2.2.1. Phưongpháp điều tra khảo sát và thu thập dữ liệu học
- Thu thập, tổng hợp các nghiên cứu trong và ngoài nước có liên quan đến đề tài: các mô hình ước tính phát thải khí từ bãi chôn lấp, phân tích các thông số của mô hình và ưu nhược điểm, khả năng áp dụng của chúng.
- Khảo sát đặc điểm các bãi chôn lấp, các ô chôn lấp đã đóng cửa đề lựa chọn vị trí đo đạc khí phát sinh.
- Phỏng vấn cán bộ quản lý và tham khảo tài liệu của dự án nhằm nắm rõ thiết kê bãi chôn lấp, công suất thiết kế, hình thức vận hành bãi chôn lấp, thời gian hoạt động (bắt đầu vận hành và dự kiến đóng cửa).
- Tổng họp tài liệu về đặc điểm phát triển kinh tế xã hội của tỉnh, thông tin về chất thải rắn được thu gom và chôn lấp tại BCL Nam Bình Dương.
2.2.2. Phương pháp lấy mẫu và xác định đặc điểm của chất thải rắn tại BCL 2.2.2.1. Phương phảp lấy mâu chất thải răn
3.1.607.tháng từ 7/2015-7/2016.Việc lấy mẫu CTRSH được thực hiện 10 đợt vào các học
học
5 2 5 2
- Lấy mẫu CTR tại bãi chôn lấp theo hướng dẫn của TCVN 9466:2012 (ASTM D6009- 12)_Chất thải rắn - Hướng dẫn lấy mẫu từ đống chẩt thải. Cụ thể như sau:
- Mau CTR ban đầu được lấy từ khu tiếp nhận CTR của Khu liên họp Xử lý CTR Nam Bình Dương có khối lượng 200 kg; sau đó CTR được đổ đống tại một nơi riêng biệt, xáo trộn đều bằng cách vun thành đóng hình côn nhiều lần. Chia hình côn đã trộn đều đồng nhất làm 4 phần bằng nhau. Lấy 2 phần chéo nhau và tiểp tục trộn thành 1 đống hình côn mới. Tiếp tục thực hiện các thao tác trên cho đen khi đạt được mẫu đại diện có khối lượng khoảng 25 kg được mô tả ở Hình 2.1. Hình ảnh cụ thể trong quá trình thực hiện được trình bày ở Phụ lục.
3.1.608.
3.1.609. Hình 2.1. Phưong pháp lấy mẫu chất thải rắn.
2.2.2.2. Phương pháp phân loại và phân tích thành phân chât thải răn
3.1.610. Việc phân loại mẫu CTR và ký hiệu mẫu dựa theo hướng dẫn của IPCC (2006) làm cơ sở cho việc xác định khối lượng của từng thành phần và phân tích thành phần hóa học, tính toán các thông so; bao gồm hai nhóm cơ bản:
(i) . Nhóm chất thải rắn hữu cơ, được chia theo 6 thành phần:
- Thành phần giấy trong CTR (A);
- Thành phần rác thải vườn trong CTR (B);
- Thành phần thực phẩm dư thừa trong CTR (C);
- Thành phần gỗ, rơm rạ và rác công viên trong CTR (D);
- Thành phần sản phẩm dệt may trong CTR (E);
- Thành phần cao su và da (F).
(ii) . Nhóm chất thải rắn vô cơ: túi nilon, bao bì, chai nhựa, lon nhôm ...
2.2.2.3. Phương pháp xác định độ âm
3.1.611. - Mau CTR sau khi phân loại được cho vào túi nilon vận chuyển đến phòng thí nghiệm Môi trường, Khoa Tài nguyên Môi trường, Trường Đại học Thủ Dầu Một.
- Trình tự tiến hành xác định độ ẩm theo phương pháp khối lượng như sau (Trần Hiếu Lấy 200 kg CTRSH
trộn đều, vun thành hình côn
Chia làm 4 phần bằng nhau, lấy 2 phần chéo nhau
Tiếp tục quy trình cho học
Nhuệ, 2001):
■ Sấy chén đựng bằng sứ và nắp ở 105°C trong tủ sấy đển khối lượng không đối, xác định khói lượng của chén và nắp.
■ Cân 1 - 1,2 g mẫu cho vào chén, đậy nắp hở và tiến hành sẩy mẫu ở trong tủ sấy ở105°C
■ Sau 3 giờ sấy, làm nguội mẫu trong bình hút ẩm 1 giờ.
■ Cân và ghi lại khối lượng chính xác của cả thiết bị chứa và mẫu CTR.
■ Lặp lại quá trình sấy thêm 1,5-2 giờ cho đến khi khối lượng không đổi.
■ Lặp lại quy trình 3 lần đối với mỗi mẫu CTR.
- Độ ẩm mỗi thành phần của CTR được tinli theo công thức như sau:
3.1.612. a = — X 100 (1) 3.1.613. Trong đó:
■ a: Độ ẩm (%);
■ w: Khối lượng mẫu ban đầu (g);
■ d: Khối lượng mẫu sau khi sấy khô đến kiwi lượng không đổi ở 105°C (g);
2.2.2.4. Phương pháp xác định thành phần cacbon cố định
- Cacbon cố định là lượng cacbon còn lại sau khi loại bỏ các thành phần vô cơ khác.
Cacbon cố định là một giá trị quan trọng ảnh hưởng đen khả năng phân hủy, cũng như khả năng tạo nhiệt của CTR.
- Trình tự tiến hành xác định độ ẩm theo phương pháp khối lượng khô như sau (Trần Hiếu Nhuệ, 2001):
■ Sấy chén đựng bằng sứ và nắp ở 105°C trong tủ sấy đến khối lượng không đôi, xác định khối lượng của chén và nap (mJ
■ Cân mẫu CTR cho vào chén (m), thường từ 1 - 1,2 g
■ Đậy nắp hở và tiến hành nung mẫu ở 550°C sau 30 phút
■ Làm nguội mẫu trong bình hút ẩm 1 giờ.
■ Cân và ghi lại khối lượng chính xác của cả chén sứ và mẫu CTR (m2,g).
■ Lặp lại quá trình 3 lần đói với mỗi mẫu CTR.
3.1.614. Cacbon cố định được xác định theo công thức:
3.1.615. = (m2-m,).l_00
3.1.616. 1 m
3.1.617. Trong đó:
■ c,: Tỷ lệ cacbon cố định của thành phần CTR i.
họchọc
55 4
■ Hl]: khối lượng của chén sứ, g
■ m2: Khói lượng của chén sứ và tro sau klii nung ở 550°C, g
■ m: khối lượng mẫu chất thải rắn, g
2.2.3. Phưoĩìg pháp tính toán tiềm năng phát sinh khí_L0
3.1.618. Tiềm năng phát sinh khí_L0 được tính theo mô hình IPCC (2006) có sự điều chỉnh qua 3 bước chính:
> Xảc định phần trăm cacbon hữu cơ cỏ thể phân hủy trong CTR (DOC)
3.1.619. Giá trị DOC đặc trưng cho khối lượng thành phần hũu cơ có trong chất thải rắn;
DOCi thay đổi theo thành phần CTR. Giá trị DOC của CTR phụ thuộc vào tỷ lệ mỗi thành phần trong tổng lượng CTR và DOCi của thành phần đó dựa trên công thức sau:
3.1.620. DOC = Zf=1(DOCị. Wj) (3) 3.1.621. Trong đó:
■ DOCị: giá trị cacbon cố định của từng thành phần CTR hữu cơ
■ Wj: tỷ lệ khối lượng của thành phần i trong CTR.
> Khối lương các chất hữu cơ có trong CTR DDOC,”
3.1.622. DDOCm là tổng khối lượng của các thành phần hữu cơ trong tổng lượng CTR được chôn lấp tại thời gian t. Khối lượng các chất hữu cơ có trong CTR tính toán theo công thức:
3.1.623. DDOCm = WTX DOC X DOCF X MCF (4) 3.1.624. Trong đó:
- DDOCm : Khối lượng các chất hữu cơ có trong tấn CTR (tấn/năm).
- WT : Khối lượng chất thải rắn được đưa đen BCL của năm T (tấn/năm).
- Nhằm xác định giá trị DDOCm của 1 tấn CTR (tấn/tấn CTR), chọn WT= 1 tấn - DOC : Phần trăm Carbon hữu cơ trong CTR (%).
- DOCp : Giá trị DOC có thể tự phân hủy, DOCf = 0,5 (thường chiếm 50%)
- MCF : Giá trị mặc định của tham số CH4 dựa trên điều kiện thực tế của BCL CTR Nam Bình Dương là nữa chìm nữa nổi, có thân bãi > 5m, CTRSH chưa được phân loại... nên chọn giá trị MCF là 0,6.
3.1.625. Tỉnh tiềm năng phát sinh khỉ từ bãi chôn lấp (Ln) 3.1.626. Tiềm năng phát sinh khí CH4 (Lo) là tải lượng khí metan tối đa được phát sinh từ CTR được chôn lấp với giả thiết quá trình xảy ra hoàn toàn. Lo được tính dựa trên công thức sau:
3.1.627. Lo= DDOCm X (16/12) X F (5) 3.1.628. Trong đó:
học
3.1.629. Lo : công suất phát sinh khí (tấn CH4/tấn CTR) hoặc m3/tấn CTR với hệ số chuyển đổi của mô hình là 1.333 m3/tấn khí.
3.1.630. DDOCm : khối lượng các chất hữu cơ có trong CTR (tấn/năm).
3.1.631. 16/12 : tỷ lệ trọng lượng phân tử CH4/C.
3.1.632. Với F là tỷ lệ khí metan trong tổng khí thải phát sinh tại BCL.
2.2.4. Phương pháp xác định hằng số tốc độ phát sinh khí_k
- Khảo sát hệ thống thu khí và thiết bị thu khí tại hai ô chôn lấp đã tiếp nhận đủ công suất và đóng cửa nhằm chọn vị trí đo đạc tại đường ống dẫn khí trước khi đấu nối vào túi chứa khí.
- Đo đạc hàm lượng khí metan trong thành phần khí thải từ bãi chôn lấp bằng thiết bị đo khí cầm tay GMIPS 2000 đã được hiệu chỉnh bằng khí chuẩn.
- Lưu lượng khí thải được xác định bằng thể tích khí được thu được trong túi khí mỗi lần nhà máy tiến hành bơm khí từ BCL để sử dụng và thống kê theo từng tháng từ tháng 12 năm 2015 đến tháng 06 năm 2016.
3.1.633.
3.1.634.
3.1.635.
3.1.636. Hình 2.2. Tiến hành đo khí tại BCL Nam Bình Dưorng
- Từ giá trị lưu lượng khí theo thời gian, xác định hằng số tốc độ phát sinh khí theo phản ứng phân hủy bậc 1 ( y = a. e'k ‘) với k chính là hằng số tốc độ phát sinh khí, t là thời họchọc
55 6
gian chôn lấp, y là tỷ lệ khí phát sinh/khối lượng CTR (S. L. Machado, 2009).
- Tại thời điểm lấy mẫu phân tích khí, CTR tại các ô này đã qua một thời gian chôn lấp khá dài. Do đó, việc xác định tuổi trung bình của CTR được chôn lấp ở đây được tiến hành dựa trên việc tính trung bình của sự chênh lệch thời gian từ tháng bắt đầu tiếp nhận CTR đến khi ngừng tiếp nhận (11/004-06/2014) so với thời điểm đo khí.
2.2.5. Pbưongpháp mô bình LandGEM
❖ Thông số đầu vào cần thiết cho mô hình LandGEM bao gồm:
• Tên bãi chôn lấp
• Năm mở bãi chôn lấp (năm bắt đầu tiếp nhận chất thải rắn chôn lấp)
• Năm đóng bãi chôn lấp (năm chấm dứt không tiếp nhận chất thải rắn)
• Công suất thiết kế cùa bãi chôn lấp
• Công suất phát sinh khí metan (Lo, m3/Mg hoặc m3/tấn)
• Hằng số tốc độ phát sinh khí metan (k, năm_1)
• Hàm lượng khí metan
❖ Các bước thục hiện ưác tinh tải lượng khí Metan tù’ bãi chôn lấp
3.1.637.Emissions Model) của Cơ quan Bảo vệ môi trường Hoa Kỳ được sử dụng để ước tính khí Metan từ bãi chôn lấp Nam Bình Dương. Mô hình LandGEM Version 3.02 (Landfill Gas học
3.1.638. Bước 1: Nhập thông tin đặc điểm của bãi chôn lapN
3.1.639. Bước 2: Nhập các thông sô của mô hình
3.1.640. Bước 3: Chọn các khí phát thải tại bãi chôn lâp cần tính toán
3.1.641. I
3.1.642. Bước 4: Nhập khói lượng chất thải rắn bãi chôn lấp tiếp nhận qua các năm
3.1.643. —I
3.1.644. Bước 5: Chạy mô hình
3.1.645. Bước 6: Xuất kết quả
3.1.646. Hình 2.3. ứng dụng mô hình LandGEM trong ước tính tải lượng khí từ bãi chôn lấp.
3.1.647. Bước 1: Các thông tin về đặc điểm của bãi chôn lấp được cung cấp cho mô hình LandGEM như sau:
- Tên bãi chôn lấp: được xác định tói đa 50 ký tự
- Năm mở cửa bãi chôn lấp: là năm bắt đầu tiếp nhận chất thải rắn chôn lấp được định dạng 4 chữ so (ví dụ: 2008)
- Năm đóng cửa bãi chôn lấp: là năm chấm dứt tiếp nhận chất thải rắn chôn lấp hoặc là năm dự đoán sẽ đạt được khối lượng chất thải rắn theo thiết ke.
- Công suất thiết kế của bãi chôn lấp được nhập với đơn vị là tấn
3.1.648. Bước 2: Các thông số của mô hình được cung cấp như sau:
- Lo là công suất phát sinh khí metan (m3/tấn) phụ thuộc vào thành phần và đặc trưng chất thải rắn đưọc tính toán theo phương pháp trình bày ở 2.2.3.
3.1.649. Hệ số k là hằng số tốc độ phát sinh khí metan (năm’1) được xác định từ thực nghiệm theo phương pháp trình bày ở 2.2.4
- Thông số NMOC được để mặc định.
- Hàm lượng khí metan được điều chỉnh theo giá trị đo đạc thực tế.
3.1.650.tính toán là metan và một số khí khác liên quan như sau:Bước 3: Chọn khí phát thải tại bãi chôn lấp cần Tên bãi chôn lấp, năm mở cửa, năm đóng cửa, công suất thiết kể bãi chôn lấp
Lo, k, hàm lượng khí metan học
học
5 5
3.1.651. 3: SELECT GASES/POLLUTANTS
3.1.652.
3.1.653.
3.1.654. Hình 2.4. Lựa chọn khí phát thải tại bãi chôn lấp cần tính toán.
3.1.655. Bước 4: Khối lượng chất thải rắn bãi chôn lấp tiếp nhận qua các năm được nhập bắt đầu từ năm mở cửa của bãi chôn lấp cho đến năm hiện tại.
3.1.656. 4: ENTER WASTE ACCEPTANCE RATES
3.1.657. Input Units:! Mg/year ~
3.1.658.
Year
3.1.659.
Input Units
3.1.660.
Calculated
3.1.661. 3.1.662. 3.1.663.
3.1.664. 3.1.665. 3.1.666.
3.1.667. 3.1.668. 3.1.669.
3.1.670. 3.1.671. 3.1.672.
3.1.673. 3.1.674. 3.1.675.
3.1.676. 3.1.677. 3.1.678.
3.1.679. 3.1.680. 3.1.681.
3.1.682. 3.1.683. 3.1.684.
3.1.685. 3.1.686. 3.1.687.
3.1.688. 3.1.689. 3.1.690.
3.1.691. 3.1.692. 3.1.693.
3.1.694.
11
3.1.695.
3.1.696. 3.1.697.
3.1.699. 3.1.700.
3.1.701.
3.1.702. Hình 2.5. Giao diện nhập khối lượng CTR bãi chôn lấp tiếp nhận qua các năm 3.1.703. Bước 5: Sau khi nhập đầy đủ dừ liệu đầu vào, mô hình LandGEM sẽ cho ra các ước tính phát thải khí Metan tại bãi chôn lấp Nam Bình Dương qua các năm.
3.1.704. Bước 6: Xuất kết quả và thực hiện việc đánh giá
2.2.6. Dự báo tải lượng khí phát thải từ bãi chôn lấp chất thải rắn Nam Bình Dưong đến khi BCL đạt công suất thiết kế
2.2.6.1. Ước tỉnh lượng chất thải rắn phát sinh
3.1.705.3.1.706. - Xây dựng phương trình tương quan giữa dân số và lượng CTR phát sinh từ năm2004-2015.
- Dự báo dân số trong tương lai dựa theo tỷ lệ gia tăng dân số hàng năm của địa phương - Dự báo tỷ lệ phát sinh CTR trong tương lai theo sự gia tăng của GDP
- Ước tính lượng phát sinh chất thải rắn trong tương lai dựa trên so liệu dân số và tỷ lệ phát sinh CTR. Tổng lượng chất thải rắn phát sinh trên địa bàn tỉnh Bình Dương hiện tại và dự báo theo công thức (Yuan Guangyu, 2011):
3.1.707. GT = GR.M X 10‘3 X 365 (7) 3.1.708. Trong đó:
• GT : Lượng chất thải rắn phát sinh của tỉnh (tấn/năm);
• GR : Hệ số phát thải chất thải rắn của tỉnh (kg/người/năm);
• p : Dân số của tỉnh (người).
- Hệ số phát thải chất thải rắn sinh hoạt trên đầu người của thành phổ được ước tính dựa trên thu nhập bình quân đầu người (GDP) và được tính dựa trên công thức (Yuan Guangyu, 2011):
3.1.709. Log GR = 0.35 X log GDP + 1.393 (8)
- Sự gia tăng dân số được tính theo công thức:
3.1.710. M = M0(l + r)1 (9)
3.1.711. Trong đó:
• M: số dân tại thời điểm dự báo (người);
• Mo: số dân tại thời điểm ban đầu (hiện tại);
• r: tỷ lệ gia tăng dân số tự nhiên;
• t: khoảng cách thòi gian dự báo (năm).
- Số liệu dân số và GDP được thu thập từ Niên giám thống kê tỉnh Bình Dương.
2.2.6.2. Dự báo lượng chat thải rắn được chôn lap
3.1.712. Căn cứ vào lượng CTR phát sinh trên địa bàn tỉnh được dự báo đồng thời xem xét đến hiệu quả thu gom và các phương thức xử lý để ước tính lượng CTR được chôn lấp tại Nam Bình Dương. Hai kịch bản dự báo bao gồm:
- Kịch bản 1: Lượng chất thải rắn sinh hoạt phát sinh trên địa bàn tỉnh Bình Dương vẫn được thu gom, xử lý như ở thời điểm hiện tại. Theo đó, tỷ lệ thu gom chất thải rắn sinh hoạt vẫn giữ nguyên là 84% và lượng chất thải rắn chôn lấp chiếm 45% lượng chất thải rắn sinh hoạt được thu gom.
3.1.713. Kịch bản 2: Dự báo tải lượng phát thải khí CH4 từ bãi chôn lấp chất thải rắn Nam Bình Dương đến năm 2024 khi lượng chất thải rắn sinh hoạt phát sinh trên địa bàn tỉnh học
học
3.1.714. Bình Dương được thu gom, xử lý theo Quyết định số 2474/QĐ-UBND của ủy Ban Nhân Dân tỉnh Bình Dương về việc phê duyệt Đồ án Quy hoạch tổng thể Quản lý - Xử lý Chất thải rắn tỉnh Bình Dương đến năm 2030.
• Giai đoạn 2016 - 2020: 95% tổng lượng chất thải rắn sinh hoạt đô thị phát sinh được thu gom và xử lý đảm bảo môi trường, trong đó 85% được tái chế, tái sử dụng, thu hồi năng lượng hoặc sản xuất phân hữu cơ, tức là 15% được chôn lấp.
• Giai đoạn 2021 - 2025: 100% tổng lượng chất thải rắn sinh hoạt đô thị phát sinh được thu gom và xử lý đảm bảo môi trường, trong đó 90% được tái chế, tái sử dụng, thu hồi năng lượng hoặc sản xuất phân hữu cơ, tức là 10% được chôn lấp.
2.2.6.3. Dự báo tải lượng khí phát thải từ bãi chôn ỉâp
3.1.715. Dự báo lượng khi phát sinh tại BCL Nam Bình Dương theo khối lượng CTR cho đến khi bãi đạt công suất thiết kế theo hai kịch bản. Với các hằng số tốc độ phát thải kín', tiềm năng phát sinh khí của mô hình được áp dụng từ kểt quả phân tích, khảo sát.
3.1.716. So sánh kết quả của hai kịch bản nhằm thấy rõ sự giảm lượng khí phát sinh của kịch bản 2, sự thay đổi về lượng khí thải theo thời gian để tạo căn cứ cho việc triển khai các giải pháp kỹ thuật nhằm thu hồi và tái sử dụng LFG.
2.2.7. Phuong pháp tính toán, xử lý số liệu
3.1.717. Sử dụng phần mềm Excel 2010 và SPPSS nhằm thực hiện các tính toán, thống kê liên quan trong đề tài.
2.2.7.1. Xác định lượng giảm phát thải cacbon
3.1.718. Số lượng tín chỉ giảm phát thải (CER) được tính toán theo công thức:
3.1.719. CER = Tải lượng CH4 X 21
3.1.720. Mỗi CER sẽ có giá trị về kinh tể tùy thuộc vào mồi thời điểm. Tham khảo từ các báo cáo của CDM, mỗi CER có giá trung bình khoảng 5 EUR (Emissions Trading, 2016).
2.2.7.2. PhưoTig pháp phân tích lọi ích chi phí a.
Lợi ích của dư án
3.1.721. Khí thải từ BCL là một dạng khí sinh học với năng lượng trung bình của khí sinh học là 21-23,5 MJ/m3. Do đó, 1 m3 biogas tạo ra nguồn năng lượng tương đương 0,6 L diesel hay 6kWh.
3.1.722. Theo quyết định số 2256/QĐ-BCT quy định về giá bán điện do Bộ Công Thương đã ban hành ngày 12 tháng 3 năm 2015, giá bán điện công nghiệp trang bình là 1.518 (0,70 USD) VNĐ/kWh (vào giờ bình thường).
b.
chi phỉ của dự án:
học
3.1.724. - Đầu tư ban đầu (bao gồm hệ thống thu gom):
3.1.725. + Định mức: 1000-1500 USD/kWh.
3.1.726. + Công suất: công suất thiết kể của nhà máy điện từ LFG là 500 kWh 3.1.727. - Chi phí vận hành bảo dưỡng: 0,01-0,015 USD/kWh
c.
Phân tích loi nhuân khả năng thu hỏi vỏn:
3.1.728. Thời gian hoàn vốn là một chỉ tiêu đơn giản, dựa trên tỷ số giữa vốn đẩu tư ban đầu và lợi nhuận ròng hàng năm.
3.1.729. I
3.1.730.
3.1.731.
3.1.732. Trong đó:
3.1.733. - T: Thời gian hoàn vốn, năm
3.1.734. -1: tổng vón đầu tư ban đầu - E: Lợi nhuận thu được hàng năm
3.1.735.bỏ qua sự sụt giá của đầu tư và giá trị thời gian của tiền bạc. Quyết định đầu tư dựa vào thời gian hoàn vốn thường đượcthực hiện khi yêu cầu đầu tư thấp và/hoặc sinh lợi đủ cao để thời gian hoàn vốn ngắn.Đây là một chỉ số đơn giản, có tính gần đúng vì nó học
học
6 6