Nghiên cứu phương pháp dự báo khối lượng và đề xuất các giải pháp quản lý rác thải điện tử từ hộ gia đình nghiên cứu điển hình tại Phường 8, Quận 3, TP Hồ Chí Minh

295 NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP DỰ BÁO KHỐI LƯỢNG VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP QUẢN LÝ RÁC THẢI ĐIỆN TỬ TỪ HỘ GIA ĐÌNH NGHIÊN CỨU ĐIỂN HÌNH TẠI PHƯ NG 8 QUẬN 3 TP HỒ CHÍ MINH Hoàng Thế Đông, Phạm Thị Kim Oanh Viện Khoa học Ứng dụng HUTECH, Trường Đại học Công nghệ TP. Hồ Chí Minh GVHD: PGS.TS Thái Vĕn Nam TÓM TẮT Nghiên cứu phương pháp ‚Dự báo khối lượng và đ xuất các giải pháp quản lý rác thải điện tử hộ gia đ nh. Nghiên cứu điển hình tại Phường 8, Quận 3, Thành phố Hồ Chí Minh‛ từ đó đề xuất những giải pháp quản lý và dự báo khối lượng. Nghiên cứu hiện tại cho rằng, một trong những yếu tố quan trọng nhất cần được xem xét trong khi thiết lập quản lý chất thải điện tử là tạo ra một xã hội hiểu được tầm quan trọng của tái chế sinh thái và tuân thủ các quy định cụ thể về vấn đề này. Mục đ ch nghiên cứu là trình bày khảo sát và đánh giá toàn diện về khối lượng điện tử của các hộ gia đình, tác động tương ứng và tình trạng quản lý trên quy mô địa phương, từ đó thiết lập tính toán ước tính dự báo rác thải điện tử trong tương lai và đưa ra các biện pháp quản lý và kiểm soát. Từ khóa: Dự báo khối lượng, hộ gia đình, thiết bị điện và điện tử, rác thải điện tử (WEEE). 1 ĐẶT VẤN ĐỀ Theo thống kê, mỗi năm ở Việt Nam thải ra môi trường hàng trăm nghìn tấn rác thải điện tử các loại. Rác thải điện tử là một nhóm rác thải đặc thù phát sinh chủ yếu từ hộ gia đình và các văn phòng, công sở sử dụng các thiết bị điện tử và rồi vứt lẫn vào các loại rác thải khác [1]. Do sự phát triển điện tử nhanh chóng, các công nghệ mới thay thế các công nghệ cũ hơn dẫn đến việc một lượng lớn rác thải điện tử trong các bãi chôn lấp ngày càng nhiều và khó kiểm soát tái chế. Rác thải điện tử được ví như ‚quả bom nổ chậm‛ đối với sự sống của trái đất. Chỉ trong một viên pin hay các bo mạch, hoặc các vật dụng phát sáng,.... có các kim loại nặng như chì, thủy ngân, kẽm, cadmium, lithium, Nếu vứt vừa bãi ra môi trường, các kim loại này sẽ ngấm vào đất, nước làm ô nhiễm nghiêm trọng ảnh hưởng rất lớn đến sức khỏe của chính con người [2]. Trong các dòng rác thải hiện nay, rác thải điện tử được quan tâm chú ý đến nhiều nhất vì đây là dòng rác thải có tốc độ phát sinh được coi là lớn nhất, thu gom và xử lý rác thải điện tử hiện đại còn hạn chế. Theo thông tin từ Tổng cục Môi trường, ước tính đến nĕm 2020 trên địa bàn Thành phố Hồ Chí Minh, sẽ có khoảng 700.000 ti-vi, 290.000 máy tính, 424.000 tủ lạnh, 339.000 máy giặt và 330.000 máy điều hòa bị thải bỏ[2]. Để góp phần nâng cao hiệu quả của hoạt động quản lý và tái chế rác thải điện tử tại địa bàn nói riêng và Việt Nam nói chung. 296 2 TỔNG QUAN RÁC THẢI ĐIỆN TỬ 2.1 Giới thiệu v rác thải điện tử Rác thải điện tử hay thiết bị điện - điện tử là các sản phẩm dân dụng và công nghiệp không đáp ứng đuợc mục đ ch sử dụng thiết kế, các sản phẩm đã đến điểm cuối vòng đời sử dụng, có hàm chứa chất độc nguy hiểm, ảnh hưởng đến sức khỏe con người. Nó bao gồm rất nhiều loại sản phẩm, thiết bị có hầu hết trong hộ gia đình hay các mặt hàng kinh doanh điện tử với các thành phần chi tiết có trong các thiết bị điện và điện tử. Chúng được liệt kê vào sáu loại chất thải như sau [3]: 1. Thiết bị điều hòa, làm lạnh bao gồm: Tủ lạnh, tủ đông, điều hòa,... 2. Màn hình LCD, màn hình máy tính CRT, màn hình điện thoại. Thiết bị bao gồm: tivi, màn hình, máy tính xách tay, máy tính bàn, máy tính bảng, màn hình điện thoại, 3. Đèn, bao gồm: Đèn huỳnh quang, đèn phóng điện cường độ cao và đèn LED, 4. Thiết bị kích cỡ lớn bao gồm: Máy giặt, tủ lạnh, máy lạnh, máy rửa chén, máy photocopy 5. Thiết bị kích thước nhỏ, bao gồm: Máy hút bụi, lò vi sóng, thiết bị thông gió, lò vi sóng, bình ấm đun điện, máy cạo râu, cân, máy tính, radio, máy ảnh, đồ chơi điện và điện tử, công cụ điện và điện tử nhỏ, thiết bị y tế loại gia đình (đo huyết áp, thân nhiệt,...). 6. Thiết bị viễn thông nhỏ như: Điện thoại di động, máy tính cá nhân, máy in, điện thoại phổ thông. Qua đó chúng ta thấy được chất thải thiết bị điện, điện tử gia dụng thực sự đa dạng, phong phú và rất phổ biến. Điều đó cũng là một đặc trưng gây khó khăn cho việc quản lý chúng,... Nghiên cứu này chỉ tập trung vào các thiết bị chính như: Máy lạnh, tủ lạnh, máy giặt, Tivi, laptop, máy tính để bàn, điện thoại di động. Hình 1: Các loại chất thải thiết bị điện tử điển hình (Nguồn: Baldé và cộng sự, 2015a) 297 2.2 Đặc điểm rác thải điện tử Trong những năm gần đây, vấn đề chất thải điện tử đang trở thành mối hiểm họa mà nhiều nước phải đối đầu, nhất là các nước đang phát triển, trong đó có Việt Nam. Theo UNEP, hai đặc điểm đặc trưng sau đây của chất thải điện tử khiến chúng phải được quản lý và xử lý đặc biệt [4]: – Chất thải điện tử là chất thải nguy hại: Chứa hơn 1000 các hợp chất khác nhau, trong số đó có nhiều chất độc hại gây ô nhiễm nghiêm trọng khi bị vứt bỏ. – Chất thải điện tử được tạo ra với một tốc độ đáng báo động do sự lỗi thời: Do tốc độ lỗi thời cực kỳ nhanh chóng nên lượng chất thải được tạo ra cao hơn nhiều so với các mặt hàng tiêu dùng khác. Nguyên nhân dẫn đến sự gia tăng rác thải điện tử là do tốc độ phát triển vượt bậc của khoa học công nghệ, các thiết bị mới thường đa dạng về mẫu mã, kiểu dáng, nhiều chức năng hơn và giá cả phù hợp hơn nên thu hút rất nhiều người tiêu dùng và những thiết bị sản xuất trước nhanh chóng trở nên lỗi thời. Bảng 1: Trọng lượng và thời hạn sử dụng thiết bị [8] Thiết bị điện tử Trọng lượng (kg) Thời gian sử dụng (năm) Cấu tạo thiết bị 1. Tủ Lạnh 30 ≈ 60 Khoảng 5 ≈ 10 năm Bo mạch 7 – 9 năm (tùy vào mức độ sử dụng nhiều hay ít) 2. Máy Lạnh Trong ≈ 14 ngoài ≈ 25 khoảng 10 ≈15 năm Bo mạch 4 – 6 năm (tùy vào mức độ sử dụng nhiều hay ít) 3. Máy giặt 25 ≈ 30 khoảng 10 ≈ 15 năm Bo mạch 4 – 6 năm (tùy vào mức độ sử dụng nhiều hay ít) 4. Máy tính bàn 5 ≈ 10 Khoảng 4 ≈ 5 năm Bo mạch chủ (Main PC) – 3 năm. Bộ nhớ ram 2 – 4 năm. Ổ cứng ( SSD, HDD 5 năm. Màn hình máy t nh (Monitor – 4 năm. Bộ nguồn máy tính (PSU) – 5 năm 5. Laptop 2 ≈ 3 khoảng 4 ≈ 5 năm Main laptop – 2 năm Pin laptop – 2 năm Ổ cứng (SSD, HDD) 2 – 3 năm Màn hình máy tính 3 – 5 năm 6. Điện thoại di động 0,2 ≈ 0,4 Khoảng 2 ≈ 4 năm Pin - Main điện thoại – 2 năm. Màn hình điện thoại tùy vào khả năng sử dụng của cá nhân. 7. Tivi 3 ≈ 5 Khoảng 8 ≈ 10 năm Bo mạch chủ Màn hình OLED, LCD 8 - 10 năm 3 PHƯƠNG PHÁP DỰ BÁO KHỐI LƯỢNG CHẤT THẢI ĐIỆN TỬ TỪ HỘ GIA ĐÌNH 3.1 Trên thế giới Một số nghiên cứu ước tính WEEE đã áp dụng các phương pháp tương quan liên kết lượng chất thải điện tử được tạo ra với GDP trên mỗi đầu người hoặc PPP của dân số (ví dụ Huisman et al., 2008; StEP, 2017 ). Một mặt, những nghiên cứu này đòi hỏi sự sẵn có trước đó dữ liệu tạo WEEE để phù hợp với phương trình hồi quy cho phép chiếu tiếp. Hầu hết các nghiên cứu ước tính WEEE áp 298 dụng các phương pháp cân bằng khối lượng, được UNEP (2007) khuyến nghị và dựa trên dữ liệu như vậy như sản phẩm trên thị trường (POM) mỗi năm (tức là số lượng sản phẩm thiết bị bỏ), số liệu hiện tại (thiết bị đang sử dụng) trong năm thứ t và dữ liệu tuổi thọ của từng loại thiết bị (Wang et al., 2013). Đây là một số phương pháp cân bằng khối lượng có sẵn cho WEEE (Wang và cộng sự, 2013; Ikhlayel, 2016) và sự lựa chọn của phương pháp thích hợp nhất cho từng trường hợp, ở một mức độ lớn, dựa trên dữ liệu có sẵn. Giá trị tuổi thọ trung bình riêng biệt cho từng thiết bị hơn là phân phối tuổi thọ như được cung cấp bởi phương pháp (Wang và cộng sự, 2013). Ngoài tính khả dụng của dữ liệu, dữ liệu đáng tin cậy cũng rất quan trọng vấn đề trong ước tính WEEE bằng cách sử dụng các mô hình cân bằng khối lượng. Đặc biệt liên quan đến biến số tuổi thọ, ở các nước đang phát triển nơi thiếu dữ liệu, do đó các giá trị tuổi thọ trung bình rời rạc được lấy từ các tài liệu trước đó, phản ánh bối cảnh khác nhau. Các nghiên cứu có liên quan đề xuất sử dụng khảo sát kết hợp với phân bố xác suất Weibull là: Steubing et al. (2010) và Chirapat et al. (2012) . Nghiên cứu thực hiện ra bởi Steubing et al. (2010) thu được một ít phản ứng từ họ khi trả lời câu hỏi khảo sát và thấy rằng ho nhắm vào thời gian cư trú áp dụng của những hộ gia đình ở cấp quốc gia Chile. Mặt khác, Chirapat et al. (2012) đã có thể lấy khảo sát của 800 hộ gia đình đánh giá thế hệ WEEE ở cấp quốc gia tại Thái Lan. Ở cả hai trường hợp, mục đ ch là để đánh giá thế hệ WEEE trong nước, thay vì đánh giá ở một thành phố cụ thể [7]. 3.2 Tại Việt Nam Ở Việt Nam, rác thải điện tử vẫn được biết đến như một nguồn lợi nhiều hơn là một nguồn thải có thể gây hại đến môi trường và sức khỏe cộng đồng. Việc tái chế hiện nay đa phần do tư nhân thực hiện, kể từ khâu thu gom, phân loại đến tháo dỡ và các hoạt động khác, với trang bị và công nghệ thủ công, không chú trọng đến bảo vệ môi trường, sức khỏe cộng đồng. Việc tái chế chất thải hiện mới chỉ dừng ở khâu tháo dỡ, phân loại tách nhựa, đồng, nhôm... và hầu như chỉ được thực hiện ở các cơ sở thu mua phế liệu. Đây chỉ là công đoạn sơ chế chứ chưa thể gọi là tái chế chất thải điện tử. Hiện chưa có một quy định riêng về xử lý nhưng rác thải điện tử vẫn được coi là chất thải gây hại. Tương tự một số quốc gia, ở Việt Nam, rác thải điện tử vẫn được biết đến như một nguồn lợi nhiều hơn là một nguồn thải có thể gây hại đến môi trường và sức khỏe cộng đồng. Mặt khác ở nước ta còn có các nghiên cứu chỉ ra được tình trạng vòng đời của các thiết bị điện - điện tử được thu gom, tháo dỡ và xử lý tái chế, tân trang. Tổng quan về Tái chế chất thải điện tử tại Việt Nam (Huynh Trung Hai, Ha Vinh Hung an Nguyen Duc Quang). Hà V nh Hưng, Huỳnh Trung Hải, Jae-chun Lee. Chất thải điện tử và công nghệ tái chế. Tạp chí Môi trường số 4-2009 [3]. Chất thải điện và điện tử tái chế tại Việt Nam (PGS. GS Huỳnh Trung Hải, Trưởng khoa, Khoa học và Công nghệ Môi trường, Đại học Khoa học và Công Nghệ Hà Nội) [2]. 4 ĐỊNH HƯỚNG NGHIÊN CỨU TẠI QUẬN 3 4.1 Mục tiêu nghiên cứu Mục tiêu chung: Mục tiêu của nghiên cứu này là sử dụng phương pháp để dự báo khối lượng để áp dụng vào quản lý rác thải điện tử ở các đô thị, địa phương và được sử dụng dữ liệu chính bằng cách áp dụng một nghiên cứu khảo sát trực tiếp. Nghiên cứu này dự định sẽ dự báo lượng rác thải 299 điện tử trong tương lai và bổ sung vào các nghiên cứu khác của thế hệ rác thải điện tử, bằng cách cung cấp dữ liệu cập nhật và chi tiết từ số liệu sẵn có tại địa bàn, cũng như cho thấy những lợi thế của việc áp dụng tuổi thọ của các thiết bị điện tử thu được từ nghiên cứu khảo sát, thay vì dựa vào tuổi thọ không phù hợp thu được tài liệu sẵn có từ các nghiên cứu trước. Mục tiêu cụ thể: – Xác định phương pháp ước tính đáng tin cậy từ các dữ liệu cụ thể như: Số hộ gia đình, mật độ dân số, tốc độ tăng trưởng kinh tế và mức thu nhập bình quân đầu người – Từ những số liệu trên ta sẽ kiểm tra được phương pháp đề xuất bằng cách thực hiện một nghiên cứu cụ thể tại Phường 8, Quận 3, TP. HCM. – Dựa trên các nghiên cứu này để miêu tả sản phẩm điện tử và vòng đời của thiết bị điện tử nhằm tạo ra thông tin dữ liệu để cung cấp phục vụ cho các ước tính các thiết bị điện tử trong tương lai. – Hỗ trợ việc lập các kế hoạch thu hồi các sản phẩm điện tử lỗi thời và hư hỏng trong tương lai. Đồng thời, đề xuất các biện pháp thu gom rác thải điện tử trong địa bàn khu vực. 3.2 Sơ đồ và phương pháp nghiên cứu Công việc đầu tiên cần thực hiện là khảo sát hiện trạng sử dụng và thải bỏ chất thải điện tử tại Phường 8, Quận 3, Thành phố Hồ Chí Minh sẽ tập trung vào các câu hỏi sau [8] và đồng thời các câu hỏi sẽ có những phương pháp nghiên cứu với mục đ ch cung cấp số liệu, hiểu biết của người dân. 1. Số lượng thành viên trong gia đình hiện nay? (Nhằm dự báo gia tăng dân số qua từng năm . 2. Các thiết bị nào Anh/Chị cho là mình sử dụng thường xuyên và có ý định thay đổi nếu xảy ra hư hỏng, cũ, tiêu hao nhiều điện? (Khảo sát về chi tiêu và số lượng thiết bị điện tử được mua). 3. Ông/Bà, Anh/Chị làm gì với các sản phẩm điện, điện tử không còn sử dụng? (Khảo sát ý thức và hiểu biết của người dân về rác thải thiết bị điện - điện tử). 300 4. Ông/Bà, Anh/Chị làm gì với các sản phẩm điện, điện tử bị hỏng? (Xác định được vòng đời thiết bị điện – điện tử hư hỏng). 5. Ông/Bà, Anh/Chị hiểu biết như thế nào về các vật liệu, hợp chất được sử dụng có trong các sản phẩm điện, điện tử? (Khảo sát sự hiểu biết và thông tin của người dân). 6. Có bao nhiêu sản phẩm điện, điện tử mà nhà Ông/Bà, Anh/Chị đã mua trong 5 năm qua? (Nhằm dự báo các thiết bị sẽ thải trong tương lai và đưa ra biện pháp quản lý và thu gom). 7. Anh/Chị chi trả bao nhiêu cho các sản phẩm điện, điện tử trong một năm? (Dự báo chi tiêu của một hộ gia đình khi thay đổi hoặc mua thêm thiết bị điện – điện tử). 8. Những yếu tố nào ảnh hưởng đến sự lựa chọn của Ông/Bà, Anh/Chị khi quyết định có nên sửa chữa thiết bị đang sử dụng hay không? 9. Danh sách thời gian các thiết bị được sử dụng qua các năm, bao gồm: Tivi, tủ lạnh, máy giặt, máy tính bàn, laptop, điện thoại di động, máy lạnh (dưới 6 tháng, 1 năm, 2 năm, 5 năm, hơn 5 năm . Dự báo số lượng rác thải qua từng năm dựa trên tuổi thọ của từng thiết bị và đưa ra các biện pháp quản lý thu gom xử lý hiệu quả. 10. Nếu Anh/Chị có bất kỳ góp ý nào liên quan đến vấn đề chất thải điện, điện tử và ảnh hưởng của nó đến đời sống hoặc có biện pháp quản lý thu gom tại nhà, xin vui lòng viết tại đây? Trên cơ sở các kết quả thu thập được từ khảo sát, nhóm tác giả sẽ tiến hành dự báo khối lượng chất thải điện tử phát sinh trên địa bàn Quận 3 ở thời điểm hiện tại và trong tương lai. Từ đó sẽ đề xuất các giải pháp thu gom, quản lý và xử lý hiệu quả nguồn chất thải nguy hại này. 4 KẾT LUẬN Việc thực hiện ‚Dự báo khối lượng và đề xuất các giải pháp quản lý chất thải điện tử từ hộ gia đình‛ nhằm mục đ ch kiểm soát và dự báo lượng rác thải sẽ thải bỏ sau nhiều năm sử dụng của các hộ gia đình, sau đó tính đến phương án thu hồi những rác thải mang giá trị kinh tế cao này tái chế và xử lý hiệu quả tránh gây ảnh hưởng môi trường và con người. Trong thời kì phát triển bền vững và bảo vệ môi trường, việc tái sử dụng và tuần hoàn chất thải điện tử cũng như các giải pháp thu gom, xử lý hiệu quả, an toàn là hết sức cần thiết. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] tapchimoitruong.vn/rác-điện-tử [2] Vứt pin cũ không đúng cách tác hại khôn lường https://laodong.vn/suc-khoe/vut-pin-cu- khong-dung-cach-tac-hai-khon-luong-764709.ldo [3] TP.HCM tổ chức thu gom rác thải điện tử miễn phí https://enternews.vn/index.php/tp-hcm- to-chuc-thu-gom-rac-thai-dien-tu-mien-phi-1630.html [4] Tài liệu quản lý chất thải thiết bị điện tử gia dung ở Việt Nam và E-Waste 2 301 [5] waste%20Inventory%20in%20Vietnam.pdf và ly-chat-thai-thiet-bi-dien-dien-tu-gia-dung-o-viet-nam-10785/ [6] UNEP. E-waste Vol I: Inventory assessment manual. 2007 [7] Enhancing e-waste estimates: Improving data quality by multivariate Input–Output Analysis [8] Xử lý rác thải điện tử https://baotainguyenmoitruong.vn/chinh-quy-hoa-hoat-dong-xu-ly- rac-thai-dien-tu-249245.html [9] Estimating the generation of household e-waste in municipalities using primary data from surveys: A case study of Sao Jose dos Campos, Brazil [10] Khảo sát thiết bị điện tử https://www.surveymonkey.co.uk/r/LPK8TC2 [11] Các tài liệu chi tiết cấu tạo linh kiện điện tử tìm trên google và trích trong phần [12] Vietnam country presentation 2 https://www.epa.gov/sites/production/files/2014- 08/documents/vietnam_country_presentation_2-_prof._hai.pdf