Nghiên cứu rủi ro và lợi ích kinh tế khi tái sử dụng nước, điển hình nghiên cứu tại Doanh nghiệp Hoàng Gia

Bài viết Nghiên cứu rủi ro và lợi ích kinh tế khi tái sử dụng nước, điển hình nghiên cứu tại Doanh nghiệp Hoàng Gia được nghiên cứu nhằm đánh giá rủi ro khi tái sử dụng nước cho các mục đích tại chỗ dựa trên 6 thông số kim loại và so sánh với các quy chuẩn tương ứng.

TẠP CHÍ Y HỌC VIỆT NAM TẬP 514 - THÁNG - SỐ ĐẶC BIỆT - 2022 NGHIÊN CỨU RỦI RO VÀ LỢI ÍCH KINH TẾ KHI TÁI SỬ DỤNG NƯỚC, ĐIỂN HÌNH NGHIÊN CỨU TẠI DOANH NGHIỆP HỒNG GIA Phan Thị Phẩm1, Đinh Xuân Ngọc Thành2,3, Phan Quốc Huy1, Nguyễn Thúy Vi1 TĨM TẮT 29 Q trình sản xuất gạch cơng ty Hồng Gia (Đồng Nai) sinh lượng nước thải lớn Đánh giá rủi ro định lượng bán định lượng tái sử dụng nước vào sản xuất, vệ sinh tưới tiến hành với kim loại: As, Fe, Pd, Cd, Cu Zn Đánh giá rủi ro định lượng qua tuyến da cho thấy rủi ro mức chưa gây ảnh hưởng đến sức khỏe (chỉ số rủi ro với chất gây ung thư RAs < 0,00001 số độc kim loại khơng gây ung thư có HI < 1) Đánh giá rủi ro sinh thái cho thấy việc tái sử dụng nước an toàn cho tưới (mức rủi ro từ thấp (RQZn = 0,043 < 0,1) đến trung bình (RQAs = 0,38; RQPb = 0,82; RQCu = 0,142)) Phân tích lợi ích – chi phí thơng qua giá trị (NPV) cho thấy việc triển khai tái sử dụng nước doanh nghiệp mang lại lợi ích kinh tế sau hai năm Như vậy, việc tái sử dụng nước an toàn cho sức khỏe, mơi trường, có ý nghĩa kinh tế bảo vệ nguồn nước Từ khóa: Tái sử dụng nước; đánh giá rủi ro; phân tích lợi ích – chi phí Trường đại học Lạc Hồng, Đồng Nai Ban quản lý khu công nghiệp Đồng Nai Viện Môi trường Tài nguyên, TP Hồ Chí Minh Chịu trách nhiệm chính: Phan Thị Phẩm Email: pham8384@gmail.com Ngày nhận bài: 18/03/2022 Ngày phản biện khoa học: 08/04/2022 Ngày duyệt bài: 14/04/2022 SUMMARY STUDY ON RISK AND ECONOMIC BENEFIT FOR REUSING TREATED WASTEWATER, CASE STYDY AT HOANG GIA COMPANY Brick manufacturing of Hoang Gia company (Dong Nai province) releases a large amount of wastewater Quantitative risk assessment was conducted for reusing treated wastewater in manufacturing process, via dermal exposure for metals As, Fe, Pb, Cd, Cu, Zn The results showed that the risks were at low levels This means that they did not cause bad effect on labor health (for cancer metal, risk of As, RAs < 0.00001; for non-cancer metals, health index HI < 1) Semi-quantitative assessment for ecological risk was as well expressed that it was safe for reusing treated wastewater for irrigating (risk quotation from low to middle: RQZn = 0.043 < 0.1; RQAs = 0.38; RQPb = 0.82; RQCu = 0.142) Cost - benefit analysis by evaluating net present value – NPV proved that company could get economic benefit after two years from investing for treated wastewater reuse Hence, wastewater reuse could be safe, meaning for the economic and water protection Keywords: Wastewater reuse; risk assessment; cost - benefit analysis I ĐẶT VẤN ĐỀ Sự gia tăng dân số với phát triển ngành sản xuất làm nhu cầu tài nguyên, có tài nguyên nước ngày tăng Theo dự báo, nhu cầu dùng nước 219 HỘI NGHỊ KHOA HỌC TOÀN QUỐC LẦN THỨ X - SỨC KHỎE NGHỀ NGHIỆP VÀ MÔI TRƯỜNG HỢP TÁC CÙNG PHÁT TRIỂN đến năm 2025 tăng 1,5 lần so với 2018 [1] Trong đó, tốc độ tái tạo nguồn nước diễn chậm chất lượng nước mặt phục vụ cho cấp nước có chiều hướng biến đổi xấu, thành phần nồng độ chất ô nhiễm nguồn nước công nghiệp, sinh hoạt,… ngày tăng [2] Sự suy thối dẫn đến chi phí khai thác xử lý nước ngày tăng Tại thị, khu cơng nghiệp (KCN), ngồi nhu cầu nước chất lượng cao cho ăn uống, sản xuất sản phẩm, có nhiều mục đích sử dụng nước không cần chất lượng cao tưới cây, dội rửa nhà vệ sinh,… [2, 3] Thực tế nhiều doanh nghiệp, việc nước cấp sử dụng cho số mục đích khơng u cầu chất lượng cao khơng lãng phí đáng kể lượng nước lớn mà cịn tốn chi phí cho q trình xử lý nước cấp phân phối nước Thiệt hại tính vào giá bán nước cấp, làm tăng chi phí cho người sử dụng nói chung cho sản xuất nói riêng Vì vậy, đảm bảo nguồn nước sạch, bảo vệ tài ngun nước, góp phần bảo vệ mơi trường tránh lãng phí nước để giảm chi phí sản xuất cho doanh nghiệp vấn đề đặt Để giải vấn đề bảo vệ tài nguyên nước giảm chi phí sản xuất cho doanh nghiệp, biện pháp sử dụng tiết kiệm hay tái sử dụng nước (TSDN) giải pháp hiệu quả, khả thi Hiện tại, Công ty Cổ phần sản xuất đầu tư Hoàng Gia (sản xuất gạch ceramic đá granit KCN Nhơn Trạch II – Nhơn Phú, huyện Nhơn Trạch, tỉnh Đồng Nai) có chủ trương TSDN cho số mục đích chỗ trình hoạt động 220 Hiện nay, lượng nước thải phát sinh khoảng 400 m3/ngày tăng gấp doanh nghiệp triển khai dự án tăng công suất sản xuất [4] Tuy nhiên, quy định TSDN dừng lại mức đề cập luật mà chưa có quy định chi tiết Vì vậy, doanh nghiệp quan quản lý nguồn nước khó khăn để triển khai Để tạo sở thúc đẩy cho việc TSDN, nghiên cứu rủi ro sức khỏe, sinh thái lợi ích kinh tế phương án TSDN nên tiến hành Trên giới có số nghiên cứu tiến hành Shammi cộng tiến hành đánh giá rủi ro sức khỏe nước thải dệt nhuộm sử dụng để tưới rau mồng tơi (Basella alba) [5] Tuy nhiên, Việt Nam, nghiên cứu thường nghiên đề xuất công nghệ để xử lý nước thải phục vụ cho mục đích tái sinh hay TSDN cho trồng trọt nơng nghiệp [3, 6], mà chưa có đánh giá rủi ro khơng áp dụng cho mục đích chỗ doanh nghiệp Do vậy, trước có quy định, quy chuẩn kỹ thuật phù hợp, cụ thể, việc đánh giá rủi ro sức khỏe, sinh thái đánh giá lợi ích kinh tế TSDN cần thiết, tạo tiền đề để triển khai việc TSDN doanh nghiệp II ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tượng phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu tiến hành với đối tượng nước thải sau xử lý Công ty Cổ phần sản xuất đầu tư Hồng Gia Các thơng số đánh giá NTSXL Công ty bao gồm pH, màu, TSS, COD, BOD5, Amoni, Nitơ, Phospho, As Fe, Pb, Cd, Cu, Zn, dầu khống Coliform Các kết phân tích TẠP CHÍ Y HỌC VIỆT NAM TẬP 514 - THÁNG - SỐ ĐẶC BIỆT - 2022 tổng hợp từ số liệu báo cáo công tác bảo vệ môi trường công ty [4] Nghiên cứu đánh giá rủi ro TSDN cho mục đích chỗ dựa thông số kim loại so sánh với quy chuẩn tương ứng Ngồi ra, lợi ích kinh tế quy định, sách TSDN nghiên cứu quan tâm 2.2 Đánh giá rủi ro tái sử dụng nước Hoàng Gia Do nước sử dụng cho sản xuất doanh nghiệp dùng để nghiền ướt, cắt, mài,… thải ngồi mà khơng vào sản phẩm nên đề tài đánh giá rủi ro cho mục đích nghiên cứu khả TSDN cho số mục đích khác vệ sinh (vệ sinh tay chân, dội rửa toilet) tưới 2.2.1 Đánh giá rủi ro tái sử dụng nước sau xử lý cho sản xuất Đánh giá rủi ro TSDN cho sản xuất (cắt, mài,…) thực việc áp dụng phương pháp giá rủi ro định lượng toàn phần qua tuyến tiếp xúc da [7] Đối với chất gây ung thư (As) áp dụng công thức (1) R = CDIda (mg/(kg.ngày)) x SFda ((kg.ngày)/mg) (1) Với R (risk): rủi ro từ chất gây ung thư; CDIda (mg/(kg.ngày)) liều lượng hóa chất vào thể qua da (tay) ngày; SFda ((kg.ngày)/mg) hệ số dốc đường cong liều lượng – phản ứng qua da Kết rủi ro so sánh với thang đánh giá thang đánh giá R< 0,00001 Rủi ro thấp; 0,00001 ≤ R < 0,001 Rủi ro trung bình R ≥ 0,001là mức rủi ro cao Đối với chất không gây ung thư (As Fe, Pb, Cd, Cu, Zn) áp dụng công thức (2) HI = CDIda (mg/(kg.ngày)) / RfDda (mg/(kg.ngày)) (2) Với HI (hazard index) số độc; RfDda (mg/(kg.ngày)) lượng tham chiếu qua da Kết rủi ro so sánh với thang đánh giá thang đánh giá với HI < không ảnh hưởng HI ≥1 có khả gây bất lợi cho sức khỏe bị phơi nhiễm Theo hướng dẫn Hệ thống thông tin đánh giá rủi ro, Mỹ, giá trị SF RfD tiếp xúc da tính tốn từ giá trị SF RfD tuyến ăn uống, với hệ số chuyển đổi 0,2 Các giá trị SF RfD kim loại qua tuyến ăn uống tham khảo từ Hệ thống thông tin đánh giá rủi ro Mỹ [8] Việc uớc tính liều lượng ngày qua da cơng thức (3) CDIda (mg/(kg.ngày)= Cw x Kp x ET x SA / BW (3) Trong đó, Cw: Nồng độ hóa chất nước (mg/mL); Kp: Hệ số thấm qua da hóa chất nước (4,29 x10-5 cm/giờ); ET: Thời gian phơi nhiễm (8 giờ/ngày); SA: Diện tích da phơi nhiễm (1980 cm2, gồm bàn tay cẳng tay); BW: trọng lượng thể (công nhân = 65 kg) [7] 2.2.2 Đánh giá rủi ro tái sử dụng nước cho hoạt động vệ sinh Nước thải sau xử lý dùng cho mục đích vệ sinh tay, chân người lao động sau trình sản xuất dội rửa toilet mà không dùng để nấu ăn uống Do vậy, so sánh với QCVN 01-1:2018/BYT Chất lượng nước dùng cho mục đích sinh hoạt, nghiên cứu tiến hành đánh giá rủi ro sức khỏe người lao động tiếp xúc với số thành phần ô nhiễm nước thải sau xử lý trình sử dụng nước để vệ sinh tay, 221 HỘI NGHỊ KHOA HỌC TOÀN QUỐC LẦN THỨ X - SỨC KHỎE NGHỀ NGHIỆP VÀ MÔI TRƯỜNG HỢP TÁC CÙNG PHÁT TRIỂN chân (tương tự tính tốn Đánh giá rủi ro tái sử dụng nước sau xử lý cho mục đích chỗ sản xuất, khác thời gian phơi nhiễm) 2.2.3 Đánh giá rủi ro tái sử dụng nước cho mục đích tưới Nghiên cứu tiến hành so sánh số thông số nghiên cứu NTSXL công ty với QCVN 39:2011/BTNMT chất lượng nước dùng cho tưới tiêu để đánh giá khả tái sử dụng NTSXL công ty cho mục đích chỗ Ngồi ra, đánh giá rủi ro bán định lượng (đánh giá rủi ro sinh thái) áp dụng để đánh giá rủi ro sinh thái tái sử dụng NTSXL cho mục đích tưới khn viên cơng ty Việc tính tốn rủi ro sinh thái tính tốn theo cơng thức (4) RQ = MEC/PNEC (4) Với RQ thương số rủi ro (Risk quotient); MEC (mg/(kg.ngày)) nồng độ môi trường dự báo/đo đạc được; PNEC (mg/(kg.ngày)) nồng độ ngưỡng dự báo (là QCVN hay TCVN) Thang đánh giá gồm RQ < 0,1 mức rủi ro thấp; RQ từ 0,1 đến mức rủi ro trung bình RQ ≥1 mức rủi ro cao 2.2.4 Phân tích lợi ích kinh tế cho giải pháp tái sử dụng nước Việc phân tích hiệu kinh tế thực dựa phương pháp phân tích lợi ích – chi phí (cost benefit analysis – CBA) thông qua giá trị (NPV) Với CF0 tiền đầu tư ban đầu, CFt tiền thu thời điểm t i tỷ lệ chiết khấu, NPV tính tốn theo cơng thức (5) sau [9]: NPV = - CF0 + Σnt=1CFt(1 + i)-t (5) Với mức thời gian t, giải pháp/dự án nên triển khai NPV > III KẾT QUẢ 3.1 Hiện trạng môi trường nước doanh nghiệp Tỷ lệ loại nước cấp nước thải doanh nghiệp thể hình Nước cấp dùng doanh nghiệp cho mục đích nước sinh hoạt, sản xuất, vệ sinh nhà xưởng tưới Trong đó, nước dùng cho sản xuất chiếm tỷ lệ nhiều (83%) Nước thải sản xuất chiếm tỉ lệ nhiều (90%) Hình Tỷ lệ mục đích sử dụng nước nguồn nước thải Hoàng Gia 222 TẠP CHÍ Y HỌC VIỆT NAM TẬP 514 - THÁNG - SỐ ĐẶC BIỆT - 2022 Tính chất nước thải sau xử lý thể bảng Ngồi thơng số thơng thường chất lượng nước pH, COD, BOD,…., số kim loại đánh giá Cd khơng phát nước thải sau xử lý Fe thành phần có nồng độ cao Bảng Tính chất số thông số nghiên cứu nước thải sau xử lý doanh nghiệp Tiêu chuẩn QCVN Thông số QCVN 01Stt Đơn vị Giá trị tiếp nhận 39:2011/ quan trắc 1:2018/BYT KCN BTNMT pH 7,11 – 7,6 5,5-9 – 8,5 5,5-9 Màu Co-Pt KPH 150 15 (TCU) TSS mg/L - 54 100 BOD5 mg/L 0-6 50 COD mg/L 17 - 13 150 Amoni (N) mg/L – 1,4 10 0,3 Tổng Nitơ mg/L 4,2 – 5,6 40 Tổng Photpho mg/L – 0,12 As mg/L – 0,019 0,01 0,05 10 Fe mg/L 0,126 – 0,384 0,3 11 Pb mg/L 0,032 – 0,041 0,01 0,05 12 Cd mg/L KPH 0,003 0,01 13 Cu mg/L 0,033 – 0,071 0,5 14 Zn mg/L 0,025 – 0,086 2,0 Dầu mỡ 15 mg/L – 1,8 10 khoáng MPN/ 100 0) Như vậy, phương án khả thi Mặc dù việc TSDN doanh nghiệp mang lại lợi ích mặt kinh tế cho doanh nghiệp góp phần bảo vệ môi trường nước quy định, quy chuẩn kỹ thuật phù hợp cho mục đích TSDN tương ứng chưa cụ thể Vì vậy, để việc TSDN sớm vào thực tiễn, quy định, quy chuẩn kỹ thuật phù hợp cho mục đích tái sử dụng doanh nghiệp chế tài để giám sát việc thực tái sử dụng nước cần ban hành Ngoài ra, biện pháp hỗ trợ tài chính, kỹ thuật biện pháp tuyên truyền nên thực để tạo hiệu cao IV KẾT LUẬN Tái sử dụng nước giải pháp hiệu để góp phần bảo vệ mơi trường nước tiết kiệm chi phí cho sản xuất Đánh giá rủi ro sức khỏe người lao động, rủi ro sinh thái phân tích lợi ích kinh tế triển khai áp dụng tái sử dụng nước doanh nghiệp Hoàng Gia cho thấy, nước thải sau xử lý doanh nghiệp tái sử dụng 225 HỘI NGHỊ KHOA HỌC TOÀN QUỐC LẦN THỨ X - SỨC KHỎE NGHỀ NGHIỆP VÀ MÔI TRƯỜNG HỢP TÁC CÙNG PHÁT TRIỂN cho sản xuất, vệ sinh tưới không gây ảnh hưởng đến sức khỏe người lao động an tồn cho mơi trường Phân tích lợi ích – chi phí thơng qua giá trị (NPV) cho thấy việc triển khai tái sử dụng nước thải sau xử lý doanh nghiệp mang lại lợi ích kinh tế sau năm Do vậy, quan quản lý cần ban hành quy định, quy chuẩn cụ thể để việc TSDN sớm triển khai TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Thanh Thư Đề xuất tiêu chuẩn tái sử dụng nước thải sinh hoạt điều kiện Việt Nam Tạp chí Khoa học Kiến trúc – Xây dựng 2019; 36, 76 -19 Phan Thị Phẩm Công nghệ tái chế chất thải NXB Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh 2020 Nguyễn Thành Nam, Lê Thanh Hải, Võ Văn Giàu Đánh giá tiềm tái sử dụng nước thải cho nhà máy sản xuất tinh bột khoai mì Xn Hồng phục vụ mơ hình cộng sinh cơng - nơng nghiệp theo hướng sinh thái Tạp chí Mơi trường 2020; 2: 88-95 Công ty Cổ phần sản xuất đầu tư Hoàng Gia Báo cáo Đánh giá tác động Môi trường, 226 Dự án Mở rộng, nâng công suất nhà máy sản xuất gạch ceramic thông dụng quy mô 6.000.000 m2/năm; gạch ceramic ốp tường quy mô 30.000.000 viên/năm; gạch granite quy mô 4.500.000 m2/năm Đồng Nai 2021 Shammi, M., et al Health risk assessment of textile effluent reuses as irrigation water in leafy vegetable Basella alba International Journal of Recycling of Organic Waste in Agriculture, 2016 5(2): p 113-123 Phạm Ngọc Hòa Nghiên cứu công nghệ BAC-BSF xử lý nước thải khu công nghiệp Sóng Thần cho mục đích tái sinh Tạp chí Khoa học công nghệ Thực phẩm 2018; 14: 20-28 Lê Thị Hồng Trân Đánh giá rủi ro sinh thái 2010 NXB Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh, TP Hồ Chí Minh U.S Department of Energy (DOE) and Office of Environmental Management The risk assessment information system: Toxicity values < https://rais.ornl.gov/tutorials/toxvals.html>, truy cập ngày 15/03/2022 Lê Thị Kim Oanh Bàn phương pháp phân tích lợi ích – chi phí quản lý mơi trường Tạp chí Khoa học Công nghệ - Đại học Đà Nẵng 2020; 18(5.1): 6-10  ... từ 0,1 đến mức rủi ro trung bình RQ ≥1 mức rủi ro cao 2.2.4 Phân tích lợi ích kinh tế cho giải pháp tái sử dụng nước Việc phân tích hiệu kinh tế thực dựa phương pháp phân tích lợi ích – chi phí... chuẩn tương ứng Ngoài ra, lợi ích kinh tế quy định, sách TSDN nghiên cứu quan tâm 2.2 Đánh giá rủi ro tái sử dụng nước Hoàng Gia Do nước sử dụng cho sản xuất doanh nghiệp dùng để nghiền ướt,... triển khai áp dụng tái sử dụng nước doanh nghiệp Hoàng Gia cho thấy, nước thải sau xử lý doanh nghiệp tái sử dụng 225 HỘI NGHỊ KHOA HỌC TOÀN QUỐC LẦN THỨ X - SỨC KHỎE NGHỀ NGHIỆP VÀ MÔI TRƯỜNG