Bài giảng các kỹ thuật giảm thiểu chất thải

Nhiệm vụ 3: xác định các công đoạn gây dòng thảiBƯỚC 2: PHÂN TÍCH CÁC BƯỚC CÔNG NGHỆ Nhiệm vụ 4: lập sơ đồ công nghệ sản xuất Nhiệm vụ 5: lập cân bằng vật chất và năng lượng Nhiệm vụ 6:

CNS 01-02

tiến trình thực hiện

6 bước -18 nhiệm vụ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG

KHOA CÔNG NGHỆ VÀ QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG

2010

Nguyễn Kim Thanh

MEAs: A Global “Tool”

Reactive

ME As

Proactive

Cleaner Production Recycling

Treatment Dilution

Sustainable Development

Sustainable Consumption

improving efficiencies

of current production processes with an eye to product changes

money spent on environment is an expense not an investment, no economic return

using byproducts on/off site

so that waste being disposed

of is minizised

striving to change the way

in which needs are met to reduce environmental impacts

GOAL

Phân lọai các cơ hội SXSH

1 Thay đổi nguyên vật liệu

2 Quản lý nội vi tốt

3 Kiểm soát tốt hơn dây chuyền sản xuất

4 Cải tiến thiết bị, máy móc

5 Thay đổi công nghệ

6 Thu hồi và tái sử dụng trong nhà máy

7 Sản xuất các sản phẩm phụ có ích

8 Cải tiến sản phẩm

Các kỹ thuật giảm thiểu chất thải

Thu hồi-tái sử dụng

- Quay vòng lại quy trình

sản xuất.

-Dùng làm nguyên liệu cho quy trình sản xuất khác.

Tách nguồn

và tăng nồng độ

Trao đổi hay bán

Thu hồi vật chất hay năng lượng

Đốt hủy chất thải

Thay đổi nguyên

liệu đầu vào

- Sử dụng nguyên

liệu tinh khiết.

-Thay thế nguyên

liệu.

Thay đổi kỹ thuật

- Thay đổi quy trình.

-Thay đổi thiết bị, đường ống, hay bố trí

-Quản lý tiến trình thực hiện.

-Cải tiến phương thức bốc dỡ

Tái chế

- Xử lý thu hồi

nguyên vật liệu.

- Chế biến như một sản phẩm phụ.

Chu trình thực hiện dự án CP

Chu trình SHSH – liên tục phát triển

Các phương án phòng ngừa

Đo lường tiến triển

Báo cáo tổng kết

Đánh giá của các cấp lãnh đạo

Bắt đầu

DÁ SXSH

Những yêu cầu trước khi khởi động –

before getting started…

• Cấp quản lý cần phải cam kết và nhiệt tình đối với SXSH;

• Cần phải theo đuổi 1 tiếp cận tổng hợp và mang

tính hệ thống;

• Không có sự tham gia của công nhân và người lao động ở tất cả các tổ chức của cơ sở thì khó đạt được kết quả tốt;

• Chế độ khuyến khích thưởng phạt;

• Cần phải tổ chức đào tạo nội bộ cho công nhân,

nhân viên giám sát và cấp quản lý để xác định được

Nhiệm vụ 3: xác định các công đoạn gây dòng thải

BƯỚC 2: PHÂN TÍCH CÁC BƯỚC CÔNG NGHỆ

Nhiệm vụ 4: lập sơ đồ công nghệ sản xuất Nhiệm vụ 5: lập cân bằng vật chất và năng lượng Nhiệm vụ 6: tính toán các chi phí theo dòng thải Nhiệm vụ 7: xác định nguyên nhân gây thải

BƯỚC 3: ĐỀ XUẤT CÁC CƠ HỘI SXSH

Nhiệm vụ 8: hình thành các cơ hội SXSH Nhiệm vụ 9: lựa chọn các cơ hội có khả năng nhất

TIẾN TRÌNH TRIỂN KHAI (2)

BƯỚC 4: LỰA CHỌN CÁC GIẢI PHÁP SXSH

Nhiệm vụ 10: đánh giá khả thi về kỹ thuật

Nhiệm vụ 11: đánh giá khả thi vềkinh tế

Nhiệm vụ 12: đánh giá các khía cạnh về môi trường

Nhiệm vụ 13: lựa chọn các giải pháp

BƯỚC 5: THỰC HIỆN SXSH

Nhiệm vụ 14: chuẩn bị thực hiện

Nhiệm vụ 15: thực hiện các giải pháp SXSH

Nhiệm vụ 16:giám sát và đánh giá kết quả

BƯỚC 6: DUY TRÌ SẢN XUẤT SẠCH HƠN

• Lập kế hoạch và tổ chức kiểm toán SXSH, bao gồm

việc xây dựng nhóm làm việc CP, đưa danh mục các các công đoạn chính để lựa chọn hình thức kiểm

toán

1 Thành lập nhóm làm việc CP

2 Đưa ra danh sách các công đoạn của dây chuyền SX

3 Xác định và lựa chọn các công đoạn pháp sinh

nhiều chất thải nhất

(Thu thập các tài liệu và số liệu về sản xuất và tiêu thụ nguyên vật liệu/năng lượng)

=> Tính toán định mức

NHIỆM VỤ 2: (bước 1.2) LIỆT KÊ CÁC BƯỚC

CÔNG NGHỆ

• Mục đích của nhiệm vụ này là xác định các định mức

chính trong sản xuất tại NM

• Tổng quan sát về các hoạt động của NM

• Sản xuất;

• Vận chuyển & bảo quản nguyên liệu;

• Bảo quản sản phẩm;

• Quản lý chất thải.

Vật thể sạch

Nhiệm vụ 2…

• Tổng quát tất cả các công đoạn bao gồm cả SX, vận

chuyển nguyên vật liệu, bảo quản, lưu giữ…

• Đặc biệt chú ý các hoạt động theo định kỳ ví dụ: các

quá trình vệ sinh

• Thu thập các số liệu (hiện tại cũng như quá khứ) để

xác định định mức

Định mức (1): bia và nước giải khát

Nước 100lít/100lít

Nhiệt Mj/100lít

Điện Kwh/100lít

Định mức (3) công nghiệp thuộc da

tính theo 1000kg nguyên liệu da muối

1525010

154510060.2545

CÔNG ĐOẠN GÂY LÃNG PHÍ

 Lãng phí = định mức tiêu thụ nguyên liệu và năng lượng

cao

 Ô nhiễm nặng (lượng, thành phần và nồng độ dòng thải)

 Tổn thất nhiều nguyên liệu, hoá chất hay các nguyên liệu

độc hại;

 Có nhiều tiềm năng (cơ hội) SXSH

 Được tất cả các thành viên của nhóm lựa

chọn.

NHIỆM VỤ 3…

• Lưu ý các khía cạnh:

– Có nhiều cơ họi để thay đổi (cơ hội SXSH );

– Được các thành viên của nhóm thống nhất;

– Là các định mức sản xuất quá cao,như : tiêu thụ điện,

nước, hóa chất trên một đơn v? sản phẩm.

• Xác lập các thứ tự ưu tiên các bước công nghệ theo các

yếu tố :

– Kinh tế:lượng tiêu hao các nguồn lực lớn, tổn thất

thành tiền theo các dòng thải

– Môi trường: tải lượng và nồng độ các dòng thải, khả

năng tái chế, giảm mức độ độc hại

• Liên kết các bước công nghệ với dòng vật chất

• Mô tả tất cả các đầu vào, đầu ra

NHIỆM VỤ 4: (bước 2.1)… xây d ng s đ công ngh nh ự ơ ồ ệ ư

th nào ế

 Xác định và liệt kê tất cả các công đoạn;

 Liệt kê tất cả các đầu vào cho mỗi công đoạn;

 Liệt kê tất cả các đầu ra cho mỗi công đoạn;

 Bảo đảm tất cả các đầu vào và đầu ra khi sản

xuất bình thường, khởi động và vệ sinh

 Tập hợp tất cả các đầu vào và đầu ra tương ứng.

Sự khác nhau giữa nhiệm vụ 2 và nhiệm vụ 4

• Nhiệm vụ 2:

- Liệt kê tất cả các công đoạn sản xuất của công ty;

- Chỉ ra dây chuyền sản xuất tổng thể của Cty;

(nếu công ty nhỏ thì đánh giá SXSH nên tưực hiện

cho tất cả các qui trình sản xuất)

NHIỆM VỤ 5: (bước 2.2) LẬP CÂN

BẰNG VẬT CHẤT

Mục đích:

 Để định lượng những tổn thất vật liệu và năng

lượng;

 Thể hiện số liệu nền cho tình hình sản xuất hiện tại;

 Để làm cơ sở cho đề xuất các cơ hội SXSH.

(NV5) Một số hướng dẫn cho cân bằng vật

• Cần chính xác đối với các vật liệu mang tính độc;

• Cân bằng cấu tử trong nhiều trường hợp là cần thiết;

• Kiểm tra chéo để có sự nhất quán về số liệu.

Cân bằng năng lượng

• Thông thường khó đạt được cân bằng năng lượng

chính xác;

• Thuận tiện hơn nếu khảo sát những tổn thất năng

lượng;

– Tại dây chuyền sản xuất;

– Trong hệ thống phân phối năng lượng

– Tại các thiết bị cung cấp năng lượng (lò hơi,

máy nén khí, thiết bị lạnh,…)

Ví dụ cân bằng tổn thất nhiệt cho một lò hơi

• Các tổn thất có thể;

– Do bức xạ và đối lưu nhiệt;

– Theo khói lò;

– Do xả đáy;

– Do nhiên liệu chưa cháy hết;

– Do chưa tận thu nước ngưng;

– Hơi áp suất cao (xả áp)

– Rò rỉ

• Lượng nhiên liệu vào: có số liệu;

• Lượng hơi sinh ra: chưa có số liệu.

Other input Raw material

Initial removal of unrequired parts

3-4 kg

Chromium/100k

g

Secondary tanning and washing (if necessary)

Wastewater,

Nguồn số liệu (rất hữu ích)

• Báo cáo kinh doanh;

• Hồ sơ theo dõi sản xuất;

• Đo đạc thực tế

– Tiêu thụ nguyên liệu và qui định sản xuất (đơn

pha trộn, cân đo)

– Đo đạc, phân tích chất thải/tổn thất sinh ra (nếu

có thể)

Các mức cân bằng vật chất

1 Cân bằng tổng thể: dòng vào và ra cho toàn bộ nhà

máy;

2 Cân bằng cho từng công đoạn và theo trình tự của

quá trình, cân bằng cho từng công đoạn;

3 Cân bằng cho một thiết bị chính để xác định và định

lượng những tổn thất;

4 Cân bằng cấu tử;

5 Phương pháp xác định tổn thất trong trường hợp định

lượng dòng thải khó (!?)

Làm cách nào?

- n c: 390t n/ngàyướ ấ

75kg/ng = 0,9%50kg/ng=5,6%

10,6t n/ng=2,65%ấ

• chi phí đối với dòng thải bao gồm chi phí tổn thất nguyên

liệu và chi phí phải xử lý

– chi phí nội bộ

– thu gom và xử lý chất thải

– vận hành các thiết b? xử lý

– tổn thất nguyên vật liệu thô và sản phẩm trung gian

– chi phí bên ngoài

– lệ phí thải

– thuế và các phí khác

NHIỆM VỤ 7: (bước 2.4) PHÂN TÍCH NGUYÊN NHÂN

DÒNG THẢI

Mục đích của phân tích nghuyên nhân:

1.Để hiểu các nguyên nhân thực tế/ẩn gây ra tổn thất

2.Có thể đề xuất các cơ hội tốt nhất cho các vấn

đề thực tế.

Không cân phân tích nguyên nhân đối với các

vấn đề đã có giải pháp ngay và hiệu quả!

NHIỆM VỤ 7: (bước 2.4) phân tích nguyên nhân…

• Bốn câu hỏi chính là:

- tại sao có dòng thải này? tại sao cần có công đoạn này?

- tại sao không tiêu thụ ít nguyên liệu, hóa chất và năng

lượng hơn? tại sao phát sinh nhiều chất thải?

- tại sao dòng thải có tính chất này? tại sao vận hành thiết bị

và quá trình ở điều kiện này?

- Tại sao thải? sao không tuần hoàn?

…có thể…

– ảnh hưởng của các thông số của sản phẩm;

– ảnh hưởng của chất lượng và việc lựa chọn

nguyên liệu dầu vào;

– ảnh hưởng của công nghệ sản xuất;

– ảnh hưởnh của máy móc thiết bị và bố trí dây

chuyền sản xuất;

– ảnh hưởng của hiệu suất quá trình;

– ảnh hươnh của vận hành và bảo dưỡng thiết bị; – tay nghề và thói quen của người công nhân

Đặt câu hỏi “tại sao”

Thiết kế và bố trí thiết bị

Đặc tính của sản phẩm

Vận hành và bảo dưỡng

Kỹ năng và động lực của

NHIỆM VỤ 8: (bước 3.1) xây dựng các cơ hội

NGUỒN THÔNG TIN

• sáng tạo, suy nghĩ của đội SXSH

• khắc phục khó khăn,khuyến khích các phát kiến sáng

tạo

• tìm kiếm các sáng kiến từ bên ngoài đội SXSH

• khuyến khích sự tham gia của tất cả mọi người trong

NHIỆM VỤ 9: (bước 3.2) LỰA CHỌN CÁC CƠ

HỘI KHẢ THI

Các cơ hội có thể phân chia thành 3 nhóm:

• các cơ hội hiển nhiên, có thể thực hiện ngay

• các cơ hội cần nghiên cứu tính khả thi

• các cơ hội không khả thi bị loại bỏ

– Kỹ thuật

– Kinh tế: PB, NPV…

– Môi trường

trình tố hơn

Thay đổi công

nghệ

Thay đổi sản phẩm

Sản xuất sản phẩm phụ có

NHIỆM VỤ 10: (bước 4.1) đánh giá tính khả thi về

kỹ thuật

• Chất lượng sản phẩm

• Năng suất sản xuất

• Yêu cầu về diện tích

• Thời gian ngừng hoạt động

• So sánh với thiết b? hiện có (có sẵn trong nước hay không

?)

• Yêu cầu bảo dưỡng, vận hành

• Nhu cầu đào tạo

• Phạm vi sức khỏe và an toàn nghề nghiệp

NHIỆM VỤ 11: (bước 4.2) ĐÁNH GIÁ TÍNH

KHẢ THI VỀ KINH TẾ

Đối với một số giải pháp có vốn đầu tư nhỏ, có thể :

• Bỏ qua lãi suất ngân hàng khi sử dụng vốn;

• Đơn giản hóa cách tính thời gian hoàn vốn (pay

2 Tiết kiệm/lợi ích về tiền

- Tiêu thụ vật liệu thô;

- Nhân công;

- Tiêu thụ năng lượng/nước;

- Bán sản phẩm phụ…

CẠNH VỀ MÔI TRƯỜNG

• Giảm phát sinh chất thải (tổng lượng ON)

• Giảm tải lượng độc hại

• Giảm tiêu thụ năng lượng (phát thải khí)

• Giảm tiêu thụ nguyên vật liệu không tái sinh

NHIỆM VỤ 12: (bước 4.4) LỰA CHỌN CÁC GIẢI

PHÁP ĐỂ THỰC HIỆN

• Tổng hợp kết quả đánh giá các cơ hội sản xuất sạch về

3 yếu tố trên;

• Trình bày hợp lý bằng văn bản và các kết quả và lợi ích

hy vọng đạt được đối với mỗi giải pháp… nhằm tìm

kiếm nguồn tài trợ;

• Kết hợp các kết quả đánh giá về 3 yếu tố;

• Sử dụng phương pháp trọng số.

HIỆN CÁC GIẢI PHÁP

• Chuẩn bị các chi tiết:

• Liệt kê một cách chi tiết các thông số kỹ thuật thiết bị,

máy móc,

• Kế hoạch xây dựng lắp đặt chi tiết;

• Đánh giá, so sánh và lựa chọn thiết bị từ các nhà cung

cấp khác nhau;

NHIỆM VỤ 15: (bước 5.2) THỰC HIỆN CÁC

GIẢI PHÁP

Giám sát xây dựng và lắp đặt:

- Kiểm soát tiến độ công việc;

- Kiểm soát các thông số và lắp đặt thiết bị.

Chuẩn bị cho hoạt động:

- Mua các hóa chất và phụ tùng;

- Lập kế hoạch bảo dưỡng phòng ngừa;

- Đào tạo công nhân, cán bộ kỹ thuật (chuyển giao công

nghệ)

GIÁ KẾT QUẢ

• 1 Lựa chọn phương pháp quan trắc:

- Thay đổi về lượng chất thải;

- Thay đổi về mức độ tiêu hao nguồn lực;

- Các thay đổi về lợi nhuận.

• 2 Chú ý đến

- Các thay đổi về tổng lượng sản xuất;

- Các thay đổi về sản phẩm;

• 3 Đánh giá kết quả

- So sánh lợi ích đạt được so với các lợi ích dự kiến;

- Tìm kiếm các giải pháp nhằm có các lợi ích xa hơn nữa từ

các thiết bị đã lắp đặt;

- Thẩm tra quá trình so với các các thông số kĩ thuật thiết kế;

NHIỆM VỤ 17: (bước 6.1) DUY TRÌ SXSH

1 KẾ HOẠCH VỚI CÁC NHÂN TỐ

• Trong cơ cấu tổ chức SX có phần SXSH;

• Đào tạo và khuyến khích cán bộ, nhân viên;

• Có chính sách và chiến lượng dài hạn đối với SXSH;

• Lồng ghép CNS vào quá trình phát triển công nghệ của

BƯỚC CÔNG NGHỆ LÃNG PHÍ

1 ĐÁNH GIÁ TẤT CẢ CÁC CÔNG ĐOẠN SẢN XUẤT VỀ

• Mức độ phát sinh chất thải và phát thải;

• Chi phí môi trường nội bộ và bên ngoài;

• Mức độ quản lý;

• Tiềm năng có thể có các cải tiến.

2 LỰA CHỌN TRỌNG TÂM CÓ TRIỂN VỌNG NHẤT

3 VẠCH RA KẾ HOẠCH KIỂM TOÁN PHỤC VỤ VÀ

NÂNG CẤP

Những rào cản trong triển khai SXSH

• “dễ nói nhưng không dễ làm…”

• “chúng ta đang tiến hành một loạt chương trình có

nhiều khả năng giảm thiểu chất thải…”

• “chúng ta không có nhiều thời gian để tiến hành một

chương trình có ít tiềm năng…”

• “chương trình không thành công…”

• “trước đây không ai làm việc này….?”

• “có gì sai đối với hệ thống hiện tại….?”

• “khi khác chúng ta sẽ nghĩ về điều này…”

Một số ý khác tương đương - GIẢM

THIỂU Ô NHIỄM

1 Khái Niệm Chung

Giảm thiểu ô nhiễm bao gồm tất cả các hoạt động

nhằm giảm việc tạo ra chất thải.

Các hoạt động bao gồm: giảm thiểu chất thải, giảm

chất thải tại nguồn phát sinh, làm thay đổi đặc tính

chất thải, hạn chế ô nhiễm, tái sinh và tái sử dụng

Trong quá trình sản xuất, nhằm có thể giảm thiểu

chất thải, các kỹ thuật thường được áp dụng như

được trình bày trong hình 1.

• Trong các kỹ thuật nêu trên, kỹ thuật giảm thiểu tại

nguồn là bước tiến hành được ưu tiên thực hiện

đầu tiên theo như xu hướng của hệ thống quản lý chất thải nguy hại hiện nay.

• Các bước tiến hành trong một hệ thống quản lý

chất thải nguy hại sắp xếp theo thứ tự ưu tiên như sau:

– Giảm thiểu tại nguồn.

– Tái sinh.

– Xử lý.

– Chôn lấp.

• Việc thực hiện giảm thiểu tại nguồn sẽ bị ảnh hưởng

đáng kể bởi các yếu tố sau:

- Xác định chất thải cần quan tâm.

- Tiến trình thực hiện.

- Các yếu tố tác động đến tiến trình thực hiện.

• Mặt khác, các yếu tố tác động đến tiến trình thực hiện

cũng rất đa dạng và phức tạp bao gồm rất nhiều nguyên

do bao gồm từ kỹ thuật, kinh tế đến các vấn đề xã hội.

• Xét về mặt kỹ thuật thuần túy các yếu tố ảnh hưởng đến tiến

trình nắm vai trò quan trọng đó việc xác định loại, lượng

thải và tiềm năng áp dụng kỹ thuật giảm thiểu đối với loại chất thải quan tâm Vấn đề này xuất hiện do nhiều nguyên nhân như sau:

- Bản thân người thực hiện bị thiếu thông tin.

- Khó khăn trong việc xác định lượng chất thải phát sinh theo nguyên liệu vào.

- Các nhà máy có thể không thu thập đủ dữ liệu để tính toán.

- Sự thay đổi theo thời gian của hoạt động công nghiệp, tính

đa dạng sản phẩm, yêu cầu của luật môi trường làm tác

động đến lượng thải và đặc tính chất thải.

- Lượng chất thải giảm nhưng mức độ nguy hại của chất thải

có thể như cũ thậm chí đôi khi lớn hơn.

• Kỹ thuật giảm thiểu chất thải có thể áp dụng cho tất

cả các nhà máy sản xuất có quy mô khác nhau từ nhỏ đến lớn, với công nghệ từ đơn giản đến phức tạp.

• Các kỹ thuật hiện nay có thể đơn giản là sự thay đổi

chế độ vận hành cho đến việc áp dụng các kỹ thuật thiết bị hiện đại tiên tiến

• Nhìn chung có thể chia các kỹ thuật giảm thiểu

thành 4 nhóm chính như sau:

1 Quản lý và kiểm soát sản xuất

– Kiểm soát quản lý.

– Kiểm soát nguyên vật liệu

2 Các Kỹ Thuật Giảm Thiểu Chất Thải Tại

Nguồn

2 Cải tiến quy trình sản xuất

– Chế độ vận hành và bảo dưỡng.

– Thay đổi nguyên liệu.

– Cải tiến thiết bị.

3 Giảm thể tích/ khối lượng chất thải

– Tách nguồn thải.

– Cô đặc chất thải (tăng nồng độ chất thải).

4 Thu hồi/ tái sinh/ tái sử dụng

– Thu hồi/ tái sinh/ tái sử dụng tại nhà máy.

– Thu hồi/ tái sinh/ tái sử dụng ngoài nhà máy.

• Việc lựa chọn kỹ thuật thực hiện phải dựa theo các thông tin chính xác về lượng chất thải phát sinh

thực tế và chi phí quản lý chất thải

• Điều này được thực hiện trong quá trình thiết lập chương trình và triển khai chương trình và nó là vấn đề chủ chốt trong một chương trình quản lý

chất thải toàn diện

• Các thành phần của một chương trình giảm thiểu bao gồm:

- Phương thức thu thập số liệu

- Đánh giá các phương án

- Xác định tính hiệu quả-kinh tế của kỹ thuật giảm thiểu.