sản xuất năng lượng từ chất thải
Post on 10-Apr-2017
511 Views
Preview:
TRANSCRIPT
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP. HỒ CHÍ MINHVIỆN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ & QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG
seminarSẢN XUẤT NĂNG LƯỢNG
TỪ CHẤT THẢI
TÊN ĐỀ TÀI
GVHD: LÊ HÙNG ANH THỰC HIỆN: NHÓM 9
DANH SÁCH NHÓM
1.NGUYỄN KHÁNH HƯNG2.ĐẶNG VĂN GIỐNG3.LƯƠNG THỊ NHỊ4.TRẦN THỊ BÍCH THẢO
Ý nghĩa WtE trong đời sống, môi trường
Tình hình sử dụng,tái chế WtE
Quy trình tái chế WtENội
dung
Định nghĩa, phân loại WtE
Tác động đến môi trường
Đề xuất
1
Lược sử WtE2
3
4
5
6
7
1. ĐỊNH NGHĨA, PHÂN LOẠI
WtE là quá trình xử lí
chuyển hóa rác thành năng
lượng dưới dạng điện,
hoặc nhiệt từ quá trình đốt của chất thải.
(chuyển đổi nhiệt hóa học)
ĐỊNH NGHĨA
Năng lượng có thể được thu hồi từ các chất thải có thành phần hữu cơ (chuyển
đổi nhiêt sinh_hóa)
Phân loại
Ph ng ươpháp v t lýậ được dùng
để sinh năng lượng là
đóng nén tạo nhiên liệu RDF
Ph ng pháp ươnhi t ệ
là sử dụng nhiệt để chuyển hóa chất
thải rắn đồng thời giải phóng năng lượng dưới dạng
nhiệt
Ph ng pháp ươsinh h c ọ
sử dụng vi sinh vật, đặc biệt là
vi khuẩn, để chuyển hoá rác thải thành các
dạng nhiên liệu
2. lược sửThomas Edison cho xây dựng một nhà máy phát điện thương mại, sản xuất cả điện và nhiệt năng trong đó dùng nhiệt thải để sưởi ấm các tòa nhà lân cận, giúp nhà máy của Edison giảm khoảng
50% chi phí.
1882
những mạng lưới điện nông thôn được xây dựng ở Hoa Kỳ.1900
các hệ thống phân hủy kị khí đầu tiên đã được xây dựng ở Bombay, Ấn Độ1859
1882
2. lược sửhệ thống thu hồi khí đã được phát triển ởExeter, Anh, nơi mà khí được thu hồi cho việc chiếu sáng thành phố
1895
các nhà khoa học đã tập trung nghiên cứu các công nghệ phân hủy kị khí nhằm thuhồi năng lượng khí một cách triệt để nhất.
.
1930
. Đan Mạch có lẽ là quốc gia thu hồi năng lượng nhiều nhất, có khoảng 55 %năng lượng ở nước này được lấy từ những nhà máy phát điện
Ngoài ra còn có những nước khác như Đức, Nga, Ấn Độ cũng đang tích cực trong việc thu hồi nănglượng
3. Ý nghĩa trong đời sốnggiảm gần 60 đến
90% chất thải tùy thuộc vào CT và CN phục hồi
Hướng đến phát triển bền vững
Giảm thiểu ô nhiễm môi
trường
Cung cấp điện và nhiệt cho sản xuất
Giảm nhu cầu sử dụng đất đai,chi
phí vận chuyển
Nhiều nước châu Âu bây giờ cấm việc đốt chất thải,thay vào đó sử dụng rộng rãi công nghệ đốt chất thải tái tạo năng lượng (WtE)
Hiện nay có hơn 600 lò đốt chất thải thu hồi năng lượng ở 35 nước. các thiết bị này xử lý 170 triệu tấn chất thải đô thị
22 quốc gia trong liên hiệp châu Âu(EU) năm 2006 đã sản xuất 62.000 GWh, trong đó 32.000 GWh đến từ khí bãi rác và 11.000 đến từ khí ẩm ướt từ bùn trong hệ thống cống rãnh. Có 17.000 GWh đã được hoán chuyển thành điện năng.
4. Tình hình sử dụng,tái chế WtE Thế giới
Đức là quốc gia sản xuất biogas nhiều nhất với 22.000 GWh
Tại Hoa Kỳ , lượng biogas sản xuất chiếm 6% khí đốt thiên nhiên sử dụng cho toàn quốc vào năm 2006, tương đương 10 tỉ Gallons xăng.
Tại châu Á, Nhật Bản là nước đi tiên phong trong lĩnh vực này, với hơn 80 nhà máy WtE, Trung Quốc gần 20 nhà máy, Hàn Quốc gần 20 nhà máy.
4. Tình hình sử dụng,tái chế WtE Thế giới
Trong khối ASEAN, Singapore và Thái Lan cũng có khoảng 3 nhà máy WtE.
4. Tình hình sử dụng,tái chế WtE
Ở Gò Cát, khi ba tổ máy đưa vào sử dụng tổng công suất điện thu được sẽ hơn 2.430 KW/h
Áp dụng thành công thu hồi khí ở bãi rác Gò Cát
HT thu hồi NL ở VN chủ yếu thu hồi khí từ bãi rác và thu
hồi nhiệt từ các lò đốt
mỗi năm chỉ riêng thành phố Hồ Chí
Minh đã có thể thu về hàng tỉ đồng nếu tận thu toàn bộ toàn
bộ rác thải
Trên thế giới những hệ thống thu hồi năng lượng đã được áp dụng từ hàng trăm năm nhưng ở Việt Nam đây là vần đề còn khá mới
Việt nam
Tại Việt Nam, nhiều chuyên gia đã biết tới WtE và khẳng
định rác là một loại tài nguyên
5. Quy trình WtERác thải được thu gom bằng các xe thu gom chuyên dụng và tập kết về một địa điểm. Tại đây, chúng được phân làm ba loại: rác thải mang đi xử lý, rác thải tái sử dụng và rác thải tái chế. Loại rác thải mang đi xử lý là loại đã được loại bỏ thủy tinh, kim loại và các chất khác không thể cháy được (và hầu hết chúng đều có thể tái chế). Quá trình phân loại này được thực hiện tại nguồn, tại nơi thu gom rác, tại bãi tập kết hay nhà máy xử lý…
Thu gom Phân loại
Xử lý rác thải Tái sử dụng Tái chế
Vật lý Nhiệt Sinh học
Đóng nén Thiêu đốt Nhiệt phân Khí hoá Chôn lấp Ủ phân, ủ lên men
Rác thải
RDF
Phát điện
Phát nhiệt
Nhiên liệu lỏng
Khí metan Etanol
Sơ đồ quy trình sinh năng lượng từ chất thải
Phương pháp vật lý• Quy trình chế biến RDF từ rác thải
đô thị Là pp chế biến rác
thải để sử dụng như là nguyên liệu.
Các dạng nhiên liệu này có tên viết tắt là RDF (refuse-derived fuel) hay SRF (solid recoverd fuel). RDF là loại nhiên liệu được sản xuất bằng cách nghiền nhỏ rác thải hoặc xử lý chúng với áp suất trong nồi hơi.
Phân loại rác thải tại nguồn
Phân loại tại nơi thu gom
rác
Giảm kích thước rác thảiPhối trộn
Sấy khô và ép viên
Đóng gói và lưu trữ
Thiêu đốt
• rác thải hữu cơ được đưa vào lò để đốt sinh nhiệt.
• dùng đun nóng nước trong lò hơi, sau đó được sử dụng để sấy hoặc để chạy tuabin phát điện.
Nhiệt phân
• Nhiệt phân là quá trình phân hủy nghèo ôxy ở nhiệt độ cao
• sinh ra hỗn hợp khí với thành phần chính là hydro, CO
Khí hóa
• nhiên liệu được gia nhiệt trong môi trường ít ô-xy, hay còn được biết như là công nghệ cháy không hoàn toàn, tạo ra khí tổng hợp (syngas).
Phương pháp nhiệtPhương pháp nhiệt là quá trình sử dụng nhiệt để chuyển
hoá chất thải từ dạng rắn sang dạng khí, lỏng và tro... đồng thời giải phóng năng lượng dưới dạng nhiệt
Phương pháp nhiệt
Giới thiệu về công nghệ khí hóa
Trong quá trình khí hóa , vật liệu được gia nhiệt đến một nhiệt độ cao→ dẫn đến thay đổi tính chất vật lý và hóa học→ tạo ra các sản
phẩm cháy dễ bay hơi (Co, H2 và CH4) và các chất thải như tro, hắc ín
Giới thiệu về công nghệ khí hóa
miền cháy
miền phản ứng
miền nhiệt phân
miền sấy khô
Quá trình khí hóa sinh khối
xảy ra trong bốn giai đoạn
updraft
Không khí được đưa từ phía dưới đáy lò và khí tạo ra ở phía trên đỉnh lò trong khi đó nhiên liệu lại tiếp tục đi xuống ngược lại với dòng khí tạo
ra khoảng không trong lò
• Đơn giản• Hiệu suất cao• Thích hợp với
nhiều loại vật liệu
Ưu điểm
• hóa chất, hắc ín, các loại dầu được sinh ra và trở thành một phần của khí gas.
Nhược điểm
Downdraft
Không khí đưa vào từ vùng oxi hóa ( đốt cháy) khí gas được lấy từ phía
dưới, do đó nhiên liệu và không khí đi cùng chiều. Trên đường
đi xuống axít và những thành phần nhựa phải xuyên qua
lớp than nóngvì thế được chuyển thành CO, CO2, H2, CH4.
• khí ra trong công nghệ này là rất sạchƯu
điểm
• hạn chế trên 1 số loại nhiên liệu và so với updraft thì hiệu suất gas thấp hơn
Nhược điểm
Crossdraft
Được thiết kế như downdraft thay vì O2, không khí đi vào song song
nhiên liệu thì ở crossdraft oxy và kk đi vào ở bên cạnh.
• hiệu suất cao• gọn nhẹƯu điểm
• Không phù hợp với nhiên liệu có nhiều tro
Nhược điểm
Phương pháp sinh học
Giới thiệu về công nghệ biogas
Ngăn phối trộn
• là nơi mà nước và phân động vật được trộn lẫn với nhau trước khi vào ngăn phân hủy và là nơi lắng cát
Ngăn phân hủy
• là nơi mà phân và nước từ ngăn trộn được lên men và sinh ra khí gas.
• Ngăn này phải chắc chắn và hoàn toàn kín
Ngăn áp lực
• thu các lớp cặn lắng từ ngăn phân hủy. • các chất cặn lắng ở dạng lỏng trong ngăn áp lực sẽ
chảy ngược lại vào ngăn phân hủy để đẩy khí gas ra
Các ngăn cơ bản
Phương pháp sinh học
Giới thiệu về công nghệ biogas
hầm biogas loại bán liên tục
• Bể kín khí xây dựng bằng vật liệu gạch đá, bê tông, đỉnh hầm và đáy có dạng bán cầu, được làm kín,
không cho thấm thoát khí ra ngoài bằng cách trát một số lớp vữa trên bề mặt phía
trên của hầm• Được cung cấp nguyên liệu
theo kiểu bán liên tục mỗi ngày một lần, khí sinh ra
tăng lên và được tích lại ở phần vòm phía trên
• Các chất liệu cung cấp cho các loại hầm sinh khí này
thường là các loại phân, và chất thải nông nghiệp.
6. Tác động đến môi trường
Do sản xuất nguyên liệu RDF
Việc sản xuất và sử dụng nhiên liệu từ rác thải bao gồm RDF có liên quan đến những tác động môi trường tiềm tàng
Tiêu thụ năng lượng quá nhiều
( hầu hết là sử dụng điện từ lưới
điện công cộng hoặc sản xuất hơi
nước tại chỗ)
Phát thải các chất ra môi trường không khí (bụi từ
quá trình xử lý cơ học, hơi nước từ quá trình sấy khô) hoặc ra môi trường nước (trong quá trình rửa hoặc
vớt bọt váng)
6. Tác động đến môi trườngDo từ phương pháp nhiệttạo ra các sản
phẩm phụ độc hại và gây ảnh hưởng trực tiếp đến công nhân vận hành các lò đốt sản phẩm bao gồm các khí độc: SO2, NOx, HCl, chất hữu cơ bay hơi (VOCs), CO, CO2, bụi, tro, dioxin, furan
quá trình nhiệt phân hay khí hoá còn tạo ra khí CH4
có khả năng gây cháy nổ nếu không được thu gom và xử lý đúng cách
gây ô nhiễm không khí, góp phần làm tăng hiệu ứng nhà kính và gây nguy
hiểm cho sức khoẻ con người.
6. Tác động đến môi trườngDo từ phương pháp sinh học
sự phát thải CO2 khi vận chuyển, khi vận hành các
loại máy móc như máy phát điện, máy bơm cùng một số các thiết bị khác, chưa kể là nó còn đòi hỏi tiêu tốn năng
lượng điện khá lớn.
Kết luận• Với những lợi thế về cải thiện
môi trường và tiết kiệm tài nguyên, tiết kiệm năng lượng, việc áp dụng WtE vào trong thực tiễn tại Việt Nam là hoàn toàn phù hợp
• Năng lượng sinh khối tại Việt Nam nhìn chung mang tiềm năng phát triển mạnh trong tương lai
• Các nguồn cung cấp sinh khối để thu hồi năng lượng tại Việt Nam là vô cùng phong phú, có thể đáp ứng được yêu cầu về sự ổn định và liên tục.
• Việc sử dụng năng lượng sinh khối để sản xuất điện tái tạo, nhiệt và vận chuyển nhiên liệu có thể góp phần giảm khí phát thải gây hiệu ứng nhà kính và giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch
7. Kết luận, đề xuất
Giải pháp tuyên truyền• Tạo điều kiện cung cấp nguyên
liệu và bao tiêu toàn bộ sản phẩm điện cho đơn vị sản xuất.
• Tuyên truyền giáo dục nhân dân, và các tổ chức, cơ quan, xí nghiệp, CBCNV hoạt động trong ngành thu gom và vận chuyển chất thải rắn,hướng dẫn việc phân loại rác tại nguồn, giữ rác khô cho trên đường thu gom cho đến nơi giao nhận rác.
• Áp dụng thuế suất ưu đãi đối với những đơn vị, cá nhân sản xuất, kinh doanh và sử dụng điện từ phân rác. Nhà nước có thể hổ trợ giá cho các đơn vị này hoạt động.
• Do vốn đầu tư cho dự án nhà máy đốt rác thường rất lớn, nhà nước phải tranh thủ mọi nguồn vốn ưu đãi và hổ trợ của nước ngoài, cho vay với lãi suất ưu đãi đối với những đơn vị có định hướng hoạt động trên lĩnh vực này.
7. Kết luận, đề xuất
Giải pháp tài chínhĐề xuất
7. Kết luận, đề xuấtĐề xuất:
Ở Việt Nam
Dừa
Trấu
Mía đường
Chất thải chăn nuôi
Những chất thải có khả năng sinh năng lượng ở Việt Nam
7. Kết luận, đề xuất
Dừasản xuất
than hoạt tính
Trấusản xuất củi
trấu
Mía đường
làm nhiên liệu cho
quá trình phát nhiệt hoặc phát
điện
Chất thải chăn nuôi
sản xuất phân bón
sử dụng hầm khí sinh học
8. Tài liệu tham khảo(1) Nguyễn Quang Khải, Những vấn đề phát triển năng lượng sinh khối của Việt Nam, Báo cáo tại Hội thảo Phát triển năng lượng bền vững ở Việt Nam(2) Nguyễn Văn Phước, Nguyễn Thị Thùy Diễm, Nguyễn Hoàng Lan Thanh, (2010), Công nghệ lên men mêtan kết hợp phát điện -giải pháp xử lý rác cho các đô thị lớn, góp phần kìm hãm biến đổi khí hậu, Tạp chí phát triển KH&CN, Tập 13, số M2. (3) A. Gendebien, A. Leavens, K. Blackmore, A. Godley, K. Lewin, K.J. Whiting and R. Davis, (2003), Refuse derived fuel, current practice and perspectives, WRc Swindon, Frankland Road, Blagrove, Swindon, WiltshireNickolas J. Themlis, (2004), Greening Waste, Anaerobic digestion for treating the organic fraction of municipal solid Wasters(4) SNV Netherlands Development Organisation Vietnam, (2012), Biomass Business Opportunities Vietnam, NL Agency(5) http://www.deec.vn/news_printpage.asp?News_ID=765(6) http://www.khihoa.com/2011/12/ung-dung-cong-nghe-khi-hoa-trau-e-khac.html(7) https://www.youtube.com/watch?v=u8yDWlq_EZk
top related