Lò đốt rác của bác nông dân Thái Bình
Tô Văn Trường
Nhiều sáng kiến buổi đầu thường gây nên 2 luồng dư luận khác nhau, ủng hộ và phản đối, điển hình gần đây là lò đốt rác của ông Bùi Khắc Kiên ở Thái Bình.
Luồng ý kiến ủng hộ
Đi tiên phong cổ vũ, động viên cho thành quả của ông Bùi Khắc Kiên là loạt bài báo có tít rất kêu đã phê phán mạnh mẽ các cơ quan chức năng của Thái Bình đã quan liêu, sợ trách nhiệm, trù dập "phát minh của nông dân" đồng thời ca ngợi "phát minh tầm cỡ thế giới của ông Kiên"nhưNông dân Thái Bình làm nhà máy điện cạnh tranh EVN; Thảm cảnh lò đốt rác phát điện: Người Nhật thấy ngọc; Lò đốt rác ông Kiên địa phương mất, nước ngoài …hưởng ngọc thay; Doanh nghiệp ca ngợi muốn hợp tác làm lò đốt rác ông Kiên; Lò đốt rác ông Kiên Hải Phòng triển khai, Thụy Điển để mắt vv…
Được sự hướng dẫn về quy trình thủ tục của một nhà quản lý khoa học, ông Bùi Khắc Kiên đã làm đơn đăng ký cho sáng chế của mình đã được chấp nhận là đơn hợp lệ theo quyết định số 31704/QĐ-SHTT ngày 21/6/2012 tại Cuc Sở hữu trí tuệ của Bộ Khoa học & Công nghệ.
Luồng ý kiến phản đối
Luồng ý kiến phản đối lò đốt rác của ông Kiên tập trung mấy ý chính coi đây chỉ đơn giản là một chu trình rankin bình thường biến nhiệt năng thành cơ năng và chuyển cơ năng thành điện năng. Nếu cái máy này ra đời thế kỉ 16- 17 thì quả là một thành tựu của khoa học. Còn bây giờ thì nó rất khó ứng dụng vì nhiên liệu là rác thu thập về không được phân loại xử lý gây ra ô nhiễm môi trường tại nơi tập kết là nhà ông nằm giữa khu dân cư.
Nhiều nhà khoa học quan ngại là việc đốt rác không đúng quy cách có thể sinh ra dioxin từ sự nhiệt phân các chất hữu cơ (nhất là các chất nhựa). Ngay cả các lò đốt rác theo quy trình công nghệ vẫn có thể sản sinh dioxin là chất rất độc hại theo nồng độ tính bằng phần tỉ. Nó hiện diện trong hóa chất khai quang mà trước kia quân đội Mỹ phun tràn lan ở miền Nam Việt Nam, gây ra nhiều hậu quả cực kỳ tệ hại và lâu dài. Vì vậy, quy định về các yêu cầu của lò đốt rác đã được đặt ra khá chi tiết bao gồm lò cần có 2 giai đoạn đốt sơ cấp và thứ cấp trong đó buồng đốt thứ cấp cần có nhiệt độ cao trên 1050 độ C và thời gian lưu là hơn 2 giây để có thể phân hủy hết thành phần này. Lò đốt rác của ông Kiên chỉ đạt được 01 yêu cầu là cho rác vào là đốt được mà thôi, không để ý đến vấn đề lọc bụi cho khói, đồng thời có cơ cấu lọc bụi kiểu thô sơ không để ý đến việc xử lý thành phần độc hại trong khói. Lò khó vận hành, rất thủ công, không khử được mùi, người vận hành luôn ở trong môi trường độc hại, khó chịu. Cái lò hơi và sử dụng nhiệt từ đốt rác để sinh hơi nhưng không biết gì về vận hành an toàn lò hơi, do đó rất nguy hiểm, dễ gây cháy nổ vv…Phần lò hơi và phát điện vốn vô cùng phức tạp, đắt tiền và đòi hỏi kiến thức chuyên môn sâu trong nhiều lĩnh vực, các thông số kỹ thuật được chỉ ra ở các bài báo về nhiệt độ, điện năng sản xuất đều do ông Kiên cung cấp mà không được kiểm chứng về mặt nguyên lý.
Phân tích khách quan và thực tế
Bản thân người viết bài này cũng xuất thân từ gia đình nông dân ở Thái Bình nên rất đồng cảm, chia sẻ với ông Kiên văn hóa chỉ lớp 4 nhưng rất ham mê, sáng tạo kiên trì nghiên cứu lò đốt rác trong khoảng 6 năm trời với nguồn kinh phí hoàn toàn do tiền túi còm cõi của gia đình bỏ ra. Ông Kiên là người dám nghĩ, dám làm, chỉ riêng điều đó cũng rất đáng trân trọng hơn nhiều người được đào tạo, học hành tử tế.
Để có góc nhìn thật khách quan và khoa học, tôi đã tìm hiểu và tham vấn nhiều người liên quan, đặc biệt là ý kiến của tiến sĩ Nguyễn Xuân Quang là thành viên trong đoàn của Bộ Khoa học & Công nghệ đã về Thái Bình khảo sát thực tế, đánh giá về lò đốt rác nói trên, được tổng hợp như sau:
Mô hình lò đốt rác
Mô hình sản xuất điện từ rác thải của ông Bùi Khắc Kiên gồm 01 buồng đốt rác thải tự chế có cấu tạo hình trụ tròn đường kính trong khoảng 50cm chiều dày khoảng 15cm. Bên trong lò được xây bằng gạch chịu lửa, bên ngoài bọc tôn không có cách nhiệt. Buồng đốt được thiết kế với 01 cửa nhập liệu từ phía trên, 01 cửa nhìn và nhóm lửa ở phía dưới và 01 cửa ra xỉ ở dưới cùng. Không khí cấp cho lò là không khí nóng được đi qua bộ sấy không khí tận dụng nhiệt thừa khói thải thông qua 1 quạt gió để cấp gió vào từ dưới ghi.
Lò được thiết kế với một số lỗ có thể cho phép các thanh sắt có thể dịch chuyển nhằm giúp cho rác vào không rơi ngay xuống mặt ghi mà có thể phân bố khắp chiều dài thân lò để công đoạn sấy được thực hiện dễ dàng. Cơ cấu tích nhiệt của lò sử dụng các miếng gạch chịu lửa rời giúp lò có khả năng tích lũy lượng nhiệt cao với nhiệt độ ổn định để có thể đốt các loại nhiên liệu có độ ẩm cao và khó cháy như các loại rác sinh hoạt ẩm (rau củ quả tươi, giẻ vải ướt vv…).
Phía trên buồng đốt có lắp đặt 01 lò hơi được chế tạo bởi một chi nhánh của công ty cổ phần nồi hơi và thiết bị áp lực Đông Anh có mã hiệu LHT D0,05/15 có công suất sản xuất hơi là 50kg/giờ với áp suất định mức là 15 bar sản xuất hơi bão hòa. Lò hơi có mục đích tận dụng nhiệt thải ra từ buồng đốt rác thải để sản xuất hơi cho mục tiêu phát điện. Khói thải sau lò hơi được đi qua bộ sấy không khí rồi qua một bể sục đến một khay chứa rác dùng rơm ướt nhằm lọc bụi cho khói lò trước khi thải khói ra ngoài môi trường.
Về cơ cấu phát điện, hơi sinh ra từ lò hơi được dẫn tới 01 tua bin tự chế mô phỏng theo một số thiết bị quay hiện có với 1 tầng cánh không có điều chỉnh tốc độ. Tua bin sau đó được nối với máy phát 3kW của Trung Quốc thông qua bộ đai truyền. Điện sinh ra từ máy phát được đưa tới các bóng điện sợi đốt 100W để có thể phát sinh ánh sáng nhằm chứng minh khả năng sinh ra điện từ hệ thống.
Phương pháp thực hiện mô hình
Phương pháp thực hiện mô hình của ông Kiên chủ yếu là phương pháp thử - sai – sửa- thử lại cho đến khi thành công. Trong quá trình thực hiện mô hình, các ý tưởng dẫn đến việc chỉnh sửa, sửa đổi chủ yếu đến từ việc tham khảo các thiết bị tương tự ở các nơi mà không có thiết kế tổng thể, hợp lý.
Việc đốt rác và sử dụng nhiệt thừa phát điện theo mô hình của ông Bùi Khắc Kiên là hoàn toàn có thể thực hiện được về mặt nguyên lý. Tuy nhiên, do nhiều khó khăn về kiến thức chuyên môn và nguồn lực thực hiện, mô hình do tác giả dựng lên có những vấn đề tồn tại như : Việc phát điện chỉ là mang tính trình diễn có thể làm sáng các bóng đèn sợi đốt. Chất lượng điện ra không đảm bảo về mặt tần số để có thể sử dụng cho các việc khác. Mô hình được lắp đặt tại nhà nằm trong khu dân cư thiếu tính an toàn cháy nổ, an toàn lao động và có thể gây ảnh hưởng tới vệ sinh môi trường. Việc phát điện cần được tính toán trước về mặt công suất để hệ thống mang tính kinh tế khả thi. Nếu công suất lò đốt rác quá nhỏ, việc phát điện không thực hiện được vì không có thiết bị thích hợp và không có tính kinh tế khi triển khai.
Tua bin hơi nước
Tua bin hơi nước là thiết bị sử dụng năng lượng của hơi nước ở áp suất và nhiệt độ cao đi qua một hệ thống cánh quay để biến đổi thành cơ năng làm quay trục nối với máy phát để phát điện. Nhìn chung, Tua bin là thiết bị thuộc loại cơ khí chính xác cao mà Việt Nam chưa chế tạo được. Để phát điện, nhìn chung các tua bin hơi nước được thiết kế chế tạo với số vòng quay là 3000 vòng/phút rồi nối với máy phát để có thể phát ra được dòng điện có tần số 50 Hz. Với tốc độ quay lớn như vậy, tua bin hơi nước cần được chế tạo với độ cân bằng tốt và độ chính xác thiết bị hết sức cao. Tua bin cũng là thiết bị đắt tiền. Hệ thống điều khiển tốc độ quay của tua bin là một hệ thống phức tạp. Các Tuabin cỡ nhỏ cũng có nhưng khó mua.
Tua bin tự chế của ông Kiên là sự mô phỏng các thiết bị quay kiểu guồng nước, không có tính toán thiết kế mà chỉ là thử - sai – sửa. Tua bin không có bình ngưng đi kèm, không điều khiển được tốc độ quay trục, tốc độ quay thấp.
Lò hơi và hệ thống hơi.
Lò hơi và đường ống dẫn hơi được chế tạo và lắp đặt bởi công ty cổ phần nồi hơi và thiết bị áp lực Đông Anh. Đây là một cơ sở chế tạo có năng lực và được phép chế tạo các thiết bị áp lực nên lò hơi và hệ thống ống dẫn hơi là đảm bảo về mặt an toàn thiết bị. Tuy nhiên, hệ thống lò hơi được bảo quản bằng bông cách nhiệt có bọc vải bên ngoài và nằm ngoài trời nên với ảnh hưởng của thời tiết có mưa, bông cách nhiệt bị ướt gây nên tổn thất nhiệt lớn. Một số đoạn ống trần có khả năng gây bỏng khi tiếp xúc.
Hệ thống giàn dáo được lắp đặt thủ công bằng tre, ván gỗ không chắc chắn dẫn đến nhiều khó khăn trong việc xử lý sự cố nếu cần. Thiết bị được thiết kế với áp suất làm việc là 15 bar nhưng ông Kiên luôn nói đến việc vận hành lò ở áp suất lên tới 70 cân (tương đương với khoảng 70 bar). Khi vận hành rất nguy hiểm và có thể gây mất an toàn khi sự cố nổ lò xảy ra. Việc tận dụng nhiệt thừa từ rác thải để sinh hơi cũng cần để ý đến tính ăn mòn cao của môi trường khói thải có nhiều chất gây ăn mòn như khói thải từ rác.
Lò đốt rác thải
Lò đốt rác thải đã có sự để ý đến việc lọc khói, tận dụng nhiệt thừa khói thải để sấy không khí cấp cho quá trình cháy trong lò. Hệ thống tích nhiệt có thể giúp cho lò đốt được những loại rác khó cháy. Tuy nhiên, do chỉ có 01 quạt gió cấp không khí vào lò nên áp suất trong lò là áp suất dương dẫn đến sự phì lửa ra ngoài khi đốt gây nguy hiểm. Khói thải cũng dễ dàng bị xì ra ngoài gây ô nhiễm môi trường xung quanh. Cần có phương án lắp đặt quạt hút khói ở đầu ra lò nhằm tránh khuyết điểm này.
Khói thải của lò mặc dù được lọc bụi khá tốt ở cường độ đốt gián đoạn không liên tục nhưng chưa có cơ chế để loại bỏ các khí thải độc hại sinh ra trong quá trình cháy. Cấu tạo của lò cũng sẽ dẫn tới nhiều khó khăn trong vận hành trong trường hợp lò hoạt động liên tục. Khi đó người vận hành sẽ gặp khó khăn hơn trong việc lấy nước bẩn của quá trình lọc bụi ra và lấy ra khay rác vốn được đưa vào lò với mục đích lọc bụi.
Thay cho lời kết
Những người khoa học nông dân như ông Bùi Khắc Kiên rất đáng quý trọng vì năng nổ, dám nghĩ, dám làm với mục đích góp phần vào sự nghiệp phát triển những cơ cấu ứng dụng trong đời sống kinh tế, xã hội cho đất nước. Đặc biệt là nông dân Nam bộ thì càng có ý chí tự lực, tự cường trên "con đường Thiên lý" về phương Nam mưu sinh.
Về lò đốt rác để phát điện đâu phải là chuyện mới, mọi thông số tính toán và thiết kế của ông Kiên thì chỉ toàn là ... áng chừng. Những khiếm khuyết tồn tại trong lò đốt rác của ông Kiên là điều dễ hiểu cho nên rất cần các nhà khoa học chuyên ngành và nhà quản lý có trách nhiệm hợp tác, phối hợp khắc phục những khiếm khuyết, giúp đỡ, kết hợp luận cứ khoa học và thực tiễn, tiến hành thử nghiệm để nếu thành công có thể đưa sáng chế đi đúng hướng, tạo ra những sản phẩm có ích cho xã hội.
Bạn có thể xem chi tiết tại
