ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ VÒNG ĐỜI TRONG HỆ THỐNG XỬ LÍ NƯỚC CẤP
Nội dung chính của bài viết
Tóm tắt
Nghiên cứu áp dụng phương pháp Đánh giá vòng đời nhằm định lượng các tác động môi trường chủ yếu phát sinh trong giai đoạn vận hành của hệ thống xử lí nước cấp. 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 và điểm cuối. Kết quả 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); 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%). 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 đánh giá kịch bản thu hồi nhôm từ bùn thải chứa PAC và kịch bản sử dụng điện năng lượng mặt trời. Kết quả cho thấy hai kịch bản thay thế đạt được cải thiện đáng kể về môi trường, với các chỉ số tác động trung gian lần lượt giảm từ 5%–65% và 40%–74%, tổng thiệt hại điểm cuối lần lượt giảm 23% và 41%. Nghiên cứu khẳng định tiềm năng của việc kết hợp xử lí nước với chiến lược tuần hoàn tài nguyên và sử dụng năng lượng tái tạo nhằm hướng tới tính bền vững trong ngành cấp nước.
Từ khóa
đánh giá vòng đời, hệ thống xử lí nước cấp, tác động môi trường, thu hồi chất keo tụ nhôm, điện năng lượng mặt trời
Chi tiết bài viết
Tài liệu tham khảo
Department of Climate Change. (2024). Công bố kết quả tính toán hệ số phát thải của lưới điện Việt Nam năm 2023. (1726/BĐKH-PTCBT) [Announcement of the calculation results of Vietnam’s national grid emission factor for 2023 (No. 1726/BĐKH-PTCBT)]. Ministry of Natural Resources and Environment.
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/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). https://doi.org/10.3390/su16051748
Hamawand, I. (2023). Energy Consumption in Water/Wastewater Treatment Industry-Optimisation Potentials. Energies, 16(5). https://doi.org/10.3390/en16052433
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/10.1016/j.cesys.2022.100079
Huijbregts, M., Steinmann, Z., Elshout, P., Stam, G., Verones, F., Vieira, M., Zijp, M., Hollander, A., & Zelm, R. (2016). ReCiPe2016: A harmonised life cycle impact assessment method at midpoint and endpoint level. The International Journal of Life Cycle Assessment, 22. https://doi.org/10.1007/s11367-016-1246-y
ISO. (2006). ISO 14044:2006 Environmental management - Life cycle assessment - Requirements and guidelines. International Organization for Standardization.
Jacquez, R. B. (n.d.). Characteristics of Wastewater Treatment Sludge (Unpublished material). CAGE Department NMSU.
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/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/10.1016/j.watres.2018.06.047
Mora-León, A. G., Castro-Jiménez, C. C., Saldarriaga-Molina, J. C., García A, E. F., & Correa-Ochoa, M. A. (2022). Aluminium recovered coagulant from water treatment sludge as an alternative for improving the primary treatment of domestic wastewater. Journal of Cleaner Production, 346, 131229. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2022.131229
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). https://doi.org/10.3390/su16198409
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/10.1016/j.scitotenv.2022.160224
Skoczko, I. (2025). Energy Efficiency Analysis of Water Treatment Plants: Current Status and Future Trends. Energies, 18(5). https://doi.org/10.3390/en18051086
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/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/10.1016/j.ceramint.2014.07.012
Wernet, G., Bauer, C., Steubing, B., Reinhard, J., Moreno Ruiz, E., & Weidema, B. (2016). The ecoinvent database version 3 (Part I): Overview and methodology. The International Journal of Life Cycle Assessment, 21, 1-13. https://doi.org/10.1007/s11367-016-1087-8
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/10.1016/j.jclepro.2018.05.161