Sự gia tăng dân số nhanh chóng cùng với quá trình công nghiệp hóa ngày càng làm trầm trọng thêm vấn đề quản lý chất thải rắn. Việc yếu kém trong công tác quản lý CTRĐT không chỉ gây ra những hậu quả bất lợi về môi trường mà còn gây nguy hiểm cho sức khỏe cộng đồng cũng như một số vấn đề kinh tế xã hội khác. 

Nhiều nước đang phát triển hiện vẫn vật lộn với vấn đề xử lý an toàn lượng lớn chất thải rắn đô thị. CTRĐT không được quản lý sẽ gây ô nhiễm môi trường, việc sử dụng nó như một nguồn năng lượng tái tạo tiềm năng vừa giúp đáp ứng nhu cầu năng lượng ngày càng tăng vừa giải quyết được vấn đề quản lý chất thải. Dưới đây Chuyên trang Quản lý môi trường sẽ đăng loạt bài về các phương pháp tiếp cận chất thải rắn đô thị từ góc độ môi trường và kinh tế: Công cụ giám sát, công nghệ và các đổi mới mang tính chiến lược.

Hình 2. Sơ đồ về tác động môi trường và sức khỏe của chất thải rắn

Quản lý chất thải rắn đô thị là một trong những thách thức lớn nhất đối với cả các nước đang phát triển và phát triển. Ở Sri Lanka, lượng chất thải rắn ngày càng tăng lên đáng kể ở hầu hết các khu vực đô thị, đặc biệt là ở các thành phố lớn. Theo báo cáo, bãi thải lộ thiên là cách thức quản lý CTRĐT được sử dụng phổ biến nhất, chiếm khoảng 85% tổng lượng chất thải được thu gom. Việc xử lý CTRĐT không đúng cách gây ô nhiễm đường phố, nguồn nước và các khu vực khác, khiến tình trạng môi trường trở nên tồi tệ hơn. Tương tự, Ấn Độ, quốc gia đông dân thứ hai thế giới, sản sinh khoảng 0,15 triệu tấn CTRĐT/1 ngày, trong đó khoảng 90% được thu gom. Tuy nhiên, việc thiếu phân loại CTRĐT và sử dụng bãi thải tự do để quản lý CTRĐT đã làm trầm trọng thêm vấn đề xử lý rác.

Việc sản sinh CTRĐT là kết quả của việc sử dụng tài nguyên thiên nhiên không bền vững dẫn đến suy giảm tài nguyên và suy thoái môi trường. CTRĐT bao gồm (a) chất thải không phân hủy được như nhựa, kim loại, cao su, chất thải điện tử và (b) chất thải khó phân hủy như giấy, thực phẩm, rau quả và chất thải dệt. Mức độ phức tạp và số lượng chất thải rắn đô thị phát sinh thường bị ảnh hưởng bởi tăng trưởng kinh tế, đô thị hóa và mức sống. Hơn nữa, do không có hệ thống quản lý chất thải rắn thích hợp, hầu hết chất thải được phân loại, thu gom và vận chuyển không đúng cách. Các yếu tố khác ảnh hưởng đến hệ thống quản lý chất thải rắn bao gồm (a) thái độ của người dân địa phương đối với chất thải, (b) sự phối hợp giữa các cơ quan chức năng, (c) sự ổn định về chính trị, và (d) sự thiếu liên kết giữa người dân và các cơ quan quản lý chất thải rắn. Quản lý chất thải đang là mối quan tâm hàng đầu hiện nay, vì vậy cần phát triển một hệ thống vừa bền vững vừa tiết kiệm. Các mục tiêu của quản lý chất thải rắn là cải thiện chất lượng môi trường của các khu vực đô thị, nâng cao sự phát triển kinh tế, nâng cao nhận thức về các vấn đề sức khỏe và vệ sinh do quản lý chất thải không đúng cách. Việc phân loại và loại bỏ chất thải rắn đô thị không phù hợp dẫn đến tất cả các loại ô nhiễm, bao gồm đất, nước và không khí. Hơn nữa, việc đổ CTRĐT không đúng cách sẽ gây ô nhiễm nước mặt và nước ngầm, trong khi việc loại bỏ CTRĐT một cách không khoa học lại có tác động xấu đến môi trường.

Phần lớn chất thải rắn đô thị được thải vào nước và đất mà không được xử lý hoặc xử lý không đúng cách. Đây là nguyên nhân chính gây ra nhiều ô nhiễm môi trường. Chính phủ Ấn Độ đã đưa ra nhiều chương trình nhằm ngăn ngừa loại ô nhiễm này. Năm 2014, sứ mệnh Swachh Bharat đã được khởi động, nhằm mục đích tăng cường năng lực của các cơ quan quản lý đô thị địa phương trong việc thiết kế, triển khai và thực hiện tất cả các hệ thống đảm bảo cho quản lý CTRĐT. Các chính sách khác của chính phủ, chẳng hạn như Quy tắc Quản lý chất thải rắn 2016, đưa ra hướng dẫn cụ thể bổ sung về các khía cạnh khác nhau của quản lý CTRĐT và chỉ định Ban Kiểm soát ô nhiễm Trung ương và Nhà nước là cơ quan đầu mối giám sát việc thực hiện.

Trong những trường hợp như vậy, công nghệ biến chất thải thành năng lượng (WtE) sẽ là giải pháp thay thế tốt nhất để tiếp cận các nhiên liệu thay thế. Các công nghệ này có thể tạo ra một lượng nhiệt và năng lượng đáng kể từ chất thải, do đó làm giảm rất nhiều vấn đề môi trường nghiêm trọng liên quan đến quản lý CTRĐT. Thu hồi năng lượng từ CTRĐT có thể đạt được bằng cách sử dụng các quá trình nhiệt hóa và sinh hóa. Phương pháp tiếp cận WtE sẽ là giải pháp thay thế phù hợp để có được các nguồn năng lượng tái tạo. Trong thời gian gần đây, các nhà điều tra quản lý chất thải đã nghiên cứu nhiều loại công nghệ khác nhau để nâng cao hiệu quả quản lý chất thải và tự động hóa việc thu gom thùng rác. Các nhà nghiên cứu đã cố gắng điều tra khả năng giới thiệu các hệ thống tiên tiến cho quản lý CTRĐT dựa trên công nghệ nhận dạng để giải quyết các vấn đề với việc thu thập dữ liệu thủ công. Việc giám sát chất thải rất quan trọng đối với sự tăng trưởng của nền kinh tế đô thị trong thế giới hiện nay, chủ yếu là ở các quốc gia đang phát triển. Sự phong phú của các công nghệ cảm biến như GSM/GPRS, cảm biến và RFID đã mang lại cho hệ thống CTRĐT một sức sống mới.

Chất lượng và số lượng CTRĐT phụ thuộc vào các yếu tố như mức độ ô nhiễm, chất lượng cuộc sống, thu nhập trên đầu người, giáo dục và phát triển con người. Khối lượng, trọng lượng và mật độ của chất thải rắn thay đổi tùy theo từng nơi. Các yếu tố địa lý như vị trí địa lý, điều kiện khí hậu và thời tiết, điều kiện kinh tế xã hội bao gồm thu nhập, điều kiện sống và lối sống cũng đóng một vai trò quan trọng trong đó.

Dân số thành thị trên thế giới đang tăng với tốc độ nhanh hơn (1,5%) so với dân số chung toàn cầu. Các thành phố hiện chiếm hơn một nửa dân số toàn cầu nên quá trình đô thị hóa, gia tăng dân số và phát triển kinh tế đều góp phần vào sự gia tăng CTRĐT toàn cầu. Khối lượng CTRĐT toàn cầu sẽ còn tồi tệ hơn và ước tính sẽ vượt quá 2.200 triệu tấn/năm vào năm 2025. Thế giới tạo ra khoảng 2,01 tỷ tấn chất thải vào năm 2016. Theo dự báo, con số này sẽ còn tăng cao hơn nữa, dựa trên báo cáo hiện tại của Ngân hàng Thế giới sẽ vào khoảng 2,59 tỷ tấn vào năm 2030 và 3,40 tỷ tấn vào năm 2050. Bảng 1 cho thấy các quốc gia sản sinh và xử lý chất thải rắn lớn trên quy mô toàn cầu.

Với tốc độ tăng trưởng hàng năm khoảng 5%, ước tính 1,36 tỷ dân của Ấn Độ sản sinh ra hơn 56 triệu tấn chất thải rắn đô thị mỗi năm. Quốc gia này đã sản xuất khoảng hơn 52.000.000 tấn CTRĐT trong năm 2017-2018, con số này tăng lên 53.175.755 tấn trong năm 2018-19. Tuy nhiên, giai đoạn 2019-20 con số này giảm đáng kể xuống còn gần 32.773.470 tấn CTRĐT. Việc giảm này chủ yếu có thể là do các ngành công nghiệp, tổ chức, doanh nghiệp và nhà hàng đóng cửa trong thời gian cách ly toàn quốc trong thời kỳ đại dịch.

Các thành phần hữu cơ (khoảng 70-80%) chiếm đa số trong hỗn hợp chất thải rắn đô thị từ hoạt động thương mại và sinh hoạt tại Ấn Độ, phần còn lại là các hợp chất vô cơ. Việc chôn lấp trực tiếp CTRĐT (không qua xử lý trước) gây ra một số vấn đề về môi trường, bao gồm giải phóng khí nhà kính (GHG) và các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi độc hại (VOC), cũng như ô nhiễm nước ngầm do rửa trôi và bùn. Ngoại trừ một số đô thị của Ấn Độ, đốt trực tiếp và xử lý tại các bãi chôn lấp mà không cần xử lý trước được sử dụng rộng rãi ở Ấn Độ. Hoa Kỳ đứng đầu thế giới về tỷ lệ phát sinh CTRĐT bình quân đầu người/ngày với tỷ lệ 2,58 kg. Thế hệ này là khoảng 0,73 kg ở Trung Quốc. Trong khi đó, chỉ trong một ngày, các thị trấn và thành phố của các bang khác nhau của Ấn Độ tạo ra 0,5 kg chất thải rắn đô thị từ mỗi người.

Bảng 1. Phát sinh và quản lý chất thải rắn đô thị ở quy mô toàn cầu

Quốc gia	Phát sinh chất thải rắn (MT / D)	Quy trình xử lý	Công suất phát điện (MW)
Hoa Kỳ	6,24,700	Chôn lấp, Tái chế, Phục hồi tài nguyên, WtE, Phân trộn, MBT, AD	2254
Trung Quốc	5,20,548	Đốt, nhiệt phân, khí hóa thông thường, khí hóa hồ quang plasma, ủ	-
Brazil	1,49,096	Tái chế, phục hồi tài nguyên, chôn lấp hợp vệ sinh, ủ phân, thiêu hủy	-
Nhật Bản	1,44,466	WtE, Tái chế, Thu hồi tài nguyên, Thu hồi điện và nhiên liệu từ sinh khối, chôn lấp	1501
Ấn Độ	1,09,589	Làm phân trộn, phân trùn quế, WtE, chôn lấp, khí sinh học, RDF/ Pelletization, chôn lấp lò phản ứng sinh học	274
Đức	1,27,816	WtE, Tái chế, Làm phân trộn	1888
Nga	1,00,027	Tái chế, AD, Compost, Phục hồi tài nguyên, MBT, Đốt, chôn lấp, WtE	-
Thụy Điển	12,329	WtE, tái chế, chôn lấp, làm phân trộn	459
Tây Ban Nha	72,137	Chôn lấp, tái chế, làm phân trộn	251
Hàn Quốc	48,397	Tái chế	184
Thái Lan	39,452	Tái chế	75
Singapore	7205	WtE, Tái chế	128
Anh	97,342	Tái chế, Phục hồi tài nguyên, Quảng cáo, MBT, Làm phân trộn, Đốt, Chôn lấp	781
Nam Phi	53,425	Tái chế, Xử lý, Đốt	-
Thụy Sĩ	14,329	Chôn lấp, WtE, ủ phân, tái chế	398
Đan Mạch	10,959	Làm phân trộn, chôn lấp, WtE, Tái chế	325