Nước thải đô thị - nguồn lực kinh tế tiềm tàng dưới lòng đất | VTV24

Key Concepts

• Nhiệt thải nước thải (Wastewater Heat Recovery): Khai thác nhiệt năng từ nước thải để sưởi ấm hoặc cung cấp năng lượng.
• Kinh tế tuần hoàn (Circular Economy): Mô hình kinh tế tập trung vào tái sử dụng, tái chế và giảm thiểu lãng phí tài nguyên.
• Xử lý nước thải đô thị (Urban Wastewater Treatment): Quá trình làm sạch nước thải từ các hộ gia đình và khu công nghiệp trong đô thị.
• Biogas: Khí sinh học được tạo ra từ quá trình phân hủy chất hữu cơ, chủ yếu gồm metan và CO2.
• Phốtpho (Phosphorus): Một chất dinh dưỡng quan trọng cho nông nghiệp, có thể thu hồi từ bùn thải.
• Hạ tầng chiến lược (Strategic Infrastructure): Các công trình hạ tầng quan trọng cho sự phát triển bền vững và an ninh của đô thị.

Khai Thác Nhiệt Năng Từ Nước Thải và Mô Hình Kinh Tế Tuần Hoàn Trong Quy Hoạch Đô Thị

1. Tiềm Năng Nhiệt Năng Từ Nước Thải

Mỗi năm, người dân Mỹ thải ra khoảng 350 tỷ kWh điện năng dưới dạng nhiệt từ nước nóng sử dụng hàng ngày (tắm, rửa tay, rửa bát). Lượng nhiệt này đủ để cung cấp điện cho khoảng 30 triệu hộ gia đình. Nước thải có nhiệt độ ổn định khoảng 21°C, tạo điều kiện thuận lợi cho việc thu hồi nhiệt năng. Các hệ thống thu hồi nhiệt nước thải đã được triển khai tại nhiều khu vực ở Mỹ (California, Washington, Colorado, New York) và Canada. Hệ thống này không dẫn trực tiếp nước cống vào tòa nhà mà sử dụng bộ trao đổi nhiệt để truyền nhiệt, đảm bảo vệ sinh và không gây mùi. Nước thải sau khi thu hồi nhiệt được lọc để loại bỏ các chất thải thô, tránh tắc nghẽn và tối ưu hóa quá trình chuyển nhiệt.

2. Kinh Nghiệm Từ Thụy Điển và Đan Mạch

Thụy Điển và Đan Mạch đã phát triển mạng lưới sưởi ấm khu vực rộng khắp từ lâu, giúp việc thu hồi nhiệt nước thải trở nên hiệu quả hơn. Trước đây, hệ thống xử lý nước thải đô thị chỉ tập trung vào việc loại bỏ chất thải. Tuy nhiên, hiện nay, nước thải được xem là một nguồn tài nguyên năng lượng, rẻ, liên tục và không cạn kiệt.

3. Mô Hình Kinh Tế Tuần Hoàn tại Nhật Bản: Nhà Máy Xử Lý Nước Thải Higashi Nada

Nhà máy xử lý nước thải Higashi Nada tại Kobe, Nhật Bản, là một ví dụ điển hình về mô hình kinh tế tuần hoàn. Nhà máy này không chỉ xử lý nước thải mà còn thu hồi các tài nguyên có giá trị:

• Phốtpho: Khoảng 200 tấn phốtpho được thu hồi từ bùn thải mỗi năm và tái sử dụng làm phân bón chất lượng cao. Giá phốtpho trên thị trường quốc tế tăng cao từ năm 2019, thúc đẩy việc tái chế phốtpho.
• Biogas: Quá trình xử lý bùn thải tạo ra khí tiêu hóa (60% metan, 40% CO2). Khí này được tinh chế thành Kobe Bioga (98% metan) và sử dụng làm nhiên liệu.
• Khả năng xử lý: Nhà máy xử lý khoảng 160.000 m³ nước thải mỗi ngày, phục vụ cho khoảng 400.000 người.

Hệ thống thu gom nước thải của nhà máy được ngầm hóa dưới lòng đất, sâu 35m, với đường ống có đường kính tối đa 3m. Dự án kéo dài từ 1996 đến 2011 với chi phí 38,7 tỷ yên (khoảng 255 triệu đô la Mỹ).

4. Tầm Quan Trọng của Hệ Thống Xử Lý Nước Thải trong Quy Hoạch Đô Thị tại Nhật Bản

Tiến sĩ kiến trúc sư Tô Kiên, chuyên gia quy hoạch đô thị của SPEN Nhật Bản, nhấn mạnh rằng các công trình xử lý nước thải ở Nhật Bản được coi là hạ tầng chiến lược của đô thị, gắn liền với an ninh nguồn nước, chất lượng môi trường và khả năng thích ứng dài hạn.

• Tokyo: Các trung tâm xử lý nước thải tái sử dụng nước cho việc tưới cây, dọn dẹp, xả toilet và bổ sung dòng chảy cho sông đô thị.
• Yokohama: Công nghệ màng lọc BMR cho phép tái tạo nước thải chất lượng cao ngay trong khu dân cư mật độ cao.
• Fukuoka: Các nhà máy xử lý nước thải tích hợp thu hồi năng lượng từ bùn thải và coi nước thải là nguồn tài nguyên.

5. Bài Học Kinh Nghiệm Cho Việt Nam

Tiến sĩ Tô Kiên cho rằng Việt Nam có thể học hỏi từ Nhật Bản những bài học sau:

• Thay đổi cách tiếp cận: Coi nước thải là một phần của hệ thống đô thị tổng hợp, gắn với quản lý nước, năng lượng và tài nguyên.
• Tiếp cận theo lộ trình: Ưu tiên các giải pháp mang lại hiệu quả vận hành và tài chính trước, sau đó mở rộng sang các mục tiêu cao hơn như thu hồi tài nguyên.
• Tích hợp vào quy hoạch đô thị: Đưa hệ thống nước thải vào trung tâm của đồ án quy hoạch đô thị ngay từ đầu, coi đây là hạ tầng tạo giá trị.

6. Tầm Nhìn Quy Hoạch Đô Thị Tương Lai

Các chuyên gia nhận định rằng các thành phố tương lai sẽ mang tính tuần hoàn, nơi mọi dòng năng lượng, nước và vật chất đều được tối ưu, tái sinh và tái tạo. Đô thị không chỉ là nơi tiêu thụ tài nguyên mà là một hệ sinh thái khép kín.

Quote đáng chú ý:

• Tiến sĩ Tô Kiên: "Ở Nhật Bản thì các cái công trình xử lý nước thải được xem là các cái hạ tầng chiến lược của đô thị chứ không phải là những cái công trình phụ trợ."

Kết luận:

Việc khai thác nhiệt năng từ nước thải và áp dụng mô hình kinh tế tuần hoàn trong quy hoạch đô thị không chỉ là giải pháp năng lượng mà còn là một chiến lược quản trị đô thị bền vững, góp phần cải thiện chất lượng sống và nâng cao năng lực cạnh tranh toàn cầu, đặc biệt trong bối cảnh các đô thị lớn tại Việt Nam đang triển khai các dự án quy hoạch đô thị lớn.