4.3.1. Đánh giá công đoạn
Để nhận dạng được các tiềm năng sản xuất sạch hơn cũng như để đánh giá, lựa chọn các công đoạn có thể áp dụng sản xuất sạch hơn, chúng ta cần đi phân tích, đánh giá cụ thể vào từng công đoạn của quá trình sản xuất đậu phụ.
Bảng 4.8. Phân tích công đoạn quá trình sản xuất đậu phụ
Công đoạn Chất thải Tính chất Đánh giá
Ngâm và rửa
Nước thải Lỏng
Đậu nành sau khi ngâm cần phải rửa thật sạch bằng nước sạch ít nhất 3 lần. Mục đích là để loại bỏ toàn bộ tạp chất và vỏ hạt đậu để tránh làm ảnh hưởng đến các quá trình tiếp theo và làm tang chất lượng của sản phẩm. Do đó, các hộ gia đình thường sử dụng rất nhiều nước cho quá trình này. Và nước thải tạo ra ở quá trình này thường không được xử lý mà thải bỏ trực tiếp ra ngoài môi trường gây ô nhiễm môi trường. Tuy nhiên, có thể tận thu và kiểm soát được.
Vỏ hạt đậu, tạp
chất Rắn
Lượng không nhiều. Dễ quản lý, thu gom và kiểm soát, có thể cải thiện.
Xay và lọc Bã đậu Rắn
Khối lượng bã lọc tạo ra cho một chu kỳ sản xuất là lớn. Đây là chất thải dễ kiểm soát và thu hồi. Có thể thu hồi lại để làm thức ăn gia súc hoặc đem bán.
Đun nóng
Bụi, khí thải Khí thải,bụi
Nhiên liệu chủ yếu của quá trình đun nóng là than đá. Lượng khí thải tạo ra từ quá trình này lớn gây ô nhiễm môi trường và ảnh hưởng đến sức khỏe của người dân. Có thể cải thiện được bằng việc sử dụng điện thay thế nguyên liệu than
Xỉ than Chất thải rắn
Dễ quản lý, thu gom và kiếm soát, có thể cải thiện được bằng việc bán làm nguyên liệu để làm gạch
Đông tụ Nước chua Lỏng
Lượng nước sử dụng cho quá trình này thì không nhiều nhưng lượng nước tạo ra lại lớn. Lượng nước này thường được đổ thẳng vào môi trường gây mùi khó chịu. Có thể kiểm soát bằng việc làm thức ăn gia súc, hoặc đổ vào biogas Ép Nước chua Lỏng Lượng nước này không nhiều. Có thể
cải thiện được Vệ sinh dụng
cụ, nhà xưởng Nước thải lỏng
Quá trình này không nằm trong công đoạn sản xuất. Tuy nhiên, quá trình này lại tiêu thụ lượng nước nhiều nhất. Có thể cải thiện bằng việc sử dụng các vòi bơm cao áp
4.3.2. Trọng tâm kiểm toán sản xuất sạch hơn
4.3.2.1. Lựa chọn công đoạn sản xuất sạch hơn
Qua quá trình phân tích, đánh giá công đoạn sản xuất trên, đồng thời dựa trên các tiêu chí.
-Công đoạn tiêu tốn nhiều nguyên liệu nhất, phát sinh nhiều chất thải, gây ô nhiễm nhiều nhất.
-Công đoạn, quy trình có khả năng áp dụng sản xuất sạch hơn.
Và kết quả thu thập được trong quá trình đi thực tế nhóm nhận thấy rằng các công đoạn:
- Công đoạn ngâm, rửa; công đoạn nghiền và lọc; công đoạn vệ sinh dụng
cụ, nhà xưởng là công đoạn tiêu tốn nhiều lượng nước nhất.
-Công đoạn đông tụ là công đoạn tạo ra nhiều nước thải nhất. -Nhiều khí thải được ra nhất là công đoạn đun nóng (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
-Chất thải rắn được tạo ra nhiều nhất là công đoạn: Lọc và đun nóng.
Từ đó chúng tôi xác định công đoạn có khả năng áp dụng sản xuất sạch hơn là:
•Công đoạn rửa đậu
•Công đoạn nghiền và lọc
•Công đoạn đun nóng
•Công đoạn kết tủa
•Công đoạn rửa dụng cụ và vệ sinh nhà xưởng Trong đó công đoạn kết tủa là công đoạn trọng tâm
4.3.2.2. Cân bằng vật chất và năng lượng
Theo kết quả phỏng vấn điều tra 10 hộ gia đình có quy mô sản xuất khác nhau, chu kỳ sản xuất cho một mẻ đậu của các hộ đều là 10 kg đậu nành/ chu kỳ. Do đó, chúng tôi sẽ tính toán cân bằng vật chất cho 10kg nguyên liệu/ chu kỳ sản xuất)
a. Cân bằng nước và than tiêu thụ
•Cân bằng nước
Quá trình ngâm ( giả sử khối lượng hạt tăng lên 2.2 lần so với ban đầu). -Đầu vào: 10 kg đậu nành ( 1% tạp chất và 0,8% vỏ)
20 kg nước
-Đầu ra: 22 kg đậu sau quá trình ngâm 8 kg nước
Mđậu nành + Mnước sạch + Mtạp chất = Mhạt đậu sau quá trình ngâm + Mnước thải
9.9kg + 20 kg + 0.1 kg = 22 kg + 8 kg Quá trình rửa
-Đầu vào: 22 kg đậu sau khi ngâm ( trong đó có 0.08kg vỏ) 60 kg nước sạch
-Đầu ra: 21,8 kg đậu nành sạch
0,08 kg vỏ 0,1 kg tạp chất 0,02 kg rơi vãi
60 kg nước rửa đậu nành( nước thải) -ta có phép tính:
Mđậu sau ngâm + Mnước sạch = Mđậu nành sạch + Mvỏ + Mtạp chất + Mnước thải + Mhạt đậu bị
rơi vãi
22kg + 60 kg = 21,8 kg + 0,08 kg + 0,1kg + 60 kg + 0,02 kg Quá trình nghiền và lọc
-Đầu vào: 21,8 kg hạt đậu nành sạch
60 kg nước sạch
-Đầu ra: 55 kg sữa đậu nành thô
23,961 kg bã đậu M thất thoát: 2,839 kg -Ta có phép tính:
+ Giả sử hạt đậu nành có độ trích ly là 51,2%
Lượng chất rắn hòa tan trong 10 kg hạt đậu nành là: Mss= (10 – 0,1 – 0,08) * 51,2% = 5,0278 kg
Lượng chất rắn trong bã đậu: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
M = 10 – 0,1 – 0,08 -5,0278 = 4,7922 kg Giả sử, bã lọc có độ ẩm 80% thì khối lượng bã lọc là
Mbã lọc = 4,7922 /(1 – 80%) = 23,961 kg
Khối lượng sữa đậu nành thô theo lý thuyết là: Msữa đậu nành thô = Mđậu nành sạch + Mnước sạch - Mbã lọc
= 21,8 + 60 – 23,961
= 57,839 kg
Khối lượng của sữa đậu nành thô thu được là 55 kg
Khối lượng thất thoát của quá trình nghiền và lọc là: Mthất thoát = 2,839 kg
Quá trình đun sôi
-Đầu vào: 55 kg sữa đậu nành thô
-Đầu ra: 55 kg sữa đậu nành
Quá trình làm đông tụ
-Đầu vào: 55 kg sữa đậu nành
5 kg nước chua 6 kg nước nóng 0,02 kg muối
-Đầu ra: 30 kg hoa đậu ( óc đậu)
30 kg nước chua ( trong đó: 5 kg nước quay lại quá trình và 25 kg nước thải bỏ)
Mthất thoát = 6,02 kg Quá trình ép
-Đầu vào: 30 kg hoa đậu
-Đầu ra: 22,5 kg đậu phụ
7,5 kg nước chua
Rửa các thiết bị máy móc, nhà xưởng
-Đầu vào: 200 kg nước sạch
-Đầu ra: 200 kg nước thải
•Than tiêu thụ
Qua số liệu điều tra thì lượng than tiêu thụ cho một chu kỳ sản xuất( 10 kg đậu nành) là 8 kg
Giả sử tỷ lệ Lưu huỳnh và Cacbon trong than là 0,5% và 98%, do đó: Ms = 8000 * 0,5% = 40g => Ns = 1.25 mol MC = 8000 * 98% = 7840g => NC = 653,33 mol Ta có S + O2 -> SO2 C + O2 -> CO2 MSO2 = 1.25 * 64 = 80g MCO2 = 653.33 * 44 = 28746,52 g
Bảng 4.9. Cân bằng vật chất và năng lượng cho 1 chu kỳ sản xuất
Công đoạn
Dòng vào Dòng ra Dòng thải
Rắn Lỏng Khí
Tên Lượng Tên Lượng Tên Lượng Tên Lượng Tên Lượng (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Ngâm đậu nành 10 kg đậu sau
ngâm 22 Nước thải 8kg
Rửa
đậu sau ngâm 22 kg
đậu đã sạch 21.8 kg
Vỏ đậu 0.08 kg
Nước thải 60 kg
Nước rửa 60 kg Hạt đậu rơi vãi 0.02 kg
Tạp chất 0.1 kg Nghiền và lọc đậu đã sạch 21.8 kg Sữa đậu nành thô 55 lit Bã lọc ( bã đậu) 23.961 kg Sữa đậu nành rơi vãi 2.839 kg Nướơc sạch 60 lit điện 0.75 kwh Đun sôi
Sữa đậu nành thô 55 lit
sữa đậu nành 55 lit Xỉ than 1.6 kg Than 8 kg SO2 80g CO2 28726,52 g Đông tụ
Sữa đậu nành 55 lit
Hoa đậu (óc
đậu) 30 kg Nước chua 30 lit
Nước
bốc hơi 6.02 kg
Nước chua 11 lit
Muối 0.02 kg
Ép Hoa đậu 30 kg đậu phụ 22.5 kg Nước chua 7.5 lit
Rửa thiết bị, nhà
xưởng
Nước 200 lit Nước thải 200 lit
-
Sơ đồ 4.2. Cân bằng vật chất cho một chu kỳ sản xuất
22kg đậu sau ngâm
Rửa
21,8 kg đậu đã sạch
Nghiền và lọc
55kg sữa đậu nành thô (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Đun sôi
60 kg nước thải M vỏ = 0,08kg
Mthất thoát =0,02 kg M tạp chất = 0,1 kg
20 kg nước sạch 8kg nước thải
55kg sữa đậu nành Đông tụ 30kg hoa đậu 22,5kg đậu phụ 60kg nước 60kg nước Mbã = 23,961 kg M thất thoát = 2,839kg
30kg nước chua :5 kg nước quay lại 25kg thải bỏ Mthất thoát = 6,02kg 5 kg nước chua 6 kg nước nóng 0.02 kg muối 7,5 kg nước chua ép Ngâm 10k đậu nành 60kg nước 8 kg than 60kg nước MXỉ than: 1.6 kg MSO2 = 80 g MCO2= 28746,52 g
b. Định mức tiêu hao năng lượng tiêu thụ/ chu kỳ sản xuất
Bảng 4.10. Định mức tiêu hoa năng lượng tiêu thụ
Lượng tiêu thụ nguyên liệu và nhiên liệu Tính trên một chu kỳ sản xuất ( 10kg) Tính toán cho 1 tháng sản xuất Tính toán cho toàn bộ làng nghề/tháng
Lượng nước tiêu thụ 146 lít nước ngọt 4380 lit 3,153 m3
Lượng than tiêu thụ 8 kg 240 kg 172,800 kg
Lượng điện tiêu thụ 0.75 KWh 22,5 KWh 16,200 KWh
Lượng nước thải 100,5 L 3015 lit 2,170 m3
Lượng khí thải 28726,5g CO2 80g SO2 861.795 g CO2 2.400g SO2 620,49kg CO2 1,728 kg SO2 Lượng nước tái sử dụng cho
quá trình đông tụ 5 L nước chua 150 L nước chua 108 m3
Lượng bã lọc 23,961kg 718,83 kg 517,558 kg
Lượng vật chất bị thất thoát 9,059 kg 271,77 kg 195,674 kg
Lượng xỉ than tạo ra 1,6 kg 48 kg 34,560 kg
4.4. ĐÁNH GIÁ LỰA CHỌN CÁC GIẢI PHÁP
4.4.1. Phân tích nguyên nhân và lựa chọn các giải pháp
Trên cơ sở nghiên cứu thực tế chúng tôi nhận thấy rằng việc lãng phí, thất thoát nguyên liệu, năng lượng cũng như phát thải trong công đoạn rửa, công đoạn lọc, công đoạn đun nóng, công đoạn đông tụ và công đoạn vệ sinh dụng cụ nhà xưởng do nhiều nguyên nhân.
Bảng 4.11. Phân tích nguyên nhân tại làng nghề làm đậu thôn Xuân Lôi
Công đoạn Dòng thải Nguyên nhân
Rửa hạt đậu
Nước thải
Hạt đậu bị lẫn nhiều tạp chất
Ý thức của người dân chưa cao gây nên lãng phí nước
Nước rơi vãi Vòi nước bị hỏng, rò rỉ
Hạt đậu rơi vãi Ý thức của người dân chưa cao Nghiền và lọc Bã đậu
Chưa biết tận dụng làm thức ăn chăn nuôi Chưa liên hệ với người mua bã đậu Chưa biết vận dụng làm phân compost Đun nóng (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Bụi, khí thải
Sử dụng than trong quá trình sản xuất Xỉ than
Việc kiểm soát nhiệt độ còn chưa hiệu quả Đông tụ Nước thải Chưa biết tận dụng làm thức ăn chăn nuôi
Chưa biết tận dụng để cho vào biogas Rửa dụng cụ, nhà
xưởng Nước thải
Ý thức của người dân chưa cao gây nên lãng phí nước
4.4.2. Đề xuất các giải pháp sản xuất sạch hơn
4.4.2.1. Đề xuất các cơ hội sản xuất hơn
Sau khi phân tích nguyên nhân bị phát thải và gây lãng phí, chúng tôi đã đưa ra các cơ hội sản xuất sạch hơn. Từ đó, xây dựng các giải pháp SXSH cho từng nguyên nhân, từng công đoạn được kiểm toán.
Bảng 4.12. Đề xuất các cơ hội sản xuất sạch hơn
Nguyên nhân Cơ hội SXSH Số NV NL QT TB CN TH SP
Ý thức của người dân chưa cao trong việc sử dụng nguyên liệu
1. Tắt vòi nước sau khi sử dụng 1 x 2. Mở các lớp tập huấn cho người
dân về kĩ thuật và tiết kiệm năng lượng
2 x
3. Sử dụng các vòi nước cao áp 3 x Hạt đậu bị lẫn
nhiều tạp chất
1. Sử dụng đậu của Việt Nam
thay vì của Trung Quốc 4 x
Thất thoát nguyên liệu do rơi vãi
1. Trang bị máy li tâm tách bã 5 x 2. Thay thế công đoạn gói khuôn
thủ công bằng máy 6 x
hệ thống điện, nước bị hư hỏng, rò rì
1. Thường xuyên kiểm tra hệ thống điện, nước, dụng cụ sản
xuất 7 x
Việc kiểm soát nhiệt độ còn chưa hiệu quả
1. Nâng cấp hệ thống bể chứa hạt
đậu cho quá trình ngâm 8 x
Sử dụng than đá trong quá trình sản xuất
1. Sử dụng than có chất lượng (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
cao 9 x
1. Sử dụng các nồi áp suất điện 10 x
Chưa biết tận dụng chất thải của quá trình
1. Sử dụng bã đậu làm thức ăn
chăn nuôi hoặc đem bán 11 x
2. Sử dụng làm phân compost 12 x
3.Sử dụng xỉ than đem bán 13 x
4.Tuần hoàn nước từ quá trình ngâm, rửa đậu và quá trình rửa
dụng cụ và nhà xưởng 14 x
Ghi chú: NV: Quản lý nội vi NL: Thay đổi nguyên liệu
QT: Cải tiến quá trình TB: Cải tiến thiết bị CN: Thay đổi công nghệ TH: Tuần hoàn, tái sử dụng
SP: Cải tiến sản phẩm
4.4.2.2. Sàng lọc các cơ hội sản xuất sạch hơn
Dựa vào bảng đề xuất các cơ hội sản xuất sạch hơn. Chúng tôi tiến hành,phân loại, sàng lọc các giải pháp để đánh giá tính khả thi và xác định các giải pháp tối ưu.
Bảng 4.13. Phân loại và sàng lọc các giải pháp
Cơ hội sản xuất sạch hơn Thực hiện ngay Cần phân tích thêm Loại bỏ Giải thích
1. Tắt vòi nước sau khi sử
dụng x
2. Mở các lớp tập huấn cho người dân về kĩ thuật và tiết kiệm năng lượng
x 3. Sử dụng các vòi nước
cao áp x
4. Sử dụng đậu của Việt Nam thay vì của Trung Quốc
x 5. Trang bị máy li tâm tách
bã x
Áp dụng được với những hộ gia đình sản xuất nhiều 6. Thay thế công đoạn gói
khuôn thủ công bằng máy x Quy mô sản xuất nhỏ nên không cần thiết 7. Thường xuyên kiểm tra
hệ thống điện, nước, dụng
cụ sản xuất x
8. Nâng cấp hệ thống bể chứa hạt đậu cho quá trình
ngâm x (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Với quy mô sản xuất nhỏ các hộ gia đình thường tận dụng thau, chậu, thùng nhựa có sẵn để ngâm 9. Sử dụng than có chất lượng cao x 10. Sử dụng các nồi áp suất điện x Cần phải xem xét, đánh giá khả năng hoàn vốn 11. Sử dụng bã đậu làm thức ăn chăn nuôi hoặc
đem bán x
12. Sử dụng làm phân
compost x
Lượng bã đậu không nhiều, các hộ dân thường dùng để làm thức ăn chăn nuôi hoặc đem bán hết 13. Sử dụng xỉ than đem
bán x
Cần tìm được người các cơ sở thu mua 14.Tái sử dụng nước từ
quá trình ngâm, rửa đậu và quá trình rửa dụng cụ và nhà xưởng
Bảng 4.14. Kết quả sàng lọc các giải pháp
STT Phân loại các cơ hội SXSH
Sàng lọc các cơ hội SXSH
Nguyên nhân loại
bỏ Tổng cộng Thực hiện ngay Cần phân tích thêm Loại bỏ 1 Quản lý nội vi 3 0 0 3
2 Thay đổi nguyên liệu 0 2 0 2
3 Cải tiến thiết bị 0 3 2
Với quy mô sản xuất nhỏ các hộ gia đình thường tận dụng thau, chậu, thùng nhựa có sẵn để ngâm
5
4 Thu hồi tái chế, tái sử dụng 2 1 1 4
Tổng 5 6 3 14
Qua sàng lọc các giải pháp có tổng cộng 14 giải pháp, trong đó: - Giải pháp thực hiện ngay: 5 giải pháp;
- Giải pháp cần phân tích thêm: 6 giải pháp; - Giải pháp bị loại bỏ: 3 giải pháp.
4.5. PHÂN TÍCH TÍNH KHẢ THI CỦA CÁC PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT SẠCH HƠN SẠCH HƠN
Các giải pháp có tính khả thi sẽ được quan tâm trước, các giải pháp tốn nhiều chi phí cần phải được xem xét. Còn đối với các giải pháp sản xuất sạch hơn phức tạp hơn cần tiến hành nghiên cứu một cách chi tiết về mặt kỹ thuật, kinh tế và về môi trường.
4.5.1. Mô tả giải pháp
4.5.1.1. Các giải pháp giảm thiểu chất thải tại nguồn
Các giải pháp quản lý nội vi: Đây là những phương pháp đơn giản, cần thực hiện ngay tránh gây sự thất thoát, lãng phí nguyên liệu.
- Giải pháp 1: Tắt vòi nước sau khi sử dụng
Quá trình sản xuất đậu phụ luôn đòi hỏi sử dụng lượng nước lớn, do đó việc rò rỉ và thất thoát nước trong quá trình sản xuất là điều không tránh khỏi. Một vòi nước bị rò rỉ có thể gây lãng phí rất nhiều nước dó đó hành động đơn giản như tắt vòi nước sau khi sử dụng sẽ giúp tích kiệm được rất nhiều nước. Trong quá trình sản xuất đậu phụ, có một số công đoạn sử dụng khá nhiều nước
(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});