Nghiên cứu xử lý nước thải chế biến tinh bột
sắn theo hướng tiếp cận cơ chế phát triển
sạch (CDM)
Đỗ Thị Hải Vân
Trường Đại học Khoa học Tự nhiên
Luận văn Thạc sĩ ngành: Khoa học Môi trường; Mã số: 60 85 02
Người hướng dẫn: PGS.TS. Nguyễn Thị Hà
Năm bảo vệ: 2012
Abstract: Nghiên cứu hệ thống xử lý nước thải chế biến tinh bột sắn tại cơ sở sản
xuất tinh bột sắn làng nghề Dương Liễu, Hà Nội đảm bảo đạt quy chuẩn xả thải
theo QCVN 40/2011 BTNMT, mức B. Tính toán giảm phát thải khí nhà kính khi
thu hồi và tận dụng khí metan hình thành từ quá trình phân hủy yếm khí của hệ
thống xử lý nước thải. Ước tính hiệu quả kinh tế từ bán chứng chỉ giảm phát thát
(CER) và khi thay thế một phần nhiên liệu hóa thạch (than) bằng khí sinh học thu
hồi.
Keywords: Khoa học môi trường; Xử lý nước thải; Chế biến tinh bột sắn
Content
MỞ ĐẦU
Với đặc trưng của nước thải chế biến tinh bột sắn có hàm lượng chất hữu cơ cao khi
phân hủy có thể tạo thành khí metan, CO2 là những khí có thể gây hiệu ứng nhà kính, nên
xu hướng trên thế giới ngày nay, không chỉ tập trung vào khía cạnh xử lý nước thải mà còn
xem xét, kết hợp việc xử lý nước thải với việc tận thu, giảm phát thải khí nhà kính theo
hướng tiếp cận cơ chế phát triển sạch – CDM.
Xuất phát từ yêu cầu thực tiễn đó, trong luận văn này đã tiến hành thực hiện đề tài :
“Nghiên cứu xử lý nước thải chế biến tinh bột sắn theo hướng tiếp cận Cơ chế phát
triển sạch (CDM)” với mục tiêu: xử lý ô nhiễm môi trường (nước thải chế biến tinh bột
sắn) kết hợp thu khí giảm phát thải khí nhà kính nhằm bảo vệ môi trường và tăng hiệu quả
kinh tế.
1
Nội dung nghiên cứu của luận văn:
- Nghiên cứu hệ thống xử lý nước thải chế biến tinh bột sắn tại cơ sở sản xuất tinh
bột sắn làng nghề Dương Liễu, Hà Nội đảm bảo đạt quy chuẩn xả thải theo QCVN
40/2011 BTNMT, mức B
- Tính toán giảm phát thải khí nhà kính khi thu hồi và tận dụng khí metan hình
thành từ quá trình phân hủy yếm khí của hệ thống xử lý nước thải
- Phân tích hiệu quả kinh tế từ bán chứng chỉ giảm phát thát (CER) và khi thay thế
một phần nhiên liệu hóa thạch (than) bằng khí sinh học thu hồi.
2
Chƣơng 1 – TỔNG QUAN
1.1 Ngành chế biến tinh bột sắn
Sắ n củ tươ i
Nướ c
Bóc vỏ , rửa sạ ch
Nghiề n
Nướ
c
Nhiệ t
lượ ng
Nướ c thả i
Vỏ sắ n
Lọ c thô
Bã thả i rắ n
Lắ ng lầ n 1
Lắ ng lầ n 2
Thu tinh bộ t
Thu bộ t
đ en
Phơ i sấ y khô
Hơ i nướ c
Nư
ớc
thả i
Sả n phẩ m
Hình 1.1. Quy trình chế biến tinh bột sắn
Lượng nước thải sinh ra từ trong quá trình chế biến tinh bột sắn là rất lớn, trung
bình 10 -30 m3/tấn sản phẩm [48].
Căn cứ vào qui trình chế biến bột sắn, có thể chia nước thải thành 2 dòng:
- Dòng thải 1: là nước thải ra sau khi phun vào guồng rửa sắn củ để loại bỏ các chất
bẩn và vỏ ngoài củ sắn. Loại nước thải này có lưu lượng thấp (khoảng 2m3 nước thải /tấn
sắn củ), chủ yếu chứa các chất có thể sa lắng nhanh (vỏ sắn, đất, cát…). Do vậy với nước
thải loại này có thể cho qua song chắn, để lắng rồi quay vòng nước ở giai đoạn rửa. Phần bị
giữ ở song chắn (vỏ sắn) sau khi phơi khô được làm nhiên liệu chất đốt tại các gia đình sản
xuất.
3
- Dòng thải 2: là nước thải ra trong quá trình lọc sắn, loại nước thải này có lưu
lượng lớn (10m3 nước thải/tấn sắn củ), có hàm lượng chất hữu cơ cao, hàm lượng rắn lơ
lửng cao, pH thấp, hàm lượng xianua cao, mùi chua, màu trắng đục.
1.2. Xử lý nƣớc thải chế biến tinh bột sắn bằng phƣơng pháp sinh học
1.2.1. Cơ chế quá trình phân hủy hiếu khí
Sử dụng nhóm vi sinh vật hiếu khí, hoạt động trong điều kiện cung cấp oxy liên
tục. Quá trình phân hủy hiếu khí bao gồm 3 giai đoạn biểu thị bằng các phản ứng:
+ Oxy hóa các chất hữu cơ
+ Tổng hợp tế bào mới
+ Phân hủy nội bào
1.2.2. Cơ chế quá trình phân hủy kị khí
Gồm 4 giai đoạn chính: giai đoạn thủy phân, giai đoạn lên men axit hữu cơ, giai
đoạn axetic hóa, giai đoạn lên men CH4
1.3. Tình hình nghiên cứu xử lý nƣớc thải sản xuất tinh bột sắn
1.3.1. Các nghiên cứu xử lý nước thải sản xuất tinh bột sắn trên thế giới
1.3.2. Các nghiên cứu xử lý nước thải sản xuất tinh bột sắn ở Việt Nam
1.4. Cơ chế phát triển sạch (CDM)
Trong 3 cơ chế của KP, CDM là cơ chế đặt biệt liên quan đến các nước đang phát
triển. Theo Điều 12 của KP, mục tiêu của CDM là:
- Giảm nhẹ biến đổi khí hậu;
- Giúp các nước đang phát triển đạt được sự phát triển bền vững và góp phần thực
hiện mục tiêu cuối cùng của UNFCCC;
- Giúp các nước phát triển thực hiện cam kết về hạn chế và giảm phát thải định
lượng KNK theo Điều 3 của KP.
Nghiên cứu xử lý và tận dụng các dòng chất thải giàu chất hữu cơ như nước thải
chế biến tinh bột sắn để sản xuất khí/năng lượng sinh học không chỉ phù hợp với các
hướng ưu tiên, khuyến khích của chính phủ Việt Nam cho các dự án CDM liên quan đến
4
“Đổi mới năng lượng: Khuyến khích khai thác và sử dụng các loại năng lượng từ các
nguồn như sinh khối, năng lượng mặt trời và năng lượng gió...”
Việc áp dụng CDM trong xử lý nước thải chế biến tinh bột sắn sẽ tạo cơ hội để các
cơ sở sản xuất được hưởng lợi ích kinh tế từ quyền bán khối lượng giảm phát thải khí CO 2
và CH4 là hai khí gây hiệu ứng nhà kính và tăng cường hiệu quả trong công tác bảo vệ môi
trường góp phần phát triển bền vững làng nghề.
Chƣơng 2 – ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Đối tƣợng nghiên cứu
Trong phạm vi luận văn này sẽ tiến hành nghiên cứu xử lý nước thải sản xuất tinh
bột sắn lấy tại cơ sở sản xuất tinh bột sắn làng nghề Dương Liễu, Hà Nội bằng hệ bùn hoạt
tính yếm khí ngược dòng (UASB) qui mô phòng thí nghiệm (thiết bị phản ứng 8 lít).
2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu
2.2.1. Phương pháp thu thập tài liê ̣u
Các nguồn tài liệu gồm: tài liệu và thông tin về làng nghề, bài báo khoa học , luâ ̣n
văn...
2.2.2. Phương pháp điều tra và khảo sát thực tế
Đi thực tế , khảo sát và phỏng vấn một số hộ sản xuất, lấy mẫu nước thải tại cống
thải (nước thải hỗn hợp) của các hộ sản xuất tại làng nghề chế biến tinh bột sắn Dương
Liễu, Hoài Đức, Hà Nội theo TCVN 5999: 1995 (ISO 5667-10: 1992). Tiến hành lấy mẫu
4 đợt trong khoảng từ tháng 2 đến tháng 4/2012.
2.2.3. Phương pháp thực nghiệm
Phân tích thông số: pH, SS, COD theo các phương pháp tương ứng TCVN
6492:2011, TCVN 6625:2000 và TCVN 6491:1999.
5
Hình 2.1. Sơ đồ nguyên lý hoạt động của hệ UASB
Hệ thí nghiệm xử lý nước thải bằng UASB qui mô phòng thí nghiệm chế tạo bằng
vật liệu polymer trong, có đường kính 14cm, chiều dài cột 80 cm (thể tích phần cột phản
ứng khoảng 8 lít).
Hệ UASB hoạt động liên tục. Nước thải vào hệ UASB có giá trị COD cao
(9400 – 15600 mg/l).Lưu lượng nước vào hệ UASB thay đổi trong khoảng 0,4 – 0,8 l/h
cho các đợt thí nghiệm.
2.2.4. Phương pháp tính toán lượng phát thải KNK khi không thu gom và xử lý nước
thải
2.2.5. Phương pháp tính toán giảm phát thải KNK khi có thu gom và xử lý nước thải
theo phương pháp luận do IPCC hướng dẫn
2.2.6.
Phương pháp phân tích hiệu quả kinh tế khi áp dụng CDM
2.2.7.
Phương pháp đánh giá, tổ ng hợp, xử lý số liê ̣u
Các số liệu sau khi thu thập, phân tích... được đánh giá tổng hợp, xử lý và tổng
kết để viết luận văn.
6
Chƣơng 3 - KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. Kết quả khảo sát hiện trạng sản xuất tinh bột sắn và nƣớc thải tại làng
nghề Dƣơng Liễu, Hà Nội
3.1.1. Kết quả khảo sát hiện trạng sản xuất tinh bột sắn tại làng nghề Dương Liễu, Hà
Nội
Nguyên liệu sắn củ cho hoạt động của làng nghề chủ yếu được mua từ các vùng
khác về, như Hòa Bình, Sơn La, Tuyên Quang, Vĩnh Phúc… Nước dùng cho sản xuất chủ
yếu là nước giếng khoan, nước ở các hồ đã qua bể lọc.
Công nghệ sản xuất tại đây còn lạc hậu, mức độ cơ giới hóa thấp vẫn phải nhập
khẩu tinh bột, chủ yếu là tinh bột sắn từ Trung Quốc.
Qui mô sản xuất tại làng nghề không ngừng tăng lên. Tổng sản lượng tăng lên hơn
7% mỗi năm. Riêng sản xuất tinh bột sắn từ 60.000 tấn năm 2010 lên 70.000 tấn năm 2011
[19].
3.1.2. Kết quả khảo sát đặc trưng nước thải sản xuất tinh bột sắn tại làng nghề Dương
Liễu, Hà Nội
Quy mô sản xuất tinh bột sắn của làng nghề được tăng lên đồng thời đã tạo ra một
khối lượng thải rất lớn, chiếm tới 88% rác thải và 96% tổng lượng nước thải trong sản xuất
của toàn xã [20].
Toàn bộ lượng nước thải không qua xử lý, thải trực tiếp ra cống rãnh, kênh mương
rồi đổ vào sông Đáy, sông Nhuệ. Đối với các bã thải sau sản xuất, chỉ có khoảng 70% được
các hộ sản xuất thu gom để bán.
3.2. Kết quả xử lý nƣớc thải sản xuất tinh bột sắn có tận thu metan bằng hệ
thống UASB thực nghiệm
3.2.1. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của tải lượng COD đến hiệu quả xử lý
Hình 3.2 cho thấy tải lượng COD có ảnh hưởng rõ rệt đến hiệu quả xử lý, tải lượng
COD dao động trong khoảng 12 – 40 g/l.ngày, khi tải lượng là 16,38 g/l.ngày thì hiệu quả
xử lý là cao nhất (94.1%). Khi tải lượng tăng lên đến gần 40 g/l.ngày thì hiệu quả xử chỉ
đạt khoảng 73%.
7
45
100
Tải lượng COD (g/l.ngày)
80
35
Tải lượng COD (g/l.ngày)
70
30
Hiệu suất xử lý COD (%)
60
50
25
40
30
20
Hiệu suất xử lý COD (%)
90
40
20
15
10
10
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11 12
13 14 15
16 17
18
Các đợt thí nghiệm
Hình 3.2. Ảnh hƣởng của tải lƣợng COD đến tốc độ xử lý
3.2.2. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của thời gian lưu đến hiệu quả xử lý
Hệ UASB hoạt động liên tục, lưu lượng dòng vào được điều chỉnh dần từ 10 lên
12; 16 và 20 l/ngày tương ứng với thời gian lưu là 19,2; 16; 12 và 9.6 (h); pH vào được
điều chỉnh ở 6,2 – 7,5 và COD dòng vào từ 14858 – 15580 mg/l.
Qua hình 3.3 ta thấy, khi thời gian lưu là 19,2 h thì hiệu xuất xử lý là cao nhất
93,4%, hiệu suất chuyển hóa khí đạt 0,35 l/gCOD. Khi giảm thời gian lưu từ 16 h xuống
12 h thì hiệu suất chuyển hóa khí cũng giảm theo 0,27 l/gCOD CH.
100
45
40
Hiệu suất xử lý (%)
90
85
35
80
75
30
70
25
65
60
20
55
50
15
19.2
16
12
9.6
Thời gian lƣu (h)
Tải lượng COD (g/l.ngày)
Hiệu suất xử lý COD (%)
Hình 3.3. Ảnh hƣởng của thời gian lƣu tới hiệu quả xử lý
8
Tải lƣợng COD (g/l.ngày)
95
3.2.3. Kết quả khảo sát hiệu suất chuyển hóa khí
Kết quả ở hình 3.4 cho thấy hiệu suất chuyển hóa khí chủ yếu dao động trong
khoảng 0,26 – 0,35 l/gCODCH và có giá trị trung bình là 0,30 l/g CODCH (nghĩa là 1g COD
chuyển hóa sẽ tạo ra 0,30 lít khí).
Hiệu suất chuyển hóa khí (l/gCODch)
0.37
Hiệu suất chuyển hóa khí
(l/gCODch)
0.35
0.33
0.31
0.29
0.27
0.25
1
3
5
7
9
11
13
15
17
Thời gian thí nghiệm
Hình 3.4. Hiệu suất chuyển hóa khí
Lƣợng khí sinh ra (l/ngày)
70
y = 0.3026x - 3.3108
R2 = 0.9551
60
50
40
30
20
10
0
0
50
100
150
200
250
Lƣợng COD chuyển hóa (g/ngày)
Hình 3.5. Mối quan hệ giữa lƣợng khí tạo thành và lƣợng COD chuyển hóa
Ở hình 3.5, ta nhận thấy mối quan hệ giữa lượng khí sinh ra và lượng COD chuyển
hóa là mối quan hệ tuyến tính theo phương trình y = 0,3026x – 3,3108
(R2 = 0,9551),
lượng khí sinh ra tỉ lệ thuận với lượng COD chuyển hóa. Khi lượng COD chuyển hóa tăng
thì thể tích khí sinh ra cũng tăng.
9
3.3. Kết quả đánh giá hiệu quả giảm phát thải KNK với các phƣơng án xử lý
nƣớc thải lựa chọn
3.3.1. Kết quả tính toán lượng phát thải KNK khi không thu gom và xử lý nước thải
(Phương án 1)
Lượng phát thải KNK khi không thu hồi và xử lý nước thải của các cơ sở sản xuất
tinh bột sắn tại Dương Liễu là
2210,322 x 21 = 46416,62 (tCO2e /năm).
3.3.2. Kết quả đánh giá hiệu quả giảm phát thải KNK khi xử lý nước thải sản xuất tinh
bột sắn
Kết quả xác định đường biên phát thải của hoạt động giải pháp CN KSH
Kịch bản đường biên sẽ được giả thuyết thiết lập và mô tả theo hình 3.6 dưới đây:
Hình 3.6. Kết quả xác định đƣờng biên phát thải của hoạt động giải pháp
KSH
10
CN
Kết quả tính toán lượng phát thải KNK khi xử lý nước thải theo các phương án lựa
chọn
Phương án 2: Lượng phát thải khi xử lý nước thải nhưng không thu hồi khí
metan (Lượng phát thải đường cơ sở)
Theo kết quả xác định đường phát thải cơ sở mô tả tại bảng 3.3 thì công thức (1, 2)
tại mục 2.2.5 được viết lại như sau:
BE= BExl + BEnhiệt
Kết quả tính toán phát thải theo phương án 2 được trình bày ở bảng 3.4.
11
Bảng 3.4. Kết quả tính toán lƣợng phát thải đƣờng cơ sở (BE)
Đại lƣợng
Mô tả
Giá trị
BExl = Q x CODNL x ηCOD x MCF x Bo x UF x GWPCH4 24060,89
Nguồn
AMS-III.H
(tCO2e/năm)
Q
Lượng nước thải được xử lý tại hệ thống 910000
[20]
xử lý nước thải (m3/năm)
CODNL
Lương COD được xử lý (tấn/m3 )
(9715,7 – 1394) x 10- Dựa theo số liệu thực nghiệm trung bình.
6
= 0,0083217
ηCOD
Hiệu quả xử lý COD
MCF
Hệ số hiệu chỉnh metan đối với hệ thống 0,8
0,85
CODv = 9715,7 (mg/l) ; CODr = 1394 (mg/l)
Giá trị trung bình
AMS-III.H/bảng III.H.1
xử lý nước thải
Bo
Năng suất sinh khí mê tan của nước thải 0,25
Giá trị mặc định theo AMS-III.H
(kg CH4/kg COD)
UF
Hệ số hiệu chỉnh mô hình để tính toán 0,89
Giá trị mặc định theo AMS-III.H
độ bất trắc của mô hình
GWPCH4
Tiềm năng gây hiện tượng ấm lên toàn 21
Giá trị mặc định theo AMS-III.H
cầu của khí metan
BEnhiệt = BEnhiệt,CO2
= ( EGnhiệt : ηnhiệt ) x EFCO2 7166,896
12
AMS-I.C
(tCO2e/năm)
EGnhiệt
Lượng hơi/nhiệt cấp bởi hoạt động dự
75,76
án trong năm = Q x CODv x ηCOD x
Nhiệt trị thực của metan theo IEA (NCVmetan =
-3
ηnhiệt
Hiệu suất chuyển hóa khí (YBiogas = 0,30 l/gCOD);
YBiogas x 0,65 x 50,03 x 10 (TJ)
50,03 (TJ/1000 tấn)
Hệ số phát thải CO2 từ nhiên liệu hóa 1,0
IPCC.2006. Tập 2. Chương 1. Bảng 1.4
thạch (tCO2/TJ)
EFCO2
Hiệu suất sử dụng nhiên liệu hóa thạch 94,60
EB 41. Phiên bản 02. Bảng B.6.1
trong trường hợp không có hoạt động dự
án
BE= BExl + BEnhiệt (tCO2e/năm)
31227,79
13
Phương án 3: Lượng phát thải khi xử lý có thu hồi khí metan (Lượng phát thải
hoạt động giải pháp CN KSH)
Dựa vào đường phát thải của hoạt động CN KSH mô tả ở bảng 3.4, công thức (4)
mục 2.2.5 được viết lại như sau:
PE= PEđiện + PEđốt
Kết quả tính toán phát thải cho phương án 3 được thể hiện ở bảng 3.5
14
Bảng 3.5. Kết quả tính toán lƣợng phát thải của hoạt động CN KSH (PE)
Đại lƣợng
Mô tả
Giá trị
Nguồn
377,51
AMS-III.H
PEđiện = EGđiệnr x EF điện x (1+ δtryền)
(tCO2e/năm )
Lượng điện tiêu thụ cho hoạt
EGđiện
động CN KSH (MWh/năm)
17 x 8760 /
1000
Hệ số phát thải lưới điện
EFđiện
δtruyền
PEđốt =
(tCO2e/MWh)
Tỷ lệ tổn thất điện năng dùng để
truyền tải và phân phối (%)
1,3
9,5
các thiết bị lắp đặt
(Xem phụ lục 1)
EB 39 / Phiên bản
01
Báo cáo của EVN
(2011) [77]
EB 28. Phiên bản
TMthừa x (1-ηđốt ) x GWPCH4 / 1000
(tCO2e/năm )
Tổng công suất
3406
01. Phương trình
15.
EB 28. Phiên bản
TMthừa = FVthừa x fvCH4 x ρCH4 (kg/năm)
Lượng biogas thừa được lưu giữ
FVthừa
trong 1 giờ (kg/h)
1621715
13
397,78
[40]
[26]
fvCH4
Nồng độ metan trong biogas
0,65
ρCH4
Tỷ trọng của metan (kg/m3)
0,716
ηdốt
Hiệu suất đốt trong 1 giờ
0,9
Tiềm năng gây hiện tượng ấm lên
GWPCH4
toàn cầu của khí metan
15
02. Phương trình
21
EB 28. Phiên bản
01
EB 28. Phiên bản
01.
Giá trị mặc định
theo AMS-III.H
PE= PEđiện + PEđốt (tCO2e/năm )
3783,51
Kết quả tính toán lượng giảm phát thải
Áp dụng công thức 5 mục 2.2.5, ta tính được lượng giảm phát thải KNK:
ER = BE – PE
ER = (BExl + BEnhiệt ) – (PEđiện + PEđốt)
ER= 31227,79 – 3783,51 = 27444,28 ((tCO2e/năm )
3.3.3 Kết quả tính toán hiệu quả kinh tế từ bán chứng chỉ CER và khi thay thế một
phần lượng than sử dụng cho quá trình sản xuất tinh bột sắn bằng khí sinh học thu hồi
Giả định tính toàn hiệu quả kinh tế khi tham gia CDM được trình bày chi tiết ở
bảng 3.6
16
Bảng 3.6. Hiệu quả kinh tế khi tham gia CDM (tính theo giả định)
Hạng mục
Số lƣợng
Đơn giá
Thành tiền
1
29 tỷ đồng
29 tỷ đồng
Tổng cộng
Xây dựng hệ thống UASB có
thu khí (đường ống dẫn đuốc
đốt, máy đo lưu lượng khí,
quạt thổi khí…), nghiên cứu
Chi phí
29,33 tỷ đồng
thiết kế, giám sát, thử nghiệm,
chi phí khác
(1 )
Điện năng
Giảm phát thải
Doanh thu
148920 kWh/năm
Từ 401k Wh trở lên:
2192 đồng/kWh
27444,28
15,39 €/tCO2e(2)
422367,41 €/năm
tCO2e/năm
1€ = 26115,79 đồng(3)
(11,03 tỷ đồng/năm)
700000 đồng/tấn(4)
1,47 tỷ đồng/năm
Nhiên liệu hóa
0,03 tấn/tấn sp x
thạch ( than)
70000 = 2100 tấn
Thời gian hoàn vốn
Chú thích :
0,33 tỷ đồng
12,5 tỷ đồng
2,4 năm
(1) Báo giá của EVN (Thông tư 17/2012 TT-BCT)
(3) Tỷ giá ngoại tệ Vietcombank (14/06/2012)
17
(2) Báo giá của Point Carbon (11/06/2012)
(4) Báo giá của TKV (6/2012)
3.4. Đề xuất giải pháp phù hợp để xử lý nƣớc thải chế biến tinh bột sắn giảm phát thải khí nhà kính
Cấ p khí,
khuấ y
trộ n
Song chắ n rác
Nước thả i
Bể lắ ng cát
Bể axit khử CN-
Chấ t trợ
lắ ng, khuấ y
trộ n
Nư ớ c vôi
Bể keo tụ , tạ o
bông
Bể lắ ng 1
Bùn tuầ n
hoà n
Bể đ iề u hòa
Bể UASB
Biogas
Bể bùn hoạ t tính
Cấ p khí
Bể chứa bùn
Bể lắ ng 2
Sân phơ i bùn
Hồ hiế u khí
Môi trường tiế p
nhậ n
Hình 3.7. Sơ đồ công nghệ xử lý nƣớc thải
18
Bể trung hòa
KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ
Kết luận
Thông qua kết quả khảo sát về hiện trạng sản xuất và nước thải làng nghề Dương
Liễu có thể đưa ra một số kết luận như sau:
Môi trường làng nghề ô nhiễm nghiêm trọng do toàn bộ lượng nước thải không được
xử lý, thải trực tiếp ra cống rãnh, kênh mương rồi đổ vào sông Đáy, sông Nhuệ. Đối với bã
thải, chỉ thu gom được khoảng 70% làm phụ phẩm còn lại hầu hết thải ra bãi rác và chất đống
ven đường đi, các bãi đất quanh làng.
Kết quả xử lý nước thải sản xuất tinh bột sắn làng nghề Dương Liễu có tận thu
metan bằng hệ thống UASB thực nghiệm cho thấy:
- Thời gian lưu của nước thải trong hệ thống cũng ảnh hưởng không nhỏ tới tải lượng
COD và hiệu suất chuyển hóa khí. Thời gian lưu 19,2h cho hệ số khí hóa cao nhất (0,35
l/gCODCH).
- Tải lượng COD ảnh hưởng rõ rệt đến hiệu quả xử lý. Khi tải lượng thay đổi trong
khoảng 12-40g/l.ngày, tải lượng đạt hiệu quả cao nhất là 16,38 g/l.ngày đạt khoảng 94%.
- Mối quan hệ giữa COD chuyển hóa và thể tích khí sinh ra ở điều kiện tiêu chuẩn có
dạng tuyến tính y = 0,3026x – 3,3108 (R2=0,9551) với hệ số tạo khí là 0,30 l/g CODCH.
Kết quả giảm phát thải KNK theo các phương án như sau:
- Phương án 1: Khi không có biện pháp thu gom và xử lý nước thải tinh bột sắn tại
Dương Liễu thì lượng phát thải CO2 ước tính theo lý thuyết là 46416,762 (tCO2e /năm).
- Phương án 2: Khi xử lý nhưng không thu khí metan: Xây dựng được đường cơ sở
gồm các nguồn phát thải là hệ thống xử lý nước thải và tiêu thụ nhiệt năng cho sản xuất, tính
được lượng phát thải cơ sở (BE) là 31227,786 tCO2e/năm.
- Phương án 3: Khi xử lý có tận thu khí metan làm nhiên liệu thay thế: Lượng phát thải
hoạt động giải pháp CN KSH (PE) là 3783,51 tCO2e/năm.
Trên cơ sở đó tính được lượng giảm phát thải là 27444,276 tCO2e/năm.
- Giả định tính toán sơ bộ chi phí và lợi ích khi áp dụng CDM thấy rằng chi phí xây
dựng là 29 tỷ đồng, lợi ích thu được từ CDM là 12,5 tỷ đồng/năm, thời gian hoàn vốn là 2,4
năm.
Khuyến nghị
Nên tiến hành quy hoạch tập trung các hộ sản xuất tại làng nghề Dương Liễu có
quy mô sản xuất ít nhất từ 0,5 tấn sản phẩm/ngày trở lên vào cùng một khu vực riêng, tách xa
khu dân cư và có diện tích khá rộng để bố trí công trình xử lý nước thải tập trung cho tất cả
các hộ.
Cần đẩy mạnh nghiên cứu và đưa vào ứng dụng thực tế các phương pháp xử lý kỵ
khí tải lượng cao như UASB có thu hồi khí sinh học trong xử lý các loại nước thải có mức độ
ô nhiễm chất hữu cơ cao nhằm giảm thiểu ô nhiễm, tiết kiệm nhiên liệu và lợi ích kinh tế thu
được nhờ bán chứng chỉ phát thải (CER) khi tham gia vào CDM.
Tuy nhiên, do chi phí đầu tư xây dựng hệ thống xử lý bằng UASB theo quy mô tập
trung cho làng nghề cần phải đầu tư rất lớn. Do đó, Nhà nước cần phải có những chính sách
thích hợp nhằm khuyến khích, hỗ trợ kinh phí trong bước đầu triển khai công nghệ này.
References
Tài liệu tiếng Việt
1. Hoàng Kim Anh, Ngô Kế Sương, Nguyễn Xích Liên (2005), Tinh bột sắn và các sản
phẩm từ tinh bột sắn, NXB Khoa học và kỹ thuật, Hà Nội.
2. Bộ Tài nguyên và Môi trường (2005), Báo cáo hiện trạng môi trường.
3. Bộ Tài nguyên và Môi trường (2004), Dự án tăng cường năng lực thực hiện cơ chế
phát triển sạch tại Việt Nam.
4. Công ước Khung của Liên Hiệp Quốc và Nghị định thư Kyoto về Biến đổi khí hậu
(2008), NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội.
5. Đặng Kim Chi (2005), Đề tài KC 08-09: Nghiên cứu cơ sở khoa học và thực tiễn cho
việc xây dựng các chính sách và biện pháp giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường
ở các làng nghề Việt Nam, Đại học Bách khoa Hà Nội.
6. Dự án Chương trình Khí sinh học cho ngành Chăn nuôi Việt Nam (2007), Công nghệ
Khí sinh học, Hà Nội.
7. Nguyễn Thiên Di (2008), Giới thiệu các dự án CDM điển hình trên thế giới và trong
nước, Đại học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh.
8. Hợp tác tổ chức và đối ngoại đa quốc gia Liên minh Châu Âu – Châu Á về tăng cường
sự tham gia hiệu quả của Việt Nam, Campuchia và Lào vào Cơ chế phát triển
sạch (2005), Nghị định thư Kyoto, Cơ chế phát triển sạch và vận hội mới, Hà
Nội.
9. Nguyễn Quang Khải (2002), Công nghệ khí sinh học, NXB Lao động – Xã hội, Hà
Nội, tr. 20-28.
10. Nguyễn Quang Khải, Nguyễn Vũ Thuận (2003), Công nghệ khí sinh học, Bộ Nông
nghiệp và Phát triển nông thôn, Cục Nông Nghiệp, Hà Nội.
20
- Xem thêm -