Đánh giá chi phí hiệu quả của giải pháp tận dụng bụi bông và vỏ ngao để chế tạo vật liệu xử lý môi trường

LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình hoàn thành Luận văn này, tôi đã nhận được
sự giúp đỡ tận tình và qúy báu của các cơ quan và cá nhân.
Nhân dịp này, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến:
TS. Nguyễn Thị Hà - người trực tiếp hướng dẫn, truyền thụ
những kiến thức và kinh nghiệm trong nghiên cứu khoa học cho
tôi.
Tập thể cán bộ Trung tâm Nghiên cứu Nghiên cứu Tài
nguyên và Môi trường, Đại học Quốc gia Hà Nội.
Tập thể cán bộ Phòng Phân tích Môi trường – Khoa Môi
trường, trường Đại học Khoa học Tự nhiên đã tạo điều kiện
thuận lợi cho tôi trong việc nghiên cứu hoàn thành đề tài. Nhóm
cán bộ, sinh viên thực hiện đề tài QG-07-19 về sự hỗ trợ kinh phí
và phối hợp trong quá trình thực hiện đề tài.
Cuối cùng tôi xin cảm ơn những người thân và bạn bè đã
động viên, giúp đỡ tôi trong thời gian qua.
Hà Nội, ngà y

th¸ng năm 2007

Häc viªn

Hồ Thị Hoà

3


LI CAM OAN

Tôi xin cam đoan nội dung luận văn đã viết là do bản thân thực
hiện, không sao chép, cắt ghép các tài liệu, chuyên đề hoặc luận văn

của ng-ời khác. Các kết quả ch-a đ-ợc công bố trên bất kỳ tài liệu nào.
Nếu sai tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm.
Hà Nội, ngày

tháng

năm 2007

Học viên

Hồ Thị Hòa

4


Danh mục chữ viết tắt

Acf

Vải cacbon hoạt tính (Activated carbon fabric cloth)

atfac

Cacbon hoạt tính có chi phí thấp đ-ợc chế tạo từ vỏ dừa

Atsac

Cacbon hoạt tính đ-ợc chế tạo từ vỏ dừa qua xử lý bằng axit

btcn

Bùn thải công nghiệp

cac

Cacbon hoạt tính

cba

Phân tích chi phí lợi ích (Cost Benefit Analysis)

cbba

Tro đáy (Coal - based bottom ash)

cea

Phân tích chi phí hiệu quả (Cost Effective Analysis)

scs

Than vỏ dừa

ctnh

Chất thải nguy hại

gac

Cacbon hoạt tính dạng hột (Granular activated carbon)

irr

Tỷ suất lợi nhuận nội bộ (Internal rate of return)

jpw

Chất thải từ quá trình chế biến đay

npv

Giá trị hiện tại ròng (Net Present Value)

pac

Cacbon hoạt tính dạng bột (Powdered activated carbon)

pb

Vỏ cây thông (Pipe bark)

rbf

Công nghệ lọc phản ứng (Reactive bed filter)

rscc

Cacbon hoạt tính từ vỏ cây cao su

wmpi

Nhiệt phân rác thải từ ngành công nghiệp giấy (Waste

material from paper industry)

5


mụC LụC
ch-ơng 1- tổng quan tài liệu............................................................................................................. 3

1.1. Ph-ơng pháp phân tích chi phí - hiệu quả................................................... 3
1.1.1. Tổng quan về ph-ơng pháp phân tích chi phí - hiệu quả ........3
1.1.2. Các b-ớc phân tích chi phí -hiệu quả............................................................. 5
1.2. Tận dụng vật liệu thải trên Thế giới và Việt Nam...................................... 9
1.2.1. Tận dụng vật liệu thải trên thế giới................................................................... 9
1.2.2. Tận dụng vật liệu thải ở Việt Nam.................................................................. 22
1.2.3. Sử dụng vỏ ngao hấp phụ kim loại nặng trong n-ớc .......................26
1.2.4. Hấp phụ màu bằng than hoạt tính................................................................... 28
Ch-ơng 2 - Đối t-ợng và ph-ơng pháp nghiên cứu................................................................... 30

2.1. Đối t-ợng nghiên cứu............................................................................................................ 30
2.1.1. Vật liệu thải tận dụng................................................................................................ 30
2.1.2. Mẫu n-ớc nghiên cứu...................................................................................................... 35
2.2. Ph-ơng pháp nghiên cứu................................................................................................. 35
2.2.1. Thu thập và tổng quan, phân tích tài liệu............................................ 35
2.2.2. Ph-ơng pháp khảo sát thực địa........................................................................... 35
2.2.3. Ph-ơng pháp nghiên cứu thực nghiệm.......................................................... 35
2.2.4. Ph-ơng pháp phân tích chi phí -hiệu quả.............................................. 41

6


Ch-ơng 3 - Kết quả và thảo luận............................................................................................... 42

3.1. Kết quả xử lý, hoạt hoá vỏ ngao và bụi bông ............................................... 42
3.1.1. Kết quả hoạt hoá vỏ ngao......................................................................................... 42
3.1.2. Kết quả hoạt hoá bụi bông....................................................................................... 43
3.2. Kết quả nghiên cứu khả năng hấp phụ KLN trong n-ớc của vỏ ngao

hoạt hoá..................................................................................................................................................... 44
3.2.1. Trong hệ mẻ (hấp phụ tĩnh)................................................................................. 44
3.2.2. Trong hệ liên tục (hấp phụ động).................................................................... 50
3.2.3. Cơ chế của ph-ơng pháp xử lý kim loại nặng trong n-ớc bằng
vỏ ngao..................................................................................................................................................... 51
3.3. Kết quả nghiên cứu khả năng hấp phụ màu của bụi bông hoạt hoá
......................................................................................................................................................................... 52

3.3.1. Hệ hấp phụ tĩnh (thí nghiệm mẻ có lắc)............................................... 52
3.3.2. Hệ hấp phụ liên tục (hấp phụ động trên cột).......................................... 56
3.4. Kết quả phân tích sơ bộ chi phí - hiệu quả của giải pháp tận dụng

vật liệu thải.......................................................................................................................................... 59
3.4.1. Giải pháp tận dụng vỏ ngao làm vật liệu hấp phụ kim loại nặng
......................................................................................................................................................................... 59

3.4.2. Giải pháp tận dụng bụi bông chế tạo cacbon hoạt hoá làm vật liệu

hấp phụ màu...................................................................................................................................... 62
Kết luận và kiến nghị....................................................................................................................... 65

tài liệu tham khảo................................................................................................................................. 67
phụ lục........................................................................................................................................................ 73


7


DANH MụC BảNG

Bảng 1. Kết quả khảo sát khả năng hấp thu Cu2+ theo thời gian
(CCu2+ đầu vào =20mg/L)........................................................................................................... 46
Bảng 2- Khảo sát ảnh h-ởng của pH đến khả năng hấp phụ Cu 2+ của
vỏ ngao hoạt hóa (Cu2+đầu vào =20mg/L; tỉ lệ vật liệu 2g/150ml).................47
Bảng 3. Kết quả khảo sát khả năng hấp phụ As3+ (As3+ đầu vào =10mg/L)
......................................................................................................................................................................... 48

Bảng 4. Khảo sát ảnh h-ởng của pH đến khả năng hấp phụ As 3+ của
vỏ ngao hoạt hóa (As3+ đầu vào =10mg/L; tỉ lệ vật liệu 2g/150ml)........49
Bảng 5. Dung tích xử lý tối đa phụ thuộc vào tốc độ dòng
(Co=10mg/L; pH = 6,5; d<0,25mm)..................................................................................... 51
Bảng 6. Giá trị mật độ quang (D) của các dung dịch tr-ớc và sau hấp phụ
........................................................................................................................................................................ 52

Bảng 7. Kết quả khảo sát ảnh h-ởng của vật liệu đến hiệu quả hấp phụ
(Dđầu vào =1,24; CODđầu vào= 670mg/L, thể tích dung dịch 50ml nồng độ 100mg/L). . .55

Bảng 8. ảnh h-ởng của tốc độ dòng đến hiệu quả hấp phụ màu
(Dban

đầu

=1,19; CODban đầu = 658mg/L, pH=7-8)....................................................... 57

Bảng 9. Tính toán sơ bộ về chi phí - hiệu quả của giải pháp công nghệ
tận dụng vỏ ngao hấp phụ Cu2+............................................................................................. 61
Bảng 10. Tính toán sơ bộ về chi phí - hiệu quả của giải pháp công nghệ

tận dụng bụi bông............................................................................................................................. 64


8


DANH MụC HìNH
Hình 1. Hiệu quả hấp phụ màu của bùn than cacbon theo thời gian
.........................................................................................................................................................................

16

Hình 2. ảnh h-ởng của pH lên hiệu suất hấp phụ erythrosine của lông
gà
.........................................................................................................................................................................

19

Hình 3. Một số loài ngao
.........................................................................................................................................................................

31

Hình 4. Cấu trúc mạng tinh thể của canxi cacbonat
.........................................................................................................................................................................

32

Hình 5. Than tre hoạt tính......................................................................................................... 33
Hình 6. Vỏ ngao tr-ớc và sau hoạt hoá
.........................................................................................................................................................................

42

Hình7. Bụi bông sau khi xử lý bằng axit chuyển thành cacbon hoạt hoá
........................................................................................................................................................................ 43

Hình 8. Kết quả khảo sát khả năng hấp thu Cu2+ theo thời gian
(CCu2+ đầu vào =20mg/L)
.........................................................................................................................................................................
45

Hình 9. Khảo sát ảnh h-ởng của pH đến khả năng hấp phụ Cu 2+ của
vỏ ngao hoạt hóa (Cu2+ đầu vào =20mg/L; tỉ lệ vật liệu 2g/150ml)......47
Hình 10.Kết quả khảo sát khả năng hấp phụ As3+ (As3+ đầu vào =10mg/L)
........................................................................................................................................................................ 49

Hình11. Dung tích xử lý tối đa phụ thuộc vào tốc độ dòng
(Co=10mg/L; pH = 6,5; d<0,25mm)..................................................................................... 51
Hình 12. ảnh h-ởng của pH đến hiệu quả xử lý COD của cacbon


ho¹t ho¸ tõ bôi b«ng

.........................................................................................................................................................................

53

H×nh13. BiÕn thiªn mËt ®é quang D theo thêi gian ë
nhiÖt ®é hÊp phô kh¸c nhau (Dban ®Çu=1,21 ë λ = 597,6nm)............................54

9


Hình 14. Kết quả khảo sát ảnh h-ởng của vật liệu đến hiệu quả hấp phụ
(Dđầu vào =1,24; CODđầu vào= 670mg/L, thể tích dung dịch 50ml nồng độ 100mg/L)
.........................................................................................................................................................................

56

Hình 15. ảnh h-ởng của tốc độ dòng đến hiệu quả hấp phụ màu
(Dban đầu=1,19; CODban đầu = 658mg/L, pH=7-8)...................................................... 57
Hình 16. Hiệu quả xử lý COD của cacbon hoạt hoá từ bụi bông đối với mẫu n-ớc

thải nhuộm thực tế
.........................................................................................................................................................................

58


10


Mở đầu

Phát triển bền vững là một yêu cầu và đòi hỏi của công cuộc công
nghiệp hoá, hiện đại hoá đất n-ớc ở mọi quốc gia. Phát triển bền vững tr-ớc
hết là sự phát triển cân đối trên cả ba ph-ơng diện: kinh tế, xã hội và môi trờng. ở Việt Nam, khi nền kinh tế đất n-ớc đang trên đà phát triển, công
cuộc công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất n-ớc đã và đang diễn ra mạnh mẽ
và là động lực của sự tăng tr-ởng kinh tế thì vấn đề phát triển bền vững
cần đặt lên thành một mục tiêu cơ bản hàng đầu của đất n-ớc.
Để phục vụ cho sự tăng tr-ởng kinh tế nhằm đ-a Việt Nam trở thành n-ớc
Công nghiệp hoá vào năm 2020, việc khai thác các nguồn tài nguyên đang
ngày một gia tăng và đồng thời cũng thải vào môi tr-ờng một khối l-ợng chất
thải khổng lồ. Trong nền kinh tế hiện đại chất thải là tất yếu khách quan của
mọi hoạt động kinh tế và đã trở thành những vấn đề kinh tế, xã hội, thậm chí
là xung đột môi tr-ờng. Việc tái chế chất thải nhằm thu hồi lại các thành phần
có ích trong chất thải để có thể chế tạo thành các sản phẩm có ích mới góp
phần hạn chế khai thác tài nguyên sơ khai, giảm khối l-ợng chất thải phải vận
chuyển và xử lý do vậy đã tiết kiệm đ-ợc chi phí vận chuyển và xử lý chất
thải đồng thời tiết kiệm đ-ợc mặt bằng cho việc chôn lấp chất thải.
Trong thực tế nhiều n-ớc đã hình thành và phát triển nền kinh tế chất thải.
Chiến l-ợc bảo vệ môi tr-ờng quốc gia của Việt Nam đến năm 2010 và định hớng
đến năm 2020 cũng đã xác định mục tiêu đến năm 2020 hình thành và phát
triển ngành công nghiệp tái chế chất thải. Nh vậy việc tái chế chất thải là một
công việc đem lại các lợi ích kinh tế, xã hội, môi tr-ờng cho xã hội.

11


Việc xử lý kim loại nặng và màu trong n-ớc bằng các vật liệu hấp phụ giá
thành thấp, thân thiện với môi tr-ờng nh- các vật liệu có nguồn gốc tự nhiên,
các chất thải nông nghiệp là biện pháp khá hiệu quả có ý nghĩa về kinh tế và
môi tr-ờng. Vỏ ngao là một loại chất thải trong ngành đánh bắt thủy sản có khả

năng loại bỏ một số kim loại nặng trong n-ớc khi đ-ợc hoạt hóa. Một trong các phơng pháp đ-ợc dùng phổ biến để xử lý màu và giảm hàm l-ợng chất hữu cơ
trong n-ớc thải dệt nhuộm là sử dụng cacbon đã đ-ợc hoạt hóa từ các nguyên
liệu nh- xơ dừa, vỏ lạc, vỏ trấu, bã mía làm vật liệu hấp phụ.
Để góp phần tận dụng các nguồn vật liệu thải, đồng thời góp phần nghiên
cứu chế tạo vật liệu xử lý ô nhiễm n-ớc, trong luận văn này đã tập trung vào
đánh giá, phân tích chi phí hiệu quả của giải pháp tận dụng bụi bông và
vỏ ngao để chế tạo vật liệu xử lý môi tr-ờng. Các nội dung chính bao gồm:
-

Nghiên cứu giải pháp công nghệ tận dụng vỏ ngao và bụi bông để
chế tạo vật liệu xử lý ô nhiễm n-ớc thải;

-

Khảo sát khả năng xử lý kim loại nặng và màu của vật liệu chế tạo
từ vỏ ngao và bụi bông;

-

Đánh giá sơ bộ chi phí - hiệu quả của các giải pháp công nghệ nghiên cứu.

12


Ch-ơng 1
tổng quan tài liệu
1.1. Ph-ơng pháp phân tích chi phí - hiệu quả
1.1.1. Tổng quan về ph-ơng pháp phân tích chi phí - hiệu quả
Để xác định tính hiệu quả của các hoạt động dự án hay các giải
pháp công nghệ có hai ph-ơng pháp phân tích th-ờng đ-ợc sử dụng là

phân tích chi phí - hiệu quả (CEA - Cost Effective Analysis) và phân
tích chi phí -lợi ích (CBA - Cost Benefit Analysis).
Phân tích kinh tế, xã hội đ-ợc sử dụng để phân tích các hoạt động,
dự án, giải pháp công nghệ trên góc độ của toàn bộ nền kinh tế quốc dân,
mục tiêu của nó là tối đa hoá thu nhập quốc dân. Phân tích kinh tế trong
đó đã bao hàm cả phân tích tài chính đồng thời xét các chi phí và lợi ích
về xã hội và môi tr-ờng ảnh h-ởng tới hoạt động, dự án, giải pháp công nghệ
mặc dù chúng có thể không đ-ợc phản ánh trên thị tr-ờng.

Phân tích chi phí- hiệu quả là một ph-ơng pháp phân tích kinh tế,
bản chất là sử dụng đồng tiền làm th-ớc đo các mức độ tác động tích
cực và tiêu cực đến môi tr-ờng, xã hội.
Phân tích chi phí -hiệu quả xuất phát từ quan điểm phải cân bằng
giữa hiệu quả thu đ-ợc và chi phí bỏ ra hay thiệt hại, sự mất đi lợi ích tr-ớc
khi đ-a ra bất kỳ một quyết định nào. Theo đó hiệu quả thu đ-ợc bao giờ
cũng phải lớn hơn chi phí mới đáp ứng yêu cầu, hoặc nếu hiệu quả không
bù đ-ợc toàn bộ chi phí thì ph-ơng án nào bù đ-ợc nhiều nhất sẽ là tối -u.
Trong tất cả các hoạt động, đặc biệt là liên quan nhiều đến phát triển kinh tế
và bảo vệ môi tr-ờng, việc xem xét chi phí - hiệu quả tr-ớc khi thực hiện là một việc
làm cần thiết và quan trọng. Một hoạt động có hiệu quả tức là đem lại lợi ích

13


sẽ đ-ợc chấp nhận. Ph-ơng pháp phân tích chi phí -hiệu quả là một ph-ơng pháp
để đánh giá hiệu quả của các hoạt động đó, -u điểm của nó là không chỉ xác
định chi phí lợi ích về mặt tài chính mà còn mặt xã hội và môi tr-ờng.

Nguyên tắc đánh giá, lựa chọn là:
(B C )

n



t =0

t

(1 + r )

>0

t

t

Trong đó Bt: Lợi ích thu đ-ợc ở thời điểm t
Ct: Chi phí bỏ ra để thu đ-ợc lợi ích ở thời điểm t
r: Tỷ suất chiết khấu
n: Thời gian thực hiện (năm)
Trong phân tích chi phí lợi ích, để nhấn mạnh chi phí và lợi ích
môi tr-ờng, yếu tố môi tr-ờng th-ờng đ-ợc tách riêng, khi đó:
(B C t E )
n

0
t
(1 + r )
t =0
Et: chi phí hay lợi ích môi tr-ờng ở thời điểm t

t

t

Chi phí và hiệu quả ở đây đ-ợc hiểu theo nghĩa rộng bao gồm cả
chi phí và hiệu quả về tài nguyên, môi tr-ờng của các thành viên trong xã
hội, do đó còn gọi là phân tích chi phí -hiệu quả mở rộng.
ứng dụng thực tiễn: phân tích chi phí hiệu quả mở rộng đ-ợc tiến hành trên
cơ sở cộng tác nhiều lĩnh vực khác nhau. Điều khó nhất ở đây là quyết định
chọn những tác động nào đến tài nguyên và môi tr-ờng để đ-a vào phân tích và
bằng cách nào có thể định l-ợng cũng nh- định giá các tác động đó.

Một số điểm quan trọng cần l-u ý khi phân tích chi phí -hiệu quả:
-

Bắt đầu từ những ảnh h-ởng đến môi tr-ờng dễ nhận biết và dễ
đánh giá nhất

14


-

Tính đối xứng của phân tích chi phí lợi ích: một lợi ích bị bỏ qua thì
chính là chi phí và ng-ợc lại, tránh đ-ợc một chi phí thì là một lợi ích. Do
đó phải luôn chú ý tới khía cạnh lợi ích của bất cứ hành động nào.

-

Phân tích kinh tế cần đ-ợc tiến hành với cả hai tr-ờng hợp: có và

không có dự án

-

Mọi giả thiết phải đ-a ra một cách thật rõ ràng

-

Khi không thể sử dụng giá cả thị tr-ờng thì có thể sử dụng giá bóng.

1.1.2. Các b-ớc phân tích chi phí -hiệu quả
Có nhiều cách phân chia các b-ớc thực hiện phân tích chi phí -hiệu
quả, thông th-ờng đ-ợc chia thành các b-ớc sau:
B-ớc 1: Phân định chi phí và hiệu quả, lợi ích thuộc về các đối t-ợng
nào. Đây là b-ớc đầu tiên quan trọng làm cơ sở để có cách nhìn nhận khá
toàn diện đối với việc sử dụng, phân bổ các nguồn lực vì mỗi sự phân
định sẽ có một thay đổi về chi phí và hiệu quả. Chi phí và hiệu quả, lợi
ích trên quan điểm toàn cầu hay quan điểm địa ph-ơng, quan điểm cá
nhân hay quan điểm xã hội đều cần đ-ợc xác định vì sẽ ảnh h-ởng đến
kết quả phân tích tiếp theo. Có tr-ờng hợp ảnh h-ởng bất lợi đến cá nhân
nh-ng lại có hiệu quả đối với xã hội, và ng-ợc lại. Chính vì vậy việc phân
định ngay từ đầu chi phí và hiệu quả là hết sức quan trọng.

B-ớc 2: Xác định, lựa chọn danh mục các ph-ơng án, giải pháp thay
thế. Khi có một hoạt động, dự án, giải pháp công nghệ nào áp dụng phân
tích chi phí hiệu quả thì đều có nhiều giải pháp thay thế khác nhau, từ
đó lựa chọn ph-ơng án, giải pháp tối -u. Muốn lựa chọn đ-ợc phải qua
nhiều kỹ thuật phân tích và đòi hỏi phải có sự so sánh và dự đoán.
B-ớc 3: Liệt kê các ảnh h-ởng tiềm năng và lựa chọn các chỉ số đo l-ờng. Trong
phân tích các dự án, đặc biệt các hoạt động, dự án, giải pháp liên quan đến

15


môi tr-ờng, việc đánh giá những ảnh h-ởng tiềm năng, từ đó xem xét các chỉ số
để tính toán là một vấn đề đòi hỏi kỹ thuật cao đối với ng-ời làm phân tích vì
nếu nh- ở b-ớc này không chính xác và đảm bảo tính toàn diện thì quá trình
thực hiện sẽ có các rủi ro. Nếu xét về mặt dài hạn thì những tác động tiềm năng
không đ-ợc dự đoán tr-ớc sẽ là nguyên nhân làm sai lệch các kết quả đã tính toán.

B-ớc 4: Dự đoán, tính toán định l-ợng suốt quá trình thực hiện trên
cơ sở đã liệt kê hay xác định đ-ợc những ảnh h-ởng có tính tiềm năng,
vấn đề quan trọng là các ảnh h-ởng đó phải đ-ợc l-ợng hoá dựa vào các
nguyên lý và các chỉ tiêu áp dụng.
B-ớc 5: L-ợng hoá bằng tiền tệ tất cả các tác động đã xác định. Trên cơ
sở b-ớc 4 đã quy đổi số l-ợng, chúng ta phải tiền tệ hoá các l-ợng đó để đ-a
vào mô hình phân tích và tính toán. Khi tiền tệ hoá gặp phải những khả
năng có thể xảy ra: có những chỉ số về số l-ợng có giá thị tr-ờng thì ta sử
dụng giá thị tr-ờng để tính toán. Còn đối với những ảnh h-ởng không có giá
thị tr-ờng thì phải tính toán thông qua giá tham khảo (giá bóng).
B-ớc 6: Quy đổi giá trị tiền tệ. Đó là việc mà bất cứ một hoạt động,
dự án, giải pháp nào cũng phải làm do đối với tất cả các hoạt động đ-ợc triển
khai trong thực tế th-ờng có các thay đổi theo thời gian (nhiều năm) nh-ng
khi đ-a vào tính toán thì lại xác định cho một năm cụ thể và do vậy cần
phải quy đổi tất cả các tính toán chi phí vào thời điểm tính toán.

B-ớc 7: Đối với b-ớc này, khi tiến hành phân tích tổng hợp: Giá trị
đầu t-hiện tại ròng NPV, tỷ suất hoàn vốn nội bộ IRR, tỷ số lợi ích chi
phí B/C, thời hạn thu hồi vốn T:
-

Giá trị hiện tại ròng (NPV - Net present value): là hiệu số giữa giá trị hiện tại của
các khoản thu nhập và chi phí trong t-ơng lai, có nghĩa là tất cả lợi nhuận ròng
hàng năm đ-ợc chiết khấu về thời điểm ban đầu bỏ vốn theo tỷ suất chiết

16


chỉ đ-ợc chấp nhận khi NPV 0.

khấu đã định tr-ớc. Hoạt động, dự án
Công thức tính:

(B C )

n

NPV =

t

t

(1 + r )

t =0

t

Tr-ờng hợp các khoản thu chi là đều hàng năm thì áp dụng công thức:

(1 +
NPV = C0

Cìr

)

t

1

r ì (1 + r )t

(1 +
+Bìr

)t

1

r ì (1 + r )t

Trong đó C0 là chi phí đầu t- ban đầu
C là chi phí hàng năm
B là lợi ích hàng năm
t là số năm xuất hiện các khoản thu chi
-

Tỷ suất lợi nhuận nội bộ (IRR - internal rate of return): là mức thu lợi trung bình

của vốn đầu t- với giả thiết là các khoản thu đ-ợc trong quá trình thực hiện hoạt
động đều đ-ợc đem đầu t- trở lại với suất thu lợi bằng chính suất thu lợi nội tại IRR
của hoạt động dự án. Một cách đơn giản thì IRR là một loại suất
thu lợi đặc biệt mà khi sử dụng để tính chỉ tiêu NPV thì chỉ tiêu này sẽ bằng 0.

Dự án đ-ợc chấp nhận khi IRRr.

NPV ) ì (r r )
(
21
IRR = r1 + NPV
NPV
(r1 ) +
(r2 )
r1

NPV(r1 ) > 0

Trong đó:
r1 là tỷ suất chiết khấu mà tại đó NPV(r1 ) 0 và

r2 là tỷ suất chiết khấu mà tại đó NPV(r2 ) 0 và NPV(r2 ) < 0
r1 và r2 trong thực tế chênh lệch nhau tối đa là 5%/năm thì chấp nhận đ-ợc.
-

Chỉ số lợi ích chi phí B/C: là sự so sánh t-ơng đối giữa lợi ích và chi phí bỏ
ra để có lợi ích đó. Dự án đ-ợc chấp nhận khi B/C1. Công thức tính:


17

Bt

n

B =
C



t=0

n

Ct


t=0

-

(1 + r )t
(1 + r )t

Thời hạn thu hồi vốn T: là số năm cần thiết để có thể thu hồi đ-ợc toàn bộ số
vốn đầu t- ban đầu đã bỏ ra. Sau năm t thì toàn bộ thu nhập đều đ-ợc coi là
lãi và những yếu tố không chắc chắn trong t-ơng lai thì không còn quá nguy
hiểm đối với chủ đầu t-. Thời hạn thu hồi vốn T tuổi thọ của dự án thì chấp
nhận đ-ợc. Công thức tính theo ph-ơng pháp cộng dồn:

C

T

0

1

= (lãi ròng năm t) ì

t

(1 + r )

t =1

Thực tế cho thấy th-ờng hay có các điểm không nhất quán khi tổng hợp
các chỉ tiêu này, liên quan đến các giá trị lợi ích và chi phí, hiệu quả mà
không phản ánh đúng giá trị trong thực tiễn. Do đó khi phân tích đòi hỏi phải
có quan điểm phù hợp với từng loại hoạt động, dự án, giải pháp công nghệ để
thống nhất ph-ơng thức tổng hợp các chỉ tiêu. Đối với hoạt động, dự án, giải
pháp công nghệ căn cứ vào tổng hợp NPV thì NPV0, căn cứ vào IRR thì
IRRr, và căn cứ vào B/C thì B/C0. Đây là b-ớc cơ bản để khẳng định có
nên tiến hành các hoạt động, dự án, giải pháp công nghệ hay không.

Đối với các dự án khi xét đến yếu tố môi tr-ờng, nhiều khi dự án có
NPV<0 hoặc B/C>1 vẫn đ-ợc đầu t- vì khi đó ta có:
NPV=(PB-PC) +(EB+EC)

P +

B = B EB
+
hoặc C
PE
C

C

B-ớc 8: Phân tích độ nhạy. Là phân tích khả năng đối phó, sự thay đổi
hiệu quả của dự án khi có các thay đổi nh- lãi suất ngân hàng, lạm phát.


18


B-ớc 9: Đề xuất các ph-ơng án có lợi ích xã hội lớn nhất. Trên cơ sở
phân tích b-ớc 7 và 8 sẽ sắp xếp các ph-ơng án -u tiên thực hiện.
Hạn chế của ph-ơng pháp phân tích chi phí -hiệu quả: Trong thực
tiễn phân tích th-ờng gặp phải những hạn chế khi đ-a ra quyết định,
đó là hạn chế về mặt kỹ thuật, gây ra những khó khăn trong việc định
l-ợng và tiền tệ hoá các tác động liên quan đến chi phí, hiệu quả.
1.2. Tận dụng vật liệu thải trên Thế giới và Việt Nam
1.2.1. Tận dụng vật liệu thải trên thế
giới Xử lý kim loại nặng trong n-ớc
thải
Y.C. Sharma, Uma, S.N. Singh, Paras và F. Gode (2007) đã nghiên
cứu việc sử dụng tro bay, một loại chất thải từ các nhà máy nhiệt điện để
loại bỏ Mn trong n-ớc và n-ớc thải. Quá trình loại bỏ Mn phụ thuộc và nồng độ
Mn và hiệu suất hấp thu khi nồng độ Mn trong dung dịch thấp. Hiệu suất
hấp thu giảm từ 74,2 xuống 47,2% khi tăng nồng độ Mn từ 1,5 lên 5,0mg/l tại

2980K và pH=8 và dung dịch ion NaClO4 0,01M. Tuy nhiên, hiệu suất loại
bỏ Mn giảm từ 51,3% xuống 7,2% khi tăng kích th-ớc phần tử hấp phụ từ
100 lên 250 à m. Về bản chất, đây là quá trình toả nhiệt.
Shashi Prabha Dubey và Krishna Gopal (2007) đã nghiên cứu hai chất hấp
phụ có chi phí thấp đ-ợc chế tạo từ vỏ hạch để loại bỏ Cr trong hệ thống mẻ với
các mẫu n-ớc có chứa Cr: than chế tạo từ vỏ hạch đ-ợc phủ bạc làm xúc tác và than
chế tạo từ vỏ hạch. ảnh h-ởng của l-ợng chất hấp phụ, pH, thời gian tiếp xúc và tốc
độ dòng đối với việc loại bỏ Cr cũng đ-ợc nghiên cứu. Gần 97% Cr (VI) đ-ợc loại bỏ
tại pH=3 trong 5 giờ. Các chất hấp phụ đ-ợc biến đổi về mặt hoá học với các tác
nhân ôxi hoá có khả năng hấp thu Cr cao hơn so với các chất

19


hấp phụ ban đầu. Than vỏ hạch đ-ợc ôxi hoá với ph-ơng pháp bạc có hiệu
suất hấp thu Cr cao hơn.
Emine Malkoc và Yasar Nuhoglu (2007) đã đánh giá sự hấp phụ Cr(VI) bằng
vật liệu hấp phụ chế tạo từ chất thải nhà máy chè và nghiên cứu ảnh h-ởng của
các thông số nh- pH, nồng độ Cr (VI) ban đầu, nhiệt độ, tốc độ khuấy và khối lợng chất hấp phụ đến hiệu quả của quá trình. Bản chất của t-ơng tác giữa chất
hấp phụ và ion kim loại đ-ợc kiểm tra bằng kỹ thuật FTIR. Hiệu suất hấp thu cao
nhất ở pH=2,0. Các số liệu thực nghiệm quá trình hấp thu đúng với mô hình
Langmuir hơn là mô hình Freundlich. Cân bằng hấp phụ đ-ợc miêu tả chính xác
theo mô hình đẳng nhiệt Langmuir với hiệu suất hấp thu cao nhất là 54,65mg/g
của Cr (VI) ở 600C. Hiệu suất hấp thu tăng từ 30,00 lên 30,62mg/g khi tăng nhiệt
độ từ 25 lên 600C tại nồng độ Cr(VI) ban đầu là 400mg/l.

Umesh K. Garg, M.P. Kaur, Dhiral Sud, V.K. Garb (2007) đã nghiên cứu
khả năng hấp thu Cr (VI) trong n-ớc của các chất thải nông nghiệp khác nhau
nh- bã mía, lõi ngô và ảnh h-ởng của hàm l-ợng chất hấp phụ, nồng độ Cr(VI),
pH và thời gian tiếp xúc đến quá trình hấp thu. Hiệu suất hấp thu cao nhất ở

pH=2 với thời gian tiếp xúc là 60 phút, tốc độ khuấy là 250 vòng/phút.
Mykola Seredych và Teresa J. Bandosz (2006) đã tiến hành nghiên cứu
nhiệt phân cặn thải công nghiệp và cặn thải dầu công nghiệp tại nhiệt độ 650
hoặc 9500C (tách riêng hoặc trộn với tỷ lệ 1:1). Vật liệu tổng hợp đ-ợc sử dụng
làm chất hấp phụ ion Cu từ n-ớc thải. Hiệu suất hấp phụ Cu có thể sánh đ-ợc với
hiệu suất hấp phụ của cacbon hoạt hoá trên thị tr-ờng. Hiệu suất loại bỏ Cu phụ
thuộc vào pH và một số hợp chất có mặt trên bề mặt. Hiệu suất hấp thu cao thu
đ-ợc đối với vật liệu nung ở 650 0C là do phản ứng trao đổi cation giữa Ca và Mg
trong nhôm silicat đ-ợc hình thành trên bề mặt trong suốt quá trình xử lý bằng

20


nhiệt. Mặt khác sự khoáng hoá của bề mặt của các vật liệu này đạt đ-ợc
ở mức độ cao ở khoảng 9500C kích thích sự tạo phức đồng và tích tụ
trên bề mặt ở dạng hydroxit hoặc hydroxyl cacbonat.
Tonni Agustiono Kurniawan, Gibert Y.S. Chan, Wai-hung Lo và Sandhya
Babel (2006) đã đánh giá và so sánh sự hấp thu và tính hiệu quả về kinh tế
của một số chất hấp phụ có chi phí thấp thu đ-ợc từ chất thải nông nghiệp,
phụ phẩm công nghiệp hoặc vật liệu tự nhiên và so sánh với cacbon hoạt tính
để loại bỏ các kim loại nặng (Cd(II), Cr(III), Cr(VI), Cu(II), Zn(II)) trong n-ớc thải
nhiễm kim loại nặng. Các nghiên cứu tr-ớc đây trong thời gian từ 1984 đến
2005 cho thấy, các chất hấp phụ có chi phí thấp từ chất thải nông nghiệp có
khả năng loại bỏ kim loại nặng rất tốt: 170mg/g đối với cacbon hoạt hoá từ vỏ
dừa, Ni(II): 158mg/l đối với vỏ cam, Cu(II): 154,9mg/g đối với vỏ đậu đ-ợc xử lý
với NaOH và axit citric, Cd(II): 52,08mg/g đối với vỏ mít, so với cacbon hoạt
tính (Cd: 146mg/l, Cr(VI): 145mg/g, Cr(III): 30mg/g, Zn(II): 20mg/g).

Loại bỏ Cr(III) trong n-ớc sử dụng cacbon hoạt tính có chi phí thấp đợc sản xuất từ rác thải nông nghiệp và vải cacbon hoạt tính đ-ợc nghiên cứu
trong công trình của Dinesh Mohan, Kunwar P. Singh và Vinod K. Singh

(2006). Nghiên cứu chế tạo cacbon hoạt tính có chi phí thấp (ATFAC) đ-ợc
chế tạo từ vỏ dừa để loại bỏ Cr(III) trong n-ớc và so sánh với hiệu suất hấp
thu của vải cacbon hoạt tính (activated carbon fabric cloth) ACF. Hiệu suất
hấp phụ của ATFAC và ACF tại 250C là 12,2 và 39, 56mg/g. Hiệu suất hấp
phụ Cr (III) tăng khi tăng nhiệt độ (100C: ATFAC-10,97mg/g, ACF36,05mg/g; 400C: ATFAC-16,10mg/g, ACF-40,29mg/g).
C. Namasivayam và D. Sangeetha (2006) đã nghiên cứu sự hấp thu đối với
các anion vô cơ: , Selen, Crom, Vanadi, NO 3-, SO42-, PO43- và các kim loại nặng

21