Bài giảng Kỹ thuật vệ sinh chi phí thấp 1 cung cấp cho người học các kiến thức công nghệ và vệ sinh môi trường đô thị và nông thôn Việt Nam, cấp nước vệ sinh và sức khỏe cộng đồng, phương thức tiếp cận vệ sinh phân tán, chi phí thấp và bền vững. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.
Trang 1Kỹ thuật vệ sinh chi phí thấp
I
PGS TS Nguyễn Việt Anh Viện Khoa học và Kỹ thuật Môi trường, ĐHXD
Tel 04-3628 45 09, Fax 04-3869 3714, MP 091320.9689, Email vietanhctn@gmail.com; www.vietdesa.net
trường Đại học Xây dựng
2
Nội dung
1 CN&VSMT đô thị và nông thôn Việt Nam – tổng quan
2 Cấp nước – vệ sinh và sức khỏe cộng đồng
3 Phương thức tiếp cận vệ sinh phân tán, chi phí thấp và bền vững
3
1 Cấp nước và vệ sinh môi trường
đô thị và nông thôn Việt Nam
4
Cấp nước đô thị Việt Nam
Số đô thị và dân số ở Việt nam đã tăng nhanh trong các năm gần đây
2008: 28% dân số ở các đô thị
>760 đô thị trên toàn quốc
2010: 30% dân số ở các đô thị; 2020: 45% (trên tổng số
103 triệu dân)
~500 NMN tập trung, tổng công suất thiết kế ~5 triệu
m3/ngđ, công suất khai thác: 3,7 triệu m3/ngđ
• Đô thị lớn: HN, TP HCM, HP, Huế, Việt Trì, đạt công suất 90 – 105 %
• Hầu hết các TP lớn và vừa đã có DA cấp nước
-3000 m3/ngđ
Nhiều hình thức quản lý khác nhau
67.5 đô thị có nước cấp tập trung (2008)
Bình quân lượng nước sử dụng cho sinh hoạt: 96 l/ng.ngđ
• Đô thị nhỏ: 80 - 100 l/ng.ngđ
• Đô thị lớn: 80%, 100 - 150 l/ng.ngđ
Bình quân lượng nước sản xuất: 214 l/ng.ngđ) (kể cả SH,
HCSN, DV, SXCN)
Thất thoát, thất thu:
• Bình quân: 2003: 35%, 2007: 33% Có nơi 42% (2008)
• Thấp nhất: 14 - 20% (Huế, Vũng Tàu, Đà Lạt, Hải
Phòng, Bình Dương, Quảng Ngãi )
Chất lượng nước sau xử lý ở nhiều nơi chưa đạt tiêu chuẩn
vệ sinh
Trung binh:
• 0.1 - 0.2 m cống/đầu người ở đô thị lớn,
• 0.04 - 0.06 m/người ở đô thị nhỏ
Bộ Xây dựng phấn đấu 2020: > 1 m cống/đầu người
2007: Khoảng >92% dân đô thị tiếp cận với nhà vệ sinh
Số hộ đấu nối với HTTN TP: 40 - 70%
Chỉ 6% nước thải đô thị được xử lý
Chỉ 1/3 trong số hơn 180 KCN có Trạm XLNT hoạt động
Vệ sinh đô thị Việt Nam
Trang 27 8
9
Chất thải rắn đô thị
>20,000 m3/ngày
Tỷ lệ thu gom:
1994: 45 - 50%
1995: 50 - 55%
1996: 55 - 60%
Nay: >70%
Xử lý rất hạn chế
Bãi chôn lấp, ủ phân,
(đốt, SX vật liệu XD, )
10
Mục tiêu phát triển của Việt nam
về cấp nước và vệ sinh đô thị
cấp nước đô thị đến
2020 (1998): 100% dân
số đô thị được cấp nước
120 – 150 l/ng.ngđ
số đô thị được sử dung nước sạch, hợp vệ sinh
gia đến 2010: 95% dân
đô thị được cấp nước sạch
Định hướng phát triển thoát nước đô thị (1999): Đến 2020: tất cả các đô thị có HTTN và XLNT đạt yêu cầu
thải đô thị được xử lý (?)
đến 2010: 40% nước thải
đô thị và 60% chất thải nguy hại CN, bệnh viện
được xử lý
Rất khó khăn để thực hiện được các mục tiêu !
11
•Vận hành trạm bơm Yờn Sở: max 120 triệu đồng/ngđ
Thành phố Hà Nội
12
Vấn đề Vệ sinh đô thị sẽ còn là trọng tâm phát triển của ngành trong vòng ít nhất 15 - 20 năm tới
Cho đến nay, vốn vay đã chiếm tỷ lệ tới 30% so với tổng GDP của quốc gia
cho cấp nước và vệ sinh, và mới tập trung được sự ưu tiên cho các đô thị lớn
Dịch vụ cấp nước, và nhất là vệ sinh, còn hầu như bỏ ngỏ
đối với các vùng thu nhập thấp: các đô thị nhỏ, thị trấn, thị tứ, vùng ven đô, các khu vực nông thôn
Trang 3còn là giải pháp thường được nghĩ đến trước tiên
Lý do:
– Cho rằng các nước đã làm thì có thể copy
– Muốn có được dự án lớn, ––hiện đại––
– Thông tin về những sai lầm từ các nước cũng còn hạn
chế
– Còn rất thiếu thông tin về các phương thức hiệu quả
khác
14
Giải pháp công nghệ phải được lựa chọn dựa trên điều kiện cụ thể: đặc tính nguồn thải, nguồn tiếp nhận, điều kiện tự nhiên, kinh tế, văn hoá - xã hội, nhu cầu và tập quán tái sử dụng nước thải tại địa phương, không thể copy công nghệ từ nước này sang nước kia, từ đô thị lớn cho thị trấn, thị tứ, ven đô,
15
Tình hình cấp nước và vệ sinh
nông thôn Việt Nam
Tính đến cuối 2007: 1.800 hệ thống cấp nước tập trung và
260.000 hệ thống cấp nước quy mô nhỏ lẻ ở vùng nông
thôn trên cả nước
– 1.000 hệ thống không hoạt động hoặc hoạt động kém
(NCERWASS, 2007)
Các mô hình tài chính:
Các mô hình quản lý:
– UBND huyện, UBND xã, HTX, Trung tâm NSVSMTNT
tỉnh, cộng đồng người sử dụng, tư nhân,
16
Mục tiêu phát triển của Việt nam
về cấp nước và vệ sinh nông thôn
Chiến lược cấp nước và vệ sinh nông thôn đến 2020 (2000):
– 2005: 80% dân NT được dùng nước sạch
– 2010: 85%, 60 l/ng.ngđ
– 2020: 100%, 60 l/ng.ngđ
– 2005: 60% dân NTđược sd nước sạch, hợp vệ sinh – 2010: 85%
2010: 85% dân nông thôn có nước sạch
Chiến lược cấp nước và vệ sinh nông thôn đến 2020:
– 2005: 50% dân NT có
hố xí hợp VS
– 2010: 70%
– 2020: 100%
Không có trong mục tiêu VDG
* NC của UNICEF – Bộ Y tế, 2007: 75% hộ gia đỡnh nụng
thụn cú cỏc loại cụng trỡnh vệ sinh khỏc nhau, hợp và chưa
hợp vệ sinh !
Figure 2.1 Percentage of HHs having latrine, by ecological regions
49.6 55.4
64.2 76.1 80.9 81
88.8 96.7
0
20
40
60
80
100
Mekong river delta Central highlands South central coast
North east South East North
central coast
North west Red river delta
%
Tỷ lệ số hộ nụng thụn cú nhà vệ sinh theo cỏc vựng
Hố xớ hợp vệ sinh
.
.
.
(.)
Trang 4(UNICEF – MOH national survey 2007)
Comparison with the prevalence rates of hygienic latrines reported in other data sources, in terms of hygienic latrines, attaining std on construction, and attaining std on construction,
operation and maintenance
33.0 22.5 18.0 25.0
50.8 50.0
0
20
40
60
80
Natl targeted pro.
(2004) Survey on living std (2004) Natl health survey (2002) Sanitary latrines Attain std on
construction Attain std on C, O and M
%
Tỷ lệ nhà tiờu đỏp ứng tiờu chớ hợp vệ sinh
về mặt xõy dựng, vận hành, bảo dưỡng theo cỏc nguồn số liệu khỏc nhau
20
Thiệt hại kinh tế do vệ sinh kém
ở Việt Nam
Hằng năm:
US$ 780 triệu Trên đầu người:
US$ 9.38
0 50 100 150 200 250 300 350
Health Water Environment Other welfare Tourism
Source: Evaluation of the Economic Impacts of Sanitation in Vietnam (WSP, 2007)
Lợi ớch / Chi phớ
NSNN Vay, tài trợ
quốc tế
Cộng ủồng Khỏc
N ngoài
NS tỉnh
NS quốc gia
Đầu tư cho CN&VS đụ thị, Triệu US$
Đầu tư cho CNVS nụng thụn 2003, Tỷ VND
17%
83%
39%
9%
24%
13%
15%
23
Nhu cầu tài chính cho thoát nước và xử lý nước thải ở Việt nam (đô thị + nông thôn), tuỳ theo loại công nghệ áp dụng
24
2 Cấp nước – vệ sinh và sức khỏe cộng đồng
Trang 5Các loại bênh liên quan đến nước
a) Bệnh do thành phần hoá học của nước gây ra
b) Bệnh do các vi sinh vật trong nước gây ra
26
Virus Rota gây bệnh tiêu chảy
Vi khuẩnTả Vibrio cholerae
Động vật nguyên sinh Entamoeba histolytica g ây bệnh lỵ amíp
Giun đũa Ascaris
Sán thịt bò và sán thịt lợn
Taenia saginata & T solium
Vi khuẩn Leptospira interrogans gây bệnh Weil
27
Các chỉ thị sinh học
Đ
Đế ếm trờn đ m trờn đĩĩa a (HPC (HPC ))
T
Tổ ổng cụ ng cụ li li form form Cụ
Cụ li li form form chị chịu nhi u nhiệ ệtt ((coliforms coliforms phõn phõn))
E coli
E Coli
E Coli chỉ thị chỉ thị
E Coli
E Coli chỉ thị chỉ thị
Giun đũa Ascaris : 60 triệu
Giun tóc Trichuris: 40 triệu
Giun móc (hook worm): 20 triệu
(nguồn: Viện SR-KST TW)
Việt Nam
Sán phổ biến ở các tỉnh miền trung và miền bắc:
~0.2 7.2%!
Sán lá gan nhỏ
Sán lá gan lớn
Sán lá phổi
Sán dây, ấu trùng sán lợn
Trang 6
phụ thuộc vào thời gian và nhiệt độ
Quan trọng!
(Feachem et al 1983)
Nhiệt độ càng thấp,
thời gian ủ cần thiết
càng lâu mới đủ diệt
khuẩn!
32
Chất ủ phải khô vừa phải (không quá khô), vì:
Các VSV hiếu khí tham gia vào quá trình phân hủy
Oxy không tiếp xúc được với chất ủ
Điều kiện tối ưu:
độ ẩm 50 - 60 %
Tỷ lệ C:N bằng 25-30:1, (C:N của phân thường ~ 10:1)
pH 6 - 8
T > 45oC
Điều kiện tiên quyết để ủ compost:
do vậy:
tách nước tiểu là tốt nhất
33
AS Mặt trời
Quang hợp
DO cao
Hấp phụ, Lắng,
Đói, Bị ăn
VK mầm bệnh
bị tiêu diệt
Các quá trình trong bóng tối
Các
quá tr
quá trìình nh
trong
ánh sáng
Tải hữu cơ
Các quá
trình loại bỏ
mầm bệnh
trong ánh
sáng và
3 Phương thức tiếp cận
vệ sinh phõn tỏn, chi phớ thấp và
bền vững
35
Quản lý chất thải rắn và lỏng Sức khỏe
cộng đồng
Nhận thức, Thói quen,
Hành vi vệ sinh
Cấp đủ nước sạch
& Môi trường
Ph
Phươ ương th ng thứ ức ti c tiếếp c p cậận n
Cấp nước
QL phân
và nước thải Quản lý CTR
Thoát nước mưa
Cấp nước
QL phân
và nước thải Quản lý CTR
Thoát nước mưa
36
Các tiêu chí để lựa chọn hệ thống
vệ sinh bền vững
Xã hội
Tài chính
Quản lý
Kỹ thuật
Môi trường
Hệ thống
vệ sinh bền vững
Trang 7XD hệ thống VS phù hợp và bền vững:
phải bắt đầu từ hộ gia đình !
HTTN trong nhà
MTTN khu vực
Trạm XLNT
Xả ra nguồn/
tái sử dụng
38
Một số trạm XLNT đã xây dựng nhưng không hoạt động
do công nghệ không phù hợp, do các lý do khác
39
nước thải từ hộ gia đình
MLTN tự chảy:
Chung; Riêng MLTN với bể
tự hoại + bơm
MLTN giản lược MLTN áp lực sau
máy nghiền rác MLTN
chân không
Xử lý sơ bộ (tại chỗ hay theo cụm):
- Bể tự hoại; - Bể lọc kỵ khí;
- Bể Biogas; - Bể BASTAF
Xử lý bậc hai (tại chỗ, theo cụm hay tập trung):
Màng sinh học dính bám: Bùn hoạt tính lơ lửng:
- Đĩa lọc sinh học - Kênh oxy hoá tuần hoàn
- Lọc sinh học nhỏ giọt - Aeroten
- Bãi lọc trồng cây - Aeroten hoạt động theo mẻ SBR
- Hồ sinh học
- Bể lọc cát (có và không tuần hoàn nước) Kết hợp màng sinh học dính bám và bùn hoạt tính lơ lửng Khử trùng: Clo; UV;
Ozon; Hồ sinh học;
Xử lý bậc ba:
Xử lý Nitơ: Xử lý Phôtpho:
- Khử Nitơ sinh học - Keo tụ – lắng
- Khoáng hoá
- Hấp phụ
Xả vào trong đất:
Bãi lọc ngầm; Giếng thấm Xả ra mặt đất: Cánh đồng
tưới; Chảy tràn Tái sử dụng: Trồng trọt; Nuôi
cá; (Dội toilet, Làm mát)
Xả ra nguồn nước mặt
Vệ sinh khô Vệ sinh ướt Nước Nâu Nước Vàng Nước Xám Nước Đen
Vệ sinh sinh thái:
Hố xí khô tách nước tiểu; Hố xí VIP (Tái sử dụng nước tiểu và phân)
I
II, III
40
Chi phớ trờn từng hộ gia đỡnh
Khụng cú nhà vệ sinh
Xớ thựng
Xớ thựng cải tiến – riờng hoặc chung
Xớ khụ
Xớ dội nước
Bể tự hoại + thấm
XL bậc 2
Lợi ớch
T.gian S.khỏe
Vụ hỡnh Nước
$
$$ $$
$$
$$
$$
$$
Xớ khụ 2 ngăn
Tỏi sử dụng
Hố xớ cụng cộng, hố xớ khụng hợp VS
XL bậc 3 Tỏi sử dụng
Tỏi sử dụng
Tỏi sử dụng Tỏi sử dụng
Bể tự hoại Chi phớ trờn mỗi hộ gia đỡnh
Tưới rừng
Tưới cây lương thực hạn chế
Tưới cây lương thực không hạn chế
Bổ cập nước ngầm
Tái sử dụng trong s.hoạt
Cấp nước sinh hoạt
Mức độ XLNT và chi phí
Sức khoẻ
Hàm lượng Oxy hoà tan DO
Kiểm soát phú dưỡng
‘’X’’
‘’Y’’
A
B
C
D O
Quản lý cấp trờn
Hỗ trợ từ bờn ngoài
Cơ chế tài chớnh
Cụng nghệ phự hợp Quản lý ủịa phương
Cỏc hợp phần cần thiết để đảm bảo VSMT bền vững
ở cộng đồng
Trang 8Phương thức QLNT tập trung truyền thống
Chi phí XD MLTN lớn, rò rỉ, –
––xã hội hoá––
Phương thức QLNT phân tán
Khả thi về mặt tài chính
Giảm chi phí XD, VH&BD MLTN
Cho phép tái sử dụng tại chỗ
đơn giản, chi phí thấp do phân tán
được quỹ đất yêu cầu
cụng suất dưới 1000 m3/ngày (một số trường hợp riờng
cú thể lớn hơn)
thu gom, xử lý, xả hay tỏi sử dụng nước thải cho cỏc hộ thải nước: riờng lẻ (giải phỏp tại chỗ) hoặc nhúm hộ (giải phỏp phõn tỏn theo cụm)
45
Chi phớ cho TN&XLNT theo mật độ dõn cư
P o p u la t io n d e n s i ty , p e r /h a
2
1 3
4 A
B
C D E
P o p u la t io n d e n s i ty , p e r /h a
2
1 3
4 A
B
C D E
P o p u la t io n d e n s i ty , p e r /h a
2
1 3
4 A
B
C D E
•Bao gồm cả chi phớ đầu tư XD + VH&BD
•1, 2: VS tại chỗ, chi phi thấp và CN cao.
•3: XLNT tập trung
•4: XLNT phõn tỏn
VS khô:
Hố xí thùng cải tiến có thông hơi (VIP)
Hố xí 2 ngăn ủ phân, tách nước tiểu (hố xí sinh thái)
VS ướt:
Xí dội nước + giếng thấm
Xí dội nước + bể tự hoại
Bể tự hoại cải tiến
Các công trình vệ sinh tại chỗ
Đóng vai trò rất quan trọng
huy động cộng đồng, XHH…
Hộ gia đình quyết định lựa chọn giải pháp
Hỗ trợ từ bên ngoài: kỹ thuật, tài chính, quản lí,
47
Hệ thống vệ sinh phân tán chi phí thấp
Xử lý sơ bộ hay bậc mộttrong cỏc cụng trỡnh XLNT cơ
học và sinh học kỵ khớ như song chắn rỏc, bể tỏch dầu
mỡ, cỏc loại bể tự hoại hay bể tự hoại cải tiến, bể biogas
XLNT bậc hai và bậc ba
– phương phỏp sinh học kỵ khớ kết hợp với hiếu khớ
trong điều kiện tự nhiờn: bói lọc ngầm, bói lọc ngầm trồng cõy, hồ sinh học, cỏnh đồng tưới, , – xử lý sinh học nhõn tạo quy mụ nhỏ
Khử trựngbằng Clo, tia cực tớm, Ozon, hoặc bằng cỏc
quỏ trỡnh tự nhiờn như bói lọc trồng cõy ngập nước, hồ
sinh học xử lý triệt để (maturation pond)
Xảtrực tiếp ra nguồn nước mặt, tỏi sử dụngtrong tưới
tiờu, nuụi cỏ, làm nguội mỏy múc hoặc dựng trong sinh
hoạt để dội toilet, vv
48
Các giải pháp thoát nước chi phí thấp
HTTN chung truyền thống với các giếng tràn tách
nước mưa
HTTN riêng truyền thống
Bể tự hoại + MLTN đã tách cặn, đường kính nhỏ
đồ ‘’xuyên tiểu khu’’
Trang 9Tái sử dụng nước thải và
bùn cặn trong nông nghiệp
Tận thu chất dinh dưỡng, nước tưới
Phải được tính đến khi quy hoạch thoát
nước & VSMT !
Cần quan tâm đến độ an toàn về mặt vi
sinh vật, KLN, POPs, (WHO 2006 !)
Các biện pháp kiểm soát: thu gom, xử lý
đúng quy cách
Các biện pháp tự bảo vệ, thông qua giáo
dục vệ sinh
50
Tái sử dụng pnân tán, tại chỗ?
$ ☺ ☯
Tách riêng Nước vàng và nâu ?
Hố xí khô
-tách nước tiểu
Hố xí thấm dội nước ?
Hố xí VIP?
XD được
Bể tự hoại ?
Đầu ra của bể
tự hoại là chấp nhận được ?
MLTN Giản lược Bể
Biogas
Tái sử dụng tập trung ?
VSST tập trung ?
Tái sử dụng
HT với bể Tự hoại
HT với
Bể tự hoại?
Yes No
Yes
HT Với xí thấm Dội nước
HT với VIP
HT XLNT Khu dân cư
Không cần thay đổi
Yes
Yes Yes
No
Yes
Yes No
Yes
No
No
No
No Yes
No
MLTN
đã tách cặn
XLNT và tái sử dụng Thu gom và xử lý
Nguồn: Mara, Drangert, Viet Anh, Tonderski, Gulyas & Tonderski Water Policy 2006
$ ☺ ☯ $ ☺ ☯
$ ☺
☺ ☯
$ ☺ ☯
$ ☺ ☯
$ ☺ ☯
$ ☺ ☯
51
Xin cảm ơn
Tham khảo thờm:
Bể tự hoại và bể tự hoại cải tiến PGS TS Nguyễn Việt
Anh, NXB Xõy dựng, 2007
Kỹ thuật vệ sinh chi phớ thấp PGS TS Nguyễn Việt Anh,
NXB Xõy dựng, 2008
Cỏc tài liệu khỏc liờn quan của ĐHXD,