Đánh giá sản xuất sạch hơn trong ngành hoàn tất kim loại tỉnh Phú Thọ

Đánh giá sản xuất sạch hơn trong ngành hoàn tất kim loại tỉnh Phú Thọ Đánh giá sản xuất sạch hơn trong ngành hoàn tất kim loại tỉnh Phú Thọ Đánh giá sản xuất sạch hơn trong ngành hoàn tất kim loại tỉnh Phú Thọ luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp

bộ giáo dục và đào tạo trường đại học bách khoa hà nội

người hướng DẪN khoa học:

PGS.ts nguyễn thị ánh tuyết

Việt Trì, 2013

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Môi trường hiện nay đang là vấn đề nóng bỏng của mọi quốc gia, dù đó là quốc gia phát triển hay là quốc gia đang phát triển.Việt Nam đứng trong hàng ngũ của các quốc gia đang phát triển và cũng đang phải đối đầu với vấn đề môi trường Các khu công nghiệp, các hoạt động sản xuất đóng góp một phần không nhỏ vào sự phát triển của nền kinh tế cả nước Thế nhưng, bên cạnh ưu điểm bao giờ cũng kèm theo các nhược điểm, thực trạng ô nhiễm môi trường ngày càng trở nên trầm trọng hiện nay phần lớn là do chất thải từ hoạt động sản xuất, khu công nghiệp.Trong đó các doanh nghiệp hoạt động trong ngành hoàn tất kim loại cũng có các tác động tương tự Các quá trình hoàn tất sản phẩm kim loại thường được xem là một bộ phận trong dây chuyền sản xuất một sản phẩm kim loại nào đó Đại bộ phận các doanh nghiệp sản xuất các sản phẩm kim loại thường tự tổ chức cho mình một phân xưởng để mạ hoặc sơn hoàn thiện sản phẩm của mình Chính vì vậy, các đơn vị mạ điện hoặc sơn thường có quy mô nhỏ và nằm rải rác trong các ngành sản xuất như ngành kim loại và các sản phẩm kim loại, ngành sản xuất và sửa chữa các phương tiện giao thông vận tải, ngành chế tạo máy móc và thiết bị Ngoài ra, ở Việt Nam cũng có một số xưởng mạ kim loại nhúng nóng, thường nằm trong các nhà máy sản xuất kết cấu thép của ngành điện hoặc ngành sản xuất vật liệu xây dựng (tấm lợp kim loại)

Ngoài một số rất ít các công ty lớn sản xuất đồ nội thất xuất khẩu hoặc doanh nghiệp liên doanh với nước ngoài là có dây chuyền sản xuất mạ, sơn tĩnh điện tự động đồng bộ, nhìn chung, do đặc điểm là các đơn vị nhỏ lẻ, nên trang thiết bị phần lớn thường tự chế tạo, không đồng bộ, năng suất thấp, tiêu hao nhiều hóa chất và gây ra tác động tiêu cực tới môi trường Chính vì thế, việc xây dựng và áp dụng biện pháp quản lý môi trường hiệu quả là một vấn đề rất cần thiết Làm thế nào để vừa mang lại lợi ích kinh tế vừa cải thiện hiện trạng môi trường cho các doanh nghiệp Đây chính là vấn đề đặt ra không chỉ riêng ở Việt Nam mà hiện nay các nước trên thế giới rất quan tâm đặc biệt trong xu thế mà thế giới đang tiến đến mục tiêu phát triển bền vững Để giải quyết các vấn đề môi trường, giải pháp trước đây

mà các cơ sở vừa và nhỏ thường tiếp cận là giải pháp xử lý cuối đường ống (End of pipe-EOP), tức là chỉ chú trọng xử lý các dòng thải sau khi nó được tạo ra Cách tiếp cận này mang tính bị động, xử lý không đem lại hiệu quả cao và không mang

lại lợi ích cho các cơ sở Hiện nay sản xuất sạch hơn (SXSH) là một trong những phương pháp hữu hiệu để giúp cho một tổ chức vừa cải thiện kinh tế và môi trường cho công ty mình, tái sử dụng phần bán thành phẩm có giá trị, giảm chi phí xử lý và thải bỏ các chất thải rắn, nước thải, khí thải, cải thiện sức khỏe nghề nghiệp và an toàn lao động, và đặc biệt là tạo nên hình ảnh công ty tốt hơn Từ những yêu cầu cấp thiết trong thực tế, tôi tiến hành nghiên cứu đề tài “ Đánh giá sản xuất sạch hơn trong ngành hoàn tất sản phẩm kim loại tỉnh Phú Thọ” là đề tài thiết thực

và cần thiết đối với doanh nghiệp hoàn tất sản phẩm kim loại Phú Thọ

2 Đối tượng, phạm vi, mục đích nghiên cứu

Đối tượng, phạm vi nghiên cứu:

Đây là một đề tài tương đối rộng nên không thể nghiên cứu được tất cả các vấn đề liên quan đến sản xuất sạch hơn (SXSH) cho toàn bộ các doanh nghiệp trong ngành Do vậy, đề tài chỉ tập trung nghiên cứu về thực tế áp dụng sản xuất sạch hơn tại Công ty CP Việt Vương Phú Thọ và kết hợp với những tồn tại chung của các doanh nghiệp khác để từ đó xây dựng các giải pháp sản xuất sạch hơn cho ngành hoàn tất kim loại

3 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Tìm hiểu tổng quan về ngành hoàn tất kim loại ở Việt Nam và vấn đề môi trường

- Lựa chọn phương pháp luận đánh giá SXSH phù hợp

- Nghiên cứu, đánh giá SXSH tại Công ty cổ phần Việt vương tỉnh Phú Thọ

- Xây dựng định hướng giải pháp sản xuất sạch hơn áp dụng cho toàn ngành

4 Phương pháp nghiên cứu

- Thu thập thông tin, dữ liệu:

+ Các dữ liệu liên quan về cơ sở sản xuất kim loại: nguồn thải, loại chất thải, nơi xử lý, loại hình sản xuất

+ Các tài liệu khoa học liên quan đến đề tài

- Tiến hành khảo sát thực tế

- Phương pháp phân tích, đánh giá và tổng hợp số liệu:

+ Trên cơ sở những thông tin có được trong quá trình quan sát, điều tra thực

tế, cùng những số liệu, tài liệu liên quan thu thập được, phân tích, chọn lọc để có sự phản ánh chung, đầy đủ về đối tượng nghiên cứu

+ Phương pháp phân tích tổng hợp số liệu hiện nay và các giải pháp bảo đảm lợi ích kinh tế

5 Cấu trúc luận văn

Gồm 3 chương:

Chương 1: Tổng quan về ngành hoàn tất kim loại ở Việt Nam và vấn đề môi trường

Chương 2: Phương pháp luận đánh giá sản xuất sạch hơn

Chương 3: Nghiên cứu, đánh giá sản xuất sạch hơn tại Công ty cổ phần Việt

Vương tỉnh Phú Thọ và định hướng giải pháp SXSH áp dụng cho toàn ngành

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ NGÀNH HOÀN TẤT KIM LOẠI Ở VIỆT NAM

VÀ VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG 1.1 Tình hình ngành hoàn tất kim loại ở Việt Nam

1 1.1 Giới thiệu chung

Ở Việt Nam, các quá trình hoàn tất sản phẩm kim loại thường được xem là một bộ phận trong dây chuyền sản xuất một sản phẩm kim loại nào đó Đại bộ phận các doanh nghiệp sản xuất các sản phẩm kim loại thường tự tổ chức cho mình một phân xưởng để mạ hoặc sơn hoàn thiện sản phẩm của mình Chính vì vậy, các đơn

vị mạ điện hoặc sơn thường có quy mô nhỏ và nằm rải rác trong các ngành sản xuất như ngành kim loại và các sản phẩm kim loại, ngành sản xuất và sửa chữa các phương tiện giao thông vận tải, ngành chế tạo máy móc và thiết bị Ngoài ra, ở Việt Nam cũng có một số xưởng mạ kim loại nhúng nóng, thường nằm trong các nhà máy sản xuất kết cấu thép của ngành điện hoặc ngành sản xuất vật liệu xây dựng

(tấm lợp kim loại)

Theo số liệu thống kê của VDC (Công ty điện toán và truyền số liệu)[7], ở Việt Nam có 203 doanh nghiệp thuộc ngành kim loại và các sản phẩm kim loại trên toàn quốc trải trên diện rộng của 26 tỉnh, thành phố Phần lớn các doanh nghiệp thường tập trung ở các thành phố lớn như Hà Nội (45 doanh nghiệp), Hải Phòng (24 doanh nghiệp), Nam Định (13 doanh nghiệp) và thành phố Hồ Chí Minh (64 doanh nghiệp) Ngành sản xuất máy móc và thiết bị có 304 doanh nghiệp nằm rải rác trên 46 tỉnh, thành phố, trong đó tại Hà Nội có 85 doanh nghiệp, thành phố Hồ Chí Minh có 104 doanh nghiệp và Hải Phòng có 11 doanh nghiệp Ngành sản xuất

và sửa chữa các phương tiện giao thông vận tải có 279 doanh nghiệp phân bố tại 36 tỉnh thành phố Các doanh nghiệp ngành này tập trung đông nhất tại Hà Nội (68 doanh nghiệp), thành phố Hồ Chí Minh (66 doanh nghiệp), Hải Phòng (30 doanh nghiệp), Đà Nẵng (12 doanh nghiệp), Quảng Ninh (6 doanh nghiệp), Nam Định, Khánh Hòa và Vĩnh Phúc đều có 5 doanh nghiệp

sơn); và (2) các đơn vị hoàn tất sản phẩm kim loại “trực thuộc” – là một bộ phận sản xuất thực hiện các quy trình hoàn tất sản phẩm kim loại trong một nhà máy lớn

Các đơn vị hoàn tất sản phẩm kim loại trực thuộc có thể mang tính đặc thù nhiều hơn trong hoạt động sản xuất của mình và các quá trình hoàn tất kim loại ở đây thường mang tính hiệu quả hơn vì chỉ xử lý một số lượng nhất định các chi tiết khác nhau Nói cách khác, là họ biết được hàng ngày sản phẩm của họ cho ra là gì

và có nhiều sự chủ động để điều chỉnh thiết bị của mình sao cho phù hợp với yêu cầu sản xuất hàng ngày Kết quả là khi một quy trình vận hành tại hiệu suất tối ưu thì phế thải sẽ ít hơn

Sản phẩm của các đơn vị hoàn tất sản phẩm kim loại “độc lập” thường có tính đặc thù ít hơn so với các đơn vị “trực thuộc” vì họ thường có rất nhiều khách hàng với những yêu cầu về đặc điểm và chất lượng sản phẩm khác nhau Yêu cầu

về tính linh hoạt trong vận hành để thỏa mãn yêu cầu của các khách hàng khác nhau thường làm giới hạn các ưu tiên lựa chọn và các quy trình sản xuất thân thiện môi trường

Mặc dù hai dạng doanh nghiệp kể trên có sự khác nhau trong vận hành sản xuất nhưng các công nghệ để hoàn tất các sản phẩm kim loại được áp dụng thì cũng giống nhau và kết quả là các loại tác động tới môi trường gây ra là tương tự

Sản xuất hoàn tất các sản phẩm kim loại là quá trình sử dụng nhiều năng lượng điện nước và các loại hóa chất, trong đó có chứa nhiều kim loại nặng Các nguồn năng lượng chính là nhiên liệu (than, dầu, gas) để đốt lò hơi, điện và dầu diesel cho máy phát điện Các quy trình và hoạt động chính trong ngành hoàn tất sản phẩm kim loại cùng với các loại đầu vào và các dòng thải sẽ được đề cập một cách chi tiết tại các phần dưới đây, hình 1.1 thể hiện quy trình cơ bản trong hoàn tất kim loại

Hình 1.1 Quy trình cơ bản trong hoàn tất kim loại [7]

1.1.2.1 Chuẩn bị bề mặt và làm sạch các chi tiết

Chuẩn bị bề mặt, mức độ sạch ở bề mặt các chi tiết và các điều kiện môi trường hóa chất là các yếu tố thiết yếu để quá trình hoàn tất sản phẩm kim loại được thực hiện một cách đảm bảo Nếu bề mặt không được làm sạch tốt, thì các lớp che phủ kể cả loại đắt tiền nhất cũng không thể bám được hoặc không ngăn chặn được tác động ăn mòn của môi trường bên ngoài Các kỹ thuật chuẩn bị bề mặt gồm từ kỹ thuật mài, đánh bóng, phun cát đến tẩy bằng axit và các quy trình làm sạch bằng hóa chất qua nhiều bước phức hợp Các đặc điểm đầu vào và đầu ra của quá trình này gồm:

- Các nguyên liệu đầu vào: các dung môi, tác nhân nhũ hóa, kiềm và axit

- Các phát thải khí: cá dung môi bay hơi (chỉ trong trường hợp sử dụng phương pháp tẩy bằng dung môi và làm sạch nhũ tương)

- Nước thải: các chất dung môi, kiềm và axit

- Chất thải rắn/nguy hại: chất thải dễ cháy, chất thải dung môi, kim loại và các cặn lắng

Chuẩn bị bề mặt và làm sạch các chi tiết

Mạ điện Mạ kẽm nóng Phủ Phi kim Sơn tĩnh điện Sơn và tạo lớp phủ

bề mặt

Sản phẩm

1.1.2.2 Mạ

Mạ về cơ bản là tạo ra lớp che phủ vô cơ lên bề mặt của chi tiết cần mạ nhằm đem lại các đặc tính mong muốn như chống ăn mòn, tạo độ cứng, chống mài mòn, chống rạn nứt, dẫn điện hoặc nhiệt, hoặc để trang trí Những quy trình mạ phức tạp đặc biệt thường ứng dụng mối quan hệ điện cực (cực âm/cực dương) giữa vật cần

- Mạ không điện tích - thực hiện đơn giản chỉ là nhúng vật cần mạ vào bể

mạ

- Mạ điện là một quy trình phổ biến nhất tại các nhà máy hoàn tất kim loại Trong một số kỹ thuật mạ điện các ion kim loại trong môi trường dung dịch axit, kiềm, hoặc trung tính được giảm xuống trên vật cần mạ Các ion kim loại trong dung dịch thường được bổ sung bằng sự tan rã kim loại từ cực dương kim loại rắn được làm từ chính loại kim loại đang mạ, hoặc co thể được bổ sung trực tiếp dung dịch muối kim loại hoặc các loại oxit Xyanua, thường ở dạng muối hoặc kali xyanua, thường được dùng như một hoạt chất tổng hợp cho mạ cát-mi và các kim loại quý và với cấp ít hơn, cho các dung dịch khác như các bể mạ đồng và kẽm

- Mạ cơ khí là một quá trình diễn ra trong thùng, lắng kim loại lên nhiều chất làm nền sử dụng cơ học chứ không dùng năng lượng điện

- Mạ trên rá: đặt các chi tiết lên vị trí dễ mạ nhất để tiếp xúc với dòng mạ

- Mạ xung điện được sử dụng phổ biến để mạ vàng và hợp kim vàng, nikel, bạc, chromium, hợp kim thiếc, và palladium

- Mạ nhúng nóng là kỹ thuật mạ chi tiết kim loại bằng một kim loại khác để tạo ra lớp màng bảo vệ bằng cách nhúng chi tiết cần mạ vào tỏng một bồn nóng chảy Mạ kẽm (kẽm nhúng nóng) là một dạng mạ phổ biến trong kỹ thuật tạo bề mặt nhúng nóng

+ Các nguyên liệu đầu vào: axit, các dung dịch kiềm, dung dịch có chứa kim loại nặng và các dung dịch có chứa xyanua

+ Ô nhiễm khí: khí chứa ion kim loại và hơi axit

+ Nước thải từ quy trình: axit/kiềm, xyanua, và các chất thải kim loại

+ Chất thải rắn/nguy hại: kim loại và các chất thải phản ứng (hoạt động mạnh)

* Mạ điện

Quy trình mạ điện được thể hiện trong hình 1.2

`

Hình 1 2 Quy trình mạ điện với các đầu vào và chất thải [7]

Chi tiết kim loại

Dịch mạ đã dùng

Dịch tảy gỉ đã dùng

Dịch rửa đã dùng

Bùn thải

X ử lý

Mạ điện là một quá trình điện phân, ở đó một bề mặt kim loại sẽ được phủ một lớp kim loại khác qua quá trình điện phân Hoạt động mạ điện chủ yếu ứng dụng với các dạng mạ vô cơ cho các bề mặt vì mục đích chống gỉ, tạo độ cứng, chống mòn, tạo đặc tính chống rạn nứt, dẫn điện hoặc nhiệt, hoặc để trang trí Các kim loại và hợp kim thường được dùng trong mạ điện là đồng (đồng-kẽm), cát-mi, crôm, đồng

đỏ, vàng, nickel, bạc, thiếc, và kẽm (OECA, 1995) Hình 1 biểu diễn một quy trình

mạ điện cơ bản Bước đầu tiên trong quy trình thường là bước loại bỏ các chất bẩn dính trên bề mặt chi tiết kim loại (dầu, mỡ, đất v.v ) Nhôm và thép, hai loại kim loại phôi phổ biến nhất, sử dụng hai quy trình tẩy bẩn khác nhau Có thể nhúng thép vào dung dịch soda kiềm nóng, còn nhôm thì phải được làm sạch bằng a-xít hoặc chất tẩy epoxi vì nhôm bị ăn mòn trong dung dịch kiềm

Tùy loại chi tiết cần mà có thể cần phải đánh bóng sơ bộ trước khi mạ Kim loại phôi thường được nhúng vào một dung dịch a-xít để tẩy như là bước làm sạch cuối cùng

Có thể dùng rất nhiều loại a-xít nhúng:

• A-xít đơn: a-xít ni-tơ-ríc 50% tại nhiệt độ bình thường

• A-xít kép: a-xít sulfuric 15% nhúng 2 phút ở nhiệt độ 82°C, rửa qua, và sau đó nhúng vào dung dịch a-xít ni-tơ-ríc 50%

• A-xít hỗn hợp: a-xít ni-tơ-ríc 75% hòa với a-xít hydrofluoric 25%

Cũng có thể đặt vào một thùng tẩy điện sử dụng dòng điện ngược chiều để loại

bỏ ô-xi và dầu, mỡ hoặc bụi bẩn còn sót lại Phôi kim loại có thể được mạ trước một lớp đồng mỏng (thấm qua đồng) đây là lớp chống ăn mòn rất hiệu quả và đồng thời cũng tạo ra bề mặt mạ tốt hơn cho lớp mạ nickel sau đó Sau đó chi tiết được nhúng vào một bồn điện phân có chứa dung dịch nickel sulphate và cực dương nickel, và chi tiết mạ sẽ làm cực âm Nickel sẽ tạo ra lớp "áo khoác" bảo vệ khỏi ăn mòn và

là lớp hoàn tất tạo độ sáng bóng cho chi tiết Độ dày của lớp mạ phụ thuộc vào độ mạnh yếu của dòng điện và thời gian nhúng chi tiết trong bồn

Sau khi được rửa bằng nước, chi tiết sẽ được nhúng vào bồn a-xít chromic

để mạ chrome Hiệu suất dòng điện khi phân rã chrome từ dung dịch chromic là rất kém, và vì thế mà mạ chrome là một kỹ thuật mạ tiêu thụ nhiều năng lượng

*Mạ kẽm nhúng nóng

Quy trình mạ kẽm nhúng nóng được thể hiện trong hình 1.3

Hình 1.3 Q uy trình mạ kẽm và các đầu vào và phát thải [7]

Mạ kẽm là một quy trình tạo lớp phủ bề mặt bằng kẽm cho thép đã được chuẩn bị không sử dụng kỹ thuật điện phân Trong tất cả các kỹ thuật tạo bề mặt phổ biến cho thép thì mạ kẽm là phương pháp tạo bề mặt chống gỉ tốt nhất Trong quy trình mạ kẽm kim loại được nấu thành hợp kim với chất nền Vì thế lớp kẽm

mạ sẽ không bị tróc ra như khi dùng sơn tạo ra lớp bảo vệ vĩnh cửu cho chất nền

Bước đầu tiên là bước rửa sạch trong kiềm nóng để loại bỏ các chất bẩn bám trên bề mặt chi tiết Sau đó các chi tiết được đặt vào một bể tẩy (a-xít sulfuric hoặc hydrochloric) để loại bỏ các vẩy sắc, gỉ kim loại và các chất bẩn bám trên bề mặt khác Các chi tiết được rửa để loại bỏ dung dịch tẩy còn dính trên sản phẩm

Sau đó có thể chuyển chi tiết sang nhúng vào một dung dịch tạo xỉ, thường

có 30% kẽm ammonium chloride với các chất tạo độ ẩm, được duy trì ở nhiệt độ

Chi tiết thép

Tẩy dầu mỡ

Rửa Khắc ăn mòn

Xục sơ bộ

Nhúng vào kẽm nóng chảy

Xử lý

Thành Phẩm

Kiềm

Chất thải

Năng lượng

Bụi, chất thải rắn

Kẽm bắn

Axit khắc đã dùng

Bùn

khoảng 65oC Dung dịch chuyển động loại bỏ lớp màng ô-xít hình thành trên bề mặt thép hoạt động mạnh sau quá trình làm sạch bằng a-xít, và ngăn chặn sự ô-xi hóa thêm 2 giờ trước khi mạ kẽm

Các chi tiết sau khi đã được chuẩn bị sẵn sàng sẽ được nhúng vào dung dịch kẽm nóng chảy, duy trì ở nhiệt độ khoảng 450oC, tạo ra những lớp mạ hợp kim kẽm-sắt đồng nhất Các quy trình thay thế gồm một bể mạ/xục kết hợp trong đó có một lớp kẽm ammonium chloride nóng chảy nổi trên bề mặt của kẽm nóng chảy, và mạ kẽm điện phân cũng được sử dụng rộng rãi Quy trình mạ kẽm đặc biệt chỉ phù hợp với quy mô cấu trúc lớn và đơn giản Các lỗ nhỏ trên bề mặt trang trí sẽ được xỉ kẽm lấp đầy Các quy trình mạ kẽm ly tâm trên chuyền sẽ loại bỏ phần kẽm thừa làm cho chất lượng bề mặt mạ của các chi tiết nhỏ được cải thiện đáng kể

Cũng giống như hiện tượng nổ bắn kẽm, một lượng sản phẩm thải lớn thoát

ra từ bể kẽm do ô-xít kẽm hình thành rất nhanh chóng trên bề mặt bể Lớp ô-xít này cần phải được hớt bỏ trước khi nhấc vật phẩm mạ ra khỏi bể nhằm tránh hiện tượng xỉn màu và bám cặn tro trên bề mặt mạ Đây là một khó khăn đối với các chi tiết cần phải nhấc ra khỏi bể mạ một cách từ từ vì lớp ô-xít đã kịp hình thành trong khi nhấc và bám vào bề mặt thành phẩm

Nếu không có cảnh báo an toàn đầy đủ thì hoạt động mạ kẽm có thể dẫn đến các rủi ro Khi nhúng các chi tiết vào trong bể kẽm 450oC, kẽm sẽ phản ứng dữ dội

và "nổ bắn" rất nhiều ra ngoài Không khí trong các lỗ hổng nóng lên cực kỳ nhanh

và có thể tạo ra áp suất lớn Nếu không có các lỗ thông thoát khí thì chi tiết có thể

bị nổ tan Đồng thời Kẽm cũng có thể lấp kín các đầu cuối của ống và khi áp suất trong ống tăng lên thì số kẽm bịt đầu đó có thể bị bắn bật ra giống như một khẩu ca-nông Nếu không có các thiết bị che chắn đảm bảo thì quá trình mạ này sẽ bị thất thoát một lượng kẽm rất lớn và có thể gây nguy hiểm cho người công nhân Nếu các công nhân vận hành phải sơ tán khỏi khu vực thực hiện quy trình trong khi nhúng có thể làm ảnh hưởng lớn tới năng suất

* Sơn tĩnh điện

Quy trình sơn tĩnh điện được thể hiện trong hình 1.4

Hình 1 4 Quy trình Sơn tĩnh điện [7]

Sơn tĩnh điện là việc phủ một lớp chất dẻo lên bề mặt các chi tiết cần che phủ Có 2 loại chất dẻo phổ biến là nhựa nhiệt dẻo và nhựa nhiệt rắn Các loại nhựa nhiệt dẻo là các chất hình thành một lớp phủ mà không cần phải trải qua quá trình biến đổi cấu trúc phân tử (như polyetylen, polypropylene, nylon, polyvinylclorua,

và nhựa nhiệt dẻo polyeste) Các loại nhựa nhiệt rắn xếp chéo qua nhau tạo ra một lớp màng vĩnh cửu chịu nhiệt và sẽ không bị tan chảy lại (epoxy, hybrit, uretan polyeste, acrylic, polyester triglycidyl isoxyanuric (TGIC))

Các vật liệu thích hợp để sơn tĩnh điện là thép, nhôm, thép mạ kẽm, magie, nhôm, kẽm và đồng thau Sơn tĩnh điện được sử dụng vì mục đích thương mại đối với rất nhiều sản phẩm kim loại từ cỡ nhỏ đến cỡ trung bình, bao gồm những bộ đồ

gá đèn chiếu sáng, vỏ thiết bị, các thiết bị ngoài trời, các kệ giá, và khung cửa sổ,

Lớp phủ được tạo ra bằng cách phun bột được tích điện nhờ phương pháp

Chi tiết kim loại

Chất kiềm/Axít làm sạch

Chất kiềm/Axít làm sạch

Chất kiềm/Axít làm sạch

Gia nhiệt nền

Đóng rắn

Phun sơn tĩnh điện

Thành phẩm

tĩnh điện lên bề mặt của của chi tiết, và đem nung nóng, khi đó bột phủ sẽ chảy và tạo thành lớp bề mặt có liên kết tốt Sơn tĩnh điện thường được áp dụng khi sơn 1 lớp Sơn tĩnh điện đang ngày càng phổ biến vì đây là một công nghệ tạo lớp phủ bề mặt tạo ra phát thải ít hơn so với các công nghệ khác Xu hướng này xuất phát từ nguyên nhân chi phí tăng lên và thời gian sản xuất kéo dài của các công nghệ khác, cộng với các quy định luật pháp về vấn đề môi trường ngày càng khắt khe Ưu thế chính của phương pháp sơn tĩnh điện là không dùng các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC) và vì thế mà không cần đến các thiết bị phân hủy VOC tốn kém như lò thiêu hoặc các thiết bị hấp thụ carbon

Hiệu quả của các hệ thống phun bột cao hơn nhiều so với phun dung môi hoặc nước Sau khi phun, lượng bột không bám vào chi tiết có thể được thu hồi và tái sử dụng So với các kỹ thuật phun ướt, phun tĩnh điện đạt được độ bao phủ lớn hơn vì bột có thể phủ lên tất cả các góc cạnh và bề mặt của chi tiết không trực diện với súng phun Trước khi phun bột, bề mặt chi tiết cần phải được làm sạch, sấy khô,

và cải thiện chất lượng bề mặt Việc cải thiện chất lượng bề mặt có thể được thực hiện bằng cách rửa hay súc a-xít Các phương pháp gia công đặc biệt trước khi sơn gồm làm sạch bằng dung môi chuyên dụng, bằng các chất mài mòn, hay bằng hóa chất pha loãng Việc làm sạch bề mặt có ý nghĩa quan trọng đối với công nghệ sơn tĩnh điện hơn nhiều so với mạ điện vì trong quy trình sơn sẽ không có thêm một bước làm sạch nào

Có rất nhiều loại nhựa nhiệt dẻo được dùng cho kỹ thuật sơn tĩnh điện như polyetylen, polypropylen, nylon, PVC và nhựa nhiệt dẻo polyeste Các loại nhựa nhiệt dẻo này chủ yếu được sử dụng làm các lớp phủ bảo vệ và thực hiện chức năng nhất định chứ không phải là để thay thế cho các sơn dung môi

Các loại nhựa nhiệt rắn sẽ được nghiền thành bột mịn và được tạo thành các màng mỏng, do đó bề mặt phủ gần tương tự như sơn nước Có 5 họ nhựa nhiệt rắn chủ yếu là: epoxy, hybrit, uretan polyeste, acrylic, và tri-glycidyl iso-cyanuric (TGIC) polyeste

Các nguyên liệu dùng trong sơn tĩnh điện có giá cao hơn khá nhiều so với các nguyên liệu sơn truyền thống khác cho cùng một thể tích Tuy nhiên, có nhiều trường hợp chi phí sản xuất ra thành phẩm lại thấp hơn, đặc biệt là khi cần phải tạo lớp phủ dầy, và có thể bù lại cho khoản chi phí nguyên liêu bột cao (EnviroSense, 1994)

Những hạn chế lớn nhất khi áp dụng kỹ thuật sơn tĩnh điện là cần phải làm nóng vật cần sơn ở nhiệt độ cao (260oC) để làm nóng chảy bột, vì thế nó chỉ áp dụng được cho những vật phẩm bằng kim loại, kích cỡ của chi tiết cũng cần phải phù hợp

đủ để cho vào trong lò và màu sắc các mẻ phải đồng nhất cũng như phải phù hợp màu với các loại sơn thông dụng khác (EnviroSense, 1994)

* Phủ phi kim

Crômat hoá được dùng với nhiều loại kim loại khác nhau thông qua phương pháp xử lý hóa chất hoặc điện hóa Các dung dịch, thường chứa crôm hóa trị 6 và các hợp chất khác, phản ứng với bề mặt kim loại để tạo một lớp có chứa một hỗn hợp phức tạp gồm các hợp chất của crôm, các thành phần khác và kim loại nền

Phốt phát hoá có thể được tạo ra bằng cách nhúng thép, sắt hoặc thép mạ

kẽm vào dung dịch muối phốt phát loãng hay a-xít phốt phát và các chất xúc tác khác để tạo môi trường bề mặt cho công đoạn chế biến tiếp theo

Nhuộm màu kim loại bằng cách dùng hóa chất để biến bề mặt kim loại thành hợp

chất ô-xít hoặc hợp chất kim loại tương tự để tạo ra bề mặt hoàn tất trang trí như màu xanh trên đồng

Thụ động hóa là một quy trình tạo lớp màng bảo vệ trên kim loại bằng cách

nhúng vào một dung dịch a-xít, thường là a-xít nitric hoặc a-xít nitric lẫn natri đicromat

Các đặc điểm của quy trình này bao gồm:

• Nguyên liệu đầu vào: kim loại và a-xít

• Khí thải: khí mang ion kim loại và hơi a-xít

• Nước thải: các muối kim loại, a-xít, và các chất thải từ kim loại

Đánh bóng là một hoạt động mài mòn để loại bỏ hoặc làm nhẵn các lỗi bề mặt (xước, rỗ, hay dấu vết khi gia công) có ảnh hưởng xấu đến ngoại quan hoặc chức năng của sản phẩm Các đặc điểm bao gồm:

- Nguyên liệu đầu vào: các chất trung gian đánh bóng

- Khí thải: rất ít

- Nước thải: nước có chứa cặn đánh bóng, kim loại và hợp chất hoàn tất bề mặt

- Chất thải rắn/nguy hại: kim loại bề mặt bị bong ra, chất đánh bóng trung gian

* Sơn và tạo lớp phủ bề mặt

Sơn phun là một quy trình trong đó sơn được đựng trong một khoang chứa bị nén và được phun thành các tia qua một vòi phun Trong cả 2 phương pháp này thì nguyên liệu đều được phun lên mặt và sau đó đóng rắn Các dây chuyền tạo lớp phủ

bề măt hiện đại nhất có dùng cả nguyên liệu bột và chất lỏng có thể đóng rắn bằng tia cực tím

Lớp phủ bằng nguyên lý ngưng hơi vật lý (Physical vapor deposition-PVD) là các lớp phủ đặc biệt mỏng chỉ khoảng 2 đến 5 micromet PVD gồm một số quá trình ngưng kết trong đó các nguyên tử bị tách bằng phương pháp vật lý từ nguồn

và bám lên sản phẩm Nhiệt năng và phương pháp bắn phá ion chuyển hóa chất phủ thành dạng hơi

Các đặc điểm của quy trình này bao gồm:

+ Nguyên liệu đầu vào: các dung môi và chất phủ

+ Khí thải: các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC) và các chất ô nhiễm không khí nguy hại (HAP)

+ Nước thải: nước chứa nhiều dung môi, nước rửa

+ Chất thải rắn/nguy hại: các chất cặn, xỉ, dung môi sơn, sơn thừa hoặc hết hạn sử dụng

Khí nén được dùng cho các khâu xịt phun trong quá trình xử lý hoàn tất Các máy nén thường là yếu tố góp phần làm giảm hiệu quả sử dụng năng lượng

Hệ thống lò hơi và mạng phân phối hơi trong các nhà máy hoàn tất kim loại cũng cần được cân nhắc khi đánh giá tổn hao năng lượng Khói thải từ nồi hơi được thải ra thông qua một quạt gió đẩy vào ống khói Hệ thống kiểm soát khói thải như cyclon đa bậc, túi lọc, và ESP có thể được sử dụng để kiểm soát phát thải hạt lơ lửng

Một số nhà máy có các bộ phát điện dùng diesel để đảm bảo các yêu cầu về điện năng, đề phòng trường hợp mất điện từ lưới điện quốc gia

1 2 Các vấn đề về môi trường trong ngành hoàn tất kim loại

Ngành hoàn tất kim loại gây ra rất nhiều vấn đề môi trường như các chất ô nhiễm trong nước thải và khí thải cũng như các chất độc hại trong bùn thải Kết quả

là ngành này liên tục phải đối mặt với ngày càng nhiều các quy định luật pháp và giới hạn môi trường Vấn đề nổi cộm nhất là nước thải, sau đó là khí thải và chất thải rắn (các dạng chất thải của ngành hoàn tất kim loại được trình bày tại bảng 1.1)

Bảng 1.1 Các dạng chất thải của ngành hoàn tất kim loại [7]

Chất thải Các nguy cơ

Kiềm (hydroxide) Ăn mòn Nước thải Làm sạch, khắc

axit Axit (Ni tơ, Lưu

huỳnh, axit

clohydric, axit

flohydric)

axit, ngâm tẩy, nhúng làm sáng

Mạ, làm sạch bằng tang quay, bóc lớp mạ, xử lý nhiệt, tẩy gỉ

bám theo ra, nước rửa, bùn, nước thải và khí mù

Mạ, crôm hóa, khắc axit

bám theo ra, bể

xử lý, khí thải (bay hơi), nước làm mát, xả đáy

lò hơi

Ở rất nhiều quy trình

Ngành hoàn tất kim loại là quá trình sử dụng nhiều năng lượng điện nước và các loại hóa chất, trong đó có chứa nhiều kim loại nặng Các nguồn năng lượng chính là nhiên liệu (than, dầu, gas) để đốt lò hơi, điện và dầu diesel cho máy phát điện Trên là các quy trình và hoạt động chính trong ngành hoàn tất kim loại cùng với các loại đầu vào và các dòng thải Vấn đề môi trường hiện ra trong ngành là rất

rõ Trước đây và hiện tại vẫn có nhiều doanh nghiệp hoạt động trong ngành vẫn giải quyết vấn đề môi trường mang tính trước mắt thiếu sự bền vững Do vậy để ngành có thể giải quyết được vấn đề môi trường mang tính lâu dài và bền vững, cần tìm ra hướng và phương pháp xử lý tốt nhất Trong giai đoạn hiện nay, theo xu hướng chung của nhiều ngành như ngành giấy, dệt may, luyện thép, giầy da … xử

lý tại phát thải tại nguồn đang được ưu tiên hàng đầu Chính vì vậy giải pháp SXSH như là một trong những phương pháp tối ưu nhất đối với việc xử lý tận gốc và triệt

để nhất vấn đề môi trường cũng như kinh tế xã hội Do vậy tìm ra các giải pháp SXSH cho ngành hoàn tất kim loại là hết sức cần thiết

CHƯƠNG 2 PHƯƠNG PHÁP LUẬN ĐÁNH GIÁ SẢN XUẤT SẠCH HƠN

2.1 Khái niệm về sản xuất sạch hơn

2.1.1 Khái niệm [9]

Theo Chương trình Môi trường LHQ (UNEP, 1994), SXSH được hiểu là sự

áp dụng liên tục một chiến lược phòng ngừa môi trường tổng hợp đối với các quá trình sản xuất, các sản phẩm và các dịch vụ nhằm làm giảm tác động xấu đến con

người và môi trường

Như vậy, SXSH không ngăn cản sự phát triển, SXSH chỉ yêu cầu rằng sự phát triển phải bền vững về mặt môi trường sinh thái Không nên cho rằng SXSH chỉ là 1 chiến lược về môi trường bởi nó cũng liên quan đến lợi ích kinh tế và gắn liền với từng đối tượng được thực hiện SXSH, cụ thể:

 Đối với quá trình sản xuất:

- Giảm tiêu thụ nguyên liệu và năng lượng cho một đơn vị sản phẩm

- Loại bỏ tối đa các vật liệu và năng lượng cho một đơn vị sản phẩm

- Giảm lượng và độc tính của tất cả các dòng thải trước khi chúng ra khỏi quá trình sản xuất

Quá trình sản xuất

Môi trường Con người

Tăng hiệu suất

Giảm rủi ro

Hình 2.1 S ơ đồ khái quát về khái niệm SXSH

- SXSH làm giảm các tác động tới môi trường của dịch vụ cung cấp trong suốt vòng đời của sản phẩm từ thiết kế và sử dụng hệ thống dịch vụ đến tiêu thụ toàn bộ nguồn hàng dịch vụ

2.1.2 Các thuật ngữ liên quan đến sản xuất sạch hơn

SXSH đề cập tới thay đổi thái độ quan điểm, áp dụng các bí quyết và cải tiến quy trình sản xuất cũng như cải tiến sản phẩm Sau đây là một số khái niệm hoặc thuật ngữ có liên quan [9]

Công nghệ sạch (Clean technology): Là biện pháp kỹ thuật được các ngành

công nghiệp áp dụng để giảm thiểu hay loại bỏ quá trình phát sinh chất thải hay ô

nhiễm tại nguồn và tiết kiệm được nguyên liệu, năng lượng (Theo định nghĩa của

OCED, 1987)

Công nghệ tốt nhất hiện có (Best Available Technology – BAT): Là công

nghệ sản xuất có hiệu quả nhất hiện có trong việc bảo vệ môi trường nói chung, có khả năng triển khai trong các điều kiện thực tiễn về kinh tế, kỹ thuật, có quan tâm

đến chi phí trong việc nghiên cứu, phát triển và triển khai (Theo định nghĩa của

UNIDO, 1992)

Hiệu quả sinh thái (Eco-efficiency): Là sự phân phối hàng hoá và dịch vụ có

giá cả rẻ hơn trong khi giảm được nguyên liệu, năng lượng và các tác động đến môi

trường trong suốt cả quá trình của sản phẩm và dịch vụ (Theo định nghĩa của

WBCSD, 1992)

Phòng ngừa ô nhiễm (Pollution prevention) : Hai thuật ngữ SXSH và phòng

ngừa ô nhiễm (PNÔN) thường được sử dụng thay thế nhau Chúng chỉ khác nhau

về mặt địa lý Thuật ngữ PNÔN được sử dụng ở Bắc Mỹ trong khi SXSH được sử

dụng ở các khu vực còn lại trên thế giới

Giảm thiểu chất thải (Waste minimisation) : Là tập trung vào việc tái chế rác

thải và các phương tiện khác để giảm thiểu lượng rác bằng việc áp dụng nguyên tắc 3P (Polluter Pay Principle) và 3R (Reduction, Reuse, Recycle) (Theo khái niệm của Cục Bảo vệ Môi trường của Hoa Kỳ, 1988 (US EPA)

2.2 Lịch sử thực hiện đánh giá sản xuất sạch hơn

Kinh nghiệm ở các nước phát triển cho thấy việc áp dụng SXSH có thể giảm được 30% tải lượng ô nhiễm Ngày nay SXSH đã được áp dụng thành công ở các nước đang phát triển như Trung Quốc, Ấn Độ, Cộng hòa Séc, Mêhico… và đang được công nhận là một cách tiếp cận chủ động, toàn diện trong môi trường quản lý công nghiệp Đầu tư cho các biện pháp SXSH thường có thời hạn hoàn vốn ngắn, cải thiện chất lượng sản phẩm và tăng hiệu quả sản xuất, cho phép các ngành công nghiệp xuất khẩu đáp ứng các tiêu chuẩn quốc tế về môi trường

Tiềm năng về các khoản tiết kiệm liên quan đến SXSH là rất cao đối với nhiều doanh nghiệp công nghiệp ở Châu Á Đơn cử trong ngành giấy có thể lên đến

50 USD trên một tấn giấy Bên cạnh đó, chi phí xử lý nước thải trong nhiều nhà máy có thể giảm đi 15-20 USD/ tấn giấy và mức tiêu thụ năng lượng cụ thể giảm khoảng 50-100 KWh/tấn giấy ở các nhà máy có quy mô nhỏ thông qua việc nâng cao hiệu suất, giảm thểu rò rỉ và tăng cường tái chế [10] Không chỉ trong ngành hoàn tất sản phẩm kim loại mà các ngành hóa chất, chế biến thực phẩm, dệt nhuộm, dược phẩm, xi măng…cũng đạt được kết quả tương tự Đương nhiên, các tiềm năng này thay đổi tùy theo hiện trạng và quy mô sản xuất của từng nhà máy

Tổ chức Hợp Tác và Phát Triển kinh tế (OECD) đã xây dư các hướng hoạt động về SXSH trên cơ sở chương trình hợp tác với UNEP về “Công nghệ và môi trường” được khởi xướng từ năm 1990 Để đẩy mạnh áp dụng chiến lược phát triển bean vững, Hội đồng Doanh nghiệp Thế giới( WBCSD) đã thành lập các tổ công tác đề cập đến các vấn đề xây dựng chính sách, quản lý môi trường(Hiệu suất sinh thái, Đánh giá về môi trường,….) tháng 6/1997, Hội nghị Bộ trưởng các nước trong tổ chức Hợp tác Kinh Tế Châu Á- Thái Bình Dương (APEC) đã chấp nhận chiến lược SXSH và đưa vào thực hiện trong chương trình làm việc của tất cả các

tổ công tác

Có rất nhiều ví dụ về sự triển khai thành công của SXSH ở cả các nước công nghiệp, chương trình WRAP ( giảm chất thải đi đôi với việc giảm chi phí) đã cắt giảm phát thải 58 chất gây ô nhiễm xuống hơn một nửa vào năm 1985 và đang tiếp tục giảm nhiều hơn Ơ Newzealand, các công ty đạt được sự giảm thiểu chất thải đã tiết kiệm được từ 50-100% chi phí hằng năm và nơi nào tái sử dụng chất thải còn thu được lợi nhuận Thời gian thu hồi vốn trong một số trường hợp chỉ vài ngày hoặc vài tuần

Các nước Đông Âu và Cộng Đồng các quốc gia độc lập (CIS) cũng đang bắt đầu quan tâm nghiêm chỉnh tới sản xuất sạch hơn Ơ Lithuania, vào những năm

1950, chỉ có 4% các công ty triển khai sản xuất sạch, con số này đã tăng lên 30% vào những năm 1990 Ơ Cộng hòa Séc, 24 trường hợp nghiên cứu áp dụng sản xuất sạch hơn đã cho thấy chất thải công nghiệp phát sinh đã giảm gần 22.000 tấn/ năm, bao gồm cả 10.000 tấn chất thải nguy hại Nước thải đã giảm gần 12.000 m3/năm Lợi ích kinh tế ước tính khoảng 24 tỷ đô la Mỹ hằng năm [10]

Ơ các nước đang phát triển, như một nhà máy xi măng ở Indonesia bằng việc

áp dụng sản xuất sạch đã tiết kiệm 35.000 USD/năm Thời gian thu hồi vốn đầu tư cho sản xuất sạch không quá một năm Ơ Trung Quốc, các dự án thực nghiệm tại

51 công ty trong 11 ngành công nghiệp đã cho thấy sản xuất sạch hơn đã giảm

được ô nhiễm từ 15-31% và có hiệu quả gấp 5 lần so với phương pháp truyền thống [10]

Tại Việt Nam, từ năm 1995 đến nay, kỹ thuật đánh giá sản xuất sạch đã được giới thiệu trong các dự án trình diễn tại một số cơ sở công nghiệp ngành dệt, giấy, chế biến thực phẩm và hóa chất do các tổ chức quốc tế tài trợ Kết quả trình diễn của dự án “ Giảm ô nhiễm công nghiệp ở thành phố HCM” của UNIDO-SIDA trong thời gian 1997-1999 và dự án “Trung tâm sản xuất sạch Việt Nam của UNIDO-SECO trong giai đoạn 1 ( 1998- 2000) là rất khả quan

Từ góc độ môi trường, việc giảm tiêu thụ nguyên, nhiên liệu đã dẫn đến giảm 15 – 20% nước thải với tải lượng hữu cơ giảm cao nhất là 30%, lượng khí nhà kính phát sinh giảm 5 – 35% và các hóa chất, chất thải rắn giảm đáng kể Các kết quả cụ thể cho các giải pháp đang thực hiện vẫn đang được tiếp tục tổng kết

2.3 Phương pháp luận đánh giá sản xuất sạch hơn

Để áp dụng được SXSH cần phải có phân tích một cách chi tiết về trình tự vận hành của quá trình sản xuất cũng như thiết bị sản xuất hay còn gọi là đánh giá

về SXSH (Cleaner Production Assessment: CPA) Đánh giá SXSH là một công cụ

hệ thống có thể giúp nhận ra việc sử dụng nguyên liệu không hiệu quả, việc quản lý chất thải kém, và các rủi ro về bệnh nghề nghiệp bằng cách tập trung chú ý vào các khía cạnh môi trường và các tác động của cácquá trình sản xuất công nghiệp

Đã có nhiều cẩm nang, hướng dẫn đánh giá SXSH với các mức độ chi tiết khác nhau được đề xuất và áp dụng bởi các tổ chức quốc tế, quốc gia và cơ sở nghiên cứu như: Đánh giá cơ hội giảm thiểu chất thải, Hướng dẫn phòng ngừa ô nhiễm, Tài liệu hướng dẫn cho các Trung tâm Quốc gia SXSH - Cẩm nang đánh giá SXSH, Cẩm nang PREPARE cho phòng ngừa chất thải và phát thải, Cẩm nang kiểm toán và giảm thiểu các chất thải và phát thải công nghiệp, Quy trình kiểm toán chất thải DESIRE [6,8,11,4,3,15] Tuy nhiên, tất cả đều có chung ý nghĩa: đó là

"con đường" để đến SXSH; ý tưởng và khái niệm cơ bản là hầu như giống nhau

Năm 1993, Uỷ ban Năng suất quốc gia Ấn Độ (PPC) thực hiện dự án DESIRE (trình diễn giảm năng lượng chất thải tại các ngành công nghiệp nhỏ) và

đã được áp dụng rộng rãi, đây là quy trình thực hiện rõ ràng các bước, chi phí thực hiện không lớn áp dụng cho đối tượng là các doanh nghiệp vừa và nhỏ và đã được

áp dụng phổ biến để đánh giá sản xuất sạch hơn cho các ngành công nghiệp ở Việt Nam Chính vì vậy trong phạm vi nghiên cứu của luận văn “ Đánh giá sản xuất sạch hơn trong ngành hoàn tất kim loại tỉnh Phú Thọ” sẽ lựa chọn đi theo phương pháp luận áp dụng quy trình kiểm toán chất thải DESIRE để đánh giá sản xuất sạch hơn ngành hoàn tất kim loại tỉnh Phú Thọ

Quy trình đánh giá SXSH theo phương pháp luận DESIRE bao gồm 6 bước

và 18 nhiệm vụ được trình bày trong hình 2.2

Hình 2.2 Sơ đồ các bước kiểm toán giảm thiểu chất thải DESIRE

2.3.1 Bước 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

Thành phần điển hình của một nhóm công tác SXSH nên bao gồm đại diện:

- 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

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 và chọn ra các công đoạn gây lãng phí mới

- Các chuyên gia SXSH (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 nhiệm 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 huớng 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 sản xuất

Cần tổng quan tất cả các công đoạn bao gồm: Sản xuất, vận chuyển,

Thu thập số liệu để xác định định mức (tiêu thụ nguyên liệu, năng lượng, )

 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 một số công đoạn sản xuất sẽ phân tích chi tiết hơn

Ở bước này, việc tính toán các định mức là rất cần thiết như: Tiêu thụ nguyên liệu, năng lượng, nước; lượng nước thải, lượng phát thải khí

2.3.2 Bước 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 Việc 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

 Nhiệm vụ 5: Lập cân bằng vật chất và năng lượng

Cân bằng vật chất 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

Sản phẩm:

kg m 3

Hình 2.3 Sơ đồ dòng quá trình sản xuất

Nguyên liệu:

kg m 3

Công đoạn 2 Công đoạn 1

Phát thải kg Nhiệt thải kW

Chất thải rắn: kg kg kg

Dòng ra (Output)

Cân bằng vật chất (CBVC) có thể là: cân bằng cho toàn bộ hệ thống hay cân bằng cho từng công đoạn thậm chí từng thiết bị; cân bằng cho tất cả vật chất hay cân bằng cho từng thành phần nguyên liệu

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 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 số 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 được, hãy ước tính một cách chính xác nhất

 Nhiệm vụ 6: Xác định chi phí cho các dòng thải

Có thể tiến hành bằng cách tính toán chi phí nguyên liệu và các sản phẩm trung gian mất theo dòng thải 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 thải,

 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 ẩn gây ra các tổn thất và từ đó có thể đề xuất các cơ hội tốt nhất cho các vấn đề thực tế

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 ?

Hình 2.4 Các khả năng sinh ra chất thải

2.3.3 Bước 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 phân loại như

(1) Thay thế nguyên liệu

(2) Quản lý nội vi tốt hơn

(3) Kiểm soát quá trình tốt hơn

(4) Cải tiến thiết bị

(5) Thay đổi công nghệ (6) Thu hồi và tuần hoàn tại chỗ (7) Sản xuất sản phẩm phụ hữu ích (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

- 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

2.3 4 Bước 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 kiến 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 xuất để lắp đặt, các yêu cầu về vận hành và bảo dưỡng

Vận hành và bảo dưỡng?

Thiết kế và bố trí thiết bị?

Tình trạng của thiết bị?

- 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

Tính khả thi về kinh tế là thông số quan trọng nhất để đánh giá các cơ hội SXSH Cần ưu tiên trước hết các cơ hội có chi phí thấp Các công việc cần làm: Thu thập số liệu, lựa chọn các tiêu chí đánh giá về kinh tế, tính toán kinh tế

Đối với các dự án nhỏ, có thể sử dụng quy tắc nhanh để đánh giá – đó là xác định thời gian hoàn vốn đơn giản theo công thức

Trường hợp các dự án lớn, cần phân tích lợi ích – chi phí thông qua các chỉ

số NPV, IRR hoặc B/C

 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

Cần 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 theo

2.3.5 Bước 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

Thời gian hoàn vốn (năm) = Vốn đầu tư ban đầu

Dòng tiền ròng hàng năm

 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?

- 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?

 Nhiệm vụ 15: Thực hiện giải pháp giảm thiểu chất thải

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 tính khả thi về mặt kỹ thuật

Để có thể áp dụng SXSH một cách hiệu quả và tự duy trì được thì cần 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

Đây là công việc không thể bỏ sót vì quá trình giám sát và đánh giá kết quả nhằm tìm ra các nguyên nhân làm sai lệch (nếu có) của kết quả đạt được so với kết

quả 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,

2.3 6 Bước 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 hoạt 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, phải 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

2.4 Lợi ích của sản xuất sạch hơn

Việc áp dụng sản xuất sạch hơn có thể mang lại lợi ích đáng kể cho các doanh nghiệp cũng như môi trường Sau đây là những lợi ích mà SXSH mang lại:

- Giảm chất thải đồng nghĩa với giảm nguyên liệu thô đầu vào hoặc tăng sản

phẩm đầu ra (có lợi về mặt kinh tế)

2.4 1 Lợi ích trực tiếp khi áp dụng sản xuất sạch hơn

Về kinh tế, nhờ nâng cao hiệu quả bảo toàn được nguyên liệu thô và năng lượng, giảm chi phí xử lý cuối đường ống, cải thiện được môi trường bên trong và bên ngoài công ty Cụ thể là:

Nâng cao hiệu quả do áp dụng SXSH dẫn đến hiệu quả sản xuất tốt hơn, nghĩa là có nhiều sản phẩm được sản xuất ra hơn trên một đơn vị đầu vào của nguyên liệu thô

Bảo toàn nguyên liệu thô và năng lượng: Do giảm tiêu thụ nguyên liệu thô và năng lượng nên giảm được chi phí đầu vào, đồng thời cũng giảm được chi phí xử lí Đây là yếu tố các doanh nghiệp đặc biệt quan tâm vì nguồn tài nguyên ngày càng cạn kiệt, giá cả thì tăng cao

Cải thiện môi trường bên ngoài: Thực hiện SXSH sẽ giảm được lượng và mức độ độc hại của chất thải nên đảm bảo chất lượng môi trường, đồng thời giảm nhu cầu lắp đặt vận hành thiết bị xử lí cuối đường ống

Sản phẩm

Giảm

Chất thải

SẢN XUẤT

Nguyên liệu thô

Hình 2.6 Sơ đồ- chiến lược

Cải thiện môi trường bên trong (môi trường làm việc): Điều kiện môi trường làm việc của người lao động được cải thiện do công nghệ sản xuất ít bị rò rỉ chất thải hơn, quản lí nội vi tốt nên môi trường làm việc sạch sẽ và trong lành hơn, ít phát sinh ra tai nạn lao động, giảm đáng kể các bệnh nghề nghiệp,

Thu hồi phế liệu và phế phẩm

Tuân thủ các quy định luật pháp tốt hơn

Các cơ hội thị trường mới và hấp dẫn

2.4 2 Lợi ích gián tiếp khi

áp dụng sản xuất sạch hơn

Tiếp cận dễ dàng với các

nguồn tài chính: Do SXSH tạo ra

hình ảnh môi trường có tính tích

cực cho công ty đối với phía cho

vay vốn, do đó sẽ tiếp cận tốt hơn

với nguồn tài chính

Tuân thủ tốt hơn các quy

định về môi trường: Do SXSH giúp

người xử lí các dòng thải dễ dàng,

đơn giản và rẻ hơn nên tuân thủ

được các tiêu chuẩn xả thải

Các cơ hội thị trường mới và tốt hơn: Do nhận thức của người tiêu dùng về môi trường ngày càng tăng nên đòi hỏi các doanh nghiệp phải thể hiện được sự thân thiện với môi trường trong các sản phẩm và quá trình sản xuất của họ Các doanh nghiệp thực hiện SXSH sẽ đáp ứng các tiêu chuẩn về môi trường như ISO

14000, hoặc yêu cầu của thị trường như nhãn sinh thái

Hình ảnh tốt hơn cộng đồng: SXSH tạo ra hình ảnh “xanh” cho doanh nghiệp, sẽ được xã hội và cơ quan hữu quan chấp nhận Tránh các báo cáo truyền thông bất lợi có thể hủy hoại danh tiếng được tạo dựng trong nhiều năm của công

ty

CHƯƠNG 3 NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ SẢN XUẤT SẠCH HƠN TẠI

GIẢI PHÁP SẢN XUẤT SẠCH HƠN ÁP DỤNG CHO TOÀN NGÀNH

3.1 Tổng quan về công ty cổ phần Việt Vương

3.1.1 Lĩnh vực hoạt động và bộ máy tổ chức của công ty [1]

Công ty Cổ phần Việt Vương được xây dựng trên diện tích 10.000 m2 thuộc

lô số 04 khu công nghiệp Thụy Vân, Việt Trì, Phú Thọ, thành lập từ tháng 7/2006 trên cơ sở tách nhà máy cơ khí và mạ kẽm nhúng nóng của công ty TNHH Việt Vương thành công ty hoạt động độc lập, hoạt động chủ yếu là gia công cơ khí, sản xuất chế tạo và mạ kẽm nhúng nóng các sản phẩm thép phục vụ các công trình điện cao, hạ thế, hạ tầng viễn thông và các ngành công nghiệp khác

* Sơ đồ tổ chức bộ máy của công ty được trình bày ở hình 3.1

ĐẠI HỘI ĐỒNG CỔ ĐÔNG

PHÂN XƯỞNG CƠ

KHÍ VÀ MẠ KẼM PHÒNG KỸ THUẬT TOÁN- TÀI VỤ PHÒNG KẾ PHÒNG KẾ HOẠCH

Hình 3.1 Sơ đồ tổ chức của công ty

3.1.2 Các công đoạn sản xuất tại công ty

Sản phẩm chính của nhà máy hiện nay là các kết cấu thép đựoc mạ kẽm sau khi đã gia công cơ khí hoàn chỉnh Các công đoạn sản xuất chính được mô tả trong

sơ đồ hình 3.2

Quy trình sản xuất của công ty tương đối hiện đại Thép nguyên liệu được đưa vào xưởng cơ khí pha cắt, gia công qua các công đoạn cắt, đục lỗ, cắt vát, đánh doãng, mài theo đúng bản vẽ và các yêu cầu kỹ thuật trên các máy gia công cơ khí, máy đột dập, máy cắt, máy mài Sau đó, các bán thành phẩm này được kiểm tra chất lượng trước khi đưa vào phân xưởng mạ để nhằm loại bỏ và xử lý lại các chi tiết không phù hợp rồi chuyển qua phân xưởng mạ Sản phẩm sẽ được mạ kẽm nhúng nóng rồi hoàn thiện, xuất xưởng

Hình 3.2 Các công đoạn sản xuất tại công ty

Thép nguyên liệu được đưa vào xưởng cơ khí pha cắt, gia công qua các công đoạn cắt, đục lỗ, cắt vát, đánh doãng, mài theo đúng bản vẽ và các yêu cầu kỹ thuật trên các máy gia công cơ khí, máy đột dập, máy cắt, máy mài

Sau khi hoàn tất công đoạn gia công cơ khí các bán thành phẩm này được kiểm tra chất lượng trước khi đưa vào phân xưởng mạ để nhằm loại bỏ và xử lý lại các chi tiết không phù hợp Sau đó chuyển qua phân xưởng mạ Sản phẩm sẽ được

mạ kẽm nhúng nóng hoặc mạ kẽm điện phân

Vào phân xưởng mạ kẽm nhúng nóng, các bán thành phẩm này được phân laọi theo kích thước, trọng lượng, đặc tính kỹ thuật, xếp theo từng dàn và đi theo quy trình kỹ thuật: Tẩy axit, Rửa nước, Tẩy nhanh, Rửa, Nhúng Trợ dung, Sấy, Nhúng kẽm nóng chảy, Làm lạnh sơ bộ bằng không khí, Cromat hóa, mài bavia, kiểm tra chất lượng sản phẩm, xuất xưởng

N guyên vật liệu đầu vào

Hoàn thiện sản phẩm

Mạ kẽm nhúng nóng Sơn

Gia công cơ khí

3.1.3 Nhu cầu sử dụng nguyên, nhiên liệu

Nhu cầu sử dụng nguyên, nhiên liệu được trình bày trong bảng 3.1 và 3.2

Bảng 3.1 Tiêu thụ nguyên liệu thô [1]

STT Nguyên nhiên liệu Lượng sử dụng

Bảng 3.2 Định mức tiêu hao thực tế tại công ty [5]

3.1.4.1 Nhu cầu dùng nước

Nhu cầu dùng nước được trình bày trong bảng 3.3

Bảng 3.3 Bảng nhu cầu sử dụng nước của công ty [1]

1 Nước thải sản xuất và vệ sinh công nghiệp 17- 18 m3/ngày