3. Nội dung nghiên cứu
3.3.2 Phát thải khí nhà kính từ xử lý CTR bằng ủ phân Compost
Compost là quá trình phân hủy hiếu khí phần lớn lượng C hữu cơ có thể phân hủy (DOC) trong chất thải rắn thành khí CO2. Tuy nhiên, khí CH4 hình thành một phần do quá trình phân hủy kỵ khí diễn ra trong đống ủ khi không được cấp đủ Oxy. Lượng khí Mê tan phát thải ra môi trường do quá trình này chiếm khoảng xấp xỉ 1 đến vài phần trăm của lượng C trong chất thải (số liệu được trích dẫn bởi IPCC 2006). Quá trình này cũng sinh ra khí N2O và khí này phát thải khoảng từ 0,5% đến 5% (IPCC 2006) lượng N trong chất thải rắn. Do giới hạn về thời gian và số liệu thống kê nên đề tài nghiên cứu trong giai đoạn từ 2014 – 2017. Các thông số tính toán:
a. Hệ số phát thải
Hiện nay, tại Hà Nội mới chỉ áp dụng một biện pháp xử lý sinh học là ủ sinh học (composting). Các loại rác thải mang đi ủ là các chất hữu cơ có độ ẩm nhất định, mặt khác trong cơ chế hoạt động của phương pháp ủ cần đảm bảo độ ẩm thích hợp cho vi sinh vật hoạt động. Vì vậy, theo hướng dẫn của IPCC 2006 ta sử dụng
các hệ số phát sinh CH4, N2O mặc định. Hệ số này chính là khối lượng khí sinh ra trên một đơn vị khối lượng rác hữu cơ ở trạng thái ẩm.
Bảng 3.13. Hệ số phát thải CH4, N2O trong xử lý sinh học đƣợc lấy theo đề nghị của IPCC, 2006 Phương pháp xử lý sinh học Hệ số phát thải CH4 (gCH4/kg rác hữu cơ ẩm) Hệ số phát thải N2O (gN2O/kg rác hữu cơ ẩm) Trên cơ sở trọng lượng khô Trên cơ sở trọng lượng ướt Trên cơ sở trọng lượng khô Trên cơ sở trọng lượng ướt Composting 10 (0,08 – 20) 4 (0,08 – 20) 0,6 (0,2 – 1,6) 0,3 (0,06 – 0,6) (Nguồn: [22])
Do lượng CTRSH đưa đến các nhà máy sản xuất đều là rác ẩm nên hệ số chọn ở đây là hệ số phát thải trên trọng lượng ướt.
Hệ số phát thải CH4 = 4 (gCH4/kg rác hữu cơ ẩm) Hệ số phát thải N2O = 0,3 (gN2O/kg rác hữu cơ ẩm)
Hiện tại thành phố Hà Nội không có công trình xử lý thu hồi khí sinh học nên không xét đến lượng khí sinh học được thu hồi, nghiên cứu bỏ qua được xử lý bằng bể biogas mà chỉ xét đến công nghệ xử lý composting.
b. Khối lƣợng CTRSH sử dụng để chế biến phân hữu cơ
Như đã nêu ở phần trên, toàn thành phố Hà Nội hiện nay có 03 nhà máy chế biến CTRSH thành phân bón hữu cơ. Khối lượng từ năm 2014 – 2017 được tổng hợp tại bảng 3.14 như sau:
Bảng 3.14 Khối lƣợng CTRSH ủ phân hữu cơ
Năm Khối lượng (tấn)
2014 120.737
2015 115.739
2016 89.911
Những năm gần đây lượng phân compost làm ra không giảm do lượng sản phẩm làm ra còn nghèo chất dinh dưỡng, không tiêu thụ được sản phẩm.
Áp dụng công thức 4, 5 trong phần phương pháp nghiên cứu nêu trên, ta có kết quả như sau:
Bảng 3.15 Tổng lƣợng CH4, N2O phát sinh bằng phƣơng pháp ủ phân hữu cơ từ năm 2014 – 2017
ĐVT: tấn Năm CH4 CO2eq N2O CO2eq
2014 482,9 12.073,7 36,22 10.793,89 2015 463,0 11.573,9 34,72 10.347,07 2016 359,6 8.991,1 26,97 8.038,04 2017 301,7 7.541,8 22,63 6.742,37
Tổng 1.607,2 40.180,5 120,54 35.921,37
Từ những số liệu trên, ta có lượng phát thải CH4 tổng cộng từ năm 2014 – 2017 là 1607,2 tấn CH4 tương đương với 40.180,5 tấn CO2eq. Năm phát sinh nhiều nhất là năm 2014 với 12.073,7 tấn CO2eq và năm 2017 phát sinh 7.541,8 tấn CO2eq.
Lượng N2O phát sinh từ các công trình xử lý ủ phân compost từ năm 2014 đến năm 2017 là 120,54 tấn tương đương 35.921,37 tấn CO2eq. Năm phát sinh nhiều nhất là năm 2014 với 36,22 tấn N2O (10.793,89 tấn CO2eq) và năm 2017 phát sinh 22,63 tấn N2O (6.742,37 tấn CO2eq)
Hình 3.6 Tổng lƣợng CO2eq phát sinh bằng phƣơng pháp Ủ phân Compost giai đoạn 2014 - 2017
Từ hình trên ta thấy tổng lượng CO2eq phát sinh bằng phương pháp ủ phân compost giảm dần qua các năm từ 2014 đến 2017 do khối lượng CTRSH xử lý bằng phương pháp này giảm dần. Năm 2014, tổng lượng CO2eq phát sinh là 22.867,59 tấn. Năm 2017 giảm xuống còn 14.284,17 tấn CO2eq.
Từ các kết quả tính trên ta có Hệ số phát thải (tấn CO2eq/tấn rác) xử lý
bằng phương pháp ủ phân compost bằng 0,189