Nhà máy xử lý chất thải rắn sinh hoạt công suất từ 50-100 tấn/ngày đêm, có thu hồi nhiệt để sản xuất hơi nước cho các khu công nghiệp

1.      Đặt vấn đề

Việc xử lý chất thải rắn sinh hoạt bằng (CTR) lò đốt công suất nhỏ dưới 1.000 kg/h bộc lộ nhiều điểm bất cập, không đáp ứng các quy chuẩn môi trường, thiếu tính bền vững. Trong đó, nguồn kinh phí duy trì vận hành, bảo dưỡng thiết bị không đảm bảo, chưa cân đối được tại nhiều địa phương được xem là nguyên nhân chính làm cho mô hình này chưa phát huy hết tác dụng và xử lý CTR thiếu triệt để.

Nhằm mục đích xử lý CTR hiệu quả, đảm bảo các yêu cầu đối với kỹ thuật vận hành và phát thải thứ cấp (tro xỉ, khí thải, nước thải) ra môi trường, việc tận dụng nhiệt thừa trong quá trình xử lý CTR bằng phương án đốt để sản xuất hơi nước, bán lại cho các hộ có nhu cầu sử dụng hoặc để phát điện được xem là một giải pháp phù hợp, nhằm giải quyết triệt để cả ba nguồn ô nhiễm: rắn – lỏng – khí đối với công tác xử lý CTR hiện nay, đảm bảo tính bền vững của mô hình xử lý chất thải rắn.

Hình 1. Nhà xưởng tập kết rác để đưa vào lò đốt

2.      Sơ đồ công nghệ của giải pháp

Công nghệ chia thành bốn giai đoạn: giai đoạn tiền xử lý, giai đoạn đốt, giai đoạn thu hồi nhiệt và giai đoạn xử lý khói thải.

Giai đoạn tiền xử lý, rác tập kết về nhà máy được xé, phân loại sơ bộ, sau đó được ủ, làm khô bằng công nghệ sinh học, giảm ẩm, nâng cao nhiệt trị. Nước rác được tách ra trong quá trình ủ, đưa đi xử lý và tái sử dụng trong nhà máy.

Giai đoạn đốt, rác sau khi ủ, giảm ẩm, làm khô, tăng nhiệt trị sẽ được đưa trực tiếp vào lò đốt. Tro xỉ sau khi đốt, là chất thải trơ, không độc hại sẽ được tái sử dụng để làm vật liệu xây dựng hoặc đóng gạch block. Mùi, hỗn hợp khí syngas phát sinh trong quá trình ủ rác sẽ được quạt đưa trực tiếp vào trong lò đốt.

Giai đoạn thu hồi nhiệt thừa trong quá trình đốt tiêu hủy rác sẽ được tận dụng để đun nóng hơi nước, tạo ra hơi nước có áp suất cao (hàng trục bara, nhiệt độ cao hàng trăm độ C) để sản xuất ra điện năng hoặc cung cấp cho các khu công nghiệp có các thiết bị sử dụng đến hơi nước.

 Giai đoạn xử lý khói thải được áp dụng đầy đủ các phương pháp hữu hiệu gồm: giải nhiệt bởi lò hơi thu hồi nhiệt, tách bụi bởi phương pháp trọng lực và phương pháp khô bởi túi lọc vải, xử lý các chất độc hại dioxin/furan bởi than hoạt tính, khí thải sau xử lý đáp ứng tốt quy chuẩn Việt Nam QCVN 61-MT:2016/BTNMT.

Hình 2. Hệ thống xử lý khói - Lò hơi – lò đốt rác

3.      Điều kiện đầu vào

Với sơ đồ công nghệ đề xuất, các thông số đầu vào dưới đây là điều kiện cần và đủ để đảm bảo tính bền vững trong công tác xử lý CTR, kinh doanh bền vững của doanh nghiệp đầu tư, gồm có:

• Công suất xử lý chất thải rắn sinh hoạt không dưới 50 tấn/ngày đêm, tốt hơn mỗi nhà máy thường có công suất xử lý CTR từ 50-100 tấn/ngày đêm.
• Nhà máy đặt trong khu công nghiệp có nhu cầu sử dụng đến hơi nước hoặc nhà máy sản xuất giấy tái chế công suất trên 25 tấn/ngày đêm, hoặc nhà máy có nhu cầu sử dụng đến hơi nước bão hòa, với lưu lượng hơi không dưới 5.000 kg/giờ, áp suất bão hòa trên 4 bara, thời gian sử dụng ổn định nguồn hơi nước trên 20 tiếng/ngày.
• Khoảng cách dẫn truyền đường ống hơi từ nhà lò hơi thu hồi nhiệt đến hộ sử dụng hơi nước không quá 300m.
• Diện tích mặt bằng chiếm chỗ của nhà máy xử lý CTR < 100.000 m². Trong đó, các hạng mục xây dựng <10.000m2.
• Phí xử lý CTR theo quy định hiện hành, phù hợp với điều kiện KTXH của địa phương.

Hình 3. Hơi nước từ quá trình công nghệ và tro xỉ từ lò đốt

4.      Mục tiêu

Mục tiêu của công nghệ đề xuất nhằm:

• Xử lý triệt để lượng CTR chưa được phân loại từ nguồn, với công suất từ 50 đến 100 tấn/ngày đêm.
• Các vấn đề phát thải thứ cấp: tro xỉ, khí thải, nước rỉ rác được xử lý triệt để, đáp ứng các QCVN hiện hành, tái sử dụng nhiệt thừa, đóng gạch – làm vật liệu xây dựng và đảm bảo tỷ lệ chôn lấp các chất thải rắn dưới 10%.
• Thu hồi nhiệt thừa để sản xuất hơi nước, cung cấp cho các nhà máy có nhu cầu sử dụng hơi nước là nguồn thu quan trọng để đảm bảo điều kiện sản xuất bền vững của nhà máy.
• Xây dựng các nhà máy xử lý CTR thân thiện môi trường, hoạt động bền vững trong điều kiện hiện nay.

5.      Nguồn thu đảm bảo sự hoạt động bền vững của nhà máy

Nguồn thu đảm bảo sự hoạt động bền vững của nhà máy đến từ hai nguồn chính:

•  Từ phí xử lý CTR, theo quyết định số 322/QĐ-BXD đề ngày 06 tháng 4 năm 2012 của Bộ Xây dựng về việc công bố suất vốn đầu tư xây dựng và mức chi phí xử lý chất thải rắn sinh hoạt.
•  Từ nguồn bán hơi nước cho các hộ sử dụng trong khu công nghiệp hoặc khách hàng được ký kết trên cơ sở thỏa thuận, hợp đồng kinh tế, đảm bảo lợi ích kinh tế - môi trường cho các bên. Trong một số trường hợp, nguồn thu có thể từ điện năng được tạo ra từ dây chuyền công nghệ đối với dự án nhà máy điện rác. Theo chi phí sản xuất hơi nước bão hòa tại các nhà máy công nghiệp, giá thành bán hơi sẽ dao động từ 350.000 đến 650.000 vnđ/tấn hơi, tại áp suất bão hòa 8-10bar, độ khô >90%.
•  Các nguồn khác: bán gạch, bán vật liệu xây dựng, vật liệu tái chế, … nhưng không đáng kể. 

6.      Diện tích mặt bằng chiếm chỗ

Diện tích mặt bằng chiếm chỗ của toàn bộ nhà máy vào khoảng 100.000 m², được bố trí sơ bộ như hình vẽ dưới đây.

Hình 4. Bố trí mặt bằng một khu xử lý 250 tấn/ngày đêm có thu hồi nhiệt

Khu vực nhà điều hành, nhà ăn, để xe:                                                   720 m2;

Khu vực xử lý nước sạch và nước thải cho việc tái sử dụng:              2.000 m2;

Khu vực sảnh tiếp nhận, kho chứa rác và đặt lò đốt:                          3.000 m2;

Đường nội bộ và hạ tầng xây dựng:                                                     2.500 m2;

Khu vực chứa vật liệu xây dựng, tro xỉ tạm thời:                              15.000 m2;

Khu vực cây xanh cách ly:                                                                   65.000 m2;

Hình 5. Tổng quan khu xử lý chất thải rắn sinh hoạt có thu hồi nhiệt

Công suất từ 100 đến 300 tấn/ngày đêm

7.      Kinh phí đầu tư và các thông số kinh tế kỹ thuật

Kinh phí đầu tư cho dây chuyền thiết bị công nghệ, máy móc hoàn thiện cho công suất xử lý từ 50 đến 100 tấn/ngày đêm khoảng: 60 tỷ, gồm các hạng mục chính sau đây:

-     Chi phí xây dựng:                                            17,5 tỷ

-     Chi phí thiết bị máy móc, công nghệ:             37.5 tỷ

-     Chi phí khác:                                                     5,0 tỷ.

• Nhân sự vận hành nhà máy:                           75 người/3 ca.
• Thời gian thi công nhà máy:                           18 tháng.
• Thời gian thu hồi vốn dự kiến:                        < 5 năm.
• Vòng đời với thiết bị:                                      15 năm
• Vòng đời đối với các hạng mục xây dựng:     30 năm
• Nước thải tái sử dụng, không thải ra môi trường.
• Khói thải đáp ứng:                                          QCVN 61-MT:2016/BTNMT
• Tỷ lệ chôn lấp chất thải rắn:                           < 10% chất thải đầu vào.
• Suất sản xuất (1 tấn rác: 2 tấn hơi):               1:2.
• Phí xử lý chất thải rắn sinh hoạt:                    400.000 vnđ/tấn rác đầu vào.
• Giá thành bán hơi tạm tính:                           400.000 vnđ/tấn hơi.
• Suất đầu tư nhà máy khoảng:                        600 triệu vnđ/tấn rác ngày.

8.      Hình thức thực hiện

Để linh hoạt trong công tác triển khai xây dựng nhà máy, BKEET đề xuất các hình thức hợp tác sau đây:

1. Bán thiết kế, tư vấn, giám sát quá trình xây dựng, chế tạo, lắp đặt công trình.
2. Góp vốn gián tiếp thông qua thiết kế, giám sát, triển khai nhân lực xây dựng nhà máy.
3. Bán trọn gói dịch vụ: thiết kế, chế tạo, xây lắp, vận hành và chuyển giao theo hình thức (BOT).
4. Phối hợp với các tổ chức xây dựng dự án, cùng khai thác dịch vụ cung cấp cho địa phương và khách hàng sử dụng hơi nước.
5. Hoặc một hình thức phù hợp khác do đối tác đề xuất.

9.      Đơn vị cung cấp giải pháp

Liên danh nhà thầu mà đứng đầu là: Công ty Cổ phần Năng lượng và Môi trường Bách Khoa Hà Nội được gọi là BKEET.

BKEET chủ động trong thiết kế, chế tạo, lắp đặt, tổ chức vận hành các mô hình này.

Để có thêm thông tin chi tiết về sản phẩm, thiết bị hoặc cần hỗ trợ, tư vấn,… Quý khách vui lòng liên hệ với Công ty Cổ phần Năng lượng và Môi trường Bách Khoa Hà Nội:

•  Phụ trách kỹ thuật: Mr. Quyền – 0977 996 883.
•  Địa chỉ: số 242H, Minh Khai, Hai Bà Trưng, Hà Nội.
•  Website: http://bkeet.com.vn/ , http://ducminhmtv.com.vn/
• Email: ducminh.mtv@gmail.com, Congtybkhn@gmail.com
• Điện thoại: 0242 21 21 519; 0977996883.
•  http://bkeet.com.vn/dich-vu/catalog