Nghiên cứu khả năng xử lý ô nhiễm chất hữu cơ tại sông Tô Lịch bằng hệ thống sục khí sử dụng pin năng lượng mặt trời

sản xuất các đồ dùng thường thấy trong đời sống hàng ngày như chai lọ thủy tin đựng thức ăn....

Khối lượng chủ yếu của các tấm pin năng lượng mặt trời là theo thứ tự từ nặng đến nhẹ là (1) Tấm kính cường lực: ~65%; (2) Khung: ~20%; (3) Tế bào quang điện (solar cell): 6%-8%; (4) các thành phần còn lại. Một tấm pin mặt trời có 72 cell thông thường có khối lượng khoảng 22-27kg, trong đó (1) (2) (3) chiếm khoảng 92-94% khối lượng toàn bộ tấm pin năng lượng mặt trời.

Hình 3.32: Quy trình tái chế pin NLMT

Biện pháp đối với panel hết hạn: có nhiều biện pháp khác nhau nhưng chung quy lại là tách các thành phần vật liệu cấu tạo nên panel (kính, cell, kim loại, plastic/polymer) để tái sử dụng, như các tấm thủy tinh thì làm chai lọ, các cell thì được xử lý hóa học để các nhà máy tái sử dụng sản xuất các cell cho panel mới có hiệu suất/hiệu quả cao hơn... Nguyên lý tái chế pin năng lượng mặt trời, chúng ta

cần tìm hiểu sơ qua về cấu tạo của thiết bị công nghệ này. Một tấm pin năng lượng mặt trời làm từ tinh thể silicon điển hình được tạo thành từ 65 - 75% thủy tinh, 10 - 15% nhôm để làm khung, 10% nhựa và chỉ 3 - 5% silicon. Với công nghệ hiện tại, hiệu suất tái chế có thể lên đến 96%, giúp tận thu hoàn toàn lại rác thải này. Nguyên lý vận hành như hình 3.32.

Pin mặt trời hết hạn sử dụng sẽ không phải là chất thải nguy hại mà là nguồn tài nguyên để tái sử dụng cho mục đích sản xuất pin mặt trời mới có chất lượng cao hơn và giá thành rẻ hơn, ngoài ra cũng có thể sử dụng cho mục đích khác. Trong một nghiên cứu năm 2016 về tái chế tấm pin năng lượng mặt trời, cơ quan năng lượng tái tạo quốc tế (IRENA) cho rằng, về lâu dài, việc xây dựng các nhà máy tái chế PV chuyên dụng rất có ý nghĩa. IRENA ước tính các vật liệu thu hồi có thể trị giá 450 triệu USD vào năm 2030 và hơn 15 tỷ USD vào năm 2050. Đáp ứng lại dự đoán xu thế này, vào năm 2018, tập đoàn xử lý nước thải và chất thải Veolia của Pháp đã khởi chạy nhà máy tái chế tấm pin năng lượng mặt trời đầu tiên của châu Âu. Nhà máy mới được đặt ở Rousset, miền Nam nước Pháp đã có hợp đồng đầu tiên với tổ chức Tái Chế Pin Năng Lượng Mặt Trời PV Cycle France để tái chế

1.300 tấn tấm pin mặt trời vào năm 2018 và dự kiến công suất sẽ tăng lên đến 4.000 tấn vào năm 2022.

KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ

Có thể bạn quan tâm!

Xem toàn bộ 109 trang tài liệu này.

A. Kết luận

1. Chất lượng nước sông Tô Lịch không thể đảm bảo yêu cầu về chất lượng nguồn nước mặt quy định trong QCVN 08:2015/BTNMT – Cột B1, mức độ ô nhiễm dự báo sẽ có chiều hướng sẽ tiếp tục gia tăng trong tương lai. Nước mưa có ảnh hưởng rõ rệt tới mức độ ô nhiễm của nước sông nhờ quá trình pha loãng.

2. Nước sông Tô Lịch ô nhiễm chủ yếu bởi loại hình nước thải sinh hoạt của thành phố Hà Nội, giá trị pH dao động trong khoảng trung tính đến kiềm nhẹ, giá trị trung bình trong mùa khô là 7,38 và trong mùa mưa là 7,66. Nồng độ oxy hòa tan trong nước sông Tô Lịch rất thấp, giá trị trung bình đo được trong mùa khô là 0,55 mg/l và 0,73 mg/l đối với mùa mưa, giá trị pH và DO của nước sông Tô Lịch không có sự chênh lệch nhiều trong hai mùa. Giá trị TSS trung bình vào mùa khô và mùa mưa có sự chênh lệch khá lơn, giá trị TSS hai mùa lần lượt là 507,2 mg/L và 308,4 mg/l. Giá trị COD trong nước sông Tô Lịch trung bình là 127,9 mgO2/l trong mùa khô và 124,73 mgO2/l trong mùa mưa. Giá trị BOD5 trung bình của sông Tô Lịch vào mùa khô và mùa mưa lần lượt là 90,21 mgO2/L và 67,66 mgO2/L. Về mức độ ô

nhiễm dinh dưỡng N và P, nồng độ NH4+ trung bình trong nước sông Tô Lịch là

36,74 mg/l cao hơn so với giá trị trung bình trong mùa mưa là 19,73 mg/l. Nồng độ trung bình của NO3- là 3,69 mg/l trong mùa khô, mùa mưa các giá trị này có xu hướng thấp hơn đạt lần lượt 1,56 mg/l. Đối với các thông số PO43-mùa khô các giá trị này là 2,77 mg/l cao hơn so với mùa mưa là 1,35 mg/l. Thông số Cl- của hai mùa

khô và mưa đều đạt so với QCVN 08/2015. Giá trị Coliform hai mùa khô và mưa lần lượt là 60.000 MPN/100ml và 45.000 MPN/100ml.

3. So sánh giữa phương pháp xử lý COD bằng hệ thống sục khí và bằng các hợp chất chứa sắt thì có thể nhận thấy ưu nhược điểm của từng phương pháp. Nhưng xét về tính bền vững và bảo vệ môi trường thì phương pháp sục khí đem lại hiệu quả tốt hơn.

4. Ưu điểm của hệ thống sử dụng pin năng lượng mặt trời như: Hệ thống không sử dụng ắc quy nên chi phí đầu tư và bảo dưỡng thấp Hệ thống, thao tác vận hành đơn giản, Dễ dàng nâng cấp mở rộng hệ thống; Tuổi thọ của hệ thống pin năng lượng mặt trời cao, công suất đỉnh ngõ ra của tấm pin bảo hành 25 năm; Hệ thống tự động ngưng hoạt động trong trường hợp điện lưới mất để đảm bảo an toàn cho lưới điện và người sử dụng... Chính vì những ưu điểm trên nên việc sử dụng pin mặt trời để cung cấp điện cho hệ thống sục khí là khả thi và đem lại hiệu quả kinh t ế và góp phần giảm ô nhiễm môi trường.

B. Khuyến nghị

Luận văn đã góp phần làm rõ hiệu quả xử lý hợp chất hữu cơ trong nước thải bằng biện pháp kỹ thuật dựa trên cách tiếp cận phát triển bền vững nhằm cải thiện, nâng cao khả năng tự làm sạch của dòng sông, nhằm phục hồi và duy trì các chức năng tự nhiên của dòng sông.

Cần tiếp tục nghiên cứu thêm các vấn đề liên quan và khả năng áp dụng của phương pháp trong điều kiện thực tiễn.

DANH MỤC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN

ĐẾN LUẬN VĂN

1. Lương Duy Hanh, Nguyễn Xuân Hải, Trần Thị Hồng,Nguyễn Hữu Huấn, Phạm Hùng Sơn, Đinh Tạ Tuấn Linh, Nguyễn Việt Hoàng, Hồ Nguyên Hoàng, Phí Phương Hạnh, “Đánh giá chất lượng nước sông liên quan đến ô nhiễm mùi của một số sông nội đô thành phố Hà Nội ”, Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, tập 32, số 1S (2016) 147-155.

2. Lương Duy Hanh, Nguyễn Mạnh Khải, Phạm Hùng Sơn, Nguyễn Hữu Huấn, Phí Phương Hạnh (2019), ”Hiện trạng ô nhiễm chất hữu cơ trên các sông nội đô thành phố Hà Nội và giải pháp kỹ thuật sục khí cưỡng bức nhằm gi ảm ô nhiễm chất hữu cơ”, Kinh tế môi trường, tr40-45

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tiếng Việt

[1] Quyết định số 11/2017/QĐ-TTg - 12/04/2017 - Cơ chế khuyến khích phát triển các dự án điện mặt trời tại Việt Nam

[2] Thông tư số: 16/2017/TT-BCT - Quy Định Về Phát Triển Dự Án Và Hợp Đồng Mua Bán Điện Mẫu Áp Dụng Cho Các Dự Án Điện Mặt Trời

[3] Quyết định số 02/2019/QĐ-TTg - Sửa đổi, bổ sung quyết định số 11 về cơ chế khuyến khích phát triển các dự án điện mặt trời ở Việt Nam.

[4] Quyết định số 05/2019/TT-BCT - Sửa đổi, bổ sung thông tư 16/2017/TT-BCT về quy định phát triển dự án và hợp đồng mua bán điện mẫu áp dụng cho các dự án điện mặt trời.

[5] QCVN 08 – MT:2015/BTNMT – quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt

[6] Trần Bách (2000), “Lưới điện và Hệ thống điện”, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội

[7] Trần Văn Ngân, Ngô Thị Nga (2002), “Giáo trình công nghệ xử lý nước thải”, NXB Khoa học và kỹ thuật, Hà Nội.

[8] UBND TPHN (2005), ”Báo cáo đầu tư xây dựng công trình dự án thoát nước nhằm cải tạo môi trường TPHN, Dự án 2 (2005-2010) Hà Nội”.

[9] Bộ Khoa học và đầu tư, Văn phòng chương trình nghị sự 21 (2008), “Tiềm năng và phương hướng khai thác các dạng năng lượng tái tạo tại Việt Nam”.

[10] Bộ kế hoạch và đầu tư, văn phòng Agenda 21 (2009), “Tiềm năng và định hướng phát triển năng lượng tái tạo ở Việt Nam”.

[11] Nguyễn Xuân Hải, Nguyễn Hữu Huấn (2010), “Khả năng sinh khí H2S từ nước sông Tô Lịch”, Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn 1, tr. 28-33.

[12] Cục QLMTYT (2012), ”Báo cáo đánh giá lĩnh vực cấp nước và vệ sinh môi trường Việt Nam”, Bộ Y tế, WHO, UNICEF, Hà Nội.

[13] Nguyễn Hữu Huấn, Nguyễn Xuân Hải, Trần Yêm (2012), “Nghiên cứu ứng dụng mô hình METI-LIS dự báo mức ô nhiễm khí H2S từ sông Tô Lịch”, Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, 28(4S), tr. 95-102.

[14] Nguyễn Thị Như Quyên (2012), “Nghiên cứu hiện trạng môi trường nước phục vụ quy hoạch hệ thống xử lý nước thải sông Tô Lịch – Đoạn từ Hoàng Quốc Việt đến Ngã Tư Sở”, Luận văn thạc sĩ khoa học Môi trường, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – ĐHQGHN.

[15] Phạm Mạnh Cổn, Nguyễn Mạnh Khải, Phạm Quang Hà, Trần Ngọc Anh (2013), “Nghiên cứu chất lượng nước mặt khu vực nội thành Hà Nội ”, Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, 29(3S), tr. 24 -30.

[16] Lý Ngọc Thắng (2013) “Nghiên cứu thiết kế hệ thống tự động thích ứng với vị trí mặt trời nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng các thiết bị dùng n ăng lượng mặt trời”, Viện Năng lượng, Bộ Công Thương

[17] World Bank (2013), Báo cáo ”Đánh giá hoạt động quản lý nước thải đô thị tại Việt Nam”.

[18] Ngô Thị Bích (2014), “Đánh giá nguy cơ ô nhiễm hợp chất hữu cơ ở sông Tô Lịch và đề xuất các biện pháp giảm thiểu ”, Luận văn thạc sĩ Khoa học Môi trường, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – ĐHQGHN.

[19] Dương Quỳnh Nga (2014), “Thiết kế điều khiển hệ thống điện sử dụng năng lượng mặt trời hòa lưới điện 22kv”, Hội thảo cấp trường, Trường Đại học Kỹ thuật công nghiệp – Đại học Thái Nguyên tr.102-107

[20] Nguyễn Hữu Huấn (2015), ”Nghiên cứu sự hình thành và phát tán hydrosunfua từ sông Tô Lịch”, Luận án Tiến sĩ, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – ĐHQGHN.

[21] Lương Duy Hanh, Nguyễn Xuân Hải, Trần Thị Hồng, Nguyễn Hữu Huấn, Phạm Hùng Sơn, Đinh Tạ Tuấn Linh, Nguyễn Việt Hoàng, Hồ Nguyên Hoàng, Phạm Anh Hùng, Phí Phương Hạnh (2016), “Đánh giá chất lượng nước sông liên quan đến ô nhiễm mùi của một số sông nội đô thành phố Hà Nội ”, Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Môi trường, 32(1S), tr. 166 -174.

[22] Nguyễn Việt Hoàng (2016), “Nghiên cứu ảnh hưởng của biện pháp sục khí cưỡng bức đến khả năng xử lý chất hữu cơ trong nước sông Tô Lịch ” Luận văn Thạc sĩ, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – ĐHQGHN.

[23] REN21 (2017), “Báo cáo hiện trạng Năng lượng tái tạo Toàn cầu 2017”

[24] MOIT/GIZ Energy Support Programme (24/1/2018) “Đánh giá tiềm năng phát triển dự án điện mặt trời nối lưới quốc gia tại Việt Nam tới năm 2020, tầm nhìn 2030”

[25] Lương Duy Hanh, Nguyễn Mạnh Khải, Phạm Hùng Sơn, Nguyễn Hữu Huấn, Phí Phương Hạnh (2019), ”Hiện trạng ô nhiễm chất hữu cơ trên các sông nội đô thành phố Hà Nội và giải pháp kỹ thuật sục khí cưỡng bức nhằm giảm ô nhiễm chất hữu cơ”, Kinh tế môi trường, tr40-45.

[26] https://hanoi.gov.vn/home

[27] https://vi.wikipedia.org/wiki/H%C3%A0_N%E1%BB%99i

[28] https://solarpower.vn/danh-gia-ung-dung-nang-luong-mat-troi-o-viet-nam/

[29] http://evnhanoi.vn/tin-tuc-evnhanoi/cong-dong-noi-ve-evn-hanoi/4937-evn- hanoi-chu-trong-ung-dung-cong-nghe-xanh

[30] http://nangluongvietnam.vn/news/vn/dien-hat-nhan-nang-luong-tai-tao/lap- quy-hoach-phat-trien-dien-mat-troi-thanh-pho-ha-noi.html

[31] https://solarpower.vn/phuong-phap-thiet-ke-he-thong-dien-nang-luong-mat- troi/

[32] http://kingteksolar.com.vn/he-thong-dien-nang-luong-mat-troi-hoa-luoi.html