

d ng đ c ngu n tài nguyên và đáp ng nhu c u n ng l ng ngày càng t ng

D i đây là m t s công ngh x lý ch t th i nh a hi u qu trên th gi i

Ph ng pháp này đ c áp d ng khá ph bi n t i các n c phát tri n, đ c bi t t i

châu Âu - chi m 42,6% trong t ng s các ph ng pháp lỦ vào n m 2018 (Plastics

Europe, 2019) V i ph ng pháp này, nhi t sinh ra có th s i m và s n xu t đi n

Tuy nhiên, vi c x lý c n có m t uá trình đ c ki m soát ch t ch đ không làm ô

nhi m môi tr ng

Công ngh đ t c a Th y i n

Nh h th ng tái ch rác hi u qu đư giúp cho Th y i n tr thành qu c gia đ u

tiên tái ch đ n 99% l ng rác th i, v i 52% rác đ c đ t đ s n xu t nhi t và đi n

Th y i n đư thi t l p m ng l i đ t ch t th i đ thu l i ngu n đi n, hoà vào m ng

đi n Qu c gia và 50% l ng đi n n ng tiêu th trong n c là t n ng l ng tái t o

(T p đoàn đi n l c Vi t Nam, 2021)

Theo Rahul Prashar (2020), nhà máy đ t rác thu h i n ng l ng t i Th y i n

g m các công đo n sau:

1 Ch t th i khi đ n nhà máy ph i đ c cân và ki m tra ch t l ng Ch t th i d cháy đ c đ vào h m l u tr T i m t trong nh ng nhà máy l n nh t c a Th y i n,

h m này ch a đ c 12.000 m³ ch t th i

2 Ch t th i đ c đ a vào ph u c p li u đ chuy n vào lò Ch t th i trong h m

ch a ph i đ c xáo tr n tr c khi chuy n đ n ph u c p li u Quá trình n p li u vào lò

đ t ph i đ c ki m soát t t đ đ m b o uá trình đ t di n ra đ ng đ u

3 Trong lò, nhi t đ bình th ng là kho ng 1.000o

C, và không c n nhiên li u nào khác ngoài ch t th i Ch t th i sau khi cháy r i u ng bên d i đáy lò Các khí

nóng b c lên phía trên

4 T t c các v t li u d cháy đ c tiêu th , còn l i x r i u ng máng ch a đ y

n c và đ c v n chuy n đi phân lo i và tái ch

5 Lò đ t ch a các đ ng ng dài T ng chi u dài có th đ n hàng ch c km

đó, n c lò đ c tu n hoàn và đ c đ t nóng thành h i b ng các khí nóng trong lò

Áp su t và nhi t đ c a h i n c càng l n thì ti m n ng s n xu t đi n càng l n ng

th i, áp su t và nhi t đ t ng c ng d n đ n nguy c b n mòn và t ng chi phí b o trì

6 Do áp su t h i và nhi t đ cao nên có kh n ng thu h i đi n, làm mát và t a

nhi t H i uá nhi t đ c v n chuy n đ n tuabin, sau đó đ n máy phát đi n

7 Trong máy phát đi n, chuy n đ ng c a tuabin đ c bi n đ i thành đi n n ng

đ a vào m ng l i đi n

8 M t khi h i n c đư đi ua tuabin, nó v n ch a r t nhi u n ng l ng, đ c s

d ng làm h th ng s i m Trong b trao đ i nhi t - bình ng ng, nhi t đ c chuy n

t h i n c sang n c trong m ng c p nhi t c a khu v c H i n c đ c ng ng t thành n c và đ c b m tr l i lò

9 Nhi t l ng do ch t th i t o ra cho các nhà máy n ng l ng t ng ng v i nhu

c u nhi t c a 810.000 ngôi nhà N c nóng đ c phân ph i b ng đ ng ng riêng đ n

t m kim lo i l n mang đi n tích d ng Các h t b i đ c rung l c kh i các t m này,

và đ c thu th p đáy, sau đó đ c v n chuy n đ n m t silo tro

12-13-14 Giai đo n làm s ch ti p theo là r a khí th i b ng n c i u này đ c

th c hi n trong các tháp r a Các đ u phun phun n c d i d ng s ng lên khí th i Trong n c có ch a nhi u ch t khác nhau nh vôi đ ph n ng v i khí và làm s ch nó

Trong tháp r a đ u tiên, các kim lo i n ng và các ch t có tính a it đ c lo i b Tháp

ti p theo lo i b các dioxide và tháp th ba làm ng ng t h i m còn l i trong khí

Nhi t đ c thu h i t n c ng ng t b ng máy b m nhi t

15 Giai đo n cu i cùng c a quá trình làm s ch là gi m l ng o it nit Khí th i

đi ua v t li u g m, có nhi u l m n, đ ng th i dung d ch n c amoniac đ c thêm vào đ t i u uá trình Các o it nit đ c chuy n thành khí nit

16 Khí đư làm s ch thoát ra ngoài qua ng khói

17 T i đây, n c ch a ch t ô nhi m t các tháp r a đ c x lý Bùn t quá trình

x lý này chìm xu ng đáy b và thoát ra ngoài

18 N c đ c đi u ch nh pH và đ c l c qua b l c cát và b l c carbon tr c

khi th i ra ngoài

19 Bùn t quá trình l c n c đ c x lý và cu i cùng đ c l u tr m t cách an

toàn

Công ngh đ t c a Nh t B n

Công ngh đ t hóa l ng t ng sôi (CFB) là công ngh đ t rác thân thi n môi

tr ng và hi u qu c a Nh t B n Nguyên lỦ c b n là vùi sâu rác th i vào m t l p cát

và dùng lu ng không khí trong quá trình nung lò, cùng m t s hóa ch t đ tiêu h y rác Sau khi rác đ c n p vào bu ng đ t, lu ng khí đ c nung t d i đáy bu ng s

th i lên, đ y nh ng ph n rác ch a cháy h t đi lên, sau đó uay tr l i phía d i đ đ t

m t l n n a Công ngh này có th đ t cháy c nh ng v t li u c ng đ u nh t v i t c

đ nhanh mà giá thành r h n nhi u lo i hình khác Bên c nh đó, nhi t đ c a bu ng

Ngành công nghi p tái ch phát tri n ch y u các n c có thu nh p cao và ít

phát tri n t i các n c có thu nh p th p và trung bình (TS Nguy n Trung Th ng,

2019) M t s qu c gia, đ c bi t là Nh t B n, Hàn Qu c và m t s n c Tây Âu, đư

g n nh hoàn toàn lo i b vi c chôn l p, h ng t i m c tiêu t i đa hóa vi c gi m thi u

và tái ch ch t th i m t s n c Tây Âu có t l tái ch l n h n 50% nh c, Áo,

B (Silpa Kaza et al., 2018)

D i đây là uy trình tái ch bao bì nh a th i t i m t nhà máy tái ch c a Th y

i n (Swedish Plastic Recycling, 2022)

Nh a bao bì t các h gia đình

c. Nhi t phân

Theo Al-Salem và c ng s , nhi t phân ch t th i nh a đư tr nên quan tr ng do có

u đi m t t h n đ i v i môi tr ng và gi m d u chân carbon c a s n ph m nh a b ng

cách gi m thi u phát th i CO và CO2 so v i đ t và khí hóa Nhi t phân d n đ u trong

t t c các công ngh chuy n đ i nh a thành các s n ph m h u ích Quá trình này t o ra

ch t l ng giàu hydrocacbon (C11-C20), có tính ch t hóa h c và nhi t t ng t nh d u

diesel (Al-Salem et al., 2020) V c b n, m i công ngh nhi t phân bao g m ba thành

ph n: h th ng c p li u, lò ph n ng nhi t phân và h th ng phân tách/thu gom (Yansaneh et al., 2022)

S n ph m t quá trình nhi t phân ph n l n là khí, chi m t i 93% t ng s n ph m thu h i v i nhi u thành ph n khác nhau Quá trình nhi t phân có th có ho c không có xúc tác Nhi t phân có úc tác t ng c ng s phân h y c a polyme nhi t đ trong

kho ng 350-600oC và giúp t ng c ng thu h i ch t l ng và gi m hàm l ng than và

tro (French, R et al., 2010 và Yansaneh et al., 2022) Các ch t úc tác đ c s d ng

nh zeolit (ZSM-5), oxit CoMo/Al2O3 và ZnO (Mastellone, M.L et al., 2002)

Có hai lo i quy trình nhi t phân khác nhau d a trên th i gian l u c a khí trong

bu ng nhi t phân (Hornung, A., 2014 và Chhabra, V et al., 2016)

- Nhi t phân nhanh: có th i gian l u khí ng n 0,5-10s, t c đ gia nhi t

Ph ng pháp nhi t phân đ c s d ng đ chuy n hóa các ch t th i nh a khác

nhau thành nhiên li u có giá tr ho c các s n ph m khác đư đ c th c hi n trên quy mô

công nghi p nhi u n i trên th gi i nh :

- Nhà máy hóa l ng ch t th i nh a Sapporo đư ho t đ ng t i Nh t B n t n m

2000 v i công su t 14.800 t n m i n m, là nhà máy l n nh t Nh t B n

(Fukushima et al., 2009)

- Quy trình Plastics2Oil hay P2O chuy n ch t th i nh a thành nhiên li u thông

qua quá trình nhi t phân xúc tác nhi t Quy trình P2O đ c quy n c a Hoa K

ch p nh n h u h t các ch t th i nh a làm nguyên li u thô, ngo i tr PVC và nilon (Tsiamis, D A., et al., 2013)

- Hai công ty khác có tr s t i Hoa K s d ng công ngh nhi t phân là RES

Polyflow và Vadxx Technology, có kh n ng lý 25.000 t n rác th i nh a

m i n m (Khoo, H H., 2019)

- Công ngh ThermoFuel chuy n nh a thành diesel đ c th ng m i hóa b i

công ty Cynar có tr s t i Anh Nhà máy đ u tiên c a Cynar đư ho t đ ng t i Portlaoise, Ireland Các nhà máy này đ c thi t k đ nhi t phân kho ng 6.000

t n nh a ph th i m i n m (Recycling International, 2010)

Hình 1.7 trình bày s đ c a m t nhà máy nhi t phân Máy c p li u tr c vít đ a

nh a th i vào bu ng nhi t phân u đ t khí cung c p nhi t l ng c n thi t đ nâng

nhi t đ lên 300-600oC Sau đó, ch t th i b t đ u phân hu thành th khí và các s n

ph m r n Khí ch a các thành ph n m t đ cao có th ng ng t và các thành ph n m t

đ th p không th ng ng t nhi t đ và áp su t môi tr ng xung quanh Khí sau khi

ng ng t t o thành d u Các h t r n ch a than và sáp (Basu, P., 2013)

Ngu n: Basu, P., 2013 Hình 1.7 S đ b trí đ n gi n c a nhà máy nhi t phân

Ch t th i nh a là ngu n chính đ s n xu t nhiên li u diesel ho c monome, do giá

tr nhi t cao và có s n M c dù thu h i monome có giá tr h n thu h i nhiên li u l ng,

nh ng r t khó đ tách các monome khác nhau kh i ch t th i nh a (Basu, P., 2013)

d. Công ngh sinh h c

T i Áo, m t trong nh ng ph ng pháp lý rác th i n i b t nh t là công ngh

sinh h c đ tái ch nh a PET M t công ty công ngh sinh h c c a n c này đư phát

tri n m t gi i pháp công ngh cao, s d ng enzim m t lo i n m đ tái ch nh a PET

D i tác đ ng c a enzim, nh a PET s b phân hu thành phân t và sau đó có th d

dàng chuy n đ i l i thành nh a ch t l ng cao (Nguy n Vi t C ng và V n H ng,

2019)

1.3 T ng quan v hi n tr ng x th i, thu gom v n chuy n và x lý ch t th i

nh a t i Vi t Nam

1.3.1 Hi n tr ng x th i ch t th i nh a t i Vi t Nam

T i Vi t Nam, t c đ t ng tr ng kinh t , công nghi p hóa và đô th hóa nhanh

chóng d n đ n s phát sinh ch t th i r n đáng k trong khi h th ng qu n lý ch t th i

c a n c ta v n ch a b t k p t c đ th i này, d n đ n tình tr ng ch t th i nh a và các

ch t th i khác đ xu ng sông, h , kênh, r ch n i đ a và đ ra bi n Các đ dùng, v t

d ng nh a đ c bi t đ n v i nhi u l i ích nên chúng đ c s n xu t v i s l ng l n làm chúng ta đ i m t v i m t v n đ nghiêm tr ng là rác th i nh a, đ c bi t nh a dùng

m t l n Vi c s d ng các s n ph m nh a đư t ng g p nhi u l n trong nh ng n m v a

qua, do nh a có nhi u ng d ng và giá thành r Nh a đ c s d ng ph bi n trong

nhi u ngành ngh n c ta, nh hàng tiêu dùng, th c ph m, bao bì, y t , nông nghi p, hàng không, đi n t , i d ch Covid-19 k o dài đư gây nh h ng nghiêm tr ng đ n

m i m t c a đ i s ng, k c đ i v i phát sinh rác th i nh a Covid-19 đư làm gia t ng

Ngu n: World Bank Group, 2021

S n l ng s n xu t c a m i lo i nh a và b th i b sau tiêu dùng t i Vi t Nam vào n m 2019 đ c th hi n qua Hình 1.8

Ngu n: World Bank Group, 2021 Hình 1.8 L ng nh a đ c s n xu t và th i b sau tiêu dùng t i Vi t Nam, 2019

Theo Hình 1.8, nh a PP, LDPE, HDPE và bao bì PET là nh ng lo i nh a đ c

tiêu th r ng rãi và ph bi n nh t t i Vi t Nam Theo Ngân hàng Th gi i, vào n m

2019, ngành nh a Vi t Nam đư s n xu t 8,89 tri u t n s n ph m nh a và đóng góp

kho ng 17,5 t USD cho n n kinh t qu c dân T ng s n l ng h t nh a nguyên sinh

đư s n xu t c a c n c là 1,6 tri u t n (595.000 t n PET, 550.000 t n PP, 340.000 t n

đ c th c hi n trên 394 h gia đình, 319 h kinh doanh, 322 đ i t ng thu gom rác

th i và 198 m u rác th i sinh ho t K t qu cho bi t ch 31% h gia đình và trên 55%

đ i t ng thu gom có phân lo i rác 5-10% c ng đ ng trong khu v c kh o sát x rác

tr c ti p ra môi tr ng H gia đình th i t 60-120 túi nilon và chai nh a/h p x p m i

tháng l n l t chi m 43% và 46% 31% s h th i t 150 túi ni lông m i

tháng tr lên T l rác th i nh a/nilon chi m 19% t i các bãi rác dân sinh/t phát, 18% các đi m t p k t trung chuy n và kho ng 23% t i các bãi chôn l p/x lý rác WWF c tính m i ngày Tp H Chí Minh th i ra kho ng 1798,24 t n rác th i nh a

T l rác nh a th t thoát ra môi tr ng t i Tp H Chí Minh kho ng 11,3% (trên 200

t n/ngày, t ng đ ng 73.000 t n/n m) c tính l ng rác nh a th t thoát/ng i/n m là 8,12 kg/ng i/n m (WWF, 2019)

Dòng th i nh a t i Tp H Chí Minh vào n m 2019 đ c th hi n qua hình bên

d i

Ngu n: WWF, 2019 Hình 1.9 Dòng th i nh a t i TP H Chí Minh vào n m 2019

Ph n l n ch t th i nh a t i Tp HCM b rò r ra môi tr ng là do ng i dân v t

rác b a bưi, không đúng n i uy đ nh Bên c nh đó, ng i thu gom rác, các đi m t p

k t, trung chuy n rác và các bãi chôn l p, x lý ch t th i c ng góp ph n gây th t thoát

nh a ra môi tr ng xung quanh

Vi c l m d ng các s n ph m nh a dùng m t l n đư khi n cho môi tr ng ch u

nh h ng vô cùng n ng n T i Vi t Nam, c tính có kho ng 25 tri u t n ch t th i

r n sinh ho t m i n m, trong đó, t l nh a chi m t 10-20% (kho ng 2,5 đ n 5 tri u

t n) Ch t th i nh a phát sinh ch y u là các bao bì, s n ph m nh a dùng 1 l n, túi nilon t ho t đ ng sinh ho t, tiêu dùng và nh a ph li u t các c s s n xu t, kinh

doanh T l ch t th i nh a và túi nilon dùng 1 l n các đô th Vi t Nam đang t ng lên

nhanh chóng T i Hà N i, t l ch t th i nh a chi m kho ng 12-18%, trong đó riêng

các lo i màng, túi nilon chi m t l 10-15% (Vi n chi n l c, chính sách tài nguyên và môi tr ng, 2021a) Vi c s d ng các s n ph m nh a dùng m t l n đư và đang gây

nh h ng nghiêm tr ng đ n môi tr ng và s c kh e c a con ng i, sinh v t

Vi c phát sinh ch t th i nh a t p trung ch y u quanh khu v c Tp H Chí Minh

và Hà N i, đây là nh ng n i có m t đ dân s cao i u này đ c th hi n rõ qua hình

1.10

Ngu n: IUCN-EA-QUANTIS, 2020a Hình 1.10 B n đ phân b kh i l ng ch t th i nh a phát sinh t i các t nh thành Vi t

Nam n m 2018

M t cu c kh o sát c a Vi n chi n l c, chính sách tài nguyên và môi tr ng vào

n m 2021, đư cho bi t s l ng túi nilon s d ng m t l n t i các siêu th trung bình

kho ng 104.000 túi/ngày, t ng đ ng v i 38 tri u túi nilon/n m Có 46/48 siêu th

đ c kh o sát đang cung c p túi nilon mi n phí Trung bình, m i siêu th tiêu th

kho ng 1.454 túi nilon/ngày, dao đ ng t 70 đ n 2.800 túi (Vi n chi n l c, chính sách tài nguyên và môi tr ng, 2021b) c bi t, vi c t ng c ng bán hàng tr c tuy n

hay bán mang v do nh h ng c a d ch Covid-19 đư làm gia t ng nhu c u tiêu dùng

bao bì và s n ph m nh a

Theo B Tài nguyên và Môi tr ng (2022), h u h t các đ n v ch bi n, kinh

doanh th c ph m t i Hà N i và TP HCM đ u s d ng bao bì và s n ph m nh a dùng

m t l n Trong đó ph bi n nh t là túi nilon (chi m 94,4%), ti p đ n là màng b c th c

ph m, g ng tay nilon (chi m 83,3%), còn l i là các s n ph m c c, ng hút và đ a thìa

nh a Ngay c v i nh ng doanh nghi p có thiên h ng kinh doanh và ch bi n các s n

ph m h u c , thân thi n v i môi tr ng thì v n có nhu c u s d ng bao bì nh a