Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu
Quá trình đẩy mạnh công nghiệp hóa và hiện đại hóa tại Việt Nam mang lại nhiều chuyển biến tích cực cho phát triển kinh tế, song cũng tạo ra sức ép môi trường từ hoạt động của các khu công nghiệp (KCN). Hải Phòng là trung tâm phát triển công nghiệp trọng điểm với 19 KCN, 39 cụm công nghiệp đã được quy hoạch và đi vào hoạt động cùng 01 khu kinh tế. Trong đó, KCN Nomura Hải Phòng là KCN lớn được đầu tư hạ tầng đồng bộ, thu hút nhiều doanh nghiệp trong và ngoài nước tham gia sản xuất kinh doanh. Quá trình hoạt động tập trung của các nhà máy làm phát sinh lượng chất thải lớn, tác động đến các thành phần môi trường nước, không khí và đất tại khu vực và vùng phụ cận. Do đó, việc nghiên cứu, đánh giá hiện trạng quản lý chất thải và diễn biến chất lượng môi trường tại KCN Nomura là yêu cầu thực tiễn cần thiết.
Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu của khóa luận được xác định gồm:
- Tổng quan cơ sở lý luận, khung pháp lý và thực tiễn phát triển, quản lý môi trường KCN trên thế giới, tại Việt Nam và thành phố Hải Phòng.
- Điều tra, khảo sát các nguồn phát sinh chất thải (nước thải, khí thải, chất thải rắn thông thường, chất thải nguy hại) tại KCN Nomura Hải Phòng.
- Đánh giá hiện trạng và hiệu quả hoạt động của các công trình bảo vệ môi trường, trọng tâm là trạm xử lý nước thải tập trung thông qua chuỗi số liệu quan trắc thực tế năm 2017.
- Đề xuất các nhóm biện pháp khả thi về quản lý, công nghệ, tuyên truyền giáo dục nhằm nâng cao hiệu quả bảo vệ môi trường tại KCN.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:
- Đối tượng nghiên cứu: Hiện trạng phát sinh, thu gom, xử lý chất thải và công tác quản lý môi trường tại KCN Nomura Hải Phòng.
- Phạm vi không gian: Toàn bộ diện tích 153 ha của KCN Nomura (thuộc địa bàn các xã An Hưng, Tân Tiến, An Hồng, huyện An Dương, thành phố Hải Phòng) và nguồn tiếp nhận nước thải sau xử lý là sông Cấm.
- Phạm vi thời gian: Số liệu điều tra hoạt động sản xuất, lượng phát sinh chất thải và kết quả quan trắc chất lượng môi trường tập trung vào năm 2017 (4 quý: tháng 3, tháng 6, tháng 9 và tháng 12 năm 2017).
Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu
Khóa luận xây dựng nội dung dựa trên hệ thống cơ sở lý luận về quản lý môi trường (QLMT), quản lý nhà nước về môi trường, hệ thống quản lý môi trường theo tiêu chuẩn ISO 14000 và 9 nguyên tắc phát triển bền vững của Hội nghị Rio-92. Các văn bản pháp lý và quy chuẩn kỹ thuật quốc gia được tác giả sử dụng làm căn cứ đối chiếu bao gồm:
- Nghị định số 29/2008/NĐ-CP của Chính phủ quy định về Khu công nghiệp, Khu chế xuất và Khu kinh tế.
- Quyết định số 358/TTg ngày 15/7/1993, Quyết định số 240/QĐ-TTg ngày 27/4/1995, Quyết định số 1329/QĐ-TTg ngày 19/9/2008 của Thủ tướng Chính phủ liên quan đến thành lập và tổ chức Ban Quản lý các KCN, KKT Hải Phòng.
- Quyết định số 514BXD/KTQH ngày 30/9/1996 của Bộ Xây dựng phê duyệt quy hoạch chi tiết KCN Nomura.
- QCVN 40:2011/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp (áp dụng Cột B cho nguồn tiếp nhận).
- QCVN 05:2009/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng không khí xung quanh.
- QCVN 01:2009/BYT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước ăn uống.
- Tiêu chuẩn chất lượng nước thải đầu vào trạm xử lý nước thải tập trung do Công ty Phát triển KCN Nomura (NHIZ) ban hành.
Phương pháp nghiên cứu thực tế được triển khai bao gồm:
- Phương pháp thu thập và tổng hợp tài liệu: Thu thập dữ liệu thứ cấp từ các cơ quan quản lý nhà nước, BQL KKT Hải Phòng, báo cáo thống kê của Vụ Quản lý các Khu kinh tế (Bộ Kế hoạch và Đầu tư), Công ty Phát triển KCN Nomura và các công trình khoa học chuyên ngành.
- Phương pháp điều tra, khảo sát hiện trường: Thu thập thông tin về quy mô hoạt động, loại hình công nghệ và lưu lượng phát sinh nước thải thực tế tại 15 doanh nghiệp tiêu biểu trong KCN.
- Phương pháp quan trắc và phân tích môi trường: Sử dụng dữ liệu quan trắc định kỳ 4 quý trong năm 2017 do Trung tâm Quan trắc Môi trường Hải Phòng thực hiện tại 2 vị trí cống thải: điểm NT1 (đầu vào trạm xử lý nước thải tập trung) và điểm NT2 (cống xả cuối trước khi xả ra sông Cấm), phân tích 23 thông số lý hóa, kim loại nặng và vi sinh.
- Phương pháp so sánh, đánh giá: So sánh kết quả quan trắc thực nghiệm giữa các mùa (mùa khô và mùa mưa), giữa đầu vào và đầu ra, đối chiếu trực tiếp với giới hạn cho phép của QCVN 40:2011/BTNMT Cột B và tiêu chuẩn nội bộ NHIZ.
Nguồn dữ liệu chính của đề tài xuất phát từ số liệu điều tra doanh nghiệp năm 2017 của Công ty Phát triển KCN Nomura (NHIZ) và các phiếu kết quả thử nghiệm định kỳ năm 2017 của Trung tâm Quan trắc Môi trường Hải Phòng.
Nội dung chính theo từng chương
Chương 1: Tổng quan
Chương 1 hệ thống hóa các định nghĩa chuyên ngành (KCN, cụm công nghiệp, CTR công nghiệp, CTR nguy hại, nước thải, khí thải, xử lý và quản lý chất thải) cùng các đặc trưng pháp lý, kinh tế của KCN. Tác giả tổng thuật lịch sử phát triển KCN thế giới từ KCN đầu tiên tại Manchester (Anh, 1896), vùng công nghiệp Chicago (Mỹ), Napoli (Ý) những năm 1940, đến giai đoạn bùng nổ tại các nước Đông Nam Á và châu Á (Thái Lan với KCN Bangchan năm 1972 và 38 KCN qua IEAT; Malaysia từ 0 năm 1970 lên 188 KCN năm 2002; Indonesia với 225 KCN trên 75.457 ha; Trung Quốc từ 117 KCN năm 1991 tăng lên 2.700 năm 1992 và 3.837 KCN).
Tại Việt Nam, sau hơn 25 năm phát triển (1991–2017) kể từ KCX Tân Thuận, cả nước có 328 KCN với diện tích tự nhiên 96,3 nghìn ha (223 KCN đã hoạt động, tỷ lệ lấp đầy đạt 73%), 17 KKT ven biển với 845 nghìn ha. Về hiện trạng môi trường, tỷ lệ KCN hoạt động có trạm xử lý nước thải tập trung chỉ đạt khoảng 43%; CTR công nghiệp cả nước đạt 25.000–30.000 tấn/ngày; số liệu URENCO Hà Nội ghi nhận 2.100/2.700 tấn CTNH/tháng phát sinh từ sản xuất công nghiệp.
Tại Hải Phòng, tính đến cuối năm 2017, các KCN đã thu hút 285 dự án hoạt động (199 dự án FDI vốn trên 7 tỷ USD, 86 dự án DDI vốn trên 25.000 tỷ đồng), trong đó vốn FDI tập trung lớn tại KCN Tràng Duệ (7.017,8 triệu USD), Đình Vũ (1.962,28 triệu USD) và Nomura.
KCN Nomura được thành lập theo Giấy phép đầu tư số 1091/GP ngày 23/12/1994, diện tích 153 ha (123 ha đất công nghiệp, 30 ha hạ tầng và tiện ích), tỷ lệ lấp đầy đạt 100% với 54 doanh nghiệp thứ cấp hoạt động (48 doanh nghiệp Nhật Bản), vốn thực hiện đạt 613,76 triệu USD. KCN lấy nước từ Nhà máy nước Vật Cách (13.500 m³/ngày đêm, đạt QCVN 01:2009/BYT), nhà máy điện độc lập 50 MW và hệ thống thoát nước mưa, nước thải riêng biệt.
| STT |
Ngành nghề sản xuất tại KCN Nomura |
Số lượng DN |
Diện tích (ha) |
Tỷ lệ (%) |
| 1 |
Công nghệ cao, chế tạo máy, cơ khí chính xác |
12 |
30 |
22,22 |
| 2 |
Sản xuất linh kiện, phụ tùng ô tô, xe máy |
8 |
32 |
14,81 |
| 3 |
Sản xuất linh kiện cho các thiết bị điện, điện tử |
14 |
32 |
25,93 |
| 4 |
Sản xuất thiết bị hàng hải |
2 |
5 |
3,70 |
| 5 |
Sản xuất bao bì và các sản phẩm về giấy cao cấp |
4 |
10 |
7,41 |
| 6 |
May mặc |
3 |
4 |
5,56 |
| 7 |
Sản xuất các sản phẩm khác |
11 |
10 |
20,37 |
| Tổng |
|
54 |
123 |
100 |
Chương 2: Hiện trạng môi trường KCN Nomura tại Hải Phòng
Chương 2 phân tích chi tiết nguồn gốc phát sinh và thực trạng xử lý 3 dạng chất thải: nước thải, khí thải, chất thải rắn, cùng tác động tới các thành phần môi trường.
1. Nguồn phát sinh và hiện trạng nước thải:
Lượng nước thải trung bình toàn KCN khoảng 2.500 m³/ngày đêm. Số liệu điều tra năm 2017 tại 15 doanh nghiệp ghi nhận tổng lượng thải 196.521 m³/năm, trong đó các đơn vị xả thải lớn gồm: Công ty TNHH Yazaki (62.198 m³/năm), Công ty TNHH Nichias Hải Phòng (44.836 m³/năm), Công ty TNHH Rorze Robotech (40.603 m³/năm), Công ty TNHH A’sty VN (11.400 m³/năm), Công ty TNHH Fuji Mold VN (10.800 m³/năm).
Hệ thống thu gom nước thải công nghiệp ngầm đạt tỷ lệ đấu nối 100%. Nước thải được xử lý sơ bộ tại từng nhà máy đạt tiêu chuẩn NHIZ trước khi đưa về nhà máy xử lý tập trung công suất thiết kế lớn, có trạm quan trắc tự động vận hành từ ngày 30/12/2016. Sơ đồ công nghệ xử lý: Nước thải $\rightarrow$ Song chắn rác $\rightarrow$ Bể lắng cát $\rightarrow$ Lưới chắn rác $\rightarrow$ Bể lắng bậc 1 $\rightarrow$ Bể điều hòa $\rightarrow$ Bể Aerotank (kèm tuần hoàn bùn, cấp khí và dinh dưỡng) $\rightarrow$ Bể lắng bậc 2 $\rightarrow$ Máng trộn $\rightarrow$ Bể tiếp xúc khử trùng $\rightarrow$ Xả ra sông Cấm.
| Quý quan trắc (Năm 2017) |
Vị trí NT1: BOD (mg/L) |
Vị trí NT2: BOD (mg/L) |
Vị trí NT1: TSS (mg/L) |
Vị trí NT2: TSS (mg/L) |
Vị trí NT1: COD (mg/L) |
Vị trí NT2: COD (mg/L) |
QCVN 40 (Cột B): BOD / TSS / COD |
| Quý 1 (Tháng 3) |
64,50 |
42,00 |
90,56 |
57,00 |
80,55 |
63,77 |
50 / 100 / 150 |
| Quý 2 (Tháng 6) |
69,47 |
45,82 |
101,00 |
62,80 |
75,34 |
72,86 |
50 / 100 / 150 |
| Quý 3 (Tháng 9) |
68,00 |
46,43 |
95,00 |
77,00 |
88,12 |
60,26 |
50 / 100 / 150 |
| Quý 4 (Tháng 12) |
57,24 |
45,80 |
84,00 |
75,00 |
111,35 |
93,56 |
50 / 100 / 150 |
Kết quả quan trắc 4 quý năm 2017 cho thấy nồng độ BOD tại đầu vào (NT1) đều vượt ngưỡng QCVN 40 Cột B (từ 1,1 đến 1,39 lần, cao nhất 69,47 mg/L vào mùa mưa tháng 6). Thông số TSS tại NT1 vượt chuẩn ở Quý 2 (101 mg/L so với giới hạn 100 mg/L). Tuy nhiên, sau khi qua trạm xử lý tập trung, toàn bộ các chỉ tiêu tại điểm xả NT2 (BOD: 42,00–46,43 mg/L; TSS: 57,00–77,00 mg/L; COD: 60,26–93,56 mg/L; Coliform: 1.200–3.260 MPN/100ml) và các kim loại nặng (Pb: 0,006–0,047 mg/L; Cu: 0,008–0,202 mg/L; Zn: 0,081–0,610 mg/L; As: 0,004–0,010 mg/L; Hg: không phát hiện) đều đạt yêu cầu xả thải theo QCVN 40:2011/BTNMT Cột B.
2. Nguồn phát sinh khí thải và chất thải rắn:
- Khí thải phát sinh từ đốt dầu FO/DO, khí gas, lò sấy, máy phát điện; khí công nghệ (bụi kim loại, hơi chì, dung môi hữu cơ VOCs, hợp chất lưu huỳnh, nitơ, clo, axit); phương tiện vận tải trên Quốc lộ 5; và khí phát tán từ trạm xử lý nước thải (NH₃, H₂S).
- CTR thông thường gồm rác sinh hoạt văn phòng, nhà ăn và phế liệu sản xuất (vải vụn, bao bì, gỗ vụn, giấy vụn, linh kiện hỏng).
- CTNH phát sinh từ dầu bôi trơn, bồn chứa dầu cơ khí, linh kiện điện tử hỏng, bùn cặn trạm xử lý nước thải chứa kim loại nặng (As, Pb, Cd, Hg).
Chương 3: Đề xuất các biện pháp bảo vệ môi trường tại khu công nghiệp Nomura
Dựa trên kết quả phân tích hiện trạng, chương 3 đề xuất 3 nhóm giải pháp bảo vệ môi trường:
- Giải pháp về mặt quản lý: Giám sát nghiêm ngặt quy định đấu nối nước thải đạt chuẩn NHIZ trước khi vào trạm tập trung; vận hành liên tục trạm quan trắc nước thải tự động; kiểm tra quy trình phân loại, dán nhãn, lưu trữ tạm thời CTNH trong kho đạt chuẩn tại từng nhà máy; phối hợp chặt chẽ với cơ quan chức năng trong cấp phép và kiểm định đơn vị thu gom CTR.
- Giải pháp về mặt công nghệ: Kiểm soát tối ưu chế độ cấp khí và tuần hoàn bùn hoạt tính tại bể Aerotank; duy trì hiệu quả khử trùng nước thải đầu ra; kiểm soát mùi hôi (H₂S, NH₃) tại khu vực xử lý nước thải và sân phơi bùn; định kỳ thu gom, ổn định hóa và chôn lấp bùn cặn hợp vệ sinh.
- Giải pháp về mặt tuyên truyền và giáo dục: Tổ chức tập huấn định kỳ kiến thức pháp luật bảo vệ môi trường cho đội ngũ quản lý và công nhân viên; nâng cao nhận thức phân loại rác thải tại nguồn; khuyến khích áp dụng các giải pháp sản xuất sạch hơn và tiết kiệm tài nguyên trong các phân xưởng.
Kết quả và đóng góp
Khóa luận đạt được các kết quả cụ thể sau:
- Cung cấp bức tranh toàn diện về quy mô và phân bố không gian của KCN Nomura với tỷ lệ lấp đầy 100% trên 123 ha đất công nghiệp, 54 doanh nghiệp đang hoạt động (trong đó khối doanh nghiệp Nhật Bản chiếm 88,89% với 48 cơ sở), thu hút 613,76 triệu USD vốn đầu tư thứ cấp.
- Lượng hóa số liệu phát sinh nước thải tại 15 doanh nghiệp tiêu biểu với tổng lượng thải đạt 196.521 m³/năm, xác định các nguồn phát thải lớn nhất (Yazaki chiếm 62.198 m³/năm, Nichias chiếm 44.836 m³/năm, Rorze Robotech chiếm 40.603 m³/năm).
- Đánh giá thực nghiệm hiệu quả vận hành của trạm xử lý nước thải tập trung công nghệ Aerotank qua 4 quý năm 2017: Dù nồng độ đầu vào NT1 chịu biến động theo mùa và có thông số vượt chuẩn (BOD vượt 1,1–1,39 lần trong cả 4 quý, TSS vượt tại quý 2), hệ thống xử lý tập trung vẫn vận hành ổn định, đưa 100% nồng độ các chất ô nhiễm đầu ra (NT2) về dưới ngưỡng quy định của QCVN 40:2011/BTNMT Cột B trước khi xả vào sông Cấm.
- Thiết lập hệ thống giải pháp 3 nhóm (quản lý, công nghệ, tuyên truyền giáo dục) có tính khả thi, phù hợp với mô hình KCN tập trung có vốn đầu tư nước ngoài.
Đóng góp của tác giả nằm ở việc tổng hợp bộ dữ liệu quan trắc thực tế đầy đủ 23 thông số trong cả 4 quý của năm 2017, cung cấp dẫn chứng định lượng về hiệu quả của mô hình xử lý nước thải tập trung tại Hải Phòng.
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp
Khóa luận có một số hạn chế gắn liền với phạm vi nghiên cứu:
- Chuỗi số liệu điều tra lượng phát sinh nước thải chi tiết mới thực hiện được trên mẫu khảo sát 15 doanh nghiệp tiêu biểu, chưa bao quát toàn bộ 54 cơ sở đang hoạt động trong KCN.
- Số liệu quan trắc môi trường tập trung chủ yếu vào thành phần nước thải tại 2 điểm đầu vào và đầu ra của trạm tập trung theo chu kỳ quý, các số liệu định lượng chi tiết về thành phần khí thải ống khói và tỷ lệ phát sinh CTR/CTNH của từng nhà máy chưa được trình bày chi tiết trong văn bản.
Hướng nghiên cứu tiếp:
- Mở rộng quan trắc, đánh giá phát thải khí công nghiệp đặc thù (VOCs, hơi kim loại, hơi axit) tại các phân xưởng cơ khí, điện tử và mạ.
- Nghiên cứu khả năng thu hồi, tái sử dụng nước thải sau xử lý đạt chuẩn để phục vụ tưới cây, rửa đường trong khuôn viên KCN.
- Đánh giá chuyên sâu thành phần nguy hại trong bùn thải của trạm xử lý tập trung và nghiên cứu các giải pháp tận thu, đồng xử lý bùn thải an toàn.
Giá trị tham khảo
Tài liệu này hữu ích cho các nhóm đối tượng:
- Sinh viên, học viên ngành Môi trường: Tham khảo phương pháp xây dựng báo cáo đánh giá hiện trạng môi trường KCN, quy trình phân tích số liệu quan trắc định kỳ theo quy chuẩn kỹ thuật quốc gia.
- Cán bộ quản lý môi trường (HSE) tại KCN: Tham khảo bảng tiêu chuẩn tiếp nhận nước thải nội bộ của NHIZ và kinh nghiệm vận hành quy trình xử lý nước thải sinh học Aerotank kết hợp khử trùng.
- Cơ quan quản lý nhà nước về môi trường: Nguồn dữ liệu thực tiễn phục vụ công tác theo dõi, giám sát tải lượng xả thải vào lưu vực sông Cấm của các KCN trên địa bàn thành phố Hải Phòng.
Phần đáng tham khảo nhất trong khóa luận là hệ thống bảng số liệu quan trắc 4 quý năm 2017 với 23 chỉ tiêu phân tích chi tiết tại cống thu gom và cống xả, cùng sơ đồ dây chuyền công nghệ trạm xử lý nước thải tập trung KCN Nomura.
Câu hỏi thường gặp
1. Quy mô diện tích và tình trạng thu hút đầu tư tại KCN Nomura được ghi nhận như thế nào trong khóa luận?
KCN Nomura có tổng diện tích 153 ha (123 ha đất công nghiệp, 30 ha cho hạ tầng và tiện ích), tỷ lệ lấp đầy đạt 100% với 54 doanh nghiệp đang hoạt động. Trong đó, có 48 doanh nghiệp đến từ Nhật Bản, còn lại từ Hàn Quốc, Việt Nam, Đài Loan; tổng vốn đầu tư thứ cấp đã thực hiện đạt 613,76 triệu USD.
2. Nước thải sau xử lý của KCN Nomura được xả vào nguồn tiếp nhận nào và áp dụng tiêu chuẩn xả thải nào?
Nước thải sau khi qua trạm xử lý tập trung được kiểm soát đạt yêu cầu của QCVN 40:2011/BTNMT Cột B (Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp) và xả trực tiếp ra nguồn tiếp nhận là sông Cấm.
3. Doanh nghiệp nào có lưu lượng phát sinh nước thải lớn nhất trong số các đơn vị được khảo sát năm 2017?
Theo kết quả điều tra 15 doanh nghiệp trong KCN năm 2017, Công ty TNHH Yazaki có lượng nước thải phát sinh lớn nhất với 62.198 m³/năm, tiếp theo là Công ty TNHH Nichias Hải Phòng (44.836 m³/năm) và Công ty TNHH Rorze Robotech (40.603 m³/năm).
4. Hiệu quả xử lý chỉ tiêu BOD và TSS của trạm xử lý tập trung trong năm 2017 diễn biến ra sao giữa mùa khô và mùa mưa?
Tại đầu vào (NT1), nồng độ BOD trong cả 4 quý đều vượt chuẩn Cột B (50 mg/L), dao động từ 57,24 mg/L (quý 4 - mùa khô) đến 69,47 mg/L (quý 2 - mùa mưa); chỉ tiêu TSS vượt chuẩn ở quý 2 (101 mg/L so với chuẩn 100 mg/L). Sau xử lý (NT2), nồng độ BOD giảm xuống còn 42,00–46,43 mg/L và TSS giảm còn 57,00–77,00 mg/L, 100% đạt giới hạn quy chuẩn cho phép.
5. Dây chuyền công nghệ xử lý nước thải tập trung tại KCN Nomura gồm những công đoạn chính nào?
Nước thải đi qua song chắn rác $\rightarrow$ bể lắng cát và lưới chắn rác $\rightarrow$ bể lắng bậc 1 $\rightarrow$ bể điều hòa $\rightarrow$ bể sinh học hiếu khí Aerotank (có tuần hoàn bùn, sục khí và bổ sung dinh dưỡng) $\rightarrow$ bể lắng bậc 2 $\rightarrow$ máng trộn và bể tiếp xúc khử trùng $\rightarrow$ xả ra sông Cấm. Bùn thải dư được đưa ra sân phơi, xử lý và chôn lấp.
Kết luận
Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Trần Thị Thu Trang đã phản ánh chi tiết bức tranh hiện trạng môi trường và hệ thống quản lý chất thải tại KCN Nomura Hải Phòng thông qua việc kết hợp giữa tổng quan lý luận, điều tra doanh nghiệp và phân tích chuỗi số liệu quan trắc năm 2017. Kết quả nghiên cứu chứng minh trạm xử lý nước thải tập trung vận hành hiệu quả, xử lý triệt để các thông số ô nhiễm hữu cơ và kim loại nặng đạt chuẩn QCVN 40:2011/BTNMT Cột B trước khi xả ra sông Cấm. Các đề xuất về quản lý, công nghệ và giáo dục môi trường được trình bày trong công trình mang tính thực tiễn cao, đóng góp tài liệu tham khảo hữu ích cho công tác quản lý môi trường tại các khu công nghiệp tập trung.
