Chương II .CÁCH TIẾP CẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.3. Phương pháp nghiên cứu
2.3.3. Phương pháp cân bằng vật chất
Đây là phương pháp được sử dụng phổ biến trong doanh nghiệp nhằm xác định đầu vào, đầu ra cũng như để định lượng sơ đồ dòng, nhận ra các tổn thất cũng như chất thải của quá trình sản xuất. Theo nguyên lý này, tài nguyên thiên nhiên được đưa vào sản xuất, chúng di chuyển trong hệ thống dưới dạng vật chất không bao giờ mất đi mà chỉ chuyển từ dạng này sang dạng khác. Trên cơ sở nghiên cứu của Nguyễn Thế Chinh 2015”, sơ đồ tổng quát bài toán cân bằng vật chất giữa sử dụng tài nguyên và phát sinh chất thải của q trình sản xuất doanh nghiệp được mơ tả như sau:
Nguồn: [Mô phỏng từ Nguyễn Thế Chinh, 2015]
Hình 2.3. Sơ đồ tổng quát bài toán cân bằng vật chất giữa sử dụng tài
nguyên và phát sinh chất thải của quá trình sản xuất doanh nghiệp
Trong nghiên cứu, phương pháp này được sử dụng nhằm xác định các vấn đề sử dụng tài nguyên và tác động tiêu cực lên mơi trường của q trình sản xuất bia dựa trên mối tương quan giữa đầu vào và đầu ra. Trên cơ sở đó, nghiên cứu đánh giá thực trạng các doanh nghiệp theo tiếp cận sử dụng hiệu quả tài nguyên và bảo vệ môi trường; đề xuất bộ chỉ thị giám sát và đánh giá TTX phản ánh toàn diện các vấn đề quan tâm cho các doanh nghiệp sản xuất bia. Ngoài ra, phương pháp này cũng được áp dụng khi tiến hành thử nghiệm bộ chỉ thị cho Công ty Cổ phần bia Hà Nội- Kim Bài (HKBECO). Theo đó, nghiên cứu đã tính tốn và đánh giá được thực trạng sử dụng nguyên nhiên liệu và phát sinh chất thải của HKBECO trong trường hợp doanh nghiệp khơng có số liệu/số liệu chưa được thống kê, cập nhật. Cụ thể, nghiên cứu đã tính được lượng nước thải phát sinh cho từng công đoạn sản xuất; lượng chất thải rắn phát sinh cũng như xác định được những nguyên nhân, vị trí gây ra tổn thất
Doanh nghiệp sản xuất
Sản phẩm
Tài nguyên Chất thải Thải bỏ
phù hợp và thông qua việc áp dụng bộ chỉ thị, nghiên cứu có thể đánh giá được những nỗ lực và xu hướng của HKBECO trong tiến trình thực hiện TTX qua chuỗi thời gian.
2.3.4. Phương pháp chuẩn đối sánh (Benchmarking)
Cũng như phương pháp phân tích dịng luân chuyển vật chất, phương pháp chuẩn đối sánh cũng được sử dụng rất phổ biến trong doanh nghiệp để quản lý chất lượng. Theo David T. Kearns, cựu chủ tịch tập đoàn Xerox, “phương pháp chuẩn đối sánh là một quá trình liên tục đánh giá sản phẩm, dịch vụ và các hoạt động thực tiễn so với những đối thủ cạnh tranh lớn nhất hoặc so với những công ty đang dẫn đầu trong ngành”[Melsa, 2009]. Trong nghiên cứu, phương pháp chuẩn đối sánh được sử dụng để đánh giá vị thế của doanh nghiệp thử nghiệm trên thị trường, từ đó tìm ra cơ hội cải tiến và đề xuất các giải pháp phát triển hướng đến TTX cho HKBECO. Theo đó, nghiên cứu đã so sánh kết quả sử dụng tài nguyên, phát thải ra môi trường của HKBECO với định mức chuẩn trong một số nghiên cứu, với các quy chuẩn kỹ thuật quốc gia/quy định hiện hành hay kết quả của một số doanh nghiệp sản xuất bia khác, đặc biệt là so với các doanh nghiệp có trình độ cơng nghệ tương đương.
- Về môi trường
Các kết quả quan trắc chất lượng môi trường của HKBECO được đối sánh với các quy chuẩn kỹ thuật/ tiêu chuẩn quy định gồm:
+ Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp- QCVN 40:2011/BTNMT;
+ Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về khí thải cơng nghiệp đối với bụi và các chất vô cơ- QCVN 19:2009/BTNMT;
+ Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng khơng khí xung quanh- QCVN 05:2009/BTNMT;
+ Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về một số chất độc hại trong khơng khí xung quanh- QCVN 06: 2009/BTNMT;
+ Quản lý chất thải rắn nguy hại theo quy định của Thông tư 36/2015/TT- BTNMT.
- Về sử dụng tài nguyên
Các kết quả tính tốn về sử dụng tài nguyên HKBECO sẽ được đối sánh với định mức tiêu hao tài nguyên cho các doanh nghiệp sản xuất bia đã được quy định trong các văn bản pháp luật hoặc các nghiên cứu đã có. Cụ thể:
Bảng 2.3. Định mức tiêu hao tài nguyên Cường độ sử dụng Cường độ sử dụng
nguyên liệu/chất thải
CN truyền thống CN trung bình Công nghệ tốt nhất Nước (m3/1000l bia) 20-35 7-15 4 Điện (kWh/1000l bia) 200 160 80-120
Nước thải (m3/1000l bia) 18-28 5,5-12 2,5
Nguồn: Bộ Công Thương và Trung tâm Sản xuất sạch Việt Nam, 2008; Nguyễn
Thị Đoan Trang và Lê Thanh Hải, 2010
Bảng 2.4. Định mức tiêu hao năng lượng
Quy mô cơng suất (triệu lít) Định mức (MJ/1000l)
> 100 1.400
20-100 2.150
< 20 3.060
Nguồn: Bộ Cơng Thương, 2016a
Trong đó, mức độ tiêu hao năng lượng, nước và quy đổi ra sản phẩm tham chiếu được xác định theo nguyên tắc sau:
+ Đối với năng lượng
Năng lượng sử dụng trong quá trình sản xuất bia chủ yếu là điện năng (e) và nhiệt năng (t) để tạo ra sản phẩm (p). Trong đó, năng lượng tiêu thụ cho từng loại bia là khác nhau, phụ thuộc loại bia và cách thức đóng bao bì do mỗi loại được thanh trùng ở nhiệt độ khác nhau, tùy loại bao bì mà chúng được yêu cầu rửa sạch ở nhiệt độ khác nhau và thời gian khác nhau. Vì vậy, mức tiêu hao năng lượng cho một đơn vị sản phẩm (hay cường độ sử dụng năng lượng) phải được quy đổi ra một
sản phẩm tham chiếu (thường là bia chai) Bộ Cơng Thương, 2014. Hình 2.1 dưới đây mơ tả việc sử dụng năng lượng trong quá trình sản xuất bia.
Nguồn: Bộ Cơng Thương, 2014
Hình 2.4. Sử dụng năng lượng trong sản xuất bia
Việc xác định mức tiêu hao năng lượng (điện, nhiệt) của doanh nghiệp sản xuất bia trong nghiên cứu này được áp dụng theo Thông tư 19/2016/TT-BCT về quy định định mức tiêu hao năng lượng trong ngành công nghiệp sản xuất bia và nước giải khát Bộ Công Thương, 2016b. Cụ thể:
Xác định mức tiêu hao năng lượng: Mức tiêu hao năng lượng (SEC) được
xác định theo công thức: SEC = 1 1 ( ) ( ) E T P e P t (MJ/1000l) Trong đó:
E1: năng lượng điện quy đổi tiêu thụ tại khu vực sản xuất trong thời gian khảo sát (MJ);
T1: năng lượng nhiệt quy đổi tiêu thụ tại khu vực sản xuất trong thời gian khảo sát (MJ);
P(t): sản lượng của sản phẩm quy đổi theo thành phần nhiệt (1000l).
Xác định năng lượng điện: Năng lượng điện tiêu thụ tại khu vực sản xuất (e1) trong thời gian khảo sát được quy đổi ra đơn vị đo MJ như sau:
E1 = e1 3,6 Trong đó:
E1: năng lượng điện quy đổi tiêu thụ tại khu vực sản xuất trong thời gian khảo sát (MJ);
e1: lượng điện tiêu thụ tại khu vực sản xuất của sản phẩm trong thời gian khảo sát (kWh);
3,6 (MJ/kWh) là hệ số chuyển đổi theo IPCC (Bảng 2.4).
Trường hợp cơ sở sản xuất khơng có số liệu e1, khơng có các hoạt động vận chuyển, căng tin và khơng sản xuất các sản phẩm khác ngồi bia thì e1 có thể được tính theo lượng điện tồn cơ sở sản xuất e như sau:
e1 = 0,95 e Trong đó:
e1: năng lượng điện tiêu thụ quy đổi tại khu vực sản xuất trong thời gian khảo sát (kWh);
e: năng lượng điện tiêu thụ toàn cơ sở sản xuất trong thời gian khảo sát (kWh);
0,95 là hệ số chuyển đổi.
Xác định năng lượng nhiệt: Năng lượng nhiệt tiêu thụ cho khu vực sản xuất
(T1) trong thời gian khảo sát được quy đổi ra đơn vị đo MJ như sau: T1 =t1(nhiên liệu i) k (nhiên liệu i) Trong đó:
T1: lượng nhiệt năng tiêu thụ quy đổi tại khu vực sản xuất thời gian khảo sát (MJ);
t1 (nhiên liệu i): lượng nhiên liệu tiêu thụ tại khu vực sản xuất thời gian
khảo sát;
Bảng 2.5. Hệ số chuyển đổi năng lượng TT Loại nhiên liệu Đơn vị TOE/đơn vị* Năng lượng TT Loại nhiên liệu Đơn vị TOE/đơn vị* Năng lượng
MJ/đơn vị** Tấn *** CO2/TJ Tấn CO2/đơn vị 1 Điện kWh 0,0001543 3,6 0,05603. 103 2 Than cám loại 1, 2 tấn 0,70 29.309 96,1 2,82 3 Than cám loại 3, 4 tấn 0,60 25.122 96,1 2,41 4 Than cám loại 5, 6 tấn 0,50 20.935 96,1 2,01 5 Dầu DO tấn 1,02 42.707 74,1 3,16 1.000 lít 0,88 36.845,6 74,1 2,73 6 Dầu FO tấn 0,99 41.451,3 77,4 3,21 1000 0,94 39.357,8 77,4 3,05 7 LPG tấn 1,09 45.638,3 63,1 2,88 8 Hơi (6 bar)**** tấn 2.755,46 96,1 0,35 9 Hơi (7 bar)**** tấn 2.761,00 96,1 0,35 10 Hơi (8 bar)**** tấn 2.767,46 96,1 0,36 11 Hơi (9 bar)**** tấn 2.772,13 96,1 0,36 12 Gỗ/trấu/sinh khối*** tấn 15.600 95,0 1,48
Nguồn: Bộ Cơng Thương, 2016a
Trong đó:
o Hệ số phát thải khí nhà kính của lưới điện Việt Nam 2012: Công văn 359/TTTVBDKH, 21 tháng 4 năm 2014
o * Hệ số TOE do Bộ Công Thương quy định (Quyết định số 3505/BCT- KHCN ngày 19 tháng 4 năm 2011
o ** Hệ số chuyển đổi năng lượng được tính dựa vào hệ số quy đổi 1TOE =41870 MJ; 1 KWh=3,6 MJ của IPCC 2000
o *** Hệ số chuyển đổi khí nhà kính được tính dựa trên Hướng dẫn kiểm kê phát thải khí nhà kính của IPCC 2006
o **** Báo cáo đánh giá tiềm năng tiết kiệm năng lương của Bộ Công Thương 2014
Xác định sản lượng quy đổi đối với sản phẩm tham chiếu
o Sản lượng quy đổi P(e) được tính như sau:
P(e) = p1 + p20,72 + p30,91
Trong đó:
P(e): sản lượng quy đổi theo thành phần điện năng về sản phẩm quy đổi trong thời gian khảo sát (1000l);
p1: sản lượng bia chai trong thời gian khảo sát (1000l); p2: sản lượng bia lon trong thời gian khảo sát (1000l); p3: sản lượng bia hơi trong thời gian khảo sát (1000l);
0,72: hệ số chuyển đổi theo thành phần điện năng từ bia lon sang bia chai; 0,91: hệ số chuyển đổi theo thành phần điện năng từ bia hơi sang bia chai.
o Sản lượng quy đổi P(t) được tính như sau:
P(t) = p1 + p20,59 + p30,88 Trong đó:
P(t): sản lượng quy đổi theo thành phần nhiệt năng về sản phẩm quy đổi trong thời gian khảo sát (1000l);
p1: sản lượng bia chai trong thời gian khảo sát (1000l); p2: sản lượng bia lon trong thời gian khảo sát (1000l); p3: sản lượng bia hơi trong thời gian khảo sát (1000l);
0,59: hệ số chuyển đổi theo thành phần nhiệt năng từ bia lon sang bia chai; 0,88: hệ số chuyển đổi theo thành phần nhiệt năng từ bia hơi sang bia chai.
+ Đối với nước
Tương tự đối với mức tiêu hao năng lượng, lượng nước tiêu thụ cho từng loại bia là khác nhau. Vì vậy, tiêu hao nước cho một đơn vị sản phẩm (cường độ sử dụng nước) phải được quy đổi sang sản phẩm tham chiếu (thường bia chai). Theo tính tốn của HKBECO định mức quá trình chiết chai (bia chai) là 0,4 m3/1000l.
Nước tiêu thụ trong khu vực sản xuất được tính bằng lượng nước tiêu thụ trừ đi lượng nước sinh hoạt, trong đó định mức sử dụng cho một người trong một ngày là 80lít/người ISPONRE, 2013”.