Sản xuất sạch hơn và Tiêu dùng bền vững

[In trang]

Đánh giá khả năng áp dụng sản xuất sạch hơn tại Công ty CP Đúc Thái Nguyên

Thứ năm, 22/11/2012

Sản xuất công nghiệp nói chung và công nghệ đúc nói riêng một mặt tạo ra hàng hóa, thúc đẩy phát triển kinh tế cải thiện đời sống của con người và xã hội, nhưng một mặt lại tạo ra chất thải góp phần gây ô nhiễm môi trường, tổn thất tài nguyên và hủy hoại môi trường sống. Vì vậy, cần có một phương thức sản xuất mới, thân thiện hơn với môi trường, theo hướng giảm thiểu ô nhiễm tại nguồn, đó chính là Sản xuất sạch hơn (SXSH). Đây là một khái niệm khá mới, được UNEP đưa vào Việt Nam năm 1995, trong đó “SXSH là việc áp dụng liên tục chiến lược phòng ngừa tổng hợp về môi trường vào các quá trình sản xuất, sản phẩm và dịch vụ nhằm nâng cao hiệu suất sinh thái và giảm thiểu rủi ro cho con người và môi trường”.

Đối với quá trình sản xuất: SXSH bao gồm bảo toàn nguyên liệu và năng lượng, loại trừ các nguyên liệu độc hại và giảm lượng và tính độc hại của tất cả các chất thải ngay tại nguồn thải.

Đối với sản phẩm: SXSH bao gồm việc giảm các ảnh hưởng tiêu cực trong suốt chu kỳ sống của sản phẩm, từ khâu thiết kế đến thải bỏ.
Đối với dịch vụ: SXSH đưa các yếu tố về môi trường vào trong thiết kế và phát triển các dịch vụ. Công ty Cổ phần Đúc Thái Nguyên chuyên sản xuất các sản phẩm đúc như: song chắn rác, nắp cống và các chi tiết máy theo yêu cầu thị trường. Công suất năm 2011 là 2.416 tấn. Công ty sử dụng lò chõ để nấu gang gây tổn thất năng lượng. Để sản xuất 1 tấn gang lỏng, sử dụng lò chõ phải tốn 1.200.000kcal, còn lò điện trung tần là 645.315 kcal, Như vậy, tiêu hao năng lượng khi sử dụng lò chõ bằng 185,96 % so với lò trung tần. Bên cạnh đó, quá trình sản xuất có tỷ lệ hồi liệu lớn lên tới 45% phần lớn là gang lẫn trong xỉ, gang rơi vãi, sản phẩm hỏng, đậu và rãnh rót (tỷ lệ hồi liệu trong ngành đúc trung bình 25 – 30%). Do sử dụng than để nấu gang nên lượng xỉ tạo thành lớn, môi trường làm việc nặng nhọc, rủi ro mất an toàn lao động cao.

Qua đánh giá ban đầu, nhóm đánh giá nhận thấy công ty có nhiều tiềm năng thực hiện SXSH. Đây sẽ là cơ hội tốt giúp công ty phát hiện ra tổn thất về năng lượng và nguyên liệu, đồng thời tìm kiếm các giải pháp nhằm giảm thiểu những tổn thất này, tăng năng suất lao động và cải thiện môi trường làm việc.

II. Phạm vi, nội dung phương pháp nghiên cứu

2.1. Phạm vi nghiên cứu: Công ty Cổ phần Đúc Thái Nguyên, ngõ 92 đường Bắc Nam, thành phố Thái Nguyên.

2.2. Nội dung nghiên cứu

- Đánh giá hiện trạng sản xuất và phát hiện các cơ hội thực hiện sản xuất sạch hơn;
- Đánh giá cân bằng vật chất, xác định tổn thất dòng thải, đề xuất biện pháp kiểm soát;

2.3. Phương pháp nghiên cứu

* Phương pháp kiểm toán chất thải.

Kiểm toán chất thải được xác định dựa theo phương trình cân bằng vật chất:

Tổng khối lượng đầu vào = Tổng khối lượng đầu ra + khối lượng tổn thất (qua các dòng thải)

Đánh giá đã thu thập:

- Số liệu đầu vào (gang phế, thép phế, Fero, vật liệu làm khuôn, than, điện…),

- Số liệu đầu ra (sản phẩm, đậu, rãnh rót, sản phẩm hỏng),

- Chất thải (bụi, khí thải, xỉ than),

Số liệu được thu thập trong năm 2011 (theo số liệu phòng kế toán cung cấp) và khảo sát thực tế trong 2 ngày liên tiếp (ngày 11-12/12/2011) tại Công ty (6 mẻ nấu/ngày) bằng cách cân trực tiếp và tính toán thông qua cân bằng vật chất. Số liệu được quy về 1 tấn sản phẩm, nhằm xác định nguyên liệu tổn thất qua các dòng thải, làm cơ sở định giá dòng thải và xác định các cơ hội sản xuất sạch hơn.

* Kiểm toán năng lượng

Kiểm toán năng lượng là hoạt động nhằm đánh giá thực trạng hoạt động của hệ thống tiêu thụ năng lượng tại doanh nghiệp. Từ đó xác định những khu vực sử dụng năng lượng lãng phí để đưa ra các giải pháp sử dụng năng lượng hiệu quả. Trong phạm vi khảo sát, nhóm tập trung đánh giá hiệu quả sử dụng của lò chõ và hiệu quả hệ thống điện (quạt điện, máy mài, máy cắt, máy nén khí). Để đánh giá hiệu quả sử dụng năng lượng của lò chõ, nhóm đã xác định lượng nhiệt lượng cần thiết để nấu chảy nguyên liệu đến nhiệt độ ra gang và so sánh với nhiệt lượng do than cung cấp cho lò nấu. Đồng thời cũng đo nhiệt độ không khí trên miệng lò và bề mặt lò để kiểm chứng mức độ tổn thất nhiệt của lò chõ.

III. Kết quả nghiên cứu

1.1. Đánh giá hiện trạng sản xuất của Công ty
Trong quá trình tiếp cận và đánh giá cơ hội thực hiện SXSH tại Công ty, nhóm đánh giá phát hiện một số vấn đề trong quá trình sản xuất như sau:

Công đoạn chuẩn bị liệu: Nguyên liệu chủ yếu là gang vụn, quặng, sắt thép phế lẫn nhiều đất đá tạp chất. Công ty chưa có phương án sàng loại bỏ tạp chất và phân loại phế liệu, làm gia tăng xỉ trong quá trình nấu, kéo dài thời gian nấu và tổn thất năng lượng.
Công đoạn nhóm lò: Công nhân sử dụng củi dầu và lốp cao su để nhóm lò phát sinh nhiều khói và khí thải. Nguyên nhiên liệu gồm than, gang, thép phế, đá vôi, fero lần lượt được vận chuyển bằng xe rùa và mang vác thủ công từ nơi tập kết đến lò nấu. Các nguyên liệu đều để ngoài trời, khi trời mưa sẽ tăng độ ẩm của nguyên nhiên liệu gây tổn thất nhiệt và kéo dài quá trình nhóm lò.
Công đoạn nấu luyện: trong khi nấu công nhân tiếp tục bổ sung thêm liệu, mỗi ngày công ty thường nấu từ 4-6 mẻ liên tục và thực hiện đắp lò 1 lần. Vật liệu đắp lò khá đơn giản bao gồm gạch, đất nung, cát, sét. Tiểm ẩn nhiều nguy cơ nứt lò, vỡ lò. Do nguyên liệu đầu vào chứa nhiều tạp chất nên lượng xỉ phát sinh lớn. Hơn nữa lò nấu thủ công, trong quá trình tháo xỉ một phần gang lỏng ( khoảng 20 – 30%) tổn thất theo xỉ ra ngoài. Lò chõ là 1 lò hở, nên trong quá trình nấu tổn thất nhiệt lớn (nhiệt độ không khí trên miệng lò là 700⁰C), bụi, khí thải phát tán tự do gây ảnh hưởng đến sức khỏe người lao động và môi trường làm việc. Nhóm đã tiến hành đo và phân tích hàm lượng bụi tại một số khu vực làm viêc của Công ty kết quả thể hiện tại bảng 1.

Bảng 1. Hàm lượng bụi tại Công ty cổ phần Đúc Thái Nguyên

Chỉ tiêu

Đơn vị

Kết quả

QCVN 05:2009

Lò nấu

Đập xỉ

Gia công cơ khí

Văn phòng

Bụi

mg/m³

2,782

2,702

1,358

0,162

0,3

Theo kết quả đo và phân tích tại bảng 1 cho thấy, các mẫu đo trong khuôn viên của doanh nghiệp, tại khu vực lò nấu và đập xỉ vượt quá giới hạn cho phép nhiều lần dao động từ 9,3 – 4,5 lần

Công đoạn ra gang và đúc chi tiết. Gang được nấu nóng chảy, dựa theo kinh nghiệm của thợ lò để ra gang. Gang được công nhân rót vào gáo và đổ vào khuôn đúc thủ công, tiềm ẩn nhiều rủi ro mất an toàn lao động, tổn thất nguyên liệu do gang rơi vãi trong quá trình vận chuyển và rót.
Xỉ thải được công nhân dập thủ công để thu hồi gang lẫn trong xỉ và than chưa cháy hết.

Qua phân tích ban đầu nhóm đánh giá nhận thấy cơ hội cải tiến của công ty bao gồm:
Tiết kiệm năng lượng: Lò chõ sử dụng 300 kg than/tấn gang lỏng, tương đương: 300 kg x 4.000 kcal/kg = 1.200.000 kcal. Nếu sử dụng lò điện (trung tần loại 1,5 tấn) đang lưu hành phổ biến trên thị trường thì năng lượng tiêu hao để sản xuất ra 1 tấn gang lỏng khoảng 750 kwh tương đương 645.315 kcal. Như vậy, tiêu hao năng lượng khi sử dụng lò chõ bằng 186 % so với lò trung tần. Tiềm năng tiết kiệm năng lượng của công ty trong 1 năm với công suất 2416 tấn nắp cống và song chắn rác sẽ là: (1.200.000 – 645.315)x 2416 = 1.340.118.960 kcal tương đương với 1.557.517 kwh

Tiết kiệm nguyên liệu: Tỷ lệ sản phẩm hỏng khoảng 5%, nhưng tỷ lệ hồi liệu lên tới 45% (gang lẫn trong xỉ 300kg + gang rơi vãi 10 kg + sản phẩm hỏng 50 kg + đậu rãnh rót 90 kg). Như vậy phần lớn vật liệu hồi liệu là gang lỏng lẫn vào xỉ trong quá trình tháo xỉ, quá trình rót và rót không kiệt. Nếu sử dụng lò trung tần, sẽ giảm tỷ lệ hồi liệu xuống 25 - 30%. (do loại được phần lớn tổn thất do gang lẫn trong xỉ). Nguyên liệu đầu vào của doanh nghiệp là sắt thép phế, gang phế, tỷ lệ tạp chất lớn (5% -8% tạp chất). Như vậy doanh nghiệp đang tốn chi phí 2 lần do việc mua tạp chất bằng với giá của liệu đầu vào, đồng thời tốn chi phí năng lượng, nhân công, khấu hao máy móc… để loại bỏ tạp chất

Tiết kiệm nguyên nhiên liệu khác: Việc sử dụng điện, phụ gia, vật liệu làm khuôn như cát trắng, đất sét,... vẫn chưa đạt tối ưu do hiện trạng thiết bị và quản lý. Tuy nhiên Công ty và nhóm tư vấn chưa đánh giá đươc tiềm năng tiết kiệm nguyên nhiên phụ liệu này do nhóm tập trung vào việc kiểm soát các vấn đề nêu trên và lượng sử dụng các nguyên liệu phụ và điện không lớn, nên nhóm để phần kiểm soát này sang giai đoạn sau.

1.1. Đánh giá tổn thất về vật chất và năng lượng

Sau khi lập cân bằng vật chất và xác định chi phí mất theo dòng thải cho thấy tổn thất dòng nguyên liệu qua hồi liệu (gang lẫn trong xỉ, rơi vãi; sản phẩm hỏng, đậu và rãnh rót) là lớn nhất, tiếp đó là khói bụi và xỉ lò. Các dòng thải này phát sinh do sử dụng lò nấu thủ công và tạp chất có trong nguyên liệu nhiều nên trong quá trình nhóm lò và nấu luyện phát sinh nhiều khói bụi (157,2 kg/tấn sản phẩm trong khi tỷ lệ khói bụi của các lò đúc điện hiện nay không quá 50 kg), gang lỏng thất thoát ra ngoài trong quá trình tháo xỉ và lượng xỉ cũng khá lớn.

Kết quả xác định tổn thất vật liệu, năng lượng và định giá dòng thải là 11.809.000 đồng/tấn sản phẩm tương đương: 28.530.544.000/năm, trình bày tại bảng 2.
Bảng 2. Ước tính tổn thất nguyên nhiên liệu và năng lượng của công ty

STT	Nguyên, nhiên liệu tổn thất	Đơn vị	Lượng	Chi phí dòng thải (đ/tấn sp)
1	Gang thu hồi từ xỉ	Kg/tấn sp	300	4.593.900
2	Khói bụi từ quá trình nấu	Kg/tấn sp	157,2	2.407.204
3	Xỉ lò	Kg/tấn sp	120	1.837.560
4	Đậu, rãnh rót	Kg/tấn sp	90	1.382.490
5	Tạp chất (lẫn trong liệu)	Kg/tấn sp	8	105.000
6	Năng lượng	Kcal/tấn sp	1.040.392	1.482.559
Tổng tổn thất vật liệu, năng lượng (đồng/tấn sản phẩm)				11.808.713

1.1. Đề xuất giải pháp

Trên cơ sở xác định các tổn thất về nguyên nhiên liệu và năng lượng tại mục 3.2, nhóm đánh giá SXSH đã thảo luận cùng giám đốc và đội SXSH của Công ty để đưa ra 27 giải pháp SXSH, trong đó công ty đã thực hiện được 22 giải pháp liên quan đ

Chỉ tiêu	Đơn vị	Kết quả				QCVN 05:2009
Chỉ tiêu	Đơn vị	Lò nấu	Đập xỉ	Gia công cơ khí	Văn phòng	QCVN 05:2009
Bụi	mg/m³	2,782	2,702	1,358	0,162	0,3