Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Cơ sở pháp lý - Chiến lược sản xuất sạch hơn trong công nghiệp đến năm 2020 được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt tại Quyết định số 1419 /QÐ-TTg ngày 7-9-2009 với mục tiêu: Sản xuất sạch hơn được áp dụng rộng rãi tại các cơ sở sản xuất công nghiệp nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng tài nguyên thiên nhiên, nguyên liệu, vật liệu. giảm phát thải, hạn chế mức độ gia tăng ô nhiễm; bảo vệ và cải thiện chất lượng môi trường, sức khỏe con người và bảo đảm phát triển bền vững. - Công văn số 351/BCT - KHCN của Bộ Công thương về việc hướng dẫn đăng ký nội dung thực hiện " Chiến lược SXSH trong công nghiệp đến 2011 - 2020" - Công văn số 2015/BCT - KHCN V/v hướng dẫn đăng ký các nội dung năm 2011 thực hiện "chiến lược SXSH trong công nghiệp đến 2020" - Quyết định số 105/QĐ - SCT của sở Công thương Thái Nguyên V/v thành lập tổ SXSH trong công nghiệp tỉnh Thái Nguyên.
- Chỉ thị số 08/CT - BCT ngày 10/07/2008 của Bộ Công thương về việc áp dụng SXSH trong các cơ sở sản xuất công nghiệp. - Quyết định số 07/2007/QĐ - BCN phê duyệt quy định điều chỉnh phát triển ngành công nghiệp giấy Việt Nam đến năm 2010, tầm nhìn năm 2010. - Thông tư số 01/2009/TT- BCT hướng dẫn sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả đối với các cơ sở sản xuất 1. Cơ sở khoa học 1.
Sự hình thành và phát triển ý tưởng sản xuất sạch hơn Thực tế cho thấy các quá trình sản xuất công nghiệp luôn gây ra ô nhiễm môi trường do khí thải, nước thải và chất thải rắn. 4 Khí thải Nguyªn liÖu Quá trình sản xuất Sản phẩm N c Nước Năng lượng Nước Chất thải thải rắn Hình 1. Sơ đồ tổng quát quá trình sản xuất công nghiệp (Nguồn: Heinz Leueuberger, 2000) Trong những năm qua các cách thức ứng phó với sự ô nhiễm công nghiệp gây nên suy thoái môi trường thay đổi theo thời gian: Pha loãng & Xử lý cuối Sản xuất sạch hơn Phớt lờ phát tán đường ống Hình 1. Sự phát triển logic của tiến trình ứng phó với ô nhiễm (Nguồn: Heinz Leueuberger, 2000) Vào thời điểm bắt đầu thì gần như con người không quan tâm đến ô nhiễm do hậu quả của ô nhiễm môi trường chưa thực sự nghiêm trọng, mức độ phát triển của các ngành công nghiệp còn nhỏ lẻ.
Khi mà ngành công nghiệp phát triển hơn và đã có dấu hiệu của sự ô nhiễm thì 2 biện pháp sơ cấp được sử dụng đó là pha loãng và phát tán. Đối với hai phương pháp này thì tổng lượng chất thải đưa vào môi trường không đổi. Thủy quyển và khí quyển không phải là một bãi rác cho một loại chất thải: các kim loại nặng, các chất thải độc hại khó 5 phân hủy, có tính chất nguy hiểm đã tuần hoàn và tích lũy trong trầm tích, sinh khối. Và sự ô nhiễm môi trường trong giai đoạn này bắt đầu được quan tâm nhiều hơn và cụ thể hơn đặc biệt bảo vệ môi trường còn được đưa vào các văn bản pháp quy bắt buộc phải thực hiện vì thế phương pháp xử lý cuối đường ống ra đời.
Một vấn đề đặt ra đó là việc lắp đặt các hệ thống xử lý nước thải, khí thải ở cuối dòng thải để phân hủy hay làm giảm nồng độ các chất ô nhiễm nhằm đáp ứng yêu cầu bắt buộc trước khi đưa vào môi trường. Phương pháp này phổ biến vào những năm 1970 ở các nước công nghiệp để kiểm soát ô nhiễm. Tuy nhiên, xử lý cuối đường ống thường nảy sinh các vấn đề như: không thể áp dụng với các trường hợp có nguồn thải phân tán rộng như nông nghiệp, đôi khi sản phẩm phụ sinh ra trong quá trình xử lý lại là các tác nhân gây ô nhiễm thứ cấp mặt khác chi phí đầu tư và sản xuất sẽ tăng lên do cộng thêm cả chi phí xử lý. Ngăn chặn phát sinh chất thải tại nguồn bằng cách sử dụng năng lượng, nguyên vật liệu một cách có hiệu quả nhất, nghĩa là có thêm một tỷ lệ nguyên liệu nữa được đưa vào thành phẩm thay vì phải loại bỏ.
Tiếp cận này bắt đầu xuất hiện từ năm 1980 với những cách gọi khác nhau “ phòng ngừa ô nhiễm”, “giảm thiểu chất thải”. Ngày nay, thuật ngữ “ sản xuất sạch hơn” được dùng phổ biến trên thế giới để chỉ cách tiếp cận này. Trước đây, lối suy nghĩ của chúng ta trong việc giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường vẫn tập trung sử dụng các phương pháp truyền thống xử lý chất thải mà không chú ý đến nguồn gốc phát sinh của chúng. Do vậy, chi phí quản lý chất thải ngày càng tăng nhưng ô nhiễm ngày càng nặng.
Các ngành công nghiệp phải chịu hậu quả nặng nề về mặt kinh tế và mất uy tín trên thị trường. Để thoát khỏi sự bế tắc này, cộng đồng công nghiệp ngày càng trở nên nghiêm túc hơn trong việc xem xét cách tiếp cận SXSH. Như vậy, từ phớt lờ ô nhiễm, rồi pha loãng và phát tán chất thải, đến kiểm soát cuối đường ống và cuối cùng là SXSH là một quá trình phát triển khách quan, tích cực có lợi cho môi trường và kinh tế cho các doanh nghiệp nói riêng và toàn xã hội nói chung. Ba cách tiếp cận đầu là những tiếp cận quản lý chất thải bị động trong khi các ứng phó sau cùng là tiếp cận quản lý chất thải chủ động.
Có thể nói SXSH là tiếp cận “nhìn xa, tiên liệu và phòng ngừa”. Tuy nhiên, điều này không có nghĩa là xem nhẹ biện pháp xử lý cuối đường ống. Phòng ngừa và ngăn chặn ô nhiễm là nguyên tắc chủ đạo và phải kết hợp với xử lý ô nhiễm. Định nghĩa về sản xuất sạch hơn Theo Chương trình Môi trường LHQ (UNEP, 1994) Sản xuất sạch hơn là áp dụng liên tục một chiến lược phòng ngừa môi trường tổng hợp đối với các quá trình sản xuất, các sản phẩm và các dịch vụ nhằm làm giảm tất cả các tác động xấu đến môi trường và con người.
Đối với các quá trình sản xuất, SXSH bao gồm việc bảo toàn nguyên liệu, nước và năng lượng, loại trừ các nguyên liệu độc hại và làm giảm khối lượng, độc tính của các chất thải vào nước và khí quyển. Đối với các sản phẩm, chiến lược SXSH nhằm vào mục đích làm giảm tất cả các tác động đến môi trường trong toàn bộ vòng đời của các sản phẩm, từ khi khai thác nguyên liệu đến khâu thải bỏ cuối cùng. Đối với các dịch vụ, SXSH là sự lồng ghép các mối quan tâm về môi trường trong việc thiết kế và cung cấp dịch vụ. Tóm lại, SXSH đòi hỏi áp dụng các bí quyết, cải tiến công nghệ và thay đổi thái độ.
SXSH không ngăn cản sự phát triển, SXSH chỉ yêu cầu rằng sự phát triển phải bền vững về mặt môi trường sinh thái và hiệu quả kinh tế. Các khái niệm và thuật ngữ liên quan. - Công nghệ sạch: Bất kỳ biện pháp kỹ thuật nào được các ngành công nghiệp áp dụng để giảm thiểu hay loại bỏ quá trình phát sinh chất thải hay ô nhiễm tại nguồn và tiết kiệm được nguyên liệu và năng lượng đều được gọi là công nghệ sạch. Các biện pháp kỹ thuật này có thể áp dụng từ khâu thiết kế để thay đổi quy trình sản xuất hoặc là các áp dụng trong dây chuyền sản xuất nhằm tận dụng phụ phẩm để tránh thất thoát (OCDE, 1987).
- Phòng ngừa ô nhiễm: Hai thuật ngữ SXSH và phòng ngừa ô nhiễm (PNÔN) thường được sử dụng thay thế nhau. Chúng chỉ khác nhau về mặt địa lý thuật ngữ (PNÔN) được sử dụng ử Bắc Mỹ trong SXSH được sử dụng ở các khu vực còn lại trên thế giới. - Giảm thiểu rác thải: Khái niệm về giảm thiểu rác thải được đưa vào năm 1988 bởi Cục Bảo vệ Môi trường của Hoa Kỳ. GTRT tập trung vào việc tái chế rác thải và các phương tiện khác để giảm thiểu lượng rác thải bằng việc áp dụng nguyên tắc 3P và 3R.
- Kiểm soát ô nhiễm: Sự khác nhau cơ bản của KSÔN và SXSH là vấn đề thời gian. KSÔN là một cách tiếp cận từ phía sau, giống như xử lý cuối đường ống, trong khi sản xuất sạch hơn là cách tiếp cận từ phía trước, mang tính chất dự đoán và phòng ngừa. Các giải pháp cho sản xuất sạch hơn Các giải pháp sản xuất sạch hơn không chỉ đơn thuần là thay đổi thiết bị, mà còn là các thay đổi trong quá trình vận hành và quản lý của một doanh nghiệp. Các giải pháp sản xuất sạch hơn có thể chia thành các nhóm sau: Giảm chất thải tại nguồn, tuần hoàn, cải tiến sản phẩm, giảm chất thải tại nguồn: Quản lý nội vi là một phương pháp đơn giản nhất của sản xuất sạch hơn.
Quản lý nội vi không đòi hỏi chi phí đầu tư và có thể được thực hiện ngay sau khi xác định nguyên nhân và tìm được các giải pháp xử lý. Kiểm soát quá trình tốt hơn để đảm bảo các điều kiện sản xuất được tối ưu hoá về mặt tiêu thụ nguyên liệu, sản xuất và phát sinh chất thải. Các thông số của quá trình sản xuất như nhiệt độ, thời gian, áp suất, pH, tốc độ. cần được giám sát và duy trì càng gần với điều kiện tối ưu càng tốt.
Thay đổi nguyên liệu là việc thay thế các nguyên liệu đang sử dụng bằng các nguyên liệu khác thân thiện với môi trường hơn. Thay đổi nguyên liệu còn có thể là việc mua nguyên liệu có chất lượng tốt hơn để đạt được hiệu suất sử dụng cao hơn. Thông thường lượng nguyên liệu sử dụng, chất lượng của nguyên liệu và sản phẩm có mối quan hệ trực tiếp với nhau. Cải tiến thiết bị là việc thay đổi thiết bị đã có để nguyên liệu tổn thất ít hơn.
Việc cải tiến thiết bị có thể là điều chỉnh tốc độ máy, là tối ưu kích thước kho chứa, là việc bảo ôn bề mặt nóng/lạnh, hoặc thiết kế cải thiện các bộ phận cần thiết trong thiết bị. Công nghệ sản xuất mới là việc lắp đặt các thiết bị hiện dại và có hiệu quả hơn. Giải pháp này yêu cầu chi phí đầu tư cao hơn các giải pháp sản xuất sạch khác, do đó cần phải được nghiên cứu cẩn thận. Mặc dù vậy, tiềm năng tiết kiệm và cải thiện chất lượng có thể cao hơn so với các giải pháp khác.
• Tuần hoàn: Tận thu và tái sử dụng tại chỗ là việc thu thập "chất thải" và sử dụng lại cho quá trình sản xuất.