Cùng với quá trình đô thị hóa, lượng chất thải rắn sinh hoạt phát sinh tại Việt Nam ngày càng lớn, gây áp lực lên hệ thống xử lý chất thải hiện nay. Việc áp dụng các giải pháp xử lý bền vững vì vậy trở thành yêu cầu cấp thiết, trong đó công nghệ đốt rác sinh hoạt, nhất là đốt rác phát điện, được xem là giải pháp có nhiều ưu điểm trong giảm chôn lấp và thu hồi năng lượng.

Tuy nhiên, đi kèm với công nghệ này là lượng tro xỉ phát sinh sau đốt ngày càng lớn, đặt ra thách thức mới về xử lý và tái sử dụng an toàn. Trước thực tế đó, đề tài “Nghiên cứu sử dụng tro xỉ của lò đốt chất thải rắn sinh hoạt làm nguyên liệu sản xuất vật liệu xây dựng” do ThS. Cao Tiến Phú cùng các cộng sự tại Viện Vật liệu Xây dựng, Bộ Xây dựng thực hiện đã mở ra hướng tiếp cận mới, biến chất thải thành nguồn tài nguyên cho ngành xây dựng.

Xuất phát từ nhu cầu thực tiễn, nhóm nghiên cứu tập trung đánh giá khả năng sử dụng tro xỉ lò đốt chất thải rắn sinh hoạt làm cốt liệu cho gạch bê tông và bê tông. Việc thay thế một phần cốt liệu truyền thống bằng tro xỉ không chỉ giúp giảm áp lực khai thác tài nguyên mà còn góp phần giải quyết bài toán môi trường trong xử lý chất thải.

Trong quá trình nghiên cứu, nhóm tác giả đã tiến hành khảo sát, lấy mẫu và phân tích đặc tính vật lý, hóa học của tro xỉ phát sinh từ các lò đốt chất thải rắn sinh hoạt có quy mô khác nhau. Kết quả cho thấy tro xỉ, đặc biệt là tro đáy từ các lò đốt công suất lớn, có thành phần tương đối ổn định và có thể đáp ứng yêu cầu kỹ thuật làm nguyên liệu cho vật liệu xây dựng sau khi được xử lý phù hợp.

Ngược lại, tro đáy từ các thiết bị đốt quy mô nhỏ thường chứa nhiều tạp chất và vật liệu chưa cháy hết, chưa phù hợp để sử dụng trực tiếp. Đối với tro bay, do chứa các thành phần có nguy cơ gây ô nhiễm môi trường như kim loại nặng và muối hòa tan, nhóm nghiên cứu xác định cần áp dụng các biện pháp xử lý nghiêm ngặt nhằm đảm bảo an toàn trước khi đưa vào ứng dụng.

Trên cơ sở đánh giá đặc tính vật liệu, nhóm nghiên cứu đã đề xuất và thử nghiệm một số phương pháp xử lý tro xỉ như rửa để giảm hàm lượng clo, xử lý hóa học kết hợp đóng rắn bằng xi măng nhằm ổn định các thành phần nguy hại, cũng như xem xét giải pháp xử lý nhiệt. Trong đó, các phương pháp xử lý hóa - cơ học được đánh giá là phù hợp hơn với điều kiện sản xuất vật liệu xây dựng do chi phí hợp lý và khả năng áp dụng ở quy mô công nghiệp.

Kết quả thực nghiệm cho thấy tro đáy sau xử lý có thể được sử dụng làm cốt liệu thay thế cho cát, đá trong sản xuất gạch bê tông và bê tông. Các mẫu gạch bê tông sử dụng từ 30 đến 35% cốt liệu tro đáy vẫn đảm bảo các chỉ tiêu cơ lý theo quy định của tiêu chuẩn Việt Nam hiện hành, đáp ứng yêu cầu sử dụng trong xây dựng dân dụng và hạ tầng kỹ thuật. Đối với bê tông, việc thay thế khoảng 30% cốt liệu mịn bằng tro đáy cũng cho kết quả tích cực, khi cường độ chịu nén đạt mác M25, phù hợp với nhiều loại kết cấu thông dụng.

Những kết quả của đề tài cho thấy tiềm năng lớn của việc tái sử dụng tro xỉ lò đốt chất thải rắn sinh hoạt trong lĩnh vực vật liệu xây dựng. Không chỉ góp phần giảm lượng chất thải phải chôn lấp, giải pháp này còn giúp tiết kiệm tài nguyên thiên nhiên, giảm phát thải gián tiếp từ hoạt động khai thác cốt liệu và phù hợp với định hướng phát triển kinh tế tuần hoàn, sản xuất và tiêu dùng bền vững mà Việt Nam đang hướng tới.

Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu cũng chỉ ra rằng để kết quả nghiên cứu có thể được triển khai rộng rãi trong thực tiễn, cần có sự hỗ trợ đồng bộ về cơ chế, chính sách. Việc khuyến khích doanh nghiệp đầu tư dây chuyền xử lý tro xỉ và sản xuất vật liệu xây dựng ngay tại khu vực có nhà máy đốt rác sẽ giúp giảm chi phí vận chuyển và nâng cao hiệu quả kinh tế. Bên cạnh đó, việc rà soát, hoàn thiện hệ thống tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật và các quy định pháp lý liên quan đến sử dụng tro xỉ sau xử lý cũng là yếu tố quan trọng nhằm tạo hành lang pháp lý thuận lợi cho ứng dụng công nghệ này.

Theo đánh giá, đề tài do ThS. Cao Tiến Phú và các cộng sự tại Viện Vật liệu Xây dựng thực hiện đã cung cấp những cơ sở khoa học và thực tiễn quan trọng cho việc tái sử dụng tro xỉ lò đốt chất thải rắn sinh hoạt. Đây không chỉ là một giải pháp kỹ thuật trong lĩnh vực vật liệu xây dựng mà còn là minh chứng rõ nét cho tư duy biến chất thải thành tài nguyên, góp phần thúc đẩy phát triển bền vững và giảm áp lực môi trường trong quá trình đô thị hóa của Việt Nam.