NGHIÊN CỨU ÁP DỤNG SẢN XUẤT SẠCH HƠN TẠI NHÀ MÁY PHÂN HỮU CƠ VI SINH LA NGÀ (ĐỊNH QUÁN, ĐỒNG NAI) VÀ XƯỞNG SẢN XUẤT PHÂN VI SINH, NHÀ MÁY ĐƯỜNG SÓC TRĂNG (SÓC TRẰNG)

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN


ĐỖ THỊ HỒNG HÒA


NGHIÊN CỨU ÁP DỤNG SẢN XUẤT SẠCH HƠN
TẠI NHÀ MÁY PHÂN HỮU CƠ VI SINH LA NGÀ
(ĐỊNH QUÁN, ĐỒNG NAI) VÀ XƯỞNG SẢN XUẤT
PHÂN VI SINH, NHÀ MÁY ĐƯỜNG SÓC TRĂNG
(SÓC TRĂNG)
Chuyên ngành: SINH THÁI HỌC
Mã số: 60 42 60
LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH THÁI HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
TS. PHÙNG THÚY PHƯỢNG


Thành phố Hồ Chí Minh, 2011
1

MỞ ĐẦU
Từ xa xưa, con người đã biết tận dụng nguồn phế thải từ người, gia súc, v.v để
sản xuất các loại phân hữu cơ để bổ sung chất dinh dưỡng cho các loại cây trồng,
tăng thêm độ màu mỡ của đất, cải thiện năng suất cây trồng.
Ngày nay, cùng sự phát triển của khoa học kỹ thuật, cuộc sống con người ngày
càng hiện đại, kỹ thuật sản xu
ất phân cũng được cải thiện đáng kể, từ quy mô nhỏ lẻ
ở từng hộ gia đình đến quy mô công nghiệp. Con người dần dần sử dụng các nguồn

thải chế biến phân bón hữu cơ vi sinh khác nhau như: rác thải hữu cơ, phế thải nông
công nghiệp, chăn nuôi, v.v Đây là nguồn lợi vô cùng to lớn. Đặc biệt phân bón
hữu cơ vi sinh từ bã bùn, một loại chất thải từ công nghiệp sản xuất đường là một
nguồn lợi tiềm năng.
Ngành công nghiệp đường hằng năm thải lượng bã bùn mía sau ép rất lớn
(chiếm 30% trọng lượng mía cây). Đây sẽ là một nguồn thải gây ô nhiễm môi
trường cho các nhà máy đường và khu dân cư xung quanh, ngược lại sẽ là một
nguồn phân hữu cơ nếu chúng ta biết sử dụng.
Chính từ nhận thức về lợi ích của nguồn phụ
phẩm ngành mía đường nếu không
được đầu tư đúng mức sẽ thất thoát nguồn lợi nhuận khổng lồ và đồng thời gánh
nặng môi trường sẽ mang lại không ít khó khăn cho doanh nghiệp, các phế phụ
phẩm (tro lò và bã bùn) của ngành công nghiệp đường được sử dụng để sản xuất
phân hữu cơ vi sinh. Ở những cơ sở có hệ thống xử lý sinh học nước thải, bùn hoạt
tính d
ư cũng là nguồn nguyên liệu quý cho sản xuất phân bón.
Hiện nay các công ty đường trên cả nước đã bắt đầu xây dựng nhà máy sản xuất
phân vi sinh. Tuy nhiên công nghệ còn lạc hậu, bán thủ công, chưa được đầu tư
đúng mức, do đó hoạt động tái chế này lại tạo chất thải và gây ô nhiễm môi trường.
Trong khi các giải pháp “xử lý cuối đường ống” thường tốn kém và ít hiệu quả,
phương pháp “sản xuất sạ
ch hơn” (SXSH) mở ra một triển vọng cho các doanh
nghiệp, giúp thu lợi nhuận từ nguồn phế thải, đồng thời giảm thiểu tác động môi
trường.
2

Vì vậy nghiên cứu khả năng áp dụng SXSH vào doanh nghiệp điển hình là điều
thiết yếu. Đề tài, “Nghiên cứu áp dụng sản xuất sạch hơn tại Nhà máy Phân hữu
cơ Vi sinh La Ngà (Định Quán, Đồng Nai) và Xưởng sản xuất Phân vi sinh,
Nhà máy Đường Sóc Trăng (Sóc Trăng)” nhằm đánh giá nhanh hiện trạng môi

trường, phát hiện các nguy cơ ô nhiễm trong quá trình hoạt động của hai nhà máy,
đề xuất một số giải pháp SXSH để
giảm thiểu ô nhiễm, tăng hiệu quả sản xuất và
đồng thời so sánh các giải pháp áp dụng SXSH ở cả hai nhà máy nhằm đưa ra một
số giải pháp chung cho loại hình sản xuất phân vi sinh từ phụ phẩm ngành công
nghiệp đường; giúp các doanh nghiệp đường giải quyết được các mối lo về gánh
nặng môi trường và đồng thời tăng lợi nhuận trong kinh doanh.
i

MỤC LỤC
MỤC LỤC i
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT vi
DANH MỤC BẢNG vii
DANH MỤC HÌNH viii
MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1:
MỤC TIÊU, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3

1.1 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 3
1.2 ĐỐI TƯỢNG, ĐỊA ĐIỂM, THỜI GIAN NGHIÊN CỨU, Ý NGHĨA KHOA
HỌC VÀ THỰC TIỄN 3

1.2.1 Địa điểm nghiên cứu: 3
1.2.2 Thời gian nghiên cứu: 3
1.2.3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 3
1.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 4
1.4 PHƯƠNG PHÁP LUẬN SẢN XUẤT SẠCH HƠN [4] 4
1.4.1 Giai đoạn 1 - Khởi động 6
1.4.2 Giai đoạn 2 - Phân tích các công đoạn 8
1.4.3 Giai đoạn 3 - Đề xuất các cơ hội (giải pháp) giảm thiểu chất thải 11

1.4.4 Giai đoạn 4 - Lựa chọn giải pháp giảm thiểu chất thải 12
1.4.5 Giai đoạn 5 - Thực thi giải pháp giảm thiểu chất thải 13
1.4.6 Giai đoạn 6 - Duy trì giải pháp giảm thiểu chất thải 15
CHƯƠNG 2:
TỔNG QUAN 16
2.1 TÌNH HÌNH Ô NHIỄM DO HOẠT ĐỘNG SẢN XUẤT ĐƯỜNG TẠI VIỆT
NAM 16

2.2 TÌNH HÌNH SẢN XUẤT PHÂN BÓN HỮU CƠ VI SINH TỪ PHẾ PHỤ
PHẨM NGÀNH CÔNG NGHIỆP ĐƯỜNG 18

2.2.1 Ở Ấn Độ 18
ii

2.2.2 Ở Việt Nam 20

2.3 CÁC GIẢI PHÁP GIẢM THIỂU Ô NHIỄM ĐƯỢC ĐỀ XUẤT TẠI MỘT
SỐ NHÀ MÁY ĐƯỜNG [13] 22

2.3.1 Nhà máy Phân vi sinh – Công ty Mía đường Bình Định (BISUCO) 22
2.3.2 Nhà máy Phân vi sinh – Công ty Mía đường Sông Con 24
2.4 SẢN XUẤT SẠCH HƠN 26
2.4.1 Định nghĩa 26
2.4.2 So sánh SXSH và xử lý cuối đường ống 26
2.4.3 Lợi ích của SXSH 28
2.4.4 Thuận lợi và khó khăn khi thực hiện SXSH ở Việt Nam 29
2.4.4.1 Thuận lợi 29
2.4.4.2 Khó khăn 29
CHƯƠNG 3:
TÌNH HÌNH ÁP DỤNG SẢN XUẤT SẠCH HƠN TẠI NHÀ MÁY PHÂN HỮU

CƠ VI SINH LA NGÀ (ĐỊNH QUÁN, ĐỒNG NAI) 32

3.1 GIỚI THIỆU CHUNG 32
3.1.1 Mô tả công ty 32
3.1.2 Đội sản xuất sạch hơn 33
3.2 TỔNG QUAN VỀ SẢN XUẤT 34
3.2.1 Quy trình công nghệ sản xuất 34
3.2.2 Sản phẩm 39
3.2.3 Các nguyên liệu đầu vào chủ yếu 41
3.3 HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG 42
3.3.1 Ô nhiễm không khí 42
3.3.2 Nước thải 43
3.3.3 Chất thải rắn: 44
3.4 ĐÁNH GIÁ SẢN XUẤT SẠCH HƠN 45
3.4.1 Sơ đồ dòng vật chất 45
3.4.2 Cân bằng vật chất 46
iii

3.4.3 Lưu lượng nước thải khi mưa 47

3.4.4 Phân tích nguyên nhân ô nhiễm 47
3.4.4.1 Khu vực bên ngoài nhà xưởng: 47
3.4.4.2 Khu vực bên trong nhà xưởng: 48
3.5 NHẬN DẠNG VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP SXSH 49
3.5.1 Khu vực bên ngoài nhà xưởng 49
3.5.1.1 Giải pháp kiểm soát ô nhiễm mùi hôi 49
3.5.1.2 Giải pháp kiểm soát nước thải phát sinh vào mùa mưa 49
3.5.2 Khu vực bên trong nhà xưởng 49
3.5.2.1 Giải pháp kiểm soát ô nhiễm chất thải rắn 49
3.5.2.2 Giải pháp hạn chế ô nhiễm bụi 49

3.5.2.3 Giải pháp kiểm soát ô nhiễm tiếng ồn 50
3.6 LỰA CHỌN CÁC GIẢI PHÁP SẢN XUẤT SẠCH HƠN 52
3.6.1 Phân tích tính khả thi một số giải pháp SXSH 52
3.6.1.1 Nghiên cứu khả thi giải pháp 1.1.2; 2.1.1 – Đầu tư xây dựng sân phơi
và bố trí tuyến thoát nước 52

3.6.1.2 Nghiên cứu khả thi giải pháp 4.1.1 – Đầu tư trống trộn cải tiến qui
trình vô bao 55

3.6.1.3 Nghiên cứu khả thi giải pháp 2.1.3 – Đầu tư xây dựng thêm nhà kho có
mái che 57

3.6.1.4 Sử dụng hóa chất khử mùi Tocazeo 58
3.6.1.5 Trang bị bảo hộ lao động 59
3.6.2.6 Trang bị xe xúc 59
3.6.2 Sàng lọc các giải pháp SXSH 61
3.7 KẾT QUẢ THỰC HIỆN CÁC GIẢI PHÁP SXSH 64
CHƯƠNG 4:
TÌNH HÌNH ÁP DỤNG SẢN XUẤT SẠCH HƠN TẠI XƯỞNG SẢN XUẤT
PHÂN VI SINH , CÔNG TY CP MÍA ĐƯỜNG SÓC TRĂNG (SÓC TRĂNG) 66

4.1 GIỚI THIỆU CHUNG 66
iv

4.1.1 Mô tả công ty 66

4.1.2 Đội sản xuất sạch hơn 67
4.2 TỔNG QUAN VỀ SẢN XUẤT 68
4.2.1 Quy trình công nghệ sản xuất 68
4.2.2 Sản phẩm 71

4.2.3 Nguyên liệu đầu vào chủ yếu 71
4.2.4 Hiện trạng ô nhiễm môi trường 72
4.2.4.1 Ô nhiễm không khí 72
4.2.4.2 Nước thải 73
4.2.4.3 Chất thải rắn 74
4.3 ĐÁNH GIÁ 75
4.3.1 Sơ đồ nguyên vật liệu 75
4.3.2 Cân bằng vật chất 76
4.3.3 Lượng nước thải phát sinh khi mưa 77
4.3.4 Nguyên nhân ô nhiễm 77
4.3.4.1 Giai đoạn phơi ủ ngoài trời 77
4.3.4.2 Giai đoạn trong mái che 79
4.4 NHẬN DẠNG VÀ ĐỀ XUẤT CƠ HỘI SẢN XUẤT SẠCH HƠN 80
4.4.1 Giai đoạn phơi ủ ngoài trời 80
4.4.1.1 Giải pháp kiểm soát ô nhiễm mùi hôi 80
4.4.1.2 Giải pháp kiểm soát nước thải phát sinh vào mùa mưa 80
4.4.1.3 Giải pháp kiểm soát ô nhiễm chất thải rắn 80
4.4.2 Giai đoạn trong mái che 81
4.4.2.1 Giải pháp kiểm soát ô nhiễm chất thải rắn 81
4.4.2.2 Giải pháp hạn chế ô nhiễm bụi 81
4.4.2.3 Giải pháp kiểm soát ô nhiễm tiếng ồn 81
4.5 LỰA CHỌN CÁC GIẢI PHÁP SẢN XUẤT SẠCH HƠN 84
4.5.1 Phân tích tính khả thi một số giải pháp SXSH 84
4.5.1.1 Nghiên cứu đầu tư xây dựng diện tích sân phơi 84
v

4.5.1.2 Nghiên cứu đầu tư xây dựng diện tích mái che 87

4.5.1.3. Sử dụng hóa chất khử mùi Tocazeo 88
4.5.1.4. Trang bị bảo hộ lao động 88

4.5.2 Sàng lọc các giải pháp SXSH 90
4.6 KẾT QUẢ THỰC HIỆN CÁC GIẢI PHÁP SXSH 94
CHƯƠNG 5:
SO SÁNH CÁC GIẢI PHÁP ÁP DỤNG SẢN XUẤT SẠCH HƠN TẠI HAI NHÀ
MÁY 96

5.1 ƯU ĐIỂM VÀ KHUYẾT ĐIỂM TRONG QUY TRÌNH SẢN XUẤT PHÂN
VI SINH CỦA HAI NHÀ MÁY 96

5.2 SO SÁNH CƠ HỘI NHẬN DẠNG SẢN XUẤT SẠCH HƠN 97
5.3 KHÓ KHĂN VÀ RÀO CẢN ÁP DỤNG SXSH TẠI HAI NHÀ MÁY 99
5.3.1 Nhà máy Phân hữu cơ Vi sinh La Ngà - Công ty Mía đường La Ngà 99
5.3.2 Xưởng sản xuất phân vi sinh - Công ty Mía đường Sóc Trăng 99
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 100
TÀI LIỆU THAM KHẢO 102
3

CHƯƠNG 1:
MỤC TIÊU, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU
1.1 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
Trên cơ sở nghiên cứu, đánh giá tình hình sản xuất, hiện trạng môi trường tại
Nhà máy Phân hữu cơ Vi sinh – Công ty CP Mía đường La Ngà và Xưởng sản xuất
Phân vi sinh – Công ty CP Mía đường Sóc Trăng, đề tài được tiến hành nhằm đạt
được các mục tiêu cụ thể như sau:
i. Nghiên cứu các giải pháp SXSH tại hai nhà máy để giảm thiểu ô nhiễm, tăng
hiệu quả sản xuất.
ii. Thảo luận các giải pháp áp d
ụng SXSH chung tại hai nhà máy, tạo tiền đề áp
dụng sản xuất sạch hơn cho ngành công nghiệp sản xuất phân vi sinh từ bã

bùn.
1.2 ĐỐI TƯỢNG, ĐỊA ĐIỂM, THỜI GIAN NGHIÊN CỨU, Ý NGHĨA KHOA
HỌC VÀ THỰC TIỄN
1.2.1 Địa điểm nghiên cứu:
- Nhà máy Phân hữu cơ Vi sinh, Công ty CP Mía đường La Ngà, huyện Định
Quán, tỉnh Đồng Nai.
- Xưởng sản xuất Phân vi sinh, Công ty CP Mía đường Sóc Trăng, TP. Sóc
Trăng, tỉnh Sóc Tr
ăng.
1.2.2 Thời gian nghiên cứu:
Thời gian nghiên cứu bắt đầu từ tháng 3 năm 2009 đến tháng 6 năm 2010.
1.2.3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
Hiện nay, việc nghiên cứu áp dụng phương pháp sản xuất sạch hơn cho các
ngành công nghiệp xi mạ, dệt nhuộm,… rất phổ biến. Tuy nhiên, áp dụng sản xuất
sạch hơn cho ngành công nghiệp sản xuất phân vi sinh từ bã bùn, một loại chất thải
từ ngành công nghiệp đường hầu như chưa có. Do đó, đề tài thực hiện mang ý nghĩa
khoa học và thực tiễn cao, đưa ra các giải pháp đơn giản nhưng giảm thiểu được
4

chất thải tại nguồn và tăng lợi nhuận cho doanh nghiệp. Luận văn là tài liệu tham
khảo cho các nhà quản lý môi trường và các doanh nghiệp sản xuất phân vi sinh từ
phế phụ phẩm ngành công nghiệp đường trong công tác bảo vệ môi trường.
1.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
Gồm 4 nội dung chính:
i. Nghiên cứu hiện trạng, tình hình sản xuất tại nhà máy: xác định nhu cầu
nguyên vật liệu, hóa chất, trang thiết bị, quy trình công nghệ sản xuấ
t và sản
phẩm.
ii. Xác định các nguồn thải phát sinh tại mỗi công đoạn sản xuất.
iii. Nghiên cứu các giải pháp SXSH.

iv. Thảo luận, so sánh tình hình SXSH của hai nhà máy.
1.4 PHƯƠNG PHÁP LUẬN SẢN XUẤT SẠCH HƠN [4]
Tổng quan toàn bộ quy trình sản xuất của một nhà máy để nhận ra những chỗ,
những công đoạn có thể làm giảm được sự tiêu thụ tài nguyên, các nguyên liệu độc
hạ
i và sự phát sinh chất thải.




5

Hình 1.1 Các bước thực hiện SXSH (Heinz Leuenberger, 2000)
Giai đoạn 1: Khởi đầu
 Nhiệm vụ 1: Thành lập nhóm SXSH (hay kiểm toán giảm thiểu
chất thải)
 Nhiệm vụ 2: Liệt kê các công đoạn của quá trình sản xuất
 Nhiệm vụ 3: Xác định và chọn ra các công đoạn gây lãng phí
Giai đoạn 2: Phân tích các công đoạn
 Nhiệm vụ 4: Chuẩn bị sơ đồ dòng của quá trình
 Nhiệm vụ 5: Lập cân bằng vật chất và năng lượng
 Nhiệm vụ 6: Xác định chi phí cho các dòng thải
 Nhiệm vụ 7: Thẩm định quá trình để xác định nguyên nhân sinh
ra chất thải
Giai đoạn 3: Đề xuất các cơ hội giảm thiểu chất thải
 Nhiệm vụ 8: Xây dựng các cơ hội giảm thiểu chất thải
 Nhiệm vụ 9: Lựa chọn các cơ hội có thể thực hiện được
Giai đoạn 4: Lựa chọn các giải pháp giảm thiểu chất thải
 Nhiệm vụ 10: Đánh giá tính khả thi về kỹ thuật
 Nhiệm vụ 11: Đánh giá tính khả thi về kinh tế

 Nhiệm vụ 12: Đánh giá khía cạnh môi trường
 Nhiệm vụ 13: Lựa chọn giải pháp sẽ thực hiện
Giai đoạn 5: Thực hiện các giải pháp giảm thiểu chất thải
 Nhiệm vụ 14: Chuẩn bị thực hiện
 Nhiệm vụ 15: Thực hiện giải pháp giảm thiểu chất thải
 Nhiệm vụ 16: Giám sát và đánh giá kết quả
Giai đoạn 6: Duy trì giảm thiểu chất thải
 Nhiệm vụ 17: Duy trì các giải pháp giảm thiểu chất thải
 Nhiệm vụ 18: Xác định, chọn ra các công đoạn gây lãng phí mới
6

1.4.1 Giai đoạn 1 - Khởi động
Mục đích của giai đoạn này là lập kế hoạch và tổ chức kiểm toán SXSH.
Nhiệm vụ 1: Thành lập nhóm SXSH (hay nhóm kiểm toán giảm thiểu chất
thải).
- Thành phần điển hình của một nhóm công tác SXSH nên bao gồm đại diện
của:
• Cấp lãnh đạo doanh nghiệp (Ban Giám đốc công ty, nhà máy),
• Các bộ phận sản xuất (xí nghiệp, phân xưởng),
•
Bộ phận tài chính, vật tư, bộ phận kỹ thuật,
• Các chuyên gia SXSH (tùy yêu cầu, có thể mời các chuyên gia SXSH bên
ngoài).
- Quy mô và thành phần của nhóm công tác phù hợp với cơ cấu tổ chức của
doanh nghiệp.
- Cần phải có một nhóm trưởng để điều phối toàn bộ chương trình kiểm toán
và các hoạt động cần thiết khác.
- Mỗi thành viên trong nhóm công tác sẽ được chỉ định một nhi
ệm vụ cụ thể,
nhưng tổ chức của nhóm càng linh hoạt càng tốt để việc trao đổi thông tin

được dễ dàng.
- Nhóm công tác phải đề ra được các mục tiêu định hướng lâu dài cho chương
trình SXSH. Định ra tốt các mục tiêu sẽ giúp tập trung nỗ lực và xây dựng
được sự đồng lòng. Các mục tiêu phải phù hợp với chính sách của doanh
nghiệp, có tính hiện thực.
Nhiệm vụ 2: Liệt kê các công đoạn của quá trình s
ản xuất
- Cần tổng quan tất cả các công đoạn bao gồm sản xuất, vận chuyển, bảo
quản
- Chú ý đặc biệt đến các hoạt động theo chu kỳ, ví dụ các quá trình làm sạch
- Thu thập số liệu để xác định định mức (công suất, tiêu thụ nguyên liệu, nước,
năng lượng )

7

Nhiệm vụ 3: Xác định và chọn ra các công đoạn gây lãng phí
- Ở nhiệm vụ này, nhóm công tác không cần đi vào chi tiết mà phải đánh giá diện
rộng tất cả các công đoạn của quá trình sản xuất về lượng chất thải, mức độ tác
động đến môi trường, các cơ hội SXSH dự kiến, các lợi ích dự đoán, Những
đánh giá như vậy là hữu ích để đặt trọng tâm vào một hay m
ột số công đoạn sản
xuất (trọng tâm kiểm toán) sẽ phân tích chi tiết hơn.
- Ở bước này, việc tính toán các định mức (benchmark) là rất cần thiết như:
Tiêu thụ nguyên liệu: tấn nguyên liệu/tấn sản phẩm
Tiêu thụ năng lượng: kWh/tấn sản phẩm
Tiêu thụ nước: m
3
nước/tấn sản phẩm
Lượng nước thải: m
3

nước thải/tấn sản phẩm
Lượng phát thải khí: kg/tấn sản phẩm,
- Các định mức thu được khi so sánh sơ bộ với các công ty khác và với công
nghệ tốt nhất hiện có (BAT = Best Available Technology) sẽ cho phép ước
tính tiềm năng SXSH của đơn vị kiểm toán.
- Các tiêu chí xác định trọng tâm kiểm toán:
• Gây ô nhiễm nặng (định mức nước thải/phát thải cao),
• Tổn thất nguyên li
ệu cao, tổn thất hóa chất,
• Định mức tiêu thụ nguyên liệu/năng lượng cao,
• Có sử dụng các hóa chất độc hại,
• Được lựa chọn bởi đa số các thành viên trong nhóm SXSH.
8

1.4.2 Giai đoạn 2 - Phân tích các công đoạn
Nhiệm vụ 4: Chuẩn bị sơ đồ dòng của quá trình sản xuất
- Lập ra một sơ đồ dòng giới thiệu các công đoạn của quá trình đã lựa chọn
(trọng tâm kiểm toán) nhằm xác định tất cả các công đoạn và nguồn gây ra
chất thải. Sơ đồ này cần liệt kê và mô tả dòng vào - dòng ra đối với từng
công đoạn. Vi
ệc thiết lập sơ đồ chính xác thường không dễ, nhưng lại là
nhiệm vụ rất quan trọng quyết định đến sự thông suốt của quá trình.

Nguyên liệu:
kg
m
3

Công đoạn 1
Công đoạn 2

Công đoạn n
Nước m
3

Năng lượng kW
Các phụ gia:
kg
kg

Nước thải m
3

Các thành phần:
kg
kg
Phát thải kg
Nhiệt thải kW
Chất thải rắn:
kg
kg
Sản phẩm:
kg
m
3
Khách hàng
Dòng vào
(
In
p
ut

)

Dòng ra
(
Out
p
ut
)
Hình 1.2 Mẫu điển hình của một sơ đồ dòng thải của quá trình sản xuất
9

Nhiệm vụ 5: Lập cân bằng vật chất và năng lượng
Cân bằng vật chất (CBVC) và năng lượng là cần thiết để định lượng sơ đồ dòng
và nhận ra các tổn thất cũng như chất thải trong quá trình sản xuất. Ngoài ra, cân
bằng vật chất còn sử dụng để giám sát việc thực hiện các giải pháp SXSH sau này.
- CBVC có thể là: cân bằng cho toàn bộ hệ thống hay cân bằng cho từng công
đ
oạn thậm chí từng thiết bị; cân bằng cho tất cả vật chất hay cân bằng cho
từng thành phần nguyên liệu (ví dụ như cân bằng nước trong công nghiệp
giấy, cân bằng dầu trong công nghiệp dầu cọ, cân bằng crom trong công
nghiệp thuộc da). Tuy nhiên, CBVC sẽ dễ dàng hơn, có ý nghĩa hơn và chính
xác hơn khi nó được thực hiện cho từng khu vực, các hoạt động hay các quá
trình sản xuất riêng biệt. Dựa trên những cơ sở
này, CBVC của toàn bộ nhà
máy sẽ được xây dựng nên.
- Để thiết lập cân bằng vật chất và năng lượng, các nguồn số liệu sau là cần
thiết:
• Báo cáo sản xuất,
• Các báo cáo mua vào và bán ra,
• Báo cáo tác động môi trường,

• Các đo đạc trực tiếp tại chỗ.
- Những điều cần lưu ý khi lập cân bằng vật chất và năng lượng:
• Các s
ố liệu đòi hỏi phải có độ tin cậy, độ chính xác và tính đại diện.
• Không được bỏ sót bất kỳ dòng thải quan trọng nào như phát thải khí, sản
phẩm phụ
• Phải kiểm tra tính thống nhất của các đơn vị đo sử dụng.
• Nguyên liệu càng đắt và độc hại, cân bằng càng phải chính xác.
• Kiểm tra chéo có thể giúp tìm ra những điểm mâu thuẫn.
•
Trong trường hợp không thể đo dược, hãy ước tính một cách chính xác
nhất.

10

Nhiệm vụ 6: Xác định chi phí cho các dòng thải
- Một ước tính sơ bộ có thể tiến hành bằng cách tính toán chi phí nguyên liệu
và các sản phẩm trung gian mất theo dòng thải (ví dụ mất mát sợi trong sản
xuất giấy và bột giấy). Phân tích chi tiết hơn có thể tìm ra chi phí bổ sung
của nguyên liệu tạo ra chất thải, chi phí của sản phẩm nằm trong chất thải,
chi phí thải bỏ chất thải, thuế chất thả
i Ví dụ: các mục chi phí cho nước
thải trong sản xuất giấy:
Thành phần
Cơ sở tính toán
Hóa chất nấu bột còn dư giá mua hóa chất
Mất mát sợi giá sợi trung gian
Mất mát nhiệt giá năng lượng (tính từ giá trị calo)
Lượng nước giá nước
Lượng COD chi phí xử lý và thải bỏ (nếu có)

- Việc xác định chi phí cho dòng thải hay tổn thất giúp tạo ra khả năng xếp
hạng các vấn đề theo tầm mức kinh tế và chỉ ra cần đầu tư bao nhiêu để giải
quyết hay giảm nh
ẹ vấn đề.
Nhiệm vụ 7: Thẩm định quá trình để xác định nguyên nhân sinh ra chất thải
- Mục đích của nhiệm vụ này là qua phân tích tìm ra các nguyên nhân thực tế
hay tiềm ẩn gây ra các tổn thất và từ đó có thể đề xuất các cơ hội tốt nhất cho
các vấn đề thực tế. Không cần phân tích nguyên nhân đối với các vấn đề đã
có giải pháp ngay và hiệu quả.
- Để tìm ra nguyên nhân, cần
đặt ra các câu hỏi “Tại sao ?”, ví dụ:
• Tại sao tồn tại dòng chất thải này?
• Tại sao tiêu thụ nguyên liệu, hóa chất và năng lượng cao như vậy?
• Tại sao chất thải được tạo ra nhiều?
11











1.4.3 Giai đoạn 3 - Đề xuất các cơ hội (giải pháp) giảm thiểu chất thải
Nhiệm vụ 8: Xây dựng các cơ hội giảm thiểu chất thải (GTCT)
- Các cơ hội GTCT được đưa ra trên cơ sở:
• Sự động não, kiến thức và tính sáng tạo của các thành viên trong nhóm,

• Tranh thủ ý kiến từ các cá nhân bên ngoài nhóm (người làm việc ở các
dây chuyền tương tự
, các nhà cung cấp thiết bị, các kỹ sư tư vấn, ),
• Khảo sát công nghệ và thu thập thông tin về các định mức từ các cơ sở ở
nước ngoài.
- Phân loại các cơ hội GTCT cho mỗi quá trình/dòng thải vào các nhóm:
(1) Quản lý nội vi tốt hơn
(2) Kiểm soát quá trình tốt hơn
(3) Thay thế nguyên liệu
(4) Thu hồi và tuần hoàn tại chỗ
(5) Sản xuất sản phẩm phụ hữu ích
(6) Cải tiế
n thiết bị
(7) Thay đổi công nghệ
(8) Cải tiến sản phẩm
Nhiệm vụ 9: Lựa chọn các cơ hội có thể thực hiện được
- Các cơ hội SXSH đề ra ở trên được sàng lọc để loại đi các trường hợp không
thực tế. Quá trình loại bỏ phải đơn giản, nhanh và dễ hiểu, thường chỉ cần
định tính.
- Các cơ hội sẽ
được phân chia thành:
• Cơ hội khả thi thấy rõ, có thể thực hiện ngay,

Chất thải sinh ra có phải vì:
Tình trạng của thiết
bị?
Thiết kế và bố trí
thiết bị?
Đặc tính của sản
phẩm?

Vận hành và bảo
dưỡng?
Kỹ năng của công
nhân?
Kế hoạch quản lý và hệ
thống thông tin?
Lựa chọn và chất lượng
của nguyên liệu vào?
Lựa chọn công
nghệ?
12

• Cơ hội không khả thi thấy rõ, loại bỏ ngay,
• Các cơ hội còn lại - sẽ được nghiên cứu tính khả thi chi tiết hơn.
1.4.4 Giai đoạn 4 - Lựa chọn giải pháp giảm thiểu chất thải
Nhiệm vụ 10: Đánh giá tính khả thi về kỹ thuật
- Để thực hiện nhiệm vụ này, cần phải đánh giá tác động của cơ hội SXSH dự
kiế
n đến quá trình sản xuất, sản phẩm, tốc độ sản xuất, độ an toàn Ngoài ra,
cũng cần phải liệt kê ra những thay đổi kỹ thuật để thực hiện cơ hội SXSH
này.
- Danh mục các yếu tố kỹ thuật để đánh giá:
• Chất lượng sản phẩm,
• Công suất,
• Yêu cầu về diện tích,
• Thời gian ngừng sản xuấ
t để lắp đặt,
• Tính tương thích với các thiết bị đang dung,
• Các yêu cầu về vận hành và bảo dưỡng,
• Nhu cầu huấn luyện kỹ thuật,

• Khía cạnh an toàn và sức khỏe nghề nghiệp.
Nhiệm vụ 11: Đánh giá tính khả thi về kinh tế
- Đối với các doanh nghiệp vừa và nhỏ, tính khả thi về kinh tế là thông số
quan trọng nhất để đánh giá các c
ơ hội SXSH. Cần ưu tiên trước hết các cơ
hội có chi phí thấp.
- Các công việc cần làm:
• Thu thập số liệu về:
Các chi phí đầu tư (thiết bị, xây dựng/ lắp đặt, huấn luyện/đào tạo,
khởi động, ngừng sản xuất ).
Chi phí vận hành.
Các khoản tiết kiệm/thu lợi (về tiêu thụ nguyên liệu, công lao động,
tiêu thụ nă
ng lượng/nước, bán các sản phẩm ).
• Lựa chọn các tiêu chí đánh giá về kinh tế: được đề cập đến sau.
13

• Tính toán kinh tế.
Nhiệm vụ 12: Đánh giá khía cạnh môi trường
- Trong đa số trường hợp, nhất là với các cơ hội SXSH liên quan đến quản lý
nội vi và cải tiến hiệu quả, các lợi ích về môi trường là khá rõ (giảm chất
thải). Tuy nhiên, với những trường hợp phức tạp như thay đổi nguyên liệu,
sản phẩm hay quá trình thì việc đánh giá các khía cạnh môi trường cần được
quan tâm. Cầ
n chú ý các khía cạnh môi trường:
• Ảnh hưởng lên số lượng và độc tính của các dòng thải.
• Nguy cơ chuyển sang môi trường khác.
• Tác động môi trường của các nguyên liệu thay thế.
• Tiêu thụ năng lượng.
- Những tiêu chí cải thiện môi trường thực sự là:

• Giảm tổng lượng chất ô nhiễm.
• Giảm độc tính của dòng thải hay phát thải còn lại.
• Giảm sử
dụng nguyên liệu không tái tạo hay độc hại.
• Giảm tiêu thụ năng lượng.
Nhiệm vụ 13: Lựa chọn giải pháp sẽ thực hiện
- Kết hợp các kết quả đánh giá khả thi về kỹ thuật, kinh tế, môi trường để lựa
chọn giải pháp SXSH cho việc thực hiện tiếp sau.
- Một trong các phương pháp để lựa chọn sơ bộ các cơ hộ
i GTCT là phương
pháp “Lấy tổng có trọng số”.
1.4.5 Giai đoạn 5 - Thực thi giải pháp giảm thiểu chất thải
Một số các giải pháp có thể thực hiện ngay sau khi được xác lập (ví dụ sửa chữa
các chỗ rò rỉ và buộc tuân thủ các quy trình công tác), trong khi một số khác đòi hỏi
phải có một kế hoạch hệ thống để thực hiện.
Nhiệm vụ 14: Chuẩn bị thực hiện
- Để bảo đảm thực hiện tốt các cơ hội SXSH, một kế hoạch hành động (action
plan) phải được xây dựng. Một kế hoạch hành động phải gồm:
• Các hoạt động gì sẽ được tiến hành?
14

• Các hoạt động phải tiến hành như thế nào?
• Các nguồn tài chính và các nhu cầu về nhân lực để tiến hành các hoạt
động?
• Ai sẽ chịu trách nhiệm quản lý các hoạt động?
• Giám sát các cải tiến bằng cách nào?
• Thời gian biểu?
- Ví dụ với giải pháp thay đổi thiết bị, các nội dung chuẩn bị cụ thể gồm :
• Ghi ra các tính năng kỹ thuậ
t chi tiết của thiết bị.

• Chuẩn bị một kế hoạch xây dựng chi tiết.
• So sánh và lựa chọn thiết bị từ các nhà cung cấp khác nhau.
• Lập kế hoạch thích hợp để giảm thiểu thời gian lắp đặt.
- Dĩ nhiên kế hoạch hành động phải được cấp quản lý thông qua trước khi thực
hiện.
Nhiệm vụ 15: Thực hiện giải pháp gi
ảm thiểu chất thải
- Cần chú ý rằng để đạt được kết quả tối ưu thì việc đào tạo nguồn nhân lực
nội bộ (cán bộ, công nhân) không được phép bỏ qua mà phải xem là một
công tác quan trọng. Nhu cầu đào tạo phải được xác định trong khi đánh giá
khả thi về mặt kỹ thuật.
- Để có thể áp dụng SXSH một cách hiệu quả và tự duy trì được thì cầ
n phải
thực hiện phương pháp được thiết kế phù hợp với cơ sở, ngành đó. Thực hiện
trên cơ sở từng phần một có thể đạt được ngay các kết quả ngắn hạn nhưng
sẽ không duy trì được lâu.
Nhiệm vụ 16: Giám sát và đánh giá kết quả
- Việc giám sát và đánh giá nhằm tìm ra các nguyên nhân làm sai lệch (nếu có)
của kết quả đạt được so với kết qu
ả dự kiến và thông tin đến cấp quản lý để
duy trì sự cam kết của họ với SXSH.
- Việc giám sát và đánh giá đạt được bằng cách so sánh kết quả trước và sau
khi thực hiện giải pháp SXSH về tiêu thụ nguyên liệu, năng lượng, sự phát
sinh chất thải
15


1.4.6 Giai đoạn 6 - Duy trì giải pháp giảm thiểu chất thải
Nhóm công tác SXSH vẫn còn trách nhiệm sau khi đã thực hiện các giải pháp
SXSH nhằm duy trì giải pháp và tiếp tục làm giảm chất thải, tăng lợi nhuận trong

tương lai.
Nhiệm vụ 17: Duy trì các giải pháp giảm thiểu chất thải
Thông thường trong các lĩnh vực như quản lý nội vi hay tối ưu hóa quá trình,
người lao động thường hay có xu hướng quay trở lại với các ho
ạt động và gây lãng
phí nếu không thường xuyên tạo ra động cơ duy trì các hoạt động đã cải tiến. Một
số biện pháp có thể bảo đảm cho người lao động tiếp tục tham gia và các thành tựu
đã đạt được như tiền thưởng, bằng khen,
Nhiệm vụ 18: Tiếp tục xác định và chọn ra các công đoạn gây lãng phí
Trong khi đang cải thiện hoạt động môi truờng của quá trình lãng phí đã lựa
chọn, ph
ải lựa chọn quá trình mới để làm trọng tâm cho quá trình kiểm toán SXSH
tiếp theo. Trọng tâm kiểm toán mới lựa chọn sẽ lại là đối tượng của các nhiệm vụ
bắt đầu từ giai đoạn 2.
16

CHƯƠNG 2:
TỔNG QUAN
2.1 TÌNH HÌNH Ô NHIỄM DO HOẠT ĐỘNG SẢN XUẤT ĐƯỜNG TẠI
VIỆT NAM
Cây mía và nghề làm mật, đường ở VN đã có từ xa xưa, nhưng công nghiệp mía
đường mới được bắt đầu từ thế kỷ thứ XX. Hiện nay ngành công nghiệp sản xuất
đường ở Việt Nam còn lạc hậu so với thế giới. Trước năm 1954, miền Bắc chưa có
nhà máy đường nào. Sau năm 1975, đất nước hoàn toàn giải phóng, miề
n Nam khôi
phục lại những nhà máy đường cũ như: Bình Dương, Hiệp Hòa, Phan Rang, Khánh
Hội, Biên Hòa…
Đến năm 1994, cả nước mới có 9 nhà máy đường mía, với tổng công suất gần
11.000 tấn mía/ngày và 2 nhà máy đường tinh luyện công suất nhỏ, thiết bị và công
nghệ lạc hậu. hằng năm phải nhập khẩu từ 300.000 đến 500.000 tấn đường. Năm

1995, với chủ trương “đầu tư chiều sâu, mở rộng các nhà máy đườ
ng hiện có, xây
dựng một số nhà máy có quy mô vừa và nhỏ ỏ những vùng nguyên liệu nhỏ. Ở
những vùng nguyên liệu tập trung lớn, xây dựng các nhà máy có thiết bị công nghệ
tiên tiến hiện đại, kể cả liên doanh với nước ngoài, sản lượng đường năm 2000 đạt
khoảng 1 triệu tấn (Nghị quyết đại hội đảng toàn quốc lần thứ 8). Chương trình mía
đường được chọn là chương trình khởi
đầu để tiến hành công nghiệp hóa, hiện đại
hóa nông nghiệp nông thôn, xóa đói, giảm nghèo, giải quyết việc làm cho lao động
nông nghiệp. Ngành mía đường được giao “không phải là ngành kinh tế vì mục đích
lợi nhuận tối đa mà là ngành kinh tế xã hội”.
Thực hiện “chương trình quốc gia 1 triệu tấn đường” ngành mía đường Việt
Nam tuy còn non trẻ, chỉ sau 5 năm (1995 – 2000) đã có bước tiến đột phá: đầu tư
mở rộng công suất 9 nhà máy cũ
, xây dựng mới 33 nhà máy, tổng số nhà máy
đường của cả nước là 44, tổng công suất là 81.500 tấn (so với năm 1994 tăng thêm
33 nhà máy và trên 760.000 tấn công suất). Năm 2000 đã đạt mục tiêu 1 triệu tấn
đường, về cơ bản đã đáp ứng được nhu cầu đường tiêu dùng trong nước, chấm dứt
17

được tình trạng hàng năm nhà nước phải bỏ ra hàng trăm triệu USD để nhập khẩu
đường. Đặc biệt công nghiệp mía đường hầu hết các nhà máy đường mới đều được
xây dựng tại các vùng nông thôn, vùng trung du, miền núi, vùng dân tộc ít người,
vùng đất nghèo khó khăn, vùng sâu, vùng xa và được phân bổ khắp cả 3 miền (miền
Nam: 14 nhà máy, miền Trung và Tây Nguyên: 15 nhà máy, và miền Bắc: 13 nhà
máy)[6].
Hiện nay đã và đang xây dựng một số nhà máy đường như: La Ngà, Lam Sơn,
Tây Ninh, Cần Thơ…Ngoài ra còn có nhiều nhà máy sản xuất đường với quy mô
nhỏ, các cơ sở sản xuất thủ công, thô sơ. Hầu hết công nghệ sản xuất đường của nhà
máy trong toàn quốc đều lạc hậu, cũ kỹ. Thiết bị sản xuất đường chủ yếu là nhập từ

Trung Quốc.
Sự phát triển nhanh chóng của ngành công nghiệp đường gây áp lực rất lớn đối
với nguồ
n tài nguyên thiên nhiên. Công nghệ sản xuất đường lạc hậu, kém hiệu quả.
Sản lượng đường thấp hơn đến 20% sản lượng của các ngành công nghiệp hiện đại.
Trong ngành sản xuất đường, nước chiếm vai trò rất quan trọng. Các công ty đường
thường đặt ở vị trí gần nguồn nước (sông, suối…), bơm lượng nước lớn để làm mát
(nước chân không), lọc bụi, lọc tro, súc rửa thiết bị, vệ sinh nhà xưởng và văn
phòng,… Nước thải được xử lý riêng vì nồng độ chất ô nhiễm cao. Luật môi trường
hiện nay yêu cầu nhà máy phải đóng thuế gây ô nhiễm. Vì vậy, để tiết kiệm, công
nghiệp đường cần tái sử dụng nước để giảm lượng nước thải ra môi trường cũng
như giảm nhu cầu sử dụng nước sạch.
Bên cạnh nước thải, chất thải h
ữu cơ là một thách thức lớn đối với ngành công
nghiệp đường. Do công nghệ lạc hậu, thiết bị rò rỉ nhiều, lại không có bất cứ thiết bị
xử lý nào, trong số các chất ô nhiễm có bụi khói lò hơi, bùn lọc, nước thải, khí thải
thoát ra từ các tháp phản ứng sulfide hóa và carbonate hóa. Những chất thải còn lại
được tái sử dụng để sản xuất những sản phẩm hữu ích khác. Bã mía được sử dụng
làm nguyên liệu cho nồi hơi để tạo hơi và điện cho nhà máy đường và sản xuất giấy
bìa. Mật rỉ được lên men để chế biến cồn. Bã bùn và tro lò được sử dụng làm phân
vi sinh giàu Potassium và Phosphorus. Sản xuất phân vi sinh ổn định và sinh lời
18

nhưng năng suất sản xuất hiện tại chỉ chiếm 55% nhu cầu trồng mía. Vì vậy, việc
cải tiến nhà máy phân vi sinh có thể tăng năng suất sản xuất phân vi sinh và giảm
tác động môi trường [10].
2.2 TÌNH HÌNH SẢN XUẤT PHÂN BÓN HỮU CƠ VI SINH TỪ PHẾ PHỤ
PHẨM NGÀNH CÔNG NGHIỆP ĐƯỜNG
2.2.1 Ở Ấn Độ
Ấn Độ là nước tiêu thụ đường lớn nhất và sản xuất đường

đứng thứ hai trên thế
giới, với hơn 450 nhà máy đường trong cả nước. Ngành công nghiệp mía đường
thuộc các ngành công nghiệp lớn nhất Ấn Độ với sản lượng trung bình khoảng
176,75 lakhs tấn (~17,675 triệu tấn) tương đương doanh thu hằng năm 150 tỉ rúp.
Bã bùn và mật đường là sản phẩm thải của ngành công nghiệp mía đường ở Ấn Độ
với hàm lượng 7,0 – 7,5 triệu tấn/năm [13].

Trồng mía và sản xuất đường tăng đột biến ở Ấn Độ hơn 60 năm trước từ khi
ngành công nghiệp bắt đầu phát triển hàng loạt. Việc gia tăng sản lượng mía đường
và sản xuất công nghiệp đi kèm với sự gia tăng các chất thải của ngành công nghiệp
đường. Mật đường (molasses) được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất ethanol và các
thức uống. Quá trình chưng cất ethanol tạo ra một loại nước thải gọi là nước cồn
mật rỉ (spent wash). Các phế phụ phẩm phát sinh từ quá trình sản xuất đường và
rượu là:
- Phần dư của cây mía (cane residue) còn lại trên đồng ruộng sau khi thu
hoạch.
- Bã mía (bagasse) sau quá trình ép.
- Bã bùn (press mud) từ quá trình lọc nước mía.
- Nước cồn mật rỉ từ quá trình chưng cất ethanol.
Bã mía được sử dụng trong ngành công nghiệp giấy để sản xuất b
ọc giấy. Một
số nhà máy cũng sản xuất giấy bằng cách trộn bột giấy và bã mía. Ứng dụng của bã
mía được chính phủ khuyến khích bằng cách hỗ trợ nguồn vốn cho các nhà máy sản
xuất. Bã mía cũng được sử dụng như là một nguồn nhiên liệu hữu ích để cung cấp
19

nhiệt cho nồi hơi. Các phần phế thải mía sau khi thu hoạch có thể được đốt để cung
cấp nhiệt [12].
Đầu thế kỉ 20, bã bùn và mật đường được ứng dụng làm chất bổ sung cho đất.
Bã bùn được sản xuất trở thành nguồn phân hữu cơ vi sinh hữu ích cho nông

nghiệp, vì nó chứa các chất dinh dưỡng cho cây dưới dạng hữu cơ và cải thiện đất
hiệu quả [18]. Hoạt động chuyể
n từ chất thải bã bùn thành phân compost bã bùn
giàu chất dinh dưỡng qua quá trình ủ giúp lượng chất dinh dưỡng như N, P, và K
tăng lên. Phân compost bã bùn ngày càng được ứng dụng rộng rãi để cải thiện đất
nông nghiệp [11].

Bã bùn (pressmud) từ nhà máy đường là nguồn phân bón hữu ích vì chứa hàm
lượng chất dinh dưỡng cao. Hiện nay, phân hữu cơ vi sinh sản xuất từ bã bùn (được
xử lý với nước cồn mật rỉ (spent wash) từ quá trình chưng cất) được phát triển mạnh
ở Ấn Độ (tên thương mại Bioearth).
Hàm lượng chất dinh dưỡng trong bã bùn và nước cồn mật rỉ (spent wash): Bã
bùn: N – 1,15% - 3,0%; P – 0,06% - 3,50% và K – 0,30 – 1,80%. Nước cồn mật rỉ:
N – 2630 mg/l; P – 201 mg/l và K – 222 mg/l.
Bảng 2.1 Thành phần bã bùn
Sáp thô (crude wax) 5 – 14%
Sợi (fiber) 15 – 30%
Protein thô (crude protein) 5 – 15%
Đường (sugar) 5 – 15%
SiO 4 – 10%
CaO 1 – 4%
PO 1 – 3%
MgO 0,5 – 1,5%
Tro tổng (total ash) 9 – 10%
(Nguồn: Partha, 2006)
Phân hữu cơ vi sinh được sản xuất từ bùn sau khi nhập về nhà máy, tạo luống
(windrow), sau đó tưới nước cồn mật rỉ lên. Thời gian cần để ủ lên men thành phân