Hệ thống đốt rác sản xuất điện

- Có thể tận dụng được lị đốt rác đang vận hành tại khu liên hợp xử lý rác Nam Định: Đó là lị đốt rác E- 200LDR/TC được thiết kế đảm bảo xử lý triệt để các loại rác thải có chọn lựa từ nhà máy xử lý rác. Đây là lò lắp cố định, mồi lửa ban đầu sau tự cháy là chính. Lị có vỏ bọc bằng thép, lò xây bằng gạch chịu lửa chịu

nhiệt độ đến 15000C, buồng đốt sơ cấp có nhiệt độ đạt đến 800-9000C, buồng đốt

thứ cấp có thể lên 12000C. Như vậy cần phải đầu tư mua sắm thêm:

 Tuabin hơi:

- Số lượng : 1

- Thông số đầu vào Tuabin : 2950C/2,85MPa

- Tốc độ : 1500v/phút

- Áp suất tại đầu ra Tuabin : 30kPa

 Máy phát điện sẽ có các thơng số kỹ thuật chính như sau:

- Loại: Máy phát điện đồng bộ 3 pha, đặt trong nhà - Công suất định mức: 1.703 kW - Điện áp định mức: 6,6kV - Tần số định mức: 50Hz - Hệ số công suất: 0,8 - Làm mát: làm mát bằng khơng khí - Các thiết bị phụ trợ khác. Nhiên liệu sử dụng

- Nhiên liệu chính: rác thải sinh hoạt, được thu gom từ các nơi trên địa bàn Thành phố

- Mức tiêu thụ: 75 tấn/ngày.

- Nhiệt trị thấp trung bình: 16MJ/kg (bảng 21).

- Nhiên liệu hỗ trợ dùng dầu DO. Mức tiêu thụ khoảng 20-25l/tấn

Đầu nối hệ thống điện khu vực

Điện năng phát từ Hệ thống xử lý rác thải phát điện sẽ đấu nối với hệ thống lưới điện ở khu vực xử lý rác để cung cấp điện cho toàn bộ khu Liên Hợp xử lý rác và một số nơi gần khu Liên hợp.

3.2.4.2. Tính chi phí đầu tƣ

Trong trường hợp khơng tận dụng được lị đốt rác đang vận hành trong khu liên hợp thì phải đầu tư cơng nghệ từ đầu. Hiện nay thành phố Hà Nội đang triển khai dự án xử lý chất thải công nghiệp phát điện tại Nam Sơn –Hà Nội. Theo dự án này mỗi ngày sẽ xử lý được 75 tấn rác, còn đối với bãi rác ở Nam Định hiện tại mỗi ngày đốt 57 tấn rác. Thực tế hàng năm khối lượng rác tăng lên nhanh chóng nên một vài năm tới cơng suất của lị đốt rác ở Nam Định thì có thể đốt được 75 tấn/ ngày. Do vậy để tính tốn chi phí đầu tư cơng nghệ cho nhà máy xử lý rác thải sinh

hoạt tạo điện ở Nam Định có thể áp dụng tổng mức chi phí đầu tư cho khu xử lý Nam Sơn – Hà Nội.

Tổng mức đầu tư công nghệ bao gồm đầy đủ các chi phí theo các văn bản quy định hiện hành gồm: Chi phí xây dựng; chi phí thiết bị; chi phí quản lý dự án; chi phí tư vấn đầu tư xây dựng; chi phí khác và chi phí dự phịng.

 Phần xây dựng

Hiện tại trong khu liên hợp xử lý rác Nam Định đã xây dựng được nhà máy đốt rác, khu xử lý nước thải sau khi đốt. Do vậy chi phí xây dựng được tính tốn trong tổng mức đầu tư cơng nghệ là chi phí xây dựng cơng trình chỉ bao gồm các chi phí sau:

- Chi phí xây dựng các hạng mục bổ sung, bao gồm các hạng mục: nhà lắp đặt

tuabin và các thiết bị phụ, lò hơi và thiết bị phụ, hệ thống đo lường điều khiển, thiết bị điện…

- Các chi phí xây dựng khác ( đường tải điện, đường đi lại…)

Theo tính tốn tổng chi phí cho xây dựng các hạng mục bổ sung là 20.291,382 triệu đồng. (Nguồn tham khảo của dự án đầu tư hệ thống xử lý rác thải công nghiệp

Nam Sơn)

 Phần thiết bị

 Phần mua sắm thiết bị

Chi phí thiết bị đối với Hệ thống xử lý chất thải sinh hoạt cho phát điện tại Nam Định được trình bày sau đây được áp dụng theo dự án xử lý rác công nghiệp phát điện ở Nam Sơn- Hà Nội là các thiết bị đồng bộ của Nhật chủ yếu cung cấp qua Hitachizosen và thiết bị phụ từ Việt Nam bao gồm chi phí mua sắm, chi phí vận chuyển trong nước và nước ngồi, chi phí bảo hiểm, chi phí lưu kho lưu bãi, chi phí bảo quản, bảo dưỡng tại kho bãi, thiết kế chế tạo và khảo sát, thiết kế thi cơng,

vận chuyển nội bộ cơng trường đến vị trí xây lắp và các loại thuế, phí theo qui định hiện hành (trừ thuế VAT) của các hạng mục sau đây của nhà máy:

- Tuabin, máy phát và phần phụ trợ

- Lò hơi và phần phụ trợ

- Hệ thống đo lường và điều khiển

- Các thiết bị điện - Các thiết bị khác

- Phần thiết bị dự phòng: là các thiết bị dự phòng thiết yếu dùng để thay

thế trong 2 năm đầu tiên vận hành nhà máy (trong thời gian bảo hành của nhà máy).

Tổng mức đầu tư cho phần mua sắm thiết bị dự kiến là 470.686,091 triệu đồng

 Phần lắp đặt và thí nghiệm, hiệu chỉnh

 Chi phí đào tạo và chuyển giao cơng nghệ

 Chi phí quản lý

Bao gồm các chi phí để tổ chức thực hiện các cơng việc quản lý từ giai đoạn chuẩn bị , thực hiện đến khi hồn thành nghiệm thu bàn giao đưa cơng trình vào khai thác sử dụng. Chi phí này chiếm khoảng 1,35% tổng chi phí đầu tư , ước tính là 7084,263 triệu đồng.

 Chi phí tƣ vấn đầu tƣ xây dựng

Bao gồm các chi phí cho các cơng việc khảo sát, lập báo cáo đầu tư , chi phí thiết kế, thẩm tra thiết kế, lập hồ sơ mời thầu, giám sát khảo sát, giám sát thi công xây dựng và lắp đặt thiết bị, ...

Chi phí tư vấn đầu tư xây dựng được xác định trên cơ sở tham khảo định mức tỷ lệ do Bộ Xây dựng cơng bố. Ước tính chi phí này là 9462,132 triệu đồng.

 Chi phí khác

Bao gồm các chi phí cần thiết khơng thuộc chi phí xây dựng; chi phí thiết bị; chi phí quản lý và chi phí tư vấn đầu tư xây dựng nói trên..Ước tính chi phí này chiếm 1,73% sẽ là 10.023,284 triệu đồng.

 Chi phí dự phịng

Chi phí dự phịng cho khối lượng công việc phát sinh chưa lường trước được và chi phí dự phịng yếu tố trượt giá trong thời gian xây dựng cơng trình căn cứ theo hướng dẫn tại Thơng tư số 04/2010/TT-BXD ngày 26/5/2010. Chi phí này ước tính 31.047,105 triệu đồng.

Bảng tổng hợp tổng mức đầu tư Hệ thống xử lý chất thải sinh hoạt phát điện với lượng rác tiêu thụ là 75 tấn/ngày được thể hiện ở bảng tổng hợp tổng mức đầu tư như sau:

Bảng 18 : Bảng tổng hợp tổng mức đầu tƣ

TT Nội dung

Giá trị trƣớc

thuế Thuế VAT

Giá trị sau thuế

Triệu đồng Triệu đồng Triệu đồng

I Chi phí xây dựng 20.291,382 2.029,138 22.320,520 II Chi phí thiết bị 495.054,591 3.093,398 498.147,989

II.1 Chi phí mua sắm thiết bị 470.089,229 596,862 470.68,091

1 Thiết bị chính 468.620,609 450 469.070,609

2 Thiết bị cho phần điện

nước thi công 1.000 100 1.100

3 Thiết bị thay thế, bảo

dưỡng 468,620 46,862 515,482 II.2 Chi phí lắp đặt thiết bị và thí nghiệm, hiệu chỉnh 23.50,461 2.35,446 25.854,907

II.3 Chi phí đào tạo và

chuyển giao công nghệ 1.46,9 146,9 1.606,99

IV Chi phí quản lý dự án 7.084,263 708,426 7.792,69 V Chi phí tƣ vấn 8.601,938 860,193 9.462,132 VI Các chi phí khác 9.569,040 454,244 10.023,284 VII Chi phí dự phịng 28.551,914 2.855,191 31.407,105 TỔNG MỨC ĐẦU TƢ NHÀ MÁY 569.153,128 10.000,59 579.153,72

(Nguồn tham khảo của dự án đầu tư hệ thống xử lý rác thải cơng nghiệp Nam Sơn)

3.2.4.3.Tính chi phí vận hành hàng năm * Chi phí cho lị đốt rác

Hiện nay tại lò đốt rác thải vận hành liện tục trong 24h với công suất đốt là 75 tấn/ ngày. Để vận hành lị đốt cần cung cấp các nhiên liệu được tính tốn như bảng sau:

Bảng 19: Tính chi phí cho lị đốt rác

TT Nội dung Số lƣợng Thành tiền (triệu

đ/năm)

1 Nước sử dụng 50m3/ngày -

1300m3/tháng 62,4

2 Dầu đốt DO 49.200l/năm 900,36

3 Điện 85kw x 15 h/ngày 1.193,4

4 Chi phí than hoạt tính 36

5 Chi phí vơi bột 12

6 Chi phí sửa chữa bảo dưỡng thiết bị 3% / năm 278,1

( tính với giá điện sản xuất là 3000đ/kwh, giá nước : 4000đ/m3,giá dầu 18.300 đ/lít)

* Chi phí lao động:

- Tổng số lao động: 20 người.

- Chi phí quản lý tính bằng 25% chi phí lao động

- Chi phí tiền lương, tiền cơng; dự kiến mức tiền lương binh quân là: 3.000.000 đồng/người/tháng.

- Chi phí độc hại: 20% của chi phí lao động. - Bảo hiềm lao động băng 19% chi phí tiền lương. Các khoản chi phí:

Tổng lương tháng: 60.000.000 đ/tháng

Chi phí quản lý 25%: 15.000.000 đ/tháng

Bảo hiểm lao động 19%: 11.400.000 đ/tháng

Chi phí độc hại 20%: 12.000.000 đ/tháng

Tổng chi phí lao động: 98.400.000 đ/tháng

Tổng chi phí lƣơng hàng năm: 1.180.800.000 đ/năm

Vậy tổng chi phí sản xuất hàng năm = chi phí cho lị đốt rác+ chi phí lƣơng hàng năm = 3.663,06 triệu đồng

Theo tính tốn như trên để xử lý rác theo cơng nghệ lị đốt địi hỏi lượng chi phí khá lớn. Để duy trì hoạt động cho khu xử lý rác thành phố Nam Định đã lấy kinh phí từ nguồn ngân sách nhà nước và nguồn thu từ phí xử lý mơi trường. Tuy nhiên đối với lị đốt rác khi đốt tạo ra nhiệt lượng lớn nên tận dụng lượng nhiệt này vào sản xuất

3.2.4.4. Ƣớc tính sơ bộ giá điện

Theo thống kê hiện nay mỗi ngày thành phố thu gom được 166,5 tấn rác, theo tính tốn ở bảng 14 trong tổng lượng rác thu gom được thì thành phần rác có thể cháy sinh năng lượng chiếm 67% tương đương với 112 tấn. Theo kết quả phân tích nhiệt trị bảng 22 tổng lượng nhiệt thu được khi đốt cháy các thành phần rác có thể sinh năng lượng trong 166,5 tấn rác là 1.591.208.382 KJ. Với lượng rác thải

sinh hoạt hiện nay ước tính mỗi ngày lị đốt rác có thể đốt được 75 tấn rác có thành phần cháy sinh năng lượng. Khi đó tổng nhiệt lượng thu được theo lý thuyết trong 75 tấn rác là 1.065.541.327 KJ ( quy đổi ra bằng 295.984 KWh)

Từ sơ đồ 4 “hệ thống đốt rác sản xuất điện” thấy rằng để sản xuất điện từ rác thải sinh hoạt phải qua một số công đọan xử lý. Sau mỗi công đọan hiệu suất chuyển đổi từ rác thành điện bị giảm dần . Cụ thể:

- Hiệu suất khi đốt rác đạt được η1 = 65% - Hiệu suất thu hồi năng lượng η2 = 60% - Hiệu suất phát điện η3 = 55%

Vậy hiệu suất chuyển đổi từ đốt rác thành điện chỉ còn là η = η1 x η2 x η3 = 0.65 x 0.6 x 0.55 = 0.21

Vậy thực tế đối với lị đốt rác cơng suất 75 tấn/ngày lƣợng điện đƣợc tạo ra khi đốt trong 1 ngày là: 295.984 x 0,21 = 62.156 KWh. Nếu trong 1 năm nhà máy làm việc 300 ngày với giả thiết là cơng suất khơng đổi thì tổng điện năng do nhà máy sản xuất ra sẽ là: 62.156 KWh x 300 ngày = 18.646.800 KWh.

Với lượng điện tạo ra này sẽ cung cấp cho khu Liên Hợp hoạt động và các vùng xung quanh .

Áp dụng cơng thức tính giá trị hiện tại (NPV) [20] tính cho cơng nghệ đốt rác tạo điện ở Nam Định với giả thiết sau:

- Thời gian hoàn vốn là 20 năm - Lãi suất là 10%/năm

- Chi phí đầu tư ban đầu: 579.153,27 triệu đồng. (bảng 23) - Chi phí cho lị đốt rác là: 2.482,26 triệu đồng/năm (bảng 24)

- Chi phí lao động là: 1.180,8 triệu đồng/năm

Kết quả giá trị hiện tại các khoản chi sau 20 năm là: 610.180,091 triệu đồng. Với mức bình quân sản xuất điện hàng năm là: 18.646.800 KWh vậy sau 20 năm sản lƣợng điện sản xuất là: 372.936.000 KWh. Từ đó tính đƣợc giá điện bình quân là: 1.636 đồng/KWh tức là khoảng hơn 8 cents USD/KWh

* Nếu tận dụng được lị đốt rác hiện có tại Nam Định thì khi đầu tư hệ thống xử lý rác sinh hoạt phát điện sẽ giảm được một phần chi phí mua thiết bị khi đó giá điện sẽ giẩm đi. Giá điện ước tính này cho thấy khá phù hợp với giá điện được sản xuất thực tế từ đốt rác sinh hoạt do một số cơng ty trong và ngồi nước đưa ra.

Theo cách tính này giá điện ở trên chưa tính đến các chính sách hỗ trợ của chính phủ đối với các hoạt động xử lý rác thải, bảo vệ môi trường. Nếu chính phủ có chính sách hỗ trợ đối với các cơng nghệ xử lý rác thải thì chắc chắn giá điện sẽ cịn thấp hơn

3.3. Các khía cạnh môi trƣờng của công nghệ đốt rác sản xuất điện 3.3.1. Các tác động đến mơi trƣờng khi chƣa có lị đốt rác

- Tốn diện tích đất để chơn lấp : Khi chưa có lị đốt rác toàn bộ lượng rác thải sinh hoạt, rác thải từ các hoạt động nông nghiệp, công nghiệp đều tập trung về nhà máy xử lý rác. Tại đây, rác thải được tuyển lựa, tách lọc loại các thành phần vô cơ, phần rác hữu cơ đã được xử lý bằng phương pháp ủ vi sinh (vi sinh tự nhiên) thành mùn là nguyên liệu sản xuất phân bón. Phần rác trơ như các loại bao bì, giẻ rách, cao su…và phần rác hữu cơ chưa phân hủy hết được mang chôn lấp. Như vậy bãi chôn lấp khu xử lý rác thải thành phố Nam Định mỗi ngày phải chôn chừng 100

tấn rác tương đương 200m3, một năm cần hố chôn khoảng 73000m3. Nếu hố chơn

có chiều cao 4 m thì cần 1,8 ha/năm. Hố chôn này thiết kế đúng kỹ thuật xử lý môi trường cũng tốn 3-3,5 tỷ đồng. Bãi chôn lấp không chỉ tốn đất mà hiệu quả môi trường cũng rất lớn, bởi những rác mang chôn lấp là rất khó phân hủy, thời gian phân hủy có đến hàng trăm năm sau.

- Gây ô nhiễm không khí do mùi bốc ra từ các bãi rác tập chung, tại các nhà ủ

để làm phân, từ các bãi chôn lấp

- Gây ô nhiễm môi trường nước, đất do một lượng lớn nước rỉ rác từ các bãi

3.3.2.So sánh hiệu quả môi trƣờng của công nghệ đốt rác sản xuất điện với các phƣơng pháp xử lý đang vận hành

Nếu áp dụng công nghệ đốt rác sản xuất điện sẽ đem lại hiệu quả kinh tế như đã tính tốn ở phần trên. Xét về mặt môi trường, công nghệ này sẽ đạt được rất nhiều lợi ích. Để thấy được các mặt tích cực về mơi trường cần so sánh khối lượng rác được xử lý như sau:

Khi chƣa có cơng nghệ đốt rác Áp dụng công nghệ đốt rác sản xuất điện

Thành phần mang chôn lấp trực tiếp: - Rác đường : 9,24%

- Rác dân : 15,35% - Rác chợ : 2,87%

Thành phần rác đưa về nhà máy, còn lại sau khi phân hủy hữu cơ

Sau phân loại thô:

- Vô cơ : 21,89% - Xỉ : 0,84% Sau phân loại tinh:

- Vô cơ : 11,34% - Xỉ : 13,58%

Tổng lượng rác mang chôn lấp: 75,08%- 125 tấn/ngày

Lượng rác có thể đốt trong thành phần mang chôn lấp trực tiếp:

- Rác dân: 7,62% (50%) - Rác chợ: 1,43% - Rác đường: 2,76%

Lượng rác có thể đốt sau phân hủy hữu cơ.

- Vơ cơ: 21, 89% Sau phân loại tinh - Vô cơ: 11,34%

Tổng lượng rác mang đốt: 45,04%-75 tấn/ngày.

Tổng lượng rác mang chôn lấp: 29,07%- 48,4 tấn/ngày

Như vậy sau khi đốt (75 tấn/ngày) thì lượng rác trơ (tro lò đốt) còn lại mang chôn lấp chỉ chiếm 10% lượng rác đốt. Bãi chơn lấp chất thải hiện có của thành phố có diện tích là 23 ha, từ khi vận hành đã sử dụng hết 6 ha. Vậy thông qua các số liệu tính tốn cụ thể có thể so sánh hiệu quả về mặt môi trường khi áp dụng công nghệ đốt sản xuất điện qua thời gian vận hành của bãi chơn lấp. Khi khơng có lị đốt rác

thì bãi chơn lấp chỉ có thể vận hành được 7 năm là đầy. Khi có lị đốt thì bãi chơn