12 năm nghiên cứu thiết bị phân loại rác thải điều khiển từ xa

Sáng 13/1/2021, Trung tâm Thông tin và Thống kê KH&CN TPHCM (CESTI, thuộc Sở Khoa học và Công nghệ TPHCM) tổ chức Hội thảo giới thiệu “Thiết bị phân loại rác thải điều khiển từ xa” do Kỹ sư Lại Minh Chức – Giám đốc Trung tâm Khoa học CIRDETC sáng chế. 

Tổ hợp thiết bị phân loại rác thải tự động của Kỹ sư Lại Minh Chức được Chuyên gia độc lập của Tổ chức Sở hữu trí tuệ thế giới WIPO định giá 12,24 triệu USD.

Gánh nặng xử lý rác thải tại Việt Nam

Theo thống kê của Bộ Tài nguyên và Môi trường, mỗi năm Việt Nam thải ra 25 triệu tấn chất thải rắn sinh hoạt; trong đó, 30% được xử lý đốt hoặc sản xuất phân hữu cơ, 70% được chôn lấp trực tiếp. Tuy nhiên, do tỷ lệ chôn lấp cao gây nhiều vấn đề xã hội như: rác thải bốc mùi, bãi rác quá tải và ô nhiễm môi trường...

Riêng tại TPHCM, thống kê mỗi ngày người dân thải ra khoảng 8.500 tấn rác, Hà Nội thải ra khoảng 7.500 tấn rác, trong đó có nhiều loại chất thải nguy hại. Điều này cho thấy, việc phân loại và xử lý rác hiệu quả, an toàn là vấn đề vô cùng quan trọng, nhất là tại các thành phố lớn.

Theo ông Lại Minh Chức, để xử lý rác thải sinh hoạt đáp ứng yêu cầu an toàn và hiệu quả, đối với bất cứ công nghệ xử lý nào cũng cần áp dụng tổng hợp các giải pháp công nghệ như: Rác phải được phân loại tại nguồn hoặc phân loại tập trung bằng thiết bị công nghệ phân loại phù hợp; Tận thu các loại rác có thể tái chế theo hướng kinh tế tuần hoàn; Áp dụng công nghệ mới trong lĩnh vực ủ sinh học yếm khí hoặc hiếu khí để tái chế rác thải hữu cơ dễ phân hủy sinh học thành mùn hữu cơ sinh học an toàn phục vụ nông nghiệp hoặc lấy khí gas để phát điện; Đốt bỏ các loại rác hữu cơ có nhiệt trị cao nhưng khó tái chế.

Hiện nay, tại nước ta, các giải pháp này chưa được triển khai kết hợp, đồng bộ. Việc phân loại rác tại nguồn còn gặp nhiều khó khăn, trong khi đó chưa có một công nghệ xử lý rác thải sinh hoạt nào chứng minh được tính phù hợp trong thực tế sản xuất ở quy mô công nghiệp.

Do được ưu đãi hưởng suất vốn đầu tư và mức phí xử lý cao nên công nghệ đốt bỏ triệt để rác thải được nhiều địa phương lựa chọn. Nhưng, khí thải lò đốt hiện gây ô nhiễm nghiêm trọng cho môi trường đất, nước, không khí và bị người dân một số địa phương phản đối.

Đặc biệt loại lò đốt công suất nhỏ nhập khẩu và sản xuất trong nước có công nghệ xử lý khí thải yếu dẫn đến khí thải không đạt các chỉ tiêu về chất lượng theo Quy chuẩn 61/2016, hàm lượng dioxin/furan vượt gấp hàng chục lần mức cho phép. Đối với các lò đốt công suất lớn, công suất thực tế thấp hơn nhiều lần so với công suất thiết kế do rác thải ẩm ướt, chưa được phân loại và xử lý.

Các giải pháp khác như sản xuất phân compost từ rác thải hay nhiệt điện rác đều… gặp khó khăn vì thành phẩm không đạt chuẩn hay chi phí cao.

PGS. TS Lê Văn Lữ, Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường TPHCM khẳng định: “Rác thải là thảm họa nhưng cũng là tài nguyên lớn. Tuy nhiên, rác thải chỉ được coi là tài nguyên khi nó đã được phân loại tại nguồn hoặc được phân loại tập trung để phân tách thành các nhóm vật chất riêng biệt, phù hợp với các công nghệ tái chế, tái sử dụng và xử lý rác thải”.

Thiết bị mới có thể phân loại từ 100 - 150 tấn rác mỗi ngày

Dù xử lý hoặc khai thác nguồn “tài nguyên” rác thải như thế nào thì khâu đầu tiên cần thực hiện vẫn là phân loại rác. Khi hoạt động phân loại rác tại nguồn hiện nay chưa hiệu quả thì việc phân loại rác tập trung là điều cần thiết.

Tuy nhiên, nếu việc phân loại rác tập trung chỉ dựa vào sức người thì không thể giải quyết triệt để hàng ngàn tấn rác thải mỗi ngày, đó là chưa kể tới những nguy cơ về sức khỏe cho người làm công việc phân loại rác.

Cũng mang trong mình những trăn trở này, trong suốt 12 năm qua, kỹ sư Lại Minh Chức đã đặt để hết tâm sức của mình cho việc phát triển tổ hợp thiết bị phân loại rác thải điều khiển từ xa, có thể phân loại từ 100 - 150 tấn rác mỗi ngày.

Kỹ sư Lại Minh Chức từng là nghiên cứu viên khoa học của Viện Kiến trúc nhiệt đới thuộc Đại học kiến trúc Hà Nội. Trong quá trình làm việc tại đây, ông trăn trở rất nhiều về việc tạo ra công nghệ phân loại rác, giúp người lao động không phải làm việc trong môi trường ô nhiễm, nguy hiểm, tiềm ẩn nhiều mầm bệnh này.

Để tập trung cho dự án của mình, năm 2008, ông nghỉ việc tại Viện Kiến trúc nhiệt đới và bắt đầu nghiên cứu tại một nhà máy rác ở Sơn Tây. Ông xúc động chia sẻ rằng “mình đã phải bán cả gia sản, đất đai, ô tô để đầu tư nghiên cứu cho tới khi dự án hoàn chỉnh”. 

Suốt 12 năm qua, ông đã mày mò nghiên cứu, tháo lắp, chỉnh sửa để hoàn thiện được tổ hợp thiết bị có khả năng phân loại từ 100 - 150 tấn rác mỗi ngày.

Ông Chức thông tin, năm 2008, ý tưởng chế tạo và thử nghiệm từng thành phần của tổ hợp máy tư động phân loại rác thải được tiến hành lần đầu tiên tại Nhà máy xử lý rác thải Sơn Tây của SERDPHIN.

Năm 2009 đến 2012, tổ hợp thiết bị tự động phân loại rác thải hoàn chỉnh được thiết kế lần thứ 2,3 tại trường Đai học Kiến trúc Hà Nội và thử nghiệm thành công tại Nhà máy xử lý rác thải Thành phố Phủ Lý, tỉnh Hà Nam.

Năm 2012 đến 2014, dự án chế tạo hoàn thiện thiết bị và công nghệ tự động phân loại rác thải lần thứ 4, 5 được thực hiện tại Hưng Yên và triển khai thử nghiệm tại Nhà máy xử lý rác thải Thành phố Phủ Lý, tỉnh Hà Nam, sau đó thử nghiệm tại khu xử lý rác thải xã Đại Đồng, tỉnh Hưng Yên.

Năm 2019, tổ hợp máy phân loại rác thải điều khiển từ xa thứ 6 đã được chuyển giao thành công và đi vào hoạt động, có thể phân loại 100 tấn rác thải/ngày liên tục tại khu liên hợp xử lý rác thải Cù Lao Xanh, tỉnh Đồng Nai.

Ưu điểm của tổ hợp thiết bị phân loại rác thải điều khiển từ xa là toàn bộ khu tiếp nhận và phân loại rác thải được đặt trong một phân xưởng kín, nhờ đó hạn chế tối đa việc phát tán mùi hôi ra môi trường xung quanh.

Quá trình phân loại rác chỉ cần 2 công nhân vận hành, trong đó một công nhân điều khiển robot (cầu trục chuyên dụng) để đưa rác thải vào máy. Một công nhân điều khiển tổ hợp thiết bị từ động phân loại rác thải.

Thiết bị này có thể phân loại rác thành từ 2 - 4 nhóm (phù hợp với các công nghệ xử lý sau phân loại) với công suất từ 10 - 20 tấn/giờ. Đặc biệt, thiết bị có thể phân tách tới 80% nhóm mùn hữu cơ ra khỏi rác tổng hợp, trong đó tỷ lệ mùn hữu cơ dễ phân hủy sinh học từ 70 - 90%.

Vơi sự hỗ trợ của chuyên gia thương mại hoá tài sản trí tuệ PGS. TS. Trần Văn Nam - Trưởng khoa Khoa Luật, Đại học Kinh tế Quốc dân (Hà Nội), thông tin về tổ hợp thiết bị phân loại rác thải tự động của kỹ sư Lại Minh Chức đã được đăng tải trên trang Hồ sơ công nghệ đổi mới sáng tạo của Học viện Kỹ thuật Hoàng gia Anh (The Royal Academy of Engineering) năm 2020. Theo đó, công nghệ có tính mới và hiệu quả này được giới thiệu cho thị trường tiềm năng của 16 quốc gia trong hệ thống thành viên của Học viện Kỹ thuật Hoàng gia Anh.

Khi nào thiết bị phân loại rác được phổ biến?

Thiết bị phân loại rác thải điều khiển từ xa hiện đã được ứng dụng tại một số nhà máy xử rác tại Việt Nam, thay thế 100% lao động trong công đoạn phân loại rác bằng tay - điều mà nhiều máy xử lý rác khác trong nước chưa làm được.

Ngoài ra, thiết bị này còn có thể phân phối lượng rác vào máy cắt phù hợp với từng loại và máy, băm cắt thông minh cho phép tự cắt xé bao, gói và lựa chọn loại rác cần cắt nhỏ theo yêu cầu của công nghệ phân loại và tái chế.

Ngoài ra, máy có thể cắt nhỏ các loại rác hữu cơ có nguồn gốc động, thực vật để sản xuất phân bón vi sinh phục vụ cho nông nghiệp; nghiền nhỏ rác thải vô cơ (gạch đá, thủy tinh) phục vụ cho công nghệ đóng rắn hoặc san lấp…

Công nghệ cho phép giảm từ 70 đến 85% thể tích chôn lấp so với các công nghệ hiện nay, giảm thời gian phân hủy nên tăng được sản lượng và sớm thu hồi được khí gas, thu hồi mùn hữu cơ sinh học, làm giảm thời gian quay vòng hố chôn lấp hàng chục năm so với công nghệ mà các công ty môi trường đang áp dụng.

Ông Lại Minh Chức luôn mong mỏi tổ hợp thiết bị phân loại rác của mình được phổ biến nhiều hơn trong ngành công nghiệp xử lý rác thải trong nước.

Để làm được điều đó, theo ông cần có sự chung tay của các cơ quan chức năng trong việc tạo cơ chế hỗ trợ đưa hệ thống vào hoạt động xử lý rác thải. Hơn hết, cần có các nhà đầu tư có tâm, có tầm sẵn sàng bắt tay hợp tác để nhân rộng công nghệ xử phân loại xử lý rác đến các địa phương, cải thiện được điều kiện làm việc, đảm bảo an toàn lao động cho công nhân trực tiếp sản xuất và giảm chi phí vận hành một cách tối ưu nhất.

Thống kê cho thấy, trong tổng lượng rác sinh hoạt có từ 10 đến 15% vật chất có giá trị kinh tế, có thể tận thu đem bán hoặc tái chế tại chỗ nhằm đem lại giá trị gia tăng cho dự án và giảm lượng rác thải cần đốt. Do đó, rác không phải là đồ bỏ - mà nó là tài nguyên, là tiền. Khi nắm bắt được công nghệ, chẳng hạn như công nghệ phân loại rác điều khiển từ xa, các doanh nghiệp có thể biến rác thành thứ giá trị hơn gấp nhiều lần.