Nguồn: Kết quả tính tốn Năm Tốc độ tăng trưởng (%) Khối lượng phụ phẩm lúa, ngô (tấn) Khối lượng CTR chăn nuôi (tấn) Khối lượng CTRNN (tấn) 2013 4 161.451,80 92.954,55 254.406,35 2014 4 167.909,87 96.672,73 264.582,60 2015 4 174.626,27 100.539,64 275.165,91 2016 4 181.611,32 104.561,23 286.172,55 2017 4 188.875,77 108.743,68 297.619,45 2018 4 196.439,80 113.093,42 309.533,22 2019 4 204.288,03 117.617,16 321.905,19 2020 4 212.459,55 122.321,85 334.781,40
Dự báo tiềm năng năng lượng từ CTR
Nếu thành phần và tính chất CTR ít biến đổi thì tiềm năng năng lượng từ CTR trên địa bàn huyện Chương Mỹ vào năm 2020 sẽ đạt 3.472,54 – 4.361,47TJ, tăng lên 32% so với năm 2013 nếu sử dụng phương pháp nhiệt trực tiếp. Nếu sử dụng phương pháp thu hồi khí sinh học, năng lượng thu được là 69,26-159,91TJ, tăng 32% so với năm 2013. Nếu sử dụng phế thải gỗ và phụ phẩm lúa, ngô để sản xuất ethanol thì có thể thu hồi được 1.648,13TJ, tăng 31% so với năm 2013.
Nhìn chung, CTR tăng tỷ lệ thuận với quá trình tăng dân số và tăng trưởng kinh tế. Đến năm 2020, tỷ lệ CTRSH sẽ tăng khoảng 21,47%, CTRCN tăng 153,3% và CTRNN tăng 31,59% so với năm 2013. Với lượng CTR này có thể dẫn đến tình trạng quá tải rác thải trên địa bàn huyện Chương Mỹ. Khối lượng CTR tăng dẫn đến tiềm năng năng lượng từ CTR cũng tăng lên đáng kể.
3.4. Các phương án sử dụng năng lượng từ chất thải rắn tại huyện Chương Mỹ
Khi tiến hành lựa chọn công nghệ tận thu năng lượng từ CTR tuân theo những nguyên tắc:
- Công nghệ đơn giản nhưng không lạc hậu, bảo đảm xử lý có hiệu quả, an tồn và không gây ô nhiễm môi trường.
- Giá thành có thể chấp nhận được trong điều kiện của địa phương.
Do đó, luận văn đề xuất cơng nghệ đốt rác đồng phát nhiệt điện cho CTRSH và CTRCN với công suất 150 tấn/ngày. Đối với phụ phẩm lúa, ngơ sử dụng bếp khí hóa, đối với chất thải chăn ni sử dụng cơng nghệ ủ kị khí.
3.4.1. Cơng nghệ đốt rác đồng phát nhiệt điện đối với CTRSH và CTRCN
Cơng nghệ thu khí từ bãi chơn lấp rác thải địi hỏi diện tích đất lớn và khu vực chứa rác có thể gây ra mùi khó chịu, làm ơ nhiễm nguồn nước và khơng khí. Trong Quyết định số 2149/QĐ-TTg ngày 17/12/2009 của Thủ tướng Chính phủ phê duyệt Chiến lược Quốc gia về quản lý chất thải rắn tổng hợp cho tới 2025, tầm nhìn tới 2050, công nghệ này không được ưu tiên áp dụng [5][10]. Công nghệ sản xuất ethanol từ vật liệu chứa cellulose cịn đắt, chưa sản xuất trên quy mơ cơng nghiệp được. Do đó đối với CTRSH và CTRCN, luận văn đề xuất công nghệ đốt rác đồng phát nhiệt điện.
3.4.1.1. Sơ đồ công nghệ
Nguyên lý hoạt động
- Chất thải rắn sau khi được thu gom đến nhà máy sẽ được sấy, hạ độ ẩm xuống dưới 25% để nâng cao hiệu suất và giảm bớt khói trong q trình đốt. Sau đó, nghiền nhỏ rồi chuyển đến lị đốt. Đối với CTR thơng thường, lị đốt có nhiệt độ 700 -8000C. Nhiệt cháy trong lị đốt được cung cấp cho nồi hơi để hóa hơi nước. Hơi nước làm tuabin quay và chạy máy phát điện. Nguồn điện có thể cung cấp cho nhà máy hoặc bán.
- Nguồn nhiệt từ khí thải lị đốt và nguồn nhiệt từ nồi hơi sang tuabin sẽ được sử dụng trong cơng đoạn sấy của nhà máy. Khí sau khi trao đổi nhiệt sẽ được xử lý bằng thiết bị lọc bụi và hấp thụ CO2, SO2, NOx bằng dung dịch kiềm.
- Tro sẽ được đóng rắn để chơn lấp hoặc dùng cho mục đích đào lấp.
3.4.1.2. Ước tính hiệu quả năng lượng
Khi giảm độ ẩm CTRSH xuống 25% thì nhiệt lượng sinh ra là 5.786,4 MJ/tấn. Với khối lượng 150 tấn/ngày sẽ tạo ra 867.961,7MJ/ngày.
Trên thực tế, hiệu suất chuyển đổi thành điện chỉ đạt 25%.1kWh = 3600 kJ nên điện năng có thể tạo ra trong một ngày là 60.275kWh.
1kW = 1kJ/s. Số giờ chạy hết công suất trong ngày là khoảng 18h/ngày. Như vậy công suất phát điện là3.348,6kW.
3.4.1.3. Ước tính hiệu quả tài chính
Chi phí
Trong khn khổ của luận văn, chi phí về tài chính cùng một số giả định về kinh tế, kỹ thuật của dự án lị đốt rác phát điện được tính tốn theo số liệu từ báo cáo Tóm tắt Nghiên cứu Hỗ trợ Cơ chế Phát triển điện năng lượng sinh học nối lưới ở Việt Nam do dự án hợp tác Việt – Đức về “Hỗ trợ Phát triển năng lượng tái tạo tại Việt Nam” thực hiện [bảng 3.20].