Xây dựng công thức thu gom rác bằng xe đẩy tay kết hợp xe cơ giới

Theo dõi MTĐT trên

Đặt vấn đề

Tại các đô thị ở Việt Nam, rác thải sinh hoạt hiện đang chiếm khoảng 50% tổng lượng rác thải phát sinh từ tất cả các hoạt động kinh tế xã hội và lượng rác này tăng trung bình hàng năm 10-16%. Vì vậy thu gom rác sinh hoạt luôn là mối quan tâm của người dân, của các nhà quản lý đô thị và nhà cung cấp dịch vụ. Phương thức thu gom phổ biến tại các đô thị của chúng ta hiện nay là thu gom sơ cấp bằng các xe đẩy thủ công từ các hộ gia đình, sau đó vận chuyển ra các điểm tập kết hoặc trạm trung chuyển cỡ nhỏ. Từ đây khâu thu gom thứ cấp được thực hiện bằng các xe cơ giới chuyên dụng để đưa rác thải về các Khu liên hợp xử lý chất thải rắn (CTR). Vấn đề đáng quan tâm hiện nay là làm sao đạt được hiệu quả thu gom rác, giảm sức lao động thủ công, giảm thời gian rác lưu cữu gây ô nhiễm môi trường đô thị. 

Trong bài viết này sẽ phân tích các sơ đồ thu gom vận chuyển rác với cơ sở dữ liệu đã được thu thập nhằm xác định một số thông số quan trọng trong việc tính toán định mức thời gian thu gom và vận chuyển rác. Mục tiêu là xây dựng được công thức tính toán cho thời gian vận hành đối với mô hình xe thu gom rác đẩy tay và cơ giới dựa trên các hệ số thực nghiệm. Các hệ số được thành lập nhờ vào việc thu thập và tổng hợp các dữ liệu từ các nghiên cứu tại Việt Nam trước đây.

Các sơ đồ thu gom phổ biến 

Phương pháp tính toán

Nhìn chung, thời gian vận hành và quãng đường thu gom rác có quan hệ với nhau bằng phương trình:

T = a + b . X         (1)          Trong đó:

T (giờ) - Thời gian cần thiết của một hành trình thu gom vận chuyển rác.

X (km) - Quãng đường đi của phương tiện.

a (giờ) – Chỉ số đặc trưng cho các thao tác chất, nhặt riêng phế liệu (nếu bằng xe đẩy tay), điều khiển thiết bị máy cuốn ép thủy lực, chất tải các xe đẩy đầy rác lên xe (nếu bằng xe cơ giới)… Tổng thời gian của các thao tác này hầu như không thay đổi trong quá trình thu gom, được coi như một hằng số.

b (giờ/Km) – Chỉ số đặc trưng cho sự di chuyển của phương tiện cơ giới hoặc thủ công. Với các xe có tốc độ di chuyển và dung tích chứa khác nhau thì các chỉ số này cũng có giá trị khác nhau.

Trong biểu đồ này, giá trị X=X₀ là khoảng cách hợp lý đối với việc thu gom rác bằng xe đẩy tay đến điểm tập kết để cho xe cơ giới tiếp tục công việc. Tuy nhiên, trong phạm vi bài báo này, chúng ta chưa giải quyết bài toán tìm cự li tối ưu cho điểm tập kết và vấn đề này sẽ dành cho các nghiên cứu tiếp theo.

 Đối với xe cơ giới, nhiều tài liệu nước ngoài đã công bố các chỉ số này (G.Tchobanoglous, H.Theisen, S. Virgil, 2003). Tuy nhiên ở các nước phát triển, các thiết bị vận chuyển cơ giới, phương thức thu gom cũng như điều kiện giao thông đô thị có sự khác biệt, vì vậy nếu áp dụng các chỉ số này cho Việt Nam sẽ không phù hơp. Vấn đề đặt ra là làm thế nào có thể xác định được các chỉ số này với các điều kiện và phương thức thu gom rác bằng thủ công kết hợp cơ giới tại các đô thị Việt Nam như hiện nay.

Bảng dữ liệu thu thập để xây dựng công thức thực nghiệm (2)

Kết quả

Nếu thay các chỉ số đã tính được vào phương trình T = a + b_.X, sẽ hình thành được các công thức thực nghiệm cho các trường hợp có điều kiện tương tự như đã nghiên cứu:

Cần lưu ý rằng đối với xe cơ giới, hiện tại mới chỉ tính thời gian vận hành cho xe đi vòng quanh các điểm tập kết, chưa bao gồm thời gian di chuyển của xe cơ giới từ bãi đỗ đến các điểm tập kết, cũng như chưa tính đến cự li xe phải vận chuyển rác từ lúc đầy tải cho đến Khu liên hợp xử lý CTR thường nằm cách xa trung tâm thành phố.

Bảng tính trên đây mới chỉ là một ví dụ cụ thể từ một trường hợp nghiên cứu. Tuy nhiên, bằng cách tính này chúng ta có thể đưa ra thêm nhiều trường hợp khác để xây dựng một dải hệ số thực nghiệm, phụ thuộc vào năng lực thu gom của tất cả các phương tiện thủ công hoặc cơ giới, vào dung tích chứa, vào công suất thiết bị, thời gian thao tác, phạm vi thu gom, đặc điểm đường xá đô thị, tốc độ di chuyển của xe, v.v… Trên cơ sở đó sẽ giúp cho các đơn vị dịch vụ vệ sinh môi trường tính toán được các mức về thời gian và chi phí vận hành, tiến tới có thể lập các mô hình tính toán quãng đường đi ngắn nhất. Riêng đối với khâu thu gom bằng xe đẩy tay, việc tính toán chi tiết sẽ giúp xác định đúng khối lượng chuyên chở, tiết kiệm thời gian vận chuyển bằng thủ công và giảm được lao động nặng nhọc cho công nhân vệ sinh.

Tài liệu tham khảo:
(1) G.Tchobanoglous, H.Theisen, S. Virgil, Solid Waste Mamangement. 2003.
(2) N.H. Đăng. Assessment of waste collection systems and separate collection alternatives in Vietnam. Okayama University, Japan. 2018. http://eprints.lib.okayamau.ac.jp/files/public/5/56298/20181212150019846540/K0005838

Ths. Nguyễn Trọng Dương - Hội Cấp thoát nước Việt Nam
TS. Nguyễn Hồng Đăng – Trường Đại học TN&MT Hà Nội