TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP. HỒ CHÍ MINHVIỆN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ & QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG

seminarSẢN XUẤT NĂNG LƯỢNG

TỪ CHẤT THẢI

TÊN ĐỀ TÀI

GVHD: LÊ HÙNG ANH THỰC HIỆN: NHÓM 9

DANH SÁCH NHÓM

1.NGUYỄN KHÁNH HƯNG2.ĐẶNG VĂN GIỐNG3.LƯƠNG THỊ NHỊ4.TRẦN THỊ BÍCH THẢO

Ý nghĩa WtE trong đời sống, môi trường

Tình hình sử dụng,tái chế WtE

Quy trình tái chế WtENội

dung

Định nghĩa, phân loại WtE

Tác động đến môi trường

Đề xuất

1

Lược sử WtE2

3

4

5

6

7

1. ĐỊNH NGHĨA, PHÂN LOẠI

WtE là quá trình xử lí

chuyển hóa rác thành năng

lượng dưới dạng điện,

hoặc nhiệt từ quá trình đốt của chất thải.

(chuyển đổi nhiệt hóa học)

ĐỊNH NGHĨA

Năng lượng có thể được thu hồi từ các chất thải có thành phần hữu cơ (chuyển

đổi nhiêt sinh_hóa)

Phân loại

Ph ng ươpháp v t lýậ được dùng

để sinh năng lượng là

đóng nén tạo nhiên liệu RDF

Ph ng pháp ươnhi t ệ

là sử dụng nhiệt để chuyển hóa chất

thải rắn đồng thời giải phóng năng lượng dưới dạng

nhiệt

Ph ng pháp ươsinh h c ọ

sử dụng vi sinh vật, đặc biệt là

vi khuẩn, để chuyển hoá rác thải thành các

dạng nhiên liệu

2. lược sửThomas Edison cho xây dựng một nhà máy phát điện thương mại, sản xuất cả điện và nhiệt năng trong đó dùng nhiệt thải để sưởi ấm các tòa nhà lân cận, giúp nhà máy của Edison giảm khoảng

50% chi phí.

1882

những mạng lưới điện nông thôn được xây dựng ở Hoa Kỳ.1900

các hệ thống phân hủy kị khí đầu tiên đã được xây dựng ở Bombay, Ấn Độ1859

1882

2. lược sửhệ thống thu hồi khí đã được phát triển ởExeter, Anh, nơi mà khí được thu hồi cho việc chiếu sáng thành phố

1895

các nhà khoa học đã tập trung nghiên cứu các công nghệ phân hủy kị khí nhằm thuhồi năng lượng khí một cách triệt để nhất.

.

1930

. Đan Mạch có lẽ là quốc gia thu hồi năng lượng nhiều nhất, có khoảng 55 %năng lượng ở nước này được lấy từ những nhà máy phát điện

Ngoài ra còn có những nước khác như Đức, Nga, Ấn Độ cũng đang tích cực trong việc thu hồi nănglượng

3. Ý nghĩa trong đời sốnggiảm gần 60 đến

90% chất thải tùy thuộc vào CT và CN phục hồi

Hướng đến phát triển bền vững

Giảm thiểu ô nhiễm môi

trường

Cung cấp điện và nhiệt cho sản xuất

Giảm nhu cầu sử dụng đất đai,chi

phí vận chuyển

Nhiều nước châu Âu bây giờ cấm việc đốt chất thải,thay vào đó sử dụng rộng rãi công nghệ đốt chất thải tái tạo năng lượng (WtE)

Hiện nay có hơn 600 lò đốt chất thải thu hồi năng lượng ở 35 nước. các thiết bị này xử lý 170 triệu tấn chất thải đô thị

22 quốc gia trong liên hiệp châu Âu(EU) năm 2006 đã sản xuất 62.000 GWh, trong đó 32.000 GWh đến từ khí bãi rác và 11.000 đến từ khí ẩm ướt từ bùn trong hệ thống cống rãnh. Có 17.000 GWh đã được hoán chuyển thành điện năng.

4. Tình hình sử dụng,tái chế WtE Thế giới

Đức là quốc gia sản xuất biogas nhiều nhất với 22.000 GWh

Tại Hoa Kỳ , lượng biogas sản xuất chiếm 6% khí đốt thiên nhiên sử dụng cho toàn quốc vào năm 2006, tương đương 10 tỉ Gallons xăng.

Tại châu Á, Nhật Bản là nước đi tiên phong trong lĩnh vực này, với hơn 80 nhà máy WtE, Trung Quốc gần 20 nhà máy, Hàn Quốc gần 20 nhà máy.

4. Tình hình sử dụng,tái chế WtE Thế giới

Trong khối ASEAN, Singapore và Thái Lan cũng có khoảng 3 nhà máy WtE.

4. Tình hình sử dụng,tái chế WtE

Ở Gò Cát, khi ba tổ máy đưa vào sử dụng tổng công suất điện thu được sẽ hơn 2.430 KW/h

Áp dụng thành công thu hồi khí ở bãi rác Gò Cát

HT thu hồi NL ở VN chủ yếu thu hồi khí từ bãi rác và thu

hồi nhiệt từ các lò đốt

mỗi năm chỉ riêng thành phố Hồ Chí

Minh đã có thể thu về hàng tỉ đồng nếu tận thu toàn bộ toàn

bộ rác thải

Trên thế giới những hệ thống thu hồi năng lượng đã được áp dụng từ hàng trăm năm nhưng ở Việt Nam đây là vần đề còn khá mới

Việt nam

Tại Việt Nam, nhiều chuyên gia đã biết tới WtE và khẳng

định rác là một loại tài nguyên

5. Quy trình WtERác thải được thu gom bằng các xe thu gom chuyên dụng và tập kết về một địa điểm. Tại đây, chúng được phân làm ba loại: rác thải mang đi xử lý, rác thải tái sử dụng và rác thải tái chế. Loại rác thải mang đi xử lý là loại đã được loại bỏ thủy tinh, kim loại và các chất khác không thể cháy được (và hầu hết chúng đều có thể tái chế). Quá trình phân loại này được thực hiện tại nguồn, tại nơi thu gom rác, tại bãi tập kết hay nhà máy xử lý…

Thu gom Phân loại

Xử lý rác thải Tái sử dụng Tái chế

Vật lý Nhiệt Sinh học

Đóng nén Thiêu đốt Nhiệt phân Khí hoá Chôn lấp Ủ phân, ủ lên men

Rác thải

RDF

Phát điện

Phát nhiệt

Nhiên liệu lỏng

Khí metan Etanol

Sơ đồ quy trình sinh năng lượng từ chất thải

Phương pháp vật lý• Quy trình chế biến RDF từ rác thải

đô thị Là pp chế biến rác

thải để sử dụng như là nguyên liệu.

Các dạng nhiên liệu này có tên viết tắt là RDF (refuse-derived fuel) hay SRF (solid recoverd fuel). RDF là loại nhiên liệu được sản xuất bằng cách nghiền nhỏ rác thải hoặc xử lý chúng với áp suất trong nồi hơi.

Phân loại rác thải tại nguồn

Phân loại tại nơi thu gom

rác

Giảm kích thước rác thảiPhối trộn

Sấy khô và ép viên

Đóng gói và lưu trữ

Thiêu đốt

• rác thải hữu cơ được đưa vào lò để đốt sinh nhiệt.

• dùng đun nóng nước trong lò hơi, sau đó được sử dụng để sấy hoặc để chạy tuabin phát điện.

Nhiệt phân

• Nhiệt phân là quá trình phân hủy nghèo ôxy ở nhiệt độ cao

• sinh ra hỗn hợp khí với thành phần chính là hydro, CO

Khí hóa

• nhiên liệu được gia nhiệt trong môi trường ít ô-xy, hay còn được biết như là công nghệ cháy không hoàn toàn, tạo ra khí tổng hợp (syngas).

Phương pháp nhiệtPhương pháp nhiệt là quá trình sử dụng nhiệt để chuyển

hoá chất thải từ dạng rắn sang dạng khí, lỏng và tro... đồng thời giải phóng năng lượng dưới dạng nhiệt

Phương pháp nhiệt

Giới thiệu về công nghệ khí hóa

Trong quá trình khí hóa , vật liệu được gia nhiệt đến một nhiệt độ cao→ dẫn đến thay đổi tính chất vật lý và hóa học→ tạo ra các sản

phẩm cháy dễ bay hơi (Co, H2 và CH4) và các chất thải như tro, hắc ín

Giới thiệu về công nghệ khí hóa

miền cháy

miền phản ứng

miền nhiệt phân

miền sấy khô

Quá trình khí hóa sinh khối

xảy ra trong bốn giai đoạn

updraft

Không khí được đưa từ phía dưới đáy lò và khí tạo ra ở phía trên đỉnh lò trong khi đó nhiên liệu lại tiếp tục đi xuống ngược lại với dòng khí tạo

ra khoảng không trong lò

• Đơn giản• Hiệu suất cao• Thích hợp với

nhiều loại vật liệu

Ưu điểm

• hóa chất, hắc ín, các loại dầu được sinh ra và trở thành một phần của khí gas.

Nhược điểm

Downdraft

Không khí đưa vào từ vùng oxi hóa ( đốt cháy) khí gas được lấy từ phía

dưới, do đó nhiên liệu và không khí đi cùng chiều. Trên đường

đi xuống axít và những thành phần nhựa phải xuyên qua

lớp than nóngvì thế được chuyển thành CO, CO2, H2, CH4.

• khí ra trong công nghệ này là rất sạchƯu

điểm

• hạn chế trên 1 số loại nhiên liệu và so với updraft thì hiệu suất gas thấp hơn

Nhược điểm

Crossdraft

Được thiết kế như downdraft thay vì O2, không khí đi vào song song

nhiên liệu thì ở crossdraft oxy và kk đi vào ở bên cạnh.

• hiệu suất cao• gọn nhẹƯu điểm

• Không phù hợp với nhiên liệu có nhiều tro

Nhược điểm

Phương pháp sinh học

Giới thiệu về công nghệ biogas

Ngăn phối trộn

• là nơi mà nước và phân động vật được trộn lẫn với nhau trước khi vào ngăn phân hủy và là nơi lắng cát

Ngăn phân hủy

• là nơi mà phân và nước từ ngăn trộn được lên men và sinh ra khí gas.

• Ngăn này phải chắc chắn và hoàn toàn kín

Ngăn áp lực

• thu các lớp cặn lắng từ ngăn phân hủy. • các chất cặn lắng ở dạng lỏng trong ngăn áp lực sẽ

chảy ngược lại vào ngăn phân hủy để đẩy khí gas ra

Các ngăn cơ bản

Phương pháp sinh học

Giới thiệu về công nghệ biogas

hầm biogas loại bán liên tục

• Bể kín khí xây dựng bằng vật liệu gạch đá, bê tông, đỉnh hầm và đáy có dạng bán cầu, được làm kín,

không cho thấm thoát khí ra ngoài bằng cách trát một số lớp vữa trên bề mặt phía

trên của hầm• Được cung cấp nguyên liệu

theo kiểu bán liên tục mỗi ngày một lần, khí sinh ra

tăng lên và được tích lại ở phần vòm phía trên

• Các chất liệu cung cấp cho các loại hầm sinh khí này

thường là các loại phân, và chất thải nông nghiệp.

6. Tác động đến môi trường

Do sản xuất nguyên liệu RDF

Việc sản xuất và sử dụng nhiên liệu từ rác thải bao gồm RDF có liên quan đến những tác động môi trường tiềm tàng

Tiêu thụ năng lượng quá nhiều

( hầu hết là sử dụng điện từ lưới

điện công cộng hoặc sản xuất hơi

nước tại chỗ)

Phát thải các chất ra môi trường không khí (bụi từ

quá trình xử lý cơ học, hơi nước từ quá trình sấy khô) hoặc ra môi trường nước (trong quá trình rửa hoặc

vớt bọt váng)

6. Tác động đến môi trườngDo từ phương pháp nhiệttạo ra các sản

phẩm phụ độc hại và gây ảnh hưởng trực tiếp đến công nhân vận hành các lò đốt sản phẩm bao gồm các khí độc: SO2, NOx, HCl, chất hữu cơ bay hơi (VOCs), CO, CO2, bụi, tro, dioxin, furan

quá trình nhiệt phân hay khí hoá còn tạo ra khí CH4

có khả năng gây cháy nổ nếu không được thu gom và xử lý đúng cách

gây ô nhiễm không khí, góp phần làm tăng hiệu ứng nhà kính và gây nguy

hiểm cho sức khoẻ con người.

6. Tác động đến môi trườngDo từ phương pháp sinh học

sự phát thải CO2 khi vận chuyển, khi vận hành các

loại máy móc như máy phát điện, máy bơm cùng một số các thiết bị khác, chưa kể là nó còn đòi hỏi tiêu tốn năng

lượng điện khá lớn.

Kết luận• Với những lợi thế về cải thiện

môi trường và tiết kiệm tài nguyên, tiết kiệm năng lượng, việc áp dụng WtE vào trong thực tiễn tại Việt Nam là hoàn toàn phù hợp

• Năng lượng sinh khối tại Việt Nam nhìn chung mang tiềm năng phát triển mạnh trong tương lai

• Các nguồn cung cấp sinh khối để thu hồi năng lượng tại Việt Nam là vô cùng phong phú, có thể đáp ứng được yêu cầu về sự ổn định và liên tục.

• Việc sử dụng năng lượng sinh khối để sản xuất điện tái tạo, nhiệt và vận chuyển nhiên liệu có thể góp phần giảm khí phát thải gây hiệu ứng nhà kính và giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch

7. Kết luận, đề xuất

Giải pháp tuyên truyền• Tạo điều kiện cung cấp nguyên

liệu và bao tiêu toàn bộ sản phẩm điện cho đơn vị sản xuất.

• Tuyên truyền giáo dục nhân dân, và các tổ chức, cơ quan, xí nghiệp, CBCNV hoạt động trong ngành thu gom và vận chuyển chất thải rắn,hướng dẫn việc phân loại rác tại nguồn, giữ rác khô cho trên đường thu gom cho đến nơi giao nhận rác.

• Áp dụng thuế suất ưu đãi đối với những đơn vị, cá nhân sản xuất, kinh doanh và sử dụng điện từ phân rác. Nhà nước có thể hổ trợ giá cho các đơn vị này hoạt động.

• Do vốn đầu tư cho dự án nhà máy đốt rác thường rất lớn, nhà nước phải tranh thủ mọi nguồn vốn ưu đãi và hổ trợ của nước ngoài, cho vay với lãi suất ưu đãi đối với những đơn vị có định hướng hoạt động trên lĩnh vực này.

7. Kết luận, đề xuất

Giải pháp tài chínhĐề xuất

7. Kết luận, đề xuấtĐề xuất:

Ở Việt Nam

Dừa

Trấu

Mía đường

Chất thải chăn nuôi

Những chất thải có khả năng sinh năng lượng ở Việt Nam

7. Kết luận, đề xuất

Dừasản xuất

than hoạt tính

Trấusản xuất củi

trấu

Mía đường

làm nhiên liệu cho

quá trình phát nhiệt hoặc phát

điện

Chất thải chăn nuôi

sản xuất phân bón

sử dụng hầm khí sinh học

8. Tài liệu tham khảo(1) Nguyễn Quang Khải, Những vấn đề phát triển năng lượng sinh khối của Việt Nam, Báo cáo tại Hội thảo Phát triển năng lượng bền vững ở Việt Nam(2) Nguyễn Văn Phước, Nguyễn Thị Thùy Diễm, Nguyễn Hoàng Lan Thanh, (2010), Công nghệ lên men mêtan kết hợp phát điện -giải pháp xử lý rác cho các đô thị lớn, góp phần kìm hãm biến đổi khí hậu, Tạp chí phát triển KH&CN, Tập 13, số M2. (3) A. Gendebien, A. Leavens, K. Blackmore, A. Godley, K. Lewin, K.J. Whiting and R. Davis, (2003), Refuse derived fuel, current practice and perspectives, WRc Swindon, Frankland Road, Blagrove, Swindon, WiltshireNickolas J. Themlis, (2004), Greening Waste, Anaerobic digestion for treating the organic fraction of municipal solid Wasters(4) SNV Netherlands Development Organisation Vietnam, (2012), Biomass Business Opportunities Vietnam, NL Agency(5) http://www.deec.vn/news_printpage.asp?News_ID=765(6) http://www.khihoa.com/2011/12/ung-dung-cong-nghe-khi-hoa-trau-e-khac.html(7) https://www.youtube.com/watch?v=u8yDWlq_EZk