BÀI GIẢNG SẢN XUẤT SẠCH HƠN, TRẦN HẢI ĐĂNG

1 TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ MÔI TRƯỜNG CLEANER PRODUCTION Trần Hải Đăng PHẦN 1: GIỚI THIỆU SẢN XUẤT SẠCH HƠN I. Ô nhiễm môi trường là: •Trong nhiều năm qua, thế giới và Việt nam đã đạt được nhiều thành tựu trong hoạt động bảo vệ môi trường. •gây ảnh hưởng xấu đến môi trường thiên nhiên. •sự thay đổi tính chất môi trường •vi phạm các tiêu chuẩn của môi trường Tuy nhiên, môi trường toàn cầu và Việt Nam vẫn tiếp tục bị suy thoái. 2 Các vấn đề môi trường đối với Việt Nam hiện nay Nguồn nước được sử dụng không hợp lý Đất đai nông nghiệp dần dần bị bạc màu Diện tích rừng bị suy giảm nghiêm trọng Khoáng sản bị khai thác ngày càng nhiều Suy thoái tài nguyên và đa dạng sinh học Ô nhiễm môi trường không khí,nước đất Tai biến thiên nhiên và sự cố môi trường Tài nguyên nước Tổng lượng nước mặt: 880 tỉ m3, Lưu lượng mặt nước ta không thật dồi dào, đặc biệt là trong mùa khô khi các nước ở thượng nguồn sử dụng nhiều nước Trữ lượng nước ngầm cung ở mức trung bình Ô nhiễm môi trường nước ở các khu vực đô thị và nông thôn, từ sản xuất CN đến sản xuất NN cũng nghiêm trọng 2360 con sông 10 lưu vực sông có diện tích hơn 10000 km2 3 Đầu thế kỉ 20 độ che phủ là 50%,14,3 triệu ha . Cuối thế kỉ 20, độ che phủ còn 30%, 10,88 triệu ha rừng Năm 2005 là 37%. Năm 2010 là 42% Tài nguyên rừng Rừng kín, rừng nguyên sinh chỉ còn chiếm khoảng 13% và rừng tái sinh chiếm tới 50% tổng diện tích rừng Đa dạng sinh học cũng đang bi đe dọa nghiêm trọng. VN là nước có mức độ đa dạng sinh học đứng thứ 10 trên thế giới nhưng tốc độ suy giảm lại được xếp vào hang nhanh nhất Diện tích tự nhiên khoảng 33 triệu hecta Tài nguyên đất: Diện tích phần đất liền khoảng 31,2 triệu hecta Trong 21 triệu hecta đất đang sử dụng canh tác nông lâm nghiệp thì một phần diện tích đáng kể lại có hàm lượng dinh dưỡng thấp. Đặc biệt có tới 9,43 triệu hecta đất hoang hóa và 7,85 triệu hecta đất chịu tác động mạnh bởi sa mạc hóa. Các hiện tượng xói mòn, rửa trôi, sạt lở, mặn hóa, phèn hóa đang xảy ra phổ biến ở nhiều nơi… 4 Hoạt động công nghiêp Tốc độ đô thị hóa, công nghiệp hóa đang ở mức độ cao Năm 1990 Việt Nam mới có khoảng 500 đô thị lớn nhỏ, Năm 2000 đã tăng tới 694 đô thị các loại, trong đó có 4 thành phố trực thuộc TW, 20 thành phố trực thuộc tỉnh, 62 thị xã và 563 thị trấn. 45%. Theo đó, đến năm 2015, tỷ lệ đô thị hóa cả nước đạt 38%, với 870 đô thị và năm 2020 là 45% với 940 đô thị. Tăng trưởng dân số đô thị từ 11,87 triệu người năm 1986 lên 18 triệu người năm 1999 và khoảng 20 triệu người năm 2002, nâng tỷ lệ đô thị hóa từ 19,3% năm 1986 lên 25,3% năm 2002. Năm 2010 dân số đô thị là 30,4 triệu người, chiếm 33% dân số cả nước Dự kiến đến năm 2020 dân số đô thị là 46 triệu người, chiếm 45% dân số cả nước. Vấn đề tp HCM Dân số : 7.382.287 người. (2010) Có 3 khu chế xuất và 10 khu công nghiệp , 800 nhà máy xí nghiệp lớn nhỏ, 30000 quy mô vừa và nhỏ Hiện nay khoảng 90% cơ sở sản xuất công nghiệp và phần lớn các KCN chưa có trạm xử lý nước thải. Việt Nam có trên 800.000 cơ sở sản xuất công nghiệp với gần 70 KCX-KCN tập trung Các ngành công nghiệp gây ô nhiễm môi trường, nặng nhất là công nghiệp nhiệt điện, công nghiệp sản xuất xi măng và vật liệu xây đựng, công nghiệp khai thác khoáng sản. 1 triệu m3 nước thải sinh hoạt 400 000 m3 nước thải sản xuất 5500 6000 tấn rác thải công nghiệp 7 tấn rác y tế Khí thải và bụi Mỗi ngày thành phố đang phát thải 5 Tình trạng sử dụng năng lượng Thế giới tiêu thụ khoảng 5261 triệu tấn than đá/năm, 75% trong số đó được đốt trong các nhà máy nhiệt điện. Trung Quốc, Ấn Độ dùng khoảng 1700 triệu tấn/năm, dự đóan sẽ đạt mức 2700 triệu tấn vào năm 2025. Nước Mỹ sử dụng khoảng 997 triệu tấn/năm, dùng 90% để sản xuất điện. Dầu mỏ được tiêu thụ phần lớn trong giao thông vận tải. Khoảng 66.6% lượng đầu mỏ dùng để chạy các phương tiện vận chuyển ở Mỹ 55% là lượng đầu mỏ mà thế giới sử dụng cho giao thông Tiết kiệm năng lượng là tiết kiệm cho quốc gia cho gia đình sẽ giảm mức nguyên liệu khai thác, giảm được chi phí đầu tư ban đầu hay tăng độ bền cho hệ thống Ví dụ : Toàn quốc có 1,3 triệu hộ dân sử dụng điện.Nếu mỗi gia đình giảm sử dụng 1 bóng đèn 40w thì sẽ tiết kiệm 500MW tương đương công suất của 3 nhà máy thủy điện sông Ba Hạ, tiết kiệm 4000 tỷ đồng 6 Sử dụng năng lượng hiệu quả và tiết kiệm để giảm thiểu ô nhiễm và tăng lợi ích kinh tế Ống 34mm dẫn hơi nước ở 150oC và đoạn dài 1m có bề mặt không cách nhiệt sẽ làm thất thoát nhiệt tương đương với 230 lít dầu FO /năm SẢN XUẤT SẠCH HƠN Rò rỉ 1 giọt dầu trong một giây tương đương với tổn thất trên 2000 l / năm Khoảng 2kg muối rơi vãi sẽ làm bẩn 1m3 nước sạch 1 vòi nước để mở sẽ thất thoát 1m3 nước trong 1h Lỗ rò có d= 1mm trên đường ống sẽ làm thất thoát 140m3 nước/năm Như vậy: Sự hình thành và phát triển của ý tưởng sxsh Sử dụng nguyên liệu thô không hiệu quả Lãng phí trong sản xuất có thể là Sản phẩm bị lỗi Phát thải khí quá mức Xả nước thải Chất thải rắn Chất thải độc hại Thất thoát trong quá trình sản xuất Sử dụng năng lượng & nước vượt định mức Quá trình sản xuất (Process) Quá trình sản xuất (Process) Nguyên liệu (Raw materials) Nước Năng lượng (Energy) Sản phẩm (Products) Khí thải (Emisions) Nước thải (Wastewater) Chất thải rắn (Solidwaste) Waste 7 Trong vài thập niên qua, các ngành công nghiệp đã và đang giải quyết ô nhiễm môi trường PASSIVE Ignore pollution REACTIVE Dilution and dispersion PROACTIVE Cleaner Production CONSTRUCTIVE End-of-pipe treatment 1 2 43 Phớt lò việc gây ra ô nhiễm - Ignore pollution Không quan tâm đến ô nhiễm do hậu quả ô nhiễm gây ra chưa thực sự nghiêm trọng, mức độ phát triển của các ngành công nghiệp còn nhỏ lẽ . Pha loãng và phát tán các nguồn thải – Dilution & Dispersion Pha loãng: dùng nước nguồn để pha loãng nước thải trước khi đổ vào nguồn nh ậ Phát tán: nâng chiều cao ống khói để phát tán khí thải. Nhà máy sản xuất bia 1 ngày thải ra 50 m3 nước thải. COD của nước thải là 1000mg/l. Để đáp ứng tiêu chuẩn cho phép ở Việt Nam đối với COD của nước thải công nghiệp loại B (nhỏ hoặc bằng 100 mg/l), nhà máy pha loãng 1 m3 nước thải với 9 m3 nước. đối với pha loãng và phát tán thì tổng lượng chất thải đưa vào môi trường là không đổi. 8 Kiểm soát và Xử lý ô nhiễm tại chỗ End-of-pipe treatment Lắp đặt các hệ thống xử lý nước thải, khí thải ở cuối dòng thải để phân hủy hay làm giảm nồng độ các chất ô nhiễm nhằm đáp ứng yêu cầu bắt buộc trước khi thải vào môi trường Tuy nhiên đây là 1 giải pháp thụ động,cục bộ và tiêu cực Đắt tiền nhưng không hiệu quả: Phương pháp này phổ biến vào những năm 1970 ở các nước công nghiệp để kiểm soát ô nhiễm công nghiệp ( pollution control) Điều này gọi là giải pháp xử lý cuối đường ống end of pipe treatment Xử lý khi sự việc đã xảy ra Tăng chi phí giá thành… Tăng lượng chất thải rắn Tổn thất năng lượng hóa chất Ngăn ngừa sự phát sinh chất thải – pollution preventive giải pháp chủ động toàn diện tích cực ??? Loại trừ bớt chất thải tại nguồn và tuần hoàn sử dụng về cơ bản sẽ ít tốn kém hơn việc thu gom và xử lý, loại bỏ, hơn nữa còn tạo ra ít rủi ro hơn đối với người lao động, cộng đồng xunh quanh và môi trường thiên nhiên 9 Công tác quản lý môi trường Loại bỏ chất thải (disposal) Giảm thiểu tại nguồn ( source reduction) Tuần hoàn sử dụng ( recycling/reuse) Xử lý ô nhiễm ( treatment ) Cleaner Production Hierarchy for Zero Pollution (CPHZP) Sử dụng các phương pháp truyền thống xử lý chất thải Không chú ý đến nguồn gốc phát sinh của chúng Chi phí quản lý chất thải ngày càng tăng Ô nhiễm ngày càng nặng Ngành công nghiệp phải chịu hậu quả nặng nề kinh tế mất uy tín trên thị trường Sản xuất sạch hơn cách thức mới, đầy sáng tạo trong tư duy các sản phẩm quy trình công nghệ làm ra các sản phẩm đó phát triển bền vững 10 Luận điểm của sản xuất sạch hơn Sản phẩm có giá trị cao Giảm thiểu lượng chất thải không cần thiết Tăng lợi nhuận, tiết kiệm tiền [...]... TÍCH CÁC CÔNG ĐOẠN Bước 3 : ĐỀ XUẤT CÁC CƠ HỘI SẢN XUẤT SẠCH HƠN Bước 4 : LỰA CHỌN CÁC GIẢI PHÁP SẢN XUẤT SẠCH HƠN Bước 5 : THỰC HIỆN CÁC BIỆN PHÁP SẢN XUẤT SẠCH HƠN Bước 6 : DUY TRÌ SẢN XUẤT SẠCH HƠN 23 24 BƯỚC 1: Khởi động – Getting started Đây là giai đoạn sơ bộ, nơi mà những quyết định hay quyết tâm từ ban lãnh đạo được yêu cầu đưa ra các ý tưởng về sản xuất sạch hơn, do đó những nhân viên hay... (Industrial ecology) Một hệ thống sản xuất công nghiệp mang tính chất tuần hoàn dẫn đến việc tất cả các đầu ra của quá trình sản xuất này trở thành các đầu vào của các quá trình sản xuất khác để giảm thiểu tối đa lượng chất thải Các kỹ thuật sản xuất sạch hơn – Các nhóm sản xuất sạch hơn 14 1 Quản lý nội vi tốt (Good housekeeping) Một loại giải pháp đơn giản nhất của sản xuất sạch hơn Không đòi hỏi chi phí... Technology Change Product Modification 21 PHẦN 2 PHƯƠNG PHÁP LUẬN ĐÁNH GIÁ SẢN XUẤT SẠCH HƠN PHƯƠNG PHÁP LUẬN ĐÁNH GIÁ SẢN XUẤT SẠCH HƠN Để áp dụng được SXSH cần phải phân tích một cách chi tiết về trình tự vận hành của quá trình sản xuất cũng như thiết bị sản xuất hay còn gọi là đánh giá về SXSH (Cleaner Production Assessment: CPA) Sản xuất sạch hơn là công cụ giúp doanh nghiệp tìm ra các phương thức sử dụng... làm anot 6 Sản xuất các sản phẩm phụ hữu ích (Production of useful by-products) Tận dụng chất thải để tiếp tục sử dụng cho một mục đích khác Ví dụ: Sản xuất cồn từ rỉ đường phế thải của nhà máy đường Sử dụng lignin trong nước thải sản xuất giấy làm phụ gia pha chế thuốc trừ sâu Sử dụng bùn đỏ để sản xuất vật liệu xây dựng 19 7 Thiết kế sản phẩm mới (New product design) Thay đổi thiết kế sản phẩm có... phí xả thải ??? 35 Các khoản chi phí cho nước thải Chi phí nguyên liệu thô Chi phí nước Chi phí sản xuất của các nguyên liệu trong chất thải Chi phí của sản phẩm trong chất thải Chi phí của phụ phẩm trong chất thải Chi phí xử lý Chi phí vận chuyển chất thải Chi phí giải quyết chất thải Chi phí năng lượng Nhiệm vụ 7: Xác định nguyên nhân gây thải, lãng phí Liên quan đến thiết bị dùng cho sản xuất Liên... quan trọng nào như phát thải khí, sản phẩm phụ, Phải kiểm tra tính thống nhất của các đơn vị đo sử dụng Nguyên liệu càng đắt và độc hại, cân bằng càng phải chính xác Chất thải rắn đi vào dòng thải là bao nhiêu?????? 34 Nhiệm vụ 6: Tính toán chi phí theo dòng thải Chi phí đối với dòng thải bao gồm: Chi phí nội bộ Thu gom và xử lý chất thải rắn Tổn thất các nguyên vật liệu thô, sản phẩm trung gian, nguyên... rất cần thiết như: Tiêu thụ nguyên liệu: Tiêu thụ năng lượng: Tiêu thụ nước: Lượng nước thải: Lượng phát thải khí: tấn nguyên liệu/tấn sản phẩm kWh/tấn sản phẩm m3 nước/tấn sản phẩm m3 nước thải/tấn sản phẩm kg/tấn sản phẩm, 28 Các tiêu chí xác định trọng tâm kiểm toán Gây ô nhiễm nặng (định mức nước thải/phát thải cao) Tổn thất nguyên liệu cao, tổn thất hóa chất Định mức tiêu thụ nguyên liệu/năng... peroxit (VD: H2O2, Na2O2) trong tẩy rỉ 3 Tối ưu hóa quá trình sản xuất (Process optimization) Giám sát, duy trì và hiệu chỉnh các thông số của quá trình sản xuất như nhiệt độ, thời gian, áp suất, pH, tốc độ càng gần với điều kiện tối ưu càng tốt Được tối ưu hoá về mặt tiêu thụ nguyên liệu, sản xuất và phát sinh chất thải Quá trình sản xuất đạt được hiệu quả cao nhất, có năng suất tốt nhất Tối ưu hóa... phế thải, và ô nhiễm môi trường bằng cách khảo sát các quy trình sản xuất một cách có hệ thống từ nguyên liệu đầu vào cho đến sản phẩm đầu ra SXSH có thể giúp bạn đề ra các giải pháp tiết kiệm rất thực tế ( từ dễ đến khó để từ đó tiết kiệm chi phí cho doanh nghiệp và bảo vệ môi trường) 22 Do đó phải luôn luôn có 3 câu hỏi Nơi nào sinh ra chất thải và khói thải ? Tại sao sinh ra chất thải và khói thải... Các thành viên từ khâu sản xuất : phân tích chi tiêu tài chính Theo dõi, ghi chép số liệu định kì theo tần suất quy định Tham gia trực tiếp thực hiện các cơ hội Đề xuất các cơ hội sxsh Chuyên gia tư vấn: Hỗ trợ đánh giá và đề xuất cơ hội sxsh Nhiệm vụ 2: Liệt kê các công đoạn của quá trình sản xuất Mục tiêu của nhiệm vụ này là : Mô tả một bức tranh toàn cảnh về các hoạt động sản xuất, kinh doanh của nhà . tối đa lượng chất thải. Các kỹ thuật sản xuất sạch hơn – Các nhóm sản xuất sạch hơn 15 1 Quản lý nội vi tốt (Good housekeeping) Một loại giải pháp đơn giản nhất của sản xuất sạch hơn Không đòi. thị trường Sản xuất sạch hơn cách thức mới, đầy sáng tạo trong tư duy các sản phẩm quy trình công nghệ làm ra các sản phẩm đó phát triển bền vững 10 Luận điểm của sản xuất sạch hơn Sản phẩm. không hiệu quả Lãng phí trong sản xuất có thể là Sản phẩm bị lỗi Phát thải khí quá mức Xả nước thải Chất thải rắn Chất thải độc hại Thất thoát trong quá trình sản xuất Sử dụng năng lượng &