Nghiên cứu đề xuất phương pháp dùng nhiệt lượng ủ từ hầm rác để sản xuất điện

Bài viết đề xuất nghiên cứu sử dụng công nghệ ủ rác sinh nhiệt (nhiệt lượng sinh ra trong quá trình ủ) kết hợp sử dụng một trong các mô hình sử dụng nhà máy địa nhiệt để phát điện phù hợp với điều kiện tại Việt Nam góp phần bảo vệ môi trường.

CÁC ĐỀ XUẤT NGHIÊN CỨU KHOA HỌC - SESSION THREE NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT PHƯƠNG PHÁP DÙNG NHIỆT LƯỢNG Ủ TỪ HẦM RÁC ĐỂ SẢN XUẤT ĐIỆN Đỗ Thị Ngọc Diễm, Ngơ Thị Trang, Đỗ Thị Nguyệt, Hồng Việt Phương Sinh viên lớp Điện 3-K12, khoa Điện, Trường đại học Công Nghiệp Hà Nội Tác giả liên hệ: ngocdiem21321@gmail.com Giảng viên hướng dẫn : TS Nguyễn Quang Thuấn TÓM TẮT Bài viết đề xuất nghiên cứu sử dụng công nghệ ủ rác sinh nhiệt (nhiệt lượng sinh trình ủ) kết hợp sử dụng mơ hình sử dụng nhà máy địa nhiệt để phát điện phù hợp với điều kiện Việt Nam góp phần bảo vệ môi trường Keyword: “Hầm rác, sản xuất điện từ rác, biogas” ĐẶT VẤN ĐỀ Ở Việt Nam, tốc độ phát sinh rác thải tùy Tỉ lệ thu gom rác thải Việt Nam đạt thuộc vào loại đô thị dao động từ khoảng 31% Hiện trạng quản lý, xử lý rác 0,35-0,8kg/người/ngày Cùng với phát thải hiệu gây dư luận triển rác thải hoạt động cộng đồng, đặt nhiều thách thức người thải môi trường ngày nhiều cấp, ngành, đặc biệt ngành nhiều Xử lý rác thải vấn đề nóng mơi trường bỏng quốc gia giới, có Việt Nam Phân loại rác thải sinh hoạt, rác thải sinh hoạt đa phần chất rắn bị loại Thực tế việc quản lý xử lý rác thải trình sinh sống, kinh doanh, có nhiều tiến bộ, cố gắng chưa hoạt động, sản xuất người ngang tầm với nhu cầu địi hỏi Hiện nay, lồi động vật khu vực đô thị thu gom đưa đến bãi chôn lấp tập trung đạt khoảng 60-65%, cịn lại rác thải xuống ao hồ, sơng ngịi, bên Thành phần rác thải sinh hoạt: • phân hủy chiếm khoảng 64,7% khối đường Còn khu vực nông thôn, rác thải không thu gom, điểm vứt rác tràn ngập khắp nơi Rau thực phẩm thừa, chất hữu dễ lượng • Cây gỗ chiếm khoảng 6,6% khối lượng DIỄN ĐÀN SINH VIÊN 2020 - NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO | 59 CÁC ĐỀ XUẤT NGHIÊN CỨU KHOA HỌC - SESSION THREE • • Giấy, bao bì chiếm khoảng 2,1% khối trình nhiệt làm chất đốt để bay lượng nước quay tuabin phát điện Plastic khó tái chế chiếm khoảng 9,1% Đề tài chúng em chủ yếu sử dụng khối lượng • nhiệt lượng hầm sản sinh Cao su, đề giày dép chiếm 6,3% khối trình ủ để làm bay nước lượng • quay tuabin sản xuất điện Hầm Vải sợi, vật liệu sợi chiếm khoảng 4,2% biogas thiết kế để dẫn khối lượng • nước qua Đất đá, bê tông chiếm khoảng 1,6% khối lượng • Thành phần khác chiếm khoảng 5,4% khối lượng DỰ KIẾN GIẢI PHÁP THỰC HIỆN Ý Thành phần chủ yếu chúng chất TƯỞNG hữu dễ gây ô nhiễm trở lại cho Dựa phương pháp ủ hầm Biogas môi trường sống Cho nên, phương pháp sản xuất điện địa nhiệt rác sinh hoạt định nghĩa thành phần tàn tích hữu phục vụ cho sống người Vì nhóm em tập trung chủ yếu vào loại rác dùng để ủ mà sản sinh lượng nhiệt lò nhiều (bao gồm rác thải sinh hoạt) Sự khác mơ hình ủ rác giới nhóm nghiên cứu • Giống nhau: Vẫn sử dụng cơng nghệ ủ Biogas – cơng nghệ sản xuất khí sinh học trình ủ phân rác, phân hữu cơ, bùn cống rãnh, vật liệu khác… • a Quá trình hầm Biogas Dựa vào vi khuẩn yếm khí để lên men phân hủy kị khí chất hữu Trong trình ủ sản sinh phản ứng hóa học theo dây chuyền sản sinh nhiệt lượng cần thiết phản ứng Nhiệt độ rác chất hầm lên tới 60-70oC Do nước ta có khí hậu nhiệt đới với độ ẩm cao, nắng nhiều, nhiệt độ nóng tương đối cao trình phân hủy chất hữu diễn tương đối nhanh nhiệt sinh tương đối lớn Phương pháp ủ nóng thực thuận lợi Khác nhau: b Nguyên lý nhà máy địa nhiệt Thành phần Biogas CH4, CO2, N2, H2, Hiện có loại sơ đồ sản xuất điện H2S…, CH4, CO2 chủ yếu sử sử dụng nguồn địa nhiệt dụng để làm chất đốt sử dụng 60 | DIỄN ĐÀN SINH VIÊN 2020 - NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO CÁC ĐỀ XUẤT NGHIÊN CỨU KHOA HỌC - SESSION THREE Sơ đồ trực tiếp sử dụng nóng khơ (Hình hầm nóng lên chất rắn bay hơi, cộng 1), nóng thổi trực tiếp tuốc bin, làm với nhiệt lượng mặt trời làm cho nóng quay máy phát để sinh điện Đây kiểu hầm tăng nhiệt nhanh nhà máy điện địa nhiệt lâu đời nhất, lần xây dựng Italia năm 1904 hoạt động Tại Caliphocnia có nhà máy lớn giới hoạt động theo nguyên lý Hình Nguyên lý nhà máy địa nhiệt Phần nóng dẫn làm quay tuabin để phát điện Yêu cầu tuabin loại có cơng suất nhỏ Như hình nguyên lý nhà máy địa nhiệt, ý tưởng Hình Sơ đồ trực tiếp sử dụng nước khô chúng em thay việc hút nóng c Dự kiến q trình thực ý tưởng Hầm ủ rác thiết kế theo hình trụ đứng, kín, có khả yếm khí cao đặt nơi có nhận nhiều nhiệt lượng từ mặt trời Sau trình phân loại rác hữu đưa hầm Trong ngày đầu mặt đất thành lấy nóng trực tiếp hầm để quay tuabin khí Hơi nóng lấy tốt ngày đầu trình ủ d Ứng dụng Yêu cầu hầm ủ đặt nơi có nhiệt lượng mặt trời cao trình ủ rác vi sinh vật hoạt Phần nhiệt lượng hầm ủ sử động nhanh phân giải chất hữu dụng để hệ thống sưởi ấm (nhiệt độ rác thành chất khác sưởi ấm 30-150oC) Các phản ứng phân giải protein thành Điện sản xuất nhỏ nên đủ dùng chất đơn giản Các phản ứng tỏa chạy hệ thống bóng đèn nhà, nhiệt mơi trường làm cho nhiệt độ nơi cần điện DIỄN ĐÀN SINH VIÊN 2020 - NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO | 61 CÁC ĐỀ XUẤT NGHIÊN CỨU KHOA HỌC - SESSION THREE TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] https://tailieu.vn/doc/nghien-cuu-qua-trinh-u-vi-sinh-rac-thai-huu-co-bangphuong-phap-u-thieu-khi-cap-khi-tu-nhien 2034030.html [2] Tài liệu nhiệt lượng phản ứng hóa học https://www.wikihow.vn/ T%C3%ADnh-Entanpy-c%E1%BB%A7a-Ph%E1%BA%A3n-%E1%BB%A9ngH%C3%B3a-h%E1%BB%8Dc [3] Tài liệu nhà máy địa nhiệt TÁC GIẢ Ý TƯỞNG GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN Đỗ Thị Ngọc Diễm (1999) Nguyễn Quang Thuấn (1974) công Sinh viên lớp Điện 3-K12, ngành Công tác Trường ĐH Công nghiệp Hà Nội nghệ kỹ thuật điện - điện tử Trường Đại Ông nhận đại học, Thạc sĩ Tiến sĩ học Công Nghiệp Hà Nội ngành Kỹ thuật điện Trường ĐH Bách khoa Hà Nội vào năm 2000, 2006 Ngô Thị Trang (1999) 2016 Năm 2013 thực tập nghiên cứu Sinh viên lớp Điện 3-K12, ngành Công chuyên đề “Quá điện áp sét trang nghệ kỹ thuật điện - điện tử Trường Đại trại điện gió” Đại học Supélec, Pháp học Công Nghiệp Hà Nội (nay CentraleSupélec) Đỗ Thị Nguyệt (1999) Sinh viên lớp Điện 3-K12, ngành Công nghệ kỹ thuật điện - điện tử Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội Hướng nghiên cứu chính: Quá độ điện từ, bảo vệ chống điện áp hệ thống điện, lượng tái tạo tiết kiệm lượng Hoàng Việt Phương (1999) Sinh viên lớp Điện 3-K12, ngành Công nghệ kỹ thuật điện - điện tử Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội 62 | DIỄN ĐÀN SINH VIÊN 2020 - NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO ... loại rác dùng để ủ mà sản sinh lượng nhiệt lò nhiều (bao gồm rác thải sinh hoạt) Sự khác mơ hình ủ rác giới nhóm nghiên cứu • Giống nhau: Vẫn sử dụng cơng nghệ ủ Biogas – cơng nghệ sản xuất khí... 9,1% Đề tài chúng em chủ yếu sử dụng khối lượng • nhiệt lượng hầm sản sinh Cao su, đề giày dép chiếm 6,3% khối trình ủ để làm bay nước lượng • quay tuabin sản xuất điện Hầm Vải sợi, vật liệu sợi... trực tiếp hầm để quay tuabin khí Hơi nóng lấy tốt ngày đầu trình ủ d Ứng dụng Yêu cầu hầm ủ đặt nơi có nhiệt lượng mặt trời cao q trình ủ rác vi sinh vật hoạt Phần nhiệt lượng hầm ủ sử động nhanh