Tổng quan nghiên cứu

Quá trình công nghiệp hóa và hiện đại hóa tại Việt Nam đã thúc đẩy sự hình thành của 328 khu công nghiệp tập trung trên tổng diện tích tự nhiên 96,3 nghìn ha tính đến năm 2017, đóng góp khoảng 30% kim ngạch xuất khẩu quốc gia và thu hút hơn 2 triệu lao động. Tuy nhiên, sự phát triển nhanh chóng này kéo theo áp lực môi trường nặng nề khi các hệ thống xử lý tập trung mới chỉ đáp ứng khoảng 60% lượng nước thải phát sinh, cùng lượng chất thải rắn công nghiệp lên tới hơn 22.440 tấn mỗi ngày. Tại tỉnh Bắc Ninh, Khu công nghiệp Đại Đồng – Hoàn Sơn với diện tích 572 ha và khoảng 80 doanh nghiệp hoạt động đang đối mặt với nhiều thách thức về ô nhiễm bụi, quá tải hạ tầng và kiểm soát chất thải.

Nghiên cứu tập trung giải quyết bài toán kiểm soát ô nhiễm tại Công ty Trách nhiệm hữu hạn Vina Yong Seong, doanh nghiệp FDI 100% vốn Hàn Quốc hoạt động tại Lô J6 với diện tích 23.046 m2 và công suất chế biến khoảng 620 tấn sản phẩm nhựa plastic mỗi năm. Mục tiêu trọng tâm của đề tài là đánh giá toàn diện hiện trạng phát sinh các dòng chất thải, phân tích chất lượng môi trường không khí, nước thải và môi trường lao động của 650 cán bộ công nhân viên, từ đó thiết lập hệ thống giải pháp nâng cao hiệu quả bảo vệ môi trường mang tính khả thi cao.

Phạm vi nghiên cứu được triển khai thực địa từ tháng 10 năm 2017 đến tháng 09 năm 2018 tại nhà xưởng sản xuất, khu vực phụ trợ và trạm xử lý chất thải của công ty. Ý nghĩa thực tiễn của công trình thể hiện qua việc tối ưu hóa hệ thống xử lý nước thải công suất 120 m3 mỗi ngày đêm, kiểm soát 6 cụm lọc khí thải than hoạt tính và chuẩn hóa công tác phân loại 8.266,7 lít dầu thủy lực cùng hàng trăm lít hóa chất tẩy rửa khuôn hàng năm.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng dựa trên nền tảng của lý thuyết sản xuất sạch hơn kết hợp với mô hình quản lý môi trường tích hợp theo vòng đời sản phẩm. Lý thuyết sản xuất sạch hơn định hướng việc kiểm soát chất thải ngay tại nguồn thông qua tối ưu hóa định mức tiêu hao nguyên liệu, tuần hoàn 100% dòng nước làm mát khuôn đúc và thu hồi bavia nhựa tái sinh. Mô hình quản lý môi trường tích hợp cho phép nhận diện các dòng vật chất đầu vào bao gồm 637 tấn hạt nhựa Polycarbonate, 100 tấn nhựa Polyurethane nhiệt dẻo cùng hàng loạt phụ gia hóa chất chuyên dụng để đánh giá toàn diện các dòng phát thải thứ cấp.

Khung lý thuyết của đề tài làm rõ 4 khái niệm cốt lõi:

  • Công nghệ ép phun nhựa nhiệt dẻo dưới áp suất cao và gia nhiệt từ 15 đến 20 giây;
  • Hơi dung môi hữu cơ bay hơi và khí độc phát sinh từ quá trình gia nhiệt khuôn đúc;
  • Đánh giá tải lượng ô nhiễm nước thải sinh hoạt có nồng độ chất hữu cơ cao;
  • Tiêu chuẩn vệ sinh an toàn lao động trong môi trường nhiệt độ, tiếng ồn và hơi hóa chất.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu của nghiên cứu bao gồm số liệu thứ cấp từ Ban Quản lý các Khu công nghiệp tỉnh Bắc Ninh giai đoạn 2015-2018 kết hợp số liệu quan trắc sơ cấp thu thập trực tiếp qua 4 đợt khảo sát trong năm 2018 vào các ngày 23/03, 02/07, 19/07 và 07/08.

Cỡ mẫu nghiên cứu được thiết kế với quy mô toàn diện gồm 241 mẫu đo đạc môi trường lao động tại 21 vị trí sản xuất, 20 lượt mẫu khí thải và 7 lượt mẫu nước thải tại các hố ga trước và sau xử lý. Phương pháp chọn mẫu tuân thủ kỹ thuật lấy mẫu ngẫu nhiên phân tầng tại các khu vực phát sinh nguồn thải chính như phân xưởng ép nhựa Line A, Line B, Line C, phòng sửa chữa khuôn và khu xử lý nước thải tập trung. Việc thu thập và bảo quản mẫu tuân thủ nghiêm ngặt các tiêu chuẩn quốc gia như TCVN 6663-1:2011, TCVN 5999:1995, TCVN 5067:1995 cùng các quy chuẩn của Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ như US EPA Method 5 và US EPA Method 18.

Lý do lựa chọn hệ thống phương pháp phân tích này xuất phát từ yêu cầu đo kiểm các chỉ tiêu đặc thù như hợp chất hữu cơ dễ bay hơi, bụi tổng, nhu cầu oxy hóa học COD và nhu cầu oxy sinh hóa BOD5 nhằm đảm bảo tính đối sánh pháp lý với các quy chuẩn QCVN 19:2009/BTNMT, QCVN 20:2009/BTNMT, QCVN 40:2011/BTNMT và Quyết định 3733/2002/QĐ-BYT.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Kết quả phân tích thực nghiệm tại Công ty Vina Yong Seong đã chỉ ra 4 phát hiện quan trọng về hiện trạng môi trường của nhà máy:

Thứ nhất, lưu lượng phát sinh nước thải sinh hoạt từ hoạt động của 650 cán bộ công nhân viên đạt đỉnh điểm vào tháng 06 năm 2018 với 1.859 m3/tháng, tương đương lưu lượng xả thải trung bình khoảng 62 m3 mỗi ngày đêm. Mức phát sinh này chiếm khoảng 51,7% công suất thiết kế của trạm xử lý nước thải nội bộ (120 m3/ngày đêm). Các thông số ô nhiễm đầu ra sau hệ thống xử lý sinh học kết hợp 7 bể tự hoại 3 ngăn thể tích 10 m3 mỗi bể đều nằm trong giới hạn cho phép của chuẩn xả thải Khu công nghiệp Đại Đồng – Hoàn Sơn.

Thứ hai, việc chuyển đổi công nghệ xử lý khí thải từ hệ thống cấp khí lạnh AHU 2 cửa xả ban đầu sang hệ thống 6 tháp hấp phụ than hoạt tính chuyên biệt tại các Line A, Line B, Line C và xưởng khuôn đã nâng cao rõ rệt chất lượng không khí. Nồng độ bụi tổng, khí sunfua dioxit, nito dioxit, etylen oxyt và vinylclorua tại các ống thoát khí đều thấp hơn 10 µg/Nm3, đáp ứng hoàn toàn quy chuẩn QCVN 19:2009/BTNMT và QCVN 20:2009/BTNMT.

Thứ ba, nhà máy phát sinh khối lượng lớn chất thải nguy hại từ khâu bảo trì máy móc và vệ sinh khuôn đúc với 8.266,7 lít dầu thủy lực AW46, 268,7 lít dầu thủy lực AW68, 417,5 lít nước rửa khuôn PMC3 chứa dung môi hữu cơ và 156,6 lít nước rửa khuôn R2 hàng năm. Toàn bộ lượng chất thải này được phân loại và tập kết tại kho lưu chứa chuyên dụng diện tích 52,5 m2 có gờ chống tràn.

Thứ tư, môi trường lao động tại 21 vị trí làm việc với 241 mẫu quan trắc vi khí hậu, tiếng ồn, bụi lơ lửng và hơi khí độc đều đạt tiêu chuẩn vệ sinh lao động. Kết quả khám sức khỏe định kỳ năm 2018 cho thấy trên 85% người lao động xếp loại sức khỏe loại I và loại II, không ghi nhận trường hợp mắc bệnh nghề nghiệp nghiêm trọng.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính giúp các chỉ tiêu môi trường của công ty duy trì ở mức đạt chuẩn là nhờ dây chuyền máy ép nhựa nhập khẩu đồng bộ từ Hàn Quốc hoạt động theo chu trình tự động khép kín. Tuy nhiên, nghiên cứu cũng phát hiện hiện tượng tắc nghẽn cục bộ tại bể tách dầu mỡ nhà ăn do lưu lượng chất béo hữu cơ đậm đặc nguội nhanh và đóng váng cứng, làm chậm tốc độ thoát nước thải sinh hoạt vào hệ thống thu gom chung.

Khi đặt trong bối cảnh chung của Khu công nghiệp Đại Đồng – Hoàn Sơn, nơi mà nồng độ bụi TSP xung quanh các trục đường thường xuyên vượt ngưỡng từ 2 đến 3 lần do hoạt động thi công và xe tải hạng nặng, thì khu vực khuôn viên nội bộ 4.373,5 m2 cây xanh của Vina Yong Seong duy trì được nồng độ bụi rất thấp. Diễn biến nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải và khí thải có thể được minh họa trực quan thông qua đồ thị đường biểu diễn nồng độ COD, BOD5 qua 4 đợt quan trắc hoặc biểu đồ cột so sánh hiệu suất loại bỏ khí thải hữu cơ giữa hệ thống AHU cũ và hệ thống tháp than hoạt tính mới. Kết quả này phản ánh vai trò quyết định của việc đầu tư hạ tầng xử lý khí thải chuyên dụng đối với ngành công nghiệp đúc nhựa.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên kết quả đánh giá thực trạng, nghiên cứu đưa ra 4 nhóm giải pháp kỹ thuật và quản lý môi trường đồng bộ:

Thứ nhất, nâng cấp công trình xử lý sơ bộ nước thải nhà ăn bằng cách bổ sung thiết bị tách dầu mỡ tự động kết hợp châm chế phẩm vi sinh phân hủy mỡ định kỳ 2 lần mỗi tuần. Mục tiêu giảm 100% tình trạng tắc nghẽn đường ống và giảm trên 30% hàm lượng dầu mỡ khoáng đi vào trạm xử lý 120 m3/ngày đêm. Thời gian hoàn thiện trong Quý I năm 2019 do Phòng HES và Tổ Hành chính phối hợp nhà thầu chuyên trách thực hiện.

Thứ hai, tối ưu hóa quy trình bảo trì 6 tháp xử lý khí thải bằng cách thiết lập lịch thay thế lớp vật liệu than hoạt tính định kỳ 6 tháng một lần hoặc khi độ bão hòa hấp phụ vượt quá 80%. Target metric đặt ra là duy trì hiệu suất xử lý hơi nhựa và dung môi hữu cơ trên 95%, đảm bảo nồng độ VOCs luôn dưới ngưỡng 5 µg/Nm3. Đơn vị chủ trì là Phòng Sản xuất phối hợp cùng kỹ sư môi trường, triển khai liên tục từ tháng 10 năm 2018.

Thứ ba, siết chặt công tác quản lý lưu giữ chất thải nguy hại bằng việc trang bị khay hứng thứ cấp cho toàn bộ 8.266,7 lít dầu thủy lực và các bình xịt hóa chất R2, PMC3 theo đúng Thông tư 36/2015/TT-BTNMT. Tiến hành dán nhãn mã số chất thải nguy hại chuẩn hóa và chuyển giao 100% cho đơn vị có giấy phép xử lý của Bộ Tài nguyên và Môi trường. Thời gian áp dụng ngay từ Quý IV năm 2018 dưới sự giám sát của Trưởng phòng HES.

Thứ tư, cải thiện điều kiện tiện nghi vi khí hậu và an toàn lao động thông qua việc lắp đặt bổ sung chụp hút khí cục bộ tại bàn thao tác sửa chữa khuôn, trang bị phương tiện bảo hộ chuyên dụng (nút tai chống ồn, khẩu trang hoạt tính) cho 583 công nhân phân xưởng sản xuất, duy trì tỷ lệ 100% người lao động được huấn luyện an toàn vệ sinh lao động hàng năm. Hoạt động do Phòng Nhân sự và Cán bộ An toàn thực hiện định kỳ 6 tháng một lần.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nội dung và hệ thống dữ liệu thực nghiệm trong luận văn mang lại giá trị thiết thực cho 4 nhóm đối tượng:

Nhóm thứ nhất là các chủ đầu tư, giám đốc vận hành nhà máy sản xuất linh kiện điện tử, phụ tùng nhựa công nghiệp. Luận văn cung cấp case study chi tiết về thiết kế, vận hành hệ thống thu gom khí thải than hoạt tính 6 phân khu và trạm xử lý nước thải 120 m3/ngày đêm đáp ứng các tiêu chuẩn khắt khe của chuỗi cung ứng toàn cầu.

Nhóm thứ hai là đội ngũ kỹ sư, chuyên viên quản lý an toàn, sức khỏe và môi trường (HSE/HES) tại các doanh nghiệp FDI. Tài liệu này đóng vai trò như một cẩm nang thực hành để xây dựng hồ sơ theo dõi 241 thông số môi trường lao động, lập báo cáo giám sát định kỳ và quản lý danh mục hóa chất tẩy rửa theo Thông tư 36/2015/TT-BTNMT và Nghị định 38/2015/NĐ-CP.

Nhóm thứ ba là giảng viên, học viên cao học và sinh viên các chuyên ngành Khoa học Môi trường, Quản lý Môi trường, Kỹ thuật Môi trường. Công trình là nguồn tài liệu tham khảo giá trị về phương pháp luận nghiên cứu thực địa, kỹ thuật quan trắc đa đợt và kỹ năng phân tích dữ liệu cân bằng vật chất trong công nghiệp.

Nhóm thứ tư là các cán bộ thuộc Ban Quản lý các Khu công nghiệp, Sở Tài nguyên và Môi trường các tỉnh. Đề tài cung cấp cơ sở khoa học để đánh giá thực trạng tải lượng phát thải từ ngành ép nhựa, hỗ trợ công tác thẩm định báo cáo đánh giá tác động môi trường và kiểm tra việc chấp hành pháp luật tại các khu công nghiệp tập trung.

Câu hỏi thường gặp

Nguồn phát sinh chất thải nguy hại chủ yếu tại nhà máy sản xuất vỏ nhựa điện thoại là gì? Nguồn phát sinh chủ yếu đến từ dầu thủy lực bôi trơn máy ép với 8.266,7 lít dầu AW46 mỗi năm, cùng các dung môi tẩy rửa khuôn như 417,5 lít PMC3 và 156,6 lít R2 chứa acetone, methylene chloride và kim loại mài mòn từ công đoạn sửa chữa cơ khí.

Tại sao nhà máy cần nâng cấp hệ thống xử lý khí thải từ 2 cửa xả AHU lên 6 ống xả than hoạt tính? Hệ thống AHU ban đầu chỉ đóng vai trò lọc bụi và làm mát tổng thể không gian xưởng. Việc lắp đặt 6 chụp hút và tháp than hoạt tính riêng biệt tại Line A, Line B, Line C và phòng khuôn giúp thu gom triệt để hơi dung môi hữu cơ tại nguồn gia nhiệt, hạ nồng độ VOCs xuống dưới 10 µg/Nm3.

Giải pháp xử lý tình trạng đóng váng dầu mỡ tại nhà ăn công nhân được thực hiện như thế nào? Để giải quyết lượng chất béo từ 650 suất ăn gây nghẹt đường ống, giải pháp tối ưu là lắp đặt bể tách mỡ cải tiến kết hợp bổ sung chế phẩm vi sinh phân hủy lipid định kỳ 2 lần một tuần và nạo vét váng mỡ thủ công hàng ngày trước khi đưa nước thải về trạm 120 m3/ngày đêm.

Hiệu quả bảo vệ môi trường của doanh nghiệp có ảnh hưởng thế nào đến việc tham gia chuỗi cung ứng công nghệ cao? Các tập đoàn đa quốc gia như Samsung yêu cầu nhà cung cấp linh kiện nhựa phải tuân thủ nghiêm ngặt các tiêu chuẩn môi trường và an toàn lao động. Việc kiểm soát tốt 241 chỉ tiêu vi khí hậu và xử lý 100% dòng thải giúp doanh nghiệp duy trì chứng nhận nhà cung ứng cấp 1 đạt chuẩn.

Quy trình quản lý nước thải sinh hoạt của nhà máy kết nối với hạ tầng khu công nghiệp ra sao? Toàn bộ nước thải sau khi qua 7 bể tự hoại 10 m3 và bể tách mỡ được dẫn về trạm xử lý sinh học 120 m3/ngày đêm của nhà máy. Nước sau xử lý đạt tiêu chuẩn tiếp nhận được xả qua hố ga đấu nối vào hệ thống thu gom 1.500 m3/ngày đêm của Khu công nghiệp Đại Đồng – Hoàn Sơn.

Kết luận

  • Luận văn đã đánh giá toàn diện hiện trạng môi trường tại Công ty TNHH Vina Yong Seong với công suất sản xuất 620 tấn sản phẩm nhựa plastic mỗi năm tại Khu công nghiệp Đại Đồng – Hoàn Sơn.
  • Kết quả nghiên cứu khẳng định trạm xử lý nước thải 120 m3/ngày đêm vận hành ổn định, xử lý hiệu quả lượng nước thải sinh hoạt trung bình 62 m3/ngày đêm phát sinh từ 650 lao động.
  • Hệ thống xử lý khí thải bằng than hoạt tính gồm 6 ống thoát khí đã loại bỏ hiệu quả hơi dung môi hữu cơ, đưa các chỉ tiêu bụi tổng và khí độc đạt chuẩn QCVN 19:2009/BTNMT và QCVN 20:2009/BTNMT.
  • Khảo sát 241 mẫu môi trường lao động tại 21 vị trí sản xuất cho thấy các thông số vi khí hậu đều nằm trong tiêu chuẩn vệ sinh lao động, với tỷ lệ trên 85% công nhân viên đạt sức khỏe tốt.
  • Đề xuất 4 nhóm giải pháp kỹ thuật nâng cấp bể tách mỡ, thay than hoạt tính định kỳ, quản lý 8.266,7 lít dầu thải và cải thiện bảo hộ lao động mang tính thực tiễn cao.

Đóng góp lớn nhất của công trình là cung cấp bức tranh thực nghiệm chuẩn xác về công tác bảo vệ môi trường trong doanh nghiệp FDI ngành nhựa, làm cơ sở cho kế hoạch nâng cấp hạ tầng môi trường giai đoạn 2019-2020. Các doanh nghiệp sản xuất linh kiện điện tử và đơn vị quản lý khu công nghiệp nên ứng dụng ngay mô hình kiểm soát khí thải than hoạt tính và quy trình phân loại chất thải nguy hại từ đề tài này để nâng cao hiệu quả bảo vệ môi trường bền vững.