Tóm tắt luận án Tiến sĩ Công nghệ môi trường nước và nước thải: Xây dựng các tiêu chí đánh giá và chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật để đảm bảo hoạt động bền vững của nhà máy xử lý nước thải đô thị

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:27

Thêm vào BST

Báo xấu

57
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận án với mục tiêu xây dựng các tiêu chí để đánh giá sự hoạt động bền vững của nhà máy xử lý nước thải đô thị. Áp dụng các tiêu chí để đánh giá và chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật để đảm bảo sự bền vững trong hoạt động đối với nhà máy xử lý nước thải thành phố Bắc Ninh.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Tóm tắt luận án Tiến sĩ Công nghệ môi trường nước và nước thải: Xây dựng các tiêu chí đánh giá và chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật để đảm bảo hoạt động bền vững của nhà máy xử lý nước thải đô thị

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO Đỗ Thị Minh Hạnh XÂY DỰNG CÁC TIÊU CHÍ ĐÁNH GIÁ VÀ CHỈ TIÊU KINH TẾ KỸ THUẬT ĐỂ ĐẢM BẢO HOẠT ĐỘNG BỀN VỮNG CỦA NHÀ MÁY XỬ LÝ NƯỚC THẢI ĐÔ THỊ Chuyên ngành: Công nghệ môi trường nước và nước thải Mã số: 9520320-2 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SỸ Hà Nội - Năm 2019
Công trình được hoàn thành tại Người hướng dẫn khoa học 1: PGS.TS.Trần Đức Hạ Người hướng dẫn khoa học 2: TS.Phạm Tuấn Hùng Phản biện 1: PGS.TS. Nguyễn Hồng Tiến Phản biện 2: TS. Lê Văn Long Phản biện 3: PGS.TS Đỗ Khắc Uẩn Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp trường họp tại Trường Đại học Xây dựng Vào hồi giờ ngày tháng năm Có thể tìm hiểu thêm luận án tại thư viện Trường Đại học Xây Dựng
1 MỞ ĐẦU 1. Lý do lựa chọn đề tài Việt Nam có dân số đô thị lớn thứ sáu trong khu vực Đông Á [25]. Tốc độ đô thị hóa tại Việt Nam đang diễn ra một cách nhanh chóng, với dự báo mỗi năm thêm một triệu cư dân đô thị mới. Tính đến hết ngày 4/12/2018, cả nước có 819 đô thị, bao gồm: 2 đô thị loại đặc biệt là Hà Nội và Thành phố (ThP) Hồ Chí Minh, 19 đô thị loại I, 26 đô thị loại II, 46 đô thị loại III, 83 đô thị loại IV, 645 đô thị loại V. Ước tính đến năm 2020, dân số đô thị khoảng 44 triệu người, chiếm 45% dân số đô thị cả nước, năm 2025, tổng số đô thị cả nước khoảng 1000 đô thị, trong đó, đô thị từ loại I đến đặc biệt là 17 đô thị, đô thị loại II là 20 đô thị; đô thị loại III là 81 đô thị; đô thị loại IV là 122 đô thị còn lại là các đô thị loại V[30]. Trong khi đó hệ thống thoát nước (HTTN) và vệ sinh đô thị ở nước ta với cơ sở vật chất kỹ thuật không đảm bảo về số lượng và chất lượng nên phạm vi phục vụ rất hạn chế. Hệ thống cống thoát nước mới chỉ đáp ứng 50-60% dân số đô thị ở các thành phố lớn và 30-40% ở các thành phố vừa và nhỏ. Số lượng các nhà máy xử lý nước thải (NMXLNT) đã xây dựng rất ít và hoạt động không hiệu quả nên lượng nước thải đô thị xử lý đảm bảo các tiêu chuẩn môi trường không đáng kể. Theo Hội Cấp thoát nước Việt Nam (2019), 37/63 địa phương có NMXLNT và 5 địa phương đang xây dựng nhà máy xử lý nước thải (NMXLNT) sinh hoạt tập trung [16]. Tuy nhiên, phần lớn, các NMXLNT đang hoạt động dưới 50% công suất thiết kế và xây dựng. Thậm chí có NMXLNT đã xây xong nhưng đến nay vẫn không có nước thải để xử lý. Một trong những nguyên nhân của sự bất cập này là các dự án thoát nước và xử lý nước thải (XLNT) tập trung có chung các khó khăn trong lựa chọn công nghệ và đấu nối nước thải [11]. Hiện nay, ở các đô thị Việt Nam, doanh thu từ các hoạt động nước thải được tạo ra bằng cách áp dụng một khoản phần trăm thu phí đối trên tất cả khách hàng tiêu thụ nước dựa vào Nghị Định 154/2016/NĐ-CP hoặc giá dịch vụ thoát nước theo Nghị Định 80/2014/NĐ-CP. Theo Nghị định 154/2016/NĐ-CP về phí bảo vệ môi trường quy định phí bảo vệ môi trường đối với nước thải sinh hoạt là 10% giá nước sạch là không đáp ứng được nhu cầu quản lý và vận hành HTTN. Cũng đã có một số đô thị hiện đã áp dụng giá dịch vụ thoát nước theo Nghị Định 80/2014/NĐ-CP để huy động sự đóng góp của người sử dụng dịch vụ, giảm áp lực cho ngân sách Nhà nước. Mức giá dịch vụ thoát nước các đô thị đang áp dụng cho hộ gia đình cao hơn mức phí môi trường và dao động từ
2 khoảng 1.000 đồng – 2.600 đồng [34]. Giá dịch vụ thoát nước dù có cao nhưng hiện vẫn thấp hơn mức giá thành XLNT khá nhiều. Chi phí thực tế của hoạt động cần được trợ cấp từ ngân sách địa phương do phí thu gom nước thải không thể đáp ứng chi phí vận hành và bảo dưỡng (O&M). Thực tế hiện nay kinh phí cho công tác quản lý vận hành HTTN chủ yếu phụ thuộc vào kinh phí hàng năm do UBND tỉnh/ thành phố cấp qua sở Tài chính và phân bổ về sở Xây dựng. Doanh thu của công ty cấp nước nằm trong hóa đơn của khách hàng tiêu thụ nước, với doanh thu thường được tổ chức bởi cấp ThP hoặc cấp tỉnh để phân phối lại tới các doanh nghiệp nước thải dựa vào ngân sách phê duyệt hàng năm. Ở các đô thị Việt Nam chỉ mới có 46 nhà máy XLNT (tính đến cuối năm 2019) nhưng nhiều nhà máy hoạt động không ổn định và không hiệu quả (mặc dù phần lớn mới được xây dựng gần 10 năm trở lại đây) do nhiều nguyên nhân khác nhau. Các nghiên cứu và đánh giá về tình trạng này còn rất hạn chế và chưa đầy đủ. Vì vậy cần thiết phải phải xây dựng các tiêu chí đánh giá sự hoạt động bền vững của các nhà máy đó. Căn cứ vào các tiêu chí đánh giá và để giúp cho việc đưa ra giải pháp đảm bảo cho các nhà máy XLNT hoạt động bền vững thì cần thiết phải xây dựng các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật (KT-KT). NMXLNT ThP Bắc Ninh được xây dựng theo nguồn vốn vay KFW (CHLB Đức) và đưa vào vận hành vào năm 2013. Sau 5 năm hoạt động, nhà máy đã góp phần lớn trong việc XLNT và cải thiện môi trường nước ThP Bắc Ninh. Để đảm bảo độ tin cậy và khả năng ứng dụng, các số liệu thu thập về quản lý và vận hành NMXLNT ThP Bắc Ninh được đánh giá theo các tiêu chí và chỉ tiêu KT-KT đề xuất. 2. Mục đích nghiên cứu - Xây dựng các tiêu chí để đánh giá sự hoạt động bền vững của NMXLNT đô thị. - Xây dựng các chỉ tiêu KT-KT để đảm bảo sự hoạt động bền vững cho NMXLNT đô thị. - Áp dụng các tiêu chí để đánh giá và chỉ tiêu KT –KT để đảm bảo sự bền vững trong hoạt động đối với NMXLNT ThP Bắc Ninh. 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: Quản lý, vận hành và bảo dưỡng NMXLNT đô thị - Phạm vi nghiên cứu: Các NMXLNT đô thị ở Việt Nam 4. Cơ sở khoa học của luận án:
3 Thông qua nghiên cứu lý thuyết về tính bền vững của NMXLNT; thu thập, phân tích số liệu, tham vấn chuyên gia về hoạt động của NMXLNT đô thị từ đó đề xuất các tiêu chí đánh giá sự hoạt động bền vững của NMXLNT đô thị. Trên cơ sở các tiêu chí và tầm quan trọng của từng tiêu chí đó, xây dựng các chỉ tiêu KT-KT để đảm bảo cho sự hoạt động bền vững của các NMXLNT đô thị. Chỉ tiêu KT-KT giúp cho các nhà vận hành xây dựng các giải pháp để đảm bảo cho NMXLNT hoạt động bền vững là ý nghĩa thực tiễn của luận án. 5. Phương pháp nghiên cứu Trên cơ sở mục tiêu đề ra, luận án đã áp dụng các phương pháp nghiên cứu sau: - Điều tra, thu thập các số liệu, tài liệu về các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật khi lập dự án đầu tư và tình hình quản lý vận hành các NMXLNT đô thị hiện nay tại Việt Nam; - Phân tích và đánh giá các tiêu chí kinh tế kỹ thuật của NMXLNT đô thị; - Xây dựng bộ câu hỏi và tham vấn ý kiến các chuyên gia, các cán bộ kỹ thuật trong lĩnh vực chuyên môn XLNT đô thị; - Áp dụng phương pháp phân tích thứ bậc (Analytic Hierarchy Process-AHP) kết hợp với tham vấn chuyên gia để phân tích các tiêu chí đánh giá và xây dựng các chỉ tiêu KT-KT đảm bảo sự hoạt động bền vững của NMXLNT đô thị. Để đạt được mục tiêu nghiên cứu đề ra, nội dung và phương pháp mà nghiên cứu sinh thực hiện được tóm tắt trên Hình 0.1.
4 6. Những đóng góp mới - Xây dựng các tiêu chí đánh giá sự hoạt động bền vững của các NMXLNT đô thị ở Việt Nam; - Xây dựng các chỉ tiêu KTKT cho sự đảm bảo hoạt động bền vững của các NMXLNT đô thị ở Việt Nam; - Ứng dụng phương pháp AHP kết hợp với tham vấn chuyên gia để đề xuất và xác định trọng số của các tiêu chí đánh giá tính bền vững trong hoạt động của các nhà máy XLNT. - Trên cơ sở các chỉ tiêu KT – KT được xây dựng đề xuất các giải pháp đảm bảo sự hoạt động bền vững của NMXLNT thành phố Bắc Ninh. 7. Cấu trúc của luận án Ngoài phần mở đầu, kết luận, kiến nghị, phụ lục, danh mục các công trình đã công bố, luận án gồm 3 chương: Chương 1: Tổng quan các vấn đề nghiên cứu (40 trang) Chương 2: Cơ sở khoa học và phương pháp nghiên cứu (30 trang) Chương 3: Xây dựng các tiêu chí đánh giá và chỉ tiêu KTKT để đảm bảo sự hoạt động bền vững của các NMXLNT đô thị ở Việt Nam (55 trang) CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Đặc điểm nước thải đô thị và hoạt động của nhà máy xử lý nước thải đô thị tập trung 1.1.1. Thành phần và tính chất của nước thải đô thị Nước thải đô thị là nước thải phát sinh từ các đô thị, có sự pha trộn giữa nước thải sinh hoạt, nước thải sản xuất từ các hoạt động công nghiệp, dịch vụ trong đô thị và nước mưa chảy tràn. Trong nước thải đô thị Việt Nam, lượng nước thải sinh hoạt chiếm từ 67 đến 85% [2]. Lượng nước thải sinh hoạt ở các nước đang phát triển ước tính bằng 80% lượng nước cung cấp tại các vùng có mức độ phát triển bình thường và bằng 90% tại các vùng phát triển mạnh [9]. 1.1.2. Tổ chức thoát nước đô thị và quá trình xử lý trong nhà máy xử lý nước thải đô thị tập trung Hiện nay, có 3 mô hình tổ chức thoát nước đô thị như sau: Thoát nước XLNT tập trung; Thoát nước và XLNT phân tán; và Thoát nước và XLNT tại chỗ. 1.2. Đánh giá hiện trạng hoạt động của các nhà máy xử lý nước thải đô thị ở Việt Nam
5 1.2.1. Hiện trạng hoạt động các nhà máy xử lý nước thải đô thị ở Việt Nam Số lượng các công trình XLNT đã xây dựng rất ít và hoạt động không hiệu quả nên lượng nước thải đô thị xử lý đảm bảo các tiêu chuẩn môi trường không đáng kể. Theo Hội Cấp thoát nước Việt Nam, 2018, trên toàn quốc mới có 41 NMXLNT đô thị đã đi vào vận hành với tổng công suất khoảng 950.000 m3/ngày và 28 nhà máy khác đang được xây dựng. Tuy nhiên, phần lớn, các NMXLNT đang hoạt động dưới 50% công suất thiết kế. Thậm chí có NMXLNT đã xây xong nhưng đến nay vẫn không có nước thải để xử lý. 1.2.2. Đánh giá hiệu quả hoạt động các nhà máy xử lý nước thải đô thị hiện có a) Hiệu quả hoạt động của các NMXLNT Các dự án thoát nước và XLNT tập trung có các khó khăn trong lựa chọn công nghệ, chất lượng thiết kế và thi công công trình, quy trình thẩm định, tỉ lệ đấu nối hộ gia đình, tài chính, năng lực vận hành, theo dõi và kiểm soát của địa phương, quan trắc môi trường trong quá trình triển khai dự án,… Với nồng độ hữu cơ đầu vào thấp, ở các NMXLNT đô thị, cần áp dụng các công nghệ phù hợp với chi phí thấp hơn và cho phép nâng cấp trong tương lai nếu như đặc tính nước thải hay lưu lượng nước thải đầu vào được cải thiện. Việc tiết kiệm hay giảm tiêu thụ năng lượng, tận thu tài nguyên từ bùn thải hoặc tái sử dụng nước thải sau xử lý chưa được chú trọng và chưa được ưu tiên thực hiện. b) Hiệu quả xử lý bùn thải và mùi Một số dự án chỉ chú trọng vấn đề XLNT mà ít quan tâm đến xử lý bùn thải và mùi. Công nghệ xử lý bùn chủ yếu hiện nay vẫn là tách nước và làm khô bùn thải chưa được ổn định. Việc xử lý bùn không hợp lý tạo ra mùi hôi trong khu vực và trong toàn bộ nhà máy. 1.3. Các nguyên nhân chính của việc các nhà máy xử lý nước thải đô thị hoạt động không bền vững. 1.3.1. Nguyên nhân về thể chế a. Các văn bản pháp luật Các vấn đề bảo vệ nguồn tài nguyên nước đều được nêu trong Luật Bảo vệ môi trường (BVMT), Luật Tài nguyên nước. Hướng dẫn thực thi luật như là: Nghị định số 80/2014/NĐ-CP về thoát nước và XLNT và Nghị định số 25/2013/NĐ-CP về phí BVMT đối với nước thải, tuy nhiên vẫn có sự chồng chéo và mâu thuẫn giữa các văn bản pháp luật này, đặc biệt là vấn đề về giá dịch vụ thoát nước và phí BVMT.
6 Hiện nay quy chuẩn xả nước thải đô thị ra nguồn nước mặt vẫn chưa có mà phải áp dụng giá trị các thông số trong QCVN 40:2011/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp hoặc QCVN 14:2008/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sinh hoạt (áp dụng cho các đối tượng quy mô nhỏ không qua hệ thống thoát nước tập trung xả nước thải trực tiếp ra môi trường bên ngoài) làm điều kiện vệ sinh để xả thải nước thải đô thị ra nguồn tiếp nhận. b. Cơ chế chính sách quản lý đầu tư và vận hành HTTN và các NMXLNT Việc thực hiện cơ chế chính sách liên quan đến thoát nước còn có những hạn chế như: triển khai thực hiện chậm, áp dụng còn lúng túng và vướng mắc do hạn chế về nguồn nhân lực cũng như năng lực và trình độ của cán bộ tại các cơ quan quản lý địa phương. Mặt khác nhiều địa phương còn chưa quan tâm đúng mức đối với lĩnh vực thoát nước và XLNT đô thị và KCN. 1.3.2. Quản lý tài sản và nguồn nhân lực a. Quản lý tài sản và vận hành HTTN và XLNT đô thị Về tổ chức hoạt động đầu tư, quản lý vận hành, cung cấp dịch vụ thoát nước, thu gom và XLNT ở các địa phương, Nghị định số 80/2014/NĐ- CP hiện nay đã phân rõ chủ sở hữu tài sản HTTN và đơn vị quản lý vận hành. Tuy nhiên tại nhiều địa phương vẫn thành lập ban quản lý dự án trong các doanh nghiệp quản lý vận hành thoát nước. b. Nguồn nhân lực Việt Nam đang tiếp cận và sử dụng công nghệ tiên tiến trên thế giới trong lĩnh vực thoát nước và XLNT nhưng còn thiếu các trung tâm đào tạo chuyên sâu về lĩnh vực này. Các cơ sở đào tạo hiện có chưa đủ cơ sở vật chất như đội ngũ giảng viên, phòng thí nghiệm, xưởng thực hành, thư viện,… Sự kết nối giữa các doanh nghiệp hoạt động trong lĩnh vực cấp thoát nước với các cơ sở đào tạo còn hạn chế. c. Thông tin truyền thông và giáo dục cộng đồng Công tác tuyên truyền, giáo dục, phổ biến pháp luật về bảo vệ môi trường tới cộng đồng dân cư còn hạn chế; việc thực thi chính sách, pháp luật về bảo vệ môi trường còn chưa nghiêm, hiệu lực, hiệu quả chưa cao. Các công ty thoát nước và XLNT nhiều khi chưa thấy được lợi ích của việc nâng cao nhận thức cộng đồng khi thực hiện các hoạt động quản lý nước thải. 1.3.3. Kinh phí vận hành và bảo trì Chi phí thực tế của hoạt động cần được trợ cấp từ ngân sách địa phương do phí thu gom nước thải không thể đáp ứng chi phí O&M. Chi phí
7 O&M của NMXLNT đô thị phụ thuộc vào công suất và công nghệ xử lý được nêu trong Quyết định số 451:2015/QĐ-BXD. Thực tế hiện nay kinh phí công tác quản lý vận hành HTTN chủ yếu phụ thuộc vào kinh phí hàng năm do UBND tỉnh/ thành phố cấp qua sở Tài chính và phân bổ về sở Xây dựng. Trong hóa đơn của khách hàng tiêu thụ nước có phí bảo vệ môi trường đối với nước thải. Từ doanh thu cấp nước phần phí này nộp lại ngân sách cấp thành phố hoặc cấp tỉnh để phân phối lại tới các doanh nghiệp thoát nước hàng năm. 1.3.4. Các vấn đề công nghệ và kỹ thuật a. Công nghệ thoát nước và XLNT Hiện nay vẫn chưa có được các tiêu chí thống nhất và quy trình thực hiện để đánh giá và lựa chọn công nghệ thoát nước và XLNT cho đô thị, khu công nghiệp và bệnh viện. Các công nghệ thích hợp như: kết hợp giữa thu gom và XLNT tập trung với thu gom và XLNT phân tán, từng bước nâng cấp chất lượng nước sau xử lý, đảm bảo được khả năng chi trả của người sử dụng dịch vụ,.. nhiều khi chưa phải là những ưu tiên của những chuyên gia tư vấn và những người có quyền ra quyết định. b. Các vấn đề về kỹ thuật Các phân tích trên đây cho thấy: điều kiện kỹ thuật, tài chính phục vụ nghiên cứu triển khai công nghệ thoát nước, xử lý XLNT... còn rất hạn chế; còn thiếu các giải pháp, kỹ thuật công nghệ xử lý ô nhiễm môi trường phù hợp với điều kiện vùng, miền địa phương hoặc tại các lưu vực sông cũng như khả năng ứng phó với BĐKH và nước biển dâng trong các hoạt động thoát nước và XLNT. 1.4. Thực trạng về đảm bảo hoạt động bền vững của các nhà máy xử lý nước thải đô thị trên thế giới 1.4.1. Thực trạng quản lý nước thải và hoạt động của các nhà máy xử lý nước thải đô thị một số nước trên thế giới Các nguyên nhân HTTN hoạt động không hiệu quả có thể do các vấn đề như: tình trạng xuống cấp của cơ sở hạ tầng, trạm bơm không hoạt động, đường ống bị rò rỉ và các công trình XLNT hoạt động không đúng chức năng. Nhiều nhà máy cũng đã bị bỏ (hoặc không hoạt động) vì thiếu kinh phí O&M hoặc thiếu năng lực kỹ thuật để thực hiện các nhiệm vụ, đặc biệt là ở cấp địa phương và khi điều hành bởi các hệ thống quản lý hạn chế. 1.4.2. Tổng quan về cơ chế chính sách và quản lý tài chính đảm bảo các nhà máy xử lý nước thải hoạt động bền vững trên thế giới
8 Để tăng cường hiệu quả hoạt động và quản lý nước thải không phải là đơn giản và có một số vấn đề (như quản lý thải nước, các khía cạnh tài chính,…) cần phải giải quyết. 1.4.3. Thực trạng về đánh giá hoạt động bền vững của nhà máy xử lý nước thải trên thế giới 1.4.3.1. Đánh giá hoạt động bền vững của NMXLNT của Hy Lạp Mục đích đánh giá hoạt động bền vững của các NMXLNT là xây dựng phương pháp và áp dụng phương pháp đó để đánh giá đối với 14 NMXLNT tại Hy Lạp trong điều kiện không chỉ tuân thủ mà còn xem xét một số khía cạnh riêng biệt có liên quan đến các vấn đề khác như môi trường, kỹ thuật, kinh tế và xã hội và do đó mới đánh giá được sự bền vững của mỗi nhà máy [44]. Dựa trên cơ sở các câu hỏi điền vào bảng tham vấn về chất lượng hoặc số lượng được đưa ra cho mỗi tiêu chí. Kết quả của việc đánh giá các tiêu chí này được sử dụng cho việc tiêu chuẩn hoá sau này và có giá trị là tiêu chuẩn để tham chiếu trong hệ thống các NMXLNT. 1.4.3.2. Đánh giá bền vững XLNT tại Thụy Điển Để minh họa cho tính bền vững của hệ thống thoát nước và XLNT, trong ba hoàn cảnh khác nhau đã sử dụng ba ví dụ minh họa để so sánh từ ba nước khác nhau: Thụy Điển, Nam Phi và Mexico và được đánh giá bằng một phương pháp so sánh tổng hợp [72]. Sau khi so sánh giữa ba nước Thụy Điển, Nam Phi và Mexico cho thấy, các hệ thống khác nhau được đánh giá có ưu và nhược điểm của từng hệ thống trong các thiết lập tương ứng của nó. Nó cũng cho thấy rằng các kết quả đánh giá phụ thuộc vào hoàn cảnh của ba nước này. Các nội dung nghiên cứu trong chương 1: Trong nhiều năm qua, từ nhiều nguồn vốn khác nhau, Nhà nước đã tập trung đầu tư nhiều trong lĩnh vực thoát nước và vệ sinh môi trường cho các đô thị. Tuy nhiên do nhiều nguyên nhân, trong đó có các nguyên nhân kỹ thuật như là công nghệ XLNT chưa phù hợp, các hạng mục đầu tư của dự án thoát nước chưa đồng bộ, trình độ vận hành không đảm bảo, tỉ lệ đấu nối nước thải thấp… là những yếu tố làm cho các HTTN và XLNT đã được đầu tư nhưng hoạt động không hiệu quả. Các tác động tiêu cực của BĐKH ngày càng biểu hiện rõ rệt đối với Việt Nam và thoát nước, XLNT đô thị là một trong những hoạt động bị gánh chịu nặng nề. Yếu tố chính để đảm bảo một NMXLNT đô thị hoạt động bền vững là công nghệ xử lý và tổ chức quản lý vận hành phải phù hợp. Sự phù hợp này phải được đánh giá dựa theo các tiêu chí liên quan đến các yếu tố
9 về: kỹ thuật, môi trường, kinh tế và xã hội. Chính vì vậy, cần phải phân tích, lựa chọn và định lượng được các tiêu chí này theo phương pháp khoa học và phù hợp, kết hợp với tham vấn các chuyên gia, các nhà quản lý,… có kinh nghiệm trong lĩnh vực thoát nước và XLNT. Từ kinh nghiệm của các nước trên thế giới, thấy rằng việc đánh giá tính bền vững của NMXLNT phải có cái nhìn tổng quan về việc xét các tiêu chí trong mọi khía cạnh khác nhau: kinh tế, kỹ thuật, môi trường và văn hóa-xã hội và cần thiết phải xác định tầm quan trọng của các tiêu chí ứng với các quan điểm khác nhau: môi trường, kinh tế, … CHƯƠNG 2: CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Cơ sở khoa học để xây dựng các tiêu chí đánh giá và chỉ tiêu đảm bảo tính bền vững của NMXLNT đô thị 2.1.1. Khái niệm chung Các khái niệm: Bền vững; tiêu chí; chỉ tiêu; chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật; bộ chỉ tiêu 2.1.2. Hoạt động bền vững của nhà máy xử lý nước thải đô thị tập trung 2.1.2.1. Tính bền vững của NMXLNT đô thị Một NMXLNT phù hợp để phát triển bền vững là khi có chi phí đầu tư và vận hành phù hợp, sự hoạt động của nó đảm bảo được trong thời gian dài về mặt kỹ thuật, pháp lý, hiệu quả xử lý ô nhiễm và được cộng đồng chấp nhận. 2.1.2.2. Tính bền vững của NMXLNT đô thị tập trung trong bối cảnh Biến đổi khí hậu Tính thích ứng với các tác động của BĐKH của các tiêu chí kỹ thuật thể hiện: dây chuyền công nghệ XLNT được lựa chọn có khả năng phòng chống việc xâm nhập mặn khi xảy ra triều cường, mưa lớn trên các đô thị duyên hải. Các công trình bố trí trong NMXLNT phải có khả năng xử lý thích ứng với việc biến thiên hàm lượng BOD, muối,... trong nước thải cũng như có khả năng chống lại oxy hóa vật liệu cao... NMXLNT phải đặt ở nơi có địa hình cao, các công trình có thể làm việc tốt trong điều kiện hàm lượng muối cao. NMXLNT phải có khả năng giữ nước trong một thời gian dài. 2.1.3. Các tiêu chí đánh giá tính bền vững nhà máy XLNT đô thị Các tiêu chí đánh giá công nghệ XLNT được đề xuất trong Bảng 2.2 như sau:
10
11 2.1.4. Các chỉ tiêu KT-KT đảm bảo tính bền vững nhà máy XLNT đô thị Trên cơ sở 6 nhóm tiêu chí đã lựa chọn và áp dụng phương pháp phân tích phù hợp có thể xây dựng nên bộ chỉ tiêu KT-KT nhằm đảm bảo sự bền vững và ổn định về hoạt động của một NMXLNT. Các chỉ tiêu KT-KT được đề xuất được thể hiện trong Bảng 2.3: Mỗi một nhóm chỉ tiêu có thể dựa trên cơ sở các tiêu chí khác nhau, các nhóm chỉ tiêu khác nhau có thể có chung với nhau ở một vài tiêu chí, chúng tạo thành ma trận đan xen lẫn nhau được thể hiện Hình 2.4.
12 2.2. Các phương pháp nghiên cứu để xây dựng tiêu chí và chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật 2.2.1. Phương pháp phân tích và tổng hợp lý thuyết Mục đích của phương pháp này là nghiên cứu các văn bản, tài liệu lý luận khác nhau về hiện trạng hoạt động của các NMXLNT đô thị và các thể chế có liên quan. 2.2.2. Phương pháp khảo sát thực địa Mục đích của phương pháp là có được số liệu về các NMXLNT để đảm bảo cho các bộ tiêu chí đánh giá và các chỉ tiêu KT-KT đảm bảo cho sự hoạt động bền vững cho các NMXLNT đô thị tập trung trên cả nước. 2.2.3. Phương pháp xác định trọng số các tiêu chí Đề tài đã quyết định lựa chọn phương pháp phân tích thứ bậc (AHP) để xác định trọng số các tiêu chí đánh giá tổng hợp sự hoạt động bền vững của NMXLNT vì AHP là một kỹ thuật tạo quyết định, giúp sắp xếp các tiêu chí đánh giá theo mức độ quan trọng và nhờ vào nó mà ta tìm được một quyết định cuối cùng hợp lý nhất. 2.2.4. Phương pháp tham vấn chuyên gia Trong nghiên cứu này triển khai gửi câu hỏi tham vấn đến hai nhóm chuyên gia: - Nhóm 1: các cán bộ khoa học kĩ thuật có trình độ làm việc tại các trường đại học, các cơ sở nghiên cứu,… về cấp thoát nước, kĩ thuật môi trường, kĩ thuật hạ tầng,… - Nhóm 2: các cán bộ quản lý các doanh nghiệp hoạt động trong lĩnh vực cấp thoát nước, kĩ thuật môi trường, kĩ thuật hạ tầng,… Tham khảo ý kiến chuyên gia đánh giá mức độ quan trọng của các tiêu chí của chỉ thị để xác định trọng số AHP cho các tiêu chí. Điểm so sánh mức độ quan trọng của các cặp tiêu chí trong AHP được lấy từ điểm trung bình của các chuyên gia tham vấn: Mỗi chuyên gia đã xác định mức độ quan trọng cho các tiêu chí, tiếp theo nghiên cứu sinh tổng hợp từ các chuyên gia này về mức độ quan trọng của từng tiêu chí và sau đó xác định trọng số. Các tiêu chí để đánh giá công nghệ XLNT thường được lượng hóa theo các trọng số hoặc điểm chấm trên cơ sở kết quả xử lý số liệu từ các tham vấn theo bảng Phụ lục 3.4. 2.2.5. Phương pháp phân tích thứ bậc AHP
13 Phân tích thứ bậc (AHP) là một phương pháp tính toán trọng số áp dụng cho các bài toán ra quyết định đa tiêu chí. So sánh định lượng bằng cách sử dụng cặp so sánh của các giải pháp dựa trên hiệu quả tương đối của chúng đối với tiêu chí được sử dụng để chọn một giải pháp hợp lý. AHP do Saaty, 1980, nghiên cứu và sau đó phát triển từ những năm 80 [78]. Phần mềm Expert choice sẽ hỗ trợ để xác định trọng số cho các tiêu chí đánh giá tính bền vững của NMXLNT đô thị: Bước 1: Tạo mô hình cây (tạo từ nhóm tiêu chí và bổ sung các nhánh là tiêu chí). Bước 2: Nhập các giá trị so sánh mức độ quan trọng của các nhóm tiêu chí được thể hiện ở bảng 3.1 và phụ lục 3.5. Bước 3: Nhập các giá trị so sánh mức độ quan trọng của các tiêu chí được thể hiện ở bảng 3.3 Bước 4: Sau khi phần mềm Expert choice xử lý số liệu, kết quả đạt được là trọng số thể hiện mức độ quan trọng của các nhóm tiêu chí và các tiêu chí (thể hiện ở bảng 3.4 và phụ lục 3.6). Các nội dung đạt được trong chương 2: Trong chương 2 đã xây dựng được cơ sở khoa học cũng như phân tích lựa chọn được phương pháp nghiên cứu phù hợp. Các yêu cầu về sự bền vững của nhà máy XLNT đô thị được đặt ra để tiến hành xây dựng các tiêu chí đánh giá cũng như các chỉ tiêu KT-KT để đảm bảo cho hoạt động của nhà máy. Luận án sử dụng các phương pháp phân tích và tổng hợp lý thuyết, xác định trọng số, phân tích thứ bậc AHP và phương pháp tham vấn chuyên gia. Các phương pháp này hỗ trợ lẫn nhau và phù hợp cho việc xác định trọng số của các tiêu chí. Phương pháp chuyên gia là phương pháp sử dụng trí tuệ, khai thác ý kiến đánh giá của các chuyên gia có trình độ cao để xem xét, nhận định một vấn đề, một sự kiện khoa học, cụ thể là tính bền vững trong hoạt động của các nhà máy XLNT để đưa ra các tư vấn phù hợp với thực tế về sự hoạt động bền vững đó. Phương pháp phân tích thứ bậc (AHP) để xác định trọng số các tiêu chí đánh giá tổng hợp sự hoạt động bền vững của NMXLNT vì AHP là một kỹ thuật tạo quyết định, giúp sắp xếp các tiêu chí đánh giá theo mức độ quan trọng và nhờ vào nó mà ta tìm được một quyết định cuối cùng hợp lý nhất.
14 CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG CÁC TIÊU CHÍ ĐÁNH GIÁ VÀ CHỈ TIÊU KINH TẾ KỸ THUẬT ĐẢM BẢO SỰ HOẠT ĐỘNG BỀN VỮNG CỦA NHÀ MÁY XỬ LÝ NƯỚC THẢI ĐÔ THỊ 3.1. Xây dựng các tiêu chí đánh giá hoạt động bền vững của nhà máy xử lý nước thải Sau khi xác định được các tiêu chí để đánh giá hoạt động bền vững của NMXLNT, nghiên cứu sinh đã xây dựng bảng tham vấn theo mẫu Phụ lục 3.1: - Đánh giá nhà máy XLNT hoạt động bền vững dựa vào nhóm 6 nhóm tiêu chí. Nhà máy XLNT mới hoạt động bền vững nếu chuyên gia đồng ý tổng điểm của 6 nhóm tiêu chí từ 70 đến 100: Tổng điểm của các tiêu chí ở cột “giá trị điểm Max” 100 điểm; Tổng điểm của các tiêu chí ở cột “giá trị điểm Min” tối thiểu là 70 điểm. - Theo kết quả nghiên cứu đề tài cấp Bộ Xây dựng “Nghiên cứu đề xuất các yếu tố lựa chọn công nghệ xử lý nước thải đô thị phù hợp cho các vùng miền Việt Nam” của PGS.TS Trần Đức Hạ [9], giá trị Min là 65 đã được lấy về khía cạnh công nghệ. Ở luận án này bên cạnh yếu tố về công nghệ còn xét nhiều khía cạnh khác: hiệu quả kinh tế, thích ứng với BĐKH,… Và căn cứ vào sự tham vấn của các chuyên gia đã đồng ý là điểm tối thiểu để nhà máy XLNT bền vững là 70 điểm. Ngưỡng 70 điểm này được dùng là ngưỡng tối thiểu để đánh giá cho các nhà máy XLNT đô thị hoạt động bền vững. Điểm của các tiêu chí theo ý kiến chuyên gia được tổng hợp trong bảng Phụ lục 3.4: Nội dung của phụ lục này thể hiện trung bình điểm Max và trung bình điểm Min ứng với từng tiêu chí. Trong khuôn khổ nội dung của luận án sử dụng các tiêu chí để đánh giá tính bền vững của nhà máy XLNT đô thị căn cứ vào tổng điểm của các tiêu chí lớn hơn hoặc bằng 70 điểm (điểm Min) nên luận án sẽ xác định trọng số của các tiêu chí theo điểm Min của bảng tham vấn. Quá trình tính toán mô hình đánh giá theo phương pháp AHP được thực hiện với sự hỗ trợ của phần mềm Expert choice 11.0. Kết quả được thể hiện ở Bảng 3.4 (kết quả trong bảng đã được quy đổi trọng số nhân 100%):
15
16 Thứ tự ưu tiên của các nhóm tiêu chí được xác định là: Công suất và hiệu quả xử lý nước thải>Chi phí vận hành và bảo trì>Sự phù hợp của công nghệ XLNT với điều kiện địa phương>Điều kiện hoạt động của công trình và thiết bị >An toàn và thân thiện môi trường>Sự thích ứng với các tác động bất lợi của biến đổi khí hậu và thay đổi yếu tố đầu vào. Hai nhóm tiêu chí Công suất và hiệu quả xử lý nước thải và Chi phí vận hành và bảo trì có mức độ quan trọng cao nhất lần lượt là 33,7; 20,9 và điều này hoàn toàn phù hợp với thực tế. Hai nhóm tiêu chí này tối quan trọng và cần thiết đối với các công trình XLNT là hệ thống phải hoạt động đúng chức năng và hiệu quả (nhóm tiêu chí Công suất và hiệu quả xử lý nước thải) và hệ thống phải đảm bảo các chỉ tiêu kinh tế (nhóm tiêu chí Chi phí vận hành và bảo trì) như kinh phí đầu tư, chi phí vận hành bảo dưỡng,… 3.2. Xây dựng các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật đảm bảo sự hoạt động bền vững của nhà máy xử lý nước thải đô thị 3.2.1. Nhóm chỉ tiêu Công nghệ Đối với nhóm chỉ tiêu về công nghệ thì chỉ tiêu về hiệu quả xử lý là chỉ tiêu quan trọng nhất, ngoài ra để đánh giá công nghệ của một nhà máy xử lý nước thải hoạt động tốt thì chúng ta cũng cần phải tính đến các chỉ tiêu về sự phù hợp của công nghệ XLNT với điều kiện địa phương, thích ứng BĐKH cũng như chỉ tiêu về sự ảnh hưởng của các công trình XLNT đối với môi trường xung quanh. 3.2.1.1. Chỉ tiêu Công suất và chế độ thải nước Chế độ thải là một yếu tố cơ bản khác liên quan đến việc tính toán mạng lưới thoát nước và các công trình xử lý nước thải. Chế độ thải nước thải đô thị phụ thuộc vào chế độ sử dụng nước, đặc trưng bởi hệ số thải nước không điều hòa Kch. Kch là tỷ số của lưu lượng thải giờ dùng nước lớn nhất của ngày dùng nước lớn nhất (qh,max) và lưu lượng nước thải của giờ dùng nước trung bình của ngày dùng nước trung bình (qh,tb). 3.2.1.2. Chỉ tiêu Hiệu quả xử lý nước thải Yêu cầu (mức độ) XLNT: xử lý đạt mức A của QCVN 40:2011/BTNMT hoặc QCVN 14:2008/BTNMT. Hiện nay mức độ ô nhiễm nước thải chủ yếu đánh giá theo 4 thông số sau: Chỉ tiêu SS; BOD5; TN, TP; Coliform
17 Theo QCVN 40-MT:2011/BTNMT: Cơ sở có lượng nước thải sinh hoạt, nước thải đô thị lớn hơn hoặc bằng 1500 (một nghìn năm trăm) mét khối/ ngày đêm (m3/24h): Tính giá trị tối đa cho phép của các thông số ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt, nước thải đô thị khi xả ra nguồn tiếp nhận nước thải được tính theo công thức sau: Cmax = C x Kq x Kf 3.2.2. Nhóm chỉ tiêu Vận hành và bảo trì 3.2.2.1. Chỉ tiêu Sự phù hợp với điều kiện của địa phương: Công nghệ XLNT lựa chọn phải phù hợp với điều kiện đô thị như các đặc điểm tự nhiên (địa hình, địa chất công trình và địa chất thuỷ văn, khí hậu và thời tiết,…); điều kiện kinh tế xã hội (cấp đô thị, điều kiện và cơ cấu sử dụng đất); đặc điểm quy hoạch phát triển đô thị; khả năng tài chính của dự án;... 3.2.2.2. Chỉ tiêu Khả năng thích ứng với biến đổi khí hậu Để NMXLNT đô thị hoạt động bền vững thì cần tính đến các chỉ tiêu liên quan đến BĐKH, đó là: - Hiệu quả xử lý trong điều kiện nước thải có nồng độ muối và nhiệt độ tăng cao đột ngột - Hiệu quả xử lý trong điều kiện nước thải đầu vào có hàm lượng SS, BOD và các chỉ tiêu ô nhiễm khác dao động. - Có khả năng trữ nước trong thời gian dài do sự gia tăng mưa lũ, các công trình (bể điều hòa, hồ ổn định nước tải,…) 3.2.2.3. Chỉ tiêu An toàn thân thiện với môi trường xung quanh Ngoài ra khi đánh giá hiệu quả của một dây chuyền công nghệ xử lý nước thải đô thị cũng cần phải chú ý đến các vấn đề như khả năng hạn chế và xử lý mùi hôi của nước thải, lượng bùn cặn tạo thành và các phương pháp xử lý bùn cặn,… 3.2.3. Nhóm chỉ tiêu Thể chế và quản lý: 3.2.3.1. Chỉ tiêu Cơ chế quản lý về hoạt động của đơn vị vận hành NMXLNT Loại hình doanh nghiệp của đơn vị vận hành NMXLNT hiện nay chủ yếu là công ty trách nhiệm hữu hạn một thành viên hoặc doanh nghiệp cổ phần, hoạt động theo Luật doanh nghiệp và quản lý tài sản thoát nước và XLNT trên cơ sở hợp đồng với Chủ sở hữu theo Nghị định số: 80/2014/NĐ-CP.
18 3.2.3.2. Chỉ tiêu Tổ chức quản lý vận hành Tương ứng với mỗi một loại hình doanh nghiệp XLNT hiện nay: công ty trách nhiệm hữu hạn một thành viên hoặc doanh nghiệp cổ phần thì tổ chức bộ máy quản lý các doanh nghiệp XLNT thường cơ cấu theo các sơ đồ nêu trên Hình 3.1, Hình 3.2 và Hình 3.3 3.2.3.3. Chỉ tiêu Quản lý tài sản Theo Nghị định số 80/2014/NĐ-CP của Chính phủ về thoát nước và xử lý nước thải, ngày 6/8/2014 thì đối với hệ thống thoát nước đô thị, khu dân cư nông thôn tập trung được đầu tư bằng vốn ngân sách nhà nước, việc lựa chọn đơn vị thoát nước tuân thủ theo quy định pháp luật hiện hành về cung ứng sản phẩm dịch vụ công ích. Đơn vị thoát nước phải có nhân lực, trang thiết bị và phương tiện kỹ thuật cần thiết để thực hiện các yêu cầu và nhiệm vụ của công tác quản lý, vận hành hệ thống thoát nước mưa và nước thải. Đơn vị thoát nước sẽ được chủ sở hữu hệ thống thoát nước tổ chức lựa chọn trên địa bàn do mình quản lý. Giữa chủ sở hữu và đơn vị được giao quản lý, vận hành HTTN sẽ phải ký kết hợp đồng quản lý, vận hành HTTN và đây là văn bản pháp lý được pháp luật công nhận. 3.2.4. Nhóm chỉ tiêu Tài chính 3.2.4.1. Chỉ tiêu Giá dịch vụ thoát nước Chi phí vận hành và bảo trì NMXLNT được xác định theo Thông tư số 13/2018/TT-BXD, ngày 27/12/2018 Ngoài chi phí O&M, giá dịch vụ còn bao gồm các chi phí khác: chi phí đầu tư xây dựng cơ bản; chi phí tái phát triển; yếu tố kinh tế xã hội bên ngoài; yếu tố môi trường, BĐKH. Từ chi phí vận hành và bảo trì hình thành lên được giá dịch vụ XLNT theo nguyên tắc Quản lý tổng hợp tài nguyên nước như sơ đồ Hình 3.5 sau đây.