Chương 1: Giới thiệu chung về sản xuất sạch hơn

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ SẢN XUẤT SẠCH HƠN CHẤT THẢI & CÁC ĐÁP ỨNG CỦA CON NGƯỜI  Sự phát sinh chất thải trong sản xuất  Các loại chất thải phát sinh  Các chiến lược quản lý chất thải KHÁI NIỆM CHUNG VỀ SXXH  Giới thiệu chung  Định nghĩa  Các khái niệm và thuật ngữ liên quan  Mục tiêu của SXSH  Các giải pháp kỹ thuật để đạt được SXSH  Lợi ích của SXSH  Đông lực và rào cản của SXSH HIỆN TRẠNG & TIỀM NĂNG SXSH  SXSH & PTBV Triển vọng phát triển SXSH trên thế giới  Hiện trạng SXSH ở Việt Nam CHẤT THẢI & CÁC ĐÁP ỨNG CỦA CON NGƯỜI  SỰ PHÁT SINH CHẤT THẢI Hãy xem xét sơ đồ trên và chỉ ra các yếu tố đầu vào và đầu ra của quá trình sản xuất 1.1.CHẤT THẢI & CÁC ĐÁP ỨNG CỦA CON NGƯỜI Hãy nhớ: vật chất không tự nhiên sinh ra, cũng không tự dưng mất đi mà chỉ chuyển hóa từ dạng này qua dạng khác ! Cân bằng vật chất trong quá trình sản xuất: Tổng vật chất đầu vào = Tổng các chất đầu ra 1.1.CHẤT THẢI & CÁC ĐÁP ỨNG CỦA CON NGƯỜI (sản phẩm tạo ra) η = ------------------------------------------------------------------------------------------ (nguyên liệu thô chuyển thành sản phẩm + chất thải của sản phẩm) Liên quan tới cân bằng vật chất người ta thường quan tâm tới hiệu suất của quá trình sản xuất đó. Hiệu suất công nghiệp được tính theo công thức sau: - Hiệu suất càng lớn  hiệu quả Sản xuất càng cao -Trong Sản xuất luôn tìm cách để Nâng cao hiệu suất Câu hỏi thảo luận: làm thế nào để nâng cao hiệu suất ? 1.1.CHẤT THẢI & CÁC ĐÁP ỨNG CỦA CON NGƯỜI (sản phẩm + sản phẩm tạo ra thêm) η = -------------------------------------------------------------------------------------------- (nguyên liệu thô chuyển thành sản phẩm + các chất thải của sản phẩm) (sản phẩm + sản phẩm từ nguyên liệu không bị đi vào dòng thải) η = ---------------------------------------------------------------------------------------------- (nguyên liệu chuyển thành sản phẩm + chất thải sau khi giảm) Truyền thống Hiện đại CHẤT THẢI & CÁC ĐÁP ỨNG CỦA CON NGƯỜI • Không bao giờ có một quy Trình sản xuất đạt hiệu suất 100% • Có một “cái gì đó” thất thoát Khỏi quá trình sản xuất • Cái gì đó = chất thải • Chất thải là một phần tất yếu của hoạt động sản xuất Ôi ch ất thả i !!! CHẤT THẢI & CÁC ĐÁP ỨNG CỦA CON NGƯỜI  Các loại chất thải phát sinh trong quá trình sản xuất 1. Chất thải sản xuất: Process waste 2. Chất thải phụ trợ: Utility waste 3. Chất thải khác: Other wastes Chất thải sản xuất: Process waste Là tất cả các chất ở dạng rắn, lỏng, hơi, hay năng lượng dư thừa phát sinh trong Quá trình chuyển hóa, chế biến các sản phẩm từ nguyên liệu thô. Các quá trình hóa học thường tạo ra chất thải. Ví dụ: A + B + C  I1 + BP1 I1 + D  P1 + BP2 + BP3 Trong đó: A, B, C, D là các nguyên liệu thô. I1 và P1 là các sản phẩm trung gian và sản phẩm của quá trình sản xuất. BP1, BP2, BP3 là các sản phẩm phụ không có giá trị cần được xử lý và loại bỏ. CHẤT THẢI & CÁC ĐÁP ỨNG CỦA CON NGƯỜI CHẤT THẢI & CÁC ĐÁP ỨNG CỦA CON NGƯỜI * Chất thải phụ trợ (Utility wastes): là các chất thải phát sinh từ các hệ thống phụ trợ cần thiết cho việc vận hành một quá trình sản xuất, ví dụ như: hơi nước, điện, khí nén, hệ thống xử lý chất thải… * Các chất thải khác (other wates): phát sinh trong quá trình khởi động, dừng máy, bảo dưỡng… CHẤT THẢI & CÁC ĐÁP ỨNG CỦA CON NGƯỜI Giải quyết chất thải sản xuất là ưu tiên hàng đầu  đem lại nhiều lợi ích như: o Giảm chi phí biên o Giảm các chi phí xử lý o Giảm các chi phí khác: nhân công, kiểm tra… So sánh cách tiếp cận truyền thống & hiện đại trong quản lý chất thải Cách thức tiếp cận quản lý chất thải của con người có sự thay đổi, ngày càng hiệu quả và tiến bộ hơn 1.1.CHẤT THẢI & CÁC ĐÁP ỨNG CỦA CON NGƯỜI Lợi ích 1. Giảm giá thành sản phẩm 2. Giảm chi phí xử lý các loại chất thải 3. Giảm chi phí đầu tư ở các khu vực khác như: nhân công, các quá trình kiểm tra, năng lượng… Chi phí giảm thiểu chất thải bao giờ cũng < chi phí xử lý chất thải Giảm thiểu chất thải sản xuất phải là ưu tiên hàng đầu của các nhà sản xuất, đặc biệt là các nhà sản xuất có vốn đầu tư nhỏ Doanh nghiệp: -Thất thoát nguyên nhiên liệu - Mất tiền xử lý chất thải - Hiệu quả kinh tế giảm Xã hội - Ô nhiễm môi trường - Giảm chất lượng sống - Bệnh tật phát sinh CHẤT THẢI & CÁC ĐÁP ỨNG CỦA CON NGƯỜI HAI VẤN ĐỀ KHI PHÁT SINH CHẤT THẢI CHẤT THẢI & CÁC ĐÁP ỨNG CỦA CON NGƯỜI Các chiến lược quản lý chất thải Phớt lờ ô nhiễm Pha loãng & Phân tán Xử lý cuối đường ống Phòng ngừa/SXSH KHÁI NIỆM CHUNG VỀ SẢN XUẤT SẠCH HƠN Giới thiệu chung Đầu vào Đầu vào Kế hoạch sản xuất Sản phẩm Lợi nhuận Chất thải Sản phẩm Lợi nhuận Chất thải Các kỹ sư sản xuất được đào tạo theo một quy trình chung  hình thành khung suy nghĩ chung Hình thành một quy trình sx tạo ra nhiều chất thải  chi phí xử lý chất thải quả lớn Cần phá bỏ khung suy nghĩ để tạo ra bước ngoặt trong việc xử lý chất thải của quá trình sản xuất Tiếp cận truyền thống Thiết kế Lắp đặt, vận hành Xử lý, thải bỏ Chi phí cao!! Chi phí xử lý tăng Lu ật p háp chặ t ch ẽ Sức ép KHÁI NIỆM CHUNG VỀ SẢN XUẤT SẠCH HƠN Sản xuất sạch hơn (cleaner production) Sản xuất truyền thống Sản xuất sạch hơn Định nghĩa SXSH KHÁI NIỆM CHUNG VỀ SẢN XUẤT SẠCH HƠN Sản xuất sạch hơn là việc áp dụng liên tục một chiến lược mang tính phòng ngừa tổng hợp đối với các quá trình sản xuất, các sản phẩm và dịch vụ nhằm giảm tác động xấu đến con người và môi trường. SẢ N XU Ấ T SẠ C H H Ơ N Bảo toàn nguyên liệu & vật chất Loại bỏ nguyên liệu độc hại Giảm lượng & độc tính chất thải Sản xuất Giảm tác động MTSản phẩm Sản xuất Sử dụng Thải bỏ Dịch vụ Lồng ghép Dịch vụ Môi trường KHÁI NIỆM CHUNG VỀ SẢN XUẤT SẠCH HƠN KHÁI NIỆM CHUNG VỀ SẢN XUẤT SẠCH HƠN VÒ N G Đ VÒ N G Đ ỜỜ I S I S ẢẢ N PH N PH ẨẨ MM End-of-life Raw material extraction and processing Product use Manufacturing Packaging and distribution Recycling Waste W aste Waste W as te W as te Input Input Inp ut Input In pu t KHÁI NIỆM CHUNG VỀ SẢN XUẤT SẠCH HƠN SXSH  thay đổi thái độ, sử dụng bí kíp cải thiện công nghệ hiện tại  công nghệ sạch hơn  Thay đổi tư duy về tổ chức sản xuất  Thay đổi tư duy về quản lý chất thải SXSH vừa cải thiện môi trường vừa nâng cao hiệu quả kinh tế  Hạn chế chất thải thải ra môi trường  Tiết kiệm nguyên, nhiên liệu  giảm chi phí sản xuất KHÁI NIỆM CHUNG VỀ SẢN XUẤT SẠCH HƠN  Loại bỏ (Eliminate)  Các vật liệu độc hại  VD CFC, Dung môi hữu cơ…  Giảm thiểu (Reduce)  Giảm nguyên nhiên liệu  Giảm năng lượng, hóa chất  Tái sử dụng (Reuse)  Các phế phẩm  Các loại chất thải  Tái chế (Recycle)  Quay vòng các chất thải  Xử lý và thải bỏ (treat and dispose)  Nên xem xét cuối cùng  Tốn chi phí KHÁI NIỆM CHUNG VỀ SẢN XUẤT SẠCH HƠN Sản xuất sạch hơn Xử lý cuối đường ống - Cải tiến liên tục - Một trong các giải pháp cho một vấn đề riêng lẻ, cụ thể - Quá trình hướng tới sự khép kín vòng tuần hoàn vật chất, năng lượng - Quá trình dẫn tới việc phải thải bỏ các chất thải phát sinh, lãng phí tài nguyên - Thường các giải pháp được đưa ra bởi một nhóm hoạt động - Giải pháp được thường được đưa ra bởi các chuyên gia đơn lẻ - Chủ động phòng ngừa ô nhiễm - Thụ động giải quyết ô nhiễm - Loại bỏ các vấn đề môi trường ngay tại nguồn - Các CON được kiểm soát bởi các phương pháp và các thiết bị xử lý chất thải - Giảm tiêu thụ nguyên liệu, hóa chất, năng lượng - Không thay đổi định mức nguyên liệu, năng lượng - Giảm chi phí sản xuất do + Giảm định mức tiêu thụ nguyên liệu, năng lượng + Đầu tư có hoàn vốn - Tăng chi phí sản xuất do: + Đầu tư xây dựng hệ thống xử lý chất thải + Vận hành hệ thống (nhân công, hóa chất, bảo dưỡng) - Có thể đạt được thông qua thay đổi thái độ tiếp cận, phương thức quản lý… - Phụ thuộc chủ yếu vào những cải tiến về công nghệ đối với các công nghệ hiện tại Sự khác nhau giữa sản xuất sạch hơn và xử lý cuối đường ống KHÁI NIỆM CHUNG VỀ SẢN XUẤT SẠCH HƠN Các khái niệm & Thuật ngữ liên quan  Công nghệ sạch (clean technology) Tất cả các biện pháp kỹ thuật sử dụng nhằm giảm thiểu chất thải và tiết kiệm nguyên nhiên liệu  Công nghệ tốt nhất (best Available Technology – BAT) Là công nghệ sản xuất hiệu quả nhất hiện có trong việc bảo vệ MT VD: VN tiêu thụ nước: 16 – 24 m3 /1m3 bia, BAT chỉ có 4 – 6 m3 /1m3 bia  tiềm năng tiết kiệm 60 – 75%  Hiệu quả sinh thái (Ecological Effect) Chỉ các hàng hóa có giá cả cạnh tranh đem lại sự thỏa mãn cho con người lại làm giảm các tác động ST và TNTN  Phòng ngừa ô nhiễm (Pollution Prevention)  PP tương đồng với định nghĩa CP  PP được sử dụng ở Bắc Mỹ, CP được sử dụng trên khắp TG  Giảm thiểu ô nhiễm (Waste Minimization)  Các biện pháp ngăn ngừa chất thải  Giảm thải tại nguồn  Thay đổi nguyên, nhiên liệu, 3 R… Năng xuất xanh (Green Productivity) Chiến lược tăng cường năng suất và hoạt động môi trường cho sự phát triển kinh tế-xã hội tổng thể  Sinh thái công nghiệp (Industrial Ecology) Một hệ thống các nhà máy áp dụng các biện pháp sản xuất sạch hơn KHÁI NIỆM CHUNG VỀ SẢN XUẤT SẠCH HƠN Ví dụ: Sơ đồ rút gọn của khu công nghiệp sinh thái Kalundborg Nhà máy sx tấm thạch cao  Các lợi ích của STCN • Giá thành sản xuất giảm • Giảm thiểu ô nhiễm và các yêu cầu về sử dụng TNTN • Tránh được bị phạt về gây ô nhiễm • Sự phân chia về các chi phí  Các mặt hạn chế của STCN • Kế hoạch kinh doanh không được bảo mật • Khả năng bị lệ thuộc vào các cơ sở sản xuất khác • Các vấn đề về luật pháp và trách nhiệm… KHÁI NIỆM CHUNG VỀ SẢN XUẤT SẠCH HƠN  Các lợi ích của STCN • Giá thành sản xuất giảm • Giảm thiểu ô nhiễm và các yêu cầu về sử dụng TNTN • Tránh được bị phạt về gây ô nhiễm • Sự phân chia về các chi phí  Các mặt hạn chế của STCN • Kế hoạch kinh doanh không được bảo mật • Khả năng bị lệ thuộc vào các cơ sở sản xuất khác • Các vấn đề về luật pháp và trách nhiệm… KHÁI NIỆM CHUNG VỀ SẢN XUẤT SẠCH HƠN KHÁI NIỆM CHUNG VỀ SẢN XUẤT SẠCH HƠN Mối quan hệ giữa sản xuất sạch hơn và các chiến lược quản lý môi trường khác KHÁI NIỆM CHUNG VỀ SẢN XUẤT SẠCH HƠN Mục tiêu của SXSH  Ngăn ngừa phát sinh ô nhiễm ngay tại nguồn nhằm:  Giảm chi phí sản xuất  Hạn chế các tác động môi trường  Cải thiện các hoạt động môi trường 1.2. KHÁI NIỆM CHUNG VỀ SẢN XUẤT SẠCH HƠN Các kỹ thuật để đạt được SXSH Để tiến hành SXSH trước hết chúng ta cần xem xét các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sản xuất. Khi ta thay đổi các yếu tố trên sẽ làm thay đổi lượng chất thải phát sinh CÁC KỸ THUẬT SẢN XUẤT SẠCH HƠN Giảm thiểu tại nguồn Thay đổi thiết kếSản phầmTái chế Tuần hoàn tại chỗ Tạo ra các SP có ích Thay đổi Quá trình sx Quản lý Nội vi tốt Thay đổi nguyên liệu đầu vào Kiểm soát tốt hơn quy trình sx Cải tiến thiết bị Thay đổi công nghệ Quản lý nội vi tốt – Good Housekeeping Đây là việc chúng ta xem xét lại tất cả các hoạt động diễn ra trong khu vực sx để phát hiện các điểm bất hợp lý và kịp thời khăc phục VD: Phát hiện sự rò rỉ các đường ống, rơi vãi nguyên vật liệu, sự lãng phí điện, nước… Đây là một biện pháp đơn giản nhất, dễ dàng thực hiện và đem lại hiệu quả cao Tuy nhiên vẫn cần phải có sự quan tâm của ban lãnh đạo và đào tạo công nhân viên Thay thế nguyên vật liệu – Raw material substitution Đây là việc chúng ta thay đổi các nguyên nhiên liệu đang sử dụng bằng các loại nguyên nhiên liệu khác Các nguyên nhiên liệu này thường là các nguyên liệu ít độc hại, có khả năng tái chế (thân thiện với môi trường), hoặc có chất lượng tốt hơn. VD: - Thay thế than đá trong nung gốm bằng gas ở làng nghề Bát Tràng - Thay thế mực in có dung môi là chất hữu cơ bằng mực in có dung môi nước Tối ưu hóa quá trình sản xuất – Process optimization Đây là việc chúng ta tạo ra mọi điều kiện thuận lợi nhất cho quá trình sản xuất nhằm đạt được hiệu quả cao nhất Việc làm này làm tăng hiệu quả sử dụng nhiên liệu, giảm phát sinh chất thải  Hiệu suất cao Các thông số cần quan tâm trong quá trình sản xuất: nhiệt độ, áp suất, thời gian pH, tốc độ… Biện pháp này cũng đòi hỏi sự quan tâm của lãnh đạo và nâng cao nhân thức của công nhân viên Bổ xung thiết bị - Equipment modification Đây là việc chúng ta lắp đặt thêm một số thiết bị nhằm đạt được hiệu quả sản xuất cao hơn VD: Lắp đặt các thiết bị cảm biến (Sensor) để tiết kiệm điện nước: - Sensor thời gian - Sensor chuyển động Thu hồi, tái sử dụng tại chỗ - On site recovery and reuse Đây là việc chúng ta tận dụng các loại chất thải để tiếp tục sử dụng cho quá trình sx hoặc cho mục đích khác VD: - Sử dụng siêu lọc để thu hồi thuốc nhuộm trong nước thải, - Thu hồi nước ngưng để dùng lại cho nồi hơi - Tái tuần hoàn xử dụng nước thải dịch đen trong sản xuất giấy - Thu hồi nước làm mát để dùng cho quá trình cọ rửa Sản xuất các sản phẩm phụ hữu ích (Production of useful by-produs) Đây là việc chúng ta tạo ra thêm một số SP phụ bên cạnh các SP chính nhằm hạn chế phát sinh các chất thải VD: Trong sản xuất chăn nuôi, phân thải có thể được tận dụng làm nguyên liệu, đầu vào cho sx - Khí gas (biogas), - Sx phân compose - Hoặc làm thức ăn cho cá. - Sản xuất cồn từ rỉ đường phế thải của nhà máy đường, - Sử dụng lignin trong nước thải sản xuất giấy làm phụ gia pha chế thuốc trừ sâu Thiết kế sản phẩm mới – New produt design Mục đích của việc thay đổi này là để nâng cao hiệu quả sản xuất và loại bỏ các SP độc hại với môi trường. VD: - Xăng sinh học đã được nghiên cứu và đưa vào sử dụng (giảm được khoảng 70% CO2) - Thiết kế xe hơi tiêu tốn ít nhiên liệu “Eco-Marathon”, Tiết kiệm năng lượng nhất: 0.03L/kmXe hơi tiết kiệm xăng Thay đổi công nghệ - Techolnogy change Đây là việc chúng ta đưa vào sử dụng các công nghệ mới hiệu quả hơn nhằm tiết kiệm nguyên nhiên liệu và giảm phát sinh các chất ô nhiễm Biện pháp này đòi hỏi chi phí rất cao, nhưng khả năng thu hồi vốn của nó khá nhanh VD: - Rửa cơ học thay vì rửa bằng dung môi, - Thay công nghệ sơn ướt bằng sơn khô (sơn bột) - Thay thế các lò gạch thủ công truyền thống bằng các lò gạch công nghệ mới Đánh giá tiềm năng & thời gian thực hiện các giải pháp SXSH Tiềm năng SXSH (% chất thải giảm được) Thời gian thực hiện (năm) Các giảm pháp SXSH 20 – 30 <1 Quản lý nội vi, kiểm soát tốt hơn quá trình 30-50 1-3 Cải tiến thiết bị, tuần hoàn chất thải, thay đổi công nghệ >50 >3 Thay đổi sản phẩm hoặc quá trình Các Lợi Ích Của SXSH Các rủi ro mà một quá trình sản xuất có thể gặp phải Các Lợi Ích Của SXSH Những lợi ích gián tiếp khi áp dụng sản xuất sạch hơn •Tiếp cận dễ dàng với các nguồn tài chính •Tuân thủ tốt hơn các quy định về môi trường •Các cơ hội thị trường mới và tốt hơn •Hình ảnh tốt hơn đối với cộng đồng Các động lực đối với sản xuất sạch hơn Tài chính Cạnh tranh Sức ép cổ đông nhận thức, hình ảnh và danh tiếng Các rào cản đối với sản xuất sạch hơn •Tính ì đối với sự thay đổi •Thiếu thông tin, đội ngũ các chuyên gia, và sự tập huấn đầy đủ về SXSH •Thiếu sự truyền đạt thông tin trong các công ty •Những ưu tiên về cạnh tranh trong kinh doanh •Nhận thức về các rủi ro (perception of risk) Các rào cản đối với sản xuất sạch hơn •Những khó khăn trong việc tiếp cận các công nghệ SXSH •Các hệ thống kiểm toán không tính toán được hết những chi phí, lợi ích về môi trường •Sự khó khăn trong việc tiếp cận các nguồn tài chính bên ngoài •Sự thất bại của các biện pháp luật pháp (regulatory approaches) hiện hành •Những khuyến khích kinh tế không hợp lý (preserve economic incentives) HIỆN TRẠNG VÀ TIỀM NĂNG SXSH SXSH và PTBV Mô hình PTBV Các Nội Dung Cần Nắm Được Sự phát sinh chất thải và các đáp ứng của con người đối với chất thải SXSH & các kỹ thuật để thực hiện SXSH Vai trò và lợi ích của SXSH Hiện trạng SXSH SXSH trên thế giới và Việt Nam (SV tự tìm hiểu)