ĐỀ TÀI " Bảo vệ môi trường tổng thể và quản lý chất thải trong công nghiệp hóa chất "

Chia sẻ: Phạm Huy | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:102

Thêm vào BST

Báo xấu

203
lượt xem 48
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Trong bối cảnh của một nước đang phát triển, sự phát triển của ngành công nghiệp hoá chất (CNHC) cũng không tách rời các tiêu chí về môi trường. Nhưng trong từng thời kỳ, dưới ảnh hưởng của trình độ phát triển khoa học kỹ thuật và công nghệ mà hiệu quả kinh tế trong sản xuất, vấn đề bảo vệ môi trrường(BVMT) và sinh thái cũng có những thay đổi nhất định. Từ trước đến nay ngành CNHC nước ta đã và đang sử dụng các công nghệ sản xuất kinh điển. Nhiều công nghệ sản xuất được dùng...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: ĐỀ TÀI " Bảo vệ môi trường tổng thể và quản lý chất thải trong công nghiệp hóa chất "

ĐỀ TÀI Bảo vệ môi trường tổng thể và quản lý chất thải trong công nghiệp hóa chất 1
Phần I BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG TỔNG THỂ TRONG......................... 4 I. MỞ ĐẦU ............................................................................................ 4 II. PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG CNHC .................................................. 6 III. SỰ TẠO THÀNH CÁC CHẤT CẶN BÃ TRONG CÁC QUÁ TRÌNH HOÁ HỌC................................................................................ 7 IV. MÔI TRƯỜNG TRONG CNHC ĐƯỢC QUAN NIỆM NHƯ THẾ NÀO? ................................................................................................... 11 V.NHỮNG HẠN CHẾ CỦA BIỆN PHÁP BVMT SẢN XUẤT TỔNG THỂ...................................................................................................... 25 VI. HIỆU QUẢ CỦA BIỆN PHÁP BVMT SẢN XUẤT TỔNG THỂ. 28 VII. HIỆN TRẠNG ĐẦU TƯ CHO BIỆN PHÁP BVMT SẢN XUẤT TỔNG THỂ TRÊN THẾ GIỚI ............................................................. 30 VIII. THỰC TẾ VỀ BVMT SẢN XUẤT TỔNG THỂ TRONG CNHC ............................................................................................................. 31 Phần II QUẢN LÝ CHẤT THẢI TRONG CNHC ............................... 87 I. MỞ ĐẦU .......................................................................................... 87 II. QUẢN LÝ CHẤT THẢI LÀ GÌ ...................................................... 88 2
III. CÁC BIỆN PHÁP TIÊU HUỶ CHẤT THẢI ................................ 93 IV. TẬN DỤNG CÁC CHẤT THẢI TỪ SẢN PHẨM......................... 97 V. NHỮNG KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC CỦA VIỆC QUẢN LÝ CHẤT THẢI .................................................................................................. 101 3
Phần I BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG TỔNG THỂ TRONG CÔNG NGHIỆP HOÁ CHẤT I. MỞ ĐẦU Trong bối cảnh của một nước đang phát triển, sự phát triển của ngành công nghiệp hoá chất (CNHC) cũng không tách rời các tiêu chí về môi trường. Nhưng trong từng thời kỳ, dưới ảnh hưởng của trình độ phát triển khoa học kỹ thuật và công nghệ mà hiệu quả kinh tế trong sản xuất, vấn đề bảo vệ môi trrường(BVMT) và sinh thái cũng có những thay đổi nhất định. Từ trước đến nay ngành CNHC nước ta đã và đang sử dụng các công nghệ sản xuất kinh điển. Nhiều công nghệ sản xuất được dùng từ các thế kỷ trước nhưng cho đến nay vẫn còn phát huy tác dụng và vẫn mang hiệu quả kinh tế cao. Tuy nhiên, cũng phải thấy rằng rất nhiều công nghệ sản xuất cũ cho đến nay không còn phù hợp nữa. Nguyên nhân của vấn đề này nằm ở chỗ, trước đây khi nghiên cứu triển khai các công nghệ, các nhà nghiên cứu đã dựa trên một mặt bằng về nguyên liệu (giá cả và khả năng cung cấp) và các tiêu chuẩn môi trường rất khác so với hiện tại. Nếu như trước đây nhiều loại nguyên liệu sản xuất của CNHC (ví dụ nhiều loại nguyên liệu khoáng) rất dễ kiếm và giá rẻ, đồng thời các yêu cầu về môi trường chưa nghiêm ngặt, thậm chí còn chưa được đặt ra, thì hiện nay tình hình đã hoàn toàn thay đổi. Điều này đặt trước các nhà sản 4
xuất khả năng phải cải tiến các công nghệ sản xuất đã có, hoặc thậm chí phải thay thế các công nghệ này bằng một công nghệ khác phù hợp hơn và hoàn thiện hơn. Đây cũng chính lầ vấn đề mang tính chiến lược để tồn tại và phát triển của CNHC. Việt Nam hiện tại đang là một nước nằm trong khu vực đang phát triển của thế giới. Nền công nghiệp của Việt nam, trong đó có CNHC đang chuyển từ giai đoạn khá lạc hậu sang giai đoạn hiện đại hoá vì vậy ở rất nhiều ngành công nghiệp trong nhiều cơ sở sản xuất vẫn có sự đan xen giữa công nghệ và thiết bị cũ, lạc hậu với các công nghệ và thiết bị mới, hiện đại; đồng thời ý thức về bảo vệ môi trường của chúng ta cũng còn nhiều điều bất cập. Trong thời kì đổi mới hiện nay, chúng ta đang từng bước cơ cấu lại các cơ sở sản xuất công nghiệp theo định hướng công nghiệp hoá và hiện đại hoá như Nghị quyết IX của Đảng Cộng sản Việt Nam đã khẳng định, việc tìm cách thức để triển khai, áp dụng các công nghệ mới và đầu tư các dây chuyền thiết bị thích hợp theo hướng sản xuất bền vững có thể là một trong những cách tiệm cận hợp lý. Mục tiêu quan trọng nhất của việc áp dụng các công nghệ sản xuất và BVMT tổng thể chính là đưa vấn đề môi trường vào ngay từ đầu của quá trình sản xuất, tức là ngay từ khi thiết kế quá trình sản xuất, đồng thời phải đưa nhiệm vụ quản lý chất thải trở thành nhiệm vụ quan trọng thứ hai của ngành sản xuất công nghiệp. Để làm được nhiệm vụ này CNHC cần có định hướng, chiến lược phát triển đúng đắn, phù hợp với điều kiện Việt Nam và các thông 5
lệ quốc tế và phải đưa các vấn đề trên thành một phần quan trọng trong hoạt động của mình. Trên cơ sở đó, gánh nặng về nạn ô nhiễm và xử lý ô nhiễm môi trường sẽ được triệt thoái tận gốc. Việc áp dụng các công nghệ sản xuất và bảo vệ môi trường tổng thể và quả lý chất thải còmn có thể giúp cho các cơ sở sản xuất tăng cường tái chế và quay vòng các chất thải, giảm chất thải bỏ, góp phần nâng cao hiệu quả sản xuất, tăng khả năng cạnh tranh. II. PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG CNHC Hoạt động kinh doanh trong CNHC tương tự như các hoạt động kinh doanh khác luôn lấy lợi nhuận là mục tiêu cơ bản và đương nhiên. Tuy nhiên thực tế trong nhiều ngành sản xuất thuộc CNHC, các quá trình sản xuất không chỉ hoàn toàn tạo ra các sản phẩm mong muốn mà còn tạo ra những sản phẩm không mong muốn. Đó là những chất thải. Điều này cũng giống như hai mặt đương nhiên của một tấm huy chương. Mục tiêu không kém phần quan trọng là làm giảm bớt ảnh hưởng tới môi trường của những chất thải ở mức độ có thể chấp nhận được. Trách nhiệm xã hội của nhà sản xuất là phải BVMT. Điều này liên quan tới các chính sách quản lý CNHC của bất kì quốc gia nào. Các nước châu Âu, đặc biệt là Đức có những chiến lược BVMT và có các chương trình, dự án môi trường cụ thể đối với ngành CNHC. Hiện nay ngành CNHC ở những nước này đang nỗ lực vận hành các quy trình sản xuất với mục tiêu giảm đến mức tối đa sự có mặt của các chất tồn dư và giảm phát thải vào trong môi trường các loại hoá chất, cả về số 6
lượng lẫn tính nguy hiểm của chúng, đồng thời tìm cách sử dụng vật liệu và năng lượng một cách hiệu quả nhất. Về các vấn đề liên quan đến BVMT, ở nhiều nước hiện nay đang tồn tại các vấn đề sau: 1. Cần quy định thế nào cho đúng và đủ những chi phí cần thiết cho nhu cầu xử lý môi trường (chẳng hạn làm sạch nước thải và khí thải, xử lý huỷ bỏ các vật liệu thải, v.v...) đối với một cơ sở sản xuất. 2. Công nghệ và thiết bị giải quyết trọn vẹn các vấn đề bã thải. 3. Xem xét vấn đề về nguyên liệu và năng lượng. 4. Tăng cường nhận thức xã hội về BVMT. 5. áp dụng các tiêu chuẩn cần thiết về môi trường. 6. Ra các quy định như thế nào cho phù hợp về các vấn đề BVMT trong nước và quốc tế III. SỰ TẠO THÀNH CÁC CHẤT CẶN BÃ TRONG CÁC QUÁ TRÌNH HOÁ HỌC Các phản ứng hoá học không chỉ tạo sản phẩm mong muốn mà còn sinh ra các chất thải có thể làm ô nhiễm môi trường. Để hiểu rõ, có thể xem xét một các khái quát một phản ứng hoá học. 7
Giả sử trong quá trình có chất A tương tác với một chất B để cho sản phẩm P: A+B+N M, C, H, E P+ P’+P’’+N’ Trong đó: A là chất khởi đầu B là phần tử chính tham gia phản ứng N là phần tử phụ tham gia phản ứng N’ là phần tử phụ đã phản ứng M là môi trường phản ứng C là chất xúc tác H là chất độn hoặc chất phụ gia E là năng lượng phản ứng P là sản phẩm mong muốn (sản phẩm chính) P’, P’’ là các sản phẩm kết hợp hoặc sản phẩm phụ tạo thành Chuyển hoá không hoàn toàn: 8
Trong các phản ứng cân bằng, các thành phần A (và B) không bao giờ phản ứng hoàn toàn với chất còn lại. Vì thế trong thực tế một trong hai chất A (và B) thường được sử dụng với lượng dư để tăng mức chuyển hoá tại điểm cân bằng. Lượng dư của A (hoặc B) còn lại tại thời điểm kết thúc phản ứng có thể trở thành tạp chất và cần được huỷ bỏ sao cho có lợi nhất cho môi trường, nếu như không thể được tái chế trực tiếp bằng các phương pháp vật lí hoặc hoá học khi xử lý sản phẩm tương ứng. Nguyên liệu có chứa các tạp chất: Trong phản ứng hoá học sự xuất hiện của các sản phẩm phụ hoặc các loại chất tồn dư cũng có thể do có mặt các tạp chất trong nguyên liệu, ví dụ: 1/ Hyđrosunfua (H2S) trong quá trình sản xuất khí thiên nhiên và dầu khoáng. 2/ Sunfua dioxit (SO2) và bụi thải trong quá trình sản xuất axetylen và khí tổng hợp trên cơ sở than đá. 3/ Các chất gây ô nhiễm nước thải từ các sản phẩm phân huỷ (các axit ligno sunfonic, v.v...) trong sản xuất bột giấy từ nguyên liệu thực vật. Có mặt các sản phẩm kết hợp: 9
Một đặc điểm khác của nhiều phương pháp tổng hợp là trong quá trình phản ứng có tạo thành các sản phẩm kết hợp P’, những lượng này thường đi kèm với lượng những sản phẩm chính P. Ví dụ khi xử lý quặng kim loại màu theo quy trình nhiệt luyện, SO2 được hình thành như một sản phẩm kết hợp, hoặc sản phẩm kết hợp FeSO4 được hình thành khi phân huỷ ilmenit (FeTiO3) để sản xuất bột màu TiO2 theo quy trình sunfat. Trong sản xuất axit photphoric trích ly theo quy trình dùng axit sunfuric, hàm lượng canxi và flo trong apatit dẫn tới việc hình thành 2 sản phẩm kết hợp là thạch cao (CaSO4) và hydro florua (HF). Nói chung chúng ta vẫn hay coi các sản phẩm đi kèm này là sản phẩm phụ. Các sản phẩm của các phản ứng thứ cấp: Các sản phẩm phụ P’’ cũng làm giảm bớt sản lượng của sản phẩm chính và cần được lấy đi trong suốt quá trình phản ứng hoá học. Chúng có thể được hình thành bởi những chuỗi phản ứng, chẳng hạn quy trình clo hoá để sản xuất các hợp chất monoclo thì các sản phẩm phụ dạng polyclo cũng được tạo thành. Polyclo không phải là sản phẩm phụ của phản ứng chính mà là sản phẩm của một số phản ứng phụ. Sự có mặt đương nhiên của môi trường phản ứng: Trong các phản ứng hoá học và những quy trình tách chiết pha lỏng thường dùng nước, các dung môi hữu cơ hoặc các dung dịch, hoặc axit 10
khoáng đặc (chẳng hạn axit sunfuric hoặc oleum) cũng thường được dùng dư để hoà tan các nguyên liệu… Môi trường phản ứng hoặc môi trường xử lý (được ký hiệu là M) trong các quy trình này là các dung môi không tham gia phản ứng hoặc chỉ có tác dụng như một chất tạo môi trường đơn thuần. Phần dư dung môi hoặc chất tạo môi trường đó chính là nguồn gốc của các “ chất tồn dư” của CNHC và chúng cần phải được tái sinh hoặc huỷ bỏ theo cách có lợi cho môi trường. Cả hai cách đều hao tốn tiền của. Quy trình tái chế cũng thường gặp khó khăn. Nếu là axit thì cần pha loãng hoặc trung hoà từng phần, hoặc nếu là các muối thì cần tiến hành xử lý theo trình tự để thu hồi sản phẩm. Khi nước được sử dụng như môi trường phản ứng thì nước thải được sinh ra thường chứa các chất gây ô nhiễm. Có mặt các chất xúc tác và xúc tiến: Đây cũng là nguồn góp phần tạo thành các chất bã thải. Các chất xúc tác (hoặc xúc tiến) dị thể được thay thế khi chúng hết hiệu lực hoạt động. Trong trường hợp các chất xúc tác (hoặc xúc tiến) đồng thể hoặc các chất xúc tác (hoặc xúc tiến) được trộn lẫn và dịch chuyển đồng thời với môi trường phản ứng, đòi hỏi phải tách các chất này khỏi sản phẩm trước khi thải. IV. MÔI TRƯỜNG TRONG CNHC ĐƯỢC QUAN NIỆM NHƯ THẾ NÀO? 11
IV.1. Những khái niệm về môi trường Trong CNHC việc BVMT được phân ra làm hai phạm vi có quan hệ với sản phẩm và sản xuất. BVMT liên quan với sản phẩm gồm các quá trình phát triển và sản xuất các sản phẩm thân thiện môi trường (chẳng hạn, sản xuất các loại sơn, thuốc diệt cỏ, thuốc diệt côn trùng, bột giặt,v.v… không hoặc ít gây hại tới môi trường) và các quá trình xử lý những chất thải của các dây chuyền sản xuất và chất thải trong tiêu dùng. BVMT liên quan với sản xuất bao gồm việc BVMT sản xuất tổng thể và BVMT hỗ trợ. BVMT hỗ trợ là cách nói của người Đức dành cho công nghệ xử lí cuối quá trình (end-of-pipe), vấn đề này còn có liên quan đến thiết bị nhà xưởng sản xuất. Đó là những yếu tố rất cần thiết để sự thất thoát nguyên liệu không gây hại tới môi trường. Ngoài ra, khái niệm này cũng còn bao gồm nhiều hệ thống phụ trợ khác như xử lí chất thải, huỷ bỏ chất thải, v.v.... IV.2. BVMT tổng thể là gì? Ý tưởng về sản xuất - BVMT tổng thể đã được A.W. von. Hofman- người sáng lập ra Hội Hoá học Hoàng gia London - miêu tả một cách rất chính xác vào năm 1848: “Một một nhà máy hoá chất lý tưởng phải không có chất thải mà chỉ có các sản phẩm (sản phẩm chính và các sản phẩm phụ). Thật là tốt nếu có một nhà máy thật sự chỉ sản xuất ra sản phẩm và sử dụng chất thải của chính nó, ý tưởng đặt ra là nhà máy phải 12
khép kín trong hoạt động sản xuất và chính đIều này sẽ thu được cái lớn hơn là lợi nhuận”. Khái niệm về BVMT tổng thể ở Đức đã được giới thiệu trong cuộc thảo luận chính sách môi trường vào cuối những năm 1970. Theo Bộ Khoa học Công nghệ Môi trường Đức, việc BVMT cần phải được tiến hành trong tất cả các giai đoạn của chu kỳ sản xuất, bao gồm các quá trình và các vấn đề sau: 1/ Giảm bớt hoặc ngăn chặn các vật liệu độc hại trong quá trình sản xuất. 2/ Sử dụng các quá trình quay vòng vật liệu nội tại và tăng hiệu suất sử dụng năng lượng trong quá trình sản xuất. 3/ Phát triển các vật liệu đa dạng. 4/ Đưa vấn đề huỷ bỏ chất thải vào trong phương án sản xuất 5/ Tái chế các chất thải ngoài công đoạn sản xuất. Trong quản lý công nghiệp người ta thực hiện những biện pháp sau: 1/ Không dùng biện pháp xử lí cuối quá trình (end of pipe) ở những nơi có thể thiết kế quá trình sản xuất kết hợp với BVMT tổng thể hoặc có thể giảm các chất thải. 2/ Kiểm soát toàn bộ các hiệu ứng môi trường ở các giai đoạn trước và sau của quá trình sản xuất 13
3/ Hợp tác chặt chẽ với người cung cấp nguyên liệu, người tiêu thụ sản phẩm và các cá nhân, đơn vị (gọi chung là pháp nhân) chịu trách nhiệm huỷ bỏ chất thải 4/Xem xét kỹ những cân bằng vật liệu và năng lượng của quá trình và từng giai đoạn của quá trình để thiết lập các biện pháp xử lí phù hợp. Theo viện nghiên cứu kinh tế sinh thái (Đức), thì các kỹ thuật BVMT tổng thể hoặc sẽ không gây ra ô nhiễm môi trường hơn so với các kỹ thuật truyền thống hoặc ít nhất cũng có tác dụng tương tự nhưng không phải mở rộng quy mô của hệ thống sản xuất. Việc tái chế được xem như phương pháp BVMT tổng thể chỉ khi đây là một phần của quá trình sản xuất, chẳng hạn một quá trình hoạt động trong chu trình sản xuất khép kín được sử dụng để giảm phát thải. Nếu quá trình tái sinh cách ly khỏi quá trình sản xuất chung thì nó chỉ được xem như một biện pháp BVMT hỗ trợ, tức là biện pháp xử lí cuối quá trình (end of pipe). Theo cộng đồng Châu Âu, cụm từ “ Các kỹ thuật BVMT tổng thể” phải bao gồm: 1/ Kỹ thuật sản xuất sạch. 2/ Áp dụng những quá trình dựa trên những vật liệu ít gây ô nhiễm môi trường. 3/ Có các hệ thống xử lý lại, tái sinh và quay vòng. 14
Các thuật ngữ “quá trình sản xuất sạch”, “sản xuất sạch” và “công nghệ sạch” đang được ưu tiên sử dụng ở nhiều nước. Sản xuất sạch chính là bước đi tới cội nguồn của các vấn đề về môi trường và chính đây là cơ sở để giảm thiểu sự phát thải và giảm chi phí sản xuất. Công nghệ sạch hay “kỹ thuật sản xuất sạch” là một phương pháp tiếp cận để cung cấp cho người dùng các dịch vụ và lợi ích trong khi làm cho môi trường ít bị ô nhiễm hơn. Hiệp hội công nghiệp hoá chất Đức (VCI) cho rằng trong BVMT tổng thể, mục tiêu là có được một quy trình sản xuất gây ô nhiễm không khí, nước và đất càng ít càng tốt, đồng thời theo đó cho phép sử dụng triệt để nhất. Dù sao cũng cần phải thoả mãn cả các mục tiêu kỹ thuật và kinh tế. IV.3. BVMT trong nghiên cứu và triển khai Trong CNHC, nghiên cứu hoá học là tiền thân của sản xuất. Mục tiêu của nghiên cứu là đưa ra các giải pháp cho những vấn đề dài hạn. Tổng thời gian để nghiên cứu, triển khai quy trình, lập kế hoạch và thiết kế thiết bị đến khi bắt đầu sản xuất thường phải kéo dài nhiều năm. Về mặt định hướng cũng cần đưa vào tính toán các yêu cầu về BVMT, từ đó sự đổi mới các phương pháp sản xuất là điều kiện tiên quyết cho BVMT tổng thể trong sản xuất. Thường thường các cải tiến trong việc BVMT đều đòi hỏi phải đầu tư cơ bản. Việc đưa ra các quy trình mới và những thiết bị sản xuất mới sẽ tạo ra các cơ hội để cải tiến hơn nữa về các thông số môi trường. Từ đó đầu 15
tư cơ bản cần phải được lên kế hoạch một cách cẩn thận từ quan điểm môi trường. Điều này phải được đảm bảo bởi một hệ thống kiểm tra các hạng mục đi kèm với quy trình mới từ giai đoạn nghiên cứu đến giai đoạn cấp giấy chứng nhận của cơ quan có thẩm quyền. Quy trình cần phải hoàn thiện và đạt tối ưu về lượng bã thải sao cho càng thấp thì càng tốt. Các phương pháp sản xuất đang sử dụng có lượng chất thải thấp hoặc ít làm sự ô nhiễm môi trường cần được nghiên cứu kĩ lưỡng hơn. Như vậy các biện pháp về môi trường sản xuất phải là một phần trong tổng thể nghiên cứu triển khai và lập kế hoạch sản xuất. IV.4. Những biện pháp BVMT tổng thể và biện pháp BVMT hỗ trợ Các yêu cầu về môi trường sẽ buộc các quá trình sản xuất phải thực hiện một trong hai yêu cầu: tiến hành các biện pháp BVMT tổng thể và/hoặc các biện pháp xử lí hỗ trợ (end of pipe). Mô hình phát triển cần định hướng những chính sách môi trường mới và chính những chính sách này sẽ đưa đến những cải cách về vấn đề sản xuất và môi trường. Về chi tiết để thực hiện những cải cách về môi trường các nhà sản xuất phải chú ý đến 2 hướng sau: - Đổi mới quá trình sản xuất để sao cho vẫn sản xuất ra những sản phẩm như cũ nhưng dùng ít nguyên liệu, năng lượng hơn đồng thời phát thải ô nhiễm (nước thải, khí thải, cất thải rắn…) cũng ít hơn, tức là quá trình mới phải thân thiện với môi trường hơn. 16
- Tìm mọi cách để quay vòng và tái sinh vật liệu, để giảm bớt chất thải và tận dụng nguồn lực tốt hơn. BVMT tổng thể luôn luôn có mối quan hệ với sản xuất và theo một ý nghĩa trực quan nào đó thì đây chính là việc tổ chức lại sản xuất để đảm bảo giảm thiểu, ngăn ngừa và tận dụng đến mức tối đa các loại chất tồn dư và chất thải. Các biện pháp BVMT tổng thể: Để giảm bớt và ngăn ngừa các chất thải trong CNHC cần phải tiến hành các biện pháp sau: 1/ Cải tiến qui trình hoá học cũ bằng một qui trình mới. Ví dụ trong sản xuất các amin vòng, việc dùng mạt sắt để khử sẽ được thay thế bằng quá trình khử xúc tác với hyđro. 2/ Chuyển dời cân bằng. Tạo các điều kiện phản ứng thuận lợi để chuyển cân bằng sao cho một trong hai thành phần A (hoặc B) được phản ứng triệt để (gần như 100%). Muốn vậy người ta sử dụng dư thành phần thứ hai hoặc bằng cách loại sản phẩm đi hay sử dụng nhiệt độ, áp suất phù hợp hơn. 3/ Cải thiện độ chọn lọc. Một biện pháp rất hiệu quả để làm giảm số lượng các chất tồn dư và làm tăng năng suất là tăng độ chọn lọc của các phản ứng hoá học.Ví dụ: 17
- Cải tiến độ chọn lọc của các chất xúc tác (chẳng hạn sử dụng các chất xúc tác có tỷ lệ phản ứng phụ thấp). - Duy trì hoạt độ xúc tác cao (chẳng hạn bằng cách tránh cho chất xúc tác tiếp xúc với các chất gây ngộ độc xúc tác.vv…). - Tối ưu hoá các điều kiện phản ứng (chẳng hạn sử dụng các quá trình động học của phản ứng chính, phụ ; tiến hành phẩn ứng ở nhiệt độ phù hợp hơn, v.v...). - Quay vòng các sản phẩn phụ 4/ phát triển các xúc tác mới (chẳng hạn sản xuất polypropylen không phát sinh nước thải nếu sử dụng các xúc tác cơ kim). 5/ Tối ưu hoá quy trình sản xuất. 6/ Thay đổi môi trường phản ứng. Trong nhiều phản ứng tổng hợp hoá học nếu nước được thay thế bằng dung môi hữu cơ thì làm có thể được giảm bớt ô nhiễm nước thải.Việc sử dụng dung môi thân thiện môi trường và thu hồi dung môi sẽ làm giảm bớt sự ô nhiễm khí quyển trong quá trình sản xuất và gia công tiếp theo. 7/ Sử dụng các nguyên liệu có độ tinh khiết cao hơn. 8/ Thay thế hoặc không dùng các chất phụ gia gây độc hại môi trường (chẳng hạn hydrocacbon clo hoá). 18
Trong thực tế ngay cả dưới các điều kiện tối ưu cũng khó tránh khỏi các chất tồn dư dạng khí, lỏng, hoặc rắn tạo thành trong quy trình sản xuất, nên chúng ta cố gắng sử dụng lại chúng theo các phương pháp: 1) Tận dụng ngay trong quy trình: Chẳng hạn các chất phụ gia đã dùng trong quá trình được xử lý và đưa quay vòng trực tiếp vào trong quá trình. Trong trường hợp đơn giản nhất, có thể dùng trực tiếp ngay sau khi các chất này được tách khỏi các sản phẩm hoặc các dây chuyền phản ứng (chẳng hạn thu hồi các thành phần dễ bay hơi của các dung môi để dùng lại).Trong một số trường hợp, cần thêm một số giai đoạn xử lý vật lý hoặc hoá học khác để tách các tạp chất ra khỏi các thành phần đã tái sinh để chúng có thể dùng lại được, ví dụ: Thu hồi axit sunfuric từ axit sunfuric thải bằng cách cô đặc hoặc dùng các phản ứng phân huỷ và hoàn nguyên lại; Thu hồi các dung môi hứu cơ từ hỗn hợp các dung môi thải bằng cách cất phân đoạn; Phân huỷ nhiệt các chất cặn bã của quy trình clo hoá để sản xuất axit clohydric tinh khiết, v.v... 2) Sử dụng các chất đã thu hồi vào việc khác ngoài quy trình sản xuất đang tiến hành (chẳng hạn dùng các chất được thu hồi làm nguyên liệu để sản xuất các sản phẩm khác trong một quá trình sản xuất khác). Trong quá khứ, người ta thường sử dụng các phương pháp kĩ thuật BVMT hỗ trợ theo kiểu xử lý hoặc tiêu huỷ tuy phương pháp thu hồi và sử dụng lại cũng đã được áp dụng trước đây khá lâu trong CNHC, nhất là từ lúc bắt đầu có sản xuất ở quy mô công nghiệp. 19
Nhìn lại lịch sử hoá học chúng ta thấy vào năm 1648 chính Glauber, người tiên phong ủng hộ công nghệ hoá chất, đã miêu tả sự chuyển hoá men rượu (một sản phẩm phụ của việc sản xuất rượu) cùng với việc tái sinh từng phần nước thải. Có lẽ đây là công nghệ hoá học có tận dụng các chất thải được miêu tả lần đầu tiên. Trong sơ đồ công nghệ, việc chưng cất bã lọc ép để thu cồn và chế biến sâu hơn có thể nhận được muối kali và một số sản phẩm khác. Muối kali đã được dùng để cung cấp cho công nghiệp thuốc nhuộm. Nước thải chứa các axit tactric được tái chế từng phần và dùng cho việc xử lý các quặng đồng để sản xuất đồng kim loại Việc tái sử dụng các chất bã thải hoặc chất tồn dư bằng cách kết nối các quá trình sản xuất với nhau sẽ làm giảm đi bước huỷ bỏ chất thải đồng thời còn cho phép sử dụng tài nguyên một cách kinh tế hơn. Tuy nhiên điều này cũng có thể dẫn tới khả năng quá trình sản xuất phụ thuộc vào nhiều yếu tố nên sẽ kém linh hoạt. Các biện pháp BVMT hỗ trợ: Nếu mội khả năng kỹ thuật và kinh tế nhằm ngăn ngừa, huỷ bỏ hoặc tái sử dụng các chất tồn dư và bã thải (theo chương trình sản xuất BVMT tổng thể) đã được khai thác triệt để nhưng vẫn không đáp ứng được các yêu cầu về môi trường thì chúng ta cần sử dụng các biện pháp BVMT hỗ trợ, cụ thể như sau: - Huỷ bỏ các chất thải bằng cách chôn lấp hoặc thiêu hủy. 20