LỢI ÍCH CỦA VIỆC THU GOM, PHÂN LOẠI VÀ TÁI CHẾ RÁC THẢI HỮU CƠ BẰNG CÔNG NGHỆ BIOGAS ĐA NĂNG VỊ NÔNG TỪ CÁC MÔ HÌNH TẠI NGHỆ AN

LỢI ÍCH CỦA VIỆC THU GOM, PHÂN LOẠI VÀ TÁI CHẾ RÁC THẢI  HỮU CƠ

BẰNG CÔNG NGHỆ BIOGAS ĐA NĂNG VỊ NÔNG TỪ CÁC MÔ HÌNH TẠI NGHỆ AN

                            KS. Nguyễn Hồng Sơn - Giám đốc Trung tâm Vị Nông- Hội LVVN

Ô nhiễm môi trường chất thải rắn ở nước ta đang ngày càng tới báo động đỏ vì chưa tìm được công nghệ thích hợp, 70 % trong số đó còn xử lý theo công nghệ chôn lấp và đốt truyền thống, tái gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng.

Ngày 20/12/ 2023 Liên hiệp các Hội khoa học Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) tổ chức Hội thảo “Ứng dụng Công nghệ xử lý chất thải rắn góp phần phát triển kinh tế tuần hoàn, bảo vệ môi trường và phát triển bền vững”. Tại hội thảo, ông Lê Công Lương Phó Tổng Thư ký VUSTA cho biết: lượng chất thải rắn sinh hoạt phát sinh trên cả nước là khoảng 60.000 tấn/ ngày, nhưng tỷ lệ thu gom và tỷ lệ xử lý loại chất thải này vẫn chưa đạt 100%. và 70 % trong số đó được xử lý bằng phương thức chôn lấp…Việc xử lý nước rỉ rác (do chôn lấp) là một việc rất phức tạp và tốn kém; Công nghệ chôn lấp hiện tại vẫn chưa thu gom được khí metan – một trong những nguyên nhân chính dẫn đến hiệu ứng khí nhà kính. Trước những khó khăn, thách thức này, theo Ông Lương, cần tăng cường các giải pháp như phân loại, thu gom chất thải rắn sinh hoạt tại nguồn, ứng dụng công nghệ trong tái chế chất thải rắn sinh hoạt, giảm dần việc chôn lấp trực tiếp chất thải…

Ai cũng biết: Rác thải là tài nguyên. Nhưng để biến Rác thải thành tài nguyên, thành Tiền sờ mó, sử dụng được thì phải có Công nghệ thích ứng. Công nghệ Biogas đa năng Vị Nông làm được chuyện đó theo hướng kinh tế tuần hoàn.

 1. Công nghệ Biogas đa năng Vị Nông – Tính mới và mô hình thực tiễn

Nhằm giải quyết tốt vấn đề điểm nghẽn công nghệ, các nhược điểm và hệ lụy của các Biogas đối chứng quy mô nhỏ và vừa tại Việt Nam và thế giới. Biogas đa năng Vị Nông được thiết kế mang nhiều tính mới vượt trội, khác biệt: (1)- Bộ đầu nạp đa năng; (2)- Bể phân hủy có cửa xả đặt cuối chu kỳ phân giải yếm khí chất hữu cơ, sát đáy bể phân hủy; (3)- Bể điều áp tương thích với sản lượng khí sinh ra; (4)- Cửa Hoàn lưu - Đảm bảo cho Nguyên lý Hoàn lưu hoạt động hiệu quả (nạp và xả liên hoàn); (5)- Bộ phận làm khô bã thải .... Với cấu tạo như vậy, toàn bộ (100%) thể tích bể phân hủy Biogas đa năng Vị Nông là phần động hoạt động hữu ích, tuân theo sự phân tầng và các quy luật tự nhiên, gần như không có phần chết, khắc phục hoàn toàn các điểm nghẽn công nghệ, xử lý có hiệu quả các loại rác thải hữu cơ (Hình 1).

Hình 1

• Nạp đủ nguyên liệu mức số 0: mức khởi động ban đầu (Hình 1)

• Bắt đầu quá trình lên men: Khi quá trình lên men yến khí bắt đầu, áp suất bể phân hủy tăng lên, nén lên bề mặt tầng váng và phân tươi (màu vàng sáng trên cùng). Tầng váng và phân tươi bị đẩy xuống. Xung lực được truyền xuống tầng đáy, đẩy dịch phân hủy lên buồng dâng. Tầng váng và phân tươi theo đó tụt dần độ cao, nhưng không thể chảy ra ngoài. (Hình 2).

 Hình 2

• Quá trình lên men kỵ khí tiếp tục, áp suất tăng dần lên, đẩy dịch phân hủy trào theo buồng dâng lên bể điều áp. Quá trình nạp cưỡng bức nguyên liệu diễn ra; Dịch phân hủy (men vi sinh tự nhiên) tự động tràn qua Cửa Hoàn lưu, chảy vào cửa nạp, xuống bầu nạp, và được tống vào bể phân hủy trộn đều với nguyên liệu mới nạp, làm cho quá trình lên men kỵ khí xẩy ra nhanh hơn, chất lượng hơn; Thời gian lưu cơ chất vẫn được quản trị tốt trong bể phân hủy. (Hình 3)

Hình 3

• Quá trình lên men kỵ khí tiếp tục tăng, áp suất tăng lên và đạt cực đại (Pmax), dịch phân hủy có COD, BOD5 giảm sâu, đạt tối thiểu 75 – 80%, tràn qua ống xả ra bể chứa. Tầng váng và phân tươi tụt độ cao, nhưng vẫn được quản trị tốt, không thể ra ngoài vì còn cách xa cửa xả. Hình 4, 5. 

Hình 4

Hình 5

• Khi áp suất khí gas đạt cực đại tạo quả tải (do tăng đàn hoặc không dùng hết), toàn bộ các phần Mùn tươi đang lên men Mê tan (Vb), phần tách cặn (Vn), phần váng và phân tươi (Vv) vẫn được quản trị tốt trong bể phân hủy, không thể bị đẩy ra ngoài như các Biogas đối chứng. Biogas đa năng Vị Nông có thể chịu quá tải và chống vượt tải lên tới trên 50%. (Hình 6)

Hình 6

• Thiết bị Biogas đa năng Vị Nông vận hành liên tục, theo thời gian, tầng tách cặn (Vn) sẽ bị thu hẹp và không còn nữa. Cơ chất sau phân hủy, chìm dần xuống đáy, tồn tại dưới dạng bùn lỏng, được nội áp suất tự động đẩy ra ngoài, không phải nạo vét tốn kém, mất công như các Biogas đối chứng. (Hình 6).

Với tính năng hoạt động vượt trội, khác biệt, Biogas đa năng Vị Nông thỏa mãn các yêu cầu, nhiệm vụ thiết kế, giải quyết hiệu quả các điểm nghẽn công nghệ của các Biogas đối chứng; có ít nhất 10 ưu điểm vượt trội so với đối chứng, nổi bật là: (1)- Nạp được đa dạng các loại nguyên liệu, nhất là phân của các loài nhai lại có độn chuồng, như trâu bò... Trong phân trâu bò có sẵn và nhiều loài Vi sinh vật yếm khí phân hủy Xen lu lô và sinh Mê tan như, cỏ (thức ăn thừa của trâu bò), rác thải sinh hoạt hữu cơ, phế phụ phẩm nông nghiệp và sinh khối .v.v...; (2)- Quản trị thời gian lưu và xử lý chất thải tốt hơn (có COD, COB5 giảm sâu tối thiểu 70 – 75%), giảm phát thải khí nhà kính hiệu quả so với đối chứng; (3)- Có thể tích bể phân hủy100% là phần Động hữu ích, xử lý chất thải hiệu quả nhiều hơn đối chứng; (4)- Tự động dùng nội áp suất để phá váng và đẩy bã mùn hoai ra ngoài, không phải nạo vét; (5)- Công năng hoạt động cao gấp 200%, Giúp chủ động sản xuất Năng lượng tái tạo (Biogas) từ các nguyên liệu là rác thải hữu cơ (Phân gia súc, Rác thải sinh hoạt hữu cơ, phế phẩm hữu cơ nông nghiệp, sinh khối) - Biến việc thu gom, phân  loại, xử lý rác thải sinh hoạt hữu cơ tại nguồn trở thành hiện thực theo hướng kinh tế tuần hoàn.

Trong điều kiện nước ta chưa có công nghệ xử lý rác thải hữu cơ hiệu quả. Nhiều địa phương chỉ đạo thu gom, phân loại rác thải hữu cơ tại nguồn, nhưng sau thu gom, phân loại vẫn có 70 % mang đi chôn lấp hoặc đốt truyền thống, tái gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng và tốn kém nhiều tiền bạc, công sức của nhân dân. Công nghệ Biogas đa năng Vị Nông hiện thực hóa, góp phần giải bài toán lợi ích từ việc thu gom, phân loại và xử lý có hiệu quả các loại rác thải hữu cơ tại nguồn trở thành có ý nghĩa thiết thực, đo đếm được so với đối chứng.

 2. Tính hiệu quả việc hiện thực hóa thu gom, phân loại biến rác thải hữu cơ thành Tài nguyên tại nguồn theo hướng kinh tế tuần hoàn

Trong khuôn khổ thực hiện dự án theo quyết định 1872/QĐ-UBND, ngày 11/ 6/ 2020 của UBND tỉnh Nghệ An, với kết quả 33 hầm Biogas Vị nông, tổng thể tích 347 m³ được xây dựng tại huyện Thanh Chương (Nghệ An). Qua khảo sát, theo dõi và ý kiến của các hộ dân tham gia dự án, khẳng định Biogas Đa năng Vị Nông đã  góp phần giải được bài toán, mang lại nhiều lợi ích về Kinh tế - Xã hội – Môi trường; Làm cho việc thu gom, phân loại và tái chế rác thải hữu cơ thực sự có ý nghĩa thiết thực – Hiện thực hóa được việc biến Rác thải sinh hoạt hữu cơ thành Tài nguyên, thành tiền, có hiệu quả cao đo đếm được tại nguồn theo hướng kinh tế tuần hoàn. 

 2.1. Chủ động tự sản xuất chất đốt sạch ngay tại nông hộ

Trung bình, mỗi gia đình có 4 – 5 người, chăn nuôi 1 – 2 con trâu bò, 5 – 7 con heo, làm 1 hầm Biogas Vị Nông 7 m³ (to nhỏ tùy lượng chăn nuôi), giúp chủ động tự sản xuất đủ hoàn toàn chất đốt sinh hoạt quanh năm. Mỗi năm tiết kiệm được ít nhất khoảng từ 2,5 – 3,0 triệu đồng. Trừ khấu hao, giá trị lãi ròng khoảng 45 – 50 triệu đồng/ bể trong thời gian sử dụng ít nhất từ 25 – 30 năm.

Báo Nghệ An điện tử (số 01/11/2023) cho biết: Vốn ban đầu làm Biogas có thể hơi nhiều nhưng lại giải quyết gần như triệt để mùi hôi, thối trong chăn nuôi lại có nguồn chất đốt dư thừa phục vụ nấu nướng, tiết kiệm trung bình mỗi tháng 500.000 - 700.000 đồng/ hộ; (nhà làm nghề bánh tráng, nấu rượu mỗi tháng tiết kiệm khoảng 1,5-2 bình gas công nghiệp, khoảng gần 1 triệu đồng).

 Với 33 hầm Biogas Vị nông, tổng thể tích 347 m³ được xây dựng tại huyện Thanh Chương (Nghệ An), tuổi thọ (vòng đời) thiết bị ước tính khoảng 30 năm, giúp tiết kiệm được 2.376.000.000 – 2.970.000.000 VNĐ.

 2.2- Hiệu quả tích hợp được với hố xí tự hoại: giúp tiết kiệm không phải xây hố tự hoại, ước tính mỗi hố gas trung bình khoảng 6 – 8 triệu VNĐ/ hố. Với 33 hộ, tiết kiệm được 198.000.000 – 264.000.000 VNĐ (Chưa tính lượng khí gas và phân bón do chất thải WC mang lại).

2.3- Thu hồi và sản xuất phân hữu cơ vi sinh: với 33 hầm Biogas Vị Nông, thể tích 347 m³. Hàng năm thu hồi, sản xuất khoảng 6 000 - 7.000 tấn phân hữu cơ vi sinh;  Hết vòng đời sản xuất, thu hồi được 180.000 – 210.000 Tấn phân hữu cơ; với giá trị khoảng từ  72.000.000 – 84.000.000 VND.

2.4- Hiệu quả từ thu gom, phân loại xử lý chất thải chăn nuôi, rác thải sinh hoạt hữu cơ ngay tại nguồn:

2.4.1. Hiệu quả thu gom xử lý chất thải chăn nuôi: Mỗi ngày, 33 hầm Biogas Vị Nông, tổng thể tích 347 m³. nạp và xử lý 25.425 – 34.641 kg/ chất thải chăn nuôi và rác thải sinh hoạt hữu cơ/ ngày đêm; mỗi năm xử lý được từ 9.280 – 12.644 tấn chất thải/ năm, nhiều hơn so với đối chứng.

Mỗi một tấn phân chuồng tươi với cách quản lý, sử dụng như hiện nay sẽ phát thải vào không khí khoảng 0,24 tấn CO₂. Nếu quy đổi với tổng lượng chất thải được xử lý nói trên, 33 hầm Biogas Vị Nông (thể tích 347 m³), hết vòng đời xử lý được  287.400 -379.320 Tấn chất thải chăn nuôi và rác sinh hoạt hữu cơ; Tương đương 66.816 - 91.037 Tấn CO2; Tạo ra khoảng 111.360 – 240.000 m³ chất đốt sạch, 180.000 – 210.000 Tấn phân hữu cơ với giá trị 72.000.000 – 84.000.000 VND.

2.4.2. Nâng cao hiệu quả thu gom, phân loại và xử lý rác thải sinh hoạt hữu cơ ngay tại nguồn:

Toàn bộ rác sinh hoạt hữu cơ, thức ăn thừa của trâu bò, cọng rau, vỏ hoa quả, giấy lau, súc vật và gia cầm chết .v.v... đều được chủ hộ cho vào thiết bị Biogas đa năng Vị Nông xử lý. không phải thu gom vận chuyển Rác đến bãi xử lý chôn lấp, hoặc đốt tập trung, tiết kiệm khoản chi phí lớn cho người dân, và ngân sách nhà nước; Làm cho việc phân loại, thu gom, và xử lý rác thải sinh hoạt hữu cơ tại nguồn thực sự có ý nghĩa về mọi mặt. Công nghệ Biogas đa năng Vị Nông thực sự là chìa khóa biến RÁC THẢI HỮU CƠ thành TIỀN, theo hướng kinh tế Tuần hoàn, cụ thể:

2.4.2.a- Tiết kiệm chi phí thu gom, phân loại rác thải sinh hoạt hữu cơ tại nguồn: Bình quân mỗi hộ khu vực nông thôn có 4 người. Phí thu gom xử lý rác thải sinh hoạt hữu cơ, bình quân 7.000 đồng/ người/ tháng, bằng 84.000 đồng/ người/ năm. Trong khuôn khổ 33 hộ dự án (Quyết định 1872/QĐ-UBND), mỗi năm tiết kiệm được 11.088.000 đồng; Tính trọn vòng đời, tiết kiệm 332.640.000 đồng.

2.4.2.b- Tiết kiệm chi phí không phải vận chuyển, chôn lấp (đốt) rác thải sinh hoạt hữu cơ: Bên cạnh tiết kiệm chi phí phân loại, thu gom, vận chuyển rác thải sinh hoạt hữu cơ tại nguồn. Thiết bị Biogas đa năng Vị Nông còn giúp tiết kiệm ngân sách khoản chi phí xử lý rác bằng chôn lấp (hoặc đốt) tốn kém và tái gây ô nhiễm. Đơn giá bình quân, tùy tỉnh, từ 350.000 - 400.000 đồng/ Tấn. Với 33 hộ dân, mỗi hộ 04 người, mỗi người xả bình quân 0,2 kg rác sinh hoạt hữu cơ/ ngày, bằng 0.026 Tấn/ ngày, một năm xả 9,636 Tấn/ năm. Rác thải sinh hoạt hữu cơ, được các chủ hộ chủ động xử lý qua thiết bị Biogas đa năng Vị Nông, giúp tiết kiệm cho ngân sách nhà nước (NSNN) khoản kinh phí vận chuyển, chôn lấp (hoặc đốt rác), khoảng từ 3.372.600 – 3.854.400 đồng/ năm; Trọn vòng đời được 101.178.000 – 115.632.000 đồng.

Như vậy, thiết bị Biogas đa năng Vị Nông nếu được sử dụng rộng rãi, sẽ giúp tiết kiệm hoàn toàn chi phí thu gom, phân loại, vận chuyển, chôn lấp (hoặc đốt), vấn đề đang tắc nghẽn, chưa có cách tháo gỡ hiện nay. Tổng cộng, trong khuôn khổ 33 hộ dự án, giúp tiết kiệm 14.460.600 – 14.942.400 đồng/ năm; Trọn vòng đời, tiết kiệm được 433.818.000 – 448.272.000 đồng/33 hầm Biogas đa năng Vị Nông.

2.5- Phát triển và mở rộng sinh kế Xanh, tạo thêm việc làm mới do mở rộng, phát triển chăn nuôi và các hoạt động kinh tế Xanh khác... ít nhất 25 – 30 ngày/ hộ/ năm. Hết vòng đời Biogas Vị Nông tạo ra tổng số 24.750 – 29.700 ngày công lao động do tăng đàn chăn nuôi và sản xuất phân hữu cơ vi sinh; Mang lại tổng giá trị khoảng 6.187.500.000 – 7.425.000.000 VND.

2.6- Những lợi ích khác không thể đo đếm hết được bằng tiền như nâng cao đời sống văn hóa tinh thần, giải phóng sức lao động cho phụ nữ trong công việc nội trợ; Tạo thêm công lao động do mở rộng, phát triển chăn nuôi, và những lợi ích khác không thể đo đếm hết được bằng tiền v.v.. và .v.v..

Hiệu quả dự án Biogas đa năng Vị Nông (quyết định 1872/QĐ-UBND, của UBND Nghệ An); Mỗi năm, mang lại cho người dân và xã hội kết quả cụ thể, đo đếm được, với lợi nhuận trị giá khoảng từ 308.910.600 – 373.042.400 đồng/ năm; Trọn vòng đời, mang lại tổng giá trị khoảng từ 9.267.318.000  -     11.191.272.000 đồng.

Trong khi tổng đầu tư của dự án, cả đối ứng của người dân 1.603.185.000 đồng. Cọng thêm chi phí phụ trội và bảo dưỡng, vận hành trọn đời tính 45 %, khoảng 720.000.000 đồng; Tổng chi phí trọn đời hết 2.323.185.000 đồng.

Hạch toán thuần túy, cho thấy, dự án ứng dụng sáng chế 0020468, xây dựng 33 hầm Biogas đa năng Vị Nông (quyết định 1872/QĐ-UBND), chỉ cần 2 – 3 năm thu hồi đủ vốn; Lãi ròng  6.944.133.000 – 8.868.087.000 đồng. Trong khi, hỗ trợ từ NSNN chỉ có 800.614.000 đồng.

Nếu dự án được tham gia thị trường tín chỉ Car bon thì hiệu quả còn cao gấp nhiều lần hơn nữa. Cụ thể, trọn vòng đời 33 hầm, giảm phát thải khí nhà kính được 66.816 - 91.037 Tấn CO2, (bằng 66.816 - 91.037 Tín chỉ). Giá mỗi tín chỉ 5 USD, sẽ mang lại 334.080 – 455.185 USD, quy đổi bằng khoảng 7.649.100.000 - 10.014.070.000 đồng.

- Tổng cộng lợi nhuận ròng mang lại từ 16.916.418.000 - 21.205.342.000 đồng/ 33 hầm Biogas đa năng Vị Nông.

- Tổng chi phí trọn đời 33 hầm Biogas đa năng Vị Nông: 2.323.185.000 đồng.

- Tỷ suất lợi nhuận đầu tư gấp:    7,3 – 9,1 lần (728 – 913%).

Từ những vấn đề trên, cho thấy công nghệ Biogas đa năng Vị Nông thực sự là “Chìa khóa vàng” giúp hiện thực hóa, biến các loại rác thải bỏ đi, thành TIỀN, tạo ra ít nhất hai sản phẩm thân thiện môi trường, nâng cao giá trị gia tăng chuỗi các sinh kế Xạnh cho Nông dân theo hướng kinh tế Tuần hoàn; đồng thời biến rác thải sinh hoạt hữu cơ, chất thải nông nghiệp luôn luôn là Tài nguyên -  được tái chế, và sử dụng mãi mãi ...