nghiên cứu lựa chọn giải pháp khả thi đối với hoạt động thu khí và tái sinh năng lượng tại bãi chôn lấp đông thạnh và phước hiệp 1, phục vụ cho dự án cdm

S Y BAN NHÂN DÂN TP.HCM KHOA H C VÀ CÔNG NGH BÁO CÁO NGHI M THU (Đã ch nh s a theo góp ý c a H i đ ng nghi m thu) NGHIÊN C U L A CH N GI I PHÁP KH THI Đ I V I HO T Đ NG THU KHÍ VÀ TÁI SINH NĂNG LƯ NG T I BÃI CHÔN L P ĐÔNG TH NH VÀ PHƯ C HI P PH C V CHO D ÁN CDM CH NHI M Đ TÀI ThS VŨ TH H NG TH Y CƠ QUAN QU N LÝ CƠ QUAN CH TRÌ Thành ph H Chí Minh Tháng 08 / 2008 TÓM T T N I DUNG NGHIÊN C U V i lư ng rác phát sinh m i ngày t i TP HCM 6000 t n, bãi chôn l p rác c a TP ngày t i kèm v i chúng v n đ b c xúc v môi trư ng nư c r rác, mùi khí bãi rác… Khí bãi rác khơng ch gây nhi m môi trư ng t i đ a phương mà cịn góp ph n đáng k vi c làm Trái đ t m d n lên Khí bãi rác không đư c thu gom t n d ng cách cịn gây lãng phí lư ng l n CH4 b i c nh ngu n lư ng hóa th ch ngày khan hi m đ t đ Đ tài nghiên c u v i n i dung sau D a k t qu nghiên c u v mơ hình s n lư ng phát sinh khí th i t i bãi chơn l p rác Đông Th nh Phư c Hi p 1, nghiên c u l a ch n phương án công ngh phù h p đ thu gom, x lý ho c t n d ng khí bãi rác đ tái sinh lư ng Nghiên c u l p d tốn chi phí đ u tư kh thu l i t m i phương án công ngh đ xu t Nghiên c u đánh giá tính kh thi tài c a t ng phương án n u không th c hi n ti n hành kinh doanh gi m phát th i theo ch phát tri n s ch (CDM) Nghiên c u, thuy t minh tính b sung tài ti n hành d án CDM d a vào ngu n thu t vi c kinh doanh gi m phát th i Nghiên c u, đánh giá nh ng khiá c nh b sung khác mang l i cho đ a phương c ng đ ng ti n hành d án CDM K t qu nghiên c u cho th y vi c th c hi n d án CDM cho bãi rác Đông Th nh Phư c Hi p kh thi c n thi t nh m b sung tài (thu m i năm t 2.832 tri u đ ng – 16.983 tri u đ ng/ năm v i chu kỳ d án năm) cho vi c xây d ng v n hành h th ng thu h i khí bãi rác phát n lên lư i I SUMMARY OF RESEARCH CONTENT With more than 6000 tonnes per day of waste disposal, the landfills of Ho Chi Minh City have been being overloaded, and enclosed with them were some environmental problems such as the leakage, bad odour and the landfill gas… The landfill gas not only pollutes the local environment but also contributes to global warming The landfill gas which is not collected and utilized in right direction will waste a large amount of CH4 in case that fossil fuels have been becoming more scarce and expensive This minor thesis did research in main contexts as following: Based on the result of the research in Model and amount of gas emission at Dong Thanh and Phuoc Hiep landfills, this thesis chooses suitable technologies to collect, treat or utilise the landfill gas for energy regeneration Research to put in an estimate for the investment cost and the ability to gain profit from each proposed technology Research to evaluate the financial feasibility of each option in case of not doing the emission reduction trading according to clean development mechanism (CDM) Make study and demonstrate the additionality in finance of the CDM project implementation basing on the revenue from emission reduction trading Research to evaluate the additionality in other aspects which affects region and community from CDM project implementation The result of this research has shown that the CDM project implementation for Dong Thanh and Phuoc Hiep landfills is feasible and necessary to supplement finance (receive from 2.832 million VND to 16.983 million VND annually in years of project period) for constructing and operating the landfill gas capture system and electricity generation to grid II M CL C Trang Tóm t t đ tài (g m ti ng Vi t ti ng Anh) M cl c I III Danh sách ch vi t t t VIII Danh sách b ng IX Danh sách hình XI PH N M 01 Đ U Đ TV NĐ 03 CHƯƠNG I: 04 T NG QUAN V TÌNH HÌNH HO T Đ NG C A BÃI CHÔN L P RÁC ĐÔNG TH NH VÀ PHƯ C HI P Kh o sát th c đ a xác đ nh ranh gi i th c c a d án 04 1.2 Xác đ nh t ng lư ng rác 06 1.2.1 Mô hình d báo 06 1.2.2 Mơ hình bãi rác mơ ph ng theo không gian chi u 06 1.2.3 K t qu tính tốn 10 1.2.4 Ư c tính t ng lư ng rác t i m i bãi rác 12 Xác đ nh thành ph n ch t th i r n t i bãi Đông Th nh Phư c Hi p 13 Thành ph n v t lý 13 Thành ph n hóa h c 13 1.3.3 Đ m, thành ph n cháy đư c hàm lư ng tro: 1.3.4 T ng Carbon H u cơ: Kh o sát s phân b đ Phư c Hi p 1: m bãi Đông Th nh 1.4.1 V trí đư ng dị: 15 16 16 16 III 1.4.2 K t qu phát hi n dòng rò theo m t c t ngang (Bi u đ đư ng vành đai): 18 1.4.3 K t qu phát hi n dòng rò (b n đ đư ng đ ng m c): 19 Di n gi i k t qu phân tích : 21 D báo s n lư ng mơ hình phát sinh khí bãi rác (LFG) t i bãi Đông Th nh Phư c Hi p 1: 22 1.5.1 D báo lư ng LFG phát sinh t i bãi rác Đông Th nh: 22 1.5.2 D báo lư ng LFG phát sinh t i bãi rác Phư c Hi p 1: 27 CHƯƠNG II: 32 NGHIÊN C U L A CH N CÁC PHƯƠNG ÁN CÔNG NGH PHÙ H P Đ THU GOM, X LÝ HO C T N D NG KHÍ BÃI RÁC NH M TÁI SINH NĂNG LƯ NG 2.1 Thành ph n LFG t i Phư c Hi p 1: 32 2.2 H th ng thu h i LFG : 34 2.3 Cơng ngh thíêt b thu gom LFG cho bãi Đông Th nh 35 2.3.1 H th ng thu gom LFG: 35 2.3.2 H th ng x lý sơ b khí LFG: 37 2.3.3 H th ng phát n: 38 2.3.4 H th ng đ t LFG: 40 2.3.5 H th ng tu n hoàn nư c r rác: 41 2.4 Cơng ngh thíêt b thu gom LFG cho bãi Phư c Hi p 1: 41 2.4.1 H th ng thu LFG: 41 2.4.2 H th ng x lý sơ b khí LFG: 43 2.4.3 H th ng đ t LFG: 44 2.4.4 H th ng phát n: 44 2.4.5 H th ng tu n hoàn nư c r rác: 44 IV 2.5 Phương án giám sát lư ng LFG thu h i đư c: 44 CHƯƠNG III: 46 NGHIÊN C U CHI PHÍ Đ U TƯ, ĐÁNH GIÁ TÍNH KH THI TÀI CHÍNH THEO CÔNG NGH THU GOM X LÝ VÀ TÁI SINH NĂNG LƯ NG 3.1 Chi phí đ u tư cho h th ng thu gom LFG – đ t b thu gom LFG – có tái sinh lư ng: 46 3.1.1 Nh ng gi đ nh phương pháp tính tốn 46 3.1.2 Chi phí đ u tư v n hành d án thu khí phát n (tri u USD) 47 3.1.3 S n lư ng n t vi c s d ng LFG làm nhiên li u: 47 3.2 Phân tích kinh t tài d án 49 49 3.3 Đánh giá tính kh thi v kinh t : 3.3.1 Đ i v i d án thu khí đ t b : 49 3.3.2 Đ i v i d án thu khí tái sinh lư ng: 49 CHƯƠNG IV: 51 NGHIÊN C U XÂY D NG CÁC VI N C NH ĐƯ NG CƠ S TRONG TRƯ NG H P CÓ VÀ KHƠNG CĨ D ÁN CDM 4.1 Ư c tính lư ng gi m phát th i theo giai đo n tín d ng ch n: 51 4.2 ng d ng phương pháp lu n đư ng s cho bãi chôn l p Đông Th nh Phư c Hi p 1: 52 4.2.1 Mô t ho t đ ng c a d án s l a ch n: 52 4.2.2 Mô t cách th c đưa ngu n khí th i vào đư ng biên d án: 53 4.2.3 Mô t cách xác đ nh k ch b n đư ng s mô t k ch b n s xác đ nh: 54 V 4.3 Xây d ng d án CDM cho bãi Đông Th nh: 54 4.3.1 Xây d ng vi n c nh đư ng s trư ng h p có khơng có d án CDM cho bãi chôn l p Đông Th nh: 54 4.3.2 Tính tốn lư ng gi m phát th i (CERs) d a phương pháp lu n đư ng s vi n c nh đư ng s ch n: 57 4.4 Xây d ng d án CDM cho bãi Phư c Hi p 1: 72 4.4.1 Xây d ng vi n c nh đư ng s trư ng h p có khơng có d án CDM cho bãi chơn l p Phư c Hi p 1: 72 4.4.2 Tính tóan lư ng gi m phát th i (CERs) cho bãi Phư c Hi p 1: 75 CHƯƠNG V: 91 NGHIÊN C U, THUY T MINH TÍNH B SUNG TÀI CHÍNH KHI TI N HÀNH D ÁN CDM D A VÀO NGU N THU T VI C KINH DOANH GI M PHÁT TH I 5.1 Phân tích tài chính: 91 5.1.1 Nh ng gi đ nh phương pháp tính tốn 91 5.1.2 Chi phí đ u tư v n hành d án thu khí phát n (tri u USD) 92 5.1.3 Phân tích kinh t tài d án 93 5.2 Đánh giá tính kh thi c a d án thu khí tái sinh: 94 5.2.1 Đ i v i d CER: 94 án thu khí đ t b hồn tồn có bán 5.2.2 Đ i v i d án thu khí phát n có bán CER: 94 CHƯƠNG VI: 95 ĐÁNH GIÁ NH NG KHÍA C NH B SUNG KHÁC MANG L I CHO Đ A PHƯƠNG VÀ CÔNG Đ NG KHI TI N HÀNH D ÁN CDM VI 6.1 Nh ng tr ng i phương án thu gom LFG tái sinh lư ng (gi m phát th i khí nhà kính) khơng có ho t đ ng kinh doanh gi m phát th i: 95 6.2 Các giá tr b sung mang l i cho đ a phương cơng đ ng t q trình ho t đ ng c a d án kinh doanh gi m phát th i theo ch phát tri n s ch: 95 6.2.1 V m t môi trư ng: 95 6.2.2 Kinh t xã h i: 96 6.2.3 K thu t công ngh : 96 CHƯƠNG VII: K T LU N VÀ KÍÊN NGH 97 7.1 K t lu n: 97 7.2 Ki n ngh : 97 7.2.1 Veà mặt sách 97 98 7.2.2 Về kỹ thuật 7.2.3 Về kinh tế, xã hội 98 7.3 Các vư ng m c th t xây d ng d án CDM 99 TÀI LI U THAM KH O 100 PH L C 101 PHI U ĐĂNG KÝ K T QU NGHIÊN C U Tên đ tài: Nghiên c u l a ch n gi i pháp kh thi đ i v i ho t đ ng thu khí tái sinh lư ng t i bãi chôn l p Đông Th nh Phư c Hi p 1, ph c v cho d án CDM Ch nhi m đ tài: ThS Vũ th H ng Th y Cơ quan ch trì đ tài: Đ i H c Nơng Lâm TP.HCM Ngày 30/7/2008, t i S Khoa H c Công Ngh TP HCM t ch c nghi m thu đ tài “Nghiên c u l a ch n gi i pháp kh thi đ i v i ho t VII đ ng thu khí tái sinh lư ng t i bãi chôn l p Đông Th nh Phư c Hi p 1, ph c v cho d án CDM” th c s Vũ th H ng Th y làm ch nhi m đ tài T i bu i h p, h i đ ng nghi m thu đánh giá k t qu th c hi n c a nhóm tác gi n i dung đ tài đư c thông qua v i k t qu “khá” N i dung nghiên c u c a đ tài bao g m nh ng v n đ sau: D a k t qu nghiên c u v mơ hình s n lư ng phát sinh khí th i t i bãi chôn l p rác Đông Th nh Phư c Hi p 1, nghiên c u l a ch n phương án công ngh phù h p đ thu gom, x lý ho c t n d ng khí bãi rác đ tái sinh lư ng Nghiên c u l p d toán chi phí đ u tư kh thu l i t m i phương án công ngh đ xu t Nghiên c u đánh giá tính kh thi tài c a t ng phương án n u không th c hi n ti n hành kinh doanh gi m phát th i theo ch phát tri n s ch (CDM) Nghiên c u, thuy t minh tính b sung tài ti n hành d án CDM d a vào ngu n thu t vi c kinh doanh gi m phát th i Nghiên c u, đánh giá nh ng khiá c nh b sung khác mang l i cho đ a phương c ng đ ng ti n hành d án CDM K t lu n t i h i đ ng, ph n l n ý kíên c a thành viên h i đ ng cho r ng m t đ tài m i, có th s d ng làm s cho vi c xác đ nh tính kh thi, u ki n xây d ng d án CDM cho bãi chôn l p t i Vi t Nam v n đ c n ý đ d án CDM đư c phê t b i DNA EB Tuy nhiên, c n ch nh s a m t s v n đ mà H i đ ng góp ý xác đ nh hi u su t thu khí, s l a ch n Baseline Study, b sung vư ng m c VIII th c t trình xây d ng d án CDM gi đ nh v m t tài khác đ đ tài đư c hồn ch nh Ch nhi m đ tài ThS Vũ th H ng Th y XÁC NH N CH NH S A BÁO CÁO NGHI M THU (Theo góp ý c a H i đ ng nghi m thu ngày 30/07/2008) Tên đ tài: Nghiên c u l a ch n gi i pháp kh thi đ i v i ho t đ ng thu khí tái sinh lư ng t i bãi chôn l p Đông Th nh Phư c Hi p 1, ph c v cho d án CDM Ch nhi m đ tài: ThS Vũ th H ng Th y Cơ quan ch trì đ tài: Đ i H c Nơng Lâm TP.HCM TT Góp ý c a H i đ ng Ch nh s a c a ch nhi m đ tài Công su t qu t t i bãi Đông th nh Phư c Hi p đư c thi t k l n nhi u l n so v i lư ng khí mà báo cáo mơ t chương I Lưu lư ng phát sinh khí t i bãi rác Tr35, khơng đ ng đ u, ngồi thành 38 ph n rác, lư ng khí phát sinh tr 43 ph thu c nhi u vào nhi t đ áp su t bãi Vì v y, c n l p đ t qu t có cơng su t l n đ có th thu h t lư ng khí phát sinh nhi u b t thư ng đ phòng ng a trư ng h p n bãi (d a vào mơ hình d báo kh sinh khí lư ng khí có kh thu h i l n nh t t i trang 26 28) Chương III: lư ng khí phát sinh c tính cho bãi Đơng Th nh 9.000m3/h Phư c Hi p 7.000m3/h Trong lư ng khí tính chương l i là: Đơng Th nh – 1.200m3/h; Phư c Ư c tính lư ng khí phát sinh cho Tr 48 bãi Đơng Th nh 7.000m3/h, bãi tr92 Phư c Hi p 9.000m3/h (đã u ch nh) Ư c tính c a chương III d a vào IX Trang - Trên bi u đ đư ng vành đai b n đ đư ng đ ng m c, nh ng khu v c có n tr th p đu c phân b r ng kh p v trí có đ sâu khác t trung tâm hư ng đông nam bãi rác - Các b n đ đ ng m c đ sâu 5m – 10m cho th y n tr th p tr i đ u t i h u h t v trí bãi rác, b ng ch ng c a vi c lan t a ô nhi m t nư c rác - Xem xét b n đ đ ng m c t đ sâu 15m đ n 20m, k t qu cho th y r ng h u h t ph n bãi rác đ u b nh hư ng b i nư c rác, ch tr khu v c phía tây b c - B n đ đ ng m c đ sâu 30m cho th y m c n tr th p dư i 10 m xu t hi n t i h u h t v trí bãi rác, tr khu v c đông b c tây b c bãi rác B n đ đ ng m c đ sâu 40m cho th y m c n tr th p xu t hi n t i v trí trung tâm, đơng nam tây nam bãi rác Xem xét ngư c v đ cao 30m, s có m t c a t ng đá ng m làm d ch chuy n dòng nư c r rác xu ng dư i theo phương th ng đ ng đ sâu t i thi u 10m - T b n đ phân b n tr su t theo đ sâu, h u h t ph n c a bãi rác có v b nh hư ng b i nư c rác đ sâu 10 – 20m t m t đ t, không bao g m khu v c hư ng tây b c B n đ cho th y khu v c trung tâm bãi rác b o hoà nư c rác ti p t c d ch chuy n nh xu ng đ sâu 30 – 40m - D a b n đ m t c t đ ng, th y r ng h u h t ph n bên bãi rác b o hoà nư c rác t đ sâu EL 0m EL +15m B n đ cho th y r ng ô nhi m lan truy n xu ng dư i đ sâu 10m t v a đá n n, h u h t vùng bãi rác ngo i tr hư ng tây b c - Vi c m r ng nh ng vùng có n tr su t th p không l n l m, n tr su t c a nh ng vùng th p tăng khu v c vành đai xung quanh bãi rác, cho th y có kh nư c rác s lan truy n theo phương ngang - Khu v c n tr su t th p xu t hi n đ sâu 40m v trí cu i cùng, phía tây bãi rác, không rõ s lan truy n ô nhi m có ti p t c phát tri n xa hay không thi u d li u đo n tr su t - M c nư c rác d ki n dao đ ng t GL-1m đ n GL-6m M t cách t ng quát, m c nư c rác tăng m cu i hư ng tây nam, m trung tâm hư ng đông hư ng đông b c bãi rác XXXI Bãi rác Phư c Hi p 1: - Trên bi u đ theo đư ng vành đai b n đ đư ng đ ng m c theo t ng đ sâu khác nhau, k t qu nghiên c u cho th y r ng nh ng vùng có n tr su t th p m r ng v hư ng tây nam đông b c c a bãi rác Tuy nhiên, k t qu chuy n d ch c a khu v c đông b c khơng hồn tồn đáng tin c y thi u d li u u tra - B n đ đ ng m c đ sâu 6~17m cho th y m c n tr su t th p xu t hi n h u h t khu v c c a bãi rác, b ng ch ng c a trình lan truy n ô nhi m nư c rác - B n đ đư ng đ ng m c đ sâu 24m cho th y n tr su t >> >>> >>> >>> >>> >>> >>> >>> >>> : vư t ngư ng - Phân tích b n thành ph n LFG b ng d ng c GA 2000 plus - N ng đ Methane đo đư c x p x b ng 53~55% Thông s cho th y ti n trình phân h y y m khí c a rác bãi chôn l p di n bình thư ng K t qu phân tích thành ph n Siloxanes K t qu phân tích thành ph n Siloxanes Gi ng l y m u #1 Đơn v đo (mg/m3) Gi ng l y m u Gi ng l y #2 m u #3 2 Tetramethylsilane (Silan) 0.00 0.45 0.00 0.96 1.62 2.13 Hexamethyldisiloxane (M2) 0.28 0.00 0.49 0.00 0.91 0.98 Hexamethylcyclotrisiloxan (D3) 4.17 3.12 1.73 1.94 4.53 3.43 10.12 3.28 6.00 8.88 14.10 16.14 18.38 2.28 10.97 14.53 27.45 31.82 0.61 0.42 0.49 0.38 1.44 0.78 1.75 1.00 1.15 1.07 1.33 2.24 35.31 10.55 20.83 27.76 51.38 57.52 Octamethyltrisiloxan (MDM) Octamethylcyclotetrasiloxan (D4) Decamethyltetrasiloxan (MD2M) Decamethylcyclopentasiloxan (M5) T ng c ng Bình quân chung 33.89 Bi u đ kh o sát Siloxanes LFG c a Phư c Hi p b ng thíêt b GC-FID Analysis XLII Gi ng thu m u s 1, Bi u đ Gi ng thu m u s 1, Bi u đ Gi ng thu m u s 2, Bi u đ Gi ng thu m u s 2, Bi u đ XLIII Gi ng thu m u s 3, Bi u đ Gi ng thu m u s 3, Bi u đ Mô t k t qu phát hi n Siloxane : Giá tr phát hi n đ i v i MDM D4 cho th y có cao m t chút so v i bãi rác c a Hàn qu c Tuy nhiên, kho ng phân b d li u theo đư ng võng xu ng Đi u có nghĩa hàm lu ng Siloxane LFG không l n so v i yêu c u c a thi t b b o v b sung tương ng 2.2 H th ng thu h i LFG : 2.2.1 L a ch n phương pháp thu h i LPG: 2.2.1.1 Công ngh thu LPG v i ng thu khí n m ngang: Các ng thu khí s đư c đ t n m ngang, b trí đ u bãi chơn l p, phía h th ng thu nư c rác H th ng ng đư c b o v nh m tránh s xâm nh p c a nư c rác làm t t ngh n h th ng Công ngh đư c áp d ng t i bãi chôn l p h p v sinh c a TP.HCM bãi Gò Cát, bãi Phư c Hi p • Ưu m: Hi u su t thu h i khí cao (>80%), v n hành n đ nh • Như c m: thi công ph c t p, c n tíên hành giai đo n xây d ng v n hành bãi, tu, b o trì khó 2.2.1.2 Công ngh thu LPG v i ng thu khí th ng đ ng: Các ng thu khí đư c khoan th ng đ ng t đ nh bãi chơn l p, b trí đ u bãi, đáy ng cách đáy bãi chôn l p t 0,5 – 1m ng thu khí đư c lót đá b o v xung quanh, đ u gi ng đư c bít kín b ng đ t sét • Ưu m: d thi công, nh t đ i v i bãi chôn l p l p đ y; b o trì, tu đơn gi n • Như c m: hi u su t thu h i khí th p ng thu khí ngang (