Giáo trình Nghiên cứu và lựa chọn một số giải pháp sản xuất sạch hơn cho Làng nghề miến Việt Cường, huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên

Nội dung text: Giáo trình Nghiên cứu và lựa chọn một số giải pháp sản xuất sạch hơn cho Làng nghề miến Việt Cường, huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên

1. Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Môi trường, Tập 32, Số 4 (2016) 46-56 Nghiên cứu và lựa chọn một số giải pháp sản xuất sạch hơn cho Làng nghề miến Việt Cường, huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên Văn Hữu Tập1, Ngô Trà Mai2,* 1Khoa Khoa học Môi trường và Trái đất, Trường Đại học Khoa học, Đại học Thái Nguyên, Tân Thịnh, Thái Nguyên, Việt Nam 2Viện Vật lý, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, số 10, Đào Tấn, Ba Đình, Hà Nội Nhận ngày 05 tháng 10 năm 2016 Chỉnh s a ngày 27 tháng 10 năm 2016; Chấp nhận đăng ngày 28 tháng 12 năm 2016 Tóm tắt: Môi trường làng nghề miến Việt Cường đang là đối tượng cần được quan tâm, bảo vệ bởi những tác động từ hoạt động sản xuất. Nguyên nhân sâu xa là do chưa có hệ thống x lý chất thải, chưa áp dụng sản xuất sạch hơn (SXSH). Trong bài báo này, 13 giải pháp SXSH được lựa chọn và đánh giá tính khả thi về kinh tế, môi trường và kỹ thuật. Kết quả cho thấy, đa số các giải pháp đều có tính khả thi cao về môi trường; trong đó trải bạt để thu hồi bột tái s dụng có hiệu quả kinh tế lớn nhất (tiết kiệm được 33.600.000 đồng/năm); s dụng máy tắt bộ dung động lực và s dụng hệ thống cắt tự động có tính khả thi môi trường thấp. Các giải pháp xây dựng hệ thống ống khói cao, s dụng máy kh mùi ozon được đánh giá là khó thực hiện và có hiệu quả kinh tế thấp. Kết quả đã lựa chọn được 6 giải pháp ưu tiên thực hiện đối với làng nghề gồm: thu hồi và lọc lại bột, cẩn thận hơn khi đổ bột, vét bột kỹ hơn, thu gom bột rơi vãi, thu gom chất thải rắn. Từ khóa: Bảo vệ môi trường, sản xuất miến, sản xuất sạch hơn. 1. Mở đầu Các làng nghề của tỉnh Thái Nguyên ngày càng phát triển, mở rộng và đa dạng trong đó 10 năm qua, công tác triển khai áp dụng có: mây tre đan Phấn Mễ, bánh trưng Bờ Đậu, SXSH tại Việt Nam đã đạt được những thành chè Phúc Trìu, miến Việt Cường, Làng nghề công đáng kể, trong đó có tỉnh Thái Nguyên miến Việt Cường hình thành từ khoảng năm [1]. Từ năm 2007 Sở Công thương Thái 1970 ở xã Hóa Thượng, huyện Đồng Hỷ, tỉnh Nguyên đã bắt đầu hướng dẫn áp dụng SXSH Thái Nguyên [2]. Hoạt động sản xuất của làng với các hoạt động như : tờ rơi tuyên truyền, viết nghề phát sinh nhiều loại chất thải có nguy cơ báo, làm phim tài liệu, xây dựng trang web, tổ gây ô nhiễm môi trường. Nguyên nhân chủ yếu chức hội thảo, tập huấn nhằm nâng cao nhận là công nghệ sản xuất lạc hậu, giải pháp quản lý thức và hỗ trợ doanh nghiệp [2]. môi trường chưa phù hợp Vấn đề trên có thể khắc phục được nếu áp dụng các giải pháp ___ SXSH. Tác giả liên hệ. ĐT.: 84-982700460 Email: ngotramai@gmail.com 46
2. V.H. Tập, N.T. Mai / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Môi trường, Tập 32, Số 4 (2016) 46-56 47 2. Đối tượng và phương pháp nghiên cứu Trong đó: NPV-Hiệu quả kinh tế của cơ sở, C-Chi phí bỏ ra, B-phần doanh thu, t-thời gian, 2.1. Đối tượng nghiên cứu r-tỉ lệ chiết khấu. Đối tượng nghiên cứu: quy trình sản xuất ở Nguyên vật nguyên, nhiên vật liệu của cơ làng nghề miến Việt Cường, trong đó tập trung sở miến Huy Khương ước tính: Công nghệ, nghiên cứu cơ sở miến Huy Khương. Đây là cơ máy móc 70.000.000 đồng; Tinh bột dong sở sản xuất miến điển hình do tính chất thường 14.000 đồng/kg; Củi gỗ keo 50.000 đồng/ngày; xuyên và ổn định, quy trình sản xuất chung cho Điện 1.500 đồng/Kwh; Mỡ (dầu ăn) 30.000 hầu hết các hộ trong làng. đồng/kg; Bao bì sản phẩm 500 đồng/bao. Tính khả thi về kinh tế được tính theo công thức (1): 2.2. Phương pháp nghiên cứu Phương pháp thu thập thông tin: Tập hợp (đồng/năm) (1) [4]. các số liệu cần thiết về làng nghề miến, quy trình - công nghệ sản xuất, lựa chọn cơ sở nghiên cứu điển hình, tài liệu để lập kế hoạch 3. Kết quả và thảo luận cho SXSH. 3.1. Khả năng thực hiện SXSH ở làng nghề Phương pháp điều tra thực địa: Thu thập, miến Việt Cường khảo sát và bổ sung những thông tin thực tế về hiện trạng sản xuất. Quan sát việc vận hành dây Nguyên nhân dẫn đến môi trường làng nghề chuyền, hệ thống xả thải, cảnh quan môi trường suy thoái là: chưa nhận thức và hành động tốt tại các cơ sở sản xuất miến Trần Mạnh Cường, về bảo vệ môi trường; xả thải chưa đúng quy Huy Khương và Đặng Quang Tiến, khảo sát các định, chưa có hệ thống x lý nước thải phù hợp; hệ thống xả thải và cảnh quan môi trường. nguồn kinh phí đầu tư cho công tác khắc phục ô Phỏng vấn về công tác quản lý và vệ sinh nhiễm còn hạn chế; thiết bị, công nghệ sản xuất môi trường, dây chuyền sản xuất và SXSH. Hai còn lạc hậu; chưa áp dụng SXSH. nhóm đối tượng được phỏng vấn là: nhóm 1 Để đánh giá tiềm năng thực hiện SXSH tại gồm trưởng xóm và chủ hộ gia đình không làng nghề miến Việt Cường, cơ sở sản xuất tham gia sản xuất miến (bao gồm hộ chăn nuôi miến Huy Khương được lựa chọn để phân tích quy mô lớn), nhóm 2 gồm 19 các cơ sở sản xuất và đánh giá cũng như áp dụng các giải pháp miến ở Việt Cường. SXSH. Đây là cơ sở có quy mô sản xuất ở mức Phương pháp tính chi phí - lợi ích: Phân trung bình, dây chuyền sản xuất đầy đủ, sản tích chi phí - lợi ích để quyết định chọn một quá xuất liên tục trong năm với các đặc điểm chính: trình SXSH giảm phát thải ô nhiễm, tăng hiệu - Loại hình sản xuất: Miến dong quả sản xuất. Thu thập các số liệu và đơn giá về - Công suất: 200 kg miến/ngày lượng tồn – xuất – nhập trong năm 2015. Ngoài ra còn xác định chi phí về bảo dưỡng, s a chữa - Nhân công: 5 người thay thế các thiết bị cũng như tiền lương và các - Số vốn ban đầu khoảng: 70.000.000 đồng chế độ của người làm công từ đó xác định (cụ thể là: Máy ép thủy lực: 50 triệu đồng phên: những chi phí bỏ ra trong năm của cơ sở sản 5 triệu đồng; dàn phơi: 5 triệu đồng; bể, thùng xuất. chứa: 4,5 triệu đồng; nồi và máy khuấy bột: 5,5 n triệu đồng). B C S dụng công thức tính :  t t [3] NPV t 0 - Sản xuất thủ công với máy ép thủy lực, 1 r t máy khuấy bột (chế tạo tại Việt Nam). Quy trình sản xuất miến dong từ tinh bột dong được thể hiện qua các công đoạn tại Hình 1.
3. 48 V.H. Tập, N.T. Mai / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Môi trường, Tập 32, Số 4 (2016) 46-56 - Nước, Công đoạn 1: Nước thải - Tinh bột dong R a, lọc và ngâm bột - Bột sau r a lọc Công đoạn 2: - Khí thải - Nước, Hấp chín - Nước bay hơi - củi, than Công đoạn 3: Bột rơi vãi - Bột sau r a lọc Ép tạo sợi - Điện Công đoạn 4: Miến rơi vãi Miến sau ép tạo Phơi khô sơi Miến sau phơi khô Công đoạn 5: Cắt và đóng gói Miến rơi vãi Hình 1. Quy trình sản xuất miến dong của cơ sở sản xuất miến Huy Khương. Sản xuất miến dong gồm 5 công đoạn Mục đích của cân bằng vật liệu là định chính. Rửa lọc và ngâm bột: Bột được r a lọc, lượng tổn thất nguyên vật liệu. Cân bằng đánh tan bằng máy khuấy và lắng sau 2 giờ thì nguyên vật liệu tốt sẽ hỗ trợ việc đánh giá chi tháo nước ra khỏi bể, nước thải lẫn bột, cặn bẩn phí – lợi ích của các giải pháp SXSH. Đặc điểm được xả ra rãnh thải chung. Công đoạn này tiêu cân bằng vật liệu được mô tả ở Hình 2. Các số tốn nước và phát sinh nước thải nhiều nhất. Hấp liệu được tính như sau: chín: bột sau lọc được đổ nước sôi, khuấy đều + Công đoạn r a lọc và ngâm bột: cho đến chín bằng đũa tre. Giai đoạn này tiêu m = (m + m ) - m hao nhiều nhiên liệu (củi, than) nên phát sinh nước thải (x kg) tinh bột dong nước bột sau = ( 300 + 3900) – 343 = 3857 kg. nhiều khí và xỉ thải. Ép tạo sợi: bột sau khi hấp r a lọc chín được ép thủy lực tạo thành sợi miến ướt và + Công đoạn hấp chín: được đón bởi phên tre đã bôi mỡ chống dính. mkhí thải + nước bị bay hơi( y kg) = (mbột sau r a lọc + Công đoạn này làm rơi vãi bột và sợi miến. mnước + mcủi) – (mthan - mbột sau hấp chín) Phơi khô: Miến ướt rải ra phên được phơi trên = (343 + 1500 + 30) – ( 17 + 1800) = 56 kg dàn phơi. Trong thời gian phơi, miến bị rơi vãi + Công đoạn ép tạo sợi: một lượng nhỏ. Cắt đóng gói: miến sau khi phơi khô được cắt thủ công và đóng gói có in tên và Mbột rơi vãi (z kg) = msau hấp chín - m sau ép tạo sợi địa chỉ sản xuất. = 1800 – 1779 = 25 kg. Như vậy, trong quy trình sản xuất miến, Qua các phân tích cân bằng vật liệu ở trên công đoạn r a lọc và ngâm bột gây ảnh hưởng và sơ đồ hình 1 cho thấy, cơ sở Huy Khương tới môi trường nhiều nhất do phát sinh nước phát sinh loại chất thải lớn nhất là nước thải do thải chứa chất hữu cơ và mùi chua của bột lên quá trình r a lọc, ngâm bột. Ngoài ra, còn phát men. Tiếp theo là công đoạn nấu bột do phát sinh khí thải do quá trình hấp chín và bột rơi vãi sinh khí thải và xỉ than. trong công đoạn ép tạo sợi. Vì thế, các tính toán và lựa chọn giải pháp SXSH tập trung chủ yếu 3.2. Cân bằng vật liệu trong sản xuất vào các công đoạn này.
4. V.H. Tập, N.T. Mai / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Môi trường, Tập 32, Số 4 (2016) 46-56 49 Tinh bột dong 300 kg/ngày R a lọc và ngâm Nước ( 3900 kg) bột Nước thải chứa váng và bọt bẩn: 3857 kg 343kg Nước (1500 kg) Hấp chín Nước thải: gần 1444 kg Than (17 kg) 1800kg Khí thải và nước bị bay hơi: 56 kg Xỉ than: 17 kg Củi ( 30 kg) Ép tạo sợi Bột rơi vãi: 25 kg, xỉ than: 5 kg Điện (6 Kw) 1779 kg Miến rơi vãi: 10 kg Phơi khô Mỡ phên (2 kg) Bay hơi nước 210 kg Cắt đóng gói Miến rơi vãi: 5 kg 205 kg Sản phẩm Sản phẩm loại 2 Sản phẩm loại 1 (15-20 cm) (25 cm) 50 kg 155 kg Hình 2. Sơ đồ cân bằng nguyên vật liệu Bảng 1. Định giá dòng thải Định giá dòng thải: chí phí mất Định lượng Dòng thải Đặc tính dòng thải nguyên liệu dòng thải (đồng) (14000/kg bột x 25 kg/ngày) = Bột rơi vãi 25 kg/ngày Bột khô khó thu gom 350.000/ngày Bột dính vào thành Không đáng kể Bột ướt - máy và thùng Điện hao phí Khó tính toán Khó thu gom - Hơi nhiệt Khó tính toán Phát tán vào không khí - 3875 kg/ngày 80.000 – 90.000/m3 (trung bình chi Nước thải Chứa bột dong (Khoảng 3,8m3) phí x lý nước thải) Khí thải Khó tính toán Phát tán vào không khí - Xỉ than 17kg Chất thải rắn - Miến rơi vãi 15kg Chất thải rắn (35.000/kg miến x 15 kg) = 525.000
5. 50 V.H. Tập, N.T. Mai / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Môi trường, Tập 32, Số 4 (2016) 46-56 3.3. Định giá dòng thải của cơ sở sản xuất 3.4. Phân tích nguyên nhân đề xuất giải pháp Việc định giá dựa trên số lượng và đặc tính Trên cơ sở nghiên cứu thực tế cơ sở sản dòng thải. Các chi phí liên quan gồm thất thoát xuất cho thấy việc lãng phí, thất thoát nguyên nguyên nhiên vật liệu, x lý chất thải. liệu, năng lượng cũng như phát thải trong các Việc định giá dòng thải gồm lượng nước s công đoạn do nhiều nguyên nhân. Bảng 3 thể dụng hàng ngày, bột và miến rơi vãi. Xỉ than hiện các nguyên nhân gây ô nhiễm của cơ sở được cở sở sản xuất s dụng làm phân bón cho miến Huy Khương. cây trồng. Chi phí x lý nước thải được định lượng thông qua chi phí x lý nguồn nước thải Bảng 2. Các thông số ô nhiễm cần x lý có các thông số ô nhiễm bảng 2. Đầu vào Mức độ x lý Các thông số cần x lý và kết quả đầu ra (tại cơ sở (theo QVCN của dây chuyền sản xuất thực phẩm (bảng 3). Thông số miến Duy 40:2011/BTNMT Do nước thải của cơ sở sản xuất miến Huy Khương) cột B) Khương chưa được x lý nên dùng chi phí với các thông số trên để định giá dòng thải. Các chỉ pH 6,3 – 7,2 6,0 – 8,5 tiêu đầu ra được tính toán đều đảm bảo tiêu BOD5 (mg/l) 671 ≤50 chuẩn xả thải ra môi trường theo QVCN COD (mg/l) 1489 ≤150 40:2011/BTNMT cột B quy định giá trị C của TSS (mg/l) 653 ≤100 các thông số ô nhiễm trước khi xả thải vào N-NH (mg/l) 1,15 ≤35 nguồn nước không dùng cho mục đích cấp nước 3 3- sinh hoạt. P-PO4 (mg/l) 1,21 ≤4 Bảng 3. Nguyên nhân ô nhiễm và đề xuất giải pháp SXSH cho cơ sở sản xuất miến Huy Khương Dòng thải Công đoạn Nguyên nhân Giải pháp SXSH R a lọc và Bột phải được ngâm và r a 1. Thu hồi và lọc lại bột Nước thải ngâm bột lại nhiều lần 2. Tưới cây R a lọc và Mùi chua Do sự lên men axit hữu cơ 3. S dụng máy kh mùi ozon ngâm bột Than củi, xỉ Hấp chín Dùng củi gỗ keo để hấp bột 4. Thu gom và bán than thải 5. Xây dựng hệ thống ống khói cao, thu Khí thải Hấp chín Đốt nhiên liệu hồi để x lý 6. Cẩn thận hơn khi đổ bột Do thủ công, kỹ thuật đổ bột 7. Dải bạt hoặc nilon để thu hồi bột. Bột rơi vãi Ép tạo sợi chưa tốt, do máy quay nhanh, độ rung lớn 8. Lắp bộ tắt rung động lực cho máy ép thủy lực 9. Vét bột kỹ hơn Bột dính thành Trộn bột và ép Người lấy bột không kỹ, vét 10. Thu gom bột rơi vãi phục vụ chăn máy tạo sợi bột chưa sạch nuôi Do quá trình ép miến bị đứt Phơi khô và 11. Thu hồi lại và bán miến Miến rơi vãi rời nhỏ lẻ, miến ròn và dễ cắt 12. S dụng hệ thống cắt tự động gãy Bao bì đựng bột ban đầu và Bao bì Đóng gói 13. Thu hồi x lý bao bì hỏng bao bì hỏng trong đóng gói
6. V.H. Tập, N.T. Mai / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Môi trường, Tập 32, Số 4 (2016) 46-56 51 Đối với mỗi nguyên nhân gây lãng phí, thất Đánh giá sơ bộ 13 giải pháp được lựa chọn thoát nguyên liệu cần lựa chọn giải pháp hợp lý, cho thấy: 7 giải pháp có chi phí đầu tư thấp, có lợi cho môi trường và người sản xuất. Đối mang lại lợi ích môi trường cao gồm: cẩn thận với dòng thải là bột rơi vãi và bột dính vào hơn khi đổ bột; vét bột kỹ hơn; thu gom bột rơi thành máy, giải pháp là thu hồi bột để quay vãi phục vụ chăn nuôi; thu hồi và lọc lại bột; vòng tái s dụng. Phương án này tận dụng lại thu gom và bán than; thu hồi và bán miến; thu được lượng bột rơi vãi trong quá trình ép tạo sợi hồi và x lý bao bì hỏng. Đây là nhóm những cũng như bột bám dính vào thành bình máy giải pháp mang lại hiệu quả cả về kinh tế lẫn quay. Do đó, có thể giảm chi phí nguyên liệu môi trường. Các giải pháp này hầu như không đầu vào và giảm chất thải đầu ra, nghĩa là tăng tốn chi phí đầu tư nhưng giảm được ô nhiễm lợi ích về môi trường và kinh tế. Nước thải là môi trường và tăng thu nhập. Ngoài ra còn có đối tượng cần quan tâm do thành phần ô nhiễm hai giải pháp mang lại lợi ích môi trường cao, lớn, vì vậy cần hạn chế lượng bột có trong nước có ý nghĩa trong việc giảm thiểu ô nhiễm, giảm thải bằng cách lọc kỹ hơn để giảm thất thoát, tác động xấu đến sức khỏe con người là xây nghĩa là giảm ô nhiễm các chất hữu cơ, giảm dựng hệ thống ống khói cao và s dụng mấy chi phí x lý. Ngoài ra, để giảm ô nhiễm cho kh mùi ozon. Tuy nhiên, hai giải pháp này lại khu vực thì s dụng nước thải tưới cây vừa tận có chi phí đầu tư lớn và khó thực hiện. dụng được nước thải vừa giảm chi phí x lý. Đánh giá tính khả thi về kinh tế Đối với than củi, xỉ than thì giải pháp thu gom và bán cho người dân để trồng cây hoặc bón Tính khả thi về kinh tế là thông số quan ruộng để tận dụng chất thải. Đối với khí thải trọng để quyết định việc chấp nhận hoặc loại bỏ cần xây ống khói cao, đồng thời x lý khí thải cũng như xem xét thứ tự ưu tiên thực hiện các để giảm lượng chất ô nhiễm khi phát tán. giải pháp SXSH. Phân tích tính khả thi về kinh tế được thực hiện bằng phương pháp thời gian 3.5. Đánh giá tính khả thi các giải pháp SXSH thu hồi vốn, theo công thức (1) ở phần phương pháp tính. Đánh giá sơ bộ tính khả thi Tính khả thi về kinh tế được đánh giá theo Đánh giá sơ bộ là cơ sở để lựa chọn giải các mức độ cao, trung bình, thấp phụ thuộc vào pháp SXSH phù hợp với điều kiện làng nghề. Ở chi phí đầu tư, thời gian hoàn vốn và khoản tiết đây là đánh giá chung về mặt kinh tế và môi kiệm của từng giải pháp. trường của các giải pháp (Bảng 4). Bảng 4. Đánh giá sơ bộ các giải pháp SXSH đã lựa chọn Chi phí đầu tư Lợi ích môi trường Giải pháp SXSH Thấp TB Cao Thấp TB Cao 1. Thu hồi và lọc lại bột x x 2. Tưới cây x x 3. S dụng máy kh mùi ozon x x 4. Thu gom và bán than x x 5. Xây dựng hệ thống ống khói cao x x 6. Cẩn thận hơn khi đổ bột x x 7. Dải bạt hoặc nilon để thu hồi bột x x 8. Lắp bộ tắt rung động lực x x 9. Vét bột kỹ hơn x x 10. Thu gom bột rơi vãi để phục vụ chăn nuôi x x 11. Thu hồi và bán miến x x 12. S dụng hệ thống cắt tự động x x 13. Thu hồi và x lý bao bì hỏng x x
7. 52 V.H. Tập, N.T. Mai / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Môi trường, Tập 32, Số 4 (2016) 46-56 Bảng 5. Đánh giá tính khả thi về kinh tế đối với các giải pháp Đầu tư ban đầu Tiết kiệm Thời gian Các giải pháp SXSH Tính khả thi (đồng) (đồng/năm) hoàn vốn 1. Dải bạt hoặc nilon để thu hồi bột 2.587.000 33.600.000 1 tháng Cao quay vòng tái s dụng (bột ướt) Không xác Không xác 2. Tưới cây 5.000.000 Thấp định định 3. S dụng hệ thống cắt tự động 55.000.000 52.000.000 11 tháng Thấp Đáp ứng Không xác Không xác 4. Xây dựng hệ thống ống khói cao 10.000.000 yêu cầu của định định pháp luật Không xác Không xác 5. S dụng máy tắt rung động lực Không xác định Trung bình định định Không xác Không xác 6. S dụng máy kh mùi ozon 27.000.000 Thấp định định Tính toán cụ thể cho giải pháp 1 và 3: đầu vào cao (tổng khoảng 82.000.000 đồng). So - Giải pháp 1: Dải bạt hoặc nilon để thu hồi với các giải pháp khác thì 2 giải pháp này tiêu bột quay vòng tái s dụng (bột ướt). tốn nhiều vốn của cơ sở. Trong khi nhiều giải pháp khác có chi phí thấp và dễ thực hiện. Do + Chi phí bạt thu gom miến rơi vãi là vậy, đây không phải nhóm được ưu tiên lựa 2.587.000 đồng/năm chọn. Xây dựng ống khói cao có thể giảm ô + Tiết kiệm: tổng số kg bột tiết kiệm là 8 kg nhiễm do nồng độ khí thải được pha loãng bột rơi vãi x 300 ngày = 2400 kg/năm (vì lượng nhưng chưa tính toán được lượng giảm. Hơn nước và bột trộn theo tỷ lệ 1:2 nên 16 kg bột nữa, tổng số tiền tiết kiệm được từ việc xây ướt tương ứng với 8kg bột khô). dựng ống khói cao khó tính toán. Giải pháp s + Số tiền tiết kiện được là: 2400 x 14.000 dụng nước thải tưới cây cũng cần phải đầu tư đồng = 33.600.000 đồng/năm. Vậy thời gian ban đầu cho máy bơm, tiền điện. Vì thế, giải hoàn vốn là khoảng 1 tháng. pháp này cũng khó tính toán số tiền tiết kiệm - Giải pháp 3: Máy cắt miến tự động được cũng như thời gian thu hồi vốn. Giải pháp + Giá máy cắt miến tự động: 55.000.000 khả thi về kinh tế là dải bạt để thu hồi bột quay đồng/chiếc. vòng tái s dụng (bột ướt) có chi phí đầu vào thấp mà mang lại hiệu quả kinh tế cao do hạn + Mỗi ngày tiết kiệm được 5 kg miến, vậy chế được bột thất thoát, giảm chi phí nguyên một năm thu thêm được: 5x300 ngày= 1500 liệu đầu vào và giảm được ô nhiễm môi trường kg/năm, tương ứng số tiền là: 52.000.000 đồng. đầu ra. Vậy thời gian hoàn vốn là 11 tháng. Trong 13 giải pháp SXSH cho cơ sở sản Đánh giá tính khả thi về môi trường cho các xuất miến Huy Khương (bảng 3 và 4) được đề giải pháp SXSH xuất áp dụng thì có 6 giải pháp được đánh giá Mục đích quan trọng nhất của các giải pháp tính khả thi về kinh tế (bảng 5) vì đây là những SXSH là tiết kiệm nguyên, nhiên liệu và mang giải pháp mà cơ sở phải bỏ vốn đầu tư đáng kể. lại lợi ích môi trường. Do vậy, đánh giá tính Đối với các giải pháp công nghệ gồm s dụng khả thi về môi trường của các giải pháp là điều hệ thống cắt tự động, s dụng máy kh mùi kiện cần để lựa chọn áp dụng thực tế. ozon có tính khả thi về kinh tế thấp do chi phí
8. V.H. Tập, N.T. Mai / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Môi trường, Tập 32, Số 4 (2016) 46-56 53 Bảng 6. Đánh giá tính khả thi về môi trường đối với các giải pháp SXSH Giảm tiêu thụ Giảm tổng Giảm độc Tính Giải pháp SXSH năng lượng, lượng chất ô tính dòng khả thi nguyên liệu nhiễm thải 1. Dải bạt hoặc nilon để thu hồi bột quay +++ - - Cao vòng tái s dụng 2. Thu hồi và lọc lại bột +++ - + Cao 3.Thu gom chất thải rắn (bao bột dong, miến +++ ++ ++ Cao rơi vãi, than củi) Trung 4. S dụng hệ thống cắt tự động - ++ - bình Trung 5. S dụng máy kh mùi ozon - + ++ bình 6. Xây dựng hệ thống ống khói cao - +++ - Cao 7. S dụng máy tắt bộ rung động lực - + - Thấp Ghi chú: +++ giảm thải và ô nhiễm từ 40% - 50%; ++ giảm thải và ô nhiễm từ 20% - dưới 40%; + giảm thải và ô nhiễm dưới 20%; - không thay đổi Đa số các giải pháp SXSH đều có tính khả thiết bị hiện có tại cơ sở sản xuất miến Huy thi cao về mặt môi trường, trừ giải pháp s Khương nên dễ thực hiện. dụng máy tắt bộ dung động lực; s dụng máy Trong các giải pháp SXSH được lựa chọn kh mùi ozon; hệ thống cắt tự động do tiêu tốn và đánh giá có 4 giải pháp: s dụng hệ thống năng lượng điện mà mức giảm tổng lượng chất cắt tự động, xây dựng hệ thống ống khói cao, s gây ô nhiễm ở mức thấp và trung bình. Trong dụng máy kh mùi ozon và s dụng máy tắt đó, các giải pháp có tính khả thi môi trường cao rung động lực là yêu cầu cao về mặt kỹ thuật. là dải bạt hoặc nilon để thu hồi bột quay vòng Do đó 4 giải pháp trên cần xem xét về mọi mặt tái s dụng; thu hồi và lọc lại bột; thu gom chất trước khi áp dụng. Các giải pháp còn lại đều có thải rắn. Những giải pháp này có chi phí đầu tư tính khả thi kỹ thuật do đa số không yêu cầu thấp nhưng mang lại hiệu quả môi trường cao. cao về thiết bị và kỹ thuật lắp đặt, vận hành trừ Bởi lẽ những giải pháp này đã giảm tiêu thụ giải pháp dải bạt hoặc nilon để thu hồi bột quay năng lượng và nguyên liệu từ quá trình sản vòng tái s dụng cần có kỹ thuật lắp đặt tốt. xuất. Đồng thời việc thu gom chất thải rắn cũng Đồng thời, các giải pháp này đều tiết kiệm đươc giảm được tổng lượng chất ô nhiễm và tính độc nguyên liệu đầu vào nên có lợi cho cơ sở. hại cho con người. Giải pháp xây dựng ống khói cũng pha loãng được dòng thải nhưng 3.6. Lựa chọn các giải pháp SXSH không giảm được độc tính của dòng thải do chưa x lý chất thải. Dựa trên tính khả thi kỹ thuật, kinh tế, môi trường cho làng nghề miến Việt Cường, một số Đánh giá tính khả thi về kỹ thuật giải pháp phù hợp sẽ được lựa chọn để áp dụng Các giải pháp SXSH đưa ra phần lớn không thực tế. Với cơ sở sản xuất miến Huy Khương, yêu cầu cao về mặt kỹ thuật; không gây gián 6 giải pháp được lựa chọn ưu tiên là: thu hồi và đoạn sản xuất, không ảnh hưởng đến chất lượng lọc lại bột; cẩn thận hơn khi đổ bột; vét bột kỹ sản phẩm; không yêu cầu về diện tích, thời gian hơn; dải bạt hoặc nilon để thu hồi bột quay và không ảnh hưởng tới năng suất. Đa số các vòng tái s dụng; thu gom bột rơi vãi; thu gom giải pháp là quản lý nội vi và kiểm soát quá chất thải rắn (bao bột dong, miến rơi vãi, than trình nên dễ thực hiện và tương thích với các củi). Đây là 6 giải pháp không tốn chi phí, dễ thực hiện, không yêu cầu kỹ thuật cao, mang lại
9. 54 V.H. Tập, N.T. Mai / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Môi trường, Tập 32, Số 4 (2016) 46-56 hiệu quả kinh tế và môi trường cho cơ sở. Để Lợi ích của các giải pháp thấy rõ hơn ưu điểm vượt trội của nhóm giải Cần so sánh lợi ích về kinh tế và môi trường pháp này, các lợi ích về kinh tế và môi trường trước và sau khi áp dụng các giải pháp SXSH được phân tích, cân nhắc, so sánh trước và sau để lựa chọn giải pháp tối ưu. áp dụng. Bảng 7. Đánh giá tính khả thi về kỹ thuật Yêu cầu kỹ thuật Tác động kỹ thuật Bảo Đào Tiết kiệm An Ảnh Tính Giải pháp Thiết Lắp trì tạo toàn hưởng đến khả thi bị đặt máy nhân Năng Nguyên lao công suất móc lực lượng liệu thô động 1. Cẩn thận hơn khi - - - - x - x x Cao đổ bột 2. Dải bạt hoặc nilon để thu hồi bột x x - - - - x - Cao quay vòng tái s dụng 3. Vét bột kỹ hơn - - x x x - x - Cao 4. Thu gom bột rơi - - - - - x x x Cao vãi 5. Thu hồi và lọc x x x x - - x - Cao lại bột 6. S dụng hệ x x x x x - - x Thấp thống cắt tự động 7. Xây dựng hệ Trung x x x - - - - x thống ống khói cao bình 8. S dụng máy Trung x x - x x - - x kh mùi ozon bình 9. S dụng máy tắt x x - x x x x x Thấp rung động lực Bảng 8. Lợi ích về kinh tế và môi trường khi áp dụng SXSH Lợi ích về kinh tế Lợi ích về môi trường Nguyên vật Trước khi áp liệu Sau khi áp dụng Trước khi áp dụng Sau khi áp dụng dụng Tinh bột 1.260.000.000 1.207.500.000 Nước giảm nồng độ các Nước bị ô nhiễm dong đồng/năm đồng/năm chất ô nhiễm Nước thải có nồng độ Nước thải có nồng độ Nước - - chất hữu cơ cao các chất hữu cơ thấp Điện Khó tính toán Khó tính toán - - 2.272.500.000 2.430.000.000 Đất bị ô nhiễm do miến Đất không bị ảnh hưởng Miến đông/năm đồng/năm rơi vãi nhiều Tổng lợi ích thu được: 210.000.000 đồng/năm
10. V.H. Tập, N.T. Mai / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Môi trường, Tập 32, Số 4 (2016) 46-56 55 Tính toán lợi ích kinh tế và môi trường cho nước thải. Tổng lợi ích thu được sau khi áp cơ sở khi áp dụng SXSH như sau: dụng SXSH cho cơ sở theo tính toán là - Trước khi áp dụng SXSH: 210.000.000 đồng. Như vậy, các giải pháp SXSH trên đã mang lại lợi ích kinh tế và môi + Cơ sở phải đầu tư chi phí mua bột dong trường cho cơ sở miến Huy Khương cũng như là: 300kg x 14.000đồng x 300 ngày = làng nghề miến Việt Cường là đáng kể. 1.260.000.000 đồng/năm. + Tổng số tiền bán miến loại 1 là: 150 x 40.000 x 300 = 1.800.000.000 đồng/năm 4. Kết luận + Tổng số tiền bán miến lại 2 trong 1 năm là: 45 x 35.000 x 300 = 472.500.000 đồng/năm. Qua phân tích áp dụng SXSH cho cơ sở cho thấy, giải pháp cần được ưu tiên thực hiện đối + Tổng số tiền bán miến là: 1.800.000.000 với cơ sở sản xuất miến Huy Khương là nhóm 6 + 472.500.000 = 2.272.500.000 đồng/năm giải pháp có tính khả thi cao về môi trường và - Sau khi áp dụng SXSH: kinh tế gồm thu hồi và lọc lại bột; cẩn thận hơn + Chi phí mua bạt thu gom miến rơi vãi là khi đổ bột; vét bột kỹ hơn; dải bạt hoặc nilon để 2.587.000 đồng/năm. thu hồi bột quay vòng tái s dụng; thu gom bột + Vì lượng nước và bột trộn theo tỷ lệ 1:2 rơi vãi; thu gom chất thải rắn (bao bột dong, nên 25 kg bột ướt rơi vãi tương ứng với 12.5kg miến rơi vãi, than củi). Các giải pháp này có chi bột khô. Vì thế tổng số kg bột mà cơ sở tiết phí thấp, dễ thực hiện, không yêu cầu kỹ thật kiệm được là: 12,5 x 300 ngày = 3.750 kg/năm cao và mang lại cả hiệu quả kinh tế và môi trường. Các giải pháp còn lại gồm s dụng hệ + Số tiền tiết kiện được là: 3750x14000 = thống cắt tự động, xây dựng hệ thống ống khói 52.500.000 (đồng/năm). cao, s dụng máy kh mùi ozon, s dụng máy + Chi phí mua bột trong một năm sau sản tắt rung động lực tuy đem lại hiệu quả môi xuất sạch hơn là: (90.000 kg–3.750 kg)x14000 trường và kinh tế nhưng yêu cầu số vốn đầu tư = 1.207.500.000 đồng/năm nhất định do đó cần có sự phân tích để người - Lợi ích thu được sau khi áp dụng SXSH: dân thấy được lợi ích khi đầu tư thực hiện. tổng số kg miến thu hồi được trong 1 ngày là:15 Bài báo đánh giá SXSH cho một cơ sở điển kg. Tổng số tiền thu được do thu gom miến rơi hình, do vậy cần có sự nghiên cứu, thay đổi các vãi trong 1 năm (tính cho miến loại 2) là: giải pháp phù hợp khi triển khai ứng dụng tại 35.000x15x300 = 157.500.000 đồng/năm. các cơ sở sản xuất khác nhau. Tiền bán miến sau áp dụng SXSH là = 2.275.500.000+157.500.000 = 2.430.000.000đ Sau khi tính toán áp dụng các giải pháp Tài liệu tham khảo SXSH (Bảng 8) cho thấy: tinh bột dong được [1] Nguyễn Kim Thanh, Một số vấn đề sản xuất sạch thu hồi và tái sản xuất vừa mang lại lợi ích kinh hơn hướng tới công nghiệp sinh thái, Nội san tế vừa giảm nồng độ các chất ô nhiễm trong Khoa học và đào tạo - Trường Đại học Văn Lang. nước thải (trước khi áp dụng cơ sở tiêu tốn 2. (2004). 1.260.000.000 đồng/năm nhưng sau khi áp [2] Nguyễn Thị Hằng, Nguyễn Văn Huân, Sản xuất dụng tiêu tốn 1.207.500.000 đồng/năm); miến sạch hơn – Hướng đi mới trong phát triển công rơi vãi được thu hồi và giảm lượng miến gãy do nghiệp tại Thái Nguyên theo quan điểm phát triển cắt thủ công dẫn đến tăng chất lượng sản phẩm. bền vững, Tạp chí Khoa học và Công nghệ - Đại học học Thái Nguyên, 87 (11) 169-173. Nồng độ các chất hữu cơ trong nước thải giảm [3] Nguyễn Thị Lý, Đánh giá hiệu quả áp dụng sản đáng kể khi áp dụng các giải pháp thu hồi và xuất sạch hơn tại công ty cổ phần giấy Hoàng Văn lọc lại bột, cẩn thận hơn khi đổ bột và vét bột Thụ - Thái Nguyên, Luận văn thạc sỹ - Trường kỹ hơn do đã giảm lượng bột thất thoát vào Đại học Nông lâm Thái Nguyên, 2012.
11. 56 V.H. Tập, N.T. Mai / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Môi trường, Tập 32, Số 4 (2016) 46-56 [4] Ong T. S., Thum C. H., Net present value and Journal of Academic Research in Business and payback period for building integrated Social Sciences, 3 (2013) 153-171. photovoltaic projects in Malaysia, International Research and Selection of some Cleaner Production Solutions to Apply for Viet Cuong Vermicelli Trade Village, Dong Hy District, Thai Nguyen Province Van Huu Tap1, Ngo Tra Mai2 1Facuty of Environment and Earth Science, Thai Nguyen University of Sciences 2Institute of Physics - Viet Nam Academy of Science and Technology Abstract: Viet Cuong vermicelli trade village environment is where needs to be interested and protected due to effects of productivities. The main causes of pollution are not to have waste treatment systems, no an application of cleaner production. In this paper, 13 solutions of cleaner production were selected and assessed the possibilities of environment and economy. The solution of triping tarpaulins to recover the flour of vermicelli for reuse brings highest econoy (saving 33,600,000 VND/years); use of machine of dynamics buzzer and use of automated cutting systems are not solutions having high environmental efficiencies. Solutions of automated cutting systems, the construction of high chimney systems, use of ozone generator for removing odor are difficult for application and bring low possibility of economy. Six optimal solutions that were chosen to conduct for Viet Cuong vermicelli trade village to cleaner production were recovering and filtering, more careful when pouring the flour of vermicelli and closer dredging flour, powder scattered collection, solid waste collection. Keywords: Environmental protection, Vermicelli production, Cleaner production.