MÔ HÌNH xử lý CHẤT THẢI rắn SINH HOẠT CHO các đô THỊ lớn THEO HƯỚNG PHÁT TRIỂN bền VỮNG

HỘI NGHỊ BÀN TRÒN QUỐC GIA VỀ SẢN XUẤT VÀ TIÊU THỤ BỀN VỮNG
NATIONAL ROUNDTABLE ON SUSTAINABLE CONSUMPTION AND
PRODCTION

MÔ HÌNH XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN
SINH HOẠT CHO CÁC ĐÔ THỊ LỚN
THEO HƯỚNG
PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG
PGS.TS Nguyễn Văn Phước, Nguyễn Thị Thùy Diễm
Viện Môi Trường và Tài Nguyên - Đại học Quốc Gia TP.HCM


TÀI NGUYÊN CTR –RÁC ĐÔ THỊ
Tại Việt Nam, lượng CTR: 12,8 triệu tấn/năm.
Tại các đô thị lớn: 21.500 tấn/ngày.
Chôn lấp: 85 – 90%
Tốn đất, khó kiểm soát ô nhiễm môi trường, đặc
biệt phát sinh mêtan - góp phần gây ra biến đổi khí
hậu


Các công nghệ xử lý xem xét
Chôn lấp tùy tiện
Chôn lấp không và có thu khí phát điện,
 sản xuất phân compost bằng phương pháp
hiếu khí,
 Phân hủy kỵ khí thu mêtan phát điện và
phân bón chất lượng cao
Đốt phát điện

Tiêu chí lựa chọn giải pháp xử lý
•theo hướng bền vững phù hợp với Biến Đổi Khí
Hậu:

Giảm phát thải khí nhà kính
Tận dụng triệt để năng lượng từ rác
Hiệu quả kinh tế

www.themegallery.com

Company Logo


KỊCH BẢN NGHIÊN CỨU
Thành phần chất thải rắn đô thị tại Việt Nam

Thành phần
Giấy
Thủy tinh
Kim loại
Chất dẻo
Xà bần
Chất hữu cơ
có thể phân
hủy sinh học

Đặc tính rác
Sách, báo, tạp chí và các thùng bao bì
bằng giấy bìa
Chai lọ, mảnh vỡ thủy tinh

Lon vỉ sắt, chuôi bóng đèn, hợp kim
Chai nhựa, bao nylon
Sành sứ, bê tông, đất đá, vỏ sò
Thực phẩm thừa, rau trái, sản phẩm
phụ nông nghiệp, phân gia súc

(%)
1,35
1,2
0,51
14,73
4,8
75,67

Công suất chất thải rắn đô thị áp dụng trong kịch
bản tính toán là 1.000 tấn/ngày, trong vòng 15 năm


KỊCH BẢN NGHIÊN CỨU
Kịch bản
Đường cơ sở

Mô tả
Bãi chôn lấp hở không thu
khí mêtan
Bãi chôn lấp Chôn lấp hợp vệ sinh và
hợp vệ sinh
thu khí mêtan phát điện

Định nghĩa/ ranh giới

100% chất thải được thải bỏ ở bãi chôn
lấp hở thoát khí tự nhiên
100% chất thải được chôn lấp hợp vệ sinh
có thu biogas và chạy máy phát điện

Composting

Nhà máy ủ phân compost Phần lớn chất hữu cơ được ủ phân
hiếu khí
compost bằng kỹ thuật hiếu khí, một phần
tái chế, phần còn lại chôn lấp (không tính
GHGs từ phần này)

Công nghệ kỵ Phân hủy kỵ khí thu khí Phần lớn chất hữu cơ được ủ kỵ khí thu
khí
mêtan phát điện và một khí phát điện, một phần tái chế, phần còn
phần phân compost
lại chôn lấp (không tính GHGs từ phần
này)
Công nghệ đốt Nhà máy đốt chất thải thu Phần lớn chất hữu cơ được đốt, tro lò đốt
chất thải
nhiệt phát điện
đem chôn lấp, một phần tái chế (không
tính GHGs từ phần này)


PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN
LƯỢNG GIẢM PHÁT THẢI
• + ACM0001: Bãi chôn lấp - Hợp nhất cơ bản và phương pháp
giám sát đối với hoạt động dự án khí bãi rác --- Phiên bản 11

(Consolidated baseline and monitoring methodology for
landfill gas project activities - Version 11)
• + AM0025 : Sản xuất phân compost và phân hủy kị khí, đốt Tránh phát thải từ chất thải hữu cơ thông qua các quy trình xử
lý chất thải khác nhau--- Phiên bản 12 (Avoided emissions
from organic waste through alternative waste treatment
processes - Version 12)
• + AMS-I.D: Phát điện từ các nguồn tái tạo đấu nối lưới điện phiên bản 15 (Grid connected renewable electricity generation
- Version 15)



KỊCH BẢN NGHIÊN CỨU
• Kịch bản đường cơ sở được tính theo hướng
dẫn của UNFCCC:
BEy = (MBy - MDreg,y) + BEEN,y

Thông số
BEy

Đơn vị
tCO2eq

Mô tả
Khí thải đường cơ sở trong năm y

MBy

tCO2eq

Lượng CH4 phát sinh trong chôn lấp trong trường hợp không có hoạt

động dự án trong năm y

MDreg,y

tCO2eq

Lượng CH4 phát sinh trong hoạt động của dự án trong năm y

BEEN,y

tCO2eq

Khí thải đường cơ sở phát sinh năng lượng được tạo ra bởi hoạt động
của dự án trong năm y

•

MDreg,y = MBy * AF

•

MBy = BECH4,SWDS,y

•

BECH4,SWDS,y = φ (1-f) * GWPCH4 * (1-OX) * 16/12 * F * DOCf * MCF * ΣΣ wj,x * DOCj
* e -kj(y-x) * (1-e-kj)
BEEN,y = BEelectric, y + BEthermal y

•

KỊCH BẢN NGHIÊN CỨU
Theo hướng dẫn UNFCCC lượng giảm phát thải trong
năm thứ y :
ER y =BE y −PE y −L y
Thông số
ERy

Đơn vị
tCO2eq

Diễn giải
Lượng giảm phát thải trong năm thứ y

BEy

tCO2eq

Phát thải đường cơ sở trong năm thứ y

PEy

tCO2eq

Phát thải của dự án trong năm thứ y

Ly

tCO2eq

Sự rò rĩ của dự án trong năm thứ y (do các hoạt
động phát thải không kiểm soát được trong dự án)


PHÁT THẢI CỦA CÁC PHƯƠNG PHÁP CHÔN
LẤP - PHÁT ĐIỆN (AM0001 Phiên bản 11)
• PE y = PE EC, y + PEEC,j,y
Thông số

Đơn vị

Diễn giải

PEy

tCO2eq/năm

Phát thải của dự án trong năm thứ y

PEEC,y

tCO2eq/năm

Tính theo công thức “công cụ tính toán đường cơ sở,
dự án và/hoặc phát thải từ việc rò rỉ điện từ nhiên
liệu”.

PEEC,j,y

tCO2e/năm

Tính theo công thức “Công cụ để tính toán lượng khí
thải CO2 dự án hoặc rò rỉ từ quá trình đốt cháy nhiên
liệu hóa thạch”.

• PEEC,y = ECPJ,y * EFgrid,y * (1+TDLy)


PHÁT THẢI CỦA CÁC PHƯƠNG PHÁP THAY
THẾ CHÔN LẤP (AM0025 Phiên bản 12)
• PE y = PE elec, y + PE fuel, on-site, y + PEc,y + PEa, y + PEg,y +
PEr, y+ PEi,y + PEw, y + PEco-firing,y
Thông số

Mô tả

Đơn vị

PE elec, y

Phát thải từ việc tiêu thụ điện bởi hoạt động của dự án trong năm y

tCO2eq

PE fuel, on-site, y

Phát thải bởi việc tiêu thụ nhiên liệu trong năm y

tCO2eq

PEc,y

Phát thải suốt quá trình ủ compost trong năm y

tCO2eq

PEa, y

Phát thải từ quá trình phân hủy kị khí trong năm y

tCO2eq

PEg,y

Phát thải từ quá trình hình thành khí trong năm y

tCO2eq

PEr, y

Phát thải từ quá trình đốt RDF/ làm ổn định sinh khối trong năm y

tCO2eq

PEi,y

Phát thải từ việc đốt chất thải trong năm y

tCO2eq

PEw, y

Phát thải từ việc xử lý nước thải trong năm y

tCO2eq

PEco-firing,y

Phát thải từ việc sản sinh nhiệt lượng/điện từ việc tiêu thụ nhiên tCO2eq
liệu hóa thạch trong quá trình đốt trong năm y.


ĐƯỜNG BIÊN CỦA CÁC DỰ ÁN
CHÔN LẤP - PHÁT ĐIỆN
• Phương pháp chôn lấp thu khí phát điện
Chất thải rắn

Sơ đồ mô tả
đường biên
kịch bản
chôn lấp chất
thải thu khí
phát điện

Tái chế

Phân loại
Tuần hoàn nước rỉ rác
Bãi

Bãichôn
chônlấp
lấp
Hệ thống thu khí
bãi chôn lấp
Phát điện

Tiêu thụ điện
trong nhà máy

Phát điện lên lưới

Người sử dụng

Phát
Phátthải
thảikhông
khôngkiểm
kiểm
soát
soátđược
được

Đầu đốt


ĐƯỜNG BIÊN CỦA DỰ ÁN
Ủ PHÂN COMPOST
Tái chế

Phân loại

Chôn lấp

Thiết bị ổn định sinh hóa
Thổi khí cưỡng
bức 21 ngày

Nhàủủhiếu
hiếukhí
khí
Nhà

Sơ đồ mô tả
đường biên
kịch bản sản
xuất phân
compost

Khu ủ háo khí
Đánh luống
đống ủ và đảo
trộn trong 35
– 40 ngày.

Nhà ủ chín
Máy đánh tơi - nghiền
Sàng rung

phân hữu cơ vi sinh

Phần
không hoai

Chôn lấp


ĐƯỜNG BIÊN
CỦA BIÊN
DỰ ÁN
ĐỐT
- PHÁT ĐIỆN
ĐƯỜNG
CỦA
CÁC
Chất thải rắn
Tái chế

Không khí
Nhiên liệu

Phân loại

Đốt
Nhiệt năng

Tro

Chôn lấp

Phát
Phátđiện
điện
Người sử dụng

Sơ đồ mô tả đường biên kịch bản đốt rác phát điện
www.themegallery.com

Company Logo


ĐƯỜNG
DỰÁN
KHÁC
NHAU
ĐƯỜNG BIÊN
BIÊN CỦA
CỦA CÁC
DỰ ÁN
KỊ KHÍ
-PHÁT
ĐIỆN
Chất thải rắn
Tái chế

Phân loại

Cát, sỏi, thủy
tinh

TB PL rác = thủykhí động

Chôn lấp

Máy nghiền

Khí

Bể trộn
Làm khô bùn
Bánh bùn
Bể thủy phân

Khí
Lỏng

Làm khô bùn
Lỏng
Bể metan hóa

Bánh
bùn
Bể chứa nước

Nhà ủ chín
Phát điện
Tiêu thụ điện
trong nhà máy

Phát điện lên

lưới

Máy đánh tơi - nghiền

Nước thải đi
xử lý

Sàng rung

Phần không hoai

phân hữu cơ vi sinh
Người sử dụng

Chôn lấp

Sơ đồ
mô tả
đường
biên
kịch
bản kỵ
khí thu
khí
phát
điện


CHÔN LẤP KHÔNG THU KHÍ
Lượng phát thải = 0,568 tCO2eq/tấn

• Không có biện pháp giảm phát thải

www.themegallery.com

Company Logo


HIỆU QUẢ GIẢM PHÁT THẢI
CHO CHÔN LẤP -PHÁT ĐIỆN

Giảm phát thải nhờ thu khí
mêtan -phát điện
Tuy nhiên, hiệu quả thu khí
chỉ khoảng 50-60%

Lượng điện đấu nối lên lưới 0,054 MW/tấn, lượng phát
thải 0,034 tCO2eq/tấn và lượng giảm phát thải 0,563
tCO2eq/tấn.



HIỆU QUẢ GIẢM PHÁT THẢI
CỦA Ủ PHÂN COMPOST
Giảm phát thải
nhờ quá trinh ủ
hiếu khí không
phát sinh mêtan

 Giảm phát thải:

0,503 tCO2eq/tấn - thấp hơn phương
pháp chôn lấp thu khí phát điện


HIỆU QUẢ GIẢM PHÁT THẢI
ĐỐI VỚI ĐỐT --PHÁT ĐiỆN
Giảm phát thải nhờ
tận dụng nhiệt lò đốt
cho phát điện và
không phát sinh mêtan

Tạo được điện phát lên lưới khoảng 0,2 MW/tấn
Nhưng còn tiêu thụ năng lượng hóa thạch (dầu) quá cao 74 tấn
DO/tấnCTR nên lượng phát thải khí rất lớn khoảng 0,142
tCO2eq/tấn=> lượng giảm phát thải 0,523 tCO2eq/tấn thấp hơn so
với phương pháp chôn lấp-phát điện


HIỆU QUẢ GIẢM PHÁT THẢI
ĐỐI VỚI KỴ KHÍ -PHÁT ĐIỆN
Giảm phát thải nhờ
thu khí mêtan phát
điện, với hiệu suất cao
 Tạo ra được 224 KW
điện /tấn CTR => tổng lượng
điện đấu nối lên lưới trong
vòng 15 năm là 60.225
MW/năm

Lượng giảm phát thải của dự án là 0,692 tCO2eq/tấn cao hơn

hẳn so với các phương pháp khác


ĐÁNH GIÁ
Hệ số phát thải trung bình 15 năm của các phương pháp xử lý
khác nhau
Phương pháp

Phát thải
(tCO2eq/tấn)

Giảm phát thải
(tCO2eq/tấn)

Sắp xếp theo
hiệu quả giảm
phát thải

Chôn lấp hở
Chôn lấp - phát
điện
Ủ phân compost

0,568
0,034

0
0,563

5

0,065

0,503

4

Đốt - phát điện

0,142

0,523

3

Kỵ khí - phát điện

0,049

0,692

1

Phương pháp kỵ khí - phát điện : giảm phát thải cao nhất

2


ĐÁNH GIÁ

Phương pháp kỵ khí - phát điện là cao nhất và thấp nhất là ủ phân compost.


HIỆU QUẢ KINH TẾ KHÔNG
THAM GIA DỰ ÁN CDM
Chôn lấp
-không thu
khí

Chôn lấp
-phát điện

Ủ phân
compost

Suất đầu tư (USD/tấn) 3,626
(1.000
tấn/ngày*15
năm)

4,648

5,571

7,132

23,288

Chi phí
(USD/tấn)

6,299

9,510

11,838

90,173

10

10

10

10

Thông số

vận

hành 5,827

Ủ kỵ khí Đốt -phát
-phát điện
điện

Phí xử lý (USD/tấn)

10

NPV (triệu USD)

24,387

0,105

7,579

16,217

-555,046

IRR(%)

4,80%

0,05%

2,64%

4,29%

<0%

Phí xử lý để đạt IRR = 13,140
12% , USD/tấn

16,300

16,120

16,580

140,520


HIỆU QUẢ KINH TẾ KHI CÓ CDM
• Trường hợp ( phí xử lý 10 USD/tấn)
Chỉ số kinh tế Chôn lấp
-phát
điện

Ủ phân
compost

Ủ kỵ khí
-phát điện

Đốt -phát
điện

IRR

11,87%

11,20%

13,27%

<0%

NPV (triệu
USD)

36,393

39,992

60,866

-521,330

Thời gian thu
hồi vốn (năm)

8

8

7

-


KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• Công nghệ kỵ khí - phát điện có hiệu quả giảm phát thải
CO2 cao nhất và khi có dự án CDM sẽ đạt hiệu quả kinh tế
cao nhất, đủ hấp dẫn để thu hút các nhà đầu tư, đáp ứng yêu
cầu PTBV và sử dụng hiệu quả tài nguyên – rác đô thị

• Tính cho các đô thị lớn tại Việt Nam: 21.500 tấn/ngày,
lượng giảm phát thải sẽ là 5.430.470 tCO2eq/năm (54 tr
USD/năm) và lượng điện khoảng 4.816 MWh/ngày, giúp
hạn chế việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch, tính theo than đá
tiết kiệm 2.000 tấn/ngày.
• Tiết kiệm diện tích khoảng 540 m2/ngày ( hoặc 20 ha /năm)
để chôn lấp rác.