Mạng lưới thu gom khí
Điện Tbị sấy
Thiết bị xử lý khí Xử lý khí gas Máy thổi khí
Họng đốt Giai đoạn 1 Thu hồi và đốt khí gas Giai đoạn 2 Sản xuất và bán điện Thu gom
Hệ thống thu gom khí bao gồm các thành phần: Mạng lưới thu gom khí tại bãi chơn lấp (Giếng khai thác; Đường ống bên và đầu bãi rác để thu thập khí trong bãi rác); Hệ thống xử lý khí (Hệ thống ngưng tụ, sấy, lọc); Hệ thống quạt và họng đốt.
Hệ thống thu gom khí tại bãi chơn lấp:
Các bãi chơn lấp rác thu khí cần phải đảm bảo thiết kế hợp vệ sinh theo tiêu chuẩn thiết kế bãi chôn lấp. Hệ thống thu khí được cấu tạo bởi các giếng dọc và rãnh nằm ngang. Các vị trí giếng được lên kế hoạch vị trí khai thác trước:
Hình 3.8. Kế hoạch đặt giếng khai thác khí từ bãi chơn lấp
Giếng khai thác
Giếng khoan thẳng đứng Rãnh nằm ngang
Thu gom khí bắt đầu từ giếng khai thác, nơi khí LFG được tạo ra từ chất thải bãi chôn lấp và đi vào hệ thống thu gom. Các giếng khai thác thường bao gồm ống nhựa có rãnh, được bao quanh bởi đá hoặc vật liệu tổng hợp khác và được lắp đặt trong khối lượng chất thải bên dưới bề mặt bãi chôn lấp. Các giếng khoan thẳng đứng được khoan trong chất thải và kết nối với các đầu giếng với các rãnh nằm ngang bên trong, vận chuyển khí đến đầu thu bằng cách sử dụng hệ thống quạt hoặc bơm hút.
Phần đầu giếng
Đầu giếng được đặt vị trí trên bề mặt khối lượng chất thải, giếng thu gom thường có đầu giếng bên trên để cho phép điều chỉnh chân không và lấy mẫu khí LFG. Thành phần đầu giếng bao gồm: Van điều khiển chân không, cổng giám sát và thiết bị đo lưu lượng khí. Phía trên đầu giếng bao gồm nắp có thể tháo rời để kiểm tra giếng và loại bỏ các chất lỏng cần thiết (giảm lượng chất lỏng nằm trên phần đục lỗ của giếng ngăn khơng có khí di chuyển vào.
Đường ống bên và đầu thu
Đường ống bên và đầu tu để vận chuyển khí LFG từ các giếng riêng lẻ đến hệ thống quạt gió.
Hệ thống xử lý khí
Trước khi có thể sử dụng LFG trong q trình chuyển đổi năng lượng, LFG phải được xử lý để loại bỏ nước ngưng, hạt và các tạp chất khác. Yêu cầu xử lý phụ thuộc vào việc sử dụng cuối cùng. Các hệ thống xử lý cho các dự án điện của LFG thường bao gồm một loạt các bộ lọc để loại bỏ các chất gây ô nhiễm có thể làm hỏng các bộ phận của động cơ và tuabin và làm giảm hiệu quả hệ thống.
Hệ thống xử lý có thể được chia thành xử lý sơ cấp và thứ cấp. Hầu hết các hệ thống xử lý sơ cấp bao gồm khử nước và lọc để loại bỏ độ ẩm và các hạt. Khử nước có thể đơn giản như loại bỏ vật lý nước tự do hoặc nước ngưng trong LFG. Thường sử dụng làm mát và nén khí để loại bỏ hơi nước hoặc độ ẩm từ LFG. Nước ngưng tụ sẽ được chảy qua đường ống bên và đầu thu để bơm ra ngoài hoặc cho chảy về bãi
chôn lấp. Độ dốc tối thiểu khoảng 3-5 % sẽ tạo điều kiện cho hệ thống ngưng tụ thoát nước nhanh. Các hệ thống xử lý thứ cấp được thiết kế để cung cấp khả năng làm sạch khí lớn hơn nhiều so với chỉ sử dụng các hệ thống xử lý sơ cấp. Hệ thống xử lý thứ cấp có thể sử dụng nhiều quy trình bao gồm cả phương pháp xử lý vật lý và hóa học. Xử lý thứ cấp phụ thuộc vào các thành phần cần được loại bỏ để sử dụng cuối cùng. Hai trong số các chất gây ơ nhiễm có thể phải được loại bỏ khỏi LFG là siloxan và các hợp chất lưu huỳnh.
Siloxan được tìm thấy trong các sản phẩm gia dụng và thương mại có chất thải rắn và nước thải (mối quan tâm đối với các bãi chơn lấp có xử lý nước thải). Siloxan trong bãi rác dễ bay hơi vào LFG và được chuyển đổi thành silicon dioxide khi LFG được đốt cháy. Silicon dioxide (thành phần chính của cát) tập trung vào bên trong động cơ đốt trong và tua bin khí và trên các ống nồi hơi, có khả năng làm giảm hiệu suất và tăng chi phí bảo trì. Xử lý phụ thuộc vào mức độ siloxane trong LFG và các hướng dẫn của nhà sản xuất đối với công nghệ được chọn.
Các hợp chất lưu huỳnh, bao gồm sulfide và disulfide (ví dụ, hydro sulfide), bị ăn mịn khi có hơi ẩm. Các hợp chất này sẽ ở nồng độ tương đối thấp và LFG có thể không yêu cầu bất kỳ xử lý bổ sung nào tại các bãi chôn lấp chỉ chấp nhận MSW điển hình. Các hợp chất có xu hướng tập trung cao hơn trong các bãi chôn lấp chấp nhận vật liệu C & D và việc xử lý bổ sung có nhiều khả năng là cần thiết.
Các công nghệ phổ biến nhất được sử dụng để xử lý thứ cấp là hấp phụ và hấp thụ. Hấp phụ, loại bỏ siloxan khỏi LFG, là một quá trình mà các chất gây ô nhiễm bám vào bề mặt của chất hấp phụ như than hoạt tính hoặc silica gel. Các cơng nghệ xử lý khí khác có thể loại bỏ siloxan bao gồm làm lạnh subzero và chà chất lỏng. Hấp thụ loại bỏ các hợp chất (như lưu huỳnh) khỏi LFG bằng cách đưa vào một dung môi hoặc chất phản ứng rắn tạo ra phản ứng hóa học/vật lý. Các công nghệ xử lý tiên tiến loại bỏ carbon dioxide, NMOC và một loạt các chất gây ô nhiễm khác trong LFG để tạo ra khí Btu cao.
Hình 3.10. Hệ thống xử lý Siloxan
Quạt gió
Quạt gió là 1 bộ phận quan trọng của hệ thống thu khí. Quạt gió có tác dụng kéo khí từ giếng thu gom vào đầu thu gom và truyền tới các hệ thống xử lý và thu hồi năng lượng và cũng cung cấp áp lực cần thiết để đẩy khí LFG đến ngọn lửa. Kích thước, loại và số lượng quạt cần thiết phụ thuộc vào tốc độ dịng khí và khoảng cách đến các nơi khu hồi năng lượng. Một hệ thống ngọn lửa để đốt cháy khí LFG và kiểm sốt mùi hơi và giảm thiểu các vấn đề mơi trường và sức khỏe con người. Nếu có thể, hệ thống quạt gió và họng đốt phải được đặt ở vị trí trung tâm gần hệ thống thu gom LFG hoặc gần thiết bị sử dụng năng lượng. Các hệ thống bùng cháy phải được lắp đặt cách xa bất kỳ cây cối, đường dây điện hoặc các vật thể khác có thể bị ngọn lửa đốt cháy hoặc hư hỏng do nhiệt. Khí LFG đã được xử lý, nó sẽ chảy đến quạt gió nơi chân khơng ở đầu vào được điều chỉnh để đáp ứng các yêu cầu và áp suất đầu ra của khí được điều chỉnh để phù hợp với yêu cầu của thiết bị sử dụng năng lượng. LFG thường đi qua một hệ thống giám sát lưu lượng để đo tốc độ dòng chảy của LFG được hệ thống giám sát thu thập. Các hệ thống đo lưu lượng cơ bản bao gồm một máy đo lưu lượng thể tích. Tuy nhiên, một hệ thống giám sát mêtan liên tục cũng cần thiết để đo tốc độ dịng khí mêtan trong LFG.
Họng đốt
Họng đốt là một thiết bị đốt cháy khí LFG. Có tác dụng kiểm sốt phát thải khí LFG trong thời gian khởi động và ngừng hoạt động của hệ thống thu hồi năng lượng và kiểm sốt khí vượt quá khả năng của thiết bị chuyển đổi năng lượng. Ngồi ra, họng đốt cịn là một cách có hiệu quả về chi phí để tăng dần quy mô của hệ thống phát điện tại một bãi rác đang hoạt động. Khi chất thải được đổ vào bãi rác và hệ thống thu gom khí được mở rộng, họng đốt được sử dụng để kiểm sốt khí thừa giữa các nâng cấp hệ thống chuyển đổi năng lượng.
KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ Kết luận
1. Rác thải sinh hoạt quận Đống Đa phát sinh chủ yếu từ khu dân cư, khu thương mại, cơ quan, trường học, các cơng trình cơng cộng. Toàn bộ lượng rác thải sinh hoạt được Chi nhánh Đống Đa – Công ty TNHH MTV Môi trường và Đô thị Hà Nội quản lý. Khối lượng rác thu gom tăng dần theo hàng năm từ năm 2013 – 2018, tăng từ 4,6% - 4,9% khối lượng rác, khối lượng rác phát sinh dao động từ 358,39 tấn/ngày – 397 tấn/ngày.
2. Từ năm 2007 – 2016 quận Đống Đa thực hiện phân loại rác tại nguồn (rác hữu cơ và rác vô cơ) tuy nhiên không đạt hiệu quả phân loại rác (1,29% - 2,86%), bắt đầu từ năm 2017 – 2018 trên địa bàn Quận không thực hiện phân loại tại nguồn. Rác thải sinh hoạt trên địa bàn Quận đạt 100% thu gom rác thải sinh hoạt. Toàn bộ lượng rác sau khi thu gom được vận chuyển lên bãi chôn lấp rác Nam Sơn.
3. Ứng dụng mơ hình LandGEM 3.02 với các thơng số đầu vào: Năm tính tốn 2014 – 2018; hằng số tốc độ sinh khí CH4 (k) là 0,06 năm-1; Khả năng sinh khí CH4 (Lo) là 44,91 m3/tấn MSW, kết quả ước lượng khí CH4 thốt ra từ chôn lấp rác sinh hoạt của Quận Đống Đa thu gom sau giai đoạn 2013-2018 là 6.437.805 m3CH4 (184,6 tấn CO2tđ).
4. Tính tốn lượng khí CH4 thu hồi giai đoạn năm 2014 – 2018 là 4.828.354m3CH4 (138,4tấn CO2tđ) với hiệu suất ước tính là 75%; Tiềm năng lượng điện phát ra từ q trình thu hồi đốt khí giai đoạn năm 2014-2018 là 683 MWh trong 6 năm đầu (tương đương với 105 tấn dầu).
5. Đề xuất biện pháp quản lý thu gom rác sinh hoạt trên địa bàn quận Đống Đa: Phân loại rác tại nguồn; lồng ghép chương trình 3R, tiếp cận truyền thơng và cơng chúng; có các chính sách ưu đãi thuế cho đơn vị thu gom, xử lý rác; hỗ trợ kinh phí cho cơng tác tái chế và tách riêng nguồn rác thải,… và công nghệ thu gom khí CH4 tại bãi rác để phát điện.
Khuyến nghị:
1. Có các chính sách ưu đãi thuế cho đơn vị thu gom, quản lý, xử lý rác thải trên địa bàn;
2. Có chính sách ưu đãi của chính phủ cho điện rác: Trợ giá điện cho đơn vị sử dụng chất thải phát điện; Tăng phí xử lý rác; Miễn thuế nhập khẩu thiết bị công nghệ điện rác; Miễn thuế thu nhập cá nhân mấy năm đầu khi triển khai dự án và ưu đãi thuế về sau.
3. Phối hợp đơn vị thu gom rác trong các đợt truyền thông vệ sinh môi trường; 4. Lồng ghép giáo dục học đường trong vấn đề vệ sinh mơi trường;
5. Hỗ trợ kinh phí cho cơng tác tái chế và tách riêng nguồn rác thải (kính, kim loại, giấy,…).
TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng việt
1. Bộ Tài nguyên và Môi trường (2015), Báo cáo hiện trạng môi trường quốc gia
giai đoạn 2011 -2015, Hà Nội.
2. Bộ Tài nguyên và Môi trường (2016), Báo cáo hiện trạng môi trường Quốc gia
năm 2016 - Chuyên đề Môi trường đô thị, Hà Nội.
3. Hoàng Minh Giang (2013), Báo cáo tổng kết đề tài Nghiên cứu khả năng cắt giảm khí nhà kính từ hệ thống quản lý chất thải rắn đô thị Việt Nam, Trường
đại học Xây dựng, Hà Nội.
4. Lưu Đức Hải, Trần Văn Quy, Nguyễn Mạnh Khải, Nguyễn Thị Hoàng Liên (2016). Giáo trình năng lượng và mơi trường, Khoa mơi trường, Trường đại
học Khoa học Tự nhiên, Hà Nội.
5. Hiệp hội môi trường đô thị và khu công nghiệp Việt Nam (2011), Báo cáo tổng
hợp điều tra, đánh giá tiềm năng thực hiện các dự án xử lý chất thải rắn thông qua cơ chế phát triển sạch (CDM) tại Việt Nam, Hà Nội.
6. Đặng Hùng (2012), “Khí hóa rác thải bằng cơng nghệ Plasma”, STINFO, Tập 5. 7. Đỗ Tùng Lâm (2017), Đánh giá hiểu quả kinh tế và môi trường của hai quy trình
cơng nghệ xử lý nước rỉ rác tại bãi chôn lấp Nam Sơn, thành phố Hà Nội, Đồ
án tốt nghiệp khoa môi trường trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội.
8. Nguyễn Văn Phước (2008), Giáo trình quản lý và xử lý chất thải rắn, Nhà xuất bản xây dựng, Hà Nội.
9. Nguyễn Văn Phước, Nguyễn Thị Thúy Diêm (2011), “Mơ hình quản lý chất thải rắn sinh hoạt cho các đô thị lớn theo hướng phát triển bền vững”, Tạp chí mơi
10. Đỗ Nam Thắng (2014), Báo cáo tổng hợp kết quả khoa học công nghệ đề tài/dự
án nghiên cứu, đánh giá tiềm năng lợi ích kép về mơi trường của các hoạt động ứng phó với biến đổi khí hậu ở Việt Nam, Bộ Tài nguyên và Môi trường,
Hà Nội.
11. UBND Quận Đống Đa (2017), Báo cáo công tác bảo vệ môi trường quận Đống
Đa năm 2017, Hà Nội.
Tiếng anh
12. Amy Alexander, Clint Burklin, and Amanda Singleton (2005), Landfill Gas Emissions Model (LandGEM) Version 3.02 User’s Guide, EPA.
13. Allen, M.R., Braithwaite, A., Hills, C.C (1997), “Trace Organic Compounds in Landfill Gas at Seven U.K. Waste Disposal Sites”, Environmental Science & Technology, Vol 31, 1054-1061.
14. A. Azapagic (2016), “Assessing the environmental sustainability of energy recovery from municipal solid waste in the UK”. Waste Management.
15. Bahor, B., Van Brunt, M., Stovall, J., Blu, K (2009), “Integrated waste management as a climate change”, Waste Management & Research, Vol 27, 839-849.
16. CDM-Excetive Board (2006), Clean Development mechanism project design document form (CDM - PDD) Version 03, UNFCC.H.K.Jeswani;
17. Donovan, S.M., Jilang, P., Bateson, T. Gronow, J.R., Voulvouis, N (2011), “Gas emissions from biodegradable waste in United Kingdom landfills”,
Waste Management & Research, Vol 29, 69-76.
18. Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) (2006), IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories, Vol 5, UK.
19. Ivaylo Ganev1, Iliyana Naydenova (2014), “Evaluation of Potential Opportunities for Electric Power Generation from Landfill Gas at “Tsalapitsa”, Serbian journal of electrical engineering, Vol 11, 379-390. 20. Jochen Amrehn, Amrehn (2014), Điện rác, Trung tâm phát triển bền vững Đô
thị Đông Nam Á (SEACUS) - Viện Công nghệ Ladkrabang King Mongkut's, Hà Nội.
21. Landfill methane outreach program (LMOP) (2017), LFG Energy project development Handbook, EPA.
22. Manfredi, S., Tonini, D., Christense, T.H., Scharff, H (2009), “Landfilling of waste: accounting of greenhouse gases and global warming contributions”,
Waste Management, Vol 27, 825-836.
23. Nickolas J. Themelis, Priscilla A. Ulloa (2007), “Methane generation in landfills”, Renewable Energy 32, 1243-1257.
24. Wold bank group (2016), Finacing Landfill gas projects in developing countries, Washington.
25. Shirley Thompson, Jennifer Sawyer, Rathan Bonam, J.E. Valdivia (2009), “Building a better methane generation model: Validating models with methane Building a better methane generation model: Validating models with methane”, Waste Management, Vol. 29, 2085–2091.
Tài liệu internet
26. http://tiasang.com.vn/-khoa-hoc-cong-nghe/Dot-rac-phat-dien-tiem-nang-va- hien-thuc-cho-Viet-Nam-11006
27. https://www.epa.gov/lmop.www.epa.gov.
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc
PHIẾU ĐIỀU TRA
THÔNG TIN RÁC THẢI SINH HOẠT TRÊN ĐỊA BÀN QUẬN ĐỐNG ĐA, THÀNH PHỐ HÀ NỘI
I. THƠNG TIN CHUNG
1. Người cung cấp thơng tin 2. Địa chỉ:
3. Số người trong gia đình:
II. QUẢN LÝ VÀ XỬ LÝ RÁC THẢI SINH HOẠT
1. Nguồn phát sinh rác:
2. Thành phần rác:
3. Phân loại rác tại nguồn Có: Khơng:
4. Khối lượng rác phát sinh: kg/ngày
5. Thu gom rác Có: Khơng:
- Tần suất thu gom:
1 lần/ngày 2 lần/ngày 2 ngày/lần Khác:…………….
- Biện pháp thu gom:
+ Thu gom đến từng hộ gia đình
+ Các hộ tự đổ ra thùng/chân điểm rác
- Hình thức thu gom theo giờ Có: Không:
- Kết quả thu gom:
+ Vẫn còn rác trong ngày tại thùng/chân điểm rác
+ Khơng cịn rác trong ngày tại thùng/chân điểm rác + Các hộ vẫn đổ rác ra đường
- Rác thải tồn đọng:
+ Trên địa bàn còn điểm rác thải tồn đọng khơng? Có: Không:
Bao nhiêu điểm:………..(điểm) , Khối lượng khoảng:……… (m3)
6. Xử lý rác
+ Tự chôn lấp 1 phần + Tự chơn lấp tồn bộ
+ Có đơn vị thu gom, vận chuyển và xử lý toàn bộ + Xử lý bằng phương pháp đốt tự nhiên
+ Biện pháp khác:………………………..
7. Phí thu tiền cho cơng tác thu gom, vận chuyển và xử lý rác thải sinh hoạt: