Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu
Phát triển kinh tế gắn liền với công tác bảo vệ môi trường là mục tiêu trọng tâm trong chiến lược phát triển bền vững tại Việt Nam. Quá trình công nghiệp hóa và hiện đại hóa diễn ra nhanh chóng đã thúc đẩy sự hình thành của hàng loạt khu công nghiệp (KCN), cụm công nghiệp (CCN) trên toàn quốc. Tuy nhiên, hoạt động sản xuất công nghiệp tập trung cũng tạo ra khối lượng chất thải lớn, đặc biệt là nước thải công nghiệp chứa nhiều hợp chất ô nhiễm phức tạp. Trên thực tế, nhiều doanh nghiệp vẫn coi chi phí đầu tư xử lý chất thải là gánh nặng làm tăng giá thành và giảm lợi nhuận, dẫn đến tình trạng vận hành hệ thống mang tính đối phó hoặc xả trộm chất thải chưa qua xử lý ra môi trường tự nhiên, gây suy thoái nghiêm trọng nguồn nước mặt, nước ngầm và ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống dân sinh vùng lân cận.
Tỉnh Nam Định thuộc vùng đồng bằng sông Hồng, sở hữu vị trí địa lý thuận lợi cùng nguồn lao động dồi dào, đã quy hoạch 9 KCN và 57 CCN, cùng 98 làng nghề công nghiệp - tiểu thủ công nghiệp. Trong đó, có 3 KCN đã đi vào vận hành là Hòa Xá, Mỹ Trung và Bảo Minh. KCN Bảo Minh được thành lập năm 2007 tại huyện Vụ Bản, sau 14 năm hoạt động đã đạt tỷ lệ lấp đầy 100%. Do đặc thù tập trung nhiều doanh nghiệp dệt may, nhuộm và cơ khí với tính chất nước thải có độ màu, hóa chất và hàm lượng chất ô nhiễm cao, công tác quản lý và xử lý nước thải tại đây nảy sinh nhiều thách thức. Tình trạng nước thải chưa đạt chuẩn xả ra hệ thống kênh mương đã từng gây bức xúc cho cư dân các xã giáp ranh như Kim Thái, Liên Minh và Liên Bảo. Trước thực tiễn đó, tác giả lựa chọn đề tài nghiên cứu nhằm đánh giá toàn diện hiện trạng và tìm kiếm các giải pháp quản lý tối ưu.
Khóa luận xác định rõ ba mục tiêu nghiên cứu cụ thể:
- Đánh giá thực trạng xử lý nước thải tại Khu công nghiệp Bảo Minh;
- Tìm hiểu, đánh giá công tác quản lý nước thải tại Khu công nghiệp Bảo Minh;
- Đề xuất một số giải pháp nâng cao hiệu quả công tác quản lý nước thải tại Khu công nghiệp Bảo Minh.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài bao gồm:
- Đối tượng nghiên cứu: Hiện trạng quản lý và xử lý nước thải tại Khu công nghiệp Bảo Minh, huyện Vụ Bản, tỉnh Nam Định.
- Phạm vi không gian: Khu công nghiệp Bảo Minh (thuộc địa bàn 3 xã Kim Thái, Liên Minh, Liên Bảo, huyện Vụ Bản, tỉnh Nam Định).
- Phạm vi thời gian: Nghiên cứu được thực hiện từ ngày 16/8/2021 đến ngày 21/11/2021, kết hợp chuỗi dữ liệu quan trắc thứ cấp giai đoạn 2018 - 2021.
Cơ sở lý thuyết và phương pháp
Khóa luận xây dựng hệ thống cơ sở lý thuyết và pháp lý chuyên ngành Quản lý Tài nguyên và Môi trường:
- Khái niệm và khung lý thuyết: Định nghĩa KCN, khu chế xuất (EPZ), khu công nghệ cao, KCN đô thị dịch vụ, KCN sinh thái (theo Nghị định 82/2018/NĐ-CP). Khái niệm nước thải theo TCVN 5980-1995 và ISO 6107/1-1980; phân loại nước thải thành nước thải sinh hoạt, công nghiệp, tự nhiên, y tế và đô thị. Định nghĩa quản lý môi trường theo Lưu Đức Hải (2001).
- Thông số đánh giá ô nhiễm: Nhóm chỉ tiêu vật lý (nhiệt độ, màu sắc, độ đục, mùi vị); nhóm chỉ tiêu hóa sinh (pH, DO, BOD5, COD, tổng chất rắn lơ lửng TSS, vi sinh vật E. coli, Amoni, kim loại nặng).
- Nguyên lý các công nghệ xử lý nước thải: Phương pháp hóa học (trung hòa, oxy hóa - khử); phương pháp sinh học (hiếu khí, kỵ khí, hồ sinh học bèo tây/tảo, công nghệ AAO, Johkasou, CAS, MBR); phương pháp cơ học (song chắn rác, bể lắng, bể tách dầu mỡ, lưới lọc); phương pháp hóa lý (keo tụ tạo bông, trích ly pha lỏng); phương pháp điện hóa (keo tụ điện hóa, oxy hóa điện hóa).
- Căn cứ pháp lý và tiêu chuẩn áp dụng: Luật Bảo vệ Môi trường (năm 2005 và sửa đổi 2014); Luật Tài nguyên nước số 17/2012/QH13; Luật Đầu tư số 59/2005/QH11; các Nghị định: 67/2003/NĐ-CP, 149/2004/NĐ-CP, 81/2006/NĐ-CP, 88/2007/NĐ-CP, 29/2011/NĐ-CP, 25/2013/NĐ-CP (quy định phí bảo vệ môi trường đối với nước thải), 179/2013/NĐ-CP (xử phạt vi phạm hành chính môi trường), 80/2014/NĐ-CP, 38/2015/NĐ-CP, 82/2018/NĐ-CP; Thông tư 12/2011/TT-BTNMT, Thông tư 35/2015/TT-BTNMT; các quy chuẩn kỹ thuật: QCVN 40:2011/BTNMT, QCVN 08:2008/BTNMT, QCVN 08-MT:2015/BTNMT, QCVN 14:2008/BTNMT, TCXDVN 33:2006.
Phương pháp nghiên cứu được triển khai bao gồm:
- Phương pháp thu thập dữ liệu thứ cấp: Khai thác các báo cáo kinh tế - xã hội, báo cáo hiện trạng môi trường của Bộ Kế hoạch và Đầu tư, Tổng cục Môi trường, Ban Quản lý các KCN tỉnh Nam Định, Chi cục Bảo vệ môi trường - Sở Tài nguyên và Môi trường Nam Định, và tài liệu quy hoạch, hồ sơ kỹ thuật trạm xử lý nước thải KCN Bảo Minh.
- Phương pháp thu thập dữ liệu sơ cấp: Khảo sát hiện trường hệ thống thoát nước, trạm xử lý nước thải KCN; phỏng vấn sâu cán bộ Ban Quản lý các KCN tỉnh Nam Định và cán bộ vận hành trạm xử lý nước thải.
- Phương pháp xử lý và phân tích số liệu: Sử dụng phương pháp so sánh đối chiếu số liệu quan trắc với QCVN 40:2011/BTNMT và QCVN 08:2008/BTNMT; phân tích theo Thông tư 35/2015/TT-BTNMT; tổng hợp dữ liệu thành bảng biểu thống kê, biểu đồ và sơ đồ khối công nghệ.
Nội dung chính theo từng chương
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
Chương này tập trung hệ thống hóa các vấn đề lý luận về khu công nghiệp và nước thải công nghiệp. Tác giả phân tích vai trò của KCN như công cụ phân bổ lao động, thúc đẩy vốn đầu tư và tối ưu hóa hiệu quả kinh tế nhờ quy mô. Đồng thời, văn bản làm rõ đặc trưng nước thải của từng ngành công nghiệp chính và tác động tiêu cực đến môi trường tự nhiên (nước mặt, nước ngầm, đất đai, không khí và hệ sinh thái thủy sinh) khi không được xử lý đạt chuẩn.
| Ngành công nghiệp |
Chất ô nhiễm chính |
Chất ô nhiễm phụ |
| Chế biến đồ hộp, thủy sản, rau quả đông lạnh |
BOD, COD, SS, pH |
Màu, tổng N, tổng P |
| Chế biến nước uống có cồn, bia rượu |
BOD, SS, N, P, pH |
TDS, màu, độ đục |
| Chế biến thịt |
BOD, SS, độ đục, pH |
NH₄⁺, P, màu |
| Sản xuất bột ngọt |
BOD, SS, NH₄⁺, pH |
Độ đục, NOₓ, PO₄³⁻ |
| Cơ khí |
COD, dầu mỡ, SS, CN⁻, Cr, Ni |
S, Pb, Cd |
| Thuộc da |
BOD₅, COD, SS, Cr, NH₄⁺, dầu mỡ, phenol, sunfua |
N, P, tổng Coliform |
| Dệt nhuộm |
SS, BOD, kim loại nặng, dầu mỡ |
Màu, độ đục |
| Phân hóa học |
Độ axit, F, kim loại nặng, P |
Màu, SS, dầu mỡ, N |
| Sản xuất giấy |
SS, BOD, COD, phenol, lignin, tanin |
Độ đục, màu, pH |
Bên cạnh đặc tính dòng thải, chương I phân loại các công nghệ xử lý tương ứng với từng dạng chất ô nhiễm (cơ học, hóa học, sinh học, hóa lý, điện hóa) và xác định rõ trách nhiệm quản lý môi trường của doanh nghiệp hạ tầng, chủ nguồn thải và các cơ quan quản lý nhà nước theo Điều 36 Nghị định 38/2015/NĐ-CP.
CHƯƠNG II: THỰC TRẠNG QUẢN LÝ VÀ XỬ LÝ NƯỚC THẢI TẠI KHU CÔNG NGHIỆP BẢO MINH TỈNH NAM ĐỊNH
Chương II cung cấp thông tin chi tiết về điều kiện hạ tầng, thu hút đầu tư, thực trạng thu gom, xử lý và quản lý nước thải tại KCN Bảo Minh trong tương quan với bức tranh chung của cả nước và tỉnh Nam Định.
KCN Bảo Minh có quy mô quy hoạch 165,17 ha (diện tích xây dựng 154,5 ha) tại huyện Vụ Bản, nằm dọc Quốc lộ 10 và đường sắt Bắc - Nam. Mật độ lao động thiết kế 120 - 150 lao động/ha, quy mô tính toán khoảng 18.000 lao động.
| Danh mục chi phí đầu tư |
Giá trị (đồng) |
Danh mục nguồn vốn |
Tổng số (đồng) |
Tỷ lệ (%) |
| Đền bù giải phóng mặt bằng |
130.163 |
Vốn tự có |
101.000 |
28% |
| Xây dựng cơ bản hạ tầng |
3.000 |
Vốn vay cổ đông |
50.000 |
14% |
| Xây dựng, vận hành HTKT |
217.000 |
Vốn hợp pháp khác |
93.163 |
25% |
| Lãi vay ngân hàng |
12.000 |
Vốn vay ngân hàng TMCP |
120.000 |
33% |
| Xây dựng nhà ở công nhân |
149.837 |
- |
- |
- |
| Tổng mức đầu tư |
513.000 |
Tổng nguồn vốn |
364.163 |
100% |
Về tình hình thu hút đầu tư: KCN Bảo Minh đã lấp đầy 100% diện tích, thu hút 13 nhà đầu tư thứ cấp với 14 dự án (gồm 2 dự án trong nước vốn 1.800 tỷ đồng và 12 dự án FDI vốn gần 434 triệu USD). KCN định hướng chuỗi cung ứng dệt may với 11/13 doanh nghiệp thuộc ngành này, giải quyết việc làm cho 12.000 công nhân với thu nhập bình quân 5,3 triệu đồng/người/tháng. Dự án quy mô lớn nhất là Nhà máy Dệt và may trang phục Ramatex Nam Định (tổng mức đầu tư 1.818,4 tỷ đồng, tương đương 80 triệu USD, diện tích 160.502 m², công suất 25.000 tấn vải và 15 triệu sản phẩm trang phục/năm).
Về thực trạng xử lý nước thải diện rộng: Tính đến tháng 6/2020, cả nước có 336 KCN thành lập, trong đó 261 KCN đã hoạt động với tỷ lệ có hệ thống xử lý nước thải (XLNT) tập trung đạt gần 90% (234/261 KCN), chưa đạt mục tiêu 100% đề ra. Đến hết năm 2018, tỷ lệ KCN có HTXLNT tập trung đạt 88% (221/251 KCN), trong khi tỷ lệ này ở các cụm công nghiệp chỉ đạt 16% (109/669 CCN). Khu vực Đông Nam Bộ có tỷ lệ cao nhất (KCN đạt 97%, CCN đạt 43%), trong khi Tây Nguyên có tỷ lệ CCN có HTXLNT thấp nhất (3%) và Trung du miền núi phía Bắc có tỷ lệ KCN thấp nhất (62%). Chất lượng nước tại 7 lưu vực sông giai đoạn 2014 - 2018 cho thấy lưu vực sông Nhuệ - Đáy ô nhiễm nặng nhất với 18,8% điểm quan trắc ở mức kém và rất kém; tỷ lệ thông số vượt QCVN 08-MT:2015/BTNMT tại đây lên tới 35,7% - 90,5% (đặc biệt là Amoni, Nitrit, BOD₅, COD).
Về hạn chế kỹ thuật và quản lý: Văn bản phân tích thực tế thiết kế các trạm XLNT tập trung tại KCN thường chỉ bố trí bể điều hòa lưu nước 4 - 8 giờ theo kinh nghiệm nhà thầu nhằm giảm chi phí, không đảm bảo yêu cầu tối thiểu 12 giờ để điều hòa lưu lượng và nồng độ chất ô nhiễm, thiếu thiết bị quan trắc, máy ép bùn và nguồn điện dự phòng. Về công cụ kinh tế, việc tính phí bảo vệ môi trường đối với nước thải được thực hiện theo Nghị định 25/2013/NĐ-CP dựa trên công thức $F = f + C$ (đối với nước thải không chứa kim loại nặng, mức thu COD từ 1.000 - 3.000 đồng/kg, TSS từ 1.200 - 4.000 đồng/kg) hoặc $F = (f \times K) + C$ (đối với nước thải chứa kim loại nặng, hệ số K từ 1,0 đến 2,1 tùy thuộc khối lượng thải). Trên địa bàn tỉnh Nam Định, ghi nhận các phản ánh ô nhiễm từ người dân xã Mỹ Xá (do doanh nghiệp tại CCN An Xá và KCN Hòa Xá xả thải màu đen, mùi hắc; tiêu biểu vụ việc Cty Đức Chương năm 2016) và phản ánh về việc xả thải tại KCN Bảo Minh ảnh hưởng đến kênh mương tưới tiêu phục vụ sản xuất nông nghiệp các xã lân cận.
CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT VÀ GIẢI PHÁP
Chương này đánh giá các thuận lợi và khó khăn trong công tác quản lý môi trường KCN, tổng hợp kinh nghiệm kiểm soát nước thải từ Nhật Bản (tiêu chuẩn chất lượng cho tái sử dụng nước) và Nam Phi để rút ra bài học cho Việt Nam. Từ đó, tác giả đưa ra các nhóm giải pháp:
- Giải pháp công nghệ và kỹ thuật: Đẩy mạnh áp dụng Sản xuất sạch hơn (SXSH) tại các nhà máy thứ cấp; cải tiến công nghệ từ bùn hoạt tính truyền thống (CAS) sang công nghệ màng sinh học lọc (MBR); nâng cấp dung tích bể điều hòa đạt thời gian lưu trên 12 giờ; xây dựng mô hình tuần hoàn và tái sử dụng (TH/TSD) nước thải sau xử lý phục vụ sản xuất vật liệu xây dựng, tưới cây và rửa đường.
- Giải pháp quản lý và thể chế: Hoàn thiện cơ chế giám sát đấu nối xả thải nội bộ KCN; lắp đặt và truyền dữ liệu quan trắc tự động liên tục; áp dụng nghiêm mức thu phí BVMT và xử phạt vi phạm hành chính theo Nghị định 179/2013/NĐ-CP; tăng cường phối hợp giữa Ban Quản lý KCN, Sở Tài nguyên và Môi trường cùng chính quyền các xã vùng đệm để tiếp nhận phản ánh của cộng đồng.
Kết quả và đóng góp
Khóa luận đạt được các kết quả và đóng góp cụ thể dựa trên số liệu thực chứng:
- Tổng hợp bức tranh toàn diện về hạ tầng và đầu tư KCN Bảo Minh: Làm rõ cơ cấu vốn đầu tư 513.000 (đồng), tình hình lấp đầy 100% với 14 dự án thứ cấp (12 dự án FDI vốn 434 triệu USD, 2 dự án trong nước 1.800 tỷ đồng), định hình rõ đặc thù dòng thải dệt may với 11/13 doanh nghiệp hoạt động trong lĩnh vực này và 12.000 lao động.
- Chỉ ra các điểm nghẽn kỹ thuật điển hình: Phân tích nguyên nhân hoạt động kém hiệu quả của các trạm XLNT KCN xuất phát từ việc thiết kế bể điều hòa thiếu dung tích (thời gian lưu chỉ 4 - 8 giờ thay vì tối thiểu 12 giờ), thiếu máy ép bùn và trạm quan trắc kiểm soát nồng độ biến thiên.
- Hệ thống hóa dữ liệu đối sánh cấp vùng và quốc gia: Tổng hợp số liệu vận hành trạm XLNT tập trung (KCN cả nước đạt 88%, CCN chỉ đạt 16% năm 2018; KCN đạt gần 90% năm 2020), chỉ rõ áp lực ô nhiễm tại lưu vực sông Nhuệ - Đáy (tỷ lệ thông số vượt chuẩn từ 35,7% đến hơn 90%).
- Đề xuất hệ thống giải pháp gắn với kinh tế tuần hoàn: Đưa ra phương án tái sử dụng nước thải cho ngành sản xuất vật liệu xây dựng, kết hợp chuyển đổi công nghệ MBR và áp dụng Sản xuất sạch hơn (SXSH), kết hợp hoàn thiện công cụ kinh tế (phí BVMT theo Nghị định 25/2013/NĐ-CP).
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp
- Hạn chế của nghiên cứu: Thời gian thực hiện đề tài diễn ra trong giai đoạn ngắn (từ ngày 16/8/2021 đến ngày 21/11/2021). Nguồn dữ liệu đánh giá chất lượng nước thải chủ yếu dựa trên số liệu quan trắc định kỳ thứ cấp từ cơ quan quản lý và chủ đầu tư, chưa thực hiện được các đợt lấy mẫu phân tích độc lập chuyên sâu theo từng công đoạn sản xuất dệt, nhuộm, may.
- Hướng nghiên cứu tiếp: Mở rộng nghiên cứu đánh giá cân bằng dòng vật chất và chi tiết nồng độ ô nhiễm theo từng công đoạn sản xuất dệt may tại KCN Bảo Minh; tính toán chi phí đầu tư - vận hành cụ thể khi chuyển đổi sang mô hình màng lọc MBR và hệ thống tái sử dụng nước quy mô lớn trong giai đoạn mở rộng tiếp theo của KCN.
Giá trị tham khảo
Báo cáo khóa luận mang lại giá trị tham khảo thiết thực cho các đối tượng:
- Sinh viên và học viên: Ngành Quản lý Tài nguyên và Môi trường, Kinh tế Môi trường, Kỹ thuật Môi trường có thể tham khảo phương pháp kết hợp giữa phân tích công cụ quản lý nhà nước, chính sách kinh tế môi trường (phí BVMT, xử phạt hành chính) với đánh giá kỹ thuật trạm XLNT tập trung.
- Cán bộ quản lý môi trường tại các KCN và Sở/Ban ngành: Tham khảo tài liệu trong công tác giám sát đấu nối xả thải, lựa chọn công nghệ điều hòa dòng thải dệt may, và giải quyết các xung đột môi trường giữa KCN với cộng đồng dân cư nông nghiệp giáp ranh.
Câu hỏi thường gặp
1. Khu công nghiệp Bảo Minh có quy mô và cơ cấu ngành nghề như thế nào?
KCN Bảo Minh có diện tích quy hoạch 165,17 ha (diện tích xây dựng 154,5 ha) tại huyện Vụ Bản, tỉnh Nam Định. Tính đến thời điểm nghiên cứu, KCN đã lấp đầy 100% diện tích với 13 nhà đầu tư thứ cấp (14 dự án, gồm 12 dự án FDI và 2 dự án trong nước), trong đó ngành dệt may chiếm ưu thế tuyệt đối với 11/13 doanh nghiệp.
2. Tỷ lệ khu công nghiệp và cụm công nghiệp có trạm xử lý nước thải tập trung trên cả nước chênh lệch ra sao?
Theo số liệu thống kê đến hết năm 2018, tỷ lệ KCN đang hoạt động có hệ thống XLNT tập trung trên cả nước đạt 88% (221/251 KCN), trong khi tỷ lệ này ở các CCN chỉ đạt 16% (109/669 CCN). Khu vực Đông Nam Bộ có tỷ lệ cao nhất (KCN 97%, CCN 43%), còn Tây Nguyên có tỷ lệ CCN có trạm xử lý thấp nhất (chỉ 3%). Đến tháng 6/2020, tỷ lệ KCN có trạm XLNT tập trung đạt gần 90% (234/261 KCN).
3. Mức phí bảo vệ môi trường đối với nước thải công nghiệp được tính toán như thế nào theo văn bản áp dụng trong khóa luận?
Theo Nghị định 25/2013/NĐ-CP, phí nước thải không chứa kim loại nặng tính theo công thức $F = f + C$ (trong đó $f \le 2.000$ đồng/năm, $C$ tính theo COD từ 1.000 - 3.000 đồng/kg và TSS từ 1.200 - 4.000 đồng/kg). Đối với nước thải chứa kim loại nặng, phí tính theo công thức $F = (f \times K) + C$, với hệ số $K$ từ 1,0 đến 2,1 tùy thuộc khối lượng nước thải phát sinh hàng ngày.
4. Khóa luận chỉ ra nguyên nhân kỹ thuật chính nào khiến trạm xử lý nước thải KCN hoạt động kém hiệu quả?
Nguyên nhân chủ yếu do các nhà thầu thiết kế bể điều hòa có dung tích tối thiểu với thời gian lưu nước chỉ từ 4 - 8 giờ nhằm giảm chi phí cho chủ đầu tư, không đáp ứng được yêu cầu khuyến cáo tối thiểu 12 giờ để điều hòa lưu lượng và nồng độ chất ô nhiễm dệt may biến động mạnh, đồng thời thiếu máy ép bùn, thiết bị đo lường giám sát và nguồn điện dự phòng.
5. Những giải pháp kỹ thuật và công nghệ trọng tâm nào được tác giả đề xuất cho KCN Bảo Minh?
Tác giả đề xuất triển khai các giải pháp Sản xuất sạch hơn (SXSH) tại từng nhà máy thứ cấp, ứng dụng công nghệ màng sinh học MBR để thay thế hoặc bổ trợ cho công nghệ CAS truyền thống, đảm bảo thời gian lưu bể điều hòa $\ge 12$ giờ, và thiết lập sơ đồ công nghệ tuần hoàn/tái sử dụng nước thải sau xử lý cho ngành sản xuất vật liệu xây dựng và hoạt động vệ sinh nội khu.
Kết luận
Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Nguyễn Thị Huế đã phản ánh toàn diện thực trạng công tác thu gom, xử lý và quản lý nước thải tại Khu công nghiệp Bảo Minh, tỉnh Nam Định trong giai đoạn 2018 - 2021. Bằng việc kết hợp phương pháp thu thập dữ liệu thứ cấp, khảo sát thực địa và phân tích chính sách pháp luật, nghiên cứu đã làm rõ các điểm nghẽn kỹ thuật trong vận hành trạm xử lý nước thải dệt may cũng như những xung đột môi trường với khu vực dân sinh lân cận. Trên cơ sở đó, tác giả xây dựng hệ thống giải pháp đồng bộ từ công nghệ màng lọc MBR, tuần hoàn tái sử dụng nước đến hoàn thiện công cụ kinh tế và cơ chế giám sát liên ngành, đóng góp tài liệu tham khảo có giá trị thực tiễn cho công tác quản lý môi trường công nghiệp tại địa phương.
