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. 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 Nguyên liệu Khí thải Quá trình Nước sản xuất Sản phẩm Năng lượng Nước thải Chất thải rắn Hình 1.
Sơ đồ tổng quát quá trình sản xuất công nghiệp [5] 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: Xử lý cuối Pha loãng & Sản xuất sạch hơn Phớt lờ đường ống phát tán Hình 1. Sự phát triển logic của tiến trình ứng phó với ô nhiễm [5] 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.
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 5 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.
Khái niệm sản xuất sạch hơn Sản xuất sạch hơn có ý nghĩa hơn phương pháp xử lý cuối đường ống ở chỗ là tránh tạo ra chất thải thay vì phải xử lý chất thải. Đây thường được gọi là phương pháp chủ động phòng ngừa trong quản lý chất thải. Theo UNEP, sản xuất sạch hơn được định nghĩa như sau: 6 Sản xuất sạch hơn là quá trình ứng dụng liên tục một chiến lược tổng hợp phòng ngừa về môi trường trong các quá trình công nghệ, các sản phẩm, và các dịch vụ nhằm nâng cao hiệu suất kinh tế và giảm thiểu các rủi ro đối với con người và môi trường. Đối với quy trình sản xuất, sản xuất sạch hơn bao gồm quá trình bảo toàn các nguyên liệu và năng lượng, loại trừ các nguyên liệu độc hại, và giảm về lượng cũng như độc tính của tất cả các khí thải và chất thải, trước khi thoát ra khỏi quy trình sản xuất.
Đối với các sản phẩm, chiến lược tập trung vào giảm thiểu các tác động, cùng với toàn bộ vòng đời của sản phẩm, tính từ khâu khai thác nguyên liệu đến khâu xử lý cuối cùng khi loại bỏ sản phẩm đó. Đối với dịch vụ, sản xuất sạch hơn kết hợp những lợi ích về môi trường vào thiết kế và cung cấp dịch vụ. Sản xuất sạch hơn đòi hỏi chúng ta thay đổi thái độ ứng xử, thực hiện quản lý môi trường có trách nhiệm và đánh giá các phương án công nghệ. Các yếu tố trong định nghĩa sản xuất sạch hơn được tóm tắt trong hình 1.3 như sau: Liên tục Các sản phẩm Con người Phòng ngừa Chiến lược Giảm thiểu rủi ro SXSH Tổng hợp Quy trình công nghệ Môi trường Hình 1.
Các yếu tố trong định nghĩa sản xuất sạch hơn [5] 1. Các giải pháp kỹ thuật để đạt được sản xuất sạch hơn Các giải pháp (hay cơ hội) để đạt được SXSH bao gồm các nhóm sau: 7 CÁC KỸ THUẬT SXSH TUẦN GIẢM TẠI CẢI TIẾN HOÀN NGUỒN SẢN PHẨM Thu hồi và Tạo ra sản Thay đổi Quản lý tái sử dụng phẩm phụ quy trình nội vi tốt tại chỗ hữu ích sản xuất Thay đổi Kiểm soát Cải tiến Thay đổi nguyên quy trình thiết bị công nghệ liệu đầu sản xuất vào tốt hơn Hình 1. Sơ đồ biểu diễn các kỹ thuật SXSH [4] Thu hồi và tái sử dụng tại chỗ (On-site recovery and reuse): tận dụng chất thải để tiếp tục sử dụng cho quá trình sản xuất hay sử dụng cho một mục đích khác. Sản xuất các sản phẩm phụ hữu ích (Production of useful by-products): tận dụng chất thải để tiếp tục sử dụng cho một mục đích khác.
Ví dụ: Sản xuất cồn từ rỉ đường phế thải của Nhà máy đường. Tối ưu hóa quá trình sản xuất (Process optimization): 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, duy trì và hiệu chỉnh càng gần với điều kiện tối ưu càng tốt, làm cho quá trình sản xuất đạt được hiệu quả cao nhất, có năng suất tốt nhất. Quản lý nội vi tốt (Good housekeeping): quản lý nội vi là một loại giải pháp đơn giản nhất của sản xuất sạch hơn.
Quản lý nội vi thường không đòi hỏi chi phí đầu tư và có thể được thực hiện ngay sau khi xác định được các giải pháp SXSH. Quản lý nội vi chủ yếu là cải tiến thao tác công việc, giám sát vận hành, bảo trì thích hợp, cải tiến công tác kiểm kê nguyên vật liệu và sản phẩm. 8 Thay thế nguyên vật liệu (Raw material substitution):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.
Bổ sung thiết bị (Equipment modification):lắp đặt thêm các thiết bị để đạt được hiệu quả cao hơn về nhiều mặt. Thay đổi công nghệ (Technology change): chuyển đổi sang một công nghệ mới và hiệu quả hơn có thể làm giảm tiêu thụ tài nguyên và giảm thiểu lượng chất thải và nước thải. Thiết bị mới thường đắt tiền, nhưng có thể thu hồi vốn rất nhanh. Thiết kế sản phẩm mới (New product design): thay đổi thiết kế sản phẩm có thể cải thiện quá trình sản xuất và làm giảm nhu cầu sử dụng các nguyên liệu ðộc hại.
Phương pháp luận đánh giá sản xuất sạch hơn Để áp dụng được SXSH cần phải có phân tích một cách chi tiết về trình tự vận hành của quá trình sản xuất cũng như thiết bị sản xuất hay còn gọi là đánh giá về SXSH. Đánh giá SXSH là một công cụ hệ thống có thể giúp nhận ra việc sử dụng nguyên liệu không hiệu quả, việc quản lý chất thải kém và các tác động của các quá trình sản xuất công nghiệp.