BỘ TÀI NGUYÊN MÔI TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN MÔI TRƯỜNG TP.HCM TP KHOA MÔI TRƯỜNG
KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG
Tiểu luận:
ỨNG DỤNG CỦA SINH THÁI CÔNG NGHIỆP
NHÓM: 3 LỚP: ĐHLTKTMT_01 HLTKTMT_01 GVBM:VÂN VÂN TRINH
TP.HCM, 07/2014
Đề tài: Ứng dụng Kỹ thuật sinh thái trong công nghiệp
MỤC LỤC Danh sách nhóm 3 ..................................................................................................... iii Danh mục các từ viết tắt ............................................................................................. iv CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ........................................................................................ 1 1.1. Tổng quan về sinh thái công nghiệp ................................................................... 1 1.1.1. Khái niệm .................................................................................................... 1 1.1.2. Hệ sinh thái công nghiệp ............................................................................. 2 1.1.3. Quá trình trao đổi chất trong hệ STCN ........................................................ 3 1.2. Khu công nghiệp sinh thái ................................................................................. 5 1.2.1. Khái niệm khu công nghiệp sinh thái ........................................................... 5 1.2.2. Mục tiêu ...................................................................................................... 8 1.2.4. Phân loại ..................................................................................................... 8 1.2.5. Nguyên tắc xây dựng KCNST ................................................................... 12 1.2.6. Yêu cầu đối với KCNST............................................................................ 14 1.2.7. Các tiêu chí của khu công nghiệp sinh thái ................................................ 14 1.2.8. Lợi ích của việc phát triển KCNST ............................................................ 15 1.3. Quá trình phát triển KCNST ............................................................................ 16 1.3.1. Tại châu Âu ............................................................................................... 16 1.3.2. Tại châu Mỹ .............................................................................................. 17 1.3.3. Tại Châu Á ................................................................................................ 19 CHƯƠNG 2. HIỆN TRẠNG XÂY DỰNG KHU CÔNG NGHIỆP SINH THÁI ....... 20 2.1. Một số KCN ST trên thế giới. .......................................................................... 20 2.1.1. Khu công nghiệp sinh thái Kalundborg (Đan Mạch) .................................. 20 2.1.2. Khu công nghiệp sinh thái Burnside (Nova Scotia, Canada) ...................... 22 2.1.3. KCN Riverside (Vermont, Hoa Kỳ) ........................................................... 23 2.1.4. KCN Cabazon (California, Hoa Kỳ) ......................................................... 24 2.1.4. Thái Lan .................................................................................................... 24 2.2. KCNST ở Việt Nam. ........................................................................................ 25 2.2.1. Tình hình chung ........................................................................................ 25 2.2.2. KCNST Bourbon An Hòa (Tây Ninh) ....................................................... 26 GVBM: Vân Trinh
Nhóm 3
Trang i
Đề tài: Ứng dụng Kỹ thuật sinh thái trong công nghiệp 2.2.3. Các dự án đang được áp dụng mô hình KCNST tại Việt Nam. .................. 28 CHƯƠNG 3. GIẢI PHÁP PHÁT TRIỂN KHU CÔNG NGHIỆP SINH THÁI.......... 30 3.1. Kinh nghiệm xây dựng KCNST từ các nước có nền công nghiệp phát triển ..... 30 3.2. Khả năng ứng dụng mô hình KCNST ở khu vực phía Nam.............................. 30 3.3. Cơ hội và thách thức trong việc áp dụng mô hình KCNST............................... 31 3.3.1. Cơ hội ....................................................................................................... 31 3.3.2. Thách thức................................................................................................. 31 3.4. Sự hỗ trợ .......................................................................................................... 33 3.5. Xác định tiêu chuẩn KCNST ........................................................................... 33 3.6. Phương pháp xây dựng KCNST ...................................................................... 34 3.6.1. Lựa chọn địa điểm xây dựng KCNST ........................................................ 34 3.6.2. Đánh giá địa điểm theo các tiêu chuẩn môi trường. ................................... 35 3.6.3. Thiết lập PCX (Các giải pháp xử lí cuối đường ống) ................................. 37 CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN ......................................................................................... 39
GVBM: Vân Trinh
Nhóm 3
Trang ii
Đề tài: Ứng dụng Kỹ thuật sinh thái trong công nghiệp
Danh sách nhóm 3
GVBM: Vân Trinh
Nhóm 3
Trang iii
Đề tài: Ứng dụng Kỹ thuật sinh thái trong công nghiệp
Danh mục các từ viết tắt
CSSX
Cơ sở sản xuất
DN
Doanh nghiệp
KCNSTNN
Khu công nghiệp sinh thái nông nghiệp
KCNSTTTTN
Khu công nghiệp sinh thái tái tạo tài nguyên
KCNSTNLTS
Khu công nghiệp sinh thái năng lượng tái sinh
KCNSTNMD
Khu công nghiệp sinh thái nhà máy điện
KCNSTLHD
Khu công nghiệp sinh thái lọc hóa dầu
KCN
Khu công nghiệp
KCX
Khu chế xuất
KCNST
Khu công nghiệp sinh thái
STCN
Sinh thái công nghiệp
STHCN
Sinh thái học công nghiệp
SXCN
Sản xuất công nghiệp
STTN
Sinh thái tự nhiên
VKTTĐPN
Vùng kinh tế trọng điểm phía Nam
GVBM: Vân Trinh
Nhóm 3
Trang iv
Đề tài: Ứng dụng Kỹ thuật sinh thái trong công nghiệp
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN 1.1. Tổng quan về sinh thái công nghiệp 1.1.1. Khái niệm Sinh thái công nghiệp hay công nghiệp sinh thái (Industrial Ecology) được biết đến vài năm trước đây, đặc biệt từ khi xuất hiện bài báo của Frosch và Gallpoulos phát hành theo số báo đặc biệt của tờ Scientific American (Frosch và Gallpoulos, 1989). Sinh thái công nghiệp (STCN) thể hiện sự chuyển hóa mô hình hệ công nghiệp truyền thống sang dạng mô hình tổng thể hơn – hệ STCN (industrial ecosystem). Trong đó chất thải hay phế liệu từ quy trình sản xuất này có thể sử dụng làm nguyên liệu cho quy trình sản xuất khác. Trong công nghiệp sinh thái cơ sở hạ tầng công nghiệp được thiết kế sao cho chúng có thể tạo thành một chuỗi những hệ sinh thái hòa hợp với hệ sinh thái tự nhiên trên toàn cầu. Khái niệm STCN còn được xem xét ở nhiều khía cạnh tạo thành mô hình hệ công nghiệp bảo toàn tài nguyên là chiến lược có tính chất đổi mới nhằm phát triển công nghiệp bền vững bằng cách thiết kế những hệ công nghiệp theo hướng giảm đến mức thấp nhất sự phát sinh chất thải và tăng đến mức tối đa khả năng tái sinh - tái sử dụng nguyên liệu và năng lượng. Sinh thái công nghiệp là hướng mới để vươn đến sự phát triển bền vững bằng cách tối ưu hóa mức tiêu thụ tài nguyên thiên nhiên và năng lượng đồng thời làm giảm thiểu sự phát sinh chất thải. Nói cách khác, khái niệm STCN còn được hiểu theo cơ sở nguyên lý 3R: giảm thiểu (reduction), tái sử dụng (reutilization) và quay vòng (recycling); bao hàm tái sinh, tái chế, tuần hoàn các loại phế liệu, giảm thiểu chi phí xử lý, tăng cường việc sử dụng tất cả các giải pháp ngăn ngừa ô nhiễm bao gồm cả sản xuất sạch hơn và xử lý cuối đường ống. Ở đây sản xuất sạch hơn là hướng tới ngăn ngừa ô nhiễm ở những cơ sở sản xuất riêng lẻ, trong khi đó STCN hướng tới ngăn ngừa ô nhiễm ở hệ công nghiệp. Mặc dù khái niệm về STCN vẫn còn mới mẻ và chưa có định nghĩa thống nhất, tuy nhiên có thể thấy sự nhất trí rằng khái niệm STCN thể hiện những quan điểm chính sau đây:
GVBM: Vân Trinh
Nhóm 3
Trang 1
Đề tài: Ứng dụng Kỹ thuật sinh thái trong công nghiệp − Sinh thái công nghiệp là sự tổ hợp toàn diện và thống nhất tất cả các thành phần của hệ công nghiệp và các mối quan hệ của chúng với môi trường xung quanh. − STCN nhấn mạnh việc xem xét các hoạt động do con người điều khiển sao cho sự phát triển theo hướng bảo tồn tài nguyên và bảo vệ môi trường. − STCN xem quá trình tiến hóa (cải tiến) công nghệ sản xuất là yếu tố quan trọng để chuyển tiếp từ hệ công nghiệp không bền vững hiện tại sang hệ STCN bền vững trong tương lai. − Cơ sở hình thành khái niệm STCN là dựa trên hiện tượng trao đổi chất công nghiệp (industrial metabolism). 1.1.2. Hệ sinh thái công nghiệp Hệ STCN được tạo thành từ tất cả các khâu sản xuất, chế biến, tiêu thụ, kết hợp cả sản xuất công nghiệp và nông nghiệp. Bốn thành phần chính của hệ STCN bao gồm: − Cơ sở sản xuất nguyên vật liệu và năng lượng ban đầu. − Nhà máy chế biến nguyên liệu. − Nhà máy xử lý/tái chế chất thải − Tiêu thụ thành phẩm Cơ sở sản xuất nguyên vật liệu và năng lượng ban đầu có thể gồm một hoặc nhiều nhà máy cung cấp nguyên liệu ổn định cho hệ sinh thái công nghiệp. Qua nhiều quá trình chế biến (trích ly, cô đặc, phân loại, tinh chế…) các nguyên liệu thô sẽ chuyển thành nguyên liệu đóng vai trò quan trọng trong việc tái sinh tái chế (trong chính dây chuyền sản xuất hiện tại của nhà máy hoặc ở những nhà máy khác). Sản phẩm, phế phẩm, sản phẩm phụ… sẽ được chuyển đến người tiêu dùng.Sản phẩm sau khi sử dụng sẽ được thải bỏ hoặc tái chế. Cuối cùng nhà máy xử lý chất thải sẽ thực hiện công tác thu gom, phân loại và xử lý các vật liệu có khả năng tái chế cũng như chất thải. Một hệ STCN sẽ tận dụng nguyên vật liệu và năng lượng thải bỏ của các nhà máy khác nhau trong hệ thống và cả các thành phần không phải là cơ sở sản xuất, ví dụ từ các hộ gia đình thuộc khu dân cư nằm trong khuôn viên của hệ thống đang xét. GVBM: Vân Trinh
Nhóm 3
Trang 2
Đề tài: Ứng dụng Kỹ thuật sinh thái trong công nghiệp Bằng cách này, lượng nguyên liệu và năng lượng tiêu thụ cũng như lượng chất thải phát sinh sẽ giảm do chất thải/phế phẩm được sử dụng để thay thế một phần nguyên liệu và năng lượng cần thiết. Có thể phân chia sinh thái công nghiệp theo 5 dạng khác nhau dựa trên ranh giới của hệ thống. Tiêu chí để xác định ranh giới của hệ STCN là dựa trên vị trí địa lý hoặc chuỗi sản phẩm/nguyên liệu. Các loại hình hệ STCN là: − Hệ STCN theo chu trình vòng đời sản phẩm. Ranh giới của hệ STCN được xác định theo các thành phần kinh tế (nhà sản xuất và người tiêu dùng) liên quan đến một loại sản phẩm cụ thể. − Hệ STCN theo chu trình vòng đời nguyên liệu. Ranh giới hệ sinh thái theo vòng đời nguyên liệu được xác định bởi các thành phần liên quan đến một loại nguyên liệu cụ thể. − Hệ STCN theo diện tích/ vị trí địa lý. Ranh giới địa lý không kể đến khu vực tiêu thụ sản phẩm. KCN Kalunborg (Đan Mạch) là thí dụ điển hình cho loại hình hệ STCN này. − Hệ STCN theo loại hình công nghiệp. Một nhóm các cơ sở sản xuất thuộc cùng loại hình công nghiệp hợp thành hệ STCN. Trong thực tế, loại hình STCN này được xây dựng theo định hướng môi trường chung của từng loại hình công nghiệp. − Hệ STCN hỗn hợp. Nó không đề cập đến ranh giới cụ thể mà chỉ xem xét mối tương quan giữa các nhà máy có thể sử dụng phế phẩm/phế liệu của nhau. Đây là loại hình thông dụng nhất. 1.1.3. Quá trình trao đổi chất trong hệ STCN Cơ sở hình thành khái niệm STCN là dựa trên hiện tượng trao đổi chất công nghiệp (industrial metabolism). Đó là toàn bộ các quá trình vật lý chuyển hóa nguyên liệu và năng lượng cùng với sức lao động của con người thành sản phẩm, phế phẩm và chất thải ở điều kiện ỗn định.Khái niệm này giúp chúng ta hiểu được hoạt động của hệ công nghiệp và mối quan hệ tương hỗ của chúng đối với môi trường xung quanh.Quá trình trao đổi chất công nghiệp thể hiện sự chuyển hóa của dòng vật chất và năng lượng từ nguồn tài nguyên tạo ra chúng, qua quá trình chế GVBM: Vân Trinh
Nhóm 3
Trang 3
Đề tài: Ứng dụng Kỹ thuật sinh thái trong công nghiệp biến trong hệ công nghiệp, đến người tiêu thụ và cuối cùng thải bỏ. Trao đổi chất công nghiệp cung cấp cho chúng ta khái niệm cơ bản về quá trình chuyển hóa hệ thống sản xuất và tiêu thụ sản xuất và tiêu thụ sản phẩm hiện tại theo hướng phát triển bền vững. Đây là cơ sở cho việc phân tích dòng vật chất, xác định và đánh giá các nguồn phát thải cũng như các tác động của chúng đến môi trường. Quá trình trao đổi chất công nghiệp xảy ra trong từng cơ sở sản xuất riêng biệt, trong từng ngành công nghiệp và ở mức toàn cầu.Trong các hệ công nghiệp, hoạt động sản xuất bao gồm tạo ra năng lượng và những sản phẩm khác.Nhóm tiêu thụ sản phẩm có thể là những nhà máy khác, con người (thị trường) và động vật. Quá trình phân hủy bao gồm xử lý, thu hồi và tái chế chất thải. Khác với hệ sinh thái tự nhiên, hệ sinh thái công nghiệp không thể dựa vào nhóm phân hủy để tái sinh hoàn toàn vật liệu đã sử dụng trong quá trình sản xuất.Hiện tại hệ công nghiệp vẫn thiếu nhóm phân hủy và tái chế hiệu quả. Đó là lý do tại sao những vật liệu không mong muốn (cả chất thải và phế phẩm) được thải ra môi trường xung quanh. Theo khía cạnh này, hệ công nghiệp là một hệ thống không hoặc khép kín.Để đạt tiêu chuẩn của một hệ STCN, các sản phẩm phụ và chất thải phải được tái sử dụng và tái chế. Dòng vật chất và năng lượng là hai yếu tố quan trọng trong quá trình trao đổi chất công nghiệp. Trong hệ công nghiệp hiện tại, có hai hình thức sử dụng nguyên liệu: − Dạng thứ nhất là hệ trao đổi chất một chiều: trong hệ thống này không có sự liên hệ giữa nguyên vật liệu cung cấp cho hệ thống và sản phẩm tạo thành. Quá trình sản xuất sử dụng và thải bỏ vật chất xảy ra không đi kèm theo hoạt động tái sử dụng hoặc thu hồi năng lượng và nguyên liệu. − Dạng thứ hai có đặc tính tái sử dụng tối đa dạng vật chất trong chu trình sản xuất nhưng vẫn cần cung cấp nguyên vật liệu và vẫn tạo ra chất thải cần thải bỏ. Trên cơ sở hiểu biết quá trình trao đổi chất công nghiệp, chúng ta có thể tối ưu hóa hệ công nghiệp để tăng đến mức tối đa hiệu quả sản xuất, giảm thiểu chất thải và hạn chế đến mức thấp nhất ô nhiễm môi trường bằng cách tự tạo chu trình vật chất khép kín. Điều đó có nghĩa là chu trình vật chất có thể được khép kín càng GVBM: Vân Trinh
Nhóm 3
Trang 4
Đề tài: Ứng dụng Kỹ thuật sinh thái trong công nghiệp nhiều càng tốt theo phương thức mà vật liệu không cần thiết phải đi chuyển quá xa đến nơi sử dụng/tái sử dụng. Như vậy, thị trường tiêu thụ phế phẩm/phế liệu/chất thải tại địa phương cần được phát triển để chuyển hóa những vật liệu thải này thành sản phẩm có giá trị hơn. Bảng 1. Đặc điểm quá trình trao đổi chất của HSTTN và hệ công nghiệp hiện đại Đặc tính
Hệ sinh thái tự nhiên
Hệ công nghiệp hiện đại
Đơn vị cơ bản
Sinh vật
Nhà máy
Dòng vật chất
Hệ khép kín
Chủ yếu là biến đổi theo một chiều
Tái sử dụng
Hầu như hoàn toàn
Thường rất thấp
Vật liệu
Có khuynh hướng cô đặc, chẳng Hầu như được sử dụng một hạn CO2 trong không khí được cách phung phí để chế tạo ra chuyển hóa thành sinh khối qua vật liệu khác, vật liệu bị pha quá trình quang hợp
loãng quá mức có thể tái sử dụng, nhưng lại bị cô đặc dù để gây ô nhiễm.
Quá trình tái tạo
Một trong những chức năng Sản xuất ra sản phẩm cung cấp chính của sinh vật là sự tự sinh dịch vụ là mục đích chủ yếu sản
của hệ công nghiệp nhưng tái sản xuất không phải là bản chất của hệ công nghiệp.
1.2. Khu công nghiệp sinh thái 1.2.1. Khái niệm khu công nghiệp sinh thái Khái niệm KCNST được hai nhà khoa học Mỹ là FROSCH và GALLOPOULOS đề xuất vào cuối những năm 80 của thế kỷ XX. KCNST hình
GVBM: Vân Trinh
Nhóm 3
Trang 5
Đề tài: Ứng dụng Kỹ thuật sinh thái trong công nghiệp thành trên cơ sở Sinh thái hhọc Công nghiệp (STHCN), sản xuất sạạch, quy hoạch, kiến trúc và xây dựng bềền vững, tiết kiệm năng lượng và hợpp tác các doanh nghi nghiệp (DN).
Sơ đồồ chức năng hệ sinh thái công nghiệp Các nhà khoa họcc cho rằng: r Hệ thống công nghiệp không phảii là các th thực thể đơn lẻ mà là tổng thể các hệ h thổng giống như hệ sinh thái tự nhiên (STTN). STHCN tìm cách loại trừ khái niệệm “chất thải” trong Sản xuất công nghiệp p (SXCN). S Sơ đồ trên hình 1 phảnn ánh mô hình hoạt ho động SXCN theo hệ thống, ng, các dòng nnăng lượng và vật chất luân chuyểnn tu tuần hoàn. Những bán thành phẩm, chấtt thải th hoặc năng lượng thừa có cơ hộii quay vò vòng tối đa ngay bên trong hệ thống, giảm m đến mức thấp nhất các chất thảii phát tán vào môi tr trường tự nhiên. Và khái niệm m khu công nghi nghiệp sinh thái (KCNST) này bắt ắt đầ đầu được phát triển mạnh mẽ từ đầu nhữ những năm 90 của thế kỷ XX trên cơ sở ở của Sinh thái hhọc công nghiệpp (STHCN). V Với quan điểm hệ công nghiệp không phải ải là l các thực thể riêng rẽ mà là một tổng ổng thể th các hệ thống liên quan giống như hệệ sinh thái, STHCN tìm cách loại trừ khái niệ niệm “chất thải” trong sản xuất công nghiệp ệp vvà mục tiêu cơ bản của nó là tăng cường ờng hi hiệu quả của hoạt động công nghiệp vàà ccải thiện môi trường như: giảm thiểu ểu sử dụng tài nguyên thiên nhiên không thểể tái tạo, tạ giảm thiểu các tác động xấu môi trườ ờng, duy trì hệ sinh thái tự nhiên củaa khu vực… Có thể hiểu mộtt cách đầy đủ KCNST: là tập hợp p các CSSX và ddịch vụ tìm kiếm các giảii pháp nâng cao ch chất lượng sống và hiệu quả kinh tế bằng cách phối hợp quản lý môi trường ng và tài nguyên. Bằng B ng cách này, các CSSX trong cùng
GVBM: Vân Trinh
Nhóm 3
Trang 6
Đề tài: Ứng dụng Kỹ thuật sinh thái trong công nghiệp KCNST sẽ thu được lợii ích chung lớn l hơn nhiều so với tổng lợii ích mà từng t cơ sở đạt được khi tối ưuu hóa hiệu hi quả hoạt động riêng cơ sở mình. Khu công nghiệp ệp (KCN) Kalundborg, Đan Mạch được coi làà KCN điển hình đầu tiên trên thế giới ứng dụng d những nghiên cứu của STHCN vào ào việc vi phát triển một hệ thống cộng ng sinh công nghiệp nghi thông qua sự trao đổi năng lư ượng và nguyên vật liệu giữaa các công ty. Mô hình h hoạt động KCN này là cơ sở quan trọng tr để hình thành hệ thống lý luận ận STHCN vvà các KCNST trên thế giới.
Toàn cảnh c KCN Kalundborg, Đan Mạch Với sự nghiên ên cứu c ngày càng sâu về STHCN và vớii các tiế tiến bộ vượt bậc của khoa học kỹ thuật ật vvà công nghệ, KCNST đã trở thành một ột mô hình h mới cho việc phát triểnn công nghi nghiệp, kinh tế và xã hội phù hợp với tiến trình ình phát triển tri bền vững toàn cầu. Đếnn nay, KCNST được hiểu là một “cộng đồng” ng” các doanh nghiệp sản xuất và dịch vụụ có m mối liên hệ mật thiết trên cùng một lợii ích: hướng h tới một hoạt động mang tính xãã hội, h kinh tế và môi trường chất lượng ng cao, thông qua ssự hợp tác trong việc quản ản lý các vấn v đề về môi trường và nguồn tài ài nguyên. Bằng B các hoạt động hợpp tác ch chặt chẽ với nhau, “cộng đồng” ng” KCNST sẽ đạt được một hiệu quả tổng thể lớn ớn hơn h nhiều so với tổng các hiệu quả mà từng ừng doanh nghiệp nghi hoạt động riêng lẻ gộp ộp lạ lại.
GVBM: Vân Trinh
Nhóm 3
Trang 7
Đề tài: Ứng dụng Kỹ thuật sinh thái trong công nghiệp 1.2.2. Mục tiêu
Mục tiêu của khu công nghiệp sinh thái là cải thiện hiệu quả kinh tế của các doanh nghiệp tham gia KCNST đồng thời làm giảm thiểu các tác động xấu lên môi trường. Cụ thể là: − Các cơ sở sản xuất thu được nguồn lợi về kinh tế do trao đổi, chuyển nhượng
hoặc bán các sản phẩm phụ của mình cho các XN khác trong cùng hệ thống trong mối quan hệ Cung - Cầu, đôi bên cùng có lợi. − Giảm đáng kể những chi phí xử lý, khắc phục sự cố môi trường đối với chất thải. 1.2.4. Phân loại
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. a. KCNST nông nghiệp (KCNSTNN)
KCNSTNN tập trung vào nhóm các doanh nghiệp chế biến thực phẩm sử dụng nhiều năng lượng, nước và biomass để tạo ra các dòng lưu chuyển thuận lợi trong hệ sinh thái công nghiệp. Bên cạnh đó là nhóm các doanh nghiệp hỗ trợ nông nghiệp bền vững, giúp nhà nông và ngành nông nghiệp thực hiện một số mục tiêu cơ bản sau đây: − Bảo tồn và duy trì các tập quán nông nghiệp truyền thống mang tính sinh thái. Hỗ
trợ chuyển đổi từ phương thức nông nghiệp cũ sang nông nghiệp sinh thái; − Bảo tồn và giũ gìn quỹ đất nông nghiệp và hệ thống thủy lợi, hạn chế xuống cấp; − Duy trì, đổi mới môi trường kinh tế và xã hội nông thôn.
Cơ cấu chung một KCNSTNN bao gồm: − Các doanh nghiệp cung cấp thiết bị, năng lượng, nguyên liệu và các dịch vụ nông
nghiệp. − Các doanh nghiệp chế biến và phân phối thực phẩm. − Các doanh nghiệp sử dụng phế phẩm để sản xuất khí gas sinh học, phân
compost,… − Các khu vực SX thực phẩm chuyên canh gần KCNST: nhà kính, ao thủy sản,…
GVBM: Vân Trinh
Nhóm 3
Trang 8
Đề tài: Ứng dụng Kỹ thuật sinh thái trong công nghiệp − Các doanh nghiệp liên quan khác: Các doanh nghiệp sử dụng các vật liệu sinh học
như cọ, dầu gai, tre, … hay các doanh nghiệp tái sinh tài nguyên.
Sơ đồ các dòng năng lượng, nguyên vật liệu, bán thành phẩm và chất thải trong KCNSTNN Burlington, Vermont, Mỹ. b. KCNST tái tạo tài nguyên (KCNSTTTTN)
KCNSTTTTN là một cơ hội rất lớn từ việc chấm dứt khái niệm “chất thải” và làm sạch môi trường đô thị.KCN này tạo ra lợi ích về kinh tế và môi trường to lớn từ việc quản lý, tái sử dụng, tái chế một cách hệ thống các dòng chất thải công nghiệp, thương mại, nhà ở và công cộng. Đây không đơn thuần là một hệ thống thu gom và xử lý mà là một hệ thống có thể tái tạo lại giá trị chất thải, tạo nên các cơ hội kinh doanh và việc làm, tạo nguồn lợi nhuận mới, đồng thời đem lại hiệu quả về môi trường và sức khỏe cộng đồng. Vấn đề cốt lõi ở đây là biến các chất thải thành các sản phẩm hay nguyên vật liệu có thể bán được. Cơ cấu chung một KCNSTTTTN bao gồm: − Nhóm các doanh nghiệp tái tạo chính, bao gồm các doanh nghiệp tái sử dụng,
tái chế, thu gom và phân phối các vật liệu chưa sử dụng, compost hóa và xử lý chôn lấp hay pha trộn, cung cấp năng lượng từ các chất thải,…
GVBM: Vân Trinh
Nhóm 3
Trang 9
Đề tài: Ứng dụng Kỹ thuật sinh thái trong công nghiệp − Các doanh nghiệp sản xuất, bao gồm các doanh nghiệp sử dụng các phế thải đã
qua xử lý hay đầu ra của các doanh nghiệp khác để sản xuất các sản phẩm, các doanh nghiệp tái sản xuất các sản phẩm, các doanh nghiệp sản xuất các thiết bị tái chế nguyên liệu, năng lượng tái sinh và tiết kiệm năng lượng;… − Các doanh nghiệp liên quan khác như: Các doanh nghiệp bán sản phẩm đã qua
sử dụng, bao tiêu các sản phẩm hoàn thiện từ các doanh nghiệp trong KCNST, mối lái các sản phẩm tái chế… c. KCNST năng lượng tái sinh (KCNSTNLTS)
Hiệu quả về kinh tế và môi trường cao, các sức ép về nguồn năng lượng tự nhiên không thể tái tạo là động lực cơ bản phát triển công nghệ năng lượng tái sinh và tiết kiệm năng lượng. Đây chính là lý do để phát triển các KCNSTNLTS. Công nghệ năng lượng tái sinh đã đạt được nhiều thành tựu to lớn: kích thước nhỏ gọn, công suất lớn, giá thành rẻ. Hiện nay, các thiết bị cung cấp năng lượng tái sinh có rất nhiều loại, bao gồm: thiết bị hóa điện, thiết bị năng lượng gió, pin mặt trời, nước nóng mặt trời, năng lượng sinh học, máy phát điện khí đốt (gas, hydro). Cơ cấu chung một KCNSTNLTS bao gồm: − Nhóm các doanh nghiệp sản xuất và cung cấp năng lượng tái sinh: năng lượng
gió, năng lượng mặt trời, khí gas sinh học,… − Nhóm các doanh nghiệp sử dụng năng lượng tái sinh, trao đổi năng lượng và BP. − Nhóm các doanh nghiệp sản xuất và cung cấp các thiết bị năng lượng tái sinh và
thiết bị tiết kiệm năng lượng. − Nhóm các doanh nghiệp cung cấp nguyên liệu và dịch vụ cho các DNTV trên
hoạt động. d. KCNST nhà máy điện (KCNSTNMD)
Nhà máy nhiệt điện không chỉ cung cấp điện năng mà còn tạo ra một lượng nhiệt thừa rất lớn trong suốt quá trình hoạt động.Việc hình thành KCNSTNMD là một cơ hội để tận dụng nguồn năng lượng quý báu này cũng như thúc đẩy sự phát triển kinh tế xã hội của toàn khu vực.Nguồn năng lượng này không chỉ sử dụng cho các ngành công nghiệp trong KCNST mà còn sử dụng cho các ngành nông nghiệp, chế biến và sinh hoạt quanh vùng. GVBM: Vân Trinh
Nhóm 3
Trang 10
Đề tài: Ứng dụng Kỹ thuật sinh thái trong công nghiệp Cơ cấu chung một KCNSTNMD bao gồm: − Nhóm các nhà cung cấp dịch vụ và nguyên liệu cho hoạt động của nhà máy
điện. − Nhóm các doanh nghiệp sử dụng năng lượng thừa và phế thải từ nhà máy điện:
hơi nước, nước nóng, bụi, thạch cao, CO2, dung môi,… − Nhóm các nông trại và doanh nghiệp sản xuất thực phẩm sử dụng năng lượng
thừa từ nhà máy điện: hơi nước, nước nóng, nước thừa,… − Nhóm các doanh nghiệp cung cấp dịch vụ tư vấn và sản xuất trang thiết bị, sản
phẩm tiết kiệm năng lượng trong các ngành công nghiệp, thương mại, công cộng và gia đình. e. KCNST lọc hóa dầu (KCNSTLHD)
Ngành công nghiệp lọc hóa dầu là một ngành đem lại lợi ích kinh tế rất cao cho các quốc gia nhưng cũng ảnh hưởng rất lớn tới môi trường. KCNSTLHD là một giải pháp hữu ích để ngành công nghiệp này phát triển bền vững trong xu thế phát triển chung toàn cầu. KCN này thường có quy mô rất lớn với rất nhiều nhà máy, cơ cấu hoạt động và hệ thống quản lý môi trường phức tạp.KCNLHD thường được đặt gần các mỏ dầu, khí đốt hay khu vực có khả năng vận chuyển và cung cấp dầu thô liên tục (như ven biển). Cơ cấu chung một KCNSTLHD bao gồm: − Nhóm các doanh nghiệp khai thác và cung cấp khí và dầu thô. − Nhóm các nhà máy lọc hóa dầu, khí với các công nghệ hóa sạch: Hạt nhân của
KCN. − Nhóm các doanh nghiệp sử dụng năng lượng thừa và các phế phẩm từ lọc hóa
dầu, khí. − Nhóm các doanh nghiệp cung cấp, trao đổi năng lượng. − Nhóm các doanh nghiệp trao đổi, phân phối các sản phẩm của KCNST.
GVBM: Vân Trinh
Nhóm 3
Trang 11
Đề tài: Ứng dụng Kỹ thuật sinh thái trong công nghiệp
Sơ đồ các dòng năng lượng, nguyên vật liệu, bán thành phẩm và chất thải trong KCNSTLHD. Mỗi một KCNST là một trường hợp riêng biệt với hệ sinh thái công nghiệp riêng biệt. Việc đặt ra mục tiêu, quy hoạch và thiết kế KCNST cần phải dựa vào các đặc điểm công nghiệp, kinh tế, nguồn tài nguyên, hệ sinh thái sinh thái tự nhiên, xã hội và văn hoá thực tế của từng khu vực, đồng thời cũng phải tính đến các xu thế phát triển cấp quốc gia và toàn cầu. Điều này nhấn mạnh sự cần thiết của các phương pháp điều tra khảo sát thực tế trong quá trình quy hoạch, thiết kế và học tập kinh nghiệm của các KCNST đã có. Từ đó đưa ra giải pháp thích hợp nhất cho khu đất được lựa chọn trong một loạt các nguyên tắc của STHCN, quy hoạch, kiến trúc và xây dựng bền vững. 1.2.5. Nguyên tắc xây dựng KCNST Phát triển khu công nghiệp sinh thái theo quy luật của hệ sinh thái tự nhiên: − Tạo sự cân bằng sinh thái từ quá trình hình thành đến phát triển của khu công
nghiệp (lựa chọn địa điểm, quy hoạch thiết kế, thi công xây dựng, lựa chọn doanh nghiệp, quá trình hoạt động, quản lý,…)
GVBM: Vân Trinh
Nhóm 3
Trang 12
Đề tài: Ứng dụng Kỹ thuật sinh thái trong công nghiệp − Mọi hoạt động liên quan tới phát triển KCN ST cần được tiến hành đồng bộ, hợp
nhất trên nguyên tắc bảo vệ môi trường và phù hợp với hệ sinh thái tự nhiên. Thiết lập HST CN trong và ngoài KCN ST − Tạo chu trình sản xuất tuần hoàn giữa các doanh nghiệp trong KCN cũng như
giữa doanh nghiệp trong KCN với các doanh nghiệp hay các khu vực chức năng khác ở bên ngoài. − Giảm thiểu và tái sử dụng các nguồn năng lượng nước. tận dụng các nguồn năng
lượng, nước thừa trong quá trình sản xuất. sử dụng rộng rãi các nguồn năng lượng tái sinh: mặt trời, sức gió, sức nước,… − Giảm thiểu sử dụng các nguồn tài nguyên, đặc biệt là các tài nguyên không thể
tái tạo được. khuyến khích sử dụng các nguyên vật liệu tái sinh. Hạn chế sử dụng các chất gây độc hại. − Giảm thiểu lượng phát thải, đặc biệt là các chất độc hại − Thu gom và xử lý triệt để các chất thải bằng các công nghệ thân thiện với môi
trường. tái sử dụng tối đa các chất thải. Thiết lập cộng đồng doanh nghiệp trong KCN ST − Hợp tác mật thiết và toàn diện giữa các doanh nghiệp trong KCN ST cũng như
với các doanh nghiệp bên ngoài, chia sẻ thông tin và các chi phí dịch vụ chung như: quản lý chất thải, đòa tạo nhân lực, hệ thống thông tin môi trường cùng các dịch vụ hỗ trợ khác. − Khuyến khích các doanh nghiệp sản xuất sạch và đổi mới công nghệ thân thiện
với môi trường. −
Khuyến khích các doanh nghiệp và cá nhân hợp tác tham gia bảo vệ, phát triể môi trường sinh thái trong và ngoài KCN
− Phát triển tổ hợp các chức năng (công nghiệp, dịch vụ, công cộng, ở,…) và phát
huy tối đa mối quan hệ tương hỗ giữa chúng. Các vấn đề cần lưu ý khi xây dựngKCNST: − Trao đổi các loại sản phẩm phụ − Tái chế, tái sử dụng sản phẩm tại nhà máy vói các nhà máy khác và theo hướng
bảo toàn tài nguyên thiên nhiên GVBM: Vân Trinh
Nhóm 3
Trang 13
Đề tài: Ứng dụng Kỹ thuật sinh thái trong công nghiệp − Các nhà máy hướng đến sản xuất các sản phẩm thân thiện với môi trường − Chất thải phải được xử lý tập trung − Các loại hình công nghiệp phát triển trong KCN được quy họach theo hướng bảo
vệ môi trường củaKCNST − Kết hợp giữa phát triển công nghiệp với các khu vực lân cận trong chu trình trao
đổi vật chất (sản phẩm, phế phẩm, chất thải,…) 1.2.6. Yêu cầu đối với KCNST
Yêu cầu đặt ra với KCNST là: − Phải tương thích về quy mô diện tích chiếm đất, sử dụng nguyên - nhiên liệu,
bán thành phẩm, chất thải,... − Giảm khoảng cách giữa các cơ sở sản xuất. − Hạn chế thất thoát nguyên vật liệu trong quá trình trao đổi. − Kết hợp giữa phát triển CN với các Hệ STTN lân cận: vùng nông nghiệp, cộng
đồng dân cư. 1.2.7. Các tiêu chí của khu công nghiệp sinh thái
Theo Ernest A. Lowe (2001), thành tựu của một KCNST là cải thiện hiệu quả kinh thế của các công ty thành viên trong khi tối thiểu hóa các tác động môi trường bao gồm các thiết kế xanh cho cơ sở hạ tầng và cây xanh (mới hoặc trang bị thêm); sản xuất sạch hơn, phòng chống ô nhiễm; sử dụng năng lượng hiệu quả và hợp tác liên công ty. Một KCNST cố gắng mang lại lợi ích cho cộng đồng xung quanh để bảo đảm rằng các tác động ròng của sự phát triển là tích cực. Một KCNST đúng nghĩa thực sự cần phải là: − 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). GVBM: Vân Trinh
Nhóm 3
Trang 14
Đề tài: Ứng dụng Kỹ thuật sinh thái trong công nghiệp − Một KCN với hệ thống hạ tầng kỹ thuật và công trình xây dựng bảo vệ MT. − Một khu vực phát triển hỗn hợp và đồng bộ (CN, thương mại, dịch vụ hay ở). 1.2.8. Lợi ích của việc phát triển KCNST
Các KCNST đem lại nhiều lợi ích trong nhiều mặt, thiết thực và cụ thể: a. Đối với các doanh nghiệp thành viên và chủ đầu tư KCNST − Giảm chi phí, tăng hiệu quả sản xuất bằng cách tiết kiệm, tái chế, tái sử dụng
nguyên vật liệu và năng lượng; tái chế và tái sử dụng chất thải. − Đạt hiệu quả kinh tế cao hơn nhờ chia sẻ chi phí cho các dịch vụ chung: quản lý
chất thải, đào tạo nhân lực, nguồn cung cấp và hệ thống thông tin môi trường cùng các dịch vụ hỗ trợ khác. − Đối với các doanh nghiệp thành viên là làm tăng giá trị bất động sản và lợi
nhuận cho chủ đầu tư KCNST. b. Đối với sản xuất công nghiệp nói chung − Là động lực phát triển kinh tế công nghiệp của toàn khu vực: tăng giá trị
SXCN, dịch vụ, thu hút đầu tư, cơ hội tạo việc làm cho người lao động. − Tạo điều kiện hỗ trợ và phát triển các ngành công nghiệp nhỏ ở địa phương,
càng nghề truyền thống cùng tồn tại và phát triển. − Thúc đẩy quá trình đổi mới, nghiên cứu và ứng dụng các thành tựu khoa học,
tăng nhanh tốc độ triển khai công nghệ mới. c. Đối với xã hội − Là động lực phát triển kinh tế - xã hội mạnh của khu vực lân cận, thu hút các
vốn đầu tư nước ngoài. Tạo việc làm mới trong các lĩnh vực CN và dịch vụ. − Tạo động lực hỗ trợ các dự án phát triển mở rộng tại địa phương về: đào tạo và
phát triển nguồn nhân lực, phát triển nhà ở, cải tạo và nâng cấp hệ thống hạ tầng. − Tạo bộ mặt mới, một môi trường trong sạch và hấp dẫn cho toàn khu vực, thay
đổi cách nhìn thiếu thiện cảm cố hữu của cộng đồng đối với sản xuất công nghiệp lâu nay.
GVBM: Vân Trinh
Nhóm 3
Trang 15
Đề tài: Ứng dụng Kỹ thuật sinh thái trong công nghiệp − Tạo điều kiện hợp tác với các cơ quan nhà nước trong việc thiết lập các chính
sách, luật lệ về môi trường và kinh doanh ngày càng thích ứng với xu thế hội nhập và phát triển bền vững. Tóm lại, KCNST có thể mang lại các lợi thế cạnh tranh và lợi ích quan trọng trong thời điểm mà các KCN ở các nước châu Á không đáp ứng được nhu cầu phát triển công nghiệp thời đại mới. d. Đối với môi trường − Giảm các nguồn gây ô nhiễm cho môi trường, giảm lượng chất thải cũng như
giảm nhu cầu sử dụng tài nguyên thiên nhiên thông qua các nghiên cứu mới nhất về sản xuất sạch hơn (SXSH) bao gồm: hạn chế ô nhiễm, tiết kiệm năng lượng, quản lý chất thải, tái tạo tài nguyên và các phương pháp quản lý môi trường và công nghệ mới khác. − Đảm bảo cân bằng sinh thái. − Tất cả vì mục tiêu môi trường, mỗi KCNST có một mô hình phát triển và quản
lý riêng để không ngừng nâng cao đặc trưng cơ bản của nó về bảo vệ MT. 1.3. Quá trình phát triển KCNST
Trên thế giới, từ đầu những năm 1990, mô hình khu công nghiệp (KCN) sinh thái đã được khởi xướng như một hướng đi mới nhằm thực hiện mục tiêu phát triển thiên niên kỷ. Trong KCN sinh thái, cơ sở hạ tầng công nghiệp được thiết kế để tạo một chuỗi sinh thái hòa hợp với hệ sinh thái tự nhiên. KCN sinh thái còn là mô hình tổ chức sản xuất công nghiệp bảo toàn tài nguyên, nhằm phát triển công nghiệp bền vững theo hướng giảm đến mức thấp nhất sự phát sinh chất thải, đồng thời tăng tối đa khả năng tái sinh - tái sử dụng nguyên nhiên liệu và năng lượng. Tại nhiều khu vực khác nhau trên thế giới, đã có những thành tựu về làm giảm tác động của hệ thống công nghiệp đến môi trường. 1.3.1. Tại châu Âu
Hệ sinh thái công nghiệp thành công nhất và được báo chí nói đến nhiều nhất ở châu Âu là Hệ sinh thái ven biển Kalundborg trực thuộc thành phố Denemar, cách Thủ đô Conpenhagen (Đan Mạch) 100km về phía Tây.
GVBM: Vân Trinh
Nhóm 3
Trang 16
Đề tài: Ứng dụng Kỹ thuật sinh thái trong công nghiệp Hệ sinh thái "Cộng sinh Kalundborg" là một mạng lưới, hình thành cách đây 30
năm. Hệ sinh thái này bao gồm 5 doanh nghiệp liền kề nhau và bộ máy quản lý thành phố. 5 doanh nghiệp trong Hệ Cộng sinh Kalundborg bao gồm: − Nhà máy Novo Nordisk, chuyên sản xuất enzym và các sản phẩm dược; − Nhà máy nhiệt điện chạy than Asnas Power station; − Nhà máy sản xuất tấm panneaux thạch cao Gyproc; − Nhà máy lọc dầu Statoil − Xí nghiệp khử ô nhiễm đất Bioteknisk Jordrens.a Tỉnh Styrie với 1,2 triệu dân (Cộng hòa Áo) đã hình thành được hệ thống sinh thái
có quy trình trao đổi, xử lý chất thải khá hoàn chỉnh. Một khối lượng lớn (hàng trăm, thậm chí hàng nghìn tấn) chất thải và năng lượng đã được tái chế để sử dụng. VùngGrande -Synthe (miền Bắc nước Pháp) cũng được chọn làm vùng hệ sinh
thái công nghiệp dưới sự đỡ đầu của Tòa Thị chính Grande-Synthe và Công ty Khí đốt Pháp (GDF). Hai tổ chức đỡ đầu này đã cung cấp tài chính cho các nhà khoa học thực hiện một nghiên cứu tiền khả thi về việc thành lập Hệ sinh thái công nghiệp Grande-Synthe. Kết quả nghiên cứu đã đưa ra Dự án "Sinh thái và Kinh tế đối tác Khu vực Grande-Synthe". Đến nay, Dự án đã thực hiện được những hạng mục công việc sau: − Tổng kết và đánh giá chất thải CN, xác định danh sách chất thải phải nộp thuế; − Tối ưu hóa thủ tục đánh thuế (phương tiện giao thông cá nhân, thuế điện, khí
đốt, v.v...); − Liên kết các ngành công nghiệp, các doanh nghiệp vừa và nhỏ với nhau để
cùng tiến hành xử lý, tái chế chất thải. 1.3.2. Tại châu Mỹ
Năm 1994, Cơ quan Bảo vệ Môi trường Mỹ (EPA) đã triển khai Dự án Hệ Sinh thái công nghiệp thuộc Chương trình Khung Nghiên cứu Phát triển. Mục tiêu của Dự án này là thiết kế và triển khai Hệ Sinh thái công nghiệp, đáp ứng yêu cầu về môi trường, tạo việc làm và đổi mới công nghệ. Trên cơ sở Dự án chung, đã hình thành 4 dự án nhỏ: Chattanooga (Tennessee), Port of Cape Charles (Virginie), GVBM: Vân Trinh
Nhóm 3
Trang 17
Đề tài: Ứng dụng Kỹ thuật sinh thái trong công nghiệp BaltiMore (Maryland) và Brownsville (Texas). Dự án Hệ sinh thái công nghiệp đã xác định các cơ sở cho một hình thức phát triển mới đối với các khu công nghiệp. EPA đã thiết lập được 2 công cụ mới hỗ trợ Hệ Sinh thái công nghiệp: Trước hết là công cụ tổ chức, EPA đã cho thành lập Trung tâm Phát triển Sinh thái công nghiệp quốc gia - NCEID. NCEID có nhiệm vụ hợp tác chặt chẽ với các trường đại học và các doanh nghiệp nghiên cứu phát triển quan điểm phát triển sinh thái công nghiệp, phát triển các công cụ và tạo dựng các đối tác chính. Một trong những công cụ quan trọng phục vụ nghiên cứu hệ sinh thái công nghiệp do NCEID tạo dựng được là Phần mềm DIET (Designing Industrial Ecosystems Tool). Bằng DIET, cơ quan quản lý nhà nước về môi trường có thể theo dõi được hoạt động của các doanh nghiệp tuân thủ những quy định về môi trường. Đáng lưu ý là, DIET cho phép phân tích được tác động tiềm tàng đối với hệ sinh thái công nghiệp, nhận dạng được những trao đổi có thể xảy ra giữa các doanh nghiệp hoặc cảnh báo tác động đến môi trường của một loài sinh vật mới nào đó. Từ tháng 6 năm 1997, khu vực Bắc Bang Calorine đã thực hiện một dự án với nguồn kinh phí do EPA cấp 180.000 USD để đánh giá tình hình hệ sinh thái ở khu vực này. Kết quả thu thập và phân tích cho thấy, các doanh nghiệp ở khu vực này thuộc các lĩnh vực: công nghiệp viễn thông, công nghiệp bán dẫn, công nghiệp dược, sản xuất axit, sợi cho lốp xe và sợi dệt, v.v... Ngoài ra, dự án còn thu thập được số liệu về 182 doanh nghiệp tiềm năng hợp tác với các doanh nghiệp trên địa bàn khảo sát. Mêhicô đã chọn Cảng Tampico để thực hiện Dự án "By-Product Synergy" theo sáng kiến của Hội đồng Kinh doanh về phát triển bền vững (BCSD). Năm 1997, BCSD đã chọn 21 doanh nghiệp (trước hết là doanh nghiệp hóa chất và hóa dầu) đã được cấp chứng chỉ ISO 9000 và ISO 14000 làm đối tượng thực hiện dự án. Mục tiêu của dự án là: tiết kiệm năng lượng, giảm tác động đến môi trường, tạo cơ hội trao đổi, giảm phát tán khí nhà kính, v.v... Dự án khởi sự vào tháng Giêng năm 1999 và đã cho phép nhận dạng được nhiều sự đồng thuận, nhất là đồng thuận về:
GVBM: Vân Trinh
Nhóm 3
Trang 18
Đề tài: Ứng dụng Kỹ thuật sinh thái trong công nghiệp xác định số lượng, đánh giá tính độc hại, giá, thời gian đưa vào áp dụng. Một số kết quả cụ thể đã được thực hiện là: − Thu khí cacbonic (trung hòa đất kiềm); − Sử dụng lại butadien đã qua sử dụng (sử dụng làm chất đốt); − Sử dụng polyme lưu hóa làm vật liệu xây dựng (màng chống thấm); − Phục hồi bằng phương pháp lạnh polyme lưu hóa (chai, lọ bằng chất dẻo); − Thu hồi clorua ferit làm chất xử lý nước; − Sử dụng vụn PVC trong công nghiệp giày. 1.3.3. Tại Châu Á
Tại Châu Á hiện nay, đang có nhiều dự án: Dự án không phát xạ ở Nhật Bản, Thành phố sinh thái ở Thái Lan và Philipin, v.v... Người châu á đang có ý định xây dựng Mạng lưới Sinh thái Công nghiệp Đông á (EIEAisa). Tại Quảng Tây, Trung Quốc - nơi công nghiệp đường phát triển, hướng vào xuất khẩu. Để cạnh tranh với công nghiệp đường của Braxin, Thái Lan, Ôxtrâylia, các doanh nghiệp đường Quảng Tây đã hợp nhất thành Tập đoàn Quý Châu. Tập đoàn Quý Châu được chính quyền thành phố Quý Châu và Cơ quan Bảo vệ môi trường Trung Quốc khuyến khích, tạo điều kiện thuận lợi cho hoạt động. Chính phủ Trung Quốc vừa phê duyệt thông qua Chương trình 5 năm về việc biến Quý Châu thành Thành phố Sinh thái công nghiệp. Mục tiêu của Chương trình này là: hình thành Hệ thống "Sinh thái - đường", tăng sản lượng giấy, phát triển kỹ thuật tẩy trắng giấy không dùng clo, xây dựng nhà máy tinh chế dầu từ các sản phẩm đường công suất 200.000 tấn/năm. Và tính đến năm 2012, trên thế giới có khoảng hơn 100 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.
GVBM: Vân Trinh
Nhóm 3
Trang 19
Đề tài: Ứng dụng Kỹ thuật sinh thái trong công nghiệp
CHƯƠNG2. HIỆN TRẠNG XÂY DỰNG KHU CÔNG NGHIỆP SINH THÁI 2.1. Một số KCN ST trên thế giới.
Hiện nay, trên thế giới có khá nhiều hệ thống và dự án về sinh thái công nghiệp. Chúng ta có thể học hỏi kinh nghiệm trong việc xây dựng các KCNST từ các nước đi trước trong lĩnh vực này trên thế giới. Điển hình: 2.1.1. Khu công nghiệp sinh thái Kalundborg (Đan Mạch)
KCN Kalundborg (Đan Mạch) được coi là một ví dụ điển hình về việc áp dụng STHCN đầu tiên trên thế giới. Mô hình hoạt động KCN này là cơ sở quan trọng để hình thành hệ thống lý luận về KCNST trên thế giới. Thành phần chính trong hệ sinh thái công nghiệp này là nhà máy điện Asnaes công suất 1.500 MW. Hầu hết các trạm phát điện sử dụng nhiên liệu hoá thạch, hiệu suất cực đại để chuyển hoá năng lượng từ quá trình đốt than thành điện năng chỉ đạt 40%, còn lại 60% năng lượng bị thải ra môi trường bên ngoài dưới dạng nhiệt và phần lớn ở dạng hơi nước và khí Ethane và Methane, nhiệt thừa, dung môi, thạch cao, xỉ than, bùn thải, tro bụi,... Bằng cách sử dụng những năng lượng thất thoát sẵn có này vào những mục đích khác, Nhà máy điện Asnaes đã sử dụng 90% năng lượng có từ than. 225.000 tấn hơi sinh ra hàng năm được tái sử dụng trong hệ thống cấp nhiệt của khu vực, nhờ đó giảm được nhu cầu cung cấp nhiên liệu tương ứng với 19.000 tấn dầu/năm. Ngoài ra còn tái sử dụng nhiệt thừa để vận hành các trang trại nuôi cá. Bùn từ các bể nuôi cá được thu hồi và bán làm phân bón. 14.000 tấn hơi/năm cung cấp cho nhà máy lọc dầu Statoil đã giảm được 40% nhiệt lượng cần cung cấp cho các bể và đường ống…. Những năng lượng dư thừa và chất thải được sử dụng có hiệu quả cho các nhà máy trong cùng KCN, tránh thải bỏ vào môi trường tự nhiên. Theo Jorgen Christensen, những nguyên tắc cơ bản làm nền tảng cho sự hình thành quan hệ cộng sinh trong KCN Kalundborg bao gồm: − Sự phù hợp giữa các ngành công nghiệp về phương diện “trao đổi chất thải”. − Khoảng cách về vị trí địa lý giữa các nhà máy không quá lớn.
GVBM: Vân Trinh
Nhóm 3
Trang 20
Đề tài: Ứng dụng Kỹ thuật sinh thái trong công nghiệp − Mỗi nhà máy đều nắm bắt được thông tin liên quan đến các nhà máy 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 là trên tinh thần tự nguyện và phù hợp với quy
định của cơ quan chức năng. Thực tế của việc vận hành KCNST Kalundborg ở Đan Mạch mag lại những lợi ích thiết thực như sau: − Giảm sự tiêu thụ nguồn tài nguyên như dầu, than đá, nước. − Giảm lượng khí thải phát sinh (CO2, SO2). − Tái sử dụng phế phẩm (tro, sunphua, thạch cao, nitơ trong bùn).
HST KCN Kalundborg, Đan Mạch (2003) Những con số cụ thể về lợi ích mà KCNST này đạt được trong vòng 15 năm (từ 1982-1997): Lượng tiêu thụ tài nguyên của KCN này giảm được 19.000 tấn dầu, 30.000 tấn than, 600.000 m3 nước, và giảm 130.000 tấn cácbon dioxide thải ra.
GVBM: Vân Trinh
Nhóm 3
Trang 21
Đề tài: Ứng dụng Kỹ thuật sinh thái trong công nghiệp Theo thống kê năm 2001, các công ty trong KCN này thu được 160 triệu USD lợi nhuận trên tổng đầu tư 75 triệu USD.
Toàn cảnh KCN Kalundborg 2.1.2. Khu công nghiệp sinh thái Burnside (Nova Scotia, Canada)
Khu công nghiệp sinh thái Burnside nằm ở Dartmouth, Nova Scotia chiếm khoảng 760ha diện tích (Lambert và Boons, 2002).KCN này bắt đầu được công nhận là KCNST vào năm 1992.Là một trong những KCN lớn nhất Canada với khoảng 1.300 nhà máy và 17.000 công nhân. Trong những năm qua, khu công nghiệp sinh thái Burnside được sử dụng như phòng thí nghiệm về công nghiệp sinh thái. Tuy nhiên trong quá trình nghiên cứu ứng dụng chiến lược phát triển công nghiệp sinh thái, KCN này kết hợp với khu đô thị nhằm làm biến đổi cơ sở hạ tầng và hoạt động của các cơ sở sản xuất hiện tại cũng như trong tương lai. Sự cộng tác này xảy ra ở các cấp khác nhau:
GVBM: Vân Trinh
Nhóm 3
Trang 22
Đề tài: Ứng dụng Kỹ thuật sinh thái trong công nghiệp − Cộng tác giữa trường đại học và khu đô thị cùng nghiên cứu ứng dụng thuyết
sinh thái công nghiệp vào quá trình phát triển KCN. − Giữa trường đại học, công ty cấp điện tư nhân và cơ quan quản lý nhà nước trong
quá trình hình thành Trung tâm hiệu quả sinh thái (Eco-Efficiency Center). − Trao đổi chất thải giữa hai hoặc nhiều cơ sở sản xuất. − Thành lập những cơ sở sản xuất mới có khả năng tái sử dụng, cho thuê, sửa chữa,
tái sinh và tái chế. Hai yếu tố quan trọng cần được quan tâm trong tương lai là quản lý chuỗi nguyên liệu cung cấp trong KCN và sự cộng tác trong quá trình thu hồi phế liệu. Sự phối hợp giữa các cơ sở sản xuất và các cơ quan quản lý nhà nước trong việc huấn luyện quản lý môi trường sẽ giúp nâng cao hiểu biết về lợi ích của việc áp dụng kỹ thuật sinh thái trong công nghiệp. 2.1.3. KCN Riverside (Vermont, Hoa Kỳ)
KCN Riverside (Vermont, Hoa Kỳ), diện tích 40ha (không kể khu vực các nông trại), là một KCNST nông nghiệp hỗn hợp đa chức năng, bao gồm cả các khu vực cây xanh, vui chơi giải trí công cộng của địa phương và vùng đầm lầy. KCNST này áp dụng các nguyên tắc của STHCN để thiết lập một mô hình phát triển bền vững khép kín, tập trung vào nông nghiệp, nhà kính và năng lượng sạch. Thành phần cơ bản trong KCNST Riverside là nhà máy nhiệt điện từ gỗ McNeil, trạm xử lý nước thải dạng Living Machine, nhà máy compost hóa và các nông trại, ao thủy sản, nhà kính. Các thành phần này hoạt động theo một chu trình khép kín đầu vào, đầu ra kết hợp từ trạm thu gom gỗ thải, nhà máy sản xuất ximăng, nhà máy sản xuất kem tới các nông trại trong vùng. Để đạt được một sự phát triển vừa mạnh về kinh tế - xã hội, vừa bảo vệ tốt nhất môi trường khu vực, các nhà phát triển KCNST này đã đề ra sáu nguyên tắc cơ bản sau: − Khuyến khích 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.
GVBM: Vân Trinh
Nhóm 3
Trang 23
Đề tài: Ứng dụng Kỹ thuật sinh thái trong công nghiệp − Thúc đẩy và sử dụng hiệu quả các nguồn tài chính. − Bảo vệ và bảo tồn các nguồn tài nguyên môi trường địa phương, đặc biệt là
ngành nông nghiệp truyền thống. − Luôn đảm bảo một sự hợp tác chặt chẽ với cộng đồng địa phương. − Hợp tác với các tổ chức phi lợi nhuận để thúc đẩy các hoạt động hàng hóa và
dịch vụ cần thiết. KCNST Riverside là một ví dụ điển hình về việc phát triển kinh tế dựa trên cơ sở công nghiệp sinh thái nhằm đạt được các lợi ích về môi trường và cộng đồng. 2.1.4. KCN Cabazon (California, Hoa Kỳ)
KCN Cabazon (California, Hoa Kỳ), diện tích 240ha, là KCNST tái tạo tài nguyên đầu tiên ở Mỹ. Doanh nghiệp chính đầu tiên của KCNST này là nhà máy điện nhiên liệu sinh học 48 MW của Colmac Energy Inc trị giá 148 triệu USD, cung cấp điện cho khu vực Edison, Nam California. Nhà máy này sử dụng 700-900 tấn nhiên liệu sinh học (từ gỗ, gỗ thải và các chất thải hữu cơ nông nghiệp trên toàn vùng Nam California) cùng một số khí gas tự nhiên và than đá để sản xuất điện. Doanh nghiệp thành viên thứ hai là nhà máy tái chế lốp xe thành các sản phẩm cao su và các sản phẩm hữu dụng khác của First Nation Recovery Inc trị giá 10 triệu USD, công suất xử lý 2,72 tấn lốp xe/giờ. Doanh nghiệp trong KCNST hiện nay bao gồm các ngành công nghiệp: tái chế kim loại; sản xuất năng lượng (từ biomass, tái lọc dầu, ethanol hay methanol); compost hóa; tái chế các sản phẩm xây dựng và phá hủy công trình; tái chế cao su và plastic, … 2.1.4. Thái Lan
Thái Lan đứng thứ hai trên thế giới về số lượng KCNST (29) chỉ sau Mỹ (40). Các KCNST trong số đó là: Amata Nakorn I.E, Khon Kean, Learm Chabang, Pin Thong, Amata City I.E,... (NguồntừWedsite: http://moitruong.xaydung.gov.vn) Thành công của mô hình KCNST Thái Lan là bài học kinh nghiệm thiết thực cho phát triển các khu công nghiệp ở Việt Nam. GVBM: Vân Trinh
Nhóm 3
Trang 24
Đề tài: Ứng dụng Kỹ thuật sinh thái trong công nghiệp 2.2. KCNST ở Việt Nam. 2.2.1. Tình hình chung
Các khu công nghiệp (KCN), cụm công nghiệp (CCN) càng phát triển thì tình hình ô nhiễm môi trường ở nhiều khu, cụm công nghiệp trong cả nước cũng phát triển nghiêm trọng theo. Điều này không những gây ảnh hưởng đến đời sống của người dân các khu dân cư, khu đô thị kế cận mà còn ảnh hưởng đến năng suất, chất lượng sản phẩm… Vì vậy, việc chuyển đổi “Xây dựng một khu công nghiệp sinh thái” (KCNST) đúng nghĩa là hết sức cần thiết để nâng cao chất lượng cuộc sống. Mới đây Ban quản lý dự án quản lý môi trường cấp tỉnh tại Việt Nam (VPEG) đã tổ chức Hội thảo “Đánh giá các KCN theo tiêu chí xây dựng KCNST…” tại TP Đà Nẵng đã thu hút đông đảo các DN khu vực miền Trung. Thực tế hoạt động của các KCN hiện nay trên triển kinh tế của địa phương; góp phần thúc đẩy công nghiệp phát triển, hình thành các trung tâm công nghiệp, đẩy nhanh quá trình chuyển dịch cơ cấu kinh tế theo hướng công nghiệp hóa, hiện đại hóa, góp phần giải quyết việc làm cho lao động địa phương, đào tạo cán bộ quản lý, công nhân lành nghề, đóng góp lớn vào ngân sách và công tác xã hội của các địa phương; tạo điều kiện để xử lý các tác động tới môi trường một cách tập trung… Tuy nhiên, nhiều tỉnh thành chạy đua phát triển các khu, CCN nên xây dựng hạ tầng không đồng bộ; một số DN giảm chi phí đầu tư, sớm làm ra sản phẩm, ít chú trọng đến bảo vệ môi trường đã xả thẳng nguồn nước chưa qua xử lý ra thẳng môi trường bên ngoài; khá nhiều cơ sở khác lại không quan tâm đến hạn chế tiếng ồn, khói, bụi… Như tại Đà Nẵng, 100% KCN đều chưa đạt tiêu chuẩn KCN sinh thái; Thừa Thiên Huế, Quảng Trị, Quảng Bình, Quảng Nam… Nhiều DN khai thác khoáng sản, xi măng đã thường xuyên bị người dân phản ứng, rào chắn do khói bụi, sử dụng vật liệu nổ ảnh hưởng đến tính mạng, đời sống của họ… Vấn đề đặt ra, việc chuyển đổi từ KCN thông thường thành KCNST sẽ như thế nào? Tiến trình chuyển đổi như thế nào ? Ai hỗ trợ ? Ai quản lí, kiểm soát ? …
GVBM: Vân Trinh
Nhóm 3
Trang 25
Đề tài: Ứng dụng Kỹ thuật sinh thái trong công nghiệp Vì như Đà Nẵng, các KCN ở địa phương này đã hoàn tất quy hoạch cơ sở hạ tầng, tỷ lệ lấp đầy trung bình 65%, không thể thay đổi cơ sở hạ tầng được nữa. Và để giải quyết vấn đề trên, hội thảo cho rằng: quá trình chuyển đổi từ KCN hiện hữu thành KCNST phải qua 5 giai đoạn (E1 đến E5). Trước hết phải tập trung vào việc xây dựng và chuyển đổi nhận thức của chính DN trong KCN về bảo vệ môi trường. Theo đó các doanh nghiệp cần tiến hành xây dựng TCVN ISO 14000 về bảo vệ môi trường tạo ra ý thức cho mọi người, đối với lãnh đạo phải có trách nhiệm đầu tư xây dựng cơ sở hạ tầng đảm bảo vệ sinh môi trường xanh, sạch. Đối với người lao động có trách nhiệm chăm lo thực hiện đúng quy trình quản lý về chất lượng… Còn đối với các địa phương khi thành lập các khu, CCN mới cần phải đặt yếu tố môi trường lên hàng đầu, đảm bảo các tiêu chí của một KCNST. Đây cũng là bước chuyển quan trọng trong việc thực hiện chiến lược sản xuất sạch hơn của Chính phủ đã triển khai từ tháng 9/2009. 2.2.2. KCNST Bourbon An Hòa (Tây Ninh)
Cùng với tiến trình phát triển của thế giới, Việt Nam cũng có những chiến lược nghiên cứu và xây dựng những mô hình KCNST trong tương lai cho chính mình. Và Bourbon An Hòa được coi là KCNST đầu tiên ở Việt Nam xây dựng theo những tiêu chí phát triển công nghiệp bền vững theo hướng giảm đến mức thấp nhất sự phát sinh chất thải, đồng thời tăng tối đa khả năng tái sinh - tái sử dụng nguyên nhiên liệu và năng lượng. Đây là KCN có quy mô khá lớn, lên tới 1.020 ha, có thể tiếp nhận hàng trăm doanh nghiệp, song có lẽ vì muốn tạo ấn tượng “xanh”, chủ đầu tư dự án (Liên doanh Công ty Bourbon Tây Ninh, Công ty cổ phần Long Hậu và Công ty cổ phần Việt Âu) đã đặt tên là “Vườn công nghiệp”. Nằm trên địa bàn xã An Hòa, huyện Trảng Bàng, tỉnh Tây Ninh, bên trục đường Xuyên Á nối TPHCM với cửa khẩu quốc tế Mộc Bài đi Campuchia, Bourbon An Hòa có vị trí địa lý khá thuận lợi giúp các nhà đầu tư dễ dàng kết nối với các vùng nguyên liệu và thị trường tiềm năng trong nước cũng như các quốc gia lân cận trong khu vực. Đồng thời, nhờ nằm cạnh
GVBM: Vân Trinh
Nhóm 3
Trang 26
Đề tài: Ứng dụng Kỹ thuật sinh thái trong công nghiệp dòng sông Vàm Cỏ Đông, ông, KCN này còn c có lợi thế vận chuyển bằng ng đường đư thủy đến cảng Sài Gòn, cảng ng Bourbon - Bến Lức. Theo quy hoạch ch đđã được phê duyệt, trong tổng diện n tích 1.020 ha ccủa vườn công nghiệpp này có 760 ha đất công nghiệp, 76 ha đất tái định cư, ư, 184 ha xây dựng d cảng, kho bãi. Giai đoạnn 1 ccủa dự án rộng 380 ha sẽ đượcc hoàn thành trong 5 nnăm
Toàn cảnh KHCST Bourbon An Hòa (Tây Ninh) Điểm nổi bật củaa vvườn công nghiệp này chính là những mảnh nh xanh ccủa hệ sinh thái tự nhiên. Ngoài 15% diện di tích chung bắt buộcc dành cho cây xanh, m mỗi dự án xây dựng nhà máy tạii đây đ chỉ được sử dụng tối đa 70% đấtt xây dựng, d 30% còn lại được dành cho diệnn tích xanh. Nhà máy xxử lý nước thải của vườnn công nghi nghiệp có công suất dự kiếnn 40.000 m3/ngày đêm (trong đó, giai đoạnn 1 có công suất su thiết kế 20.000 m3/ngày đêm). êm). Nư Nước thải sau khi xử lý sẽ được dẫnn vào các dòng kênh nội n bộ - nơi sẽ nuôi trồng ng nhi nhiều loại sinh vật để vừa làm sạch nước mộtt cách ttự nhiên, vừa kiểm soát chất lượng ng nước n thải sau xử lý. Chủ đầu tư cam kkết không xây dựng hạ tầng ng xung quanh KCN ccũng như không cho doanh nghiệpp thuê đất ven KCN để kiểm soát chặt chẽ việc các doanh nghiệp lắp đặt đường ống ng xxả thải ra thẳng môi trường; đồng thời giữ lại l hệ thống cây xanh tự nhiên hiệu hữuu và nnỗ lực tối đa để bảo tồn các hệ sinh thái xung quanh KCN. Các nhà máy trong vvườn công nghiệp sẽ cộng tác vớii nhau trên cơ c sở phối GVBM: Vân Trinh
Nhóm 3
Trang 27
Đề tài: Ứng dụng Kỹ thuật sinh thái trong công nghiệp hợp, trao đổi các loại sản phẩm phụ; tái sinh, tái chế, tái sử dụng sản phẩm phụ tại nhà máy này với các nhà máy khác, theo hướng bảo tồn tài nguyên thiên nhiên. Ngoài ra, để tạo mối liên kết chặt chẽ với cộng đồng dân cư trong khu vực, chủ đầu tư đã có sáng kiến mời người dân đóng góp 15% vốn vào tổng vốn đầu tư 4.000 tỷ đồng của dự án. 2.2.3. Các dự án đang được áp dụng mô hình KCNST tại Việt Nam. a. Chuyển đổi KCX Linh Trung thành KCNST
Ngày 16/7/2006, tại hội thảo “ Xây dựng mô hình KCNST: nghiên cứu điển hình tại Khu Chế Xuất (KCX) Linh Trung 1” do sở Khoa học và Công nghệ TP.HCM phối hợp với Trường ĐH Văn Lang tổ chức, hơn 60 đại biểu đến từ các KCN – KCX, các nhà khoa học về môi trường và kinh tế của Tp.HCM đều đồng ý với việc xây dựng KCX Linh Trung thành KCNST. Theo đó, KCNST khác với mô hình công nghiệp truyền thống là chất thải hay phế liệu từ quy trình sản xuất này có thể sử dụng làm nguyên liệu cho quy trình sản xuất khác, giảm thiểu và ngăn chặn ô nhiễm môi trường. KCN Linh Trung là dự án liên doanh giữa Việt Nam và Trung Quốc, có 33 nhà máy, 2 ngân hàng trên diện tích 62 ha, hiện có 2 công ty trao đổi phế liệu với nhau và 13 công ty khác thực hiện trao đổi chất với cơ sở tái sinh tái chế…. Lộ trình thực hiện KCX Linh Trung thành KCN sinh thái cần thời gian là 5 năm cho những công đoạn chuyển đổi, lập bộ máy và vận động các nhà đầu tư ủng hộ. b. KCN Biên Hòa (Đồng Nai) – Tiềm năng hình thành KCNST
KCN Biên Hòa là KCN ra đời sớm nhất (1963), tập hợp nhiều cơ sở sản xuất, cung cấp cho thị trường nhiều loại sản phẩm khác nhau và góp phần đáng kể vào quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước. Mỗi ngành công nghiệp, mỗi cơ sở sản xuất tại KCN sẽ phát sinh các loại chất thải (rắn, lỏng, khí) khác nhau.Khả năng tái chế, tái sinh, tái sử dụng mỗi loại chất thải này tùy thuộc vào đặc tính của chất thải và hàm lượng những thành phần có giá trị còn lại trong chất thải. Mặc dù chưa có tính hệ thống nhưng thực tế hoạt động tái sử dụng, tái sinh tái chế chất thải tự phát tại từng nhà máy là bằng chứng có tính
GVBM: Vân Trinh
Nhóm 3
Trang 28
Đề tài: Ứng dụng Kỹ thuật sinh thái trong công nghiệp thuyết phục cao về khả năng thực hiện “Chương trình trao đổi chất thải công nghiệp” tại KCN này. Để có thể triển khai các dự án thí điểm KCNST này cần có nguồn lực về con người. Và để đáp ứng nhu cầu này, các cơ quan có thẩm quyền đã phối hợp với các KCN tổ chức các lớp đào tạo về phát triển KCNST. Trong 2 ngày từ 18 – 19/3/2004, Bộ Công nghiệp, Tổng Công ty Dệt – May và Chương trình Môi trường Mỹ - Á tại Việt Nam đã phối hợp tổ chức khóa đào tạo về Phát triển KCNST (EID). Tại khóa học này, các học viên dược giới thiệu về: Quy chế bảo vệ môi trường khu công nghiệp Dệt – May phố Nối; ứng dụng phương pháp phân tích lợi nhuận/chi phí trong EID.
GVBM: Vân Trinh
Nhóm 3
Trang 29
Đề tài: Ứng dụng Kỹ thuật sinh thái trong công nghiệp
CHƯƠNG 3. GIẢI PHÁP PHÁT TRIỂN KHU CÔNG NGHIỆP SINH THÁI 3.1. Kinh nghiệm xây dựng KCNST từ các nước có nền công nghiệp phát triển
Qua những sự án phát triển KCNST ở các nước phát triển ở Châu Âu và mô hình điển hình của các nước Châu Á trong đó có Thái Lan cho thấy để phát triển KCNST cần: − Có chiến lược phát triển và lộ trình cụ thể. − Qui mô ban đầu nhỏ để thí điểm sau đó mở rộng − Lợi ích kinh tế và môi trường đặt lên hàng đầu − Thông tin chất thải của từng nhà máy phải đầy đủ và việc trao đổi thông tin giữa
các nhà máy phải thường xuyên. − Sự tham gia của các nhà máy là tự nguyện, thu hút sự tham gia bàng chính nguồn
lợi kinh tế . − Trong một KCN, việc tìm các nhà máy sử dụng các chất thải làm nguyên liệu gặp
rất nhiều khó khăn. Do vậy có thể phải tìm nhà máy ở ngoài KCN hoặc xây dựng thêm ngay trong KCN; − Cần có sự tham gia của các cơ quan nhà nước; quản lí thông itn; qui hoạch phát
triển; chính sách; đào tạo … 3.2. Khả năng ứng dụng mô hình KCNST ở khu vực phía Nam.
Để xem xét khả năng áp dụng mô hình KCNST tại một vị trí, địa điểm cụ thể, cần dựa trên những đặc trưng của KCNST, các yêu cầu về bảo vệ môi trường của địa phương, và đặc điểm hệ thống các tiêu chí, chỉ số đánh giá. Kết quả nghiên cứu điển hình tại 14 KCN, KCX và 102 cơ sở sản xuất thuộc Khu chế xuất Tân Thuận và Khu công nghiệp Hiệp Phước trên địa bàn TP. HCM cho thấy, mặc dù chưa đạt yêu cầu của một KCNST, song các KCN nằm trong đối tượng khảo sát hoàn toàn có thể khắc phục những điểm chưa đạt và từng bước xây dựng kế hoạch để đạt được yêu cầu của KCNST. Đó là tiềm năng các nguồn tài nguyên và tiềm lực KHCN, kỹ thuật, cụ thể: − Tài nguyên đất đai: Nhu cầu đất đai để phát triển các KCN trong VKTTĐPN đến
năm 2020 khoảng hơn 10.000 ha, trong khi đó diện tích tự nhiên toàn Vùng: GVBM: Vân Trinh
Nhóm 3
Trang 30
Đề tài: Ứng dụng Kỹ thuật sinh thái trong công nghiệp 12.677 km2, hoàn toàn phù hợp quy luật cung - cầu. Địa hình khá bằng phẳng, độ dốc nhỏ, vừa đủ độ dốc thoát nước và không ngập úng, điều kiện lý tưởng cho tổ chức quy hoạch phát triển các Khu / Cụm CNST. − Tài nguyên nông - lâm nghiệp: Vùng có nguồn tài nguyên nông - lâm nghiệp rất
phong phú và đa dạng, đặc biệt về các loại cây CN như cao su, cafe, điều, hạt tiêu, mía, bông,... và cây ăn quả nhiệt đới, có đầy đủ khả năng phát triển KCNST nông nghiệp. − Tài nguyên thuỷ sản: Vùng có chiều dài bờ biển 156 km, giàu tiềm năng phát triển
kinh tế hải sản, là một trong 4 ngư trường chính với số lượng đánh bắt hải sản chiếm khoảng 50% của cả nước. Vùng có đầy đủ khả năng phát triển KCNST tái tạo tài nguyên, khai thác nguyên liệu nông - lâm - thuỷ sản theo mô hình nông nghiệp bền vững. − Tiềm lực KHCN, kỹ thuật. Đã hình thành hệ thống đào tạo và trung tâm NCKH,
trung tâm y tế có trình độ cao, là một trong hai vùng có Khu Công Nghệ Cao và trung tâm tin học: KCN ở Quận 9 và Công viên phần mềm Quang Trung. 3.3. Cơ hội và thách thức trong việc áp dụng mô hình KCNST 3.3.1. Cơ hội − Chuyển đổi từ mô hình KCN truyền thống thuộc VKTTĐPN sang mô hình
KCNST trên nền tảng của vị trí khu đất hiện có, không cần hình thành trên một địa điểm mới, do vậy không ảnh hưởng tới quỹ đất đô thị và không bị chi phối bởi sự bành trướng của quá trình đô thị hoá và không xâm phạm tới đất đai nông nghiệp có giá trị. − Sử dụng có hiệu quả của hệ thống Hạ tầng kỹ thuật có sẵn. − Sử dụng mạng lưới giao thông vận chuyển hiện hữu của Vùng và kết nối với
mạng lưới giao thông thuỷ, đường bộ, đường sắt và đường hàng không quốc gia và quốc tế. 3.3.2. Thách thức
Thách thức chung: − Tài chính.
GVBM: Vân Trinh
Nhóm 3
Trang 31
Đề tài: Ứng dụng Kỹ thuật sinh thái trong công nghiệp − Sự chồng chéo trong cơ chế quản lí, giám sát của các cơ quan nhà nước. − Các doanh nghiệp không thích rủi ro. − Khó khăn trong việc xin chính quyền triển khai dự án, cấp giấy phép … − Tính bền vững thực sự chưa xác định. − Các nguồn chất thải/nguyên liệu thô không đảm bảo. − Thị trường sản phẩm đầu ra bấp bênh. − Rào cản kỹ thuật – bao gồm khả năng mà các ngành công nghiệp địa phương
không có khả năng đáp ứng. − Rào cản về thông tin – các doanh nghiệp sẽ khó tìm ra những biện pháp mới để
sử dụng các sản phẩm từ chất thải của họ vì thiếu thông tin về thị trường và nguồn cung cấp tiềm năng. − Rào cản kinh tế - hạn chế sử dụng chất thải nếu không có thị trường đáng tin
cậy − Rào cản động cơ thúc đẩy nếu các nhà chức trách địa phương không sẵn sàng
hợp tác chặt chẽ. Có nghĩa là sẵn sàng chia sẻ thông tin có giá trị về các quy trình sản xuất trước đây được giữ bí mật thương mại. Trường hợp trên khu đất của KCN cũ: − Khó xây dựng được Hệ STCN đối với bán thành phẩm, phụ phẩm, chất thải
nguyên liệu và năng lượng ở đầu vào, đầu ra, vận chuyển trong một số DN hiện hữu và chuyển đổi thành công nghệ Bảo vệ môi trường. − Khó giải quyết mâu thuẫn giữa các DN có sẵn hay tham dự mới vào KCNST. − Khó xác định chính xác năng lực của Hệ thống hạ tầng kỹ thuật hiện hữu và các
hệ thống dịch vụ khác để chuyển đổi sang Hệ thống hạ tầng kỹ thuật theo chủ đề môi trường đã định. Thật sự khó khăn đối với các DN không đủ tiêu chuẩn là DN thành viên của KCNST phải di dời hay chuyển đổi ngành nghề SX để trở thành các STCN. Trường hợp trên khu đất hoàn toàn mới: − Thuận lợi triển khai Hệ thống hạ tầng kỹ thuật theo chủ đề môi trường đã định. − Chi phí đầu tư cho hệ thống này sẽ rất cao và phụ thuộc rất nhiều vào tiềm lực
Hạ tầng kỹ thuật toàn vùng.
GVBM: Vân Trinh
Nhóm 3
Trang 32
Đề tài: Ứng dụng Kỹ thuật sinh thái trong công nghiệp − Tối ưu hoá dòng năng lượng và nguyên liệu còn phụ thuộc khả năng tổ chức. − Hệ STCN trên quy mô toàn VKTTĐPN. 3.4. Sự hỗ trợ
Xây dựng mô hình KCNST cho các Khu / Cụm CN hiện hữu đòi hỏi sự hỗ trợ của Nhà nước về chính sách, chủ trương và các giải pháp cụ thể, như: − Miễn giảm chi phí thuê đất cho các DN và người thuê đất. − Hỗ trợ tài chính trong quá trình thay đổi công nghệ, đào tạo nguồn nhân lực. − Khuyến khích các DN tham gia KCNST. − Các tiêu chí định hướng phát triển bền vững CN của Bộ Công Nghiệp. 3.5. Xác định tiêu chuẩn KCNST
Các tiêu chuẩn cần có của một KCNST: − Sự tương thích về loại hình công nghiệp theo nhu cầu nguyên vật liệu, năng lượng
với sản phẩm, phế phẩm và chất thải. − Sự tương thích về qui mô các nhà máy sao cho có thể thực hiện trao đổi vật chất
theo nhu cầu sản xuất của từng nhà máy → giảm chi phí vận chuyển, giao dịch cũng như tăng chất lượng của vật liệu trao đổi. − Giảm khoảng cách giữa các nhà máy hạn chế thất thoát nguyên vật liệu trong quá
trong trao đổi , giảm chi phí vận chuyển, chi phí vận hành cũng như dễ đàng hơn trong việc truyền đạt. − 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 là trên tinh thần tự nguyện và phù hợp với qui định
của cơ quan chức năng. − Tỷ lệ thảm xanh dành cho toàn KCNST là từ 15 – 35% theo qui định riêng của chủ
đầu tư. Mỗi nhà máy cũng chỉ được phép cây dựng 70% diện tích, còn 30% diện tích còn lại được dùng để trồng cây xanh. − Tường ngăn giữa các doanh nghiệp sẽ là những bức tường xanh thay vì xây tường
gạch, bê tong. Chủ đầu tư phải cam kết xây dựng hạ tầng KCNST phù hợp với điạ hình vùng và lập vành đai xanh chống ô nhiễm môi trường khu vực. GVBM: Vân Trinh
Nhóm 3
Trang 33
Đề tài: Ứng dụng Kỹ thuật sinh thái trong công nghiệp − Trong KCNST có trạm xử lí nước thải, xử lí triệt để các nguồn chất thải trong
KCNST, hỗ trợ xử lí chất thải cho dân cư vùng đệm, tổ chức các hoạt độngthân thiện với môi trường. − Phải hoàn thiện các văn bản quy phạm pháp luật và hệ thống quản lí, bảo vệ môi
trường của KCNST. − Lồng ghép vấn đề qui hoạch KCN với qui hoạch môi trường ở KCN. − Áp dụng công nghệ sạch, ít tiêu thụ năng lượng, ít chất thải. − Tái chế, tái sử dụng tối đa các phế phẩm cũng như chất thải. − Áp dụng ISO 14001 cho tất cả các doanh nghiệp. − Bắt buộc các doanh nghiệp phải xử lí 100% nước thải, khí thải, chất thải rắn và
chất thải nguy hại trước khi thải ra môi trường công nghiệp sinh thái. 3.6. Phương pháp xây dựng KCNST 3.6.1. Lựa chọn địa điểm xây dựng KCNST − KCN ST là một mô hình mới có thể phát triển tại những KCN, cụm công nghiệp
(CCN) cũ; tại những cị trí qui hoạch cho KCN mới hay một vị trí hoàn toàn mới. Đây là vấn đề đặt ra đầu tiên cho các nhà đầu tư. − Đới với KCNST, cần đánh giá một cách kỹ lưỡng các vị trí khi chọn lựa địa điểm
về đặc điểm của hệ sinh thái khu vực và vùng, sự phù hợp với việc phát triển các loại hình công nghiệp, các khó khăn gặp phải khi phát triển. a. Tái phát triển các KCN, CCN hiện có.
Một nguyên tắc cơ bản về lựa chọn địa điểm xây dựng KLCNST là tìm kiếm các khu vực công nghiệp cũ (các KCN, CCN cũ) để tái phát triển hơn là xây dựng mới. Thuận lợi của phương án này: − Hạn chế sự phát triển bành trướng của đô thị − Hạn chế sử dụng đất nông nghiệp có giá trị − Hạn chế ảnh hưởng tới các khu vực chức năng khác và hệ sinh thái xung quanh − Giảm đáng kể chi phí đầu tư cho hệ thống hạ tầng kỹ thuật, các công trình công
cộng. Khó khăn:
GVBM: Vân Trinh
Nhóm 3
Trang 34
Đề tài: Ứng dụng Kỹ thuật sinh thái trong công nghiệp − Không tìm được sự thống nhất quyền sử dụng đất cho chủ đầu tư từ những mảnh
đất đơn lẻ. − Thống nhất với các doanh nghiệp hiện có về việc di chuyển hay tham gia
KCNST. − Xây dựng một HSTCN với các doanh nghiệp đã có (khác nhau về đầu vào, đầu
ra, phế thải, vận chuyển) và chuyển đổi sang công nghệ bảo vệ môi trường của các doanh nghiệp này. − Xác định đúng khả năng hệ thống hạ tầng kỹ thuật, hệ thống phục vụ và các hệ
thống khác hiện có. − Giải quyết các vấn đề ô nhiễm hiện tại và các vấn đề liên quan khác.
Để khuyến khích các chủ đầu tư, nhà nước cần ban hành một số ưu đãi như: − Miễn giảm thuế cho chủ đầu tư và người thuê đất − Hỗ trợ tài chính cho việc thay đổi công nghệ, đào tạo nhân lực. − Có chính sách về môi trường và kinh doanh thích hợp. b. Phát triển xây dựng mới − Nếu không thể xây dựng dự án trên khu vực đã phát triển cũ, cần áp dụng ở mức
cao nhất các nguyên tắc, tiêu chuẩn của phát triển bền vững và bảo vệ môi trường vào KCNST trên khu đất mới. − Cần chú ý tới đất đai tự nhiên như là nguồn tài nguyên quí giá để sử dụng tiết
kiệm và giảm thiểu các tác động xấu. − Cần phải hiểu KCNST như là một hệ sinh thái chứ không chỉ là một khu vực xây
dựng. − Thiết kế cần bảo tồn các đặc trưng khu vực trong hệ sinh thái và cân bằng với
môi trường xung quanh. Ví dụ: Nếu nằm trong một khu vực sản xuất nông nghiệp, cần xem xét khả năng phát triển một KKCNST mông nghiệp hơn là thay thế nó. 3.6.2. Đánh giá địa điểm theo các tiêu chuẩn môi trường. Năng lượng − Khả năng của các nguồn năng lượng thay thế: mặt trời, gió − Khả năng tiếp cận và sử dụng các nguồn năng lượng phát sinh thừa
GVBM: Vân Trinh
Nhóm 3
Trang 35
Đề tài: Ứng dụng Kỹ thuật sinh thái trong công nghiệp Nhu cầu sử dụng đất nông nghiệp cho phát triển KCNST − Khả năng bảo tồn các hệ thống nông nghiệp hiện có (tưới tiêu, thủy sản, các khu
vực khác …) − Các khu ở của người lao động. − Mối quan hệ với các hệ thống hạ tầng kỹ thuật, vận chuyển và các khu công
nghiệp khác xung quanh. − Tác động tới các khu vự chức năng của đô thị. Cấp thoát nước − Lượng mưa; mạng lưới sông ngòi và các đặc điểm tự nhiên hỗ trợ việc dự trữ và
quay vòng nước. − Khả năng nguồn nước mặt, nước ngầm − Khả năng tiếp cận các nguồn nước thừa Khí thải − Môi trường không khí tự nhiên hiện có : hướng gió, các dòng đối lưu, … − Các nguồn phát tán khí hiện có trong vùng và ảnh hưởng của chúng − Nguồn khí thải từ các phương tiện giao thong, các tuyến giao thong chính − Khả năng sử dụng đường sắt, xe tải … Chất thải rắn − Khả năng thu gom, xử lí − Tiếp cận tái chế, tái sử dụng Nguyên vật liệu và các nguồn cung cấp − Hệ thống hạ tầng kỹ thuật và phục vụ hiện có − Tiếp cận các nguồn cung cấp nguyên liệu và phế liệu Hệ sinh thái − Các tác động đến môi trường sống tự nhiên các các loài động thực vật − Khả năng bảo vệ và thích ứng với hệ sinh thái tự nhiên − Các vành đai bảo vệ khác Trình tự điều tra và đánh giá địa điểm:
Bước 1: Xác định, đánh giá sơ bộ môi trường vật chất và sinh học của khu đất trên cơ sở các thong tin về thủy văn, địa chất, vi khí hậu, động thực vật tự nhiên. Chính GVBM: Vân Trinh
Nhóm 3
Trang 36
Đề tài: Ứng dụng Kỹ thuật sinh thái trong công nghiệp phủ có hỗ trợ các chuyên gia, thực hiện các điều tra khoa học và cung cấp dữ liệu cho chủ đầu tư. Bước 2: Xác định các khác biệt chủ yếu giữa các khu đất và trong từng khu đất, đặc biệt là về địa hình và hệ tự nhiện. Bước 3: Thu thập đầy đủ thông tin mới nhất để các định chắc chắn những khác biệt trên. Xác định chi tiết các yếu tố môi trường liên quan đến các khác biệt này. Bước 4: Bản đồ hóa tất cả các yếu tố khác biệt trên và các tác động của chúng trong từng từng khu đất theo cùng một cách thức (thường sử dụng hệ thống thông tin địa lý GIS) và đánh giá chúng. Sự kết hợp trên bản đồ địa hình (Cảnh quan) và các tác động sẽ chỉ ra thuận lợi và bất lợi của từng khu đất. Sự phân tích này là một công cụ hữu hiệu để lựa chọn địa điểm. Bước 5: So sánh một cách hệ thống và đầy đủ các tác động môi trường trên của các khu đất và lựa chọn khu đất hợp lí nhất. 3.6.3. Thiết lập PCX (Các giải pháp xử lí cuối đường ống)
BPX (By product exchange): là một tập hợp các doanh nghiệp sử dụng các phế phẩm, phụ phẩm (BP – By product) của nhau (năng lượng và nguyên vật liệu) hơn là đem chúng đi tiêu hủy như các chất thải. − Các doanh nghiệp trên thế giới đang tìm cách tạo ra các BPX dưới nhiều tên gọi
khác nhau: Hệ sinh thái công nghiệp; cộng sinh công nghiệp; mạng lưới tái chế công nghiệp, … − Vấn đề cốt lõi của nó tạo ra một hệ thống buôn bán, trao đổi và sử dụng nguyên
vật liệu, năng lượng và nước thải thừa ra hoặc thải ra trong quá trình sản xuất giữa các doanh nghiệp trong một KCN, một khu vực hay một vùng. − Các thành viên chấp nhận sử dụng việc sử dụng các nguồn phế phẩm này hơn là
loại bỏ chúng, nhằm giảm ô nhiễm, giảm chi phí xử lí và tăng lợi nhuận. − Một công ty cũng có thể thiết lập một hệ thống các nhà máy sử dụng phế phẩm
riêng của mình.
GVBM: Vân Trinh
Nhóm 3
Trang 37
Đề tài: Ứng dụng Kỹ thuật sinh thái trong công nghiệp − Vượt qua sự phát triển của BPX, mạng lưới công nghiệp sinh thái (EIN - Eco –
Industrial network) là một tập hợp các doanh nghiệp cùng hợp tác để cải thiện hoạt động xã hội, kinh tế và môi trường của họ trong khu vực nhất định. − Một EIN sẽ vươn tới các tiêu chuẩn cao hơn về hoạt động kinh doanh và môi
trường. − Một EIN có thể bao gồm các KCNST hay là một mạng lưới các doanh nghiệp
độc lập.
GVBM: Vân Trinh
Nhóm 3
Trang 38
Đề tài: Ứng dụng Kỹ thuật sinh thái trong công nghiệp CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN
Công nghiệp hóa, hiện đại hóa và phát triển bềnvững là các mục tiêu phát triển chung của Việt Nam. Đểđạt được mục tiêu này, chúng ta cần xây dựng một mô hình không gian sản xuất công nghiệp mới, một mô hình chuyển tiếp từ mức độ thấp (như hiện nay) lên mức độ cao (như các KCNST và Business Park). Kinh nghiệm từ các mô hình công nghiệp sinh thái thành công, hiệu quả trên thế giới chỉ ra rằng việc đầu tiên để xây dựng KCNST làcần xây dựngmột chiến lược phát triển dài hạn và đồng bộ, bao gồm: − Chiến lược phát triển kinh tế - xã hội - môi trường toàn vùng; − Chiến lược quy hoạch phát triển đồng bộ KCN và các khu vực chức năng khác (công
cộng, thương mại, dịch vụ, ở, nghiên cứu, nghỉ ngơi giải trí,...) − Các chính sách ưu đãi, khuyến khích, hỗ trợ tổng thể và đồng bộ về phát triển công
nghiệp, khoa học công nghệ, đào tạo, chuyển giao, việc làm, thông tin thị trường, sản phẩm, ... − Xây dựng phát triển đồng bộ hệ thống hạ tầng cơ sở Các mô hình phát triển Business
Park thế hệ thứ ba, thứ tư và KCNST trênthế giới sẽ là mục tiêu hướng tới của các KCN tại Việt Nam. Những ý tưởng vànguyên tắc phát triển của các mô hình này cần được nghiên cứu chọn lọc và áp dụngngay vào điều kiện thực tế phát triển KCN Việt Nam nhằm định hướng cho một sự phát triển hiệu quả, sinh thái và bền vững: 1. Áp dụng triệt để các nguyên tắc và ứng dụng của STHCN.
Các mô hình phát triển KCN bền vững trên thế giới (KCNST) đều xuất phát từ những điều kiện môi trường-sinh thái thực tế của khu vực, dựa trên những nguyên tắc và ứng dụng của STHCN, mà trước hết là xây dựng một hệ thống hay dây chuyền liên kết các doanh nghiệp có khả năng sử dụng các bán thành phẩm hay chất thải của nhau. Bên cạnh đó, để hạn chế chất thải chúng ta cần dần dần hình thành nền công nghiệp tái chế và phát triển mô hình KCN theo kiểu KCNST tái tạo tài nguyên. 2. Phát triển hỗn hợp và linh hoạt các chức năng
Phát triển hỗn hợp và linh hoạt các chức năng là chìa khóa thành công của các Business Park. Các KCN tại Việt Nam không thể chỉ tồn tại một loại chức năng là GVBM: Vân Trinh
Nhóm 3
Trang 39
Đề tài: Ứng dụng Kỹ thuật sinh thái trong công nghiệp công nghiệp mà cần phát triển đa dạng các chức năng khác như thương mại, dịch vụ, công trình công cộng và có thể cả nhà ở. Trên quy mô lớn như một đô thị nhỏ, sự phát triển đa dạng các chức năng có tính bổ trợ hữu cơ cho nhau (sản xuất, thương mại, công cộng, ở) trong BusinessPark sẽ đảm bảo tính khả thi lâu dài của dự án. Trong điều kiện của Việt Nam, các KCN nông thôn thường chỉ có quy mô nhỏ dưới 50ha nên việc phát triển các KCN này cần nằm trong một cơ cấu quy hoạch tổng thể nhằm bổ xung thêm các thành phần thiếu hụt của chúng. 3. Dành nhiều diện tích cho môi trường cảnh quan
Triết lý “môi trường làm việc đẹp sẽ đem lại hiệu quả cao cho công việc” được áp dụng như là một lợi thế cạnh tranh của các Business Park. Mật độ xây dựng thấp, tỷ lệ diện tích cây xanh và khoảng mở cao, thiết kế kiến trúc và cảnh quan đẹp,... đã biến các Business Park trở thành một địa điểm nổi bật và hấp dẫn của khu vực. Điều này cũng rất phù hợp với nguyên tắc của phát triển bền vững. 4. Áp dụng phù hợp các giải pháp tiên tiến về bảo vệ môi trường
Trong điều kiện các nước công nghiệp hóa, việc áp dụng các công nghệ tiên tiến mới nhất về bảo vệ môi trường sinh thái là yêu cầu không thể thiếu. Tuy nhiên với điều kiện Việt Nam, chúng ta cần phải lựa chọn các giải pháp hợp lý vừa đảm bảo hiệu quả môi trường vừa đảm bảo hiệu quả kinh tế. Các công nghệ xử lý sinh học giá thành thấp là giải pháp cần được nghiên cứu áp dụng tại Việt Nam.
GVBM: Vân Trinh
Nhóm 3
Trang 40