Trong lúc vấn đề xử lý chất thải sinh học, tránh gây ô nhiễm trở lại môi trường gây đau đầu nhiều thành phố ở Việt Nam thì có nhiều nhà khoa học đang nắm trong tay giải pháp.

Một trong số đó là GS.TS Nguyễn Văn Cách (ĐH Bách khoa Hà Nội) thông qua đề tài “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ xử lý sinh học có kiểm soát mùi và nước rỉ rác để xử lý chất thải rắn sinh hoạt phù hợp với điều kiện Việt Nam”.

Cuộc trò chuyện của phóng viên KH&PT với GS.TS Nguyễn Văn Cách - Viện Công nghệ Sinh học Thực phẩm - Trường Đại học Bách khoa Hà Nội diễn ra đúng vào thời điểm mà Hà Nội lại đang đau đầu vì rác. Theo thống kê của Sở Xây dựng Hà Nội, mỗi ngày bãi rác Nam Sơn – nơi tiếp nhận lượng chất thải sinh hoạt chính của thủ đô, đón hơn 4.000 tấn và chỉ có một cách xử lý là chôn lấp. Bên cạnh đó, thành phố còn có bãi rác Xuân Sơn xử lý hơn 1.000 tấn rác theo hình thức đốt kết hợp chôn lấp. Việc bãi rác Nam Sơn thông báo dừng tiếp nhận rác do quả tải khiến cả thành phố rơi vào cảnh ùn ứ.
“Có lẽ đã đến lúc chúng ta cần phải nhìn nhận chất thải sinh hoạt như một loại tài nguyên để khai thác” – GS.TS Nguyễn Văn Cách nhấn mạnh quan điểm của mình. Quan điểm này đã mang đến cho nhà khoa học của Viện công nghệ sinh học phương thức xử lý theo một quy trình hoàn toàn khác so với cách xử lý hiện tại của Hà Nội là chôn lấp và đốt một phần.

Nhưng làm thế nào để biến rác trở thành tài nguyên, nghĩa là phải tái chế, sử dụng lại được hoặc với những phần không thể tái chế, rác trở thành chất đốt để sản sinh ra điện? Để làm được điều này, rác cần phải được phân loại từ nguồn. Tuy nhiên tại Việt Nam, bất chấp những nỗ lực của cơ quan chức năng, người dân vẫn chưa có thói quen phân loại rác. “Thói quen sinh hoạt thường tồn tại trước khi xuất hiện những tiến bộ công nghệ. Là những người làm công nghệ sinh học lâu năm, chúng tôi đặt ra mục tiêu xử lý được rác chưa phân loại ở Việt Nam. Nếu sau này rác được phân loại thì việc xử lý sẽ càng hiệu quả hơn” – GS.TS Nguyễn Văn Cách nói.

Soi chiếu vào câu chuyện đến hẹn lại lên, các bãi rác ở các thành phố lớn bị ùn ứ do xử lý không kịp hoạc bốc mùi khó chịu, gây ảnh hưởng cho cuộc sống của người dân, nhóm nghiên cứu của GS.TS Nguyễn Văn Cách đặt ra mục tiêu cho nghiên cứu, phải làm sao kiểm soát an toàn mùi và nước rỉ rác, thu được mùn rác để trở thành nguyên liệu cho phân bón hữu cơ, thu được rác khó có nhiệt trị cao để trở thành điện năng và tiết kiệm được diện tích đất cho khu vực xử lý.

Là người làm công nghệ sinh học lâu năm, GS.TS Nguyễn Văn Cách tự tin khẳng định: “Trong xử lý rác ở Việt Nam, với tôi giải pháp tốt nhất là chỉ đốt những cái buộc phải đốt, cái nào xử lý được thì xử lý theo hướng phân hủy trở thành mùn hữu cơ”.

Ông nhìn vấn đề này theo thành phần của rác để đưa ra cách giải quyết. Về bản chất, rác thải sinh hoạt của Việt Nam gây mùi và ô nhiễm do lẫn rác thải hữu cơ không được xử lý. Để giải quyết bài toán này, việc quan trọng là phải thúc đẩy để chất hữu cơ xử lý được nhanh, mạnh. Vì thế, trong thời gian ủ rác, nhóm nghiên cứu tăng cường thêm các vi sinh vật bản địa vào trong bể chứa rác.

Rác tươi khi được đưa về khu xử lý được đưa vào các bồn chứa lớn tùy công suất và quy mô và xếp thành nhiều tầng. Phía bên trên là mái che cùng quạt hút tạo áp suất âm trên bề mặt, giúp sản sinh ra một môi trường hiếu khí thúc đẩy việc rác nhanh khô hơn so với môi trường kỵ khí – rác đổ đống như hiện nay. “Trong điều kiện kỵ khí, rác thải sẽ sinh ra ít năng lượng nhưng trong điều kiện hiếu khí sẽ sinh ra nhiều năng lượng. Nhiệt độ cao cùng với tốc độ phân hủy nhanh do được bổ sung vi sinh vật bản địa khiến ít mùi hơn, không bị ô nhiễm. Sau 30 ngày, nhờ luồng thông gió theo nguyên lý ống khói – tức là theo chiều thẳng đứng chứ không bốc sang ngang. Điều này giúp nhà máy có thể tiết kiệm được điện năng trong vận hành quạt thông gió so với phương thức ủ rác hiện tại đang vận hành.” – GS.TS Nguyễn Văn Cách giải thích.

Ngoài ra, rác khi được cho vào thùng sẽ xốp và tạo điều kiện cho không khí được điều tiết liên tục và len lỏi từng lớp rác một cách dễ dàng, giúp rác mau khô hơn, giảm ô nhiễm đến mức thấp nhất, hạn chế việc ăn mòn thiết bị.

Quan trọng hơn, bể thu nước rỉ rác ở phía dưới cũng được bổ sung các vi sinh vật bản địa để tăng cường thời gian tiêu hủy các chất hữu cơ trong nước rỉ rác và chuyển hóa thành sinh khối là mùn, có thể sử dụng làm nguyên liệu bổ sung dinh dưỡng cho cây trồng. Theo GS.TS Nguyễn Văn Cách, phương pháp này hiện tại tuy có thời gian ủ dài hơn phương pháp đang được sử dụng là 10 ngày nhưng trên cùng một diện tích lại có thể xử lý khối lượng rác lớn hơn nhờ phương pháp xếp chồng tầng vì thế hiệu quả hơn. Phương pháp thông gió theo kiểu thẳng đứng và thu gom nước rỉ rác cũng mùi hôi trong khu vực xử lý rác.

Công nghệ, máy móc thiết bị trong quy trình xử lý rác của GS.TS Nguyễn Văn Cách đều có thể sản xuất trong nước. Ông đã ứng dụng công nghệ quản trị logistics vào việc xếp đặt hệ thống các bể chứa rác. Trong mô hình thử nghiệm, tôi sử dụng xe cẩu để xếp tầng từng bể rác nhưng khi triển khai thức, chúng tôi sẽ thiết kế các xe tời và có thể xếp tới 10 tầng hoặc nhiều hơn trên cùng một đơn vị diện tích. Điều này sẽ giúp tiết kiệm diện tích cho các nhà máy xử lý rác.

Sau 30 ngày, rác được đưa vào một máy sàng kết hợp sấy để làm khô một lần nữa. Lúc này, rác sẽ được phân ra làm ba nhóm, mùn rác mịn được đưa ra bên ngoài để làm nguyên liệu đầu vào cho các nhà máy phân bón. Cát, sỏi, đá… được đưa đi chôn lấp. Các mảnh vụn hữu cơ được đưa lại mẻ ủ mới để phân hủy hoàn toàn và phần rác trơ như cành cây, gỗ…. có nhiệt trị cao được mang đi đốt.

Trong khi đó, nước rỉ rác sau thời gian được xử lý đã hết ô nhiễm được ép tách nước bùn. Bùn thu được trộn cùng với mùn rác mịn đưa tới nhà máy phân bón, trong khi nước thu gom được khử trùng thêm một lần nữa trước khi thải ra dòng chảy chung.

Theo GS.TS Nguyễn Văn Cách, cái hay của quy trình mà ông và các cộng sự đưa ra là phù hợp với mọi mô hình từ 40 tấn (theo thử nghiệm) cho tới 500 tấn, 1000 tấn hoặc 5000 tấn. “Mô hình này thích hợp với việc xây dựng các nhà máy xử lý rác vệ tinh theo từng huyện. Nghĩa là, mỗi huyện có một nhà máy theo quy trình này. Lượng rác đốt được sẽ thu gom về một nhà máy lớn của toàn miền Bắc, như vậy khối lượng đầu vào sẽ đủ để phục vụ phát điện do nguyên liệu đầu vào đều có nhiệt trị cao” – GS. TS Nguyễn Văn Cách nói.

Như vậy cả quá trình này, chỉ có đầu vào ô nhiễm, còn toàn bộ quá trình đều được xử lý gọn gàng không gây ô nhiễm. Theo mô hình thử nghiệm với công suất 40 tấn rác tại Nam Định, nhóm nghiên cứu cho biết, sau khi ủ họ thu được 15-20% là mùn hữu cơ, 30% rác khô có thể mang đi đốt. Khối lượng còn lại tiếp tục được đưa về xử lý hoặc mang đi chôn lấp. Tuy nhiên, với quy trình này, rác đã được xử lý như một loại tài nguyên, có thể quay lại phục vụ cuộc sống. “Tôi nghĩ rằng cái lõi là xử lý rác để không ô nhiễm và tách được các loại chất nhiệt trị cao thì chúng tôi đã giải quyết được. Tôi cam kết có thể xử lý được bài toán rác thải sinh hoạt” – GS.TS Nguyễn Văn Cách khẳng định.

Chính sự tự tin đó khiến vị giáo sư đã ngoài 60 tuổi vẫn nhanh nhẹn đi về giữa nhiều địa phương. Cứ nghe thấy ở đâu người ta quan tâm tới công nghệ xử lý rác là ông tới giới thiệu về công nghệ "make in Vietnam" mà các nhà khoa học của ĐH Bách khoa Hà Nội đã dày công nghiên cứu. “Cái cần bây giờ là nhà đầu tư và người có năng lực quản trị. Tôi sẵn sàng chuyển giao công nghệ bởi tin rằng đây là vấn đề cấp bách của cả nước” – GS.TS Nguyễn Văn Cách nói thêm. Vị giáo sư này tin rằng nếu có sự hợp sức của ba nhà (nhà khoa học – nhà nước – nhà đầu tư) thì sẽ không cần phải đi mua công nghệ xử lý rác thải sinh hoạt ở nước ngoài.