Đề xuất giải pháp quản lý tổng hợp chất thải rắn từ ngành giấy bột giấy tại tỉnh Bình Dương

Luận văn thạc sĩ môi trường phân tích quản lý tài nguyên và môi trường nghiên cứu đề xuất các giải pháp quản lý tổng hợp chất thải rắn, đánh giá thực trạng, chỉ ra hạn chế, đề

• Tác giả: Nguyễn Thị Kiều Oanh
• Người hướng dẫn: PGS. Phùng Chí Sỹ
• Trường học: Đại học Quốc gia TP. HCM Trường Đại học Bách Khoa
• Chuyên ngành: Quản lý Tài nguyên & Môi trường
• Đề tài: Giải Pháp Quản Lý Chất Thải Rắn Ngành Giấy Tại Bình Dương: Hướng Thu Hồi Năng Lượng
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2015
• Địa điểm: TP. Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
• DANH MỤC CÁC BẢNG
• DANH MỤC CÁC HÌNH
• MỞ ĐẦU
• TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
• MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI
• ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
• NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
• PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• TÍNH MỚI VÀ Ý NGHĨA CỦA LUẬN VĂN
• GIỚI HẠN CỦA LUẬN VĂN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN ĐẾN QUẢN LÝ TỔNG HỢP CHẤT THẢI RẮN NGÀNH GIẤY – BỘT GIẤY
• 1.1. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRÊN THẾ GIỚI
• 1.2. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG NƯỚC
• 2. CHƯƠNG 2: HIỆN TRẠNG PHÁT SINH VÀ QUẢN LÝ TỔNG HỢP CHẤT THẢI RẮN NGÀNH GIẤY – BỘT GIẤY TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH BÌNH DƯƠNG
• 2.1. HIỆN TRẠNG PHÁT SINH CTR
• 2.1.1. Giới thiệu về ngành Giấy – Bột giấy
• 2.1.2. Hiện trạng phát sinh CTR
• 2.2. DỰ BÁO PHÁT SINH CTR ĐẾN NĂM 2020, ĐỊNH HƯỚNG ĐẾN NĂM 2025
• 2.2.1. Quy hoạch phát triển ngành Giấy – Bột giấy trên địa bàn tỉnh Bình Dương đến năm 2020, định hướng đến năm 2025
• 2.2.2. Dự báo phát sinh CTR đến năm 2020, định hướng đến năm 2025
• 2.2.3. Hệ số phát thải
• 2.2.4. Ước tính khối lượng CTR phát sinh hiện tại và dự báo đến năm 2025
• 2.3. HIỆN TRẠNG QUẢN LÝ TỔNG HỢP CTR TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH
• 3. CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP QUẢN LÝ TỔNG HỢP CHẤT THẢI RẮN NHẰM THU HỒI NĂNG LƯỢNG TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH BÌNH DƯƠNG
• 3.1. CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN VỀ CÁC GIẢI PHÁP THU HỒI NĂNG LƯỢNG
• 3.2. CƠ SỞ ĐỒNG ĐỐT CTR
• 3.3. ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG ÁP DỤNG BIỆN PHÁP THU HỒI NHIỆT ĐỐI VỚI CTR NGÀNH GIẤY – BỘT GIẤY
• 4. CHƯƠNG 4: ÁP DỤNG THỬ NGHIỆM ĐỒNG ĐỐT CHẤT THẢI RẮN TRONG LÒ HƠI TẠI CÔNG TY TNHH XƯỞNG GIẤY CHÁNH DƯƠNG
• 4.1. GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ NHÀ MÁY GIẤY LỰA CHỌN NGHIÊN CỨU
• 4.1.1. Quá trình hình thành và hoạt động của công ty
• 4.1.2. Quy trình sản xuất
• 4.1.3. Hệ thống, thiết bị kiểm soát ô nhiễm và bảo vệ môi trường đã đầu tư
• 4.1.4. Hiện trạng phát sinh chất thải rắn tại công ty
• 4.2. PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ TÍNH PHÙ HỢP VỀ CÔNG NGHỆ ĐỐT KHI ĐỒNG ĐỐT CHẤT THẢI
• 4.3. PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ TÍNH PHÙ HỢP VỀ MÔI TRƯỜNG KHI ĐỒNG ĐỐT CHẤT THẢI
• 4.3.1. Đối với lò hơi sử dụng than đá
• 4.3.2. Đối với lò hơi sử dụng củi
• 4.3.3. Đốt với CTR
• 4.3.3.1. Đồng đốt CTR trong lò hơi đốt than
• 4.3.3.2. Đồng đốt CTR trong lò hơi đốt củi
• 4.4. ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ ĐỒNG ĐỐT CHẤT THẢI
• 4.5. KẾT QUẢ ĐỒNG ĐỐT THỰC TẾ
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Giới thiệu về quản lý chất thải rắn ngành giấy tại Bình Dương

Ngành giấy tại Bình Dương đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế địa phương, song cũng gây ra nhiều vấn đề về quản lý chất thải. Theo thống kê, lượng chất thải rắn phát sinh từ ngành này ngày càng gia tăng, đòi hỏi phải có các giải pháp quản lý hiệu quả. Việc áp dụng các phương pháp xử lý chất thải hiện đại không chỉ giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường mà còn tạo ra nguồn năng lượng tái tạo từ chất thải. Luận văn này nghiên cứu hiện trạng và đề xuất các giải pháp quản lý chất thải rắn theo hướng thu hồi năng lượng nhằm hướng tới phát triển bền vững tại tỉnh Bình Dương.

1.1 Tình hình phát sinh chất thải rắn

Chất thải rắn từ ngành giấy chủ yếu bao gồm bã giấy, bùn thải và các loại phế liệu khác. Theo dự báo, khối lượng chất thải rắn từ ngành giấy tại Bình Dương sẽ tiếp tục gia tăng trong những năm tới, với lượng chất thải nguy hại cũng không ngừng tăng lên. Cụ thể, dự báo đến năm 2025, tổng khối lượng chất thải rắn có thể đạt tới 711.980 kg. Việc theo dõi và quản lý lượng chất thải này là rất cần thiết để đảm bảo an toàn cho môi trường và sức khỏe cộng đồng.

II. Đánh giá hiện trạng quản lý chất thải rắn tại Bình Dương

Hiện trạng quản lý chất thải rắn tại Bình Dương còn nhiều hạn chế. Hệ thống quản lý môi trường chưa đồng bộ, dẫn đến tình trạng ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Các phương pháp xử lý chất thải chủ yếu vẫn dựa vào việc chôn lấp và đốt, trong khi khả năng tái chế và tái sử dụng còn thấp. Đặc biệt, việc áp dụng công nghệ xử lý chất thải tiên tiến chưa được phổ biến, gây lãng phí nguồn tài nguyên có thể tái sử dụng. Do đó, cần có những chính sách và giải pháp quản lý phù hợp hơn để nâng cao hiệu quả quản lý chất thải trong ngành giấy.

2.1 Các phương pháp xử lý chất thải

Các phương pháp hiện tại chủ yếu bao gồm chôn lấp và đốt, nhưng chưa có sự đầu tư vào công nghệ xử lý chất thải tiên tiến. Cần thiết phải nghiên cứu và áp dụng các công nghệ hiện đại như đồng đốt và tái chế để tối ưu hóa việc quản lý chất thải. Việc này không chỉ giúp giảm thiểu ô nhiễm mà còn có thể tạo ra nguồn năng lượng từ chất thải công nghiệp. Đặc biệt, phương pháp đồng đốt cho thấy tiềm năng lớn trong việc tận dụng chất thải như một nguồn năng lượng tái tạo.

III. Đề xuất giải pháp quản lý chất thải rắn theo hướng thu hồi năng lượng

Để cải thiện tình hình quản lý chất thải rắn tại Bình Dương, cần thiết phải áp dụng các giải pháp quản lý tổng hợp nhằm thu hồi năng lượng từ chất thải. Các giải pháp này bao gồm việc xây dựng hệ thống phân loại chất thải tại nguồn, tăng cường tái chế và tái sử dụng. Đồng thời, việc phát triển công nghệ đồng đốt trong các lò hơi cũng cần được ưu tiên, nhằm tận dụng tối đa năng lượng từ chất thải. Các biện pháp này không chỉ giúp giảm thiểu ô nhiễm mà còn tạo ra giá trị kinh tế từ chất thải.

3.1 Công nghệ đồng đốt chất thải

Công nghệ đồng đốt được xem là một trong những giải pháp hiệu quả nhất trong việc quản lý chất thải rắn. Việc áp dụng công nghệ này tại Công ty TNHH Xưởng Giấy Chánh Dương cho thấy khả năng giảm thiểu ô nhiễm khí thải và tận dụng năng lượng từ chất thải. Kết quả thử nghiệm cho thấy các chỉ tiêu ô nhiễm của khói thải đạt quy chuẩn môi trường, cho thấy tính khả thi của việc áp dụng đồng đốt trong quy trình sản xuất. Điều này mở ra hướng đi mới cho ngành giấy trong việc quản lý chất thải và bảo vệ môi trường.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Ngành công nghiệp sản xuất giấy và bột giấy toàn cầu hàng năm tạo ra hơn 304 triệu tấn sản phẩm, đồng thời thải ra môi trường khối lượng phế phẩm khổng lồ với tỷ lệ trung bình khoảng 35% nguyên liệu đầu vào chuyển hóa thành chất thải. Tại Việt Nam, tỉnh Bình Dương là một trong những trung tâm kinh tế phát triển năng động nhất vùng kinh tế trọng điểm phía Nam, nơi tập trung nhiều nhà máy giấy có quy mô sản xuất đa dạng. Sự tăng trưởng nhanh chóng của ngành sản xuất giấy đã tạo ra áp lực nặng nề lên hạ tầng xử lý chất thải rắn công nghiệp của địa phương. Thực trạng quản lý truyền thống chủ yếu dựa vào chôn lấp gây lãng phí tài nguyên đất đai và tiềm ẩn nguy cơ ô nhiễm nguồn nước, trong khi nguồn năng lượng sinh khối từ chất thải chưa được khai thác hiệu quả.

Nghiên cứu được triển khai nhằm mục tiêu xây dựng hệ thống giải pháp quản lý tổng hợp chất thải rắn phát sinh từ ngành giấy và bột giấy trên địa bàn tỉnh Bình Dương, định hướng trọng tâm vào việc thu hồi năng lượng phục vụ sản xuất. Phạm vi không gian của đề tài bao quát các cơ sở sản xuất giấy trên địa bàn toàn tỉnh, với khảo sát thực nghiệm chuyên sâu tại Công ty TNHH Xưởng giấy Chánh Dương. Phạm vi thời gian sử dụng chuỗi số liệu hiện trạng cập nhật đến năm 2014, xây dựng dự báo phát thải đến năm 2020 và định hướng tầm nhìn đến năm 2025.

Ý nghĩa thực tiễn của công trình thể hiện qua việc lượng hóa các chỉ số kỹ thuật, chứng minh khả năng tái sử dụng 100% giấy thải làm nhiên liệu đốt bổ sung. Giải pháp này giúp doanh nghiệp cắt giảm 15% đến 25% chi phí nhiên liệu sơ cấp, giảm thiểu áp lực chôn lấp chất thải rắn cho tỉnh Bình Dương và hiện thực hóa mục tiêu phát triển bền vững theo Chiến lược Bảo vệ môi trường Quốc gia.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu vận dụng lý thuyết Quản lý tổng hợp chất thải rắn (Integrated Solid Waste Management - ISWM) làm nền tảng tiếp cận cốt lõi. Khung lý thuyết này kết hợp hài hòa các khía cạnh kinh tế, kỹ thuật, môi trường và xã hội, chuyển dịch mô hình quản lý từ xử lý cuối đường ống sang ngăn ngừa, giảm thiểu tại nguồn và tối đa hóa việc thu hồi tài nguyên. Song song với đó, lý thuyết Thu hồi năng lượng từ chất thải (Waste-to-Energy) và nguyên lý đồng đốt sinh khối công nghiệp được ứng dụng để đánh giá tiềm năng chuyển hóa nhiệt từ các dòng thải giàu cellulose.

Các khái niệm chuyên ngành chủ đạo được sử dụng xuyên suốt bao gồm:

• Hệ số phát thải chuẩn hóa: Đại lượng biểu thị khối lượng chất thải phát sinh trên một đơn vị sản phẩm đầu ra (kg/tấn sản phẩm).
• Dòng thải loại biên (Rejects): Phế phẩm dạng xơ sợi thô, mấu mắt gỗ, mảnh nhựa và tạp chất phát sinh từ công đoạn sàng lọc bột giấy và tái chế giấy loại.
• Bùn thải nhà máy giấy: Bùn hữu cơ sinh ra từ hệ thống xử lý nước thải cơ học, hóa lý và sinh học, sở hữu nhiệt trị dao động từ 12,0 đến 20,1 MJ/kg.
• Đồng đốt (Co-incineration): Quá trình đốt kết hợp chất thải rắn với các nhiên liệu truyền thống như than đá hoặc củi gỗ trong cùng một buồng đốt lò hơi để tận dụng nhiệt lượng.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu của luận văn được thu thập từ báo cáo quản lý chất thải của Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Bình Dương, niên giám thống kê địa phương, cùng các phiếu khảo sát thực địa trực tiếp tại các nhà máy giấy. Về cỡ mẫu và phương pháp chọn mẫu, tác giả áp dụng phương pháp chọn mẫu điển hình kết hợp phân tích chuyên sâu: lấy 5 mẫu giấy phế thải đại diện tại khu vực lưu trữ sản xuất của Công ty TNHH Xưởng giấy Chánh Dương để phân tích thành phần nguyên tố (C, H, O, N, S, Cl, F) và nhiệt trị; đồng thời thực hiện lấy từ 20 đến 50 mẫu khí thải tại ống khói lò hơi công nghiệp trong các đợt vận hành thử nghiệm đồng đốt.

Lý do lựa chọn phương pháp phân tích:

• Phương pháp xử lý thống kê hiện đại (phát triển bởi Đại học Columbia và Đại học Yale) sử dụng hàm toán tử logarit cơ số 10 để chuẩn hóa dữ liệu. Phương pháp này khắc phục nhược điểm của thống kê cổ điển, loại trừ sai số thô bạo mà vẫn đảm bảo độ phủ 100% dữ liệu thống kê từ các doanh nghiệp có quy mô sản xuất khác nhau.
• Phương pháp đánh giá nhanh kết hợp mô hình dự báo chuỗi thời gian dựa trên tốc độ tăng trưởng công nghiệp, cho phép tính toán chính xác tải lượng chất thải trong tương lai khi ngành giấy chưa có quy hoạch tăng trưởng riêng biệt.
• Phương pháp đo đạc thực nghiệm và so sánh đối chứng nồng độ khí thải lò hơi theo QCVN 19:2009/BTNMT và QCVN 20:2009/BTNMT, đảm bảo tính pháp lý và an toàn môi trường.

Toàn bộ tiến trình nghiên cứu được thực hiện từ tháng 01/2015 đến khi hoàn thành và bảo vệ thành công vào tháng 08/2015.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Thứ nhất, luận văn đã xây dựng thành công hệ số phát thải trung bình chuẩn hóa cho ngành giấy và bột giấy tại Bình Dương bằng phương pháp thống kê hiện đại. Kết quả ghi nhận hệ số phát thải chất thải rắn thông thường là 122,41 kg/tấn sản phẩm và chất thải rắn nguy hại là 0,95 kg/tấn sản phẩm. Phương pháp thống kê hiện đại cho thấy độ tin cậy vượt trội so với thống kê cổ điển nhờ chuẩn hóa dữ liệu với biên độ dao động hệ số tích hợp ki biến thiên từ 0,62 đến 5,0 lần.

Thứ hai, kết quả dự báo tải lượng chất thải rắn ngành giấy trên địa bàn tỉnh cho thấy xu hướng gia tăng nhanh chóng theo đà mở rộng sản xuất. Khối lượng chất thải rắn thông thường phát sinh được dự báo đạt 54.902 kg vào năm 2020 và tăng lên mức 91.542 kg vào năm 2025. Trong khi đó, khối lượng chất thải rắn nguy hại dự báo đạt 426.161 kg vào năm 2020 và chạm ngưỡng 711.980 kg vào năm 2025, tương ứng với tỷ lệ tăng trưởng khoảng 67,0% trong giai đoạn 2020-2025.

Thứ ba, phân tích đặc tính hóa lý khẳng định chất thải rắn ngành giấy có tiềm năng năng lượng rất cao. Bùn sơ cấp từ sản xuất bột gỗ có hàm lượng chất hữu cơ lên tới 94,31%, hàm lượng tro thấp 5,69% và nhiệt trị đạt 20,1 MJ/kg. Giấy phế thải có thành phần cellulose cao, độ ẩm vừa phải, mang lại giá trị nhiệt tương đương hơn 60% nhiệt trị của than đá thương phẩm.

Thứ tư, thử nghiệm đồng đốt thực tế 100% giấy thải tại Công ty TNHH Xưởng giấy Chánh Dương đã đạt kết quả kỹ thuật hoàn hảo. Thử nghiệm tiến hành trên hai hệ thống lò hơi: lò đốt than tiêu thụ 2 tấn nhiên liệu/giờ và lò đốt củi tiêu thụ 3 tấn nhiên liệu/giờ. Toàn bộ nồng độ các chất ô nhiễm trong khí thải sau xử lý gồm Bụi, CO, SO2, NO2 đều nằm dưới ngưỡng quy định nghiêm ngặt của quy chuẩn môi trường quốc gia.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính dẫn đến khối lượng chất thải rắn phát sinh lớn tại Bình Dương xuất phát từ việc phần lớn các nhà máy sử dụng nguồn nguyên liệu giấy tái chế. Quy trình xử lý giấy loại tạo ra lượng rejects thô và tinh chiếm từ 5% đến 25% khối lượng nguyên liệu (khoảng 83 đến 416 kg/tấn giấy), kèm theo hàm lượng nhựa dao động từ 20 đến 60 kg/tấn. Việc chuyển hóa dòng thải giàu năng lượng này thành nhiên liệu lò hơi đã giải quyết triệt để bài toán tồn đọng chất thải mà không làm gia tăng phát thải độc hại.

So sánh với các nghiên cứu quốc tế, phát hiện của luận văn hoàn toàn đồng nhất với các báo cáo từ Liên đoàn Công nghiệp Giấy Châu Âu (CEPI), nơi rác thải ngành giấy cung cấp tới 56% nhu cầu năng lượng nội tại của các nhà máy. Tại nhiều quốc gia phát triển, tỷ lệ chôn lấp bùn giấy đã giảm từ 40% xuống còn 20% nhờ đẩy mạnh các mô hình thu hồi nhiệt.

Các phát hiện thực nghiệm có thể được biểu diễn một cách trực quan thông qua biểu đồ cột chồng minh họa tải lượng chất thải rắn qua từng giai đoạn và bảng ma trận đối sánh các thông số ô nhiễm khí thải trước và sau khi đồng đốt. Mô hình cho thấy nồng độ khí thải duy trì sự ổn định vượt bậc, giúp các cơ sở công nghiệp chủ động kiểm soát môi trường và tiết kiệm đáng kể chi phí thu gom rác từ các đơn vị dịch vụ bên ngoài.

Đề xuất và khuyến nghị

Thứ nhất, phân loại và tiền xử lý chất thải rắn nghiêm ngặt tại nguồn:

• Hành động: Thực hiện phân tách triệt để các dòng thải có khả năng cháy như giấy vụn, vỏ cây, mấu mắt gỗ ra khỏi tạp chất vô cơ kim loại và đất đá; băm nhỏ kích thước nhiên liệu đạt chuẩn từ 5 đến 50 mm và sấy giảm độ ẩm.
• Target metric: Đạt tỷ lệ phân loại sạch 100% và khống chế độ ẩm chất thải dưới 25%.
• Timeline: Triển khai từ Quý I/2016 đến hết năm 2017.
• Chủ thể thực hiện: Bộ phận quản lý sản xuất và vận hành môi trường tại các nhà máy giấy trên địa bàn tỉnh Bình Dương.

Thứ hai, ứng dụng công nghệ đồng đốt chất thải rắn thông thường trong hệ thống lò hơi hiện hữu:

• Hành động: Lắp đặt cơ cấu cấp liệu bổ sung để phối trộn giấy phế thải với tỷ lệ từ 10% đến 30% vào buồng đốt lò than công suất 2 tấn/giờ hoặc lò củi công suất 3 tấn/giờ.
• Target metric: Thay thế từ 15% đến 25% lượng nhiên liệu đốt truyền thống, giảm 100% chi phí chuyển giao xử lý giấy thải.
• Timeline: Giai đoạn 2016 - 2020.
• Chủ thể thực hiện: Các doanh nghiệp sản xuất giấy phối hợp cùng các viện nghiên cứu và đơn vị chuyển giao công nghệ.

Thứ ba, nâng cấp hệ thống xử lý khí thải lò hơi đạt chuẩn:

• Hành động: Lắp đặt tháp lọc bụi cyclon đa cấp kết hợp hệ thống dập bụi ướt và hấp thụ khí axit; duy trì nhiệt độ buồng đốt trên 850 độ C để tiêu hủy hoàn toàn các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi.
• Target metric: 100% mẫu khí thải kiểm tra định kỳ đạt quy chuẩn QCVN 19:2009/BTNMT và QCVN 20:2009/BTNMT.
• Timeline: Giai đoạn 2017 - 2022.
• Chủ thể thực hiện: Các nhà máy sản xuất giấy dưới sự kiểm tra định kỳ của Sở Tài nguyên và Môi trường.

Thứ tư, hoàn thiện cơ chế chính sách và ban hành hướng dẫn kỹ thuật đồng xử lý chất thải:

• Hành động: Xây dựng văn bản pháp lý địa phương cho phép và hướng dẫn thủ tục cấp phép đồng đốt chất thải rắn công nghiệp không nguy hại trong lò hơi nội bộ nhà máy.
• Target metric: 100% cơ sở đủ điều kiện kỹ thuật được phê duyệt phương án đồng đốt hợp pháp, giảm 40% áp lực chất thải công nghiệp lên các bãi chôn lấp tập trung.
• Timeline: Giai đoạn 2016 - 2025.
• Chủ thể thực hiện: Ủy ban nhân dân tỉnh Bình Dương, Sở Tài nguyên và Môi trường, Ban Quản lý các Khu công nghiệp tỉnh.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nhóm 1: Cơ quan quản lý nhà nước về tài nguyên và môi trường (Sở Tài nguyên và Môi trường, Ban Quản lý các Khu công nghiệp tỉnh Bình Dương và các tỉnh lân cận).

• Lợi ích: Tiếp cận cơ sở dữ liệu khoa học, hệ số phát thải chuẩn hóa và phương pháp luận dự báo tải lượng tin cậy.
• Use case: Vận dụng số liệu để lập quy hoạch chất thải rắn cấp tỉnh đến năm 2025, xây dựng tiêu chí cấp phép môi trường cho các dự án sản xuất giấy mới.

Nhóm 2: Ban lãnh đạo, giám đốc kỹ thuật và kỹ sư vận hành tại các nhà máy giấy và bột giấy.

• Lợi ích: Nắm vững giải pháp kỹ thuật đồng đốt đã kiểm chứng thực tế, giảm thiểu chi phí năng lượng và chi phí vận chuyển chất thải.
• Use case: Tính toán thiết kế tỷ lệ phối trộn rác thải vào lò hơi đốt than hoặc củi, tối ưu hóa hiệu suất sinh hơi cho dây chuyền sản xuất.

Nhóm 3: Các công ty tư vấn môi trường, nhà thầu thiết kế lò hơi và chuyển giao công nghệ năng lượng tái tạo.

• Lợi ích: Nắm bắt các thông số hóa lý chi tiết về nhiệt trị, thành phần nguyên tố của bùn và rác thải ngành giấy.
• Use case: Thiết kế buồng đốt, hệ thống lọc bụi và tính toán phương án cân bằng vật chất - năng lượng cho các công trình xử lý chất thải công nghiệp.

Nhóm 4: Giảng viên, nghiên cứu sinh, học viên cao học chuyên ngành Quản lý Môi trường, Kỹ thuật Môi trường và Quản lý Năng lượng.

• Lợi ích: Tham khảo phương pháp toán thống kê hiện đại trong chuẩn hóa dữ liệu phát thải môi trường và mô hình kinh tế tuần hoàn.
• Use case: Sử dụng làm tài liệu giảng dạy, khung tham chiếu phương pháp luận cho các đề tài nghiên cứu về thu hồi tài nguyên từ chất thải.

Câu hỏi thường gặp

Hệ số phát thải chất thải rắn của ngành sản xuất giấy tại Bình Dương là bao nhiêu? Hệ số phát thải chuẩn hóa được xác lập thông qua phương pháp thống kê hiện đại là 122,41 kg chất thải rắn thông thường trên một tấn sản phẩm và 0,95 kg chất thải rắn nguy hại trên một tấn sản phẩm. Hệ số này phản ánh độ phủ dữ liệu toàn diện và loại trừ các sai số thô bạo.

Đồng đốt giấy phế thải trong lò hơi công nghiệp có gây ô nhiễm khói thải vượt chuẩn không? Hoàn toàn không. Kết quả thử nghiệm đồng đốt 100% giấy phế thải tại Công ty TNHH Xưởng giấy Chánh Dương trên cả lò đốt than và lò đốt củi cho thấy nồng độ Bụi, CO, SO2 và NO2 đều nằm dưới ngưỡng giới hạn cho phép của QCVN 19:2009/BTNMT.

Tiềm năng nhiệt trị của các loại chất thải rắn ngành giấy đạt mức nào? Chất thải ngành giấy sở hữu nhiệt lượng rất phong phú. Cụ thể, bùn sơ cấp từ sản xuất bột gỗ đạt nhiệt trị 20,1 MJ/kg với 94,31% chất hữu cơ; bùn sản xuất giấy đạt 19,8 MJ/kg; và giấy phế thải có nhiệt trị tương đương trên 50% đến 70% nhiệt lượng than đá.

Phương pháp thống kê hiện đại áp dụng trong nghiên cứu có ưu điểm gì so với thống kê cổ điển? Phương pháp thống kê hiện đại sử dụng hàm biến đổi logarit cơ số 10 giúp xử lý triệt để các nguồn dữ liệu phi chuẩn tắc, duy trì 100% độ phủ thông tin của các nhà máy điều tra và đánh giá chính xác tác động của quy mô công nghệ tới hệ số phát thải.

Doanh nghiệp cần đáp ứng yêu cầu kỹ thuật nào để triển khai đồng đốt rác thải giấy trong lò hơi? Doanh nghiệp cần thực hiện phân loại loại bỏ tạp chất kim loại, khống chế độ ẩm chất thải, duy trì nhiệt độ buồng đốt ổn định và trang bị hệ thống xử lý khí thải nhiều cấp như xyclon lọc bụi kết hợp tháp dập bụi ướt nhằm đảm bảo quy chuẩn môi trường.

Kết luận

• Xây dựng thành công bộ hệ số phát thải chuẩn hóa đặc thù cho ngành giấy Bình Dương: 122,41 kg chất thải rắn thông thường/tấn sản phẩm và 0,95 kg chất thải rắn nguy hại/tấn sản phẩm.
• Dự báo chính xác khối lượng chất thải rắn phát sinh đến năm 2020 và năm 2025, với lượng chất thải thông thường chạm mốc 91.542 kg vào năm 2025.
• Chứng minh tính khả thi kỹ thuật của giải pháp đồng đốt 100% giấy phế thải trong lò hơi đốt than 2 tấn/giờ và lò hơi đốt củi 3 tấn/giờ.
• Kiểm chứng toàn diện các thông số khí thải sau đồng đốt đều tuân thủ tuyệt đối quy chuẩn kỹ thuật quốc gia QCVN 19:2009/BTNMT và QCVN 20:2009/BTNMT.
• Đề xuất đồng bộ 4 nhóm giải pháp kỹ thuật, công nghệ và chính sách nhằm hoàn thiện mô hình quản lý tổng hợp chất thải rắn ngành giấy.

Đóng góp khoa học lớn nhất của luận văn là cung cấp cơ sở lý luận và thực nghiệm vững chắc để chuyển dịch phương thức quản lý chất thải rắn ngành giấy từ chôn lấp thụ động sang thu hồi năng lượng tuần hoàn. Về kế hoạch tiếp theo, cơ quan quản lý cần ban hành hướng dẫn kỹ thuật đồng đốt trong giai đoạn 2016-2018 và tiến tới nhân rộng mô hình cho 100% doanh nghiệp giấy trên địa bàn vào năm 2025. Các doanh nghiệp sản xuất giấy hãy chủ động ứng dụng giải pháp đồng đốt để vừa tối ưu hóa chi phí sản xuất, vừa tiên phong kiến tạo mô hình công nghiệp xanh và phát triển bền vững.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐẶT VẤN ĐỀ Bình Dương là một tỉnh nằm trong Vùng Kinh tế trọng điểm phía Nam, đã và đang là một trong những tỉnh có tốc độ tăng trưởng kinh tế hàng năm cao nhất cả nước. Với những thế mạnh về kinh tế xã hội đạt được, chất lượng cuộc sống của người dân đô thị tại Bình Dương cũng ngày càng được nâng cao. Tuy nhiên, bên cạnh các lợi ích do kinh tế đem lại, tính hai mặt của sự phát triển nhanh về kinh tế cũng xuất hiện. Đó là các vấn đề về quản lý đô thị; trong đó vấn đề kết hợp một cách hợp lý giữa phát triển kinh tế với bảo vệ môi trường (phát triển bền vững) và đặc biệt là quản lý chất thải rắn nói riêng đang là một trong những vấn đề đáng được quan tâm.

Do đó, vấn đề quản lý và xử lý chất thải công nghiệp tại tỉnh Bình Dương đang thực sự là một thách thức lớn đối với môi trường và sức khỏe cộng đồng. CTR công nghiệp phát sinh từ các đơn vị trên địa bàn tỉnh rất đa dạng. Trong số các ngành chiếm tỷ trọng lớn trong giá trị sản xuất của tỉnh, có bảy ngành phát sinh khối lượng lớn chất thải có thể cháy được, bao gồm: thực phẩm và đồ uống; giường, tủ, bàn ghế; sản phẩm giả da và da; dệt may; sản phẩm cao su và plastic; giấy và sản phẩm từ giấy; và sản phẩm đồ gỗ và lâm sản. Trong đó, công nghiệp giấy là một trong những ngành ô nhiễm bậc nhất, đứng thứ sáu sau các ngành công nghiệp dầu, xi măng, da, dệt may, sắt thép (Ali và Sreekrishnan, 2001).

TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Giấy và bột giấy là một ngành quan trọng trong lĩnh vực sản xuất hàng tiêu dùng. Mặc dù không phải là ngành đóng góp lớn cho thu nhập quốc dân nhưng lại cung cấp sản phẩm thiết yếu phục vụ phát triển giáo dục, văn hoá xã hội và nhiều ngành công nghiệp khác. Mặt khác công nghiệp giấy và bột giấy được coi là một trong những ngành mũi nhọn góp phần xoá đói giảm nghèo, chuyển dịch cơ cấu kinh tế, phát triển kinh tế xã hội vùng sâu vùng xa. Bên cạnh những lợi ích đó thì vấn đề ô nhiễm môi trường phát sinh từ quá trình sản xuất của ngành này cũng rất 2 đáng báo động.

Các vấn đề môi trường của ngành Giấy và Bột giấy không chỉ giới hạn bởi lượng nước tiêu thụ cao, nước thải, khí thải mà còn phát sinh một lượng lớn CTR từ quá trình sản xuất và xử lý nước thải. Mỗi năm, ngành công nghiệp giấy và bột giấy sản xuất hơn 304 triệu tấn giấy. Năm 2005, riêng Châu Âu, các nhà máy giấy – bột giấy sản xuất 99,3 triệu tấn giấy, phát sinh 11 triệu tấn chất thải rắn, trong đó có 70% phát sinh từ quá trình sản xuất giấy tái chế (M. Monte và cộng sự, 2009; Marko Likon và Polonca Trebse, 2012).

Trong khi đó, ở Mỹ, các nhà máy giấy và bột giấy phát sinh 15 triệu tấn chất thải rắn khô, bao gồm: bùn thải từ quá trình xử lý nước thải, tro lò hơi… (Michelle Bird và John Talberth, 2008). Ngày nay, CTR không còn là gánh nặng của xã hội, mà còn được xem như là một nguồn tài nguyên. Nhiều nước trên thế giới đã coi việc phân loại và xử lý CTR như là một ngành công nghiệp mang lại nhiều lợi nhuận. Một số quốc gia như Thái Lan, Myanmar, Singapore với việc áp dụng các phương pháp tái chế rác hợp lý đã tiết kiệm được 50-55% các loại nguyên liệu như bột giấy, nhựa, kim loại nặng… từ việc tái chế chất thải.

Trong khi đó, công tác quản lý chất thải rắn tại Việt Nam vẫn chưa được quan tâm đúng mức. Mặt khác, Quản lý tổng hợp CTR là một cách tiếp cận mới trong quản lý chất thải và đang được nhiều nước trên thế giới áp dụng. Cách tiếp cận này cho phép xem xét tổng hợp các khía cạnh liên quan đến quản lý chất thải như môi trường tự nhiên, xã hội, kinh tế, thể chế với sự tham gia của các bên liên quan vào các hợp phần của hệ thống quản lý chất thải (giảm thiểu, thu gom, tái sử dụng, tái chế, chôn lấp) chứ không chỉ tập trung vào duy nhất công nghệ xử lý (chôn lấp, tái chế, tái sử dụng…) theo cách truyền thống. Quản lý tổng hợp chất thải được xem như một giải pháp tích hợp đảm bảo tính bền vững khi lựa chọn các giải pháp quy hoạch và quản lý môi trường trong từng điều kiện cụ thể.

Do đó, để giải quyết tình trạng ô nhiễm CTR cần phải có một chiến lược cụ thể và có mô hình quản lý, xử lý chất thải thích hợp và đồng bộ. Ở nước ta quản lý CTR theo hướng bền vững là một trong bảy chương trình ưu tiên được xác định trong “Chiến lược Bảo vệ môi trường Quốc gia đến năm 2020 và định hướng đến năm 3 2030” và là một nội dung thuộc lĩnh vực ưu tiên trong chính sách phát triển của Chương trình nghị sự 21 - Định hướng chiến lược phát triển bền vững ở Việt Nam. Chính vì vậy mà việc ”Nghiên cứu đề xuất các giải pháp quản lý tổng hợp chất thải rắn phát sinh từ ngành Giấy - Bột giấy theo hướng thu hồi năng lượng trên địa bàn tỉnh Bình Dương” là hết sức cần thiết và có ý nghĩa thực tiễn. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI Đề xuất các giải pháp phù hợp, khả thi nhằm quản lý tổng hợp chất thải rắn phát sinh từ ngành Giấy – Bột giấy theo hướng thu hồi năng lượng.

ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU - Đối tượng nghiên cứu: chất thải rắn phát sinh từ ngành Giấy – Bột giấy - Phạm vi nghiên cứu về không gian: tỉnh Bình Dương - Phạm vi nghiên cứu về thời gian: Số liệu hiện trạng được cập nhật đến năm 2014; số liệu dự báo đến năm 2020 và định hướng đến năm 2025. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Để đạt được mục tiêu trên, các nội dung nghiên cứu mà đề tài cần thực hiện bao gồm:  Nội dung 1: Đánh giá hiện trạng và dự báo phát sinh chất thải rắn - Thu thập tài liệu liên quan đến nguồn phát sinh, khối lượng, thành phần, tính chất của CTR. - Dự báo phát thải CTR của ngành đến năm 2020 và định hướng đến năm 2025.  Nội dung 2: Đánh giá hiện trạng quản lý tổng hợp chất thải rắn - Thu thập tài liệu liên quan đến hiện trạng quản lý, xử lý CTR - Thống kê trách nhiệm, nhiệm vụ của các bên liên quan trong quy trình quản lý chất thải.

 Nội dung 3: Đề xuất biện pháp quản lý tổng hợp nhằm thu hồi năng lượng - Đề xuất các giải pháp để quản lý tổng hợp CTR. 4 - Phân tích điểm mạnh, điểm yếu, cơ hội và thách thức của các giải pháp; đánh giá tính khả thi của các giải pháp đã đề xuất. - Xem xét khả năng tái sử dụng CTR ngành Giấy và Bột giấy làm nhiên liệu đốt - Đề xuất giải pháp tái sử dụng CTR ngành Giấy và Bột giấy làm nhiên liệu đốt  Nội dung 4: Áp dụng thử nghiệm đồng đốt CTR trong lò hơi tại Công ty TNHH Xưởng Giấy Chánh Dương - Thu thập thông tin liên quan đến công ty (quy trình công nghệ sản xuất, khối lượng CTR phát sinh, công nghệ lò hơi đang sử dụng, nhiên liệu đốt đang sử dụng…). - Phân tích, đánh giá tính phù hợp về công nghệ và môi trường khi đồng đốt chất thải.

- Áp dụng thử nghiệm đồng đốt CTR trong lò hơi hiện hữu của công ty. - Đánh giá tác động của khí thải sau khi đốt lên môi trường. - Đánh giá kết quả đồng đốt chất thải. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Để đạt được các mục tiêu và nội dung trên, các phương pháp sau đây sẽ được thực hiện: 6.

Phương pháp tổng quan tài liệu - Thu thập các tài liệu về tỉnh Bình Dương: bản đồ phân bố KCN, đặc điểm KT- XH, tình trạng CTR giấy – bột giấy… - Thu thập, tổng hợp các tài liệu, các đề tài nghiên cứu liên quan đến quản lý CTRNH - Thu thập các tài liệu tham khảo, tài liệu chuyên ngành liên quan đến CTR ngành giấy và bột giấy. - Thu thập các nghiên cứu liên quan đến thu hồi năng lượng từ đốt CTR trên thế giới và tại Việt Nam. Phương pháp khảo sát, điều tra thực địa - Sử dụng bảng câu hỏi (Phụ lục 2) để khảo sát một số công ty giấy và bột giấy ở Bình Dương; thu thập thông tin, số liệu, tài liệu và xem xét hoạt động, tìm hiểu quy trình công nghệ, nắm bắt thực trạng và những tồn tại của công tác quản lý CTR tại các cơ sở sản xuất. Phương pháp xử lý số liệu - Từ kết quả điều tra thu được, đề tài sử dụng phần mềm Excel để thống kê loại, số lượng, khối lượng, thành phần CTR; hoạt động thu gom, xử lý CTR giấy – bột giấy tại địa phương.

Phương pháp đo đạc, lấy mẫu, phân tích - Phân tích thành phần nguyên tố (C, O, H, N, S, Cl, F), tính chất của CTR dự kiến đồng đốt trong lò (nhiệt lượng, độ ẩm, hàm lượng tro). o Loại mẫu: giấy thải từ khu vực chứa chất thải rắn sản xuất của Công ty TNHH Xường giấy Chánh Dương (phụ lục 1). o Số lượng mẫu: 5 mẫu - Phân tích khí thải lò hơi khi đồng đốt chất thải để đánh giá hiệu quả của biện pháp bảo vệ môi trường. Các thông số phân tích bao gồm: nhiệt độ, bụi, CO, SO2, NO2.

o Loại mẫu: khí thải từ ống khói lò hơi đốt củi của Công ty TNHH Xường giấy Chánh Dương. o Số lượng mẫu: 20-50 mẫu - Địa điểm phân tích: o Trung tâm Công nghệ Môi trường (ENTEC) o Khoa Kỹ thuật hóa học, Đại học Bách Khoa Tp. Phương pháp đánh giá nhanh - Thông qua các hệ số ô nhiễm của Tổ chức Y tế Thế giới và các hệ số được thiết lập thông qua kết quả điều tra để ước tính tổng lượng CTR phát sinh vào thời điểm hiện tại và dự báo đến năm 2025. - Xây dựng hệ số phát thải: dựa vào số liệu thống kê ở các cơ sở sản xuất đã điều tra, thu thập để xây dựng hệ số phát thải tính theo bình quân sản phẩm đầu ra 6 của ngành.

Số lượng các cơ sở sau khi thu thập dữ liệu thể hiện ở bảng 2.