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.

pdf 16 trang kimcuc 20760
Bạn đang xem 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
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC 
(ISSN: 1859 - 4557) 
66 Số 21 
SẢN XUẤT ĐIỆN TỪ CHẤT THẢI RẮN - TIỀM NĂNG Ở VIỆT NAM 
ELECTRICITY PRODUCTION FROM SOLID WASTE - POTENTIAL IN VIETNAM 
Đặng Văn Bính1, Tiêu Xuân Hoàng2 
1Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội, 2Trường Đại học Điện lực 
Ngày nhận bài: 18/10/2019, Ngày chấp nhận đăng: 25/12/2019, Phản biện: TS. Nguyễn Hữu Đức 
Tóm tắt: 
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. 
Từ khóa: 
Rác thải rắn, công nghệ chuyển đổi chất thải thành năng lượng, Việt Nam. 
Abstract: 
In recent years, population growth and economic development have led to the increasing waste 
generation rates worldwide. Solid waste can be classified in to, domestic waste, construction waste, 
industrial waste, agriculture waste and medical solid waste. Solid waste is a problem that is of great 
interest in Vietnam. Waste-to-Energy is a challenging management in developing countries. There 
are many different technologies to generate electricity or heat from solid wastes. This paper presents 
overview of Waste - to - Energy technologies, the potential Waste - to - Energy and selection 
criterias of best technologies for Vietnam. 
Keywords: 
Solid waste, Waste-to-Energy technologies, Vietnam. 
1. ĐẶT VẤN ĐỀ 
Chất thải được định nghĩa là vật liệu rắn, 
bán rắn, lỏng và khí (trừ nước thải) trực 
tiếp hoặc gián tiếp do hoạt động của con 
người. Nói cách khác, chất thải rắn (CTR) 
là tập hợp con có tỷ lệ phần trăm cao của 
vật liệu xenlulo và chất thải hữu cơ có thể 
phân hủy sinh học, như giấy, bìa cứng, 
trái cây, chất thải có nguồn gốc thực vật,... 
[1, 2]. 
Chất thải ngày càng tăng, hơn nữa, số 
lượng và thành phần của chất thải khác 
nhau theo từng quốc gia tùy thuộc vào 
việc đô thị hóa và phát triển đô thị, tình 
hình kinh tế, thu nhập và phúc lợi xã hội, 
điều kiện địa lý, lối sống của người dân 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC 
(ISSN: 1859 - 4557) 
Số 21 67 
và khí hậu địa phương [3 ÷ 5]. Theo thống 
kê của Ngân hàng Thế giới, CTR toàn cầu 
đã được tạo ra khoảng 1,3 tỷ tấn trong 
năm 2012. Lượng CTR này dự kiến sẽ 
tăng khoảng 2,2 tỷ tấn/năm vào năm 2025 
[6]. Các biện pháp đảm bảo sức khỏe 
cộng đồng và quản lý CTR là một điều 
cần thiết [7 ÷ 10]. Ở các nước phát triển, 
một mô hình chung về quản lý CTR, thu 
gom chất thải, thu hồi và tái chế tài 
nguyên, vận chuyển và xử lý [11] được sử 
dụng, mô hình quản lý CTR như hình 1. 
Hình 1. Quy trình quản lý chất thải rắn đô thị 
ở các nước phát triển [11] 
Hiện nay, các chính phủ và tổ chức 
nghiên cứu năng lượng đã tập trung vào 
việc nghiên cứu các công nghệ xử lý chất 
thải thành năng lượng (WtE: Waste-to-
Energy) hoặc năng lượng từ chất thải 
(EfW: Energy-from-Waste). WtE là một 
công nghệ sạch, công nghệ này thường 
được gọi là quá trình biển đổi thành năng 
lượng hữu ích dưới dạng điện, nhiệt, 
nhiên liệu từ nguồn thải [12÷15]. Đối với 
CTR, một số công nghệ WtE được sử 
dụng có thể được phân loại thành hai loại: 
công nghệ nhiệt và công nghệ sinh hóa 
(sinh học). Trong đó, đốt cháy, khí hóa và 
nhiệt phân thường được xử lý bằng các 
quá trình nhiệt [16÷19]. Nhiệt của quá 
trình đốt cháy được sử dụng để chuyển 
đổi nước thành hơi nhằm sấy nhiên liệu 
hoặc phát điện [20÷23]. Ngược lại, công 
nghệ khí hóa và nhiệt phân là một công 
nghệ tương đối mới đối với WtE ở nhiều 
quốc gia, chủ yếu là các nước phát triển 
đang áp dụng [24÷27]. 
Công nghệ khí hóa chuyển đổi vật liệu 
carbonate thành khí tổng hợp (syngas) 
trong lò phản ứng tạo ra hydro, carbon 
monoxide và metan. Khí tổng hợp có thể 
được sử dụng làm nhiên liệu trong động 
cơ đốt trong hoặc vận hành tuabin khí để 
tạo ra điện. Ngoài ra, khí tổng hợp có thể 
được sử dụng để sản xuất methanol, hydro 
dimethyl ether và nhiên liệu tổng hợp 
khác bằng cách sử dụng quy trình 
Fischer-Tropsch [28÷31]. Nhiệt phân là 
quá trình chuyển đổi chất hữu cơ thành 
khí cháy (khí tổng hợp), than rắn hoặc 
nhiên liệu lỏng (dầu) khi không có oxy tự 
do. Khí tổng hợp, than rắn hoặc nhiên liệu 
lỏng có thể được sử dụng cho động cơ 
hoặc buồng đốt để tạo ra nhiệt và năng 
lượng. Các công nghệ xử lý sinh hóa như 
phân hủy kỵ khí hoặc lên men sinh học là 
quá trình vật liệu hữu cơ được chuyển đổi 
vi sinh trong môi trường không có oxy 
được kiểm soát thành khí sinh học. Khí 
sinh học bao gồm metan (CH4) và carbon 
dioxide (CO2). Khí sinh học có thể được 
sử dụng cho nấu ăn, sưởi ấm, hoặc chạy 
động cơ khí và tuabin khí/hơi nước để 
chuyển đổi thành điện và nhiệt. 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC 
(ISSN: 1859 - 4557) 
68 Số 21 
Ở Việt Nam, cùng với sự gia tăng dân số, 
phát triển của các ngành, nghề sản xuất 
làm gia tăng lượng phát sinh CTR. Công 
nghệ xử lý, tái chế CTR được xác định 
dựa trên thành phần, tính chất, khối lượng 
phát sinh CTR, điều kiện cụ thể của từng 
địa phương và đảm bảo theo nguyên tắc 
3RVE: (giảm thiểu), (sử dụng lại), (tái 
sinh, tái chế). Đối với CTR sinh hoạt và 
CTR công nghiệp thông thường, các 
phương thức xử lý như công nghệ ủ sinh 
học được áp dụng để chế biến phân 
compost, thu khí; chôn lấp truyền thống 
để chế biến khí, sản xuất phân compost; 
ngoài ra còn áp dụng phương thức đốt (có 
hoặc không thu hồi năng lượng)... Hiện 
nay đã có năm công nghệ xử lý CTR được 
Bộ Xây dựng công nhận, gồm: 2 công 
nghệ ủ sinh học làm phân hữu cơ 
(Seraphin và Ansinh-ASC); 1 công nghệ 
MBT-CD.08 (tạo viên nhiên liệu RDF); 
2 công nghệ đốt (công nghệ ENVIC 
và BD-ANPHA). Công nghệ xử lý CTR 
thành năng lượng có thể là một giải pháp 
hiệu quả đối với các thành phố lớn, công 
nghệ này không chỉ góp phần xử lý 
rác thải rắn mà còn cung cấp một nguồn 
năng lượng phục vụ nhu cầu sản xuất, 
sinh hoạt. 
Trong bài báo này, nhóm tác giả tập trung 
nghiên cứu một trong các công nghệ xử 
lý, biến đổi CTR thành năng lượng đó là 
công nghệ điện rác (sản xuất điện từ 
CTR) và đánh giá tiềm năng áp dụng công 
nghệ điện rác tại Việt Nam. 
2. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ĐIỆN TỪ 
CHẤT THẢI RẮN 
Hiện nay, trên thế giới có năm công nghệ 
WtE (hình 2): đốt, phối trộn để xử lý, 
phân hủy kỵ khí, chôn lấp thu khí và nhiệt 
phân/khí hóa. 
Hình 2. Dòng phân loại CTR và biện pháp xử lý 
CTR có rất nhiều loại với thành phần, đặc 
điểm khác nhau, dựa trên cơ sở đó CTR 
sẽ được phân loại thành các loại khác 
nhau để lựa chọn biện pháp xử lý phù hợp 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC 
(ISSN: 1859 - 4557) 
Số 21 69 
nhất. Từ biện pháp xử lý ta có thể thu 
được các nguồn năng lượng khác nhau 
như: khí đốt, nhiên liệu, nhiệt, điện,... 
Hiện nay, có một số mô hình, phương 
pháp sản xuất điện từ CTR như sau: 
2.1. Đốt 
Hình 3. Sơ đồ sản xuất điện bằng công nghệ đốt 
rác thải rắn [32] 
Sơ đồ sản xuất điện bằng công nghệ đốt 
CTR như hình 3. Đốt CTR sản xuất điện 
rất phức tạp đòi hỏi các kỹ năng quản lý 
và kỹ thuật. Phương pháp này hoạt động 
khi đáp ứng được yêu cầu: chuỗi cung 
ứng CTR liên tục, hỗn hợp chất thải đồng 
nhất được cung cấp liên tục vào buồng 
đốt, thông số quy trình và các thông số 
phát thải được điều chỉnh và kiểm soát, 
bảo trì theo lịch trình, mua vật liệu phụ 
trợ và phụ tùng, cung cấp điện hoặc nhiệt 
đảm bảo cho khách hàng. Khí thải của 
quá trình đốt có thể gồm các chất ô 
nhiễm. Do vậy, cần chú trọng xử lý tro 
đốt và phải kiểm soát, xử lý khí thải đảm 
bảo yêu cầu chất lượng trước khi thải ra 
môi trường không khí. 
Công nghệ này là một lựa chọn khả thi 
nếu đảm bảo: 
 Có một hệ thống quản lý chất thải hiệu 
quả đã được áp dụng trong một số năm và 
hiện tại đòi hỏi phải có giải pháp thay thế 
cho chôn lấp và việc tái chế không khả thi; 
 Có hệ thống giám sát môi trường đầy 
đủ; 
 Tiêu chuẩn khí thải và các quy định 
môi trường khác được đáp ứng; 
 Cần đảm bảo các phương tiện tài chính 
do chi phí cao hơn khi thực hiện chôn lấp; 
 Việc cung cấp CTR dễ cháy ít nhất 
100.000 tấn/năm [33]; 
 Nhiệt trị thấp của CTR trung bình tối 
thiểu 7 MJ/kg và không xuống dưới 6 
MJ/kg [33]; 
 Xỉ có thể được sử dụng sau khi xử lý 
trong xây dựng đường. Để xử lý an toàn 
và thân thiện với môi trường, phải đảm 
bảo xử lý tro bay; 
 Đội ngũ vận hành có tay nghề và được 
đào tạo; 
 Được sự chấp nhận và ủng hộ của dân 
cư xung quang khu vực nhà máy. 
2.2. Phân hủy kỵ khí 
Mô hình phương pháp phân hủy kỵ khí 
được thể hiện trên hình 4. 
Hình 4. Phương pháp phân hủy kỵ khí kết hợp 
sản xuất điện [34] 
1. CTR; 2. Thu nhận và lưu trữ; 3. Phân loại, sơ chế 
và làm sạch; 4. Khu chuẩn bị xử lý; 5. Lọc, khử mùi; 
6. Cửa xả bã thải; 7. Bã thải; 8. Khí; 9. Hệ thống làm 
sạch khí; 10. Các thiết bị an toàn (van an toàn, van 
giảm áp,...); 11. Thiết bị sản xuất điện và nhiệt; 
12. Lưu trữ bã thải; 13. Xử lý bã thải 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC 
(ISSN: 1859 - 4557) 
70 Số 21 
Phân hủy kỵ khí phù hợp với CTR hữu 
cơ, các chất thải này được phân hủy nhờ 
các loại vi sinh vật tại hầm xử lý để thành 
sản phẩm khí (metan, CO2,...), phần 
không phân hủy được là bã thải có thể 
được xử lý tiếp để thành phân sinh học. 
Sản lượng khí của quá trình phân hủy kỵ 
khí phụ thuộc vào: thành phần, chất lượng 
chất thải hữu cơ; nhiệt độ (vi sinh vật phát 
triển nhanh hon ở nhiệt độ cao, nhiệt độ 
tối ưu nhất trung bình từ 35÷48oC); Khối 
lượng chất hữu cơ; tỷ lệ C:N (ảnh hưởng 
đến sự phát triển của vi sinh vật, tối ưu là 
16÷25). 
Sản phẩm của quá trình phân hủy kỵ khí 
có thành phần mêtan nên cần tránh rò rỉ vì 
nó có tiềm năng nóng toàn cầu cao gấp 21 
lần khí CO2. Cần tránh rò rỉ nước thải, bã 
thải của quá trình phân hủy vào hệ thống 
nước vì có thể phá vỡ hệ sinh thái môi 
trường. 
Phương pháp phân hủy kỵ khí phù hợp 
với các nước đang phát triển do thành 
phần rác thải hữu cơ đô thị cao hơn các 
nước phát triển và có sẵn chất thải hữu cơ 
nông nghiệp để kết hợp. Phương pháp này 
phù hợp với quy mô nhỏ, nếu quy mô lớn 
thì cần phải đặc biệt xem xét vấn đề 
an toàn môi trường và mùi từ quá trình 
phân hủy. 
2.3. Thu khí từ bãi chôn lấp 
Về bản chất, phương pháp sản xuất điện 
từ khí bãi chôn lấp rác thải là việc thu hồi 
khí để làm nhiên liệu chạy máy phát điện, 
tuabin khí. Khí thu hồi được bao gồm chủ 
yếu là khí metan (khoảng 45÷55%), còn 
lại là khí CO2 và một số loại khí khác, sản 
lượng thu hồi khí phụ thuộc vào: thành 
phần chất thải trong bãi chôn lấp; phương 
pháp chôn lấp; chiều sâu, độ chặt rác thải 
chôn lấp; lượng nước trong bãi chôn lấp; 
phương pháp, kỹ thuật thu hồi khí. 
Hệ thống thu hồi khí là các ống đục lỗ 
đưa vào các bãi chôn lấp rác, khí sẽ đi qua 
các lỗ vào hệ thống và đi qua hệ thống lọc 
khí để loại bỏ một số loại khí. Khí thu 
được sau khi làm sạch sẽ được sử dụng 
làm nhiên liệu cho động cơ khí/máy phát 
điện (hình 5). 
Hình 5. Mô hình sản xuất điện từ khí bãi chôn lấp rác thải [35] 
Phương pháp thu hồi khí bãi chôn lấp rác 
thải ngoài phục vụ sản xuất điện còn góp 
phần làm giảm lượng khí mêtan, CO2 phát 
thải vào không khí gây hiệu ứng nhà kính 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC 
(ISSN: 1859 - 4557) 
Số 21 71 
và khí độc hại khác. Tuy nhiên, năng suất 
thu hồi khí thấp, khí chỉ có thể được tạo ra 
ở các bãi rác thải đã chôn lấp được 30 - 
50 năm, khí thu hồi lưu trữ có thể gây nổ 
nếu không đảm bảo an toàn. Phương pháp 
này có thể là giải pháp để vận hành bãi 
chôn lấp đảm bảo vệ sinh và xử lý các bãi 
chôn lấp đang hoạt động. 
2.4. Nhiệt phân/khí hóa 
Mô hình công nghệ nhiệt phân/khí hóa 
CTR để sản xuất điện như trình bày trên 
hình 6. CTR được thu gom, xử lý và tiến 
hành quá trình nhiệt phân/khí hóa tại lò 
nhiệt phân. Sản phẩm của quá trình này 
được sử dụng làm nhiên liệu cho buồng 
đốt nhằm sản xuất hơi quá nhiệt cung cấp 
cho tuabin quay máy phát điện. Khói thải 
từ buồng đốt được xử lý đảm bảo trước 
khi thải ra môi trường. 
Quá trình nhiệt phân/khí hóa CTR là công 
nghệ xử lý rác thải nhằm giảm các chất 
nguy hại và tạo ra sản phẩm tái chế hữu 
ích như: khí tổng hợp, dầu, than, than cốc. 
Nhiệt phân là quá trình công nghệ bao 
gồm các bước: ủ (hình thành khí từ rác 
thải dễ phân hủy ở nhiệt độ 400÷600oC); 
nhiệt phân (phân hủy các chất hữu cơ còn 
lại trong rác thải ở nhiệt độ 500÷800oC, 
hình thành khí và một phần chất rắn); khí 
hóa (chuyển phần cacbon trong chất rắn 
thành khí ở nhiệt độ 800÷1000oC). Tùy 
thuộc vào công nghệ của buồng đốt mà 
sản phẩm của quá trình nhiệt phân có thể 
là khí tổng hợp, dầu hoặc than cốc. 
Nhiệt phân là một công nghệ cao, yêu cầu 
đội ngũ vận hành có chuyên môn cao, chi 
phí đắt đỏ nên đây có thể coi là phương 
pháp xử lý rác thải cuối cùng, sử dụng 
cho các chất thải ô nhiễm, chất thải y tế, 
chất thải độc hại. 
Hình 6. Công nghệ nhiệt phân/khí hóa CTR để sản xuất điện [36] 
1. Hố chứa CTR thô; 2. Dụng cụ cắt dạng quay; 3. Hố chứa CTR đã xử lý; 4. Cần trục bốc rác; 5. Hệ thống 
cấp liệu; 6. Lò nhiệt phân; 7. Hệ thống xả; 8. Bộ lọc khí nóng; 9. Quạt không khí cấp cho lò đốt; 10. Buồng 
đốt; 11. Bộ khử không xúc tác; 12. Thiết bị bay hơi; 13. Bộ quá nhiệt; 14. Bộ tận dụng nhiệt; 15. Tuabin; 
16. Máy phát điện; 17. Thiết bị ngưng tụ; 18. Bể nước cấp; 19. Cửa thêm chất xử lý; 20. Bộ lọc dạng sợi; 
21. Bộ xả lọc bụi; 22. Quạt thải; 23. Hệ thống giám sát khí thải; 24. Ống khói 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC 
(ISSN: 1859 - 4557) 
72 Số 21 
3. CHẤT THẢI RẮN TẠI VIỆT NAM 
3.1. Thực trạng chất thải rắn ở Việt 
Nam 
CTR tăng nhanh về số lượng, với thành 
phần ngày càng phức tạp đã và đang gây 
khó khăn cho công tác thu gom, xử lý. 
 CTR sinh hoạt đô thị: Năm 2017, tổng 
lượng CTR sinh hoạt phát sinh ở Hà Nội 
khoảng 7.500 tấn/ngày (URENCO Hà 
Nội, 2017), còn ở Thành phố Hồ Chí 
Minh là 8.700 tấn/ngày (Sở Tài nguyên và 
Môi trường Thành phố Hồ Chí Minh, 
2017). Thành phần chủ yếu của CTR sinh 
hoạt đô thị là chất thải có chứa chất hữu 
cơ, tuy nhiên túi nilon và chất thải điện tử 
đang là một vấn đề đáng lo ngại do thói 
quen sử dụng của người dân. 
 CTR sinh hoạt nông thôn: CTR sinh 
hoạt nông thôn phát sinh từ các nguồn: 
các hộ gia đình, chợ, nhà kho, trường học, 
bệnh viện, cơ quan hành chính... có tỷ lệ 
khá cao chất hữu cơ, chủ yếu là từ thực 
phẩm thải, chất thải vườn và phần lớn đều 
là chất hữu cơ dễ phân hủy. Lượng phát 
sinh CTR sinh hoạt ở nông thôn phụ 
thuộc vào mật độ dân cư và nhu cầu tiêu 
dùng của người dân. Chỉ số phát sinh 
CTR sinh hoạt  ... hát sinh khí dioxin do không phải sử 
dụng nhiệt độ cao. Lượng khí lưu huỳnh 
sinh ra trong quá trình đốt than chỉ chiếm 
tỷ lệ rất nhỏ, khoảng 0,2%. Trong quá 
trình sử dụng than sạch sản xuất điện, nếu 
không sử dụng hết, có thể lưu giữ hoặc 
làm chất đốt cho nhiều ngành khác. Công 
nghệ đốt 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