Tổng quan nghiên cứu

Ngành công nghiệp dệt may Việt Nam đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế với gần 5% lao động toàn quốc và đóng góp khoảng 16% kim ngạch xuất khẩu. Kim ngạch xuất khẩu dệt may tăng từ 3,6 tỷ USD năm 2003 lên 9,1 tỷ USD năm 2008, thể hiện tốc độ tăng trưởng vượt bậc. Tuy nhiên, ngành này đang đối mặt với nhiều thách thức như thiết bị lạc hậu, chi phí sản xuất cao và áp lực cạnh tranh từ các nước trong khu vực khi thuế nhập khẩu giảm mạnh từ năm 2006. Đặc biệt, ngành dệt may tiêu thụ lượng lớn nguyên liệu, năng lượng và nước, đồng thời phát sinh nhiều chất thải gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng.

Luận văn tập trung nghiên cứu áp dụng đánh giá sản xuất sạch hơn (SXSH) nhằm nâng cao hiệu quả sản xuất và bảo vệ môi trường tại Công ty Dệt Minh Khai trong giai đoạn 2007-2009. Mục tiêu cụ thể là đề xuất các giải pháp SXSH giúp giảm tiêu hao nguyên liệu, năng lượng, nước và giảm thiểu ô nhiễm môi trường, từ đó tăng sức cạnh tranh cho doanh nghiệp. Phạm vi nghiên cứu tập trung tại Công ty Dệt Minh Khai, một doanh nghiệp dệt may có quy mô vừa với sản lượng khoảng 1.000 tấn khăn bông và 200 tấn vải màn tuyn mỗi năm, đặt tại Hà Nội.

Nghiên cứu có ý nghĩa thiết thực trong bối cảnh ngành dệt may Việt Nam cần đổi mới công nghệ, nâng cao hiệu quả sử dụng tài nguyên và giảm thiểu tác động môi trường để phát triển bền vững. Việc áp dụng các phương pháp đánh giá SXSH sẽ giúp doanh nghiệp tối ưu hóa quy trình sản xuất, giảm chi phí và đáp ứng các tiêu chuẩn môi trường ngày càng nghiêm ngặt.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình quản lý môi trường tiên tiến, trong đó trọng tâm là khái niệm sản xuất sạch hơn (SXSH). SXSH được định nghĩa theo Chương trình Môi trường Liên Hợp Quốc (UNEP) là chiến lược phòng ngừa ô nhiễm tổng hợp nhằm nâng cao hiệu suất sinh thái và giảm thiểu rủi ro môi trường trong toàn bộ chu trình sản xuất. Các khái niệm chính bao gồm:

  • Giảm thiểu chất thải tại nguồn: Tối ưu hóa sử dụng nguyên liệu, năng lượng và nước để giảm phát sinh chất thải.
  • Quản lý nội vi: Cải tiến quản lý lao động, vận hành và bảo dưỡng thiết bị nhằm giảm tổn thất.
  • Thay đổi quy trình và công nghệ: Sử dụng nguyên liệu thân thiện môi trường, cải tiến thiết bị và áp dụng công nghệ mới.
  • Tuần hoàn và tái sử dụng: Thu hồi và tái sử dụng chất thải trong sản xuất hoặc làm nguyên liệu cho các quy trình khác.

Phương pháp luận đánh giá SXSH được lựa chọn là phương pháp DESIRE, phát triển dựa trên các phương pháp của EPA (Mỹ) và UNEP/UNIDO. Phương pháp này gồm 6 bước cụ thể từ khởi động, phân tích công đoạn sản xuất, đề xuất cơ hội SXSH, lựa chọn giải pháp, thực hiện và duy trì. DESIRE được đánh giá phù hợp với đặc điểm các doanh nghiệp dệt may Việt Nam do tính chi tiết, khả năng áp dụng thực tiễn và đã được triển khai thành công tại nhiều nước đang phát triển.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính được thu thập từ khảo sát thực địa tại Công ty Dệt Minh Khai trong 3 tháng (tháng 2-4/2009), bao gồm số liệu về sản lượng, tiêu thụ nguyên liệu, năng lượng, nước, phát sinh chất thải và hiện trạng quản lý môi trường. Cỡ mẫu nghiên cứu là toàn bộ hoạt động sản xuất của công ty trong giai đoạn này.

Phương pháp phân tích bao gồm:

  • Phân tích hệ thống: Xem xét mối quan hệ giữa các công đoạn sản xuất và các thành tố trong quy trình để đánh giá hiệu quả sử dụng tài nguyên và phát sinh chất thải.
  • Kiểm toán cân bằng vật chất và năng lượng: Định lượng dòng nguyên liệu đầu vào, sản phẩm, chất thải và năng lượng tiêu thụ để xác định các điểm tổn thất và cơ hội cải tiến.
  • Đánh giá tính khả thi kỹ thuật, kinh tế và môi trường: Phân tích các giải pháp SXSH dựa trên tiêu chí hiệu quả sản xuất, chi phí đầu tư, lợi ích môi trường và khả năng áp dụng thực tế.
  • Tổng hợp và đề xuất giải pháp: Dựa trên kết quả phân tích, lựa chọn các giải pháp SXSH phù hợp với điều kiện công ty và lập kế hoạch thực hiện.

Timeline nghiên cứu kéo dài từ tháng 2 đến tháng 4 năm 2009, với các bước thu thập số liệu, phân tích, đánh giá và đề xuất giải pháp được thực hiện liên tục trong giai đoạn này.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Hiệu quả sử dụng nguyên liệu và năng lượng còn thấp: Trong 3 tháng khảo sát, Công ty tiêu thụ khoảng 202 tấn khăn trắng và 20 tấn khăn màu, sử dụng hơn 68 tấn bông và gần 6 tấn sợi PE. Suất tiêu thụ điện năng đạt 2.674 kWh/tấn sản phẩm, than tiêu thụ khoảng 3,9 tấn/tấn sản phẩm, chi phí nhiên liệu chiếm tới 70,2% tổng chi phí năng lượng. Phân xưởng Tẩy – Nhuộm tiêu thụ 63,5% điện năng toàn công ty.

  2. Phát sinh chất thải và ô nhiễm môi trường nghiêm trọng: Nước thải phát sinh khoảng 600 m3/ngày với các chỉ tiêu BOD (1.599 mg/l), COD (2.279 mg/l), độ màu (230-310 Pt-Co) vượt xa tiêu chuẩn cho phép. Khí thải từ lò hơi chứa bụi, SO2, CO2, NOx chưa được xử lý triệt để. Chất thải rắn gồm xỉ than 240 tấn/năm, bùn Fe(OH)3 2 tấn/năm và hạt nhựa trao đổi ion 1 tấn/năm.

  3. Hiện trạng quản lý môi trường còn nhiều hạn chế: Hệ thống xử lý nước thải có công suất nhỏ (266 m3) không đáp ứng được lượng nước thải thực tế, hiện không hoạt động. Công ty chưa có hệ thống xử lý khí thải và thu hồi bụi. Công tác bảo hộ lao động được chú trọng nhưng chưa đồng bộ.

  4. Cơ hội cải tiến sản xuất sạch hơn rõ ràng: Qua kiểm toán cân bằng vật chất và năng lượng, xác định được các điểm tổn thất nguyên liệu và năng lượng tại các công đoạn hồ sợi, nấu, tẩy, nhuộm và hoàn tất. Tỷ lệ nhuộm lại khăn chiếm 12%, gây lãng phí nguyên liệu và hóa chất. Các giải pháp quản lý nội vi, thay đổi quy trình, cải tiến thiết bị và tuần hoàn tái sử dụng có thể giảm tiêu hao nguyên liệu từ 10-15%.

Thảo luận kết quả

Kết quả nghiên cứu cho thấy Công ty Dệt Minh Khai đang sử dụng tài nguyên chưa hiệu quả, dẫn đến chi phí sản xuất cao và phát sinh ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. So với các nghiên cứu trong ngành dệt may tại Việt Nam và các nước đang phát triển, mức tiêu hao năng lượng và lượng chất thải của công ty tương đối cao, phản ánh tình trạng thiết bị lạc hậu và quy trình vận hành chưa tối ưu.

Việc áp dụng phương pháp DESIRE giúp phân tích chi tiết từng công đoạn sản xuất, từ đó xác định nguyên nhân phát sinh chất thải và đề xuất các cơ hội SXSH phù hợp. Các giải pháp quản lý nội vi như nâng cao ý thức công nhân, bảo dưỡng thiết bị, kiểm soát vận hành quy trình có thể thực hiện ngay với chi phí thấp. Thay đổi nguyên liệu đầu vào và cải tiến công nghệ sẽ mang lại hiệu quả lâu dài nhưng cần đầu tư tài chính.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ cân bằng vật chất, biểu đồ tiêu hao năng lượng theo phân xưởng và bảng so sánh các chỉ tiêu môi trường trước và sau khi áp dụng giải pháp SXSH để minh họa hiệu quả cải tiến.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Tăng cường quản lý nội vi và đào tạo nhân viên

    • Thực hiện các chương trình đào tạo nâng cao nhận thức về SXSH cho công nhân và cán bộ quản lý.
    • Kiểm tra, bảo dưỡng định kỳ thiết bị, phát hiện và khắc phục kịp thời các hiện tượng rò rỉ, hao hụt nguyên liệu và năng lượng.
    • Mục tiêu giảm tổn thất nguyên liệu và năng lượng ít nhất 10% trong 6 tháng đầu thực hiện.
    • Chủ thể thực hiện: Ban Giám đốc, phòng Kỹ thuật, phòng Tổ chức.

  2. Tối ưu hóa quy trình sản xuất và kiểm soát vận hành

    • Áp dụng các tiêu chuẩn vận hành tối ưu về nhiệt độ, thời gian, áp suất, pH trong các công đoạn nấu, tẩy, nhuộm.
    • Giám sát chặt chẽ chất lượng nguyên liệu đầu vào và sản phẩm trung gian để giảm tỷ lệ nhuộm lại dưới 5%.
    • Thời gian thực hiện: 3-6 tháng.
    • Chủ thể thực hiện: Phòng Kỹ thuật, phân xưởng Tẩy – Nhuộm.

  3. Đầu tư cải tiến thiết bị và công nghệ

    • Thay thế hoặc nâng cấp lò hơi đốt than bằng lò hơi hiệu suất cao sử dụng khí gas hoặc công nghệ thân thiện môi trường.
    • Lắp đặt hệ thống xử lý khí thải và thu hồi bụi tại lò hơi.
    • Cải tiến hệ thống xử lý nước thải với công suất phù hợp, áp dụng công nghệ xử lý sinh học hoặc hóa lý tiên tiến.
    • Thời gian thực hiện: 12-24 tháng.
    • Chủ thể thực hiện: Ban Giám đốc, phòng Kỹ thuật, đối tác cung cấp thiết bị.

  4. Phát triển tuần hoàn và tái sử dụng chất thải

    • Thu hồi và tái sử dụng nước thải sau xử lý cho các công đoạn không yêu cầu nước sạch cao.
    • Tận dụng bã thải, xỉ than để sản xuất vật liệu xây dựng hoặc san lấp.
    • Xây dựng hệ thống thu gom và phân loại chất thải rắn tại nguồn.
    • Mục tiêu giảm lượng chất thải rắn và nước thải ra môi trường ít nhất 15% trong 1 năm.
    • Chủ thể thực hiện: Phòng Kỹ thuật, phòng Bảo vệ môi trường.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Doanh nghiệp ngành dệt may

    • Lợi ích: Áp dụng các giải pháp SXSH để nâng cao hiệu quả sản xuất, giảm chi phí nguyên liệu và năng lượng, cải thiện hình ảnh doanh nghiệp.
    • Use case: Các công ty dệt may vừa và nhỏ có quy trình sản xuất tương tự Công ty Dệt Minh Khai.

  2. Cơ quan quản lý nhà nước về môi trường và công nghiệp

    • Lợi ích: Tham khảo mô hình đánh giá và đề xuất chính sách hỗ trợ doanh nghiệp áp dụng SXSH, nâng cao hiệu quả quản lý môi trường ngành dệt may.
    • Use case: Ban ngành xây dựng quy chuẩn, hướng dẫn thực hiện SXSH trong ngành công nghiệp.

  3. Chuyên gia và nhà nghiên cứu lĩnh vực kỹ thuật môi trường

    • Lợi ích: Nghiên cứu phương pháp luận DESIRE và ứng dụng thực tiễn trong ngành dệt may Việt Nam, làm cơ sở cho các nghiên cứu tiếp theo.
    • Use case: Phát triển các mô hình đánh giá và cải tiến công nghệ sản xuất sạch hơn.

  4. Tổ chức tư vấn và hỗ trợ phát triển bền vững

    • Lợi ích: Sử dụng kết quả nghiên cứu để tư vấn, hỗ trợ doanh nghiệp triển khai các dự án SXSH, giảm thiểu ô nhiễm môi trường.
    • Use case: Các dự án hợp tác quốc tế, chương trình phát triển công nghiệp xanh.

Câu hỏi thường gặp

  1. Sản xuất sạch hơn (SXSH) là gì và tại sao quan trọng?
    SXSH là chiến lược phòng ngừa ô nhiễm bằng cách sử dụng hiệu quả nguyên liệu, năng lượng và giảm phát sinh chất thải tại nguồn. Nó giúp doanh nghiệp giảm chi phí, nâng cao hiệu quả sản xuất và bảo vệ môi trường, phù hợp với xu hướng phát triển bền vững.

  2. Phương pháp DESIRE có ưu điểm gì trong đánh giá SXSH?
    DESIRE cung cấp quy trình chi tiết, rõ ràng gồm 6 bước từ khảo sát đến duy trì, giúp doanh nghiệp dễ dàng xác định nguyên nhân phát sinh chất thải và lựa chọn giải pháp khả thi về kỹ thuật, kinh tế và môi trường.

  3. Các giải pháp SXSH nào phù hợp với doanh nghiệp dệt may quy mô vừa?
    Các giải pháp quản lý nội vi, tối ưu hóa quy trình vận hành, cải tiến thiết bị hiện có và tuần hoàn tái sử dụng chất thải là những bước đi hiệu quả, chi phí hợp lý và dễ áp dụng cho doanh nghiệp vừa và nhỏ.

  4. Làm thế nào để giảm tỷ lệ nhuộm lại trong sản xuất khăn?
    Kiểm soát chất lượng nguyên liệu, giám sát chặt chẽ các thông số quy trình nhuộm như nhiệt độ, thời gian, pH và đào tạo công nhân vận hành giúp giảm sai sót màu sắc, từ đó giảm tỷ lệ nhuộm lại.

  5. Công ty Dệt Minh Khai có thể giảm tiêu hao năng lượng như thế nào?
    Bảo dưỡng định kỳ thiết bị, phát hiện rò rỉ hơi, thay thế lò hơi hiệu suất cao, tối ưu hóa vận hành máy móc và sử dụng năng lượng tái tạo là các biện pháp giúp giảm tiêu hao năng lượng hiệu quả.

Kết luận

  • Ngành dệt may Việt Nam phát triển nhanh nhưng đối mặt với thách thức về hiệu quả sử dụng tài nguyên và ô nhiễm môi trường.
  • Công ty Dệt Minh Khai tiêu thụ nhiều nguyên liệu, năng lượng và phát sinh chất thải vượt tiêu chuẩn, cần cải tiến quy trình sản xuất.
  • Phương pháp DESIRE được áp dụng thành công để đánh giá và đề xuất các giải pháp SXSH phù hợp với điều kiện công ty.
  • Các giải pháp quản lý nội vi, tối ưu quy trình, cải tiến thiết bị và tuần hoàn chất thải giúp giảm tiêu hao nguyên liệu, năng lượng và ô nhiễm môi trường.
  • Khuyến nghị thực hiện các giải pháp trong ngắn, trung và dài hạn để nâng cao hiệu quả sản xuất và bảo vệ môi trường, góp phần phát triển bền vững ngành dệt may Việt Nam.

Hành động tiếp theo là triển khai các giải pháp SXSH đã đề xuất, theo dõi và đánh giá hiệu quả để nhân rộng mô hình tại các doanh nghiệp khác trong ngành. Các nhà quản lý và chuyên gia môi trường nên phối hợp hỗ trợ doanh nghiệp trong quá trình này nhằm đạt được mục tiêu phát triển bền vững.