Tối ưu hóa mạng lưới thu gom chất thải rắn sinh hoạt trên địa bàn thành phố hưng yên, tỉnh hưng yên

Hiện trạng công tác quản lý chất thải rắn sinh hoạt trên địa bàn Thành phố Hưng Yên: nguồn phát sinh và khối lượng, hiện trạng phân loại, tái chế, tái sử dụng CTRSH, tình hình thu gom..

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

NGUYỄN DUY TRUNG

RẮN SINH HOẠT TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ

HƯNG YÊN, TỈNH HƯNG YÊN

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả nghiên cứu được trình bày trong luận văn là trung thực, khách quan và chưa từng dùng bảo vệ

để lấy bất kỳ học vị nào

Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn đã được cảm

ơn, các thông tin trích dẫn trong luận văn này đều được ghi rõ nguồn gốc

Hà Nội, ngày tháng năm 2018

Tác giả luận văn

Nguyễn Duy Trung

đỡ tôi trong suốt quá trình tôi thực hiện đề tài

Tôi xin chân thành cảm ơn Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Hưng Yên, Cục Thống kê tỉnh Hưng Yên đã tạo điều kiện giúp đỡ trong quá trình tôi thực hiện luận văn tại địa phương Tôi xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ nhiệt tình của cán bộ phòng Tài nguyên & Môi trường Thành Phố Hưng Yên

Cuối cùng tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè đã hết lòng tạo điều kiện, động viên, giúp đỡ và luôn ở bên tôi trong suốt quá trình học tập và rèn luyện

Hà Nội, ngày tháng năm 2018

Tác giả luận văn

Nguyễn Duy Trung

MỤC LỤC

Lời cam đoan i

Lời cảm ơn ii

Mục lục iii

Danh mục chữ viết tắt v

Danh mục bảng vi

Danh mục hình vii

Trích yếu luận văn viii

Trích yếu luận văn viii

Thesis abstract ix

Phần 1 Mở đầu 1

1.1 Tính cấp thiết của đề tài 1

1.2 Giả thuyết nghiên cứu 2

1.3 Mục đích nghiên cứu 2

1.4 Phạm vi nghiên cứu 2

1.5 Những đóng góp mới, ý nghĩa khoa học và thực tiễn 2

Phần 2 Tổng quan tài liệu 3

2.1 Tổng quan về chất thải 3

2.1.1 Khái niệm về chất thải 3

2.1.2 Nguồn phát sinh chất thải sinh hoạt 4

2.1.3 Thành phần chất thải sinh hoạt 4

2.1.4 Những tác động của chất thải rắn sinh hoạt 6

2.2 Tình hình quản lý chất thải rắn sinh hoạt trên thế giới 9

2.3 Tình hình quản lý chất thải rắn sinh hoạt ở việt nam 10

2.3.1 Tình hình quản lý chất thải rắn sinh hoạt ở Việt Nam 10

2.3.2 Một số phương pháp xử lý CTRSH ở Việt Nam 14

2.4 Mô hình hóa trong quản lý môi trường 16

2.4.1 Khái quát về công cụ mô hình hóa môi trường 16

2.4.2 Ứng dụng mô hình hóa trong quản lý môi trường 17

2.4.3 Ứng dụng của mô hình hóa trong quản lý chất thải rắn sinh hoạt 18

Phần 3 Nội dung và phương pháp nghiên cứu 20

3.1 Địa điểm nghiên cứu 20

3.2 Thời gian nghiên cứu 20

3.3 Đối tượng nghiên cứu 20

3.4 Nội dung nghiên cứu 20

3.5 Phương pháp nghiên cứu 20

3.5.1 Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp 20

3.5.2 Phương pháp điều tra 21

3.5.3 Phương pháp xác định định hệ số phát thải 21

3.5.4 Phương pháp xây dựng Sơ đồ 22

3.5.5 Phương pháp xây dựng mô hình 25

3.5.6 Phương pháp kiểm chứng mô hình 29

3.5.7 Ứng dụng mô hình để đánh giá hệ thống quản lý rác thải 29

Phần 4 Kết quả và thảo luận 30

4.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội TP Hưng Yên 30

4.1.1 Điều kiện tự nhiên 30

4.1.2 Đặc điểm kinh tế - xã hội 34

4.2 Thực trạng quản lý CTRSH tại thành phố Hưng Yên 41

4.2.1 Nguồn phát sinh và khối lượng CTRSH 41

4.2.2 Hiện trạng phân loại, tái chế, tái sử dụng CTRSH 45

4.2.3 Tình hình thu gom CTRSH 47

4.2.4 Tình hình xử lý chất thải sinh hoạt của Thành phố Hưng Yên 53

4.3 Tối ưu hóa mạng lưới thu gom CTRSH 56

4.3.1 Mô phỏng hệ thống quản lý rác thải tại địa bàn nghiên cứu 56

4.3.2 Ứng du ̣ng mô hı̀nh để tối ưu hóa mạng lưới thu gom CTRSH 60

4.4 Đề xuất giải pháp quản lý CTRSH 64

4.4.1 Nâng cao năng lực thu gom, vận chuyển, xử lý chất thải 64

4.4.2 Giải pháp giảm lượng chất thải, thu hồi và tái chế CTR sinh hoạt 65

4.4.3 Giải pháp tổ chức, kinh tế xã hội 65

4.4.4 Tổ chức – Thực hiện 66

Phần 5 Kết luận và kiến nghị 69

5.1 Kết luận 69

5.2 Kiến nghị 71

Tài liệu tham khảo 72

Phụ lục…… 74

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

Chữ viết tắt Nghĩa tiếng Việt

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1 Định nghĩa thành phần của CTRSH 5

Bảng 2.2 Các loại chất thải đặc trưng từ nguồn thải sinh hoạt 6

Bảng 2.3 Kết quả phân tích trứng giun và Coliform trong các mẫu đất tại bãi rác Lạng Sơn và Nam Sơn 8

Bảng 2.4 Lượng phát sinh chất thải rắn đô thị ở một số quốc gia 9

Bảng 2.5 Tỷ lệ CTR xử lý bằng các phương pháp khác nhau ở một số nước (%) 12

Bảng 2.6 Lượng CTRSH phát sinh ở các đô thị Việt Nam 13

Bảng 2.7 Lượng CTRSH đô thị theo vùng địa lý Việt Nam 13

Bảng 4.1 Nhiệt độ các tháng trong năm 2014 - 2017 31

Bảng 4.2 Độ ẩm tương đối các tháng trong năm 2014 - 2017 33

Bảng 4.3 Lượng mưa các tháng trong năm 2013 - 2017 34

Bảng 4.4 Tình hình dân số thành phố Hưng Yên thời kỳ 2015 – 2017 35

Bảng 4.5 Dân số thành phố Hưng Yên theo đơn vị hành chính, năm 2017 35

Bảng 4.6 Biến động dân số thành phố Hưng Yên 36

Bảng 4.7 Hiện trạng sử dụng đất của thành phố Hưng Yên năm 2017 38

Bảng 4.8 Tổng hợp hiện trạng đường đô thị 39

Bảng 4.9 Khối lượng rác thải phát sinh từ các khu vực trong Thành Phố 42

Bảng 4.10 Hệ số phát thải rác tính theo các phường xã 43

Bảng 4.11 Khối lượng rác thải phát sinh từ các chợ 44

Bảng 4.12 Tỷ lệ CTRSH được thu gom trên địa bàn TP Hưng Yên 45

Bảng 4.13 Hiện trạng về phương tiện vận chuyển CTRSH của thành phố 53

Bảng 4.14 Vị trí, quy mô, tính chất và công nghệ áp dụng tại bãi chôn lấp CTR thành phố 54

Bảng 4.15 Mức thu phí vệ sinh môi trường trên địa bàn thành phố Hưng Yên 55

Bảng 4.16 Giá tri ̣ của các tham số sử du ̣ng trong mô hı̀nh 57

Bảng 4.17 Kết quả chạy mô hình theo các kịch bản 61

DANH MỤC HÌNH

Hình 2.1 Các nguồn phát sinh chất thải sinh hoạt 4

Hình 3.1 Sơ đồ phương pháp tạo Sơ đồ phân bố hộ gia đình 22

Hình 3.2 Sơ đồ phương pháp tạo Sơ đồ điểm trung chuyển và tuyến thu gom CTRSH 23

Hình 3.3 Sơ đồ phương pháp xác định các hộ nằm trong phạm vi thu gom CTRSH 24

Hình 3.4 Sơ đồ phương pháp tạo Sơ đồ khối lượng rác tại điểm trung chuyển 25

Hình 3.5 Các agents trong mô hình và thuộc tính của chúng 27

Hình 4.1 Sơ đồ địa bàn nghiên cứu 30

Hình 4.2 Biến động nhiệt độ trong năm 2017 tại TP Hưng Yên 32

Hình 4.3 Biến động ẩm độ trong năm 2017 tại TP Hưng Yên 33

Hình 4.4 Sơ đồ phát sinh CTRSH trên thành phố Hưng Yên 44

Hình 4.5 Thành phần CTRSH trên địa bàn thành phố Hưng Yên 46

Hình 4.6 Mô hình hoạt động thu gom, vận chuyển CTRSH tại TP Hưng Yên 47

Hình 4.7 Sơ đồ tuyến điểm thu gom Chất thải rắn sinh hoạt 48

Hình 4.8 Sơ đồ mô phỏng vị trí các hộ gia đinh và các công sở, trường học 49

Hình 4.9 Sơ đồ mô phỏng vị trí các hộ được thu gom rác thải 50

Hình 4.10 Lượng rác tồn dư ước tính tại mỗi phường xã 51

Hình 4.11 Lượng rác tập trung tại các điểm thu gom 52

Hình 4.12 Sơ đồ cấu trúc mô hình hệ thống quản lý CTRSH 56

Hình 4.13 Giao diện mô hình mô phỏng hệ thống quản lý CTRSH theo tiếp cận agent-based 58

Hình 4.14 Kết quả phân tích độ nhạy đối với một số tham số của mô hình 59

Hình 4.15 Tuyến thu gom tối ưu cho kịch bản 1 62

Hình 4.16 Tuyến thu gom tối ưu cho kịch bản 2 63

Hình 4.17 Các hộ không được thu gom theo phương án tối ưu của kịch bản 2 64

TRÍCH YẾU LUẬN VĂN

Tên tác giả: Nguyễn Duy Trung

Tên Luận văn: “Tối ưu hóa mạng lưới thu gom chất thải rắn sinh hoạt trên địa bàn

Thành phố Hưng Yên, Tỉnh Hưng Yên”

Ngành: Khoa học môi trường Mã số: 8440301

Tên cơ sở đào tạo: Học viện Nông nghiệp Việt Nam

Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp, phương pháp điều tra, phương pháp xác định hệ số phát thải, phương pháp xây dựng Sơ đồ, phương pháp xây dựng mô hình và phân tích kịch bản để đưa ra kết luận và đề xuất phương pháp tối ưu hóa mạng lưới thu gom chất thải rắn sinh hoạt trên địa bàn Thành phố Hưng Yên, tỉnh Hưng Yên

Kết quả chính và kết luận

Tìm hiểu được tình hình kinh tế - xã hội, tốc độ phát triển kinh tế, hiện trạng sử

dụng đất, tình hình giao thông, giáo dục – y tế của Thành phố Hưng Yên.

Hiện trạng công tác quản lý chất thải rắn sinh hoạt trên địa bàn Thành phố Hưng Yên: nguồn phát sinh và khối lượng, hiện trạng phân loại, tái chế, tái sử dụng CTRSH, tình hình thu gom

Phân tích mạng lưới thu gom chất thải rắn sinh hoạt, hình thức thu gom, vận chuyển và công nghệ xử lý hiện tại trên địa bàn thành phố Từ đó đưa ra các áp lực sẽ xảy ra đối với công tác thu gom rác thải, đưa ra các kịch bản dựa trên tốc độ phát triển kinh tế, dân số, đô thị hóa để lựa chọn được kịch bản tối ưu nhất trong công tác thu gom CTRSH Từ kết quả phân tích dự báo, đề tài đề xuất một số giải pháp nằm tối ưu hóa mạng lưới thu gom, giảm áp lực lên công tác quản lý CTRSH, xử lý CTRSH của Thành phố

THESIS ABSTRACT

Author: Nguyen Duy Trung

Thesis: “Optimizing domestic solid waste collection network in Hung Yen city, Hung

Yen province”

Department: Environmental science Code: 8440301

Training institution: Vietnam National University of Agriculture

Main results and conclusions

Understanding the socio-economic situation, economic development, current status of land use, traffic situation, education - health of Hung Yen City

Status of waste management in Hung Yen City: source and volume; the status of classification, recycling, reuse of the CTRSH; collection situation

Analysis of solid waste collection network, collection, transportation and processing technology in the city This will give rise to the pressure that will befall the garbage collection, setting the scenarios based on economic growth, population, urbanization to select the best scenario in the work Collection of CTRSH Based on the results of the forecast analysis, the proposal proposes some solutions to optimize the collection network, reduce the pressure on the management of the city's solid waste management and the city's solid waste management

PHẦN 1 MỞ ĐẦU

1.1 TÍNH CẤP THİẾT CỦA ĐỀ TÀI

Cùng với sự phát triển kinh tế - xã hội của đất nước, các đô thị và khu công nghiệp cũng được mở rộng và phát triển nhanh chóng Sự phát triển này một mặt góp phần tăng trưởng kinh tế, nhưng mặt khác lại tạo ra một lượng lớn chất thải rắn và nhiều loại chất thải nguy hại khác Tuy nhiên thực tế hiện nay hầu hết các

đô thị ở Việt Nam chưa có khu xử lý tổng hợp chất thải rắn (bao gồm tái chế chất thải, lò đốt, bãi chôn lấp hợp vệ sinh, xử lý chất thải nguy hại, chất thải xây dựng, chế biến phân vi sinh, chế biến chất thải thành năng lượng )

Để đảm bảo phát triển các đô thị bền vững và ổn định, vấn đề quản lý chất thải rắn phải được nhìn nhận một cách tổng hợp, không chỉ đơn thuần là việc tổ chức xây dựng các bãi chôn lấp hợp vệ sinh cho một đô thị như phần lớn các dự

án hiện nay đang được thực hiện Vấn đề quản lý chất thải rắn cũng phải được xem xét toàn diện không chỉ riêng rẽ trong một đô thị mà phải ở trên diện rộng như vùng, liên đô thị Mặt khác việc quản lý chất thải rắn muốn đạt hiệu quả tốt cũng phải đón đầu được sự phát triển chứ không chạy theo sự phát triển của các

đô thị như hiện nay Nói một cách khác cần phải sớm lập quy hoạch với các giải pháp quản lý tổng hợp chất thải rắn cho các đô thị, đáp ứng các mục tiêu của Chiến lược quốc gia về quản lý tổng hợp chất thải rắn đến năm 2025, tầm nhìn đến năm 2050 (Chính phủ nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam, 2009) Thành phố Hưng Yên là trung tâm chính trị, kinh tế của tỉnh Hưng Yên, nằm ở trung tâm của vùng đồng bằng sông Hồng, trong vùng kinh tế trọng điểm Bắc Bộ Thành phố Hưng Yên là thành phố đô thị loại 3 với tổng số 17 xã, phường trực thuộc (07 phường và 10 xã) Thành phố có tốc độ đô thị hóa tăng nhanh, cuộc sống của người dân ngày càng được cải thiện, nhu cầu cuộc sống vật chất và sử dụng tài nguyên ngày càng lớn kéo theo sự gia tăng lượng chất thải rắn sinh hoạt ngày càng nhiều Công tác quản lý chất thải rắn sinh hoạt đang trở thành vấn đề môi trường cấp bách của thành phố Hưng Yên

Vì vậy, đánh giá hệ thống quản lý chất thải rắn sinh hoạt tại thành phố Hưng Yên là việc làm rất cần thiết Trên cơ sở phân tích hiện trạng phát thải và quản lý chất thải rắn sinh hoạt tại thành phố Hưng Yên sẽ đề xuất các giải pháp nâng cao hiệu quả quản lý chất thải rắn sinh hoạt tại thành phố Hưng Yên Đề tài

nghiên cứu “Tối ưu hóa mạng lươi thu gom chất thải rắn sinh hoạt trên địa bàn

thành phố Hưng Yên, Tỉnh Hưng Yên” nhằm quản lý chất thải rắn sinh hoạt có

hiệu quả và tiết kiệm tài nguyên, việc nghiên cứu về các giải pháp quản lý chất thải rắn sinh hoạt cho Thành phố Hưng Yên là hết sức cấp thiết trong giai đoạn hiện nay

1.2 GIẢ THUYẾT NGHIÊN CỨU

Lượng chất thải rắn sinh hoạt ở TP Hưng Yên được thu gom tương đối hiệu quả Tuy nhiên, tốc độ phát triển nhanh của dân số và quá trình đô thị hóa sẽ gây

áp lực lớn tới công tác quản lý môi trường trong những năm tới Giả thuyết chính của đề tài là hệ thống quản lý rác thải cần phải được nâng cấp về phương tiện thu gom, tần suất thu gom và phân loại tại nguồn thì mới đáp ứng được yêu cầu vệ sinh môi trường

1.5 NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚİ, Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN

Nghiên cứu này góp phần tính toán được lượng chất thải rắn sinh hoạt phát sinh theo không gian liên tục trên toàn địa bàn thành phố dựa vào thống kê tải lượng tính theo đầu người và vị trí của các khu dân cư Từ cơ sở tính toán này có thể tổng hợp được khối lượng rác theo các tuyến thu gom và dự báo sự biến động rác thải theo phát triển dân số Những kết quả của đề tài có thể ứng dụng để quy hoạch lại hệ thống thu gom rác thải trong tương lai để đảm bảo tiêu chuẩn vệ sinh môi trường của địa phương

PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 TỔNG QUAN VỀ CHẤT THẢI

2.1.1 Khái niệm về chất thải

Theo Điều 3 – Nghị định 59/2007/NĐ – CP ngày 9/4/2007 về quản lý CTR (Chính phủ nước CHXHCN Việt Nam, 2007) đưa ra các định nghĩa sau:

- Chất thải là sản phẩm được sinh ra trong quá trình sinh hoạt của con người, sản xuất công nghiệp, nông nghiệp, giao thông, dịch vụ, thương mại, sinh hoạt gia đình, trường học, các khu dân cư, nhà hàng, khách sạn Ngoài ra, còn phát sinh trong giao thông vận tải như khí thải của các phương tiện giao thông, chất thải là kim loại hoá chất và từ các vật liệu khác

- Chất thải rắn sinh hoạt là chất thải rắn phát sinh trong sinh hoạt cá nhân,

hộ gia đình, nơi công cộng

- Hoạt động quản lý chất thải rắn bao gồm các hoạt động quy hoạch, quản

lý, đầu tư xây dựng cơ sở quản lý chất thải rắn, các hoạt động phân loại, thu gom, lưu giữ, vận chuyển, tái sử dụng, tái chế và xử lý chất thải rắn nhằm ngăn ngừa, giảm thiểu những tác động có hại đối với môi trường và sức khoẻ con người: + Thu gom chất thải rắn sinh hoạt là hoạt động tập hợp, phân loại và lưu giữ tạm thời chất thải rắn tại nhiều điểm thu gom tới thời điểm hoặc cơ sở được cơ quan Nhà nước có thẩm quyền chấp nhận

+ Vận chuyển chất thải rắn sinh hoạt là quá trình chuyên chở chất thải rắn sinh hoạt từ nơi phát sinh, thu gom, lưu giữ, trung chuyển đến nơi xử lý, tái chế, tái sử dụng hoặc chôn lấp cuối cùng

+ Xử lý chất thải rắn sinh hoạt là quá trình sử dụng các giải pháp công nghệ, kỹ thuật làm giảm, loại bỏ, tiêu huỷ các thành phần có hại hoặc không có ích trong chất thải rắn

+ Chôn lấp chất thải rắn hợp vệ sinh là hoạt động chôn lấp phù hợp với các yêu cầu của tiêu chuẩn kỹ thuật về bãi chôn lấp chất thải rắn hợp vệ sinh

- Phân loại rác tại nguồn là việc phân loại rác ngay từ khi mới thải ra hay gọi là

từ nguồn Đó là một biện pháp nhằm thuận lợi cho công tác xử lý rác về sau

- Tái sử dụng chất thải được hiểu là có những sản phẩm hoặc nguyên liệu

có quãng đời sử dụng kéo dài, người ta có thể sử dụng được nhiều lần mà không

bị thay đổi hình dạng vật lý, tính chất hóa học

- Tái chế chất thải thực chất là lấy lại những phần vật chất của sản phẩm hàng hóa cũ và sử dụng các nguyên liệu này để tạo ra sản phẩm mới

2.1.2 Nguồn phát sinh chất thải sinh hoạt

Các nguồn chủ yếu phát sinh chất thải rắn sinh hoạt bao gồm:

+ Từ các khu dân cư;

+ Từ các trung tâm thương mại;

+ Từ các viện nghiên cứu, cơ quan, trường học, các công trình công cộng; + Từ các dịch vụ đô thị, sân bay;

+ Từ các trạm xử lý nước thải và từ các ống thoát nước của thành phố; + Từ các khu công nghiệp;

Hình 2.1 Các nguồn phát sinh chất thải sinh hoạt

Nguồn: Trần Hiểu Nhuệ, Ưng Quốc Dũng, Nguyễn Thị Kim Thái (2011)

2.1.3 Thành phần chất thải sinh hoạt

Thành phần lý, hoá học của chất thải rắn đô thị rất khác nhau tuỳ thuộc vào từng địa phương, vào các mùa khí hậu, vào điều kiện kinh tế và nhiều yếu

tố khác

Các hoạt động giao tiếp và đối ngoại

Các hoạt động quản lý

Hoạt động sống và tái sản sinh con người

Các quá

trình phi sản

xuất

Các hoạt động kinh tế xã hội của con người

Chất thải sinh hoạt

Bảng 2.1 Định nghĩa thành phần của CTRSH Thành phần Định nghĩa Ví dụ

d Cỏ, gỗ củi, rơm rạ Các vật liệu và sản phẩm được

chế tạo từ gỗ, tre, rơm,…

Đồ dùng bằng gỗ như bàn, ghế, đồ chơi, vỏ dừa…

chế tạo từ chất dẻo

Phim cuộn, túi chất dẻo, chai, lọ Chất dẻo, các đầu vòi, dây điện,…

f Da và cao su Các vật liệu và sản phẩm được

chế tạo từ da và cao su

Bóng, giày, ví, …

2 Các chất không cháy

a Các kim loại sắt Các vật liệu và sản phẩm được

chế tạo từ sắt mà dễ bị nam châm hút

Vỏ hộp, dây điện, hàng rào, dao, …

b Các kim loại phi sắt Các vật liệu không bị nam

châm hút

Vỏ nhôm, giấy bao gói, đồ đựng…

chế tạo từ thuỷ tinh

Chai lọ, đồ đựng bằng thuỷ tinh, bóng đèn…

d Đá và sành sứ Bất kỳ các loại vật liệu không

cháy khác ngoài kim loại và thuỷ tinh

Vỏ chai, ốc, xương, gạch, đá, gốm…

3 Các chất hỗn hợp Tất cả các vật liệu khác không

phân loại trong bảng này Loại này có thể chia thành hai phần:

kích thước lớn hơn 5mm và loại nhỏ hơn 5 mm

Đá cuội, cát, đất, tóc…

Nguồn: Trần Hiểu Nhuệ, Ưng Quốc Dũng, Nguyễn Thị Kim Thái (2011)

Bảng 2.2 Các loại chất thải đặc trưng từ nguồn thải sinh hoạt

Nguồn thải Thành phần chất thải

1 Khu dân cư và thương

mại

Chất thải thực phẩm Giấy Carton, Nhựa, Vải, Cao su Rác vườn Gỗ

Các loại khác: Tã lót, khăn vệ sinh,…

Kim loại chứa sắt

2 Chất thải đặc biệt Chất thải thể tích lớn

Đồ điện gia dụng Hàng hoá (white goods), rác vườn thu gom riêng Dầu, Lốp xe

Chất thải nguy hại

3 Chất thải từ viện nghiên

cứu, công sở

Giống như trình bày trong mục chất thải khu dân cư và khu thương mại

4 Chất thải từ dịch vụ Rửa đường và hẻm phố: Bụi, rác, xác động vật, xe máy

hỏng Cỏ, mẫu cây thừa, gốc gây, các ống kim loại và nhựa cũ

Chất thải thực phẩm, giấy báo, carton, giấy loại hỗn hợp, chai nước giải khát, can sữa và nước uống, nhựa hỗn hợp, vải, giẻ rách,…

Nguồn: Trần Hiểu Nhuệ, Ưng Quốc Dũng, Nguyễn Thị Kim Thái (2011)

2.1.4 Những tác động của chất thải rắn sinh hoạt

Việc quản lý CTRSH không xử lý, xử lý CTRSH không hợp kỹ thuật vệ sinh là những nguyên nhân hàng đầu dẫn đến ô nhiễm môi trường và ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng

2.1.4.1 Gây ô nhiễm môi trường không khí

Chất thải rắn, đặc biệt là CTRSH có thành phần hữu cơ chiếm chủ yếu Dưới tác động của nhiệt độ, độ ẩm và các vi sinh vật, CTR hữu cơ bị phân hủy và sản sinh ra các chất khí (CH4- 63,8%, CO2- 33,6%, và một số khí khác) Trong

đó, CH4 và CO2 chủ yếu phát sinh từ các bãi rác tập trung (chiếm 3 - 19%), đặc biệt tại các bãi rác lộ thiên và các khu chôn lấp

Khối lượng khí phát sinh từ các bãi rác chịu ảnh hưởng đáng kể của nhiệt

độ không khí thay đổi theo mùa Lượng khí phát thải tăng khi nhiệt độ tăng, lượng khí phát thải mùa hè cao hơn mùa đông Đối với các bãi chôn lấp, ước tính khoảng 30% các khí phát sinh trong quá trình phân hủy rác có thể thoát lên mặt đất mà không cần có sự tương tác nào

Khi vận chuyển và lưu trữ CTRSH sẽ phát sinh mùi do quá trình phân hủy các chất hữu cơ gây ô nhiễm môi trường không khí

Bên cạnh hoạt động chôn lấp, việc xử lý CTR bằng biện pháp thiêu hủy cũng góp phần đáng kể gây ô nhiễm môi trường không khí Việc đốt rác sẽ làm phát sinh khói, tro bụi và các mùi khó chịu

2.1.4.2 Gây ô nhiễm môi trường nước

CTRSH không được thu gom, thải vào rạch, sông, hồ, ao gây ô nhiễm môi trường nước, làm tắc nghẽn đường nước lưu thông, giảm diện tích của nước với không khí dẫn đến giảm oxy hòa tan (DO) trong nước Chất thải rắn hữu cơ phân hủy trong môi trường nước gây mùi hôi thối, gây phú dưỡng nguồn nước làm cho thủy sinh vât trong nguồn nước mặt bị suy thoái, CTR phân hủy và các chất ô nhiễm khác biến đổi màu của nước thành màu đen, có mùi khó chịu

Tại các bãi chôn lấp rác thải, nước rỉ rác có chứa hàm lượng chất ô nhiễm cao, nếu không được thu gom xử lý sẽ thâm nhập vào các nguồn nước dưới đất gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng

Theo nghiên cứu của Viện Khoa học và Công nghệ môi trường, Đại học Bách khoa Hà Nội, 2010 thì nước ngầm tại Hà Nội bị ô nhiễm amoni Hàm lượng amoni trong nước của Nhà máy nước Tương Mai là 7-10mg/l Nhà máy nước Hạ Đình 10-15mg/l, có lúc lên đến 40mg/l Nhà máy nước Pháp Vân là 25-30mg/l,

có lúc lên đến 60mg/l Trong khi đó, tiêu chuẩn vệ sinh nước ăn uống do Bộ Y tế ban hành yêu cầu hàm lượng amoni không quá 1,5mg/l, nitrit không quá 3mg/l Hầu hết giếng khoan (có phép hoặc không phép) ở Hà Nội đều có amoni, đặc biệt các giếng khoan do người dân tự thuê làm tại địa bàn quận Hoàng Mai, Gia Lâm, Hai Bà Trưng Hiện đã khẳng định được nước ở 500 giếng khoan tại các trạm cấp nước cục bộ của một số cơ quan đoàn thể có nồng độ amoni vượt tiêu chuẩn cho phép (Liên đoàn địa chất thủy văn – Địa chất công trình Miền Bắc 2005)

2.1.4.3 Gây ô nhiễm môi trường đất

Các chất thải rắn có thể tích lũy trong đất trong thời gian dài gây ra nguy cơ tiềm tàng đối với môi trường Các CTRSH như gạch ngói, thủy tinh, trong đất rất khó bị phân hủy Rác thải kim loại, đặc biệt là các kim loại nặng như kẽm, chì, đồng, niken, các kim loại này tích lũy trong đất và thâm nhập vào cơ thể theo chuỗi thức ăn và nước uống, ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe Các CTRSH có thể gây ô nhiễm đất ở các mức độ lớn là các chất tẩy rửa, phân gia súc,

Tại các bãi chôn lấp rác thải không hợp vệ sinh, không có hệ thống xử lý nước rỉ rác đạt tiêu chuẩn, hóa chất và vi sinh vật từ chất thải rắn dễ dàng thâm nhập gây ô nhiễm đất Nghiên cứu của Viện Y học Lao Động và Vệ sinh Môi trường – Bộ Tài nguyên và Môi trường (2012) cho thấy các mẫu đất xét nghiệm

tại bãi rác Lạng Sơn và bãi rác Nam Sơn đều bị ô nhiễm trứng giun và Coliform

Bảng 2.3 Kết quả phân tích trứng giun và Coliform trong các mẫu đất tại

bãi rác Lạng Sơn và Nam Sơn

Địa điểm

Số trứng giun trong mẫu đất

(trứng/100g) Số coliform trong mẫu đất (khuẩn lạc/10g)

Giá trị thấp nhất Giá trị cao nhất Giá trị thấp nhất Giá trị cao nhất

Nguồn: Bộ Tài nguyên và Môi trường(2012)

2.1.4.4 Ảnh hưởng tới sức khỏe cộng đồng

Việc quản lý và xử lý CTR không hợp lý không những gây ô nhiễm môi trường mà còn ảnh hưởng rất lớn tới sức khoẻ con người, đặc biệt đối với người dân sống gần khu vực làng nghề, khu công nghiệp, bãi chôn lấp rác thải

Người dân sống gần bãi rác không hợp vệ sinh có tỷ lệ mắc các bệnh da liễu, viêm phế quản, đau xương khớp cao hơn hẳn những nơi khác.Một nghiên cứu tại Lạng Sơn cho thấy tỷ lệ người ốm và mắc các bệnh như tiêu chảy, da liễu,

hô hấp…tại khu vực chịu ảnh hưởng của bãi rác cao hơn hẳn so với khu vực không chịu ảnh hưởng

Hiện tại chưa có số liệu đánh giá đầy đủ về sự ảnh hưởng của các bãi chôn lấp tới sức khỏe của những người làm nghề nhặt rác thải Những người này thường xuyên phải chịu ảnh hưởng ở mức cao do bụi, mầm bệnh, các chất độc hại, côn trùng đốt/chích và các loại hơi khí độc hại trong suốt quá trình làm việc

Vì vậy, các chứng bệnh thường gặp ở đối tượng này là các bệnh về cúm, lỵ, giun,

dạ dày, tiêu chảy và các vấn đề về đường ruột khác

Hai thành phần chất thải rắn được liệt vào loại cực kỳ nguy hiểm là kim loại nặng và chất hữu cơ khó phân hủy Các chất này có khả năng tích lũy sinh học trong nông sản, thực phẩm cũng như trong mô tế bào động vật, nguồn nước và tồn tại bền vững trong môi trường gây ra hàng loạt bệnh nguy hiểm đối với con người như vô sinh, quái thai, dị tật ở trẻ sơ sinh; tác động lên hệ miễn dịch gây ra

các bệnh tim mạch, tê liệt hệ thần kinh, giảm khả năng trao đổi chất trong máu, ung thư và có thể di chứng di tật sang thế hệ thứ 3

2.1.4.5 Ảnh hưởng đến mỹ quan đô thị

Chất thải rắn, đặc biệt là chất thải rắn sinh hoạt nếu không được thu gom vận chuyển, xử lý sẽ làm giảm mỹ quan đô thị Nguyên nhân của hiện tượng này

do ý thức của người dân chưa cao Tình trạng người dân vứt rác bừa bãi ra lòng

lề đường và mương rãnh hở vẫn còn phổ biến gây ô nhiễm nguồn nước và ngập úng khi mưa

2.2 TÌNH HÌNH QUẢN LÝ CHẤT THẢI RẮN SINH HOẠT TRÊN THẾ GIỚI

Đô thị hóa và phát triển kinh tế thường đi đôi với mức tiêu thụ tài nguyên

và tỷ lệ phát sinh chất thải rắn tăng lên tính theo đầu người Mức độ đô thị hóa cao thì lượng chất thải tăng lên theo tốc độ đô thị hóa

Bảng 2.4 Lượng phát sinh chất thải rắn đô thị ở một số quốc gia

Tên nước Dân số đô thị hiện nay (% tổng số) Lượng phát sinh CTR đô thị hiện nay

(kg/người/ngày) Nước thu nhập thấp 15,92 0,60

Tiêu chuẩn hệ số rác thải trung bình theo đầu người đối với từng loại chất thải mang tính đặc thù của từng địa phương và phụ thuộc vào mức sống, văn minh, dân cư ở mỗi khu vực Tuy nhiên, dù ở khu vực nào cũng có xu hướng chung của thế giới là mức sống càng cao thì lượng chất thải phát sinh càng nhiều Theo báo cáo của Ngân hàng Thế giới, tỷ lệ phát sinh chất thải rắn tại các thành phố lớn như New York là 1,8kg/người/ngày, Hàn Quốc là 1,79kg/người/ngày, Nhật Bản là 1,67kg/người/ngày, Singapore và Hồng Kông là 1,0 – 1,3 kg/người/ngày Thể hiện

cụ thể qua Bảng 2.4

Trên Thế giới, các nước phát triển đã có những mô hình phân loại và thu gom rác thải rất hiệu quả:

Nhật Bản: Các gia đình Nhật Bản đã phân loại chất thải thành 3 loại riêng

biệt và cho vào 3 túi với màu sắc khác nhau theo quy định: rác hữu cơ, rác vô cơ, giấy, vải, thủy tinh, rác kim loại Rác hữu cơ được đưa đến nhà máy xử lý rác thải

để sản xuất phân vi sinh Các loại rác còn lại: giấy, vải, thủy tinh, kim loại, đều được đưa đến cơ sở tái chế hàng hóa Tại đây, rác được đưa đến hầm ủ có nắp đậy và được chảy trong một dòng nước có thổi khí rất mạnh vào các chất hữu

cơ và phân giải chúng một cách triệt để Sau quá trình xử lý đó, rác chỉ còn như một hạt cát mịn và nước thải giảm ô nhiễm Các cặn rác không còn mùi sẽ được nén thành các viên gạch lát vỉa hè rất xốp, chúng có tác dụng hút nước khi trời mưa (Trần Hiểu Nhuệ, Ưng Quốc Dũng, Nguyễn Thị Kim Thái, 2011)

Mỹ: Hàng năm, chất thải rắn sinh hoạt của các thành phố ở Mỹ lên tới 210

triệu tấn Tính bình quân mỗi người dân Mỹ thải ra 2kg rác/ngày Hầu như thành phần các loại rác thải trên đất nước Mỹ không có sự chênh lệch quá lớn về tỷ lệ, cao nhất không phải là thành phần hữu cơ như các nước khác mà là thành phần chất thải vô cơ (giấy các loại chiếm đến 38%), điều này cũng dễ lý giải đối với nhịp điệu phát triển và tập quán của người Mỹ là việc thường xuyên sử dụng các loại đồ hộp, thực phẩm ăn sẵn cùng các vật liệu có nguồn gốc vô cơ Trong thành phần các loại rác sinh hoạt thì thực phẩm chỉ chiếm 10,4% và tỷ lệ kim loại cũng khá cao là 7,7% Như vậy chất thải rắn sinh hoạt các loại ở Mỹ có thể phân loại

và xử lý chiếm tỉ lệ khá cao (các loại khó hoặc không phân giải được như kim loại, thủy tinh, gốm, sứ chiếm khoảng 20%) Điển hình tại California, nhà quản lý cung cấp đến từng hộ gia đình nhiều thùng rác khác nhau Kế tiếp rác sẽ được thu gom, vận chuyển, xử lý hoặc tái chế, rác được thu gom 3 lần/tuần với chi phí phải

trả là 16,39USD/tháng Nếu có những phát sinh khác nhau như: Khối lượng rác tăng hay các xe chở rác phải phục vụ tận sâu trong các tòa nhà lớn, giá phải trả sẽ tăng thêm 4,92USD/tháng Phí thu gom rác được tính dựa trên khối lượng rác, kích thước rác, theo cách này có thể hạn chế được đáng kể lượng rác phát sinh Tất cả chất thải rắn được chuyển đến bãi rác với giá 32,38USD/tấn Để giảm giá thành thu gom rác, thành phố cho phép nhiều đơn vị cùng đấu thầu việc thu gom và chuyên chở rác (Trần Hiểu Nhuệ, Ưng Quốc Dũng, Nguyễn Thị Kim Thái, 2011).

Pháp: Ở nước này quy định phải phân loại các vật liệu, nguyên liệu hay

nguồn năng lượng nhất định để tạo điều kiện dễ dàng cho việc khôi phục lại các vật liệu thành phần Theo đó đã có các quyết định cấm các cách xử lý hỗn hợp

mà phải xử lý theo phương pháp nhất định Chính phủ có thể yêu cầu các nhà chế tạo và nhập khẩu không sử dụng các vật liệu tận dụng để bảo vệ môi trường hoặc giảm bớt sự thiếu hụt một vật liệu nào đó Tuy nhiên cần phải tham khảo và thương lượng để có sự nhất trí cao của các tổ chức, nghiệp đoàn khi áp dụng các yêu cầu này (Trần Hiểu Nhuệ, Ưng Quốc Dũng, Nguyễn Thị Kim Thái, 2011)

Singapore: Đây là nước đô thị hóa 100% và là đô thị sạch nhất trên thế giới

Để có được kết quả như vậy, Singapore đầu tư cho công tác thu gom, vận chuyển

và xử lý đồng thời xây dựng một hệ thống luật pháp nghiêm khắc làm tiền đề cho quá trình xử lý rác thải tốt hơn Rác thải ở Singapore được thu gom và phân loại bằng túi nilon Các chất thải có thể tái chế được, được đưa về các nhà máy tái chế còn các loại chất thải khác được đưa về nhà máy khác để thiêu hủy Ở Singapore

có 2 thành phần chính tham gia vào thu gom và xử lý các chất thải rắn sinh hoạt từ các khu dân cư và công ty, hơn 300 công ty tư nhân chuyên thu gom rác thải công nghiệp và thương mại Tất cả các công ty này đều được cấp giấy phép hoạt động

và chịu sự giám sát kiểm tra trực tiếp của Sở Khoa học công nghệ và môi trường Ngoài ra, các hộ dân và các công ty của Singapore được khuyến khích tự thu gom

và vận chuyển rác thải cho các hộ dân vào các công ty Chẳng hạn, đối với các hộ dân thu gom rác thải trực tiếp tại nhà phải trả phí 17 đôla Singapore/tháng, thu gom gián tiếp tại các khu dân cư chỉ phải trả phí 7 đôla Singapore/tháng (Trần Hiểu Nhuệ, Ưng Quốc Dũng, Nguyễn Thị Kim Thái, 2011)

Hiện nay có rất nhiều phương pháp khác nhau để xử lý rác thải Tỷ lệ rác thải được xử lý theo phương pháp khác nhau của một số nước trên thế giới được giới thiệu ở Bảng 2.5 dưới đây

Bảng 2.5 Tỷ lệ CTR xử lý bằng các phương pháp khác nhau ở một số nước

Nguồn: Đỗ Thị Lan, Nguyễn Tuấn Anh và Nguyễn Thế Hùng (2008)

2.3 TÌNH HÌNH QUẢN LÝ CHẤT THẢI RẮN SINH HOẠT Ở VIỆT NAM 2.3.1 Tình hình quản lý chất thải rắn sinh hoạt ở Việt Nam

Hiện nay ở tất cả các thành phố, thị xã, đã thành lập các công ty môi trường đô thị có chức năng thu gom và quản lý rác thải Nhưng hiệu quả của công việc thu gom, quản lý rác thải chỉ đạt từ 40 - 80% do khối lượng rác phát sinh hàng ngày còn rất lớn Ngoài lượng rác thải đã quản lý, số còn lại người dân thường đổ bừa bãi xuống các sông, hồ, ngòi, ao, khu đất trống làm ô nhiễm môi trường nước và không khí

Trong những năm qua, tốc độ đô thị hóa diễn ra rất nhanh đã trở thành nhân tố tích cực đối với phát triển kinh tế - xã hội của đất nước Tuy nhiên, bên cạnh những lợi ích về kinh tế - xã hội, đô thị hóa quá nhanh đã tạo ra sức ép về nhiều mặt, dẫn đến suy giảm chất lượng môi trường và phát triển không bền vững Lượng chất thải rắn phát sinh tại các đô thị và khu công nghiệp ngày càng nhiều với thành phần phức tạp Trong đó đặc biệt là lượng CTRSH ngày càng tăng (Bảng 2.6)

Bảng 2.6 Lượng CTRSH phát sinh ở các đô thị Việt Nam

STT Loại đô thị Lượng CTRSH bình quân/người

(kg/người/ngày)

Lượng CTRSH phát sinh

Nguồn: Cục bảo vệ môi trường (2008)

Tỷ lệ phát sinh bình quân đầu người tính trung bình cho các đô thị trên phạm vi cả nước là 0,75kg/người/ngày (Bảng 2.7)

Bảng 2.7 Lượng CTRSH đô thị theo vùng địa lý Việt Nam

STT Đơn vị hành chính Lượng CTRSH bình quân/đầu người

yếu tố như: địa hình, thời tiết, hoạt động của người thu gom… Rất khó xác định thành phần CTR đô thị, vì trước khi tập trung đến bãi rác đã được thu gom sơ bộ Tuy thành phần CTR ở các đô thị là khác nhau nhưng đều có chung 2 đặc điểm: Thành phần rác thải hữu cơ khó phân huỷ, thực phẩm hư hỏng, lá cây, cỏ trung bình chiếm khoảng 30 - 60 %, đây là điều kiện tốt để chôn, ủ hay chế biến CTR thành phân hữu cơ

Thành phần đất, cát, vật liệu xây dựng và các chất vô cơ khác trung bình chiếm khoảng 20 - 40%

Bên cạnh đó, thành phần và khối lượng CTR thay đổi theo các yếu tố: điều kiện kinh tế - xã hội, thời tiết trong năm, thói quen và thái độ của xã hội, quản lý

và chế biến trong sản xuất, chính sách của Nhà nước về chất thải

Đáng lưu ý là hiện trên cả nước chỉ có khoảng 26,8% số bãi chôn lấp chất thải rắn là đảm bảo vệ sinh, trong tổng số gần 460 bãi chôn lấp được giám sát

Dự báo, tổng lượng chất thải rắn phát sinh có thể tăng lên đến 35 triệu tấn vào năm 2015, 45 triệu tấn vào năm 2020 Trong khi đó, tỷ lệ thu gom chất thải rắn

ở các vùng đô thị trung bình đạt khoảng 70%, ở các vùng nông thôn nhỏ đạt dưới 20% và phương thức xử lý rác thải chủ yếu là chôn lấp

2.3.2 Một số phương pháp xử lý CTRSH ở Việt Nam

Hiện nay công nghệ serafin, công nghệ An Sinh-ASC hiện đã được áp dụng tại Sơn Tây và thành phố Huế

- Đối với công nghệ Serafin hiện đang trong giai đoạn bắt đầu thử nghiệm tại khu xử lý CTR Xuân Sơn Công nghệ này có thể tái chế CTR thành phân vi sinh, hạt nhựa mà còn có khả năng tái chế các phế thải xây dựng, sành sứ,…thành gạch block sử dụng trong dải phân cách giao thông giảm lượng CTR cần chôn lấp

- Đối với công nghê An Sinh-ASC và Nam Thành đã được đưa vào sử dụng tại nhà máy xử lý rác Thủy Phương-Thừa Thiên Huế và nhà máy xử lý rác Nam Thành Công nghệ này có thể tái chế chất thải thành phân vi sinh, hạt nhựa còn lại các chất trơ và phế thải xây dựng vẫn phải chôn lấp

- Chôn lấp chất thải rắn: Chôn lấp là biện pháp xử lý cuối cùng trong quy trình xử lý CTR nói chung Các bãi chôn lấp là nơi tiếp nhận các tro xỉ của quá trình đốt rác và các loại rác chưa có đủ điều kiện và khả năng tái chế hay đốt Đây là phương pháp không thể thiếu dù áp dụng bất kỳ phương pháp xử lý chất thải rắn

nào Ưu điểm của phương pháp này là xử lý được tất cả các loại chất thải rắn, kể cả các CTR mà những phương pháp khác không thể xử lý triệt để hoặc không xử lý được, linh hoạt trong quá trình sử dụng và chi phí đầu tư ban đầu thấp

- Việc lựa chọn công nghệ tái chế chất thải còn phụ thuộc vào điều kiện kinh tế và khả năng ứng dụng các chất thải tái chế của từng địa phương Tuy nhiên, ứng dụng công nghệ tổng hợp như nhà máy Nam Thành đang áp dụng sẽ góp phần đáng kể trong việc giảm diện tích, áp lực cho các khu xử lý CTR Công nghệ này cũng đã được thử nghiệm trên địa bàn tỉnh Ninh Thuận trong một thời gian và cho kết quả hoạt động ngày càng khả quan

Công nghệ ArrownBio: Công nghệ ArrownBio là một công nghệ cao và rất khác biệt so với quá trình xử lý sinh cơ học cổ điển: phân hủy kỵ khí, các hệ thống methan hóa, bằng cách áp dụng công nghệ phân loại thủy lực và hệ thống

xử lý kị khí Thêm vào đó có thể tách được 75 % các chất có khả năng tái chế (valorization), các thành phần hữu cơ được tách ra, làm sạch và phân loại, từ đó tạo ra một lượng biogas lớn có chất lượng cao (65-75% metan), và làm sạch tạo đát Lợi ích của Arrow là chỉ có 25% lượng chất thải đưa đến bãi chôn lấp, về cơ bản tăng phần trăm lượng chất thải tái chế, giảm đến mức tối thiểu khả năng gây

ô nhiểm, tạo ra nguồn điện năng mới, quá trình này đơn giản và được triển khai nhanh chóng, nó trở thành biện pháp xử lý hàng đầu trong ngành môi trường, tạo

ra nhiều công nghệ xanh mới

Công nghệ khí hóa Plasma biến rác thải thành điện năng: đây là công nghệ

xử lý chất thải hiện đang được áp dụng tại nhiều nước trên thế giới Công nghệ

xử lý Plasma đảm bảo an toàn cao cho môi trường, không khói độc hại và các chất lắng cặn độc hại như các lò đốt rác thông thường

- Sản phẩm công nghệ này đem lại khí tổng hợp syngas để sản xuất điện năng, là sản phẩm xỉ tro (thủy tinh Bazan tro) không có độc tố, làm vật liệu xây dựng chống thấm tốt

- Tuy nhiên cũng như các công nghệ xử lý khác, công nghệ Plasma quá trình hoạt động thải ra các chất NOx, SOx, tuy có thấp hơn các lò đốt khác nhưng cũng cần quan tâm xử lý Vì là công nghệ sạch nên mức đầu tư cho việc xử lý một tấn rác sẽ cao, chi phí vận hành cao

- Công nghệ khí hóa Plasma có thể áp dụng tại các khu xử lý liên tỉnh với

công suất 300 - 500 tấn rác/ngày

Công nghệ đốt chất thải thu năng lượng (EfW) của Singapore cũng nên được cân nhắc áp dụng Ưu điểm của công nghệ này khá nổi trội, có thể áp dụng

để xử lý nhiều dạng chất thải như: Chất thải rắn sinh hoạt (giảm thiểu 90% rác thải đô thị phát sinh, kéo dài tuổi thọ bãi chôn lấp do chỉ sử dụng cho chôn lấp tro); chất thải rắn công nghiệp không nguy hại; Bùn cặn đặc quánh

- Sản phẩm của quá trình xử lý theo công nghệ này là khôi phục, tái tạo năng lượng thông qua quá trình chuyển đổi năng lượng đốt thành điện năng Mặt khác, tro của quá trình xử lý cũng được tận dụng để làm vật liệu xây dựng Tuy nhiên, đây là công nghệ sạch nên đòi hỏi chi phí xây dựng và vận hành cao

- Như vậy, với điều kiện về nguồn lực, trong thời gian trước mắt Thành phố Hưng Yên nên ưu tiên áp dụng các công nghệ trong nước với chi phí lắp đặt và vận hành rẻ hơn rất nhiều so với các công nghệ nhập khẩu, vì thế sẽ mang tính khả thi cao hơn Nhưng nếu huy động được các nguồn lực từ các tổ chức nước ngoài với cớ chế đối ứng hợp lý thì các công nghệ hiện đại của nước ngoài hoàn toàn có thể áp dụng trên địa bàn tỉnh Hưng Yên

2.4 MÔ HÌNH HÓA TRONG QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG

2.4.1 Khái quát về công cụ mô hình hóa môi trường

Tầm quan trọng của việc sử dụng mô hình trong công tác quản lý môi trường đang được khẳng định Sự phát triển dấn số và nhu cầu tiêu thụ tài nguyên đang gia tăng là những động lực dẫn đến sự tác động mạnh mẽ của con người vào môi trường Năng lượng các chất ô nhiễm được phát thải, xả thải vào môi trường sinh thái làm thay đổi cấu trúc sinh thái Một hệ sinh thái bất kỳ đều rất phức tạp Chính vì vậy việc tiên đoán các tác động lên môi trường là một nhiệm

vụ khá nặng nề Chính vì lý do này đã khiến mô hình hóa trở thành một công cụ hữu ích bởi vì mô hình hóa là bức tranh phản ánh thực tế

Mô hình hóa là quá trình áp dụng những kiến thức cơ bản và kinh nghiệm

để mô phỏng hay diễn tả một quá trình xẩy ra trong hệ thống tự nhiên nhằm đạt được một mục đích nào đó Mô hình có thể trở thành một công cụ có hiệu quả và rất kinh tế khi nó thay thế được một hệ thống tự nhiên, thường là rất phức tạp Đã

từ lâu, việc sử dụng mô hình hóa đã trở thành một thành phần không thể thiếu trong công tác tổ chức, phân tích và sử dụng số liệu đo đạc, quan trắc các hiện tượng tự nhiên để có thể hiểu được bản chất và tác động của chúng

Ngày nay khi mô hình trở thành một công cụ ngày càng được sử dụng để cung cấp luận cứ khoa học hướng vào giải quyết các vấn đề về môi trường và biến đổi khí hậu thì mối quan tâm của các nhà hoạch định chính sách, ra quyết định và công chúng nói chung cũng không ngừng tăng lên Theo đó, mô hình hóa đang trở thành công cụ hỗ trợ đắc lực cho công tác bảo vệ môi trường và được ứng dụng rộng rãi tại nhiều quốc gia trên thế giới (Mai Văn Trịnh và Mai Thị Lan Anh, 2011)

2.4.2 Ứng dụng mô hình hóa trong quản lý môi trường

Mô hình hóa ngày càng được ứng dụng nhiều ở trên thế giới và Việt Nam bởi các tính năng ưu việt của nó như có thể thí nghiệm trong một khoảng thời gian rất ngắn, giảm yêu cầu phân tích, mô hình dễ trình bày và biểu diễn Xu thế phát triển mô hình hóa môi trường ngày càng được nhân rộng, đặc biệt là theo quy mô không gian như các diễn biến trong chu trình thủy văn là một trong các yếu tố quan trọng của các quan hệ môi trường – sinh thái Sự biến đổi khí hậu diễn ra liên tục từ mức toàn cầu đến mức vi khí hậu trong một khoản thời gian nhỏ đều có những quan hệ tương tác Ảnh hưởng này được một số nhà thủy văn môi trường mô phỏng từ nhiều cấp quy mô không gian

Ngày nay có đã có rất nhiều mô hình ra đời và phát triển phục vụ cho công tác quản lý môi trường như:

- Mô hình biến đổi khí hậu, trong đó bộ mô hình khí hậu toàn cầu (Gilbal Cimate Models) là mô hình máy tính chuyên dự báo khí hậu toàn cầu, tìm hiểu khí hậu và phản ánh sự thay đổi khí hậu

- Mô hình quản lý lưu vực (Watershed Management Model – WMM) Mô hình phát triển chủ yếu để tính toán khả năng dung nạp các chất ô nhiễm theo năm hoặc mùa theo dòng chảy tràn xuống lưu vực

- Bộ mô hình thủy lực – thủy văn MIKE: Mô hình MIKE thực hiện tốt việc

mô phỏng các bài toán liên quan đến thủy văn môi trường như nghiên cứu xâm nhập mặn; nghiên cứu diễn biến chất lượng nước trên hệ thống sông kênh; Nghiên cứu xới lở và bồi lắng dòng sông; nghiên cứu quan hệ mưa - dòng chảy một lưu vực

- Mô hình ô nhiễm nước: mô hình QUAL2K ( hay Q2K ) là mô hình chất lượng nước sông được phát triển từ mô hình Q2E

- Mô hình xói mòn do nước: Có rất nhiều các mô hình các mô hình xói mòn đất được xây dựng theo các phạm vi và tỷ lệ khác nhau như mô hình GUEST, WEPP, AGNPS…

- Mô hình lan truyền thấm sâu chất hóa học LEACHM: mô phỏng trạng thái của nước và mô phỏng quá trình vận chuyển của chất lỏng trong đất không bão hòa hoặc bão hòa 1 phần tới độ sâu 2m

- Mô hình ô nhiễm không khí: Mô hình Gauss tính toán lan truyền chất ô nhiễm không khí, mô hình Berliand tính toán lan truyền chất ô nhiễm trong khí quyển

2.4.3 Ứng dụng của mô hình hóa trong quản lý chất thải rắn sinh hoạt

Ngày nay, một thực trạng về ô nhiễm môi trường do rác thải gây ra đang là mối bận tâm rất lớn của tất cả các nước trên thế giới kể cả Việt Nam Ở một số nước, ứng dụng mô hình hóa trong quản lý chất thải rắn sinh hoạt cũng bắt đầu được quan tâm với việc sử dụng một số mô hình động thái như:

- Mô hình dự báo chất thải rắn ở khu vực đô thị đang phát triển nhanh chóng, các thành phố trực thuộc trực thuộc Trung ương bằng hệ thống động thái trên phần mền Stella Mô hình được áp dụng cho thành phố San Antonio, Texas (Mỹ) Khu vực này là một trong những khu vực phát triển nhanh nhất ở Bắc Mỹ

do tác động kinh tế của Hiệp định Thương mại tự do Bắc Mỹ (NAFTA) Kết quả nghiên cứu đã chỉ ra rằng đó là một phương pháp dự báo mới gồm các mô hình là nguyên nhân gây ra và theo dõi những bất ổn không thể tránh khỏi mà các phương pháp hồi quy, thống kê thông thường không thể xử lý được các vấn dề như vậy (Dyson, 2005)

- Tiếp cận mô hình hóa động thái để đánh giá chất thải rắn đô thị, công suất phát điện bãi rác và các vấn đề liên quan đến chi phí quản lý Mô hình động thái được thiết lập cho khu vực Nework một đô thị ở Mỹ để mô phỏng dự báo Kết quả cho thấy tác động của các vấn đề phát sinh chất thải trong thành phố, khẳ năng sức chứa của bãi rác và chi phí kinh tế hay lợi ích thể hiện qua việc lựa chọn các cách xử lý chất thải khác nhau được khám phá thông qua cách tiếp cận này, cung cấp những thông tin quý giá cho quá trình quản lý chất thải rắn đô thị

(Kollikkathara et al., 2010)

- Mô hình hóa hệ thống quản lý chất thải rắn đô thị: trường hợp của thành phố Dhaka, Bangladesh là mô hình động thái để dự đoán khả năng thu gom và sản xuất điện từ bãi rác để đánh giá nhu cầu quản lý chất thải rắn đô thị Các kết quả mô phỏng cho thấy chất thải rắn phát sinh, thu năng lượng và tiềm năng phát điện từ chất thải rắn gia tăng theo thời gian Dân số, chất thải chưa được xử lý, chỉ số tổng hợp và quan tâm của công chúng dự kiến sẽ tăng theo thời gian Kết

quả mô phỏng cũng cho thấy việc tăng ngân sách cho việc thu gom không cải thiện chất lượng môi trường, việc tăng ngân sách là cần thiết cho thu gom và xử

lý chất thải rắn của thành phố Dhaka Mô hình này có thể sử dụng như một phòng thí nghiệm máy tính để phân tích các chính sách và quản lý chất thải rắn

đô thị (USWM) (Sufian and Bala, 2007)

Việc ứng dụng mô hình hóa trong quản lý chất thải rắn nói chung và chất thải rắn sinh hoạt nói riêng vẫn chưa được áp dụng nhiều ở Việt Nam Chất thải rắn sinh hoạt hiện đang là vấn đề cấp bách Việc quản lý chất thải rắn sinh hoạt luôn là một bài toán khó đối các cấp quản lý Không chỉ là riêng với các đô thị lớn mà cả các đô thị nhỏ và vùng nông thôn Vì vậy, với các chức năng ưu việt của các công cụ mô hình hóa việc áp dụng mô hình hóa trong quản lý chất thải rắn sinh hoạt là hết sức cần thiết, nhằm đưa ra các giải pháp hợp lý nhất cho các

cơ quan quản lý, các nhà môi trường; giảm thiểu tối đa tác động của rác thải đến đời sống con người, sinh vật và môi trường xung quanh

Hiện nay, đã có nhiều phần mềm phục vụ mô hình hóa nhằm nâng cao hiệu quả quản lý môi trường trong đó có phần mền Nelogo Netlogo được Uri Wilensky bắt đầu xây dựng vào năm 1999 và tiếp tục phát triển tại Center for Connected Learning and Computer-Based Modeling (Wilensky, 1999) NetLogo

là một môi trường mô phỏng đồng thời nhiều đối tượng (agent) và được viết bằng ngôn ngữ Java đơn giản nhưng mạnh mẽ Nó cho phép người thiết kế tập trung vào các thuộc tính và hành vi của môi trường và các agent hơn là đi sâu vào mã nguồn phức tạp Agent được lập trình sao cho chúng có thể tương tác với các agent khác và môi trường, ví dụ như tác tử có thể "yêu cầu" agent đi trước nó

Nó cho phép chúng ta tạo giao diện tương tác cho mỗi mô hình với đầu vào để thay đổi các biến số và đầu ra để phân tích các hành vi

Ngoài ra, NetLogo còn là phần mềm mã nguồn mở, miễn phí; thiết kế đơn giản, sử dụng ngữ pháp dễ hiểu, dễ tiếp cận.Vì vậy, tôi sử dụng phần mềm NetLogo để xây dựng mô hình đánh giá hệ thống quản lý rác thải tại địa bàn nghiên cứu

PHẦN 3 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 ĐỊA ĐİỂM NGHİÊN CỨU

Nghiên cứu được thực hiện tại Thành phố Hưng Yên, Tỉnh Hưng Yên Thành phố Hưng Yên có nhiều đặc điểm mang tính đại diện cho các thành phố vùng đồng bằng sông Hồng Vì vậy, kết quản nghiên cứu trong đề tài này có thể

áp dụng cho các thành phố trong vùng

3.2 THỜİ GİAN NGHİÊN CỨU

Đề tài được thực hiện từ tháng 11/2017 - tháng 11/2018

3.3 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU

Đối tượng nghiên cứu của đề tài là chất thải rắn sinh hoạt phát sinh trên địa bàn Thành phố Hưng Yên, Tỉnh Hưng Yên

3.4 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

Các nô ̣i dung nghiên cứu chı́nh của đề tài bao gồm :

- Đánh giá thực trạng công tác quản lý chất thải rắn sinh hoạt tại địa bàn TP Hưng Yên - tỉnh Hưng Yên; bao gồm:

+ Thực trạng phát sinh, thu gom, xử lý CTRSH

+ Thực trạng của hệ thống quản lý CTRSH

- Tối ưu hóa mạng lưới thu gom chất thải rắn sinh hoạt theo các kịch bản về

áp lực rác thải TP Hưng Yên

- Đề xuất các giải pháp quản lý chất thải rắn sinh hoạt tại TP Hưng Yên - tỉnh Hưng Yên

3.5 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.5.1 Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp

Tiến hành thu thập số liệu tại các phòng ban về các vấn đề liên quan:

- Địa hình, địa chất, khí hậu, thủy văn

- Cơ cấu kinh tế, lao động, dân số

- Các thông tin, số liệu về công tác quản lý, tình hình thu gom, lộ trình thu gom, vận chuyển chất thải rắn sinh hoạt

- Hiện trạng quản lý rác thải tại địa phương

3.5.2 Phương pháp điều tra

Khảo sát thực địa:

Phương pháp này được áp du ̣ng để thu thập số liê ̣u về các nô ̣i dung sau:

- Vị trí (tọa độ) bãi đổ rác, điểm tập kết rác của địa phương

- Các tuyến đường thu gom và vận chuyển CTRSH

- Phương thức thu gom và hình thức vận chuyển CTRSH

Phương pháp phỏng vấn:

Phỏng vấn hộ gia đình và tổ vệ sinh môi trường qua phiếu điều tra Tổng số

hô ̣ được phỏng vấn là 170, được lấy ngẫu nhiên trên 7 phường và 10 xã Nội dung phỏng vấn về tình hình quản lý rác thải tại địa phương (xem Phụ lục 1)

3.5.3 Phương pháp xác định định hệ số phát thải

Lượng rác thu gom được xác định bằng cách theo dõi việc tập kết rác thải tại các điểm tập kết rác thải của từng khu vực trong xã để đếm số xe đẩy tay chứa rác trong một ngày, tuần và trong tháng Các xe đẩy tay được chở đến điểm tập kết vào đúng giờ quy định và cho lên xe chở rác chuyên dùng của công ty môi trường đô thị Với phương pháp đếm số xe và cân để xác định thành phần, tỷ lệ rác thải sẽ giúp biết được khối lượng rác thải phát sinh hàng ngày Do lượng rác thải thường là ổn định từ các nguồn thải, rất ít bị biến động Nên tiến hành xác định khối lượng và sau đó tính trung bình

Hệ số phát thải rác tại gia đình được xác định bằng cách cân hàng ngày Số lượng hộ cân rác là 170, trùng với các hộ phỏng vấn Do số lượng mẫu lớn nên chúng tôi yêu cầu các hộ hỗ trợ cân và ghi chép số liệu hàng ngày theo hướng

dẫn sau:

+ Cân rác vào giờ cố định trong ngày 1 lần/ngày

+ Số lần cân rác của mỗi hộ gia đình lặp lại 3 lần/tháng (cân trong 3 tháng) Giữa các ngày cân rác trong tuần, trong tháng có sự luân chuyển để cân được vào các ngày đầu tuần, giữa tuần, cuối tuần trong tháng

Từ kết quả cân thực tế rác tại các hộ gia đình, tính được lượng rác thải trung bình của 1 hộ/ngày, và lượng rác thải bình quân/người/ngày

3.5.4 Phương pháp xây dựng Sơ đồ

Sơ đồ phân bố nguồn thải:

Nguồn thải chính gồm các hộ gia đình và các điểm xả thải công cộng (chợ,

cơ quan ) Sơ đồ phân bố hộ gia đình được xây dựng dựa trên Sơ đồ sử dụng đất năm 2017 (trong đó có phân lớp khu dân cư) và số liệu thống kê về dân số năm 2017 của thành phố Vì không có tọa độ gắn với các hộ gia đình nên thuật toán ngẫu nhiên được áp dụng để phân bổ vị trí của các hộ trong khu dân cư (Hình 3.1)

Đặc điểm nhân khẩu của mỗi hộ được gán cho các hộ dựa vào thống kê mô tả (giá trị trung bình, độ lệch chuẩn)

Hình 3.1 Sơ đồ phương pháp tạo Sơ đồ phân bố hộ gia đình

Số liệu thống kê dân số

Tổng hợp (Dân số theo cụm )

Tổng hợp thống kê

Tạo điểm ngẫu nhiên

và gán thuộc tính

Số hộ và đặc điểm hộ gia đình theo phường xã

Sơ đồ phân bố

Hộ gia đình

Sơ đồ các nguồn thải công cộng khác được xây dựng đơn giản bằng cách nhập tọa độ thu được từ máy thu định vị GPS vào phần mền ArcGIS để tạo bản độ dạng điểm

Sơ đồ hệ thống thu gom rác thải:

Các Sơ đồ thể hiện hệ thống thu gom rác thải bao gồm: Sơ đồ các điểm trung chuyển rác (bãi tập trung hoặc thùng rác lớn), các tuyến thu gom, các hộ trong phạm vi thu gom và khối lượng rác tập trung tại các điểm thu gom/trung chuyển Các Sơ đồ này được tạo ra từ tọa độ đo bằng máy GPS và số liệu thống

kê về tuyến thu gom của Công ty TNHH MTV Môi trường và công trình đô thị Hưng Yên (Hình 3.2)

Hình 3.2 Sơ đồ phương pháp tạo Sơ đồ điểm trung chuyển và tuyến thu

gom CTRSH

Lượng rác tập trung tại mỗi điểm trung chuyển được xác định dựa vào thuật toán ước lượng khoảng cách gần nhất của các điểm phát sinh chất thải tới vị trí bãi tập trung hoặc thùng đựng rác Sơ đồ phương pháp được thể hiện như trong Hình 3.3

Sơ đồ đường giao thông

Số liệu thống

kê rác theo tuyến

Tách đối tượng Tổng hợp thống kê,

gán thuộc tính

Sơ đồ Các tuyến thu gom

Hình 3.3 Sơ đồ phương pháp xác định các hộ nằm trong phạm vi thu gom

CTRSH

Sơ đồ khối lượng rác tập trung tại các điểm trung chuyển được tính toán bằng các cộng gộp rác của tất cả các hộ trong phạm vi thu gom của từng tuyến Khối lượng rác thải của từng hộ được tính bằng cách nhân hệ số rác thải theo khu vực và nhân khẩu trong hộ (Hình 3.4)

Sơ đồ

vị trí hộ gia

đình

Tính khoản cách (Proximity)

Sơ đồ Các hộ trong phạm vi thu gom

Số liệu thống kê rác theo tuyến

Sơ đồ các điểm trung chuyển

Xác định phạm vi thu gom của các tuyến

Bảng thuộc tính Các điểm trung chuyển gần nhất

và khoảng cách

Bảng khoảng cách xa nhất tới các hộ được thu gom theo tuyến

Lọc các hộ trong phạm vi

thu gom

Hình 3.4 Sơ đồ phương pháp tạo Sơ đồ khối lượng rác tại điểm trung chuyển

Các Sơ đồ được thực hiện trong phần mềm ArcGIS 10.3

3.5.5 Phương pháp xây dựng mô hình

Mô hình được xây dựng dựa trên tiếp cập hệ thống động thái (dynamic system), trong đó công tác quản lý rác thải là một hệ thống gồm có các đối tượng

cụ thể như: người xả bỏ rác thải (hộ giai đình, cơ sở sản xuất, trường học v.v.) người thu gom rác thải, người xử lý rác thải, người quản lý môi trường và chính sách quản lý môi trường Trong hệ thống này, các đối tượng có tương tác với nhau theo các phương thức nhất định và có thể mô phỏng được Riêng các yếu tố quản lý được xem như là các biến tổng quan (global parameters) có ảnh hưởng tới tất cả các thành phần trong hệ thống Mô hình được xây dựng trong phần mềm NetLogo (Wilensky, 1999) với các trình tự như sau:

Sơ đồ các hộ

trong phạm vi

thu gom

Gán các hộ với điểm trung chuyển gần nhất

Bảng thống kê rác thải theo điểm trung chuyển

Sơ đồ các điểm trung chuyển

Kết nối thuộc tính (join)

Sơ đồ khối lượng rác theo các điểm trung chuyển

a) Bước 1: Xây dựng cấu trúc mô hình lý thuyết

Mô hình lý thuyết về hê ̣ thống quản lý rác thải được mô phỏng mô ̣t cách đơn giản hóa hệ thống quản lý ta ̣i địa bàn nghiên cứu Theo mô hı̀nh này, toàn bô ̣

hê ̣ thống quản lý rác thải được điều hành bởi chı́nh quyền đi ̣a phương như UBND, các phòng ban có liên quan và các tổ chức xã hô ̣i ta ̣i các cấp đô ̣ hành chính khác nhau Thành phần này đă ̣t trên cùng của sơ đồ, thể hiê ̣n như nhóm yếu tố tổng quan, chi phối gián tiếp toàn bô ̣ hoạt đô ̣ng của các thành phần khác trong hê ̣ thống

Các đối tượng phát sinh rác thải bao gồm hộ gia đı̀nh, công sở, trường học, dịch vụ, chợ v.v Tuy nhiên, như kết quả thảo luâ ̣n trong các phần trước, ta ̣i thành phố Hưng Yên, các đối tượng phát có lượng rác thải đáng kể nhất là từ khối dân cư

và các chợ, trường học, cơ quan công sở Vı̀ vâ ̣y, trong mô hình chúng tôi chı̉ đưa hai nguồn phát sinh chı́nh này vào mô phỏng Các yếu tố chi phối trực tiếp đến lượng phát thải được đưa vào mô hı̀nh dựa trên kết quả điều tra thực tế là nhân khẩu,

hê ̣ số phát thải trung bình và số chợ

Lượng thu gom có các yếu tố tác đô ̣ng trực tiếp là phương tiê ̣n thu gom, tần suất thu gom và số lượng nhân viên thu gom

Hiệu số giữa lượng phát sinh và thu gom sẽ là lượng rác tồn dư Mu ̣c đı́ch quản lý chính là làm sao thu gom được triê ̣t để rác, đảm bảo lượng tồn dư ở mức tối thiểu nhất trong điều kiê ̣n cu ̣ thể của đi ̣a phương

Vai trò của hệ thống kiếm soát rác thải (yếu tố tổng quan) là sử dụng các biê ̣n pháp và công cụ để điều kiển các biến trực tiếp như giảm tốc độ tăng nhân khẩu, tăng phương tiê ̣n thu gom, tăng tần suất thu gom v.v để giảm lượng rác thải tồn dư

b) Bước 2: Xác định tham số cho mô hình

Các tham số cho mô hı̀nh tính toán của hê ̣ thống quản lý rác thải được xác

đi ̣nh từ kết quả điều tra thực tế Giá tri ̣ của những tham số như sau:

- Chất thải rắn sinh hoạt phát sinh từ các hộ gia đình

- Rác thải từ các chợ

- Rác thải từ các công sở, trường học, bệnh viện …

c) Bước 3: Xây dựng mô hình trên máy tính

Xây dựng mô hình trên máy tính: biểu diễn và trı̀nh bày các thuâ ̣t toán bằng công cu ̣ trong phần mềm Netlogo Trong mô hình máy tính, mỗi đối tượng xả

thải được xây dựng dưới dạng 1 tác tố (agent) có khả năng hoạt động độc lập Các agent xả thải rác tùy theo số nhân khẩu và hệ số rác theo các cụm dân cư gắn với chúng Vị trí xả thải của mỗi agent là các điểm trung chuyển hoặc thùng rác gần nhất mà agent này tìm được Các thuật toán tìm kiếm được viết mã (code) dựa trên mã gốc Java

Giao diện: Giao diện chính của mô hình gồm có một phần thể hiện không

gian (Sơ đồ) của khu vực nghiên cứu Không gian này được lập trình để thể hiện nhiều loại Sơ đồ GIS như hành chính, đường xá, các hộ dân, chợ, các tuyến thu gom, các điểm trung chuyển v.v Đó chính là những số liệu đầu vào của mô hình Ngoài ra, phía trái của giao diện còn có tập hợp các biến điều khiển như tốc độ tăng dân số, tỷ lệ tái chế rác, chi phí thu gom v.v phục vụ mục đích phân tích kịch bản, tìm các giải pháp quản lý tối ưu cho hệ thống Để có thể theo dõi trực quan kết quả chạy mô hình, giao diện cũng được thiết kế thêm các độ thị biển diễn diễn biến lượng rác phát sinh và tồn dư qua các bước chạy (ngày)

Patches: Nhóm đối tượng thứ nhất của mô hình mô phỏng động thái là môi

trường hay các “patches” Các “patches” chính là đơn vị tạo thành Sơ đồ có các thuộc tính gắn với từng patch/pixel: phường xã, mật độ dân cư trong tế bào/pixel ảnh, có thùng rác phía trên hay không, khối lượng rác v.v (Hình 3.5) Những thuộc tính này có tính động thái, có nghĩa là thay đổi liên tục qua mỗi bước chạy (ngày)

Hình 3.5 Các agents trong mô hình và thuộc tính của chúng

Turtles: Nhóm đối tượng thứ 2 của mô hình mô phỏng là các “turtles” hay

các agent Agent trong mô hình hệ thống quản lý rác thải được chia ra các nhóm đối tượng phát thải và tập trung rác, bao gồm hộ dân, chợ, xe thùng rác v.v (Hình 3.5) Các agent có các thuộc tính như địa chỉ (thuộc phường xã nào?), số nhân khẩu, rác được thu gom về điểm tập kết nào? Các agents khả năng hoạt động độc lập (tự xả thải rác theo hành vi riêng) và có liên hệ với môi trường xung quanh (patches), chẳng hạn xả thải rác vào môi trường Đây chính là điểm mạnh của tiếp cận mô hình hóa tác tố agent-based mà các phần mềm khác không có (Ngô Thế Ân và Trần Nguyên Bằng, 2015)

Để chương trình có thể vận hành, chúng tôi tiến hành viết code cho toàn bộ nội dung cần mô phỏng Về cơ bản, mô hình gồm các chương trình:

- Nhập dữ liệu đầu vào

- Xác định ngày tháng

- Tính toán biến động nguồn thải (dân số), tính lượng rác phát thải;

- Tı́nh lượng thu gom xử lý, tồn dư;

- Trình bày và chú giải Sơ đồ, đồ thị

Chương trình nhập dữ liệu đầu vào là để nhập các Sơ đồ và gán các tham số cho chương trình chạy

Chương trình xác định ngày tháng rất quan trọng với mô hình mô phỏng hệ thống quản lý rác bởi các yếu tố rác thải có liên quan đến lịch thu gom Do đó, tất

cả các hành vi của mô hình đều lệ thuộc vào chương trình ngày tháng

Chương trình tính lượng xả thải phụ thuộc vào các nguồn thải, cụ thể là dân số và các công trình công cộng

Chương trình thu gom, tồn dư phụ thuộc vào các biến tổng quan Ví dụ, hiệu quả thu gom 100% đồng nghĩa với tất cả rác thải thải ra được thu gom, hiệu quả thu gom thấp đồng nghĩa với lượng rác tồn dư Khi các yếu tố tổng quan thuận lợi cho công tác thu gom thì mức độ thu gom sẽ đạt hiệu quả cao Chương trình trình bày và chú thích Sơ đồ, đồ thị là các nhóm code để đưa kết quả lên Sơ đồ và đồ thị

3.5.6 Phương pháp kiểm chứng mô hình

Mô hình được xây dựng theo dạng tiền định với các hàm tính toán dân số dựa vào hệ số phát thải và dự báo dân số theo tốc độ tăng dân số Có nghĩa là kết quả của mô hình tính theo các hàm với tham số xác định và hoàn toàn có thể dự đoán được chính xác kết quả với các số liệu đầu vào Vì vậy công tác kiểm chứng

và đánh giá mô hình chỉ tập trung vào đánh giá độ nhạy của các tham số

Phân tích độ nhạy là xem xét sự thay đổi của các giá trị của biến trong mô hình khi các tham số có liên quan đến biến đó thay đổi Các tham số đưa vào mô hình được kiểm tra độ nhạy bằng cách “bâ ̣t” và “tắt” để xem kết quả đầu ra của

mô hình có thay đổi gì không Công việc này được thực hiện bằng việc kéo các thanh trượt (Sliders) thể hiện các tham số trong giao diện của mô hình

3.5.7 Ứng dụng mô hình để đánh giá hệ thống quản lý rác thải

Mô hình máy tı́nh được sử dụng để đánh giá và tối ưu hê ̣ thống quản lý rác thải sinh hoa ̣t Các tiêu chuẩn tối ưu bao gồm tỷ lệ thu gom; thời gian và chi phí thu gom Mỗi kết quả tối ưu chính là một kịch gợi ý về các biện pháp cần thiết để

đa ̣t được mu ̣c tiêu trong quản lý rác thải ta ̣i đ§̣a bàn nghiên cứu

Phương pháp đánh giá dựa vào các kịch bản, đó là các giả thiết về tốc độ dân

số và phát triển kinh tế xã hội dựa vào quy hoạch của địa phương đến năm 2030

PHẦN 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

4.1 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI TP HƯNG YÊN

4.1.1 Điều kiện tự nhiên

4.1.1.1 Vị trí địa lý

Hình 4.1 Sơ đồ địa bàn nghiên cứu

Tỉnh Hưng Yên có đặc điểm địa hình tương đối bằng phẳng, nằm trong vùng đồng bằng sông Hồng, vùng kinh tế trọng điểm Bắc Bộ và tam giác kinh tế

Hà Nội - Hải Phòng - Quảng Ninh Hưng Yên là cửa ngõ phía Đông của Hà Nội, có

23 km quốc lộ 5A và trên 20 km tuyến đường sắt Hải Nội – Hải Phòng chạy qua, ngoài ra có quốc lộ 39A, 38 nối từ quốc lộ 5 qua thành phố đến quốc lộ 1A (qua cầu Yên Lệnh) và đến quốc lộ 10 (qua cầu Triều Dương), là trục giao thông quan trọng