BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ
NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG GIS TRONG PHÂN LOẠI
CHẤT THẢI RẮN NGUỒN ĐỂ NÂNG CAO HIỆU QUẢ
QUẢN LÝ TẠI QUẬN BA ĐÌNH, THÀNH PHỐ HÀ NỘI
CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG

ĐỖ TRỌNG HIẾU

HÀ NỘI, NĂM 2018


BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ
NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG GIS TRONG PHÂN LOẠI
CHẤT THẢI RẮN NGUỒN ĐỂ NÂNG CAO HIỆU QUẢ
QUẢN LÝ TẠI QUẬN BA ĐÌNH, THÀNH PHỐ HÀ NỘI

ĐỖ TRỌNG HIẾU
CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG
MÃ SỐ: 8440301
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
TS. NGUYỄN THU HUYỀN

HÀ NỘI, NĂM 2018

Hà Nội - Năm 20..

trang bị kiến thức cho tôi trong suốt quá trình học tập.
Tôi xin bầy tỏ lòng kính trọng và biết ơn toàn thể thầy cô, cán bộ trong Khoa môi
trường Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội đã tận tình giúp đỡ tôi trong
quá trình nghiên cứu và thực hiện luận văn.
Đặc biệt tôi xin bầy tỏ tình cảm kính trọng và lòng biết ơn sâu sắc TS Nguyễn Thu
Huyền, người đã tận tình hướng dẫn tôi hoàn thành luận văn.
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo và các anh chị đồng nghiệp trong Công ty
cổ phần Xây dựng và Môi trường Vinahenco, Trung tâm Công nghệ xử lý môi trường –
Bộ Tư lệnh Hoá học, Công ty TNHH MTV Môi trường đô thị Hà Nội đã giúp đỡ và tạo
điều kiện cho tôi nghiên cứu thực hiện luận văn.
Xin chân thành cảm ơn tất cả bạn bè, đồng nghiệp và những người thân trong gia
đình đã giành nhiều tình cảm, tạo điều kiện thuận lợi, động viên, giúp đỡ tôi trong suốt
quá trình học tập cũng như hoàn thành luận văn tốt nghiệp này./.


iii
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN................................................................................................................ i
LỜI CẢM ƠN .................................................................................................................... ii
MỤC LỤC ......................................................................................................................... iii
DANH MỤC BẢNG .......................................................................................................... v
DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ ................................................................................... vi
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT .......................................................................................... vii
MỞ ĐẦU ............................................................................................................................. 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ................................................. 4
1.1. Khái quát về chất thải rắn ............................................................................................. 4
1.1.1. Một số khái niệm .................................................................................................... 4
1.1.2. Nguồn gốc phát sinh chất thải rắn ........................................................................ 5
1.2. Phân loại chất thải rắn .................................................................................................. 5
1.3. Ảnh hưởng của chất thải rắn đến môi trường ............................................................... 6

3.5. Ứng dụng GIS nâng cao hiệu quả quản lý chất thải rắn tại quận Ba Đình ................ 58
3.5.1. Mô phỏng mạng lưới thu gom rác ....................................................................... 58
3.5.2 Các giải pháp quản lý chất thải rắn quận Ba Đình.............................................. 65
3.5.3. Biện pháp kỹ thuật - ứng dụng GIS nâng cao hiệu quả phân loại CTR tại nguồn
........................................................................................................................................ 66
KẾT LUẬN- KIẾN NGHỊ .............................................................................................. 70


v
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Chất thải rắn theo các nguồn phát sinh khác nhau .............................................. 6
Bảng 1.2. Các công ty thu gom chất thải rắn tại Hà Nội ................................................... 22
Bảng 1.3. Lượng rác thải tới các cơ sở quản lý CTR ở Hà Nội ........................................ 24
Bảng 1.4. Thành phần rác đến cơ sở xử lý quản lý CTR ở Hà Nội................................... 24
Bảng 3.1. Số lượng nhân sự tham gia thu gom chất thải rắn quận Ba Đình ..................... 53
Bảng 3.2. Phương tiện máy móc và thiết bị chuyên dùng: ................................................ 54
Bảng 3.3. Các hình thức thu gom với các nguồn phát sinh rác thải .................................. 65
Bảng 3.4. Nghiên cứu đề xuất phân nhóm chất thải rắn tại nguồn.................................... 66


vi
DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Hình 1.1. Tỷ trọng chất thải phát sinh theo vùng trên thế giới.......................................... 11
Hình 1.2. Lượng chất thải phát sinh theo vùng trên thế giới ............................................. 11
Hình 1.3. Nhà máy thiêu đốt rác thải ở Tokyo .................................................................. 12
Hình 1.4. Tỷ lệ phát sinh chất thải rắn tại 6 vùng trong cả nước ...................................... 15
Hình 1.5. Tỷ lệ thành phần của chất thải rắn ở Hà Nội ..................................................... 15
Hình 1.6. Tỷ lệ thu gom chất thải rắn sinh hoạt đô thị tại một số địa phương .................. 16
Hình 1.7. Cơ cấu quản lý chất thải rắn ở Việt Nam .......................................................... 17
Hình 1.8. Quy hoạch tổng thể quản lý chất thải thành phố Hà Nội 2010 - 2020 .............. 21

QL - Quản lý
TCVN – Tiêu chuẩn kỹ thuật quốc gia Việt Nam
VLXD – Vật liệu Xây dựng
TNHH MTV – Trách nhiệm hữu hạn một thành viên


viii
THÔNG TIN LUẬN VĂN

Họ và tên học viên: Đỗ Trọng Hiếu
Lớp: CH2AMT

Khóa: 2016-2018

Cán bộ hướng dẫn: Tiến Sĩ. Nguyễn Thu Huyền
Tên đề tài: Nghiên cứu ứng dụng GIS trong phân loại chất thải rắn tại nguồn để nâng cao
hiệu quả quản lý tại quận Ba Đình, TP Hà Nội.
Tóm tắt luận văn: Đề tài luận văn được thực hiện mang tính cấp thiết, có ý nghĩa khoa
học và thực tiễn phục vụ công tác quản lý chất thải nói chung và chất thải rắn sinh hoạt ở
các đô thị nói riêng. Các kết quả của luận văn góp phần hoàn thiện phương pháp luận ứng
dụng công nghệ GIS trong phân loại chất thải rắn tại nguồn phục vụ công tác thu gom và
quản lý chất thải rắn tại các đô thị ở Việt Nam hiện nay. Luận văn đã ứng dụng công
nghệ GIS (phần mềm mã nguồn mở QGIS) xây dựng cơ sở dữ liệu về hiện trạng và dự
báo lượng chất thải rắn sinh hoạt của quận Ba Đình đến năm 2030 và 2050 phục vụ công
tác quản lý .


1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài


2
dự trên các số liệu điều tra hiện trạng thu thập được, bao gồm khối lượng CTR phát sinh,
số nhân công, số phương tiện thu gom, vị trí các điểm hẹn tập kết, sẽ giúp cho cơ quan
quản lý xác định những bất cập còn tồn tại trong công tác quản lý CTR sinh hoạt. Trên cơ
sở đó, các biện pháp cải thiện phù hợp với điều kiện của quận sẽ được đưa ra để cải thiện
tình hình, giảm thiểu tới mức thấp nhất các ảnh hưởng tiêu cực của CTR sinh hoạt đến
môi trường đô thị.
Ngoài ra hiện trang quản lý CTR hiện tại còn nhiều hạn chế, cần thiết phải đề xuất
giải pháp phù hợp với tình hình thực tế, một trong nhưng giải pháp hữu hiệu về kinh tế,
xã hội và môi trường đó là biện pháp phân loại tại nguồn (Tái chế, dễ phân hủy, khó phân
hủy) nhằm nâng cao hiệu quản quản lý CTR trên địa bàn quận Ba Đình.
Do đó, việc nghiên cứu ứng dụng GIS trong phân loại CTR tại nguồn để nâng cao
hiệu quả quản lý tại quận Ba Đình, thành phố Hà Nộilà rất cần thiết trong thời kỳ hiện
nay, vì một thủ đô văn minh, hiện đại, Xanh – Sạch – Đẹp.
2. Mục tiêu của đề tài
Đánh giá đượchiện trạng quản lý CTR sinh hoạt trên địa bàn quận Ba Đình.
Xây dựng đượccơ sở dữ liệu CTR tại quận Ba Đình, TP Hà Nội phục vụ công tác
quản lý.
3. Đóng góp của luận văn
Bản đồ và cơ sở dữ liệu quản lý CTRnăm 2017 trên địa bàn quận Ba Đình, thành
phố Hà Nội;
Bản đồ và cơ sở dữ liệu quản lý thu gom, phân loại rác tại nguồn phù hợp với tình
hình kinh tế xã hội hiện trạng và tương lai trên địa bàn quận Ba Đình, thành phố Hà Nội
giai đoạn 2020-2030, tầm nhìn năm 2050.
4 Cơ sở dữ liệu thực hiện luận văn
Một số công trình, bài báo, tạp chí, luận văn đã tham khảo về nghiên cứu quy
hoạch quản lý CTR đô thị. Đây là những công trình khoa học, luận văn đã được công bố,
góp phần tạo cái nhìn tổng thể và chuyên sâu hơn về đề tài luận văn đang quan tâm,
nghiên cứu.



4
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Khái quát về chất thải rắn
1.1.1. Một số khái niệm
Theo Nghị định số 38/2015/NĐ-CP của Chính phủ về quản lý CTR [1], một số
khái niệm cụ thể như sau:
- CTRlà chất thải ở thể rắn hoặc sệt (còn gọi là bùn thải) được thải ra từ sản xuất,
kinh doanh, dịch vụ, sinh hoạt hoặc các hoạt động khác.
- Chất thải thông thường là chất thải không thuộc danh mục chất thải nguy hại
hoặc thuộc danh mục chất thải nguy hại nhưng có yếu tố nguy hại dưới ngưỡng chất thải
nguy hại.
- CTRsinh hoạt (còn gọi là rác sinh hoạt) làCTR phát sinh trong sinh hoạt thường
ngày của con người.
- CTR công nghiệp là CTR phát sinh từ hoạt động sản xuất, kinh doanh, dịch vụ.
- Phân loại chất thải là hoạt động phân tách chất thải (đã được phân định) trên thực
tế nhằm chia thành các loại hoặc nhóm chất thải để có các quy trình quản lý khác nhau.
- Vận chuyển chất thải là quá trình chuyên chở chất thải từ nơi phát sinh đến nơi
xử lý, có thể kèm theo hoạt động thu gom, lưu giữ (hay tập kết) tạm thời, trung chuyển
chất thải và sơ chế chất thải tại điểm tập kết hoặc trạm trung chuyển.
- Tái sử dụng chất thải là việc sử dụng lại chất thải một cách trực tiếp hoặc sau khi
sơ chế mà không làm thay đổi tính chất của chất thải.
- Sơ chế chất thải là việc sử dụng các biện pháp kỹ thuật cơ - lý đơn thuần nhằm
thay đổi tính chất vật lý như kích thước, độ ẩm, nhiệt độ để tạo điều kiện thuận lợi cho
việc phân loại, lưu giữ, vận chuyển, tái sử dụng, tái chế, đồng xử lý, xử lý nhằm phối trộn
hoặc tách riêng các thành phần của chất thải cho phù hợp với các quy trình quản lý khác
nhau.
- Tái chế chất thải là quá trình sử dụng các giải pháp công nghệ, kỹ thuật để thu lại
các thành phần có giá trị từ chất thải.


6
Bảng 1.1. Chất thải rắn theo các nguồn phát sinh khác nhau
TT

1

Nguồn
phát sinh
CTR
thị

Tính
chất

đô Thông
thường

Loại chất thải

Rác thực phẩm, giấy vải, da, rác vườn, gỗ, thuỷ tinh, lon,
kim loại, lá cây…VLXD thải từ xây sửa nhà, đường giao
thông, vật liệu thải từ công trường

Nguy hại Đồ điện, điện tử hư hỏng, nhựa, túi nilon, pin, săm lốp xe,
sơn

thừa,

đèn

thường

Rác thải sinh hoạt của công nhân trong quá trình sản xuất và
sinh hoạt,…

Nguy hại Kim loại nặng, giẻ lau máy, cao su, bao bì đựng hoá chất
độc hại,…
4

CTR y tế

Thông
thường

Chất thải nhà bếp, chất thải từ hoạt động hành chính, bao
gói thông thường,…

Nguy hại Phế phải phẫu thuật, bông, gạc, chất thải bệnh nhân, chất
phóng xạ, hoá chất độc hại, thuốc quá hạn,…
Nguồn: Bộ Tài nguyên và Môi trường [2]
1.3. Ảnh hưởng của chất thải rắn đến môi trường
+ Ô nhiễm môi trường không khí:


7
CTR, đặc biệt là CTR sinh hoạt, 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.

sinh và đang trong tình trạng quá tải, nước rò rỉ từ bãi rác được thải trực tiếp ra ao, hồ gây ô
nhiễm môi trường nước nghiêm trọng. Sự xuất hiện của các bãi rác lộ thiên tự phát cũng là
một nguồn gây ô nhiễm nguồn nước đáng kể.
Tại các bãi chôn lấp CTR, nước rỉ rác có chứa hàm lượng chất ô nhiễm cao (chất
hữu cơ: do trong rác có phân súc vật, các thức ăn thừa...; chất thải độc hại: từ bao bì đựng
phân bón, thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ, mỹ phẩm). Nếu không được thu gom xử lý sẽ thâm
nhập vào nguồn nước dưới đất gây ô nhiễm môi trường nước nghiêm trọng.
+ Ô nhiễm môi trường đất:
Các CTR có thể được tích lũy dưới đất trong thời gian dài gây ra nguy cơ tiềm tàng
đối với môi trường.Chất thải xây dựng như gạch, ngói, thủy tinh, ống nhựa, dây cáp, bêtông... trong đất rất khó bị phân hủy. Chất thải chứakim loại, đặc biệt là các kim loại nặng
như chì, kẽm, đồng, Niken, Cadimi... thường có nhiều ở các khu khai thác mỏ, các khu
công nghiệp. 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 tới sức khỏe. Các chất thải có thể gây ô nhiễm
đất ở mức độ lớn là các chất tẩy rửa, phân bón, thuốc bảo vệ thực vật, thuốc nhuộm, màu
vẽ, công nghiệp sản xuất pin, thuộc da, công nghiệp sản xuất hóa chất...
CTR đặc biệt là chất thải nguy hại, chứa nhiều độc tố như hóa chất, kim loại nặng,
phóng xạ... nếu không được xử lý đúng cách, chỉ chôn lấp như CTR thông thường thì nguy
cơ gây ô nhiễm môi trường đất rất cao. Trong khai thác khoáng sản, quá trình chế biến/làm
giàu quặng làm phát sinh chất thải dưới dạng quặng đuôi, chứa các kim loại và các hợp
chất khác ảnh hưởng đến môi trường. Một vài mỏ hiện vẫn thải quặng đuôi trực tiếp xuống
đất, làm đất bị ảnh hưởng xấu.
Túi nilon là loại chất thải khó phân hủy, khi thải ra môi trường phải mất từ hàng
chục năm cho tới một vài thế kỷ mới được phân hủy hoàn toàn trong tự nhiên. Sự phân huỷ
không hoàn toàn của túi nilon sẽ để lại trong đất những mảnh vụn, không có điều kiện cho
vi sinh vật phát triển sẽ làm cho đất chóng bạc màu, không tơi xốp.
Tại các bãi rác, bãi chôn lấp CTR không hợp vệ sinh, không có hệ thống xử lý nước
rỉ rác đạt tiêu chuẩn, hóa chất và vi sinh vật từ CTR dễ dàng thâm nhập gây ô nhiễm môi
trường đất.
+ Tác động của chất thải rắn đối với sức khỏe người dân:


chiến lược quản lý CTR của mỗi quốc gia. Việc xử lý sẽ trở nên đơn giản hơn khi ta có
thể giảm lượng chất thải tạo ra ở ngay giai đoạn đầu tiên và giảm tính độc hại của nó
bằng cách giảm sự hiện diện của chất nguy hiểm trong sản phẩm.


10
Sử dụng lại và tái chế quay vòng: Nếu chất thải không thể ngăn ngừa được, các
nguyên vật liệu sẽ được sử dụng lại, tái chế quay vòng một cách tốt nhất. Châu Âu hiện
nay yêu cầu các nước thành viên giới thiệu pháp chế về chất thải thu gom, tái sử dụng, tái
chế và thải bỏ các chất thải nguy hại. Một số quốc gia Châu Âu đã được quản lý để tái
chế hơn 50% bao bì đã sử dụng. Cải thiện và giám sát sự tiêu huỷ, loại bỏ những CTR
còn lại: Với những chất thải không được tái chế và tái sử dụng phải được thiêu đốt một
cách an toàn, bãi chôn lấp chỉ được sử dụng như một phương án cuối cùng. Cả hai
phương pháp này cần phải giám sát chặt chẽ vì đều có thể gây ra thiệt hại nghiêm trọng
về môi trường.
Theo Worldbank.org, trên toàn thế giới tỷ lệ phát sinh chất thải đang gia tăng.
Trong năm 2016, các thành phố trên thế giới đã tạo ra 2,01 tỷ tấn CTR, tương đương
0,74kg/người/ngày. Với tốc độ gia tăng dân số và đô thị hóa nhanh, tổng lượng chất thải
hàng năm dự kiến sẽ tăng từ 70% từ năm 2016 lên 3,40 tỷ tấn vào năm 2050.So với các
quốc gia phát triển, người dân ở các nước đang phát triển, đặc biệt là người nghèo đô thị,
bị ảnh hưởng nặng nề hơn bởi CTR không được quản lý bền vững. Ở các nước thu nhập
thấp, hơn 90% CTR thường được thải bỏ trong các bãi thải không được kiểm soát hoặc
được đốt cháy tự do. Những hành vi này tạo ra hậu quả nghiêm trọng về sức khỏe, an
toàn và môi trường. Hệ thống quản lý CTR phục vụ yếu kém là nguyên nhân dẫn tới dịch
bệnh, góp phần tới sự biến đổi khí hậu toàn cầu bơi khí Metan và gây ra áp lực đô thị
hóa.Quản lý CTR hợp lý là điều cần thiết để xây dựng các thành phố bền vững và hài
hòa, nhưng hiện nay đó vẫn là một trong những thách thức đối với nhiều quốc gia và các
thành phố đang phát triển. Quản lý CTR hiệu quả thường rất tốn kém, chiếm tới 20-50%
tổng ngân sách địa phương. Việc vận hành dịch vụ công ích thiết yếu này yêu cầu các hệ
thống tích hợp hiệu quả, bền vững và cần được xã hội hỗ trợ. [26]

Đơn vị: %

Đông Á và Thái Bình Dương

Nguồn: World bank group [27]
Hình 1.1. Tỷ trọng chất thải phát sinh theo vùng trên thế giới

Đông Á và Thái
Bình Dương

Châu Âu và Trung
Á

Nam Á

Bắc Mỹ

Châu Mỹ La Tinh
và Caribbean

Châu Phi - Cận
Sahara

Trung Đông và Bắc
Phi

500Triệu tấn/năm
450
400
350

Nguồn: www.japan-guide.com [22]
Hình 1.3. Nhà máy thiêu đốt rác thải ở Tokyo


13
Công nghệ xử lý chất thải tiện tiến giúp Tokyo trở thành thành phố sạch nhất. 19
Nhà máy đốt rác thải ở trung tâm Tokyo có công nghệ mới nhất, các phương pháp xử lý
chất thải thực sự hiệu quả và thân thiện với môi trường. Chất thải sinh hoạt được tạo ra
bởi khoảng 9 triệu người (khoảng 8000 tấn mỗi ngày) được thu gom và chuyển tới các
nhà máy đốt rác thải. Tỷ lệ thu gom rác đạt 100%. Chất thải rắn được đốt ở nhiệt độ cực
cao, trên 800oC, điều này làm giảm tới 20 lần khối lượng. Nhiều biện pháp được áp dụng
để ngăn chặn các khí thải và các chất độc hại phát ra trong quá trình đốt. Ống khói của
các nhà máy đốt rác thải phát ra hơi - không phải khói - không chứa các chất độc hại.
Năng lượng nhiệt được sử dụng để sản xuất điện cung cấp nhu cầu điện của toàn bộ cơ
sở, với lượng điện dư được bán ra (kiếm được 78,6 triệu đô la Mỹ/năm). Nước nóng cũng
được cung cấp cho các bể bơi trong khu vực và các nhà kính trồng cây nhiệt đới. [23]
b) Hiện trạng quản lý rác thải ở Thuỵ Điển [24]
Thuỵ Điển hướng tới không có chất thải, gần 100% rác thải sinh hoạt được tái
chế theo cách này hay cách khác. Quốc gia này còn phải nhập khẩu chất thải để cung cấp
nguyên liệu cho các lò đốt rác để biến chất thải thành năng lượng. 50% lượng rác thải
sinh hoạt được đốt để sản xuất năng lượng tại các nhà máy đốt. Chất thải là một loại
nhiên liệu tương đối rẻ và theo thời gian Thụy Điển đã phát triển cộng nghệ biến chất thải
thành năng lượng với quy mô lớn và chuyên sâu trong việc xử lý chất thải hiệu quả và có
lợi nhuận. Trong năm 2014, Thụy Điển thậm chí đã nhập 2,7 triệu tấn chất thải từ các
nước khác.Năm 2015, Thụy Điển đã nhập 2,3 triệu tấn chất thải từ các nước khác, Na Uy,
Anh và Ireland.Trong năm 2016, gần 2,3 triệu tấn rác thải sinh hoạt được chuyển thành
năng lượng thông qua đốt, tức là khoảng một nửa lượng rác thải sinh hoạt.Thụy Điển đã
xử lý đốt chất thải trong một thời gian dài - nhà máy đốt đầu tiên được thành lập vào năm
1904. Ngày nay có tới 32 nhà máy đốt chất thải.
Tro còn lại chiếm 15% trọng lượng trước khi đốt. Từ tro, kim loại được tách ra

nghiệp chiếm tỷ lệ khoảng 20 - 30%. [3]
Về tổng thể, miền Đông Nam Bộ là khu vực có mức phát sinh CTR cao nhất
trong cả nước, tiếp đến là Đồng bằng sông Hồng; Bắc Trung Bộ và duyên hải miền
Trung; Đồng bằng sông Cửu Long; rồi đến Trung du và miền núi phía Bắc; khu vực Tây
Nguyên có lượng phát sinh CTR đô thị thấp nhất so với các khu vực khác. [12]