Đồ án thiết kế dây chuyền đốt rác tạo năng lượng điện
- 50 trang
- file .pdf
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢN LÝ VÀ CÔNG NGHỆ HẢI PHÒNG
----------------------------------------------
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGÀNH ĐIỆN TỰ ĐỘNG CÔNG NGHIỆP
Sinh viên : VŨ VĂN NAM
Giảng viên hướng dẫn : ThS. ĐỖ ANH DŨNG
Hải Phòng -2022
-1-
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢN LÝ VÀ CÔNG NGHỆ HẢI PHÒNG
-----------------------------------
THIẾT KẾ DÂY CHUYỀN ĐỐT RÁC
TẠO NĂNG LƯỢNG ĐIỆN
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY
NGÀNH ĐIỆN TỰ ĐỘNG CÔNG NGHIỆP
Sinh viên thực hiện: Vũ Văn Nam
Giảng viên hướng dẫn: Thạc Sỹ Đỗ Anh Dũng
Hải Phòng - 2022
-2-
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢN LÝ VÀ CÔNG NGHỆ HẢI PHÒNG
----------------------------------------------
NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP
Sinh viên : Vũ Văn Nam - MSV : 2013102014
Lớp : DCL2401
Ngành: Điện Tự Động Công Nghiệp
Tên đề tài : Thiết kế dây chuyền đốt rác tạo năng lượng điện
-3-
NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI
1.Nội dung và các yêu cầu cần giải quyết trong nhiệm vụ đề tài tốt nghiệp ( về lý
luận, thực tiễn, các số liệu cần tính toán và các bản vẽ).
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
2. Các số liệu cần thiết để tính toán.
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………
3.Địa điểm thực tập tốt nghiệp.
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
-4-
CÁC CÁN BỘ HƯỚNG DẪN ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP
Họ và tên : Đỗ Anh Dũng
Học hàm, học vị : Thạc sỹ
Cơ quan công tác : Trường Đại học quản lý và công nghệ Hải Phòng
Nội dung hướng dẫn: Thiết kế dây chuyền đốt rác tạo năng lượng điện
…………………………………………………………………………................
…………………………………………………………………………..................
Đề tài tốt nghiệp được giao ngày 20 tháng 6 năm 2022
Yêu cầu phải hoàn thành xong trước ngày 20 tháng 6 năm 2022
Đã nhận nhiệm vụ ĐTTN Đã giao nhiệm vụ ĐTTN
Sinh viên Giảng viên hướng dẫn
Hải Phòng, ngày tháng năm 2022
TRƯỞNG KHOA
TS. Đoàn Hữu Chức
-5-
Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN TỐT NGHIỆP
Họ và tên giảng viên: Đỗ Anh Dũng
Đơn vị công tác: Trường Đại học Quản lý và Công nghệ Hải Phòng
Họ và tên sinh viên: Vũ Văn Nam
Chuyên ngành: Điện Tự Động Công Nghiệp
Nội dung hướng dẫn : Thiết kế dây chuyền đốt rác tạo năng lượng điện
1. Tinh thần thái độ của sinh viên trong quá trình làm đề tài tốt nghiệp
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
2. Đánh giá chất lượng của đồ án/khóa luận ( so với nội dung yêu cầu đã đề ra
trong nhiệm vụ Đ.T.T.N, trên các mặt lý luận, thực tiễn, tính toán số liệu... )
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
3. Ý kiến của giảng viên hướng dẫn tốt nghiệp
Được bảo vệ Không được bảo vệ Điểm hướng dẫn
Hải Phòng, ngày......tháng.....năm 2022
Giảng viên hướng dẫn
(ký và ghi rõ họ tên)
-6-
Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
-------------------------------------
PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN CHẤM PHẢN BIỆN
Họ và tên giảng viên …………………………………………………………
Đơn vị công tác:.................................................................................................
Họ và tên sinh viên: .................................Chuyên ngành:..............................
Đề tài tốt nghiệp: ...........................................................................................
............................................................................................................................
1. Phần nhận xét của giảng viên chấm phản biện
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
2. Những mặt còn hạn chế
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
3. Ý kiến của giảng viên chấm phản biện
Được bảo vệ Không được bảo vệ Điểm phản biện
Hải Phòng, ngày......tháng.....năm 2022 Giảng viên chấm phản biện
( ký và ghi rõ họ tên)
-7-
MỤC LỤC
Nội dung Trang
Lời mở đầu
Chương 1 Tổng Quan Tình Hình Đốt Chất Thải Phát Điện Trên Thế
Giới
1.1. Xu hướng chung về tình hình đốt chất thải kết hợp phát điện
trên thế giới 1
1.2. Tình hình đốt chất thải kết hợp phát điện tại một số quốc gia:
1.2.1. Đốt chất thải kết hợp phát điện tại Mỹ:
1.2.2. Đốt chất thải kết hợp phát điện tại Châu Âu
1.2.3. Đốt chất thải kết hợp phát điện tại Nhật Bản
8
1.2.4. Đốt chất thải kết hợp phát điện tại Trung Quốc
1.2.5. Đốt chất thải kết hợp phát điện tại Singapore
1.2..6. Đốt chất thải kết hợp phát điện tại Singapore
9
1.3. Xu hướng công nghệ đốt chất thải kết hợp phát điện trên thế
giới.
1.3.1. Ở Bắc Mỹ:
1.3.2. Ở Châu Âu:
1.3.3. Ở Trung Quốc:
10
Chương 2 Phân Tích Xu Hứớng Nghiên Cứu Công Nghệ Đốt
Chất Thải Phát Điện Trên Cơ Sở Sáng Chế Quốc Tế
2.1. Tình hình nộp đơn đăng ký sáng chế về công nghệ đốt chất
thải phát điện theo thời gian:
12
2.2. Tình hình nộp đơn đăng ký sáng chế về công nghệ đốt chất
thải phát điện ở các quốc gia:
13
2.3. Tình hình đăng ký sáng chế về công nghệ đốt chất thải phát
điện theo bảng phân loại sáng chế quốc tế IPC:
2.4. So sánh hướng nghiên cứu của các sáng chế nộp đơn đăng
ký bảo hộ về công nghệ đốt chất thải phát điện tại một số quốc
gia:
16
Chương 3 Tổng Quan Về Tình Hình Đốt Chất Thải
Phát Điện Tại Việt Nam
3.1 Tình hình phát thải chất thải rắn và chất thải rắn có thể cháy được tại
Việt Nam
3.1.1. Tình hình phát sinh chất thải rắn không nguy hại:
3.1.2. Tình hình phát sinh chất thải rắn nguy hại:
19
3.2. Cơ sở pháp lý liên quan đến tái chế chất thải, trong đó có tái
chế chất thải kết hợp thu hồi nhiệt để phát điện: 21
-8-
3.3. Tình hình ứng dụng thực tế công nghệ đốt chất thải
kết hợp phát điện tại Việt Nam
3.3.1. Đốt chất thải rắn sinh hoạt, công nghiệp phát điện:
22
3.4. Đốt chất thải rắn nông nghiệp phát điện:
24
3.5. Định hướng ứng dụng công nghệ đốt chất thải kết hợp phát
điện tại Việt Nam:
3.5.1. Các dự án đốt chất thải rắn sinh hoạt, công nghiệp phát điện:
25
3.5.2. Các dự án đốt chất thải rắn nông nghiệp phát điện:
26
3.6. Đề xuất công nghệ thích hợp nhằm đốt chất thải phát điện tại
Việt Nam
3.6.1. Phân tích ưu nhược điểm của một số công nghệ đốt chất thải phát
điện
3.6.1.1. Các giải pháp thu hồi năng lượng từ rác thải
27
3.6.1.2. Ứng dụng phương phát đốt thu hồi năng lượng 34
3.7. Khuyến nghị công nghệ phù hợp với điều kiện thực tế tại Việt
Nam
39
Kết luận 40
Tài liệu tham khảo 41
-9-
Chương 1 Tổng Quan Tình Hình Đốt Chất Thải Phát Điện Trên Thế Giới
1.1. Xu hướng chung về tình hình đốt chất thải kết hợp phát điện trên thế giới
Thiêu đốt là công nghệ được áp dụng rộng rãi để xử lý chất thải công nghiệp, đặc biệt
là chất thải nguy hại (Brunner, 1994).
Sự thiêu hủy rác thải đô thị được tồn tại ở Châu Âu từ những năm 1930 nhằm mục
đích chính là để làm giảm đi khối lượng và thể tích rác thải. Hiện nay các nhà máy thiêu
hủy rác hiện đại có thể giảm 90% khối lượng chất thải rắn, như vậy thời gian sử dụng của
bãi chôn lấp chất thải sẽ tăng lên 10 lần.
Bảng dưới đây trình bày về tình hình thiêu hủy rác đô thị ở một số nước phát triển.
Bảng 1 : Tình hình thiêu hủy rác đô thị ở một số nước phát triển
Lượng rác thải Số lượng
Dân số Số nhà máy
Quốc gia được thiêu hủy
(Triệu người) xử lý rác (Triệu tấn/năm)
(%)
Nhật Bản 72 123 1893 32.0
Đan Mạch 65 5 36 1.7
Thụy Điển 55 9 23 1.8
Pháp 42 56 170 7.6
Hà Lan 40 15 12 2.8
Đức 30 61 47 9.2
Ý 18 58 94 2.7
Mỹ 16 248 168 28.6
Anh 7 57 30 2.5
Tây Ban Nha 7 38 22 0.7
Bồ Đào Nha Không rõ 23 17 1.7
Nguồn: ENTEC tổng hợp từ tài liệu
Tại nhiều nước Châu Âu do quỹ đất hạn hẹp, cần phải bảo vệ tầng nước ngầm
nghiêm ngặt, nên lượng chất thải rắn được xử lý bằng phương pháp đốt chiếm ưu thế: ở
Đức tới trên 60% chất thải rắn được đốt, ở Đan Mạch chất thải rắn được đốt gần 100%
(đốt có thu hồi năng lượng).
Trái ngược với các nước Châu Âu thì ở Mỹ lượng chất thải đem đốt chỉ chiếm
khoảng 20% tổng lượng chất thải phát sinh, phần lớn còn lại chủ yếu được xử lý bằng
phương pháp chôn lấp thông thường hoặc đưa xuống các giếng sâu. Tuy nhiên với tỉ lệ
20% (tương đương 4 triệu tấn/năm) tổng lượng chất thải rắn ở Mỹ được đem đốt thì cũng
đã lớn hơn nhiều so với nhiều nước Châu Âu cộng lại. Lượng chất thải nguy hại phát sinh
trung bình hàng năm tại một số nước Châu Âu và Mỹ được trình bày trong bảng 2.
Bảng 2. Lượng chất thải nguy hại phát sinh trung bình hàng năm
tại một số nước Châu Âu và Mỹ.
-10-
STT Nước Lượng chất thải (tấn/năm) Dân số (người)
1 Áo 300.000 7.600.000
2 Đan Mạch 100.000 5.100.000
3 Phần Lan 71.000 4.800.000
4 Pháp 380.000 55.000.000
5 Hà Lan 1.000.000 15.000.000
6 Na Uy 120.000 4.100.000
7 Thụy Điển 480.000 8.500.000
8 Mỹ 200.000.000 225.000.000
9 Tây Đức 30.000.000 62.000.000
Các công nghệ xử lý chất thải rắn được áp dụng tại một số nước trên thế giới được
trình bày trong bảng sau.
Bảng 3. Mức độ áp dụng các phương pháp xử lý chất thải rắn
tại một số nứớc trên thế giới.
Biện pháp xử lý (% khối lượng)
Lượng rác
Stt Tên nước Chế biến
(ngàn tấn/năm) Đốt Chôn Tái chế
phân rác
01 Áo 2.800 11 65 18 6
02 Bỉ 3.500 54 43 0 3
03 Canađa 16.000 8 80 2 10
04 Đan Mạch 2.600 48 29 4 19
05 Phần Lan 2.500 2 83 0 15
06 Pháp 20.000 42 54 10 3
07 Đức 25.000 36 46 2 16
08 Hy Lạp 3.150 0 100 0 0
09 Ai Len 1.100 0 97 0 3
10 Ý 17.500 16 74 7 3
11 Nhật 50.000 75 20 5 *
-11-
Biện pháp xử lý (% khối lượng)
Lượng rác
Stt Tên nước Chế biến
(ngàn tấn/năm) Đốt Chôn Tái chế
phân rác
12 Luxembure 180 75 22 1 2
13 Hà Lan 7.700 35 45 5 16
14 Na Uy 2.000 22 67 5 7
15 Bồ Đào Nha 2.650 0 85 15 0
16 Tây Ban 13.300 6 65 17 13
Nha
17 Thụy Điển 3.200 47 34 3 16
18 Thụy Sỹ 3.700 59 12 7 22
19 Anh 30.000 8 90 0 2
20 Mỹ 177.500 16 67 2 15
Ghi chú: * Lượng rác đô thị tại Nhật Bản được tính sau khi loại trừ phần tái chế.
Lò đốt chất thải nói chung có rất nhiều loại, mỗi loại lò đốt có một công nghệ
đốt khác nhau, dựa vào đặc tính công nghệ đốt, nguyên lý hoạt động của từng loại
lò đốt có thể phân thành các dạng lò đốt chất thải thông dụng như sau:
- Lò đốt hở thủ công (Open Burning)
- Lò đốt một cấp (Single-Chamber Incinerators)
Hình 1.1. Lò đốt thủ công.
-12-
- Lò đốt nhiều cấp (Multiple-Chamber Incinerators)
Hình 1.2. Lò đốt nhiều cấp.
- Lò đốt thùng quay (Rotary kiln incinerators)
-13-
- Lò đốt tầng sôi (Fluid Bed Incinerators)
Hình 1.3. Lò đốt tầng sôi.
-14-
- Lò đốt nhiều tầng (Multiple Hearth Incinerators)
- Lò đốt chất thải lỏng (Liquid – Waste Incinerators)
-15-
- Lò đốt nhiệt phân tĩnh có kiểm soát không khí (Pyrolysis And Controlled Air
Incinerators)
Hình 1.5. Lò đốt nhiệt phân tĩnh có kiểm soát không khí
-16-
- Một số lò đốt khác.
Nhiệt được sản xuất bởi một lò đốt có thể được sử dụng để tạo ra hơi nước mà
sau đó có thể được sử dụng cho một tuabin để sản xuất điện. Số lượng điển hình
của năng lượng ròng có thể được sản xuất từ mỗi tấn rác thải đô thị là khoảng 2/3
MWh điện và 2 MWh sưởi ấm. Như vậy, đốt khoảng 600 tấn chất thải mỗi ngày sẽ
sản xuất khoảng 400 MWh điện năng mỗi ngày (17 MW năng lượng điện liên tục
trong 24 giờ) và 1200 MWh năng lượng sưởi ấm mỗi ngày.
1.2. Tình hình đốt chất thải kết hợp phát điện tại một số quốc gia:
1.2.1. Đốt chất thải kết hợp phát điện tại Mỹ:
Các lò đốt rác đầu tiên của Mỹ được xây dựng vào năm 1885 trên đảo Thống
đốc New York, New York. Thuật ngữ “Waste-to-Energy” (WtE) (chuyển hóa chất
thải thành năng lượng) chính thức được giới học giả quan tâm và công nhận khi
Hội đồng Nghiên cứu và Công nghệ Chuyển hóa Chất thải thành Năng lượng
(Waste-To-Energy Research and Technology Council WTERT) được thành lập tại
Đại học Columbia, New York, Hoa Kỳ từ năm 2003. Năm 2006, giải thưởng Công
nghiệp WTERT được trao tặng lần đầu tiên cho các công ty/tổ chức có đóng góp
tích cực nhất cho công nghệ và giải pháp WtE. Các tiêu chí được xem xét gồm:
lượng năng lượng phục hồi được (kWh điện + kWh nhiệt/tấn chất thải); tỷ lệ bổ
sung nhiên liệu “mồi” trên tổng lượng chất thải đầu vào và khả năng tái chế cũng
như sự chấp nhận của cộng đồng đối với lượng tro, xỉ sinh ra cuối cùng. (Nickolas
J. Themelis, 2007).
1.2.2. Đốt chất thải kết hợp phát điện tại Châu Âu
Đan Mạch và Thụy Điển sử dụng năng lượng tạo ra từ việc tiêu huỷ chất thải
trong hơn một thế kỷ, trong quá trình địa hóa, nhiệt và năng lượng hỗ trợ cho sưởi
ấm. Năm 2005, tiêu huỷ chất thải sản xuất tạo ra 4,8% lượng tiêu thụ điện và 13,7%
tổng tiêu thụ nội địa nhiệt ở Đan Mạch. Một số nước châu Âu khác chủ yếu dựa
vào đốt để xử lý rác thải đô thị, đặc biệt là Luxembourg , Hà Lan, Đức và Pháp.
Các lò đốt rác đầu tiên cho xử lý chất thải đã được xây dựng ở Nottingham bởi
Manlove, Alliott & Co Ltd vào năm 1874 với một thiết kế bằng sáng chế của Albert
Fryer . Cơ sở đầu tiên ở Cộng hòa Séc được xây dựng vào năm 1905 tại Brno.
1.2.3. Đốt chất thải kết hợp phát điện tại Nhật Bản
Đốt chất thải đặc biệt phổ biến ở Nhật Bản, nơi đất đai là một nguồn tài nguyên khan
hiếm. Nhật Bản là nước có tỷ lệ rác thải đượ ằng các phương pháp đốt cao nhất thế giới,
khoảng 68 triệu tấn/năm với hơn 1200 nhà máy. Riêng lĩnh vực WtE, tính đến năm 2009,
nước Nhật có 304 nhà máy với tổng công suất phát điện 1673 MWh/năm. (Bộ Môi
trường Nhật Bản, 2012).
-17-
Công nghệ WtE chính là công nghệ ố ữ) với khả năng tiếp nhận lượng rác đầu vào
linh động, Tuy nhiên, một số ốt sử dụng các công nghệ mới và tiên tiến hơn, chẳng
hạn công nghệ nấu chảy trực tiếp với nhà cung cấp JFE Engineering, Nippon
Steel; công nghệ hóa lỏng của Ebara, chọn lọc nhiệt và khí hóa. Các công nghệ
này ngoài việc phát thải bằng hoặc ít hơn so với các công nghệ WtE truyền thống,
các “sản phẩm” tro xỉ nóng chảy có thể tận dụng làm vật liệu xây dựng. (Nickolas
J. Themelis, 2007).
Một số công nghệ, chẳng hạn lò đốt tầng sôi có thể dùng để đốt bùn thải từ
ớc thải sinh hoạt, tuy nhiên chi phí đầu tư rất đắt đỏ.
1.2.4. Đốt chất thải kết hợp phát điện tại Trung Quốc
Đại học Zhejiang là nơi đầu tiên nghiên cứu về công nghệ WtE tại Trung
Quốc. Giáo sư Cen Kefa và các cộng sự tạ ể ốt tầng sôi tuần hoàn (circulating fluidized
bed CFB) được ứng dụng trong một số nhà máy WtE ở Trung Quốc. Tổng lượng rác thải
được xử lý nhiệt ở Trung Quốc vào khoảng 4 triệu tấn/năm tại khoảng 50 nhà máy. Trong
đó, 4100 tấn/ngày được bằng công nghệ trữ cung cấp bởi các nhà thầu Châu Âu (Martin,
Alstom và Keppel Seghers), Nhật Bản (JFE Engineering), một số thiết kế và chế tạo trong
nước. (Nickolas J. Themelis, 2007. Tổng công suất lắp đặt của lò đốt tầng sôi tuần hoàn
do Đại học Zhejiang nghiên cứu khoảng 7000 tấn/ngày. Tuy nhiên, do nhiệt lượng rác
thải ở Trung Quốc khá thấp, phải được mồi thêm than đá để đảm bảo . (Nickolas J.
Themelis, 2007)
1.2.5. Đốt chất thải kết hợp phát điện tại Singapore
Mỗi ngày Singapore thải ra khoảng 16.000 tấn rác. Rác ở Singapore được phân
loại tại nguồn, vì vậy khoảng 56% khối lượng rác thải ra mỗi ngày (khoảng 9.000
tấn) được quay lại các nhà máy để tái chế. Khoảng 41% (7.000 tấn) được đưa vào
04 nhà máy đốt rác thải phát điện đủ cung cấp 3% tổng nhu cầu điện của Singapore.
Cuối cùng, khoảng 1.500 tấn tro cùng với 500 tấn rác không thể đốt được vận
chuyển bằng sà lan tới bãi chôn lấp Semakau Landfill.
1.2..6. Đốt chất thải kết hợp phát điện tại Singapore
-18-
Mỗi ngày Singapore thải ra khoảng 16.000 tấn rác. Rác ở Singapore được phân
loại tại nguồn, vì vậy khoảng 56% khối lượng rác thải ra mỗi ngày (khoảng 9.000 tấn)
được quay lại các nhà máy để tái chế. Khoảng 41% (7.000 tấn) được đưa vào 04 nhà máy
đốt rác thải phát điện đủ cung cấp 3% tổng nhu cầu điện của Singapore. Cuối cùng,
khoảng 1.500 tấn tro cùng với 500 tấn rác không thể đốt được vận chuyển bằng sà lan tới
bãi chôn lấp Semakau Landfill.
1.3. Xu hướng công nghệ đốt chất thải kết hợp phát điện trên thế giới.
Xử lý rác thải chủ yếu có 3 phương thức: chôn lấp, ủ phân và đốt phát điện. So
sánh ba phương thức, nhận thấy phương pháp đốt thải phát điện vô hại, ưu thế về
giảm ô nhiễm môi trường, do đó phương thức này trở thành lựa chọn hàng đầu của
các nước có nguồn đất đai và năng lượng hạn hẹp. Tại Tây Âu và Nhật Bản, rác
thải sinh hoạt đô thị cơ bản được xử lý bằng phương thức đốt. Tại Trung Quốc,
phương hướng chủ đạo trong phát triển ngành công nghiệp xử lý rác thải sinh hoạt
là chuyển từ chôn lấp sang đốt phát điện.
1.3.1. Ở Bắc Mỹ:
Với sự gia tăng số lượng các bãi chôn lấp, giảm giá chôn lấp, giảm giá điện thì
công nghệ đốt chất thải phát điện không thể cạnh tranh giá thành với công nghệ
chôn lấp.
Để khuyến khích công nghệ đốt chất thải phát điện các quốc gia đã áp dụng
các chính sách thuế ưu đãi. Chính phủ Mỹ đã bãi bỏ các khoản thuế cho các nhà
máy đốt chất thải phát điện từ năm 2004.
1.3.2. Ở Châu Âu:
Ở châu Âu, với các lệnh cấm chôn lấp chất thải không qua xử lý, các lò đốt rác
đã được xây dựng nhiều hơn trong thập kỷ qua. Gần đây, một số chính quyền thành
phố đã bắt đầu quá trình ký kết hợp đồng cho việc xây dựng và hoạt động của lò
đốt CTR. Tại châu Âu, điện tạo ra từ chất thải được coi là từ một nguồn năng lượng
tái tạo (RES) và do đó đủ điều kiện cho các khoản ưu đãi thuế nếu tư nhân điều
hành. Ngoài ra, một số lò đốt ở châu Âu được trang bị thu hồi chất thải, cho phép
tái sử dụng các vật liệu kim loại màu được tìm thấy trong các bãi chôn lấp.
1.3.3. Ở Trung Quốc:
Đốt rác phát điện trở thành xu thế mới tại Trung Quốc. Do nền kinh tế phát
triển nhanh chóng và tốc độ đô thị hóa cao, mỗi năm Trung Quốc thải ra 250 triệu
tấn rác. Rác thải sinh hoạt một mặt đang tạo áp lực rất lớn đối với môi trường và sự
phát triển của đô thị, mặt khác lại là nguồn tài nguyên đem lại lợi ích kinh tế to lớn.
Việc khai thác để biến rác thải trở thành kho báu cũng trở thành bộ phận cấu thành
quan trọng của ngành công nghiệp bảo vệ môi trường.
-19-
Công tác xử lý đốt rác thải đô thị của Trung Quốc phát triển khá nhanh, khả
năng xử lý đốt rác thải của năm 2011 tăng gấp 33 lần so với năm 2000, đạt 940
tấn/ngày. Đến cuối năm 2012, có 142 nhà máy đốt rác thải sinh hoạt phát điện đã
được xây dựng và đưa vào vận hành hoạt động, tổng quy mô xử lý là 124 nghìn tấn,
tổng công suất lắp đặt khoảng 2.600 MW. Phát điện nhờ rác thải tại Trung Quốc có
bước khởi đầu khá muộn. Nhà máy phát điện nhờ rác thải đầu tiên được đưa vào
vận hành năm 1987, thiết bị kỹ thuật chủ yếu đều nhập từ nước ngoài.
Tuy nhiên, việc đầu tư xây dựng từ thiết bị lò đốt nhập khẩu đến lò chế tạo
trong nước rồi đến lò hơi tầng sôi tuần hoàn đã khiến cho ngành công nghiệp phát
điện nhờ rác thải tại Trung Quốc đi từ không đến có, đồng thời đạt được sự phát
triển nhanh chóng. Hiện tại, số lượng hệ thống thiêu đốt rác thải mới xây tại Trung
Quốc đã chiếm hơn một nửa của thế giới. Đến năm 2015, khả năng thiêu đốt rác
thải phát điện trên toàn Trung Quốc có thể đạt 310 nghìn tấn/ngày.
-20-
TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢN LÝ VÀ CÔNG NGHỆ HẢI PHÒNG
----------------------------------------------
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGÀNH ĐIỆN TỰ ĐỘNG CÔNG NGHIỆP
Sinh viên : VŨ VĂN NAM
Giảng viên hướng dẫn : ThS. ĐỖ ANH DŨNG
Hải Phòng -2022
-1-
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢN LÝ VÀ CÔNG NGHỆ HẢI PHÒNG
-----------------------------------
THIẾT KẾ DÂY CHUYỀN ĐỐT RÁC
TẠO NĂNG LƯỢNG ĐIỆN
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY
NGÀNH ĐIỆN TỰ ĐỘNG CÔNG NGHIỆP
Sinh viên thực hiện: Vũ Văn Nam
Giảng viên hướng dẫn: Thạc Sỹ Đỗ Anh Dũng
Hải Phòng - 2022
-2-
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢN LÝ VÀ CÔNG NGHỆ HẢI PHÒNG
----------------------------------------------
NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP
Sinh viên : Vũ Văn Nam - MSV : 2013102014
Lớp : DCL2401
Ngành: Điện Tự Động Công Nghiệp
Tên đề tài : Thiết kế dây chuyền đốt rác tạo năng lượng điện
-3-
NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI
1.Nội dung và các yêu cầu cần giải quyết trong nhiệm vụ đề tài tốt nghiệp ( về lý
luận, thực tiễn, các số liệu cần tính toán và các bản vẽ).
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
2. Các số liệu cần thiết để tính toán.
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………
3.Địa điểm thực tập tốt nghiệp.
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
-4-
CÁC CÁN BỘ HƯỚNG DẪN ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP
Họ và tên : Đỗ Anh Dũng
Học hàm, học vị : Thạc sỹ
Cơ quan công tác : Trường Đại học quản lý và công nghệ Hải Phòng
Nội dung hướng dẫn: Thiết kế dây chuyền đốt rác tạo năng lượng điện
…………………………………………………………………………................
…………………………………………………………………………..................
Đề tài tốt nghiệp được giao ngày 20 tháng 6 năm 2022
Yêu cầu phải hoàn thành xong trước ngày 20 tháng 6 năm 2022
Đã nhận nhiệm vụ ĐTTN Đã giao nhiệm vụ ĐTTN
Sinh viên Giảng viên hướng dẫn
Hải Phòng, ngày tháng năm 2022
TRƯỞNG KHOA
TS. Đoàn Hữu Chức
-5-
Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN TỐT NGHIỆP
Họ và tên giảng viên: Đỗ Anh Dũng
Đơn vị công tác: Trường Đại học Quản lý và Công nghệ Hải Phòng
Họ và tên sinh viên: Vũ Văn Nam
Chuyên ngành: Điện Tự Động Công Nghiệp
Nội dung hướng dẫn : Thiết kế dây chuyền đốt rác tạo năng lượng điện
1. Tinh thần thái độ của sinh viên trong quá trình làm đề tài tốt nghiệp
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
2. Đánh giá chất lượng của đồ án/khóa luận ( so với nội dung yêu cầu đã đề ra
trong nhiệm vụ Đ.T.T.N, trên các mặt lý luận, thực tiễn, tính toán số liệu... )
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
3. Ý kiến của giảng viên hướng dẫn tốt nghiệp
Được bảo vệ Không được bảo vệ Điểm hướng dẫn
Hải Phòng, ngày......tháng.....năm 2022
Giảng viên hướng dẫn
(ký và ghi rõ họ tên)
-6-
Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
-------------------------------------
PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN CHẤM PHẢN BIỆN
Họ và tên giảng viên …………………………………………………………
Đơn vị công tác:.................................................................................................
Họ và tên sinh viên: .................................Chuyên ngành:..............................
Đề tài tốt nghiệp: ...........................................................................................
............................................................................................................................
1. Phần nhận xét của giảng viên chấm phản biện
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
2. Những mặt còn hạn chế
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
3. Ý kiến của giảng viên chấm phản biện
Được bảo vệ Không được bảo vệ Điểm phản biện
Hải Phòng, ngày......tháng.....năm 2022 Giảng viên chấm phản biện
( ký và ghi rõ họ tên)
-7-
MỤC LỤC
Nội dung Trang
Lời mở đầu
Chương 1 Tổng Quan Tình Hình Đốt Chất Thải Phát Điện Trên Thế
Giới
1.1. Xu hướng chung về tình hình đốt chất thải kết hợp phát điện
trên thế giới 1
1.2. Tình hình đốt chất thải kết hợp phát điện tại một số quốc gia:
1.2.1. Đốt chất thải kết hợp phát điện tại Mỹ:
1.2.2. Đốt chất thải kết hợp phát điện tại Châu Âu
1.2.3. Đốt chất thải kết hợp phát điện tại Nhật Bản
8
1.2.4. Đốt chất thải kết hợp phát điện tại Trung Quốc
1.2.5. Đốt chất thải kết hợp phát điện tại Singapore
1.2..6. Đốt chất thải kết hợp phát điện tại Singapore
9
1.3. Xu hướng công nghệ đốt chất thải kết hợp phát điện trên thế
giới.
1.3.1. Ở Bắc Mỹ:
1.3.2. Ở Châu Âu:
1.3.3. Ở Trung Quốc:
10
Chương 2 Phân Tích Xu Hứớng Nghiên Cứu Công Nghệ Đốt
Chất Thải Phát Điện Trên Cơ Sở Sáng Chế Quốc Tế
2.1. Tình hình nộp đơn đăng ký sáng chế về công nghệ đốt chất
thải phát điện theo thời gian:
12
2.2. Tình hình nộp đơn đăng ký sáng chế về công nghệ đốt chất
thải phát điện ở các quốc gia:
13
2.3. Tình hình đăng ký sáng chế về công nghệ đốt chất thải phát
điện theo bảng phân loại sáng chế quốc tế IPC:
2.4. So sánh hướng nghiên cứu của các sáng chế nộp đơn đăng
ký bảo hộ về công nghệ đốt chất thải phát điện tại một số quốc
gia:
16
Chương 3 Tổng Quan Về Tình Hình Đốt Chất Thải
Phát Điện Tại Việt Nam
3.1 Tình hình phát thải chất thải rắn và chất thải rắn có thể cháy được tại
Việt Nam
3.1.1. Tình hình phát sinh chất thải rắn không nguy hại:
3.1.2. Tình hình phát sinh chất thải rắn nguy hại:
19
3.2. Cơ sở pháp lý liên quan đến tái chế chất thải, trong đó có tái
chế chất thải kết hợp thu hồi nhiệt để phát điện: 21
-8-
3.3. Tình hình ứng dụng thực tế công nghệ đốt chất thải
kết hợp phát điện tại Việt Nam
3.3.1. Đốt chất thải rắn sinh hoạt, công nghiệp phát điện:
22
3.4. Đốt chất thải rắn nông nghiệp phát điện:
24
3.5. Định hướng ứng dụng công nghệ đốt chất thải kết hợp phát
điện tại Việt Nam:
3.5.1. Các dự án đốt chất thải rắn sinh hoạt, công nghiệp phát điện:
25
3.5.2. Các dự án đốt chất thải rắn nông nghiệp phát điện:
26
3.6. Đề xuất công nghệ thích hợp nhằm đốt chất thải phát điện tại
Việt Nam
3.6.1. Phân tích ưu nhược điểm của một số công nghệ đốt chất thải phát
điện
3.6.1.1. Các giải pháp thu hồi năng lượng từ rác thải
27
3.6.1.2. Ứng dụng phương phát đốt thu hồi năng lượng 34
3.7. Khuyến nghị công nghệ phù hợp với điều kiện thực tế tại Việt
Nam
39
Kết luận 40
Tài liệu tham khảo 41
-9-
Chương 1 Tổng Quan Tình Hình Đốt Chất Thải Phát Điện Trên Thế Giới
1.1. Xu hướng chung về tình hình đốt chất thải kết hợp phát điện trên thế giới
Thiêu đốt là công nghệ được áp dụng rộng rãi để xử lý chất thải công nghiệp, đặc biệt
là chất thải nguy hại (Brunner, 1994).
Sự thiêu hủy rác thải đô thị được tồn tại ở Châu Âu từ những năm 1930 nhằm mục
đích chính là để làm giảm đi khối lượng và thể tích rác thải. Hiện nay các nhà máy thiêu
hủy rác hiện đại có thể giảm 90% khối lượng chất thải rắn, như vậy thời gian sử dụng của
bãi chôn lấp chất thải sẽ tăng lên 10 lần.
Bảng dưới đây trình bày về tình hình thiêu hủy rác đô thị ở một số nước phát triển.
Bảng 1 : Tình hình thiêu hủy rác đô thị ở một số nước phát triển
Lượng rác thải Số lượng
Dân số Số nhà máy
Quốc gia được thiêu hủy
(Triệu người) xử lý rác (Triệu tấn/năm)
(%)
Nhật Bản 72 123 1893 32.0
Đan Mạch 65 5 36 1.7
Thụy Điển 55 9 23 1.8
Pháp 42 56 170 7.6
Hà Lan 40 15 12 2.8
Đức 30 61 47 9.2
Ý 18 58 94 2.7
Mỹ 16 248 168 28.6
Anh 7 57 30 2.5
Tây Ban Nha 7 38 22 0.7
Bồ Đào Nha Không rõ 23 17 1.7
Nguồn: ENTEC tổng hợp từ tài liệu
Tại nhiều nước Châu Âu do quỹ đất hạn hẹp, cần phải bảo vệ tầng nước ngầm
nghiêm ngặt, nên lượng chất thải rắn được xử lý bằng phương pháp đốt chiếm ưu thế: ở
Đức tới trên 60% chất thải rắn được đốt, ở Đan Mạch chất thải rắn được đốt gần 100%
(đốt có thu hồi năng lượng).
Trái ngược với các nước Châu Âu thì ở Mỹ lượng chất thải đem đốt chỉ chiếm
khoảng 20% tổng lượng chất thải phát sinh, phần lớn còn lại chủ yếu được xử lý bằng
phương pháp chôn lấp thông thường hoặc đưa xuống các giếng sâu. Tuy nhiên với tỉ lệ
20% (tương đương 4 triệu tấn/năm) tổng lượng chất thải rắn ở Mỹ được đem đốt thì cũng
đã lớn hơn nhiều so với nhiều nước Châu Âu cộng lại. Lượng chất thải nguy hại phát sinh
trung bình hàng năm tại một số nước Châu Âu và Mỹ được trình bày trong bảng 2.
Bảng 2. Lượng chất thải nguy hại phát sinh trung bình hàng năm
tại một số nước Châu Âu và Mỹ.
-10-
STT Nước Lượng chất thải (tấn/năm) Dân số (người)
1 Áo 300.000 7.600.000
2 Đan Mạch 100.000 5.100.000
3 Phần Lan 71.000 4.800.000
4 Pháp 380.000 55.000.000
5 Hà Lan 1.000.000 15.000.000
6 Na Uy 120.000 4.100.000
7 Thụy Điển 480.000 8.500.000
8 Mỹ 200.000.000 225.000.000
9 Tây Đức 30.000.000 62.000.000
Các công nghệ xử lý chất thải rắn được áp dụng tại một số nước trên thế giới được
trình bày trong bảng sau.
Bảng 3. Mức độ áp dụng các phương pháp xử lý chất thải rắn
tại một số nứớc trên thế giới.
Biện pháp xử lý (% khối lượng)
Lượng rác
Stt Tên nước Chế biến
(ngàn tấn/năm) Đốt Chôn Tái chế
phân rác
01 Áo 2.800 11 65 18 6
02 Bỉ 3.500 54 43 0 3
03 Canađa 16.000 8 80 2 10
04 Đan Mạch 2.600 48 29 4 19
05 Phần Lan 2.500 2 83 0 15
06 Pháp 20.000 42 54 10 3
07 Đức 25.000 36 46 2 16
08 Hy Lạp 3.150 0 100 0 0
09 Ai Len 1.100 0 97 0 3
10 Ý 17.500 16 74 7 3
11 Nhật 50.000 75 20 5 *
-11-
Biện pháp xử lý (% khối lượng)
Lượng rác
Stt Tên nước Chế biến
(ngàn tấn/năm) Đốt Chôn Tái chế
phân rác
12 Luxembure 180 75 22 1 2
13 Hà Lan 7.700 35 45 5 16
14 Na Uy 2.000 22 67 5 7
15 Bồ Đào Nha 2.650 0 85 15 0
16 Tây Ban 13.300 6 65 17 13
Nha
17 Thụy Điển 3.200 47 34 3 16
18 Thụy Sỹ 3.700 59 12 7 22
19 Anh 30.000 8 90 0 2
20 Mỹ 177.500 16 67 2 15
Ghi chú: * Lượng rác đô thị tại Nhật Bản được tính sau khi loại trừ phần tái chế.
Lò đốt chất thải nói chung có rất nhiều loại, mỗi loại lò đốt có một công nghệ
đốt khác nhau, dựa vào đặc tính công nghệ đốt, nguyên lý hoạt động của từng loại
lò đốt có thể phân thành các dạng lò đốt chất thải thông dụng như sau:
- Lò đốt hở thủ công (Open Burning)
- Lò đốt một cấp (Single-Chamber Incinerators)
Hình 1.1. Lò đốt thủ công.
-12-
- Lò đốt nhiều cấp (Multiple-Chamber Incinerators)
Hình 1.2. Lò đốt nhiều cấp.
- Lò đốt thùng quay (Rotary kiln incinerators)
-13-
- Lò đốt tầng sôi (Fluid Bed Incinerators)
Hình 1.3. Lò đốt tầng sôi.
-14-
- Lò đốt nhiều tầng (Multiple Hearth Incinerators)
- Lò đốt chất thải lỏng (Liquid – Waste Incinerators)
-15-
- Lò đốt nhiệt phân tĩnh có kiểm soát không khí (Pyrolysis And Controlled Air
Incinerators)
Hình 1.5. Lò đốt nhiệt phân tĩnh có kiểm soát không khí
-16-
- Một số lò đốt khác.
Nhiệt được sản xuất bởi một lò đốt có thể được sử dụng để tạo ra hơi nước mà
sau đó có thể được sử dụng cho một tuabin để sản xuất điện. Số lượng điển hình
của năng lượng ròng có thể được sản xuất từ mỗi tấn rác thải đô thị là khoảng 2/3
MWh điện và 2 MWh sưởi ấm. Như vậy, đốt khoảng 600 tấn chất thải mỗi ngày sẽ
sản xuất khoảng 400 MWh điện năng mỗi ngày (17 MW năng lượng điện liên tục
trong 24 giờ) và 1200 MWh năng lượng sưởi ấm mỗi ngày.
1.2. Tình hình đốt chất thải kết hợp phát điện tại một số quốc gia:
1.2.1. Đốt chất thải kết hợp phát điện tại Mỹ:
Các lò đốt rác đầu tiên của Mỹ được xây dựng vào năm 1885 trên đảo Thống
đốc New York, New York. Thuật ngữ “Waste-to-Energy” (WtE) (chuyển hóa chất
thải thành năng lượng) chính thức được giới học giả quan tâm và công nhận khi
Hội đồng Nghiên cứu và Công nghệ Chuyển hóa Chất thải thành Năng lượng
(Waste-To-Energy Research and Technology Council WTERT) được thành lập tại
Đại học Columbia, New York, Hoa Kỳ từ năm 2003. Năm 2006, giải thưởng Công
nghiệp WTERT được trao tặng lần đầu tiên cho các công ty/tổ chức có đóng góp
tích cực nhất cho công nghệ và giải pháp WtE. Các tiêu chí được xem xét gồm:
lượng năng lượng phục hồi được (kWh điện + kWh nhiệt/tấn chất thải); tỷ lệ bổ
sung nhiên liệu “mồi” trên tổng lượng chất thải đầu vào và khả năng tái chế cũng
như sự chấp nhận của cộng đồng đối với lượng tro, xỉ sinh ra cuối cùng. (Nickolas
J. Themelis, 2007).
1.2.2. Đốt chất thải kết hợp phát điện tại Châu Âu
Đan Mạch và Thụy Điển sử dụng năng lượng tạo ra từ việc tiêu huỷ chất thải
trong hơn một thế kỷ, trong quá trình địa hóa, nhiệt và năng lượng hỗ trợ cho sưởi
ấm. Năm 2005, tiêu huỷ chất thải sản xuất tạo ra 4,8% lượng tiêu thụ điện và 13,7%
tổng tiêu thụ nội địa nhiệt ở Đan Mạch. Một số nước châu Âu khác chủ yếu dựa
vào đốt để xử lý rác thải đô thị, đặc biệt là Luxembourg , Hà Lan, Đức và Pháp.
Các lò đốt rác đầu tiên cho xử lý chất thải đã được xây dựng ở Nottingham bởi
Manlove, Alliott & Co Ltd vào năm 1874 với một thiết kế bằng sáng chế của Albert
Fryer . Cơ sở đầu tiên ở Cộng hòa Séc được xây dựng vào năm 1905 tại Brno.
1.2.3. Đốt chất thải kết hợp phát điện tại Nhật Bản
Đốt chất thải đặc biệt phổ biến ở Nhật Bản, nơi đất đai là một nguồn tài nguyên khan
hiếm. Nhật Bản là nước có tỷ lệ rác thải đượ ằng các phương pháp đốt cao nhất thế giới,
khoảng 68 triệu tấn/năm với hơn 1200 nhà máy. Riêng lĩnh vực WtE, tính đến năm 2009,
nước Nhật có 304 nhà máy với tổng công suất phát điện 1673 MWh/năm. (Bộ Môi
trường Nhật Bản, 2012).
-17-
Công nghệ WtE chính là công nghệ ố ữ) với khả năng tiếp nhận lượng rác đầu vào
linh động, Tuy nhiên, một số ốt sử dụng các công nghệ mới và tiên tiến hơn, chẳng
hạn công nghệ nấu chảy trực tiếp với nhà cung cấp JFE Engineering, Nippon
Steel; công nghệ hóa lỏng của Ebara, chọn lọc nhiệt và khí hóa. Các công nghệ
này ngoài việc phát thải bằng hoặc ít hơn so với các công nghệ WtE truyền thống,
các “sản phẩm” tro xỉ nóng chảy có thể tận dụng làm vật liệu xây dựng. (Nickolas
J. Themelis, 2007).
Một số công nghệ, chẳng hạn lò đốt tầng sôi có thể dùng để đốt bùn thải từ
ớc thải sinh hoạt, tuy nhiên chi phí đầu tư rất đắt đỏ.
1.2.4. Đốt chất thải kết hợp phát điện tại Trung Quốc
Đại học Zhejiang là nơi đầu tiên nghiên cứu về công nghệ WtE tại Trung
Quốc. Giáo sư Cen Kefa và các cộng sự tạ ể ốt tầng sôi tuần hoàn (circulating fluidized
bed CFB) được ứng dụng trong một số nhà máy WtE ở Trung Quốc. Tổng lượng rác thải
được xử lý nhiệt ở Trung Quốc vào khoảng 4 triệu tấn/năm tại khoảng 50 nhà máy. Trong
đó, 4100 tấn/ngày được bằng công nghệ trữ cung cấp bởi các nhà thầu Châu Âu (Martin,
Alstom và Keppel Seghers), Nhật Bản (JFE Engineering), một số thiết kế và chế tạo trong
nước. (Nickolas J. Themelis, 2007. Tổng công suất lắp đặt của lò đốt tầng sôi tuần hoàn
do Đại học Zhejiang nghiên cứu khoảng 7000 tấn/ngày. Tuy nhiên, do nhiệt lượng rác
thải ở Trung Quốc khá thấp, phải được mồi thêm than đá để đảm bảo . (Nickolas J.
Themelis, 2007)
1.2.5. Đốt chất thải kết hợp phát điện tại Singapore
Mỗi ngày Singapore thải ra khoảng 16.000 tấn rác. Rác ở Singapore được phân
loại tại nguồn, vì vậy khoảng 56% khối lượng rác thải ra mỗi ngày (khoảng 9.000
tấn) được quay lại các nhà máy để tái chế. Khoảng 41% (7.000 tấn) được đưa vào
04 nhà máy đốt rác thải phát điện đủ cung cấp 3% tổng nhu cầu điện của Singapore.
Cuối cùng, khoảng 1.500 tấn tro cùng với 500 tấn rác không thể đốt được vận
chuyển bằng sà lan tới bãi chôn lấp Semakau Landfill.
1.2..6. Đốt chất thải kết hợp phát điện tại Singapore
-18-
Mỗi ngày Singapore thải ra khoảng 16.000 tấn rác. Rác ở Singapore được phân
loại tại nguồn, vì vậy khoảng 56% khối lượng rác thải ra mỗi ngày (khoảng 9.000 tấn)
được quay lại các nhà máy để tái chế. Khoảng 41% (7.000 tấn) được đưa vào 04 nhà máy
đốt rác thải phát điện đủ cung cấp 3% tổng nhu cầu điện của Singapore. Cuối cùng,
khoảng 1.500 tấn tro cùng với 500 tấn rác không thể đốt được vận chuyển bằng sà lan tới
bãi chôn lấp Semakau Landfill.
1.3. Xu hướng công nghệ đốt chất thải kết hợp phát điện trên thế giới.
Xử lý rác thải chủ yếu có 3 phương thức: chôn lấp, ủ phân và đốt phát điện. So
sánh ba phương thức, nhận thấy phương pháp đốt thải phát điện vô hại, ưu thế về
giảm ô nhiễm môi trường, do đó phương thức này trở thành lựa chọn hàng đầu của
các nước có nguồn đất đai và năng lượng hạn hẹp. Tại Tây Âu và Nhật Bản, rác
thải sinh hoạt đô thị cơ bản được xử lý bằng phương thức đốt. Tại Trung Quốc,
phương hướng chủ đạo trong phát triển ngành công nghiệp xử lý rác thải sinh hoạt
là chuyển từ chôn lấp sang đốt phát điện.
1.3.1. Ở Bắc Mỹ:
Với sự gia tăng số lượng các bãi chôn lấp, giảm giá chôn lấp, giảm giá điện thì
công nghệ đốt chất thải phát điện không thể cạnh tranh giá thành với công nghệ
chôn lấp.
Để khuyến khích công nghệ đốt chất thải phát điện các quốc gia đã áp dụng
các chính sách thuế ưu đãi. Chính phủ Mỹ đã bãi bỏ các khoản thuế cho các nhà
máy đốt chất thải phát điện từ năm 2004.
1.3.2. Ở Châu Âu:
Ở châu Âu, với các lệnh cấm chôn lấp chất thải không qua xử lý, các lò đốt rác
đã được xây dựng nhiều hơn trong thập kỷ qua. Gần đây, một số chính quyền thành
phố đã bắt đầu quá trình ký kết hợp đồng cho việc xây dựng và hoạt động của lò
đốt CTR. Tại châu Âu, điện tạo ra từ chất thải được coi là từ một nguồn năng lượng
tái tạo (RES) và do đó đủ điều kiện cho các khoản ưu đãi thuế nếu tư nhân điều
hành. Ngoài ra, một số lò đốt ở châu Âu được trang bị thu hồi chất thải, cho phép
tái sử dụng các vật liệu kim loại màu được tìm thấy trong các bãi chôn lấp.
1.3.3. Ở Trung Quốc:
Đốt rác phát điện trở thành xu thế mới tại Trung Quốc. Do nền kinh tế phát
triển nhanh chóng và tốc độ đô thị hóa cao, mỗi năm Trung Quốc thải ra 250 triệu
tấn rác. Rác thải sinh hoạt một mặt đang tạo áp lực rất lớn đối với môi trường và sự
phát triển của đô thị, mặt khác lại là nguồn tài nguyên đem lại lợi ích kinh tế to lớn.
Việc khai thác để biến rác thải trở thành kho báu cũng trở thành bộ phận cấu thành
quan trọng của ngành công nghiệp bảo vệ môi trường.
-19-
Công tác xử lý đốt rác thải đô thị của Trung Quốc phát triển khá nhanh, khả
năng xử lý đốt rác thải của năm 2011 tăng gấp 33 lần so với năm 2000, đạt 940
tấn/ngày. Đến cuối năm 2012, có 142 nhà máy đốt rác thải sinh hoạt phát điện đã
được xây dựng và đưa vào vận hành hoạt động, tổng quy mô xử lý là 124 nghìn tấn,
tổng công suất lắp đặt khoảng 2.600 MW. Phát điện nhờ rác thải tại Trung Quốc có
bước khởi đầu khá muộn. Nhà máy phát điện nhờ rác thải đầu tiên được đưa vào
vận hành năm 1987, thiết bị kỹ thuật chủ yếu đều nhập từ nước ngoài.
Tuy nhiên, việc đầu tư xây dựng từ thiết bị lò đốt nhập khẩu đến lò chế tạo
trong nước rồi đến lò hơi tầng sôi tuần hoàn đã khiến cho ngành công nghiệp phát
điện nhờ rác thải tại Trung Quốc đi từ không đến có, đồng thời đạt được sự phát
triển nhanh chóng. Hiện tại, số lượng hệ thống thiêu đốt rác thải mới xây tại Trung
Quốc đã chiếm hơn một nửa của thế giới. Đến năm 2015, khả năng thiêu đốt rác
thải phát điện trên toàn Trung Quốc có thể đạt 310 nghìn tấn/ngày.
-20-