Giải pháp ngăn phát thải khí mê-tan từ hệ thống thoát nước đô thị

Ứng dụng công nghệ nhiệt hóa đối với bùn thải sẽ góp phần giảm phát thải khí mê-tan. Nguồn ảnh: precisa.com

Bên cạnh rác thải sinh hoạt, bùn thải từ hệ thống thoát nước cũng là nguồn chất thải phát sinh ngày càng lớn tại các đô thị. Loại bùn này chứa nhiều chất hữu cơ, vi sinh vật và mầm bệnh. Nếu được lưu giữ hoặc chôn lấp trong thời gian dài, các hợp chất hữu cơ sẽ bị phân hủy trong môi trường thiếu oxy, tạo điều kiện cho vi khuẩn kỵ khí phát triển và sinh ra khí mê-tan.

Theo Chương trình Môi trường Liên Hợp Quốc (UNEP), trong khoảng 20 năm đầu sau khi phát thải, khí mê-tan có khả năng giữ nhiệt cao gấp khoảng 80 lần khí CO₂. Chính vì vậy, việc kiểm soát các nguồn phát thải mê-tan, trong đó có bùn thải đô thị, đang trở thành ưu tiên của nhiều quốc gia. Tại Hội nghị COP26, Việt Nam đã cam kết giảm ít nhất 30% lượng phát thải mê-tan vào năm 2030 so với năm 2020 đồng thời đưa phát thải ròng về mức "0" vào năm 2050. Điều này đòi hỏi các địa phương từng bước đổi mới công nghệ xử lý chất thải theo hướng hiện đại và phát thải thấp.

Một trong những giải pháp được đánh giá nhiều triển vọng là xử lý bùn thải bằng phương pháp nhiệt hóa. Khác với phương pháp chôn lấp hoặc phơi khô truyền thống, nhiệt hóa sử dụng nhiệt độ cao để phân hủy hoàn toàn các hợp chất hữu cơ trong điều kiện kiểm soát. Hai công nghệ phổ biến hiện nay là nhiệt phân (pyrolysis) và khí hóa (gasification). Trong quá trình nhiệt hóa, phần lớn chất hữu cơ được chuyển hóa thành khí tổng hợp, dầu sinh học hoặc nhiệt năng có thể tiếp tục được thu hồi để phục vụ sản xuất. Phần còn lại là tro xỉ có khối lượng nhỏ, ổn định và an toàn hơn cho quá trình xử lý cuối cùng.

Theo các chuyên gia môi trường, ưu điểm lớn nhất của công nghệ này là ngăn chặn gần như hoàn toàn quá trình phân hủy yếm khí - nguyên nhân trực tiếp tạo ra khí mê-tan trong các bãi chứa bùn hoặc hệ thống thoát nước. Đồng thời, nhiệt độ cao còn giúp tiêu diệt vi khuẩn, virus, ký sinh trùng và nhiều mầm bệnh nguy hiểm, góp phần bảo đảm an toàn môi trường.

Bên cạnh hiệu quả giảm phát thải khí nhà kính, nhiệt hóa còn giúp giảm đáng kể thể tích và khối lượng bùn thải, tiết kiệm diện tích chôn lấp và giảm nguy cơ ô nhiễm đất, nước ngầm. Khi kết hợp với các giải pháp thu hồi năng lượng, công nghệ này còn góp phần xây dựng mô hình kinh tế tuần hoàn, biến chất thải thành nguồn tài nguyên có giá trị.

Các chuyên gia cho rằng, cùng với phân loại rác tại nguồn, đốt rác phát điện và xử lý nước thải hiện đại, ứng dụng công nghệ nhiệt hóa đối với bùn thải sẽ là một mắt xích quan trọng trong chiến lược giảm phát thải khí mê-tan của ngành môi trường. Đây cũng là hướng đi phù hợp để Việt Nam từng bước xây dựng hệ thống quản lý chất thải đô thị hiện đại, giảm dấu chân các-bon và thực hiện hiệu quả các cam kết quốc tế về ứng phó với biến đổi khí hậu.