Đánh giá hiệu quả dự án xử lý nước thải kết hợp thu hồi khí mêtan tại nhà máy chế biến tinh bột sắn DAKFACOM, tỉnh Đăk Lăk

1. Tính cấp thiết Nước thải ngành chế biến tinh bột sắn với đặc trưng là có hàm lượng chất hữu cơ dễ phân hủy. Thành phần hữu cơ trong nước thải chế biến tinh bột sắn gồm: tinh bột, protein, xenluloza, pectin, đường… chính là nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng nếu không được xử lý đạt tiêu chuẩn. Ngoài ra, hoạt động của các nhà máy chế biến tinh bột sắn hiện nay cũng góp phần phát thải một lượng lớn khí gây hiệu ứng nhà kính (trong đó chủ yếu là khí CH4 và CO2). Hàm lượng hữu cơ trong nước thải chế biến tinh bột sắn dễ phân hủy tạo thành khí mêtan (CH4) và quá trình sử dụng nhiên liệu đốt rắn hay nhiên liệu hóa thạch để cung cấp nhiệt cho hoạt động của các nhà máy chế biến tinh bột sẵn sẽ góp phần phát thải một lượng lớn khí CO¬2. Do đó, để giải quyết tình trạng trên nhiều nước trên thế giới đã tiến hành ứng dụng công nghệ xử lý nước thải kết hợp thu hồi khí mêtan nhằm nâng cao hiệu quả xử lý nước thải góp phần cải thiện chất lượng môi trường nước và giảm thiểu lượng phát thải khí nhà kính (KNK) phát sinh từ hoạt động sản xuất của các nhà máy chế biến tinh bột sắn thông qua việc sử dụng khí mêtan thu hồi phục vụ cho mục đích cấp nhiệt cho hoạt động nhà máy và mang lại những lợi ích kinh tế khác. Ở Việt Nam, đã có một số nhà máy tiến hành ứng dụng công nghệ xử lý này, tuy nhiên số lượng hiện nay còn hạn chế do chi phí đầu tư còn khá cao, lợi ích tổng thể của giải pháp mang lại chưa được lượng hóa một cách đầy đủ. Hiện nay, chủ các cơ sở sản xuất mới nhìn thấy những lợi ích kinh tế chưa thấy được các lợi ích về môi trường, lợi ích biến đổi khí hậu khi áp dụng công nghệ xử lý này. Xuất phát từ những vấn đề thực tiễn ở trên, tôi quyết định lựa chọn đề tài “Đánh giá hiệu quả dự án xử lý nước thải kết hợp thu hồi khí mêtan tại nhà máy chế biến tinh bột sắn DAKFACOM, tỉnh Đăk Lăk”. Đây là một trong những nhà máy đã thực hiện thành công việc ứng dụng công nghệ xử lý nước thải kết hợp thu hồi khí mêtan và đã được công nhận là dự án sản xuất sạch (CDM) của Việt Nam. Cụ thể, đề tài sẽ tiến hành tính toán và so sánh các chi phí và lợi ích của dự án mang lại (bao gồm cả các chi phí, lợi ích hữu hình và lợi ích vô hình). Từ đó, thấy được hiệu quả của dự án mang lại, góp phần nhân rộng công nghệ này không chỉ đối với việc xử lý nước thải chế biến tinh bột sắn mà còn áp dụng đối với nước thải có hàm lượng hữu cơ cao khác.

TRẦN BÍCH HỒNG

ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ DỰ ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI KẾT HỢP THU HỒI KHÍ MÊTAN TẠI NHÀ MÁY CHẾ BIẾN TINH BỘT SẮN DAKFACOM, TỈNH ĐĂK LĂK

TRẦN BÍCH HỒNG

ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ DỰ ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI KẾT HỢP THU HỒI KHÍ MÊTAN TẠI NHÀ MÁY CHẾ BIẾN TINH BỘT SẮN DAKFACOM, TỈNH ĐĂK LĂK CHUYÊN NGÀNH: KINH TẾ VÀ QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

PGS.TS ĐINH ĐỨC TRƯỜNG

Trong suốt thời gian nghiên cứu và học tập tại Trường Đại học Kinh tế Quốc dân - Viện Sau Đại học, dưới sự hướng dẫn tận tình của các thầy cô, Tôi đã nghiên cứu và tiếp thu được nhiều kiến thức bổ ích để vận dụng vào công việc hiện tại nhằm nâng cao trình độ, kỹ năng làm việc và nghiên cứu.

Luận văn thạc sĩ Kinh tế và quản lý môi trường “Đánh giá hiệu quả dự án

xử lý nước thải kết hợp thu hồi khí mêtan tại nhà máy chế biến tinh bột sắn DAKFACOM, tỉnh Đăk Lăk” là kết quả của quá trình nghiên cứu trong những

năm học vừa qua

Tôi xin gửi lời cảm ơn trân trọng nhất tới Thầy PGS.TS Đinh Đức Trường

- người đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ tôi về mọi mặt trong quá trình thực hiện luận văn

Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn các thầy, cô đã tham gia giảng dạy, giúp đỡ tôi trong quá trình học tập

Xin cảm ơn các đồng nghiệp, bạn bè và gia đình đã giúp đỡ, động viên, tạo điều kiện cho tôi trong quá trình học tập và hoàn thành bản luận văn này

Dù đã có nhiều cố gắng nhưng do giới hạn về trình độ nghiên cứu, giới hạn

về tài liệu nên luận văn không tránh khỏi những thiếu sót Kính mong nhận được

sự góp ý, chỉ bảo của các thầy cô giáo, bạn bè đồng nghiệp và những người quan tâm

Tác giả xin cam đoan luận văn này là do tự bản thân thực hiện và không sao chép các công trình nghiên cứu của người khác Các thông tin thứ cấp sử dụng trong luận văn là có nguồn gốc và được trích dẫn rõ ràng Tác giả hoàn toàn chịu trách nhiệm về tính xác thực và nguyên bản của luận văn.

Hà Nội, ngày 8 tháng 12 năm 2014

Tác giả

Trần Bích Hồng

DANH MỤC HÌNH VẼ 12

TÓM TẮT KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU i

MỞ ĐẦU 1

1.Tính cấp thiết 1

2.Mục tiêu nghiên cứu 2

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2

3.1 Đối tượng nghiên cứu 2

3.2 Phạm vi nghiên cứu 2

4 Phương pháp nghiên cứu 3

5 Nội dung nghiên cứu 4

CHƯƠNG I: CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ DỰ ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI KẾT HỢP THU HỒI KHÍ MÊTAN TẠI CÁC NHÀ MÁY CHẾ BIẾN TINH BỘT SẮN 5

1.1 Tổng quan về công nghệ xử lý nước thải kết hợp thu hồi khí mêtan của nhà máy chế biến tinh bột sắn 5

1.1.1 Đặc tính và thành phần của nước thải tinh bột sắn 5

1.1.2 Nguồn gốc phát sinh nước thải của quá trình chế biến tinh bột sắn 6

1.1.3 Sự cần thiết áp dụng công nghệ xử lý nước thải kết hợp thu hồi mêtan đối với ngành chế biến tinh bột sắn 8

1.2 Cơ sở lý luận về đánh giá hiệu quả của dự án 13

1.2.1 Khái niệm về đánh giá hiệu quả 13

1.2.2 Giới thiệu phương pháp phân tích chi phí – lợi ích áp dụng để đánh giá hiệu quả dự án 14

1.2.2.1 Khái niệm 14

1.2.2.2 Nguyên tắc phân tích chi phí – lợi ích 16

1.2.2.3 Các thời điểm thực hiện phân tích chi phí – lợi ích của một dự án 16

1.2.2.4 Các bước thực hiện phương pháp phân tích chi phí-lợi ích 17

1.3 Thực trạng áp dụng công nghệ xử lý nước thải tinh bột sắn kết hợp thu hồi

khí mêtan ở một số nước trên thế giới 24

CHƯƠNG II: GIỚI THIỆU DỰ ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI KẾT HỢP THU HỒI KHÍ MÊTAN TẠI NHÀ MÁY CHẾ BIẾN TINH BỘT SẮN DAKFACOM, TỈNH ĐĂK LĂK 28

2.1 Thực trạng áp dụng công nghệ xử lý nước thải tinh bột sắn kết hợp thu hồi mêtan tại một số nhà máy tinh bột sắn ở Việt Nam 28

2.2 Giới thiệu về dự án xử lý nước thải kết hợp thu hồi khí mêtan tại nhà máy chế biến tinh bột sắn DAKFACOM, tỉnh Đăk Lăk 33

2.2.1 Tổng quan về nhà máy 33

2.2.2 Hiện trạng môi trường tại nhà máy chế biến tinh bột sắn khi chưa có dự án 34

2.3 Hiệu quả của dự án xử lý nước thải tinh bột sắn kết hợp thu hồi khí mêtan tại nhà máy DAKFACOM, tỉnh Đăk Lăk 38

2.3.1 Hiệu quả kinh tế 38

2.3.2 Hiệu quả xã hội 39

2.3.4 Hiệu quả môi trường 41

2.3.4 Hiệu quả quản lý 42

CHƯƠNG III: ĐÁNH HIỆU QUẢ CỦA DỰ ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI KẾT HỢP THU HỒI KHÍ MÊTAN TẠI NHÀ MÁY CHẾ BIẾN TINH BỘT SẮN DAKFACOM, TỈNH ĐĂK LĂK 44

3.1 Đối tượng, phạm vi của dự án 44

3 2 Xác định chi phí, lợi ích 45

3 2.1 Xác định chi phí 45

3.2.2 Xác định lợi ích 45

3 3 Lượng hóa chi phí 46

3 4 Lượng hóa lợi ích 47

3.4.1 Doanh thu từ việc bán chứng chỉ giảm phát thải khí nhà kính 47

3 5 Tính toán các chỉ tiêu đánh giá hiệu quả của dự án 62

3 5.1 Các giả định sử dụng để tính toán 62

3.5.2 Quy các dòng chi phí, lợi ích về thời điểm tính toán 63

3.5.3 Xác định chỉ tiêu thích hợp 67

3.5.4 Tính toán các chỉ tiêu 68

3 6 Phân tích độ nhạy 68

3.7 Đề xuất các giải pháp 71

KẾT LUẬN 74

TÀI LIỆU THAM KHẢO 1

PHỤ LỤC 5

BCR Tỷ suất chi phí – lợi ích

CIGAR Bể được tạo thành bằng cách phủ bạt toàn bộ mặt hồ kỵ khí

tCO2tđ tấn khí cácboníc tương đương

UASB Bể xử lý sinh học dòng chảy ngược qua tầng bùn kỵ khí

Bảng 1.1 : Thành phần, tính chất nước thải của nhà máy 6

chế biến tinh bột sắn 6

Bảng 1.2: Sự phát sinh khí CH4 từ các phương thức xử lý 9

nước thải công nghiệp khác nhau 9

Bảng 1.3: So sánh những yếu tố cơ bản trong 15

phân tích tài chính và phân tích kinh tế 15

Bảng 1.5: So sánh hiệu quả xử lý nước thải của các hệ thống 26

thiết bị kỵ khí được vận hành ở Thái Lan 27

Bảng 2.1: Danh sách các dự án CDM trong nước thải tinh bột sắn 29

được công nhận tại Việt Nam 29

Đơn vị: nghìn m3/năm 29

Bảng 2.2: Tổng quan về công nghệ xử lý nước thải áp dụng tại 31

13 nhà máy tinh bột sắn 31

Bảng 2.3: Sản lượng tinh bột sắn của nhà máy DAKFACOM sản xuất 33

Bảng 2.4 : Kết quả đo lường lượng nước thải phát sinh trong 10 ngày 36

Bảng 2.5: Thông số kỹ thuật của hồ kỵ khí phủ kín tại 37

nhà máy chế biến tinh bột sắn DAKFACOM 37

Bảng 3.2: Ước tinh chi phí của dự án xử lý nước thải kết hợp thu hồi khí mêtan tại nhà máy chế biến tinh bột sắn DAKFACOM 47

Bảng 3.6 : Ước tính tổng lượng phát thải KNK phát sinh khi 50

không có hoạt động của dự án 50

Bảng 3.7: Ước tính lượng phát thải KNK phát sinh từ 51

hoạt động của dự án 51

Bảng 3.8 : Ước tính lượng phát thải KNK giảm do hoạt động của 52

dự án mang lại 52

Bảng 3.9: Ước tính lượng KNK được mua bán trên thị trường do 53

Bảng 3.11: Nhiệt năng cung cấp cho nồi hơi do sử dụng nhiên liệu than 55

Bảng 3.12: Nhiệt năng cung cấp cho nồi hơi do sử dụng nhiên liệu CH4 thu hồi 55

Bảng 3.13: So sánh nhiệt năng cung cấp cho nồi hơi do sử dụng nhiên liệu than và CH4 thu hồi 56

Bảng 3.14: Ước tính chi phí mua than tiết kiệm được do hoạt động 57

dự án mang lại 57

Bảng 3.15: Lượng phát thải các chất trên một tấn than sử dụng 58

Bảng 3.16: Ước tính lượng giảm phát thải các khí SO2, NO2, PM2.5 do hoạt động dự án mang lại 59

Bảng 3.17: Giá trị thiệt hại của từng chất ô nhiễm, Euro/tấn 61

Bảng 3.18: Giá trị thiệt hại của từng chất ô nhiễm điều chỉnh 62

phù hợp với Việt Nam 62

Bảng 3.19: Tổng giá trị thiệt hại về kinh tế, sức khỏe do phát thải 62

các chất ô nhiễm từ đốt than đá 62

Bảng 3.20: Lợi ích và chi phí theo năm phát sinh 63

Đơn vị: triệu đồng 67

Hình 1.1 : Quy trình sản xuất tinh bột sắn 8

Hình 1.2: Công nghệ xử lý UASB 12

Hình 1.3: Bể CIGAR 13

Hình 1.4: Quy trình phân tích chi phí- lợi ích 21

Hình 1.5: Công nghệ xử lý nước thải thu hồi CH4 của nhà máy tinh bột sắn tại Sumatra, Indonesia 26

Nguồn: JFE, 2008 26

Hình 3.2: Phương pháp tiếp cận theo phương thức tác động 60

TRẦN BÍCH HỒNG

ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ DỰ ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI KẾT HỢP THU HỒI KHÍ MÊTAN TẠI NHÀ MÁY CHẾ BIẾN TINH BỘT SẮN DAKFACOM, TỈNH ĐĂK LĂK CHUYÊN NGÀNH: KINH TẾ VÀ QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG

TÓM TẮT KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

Nước thải ngành chế biến tinh bột sắn với đặc trưng là có hàm lượng chất hữu cơ dễ phân hủy Thành phần hữu cơ trong nước thải chế biến tinh bột sắn gồm: tinh bột, protein, xenluloza, pectin, đường… chính là nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng nếu không được xử lý đạt tiêu chuẩn

Ngoài ra, hoạt động của các nhà máy chế biến tinh bột sắn hiện nay cũng góp phần phát thải một lượng lớn khí gây hiệu ứng nhà kính (trong đó chủ yếu là khí

CH4 và CO2) Hàm lượng hữu cơ trong nước thải chế biến tinh bột sắn dễ phân hủy tạo thành khí mêtan (CH4) và quá trình sử dụng nhiên liệu đốt rắn hay nhiên liệu hóa thạch để cung cấp nhiệt cho hoạt động của các nhà máy chế biến tinh bột sẵn sẽ góp phần phát thải một lượng lớn khí CO2

Do đó, để giải quyết tình trạng trên nhiều nước trên thế giới đã tiến hành ứng dụng công nghệ xử lý nước thải kết hợp thu hồi khí mêtan nhằm nâng cao hiệu quả

xử lý nước thải góp phần cải thiện chất lượng môi trường nước và giảm thiểu lượng phát thải khí nhà kính (KNK) phát sinh từ hoạt động sản xuất của các nhà máy chế biến tinh bột sắn thông qua việc sử dụng khí mêtan thu hồi phục vụ cho mục đích cấp nhiệt cho hoạt động nhà máy và mang lại những lợi ích kinh tế khác Ở Việt Nam, đã có một số nhà máy tiến hành ứng dụng công nghệ xử lý này, tuy nhiên số lượng hiện nay còn hạn chế do chi phí đầu tư còn khá cao, lợi ích tổng thể của giải pháp mang lại chưa được lượng hóa một cách đầy đủ Hiện nay, chủ các cơ sở sản xuất mới nhìn thấy những lợi ích kinh tế chưa thấy được các lợi ích về môi trường, lợi ích biến đổi khí hậu khi áp dụng công nghệ xử lý này

Xuất phát từ những vấn đề thực tiễn ở trên, tôi quyết định lựa chọn đề tài

“Đánh giá hiệu quả dự án xử lý nước thải kết hợp thu hồi khí mêtan tại nhà máy

chế biến tinh bột sắn DAKFACOM, tỉnh Đăk Lăk” Đây là một trong những nhà

máy đã thực hiện thành công việc ứng dụng công nghệ xử lý nước thải kết hợp thu hồi khí mêtan và đã được công nhận là dự án sản xuất sạch (CDM) của Việt Nam

Trên cơ sở nghiên cứu đề tài đã đi vào giải quyết 3 mục tiêu chính:

+ Luận giải cơ sở lý luận về công nghệ xử lý nước thải kết hợp thu hồi khí mêtan và hiệu quả đầu tư dự án dựa trên cơ sở phân tích chi phí – lợi ích (CBA)

+ Áp dụng phương pháp CBA để đánh giá hiệu quả của dự án xử lý nước thải kết hợp thu hồi khí mêtan tại nhà máy chế biến tinh bột sắn DAKFACOM, tỉnh Đăk Lăk

+ Kiến nghị một số giải pháp nhằm thúc đẩy việc triển khai mô hình xử lý nước thải kết hợp thu hồi khí mêtan trên phạm vi cả nước

Tác giả đã sử dụng kết hợp các phương pháp nghiên cứu: Phương pháp kế thừa; Phương pháp tổng hợp tài liệu; Phương pháp chuyên gia; Phương pháp mô hình, kỹ thuật tính toán phục vụ cho việc đánh giá hiệu quả của dự án xử lý nước thải kết hợp thu hồi khí mê tan tại nhà máy chế biến tinh bột sắn DAFACOM, tỉnh Đăk Lăk

Để giải quyết ba mục tiêu nội dung đề tài của tác gia tiến hành gồm 3 chương:Trong Chương 1 luận giải cơ sở lý luận về công nghệ xử lý nước thải kết hợp thu hồi khí mêtan và thực trạng áp dụng công nghệ xử lý này trong lĩnh vực xử lý nước thải của ngành chế biến tinh bột sắn ở một số nước trên thế giới Ngoài ra, trong Chương này tác giả đã đi sâu vào luận giải cơ sở lý luận về hiệu quả đầu tư dự

án bao gồm: khái niệm hiệu quả đầu tư dự án, nội hàm của hiệu quả đầu tư Đặc biệt, trong Chương này luận giải cơ sở lý luận phương pháp phân tích chi phí – lợi ích để đánh giá hiệu quả dự án, các chỉ tiêu và thang đo để đánh giá hiệu quả bao gồm các chỉ tiêu Giá trị hiện tại ròng (NPV), Tỷ suất chi phí lợi ích (BCR), Tỷ suất nội hoàn vốn (IRR)

Trong Chương 2 tập trung giới thiệu dự án xử lý nước thải kết hợp thu hồi

khí mêtan tại nhà máy chế biến tinh bột sắn DAFACOM, tỉnh Đăk Lăk Thứ nhất,

đánh giá thực trạng áp dụng công nghệ xử lý nước thải tinh bột sắn kết hợp thu hồi

mêtan tại một số nhà máy tinh bột sắn ở Việt Nam Thứ hai, giới thiệu dự án xử lý

nước thải kết hợp thu hồi khí mêtan tại nhà máy chế biến tinh bột sắn DAKFACOM, tỉnh Đăk Lăk (gồm tổng quan về nhà máy, hiện trạng môi trường khi

chưa có hoạt động dự án xử lý nước thải, mô tả khái quát dự án xử lý nước thải được tiến hành) Thứ ba, phân tích, nêu bật các hiệu quả kinh tế, xã hội, môi trường và quản lý mà dự án xử lý nước thải kết hợp thu hồi khí mêtan mang lại

Trong Chương 3 tập trung vào hai nội dung chính gồm: Thứ nhất, đánh giá

hiệu quả dự án xử lý nước thải kết hợp thu hồi khí mêtan tại nhà máy chế biến tinh bột sắn DAKFACOM, tỉnh Đăk Lăk thông qua việc sử dụng phương pháp phân tích chi phí - lợi ích (CBA) Các chi phí và lợi ích của dự án bao gồm các định tính và định lượng đã được nhận diện trong Chương này Tuy nhiên, do hạn chế về thời gian và nguồn lực, trong Chương này tác giả mới chỉ lượng hóa được một số lợi ích của dự án bao gồm: Tiết kiệm chi phí mua nhiên liệu đốt; Doanh thu từ việc bán chứng chỉ giảm phát thải khí nhà kính (CERs) và Giảm thiệt hại sức khỏe do giảm

phát thải khí gây ô nhiễm môi trường không khí Thứ hai, Đề xuất các giải pháp

nhằm nâng cao hiệu quả vận hành dự án và nhân rộng việc áp dụng công nghệ này

Có thể nói thành công của đề tài là đã ứng dụng phương pháp phân tích chi phí – lợi ích (CBA) trong việc đánh giá hiệu quả của dự án kết hợp với các phương pháp lượng hóa các chi phí, lợi ích (như phương pháp thị trường, phương pháp chuyển giao giá trị) đã góp phần thấy rõ được các dòng chi phí và lợi ích của dự án đầu tư này dưới quan điểm xã hội Đặc biệt, đề tài đã cố gắng lượng hóa được tổng thể lợi ích của dự án xử lý nước thải kết hợp thu hồi khí mêtan mang lại bao gồm cả các lợi ích vô hình (như lợi ích giảm thiệt hại về chi phí sức khỏe do phát thải chất ô nhiễm không khí do sử dụng nhiên liệu than gây ra) Đây nằm trong nhóm các lợi ích thường bị lãng quên trong quá trình phân tích tài chính hoạt động dự án của chủ đầu tư

Kết quả nghiên cứu của đề tài cho thấy, các chỉ tiêu đánh giá hiệu quả của dự án đầu tư xử lý nước thải kết hợp thu hồi khí mêtan tại nhà máy chế biến tinh bột sắn DAKFACOM, tỉnh Đăk Lăk được tính toán như: Giá trị hiện tại ròng – NPV là 73.621,49 triệu đồng > 0 và Tỷ suất chi phí – lợi ích BCR là 2,86 >1 Như vậy, dự án xử lý nước thải kết hợp thu hồi khí mêtan sẽ mang lại hiệu quả kinh tế

Với hiệu quả mà dự án mang lại, tác giả nhận thấy cần phải nhân rộng việc ứng dụng công nghệ này trên phạm vi cả nước, không chỉ đối với việc xử lý nước thải chế biến tinh bột sắn mà còn đối với việc xử lý nước thải của các ngành khác có nồng độ COD cao trong nước thải như: chế biến thủy, hải sản; chế biến thịt; sản xuất giấy và bột giấy… Tác giả kiến nghị một số giải pháp cụ thể sau:

- Tăng cường các thể chế tài chính, tăng khả năng tiếp cận với nguồn tài chính trong và ngoài nước nhằm tạo điều kiện để các dự án xử lý nước thải công nghiệp bằng phương pháp kỵ khí kết hợp thu hồi mêtan có thể thực hiện

- Triển khai các mô hình thí điểm về áp dụng công nghệ xử lý nước thải kỵ khí kết hợp thu hồi CH4 ở các ngành khác như: ngành chế biến thủy, hải sản; sản xuất giấy và bột giấy… Ngoài ra, kết hợp với việc đánh giá hiệu quả của dự án trong từng trường hợp cụ thể nhằm giúp cho nhà nước, doanh nghiệp thấy rõ được hiệu quả của giải pháp mang lại không chỉ đối với ngành chế biến tinh bột sắn mà các lĩnh vực khác có nước thải công nghiệp chứa hàm lượng hữu cơ cao

- Kêu gọi sự tham gia tích cực của các tổ chức quốc tế, các quỹ của các nước công nghiệp phát triển, gắn với trách nhiệm giảm phát thải của những nước này vào các hoạt động giảm thiểu trong lĩnh vực xử lý nước thải công nghiệp ở Việt Nam

- Tăng cường các chế tài xử phạt đối với cơ sở sản xuất, doanh nghiệp không tuân thủ các quy định về xử lý nước thải: Hiện nay, việc xử phạt đối với các cơ sở sản xuất gây ô nhiễm môi trường vẫn ở mức răn đe, chưa nặng nề về tài chính, dẫn đến tình trạng một số doanh nghiệp không tiến hành các biện pháp xử lý ô nhiễm môi trường do mức phạt nhỏ hơn so với chi phí xử lý ô nhiễm Do đó, cần đưa ra mức xử phạt nghiêm khắc hơn đối với các doanh nghiệp không có hệ thống xử lý nước thải hay hệ thống xử lý nước thải không đạt tiêu chuẩn dẫn đến phát thải một lượng KNK ra môi trường

- Xây dựng và ban hành các chính sách về ưu đãi, hỗ trợ doanh nghiệp có dự

án xử lý nước thải theo cơ chế CDM để khuyến khích doanh nghiệp đầu tư xây dựng hệ thống xử lý nước thải theo cơ chế CDM

Trong quá trình triển khai, thực hiện đề tài còn gặp nhiều khó khăn liên quan đến việc nhận dạng và lượng hóa các lợi ích, đặc biệt là các lợi ích vô hình mà dự án mang lại như phương pháp và thu thập các nguồn số liệu, dữ liệu đầu vào phục vụ cho quá trình tính toán Vì vậy, tác giả đã tham khảo các tài liệu từ các nghiên cứu trong và ngoài nước trong việc lượng hóa lợi ích do ứng dụng công nghệ xử lý nước thải kết hợp thu hồi khí mêtan mang lại Ngoài ra, việc tham vấn một số chuyên gia liên quan như: làm việc trực tiếp, trao đổi, thảo luận, góp ý… cũng được thực hiện góp phần lượng hóa được lợi ích tổng thể của dự án mang lại

Tuy nhiên, đề tài còn một số tồn tại, hạn chế như:

Thứ nhất, trong công việc lượng hóa tất cả các lợi ích của hai dự án mang lại

thì có một số lợi ích như lợi ích cải thiện chất lượng môi trường nước mặt nơi tiếp nhận nước thải của nhà máy do nâng cao được hiệu suất xử lý nước thải chưa được lượng hóa đầy đủ để làm rõ thêm lợi ích của dự án xử lý nước thải mang lại sau khi

có dự án

Thứ hai, đề tài đánh giá hiệu quả dự án chưa đánh giá dựa trên các phương

pháp tiếp cận khác nhau do điều kiện thời gian và kinh phí, nếu như có thời gian và kinh phí tác giả có thể sử dụng nhiều phương pháp đánh giá thì việc kiểm chúng kết quả tính toán sẽ thuyết phục hơn

TRẦN BÍCH HỒNG

ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ DỰ ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI KẾT HỢP THU HỒI KHÍ MÊTAN TẠI NHÀ MÁY CHẾ BIẾN TINH BỘT SẮN DAKFACOM, TỈNH ĐĂK LĂK CHUYÊN NGÀNH: KINH TẾ VÀ QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

PGS.TS ĐINH ĐỨC TRƯỜNG

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết

Nước thải ngành chế biến tinh bột sắn với đặc trưng là có hàm lượng chất hữu cơ dễ phân hủy Thành phần hữu cơ trong nước thải chế biến tinh bột sắn gồm: tinh bột, protein, xenluloza, pectin, đường… chính là nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng nếu không được xử lý đạt tiêu chuẩn

Ngoài ra, hoạt động của các nhà máy chế biến tinh bột sắn hiện nay cũng góp phần phát thải một lượng lớn khí gây hiệu ứng nhà kính (trong đó chủ yếu là khí

CH4 và CO2) Hàm lượng hữu cơ trong nước thải chế biến tinh bột sắn dễ phân hủy tạo thành khí mêtan (CH4) và quá trình sử dụng nhiên liệu đốt rắn hay nhiên liệu hóa thạch để cung cấp nhiệt cho hoạt động của các nhà máy chế biến tinh bột sẵn sẽ góp phần phát thải một lượng lớn khí CO2

Do đó, để giải quyết tình trạng trên nhiều nước trên thế giới đã tiến hành ứng dụng công nghệ xử lý nước thải kết hợp thu hồi khí mêtan nhằm nâng cao hiệu quả

xử lý nước thải góp phần cải thiện chất lượng môi trường nước và giảm thiểu lượng phát thải khí nhà kính (KNK) phát sinh từ hoạt động sản xuất của các nhà máy chế biến tinh bột sắn thông qua việc sử dụng khí mêtan thu hồi phục vụ cho mục đích cấp nhiệt cho hoạt động nhà máy và mang lại những lợi ích kinh tế khác Ở Việt Nam, đã có một số nhà máy tiến hành ứng dụng công nghệ xử lý này, tuy nhiên số lượng hiện nay còn hạn chế do chi phí đầu tư còn khá cao, lợi ích tổng thể của giải pháp mang lại chưa được lượng hóa một cách đầy đủ Hiện nay, chủ các cơ sở sản xuất mới nhìn thấy những lợi ích kinh tế chưa thấy được các lợi ích về môi trường, lợi ích biến đổi khí hậu khi áp dụng công nghệ xử lý này

Xuất phát từ những vấn đề thực tiễn ở trên, tôi quyết định lựa chọn đề tài

“Đánh giá hiệu quả dự án xử lý nước thải kết hợp thu hồi khí mêtan tại nhà máy

chế biến tinh bột sắn DAKFACOM, tỉnh Đăk Lăk” Đây là một trong những nhà

máy đã thực hiện thành công việc ứng dụng công nghệ xử lý nước thải kết hợp thu hồi khí mêtan và đã được công nhận là dự án sản xuất sạch (CDM) của Việt Nam

Cụ thể, đề tài sẽ tiến hành tính toán và so sánh các chi phí và lợi ích của dự án mang

lại (bao gồm cả các chi phí, lợi ích hữu hình và lợi ích vô hình) Từ đó, thấy được hiệu quả của dự án mang lại, góp phần nhân rộng công nghệ này không chỉ đối với việc xử lý nước thải chế biến tinh bột sắn mà còn áp dụng đối với nước thải có hàm lượng hữu cơ cao khác.

2 Mục tiêu nghiên cứu

- Mục tiêu tổng quát: Đánh giá hiệu quả của dự án xử lý nước thải kết hợp

thu hồi khí mêtan tại nhà máy chế biến tinh bột sắn DAKFACOM, tỉnh Đăk Lăk, thấy được lợi ích ròng mà dự án mang lại, từ đó đề xuất các giải pháp, chính sách nhằm nhân rộng công nghệ xử lý này áp dụng không chỉ đối với nước thải ngành chế biến tinh bột sắn mà còn áp dụng đối với nước thải của các ngành có hàm lượng hữu cơ cao

- Mục tiêu cụ thể:

+ Luận giải cơ sở lý luận về công nghệ xử lý nước thải kết hợp thu hồi khí mêtan và hiệu quả đầu tư dự án dựa trên cơ sở phân tích chi phí – lợi ích (CBA);

+ Áp dụng phương pháp CBA để đánh giá hiệu quả của dự án xử lý nước thải kết hợp thu hồi khí mêtan tại nhà máy chế biến tinh bột sắn DAKFACOM, tỉnh Đăk Lăk

+ Kiến nghị một số giải pháp nhằm thúc đẩy việc triển khai mô hình xử lý nước thải kết hợp thu hồi khí mêtan trên phạm vi cả nước

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

3.1 Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu của đề tài là đánh giá hiệu quả dự án xử lý nước thải kết hợp thu hồi khí mêtan tại nhà máy chế biến tinh bột sắn DAKFACOM, tỉnh Đăk Lăk

3.2 Phạm vi nghiên cứu

- Phạm vi khoa học: Những nội dung khoa học liên quan đến về đánh giá hiệu quả dự án xử lý nước thải kết hợp thu hồi khí mêtan

- Phạm vi về mặt thời gian: Các số liệu và cơ sở dữ liệu sẽ được đưa vào nghiên cứu từ năm 2009 đến nay

- Phạm vi không gian: Khu vực nhà máy, xung quanh nhà máy và phạm vi chịu ảnh hưởng khi thực hiện triển khai dự án xử lý nước thải kết hợp thu hồi khí mêtan tại nhà máy chế biến tinh bột sắn DAKFACOM, tỉnh Đăk Lăk.

4 Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp kế thừa: Nghiên cứu kế thừa các phương pháp luận, số liệu,

dữ liệu, mô hình tính toán, phương pháp lượng hóa của các nghiên cứu trong nước

và trên thế giới đã được thực hiện trước đó để vận dụng trong việc đánh giá hiệu quả dự án đầu tư xử lý nước thải kết hợp thu hồi khí mêtan, đặc biệt là quá trình lượng hóa các lợi ích của dự án mang lại

- Phương pháp tổng hợp tài liệu: Nghiên cứu thu thập, tổng hợp các tài liệu,

báo cáo và các nghiên cứu về công nghệ xử lý nước thải kết hợp thu hồi khí mêtan, cơ sở lý luận về đánh giá hiệu quả của dự án (như phương pháp, quy trình đánh giá, các chỉ tiêu đánh giá…) Ngoài ra, nghiên cứu tiến hành thu thập, tổng hợp số liệu thống

kê tại nhà máy chế biến tinh bột sắn DAKFACOM, tỉnh Đăk Lăk như: quy mô, hoạt động, quy trình sản xuất của nhà máy; thông tin về công nghệ xử lý nước thải kết hợp thu hồi khí mêtan mà nhà máy đang áp dụng phục vụ cho quá trình tính toán hiệu quả dự án này

- Phương pháp chuyên gia: Lấy ý kiến của các chuyên gia về việc nhận diện,

bóc tách, phân tích các chi phí, lợi ích dự án Quá trình tham vấn, xin ý kiến của chuyên gia được thực hiện dưới hình thức như: làm việc trực tiếp, trao đổi, thảo luận, góp ý… góp phần hỗ trợ cho quá trình nhận diện, bóc tách, phân tích các chi phí – lợi ích của dự án, đặc biệt tham vấn ý kiến trong quá trình lượng hóa tổng thể lợi ích của dự án mang lại (trong đó có bao gồm cả các lợi ích về sức khỏe, môi trường)

- Phương pháp phân tích, xử lý dữ liệu: Sử dụng các mô hình tính toán kỹ

thuật về các phương pháp lượng hóa các giá trị chi phí, lợi ích của dự án; các chỉ tiêu đánh giá hiệu quả của dự án Cụ thể, một số phương pháp lượng hóa chi phí, lợi ích được sử dụng trong nghiên cứu như: Phương pháp giá thị trường để lượng hóa chi phí và một số lợi ích (như doanh thu từ bán chứng chỉ giảm phát thải CER, chi phí tiết kiệm nhiên liệu than); Phương pháp chuyển giao giá trị (Benefit Transfer) để lượng

hóa lợi ích về giảm thiệt hại do giảm phát thải chất ô nhiễm không khí (ONKK) do sử dụng nhiên liệu đốt than đá Một số chỉ tiêu đánh giá hiệu quả dự án được vận dụng trong nghiên cứu như: Giá trị hiện tại ròng (NPV) và Tỷ suất chi phí – lợi ích (BCR) Ngoài ra, trong quá trình thực hiện, nghiên cứu đã sử dụng mô hình của Ủy ban Liên chính phủ về Biến đổi khí hậu (IPCC) để tính toán lượng phát thải khí nhà kính (KNK) giảm do hoạt động dự án mang lại và tính toán nhiệt năng do sử dụng khí CH4

thu hồi và nhiệt năng do sử dụng than để làm căn cứ ước tính lượng nhiên liệu than được thay thế hay tiết kiệm được do hoạt động dự án mang lại

5 Nội dung nghiên cứu

Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo Nội dung nghiên cứu của luận văn cơ bản gồm 3 chương

Chương 1: Cơ sở lý luận đánh giá hiệu quả đầu tư dự án xử lý nước thải kết

hợp thu hồi khí mêtan tại các nhà máy chế biến tinh bột sắn

Chương 2: Giới thiệu dự án xử lý nước thải kết hợp thu hồi khí mêtan tại

nhà máy chế biến tinh bột sắn DAKFACOM, tỉnh Đăk Lăk

Chương 3: Đánh giá hiệu quả dự án xử lý nước thải kết hợp thu hồi khí mêtan

tại nhà máy chế biến tinh bột sắn DAKFACOM, tỉnh Đăk Lăk và đề xuất giải pháp

CHƯƠNG I: CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ

DỰ ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI KẾT HỢP THU HỒI KHÍ MÊTAN TẠI CÁC NHÀ MÁY CHẾ BIẾN TINH BỘT SẮN

1.1 Tổng quan về công nghệ xử lý nước thải kết hợp thu hồi khí mêtan của nhà máy chế biến tinh bột sắn

1.1.1 Đặc tính và thành phần của nước thải tinh bột sắn

Ngành tinh bột sắn là ngành công nghiệp phát sinh một lượng lớn nước thải

và tiêu thụ nhiều năng lượng Lượng nước thải sinh ra trong quá trình chế biến tinh

Lượng nước thải ra môi trường thường chiếm khoảng 80 - 90% nước sử dụng và lưu lượng nước thải dao động từ 3 - 6m3/1 tấn củ sắn tươi (Bộ Công Thương, 2010)

Đặc tính và thành phần của nước thải tinh bột sắn phụ thuộc chủ yếu vào nguồn nguyên liệu đầu vào của quá trình sản xuất Nguồn nguyên liệu đầu vào của quá trình chế biến tinh bột sắn là củ sắn tươi chứa nhiều thành phần hữu cơ cao gồm: tinh bột, protein, xenluloza, protein, đường… Trong đó, hàm lượng tinh bột chiếm 20 - 34%, protein chiếm 0,8 – 4,2%; đường chiếm 1 – 3,1%; xenlulo chiếm 1 – 3% Thành phần hữu cơ trong nguyên liệu củ sắn tươi thay đổi theo mùa vụ, điều kiện canh tác, giống sắn, thời vụ, thời gian và điều kiện đảm bảo (Nguyễn Văn Phước, 2010)

Với các thành phần hữu cơ trong nguồn nguyên liệu đầu vào cung cấp cho quá trình chế biến tinh bột sắn, do đó nước thải sản xuất tinh bột sắn thường có hàm lượng chất hữu cơ rất cao: COD dao động từ 2.500 – 17.000 mg/l, BOD5 dao động từ 2.120-14.750 mg/l, tỷ lệ BOD5/COD lên đến trên 70% Bên cạnh đó, nước thải của các nhà máy chế biến tinh bột sắn cũng chứa một lượng nhỏ các chất ô nhiễm khác như: N tổng trong khoảng 250 – 450 mg/l; P tổng trong khoảng từ 4 – 70 mg/l Hàm lượng cặn lơ lửng cũng khá cao, SS có thể lên đến vài ngàn mg/l (phụ thuộc vào công nghệ sản xuất) Hàm lượng CN- trong nước thải tinh bột sắn dao động từ 2 -75 mg/l (Bảng 1.1)

Bảng 1.1 : Thành phần, tính chất nước thải của nhà máy

chế biến tinh bột sắn

Nguồn: Nguyễn Văn Phước, 2010

1.1.2 Nguồn gốc phát sinh nước thải của quá trình chế biến tinh bột sắn

Nước thải tinh bột sắn phát sinh chủ yếu từ các công đoạn của quá trình sản xuất Quy trình sản xuất của ngành chế biến tinh bột sắn gồm 7 công đoạn chính (Bộ Công Thương, 2010) gồm:

Tiếp nhận củ sắn: Củ sắn tươi được chứa trong sân rộng và chuyển vào

phễu chứa bằng băng tải Trong quá trình vận chuyển theo băng tải, công nhân loại

bỏ rác, tạp chất thô

Rửa và làm sạch: Công đoạn này được tiến hành nhằm loại bỏ các tạp chất

có trên vỏ củ sắn, bao gồm các bước rửa sơ bộ, tách đất đá, tách vỏ cứng và rửa lại bằng nước

Băm và mài củ: Công đoạn này tiến hành nhằm làm vỡ củ, tạo thành các

mảnh nhỏ, làm tăng khả năng tinh bột hòa trong nước và tách bã Củ sắn khi ra khỏi máy rửa, qua băng tải, được băm thành những mảnh nhỏ khoảng 10 – 20 mm, sau

đó được chuyển vào máy mài Trong quá trình mài, nước được đưa vào phễu nhằm giảm nhiệt lượng sinh ra và đẩy bã sắn ra khỏi máy Dịch sữa tạo thành sau quá trình này được bơm sang công đoạn tiếp theo

Ly tâm tách bã: Ly tâm được thực hiện nhằm cô đặc dịch sữa và loại bã xơ

Mục đích của ly tâm tách bã là tách tinh bột ra khỏi nước và bã Thông thường việc

tách bã được tiến hành 3 lần bằng công nghệ và thiết bị ly tâm liên tục Dịch sữa được đưa vào bổ phận rổ hình nón và có những vòi phun nước vào bã trong suốt quá trình rửa bã và hòa tan tinh bột Phần xơ thu hồi, sau khi đã qua giai đoạn lọc cuối cùng, có chứa 90 – 95% là nước và một tỷ lệ thấp là tinh bột còn sót lại.

Thu hồi tinh bột thô: Việc tách bột thô có thể được tiến hành bằng phương

pháp lắng nhiều lần, lọc hoặc ly tâm với mục đích tách bã và tách dịch Hỗn hợp tinh bột và bã được đưa vào bộ phận sàng quay hình nón và những vòi phun nước rửa bã Bã được thu gom đến bộ phận ép bã Nước sau khi ép bã có thể đưa vào tái sử dụng trong quy trình sản xuất để tiết kiệm nước Sau công đoạn này, dịch sữa thô đạt 5% chất khô

Thu hồi tinh bột tinh: Sau khi ly tâm tách bã, dịch sữa được tiếp tục tách

nước Bột mịn có thể được tách ra từ sữa tinh bột bằng phương pháp lọc chân không, ly tâm và cô đặc Sau đó, tinh bột tinh thu được chuyển sang công đoạn sau dưới dạng bánh tinh bột

Hoàn thiện: Trong các giai đoạn trên, nước sản xuất được sử dụng nhiều

nhất ở công đoạn rửa và ly tâm tách bã Lượng nước thải ra môi trường chiếm 80 – 90% nước sử dụng

Nước thải phát sinh ở từng công đoạn của quy trình chế biến tinh bột sắn có lưu lượng và nồng độ khác nhau Nước thải phát sinh chủ yếu từ công đoạn rửa củ và tinh chế bột

+ Nước thải từ công đoạn rửa củ và bóc vỏ chiếm khoảng 30% tổng lượng nước sử dụng chủ yếu là cát, sạn, hàm lượng hữu cơ không cao, pH ít biến động khoảng 6,5 - 6,8

+ Nước thải từ công đoạn tinh chế bột có hàm lượng ô nhiễm chất hữu cơ cao (BOD và COD cao); hàm lượng cặn lơ lửng lớn; pH từ 5,7 đến 6; lượng nước chiếm khoảng 60%

Ngoài hai nguồn ô nhiễm trên, còn có khoảng 10% nước thải từ quá trình rửa sàng, thiết bị, nước từ phòng thí nghiệm, từ sinh hoạt…

Hình 1.1 : Quy trình sản xuất tinh bột sắn

Nguồn: Bộ Công Thương, 2010

1.1.3 Sự cần thiết áp dụng công nghệ xử lý nước thải kết hợp thu hồi

mêtan đối với ngành chế biến tinh bột sắn

Nước thải chế biến tinh bột sắn có hàm lượng chất hữu cơ cao làm giảm oxy hòa tan trong nước, thúc đẩy quá trình phân hủy kỵ khí các vi sinh vật trong nước phát sinh mùi hôi thối, tác động đến môi trường sống của các loài thủy sinh, suy giảm số lượng và chất lượng hệ thủy sinh, ảnh hưởng nghiêm trọng đến chất lượng môi trường không khí và gây mất mỹ quan

Ngoài ra, với hàm lượng BOD, COD cao trong nước thải tinh bột sắn sẽ tiềm ẩn nguy cơ phát sinh một lượng lớn khí mêtan (CH4) ra môi trường không khí, gây

ra hiện tượng nóng lên toàn cầu Phương thức xử lý nước thải và điều kiện nhiệt độ trong môi trường xử lý cũng là các nhân tố tác động đến lượng khí mêtan phát sinh từ hệ thống xử lý nước thải của ngành chế biến tinh bột sắn

+ Phương thức xử lý nước thải: Tùy từng phương thức xử lý nước thải

(không xử lý, xử lý hiếu khí, xử lý kỵ khí) sẽ làm phát sinh một lượng CH4 khác nhau (Bảng 1.2):

Bảng 1.2: Sự phát sinh khí CH 4 từ các phương thức xử lý

nước thải công nghiệp khác nhau

Hình thức xử lý Nguồn phát sinh khí mêtan (CH4)

Không

Các sông, hồ tù, đọng, thiếu oxy tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình phần hủy kỵ khí và làm phát sinh khí mêtan CH4

từ túi kỵ khí (anaerobic pockets)

Hệ thống xử lý hiếu khí được thiết kế và quản lý không tốt sẽ phát sinh CH4

Bùn phát sinh từ hệ thống

nước thải hiếu khí được xử

lý trong điều kiện kỵ khí

Bùn có thể phát sinh một lượng đáng kể khí CH4

lý không tốt sẽ làm phát sinh CH4

Xử lý kỵ

khí

thải không được thu hồi và đốt cháy

Nguồn: IPPC (2006) + Nhiệt độ: Với sự gia tăng nhiệt độ sẽ làm gia tăng lượng phát sinh CH4

trong nước thải Đặc biệt, với hệ thống xử lý nước thải không được kiểm soát, với nhiệt độ thấp hơn 150C sẽ chỉ làm phát sinh một lượng nhỏ khí CH4 bởi vì vi khuẩn methanogen không hoạt động Tuy nhiên, khi nhiệt độ gia tăng lên trên 150C, sẽ làm

gia tăng lượng phát sinh CH4 (IPCC,2006)

Hiện tại, ở Việt Nam hầu hết các nhà máy này đều không xử lý nước thải hoặc xử lý nước thải không đạt yêu cầu dẫn đến phát sinh một lượng lớn khí CH4 ra môi trường

Xuất phát từ đặc thù nước thải từ quá trình sản xuất của nhà máy chế biến tinh bột sắn (hàm lượng BOD cao), phát sinh một lượng khí mêtan từ hệ thống xử lý thải hiện tại Việc áp dụng phương pháp xử lý sinh học là rất phù hợp đối với nước thải có chứa hàm lượng hữu cơ Trong phương pháp xử lý sinh học có 2 loại phương pháp là: phương pháp xử lý hiếu khí và phương pháp xử lý kỵ khí Phương pháp xử lý hiếu khí thích hợp với nước thải có hàm lượng COD (<1000mg/l) Phương pháp xử lý kỵ khí thích hợp với nước thải có hàm lượng COD (>1000mg/l) Đối với nước thải có ngành tinh bột sắn, với hàm lượng COD nằm trong khoảng từ 2.500-17.000 mg/l thì áp dụng phương pháp xử lý kỵ khí đối với nước thải là phù hợp Bản chất của phương pháp này là phân hủy các chất hữu cơ nhờ vào hoạt động của các vi sinh vật Nghĩa là các vi sinh vật sẽ sử dụng các chất hữu cơ và một số chất khoáng để làm chất dinh dưỡng xây dựng tế bào và tạo năng lượng, qua đó làm giảm hàm lượng các chất ô nhiễm trong nước thải Ngoài ra, sản phẩm của quá trình phân hủy hữu cơ từ phương pháp kỵ khí sẽ sinh ra khí CH4 Với việc ứng dụng công nghệ xử lý nước thải kỵ khí kết hợp thu hồi khí mêtan sẽ góp phần nâng cao hiệu suất xử lý nước thải (loại bỏ hàm lượng COD trong nước thải), giảm lượng phát sinh CH4 ra môi trường và tận thu nguồn khí mêtan này sử dụng cho mục đích sinh nhiệt phục vụ cho hoạt động của nhà máy

1.1.4 Công nghệ xử lý nước thải kết hợp thu hồi khí mêtan

Công nghệ xử lý nước thải kết hợp thu hồi khí mêtan (CH4) vận dụng nguyên lý quá trình phân hủy kỵ khí của nước thải có hàm lượng hữu cơ cao trong để phát sinh là khí sinh học (hay còn gọi là khí biogas) trong đó có thành phần chủ yếu là khí CH4, sau đó lắp đặt thiết bị thu hồi khí CH4

Sản phẩm của quá trình phân hủy kỵ khí là khí CH4 thoát ra ngoài Với việc lắp đặt thiết bị thu hồi khí này sẽ góp phần giảm thiểu đáng kể lượng phát thải khí

mêtan từ hệ thống xử lý nước thải ra môi trường không khí Một số công nghệ xử lý nước thải tinh bột sắn bằng phương pháp kỵ khí được áp dụng phổ biến hiện nay như: bể UASB (Xử lý sinh học dòng chảy ngược qua tầng bùn kỵ khí) và bể CIGAR (bể được tạo thành bằng cách phủ bạt toàn bộ mặt hồ kỵ khí)

a) Bể UASB

UASB là viết tắc của cụm từ Upflow Anearobic Sludge Blanket, tạm dịch là

bể xử lý sinh học dòng chảy ngược qua tầng bùn kỵ khí

Một trong những phát triển nổi bật của công nghệ xử lý kỵ khí là bể UASB được phát minh bởi Lettinga và các đồng nghiệp vào năm 1980 Ứng dụng đầu tiên

là xử lý nước thải sinh hoạt, sau đó được mở rộng cho xử lý nước thải công nghiệp UASB được thiết kế cho nước thải có nồng độ ô nhiễm chất hữu cơ cao và thành phần chất rắn thấp Nồng độ COD đầu vào được giới hạn ở mức tối thiểu là 1000mg/l thích hợp để xử lý bằng UASB

UASB là quá trình xử lý sinh học kỵ khí, trong đó nước thải sẽ được phân phối từ dưới lên và được khống chế vận tốc phù hợp Nước thải được phân phối từ dưới lên, qua lớp bùn kỵ khí, tại đây sẽ diễn ra quá trình phân hủy chất hữu cơ bởi các vi sinh vật, hiệu quả xử lý của bể được quyết định bởi tầng vi sinh này Hệ thống tách pha phía trên bê làm nhiệm vụ tách các pha rắn – lỏng và khí, qua đó thì các chất khí sẽ bay lên và được thu hồi, bùn sẽ rơi xuống đáy bể và nước sau xử lý

sẽ theo máng lắng chảy qua công trình xử lý tiếp theo (Jewell, 1979)

Hiệu suất của bể UASB bị phụ thuộc vào các yếu tố như: nhiệt độ, pH, các chất độc hại trong nước thải…

Ưu điểm: Xử lý các loại nước thải có nồng độ ô nhiễm hữu cơ rất cao, COD=

15.000mg/l Hiệu suất xử lý COD có thể đến 80% Có thể thu hồi nguồn khí sinh học sinh ra từ hệ thống

Hình 1.2: Công nghệ xử lý UASB

b) Bể CIGAR

Bể CIGAR thực chất là một hồ kỵ khí có thu hồi khí biogas Hồ được bao phủ toàn bộ bề mặt và lót đáy bằng bạt HPDE Lớp bạt HPDE bao phủ bề mặt tạo ra điều kiện kỵ khí nghiêm ngặt đồng thời ngăn không cho khí sinh học phát tán ra môi trường Lớp lót đáy HPDE có thể được lắp đặt nếu cần, tùy vào mực nước ngầm của khu xử lý Tuy nhiên, nên lót đáy để có thể chống rò rỉ nước thải, gây ô nhiễm đất và nước ngầm

Trước khi vào bể CIGAR, nước thải được chảy vào bể lắng nhằm giảm bớt lượng chất rắn lơ lửng, cặn đảm bảo quá trình phân hủy kỵ khí trong bể CIGAR đạt hiệu quả cao nhất Thời gian lưu nước thải trong bể khoảng 30 ngày

Toàn bộ lượng khí sinh học (khí CH4 chiếm 55 – 70% ) hình thành được thu hồi nhờ hệ thống ống dẫn khí lắp đặt bên trong bể CIGAR

Hình 1.3: Bể CIGAR1.2 Cơ sở lý luận về đánh giá hiệu quả của dự án

1.2.1 Khái niệm về đánh giá hiệu quả

Hiệu quả đầu tư là một hàm bao gồm các rủi ro, lợi nhuận và tổng chi phí

quản lý đầu tư, chịu sự ràng buộc nhất định, trong đó các nhà đầu tư phải tiến hành Các ràng buộc này bao gồm các yếu tố tài chính và các yếu tố phi tài chính, ví dụ như thời gian của nhà đầu tư có để quản lý các thỏa thuận đầu tư, trách nhiệm của các bên trong việc tiến hành đầu tư(Hodgson và cộng sự, 2000)

Hiệu quả của dự án đầu tư có thể hiểu là phạm trù kinh tế xem xét tính khả thi của dự án, tức là so sánh giữa các kết quả đạt được của dự án đầu tư với các chi phí bỏ ra để có kết quả đó trong một thời kỳ nhất định

Khi đánh giá hiệu quả đầu tư, các dự án đầu tư luôn luôn phải được đánh giá theo các góc độ: lợi ích của chủ đầu tư; lợi ích của quốc gia; lợi ích của dân cư địa phương nơi đặt dự án đầu tư Và đánh giá hiệu quả đầu tư khi xem xét trên các đối tượng khác nhau sẽ có các quan điểm khác nhau:

Quan điểm của nhà nước: Xuất phát từ lợi ích tổng thể của quốc gia và xã hội, kết hợp hài hoà lợi ích giữa Nhà nước, xã hội và các doanh nghiệp; kết hợp giữa lợi ích ngắn hạn và dài hạn, bảo đảm tăng cường vị trí của đất nước và dân tộc trên trường quốc tế, từ đó xem xét các dự án đầu tư trên quan điểm vĩ mô toàn diện theo các mặt: kỹ thuật, kinh tế, chính trị, văn hoá xã hội, bảo vệ môi trường và an ninh quốc phòng

Quan điểm của chủ đầu tư: Khi đánh giá dự án đầu tư, các chủ đầu tư xuất phát từ lợi ích trực tiếp của họ, tuy nhiên các lợi ích này phải nằm trong khuôn khổ lợi ích chung của quốc gia

Quan điểm của địa phương: Xuất phát từ lợi ích của chính địa phương nơi đặt dự án Tuy nhiên lợi ích này phải nằm trong khuôn khổ lợi ích chung của quốc gia, kết hợp hài hoà lợi ích Nhà nước, địa phương và doanh nghiệp

Nguyên tắc để đánh giá hiệu quả của dự án:

- Phải xuất phát từ mục tiêu của dự án Dự án không thể xem là có hiệu quả

khi không đạt được mục tiêu đề ra.

- Phải xác định được các tiêu chuẩn hiệu quả để đánh giá hiệu quả của dự án Tiêu chuẩn hiệu quả được xem là thước đo thực hiện các mục tiêu của dự án

- Khi đánh giá hiệu quả của dự án đầu tư cần phải chú ý đến độ trễ thời gian trong đầu tư để phản ánh chính xác kết quả đạt được và những chi phí bỏ ra để thực hiện mục tiêu của dự án

- Cần phải sử dụng một hệ thống các chỉ tiêu để đánh giá hiệu quả của dự án đầu tư

- Phải đảm bảo tính khoa học và thực tiễn khi đánh giá hiệu quả của dự án

1.2.2 Giới thiệu phương pháp phân tích chi phí – lợi ích áp dụng để đánh

giá hiệu quả dự án

1.2.2.1 Khái niệm

Phân tích chi phí – lợi ích (Cost Benefit Analysis) là một phương pháp được

dùng để nhận dạng, lượng hóa bằng tiền tất cả cái “được” và “mất” tiềm năng từ một dự án nhất định nhằm xem xét dự án đó có đáng mong muốn hay không trên quan điểm xã hội nói chung

Phân tích chi phí – lợi ích CBA là phân tích mở rộng của phân tích tài chính, được sử dụng chủ yếu bởi các chính phủ và cơ quan Đây là một phương pháp đánh giá chính sách, trong đó giá trị của tất cả các kết quả chính sách đối với mọi thành viên trong xã hội nói chung được lượng hóa bằng tiền Lợi ích xã hội ròng là thước

đo giá trị của chính sách Như vậy, có thể hiểu CBA là một phương pháp thường được tiến hành trong quá trình ra quyết định nên chấp nhận hay loại bỏ một chính sách kinh tế xã hội dựa trên tính hiệu quả của nó, hoặc quyết định lựa chọn giữa hai hay nhiều các chính sách có tính chất loại trừ lẫn nhau (Frances Perkins, 1994):

Phân tích chi phí – lợi ích là một kỹ thuật giúp cho các nhà ra quyết định đưa

ra được những chính sách hợp lý về sử dụng bền vững các nguồn tài nguyên thiên nhiên khan hiếm, làm giảm hoặc loại bỏ những tác động tiêu cực phát sinh trong các chương trình, kế hoạch phát triển kinh tế - xã hội

Tùy theo góc độ và mục tiêu nghiên cứu mà người ta đánh giá hiệu quả dự án

theo 2 cách khác nhau:

+ Phân tích tài chính: là phân tích chi phí và lợi ích của dự án đứng trên quan điểm của nhà đầu tư Mục tiêu của phân tích tài chính là tối đa hóa lợi nhuận vì thế

nó chỉ xem xét những chi phí, lợi ích trực tiếp mà chủ đầu tư nhận được hay phải bỏ

ra và tính toán các chỉ tiêu mang lại hiệu quả trực tiếp do chương trình, hoạt động của dự án mang lại Nếu lợi ích lớn hơn chi phí thì dự án, chương trình đó được coi

là có hiệu quả và ngược lại Phân tích tài chính không tính đến chi phí và lợi ích của

dự án ảnh hưởng đến cộng đồng, đến mội trường

+ Phân tích kinh tế: là phân tích chi phí – lợi ích của dự án đứng trên quan điểm xã hội, của cộng đồng Mục tiêu của phân tích kinh tế là nhằm tối đa hóa lợi ích kinh tế, xã hội, môi trường Vì vậy, bên cạnh việc xem xét những chi phí - lợi ích của dự án mang lại những hiệu quả trực tiếp, phân tích kinh tế còn xét đến cả những hiệu quả gián tiếp mà hoạt động dự án mang lại, những chi phí và lợi ích ngoại ứng do hoạt động dự án mang lại

Phân tích kinh tế và phân tích tài chính có mối quan hệ mật thiết với nhau Phân tích kinh tế không thể tách rời phân tích tài chính Phân tích tài chính được tiến hành trường, làm cơ sở cho phân tích kinh tế

Bảng 1.3: So sánh những yếu tố cơ bản trong phân tích tài chính và phân tích kinh tế

xã hội hay cộng đồng

Tối đa hóa lợi nhuận cá nhân, doanh nghiệp, nhà đầu tưPhạm vi áp dụng

Các dự án công, chính sách, các chương trình của nhà nước hoặc cộng đồng

Chủ yếu các dự án đầu tư và một số dự án công có sản phẩm bán ra thị trường

Lợi ích và chi phí

Các chi phí và lợi ích có giá thị trường hoặc không có giá thị trường

Các chi phí – lợi ích trực tiếp

và thường có giá thị trường

Đơn vị đo lường Giá ẩn Giá thị trường

Các sai lệch về

Nguồn: Đinh Đức Trường, 2010

1.2.2.2 Nguyên tắc phân tích chi phí – lợi ích

Một trong các vấn đề của CBA là việc đánh giá nhiều yếu tố trong cơ cấu lợi ích và chi phí về bản chất là khá rõ ràng, nhưng cũng có những yếu tố khác không thể đưa ra phương pháp đánh giá Vì vậy người ta cần đến một số nguyên tắc cơ bản như là sự chỉ dẫn

Theo Thayer Watkins và các cộng sự, trong CBA cần chú ý một số nguyên tắc sau:

- Phải có một đơn vị đo lường chung Điều này có nghĩa là tất cả những lợi ích và chi phí của một dự án nên được tính theo giá trị bằng tiền tương đương vào một thời gian cụ thể

- Những đánh giá CBA phản ánh những đánh giá của người tiêu dùng và nhà sản xuất được thể hiện qua hành vi thực tế Sự đánh giá về lợi ích và chi phí cần phản ánh những ưu tiên được thể hiện thông qua các lựa chọn

- Những lợi ích thường được đánh giá bởi sự lựa chọn của thị trường

- Tổng lợi ích đối với một mức gia tăng về tiêu thụ là một miền nằm dưới đường cầu

- Một số thước đo lợi ích đòi hỏi sự đánh giá cuộc sống con người

- Phân tích một dựa án nên bao gồm sự so sánh có giữa phương án có và không có dự án

- Cần phải tránh tính 2 lần lợi ích và chi phí

1.2.2.3 Các thời điểm thực hiện phân tích chi phí – lợi ích của một dự án

Phân tích chi phí - lợi ích được thực hiện ở 3 giai đoạn trong vòng đời của một dự án:

- Trước khi đầu tư (ex ante) để quyết định có hay không để thực hiện đầu tư

và hoặc để xác định các vấn đề cần giám sát, kiểm tra hoạt động đang đi đúng

- Trong quá trình thực hiện (inmedia res) để đánh giá tiến trình thực hiện đầu

tư và điều chỉnh các hoạt động cần thiết để tối đa hóa lợi ích;

- Sau khi kết thúc dự án (ex post), để đánh giá hiệu quả mà dự án đã mang lại đồng thời định hướng các phương án đầu tư tiếp theo

à Đặc biệt CBA trước và trong giữa chu kỳ dự án giúp xác định những hoạt động ưu tiên hoặc thay thế để tạo ra lợi ích tiềm năng của việc đầu tư tối ưu nhất

Như vậy ứng với mỗi giai đoạn phân tích trước, trong và sau thì cho ta một kết quả khác nhau điều đó sẽ giúp cho chính phủ lựa chọn những điều chỉnh, quyết định hợp lý tránh được những rủi ro có thể xảy ra trong quá trình thực hiện từ khi bắt đầu cho đến khi kết thúc dự án

1.2.2.4 Các bước thực hiện phương pháp phân tích chi phí-lợi ích

Về cơ bản, phân tích chi phí – lợi ích gồm các bước sau:

-Bước 1: Xác định đối tượng và phạm vi dự án

Bước này có ý nghĩa hết sức quan trọng trong việc định hướng toàn bộ quy trình thực hiện các bước tiếp theo nằm trong tầm tư duy của người thực hiện CBA Trong bước này, cần trả lời các câu hỏi sau:

 Tại sao lại đề xuất dự án này?

 Mục tiêu của dự án là gì?

 Mục tiêu dự án có phù hợp với các mục tiêu của một chương trình, chiến lược nào không?

 Đề xuất này thuộc loại nào? Ngắn hạn hay dài hạn?

 Đây có phải là đề xuất mới?

 Đề xuất đã được đánh giá ở các dạng khác nhau của các phép phân tích trước đây chưa? (như đánh giá rủi ro hay quản lý giá trị)

 Các đối tượng nào liên quan đến dự án? Việc xác định đối tượng, phạm vi của dự án có cần sự tham vấn của các bên liên quan không?

-Bước 2: Xác định các phương án lựa chọn/thay thế

Thông thường mỗi một dự án, chương trình hay chính sách đều có rất nhiều

giải pháp đưa ra và đương nhiên các giải pháp này có thể thay thế lẫn nhau Đây là

cơ sở để cho các nhà hoạch định chính sách chọn ra giải pháp tối ưu nhất Tất cả các giải pháp thay thế đó có liên quan chặt chẽ với dòng tiền trong phân tích chi phí - lợi ích và điều đó cũng có nghĩa là người làm phân tích phải có những lựa chọn để đưa vào tính toán

-Bước 3: Xác định các chi phí và lợi ích (bao gồm cả chi phí/lợi ích có thể

định lượng và không thể định lượng được)

Trong bước này, các nhà phân tích cần xác định, liệt kê ra các chi phí/lợi ích

có thể định lượng được và các chi phí/lợi ích không định lượng Đối với các chi phí/lợi ích có thể định lượng được tiến hành lượng giá giá trị bằng tiền

Đặc biệt, đối với CBA trên quan điểm kinh tế cần đánh giá xác định mức độ tác động, các tác động (tích cực, tiêu cực) tới môi trường của một dự án cụ thể, định lượng được các nguồn tài nguyên thiên nhiên được khai thác, mức độ suy giảm chất lượng môi trường, chất lượng sản phẩm, những tác động tới môi trường xung quanh, tác động hay ảnh hưởng tới một loài động vật, thực vật nào đó, làm suy giảm

về loài… Trên cơ sở đó xác định đầy đủ mọi chi phí ngoại ứng phải bỏ ra khi dự án được triển khai và lợi ích đem lại về môi trường Đây là bước rất phức tạp và quan trọng nhất trong phân tích chi phí/lợi ích trên quan điểm kinh tế

-Bước 4: Chiết khấu chi phí/lợi ích tương lai

Một dự án thường không diễn ra trong một thời điểm mà kéo dài trong một thời kỳ gọi là vòng đời của dự án Trong vòng đời của dự án thì các chi phí và lợi ích sẽ phát sinh tại các thời điểm khác nhau Tuy nhiên, do tiền có giá trị theo thời gian nên các chi phí và lợi ích tại các thời điểm khác nhau thì có giá trị khác nhau,

vì vậy phải qui đổi giá trị của tiền về cùng một thời điểm nào đó Trong phân tích CBA, người ta thường sử dụng một công cụ gọi là tỉ lệ chiết khấu (discount rate) Đây là một con số cụ thể được lựa chọn khác nhau theo các dự án khác nhau để nhìn nhận giá trị thời gian của tiền

Tỷ lệ chiết khấu thường bị quyết định bởi hai yếu tố là chi phí cơ hội xã hội của vốn và rủi ro Khi những yếu tố trên là cao thì tỉ lệ chiết khấu cũng sẽ

cao Những yếu tố đó cũng tạo ra sự khác biệt giữa chiết khấu cá nhân và chiết khấu xã hội.

-Bước 5: Tính toán các tiêu chí quyết định

Tất cả các chi phí và lợi ích trong giai đoạn đánh giá được chiết khấu đến một giá trị hiện tại để có thể so sánh giữa chi phí và lợi ích tổng thể Điều này cho phép giá trị kinh tế của các phương án được được xác định tương đối so với các trường hợp cơ sở Các tiêu chí quyết định hiệu qủa khi áp dụng phương pháp CBA

để đánh giá gồm: Giá trị hiện tại ròng (NPV); Tỷ suất lợi ích – chi phí (BCR); Tỷ suất hoàn vốn nội bộ (IRR)

-Bước 6: Phân tích rủi ro

Phân tích rủ ro nên được thực hiện để kiểm tra tính khả thi của các kết quả theo các kịch bản khác nhau, bằng cách sử dụng các giả định khác nhau cho các biến khác nhau Đây là bước cần thiết cho bất kỳ thẩm định đầu tư vì nó có thể:

 Kiểm tra tác động của việc sử dụng các tỷ lệ chiết khấu khác nhau (lấy tỷ

lệ đồng thuận của tỷ lệ chiết khấu r trên và dưới giá trị trung bình 2 – 3 %)

 Đánh giá các tác động tiềm ẩn

 Đưa ra kịch bản của các giả định có một số biến số được chứng minh là sai

và chỉ ra những ảnh hưởng của nó đến chi phí hoặc lợi ích tổng thể từ dự án (các kịch bản bi quan nhưng mang tính thực tế cao)

 Xác định các yếu tố then chốt ảnh hưởng đến kết quả tích cực của dự án

-Bước 7: Xác định các lựa chọn ưu tiên

Việc xác định các lựa chọn ưu tiên đòi hỏi:

 Xếp hạng các phương án bằng chỉ số NPV, có thể theo chỉ số BCR và IRR và các tiêu chuẩn khác (ví dụ, thời gian hoàn vốn) trong việc đánh giá cơ sở ban đầu

 Xếp hạng các phương án bằng chỉ số NPV và NPV/i trong các phép kiểm tra rủi ro

 Các trọng số của chi phí và lợi ích chỉ được định lượng bằng các đơn vị vật lý hay mô tả về chất lượng (giá trị phi tiền tệ) giữa các phương án, trong trường