Tổng quan
Khả Năng Phát Sinh CH₄ Tối Đa (Bo) Trong Nước Thải Sinh Hoạt
1. Giới thiệu
Methane (CH₄) là một trong những khí nhà kính (GHG) có tiềm năng gây hiệu ứng nhà kính cao gấp 28 lần so với CO₂ trong chu kỳ 100 năm. Việc tính toán chính xác khả năng phát sinh CH₄ trong nước thải sinh hoạt là cần thiết để xây dựng hệ số phát thải (EF) và kiểm kê khí nhà kính (GHG) theo quy định.
2. Hệ số (Bo) và Hệ số Hiệu chỉnh Methane (MCF)
Tại Việt Nam, hệ số Bo và MCF đã được công bố theo Quyết định số 2626/QĐ-BTNMT, trong đó:
- Hệ số Bo: Khả năng phát sinh CH₄ tối đa từ nước thải sinh hoạt.
- Hệ số MCF: Hệ số hiệu chỉnh methane, phụ thuộc vào công nghệ xử lý nước thải.
Ví dụ: Đối với hệ thống xử lý nước thải tập trung hiếu khí, hệ số MCF là 0,3 kg CH₄/kg BOD.
Lưu ý: Việc lựa chọn hệ số MCF không chính xác sẽ dẫn đến sai lệch trong tính toán hệ số phát thải.
3. Phương pháp tính toán Bo trong nước thải sinh hoạt
Khả năng phát sinh CH₄ tối đa (Bo) được xác định lý thuyết qua quá trình phân hủy kỵ khí glucose:
Phương trình phản ứng kỵ khí:
C₆H₁₂O₆ → 3CO₂ + 3CH₄
Từ phương trình này:
- 1 mol glucose (180g) tạo ra 48g CH₄, tương đương 0,27g CH₄/g glucose.
Phương trình phản ứng oxy hóa hoàn toàn:
C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O
Nhu cầu oxy để oxy hóa hoàn toàn glucose là 1,067g O₂/g glucose.
Dựa trên hàm lượng COD, khả năng phát sinh CH₄ tối đa (Bo) là:
0,25 kg CH₄/kg COD.
4. Tỷ lệ COD/BOD trong nước thải sinh hoạt
Tỷ lệ COD/BOD cho biết mức độ dễ phân hủy của chất hữu cơ trong nước thải:
- Tỷ lệ COD/BOD điển hình trong nước thải sinh hoạt là 2,4, theo giá trị mặc định của IPCC.
- Tuy nhiên, tỷ lệ này có thể thay đổi do ảnh hưởng từ các nguồn thương mại hoặc công nghiệp.
Khi kiểm kê khí nhà kính, cần so sánh dữ liệu thực tế tại Việt Nam với giá trị mặc định của IPCC. Nếu sử dụng giá trị COD/BOD cụ thể của Việt Nam, cần cung cấp lý do và biện minh rõ ràng.
5. Yếu tố cần lưu ý khi kiểm kê GHG
Các yếu tố phát thải quan trọng gồm:
- (a) Công suất phát sinh CH₄ tối đa (Bo)
- (b) Hệ số hiệu chỉnh MCF
Việc lựa chọn chính xác Bo và MCF giúp đảm bảo tính minh bạch, nhất quán và chính xác trong kiểm kê khí nhà kính từ nước thải sinh hoạt.