Nghiên cứu xử lý nước thải chế biến tinh bột sắn theo hướng tiếp cận cơ chế phát triển sạch (CDM)

BE Lượng phát thải đường cơ sở BOD Nhu cầu oxy sinh hóa CDM Cơ chế phát triển sạch CER Chứng chỉ giảm phát thải CN KSH Công nghệ khí sinh học COD Nhu cầu oxy hóa học CPA Các

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

-►◙◄ -

Đỗ Thị Hải Vân

NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHẾ BIẾN TINH BỘT SẮN THEO HƯỚNG TIẾP CẬN CƠ CHẾ PHÁT TRIỂN SẠCH (CDM)

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội – 2012

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

-►◙◄ -

Đỗ Thị Hải Vân

NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHẾ BIẾN TINH BỘT SẮN THEO HƯỚNG TIẾP CẬN CƠ CHẾ PHÁT TRIỂN SẠCH (CDM)

Chuyên ngành: Khoa học Môi trường

Mã số: 608502

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS NGUYỄN THỊ HÀ

Em xin bày t ỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Nguyễn Thị Hà – giảng viên khoa Môi tr ường, Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội – đã luôn quan tâm giúp đỡ và hướng dẫn em tận tình, chu đáo trong suốt quá trình làm luận

v ăn tốt nghiệp

Em xin c ảm ơn các thành viên thực hiên đề tài QMT11-01 đã giúp đỡ và hỗ

tr ợ rất nhiều cho em trong quá trình hoàn thành luận văn

Em c ũng xin gửi lời tri ân tới các thầy cô giáo trong trường, đặc biệt là các

th ầy cô khoa Môi trường đã dìu dắt và truyền đạt cho em những kiến thức bổ ích trong nh ững năm học tập tại trường

Cu ối cùng, em xin dành lời cảm ơn cho gia đình, người thân, bạn bè đã tin

t ưởng, động viên, khích lệ em hoàn thành luận văn này

Hà N ội, ngày 10 tháng 12 năm 2012

H ọc viên

Đỗ Thị Hải Vân

Chương 1 - TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

1.1 Ngành chế biến tinh bột sắn 3

1.1.1 Quy trình chế biến tinh bột sắn 3

1.1.2 Nước thải ngành chế biến tinh bột sắn 5

1.2 Xử lý nước thải ngành chế biến tinh bột sắn bằng phương pháp sinh học 7

1.2.1 Cơ chế của quá trình phân hủy hiếu khí 7

1.2.2 Cơ chế của quá trình phân hủy kỵ khí 9

1.2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình phân hủy sinh học 14

1.3 Tình hình nghiên cứu xử lý nước thải sản xuất tinh bột sắn 17

1.3.1 Các nghiên cứu xử lý nước thải sản xuất tinh bột sắn trên thế giới 17

1.3.2 Các nghiên cứu xử lý nước thải sản xuất tinh bột sắn ở Việt Nam 18

1.4 Cơ chế phát triển sạch (CDM) 19

1.4.1 Giới thiệu chung về CDM 19

1.4.2 Hoat động CDM ở trên thế giới 21

1.4.3 Các dự án CDM trong lĩnh vực xử lý ô nhiễm môi trường ở Việt Nam 26

Chương 2 - ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 34

2.1 Đối tượng nghiên cứu 34

2.2 Phương pháp nghiên cứu 35

2.2.1 Phương pháp thu thập tài liệu 35

2.2.2 Phương pháp điều tra và khảo sát thực tế 35

2.2.3 Phương pháp thực nghiệm 36

2.2.4 Tính toán lượng phát thải KNK khi không thu gom và xử lý nước thải 40

2.2.5 Tính toán giảm phát thải KNK khi có thu gom và xử lý nước thải theo phương pháp luận do IPCC hướng dẫn 41

2.2.6 Phương pháp phân tích hiệu quả kinh tế khi áp dụng CDM 46

2.2.7 Phương pháp tổng hợp, xử lý số liệu 46

Liễu, Hà Nội 47

3.1.1 Kết quả khảo sát hiện trạng sản xuất tinh bột sắn tại làng nghề Dương Liễu, Hà Nội 47

3.1.2 Kết quả khảo sát đặc trưng nước thải sản xuất tinh bột sắn tại làng nghề Dương Liễu, Hà Nội 48

3.2 Kết quả xử lý nước thải sản xuất tinh bột sắn có tận thu metan bằng hệ thống UASB thực nghiệm 51

3.2.1 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của tải lượng COD đến hiệu quả xử lý 51

3.2.2 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của thời gian lưu đến hiệu quả xử lý 52

3.2.3 Kết quả khảo sát hiệu suất chuyển hóa khí 53

3.3 Kết quả đánh giá hiệu quả giảm phát thải KNK với các phương án xử lý nước thải lựa chọn 54

3.3.1 Kết quả tính toán lượng phát thải KNK khi không thu gom và xử lý nước thải 54

3.3.2 Kết quả đánh giá hiệu quả giảm phát thải KNK khi xử lý nước thải sản xuất tinh bột sắn 55

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 66

3.4 Đề xuất giải pháp phù hợp để xử lý nước thải chế biến tinh bột sắn giảm phát thải khí nhà kính 68

KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 73

TÀI LIỆU THAM KHẢO 75

PHỤ LỤC 83

Danh mục hình

Hình 1.1 Quy trình chế biến tinh bột sắn 3

Hình 1.2 Mối quan hệ cộng sinh giữa tảo và vi sinh vật trong hồ hiếu khí 8

Hình 1.3 Quy trình phân hủy kỵ khí các hợp chất hữu cơ 9

Hình 1.4 Bể UASB 12

Hình 1.5 Bể CIGAR 13

Hình 1.6 Một số hoạt động phát thải KNK do con người gây ra 21

Hình 1.7 Sơ đồ tổ chức thực hiện CDM tại Việt Nam 27

Hình 1.8 Lượng CER của Việt Nam so với thế giới 32

Hình 2.1 Sơ đồ vị trí xã Dương Liễu, huyện Hoài Đức, Hà Nội 34

Hình 2.2 Sơ đồ nguyên lý hoạt động của hệ UASB 37

Hình 2.3 Tính toán lượng giảm phát thải KNK 42

Hình 3.1 Quy trình sản xuất tinh bột sắn tại làng nghề Dương Liễu 47

Hình 3.2 Ảnh hưởng của tải lượng COD đến tốc độ xử lý 51

Hình 3.3 Ảnh hưởng của thời gian lưu tới hiệu quả xử lý 52

Hình 3.4 Hiệu suất chuyển hóa khí 53

Hình 3.5 Mối quan hệ giữa lượng khí tạo thành và lượng COD chuyển hóa 53

Hình 3.6 Kết quả xác định đường biên phát thải của hoạt động giải pháp CN KSH 55

Hình 3.7 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải 69

Bảng 1.2 Nồng độ các chất dinh dưỡng cần thiết .15

Bảng 1.3 Một số dự án CDM tiêu biểu của các quốc gia 23

Bảng 1.4 Một số dự án CDM tiêu biểu của Việt Nam .29

Bảng 2.1 Mô tả phương pháp luận AMS-I.C và AMS.III.H 42

Bảng 3.1 Tổng sản lượng, nước thải và bã thải từ sản xuất tinh bột sắn 49

Bảng 3.2 Kết quả phân tích nước thải sản xuất tinh bột sắn tại làng nghề Dương Liễu, Hà Nội 49

Bảng 3.3 Kết quả xác định đường biên phát thải giả thuyết 57

Bảng 3.4 Kết quả tính toán lượng phát thải đường cơ sở (BE) 62

Bảng 3.5 Kết quả tính toán lượng phát thải của hoạt động giải pháp CN KSH (PE) .65

Bảng 3.6 Hiệu quả kinh tế khi tham gia CDM (tính theo giả định) 67

BE Lượng phát thải đường cơ sở

BOD Nhu cầu oxy sinh hóa

CDM Cơ chế phát triển sạch

CER Chứng chỉ giảm phát thải

CN KSH Công nghệ khí sinh học

COD Nhu cầu oxy hóa học

CPA Các hoạt động dự án áp dụng Cơ chế phát triển sạch

GWP Tiềm năng ấm lên toàn cầu

IET Buôn bán phát thải toàn cầu

IPCC Ủy ban Liên chính phủ về Biến đổi Khí hậu

JI Cơ chế đồng thực hiện

KNK Khí nhà kính

KP Nghị định thư Kyoto

KSH Khí sinh học

PDD Văn kiện thiết kế dự án

PE Lượng phát thải khi có hoạt động CN KSH

SSC Phương pháp CDM quy mô nhỏ

tCO 2 e tấn cacbon đioxit tương đương

UASB Thiết bị đệm bùn yếm khí dòng chảy ngược

UBND Ủy ban nhân dân

UNFCCC Công ước khung của Liên Hợp Quốc về Biến đổi Khí hậu

Từ thực tế của ngành sản xuất tinh bột sắn là một trong những ngành công nghiệp tiêu thụ nhiều nước và năng lượng Hàng năm lượng nước xả thải ra môi trường của ngành khá lớn (15 m3/tấn sắn tươi) [48]; nước thải chứa nhiều các chất hữu cơ, chất độc cyanua có độc tính cao gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng nếu không có biện pháp xử lý hiệu quả

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

Ở Việt nam bước đầu đã có một số nghiên cứu khả quan về xử lý nước thải ngành tinh bột sắn theo xu thế trên nhưng nhìn chung mới là bước đầu và chưa đạt hiệu quả cao Trong khi đó, ngành công nghiệp sản xuất tinh bột sắn ở nước ta lại rất phát triển, đã đóng góp một phần không nhỏ vào tốc độ tăng trưởng kinh tế Vì vậy, việc xử lý nước thải chế biến tinh bột sắn theo xu hướng trên là hoàn toàn có triển vọng để mở rộng và áp dụng phổ biến trong tương lai

Tuy nhiên, vẫn cần phải có những nghiên cứu cụ thể hơn và phù hợp với điều kiện hiện nay của nước ta Đặc biệt là vận dụng các phương pháp luận do Ủy ban Liên Chính phủ về Biến đổi Khí hậu (IPCC) hướng dẫn để tính toán giảm phát thải khí nhà kính trong xử lý nước thải ngành tinh bột sắn

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

ch ế 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

N ội 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

- 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

Chương 1 - TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Ngành chế biến tinh bột sắn

1.1.1 Quy trình ch ế biến tinh bột sắn

Quy trình chế biến tinh bột sắn được thể hiện trong Hình 1.1

Quá trình chế biến tinh bột sắn cần sử dụng một lượng lớn nước chủ yếu cho quá trình rửa và lọc Lượng nước thải ra trung bình 15 m3 khi sản xuất 1 tấn sắn tươi Sau khi lọc bột sắn được sấy khô bằng không khí nóng để giảm lượng nước từ

35 - 40% xuống 11 - 13% Quá trình này đòi hỏi nhiều năng lượng Thông thường nhu cầu năng lượng điện và năng lượng nhiệt cho 1 kg sản phẩm là 0,320 – 0,939

MJ và 1,141 - 2,749 MJ tương đương 25% và 75% tổng năng lượng [48]

Hình 1.1 Quy trình chế biến tinh bột sắn [24, 45]

Lọc thô

Lắng lần 1

Nghiền Bóc vỏ, rửa sạch

Vỏ sắn

Sản phẩm

Nước thải

Nhiệt

+ R ửa - bóc vỏ: là công đoạn làm sạch nguyên liệu, đồng thời loại bỏ lớp vỏ

Quá trình rửa nguyên liệu được thực hiện nhờ thiết bị rửa hình trống quay hoặc máy rửa có guồng Máy rửa hình trống quay, gồm một buồng hình trụ mở, được bọc bằng mắt lưới thô, quay với tốc độ 10 ÷ 15 vòng/phút Thiết bị làm việc gián đoạn theo mẻ, nguyên liệu được cho vào lồng Khi lồng quay nước được tưới vào trong suốt quá trình nhờ bộ phận phân phối nước Khi lồng quay các củ sắn chuyển động trong lồng va chạm vào nhau và va chạm vào thành lồng, do đó đất cát cà vỏ được tách ra [27, 45, 78]

Sau khi bóc vỏ, củ sắn thường được ngâm trong máng nước để loại bỏ các chất hoà tan trong nguyên liệu như: độc tố, sắc tố, tanin,…

+ Nghi ền: Sau khi ngâm, sắn được đưa vào thiết bị nghiền thành bột nhão,

phá vỡ tế bào củ và giải phóng tinh bột Bột nhão sau nghiền gồm tinh bột, xơ và các chất hoà tan như đường, chất khoáng, protein, enzym và các vitamin [27, 45, 78]

+ L ọc thô: là công đoạn quan trọng, phải sử dụng nhiều nước có thể lọc thủ

công hoặc dùng máy lọc

- Lọc thủ công dùng lưới lọc, bột nhão được trộn đều trong nước, được chà

và lọc trên khung lọc, dịch bột lọc chảy qua lưới lọc vào bể còn bã sắn ở trên được lọc lần 2 để tận thu tinh bột

- Máy lọc: là một thùng quay trong đó có đặt lưới lọc, làm việc gián đoạn theo mẻ Nước và bột nhão được cấp vào thùng, khi thùng quay bột nhão được đảo đều trong nước nhờ cánh khuấy, sữa bột chảy xuống dưới qua khung lưới lọc trước khi vào bể lắng Lưới lọc ngoài thùng quay giữ lại các hạt bột có kích thước lớn, phần bột này sẽ được đưa trở lại thiết bị lọc còn phần xơ bã được xả ra ngoài qua cửa xả bã [27, 45, 78]

+ L ắng : Tinh bột có đặc điểm dễ lắng và dễ tách, sau 8 ÷ 15h có thể lắng

hoàn toàn Khi bột đã lắng, từ từ tháo nước tránh gây sáo trộn tạp chất (bột đen) trên

bề mặt lớp bột Lớp bột đen sẽ được loại bỏ để đảm bảo chất lượng của bột thành

Để thu được tinh bột có chất lượng cao, tinh bột sắn thô được tinh chế một lần nữa theo quy tình sau: Bột thô có độ ẩm từ 55 ÷ 60% cho vào bể, bơm nước vào với tỉ lệ bột và nước là 1/6 Dùng máy khuấy cho đồng nhất, để bột lắng lại sau 8 ÷ 15h tháo nước trong và hớt lớp bột đen nổi lên trên Có thể rửa 3 đến 4 lần để loại

bỏ hết tạp chất, sau khi rửa xong dùng tro thấm nước và đem bột ra phơi hoặc sấy khô [27, 45, 78]

1.1.2 N ước thải ngành 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

- 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 Nước thải chế biến tinh bột sắn bao gồm các thành phần hữu cơ như tinh bột, protein, xenluloza, pectin, đường có trong nguyên liệu củ sắn tươi là nguyên nhân gây ô nhiễm cao cho các dòng nước thải của nhà máy sản xuất tinh bột sắn [1, 18] Nước thải sinh ra từ dây chuyền sản xuất tinh bột sắn có các thông số đặc trưng: pH thấp, hàm lượng chất hữu cơ và vô cơ cao, thể hiện qua hàm lượng chất rắn lơ lửng (SS), các chất dinh dưỡng chứa N, P, các chỉ số về nhu cầu oxy sinh học (BOD5), nhu cầu oxy hoá học (COD), …với nồng độ rất cao [17, 18] Nồng độ ô nhiễm của nước thải tinh bột sắn thể hiện cụ thể ở Bảng 1.1

Bảng 1.1 Chất lượng nước thải từ sản xuất tinh bột sắn [48]

QCVN 40:2011, mức

Nếu lấy nước thải sinh hoạt làm cơ sở để so sánh mức độ ô nhiễm của nước thải chế biến tinh bột sắn thì tải lượng ô nhiễm hữu cơ của ngành chế biến tinh bột sắn sinh ra cũng gấp 4 lần tải lượng hữu cơ của tổng lượng nước thải sinh hoạt trên toàn quốc Với lượng nước thải sinh hoạt sinh ra hàng ngày trên cả nước là khoảng 2.010.000 m3/ngày, chiếm 64% trong tổng lượng các loại nước thải [2]

Các chất ô nhiễm trong nước thải tinh bột sắn gây ra nhiều tác động tiêu cực:

● BOD liên quan tới việc xác định mức độ ô nhiễm của nước cấp, nước thải công nghiệp và nước thải sinh hoạt Khi xảy ra hiện tượng phân hủy yếm khí với

hàm lượng BOD quá cao sẽ gây thối nguồn nước và làm chết hệ thủy sinh, gây ô nhiễm không khí xung quanh và phát tán trên phạm vi rộng theo chiều gió

● COD cho biết mức độ ô nhiễm các chất hữu cơ và vô cơ chứa trong nước thải công nghiệp

● Chất rắn lơ lửng (SS) cũng là tác nhân gây ảnh hưởng tiêu cực tới tài nguyên thủy sinh đồng thời gây mất cảm quan, bồi lắng lòng hồ, sông, suối…

● Axit HCN là độc tố có trong vỏ sắn Khi chưa được đào lên, trong củ sắn không có HCN tự do mà ở dạng glucozit gọi là phazeolutanin có công thức hóa học

là C10H17NO6 Sau khi sắn được đào lên, dưới tác dụng của enzym xianoaza hoặc trong môi trường axit thì phazeolutamin phân hủy tạo thành glucoza, axeton và axit xianuahydric Axit này gây độc toàn thân cho người Xianua ở dạng lỏng trong dung dịch là chất linh hoạt Khi vào cơ thể, nó kết hợp với enzym xitochorom làm men này ức chế khẳ năng cấp oxy cho hồng cầu Do đó, các cơ quan của cơ thể bị thiếu oxy Nồng độ HCN thấp có thể gây chóng mặt, miệng đắng, buồn nôn Nồng

độ HCN cao gây cảm giác bồng bềnh, khó thở, hoa mắt, da hồng, co giật, mê man, bất tỉnh, đồng tử giãn, đau nhói vùng tim, tim ngừng đập và tử vong

Do đó,nếu nước thải không được xử lý triệt để, không đạt tiêu chuẩn môi trường thì sẽ gây ô nhiễm nghiêm trọng cho nguồn nước, đất và không khí

1.2 Xử lý nước thải ngành chế biến tinh bột sắn bằng phương pháp sinh học

Bản chất của phương pháp này là phân hủy các chất hữu cơ nhờ vào vi sinh vật Nghĩa là các vi sinh vật sẽ sử dụng các chất hữu cơ và một số chất khoáng để làm chất dinh dưỡng xây dựng tế bào và tạo năng lượng, qua đó làm giảm hàm lượng các chất ô nhiễm trong nước thải

1.2.1 C ơ chế của quá trình phân hủy hiếu khí [13]

+ Cơ chế: 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:

CxH1yOz + O2 → CO2 + H2O + ∆H

Tổng hợp tế bào mới:

CxH1yOz + CO2 + NH3 → CO2 + H2O + C5H7NO2 - ∆H Phân hủy nội bào:

C5H7NO2 + 5 O2 → 5CO2 + 2H2O + NH3 (+/-) ∆H Trong 3 phản ứng ∆H là năng lượng được sinh ra hay hấp thu vào

+ Công trình xử lý hiếu khí thông dụng: Hồ hiếu khí

Hồ hiếu khí oxy hoá các chất hợp chất nhờ VSV hiếu khí và tảo (hình 1.2)

Có 2 loại: hồ làm thoáng tự nhiên và hồ làm thoáng nhân tạo

- H ồ làm thoáng tự nhiên: cấp oxy chủ yếu do khuyếch tán không khí qua

mặt nước và quang hợp của các thực vật Diện tích hồ lớn, chiều sâu của hồ từ 30 –

50 cm Tải trọng BOD từ 250 – 300 kg/ha.ngày Thời gian lưu nước từ 3 – 12 ngày

- H ồ làm thoáng nhân tạo: cấp oxy bằng khí nén và máy khuấy Tuy nhiên,

hồ hoạt động như hồ tùy nghi Chiều sâu từ 2 – 4,5 m, tải trọng BOD 400kg/ha.ngày Thời gian lưu nước từ 1 – 3 ngày

Hình 1.2 Mối quan hệ cộng sinh giữa tảo và vi sinh vật trong hồ hiếu khí [13]

1.2.2 C ơ chế của quá trình phân hủy kỵ khí

+ Cơ chế: Quá trình phân hủy kỵ khí các hợp chất hữu cơ là một quá trình phức tạp gồm nhiêu giai đoạn có thể tóm tắt trong hình 1.3

Hình 1.3 Quy trình phân hủy kỵ khí các hợp chất hữu cơ [46, 51]

C ơ chế phân hủy kỵ khí có thể biểu diễn theo phương trình tổng quát sau đây [49]:

CxHyOz + (x -

4

y

- 2

y

+ 4

y

- 4

Giai đoạn lên

men axit hữu

Tuy nhiên, trong thực tế quá trình phân hủy kỵ khí thường xảy ra theo 4 giai đoạn

Giai đoạn 1: Giai đoạn thuỷ phân [15, 28]

Dưới tác dụng của các enzym hydrolaza do vi sinh vật tiết ra, các hợp chất hữu cơ phức tạp có phân tử lượng lớn như protein, gluxit, lipit…được phân giải thành các chất hữu cơ đơn giản có phân tử lượng nhỏ như đường, peptit, glyxerin, acid amin, acid béo…

Protein Peptit Acid amin

Tinh bột Đường

Giai đoạn 2: Giai đoạn lên men acid hữu cơ [15, 28]

Các sản phẩm thuỷ phân sẽ được các vi sinh vật hấp thụ và chuyển hoá, các sản phẩm thuỷ phân sẽ được phân giải yếm khí tiếo tục tạo thành acid hữu cơ phân

tử lượng nhỏ như acid propionic, acid butyric, acid axetic,… các rượu, andehyt, axeton và cả một số aicd amin Trong giai đoạn này BOD5 và COD giảm không đáng kể nhưng pH của môi trường có thể giảm mạnh

 Sự lên men axit lactic:

C6H12O6 2CH3COCOOH CH3CHOHCOOH

axit pyruvic pyruvat hidrogennaza axit lactic

 Sự lên men etanol:

Giai đoạn 3: Lên men tạo axit axetic

Các sản phẩm lên men phân tử lượng lớn như axit béo, axit lactic sẽ được từng bước chuyển hoá thành axit axetic:

Giai đoạn 4: Giai đoạn metan hoá [68]

Đây là giai đoạn quan trọng nhất trong toàn bộ quá trình xử lý yếm khí, nhất

là khi xử lý yếm khí thu biogas Hiệu quả xử lý sẽ cao khi các sản phẩm trung gian được khí hoá hoàn toàn Dưới tác dụng của các vi khuẩn lên men metan, các axit hữu cơ bị decacboxyl hoá tạo khí metan Trong xử lý yếm khí, khí metan được tạo thành theo hai cơ chế chủ yếu là khử CO2 và decacboxyl hoá

Rn-1COOH + CH3COOH

RnCH2CH2COOH

axit axetic Các axit có phân tử lượng lớn được cắt từng bước tại nguyên tử Cβ:

axit axetic axit béo mạch ngắn hơn

+ Các công trình x ử lý nước thải bằng phương pháp kỵ khí thông dụng:

 Bể UASB (Upward – flow Anaerobic Sludge Blanket)

Một trong những phát triển nổi bật của công nghệ xử lý kỵ khí là bể UASB được phát minh bởi Lettinga và các đồng nghiệp vào năm 1980 [50] Ứng dụng đầu tiên là xử lý nước thải sinh hoạt, sau đó được mở rộng cho xử lý nước thải công nghiệp [63]

Bể UASB có thể xây dựng bằng bêtông cốt thép, thường xây dựng hình chữ nhật Để dễ tách khí ra khỏi nước thải người ta lắp thêm tấm chắn khí có độ nghiêng

≥ 350 so với phương ngang Tải lượng COD thiết kế thường trong khoảng 4 – 15 kg/m3.ngày Nước thải sau khi điều chỉnh pH và dinh dưỡng được dẫn vào đáy bể

và nước thải đi lên với vận tốc 0,6 – 0.9 m/h qua lớp bùn kỵ khí Tại đây xảy ra quá trình phân hủy sinh học kỵ khí [27, 29]

Khí sinh học được tạo thành sẽ kéo theo các hạt bùn nổi lên, va vào thành thiết bị tách 3 pha khí-lỏng-rắn(bùn) dạng hình nón lật ngược khiến cho các bọt khí được giải phóng thoát lên; các hạt bùn lại rơi trở lại lớp đệm bùn

Hình 1.4 Bể UASB [27]

 Bể CIGAR (Covered In-Ground Anaerobic Reactor) [38, 56]

Bể CIGAR thực chất là một hồ kỵ khí có thu hồi khí sinh học Hồ được bao phủ toàn bộ bề mặt và lót đáy bằng bạt HPDE

Lớp bạt HPDE bao phủ bề mặt tạo ra điều kiện kỵ khí nghiêm ngặt đồng thời ngăn không cho khí sinh học phát tán ra môi trường Lớp lót đáy HPDE có thể được lắp đặt nếu cần, tùy vào mực nước ngầm của khu xử lý Tuy nhiên, nên lót đáy

để có thể chống rò rỉ nước thải, gây ô nhiễm đất và nước ngầm

Trước khi vào bể CIGAR , nước thải được chảy vào bể lắng nhằm giảm bớt lượng chất rắn lơ lửng, cặn đảm bảo quá trình phân hủy kỵ khí trong bể CIGAR đạt hiệu quả cao nhất Thời gian lưu nước thải trong bể khoảng 30 ngày

Toàn bộ lượng khí sinh học ( metan chiếm 55 – 70% ) hình thành được thu hồi nhờ hệ thống ống dẫn khí lắp đặt bên trong bể CIGAR

Hình 1.5 Bể CIGAR [38]

1.2.3 Các y ếu tố ảnh hưởng đến quá trình phân hủy sinh học

Điều kiện nước thải phải đưa vào xử lý sinh học [13]

Phương pháp xử lý sinh học nước thải có thể dựa trên cơ sở hoạt động của Vi sinh vật để phân hủy các chất hữu cơ nhiễm bẩn nước Do vậy, điều kiện kiên quyết vô cùng quan trọng là nước thải phải là môi trường sống của quần

thể sinh vật và thỏa mãn các điều kiện sau:

+ Không có chất độc làm chết hoặc ức chế hoàn toàn hệ vi sinh trong nước thải

+ Chú ý đến hàm lượng kim loại nặng Xếp theo thứ tự mức độ độc hại của chúng: Sb>Ag>Cu>Hg>Co>Ni>Pb>Cr3+>V> Cd>Zn>Fe

Nói chung, các ion kim loại này thường ở nồng độ vi lượng (vài phần triệu đến vài phần nghìn) thì có tác dụng dương tính đến sinh trưởng vi sinh vật+ Chất hữu cơ có trong nước thải phải là cơ chất dinh dưỡng nguồn cacbon và năng lượng cho vi sinh vật Các hợp chất hidratcacbon, protein, lipit hòa tan thường là cơ chất dinh dưỡng cho vi sinh vật

+ Nước thải đưa vào xử lý sinh học có 2 thông số quan trọng là BOD và COD Tỉ số của 2 thông số này phải là: COD/BOD ≤ 2 hoặc BOD/COD ≥ 0,5, mới có thể đưa vào xử lý hiếu khí Nếu COD lớn hơn BOD nhiều lần, trong đó gồm có xenlulozo, hemixenlulozo, protein, tinh bột chưa tan thì phải qua xử lý sinh học kỵ khí trước rồi mới xử lý hiếu khí

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình phân hủy hiếu khí [14]

- Oxygen (O 2 ): Trong các công trình xử lý hiếu khí, O2 là một thành phần cực kỳ quan trọng của môi trường Công trình phải bảo đảm cung cấp đầy đủ lượng O2 một cách liên tục và hàm lượng O2 hoà tan trong nước ra khỏi bể lắng đợt II ≥ 2mg/l

- N ồng độ các chất hữu cơ: phải thấp hơn ngưỡng cho phép Có nhiều chất hữu cơ nếu nồng độ quá cao, vượt quá mức cho phép sẽ ảnh hưởng xấu đến hoạt động sống của vi sinh vật tham gia xử lý, cần kiểm tra các chỉ số BOD và

hoạt chảy vào công trình xử lý là bể lọc sinh học phải có BOD ≤ 500mg/l, nếu dùng bể Aeroten thì BOD ≤ 1000mg/l Nếu nước thải có chỉ số BOD vượt quá giới hạn nói trên, cần thiết phải dùng nước thải đã qua xử lý hay nước sông đã pha loãng

- N ồng độ các chất dinh dưỡng cho vi sinh vật : Tùy theo hàm lượng cơ chất

hữu cơ trong nước thải mà có yêu cầu về nồng độ các nguyên tố dinh dưỡng cần thiết là khác nhau Thông thường cần duy trì các nguyên tố dinh dưỡng theo tỷ lệ thích hợp COD:N:P = 150:5:1 Nếu thời gian xử lý là 20 ngày đêm thì giữ ở tỷ lệ BOD:N:P = 200:5:1 Khi cân bằng dinh dưỡng người ta có thể dùng NH4OH, ure và các muối amon làm nguồn nito và các muối photsphat, supephosphat làm nguồn phospho theo bảng 1.2 dưới đây

Bảng 1.2 Nồng độ các chất dinh dưỡng cần thiết [14]

BOD của nước thải

(mg/l)

Nồng độ nitrogen trong muối amon

(mg/l)

Nồng độ phospho trong P 2 O5 (mg/l)

Ngoài nguồn nitơ, phospho có nhu cầu như đã nêu trên, các yếu tố dinh dưỡng khoáng khác như K, Ca, S trong nước thải thường cũng đủ cung cấp cho nhu cầu của vi sinh vật, ta không cần phải cho thêm vào nữa

- Các y ếu tố khác của môi trường như pH, nhiệt độ cũng có ảnh hưởng

đáng kể đến quá trình hoạt động của vi sinh vật trong các thiết bị xử lý Qua thực nghiệm cho thấy, thường giá trị pH tối ưu cho hoạt động phân giải của các vi sinh vật trong bể xử lý hiếu khí là 6,5 – 8,5 và nhiệt độ của nước thải trong các công trình nằm trong khoảng 6oC – 37oC

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình phân hủy kỵ khí

- Các ch ất dinh dưỡng [25]

Phân hủy các chất hữu cơ nhờ vi sinh vật trong điều kiện kỵ khí sẽ sản sinh

ra khí metan Tất cả các quá trình sinh học đòi hỏi phải cung cấp đầy đủ các chất dinh dưỡng đặc biệt là carbon và nitơ Việc thiếu các chất dinh dưỡng cần thiết cho

sự phát triển vi sinh vật sẽ hạn chế việc sản xuất khí sinh học Các chất dinh dưỡng được chỉ định bởi tỷ lệ C/N khoảng 20-30/1 Nếu hàm lượng nitơ thiếu hụt thì lượng sinh khối tạo thành sẽ quá thấp không đáp ứng được vận tốc của quá trình chuyển hóa cacbon Ngược lại, với nước thải giàu nitơ thì quá trình khử amin sẽ thành NH4+

ức chế mạnh các vi khuẩn metan hóa

Thích nghi với điều kiện nhiệt độ, các vi sinh vật kỵ khí chia làm 2 nhóm: nhóm ưa nhiệt(thermophilic) thích nghi ở 50 - 650C và nhóm ưa ấm (mesophilic) với nhiệt độ 25 - 400C [32, 33, 47] Hầu hết các vi sinh vật lên men metan đều thuộc nhóm ưa ấm, chỉ có rất ít nhóm là ưa nhiệt [52]

+ Các hợp chất như formadehyde, SO2, H2S với nồng độ 50 - 400mg/l sẽ gây độc hại với các vi sinh vật kỵ khí trong công trình xử lý [13]

+ S2-được coi là tác nhân gây ức chế quá trình tạo methane Sở dĩ có lập luận này là do nhiều nguyên nhân khác nhau: S2- làm kết tủa các nguyên tố vi lượng như

Fe, Ni, Co, Mo do đó hạn chế sự phát triển của vi sinh vật, đồng thời, các electron giải phóng ra từ quá trình oxy hoá các chất hữu cơ sử dụng cho quá trình sulfate hoá và làm giảm quá trình sinh methane [44]

+ Các hợp chất NH4 ở nồng độ 1,5 - 2mg/l gây ức chế quá trình lên men kỵ khí [44, 68]

+ Kim loại nặng: các vi khuẩn metan hóa đặc biệt mẫn cảm với các ion kim loại nặng Sự có mặt của các kim loại nặng ngoài ngưỡng cho phép sẽ ức chế quá trình metan hóa và khí hóa dẫn đến tỉ lệ CO2 tăng, CH4 giảm Mặt khác, do không được decacboxyl hóa tạo CH4 các axit hữu cơ không được khử, chúng tồn đọng trong thiết bị làm giảm pH, ngừng trệ quá trình kỵ khí trong thiết bị phản ứng [13]

1.3 Tình hình nghiên cứu xử lý nước thải sản xuất tinh bột sắn

1.3.1 Các nghiên c ứu xử lý nước thải sản xuất tinh bột sắn trên thế giới

Vấn đề ô nhiễm nước thải ngành sản xuất tinh bột sắn luôn là mối quan tâm của nhiều nhà khoa học và quản lý môi trường

Hiện nay, ngày càng có nhiều nghiên cứu đề cập tới vấn đề xử lý nước thải sản xuất tinh bột sắn như “Anaerobic treatment of tapioca starch industry wastewater by bench scale upflow anaerobic sludge blanket reactor “ [58]; nghiên cứu “Cassava waste treatment and residue management in Indian” [60] hay nghiên cứu “Water – Wastewater managerment of tapioca starch manufacturing using optimization technique” [65] Các đề tài này chủ yếu tập trung nghiên cứu xử lý nước thải sản xuất tinh bột sắn bằng phương pháp kỵ khí tải lượng cao như phương pháp UASB, phương pháp UASB-lọc sinh học kết hợp, nghiên cứu ảnh hưởng của tải lượng và khả năng thu hồi khí sinh học từ quá trình xử lý

Cũng có những nghiên cứu liên quan đến xử lý nước thải sản xuất tinh bột sắn kết hợp quá trình kỵ khí và hiếu khí Đó là nghiên cứu “Implementation of anaerobic process on wastewater from tapioca starch industries” [21] hay nghiên cứu “ Biological treatment of wastewater from the cassava meal industry” [53], cho chất lượng nước đầu ra khá tốt

Ngoài ra, vi sinh vật hay nấm cũng được ứng dụng trong xử lý nước thải sản xuất tinh bột sắn Điều đó, được chỉ ra trong kết quả nghiên cứu từ đề tài “Growth

of Aspergillus oryzae during treatment of cassava starch processing watewater with high content of suspended solids” chỉ ra rằng nấm Aspergillus oryzae hấp thụ chất

rắn lơ lửng trong nước thải sản xuất tinh bột sắn chuyển hóa thành chất dinh dưỡng

để chúng phát triển; khẳng định khả năng phát triển sinh khối nấm để xử lý nước thải cùng với việc sản xuất nấm trong nông nghiệp [66]

Các nghiên cứu như “Sulfide production during anaerobic lagoon treatment

of tapioca wastewater” [37]; “Cassava starch fermentation wastewater: Characterization and preliminary toxicological studies” [61] Những nghiên cứu trên cho thấy đặc điểm nước thải trong sản xuất tinh bột sắn để từ đó có biện pháp thích hợp xử lý loại nước thải này

1.3.2 Các nghiên c ứu xử lý nước thải sản xuất tinh bột sắn ở Việt Nam

Ở Việt Nam đã có một số nghiên cứu xử lý nước thải tinh bột sắn như nghiên cứu “Closed wastewater system in the tapioca industry in Viet Nam” Nghiên cứu

sử dụng hệ thống UASB làm giảm đáng kể COD trong nước thải, sau đó đưa vào hệ thống ao sinh học lưu từ 10 – 20 ngày để COD giảm xuống dưới 10 mg/l Nước thải sau xử lý, có thể dùng cho nông nghiệp hoặc tái sử dụng trong các nhà máy [57] Tiếp theo là nghiên cứu “Integrated Treatment of Tapioca Processing Industrial Wastewater Based on Environmental Bio-Technology” [48] Hay nghiên cứu “ Nghiên cứu xử lý nước thải sản xuất tinh bột sắn thu biogas bằng hệ thống UASB”

Đề tài thuộc dự án “Phát triển giải pháp công nghệ sinh học mới để xử lý chất thải”[16] Các tác giả đã tiến hành nghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến hiệu

quả khử và khí hóa COD, hiệu suất xử lý nước thải SX tinh bột sắn như pH, nguyên

tố vi lượng…

1.4 Cơ chế phát triển sạch (CDM)

1.4.1 Gi ới thiệu chung về CDM [3, 4, 8, 55]

Vào tháng 12 năm 1997, Nghị định thư Kyoto (KP) đã được các bên của UNFCCC thông qua, đánh dấu mốc quan trọng trong những cố gắng của toàn thế giới nhằm bảo vệ môi trường và đạt được phát triển bền vững KP đặt ra những mục tiêu nhằm giảm phát thải khí nhà kính (KNK) định lượng đối với các nước phát triển (Phụ lục I) và các nước đang phát triển (Phụ lục II) KP đưa ra cam kết đối với các nước phát triển về giảm tổng lượng phát thải các KNK thấp hơn nắm 1990 với

tỷ lệ trung bình 5,2% trong thời kỳ cam kết đầu tiên (2008 – 2012) Theo KP, các nước đang phát triển không phải cam kết giảm phát thải nhưng phải báo cáo định kỳ lượng phát thải của nước mình

Các KNK bị kiểm soát bởi KP là CO2, CH4, N2O, HFCs, PFCs và SF6

KP xây dựng 3 cơ chế mềm dẻo cho phép các nước phát triển thực hiện cam kết giảm phát thải KNK ở các nước khác với mức chi phí thấp hơn so với thực hiện giảm phát thải trong nước mình: cơ chế buôn bán phát thải toàn cầu (IET), Cơ chế đồng thực hiện (JI) và cơ chế phát triển sạch (CDM) KP có hiệu lực từ 16/2/2005 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

Vừa qua, Hội nghị thượng đỉnh về biến đổi khí hậu của Liên Hiệp Quốc, tức Hội nghị lần thứ 18 Công ước Khung Liên hợp quốc về biến đổi khí hậu (COP-18), tiến hành ở Doha, nước Qatar, bắt đầu từ ngày 26/11/2012, đến 8/12/2012 mới bế mạc

Đến Hội nghị Doha năm 2012 này, dù thống nhất kéo dài Nghị định thư Kyoto, nhiều nước vẫn chỉ dừng ở tuyên bố chung chung không mang tính ràng buộc về việc cắt giảm khí thải Đặc biệt, hai nước lớn chiếm lượng khí nhà kính phát thải lớn nhất, Mỹ và Trung Quốc, vẫn đứng ngoài sự ràng buộc pháp lý của Nghị định thư “hậu Kyoto” Tiếp đến, các nước Nga, New Zealand, Canada và Nhật Bản từ chối ký vào quyết định gia hạn Nghị định thư Kyoto Như vậy, Nghị định này sẽ không có hiệu lực pháp lý đối với trên 80% tổng lượng khí thải của thế giới Tuy vậy, như lời tuyên bố của đại diện nước chủ nhà Qatar, Hội nghị COP-

18 đã đạt được một số điểm nhất trí có ý nghĩa nhất định thể hiện trong Hiệp định Doha, còn gọi là Nghị định thư Kyoto II hay hậu Kyoto

Trước hết, thời hạn thực hiện nghị định thư Kyoto (hết hạn vào ngày

31/12/2012) được kéo dài từ ngày 1-1-2013 đến hết ngày 31/12/2020

Ngoài ra, các nước có liên quan gồm Liên minh châu Âu dẫn đầu là nước Đức, Croatia, Iceland và tám nước công nghiệp hóa chiếm 15% khí thải thế giới cam kết giảm khí thải chậm nhất vào năm 2014

Một nội dung khác mà các nước đang phát triển đòi hỏi là các nước phát triển cam kết rõ ràng nâng trợ cấp lên đến 100 tỉ đô la mỗi năm nhằm đối phó và khắc phục hậu quả gây ra bởi hiện tượng biến đổi khí hậu Nhưng các nước phát triển viện lý do đang gặp khó khăn tài chính không sẵn sàng chi thêm các khoản tiền lớn Mặt khác, họ cũng chưa sẵn sàng công bố cụ thể về mức và thời hạn phân bổ khoản tiền trợ cấp nói trên

Hội nghị COP-18 năm nay ở Doha, dù đã đạt được một số điều thống nhất, nhưng rõ ràng còn quá nhiều bất đồng giữa những nước giàu và các nước nghèo, giữa các nước phát triển và đang phát triển và cả giữa những nước lớn đang gây ô nhiễm khí nhà kính nhiều nhất

Hình 1.6 Một số hoạt động phát thải KNK do con người gây ra

1.4.2 Hoat động CDM ở trên thế giới [7, 64, 70]

Tính đến tháng 06/2007 đã có 175 quốc gia thông qua nghị định thư Kyoto Nếu tất cả các quốc gia này có thể giảm lượng phát thải khí nhà kính theo đúng cam kết thì tổng lượng phát thải sẽ giảm được là 6,6% so với chỉ tiêu đặt ra cho toàn thế giới

Nguồn thống kê này cũng cho biết đến nay đã có hơn 2100 danh mục dự án CDM được các nước đưa ra, trong đó có 760 dự án đã được Ban điều hành CDM đăng ký và 71 dự án đang chờ được đăng ký Số lượng chứng chỉ giảm phát thải (CERs) dự đoán đến hết 2012 sẽ vượt qua con số 2,2 tỷ

Dự án CDM đầu tiên trên thế giới được thực hiện tại Rio de Janeiro, Brazil

từ năm 2004, với lĩnh vực hoạt động là giảm phát thải khí nhà kính từ bãi chôn lấp chất thải bằng cách thu hồi khí mêtan để sản xuất điện Theo tính toán, mỗi năm dự

án giảm được 31000 tấn metan, tương đương với 670000 tấn CO2 Dự án đã mang lại hiệu quả tích cực cho môi trường và cộng đồng dân cư trong khu vực, đồng thời

mở ra một giai đoạn mới giúp thế giới đạt các mục tiêu ngăn chặn biến đổi khí hậu

và thúc đẩy sự phát triển bền vững

Trong đó, ngành năng lượng là lĩnh vực nóng bỏng nhất cho các dự án CDM trên toàn thế giới (52,68%), sau đó là các ngành xử lý và tiêu hủy chất thải (20,77%) và nông nghiệp (7,8%)

Châu Á Thái Bình Dương hiện đang là khu vực sôi động nhất về các dự án CDM Trong đó, Ấn Độ là nơi có nhiều dự án CDM nhất, còn Trung Quốc là quốc

gia đứng đầu về nhận được CERs, chiếm 43,46 % trong tổng số gần 172 triệu CERs Đầu tư vào các dự án CDM nhiều nhất là các nước Anh, Ailen, Hà Lan và Nhật Bản

Sau đây là một số dự án CDM tiêu biểu trên thế giới (bảng 1.3)

Bảng 1.3 Một số dự án CDM tiêu biểu của các quốc gia [7]

Xây dựng nhà máy phát điện

từ tái sử dụng sinh khối tại bang Tamilnadu, Ấn Độ

Lượng chất thải từ quá trình trồng sợi cotton và quả hạch tại thành phố Paramakudi Taluk được đem đốt và sử dụng nhiệt

để tạo thành điện

81590

Tận dụng sinh khối mạt cưa sản xuất điện tại Imbituva, Brazil

Xây dựng nhà máy sản xuất điện từ 200000 tấn mạt cưa hàng năm của 42 công ty chế biến gỗ trong vùng

Giúp người dân có ý thức

sử dụng điện vào mục đích chiếu sáng hiệu quả

48354

tự nhiên, đồng thời lắp đặt các hệ thống đun nóng bằng năng lượng mặt trời

Thu hồi metan từ quá trình xử

lý kỵ khí nước thải tại nhà máy chế biến tinh bột bắp Rajaram Maize, Ấn Độ

Xử lý kỵ khí bằng hệ thống UASB thu hồi khí metan, dùng đốt cấp nhiệt cho công đoạn sấy sản phẩm thay thế cho nhiên liệu truyền thống

Xây dựng nhà máy sản xuất biodiesel từ cây cải dầu làm nguồn cung cấp nhiên liệu thay cho xăng dầu trong vận hành máy nông nghiệp vùng và phát điện

1116

mỏ than sẽ được hút và bơm ra khỏi mỏ than và được sử dụng tạo điện năng, nhiệt năng cho máy sưởi và cung cấp cho những nơi có nhu cầu chất đốt

978840

1.4.3 Các dự án CDM trong lĩnh vực xử lý ô nhiễm môi trường ở Việt Nam [7, 10, 30, 31]

Việt Nam là một trong số những quốc gia trong khu vực Châu Á Thái Bình Dương tham gia tích cực nhất vào những hoạt động nhằm giảm nhẹ những tác động của biến đổi khí hậu do Liên Hợp Quốc đề xuất Tính đến tháng 3 năm 2003, thời điểm Việt Nam thành lập cơ quan có thẩm quyền quốc gia về CDM, được gọi tắt là DNA, Việt Nam đã đạt được cả 3 điều kiện để tham gia một cách đầy đủ nhất vào các dự án CDM quốc tế

Về mặt quản lý nhà nước, bên cạnh Bộ Tài nguyên và Môi trường được lựa chọn làm DNA còn có Ban tư vấn chỉ đạo liên ngành (CNECB) nhằm tư vấn, chỉ đạo cho DNA trong việc quản lý hoạt động và tham gia đánh giá các dự án CDM tại Việt Nam Ban này bao gồm 12 đại diện của 9 bộ, ngành liên quan và Liên hiệp các hội khoa học kỹ thuật Việt Nam

Việt Nam đã hoàn thành và gửi Thông báo quốc gia đầu tiên về biến đổi khí hậu của Việt Nam cho Ban thư ký UNFCCC vào tháng 11 năm 2003 tại COP9, Milan, Italia; hoàn thành dự án Nghiên cứu chiến lược quốc gia về CDM của Việt Nam do Chính phủ Australia tài trợ thông qua Ngân hàng thế giới Hơn nữa, dự án

“Hợp tác về tổ chức và đối thoại đa phương EU – Châu Á về tăng cường sự tham gia hiệu quả của Việt Nam, Lào và Campuchia vào CDM” trong khuôn khổ Chương trình ProEco EU Châu Á với hai đối tác Châu Âu là HWWA và JIN đang được thực hiện tại Việt Nam

Hình 1.7 Sơ đồ tổ chức thực hiện CDM tại Việt Nam

Đặc biệt, tháng 04/2007, Thủ tướng Chính phủ đã ra quyết định số 47/2007/QĐ-TTg phê duyệt Kế hoạch tổ chức thực hiện Nghị định thư Kyoto thuộc Công ước khung của Liên hợp quốc về biến đổi khí hậu giai đoạn 2007 – 2010, trong đó đề cao mục tiêu huy động mọi nguồn lực thực hiện kế hoạch phát triển kinh tế - xã hội theo hướng phát triển nhanh, bền vững, bảo vệ môi trường và đóng góp vào việc tổ chức thực hiện UNFCCC, Nghị định thư Kyoto và CDM, thu hút vốn đầu tư trong và ngoài nước vào các dự án CDM, khuyến khích cải tiến công nghệ, tiếp nhận, ứng dụng công nghệ cao, công nghệ sạch, kỹ thuật hiện đại

Chính sách ưu đãi của Nhà nước đối với các doanh nghiệp tham gia dự án CDM được thể hiện rõ trong Quyết định số 130/2007/QĐ-TTg, trong đó quy định các doanh nghiệp này sẽ được miễn, giảm thuế thu nhập doanh nghiệp, miễn thuế nhập khẩu đối với hàng hoá nhập khẩu để tạo tài sản cố định của dự án, hàng hoá nhập khẩu là nguyên liệu, vật tư, bán thành phẩm trong nước chưa sản xuất được, miễn giảm tiền sử dụng đất, thuê đất và trong một số trường hợp sản phẩm của dự

án CDM sẽ được trợ giá

Theo UNFCCC và nội dụng thông tư 10/2006/TT-BTNMT, hiện nay có thể phân loại các dự án CDM thành 15 lĩnh vực chính bao gồm:

1 Sản xuất năng lượng;

2 Chuyển tải năng lượng;

3 Tiêu thụ năng lượng;

4 Nông nghiệp;

5 Xử lý, loại bỏ rác thải;

6 Trồng rừng và tái trồng rừng;

7 Công nghiệp hóa chất;

8 Công nghiệp chế tạo;

9 Xây dựng;

10 Giao thông;

11 Khai mỏ hoặc khai khoáng;

12 Sản xuất kim loại;

13 Phát thải từ nhiên liệu (nhiên liệu rắn, dầu và khí);

14 Phát thải từ sản xuất và tiêu thụ halocacbon và sulphur hexafluoride;

15 Sử dụng dung môi

Tuy nhiên, những lĩnh vực tiềm năng có thể xây dựng và thực hiện dự án CDM mà Việt Nam đã đăng ký thực hiện thường tập trung vào các dạng dưới đây (bảng 1.4)

Bảng 1.4 Một số dự án CDM tiêu biểu của Việt Nam [7]

(tCO 2e /năm)

Thủy điện Sông Mực

Sử dụng điện thay thế cho nhiên liệu truyền

Phong điện Bình thuận

Sử dụng năng lượng gió tạo ra điện thay thế

Tận dụng sinh khối vỏ trấu sản xuất điện tại Cty Dầu Cái Lân, Cần

Sử dụng khí metan thu hồi làm nhiên liệu

chạy máy phát điện

136800 (Phước Hiệp)

154691 (Đông Thạnh)

Thu hồi metan từ quá trình xử lý kỵ khí nước thải tại nhà máy chế biến

mủ cao su Xà Bàng

Thu hồi metan để chạy máy phát điện, phần

Kiểm kê và thực hiện các biện pháp tiết kiệm năng lượng : áp dụng hệ thống VRC, xử lý khí thải từ xử lý kỵ khí nước thải, giảm thiểu thât thoát tại hệ thống khử trùng và đóng

Giảm hiệu ứng nhà kính thông qua hoạt

động trồng rừng

Dự án thu hồi và

sử dụng khí đồng hành mỏ Rạng Đông, Bà Rịa, Vũng Tàu

Cung cấp thêm nguồn năng lượng sạch từ khí thiên nhiên, góp phần giảm phát thải KNK, giảm sự phụ thuộc vào việc nhập khẩu

Giảm hiệu ứng nhà kính bằng cách chuyển hóa metan thành CO2, tiết kiệm năng lượng bằng cách đốt thu hồi khí metan sinh ra trong quá trình xử lý kỵ khí nước thải

64991

Với những lĩnh vực tiềm năng có thể xây dựng và thực hiện dự án CDM tại Việt thì hiện nay ở nước ta có hơn 200 dự án CDM đã được Ban điều hành CDM phê duyệt

Lượng CER đã được cấp đến ngày 25/4/2008 cho Việt Nam đạt 4.486.500, chiếm 3,28% tổng lượng CER trên toàn thế giới (136.902.726 CER) Theo ước tính

sơ bộ và được báo cáo tại Hội nghị về Công ước biến đổi khí hậu (UNFCCC) ngày 6/12/2007 tại Bali, dự kiến Việt Nam sẽ thu về khoảng 250 triệu USD từ các dự án CDM

Hình 1.8 Lượng CER của Việt Nam so với thế giới

Như vậy, cho đến nay thì các dạng dự án CDM tiêu biểu ở Việt Nam vẫn tập trung vào thủy điện Dù vậy, tiềm năng khai thác các loại hình dự án thu hồi khí sinh học tại các công trình xử lý rác thải và nước thải cũng đang dần dần được quan tâm và khai thác Đặc biệt việc 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 “Đổi mới năng lượng: Khuyến khích khai thác