Phương pháp kiểm kê khí nhà kính cấp lĩnh vực

(Căn cứ theo Thông tư số 17/2022/TT-BTNMT của Bộ trưởng Bộ Tài nguyên và Môi trường Quy định kỹ thuật đo đạc, báo cáo, thẩm định giảm nhẹ phát thải khí nhà kính và kiểm kê khí nhà kính lĩnh vực quản lý chất thải, ban hành ngày 15 tháng 11 năm 2022 và có hiệu lực thi hành ngày 15 tháng 2 năm 2023)

Phương pháp kiểm kê khí nhà kính cấp lĩnh vực

Các tiểu lĩnh vực trong lĩnh vực quản lý chất thải bao gồm: Chôn lấp chất thải rắn; Xử lý chất thải bằng phương pháp sinh học; Thiêu đốt và đốt lộ thiên chất thải; Xử lý và xả thải nước thải.

1.1. Chôn lấp chất thải rắn

Việc lựa chọn phương pháp tính toán của tiểu lĩnh vực Chôn lấp chất thải rắn được thực hiện theo Cây quyết định tại Hình 3.1, trang 3.4, chương 3, phần 5, IPCC 2006.

• Phương pháp bậc 1: Khí mê-tan được sinh ra trong quá trình phân hủy yếm khí chất hữu cơ. Tại các bãi chôn lấp chất thải rắn, chất thải hữu cơ phân hủy với tốc độ giảm dần và mất nhiều năm để phân hủy hoàn toàn, vì vậy, việc kiểm kê CH₄ cần được dựa trên sự phân rã/phân hủy của chất thải (phương trình phân hủy bậc 1-FOD), phương pháp thực hiện như sau:

Công thức được sử dụng để tính phát thải CH₄ từ chôn lấp chất thải rắn như sau:

Công thức 1.1.1. Phát thải khí CH₄ từ bãi chôn lấp chất thải rắn

Phát thải CH₄ = [∑CH_{4được sinh ra} – R_T] × (1 – OX_T)

Trong đó:

Phát thải CH₄                 Lượng phát thải khí CH₄ trong năm T, Gg

CH_{4,được sinh ra,x,T}                Lượng CH₄ sinh ra trong năm T, Gg

T                                  Năm kiểm kê

x                                  Loại chất thải hoặc vật liệu thải

R_T                                 Lượng CH₄ được thu hồi trong năm T, Gg

OX_T                              Hệ số oxy hoá trong năm T, (hệ số)

Tiềm năng phát thải CH₄ của chất thải được xử lý tại một năm nhất định sẽ giảm dần trong các năm tiếp theo. Mô hình FOD được xây dựng dựa trên yếu tố hàm mũ, mô tả tỷ lệ chất thải có thể phân hủy thành CH₄ và CO₂.

Công thức 1.1.2. Lượng CH₄ được tạo ra từ DDOC_m dễ phân huỷ

CH_{4, được sinh ra,T} = DDOC_m,decomp,T × F × 16/12

Trong đó:

CH_{4, được sinh ra,T}                 Lượng CH₄ được tạo ra từ chất thải có thể phân huỷ năm T, Gg

DDOC_m,decomp,T                Khối lượng các-bon hữu cơ phân huỷ trong BCL năm T, Gg

F                                  Hệ số khí CH₄ được tạo ra từ BCL, (hệ số)

16/12                            Tỷ lệ trọng lượng phân tử CH₄/C

Công thức 1.1.3. Lượng DDOC_m phân huỷ vào cuối năm T

DDOC_m,decomp,T = DDOC_ma,T-1 × (1 – e^-k)

Công thức 1.1.4. Lượng DDOC_m tích luỹ trong bãi chôn lấp vào cuối năm T

DDOC_ma,T = DDOC_md,T + (DDOC_ma,T-1 × e^-k)

Trong đó:

DDOC_ma,T          Khối lượng DDOC_m tích luỹ ở bãi chôn lấp vào cuối năm T, Gg

DDOC_ma,T-1        Khối lượng DDOC_m tích luỹ ở bãi chôn lấp vào cuối năm T-1, Gg

DDOC_md,T          Khối lượng DDOC_m phát sinh tại bãi chôn lấp vào năm T, Gg

DDOC_m,_decomp,T   Khối lượng DDOC_m phân huỷ tại bãi chôn lấp vào năm T, Gg

k                      Hằng số, k=ln(2)/t_1/2 (1/năm)

t_1/2                     Thời gian bán phân huỷ (năm)

Tiềm năng CH4 được tạo ra trong nhiều năm có thể được ước tính trên cơ sở số lượng và thành phần của chất thải được xử lý tại các bãi chôn lấp rác thải và thực tiễn quản lý chất thải tại các bãi thải.

Cơ sở để tính toán lượng các-bon hữu cơ dễ phân hủy (DDOC_m) được đưa ra tại Phương trình 1.1.5. DDOC_m là một phần của các-bon hữu cơ sẽ phân hủy trong điều kiện yếm khí tại các bãi chôn lấp rác thải.

Công thức 1.1.5. Khối lượng các chất hữu cơ có trong chất thải rắn

DDOC_m = W × DOC × DOC_f × MCF

Trong đó:

DDOC_m             Khối lượng các-bon hữu cơ phân huỷ, Gg

W                     Khối lượng CTR được đưa đến BCL, Gg

DOC                 Lượng các-bon hữu cơ phân hủy trong năm, GgC/ Gg chất thải

DOC_f                Tỷ lệ DOC có thể tự phân huỷ

MCF                 Hệ số điều chỉnh CH₄ trong năm

Sử dụng DDOC_ma (DDOC_m được tích lũy trong các bãi chôn lấp chất thải rắn) từ bảng tính, phương trình trên có thể được sử dụng để tính tổng tiềm năng tạo CH₄ của chất thải còn lại trong bãi chôn lấp CTR.

• Phương pháp bậc 2: Phương pháp bậc 2 có công thức tương tự như phương pháp bậc 1, sử dụng hệ số phát thải đặc trưng quốc gia.

 

• Phương pháp bậc 3: Phương pháp bậc 3 lấy số liệu hoạt động thực đo tại địa điểm.

1.2. Xử lý chất thải bằng phương pháp sinh học

Xử lý chất thải bằng phương pháp sinh học chủ yếu được thực hiện với các chất thải chất hữu cơ như thực phẩm, bùn thải. Khí sinh học sinh ra được sử dụng làm năng lượng. Các sản phẩm cuối cùng của phương pháp xử lý này có thể dùng để làm phân bón, cải tạo đất, hoặc được xử lý tại các bãi chôn lấp.

• Phương pháp bậc 1: Sử dụng phương pháp mặc định của IPCC và hệ số phát thải mặc định.

Công thức 1.2.1. Phát thải CH₄ từ xử lý sinh học

Phát thải CH₄ = ∑_i(M_i × EF_i) × 10^-3 − R

Trong đó:

M_i                     Khối lượng chất thải hữu cơ được xử lý theo phương pháp i, Gg

EF_i                   Hệ số phát thải cho loại phương pháp i, g CH₄/ kg chất thải được xử lý

i                       Ủ phân hoặc hầm ủ kỵ khí

R                      Tổng lượng CH₄ được thu hồi trong năm kiểm kê, Gg

Công thức 1.2.2. Phát thải N₂O từ xử lý sinh học

Phát thải N₂O = ∑_i(M_i × EF_i) × 10^-3

Trong đó:

M_i                     Khối lượng chất thải hữu cơ được xử lý theo phương pháp i, Gg

EF_i                   Hệ số phát thải cho loại phương pháp i, g N₂O/ kg chất thải được xử lý

i                       Ủ phân hoặc hầm ủ kỵ khí

• Phương pháp bậc 2: Trang 4.6, chương 4, phần 5, IPCC2006. Phương pháp bậc 2 có công thức tương tự như phương pháp bậc 1, sử dụng hệ số phát thải đặc trưng quốc gia.
• Phương pháp bậc 3: Trang 4.6, chương 4, phần 5, IPCC2006.

1.3. Thiêu đốt và đốt lộ thiên chất thải

Thiêu đốt chất thải được định nghĩa là đốt chất thải rắn và lỏng trong các cơ sở đốt rác có kiểm soát. Lò đốt rác hiện đại có ngăn xếp cao và buồng đốt được thiết kế đặc biệt, cung cấp nhiệt độ đốt cháy cao, thời gian lưu giữ lâu và khuấy trộn chất thải hiệu quả, đưa không khí vào nhiều hơn giúp cho quá trình đốt cháy hoàn toàn.

Đốt lộ thiên chất thải là đốt ngoài trời, hoặc trong các bãi rác mở, nơi khói và các khí thải được thải trực tiếp vào không khí mà không qua ống khói.

Quá trình thiêu đốt và đốt lộ thiên chất thải phát thải ra khí CO₂, CH₄ và N₂O. Phương pháp ước tính như sau:

a) Phương pháp luận tính phát thải

– Phát thải CO₂ từ thiêu đốt, đốt lộ thiên chất thải rắn

Cây quyết định lựa chọn phương pháp tính: Hình 5.1, trang 5.9, Chương 5, Phần 5, IPCC2006. (Đưa ra cây quyết định).

Phương pháp bậc 1: Công thức 5.1, Công thức 5.2 trang 5.7, Chương 5, Phần 5, IPCC2006.

Phương pháp bậc 2: Mục 5.2.1.2, trang 5.8, Chương 5, Phần 5, IPCC2006

Phương pháp bậc 3: Mục 5.2.1.3, trang 5.8, Chương 5, Phần 5, IPCC2006

– Phát thải CO₂ từ thiêu đốt chất thải lỏng từ nhiên liệu hóa thạch

Công thức 5.3, trang 5.10, Chương 5, Phần 5, IPCC2006.

Phương pháp bậc 1: Trang 5.11, Chương 5, Phần 5, IPCC2006.

Phương pháp bậc 2: Trang 5.11, Chương 5, Phần 5, IPCC2006.

Phương pháp bậc 3: Trang 5.11, Chương 5, Phần 5, IPCC2006.

b) Phương pháp luận tính phát thải CH₄ từ quá trình Thiêu đốt và đốt lộ thiên chất thải

Phát thải CH₄ từ quá trình thiêu đốt và đốt lộ thiên chất thải là kết quả của quá trình đốt không hoàn toàn. Yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến lượng khí thải là nhiệt độ, thời gian lưu trú và tỷ lệ không khí (nghĩa làm lượng không khí có liên quan đến lượng chất thải). Khí CH₄ đặc biệt có liên quan đến đốt lộ thiên chất thải, trong đó một phần lớn các-bon trong chất thải không bị ôxy hóa. Các điều kiện có thể khác nhau, chất thải là một loại nhiên liệu rất không đồng nhất và giá trị nhiệt trị thấp.

Trong các lò đốt rác lớn, hoạt động tốt, lượng CH₄ thường rất nhỏ. Khí mêtan cũng có thể được tạo ra trong hầm chứa chất thải của lò đốt nếu nồng độ ôxy thấp dẫn đến xảy ra quá trình kỵ khí trong hầm chứa chất thải đối với trường hợp chất thải ướt và được lưu trữ trong thời gian dài mà không được khuấy trộn.

Cây quyết định lựa chọn phương pháp tính: Hình 5.2, trang 5.12, Chương 5, Phần 5, IPCC2006.

Phương pháp bậc 1: Công thức 5.4, trang 5.12, Chương 5, Phần 5, IPCC 2006.

Công thức 1.3.1. Kiểm kê phát thải CH₄ từ tổng lượng chất thải được đốt

Phát thải CH₄ = ∑_i(IW_i × EF_i) × 10^-6

Trong đó:

Phát thải CH4	Lượng phát thải CH4, kg CH4
IWi	Lượng chất thải rắn loại i được thiêu đốt hoặc đốt lộ thiên, Gg/năm
EFi	Hệ số phát thải CH4, kg CH4/Gg chất thải
106	Chuyển đổi hệ số từ kg sang Gg
i	Danh mục loại chất thải được đốt hoặc đốt lộ thiên, được quy định như sau: – MSW: Chất thải rắn đô thị – ISW: Chất thải rắn công nghiệp – SS: Bùn thải – CTNH: Chất thải nguy hại – CW: Chất thải y tế – Chất thải khác (phải được chỉ định)

Phương pháp bậc 2: Mục 5.2.2.2, trang 5.13, Chương 5, Phần 5, IPCC2006.

Phương pháp bậc 2 có công thức tương tự như phương pháp bậc 1, sử dụng hệ số phát thải đặc trưng quốc gia.

Phương pháp bậc 3: Mục 5.2.2.3, trang 5.13, Chương 5, Phần 5, IPCC2006.

Phương pháp bậc 3 lấy số liệu hoạt động thực đo tại địa điểm.

c) Phương pháp luận tính phát thải N₂O từ quá trình Thiêu đốt và đốt lộ thiên chất thải

Ôxit nitơ được phát ra trong quá trình đốt cháy ở nhiệt độ tương đối thấp, trong khoảng từ 500-950°C. Các yếu tố quan trọng khác ảnh hưởng đến khí thải là loại thiết bị kiểm soát ô nhiễm không khí, loại và hàm lượng Nitơ của chất thải và tỷ lệ không khí dư thừa. Phát thải N₂O từ quá trình đốt chất thải lỏng có thể coi là không đáng kể, trừ khi dữ liệu quốc gia cụ thể chỉ ra có sự khác biệt.

Cây quyết định lựa chọn phương pháp tính: Hình 5.2, trang 5.12, chương 5, phần 5, IPCC2006.

Phương pháp bậc 1

Công thức 1.3.2. Phát thải N₂O từ quá trình thiêu đốt chất thải

Phát thải N₂O = ∑_i(IW_i × EF_i) × 10^-6

Trong đó:

Phát thải N2O	Lượng N2O phát thải trong năm kiểm kê, Gg/năm
IWi	Lượng chất thải rắn loại i được đốt hoặc đốt lộ thiên, Gg/năm
EFi	Hệ số phát thải N2O của chất thải loại i, kg N2O/Gg chất thải
106	Chuyển đổi hệ số từ kg sang Gg
i	Danh mục loại chất thải được đốt hoặc đốt lộ thiên, được quy định như sau: – MSW: Chất thải rắn đô thị – ISW: Chất thải rắn công nghiệp – SS: Bùn thải – CTNH: Chất thải nguy hại – CW: Chất thải y tế – Chất thải khác (phải được chỉ định)

Phương pháp bậc 2: Trang 5.14, Chương 5, Phần 5, IPCC2006.

Phương pháp bậc 2 có công thức tương tự như phương pháp bậc 1, sử dụng hệ số phát thải đặc trưng quốc gia.

Phương pháp bậc 3: Công thức 5.6, trang 5.14, Chương 5, Phần 5, IPCC2006. Trong bậc tính này lấy số liệu hoạt động thực đo tại địa điểm theo công thức sau.

Công thức 1.3.3. Kiểm kê phát thải N₂O từ tổng lượng chất thải được đốt

Phát thải N₂O = ∑_i(IW_i × EC_i × FGVi) × 10^-9

Trong đó:

Phát thải N2O	Lượng phát thải N2O, kg N2O
IWi	Lượng chất thải rắn loại i được thiêu đốt hoặc đốt lộ thiên, Gg/năm
ECi	Hệ số phát thải N2O trong ống đốt tại bãi đốt i, mg N2O/m3
109	Chuyển đổi hệ số từ kg sang Gg
i	Danh mục loại chất thải được đốt hoặc đốt lộ thiên, được quy định như sau: – MSW: Chất thải rắn đô thị – ISW: Chất thải rắn công nghiệp – SS: Bùn thải – CTNH: Chất thải nguy hại – CW: Chất thải y tế – Chất thải khác (phải được chỉ định)

1.4. Xử lý và xả thải nước thải

1.4.1. Phát thải CH₄ từ nước thải

a) Nước thải sinh hoạt

Cây quyết định lựa chọn phương pháp tính: Hình 6.2, trang 6.10, chương 6, phần 5, IPCC 2006.

Công thức tính:

Công thức 1.4.1. Lượng khí CH₄ từ nước thải sinh hoạt

Phát thải CH₄ = [∑_i,j (U_j × T_i,j × EF_j)] × (TOW − S) − R

Trong đó:

Phát thải CH4	Phát thải CH4 trong năm kiểm kê, Gg
TOW	Lượng chất thải hữu cơ trong nước thải sinh hoạt năm kiểm kê, kg BOD/năm
S	Thành phần hữu cơ được loại bỏ dưới dạng bùn trong năm kiểm kê, kg BOD/năm
Ui	Tỷ lệ dân số trong nhóm thu nhập i trong năm kiểm kê,
Ti,j	Mức độ sử dụng xử lý nước thải/xả thải, j, cho mỗi nhóm thu nhập i trong năm kiểm kê,
I	Nhóm thu nhập: nông thôn, thành thị thu nhập cao và thu nhập thấp ở thành thị
J	Hình thức xả thải/xử lý nước thải
EFj	Hệ số phát thải, kg CH4/kg BOD
R	Lượng CH4 thu hồi được trong năm kiểm kê, kg CH4 / năm

Phương pháp bậc 2: Mục 6.2.1, trang 6.9, chương 6, phần 5, IPCC2006.

Phương pháp bậc 2 có công thức tương tự như phương pháp bậc 1, sử dụng hệ số phát thải đặc trưng quốc gia.

Phương pháp bậc 3: Mục 6.2.1, trang 6.9, chương 6, phần 5, IPCC2006.

Phương pháp bậc 3 lấy số liệu hoạt động thực đo tại địa điểm.

b) Nước thải công nghiệp

Cây quyết định lựa chọn phương pháp tính: Hình 6.3, trang 6.19, chương 6, phần 5, IPCC 2006.

Công thức tính:

Công thức 1.4.2. Phát thải CH₄ từ nguồn nước thải Công nghiệp

Phát thải CH₄ = ∑_i[(TOW_i − S_i) × EF_i − R_i]

Trong đó:

Phát thải CH4	Lượng phát thải CH4 trong năm kiểm kê, Gg
TOWi	Tổng nguyên liệu hữu cơ có thể phân hủy trong nước thải công nghiệp i trong năm kiểm kê, kg COD/năm
I	Lĩnh vực công nghiệp
Si	Tỷ lệ hữu cơ được loại bỏ dưới dạng bùn trong năm kiểm kê, kg COD/năm
EFi	Hệ số phát thải cho ngành công nghiệp i, kg CH4/kg COD, cho loại hình xử lý/xả thải nước thải công nghiệp (Nếu có nhiều hơn 1 hình thức xử lý thì cần phải tính trung bình trọng số).
Ri	Lượng CH4 thu hồi được trong năm kiểm kê, kg CH4/năm

Phương pháp bậc 1: Sử dụng số liệu mặc định

Phương pháp bậc 2: Sử dụng hệ số phát thải đặc trưng quốc gia

Phương pháp bậc 3: Phương pháp bậc 3 lấy số liệu hoạt động thực đo tại địa điểm.

1.4.2. Phát thải N₂O từ nước thải

Không có sự phân chia bậc tính toán cho tiểu mục này, vì vậy ước tính N₂O từ nước thải sinh hoạt bằng phương pháp được đưa ra dưới đây.

Công thức 1.4.3. Phát thải N₂O phát sinh từ nước thải

Phát thải N₂O = N_EFFLULENT x EF_EFFLULENT x 44/28

Trong đó:

Phát thải N2O	Phát thải N2O trong năm kiểm kê, kg N2O/năm
NEFFLULENT	Nitơ trong nước thải thải ra môi trường nước, kg N/năm
EFEFFLULENT	Hệ số phát thải đối với khí thải N2O phát sinh từ nước thải, kgN2O-N/kg N
44/28	Yếu tố 44/28 là sự chuyển đổi kg N2O-N thành kg N2O

 

– – – – – – -***- – – – – – –

TRUNG TÂM ỨNG PHÓ SỰ CỐ AN TOÀN MÔI TRƯỜNG

Số 05B Phổ Quang, Phường 2, Quận Tân Bình, Thành phố Hồ Chí Minh

0938 040 020 (Ms.Chi) – khanhchi@ungphosuco.vn – 028 7302 2200