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.

Sản xuất điện từ chất thải rắn - Tiềm năng ở Việt Nam trang 1

Trang 1

Sản xuất điện từ chất thải rắn - Tiềm năng ở Việt Nam trang 2

Trang 2

Sản xuất điện từ chất thải rắn - Tiềm năng ở Việt Nam trang 3

Trang 3

Sản xuất điện từ chất thải rắn - Tiềm năng ở Việt Nam trang 4

Trang 4

Sản xuất điện từ chất thải rắn - Tiềm năng ở Việt Nam trang 5

Trang 5

Sản xuất điện từ chất thải rắn - Tiềm năng ở Việt Nam trang 6

Trang 6

Sản xuất điện từ chất thải rắn - Tiềm năng ở Việt Nam trang 7

Trang 7

Sản xuất điện từ chất thải rắn - Tiềm năng ở Việt Nam trang 8

Trang 8

Sản xuất điện từ chất thải rắn - Tiềm năng ở Việt Nam trang 9

Trang 9

Sản xuất điện từ chất thải rắn - Tiềm năng ở Việt Nam trang 10

Trang 10

Tải về để xem bản đầy đủ

pdf 16 trang duykhanh 19980
Bạn đang xem 10 trang mẫu của tài liệu "Sản xuất điện từ chất thải rắn - Tiềm năng ở Việt Nam", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Sản xuất điện từ chất thải rắn - Tiềm năng ở Việt Nam

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:

  • pdfsan_xuat_dien_tu_chat_thai_ran_tiem_nang_o_viet_nam.pdf