Dự án đầu tư nhà máy xử lý rác thải ứng dụng công nghệ nhiệt hóa hơi xử lý chất thải rắn sinh hoạt và chất thải nguy hại

BÁO CÁO NGHIÊN CỨU DỰ ÁN ĐẦU TƯ NHÀ MÁY XỬ LÝ RÁC THẢI ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ NHIỆT HÓA HƠI XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN SINH HOẠT VÀ CHẤT THẢI NGUY HẠI

Dự án đầu tư xây dựng nhà máy xử lý chất thải rắn sinh hoạt và chất thải nguy hại bằng công nghệ nhiệt hóa hơi là giải pháp công nghệ tiên tiến, nhằm giải quyết triệt để vấn đề ô nhiễm môi trường do chất thải rắn phát sinh ngày càng nhiều tại các khu đô thị, khu công nghiệp và khu dân cư tập trung. Dự án hướng tới mục tiêu phát triển bền vững trong lĩnh vực bảo vệ môi trường, đồng thời tận dụng nguồn chất thải như một nguồn tài nguyên tái tạo thông qua thu hồi năng lượng, giảm tải khối lượng chôn lấp và kiểm soát phát thải độc hại ra môi trường.

Tổng quan về công nghệ nhiệt hóa hơi

Công nghệ xử lý chất thải bằng nhiệt hóa hơi là quá trình sử dụng nhiệt độ cao trong môi trường có kiểm soát khí oxy hoặc không có oxy để chuyển hóa chất thải rắn thành các sản phẩm khí, lỏng hoặc chất rắn trơ. Quá trình này bao gồm các kỹ thuật chính như đốt, khí hóa và nhiệt phân. Trong đó, công nghệ khí hóa bằng hơi nước quá nhiệt là giải pháp trung gian, kết hợp các ưu điểm của phương pháp đốt truyền thống và nhiệt phân khép kín.

Phương pháp đốt sử dụng oxy không khí để oxy hóa chất thải ở nhiệt độ cao, chuyển hóa các thành phần hữu cơ thành CO₂, H₂O và nhiệt năng. Đối với chất thải nguy hại, nhiệt độ đốt yêu cầu tối thiểu từ 1100°C để đảm bảo phá hủy các hợp chất hữu cơ bền vững như dioxin, furan và các hợp chất halogen hữu cơ khác. Đối với chất thải sinh hoạt, nhiệt độ đốt yêu cầu từ 900°C trở lên để đạt hiệu quả xử lý hoàn toàn và kiểm soát khí thải hiệu quả.

Khí hóa bằng hơi nước quá nhiệt là quá trình xử lý chất thải trong điều kiện thiếu oxy, sử dụng hơi nước siêu nhiệt làm tác nhân phản ứng để tạo ra hỗn hợp khí có giá trị nhiệt cao như CO, H₂ và các hydrocacbon nhẹ. Quá trình này giúp giảm thiểu lượng khí thải độc hại phát sinh so với phương pháp đốt truyền thống và tạo ra khí nhiên liệu có thể tận dụng để phát điện hoặc cung cấp cho các hệ thống sưởi công nghiệp.

Nhiệt phân là quá trình phân hủy nhiệt chất thải trong điều kiện không có oxy, tạo ra các sản phẩm rắn (tro xỉ), lỏng (dầu pyrolysis) và khí (syngas). Kỹ thuật này đặc biệt phù hợp với chất thải chứa nhiều nhựa, cao su, chất hữu cơ dễ bay hơi, và thường kết hợp với hệ thống thu hồi năng lượng và xử lý khí thải để đảm bảo tuân thủ các tiêu chuẩn phát thải nghiêm ngặt.

So sánh với các phương pháp xử lý khác

So với phương pháp chôn lấp, phương pháp xử lý nhiệt có các ưu điểm vượt trội về mặt môi trường và hiệu quả sử dụng đất. Cụ thể, thể tích chất thải sau xử lý giảm tới 85 – 90%, khối lượng giảm đến 70%, tro xỉ còn lại phần lớn là chất vô cơ, trơ, có thể sử dụng trong sản xuất vật liệu xây dựng hoặc làm phụ gia xi măng.

Ngoài ra, công nghệ nhiệt còn có khả năng xử lý hiệu quả các loại chất thải nguy hại không thể phân hủy sinh học hoặc không thể chôn lấp an toàn như thuốc bảo vệ thực vật, hóa chất công nghiệp, dầu thải, dung môi hữu cơ, chất thải y tế và chất thải có chứa kim loại nặng.

Tuy nhiên, phương pháp này đòi hỏi vốn đầu tư ban đầu lớn, công nghệ phức tạp và chi phí vận hành cao. Đồng thời, cần hệ thống kiểm soát và xử lý khí thải hiện đại để ngăn ngừa phát tán các chất ô nhiễm không khí như NOx, SO₂, CO, bụi mịn, dioxin, furan, và các kim loại nặng như Pb, Cd, Hg, Cr, Ni.

Mô tả dự án nhà máy xử lý rác thải bằng công nghệ nhiệt hóa hơi

Nhà máy xử lý rác thải ứng dụng công nghệ nhiệt hóa hơi được đầu tư xây dựng tại khu vực có quy hoạch xử lý chất thải tập trung, thuận lợi cho việc thu gom, vận chuyển rác và đảm bảo bán kính phục vụ hiệu quả. Diện tích sử dụng đất khoảng 10 ha, được quy hoạch hợp lý để bố trí các khu chức năng như: khu tiếp nhận và phân loại rác, khu xử lý sơ cấp, lò nhiệt hóa, hệ thống thu hồi năng lượng, hệ thống xử lý khí thải, khu lưu giữ tro xỉ và chất thải sau xử lý, khu điều hành, khu kỹ thuật, hệ thống thoát nước và cảnh quan bảo vệ môi trường.

Công suất xử lý dự kiến: 500 tấn/ngày đối với chất thải sinh hoạt và 30 tấn/ngày đối với chất thải nguy hại.

Công nghệ chính:

• Lò nhiệt hóa khí sử dụng hơi nước quá nhiệt, công suất 30 – 50 tấn/giờ;

• Hệ thống thu hồi nhiệt và phát điện công suất 5 – 7 MW;

• Hệ thống xử lý khí thải đa tầng: hấp phụ, hấp thụ, lọc bụi tĩnh điện, đốt hậu;

• Hệ thống điều khiển tự động và giám sát online phát thải theo quy chuẩn.

Nhà máy được xây dựng theo tiêu chuẩn quốc gia về công trình xử lý chất thải và công nghệ môi trường, đảm bảo an toàn lao động, phòng cháy chữa cháy, an toàn hóa chất và kiểm soát rủi ro.

Tổng mức đầu tư và phân kỳ đầu tư

Tổng mức đầu tư dự kiến: 1.850.000.000.000 đồng (Bằng chữ: Một nghìn tám trăm năm mươi tỷ đồng). Trong đó:

• Vốn chủ sở hữu: 30% (khoảng 555 tỷ đồng);

• Vốn vay thương mại và huy động từ các tổ chức tài chính: 70% (khoảng 1.295 tỷ đồng).

Giai đoạn đầu tư chia làm 2 phân kỳ:

• Giai đoạn 1: Xây dựng nhà máy xử lý chất thải sinh hoạt công suất 300 tấn/ngày, phát điện 3MW, hoàn thành sau 24 tháng.

• Giai đoạn 2: Mở rộng nhà máy lên công suất tối đa 500 tấn/ngày và đưa vào vận hành lò đốt chất thải nguy hại, hoàn thành sau 18 tháng kể từ khi giai đoạn 1 đi vào vận hành ổn định.

Hiệu quả đầu tư và tính khả thi

Dự án có khả năng hoàn vốn trong thời gian từ 9 – 12 năm tùy theo mức giá bán điện thương phẩm, doanh thu từ xử lý rác (phí dịch vụ môi trường) và bán tro xỉ. Lợi nhuận gộp hàng năm ước tính từ 150 – 200 tỷ đồng sau năm thứ 3 vận hành.

Tỷ suất hoàn vốn nội bộ (IRR): 14 – 16%. Giá trị hiện tại ròng (NPV): dương, đảm bảo tính khả thi tài chính. Bên cạnh đó, dự án góp phần quan trọng trong việc thực hiện chiến lược quốc gia về xử lý chất thải rắn, giảm áp lực lên hệ thống chôn lấp, tăng cường tái chế và phục hồi năng lượng.

Tác động môi trường và biện pháp kiểm soát

Dự án áp dụng công nghệ xử lý nhiệt khép kín, có hệ thống kiểm soát phát thải tự động, kết nối dữ liệu quan trắc với Sở Tài nguyên và Môi trường. Hệ thống xử lý khí thải đạt quy chuẩn QCVN 61-MT:2016/BTNMT đối với lò đốt chất thải nguy hại và QCVN 02:2012/BTNMT đối với chất thải sinh hoạt.

Tro xỉ và cặn lò được phân loại, kiểm định, nếu đạt yêu cầu sẽ được chuyển sang sản xuất vật liệu không nung, nếu vượt ngưỡng sẽ được xử lý như chất thải nguy hại.

Nước rỉ rác và nước thải phát sinh được xử lý tại chỗ bằng công nghệ sinh học kết hợp hóa lý, đảm bảo không xả thải trực tiếp ra môi trường tự nhiên.

Kết luận

Dự án đầu tư xây dựng nhà máy xử lý rác thải bằng công nghệ nhiệt hóa hơi là dự án cấp thiết, có ý nghĩa chiến lược trong công tác bảo vệ môi trường và quản lý chất thải tại các đô thị và khu công nghiệp. Với công nghệ tiên tiến, tổng mức đầu tư hợp lý, khả năng thu hồi vốn khả thi, dự án đáp ứng các tiêu chí về môi trường, hiệu quả kinh tế, xã hội và phù hợp với quy hoạch phát triển bền vững.

Dự án cần được các cấp chính quyền địa phương hỗ trợ về thủ tục đất đai, giấy phép môi trường, chính sách ưu đãi về thuế và lãi suất tín dụng môi trường nhằm đảm bảo tiến độ và hiệu quả đầu tư trong dài hạn. Chủ đầu tư cam kết thực hiện nghiêm túc các quy định pháp luật, tiêu chuẩn kỹ thuật và bảo vệ môi trường trong toàn bộ vòng đời dự án.