Đề tài: Tìm hiểu nguồn năng lượng từ rác thải
GVHD: Trần Hoài Đức
Trường Đại Học Công Nghiệp TP Hồ Chí Minh
Trung Tâm Máy – Thiết Bị
Đề tài: Tìm hiểu nguồn năng lượng từ rác thải
Lớp Học Phần: 210409801
GVHD: Trần Hoài Đức
Nhóm VSTH: nhóm 9
Danh sách nhóm:
1, Nguyễn Văn Quân (NT)
2, Hồ Đắc Tính
3, Nguyễn Hữu Thế
4, Nguyễn Hữu Nghĩa
5, Trương Nguyễn Minh Khuê
6, Ngô Thị Thu Hương
MSSV
08212681
08104211
08109331
08106271
08102721
08101901
TP Hồ Chí Minh Ngày 29/11/2010
Trang: 1
Nhóm SVTH: ĐHMT4A
Đề tài: Tìm hiểu nguồn năng lượng từ rác thải
GVHD: Trần Hoài Đức
Mục Lục
1, Giới Thiệu Đề Tài……………………………………………………………3
2, Tài nguyên rác thải…………………………………………………………..4
2.1. Phát sinh chất thải rắn ở Việt Nam ………………………………………..5
2.2 Thực trạng quản lý và tái chế chất thải rắn ở Việt Nam ………………….6
3, Cơ sở quá trình tổng hợp năng lượng từ rác thả…………………………….,7
3.1 Tổng hợp năng lượng bằng phương pháp sinh học………………………..,7
3.1.1 Quá trình yếm khí (kỵ khí)………………………………………….......,8
3.1.2 Ứng dụng……………………………………………………………….,11
3.2 Tổng hợp năng lượng bằng phương pháp vật lý…………………………19
3.2.1 Công nghệ đốt rác làm điện…………………………………………...,,18
3.2.2 Biến rác thải và thành điện năng ở Đan Mạch……………………...,,,,,19
3.2.3 Công nghệ đốt rác……………………………………………………...,21
3.2 Tổng hợp năng lượng bằng phương pháp hoá học……………………….25
4, Nhận xét và kết luận……………………………………………………….25
Trang: 2
Nhóm SVTH: ĐHMT4A
Đề tài: Tìm hiểu nguồn năng lượng từ rác thải
GVHD: Trần Hoài Đức
1, Giới Thiệu Đề Tài
Trong thời đại công nghiệp vô cùng phát triển như hiện sản xuất ra một lượng
hàng hoá khổng lồ để đáp ứng nhu cầu không ngừng tăng lên của con người.
Nền công nghiệp phát triển cũng đặt ra cho con người bài toán nan giải về
nguyên, năng lượng phục vụ cho quá trình sản xuất cùng với việc phải giải
quyết vấn đề ngày càng bị ôi nhiễm. Trong đó vấn đề năng lượng có tầm ảnh
hưởng rất lớn đến sự phát triển của quốc gia. Phần lớn nguồn năng lượng hiện
nay đang sử dụng từ thuỷ điện, nhiệt điện, điện hạt nhân, sinh học một lượng
nhỏ có nguồn gốc từ năng lượng mặt trời, gió, thuỷ triều…Hiện nay nguồn
năng lượng chủ yếu là nguồn năng lượng hóa thạch gốc cacbon. Dầu mỏ, than
và khí chiếm 79,6% sản lượng năng lượng chủ yếu trong năm 2002. Sử dụng
nguồn năng lượng này gây ôi nhiễm môi trường rất và không bền vững ( với
mức độ sử dụng nhiên liệu hoá thạch như hiện chỉ vài chục năm nữa sẽ cạn
kiệt). Chính vì vậy nhiều nước đã tiến hành nghiên cứu tìm các nguồn năng
lượng mới theo hướng thân thiện với môi trường như nhiên liệu sinh học, tổng
hợp hidro, nhiên liệu tái chế từ phế thải. Trong đó nhiên liệu tái chế từ thải vừa
giải quyết được vấn đề năng lượng đồng thời xử lý được lượng rác thải rất lớn.
Đề tài: “Tìm hiểu nguồn năng lượng từ rác thải ” đã được nhóm sinh viên
lớp DHMT4A tìm hiểu qua rất nhiều sách và web để thực hiện đề tài nhưng
không tránh khỏi thiếu sót rất mong nhận được đóng góp ý kiến. mọi góp ý xin
gửi về địa chỉ: dhmt4a@mail.com
Nhóm thực hiện xin chân thành cảm ơn Thầy Trần Hoài Đức đã hướng dẩn
thực hiện đề tài này.
TP Hồ Chí Minh ngày 25/11/2010
Trang: 3
Nhóm SVTH: ĐHMT4A
Đề tài: Tìm hiểu nguồn năng lượng từ rác thải
GVHD: Trần Hoài Đức
2. Tài nguyên rác thải
Rác thải đang trở thành một hiểm hoạ với môi trường vì rác đã có mật ở khắp
nơi . Theo thống kê của Hiệp hội quốc tế bảo vệ môi trường và công nghệ
môi trường bang Saxon (Đức), năm 2010 Việt Nam thải ra 18,8 triệu tấn chất
thải rắn đô thị, trong đó 32% là rác thải xây dựng.
Riêng TP.HCM mỗi ngày thải ra khoảng 7.000 tấn rác. Lượng rác thải đô thị
tăng 10% mỗi năm và đến năm 2020 Việt Nam mới thu gom được 90% chất
thải rắn đô thị.
Trung bình mỗi ngày người dân Hà Nội thải ra khoảng 2.700 tấn rác, trong đó
chỉ có 60 tấn rác vô cơ là không thể tái chế cần phải đem chôn lấp, hai loại rác
còn lại đều có thể tận dụng để chế biến làm phân bón, nông nghiệp hoặc tái chế
thành các sản phẩm có ích.
Trung bình một ngày có 230 tấn là lượng rác thải y tế thải ra mỗi ngày trên
toàn quốc.
Hình 1: Người công nhân thu gom rác thả
Trang: 4
Nhóm SVTH: ĐHMT4A
Đề tài: Tìm hiểu nguồn năng lượng từ rác thải
GVHD: Trần Hoài Đức
Bảng: 1 Thống kê lượng rác thải sinh ra từ 1991-2002
(sở tài nguyên và môi trường 2002)
Năm
KHối lượng
rác (tấn)
Tấn/ Ngày
1997
1998
1999
2000
2001
2002
970.209
980.662
1.063.573
1.180.989
1.368.000
1.537.979
2.658
2.686
2.916
3.235
3.747
4.216
Bảng 2: Thành phần rác thải sinh hoạt (sở tài nguyên và môi trường 2002)
T
hành phần chất thải
Rau thực phẩm chất hữu cơ dễ phân huỷ
Cây gỗ
Giấy, bao bì giấy
Plastic khó tái chế
Cao su, đày dép
Vải sợi, vật liệu sợi
Đất đá, bêtông
Thành phần khác
% khối lượng
64.7
6.6
2.1
9.1
6.3
4.2
1.6
5.4
2.1. Phát sinh chất thải rắn ở Việt Nam
Theo Báo cáo diễn biến môi trường Việt Nam 2004, năm 2004, trên cả
nước đã phát sinh 15 triệu tấn chất thải rắn (CTR) trong đó khoảng 250.000 tấn
chất thải nguy hại. CTR sinh hoạt (đô thị và nông thôn) chiếm khối lượng lớn
với số lượng khoảng 13 triệu tấn, CTR công nghiệp phát sinh vào khoảng 2,8
triệu tấn và CTR từ các làng nghề là 770.000 tấn. Do quá trình đô thị hoá diễn
ra mạnh mẽ, tỷ lệ phát sinh CTR sinh hoạt đang tăng nhanh trung bình đạt 0,71,0 kg/người/ngày và có xu hướng tăng đều 10-16% mỗi năm. Theo nghiên cứu
của Bộ Xây dựng năm 2009, tổng khối lượng CTR phát sinh cả nước năm 2008
vào khoảng 28 triệu tấn, trong đó lớn nhất là CTR đô thị chiếm gần 50%, CTR
Trang: 5
Nhóm SVTH: ĐHMT4A
Đề tài: Tìm hiểu nguồn năng lượng từ rác thải
GVHD: Trần Hoài Đức
nông thôn chiếm 30%, lượng còn lại là CTR công nghiệp, y tế và làng nghề.
Dự báo tổng lượng CTR cả nước có thể sẽ phát sinh khoảng 43 triệu tấn vào
năm 2015, 67 triệu tấn vào năm 2020 và 91 triệu tấn vào năm 2025, tăng từ 1,6
đến 3,3 lần so với hiện nay.
2.2 Thực trạng quản lý và tái chế chất thải rắn ở Việt
Nam
Quản lý chất thải rắn bao gồm các hoạt động: Phòng ngừa và giảm thiểu
phát sinh CTR; phân loại tại nguồn; thu gom, vận chuyển; tăng cường tái sử
dụng, tái chế; xử lý và tiêu huỷ.
Công tác quản lý chất thải rắn ở Việt Nam hiện nay còn chưa tiếp cận
được với phương thức quản lý tổng hợp trên quy mô lớn, chưa áp dụng đồng bộ
các giải pháp giảm thiểu, tái sử dụng, tái chế (3R) để giảm tỷ lệ chất thải phải
chôn lấp.
Hoạt động giảm thiểu phát sinh CTR, một trong những giải pháp quan
trọng và hiệu quả nhất trong quản lý chất thải, còn chưa được chú trọng. Chưa
có các hoạt động giảm thiểu CTR sinh hoạt. Ở quy mô công nghiệp, số cơ sở
áp dụng sản xuất còn rất ít, khoảng 300/400.000 doanh nghiệp.
Hoạt động phân loại tại nguồn chưa được áp dụng rộng rãi, chỉ mới
được thí điểm trên qui mô nhỏ ở một số thành phố lớn như Hà Nội, TP Hồ Chí
Minh. Tỷ lệ thu gom chất thải ở các vùng đô thị trung bình đạt khoảng 80-82%,
thấp nhất là đô thị loại IV (65%), ở Hà Nội cao hơn (90%); ở các điểm dân cư
nông thôn ~ 40-55%. Khoảng 60% khu vực ở nông thôn chưa có dịch vụ thu
gom chất thải, chủ yêu dựa vào tư nhân hoặc cộng đồng địa ph¬ương.
Tỷ lệ thu gom, vận chuyển CTR tuy đã tăng dần song vẫn còn ở mức
thấp, chủ yếu phục vụ cho các khu vực đô thị, chưa vươn tới các khu vực nông
Trang: 6
Nhóm SVTH: ĐHMT4A
Đề tài: Tìm hiểu nguồn năng lượng từ rác thải
GVHD: Trần Hoài Đức
thôn. Xã hội hóa công tác thu gom, vận chuyển CTR tuy đã được phát triển
nhưng chưa rộng và chưa sâu, chủ yếu được hình thành ở các đô thị lớn.
Năng lực trang thiết bị thu gom, vận chuyển còn thiếu và yếu, dẫn tới
tình trạng tại một số đô thị đã thực hiện phân loại CTR tại nguồn nhưng khi thu
gom, vận chuyển lại đem đổ chung làm giảm hiệu quả của việc phân loại.
Tái sử dụng và tái chế chất thải mới chỉ được thực hiện một cách phi
chính thức, ở qui mô tiểu thủ công nghiệp, phát triển một cách tự phát, không
đồng bộ, thiếu định hướng và chủ yếu là do khu vực tư nhân kiểm soát.
Công nghệ xử lý CTR chủ yếu vẫn là chôn lấp ở các bãi lộ thiên không
đạt tiêu chuẩn môi trường với 82/98 bãi chôn lấp trên toàn quốc không hợp vệ
sinh. Các lò đốt rác chủ yếu dành cho ngành y tế và chỉ đáp ứng được 50%
tổng lượng chất thải y tế nguy hại. Việc phục hồi môi trường đối với các cơ sở
xử lý CTR còn nhiều hạn chế. Tình trạng đổ chất thải không đúng nơi quy định
còn xảy ra, gây ô nhiễm môi trường ảnh hưởng đến sức khoẻ của cộng đồng.
Hình: 2 Các loại rác thải
3. Cơ sở quá trình tổng hợp năng lượng từ rác thải
3.1 Tổng hợp năng lượng bằng phương pháp sinh học
Quá trình tổng hợp năng lượng từ rác thải theo phương pháp sinh học là
nhờ vào khả năng phân giải các hợp chất hữu cơ của vi sinh vật trong các điều
kiện môi trường khác nhau,
Trang: 7
Nhóm SVTH: ĐHMT4A
Đề tài: Tìm hiểu nguồn năng lượng từ rác thải
GVHD: Trần Hoài Đức
3.1.1 Quá trình yếm khí (kỵ khí):
Là các chất thải được phân hủy nhờ các vi sinh vật (VSV) trong điều kiện
hoàn toàn không có oxy. Quá trình này được phân chia làm 2 giai đoạn:
Giai đoạn 1: Các chất hữu cơ cao phân tử được VSV chuyển thành các các
chất có trọng lượng thấp hơn axit hữu cơ, đường, glyxerin,..(gọi chung là
hydrat cacbon)
Giai đoạn 2: là giai đoạn phát triển mạnh các loài vi khuẩn metan để
chuyển hầu như toàn bộ các chất hydrat cacbon thành CH4và CO2.
Đầu tiên là sự tạo thành các axit hữu cơ nên pH giảm xuống rõ rệt (lên
men axit). Các axit hữu cơ và hợp chất chứa nitơ tiếp tục phân hủy tạo thành
các hợp chất khác nhau và các chất khí như CO 2, N2, H2 và cả CH4 (bắt đầu lên
men metan). Các VSV kỵ khí phát triển mạnh còn các VSV hiếu khí bị tiêu
diệt. Các vi khuẩn metan phát triển rất mạnh và chuyển hóa rất nhanh để tạo
thành CO2 và CH4(giai đoạn lên men metan cò gọi là lên men kiềm).
a, Các vi sinh vật phân huỷ kỵ khí
Sự tăng trưởng của vi khuẩn và các vi khuẩn trong bể tùy thuộc loại phân
sử dụng và điều kịên nhiệt độ. Có 2 nhóm vi khuẩn tham gia trong quá trình kỵ
khí như sau: Nhóm vi khuẩn biến dưỡng cellulose và nhóm vi khuẩn sinh khí
metan.
Trang: 8
Nhóm SVTH: ĐHMT4A
Đề tài: Tìm hiểu nguồn năng lượng từ rác thải
GVHD: Trần Hoài Đức
Nhóm vi khuẩn biến dưỡng cellulose:
Hình:3 vi khuẩn biến dưỡng cellulose
Những vi khuẩn này đều có enzym cellulosase và nằm rải rác trong các họ
khác nhau, hầu hết các trực trùng, có bào tử (spore). Theo A.R.Prevot, chúng
có mặt trong các họ: Clostridium, Plectridium, Caduceus, Endosponus,
Terminosponus. Chúng biến dưỡng trong điều kiện yếm khí cho ra: CO 2, H2 và
một số chất tan trong nước như Format, Acetat, Alcool methylic, Methylamine.
Các chất này đều được dùng để dinh dưỡng hoặc tác chất cho nhóm vi khuẩn
sinh khí metan.
Nhóm vi khuẩn sinh khí metan:
Hình: 4 vi khuẩn sinh khí metan
Trang: 9
Nhóm SVTH: ĐHMT4A
Đề tài: Tìm hiểu nguồn năng lượng từ rác thải
GVHD: Trần Hoài Đức
Nhóm này rất chuyên biệt và đã được nghiên cứu kỹ lưỡng bởi W.E.Balch
và cộng tác viên ở USA (1997), được xếp hạng thành 3 bộ (Order), 4 họ
(Family), 17 loài (Genus).
Mỗi loài vi khuẩn metan chỉ có thể sử dụng một số chất nhất định. Do đó
việc lên men kỵ khí bắt buộc phải sử dụng nhiều loài vi khuẩn metan. Có như
vậy quá trình lên men mới đảm bảo triệt để.
Điều kiện cho các vi khuẩn metan phát triển mạnh là phải có lượng
CO2 đầy đủ trong môi trường, có nguồn nitơ (khoảng 3,5 mg/g bùn lắng), tỷ lệ
C/N = 1:20 tốt nhất là cung cấp nitơ từ cacbonnat amon, clorua amon.
Trong quá trình lên men kỵ khí các loài VSV gây bệnh bị tiêu diệt không
phải do nhiệt độ mà do tác động tổng hợp của nhiều yếu tố khác nhau, trong đó
có mức độ kỵ khí, tác động của các sản phẩm trao đổi chất, tác động cạnh tranh
dinh dưỡng,..Mức độ tiêu diệt các VSV gây bệnh trong quá trình kỵ khí từ 80
đến 100%.
b, Cơ chế của sự tạo thành khí metan
Cơ chế 2 giai đoạn:
Giai đoạn 1: Các chất hữu cơ phân hủy thành các axit hữu cơ, CO 2, H2 và
các sản phẩm khoáng hóa khác dưới tác dụng của enzym cellulosase:
CxHyOz → các axit hữu cơ, CO2, H2
Giai đoạn 2: Các axit hữu cơ, CO 2, H2 tiếp tục bị tác động bởi các vi khuẩn
metan:
CO2 + 4H2 → CH4 + 2H2O
CO + 3H2 → CH4 + H2O
4CO + 2H2 → CH4 + 3CO2
4HCOOH
→ CH4 + 3CO2 + 3H2O
4CH3OH
→ 3CH4 + 2H2O + CO2
Trang: 10
Nhóm SVTH: ĐHMT4A
Đề tài: Tìm hiểu nguồn năng lượng từ rác thải
GVHD: Trần Hoài Đức
CH3COOH → CH4 + H2O
Như vậy biogas được hình thành trong môi trường kỵ khí dưới tác dụng
của enzym cellulosase và nhóm vi khuẩn metan, trong đó vai trò của enzym
cellulosaselà phân hủy các chất hữu cơ thành các chất có phân tử thấp hơn, các
chất này nhờ nhóm vi khuẩn metan tác dụng với nhau tạo thành khí metan có
khả năng đốt cháy sinh năng lượng.
3.1.2 Ứng dụng:
a, Phương pháp biogas:
Biogas là khí sinh học, là một hỗn hợp khí sản sinh từ sự phân hủy những
hợp chất hữu cơ dưới tác động của vi khuẩn trong môi trường yếm khí (còn gọi
là kỵ khí).
Rác thải nông nghiệp, chất thải sinh hoạt có khả năng phân huỷ sinh học
có được sử dụng trong quá trình lên men kỵ khí, nhờ nhóm vi khuẩn bacteria sẽ
phân giải các polymers để tạo ra các acid béo và rựu quá trình lên men tiếp tục
sinh ra khí H2, CO2 và HCO2- tiếp tục các vi khuẩn methanogena phân giải sinh
ra khí CH4 làm nhiên liệu dùng đốt, hoặc chạy máy phát điện…
Hình:5 Quá trình phân giải các hợp chất hữu cơ trong hầm biogas
Trang: 11
Nhóm SVTH: ĐHMT4A
Đề tài: Tìm hiểu nguồn năng lượng từ rác thải
GVHD: Trần Hoài Đức
Hình:6 Sử dụng nhiên liệu sau khi lên men
Hình:7 Mô hình lên men khí biogas dùng chạy máy phát điện
Trang: 12
Nhóm SVTH: ĐHMT4A
Đề tài: Tìm hiểu nguồn năng lượng từ rác thải
GVHD: Trần Hoài Đức
Hình:8 Mô hình lên men khí biogas dùng chạy máy phát điện
1,
Rác thải trồng trọt và chăn nuôi được thu gom
2,3, Các hầm biogas
4,
Đường ống dản khí đến nhà máy
5,
Áp kế
6,
Khu lọc , tinh chế trước khi cung cấp ra thị trường
b, Ứng dụng thu khí từ bải rác thải
Trang: 13
Nhóm SVTH: ĐHMT4A
Đề tài: Tìm hiểu nguồn năng lượng từ rác thải
GVHD: Trần Hoài Đức
Rác sau khi thu gom sẽ được phân loại một phần đêm đi chon lấp ở các bải
chôn lấp đã được xử lý lớp đất nền đảm bảo nước thải sẽ không bị thấm xuống
nước ngầm. nước rò rỉ trong quá trình sản xuất sẽ được thu vào bải xử lý tập
trung. Quá trình lên men kỵ khí xảy ra tạo ra khí CH 4 và CO2… sẽ được thu hồi
lại trong các túi khí lớn và được vẩn chuyển đến nơi xử lý tập trung trước khi
sử dụng. Trên bải chon lấp có thể đổ lên một lớp đất để trồng cây làm công
viên cây.. Quá trình được mô tả dưới đây.
Ví dụ:
Ở Tp.HCM hiện có Nhà máy Điện Gò Cát sản xuất điện từ rác. Với công suất
750 KW và đi vào hoạt động từ tháng 7/2005, đến nay, nhà máy đã cung cấp
6.444.000kWh điện, tạo nguồn thu khoảng 4,2 tỷ đồng.
Theo Công ty Môi trường đô thị Tp.HCM (chủ đầu tư của Nhà máy Điện
Gò Cát), do còn thiếu một số điều kiện, nên hiện mới chỉ có một tổ máy phát
điện đi vào hoạt động; 2 tổ máy còn lại sẽ hoạt động trong thời gian tới. Khi cả
3 tổ máy của nhà máy cùng hoạt động thì lượng điện sản xuất ra (khoảng 2.400
kW mỗi giờ) sẽ được hòa vào lưới điện quốc gia và số tiền thu được từ rác mỗi
năm sẽ gấp 3 lần hiện nay.
Ông Trần Giáp, Chỉ huy trưởng bãi rác Gò Cát cho biết, việc vận hành máy
phát điện từ rác cũng không khó khăn hơn so với việc phát điện từ nước. Tuy
nhiên, không phải bãi rác nào cũng có thể là “nguồn” cung cấp điện, mà điều
này còn phụ thuộc vào một số điều kiện nhất định như: bãi phải chôn lấp hợp
vệ sinh, phải được xử lý đáy, lót tấm chống thấm HDPE dày 2 mm; rác phải
được đầm nén, giữa các lớp rác phải được ngăn cách bằng các lớp đất dày
khoảng 0,15 m; phải có hệ thống hấp thu nước rỉ rác và hệ thống thu khí gas.
Một điều kiện quan trọng trong quy trình để có nguồn điện từ rác là bãi chôn
lấp phải phủ đỉnh, giống như một túi khí nén mới có thể phát điện.
Trang: 14
Nhóm SVTH: ĐHMT4A
Đề tài: Tìm hiểu nguồn năng lượng từ rác thải
GVHD: Trần Hoài Đức
Ngoài ra, Công ty Môi trường đô thị Tp.HCM sẽ sản xuất phân bón từ rác.
Một nhà máy sản xuất phân bón với công suất 800 tấn/ngày (trong đó xử lý 600
tấn rác sinh hoạt, 200 tấn rác hầm cầu) năm 2007 sẽ đi vào hoạt động. Nhà máy
sản xuất phân bón này cũng sẽ là nơi sản xuất thêm năng lượng điện. Khí gas
sản sinh ra trong quy trình sản xuất phân bón từ rác thải sẽ được nén lại để phát
điện. Quá trình đốt khí ở nhiệt độ cao để phát điện sẽ triệt tiêu các khí gây ô
nhiễm như H2S, khí CO2...
Hình :9 Xe thu gom và vẩn chuyển rác đến bải rác
Trang: 15
Nhóm SVTH: ĐHMT4A
Đề tài: Tìm hiểu nguồn năng lượng từ rác thải
GVHD: Trần Hoài Đức
Hình:10 Thu khí sinh ra từ quá trình phân huỷ rác thải ở bải chon lấp
Hình :11 Bể phân huỷ kỵ khí và thu khí ở các nước phát triển
Hình:12 Hệ thống thu hồi khí sau khi phân huỷ kỵ khí
Trang: 16
Nhóm SVTH: ĐHMT4A
Đề tài: Tìm hiểu nguồn năng lượng từ rác thải
GVHD: Trần Hoài Đức
Hình:13 Đường ống thu khí từ bải chon lấp ở đưới long đất
Hình:14 Quá trình tạo năng lượng điện từ rác thải
Nhận xét: Ngoài ra rác còn được sử dụng làm phân bón và tái chế lại tiếp tục
sử dụng.
Trang: 17
Nhóm SVTH: ĐHMT4A
Đề tài: Tìm hiểu nguồn năng lượng từ rác thải
GVHD: Trần Hoài Đức
Hình:15 Rác chế biến thành phân bón
3.2 Tổng hợp năng lượng bằng phương pháp vật lý
3.2.1 Công nghệ đốt rác làm điện
Theo Điện lực thành phố Hồ Chí Minh, vào mùa khô, sản lượng điện giảm
xuống nhưng nhu cầu sử dụng điện sẽ tăng hơn nhiều so với mùa mưa, nên
tình trạng thiếu điện càng nghiêm trọng.Trong khi đó, công ty vẫn sử dụng
những phương pháp phát điện truyền thống bằng than, gas hoặc nước…Để
giải quyết tình trạng thiếu điện, đồng thời xử lý rác giúp giảm thiểu ô
nhiễm môi trường, vừa tăng sản lượng điện. Vừa qua, Công ty đã tìm hiểu
về công nghệ đốt rác làm điện của Công ty Hitachi Zosen (Nhật Bản).
Theo các chuyên gia đến từ Nhật Bản, công nghệ đốt rác làm điện vận hành
theo cơ chế tự động hóa, rác được chuyển vào hầm chứa để lắng nước thải, sau
Trang: 18
Nhóm SVTH: ĐHMT4A
Đề tài: Tìm hiểu nguồn năng lượng từ rác thải
GVHD: Trần Hoài Đức
đó được cầu tự động vào ngăn nhiên liệu, rác được đốt bằng 3 vỉ lò có tác dụng
làm khô rác bằng hiệu ứng bức xạ nhiệt, trộn và đánh tơi rác, đốt rác ở nhiệt độ
cao và chắt lọc tro. Nồi hơi sẽ tự động lấy hơi nóng từ lò đốt rác đưa đến tuabin
để phát điện, phần tro còn lại và bụi được đưa xuống hầm chứa tro, nén lại
thành khối. Hệ thống này còn được lắp đặt một quạt cảm nhiệt công suất lớn,
đủ để lọc mùi hôi của rác đầu vào, bộ phận chứa rác và chất thải sau khi đốt,
luôn đảm bảo độ khí chân không áp suất thấp, nén không để mùi hôi thoát ra
bên ngoài. Vì vậy, công nghệ đốt rác này không gây mùi hôi và thân thiện với
môi trường. Do hệ thống vận hành tự động nên hạn chế được sức lao động,
giảm giá thành sản phẩm. Ngoài ra, công nghệ đốt rác làm điện còn giúp giảm
được 80% rác thải, qua giai đoạn đốt rác thì khối lượng chất thải còn lại là 20%
dưới dạng khối và được đem chôn, giúp giảm được một lượng đáng kể rác thải
vào môi trường.
Sử dụng công nghệ đốt rác tạo ra điện sẽ cho sản lượng điện khá cao, với
máy có công suất đốt 50.000 tấn rác/năm có sản lượng điện là 6,7MW, công
suất 166.000 tấn/năm là 11.2MW, công suất 333.000 tấn/năm là 22.4MW, công
suất 500.000 tấn/năm là 33,6 MW. Một nhà máy đốt rác có tuổi thọ trung bình
từ 30 năm trở lên, tương đương 240.000 giờ hoạt động. Tuy nhiên, sản lượng
điện còn phụ thuộc vào nhiệt độ tỏa ra và thành phần rác thải, nhiệt tỏa ra càng
cao thì sản lượng điện càng lớn, với những loại rác tại nguồn có chứa thủy tinh
hoặc chất độc hại như ti vi, tủ lạnh, pin,… thì sẽ cho ra sản lượng điện rất thấp
và có khả năng làm giảm tuổi thọ của máy, đòi hỏi phải có sự phân loại rác tại
nguồn để loại bỏ những rác có chứa thủy tinh, chất độc hại và diện tích quá lớn.
3.2.2 Biến rác thải và thành điện năng ở Đan Mạch
Những nhà máy xử lý chất thải chuyển thành điện năng rất phổ biến ở
Đan Mạch. Chi phí thấp mà lượng CO2 từ nhà máy này thấp hơn ống khói các
gia đình lại tạo ra nguồn điện năng cho người dân. Trong khi công nghệ này
còn chưa được chấp nhận ở Mỹ. Chính quyền các bang phải chi những khoản
tiền khổng lồ gom rác chở đi chôn mà vẫn chịu cảnh ô nhiễm.
Trang: 19
Nhóm SVTH: ĐHMT4A
Đề tài: Tìm hiểu nguồn năng lượng từ rác thải
GVHD: Trần Hoài Đức
Những nhà máy xử lý chất thải kiểu mới đã có mặt ở khắp Đan Mạch.
Những nhà máy này không chỉ làm giảm giá năng lượng và mức độ phụ thuộc
vào dầu lửa và khí đốt của Đan Mạch mà còn thân thiện với môi trường, cắt
giảm diện tích đất sử dụng làm bãi rác và giảm lượng khí thải CO2.
Những nhà máy này sạch tới mức lượng CO2 thải ra từ nhà máy thấp
hơn cả khói của các gia đình hay khói thải từ bếp nướng thịt ngoài trời. Nhờ kỹ
thuật này, Đan Mạch nay đã coi chất thải là nguồn năng lượng thay thế, hơn là
vấn đề vệ sinh cần phải xử lý.
Hình:16 Quá trình đốt rác tạo ra điện năng
Trang: 20
Nhóm SVTH: ĐHMT4A