Do Green – Doanh nghiệp tiên phong trong công nghệ chế biến rác bằng phương pháp khí hóa

(Xây dựng) – Việt Nam là một quốc gia đang phát triển, đô thị mới mọc lên nhanh chóng, các đô thị cũ cũng dần mở rộng. Vấn đề xử lý rác thải để bảo vệ môi trường sinh sống, sản xuất đô thị trở nên cấp thiết. Có thể thấy rõ, chính quyền và người dân rất quan tâm tới chuyện xử lý rác thải. Nhưng ngay cả khi có công nghệ để xử lý rác thải, việc áp dụng vào thực tế là cả một hành trình gian nan.

Bên trong nhà máy đốt rác của Công ty Do Green tại Hưng Yên.

Theo thống kê của Vụ Năng lượng tái tạo (Tổng cục Năng lượng - Bộ Công Thương), với dân số hơn 93 triệu người, hằng năm, lượng rác được thải ra tại Việt Nam là rất lớn, trung bình có gần 35.000 tấn chất thải rắn sinh hoạt đô thị và 34.000 tấn chất thải sinh hoạt nông thôn thải ra mỗi ngày. Riêng các thành phố lớn như Hà Nội và Thành phố Hồ Chí Minh, mỗi ngày có từ 7.000 - 8.000 tấn rác thải. Chưa kể lượng rác thải nông nghiệp từ cây trồng, chế biến nông - lâm - thủy sản... đều là tài nguyên. Nếu áp dụng thành công xử lý rác thành năng lượng sẽ tạo hiệu ứng tích cực cho môi trường và phát triển kinh tế đất nước.

Nguồn thải lớn nhưng khoảng 85% lượng rác thải hiện nay tại Việt Nam đang được xử lý chủ yếu bằng công nghệ chôn lấp; vừa lãng phí, đòi hỏi nhiều quỹ đất vừa gây ô nhiễm nghiêm trọng môi trường đất, nước, không khí, nhất là tại các thành phố lớn.

Tại Việt Nam hiện có khoảng 1.000 bãi chôn lấp chất thải sinh hoạt, trong đó chưa đến 20% bãi chôn lấp là hợp vệ sinh. Tình trạng ô nhiễm môi trường từ hàng trăm bãi chôn lấp này là hiện hữu.

Phần lớn các bãi chôn lấp hiện tiếp nhận chất thải rắn sinh hoạt chưa được phân loại tại nguồn, có thành phần hữu cơ cao nên tính ổn định thấp, chiếm nhiều diện tích đất, phát sinh lượng lớn nước rỉ rác. Nhiều bãi chôn lấp không hợp vệ sinh đã và đang là nguồn gây ô nhiễm môi trường, ảnh hưởng đến sức khỏe của cộng đồng xung quanh. Các nhà chuyên môn cho rằng nếu đem chôn lấp hoặc đốt như cách lâu nay sẽ lãng phí từ 55 - 67% các sinh khối và chất hữu cơ trong chất thải rắn.

Vì vậy, tái chế rác thải để tiết kiệm tài nguyên, sản xuất phân vi sinh và sản xuất năng lượng đang trở thành xu hướng trên thế giới. Việt Nam bắt đầu quan tâm giải quyết bài toán xử lý rác, tình trạng quá tải tại các bãi chôn lấp gây thách thức về môi trường và nhu cầu sử dụng đất để chôn lấp ngày càng tăng ở nhiều địa phương, nhất là các đô thị lớn. Một số địa phương đã đầu tư nhà máy phân loại rác để lấy nguyên liệu tái chế, sản xuất phân vi sinh và đốt rác làm điện nhưng chưa nhiều, công suất còn thấp. Một trong những công nghệ được nhiều doanh nghiệp Việt Nam lựa chọn để phát triển điện rác là WTE. WTE là công nghệ xử lý rác thải rắn bằng phương pháp khí hóa thiếu oxy tạo ra khí tổng hợp làm nhiên liệu chạy máy phát điện. Ưu điểm của phương pháp này là sử dụng dây chuyền khép kín, không tốn quỹ đất để chôn lấp và không cần phải phân loại rác đầu nguồn. Khi chuyển hóa rác thành khí gas tổng hợp, không phát sinh mùi, nước; ổn định và an toàn suốt quá trình vận hành. Công nghệ này được phát triển từ các công nghệ nguồn như: Seraphin, CDW, MBT CD-08, MBT-GRE.

Công ty TNHH Do Green là một trong số ít các doanh nghiệp đang áp dụng, phát triển mô hình nhà máy đốt rác bằng công nghệ khí hóa hiện đại, tiên tiến tại Hưng Yên.

Được biết, Công ty TNHH Do Green là doanh nghiệp đổi mới sáng tạo, tiên phong nghiên cứu, phát triển và ứng dụng công nghệ chế biến rác bằng phương pháp khí hóa. Công ty vận hành thành công nhà máy khí hóa chất rắn tại Hưng Yên, vượt qua quy trình quan trắc, đo kiểm nghiêm ngặt của cơ quan Nhà nước, được Bộ Tài nguyên và Môi trường, Bộ Khoa học và Công nghệ công nhận, đạt 3 mục tiêu: phát triển kinh tế tuần hoàn đúng nghĩa bằng cách chuyển đổi tất cả chất thải rắn tành các sản phẩm tái chế hữu ích; tác động ít nhất đến môi trường; phát thải carbon âm.

Đáng chú ý, Công ty Do Green đã ứng dụng và phát triển công nghệ chế biến rác bằng phương pháp khí hóa dựa trên cơ sở công nghệ nguồn gồm: Bằng độc quyền sáng chế Hệ thống lò khí hóa chất thải rắn đa nhiên liệu; Bằng độc quyền sáng chế Động cơ đốt trong sử dụng nhiên liệu khí tổng hợp Syngas được khí hóa từ chất thải rắn.

Công nghệ chuyển hóa rác thải thành điện năng và carbon organic là công nghệ khí hóa đa nhiên liệu trong điều kiện thiếu ôxy. Với công nghệ này, rác đầu vào được nạp lên dây chuyền tiền chế bằng một cơ cấu nâng hạ thủy lực. Sau đó, được cắt nhỏ trên băng chuyền và tách biệt riêng ra thành 2 dòng vật chất, dòng vật chất thứ nhất là hữu cơ mô mềm và nước (là những vật chất dễ phân hủy, gây ô nhiễm mùi và kéo theo côn trùng…). Dòng vật chất này được công ty trộn lẫn với than carbon trong quá trình xử lý rác, tạo ra vật chất chúng tôi gọi là carbon organic có nguồn gốc 100% hữu cơ, có thể sử dụng được làm sản phẩm phân bón trong tương lai. Dòng vật chất thứ hai là xơ bã rác, được trộn với đất, cát, đá, sắt, nylon… sấy giảm ẩm 20 - 25%, sau đó, ép thành viên hoặc kiện đưa vào lò khí hóa đa nhiên liệu, sản xuất thành khí tổng hợp đưa vào nhiệt hóa để sinh ra khí tổng hợp. Sản phẩm cuối cùng của quá trình này là phát điện và than carbon dùng để trộn với hữu cơ mô mềm.

Điều khác biệt của công nghệ này là rác thải sinh hoạt được tách ra thành hai dòng vật chất. Dịch bùn hữu cơ mô mềm và nước ngậm (tác nhân phân hủy nhanh gây mùi và côn trùng) phối trộn với than carbon (sau khi hóa điện) để sản xuất thành đất đen carbon organic, dùng để cải tạo đất và sử dụng cho ngành nông nghiệp hữu cơ tốt nhất, tiến tới một nền kinh tế tuần hoàn. Bên cạnh đó, xơ bã rác Xenkuylo (không phân hủy và không còn mùi) phối trộn với chất thải vô cơ là thủy tinh, đất cát, đá lẫn tạp chất như một tác nhân tạo thành vùng than hồng duy trì nhiệt độ trong lò để chuyển hóa chất thải rắn thành khí Syngas và than carbon) trong điều kiện thiếu ôxy và không còn tỷ lệ % nào phải chôn lấp. Các vật chất vô cơ (không cháy được có trong rác được sử dụng như một tác nhân để khí hóa - giữ nhiệt trong lò và tham gia quá trình phản ứng nhiệt nhằm trung hòa, hấp phụ các khí không mong muốn để trở thành các chất khoáng tự nhiên trong điều kiện thiếu Oxygen.

Các vật chất có nguồn gốc từ hữu cơ sẽ thành carbon hữu cơ, các vật chất có nguồn gốc từ dầu mỏ sẽ thành carbon thấp. Như vậy, toàn bộ hỗn hợp rác sẽ được chuyển hóa thành những sản phẩm rất hữu ích phục vụ lại con người và cộng đồng xã hội - không bị bỏ phí.

Đây là phương pháp chuyển hóa chất thải từ pha rắn sang khí theo nguyên lý sử dụng nhiệt độ để bẻ gãy hay cắt đứt các mạch Hydrocarbon trong điều kiện yếu khí tạo ra khí cháy tổng hợp Syngas và phần cốc hóa còn lại là than carbon. Sử dụng khí Syngas là nhiên liệu cho động cơ đốt trong phát điện. Than carbon được phối trộn với dịch bùn hữu cơ mô mềm và nước ngậm tạo thành đất đen các bon organic phục vụ ngành nông nghiệp hữu cơ rất hiệu quả. Bởi vậy, sẽ không còn nước rác phải xử lý, không có khí thải trong suốt quá trình chuyển hóa và không còn chất thải rắn nào phải chôn lấp. Công nghệ này không có đốt hở nên không có ống khói, vì thế không có phát thải thứ cấp.

Sản phẩm đầu ra cho một nền kinh tế tuần hoàn là chế biến, chuyển hóa toàn bộ rác thải sinh hoạt và rác thải công nghiệp thành khi đốt tổng hợp Syngas – nguồn năng lượng tái tạo sạch và đất đen – vật liệu cải tạo đất giàu dinh dưỡng được phối trộn từ than sinh học và hữu cơ. Tác động môi trường ở mức thấp nhất so với công nghệ xử lý rác trên thị trường.

Giám đốc Công ty Do Green – ông Nguyễn Thành Nam thông tin về các sản phẩm đầu ra như khí đốt tổng hợp Syngas: Đây là một nguồn năng lượng xanh, được sử dụng cho các mục đích sấy rác, sấy khô nông sản thực phẩm, đốt nồi hơi công nghiệp, chạy máy phát điện động cơ đốt trong, chạy tua bin khí phát điện… Ngoài ra, còn có carbon hữu cơ là vật liệu cải tạo đất được phối trộn từ than sinh học và dung dịch hữu cơ sau khi ép vắt rác, giúp đất chống thoái hóa, bạc màu, thúc đẩy phát triển nông nghiệp hữu cơ. Một sản phẩm khác của quá trình chế biến rác là gạch block không nung – vật liệu xây dựng được làm từ vô cơ có trong rác đầu vào.

Quy trình công nghệ.

Phân xưởng tiền chế.

Phân xưởng khí hóa.

Nói thêm về tính ưu việt của công nghệ này, có thể thấy rõ lợi ích từ quá trình chế biển rác bằng phương pháp khí hóa là không có nước thải, nước rỉ rác – đây vốn là vấn đề nhức nhối của các bãi chôn lấp và nhà máy đốt rác thông thường. Đặc biệt, không có chất thải rắn độc hại cần chôn như tro bay – chưa dionxin và furan.

Theo báo cáo từ phía Do Green, khí thải từ nhà máy có nồng độ độc hại thấp hơn nhiều tiêu chuẩn Việt Nam, EU, Nhật Bản… Tổng lượng phát thải đo được thấp hơn hàng chục lần so với công nghệ khác trên thị trường.

Chia sẻ thêm về những khó khăn ban đầu khi triển khai từ ý tưởng “xanh” cho đến khi xây dựng nhà máy, ông Nguyễn Thành Nam – Giám đốc Do Green cho biết: Khí hóa rác thải là một công nghệ mới, chưa từng có tiền lệ triển khai, trong trường hợp này lại được phát triển hoàn toàn bởi Do Green, một doanh nghiệp khởi nghiệp, 100% là các kỹ sự Việt Nam. Do đó thời gian đầu, chúng tôi đã gặp nhiều thách thức trong việc giới thiệu công nghệ và thuyết phục nhà chức trách để triển khai dự án thử nghiệm, một cơ hội đầu tư quý báu để kiểm nghiệm và cân chỉnh công nghệ trên thực tế. Quả trình thử nghiệm còn khó khăn hơn khi công ty phải tự chi trả mọi chi phí do là doanh nghiệp khởi nghiệp, chưa gây dựng được thương hiệu mạnh để kêu gọi đầu tư.

Tính tới thời điểm này, công nghệ đang tiếp tục được nghiên cứu và hoàn thiện. Mô hình cũng đang được chú trọng phát triển ở các tỉnh thành trên cả nước nhằm giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường mà Việt Nam đang đối mặt.