Biến rác thành điện, xu thế mới trong xử lý rác thải

Thực trạng chất thải rắn tại Việt Nam

Chất thải rắn trong sinh hoạt là chất thải được sinh ra từ các hoạt động sinh hoạt hàng ngày của con người trong các môi trường gia đình, chợ, trung tâm thương mại và các dịch vụ, các tổ chức, cơ sở công nghiệp và y tế. Chất thải sinh goạt gồm chất hữu cơ (chất thải thực phẩm, lá, bã trà, cà phê…), giấy, nhựa, cao su, thủy tinh, kim loại, đất… trong đó chất hữu cơ chiếm 50-60% tổng khối lượng.

Theo ông Mai Thanh Dũng, phó Giám đốc Viện Chiến lược và Chính sách Tài nguyên Thiên nhiên và Môi trường (ISPONRE), phát biểu tại một hội thảo được tổ chức tháng 9/2017 về quản lý các địa điểm chứa rác thải tại Việt Nam: Với công nghệ xử lý và lưu kho chất thải hiện nay chưa theo kịp với nhu cầu của quốc gia, các bãi rác đang bắt đầu đe dọa môi trường và sức khỏe cộng đồng,

Phương pháp xử lý chất thải rắn phổ biến nhất vẫn là chôn lấp do chi phí tương đối thấp, ít vốn đầu tư ban đầu va khả năng xử lý hầu hết các loại chất thải rắn. Tuy nhiên với lượng chất thải ngày càng tăng, quản lý lỏng lẻo và thiếu quan tâm đến các phương pháp kỹ thuật nhanh chóng khiến cho phương pháp này trở nên không bền vững.

Theo Bộ Xây dựng, tổng lượng chất thải sinh hoạt đô thị thải ra mỗi ngày tại Việt Nam đang ở mức gần 70.000 tấn/ngày, trong đó có khoảng hơn một nửa từ các đô thị với tỷ lệ thu gom và xử lý chỉ đạt 85%.

Theo báo cáo năm 2017 của sở xây dựng TP, Hà Nội sản xuất khoảng 6.000 tấn chất thải/ngày trong đó 95% được chôn. Trong khi đó ở TP.HCM theo số liệu từ năm 2014, lượng sản xuất chất thải trung bình là 1,02 kg/người/ngày với tỷ lệ chôn lấp 76%.

Một nhà máy biến rác thành điện do cua công ty StratCap tại Hà Lan

Đến năm 2016, có khoảng 600 hố chôn rác trên cả nước (chưa tính các hố chôn rác nhỏ và rải rác ở cấp xã) với tổng diện tích 4.900 ha. Trong khi đó chỉ có khoảng 35 nhà máy xử lý chất thải rắn trên cả nước và 50 lò đốt với công suất 500 kg/h.

Chỉ có gần 30% tong số các hố chôn rác này (khoảng 200) được xem là đáp ứng các tiêu chuẩn vệ sinh bắt buộc, kéo theo sự xuống cấp nghiêm trọng của nguồn nước ngầm. Chất thải độc hại rò rỉ từ các hố chôn rác vào đất và nước ngầm cực kỳ có hại cho con người, động vật và cây trồng đã trở thành một mối lo ngại ngày càng cấp thiết.

Hầu hết các thành phố đang cạn quỹ đất cho các hố chôn rác. Đáng lo ngại hơn, các hố chôn rác sinh ra một lượng lớn khí metan (một trong những nguồn khí nhà kính). Lượng khí này mạnh hơn CO2 gấp 21 lần. Metan từ cá hố chôn rác chiếm 12% lượng khí metan toàn cầu và gần 5% tổng lượng phát thải khí nhà kính.

Theo kết luận của ông Phạm Trọng Thức, GĐ Sở Năng lượng Tái Tạo, Tổng cục Năng lượng tại Hội thảo Tư vấn về các chỉ đạo đầu tư năng lực Từ Sinh khối cho Việt Nam tháng 8/2017: “85% lượng chất thải tại Việt Nam đang được chôn lấp mà không qua xử lý tại các địa điểm chôn lấp. 80% trong số đó không hợp vệ sinh và gây ô nhiễm môi trường trong khi chỉ có khoảng 20% chất thải nhựa ở thành phố có đủ giá trị để khiến những người nhặt rác có động cơ để thu gom”.

Mục tiêu quản lý chất thải mà mọi quốc gia đều nhắm đến là 100% tái sử dụng và tái chế. Để đạt được con số đó không chỉ là vấn đề về quản lý chất thải mà còn là vấn đề của việc sản xuất hàng hóa một cách bền vững. Thực tế thì hầu hết các quốc gia trên thế giới vẫn đang có một tỷ lệ chôn lấp chất thải cao, chỉ một ít được tái chế và ít hơn nữa tỷ lệ chất thải được sản xuất thành năng lượng.

Vì chôn lấp là là phương án tệ nhất để quản lý chất thải xét về mặt môi trường, các quốc gia đều mong muốn tìm ra sự kết hợp hợp lý giữa chất thải sạch sản xuất năng lượng với chất thải tồn dư cùng một tỷ lệ tái sử dụng/tái chế cao.

Việt Nam đã có những hành động đáng kể nhưng trong lĩnh vực này vẫn còn một khoảng cách lớn với những nước phát triển. Năm 2014, chính phủ đã có Nghị định 31 về cơ chế hỗ trợ phát triển các dự án sản xuất điện sử dụng chất thải rắn tại Việt Nam, tạo điều kiện cho việc sản xuất và bán điện cho lưới điện quốc gia mang tính khả thi hơn về mặt kinh tế.

Theo Quy hoạch Tổng thể về Xử lý chất thải rắn Hà Nội đến năm 2030 với tầm nhìn 2050 đã được Thủ tướng phê duyệt năm 2014, tổng sản lượng chất thải sinh ra ước tính khoảng 14.150 tấn/ngày năm 2020 và 18.900 tấn/ngày năm 2030, mức tăng tương ứng 30% và 86% so với năm 2014. Quy hoạch Tổng thể này chỉ rõ việc giảm số lượng hố chôn rác bằng các nhà máy sẽ được xây dựng để thu hồi năng lượng và các giải pháp bền vững khác, như tái chế và công nghệ sinh học.

Công nghệ chuyển chất thải thành Năng lượng Hiệu suất cao

Đốt rác phát điện là dạng công nghệ được áp dụng khá phổ biến tại các nước phát triển và đã đem lại những hiệu quả nhất định trong việc xử lý rác, giảm ô nhiễm môi trường với khả năng xử lý lượng rác lớn một cách triệt để. Vì vậy, công nghệ này đã trở thành lựa chọn hàng đầu của các nước có nguồn đất đai và năng lượng hạn hẹp.

Sản xuất năng lượng từ chất thải (EfW) là quá trình tạo ra năng lượng dưới dạng điện hay nhiệt bằng phương thức đốt chất thải. Mục tiêu của các nhà máy EfW hiện tại, so với việc đốt chất thải truyền thống, đã chuyển đổi sang phương thức đốt đơn giản hơn để giảm lượng chôn lấp sang sản xuất năng lượng.

Sự chuyển hóa triệt để chất thải bằng nhiệt bao gồm một chuỗi các bước như nhiệt phân, khí hóa và (hoặc) đốt.Trong một hệ thống đốt EfW truyền thống (đốt trực tiếp chất thải không độc hại có thể đốt cháy), ba bước này được kết hợp, trong khi đối với các hệ thống chuyển hóa thay thế (Khí hóa, khí hóa thể plasma, nhiệt phân) sản phẩm trung gian được sinh ra và bước đốt được chuyển về sau.

Trên thế giới có khoảng 2.000 nhà máy EfW truyền thống đã được xây dựng với công suất hiện tại khoảng 100 triệu tấn chất thải rắn đô thị đầu vào mỗi năm. Mặc dù cách truyền thống đốt khối lượng lớn nhiên liệu rác thải và có nhiều hệ thống nhất thế giới nhưng các công nghệ mới (Nhiệt phân, Khí hóa, Khí hóa thể Plasma hay còn gọi là Hồ quang Plasma) mới đang dẫn đầu xu thế thay đổi của lĩnh vực chuyển hóa chất thải năng lượng.

Cả 3 công nghệ mới đều cung cấp các hệ thống tạo ra lượng khí phát thải thấp hơn công nghệ truyền thống và tạo ra nhiên liệu từ rác đơn thuần là do đặc điểm quy trình của các hệ thống đó. Các công nghệ nhiệt thay thế nói trên cho thấy hiệu quả vận hành có nhiều điểm đột phá so với các hệ thống EfW truyền thống.

Việc xử lý rác cần có những mô hình tổ chức đồng bộ từ các khâu thu gom, phân loại tại nguồn, xử lý nhiên liệu để cho công nghệ đốt rác phát điện có khả năng ứng dụng thuận lợi và phát huy hiệu quả.

Một trong những quốc gia đi đầu trong việc biến rác thải thành điện năng là Hà Lan.

Công nghệ mà các công ty xử lý rác thải áp dụng lâu nay, trong đó, hàng đầu là công ty StratCap/AWECT là một hệ thống đốt truyền thống tinh vi được áp dụng những công nghệ hiện đại nhất. Công nghệ mới này đạt đến hiệu suất tối đa chưa từng có trước đây trong lĩnh vực chuyển hóa chất thải thành năng lượng.

Công nghệ xử lý rác này đạt hiệu suất điện ròng hơn 30% trong khi phượng pháp đốt truyền thống chỉ đạt trung bình 23%. Nó tạo ra nhiều năng lượng từ cùng một lượng chất thải được đốt hơn bất kỳ công nghệ chuyển hóa năng lượng từ chất thải nào khác và tạo ra lượng CO2 thấp nhất trên mỗi Mwh điện được sản xuất ra.

Rất ít nhà máy EfW có hiệu quả hơn 25% và có thể duy trì được lượng chất thải trong giới hạn khí phát thải ra môi trường của châu Âu vốn rất khắt khe. Cơ sở tại Amsterdam hiện đang hoạt động trong một phạm vi cách trung tâm thành phố 6 km và cách khu dân cư chưa đến 1 km mà không gây ảnh hưởng tiêu cực. Đó cũng là chuẩn mực áp dụng cho các hoạt động tại Việt Nam.

Trong chuyến thăm và làm việc mới đây nhất với UBND TP Hà Nội lãnh đạo StratCap/AWECT – Amsterdam đã cam kết tuân thủ chuẩn mực châu Âu, không ảnh hưởng đến môi trường, tiết kiệm chi phí và áp dụng công nghệ hiệu suất cao. Tất nhiên, điều này cũng khiến chi phí đầu tư tăng lên và ảnh hưởng (nhỏ) đến thời gian thi công, lắp đặt nhưng xứng đáng với nỗ lực bỏ ra.

Với một nhà máy công suất xử lý khoảng 2500 tấn rác/ ngày, Dự án StratCap/AWECT-Amsterdam chỉ cần diện tích 15ha đất với vốn đầu tư từ nhóm công ty là 200 triệu USD, dự án sẽ tạo ra việc làm thân thiện môi trường cho 150 người.sản xuất gần 80 triệu W điện năng

Hoạt động chuyển hóa chất thải thành năng lượng bổ sung vào hoạt động tái chế trong một nền kinh tế vòng tròn và không bao giờ cạnh tranh với hoạt động tái chế, vì chuyển hóa chất thải thành năng lượng cung cấp một giải pháp “chìm” đúng đắn cho các luồng chất thải tồn dư không thể tái chế hay tái sử dụng.

Việc áp dụng công nghệ sẽ là một bước đáng kể cho Việt Nam hướng đến tuân thủ các mục tiêu khí hậu của Hiệp định Paris, là tấm gương cho nhiều quốc gia khác noi theo.

PV