Sản xuất điện từ chất thải rắn - Tiềm năng ở Việt Nam
Trong những năm gần đây, sự gia tăng dân số và phát triển kinh tế đã dẫn đến tỷ lệ phát sinh chất
thải trên toàn thế giới ngày càng tăng. Chất thải rắn có thể được phân loại theo các cách khác nhau,
ví dụ, chất thải sinh hoạt, chất thải xây dựng, chất thải công nghiệp, chất thải nông nghiệp và chất
thải rắn y tế. Chất thải rắn là một vấn đề rất được quan tâm ở Việt Nam. Chuyển đổi chất thải thành
năng lượng là một cách quản lý đầy thách thức ở các nước đang phát triển. Có nhiều công nghệ
khác nhau để tạo ra điện hoặc nhiệt từ chất thải rắn. Bài báo này trình bày một số phương pháp sản
xuất điện từ chất thải rắn và đề xuất một số tiêu chí lựa chọn công nghệ, tiềm năng tại Việt Nam.

Trang 1

Trang 2

Trang 3

Trang 4

Trang 5

Trang 6

Trang 7

Trang 8

Trang 9

Trang 10
Tải về để xem bản đầy đủ
Tóm tắt nội dung tài liệu: Sản xuất điện từ chất thải rắn - Tiềm năng ở Việt Nam
t chất thải thu hồi năng lượng
(EfW): là công nghệ được sử dụng phổ
biến nhất cho xử lý CTR để phát năng
lượng.
4. SẢN XUẤT ĐIỆN TỪ CHẤT THẢI
RẮN TẠI VIỆT NAM
4.1. Một số tiêu chí lựa chọn công
nghệ sản xuất điện từ chất thải rắn ở
Việt Nam
Để lựa chọn được công nghệ sản xuất phù
hợp với điều kiện thực tế cần có những
tiêu chí cụ thể. Bảng 3 là một số tiêu chí
đánh giá công nghệ sản xuất điện từ CTR.
Bảng 3. Tiêu chí đánh giá công nghệ sản xuất điện từ CTR
Tiêu chí
Công nghệ sản xuất điện từ CTR
Đốt Phân hủy kỵ khí
Thu khí từ bãi chôn
lấp
Nhiệt phân/khí hóa
1. Hiện trạng áp
dụng
Áp dụng rộng rãi ở
các nước phát triển
Áp dụng rộng rãi Áp dụng rộng rãi ở các
nước phát triển
Áp dụng rộng rãi ở
các nước phát triển
2. Loại CTR Chất thải chưa phân
loại
Chất thải hữu cơ đã
phân loại; Chất thải
của người và động
vật; Bùn.
Chất thải chưa phân
loại (không bao gồm
chất thải nguy hại và
lây nhiễm)
Chất thải chưa phân
loại, đặc biệt chất
thải nhựa
3. Quy mô Quy mô lớn Quy mô nhỏ và lớn Quy mô lớn Quy mô lớn
4. Điều kiện áp
dụng
Tiền xử lý, đồng
nhất nguyên liệu
đầu vào;
Kiểm soát tốt quá
trình (hỗn hợp khí)
Tiền xử lý, đồng nhất
nguyên liệu đầu vào;
Kiểm soát tốt quá
trình.
Tiền xử lý, đồng nhất
nguyên liệu đầu vào;
Kiểm soát tốt quá trình
(nước rỉ rác, khí
metan, chất ô nhiếm
khác)
Tiền xử lý, đồng
nhất nguyên liệu đầu
vào;
Kiểm soát tốt quá
trình (hỗn hợp khí)
5. Vốn đầu tư Cao Cao Trung bình Cao
6. Chi phí vận
hành
Cao Trung bình Trung bình Cao
7. Nhu cầu sử
dụng đất
Thấp Thấp Thấp Thấp
8. Yêu cầu về
năng lực
Yêu cầu năng lực về
kỹ thuật
Yêu cầu năng lực về
kỹ thuật
Yêu cầu năng lực về
kỹ thuật
Yêu cầu năng lực về
kỹ thuật
9. Tác động đến
môi trường
Ô nhiễm do khí thải Rò rỉ khí mêtan Mùi, côn trùng; phát
sinh khí mêtan;
Nước rỉ rác; không thu
hồi các thành phần có
khả năng tái chế; cháy
nổ
Tiêu thụ năng lượng
cao cho quá trình
vận hành;
Ô nhiễm bụi và tiếng
ồn.
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
(ISSN: 1859 - 4557)
76 Số 21
Tiêu chí
Công nghệ sản xuất điện từ CTR
Đốt Phân hủy kỵ khí
Thu khí từ bãi chôn
lấp
Nhiệt phân/khí hóa
10. Đóng góp vào
an ninh năng
lượng
Phát điện từ nhiệt Phát điện từ khí sinh
học
Phát điện từ khí sinh
học
Phát điện từ nhiệt
11. Đóng góp vào
an ninh lương
thực
Không Sử dụng như chất bổ
trợ chất
Không; thành phần ô
nhiễm cao
Không
Đối với điều kiện thực tế về CTR ở Việt
Nam:
CTR chưa phân loại tại nguồn: mặc dù
có những ảnh hưởng đến môi trường tuy
nhiên công nghệ thu khí từ bãi chôn lấp
để sản xuất điện phù hợp hơn do: vốn đầu
tư, chi phí vận hành không cao.
CTR đã được phân loại tại nguồn: từ
thành phần có trong CTR (bảng 1) có thể
thấy công nghệ phân hủy kỵ khí sau đó
thu hồi khí để sản xuất điện là công nghệ
phù hợp nhất, các thành phần còn lại
ngoài chất hữu có trong CTR sẽ thu hồi,
tái chế hoặc sử dụng biện pháp xử lý
khác. Bên cạnh việc xử lý được rác thải,
sản xuất điện, bã thải của công nghệ này
có thể được sử dụng để sản xuất phân
phục vụ nông nghiệp.
4.2. Tiềm năng sản xuất điện từ chất
thải rắn tại Việt Nam
Lượng CTR phát sinh ngày càng nhiều,
đa dạng về nguồn gốc, thành phần đặt ra
những vấn đề cấp bách trong xử lý, tái
chế. Tiềm năng thu hồi năng lượng (sản
xuất điện) từ CTR ở nước ta rất lớn, tính
cho 07 khu liên hợp xử lý rác là Nam Sơn
(Hà Nội), Sơn Dương (Quảng Ninh),
Hương Văn (Thừa Thiên Huế), Bình
Nguyên (Quảng Ngãi), Cát Nhơn (Bình
Định) Tân Thành (Long An), Tây Bắc Củ
Chi (Thành phố Hồ Chí Minh) đạt khoảng
1.400 triệu kWh/năm với nguồn thu hàng
năm khoảng 140 triệu USD (10,05
USCent/kWh). Giai đoạn 2015-2020, với
lượng rác trung bình của các thành phố
lớn như Hà Nội, TP. Hồ Chí Minh, Hải
Phòng..., là nguồn cung cấp nhiên liệu ổn
định cho các nhà máy điện - rác công suất
500 tấn/ngày (8 MW) tương đương sản
lượng gần 350 MW điện được sản xuất từ
rác. Đối với dự án phát điện từ bã mía,
hiện có 41 nguồn phát điện tiềm năng,
tổng công suất trên 500 MW phân bố tại
các vùng nông thôn. Mặc dù tiềm năng rất
lớn nhưng trên thực tế, phần lớn các dự án
điện rác ở nước ta vẫn còn nằm trên giấy.
Hiện nay, nước ta chỉ có một số dự án
triển khai công nghệ đốt chất thải thu hồi
năng lượng (EfW) đối với CTR sinh hoạt;
01 Dự án nhà máy nhiệt điện đốt trấu; 01
dự án phát điện từ chất thải phân gia súc,
gia cầm và 06 dự án điện bã mía.
Có thể nói, tiềm năng sản xuất năng lượng
nói chung và điện nói riêng từ CTR ở Việt
Nam là rất lớn và có rất nhiều triển vọng
phát triển. Với điều kiện thực tế ở Việt
Nam, sản xuất điện từ CTR với quy mô
nhỏ sẽ phù hợp hơn do không cần đến vốn
đầu tư quá lớn.
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
(ISSN: 1859 - 4557)
Số 21 77
Chính phủ Việt Nam cũng đã có những
chính sách ưu đãi đặc biệt cho vấn đề này,
thông qua Quyết định số 31/2014/QĐ-
TTg của Thủ tướng Chính phủ về cơ chế
hỗ trợ phát triển các dự án phát điện sử
dụng chất thải rắn tại Việt Nam trong đó:
mức giá mua điện là 10,05 US cent/kWh
trong 20 năm; ưu đãi thuế thu nhập doanh
nghiệp trong 15 năm; miễn thuế nhập
khẩu thiết bị, máy móc phục vụ dự án;
miễn, giảm tiền thuê đất, sử dụng đất; ưu
đãi vay vốn ngân hàng với lãi suất thấp.
5. KẾT LUẬN
CTR đang là vấn đề rất được quan tâm
của toàn xã hội, CTR tăng nhanh về số
lượng với thành phần ngày càng phức tạp
gây khó khăn cho công tác thu gom, xử
lý. Tuy nhiên, vấn đề thu gom, vận
chuyển và xử lý chất thải nói chung và
CTR nói riêng ở Việt Nam vẫn còn nhiều
bất cập, chất thải nhiều khi tập kết bừa
bãi, chôn lấp không đạt yêu cầu. Hiện nay
có một số công nghệ xử lý CTR như: ủ
sinh học làm phân hữu cơ, đốt, chôn lấp,
tái chế. Công nghệ tái chế đang là công
nghệ mang lại nhiều hiệu quả, các loại
chất thải rắn như kim loại, giấy, đồ nhựa
có thể tái chế và sử dụng vào các mục
đích khác; tro, xỉ than ở các nhà máy có
thể được tái chế để làm gạch không nung,
phụ gia bê tông, phụ gia xi măng,... Công
nghệ sản xuất điện từ CTR là một biện
pháp không những xử lý CTR mà còn thu
hồi được năng lượng phục vụ đời sống và
sản xuất. Chính phủ đã có những chính
sách khuyến khích, hỗ trợ để phát triển
công nghệ này tại Việt Nam như: ưu đãi
thuế, mua lại điện với giá cao,... Tuy
nhiên, đây là một công nghệ mới, giá đầu
tư cao, yêu cầu trình độ cao về cả xây
dựng, lắp đặt và vận hành. Để phát triển
công nghệ sản xuất điện từ rác thải cần
tập trung vào nghiên cứu, nắm bắt, làm
chủ hệ thống để xây dựng, vận hành các
nhà máy mang lại hiệu quả cao.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Ripa M, Fiorentino G, Giani H, Clausen A, Ulgiati S. Refuse recovered biomass fuel from
municipal solid waste. A life cycle assessment. Apply Energy 2017; 186:211e25.
https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2016.05.058
[2] Nigussie A, Bruun S, Kuyper TW, de Neergaard A. Delayed addition of nitrogen-rich substrates
during composting of municipal waste: effects on nitrogen loss, greenhouse gas emissions and
compost stability. Chemosphere 2017; 166:352e62.
https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2016.09.123
[3] Lino FAM, Ismail KAR. Energy and environmental potential of solid waste in Brazil. Energy Policy
2011; 39:3496e502. https://doi.org/10.1016/j.enpol.2011.03.048.
[4] Edjabou ME, Jensen MB, Gotze R, Pivnenko K, Petersen C, Scheutz C, et al. Municipal solid
waste composition: sampling methodology, statistical analyses, and case study evaluation.
Waste Manag 2015; 36:12e23. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2014.11.009.
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
(ISSN: 1859 - 4557)
78 Số 21
[5] Moh Y, Manaf LA. Solid waste management transformation and future challenges of source
separation and recycling practice in Malaysia. Resour Conservat Recycl 2017; 116:1e14.
https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2016.09.012
[6] Hoornweg D, Bhada-Tata P. What a waste, a global review of solid wastemanagement. Urban
development series. World Bank; 2012.
[7] Tabasova A, Kropac J, Kermes V, Nemet A, Stehlik P. Waste-to-energy technologies: impact on
environment. Energy 2012; 44:146e55. https://doi.org/10.1016/j.energy.2012.01.014.
[8] Tang Y, Ma X, Lai Z, Zhou D, Lin H, Chen Y. {NOx} and {SO2} emissions from municipal solid
waste (MSW) combustion in CO2/O2 atmosphere. Energy 2012; 40:300e6.
https://doi.org/10.1016/j.energy.2012.01.070
[9] Deus RM, Battistelle RAG, Silva GHR. Current and future environmental impact of household
solid waste management scenarios for a region of Brazil: carbon dioxide and energy analysis. J
Clean Prod 2016. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2016.05.158.
[10] Havukainen J, Zhan M, Dong J, Liikanen M, Deviatkin I, Li X, et al. Environmental impact
assessment of municipal solid waste management incorporating mechanical treatment of waste
and incineration in Hangzhou, China. J Clean Prod 2017; 141:453e61.
https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2016.09.146
[11] Reddy PJ. Municipal solid waste management vol. 9. The Netherlands: CRC Press/Balkema;
2011. p. 2012. Retrieved October.
[12] Miranda ML, Hale B. Paradise recovered: energy production and waste management in island
environments. Energy Policy 2005; 33:1691e702.
https://doi.org/10.1016/j.enpol.2004.02.007
[13] Psomopoulos CS, Bourka A, Themelis NJ. Waste-to-energy: a review of the status and benefits
in USA. Waste Manag 2009; 29:1718e24.
[14] Teixeira S, Monteiro E, Silva V, Rouboa A. Prospective application of municipal solid wastes for
energy production in Portugal. Energy Policy 2014; 71:159e68.
https://doi.org/10.1016/j.enpol.2014.04.002.
[15] Tomic T, Dominkovic DF, Pfeifer A, Schneider DR, Pedersen AS, Duic N. Waste to energy plant
operation under the influence of market and legislation conditioned changes. Energy 2017.
https://doi.org/10.1016/j.energy.2017.04.080
[16] Pirotta FJC, Ferreira EC, Bernardo CA. Energy recovery and impact on land use of Maltese
municipal solid waste incineration. Energy 2013; 49:1e11.
https://doi.org/10.1016/j.energy.2012.10.049.
[17] Nixon JD, Dey PK, Ghosh SK, Davies PA. Evaluation of options for energy recovery from
municipal solid waste in India using the hierarchical analytical network process. Energy 2013;
59:215e23.
https://doi.org/10.1016/ j.energy.2013.06.052
[18] Tsai W-T, Kuo K-C. An analysis of power generation from municipal solid waste (MSW)
incineration plants in Taiwan. Energy 2010; 35:4824e30.
https://doi.org/10.1016/j.energy.2010.09.005.
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
(ISSN: 1859 - 4557)
Số 21 79
[19] Münster M, Lund H. Comparing Waste-to-Energy technologies by applying energy system
analysis. Waste Manag 2010; 30:1251e63. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2009.07.001.
[20] Urbancl D, Zlak J, Anicic B, Trop P, Goricanec D. The evaluation of heat production using
municipal biomass co-incineration within a thermal power plant. Energy 2016; 108:140e7.
https://doi.org/10.1016/j.energy.2015.07.064
[21] Chang Y-H, Chen WC, Chang N-B. Comparative evaluation of (RDF) and (MSW) incineration. J
Hazard Mater 1998; 58:33e45.
https://doi.org/10.1016/S0304-3894(97)00118-0.
[22] Holmgren K, Gebremedhin A. Modelling a district heating system: introduction of waste
incineration, policy instruments and co-operation with an industry. Energy Policy 2004;
32:1807e17.
https://doi.org/10.1016/S0301-4215(03)00168-X
[23] Vlcek J, Velicka M, Jancar D, Burda J, Blahuskova V. Modelling of thermal processes at waste
incineration. Energy Sources, Part A Recovery, Util Environ Eff 2016; 38:3527e33.
[24] Lopez-Gonzalez D, Fernandez-Lopez M, Valverde JL, Sanchez-Silva L. Gasification of
lignocellulosic biomass char obtained from pyrolysis: kinetic and evolved gas analyses. Energy
2014; 71:456e67.
https://doi.org/10.1016/j.energy.2014.04.105
[25] Lin Y, Ma X, Peng X, Yu Z, Fang S, Lin Y, et al. Combustion, pyrolysis and char CO2-gasification
characteristics of hydrothermal carbonization solid fuel from municipal solid wastes. Fuel 2016;
181:905e15. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2016.05.031.
[26] Moon J, Mun T-Y, Yang W, Lee U, Hwang J, Jang E, et al. Effects of hydrothermal treatment of
sewage sludge on pyrolysis and steam gasification. Energy Convers Manag 2015; 103:401e7.
https://doi.org/10.1016/j.enconman.2015.06.058
[27] Meng A, Chen S, Long Y, Zhou H, Zhang Y, Li Q. Pyrolysis and gasification of typical
components in wastes with macro-TGA. Waste Manag 2015; 46:247e56.
https://doi.org/10.1016/j.wasman.2015.08.025
[28] Baruah D, Baruah DC. Modeling of biomass gasification: a review. Renew Sustain Energy Rev
2014; 39:806e15.
https://doi.org/10.1016/j.rser.2014.07.129
[29] Asadullah M. Barriers of commercial power generation using biomass gasification gas: a review.
Renew Sustain Energy Rev 2014; 29:201e15.
https://doi.org/10.1016/j.rser.2013.08.074
[30] Kirkels AF, Verbong GPJ. Biomass gasification: still promising? A 30-year global overview.
Renew Sustain Energy Rev 2011; 15:471e81.
https://doi.org/10.1016/j.rser.2010.09.046
[31] Mahinpey N, Gomez A. Review of gasification fundamentals and new findings: reactors,
feedstock, and kinetic studies. Chem Eng Sci 2016; 148:14e31.
https://doi.org/10.1016/j.ces.2016.03.037
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
(ISSN: 1859 - 4557)
80 Số 21
[32] Suffolk energy-from-waste facility. [Online] Available:
from-waste.jpg
[33] GIZ. Waste-to-Energy Options in Municipal Solid Waste Management. A Guide for Decision
Makers in Developing and Emerging Countries. 2017.
[34] Image adapted from p. 8 of “Biowaste to Biogas”, Fachverband Biogas, Freising, 2016. [Online]
[35] Image based on
[36] “www.dgengineering.de,”
Giới thiệu tác giả:
Tác giả Đặng Văn Bính tốt nghiệp Trường Đại học Giao thông Vận tải chuyên
ngành trang thiết bị nhiệt và lạnh năm 2009; năm 2017 nhận bằng Thạc sĩ chuyên
ngành kỹ thuật năng lượng tại Trường Đại học Điện lực. Hiện nay tác giả là giảng
viên Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội.
Lĩnh vực nghiên cứu: tiết kiệm năng lượng trong hệ thống điều hòa không khí, hệ
thống lạnh; ống nhiệt; công nghệ năng lượng.
Tác giả Tiêu Xuân Hoàng tốt nghiệp Trường Đại học Điện lực chuyên ngành nhiệt
điện năm 2015; năm 2017 nhận bằng Thạc sĩ chuyên ngành kỹ thuật năng lượng
tại Trường Đại học Điện lực. Hiện nay tác giả đang công tác tại Phòng Quản lý
khoa học và Hợp tác quốc tế - Trường Đại học Điện lực.
Lĩnh vực nghiên cứu: tiết kiệm năng lượng, công nghệ năng lượng, năng lượng
tái tạo.
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
(ISSN: 1859 - 4557)
Số 21 81
File đính kèm:
san_xuat_dien_tu_chat_thai_ran_tiem_nang_o_viet_nam.pdf

