Nghiên cứu tiềm năng năng lượng từ chất thải rắn ở huyện Chương Mỹ, Hà Nội - Hoàng Thị Phượng

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu nghiên cứu tiềm năng năng lượng từ chất thải rắn ở huyện chương mỹ hà nội, đánh giá hiện trạng, phân tích vấn đề, đề xuất biện pháp hoàn thiện trong

• Tác giả: Hoàng Thị Phượng
• Người hướng dẫn: PGS. Nguyễn Mạnh Khải
• Trường học: Đại học Quốc gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Khoa học Môi trường
• Đề tài: Nghiên Cứu Tiềm Năng Năng Lượng Từ Chất Thải Rắn Ở Huyện Chương Mỹ, Hà Nội
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2015
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• DANH MỤC BẢNG
• DANH MỤC HÌNH
• DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
• LỜI MỞ ĐẦU
• 0.1. Quản lý tổng hợp chất thải rắn
• 0.2. Công nghệ thu hồi năng lượng từ chất thải rắn
• 0.3. Các công nghệ biến đổi chất thải rắn thành năng lượng
• 1. CHƯƠNG 1: Quản lý tổng hợp chất thải rắn
• 1.1. Mức độ ưu tiên giảm dần
• 1.2. Công nghệ thu hồi năng lượng từ chất thải rắn (EFW – energy from waste)
• 1.3. Công nghệ biến đổi chất thải rắn thành năng lượng
• 1.3.1. Công nghệ sinh hóa
• 1.3.2. Công nghệ phân hủy kỵ khí
• 1.3.3. Công nghệ lên men sinh ethanol
• 1.3.4. Công nghệ nhiệt hóa
• 1.3.4.1. Công nghệ đốt
• 1.3.4.2. Nhiệt phân
• PHỤ LỤC 1
• PHỤ LỤC 2
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về năng lượng từ chất thải rắn tại Chương Mỹ Hà Nội

Năng lượng từ chất thải rắn (CTR) đang trở thành một giải pháp quan trọng trong việc quản lý chất thải và bảo vệ môi trường. Tại huyện Chương Mỹ, Hà Nội, lượng chất thải rắn phát sinh ngày càng tăng do sự phát triển kinh tế và gia tăng dân số. Việc khai thác năng lượng từ CTR không chỉ giúp giảm thiểu ô nhiễm mà còn tạo ra nguồn năng lượng tái tạo. Nghiên cứu này sẽ đánh giá tiềm năng và các phương pháp thu hồi năng lượng từ CTR tại địa phương.

1.1. Tình hình phát sinh chất thải rắn tại Chương Mỹ

Chương Mỹ là huyện ngoại thành Hà Nội với dân số đông và hoạt động kinh tế sôi động. Lượng chất thải rắn phát sinh từ hộ gia đình, chợ và các cơ sở sản xuất ngày càng gia tăng. Theo thống kê, mỗi ngày huyện phát sinh hàng trăm tấn chất thải, trong đó phần lớn là chất thải sinh hoạt. Việc quản lý và xử lý chất thải hiện tại còn nhiều bất cập, gây áp lực lên môi trường.

1.2. Vai trò của năng lượng tái tạo từ chất thải

Năng lượng tái tạo từ chất thải rắn không chỉ giúp giảm thiểu ô nhiễm mà còn cung cấp nguồn năng lượng bền vững cho cộng đồng. Công nghệ thu hồi năng lượng từ CTR như đốt, khí hóa và phân hủy kỵ khí đang được áp dụng tại nhiều nơi trên thế giới. Tại Chương Mỹ, việc áp dụng các công nghệ này có thể giúp cải thiện tình hình quản lý chất thải và bảo vệ môi trường.

II. Thách thức trong quản lý chất thải rắn tại Chương Mỹ

Quản lý chất thải rắn tại Chương Mỹ đang đối mặt với nhiều thách thức lớn. Hệ thống thu gom và xử lý chất thải chưa đồng bộ, nhiều điểm thu gom không được xử lý đúng cách. Điều này dẫn đến tình trạng ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Ngoài ra, nhận thức của người dân về việc phân loại và xử lý chất thải còn hạn chế, gây khó khăn trong việc triển khai các giải pháp quản lý hiệu quả.

2.1. Hệ thống thu gom chất thải chưa hiệu quả

Hệ thống thu gom chất thải tại Chương Mỹ còn nhiều bất cập. Nhiều khu vực không có thùng rác công cộng, dẫn đến việc người dân vứt rác bừa bãi. Các điểm thu gom không được duy trì thường xuyên, gây ra tình trạng rác thải chất đống. Điều này không chỉ ảnh hưởng đến mỹ quan mà còn gây ô nhiễm môi trường sống.

2.2. Thiếu công nghệ xử lý hiện đại

Công nghệ xử lý chất thải tại Chương Mỹ chủ yếu dựa vào phương pháp chôn lấp và đốt truyền thống. Các công nghệ hiện đại như thu hồi năng lượng từ chất thải chưa được áp dụng rộng rãi. Điều này dẫn đến việc lãng phí nguồn năng lượng tiềm năng từ chất thải, đồng thời gây ô nhiễm không khí và đất.

III. Phương pháp thu hồi năng lượng từ chất thải rắn

Có nhiều phương pháp thu hồi năng lượng từ chất thải rắn, bao gồm đốt, khí hóa và phân hủy kỵ khí. Mỗi phương pháp có ưu điểm và nhược điểm riêng, phù hợp với từng loại chất thải và điều kiện địa phương. Việc lựa chọn phương pháp phù hợp sẽ giúp tối ưu hóa hiệu quả thu hồi năng lượng và giảm thiểu ô nhiễm.

3.1. Công nghệ đốt chất thải rắn

Công nghệ đốt chất thải rắn là phương pháp phổ biến nhất để thu hồi năng lượng. Quá trình này diễn ra ở nhiệt độ cao, giúp chuyển đổi chất thải thành nhiệt và điện. Tuy nhiên, cần có hệ thống kiểm soát khí thải để giảm thiểu ô nhiễm môi trường. Tại Chương Mỹ, việc áp dụng công nghệ này có thể giúp giảm thể tích chất thải đáng kể.

3.2. Công nghệ khí hóa và phân hủy kỵ khí

Công nghệ khí hóa chuyển đổi chất thải thành khí tổng hợp, có thể sử dụng để sản xuất điện hoặc nhiên liệu. Phân hủy kỵ khí là quá trình phân hủy chất thải hữu cơ trong điều kiện không có oxy, tạo ra khí metan. Cả hai công nghệ này đều có tiềm năng lớn trong việc thu hồi năng lượng từ chất thải rắn tại Chương Mỹ.

IV. Ứng dụng thực tiễn và kết quả nghiên cứu

Nghiên cứu về tiềm năng năng lượng từ chất thải rắn tại Chương Mỹ đã chỉ ra rằng có thể thu hồi một lượng lớn năng lượng từ chất thải. Các phương án sử dụng năng lượng từ chất thải rắn đã được đề xuất, bao gồm sản xuất điện và nhiên liệu sinh học. Việc áp dụng các công nghệ này không chỉ giúp cải thiện quản lý chất thải mà còn tạo ra nguồn năng lượng bền vững cho địa phương.

4.1. Kết quả khảo sát tiềm năng năng lượng

Kết quả khảo sát cho thấy tiềm năng năng lượng từ chất thải rắn tại Chương Mỹ rất lớn. Lượng chất thải hữu cơ chiếm tỷ lệ cao, có thể được sử dụng để sản xuất biogas và điện. Việc khai thác nguồn năng lượng này sẽ giúp giảm áp lực lên môi trường và tạo ra nguồn thu cho địa phương.

4.2. Các phương án khả thi cho việc thu hồi năng lượng

Nghiên cứu đã đề xuất một số phương án khả thi cho việc thu hồi năng lượng từ chất thải rắn, bao gồm xây dựng nhà máy đốt rác phát điện và hệ thống thu hồi khí metan từ bãi rác. Các phương án này không chỉ giúp giảm thiểu ô nhiễm mà còn tạo ra nguồn năng lượng tái tạo cho cộng đồng.

V. Kết luận và triển vọng tương lai của năng lượng từ chất thải rắn

Năng lượng từ chất thải rắn tại Chương Mỹ có tiềm năng lớn trong việc cải thiện quản lý chất thải và bảo vệ môi trường. Việc áp dụng các công nghệ thu hồi năng lượng hiện đại sẽ giúp giảm thiểu ô nhiễm và tạo ra nguồn năng lượng bền vững. Tương lai của năng lượng từ chất thải rắn tại Chương Mỹ phụ thuộc vào sự đầu tư và chính sách hỗ trợ từ chính quyền địa phương.

5.1. Tầm quan trọng của chính sách hỗ trợ

Chính sách hỗ trợ từ chính quyền địa phương là yếu tố quyết định trong việc phát triển năng lượng từ chất thải rắn. Cần có các chương trình khuyến khích đầu tư vào công nghệ thu hồi năng lượng và nâng cao nhận thức của cộng đồng về việc quản lý chất thải.

5.2. Triển vọng phát triển năng lượng tái tạo

Triển vọng phát triển năng lượng tái tạo từ chất thải rắn tại Chương Mỹ là rất khả quan. Với sự gia tăng nhận thức và đầu tư vào công nghệ, huyện có thể trở thành một mô hình điển hình trong việc quản lý chất thải và phát triển năng lượng bền vững.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh phát triển kinh tế xã hội và gia tăng dân số nhanh chóng, lượng chất thải rắn sinh hoạt (CTRSH) tại các khu vực ngoại thành Hà Nội, điển hình là huyện Chương Mỹ, đã tăng lên đáng kể, đạt khoảng 130 tấn/ngày đêm vào năm 2013. Việc quản lý và xử lý chất thải rắn hiện nay còn nhiều bất cập, gây ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường và sức khỏe cộng đồng. Nguồn năng lượng từ chất thải rắn được xem là một tiềm năng lớn nhưng chưa được khai thác hiệu quả tại Việt Nam, đặc biệt ở các vùng ngoại thành như Chương Mỹ. Mục tiêu nghiên cứu của luận văn là đánh giá tiềm năng năng lượng từ chất thải rắn trên địa bàn huyện Chương Mỹ, từ đó đề xuất các phương án công nghệ phù hợp nhằm tận dụng nguồn năng lượng tái tạo này. Nghiên cứu tập trung vào việc khảo sát nguồn gốc, số lượng, thành phần chất thải rắn, hiện trạng thu gom và xử lý, tính toán tiềm năng năng lượng và dự báo đến năm 2020. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc nâng cao hiệu quả quản lý chất thải rắn, giảm thiểu ô nhiễm môi trường và góp phần phát triển năng lượng bền vững tại địa phương.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên khung lý thuyết quản lý tổng hợp chất thải rắn (Integrated Solid Waste Management - ISWM), một phương pháp tiếp cận toàn diện nhằm giảm thiểu phát sinh chất thải, tăng cường tái sử dụng, tái chế và thu hồi năng lượng từ chất thải trước khi thải bỏ. ISWM bao gồm sự phối hợp giữa các bên liên quan như cơ quan nhà nước, tổ chức cộng đồng, doanh nghiệp và người dân để xây dựng chiến lược quản lý chất thải hiệu quả. Ngoài ra, nghiên cứu áp dụng các công nghệ thu hồi năng lượng từ chất thải rắn (Energy from Waste - EFW) như đốt, khí hóa, nhiệt phân, phân hủy kỵ khí và lên men sinh học để đánh giá tiềm năng năng lượng. Các khái niệm chính bao gồm: chất thải rắn sinh hoạt (CTRSH), chất thải rắn công nghiệp (CTRCN), chất thải rắn nông nghiệp (CTRNN), năng lượng tái tạo, hiệu suất thu hồi năng lượng và các chỉ số tài chính như giá trị hiện tại ròng (NPV).

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp kết hợp thu thập dữ liệu thứ cấp và khảo sát thực địa. Dữ liệu thứ cấp được thu thập từ các báo cáo của Phòng Tài nguyên và Môi trường huyện Chương Mỹ, Chi cục Thống kê, các tài liệu khoa học và chính sách liên quan. Khảo sát thực địa bao gồm lấy mẫu chất thải rắn tại các nguồn phát sinh chính như hộ gia đình, chợ, siêu thị, cơ quan, trường học và khu công cộng để xác định thành phần và khối lượng. Phương pháp điều tra xã hội học được thực hiện qua bảng hỏi với 120 hộ gia đình đại diện tại 4 xã, thị trấn, phân chia theo khu vực đô thị và nông thôn, cùng với phỏng vấn sâu cán bộ quản lý và người dân. Phân tích số liệu sử dụng phần mềm Epidata 3.1, SPSS 20 và Excel 2010. Dự báo khối lượng chất thải rắn đến năm 2020 dựa trên mô hình tăng trưởng dân số và tốc độ tăng trưởng kinh tế các ngành liên quan. Hiệu quả tài chính của các phương án được đánh giá bằng chỉ số NPV với tỷ suất chiết khấu phù hợp.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Khối lượng và thành phần chất thải rắn sinh hoạt: Năm 2013, huyện Chương Mỹ phát sinh khoảng 130 tấn CTRSH/ngày, tương đương 0,417 kg/người/ngày. Thành phần hữu cơ dễ phân hủy chiếm 48,59%, trong đó thực phẩm thừa chiếm 27,69%, chất thải vườn chiếm 20,23%. Thành phần có thể tái chế chiếm 35,81%, gồm giấy, nhựa, kim loại, thủy tinh và vải vụn. Tỷ lệ thu gom CTRSH đạt khoảng 70,77% từ hộ gia đình, 18,46% từ thương mại, 7,5% từ cơ quan, trường học và 1,5% từ đường phố.

2. Chất thải rắn công nghiệp và nông nghiệp: Lượng CTRCN phát sinh khoảng 22,48 tấn/ngày, với thành phần hữu cơ chiếm 33,28%. Chất thải nông nghiệp từ cây trồng chính như lúa và ngô có khối lượng phụ phẩm lớn, trung bình mỗi ngày phát sinh khoảng 319,35 tấn rơm rạ, 63,87 tấn trấu và 59,11 tấn phụ phẩm ngô. Lượng phân thải từ chăn nuôi cũng đáng kể với hơn 117 nghìn con lợn, 15,9 nghìn con bò và hơn 2,3 triệu con gia cầm.

3. Tiềm năng năng lượng từ chất thải rắn: Qua tính toán, tiềm năng thu hồi năng lượng từ CTRSH và CTRCN tại huyện Chương Mỹ là rất lớn, có thể cung cấp một phần đáng kể nhu cầu năng lượng địa phương. Ví dụ, khí metan sinh ra từ phân hủy kỵ khí có nhiệt trị khoảng 4.300 kcal/m3, trong đó methane chiếm 55-65%. Công nghệ đốt rác có thể giảm thể tích chất thải đến 80-90% và tạo ra nhiệt, điện với hiệu suất cao.

4. Hiệu quả tài chính: Các phương án thu hồi năng lượng từ chất thải rắn được đánh giá có giá trị hiện tại ròng (NPV) dương, cho thấy tính khả thi về mặt kinh tế nếu được đầu tư đúng mức và có chính sách hỗ trợ phù hợp.

Thảo luận kết quả

Sự gia tăng lượng chất thải rắn tại huyện Chương Mỹ phản ánh xu hướng phát triển kinh tế và dân số, đồng thời đặt ra thách thức lớn trong quản lý và xử lý. Thành phần chất thải hữu cơ chiếm tỷ lệ cao tạo điều kiện thuận lợi cho các công nghệ sinh học như phân hủy kỵ khí và sản xuất biogas. So với các khu vực khác như huyện Thanh Oai, Chương Mỹ có tỷ lệ chất thải hữu cơ cao hơn, cho thấy tiềm năng năng lượng lớn hơn. Tuy nhiên, tỷ lệ thu gom và phân loại chất thải còn thấp, ảnh hưởng đến hiệu quả thu hồi năng lượng. Kết quả nghiên cứu phù hợp với các nghiên cứu trong nước và quốc tế về tiềm năng năng lượng từ chất thải rắn. Việc áp dụng công nghệ đốt, khí hóa và nhiệt phân cần được cân nhắc dựa trên thành phần chất thải và điều kiện địa phương. Các biểu đồ thể hiện biến động lượng chất thải theo năm, thành phần chất thải theo nguồn phát sinh và hiệu suất thu hồi năng lượng sẽ minh họa rõ nét các phát hiện trên.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Tăng cường phân loại và thu gom chất thải tại nguồn: Động viên người dân và các tổ chức thực hiện phân loại rác hữu cơ và vô cơ tại hộ gia đình, cơ quan, chợ và siêu thị nhằm nâng cao hiệu quả tái chế và thu hồi năng lượng. Mục tiêu đạt tỷ lệ phân loại trên 60% trong vòng 3 năm, do UBND huyện phối hợp với các tổ chức cộng đồng thực hiện.

2. Xây dựng và vận hành các nhà máy xử lý chất thải rắn bằng công nghệ thu hồi năng lượng: Ưu tiên đầu tư các công nghệ đốt rác phát điện, khí hóa và phân hủy kỵ khí phù hợp với thành phần chất thải địa phương. Mục tiêu vận hành nhà máy công suất xử lý tối thiểu 100 tấn/ngày trong vòng 5 năm, do Sở Tài nguyên và Môi trường phối hợp với các nhà đầu tư thực hiện.

3. Phát triển hệ thống thu hồi khí sinh học từ chất thải chăn nuôi và nông nghiệp: Khuyến khích xây dựng các hầm biogas quy mô hộ gia đình và trang trại, tận dụng khí metan làm nguồn năng lượng đun nấu và phát điện nhỏ. Mục tiêu tăng số lượng công trình khí sinh học lên 150% trong 3 năm, do ngành nông nghiệp và các tổ chức hỗ trợ kỹ thuật triển khai.

4. Tăng cường đào tạo, nâng cao nhận thức cộng đồng và cán bộ quản lý: Tổ chức các chương trình tập huấn, truyền thông về lợi ích của quản lý chất thải và thu hồi năng lượng nhằm thay đổi nhận thức xã hội. Mục tiêu nâng cao nhận thức trên 80% người dân trong huyện trong vòng 2 năm, do các cơ quan truyền thông và chính quyền địa phương phối hợp thực hiện.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Cơ quan quản lý nhà nước về môi trường và năng lượng: Sử dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng chính sách, quy hoạch phát triển năng lượng tái tạo và quản lý chất thải rắn hiệu quả tại địa phương và cấp quốc gia.

2. Các nhà đầu tư và doanh nghiệp trong lĩnh vực xử lý chất thải và năng lượng tái tạo: Tham khảo các phân tích tiềm năng và phương án công nghệ để triển khai các dự án thu hồi năng lượng từ chất thải rắn phù hợp với điều kiện thực tế.

3. Các tổ chức nghiên cứu và đào tạo: Áp dụng các phương pháp nghiên cứu, dữ liệu thực địa và kết quả phân tích để phát triển các đề tài nghiên cứu tiếp theo hoặc giảng dạy chuyên sâu về quản lý chất thải và năng lượng tái tạo.

4. Cộng đồng dân cư và các tổ chức xã hội: Nâng cao nhận thức về vai trò của chất thải rắn như một nguồn tài nguyên năng lượng, từ đó tham gia tích cực vào các hoạt động phân loại, thu gom và sử dụng năng lượng tái tạo.

Câu hỏi thường gặp

1. Tiềm năng năng lượng từ chất thải rắn tại huyện Chương Mỹ là bao nhiêu?
   Theo ước tính, lượng chất thải rắn sinh hoạt và công nghiệp phát sinh khoảng 152,5 tấn/ngày, với thành phần hữu cơ chiếm gần 40-50%, có thể tạo ra khí metan và năng lượng nhiệt điện đáng kể, đủ cung cấp một phần nhu cầu năng lượng địa phương.

2. Công nghệ nào phù hợp nhất để thu hồi năng lượng từ chất thải rắn tại Chương Mỹ?
   Công nghệ đốt rác phát điện và phân hủy kỵ khí sản xuất biogas được đánh giá phù hợp do thành phần chất thải hữu cơ cao và khả năng xử lý khối lượng lớn. Ngoài ra, khí hóa và nhiệt phân cũng có tiềm năng nhưng cần đầu tư công nghệ hiện đại hơn.

3. Làm thế nào để nâng cao hiệu quả thu gom và phân loại chất thải tại nguồn?
   Cần tổ chức các chương trình truyền thông, đào tạo cộng đồng, đồng thời xây dựng hệ thống thu gom riêng biệt cho các loại chất thải hữu cơ và vô cơ, kết hợp với chính sách khuyến khích và kiểm soát nghiêm ngặt.

4. Các rào cản chính trong việc phát triển năng lượng từ chất thải rắn ở Việt Nam là gì?
   Bao gồm chi phí đầu tư lớn, công nghệ còn hạn chế, thiếu chính sách hỗ trợ mạnh mẽ, nhận thức xã hội chưa cao và hệ thống thu gom

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1. Quản lý tổng hợp chất thải rắn Quản lý tổng hợp chất thải rắn (intergrated solid waste management – ISWM) là một phần của phát triển bền vững. Cách tiếp cận này đang được nhiều nước trên thế giới áp dụng. Tại Việt Nam, quản lý tổng hợp CTR theo hướng bền vững là một trong 7 chương trình ưu tiên cao nhất được xác định trong “Chiến lược Bảo vệ môi trường Quốc gia 2001 -2010 và định hướng đến năm 2020”.

Đây là một cách tiếp cận xem xét nhiều khía cạnh từ hoạch định chính sách, xây dựng thể chế, giáo dục, áp dụng các biện pháp kinh tế đến thiết kế công nghệ với sự tham gia của các bên liên quan để quản lý CTR một cách hệ thống [15]. Các bên liên quan bao gồm cơ quan nhà nước, các tổ chức cộng đồng, tổ chức phi chính phủ, doanh nghiệp, cộng đồng địa phương. Kết hợp các bên liên quan là phối hợp, hợp tác cùng xây dựng chiến lược, thực hiện, cung cấp các dịch vụ quản lý chất thải. Chương trình ISWM được thực hiện liên tục, thống nhất và thông suốt giữa các bên liên quan.

Trong đó, các cơ quan quản lý có trách nhiệm xây dựng chiến lược, kế hoạch, phân công, phân cấp hành động dựa trên các điều kiện về thể chế, kinh tế - xã hội, kỹ thuật và điều kiện tự nhiên của khu vực. Còn các chủ thể phát thải cần phải đóng góp ý kiến và tham gia vào chương trình ISWM. Đánh giá hiệu quả của chương trình được tiến hành trong suốt quá trình thực hiện, từ đó xem xét, điều chỉnh linh hoạt kế hoạch đảm bảo phát triển kế hoạch và thực hiện mục tiêu của kế hoạch. Bởi vì chất thải rắn phát sinh từ các nguồn đa dạng và không có phương pháp quản lý CTR riêng lẻ nào có thể phù hợp để quản lý tất cả các dòng thải trong mọi trường hợp.

Vì vậy, ngoài việc phối hợp giữa các bên liên quan, còn cần một hệ thống phân cấp quản lý chất thải với mục tiêu là giảm thiểu đáng kể lượng chất thải rắn, sử dụng triệt để các loại chất thải như một nguồn tài nguyên giá trị thông qua phòng ngừa, tái sử dụng, tái chế và tận thu các loại năng lượng từ CTR trước khi thải bỏ chúng ra ngoài môi trường [27]. 3 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] Mức độ ưu tiên giảm dần Phòng ngừa Tái sử dụng Tái chế Tiêu hủy, thu hồi năng lượng Thải bỏ Hình1.Hệ Hệthống thốngphân phâncấp cấpquản quảnlýlýchất CTR [30] thải Theo mức độ ưu tiên, phòng ngừa hay giảm thiểu chất thải là giải pháp được ưu tiên cao nhất, là chiến lược đầu tiên nhằm hạn chế tối đa sự phát sinh chất thải. Phòng ngừa chất thải bao gồm tăng hiệu suất sử dụng nguyên liệu, sử dụng các quy trình sản xuất tiêu tốn ít nguyên liệu, sản xuất các sản phẩm ít phát thải, sử dụng các sản phẩm bền hơn, có khả năng tái sử dụng, tái chế cao hơn. Ngăn ngừa CTR có thể thực hiện ở nhiều quy mô khác nhau, từ hộ gia đình đến các khu công nghiệp, khu thương mại.

Với quy mô công nghiệp, việc áp dụng chương trình sản xuất sạch hơn không chỉ giúp giảm thải tại nguồn mà còn hiệu quả về mặt kinh tế do giảm chi phí sử dụng nguyên nhiên liệu, giảm chi phí xử lý chất thải. Tại các hộ gia đình, giảm phát thải được thực hiện thông qua lựa chọn hàng hóa, thay đổi thói quen tiêu dùng, hướng tới các sản phẩm thân thiện với môi trường. Sau phòng ngừa CTR là tái sử dụng và tái chế CTR. Biện pháp này nhằm tận dụng các tính năng hữu dụng của chất thải.

Tái sử dụng là dùng lại sản phẩm hay nguyên liệu mà không có sự thay đổi đáng kể. Các loại CTR có khả năng tái sử dụng như quần áo cũ, đồ gia dụng cũ… Chúng được làm sạch hoặc sửa chữa trước khi được sử dụng lại. Tái chế là biến chất thải thành một chất mới hay sản phẩm mới. Các thành phần tái sinh, tái chế trong CTR như giấy, thủy tinh, nhựa, lon nhôm, sắt và thép, cao su… Tái chế rác thải giúp tạo nguồn nguyên vật liệu giá rẻ, 4 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] giải quyết vấn đề khan hiếm nguyên liệu, do đó giúp hạ giá thành sản phẩm.

Tái chế bao gồm cả sản xuất phân compost, là quá trình biến đổi sinh học chất thải dinh dưỡng thành phân hữu cơ dùng cho sản xuất nông nghiệp. Hiện nay, nhiều nước trên thế giới đang khuyến khích mối liên kết của các doanh nghiệp trong tái chế và tái sử dụng chất thải, tức là, chất thải của ngành nghề sản xuất này là đầu vào, nguyên liệu cho ngành sản xuất khác. Tại Việt Nam, hoạt động tái sử dụng, tái chế được thực hiện chủ yếu qua những người thu gom phế liệu. Hoạt động này giúp giảm 20-25% lượng CTR cho các bãi rác, giảm bớt chi phí cho công tác thu gom chất thải, tạo việc làm, thu nhập cho nhiều người.

Tuy nhiên, hoạt động tái chế thường được diễn ra tại các làng nghề với công nghệ, phương tiện cũ và lạc hậu dẫn đến tình trạng ô nhiễm môi trường ở một số nơi như làng nghề sản xuất giấy Dương Ô (Bắc Ninh), làng nghề tái chế nhựa Minh Khai (Hưng Yên), làng nghề tái chế nhôm Bình Yên (Nam Định) Cấp ưu tiên tiếp theo là tiêu hủy có thu hồi năng lượng. Thu hồi năng lượng từ CTR bao gồm các quá trình, biện pháp nhằm chuyển đổi các vật liệu thải không thể tái sử dụng, tái chế thành nhiệt, điện hoặc nhiên liệu. Các biện pháp thu hồi năng lượng bao gồm đốt, khí hóa, nhiệt phân, hay thu khí bãi rác. Đối với những CTR không thể tái sử dụng, tái chế và biến đổi thành năng lượng thì biện pháp ở mức ưu tiên cuối cùng là thải bỏ.1 chỉ ra rằng, thu hồi năng lượng có mức độ ưu tiên thấp hơn tái sử dụng và tái chế nhưng không phải CTR nào cũng có thể tái sử dụng và tái chế nên thu hồi năng lượng vẫn đóng một vai trò quan trọng trong việc quản lý CTR một cách hiệu quả.

Công nghệ thu hồi năng lượng từ chất thải rắn (EFW – energy from waste) Công nghệ biến chất thải rắn thành năng lượng biến đổi chất thải rắn thành năng lượng dưới các hình thức khác nhau như nhiệt, điện, nhiên liệu khí hoặc lỏng. Điện có thể được sản xuất và nối vào lưới điện địa phương hay của quốc gia. Nhiệt có thể được sử dụng cho các mục đích sưởi ấm hoặc các quá trình nhiệt động lực học khác. Một số loại nhiên liệu sinh học có thể được chiết xuất từ các thành phần hữu cơ trong chất thải.

5 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail. Các công nghệ biến đổi chất thải rắn thành năng lượng[20][28] Công nghệ Công nghệ riêng Sản phẩm chính tổng quát Đốt Nhiệt Công nghệ nhiệt Khí hóa Khí tổng hợp hóa Nhiệt phân Dầu, than và khí tổng hợp Chất thải Plasma Khí tổng hợp rắn Công nghệ sinh Phân hủy kỵ khí Khí metan hóa Lên men Ethanol Phương pháp cơ Khí biogas và sinh học viên sinh khối 1. Công nghệ sinh hóa Công nghệ sinh hóa phù hợp với chất thải chứa các vật chất hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học chiếm tỷ lệ phần trăm cao. Công nghệ phân hủy kỵ khí Phân hủy kỵ khí là quá trình phân hủy sinh học các chất thải hữu cơ trong điều kiện không có oxy.

Quá trình phân hủy diễn ra qua ba giai đoạn: - Giai đoạn phân hủy: giai đoạn này diễn ra sự phân hủy các chất hữu cơ phức tạp như protein, axit amin, lipid thành các chất hữu cơ đơn giản như axit béo, glyxerin dưới tác dụng của vi khuẩn closdium bipiclobacterium, bacillus gram âm không sinh bào tử, staphy loccus. - Giai đoạn axit: nhờ vào vi khuẩn tổng hợp axetat để biến đổi các hydrocacbon thành axit có phân tử lượng thấp. - Giai đoạn tạo khí metan: khí metan được tạo ra nhờ quá trình phân hủy các axit. Thành phần khí tạo ra phụ thuộc vào thành phần của chất phân hủy, kỹ thuật áp dụng, nhiệt độ và thời gian ủ.

Thông thường, sản phẩm của quá trình bao gồm 6 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] CH4 (55 - 65%), CO2( 35 - 45%) và các khí khác H2, N2, H2S… Nhiệt trị của sản phẩm khí 4.300 kcal/m3, trong đó methane có nhiệt trị cao nhất 9000 kcal/m3. Thể tích của CTR sau khi phân hủy có thể giảm từ 20-60% tùy thuộc vào thành phần hữu cơ trong chất thải[19]. Công nghệ lên men metan cho phép giảm lượng CO2 tương đương gấp 1,6 lần so với ủ phân compost[9]. Khí có thể chuyển hóa trực tiếp thành điện năng thông qua các pin nhiên liệu.

Tuy nhiên, quá trình này yêu cầu độ tinh khiết của khí cao, giá thành đắt. 100m3 khí/tấn rác 60%CH4- 560kWh 56kWh tổn thất 336kWh nhiệt/tấn rác 224 kWh điện/tấn rác 234 kWh xử 93 kWh nhiệt cho nhà 165 lý chất thải máy kWh/tấnrác 59 kWh điện cho nhà để bán Hình 1. Hiệu suất phát điện của công nghệ lên men metan [9] máy Khí bãi rác (LFG – Landfill gas) là một hỗn hợp phức tạp của các loại khí khác nhau, được tạo ra bởi tác động của các vi sinh vật trong một bãi rác. Về bản chất, khí bãi rác là khí sinh học.

Thành phần khí bãi rác điển hình là CH4 (khoảng 50 - 60%), CO2 (khoảng 40 -50%), các khí khác ( <1%). Khí metan thu hồi từ bãi chôn lấp có thể được sử dụng để đốt tạo hơi nước làm chạy tuabin phát điện. Tại Mỹ, với mỗi 1 triệu tấn rác thải đô thị có thể tạo ra khoảng 12.233 m3 LFG, đủ để cung cấp khoảng 0,78 MW điện hoặc 227. Khí metan được thu bằng các ống dẫn dưới lòng đất hoặc các giếng trong khu rác thải.

Thu hồi khí metan từ bãi rác vừa tạo nguồn năng lượng vừa giảm nguy cơ cháy nổ từ các bãi chôn lấp chất thải. Để kiểm soát bãi chôn lấp cần các phương tiện 7 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] gồm lớp lót đáy, hệ thống thu gom và thoát nước rò rỉ, hệ thống thu gom và thoát khí bãi rác, các lớp che phủ. Công nghệ lên men sinh ethanol Công nghệ lên men để tạo ethanol từ CTR thường được áp dụng với CTR nông nghiệp (rơm rạ, lõi ngô, trấu…) và chất thải ngành chế biến lâm sản (gỗ thừa, mùn cưa…) là những vật liệu chứa nhiều cellulose.