Xử lý rác thải bằng phương pháp đốt – Quan điểm của Nật Bản làm giảm bớt sự nóng lên của Trái đất

Theo quan điểm của Nhật Bản, 3 nguyên tắc xử lý rác thải là: Làm cho an toàn, làm cho ổn định và giảm bớt lượng. Nhìn dưới góc độ này thì phương pháp đốt rất hữu hiệu trong việc bảo vệ vệ sinh công cộng và không làm tăng thêm sự nóng lên của trái đất. Khi so với các nước Châu Âu và Mỹ, tỷ lệ áp dụng phương pháp đốt rác thải ở Nhật Bản (chiếm 78%) luôn cao hơn các phương pháp khác. Mục đích và đặc trưng của phương pháp đốt rác thải là quá trình vô cơ hóa các chất hữu cơ vốn có thể thối rữa nhằm vô hại hóa các chất có hại, chất có thể gây bệnh truyền nhiễm. Nhờ đốt ở trên 700 ⁰C, các thành phần hữu cơ có thể gây ra mùi khó chịu sẽ bị phân hủy nhiệt, trở nên không mùi. Quan trọng hơn nữa là phương pháp đốt góp phần làm giảm bớt dung lượng chất thải, sau đốt giảm xuống còn 5 - 10%, giúp kéo dài tuổi thọ bãi chôn lấp.

Về công nghệ, hầu hết các cơ sở áp dụng phương pháp đốt rác ở Nhật Bản đều có công nghệ đốt cháy rác triệt để, hiệu suất cao: Sử dụng lò đốt với thiết kế công đoạn sấy, đốt để rác có thời gian cháy triệt để; trộn đều rác, sau đó nghiền nhỏ để tăng diện tích bề mặt nhằm nâng cao hiệu suất phản ứng và đặt ra chỉ số vận hành lò để nắm rõ quá trình cháy của rác nhằm theo dõi được khối lượng giảm được sau cháy (Ignition Loss), tỷ lệ này được thể hiện qua tỷ lệ trọng lượng phần cháy chưa hết (thường được khống chế dưới 5%). Đây cũng là chỉ số quan trọng để quản lý bãi chôn lấp.

So sánh phương pháp đốt với phương pháp chôn lấp từ quan điểm làm nóng Trái Đất của Nhật Bản, chúng ta sẽ thấy phương pháp đốt có lợi hơn, đồng thời ta sẽ thấy được sự tính toán so sánh: khi xử lý 38,5 triệu tấn rác thải bằng phương pháp đốt, tổng thải lượng các chất gây hiệu ứng nhà kính (CH ₄, CO ₂, N ₂O) là 15,42 triệu tấn (đã quy đổi CO ₂), trong khi đó cũng với lượng 38,5 triệu tấn rác thải nếu đổ trực tiếp ra bãi chôn lấp thì lượng khí thải CH ₄thải ra là 19,82 triệu tấn (đã quy đổi CO ₂). Như vậy, khi so với phương án đốt có lợi hơn về mặt giảm lượng phát thải gây hiệu ứng nhà kính, giảm làm nóng trái đất. Thêm nữa, Nhật Bản còn thu lợi nhuận từ phương pháp đốt qua việc thu hồi năng lượng nhờ phát điện từ rác. Từ các lò đốt rác chỉ cần lắp đặt thêm hệ thống tuabin để tận dụng nhiệt và hơi nước phát ra từ lò đốt, tuabin sẽ phát sinh ra điện sử dụng và thu hồi nhiệt cung cấp cho các máy móc cần thiết. Như vậy, năng lượng từ đốt rác sẽ thay thế một phần năng lượng sử dụng trước đây, góp phần làm giảm tải cho các nhà máy nhiệt điện, dẫn đến giảm sử dụng nhiên liệu hóa thạch và sẽ giảm sự nóng lên của Trái đất. Do đó, ở Nhật Bản, cơ sở đốt rác nào cũng có hiệu suất thu hồi năng lượng cao sẽ trở thành cơ sở cắt giảm CO ₂và lượng điện thu được từ phương pháp này ngày càng tăng, hiện nay trung bình hiệu suất phát điện từ rác ở Nhật chiếm khoảng 20% tổng lượng điện. Đối với ứng dụng này, hiện các đơn vị nghiên cứu ở Nhật Bản đang tập trung nghiên cứu tthêm về công nghệ để tối ưu hóa hơn nữa việc phát điện từ đốt rác như: Tăng nhiệt độ, áp suất cho nồi hơi, nghiên cứu vật liệu thiết bị gia nhiệt, cung cấp nhiệt cho khu vực, phát điện bằng rác siêu thị (phát điện phức hợp).

Ngoài phương pháp đốt, ở Nhật Bản còn ứng dụng công nghệ nhiên liệu hóa rác thải, tức là rác thải sau phân loại sẽ được nghiền, sấy, tách và ép thành từng bánh, từng cục nhiên liệu. Sản phẩm này, thường được gọi tắt là RDF (Refuse Derived Fuel), tức là nhiên liệu sản xuất từ rác và sinh ra nhiệt lượng cũng khá cao.

Về các bãi chôn lấp rác, hiện nay Nhật Bản đang sử dụng rất nhiều loại với công nghệ ngày càng cải tiến, thay đổi. Kiểu chôn lấp yếm khí hợp vệ sinh, tức xen kẽ một lớp đất giữa lòng chất thải chôn lấp thep phương pháp kỵ khí giống như bánh sandwich. Kiểu chôn lấp yếm khí hợp vệ sinh kiểu cải tiến, tức có bố trí ống rút nước ở đáy bãi chôn lấp yếm khí hợp vệ sinh nên dù là yếm khí nhưng tỷ lệ ngậm nước thấp hơn. Kiểu chôn lấp bán hiếu khí, tức tỷ lệ ngậm nước của chất thải thấp, ôxy được cung cấp một phần qua ống thu nước nên gọi là trạng thái bán hiếu khí, tức bố trí ống thông khí, bơm khí cưỡng bức vào trong lòng chất thải, tạo môi trường hiếu khí. Và các loại bãi xử lý chất thải công nghiệp như kiểu chia tách, kiểu quản lý, kiểu ổn định. Hầu hết các bãi chôn lấp ở Nhật đều được quản lý rất chặt chẽ, vòng đời của bãi xử lý cuối cùng, điều kiện để xóa bỏ bãi xử lý cuối cùng đều có các quy chuẩn rõ ràng và tuân thủ nghiêm ngặt.

Hiện nay, cả thế giới đang tập trung hết sức để giải quyết tình trạng biến đổi khí hậu, một vấn đề đang nóng bỏng toàn cầu, đe dọa cuộc sống của toàn nhân loại. Tôi cho rằng nếu quan điểm của các nước về xử lý cũng như quản lý rác thải được áp dụng như ở Nhật Bản, thì sẽ góp phần không nhỏ trong việc giảm những tác động do biến đổi khí hậu qua việc cắt giảm các chất gây hiệu ứng nhà kính./.