Báo cáo Nghiên cứu đánh giá thực trạng, xác định công nghệ đốt tầng sôi bằng các chất thải sinh khối dùng trong phát nhiệt điện

117 trang yendo 5280

Download

Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Báo cáo Nghiên cứu đánh giá thực trạng, xác định công nghệ đốt tầng sôi bằng các chất thải sinh khối dùng trong phát nhiệt điện", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

bao_cao_nghien_cuu_danh_gia_thuc_trang_xac_dinh_cong_nghe_do.pdf

Nội dung text: Báo cáo Nghiên cứu đánh giá thực trạng, xác định công nghệ đốt tầng sôi bằng các chất thải sinh khối dùng trong phát nhiệt điện

bộ nông nghiệp và phát triển nông thôn viện khoa học thủy lợi báo cáo tổng kết chuyên đề nghiên cứu đánh giá thực trạng, xác định công nghệ đốt tầng sôi bằng các chất thải sinh khối dùng trong phát nhiệt điện thuộc đề tài kc 07.04: “nghiên cứu, lựa chọn công nghệ và thiết bị để khai thác và sử dụng các loại năng l−ợng tái tạo trong chế biến nông, lâm, thủy sản, sinh hoạt nông thôn và bảo vệ môi tr−ờng” Chủ nhiệm chuyên đề: gs. TSkh. phạm Văn lang 5817-10 16/5/2006 hà nội – 5/2006
ĐặT VấN Đề những thông tin chung Tăng tr−ởng kinh tế và đầu t− phát triển, năng l−ợng nói chung và năng l−ợng cho nông nghiệp, nông thôn nói riêng đang là yêu cầu bức xúc. Trong điều kiện Việt Nam sản xuất nông nghiệp phát triển nhanh, tuy nhiên nông nghiệp, nông thôn đang gặp khó khăn trong quá trình phát triển: cơ sở hạ tầng còn thấp kém, công nghệ làm khô, bảo quản, chế biến nông lâm sản còn lạc hậu, một trong những nguyên nhân là thiếu năng l−ợng. Nền nông nghiệp hàng hóa đòi hỏi ngày càng tăng nguồn điện cho nông thôn: sản xuất, bơm n−ớc, chế biến v.v Nguồn phế thải sinh khối do sản xuất nông lâm nghiệp tạo ra là phong phú: vỏ trấu, vỏ cà phê, mùn c−a, bã mía v.v tồn đọng với khối l−ợng khổng lồ do các nhà máy chế biến thải ra. Với sự giúp đỡ của cộng đồng quốc tế, chúng ta đã cố gắng tìm kiếm và thử ứng dụng một số giải pháp nhằm xử lý chất thải sinh khối. Nh−ng nhìn chung các giải pháp này mới chỉ dừng lại ở mức độ thử nghiệm, kết quả còn hạn chế. Trong quá trình phát triển sản xuất nông lâm nghiệp, chế biến nông sản do ch−a có biện pháp sử dụng có hiệu quả chất thải sinh khối cho nên tình trạng ô nhiễm môi tr−ờng từ phụ phẩm nông lâm nghiệp thải ra ngày càng tăng. Do đó khai thác tiềm năng về năng l−ợng tái tạo từ nguồn phụ phẩm nông lâm nghiệp là h−ớng đi và việc làm mang tính chiến l−ợc có ý nghĩa kinh tế xã hội, đồng thời góp phần bảo vệ môi tr−ờng. Để đánh giá đúng tiềm năng phụ phẩm sinh khối nông lâm nghiệp, đề tài KC- 07- 04 đã hình thành đề tài nhánh KC- 07- 04- 04 là: “Nghiên cứu đánh giá thực trạng, xác định công nghệ đốt tầng sôi bằng các chất phế thải sinh khối nông lâm nghiệp dùng trong phát nhiệt điện” trong thời gian là 2 năm: bắt đầu từ cuối 2001, kết thúc 2003. Chúng tôi xin chân thành cảm ơn sự hợp tác chặt chẽ và trách nhiệm cao của Sở NN & PTNT: Long An, Cần Thơ, Vĩnh Long Tiền Giang, Gia Lai, Kontum, Daklak, Lâm Đồng, Quảng Trị v.v ; các Công ty thành viên thuộc Tổng Công ty l−ơng thực Miền nam và Công ty cà phê thuộc các Tỉnh; các cơ sở Xí nghiệp chế biến nông lâm sản khác liên quan đến việc thu thập thông tin về chất thải sinh khối trong cả n−ớc đã đóng góp nhiều ý kiến quý báu để chúng tôi hoàn thành tài liệu này. 1
MụC TIÊU, NộI DUNG, PHƯƠNG PHáP NGHIÊN CứU ĐIềU TRA NGUồN PHụ PHẩM NÔNG LÂM NGHIệP ở VIệT NAM Mục tiêu Đánh giá đúng thực trạng sản xuất, chế biến nông lâm sản (chính) liên quan đến việc sử dụng chất thải sinh khối, trên cơ sở đó đề xuất giải pháp công nghệ đốt tầng sôi để phát nhiệt điện dùng trong sản xuất, làm khô và bảo quản. Nội dung * Điều tra đánh giá nguồn phụ phẩm nông lâm nghiệp trong cả n−ớc có khả năng sử dụng cho phát nhiệt điện; * Thực trạng và tiềm năng sử dụng phụ phẩm nông nghiệp phục vụ cho phát nhiệt điện phục vụ sản xuất, làm khô và chế biến nông lâm thủy hải sản. * Công nghệ đốt tầng sôi và triển vọng phát triển công nghệ này để phát điện, cung cấp nhiệt. Đối t−ợng, phạm vi nghiên cứu * Đối t−ợng: • Sản xuất lúa gạo và chế biến; • Sản xuất và chế biến cây công nghiệp dài ngày: cà phê, cây điều; • Chế biến các sản phẩm từ gỗ và gỗ rừng trồng, tre, nứa v.v * Phạm vi nghiên cứu: - Cây lúa: đồng bằng sông Cửu Long; - Cây mía: ở các nhà máy đ−ờng Miền Trung, Tây Nam Bộ, Đông Nam Bộ; - Cây cà phê: các Tỉnh Tây Nguyên; - Gỗ rừng trồng và sản phẩm từ gỗ: các Tỉnh miền núi phía Bắc, Tây Nguyên, Đông Nam Bộ. Ph−ơng pháp điều tra, nghiên cứu * Ph−ơng pháp nghiên cứu đánh giá hiện trạng sản xuất, chế biến nông lâm sản. • Việc điều tra đ−ợc tiến hành theo cách phát phiếu thu thập ý kiến. Lúa ở đồng bằng sông Cửu long tiến hành thu thập phiếu ở hai tỉnh: Long An, Trà Vinh và đã đến các nhà máy chế biến lúa gạo. 2
• Điều tra thu thập nguồn phụ phẩm sinh khối nông lâm nghiệp, xu h−ớng sử chất thải sinh khối ở các Tỉnh: Tây Nguyên, Tây Bắc, Đông Nam Bộ, Đồng bằng sông Cửu Long, Bắc Trung Bộ v.v nơi có nhiều phụ phẩm nông lâm nghiệp. • Thu thập thông tin về sản xuất, chế biến ở các Tỉnh, Huyện liên quan thông tin từ: Tổng cục thống kê, Bộ NN & PTNT và Cục Thống kê các Tỉnh. Số liệu thu đ−ợc qua điều tra −ớc l−ợng và phân tích dữ liệu theo ph−ơng pháp thống kê. * Tổng kết tài liệu về công nghệ đốt tầng sôi, triển vọng phát triển công nghệ đốt tầng sôi ở Việt Nam - Tập hợp thông tin, so sánh các loại công nghệ và tính khả thi tại mỗi vùng sản xuất ở Việt Nam. - Phân tích hiệu quả của mỗi ph−ơng pháp. - Đối t−ợng điều tra nghiên cứu các dạng công nghệ: tham khảo tài liệu của các n−ớc: Italia, Pháp, Australia v.v trên cơ sở đó đề xuất, kiến nghị. Tóm tắt nội dung hợp đồng thuê khoán chuyên môn (Hợp đồng số 03/2001) ngày 5/11/2001 Thời gian thực hiện: 27 tháng (từ 11/2001 đến 3/2004) Tổng Nguồn vốn TT Nội dung thuê khoán kinh phí NSNN Tự có Khác I Đốt tầng sôi 48 48 1 Điều tra, đánh giá nguồn phụ phẩm nông nghiệp trong cả 18 18 n−ớc có khả năng sử dụng cho phát nhiệt điện: 1.1. Đánh giá vùng chế biến gỗ ở các Tỉnh miền núi phía 4,5 4,5 Bắc (Hà Giang, Lào Cai, Yên Bái, Nghệ An) 1.2. Đánh giá vùng chế biến mía đ−ờng ở Hoà Bình, Sơn 4,5 4,5 La, Thanh Hoá, các tỉnh miền Trung, Đông Nam Bộ 1.3. Đánh giá vùng chế biến cà phê ở Tây Nguyên 1.4. Đánh giá vùng chế biến gạo ở đồng bằng sông Cửu 4,5 4,5 Long- Điều tra qua phiếu điều tra 4,5 4,5 2 Báo cáo hiện trạng và tiềm năng sử dụng phụ phẩm nông 14 14 nghiệp phục vụ cho phát điện, chế biến nông, lâm, hải sản. 3 Điều tra hiện trạng các công nghệ đốt tầng sôi và triển vọng 16 16 phát triển công nghệ đốt tầng sôi để phát điện và cấp nhiệt. Cộng 48 48 3
Ch−ơng thứ nhất Thực trạng sản xuất, chế biến nông lâm sản và vấn đề chất phế thảI sinh khối Tổng quan Phát triển công nghệ chế biến nông lâm sản là một trong những nội dung quan trọng của công nghiệp hoá, hiện đại hoá nông nghiệp và nông thôn, đã đ−ợc Đại hội Đảng lần thứ VIII và lần IX khẳng định: “Thực hiện nhanh lộ trình công nghiệp hoá mà tr−ớc hết là công nghiệp hoá, hiện đại hoá nông nghiệp và nông thôn; phát triển toàn diện nông, lâm, ng− nghiệp gắn với công nghiệp chế biến nông lâm sản, thủy sản” Nghị quyết 4 của Ban chấp hành Trung −ơng Đảng khoá VIII, Nghị quyết lần 5 của BCH.TW Đảng khoá IX tiếp tục khẳng định “−u tiên phát triển công nghiệp chế biến gắn với phát triển nguồn nguyên liệu nông lâm sản, thủy sản, sản xuất hàng xuất khẩu và các mặt hàng tiêu dùng ” Từ những chủ tr−ơng và định h−ớng đã nêu, trong những năm qua, Nhà n−ớc đã đầu t− t−ơng đối tập trung cho lĩnh vực chế biến nông lâm thủy hải sản, cùng với nguồn vốn của dân và các thành phần kinh tế khác, công nghiệp chế biến nông lâm thủy sản đã chuyển biến rất tích cực, nhiều mặt hàng chế biến b−ớc đầu hội nhập vào thị tr−ờng quốc tế, tăng thêm vị thế của nông nghiệp n−ớc ta. Theo số liệu Tổng điều tra nông thôn, nông nghiêp và thủy sản trong toàn quốc năm 2001, cả n−ớc có 164.158 cơ sở chế biến nông sản; 77.153 cơ sở chế biến lâm sản và 10.818 cơ sở chế biến thủy sản trên địa bàn nông thôn, đ−ợc phân bổ theo các vùng nh− bảng sau: Chế biến nông Chế biến lâm Chế biến thủy % % % sản, cơ sở sản, cơ sở sản, cơ sở Cả n−ớc 164.158 100 77.153 100 10.818 100 1 Đồng bằng sông Hồng 74.701 45,5 41.559 53,87 517 4,78 2 Đông Bắc 20.154 12,3 7880 10,22 34 0,32 3 Tây Bắc 2.400 1,5 384 0,50 7 0,06 4 Bắc Trung Bộ 28.722 17,9 12.801 16,60 4.099 37,90 5 Duyên Hải miền Trung 14.769 8,9 2.689 3,5 2.470 22,83 6 Tây Nguyên 3.073 1,87 837 0,1 9 0,08 7 Đông Nam Bộ 5.625 3,43 1.725 2,24 830 7,67 8 ĐB sông Cửu Long 14.714 8,96 9.278 12,03 2.852 26,4 Nguồn: Tổng Cục thống kê, 2003 4
1.1. Công nghiệp chế biến gỗ, các sản phẩm từ gỗ rừng trồng. 1.1.1. Nguyên liệu: Cho đến cuối 2001, diện tích rừng tự nhiên là 9.44 triệu ha, với trữ l−ợng gỗ 720,9 triệu m3. Diện tích rừng trồng hiện nay là 1,47 triệu ha, năng suất bình quân 50m3/ha. Sản l−ợng gỗ khai thác rừng trồng tăng dần. Riêng năm 2000 các cơ sở quốc doanh đã khai thác rừng tự nhiên là 600.000 m3 và rừng trồng là 900.000 m3. Hàng năm phải nhập thêm khoảng 100.000 ữ 150.000 m3 cho các cơ sở chế biến. Diện tích tre, trúc, song mây là 382.520 ha rừng với trữ l−ợng 2,6 tỉ cây t−ơng đ−ơng 10 triệu tấn. Hàng năm khai thác khoảng 250.000 tấn phục vụ chế biến. Riêng song, mây vẫn còn phải nhập (mỗi năm nhập khoảng 20.000 tấn). Diện tích rừng cho công nghiệp giấy là 650.000 ha. Đến năm 2010 dự kiến tăng gấp đôi nhằm phục vụ nhu cầu chế biến giấy. 1.1.2. Chế biến gỗ và các sản phẩm từ gỗ rừng trồng • Đến cuối năm 2001, cả n−ớc có 77.153 cơ sở sản xuất, kinh doanh gỗ, với tổng công suất chế biến 1,5 triệu m3 gỗ tròn/năm. Vùng chế biến khá tập trung là Đông Nam Bộ, Đồng bằng sông Cửu Long, Duyên Hải Nam Trung Bộ (xem bảng 1.1) Bảng 1.1. Số cơ sở chế biến gỗ Duyên Bắc Tây Đông Hải Nam Tây Đông Vùng ĐBSH Trung ĐBSCL Bắc Bắc Trung Nguyên Nam Bộ Bộ Bộ Số cơ sở 384 7.880 41.559 12.801 2.689 837 1.725 9.278 Tỷ lệ % 0,5 10,2 53,87 16,60 3,75 1,10 2,24 12,03 Nguồn : Tổng Cục Thống kê, 2003. Trong số 77.153 cơ sở nêu trên, có 40 cơ sở liên doanh với n−ớc ngoài và hơn 7.700 cơ sở là doanh nghiệp ngoài quốc doanh. • Về cơ cấu sản phẩm và khối l−ợng chế biến tập trung nhiều là mộc dân dụng, hàng thủ công mỹ nghệ (xem bảng 1.2) Bảng 1.2. Cơ cấu chế biến gỗ Cơ cấu Gỗ xẻ Mộc dân Thủ công, Ván nhân Dăm mảnh Mây, tre dụng mỹ nghệ tạo Tỷ lệ % 14 60 13 8,4 0,4 4,2 5
Cơ cấu sản phẩm, khối l−ợng sản phẩm khác nhau khá nhiều: Vùng Đồng bằng sông Hồng cơ sở chế biến tập trung đồ gỗ dân dụng: khung cánh cửa, đồ trang trí nội thất, đồ mỹ nghệ. Vùng Bắc Trung bộ sản phẩm chính là gỗ xẻ và phôi đồ mộc để cung cấp bán thành phẩm cho các vùng khác. Vùng Nam Trung bộ sản phẩm chế biến là: bàn ghế ngoài trời, sản phẩm song mây, dăm mảnh nguyên liệu giấy. Đông Nam Bộ là vùng phát triển khá toàn diện, đa dạng bao gồm đồ gỗ, các loại gỗ xây dựng, gỗ mỹ nghệ, sản phẩm song, mây, gỗ từ rừng cao su phế thải. Đồng bằng sông Cửu Long chủ yếu là chế biến các sản phẩm dùng trong gia đình từ các loại cây trồng trên đất lầy ngập n−ớc và một phần khai thác từ n−ớc ngoài. Bảng 1.3. Dây chuyền chế biến gỗ tập trung Đơn vị: Dây chuyền Ván sợi, Ván ghép Ván ghép Ván dăm Chế biến song Ván dăm ván dăm thanh tre luồng mảnh mây 4 12 9 4 5 50 Theo Quyết định (số 377/QDD-TTg ngày 7/4/1999) của Chính phủ; Tổng Công ty Lâm nghiệp và các Tỉnh đã xây dựng một số cơ sở chế biến lớn nh−: Nhà máy ván sợi Gia Lai (51.000 m3 SP/năm), nhà máy ván dăm Thái Nguyên: 16.500 m3 SP/năm; nhà máy ván sợi Nghệ An (liên doanh với TQ) - 15.000 m3 SP/năm và nhà máy sợi Hoành Bồ, Quảng Ninh - 3.000 m3 SP/năm đang đi vào sản xuất. Với 2,6 tỉ cây tre, luồng, nứa phân bổ ở các vùng, đặc biệt là miền núi phía Bắc, Bắc Trung Bộ, Tây Nguyên. Mỗi năm dùng trong công nghệ chế biến ván sàn tre của các cơ sở nêu trên là 1 triệu cây. Trọng l−ợng mỗi cây tre là 30 kg, tổng cộng là 30.000 tấn sản phẩm “nguyên liệu vào”. Quá trình chế biến ván sàn tre chỉ sử dụng khoảng 40 - 50% l−ợng tre còn khoảng một nữa là mùn c−a và các vỏ bào không sử dụng đến. Nh− vậy chỉ riêng ở các nhà máy đang hoạt động có khả năng tập hợp từ 15.000 ữ 18.000 tấn mùn c−a vỏ dăm bào của tre, luồng, nứa. Cùng với công nghệ chế biến ván sàn tre, một số địa ph−ơng cũng đã hình thành các dây chuyền chế biến đũa tre xuất khẩu, tiêu thụ hàng triệu cây tre, lồ ô hàng năm. 6
* Chế biến song, mây, cót ép. Vùng nhiều nguyên liệu đã xây dựng dây chuyền chế biến song, mây. Số cơ sở này tập trung ở Hòa Bình, Kontum, Gia Lai, Daklak. * Chế biến giấy từ các sản phẩm lâm nghiệp. Mục tiêu sản xuất của ngành giấy là đổi mới công nghệ hiện đại hóa thiết bị, phát huy tiềm năng hiện có ở từng vùng tạo nhiều sản phẩm để hội nhập vào nền kinh tế khu vực và thế giới. Yêu cầu giấy viết và giấy bao bì trong thế kỷ này là cự kỳ to lớn. Theo quy hoạch phát triển ngành công nghiệp giấy để cung cấp từ 9 ữ 13 kg giấy viết/ng−ời/năm, Việt Nam cần 1 triệu tấn giấy các loại trong mỗi năm. Bảng l.4. Dự báo phát triển ngành công nghiệp giấy Đơn vị: tấn Vùng Thời kỳ Tây Bắc Đông Bắc Đồng Bằng Sông Hồng Bắc Trung Bộ Năm 2005 3.000 12.000 20.000 13.000 Năm 2010 4.800-6.000 21.000-30.000 40.000-10.000 35.000-60.000 Nguồn: Sở Công nghiệp Thành phố Hà Nội Các loại nguyên liệu dùng trong chế biến giấy nh−: cây cỏ bàng (ở ĐBSCL) bã mía, rơm rạ, cây đay (Long An), bạch đàn v.v là nguyên liệu sản xuất bột giấy. Với công nghệ chế biến tiên tiến, mỗi cân bột giấy cần đầu t− từ 3 ữ 6 kg nguyên liệu. Các sản phẩm lâm nghiệp dùng trong chế biến giấy lên hàng triệu tấn mỗi năm. Nh− vậy nguồn phế thải trong công nghệ chế biến giấy cũng là l−ợng đáng kể. Các Tỉnh Thanh Hóa, Kontum, Bắc Cạn, Thái Nguyên, Tuyên Quang, Phú Thọ v.v đang xây dựng vùng nguyên liệu giấy và chuẩn bị đầu t− xây dựng nhà máy chế biến giấy. Bảng 1.5 là kết quả điều tra trong 2001 ữ 2003 các cơ sở chế biến t−ơng đối tập trung ở các Tỉnh Tây Nguyên có qui mô chế biến lớn. 7
Bảng 1.5. Các cơ sở chế biến gỗ ở tỉnh Daklak Công Năng lực TT Tên cơ sở Địa điểm nghệ m3/năm 1 2 3 4 5 Cơ sở sản xuất ván ghép thanh tinh chế, Cty 1 TT Đak Nông Tiên tiến 3.000 khai thác chế biến lâm sản Gia Nghĩa Cơ sở sản xuất ván ép tinh chế, Cty công nghiệp Km 5 2 Tiến tiến 3.000 rừng Tây Nguyên Quốc lộ 14 Cớ sở sản xuất mộc Mỹ nghệ, Công ty KTCBLS Trang bị 3 TT Đăk Nông 3.000 Gia Nghĩa tiên tiến Cơ sở sản xuất mộc mỹ nghệ, Công ty công BMT 4 Vừa phải 3.000 nghiệp rừng Tây Nguyên Cây số 5, Ql14 VN sản Xí nghiệp sản xuất ván bóc ép, Công ty khai 5 TT Gia Nghĩa xuất, tiên 1.500 thác chế biến lâm sản Gia Nghĩa tiến Cơ sở bóc ép dán, Công ty công nghiệp rừng BMT 6 Tiên tiến 3.000 Tây nguyên Km7, QL26 Cơ sở sản xuất đũa xuất khẩu, Công ty khai thác 7 TT Gia Nghĩa Vừa 3.000 chế biến lâm sản Gia Nghĩa 8 Công ty khai thác chế biến lâm sản Easuop Buôn Mê Thuột Tiên tiến 10.000 Công nghệ, Cơ sở sản xuất ván dăm ép, Công ty Lâm sản Km4 Ea Tam 9 thiết bị tiên 2.000 Đăk Lăk Quốc lộ 14, BMT tiến Cơ sở sản xuất ván bóc ép, Công ty lâm sản Km 8, QL14 10 Tiên tiến 1.500 ĐăkLăk BMT Dây chuyền sản xuất mộc mỹ nghệ (từ sản Km3, 11 Tiên tiến 1.000 phẩm cao su phế thải) Ph−ờng Tân Lập Các cơ sở chế biến lâm sản do UBND Tỉnh quản lý tại các nơi: H. Krông Nô từ 3.000 đến 12 Vừa - Xí nghiệp chế biến lâm sản Krông Nô H. Krông Buk 5.000 m3 gỗ - Xí nghiệp chế biến lâm sản Krông Buk Doanh nghiệp t− nhân Tr−ờng Thành: gỗ xẻ xây Ea H’leo 13 dựng cơ bản, gia công đồ mộc dân dụng, ván ép Tiên tiến 10.000 Km 86, QL 14 bóc và mộc cao cấp Cơ sở chế biến đồ mộc cao cấp từ cao su phế thải, Km 19, QL 14 14 Tiên tiến 10.000 Xí nghiệp chế biến gỗ, Công ty cao su C− M’gar 15 Cơ sở chế biến gỗ Tây Nguyên BMT Tiên tiến 4.000 Ph−ờng Ea Tam 16 Công ty cổ phần chế biến lâm sản xuất khẩu Thăng Long Tiên tiến 5.000 BMT Dây chuyền sản xuất gỗ tinh chế, công ty lâm Km6 - QL.14 17 NL - 3.500 sản Daklak Buôn Ma Thuột Km 8, QL 14 18 Dây chuyền mộc dân dụng truyền thống Q. Thắng Vừa phải 2.000 BMT 19 Xí nghiệp sản xuất gỗ sơ chế Công ty CBLS Km 6, QL 14 Tiên tiến 10.000 Thị trấn Gia 300.000 20 Dây chuyền sản xuất cót ép Gia nghĩa Tiên tiến Nghĩa SP/năm Thị trấn Gia 6.000 21 Dây chuyền sản xuất ván sợi Gia nghĩa Tiên tiến Nghĩa SP/năm H. Krông Buk, 3.000 22 Dây chuyền sản xuất ván sàn tinh chế Ea Soup Vừa km 46, Ql 14 SP/Năm 23 Xí nghiệp sản xuất đũa xuất khẩu Gia Nghĩa Thị trấn Gia Nghĩa Vừa 3.000 8
L−ợng gỗ chế biến ở Gia Lai hàng năm lên đến 250.000 m3, toàn Tỉnh có 42 cơ sở chế biến gỗ. Bảng d−ới đây chỉ nêu một số cơ sở chế biến gỗ có khả năng sử dụng mùn c−a và vỏ bào (bảng 1.6). Bảng 1.6. Các cơ sở chế biến gỗ tập trung qui mô lớn ở Gia Lai và Kontum Công suất chế Công TT Tên doanh nghiệp Địa điểm biến, m3/năm nghệ 1 Xí nghiệp t− doanh Hoàng Anh PleiKu 10.000 2.000 2 XN t− doanh Hiệp Lợi PleiKu,Kbang 8.000 1.600 3 Cty XNK Gia Lai PleiKu 7.000 1.400 4 XNTD Đức Long PleiKu 6.000 1.200 5 XNTD Đức C−ờng PleiKu 6.000 1.200 6 XNTD Quốc C−ờng PleiKu 6.000 1.200 7 Cty TNHH Văn Trung PleiKu 6.000 1.200 8 Cty TNHH Sơn Hải PleiKu 6.000 1.200 9 Cty cổ phần SX và KD Gia Lai PleiKu 4.000 800 10 Cty TNHH 30/4 PleiKu 4.000 800 11 Cty TNHH Huynh Đệ PleiKu 4.000 800 12 XN T− doanh H−ng Thịnh An Khê 5.000 1.000 13 Cty Kông-Hà-Nừng K'bang 4.000 800 14 Chi nhánh Cty Lâm nghiệp 19-Gia Lai An Khê 5.000 1.000 15 Cty TNHH Thành Công An Khê 3.000 600 16 XN T− doanh Mỹ Thạnh K'bang 3.000 600 17 Cty XNK Tỉnh Kontum Kontum 5.000 Vừa 18 Cty kinh doanh tổng hợp BUSCO Kontum 4.000 Vừa 19 Cty Lâm sản Tr−ờng Sơn (chế biến đũa tre ≈5.000 TSP/năm Tiên tiến xuất khẩu) liên doanh với Lào, Kon tum Ngoài ra tại hai Tỉnh Gia Lai và Kontum còn 36 cơ sở chế biến gỗ có quy mô năng suất từ 1.500 ữ 2.500 m3/năm. 1.1.2. Chế biến nông sản và chế biến lúa gạo Cả n−ớc có khoảng 164.158 cơ sở chế biến nông sản. Số cơ sở này tập trung nhiều ở các khu vực đồng bằng Sông Hồng, đồng bằng Sông Cửu Long nh− bảng d−ới đây: 9
Bảng 1.7. Số l−ợng cơ sở chế biến nông sản ở các vùng Đơn vị: Cơ sở Đồng Duyên Đồng Bắc Đông bằng Đông Tây Hải Tây bằng Cả n−ớc Trung Nam Sông Bắc Bắc miền Nguyên Sông Cửu Bộ Bộ Hồng Trung Long Số cơ sở chế 164.158 74.701 20.154 2400 28.722 14.769 3070 5.625 14.714 biến nông sản Tỉ lệ 100 45,5 12,27 1,50 17,5 9,0 1.87 3,43 8,97 Nguồn: Tổng Cục Thống kê, 2003 Mặc dù số cơ sở chế biến nông sản rất lớn, nh−ng cũng chỉ sử dụng đ−ợc chất phế thải sinh khối bằng trấu, vỏ cà phê, vỏ hạt điều v.v để làm nguyên liệu đốt thu nhiệt và cung cấp điện cho sản xuất. 1.2. Thực trạng sản xuất lúa và chế biến lúa gạo ở Việt Nam 1.2.1. Sản xuất lúa Đến cuối năm 2003, Việt Nam sản xuất đ−ợc 36,62 triệu tấn lúa với tổng diện tích là 8.685.300 ha. Đồng bằng sông Cửu Long là vựa lúa của cả n−ớc, tổng diện tích toàn vùng đạt khoảng 3.945.800 ha, tập trung nhiều ở các Tỉnh: Long An, Đồng Tháp, An Giang, Kiên Giang, Cần Thơ. Tổng sản l−ợng lúa qua các năm (bảng 1.8). Bảng 1.8. Sản l−ợng qua các năm ở ĐBSCL Đơn vị : 103t Năm 1996 1997 1998 1999 2000 2002 Tổng số 13,818.8 13,850.0 15,318.6 16,294.7 16,702.7 17.478 Long An 1,181.2 1,240.6 1,400.5 1,522.8 1,573.3 1728,0 Đồng Tháp 1,720.0 1,748.9 1,930.0 2,076.2 1,878.5 2158,0 An Giang 1,971.5 1,980.5 2,044.6 2,100.0 2,177.7 2452,0 Tiền Giang 1,227.1 1,319.7 1,319.9 1,301.7 1,301.1 1281,0 Vĩnh Long 885.2 873.8 969.5 966.0 941.0 958,0 Bến Tre 352.7 319.2 338.4 327.0 357.3 392,0 Kiên Giang 1,697.5 1,692.2 1,900.4 2,026.2 2,284.3 2566,0 Cần Thơ 1,803.1 1,713.0 1,894.7 1,979.6 1,882.8 2206,0 Trà Vinh 678.7 714.0 744.0 839.2 944.7 986,0 Sóc Trăng 1,150.4 1,181.2 1,381.5 1,507.5 1,618.0 1633,0 Bạc Liêu 554.8 517.5 677.4 804.6 893.5 700,0 Cà Mau 596.6 549.4 717.7 843.9 850.5 417,0 Nguồn : Bộ NN & PTNT, 2002. Tổng Cục Thống kê, 2003 10
1.2.2. Chế biến lúa gạo ở các tỉnh đồng bằng sông Cửu Long Xay xát gạo tập trung ở các tỉnh ĐBSCL. Tổng số gạo đ−ợc xay xát chiếm trên 95%. Năng lực xay xát thuộc Tổng công ty l−ơng thực Miền Nam quản lý chiếm khoảng 10% tổng l−ơng thực cần xay xát. Với 15 doanh nghiệp đóng trên địa bàn Thành phố Hồ Chí Minh và 10 tỉnh ở Đồng bằng sông Cửu Long, khả năng xay xát là 175,5 t/h. Nếu mỗi năm hệ thống này làm việc khoảng 8.000 giờ (tức là khoảng 92,6% tổng số giờ trong năm) thì cũng mới chỉ xay xát đ−ợc xấp xỉ 2,5 triệu tấn thóc. Bảng 1.8 giới thiệu cơ sở chế biến lúa gạo thuộc Tổng Công ty L−ơng thực Miền Nam, Công ty L−ơng thực TP. HCM quản lý và một số cơ sở chế biến lúa gạo ở các Tỉnh có mức thu hoạch khoảng một triệu tấn thóc/năm trở lên. Bảng 1.9. Cơ sở xay xát gạo của các thành phần kinh tế (vùng nhiều lúa gạo) Số cơ sở xay xát Số l−ợng máy xay xát lúa gạo do Nhà Tên địa ph−ơng, cơ sở TT gạo do t− nhân n−ớc quản lý xay xát quản lý Máy Công suất xay (t/h) Đồng bằng Sông Cửu Long 1 Tỉnh Long An 1190 13 23 2 Tiền Giang 1214 2 3 3 Bến Tre 694 3 4 4 Đồng Tháp 2883 5 6 5 Vĩnh Long 1167 1 2 6 An Giang 1069 6 8 7 Kiên Giang 775 2 3 8 Cần Thơ 842 10 24 9 Trà Vinh 1082 1 5 10 Sóc Trăng 510 7 26 11 Bạc Liêu 247 - - 12 Cà mau 345 - - Cộng 12.018 50 104 Các tỉnh khác 13 Tp. Hồ Chí Minh 420 9 52,0 14 Quảng Nam Đà Nẵng 12 19,0 15 Bình Định 2944 2 6 16 Phú Yên 1974 2 3 17 Thái Bình 6132 - - 18 Nam Định 5566 - - 19 Hải D−ơng 6944 - - Cộng 23.980 Tổng cộng 35.998 71 204 Nguồn: Tổng Cục Thống kê, 2003, Tổng Công ty l−ơng thực miền Nam, 2001 11
Để làm rõ khả năng chế biến lúa gạo ở các Tỉnh đồng bằng sông Cửu Long, chúng tôi đã đi điều tra tại các cơ sở chế biến lúa gạo ở hai Tỉnh Long An và Đồng Tháp: cơ sở chế biến lúa gạo ở Thị xã Cao Lãnh và Lấp Vò (Đồng Tháp); các Huyện Cần Đ−ớc, Tân H−ng, Tân Thạnh, Bến Lức v.v thuộc Tỉnh Long An. Riêng tại Tỉnh Đồng Tháp có 2.883 cơ sở xay xát gạo (trong đó có 106 Công ty TNHH và doanh nghiệp t− nhân); còn lại là của các thành phần kinh tế quản lý với qui mô nhỏ. * Cơ sở Xay xát gạo Đồng Tháp (bảng 1.10) Bảng 1.10. Danh sách nhà máy xay xát trên địa bàn Huyện Lấp Vò-Đồng Tháp (2 nhà máy: X) Tên doanh Ghi TT Họ và tên Địa chỉ nghiệp chú 1. Cty TNHH & DNTN 1 Quang Hồng Ngọc Quang Ngọc 2 ấp An Bình-xã Định An 2 Nguyễn Văn Yên Thạnh Lợi ấp An Lợi-xã Định Yên 3 Trần Thị Liễu Hữu Thích ấp An Lợi-xã Định Yên 4 Nguyễn Thị Sen Quang Ngọc 1 ấp An Bình-xã Định Yên 5 Nguyễn Thị H−ơng Kim Nguyên ấp Bình Hiệp-Bình Thạnh Trung 6 Nguyễn Công Sứ Mỹ Bình ấp Bình Hiệp-Bình Thạnh Trung 7 Nguyễn Thị Lang Ng.Thị Lang ấp Bình Hiệp-Bình Thạnh Trung X 8 Nguyễn Thị Biên Việt Tiến ấp Bình Hiệp-Bình Thạnh Trung 9 Huỳnh Thị Anh Tân Bình ấp Bình Hiệp-Bình Thạnh Trung X 10 Nguyễn Thị Xuân Năm Xuân ấp Bình Hiệp-Bình Thạnh Trung 11 Trần Văn Tửu Đức Thành ấp Bình Hiệp-Bình Thạnh Trung 12 Hồ Thị Vấn Tín Nghĩa ấp Bình Hiệp-Bình Thạnh Trung 13 Nguyễn Thị Gần Thành Phong ấp Bình Hiệp-Bình Thạnh Trung 14 Nguyễn Hồng Dân Hồng Dân ấp An Khánh-Tân Khánh Trung 15 Trần Minh Đức Đức Thành ấp An Khánh-Tân Khánh Trung 16 Võ Văn Phú Tấn Tài 1 ấp An Bình-xã Hội An Đông 17 Trần Văn Trung T− Trung ấp An Bình-xã Hội An Đông 18 Đoàn Thị Năm Ba ảnh ấp An Bình-xã Hội An Đông 19 Nguyễn Minh Đạt Ngọc Đạt ấp H−ng Lợi Đông-Long H−ng B 20 Nguyễn T.Thu H−ơng H−ơng Linh ấp H−ng Lợi Đông-Long H−ng B 21 Lê Đình Tám Tám Tốt ấp H−ng Lợi Đông-Long H−ng B 22 Hứa Quang Hiếu Ngọc Đông ấp H−ng Lợi Đông-Long H−ng B 2&3 23 Trần Thị Phấn Phúc Hiệp ấp H−ng Lợi Đông-Long H−ng B X 24 Trần Văn Dũng Ngọc Thành ấp H−ng Lợi Đông-Long H−ng B 25 Nguyễn Văn Ph−ơng Thanh Toàn ấp H−ng Lợi Đông-Long H−ng B 26 Nguyễn Minh Đạt Ngọc Đạt ấp H−ng Lợi Đông-Long H−ng B 27 Nguyễn Văn Hiệp Ph−ớc H−ng ấp H−ng Lợi Đông-Long H−ng B 12
28 Ngô Văn Niêm Lộc Tấn ấp H−ng Thành Đông-L. H−ng B 29 Võ Thị Huệ Hòa H−ng ấp H−ng Thành Đông-L. H−ng B 30 Lê Kim Sanh Đông H−ng 1 ấp H−ng Thạnh Đông-L. H−ng B 31 Nguyễn Kim Thủy Hòa H−ng ấp H−ng Thạnh Đông-L. H−ng B 32 Bùi Thị Kiều Thanh Bình ấp Vĩnh Bình-xã Vĩnh Thạnh 33 Nguyễn Tấn Nhiều Đông H−ng ấp Vĩnh Bình-xã Vĩnh Thạnh 34 Lê Thị Thu Oanh Quốc Việt ấp H−ng thành tây-L.H−ng A 35 Nguyễn Thị Kim Ba Kim Ba ấp An Bình-xã Mỹ An H−ng A X 36 Trần Văn Bé Ph−ớc Lộc ấp Tân Thuận B-xã Tân Mỹ X 37 Nguyễn Văn Phấn Hiệp Thanh ấp Bình Thạnh 2-Thị trấn Lấp Vò 38 Trần Thị Phúc Phúc Lợi ấp Bình Thạnh 2-Thị trấn Lấp Vò 39 Liêu Mỹ Ngọc Mỹ Ngọc ấp Bình Thạnh 2-Thị trấn Lấp Vò II. Cơ sở cá thể 1 Đoàn Văn Nhức ấp Vĩnh Lợi-xã Vĩnh Thạnh 2 Tr−ơng Văn Quân ấp Vĩnh Lợi-xã Vĩnh Thạnh 3 Nguyễn Trí Hiển ấp Vĩnh Bình-xã Vĩnh Thạnh 4 Vũ Văn Đinh ấp Vĩnh Bình-xã Vĩnh Thạnh 5 Nguyễn Tài Năng ấp Vĩnh H−ng-xã Vĩnh Thạnh 6 Phạm Ngọc Sa ấp Vĩnh H−ng-xã Vĩnh Thạnh 7 Nguyễn Văn Mến ấp Hòa Thuận-xã Vĩnh Thạnh 8 Võ Văn Tự ấp Hòa Thuận-xã Vĩnh Thạnh 9 Lê Phú Sơn ấp Hòa Thuận-xã Vĩnh Thạnh 10 Lê Văn Diễn ấp Hòa Thuận-xã Vĩnh Thạnh 11 Nguyễn Văn Nghi ấp Hòa Thuận-xã Vĩnh Thạnh 12 Trần Văn Sơn ấp An Phú-xã Mỹ An H−ng B 13 Quang Văn Dân ấp An Phú-xã Mỹ An H−ng B 14 Trần Quang Bé ấp An Hòa-xã Mỹ An H−ng B 15 Tuấn Thành ấp An Thạnh-xã Mỹ An H−ng B 16 Trần Chí Sơn ấp An Thạnh-xã Mỹ An H−ng B 17 Nguyễn Trung Hải ấp An Thạnh-xã Mỹ An H−ng B 18 Trần Văn Thân ấp An Quới-xã Mỹ An H−ng B 19 Nguyễn Văn Hứng ấp An Quới-xã Mỹ An H−ng B 20 Lâm Văn Bảy ấp An Thuận-xã Mỹ An H−ng B 21 Võ Thành Thông ấp H−ng Quới tây-xã L. H−ng A 22 Phạm Văn Bảy ấp H−ng Mỹ Đông-xã L. H−ng A 23 Trần Văn Ghim Ph−ớc Thành ấp H−ng Thành tây-xã L.H−ng A 24 Võ Văn Chủ ấp H−ng Thành tây-xã L.H−ng A 25 D−ơng Quang Hiếu Hiếu Thuận ấp H−ng Mỹ tây-xã L.H−ng A 26 Bùi Hữu Ph−ớc ấp H−ng Mỹ tây-xã L.H−ng A 27 Nguyễn Văn Hai ấp H−ng Mỹ tây-xã L.H−ng A 28 Nguyễn Ngọc Tình ấp An Ninh-xã Mỹ An H−ng A 29 Nguyễn Văn Nghỉ ấp An Thái-xã Mỹ An H−ng A 30 Nguyễn Văn Ch−ởng ấp An Thái-xã Mỹ An H−ng A 31 Châu Văn Hòa ấp An Thái-xã Mỹ An H−ng A 13
32 Nguyễn Ngọc Điệp ấp An Thuận-xã Mỹ An H−ng A 33 Nguyễn Văn Hai ấp Tân Hòa Th−ợng-xã Tân Mỹ 34 L−u Văn Tuấn ấp Tân Hòa Th−ợng-xã Tân Mỹ 35 Phạm Tấn Tùng Hiệp H−ng ấp Tân Thuận B-xã Tân Mỹ 36 Phạm Tấn Lợi ấp Tân Thuận B-xã Tân Mỹ 37 Trịnh Văn Hựu ấp Tân Hòa Đông-xã Tân Mỹ 38 Nguyễn Ngọc ánh ấp Tân Hòa Đông-xã Tân Mỹ 39 Trần Thanh Lâm ấp Tân Trung-xã Tân Mỹ 40 Nguyễn Ngọc S−ơng ấp Khánh Mỹ A- Tân Khánh Trung 41 Lê Văn Kh−ơng T− Kh−ơng ấp Khánh Mỹ A- Tân Khánh Trung 42 Nguyễn Văn S−ơng ấp Khánh Nhơn- Tân Khánh Trung 43 Mai Văn Chính ấp Khánh Nhơn- Tân Khánh Trung 44 Nguyễn Văn Nghĩa ấp Khánh An- Tân Khánh Trung 45 Phạm Ngọc ánh ấp Bình Phú Quới- TT. Lấp Vò 46 Lê Văn Cồ ấp Bình Phú Quới- TT. Lấp Vò 47 Nguyễn Hồng Tú ấp Vĩnh Phú – xã Bình Thành 48 Nguyễn Ngọc Lợi ấp H−ng Thạnh Đông- L. H−ng B 49 Trần Thị Tiến ấp H−ng Thành Đông- L. H−ng B 50 Tr−ơng Công Trạng ấp Bình Hiệp- xã Bình Thạnh Trung 51 Trần Văn Thứ ấp Bình Hiệp- xã Bình Thạnh Trung 52 Lê Thu Hồng ấp Bình Hiệp B - xã Bình Thạnh Trung 53 Lê Văn Hữu ấp Bình Thạnh- Bình Thạnh Trung 54 Chế Văn Th−ởng ấp Bình Hiệp A- Bình Thạnh Trung 55 Lê Văn H−ng ấp Tân An- xã Bình Thạnh Trung 56 Nguyễn Thị Sáu ấp Tân An- xã Bình Thạnh Trung 57 Lê Công Luận ấp Tân An- xã Bình Thạnh Trung 58 Phan Văn Đờm ấp Bình Thạnh- Bình Thạnh Trung 59 Nguyễn Văn Mính ấp Bình Thạnh- Bình Thạnh Trung 60 Lê Thị Bé T− ấp Bình Thạnh- Bình Thạnh Trung 61 Lê Thị Vân ấp Tân An- xã Bình Thạnh Trung 62 Nguyễn Văn Trí ấp Tân An- xã Bình Thạnh Trung 63 Lê D−ơng Thiện Hiệp Thành Thị xã Sa Đéc Tuy số l−ợng cơ sở xay xát của một huyện là khá lớn, nh−ng qui mô nhỏ thông th−ờng từ 1 ữ 2 t/ca. L−ợng chất thải sinh khối bị phân tán. Nh−ng do các xí nghiệp chế biến phần lớn nằm cạnh sông, rạch, vì vậy việc thu gom trấu thải sau khi xát cũng dễ dàng hơn. * Cơ sở xay xát gạo ở Long An. Toàn Tỉnh hàng năm thu hoạch gần 2 triệu tấn thóc, ngoài các dây chuyền chế biến l−ơng thực do Nhà n−ớc quản lý, các thành phần kinh tế đã đầu t− trang bị trên 1.000 cơ sở xay xát lúa, gạo đ−ợc phân bổ tại vùng Đồng tháp M−ời của Tỉnh (nh− Tân H−ng, Vĩnh H−ng, Tân Thạnh v.v ). Ngoài ra chúng tôi cũng đã điều tra, khảo sát tại 11 huyện, thị xã 14
của toàn Tỉnh Long An. Các dây chuyền xay xát lúa gạo do các thành phần kinh tế đầu t− (bảng 1.11). Bảng 1.11. Cơ sở chế biến gạo ở tỉnh Long An Quốc doanh Hiện trạng Ngoài Máy móc TB quốc Kho Kho, (T/ca) Cty TT Tên doanh nghiệp Khác doanh m2 tấn LT.LA Xay Đánh xát bóng I Thị xã Tân An 1 XN chế biến l−ơng thực số 1 x 15.5000 22.500 3x10 4x15 2 XN chế biến l−ơng thực số 3 x 5.500 9.000 1x10 3x15 3 Xí nghiệp Pectec Long An x 15.000 3x10 4x15 4 Liên doanh hậu cần Công an x 1.000 1x15 5 Cty XNK tổng hợp x 4.000 4x15 6 Cty nông lâm sản xuất khẩu x 500 1x15 1x15 7 Công ty TNHH H−ng Thịnh x 2.000 1x10 1x15 8 D. nghiệp t− nhân Nhơn Hòa x 500 1x10 2x15 9 D. nghiệp t− nhân Hiệp Lực x 1.200 1x15 10 Nhà máy Minh Tân x 2.000 3x12 1x15 11 Công ty TNHH Thành Đạt x 1.500 1x15 II Huyện Cần Đức 1 Cty th−ơng mại Cần Đức x 3.000 1x15 1x15 III Huyện Tân Trụ 1 Nhà máy Bình Định 2.000 1x15 1x15 IV Huyện Tân H−ng – Vĩnh H−ng 1 Kho Vĩnh Đại x 1.400 2.880 2 Kho Vàm D−ng x 9001.800 3 Trạm Bình Châu: 1997 x 2.544 6.700 1x15 1x15 4 Trạm Bình Châu: 1998 - 2000 5 Kho H−ng Điền x 300 500 6 Kho Gò Bún x 600 100 V Huyện Tân Thạnh 1 Trạm Kinh Quận x 1.530 2.100 1x8 2 Trạm Tân Thạnh x 2.035 3.100 1x15 3 Tân Thực x 2.430 4.000 1x35 4 Kho Tân Hòa x 300 400 Vi Huyện Mộc Hóa 1 Cty công nông TM. Mộc Hóa x 1.430 2.400 15
2 Cty th−ơng mại TH Mộc Hóa x 900 2.000 1x15 3 Doanh nghiệp t− nhân T− Bồn x 2.000 1.000 4 Kho Bầu Môn x 1.440 3.000 VII Huyện Thạnh Hóa 1 XNCB l−ơng thực số 2 (1997) x 5.264 6.350 1x15 5x15 2 XNCB l−ơng thực số 2 (98-2000) x 1x10 3 Kho Tân Đông x 250 300 1x25 4 Kho Thạnh Ph−ớc x 400600 5 Kho đay Thị trấn Thạnh Hóa x 1.100 2.200 6 Kho Ma ren x 1.440 2.880 VIII Huyện Đức Hòa - Đức Huệ 1 Trạm Đức Huệ x 2.400 6.000 1x8 2 Nhà máy 6 tâm x 1x10 3 Kho Mỹ Quý Tây x 1.200 IX Huyện Bến lức 1 Nhà máy Cơ khí 1 -5 x 5.000 10.000 1x45 5x15 2 OSC x 1.000 1x12 1x15 3 Liên doanh 4 củ x 2.000 1x8 1x15 4 Cty nông lâm sản xuất khẩu x 6.000 5 Kho tỉnh đội x 3.000 6 Kho Mỹ Yên x 900 1.800 X Huyện Thủ Thừa 1 Cty th−ơng mại Thủ Thừa x 4.000 8.000 2x24 7x15 XI Huyện Châu Thành 1 Cty th−ơng mại Châu Thành x 1.640 3.000 1x24 2x15 Tổng cộng 61.243 405 - Phần Nhà n−ớc 148.510 47x15 - Phần DN ngoài quốc doanh 450 Nh− vậy ở Đồng bằng sông Cửu Long, vùng l−ơng thực tập trung có khả năng thu hồi chất phế thải sinh khối từ các cơ sở xay xát lúa gạo ở các đơn vị thuộc TCT l−ơng thực miền Nam, Công ty l−ơng thực TP. Hồ Chí Minh và các thành phần kinh tế khác, đảm bảo xay xát từ 14 ữ 16 triệu tấn thóc mỗi năm. 1.3. Sản xuất và chế biến cà phê 1.3.1. Sản xuất Cây cà phê đ−ợc trồng tập trung ở 29 Tỉnh thộc 7 vùng kinh tế trong cả n−ớc, với tổng diện tích gần 470.000 ha (từ 100 m2 trở lên) và gần 1,3 triệu cây 16
cà phê trồng phân tán. Theo tài liệu điều tra của Tổng Cục Thống kê năm 2001, diện tích trồng cà phê, diện tích cho sản phẩm cà phê đ−ợc nêu ở bảng sau: Bảng 1.12. Diện tích trồng cà phê tập trung Diện tích trồng tập trung, ≥ 100 Số cây cà phê trồng m2 ha TT phân tán cho sản Ghi chú Trong đó diện tích Tổng phẩm cho sản phẩm Cả n−ớc 469711 378.224 1.298.037 1 Đồng bằng sông Hồng 22,9 15,1 2214 - Vĩnh Phúc 1,1 1,0 224 - Hà Tây 21,9 14,1 1510 2 Đông Bắc 765 475 52.000 Và một vài - Hà Giang 65,3 39,3 6.431 tỉnh khác rất - Lào Cai 26,7 4,4 4.435 ít ở đây - Tuyên Quang 22,9 11,8 6.535 không nêu - Yên Bái 624,2 403,5 21.970 - Phú Thọ 16,2 11,1 7.444 - Quảng Ninh 2201,3 1623,0 170.214 3 Tây Bắc 2201,3 1623,0 170.214 - Lai Châu (cũ) 145,0 113,0 11.839 - Sơn La 2052,0 1509 155.386 - Hoà Bình 4,8 1,2 2889 4 Bắc Trung Bộ 9152,2 4572 202.828 Hà Tĩnh và - Thanh Hoá 2762,2 422 35.132 Quảng Bình - Nghệ An 2447,2 1261,1 28.584 rất ít không - Quảng Trị 3884,0 2851,0 37.623 đ−a vào bảng 41,2 26,1 96.112 - Thừa Thiên Huế này 5 Duyên Hải miền Trung 6045 4544 18.933 Quảng Nam, Quảng Ngãi 1705,1 1074 8.734 Đà Nẵng rất ít Bình Định 1459,2 1210,0 6.158 không đ−a vào Phú Yên 2184,2 1661,0 918 bảng này Khánh Hoà 674 588 222 6 Tây Nguyên 373.882 299.493 633.842 - Kontum 12.090 8327 1076 - Gia Lai 58.761 38.107 95.337 - Daklak 207.132 172.520 288.124 - Lâm Đồng 77483 67363 249.305 7 Đông Nam Bộ 77.483 67.363 217.054 - Bình Ph−ớc 24514,0 19.777 49.246 - Bình D−ơng 287,0 211 8429 - Đồng Nai 38.800 35.555 130.452 - Ninh Thuận 53,0 32,0 - - Bình Thuận 2102,0 1313,0 336 - Bà Rịa-Vũng Tàu 11697,0 10.454 28.556 1.3.2. Chế biến cà phê Chế biến cà phê (sơ chế) ở n−ớc ta còn phân tán. Có khoảng hơn một nửa số l−ợng cà phê đ−ợc chế biến quy mô liên hộ (hoặc hộ). Chỉ có một nửa số nông tr−ờng quốc doanh và công ty xuất nhập khẩu đầu t− xây dựng cơ sở chế 17
biến quy mô vừa. Ngoài 20 dây chuyền chế biến đồng bộ quy mô vừa, năng suất chế biến cà phê khoảng 4t/h đ−ợc lắp đặt tại Đaklak, Gia Lai, Lâm Đồng, Kontum, Đồng Nai, Quảng Trị v.v còn hầu hết các dây chuyền khác mới chỉ đảm bảo 1 ữ 2 t/h. Do đặc điểm loại cà phê, th−ờng hình thành ph−ơng pháp chế biến khác nhau: - Với cà phê vối, l−ợng thịt quả chiếm khoảng 45% trọng l−ợng quả, thu hái vào mùa khô (cà phê vối ở Tây Nguyên thu hoạch vào tháng 10 năm tr−ớc đến tháng 2 năm sau) th−ờng sử dụng ph−ơng pháp chế biến khô kết hợp chế biến −ớt. Với cách chế biến này cho chất thải sinh khối khá lớn. - Cà phê chè tỷ lệ vỏ, thịt quả cao, khoảng 62 : 63% (cùi vỏ dày), th−ờng sử dụng công nghệ chế biến −ớt. Do phải quan tâm đến chất thải rắn: vỏ quả từ n−ớc thải và độ ẩm của vỏ cao, có thể sử dụng công nghệ tiên tiến để đốt chất thải vỏ quả cà phê. Bảng d−ới đây giới thiệu một số cơ sở chế biến cà phê (Kết quả khảo sát) tại các tỉnh Tây Nguyên, Quảng Trị, Tây Bắc. 18
Bảng 1.13: Cơ sở chế biến cà phê TT Tên doanh nghiệp Địa điểm Công nghệ Công suất tấn/năm 1 X−ởng chế biến cà phê - Công ty cà phê Thắng lợi Krông Pak Chế biến −ớt 3.000 2 X−ởng chế biến cà phê - Công ty cà phê Ph−ớc An Krông Pak Chế biến −ớt 3.000 3 X−ởng chế biến cà phê - Công ty cà phê Thuận An Dak Mil Chế biến khô 1.000 4 X−ởng chế biến cà phê - Công ty cà phê Tháng 10 Krông Pak Ướt và khô 1.200 ữ1.500 5 X−ởng chế biến cà phê - Công ty cà phê Đức Lập Dak Mil Khô 1.200 ữ1.500 6 X−ởng chế biến cà phê - Công ty cà phê BMT BMT Khô 1.000 7 X−ởng chế biến cà phê - Công ty cà phê EaPok C− M,gar Ướt 1.500 ữ 1.800 8 Nông tr−ờng cà phê Ph−ớc Sơn Krông Pak Khô 1.000 9 X−ởng chế biến cà phê Nông tr−ờng 720 Ea kar Ướt và khô 1.000 ữ1.500 10 X−ởng chế biến cà phê Nông tr−ờng 52 Ea kar Ướt và khô 1.000 ữ1.500 11 X−ởng chế biến cà phê Nông tr−ờng 715 A Ma D/rak Khô, −ớt 1.000 12 X−ởng chế biến cà phê Nông tr−ờng 49 Ea Kar Khô, −ớt 1.000 ữ 1.500 13 X−ởng chế biến cà phê Nông tr−ờng Đrao C− M’nga Khô, −ớt 1.000 ữ 1.500 14 X−ởng chế biến cà phê Nông tr−ờng Đoàn kết Krông Năng Khô, −ớt 1.000 ữ 1.500 15 X−ởng chế biến cà phê Nông tr−ờng 11/3 Buôn Ma Thuột Kh ô , −ớt 1.000 16 X−ởng chế biến cà phê Nông tr−ờng Ea Pôt C− M’nga Khô, −ớt 3.000 17 X−ởng chế biến cà phê Nông tr−ờng Việt Đức Ch− poong Khô, −ớt 1.000 18 X−ởng chế biến cà phê Nông tr−ờng Việt Đức 2 Krông-Ana Khô, −ớt 1.000 19 X−ởng chế biến cà phê Nông tr−ờng Ea Ktua Krông-Ana Khô, −ớt 1.000 ữ 1.500 20 Công ty cà phê Gia Lai Ch− xê Khô, −ớt 5.000 21 DNTN chế biến cà phê Hoa Trang Plây cu Khô 4.000 22 Công ty TNHH H−ng Bình Khô 4.000 23 Công ty cà phê Ch− Păh Ch− Păh Khô, −ớt 4.000 24 XN chế biến cà phê Ch− Prông Ch− Prông Khô, −ớt 1.000 25 Công ty cà phê Dak-uy 1. Kontum H.Đắc Hà Khô, −ớt 1.000 26 XN t− doanh chế biến cà phê Đại Đồng TX Kontum Khô, −ớt 1.000 27 XN chế biến cà phê Quảng Trị H. H−ng Hoá Khô, −ớt 2.000 28 Công ty cà phê Tân Lâm, Quảng Trị H. H−ng Hoá Khô, −ớt 2.000 29 X−ởng chế biến cà phê Nông tr−ờng 722 Eakar Khô, −ớt 1.000 30 X−ởng chế biến cà phê Nông tr−ờng 715 B Ma D’rak Khô, −ớt 1.000 31 X−ởng chế biến cà phê Nông tr−ờng EaChu cap Krông Ana Khô, −ớt 1.000 32 X−ởng chế biến cà phê Nông tr−ờng Ea Sim Krông Ana Khô, −ớt 1.000 ữ 1.500 33 Công ty cà phê Thái Hoà, Lâm Hà Lâm Đồng Khô, −ớt 5.000 34 Công ty cà phê Phủ Quỳ, Nghệ An Nghĩa Đàn Khô, −ớt 1.500 35 Công ty cà phê Sơn La TX. Sơn La Khô, −ớt 1.500 36 Nhà máy chế biến cà phê hoà tan Biên Hoà TP. Biên Hoà Khô, −ớt 1.500 Ngoài ra còn hàng trăm cơ sở chế biến cà phê hộ nông dân quản lý, công suất chế biến từ 500 ữ 800 tấn/năm. Các thành phần kinh tế còn xây dựng nhiều cơ sở chế biến cà phê khác (ng−ời làm dịch vụ thu mua, bán cà phê), hộ và liên hộ trồng và chế biến cà phê ở rải rác các Tỉnh (nhiều nhất là Daklak, Lâm Đồng, Gia Lai ) 19
1.4. Cây dừa và các chất thải sinh khối từ dừa 1.4.1. Cây dừa ở Việt Nam Cây dừa ở Việt Nam phát triển rất mạnh, tập trung nhiều ở Nam Bộ và Nam Trung bộ, khoảng 101.167 ha (có diện tích từ 100m trở lên). Sản l−ợng hàng năm đạt 884.800 tấn quả. Địa ph−ơng nổi tiếng là Bình Định, Cà Mau và Bến Tre chiếm khoảng 1/3 diện tích cả n−ớc. Dừa là cây lâu năm sản phẩm của quả dừa, đa dạng bao gồm n−ớc dừa, cơm dừa, gáo và xơ dừa. Phần xơ dừa và các phụ phẩm khác của quả dừa là chất phế thải sinh khối có thể dùng đốt với công nghệ cao, thu nhiệt điện. Diện tích trồng dừa ở các Tỉnh đ−ợc nêu ở bảng sau: Bảng 1.14. Diện tích trồng dừa của hộ gia đình Diện tích dừa trồng tập trung Số cây TT (≥ 100 m2) ha trồng phân Ghi chú Tổng Diện tích cho sản phẩm tán Cả n−ớc 101.467,0 88782 7271036 1 Đồng bằng sông Hồng 24.6 20,2 251.008 Các Tỉnh khác không - TP. Hải Phòng 13.6 11,1 133.427 đ−a vào bảng này vì - Hải D−ơng 5.2 4.6 48.507 diện tích nhỏ 2 Đông Bắc 5,4 2,5 43.493 Các Tỉnh khác diện 3 Tây Bắc 1,2 0,3 7828 tích và số l−ợng trồng 4 Bắc Trung bộ 117,1 71,7 670.854 phân tán không đ−a - Thanh Hoá 63,4 43,3 476.187 vào bảng này. - Nghệ An 33,2 16,5 110.557 - Thừa Thiên Huế 10,0 6,7 34.605 5 Duyên hải miền Trung 4770,2 3638,5 1171.257 - Quảng nam 48,3 34,3 100.645 - Quảng Ngãi 228,4 165,3 220.047 Thành phố Đà Nẵng - Bình Định 2601,0 2107,3 505.323 rất ít dừa,không đ−a - Phú Yên 854,5 657,0 236248 vào bảng này. - Khánh Hoà 955 656,0 87.886 6 Tây Nguyên 47,8 30,6 92.254 - Gia Lai 30,9 21,1 33.488 7 Đông Nam bộ 1892,1 1493,3 759.508 - TP. Hồ Chí Minh 158,4 117,0 147.567 - Ninh Thuận 46,1 27,3 28047 - Tây Ninh 420,5 353 315.906 - Bình D−ơng 72,1 43,7 65.847 - Đồng Nai 246 183 81.127 - Bình Thuận 724 622 75.331 - Bà Rịa – Vũng Tàu 133,4 106,1 25.102 8 Đồng bằng sông Cửu Long 94.608,3 83 525 427.4834 - Long An 1265 1097 435.747 - Đồng Tháp 175,4 107 127.650 - An Giang 280,3 217,3 144.191 - Tiền Giang 8777,5 8194 229.153 - Vĩnh Long 5348,1 4802 218.206 - Bến Tre 35568 32778 185.183 - Kiên Giang 7683 6431 486980 - Cần Thơ 1195 854 1377622 - Trà Vinh 11706 10461 183.555 - Sóc Trăng 2334,1 1839,1 354.257 - Bạc Liêu 2488 1602 389113 - Cà Mau 17790 15146,1 143.144 20
Bình quân mỗi ha trồng dừa (cho thu hoạch) đạt từ 4.000 ữ 5.600 quả. Với sản l−ợng dừa vùng có khả năng tập trung chất thải sinh khối cũng đạt tối thiểu là: 430 ữ 500 triệu quả dừa. 1.4.2. Chế biến các sản phẩm từ quả dừa Ngoài việc sử dụng cơm dừa, dầu dừa, n−ớc dừa, v.v ., vỏ dừa (bao gồm gáo dừa, xơ dừa, mụn dừa) còn dùng trong khâu làm nguyên liệu đốt tạo ra năng l−ợng nhiệt điện. Trong cấu tạo vỏ dừa, mụn dừa chiếm khoảng 70% trọng l−ợng vỏ, chỉ sơ dừa chiếm 30%. Tỉ lệ các thành phần của quả là: Thành phần Vỏ Gáo Cơm dừa N−ớc dừa Ghi chú Tỉ lệ % 35 12 28 25 Nguồn : Đặng Đình Th−ờng, NXB ĐH và GDCN, 1990 Trọng l−ợng trung bình của mỗi quả dừa là 8 ữ 10 kg. Nh− vậy nếu sử dụng cả phần vỏ (và gáo) thì mỗi quả dừa cũng cung cấp chất phế thải sinh khối là 3,0 \ 4,0 kg (chiếm từ 30 ữ 40%). Những vùng trồng dừa, khai thác tập trung nh− ĐBSCL, Duyên hải miền Trung hàng năm cung cấp cho sản suất đ−ợc 1,3 ữ 1,4 triệu tấn chất thải sinh khối. Chỉ xơ dừa và mụn xơ dừa đ−ợc dùng vào nhiều công việc: chỉ xơ dừa đ−ợc bện thành dây thừng, mụn dừa làm thảm v.v Một số vùng trồng cây cảnh sử dụng xơ dừa bao phủ cây phong lan, tăng khả năng giữ n−ớc trong đất, làm vật trung gian cho cây trồng phát triển. Do con ng−ời quan tâm nhiều đến môi tr−ờng, ở một số n−ớc nhiều dừa Châu á, th−ờng sử dụng xơ (và mụn dừa) trong công nghệ đốt nhằm thu nhiệt điện phục vụ cho sản xuất, đời sống. Từ đầu năm 2002 đến nay, "đầu ra" của sản phẩm dừa khá hơn tr−ớc, cho nên các cơ sở chế biến dừa có điều kiện phát triển hầu hết các cơ sở chế biến. Các thành phần kinh tế ở: Bến Tre, Cà Mau đã chế biến hàng chục vạn tấn chỉ xơ dừa, thảm xơ dừa, nh− các vùng dừa: An Thạch - Khánh Thạch Tân (Mỏ Cày, Bến Tre); Tam Quan (Bình Định); Đồng Xuân (Phú Yên) v.v thu nhập của nông dân tăng hơn tr−ớc đây. 1.5. Trồng mía và chế biến mía đ−ờng 1.5.1. Trồng mía Cả n−ớc đã hình thành vùng mía tập trung tại 25 tỉnh với tổng diện tích trên 350.000 ha, đ−ợc phân nh− sau: 21
1.6. Trồng và chế biến điều. Cây điều có vị trí quan trọng ở Việt Nam. Chế biến hạt điều đã tạo ra l−ợng xuất khẩu nhiều trăm triệu đô la Mỹ với sản l−ợng điều của cả n−ớc lên khoảng 200.000 tấn/năm. Vỏ hạt điều là nguồn chất thải sinh khối quan trọng cung cấp cho lò đốt dây chuyền công nghệ chế biến hạt điều (chiếm khoảng 2/3) khối l−ợng hạt. Diện tích trồng điều ở một số vùng tập trung đ−ợc nêu ở bảng sau. Bảng 1.15. Vùng trồng điều Diện tích trồng tập trung (≥100m2) ha Số cây trồng TT Ha Diện tích cho phân tán SP 1 Duyên Hải Miền Trung 20114.5 10367.4 364392 Thành phố Đà Nẵng 97.0 83.4 7972 Tỉnh Quảng Nam 359.4 227.4 108039 Tỉnh Quảng Ngãi 1224.9 706.7 676443 Tỉnh Bình Định 10659.6 5084.5 65609 Tỉnh Phú Yên 2835.5 1539.7 60339 Tỉnh Khánh Hoà 4938.1 2725.7 54790 2 Tây Nguyên 27412.1 16331.6 366270 Tỉnh Kon Tum 199.2 15.8 746 Tỉnh Gia Lai 12747.0 6249.4 50298 Tỉnh Đắc Lắc 7133.4 4006.8 287859 Tỉnh Lâm Đồng 7332.5 6059.6 27367 3 Đông Nam Bộ 184755.7 134448.5 736797 Thành phố Hồ Chí Minh 431.5 364.1 16443 Tỉnh Ninh Thuận 2149.6 926.8 18625 Tỉnh Bình Ph−ớc 98172.0 70816.4 34922 Tỉnh Tây Ninh 6312.6 4073.2 79810 Tỉnh Bình D−ơng 13916.3 9791.0 45937 Tỉnh Đồng Nai 36377.1 29072.2 370243 Tỉnh Bình Thuận 16947.7 10542.5 85006 Tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu 10448.9 8862.3 85811 4 Đồng bằng sông Cửu Long 2433.2 1752.2 78704 Nguồn: Tổng Cục Thống kê, 2003 Với diện tích đã trồng, hàng năm sản l−ợng điều đ−ợc chế biến thể hiện ở bảng sau: 23
Bảng 1.16. Sản l−ợng hạt điều nhân đ∙ chế biến phân theo địa ph−ơng Năm STT Tỉnh/Thành phố 1996 1997 1998 1999 2000 Cả n−ớc 59,100 66,900 54,000 35,605 67,599 Trong đó 1 Đà Nẵng 30 31 2 Quảng Nam 257 362 3 Quảng Ngãi 100 100 100 81 86 4 Bình Định 600 700 800 892 1,240 5 Phú Yên 300 700 700 940 656 6 Khánh Hoà 600 600 700 644 708 7 Kon Tum 3 8 Gia Lai 700 1,500 1,600 1,027 2,281 9 Đắc Lắc 1,800 2,500 3,900 1,508 2,156 10 Lâm Đồng 1,700 2,500 2,400 997 990 11 TP. Hồ Chí Minh 1,400 1,200 1,100 525 910 12 Ninh Thuận 100 200 100 189 349 13 Bình Ph−ớc 13,500 9,500 13,200 9,570 19,214 14 Tây Ninh 5,000 4,100 4,000 1,490 3,261 15 Bình D−ơng 6,800 5,700 2,300 2,282 3,252 16 Đồng Nai 15,800 25,700 13,700 6,856 17,308 17 Bình Thuận 4,200 4,400 4,100 3,023 3,508 18 Bà Rịa – Vũng Tàu 3,500 5,700 4,300 4,444 10,202 19 Long An 90 215 20 An Giang 257 258 21 Kiên Giang 280 401 22 Trà Vinh 223 208 Nguồn: Bộ NN & PTNT, 2002 Với sản l−ợng chế biến nêu trên, khả năng thu thập l−ợng chất thải sinh khối vỏ hạt điều từ cơ sở chế biến tập trung (từ 10 – 30%) có thể đạt từ 140.000 tấn ữ 180.000 tấn vỏ, tập trung tại các dây chuyền chế biến hạt điều của Đồng Nai, Bình Ph−ớc, Bà Rịa – Vũng Tàu, Bình Thuận và các Tỉnh Tây Nguyên. Bảng sau giới thiệu các cơ sở chế biến hạt điều sẽ đ−ợc đầu t−, trang bị. Từ đó giúp ta thấy vấn đề tập trung đ−ợc chất thải sinh khối từ vỏ hạt điều là quan trọng, sẽ tạo điều kiện cho quá trình sử dụng công nghệ đốt, nâng cao hiệu suất nhiệt và góp phần tăng năng l−ợng cho khâu làm khô nông, lâm sản ở n−ớc ta. 24
Bảng 1.17. Dự kiến bố trí các cơ sở chế biến điều đến năm 2010 Giai đoạn 2005 Giai đoạn 2010 Công Công suất Tổng suất Diện Ước Diện Tổng bình công bình TT Vùng tích sản Số tích Ước sản Số công quân suất quân vùng l−ợng nhà vùng l−ợng nhà suất một các nhà một nguyê hạt, máy nguyên hạt, tấn máy các nhà nhà máy, nhà n liệu tấn liệu, ha máy máy, tấn máy, tấn tấn I Duyên Hải 100.000 43.000 4 10.000 40.000 180.000 150.000 8 20.000 160.000 Nam Trung Bộ II Tây Nguyên 60.000 50.000 4 10.000 30.000 120.000 150.000 7 20.000 140.000 III Đồng bằng Sông 10.000 7.000 1 10.000 10.000 10.000 10.000 1 10.000 10.000 Cửu Long Tổng cộng 340.000 230.000 22 220.000 500.000 500.000 26 510.000 Nguồn: Bộ NN & PTNT, 2002 1.7. Cây cao su. Các phụ phẩm từ cây cao su: lá, cành, hoặc cao su hết thời kỳ khai thác cũng tạo điều kiện cung cấp chất thải sinh khối dùng trong đồng phát nhiệt điện. Cả n−ớc có khoảng 93.000 ha cao su (diện tích trên 100 m2), diện tích cho sản phẩm là 25.000 ha, hộ nông dân đã trồng gần 137.000 cây phân tán, tập trung nhiều ở Đông Nam Bộ (65.000 ha, diện tích cho sản phẩm là 22.200 ha và 62.000 cây cao su trồng phân tán) Tây Nguyên với 11.000 ha (trong đó gần 2.200 ha cho sản phẩm và 45.100 cây cao su trồng phân tán). Với diện tích nêu trên, hàng năm cũng tạo ra đ−ợc hàng chục vạn tấn phế thải sinh khối, nếu sử dụng hợp lý sẽ giúp cho việc phát nhiệt phục vụ tốt cho khâu làm khô nông, lâm sản. 1.8. Tình hình cung cấp và sử dụng điện trong nông nghiệp và nông thôn 1.8.1. Tiêu thụ điện và giá điện * Tiêu thụ điện Thực hiện đ−ờng lối công nghiệp hoá, hiện đại hoá nông thôn, nông nghiệp, những năm qua Nhà n−ớc đã đầu t− xây dựng hệ thống điện về xã, thôn. vùng đồng bằng, trung du cơ bản đã có điện đến tận thôn. Miền núi, vùng sâu, vùng xa l−ới điện phát triển nhanh so với 1994. Số hộ dùng điện vào sinh hoạt ngày càng nhiều, đời sống đ−ợc nâng cao. 25
Tuy nhiên, vùng cần điện phục vụ cho khâu làm khô nông lâm sản, chế biến và sinh hoạt thì lại thiếu, ảnh h−ởng đến chất l−ợng sản phẩm. Bảng 1.18 nêu rõ mức độ cung cấp điện tại vùng cần năng l−ợng sấy (làm khô) nông sản. Bảng 1.18. Cung cấp điện cho nông thôn T X∙ có điện Thôn có điện Hộ có điện Ghi Tên địa danh Số x∙ Tỉ lệ, % Số thôn Tỉ lệ, % Số hộ Tỉ lệ, % chú 1 Đồng bằng sông Hồng 1911 99,9 15.421 99,77 3369.632 98,78 2 Đông Bắc 1517 81,56 13946 65.06 1125224 71,98 - Cao bằng 118 67,43 989 79,11 38983 46,83 Hà Giang 104 58,43 574 32,14 230 12,88 - Lào Cai 104 64.6 47,19 43767 - Tuyên Quang 134 97.81 1524 73.94 89703 67,39 - Phú Thọ 221 88,76 2105 81,37 191.215 75,49 - Quảng Ninh 120 91.6 842 78.99 102.576 84,97 3 Tây Bắc 330 62,62 2763 42,34 191.071 51,02 - Sơn La 123 65.08 1188 42,2 69.561 47.96 - Hoà Bình 157 79,7 1166 66,4 96.154 69.2 - Lai Châu (cũ) 50 35.46 409 20,92 25.356 28 4 Bắc Trung bộ 1482 90,98 13990 87,3 169.7475 88,42 - Thanh Hoá 517 88.98 4586 84,82 601461 86.31 - Nghệ An 394 91.42 4696 88,91 498.888 90,16 - Hà Tĩnh 241 100 2539 97.99 257.708 94,69 - Quảng bình 119 86,86 767 77,79 133911 88.01 - Quảng Trị 98 83,76 637 75,12 82920 86,67 - Thừa Thiên Huế 113 92.96 765 83.97 122587 81,92 5 Duyên Hải Miền Trung 596 86,75 3263 80,55 917643 85.45 - Quảng Nam 160 82.9 1002 76,72 237.250 86.75 - Quảng Ngãi 117 71.78 543 63,66 189.246 79.43 - Bình Định 126 100 784 96,55 228.594 90,5 - Phú Yên 75 86,21 349 73.01 - 78,84 - Khánh Hoà 104 100 467 97.9 114.648 89.02 6 Tây Nguyên 381 75.45 2983 55,19 331.262 51.56 - Kontum 48 68,57 358 56,38 29680 62.71 - Gia Lai 121 79.61 752 46.91 67.062 44.77 - Dăklăk (cũ) 124 71,26 1266 55,94 154.742 50,45 - Lâm Đồng 88 80,73 607 67,15 79.778 57,54 7 Đông Nam bộ 585 98,65 3032 87,30 937.711 75.48 - Ninh Thuận 44 100 182 93,33 63.158 82,90 - Bình Ph−ớc 69 98,57 372 59,33 52.394 37,14 - Tây Ninh 79 100 417 98,58 144.397 78.99 - Bình D−ơng 66 100 335 95,44 103.261 87.42 - Đồng Nai 133 100 663 89,36 219.823 75.82 - Bình Thuận 85 92.39 391 85,7 110.573 73.68 - Bà Rịa – Vũng Tàu 48 100 292 97,6 77.039 78.63 8 Đồng bằng sông Cửu Long 1208 99,02 6754 83.40 175.5640 61.91 - Long An 162 100 778 93,2 199.042 82.66 - Đồng Tháp 120 100 490 92.8 182.823 62,5 - An Giang 117 99,15 519 87.5 249.977 71,66 - Tiền Giang 144 100 862 99.5 292.956 92.43 - Vĩnh Long 94 100 738 96 147.356 774 - Bến Tre - - - - - - - Kiên Giang - - - - - - Cả n−ớc 8010 89.66 62.152 77,24 103.25658 7904 Nguồn: Tổng cục Thống kê, 2003 26
Một điều rất nghịch lý là, do điều kiện địa lý, kinh tế - xã hội cho nên vùng miền núi, vùng sâu tuy nhiều tiềm năng phát điện bằng năng l−ợng tái tạo, hoặc có nhiều chất thải sinh khối, nh−ng ch−a đủ điện sử dụng. Tỉ lệ xã có điện còn thấp: vùng Tây Nguyên mới đạt 75,5%; Tây Bắc 62,6%; Hà Giang, Lào Cai, Lai Châu, Sơn La: từ 35,5% đến 65%. Vùng nhiều lúa gạo, nhiều chất thải sinh khối có khả năng thu gom nh− ở 10 Tỉnh Đồng bằng sông Cửu Long cũng mới chỉ đạt 62% số hộ đ−ợc cung cấp điện. * Về giá điện: Giá điện nông thôn còn cao hơn giá điện khu vực thành thị. Đến tháng 10/2001 cộng 19 tỉnh giá điện cao hơn 700 đồng/kWh là Hải D−ơng, H−ng Yên, Hà Nam. Nam Định, Ninh Bình, Thái Nguyên, Quảng Ninh, Hoà Bình, Thanh Hoá, Nghệ An, Hà Tĩnh, Đà Nẵng, Quảng Nam, Long An, An Giang, Tiền Giang, Bến Tre, Cần Thơ, Sóc Trăng. 1.8.2. Tiêu thụ điện năng tại vùng nhiều nguyên liệu chế biến Về sử dụng năng l−ợng ở vùng chế biến cà phê thuộc các Tỉnh Tây Nguyên hiện còn khiêm tốn. Bảng 1.19 tổng hợp số liệu tiêu thụ điện năng và công suất lắp đặt tại 4 Tỉnh Tây Nguyên và vùng miền núi thuộc ba tỉnh: Nghệ An, Quảng Trị và Sơn La là nơi có cơ sở chế biến. Bảng 1.19. Tiêu thụ điện năng ở các Tỉnh có cơ sở chế biến cà phê T 1998 1999 2000 Ghi Tỉnh T Đ.năng Pmax Đ.năng Pmax Đ.năng Pmax chú (GWh) (MW) (GWh) (MW) (GWh) (MW) 1 Gia Lai 127.7 25.9 131.3 26.4 151.2 30.7 2 Kon Tum 32.7 8.8 35.1 10.0 39.3 10.2 3 Đắc Lắc 165.4 41.8 174.5 43.7 200.5 47.9 4 Lâm Đồng 185.6 42.2 201.8 45.7 233.4 49.7 5 Sơn La 42.5 12.0 50.4 13.7 50.0 14.1 6 Nghệ An 351.1 80 379.6 83.2 372.0 84.8 7 Quảng Trị 73.8 21.1 81.4 22.5 107.6 25.0 Cộng 978.8 231.8 1054.1 245.2 1154 262.4 Nguồn : Tổng công ty điện lực Việt Nam, 2001 Vùng nhiều tiềm năng là chế biến cà phê, chế biến gỗ (và các sản phẩm từ gỗ rừng trồng), điện năng dùng trong nông nghiệp chỉ chiếm khoảng 4,3% tổng điện năng th−ơng phẩm. Nếu so sánh với các Tỉnh ở ĐBSH thì bình quân tiêu thụ điện ng−ời/năm là thấp. Bảng 1.20 sau tập hợp điện năng dùng trong nông nghiệp và tiêu thụ bình quân từ 1999 ữ 2002 của 3 vùng ở n−ớc ta. 27
Bảng 1.20 : Tiêu thụ điện năng của 3 vùng sản xuất Miền Trung và Vùng chỉ tiêu Miền Bắc Miền Nam Tây Nguyên Điện năng dùng trong nông nghiệp, GWh 464 159,25 127,5 Bình quân : kWh/ng−ời-năm 262,63 214,62 438,95 Bình quân kWh/hộ nn-năm ≈ 108,8 ≈ 57,4 40,71 Nguồn : Tổng công ty điện lực VN, 2001- Bộ NN & PTNT, 2002 Nh− vậy điện dùng trong sản xuất nông nghiệp là rất thấp. Những vùng có tiềm năng sản xuất nông nghiệp, chế biến nông lâm sản cũng chỉ bằng 46 ữ 50% của vùng đồng bằng sông Hồng. Nguồn phế thải sinh khối ở những vùng này tuy phong phú, ch−a có cách tận dụng hợp lý. Do đó khai thác tiềm năng về năng l−ợng tái tạo từ nguồn phụ phẩm nông lâm nghiệp lại càng cấp bách hơn. Tổng hợp các nguồn phế thải sinh khối trong chế biến nông, lâm sản của n−ớc ta, hàng năm có thể thu đ−ợc từ 8 ữ 11 triệu tấn phế thải sinh khối. Để sản xuất 1 kWh điện bằng nguồn nhiên liệu này, cần khoảng 3 ữ 4 kg chất thải sinh khối (trấu vỏ mùn c−a, vỏ cà phê v.v ) mỗi năm cũng tạo đ−ợc từ 28 ữ 3,5 triệu kWh điện và 10 ữ 11kWt, tuy nhiên còn phụ thuộc vào khả năng tập trung chất phế thải sinh khối ở từng vùng. Bảng 1.21 giới thiệu tóm tắt các loại chất thải sinh khối tính đến vụ sản xuất 2002 ữ 2003 và khả năng phát điện. Bảng 1.21. Tiềm năng chất phế thải sinh khối dùng để phát nhiệt điện Số l−ợng phế Khả năng phát Khả năng phát thải sinh khối điện nhiệt trong năm TT Loại sinh khối (106t/năm) (106kWh/năm) (106kWt/năm) 1 Trấu 3,5 1,4 ≈ 4,37 2 Rơm rạ 1,7 0,68 2,12 3 Bã mía 1,5 0,60 1,87 4 Vỏ cà phê 0,40 0,16 0,50 5 Quả dừa 1,20 0,48 1,50 6 Vỏ hạt điều 0,20 0,12 0,40 Gỗ, các sản phẩm 7 1,0 ữ 1,24 0,4 1,24 từ gỗ rừng trồng Tổng cộng 8,7 3.84 12,0 28
Kết luận 1. Tiềm năng chất thải sinh khối trong sản xuất và sau chế biến nông lâm sản ở Việt Nam là rất phong phú, đa dạng có thể khai thác dùng trong công nghệ đốt tạo nhiệt và điện phục vụ cho sản xuất và đời sống; 2. ở vùng nhiều chất thải sinh khối, sản xuất nông nghiệp hàng hoá lại thiếu năng l−ợng nghiêm trọng. Tổng l−ợng điện dùng trong nông nghiệp chỉ đạt d−ới 5% điện năng th−ơng phẩm. Riêng các tỉnh miền Trung, Tây Nguyên và Đồng bằng sông Cửu Long chỉ đạt từ 40 ữ 60%. Do đó cần có biện pháp khai thác tốt nguồn năng l−ợng sinh khối để phục vụ sản xuất, đời sống. 29
Ch−ơng thứ hai Hiện trạng, tiềm năng sử dụng chất thảI sinh khối trong sản xuất nông nghiệp phục vụ phát điện - nhiệt dùng trong khâu làm khô, chế biến nông, lâm sản ở việt nam 2.1. Một vài tính chất lý hóa sinh khối và khả năng sinh nhiệt 2.1.1. Tính chất * Thành phần cơ bản của sinh khối gồm : Carbon, Oxygen, Nitrogen Kết quả nghiên cứu P.A. Hicks, đại diện của FAO tại các n−ớc Châu á và Thái Bình D−ơng về tính chất của trấu (thóc) cho thấy ở độ ẩm với điều kiện 11,5ữ12% thì các thành phần của chúng nh− sau : Thành L−u Độ ẩm Tro Carbon Hydrogen Oxygen Nitrogen phần huỳnh % 11,51 17,49 35,49 4,56 30,44 0,51 - * Các phế thải từ gỗ là nhiên liệu quan trọng để đất nồi hơi phục vụ khâu làm khô và chế biến. Hàng năm n−ớc ta có hàng trăm nghìn m3 gỗ cây (gỗ tròn) đ−ợc thu hoạch và nhiều vạn tấn sản phẩm gỗ đ−ợc chế biến. Trong quá trình sơ chế, một l−ợng lớn gỗ phế thải hoặc mẩu gỗ nhỏ bị thải loại. Trong thực tế, việc đốn gỗ theo ph−ơng pháp cổ truyền, có gần 40% khối l−ợng của cây gỗ đã đ−ợc chặt hạ nằm lại trong rừng cũng nh− các loại cành cây, các gỗ thải v.v trong tình trạng t−ơng tự. ở Đồng bằng sông Cửu Long, nguồn gỗ tràm còn đ−ợc dùng trong việc xây dựng cầu "khỉ", một dạng cầu đơn giản và rất nhỏ qua làng xóm. Các loại gỗ khác dùng cấp năng l−ợng trong đun nấu. 2.1.2. Khả năng sinh nhiệt của phế phẩm sinh khối Để có cơ sở chọn dạng phụ phẩm sinh khối, cần xác định khả năng cung cấp năng l−ợng của từng loại. Khi chọn dạng sinh khối cho quá trình đốt trực tiếp thì nhiệt trị là một trong những tham số quan trọng để xác định mức độ thiết kế các dây chuyền đốt tạo ra năng l−ợng. Bảng 2.1 nêu rõ giá trị sinh nhiệt của một số chất thải sinh khối hiện đang phổ biến ở n−ớc ta. 30
Bảng 2.1. Nhiệt trị của chất thải sinh khối Độ ẩm Giá trị sinh TT Chất thải sinh khối Đổi ra Kcal/Kg % nhiệt MJ/Kg 1 Gỗ (−ớt, cắt cành) 40 10,9 2604 2 Gỗ (khô, để nơi ẩm thấp) 20 15,5 3703 3 Gỗ khô 15 16,6 3965 4 Gỗ thật khô 0 20 4778 5 Than củi 5 29 6928 6 Bã mía (với độ ẩm cao) 50 8,2 1960 7 Bã mía (khô) 13 16,2 3870 8 Vỏ cà phê (khô) 12 16,0 3823 9 Vỏ trấu (khô) 9 14,4 3440 10 Vỏ lúa mì 12 15,2 3631 11 Thân cây ngô 12 14,7 3512 12 Lõi ngô 11 15,4 3679 13 Hạt bông 24 11,9 2843 14 Thân cây bông khô 12 16,4 3918 15 Vỏ dừa 40 9,8 2341 16 Sọ dừa 13 17,9 4276 17 Phân súc vật đóng thành bánh 12 12 2867 18 Rơm rạ 12 - 20 14,6 - 15 3488 - 3583 19 Mùn c−a (gỗ) 12 - 20 18,5 - 19 4420 - 4778 20 Vỏ hạt điều 11 ữ 12 24,0 - 25,0 5056 21 Vỏ quả dứa 16 ữ 18 - - Để tiện so sánh giữa chất thải sinh khối với chất hoá thạch, bảng 2.2 giới thiệu giá trị sinh nhiệt của một số chất hoá thạch. Bảng 2.2. Nhiệt trị của các chất hoá thạch TT Nhiên liệu hoá thạch Độ ẩm % Giá trị sinh nhiệt KJ/Kg Quy đổi KCal/Kg 1 Than antracite 5 31.4 7502 2 Than bitum 5 29.3 ≈ 7.000 3 Than chứa một số bitum 5 18.8 4491 4 Than nâu - 11.3 2.700 5 Than bùn - 6 Than nâu viên - 20.1 4802 7 Than cốc viên - 23.95710 8 Than bùn viên - 28.5 6809 9 Cốc dầu mỏ - 35.2 8410 Nguồn : Biomass fuels various moder/non-tradition a fuels-FEA (1977). Nh− vậy từ số liệu bảng 2.1 và 2.2 cho thấy giá trị sinh nhiệt của từ 2 ữ 3 kg chất thải sinh khối t−ơng đ−ơng với 1 kg than antracid. Mỗi kg than antracid 31
là 1.000 đồng, ba kg chất thải (ví dụ trấu) chỉ là 30 đồng, tức bằng 3% của nhiên liệu hoá thạch. Bảng 2.3 giới thiệu một vài tính chất hóa lý của trấu ở các n−ớc Italia (Châu Âu), Mỹ (Châu Mỹ) và Việt Nam (Châu á). Bảng 2.3. Một vài đặc tính của thóc ở 3 n−ớc (thuộc ba Châu) Lúa (thóc) tại các n−ớc TT Thành phần Việt Nam Italia Mỹ 1 Độ ẩm của thóc (vụ đông xuân) % 10ữ20 9,8 ữ11,0 8,49 2 Độ tro % 17,49 ữ20,50 15,68 ữ18,24 18,59 3 Silic (SiO2) % 17,64 14,50 ữ17,50 17,52 4 Chất đạm % 1,94 2,94 ữ3,62 3,56 5 Chất béo % 0,52 0,80ữ 1,2 0,93 6 Xenluloza % 39,39 41,10ữ42,9 39,05 7 Chất không có đạm % 29,60 24,7ữ27,9 29,36 8 Trọng l−ợng riêng Kg/m3 0,89x103 0,90x103 (0,80-0,9) x 103 9 Giá trị sinh nhiệt của trấu (kCal/Kg khô) 3.215ữ3.450 3.215ữ3.350 3.210ữ3.500 Nh− vậy về giá trị sinh nhiệt của trấu ở 3 n−ớc là t−ơng đ−ơng nhau. 2.1.3. Một vài tính chất hoá học của trấu Trong quá trình chuẩn bị xây dựng dây chuyền công nghệ đót tầng sôi (FBC – CHP) tại Long An (1998 ữ 2001), chúng tôi đã tiến hành phân tích các hợp chất sẵn có trong trấu, đồng thời tham khảo tài liệu của nhiều tác giả n−ớc ngoài, cho thấy một số tính chất hoá học của trấu nh− bảng sau: Bảng 2.4. Thành phần hóa học trong trấu và tro Thành phần các chất % Chất mềm dễ cháy 2.06 Chất gỗ 32.83 Cellulose 22.53 Man nan & galactan 7.66 Tro 14.50 Tổng 100 SIO2 82.7 K2O 12.3 Tro P2O5 3.5 MgO 0.6 CaO 0.6 Na2O 0.3 32
2.1.4. Về giá trị sinh nhiệt thực tế của trấu Thông th−ờng, tuỳ từng loại thóc, tỉ lệ trấu trong thóc chiếm từ 15 ữ 26% trung bình là 20%. Về nguyên tắc, nhà máy xay xát gạo sản ra l−ợng trấu khi dùng để đốt phát nhiệt điện sẽ đ−ợc dùng trong khâu làm khô, chế biến của nhà máy. Giá trị sinh nhiệt của trấu khá cao, nh−ng thông qua dây chuyền phát nhiệt - điện hiệu suất thực tế sẽ là: * Hiệu suất dây chuyền trấu: η1 = 0,90; * Hiệu suất lò đốt: η2= 0,90; * Hiệu suất nồi hơi: η3 = 0,80; * Hiệu suất nhiệt của động cơ (hoặc tuốc bin): η4 = 0,75 ữ 0,85; * Hiệu suất calorife: η5 = 0,30. * Hiệu suất máy phát điện: η6 = 0,90 ữ 0,95 Hiệu suất toàn phần từ băng truyền trấu đến khi phát điện 6 η = ∏ηi = 0,90 x 0,90 x 0,80 x 0,80 x 0,30 x 0,92 ≈ 0,10 i=1 Với hiệu suất tổng là 10%, mỗi kg trấu tạo đ−ợc 3300 kCal. Mỗi kWh sinh đ−ợc 860 kCal, có nghĩa là: 860 kCal/kWh = 2,6 Kg trấu/kWh 330 kCal/kg trấu hay là cần 1,3 kg thóc. Bảng 2.5. L−ợng thóc và nguồn điện sản ra từ phế thải sinh khối (trấu) Thóc cần trong 1 giờ L−ợng điện sản ra Qui đổi, m∙ lực- h Ghi chú (t/h) kWh 1 77 105 2 154 210 3 231 315 4 308 420 5 385 525 6 426 630 7 539 735 8 616 840 33
Bảng 2.5 nêu trên cho thấy, với một tấn thóc đ−ợc xay xát, mặc dù hiệu suất chuyển đổi thấp nh−ng năng l−ợng sản ra vẫn thỏa mãn yêu cầu cung cấp cho cơ sở chế biến. Điều đó có nghĩa là mỗi giờ xay xát một tấn thóc, cung cấp đ−ợc 200 kg trấu, sản ra nguồn năng l−ợng là 105 mã lực - giờ. 2.2. Sử dụng chất thải sinh khối trong phát nhiệt điện 2.2.1. Sử dụng trấu làm nguyên liệu đốt phát nhiệt - điện làm khô lúa hè thu ở Đồng bằng sông Cửu Long. Theo số liệu của Tổng cục thống kê và tổ chức FAO mất mất thu hoạch lúa ở n−ớc ta là trên 10%. Phơi sấy là khâu quan trọng, ảnh h−ởng trực tiếp đến số l−ợng, chất l−ợng của hạt. Thời kỳ thu hoạch lúa hè thu độ ẩm của hạt thóc từ 20 ữ 30% và đang là mùa m−a, hạt bị nảy mầm, bị ẩm vàng, chất l−ợng gạo kém, tỷ lệ gạo nguyên thấp khi xay xát. Nếu điều kiện thông thoáng tốt, hạt lúa ở độ ẩm là 14%, khi đó có thể bảo quản đ−ợc từ 3 ữ 4 tháng; ng−ợc lại chỉ bảo quản đ−ợc vài tuần nếu độ ẩm hạt là 18% trở lên. Nếu sử dụng trấu để chạy máy phát điện, nhiệt thứ cấp dùng để sấy (nếu lò đốt theo công nghệ tầng sôi) FBC- CHP, là công nghệ sấy sạch. Ngoài thời gian sấy lúa, hệ thống FBC-CHP còn đủ nhiệt để sấy gạo, sấy cám, thức ăn gia súc hoặc các loại quả, củ khác v.v Với khoảng 4 ữ 5 triệu tấn thóc thu hoạch vào vụ hè thu ở đồng bằng sông Cửu long trong điều kiện độ ẩm cao nh− đã nêu trên đây nh−ng khâu làm khô bằng máy mới chỉ đạt d−ới 10%. Nguyên nhân chính là thiếu năng l−ợng, thiếu thiết bị sấy hoặc thiết bị sấy không phù hợp, giá thành sấy còn cao nên ch−a đ−ợc ứng dụng rộng. Cũng do đó hao hụt lúa hè thu là lớn. 2.2.2. Xây dựng nhà máy sử dụng công nghệ FBC – CHP tại Xí nghiệp chế biến l−ơng thực 2 Thanh Hoá, Công ty l−ơng thực Long An tỉnh Long An Nội dung nhà máy bao gồm: (bảng 2.6) 34
Bảng 2.6. Đặc điểm kỹ thuật các loại dây chuyền FBC- CHP I. Nồi hơi và lò đốt 1.1. L−u l−ợng n−ớc tại cửa ra của nồi hơi, t/h 2,5 1.2. áp hơi cực đại, kG/cm2 17 1.3. Nhiệt độ của hơi n−ớc tại cửa ra của nồi hơi, 0C 209,9 (hơi n−ớc bão hoà) 1.4. Nhiệt độ của n−ớc cung cấp tại cửa vào nồi hơi, 0C 70 1.5. Vỏ nồi hơi hợp kim 1.6. Đ−ờng kính trong, mm 1.685 1.7. Chiều dài vỏ nồi hơi, mm 3.600 1.8. Diện tích bề mặt thu nhiệt của ống lửa, m2 70 1.9. Kiểu vách của buồng đốt cấu trúc vách màng 1.9. Lò đốt kiểu buồng đốt tầng sôi không khí đ−ợc cung cấp vào lò Diện tích cát làm nền, m2 1,70 Điểm cấp liệu vào lò đốt 1 II. Tuốc bin hơi III. Máy phát 2.1. Công suất, kW 50 3.1. Công suất, kW 50 2.2. áp suất vào, at 17 3.2. Điện áp, V 380 2.3. áp suất ra ở ống thoát, at 4 3.3. Số pha 3 2.4. Vận tốc tuốc bin, min-1: 3000 ữ 3300 3.4. Tần số, Hz 50 2.5. Suất tiêu thụ hơi, kg/kWh 50 3.5. Hệ số hữu ích 0,8 2.6. L−u l−ợng hơi, kg/h 2500 3.6. Tốc độ quay, min-1 1500 3.7. Điều chỉnh tự động điện áp IV. Thiết bị trao đổi nhiệt V. Máy sấy tầng sôi 4.1. L−ợng hơi nhận từ hệ thống FBC, kg/h: 5.1. Số l−ợng máy sấy tầng sôi trong hệthống: 1 2 x 1250 = 2500 5.2. Khả năng giảm độ ẩm từ 28% xuống 20%, t hạt/h 4.2. áp suất nồi hơi, at : 4 4 ữ 5 0 4.3. Nhiệt độ hơi n−ớc vào calorife, C: 5.3. Chi phí công suất ở quạt, kW 32 ữ 33 110 ữ 120 4.4. Nhiệt độ n−ớc ng−ng tụ, 0C: 100 4.5. L−ợng không khí qua calorife, m3/h : VI. Máy sấy tháp 30.000 6.1. Số l−ợng máy sấy tháp, máy: 2 4.6. Nhiệt độ không khí của môi tr−ờng vào 6.2. Năng suất sấy (đ−a độ ẩm từ 20% xuống còn calorife, 0C: 25 ữ 30 15%), tấn hạt/h : 4 4.7. Nhiệt độ không khí ra khỏi calorife, 0C 6.3. Công suất quạt, kW/1 quạt máy: 11 75 ữ 80 - Vào máy sấy tháp, 0C: 60 - Vào máy sấy tầng sôi, 0C: 110 4.8. Diện tích bề mặt trao đổi nhiệt, m2: 500 35
Nhiên liệu (trấu) đ−ợc cung cấp cho nồi hơi nhờ bộ phận cấp liệu 15. Lò đốt tầng sôi FBC làm việc tạo ra một nhiệt l−ợng cung cấp hơi n−ớc có áp suất 17,5 ữ 18 at với l−u l−ợng 2.500 kg/h và kéo tuốc bin hơi10 quay máy phát điện phát ra điện áp 220/380 V, công suất 50 kW cung cấp điện cho nhà máy sấy (hoặc xay xát) 14. Nguồn hơi ra khỏi tuốc bin (hơi thứ) có áp suất 3 ữ 4 at với l−− l−ợng 2500 kg/h, nhiệt l−ợng thu đ−ợc trong mỗi giờ khoảng 1.296.000 kcal. Nguồn nhiệt sạch này có thể sấy nông sản (nếu thóc từ độ ẩm 22% xuống còn 16% thì mỗi giờ có thể sấy khoảng 8 tấn). Tro đ−ợc thu gom để làm vật liệu xây dựng (gach, xi măng)hoặc bón ruộng. Bộ phận lắng bụi than 8 và ống khói 9A hút bụi từ lò đốt và nồi hơi làm sạch vệ sinh môi tr−ờng. 2.2.5. Kết quả thực nghiệm. Thực nghiệm hệ thống FBC-CHP tiến hành trong những ngày của tháng 7 và tháng 9 năm 2000 theo đúng quy trình đã đ−ợc xây dựng. 1) Sơ bộ về qui trình Việc khởi động buồng đốt đ−ợc thực hiện bằng cách rải than củi (charoa) lên nền cát (kích th−ớc cát 0,5 ữ 1,0mm), đốt cháy than và đảm bảo lửa phân bố đều trên nền. Sử dụng hai quạt ID và FD tạo nên sự thay đổi áp suất trong lò để cát sôi thuận lợi. Trộn than nóng bằng cách đẩy luồng không khí vào lò đốt tầng sôi. Nhờ đó có thể nâng nhiệt độ toàn bộ nền cát trên 4000C nhằm đốt nguyên liệu cung cấp vào lò đốt. Việc cung cấp không khí để thực hiện quá trình cháy đ−ợc chia ra thành hai dòng: dòng sơ cấp và dòng thứ cấp. Dòng sơ cấp đ−ợc cung cấp qua các vòi phun. Vòi phun cho dòng không khí thứ cấp đ−ợc đặt phía trên buồng đốt một khoảng cách nhỏ nhằm giúp cho việc đốt cháy hoàn toàn hơn. Hơi ra khỏi buồng đốt sẽ chuyền nhiệt nhờ bức xạ dẫn nhiệt và đốt lên. Lò đốt có một buồng lắng, tro sẽ lắng lại đó tr−ớc khi các chất khí đốt đi vào ống lửa nồi hơi. Khí đốt khi đi qua bộ phận ống lửa sẽ chuyền nhiệt bức xạ không phát quang và qua đối l−u tới các ống lửa. 2. Kết quả thực nghiệm hệ thống lò đốt tầng sôi (FBC) Thực nghiệm lò đốt tầng sôi tiến hành suốt trong thời gian từ tháng 7/2000 tới tháng 9 năm 2000 (nh−ng không liên tục) bao gồm các thí nghiệm sau: 37
Thí nghiệm hệ thống lò đốt và lò hơi: Ngày thí nghiệm 17/7/2000. Bắt đầu thí nghiệm 9 giờ sáng (thử kiểm tra lò). Hệ thống lò đốt làm việc từ 10 giờ. Nhiệt độ lò trong thời gian 30 phút đầu tiên 400 ữ 4500C ứng với l−ợng trấu cung cấp vào lò 100 ữ 120 kg/h. Sau 30 phút nhiệt độ trong lò tiếp tục tăng lên đến 780 ữ 8060C và giữ ổn định trong thời gian dài. Các chỉ tiêu đạt đ−ợc trong ngày thử nghiệm đầu tiên đ−ợc ghi ở bảng sau: Bảng 2.7. Kết quả thực nghiệm lò đốt tầng sôi (FBB) Giờ Nhiệt độ lò đốt (0C) Nhiệt độ ở áp suất Nhiệt độ TT bắt Điểm đo ống thoát nồi hơi n−ớc khi Ghi chú Điểm đo 1 đầu 2 (0C) (bar) vào (0C) 1 1000 700 680 155 13,5 35 2 1015 718 700 158 13,8 35 3 1030 740 712 160 14,0 35 4 1045 758 743 175 14,5 35 5 1115 758 746 178 14,5 35 6 1000 768 750 179 155 35 7 1130 768 751 180 15,5 35 8 1145 768 751 182 15,5 35 9 1200 767 750 178 15,5 35 10 1215 780 762 180 16,0 36 11 1230 806 795 182 17,0 36 12 1245 806 800 183 17,2 36 * Thí nghiệm khả năng làm việc của lò đốt tầng sôi (FBB) thực hiện trong ngày 18/7/2000 giống nh− ngày 17/7/2000. Do ch−a tập trung đ−ợc lúa về để sấy cho nên chủ yếu là xem xét khả năng làm việc của lò đốt tầng sôi với nguyên liệu trấu. Sau 30 phút, nhiệt độ cao dần từ 450 đến 7500C, tăng dần l−ợng cấp trấu đạt mức 400 kg/h. Nhiệt độ lò tiếp tục tăng đến 7800C ữ 8060C và giữ ổn định trong thời gian dài. L−ợng hơi đảm bảo từ 2.000 đến 2.500kg/h và áp suất nồi hơi đạt 17,2 at. Nguồn điện phát 40kW, điện áp 360V, tần số 50 Hz; hệ thống lò đốt tầng sôi làm việc ổn định. 38
* Thí nghiệm khả năng làm việc lò đốt tầng sôi (FBB) ngày 10/9/2000 Hệ thống FBC- CHP Thạnh Hoá - Long An. Ngày thí nghiệm: 10/9/2000 Bảng 2.8. Kết quả thực nghiệm lò đốt tầng sôi (FBB) Giờ Nhiệt độ lò đốt (0C) Nhiệt độ ở áp suất Nhiệt độ TT bắt Điểm đo ống thoát nồi hơi n−ớc khi Ghi chú Điểm đo 1 đầu 2 (0C) (bar) vào (0C) 1 950 543 519 156 10 35 2 1002 609 571 158 11 35 3 1015 644 609 158 12 35 4 1029 640 609 158 12 35 5 1045 626 604 158 13,5 35 6 1100 705 684 162 15,0 35 Mục đích thực nghiệm lần này nhằm kiểm tra khả năng làm việc của lò đốt và hệ thống phát điện (turbine, generator) vì không đủ thóc để sấy, do đó chỉ khống chế lò hơi làm việc ở chế độ áp suất thấp (≈ 15kG/cm2) nhằm xem xét tính ổn định khi lò làm việc. * Kết quả thực nghiệm khả năng làm việc lò đốt tầng sôi ngày 19/9/2000 Hệ thống FBC- CHP Thạnh Hoá - Long An. Ngày thí nghiệm: 19/9/2000 Bảng 2.9. Kết quả thực nghiệm lò đốt tầng sôi tại Long An 0 Giờ Nhiệt độ lò đốt ( C) Nhiệt độ ở áp suất Nhiệt độ TT bắt Điểm đo ống thoát nồi hơi n−ớc khi Ghi chú Điểm đo 1 0 0 đầu 2 ( C) (bar) vào ( C) 1 1435 716 702 165 14,4 36 2 1445 752 739 175 13,0 36 3 1455 758 743 178 13,0 36 4 1505 746 733 179 14,5 36 5 1515 752 737 180 15,5 36 6 1525 768 751 177 15,5 36 7 1535 764 750 178 15,5 36 Kết quả thực nghiệm cho thấy hệ thống lò đốt tầng sôi làm việc ổn định. Chi phí trấu từ 400 đến 410 kg/h (với áp suất nồi hơi là 15,5 kG/cm2 và nhiệt độ khoảng 770 đến 7800C). Do không sử dụng hệ thống sấy, nhiệt thứ đ−ợc thải ra ngoài; để tiết kiệm nguyên liệu đốt, chế độ áp suất của nồi hơi đạt khoảng 93 ữ 95% so với mức qui định. 39
Hơi từ nồi hơi đi vào turbine làm quay rô to, quay trục máy phát điện. Rô to của máy phát quay trong từ tr−ờng, dòng điện sinh ra trong các cuộn dây stato, từ đó chuyển đến phụ tải cung cấp vào hệ thống điện nội bộ nhà máy. turbine và máy phát đ−ợc gắn một bộ thiết bị điều khiển. Bộ điều khiển bao gồm một khởi động cơ và rơ le bảo vệ quá tải, các thiết bị chỉ báo và thiết bị đo. 41
2) Thực nghiệm hệ turbine - generator * Thực nghiệm hệ turbine - generator lần thứ nhất - Hệ thống FBC- CHP Thanh Hoá - Long An - Ngày thí nghiệm: 11/9/2002 Bảng 2.10. Kết quả thực nghiệm FBC- CHP áp suất áp suất hơi Vòng quay Nguồn C−ờng Giờ bắt Điện áp, Tần số TT hơi, thoát, turbine, điện độ dòng đầu (V) (Hz) kG/cm2 kG/cm2 1/min phát, kW điện (A) 1 1420 12 1,72 3003 44 86 380 50 2 1430 11 2,72 3000 18 35 380 50 3 1435 10 2,69 3000 12 25 380 50 4 1450 12 2,70 3000 11 23 380 50 5 15 12,5 2,37 3000 36 70 380 50 Từ số liệu trên cho thấy, với áp suất nồi hơi từ 10 đế 12,5 kG/cm2 (áp suất vào), đã tạo đ−ợc nguồn điện từ 11 đến 44kW (tức là từ 22 đến 88% công suất thiết kế). C−ờng độn dòng điện dao động từ 23 đến 86 A và điện áp ổn định là 355V. ở đây cần l−u ý là điện áp mới vừa đạt khoảng 94% so với thiết kế ban đầu. Theo tiêu chuẩn TCVN-3971, sai số cho phép là -6% nh− vậy chứng tỏ hệ thống turbine-generator làm việc ổn định. * Thực nghiệm vận hành turbine-generator lần thứ hai Thí nghiệm đ−ợc tiến hành với chế độ tải trên 50%, tức là cho hệ thống turbine-generator làm việc ở chế độ tải từ 60, 70 và 80 so với công suất thiết kế. Kết quả thu đ−ợc ghi ở bảng sau: Ngày thí nghiệm: 19/9/2000. Hệ thống FBC-CHP Long An Bảng 2.11. Kết quả thực nghiệm FBC-CHP áp suất áp suất Vòng quay Nguồn C−ờng Giờ bắt Điện áp, Tần số TT hơi, hơi thoát, turbine, điện độ dòng đầu (V) (Hz) kG/cm2 kG/cm2 1/min phát, kW điện (A) 1 1435 14,5 2,5 3010 40 80 380 50 2 1445 13,0 2,25 3005 31 61,5 380 50 3 1455 12,5 2,49 3030 31 60,5 380 50 4 1405 14,0 2,50 3010 33 64,4 380 50 5 1515 15,5 2,49 3020 32 64,0 380 50 6 1525 15,5 2,49 3020 32 64,0 380 50 7 1535 15,5 2,49 3020 31 60,5 380 50 Từ kết quả thực nghiệm cho thấy, điện thế ổn định ở mức 380 V trong mọi tr−ờng hợp thay đổi công suất máy phát điện. C−ờng độ dòng điện dao động 42
2.2.7. Kết quả thực nghiệm hệ thống sấy trong dây chuyền công nghệ FBC- CHP Thạnh Hoá-Long An 1) Kết cấu hệ thống máy sấy trong dây chuyền FBC-CHP Nh− trên đã nêu, l−ợng nhiệt "thứ" dùng để sấy nông sản. Dây chuyền đ−ợc lắp đặt ba máy sấy; hai máy sấu tháp, một máy sấy tầng sôi (cùng bộ phận phụ trợ) để phân phối nhiệt. 2) Kết quả thực nghiệm Thực nghiệm tiến hành vào hai ngày 18 và 19/7/2000 với khối l−ợng lúa là 42 tấn. Kết quả nh− sau: - Sấy tầng sôi + Nguyên liệu sấy: lúa độ ẩm từ 28 đến 29% + Nhiệt độ khi dòng khí nóng qua máy sấy tầng sôi: 110oC + áp suất hơi: 3 at + Nhiệt độ khí thải khi ra khỏi máy sấy tầng sôi: 55 ữ 60oC Sau đó nhiệt qua calorife thứ 2 vào 2 máy sấy tháp. - Sấy tháp thứ nhất + Độ ẩn lúa khi vào máy sấy tháp thứ nhất là: 55 ữ 60oC + áp suất hơi: 3 at + Độ ẩm khi ra khỏi máy sấy tháp thứ nhất là: 22 ữ 23% Lúa đ−ợc chuyển sang máy sấy thứ hai để tiếp tục làm khô. - Máy sấy tháp thứ hai + Độ ẩn lúa khi vào máy sấy tháp thứ hai là: 20 ữ 23oC + Nhiệt độ sấy: 55 ữ 60oC + áp suất hơi: 3 at + Độ ẩm khi ra khỏi máy sấy tháp thứ nhất là: 14 ữ 15% Các chỉ tiêu khác về chất l−ợng lúa sau khi sấy nh− độ ẩm của hạt lúa trong toàn bộ mẻ sấy đảm bảo độ đồng đều. Tiến hành sấy trong điều kiện n−ớc lũ tràn về cho nên hệ thống sấy đã tỏ rõ tính −u việt của nó. Tuy nhiên vì tiến hành thực nghiệm vào cuối vụ, thiếu lúa để sấy, do đó số l−ợng lúa sấy còn ít. 44
3) Sấy gạo Thực nghiệm sấy gạo vào hai ngày 1/9/2000 và 14/9/2000 + Số l−ợng gạo sấy: 40 tấn + Độ ẩm gạo khi vào máy sấy tháp: 15,2 ữ 15,5% + Độ ẩm khi ra khỏi hệ thống sấy: 13,8 ữ 14% Hạt gạo đi qua tháp sấy đ−ợc gàu tải đ−a lên tháp. Hạt gạo l−u trong gàu tải và trong thùng chứa trên buồng sấy nên thời gian làm nguội hạt gạo rất ngắn. Năng suất sấy đạt 5 tấn gạo/h. Chất l−ợng gạo sau khi sấy tốt, không bị biến mau, độ ẩm đồng đều trong mé sấy. Về công nghệ sấy gạo xuất khẩu tại các xí nghiệp thuộc các Công ty l−ơng thực ở các Tỉnh ĐBSCL. đã có nhiều kinh nghiệm. ở đây chỉ khác là dùng nhiên liệu bằng hơi n−ớc để sấy. Hệ thống máy làm việc ổn định. Tóm lại, cả ba lẩn thực nghiệm kiểm tra khả năng làm việc của dây chuyền công nghên đốt tầng sôi, hệ thống đã chạy thử và khoảng 200 tấn thóc và gạo. 4) Phân tích thành phần tro sau khi đốt Qua nhiều lần thực nghiệm, Viện Vật liệu xây dựng (Bộ Xây dựng) đã tiến hành phân tích tro sau khi đốt, so sánh với công nghệ đột thông th−ờng. Bảng sau ghi rõ kết quả phân tích, so sánh vớ mẫu tro đ−ợc mang từ Australia (1999). Bảng 2.12. Kết quả phân tích mẫu tro sau khi vận hành FBC-CHP Thành phần hoá học khi phân tích Thành phần hoá học khi Chỉ tiêu Đơn vị tro từ nhà máy FBC-CHP Ghi phân tích tro từ công phân tích tính Thanh hoá, Long chú Từ Australia nghệ đốt thông th−ờng An SiO2 % 92,5 91,0 48,78 MKN % 3,39 4,44 MKNlà l−ợng mất khi nung trong mẫu chủ yếu là carbol và trấu ch−a cháy hết. Tro lấy từ nhà máy FBC- CHP của Australia (mang về 4/1999) Với tỷ lệ SiO2 là 92% (so với hệ thống FBC- CHP của Australia là 91%), hệ thống FBC- CHP lắp đặt tại Thanh Hoá trong qúa trình làm việc, thành phần hoá học của tro cho l−ợng SiO2 cao. L−ợng tro này có thể sử dụng tốt vào sản xuất vật liệu xây dựng (bê tông, tấm lợp, vật liệu cách âm, cách nhiệt v.v ) và làm chất phụ gia cho xi măng. 45
2.3.2. Mô tả quy trình công nghệ Lò đốt. Mùn c−a đ−ợc đốt trong một buồng đốt tầng sôi. Một quát cao áp FD đ−ợc sử dụng để cung cấp không khí cho tầng sôi. Dùng một loại vật liệu trơ nh− là cát (SiO2) có kích th−ớc < 0,5 mm làm vật liệu nền. Hệ thống đốt có thể thay đổi cho phù hợp theo yêu cầu về l−ợng hơi của thiết bị sấy. Không khí cho buồng đốt đ−ợc cung cấp tại hai nơi: Luồng khí sơ bộ đ−ợc cung cấp từ bộ phân phối, luồng thứ cấp đ−ợc cung cấp từ bộ phận đặt ngoài, cách một khoảng ngắn ở phía trên khối nhiên liệu đang đốt cháy. Buồng đốt đ−ợc phủ một lớp vật liệu chịu lửa đảm bảo một chiều cao nhất định. Các thành chứa n−ớc của kết cấu màng đ−ợc bố trí ở vị trí cao hơn lò đốt để đảm bảo đ−ợc buồng đốt đựơc kín khít. Cách bố trí này tạo cho việc làm nguội khí của ống dẫn có hiệu quả, đảm bảo nhiệt độ ra đạt yêu cầu mong muốn của lò đốt, tránh đ−ợc cặn tro đọng lại trên thành. 2.3.3. Hệ khởi động buồng đốt Việc khởi động buồng đốt đ−ợc thực hiện bằng cách rải than củi lên nền cát, đốt cháy than và đảm bảo lửa phân bố đều trên nền. Trộn than nóng bằng cách đẩy luồng không khí dạng tầng sôi để trộn. Nhờ đó có thể nâng nhiệt độ toàn nền cát lên tới 400oC. ở nhiệt độ này nếu nhiên liệu đ−ợc cấp vào nền thì quá trình cháy sẽ tự xảy ra, ph−ơng pháp này t−ơng đối đơn giản nh−ng cần đảm bảo qui trình công nghệ. Có thể dùng máy phát khí nóng đốt bằng dầu, khởi động dễ hơn. Cần vận hành tr−ớc buồng đốt bằng loại dầu nhẹ, buồng đốt đ−ợc phủ mốt lớp vật liệu chịu lửa, khí nóng sẽ đi qua nền trong điều kiện sôi một phần để nâng cao nhiệt độ của cát trong nền. Khi nhiệt độ của cát lên cao khoảng 450oC, có thể chuyển sang dùng mùn c−a vỏ cà phê v.v 2.3.4. Hệ thống cấp liệu Bộ phận cấp liệu kiểu trục vít kèm với động cơ biến tốc đựơc lắp bên thành bên của lò đốt. Mùn c−a chứa ở một máng nhỏ, đ−ợc cấp vào nền tầng sôi qua hệ thống băng tải đặt bên trên nền. Việc vấp liệu nhằm tạo cho nồi hơi duy trì đ−ợc một áp lực hơi n−ớc ổn định. 48
2.3.5. Hệ thống không khí trong buồng đốt Việc cung cấp không khí để thực hiện quá trình cháy đ−ợc chia thành hai dòng: dòng sơ cấp và dòng thứ cấp. Dòng sơ cấp đ−ợc cung cấp qua các vòi phun đặt tại phía trên của khoảng buồng đốt. Các vòi phun của dòng thứ cấp đ−ợc đặt phía trên của tầng sôi một khoảng cách nhỏ nhằm giúp cho việc đốt cháy đ−ợc hoàn toàn hơn. 2.3.6. Thiết kế lò đốt tầng sôi. Đặc điểm kỹ thuật - Loại cát: cát vàng có kích th−ớc 0,5 ữ 1 mm; - Chiều cao lớp cát tĩnh: 300mm; - L−ợng nhiên liệu cung cấp: Mùn c−a, dăm bào, đầu mẩu gỗ 100ữ140 kg/giờ; - L−ợng khí cần cung cấp cho lò đốt: 500 ữ 600 m3/ giờ; - Diện tích phần bed lò: 0,6 m2; - Tổng công suất điện: 4,5 kW; - Chiều cao lò đốt (trừ bed lò): 2,25 m; - Trở lực toàn hệ thống (bao gồm lò đốt, calorife và xiclon): 650 mm H20; - L−ợng nhiệt cấp cho máy sấy: 640.000 kCal/h (744 kWt). 2.3.7. Kết quả thực nghiệm lò đốt tầng sôi. Với lò đốt nêu trên, Viện Cơ điện NN & CNSTH. đã lắp đặt hai lò sấy tại Sơn La (từ năm 2001) và tại Gia Lai (từ năm 2003) * Tại Sơn La Công ty cà phê và cây ăn quả Sơn La, Tỉnh Sơn La Thời gian sấy: từ tháng 9/2001 đến tháng 10/2003 - Sấy cà phê: Độ ẩm cà phê cần sấy: w = 36 - 37%; Độ ẩm sau khi sấy: w = 10 - 12%; Thời gian sấy mỗi mẻ: 6 - 7h ; Tổng khối l−ợng đã sấy: 900 tấn. - Sấy mơ: Độ ẩm quả mơ cần sấy: w = 68 - 71%; Độ ẩm sau khi sấy: w = 18 - 20%; 49
Thời gian sấy 12h ; Đã sấy đ−ợc 120 tấn mơ Tổng khối l−ợng mơ và cà phê sấy: 1020 tấn Chi phí nhiên liệu đốt (vỏ cà phê): 52 kg/h Nhận xét: Lò đốt tầng sôi dùng nguyên liệu đốt là vỏ cà phê dùng để sấy cà phê và mơ làm việc có hiệu quả, sản phẩm sau khi sấy đạt chất l−ợng cao, chi phí giá thành sấy và chi phí lao động thấp; vận hành đơn giản, dễ sử dụng Do nguồn kinh phí hạn hẹp, đề tài nhánh KC - 07 - 04 - 04 đã liên kết với Công ty cà phê Gia Lai, xây dựng dây chuyền đốt tầng sôi sử dụng vỏ cà phê và mùn c−a để thu nhiệt và sấy ngô, cà phê tại xã Ia Phìn, huyện Ch− Prông, Gia Lai. Thiết kế lò đốt do Tiến sĩ Chu Văn Thiện (và nhóm công tác viên) thực hiện. Đây là công nghệ mới do Viện Cơ điện nông nghiệp & CNSTH đã thiết kế cải tiến và ứng dụng trong nhiều năm qua. Ưu điểm của công nghẹ đốt tầng sôi: Nhờ quá trình cháy đ−ợc duy trì trong lớp nền với nhiệt độ ổn định và trộn lẫn mãnh liệt với nhiên liệu, do đó: - C−ờng độ cháy cao, l−ợng các bon trong tro thấp; - Đốt đ−ợc các loại phế thải có độ ẩm cao và nhiệt trị thấp; - Nhiệt độ cháy nằm trong khoảng (750oC ữ 850oC) là khoảng nhiệt độ cháy tối −u cho nhiên liệu sinh khối nên l−ợng NOx tạo ra trong khí thải nhỏ; - Tro của lò đốt tầng sôi có dạng vô định hình và hàm l−ợng SiO2 cao dùng làm chất phụ gia trong công nghiệp sản xuất vật liệu chịu lửa. Tóm lại, lò đốt theo công nghệ tầng sôi có nhiều −u việt, đặc biệt là việc tận dụng nguồn năng l−ợng không truyền thống mới rẻ và sẵn có, không gây ô nhiễm môi tr−ờng, tăng hiệu quả kinh tế. 2.4. Sấy gỗ và nguyên liệu gỗ Trong công nghệ sấy gỗ, nguyên liệu sấy là gỗ (gỗ xẻ, ván mỏng, dăm bào ) là loại nguyên liệu nguồn gốc thực vật với cấu trúc, tính chất phức tạp. Độ ẩm trong gỗ có mối liên kết phức tạp với bản thân gỗ, do đó ảnh h−ởng đến chất l−ợng của gỗ. Mối quan hệ giữa chiều dày gỗ và độ ẩm nh− sau: 50
Chiều dày (mm) Chênh lệch độ ẩm (%) Ván xẻ gỗ 15 2,5 Mùn c−a 3 ữ 4 0,2 ữ 0,3 Giới hạn hút ẩm của gỗ phụ thuộc vào nhiệt độ môi tr−ờng. Với nhiệt độ không khí 200C, các loại gỗ đạt độ ẩm cân bằng ≈30%. toC,; 20 60 90 Wcb% 90 26 20 Tùy thuộc loại gỗ, chế độ sấy, môi tr−ờng không khí xung quanh có ảnh h−ởng đến l−ợng nhiệt cung cấp để sấy. * Chế độ sấy: Chế độ sấy (sấy ván xẻ) phụ thuộc vào các yếu tố: - Nhiệt độ sấy: Nếu nhiệt độ sấy càng cao (T≥ 100oC) cần sử dụng chế độ sấy ở nhiệt độ thấp. - Về chế độ sấy: Nếu sấy ở chế độ sấy mềm, độ bền, màu sắc của gỗ đ−ợc giữ nguyên, nội ứng suất tồn tại không đáng kể. ở chế độ sấy cứng, gỗ bị biến màu, độ bền gỗ giảm. Mở rộng kết quả ứng dụng ở Tây Bắc, Thái Nguyên, Viện Cơ điện NN & CNSTH đã thiết kế hệ thống lò đốt tầng sôi để sấy gỗ dùng mùn c−a và chất thải sinh khối từ sản phẩm gỗ rừng trồng tại Công ty Công nghiệp rừng Tây Nguyên (TP. Buôn Ma Thuột). Hiện đang chuẩn bị vốn để lắp đặt hệ thống đốt theo sơ đồ công nghệ nh− sau: Không khí FB Nồi hơi Calorife Sấy các sản Mùn P ≥ at Hơi phẩm NN sạch N−ớc ng−ng tụ 2.5. So sánh một vài tính chất của trấu trong quá trình đốt theo công nghệ truyền thống và công nghệ tiên tiến. * Thành phần carbonized trấu và tro qua thực nghiệm tại Long An qua thực nghiệm của Viện Vật liệu xây dựng, thu đ−ợc kết quả sau (bảng 2.6): 51
Bảng 2.6. Thành phần hợp chất của tro sau khi đốt Carbonized trấu Tro trắng Thành phần (%) (%) SiO2 51,55 96 C 30,82 - Fe2O3 1,95 - K2O 1,34 0,90 MgO 0,20 0,22 CaO 0,14 0,14 MnO 0,1 - Cu 2,61 ppm% - Na2O - 0,26 MaO2 - 0,19 TiO2 - 0,04 Al2O3 - 0,04 P2O3 - 0,02 Hao hụt trong quá - 0,95 trình cháy Chỉ riêng thành phần SiO2 nếu sử dụng công nghệ đốt tầng sôi thì kết quả cho thấy hàm l−ợng SiO2 ở tro trắng cao hơn nhiều. Rõ ràng là cùng với tro, nh−ng sử dụng công nghệ đốt khác nhau, hiệu quả sẽ khác nhau. * Về giá trị tạo nhiệt và hiệu quả kinh tế Hiện nay, than đá là nhiên liệu phổ biến nhất đ−ợc dùng cho các máy sấy nông sản. Theo nhiệt trị của nhiên liệu, một tấn than t−ơng đ−ơng với hai tấn r−ỡi vỏ trấu. Với giá trị than đá là 900.000 đồng/tấn và giá vỏ trấu hoặc chất thải sinh khối là 80.000 đồng/tấn hoặc không cần mua ta có thể so sánh đ−ợc giá trị của một tấn than đá (900.000 đ) với giá trị của hai tấn r−ỡi vỏ trấu (200.000 đ) hoặc là không tốn tiền để cùng đạt đ−ợc một năng l−ợng nhiệt đầu ra nh− nhau. Do đó việc sử dụng vỏ trấu hoặc chất thải sinh khối sẽ thu đ−ợc hiệu quả kinh tế cao hơn so với sử dụng than đá làm nguồn chất đốt. Cách đánh giá này cũng có thể áp dụng đ−ợc với các chất đốt sinh khối đã trình bày trong bảng trên để đối chiếu với các nhiên liệu đang đ−ợc sử dụng. 52
Kết luận 1. Nhiệt trị của các chất thải sinh khối tạo ra trong quá trình sản xuất, chế biến nông, lâm sản ở Việt Nam là t−ơng đối cao. Chất thải sinh khối không cần, hoặc nếu mua trên thị tr−ờng thì giá trị chỉ cần một vài phần trăm so với nhiên liệu hóa thạch. 2. Hiệu suất của chất thải sinh khối (trấu, mùn c−a) sử dụng trong quá trình đốt tuy thấp, nh−ng khá phổ biến ở n−ớc ta: xay xát 5 tấn thóc có thể tạo đ−ợc 300 ữ 400 kWh điện và nhiệt l−ợng khí đáng kể. 3. ở Việt Nam, công nghệ sấy tầng sôi đã đ−ợc áp dụng với chất thải sinh khối (vỏ trấu, vỏ cà phê, mùn c−a v.v ) dùng để phát điện, nhiệt thu đ−ợc để sấy nông sản (lúa, gạo, ngô, cà phê, mơ ) mang lại hiệu quả cao. Với công nghệ thu nhiệt - điện, mỗi giờ tiêu thụ từ 600 ữ 700 kg chất thải sinh khối (tạo đ−ợc 50kW điện, sấy đ−ợc 20 ữ 25 tấn thóc/mẻ); với công nghệ chỉ dùng nhiệt để sấy, mỗi giờ chỉ tiêu thụ t− 50 ữ 70kg chất thải (sấy từ 6 ữ 7 tấn ngô/mẻ, đ−a độ ẩm từ 30% xuống còn 14%). 53
Ch−ơng thứ ba công nghệ sử dụng chất phế thải sinh khối. triển vọng ứng dụng trong nông nghiệp, nông thôn 3.1. Công nghệ sử dụng chất phế thải sinh khối 3.1.1. Phân loại công nghệ Hiện nay trên thế giới đã hình thành nhiều dạng công nghệ khác nhau nhằm tạo năng l−ợng từ chất phế thải sinh khối. Sự chuyển hoá phế thải sinh khối có thể tạo ra các sản phẩm: - Nhiệt; - Năng l−ợng (cơ khí, điện); - Khí, khí sinh học; - Phân bón, phân hỗn hợp; - Nhiên liệu gián tiếp (viên ép); - Các sản phẩm công nghiệp (cồn, ethanol, dầu v,v ). 3.1.2. Quá trình biến đổi sinh khối * Nhiệt - Đốt: nhiệt, điện và năng l−ợng cơ khí; - Khí hóa: Khí, nhiệt, điện; - Nhiệt phân: Khí, nhiên liệu rắn; - Carbon hóa: than. * Hóa sinh - Phân compst : phân, nhiệt (loại thấp); - ủ hầm: Khí sinh học, phân. * Vật lý: - ép: Viên ép; - ép: dầu, cồn. ở các n−ớc đang phát triển th−ờng sử dụng chất phế thải sinh khối trong đun nấu và tạo nhiệt cho quá trình làm khô nông lâm sản. 54
Qúa trình biến đổi sinh khối đ−ợc trình bày ở hình 3.1. Chất thải sinh khối Hoá nhiệt Qúa trình Vật lý Hoá sinh Đốt Phân Tách, Đóng ủ Phân Khí nhiệt hóa ép Bánh compost Nhiên liệu rắn Nhiên liệu khí Cồn, dầu Phân bón Cháy Năng l−ợng nhiệt Năng l−ợng cơ Năng l−ợng điện Hình 3.1. Quá trình biến đổi chất phế thải sinh khối 3.1.3. Mô tả quá trình đốt chất thải sinh khối 1. Quá trình đốt Đốt là quá trình xử lý biến đổi sinh khối hoặc các chất thải thành nhiệt và hơi n−ớc. Năng l−ợng đ−ợc sản xuất ra th−ờng chỉ là một sản phẩm thứ cấp bên cạnh quá trình này. Mặt khác nhiệt và hơi n−ớc sản xuất ra có thể biến đổi sang điện hoặc đ−ợc trực tiếp sử dụng nh− nguồn năng l−ợng. Các hệ thống đốt sinh khối chủ yếu đ−ợc thiết kế cho gỗ và phụ phẩm nông nghiệp. Trong nhiều n−ớc công nghiệp phát triển, chất thải rắn cũng đ−ợc đốt để giảm l−ợng chất thải và sử dụng năng l−ợng đ−ợc tạo ra. Đây là công nghệ hiện đại vì vậy chi phí đầu t− cao. Hệ thống này đốt chất thải sinh khối bao gồm: - Kho chứa và tiền xử lý; - Buồng đốt và lò hơi; - Thiết bị xử lý chất thải; - Turbine và máy phát điện. 55
Việc lựa chọn hệ thống đốt cần căn cứ trên yếu tố "đầu vào". Mục tiêu chính là đảm bảo cháy hoàn toàn; đảm bảo trong sạch môi tr−ờng. Hiệu suất của hệ thống đốt phụ thuộc độ ẩm vật liệu cung cấp, độ cháy hoàn toàn và sự truyền nhiệt trong hệ thống. 2. Đồng phát nhiệt điện Hiện nay nhiều n−ớc trên thế giới đã tận dụng chất thải sinh khối trong nông lâm nghiệp để đồng phát nhiệt - điện, với cỡ công suất từ 100 ữ 1000 KW, kèm theo sản xuất hơi nóng phục vụ cho khâu làm khô nông, lâm, thuỷ sản. Tuỳ thuộc yêu cầu của dây chuyền công nghệ, tỷ lệ giữa điện và hơi sản xuất từ chất thải sinh khối có thể điều chỉnh thích hợp. Tro sau khi đốt là hợp chất đ−ợc sử dụng trong công nghiệp chế tạo vật liệu xây dựng, luyện gang thép. Kết cấu: hệ đồng phát nhiệt điện, bao gồm: - Bộ phận cung cấp nguyên liệu đốt; - Lò đốt và nồi hơi; - Turbine và máy phát điện; - Bộ phận trao đổi nhiệt; - Máy sấy và các bộ phận phụ trợ khác. 3. Khí hóa Nhiệt độ trong quá trình khí hóa t−ơng đối cao. L−ợng không khí cung cấp vào quá trình này hạn chế (oxy hóa một phần) sẽ biến sinh khối thành nhiên liệu khí (50% là N; 20% -CO và 15% -H2). Khí tạo ra với nhiệt trị thấp, đ−ợc sử dụng trong làm khô, kéo turbine khí hoặc làm nhiên liệu cho động cơ đốt trong. Kết cấu hệ thống khí hóa bao gồm: - Kho và bộ phận tiền xử lý; - Thiết bị khí hóa; - Bộ phận làm nguội; - Bộ phận lọc bụi; - Hệ điều khiển. - Bộ phận xử lý chất thải. 56
Trong quá trình khí hóa sử dụng nhiều loại lò khác nhau : lò khí hóa với tầng di động và cố định (tầng sôi). Các cỡ công suất nhà máy khí hóa nh− sau: Cỡ nhà máy Cỡ cực nhỏ Cỡ nhỏ Cỡ trung Cỡ lớn kW 1 - 7 < 30 31 - 499 500 4. Nhiệt phân Nhiệt phân là quá trình biến đổi sinh khối thành 3 phần: nhiên liệu lỏng, hỗn hợp khí gọi là “khí phát sinh” và các chất thải rắn. Quá trình nhiệt phân sinh khối với nhiệt độ cao, mức độ ôxy hóa thấp, không đ−ợc cháy hoàn toàn do nhiệt phân nhanh và phát sáng. −u điểm của việc biến đổi sinh khối rắn (gỗ, mùn c−a, trấu ) sang nhiên liệu lỏng (dầu nhiệt phân) có c−ờng độ năng l−ợng cao hơn, sử dụng vạn năng và dễ vận chuyển. Công nghệ nhiệt phân đang ở giai đoạn nghiên cứu ban đầu vì còn vấn đề về kỹ thuật và chi phí cao. Việc sử dụng dầu nhiệt phân phức tạp, cho đến nay ch−a đ−ợc ứng dụng rộng. 5. Carbon hoá Carbon hoá là một dạng của quá trình nhiệt phân chuyển hoá than hầm sang năng l−ợng. Sự biến đổi truyền thống từ gỗ sang than hầm có hiệu suất rất thấp vì công nghệ đơn giản. 6. Phân Chế biến phân là quá trình sinh học tự nhiên trong đó nguyên liệu hữu cơ đ−ợc phân hủy chậm với sự giúp đỡ của vi sinh vật. Công nghệ chế biến phân trộn là tạo ra các điều kiện yếm khí có kiểm soát ở nhiệt độ cao. Quá trình này th−ờng xảy ra trong rơm, rạ. Sử dụng phân từ phế thải sinh khối để bón cho cây trồng và cải tạo đất. Tỉ lệ nguyên liệu đầu vào/đầu ra là 1/10. ở Việt nam có trên 60 cơ sở chế biến phân hữu cơ vi sinh từ các nguồn nguyên liệu “vào” khác nhau. 7. Hầm yếm khí (khí sinh học) ủ chất thải trong hầm là một quá trình vi sinh tự nhiên làm phân hủy chất hữu cơ trong điều kiện yếm khí (thiếu ô xy). Điều này xảy ra ở các hệ thống không đ−ợc kiểm soát nh− trong các đống phế thải, các bãi rác hoặc trong các điều kiện có kiểm soát (nh− các lò khí sinh học, các bãi rác có kiểm soát v.v ) 57
Mục đích chính của công nghệ yếm khí là tạo khí năng l−ợng cao (chứa đến 70% khí mê tan); tạo ra phân và làm giảm ô nhiễm môi tr−ờng. Quá trình này gọi là “lên men”. Quá trình yếm khí đ−ợc sử dụng rộng rãi để xử lý n−ớc thải công nghiệp và các chất thải dạng bùn sệt, phân dùng trong nông nghiệp. Việc xử lý chất thải rắn (các chất hữu cơ đã đ−ợc tách ra) là ứng dụng t−ơng đối mới, nh−ng đ−ợc phổ cập nhanh vì có −u điểm là tạo ra năng l−ợng. Công nghệ yếm khí phụ thuộc nguyên liệu đầu “vào”. Sau đây giới thiệu quy mô các loại hầm yếm khí. Đơn vị : m3 Cỡ hầm 10 - 20 < 200 < 2000 Dùng cho sinh Cung cấp điện thắp Trạm, trại chăn nuôi Đối t−ợng sử dụng hoạt gia đình sáng cho liên hộ cơ sở chế biến 8. Lên men (cồn) Đ−ờng, cặn và các chất hữu cơ senlulô đ−ợc biến đổi nhờ vi khuẩn và chuyển sang các sản phẩm có gốc r−ợu cồn. Sản phẩm ethanol t−ơng đối tinh khiết sau khi đ−ợc ch−ng cất. Cồng nghệ này phát triển rộng vì r−ợu đ−ợc dùng phổ biến. Do đòi hỏi vốn đầu t− lớn và cần nhiều nguyên liệu “đầu vào”, công nghệ lên men ch−a có hiệu quả cao. 9. Đóng bánh Th−ờng sử dụng chất thải sinh khối ở dạng gốc (vỏ dừa, chất hữu cơ phơi khô: mùn c−a, vỏ trấu . . .) đóng thành bánh với đ−ờng kính viên ép là 55 - 65 mm, trọng l−ợng mỗi bánh từ 5kg đến 50 kg. Chất l−ợng cháy, hiệu suất thu hồi nhiệt cao hơn khi đốt củi (hoặc đốt than hầm). Về ph−ơng diện kinh tế giá thành vẫn còn cao so với đốt vật liệu tr−ớc khi ép. Tuy nhiên công nghệ đóng bánh dễ vận chuyển vì thể tích chất phế thải đ−ợc thu nhỏ. 10. Bếp đun cải tiến Hiệu suất sử dụng nhiệt ≈10%. Dùng bếp cải tiến tăng hiệu suất nhiệt lên khoảng 30%. Qua quá trình sử dụng bếp đun đã dần dần đ−ợc hoàn thiện, hiệu suất nhiệt tăng đáng kể. Tuy nhiên bếp đun cải tiến cũng chỉ phù hợp với gỗ 58
(củi); còn các chất thải sinh khối khác ít đ−ợc dùng vì nhiều lý do, trong đó có vận chuyển và kho cất giữ. 3.2. Triển vọng phát triển công nghệ đốt tầng sôi sử dụng chất phế thải sinh khối để phát nhiệt - điện (xem thêm phụ lục 4; 5; 6) 3.2.1. Sử dụng chất phế thải sinh khối dùng trong công nghệ nhiệt điện. Nguyên liệu truyền thống tạo ra năng l−ợng ở các n−ớc là: nhiệt điện, thủy điện, than, nhiên liệu lỏng và năng l−ợng tái tạo. Theo tài liệu của Ngân hàng thế giới: các n−ớc phát triển Châu âu, Bắc Mỹ đi đầu trong việc phát triển sử dụng năng l−ợng tái tạo, công suất có nơi lên đến 4.000 kW/tổ máy phát chiếm 6%/ tổng năng l−ợng phát ra. Cũng theo dự báo của Ngân hàng thế giới đến năm 2010 sẽ có khoảng 50.000 MW, đ−ợc phát điện bằng chất phế thải sinh khối. Các n−ớc Mỹ, Trung Quốc, Nhật Bản, ấn độ và các n−ớc ASEAN: Myama, Philippines, Insonesia, Thái Lan, Malaysia đã tận dụng chất thải sinh khối (trấu, bã mía, mùn c−a ) làm nhiên liệu đốt theo công nghệ mới (công nghệ tầng sôi) để phát điện, phục vụ đời sống và sản xuất. Nhà máy dùng chất thải sinh khối th−ờng có công suất từ 50 - 4000 kW, với một l−ợng hơi lớn, do đó cũng đặt bên cạnh các nhà máy sấy, chế biến nông sản, thuỷ sản. Riêng ch−ơng trình hợp tác theo kênh Australia - ASEAN đã hình thành 4 dây chuyền công nghệ: Indonesia sử dụng mùn c−a đốt theo công nghệ tầng sôi dùng phát nhiệt điện (55 kW), hơi thứ cấp dùng sấy gỗ, với l−ợng hơi 2,5 tấn/h. ở Philippin dùng công nghệ tầng sôi để sản xuất nhiệt điện và dây chuyền, công nghệ này đ−ợc lắp đặt bên cạnh nhà máy sản xuất các sản phẩm gia đình bằng mây tre, công suất tổ máy phát điện 100 kW hơi cung cấp từ nồi hơi theo công nghệ tầng sôi 3,0 at. ở Thái Lan sử dụng công nghệ đốt (tầngsôi) nguyên liệu đốt là phụ phẩm của dừa (xơ vỏ, mùn dừa ) với công suất 250 kW, cung cấp hơi 10t/h (30 at) dùng sấy các sản phẩm từ quả dừa để xuất khẩu. Tập đoàn công nghiệp nặng Mitsubishi đã lắp đặt 15 dây chuyền công nghệ sử dụng trấu và hoạt động hơn 16 năm tại Malaisia, Mianma với công suất từ 150 đến 445 kW, mỗi kWh. tiêu thụ từ 3 ,0 đến 5 kg trấu. Với công nghệ cao trấu sau khi đốt sẽ tạo tro có màu trắng, ứng dụng trong sản xuất vật liệu xây dựng. Mỹ, Australia, Nhật, Italia sử dụng công nghệ đồng phát nhiệt điện tại vùng có nhiều nguyên liệu “đốt”. 59
Tóm lại, công nghệ đốt chất phế thải sinh khối dùng trong nông nghiệp đ−ợc các n−ớc rất quan tâm và đã ứng dụng thành công vì: + Tạo đ−ợc l−ợng hơi lớn, từ đó cung cấp cho turbin phát điện; + Thiết bị tạo nhiệt hình thành trong nồi hơi; + Sử dụng công nghệ đốt chất phế thải (với điều kiện dùng trấu từ lúa gạo) đảm bảo trấu đ−ợc đốt ở nhiệt độ cao ổn định. Sau khi đốt, tro thu đ−ợc có màu trắng tỷ lệ Si02 (trong tro) chiếm trên 90%, phạm vi ứng dụng rộng loại tro này trong công nghiệp xây dựng. + L−ợng hơi (thứ cấp) từ công nghệ đốt này là dạng công nghệ sạch có thể sử dụng để sấy thóc gạo, sấy sản phẩm của nông, lâm, thủy, hải sản chất l−ợng cao hơn. 3.2.2. Về mức độ ứng dụng: * Sử dụng sinh khối để phát điện và thu hồi nhiệt. Công nghệ đồng phát nhiệt - điện đã tăng lên trong thập kỷ vừa qua. ở Mỹ sản xuất điện năng từ chất phế thải sinh khối tăng 7%/năm trong giai đoạn 1990 - 1994. Cộng đồng Châu âu có các ch−ơng trình nghiên cứu khác nhau làm tăng khả năng sử dụng chất thải sinh khối lên đến 15% tổng tiêu thụ năng l−ợng. Hầu hết các nhà máy điện sử dụng chất thải sinh khối hiệu suất lò hơi và hiệu suất phát điện thấp. Ngoài ra, công nghệ sinh khối luôn cạnh tranh với các dạng năng l−ợng truyền thống khác, vì vậy việc áp dụng công nghệ này ch−a đ−ợc khuyến khích. * Công nghệ thiêu và đốt: Công nghệ thiêu và đốt đã phát triển trong suốt 20 năm qua do đó sử dụng ngày càng nhiều chất thải sinh khối và phế thải. Công nghệ thiêu đốt chủ yếu dựa vào nhiên liệu và phế thải từ gỗ, mùn c−a v.v N−ớc dẫn đầu trong lĩnh vực này là Mỹ và các n−ớc Châu âu. Hệ thống đốt hút gió tự nhiên là loại lò thiêu đốt phổ biến ở cơ sở công nghiệp nông thôn với gỗ là nhiên liệu chính. * Các quá trình khí hóa của sinh khối: quá trình khí hoá đã đ−ợc áp dụng từ khoảng 10 năm trở lại đây. Hiện nay công nghệ này đang sử dụng than hầm và nhiên liệu có khối l−ợng riêng cao nh− gỗ, vỏ dừa. ở Thái Lan và Philippin phổ biến là khí hóa trấu, còn ở Brazil, ấn Độ và Trung Quốc là khí hóa bã mía. 60
Công nghệ này cũng đ−ợc ứng dụng ở các n−ớc công nghiệp, đặc biệt ở các n−ớc Địa Trung Hải. Đây là công nghệ có nhiều hứa hẹn. * Phân hữu cơ. Đây là công nghệ đ−ợc sử dụng t−ơng đối phổ biến. ở n−ớc công nghiệp phát triển đã sử dụng rộng công nghệ này nhằm xử lý chất thải hữu cơ ở thành phố. Bất tiện của quá trình làm phân hữu cơ là không tạo ra năng l−ợng, ở đó chất hữu cơ đ−ợc sử dụng lại làm phân bón. * Công nghệ sinh khối phân huỷ yếm khí: ở nhiều n−ớc đặc biệt là ấn Độ, Trung Quốc đã sử dụng rộng rãi năng l−ợng thông qua hầm ủ yếm khí. Theo số liệu của các chuyên gia Trung Quốc, hầm khí sinh vật ở Trung Quốc là trên 5 triệu và ở ấn Độ trên 1 triệu hộ gia đình có hầm khí sinh vật với quy mô nhỏ. Hầu hết các hầm này dùng để tạo khí. Hiện nay các n−ớc này đang bắt đầu triển khai các hầm yếm khí lớn. ở Việt Nam có trên 3000 hầm. ở Indonesia, có khoảng 100 hầm đang hoạt động bằng phân gia súc. Trong những năm gần đây, ở các n−ớc công nghiệp phát triển, sự phân hủy các chất thải rắn từ công nghiệp và thành phố tập trung trong các nhà máy lớn. Cho đến nay, trên thế giới có khoảng 200 nhà máy xử lý chất thải rắn từ thành phố bằng ph−ơng pháp yếm khí có thể tích >50 m3. Bảng 3.2 d−ới đây trình bày các ứng dụng xử lý yếm khí ở các n−ớc. Bảng 3.2: Các ứng dụng xử lý yếm khí trong các n−ớc khác nhau trên thế giới N−ớc thải N−ớc thải công Chất thải N−ớc thành phố nghiệp hữu cơ Braxil +++ +++ 0 Columbia ++ ++ 0 Mexico ++ ++ 0 Bolivia + 0 * Ecuador + 0 0 India +++ +++ * * China ++ ++ Thái Lan 0 ++ Malaysia 0 + * Indonesia + + 0 Việt Nam 0 + 0 Lào 0 0 0 Cambodia 0 0 0 Morocco + 0 * 61
Các ký hiệu: N−ớc thải: 0 Không ứng dụng; + Các hoạt động đơn độc; ++ Sử dụng phổ biến; +++ Các hoạt động chính. Chất thải: 0 Không ứng dụng; * Quá trình lập kế hoạch và chờ quyết định; Thực hiện; * ép chất thải sinh khối thành viên Ngay từ đầu thế kỷ 19, nông dân ở nhiều vùng đã tạo ra viên mùn c−a bằng việc sử dụng các vật liệu liên kết nh− hắc ín, nhựa và đất sét để gắn các hạt nhỏ với nhau. Tuy nhiên quá trình này không có hiệu quả vì chi phí cao. Trong thời gian đó, việc ép các viên do thiếu chất gắn kết cho nên không thành công vì nhiệt độ và áp suất quá thấp. Vào những năm 50, nhiều ph−ơng pháp tạo ra các viên ép không có chất gắn kết. Ví dụ ở Thái Lan từ năm 1982 nhiều cơ sở đã sản xuất viên ép. Than hầm xanh, là hỗn hợp các chất phế thải nông nghiệp, có thể phân hủy sinh học và chất thải celulô từ thành phố đ−ợc dùng làm vật liệu xây dựng. ở Malina (Philippin) và một số n−ớc Châu Phi, cũng đã có các bánh nhiên liệu (ví dụ ở Gana là làm từ mùn c−a). * Quá trình hóa nhiệt. Quá trình hóa nhiệt quan trọng nhất là các bon hóa để sản xuất than hầm. Than hầm sản xuất ở nhiều n−ớc đ−ợc sử dụng cả trong gia đình và công nghiệp. Nhiều cơ sở công nghiệp nhỏ ở các n−ớc đang phát triển sử dụng than hầm. Brazil là n−ớc sản xuất và tiêu thụ than hầm lớn nhất thế giới. Than hầm đ−ợc sử dụng trong các cơ sở công nghiệp nh− chế tạo gang thỏi, thép, xi măng v.v Công nghệ sản xuất than hầm không thay đổi vì các ngành công nghiệp liên quan không đủ năng lực (công nghệ hoặc kinh tế) để đầu t− vào nghiên cứu cà phát triển. Brazil là n−ớc duy nhất có ch−ơng trình nghiên cứu phát triển về công nghệ than hầm với hiệu suất từ 30 đến 35% (so với các n−ớc khác là 12 - 25%). Tuy nhiên công nghệ than hầm vẫn ch−a phải là nguồn năng l−ợng chính, do thiếu vốn đầu t− và thiếu chính sách hỗ trợ. 62
* Nhiệt phân: quá trình này không đ−ợc phát triển rộng vì nó là công nghệ phức tạp và đắt tiền. Cho đến nay, chỉ có một số ít nhà máy thí điểm. Cần nghiên cứu, thực nghiệm để đánh giá tiềm năng và giới hạn của công nghệ này. Một trong những ứng dụng trực tiếp và quan trọng nhất của hệ thống sử dụng năng l−ợng là sản xuất ethanol từ sinh khối. ở Mỹ, hiện nay mỗi năm trên 5 tỷ lít nhiên liệu ethanol đ−ợc sản xuất từ sinh khối bằng công nghệ lên men sử dụng tinh bột ngô làm nguyên liệu. Nguyên nhân ch−a đ−ợc ứng dụng công nghệ nhiệt phân ở các n−ớc khác vì vốn đầu t− lớn, giá thành cao. 3.3. Một vài đặc điểm và hạn chế sinh khối dùng quá trình phát triển công nghệ đồng phát điện - nhiệt 3.3.1. Một vài đặc tr−ng của chất phế thải sinh khối ở Việt Nam. Thành phần cơ bản của sinh khối là ổn định, bao gồm: Carbon: 40 - 50%; Oxy: 40 - 44%; Hydro: 6%. Do thành phần vật lý thay đổi trong dải rộng, cho nên ảnh h−ởng đến quy trình ứng dụng. Đặc tr−ng vật lý sinh khối đ−ợc biểu hiện bởi: hàm l−ợng hữu cơ, độ ẩm, khả năng cung cấp năng l−ợng, cỡ hạt, l−ợng tạp chất và giá trị năng l−ợng. Để có quyết định đầu t− phù hợp cần quan tâm đến: * Tính sẵn có của sinh khối Để tránh tình trạng thiếu nguyên liệu đầu “vào” và nhằm phát huy công suất của dây chuyền công nghệ, đòi hỏi nguồn nguyên liệu phải ổn định. Muốn thế, vấn đề đặc biệt quan tâm đối với vùng có nhiều chất thải sinh khối (nh− Tây Nguyên, Đông Nam bộ, Đồng Bằng sồng Cửu Long ở n−ớc ta) là việc chuyên chở nguyên liệu từ các xí nghiệp chế biến về nơi sản xuất năng l−ợng. * Tính phụ thuộc mùa vụ Sản xuất nông nghiệp mang tính thời vụ, luôn có sự biến động về nguồn cung cấp. Vấn đề đặt ra là cần quan tâm đến kho dự trữ (ví dụ mùn c−a của x−ởng chế biến gỗ, trấu từ nhà máy xay xát, vỏ cà phê phải đ−ợc dự trử qua nhiều vụ sản xuất. 63
* Xử lý sơ bộ và tách tạp chất Kinh nghiệm sử dụng dây chuyền công nghệ đốt tầng sôi tạo nhiệt điện từ chất phế thải sinh khối là trấu, mùn c−a, yêu cầu là cần xử lý sơ bộ tr−ớc khi đ−a vào lò đốt. Với trấu: cần loại bỏ tạp chất khi đ−a vào dây chuyền cung cấp (vì có nhiều rác, giẻ rách làm tắc nghẽn bộ phận cấp liệu). Với mùn c−a dùng cho các lò đốt cung cấp nhiệt cho dây chuyền chế biến gỗ cần nghiền nhỏ đảm bảo yêu cầu chuyền tải vào lò đốt. 3.3.2. Những hạn chế khi sử dụng phế thải sinh khối trong nông nghiệp * Tiềm năng chất thải sinh khối là rất lớn. Tuy nhiên để biến tiềm năng này thành hiện thực cần các kiến thức công nghệ, thiết bị và cơ chế, chính sách phù hợp. Kết quả điều tra ở cơ sở sản xuất và các chuyên gia trong lĩnh vực sử dụng năng l−ợng tại m−ời hai Tỉnh có nhiều chất phế thải sinh khối cho thấy rõ: chất phế thải sinh khối tuy có nhiều, nh−ng mới sử dụng gỗ, củi để đun nấu; trấu, vỏ cà phê và các chất phế thải khác đều bị thải bỏ, không (hoặc rất ít) sử dụng. Nguyên nhân chính là thiếu kinh nghiệm, công nghệ, thông tin, ph−ơng pháp sử dụng. Do chí phí đầu t− cao, mặc dù có thông tin nh−ng ng−ời dân không thể bỏ tiền để xây dựng những dây chuyền đồng phát nhiệt điện, hoặc sử dụng nhiệt để làm khô nông sản với giá thành ban đầu cao. * Những vấn đề cần quan tâm: - Các chất phế thải sinh khối từ sản xuất nông lâm nghiệp ở Việt Nam (cũng nh− ở các n−ớc trong khu vực) đều có nhiệt trị cao. Sử dụng chất thải sinh khối từ trấu, gỗ mùn c−a v.v qua kinh nghiệm các n−ớc trong khu vực tham gia ch−ơng trình hợp tác kinh tế kỹ thuật úc - ASEAN (pha 3) đều cho thấy: để vận hành một hệ thống đồng phát nhiệt điện từ sinh khối đòi hỏi kỹ năng thao tác thành thục, quan tâm nhiều đến vận hành, bảo d−ỡng. Những cơ sở nhiều chất thải sinh khối đ−ợc, sử dụng để đồng phát nhiệt điện đảm bảo công suất phải lớn, (>200 kW) mới mang lại hiệu quả, hệ thống đồng phát cần cung cấp đủ năng l−ợng cho quá trình chế biến trong nội bộ nhà máy,đồng thời tiết kiệm năng l−ợng cho cơ sở ứng dụng. - Về chi phí đầu t− Do hiệu suất lò hơi thấp, dẫn đến hiệu suất phát điện thấp và suất đấu t− cao. Bảng3.3 giới thiệu hiệu suất nhà máy đồng phát nhiệt điện và suất đầu t−. 64