TP.HCM: Biến rác thành điện

Nguồn năng lượng cao

ThS Lê Thị Kim Oanh, khoa Công nghệ & Quản lý môi trường cũng là chủ nhiệm đề tài nghiên cứu cho biết: Hiện nay, CTR nói chung ở nước ta chủ yếu được xử lý bằng công nghệ chôn lấp.

Trong khi tốc độ phát sinh CTR tăng trên dưới 20%/năm, gây nhiều lo lắng về thiếu quỹ đất, những vấn đề môi trường phát sinh tại khu vực chôn lấp như: mùi hôi, nước thải rò rỉ, khí thải, muỗi, nước ngầm...

Theo số liệu mới nhất của Sở Tài nguyên và Môi trường TP.HCM, lượng CTR hữu cơ sinh ra tại TP.HCM lên tới 3.600 - 4.300 tấn/ngày, trong tổng số 6.000 tấn CTR. Thêm nữa, trong ngành chăn nuôi, chỉ riêng đàn heo đã có trên 300.000 con, lượng phân thải ra ước tính gần 700 tấn mỗi ngày.

CTR hữu cơ sinh ra một lượng khí methane (CH4) lớn, là loại khí có nhiệt trị rất cao (9.000kcal/m ³). Trong hỗn hợp khí sinh học, năng lượng của CH4 cũng lên tới gần 6.000kcal/m ³.

Như vậy, nguồn năng lượng từ khí sinh vật có giá trị năng lượng cao, chỉ kém dầu mỏ (18.000kcal/m ³), cần được sử dụng triệt để nhằm tiết kiệm năng lượng hóa thạch, đồng thời cũng giảm diện tích đất chôn lấp, bảo vệ môi trường...

Vừa phát điện, vừa tạo ra phân bón

Nhóm nghiên cứu đã chọn công nghệ ủ kị khí dạng mẻ, với rác nguyên liệu không cần hoặc cần ít nước để tăng độ ẩm và tuần hoàn nước rỉ rác nhằm hạn chế các khó khăn khi khuấy trộn rác và vẫn đảm bảo phân bố độ ẩm đều cho toàn bộ bể ủ.

Máy phát điện chạy kết hợp biogas - diesel thử nghiệm tại trang trại Darby, Bình Dương.

Khí sinh ra trong các mô hình trên đường kết nối qua các đường ống và khớp nối, hạn chế tối đa khả năng tắc nghẽn và nguy cơ xì túi chứa khí.

Sau khi thử nghiệm nhiều phương án phối trộn nguyên liệu ủ kỵ khí, nhóm nghiên cứu đã chọn tỷ lệ phối trộn: 10-1-1 (rác hữu cơ sinh hoạt - phân gia súc - bùn thải hầm cầu), cho tổng lượng khí sinh ra cao nhất: 28,8 lít khí/kg hỗn hợp CTR ủ trong 30 ngày, sinh ra lượng khí nhiều nhất, tỉ lệ methane cao nhất.

Động cơ diesel được trang bị hệ thống cung cấp nhiên liệu biogas dùng để trộn biogas và không khí, điều khiển lưu lượng khí hỗn hợp cung cấp cho động cơ.

Hỗn hợp khí biogas - không khí sau khi hòa trộn bên ngoài buồng cháy, đi vào động cơ. Trong buồng cháy, một lượng nhỏ diesel được phun vào trong xilanh, bốc cháy, làm mồi cho quá trình cháy của hỗn hợp không khí - biogas giúp động cơ hoạt động.

Theo các thí nghiệm của nhóm nghiên cứu, tỷ lệ cao nhất của biogas có thể lên tới 90% trong hỗn hợp nhiên liệu, hiệu suất động cơ vẫn cơ bản ổn định.

Theo ThS Kim Oanh, mô hình kết hợp hệ thống bể ủ sản xuất biogas và máy phát điện hiện đang được ứng dụng ở một số trang trại ở Bình Dương, hoàn toàn có thể được ứng dụng hiệu quả tại các trang trại, các khu dân cư, các thôn, xã... CTR trong các bể ủ, sau 30 ngày vừa sinh khí phát điện, vừa tạo ra phân bón hữu cơ, không gây ô nhiễm môi trường.