Tài liệu đánh giá quan hệ công nghệ môi trường, lựa chọn công nghệ phù hợp nhằm giảm thiểu và thay đổi đặc trưng nước thải đối với công nghệ mạ kẽm nóng chảy

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ----------------------------------- ®ç kh¾c uÈn ®¸nh gi¸ quan hÖ c«ng nghÖ – m«I tr-êng. Lùa chän c«ng nghÖ phï hîp nh»m gi¶m thiÓu vµ thay ®æi ®Æc tr-ng n-íc th¶I ®èi víi c«ng nghÖ m¹ kÏm nãng ch¶y LUẬN VĂN THẠC SĨ NGÀNH CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI, 2004 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ----------------------------------- ®ç kh¾c uÈn ĐÁNH GIÁ QUAN HỆ CÔNG NGHỆ - MÔI TRƯỜNG. LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ PHÙ HỢP NHẰM GIẢM THIỂU VÀ THAY ĐỔI ĐẶC TRƯNG NƯỚC THẢI ĐỐI VỚI CÔNG NGHỆ MẠ KẼM NÓNG CHẢY Chuyên ngành: Công nghệ Môi trường LUẬN VĂN THẠC SĨ NGÀNH CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS. TS. ĐẶNG KIM CHI VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI HÀ NỘI, 2004 Luận văn cao học 1 Ngành Công nghệ Môi trường MỤC LỤC Đặt vấn đề Trang 1 Chương 1. Phân tích tổng hợp một số phương pháp liên quan đến đánh giá công nghệ - môi trường 1.1. 1.2. 1.3. 1.4. 1.5. 1.6. Đánh giá công nghệ Phân tích vòng đời và đánh giá công nghệ Công nghệ hợp lý môi trường và đánh giá công nghệ Đánh giá Sản xuất sạch hơn và đánh giá công nghệ Đánh giá công nghệ môi trường Nhận xét chung 4 4 9 11 13 16 18 Chương 2. 2.1. 2.1.1. 2.1.2. 2.1.3. 2.1.4. 2.2. 2.2.1. 2.2.2. 2.3. 2.3.1. 2.3.2. Mô tả khái quát về công nghệ mạ kẽm nóng chảy 19 Nguyên lý chung của phương pháp mạ nhúng kim loại nóng chảy Điều kiện áp dụng phương pháp mạ nóng Nguyên tắc quan trọng của quá trình mạ nhúng nóng Ưu nhược điểm của phương pháp mạ nhúng kim loại nóng chảy Ứng dụng chính của phương pháp mạ nóng Mạ kẽm nóng chảy Tính chất của lớp mạ kẽm Quy trình công nghệ mạ kẽm nóng Mạ kẽm nóng chảy theo phương pháp khô Quy trình công nghệ Mô tả các công đoạn 19 19 20 20 21 21 22 25 29 29 30 Chương 3. Phân tích xác định chất thải và đánh giá phương pháp xử lý nước thải trong công nghệ mạ kẽm nóng chảy 3.1. Đặc trưng chất thải từ công nghệ mạ kẽm nóng chảy 3.1.1. Định mức sử dụng nguyên liệu, hóa chất 3.1.1. Phân tích các dòng thải từ quy trình công nghệ Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường – Trường Đại học Bách khoa Hà Nội 47 47 47 48 Luận văn cao học 2 Ngành Công nghệ Môi trường Phân loại các dòng nước thải và đánh giá phương pháp xử lý nước thải mạ kẽm nóng chảy 3.2.1. Phân loại các dòng nước thải 3.2.2. Đánh giá phương pháp xử lý nước thải mạ kẽm nóng chảy 3.3. Giải pháp tổng hợp xử lý nước thải mạ kẽm nóng chảy 3.2. 53 53 54 59 Chương 4. Phân tích và đánh giá các giải pháp giảm thiểu và thay đổi đặc trưng nước thải mạ kẽm nóng chảy 4.1. 4.2.1. 4.2.1. 4.2.1. 4.2. 4.2.1. 4.2.2 4.2.3 4.2.4. 4.3. 4.3.1. 4.3.2. 4.3.3. 4.3.4. Phân tích các vấn đề cần giải quyết đối với nước thải Đối với lượng nước thải Đối với đặc trưng nước thải Cách tiếp cận để giải quyết vấn đề nước thải Lựa chọn công nghệ rửa phù hợp nhằm giảm thiểu nước thải Giới thiệu một số phương pháp rửa thông dụng Lựa chọn phương pháp rửa thích hợp Chọn phương pháp rửa tĩnh 2 bể thay cho rửa tĩnh 1 bể Biện pháp tận dụng nước rửa (rửa tận dụng) Thay đổi đặc trưng nước thải mạ kẽm nóng chảy Lý do thay đổi lớp thụ động Cr6+ bằng Cr3+ Cơ sở lý thuyết Giới thiệu kết quả nghiên cứu Nhận xét 63 63 63 63 63 65 65 67 69 61 63 64 67 Chương 5. Kết luận và kiến nghị 5.1. 5.2. Kết luận Kiến nghị 77 77 78 Tài liệu tham khảo 80 Phụ lục 84 Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường – Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Luận văn cao học 3 Ngành Công nghệ Môi trường ĐẶT VẤN ĐỀ Tại các nước trên thế giới nói chung và tại Việt Nam nói riêng, hiện nay công nghiệp mạ có vai trò ngày càng cao và được dùng rất phổ biến trong hầu hết các ngành công nghiệp. Mục đích của quá trình mạ là để tạo ra lớp bảo vệ bên ngoài cho các sản phẩm kim loại. Các lớp mạ có chức năng làm tăng độ bền hóa học, bền ăn mòn, bền cơ học, tăng độ dẫn điện, dẫn từ, tăng độ cứng hoặc dẻo cho các linh kiện có kích thước cực nhỏ của kỹ thuật vi điện tử hoặc các chi tiết có kích thước rất lớn cho các ngành công nghiệp chế tạo máy, xây dựng, điện,… Cho đến nay, có rất nhiều loại hình công nghệ mạ, trong đó các công nghệ mạ được sử dụng phổ biến nhất là mạ điện (như mạ đồng, mạ kẽm, mạ niken, mạ crom), mạ nhúng (mạ kẽm nóng chảy, nhôm nóng chảy),… Tùy thuộc vào kim loại cần mạ, mục đích sử dụng và ưu nhược điểm của từng công nghệ mà chúng được lựa chọn sử dụng phù hợp theo các yêu cầu riêng. Ở nước ta, trong những năm gần đây, đứng trước những yêu cầu cấp bách về các loại sản phẩm cũng như những áp lực của xã hội về các vấn đề ô nhiễm môi trường, Chính phủ và các Bộ đã có nhiều văn bản liên quan đến việc thay đổi sản phẩm cũng như vấn đề nước thải có liên quan trực tiếp và gián tiếp đến ngành mạ. Một số văn bản tiêu biểu như: • Việc tiến tới cấm sản xuất loại tấm lợp fibro xi măng vì những tác hại nguy hiểm của sợi amiăng, trong Quyết định số 115/QĐ-TTg ngày 1 tháng 8 năm 2001, về việc phê duyệt “Quy hoạch tổng thể phát triển ngành công nghiệp vật liệu xây dựng đến năm 2010”, Thủ tướng Chính phủ đã nhấn mạnh: “Ngành công nghiệp vật liệu xây dựng cần có kế hoạch nghiên cứu và sử dụng vật liệu thay thế cho amiăng trong sản xuất tấm lợp. Từ năm 2004, không được sử dụng amiăng trong sản xuất tấm lợp”. Đây cũng là một lý do làm cho thị trường tấm lợp kim loại (là một trong những sản phẩm sử dụng phương pháp mạ kẽm nhúng nóng) sẽ ngày càng được sử dụng để thay thế Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường – Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Luận văn cao học 4 Ngành Công nghệ Môi trường tấm lợp fibro xi măng trong nhiều lĩnh vực,… do đó mạ kẽm nóng chảy sẽ ngày càng phát triển. • Nghị định 67/2003/NĐ-CP ngày 13 tháng 6 năm 2003 của Chính phủ về phí bảo vệ môi trường đối với nước thải và Thông tư liên tịch 125/2003/TTLTBTC-BTNMT ngày 18 tháng 12 năm 2003 hướng dẫn thực hiện về vấn đề thu phí nước thải, công nghiệp mạ nói chung và mạ kẽm nóng chảy nói riêng là một trong những ngành công nghiệp có hàm lượng các kim loại nặng trong nước thải cao, do đó đây cũng là đối tượng chịu sức ép rất lớn đối với Nghị định này. Do công nghiệp mạ bao gồm nhiều loại hình công nghệ cũng như đặc thù môi trường rất khác nhau, cho nên trong phạm vi hạn chế về thời gian thực hiện, Luận văn sẽ tập trung phân tích kỹ về các vấn đề liên quan đến công nghệ mạ kẽm nóng chảy. Đây là công nghệ hay được sử dụng nhất để bảo vệ các kim loại sắt thép vì nó đáp ứng được các yêu cầu: • Về mặt khoa học: Kẽm có điện thế âm hơn sắt thép, nên lớp mạ kẽm trên sắt thép là lớp mạ “hy sinh” để bảo vệ sắt thép không bị han gỉ. Khi xảy ra ăn mòn, kẽm đóng vai trò anot sẽ bị oxi hóa còn sắt thép đóng vai trò catot sẽ không bị oxy hóa do đó không bị han gỉ. • Về mặt công nghệ: Qui trình ngắn gọn, thiết bị cần ít, dễ thực hiện công nghệ mạ. Có thể tăng khả năng bảo vệ và làm bóng, sáng lớp mạ bằng cách thụ động hóa bề mặt sau khi mạ. • Về mặt kinh tế: Giá thành hạ vì công nghệ đơn giản, hóa chất vật tư ít tốn kém và rẻ, ít tốn công sức. Tuy nhiên, do đặc thù của công nghệ mạ kẽm nóng chảy là nước thải phát sinh ra từ các công đoạn rửa tương đối lớn. Không những thế, trong nước thải sinh ra từ công đoạn thụ động hóa bề mặt có chứa thành phần Cr6+ - đây là một tác nhân gây ô nhiễm nghiêm trọng rất cần được quan tâm giải quyết. Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường – Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Luận văn cao học 5 Ngành Công nghệ Môi trường Trước những lý do trên đây, Luận văn cao học: “Đánh giá quan hệ Công nghệ - Môi trường. Lựa chọn công nghệ phù hợp nhằm giảm thiểu và thay đổi đặc trưng nước thải đối với công nghệ mạ kẽm nóng chảy” đã được hình thành, nhằm đưa ra một số định hướng về các giải pháp công nghệ cụ thể đối với vấn đề nước thải của công nghệ mạ kẽm nóng chảy. Trong phạm vi nghiên cứu sẽ đề cập đến một cách tiếp cận mới trong công nghệ môi trường đó là phân tích, đánh giá và lựa chọn các giải pháp thích hợp trong công nghệ sản xuất nhằm giảm thiểu và thay đổi đặc trưng nước thải của công nghệ mạ kẽm nóng chảy. Việc tiến hành thực hiện đề tài này là hết sức cần thiết. Vừa có ý nghĩa khoa học - sử dụng phương pháp tiếp cận đánh giá công nghệ để giải quyết vấn đề môi trường, góp phần bổ sung thêm một cách tiếp cận mới trong công nghệ môi trường. Vừa có ý nghĩa thực tiễn - cung cấp một số giải pháp về mặt định hướng công nghệ giúp cho các cơ sở sản xuất có sử dụng công nghệ mạ kẽm nóng chảy tham khảo, nghiên cứu áp dụng để giảm lượng nước thải, giảm chi phí bảo vệ môi trường đối với nước thải cũng như giảm chi phí xử lý nước thải. Luận văn bao gồm các nội dung chính sau: • Chương 1. Phân tích tổng hợp một số phương pháp liên quan đến đánh giá quan hệ công nghệ - môi trường. • Chương 2. Mô tả khái quát về công nghệ mạ kẽm nóng chảy. • Chương 3. Phân tích xác định chất thải và đánh giá phương pháp xử lý nước thải trong công nghệ mạ kẽm nóng chảy. • Chương 4. Phân tích và đánh giá các giải pháp giảm thiểu và thay đổi đặc trưng nước thải mạ kẽm nóng chảy. • Chương 5. Kết luận và kiến nghị. Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường – Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Luận văn cao học Ngành Công nghệ Môi trường 6 Ch-¬ng 1 Ph©n tÝch Tæng hîp mét sè ph-¬ng ph¸p liªn quan ®Õn ®¸nh gi¸ quan hÖ c«ng nghÖ – m«I tr-êng 1.1. §¸nh gi¸ c«ng nghÖ 1.1.1. Khái niệm Sự ra đời khái niệm "Đánh giá công nghệ" và quá trình phát triển các hoạt động đánh giá công nghệ, trong thực tiễn, có thể xem là những cố gắng để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của quá trình ra quyết định về công nghệ gắn với xã hội. Làn sóng đầu tiên khởi đầu cho việc đánh giá công nghệ xuất hiện vào những năm 60 [23], được coi là "hệ thống cảnh báo sớm" nhằm mục đích dự báo sự phát triển của công nghệ. Từ những năm 80 đến nay, khái niệm mới về đánh giá công nghệ đã ra đời. Sự biến đổi và những đặc điểm khác nhau của khái niệm đánh giá công nghệ thể hiện tóm tắt trên bảng 1. Bảng 1. Khái niệm mới và khái niệm cũ về đánh giá công nghệ Khái niệm truyền thống Khoa học có vai trò chủ đạo Khái niệm mới Phía nghiên cứu và sử dụng có vai trò ngang nhau Yêu cầu cao đối với khả năng của Yêu cầu hết sức khiêm tốn đối với khả nghiên cứu năng của nghiên cứu Đầu ra: báo cáo nghiên cứu Đầu ra: nghiên cứu và thảo luận Ít chú ý đến việc định ra vấn đề Chú ý nhiều đến việc định ra vấn đề Một tổ chức thực hiện chức năng đánh Nghiên cứu đánh giá công nghệ với giá công nghệ nhiều hình thức Các kết quả đánh giá được kết hợp vào Hiệu chỉnh đánh giá công nghệ và ra việc ra quyết định quyết định Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường – Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Luận văn cao học 7 Ngành Công nghệ Môi trường Đánh giá công nghệ kiểu truyền thống liên quan tới xác định những hậu quả tiêu cực hoặc không mong muốn về kinh tế, xã hội và môi trường của việc phát triển công nghệ. Trong khái niệm mới về đánh giá công nghệ thì việc đánh giá công nghệ kiểu bao quát toàn bộ của những năm đầu tiên đã được thay thế bằng việc nghiên cứu từng bộ phận, trong đó kiến thức thu được một bộ phận được chuyển sang cho bộ phận tiếp theo. Ngoài ra đánh giá công nghệ đã mở rộng sự tham gia cho các nhân vật không thuộc giới khoa học, chú ý nhiều vào việc mở ra cuộc đối thoại giữa những nhà nghiên cứu đánh giá công nghệ với những người sử dụng kết quả nghiên cứu. Trong đó hướng chú ý đã chuyển từ dự báo sang vấn đề làm sao và khi nào những thông tin công nghệ sẽ được các nhà hoạch định chính sách và những tác nhân tham gia vào quá trình phát triển công nghệ sử dụng. Các tác giả Smits và Leiten [23] đã định nghĩa khuôn mẫu đánh giá công nghệ này bao gồm: - Phân tích sự phát triển công nghệ và những tác dụng về sau của nó. - Đưa ra thông tin giúp cho các đối tượng liên quan đến phát triển công nghệ để hoạch định những chính sách chiến lược của mình. Việc đánh giá công nghệ, một mặt giúp tăng cường mối quan hệ giữa nghiên cứu - triển khai và phát triển sản phẩm, mặt khác tăng cường phạm vi áp dụng công nghệ mới. Mặc dầu công tác đánh giá công nghệ ngày càng được thể chế hoá nhưng vẫn còn nhiều vấn đề chưa có sự nhất trí, chẳng hạn định nghĩa đánh giá công nghệ là gì, công tác này được thực hiện ra sao, cũng như vẫn còn nhiều tranh cãi về ích lợi và cách thức tổ chức công việc đánh giá công nghệ. Đánh giá công nghệ mang tính chiến lược tạo khả năng cạnh tranh cho các doanh nghiệp, đảm bảo thành công cho những sản phẩm mới. Kết hợp đánh giá công nghệ với đánh giá tác động môi trường và đưa phép phân tích vòng đời thành một phương pháp luận đánh giá công nghệ, nâng cao vai trò đánh giá công Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường – Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Luận văn cao học 8 Ngành Công nghệ Môi trường nghệ trong chính sách công nghệ để tăng cường lợi ích đầu tư cho khoa học và công nghệ. Dựa trên việc phân tích về đánh giá công nghệ và căn cứ vào sự biến đổi khái niệm công nghệ đã trình bày ở trên, đánh giá công nghệ đã được định nghĩa như sau: Đánh giá công nghệ là một quá trình bao gồm việc phân tích sự phát triển công nghệ và các hệ quả của nó, cùng với việc thảo luận về kết quả những phân tích này. Mục tiêu của đánh giá công nghệ là cung cấp thông tin cho những người tham gia hoặc có liên quan đến vấn đề phát triển công nghệ để giúp họ lập ra chính sách chiến lược cho mình. 1.1.2. Vai trò và tiềm năng của đánh giá công nghệ Khái niệm đánh giá công nghệ kiểu truyền thống với chức năng cảnh báo sớm, trong khi đó khái niệm mới về đánh giá công nghệ thì đánh giá công nghệ có tính tích cực hơn nhiều. Nó đóng vai trò tích cực trong phát triển và áp dụng các công nghệ mới. Sự tham gia thực sự của đánh giá công nghệ và hoạt động đánh giá công nghệ có thể mô tả thành ba mức độ, đó là: - Nâng cao nhận thức. - Hình thành chiến lược. - Thực hiện chiến lược. Vài nét về vai trò và tiềm năng của đánh giá công nghệ ở từng mức nêu trên sẽ được điểm qua như sau: Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường – Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Luận văn cao học 9 Ngành Công nghệ Môi trường 1.1.2.1. Nâng cao nhận thức Chức năng hàng đầu của "đánh giá công nghệ để nhận thức" là phân tích những tiềm năng của việc phát triển công nghệ và cung cấp những hiểu biết về các phương án khả dĩ để xã hội lựa chọn liên quan đến những phát triển này. Đồng thời phân tích khả năng phát triển xã hội và nâng cao nhận thức về nhu cầu và những điều có thể xảy ra liên quan tới sự lựa chọn công nghệ. Đây cũng là cách thức đánh giá công nghệ đã được áp dụng trên thực tế về nhiều vấn đề, trong đó có vấn đề môi trường,… Một trong những nét rõ nhất về việc nghiên cứu phục vụ cho mục đích đánh giá công nghệ để nâng cao nhận thức, đó là việc phân tích để nêu bật lên mối quan hệ phụ thuộc lẫn nhau của các lựa chọn về công nghệ, kinh tế và xã hội. Do đó tạo nên cơ sở để có được một tầm nhìn về tương lai đối với vấn đề môi trường, định ra một cách rõ ràng đường hướng chính sách mang tính kinh tế, xã hội và môi trường. 1.1.2.2. Hình thành chiến lược Chức năng thứ hai mà đánh giá công nghệ có thể tham gia vào là xây dựng các chiến lược cho các lĩnh vực xã hội. Việc nhận thức chung về những tiềm năng công nghệ và những phương án lựa chọn đưa lại sự phát triển theo chiều hướng mong muốn. Mỗi một lĩnh vực cụ thể đều cần đến một "kế hoạch công nghệ mang tính chiến lược". Quá trình lập ra một kế hoạch như vậy có thể được gọi là đánh giá công nghệ mang tính chiến lược. Kế hoạch này có vai trò như sau: - Thông tin cho những nhân vật hữu quan khác nhau trong lĩnh vực của họ về những tác động tiềm năng của phát triển công nghệ đối với lĩnh vực và những cách thức mà họ có thể dùng cho phát triển này. - Có thể dùng làm điểm đầu mối để khuyến khích thảo luận về các mối đe dọa và cơ hội, các mục tiêu và nhận dạng những va chạm về lợi ích. Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường – Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Luận văn cao học 10 Ngành Công nghệ Môi trường - Có thể nhận biết nhu cầu công việc của các nhóm công nghệ nào đó, thí dụ giải quyết các khúc mắc nảy sinh khi lập ra những dịch vụ mới, hoặc đề ra giải pháp cho vấn đề hợp tác giữa các đối thủ cạnh tranh. 1.1.2.3. Thực hiện chiến lược Giai đoạn quan trọng của phát triển công nghệ, đó là giai đoạn thực hiện. Chính ở giai đoạn này, những vấn đề kỹ thuật và xã hội có thể va chạm nhau hết sức quyết liệt. Phải tăng cường các cơ chế phản hồi, đặc biệt là ở giai đoạn đầu của việc phổ biến một đổi mới nào đó. Điều này có thể thực hiện bằng cách tạo ra những mối quan hệ mật thiết giữa quá trình phát triển công nghệ và phát triển sản phẩm với nơi áp dụng, nhờ thể hiện rõ ràng hơn một mặt là những phương án lựa chọn kỹ thuật và những nguyên lý chủ đạo, mặt khác là những kinh nghiệm và nhu cầu của người sử dụng. Như vậy, đánh giá công nghệ là nhận dạng, phân tích và đánh giá một cách có hệ thống những hậu quả gián tiếp có thể xảy ra đối với hệ thống xã hội, văn hoá, chính trị và môi trường. Đánh giá công nghệ sẽ cung cấp những thông tin trung thực, khách quan về những tác động của công nghệ cho các nhà hoạch định chính sách, đánh giá công nghệ được coi là có chức năng cảnh báo sớm, phòng tránh những tác động không mong muốn nhờ vào những hiểu biết nhận được qua việc đánh giá. Và càng ngày người ta càng nhận thấy đánh giá công nghệ sẽ là một biện pháp để tăng cường dân chủ, có ảnh hưởng tới đường hướng phát triển công nghệ. Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường – Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Luận văn cao học 11 Ngành Công nghệ Môi trường 1.2. Ph©n tÝch vßng ®êi vµ ®¸nh gi¸ c«ng nghÖ Đánh giá công nghệ là một công trình nghiên cứu có tính hệ thống nhằm tìm hiểu thật rõ ràng và đánh giá những hậu quả không mong muốn, gián tiếp và lâu dài của công nghệ. Trong số những hậu quả gián tiếp và lâu dài của công nghệ thì những tác động sinh thái của công nghệ đóng một vai trò quan trọng. Đối với đánh giá tác động môi trường, những phương pháp phân tích thường tập trung vào tác động sinh thái trực tiếp do công nghệ gây nên. Tuy nhiên, những thay đổi quan niệm về môi trường và các chiến lược chính sách môi trường đòi hỏi phải xem xét cả những tác động gián tiếp. Một phương pháp thích hợp để nghiên cứu các hậu quả sinh thái đó là phân tích vòng đời. Phương pháp luận phân tích hậu quả sinh thái có quan hệ tới các mục tiêu và chiến lược của chính sách môi trường. Ở thời kỳ đầu chủ yếu xem xét những công nghệ ở cuối đường ống, thí dụ làm sạch khí xả hoặc xử lý nước thải. Ở giai đoạn hai, chính sách môi trường đã mở rộng sang những công nghệ kiểm soát phế thải và các công nghệ có độ phát thải thấp. Chiến lược này đề ra việc phát triển và sử dụng các công nghệ quy trình với phát thải thấp và giảm phế thải. Ở hai giai đoạn này, phương pháp luận đánh giá hậu quả đối với môi trường của các công nghệ khác nhau tập trung vào các qui trình sản xuất. Đó là lượng phát thải mà nó phát sinh ra, chứ chưa tính đến những phát thải gián tiếp của quá trình sản xuất trung gian hoặc sử dụng những sản phẩm cuối. Kinh nghiệm của hai giai đoạn đầu của chính sách môi trường hòa trộn với nhau. Một mặt, có thể giảm được đáng kể lượng phát thải. Mặt khác, việc tái sử dụng chất thải đang trở thành một vấn đề có tầm quan trọng ngày càng tăng xuất phát từ quan điểm môi trường. Tóm lại, những phát triển này nói lên tính phức tạp cao của những tác động môi trường. Chính sách môi trường không chỉ hạn chế bởi những tác động trực tiếp của từng quy trình mà phải dựa vào một cách tiếp cận phức hợp hơn, trong đó những quy trình sản xuất khác nhau của những sản phẩm giống nhau sẽ có tác Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường – Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Luận văn cao học 12 Ngành Công nghệ Môi trường động khác nhau cho môi trường. Như vậy, chính sách môi trường bắt đầu phản ánh mối quan hệ phức tạp của nền kinh tế. Cách tiếp cận mới này liên quan tới việc kiểm soát ô nhiễm hướng về sản phẩm và có quan hệ tới phân tích và đánh giá vòng đời. Đó là một quá trình đánh giá gánh nặng môi trường gây ra do sản phẩm, qui trình hay hoạt động bằng cách nhận dạng và định lượng nguyên vật liệu, năng lượng sử dụng và thải ra môi trường, đồng thời đánh giá tác động của chúng và các cơ hội thực hiện nhằm cải thiện môi trường. Đặc điểm nổi bật của công việc này là xét toàn bộ vòng đời của sản phẩm, qui trình công nghệ hoặc hoạt động được nghiên cứu. Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường – Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Luận văn cao học 13 Ngành Công nghệ Môi trường 1.3. c«ng nghÖ hîp lý m«i tr-êng vµ ®¸nh gi¸ c«ng nghÖ Hội nghị Môi trường và Phát triển Liên Hợp Quốc, họp tại Rio, Brasil, tháng 6 1992, đặt ra các thách thức về phát triển bền vững (PTBV). Mục đích của PTBV và khả năng sẵn có các nguồn lực bảo vệ và cải thiện môi trường, gắn chặt với chuyển giao công nghệ (CGCN), và ứng dụng các công nghệ đó. Chương trình khuyến khích công tác chuyển giao công nghệ hợp lý môi trường, có cân nhắc đến hợp tác và xây dựng năng lực. Đây là một chủ đề có ý nghĩa liên ngành quan trọng, mà hàng năm Ủy ban Phát triển bền vững xem xét. Trong cuộc họp tháng 10, 1993 tại Băng Cốc, Ủy ban PTBV đã khuyến nghị cân nhắc các vấn đề mới nảy sinh và cấp bách, các thách thức và các vấn đề nan giải đối với CGCN hợp lý môi trường, hợp tác và xây dựng năng lực ở khu vực. Ủy ban đã xác định ba lĩnh vực ưu tiên: - Khả năng với tới và phổ biến các thông tin công nghệ hợp lý môi trường. - Phát triển thể chế và xây dựng năng lực quản lý các thay đổi công nghệ. - Tài trợ và hợp tác. Ủy ban PTBV còn nhấn mạnh đến ý nghĩa quan trọng của các doanh nghiệp nhà nước và tư nhân trong đổi mới công nghệ. Đó là môi trường quan trọng để triển khai, chuyển giao, sử dụng và phổ biến công nghệ. Như vậy triển khai và sử dụng các công nghệ hợp lý về môi trường là điều kiện cần thiết cho các nước phát triển và đang phát triển của khu vực. Vì vậy, các nước đang phát triển cần lựa chọn việc chuyển giao công nghệ ra sao, để tiếp thu và thích ứng được các công nghệ hợp lý môi trường từ các nguồn bên ngoài và cần phải kết hợp xây dựng các công nghệ truyền thống, thích hợp với quá trình PTBV của mỗi nước. Quản lý thay đổi công nghệ trong PTBV đòi hỏi phải xác định được các nhu cầu, năng lực và các cơ hội, để lựa chọn các công nghệ phù hợp với điều kiện kinh tế, văn hoá xã hội và môi Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường – Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Luận văn cao học 14 Ngành Công nghệ Môi trường trường, rồi từ đó thích ứng và triển khai các công nghệ trong từng hoàn cảnh cụ thể sao cho thích hợp. Công nghiệp hóa là chìa khoá của quá trình phát triển kinh tế, nên cần làm gì để thay đổi quá trình hiện nay sao cho vẫn duy trì được các lợi ích, mà vẫn giảm thiểu được sự lãng phí về môi trường ? CGCN là một quá trình nâng cao nhận thức về các lợi ích của các công nghệ hợp lý môi trường, tạo ra nhu cầu các công nghệ này, thu thập các thông tin và đánh giá các giải pháp công nghệ hiện có, tiến tới triển khai lựa chọn công nghệ và quản lý sự thay đổi công nghệ. Ưu tiên lựa chọn công nghệ hợp lý môi trường. Công nghệ hợp lý môi trường giúp bảo vệ môi trường, ít gây ô nhiễm, sử dụng các nguồn tài nguyên một cách bền vững hơn. Các công nghệ hợp lý về môi trường bao gồm các quy trình và các công nghệ sản xuất tạo ra ít, hoặc không có chất thải, tái chế và tái sử dụng các chất thải. Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường – Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Luận văn cao học 15 Ngành Công nghệ Môi trường 1.4. §¸nh gi¸ S¶n xuÊt s¹ch h¬n vµ ®¸nh gi¸ c«ng nghÖ Trước đây, việc quản lý chất thải tập trung vào việc xử lý chất thải ở cuối đường ống, thiết kế các thiết bị xử lý chất thải và thiết bị quản lý ô nhiễm nhằm ngăn ngừa ô nhiễm môi trường. Cho đến nay, trên thế giới, Sản xuất sạch đã được chứng minh là có hiệu quả và hoàn toàn áp dụng được cho các ngành công nghiệp, ở các quy mô khác nhau. Sản xuất sạch hơn được hiểu là một cách nghĩ mới và sáng tạo về sản phẩm và quá trình sản xuất ra sản phẩm đó bằng cách áp dụng liên tục chiến lược giảm thiểu tại nguồn sự phát sinh ra các chất thải và phát thải. Sản xuất sạch hơn là công cụ quản lý, công cụ kinh tế, công cụ môi trường, đồng thời cũng là công cụ cải thiện chất lượng sản phẩm. Việc áp dụng sản xuất sạch hơn sẽ giúp cho các doanh nghiệp công nghiệp giảm chi phí sản xuất, cải thiện hiện trạng môi trường, nâng cao tính cạnh tranh của sản phẩm để có thể hội nhập với khu vực và quốc tế. Đó chính là một triết lý mới đã xuất hiện trong thời gian qua, đó là ngăn ngừa và giảm thiểu chất thải. Câu hỏi đặt ra là làm thế nào để ngăn ngừa sự phát sinh chất thải ? Làm thế nào để giảm được chất thải ? Sự chuyển đổi tiến bộ từ xử lý sang ngăn ngừa chất thải có những lợi ích sau đây: - Giảm lượng chất thải. - Giảm tiêu thụ nguyên liệu dẫn đến giảm chi phí. - Giảm chi phí xử lý chất thải. - Giảm tiềm năng gây ô nhiễm. - Cải thiện điều kiện làm việc. - Nâng cao hiệu quả của quy trình sản xuất. Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường – Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Luận văn cao học 16 Ngành Công nghệ Môi trường Để ngăn ngừa và giảm phát sinh chất thải, cần xem xét lại quy trình nhằm xác định nguồn gốc của chất thải, các vấn đề trong vận hành liên quan đến quy trình và những công đoạn có thể cải tiến được. Để có thể xác định được các cơ hội thực hiện sản xuất sạch hơn, cần phải tiến hành đánh giá sản xuất sạch hơn. Đánh giá sản xuất sạch hơn là một bước quan trọng nhằm nâng cao hiệu quả và tối ưu hóa các công đoạn trong quy trình sản xuất. Đánh giá sản xuất sạch hơn là một tiếp cận có hệ thống để kiểm tra quá trình sản xuất hiện tại và xác định các cơ hội cải thiện quá trình đó hoặc cải thiện sản phẩm. Việc đánh giá sản xuất sạch hơn cho phép nhìn nhận một cách toàn diện quy trình đang áp dụng nhằm giúp mọi người nắm được quy trình sử dụng nguyên liệu và tập trung chú ý vào công đoạn có thể giảm được chất thải. Các thay đổi không chỉ đơn thuần là thiết bị, mà còn là các thay đổi trong vận hành và quản lý. Việc đánh giá sản xuất sạch hơn tập trung vào: - Các chất thải phát sinh ở đâu ? - Các chất thải phát sinh do nguyên nhân nào ? - Giảm thiểu các chất thải như thế nào ? Kết quả việc đánh giá sản xuất sạch hơn là danh mục các giải pháp cải thiện hiệu quả sản xuất và hiện trạng môi trường cho doanh nghiệp. Sau đánh giá sản xuất sạch hơn, doanh nghiệp cũng có được một kế hoạch thực hiện các giải pháp và kế hoạch quan trắc kết quả thực hiện. Các giải pháp không chỉ đơn thuần là cải tiến, thay đổi thiết bị hay công nghệ mà còn là thay đổi trong vận hành và quản lý. Các thay đổi được gọi là “giải pháp sản xuất sạch hơn“ có thể được chia thành các nhóm: - Giảm thiểu tại nguồn. - Tuần hoàn. - Cải tiến sản phẩm. Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường – Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Luận văn cao học Ngành Công nghệ Môi trường 17 Giảm chất thải tại nguồn Tuần hoàn Quản lý nội vi Tận thu, tái sử dụng tại chỗ Kiểm soát quá trình tốt hơn Tạo ra sản phẩm phụ Thay đổi nguyên liệu Cải tiến sản phẩm Cải tiến thiết bị Thay đổi sản phẩm Công nghệ sản xuất mới Thay đổi bao bì Hình 1. Các nhóm giải pháp sản xuất sạch hơn Sản xuất sạch hơn thực chất là liên tục rà soát lại một cách có hệ thống quá trình sản xuất để tìm ra các lãng phí không cần thiết, giảm được phát thải ra môi trường, đồng thời giảm chi phí sản xuất. Như vậy, sản xuất sạch hơn không có gì mới ngoài tính hệ thống và sự duy trì liên tục. Để sản xuất sạch trở nên bền vững và có hiệu quả, cần phải tuân thủ và áp dụng một tiếp cận có hệ thống. Khi bắt dầu bằng các nhiệm vụ riêng lẻ, công việc có thể sẽ khá hấp dẫn và các lợi ích ngắn hạn dần dần xuất hiện. Mặc dù vậy, cảm giác này có thể sẽ giảm đi rất nhanh nếu không nhận ra được các lợi ích lâu dài. Chính vì vậy mà cần có thêm một khoảng thời gian cũng như nỗ lực để đảm bảo tuân thủ thực hiện theo tiếp cận này một cách có hệ thống và có tổ chức. Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường – Trường Đại học Bách khoa Hà Nội