Phân gia súc, gia cầm
(tấn)
Khối lƣợng phụ phẩm (tấn)
Lúa Ngô
Rơm, rạ Trấu Thân, lá, lõi
173 84.191,3 16.838,26 5.444
3.3. Tiềm năng năng lƣợng từ rác
3.3.1. Đánh giá phương án tận thu năng lượng xử lý rác thải
Các số liệu điều tra và tính tốn trên đây cho thấy, lƣợng rác thải sinh hoạt phát sinh là rất lớn. Việc đề xuất phƣơng án khả thi để có thể sử dụng toàn bộ nguồn năng lƣợng này một cách hiệu quả là cần thiết.
Trong chƣơng 1 đã trình bày tổng quan về các cơng nghệ thu hồi năng lƣợng từ rác. Trong chƣơng này, tác giả sẽ nêu những thuận lợi và khó khăn của từng phƣơng án, từ đó có thể lựa chọn đƣợc những phƣơng án có lợi nhất.
Có thể xem xét một số phƣơng án sau: Đốt rác thu hồi năng lƣợng
Nhiệt năng đƣợc thu hồi bằng hai phƣơng pháp: tƣờng nƣớc và lị hơi. Nƣớc nóng hoặc hơi nóng đƣợc tạo thành. Nƣớc nóng đƣợc sử dụng cho ngành cơng nghiệp cần nhiệt thấp hay các thiết bị sƣởi ấm gia đình. Hơi nóng đƣợc sử dụng rộng rãi hơn vì nó có thể sử dụng cho mục đích cấp nhiệt và có thể đƣợc chuyển hố để tạo ra năng lƣợng điện. Lợi ích của việc thu hồi năng lƣợng từ lị đốt có thể giảm bớt chi phí vận hành của hệ thống.
Hệ thống thu hồi năng lƣợng là một hệ thống trao đổi nhiệt trong đó nhiệt năng của CTR đem đốt đƣợc chuyển thành nhiệt của nƣớc do sự chênh lệch nhiệt độ giữa nƣớc và khí lị thải ra.
Năng lƣợng nhiệt thu hồi góp phần làm giảm chi phí đầu tƣ ban đầu, chi phí vận hành hệ thống kiểm sốt khí thải từ lị đốt. Trong thực tế, khi sử dụng lị đốt CTR khơng có hệ thống thu hồi năng lƣợng nhiệt thì lƣợng khí sử dụng dƣ cần từ 100
200% nhằm đảm bảo yêu cầu đốt và khả năng xáo trộn cũng nhƣ kiểm soát vấn đề tro xỉ hay các vật liệu tích tụ lại trên thành của hệ thống lò đốt. Và kết quả là khí lị sinh ra lớn, chi phí kiểm sốt ơ nhiễm khơng khí tăng cao. Ngƣợc lại, khi lị đốt có trang bị hệ thống thu hồi năng lƣợng nhiệt thì lƣợng khí dƣ chỉ cần từ 50100%, do đó giảm đƣợc kích thƣớc thiết bị kiểm sốt ơ nhiễm khơng khí, giảm giá thành xử lý. Khí lị đốt sinh ra liên tục đƣợc làm lạnh trong hệ thống thu hồi năng lƣợng nhiệt cũng góp phần làm giảm thể tích khí thải phát sinh.
Tường nước: Tƣờng thành của buồng đốt đƣợc nối với các ống của nồi hơi.
Các ống này đƣợc đặt thẳng đứng và hàn lại với nhau. Nƣớc lƣu thông trong ống sẽ hấp thu năng lƣợng nhiệt sinh ra từ lị hơi, từ đó tạo ra hơi nóng. Thơng thƣờng, vùng tƣờng lị gần kề vỉ lị đƣợc nối với gạch chịu lửa (có khả năng chịu nhiệt cao) để bảo vệ ống tránh vùng quá nhiệt hay sự mài mịn cơ khí.
Lị hơi: buồng đốt của lò đốt đƣợc làm từ gạch chịu lửa nhằm hạn chế thất
thốt nhiệt qua tƣờng lị. Khí lị thải ra có nhiệt độ cao sẽ đƣợc hƣớng vào các nồi hơi nhiệt thải riêng lẻ lắp đặt bên ngoài buồng đốt. Phƣơng pháp thu hồi năng lƣợng dạng này thƣờng đƣợc sử dụng đối với các hệ thống lò đốt tiêu chuẩn.
Tạo dạng nhiên liệu giàu năng lƣợng
Việc tạo các viên nhiên liệu từ sinh khối đã và đang đƣợc sử dụng nhiều trên thế giới và ở Việt Nam, tạo các viên nhiên liệu từ trấu, mùn cƣa... Ngồi ra cịn tạo viên nhiên liệu từ rác thải sinh hoạt nhƣ công nghệ MBT –CD08 hiện đang đƣợc sử dụng và nhân rộng ở một số địa phƣơng vùng đồng bằng Bắc Bộ
* Ƣu điểm cơng nghệ MBT-CD 08
- Có tính linh hoạt cao, tạo ra nhiều lựa chọn sản phẩm tái chế từ các nguyên liệu trong rác thải . Có thể dùng sản xuất phân bón hữu cơ, sản xuất nhiên liệu dân dụng tái tạo từ các chất thải hữu cơ và nhiên liệu công nghiệp từ các chất thải hỗn hợp, nhiều thành phần khác.
- Công nghệ thiết bị gọn, phân khu chức năng rõ ràng cho từng công đoạn xử lý, dễ quản lý và vận hành, bảo trì thiết bị.
- Đơn giản hóa khâu phân loại
- Tận thu các phế thải kim loại và nylon để tái chế riêng( tái chế tại nhà máy có chức năng suất xử lý lớn hay cung cấp cho các cơ sở chuyên nghiệp đối với nhà máy có năng suất nhỏ.
- Các sản phẩm hình thành từ việc xử lý rác thải đều có thị trƣờng tiêu thụ ổn định tại các địa phƣơng (đối với các nhà máy sản xuất nhỏ ) hay sử dụng vận hành nhà máy phát điện (nhà máy năng suất lớn) đáp ứng nhu cầu về điện cho các tiểu vùng của địa phƣơng.
- Công nghệ và thiết bị đƣợc nghiên cứu và chế tạo tại Việt Nam theo dạng module đáp ứng cho các nhu cầu xử lý rác thải từ nhỏ nhất cho các vùng dân cƣ xa (20->50 tấn/ngày) đến các nhu cầu lớn tại các tỉnh thành phố (500->1000 tấn/ngày). Phù hợp với tính chất, thành phần rác thải hỗn tạp tại Việt Nam. Để nâng cao năng suất xử lý khi cần thiết .
- Chi phí đầu tƣ và vận hành thấp. Sản xuất thu hồi và tái tạo sau xử lý có chất lƣợng cao và đƣợc thị trƣờng chấp nhận. Nhanh thu hồi vốn
- Sử dụng công nghệ MBT-CD.08 sẽ giống nhƣ một dự án CDM, giảm phát thải khí gây hiệu ứng nhà kính(chủ yếu là khí CH4, dễ dàng thơng qua các ngân hàng carbon và có thêm thu nhập bằng việc bán chứng chỉ carbon.
* Nhƣợc điểm công nghệ MBT – CD 08
- Quá trình xử lý sinh học cần nhiệt độ cao hơn bình thƣờng; - Khí thải từ xử lý sinh học chƣa đƣợc kiểm soát
- Chất lƣợng RDF chƣa đƣợc cao, chất thải nguy hại trong RDF chƣa đƣợc kiểm soát.
Hầm ủ sinh học (biogas)
* Ưu điểm
Sản xuất ra methane và chất thải để sử dụng Chất thải khơng có mùi hơi
Chất thải có giá trị cao đƣợc dùng làm phân bón và cải tạo đất Tiêu diệt phần lớn các hạt cỏ dại và các mầm bệnh
Bảo vệ đƣợc các nguồn năng lƣợng hiếm của địa phƣơng (củi, dầu…)
* Nhược điểm
Có khả năng cháy nổ
Vốn đầu tƣ cao (tuy nhiên nếu vận hành và bảo trì tốt có khả năng thu hồi vốn) Tạo nên một thể tích chất thải lớn hơn ban đầu do việc sử dụng nƣớc để tạo điều kiện thích hợp cho q trình lên men yếm khí
Nƣớc thải của hầm ủ vẫn cịn khả năng gây ơ nhiễm nguồn nƣớc nếu không đƣợc quản lý và xử lý tiếp.
Đòi hỏi vận hành và bảo quản tốt
Nếu sử dụng để chạy các động cơ đốt trong phải lọc các chất khí khác để đạt hiệu quả cao.
Ngoài ra, việc sử dụng các hầm ủ sinh học chỉ áp dụng đối với xử lý chất thải trong chăn nuôi, lƣợng rác thải sinh hoạt phát sinh hàng ngày không thể xử lý bằng phƣơng pháp này.
Công nghệ đồng phát nhiệt điện xử lý phụ phẩm nông nghiệp
Các phụ phẩm trấu, rơm, rạ có thể đƣợc sử dụng làm nhiên liệu đốt đồng phát nhiệt điện gồm các thiết bị sau: lò đốt, nồi hơi, tuốc bin máy phát điện, bộ phận trao đổi nhiệt, máy sấy và các bộ phận phụ trợ khác
Hình 3.4. Sơ đồ hệ thống lị đốt tầng sôi đồng phát nhiệt – điện [23] Nguyên lý làm việc:
Nhiên liệu (trấu, rơm, rạ) sau chế biến (quá trình vật lý) đƣợc cung cấp qua hệ thống tiếp liệu. Nƣớc đƣợc cấp cho nồi hơi bằng hệ thống bơm. Lƣợng nhiệt phát sinh từ quá trình cháy tại lị đốt đƣợc cung cấp cho nồi hơi để hóa hơi nƣớc. Hơi quá nhiệt tạo thành kéo tuốc bin làm quay máy phát điện, phát ra điện. Nguồn điện này có thể cung cấp tại chỗ cho nhà máy sấy (hoặc xay sát). Nguồn nhiệt từ hơi ra khỏi tuốc bịn (hơi thứ) đƣợc dùng để sấy nông sản.[23]
Nƣớc ngƣng tụ Lò đốt
Nồi
hơi Tuốc bin
Sấy các sản phẩm NN cần sạch Máy phát điện Nhiên liệu Khơng khí Thiết bị trao đổi nhiệt
3.3.2. Ước tính khả năng cung cấp điện từ rác thải trên địa bàn huyện Thanh Oai
Do đề tài đề cập tới nhiều loại rác thải, đối với mỗi loại rác thải lại có phƣơng án thu hôi năng lƣợng khác nhau nhằm thu đƣợc nguồn năng lƣợng tối đa nhất. Vì vậy, đối với mỗi loại rác thải tác giả sẽ tính lƣợng nhiệt trị theo các phƣơng pháp khác nhau
Đối với rác thải sinh hoạt và công nghiệp