Việc xử lý rác thải thành năng lượng (Waste to Energy) đã tồn tại từ lâu ở các nước phát triển do lượng nhiệt sinh ra từ quá trình đốt rác có thể sử dụng để sản xuất hơi nước hay nước nó[r]
(1)Đốt rác phát điện, tiềm thực cho Việt Nam
Là dạng công nghệ áp dụng phổ biến nước phát triển, đốt rác phát điện đem lại hiệu định việc xử lý rác, giảm ô nhiễm môi trường với khả xử lý lượng rác lớn cách triệt để Vì vậy, cơng nghệ trở thành lựa chọn hàng đầu nước có nguồn đất đai lượng hạn hẹp.
Những kinh nghiệm từ giới
Sự thiêu hủy rác thải đô thị tồn châu Âu từ năm 1930 nhằmlàm giảm khối lượng thể tích rác thải Hiện nay, nhà máy thiêu hủy rác đại giảm 90% khối lượng chất thải rắn, nhiên điều đồng nghĩa với việc thời gian sử dụng bãi chôn lấp chất thải tăng lên 10 lần đồng thời chất thải chất vô không gây hậu ô nhiễm khác mùi, nước rỉ rác trở thành khu vực dễ phát triển vi khuẩn gây bệnh rác thông thường Bảng cho ta thấy tình hình xử lý rác thiêu hủy số nước giới
Các loại hình lò đốt rác sử dụng bao gồm nhiều loại với phương thức đốt khác lò đốt hở thủ cơng, lị đốt cấp, lị đốt nhiểu cấp, lị đốt thùng quay, lị đốt tầng sơi, lò đốt nhiều tầng, lò đốt kiểu nhiệt phân, lò đốt kiểu khí hóa
(2)Vậy cơng nghệ đốt rác phát điện hoạt động nào? Chúng ta xem quy trình mơ hình đốt rác phát điện:
Thu gom phân loại rác Việc thu gom phân loại rác thải vấn đề quan trọng để xử lý rác hiệu Đặc điểm chung rác thải tính chất đa dạng với nhiều loại hình từ kim loại, mảnh sành sứ, rác thải hữu từ thực phẩm, giấy, nilon sản phẩm cao su, plastic nhiều có đất đá Trong thành phần rác thải vậy, việc thu gom đốt rác gặp vấn đề sau:
– Nếu rác thải có q thành phần cháy rác q ẩm, việc đốt rác khơng khả thi lượng nhiệt sinh khơng đủ cho q trình cháy tiếp diễn lâu dài Điều thường xảy với
(3)– Thành phần rác có chứa nhiều nilon hay hợp chất nhựa, thực phẩm dạng thịt, cao su, vải vụn, pin v.v hàm lượng chất cháy nhiều thường có phát thải độc hại có tính axit cao phát thải furan, Dioxin, chì gây độc hại cho mơi trường; – Thành phần rác thải chứa nhiều cục lớn, cứng, cồng kềnh gây khó khăn việc chuyên chở,
phân loại loại bỏ;
– Việc thu gom tập kết rác thải gây ô nhiễm mùi khiến cho người lao động hộ dân sống gần nơi tập kết nhà máy xử lý chịu ảnh hưởng trực tiếp nhiều trường hợp phát sinh phản đối mạnh mẽ
Chế biến rác thải thành nhiên liệu. Với đặc tính rác thải đa dạng vậy, việc chế biến rác thải thành nhiên liệu bao gồm công đoạn sau:
– Phân loại thành phần rác thải thành dạng cháy bao gồm có loại giấy, nilon, cao su v.v.; dạng hữu ngâm ủ bao gồm loại phế thải rau, củ, thực phẩm thừa, dạng chất trơ không cháy bao gồm loại đất đá, sành sứ, vật liệu xây dựng v.v Việc phân loại thực cách tương hệ thống máy phân loại – Các hợp chất cháy được tách cho nước để sấy khô, nghiền chế biến thành viên nhiên liệu đốt tùy theo dạng công nghệ sử dụng – Các hợp chất hữu đem chơn lấp kỹ thuật ngâm ủ để sản sinh khí sinh học
CH4 sau đốt khí lị
– Các chất trơ đem chơn lấp
Việc phân loại tách chất, vật liệu có khả tái sử dụng tái chế nhựa, nilon, loại kim loại để bán
Đốt rác lò để sản xuất nước nhiệt Việc đốt rác cần thực lò đốt rác đảm bảo tiêu chuẩn theo quy chuẩn kỹ thuật quốc gia lò đốt chất thải rắn sinh hoạt QCVN61-MT: 2016/BTNMT quy chuẩn chuyên biệt khác cho rác thải công nghiệp hay rác thải y tế Điều đáng ý trình cháy sinh lượng nhiệt định, tận dụng lượng nhiệt “thừa” để biến thành lượng sử dụng cho mục đích khác sấy, sưởi ứng dụng nhiệt cơng nghiệp Tuy nhiên khó khăn để có ứng dụng nhiệt gần khu vực tập kết rác thải nên sản xuất điện ứng dụng mang tính thực tế cao triển khai
(4)Lò đốt rác sản xuất nhiệt.
(5)Mơ hình lị đốt rác phát điện Mullkraftwerk Schwandorf Đức.
Sử dụng nước nhiệt để làm quay turbine phát điện Hơi nước nhiệt sinh từ lò đưa tới tua bin ngưng để làm quay turbine Turbine gắn với máy phát điện sinh điện để phát vào lưới điện Hơi nước sau giãn nở sinh công làm quay turbine ngưng tụ thành nước bình ngưng nhờ nguồn nước làm mát bên ngồi bơm trở lại lị để hồn thành chu trình kín
Đây mơ hình phát điện phổ biến sử dụng chu trình Rankin cho việc sản xuất điện nhà máy nhiệt điện đốt than nay, nhiên ta dùng rác làm nhiên liệu Tùy thuộc vào quy mô nhà máy, điện sản xuất từ vài MW đến vài chục MW Việc sản xuất điện theo chu trình Rankin hệ thống đốt rác có hiệu suất khơng cao cỡ lị nhỏ nhiệt độ nhiệt thấp Hiệu suất biến đổi lượng nằm khoảng 25 – 30%
Việt Nam áp dụng gì?
(6)– Dự án đốt chất thải rắn kết hợp phát điện Công ty Waste to Energy Pte.Ltd (Singapore) – Dự án đốt chất thải rắn kết hợp phát điện TP.HCM, tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu, Khu kinh tế
Dung Quất Công ty Fluid Tech (Australia)
– Dự án xử lý rác nhiệt phân (Liên doanh Công ty Đại Lâm Entropic Energy Co,
Hoa Kỳ)
– Dự án đốt chất thải rắn kết hợp phát điện Công ty Keppel – Singapore đãnghiên cứu khả thi cho dự án xây dựng nhà máy đốt rác phát điện công suất 1.000-2.000 tấn/ngày cho TP.HCM Từ kinh nghiệm giới, thấy, dù lựa chọn loại công nghệ đốt rác phát điện cần áp dụng cách đồng qn quy trình cơng nghệ, khơng nên bỏ qua cơng đoạn
Nhìn vào quy trình mơ hình đốt rác phát điện, thấy có khó khăn mà Việt Nam gặp phải vấn đề lựa chọn công nghệ mà trước hết việc phân loại rác thải Vịng qua thị Việt Nam, có vài số đáng ý: năm 2015, dân số đô thị 35 triệu người chiếm 38% dân số nước, ước tính đến năm 2020 44 triệu người chiếm 45% dân số nước năm 2025 52 triệu người chiếm 50% dân số nước.Chất thải rắn sinh hoạt Việt Nam vào khoảng 19 triệu tấn/năm, chất thải rắn sinh hoạt thị ước tính khoảng 12,8 triệu tấn/năm Trong đó, chất thải rắn cơng nghiệp khơng nguy hại ước tính hàng năm khoảng 6,88 triệu tấn/năm, chất thải rắn phát sinh từ khu công nghệ khoảng 3,2 triệu Dự kiến, khối lượng chất thải rắn từ khu công nghệ tăng lên khoảng 9,0 đến 13,5 triệu vào năm 2020 Hiện có tới 85% thị từ thị xã trở lên sử dụng phương pháp chôn lấp chất thải không hợp vệ sinh Với 458 bãi chôn lấp chất thải rắn có quy mơ 1ha có 121 bãi chơn lấp hợp vệ sinh Trên nước có khoảng 50 lò đốt chất thải rắn sinh hoạt, đa số lị đốt cỡ nhỏ, cơng suất xử lý 500kg/giờ
Ở nước phát triển, quyền thường có sách khuyến khích người dân tự phân loại rác thải nguồn để giảm thiểu công phân loại đưa nguồn nguyên liệu vào nhà máy đốt rác phát điện Còn Việt Nam, 10 năm trước, chuyện phân loại rác tính đến thông qua dự án phân loại rác nguồn Cơ quan hợp tác quốc tế Nhật Bản (JICA) tài trợ, phối hợp với Công ty TNHH MTV Môi trường thị Hà Nội (URENCO) thực thí điểm bốn phường nội thành Hà Nội Phan Chu Trinh, Nguyễn Du, Thành Công, Láng Hạ Tuy nhiên, dự án khơng thành cơng, ngun nhân phía người tổ chức lúng túng cách thực người dân chưa tuân thủ chặt chẽ yêu cầu phân loại rác (1) Sự thất bại dự án không đem lại cho nhiều học kinh nghiệm quy trình thực hiện, thiết kế, trang bị cơng cụ thu gom nơi tập kết cần khoa học, kín đáo nhằm giảm thiểu nhiễm mùi cho khu vực xung quanh đường vận chuyển… mà cho thấy, việc phân loại rác không thực cách liệt khó thực được, tốn khó cho nhà đầu tư dự án nhà máy đốt rác phát điện Về lý thuyết biết rằng, việc xử lý rác cần có mơ hình tổ chức đồng từ khâu thu gom, phân loại nguồn, xử lý nhiên liệu công nghệ đốt rác phát điện có khả ứng dụng thuận lợi phát huy hiệu
(7)theo quy định Cơng ước Stockholm ảnh hưởng đến sức khỏe người dân Việc giám sát cần chặt chẽ lẽ nhiều sở “đi tắt, làm tắt” để tiết kiệm chi phí, nâng cao lợi nhuận mà quên thiệt hại môi trường Việc phát sinh Dioxin-Furan diễn đốt chất thải có chứa clo với chế đốt không phù hợp Tuy nhiên hợp chất Dioxin, Furan bị phân hủy nhiệt độ cao nên Việt Nam, quy chuẩn cho lò đốt rác thải có quy định việc buồng đốt phải phân làm hai vùng đốt sơ cấp thứ cấp nhiệt độ vùng quy định rõ với loại rác thải khác Đối với chất thải rắn sinh hoạt, quy định nhiệt độ vùng đốt sơ cấp lớn 400oC vùng đốt thứ cấp lớn 950oC Với chất thải nguy hại chất thải y tế nhiệt độ cịn cao Ngồi việc làm nguội nhanh khói thải sau vùng đốt có tác dụng tốt ngăn cản tái tạo Furan, Dioxin Việc trì nhiệt độ vùng khó khăn loại nhiên liệu không ổn định rác nên lò đốt rác thường phải trang bị vòi đốt dầu kèm để bổ sung nhiệt giúp đảm bảo nhiệt độ vùng thứ cấp Các lò đốt rác đảm bảo điều kiện mơi trường thử nghiệm cấp phép đồng thời việc kiểm tra môi trường thực Tuy nhiên trình hoạt động bình thường, việc sử dụng dầu đốt làm tăng chi phí vận hành sở khơng vận hành vịi đốt dầu kèm Đây nguyên nhân khiến cho việc đốt rác thải Việt Nam khó đảm bảo giảm thiểu nhiễm mơi trường khí thải Để thực việc giám sát phát thải môi trường, nước phát triển yêu cầu việc trang bị hệ thống giám sát độc lập có nối mạng lưu giữ số liệu độc lập truy xuất số liệu khứ lúc Một số nhà máy xử lý rác thải lớn đưa bảng hiển thị quan trắc khí thải bên ngồi nhà máy để người dân giám sát Việc giám sát độc lập có chi phí đầu tư lớn phù hợp với nhà máy xử lý rác có quy mơ lớn Những sở nhỏ khó trang bị trang thiết bị
Các dự án nhà máy đốt rác phát điện Việt Nam không dừng lại vài số Hiện nhiều dự án nằm giấy nhiều lý do, chủ yếu chưa đạt thỏa thuận chi phí xử lý rác giá bán điện Do nguyên liệu khác biệt nên không phân loại nguồn tốt, để lẫn nhiều rác hữu từ thực phẩm, vốn có đặc tính nhiên liệu kém, việc đốt rác trở nên vơ khó khăn tốn phải đốt kèm dầu Vì thế, giải vấn đề phân loại rác có sách chi phí xử lý rác giá bán điện hợp lý thu hút đầu tư giúp xử lý triệt để vấn đề ô nhiễm môi trường cho đô thị lớn
Bài tốn cân chi phí – lợi nhuận cho nhà đầu tư ln ln tốn khó lẽ loại hình cơng nghệ cao, đại đắt tiền mà Việt Nam chưa nghiên cứu cách để có khả tự chủ Ví dụ, với nhà máy này, việc xử lý khí thải hệ thống bao gồm xử lý bụi, khử NOx, SOx, việc giảm thiểu việc phát thải hợp chất Dioxin, Furan mơi trường cần có hệ thống hấp thụ với hóa chất hấp thụ đắt đỏ mà chưa tự chủ Để giải tình trạng này, trước mắt cần thực nghiên cứu khoa học bước nội địa hóa hệ thống lọc khói số chi tiết, thiết bị quan trọng khác nhà máy đốt rác phát điện