sinh thái công nghiệp

SINH THÁI CÔNG NGHIỆP Khái niệm STCN: chất thải hay phế liệu từ quy trình sản xuất này có thể sử dụng làm nguyên liệu cho quy trình sản xuất khác.. Trao đổi chất sinh thái công nghiệp Q

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

GVHD : PGS.TS TRỊNH XUÂN NGỌ

SINH THÁI CÔNG NGHIỆP

SINH THÁI CÔNG NGHIỆP

 Khái niệm STCN: chất thải hay phế liệu từ quy trình sản xuất này có thể sử dụng làm nguyên liệu cho quy trình sản xuất khác.

 Trên cơ sở nghiên cứu và thử nghiệm sản xuất sạch hơn, người ta tìm ra hướng bảo vệ môi trường trên diện rộng (một nhóm cơ sở sản xuất, một KCN hoặc một quốc gia)

Đó là sinh thái công nghiệp – "khoa học của sự phát triển bền vững"

Các thành phần chính của hệ sinh thái công nghiệp

Mục tiêu của sinh thái công nghiệp là:

 Bảo vệ sự tồn tại của hệ sinh thái tự nhiên.

 Bảo đảm chất lượng môi trường sống của con người.

 Duy trì tính kinh tế cho sản xuất công nghiệp, kinh doanh và dịch vụ thương mại.

Hệ sinh thái công nghiệp

 Hệ STCN được tạo thành từ tất cả các khâu sản xuất, chế biến, tiêu thụ, kết hợp cả sản xuất công nghiệp và nông nghiệp Bốn thành phần chính của hệ STCN bao gồm:

 (1) cơ sở sản xuất nguyên vật liệu và năng lượng ban đầu

 (2) nhà máy chế biến nguyên liệu

 (3) nhà máy xử lý/tái chế chất thải và

 (4) tiêu thụ thành phẩm

Trao đổi chất sinh thái công nghiệp

Quá trình trao đổi chất công nghiệp thể hiện sự chuyển hóa của dòng vật chất và năng lượng từ nguồn tài nguyên tạo ra chúng, qua quá trình chế biến trong hệ công nghiệp, đến người tiêu thụ và cuối cùng là thải bỏ.

- Trao đổi chất sinh học là quá trình tự điều chỉnh

- Hệ sinh thái công nghiệp cũng là một hệ tự điều

chỉnh

Một cách tổng quát, những điểm giống và khác

nhau giữa quá trình trao đổi chất của hệ sinh thái tự nhiên và hệ sinh thái công nghiệp được trình bày

tóm tắt trong bảng sau:

Đặc tính Hệ sinh thái tự nhiên Hệ công nghiệp hiện tại

Đơn vị cơ

bản Sinh vật Nhà máy

Dòng vật

chất Hệ khép kín Chủ yếu là biến đổi theo một chiều

Tái sử

dụng Hầu như hoàn toàn Thường rất thấp

Vật liệu Có khuynh hướng cô

đặc, chẳng hạn CO2 trong không khí được chuyển hóa thành sinh khối qua quá trình quang hợp

Hầu như được sử dụng một cách phung phí để chế tạo ra vật liệu khác, vật liệu bị pha loãng quá mức có thể tái sử dụng, nhưng lại bị cô đặc đủ để

gây ô nhiễm

Quá trình

tái tạo năng chính của sinh vật Một trong những chức

là sự tự sinh sản

Sản xuất ra sản phẩm và cung cấp dịch vụ là mục đích chủ yếu của hệ công nghiệp nhưng tái sản xuất không phải là bản chất của hệ công nghiệp

Khu công nghiệp sinh thái

 Các cơ sở sản xuất thu được nguồn lợi về kinh tế do trao đổi, chuyển nhượng hoặc bán các sản phẩm phụ của mình cho các xí nghiệp khác trong cùng hệ thống trong mối quan hệ cung - cầu, đôi bên cùng có lợi.

 Giảm đáng kể những chi phí xử lý, khắc phục sự cố môi

trường đối với chất thải.

Hình 1:Hình thức thứ nhất của hệ công nghiệp (Lowenthal and Kastenberg,

1998; Krrishnamohan and Heart, 2000).

Hình 2:Hình thức thứ hai của hệ công nghiệp (Lowenthal and

Kastenberg, 1998; Krrishnamohan and Heart, 2000).

Hệ thống thích hợp nhất là mô hình cải tiến, tạo dòng vật chất khép kín trong hệ công nghiệp nhằm đạt hiệu quả sản xuất cao nhất Điều này có thể đạt được bằng các phương thức trao đổi, tái sinh, tái chế nguyên vật liệu và năng lượng giữa các cơ sở sản xuất khác nhau trong hệ sinh thái công nghiệp

Một khu công nghiệp sinh thái đúng

nghĩa cần có nhiều hơn: Một quá trình trao đổi phụ phẩm đơn hoặc một mạng lưới trao đổi phụ phẩm

 Một cụm doanh nghiệp tái chế

 Một tập hợp các công ty công nghệ môi trường

 Một tập hợp các công ty sản xuất sản phẩm “xanh”

 Một khu công nghiệp sinh thái được thiết kế trên nền thân thiện với môi trường (vd: một khu công nghiệp sử dụng

năng lượng mặt trời)

 Một khu công nghiệp với cơ sở hạ tầng hoặc các công trình thân thiện với môi trường

 Một khu vực phát triển hỗn hợp (công nghiệp, thương mại,

và khu dân cư)

Lợi ích của khu công nghiệp sinh

thái:

 Trong công nghiệp: giảm chi phí, tăng

hiệu quả SX bằng cách tiết kiệm, tái chế, tái sử dụng nguyên - vật liệu và năng

lượng; chất thải…

 Lợi ích cho môi trường: giảm các nguồn gây ô nhiễm cho môi trường, giảm lượng chất thải cũng như giảm nhu cầu sử dụng tài nguyên thiên nhiên

Một số khu công nghiệp sinh thái trên thế giới.

Mạng lưới công nghiệp sinh thái trên thế giới

Khu Công Nghiệp Kalundborg, Đan Mạch

Thành phần chính trong hệ sinh thái công nghiệp này là Nhà Máy Điện Asnaes công suất 1.500 MW.

Hầu hết các trạm phát điện sử dụng nhiên liệu hóa thạch, 60% năng lượng thải ra môi trường bên ngoài dưới dạng nhiệt và phần lớn ở dạng hơi nước Bằng cách sử dụng

năng lượng thất thoát sẵn có này vào những mục đích khác, nhà Máy Điện Asnaes đã sử dụng 90% năng lượng có từ than

Hệ STCN - KCN Kalundborg, Đan Mạch (Cohen-Rosenthal và cộng sự,

2003).

 Thực tế vận hành KCNST Kalundborg, Đan Mạch

từ những năm 1970 đến 2003 cho thấy mang lại những lợi ích thiết thực như sau

 Giảm sự tiêu thụ nguồn tài nguyên

 + Thạch cao : 80.000 tấn/năm;

 + Nitơ trong bùn : 800.000 tấn/năm.

KHU CÔNG NGHIỆP SINH THÁI TẠI VIỆT NAM

Các KCN tập trung ở 23 tỉnh, thành phố thuộc 4 vùng

KTTĐ (vùng KTTĐ Bắc Bộ, vùng KTTĐ miền Trung, vùng KTTĐ phía Nam và vùng KTTĐ Đồng bằng Sông Cửu Long) Đến cuối tháng 12/2008 với 167 KCN, tổng diện tích đất tự nhiên đạt 46.825 ha, các KCN thuộc 4 KTTĐ chiếm tới 74,9% tổng số KCN và 81,8% tổng diện tích đất tự nhiên các KCN cả nước ( Nguồn : Bộ Kế hoạch và đầu tư; Tổng cục môi trường tổng hợp , 2009)

Đồng Nai và Bình Dương là những địa phương có số lượng KCN lớn nhất trong cả nước.

- Nước thải: chủ yếu là các chất lơ lửng, chất hữu cơ, dầu mỡ

và một số kim loại nặng

Khoảng 70% trong số hơn 1 triêu m3 nước thải/ngày từ các KCN được xả thằng ra các nguồn tiếp nhận không qua xử lý

đã gây ra ô nhiễm môi trường nước mặt.

Chất lượng nước mặt tại những vùng chịu tác động của

nguồn thải từ các KCN đã suy thoái, đặc biệt tại các lưu vực sông:Đồng Nai, Cầu và Nhuệ- Đáy

- Khí thải: Vấn đề ô nhiễm không khí tại các KCN chủ yêu là

ô nhiễm bụi, một số KCN có xuất hiện ô nhiễm CO, SO2 và NO2

- Chất thải rắn: lượng CTR từ các KCN có chiều hướng gia tăng, vấn đề thu gom, vận chuyển và tái chế, tái sử dụng CTR tại các KCN còn nhiều bất cập, đặc biệt đối với việc quản lý, vận chuyển và đăng ký nguồn thải đối với chất thải nguy hại.

Áp dụng thuyết sinh thái học ở Việt Nam

 khái niệm về sinh thái công nghiệp đã được áp dụng chủ yếu ở các nước phát triển

 Tuy nhiên, để áp dụng lý thuyết phát triển từ những nước phát triển trên thế giới vào điều kiện của Việt Nam, chúng ta cần lưu ý những vấn đề chính sau đây:

 Thứ nhất, mô hình sinh thái công nghiệp của các nước phát triển không thể áp dụng trực tiếp vào Việt Nam do sự khác biệt về điều kiện kỹ

thuật, kinh tế và xã hội mà chỉ có thế học tập và áp dụng cho phù hợp với điều kiện của nước ta

 Thứ hai, nước ta đã có nhiều KCN đã hình thành và đi vào hoạt động

Do đó, mô hình đề xuất phải có tính khả thi để áp dụng đối với KCN hiện có với nhiều loại hình công nghiệp khác nhau

 Thứ ba, khi áp dụng lý thuyết sinh thái công nghiệp để xây dựng

KCNST ở Việt Nam, chúng ta sẽ không chỉ quan tâm đến công nghệ và lĩnh vực tối ưu hóa dòng vật chất mà còn xem xét đến vai trò của các tổ chức và cơ quan chức năng liên quan đến việc đưa mô hình lý thuyết vào thực tế

Các bước cơ bản trong phương pháp luận xây dụng mô hình kỹ

thuật KCNST tại Việt Nam

Khu công nghiệp Vĩnh Tuy (phường Vĩnh Hưng, quận Hoàng Mai) Trong khu vực giữa các nhà

máy, do hệ thống cống thoát nước kém, nên nước thải thường chảy dềnh lên đường, đọng thành

vũng rất bẩn

Nước thải thường chảy dềnh lên đường, đọng thành vũng rất bẩn

Các chất thải rắn bị đổ bừa xuống các bờ ruộng, không chỉ gây ô nhiễm, mà còn có nguy cơ lấp cả

ruộng

Cả cánh đồng bên ngoài khu công nghiệp

hiện chỉ là cánh đồng chết

Nước thải xanh lè từ KCN Tân Phú Trung

đổ ra kênh

KCN Tân Phú Trung chưa thực hiện giám sát định kỳ môi trường không khí xung quanh

Một nền kinh tế xanh, sử dụng hiệu quả hơn các nguồn tài nguyên không chỉ là

sự thay thế cho phát triển bền vững mà còn là công cụ để thực hiện sự phát

triển bền vững !