Trong môi trường có những chất tải lượng phát thải vào môi trường rất lớn nhưng độc tính của chúng không cao, không gây ảnh hưởng lớn đến môi trường cũng như sức khỏe của con người và sinh vật, ngược lại có những chất tuy tải lượng phát thải ra môi trường của chúng nhỏ nhưng độc tính lại lớn. Chỉ một lượng nhỏ chúng có thể gây ảnh hưởng nghiêm trọng đối với môi trường , con người và sinh vật. Vì vậy, trong phần này tôi sẽ đánh giá các thông số ô nhiễm dựa trên mức độ độc tính của chúng, nhằm tìm ra những chất gây nguy hại lớn đến môi trường xung quanh.
Công thức: PLihc =PLi x i
i: Hệ số hiệu chỉnh độc tính của chấti (tham khảo bảng 3.1 trang 18)
2004 SO2 NO2 CO VOC BỤI MỊN TỔNG BỤI LƠ LỮNG PL PLhc PL PLhc PL PLhc PL PLhc PL PLhc PL PLhc J1 185 4 740 283 3 849 53 1 53 2801 5 1400 5 36 1 36 68 1 68 J2 13 52 2 6 0 0 0 0 0 0 1 1 J3 3640 14560 2867 8601 178 178 298 1490 6 6 200 200 J4 1053 4212 289 867 79 79 33 165 435 435 1896 1896 TỔNG 4891 19564 3441 10323 310 310 3132 1566 0 477 477 2165 2165
2005 SO2 NO2 CO VOC BỤI MỊN TỔNG BỤI LƠ LỮNG
J1 618 4 2472 215 3 645 40 1 40 2123 5 1061 5 27 1 27 52 1 52 J2 43 172 6 18 0 0 0 0 0 0 4 4 J3 3391 13564 2671 8013 165 165 277 1385 5 5 186 186 J4 943 3772 259 777 71 71 30 150 390 390 1698 1698 TỔNG 4995 19980 3151 9453 276 276 2430 1215 0 422 422 1940 1940
2006 SO2 NO2 CO VOC BỤI MỊN TỔNG BỤI LƠ LỮNG
J1 525 4 2100 182 3 546 34 1 34 1802 5 9010 23 1 23 44 1 44 J2 20 80 3 9 0 0 0 0 0 0 2 2 J3 3146 12584 2478 7434 153 153 257 1285 5 5 173 173 J4 926 3704 255 765 69 69 29 145 383 383 1667 1667 TỔNG 4617 18468 2918 8754 256 256 2088 1044 0 411 411 1886 1886
LỮNG
2004 19564 10323 310 15660 477 2165
2005 19980 9453 276 12150 422 1940
2006 18468 8754 256 10440 411 1886
Hình 3.5. Biểu đồ thể hiện tải lượng ô nhiễm đã hiệu chỉnh qua 3 năm của các thông số vào không khí
Nhận xét:
Tương tự như phần kết quả ước tính tải lượng ô nhiễm theo khối lượng, phần ước tính tải lượng ô nhiễm theo độc tính đối với không khí cũng không có sự thay đổi lớn. Tổng tải lượng ô nhiễm của các thông số qua 3 năm cũng có sự thay đổi lên xuống không đồng đều. Trong các chất trên chỉ có SO2 là có sự tăng giảm, còn các chất còn lại thì đều có xu hướng giảm từ từ (Ngoại trừ VOC). Cụ thể:
- SO2 nếu như ở năm 2004 là 19564 tấn thì qua năm 2005 đã là 19980 tấn tăng 1.02 lần và đến năm 2006 thì lại giảm đi 0.93 lần nữa chỉ còn lại 18468 tấn.
- NO2 nếu như ở năm 2004 là 10323 tấn thì qua năm 2005 chỉ còn là 9453 tấn đã giảm 0.92 lần và đến năm 2006 thì tiếp tục giảm thêm 0.93 lần nữa chỉ còn lại 8754 tấn.
- CO nếu như ở năm 2004 là 310 tấn thì qua năm 2005 chỉ còn là 276 tấn đã giảm 0.89 lần và đến năm 2006 thì tiếp tục giảm thêm 0.92 lần nữa chỉ còn lại 256 tấn.
- VOC nếu như ở năm 2004 là 15660 tấn thì qua năm 2005 chỉ còn là 12150 tấn đã giảm 0.76 lần và đến năm 2006 thì tiếp tục giảm thêm 0.86 lần nữa chỉ còn lại 10440 tấn.
- BỤI MỊN nếu như ở năm 2004 là 477 tấn thì qua năm 2005 chỉ còn là 422 tấn đã giảm 0.88 lần và đến năm 2006 thì tiếp tục giảm thêm 0.97 lần nữa chỉ còn lại 411 tấn.
- TỔNG BỤI LƠ LỬNG nếu như ở năm 2004 là 2165 tấn thì qua năm 2005 chỉ còn là 1940 tấn đã giảm 0.90 lần và đến năm 2006 thì tiếp tục giảm thêm 0.97 lần nữa chỉ còn lại 1886 tấn.
Vì vậy, từ số liệu trên tôi sẽ tiếp tục tính toán phần ước tính tải lượng ô nhiễm theo độc tố bằng giá trị trung bình qua 3 năm, để giúp việc tính toán trở nên đơn giản và chính xác hơn.
Vì hệ số hiệu chỉnh độc tính ( ) của các phân ngành trong cùng một thông số là như nhau, do đó trong phần này tôi sẽ không đi vào phân tích từng thông số để qua đó biết được từng phân ngành gây ô nhiễm nhiều nhất mà tôi chỉ đi phân tích xem thông số nào gây ô nhiễm nhiều nhất cũng như có độc tính lớn nhất dựa trên phần trăm đóng góp của từng phân ngành và từng chất ô nhiễm.
Bảng 3.8. Tổng tải lượng ô nhiễm trung bình đã hiệu chỉnh qua 3 năm của các phân ngành đối với môi trường không khí
SO2 NO2 CO VOC BỤI MỊN TỔNG BỤI LƠ LỬNG J1 1771 680 42 11210 29 55 J2 101 11 0 0 0 2 J3 13569 8016 165 1387 5 186 J4 3896 803 73 153 403 1754
Hình 3.6. Biểu đồ thể hiện tải lượng ô nhiễm trung bình đã hiệu chỉnh qua 3 năm vào không khí
Kết quả tải lượng ô nhiễm trung bình theo độc tính qua 3 năm đã có sự thay đổi thứ tự so với tải lượng ô nhiễm trung bình theo khối lượng.
Vì hệ số hiệu chỉnh độc tính ( ) của môi trường nước đối với 2 thông số BOD và TSS là bằng nhau và bằng 1. Do đó, trong phần tính toán và đánh giá ô nhiễm của môi trường nước theo độc tính tôi sẽ không nêu ra, và phần giải thích sẽ tương tự như phần giải thích ở phần phát thải vào môi trường nước theo khối lượng đã nêu ở trên.
3.4. SẮP XẾP THỨ TỰ ƯU TIÊN CỦA CÁC PHÂN NGÀNH TRONG TOÀN NGÀNH ĐỒ UỐNG NGÀNH ĐỒ UỐNG
3.4.1. Đối với môi trường không khí
3.4.1.1 Theo khối lượng
Vì đơn vị của các chất ô nhiễm không giống nhau nên tôi sử dụng chỉ số ô nhiễm trung bình đối với không khí API (Air pollution index). Từ đó, tính ra xem giá trị của phân ngành nào ô nhiễm nhất. Phân ngành nào có tải lượng ô nhiễm lớn nhất trong từng chất ô nhiễm thì R (Rank)=1, tương tự như vậy phân ngành nào ô nhiễm thứ 2 thì R=2, cứ như thế phân ngành không gây ô nhiễm R= 4. Cuối cùng phân ngành nào có API nhỏ nhất sẽ là phân ngành có tải lượng ô nhiễm lớn nhất.
Trong đó: API (không khí) =
Bảng 3.9. Sắp xếp thứ tự ưu tiên cho các phân ngành R (Rank) CHỈ SỐ Ô NHIỄM TRUNG BÌNH (API) SO2 NO2 CO VOC BỤI MỊN TỔNG BỤI LƠ LỬNG J1 3 3 3 1 2 3 2.5 J2 4 4 4 4 4 4 4 J3 1 1 1 2 3 2 1.6 J4 2 2 2 3 1 1 1.8
Xếp hạng theo mức độ tải lượng:
1= đứng thứ nhất; 2= đứng thứ 2; 3= đứng thứ 3; 4= không phát thải. Trong đó: (J1: Chưng, tinh cất và pha chế các loại rượu mạnh; rượu mùi; sản xuất rượu etilyc từ nguyên liệu lên men; J2: Sản xuất rượu vang; J3: Sản xuất bia và mạch nha; J4: Sản xuất đồ uống không cồn).
Với chỉ số ô nhiễm trung bình (API) có giá trị nhỏ nhất nên J3 là phân ngành có tải lượng phát thải ô nhiễm cao nhất trong không khí. Vì phân ngành sử dụng nhiều nguyên liệu là dung môi các hợp chất hữu cơ cho máy móc trong các quá trình chế biến, dẫn đến tải lượng ô nhiễm không khí của phân ngành này lớn. Đứng thứ 2 là phân ngành J4, cũng giống như J3, phân ngành J4 cũng sử dụng các hợp chất hữu cơ tạo hơi nước cho quá trình chưng cất… Đứng thứ 3 là phân ngành J1, trong phân ngành này có một số nhà máy, xí nghiệp dùng dầu, nhớt… để tạo ra năng lượng phục vụ cho quá trình chạy máy, ngoài ra ở phân ngành này người ta còn sử dụng nhưng dung môi hữu cơ để bơi trơn cho quá trình để tránh tình trạng bay mùi sản phẩm. Cuối cùng là ngành J2 có API cao nhất, chứng tỏ là ngành này có rất ít hoặc không có tải lượng phát thải vào không khí. Lý do những phân ngành này có tải lượng ít là trong các phân ngành này người ta không sử dụng dầu, nhớt… làm năng lượng, không sử dụng các hóa chất dễ bay hơi để phục vụ sản xuất. Tóm lại, đối với ô nhiễm không khí theo khối lượng của toàn ngành đồ uống ta cần quan tâm việc
kiểm soát và xử lý ô nhiễm do khí thải tại 3 phân ngành chính theo thứ tự là J3> J4> J1.
3.4.1.2 Theo độc tính
Các chất ô nhiễm theo độc tính có cùng đơn vị khi ta nhân tải lượng với hệ số hiệu chỉnh độc tính ( ). Do đó, ta chỉ cần cộng tải lượng ô nhiễm của các chất ô nhiễm lại với nhau (PLt), phân ngành nào có tải lượng ô nhiễm đã hiệu chỉnh lớn nhất thì phân ngành đó có tải lượng phát thải theo độc tính là lớn nhất.
Trong đó: PLt=
Với i: SO2, NO2, CO, VOC, Bụi mịn, Tổng bụi lơ lửng
Bảng 3.10. Tổng tải lượng ô nhiễm trung bình đã hiệu chỉnh qua 3 năm của các phân ngành vào môi trường không khí
R (Rank) PLt SO2 NO2 CO VOC BỤI MỊN TỔNG BỤI LƠ LỬNG J1 1771 680 42 11210 29 55 13787 J2 101 11 0 0 0 2 114 J3 13569 8016 165 1387 5 186 23328 J4 3896 803 73 153 403 1754 7082
Trong đó: (J1: Chưng, tinh cất và pha chế các loại rượu mạnh; rượu mùi; sản xuất rượu etilyc từ nguyên liệu lên men; J2: Sản xuất rượu vang; J3: Sản xuất bia và mạch nha; J4: Sản xuất đồ uống không cồn).
Từ bảng 3.10 Ta thấy được J3 là phân ngành có (PLt) lớn nhất. Có một số nhà máy, xí nghiệp sử dụng dầu, nhớt… làm nguồn năng lượng chạy máy thay thế cho điện năng, làm phát thải một lượng các chất ô nhiễm lớn. Ngoài ra, trong công đoạn sản xuất người ta sử dụng hóa chất bôi trơn, sau đó hóa chất này bay hơi phát thải vào
không khí. Đứng thứ 2 là phân ngành J1, phân ngành này sử dụng dầu, nhớt… làm năng lượng phục vụ cho quá trình sản xuất làm phát thải ra các chất ô nhiễm dẫn đến tải lượng ô nhiễm của phân ngành lớn. J4 tuy có phát thải ra môi trường không khí nhưng tải lượng của chúng tương đối nhỏ, J2 là phân ngành không gây ô nhiễm bởi lẽ không sử dụng nguồn năng lượng từ dầu, nhớt…và cũng không cần hóa chất bôi trơn. Do đó, phân ngành không gây ra chất ô nhiễm đối với môi trường không khí. Nói tóm lại đối với ô nhiễm không khí theo độc tính ta chỉ cần quan tâm đến 2 phân ngành đó là J3 và J1 là những ngành có tải lượng phát thải theo độc tính lớn.
3.4.2 Đối với môi trường nước
3.4.2.1 Theo khối lượng
Tương tự như ở môi trường không khí theo khối lượng vì đơn vị của các chất ô nhiễm không giống nhau nên tôi sử dụng chỉ số ô nhiễm trung bình đối với môi trường nước WPI (Water pollution index). Nếu phân ngành nào có chỉ số ô nhiễm trung bình nhỏ nhất thì phân ngành đó có tải lượng phát thải ra môi trường nước là lớn nhất. Phân ngành có tải lượng ô nhiễm lớn nhất đối với từng chất ô nhiễm sẽ được đánh số thứ tự là 1 R (Rank) =1, phân ngành ô nhiễm lớn thứ 2 thì R=2, tương tự như vậy cho đến số 4 là phân ngành không phát thải ô nhiễm.
Trong đó: WPI =
Với 1= ưu tiên cao; 2, 3= ưu tiên trung bình.
Trong đó: (J1: Chưng, tinh cất và pha chế các loại rượu mạnh; rượu mùi; sản xuất rượu etilyc từ nguyên liệu lên men; J2: Sản xuất rượu vang; J3: Sản xuất bia và mạch nha; J4: Sản xuất đồ uống không cồn).
Từ bảng 3.11 ta thấy được phân ngành J1 có chỉ số ô nhiễm trung bình thấp nhất. Điều đó, chứng tỏ J1 là phân ngành có tải lượng phát thải lớn nhất. Tiếp theo là phân ngành J3 cũng tải lượng phát thải lớn. Cuối cùng là 2 phân ngành J4 và J2. Tóm lại đối với ô nhiễm theo khối lượng vào môi trường nước, ta chỉ cần quan tâm tới 2 phân ngành có chỉ số ô nhiễm trung bình (WPI) nhỏ nhất là J1 và J3.
3.4.2.2 Theo độc tính
Vì hệ số hiệu chỉnh độc tính của môi trường nước đối với BOD và TSS là như nhau và bằng 1 nên phần thứ tự ưu tiên theo độc tính của môi trường nước tôi sẽ không trình bày. Mọi giải thích tương tự như phần sắp xếp thứ tự ưu tiên các thông số của từng phân ngành theo khối lượng vào môi trường nước mà tôi đã trình bày ở trên.
Bảng 3.11. Thứ tự ưu tiên cho các phân ngành vào môi trường nước R (Rank) CHỈ SỐ Ô NHIỄM TRUNG BÌNH (WPI) BOD TSS J1 1 1 1 J2 3 4 3.5 J3 2 2 2 J4 3 3 3
3.4.2.3 So sánh các phân ngành theo khối lượng và độc tính
Trong ngành sản xuất đồ uống có những phân ngành có tải lượng ô nhiễm theo khối lượng chiếm vị trí cao, nhưng đối với độc tính thì thứ tự vị trí của chúng có thể thay đổi. Bảng 3.12 sẽ giúp chúng ta biết được phân ngành có thứ tự ưu tiên như thế nào theo độc tính và khối lượng.
Bảng 3.12. Thứ tự ưu tiên theo độc tính và khối lượng vào môi trường không khí
Phân ngành Khối lượng Độc tính
J1 3 2
J2 4 4
J3 1 1
J4 2 3
Từ Bảng 3.12 ta thấy được có sự thay đổi thứ tự ưu tiên theo khối lượng và độc tính. J1 độc tính xếp thứ 2 nhưng khối lượng thì xếp thứ 3, tương tự J4 độc tính xếp thứ 3 nhưng khối lượng thì xếp thứ 2. Ở đây đặc biệt chú ý đến J3 vì nó luôn có chỉ số cao cả về khối lượng lẫn độc tính. Theo xu hướng phát triển của các nghiên cứu đối với các ngành công nghiệp hiện nay thì quản lý các chất ô nhiễm theo độc tính sẽ chính xác hơn, thể hiện đúng bản chất của các chất ô nhiễm thải ra môi trường.
Bảng 3.13. Thứ tự ưu tiên theo độc tính và khối lượng vào môi trường nước
Khối lượng Độc tính J1 1 1 J2 4 4 J3 2 2 J4 3 3 CHƯƠNG 4:
ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP QUẢN LÝ VÀ XỬ LÝ CÁC CHẤT Ô NHIỄM ƯU TIÊN
Bằng những tài liệu và số liệu từ tổng cục thống kê Việt Nam (GSO) cung cấp và dữ liệu IPPS của các chất ô nhiễm do Wold Bank phát hành, tôi đã tính được tải lượng của các chất ô nhiễm vào môi trường không khí và môi trường nước. Các kết quả tính toán này sẽ giúp các nhà quản lý hiểu rõ và nắm vững các chất ô nhiễm của ngành sản xuất đồ uống, từ đó tìm ra những giải pháp thích hợp, cụ thể nhằm mục đích giảm thải tải lượng ô nhiễm của các thông số trong ngành đồ uống.
Trong quá trình thực hiện nghiên cứu này, bằng việc tính toán và biết được thông số nào cần được ưu tiên kiểm soát nhất trong các chất ô nhiễm. Tôi xin đưa ra những đề xuất, giải pháp nhằm hạn chế tải lượng ô nhiễm của các chất ô nhiễm ưu tiên trong ngành đồ uống
4.1. GIẢI PHÁP QUẢN LÝ VÀ XỬ LÝ CÁC CHẤT Ô NHIỄM ƯU TIÊN ĐỐI VỚI MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ ĐỐI VỚI MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ
Các chất có tải lượng phát thải ô nhiễm cao, và đặc biệt cần quan tâm đối với môi trường không khí lần lượt là VOC, SO2, NO2 theo thứ tự ưu tiên độc tính. Trong các chất ô nhiễm này thì các phân ngành như J1 và J3 là những phân ngành phát thải nhiều nhất. Lý do, mà các phân ngành này phát thải nhiều nhất là các phân ngành này sử dụng than, nhớt và dầu chứa một lượng cao lưu huỳnh (S) làm nguyên liệu đốt khí, phục vụ cho quá trình sản xuất sản phẩm. Ngoài ra trong các phân ngành này họ còn sử dụng các chất hữu cơ để làm trơn Khi các chất này bay lên làm gia tăng tải lượng ô nhiễm đối với môi trường không khí. Do đó, để làm giảm tải lượng ô nhiễm của từng phân ngành thì chúng ta có thể áp dụng những biện pháp sau:
- Dùng nhiên liệu than hoặc dầu nhớt có hàm lượng lưu huỳnh thấp hay không có lưu huỳnh như PLG (khí hóa lỏng)
- Sử dụng các sản phẩm sẵn có, giá rẻ để thay thế cho than, dầu như xơ dừa, trấu, củi, các phụ phẩm nông nghiệp, là những sản phẩm rất dồi dào ở Việt Nam.
Thay đổi công nghệ: Áp dụng những công nghệ tiên tiến để kiểm soát và tăng cường hiệu quả nhằm giảm lượng VOC và CO.
Xử lý cuối đường ống:
- Lắp đặt hệ thống hút khí thải.
- Thu gom và xử lý ô nhiễm phát thải không khí cục bộ tại nguồn phát thải. Như ta đã tính toán và phân tích J1 và J3 là những phân ngành có tải lượng phát thải cao nhất nhưng chủ yếu phát thải ra VOC nên các biện pháp có thể áp dụng đó là:
- Lắp đặt hệ thống hút khí thải VOC ở phân ngành sản xuất, tránh việc thất thoát các chất ô nhiễm cũng như nhiệt ra ngoài môi trường làm ảnh hưởng xấu đến môi trường và lãng phí nguồn năng lượng nhiệt.