Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu đặc trưng của dòng thải và đề xuất sơ đồ công nghệ xử lý nước thải tập trung tại khu công nghiệp Nam Cấm, huyện Nghi Lộc, tỉnh Nghệ An

Chia sẻ: Na Na | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:85

Thêm vào BST

Báo xấu

96
lượt xem 17
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài: Nghiên cứu đặc trưng nước thải và ước tính lượng thải tại khu công nghiệp Nam Cấm, huyện Nghi Lộc, tỉnh Nghệ An; đề xuất sơ đồ công nghệ xử lý nước thải tập trung nhằm hạn chế ô nhiễm tại Khu công nghiệp Nam Cấm, huyện Nghi Lộc, tỉnh Nghệ An.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu đặc trưng của dòng thải và đề xuất sơ đồ công nghệ xử lý nước thải tập trung tại khu công nghiệp Nam Cấm, huyện Nghi Lộc, tỉnh Nghệ An

MỞ ĐẦU Hiện nay, nước ta đang trong giai đoạn công nghiệp hóa – hiện đại hóa đất nước. Hàng loạt khu công nghiệp tập trung đã được xây dựng và đi vào hoạt động. Sự hình thành và phát triển các khu công nghiệp, khu chế xuất, khu công nghệ cao ở Việt Nam đã, đang và sẽ tiếp tục mang lại hiệu quả thiết thực cho nền kinh tế quốc dân. Theo thứ trưởng Bộ Tài nguyên và Môi trường Bùi Cách Tuyến, tính đến tháng 10/2014, trên cả nước đã có 209 khu công nghiệp đi vào hoạt động với tổng diện tích trên 47.300 hécta. Giá trị sản xuất công nghiệp bình quân trên 1 ha đất đã cho thuê đạt khoảng 1,6 triệu USD/ha/năm, tạo việc làm cho hơn 1,6 triệu lao động trực tiếp và gần 1,8 triệu lao động gián tiếp [29]. Phát triển khu công nghiệp với mục tiêu tập trung các cơ sở sản xuất công nghiệp, sử dụng hiệu quả nguồn tài nguyên và năng lượng, tập trung các nguồn phát thải vào các khu vực nhất định, nâng cao hiệu quả sản xuất, hiệu quả quản lý nguồn thải và bảo vệ môi trường. Tuy nhiên, quá trình phát triển khu công nghiệp đã bộc lộ một số khuyết điểm trong việc xử lý chất thải và đảm bảo chất lượng môi trường. Tình trạng ô nhiễm môi trường (nhất là nguồn nước) tại các khu công nghiệp là do việc quy hoạch phát triển các khu công nghiệp ở nước ta chưa hợp lý, cũng như thiếu các nguồn lực cần thiết để đáp ứng nhu cầu phát triển. Thêm vào đó, trong quá trình hoạt động, nhiều khu công nghiệp còn thay đổi quy hoạch ngành nghề so với quyết định phê duyệt đầu tư, nên thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung ban đầu không đáp ứng yêu cầu thực tiễn [29]. Theo thống kê cho thấy, năm 2011 mỗi ngày các khu công nghiệp nước ta thải ra khoảng tám nghìn tấn chất thải rắn, tương đương khoảng ba triệu tấn một năm [26]. Khu công ngiệp Nam Cấm được thành lập theo Quyết định số 3759/QĐ.UBCN ngày 03/10/2003 của UBND tỉnh Nghệ An [22] và được UBND tỉnh Nghệ An phê duyệt quy hoạch chi tiết tại Quyết định số 2555/QĐ.UBCN 1
ngày 12/7/2004. Nằm hai bên Quốc lộ 1A, có tuyến đường sắt Bắc – Nam chạy qua, đường tỉnh lộ Nam Cấm nối Quốc lộ 1A với cảng biển Cửa Lò. Cách thành phố Vinh 18km về phía Bắc, cách sân bay Vinh 12km, cách ga Vinh 17 km và ga Quán Hành 2km, cách cảng biển Cửa Lò 8 km. Khu công nghiệp Nam Cấm có diện tích quy hoạch 327,83 ha bao gồm 3 tiểu khu A, B, C, là khu công nghiệp tổng hợp với các ngành chủ yếu: chế biến nông – lâm – thủy sản, rượu, bia, nước giải khát, sản xuất vật liệu xây dựng, chế biến khoáng sản, lắp ráp máy, dệt may, nhựa, hàng tiêu dùng, dụng cụ thể thao, thiết bị văn phòng phẩm [21]. Sau hơn 10 năm xây dựng, Khu công nghiệp Nam Cấm đã thu hút 18 doanh nghiệp vào hoạt động. Mặc dù, được xem là khu công nghiệp mới, được đầu tư công nghệ hiện đại trong sản xuất. Tuy nhiên, đến nay khu công nghiệp này vẫn chưa có hệ thống xử lý nước thải tập trung, ô nhiễm môi trường nước đã và đang gây ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống của người dân. Hàng ngày, hàng ngàn hộ dân sống xung quanh khu công nghiệp phải chấp nhận sống chung với nguồn nước thải chưa qua xử lý đổ ra từ các nhà máy. Vì vậy, đòi hỏi phải có những biện pháp thiết thực trong quản lý và giảm thiểu ô nhiễm để bảo vệ môi trường. Từ những thực tiễn trên, chúng tôi chọn đề tài “Nghiên cứu đặc trưng của dòng thải và đề xuất sơ đồ công nghệ xử lý nước thải tập trung tại khu công nghiệp Nam Cấm, huyện Nghi Lộc, tỉnh Nghệ An” với mục tiêu hiểu rõ tính chất lý hóa của dòng thải lỏng, ước tính được lượng thải để có thể đề xuất được một quy trình xử lý nước thải phù hợp cho khu công nghiệp Nam Cấm. Mục tiêu của đề tài Nghiên cứu đặc trưng nước thải và ước tính lượng thải tại khu công nghiệp Nam Cấm, huyện Nghi Lộc, tỉnh Nghệ An. Đề xuất sơ đồ công nghệ xử lý nước thải tập trung nhằm hạn chế ô nhiễm tại Khu công nghiệp Nam Cấm, huyện Nghi Lộc, tỉnh Nghệ An. 2
Giới hạn của đề tài Các vấn đề liên quan đến chất lượng nước thải của Khu công nghiệp Nam Cấm, huyện Nghi Lộc, tỉnh Nghệ An. CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN 1.1. Khu công nghiệp (KCN) 1.1.1. Giới thiệu chung về khu công nghiệp a) Khái niệm Khu công nghiệp (KCN) là khu tập trung các doanh nghiệp chuyên sản xuất hàng công nghiệp và thực hiện các dịch vụ cho sản xuất công nghiệp có ranh giới địa lý xác định, không có dân cư sinh sống do chính phủ hoặc thủ tướng chính phủ quyết định. Nói cách khác có thể hiểu KCN là một quần thể các xí nghiệp công nghiệp xây dựng trên một vùng thuận lợi về các yếu tố địa lý tự nhiên, kết cấu hạ tầng, xã hội....để thu hút vốn đầu tư và hoạt động theo một cơ cấu hợp lý nhằm đạt hiệu quả cao trong sản xuấtt công nghiệp và kinh doanh [16, 31]. b) Đặc điểm của KCN Về mặt pháp lý: KCN là phần lãnh thổ của nước sở tại, các doanh nghiệp hoạt động trong KCN chịu sự điều chỉnh pháp luật của nước sở tại như luật đầu tư nước ngoài, luật lao động, quy chế khu công nghiệp... Về mặt kinh tế: KCN là nơi tập trung nguồn lực để phát triển công nghiệp. Các nguồn lực của nước sở tại, các nhà đầu tư trong và ngoài nước tập trung vào một khu địa lý xác định, các nguồn lực này đóng góp vào phát triển cơ cấu, những ngành mà nước sở tại ưu tiên, cho phép đầu tư. Bên cạnh đó, thủ tục hành chính 3
đơn giản, có ưu đãi về tài chính, an ninh, an toàn xã hội tốt tại đây thuận lợi cho việc sản xuất kinh doanh hàng hóa hơn các khu vực khác. Mục tiêu của nước sở tại khi xây dựng khu công nghiệp là thu hút vốn đầu tư với quy mô lớn, thúc đẩy xuất khẩu tạo việc làm, phát triển cơ sở hạ tầng, chuyển giao công nghệ, giảm thiểu ô nhiễm môi trường [17]. c) Nhân tố tác động đến sự hình thành và phát triển KCN [3, 5, 8, 19, 28] Vị trí địa lý: Trong 10 yếu tố thành công của KCN do Hiệp hội KCN thế giới đã tổng kết, có hai yếu tố thuộc về yếu tố địa lý và điều kiện tự nhiên, đó là: Gần các tuyến giao thông đường bộ, đường hàng không, đường biển. Có nguồn cung cấp nguyên liệu và lao động. Rõ ràng việc xây dựng các KCN ở các khu vực này sẽ tận dụng được đầu vào có sẵn, làm giảm chi phí vận chuyển, có điều kiện mở rộng trong điều kiện KCN thành công. Vị trí kinh tế xã hội: Các trung tâm đô thị vừa là trung tâm kinh tế, vừa là trung tâm chính trị. Do đó sẽ tập trung nhiều ngành sản xuất, cơ sở vật chất kỹ thuật tốt, đội ngũ lao động có trình độ cao, chuyên môn giỏi. Do vậy, hiện nay các KCN chủ yếu tập trung ở các thành phố lớn để tận dụng điều kiện sẵn có, giảm rủi ro và tạo sức hấp dẫn cho các nhà đầu tư. Kết cấu hạ tầng: Đây là yếu tố có ảnh hưởng rất lớn đến thu hút đầu tư vào KCN. Với các nhà đầu tư xây dựng cơ sở hạ tầng mối quan tâm là vị trí thì với các nhà đầu tư sản xuất kinh doanh lại là kết cấu hạ tấng. Kết cấu hạ tầng: điện, nước, công tình công cộng khác như đường xá, cầu cống... tác động trực tiếp đến giá thuế đất, ảnh hưởng đến tâm lý đầu tư. Thị trường: Đối với các công ty nước ngoài, mục tiêu đầu tư vào các KCN là tận dụng thị trường nước chủ nhà, đưa nguồn vốn và hoạt động sinh lợi tránh tình trạng ứ đọng vốn, đồng thời có thể tận dụng được nguồn tài nguyên nhân 4
công rẻ cộng với thị trường rộng lớn. Nghiên cứu thị trường là một trong các hạng mục phải xem xét trong quá trình lập dự án nghiên cứu khả thi. Vốn đầu tư nước ngoài: Trong khi các nước đang phát triển gặp phải tình trạng thiếu vốn thì các công ty xuyên quốc gia đang có nguồn vốn lớn mong muốn có một môi trường đầu tư có lợi nhất song không phải bất kỳ đâu họ cũng bỏ vốn vào đầu tư. Yếu tố chính trị: Quan hệ chính trị tốt đẹp là dấu hiệu tốt cho việc mở rộng quan hệ hợp tác kinh tế. Thông thường những tác động này thể hiện ở: Việc dành cho các nước kém phát triển điều kiện ưu đãi về vốn đặc biệt là vốn ODA, các khoản viện trợ không hoàn lại hoặc các khoản cho vay ưu đãi. Tạo điều kiện xuất nhập khẩu nguyên vật liệu, sản phẩm, thiết bị công nghệ. Ký kết các hiệp ước thương mại giữa các Chính phủ cho phép các tổ chức kinh tế, cá nhân, các đơn vị kinh tế đầu tư sang nước kia. d) Sự phân bố của KCN phải đảm bảo những điều kiện sau Có khả năng xây dựng kết cấu hạ tầng thuận lợi có hiệu quả, có đất để mở rộng và nếu có thể liên kết thành các cụm công nghiệp. Quy mô KCN và quy mô xí nghiệp phải phù hợp với công nghệ chính gắn kết với kết cấu hạ tầng. Thủ tục đơn giản nhanh chóng thu hút các nhà đầu tư, quản lý và điều hành nhanh nhạy, ít đầu mối. Có khả năng cung cấp nguyên liệu trong nước hoặc nhập khẩu tương đối thuận lợi, có cự ly vận tải thích hợp. Có thị trường tiêu thụ sản phẩm. Có khả năng đáp ứng nhu cầu lao động cả số lượng và chất lượng với chi phí tiền lương thích hợp. 1.1.2. Lịch sử và xu hướng phát triển KCN trên thế giới và Việt Nam 5
a) Trên thế giới [5, 8, 24, 27] Từ lâu trong lịch sử phát triển kinh tế, người ta đã phát triển loại hình KCN để tập trung các nhà máy sản xuất công nghiệp vào trong một khu vực. KCN đầu tiên trên thế giới được thành lập vào năm 1896 ở Trafford Park thành phố Manchester (Anh) với tư cách là một doanh nghiệp tư nhân. Sau đó vào năm 1899 vùng công nghiệp Clearing ở thành phố Chicago, bang Illinois bắt đầu hoạt động và được coi là KCN đầu tiên của Mỹ. Tuy nhiên, trong giai đoạn này, do điều kiện địa lý, môi trường và một số yếu tố khách quan cho thấy lợi thế giữa KCN tập trung và KCN riêng lẻ chưa có sự chênh lệch đáng kể nên số lượng KCN tập trung chưa được các doanh nghiệp công nghiệp chú trọng, cho đến những năm 1950 1960. Do điều kiện công nghiệp phát triển mạnh nên ngoài điều kiện môi trường sinh thái và các điều kiện xã hội đã có sự bùng nổ về phát triển các vùng công nghiệp và KCN tập trung. Đối với những nước đang phát triển đầu tiên đã sử dụng hệ thống KCN là Pucto Rico. Trong những năm từ 19471963, Chính phủ Pucto Rico đã xây dựng 480 nhà máy để cho các doanh nghiêp thuê với cơ sở hạ tầng phù hợp nhằm thu hút các công ty chế biến của Mỹ, hầu hết các nhà máy tập trung trong hơn 30 KCN. KCN đầu tiên ở các nước châu Á được khai sinh ở Singapore vào năm 1951, đến năm 1954 Malaysia cũng bắt đầu thành lập KCN cho đến giữa thập kỷ 90 đã có 139 KCN, Ấn Độ bắt đầu thành lập KCN từ 1955 đến năm 1979 đã có 705 khu công nghiệp. Bên cạnh những mặt tích cực trong phát triển các KCN là những thách thức về môi trường đi kèm, đòi hỏi cần phải có bài toán cân bằng giữa phát triển kinh tế và bảo vệ môi trường. Khái niệm khu công nghiệp sinh thái (KCNST) bắt đầu được phát triển từ đầu những năm 90 của thế kỷ 20 trên cơ sở của Sinh thái học công nghiệp (STHCN). Với quan điểm hệ công nghiệp không phải là các thực thể riêng rẽ mà là một tổng thể các hệ thống liên quan giống như hệ sinh thái, STHCN tìm cách loại trừ khái niệm “chất thải” trong sản xuất công nghiệp và 6
mục tiêu cơ bản của nó là tăng cường hiệu quả của hoạt động công nghiệp và cải thiện môi trường như: giảm thiểu sử dụng tài nguyên thiên nhiên không thể tái tạo, giảm thiểu các tác động xấu môi trường, duy trì hệ sinh thái tự nhiên của khu vực… Nói cách khác, khu công nghiệp sinh thái là KCN mà ở đó nhiều nhà máy hoạt động độc lập nhưng kết hợp với nhau một cách tự nguyện, hình thành quan hệ cộng sinh giữa các nhà máy với nhau và môi trường. KCN Kalundborg, Đan Mạch được coi là KCN điển hình đầu tiên trên thế giới ứng dụng những nghiên cứu của STHCN vào việc phát triển một hệ thống cộng sinh công nghiệp thông qua sự trao đổi năng lượng và nguyên vật liệu giữa các công ty. Trong vòng 15 năm từ 19821997, lượng tiêu thụ tài nguyên của KCN này giảm được 19.000 tấn dầu, 30.000 tấn than, 600.000m3 nước, và giảm 130.000 tấn cácbon dioxide thải ra. Mô hình hoạt động KCN này là cơ sở quan trọng để hình thành hệ thống lý luận STHCN và các KCNST trên thế giới. Nguyên tắc cơ bản làm nền tảng cho sự phát triển KCNST Kalundborg là sự phù hợp giữa các ngành công nghiệp trên phương diện trao đổi chất thải, khoảng cách giữa các nhà máy không quá lớn, mỗi nhà máy đều nắm bắt thông tin liên quan đến nhà máy khác trong KCN, động cơ thúc đẩy các nhà máy tham gia vào KCNST là sự phát triển kinh tế bền vững, sự phối hợp giữa các nhà máy trên tinh thần tự nguyện và phù hợp với quy định về bảo vệ môi trường. KCN Riverside, Mỹ nằm ở thung lũng Burlington có diện tích 40ha, là một KCNST nông nghiệp hỗn hợp đa chức năng. Phát triển dựa trên sự phối hợp giữa các nhà máy bên trong KCN và bên ngoài trao đổi nguyên liệu và phế phẩm. Nguyên tắc cơ bản làm nền tảng cho sự phát triển KCNST Riverside là: Khuyến khích sự phát triển nền kinh tế tự cung tự cấp địa phương và tận dụng tối đa các nguồn lực địa phương. Cân bằng các lợi ích kinh tế và ảnh hưởng của sự phát triển. Thúc đẩy và sử dụng hiệu quả nguồn tài chính. Bảo vệ và bảo tồn các nguồn tài nguyên và môi trường địa phương, đặc biệt là ngành nông nghiệp truyền thống. Luôn đảm bảo sự hợp tác chặt chẽ với cộng đồng địa phương. 7
Hợp tác với các tổ chức phi lợi nhuận thúc đẩy các hoạt động hàng hóa và dịch vụ. KCN Map Ta Phut, Thái Lan nằm ở phía Đông Thái Lan có tổng diện tích 2.000ha, tập trung 89 nhà máy với 20.000 công nhân. Nguyên tắc cơ bản làm nền tảng cho sự phát triển KCNST Map Ta Phut là trao đổi và tái chế chất thải, điều phối giao thông và duy tu bảo dưỡng phương tiện, trao đổi và tiếp xúc cộng đồng, cùng tạo ra năng lượng, nguồn nhân lực, vấn đề đào tạo, hệ thống môi trường, an toàn, sức khỏe con người. KCN Guitang Group, Trung Quốc nằm trong tỉnh Guangxi thuộc Tây Nam Trung Quốc có tổng diện tích 2 km2. KCN bao gồm các nhà máy tinh chế đường lớn nhất Trung Quốc, thành lập năm 1956. Nguyên tắc cơ bản làm nền tảng cho sự phát triển KCNST Guitang Group là trao đổi và tái chế chất thải, hỗ trợ của chính phủ về chính sách đối với sử dụng sản phẩm phụ, đào tạo nhân sự trẻ tại địa phương, hỗ trợ chuyển đổi từ phương thức sản xuất nông nghiệp cũ sang nông nghiệp sinh thái, duy trì đổi mới môi trường kinh tế và xã hội nông thôn… Với sự nghiên cứu ngày càng sâu về STHCN và với các tiến bộ vượt bậc của khoa học kỹ thuật và công nghệ, KCNST đã trở thành một mô hình mới cho việc phát triển công nghiệp, kinh tế và xã hội phù hợp với tiến trình phát triển bền vững toàn cầu. Đến nay, KCNST được hiểu là một “cộng đồng” các doanh nghiệp sản xuất và dịch vụ có mối liên hệ mật thiết trên cùng một lợi ích: hướng tới một hoạt động mang tính xã hội, kinh tế và môi trường chất lượng cao, thông qua sự hợp tác trong việc quản lý các vấn đề về môi trường và nguồn tài nguyên. Bằng các hoạt động hợp tác chặt chẽ với nhau, “cộng đồng” KCNST sẽ đạt được một hiệu quả tổng thể lớn hơn nhiều so với tổng các hiệu quả mà từng doanh nghiệp hoạt động riêng lẻ gộp lại. Một KCNST thực sự cần phải là: 8
Một mạng lưới hay một nhóm các doanh nghiệp sử dụng các bán thành phẩm, phế phẩm hay phụ phẩm của nhau. Một tập hợp các doanh nghiệp tái chế. Một tập hợp các công ty có công nghệ sản xuất bảo vệ môi trường. Một tập hợp các công ty sản xuất sản phẩm “sạch”. Một KCN được thiết kế theo một chủ đề môi trường nhất định (ví dụ KCNST năng lượng tái sinh, KCNST tái tạo tài nguyên). Một KCN với hệ thống hạ tầng kỹ thuật và công trình xây dựng bảo vệ môi trường. Một khu vực phát triển hỗn hợp và đồng bộ (công nghiệp, thương mại, dịch vụ). Hiện nay, trên thế giới có khoảng 30 KCNST, phần lớn nằm ở nước Mỹ và châu Âu. Tại châu Á, mạng lưới công nghiệp sinh thái với một số các KCNST đã được thành lập và phát triển ở Nhật Bản, Trung Quốc, Ấn Độ và một số nước khác. Mỗi một KCNST có một chủ đề (đặc trưng) riêng về môi trường hay hệ sinh thái công nghiệp trong đó. Dựa vào đó, người ta chia KCNST thành năm loại chính: KCNST nông nghiệp; KCNST tái tạo tài nguyên; KCNST năng lượng tái sinh; KCNST nhà máy điện và KCNST lọc hóa dầu hay hóa chất. b) Ở Việt Nam [3, 68, 1619, 24] Tiền thân phát triển các KCN là khu kỹ nghệ Biên Hòa (nay là KCN Biên Hòa I) được thành lập năm 1963; Nơi này có vị trí địa lý thuận lợi cho phát triển công nghiệp, đây cũng là KCN lớn nhất và phát triển nhất sau ngày miền Nam giải phóng 1975. Song song đó, tại miền Bắc cũng đã bắt đầu xây dựng nhiều khu liên hợp, cụm công nghiệp lớn nhằm phát triển công nghiệp tạo cơ sở phát triển các KCN; điển hình là khu công nghiệp gang thép Thái Nguyên. 9
Nhằm mở rộng và nâng cao hiệu quả hoạt động của việc hình thành xây dựng, phát triển và quản lý KCN, ngày 18/10/1991 Chính phủ Việt Nam đã ban hành quy chế KCN kèm theo Nghị định 322/HĐBT và năm 1994 Chính phủ ban hành quy chế KCN kèm theo Nghị định 192/CP. Đánh dấu cho bước mở đầu của việc phát triển KCN ở nước ta, ngày 24/4/1997 Chính phủ ban hành Nghị định 36/CP thống nhất các quy chế KCN nhằm kiện toàn và đẩy nhanh tốc độ đầu tư xây dựng và phát triển các KCN; tạo một hành lang pháp lý đặc biệt cho loại hình kinh tế còn khá mới mẻ lại có điểm xuất phát thấp, chúng ta chưa có kinh nghiệm lại thiếu tiềm lực về nguồn vốn đầu tư các cơ sở vật chất hạ tầng trong cũng như ngoài địa bàn KCN. Hơn nữa lại chịu sự cạnh tranh rất gay gắt về thu hút đầu tư nước ngoài của các nước trong khu vực như: Trung Quốc, Thái Lan, Indonesia. Tuy nhiên với đường lối chính trị đúng, Đảng ta đã lãnh đạo công cuộc đổi mới và thu được những thành công, đã khẳng định được vị trí của đất nước trên trường quốc tế. Với các chính sách kinh tế mở, thông thoáng đã hấp dẫn được các nhà đầu tư và các quốc gia trên thế giới. Theo Vụ Quản lý KCN của Bộ Kế hoạch và Đầu tư, đến thời điểm hiện nay có khoảng 298 KCN đang hoạt động với sự phân bố khác nhau trong các vùng, miền; điển hình như Đồng Nai: 32 KCN, Tp.Hồ Chí Minh: 19 KCN, Long An: 36 KCN, Bình Dương: 25 KCN, Nghệ An: 3KCN, Đà Nẵng: 6 KCN, Hà Nội: 9 KCN… Các KCN đã được thành lập ở Việt Nam phần lớn tập trung tại các vùng kinh tế trọng điểm: Vùng kinh tế trọng điểm phía Bắc có 23 khu, diện tích 3.345 ha, Vùng kinh tế trọng điểm phía Nam có 50 khu, diện tích 11.579 ha, Vùng kinh tế trọng điểm miền Trung có 17 khu, diện tích 2.466 ha và khu kinh tế Dung Quất (Quảng Ngãi), khu kinh tế mở Chu Lai (Quảng Nam). Ngoài ra, các khu khác có 16 khu, diện tích 2.837ha. Hệ thống KCN ở nước ta gồm nhiều loại hình, đa dạng về quy mô, tính chất và trình độ hiện đại. Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của các KCN, các vấn đề môi trường cũng nảy sinh nhanh chóng. Việc lắp đặt các hệ thống xử lí khí thải, nước thải… đã 10
được các khu công nghiệp chú trọng. Đặc biệt, công tác quản lí môi trường ngày càng được các cấp liên quan đề cao. Đến nay, trên cả nước đã có 67 Ban quản lý được thành lập, thực hiện chức năng quản lý nhà nước trực tiếp đối với các KCN, KCX và KKT trên các lĩnh vực: đầu tư, quy hoạch xây dựng, tài nguyên môi trường, doanh nghiệp lao động, thương mại xuất nhập khẩu. Bên cạnh việc Nhà nước cải thiện các thủ tục hành chính chung, các bộ, ngành và UBND cấp tỉnh cũng đã ban hành những chính sách đơn giản hóa, giảm thiểu và công khai các thủ tục hành chính để tạo điều kiện thuận lợi cho các nhà đầu tư. Đồng thời, các cơ quan quản lý chuyên ngành như hải quan, ngân hàng, công an... cũng đã được thành lập tại các KCN. Trên cơ sở cơ chế ủy quyền này đã hình thành và phát huy được cơ chế quản lý “một cửa, tại chỗ”. Ban quản lý KCN cấp tỉnh đã được trao quyền quyết định trong quản lý KCN, góp phần nâng cao hiệu quả và hiệu lực quản lý Nhà nước đối với KCN, rút ngắn được thủ tục hành chính, giải tỏa tâm lý cho các nhà đầu tư trong và ngoài nước về chính sách của nhà nước ta đối với việc đầu tư vào các KCN, góp phần không nhỏ thúc đẩy phát triển các KCN, được các doanh nghiệp KCN thừa nhận tính tích cực của công tác quản lý Nhà nước. Đây là cơ chế quản lý đúng và phù hợp với xu thế hội nhập và phát triển hiện nay. 1.1.3. Các ngành sản xuất và chất thải phát sinh trong KCN a) Các ngành nghề sản xuất trong một KCN [3, 4, 1619, 31] Như trên đã nêu, thường trong một khu công nghiệp, các ngành nghề rất đa dạng và phụ thuộc chủ yếu vào các đặc điểm và các nhân tố tác động đến sự hình thành thuận lợi một KCN .... Đồng thời phải chú ý đến khả năng phát triển một KCNST. Vì thế, các ngành nghề cũng có thể chỉ tập trung vào một nhóm ngành có khả năng tận dụng được nguồn nguyên vật liệu, tài nguyên và nhân công tại chỗ; nhưng cũng có thể gồm nhiều loại ngành nghề có tác dụng hỗ trợ/cộng sinh. 11
Như vậy một KCN có thể bao gồm một hoặc một số các ngành nghề sau đây theo Nghị định số 29/2011/BTNMT ngày 18/4/2011 của Bộ Tài nguyên và Môi trường Việt Nam. Ngành chế biến thực phẩm bao gồm: sản xuất đồ uống các loại, chế biến thủy sản, sản xuất bột ngọt, đường, sữa, bánh kẹo, nước lọc, đá tinh khiết.... Ngành chế biến nông sản: sản xuất thuốc lá, nguyên liệu thuốc lá, tinh bột, ngũ cốc, xay xát chế biến gạo, chế biến chè, cà phê, hat điều, ca cao... Ngành chế biến thức ăn chăn nuôi gia súc, gia cầm, thủy sản, phụ phẩm thủy sản, bột cá... Ngành sản xuất phân bón, phân vi sinh, sản xuất thuốc bảo vệ thực vật... Ngành sản xuất hóa chất, dược phẩm, mỹ phẩm: sản xuất thuốc thú y, sản xuất hóa mỹ phẩm, sản xuất các sản phẩm từ chất dẻo, sơn, sản xuất nhựa, phụ gia... Ngành sản xuất giấy và văn phòng phẩm: sản xuất giấy, bột giấy, bìa cát tông, bao bì, văn phòng phẩm... Ngành sản xuất thủy tinh, gốm sứ, chế biến gỗ: sản xuất sứ vệ sinh, thủy tinh các loại, phích nước, gỗ gia dụng, ván ép, bóng đèn... Ngành luyện kim, cơ khí: cán tôn, luyện thép, đánh bóng kim loại, sửa chữa đầu máy, sản xuất nhôm định tính... Ngành chế biến khoáng sản: sản xuất bột đá trắng siêu mịn, tráng phủ men, sản xuất đá ốp lát... Ngành điện tử viễn thông: sản xuất các linh kiện điện tử, thiết bị điện... b) Các loại chất thải phát sinh [1, 3, 13, 16] 12
Cũng như bất kỳ một hoạt động sản xuất nào, các chất thải đều thường gồm 3 dạng rắn, lỏng, khí sau: Chất thải rắn: Chất thải rắn phát sinh chủ yếu ở là các nguyên liệu không đạt chuẩn, các phần phụ nguyên liệu, xỉ tro trong quá trình đốt, bùn thải của hệ thống xử lý nước thải và các chất thải sinh hoạt phát sinh của công nhân. Loại chất thải này phát sinh hầu hết các ngành sản xuất nhưng có nhiều ở ngành sản xuất thức ăn chăn nuôi, chế biến thực phẩm, sản xuất nguyên liệu giấy, thủy tinh, gốm sứ... Chất thải vào khí quyển (khí, bụi và sol khí): Các chất thải này phát sinh trong quá trình sản xuất tại các công đoạn như lò hơi, xay, trộn, nghiền, đốt, ép dẻo, máy phát điện... Lượng phát sinh lớn nhất loại chất thải này chủ yếu trong sản xuất nhiệt điện, luyện kim, xi măng, công nghiệp chế biến khoáng sản, phân bón, hóa chất, chất dẻo... Chất thải lỏng: phát sinh trong quá trình sản xuất như rửa nguyên liệu, rửa máy móc, ngâm tẩm nguyên liệu, nước làm mát, nước cho quá trình xử lý bụi... và nước thải sinh hoạt của cán bộ công nhân viên. Loại chất thải này chủ yếu phát sinh trong một số ngành sản xuất như chế biến thực phẩm, sản xuất giấy và nguyên liệu giấy, sản xuất mỹ phẩm, dược phẩm, thức ăn chăn nuôi... Trong cả 3 dạng chất thải này, đều có thể có chất thải nguy hại ( là chất thải chứa các chất hoặc các hợp chất có một trong các đặc trưng gây nguy hại trực tiếp như dễ cháy, dễ nổ, làm ngộ độc, dễ ăn mòn, dễ lây nhiễm,... ; Hoặc tương tác chất với chất khác, bền và khó phân hủy, gây nguy hại đến môi trường và sức khỏe con người như bụi kim loại, hơi dung môi, dầu mỡ thải, sơn, pin, ắc quy....). Các chất thải nguy hại đều có thể có ở nhiều ngành nghề sản xuất, nhưng nhiều hơn cả là ngành sản xuất linh kiện điện tử, luyện kim, cơ khí, sửa chữa máy móc, tàu thủy... 1.2. Một số biện pháp giảm thiểu và xử lý ô nhiễm nước 13
1.2.1. Các biện pháp giảm thiểu [1, 38] a) Cơ chế chính sách Yêu cầu thực hiện nghiêm việc thẩm định bảo cáo đánh giá tác động môi trường đối với toàn KCN cũng như đối với mỗi dự án đầu tư vào KCN. Đặc biệt, khuyến khích các nhà máy áp dụng những quy trình sản xuất sạch hơn hoặc công nghệ mới sạch. Có kế hoạch đầu tư phương tiện máy móc thiết bị cho đơn vị có trách nhiệm về quản lý môi trường trong các KCN. Bổ sung kinh phí cho việc đào tạo cán bộ chuyên trách về quản lý môi trường. Phối hợp chặt chẽ giữa Chính quyền địa phương, Công ty sản xuất kinh doanh, công ty phát triển hạ tầng để khắc phục ô nhiễm tại KCN. b) Công cụ pháp lý Ban hành những quy định về pháp luật như luật Bảo vệ môi trường, Nghị định,…về hướng dẫn lập và thực hiện công tác bảo vệ môi trường. Yêu cầu tất cả các chủ đầu tư trong KCN có phát sinh nước thải phải xử lý cục bộ đạt tiêu chuẩn đầu vào của hệ thống xử lý nước thải tập trung. Tăng cường công tác thanh, kiểm tra để xử lý các doanh nghiệp không thực hiện theo đúng cam kết bảo vệ môi trường trong báo cáo đánh giá tác động môi trường hoặc bản đăng ký đạt tiêu chuẩn môi trường. c) Công cụ kinh tế Thực hiện ban hành phí bảo vệ môi trường là công cụ kinh tế hiệu quả nhằm ngăn ngừa, kiểm soát ô nhiễm tại KCN. d) Tăng cường năng lực quản lý Xây dựng hệ thống văn bản và hệ thống quản lý môi trường của doanh nghiệp. Làm rõ chức năng nhiệm vụ quản lý môi trường cho từng đơn vị, từng cá nhân đã được phân công, đồng thời làm rõ trách nhiệm của các cá nhân và các 14
đơn vị này trong quá trình thực hiện quản lý môi trường. Nâng cao năng lực quản lý môi trường tại KCN đảm bảo đủ nguồn nhân lực và trình độ. e) Nâng cao nhận thức của doanh nghiệp Các doanh nghiệp đòi hỏi phải hiểu các quy định pháp luật về bảo vệ môi trường, quyền và trách nhiệm của doanh nghiệp trong lĩnh vực bảo vệ môi trường. 1.2.2. Xử lý nước thải Nếu như biện pháp giảm thiểu tập trung vào các công cụ quản lý môi trường và việc áp dụng các kỹ thuật sản xuất sạch hơn để giảm tiêu thụ tài nguyên, giảm lượng nước thải/chất thải phát sinh, tái quay vòng và tận dụng chất thải, thì việc xử lý nước thải lại tập trung vào việc loại bỏ các chất ô nhiễm đã phát sinh trong hoạt động sản xuất ở các dòng thải ra môi trường đạt các yêu cầu theo tiêu chuẩn/quy chuẩn môi trường của mỗi quốc gia/khu vực. Hai nhóm kỹ thuật chính nhằm loại bỏ các chất ô nhiễm trong nước thải là xử lý cuối đường ống và xử lý cấp tiến (nâng cao – Advanced treatment). a) Xử lý cuối đường ống [2, 9, 12, 15, Xử lý cuối đường ống thực chất là việc áp dụng các phương pháp vật lý, hóa học và sinh học truyền thống để loại bỏ các chất ô nhiễm trong nước thải phát sinh từ một hoạt động sản xuất nào đấy. Bởi vì tất cả các hoạt động sản xuất đều có thể đưa vào dòng thải lỏng các chất thải dưới dạng rắn, lỏng và thậm chí cả khí; các chất này có thể là chất vô cơ và/hoặc hữu cơ; chất hữu cơ có thể là vô sinh hoặc hữu sinh. Do vậy, một hệ thống xử lý nước thải (HTXLNT) thường bao gồm một tổ hợp các phương pháp lý, hóa và sinh học nhằm làm giảm và loại bỏ một cách hiệu quả (về nồng độ, tính kinh tế và sự phù hợp) chất ô nhiễm. Tức là, HTXLNT phải được thiết kế và xây dựng trên cơ sở xem xét và hiểu rõ tính chất, lưu lượng nước thải và hàng loạt yếu tố khác 15
như kinh phí, diện tích dành cho hệ thống xử lý, đặc điểm địa hình, hệ thống thoát nước, mục đích sử dụng nguồn tiếp nhận… Để đạt được mục tiêu này, một HTXLNT thường chứa 3 mô đun (khối/công đoạn) sau [2, 12, 15]: Mô đun thứ nhất làm nhiệm vụ xử lý sơ bộ còn gọi là xử lý bậc 1: là các công trình xử lý cơ học như song chẵn rác, bể lắng tách, bể điều hòa, đôi khi có cả lọc thô. Mục đích chính của công đoạn này là loại bỏ các vật rắn có kích thước lớn, tách bớt các chất ô nhiễm không tan, dầu mỡ trong nước thải trước khi đưa vào xử lý tiếp theo và điều chỉnh các dòng thải riêng theo một tỷ lệ nhất định nhằm đáp ứng yêu cầu xử lý hóa học và sinh học ở công đoạn kế tiếp như pH, nhiệt độ, chất hữu cơ, dinh dưỡng … Xử lý bậc 1 có thể loại bỏ được một vài lượng chất ô nhiễm (thậm chí có đến 50% chất rắn không tan và 70 ÷ 80% dầu mỡ; trong trường hợp này có thể phải bổ sung cả phương pháp hóa lý) và là một công đoạn hầu như không thể bỏ được trong một HTXLNT. Mô đun thứ hai hay xử lý bậc 2 (xử lý thứ cấp): là các công trình xử lý hóa học và sinh học dùng để loại hầu hết các chất hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học (dạng tan và không tan), các chất rắn lơ lửng và keo. Các phương pháp hóa học được sử dụng nhiều nhất ở công đoạn này là keo tụ, oxyhóa khử, kết tủa … dùng để loại chủ yếu là cặn lơ lửng, các cấu tử vô cơ có nồng độ khá lớn trong các dòng thải công nghiệp. Trong xử lý bậc 2 truyền thống chất dinh dưỡng có thể không hoặc có được loại bỏ, tuy nhiên, ngày nay việc loại bỏ dinh dưỡng hữu cơ cũng được xếp vào xử lý bậc 2 [25]. Biện pháp khử trùng đôi khi cũng được đưa vào với mục đích làm tăng hiệu quả của xử lý thứ cấp. Xử lý bậc 2 có thể loại bỏ được một lượng khá lớn các chất ô nhiễm đặc trưng của một dòng thải cụ thể. Xử lý bậc 3 (mô đun thứ 3): thường chỉ được thực hiện theo yêu cầu của nguồn tiếp nhận về chất lượng dòng thải. Chẳng hạn, nước thải bệnh viện trước khi thải ra môi trường cần phải triệt khuẩn hoàn toàn; nước thải sau biogas phải loại bỏ dinh dưỡng trước khi đưa vào tưới tiêu; hay như nước thải xí 16
nghiệp mạ sau khi dùng phương pháp oxyhóa khử và kết tủa để xử lý các kim loại nặng cần phải bổ sung phương pháp hấp phụ hoặc sử dụng thực vật thủy sinh để nồng độ kim loại nặng đưa vào nguồn tiếp nhận đạt tiêu chuẩn quy định … Vì vậy, xử lý bậc 3 còn được gọi là xử lý triệt để. Khử trùng, loại bỏ kim loại nặng và chất dinh dưỡng là một phần nội dung chính trong xử lý bậc 3. Như vậy, xử lý cuối đường ống có thể áp dụng cho dòng thải ra tại mỗi một nhà máy/xí nghiệp đơn lẻ hoặc cũng có thể sử dụng để xây dựng một HTXLNT tập trung cho một tổ hợp các đơn vị sản xuất như khu công nghiệp, khu chế xuất, làng nghề … Trong thực tế, nếu không có yêu cầu phải xử lý triệt để (ví dụ chỉ cần đạt quy chuẩn B1 của QCVN 14:2011/BTNMT), một HTXLNT thường chỉ bao g ồm 2 công đoạn là xử lý sơ bộ và xử lý thứ cấp như mô hình sau. Hình 1.1. HTXLNT hai cấp với các thiết kể bể cân bằng (điều hòa) khác nhau [25] 17
Tuy nhiên, yêu cầu về xử lý nước thải đang trở nên khắt khe hơn cả về nồng độ giới hạn của nhiều chất trong dòng ra và cả về việc xây dựng các giới hạn về tổng độ độc của dòng ra. Để đáp ứng những yêu cầu mới này, nhiều công trình xử lý bậc 2 hiện hành sẽ phải được trang bị thêm những bộ phận mới nhằm loại bỏ triệt để các chất ô nhiễm. Mô đun thêm mới này và một HTXLNT hoàn thiện được gọi là hệ thống xử lý nước thải cấp tiến. Có thể tham khảo cách phân chia các mô đun xử lý nước thải như Metcalf Eddy dưới đây. Bảng 1.1. Các mô đun xử lý trong một HTXLNT Mô đun (mức độ xử lý) Mô tả quá trình Xử lý Tiền xử lý Loại bỏ các vật chất rắn như rác rưởi, các vật bậc 1 nổi, mỡ đóng cục có thể gây ảnh hưởng đến sự duy tu, bảo dưỡng hoặc các vấn đề liên quan đến quá trình hoạt động của hệ thống xử lý. Xử lý sơ bộ Loại bỏ một phần chất rắn lơ lửng và chất hữu cơ từ nước thải. Xử lý bậc 1 cấp Tăng cường loại bỏ chất rắn lơ lửng và chất hữu tiến cơ từ nước thải. Có thể bổ sung hóa chất hoặc lọc. Xử lý Xử lý bậc 2 Loại bỏ chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học (tan bậc 2 hoặc không tan), keo và chất rắn lơ lửng. Có thể bao gồm cả triệt khuẩn. Xử lý bậc 2 với Loại bỏ các chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học, loại bỏ chất dinh chất rắn lơ lửng và chất dinh dưỡng ( nitơ, dưỡng phospho hoặc cả 2). 18
Xử lý Loại bỏ lượng chất rắn lơ lửng còn sót lại (sau bậc 3 xử lý bậc 2) bằng lọc vi màng hoặc vật liệu lọc. Khử trùng và loại dinh dưỡng. Xử lý Loại bỏ các chất hòa tan và lơ lửng còn lại sau cấp khi xử lý sinh học truyền thống. Bắt buộc phải tiến thực hiện trong trường hợp sử dụng lại nước thải. Nguồn trích dẫn: from Crities and Tchobanoglous, 1998 [25] b) Xử lý cấp tiến Xử lý nước thải cấp tiến (nâng cao – advanced) được định nghĩa là việc xử lý bổ sung cần thiết để loại các chất lơ lửng, các chất dạng keo và các cấu tử hòa tan vẫn còn lại sau quá trình xử lý bậc 2 thông thường. Các cấu tử hòa tan có thể chỉ là các ion vô cơ tương đối đơn giản như canxi, kali, sulphat, nitrat và photphat cho đến vô số các hợp chất hữu cơ tổng hợp có khối lượng phân tử lớn và cấu trúc phức tạp. Trong những năm gần đây, các tác động tiềm ẩn của nhiều chất này (kể cả các chất có hoạt tính sinh học) đến môi trường đã được nhận biết rõ ràng hơn. Vì vậy buộc phải có thêm các kỹ thuật mới, tiên tiến hơn có khả năng loại trừ các chất này khỏi dòng thải. Như vậy một HTXLNT hiện thời cần phải có 4 mô đun/công đoạn được mô tả một cách đơn giản như trong hình 1.2 dưới đây. Xử lý Xử lý Khử Xử lý Luới thép Xử lý chính sinh học thứ trùng nâng cao cấp Rác, cát Oxy Clo Th ải ra MT Bùn Bùn thải ban đầu Làm ổn định Tiêu nuớc Làm cô đặc 19
Th ải vào đất Hình 1.2. Sơ đồ quá trình điển hình của một HTXLNT [23] Các hệ thống xử lý nước thải cấp tiến có thể được chia theo kiểu vận hành hoặc quá trình chính hoặc phân loại theo nguyên lý đã tiến hành để loại bỏ chất ô nhiễm. Để thuận tiện cho việc so sánh, bảng 1.2 sẽ giới thiệu một số cấu tử tiêu biểu vẫn còn lại sau xử lý cấp 2, các tác động và các kỹ thuật xử lý cấp tiến có thể áp dụng để loại bỏ tiếp tục. Cơ sở để đưa ra bảng phân loại so sánh này dựa vào: (1) nguyên lý loại bỏ chất ô nhiễm còn dư và (2) các kiểu vận hành hoặc các quá trình thường được sử dụng để xử lý hiệu quả chất ô nhiễm. Tổng kết ở bảng 1.2 cho thấy nhiều quá trình vận hành đều có thể được sử dụng để loại cùng một số cấu tử. Những cấu tử điển hình đã liệt kê trong bảng 1.2 được tập hợp thành 4 nhóm lớn phụ thuộc vào việc loại bỏ: (1) các hợp chất dạng keo vô cơ, keo hữu cơ và các chất rắn lơ lửng còn chưa xử lý được, (2) các chất hữu cơ hòa tan, (3) các cấu tử vô cơ hòa tan và (4) các hợp phần sinh học. Các sơ đồ phân luồng quá trình xử lý cấp tiến tích hợp nhiều kỹ thuật điển hình đã liệt kê trong bảng 1.2 được minh họa ở hình 1.3 bên dưới đây. 20