Đề xuất giải pháp đẩy mạnh tái sử dụng và tái chế chất thải rắn trồng trọt theo hướng sản xuất điện

 Trên cơ sở thực tế các chính sách về quản lý chất thải rắn liên quan đến 3R hiện nay của nước ta, cùng với những lợi ích thu được từ việc tái sử dụng, tái chế chất thải rắn trồng trọt,

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

-o0o -

TRẦN THỊ THUÝ TRINH

“ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP ĐẨY MẠNH TÁI SỬ DỤNG VÀ

TÁI CHẾ CHẤT THẢI RẮN TRỒNG TRỌT

THEO HƯỚNG SẢN XUẤT ĐIỆN”

CHUYÊN NGÀNH: QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG

MÃ SỐ NGÀNH: 60.85.10

KHÓA LUẬN THẠC SĨ

TP HỒ CHÍ MINH, tháng 3 năm 2013

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN THẠC SĨ

I TÊN ĐỀ TÀI

“Đề xuất giải pháp đẩy mạnh tái sử dụng và tái chế chất thải rắn trồng trọt theo hướng sản xuất điện”

II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG

 Nêu tổng quan về chất thải rắn nông nghiệp

 Hiện trạng chất thải rắn trồng trọt và khả năng áp dụng công tác tái sử dụng, tái chế đối với nguồn thải này ở nước ta

 Đánh giả tính hiệu quả của việc tái sử dụng, tái chế nguồn thải này theo hướng sản xuất điện, trên cơ sở tình hình quản lý nguồn thải này đối với nước ta hiện nay, tác giả

đề xuất các biện pháp nhằm hoàn thiện các chính sách về quản lý chất thải rắn ở nước ta

để tận dụng tốt nguồn thải này

III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 30/08/2012

IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 30/11/2012

V CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS NGUYỄN TẤN PHONG

TS NGUYỄN TẤN PHONG TS LÊ VĂN KHOA

Nội dung và đề cương luận văn thạc sỹ đã được hội đồng chuyên ngành thông qua

Ngày… tháng … năm 2013

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin trân thành cảm ơn khoa Môi trường – Trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM, nơi tôi đã được học tập trong thời gian qua Tại đây, tôi đã được các thầy cô trong khoa Môi trường – Trường Đại học Bách Khoa Tp HCM tận tình chỉ dạy, truyền đạt những kiến thức quý báu, những kinh nghiệm học tập và nghiên cứu Nhờ những kiến thức và kinh nghiệm tích lũy được trong quá trình học tập tôi đã hoàn thành bản khóa luận tốt nghiệp này

Đặc biệt tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS Nguyễn Tấn Phong người

đã định hướng và tận tình chỉ bảo tôi trong suốt quá trình thực tập và làm đề tài tốt nghiệp

Tôi xin chân thành cảm ơn các bác, anh chị ở Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn đã nhiệt tình giúp đỡ tôi trong thời gian thực hiện khóa luận tốt nghiệp này

Cuối cùng tôi xin chân thành cảm ơn gia đình cũng như toàn thể bạn bè đã tận tình giúp đỡ, ủng hộ và tạo mọi điều kiện giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực hiện khóa luận tốt nghiệp

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Tp Hồ Chí Minh, ngày 30/11/2012

Trần Thị Thúy Trinh

ABSTRACT

Growing amount of solid waste generated annually in our country is abundant (more than 100 million tons), especially rice straw, rice husk This is the endless resource, inexpensive, high calorific value Apply 3R solid waste for cultivation is a proper solution with high performance in terms of both environmental and economic Take advantage of this waste for power generation purposes is the user get the best, high economic efficiency, the most significant in terms of the environment and contributing to national energy security

With the theme "Proposing measures to promote reuse and recycling of solid

waste cultivation towards producing electricity" the author has made a number of

 Estimate the potential for re-use, recycling crop waste for energy production purposes and for other purposes Potential can be exploited for the purpose of energy production in our country for 3.875 million tons husk, bagasse 0.726 million tons, 16.42 million tons of rice straw, equivalent to the total electricity is 1221.08 million tons In fact this is only exploited for rice husk (23%), bagasse (63%) with the amount

of electricity generated 3.7% of the country's total electricity imports in 2009

 Calculated the amount of GHG arising from the decomposition of solid waste anaerobic cultivation by people indiscriminately discarded This is the largest source

of GHG emissions Calculate the amount of GHG arising from the burning of solid waste indiscriminate planting the fields, roadsides

 With the current actual power extraction for 23% husk, bagasse 63%, only a small amount of CO2 reduction compared with the case thrown out completely is not

the purpose of this application is 7.64 million tons Accounting for 5.1% of GHG emissions from anaerobic decomposition entire disposal

 On the basis of the actual policy on solid waste management related to our country's current 3R, along with the benefits obtained from the re-use, recycling crop waste, the authors analyzedthe opportunities and challenges of the process and proposed measures to improve policy implementation, to help take full advantage of this waste

Solid waste generated from agricultural activities in the country is very large and stable These are valuable resources, inexhaustible, inexpensive Make good use of resources has limited the amount of waste discharged into the environment pollution, limiting a large amount of greenhouse gases generated has brought greater economic resources Ensure national energy security Therefore, the Party and the State should pay attention and encourage investment and make good use of this waste

TÓM TẮT NỘI DUNG KHÓA LUẬN

Lượng chất thải rắn trồng trọt phát sinh hàng năm ở nước ta rất dồi dào (hơn

100 triệu tấn), đặc biệt là rơm rạ, trấu Đây là nguồn nguyên liệu vô tận, rẻ tiền, có nhiệt trị cao Áp dụng 3R đối với chất thải rắn trồng trọt là một giải pháp đúng đắn mang lại hiệu quả cao cả về mặt môi trường và kinh tế Tận dụng nguồn thải này vào mục đích phát điện là hướng tận dụng tốt nhất, đem lại hiệu quả kinh tế cao, có ý nghĩa lớn nhất về mặt môi trường và góp phần đảm bảo an ninh năng lượng quốc gia

Với đề tài “Đề xuất giải pháp đẩy mạnh tái sử dụng và tái chế chất thải rắn

trồng trọt theo hướng sản xuất điện” tác giả đã thực hiện được một số vấn đề sau:

 Nêu được tổng quan về chất thải rắn trồng trọt: một số đặc tính của chất thải rắn trồng trọt, tình hình sử dụng phân bón và thuốc BVTV hiện nay ở nước ta,

 Đã ước tính được lượng chất thải rắn phát sinh ở nước ta năm 2010 là 110,42 triệu tấn Lượng chất thải rắn này hiện nay được sử dụng chủ yếu vào mục đích: làm thức ăn cho gia súc, chất đốt tại các hộ gia đình, trong các lò sấy, lò nung gạch, gốm

sứ, làm chất độn chuồng, tủ gốc màu, làm giá nấm,

 Đã ước tính được tiềm năng tái sử dụng, tái chế chất thải rắn trồng trọt vào mục đích sản xuất năng lượng và các mục đích khác Tiềm năng có thể khai thác cho mục đích sản xuất điện năng ở nước ta đối với trấu là 3,875 triệu tấn, bã mía 0,726 triệu tấn, rơm rạ là 16,42 triệu tấn, tương đương với tổng lượng điện là 1.221,08 triệu tấn Thực

tế hiện nay chỉ mới khai thác được đối với trấu (23%), bã mía (63%) với lượng điện tạo ra chiếm 3,7% tổng lượng điện nhập khẩu của cả nước năm 2009

 Đã tính toán được lượng KNK phát sinh từ quá trình phân hủy yếm khí chất thải rắn trồng trọt do người dân vứt bỏ bừa bãi Đây là nguồn phát thải KNK lớn nhất Tính toán được lượng KNK phát sinh từ việc đốt chất thải rắn trồng trọt bừa bãi trên các đồng ruộng, lề đường

 Với hệ số khai thác điện thực tế hiện nay đối với trấu 23%, bã mía 63% thì chỉ giảm được một lượng nhỏ CO2 so với trường hợp vứt bỏ hoàn toàn không ứng dụng vào mục đích này là 7,64 triệu tấn Chiếm 5,1% lượng KNK phát thải do phân hủy yếm khí toàn bộ lượng thải bỏ này

 Trên cơ sở thực tế các chính sách về quản lý chất thải rắn liên quan đến 3R hiện nay của nước ta, cùng với những lợi ích thu được từ việc tái sử dụng, tái chế chất thải rắn trồng trọt, tác giả đã phân tích được những cơ hội và thách thức của quá trình và đã

đề xuất được các biện pháp thực hiện nhằm hoàn thiện chính sách, giúp tận dụng triệt

để nguồn thải này

Chất thải rắn phát sinh từ hoạt động nông nghiệp ở nước ta rất lớn và ổn định Đây là nguồn tài nguyên quý giá, vô tận, rẻ tiền Tận dụng tốt nguồn thải này vừa hạn chế lượng chất thải thải ra môi trường gây ô nhiễm, hạn chế một lượng lớn khí nhà kính phát sinh vừa đem lại nguồn lợi lớn về mặt kinh tế Đảm bảo an ninh năng lượng quốc gia Chính vì thế Đảng và Nhà nước ta cần phải quan tâm đầu tư và khuyến khích phát triển và tận dụng tốt nguồn thải này

LÝ LỊCH TRÍCH NGANG

Họ và tên: TRẦN THỊ THÚY TRINH

Ngày, tháng, năm sinh: 20/03/1986

Nơi sinh: xã Nghĩa Thương, huyện Tư Nghĩa, tỉnh Quảng Ngãi

QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO

2004 – 2009: Học Đại học, chuyên ngành Khoa học và Công nghệ Môi trường tại Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường, trường ĐH Bách Khoa Hà Nội

2011 – 2013: Học Cao học, chuyên ngành Quản lý Môi trường tại Khoa Môi trường, trường ĐH Bách Khoa Tp HCM

QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC

2009 – 2011: Ban Quản lý KKT Dung Quất – tỉnh Quảng Ngãi

2011 – 2013: Trung tâm Quy hoạch và Quản lý tổng hợp vùng duyên hải – Tổng cục Biển và Hải đảo Việt Nam

MỤC LỤC

MỤC LỤC vii

DANH MỤC BẢNG x

DANH MỤC HÌNH xii

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT xiii

MỞ ĐẦU 1

1 Sự cần thiết của đề tài 1

2 Mục tiêu đề tài 2

3 Đối tượng nghiên cứu 2

4 Nội dung nghiên cứu 2

5 Phương pháp nghiên cứu 2

a.Phương pháp luận 2

b.Phương pháp nghiên cứu 2

6 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 3

a.Ý nghĩa khoa học 3

b.Ý nghĩa thực tiễn 4

CHƯƠNG 1 5

TỔNG QUAN VỀ CHÂT THẢI RẮN TRỒNG TRỌT 5

1.1 KHÁI NIỆM CHUNG VỀ CHẤT THẢI RẮN TRỒNG TRỌT 5

1.1.1.Nguồn gốc phát sinh 5

1.1.2.Thành phần của chất thải rắn trồng trọt 5

1.1.3.Một số đặc tính của chất thải rắn trồng trọt 7

1.1.3.1 ặc tính vật lý 7

1.1.3.2 ặc tính hóa học 10

1.2 PHÂN LOẠI CHẤT THẢI RẮN TRỒNG TRỌT 11

1.3 PHÂN BÓN HÓA HỌC VÀ THUỐC BẢO VỆ THỰC VẬT 13

1.3.1.Phân bón hóa học 13

1.3.2.Thuốc bảo vệ thực vật 15

1.4 TÁC ĐỘNG CỦA CHẤT THẢI RẮN TRỒNG TRỌT TỚI MÔI TRƯỜNG 17

1.5 MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP CƠ BẢN TRONG QUẢN LÝ VÀ XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN TRỒNG TRỌT 19

1.5.1.Trong quản lý chất thải rắn 19

1.5.2.Trong xử lý chất thải rắn trồng trọt 19

CHƯƠNG 2 22

HIỆN TRẠNG CHẤT THẢI RẮN TRỒNG TRỌT VÀ KHẢ NĂNG ÁP DỤNG 3R ĐỐI VỚI NGUỒN THẢI NÀY 22

Ở VIỆT NAM 22

2.1 CƠ CẤU SỬ DỤNG ĐẤT VÀ THỰC TRẠNG CANH TÁC Ở NƯỚC TA HIỆN NAY 22

2.2 LƯỢNG CHẤT THẢI RẮN PHÁT SINH TỪ HOẠT ĐỘNG TRỒNG TRỌT Ở NƯỚC TA 25

2.3 DỰ BÁO LƯỢNG CHẤT THẢI RẮN TRỒNG TRỌT 27

2.4 CÔNG TÁC “3R” TRONG QUẢN LÝ CHẤT THẢI RẮN TRỒNG TRỌT 28

2.4.1.Khái niệm về giảm thiểu, tái sử dụng, tái chế chất thải rắn (3R) 28

2.4.2.Lợi ích của việc giảm thiểu, tái sử dụng, tái chế đối với chất thải rắn trồng trọt 29

2.4.3.Khả năng áp dụng 3R trong quản lý chất thải rắn trồng trọt ở nước ta 30

2.4.3.1 Một số ứng dụng của các loại phế phẩm trồng trọt chính ở n ớc ta 30 2.4.3.2 Tiềm năn t i sử dụng, tái chế các loại phế phẩm trồng trọt chính ở n ớc ta 34

2.5 TÍNH TOÁN LƯỢNG KHÍ NHÀ KÍNH (KNK) PHÁT SINH TỪ CHẤT THẢI RẮN TRỒNG TRỌT 44

2.5.1.Ước tính lượng KNK phát sinh do quá trình phân hủy yếm khí chất thải rắn trồng trọt 45

2.5.1.1 Ướ tín l ợng thải N do đốt chất thải rắn trồng trọt 48

2.5.1.2 Nhận xét 51

CHƯƠNG 3 53

ĐÁNH GIÁ TÍNH HIỆU QUẢ CỦA CÁC CHÍNH SÁCH 3R ĐỐI VỚI CHẤT THẢI RẮN TRỒNG TRỌT 53

3.1 ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ CỦA VIỆC TÁI SỬ DỤNG, TÁI CHẾ CHẤT THẢI RẮN TRỒNG TRỌT 53

3.1.1.Hiệu quả môi trường 53

3.1.1.1 Hiệu quả của việc sản xuất điện năn từ lò ơi sin k ối 53

3.1.1.2 Sản xuất điện năn từ khí sinh học 58

3.1.1.3 So s n i p ơn n tạo điện từ rơm rạ 59

3.1.2.Hiệu quả kinh tế 59

3.1.2.1 Sản xuất điện năn từ lò ơi sin k ối 59

3.1.2.2 Sản xuất khí sinh học 61

3.1.2.3 Giá trị kinh tế khác 62

3.2 ĐÁNH GIÁ CÁC CHÍNH SÁCH QUẢN LÝ CHẤT THẢI RẮN LIÊN

QUAN ĐẾN HOẠT ĐỘNG 3R Ở NƯỚC TA 63

3.2.1.Đánh giá các văn bản chính sách 72

3.2.1.1 Tính thực tế và hiệu quả 72

3.2.1.2 Tính hoàn thiện và phù hợp 73

3.3 PHÂN TÍCH SWOT 74

CHƯƠNG 4 78

ĐỀ XUẤT MỘT SỐ GIẢI PHÁP TRONG QUẢN LÝ 78

CHẤT THẢI RẮN TRỒNG TRỌT 78

4.1 ĐỀ XUẤT CÁC BIỆN PHÁP GIẢM THIỂU LƯỢNG CHẤT THẢI RẮN TRỒNG TRỌT PHÁT SINH 78

4.2 ĐỀ XUẤT MỘT SỐ GIẢI PHÁP NHẰM NÂNG CAO HIỆU QUẢ CỦA VIỆC TÁI SỬ DỤNG, TÁI CHẾ CHẤT THẢI RẮN TRỒNG TRỌT VÀ HOÀN THIỆN CHÍNH SÁCH QUẢN LÝ CHẤT THẢI RẮN Ở NƯỚC TA 80

4.2.2.1 Ban hành các chính sách về quản lý chất thải rắn trồng trọt 82

4.2.2.2 Thực hiện phân công trách nhiệm trong quản lý chất thải rắn trồng trọt 83

4.2.2.3 Tăn ng công tác tuyên truyền, giáo dục 83

4.3 ĐỀ XUẤT LƯỢNG KHAI THÁC SỬ DỤNG TRONG TƯƠNG LAI CHO MỤC ĐÍCH SẢN XUẤT ĐIỆN NĂNG 84

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 86

1 KẾT LUẬN 86

2 KIẾN NGHỊ 87

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Thành phần chất thải rắn phát sinh từ cây lương thực ở nước ta [10] 6

Bảng 1.2 Thành phần chất thải rắn phát sinh từ cây công nghiệp ở nước ta [10] 6

Bảng 1.3 Hàm ẩm của một số loại chất thải rắn trồng trọt [11] 8

Bảng 1.4 Phần trăm các thành phần trong tro khi đốt chất thải rắn trồng trọt [11] 8

Bảng 1.5 Khối lượng riêng của các loại chất thải rắn trồng trọt [11] 10

Bảng 1.6 Thành phần hóa học của các loại chất thải rắn trồng trọt [11] 10

Bảng 1.7 Lượng PHH sử dụng bình quân trên 1 ha canh tác trên thế giới [5] 14

Bảng 1.8 Lượng phân bón hóa học tồn đọng trong đất 15

Bảng 2.1 Diện tích và sản lượng lúa vụ Đông xuân, hè thu và lúa mùa năm 2000 – 2008 [12] 22

Bảng 2.2 Diện tích và sản lượng lúa của từng vùng trên cả nước năm 2009 [12] 23

Bảng 2.3 Diện tích và sản lượng ngô, khoai, sắn, cây công nghiệp hàng năm và cây công nghiệp lâu năm năm 2008 [12] 24

Bảng 2.4 Lượng chất thải rắn trồng trọt phát sinh ở nước ta năm 2009 26

Bảng 2.5 Hướng sử dụng của các loại phế phẩm trồng trọt ở nước ta hiện nay [13] 27

Bảng 2.6 Dự báo diện tích lúa và sản lượng lúa của Việt nam đến năm 2020 27

Bảng 2.7 Dự báo lượng rơm rạ và trấu phát sinh ở Việt Nam đến năm 2020 28

Bảng 2.8 Sử dụng sinh khối theo năng lượng cuối cùng [9] 35

Bảng 2.9 Nhiệt trị của một số phế phẩm trồng trọt chính [8] 35

Bảng 2.10 Sản lượng điện Việt Nam (đơn vị: Gwh) 38

Bảng 2.11 Lượng điện có thể khai thác được từ chất thải rắn trồng trọt năm 2009 39

Bảng 2.12 Lượng điện thực tế khai thác hiện nay 40

Bảng 2.13 Đặc tính và sản lượng khí sinh học của một số nguyên liệu thường gặp 41

Bảng 2.14 Kiểm kê khí nhà kính trong nông nghiệp năm 2000 (đv: nghìn tấn) 44

Bảng 2.15 Lượng KNK phát sinh do sự phân hủy yếm khí các loại chất thải rắn trồng trọt sau khi khai thác 23% lượng trấu và 63% lượng bã mía cho 47

mục đích sản xuất điện 47

Bảng 2.16 Kết quả tính các thành phần Nitơ và Cacbon phát sinh trong quá trình đốt 49

Bảng 2.17 Kết quả ước tính lượng khí nhà kính phát sinh từ quá trình đốt phế phẩm trồng trọt 50

Bảng 3.1 Một số chính sách trong quản lý chất thải rắn nói chung và 3R 65

nói riêng ở nước ta 65Bảng 3.2 Một số nội dung có thể được thể hiện trong khung phân tích SWOT 75Bảng 3.3 Điểm mạnh, điểm yếu, cơ hội và thách thức của việc áp dụng 3R trong quản

lý chất thải rắn trồng trọt 76Bảng 4.1 Đề xuất lượng khai thác trong giai đoạn 2015 - 2025 85

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Các nguồn phát sinh chất thải rắn trồng trọt 5

Hình 1.2 Lượng phân bón vô cơ sử dụng qua các năm 14

Hình 1.3 Lượng thuốc BVTV sử dụng qua các năm 16

Hình 2.1 Tỷ lệ % tổng sản lượng lúa các vùng trên cả nước 23

Hình 2.2 Phần trăm sản lượng các loại nông sản trên cả nước 25

Hình 2.3 Các dạng biomass chính từ phế phẩm 30

Hình 2.4 Lò hơi đốt sinh khối 36

Hình 2.5 Hiện trạng sử dụng rơm rạ ở nước ta 48

Hình 3.1 Hai phương án tạo điện từ rơm rạ 59

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

TD & MNPB Trung Du và Miền núi phía Bắc

BTB & DHMT Bắc Trung Bộ và Duyên Hải Miền Trung

MỞ ĐẦU

1 Sự cần thiết của đề tài

Nước ta là một nước nông nghiệp với hơn 70% dân số sống ở khu vực nông thôn Tổng diện tích đất sử dụng cho nông nghiệp chiếm 72% tổng diện tích đất trên cả nước Hoạt động nông nghiệp đóng vai trò chính yếu trong sự phát triển của đất nước Tuy nhiên, bên cạnh mục đích cung cấp lương thực, thực phẩm đáp ứng nhu cầu con người thì hoạt động nông nghiệp cũng làm phát sinh một lượng lớn chất thải rắn (chất thải rắn trồng trọt và chăn nuôi) Nếu không có biện pháp quản lý và xử lý tốt thì đây

là nguồn phát thải KNK lớn nhất hiện nay ở nước ta

Lượng chất thải rắn phát sinh từ hoạt động nông nghiệp hàng năm ở nước ta rất lớn và ổn định, chất thải phát sinh từ hoạt động chăn nuôi và trồng trọt đều là nguồn nguyên liệu vô tận, rẻ tiền, đặc biệt chất thải rắn trồng trọt có nhiệt trị cao, nên được tái sử dụng, tái chế vào nhiều mục đích khác nhau, trong đó mục đích sản xuất năng lượng đánh giá là có hiệu quả nhất cả về mặt môi trường và kinh tế

Cùng với quá trình CNH, HĐH đất nước, nhu cầu về năng lượng ngày càng tăng, nước ta đang trở thành nước nhập khẩu năng lượng Trong khi nguồn nhiên liệu hóa thạch ngày càng trở nên cạn kiệt dần Với sức ép môi trường ngày càng tăng, hiệu ứng nhà kính, quá trình biến đổi khí hậu ngày càng trở nên cấp bách thì tái sử dụng, tái chế chất thải rắn trồng trọt vào mục đích sản xuất năng lượng để thay thế nguồn nhiên liệu hóa thạch là một vấn đề rất cần thiết

Hơn nữa, tận dụng tốt nguồn thải này không chỉ giảm được lượng chất thải rắn thải ra môi trường, giảm lượng KNK phát sinh mà còn đem lại nguồn lợi lớn về kinh

tế, góp phần đảm bảo an ninh năng lượng

Là một nguồn nguyên liệu đầy tiềm năng, tuy nhiên trong những năm qua Đảng

và Nhà nước trong công tác quản lý chất thải rắn chỉ mới tập trung chủ yếu đối với công tác giảm thiểu, tái sử dụng, tái chế cho chất thải rắn đô thị và KCN Điều này dẫn đến tình trạng đốt bỏ, vùi lấp chất thải rắn sau thu hoạch vẫn còn phổ biến ở nước ta hiện nay Việc tái sử dụng, tái chế chất thải rắn trồng trọt vẫn còn mang tính tự phát, nhỏ lẻ, gây lãng phí và ô nhiễm môi trường Đây cũng là lý do mà tôi thực hiện đề tài:

“Đề xuất giải pháp đẩy mạnh tái sử dụng và tái chế chất thải rắn trồng trọt theo hướng sản xuất điện”

2 Mục tiêu đề tài

Trên cơ sở nghiên cứu, khảo sát tình hình sản xuất nông nghiệp ở cũng như tình hình tận dụng nguồn thải này ở nước ta, đề tài được tiến hành nhằm những mục đích sau:

 Đánh giá tiềm năng tái sử dụng, tái chế chất thải rắn nông nghiệp ở nước ta

 Đánh giá hiệu quả của việc tái sử dụng, tái chế nguồn thải này

Trên cơ sở tiềm năng được xác định và tình hình quản lý chất thải rắn nông nghiệp hiện nay ở nước ta, đề xuất các biện pháp quản lý để nâng cao hiệu quả tận dụng nguồn thải này

3 Đối tượng nghiên cứu

Chất thải rắn phát sinh từ hoạt động trồng trọt ở nước ta

4 Nội dung nghiên cứu

Nội dung 1: Đề xuất giải pháp đẩy mạnh tái sử dụng và tái chế chất thải rắn

trồng trọt theo hướng sản xuất điện

Nội dung 2: Đề xuất một số giải pháp trong quản lý chất thải rắn trồng trọt

5 Phương pháp nghiên cứu

a Phương pháp luận

Phương pháp thu thập số liệu, tính toán và đánh giá dựa trên tình hình thực tế

và kết quả tính toán

b Phương pháp nghiên cứu

Việc đánh giá chính sách được thực hiện dựa trên nhiều công cụ khác nhau Một số công cụ như sau:

 n i t động: Bao gồm đánh giá tác động xã hội (SIA) và đánh giá tác

động môi trường (EIA)

• Đánh giá tác động xã hội: Cần đánh giá dựa trên một số nội dung như: Thay đổi xã hội nào sẽ xảy ra nếu chính sách được thực hiện? Tác động là tích

cực hay tiêu cực cho nhóm xã hội nào? Tác động mong muốn và tác động phụ?

• Đánh giá tác động môi trường: Quá trình thực hiện chính sách có tác động tới môi trường như thế nào?

 n i p i mục tiêu: Đánh giá viên không tập trung vào mục tiêu chính

sách mà đánh giá độc lập để xem thực tế chính sách thực hiện được mục tiêu gì

 Phân tích chi phí – lợi ích: Cần giải quyết các nội dun ín n :

• Chi phí và tác động của các phương án chính sách

• Phương án nào hiệu quả nhất

• Lợi ích có lớn hơn chi phí không

 n i đ tiêu í: là việc đánh giá chính sách dựa trên một số tiêu chí như:

Tính phù hợp, tính thực tế và hiệu quả, tính công bằng, tính minh bạch, tính phổ biến

 Với mục đích đề xuất các giải pháp để cải thiện chính sách, nhằm nâng cao hiệu quả của việc áp dụng 3R đối với chất thải rắn trồng trọt, tác giả sử dụng công cụ đánh giá đa tiêu chí Với các tiêu chí đánh giá là: tính thực tế và hiệu quả, tính hoàn thiện và phù hợp

6 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

a Ý nghĩa khoa học

Việt Nam là một nước nông nghiệp, với 70 – 80% dân số sống ở vùng nông thôn nên sản xuất nông nghiệp đóng vai trò chủ đạo trong đời sống, đặc biệt là sản xuất lúa gạo Do đó, nguồn chất thải rắn sinh ra rất dồi dào Đây là nguồn nguyên liệu

có tiềm năng rất lớn, được tái sử dụng, tái chế vào nhiều mục đích khác nhau Trong

đó, việc sử dụng chất thải rắn trồng trọt vào mục đích sản xuất năng lượng được đánh giá cao cả về mặt môi trường, kinh tế và xã hội

Lượng chất thải rắn trồng trọt phát sinh hàng năm ở nước ta rất dồi dào (hơn

100 triệu tấn), đặc biệt là rơm rạ, trấu, Đây là nguồn nguyên liệu vô tận, rẻ tiền, có nhiệt trị cao Áp dụng 3R đối với chất thải rắn trồng trọt là một giải pháp đúng đắn mang lại hiệu quả cao cả về mặt môi trường và kinh tế Tận dụng nguồn thải này vào

mục đích phát điện là hướng tận dụng tốt nhất, đem lại hiệu quả kinh tế cao, có ý nghĩa lớn nhất về mặt môi trường và góp phần đảm bảo an ninh năng lượng quốc gia

b Ý nghĩa thực tiễn

Lượng chất thải rắn trồng trọt phát sinh hàng năm ở nước ta rất lớn nhưng nếu không có biện pháp quản lý và xử lý tốt thì đây cũng là nguồn phát thải KNK lớn nhất Đặc biệt là quá trình phân hủy yếm khí tạo khí CH4

Đây là một nguồn nguyên liệu có tiềm năng rất lớn, được tái sử dụng, tái chế vào nhiều mục đích khác nhau như: sản xuất điện, nhiệt, làm nhiên liệu sinh học, phân

vi sinh, làm giá nấm, sản xuất gỗ, ván ép, viên nhiên liệu, làm thức ăn cho gia súc,… Tuy nhiên, qua quá trình ước tính tiềm năng cho thấy, tiềm năng năng lượng là lớn nhất, không chỉ mang lại hiệu quả kinh tế cao mà còn góp phần giải quyết vấn đề an ninh năng lượng quốc gia, thay thế một phần lượng nhiên liệu hóa thạch đang cạn kiệt dần, làm giảm phát thải KNK gây ảnh hưởng đến cuộc sống cộng đồng

Là một nguồn nguyên liệu vô tận, rẻ tiền, ổn định nên việc ứng dụng này có tính khả thi cao ở một nước nông nghiệp như nước ta

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ CHÂT THẢI RẮN TRỒNG TRỌT

1.1 KHÁI NIỆM CHUNG VỀ CHẤT THẢI RẮN TRỒNG TRỌT

- Đối với cây công nghiệp lâu năm chất thải phát sinh từ hoạt động trồng trọt

và thu hoạch chè, cà phê, cao su, hồ tiêu, điều, dừa

Chất thải rắn trồng trọt

Trồng trọt

(thực vật chết, tỉa

cảnh, lâm cỏ,…)

Thu hoạch nông sản

(rơm, trấu, cảm, lõi

ngô,…)

Bảo vệ thực vật (chai, lọ đựng hóa chất BVTV, thuốc trừ sâu,…)

Quá trình bón phân, kích thích tăng trưởng (bao bì đựng phân bón)

- Chất thải rắn khó phân hủy sinh học và độc hại như bao bì đóng gói, chai lọ đựng thuốc BVTV, đựng thuốc trừ sâu, thuốc diệt côn trùng, phân bón,…

Thành phần chất thải rắn phát sinh từ quá trình trồng cây lương thực cũng như

cây công nghiệp được trình bày trong bảng 1.1 và bảng 1.2

Bảng 1.1 Thành phần chất thải rắn phát sinh từ cây lương thực ở nước ta [10]

Cây trồng Thành phần chất thải Lƣợng phát sinh (%) so với tổng

Bảng 1.2 Thành phần chất thải rắn phát sinh từ cây công nghiệp ở nước ta [10]

Loại cây Thành phần chất thải phát sinh (%)

Ghi chú: (a) là phế phụ phẩm p t sin (k ) để t u đ ợc 1 tấn nông sản sau thu hoạch

Nguồn: Viện Năn L ợng, Tổn ôn ty iện lực Việt Nam, 2002

Thành phần của chất thải rắn trồng trọt thường bị ảnh hưởng bởi các yếu tố về giống, thời vụ, yếu tố địa lý, thời tiết, tỷ trọng các loại hình sản xuất và tập quán sản xuất

Thực tế cho thấy, nếu trồng các loại cây trồng có sức đề kháng tốt với sâu bệnh thì nhu cầu sử dụng thuốc BVTV giảm và do đó thành phần chất thải vô cơ có tính nguy hại như chai lọ đựng hóa chất BVTV, vỏ bình phun hóa chất giảm đáng kể Trong giai đoạn tăng trưởng của thực vật thì lượng phân bón và các loại hóa chất BVTV, thuốc trừ sâu,… được sử dụng nhiều Do đó quá trình này phát sinh nhiều chất thải rắn vô cơ và có tính nguy hại cao Vào những ngày thu hoạch, lượng rơm, trấu, thân, lõi ngô,…và các phụ phẩm trồng trọt khác phát sinh nhiều và chiếm thành phần chủ yếu

Mặc khác tại các vùng đồng bằng (ĐBSCL và ĐBSH), diện tích canh tác lớn,

do vậy lượng chất thải trồng trọt lớn và cũng có thành phần khác hơn so với các vùng trung du miền núi Ở những vùng chuyên canh về trồng hoa thì chất thải rắn ở đây lại

là thân cây, cỏ,…chiếm một lượng rất nhỏ so với rơm rạ từ trồng lúa ở những vùng chuyên canh trồng lúa

Ở những nơi mà người nông dân có thói quen đốt rơm rạ ngay tại đồng ruộng

để lấy tro bón ruộng thì rơm rạ được thu gom giảm đi đáng kể Còn ở những nơi mà bà con nông dân lạm dụng quá mức việc sử dụng thuốc trừ sâu, diệt cỏ thì thành phần chất thải nguy hại sẽ cao

1.1.3 Một số đặc tính của chất thải rắn trồng trọt

1.1.3.1 Đặc tính vật lý

a Hàm lượng ẩm

Hàm lượng ẩm của sinh khối biểu thị lượng nước có trong sinh khối (trấu, rơm,

bã mía,…) Tùy vào mức độ khô sau thu hoạch mà sinh khối có hàm lượng ẩm khác nhau Vì vậy để loại bỏ ảnh hưởng của độ ẩm trong các quá trình tính toán thường xác định theo mẫu khô

Lượng ẩm trong sinh khối thường xác định bằng cách gia nhiệt cho mẫu trong

lò sấy ở nhiệt độ 1080C – 1100C đến khối lượng không đổi, khi đó toàn bộ lượng ẩm

đã bay hơi hết Chênh lệch giữa khối lượng trước và sau khi sấy chính là lượng ẩm trong mẫu sinh khối ban đầu

Bảng 1.3 Hàm ẩm của một số loại chất thải rắn trồng trọt [11]

Loại chất

thải rắn

Bã mía

Thân cây sắn

Vỏ dừa

Sọ dừa

Lõi ngô

Cây bông Rơm Trấu

là thành phần bất lợi trong quá trình nhiệt hóa học và chuyển đổi năng lượng bởi các lý

do sau:

- Làm giảm nhiệt trị của nhiên liệu sinh khối;

- Nó cần phải thải bỏ sau quá trình chuyển hóa năng lượng sinh khối;

- Trong trường hợp nhiệt hóa học (khí hóa), đốt củi thì khe hở của ghi lò trong buồn đốt có thể bị bịt lại do tro bám vào, vì thế nó làm tăng trở lực gió cấp vào;

- Trong quá trình khí hóa và cháy nhiên liệu sinh khối ở nhiệt độ cao, tro có thể hình thành xỉ, nó có thể làm nóng chảy bề mặt ghi làm cản trở việc vận hành

Bảng 1.4 Phần trăm các thành phần trong tro khi đốt chất thải rắn trồng trọt [11]

Hàm lượng tro trong và hợp chất trong tro sinh khối ảnh hưởng lớn đến hoạt động liên tục của khí hóa hoặc đốt trực tiếp sinh khối Tạo ra sự ngưng tụ các thành phần oxit trên các bề mặt thiết bị của buồng đốt hoặc buồng khí hóa sinh khối

Ngoài ra thành phần oxit silic trong tro cũng là thành phần quan trọng thay thế cho xi măng pooclăng giúp làm giảm phát thải CO2 trong ngành công nghiệp bê tông Tro làm cho bê tông chắc hơn, có khả năng chống ăn mòn tốt hơn Đây cũng là một tiềm năng lớn đang được khai thác và ứng dụng ở Việt Nam

c Khối lượng riêng

Đối với sinh khối, do cấu trúc và hình dạng kích thước ban đầu nên thường có 3 cách để xác định khối lượng riêng của sinh khối

- Khối lượng riêng của sinh khối được nén chặt;

- Khối lượng riêng của sinh khối ở dạng tự nhiên;

- Khối lượng riêng của sinh khối sau khi đóng bánh;

Sinh khối có cấu trúc xốp, điều này có nghĩa là khối lượng riêng của sinh khối ở dạng tự nhiên là nhỏ Khi sinh khối là những miếng nhỏ gộp lại như trấu thì mật độ phụ thuộc vào nguyên trạng của nó Thông thường sinh khối sau khi đóng bánh phụ thuộc vào trạng thái tự nhiên và hàm lượng ẩm của nó Khối lượng riêng càng thấp thì yêu cầu không gian cất giữ, vận chuyển hay buồng phản ứng càng lớn

Bảng 1.5 Khối lượng riêng của các loại chất thải rắn trồng trọt [11]

Phế phẩm

nông nghiệp

Kích thước hạt (mm)

Hàm lượng ẩm (%)

Mật độ khối lượng (kg/m 3 )

Bảng 1.6 Thành phần hóa học của các loại chất thải rắn trồng trọt [11]

Thành phần phầm trăm khối lượng (%) các nguyên tố trong sinh khối

Từ bảng 1.6 và hình 1.1 ta thấy hàm lượng cacbon trong các nhiên liệu hóa

thạch lớn hơn nhiều so với hàm lượng cacbon trong các phế phẩm nông nghiệp, điều này làm cho hàm lượng nhiệt của các nhiên liệu này cao hơn so với các loại phế phẩm nông nghiệp Tuy nhiên hàm lượng cacbon và lưu huỳnh nhiều chính là thành phần tạo

ra khí CO, CO2 và SO2 trong quá trình cháy, gây ăn mòn axit ở các bề mặt có nhiệt độ thấp trong thiết bị và SOx có mặt trong môi trường cũng là một nhân tố độc hại cho sức khỏe và gây ra hiện tượng sương mù, khói và mưa axit, và đặc biệt khí CO2 phát thải nhiều là nguyên nhân chính gây hiệu ứng nhà kính Vì vậy, việc sử dụng các phế phẩm nông nghiệp làm nhiên liệu thay thế cho các nhiên liệu hóa thạch không những giảm bớt cạn kiệt tài nguyên mà còn giảm phát thải khí độc cũng như khí nhà kính gây hại đến môi trường và con người

1.2 PHÂN LOẠI CHẤT THẢI RẮN TRỒNG TRỌT

Chất thải rắn trồng trọt được phân loại theo nguồn gốc phát sinh, tính nguy hại cũng như thành phần hóa học của chúng

Hình 1.1 So sánh thành phần cấu tạo nguyên tử của nhiên liệu hóa thạch và sinh khối

 Theo nguồn gốc phát sinh

Như đã đề cập ở hình 1.1 thì nguồn gốc phát sinh chất thải rắn trồng trọt chủ

yếu từ các quá trình như: tỉa cành, làm cỏ, bón phân, thu hoạch nông sản, sơ chế nông sản,…

Thông thường các phế phẩm trồng trọt này được người dân tận dụng tối đa để làm giá nấm, làm chất đốt, làm thức ăn gia súc, vật liệu độn chuồng hoặc vùi vào đất trở lại với mục đích làm tốt đất và giảm lượng phân bón cho vụ sau, do đó nên khả năng tồn lưu gây ô nhiễm đối với loại phế thải này sẽ được loại bỏ

Đối với chất thải là các bao bì đựng hóa chất, phân bón, chai lọ, can bằng thủy tinh hoặc bằng nhựa đựng thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ, diệt côn trùng, các loại hóa chất BVTV quá hạn sử dụng, … Đây là các vật phẩm có tính nguy hại cao, cần phải có biện pháp thu gom và xử lý thích hợp

 Theo tính chất nguy hại

Chất thải rắn trồng trọt bao gồm hai loại: chất thải rắn trồng trọt thông thường

và chất thải rắn trồng trọt độc hại

Chất thải rắn trồng trọt t ôn t ng bao gồm các loại phế phẩm thải ra trong

quá trình trồng trọt, không chứa các chất hoặc các hợp chất có một trong các đặt tính gây hại trực tiếp hoặc tương tác với các chất khác gây nguy hại gián tiếp tới môi trường và sức khỏe con người…

Chất thải rắn nông nghiệp nguy hại là chất thải có chứa các chất hoặc hợp chất

gây hại trực tiếp hoặc tương tác với các chất khác gây nguy hại gián tiếp tới môi trường và sức khỏe con người như: đồ dùng thủy tinh (chai, lọ đựng hóa chất BVTV, hoặc thuốc trừ sâu, thuốc diệt côn trùng), đồ nhựa (bình xịt hóa chất BVTV, găng tay bảo hộ,…), các loại bao bì đựng phân bón, kể cả các loại hóa chất BVTV quá hạn sử dụng Nếu những chất thải này không được thu gom và tiêu hủy sẽ gây hại cho môi trường và sức khỏe con người

 Theo thành phần hóa học

Chất thải rắn trồng trọt được phân thành chất thải rắn trồng trọt hữu cơ và chất thải rắn trồng trọt vô cơ

Chất thải rắn trồng trọt hữu cơ chiếm thành phàn chủ yếu là các phế phụ phẩm trồng trọt (rơm, rạ, thân ngô, lõi ngô, trấu, bã mía,…) Hầu hết các thành phần này đều

có khả năng phân hủy sinh học Đây là yếu tố quan trọng trong việc đánh giá tiềm năng tận dụng lại về năng lượng và nguyên liệu thông qua các quá trình phân hủy của chúng

Chất thải rắn trồng trọt vô cơ bao gồm các túi đựng phân bón hóa học, túi đựng thuốc trừ sâu, thuốc bảo vệ thực vật, chai lọ thủy tinh, bình hóa chất, bình xịt, mảnh vỡ thủy tinh,… Tuy chúng chiếm một tỷ lệ nhỏ nhưng vấn đề đáng quan tâm nhất của chất thải trồng trọt lại chính là tính độc hại của nó Sau quá trình sử dụng, các vật phẩm này luôn chứa một phần dư thừa của các loại hóa chất nguy hại còn xót lại, mặt khác việc vứt bừa bãi các chất thải này trên đồng ruộng đã và đang trở thành một mối nguy hiểm không nhỏ đối với người nông dân vì khi vỡ chúng trở thành các vật sắt nhọn dễ gây sát thương

1.3 PHÂN BÓN HÓA HỌC VÀ THUỐC BẢO VỆ THỰC VẬT

Việc sử dụng các chế phẩm hóa học để tăng năng suất cây trồng, phát triển kinh

tế nông nghiệp, đảm bảo an ninh lương thực quốc gia là cần thiết Tuy nhiên, do lạm dụng phân hóa học và hóa chất bảo vệ thực vật của người dân đã gây sức ép đối với môi trường nói chung và môi trường đất nông nghiệp ở nước ta nói riêng

trên thế giới khoảng 100 kg/ha [5]

Bảng 1.7 Lượng PHH sử dụng bình quân trên 1 ha canh tác trên thế giới [5]

Như vậy, so với một số nước trên thế giới thì Việt Nam được xếp vào nhóm sử

dụng PHH ở mức trung bình (130kg/ha đến 150 kg/ha)

Hình 1.2 Lượng phân bón vô cơ sử dụng qua các năm

Dựa vào hình 1.2 cho thấy tốc độ gia tăng trong việc sử dụng phân bón trong

những năm gần đây (2000 – 2010) có xu hướng giảm dần Điều này thể hiện ý thức của người dân trong việc sử dụng phân bón đối với môi trường ngày càng được nâng cao

Lượng phân bón hóa học còn tồn đọng trong đất do cây trồng chưa sử dụng

được, được thể hiện ở bảng 1.8

Bảng 1.8 Lượng phân bón hóa học tồn đọng trong đất

- Mất đạm khỏi đất do phản nitrat hóa làm gia tăng khí nhà kính và lâu dài có

thể làm thủng tầng ozon;

- Việc sử dụng nhiều phân khoáng có thể mang vào đất và tích lũy theo thời

gian các kim loại nặng, đi vào chuỗi thức ăn gây nguy hiểm cho người

1.3.2 Thuốc bảo vệ thực vật

Thuốc bảo vệ thực vật được coi là những hợp chất có nguồn gốc tự nhiên hay chất tổng hợp nhân tạo, được dùng để phòng trừ các sinh vật gây hại cho cây trồng, góp phần đáng kể vào việc bảo vệ và tăng năng suất cây trồng Vì vậy việc sử dụng thuốc bảo vệ thực vật để phòng trừ sâu bệnh là không tránh khỏi Tuy nhiên, với xu

hướng sử dụng ngày càng tăng về số lượng và chủng loại thuốc, thêm vào đó là việc lạm dụng thuốc, sử dụng tùy tiện, đã gây ảnh hưởng không nhỏ đến sinh vật có ích, con người và môi trường sinh thái

 Tình hình sử dụng

Theo thống kê của Viện Bảo Vệ Thực Vật Việt Nam, năm 1990 lượng thuốc BVTV ở Việt Nam là 10,3 nghìn tấn.Từ năm 2000 tới nay, nước ta sử dụng 33 – 75 nghìn tấn thuốc BVTV mỗi năm, gấp 2 – 3 lần so với thời gian 1991 – 2000 Trong năm 2007, ngành nông nghiệp đã "ngốn" tới 75,8 nghìn tấn thành phẩm thuốc BVTV,

gấp đôi lượng thuốc của năm 2000 [Nguồn: Nhức nhối môi tr ng ở khu vực nông nghiệp, nông thôn, Tiền p on online n ày 02 t n 11 năm 2008]

Lượng sử dụng tính trên một đơn vị diện tích là 0,67 – 1,0 kg/ha/năm [7]

Hình 1.3 Lượng thuốc BVTV sử dụng qua các năm

Dựa vào hình 1.3 cho thấy, lượng thuốc BVTV sử dụng ở nước ta liên tục tăng

qua các năm Hiện nay, số lượng người nông dân không có nơi bảo quản thuốc và dụng cụ phun thuốc chuyên dùng an toàn chiếm đến 70 – 75%, hơn 50% nông dân không có hiểu biết cần thiết về thuốc BVTV, không có phương tiện bảo hộ lao động

[7]

Qua điều tra thực tế tại các tỉnh, thành phố cả nước năm 2007 cho thấy: hầu như 100% nông dân thường vứt bao bì sau khi sử dụng tại các bở ruộng, kênh rạch, ao hồ, vườn cây; nông dân sau khi phun thuốc rửa bình phun tại các kênh mương, ao hồ,…khối lượng thuốc và bao bì chứa thuốc BVTV tồn đọng cần tiêu hủy là

69.237,236 kg thuốc dạng bột, 43.574,179 lít thuốc và 69.640,282 kg bao bì [3]

 Tính độc hại của hóa chất BVTV

Chỉ một phần thuốc BVTV được cây trồng hấp thụ, phần còn lại bị rửa trôi theo nước mưa xuống đất, các sông ngòi,… cùng với thói quen vứt bao bì đựng thuốc BVTV trên đồng ruộng của người dân, đang trở thành mối nguy hại lớn đến môi trường Đây là đối tượng có nguy cơ cao gây ô nhiễm môi trường sinh thái nếu không được quản lý chặt chẽ và sử dụng đúng cách

Theo tính toán của Cục BVTV thì cứ mỗi bao bì thuốc trừ sâu dùng trong sản

xuất nông nghiệp sẽ có 1,8% lượng thuốc dính vào bao bì [20] Chính những hóa chất

BVTV còn sót lại này sẽ thấm vào đất, hoà tan trong nước chảy ra các dòng kênh, sông ô nhiễm nguồn nước và ngày càng lan rộng ra môi trường xung quanh Tính độc của thuốc bảo vệ thực vật thể hiện ở những điểm sau:

- Ảnh hưởng đến hệ thống miễn dịch, cơ quan nội tiết, cơ quan sinh sản ở

những mức độ khác nhau và bằng nhiều con đường khác nhau Hóa chất BVTV là hydro cacbua thơm thường rất độc và khá bền về sinh học;

- Hầu hết các hóa chất bảo vệ thực vật sử dụng đi trực tiếp vào đất, từ đó bay

hơi gây độc hại cho bầu khí quyển, phân rã, rửa trôi hay thoái hóa đất;

- Hóa chất BVTV tích lũy theo chuỗi thức ăn, gây độc cho con người: Tính

bền vững sinh học cao của hóa chất bảo vệ thực vật tạo cơ hội tích lũy trong các cơ thể khác nhau của chuỗi thức ăn của hệ sinh thái Các hóa chất bảo vệ thực vật đi vào cơ thể tích tụ trong mô không bị đào thải ra ngoài, nên đến bậc cuối cùng của chuỗi thức

ăn nồng độ của hóa chất bảo vệ thực vật lớn hơn nhiều so với ban đầu Người ta gọi đó

là sự phóng đại sinh học hóa chất bảo vệ thực vật và đó là mối đe dọa đến sức khỏe con người

Theo tổ chức WHO ước lượng mỗi năm 3% lao động trong nông nghiệp ở các

nước đang phát triển (25 triệu người) bị nhiễm độc thuốc trừ sâu [7]

1.4 TÁC ĐỘNG CỦA CHẤT THẢI RẮN TRỒNG TRỌT TỚI MÔI TRƯỜNG

 Tác động tới môi trường không khí

Quá trình lưu giữ và tận dụng lại không hợp lý chất thải rắn sẽ gây ảnh hưởng xấu đến môi trường không khí Khí hậu nhiệt đới nóng ẩm và mưa nhiều ở nước ta là

điều kiện thuận lợi cho các thành phần hữu cơ phân hủy, thúc đẩy nhanh quá trình lên men, thối rữa tạo mùi khó chịu ảnh hưởng đến sức khỏe con người

Bên cạnh đó các chất khí: H2S, NH4, SO2… phát sinh trong quá trình phân hủy chất thải hữu cơ do nông dân vùi ngay tại đồng ruộng để tận dụng làm phân bón hay tại những đống ủ phân xanh là các tác nhân chủ yếu tác động tới môi trường không khí, góp phần vào khí nhà kính gây biến đổi khí hậu

 Tác động tới môi trường đất

Tác động của các loại chất thải rắn trồng trọt tới môi trường đất là không đáng

kể vì thành phần của chúng chủ yếu là chất hữu cơ, có tác dụng tốt đối với đất và cây trồng Tuy nhiên, vấn đề đáng lưu ý là việc sử dụng phân bón hóa học và thuốc BVTV Nếu thải bỏ bừa bãi các chất thải vô cơ, đặc biệt là chất thải mang tính nguy hại một cách bừa bãi hoặc quá lạm dụng phân bón hóa học sẽ góp phần làm thoái hóa đất, giảm độ xốp và màu mỡ Dư lượng thuốc bảo vệ thực vật trong đất cũng gây tác hại nghiêm trọng đến sức khỏe con người thông qua chuỗi thức ăn

Bên cạnh đó việc sử dụng phân tươi động vật chưa qua ủ sẽ dẫn đến ảnh hưởng xấu tới môi trường đất, làm gia tăng dịch bệnh và cây trồng không có khả năng hấp thụ trực tiếp các chất dinh dưỡng này

 Tác động tới môi trường nước

Hầu hết nông dân sau khi sử dụng thuốc BVTV đều vứt bỏ bừa bãi và rửa bình phun tại các ao hồ,…thêm vào đó là các phế phẩm trồng trọt không được thu gom và

xử lý hợp lý, bị rửa trôi khi mùa mưa đến hay thả trôi trực tiếp trên các dòng sông, suối,…, đây là tác nhân ô nhiễm xâm nhập vào các nguồn nước mặt cũng như nước ngầm phục vụ sinh hoạt của ngươi dân

Nước bề mặt bị nhiễm bẩn sẽ lan rộng nhiều hơn, gây ô nhiễm bề mặt nước trên diện rộng mang những mầm bệnh đe dọa đến sức khỏe của vật nuôi

1.5 MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP CƠ BẢN TRONG QUẢN LÝ VÀ XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN TRỒNG TRỌT

1.5.1 Trong quản lý chất thải rắn

Việc đưa ra các biện pháp quản lý thích hợp đối với chất thải rắn phát sinh trong quá trình trồng trọt không chỉ mang lại ý nghĩa to lớn về môi trường mà còn tận dụng được giá trị vật chất và năng lượng một cách hiệu quả Các hình thức quản lý loại chất thải rắn này có ý nghĩa lớn về môi trường, xã hội và kinh tế thông qua hình thức thu gom, phân loại, vận chuyển, ngăn ngừa, tái chế, tái sử dụng chất thải

 Thu gom, phân loại và vận chuyển

Việc thu gom, phân loại và vận chuyển chất thải rắn trồng trọt cần căn cứ vào mục đích sử dụng lại hoặc các biện pháp xử lý chúng Quá trình thu gom cần được ra thành hai loại chính: chất thải rắn hữu cơ và chất thải rắn vô cơ

Các loại chất thải rắn có tính nguy hại cần được thu gom riêng vào các thùng đựng chuyên dụng có nắp đậy an toàn Vị trí đặt thùng chứa này có thể là ngay tại đồng ruộng để thuận tiện thu gom, sau đó cần đóng gói cẩn thận rồi đem đi tiêu hủy

Cần thu gom phân loại chất thải ngay tại nguồn phát sinh, việc thu gom phải căn cứ vào mục đích sử dụng lại để từ đó có biện pháp thu gom thích hợp:

- Các chất có giá trị nhiệt trị cao khác như: trấu, bã mía,…cần tập trung thu gom ngay sau khi chế biến nông sản tại các nhà máy xay xát hoặc các nhà máy đường Sau đó, được vận chuyển bằng ô tô tải tới các nhà máy nhiệt điện hoặc được chuyên chở bằng các phương tiện thô sơ như: xe công nông hoặc xe bò về các hộ gia đình cung cấp cho việc đun nấu Rơm rạ sau thu hoạch cần được phơi khô và cần có biện pháp che đậy khi gặp thời tiết xấu như mưa, tránh phát tán bừa bãi khi có gió;

- Những thành phần chất thải có hàm lượng dinh dưỡng cao, dễ phân hủy sinh học tạo sản phẩm biogas và phân bón hữu cơ thì cần được thu hồi riêng đưa vào quá trình xử lý kỵ khí hoặc hiếu khí để đạt sản phẩm mong muốn

1.5.2 Trong xử lý chất thải rắn trồng trọt

Việc xử lý chất thải rắn trồng trọt có thể chia ra thành 3 nhóm các phương pháp: xử lý băng phương pháp sinh học, xử lý bằng phương pháp đốt và xử lý bằng

phương pháp chôn lấp Tuy nhiên, đối với chất thải rắn trồng trọt thì phương pháp chôn lấp ít được sử dụng

 Xử lý bằng phương pháp sinh học

Phương pháp ủ sinh học tạo phân compost là một phương pháp truyền thống, được áp dụng hiệu quả ở các nước phát triển trong đó có Việt Nam Các phế phụ phẩm trong quá trình trồng trọt chứa các thành phần hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học tốt nên xử lý bằng phương pháp này sẽ cung cấp một lượng phân bón rất lớn, mang lại lợi ích kinh tế vượt trội cho xã hội

Quá trình ủ áp dụng đối với chất hữu cơ không độc hại Độ ẩm và nhiệt độ được kiểm tra trong suốt quá trình để đảm bảo chất lượng phân ủ Quá trình này sẽ tạo ra nhiệt nhờ quá trình ôxy hóa các chất thối rữa Sản phẩm cuối cùng của quá trình phân hủy là CO2, nước và các hợp chất hữu cơ bền vững khác như: limin, xenlulo, sợi…

Có hai công nghệ ủ sinh học để xử lý chất thải rắn trồng trọt là công nghệ ủ đống và công nghệ ủ theo quy mô công nghiệp:

- Công nghệ ủ đống: thực chất là một quá trình phân giải phức tạp gluxit,

lipit, protein với sự tham gia của các vi sinh vật hiếu khí và kỵ khí Các điều kiện pH,

độ ẩm, độ thoáng khí càng tối ưu thì vi sinh vật càng hoạt động mạnh và quá trình ủ kết thúc càng sớm Tùy theo công nghệ mà vi khuẩn kỵ khí hoặc vi khuẩn hiếu khí sẽ chiếm ưu thế Công nghệ ủ đống có thể là ủ tĩnh thoáng khí cưỡng bức, ủ luống có đảo định kỳ hoặc vừa thổi khí vừa đảo, cũng có thể là ủ dưới hố hoặc trong hầm biogas;

- Công nghệ ủ theo quy mô công nghiệp: chất thải hữu cơ được chuyển đến

nhà máy, sau đó được chuyển vào bộ phận nạp rác và được phân loại trên hệ thống băng tải để loại bỏ các chất vô cơ, các chất hữu cơ khó phân hủy, phần còn lại là chất hữu cơ dễ phân hủy được qua máy nghiền rồi theo băng tải đưa đến khu vực trộn phân bắc để giữ độ ẩm Máy xúc đưa các vật liệu này vào các ngăn ủ, quá trình lên men làm nâng nhiệt độ lên 65 – 70oC sẽ tiêu diệt các mầm bệnh và làm cho rác mục Quá trình này được thúc đẩy nhờ quạt gió cưỡng bức Sau thời gian ủ khoảng 21 ngày, rác được đưa vào ủ chín trong khoảng 28 ngày, sau đó sản phẩm được qua sàng phân loại để loại bỏ các chất trơ Cuối cùng thu được phần hữu cơ tinh có thể bán ngay hoặc phối trộng thêm một số thành phần dinh dưỡng cần thiết rồi đóng bao

 Xử lý bằng phương pháp đốt

- ốt k ôn thu ồi n iệt l ợn

Đây là một phương pháp vốn được người dân thường sử dụng để tiêu hủy lượng rơm rạ trên đồng ruộng, tro sau quá trình cháy được sử dụng để bón ruộng Biện pháp

xử lý này vừa không đem lại hiệu quả kinh tế cao mà lại còn gây lãng phí, làm ô nhiễm môi trường

- ốt thu hồi nhiệt l ợng

Ở quy mô nhỏ, các chất thải được sử dụng thay thế củi để đun nấu phục vụ sinh hoạt trong gia đình như: nấu nướng, đun nước, sưởi ấm Biện pháp này tuy có tận dụng được nhiệt nhưng hiệu suất sử dụn năng lượng không cao

Ở quy mô công nghiệp, phương pháp này đem lại hiệu quả kinh tế lớn Mặt khác, phương pháp đốt quy mô công nghiệp có xử lý khói thải sẽ đảm bảo xử lý triệt

để các chất thải không gây ô nhiễm môi trường Năng lượng nhiệt trong quá trình đốt

có thể được sử dụng cho: các lò hơi, lò sưởi, các thiết bị sấy, các ngành công nghiệp cần nhiệt và đặc biệt là sản xuất điện

Lượng chất thải rắn nguy hại trong quá trình trồng trọt là ít hơn so với chất thải rắn trồng trọt thông thường nhưng vẫn cần phải có biện pháp quản lý và xử lý phù hợp

để tránh ô nhiễm môi trường Phương pháp phổ biến để xử lý loại chất thải này là thiêu đốt trong lò đốt chất thải nguy hại hay sử dụng phương pháp trơ hóa (đổ bê tông khối) rồi đem chôn lấp Tuy nhiên, các biện pháp xử lý đối với loại chất thải này đòi hỏi chi phí cao và quy phạm kỹ thuật nghiêm ngặt

CHƯƠNG 2 HIỆN TRẠNG CHẤT THẢI RẮN TRỒNG TRỌT VÀ

KHẢ NĂNG ÁP DỤNG 3R ĐỐI VỚI NGUỒN THẢI NÀY

Ở VIỆT NAM 2.1 CƠ CẤU SỬ DỤNG ĐẤT VÀ THỰC TRẠNG CANH TÁC Ở NƯỚC TA HIỆN NAY

Theo báo cáo của ngành nông nghiệp năm 2007 và triển vọng 2008, Việt Nam

là một nước nông nghiệp truyền thống với trên 70% dân số làm nông nghiệp, tổng diện tích đất sử dụng cho nông nghiệp là 26.219.950 ha, chiếm 72% so với tổng diện tích

đất trên cả nước [21], theo Báo cáo ngành nông nghiệp Việt Nam nă 2007, triển vọng

năm 2008 thì tổng giá trị nông nghiệp chiếm 20,3% GDP, tăng 3% so với năm trước

Với lợi thế là một nước có điều kiện khí hậu nhiệt đới gió mùa, có sự phân biệt mùa rõ rệt, cho phép đa dạng hóa các sản phẩm nông nghiệp, áp dụng các biện pháp thâm canh, tăng vụ và chuyển đổi cơ cấu mùa dễ dàng

Từ khi đổi mới đến nay, Việt Nam đã không ngừng đổi mới chính sách đất đai, giải phóng sức sản xuất ở nông thôn, khiến nông nghiệp nông thôn phát triển mạnh và

đã có ảnh hưởng sâu sắc đối với toàn bộ quá trình phát triển kinh tế xã hội Việt Nam

Theo số liệu thống kê của Tổng Cục Thống Kê thì diện tích và sản lượng lúa trong ba vụ chính của nước ta giai đoạn từ năm 2002 – 2010 như sau:

Bảng 2.1 Diện tích và sản lượng lúa vụ Đông xuân, hè thu và lúa mùa năm

Hè thu

Lúa mùa

Cả nước

Đông xuân

Hè thu

Lúa mùa

2002 7.666,3 3.013,2 2.292,8 2.360,3 32.529,5 15.571,2 8.625,0 8.333,3

2003 7.492,7 3.056,9 2.210,8 2.225,0 32.108,4 15.474,4 8.328,4 8.305,6

2004 7.504,3 3.033,0 2.293,7 2.177,6 34.447,2 16.719,6 9.188,7 8.538,9

2005 7.452,2 3.022,9 2.320,0 2.109,3 43.568,8 16.822,7 9.400,8 8.345,3

Nguồn: Niên giám thống kê 2010

Trong đó diện tích và sản lượng lúa của từng vùng trên cả nước năm 2010 được trình bày ở bảng 2.2

Bảng 2.2 Diện tích và sản lượng lúa của từng vùng trên cả nước năm 2010 [12]

(ngàn ha)

Sản lƣợng (ngàn tấn)

ôn N m ộ

S L

Hình 2.1 Tỷ lệ % tổng sản lượng lúa các vùng trên cả nước

Từ hình 2.1 và các số liệu ở bảng 2.1 cho thấy sản lượng lúa ở nước ta nhiều

nhất vào vụ Đông xuân và tập trung chủ yếu ở ĐBSH, ĐBSCL Trong đó ĐBSCL là vùng trồng lúa quan trọng nhất của cả nước (chiếm 53,4% tổng sản lượng lúa trên cả

nước năm 2010), xuất khẩu gạo hàng năm chiếm 90%, đảm bảo an ninh lương thực quốc gia

Ngoài ra diện tích và sản lượng các loại cây trồng khác cũng được thống kê như sau:

Bảng 2.3 Diện tích và sản lượng ngô, khoai, sắn, cây công nghiệp hàng năm và

cây công nghiệp lâu năm năm 2010 [12]

Cây trồng Diện tích (ngàn ha) Sản lƣợng (ngàn tấn)