LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đề tài luận văn thạc sỹ kỹ thuật: “Đánh giá lượng chất
thải rắn sinh hoạt phát sinh tại thành phố Hải Phòng và giải pháp xử lý để sản
xuất phân compost” là do tôi thực hiện với sự hướng dẫn khoa học của TS. Đặng
Minh Hằng. Đây không phải là bản sao chép của bất kỳ một cá nhân, tổ chức nào.
Các số liệu, nguồn thông tin trong Luận văn là do tôi điều tra, trích dẫn và tham
khảo.
Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về những nội dung mà tôi đã trình bày
trong Luận văn này.

Hà Nội, ngày

tháng 3 năm 2014

HỌC VIÊN

Kim Xuân Quý

1


LỜI CẢM ƠN
Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới toàn thể các thầy giáo, cô giáo của
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trƣờng, trƣờng Đại học Bách khoa Hà Nội
đã trang bị cho tôi những kiến thức bổ ích, thiết thực cũng như sự nhiệt tình, ân cần
dạy bảo trong thời gian tôi học tập tại đây.
Tôi xin chân thành cảm ơn Viện đào tạo Sau đại học đã tạo điều kiện thuận
lợi cho tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn.
Tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc tới TS Đặng Minh Hằng đã hướng dẫn
và tạo mọi điều kiện tốt nhất cho tôi hoàn thành bản luận văn.
Tôi chân thành cảm ơn tập thể cán bộ Công ty TNHH MTV Môi trƣờng đô

1.1.2. Các nguồn phát sinh CTR ............................................................................... 12
1.1.3. Thành phần của CTR ...................................................................................... 14
1.2. Các tác động của CTR tới chất lƣợng môi trƣờng .............................................. 16
1.3. Tổng quan về công tác quản lý và xử lý CTR ...................................................... 18
1.3.1. Quản lý CTR .................................................................................................... 18
1.3.1.1. Phân loại CTR tại nguồn .......................................................................... 19
1.3.1.2. Thu gom, vận chuyển CTR........................................................................ 20
1.3.2. Xử lý CTR......................................................................................................... 22
1.3.2.1. Phương pháp chôn lấp .............................................................................. 22
1.3.2.2. Phương pháp đốt ........................................................................................ 23
1.3.2.3. Phương pháp làm phân vi sinh ................................................................. 24
1.4. Tình hình quản lý CTR trên thế giới .................................................................... 25
1.5. Tình hình quản lý, xử lý CTR tại Việt Nam ......................................................... 26
1.5.1. Tình hình quản lý, xử lý CTR tại Việt Nam .................................................. 26
1.5.2. Các tồn tại, điểm yếu trong công tác quản lý CTR tại Việt Nam ................ 30
CHƢƠNG 2 : ĐÁNH GIÁ LƢỢNG CHẤT THẢI RẮN SINH HOẠT ....................... 33
PHÁT SINH TẠI HẢI PHÒNG ....................................................................................... 33
2.1. Điều kiện tự nhiên và kinh tế - xã hội của thành phố Hải Phòng ....................... 33

3


2.1.1. Điều kiện tự nhiên của thành phố Hải Phòng ............................................... 33
2.1.2. Đặc điểm kinh tế - xã hội và lao động ............................................................ 34
2.2. Hiện trạng quản lý CTR sinh hoạt ở Hải Phòng.................................................. 36
2.2.2. Hiện trạng công tác xử lý CTR sinh hoạt ở Hải Phòng ................................ 37
2.2.2.1. Khu xử lý CTR Đình Vũ ............................................................................ 37
2.2.2.2. Khu xử lý CTR Tràng Cát ......................................................................... 42
2.2.2.3. Các



3.2. Các phƣơng pháp ủ phân compost ........................................................................ 68
3.2.1. Phƣơng pháp ủ phân ở chế độ hiếu khí ......................................................... 68
3.2.1.1. Nguyên lý .................................................................................................... 68
3.2.1.2. Cơ chế, tác nhân sinh học của quá trình .................................................. 68
3.2.1.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình ủ rác hiếu khí ................................ 69
3.2.2. Phƣơng pháp ủ phân ở chế độ yếm khí ......................................................... 71
3.2.2.1. Nguyên lý ........................................................................................................ 71
3.2.2.2. Cơ chế, tác nhân sinh học của quá trình .................................................. 72
3.2.2.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình ủ rác yếm khí................................. 73
3.3. Giải pháp xử lý CTR sinh hoạt để sản xuất phân compost tại thành phố Hải
Phòng............................................................................................................................... 75
3.3.1. Giới thiệu về dự án quản lý và xử lý CTR thành phố Hải Phòng ............... 75
3.3.2. Nhà máy xử lý chất thải rắn Tràng Cát......................................................... 76
3.3.3. Quy trình vận hành của Nhà máy xử lý chất thải rắn Tràng Cát ............... 78
3.3.3.1. Quy trình sơ chế ......................................................................................... 78
3.3.3.2. Quy trình ủ lên men ................................................................................... 81
3.3.3.3. Quy trình ủ chín ......................................................................................... 83
3.3.3.4. Quy trình sàng tinh chế ............................................................................. 84
3.3.4. Chất lƣợng sản phẩm của Nhà máy xử lý CTR Tràng Cát ......................... 87
3.3.5. Đánh giá hiệu quả hoạt động của Nhà máy xử lý CTR Tràng Cát ............. 89
3.3.5.1. Đánh giá về mặt môi trường...................................................................... 89
3.3.5.2. Đánh giá về mặt xã hội, chính trị.............................................................. 91
3.3.5.2. Đánh giá về mặt kinh tế ............................................................................. 91
3.4. Đánh giá giải pháp xử lý CTR sinh hoạt để sản xuất phân compost tại thành
phố Hải Phòng ................................................................................................................ 92
3.4.1.Ƣu điểm.............................................................................................................. 92
3.4.2. Nhƣợc điểm ...................................................................................................... 94
KẾT LUẬN......................................................................................................................... 96
KIẾN NGHỊ ....................................................................................................................... 98

Bảng 1.2. Thành phần CTR sinh hoạt của một số nước ...........................................15
Bảng 1.3. Thành phần CTR sinh hoạt ở các nước có thu nhập khác nhau..............16
Bảng 1.4. Thu gom, phân loại, xử lý CTR tại nguồn phát sinh .................................20
Bảng 1.5. Lượng CTR phát sinh các năm 2007 - 2010 ...........................................28
Bảng 2.1. Khối lượng CTR sinh hoạt nội thành của TP Hải Phòng qua các năm
2000 - 2012 ...............................................................................................................49
Bảng 2.2. Kết quả phân tích mẫu rác thải sinh hoạt đợt 1 .......................................54
Bảng 2.3. Kết quả phân tích mẫu rác thải sinh hoạt đợt 2 .......................................56
Bảng 2.4. Thành phần rác thải tại các huyện ngoại thành thành phố Hải phòng ...57
Bảng 2.5. Dự báo dân số và khối lượng CTR sinh hoạt phát sinh tại thành phố Hải
Phòng đến năm 2025 .................................................................................................59
Bảng 3.1. Kết quả phân tích chất lượng mẫu mùn hữu cơ của nhà máy xử lý CTR
Tràng Cát ..................................................................................................................87
Bảng 3.2. Kết quả phân tích vi sinh vật có hại trong mẫu mùn hữu cơ của nhà máy
xử lý CTR Tràng cát ..................................................................................................88

7


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

Hình 1.1. Các nguồn phát sinh chất thải và phân loại chất thải .............................. 12
Hình 1.2. Tác động của CTR sinh hoạt đến môi trường ...........................................17
Hình 1.3. Quy trình quản lý CTR ..............................................................................19
Hình 2.1. Sơ đồ hệ thống quản lý CTR sinh hoạt tại Hải phòng .............................. 36
Hình 2.2. Tổng mặt bằng khu xử lý CTR Đình Vũ ....................................................38
Hình 2.3. Quy trình xử lý chất thải tại khu xử lý CTR Đình Vũ............................... 40
Hình 2.4. Quy trình xử lý nước rác tại khu xử lý CTR Đình Vũ .............................. 41
Hình 2.5. Tổng mặt bằng khu xử lý CTR Tràng Cát .................................................43
Hình 2.6. Quy trình xử lý nước rác tại khu xử lý CTR Tràng Cát ............................ 45

nước mặt và nước ngầm, môi trường không khí, tạo ra áp lực cho thành phố trong
việc tìm kiếm quỹ đất. Trong khi đó, xử lý CTR theo phương pháp ủ sinh học sản
xuất phân compost là một hướng đi mới, mang lại nhiều lợi ích như tiết kiệm chi
phí chôn lấp rác, tận dụng được nguồn tài nguyên rác, tạo công ăn việc làm cho
người dân.

9


Trên cơ sở đó, đề tài “Đánh giá lượng chất thải rắn sinh hoạt phát sinh tại
thành phố Hải Phòng và giải pháp xử lý để sản xuất phân compost’’ được thực
hiện nhằm đánh giá khối lượng phát sinh và hiện trạng công tác thu gom, vận
chuyển, xử lý chất thải rắn sinh hoạt tại thành phố, trên cơ sở đó đề xuất các giải
pháp nhằm áp dụng phương pháp xử lý ủ sinh học để sản xuất phân compost một
cách có hiệu quả tại thành phố Hải Phòng.
2. Mục tiêu nghiên cứu
Luận văn tập trung giải quyết một số vấn đề sau:
- Đánh giá khối lượng, thành phần chất thải rắn sinh hoạt phát sinh tại thành
phố Hải Phòng;
- Đánh giá hiện trạng công tác quản lý và xử lý chất thải rắn sinh hoạt tại
thành phố Hải Phòng;
- Đánh giá hiệu quả mô hình xử lý ủ sinh học chất thải rắn sinh hoạt để sản
xuất phân compost mà thành phố Hải Phòng đang áp dụng, từ đó đưa ra các giải
pháp nhằm nâng cao hiệu quả công tác xử lý.
3. Đối tƣợng, phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu: chất thải rắn sinh hoạt và giải pháp xử lý sản xuất
phân compost.
Phạm vi nghiên cứu: Thành phố Hải Phòng.
4. Phƣơng pháp nghiên cứu
Luận văn sử dụng các phương pháp: phương pháp thu thập, thống kê, tổng


11


- CTR nguy hại: là chất thải có chứa các chất hoặc hợp chất có một trong các
đăc tính gây nguy hại trực tiếp (dễ cháy, dễ nổ, làm ngộ độc, dễ ăn mòn, dễ lây
nhiễm và các đặc tính gây nguy hại khác), hoặc tương tác với các chất khác gây
nguy hại tới môi trường và sức khỏe con người. [11]
1.1.2. Các nguồn phát sinh CTR
Lượng CTR tạo ra trung bình 20 – 30 tấn/người/năm, trong đó chất thải sinh
hoạt là 0,2 – 3kg/người/ngày. Trong xã hội công nghệ, CTR còn sinh ra ở mọi bước
từ khai thác khoáng sản, làm giàu nguyên liệu, sản xuất chế biến thành hàng hóa,
tiêu thụ. [11]
Các nguồn phát sinh CTR được thể hiện ở hình 1.1.
Các hoạt động kinh tế xã hội
của con người

Các quá
trình sản
xuất

Các quá
trình phi
sản xuất

Hoạt động
sống và tái sản
sinh con người

Các hoạt

Các loại
khác

Hình 1.1: Các nguồn phát sinh chất thải và phân loại chất thải [11]
12 [11]


Việc quản lý CTR là một vấn đề lớn đối với các thành phố lớn, các khu công
nghiệp tập trung. Tại các nước đang phát triển thu gom được khoảng 25 -55% CTR,
90 - 95% rác thải thu gom ra các bãi rác lộ thiên gây ô nhiễm đất, không khí và
nước. [11]
Nguồn phát sinh CTR:
- Hộ gia đình: Thực phẩm thừa, carton, plastic, gỗ vụn, vải, thủy tinh, lon,
các kim loại khác, tro, lá cây, các chất thải đặc biệt và các chất độc hại sử dụng
trong gia đình.
- Thương mại (kho, quán ăn, chợ, văn phòng, khách sạn, trạm xăng, nhà in):
thực phẩm thừa, giấy, carton, plastic, gỗ vụn, vải, thủy tinh, lon, kim loại, các chất
thải đặc biệt (đồ điện, pin, dầu, lốp xe, đồ điện tử, bình điện, …) và các chất độc hại.
- Cơ quan: Trường học, bệnh viện, các cơ quan hành chính.
- Xây dựng di dời: Gỗ, thép, gạch, bê tông, vữa, bụi, …
- Dịch vụ công cộng: Các loại rác đường, lá cây, …
- Công nghiệp (xây dựng, chế tạo, công nghiệp nhẹ, công nghiệp nặng, công
nghiệp lọc dầu, nhà máy hóa chất, nhà máy điện, …). Chất thải từ các quá trình
công nghiệp, các chất thải không phải từ quá trình công nghiệp như thức ăn thừa,
tro bã, chất thải xây dựng, các chất thải đặc biệt, các chất thải độc hại, …
- Nông nghiệp: Các loại chất thải nông nghiệp, chất thải độc hại. [11]

13



quan

“

Khu vui chơi

Công viên, bãi tắm, đường phố Rác sinh hoạt, lá cây

Xây dựng

Xây dựng, đường, cầu cống

Gạch, ngói, sắt, thép, thủy tinh,
gỗ...

Bùn

Nhà máy xử lý nước thải

Bùn thải

Công nghiệp

Các cơ sở công nghiệp

CTR công nghiệp (xỉ, bụi, bùn,
bã thải của quá trình sản xuất)

Trồng trọt, chăn nuôi, chế biến



Hong
kong

Singapore

Bangkok

Rau quả, xác xúc vật nhỏ

15

28

9,42

44,4

44

Giấy

44

37

32,46

28,3


3

9,58

9,3

3

3,5

3

6,24

11,8

7

Rác cháy được

2

1

6,44

6,6

-


[11]
Thành phần

Các nƣớc thu nhập Các nƣớc thu nhập
Các nƣớc thu nhập
thấp, ≤
TB, 610 ÷
cao, ≥
610USD/ngƣời/năm 7620USD/ngƣời/năm 7620USD/ngƣời/năm

Lượng rác,
kg/người/ngày

0,4-0,6

0,5-0,9

0,7-0,3

Chất thải thực
phẩm, %

40-85

20-65

20-50

Giấy, %


Cao su, hỗn
tạp, %

1-5

1-5

2-10

Hạt nhỏ, %

15-60

15-50

5-20

Độ ẩm, %

40-80

40-60

20-30

Khối lượng
riêng, kg/m3

250-500


phát triển kinh tế xã hội và sự phát triển về trình độ và tính chất tiêu dùng trong các
đô thi. Lượng CTR nếu không được xử lý tốt sẽ dẫn đến hàng loạt hậu quả tiêu cực
đối với môi trường sống. Tác động của việc xử lý không hợp lý chất thải đô thị thể
hiện ở hình 1.2. [11]
Các tác động của xử lý
chất thải không hợp lý

Môi
trường xú
uế

Làm hại
sức khỏe
con người

Làm mất
vẻ đẹp đô
thị

Tạo môi
trường
bệnh dịch

Tạo nếp
sống kém
văn minh

Gây ùn
tắc giao
thông

đang tăng cao. Sự gia tăng dân số đô thị trong khi chưa có điều kiện chuẩn bị tốt về
cơ sở vật chất gây nên nhiều hậu quả về kinh tế, xã hội nghiêm trọng. Kết cấu hạ
tầng cơ sở của đô thị như cấp nước, thoát nước, nhà ở, giao thông đô thị, vệ sinh
môi trường, .v.v. còn yếu kém không đáp ứng được nhu cầu ngày càng tăng của xã
hội. [11]
1.3. Tổng quan về công tác quản lý và xử lý CTR
1.3.1. Quản lý CTR
Do những tác động có hại tới sức khỏe cộng đồng và môi trường, vấn đề
quản lý CTR đã trở thành vấn đề quan tâm của thế giới nói chung, của mỗi quốc gia
nói riêng. Quy trình quản lý CTR được thể hiện theo sơ đồ sau [11]:

18


Các điểm phát sinh chất thải

Thu gom chất thải

Vận chuyển chất thải

Phân loại

Tái chế, tái sử
dụng

Xử lý chất thải

Ủ sinh học

Đốt cháy

các khâu sau:
- Thu gom, phân loại, xử lý CTR tại nguồn phát sinh: tùy thuộc vào nguồn
phát sinh chất thải mà việc thu gom, lưu giữ và tách chất thải tại nguồn sẽ khác
nhau.
Bảng 1.4: Thu gom, phân loại, xử lý CTR tại nguồn phát sinh [11]
Nguồn phát sinh

Dụng cụ thu gom

Khu tập thể, khu nhà cao

Vấn đề môi trƣờng
Khí, nước rác, ruồi muỗi,

tầng, trường học, cơ quan,

Thùng container hở,

bệnh viện, nhà máy, xí

đống rác

chuột, mỹ quan

nghiệp
Chợ, công viên

Thùng container hở,

Khí, nước rác, ruồi muỗi,


Đẩy xe lần lượt qua các ngõ phố
theo hành trình thu gom rác

Nơi tập kết các xe rác

Bãi chôn lấp

Xe tải vận chuyển

b. Rổ rác, thùng
rác

Hố rác xây

Bãi chôn lấp
c.

Công nhân Cty MTĐT
hót và xúc rác

Xe đầy

Hố rác xây
khác

Rổ rác, thùng rác

Container đựng rác


Hiện nay trên thế giới chủ yếu áp dụng 03 công nghệ sau để xử lý CTR: công
nghệ xử lý rác làm phân bón vi sinh; công nghệ thiêu đốt chất thải; chôn lấp. Việc
lựa chọn phương pháp xử lý tùy thuộc vào thành phần rác thải, mức độ phát triển về
kinh tế của từng nước. [11]
1.3.2.1. Phương pháp chôn lấp
Trong các phương pháp xử lý và tiêu hủy CTR, chôn lấp là phương pháp
phổ biến và đơn giản nhất. Phương pháp này được áp dụng rộng rãi ở hầu hết các
nước trên thế giới.
CTR được chôn lấp tại bãi chôn lấp hợp vệ sinh là tất cả các loại chất thải
không nguy hại, có khả năng phân hủy tự nhiên theo thời gian, bao gồm:
- Rác thải gia đình;
- Rác thải chợ, đường phố;
- Giấy, bìa, cành cây, lá cây
- Tro, củi gỗ mục, vải, đồ da;
- Rác thải từ văn phòng, khách sạn, nhà hàng ăn uống;
- Phế thải sản xuất không nằm trong danh mục rác thải nguy hại từ các ngành
công nghiệp (chế biến lương thực, thực phẩm, thủy sản, rượu bia, .v.v.);
- Bùn sệt thu được từ các trạm xử lý nước có cặn khô lớn hơn 20%;
- Phế thải nhựa tổng hợp;
- Tro xỉ không chứa các thành phần nguy hại được sinh ra từ quá trình đốt
rác thải;
- Tro xỉ từ quá trình đốt nhiên liệu. [11]
Chi phí bình quân để chôn lấp chất thải ở các nước khu vực Đông Nam Á là
1 – 2$/tấn. Phương pháp chôn lấp được sử dụng ở nhiều nơi: Moscow 90%,

22


Bangkok 84%, Istanbul 87,5%. Các bãi chôn lấp ở nhiều nơi có qui mô rất lớn:
Moscow có 3 bãi, Thượng Hải có 2 bãi công suất 3.000 tấn/ngày, Budapest có 4 bãi

loạt các vấn đề kinh tế cũng như môi trường cần xem xét và thường áp dụng để xử
lý rác độc hại như rác bệnh viện và công nghiệp vì các phương pháp xử lý khác
không giải quyết triệt để được. [11]
 Ưu điểm:
- Xử lý triệt để các chỉ tiêu ô nhiễm của chất thải đô thị;
- Công nghệ này cho phép xử lý được toàn bộ chất thải đô thị mà không cần
nhiều diện tích đất sử dụng làm bãi chôn lấp rác.
 Nhược điểm:
- Vận hành dây chuyền phức tạp, đòi hỏi năng lực kỹ thuật và tay nghề cao;
- Giá thành đầu tư lớn, chi phí tiêu hao năng lượng và chi phí xử lý cao.
1.3.2.3. Phương pháp làm phân vi sinh
Ủ sinh học có thể coi là quá trình ổn định sinh hóa các chất hữu cơ để thành
các chất mùn. Quá trình ủ thực hiện theo hai phương pháp:
- Phương pháp ủ yếm khí;
- Phương pháp ủ hiếu khí (thổi khí cưỡng bức).
Quá trình ủ áp dụng đối với các chất hữu cơ không độc hại, hai yếu tố nhiệt
độ và độ ẩm luôn được kiểm soát trong quá trình ủ, quá trình tự tạo ra nhiệt riêng
nhờ sự ôxi hóa các chất thối rữa. Sản phẩm cuối cùng của quá trình phân hủy là CO2,
nước và các chất hữu cơ bền vững như lignin, xenluloza, sợi, ….. [10]
Tại các thành phố đông dân khi mức đô thị hóa tăng cao và mức sống ngày
càng nâng cao thì lượng rác thải sinh hoạt ngày càng tăng do vậy việc tìm các bãi đổ
rác mới ngày càng trở nên khó, chi phí vận chuyển tăng nên việc tìm phương pháp
xử lý hợp vệ sinh lại giảm được lượng chất thải cần chôn lấp là rất cần thiết.
Việt Nam là một nước nông nghiệp với 80% dân số sống bằng nghề nông
nghiệp, công nghiệp chưa phát triển do đó rác sinh hoạt của các đô thị Việt Nam có
24


chứa nhiều thành phần hữu cơ dễ phân hủy bằng vi sinh. Vì vậy phương pháp xử lý
chất thải bằng ủ sinh học làm phân hữu cơ (compost) rất thích hợp.