
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
PHÙNG MINH TÙNG
NGHIÊN CỨU KHÍ HÓA RDF TỪ CHẤT THẢI RẮN Ở
NÔNG THÔN ĐỂ SẢN XUẤT SYNGAS
CHO ĐỘNG CƠ PHÁT ĐIỆN
Chuyên ngành : Kỹ thuật Cơ khí Động lực
Mã số 9520116
TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT
Đà Nẵng, 2025

Công trình được hoàn thành tại:
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
Hướng dẫn khoa học: 1. GS. TSKH. Bùi Văn Ga
2. PGS.TS. Trần Thanh Sơn
Phản biện 1: ............................................................
Phản biện 2: ............................................................
Phản biện 3: ............................................................
Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng khoa học tại
Trường Đại học Bách Khoa, vào lúc: ...... giờ……….
Ngày…… tháng……năm ……
Có thể tìm luận án tại:
- Thư viện Quốc gia Việt Nam
- Trung tâm Thông tin - Học liệu và Truyền thông, ĐHBK-
ĐHĐN

1
MỞ ĐẦU
1. ĐẶT VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
Việc xử lý chất thải rắn (CTR) ở cả nông thôn và đô thị đang gây nhiều lo
ngại tại Việt Nam. Theo báo cáo của Bộ Tài nguyên và môi trường công bố tháng
7 năm 2021 chỉ ra rằng phần lớn chất thải được xử lý bằng phương pháp chôn
lấp, nhưng nhiều bãi chôn lấp không đạt tiêu chuẩn vệ sinh. Ngoài ra, việc áp
dụng các lò đốt rác đơn giản cũng gây ra ô nhiễm và lãng phí năng lượng.Quyết
định số 491/QĐ-TTg của Thủ tướng về điều chỉnh chiến lược quản lý chất thải
rắn đến năm 2025, tầm nhìn đến năm 2050. Quyết định này nhấn mạnh việc giảm
chất thải chôn lấp, thu hồi năng lượng từ chất thải, và ưu tiên các công nghệ xử
lý tiên tiến và thân thiện môi trường.
Việt Nam cũng cam kết thực hiện các cơ chế theo Thỏa thuận Paris tại Hội
nghị COP26 để giảm phát thải và đạt mục tiêu phát thải ròng bằng 0 vào năm
2050. Trong đó, việc thu hồi năng lượng từ chất thải rắn sẽ đóng vai trò quan
trọng. Chế biến chất thải thành viên nén nhiên liệu RDF là một giải pháp có thể
giúp tăng hiệu quả chuyển hóa năng lượng và lưu trữ để sử dụng trong hệ thống
tái tạo năng lượng.
Luận án tập trung vào việc thu hồi năng lượng từ chất thải rắn ở nông thôn
thông qua sản xuất RDF. Syngas, sản phẩm của quá trình khí hóa RDF, có thể
được sử dụng độc lập hoặc kết hợp với các nguồn năng lượng tái tạo khác như
biogas, hydrogen để sản xuất điện năng. Tuy nhiên, chất lượng của syngas phụ
thuộc vào nhiều yếu tố như loại RDF đầu vào, điều kiện khí hóa... Tính không
đồng nhất là một nhược điểm của quá trình khí hóa, làm khó khăn trong việc xác
định điều kiện vận hành tối ưu và đặc tính của sản phẩm cuối cùng. Sự thay đổi
trong thành phần nhiên liệu cũng ảnh hưởng đến hiệu suất và phát thải ô nhiễm
của quá trình cháy. Các thách thức này cần được xử lý để thu hồi năng lượng
hiệu quả.
2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
Mục tiêu tổng quát: giảm tỉ lệ chất thải phải chôn lấp sau khi được xử lý
và tăng cường hiệu quả thu hồi năng lượng từ rác. Đồng thời, mục tiêu là kết hợp

2
sử dụng hiệu quả năng lượng thu hồi từ chất thải rắn với các nguồn năng lượng
tái tạo khác trong hệ thống năng lượng tái tạo, nhằm khắc phục nhược điểm khi
sử dụng từng nguồn năng lượng tái tạo riêng lẻ.
Mục tiêu cụ thể: luận án là tập trung vào ba vấn đề chính: sản xuất RDF,
khí hóa RDF và sử dụng syngas thu được từ quá trình khí hóa RDF để chạy động
cơ đánh lửa cưỡng bức kéo máy phát điện. Trong điều kiện có nguồn lực giới
hạn, phạm vi nghiên cứu tập trung vào giải quyết những vấn đề cơ bản ở qui mô
thử nghiệm.
3. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
Nghiên cứu được thực hiện trên máy ép rác kiểu piston thủy lực, lò khí
hóa kiểu hút xuống và động cơ tĩnh tại Honda GX200. Động cơ này sử dụng
với nhiên liệu syngas thu được từ quá trình khí hóa RDF xác định, với chất khí
hóa là không khí và không khí có bổ sung oxy.
4. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ TÍNH THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
Luận án góp phần nghiên cứu hệ thống sản xuất điện năng từ chất thải
rắn ở nông thôn theo hướng tiếp cận mới nhằm khai thác tối đa năng lượng từ
rác, giảm thiểu chất thải còn phải chôn lấp sau khi xử lý. Vì thế, đề tài có ý
nghĩa rất thiết thực đối với chiến lược phát triển ứng dụng hệ thống năng lượng
tái tạo ở nước ta.
5. CẤU TRÚC NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
Luận án ngoài phần mở đầu, kết luận và hướng phát triển của nghiên cứu,
nội dung chính được trình bày trong 4 chương có cấu trúc như sau:
Chương 1: Tổng quan về thu hồi năng lượng từ rác thải
Chương 2: Thử nghiệm sản suất RDF và sản xuất syngas bằng chất oxy hóa
là không khí
Chương 3: Cải tạo và thực nghiệm động cơ đánh lửa cưỡng bức chạy bằng
syngas
Chương 4: Khí hóa RDF bằng chất oxy hóa là không khí bổ sung oxy và mô
phỏng kiểm nghiệm trên động cơ
6. ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN

3
Về cách tiếp cận vấn đề nghiên cứu: biến chất thải rắn thành dạng nhiên liệu
có thể lưu trữ và vận chuyển thuận lợi, từ đó nâng cao tỉ lệ thu hồi năng lượng
và xử lý triệt để chất thải rắn, nhằm giảm tỉ lệ chất thải còn lại phải chôn lấp sau
xử lý. Ngoài ra, mục tiêu là phát triển công nghệ ứng dụng nhiên liệu khí tái tạo
linh hoạt trên động cơ trong mô hình hệ thống năng lượng tái tạo hybrid.
Về phương pháp nghiên cứu: sử dụng công cụ mô phỏng để thực hiện nghiên
cứu diễn biến của các quá trình trong lò khí hóa và tính toán quá trình nạp syngas
trong động cơ đánh lửa cưỡng bức. Kết quả mô phỏng được đánh giá bằng số
liệu thực nghiệm trên lò khí hóa và ở đầu ra động cơ. Phương pháp này giúp khắc
phục những khó khăn về cơ sở vật chất để thực hiện các nghiên cứu chuyên sâu
về quá trình khí hóa và động cơ sử dụng nhiên liệu tái tạo linh hoạt.
Về kết quả nghiên cứu: các kết quả cơ bản bước đầu chỉ ra điều kiện tối ưu khi
ép viên nén RDF, vận hành lò khí hóa với chất oxy hóa là không khí hoặc không
khí có bổ sung oxy, cũng như các đặc điểm của quá trình cung cấp nhiên liệu và
đánh lửa động cơ sử dụng syngas. Điều này tạo tiền đề cần thiết cho những bước
nghiên cứu ứng dụng tiếp theo, nhằm phát triển hệ thống điện-rác cỡ nhỏ phù
hợp với điều kiện ở Việt Nam.
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ THU HỒI NĂNG LƯỢNG TỪ RÁC
THẢI
1.1.Chủ trương, chính sách của Việt Nam về vấn đề xử lý rác thải và kết
hợp thu hồi năng lượng
Một số trong các nội dung nổi bật nêu trong Quyết định 491/QĐ-TTg vào
ngày 07/05/2018 đó là:
(1) Giảm phát thải khí gây hiệu ứng nhà kính; lựa chọn công nghệ xử lý CTR kết
hợp với thu hồi năng lượng phù hợp với tình hình thực tiễn của Việt Nam và ưu
tiên ứng dụng các công nghệ xử lý CTR tiên tiến, thân thiện với môi trường;
(2) Xây dựng các mô hình xã hội hoá trong công tác thu gom, vận chuyển, lưu
giữ và xử lý CTR sinh hoạt ở nông thôn; thúc đẩy giảm thiểu, tái sử dụng, tái
chế, xử lý CTR, kết hợp với thu hồi năng lượng, nhằm tiết kiệm tài nguyên, hạn
chế gây ô nhiễm môi trường do chất thải gây ra;