sinh thái công nghiệp

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM
VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

SINH THÁI CÔNG NGHIỆP

GVHD : PGS.TS TRỊNH XUÂN NGỌ
TH
: NHÓM 09


SINH THÁI CÔNG NGHIỆP


Khái niệm STCN: chất thải hay phế liệu từ quy trình sản
xuất này có thể sử dụng làm nguyên liệu cho quy trình sản
xuất khác.



Trên cơ sở nghiên cứu và thử nghiệm sản xuất sạch hơn,
người ta tìm ra hướng bảo vệ môi trường trên diện rộng
(một nhóm cơ sở sản xuất, một KCN hoặc một quốc gia).
Đó là sinh thái công nghiệp – "khoa học của sự phát triển
bền vững" .


Các thành phần chính của hệ sinh thái công nghiệp


Mục tiêu của sinh thái công nghiệp là:
 Bảo vệ sự tồn tại của hệ sinh thái tự nhiên.

 Bảo đảm chất lượng môi trường sống của con
người.
 Duy trì tính kinh tế cho sản xuất công nghiệp,
kinh doanh và dịch vụ thương mại.


Hệ sinh thái công nghiệp







Hệ STCN được tạo thành từ tất cả các khâu sản xuất,
chế biến, tiêu thụ, kết hợp cả sản xuất công nghiệp và
nông nghiệp. Bốn thành phần chính của hệ STCN bao
gồm:
(1) cơ sở sản xuất nguyên vật liệu và năng lượng ban
đầu
(2) nhà máy chế biến nguyên liệu
(3) nhà máy xử lý/tái chế chất thải và
(4) tiêu thụ thành phẩm.


Trao đổi chất sinh thái công nghiệp
Quá trình trao đổi chất công nghiệp thể hiện sự chuyển hóa
của dòng vật chất và năng lượng từ nguồn tài nguyên tạo ra
chúng, qua quá trình chế biến trong hệ công nghiệp, đến
người tiêu thụ và cuối cùng là thải bỏ.

- Trao đổi chất sinh học là quá trình tự điều chỉnh
- Hệ sinh thái công nghiệp cũng là một hệ tự điều
chỉnh.
Một cách tổng quát, những điểm giống và khác
nhau giữa quá trình trao đổi chất của hệ sinh thái tự
nhiên và hệ sinh thái công nghiệp được trình bày
tóm tắt trong bảng sau:


Đặc tính

Hệ sinh thái tự nhiên

Hệ công nghiệp hiện tại

Đơn vị cơ
bản

Sinh vật

Nhà máy

Dòng vật
chất

Hệ khép kín

Chủ yếu là biến đổi theo một

chiều

Tái sử
dụng

Hầu như hoàn toàn

Thường rất thấp

Vật liệu

Có khuynh hướng cô
đặc, chẳng hạn CO2
trong không khí được
chuyển hóa thành sinh
khối qua quá trình
quang hợp.

Hầu như được sử dụng một
cách phung phí để chế tạo ra
vật liệu khác, vật liệu bị pha
loãng quá mức có thể tái sử
dụng, nhưng lại bị cô đặc đủ để
gây ô nhiễm

Quá trình
tái tạo

Một trong những chức
năng chính của sinh vật

là sự tự sinh sản.

Sản xuất ra sản phẩm và cung
cấp dịch vụ là mục đích chủ
yếu của hệ công nghiệp nhưng
tái sản xuất không phải là bản
chất của hệ công nghiệp.


Khu công nghiệp sinh thái


Các cơ sở sản xuất thu được nguồn lợi về kinh tế do trao đổi,
chuyển nhượng hoặc bán các sản phẩm phụ của mình cho các
xí nghiệp khác trong cùng hệ thống trong mối quan hệ cung cầu, đôi bên cùng có lợi.



Giảm đáng kể những chi phí xử lý, khắc phục sự cố môi
trường đối với chất thải.


Hình 1:Hình thức thứ nhất của hệ công nghiệp (Lowenthal and Kastenberg,
1998; Krrishnamohan and Heart, 2000).


Hình 2:Hình thức thứ hai của hệ công nghiệp (Lowenthal and
Kastenberg, 1998; Krrishnamohan and Heart, 2000).

Hệ thống thích hợp nhất là mô hình cải tiến, tạo dòng vật chất khép

kín trong hệ công nghiệp nhằm đạt hiệu quả sản xuất cao nhất. Điều
này có thể đạt được bằng các phương thức trao đổi, tái sinh, tái chế
nguyên vật liệu và năng lượng giữa các cơ sở sản xuất khác nhau
trong hệ sinh thái công nghiệp.


Một khu công nghiệp sinh thái đúng
 Một quá
nghĩa
cần
trìnhcó
traonhiều
đổi phụ hơn:
phẩm đơn hoặc một mạng lưới








trao đổi phụ phẩm
Một cụm doanh nghiệp tái chế
Một tập hợp các công ty công nghệ môi trường
Một tập hợp các công ty sản xuất sản phẩm “xanh”
Một khu công nghiệp sinh thái được thiết kế trên nền thân
thiện với môi trường (vd: một khu công nghiệp sử dụng
năng lượng mặt trời)
Một khu công nghiệp với cơ sở hạ tầng hoặc các công trình

thân thiện với môi trường
Một khu vực phát triển hỗn hợp (công nghiệp, thương mại,
và khu dân cư)


Lợi ích của khu công nghiệp sinh
thái:

Trong công nghiệp: giảm chi phí, tăng
hiệu quả SX bằng cách tiết kiệm, tái chế,
tái sử dụng nguyên - vật liệu và năng
lượng; chất thải…
 Lợi ích cho môi trường: giảm các nguồn
gây ô nhiễm cho môi trường, giảm lượng
chất thải cũng như giảm nhu cầu sử dụng
tài nguyên thiên nhiên



Một số khu công nghiệp sinh thái trên thế giới.

Mạng lưới công nghiệp sinh thái trên thế giới


Khu Công Nghiệp Kalundborg, Đan Mạch

Thành phần chính trong hệ sinh thái công
nghiệp này là Nhà Máy Điện Asnaes công
suất 1.500 MW.
Hầu hết các trạm phát điện sử dụng nhiên

liệu hóa thạch, 60% năng lượng thải ra môi
trường bên ngoài dưới dạng nhiệt và phần
lớn ở dạng hơi nước. Bằng cách sử dụng
năng lượng thất thoát sẵn có này vào những
mục đích khác, nhà Máy Điện Asnaes đã sử
dụng 90% năng lượng có từ than.


Hệ STCN - KCN Kalundborg, Đan Mạch (Cohen-Rosenthal và cộng sự,
2003).

















Thực tế vận hành KCNST Kalundborg, Đan Mạch
từ những năm 1970 đến 2003 cho thấy mang lại
những lợi ích thiết thực như sau

Giảm sự tiêu thụ nguồn tài nguyên
+ Dầu
: 19.000 tấn/năm;
+ Than đá
: 30.000 tấn/năm;
+ Nước
: 600.000 m3/năm.
- Giảm tải lượng khí thải phát sinh
+ CO2
: 130.000 taán/naêm;
+ SO2
: 3.700 taán/naêm.
- Tái sử dụng phế phẩm
+ Tro
:
135 tấn/năm;
+ Sulphua
: 2.800 tấn/năm;
+ Thạch cao
: 80.000 tấn/năm;
+ Nitơ trong bùn : 800.000 tấn/năm.


KHU CÔNG NGHIỆP SINH THÁI TẠI VIỆT NAM
Các KCN tập trung ở 23 tỉnh, thành phố thuộc 4 vùng
KTTĐ (vùng KTTĐ Bắc Bộ, vùng KTTĐ miền Trung, vùng
KTTĐ phía Nam và vùng KTTĐ Đồng bằng Sông Cửu Long).
Đến cuối tháng 12/2008 với 167 KCN, tổng diện tích đất tự
nhiên đạt 46.825 ha, các KCN thuộc 4 KTTĐ chiếm tới 74,9%
tổng số KCN và 81,8% tổng diện tích đất tự nhiên các KCN cả

nước ( Nguồn : Bộ Kế hoạch và đầu tư; Tổng cục môi trường
tổng hợp , 2009).
Đồng Nai và Bình Dương là những địa phương có số lượng
KCN lớn nhất trong cả nước.


- Nước thải: chủ yếu là các chất lơ lửng, chất hữu cơ, dầu mỡ
và một số kim loại nặng.
Khoảng 70% trong số hơn 1 triêu m3 nước thải/ngày từ các
KCN được xả thằng ra các nguồn tiếp nhận không qua xử lý
đã gây ra ô nhiễm môi trường nước mặt.
Chất lượng nước mặt tại những vùng chịu tác động của
nguồn thải từ các KCN đã suy thoái, đặc biệt tại các lưu vực
sông:Đồng Nai, Cầu và Nhuệ- Đáy.
- Khí thải: Vấn đề ô nhiễm không khí tại các KCN chủ yêu là
ô nhiễm bụi, một số KCN có xuất hiện ô nhiễm CO, SO2 và
NO2
- Chất thải rắn: lượng CTR từ các KCN có chiều hướng gia
tăng, vấn đề thu gom, vận chuyển và tái chế, tái sử dụng CTR
tại các KCN còn nhiều bất cập, đặc biệt đối với việc quản lý,
vận chuyển và đăng ký nguồn thải đối với chất thải nguy hại.


Áp dụng thuyết sinh thái học ở Việt Nam









khái niệm về sinh thái công nghiệp đã được áp dụng chủ yếu ở các nước
phát triển
Tuy nhiên, để áp dụng lý thuyết phát triển từ những nước phát triển trên
thế giới vào điều kiện của Việt Nam, chúng ta cần lưu ý những vấn đề
chính sau đây:
Thứ nhất, mô hình sinh thái công nghiệp của các nước phát triển không
thể áp dụng trực tiếp vào Việt Nam do sự khác biệt về điều kiện kỹ
thuật, kinh tế và xã hội mà chỉ có thế học tập và áp dụng cho phù hợp
với điều kiện của nước ta.
Thứ hai, nước ta đã có nhiều KCN đã hình thành và đi vào hoạt động.
Do đó, mô hình đề xuất phải có tính khả thi để áp dụng đối với KCN
hiện có với nhiều loại hình công nghiệp khác nhau.
Thứ ba, khi áp dụng lý thuyết sinh thái công nghiệp để xây dựng
KCNST ở Việt Nam, chúng ta sẽ không chỉ quan tâm đến công nghệ và
lĩnh vực tối ưu hóa dòng vật chất mà còn xem xét đến vai trò của các tổ
chức và cơ quan chức năng liên quan đến việc đưa mô hình lý thuyết
vào thực tế


Các bước cơ bản trong phương pháp luận xây dụng mô hình kỹ
thuật KCNST tại Việt Nam


Khu công nghiệp Vĩnh Tuy (phường Vĩnh Hưng,
quận Hoàng Mai). Trong khu vực giữa các nhà
máy, do hệ thống cống thoát nước kém, nên nước
thải thường chảy dềnh lên đường, đọng thành

vũng rất bẩn


Nước thải thường chảy dềnh lên
đường, đọng thành vũng rất bẩn


Các chất thải rắn bị đổ bừa xuống các bờ ruộng,
không chỉ gây ô nhiễm, mà còn có nguy cơ lấp cả
ruộng


Cả cánh đồng bên ngoài khu công nghiệp
hiện chỉ là cánh đồng chết