Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Ngành da giày là một trong những ngành công nghiệp xuất khẩu mũi nhọn của Việt Nam, đóng góp tỷ trọng lớn vào kim ngạch ngoại thương và giải quyết việc làm cho hàng triệu lao động. Theo thống kê của Hiệp hội Da – Giày – Túi xách Việt Nam (Lefaso) được trích dẫn trong văn bản, tính đến hết năm 2018, cả nước có gần 3.000 doanh nghiệp hoạt động trong lĩnh vực da giày với hơn 1 triệu lao động ngành thuộc da và 500.000 lao động ngành công nghiệp hỗ trợ. Thị trường xuất khẩu đã mở rộng tới trên 100 quốc gia, trong đó 5 thị trường chủ lực gồm Mỹ, Liên minh Châu Âu (EU), Trung Quốc, Nhật Bản và Hàn Quốc chiếm trên 82,3% tổng kim ngạch xuất khẩu toàn ngành. Tại thành phố Hải Phòng – một trong những trung tâm công nghiệp lớn của miền Bắc – ngành da giày đã trải qua quá trình phục hồi và phát triển mạnh mẽ kể từ khi Luật Đầu tư nước ngoài ra đời, thu hút nhiều dự án FDI và hình thành các cơ sở vệ tinh gia công phụ liệu, đặc biệt là sản xuất đế giày.

Tuy nhiên, song hành với giá trị kinh tế, hoạt động sản xuất đế giày tiềm ẩn nhiều nguy cơ gây tác động tiêu cực đến môi trường tự nhiên và sức khỏe người lao động nếu không được kiểm soát chặt chẽ. Quá trình gia công cơ học (cắt, chặt, mài biên, đánh bóng) phát sinh bụi lơ lửng và tiếng ồn cường độ cao; công đoạn quét keo, bồi vải, ép nhiệt và sấy khô phát sinh các dung môi hữu cơ dễ bay hơi (VOCs); chất thải nguy hại từ bao bì keo, mực in, dầu nhớt máy móc; cùng với nước thải sinh hoạt từ lực lượng công nhân tập trung. Nhằm kiểm soát nguồn phát thải và duy trì sự ổn định của môi trường xung quanh, tác giả Phạm Văn Tiệp Thắng đã thực hiện khóa luận tốt nghiệp với đề tài: "Đánh giá hiện trạng môi trường và đề xuất biện pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường của cơ sở sản xuất đế giày An Lão" (chuyên ngành Kỹ thuật Môi trường, Trường Đại học Quản lý và Công nghệ Hải Phòng, dưới sự hướng dẫn của TS. Nguyễn Thị Kim Dung).

Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu của khóa luận được xác định cụ thể như sau:

  1. Nghiên cứu tổng quan về sự phát triển của ngành công nghiệp da giày tại Việt Nam, đặc thù sản xuất tại Hải Phòng và khảo sát chi tiết quy trình công nghệ gia công đế giày tại Cơ sở sản xuất đế giày An Lão (Công ty TNHH Giày An Lão).
  2. Đánh giá hiện trạng chất lượng môi trường của cơ sở thông qua chuỗi số liệu quan trắc định kỳ trong 3 năm liên tục (2020, 2021, 2022) đối với môi trường không khí nơi làm việc, không khí xung quanh và chất lượng nước thải trước khi xả ra nguồn tiếp nhận.
  3. Đề xuất hệ thống các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường có tính khả thi kỹ thuật và hiệu quả quản lý, bao gồm các giải pháp công nghệ thu gom, xử lý bụi mài, hấp phụ VOCs, xử lý nước thải sinh hoạt và quản lý chất thải rắn.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Quy trình công nghệ, nguyên nhiên phụ liệu, máy móc thiết bị, hiện trạng phát sinh và nồng độ các chất ô nhiễm trong môi trường không khí (bụi, tiếng ồn, khí độc, hơi dung môi) và nước thải tại Cơ sở sản xuất đế giày An Lão.
  • Phạm vi không gian: Nghiên cứu thực hiện tại Cơ sở sản xuất đế giày An Lão (Công ty TNHH Giày An Lão), tọa lạc tại xã Trường Thành, huyện An Lão, thành phố Hải Phòng. Cơ sở có tổng diện tích mặt bằng 5.000 m², bao gồm 2 phân xưởng sản xuất (diện tích mỗi xưởng là 2.500 m²).
  • Phạm vi thời gian: Khóa luận khai thác và phân tích chuỗi dữ liệu quan trắc môi trường thực tế giai đoạn 2020 – 2022; toàn bộ công trình nghiên cứu và báo cáo được hoàn thành vào năm 2023.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khóa luận được xây dựng dựa trên cơ sở lý thuyết về kỹ thuật môi trường công nghiệp, lý thuyết lan truyền và kiểm soát chất ô nhiễm (bụi công nghiệp, các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi VOCs, các chỉ tiêu ô nhiễm hữu cơ và dinh dưỡng trong nước thải), cùng hệ thống quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chuyên ngành.

Các văn bản pháp luật, tiêu chuẩn và quy chuẩn kỹ thuật được tác giả sử dụng làm căn cứ đối chiếu gồm có:

  • QCVN 03:2019/BYT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về giá trị giới hạn tiếp xúc cho phép của 50 yếu tố hóa học tại nơi làm việc (áp dụng cho bụi TSP, CO, SO2, NO2, n-Butyl alcohol, Acetone).
  • QCVN 24:2016/BYT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về tiếng ồn – mức tiếp xúc cho phép tiếng ồn tại nơi làm việc.
  • QCVN 26:2016/BYT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về vi khí hậu – giá trị cho phép vi khí hậu tại nơi làm việc.
  • QCVN 05:2013/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng không khí xung quanh.
  • QCVN 26:2010/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về tiếng ồn trong môi trường công cộng và khu dân cư.
  • QCVN 14:2008/BTNMT (Cột B): Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sinh hoạt, áp dụng giá trị C tối đa cho phép khi xả thải vào nguồn nước không dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt.

Phương pháp nghiên cứu thực tế đã được áp dụng trong đề tài bao gồm:

  • Phương pháp khảo sát, điều tra thực địa: Ghi nhận hiện trạng mặt bằng, khảo sát dây chuyền công nghệ gia công đế giày, thống kê danh mục máy móc thiết bị cơ khí, hóa chất, nguyên nhiên liệu tiêu hao và xác định các điểm nóng phát sinh chất thải.
  • Phương pháp thu thập và kế thừa số liệu: Thu thập các tài liệu địa lý tự nhiên, kinh tế - xã hội huyện An Lão và xã Trường Thành; khai thác báo cáo giám sát môi trường định kỳ qua các đợt quan trắc từ năm 2020 đến năm 2022 của nhà máy.
  • Phương pháp đo đạc và phân tích mẫu môi trường:
    • Đo đạc nhanh tại hiện trường: Đo vi khí hậu (nhiệt độ, độ ẩm, tốc độ gió theo QCVN 5508/2009, QCVN 46:2012/BTNMT), đo mức ồn bằng máy đo chuyên dụng (TCVN 7878-1:2008, TCVN 7878-2:2010), đo nhanh pH nước thải (TCVN 6492:2011).
    • Phân tích mẫu không khí phòng thí nghiệm: Phân tích bụi toàn phần TSP theo TCVN 5067:1995; khí SO2 theo TCVN 5971:1995; khí NO2 theo TCVN 6137:2009; khí CO theo quy trình nội bộ SOP/HT/CO-06 & HDPTXQ-CO-01, NG.01; phân tích hơi dung môi VOCs theo phương pháp NIOSH Method 1401, NIOSH Method 1501 và Analytical method 369.
    • Phân tích mẫu nước thải: Phân tích BOD5 (TCVN 6001:2008, TCVN 6001-1:2008), TSS (TCVN 6625:2000), Sunfua (TCVN 6637:2000), Amoni (SMEWW 4500-NH3.E:2007, TCVN 6179-1:1996), Photphat (TCVN 6202:2008), Nitrat (SMEWW 4500-NO3-.E:2017), Dầu mỡ khoáng và dầu mỡ động thực vật (SMEWW 5520B&F:2017), Tổng chất hoạt động bề mặt (TCVN 6336:1998, TCVN 6622-1:2009), Tổng Coliform (TCVN 6187-2:2000, TCVN 6187-2:2009).
  • Phương pháp đánh giá, so sánh quy chuẩn: Đối chiếu trực tiếp các kết quả đo đạc với giới hạn tối đa cho phép của các QCVN hiện hành để đưa ra kết luận về mức độ ô nhiễm.
  • Phương pháp tổng hợp và đề xuất giải pháp kỹ thuật: Thiết lập các giải pháp công nghệ dựa trên đặc thù nguồn thải (lực ly tâm trong cyclone lắng bụi, quá trình hấp phụ trên than hoạt tính để giữ hơi dung môi, quá trình bùn hoạt tính thiếu khí kết hợp hiếu khí để loại bỏ chất hữu cơ và chất dinh dưỡng trong nước thải).

Nguồn dữ liệu: Toàn bộ số liệu sơ cấp là kết quả quan trắc môi trường thực tế tại xưởng 1, xưởng 2, cổng nhà máy và hố xả nước thải cuối của Công ty TNHH Giày An Lão do các đơn vị đo kiểm môi trường độc lập thực hiện; dữ liệu thứ cấp gồm các báo cáo kinh tế - xã hội địa phương và các tài liệu chuyên ngành da giày.

Nội dung chính theo từng chương

CHƯƠNG I. Giới thiệu chung

Chương I tập trung làm rõ bối cảnh phát triển của ngành công nghiệp da giày tại Việt Nam và thành phố Hải Phòng, đồng thời giới thiệu chi tiết về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội và quy trình công nghệ của Công ty TNHH Giày An Lão. Về bối cảnh ngành, tác giả nhấn mạnh vai trò của Hải Phòng trong việc thu hút vốn đầu tư nước ngoài (FDI) từ Đài Loan, Nhật Bản, Hàn Quốc từ những năm 1990 với dấu ấn của các liên doanh như Kai Nan, Gian-V, Witco, Molten và các nhà máy Đỉnh Vàng, Sao Vàng, Sao Sáng, giúp thành phố giữ vững vị thế trung tâm sản xuất giày dép lớn.

Về cơ sở nghiên cứu, Công ty TNHH Giày An Lão hoạt động tại xã Trường Thành, huyện An Lão, thành phố Hải Phòng với tổng bằng 5.000 m², gồm 2 nhà xưởng (2.500 m²/xưởng). Địa bàn huyện An Lão có hệ thống sông ngòi phong phú (sông Lạch Tray, sông Văn Úc, sông Đa Độ), nhiệt độ trung bình năm 22,8°C, độ ẩm 85%, lượng mưa 1.740 – 1.820 mm/năm. Sản phẩm chính của cơ sở là đế giày, bao gồm đế trong và đế ngoài:

  • Quy trình gia công đế trong: Nguyên liệu (da hoặc giả da) được pha cắt theo khuôn -> xén -> bôi keo dán -> lắp ráp -> ép định hình bằng máy -> xén mép và bọc mép bằng lớp vải mỏng.
  • Quy trình gia công đế ngoài: Nguyên liệu (nhựa, cao su nhiệt dẻo) được pha cắt -> bọc đế -> sử dụng máy lạng mỏng -> đánh bóng bề mặt -> lắp ráp hoàn thiện.
  • Lắp ráp thành phẩm: Bán thành phẩm mũi giày, đế trong và đế ngoài được chuyển sang dây chuyền phối lồng, phết keo và dán ghép đế qua lò hấp nóng (nhiệt độ 50°C – 100°C vận hành bằng điện năng biến đổi thành nhiệt năng qua máy nén khí) nhằm tăng độ kết dính, sau đó qua lò hấp lạnh để cố định keo trước khi hoàn thiện, kiểm tra chất lượng và đóng gói xuất khẩu.

Danh mục thiết bị chính của công ty bao gồm: máy cắt chặt, máy may đế giày, máy mài tạo bóng, máy ép đế giày, máy phun và lăn keo, máy sấy keo. Nguyên vật liệu phục vụ sản xuất gồm da, vải dệt giả lông, vải giả da, vải dệt, vải không dệt, đế ngoài, đế trong, thùng carton; hóa chất gồm xi giày, keo dán, chất xử lý; nhiên liệu tiêu thụ gồm dầu DO chạy máy phát điện dự phòng và dầu nhờn bôi trơn. Tác giả đã phân loại rõ các tác động môi trường từ từng công đoạn: cắt lạng da và may phát sinh vụn thải cơ học, tiếng ồn; công đoạn xén và mài biên phát sinh bụi; công đoạn bôi keo, sấy keo phát sinh hơi dung môi hữu cơ VOCs (Acetone, MEK, Butyl alcohol, Toluen...); hoạt động sinh hoạt của cán bộ công nhân viên phát sinh khoảng 4,8 m³/ngày nước thải được xử lý sơ bộ qua bể phốt 3 ngăn; cùng một lượng chất thải nguy hại như vỏ thùng keo dính hóa chất, mực in thải và nước thải nhiễm dầu máy.

CHƯƠNG II. ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG CƠ SỞ SẢN XUẤT ĐẾ GIÀY AN LÃO

Chương II trình bày và phân tích các bộ dữ liệu quan trắc định kỳ trong 3 năm (2020, 2021, 2022) của Công ty TNHH Giày An Lão nhằm xác định hiện trạng chất lượng môi trường không khí và môi trường nước.

Năm 2020:

  • Môi trường không khí khu vực sản xuất (vị trí K02 xưởng 1 và K03 xưởng 2): Nhiệt độ đạt 30°C, độ ẩm 80%, tốc độ gió dao động từ 0,387 – 0,72 m/s (đạt QCVN 26:2016/BYT). Độ ồn tại K02 là 78,5 dBA và K03 là 59 dBA, nằm trong giới hạn cho phép 85 dBA của QCVN 24:2016/BYT. Cường độ ánh sáng đạt 320 – 350 Lux (quy chuẩn ≥ 300 Lux). Nồng độ bụi toàn phần TSP ghi nhận rất thấp, đạt 0,076 mg/m³ (K02) và 0,067 mg/m³ (K03), thấp hơn nhiều so với ngưỡng 8 mg/m³ của QCVN 03:2019/BYT. Nồng độ khí độc SO2 (0,048 – 0,052 mg/m³), NO2 (0,037 – 0,043 mg/m³), CO (< 3 mg/m³) đều thấp hơn ngưỡng cho phép hàng chục lần. Hàm lượng VOCs (Butyl ancol) đo được tại K03 là 0,32 mg/m³ (giới hạn cho phép là 250 mg/m³).
  • Môi trường không khí xung quanh (vị trí K1 tại cổng công ty): Tiếng ồn đạt 58,5 dBA (QCVN 26:2010/BTNMT quy định ≤ 70 dBA); bụi lơ lửng TSP là 0,11 mg/m³ (ngưỡng chuẩn 0,35 mg/m³); CO < 3 mg/m³ (ngưỡng 30 mg/m³); SO2 đạt 0,079 mg/m³ (ngưỡng 0,35 mg/m³); NO2 đạt 0,11 mg/m³ (ngưỡng 0,20 mg/m³) theo QCVN 05:2013/BTNMT.
  • Môi trường nước thải (điểm xả cuối NT01): BOD5 đạt 14,2 mg/L (ngưỡng 50 mg/L); TSS đạt 28,5 mg/L (ngưỡng 100 mg/L); dầu mỡ khoáng đạt 0,8 mg/L (ngưỡng 20 mg/L); photphat 0,304 mg/L (ngưỡng 10 mg/L); sunfua < 0,04 mg/L (ngưỡng 4 mg/L); amoni 0,411 mg/L (ngưỡng 10 mg/L); tổng chất hoạt động bề mặt 0,335 mg/L (ngưỡng 10 mg/L); coliform 1.300 MPN/100mL (ngưỡng 5.000 MPN/100mL). Toàn bộ thông số đạt chuẩn Cột B của QCVN 14:2008/BTNMT.

Năm 2021:

  • Môi trường không khí khu vực sản xuất (xưởng 1 và xưởng 2): Nhiệt độ 30,8 – 31,1°C; độ ẩm 78,7 – 78,9%; tốc độ gió 0,2 – 0,3 m/s; tiếng ồn đạt 60,2 – 60,3 dB; bụi TSP dao động từ 0,106 – 0,111 mg/m³; SO2 đạt 0,058 – 0,067 mg/m³; NO2 đạt 0,04 – 0,044 mg/m³; CO đạt 2,45 – 2,47 mg/m³; VOC (Butyl alcohol) tại K1 đạt 0,373 mg/m³. Các chỉ tiêu đều đạt QCVN 03:2019/BYT và QCVN 24:2016/BYT.
  • Môi trường nước thải: pH đạt 7,36; tổng chất rắn hòa tan (TDS) đạt 193,4 mg/L (ngưỡng 1.000 mg/L); TSS đạt 16,1 mg/L; BOD5 đạt 28,2 mg/L; sunfua 0,62 mg/L; photphat 0,72 mg/L; các thông số amoni, nitrat, dầu mỡ động thực vật, chất hoạt động bề mặt và coliform đều ở mức không phát hiện (KPH), đạt chuẩn QCVN 14:2008/BTNMT (Cột B).

Năm 2022:

  • Môi trường không khí khu vực sản xuất: Nhiệt độ 26,5 – 26,7°C; độ ẩm 75,6 – 75,7%; tiếng ồn 57,1 – 62,2 dB; bụi TSP đạt 0,102 – 0,104 mg/m³; SO2 đạt 0,066 – 0,083 mg/m³; NO2 đạt 0,057 – 0,062 mg/m³; CO đạt 3,30 – 3,34 mg/m³; hơi dung môi hữu cơ VOC (Acetone) không phát hiện (KPH) so với ngưỡng giới hạn 200 mg/m³ của QCVN 03:2019/BYT.
  • Môi trường nước thải: pH đạt 6,75; TDS đạt 22,5 mg/L; TSS đạt 41,2 mg/L; BOD5 đạt 8,5 mg/L; amoni đạt 0,35 mg/L; sunfua < 0,06 mg/L; photphat 0,03 mg/L; nitrat < 0,09 mg/L; dầu mỡ < 0,09 mg/L; chất hoạt động bề mặt 0,12 mg/L; coliform đạt 280 MPN/100mL.

Bảng tổng hợp diễn biến chất lượng môi trường không khí khu vực sản xuất qua 3 năm:

Thông số quan trắc Đơn vị Năm 2020 (K02 / K03) Năm 2021 (K1 / K2) Năm 2022 (K1 / K2) QCVN đối chiếu
Tiếng ồn dBA 78,5 / 59,0 60,3 / 60,2 62,2 / 57,1 85 (QCVN 24:2016/BYT)
Bụi toàn phần (TSP) mg/m³ 0,076 / 0,067 0,106 / 0,111 0,102 / 0,104 8 (QCVN 03:2019/BYT)
Khí CO mg/m³ < 3 / < 3 2,47 / 2,45 3,34 / 3,30 40 (QCVN 03:2019/BYT)
Khí SO2 mg/m³ 0,052 / 0,048 0,067 / 0,058 0,066 / 0,083 10 (QCVN 03:2019/BYT)
Khí NO2 mg/m³ 0,043 / 0,037 0,044 / 0,040 0,057 / 0,062 10 (QCVN 03:2019/BYT)
VOCs (Butyl alcohol/Acetone) mg/m³ - / 0,32 0,373 / - KPH / - 250 / 200 (QCVN 03:2019/BYT)

Bảng tổng hợp chất lượng nước thải sinh hoạt tại cống xả cuối qua 3 năm:

Thông số phân tích Đơn vị Năm 2020 Năm 2021 Năm 2022 QCVN 14:2008/BTNMT (Cột B)
pH - - 7,36 6,75 5 – 9
BOD5 (20°C) mg/L 14,2 28,2 8,5 50
Tổng chất rắn lơ lửng (TSS) mg/L 28,5 16,1 41,2 100
Tổng chất rắn hòa tan (TDS) mg/L - 193,4 22,5 1.000
Amoni (NH4+-N) mg/L 0,411 KPH 0,35 10
Photphat (PO43--P) mg/L 0,304 0,72 0,03 10
Sunfua (S2-) mg/L < 0,04 0,62 < 0,06 4
Dầu mỡ khoáng / ĐTV mg/L 0,8 KPH < 0,09 20
Tổng Coliform MPN/100mL 1.300 KPH 280 5.000

Đánh giá chung của Chương II: Trong giai đoạn 2020 – 2022, chất lượng môi trường không khí tại khu vực xưởng sản xuất, không khí xung quanh cổng nhà máy và chất lượng nước thải sau xử lý sơ bộ của Công ty TNHH Giày An Lão đều tuân thủ tốt các quy chuẩn môi trường hiện hành, chưa có dấu hiệu bị ô nhiễm hoặc suy thoái.

CHƯƠNG III. ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP GIẢM THIỂU Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG

Trên cơ sở nhận diện nguy cơ ô nhiễm tiềm tàng từ dây chuyền gia công đế giày, Chương III đề xuất hệ thống giải pháp tổng thể kết hợp giữa quản lý nội vi, phòng ngừa sự cố và giải pháp kỹ thuật công nghệ xử lý chất ô nhiễm:

  1. Biện pháp giảm thiểu bụi và khí thải:
  • Giải pháp quản lý: Kiểm soát phương tiện vận tải ra vào nhà máy, yêu cầu tắt máy và dắt bộ khi qua cổng vào giờ cao điểm; cấm lưu hành phương tiện quá niên hạn kiểm định; định kỳ quét dọn vệ sinh và phun nước làm ẩm mặt đường nội bộ; tăng cường trồng dải cây xanh xen kẽ quanh dãy nhà xưởng để tạo cảnh quan, che chắn bụi và cản tiếng ồn.
  • Giải pháp thông gió và làm mát: Bố trí hệ thống quạt hút công nghiệp đặt dọc theo mỗi dãy máy móc (3 hệ thống quạt hút cho mỗi phân xưởng) hoạt động đồng thời với dây chuyền sản xuất, kết hợp hệ thống quạt thông gió gắn tường đặt thẳng hàng để đẩy khí nóng ra ngoài và lưu thông vi khí hậu.
  • Xử lý bụi mài cơ học: Lắp đặt hệ thống lọc bụi xyclon chuyên dụng cho các máy mài biên đế giày và hệ thống lọc bụi túi vải cho máy mài đế ngoài. Tại mỗi máy mài biên, lắp đặt đồng bộ 2 ống hút bụi bằng thép không gỉ gắn động cơ quạt hút. Bụi phát sinh được hút theo đường ống dẫn vào xyclon đặt ngoài xưởng. Dưới tác dụng của lực ly tâm khi dòng khí xoáy tròn áp sát thành thiết bị, hạt bụi mất động năng và rơi xuống phễu lắng ở đáy, định kỳ xả vào thùng chứa và chuyển về kho lưu trữ chất thải nguy hại.
  • Xử lý hơi dung môi VOCs: Bố trí các chụp hút khí cục bộ tại công đoạn bôi keo dán, ép gia công đế và khu vực pha keo trong kho hóa chất. Khí thải chứa VOCs được quạt hút dẫn qua đường ống vào tháp hấp phụ chứa các tầng than hoạt tính. Than hoạt tính có diện tích bề mặt riêng lớn sẽ giữ lại các phân tử hơi hữu cơ độc hại trước khi dòng khí sạch được thoát ra ngoài qua ống phóng không.
  1. Biện pháp giảm thiểu tác động do nước thải:
  • Đề xuất hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt tập trung: Nước thải từ nhà ăn, khu vệ sinh công nhân và khối văn phòng được dẫn về bể thu gom, sau đó bơm lên bể điều hòa nhằm ổn định lưu lượng và tải lượng hữu cơ. Tiếp theo, nước thải đi qua cụm bể xử lý sinh học thiếu khí (Anoxic) và hiếu khí (Aerobic). Tại ngăn thiếu khí, vi khuẩn khử nitrit và nitrat dạng tùy tiện (Denitrificans) tách oxy liên kết của NO3- và NO2- để oxy hóa chất hữu cơ, giải phóng khí nitơ tự do (N2). Tại ngăn hiếu khí có cấp khí cưỡng bức, vi sinh vật hiếu khí chuyển hóa các hợp chất hữu cơ còn lại thành CO2, H2O và thực hiện quá trình nitrat hóa amoni. Hỗn hợp sau đó chuyển sang bể lắng bùn hoạt tính để tách cặn lắng bằng trọng lực; một phần bùn hoạt tính được tuần hoàn lại bể hiếu khí, bùn dư xả về bể chứa bùn. Nước trong sau lắng chảy sang bể khử trùng sử dụng hóa chất Cloramin B để tiêu diệt coliform trước khi xả ra cống chung của khu vực.
  • Vận hành bể tự hoại 3 ngăn (bể phốt): Xử lý sơ bộ nước thải đen từ các nhà vệ sinh với thời gian lưu nước 3 ngày thông qua cơ chế lắng tĩnh và phân hủy kỵ khí, đạt hiệu quả làm sạch 30 – 50% đối với BOD5 và 50 – 55% đối với chất rắn lơ lửng TSS.
  • Quản lý và thoát nước mưa chảy tràn: Xây dựng hệ thống tách riêng nước mưa và nước thải; nước mưa trên mái được thu gom bằng đường ống nhựa PVC đường kính D160 – 250 mm; nước mưa tràn mặt đất thu gom vào mạng lưới cống ngầm bê tông D300 – 1.000 mm có bố trí các hố ga lắng cặn. Tần suất nạo vét bùn hố ga được quy định 2 tháng/lần vào mùa mưa và 3 – 6 tháng/lần vào mùa khô.
  1. Biện pháp quản lý chất thải rắn và chất thải nguy hại:
  • Phân loại chất thải rắn tại nguồn: Chất thải sinh hoạt thu gom hàng ngày về kho chứa; chất thải rắn công nghiệp thông thường (mảnh da vụn, vải vụn, chỉ thừa, cao su và nhựa bavia từ máy pha cắt) được thu gom phân loại để tái chế hoặc chuyển giao xử lý; các thùng chứa rác có nắp đậy kín và đặt xa khu làm việc.
  • Quản lý chất thải nguy hại (CTNH): Bố trí kho lưu giữ CTNH đạt chuẩn, có biển cảnh báo và dán nhãn theo quy định đối với vỏ thùng keo thải, vỏ thùng mực in, chổi quét keo, giẻ lau dính hóa chất và nước thải nhiễm dầu máy từ quá trình bôi trơn thiết bị; ký hợp đồng chuyển giao xử lý với đơn vị có tư cách pháp nhân được cấp phép.
  • Giáo dục môi trường: Tổ chức các buổi tập huấn, tuyên truyền nâng cao ý thức chấp hành an toàn lao động và bảo vệ môi trường cho đội ngũ cán bộ công nhân viên.

Kết quả và đóng góp

Về kết quả chính: Khóa luận đã cung cấp một bức tranh định lượng đầy đủ, khách quan về hiện trạng môi trường tại Công ty TNHH Giày An Lão giai đoạn 2020 – 2022. Chuỗi dữ liệu thực nghiệm chứng minh nhà máy duy trì được nồng độ các chất ô nhiễm ở mức thấp và an toàn so với tiêu chuẩn ngành: nồng độ bụi TSP nơi làm việc dao động trong khoảng 0,067 – 0,111 mg/m³ (dưới xa giới hạn 8 mg/m³ của QCVN 03:2019/BYT); tiếng ồn sản xuất đạt 57,1 – 78,5 dBA (dưới mức 85 dBA của QCVN 24:2016/BYT); hơi dung môi VOCs đo được thấp (0,32 – 0,373 mg/m³ đối với Butyl alcohol và KPH đối với Acetone so với ngưỡng 200 – 250 mg/m³); nước thải sinh hoạt tại cống xả cuối luôn duy trì BOD5 từ 8,5 – 28,2 mg/L và TSS từ 16,1 – 41,2 mg/L, bảo đảm quy chuẩn xả thải theo QCVN 14:2008/BTNMT (Cột B).

Về giải pháp đề xuất: Khóa luận đã hoàn thiện hệ thống giải pháp kỹ thuật có tính ứng dụng cao, mô tả chi tiết sơ đồ công nghệ và nguyên lý vận hành của thiết bị xyclon thu hồi bụi mài cơ học, hệ thống giàn than hoạt tính khử hơi dung môi bôi keo dán, trạm xử lý nước thải sinh hoạt bằng công nghệ bùn hoạt tính thiếu khí - hiếu khí (Anoxic - Aerobic) kết hợp khử trùng Cloramin B, cùng phương án cách ly tách dòng hệ thống thoát nước mưa chảy tràn.

Về đóng góp thực tiễn: Khóa luận là tài liệu nghiên cứu điển hình (case study) về công tác đánh giá và kiểm soát ô nhiễm môi trường cho một cơ sở gia công phụ liệu da giày quy mô vừa tại Hải Phòng. Các kết quả tính toán và giải pháp đề xuất có thể hỗ trợ trực tiếp ban lãnh đạo Công ty TNHH Giày An Lão trong việc tối ưu hóa hệ thống xử lý chất thải nội vi và bổ sung hồ sơ quản lý môi trường định kỳ theo quy định pháp luật.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Khóa luận còn tồn tại một số hạn chế do phạm vi và điều kiện thực hiện:

  • Dữ liệu quan trắc môi trường dựa trên các đợt đo đạc mẫu định kỳ theo thời điểm, chưa có hệ thống cảm biến đo đạc tự động liên tục để đánh giá dao động nồng độ chất thải trong các khung giờ sản xuất cao điểm hoặc các thời điểm biến động thời tiết cục bộ.
  • Các biện pháp công nghệ đề xuất trong Chương III (hệ thống xử lý nước thải Anoxic - Aerobic, hệ thống tháp hấp phụ than hoạt tính) mới dừng lại ở mức đề xuất nguyên lý công nghệ và sơ đồ khối dây chuyền, chưa đi sâu tính toán chi tiết kích thước công trình thủy lực, thông số thiết kế quạt hút, chu kỳ tái sinh than hoạt tính cũng như khái toán chi phí đầu tư xây dựng (CAPEX) và chi phí vận hành (OPEX).
  • Phạm vi khảo sát tập trung tại một cơ sở sản xuất đế giày cụ thể nên tính đại diện cho toàn bộ các phân ngành giày da (thuộc da, may mũ giày thể thao, sản xuất giày da quy mô lớn) còn có giới hạn nhất định.

Hướng nghiên cứu tiếp theo:

  • Tính toán thiết kế chi tiết kỹ thuật thi công cho hệ thống chụp hút - tháp than hoạt tính xử lý VOCs và trạm xử lý nước thải sinh hoạt tập trung công suất 5 m³/ngày cho cơ sở.
  • Nghiên cứu các giải pháp tận thu, tái chế mẩu cao su, bavia nhựa nhiệt dẻo và vụn da thải trong quá trình sản xuất đế giày nhằm hướng tới mô hình sản xuất sạch hơn và kinh tế tuần hoàn trong ngành công nghiệp da giày.

Giá trị tham khảo

Khóa luận mang lại giá trị tham khảo thiết thực cho nhiều nhóm đối tượng:

  • Sinh viên chuyên ngành Kỹ thuật Môi trường, Quản lý Môi trường và Bảo hộ Lao động: Tài liệu là mẫu hình tham khảo trực quan về cấu trúc một báo cáo đánh giá hiện trạng môi trường cơ sở công nghiệp, phương pháp tra cứu và áp dụng các Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia (QCVN của Bộ Y tế và Bộ Tài nguyên & Môi trường).
  • Cán bộ kỹ thuật môi trường, an toàn lao động (HSE) tại các doanh nghiệp da giày: Tham khảo các phân tích về nguồn phát sinh chất thải tại từng công đoạn gia công đế giày, các biện pháp kiểm soát vi khí hậu xưởng sản xuất, nguyên lý bố trí chụp hút khí thải dung môi và biện pháp quản lý chất thải nguy hại.
  • Phần đáng tham khảo nhất: Hệ thống bảng số liệu quan trắc 3 năm 2020 – 2022 phản ánh biến động thực tế của các thông số ô nhiễm công nghiệp da giày và sơ đồ công nghệ xử lý bụi mài bằng xyclon kết hợp hấp phụ hơi dung môi bằng than hoạt tính tại Chương III.

Câu hỏi thường gặp

1. Khóa luận nghiên cứu tại cơ sở sản xuất nào, quy mô diện tích và lượng nước thải phát sinh hàng ngày là bao nhiêu?
Nghiên cứu được thực hiện tại Công ty TNHH Giày An Lão, địa chỉ tại xã Trường Thành, huyện An Lão, thành phố Hải Phòng. Cơ sở có tổng diện tích mặt bằng 5.000 m², bao gồm 2 nhà xưởng sản xuất (2.500 m²/xưởng). Khối lượng nước thải sinh hoạt phát sinh từ hoạt động của cán bộ công nhân viên vào khoảng 4,8 m³/ngày, được xử lý sơ bộ qua bể phốt 3 ngăn trước khi thoát ra hệ thống chung.

2. Hiện trạng chất lượng không khí trong khu vực sản xuất tại nhà máy trong giai đoạn 2020 – 2022 có đạt quy chuẩn không?
Chất lượng không khí làm việc tại xưởng 1 và xưởng 2 trong cả 3 năm đều đạt quy chuẩn vệ sinh lao động theo QCVN 03:2019/BYT và QCVN 24:2016/BYT. Cụ thể: nồng độ bụi toàn phần TSP dao động từ 0,067 – 0,111 mg/m³ (thấp hơn nhiều so với giới hạn 8 mg/m³); độ ồn dao động từ 57,1 – 78,5 dBA (dưới ngưỡng 85 dBA); nồng độ các khí độc CO, SO2, NO2 và hơi dung môi Butyl alcohol, Acetone đều nằm trong ngưỡng an toàn.

3. Tác giả đề xuất giải pháp kỹ thuật nào để kiểm soát bụi mài cơ học và hơi dung môi hữu cơ VOCs trong xưởng?
Đối với bụi mài biên đế giày, tác giả đề xuất trang bị 2 ống hút thép không gỉ tại mỗi máy mài để thu gom bụi cưỡng bức dẫn ra hệ thống xyclon đặt ngoài xưởng (lắng bụi bằng lực ly tâm), kết hợp túi vải cho máy mài đế ngoài. Đối với hơi VOCs phát sinh từ khâu bôi keo dán và sấy ép, tác giả đề xuất lắp đặt các chụp hút cục bộ kết nối quạt hút dẫn khí qua giàn hấp phụ bằng than hoạt tính trước khi thải ra ống phóng không.

4. Quy trình công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt tập trung được đề xuất tại Chương III gồm những công đoạn nào?
Nước thải sinh hoạt được thu gom qua song chắn rác về bể điều hòa lưu lượng, sau đó dẫn vào cụm bể sinh học thiếu khí (Anoxic - vi khuẩn Denitrificans khử nitrat, nitrit thành N2) kết hợp bể hiếu khí (Aerobic - sục khí oxy hóa chất hữu cơ và nitrat hóa). Sau quá trình sinh học, dòng nước qua bể lắng bùn hoạt tính (bùn lắng được tuần hoàn một phần về bể hiếu khí và một phần xả về bể chứa bùn), phần nước trong chảy sang bể khử trùng bằng Cloramin B trước khi xả ra môi trường đạt chuẩn Cột B QCVN 14:2008/BTNMT.

5. Hệ thống thu gom và thoát nước mưa bề mặt của nhà máy được thiết kế như thế nào?
Hệ thống thoát nước mưa được thiết kế tách rời hoàn toàn với nước thải. Nước mưa trên mái gom qua hệ thống ống nhựa PVC đường kính D160 – 250 mm; nước mưa tràn mặt đất thu vào hệ thống cống D300 – 1.000 mm qua các hố ga lắng cặn. Bùn cặn tại các hố ga được quy định nạo vét định kỳ với tần suất 2 tháng/lần vào mùa mưa và 3 – 6 tháng/lần vào mùa khô.

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của sinh viên Phạm Văn Tiệp Thắng đã cung cấp báo cáo đánh giá chuyên sâu và có cơ sở thực nghiệm vững chắc về hiện trạng môi trường tại Công ty TNHH Giày An Lão qua chuỗi dữ liệu 3 năm (2020 – 2022). Nghiên cứu khẳng định cơ sở kiểm soát tốt các nguồn thải trong ngưỡng giới hạn của các quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về môi trường không khí và nước thải. Trên cơ sở đó, các giải pháp kỹ thuật được đề xuất như hệ thống xyclon thu bụi, giàn hấp phụ VOCs than hoạt tính và hệ thống bùn hoạt tính sinh học thiếu khí - hiếu khí đã mang lại giá trị ứng dụng thực tiễn cao cho việc bảo vệ môi trường trong ngành gia công phụ liệu da giày.