Tổng quan nghiên cứu

Sự phát triển vượt bậc của các khu công nghiệp tại Việt Nam đóng vai trò động lực cho nền kinh tế, nhưng cũng đặt ra thách thức môi trường nghiêm trọng. Báo cáo của Vụ Quản lý các khu kinh tế chỉ ra rằng cả nước hiện có 325 khu công nghiệp với tổng diện tích đất tự nhiên đạt 94,9 nghìn ha. Trong bức tranh chung đó, ngành dệt may và nhuộm hoàn tất là lĩnh vực tiêu tốn tài nguyên nước khổng lồ, phát sinh lưu lượng nước thải trung bình từ 12 đến 300 m3 cho mỗi tấn vải thành phẩm.

Công ty TNHH Dệt nhuộm Jasan Việt Nam, tọa lạc tại Khu công nghiệp Dệt may Phố Nối B, tỉnh Hưng Yên, sở hữu khuôn viên rộng 90.500 m2 với công suất sản xuất 50 tấn sợi và tất cao cấp mỗi ngày. Hoạt động của nhà máy phát sinh các dòng thải phức tạp bao gồm nước thải chứa hóa chất trợ nhuộm, khí thải từ lò hơi đốt than và chất thải rắn công nghiệp. Vấn đề nghiên cứu trọng tâm là đánh giá mức độ phát thải, phát hiện các lỗ hổng kỹ thuật trong hệ thống xử lý hiện hữu và sự thiếu đồng bộ trong công tác quản lý.

Mục tiêu cụ thể của đề tài là khảo sát toàn diện các công đoạn phát sinh ô nhiễm, phân tích các chỉ tiêu lý hóa của nước thải và khí thải so với quy chuẩn quốc gia, từ đó đề xuất hệ thống giải pháp BVMT tối ưu. Phạm vi nghiên cứu được triển khai tại nhà máy trong giai đoạn từ tháng 12/2017 đến tháng 12/2018.

Nghiên cứu mang ý nghĩa thực tiễn to lớn khi giúp doanh nghiệp kiểm soát 100% lượng nước thải sản xuất 5.300 m3/ngày trước khi đấu nối vào hệ thống tập trung của khu công nghiệp, khắc phục triệt để tình trạng ô nhiễm khí thải bể điều tiết và cắt giảm ít nhất 5% lượng phát thải khí nhà kính hàng năm.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng trên nền tảng của hai lý thuyết cốt lõi: Lý thuyết Quản lý môi trường doanh nghiệp hiện đại và Lý thuyết Sản xuất sạch hơn. Mô hình nghiên cứu vận dụng phương pháp đánh giá dòng vật chất, theo dõi sự luân chuyển của nguyên liệu, hóa chất, nước và năng lượng xuyên suốt chuỗi sản xuất từ khâu dệt bện, nhuộm màu đến hoàn tất đóng gói.

Khung lý thuyết tích hợp 5 khái niệm chuyên ngành căn bản:

  • Đánh giá tác động môi trường trong giai đoạn vận hành dự án công nghiệp.
  • Cân bằng vật chất và phân luồng dòng thải công nghiệp dệt nhuộm.
  • Tải lượng ô nhiễm nước thải đặc trưng với các thông số COD, BOD5, TSS, Coliform và độ màu Pt-Co.
  • Cơ chế xử lý khí thải bằng phương pháp hấp thụ khí axit kết hợp hệ thống lọc bụi tuần hoàn.
  • Quản lý vòng đời chất thải nguy hại và định lượng phát thải khí nhà kính theo hệ số phát thải chuẩn.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu kết hợp chặt chẽ giữa nguồn dữ liệu thứ cấp và dữ liệu sơ cấp thực nghiệm:

  • Nguồn dữ liệu thứ cấp: Hồ sơ Đánh giá tác động môi trường được UBND tỉnh Hưng Yên phê duyệt theo Quyết định số 392/QĐ-UBND, hợp đồng xả thải số 09/2016/HĐ-CNTTXLNT và sổ tay theo dõi tiêu thụ 15.000 tấn than, 14,4 tấn gas cùng 2.351.000 kWh điện trong năm 2017.
  • Cỡ mẫu và phương pháp chọn mẫu: Lựa chọn phương pháp lấy mẫu có chủ đích tại các điểm xung yếu. Mẫu nước thải gồm 04 mẫu đơn thu thập tại 02 vị trí đặc trưng: điểm NT01 tại hố gom trước xử lý sơ bộ và điểm NT02 tại hố ga trước đấu nối KCN, thực hiện vào lúc 15 giờ trong 02 đợt quan trắc ngày 05/12/2017 và ngày 13/03/2018. Mẫu khí thải gồm 03 mẫu tại các điểm KT01 ở lò hơi đốt than, KT02 sau hệ thống lọc bụi dệt và KT03 tại khu vực bể điều tiết nước thải, thực hiện vào lúc 9 giờ sáng.
  • Phương pháp phân tích: Phân tích trong phòng thí nghiệm đạt chuẩn theo các phương pháp quốc gia TCVN 6663-1:2011, TCVN 5067:1995, TCVN 6137:2009. Lý do lựa chọn các phương pháp phân tích tiêu chuẩn này là đảm bảo tính pháp lý tuyệt đối, độ lặp lại cao và cho phép so sánh khách quan với QCVN 40:2011/BTNMT và QCVN 19:2009/BTNMT Cột B.
  • Timeline nghiên cứu: Triển khai thu thập dữ liệu, khảo sát hiện trường, quan trắc và phân tích liên tục từ tháng 12/2017 đến tháng 12/2018.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Kết quả nghiên cứu thực nghiệm tại Công ty TNHH Dệt nhuộm Jasan Việt Nam ghi nhận 4 phát hiện quan trọng:

  • Cơ cấu tiêu thụ tài nguyên nước tập trung cao độ vào sản xuất: Tổng lượng nước tiêu thụ của toàn nhà máy là 5.650 m3/ngày. Trong đó, nước cấp phục vụ công đoạn dệt nhuộm công nghiệp chiếm tỷ trọng áp đảo 93,8% (tương đương 5.300 m3/ngày), nước sinh hoạt cho 1.200 cán bộ công nhân viên chiếm 1,6% (khoảng 90 m3/ngày), phần còn lại dành cho tưới cây xanh (30 m3/ngày), bổ sung hệ thống điều hòa không khí (80 m3/ngày) và lượng nước dự phòng (150 m3/ngày).
  • Hệ thống xử lý khí thải lò hơi và bụi vải đạt quy chuẩn: Tháp hấp thụ ướt xử lý khí thải lò hơi đốt than đạt hiệu suất loại bỏ SO2 và NO2 từ 85% đến 90%. Nồng độ các chất ô nhiễm vô cơ và bụi lơ lửng tại điểm KT01 và KT02 đều nằm dưới ngưỡng giới hạn tối đa cho phép của QCVN 19:2009/BTNMT Cột B.
  • Ô nhiễm khí thải nghiêm trọng tại khu vực bể điều tiết nước thải: Nước thải dệt nhuộm nhiệt độ cao chứa nhiều tinh bột hồ sợi và hóa chất tẩy giặt khi thu gom về bể điều tiết đã diễn ra quá trình phân hủy yếm khí. Mẫu khí KT03 ghi nhận nồng độ khí độc và mùi hôi hữu cơ bay hơi vượt ngưỡng quy chuẩn QCVN 19:2009/BTNMT, gây ảnh hưởng trực tiếp đến môi trường không khí xung quanh xưởng sản xuất.
  • Bất cập trong quản lý chất thải rắn và bỏ ngỏ kiểm kê khí nhà kính: Nhà máy tiêu thụ 15.000 tấn than nguyên liệu và 2.351.000 kWh điện hàng năm nhưng chưa thiết lập hệ thống theo dõi dấu chân carbon. Công tác phân loại chất thải nguy hại dính dầu mỡ, bao bì hóa chất và bùn thải ép bánh tại nguồn còn lẫn lộn với rác thải thông thường.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính dẫn đến sự phát tán khí thải vượt ngưỡng tại bể điều tiết là do kết cấu bể hở ngoài trời, không có mái che kín và chưa được trang bị hệ thống thu gom khí cục bộ. Dưới tác động của nhiệt độ nước thải dao động từ 40 đến 60 độ C, các phản ứng sinh hóa kỵ khí diễn ra mạnh mẽ, giải phóng khí H2S, NH3 và các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi.

So sánh với các nghiên cứu tương tự trong ngành dệt may, tình trạng ô nhiễm thứ cấp từ các công trình xử lý nước thải là lỗ hổng phổ biến. Trong khi các vi phạm nghiêm trọng tại một số doanh nghiệp dệt may khác như Công ty Pacific Crystal tại Hải Dương bị xử phạt vì xả nước thải vượt tiêu chuẩn tới 30 lần về độ màu và 18 lần về COD, thì Jasan đã kiểm soát tốt khâu xử lý nước sơ bộ nhưng lại thiếu quan tâm đến ô nhiễm không khí tại các công trình trung gian.

Để phục vụ công tác quản lý trực quan, các dữ liệu trên có thể được trình bày rõ nét qua biểu đồ tròn biểu thị tỷ trọng dòng nước thải và bảng ma trận đối chiếu 16 chỉ tiêu nước thải cùng 4 thông số khí thải giữa các đợt quan trắc với các mốc giới hạn của quy chuẩn quốc gia.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên kết quả đánh giá thực trạng, nghiên cứu đưa ra 4 nhóm giải pháp đồng bộ:

  • Lắp đặt hệ thống thu gom và hấp phụ khí thải bể điều tiết: Tiến hành bọc kín nắp bể điều hòa bằng vật liệu composite chống ăn mòn, lắp đặt quạt hút khí cưỡng bức công suất 5.000 m3/giờ dẫn qua tháp hấp phụ than hoạt tính chuyên dụng có diện tích bề mặt từ 400 đến 1.500 m2/g. Mục tiêu kỹ thuật là triệt tiêu 95% mùi hôi và giữ nồng độ khí thải đạt 100% quy chuẩn QCVN 19:2009/BTNMT Cột B. Thời gian hoàn thành trong Quý I năm 2018 do Ban Giám đốc và Bộ phận An toàn môi trường trực tiếp chỉ đạo.
  • Chuẩn hóa quy trình lưu trữ và chuyển giao chất thải nguy hại: Cải tạo nhà kho chứa chất thải nguy hại rộng 200 m2 có gờ ngăn tràn, phân ô riêng biệt cho thùng chứa hóa chất rỗng, giẻ lau dính dầu nhớt và bùn thải ép bánh. Thiết lập hệ thống tem nhãn cảnh báo nguy hại đúng tiêu chuẩn kỹ thuật, đảm bảo 100% chất thải được thu gom và bàn giao đúng đối tác có giấy phép từ Quý II năm 2018.
  • Xây dựng hệ thống kiểm kê và giảm thiểu khí nhà kính: Áp dụng quy trình kiểm kê định kỳ đối với nguồn tiêu thụ 15.000 tấn than và 2.351.000 kWh điện mỗi năm. Triển khai phương án bảo ôn đường ống hơi nhiệt, thu hồi nước ngưng lò hơi nhằm tiết kiệm 3% đến 5% nhiên liệu than đá, giảm thiểu phát thải khoảng 800 tấn CO2 tương đương mỗi năm, áp dụng theo lộ trình 2018 - 2020 do Phòng Kỹ thuật cơ điện phụ trách.
  • Tăng cường nhân sự và đào tạo nâng cao nhận thức bảo vệ môi trường: Nâng số lượng nhân viên an toàn môi trường chuyên trách từ 02 lên 04 người. Tổ chức định kỳ 04 khóa tập huấn bắt buộc mỗi năm về phân loại rác tại nguồn và an toàn hóa chất cho toàn thể 1.200 công nhân viên, đưa tiêu chí môi trường vào đánh giá KPI hàng tháng.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Luận văn là tài liệu tham khảo giá trị cho 4 nhóm đối tượng trọng tâm:

  • Ban lãnh đạo và cán bộ quản lý môi trường tại các doanh nghiệp dệt may: Cung cấp khung hướng dẫn thực tiễn để rà soát quy trình xả thải, nhận diện các nguồn phát thải khí thứ cấp tiềm ẩn và tối ưu hóa chi phí vận hành hệ thống bảo vệ môi trường trong nhà máy.
  • Ban Quản lý các Khu công nghiệp và Cụm công nghiệp: Sử dụng số liệu và mô hình phân luồng nước thải 5.300 m3/ngày của đề tài làm căn cứ giám sát kỹ thuật, kiểm soát việc đấu nối nước thải sơ bộ và đánh giá tải lượng tiếp nhận của nhà máy xử lý nước thải tập trung.
  • Học viên cao học, giảng viên và sinh viên ngành Khoa học Môi trường: Khai thác phương pháp luận, quy trình bố trí điểm quan trắc nước thải, khí thải và cơ sở dữ liệu thực nghiệm điển hình của một dự án công nghiệp FDI quy mô 90.500 m2 làm học liệu nghiên cứu.
  • Cơ quan hoạch định chính sách và thanh tra môi trường: Tham khảo bức tranh thực tế về quản lý khí nhà kính và kiểm soát chất thải nguy hại tại doanh nghiệp để hoàn thiện các văn bản quy phạm pháp luật, nâng cao hiệu quả thanh tra chuyên ngành.

Câu hỏi thường gặp

Quy mô phát sinh nước thải tại Công ty Dệt nhuộm Jasan Việt Nam lớn đến mức nào? Nhà máy có công suất dệt nhuộm 50 tấn sản phẩm mỗi ngày trên diện tích 90.500 m2. Tổng lưu lượng nước sử dụng đạt 5.650 m3/ngày, trong đó lượng nước thải sản xuất phát sinh lên tới 5.300 m3/ngày, được xử lý sơ bộ qua bể điều tiết trước khi chuyển về trạm xử lý tập trung công suất 10.000 m3/ngày của KCN.

Vì sao khí thải tại khu vực bể điều tiết nước thải lại vượt quy chuẩn cho phép? Nước thải dệt nhuộm chứa hàm lượng lớn chất hữu cơ, tinh bột hồ sợi và nhiệt độ nước cao. Khi lưu chứa tại bể điều tiết hở, quá trình phân hủy yếm khí sinh ra các khí H2S, NH3 và VOCs bay hơi tự do, khiến nồng độ khí tại điểm KT03 vượt ngưỡng cho phép của QCVN 19:2009/BTNMT.

Hệ thống xử lý khí thải lò hơi đốt than hiện tại đạt hiệu suất ra sao? Doanh nghiệp sử dụng lò hơi đốt 15.000 tấn than mỗi năm. Khí thải được dẫn qua tháp hấp thụ dạng ướt sử dụng dung dịch kiềm pha loãng, giúp loại bỏ từ 85% đến 90% lượng khí SO2 và NO2, đưa các thông số ô nhiễm về dưới ngưỡng cho phép của QCVN 19:2009/BTNMT Cột B.

Công tác quản lý chất thải nguy hại tại nhà máy còn tồn tại những vấn đề gì? Dù đã ký hợp đồng chuyển giao với đơn vị có chức năng, nhà máy vẫn gặp tình trạng phân loại chất thải chưa triệt để tại các phân xưởng dệt và nhuộm. Bùn thải ép bánh và giẻ lau máy dính dầu mỡ của 1.200 lao động đôi khi bị lưu giữ tạm thời sai quy cách và chưa dán đầy đủ nhãn cảnh báo.

Giải pháp nào giúp doanh nghiệp giảm thiểu phát thải khí nhà kính hiệu quả nhất? Luận văn đề xuất giải pháp kiểm kê định kỳ nguồn phát thải từ 15.000 tấn than và hơn 2,3 triệu kWh điện tiêu thụ. Đồng thời, việc lắp đặt hệ thống bọc bảo ôn đường ống dẫn hơi và thu hồi nước ngưng sẽ giúp giảm từ 3% đến 5% lượng than tiêu thụ, cắt giảm hàng trăm tấn CO2 mỗi năm.

Kết luận

  • Luận văn đã đánh giá toàn diện thực trạng phát sinh dòng thải tại nhà máy dệt nhuộm quy mô 90.500 m2, công suất 50 tấn sản phẩm/ngày.
  • Nhận diện chính xác điểm nghẽn môi trường nghiêm trọng nhất là khí thải bốc mùi vượt quy chuẩn tại bể điều tiết nước thải sản xuất 5.300 m3/ngày.
  • Chứng minh hệ thống tháp hấp thụ khí lò hơi đốt than 15.000 tấn/năm đạt hiệu suất xử lý khí axit từ 85% đến 90%, đạt chuẩn QCVN 19:2009/BTNMT.
  • Thiết lập hệ thống 4 nhóm giải pháp kỹ thuật và quản lý khả thi, giúp triệt tiêu 95% ô nhiễm mùi và giảm 5% phát thải khí nhà kính hàng năm.
  • Đóng góp luận cứ khoa học vững chắc và mô hình quản trị môi trường mẫu mực cho ngành công nghiệp dệt nhuộm tại các khu công nghiệp Việt Nam.

Doanh nghiệp cần nhanh chóng hoàn thiện lắp đặt hệ thống tháp hấp phụ than hoạt tính cho bể điều tiết trong năm 2018 và chuẩn hóa quy trình phân loại rác thải nguy hại. Hãy liên hệ ngay với tác giả hoặc cơ sở đào tạo để nhận trọn bộ tài liệu chi tiết và chuyển giao các giải pháp kỹ thuật bảo vệ môi trường chuyên sâu cho doanh nghiệp dệt nhuộm.