Nghiên cứu lựa chọn giải pháp khả thi đối với hoạt động thu khí và tái sinh năng lượng tại bãi chôn lấp Đông Thạnh và Phước Hiệp 1 phục vụ cho dự án CDM

Đề tài do ThS Vũ Thị Hồng Thủy (Khoa môi trường, Đại học Nông lâm TP.HCM) làm chủ nhiệm vừa được Sở KH&CN tiến hành nghiệm thu.

Dự án CDM nhằm xây dựng hệ thống hiện đại để xử lý rác và thu hồi khí tại hai bãi chôn lấp Đông Thạnh và Phước Hiệp 1 (TP.HCM). Mục tiêu của nghiên cứu nhằm giúp các nhà quản lý có cái nhìn toàn diện hơn về dự án.
Dựa trên kết quả của đề tài "Nghiên cứu về mô hình và sản lượng phát sinh khí thải tại 2 bãi chôn lấp rác Đông Thạnh và Phước Hiệp 1", ThS Thủy tiến hành lựa chọn các phương án công nghệ phù hợp để thu gom, xử lý hoặc tận dụng khí bãi rác để tái sinh năng lượng. Sau đó, nghiên cứu lập dự toán chi phí đầu tư và khả năng thu lợi từ mỗi phương án công nghệ đề xuất; đánh giá tính khả thi tài chính của từng phương án; đánh giá những khía cạnh bổ sung khác mang lại cho địa phương và cộng đồng khi tiến hành dự án CDM.
Để tính toán lượng khí phát sinh, đầu tiên đề tài xác định khối lượng rác thải tại 2 bãi chôn lấp Đông Thạnh và Phước Hiệp 1 bằng công nghệ 3D (Auto Desk, 2007). Kết quả, bãi Đông Thạnh: (rác xây dựng: 129.376 m3, rác sinh hoạt: 3.191.724 m3); bãi Phước Hiệp 1 (Rác sinh hoạt: 1.940.894 m3). Sau đó, lấy mẫu, khoan sâu và tiến hành đo điện trở xuất để xác định đặc điểm của hai bãi chôn lấp. Cuối cùng, dùng mô hình LandGem (EPA, Hoa Kỳ) và mô hình Weber (Đức) dự báo lượng khí LFG phát sinh tại hai bãi rác. Đối với bãi Đông Thạnh ước tính khả năng thu hồi LFG đến năm 2038 (trong vòng 30 năm) là 179.212.628 Nm3 và bãi Phước Hiệp 1 là 202.064.654 Nm3. Nghiên cứu cũng cho thấy, thời gian càng ngắn thì khả năng thu hồi LFG càng cao.
Từ thực tế các bãi rác của Việt Nam không đặt ống ở dưới lại gần khu dân cư nên nghiên cứu cho rằng phải sử dụng các loại ống thu khí thẳng đứng bao gồm ống HPDE có đục lỗ, lót đá xung quanh, các đầu giếng được bịt kín bằng sét bentonite tại vị trí nối kết với mũ đậy đỉnh giếng. Đầu giếng bao gồm cửa lấy mẫu, van kiểm tra lưu lượng, các khớp nối mềm, và nắp hàn chặt.
Khí LFG thu hồi được, nếu dùng được sẽ đưa vào hệ thống phát điện. Với hệ thống phát điện, các thiết bị động cơ phát điện được lắp đặt theo từng cụm, công suất 1MW. Mỗi động cơ đốt trong được thiết kế chuyên để chạy với khí có nhiệt trị thấp, được nối với một máy phát điện riêng. Việc sử dụng nhiều cụm động cơ giúp việc vận hành được linh động, làm giảm chi phí lắp đặt.
Khí LFG không sử dụng trong động cơ phát điện sẽ được chuyển sang hệ thống đốt. Hệ thống này có tác dụng kiểm soát chất lượng và số lượng LFG; điều khiển rút khí ngưng tụ và cân bằng áp suất bằng van điều chỉnh áp lực tự động; tách khí tốt và xấu thông qua việc đánh giá chất lượng LFG.
Theo đó, đề tài dự tính lượng khí phát sinh/giờ với bãi Phước Hiệp 1 đạt 7.000m3 và bãi Đông Thạnh 9.000 m3. Vì thế, bãi chôn lấp Đông Thạnh sẽ có sản lượng điện sản xuất và phát lên lưới trong thời gian dự án 7 năm có thể đạt đến 172 MWh. Bãi chôn lấp Phước Hiệp 1 đạt khoảng 130 MWh. Nghiên cứu dự tính tổng chi phí đầu tư cho hệ thống thu gom, xử lý sơ bộ và phát điện lên lưới ước tính khoảng 306,850 tỉ đồng. Dựa vào mô hình dự báo sản lượng khí sinh ra và thu hồi từ 2 bãi chôn lấp Đông Thạnh và Phước Hiệp 1, đề tài ước tính được lượng điện cho từng năm. Với giá bán điện cho EVN là 4cent/kWh, dự án phải chịu lỗ mỗi năm khoảng 37,137 tỉ đồng.
Theo kết quả của đề tài, việc áp dụng hệ thống xử lý và thu hồi khí LFG của dự án CDM là phương án có lợi về mặt kinh tế, môi trường, xã hội. Tuy nhiên vẫn còn nhiều băn khoăn về các số liệu có được từ kết quả nghiên cứu của đề tài.