ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI KHOA SAU ĐẠI HỌC LƯƠNG THÙY DƯƠNG ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ PHÁT THẢI KHÍ NHÀ KÍNH LIÊN QUAN ĐẾN CHẤT THẢI SINH HOẠT HỮU CƠ BẰNG PHÂN TÍCH DÒNG VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP GIẢM
Trang 1ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
KHOA SAU ĐẠI HỌC
LƯƠNG THÙY DƯƠNG
ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ PHÁT THẢI KHÍ NHÀ KÍNH LIÊN QUAN ĐẾN CHẤT THẢI SINH HOẠT HỮU CƠ BẰNG PHÂN TÍCH DÒNG VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP GIẢM THIỂU KHU VỰC THỊ TRẤN
TRÂU QUỲ HUYỆN GIA LÂM
LUẬN VĂN THẠC SĨ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
HÀ NỘI - 2014
Trang 2ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
KHOA SAU ĐẠI HỌC
LƯƠNG THÙY DƯƠNG
ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ PHÁT THẢI KHÍ NHÀ KÍNH LIÊN QUAN ĐẾN CHẤT THẢI SINH HOẠT HỮU CƠ BẰNG PHÂN TÍCH DÒNG VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP GIẢM THIỂU KHU VỰC THỊ TRẤN
TRÂU QUỲ HUYỆN GIA LÂM
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
Trang 3LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan : Luận văn này là công trình nghiên cứu thực sự của cá nhân, được thực hiện dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS.TS Nguyễn Thị Hà
Các số liệu, những kết luận nghiên cứu được trình bày trong luận văn này trung thực và chưa được công bố dưới bất kỳ hình thức nào
Học viên
Lương Thùy Dương
Trang 4LỜI CẢM ƠN
Được sự phân công của Khoa Sau Đại học, Đại học Quốc gia Hà Nội và sự đồng ý của giáo viên hướng dẫn PGS.TS Nguyễn Thị Hà tôi đã thực hiện đề tài
“Đánh giá mức độ phát thải khí nhà kính liên quan đến chất thải sinh hoạt hữu cơ
bằng phân tích dòng và đề xuất giải pháp giảm thiểu khu vực thị trấn Trâu Quỳ huyện Gia Lâm”
Để hoàn thành luận văn này Tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS Nguyễn Thị Hà đã tận tình hướng dẫn tôi thực hiện luận văn này
Xin chân thành cảm ơn các thày, cô đã tận tình hướng dẫn, giảng dạy và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và rèn luyện tại khoa Sau đại học, Đại học Quốc gia Hà Nội
Xin chân thành cảm ơn ban lãnh đạo xí nghiệp môi trường đô thị Gia Lâm, ban quản lý bãi xử lý rác thải Kiêu Kỵ đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi thu thập, tổng hợp số liệu và thực hiện các khảo sát thực địa
Mặc dù đã có nhiều cố gắng để thực hiện đề tài một cách hoàn chỉnh nhất Song do những hạn chế về kiến thức và kinh nghiệm nên không tránh khỏi những thiếu sót nhất định mà bản thân chưa thấy được Tôi rất mong được sự góp ý của quý thày cô và các bạn để luận văn được hoàn chỉnh hơn
Tôi xin chân thành cảm ơn !
Hà Nội, ngày … tháng… năm 20…
Học viên
Lương Thùy Dương
Trang 5Mục lục
Danh mục các ký hiệu viết tắt 5
Danh mục các bảng 6
Danh mục các hình vẽ, biểu đồ 7
MỞ ĐẦU 8
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN Error! Bookmark not defined
1.1 Tổng quan về các nghiên cứu và các phương pháp xử lý rác thải trên thế
giới và khu vực Error! Bookmark not defined
1.1.1 Tổng quan về chất thải sinh hoạt (phát sinh, thành phần, )Error! Bookmark not defined
1.1.2 Hiện trạng và các phương pháp xử lý rác trên thế giới và tại Việt NamError! Bookmark not defined
1.2 Phương pháp MFA và ứng dụng trong kiểm soát, giảm thiểu chất thảiError! Bookmark not defined
1.2.1 Lịch sử của phương pháp MFA Error! Bookmark not defined
1.2.2 Một số ứng dụng của MFA Error! Bookmark not defined
1.3 Tổng quan về rác thải sinh hoạt hữu cơ và khí nhà kínhError! Bookmark not defined
1.3.1 Tổng quan về rác thải sinh hoạt hữu cơ Error! Bookmark not defined
1.3.2 Tổng quan về khí nhà kính Error! Bookmark not defined
1.4 Sự cần thiết phải thu hồi khí nhà kính (CH4) từ rác thải sinh hoạt hữu cơError! Bookmark not defined
1.4.1 Tác động của khí nhà kính (CH 4 ) Error! Bookmark not defined
1.4.2 Tiềm năng mêtan sinh hóa của chất thải hữu cơError! Bookmark not defined
1.4.3 Quá trình hình thành khí ở các bãi chôn lấp chất thảiError! Bookmark not defined
CHƯƠNG II: ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨUError! Bookmark not defined 2.1 Đối tượng nghiên cứu Error! Bookmark not defined
2.1.1 Khí thải nhà kính (metan) Error! Bookmark not defined
2.1.2 Rác thải sinh hoạt hữu cơ: Error! Bookmark not defined
2.2 Phạm vi nghiên cứu Error! Bookmark not defined
2.3 Phương pháp nghiên cứu Error! Bookmark not defined
2.3.1 Thu thập, xử lý số liệu Error! Bookmark not defined
2.3.2 Điều tra, khảo sát, phỏng vấn Error! Bookmark not defined
2.3.3 Phân tích hệ thống Error! Bookmark not defined
2.3.4 Phương pháp đánh giá, phân tích và dự báoError! Bookmark not defined
Trang 6CHƯƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Error! Bookmark not defined
3.1 Kết quả điều tra, khảo sát về các nguồn thải chất thải rắn hữu cơ trên địa
bàn nghiên cứu Error! Bookmark not defined
3.2 Kết quả phân tích dòng chất thải rắn hữu cơ (định lượng)Error! Bookmark not defined
3.3 Kết quả điều tra về hiện trạng quản lý, xử lý chất thải rắn hữu cơ trên địa
bàn thị trấn Trâu Quỳ Error! Bookmark not defined
3.4 Kết quả đánh giá nguy cơ phát thải khí metan từ chất thải rắn hữu cơError! Bookmark not defined
3.4.1 Kết quả tính toán lượng cacbon hữu cơ phát thải tại bãi chôn lấp (định
tính ) Error! Bookmark not defined
3.4.2 Tính lượng khí CH 4 thoát ra từ rác thải sinh hoạt thị trấn Trâu Quỳ, Gia
Lâm Error! Bookmark not defined
3.5 Đề xuất các biện pháp quản lý và xử lý chất thải rắn hữu cơ nhằm giảm
thiểu phát thải khí metan vào môi trường Error! Bookmark not defined
3.5.1 Đề xuất biện pháp quản lý Error! Bookmark not defined
3.5.2 Đề xuất giải pháp công nghệ Error! Bookmark not defined
KẾT LUẬN Error! Bookmark not defined
Phụ lục 1 Error! Bookmark not defined
Phụ lục 2 Error! Bookmark not defined
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 9
Trang 7Danh mục các ký hiệu viết tắt
BCL : Bãi chôn lấp
BĐKH : Biến đổi khí hậu
BOD : Biochemical oxygen demand (Nhu cầu oxy sinh hóa)
CDM : Clean development mechamism (Cơ chế phát triển sạch)
CTSH : Chất thải sinh hoạt
CTSHHC : Chất thải sinh hoạt hữu cơ
CTR : Chất thải rắn
DOC : Dissolved organic carbon (cacbon hữu cơ hòa tan)
LCA : Life cycle assessment (Đánh giá vòng đời sản phẩm)
MFA : Material flow analysis (Phân tích dòng)
tCO2eq : Tấn CO2 tương đương
UNFCCC: United Nations Framework Convention on Climate Change (Công ước khung của liên hiệp quốc về biến đổi khí hậu)
Trang 8Danh mục các bảng
Bảng 1.1: Thành phần khí thải từ BCL chất thải Nam SơnError! Bookmark not defined.
Bảng 1.2: Một số khí nhà kính chủ yếu Error! Bookmark not defined.
Bảng 1.3: Dự báo lượng phát thải khí CH4 (triệu tấn CH4)Error! Bookmark not defined.
Bảng 1.4: Dự báo nồng độ khí CH4 trong khí quyển (phần tỷ)Error! Bookmark not defined.
Bảng 1.5: Thành phần khí biogas (% thể tích) Error! Bookmark not defined
Bảng 3 1: Thành phần khí thải tại BCL chất thải Kiêu KỵError! Bookmark not defined.
Bảng 3.2: Tổng lượng rác thải sinh hoạt thị trấn Trâu Quỳ xử lý tại bãi Kiêu Kỵ
năm 2012 Error! Bookmark not defined.
Bảng 3.3: Thành phần rác thải tại bãi xử lý Kiêu KỵError! Bookmark not defined.
Bảng 3.4: Giá trị tương quan của tham số CH4 theo loại bãi chôn lấpError! Bookmark not defined Bảng 3.5: Tỷ lệ gia tăng lượng rác giai đoạn 2012 - 2014Error! Bookmark not defined.
Bảng 3.6: Dự báo khối lượng phát thải khí metan đến năm 2020Error! Bookmark not defined
Trang 9Danh mục các hình vẽ, biểu đồ
Hình 1.1: Lưu trình của chất hữu cơ trong cuộc sốngError! Bookmark not
defined.
Hình 1.2: Sơ đồ phân hủy rác thải sinh hoạt tại ô chôn lấp có che phủ Error!
Bookmark not defined.
Hình 1.3: Các giai đoạn phân hủy kị khí tạo khí sinh họcError! Bookmark not
defined.
Hình 2 1: Bản đồ địa giới thị trấn Trâu Quỳ, huyện Gia Lâm
………Error! Bookmark not defined
Hình 3.1: Phân tích các dòng phát thải khí metan từ rác thải sinh hoạtError! Bookmark not defined
Hình 3.2: Tỷ lệ rác thải sinh hoạt được xử lý tại thị trấn Trâu Quỳ, huyện Gia
Lâm Error! Bookmark not defined
Hình 3.3: Quá trình thu gom rác thải tại thị trấn Trâu Quỳ, Gia LâmError! Bookmark not defined Hình 3.4: Hệ thống thu hồi khí metan được đề xuất Error! Bookmark not defined
Hình 3.5: Hệ thống thu hồi khí metan thụ động được đề xuấtError! Bookmark not defined
Hình 3.6: Hệ thống thu hồi khí metan chủ động được đề xuấtError! Bookmark not defined
Biểu đồ 3.1: Biểu đồ biến thiên rác thải thị trấn Trâu Quỳ năm 2012Error! Bookmark not defined Biểu đồ 3.2: Dự báo khối lượng phát thải khí metan đến năm 2020Error! Bookmark not defined
Trang 10MỞ ĐẦU
1 Tính cấp thiết của đề tài
Theo thống kê của hiệp hội Đô thị và môi trường Việt Nam, tổng lượng chất thải của cả nước khoảng trên 31,5 triệu tấn Trong đó, lượng rác thải công nghiệp khoảng 5,5 triệu tấn và trên dưới 1 triệu tấn rác thải nguy hại Dự tính, tổng số chất thải rắn phát sinh trong năm 2015 sẽ khoảng 43,6 triệu tấn (trong đó 9,6 triệu tấn chất thải công nghiệp và 1,8 triệu tấn từ các làng nghề)…Với tỷ lệ phát sinh chất thải sinh hoạt tại các khu vực đô thị lớn, khoảng 0,7 - 1kg/người.năm; tỷ lệ gia tăng rác thải sinh hoạt tại các thành phố lớn từ 6,7 - 8,5%/năm Lượng khí phát thải từ các bãi rác là một trong những tác nhân góp phần gây ra biến đổi khí hậu (BĐKH) [Báo cáo hiệp hội Đô thị và môi trường Việt Nam, 2010]
Ảnh hưởng của việc phát thải khí gas tại các bãi chôn lấp rác thải dẫn đến phát sinh khí nhà kính là rất lớn và đứng thứ hai sau ngành năng lượng ở mỗi quốc gia Tại Việt Nam, nếu các bãi chôn lấp trong toàn quốc có lắp đặt hệ thống thu khí gas bãi chôn lấp và đốt khí mêtan cũng sẽ góp phần giảm phát thải (0,25tấn CO2/tấn rác) hay đến 7,8 triệu tấn CO2/năm Đặc biệt, nếu tái sử dụng thành nguồn năng lượng thay thế năng lượng hóa thạch thì con số này sẽ là một đóng góp đáng kể trong ứng phó với BĐKH
Biến đối khí hậu đang là vấn đề rất được quan tâm trên phạm vi toàn cầu Biến đổi khí hậu đã và đang tác động trực tiếp đến đời sống con người và môi trường sinh thái Các biểu hiện liên quan đến biến đổi khí hậu ngày càng rõ: nhiệt độ trung bình năm tăng từ 0,6 – 0,90C (IPCC,2013) , nhiệt độ mùa đông
Trang 11kéo dài với nhiệt độ lớn hơn 400C vào mùa hè và có những đợt rét đậm, rét hại với nhiệt độ xuống tới dưới 100C vào mùa đông
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tài liệu tiếng Việt:
1 Nguyễn Thị Hà, Nguyễn Mạnh Khải, Ngô Vân Anh, Nguyễn Minh Phương, Hans B Wittgren, Karin Tonderski, Jans O Drangert (2012) Đánh giá dòng Cadimi trong mối tương quan với hoạt động của cộng đồng xã Cổ Loa, Đông Anh, Hà Nội Tạp chí Khoa học Đại học Quốc Gia Hà Nội, Tập 28, Số 4S,
tr 38 – 44
2 Nghiêm Vân Khanh, Nguyễn Kim Thái (2007) Áp dụng phân tích dòng luân chuyển vật chất để cải thiện quản lý tại nhà máy xử lý chất thải rắn hữu cơ Cầu Diễn, Hà Nội Tạp chí khoa học công nghệ xây dựng, số 1, tr79-tr85
3 Nguyễn Võ Châu Ngân, Lê Hoàng Việt, Nguyễn Xuân Hoàng và Vũ Thành Trung (2014) Tính toán phát thải khí metan từ rác thải sinh hoạt khu vực nội ô thành phố Cần Thơ Tạp chí Khoa học Trường đại học Cần Thơ số 31tr 99
-105
4.Trần Thục, Trần Thị Lan Hương, Đào Minh Trang (2012) Tích hợp biến đổi khí hậu vào kế hoạch phát triển kinh tế xã hội.Nhà xuất bản tài nguyên môi trường và bản đổ
5 Hiệp hội công nghiệp và môi trường Việt Nam (2012) Báo cáo tổng kết năm
2012
6 UBND thị trấn Trâu Quỳ (2011) Phương hướng phát triển thị trấn Trâu Quỳ
7 Viện khoa học khí tượng thuỷ văn và môi trường (2010) Biến đổi khí hậu
và tác động ở ViệtNam
8 Xí nghiệp môi trường đô thị Gia Lâm (2012).Báo cáo tổng hợp khối lượng rác thải 2012
Trang 129 Xí nghiệp môi trường đô thị Gia Lâm (2012) Nhật ký tổng hợp khối lượng rác thải thu gom năm 2012
10 Xí nghiệp môi trường đô thị Gia Lâm (2013) Nhật ký tổng hợp khối lượng rác thải thu gom năm 2013
11 Xí nghiệp môi trường đô thị Gia Lâm (2014) Nhật ký tổng hợp khối lượng rác thải thu gom năm 2014
Tài liệu tiếng Anh:
1 Agnès Montangero (2007) Material Flow Analysis A Toolto assess Material Flows for Environmental Sanitation planning in Developing countries,
Department of Water and Sanitation in Developing Countries
2 Agnès Montangero , Belevi H (2007) Assessing nutrient flows in septic tanks by eliciting expert judgement: A promising method in the context of developing countries, Water Research, No 41: 1052-1064
3 Agnès Montangero (2006) Material flow analysis for environmental sanitation planning in developing countries, an approach to assess material flows with limited data availability PhD thesis University Innsbruck
4.Tomoko Okayama and Masako Shimizu (2007) Analysis of Waste Flow and environmental Impact of Waste Management at Aichi EXPO Proceeding of international Symposium on EcoTopia Science 2007, ISETS07
5 UNFCCC (1995) Kyoto protocol refernce manual on accouting of emissisions and assigned amout
6 UNFCCC (2013) Kyoto protocol refernce manual on accouting of emissisions and assigned amout
7 UNFCCC (2013) CDM methodlogy Booklet icon used this booklet
Tài liệu tham khảo mạng
1 www.elsevier.com/locate/watres