Feasibility assessment of anaerobic digestion technologies for household wastes in Vietnam

Đánh giá tính khả thi của các công nghệ sinh học kỵ khí xử lý các chất thải hộ gia đình ở Việt Nam

  • Rodolfo Daniel Silva Technische Universität München
  • Hung Anh Le Institute for Environmental Science, Engineering and Management, Industrial University of Ho Chi Minh City, Vietnam
  • Konrad Koch Technische Universität München,
Keywords: anaerobic digestion, waste management, composting, organic waste, biogas, environmental assessment, policy review

Abstract

Anaerobic digestion technologies have been utilized in Vietnam for more than 30 years with thousands of domestic small scale plants, mostly for agricultural and livestock wastes. For municipal solid waste (MSW) the development of biogas plants is far below the current high waste generation rates. The aim of this paper is to present the results of a feasibility assessment of implementing AD to treat the organic fraction of municipal solid waste (OFMSW) in Vietnam. For this purpose, an environmental analysis was performed comparing three treatment scenarios: two hypothetical AD technologies (a wet and a dry fermentation system) and the existing industrial composting facility at Nam Binh Duong Waste Treatment Complex in South Vietnam. This study sought for the technology to recover the most possible resources and energy from the OFMSW, and reduce greenhouse gas (GHG) emissions. The results were then combined with a policy review to support a holistic approach on the feasibility of these technologies in Vietnam. The outcome indicates that by implementing the dry AD system, up to 16.7 GWh of power and 14.4 GWh of heat energy can be generated annually and it can potentially save up to 5,400 Mg of CO2 equivalent per year, presenting the highest resource/energy benefits. The performance of the wet system and composting facility present some advantages particularly if there is a previous segregation of the organic material from the rest of the household wastes. Moreover, current reforms in Vietnam demonstrate the government’s interest in AD technologies, translated into the development of fiscal and financial revenues which incentivize participation from the public and private sector. Finally, these technologies are constantly under development and have the potential to be further improved, which gives hopes that waste treatment systems can be optimized to meet the waste and energy challenges of the future generations.

Phương pháp lên men kị khí đã được áp dụng tại Việt Nam từ hơn 30 năm nay với hàng nghìn các công trình nhỏ chủ yếu xử lý chất thải nông nghiệp và chăn nuôi. Sự phát triển hiện nay của các nhà máy sinh khí biogas còn quá ít cho xử lý lượng phát thải cao rác thải đô thị. Bài báo này trình bày các kết quả việc đánh giá tính khả thi khi áp dụng công nghệ lên men kị khí xử lý phần hữu cơ của chất thải rắn đô thị tại Việt Nam. Với mục đích này, phân tích môi trường được thực hiện để so sánh ba kịch bản xử lý: hai công nghệ lên men kị khí giả định (một cho công nghệ lên men ướt và một cho công nghệ lên men khô) và nhà máy hiện hữu lên men hiếu khí làm phân bón compost tại khu liên hợp xử lý chất thải Nam Bình Dương ở miền Nam Việt Nam. Nghiên cứu này tìm kiếm giải pháp công nghệ để thu hồi nhiều nhất có thể các tài nguyên và năng lượng từ rác thải đô thị và và giảm phát thải khí nhà kính. Các kết quả sau đó được kết hợp với đánh giá chính sách để hỗ trợ cách tiếp cận toàn diện về tính khả thi của các công nghệ này vào Việt Nam. Kết quả cho thấy áp dụng công nghệ lên men kị khí khô có thể tạo ra đến 16,7 GWh điện năng và 14,4 GWh nhiệt năng hàng năm và có khả năng làm giảm đến 8,000 Mg CO2 tương đương mỗi năm, thể hiện lợi ích cao nhất giữa tài nguyên và năng lượng. Hiệu suất của hệ thống lên men kị khí ướt và lên men hiếu khí thể hiện một số lợi thế đặc biệt khi nguyên liệu hữu cơ cho quá trình lên men được tiền phân loại ra khỏi hỗn hợp rác sinh hoạt. Hơn nữa, các đổi mới hiện nay ở Việt Nam thể hiện sự quan tâm của Chính phủ đến các công nghệ lên men kị khí, thể hiện qua sự tăng trưởng tài chính và doanh thu để khuyến khích sự tham gia của khu vực công và tư nhân. Chắc chắn rằng các công nghệ sẽ liên tục được phát triển và có khả năng được cải tiến tốt hơn, mang đến cho chúng ta những hy vọng rằng các hệ thống xử lý chất thải được tối ưu hóa để đáp ứng được các thách thức về chất thải và năng lượng của các thế hệ tương lai.

Author Biographies

Rodolfo Daniel Silva, Technische Universität München

Student

Chair of Urban Water Systems Engineering, Technische Universität München, Garching, Germany

Hung Anh Le, Institute for Environmental Science, Engineering and Management, Industrial University of Ho Chi Minh City, Vietnam
Dean of Environment Faculty
Konrad Koch, Technische Universität München,
Chair of Urban Water Systems Engineering, Technische Universität München, Garching, Germany
Emissions and savings of CO2 equivalent considered in this study
Published
2016-01-12
Section
Research articles