Nghiên Cứu Giải Pháp Sản Xuất Sạch Hơn Tại Công Ty Cổ Phần Mía Đường Sơn Dương

Tài liệu nghiên cứu Luận văn nghiên cứu đề xuất các giải pháp sản xuất sạch hơn tại công ty cổ phần mía đường sơn dương, tổng hợp lý thuyết và thực hành, cung cấp kiến thức chuyên

• Tác giả: Phạm Văn Biên
• Người hướng dẫn: TS. Đinh Thị Hải Vân
• Trường học: Học viện Nông nghiệp Việt Nam
• Chuyên ngành: Khoa học Môi trường
• Đề tài: Giải Pháp Sản Xuất Sạch Hơn Tại Công Ty Cổ Phần Mía Đường Sơn Dương
• Loại tài liệu: luận văn
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. MỤC LỤC
• 1.1. Lời cam đoan
• 1.2. Mục lục
• 1.3. Danh mục chữ viết tắt
• 1.4. Danh mục bảng
• 1.5. Danh mục hình
• 1.6. Trích yếu luận văn
• 1.7. Thesis abstract
• 1.8. Tính cấp thiết của đề tài
• 1.9. Mục tiêu nghiên cứu
• 1.9.1. Mục tiêu chung
• 1.9.2. Mục tiêu cụ thể
• 1.10. Phạm vi nghiên cứu
• 1.10.1. Đối tượng nghiên cứu
• 1.10.2. Địa điểm nghiên cứu
• 1.10.3. Thời gian nghiên cứu
• 1.11. Tổng quan tài liệu
• 1.11.1. Tổng quan về ngành sản xuất mía đường Việt Nam
• 1.11.1.1. Tình hình phát triển ngành sản xuất mía đường ở Việt Nam
• 1.11.1.2. Thực trạng công nghệ sản xuất mía đường ở Việt Nam
• 1.12. Nội dung và phương pháp nghiên cứu
• 1.12.1. Nội dung nghiên cứu
• 1.12.2. Phương pháp nghiên cứu
• 1.12.2.1. Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp
• 1.12.2.2. Phương pháp điều tra, thu thập số liệu sơ cấp
• 1.12.2.3. Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm
• 1.12.2.4. Phương pháp đánh giá kết quả nghiên cứu
• 1.12.2.5. Phương pháp tính toán cân bằng vật chất
• 1.12.2.6. Phương pháp tính Chi phí dòng thải
• 1.12.2.7. Phương pháp đánh giá các đề xuất sản xuất sạch hơn
• 1.12.2.8. Phương pháp xử lý số liệu
• 1.12.2.9. Phương pháp thảo luận nhóm SXSH
• 1.13. Kết quả nghiên cứu và thảo luận
• 1.13.1. Giới thiệu về công ty cổ phần mía đường Sơn Dương
• 1.13.2. Lịch sử hình thành và phát triển của Công ty
• 1.13.3. Sơ đồ bộ máy tổ chức của Công ty
• 1.13.4. Quy trình công nghệ sản xuất đường của công ty
• 1.13.5. Nhu cầu nguyên liệu sử dụng trong sản xuất của Công ty
• 1.13.6. Dây chuyền công nghệ sản xuất đường của Công ty
• 1.13.7. Cân bằng vật chất cho toàn bộ quy trình sản xuất đường
• 1.13.8. Các nguồn thải chính trong hoạt động sản xuất của Công ty
• 1.13.9. Xác định các chi phí dòng thải của Công ty
• 1.13.10. Xác định dòng thải và nguyên nhân của dòng thải
• 1.13.11. Đề xuất các cơ hội sản xuất sạch hơn cho công ty
• 1.13.12. Đánh giá các giải pháp sản xuất sạch hơn
• 1.13.12.1. Phân loại các giải pháp sản xuất sạch hơn
• 1.13.12.2. Đánh giá tính khả thi đối với giải pháp thu mua mía theo trữ đường
• 1.13.12.3. Đánh giá tính khả thi đối với giải pháp cải tạo hệ thống xử lý tuần hoàn nước thải
• 1.13.12.4. Đánh giá tính khả thi đối với giải pháp thay trống lọc bùn cũ
• 1.13.13. Lựa chọn các giải pháp sản xuất sạch hơn
• 1.14. Kết luận và kiến nghị
• Tài liệu tham khảo

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Giải Pháp Sản Xuất Sạch Hơn Tại Sơn Dương

Ngành công nghiệp mía đường đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế Việt Nam, đóng góp đáng kể vào GDP hàng năm. Tuy nhiên, hoạt động sản xuất mía đường cũng gây ra những tác động tiêu cực đến môi trường, ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng. Các vấn đề như ô nhiễm nguồn nước, không khí ngày càng trở nên nghiêm trọng. Nguyên nhân chính xuất phát từ việc sử dụng lãng phí tài nguyên, chất lượng mía nguyên liệu thấp, và công nghệ sản xuất chưa tối ưu. Do đó, việc áp dụng các giải pháp sản xuất sạch hơn (SXSH) là vô cùng cấp thiết để đảm bảo sự phát triển bền vững của ngành. Công ty Cổ phần Mía Đường Sơn Dương cũng đang đối mặt với những thách thức này và cần có những giải pháp hiệu quả để giảm thiểu tác động môi trường và nâng cao hiệu quả sản xuất. Theo báo điện tử Nông nghiệp Việt Nam, ngành mía đường Việt Nam đứng thứ 14 trên thế giới về diện tích và sản lượng, cho thấy tiềm năng phát triển lớn nhưng cũng đặt ra yêu cầu cao về bảo vệ môi trường.

1.1. Tầm quan trọng của sản xuất bền vững mía đường

Việc áp dụng sản xuất bền vững trong ngành mía đường không chỉ giúp giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường mà còn mang lại lợi ích kinh tế cho doanh nghiệp. Sử dụng hiệu quả tài nguyên, giảm thiểu chất thải, và nâng cao chất lượng sản phẩm là những yếu tố then chốt để đạt được sự phát triển bền vững. Sản xuất sạch hơn là một trong những giải pháp hiệu quả để đạt được mục tiêu này. Nó giúp doanh nghiệp tối ưu hóa quy trình sản xuất, giảm thiểu chi phí, và nâng cao năng lực cạnh tranh. Đồng thời, sản xuất bền vững cũng góp phần bảo vệ môi trường và sức khỏe cộng đồng, tạo dựng hình ảnh tốt đẹp cho doanh nghiệp.

1.2. Giới thiệu về Công ty Cổ phần Mía Đường Sơn Dương

Công ty Cổ phần Mía Đường Sơn Dương là một trong những doanh nghiệp sản xuất mía đường tại tỉnh Tuyên Quang. Công ty đã có nhiều năm kinh nghiệm trong ngành và đóng góp vào sự phát triển kinh tế của địa phương. Tuy nhiên, công ty cũng đang đối mặt với những thách thức về môi trường và cần có những giải pháp sản xuất sạch hơn để giảm thiểu tác động tiêu cực. Việc áp dụng các giải pháp này không chỉ giúp công ty tuân thủ các quy định pháp luật về bảo vệ môi trường mà còn nâng cao hiệu quả sản xuất và tạo dựng hình ảnh doanh nghiệp xanh.

II. Thách Thức Về Môi Trường Trong Sản Xuất Mía Đường

Ngành công nghiệp mía đường đối mặt với nhiều thách thức về môi trường, bao gồm ô nhiễm nguồn nước do nước thải sản xuất, ô nhiễm không khí từ khí thải lò hơi, và lượng lớn chất thải rắn như bã mía, bùn lọc. Việc xử lý các chất thải này đòi hỏi chi phí lớn và công nghệ phức tạp. Ngoài ra, việc sử dụng lãng phí tài nguyên như nước, năng lượng cũng gây ra những tác động tiêu cực đến môi trường. Theo nghiên cứu của Nguyễn Ngộ (2011), lượng nước sử dụng trong sản xuất mía đường chiếm khoảng 2673% khối lượng mía nguyên liệu, cho thấy mức độ sử dụng nước rất lớn. Khí thải từ lò hơi chứa CO2 cũng góp phần làm giảm chất lượng không khí. Do đó, việc tìm kiếm các giải pháp giảm thiểu chất thải trong sản xuất mía đường là vô cùng quan trọng.

2.1. Ô nhiễm nước thải và giải pháp xử lý nước thải mía đường

Nước thải từ quá trình sản xuất mía đường chứa nhiều chất ô nhiễm như chất hữu cơ, chất rắn lơ lửng, và các hóa chất sử dụng trong quá trình chế biến. Việc xả thải trực tiếp ra môi trường gây ô nhiễm nguồn nước, ảnh hưởng đến hệ sinh thái và sức khỏe cộng đồng. Các giải pháp xử lý nước thải mía đường bao gồm sử dụng công nghệ sinh học, hóa lý, và kết hợp các phương pháp để đạt hiệu quả cao nhất. Việc cải tạo hệ thống xử lý nước thải, tuần hoàn nước thải cũng là một giải pháp hiệu quả để giảm thiểu lượng nước thải ra môi trường.

2.2. Quản lý và xử lý bã mía và các chất thải rắn khác

Bã mía là một trong những chất thải rắn lớn nhất trong quá trình sản xuất mía đường. Việc xử lý bã mía hiệu quả không chỉ giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường mà còn tạo ra nguồn năng lượng tái tạo. Các giải pháp xử lý bã mía bao gồm đốt để sản xuất điện, sản xuất phân bón hữu cơ, và sử dụng làm nguyên liệu cho các ngành công nghiệp khác. Ngoài ra, việc quản lý và xử lý tro lò mía đường cũng cần được chú trọng để giảm thiểu tác động đến môi trường.

2.3. Tiết kiệm năng lượng và giảm thiểu khí thải trong sản xuất

Sử dụng năng lượng hiệu quả và giảm thiểu khí thải là một trong những mục tiêu quan trọng của sản xuất sạch hơn. Các giải pháp bao gồm cải tiến công nghệ lò hơi, sử dụng nhiên liệu sạch hơn, và tối ưu hóa quy trình sản xuất để giảm thiểu tiêu thụ năng lượng. Việc áp dụng các giải pháp này không chỉ giúp giảm thiểu tác động đến môi trường mà còn giảm chi phí sản xuất cho doanh nghiệp. Năng lượng tái tạo từ bã mía cũng là một giải pháp tiềm năng để giảm thiểu sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch.

III. Giải Pháp Sản Xuất Sạch Hơn Cho Công Ty Sơn Dương

Để giải quyết các thách thức về môi trường, Công ty Cổ phần Mía Đường Sơn Dương cần áp dụng các giải pháp sản xuất sạch hơn một cách toàn diện. Các giải pháp này bao gồm cải tiến quy trình sản xuất, sử dụng hiệu quả tài nguyên, giảm thiểu chất thải, và áp dụng công nghệ tiên tiến. Việc thực hiện phân tích dòng vật chất mía đường (MFA) giúp xác định các điểm thất thoát và lãng phí trong quy trình sản xuất, từ đó đưa ra các giải pháp phù hợp. Theo trích yếu luận văn, nghiên cứu đã đề xuất 20 giải pháp sản xuất sạch hơn nhằm khắc phục 18 nguyên nhân gây ô nhiễm.

3.1. Cải tiến quy trình sản xuất và công nghệ sản xuất sạch hơn

Việc cải tiến quy trình sản xuất và áp dụng công nghệ sản xuất sạch hơn là một trong những giải pháp quan trọng để giảm thiểu tác động môi trường. Các giải pháp bao gồm tối ưu hóa quy trình ép mía, làm sạch nước mía, và cô đặc đường. Việc sử dụng công nghệ sản xuất sạch hơn ngành mía đường giúp giảm thiểu tiêu thụ năng lượng, nước, và hóa chất, đồng thời giảm thiểu lượng chất thải phát sinh. Việc áp dụng các tiêu chuẩn chứng nhận sản xuất sạch hơn cũng giúp nâng cao uy tín của doanh nghiệp.

3.2. Sử dụng hiệu quả tài nguyên và tiết kiệm năng lượng

Sử dụng hiệu quả tài nguyên và tiết kiệm năng lượng trong sản xuất mía đường là một trong những giải pháp quan trọng để giảm thiểu chi phí sản xuất và bảo vệ môi trường. Các giải pháp bao gồm thu hồi và tái sử dụng nước ngưng, tối ưu hóa hệ thống lò hơi, và sử dụng thiết bị tiết kiệm năng lượng. Việc áp dụng các giải pháp này giúp giảm thiểu tiêu thụ nước, năng lượng, và hóa chất, đồng thời giảm thiểu lượng chất thải phát sinh. Việc quản lý môi trường công ty mía đường cũng cần được chú trọng để đảm bảo tuân thủ các quy định pháp luật.

3.3. Giảm thiểu chất thải và tái chế trong quy trình sản xuất

Giảm thiểu chất thải và tái chế là một trong những giải pháp quan trọng để giảm thiểu tác động môi trường. Các giải pháp bao gồm tái sử dụng bã mía để sản xuất điện, sản xuất phân bón hữu cơ từ bùn lọc, và tái chế nước thải sau xử lý. Việc áp dụng các giải pháp này giúp giảm thiểu lượng chất thải ra môi trường, đồng thời tạo ra nguồn tài nguyên mới. Việc áp dụng mô hình kinh tế tuần hoàn mía đường cũng giúp tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên và giảm thiểu chất thải.

IV. Ứng Dụng Thực Tế Đánh Giá Tính Khả Thi Giải Pháp SXSH

Việc đánh giá tính khả thi của các giải pháp sản xuất sạch hơn là bước quan trọng để đảm bảo hiệu quả và tính bền vững của các giải pháp. Đánh giá cần dựa trên các yếu tố kinh tế, kỹ thuật, và môi trường. Các giải pháp cần mang lại lợi ích kinh tế cho doanh nghiệp, khả thi về mặt kỹ thuật, và giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường. Theo luận văn, có 3 giải pháp được phân tích chuyên sâu về tính khả thi: thu mua mía theo trữ đường, cải tạo hệ thống xử lý nước thải, và thay trống lọc bùn cũ.

4.1. Đánh giá tính khả thi giải pháp thu mua mía theo trữ đường

Giải pháp thu mua mía theo trữ đường khuyến khích nông dân nâng cao chất lượng mía, giảm tạp chất, từ đó giảm chi phí sản xuất và giảm lượng chất thải phát sinh. Đánh giá tính khả thi cần xem xét chi phí đầu tư, lợi nhuận thu được, và tác động đến môi trường. Giải pháp này có thể mang lại lợi ích kinh tế cho cả doanh nghiệp và nông dân, đồng thời giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường.

4.2. Đánh giá tính khả thi giải pháp cải tạo hệ thống xử lý nước thải

Việc cải tạo hệ thống xử lý nước thải giúp nâng cao hiệu quả xử lý, giảm thiểu ô nhiễm nguồn nước. Đánh giá tính khả thi cần xem xét chi phí đầu tư, hiệu quả xử lý, và tác động đến môi trường. Giải pháp này giúp doanh nghiệp tuân thủ các quy định pháp luật về bảo vệ môi trường, đồng thời giảm thiểu tác động tiêu cực đến sức khỏe cộng đồng.

4.3. Đánh giá tính khả thi giải pháp thay trống lọc bùn cũ

Việc thay trống lọc bùn cũ giúp nâng cao hiệu quả lọc, giảm lượng bùn thải, và giảm chi phí xử lý. Đánh giá tính khả thi cần xem xét chi phí đầu tư, hiệu quả lọc, và tác động đến môi trường. Giải pháp này giúp doanh nghiệp giảm thiểu lượng chất thải rắn, đồng thời giảm chi phí xử lý.

V. Kết Luận Triển Vọng Phát Triển Sản Xuất Sạch Hơn

Việc áp dụng sản xuất sạch hơn là một xu hướng tất yếu để đảm bảo sự phát triển bền vững của ngành mía đường. Công ty Cổ phần Mía Đường Sơn Dương cần chủ động áp dụng các giải pháp sản xuất sạch hơn để giảm thiểu tác động môi trường, nâng cao hiệu quả sản xuất, và tạo dựng hình ảnh doanh nghiệp xanh. Việc thực hiện đánh giá tác động môi trường mía đường (EIA) giúp xác định các tác động tiềm ẩn và đưa ra các biện pháp giảm thiểu. Việc áp dụng các tiêu chuẩn ISO 14001 mía đường cũng giúp doanh nghiệp quản lý môi trường một cách hiệu quả.

5.1. Tóm tắt các giải pháp sản xuất sạch hơn hiệu quả nhất

Các giải pháp sản xuất sạch hơn hiệu quả nhất bao gồm cải tiến quy trình sản xuất, sử dụng hiệu quả tài nguyên, giảm thiểu chất thải, và áp dụng công nghệ tiên tiến. Việc thực hiện cải tiến quy trình sản xuất mía đường giúp giảm thiểu tiêu thụ năng lượng, nước, và hóa chất, đồng thời giảm thiểu lượng chất thải phát sinh. Việc áp dụng các giải pháp này cần được thực hiện một cách toàn diện và có hệ thống để đạt hiệu quả cao nhất.

5.2. Triển vọng và tương lai của sản xuất sạch hơn ngành mía đường

Triển vọng của sản xuất sạch hơn ngành mía đường là rất lớn. Với sự phát triển của công nghệ và nhận thức về bảo vệ môi trường, các giải pháp sản xuất sạch hơn sẽ ngày càng được áp dụng rộng rãi. Việc áp dụng các tiêu chuẩn sản xuất đường hữu cơ và sản xuất đường theo tiêu chuẩn VietGAP cũng là một xu hướng tiềm năng. Việc phát triển bền vững công ty mía đường cần được chú trọng để đảm bảo sự phát triển lâu dài và bền vững.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Ngành công nghiệp mía đường giữ vị trí quan trọng trong cơ cấu kinh tế nông nghiệp Việt Nam, đứng thứ 14 trong hơn 100 quốc gia sản xuất đường công nghiệp vào năm 2017 với hệ thống 41 nhà máy trên toàn quốc. Tuy nhiên, quy trình chế biến đường truyền thống tiêu tốn lượng tài nguyên rất lớn, với khối lượng nước sử dụng ước tính khoảng 2673% so với khối lượng mía nguyên liệu, đồng thời phát sinh lượng chất thải hữu cơ và khí thải lò hơi đáng kể. Tại Công ty Cổ phần Mía đường Sơn Dương (tỉnh Tuyên Quang), nhà máy vận hành với công suất bình quân 2.150 tấn mía/ngày, đạt sản lượng 22.556 tấn đường kính trong niên vụ 2015. Thực tế sản xuất cho thấy định mức tiêu hao còn ở mức cao: để tạo ra 1.000 tấn đường thành phẩm cần tiêu tốn 9.337 tấn mía cây, 20.000 m3 nước, 10 tấn than và phát sinh tỷ lệ tạp chất lên tới 2,61%. Vấn đề nghiên cứu trọng tâm là việc áp dụng các biện pháp kiểm soát ô nhiễm cuối đường ống (EOP) thuần túy đòi hỏi chi phí vận hành lớn nhưng không ngăn chặn được sự thất thoát dòng vật chất tại nguồn. Luận văn hướng tới mục tiêu phân tích cân bằng vật chất, xác định 18 nguyên nhân cốt lõi gây lãng phí và đề xuất 20 giải pháp Sản xuất sạch hơn (SXSH) nhằm tối ưu hóa chi phí và giảm thiểu tác động môi trường. Phạm vi nghiên cứu được thực hiện tại Công ty Cổ phần Mía đường Sơn Dương, xã Hào Phú, huyện Sơn Dương, tỉnh Tuyên Quang trong thời gian 17 tháng từ tháng 3/2016 đến tháng 10/2017. Nghiên cứu mang ý nghĩa thực tiễn to lớn khi giúp doanh nghiệp tiết kiệm 5% đến 15% nguyên nhiên liệu, đồng thời hiện thực hóa các chỉ tiêu của Chiến lược Sản xuất sạch hơn trong công nghiệp theo Quyết định số 1419/QĐ-TTg của Thủ tướng Chính phủ.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Đề tài dựa trên nền tảng lý thuyết Sản xuất sạch hơn do Chương trình Môi trường Liên Hợp Quốc (UNEP, 1994) khởi xướng và khung lý thuyết Quản lý chất thải công nghiệp theo hướng phòng ngừa ô nhiễm tại nguồn. Bốn khái niệm cốt lõi được ứng dụng xuyên suốt bao gồm: Cân bằng vật chất, Hạch toán chi phí dòng thải (MFCA), Quản lý nội vi (Good Housekeeping) và Công nghệ Sunfit hóa (làm sạch nước mía bằng khí SO2). Mô hình nghiên cứu tích hợp đánh giá tính khả thi trên 3 trụ cột: Kỹ thuật (tính tương thích thiết bị, an toàn lao động), Kinh tế (Giá trị hiện tại thuần - NPV, Tỷ suất sinh lời nội tại - IRR, Thời gian hoàn vốn - PB) và Môi trường (mức độ cắt giảm tải lượng ô nhiễm COD, BOD5, chất thải rắn). Nhóm nghiên cứu thiết lập ma trận chấm điểm có tổng trọng số bằng 10, trong đó tiêu chí Kinh tế chiếm trọng số 4, Kỹ thuật chiếm trọng số 3 và Môi trường chiếm trọng số 3 để sàng lọc và xác định thứ tự ưu tiên cho các giải pháp.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu kết hợp nguồn dữ liệu thứ cấp từ hồ sơ vận hành giai đoạn 2015 - 2016 và dữ liệu sơ cấp điều tra thực địa. Cỡ mẫu thực nghiệm gồm 02 đợt quan trắc nước thải tại cống xả trước và sau trạm xử lý của nhà máy (đợt 1 ngày 12/11/2016 và đợt 2 ngày 04/3/2017). Phương pháp lấy mẫu tuân thủ tiêu chuẩn TCVN 5999:1995, bảo đảm tính đại diện cao cho cả chu kỳ cao điểm ép mía lẫn giai đoạn vận hành bình thường. Các mẫu được bảo quản theo TCVN 5993:1995 và phân tích tại phòng thí nghiệm đạt chuẩn nhằm xác định các chỉ tiêu pH, TSS, COD, BOD5, Sunfua, Nts, Pts theo các tiêu chuẩn TCVN 6492:2011, SMEWW 5520C:2012 và TCVN 6001-1:2008. Phương pháp cân bằng vật chất kết hợp tính toán chi phí dòng thải (chi phí bên trong và chi phí bên ngoài) được lựa chọn vì khả năng bóc tách chính xác các khoản thất thoát tài chính ẩn trong dòng thải, khắc phục hạn chế của kế toán tài chính thông thường. Tiến độ nghiên cứu được tổ chức liên tục trong 17 tháng từ tháng 3/2016 đến tháng 10/2017.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Thứ nhất, tính toán cân bằng vật chất cho 1.000 tấn đường thành phẩm chỉ ra tổng lượng mía nguyên liệu tiêu thụ là 9.337 tấn, tỷ lệ tạp chất và bùn đất chiếm 2,61%, lượng bã mía phát sinh chiếm khoảng 20% và bùn lọc chiếm từ 3,82% đến 5,07% khối lượng mía ép với độ ẩm 75% đến 77%. Lượng tro sỉ lò hơi phát sinh tương đương 1,2% lượng bã mía tiêu thụ. Thứ hai, nhu cầu sử dụng nước cấp lên tới 20.000 m3/1.000 tấn sản phẩm. Kết quả phân tích chất lượng nước thải chưa xử lý ghi nhận nồng độ COD và BOD5 vượt nhiều lần giới hạn tiếp nhận tại QCVN 40:2008/BTNMT, làm gia tăng đáng kể chi phí bảo vệ môi trường và thất thoát lượng đường hòa tan theo dòng nước. Thứ ba, nghiên cứu nhận diện 18 nguyên nhân gây rò rỉ nguyên vật liệu và đề xuất 20 giải pháp SXSH. Trong đó, có 16 giải pháp quản lý nội vi và điều chỉnh quy trình vận hành có thể triển khai ngay lập tức với chi phí đầu tư rất thấp. Thứ tư, thẩm định chi tiết 3 giải pháp đầu tư chuyên sâu gồm thu mua mía theo trữ đường CCS, cải tạo hệ thống tuần hoàn nước thải và thay thế trống lọc bùn cũ cho thấy cả 3 giải pháp đều đạt giá trị NPV dương, tỷ suất IRR vượt xa lãi suất ngân hàng và thời gian hoàn vốn PB ngắn từ 8 đến 22 tháng.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính dẫn đến thất thoát dòng vật chất tại Nhà máy Mía đường Sơn Dương là do phương thức thu mua mía nguyên liệu theo cước phẳng (chưa gắn chặt với chữ đường CCS), dẫn đến chất lượng mía đầu vào không đồng đều và tỷ lệ xơ bã cao. Bên cạnh đó, thiết bị lọc bùn chân không cũ và hiện tượng thất thoát nhiệt - nước tại các công đoạn gia nhiệt làm gia tăng lượng đường saccaroza thất thoát vào bã bùn. Khi so sánh với các nghiên cứu cùng ngành, kết quả này hoàn toàn tương đồng với các mô hình thành công tại Công ty Cổ phần Mía đường Sông Lam (tiết kiệm 16,7% than và 11,7% điện) hay Công ty Cổ phần Mía đường Hòa Bình (tuần hoàn 95% lượng nước cấp, thu 1,2 tỷ đồng/năm từ phân bón vi sinh). Về mặt trực quan hóa, toàn bộ dữ liệu thất thoát và dòng chi phí ẩn được biểu diễn sinh động thông qua biểu đồ Sankey cân bằng vật chất và bảng kiểm toán chi phí dòng thải (MFCA), giúp lãnh đạo nhà máy nhận diện rõ ràng giá trị kinh tế mất đi bên trong dòng thải cao gấp nhiều lần chi phí xử lý cuối đường ống.

Đề xuất và khuyến nghị

Thứ nhất, chuyển đổi sang cơ chế thu mua mía nguyên liệu theo hàm lượng đường (CCS) kết hợp sàng lọc tạp chất nghiêm ngặt tại trạm cân. Mục tiêu cụ thể là giảm tỷ lệ tạp chất từ 2,61% xuống dưới 1,5% và tăng hiệu suất thu hồi đường thêm 0,5% đến 0,8%. Thời gian thực hiện từ Quý IV/2017 đến niên vụ 2018 - 2019, do Phòng Nguyên liệu chủ trì phối hợp với Phòng Kế hoạch - Kinh doanh. Thứ hai, cải tạo và nâng cấp hệ thống xử lý nước thải kết hợp tuần hoàn triệt để nước làm mát và nước ngưng tụ. Mục tiêu tái sử dụng 85% đến 90% lượng nước thải sau xử lý, giảm định mức nước cấp thô từ 20.000 m3 xuống còn 10.000 - 12.000 m3/1.000 tấn đường và bảo đảm nước thải đạt chuẩn QCVN 40:2008/BTNMT cột A. Thời gian hoàn thành trong 6 tháng (từ tháng 1/2018 đến tháng 6/2018), do Phòng Kỹ thuật - Máy và Tổ Môi trường thực hiện. Thứ ba, thay thế trống lọc bùn chân không cũ bằng hệ thống trống lọc thế hệ mới có hiệu suất rửa bã cao. Mục tiêu giảm hàm lượng đường dư trong bùn lọc từ 2,5% xuống dưới 1,2%, thu hồi thêm khoảng 45 đến 60 tấn đường kính/niên vụ. Thời gian lắp đặt hoàn tất trước niên vụ ép 2018 - 2019, do Phân xưởng Sản xuất và Ban Giám đốc Kỹ thuật phụ trách. Thứ tư, áp dụng toàn diện quy chế quản lý nội vi (Good Housekeeping), bao gồm bảo ôn đường ống hơi nóng, chống rò rỉ van vòi và phối trộn 100% bã bùn lọc với tro lò hơi (chứa 70% SiO2) để sản xuất phân hữu cơ vi sinh. Mục tiêu tiết kiệm 5% điện năng, 8% than đốt lò hơi và tạo nguồn thu phụ phẩm ổn định. Thời gian duy trì định kỳ hàng tháng từ cuối năm 2017 dưới sự điều phối của Nhóm SXSH nhà máy.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Thứ nhất, Ban Giám đốc và đội ngũ kỹ sư vận hành tại 41 nhà máy mía đường trên cả nước. Luận văn cung cấp quy trình kiểm toán dòng vật chất chuẩn xác, hỗ trợ doanh nghiệp tối ưu hóa dây chuyền công nghệ Sunfit hóa và cắt giảm 10% đến 20% chi phí sản xuất. Thứ hai, cán bộ quản lý môi trường và chuyên viên hoạch định chính sách tại Sở Công Thương và Sở Tài nguyên và Môi trường các tỉnh. Đề tài mang lại nguồn dữ liệu thực chứng phục vụ công tác theo dõi, thúc đẩy Chiến lược Sản xuất sạch hơn theo Quyết định số 1419/QĐ-TTg trên địa bàn. Thứ ba, giảng viên, nhà nghiên cứu và học viên cao học chuyên ngành Khoa học Môi trường, Kỹ thuật Hóa học và Quản trị Năng lượng. Công trình là tài liệu tham khảo điển hình về phương pháp luận cân bằng vật chất kết hợp phân tích tài chính đầu tư (NPV, IRR, PB). Thứ tư, các chuyên gia tư vấn kiểm toán môi trường và tổ chức phát triển bền vững. Luận văn cung cấp khung biểu mẫu đánh giá SXSH chuẩn hóa cho các cơ sở chế biến nông sản có quy mô công suất từ 2.000 tấn nguyên liệu/ngày trở lên.

Câu hỏi thường gặp

Câu hỏi 1: Điểm khác biệt mấu chốt giữa Sản xuất sạch hơn và xử lý ô nhiễm cuối đường ống là gì? Trả lời: Xử lý cuối đường ống mang tính thụ động, chỉ xử lý chất thải sau khi đã phát sinh với chi phí cao và dễ gây ô nhiễm thứ cấp. Ngược lại, Sản xuất sạch hơn là chiến lược phòng ngừa chủ động, can thiệp ngay tại nguồn phát sinh, giúp giảm tiêu hao nguyên liệu từ 5% đến 15% và hạn chế chất thải từ các khâu vận hành ban đầu.

Câu hỏi 2: Vì sao giải pháp thu mua mía theo chữ đường CCS lại đóng vai trò quyết định hiệu quả kinh tế của nhà máy? Trả lời: Chi phí nguyên liệu mía chiếm hơn 70% giá thành sản xuất đường. Thu mua theo CCS khuyến khích nông dân cung ứng mía chất lượng cao, giúp hạ tỷ lệ tạp chất từ 2,61% xuống dưới 1,5%, giảm tải lượng bùn bã thải và nâng cao trực tiếp tỷ lệ thu hồi đường saccaroza cho nhà máy.

Câu hỏi 3: Doanh nghiệp có cần nguồn vốn đầu tư lớn để bắt đầu thực hiện Sản xuất sạch hơn không? Trả lời: Hoàn toàn không. Trong 20 giải pháp được đề xuất trong nghiên cứu, có tới 16 giải pháp thuộc nhóm quản lý nội vi và tối ưu hóa điều kiện vận hành với chi phí đầu tư gần như bằng 0. Doanh nghiệp có thể áp dụng ngay để tiết kiệm từ 3% đến 5% năng lượng trong ngắn hạn.

Câu hỏi 4: Công nghệ Sunfit hóa áp dụng tại Nhà máy Sơn Dương có những ưu và nhược điểm môi trường nào? Trả lời: Công nghệ Sunfit hóa có ưu điểm lưu trình ngắn, vốn đầu tư thấp và dễ khống chế kỹ thuật. Tuy nhiên, nhược điểm là sử dụng khí SO2 gây nguy cơ phát tán mùi và nước thải chứa tải lượng ô nhiễm hữu cơ lớn với lượng nước tiêu thụ lên tới 20.000 m3/1.000 tấn sản phẩm.

Câu hỏi 5: Luận văn sử dụng công cụ tài chính nào để chứng minh tính khả thi của các giải pháp đầu tư SXSH? Trả lời: Nghiên cứu áp dụng ba chỉ số tài chính tiêu chuẩn gồm Giá trị hiện tại thuần (NPV), Tỷ suất sinh lời nội tại (IRR) và Thời gian hoàn vốn (PB). Điển hình như phương án cải tạo hệ thống tuần hoàn nước thải và đổi mới trống lọc bùn đều cho NPV dương và thời gian hoàn vốn rất ngắn, dưới 24 tháng.

Kết luận

• Xác lập thành công mô hình cân bằng vật chất chi tiết cho quy trình chế biến đường công suất 2.150 tấn mía/ngày, lượng hóa chính xác sự tiêu hao 20.000 m3 nước và 9.337 tấn mía cho mỗi 1.000 tấn sản phẩm.
• Phát hiện 18 nguyên nhân gây thất thoát tài nguyên và xây dựng danh mục 20 giải pháp Sản xuất sạch hơn có tính ứng dụng cao.
• Chứng minh tính khả thi toàn diện về Kinh tế, Kỹ thuật và Môi trường của 3 giải pháp đầu tư trọng điểm với thời gian thu hồi vốn ngắn dưới 2 năm.
• Thiết lập khung trọng số đa tiêu chí (Kinh tế 40%, Kỹ thuật 30%, Môi trường 30%) làm cơ sở khoa học để lựa chọn thứ tự ưu tiên triển khai giải pháp.
• Đóng góp luận cứ thực tiễn quan trọng phục vụ chương trình hành động quốc gia về Sản xuất sạch hơn theo Quyết định số 1419/QĐ-TTg trong ngành mía đường Việt Nam.

Đóng góp then chốt của luận văn là chuyển hóa các phân tích dòng vật chất thành các giải pháp kỹ thuật cụ thể, vừa nâng cao hiệu quả kinh doanh vừa giảm thiểu ô nhiễm môi trường. Trong giai đoạn 2018 - 2020, Công ty Cổ phần Mía đường Sơn Dương cần nhanh chóng hoàn thiện 16 giải pháp quản lý nội vi, đồng thời bố trí nguồn vốn cải tạo trạm tuần hoàn nước và thay mới hệ thống lọc bùn. Các doanh nghiệp ngành mía đường trên cả nước hãy chủ động chuyển đổi từ tư duy xử lý cuối nguồn sang áp dụng Sản xuất sạch hơn để tối ưu hóa nguồn lực và phát triển bền vững.

Trích đoạn nội dung tài liệu

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM PHẠM VĂN BIÊN NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP SẢN XUẤT SẠCH HƠN TẠI CÔNG TY CỔ PHẦN MÍA ĐƯỜNG SƠN DƯƠNG XÃ HÀO PHÚ, HUYỆN SƠN DƯƠNG, TỈNH TUYÊN QUANG Chuyên ngành: Khoa học Môi trường Mã số: 84 40 30 1 Người hướng dẫn khoa học: TS. Đinh Thị Hải Vân NHÀ XUẤT BẢN HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP - 2018 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và chưa hề được sử dụng để bảo vệ một học vị nào. Tôi xin cam đoan rằng, mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn đã được chỉ rõ nguồn gốc. Hà Nội, ngày tháng năm 2018 Tác giả luận văn Phạm Văn Biên i LỜI CẢM ƠN Trong quá trình hoàn thiện luận văn, ngoài sự nỗ lực của bản thân, tôi đã nhận được nhiều sự giúp đỡ của các tập thể, cá nhân trong và ngoài trường.

Trước hết tôi xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo khoa Môi trường và các thầy cô giáo của Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam đã tạo mọi điều kiện giúp đỡ tôi hoàn thành quá trình thực tập tốt nghiệp. Đặc biệt tôi bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS. Đinh Thị Hải Vân là người đã tận tình hướng dẫn, dành nhiều công sức và thời gian để giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài. Tôi xin chân thành cảm ơn các anh chị giám đốc, quản lí ở các phòng, phân xưởng thuộc Công ty Cổ phần mía đường Sơn Dương đã nhiệt tình giúp đỡ tôi thực hiện đề tài này.

Cuối cùng tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn tới gia đình và bạn bè, những người đã khích lệ và giúp đỡ tôi rất nhiều trong suốt quá trình thực hiện luận văn. Tôi xin chân thành cảm ơn ! Hà Nội, ngày tháng năm 2018 Tác giả luận văn Phạm Văn Biên ii MỤC LỤC Lời cam đoan. ii Mục lục. iii Danh mục chữ viết tắt.

vi Danh mục bảng. vii Danh mục hình. viii Trích yếu luận văn. ix Thesis abstract.

Tính cấp thiết của đề tài. Mục tiêu nghiên cứu. Mục tiêu chung. Mục tiêu cụ thể.

Phạm vi nghiên cứu. Đối tượng nghiên cứu. Địa điểm nghiên cứu. Thời gian nghiên cứu.

Tổng quan tài liệu. Tổng quan về ngành sản xuất mía đường việt nam. Tình hình phát triển ngành sản xuất mía đường ở Việt Nam. Thực trạng công nghệ sản xuất mía đường ở Việt Nam.

Tác động tới môi trường của ngành sản xuất mía đường. Tổng quan về sản xuất sạch hơn. Cơ sở khoa học của sản xuất sạch hơn. Các điều kiện tiên quyết khi áp dụng sản xuất sạch hơn.

Các bước thực hiện Sản xuất sạch hơn. Các nhóm giải pháp sản xuất sạch hơn thường được áp dụng. Những lợi ích từ việc thực hiện sản xuất sạch hơn. Các rào cản trong sản xuất sạch hơn.

Thực trạng áp dụng sản xuất sản xuất sạch hơn. Thực trạng chung trong toàn bộ các ngành sản xuất công nghiệp. Thực trạng áp dụng sản xuất sạch hơn trong ngành mía đường. Một số doanh nghiệp điển hình trong việc áp dụng SXSH.

Nội dung và phương pháp nghiên cứu. Nội dung nghiên cứu. Phương pháp nghiên cứu. Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp.

Phương pháp điều tra, thu thập số liệu sơ cấp. Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm. Phương pháp đánh giá kết quả nghiên cứu. Phương pháp tính toán cân bằng vật chất.

Phương pháp tính Chi phí dòng thải. Phương pháp đánh giá các đề xuất sản xuất sạch hơn. Phương pháp xử lý số liệu. Phương pháp thảo luận nhóm SXSH.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận. Giới thiệu về công ty cổ phần mía đường Sơn Dương. Lịch sử hình thành và phát triển của Công ty. Sơ đồ bộ máy tổ chức của Công ty.

Quy trình công nghệ sản xuất đường của công ty. Nhu cầu nguyên liệu sử dụng trong sản xuất của Công ty. Dây chuyền công nghệ sản xuất đường của Công ty. Cân bằng vật chất cho toàn bộ quy trình sản xuất đường.

Các nguồn thải chính trong hoạt động sản xuất của Công ty. Xác định các chi phí dòng thải của Công ty. Xác định dòng thải và nguyên nhân của dòng thải. Đề xuất các cơ hội sản xuất sạch hơn cho công ty.

Đánh giá các giải pháp sản xuất sạch hơn. Phân loại các giải pháp sản xuất sạch hơn. Đánh giá tính khả thi đối với giải pháp thu mua mía theo trữ đường. Đánh giá tính khả thi đối với giải pháp cải tạo hệ thống xử lý tuần hoàn nước thải.

Đánh giá tính khả thi đối với giải pháp thay trống lọc bùn cũ. Lựa chọn các giải pháp sản xuất sạch hơn. Kết luận và kiến nghị. 79 Tài liệu tham khảo.

83 v DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Từ viết tắt Nghĩa tiếng Việt BT MT Bộ Tài nguyên và Môi trường CBCNV Cán bộ công nhân viên CBVC Cân bằng vật chất CCS Đơn vị khối lượng đường saccaroza EOP Kiểm soát ô nhiễm cuối đường ống QCVN Quy chuẩn Việt Nam SXSH Sản xuất sạch hơn TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam UNE Chương trình Môi trường Liê hiệp quốc vi DANH MỤC BẢNG Bảng 2. Một số kết quả trình diễn sản xuất sạch hơn ở các nước. Tổng hợp kết quả khảo sát thực trạng áp dụng Sản xuất sạch hơn trên cả nước tính đến năm 2016. Một số doanh nghiệp điển hình trong áp dụng Sản xuất sạch hơn.

Trọng số các tiêu chí trong lựa chọn giải pháp. Tiêu hao nguyên liệu cho 1000 tấn đường kính thành phẩm. Cân bằng vật chất cho toàn bộ quy trình sản xuất tính cho 1000 tấn đường thành phẩm. Kết quả phân tích mẫu nước thải sản xuất của Công ty.

Thải lượng chất thải rắn sản xuất của Công ty cho mỗi 1000 tấn đường thành phẩm. Kết quả quan trắc tiếng ồn tại Công ty. Chi phí bên trong mất đi khi sản xuất được 1000 tấn đường. Chi phí bên ngoài mất đi khi sản xuất được 1000 tấn đường.

Xác định nguyên nhân dòng thải. Các cơ hội sản xuất sạch hơn đề xuất áp dụng cho Công ty Cổ phần mía đường Sơn Dương. Bảng sàng lọc các cơ hội sản xuất sạch hơn. Tính Giá trị hiện tại thuần, Tỷ lệ hoàn vốn nội bộ và Thời gian hoàn vốn cho giải pháp thu mua mía theo trữ đường…………………….

Tính Tính Giá trị hiện tại thuần, Tỷ lệ hoàn vốn nội bộ và Thời gian hoàn vốn cho giải pháp cải tạo nâng cấp hệ thống xử lý và tuần hoàn nước thải. Tính Tính Giá trị hiện tại thuần, Tỷ lệ hoàn vốn nội bộ và Thời gian hoàn vốn cho giải pháp thay thế trống lọc bùn. Thứ tự mức độ ưu tiên thực hiện giải pháp SXSH đã đề xuất .75 vii DANH MỤC HÌNH Hình 2. Diện tích và sản lượng mía đường trên cả nước giai đoạn 1995 - 2015.

Tình hình sản xuất và nhập khẩu đường của Việt Nam từ năm 1995 -2015. Sơ đồ bộ máy tổ chức hành chính của Công ty Cổ phần mía đường Sơn Dương. Quy trình công nghệ sản xuất đường của Công ty. Dòng vật chất trong quá trình sản xuất đường của Công ty .43 viii TRÍCH YẾU LUẬN VĂN Tên tác giả: Phạm Văn Biên Tên luận văn: Nghiên cứu đề xuất các giải pháp sản xuất sạch hơn tại Công ty Cổ phần mía đường Sơn Dương xã Hào Phú, huyện Sơn Dương, tỉnh Tuyên Quang Ngành: Khoa Học Môi Trường Mã số: 84 40 30 1 Tên cơ sở đào tạo: Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam Mục đích nghiên cứu: Đề tài luận văn thực hiện nhằm tìm hiểu sự thất thoát dòng vật chất trong quá trình sản xuất đường từ đó nghiên cứu đề xuất áp dụng các giải pháp sản xuất sạch hơn tại Công ty Cổ phần mía đường Sơn Dương.

Phương pháp nghiên cứu Nghiên cứu đã sử dụng các phương pháp như: Phương pháp điều tra, thu thập số liệu thứ cấp; Phương pháp điều tra, thu thập số liệu sơ cấp; Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm; Phương pháp đánh giá kết quả nghiên cứu; Phương pháp tính toán cân bằng vật chất; Phương pháp đánh giá các đề xuất sản xuất sạch hơn; Phương pháp thảo luận nhóm Sản xuất sạch hơn. Các nội dung nghiên cứu của Luận văn gồm: Quy trình sản xuất đường và tình hình sản xuất đường của Công ty Cổ phần mía đường Sơn Dương; Dòng vật chất và nguồn thải chính của Công ty; Các giải pháp sản xuất sạch hơn cho Công ty; Tính khả thi của các giải pháp theo dựa trên tính khả thi về Kinh tế, Kĩ thuật và Môi trường; Các giải pháp sản xuất sạch hơn được lựa chọn cho Công ty Cổ phần mía đường Sơn Dương. Kết quả chính và kết luận Kết quả nghiên đã chỉ ra rằng quy trình sản xuất của Công ty Cổ phần mía đường Sơn Dương sử dụng công nghệ Sunfit hóa với nguyên liệu chính là mía và nước cùng các hóa chất hỗ trợ quá trình làm trong nước mía khác. Đề tài nghiên cứu đã đề xuất được 20 giải pháp sản xuất sạch hơn nhằm khắc phục 18 nguyên nhân nói trên.

Trong đó, có 16 giải pháp có thể thực hiện ngay, 3 giải pháp đã phân tích chuyên sâu về tính khả thi đối với các mặt Kinh tế, Kỹ thuật và Môi trường. ix THESIS ABSTRACT Master Candidate: Pham Van Bien Thesis title: Research on Cleaner Production Solutions at Son Duong Sugarcane Joint Stock Company, Hao Phu Commune, Son Duong District, Tuyen Quang Province. Major: Environmental Science Code: 84 40 30 1 Educational organization: VietNam National University of Agriculture Research Objectives: This thesis aims to investigate the loss of material flow in the sugar production process from which to propose the application of cleaner production solutions at Son Duong Sugarcane Joint Stock Company. Materials and Methods: The research used methods such as: survey method, secondary data collection; Method of investigation and collection of primary data; Analytical methods in the laboratory; Methods of evaluating research results; Method of calculating material balance; Methodology for evaluating proposals for cleaner production; Group discussion method Cleaner production.

The contents of the thesis include: Sugar production process and the situation of sugar production of Son Duong Sugarcane Joint Stock Company; Material line and source of waste of the company; Cleaner production solutions for the company; The feasibility of solutions based on economic, technical and environmental feasibility; Cleaner production options selected for Son Duong Sugarcane Joint Stock Company.