ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ VÒNG ĐỜI TRONG HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC CẤP

Vũ Thị Thúy1, , Dương Thị Giáng Hương1
1 Trường Đại học Sài Gòn

Nội dung chính của bài viết

Tóm tắt

Nghiên cứu này áp dụng phương pháp Đánh giá vòng đời (Life Cycle Assessment - LCA) cho hệ thống xử lý nước cấp, nhằm định lượng các tác động môi trường tiềm ẩn chủ yếu phát sinh từ tiêu thụ năng lượng và hóa chất trong giai đoạn vận hành. Phần mềm SimaPro và phương pháp ReCiPe (H) V1.09 được sử dụng để đánh giá các nhóm tác động ở cấp độ trung gian (midpoint) và điểm cuối (endpoint). Kết quả nghiên cứu cho thấy tiêu thụ điện năng và hóa chất polyaluminium chloride (PAC) là hai nguồn đóng góp tác động môi trường lớn nhất. Cụ thể, điện năng là tác nhân chính gây ra sự nóng lên toàn cầu và cạn kiệt tài nguyên hóa thạch (đóng góp từ 57,5%-77,3% ở các hạng mục tương ứng), phản ánh hệ số phát thải cao của lưới điện quốc gia. Trong khi đó, hóa chất PAC chi phối các tác động liên quan đến độc tính gây ung thư (78,4%) và cạn kiệt tài nguyên khoáng sản (99,7%), do quy trình sản xuất tốn nhiều năng lượng và tài nguyên. Tổng thiệt hại điểm cuối của hệ thống là 9,97 mPt, trong đó 9,19 mPt liên quan đến sức khỏe con người. Nghiên cứu đã đề xuất và đánh giá kịch bản thu hồi nhôm từ bùn thải chứa PAC nhằm giảm gánh nặng môi trường từ hóa chất. Kết quả cho thấy kịch bản này đạt được cải thiện đáng kể về môi trường, với tổng các chỉ số tác động trung gian giảm từ 5%-65% và tổng thiệt hại điểm cuối giảm 23% (từ 9,97 mPt xuống còn 7,69 mPt). Mặc dù việc sử dụng axit sulfuric để thu hồi nhôm làm giảm một phần lợi ích môi trường đạt được, nhưng kết quả này vẫn khẳng định tiềm năng của việc kết hợp xử lý nước với chiến lược tuần hoàn tài nguyên nhằm hướng tới tính bền vững cao hơn trong ngành cấp nước.

Chi tiết bài viết

Tài liệu tham khảo

Atamanchemicals. (2020). Retrieved 28/09/2025 from https://www.atamanchemicals.com/polyaluminium-chloride-white_u23795/
Bộ Khoa học và Công nghệ. (2009). TCVN ISO14040:2009 Quản lý môi trường - Đánh giá vòng đời của sản phẩm - Nguyên tắc và khuôn khổ.
Goga, T., Friedrich, E., & Buckley, C. (2019). Environmental life cycle assessment for potable water production - a case study of seawater desalination and mine-water reclamation in South Africa. Water SA, 45(4). https://doi.org/https://doi.org/10.17159/wsa/2019.v45.i4.7552
Gui, Z., Qi, H., & Wang, S. (2024). Study on Carbon Emissions from an Urban Water System Based on a Life Cycle Assessment: A Case Study of a Typical Multi-Water County in China’s River Network Plain. Sustainability, 16(5).
Hamawand, I. (2023). Energy Consumption in Water/Wastewater Treatment Industry-Optimisation Potentials. Energies, 16(5).
Hofs, B., van den Broek, W., van Eckeveld, A., & van der Wal, A. (2022). Carbon footprint of drinking water over treatment plant life span (2025–2075) is probably dominated by construction phase. Cleaner Environmental Systems, 5, 100079. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.cesys.2022.100079
Hưng, L. H., Quyền, N. Đ., & Anh, P. N. (2025). Ước tính hệ số phát thải khí nhà kính (KNK) của lưới điện Việt Nam năm 2024. Nông nghiệp và Môi trường. https://www.tainguyenvamoitruong.vn/uoc-tinh-he-so-phat-thai-khi-nha-kinh-knk-cua-luoi-dien-viet-nam-nam-2024-cid128330.html
Jacquez, R. B. (n.d.). Characteristics of Wastewater Treatment Sludge.
Knappe, J., Somlai, C., & Gill, L. W. (2022). Assessing the spatial and temporal variability of greenhouse gas emissions from different configurations of on-site wastewater treatment system using discrete and continuous gas flux measurement. Biogeosciences, 19(4), 1067-1085. https://doi.org/10.5194/bg-19-1067-2022
Liu, J., Zhang, J., Dai, Z., Li, B., Chen, X., & Meng, X. (2024). Recycling aluminum from polyaluminum chloride sludge through acid dissolution and cation resin separation/purification. Water Research, 262, 122096. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.watres.2024.122096
Mo, W., Cornejo, P. K., Malley, J. P., Kane, T. E., & Collins, M. R. (2018). Life cycle environmental and economic implications of small drinking water system upgrades to reduce disinfection byproducts. Water Research, 143, 155-164. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.watres.2018.06.047
Ouattara, A., Azhaari, R. N., Hu, A. H., Kuo, C.-H., & Huang, H. (2024). Comparative Life Cycle Assessment Study on Carbon Footprint of Water Treatment Plants: Case Study of Indonesia and Taiwan. Sustainability, 16(19).
Shiu, H.-Y., Lee, M., Lin, Z.-E., & Chiueh, P.-T. (2023). Dynamic life cycle assessment for water treatment implications. Science of The Total Environment, 860, 160224. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.160224
Skoczko, I. (2025). Energy Efficiency Analysis of Water Treatment Plants: Current Status and Future Trends. Energies, 18(5).
Wang, J.-J., Yang, D.-H., Yuan, S.-J., Ling, Z.-C., Dong, B., & Dai, X.-H. (2025). Drivers and mitigation of greenhouse gas emissions in drinking water treatment sludge management: A life cycle perspective. Journal of Cleaner Production, 521, 146276. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2025.146276
Wang, L. Y., Tong, D. S., Zhao, L. Z., Liu, F. G., An, N., Yu, W. H., & Zhou, C. H. (2014). Utilization of alum sludge for producing aluminum hydroxide and layered double hydroxide. Ceramics International, 40(10, Part A), 15503-15514. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2014.07.012
Xiong, W., Li, Y., Zhang, W., Ye, Q., Zhang, S., & Hou, X. (2018). Integrated multi-objective optimization framework for urban water supply systems under alternative climates and future policy. Journal of Cleaner Production, 195, 640-650. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2018.05.161