Nghiên cứu đề xuất mô hình tổ chức thoát nước và xử lý nước thải phù hợp cho Thủ đô Viên Chăn, CHDCND Lào, theo hướng tập trung..

Nội dung tài liệu: Nghiên cứu đề xuất mô hình tổ chức thoát nước và xử lý nước thải phù hợp cho Thủ đô Viên Chăn, CHDCND Lào, theo hướng tập trung..

1. 1 PHẦN MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Thủ đô Viên Chăn (TĐVC), CHDCND Lào là trung tâm văn hóa, xã hội, kinh tế và là thành phố có tốc độ đô thị hóa nhanh nhất trong cả nước. Để đáp ứng yêu cầu phát triển của thành phố, từ năm 2010 trở lại đây có nhiều dự án quy hoạch và phát triển hạ tầng kỹ thuật đô thị được triển khai thực hiện, cải thiện bộ mặt mới của thành phố cũng như đóng góp phát triển kinh tế xã hội. Tuy nhiên, cùng với sự phát triển kinh tế, xã hội những áp lực về tài nguyên, môi trường cho Thủ đô được tạo ra như: gia tăng dân số, tăng nhu cầu cấp nước, thoát nước và xử lý nước thải (XLNT), quản lý chất thải rắn, gia tăng tình trạng ô nhiễm, thêm gánh nặng cho môi trường ở TĐVC. Vấn đề thoát nước mưa, nước thải, XLNT đối với TĐVC còn khá nan giải. Khu vực trung tâm có 14 kênh với tổng chiều dài khoảng 43,71 km, có 16 đầm nước, ao hồ tự nhiên với tổng diện tích khoảng 1.197,98 ha. Hiện tại, nước mưa, nước thải sau khi qua bể tự hoại đều chảy qua các ao đầm, kênh mương nhỏ nội đô rồi qua hai hệ thống kênh chính là kênh Hòng Xeng và Hòng Ke và xả vào đầm That Luang phía Đông TĐVC. Cuối cùng qua đầm Na Hãy, đầm Na Khoai, sông Mak Hioa và tiêu thoát nước ra sông Mê Kông phía Nam cách trung tâm thành phố 50 km. Quá trình đô thị hóa làm cho ao hồ, kênh mương nơi tiếp nhận nước mưa, nước thải bị san lấp, thu hẹp diện tích, ảnh hưởng xấu đối với tiêu thoát nước, gây ngập úng và ô nhiễm môi trường, Theo ước tính, lượng nước thải phát sinh tại TĐVC những năm 2020, 2025, 2030 tương ứng khoảng 261.000, 325.600 và 384.000 m3/ngđ. Hệ thống thoát nước TĐVC không đồng bộ, còn chắp vá và chưa có trạm XLNT tập trung [19] [53]. Từ năm 1990 đến nay, đã có một số dự án liên quan đến cải thiện môi trường ở TĐVC như: EU-DANIDA-2000, JICA-2011, EDCF- 2013 và Hungary-2020 Các dự án này đề xuất nghiên cứu theo mô hình TN và XLNT tập trung (TT) hoàn toàn cho khu vực trung tâm thành phố (như dự án EDCF, Hungary), hay mô hình phân tán (PT) theo cụm kết hợp với tại chỗ cho khu vực ven đô và ngoại ô (như dự án EU-DANIDA, JICA ). Các nghiên cứu nói trên phần lớn chỉ dừng ở mức nghiên cứu tiền khả thi hay khả thi; chỉ có vài công trình thí điểm nhỏ được thực hiện và vận hành thử nhưng không bền vững; một số dự án đã trở lên lạc hậu do TĐVC phát triển quá nhanh.
2. 2 Cho đến nay, Thủ đô Viên Chăn (TĐVC) cũng như các thành phố khác của Lào chưa có chiến lược, quy hoạch, giải pháp TN và XLNT đô thị cho cả giai đoạn trước mắt, trung hạn và dài hạn. Thiếu cơ sở pháp lý (luật, nghị định, tiêu chuẩn, quy chuẩn, ), thiếu nguồn lực tài chính, chưa có nhân lực cũng như mô hình quản lý phù hợp đó là các thách thức lớn. Để góp phần giải quyết những khó khăn tồn tại trong TN và XLNT đô thị ở TĐVC như đã trình bày ở trên, tác giả xin đề xuất đề tài “Nghiên cứu đề xuất mô hình tổ chức thoát nước và xử lý nước thải phù hợp cho Thủ đô Viên Chăn, CHDCND Lào, theo hướng kết hợp tập trung và phân tán”. 2. Mục đích và mục tiêu nghiên cứu . Mục đích nghiên cứu - Nghiên cứu đề xuất mô hình tổ chức thoát nước và xử lý nước thải phù hợp cho Thủ đô Viên Chăn, CHDCND Lào, với các giải pháp công nghệ và các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật khả thi, nhằm nâng cao tỷ lệ người dân được tiếp cận tới các dịch vụ vệ sinh, bảo vệ sức khỏe, góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường nước và các thiệt hại do vệ sinh kém, phù hợp với điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội và định hướng phát triển của TĐVC đến năm 2030 và các năm tiếp theo, đồng thời làm cơ sở nhân rộng cho các đô thị đang phát triển khác. . Mục tiêu nghiên cứu - Đề xuất được mô hình tổ chức TN và XLNT, với các giải pháp công nghệ TN và XLNT phù hợp cho TĐVC. - Xác định được các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật của HTTN và XLNT khả thi với điều kiện kinh tế - xã hội của TĐVC, CHDCND Lào từ nay đến năm 2030, trong điều kiện nguồn lực tài chính hạn chế, để tối đa số người dân được tiếp cận đến dịch vụ TN và XLNT, giảm thiểu được nhiều nhất thiệt hại và thu được tối đa lợi ích về mặt kinh tế - xã hội - môi trường. - Đề xuất được lộ trình áp dụng mô hình tổ chức TN và XLNT cho TĐVC, CHDCND Lào giai đoạn 2021-2030 và các năm tiếp theo, đồng thời làm cơ sở nhân rộng cho các đô thị đang phát triển khác. 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: Hệ thống TN và XLNT đô thị ở Thủ đô Viên Chăn, CHDCND Lào. - Phạm vi nghiên cứu: Hệ thống TN và XLNT ở khu vực trung tâm Thủ đô Viên Chăn, có tổng diện tích 26 km2, trong giai đoạn năm
3. 3 2021-2030 và tầm nhìn đến năm 2050. 4. Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp thu thập số liệu: thu thập thông tin, dữ liệu các dự án, các nghiên cứu và công nghệ TN và XLNT đô thị theo mô hình TN và XLNT tập trung, phân theo khu vực, theo cụm và tại chỗ. Thu thập các số liệu về điều kiện tư nhiên, kinh tế, xã hội, hiện trạng thoát nước, các chế độ thủy văn, các dự án quy hoạch, các thể chế và mô hình quản lý liên quan ở khu vực nghiên cứu. - Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: nghiên cứu cơ sở khoa học, phương pháp luận và cơ sở pháp lý liên quan đến tổ chức thoát nước và xử lý nước thải đô thị. - Phương pháp kế thừa: kế thừa các kết quả nghiên cứu đã có. - Phương pháp thực nghiệm: Khảo sát hiện trạng, lấy mẫu nước thải tại các kênh thoát nước thành phố, tại một số công trình XLNT phân tán và tại chỗ ở TĐVC. Nghiên cứu thực nghiệm, thiết kế, thi công, vận hành, đánh giá hiệu quả xử lý một số công trình XLNT phân tán với nước thải thực tế. Phân tích mẫu nước thải tại phòng thí nghiệm. - Phương pháp phân tích, so sánh: Phân tích, đánh giá các kết quả thí nghiệm. Phân tích, so sánh các chi tiêu kinh tế - kỹ thuật của các PA tổ chức TN và XLNT, sơ đồ công nghệ. - Phương pháp chuyên gia: Tham khảo ý kiến của các chuyên gia thông qua trao đổi trực tiếp, tổ chức hội thảo và nhận xét phản biện của các chuyên gia. 5. Nội dung nghiên cứu - Nghiên cứu tổng quan hiện trạng TN và XLNT, điều kiện tự nhiên, đặc điểm kinh tế, xã hội và quy hoạch phát triển của TĐVC. Đồng thời, nghiên cứu tổng quan TN và XLNT ở các thành phố khác của Lào và trên thế giới nơi có điều kiện tư tượng với TĐVC. - Nghiên cứu cơ sở khoa học, cơ sở pháp lý về tổ chức TN và XLNT đô thị cho TĐVC và cơ sở tính toán các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật, KT- XH và phân tích lợi ích - chi phí cho các phương án TN và XLNT. - Nghiên cứu lựa chọn mô hình TN và XLNT phù hợp cho TĐVC theo hướng kết hợp tập trung và phân tán trong đến 2030, tầm nhìn đến 2050. - Xác định ranh giới giữa mô hình TN và XLNT trên mật độ dân số theo điều kiện thực tiễn của TĐVC và đề xuất lộ trình thực hiện dự án thoát nước, mô hình quản lý vận hành hệ thống TN và XLNT cho TĐVC. 6. Ý nghĩa khoa học của Luận án
4. 4 - Luận án đã làm rõ một cách hệ thống các cơ sở khoa học của mô hình tổ chức thoát nước và XLNT tập trung kết hợp phân tán cho khu vực đô thị, một số giải pháp công nghệ XLNT phân tán, cũng như xây dựng được quy trình tính toán, thiết kế hệ thống thoát nước, phân tích tài chính và kinh tế, chi phí và lợi ích của dự án thoát nước và XLNT khu vực đô thị. 7. Ý nghĩa thực tiễn của Luận án - Luận án đã xác định được các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật chính của phương án đầu tư xây dựng hệ thống thoát nước và XLNT theo mô hình kết hợp tập trung và phân tán, với các chỉ tiêu cụ thể về suất đầu tư, chi phí quản lý vận hành và bảo dưỡng, giá dịch vụ thoát nước và XLNT đề xuất, các chỉ số NPV, IRR, các lợi ích thu được nhờ giảm thiểu thiệt hại do ô nhiễm môi trường, bảo vệ sức khỏe người dân, bảo vệ nguồn nước, thúc đẩy du lịch và các lợi ích khác, xác định được tỷ lệ lợi ích/chi phí của hoạt động thoát nước và XLNT. Ngoài ra, luận án cũng xác định được giá trị mật độ dân số - giá trị ranh giới áp dụng hiệu quả mô hình tập trung hay phân tán. Luận án đã có những đề xuất giải pháp tổ chức thoát nước và XLNT phù hợp với điều kiện của Thủ đô Viêng Chăn, CHDCND Lào. 8. Tính mới của Luận án - Đề xuất được mô hình TN và XLNT phù hợp cho khu trung tâm TĐVC, CHDCND Lào, theo hướng kết hợp giữa tập trung và phân tán, với các giải pháp công nghệ phù hợp, trên cơ sở phân tích kinh tế - kỹ thuật và chi phí - lợi ích (CBA). - Xác định được ngưỡng giá trị mật độ dân số là 635 hộ/km² làm ranh giới giữa khu vực có thể áp dụng mô hình TN và XLNT tập trung và phân tán theo điều kiện thực tiễn của TĐVC để có tỷ lệ BCR tối ưu: Khi mật độ dân số ≤ 635 hộ/km², áp dụng sơ đồ TN và XLNT tập trung kết hợp phân tán; Khi mật dân số > 635 hộ/km², áp dụng sơ đồ TN và XLNT tập trung. - Đề xuất và lựa chọn được một số giải pháp công nghệ XLNT và quy trình đánh giá, lựa chọn sơ đồ TN và XLNT theo hướng kết hợp tập trung, phân tán phù hợp với điều kiện thực tiễn của khu vực nghiên cứu thuộc TĐVC, bằng phương pháp phân tích đa tiêu chí (kỹ thuật, tài chính, môi trường, xã hội và thể chế, quản lý và sự phù hợp với quy hoạch phát triển) và phân tích chi phí - lợi ích (CBA).
5. 5 9. Cấu trúc Luận án Hình 0.1. Sơ đồ logic và cấu trúc luận án
6. 6 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ HIỆN TRẠNG THOÁT NƯỚC Ở TĐVC, CHDCND LÀO; MỘT SỐ MÔ HÌNH TN VÀ XLNT ĐÔ THỊ TRONG KHU VỰC VÀ TRÊN THẾ GIỚI 1.1. Giới thiệu về khu vực nghiên cứu: Thủ đô Viên Chăn, CHDCND Lào Luận án đã giới thiệu được điều kiện tự nhiên (địa hình, khí hậu, thủy văn, ), đặc điểm kinh tế xã hội, năng lực của ngành công nghiệp, nông nghiệp, du lịch, dịch vụ và mức độ tăng trưởng GDP tại khu vực nghiên cứu, Thủ đô Viên Chăn, CHDCND Lào. Tác giả kết hợp giữa phương pháp thu thập dữ liệu và phương pháp khảo sát thực nghiệm để trình bày được tổng quan hiện trạng cấp nước, thoát nước mưa, nước thải, quy hoạch phát triển của Thủ đô Viên Chăn tới năm 2030 và khảo sát, đánh giá chất lượng nước, xác định mức độ ô nhiễm tại các kênh mương trong nội thành TĐVC. 1.2. Tổng quan về các dự án cải tạo môi trường, thoát nước và xử lý nước thải ở Thủ đô Viên Chăn Luận án đã trình bày các dự án cải tạo môi trường, cải tạo chất lượng nước, XLNT từ năm 1991 tới nay. Các dự án giai đoạn 1991- 2004 tập trung vào công tác cải tạo hệ thống thoát nước mưa, nạo vét, kè mương nội thành. Các dự án nghiên cứu tiền khả thi, nghiên cứu khả thi xây dựng mô hình TN và XLNT cho khu vực Trung tâm TĐVC gồm có: (1). Dự án nghiên cứu cải thiện chất lượng môi trường nước Thủ đô Viên Chăn của JICA, 2011; (2). Dự án nghiên cứu khả thi quy hoạch thoát nước và xử lý nước thải ở Thủ đô Viên Chăn của EDCF, 2013; (3). Dự án nghiên cứu khả thi quy hoạch thoát nước ở TĐVC của Hungary, 2020. Cả 3 dự án này đều đề xuất mô hình TN và XLNT tập trung và cho đến nay chưa được thực thi. Luận án đã thảo luận, đánh giá ưu điểm, nhược điểm của từng dự án. 1.3. Tổng quan về mô hình thoát nước và xử lý nước thải tại một số thành phố lớn của Lào Ngoài việc đánh giá các dự án liên quan đến TN và XLNT nằm trong khu vực nghiên cứu: Trung tâm TĐVC, Luận án còn trình bày thêm một số các dự án đã được thực hiện tại các tỉnh khác của Lào như TP Luang Prabang và TP Kaysone Phomvihane, tỉnh Savannakhet. Tương tự như các dự án tại TĐVC, dự án tại các thành phố lớn của Lào cũng chỉ dừng ở giai đoạn nghiên cứu tiền khả thi hoặc khả thi, theo hướng tập trung, giải quyết cho khu vực trung tâm.
7. 7 1.4. Các nghiên cứu về mô hình TN và XLNT, các ứng dụng thực tế tại các thành phố ở các quốc gia có điều kiện tương tự với Lào Ở Việt Nam, từ đô thị lớn như Thủ đô Hà Nội đến các thành phố nhỏ như Cần Thơ và Vĩnh Long, căn cứ vào đặc điểm mật độ dân số, địa hình và các điều kiện tự nhiên, kinh tế và xã hội của từng vùng, mô hình tổ chức TN và XLNT được lựa chọn. Hà Nội có địa hình tương đối bằng phẳng, khó tổ chức thoát nước tập trung, cần phải có nhiều trạm bơm, để giảm chi phí đầu tư xây dựng MLTN, giảm đường kính và chiều sâu chôn ống, QHTN Hà Nội đã phân chia thành các lưu vực thoát nước. Nghiên cứu ở TP Cần Thơ và Vĩnh Long đã đưa ra các phương án TN tập trung, phân tán, tập trung kết hợp phân tán đồng thời có tái sử dụng bùn thải và nước tiểu để phục vụ cho mục đích nông nghiệp. Nghiên cứu này đã tính toán, so sánh, phân tích ưu nhược điểm của các PA. TP Hua Hin, Thái Lan, có diện tích thu gom nước thải khoảng 23 km2, áp dụng mô hình TN và XLNT phân tán (chia thành 7 khu vực). Do lựa chọn quy mô không phù hợp với tốc độ đô thị hóa của thành phố, trong một thời gian ngắn trạm xử lý đã bị quá tải, nước sau xử lý không đạt tiêu chuẩn xả thải. Chính quyền thành phố phải thay đổi, nâng cấp mô hình TN và XLNT phân tán thành xử lý tập trung, xây dựng thêm MLTN và mở rộng trạm xử lý mới. Thủ đô Phnom Penh, Campuchia chưa có trạm XLNT tập trung, đang ở giai đoạn nghiên cứu khả thi quy hoạch thoát nước tổng thể, áp dụng mô hình TN và XLNT kết hợp giữa tập trung và phân tán. Chỗ có mật độ dân số đông thì áp dụng giải pháp TN và XLNT tập trung như lưu vực hồ Cheung Aek, khu vực có mật độ dân số thưa và sống rải rác như lưu vực hồ Tamok thì áp dụng mô hình XLNT theo cụm bằng bể Johkasou, còn khu vực khó thu gom xử lý tập trung hay phân tán theo cụm thì xử lý tại chỗ bằng bể tự hoại. Đây là một mô hình tốt, áp dụng chiến lược quản lý nước thải bền vững. 1.5. Kết luận Chương 1 và đặt vấn đề nghiên cứu Để có cơ sở khoa học và thực tiễn chắc chắn, với điều kiện của TĐVC, cho phép lựa chọn các mô hình TN và XLNT và tiến hành các tính toán, so sánh, đánh giá cụ thể ở các bước tiếp theo, ở Chương II, tác giả sẽ nghiên cứu “Cơ sở khoa học và phương pháp luận lựa chọn mô hình thoát nước và xử lý nước thải”.
8. 8 CHƯƠNG 2 CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ PHƯƠNG PHÁP LUẬN CHO LỰA CHỌN MÔ HÌNH TN và XLNT 2.1. Nguồn gốc, thành phần, tính chất của nước thải đô thị Nguồn gốc, thành phần, tính chất nước thải đô thị đã được đề cập ở mục này. Bên cạnh đó, kết quả khảo sát thực tế cho thấy, nước thải đô thị tại TĐVC có hàm lượng BOD5, TSS sau khi qua BTH trung bình tương ứng là 100-110 mg/l, 120-150 mg/l; đối với nước thải không qua BTH xả trực tiếp vào môi trường tương ứng là 200-230 mg/l và 220-250 mg/l. Đối với các chỉ tiêu về TN và TP tương ứng là 20-60 mg/l và 4-12 mg/l. 2.2. Cơ sở khoa học lựa chọn mô hình thoát nước và xử lý nước thải Mục 2.2.1 và mục 2.2.2 trình bày các loại HTTN (chung, riêng, nửa riêng và giản lược) và các mô hình TN và XLNT (tập trung, phân tán) cung cấp cơ sở lý thuyết cơ bản về hệ thống TN và XLNT. Mục 2.2.3 và 2.2.4 cũng trình bày, phân tích SWOT đối với các công nghệ XLNT có hiệu suất xử lý cao như các công nghệ XLNT đô thị (AO, MBR, SBR) và các công nghệ XLNT phân tán chi phí thấp (BTH, BTH cải tiến BAST, BASTAF, BASTAF-AT, hồ sinh học, bãi lọc trồng cây), công nghệ XLNT phân tán (AFSB, Johkasou). Các công nghệ kể trên đều đã được đưa vào hoạt động và cho kết quả chất lượng nước đầu ra đạt tiêu chuẩn tại VN và các quốc gia khác. Ngoài việc xử lý nước thải, tác giả còn nghiên cứu các phương pháp xử lý bùn thải để lựa chọn được phương án phù hợp cho TĐVC. 2.3. Cơ sở tính toán, thiết kế hệ thống thoát nước và xử lý nước thải 2.3.1. Các văn bản pháp quy liên quan thoát nước và xử lý nước thải ở Lào và Việt Nam, làm cơ sở thiết kế Theo nội dung của tiêu chuẩn môi trường quốc gia Lào yêu cầu mức độ đầu ra đối với hộ gia đình khá chặt: BOD5 < 30 mg/l, COD < 125 mg/l, TSS < 50 mg/l, TKN < 10mg/l. Cũng tương tự, đối với các tòa nhà, hoặc khu đô thị mới. 2.3.2. Nghiên cứu thực nghiệm các công trình xử lý nước thải phân tán tại Thủ đô Viên Chăn NCS đã tiến hành thiết kế, xây dựng và vận hành 03 bể XLNT theo công nghệ BASTAF, với mục đích thử nghiệm khả năng áp dụng các công nghệ XLNT phân tán chi phí thấp này ở TĐVC. Bên cạnh đó, NCS cũng đã tiến hành lấy mẫu, đánh giá hiệu suất XLNT tại một số công trình XLNT phân tán khác theo công nghệ BTH, ABR, CAS, Johkasou. Việc lấy mẫu nước thải tại các công trình XLNT phân tán
9. 9 được thực hiện và phân tích bởi Phòng thí nghiệm Phanthamid Lab (PAL) địa chỉ tại Dongpalane, huyện Sisattanak, TĐVC, Lào. Các chỉ + tiêu thí nghiệm gồm có pH, COD, BOD5, TSS, T-N, N-NH4 , T-P, Tổng Coliform với quy trình lấy mẫu và quy trình thí nghiệm tuân theo các tiêu chuẩn Quốc tế, Việt Nam và Lào. 2.3.3. Phương pháp tính toán, thiết kế sơ bộ HTTN và XLNT Lưu lượng tính toán: n n n n q tt = (q dđ + q nhb + q vc) x Kch + Qttr (1) Tính toán thủy lực, công thức Manning: 1 Q AR 2 / 3 I 1 / 2 (2.6) n Các công trình của hệ thống TN và XLNT được tính toán dựa theo TCVN 7957:2008 của Việt Nam. Do sự bất hợp lý về các giá trị trong tiêu chuẩn xả thải TCMT Lào, 81/CP, 2017, để thống nhất về mặt tính toán thiết kế, tác giả sử dụng các giá trị tối đa cho phép của các thông số ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt khi thải ra nguồn nước tiếp nhận nước thải theo QCVN 14:2008/BTNMT. 2.4. Xác định các chỉ tiêu kinh tế - kĩ thuật; phân tích tài chính dự án xây dựng hệ thống TN và XLNT 2.4.1. Tính toán các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật Mục 2.4.1 cung cấp cơ sở để tính toán các chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật như: . Tổng mức đầu tư xây dựng công trình: CAPEX = Cxl + Ctb + Cqlda + Ctv + Ck + Cdp (2.7) . Chi phí vận hành hàng năm: OPEX =Cml + Cđ + Chc + Cbt + Cnc + Cns + Cvcb (2.8) 2.4.2. Phân tích tài chính dự án TN và XLNT Mục 2.4.2 cung cấp cơ sở để tính toán các chỉ tiêu phân tích tài chính: . Giá trị hiện tại thuần (NPV): là số chênh lệch giữa giá trị hiện tại các dòng tiền thuần của dự án với số vốn đầu tư bỏ ra ban đầu. . Suất thu lợi tối thiểu (r) là mức lãi suất tối thiểu (thấp nhất) của dự án hay của vốn chủ sử hữu mà nhà đầu tư chấp nhận được. . Tỷ suất sinh lời nội bộ (IRR) là chỉ số được sử dụng nhiều trong phân tích tài chính để ước tính khả năng sinh lời của những khoản đầu tư tiềm năng. . Tỉ lệ lợi ích - chi phí (BCR hay B/C) là tỉ lệ được sử dụng trong phân tích lợi ích chi phí để tóm tắt mối quan hệ tổng thể giữa chi phí tương đối và lợi ích của một dự án được đề xuất.
10. 10 . Chỉ số lợi nhuận trên tài sản (ROA) là cụm từ viết tắt của Return on Assets, nó là chỉ số của tỷ suất sinh lời trên tài sản. Chỉ số này là tỷ lệ của lợi nhuận so với tài sản đưa vào sản xuất kinh doanh, đánh giá hiệu quả của việc dùng tài sản doanh nghiệp. 2.4.3. Phương pháp phân tích kinh tế - xã hội dự án TN và XLNT Lợi ích kinh tế - xã hội thu được từ TN và XLNT có thể quy đổi thành giá trị tiền tệ bao gồm lợi ích từ bảo vệ môi trường Bmt, bảo vệ nguồn nước (Bnn), bảo vệ sức khỏe (Bsk), tiết kiệm thời gian (Btg), phát triển du lịch (Bdl) và các lợi ích khác (Bk). B = Bmt + Bsk + Bnn + Btg + Bdl + Bk (2.15) Lợi ích về mặt môi trường - Bmt: được bằng giá trị thiệt hại môi trường tránh hay giảm thiểu được nhờ có XLNT: Bmt = B1,COD + B2,TSS (2.16) Lợi ích về sức khỏe - Bsk: được tính bằng giá trị thiệt hại sức khỏe do các bệnh liên quan đến nước có thể tránh được nhờ có XLNT. Bsk = CH = CH_HC + CH_P + CH_D (2.17) Lợi ích từ bảo vệ được nguồn nước sạch - Bnn: Bnn = CW = CW_AC + CW_WT (2.18) Lợi ích từ tiết kiệm thời gian - Btg: là lợi ích từ tiết kiệm thời gian khi phải đi vệ sinh xa nhà nếu không có công trình vệ sinh hộ gia đình phù hợp. Btg = CU_T = pop_u.taccess.Ptime. 365 (2.19) Lợi ích từ thu hút du lịch - Bdl: là lợi ích từ việc thu hút khách du lịch. Bdl = CW_HT = td.μ.(pahc + pawl) (2.20) Lợi ích khác chưa tính được - Bk: Lấy Bk bằng 5% các lợi ích kể trên. 2.4.4. Tính toán tỷ lệ lợi ích : chi phí (B/C) Dự án TN và XLNT là dự án công ích, chi phí (B/C) là chỉ tiêu thay thế để đánh giá được hiệu quả của dự án đối với khu vực, địa phương và người được hưởng lợi. Tỷ lệ Lợi ích : Chi phí (B/C) được tính theo công thức sau: BBBB B B (2.21) B/ C mt sk nn tg dl k CAPEX OPEX n 2.4.5. Phương pháp phân tích đa tiêu chí để đánh giá, lựa chọn phương án thoát nước và xử lý nước thải phù hợp Một hệ thống XLNT được cho là bền vững dựa trên phương pháp phân tích đa tiêu chí (Multi-criteria analysis) và được xem xét trên các phương diện bao gồm: (1) Các tiêu chí đánh giá về kỹ thuật; (2) Các tiêu chí đánh giá về tài chính; (3) Các tiêu chí đánh giá về môi trường;
11. 11 (4) Các tiêu chí đánh giá về xã hội; (5) Các tiêu chí đánh giá về mặt phù hợp với thể chế quản lý và quy hoạch phát triển trong tương lai. CHƯƠNG 3 NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN MÔ HÌNH THOÁT NƯỚC VÀ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHO THỦ ĐÔ VIÊN CHĂN 3.1. Nghiên cứu thực nghiệm một số mô hình thoát nước và xử lý nước thải phân tán tại Thủ đô Viên Chăn Hình 3. 1. Một số công nghệ XLNT phân tán tại TĐVC (Nhóm 1, 3, 4, 5: các công trình hiện có; Nhóm 2: do NCS thiết kế, xây dựng và vận hành) Kết quả cho thấy bể tự hoại truyền thống có thể áp dụng để xử lý sơ bộ BOD5 và TSS trong nước thải. Mức độ xử lý BOD5 và TSS đạt mức 32,3% và 59,2%. Công nghệ BASTAF xử lý sơ bộ BOD5 và TSS tốt hơn rất nhiều so với BTH truyền thống, loại bỏ 74,5% BOD5 và 70,4%. Công nghệ ABR cũng tương tự như BASTAF, hiệu suất lắng TSS cao do có tới 7 ngăn lắng, tuy nhiên hiệu suất xử lý BOD5 cũng chỉ đạt 62,4%. Từ kết quả nghiệm chứng, xây dựng bể BASTAF và ABR để xử lý sơ bộ BOD và TSS tại các khu vực yêu cầu vệ sinh cao. Còn các khu vực yêu cầu mức vệ sinh thấp hoặc trung bình có thể vẫn giữ nguyên hiện trạng sử dụng BTH truyền thống. Các công nghệ này đều là công nghệ xử lý nước thải phân tán, chi phí thấp, không đòi hỏi mức độ vận hành, bảo trì bảo dưỡng cao. Các công nghệ bùn hoạt tính CAS-AO hay Johkasou có HSXL cao, cho phép xử lý được các hợp chất Nitơ, Photpho. Giúp hiệu suất xử lý đạt tiêu chuẩn đầu ra cột A, QCVN 14:2008/BTNMT và TCMT Lào 81/CP, 2017. Tuy nhiên, hiệu suất xử lý chịu ảnh hưởng chủ quan của người vận hành và bảo trì, bảo dưỡng. Các loại BTH truyền thống, bể tự hoại cải tiến BASTAF/ABR là
12. 12 công trình xử lý kỵ khí, không cho phép xử lý Nitơ mà chỉ loại bỏ một phần Ni-tơ qua lắng cặn, thủy phân và bay hơi NH3, hấp thụ bởi sinh khối. Hiệu suất xử lý Ni-tơ tổng số đạt 10-25% đối với BTH truyền thống, 15-40% đối với BASTAF/ABR. Đối với các khu vực yêu cầu điều kiện vệ sinh cao, cần áp dụng các quá trình xử lý hiếu khí kết hợp thiếu khí như CAS-AO hay Joukasou. Trong điều kiện vận hành tốt, các công nghệ này có thể xử lý Nitơ đạt từ 90-95%. 3.2. Nghiên cứu đề xuất mô hình TN và XLNT phù hợp cho TĐVC 3.2.1. Giới hạn phạm vi nghiên cứu Khu vực nghiên cứu là KV1 là khu vực Trung tâm của TĐVC có diện tích 26 km², có dân số là 146.862 người và dự kiến năm 2030 là 225.035 người (chiếm 37,3% dân số 4 huyện nội thành và chiếm 23.7% dân số của toàn bộ TĐVC). 3.2.2. Phân chia lưu vực thoát nước và hướng thoát nước thải Toàn bộ KV1-Trung tâm TĐVC được phân chia thành 3 lưu vực chính như thể hiện trong Hình 3.13: (1) Lưu vực Hong Ke, S1=11,80 km²; (2) Lưu vực Hong Xeng, S2=6,15 km²; (3) Lưu vực Wattay, S3=8,05 km². 3.2.3. Phân chia lưu vực thoát nước và hướng thoát nước thải Tác giả xây dựng 3 phương án tổ chức TN và XLNT cho khu vực nghiên cứu như sau: Phương án 1 (PA1): + Áp dụng mô hình tổ chức TN và XLNT tập trung cho 62% dân số (tương đương 23.080 hộ gia đình), sử dụng HTTN riêng. + Giữ nguyên hiện trạng xử lý nước thải bằng BTH truyền thống cho 38% dân số còn lại (tương đương 14.426 hộ gia đình) không thể tiếp cận tới MLTN tập trung, nước thải chỉ được xử lý sơ bộ BOD5 và TSS. 38% dân số này đều là các hộ gia đình thuộc khu vực phân tán, khu vực trũng, có ngõ xóm dốc vào bên trong theo hình lòng chảo, không thể thoát nước tự chảy tới HTTN thành phố. Phương án 2 (PA2): + Áp dụng mô hình tổ chức TN và XLNT tập trung cho 46,5% dân số (tương đương 17.423 hộ gia đình), sử dụng HTTN riêng. + Áp dụng mô hình tổ chức TN và XLNT phân tán theo khu vực cho 15,5% dân số (tương đương 5.657 hộ gia đình), sử dụng HTTN giản lược cho 5 TXL kí hiệu TXLPT No.01-05 với công suất lần lượt là 1.500 - 2.000 - 1.000 - 500 - 500 m3/ngđ.
13. 13 + Áp dụng mô hình TN và XLNT phân tán theo cụm cho 18% dân số (tương đương 6.750 hộ gia đình) yêu cầu điều kiện vệ sinh cao. + Áp dụng mô hình TN và XLNT phân tán theo cụm, chi phí thấp bằng công nghệ BASTAF, ABR đã được nghiệm chứng cho 10% dân số (tương đương 3.750 hộ gia đình) không yêu cầu điều kiện vệ sinh cao, xử lý sơ bộ BOD5 và TSS. + 10% dân số còn lại (tương đương 3.750 hộ gia đình) không thể tiếp cận tới MLTN tập trung, giữ nguyên hiện trạng sử dụng BTH truyền thống để xử lý sơ bộ BOD5 và TSS. Phương án 3 (PA3): + Áp dụng mô hình tổ chức TN và XLNT tập trung cho 90% dân số (tương đương 33.756 hộ gia đình), sử dụng HTTN riêng, TXL tập trung có công suất 38.200 m3/ngđ. Để tiếp cận được tới 90% dân số, không thể áp dụng phương án tự chảy thông thường. Vì vậy, các hộ gia đình thuộc khu vực phân tán, khu vực trũng, có ngõ xóm dốc vào bên trong theo hình lòng chảo, không thể thoát nước tự chảy tới HTTN thành phố cần có MLTN giản lược kết nối các hộ gia đình lại với nhau thành cụm và bơm ngược lên tới hố ga của HTTN thành phố. + Giữ nguyên hiện trạng XLNT bằng BTH truyền thống cho 10% dân số còn lại (tương đương 3.750 hộ gia đình) không thể tiếp cận tới MLTN tập trung, nước thải chỉ được xử lý sơ bộ BOD5 và TSS. 3.2.4. Kết quả tính toán lưu lượng nước thải Dân số trong khu vực nghiên cứu là 225.035 người (tương đương 37.506 hộ gia đình) với 2 khu vực có mật độ dân số khác biệt. Khu vực lõi trung tâm có mật độ dân số 10.470 người/km² và khu vực phía Bắc sân bay Wattay là 3.879 người/ km². Dựa trên tiêu chuẩn cấp nước tại các khu vực trung tâm TĐVC là 180-200 l/người.ngđ và tiêu chuẩn thoát nước 160 l/người.ngđ ta xác định được lưu lượng nước thải phát sinh của toàn bộ khu vực nghiên cứu là 41.850 m³/ngđ. 3.2.5. Kết quả tính toán thủy lực mạng lưới thoát nước và thiết kế sơ bộ trạm xử lý nước thải theo các phương án 3.2.5.1. Kết quả tính toán thủy lực mạng lưới thoát nước và thiết kế sơ bộ trạm xử lý nước thải cho PA1 PA 1 có kích thước của các ống thu gom chính chạy dọc kênh Hòng Ke, Hòng Xeng như sau: B62-TB có đường kính thay đổi từ 450 - 1000mm trên tuyến thu gom với chiều dài 7,26km; D21-E1 có đường kính thay đổi từ 400-710mm trên tuyến thu gom với chiều dài 5,58km. Bên cạnh đó còn có một số tuyến phụ chuyển tải một lượng lớn nước
14. 14 thải từ các tiểu lưu vực khác với đường kính từ 200-400mm như: D73- A9 dài 1,84km, C24-A15 dài 3,78km. Ngoài các tuyến cống tự chảy, PA1 có thêm tuyến N19-N1-TB để thu gom và vận chuyển nước thải từ lưu vực Wattay về TXL tập trung. Nước thải được thu gom đến điểm N1 và dẫn vào trạm bơm chìm, bơm chuyển vùng tới Nút giao D1 nằm trên tuyến cống chính D21-E1. PA 1 với 1 TXL nước thải tập trung có công suất 28.000 m3/ngđ đặt tại đầm Thatluang, sử dụng công nghệ bùn hoạt tính truyền thống AO để xử lý nước thải triệt để các chất hữu cơ BOD, TSS và cả các chất dinh dưỡng Nitơ, Photpho. Nước thải đầu ra đảm bảo đạt TCMT Lào, 81/CP và QCVN 14:2008/BTNMT. 3.2.5.2. Kết quả tính toán thủy lực mạng lưới thoát nước và thiết kế sơ bộ trạm xử lý nước thải cho PA2 PA 2 có các tuyến cống thu gom chính chạy dọc kênh Hong Ke, Hong Xeng tương tự như PA1, bao gồm các tuyến: B62-TB, D21-E1, D73-A9, C24-A15. Chỉ khác là tuyến D21-E1 đã có kích thước giảm đi đáng kể từ đường kính 400-710mm xuống còn 315-450mm do lưu vực Wattay đã được xử lý phân tán, không cần vận chuyển về TXL tập trung, đồng thời, tuyến N19-N1-TB với kích thước 200-500mm, chiều dài 4,98m cũng đã được loại bỏ. Lưu vực Wattay được chia thành 5 lưu vực nhỏ với tuyến cống thu gom chính của các TXL phân tán có kích thước từ DN160-DN355. Ống có kích thước nhỏ hơn DN250 sử dụng vật liệu uPVC, lớn hơn DN250 sử dụng ống HDPE. Khu vực được XLNT theo cụm được áp dụng mạng lưới thoát nước giản lược hoàn toàn, sử dụng ống uPVC kích thước nhỏ từ 110-160mm. Trạm xử lý tập trung với công suất 22.500 m3/ngđ, cũng đặt tại đầm Thatluang, sử dụng công nghệ AO để XLNT và có đầy đủ các hạng mục công trình tương tự như PA1. Trạm xử lý phân tán theo khu vực với kí hiệu TXLPT No.01-05 có công suất lần lượt là 1.500 - 2.000 - 1.000 - 500 - 500 m3/ngđ. Các TXL phân tán theo cụm cho 18% dân số để đạt được chất lượng nước đầu ra đạt cột A, QCVN 14:2008 /BTNMT hoặc TCMT Lào 81/CP, 2017 thì cần sử dụng các công nghệ như Johkasou, BASTAF-AT, AFSB, AO, Các TXL phân tán theo cụm cho 10% dân số sử dụng công nghệ BASTAF, ABR đã được nghiệm chứng để xử lý sơ bộ 80% BOD và 80% TSS. 3.2.5.3. Kết quả tính toán thủy lực mạng lưới thoát nước và thiết
15. 15 kế sơ bộ trạm xử lý nước thải cho PA3 PA3 áp dụng mô hình TN và XLNT tập trung cho 90% dân, tuy nhiên, để đạt được mục đích thu gom tối đa lên tới 90% dân số thì các khu vực có địa hình thấp, dạng lòng chảo, ngõ cụt, hoặc không thuận tiện tiếp cận cần phải thu gom từng cụm tới một vị trí nhất định, sau đó bơm lên tuyến cống thoát nước thải của MLTN thành phố. Theo ước tính, toàn bộ khu vực nghiên cứu có 420 cụm dân cư cần thực hiện giải pháp bơm chuyển tiếp, các cụm này phân bố rải rác trên toàn bộ khu vực nghiên cứu. Kích thước của các ống thu gom chính cần phải tăng lên để có thể tiếp nhận thêm lượng nước thải mới đổ vào. Trạm bơm vận chuyển nước thải từ lưu vực Wattay tới nút giao D11 cũng có công suất tăng lên 6.500 m3/ngđ. PA3 với 1 TXL nước thải tập trung có công suất 38.200 m3/ngđ, cũng đặt tại đầm That Luang, sử dụng công nghệ AO để XLNT và có đầy đủ các hạng mục công trình tương tự như PA1. Nước thải đầu ra đảm bảo đạt TCMT Lào, 81/CP và QCVN 14:2008/BTNMT. 3.2.6. Phương án đấu nối hộ gia đình vào mạng lưới thoát nước Các hộ gia đình có BTH vẫn có thể sử dụng BTH sau đó đấu nối đầu ra của bể tự hoại vào hố ga kết nối MLTN. Đối với các hộ gia đình xây mới, để tiết kiệm chi phí có thể đấu nối trực tiếp vào mạng lưới mà không cần phải xây dựng BTH. Hoặc trong trường hợp khó tiếp cận MLTN hoặc hố ga đấu nối ở xa, có thể sử dụng phương án XLNT tại chỗ chi phí thấp để giảm thiểu mức độ ô nhiễm trước khi xả vào nguồn tiếp nhận hoặc MLTN mưa. 3.2.7. Giải pháp quản lý bùn thải Bùn thải tại khu vực trung tâm chủ yếu phát sinh từ các nguồn sau đây: (1) Bùn thải từ TXL tập trung; (2) Bùn thải từ các TXL nước thải phân tán; (3) Bùn thải từ các TXL phân tán theo cụm và tại chỗ; (4) Bùn thải từ BTH hộ gia đình và (5) Bùn thải trong quá trình nạo vét cống.
16. 16 Hình 3.2. Nguồn gốc và giải pháp XL bùn thải tại TĐVC CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 4.1. Kết quả xác định các chỉ tiêu kinh tế - kĩ thuật và phân tích kinh tế - xã hội theo các phương án 4.1.1. Kết quả xác định các chỉ tiêu kinh tế - kĩ thuật và phân tích tài chính theo từng phương án Các giả thiết: Vay 100% vốn ODA, ân hạn 4 năm, thời hạn vay 40 năm, lãi suất là 1.5%/năm; Tỷ suất lợi nhuận 5.05% trong đó r = r’+i+r’x i (r’= 1,5%, i = 3,5%); Do chính sách ưu tiên cho lĩnh vực nên chọn thuế thu nhập doanh nghiệp bằng 0, VAT = 0; Chi phí vận hành tính đủ cho năm đầu tiên và được tăng 4% cho những năm tiếp theo để bù cho lạm phát; Giá phí tăng đều hàng năm theo tỷ lệ lạm phát 4%. Với phương án tổ chức TN và XLNT PA2, áp dụng mô hình kết hợp tập trung và phân tán, với kịch bản thu phí TN và XLNT số 2, mức đầu tư ban đầu là 57.65 triệu USD, thời gian hoàn vốn là 23 năm 4 tháng, NPV 5.05 triệu USD, IRR là 5.4%, tỷ lệ B/C là 1,18, tổng lãi phải trả là 10.539.581,16 USD, tổng số tiền Nhà nước phải trả là: 63.03 triệu USD. Phương án này cho kết quả tối ưu về tài chính.
17. 17 4.1.2. Kết quả đánh giá lợi ích kinh tế - xã hội theo các phương án 4.1.2.1. Lợi ích về mặt môi trường Kết quả tính toán theo PA_Zero cho thấy, khi tất cả các hộ gia đình không được thu gom và xử lý nước thải, không có công trình xử lý và giả định rằng nước thải phát sinh sau khi chảy qua BTH truyền thống đều xả ra nguồn tiếp nhận, tải lượng chất thải phát sinh tính theo các chỉ tiêu COD và TSS là COD = 10,8 T/ngđ và TSS = 13,5 T/ngđ. Quy đổi chất ô nhiễm xả ra môi trường theo COD và TSS hàng năm thành số lượng tiền theo đơn giá nộp phạt sẽ tương đương với 40,44 triệu USD/năm và 1,078.18 triệu USD/hộ/năm.
18. 18 Hình 4. 1. Thiệt hại về môi trường do COD và TSS a, Thiệt hại theo năm b, Thiệt hại theo hộ gia đình Theo PA1, 62% dân số trong khu vực nghiên cứu được thu gom thoát nước và xử lý tập trung, chất lượng nước thải đầu ra đạt cột A, còn 38% dân số đang xử lý nước thải tại hộ gia đình. PA1, xét về mặt hiệu quả xử lý có thể giảm được các chất ô nhiễm được 55% so với kịch bản PA_Zero, tương đương với 22,32 triệu USD/năm và 595,14 USD/hộ/năm. Theo PA2, 80% dân số trong khu vực nghiên cứu được thu gom thoát nước và xử lý tập trung, phân tán và theo cụm, chất lượng nước thải đầu ra đạt tiêu chuẩn cột A. 10% dân số được thu gom và xử lý theo cụm chi phí thấp và 10% dân số còn lại sử dụng BTH truyền thống. PA2 có hiệu suất xử lý cao, có thể giảm được các chất ô nhiễm lên tới 79% so với kịch bản PA_Zero, tương đương 31,90 triệu USD/năm và 850,47 USD/hộ/năm. Theo PA3, 90% dân số trong khu vực nghiên cứu được thu gom thoát nước và xử lý tập trung, chất lượng nước thải đầu ra đạt cột A, còn 10% dân số đang xử lý nước thải tại hộ gia đình. PA3, xét về mặt hiệu quả xử lý có thể giảm được các chất ô nhiễm đi 81% so với kịch bản PA_Zero, tương đương với 32,65 triệu USD/năm và 870,44 USD/hộ/năm. 4.1.2.2. Lợi ích về mặt sức khỏe, nguồn nước, thời gian, phát triển du lịch và các lợi ích khác Theo PA_Zero, nếu TĐVC không có hệ thống TN và XLNT thì thành phố sẽ mất 41,87 triệu USD/năm, hay tương đương với 1.116,34 USD/hộ/năm.
19. 19 Hình 4. 2. Thiệt hại về sức khỏe, nước sạch, thời gian, du lịch và các thiệt hại khác theo các phương án TN và XLNT a, Thiệt hại theo năm; b, Thiệt hại theo hộ gia đình. PA1 có thể cho phép giảm thiệt hại được 62% so với PA_Zero, tương đương với 25,77 triệu USD/năm hay 868,96 USD/hộ/năm. PA2 giảm thiệt hại tới 88% so với PA_Zero, tương đương với 37,02 triệu USD/năm hay 987,04 USD/hộ/năm. PA3 giảm tới 90% , tương đương với 37,98 triệu USD/năm hay 1.004,73 USD/hộ/năm. 4.1.3. Kết quả phân tích lợi ích : chi phí (B/C) theo các phương án Giá trị kinh tế thiệt hại về môi trường, sức khỏe, nguồn nước, thời gian, du lịch và các thiệt hại khác theo Kịch bản Zero, nếu nước thải ở TĐVC chưa được xử lý là 82,31 triệu USD/năm, tương đương 2.194,52 USD/hộ/năm. Theo PA1, giá trị thiệt hại giảm xuống còn 34,22 triệu USD/năm hay 770,82 USD/hộ/năm. Có thể nói lợi ích kinh tế nhờ dự án TN và XLNT của PA1 là 48,07 triệu USD/năm, tương đương 1.423,70 USD/hộ/năm. Với chi phí quy đổi cho TN và XLNT 228,18 USD/hộ/năm đã tính ở trên, ta tính được tỷ lệ B/C = 6,24/1. Theo PA2, giá trị thiệt hại giảm xuống còn 13,39 triệu USD/năm hay 290,26 USD/hộ/năm. Có thể nói lợi ích kinh tế nhờ dự án TN và XLNT của PA2 là 68,92 triệu USD/năm, tương đương 1.904,26 USD/hộ/năm. Với chi phí quy đổi cho TN và XLNT 246,54 USD/hộ/năm đã tính ở trên, ta tính được tỷ lệ B/C của PA2 = 7,72/1. Tương tự, theo PA3, giá trị thiệt hại giảm xuống còn 11,98 triệu USD/năm hay 258,46 USD/hộ/năm. Có thể nói lợi ích kinh tế nhờ dự án TN và XLNT của PA2 là 70,33 triệu USD/năm, tương đương 1.936,06 USD/hộ/năm. Với chi phí quy đổi cho TN và XLNT 354,14 USD/hộ/năm đã tính ở trên, ta tính được tỷ lệ B/C = 5,47/1.
20. 20 Tóm lại, cứ 1 USD đầu tư cho TN và XLNT, PA1 đem lại lợi ích kinh tế 6,24 USD, PA2 đem lại lợi ích kinh tế lớn hơn, bằng 7,72 USD và PA3 đem lại lợi ích kinh tế 5,47 USD. Hình 4. 3. Thiệt hại có thể giảm thiểu hay lợi ích kinh tế của dự án XLNT 4.1.4. Mối liên hệ giữa chi phí của mô hình thoát nước và xử lý nước thải theo mật độ dân số Chi phí quy đổi hàng năm đối với các hệ thống TN và XLNT phân tán hay theo cụm, đạt cột A theo QCVN 14:2008/BTNMT, là 350 USD/hộ/năm. Chi phí xây dựng và vận hành BTH truyền thống là 135 USD/hộ/năm. Với các bể BASTAF hoặc ABR, chi phí xây dựng và vận hành quy đổi là 153,3 USD/hộ/năm. Hình 4. 4. Mối liên hệ giữa chi phí và mật độ dân số
21. 21 4.2. Đánh giá và lựa chọn mô hình thoát nước và xử lý nước thải phù hợp cho Thủ đô Viên Chăn 4.2.1. Kết quả đánh giá các PA theo phương pháp đa tiêu chí Hình 4. 5. Biểu đồ mạng nhện phân tích hiệu quả của 3 PA 4.2.2. Đánh giá sự phù hợp với quy hoạch phát triển của thành phố Trong tương lai, khi mật độ dân số và mức sống, điều kiện thu nhập tăng, các khu vực đang áp dụng mô hình TN và XLNT phân tán có thể được nâng cấp, cải tạo và đấu nối vào HTTN tập trung của thành phố, vừa cho phép tiết kiệm nguồn lực, vừa tạo điều kiện áp dụng những giải pháp công nghệ mới tại nhà máy XLNT tập trung. 4.3. Đề xuất lộ trình thực hiện và mô hình tổ chức quản lý vận hành hệ thống thoát nước và xử lý nước thải cho TĐVC Dự án sẽ được thực hiện với 3 giai đoạn: (1). Giai đoạn chuẩn bị đầu tư; (2). Giai đoạn đầu tư xây dựng; và (3). Giai đoạn vận hành khai thác. Bộ Giao thông công chính và Vận tải giao cho Ban quản lý cơ sở hạ tầng (Department of Public Works and Transport - DPWT) là đại diện làm chủ đầu tư. Sau khi hoàn thành xây dựng công trình, DPWT sẽ bàn giao cho chủ sở hữu hệ thống thoát nước (Ủy ban nhân dân Thành phố Viên Chăn) tổ chức vận hành, khai thác, tiến hành lựa chọn nhà thầu có năng lực để vận hành hệ thống TN và XLNT. Các công trình XLNT hộ gia đình sẽ do hộ gia đình quản lý. Các công trình XLNT phân tán theo cụm, với công nghệ đơn giản, chi phí thấp sẽ do cộng đồng quản lý. Một số hoạt động đặc thù như bảo trì thiết bị, thu gom, vận chuyển và xử lý phân bùn sẽ được thuê thực hiện bởi các đơn vị chuyên nghiệp có đủ năng lực. Giá dịch vụ thu gom và XLNT
22. 22 sẽ do hộ thoát nước chi trả theo lộ trình tăng dần, bên cạnh ngân sách thành phố trang trải, bù đắp để doanh nghiệp trang trải được chi phí quản lý vận hành hệ thống (mục 4.1). Phát triển khung thể chế, với việc biên soạn và ban hành các chính sách phù hợp, nhằm tăng cường khả năng quản lý Nhà nước về thoát nước đô thị, đồng thời tạo hành lang pháp lý phù hợp để huy động được nguồn lực tham gia xây dựng, quản lý vận hành các công trình TN và XLNT. Bên cạnh đó, các quy chuẩn, tiêu chuẩn, hướng dẫn kỹ thuật liên quan cũng cần được sớm xây dựng và ban hành, ví dụ như tiêu chuẩn thiết kế, thi công, hướng dẫn vận hành và bảo dưỡng các công trình TN và XLNT, các quy chuẩn môi trường liên quan. TN và XLNT là ngành mới mẻ ở TĐVC. Chính vì vậy đào tạo, tập huấn, tăng cường năng lực là một nội dung quan trọng nhằm phát triển kiến thức và tay nghề cho cán bộ quản lý và nhân viên các bên liên quan. Công tác thông tin, giáo dục, truyền thông có thể thực hiện được qua nhiều hình thức khác nhau: thông qua cơ quan Nhà nước, các đoàn thể, doanh nghiệp, các phương tiện thông tin đại chúng, tuyên truyền trực tiếp tại cộng đồng Các hoạt động này cần được thực hiện trước, trong và cả sau khi dự án kết thúc. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 1. Kết luận Từ kết quả nghiên cứu, có thể đưa ra những kết luận sau: (1) Luận án đã đánh giá được một số công nghệ XLNT phân tán hiện đang áp dụng ở TĐVC, bao gồm BTH xây bằng gạch và làm bằng nhựa đúc sẵn, bể ABR, bể Johkasou và công nghệ bùn hoạt tính CAS; thử nghiệm xây dựng và đánh giá 03 công trình XLNT phân tán bằng công nghệ BASTAF; xác định hiệu suất xử lý, chi phí xây dựng, vận hành và bảo dưỡng công trình, đánh giá ưu, nhược điểm và vai trò của chúng trong hệ thống TN và XLNT ở TĐVC. (2) Luận án đã đánh giá, so sánh 3 phương án TN và XLNT cho khu vực nghiên cứu có diện tích 26 km², dân số 225.035 người, tương đương 37.506 hộ gia đình ở trung tâm TĐVC: PA1, áp dụng mô hình TN và XLNT tập trung cho khu vực trung tâm, còn lại là xử lý tại chỗ bằng bể tự hoại; PA2, mô hình TN và XLNT tập trung kết hợp phân tán; PA3, mô hình TN và XLNT tập trung cho khu vực nghiên cứu. Mô hình kết hợp TN và XLNT tập trung và phân
23. 23 tán (PA2) là phù hợp hơn cả với điều kiện thực tiễn của TĐVC, cho phép nâng cao tỷ lệ người dân được tiếp cận với dịch vụ vệ sinh, thu gom và xử lý được nhiều nước thải hơn, cho phép triển khai áp dụng theo từng giai đoạn, tiết kiệm chi phí và mang lại nhiều lợi ích KT-XH như nêu ở kết luận số (3), (4), (5) dưới đây. Luận án đã đề xuất được lộ trình áp dụng mô hình tổ chức TN và XLNT của TĐVC, CHDCND Lào theo PA2 cho giai đoạn 2021- 2030 và các năm tiếp theo, đồng thời làm cơ sở nhân rộng cho các đô thị đang phát triển khác. (3) Chi phí xây dựng (CAPEX) của PA1 là 49,48 triệu USD, PA2 là 57,65 triệu USD, PA3 là 90,03 triệu USD. Chi phí quản lý hàng năm (OPEX) của PA1, PA2 và PA3 lần lượt là 2,51 triệu USD/năm, 3,92 triệu USD/năm và 6,49 triệu USD/năm. Tổng chi phí CAPEX + OPEX quy đổi của PA1, PA2 và PA3 tương ứng là 228,18 USD/hộ/năm, 246,54 USD/hộ/năm và 354,14 USD/hộ.năm. Giá thành thu gom và XLNT của PA1, PA2 và PA3 tương ứng là 0,41 USD/m³, 0.47 USD/m³ và 0.69 USD/hộ/năm (các giá trị được quy về cùng thời điểm năm 2030). (4) Luận án đã xác định được giá trị mật độ dân số làm ranh giới lựa chọn mô hình tập trung và phân tán cho Thủ đô Viên Chăn. Khu vực có mật độ dân số từ 635 hộ/km² trở lên, nếu áp dụng mô hình TN và XLNT tập trung sẽ có chi phí CAPEX và OPEX thấp hơn mô hình phân tán, trong khi khu vực có mật độ dân số <635 hộ/km² áp dụng mô hình phân tán sẽ có chi phí CAPEX và OPEX thấp hơn mô hình tập trung. Khu vực có dân số thưa thì áp dụng mô hình xử lý theo cụm hay tại chỗ bằng bể BASTAF, ABR, với chi phí xử lý nước thải 153,33 USD/hộ/năm hay bể tự hoại truyền thống, chi phí 135 USD/hộ/năm. (5) Nếu không có dự án TN và XLNT, tổng thiệt hại kinh tế về môi trường, sức khỏe, nguồn nước, đầu tư và du lịch ở khu vực nghiên cứu là 82,31 triệu USD/năm, tương đương 2.194,52 USD/hộ/năm. Áp dụng giải pháp TN và XLNT theo PA2 cho phép giảm thiệt hại kinh tế xuống còn 13,39 triệu USD/năm hay 290,26 USD/hộ/năm, lợi ích kinh tế thu được là 68,92 triệu USD/năm, tương đương 1.904,26 USD/hộ/năm. Cứ 1 USD đầu tư vào TN và XLNT theo PA1 và PA3 sẽ thu lại 6,24 và 5,47 lợi ích kinh tế; PA2 sẽ thu lại 7,72 USD lợi ích kinh tế, nhiều nhất trong số 3 phương án (các giá trị được quy về cùng thời điểm năm 2030).
24. 24 2. Kiến nghị (1) Cần ưu tiên dành nguồn lực cho TN và XLNT đi đôi với phát triển đô thị, để bảo vệ sức khỏe công động, kiểm soát ô nhiễm môi trường nước, giảm thiểu các thiệt hại về môi trường, sức khỏe, nguồn nước, đầu tư, du lịch và các thiệt hại khác. (2) Áp dụng kết hợp mô hình TN và XLNT tập trung và phân tán là giải pháp phù hợp cho TĐVC và các thành phố đang phát triển nhanh, cho phép tăng nhanh tỷ lệ dân cư được tiếp cận tới dịch vụ TN và XLNT, góp phần hữu hiệu đảm bảo công bằng xã hội, phát triển kinh tế - xã hội, mang lại lợi ích kinh tế đáng kể. (3) Phương pháp phân tích chi phí - lợi ích (CBA) là công cụ hữu hiệu, có thể sử dụng khi đánh giá lựa chọn phương án TN và XLNT, tìm giải pháp tối ưu trước khi chính quyền cũng như nhà đầu tư ra quyết định. (4) Cần tiếp tục nghiên cứu các giải pháp công nghệ thu gom và XLNT phù hợp, với hiệu suất cao, chi phí thấp, tiêu thụ ít năng lượng, tiết kiệm diện tích, đáp ứng yêu cầu của mô hình TN và XLNT phân tán. Bên cạnh đó, đề xuất các bộ ban ngành của Lào sớm xây dựng và ban hành chiến lược vệ sinh môi trường, tiêu chuẩn vật tư thiết bị trong cấp thoát nước, tiêu chuẩn thiết kế, hướng dẫn quản lý vận hành HTTN, quy chuẩn xả thải và các thể chế khác liên quan đến cấp thoát nước và xử lý nước thải để làm cơ sở pháp lý trong định hướng phát triển ngành.