Nghiên cứu khả thi xây dựng nhà máy phát điện từ đốt rác chôn lấp

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP HCM - H VŨ ĐỨC NGHĨA H U TE C NGHIÊN C ỨU KHẢ THI XÂY DỰNG NHÀ MÁY PHÁT ĐI ỆN TỪ ĐỐT RÁC CHÔN LẤP LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên ngành : THIẾT BỊ, MẠNG VÀ NHÀ MÁY ĐIỆN Mã số ngành : 605250 TP HỒ CHÍ MINH, tháng 07 năm 2012 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP HCM VŨ ĐỨC NGHĨA H NGHIÊN CỨU KHẢ THI XÂY DỰNG NHÀ MÁY PHÁT ĐIỆN TỪ ĐỐT RÁC CHÔN LẤP C LUẬN VĂN THẠC SĨ : THIẾT BỊ, MẠNG VÀ NHÀ MÁY ĐIỆN Mã số : 605250 H U TE Chuyên ngành TĨM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 07 năm 2012 -1- H U TE C H CHƢƠNG TỔNG QUAN 1.1.Tính Cấp Thiết Của Đề Tài 1.1.1 Phát triển kinh tế xã hội tác động mơi trƣờng(2) Q trình phát triển nhanh, mạnh kinh tế, đặc biệt q trình cơng nghiệp hóa, đại hóa gây sức ép khơng nhỏ môi trường tài nguyên, làm cho môi trường bị nhiễm tài ngun bị suy thối 1.1.2 Phát triển dân số – Sức ép mơi trƣờng(4)(5) Mơi trường tự nhiên có khả chịu tải định, dân số tăng nhanh, chất thải không xử lý xả thải vào môi trường làm khả tự làm phục hồi môi trường tự nhiên, tất yếu dẫn đến ô nhiễm môi trường Thống kê cho thấy năm 2004, lượng CTR bình quân khoảng 0,9-1,2 Kg/người/ngày đô thị lớn dao động từ 0,5-0,65Kg/người/ngày đô thị nhỏ Đến năm 2008 số lên 1,45kg/người/ngày khu vực đô thị 0,4kg/người/ngày khu vực nông thôn(4) 1.1.4 Xử lý quản lý chất thải rắn Biện pháp xử lý rác tồn chôn lấp ngày biểu nhược điểm khó giải như: chơn lấp khơng quy cách gây ô nhiễm môi trường, thời gian phân hủy rác lâu, diện tích đất dành cho bãi chơn lấp ngày hạn hẹp Vì vậy, Nghiên cứu tính khả thi xây dựng nhà máy phát điện từ đốt rác chôn lấp cần thiết cho thực trạng tương lai cho Việt Nam nói chung cho Tp.Hồ Chí Minh nói riêng Góp phần giải vấn đề rác thải ô nhiễm môi trường đồng thời phát huy khả phát điện sinh khối Việt Nam 1.2 Mục đích Đề tài - Nghiên cứu tính khả thi việc xây dựng nhà máy phát điện từ đốt rác chôn lấp Việt Nam nói chung thành phố Hồ Chí Minh nói riêng - Góp phần giải vấn đề rác thải ô nhiễm môi trường đồng thời phát huy khả phát điện sinh khối Việt Nam 1.3 Cách tiếp cận phƣơng pháp nghiên cứu 1.4 Kết dự kiến đạt đƣợc Lựa chọn công nghệ phù hợp cho việc đốt rác chôn lấp để phát điện Việt Nam Đánh giá tiêu kinh tế - xã hội dự án đốt rác chôn lấp phát điện Tài liệu kết nghiên cứu sử dụng để thực nghiên cứu mức độ cao -2- CHƢƠNG 2: NHU CẦU NĂNG LƢỢNG TẠI VIỆT NAM 2.1 Những vấn đề lƣợng Việt Nam Các dạng lượng hố thạch than, dầu khí cịn trữ lượng lớn, cạn kiệt, đặc biệt trước sức ép q trình tồn cầu hố, nguồn lượng trở nên khủng hoảng Vì hướng phát triển chuyển sang nguồn lượng sạch, có khả tái tạo như: thuỷ điện, điện nguyên tử, điện mặt trời, lượng gió, sinh khối 2.2 Cấu Trúc Tiêu Thụ Điện Năm 2009 Toàn điện tiêu thụ vào năm 2009 76,046 TWh, Cơng nghiệp Xây dựng 38,501 TWh; 0,7 TWh Nông – Lâm – Thủy sản; hộ gia đình tiêu thụ 30,534 TWh 3,512 TWh lĩnh vực Kinh doanh Dịch vụ, hoạt động khác 2,799 TWh 2.3 Dự Báo Nhu Cầu Năng Lƣợng Việt Nam Chỉ tiêu 2010 2015 52,16 72,77 19,83 30,84 51,43 69,44 24,75 33 19,79 24,58 6,89 11,86 11,61 6,29 96,2 176,4 H U TE Tổng tiêu thụ lượng sơ cấp (Mtoe) NL sơ cấp cho sản xuất điện (Mtoe) Khai thác n.liệu hóa thạch (Mtoe) Than Dầu thơ Khí Xuất – nhập NL (Mtoe) Sản xuất điện (TWh) C H Bảng 2.2: Chỉ tiêu phát triển lượng Việt Nam giai đoạn 2010-2030(8) Năm 2020 2025 2030 100,86 129,09 169,82 46,98 64,64 92,71 86,53 115,67 132,28 41,25 57,75 68,75 28,87 33,53 33,53 16,41 24,39 30 -4,34 -12,91 -32,41 310,6 470 650 Việt Nam phải đối mặt với nguy thiếu hụt nguồn lượng tương lai không xa Nếu không đảm bảo kế hoạch khai thác nguồn lượng nội địa hợp lý, tình phải nhập lượng xuất vào khoảng năm 2015 2.4 Các Hƣớng Giải Quyết Khả Thi Để đáp ứng tăng trưởng nhu cầu tiêu thụ điện, Quy hoạch điện VII dự kiến kế hoạch: giai đoạn 2011-2015, nước cần xây dựng 23.000 MW nguồn (gần 4.600 MW/năm), giai đoạn 2016-2020 cần xây dựng 27.200 MW nguồn (trên 5.400MW/năm) Về phát triển lưới điện, giai đoạn 2011-2015 cần xây dựng 6.800 km đường dây 220-500 kV 50.000 MVA trạm biến áp 220 - 500 kV; giai đoạn 2016-2020 xây dựng khoảng 5.800 km đường dây 220-500 kV 66.000 MVA trạm biến áp 220500 kV -3- H U TE C H Ngoài phát triển nguồn điện truyền thống thủy địên, nhiệt điện, nhà chun mơn tính đến phát triển điện nguyên tử, lượng mới, lượng tái tạo với tỷ trọng định hệ thống điện để làm sở phát triển tương lai 2.5 Năng Lƣợng Sinh Khối Và Đốt Rác Chôn Lấp Để Phát Điện 2.5.1- Năng lƣợng sinh khối Năng lượng Sinh khối lượng thu từ phế phẩm từ nơng nghiệp (rơm rạ, bã mía, vỏ, xơ bắp v v ), phế phẩm lâm nghiệp (lá khô, vụn gỗ v.v ), giấy vụn, mêtan từ bãi chôn lấp, trạm xử lý nước thải, phân từ trại chăn nuôi gia súc gia cầm 2.5.2 Lợi ích lƣợng sinh khối Lợi ích kinh tế Lợi ích mơi trường 2.5.3 Tiềm năng lƣợng sinh khối Việt Nam 2.5.4 Hƣớng phát điện từ đốt rác chôn lấp Trong hội thảo báo cáo lượng nguồn nhiên liệu rác chưa trọng, đề cập chưa thống kê đầy đủ trữ lượng nguồn nhiên liệu này, bỏ ngỏ Xử lý chất thải phương pháp thiêu đốt làm giảm tới mức tối thiểu chất thải cho khâu xử lý cuối Nếu áp dụng công nghệ tiên tiến mang lại nhiều ý nghĩa môi trường, song phương pháp xử lý tốn so với phương pháp chơn lấp hợp vệ sinh, chi phí để đốt rác cao khoảng 10 lần Năng lượng phát sinh tận dụng cho lị hơi, lị sưởi cho ngành cơng nghiệp nhiệt phát điện Mỗi lò đốt phải trang bị hệ thống xử lý khí thải tốn để khống chế nhiễm khơng khí q trình đốt gây Vì vậy, nước phát triển phát triển khác, hướng xây dựng nhà máy đốt rác để góp phần giải vấn đề môi trường, tận dụng nguồn nhiệt để phát điện hướng giải khả thi cho trạng rác thải Việt Nam nói chung cho Tp.Hồ Chí Minh nói riêng CHƢƠNG : RÁC CHÔN LẤP-TIỀM NĂNG PHÁT ĐIỆN 3.1 -Tổng Quan Về Chất Thải Rắn Tại Việt Nam 3.1.1 Khái niệm chất thải rắn(10) Chất thải sản phẩm phát sinh trình sinh hoạt người, sản xuất công nghiệp, xây dựng, nông nghiệp, thương mại, du lịch, giao thơng, sinh hoạt gia đình, trường học, khu dân cư, nhà hàng, khách sạn 3.1.2 Phân loại chất thải rắn + Phân loại theo nguồn phát sinh -4- C Loại chất thải Rác thực phẩm, túi nhựa, giấy, cacton, vải, da, gỗ, kim loại Rác thực phẩm, túi nhựa, giấy, cacton, vải, da, gỗ, kim loại Rác thực phẩm, túi nhựa, giấy, cacton, vải, da, gỗ, kim loại Gỗ, thép, bêtông, xà bần, đất … Rác thực phẩm, túi nilong, gỗ, rác vườn … TE Nguồn phát sinh Hộ gia đình Khu thương mại Cơng sở Xây dựng Khu công cộng H + Phân loại theo mức độ nguy hại + Phân loại theo thành phần + Phân loại theo trạng thái chất thải 3.1.3 Hiện trạng quản lý chất thải rắn Việt Nam Việc thải bỏ cách bừa bãi CTR không hợp vệ sinh đô thị, khu công nghiệp ngun nhân gây nhiễm mơi trường, làm phát sinh bệnh tật, ảnh hưởng đến sức khỏe sống người Biện pháp xử lý CTR chủ yếu chơn lấp, chưa có bãi chơn lấp CTR đạt tiêu chuẩn kỹ thuật vệ sinh mơi trường Các bãi chơn lấp CTR cịn gây ô nhiễm môi trường đất, nước không khí 3.1.4 Ảnh hƣởng chất thải rắn đến môi trƣờng 3.2.1.Nguồn gốc chất thải rắn Bảng 3.1: Phân loại chất thải rắn theo nguồn phát sinh(7) H U 3.2.2 Thành Phần, khối lƣợng tính chất chất thải rắn(10) + Thành phần chất thải rắn Thành phần chất thải rắn đô thị thể Bảng 3.2 sau: Bảng 3.2: Thành phần chất thải rắn đô thị (10) STT I II Thành Phần Chất hữu Thực phẩm thừa Giấy Giấy carton Nhựa Vải vụn Cao su Da Rác vườn Gỗ Chất vô % khối lƣợng 9,0 34,0 6,0 7,0 2,0 0,5 0,5 18,5 2,0 -51 Thủy tinh Can thiếc Nhôm Kim loại khác Bụi tro 8,0 6,0 0,5 3,0 3,0 Thành Phần U TE Chất hữu Thực phẩm thừa Giấy Giấy carton Nhựa Vải vụn Cao su Da Rác vườn Gỗ H STT I II C H 3.2.3 Khối lƣợng chất thải rắn Tổng lượng CTR sinh hoạt thị phát sinh tồn quốc năm 2008 khoảng 35.100 tấn/ngày, CTR khu vực nơng thơn khoảng 24.900 tấn/ngày 3.2.4 Tính Chất Của Chất Thải Rắn - Tính chất vật lý chất thải rắn + Khối lượng riêng + Độ ẩm Độ ẩm thành phần CTR đô thị cho Bảng 3.3 Bảng 3.3: Độ ẩm thành phần trongchất thải rắn đô thị(10) Chất vô Thủy tinh Can thiếc Nhôm Kim loại khác Bụi tro Độ ẩm (% khối lƣợng) 70 10 10 60 20 3 Ngoài CTR thị cịn số tính chất vật lý khác kích thước chất thải rắn, khả giữ nước thực tế, độ thấm… - Tính chất hóa học chất thải rắn * Phân tích thành phần nguyên tố tạo thành chất thải rắn -6- Thành phần CTR thị trình bày Bảng 3.4 Bảng 3.4: Thành phần nguyên tố CTR đô thị(10) 0,5 4,5 26,3 Nitơ Lƣu huỳnh Tro 37,6 44,0 44,6 22,8 31,2 11,6 38,0 42,7 2,6 0,3 0,3 4,6 2,0 10,0 3,4 0,2 0,4 0,2 0,2 0,15 0,4 0,3 0,2 5,0 6,0 5,0 10,0 2,5 10,0 10,0 4,5 1,5 0,1 0,6 3,0 0,4 4,3 2,0