Sản xuất điện từ nước cống

 

Nhiều thành phố trên thế giới rất quan tâm đến việc xử lý rác cũng như nước thải. Điển hình, thành phố Aarhus (Đan Mạch) không những có hệ thống xử lý nước thải hiện đại nhất mà còn đầu tư cả hệ thống sản xuất điện từ nước thải sinh hoạt để cung cấp cho các hộ gia đình trong nội thành.

 

 

Aarhus, thành phố lớn thứ hai ở Đan Mạch hàng ngày vẫn phải giải bài toán xử lý nước thải. Nhưng chính quyền thành phố này đã sử dụng công nghệ mới vào việc xử lý nước thải, chất thải tại Nhà máy xử lý nước thải Marselisborg, nằm ở ngoại ô Aarhus. Hầu hết các chất thải hữu cơ, nước thải từ các cống rãnh được dẫn về nhà máy này để tiến hành xử lý thành nước sạch và điện năng, vừa để cung cấp cho các hoạt động trong nhà máy cũng như cung cấp cho các hộ gia đình trong thành phố.

 

Nước thải từ các cống rãnh được bơm vào các hồ chứa nước thải lớn của Nhà máy xử lý nước thải Marselisborg. Trong các hồ chứa này luôn được giữ nhiệt độ khoảng 38 độ C và có chứa các loại vi khuẩn nhằm tăng cường việc phân hủy các chất hữu cơ có trong nước thải. Vi khuẩn và nhiệt độ ở môi trường bình thường sẽ biến nước thải thành khí gas, một loại hỗn hợp khí được tạo ra bởi sự phân hủy của các chất hữu cơ, trong đó đa phần là khí metan.

 

Bên cạnh đó, ông Lars Schroder, Tổng Giám đốc Nhà máy xử lý nước thải Marselisborg cho biết, ngoài việc giữ nhiệt độ và bổ sung vi khuẩn, các chuyên gia của nhà máy không thêm bất cứ một loại nguyên liệu nào vào nước cống.

 

Theo tính toán của các cơ sở xử lý nước thải, các cơ sở này tiêu thụ từ  25-40% tổng số năng lượng sử dụng cho một thành phố. Nhưng kể từ năm 2014 khi bắt đầu triển khai công nghệ mới trong xử lý nước thải tại Nhà máy xử lý nước thải Marselisborg, nhà máy này đã tự sản xuất ra điện năng phục vụ cho mọi hoạt động trong nhà máy, đáp ứng khoảng 140% nhu cầu (khoảng 2,5 GWh nhiệt). Ngoài ra, toàn bộ điện năng dư thừa của nhà máy đều được chuyển vào mạng lưới điện của thành phố.

 

 

Sau khi thêm vi khuẩn và duy trì nhiệt độ ở các hồ chứa nước thải, các chuyên gia của Nhà máy Marselisborg đã tối ưu quá trình xử lý nước thải bằng việc sử dụng hơn 120 truyền động đa tốc tốc độ AQUA kiểm soát toàn bộ hoạt động xử lý tại hầu hết các thiết bị quay trong nhà máy. Các truyền động này cho phép nhà máy tự điều chỉnh tốc độ và công suất tùy vào lưu lượng nước thải cần xử lý vào từng thời điểm khác nhau để tiết kiệm điện năng. Ngoài ra, các truyền động còn tạo ra một lượng khí sinh khối khổng lồ từ nước thải cống rãnh. 

 

Theo ghi nhận của bà Eva Kjer Hansen, Bộ trưởng Môi trường và Thực phẩm Đan Mạch thì Marselisborg không còn là một nhà máy xử lý nước thải tiêu thụ quá nhiều điện năng, mà nay nó là “một tấm gương điển hình” về sản xuất điện năng. Mặc dù, chi phí cho công nghệ này tiêu tốn khoảng 3,2 triệu USD của thành phố Aarhus, nhưng chính quyền thành phố này hy vọng nó sẽ hoàn vốn trong vòng 5 năm với 2 nguồn thu chủ đạo từ việc bán điện cho mạng lưới điện thành phố và cung cấp nhiệt cho hệ thống sưởi ấm của các hộ dân. 

 

Dự án này đang được sự quan tâm không chỉ từ chính quyền các thành phố của Đan Mạch như Copenhagen, hay thậm chí cả những thành phố khác trên thế giới như Chicago (Mỹ). Họ muốn nhân rộng công nghệ trên tận dụng nước thải để xử lý tái tạo thành nước sạch, sản xuất điện, nhiệt…. đồng thời cũng góp phần không nhỏ trong việc hạn chế hiệu ứng nhà kính, ô nhiễm môi trường, nguồn nước sinh hoạt.