Cơ hội áp dụng/thực hiện sản xuất sạch hơn trong ngành gốm sứ
Thứ năm, 22/10/2015
Gốm sứ là một nghề truyền thống lâu đời tại Việt Nam. Hiện nay có khoảng 1000 cơ sở sản xuất gốm sứ, trong đó, phần lớn là các cơ sở sản xuất nhỏ lẻ, phân tán và quy mô hộ gia đình. Theo số liệu thống kê chưa đầy đủ, chỉ có khoảng 50 công ty trong số các công ty lớn đáp ứng tiêu chuẩn của Châu Âu. Đa số các doanh nghiệp trong ngành sản xuất thủ công với công nghệ lạc hậu, tiêu thụ nhiều nguyên nhiên liệu, tỷ lệ sản phẩm hỏng cao. Công nghệ lạc hậu cũng là nguyên gây ô nhiễm môi trường đặc biệt là môi trường không khí.
Gốm sứ là một nghề truyền thống lâu đời tại Việt Nam. Hiện nay có khoảng 1000 cơ sở sản xuất gốm sứ, trong đó, phần lớn là các cơ sở sản xuất nhỏ lẻ, phân tán và quy mô hộ gia đình. Theo số liệu thống kê chưa đầy đủ, chỉ có khoảng 50 công ty trong số các công ty lớn đáp ứng tiêu chuẩn của Châu Âu. Đa số các doanh nghiệp trong ngành sản xuất thủ công với công nghệ lạc hậu, tiêu thụ nhiều nguyên nhiên liệu, tỷ lệ sản phẩm hỏng cao. Công nghệ lạc hậu cũng là nguyên gây ô nhiễm môi trường đặc biệt là môi trường không khí.
Các bộ phận sản xuất và quy trình vận hành trong sản xuất gốm sứ như sau:
Bảng 1. Các bộ phận sản xuất và quy trình vận hành
Với quy trình sản xuất như trên, sản xuất sạch hơn có thể ứng dụng ở tất cả các công đoạn sản xuất như chuẩn bị nguyên liệu đất, phối trộn men, tạo hình, sấy và nung.
Chuẩn bị nguyên liệu
Phối trộn men
Cơ hội thực hiện SXSH trong công đoạn này sẽ tập trung vào các giải pháp như:
+ Cải thiện hệ thống thu gom và tái sử dụng nước ở công đoạn sản xuất men;
+ Và thay thế nguyên liệu mới có chứa ít kim loại độc hại hơn.
Sấy và nung
- Giảm thất thoát nhiệt, giảm tiêu hao nhiên liệu;
- Nâng cao hay đảm bảo chất lượng sản phẩm đồng đều;
- Giảm phát sinh khí thải, giảm nồng độ chất ô nhiễm trong khí thải với những giải pháp cụ thể như là:
Tài liệu tham khảo
Bộ Công Thương, viện Kỹ thuật nhiệt đới và Bảo vệ môi trường, Sổ tay hướng dẫn kỹ thuật sản xuất sạch hơn cho các doanh nghiệp ngành gốm sứ, 2014.
Bảng 1. Các bộ phận sản xuất và quy trình vận hành
| Bộ phận | Nguyên liệu | Công đoạn sản xuất |
| Phối trộn đất | Đất sét | Nghiền, tạo ẩm, sàng lọc, lắng, ép đùn … |
| Đá viên kích thước nhỏ | Sàng, phân loại, nghiền, lắng … | |
| Phối trộn men | Đất hồ | Nghiền, khuấy trộn, lắng, lọc, pha keo … |
| Nguyên liệu men, bột | Nghiền, khuấy trộn, lắng, lọc, pha keo … | |
| Tạo hình | Đất đã xử lý | Tạo thủ công, đúc khuôn tự động … |
| Tráng men | Sản phẩm mộc | Sấy khô, tráng men, nung sơ bộ |
| Hỗn hợp men | ||
| Nung | Sản phẩm đã tráng men | Hệ thống lò nung, hệ thống cấp khí LPG, bộ phận đánh lửa, hệ thống đường ống, ống khói …. |
| Củi có nguồn gốc từ cao su |
Thực tế đã chứng minh phương pháp kiếm soát cuối đường ống truyền thống (end of pile technology) đối với các cơ sở sản xuất gốm sứ vừa và nhỏ là rất tốn kém. Trong một số trường hợp, chi phí cho một trạm xử lý chất thải lên tới 20% tổng kinh phí vốn của doanh nghiệp và thiết bị. Ngoài ra, chi phí vận hành hàng năm có thể lên đến 12 – 15% tổng doanh thu của doanh nghiệp. Vì vậy tiếp cận bằng phương pháp sản xuất sạch hơn là lựa chọn tối ưu để mang lại hiệu quả về nguồn lực, giảm chi phí sản xuất đồng thời giảm thiểu chi phí xử lý chất thải cho ngành gốm sứ.
Với quy trình sản xuất như trên, sản xuất sạch hơn có thể ứng dụng ở tất cả các công đoạn sản xuất như chuẩn bị nguyên liệu đất, phối trộn men, tạo hình, sấy và nung.
Chuẩn bị nguyên liệu
Nguyên liệu đất sét dạng hạt nhỏ và bụi có lẫn đá làm cho quá trình nghiền trộn tốn nhiều thời gian để đạt được kích thước hạt đồng đều. Kích thước hạt nhỏ quá cũng gây nhiêu khó khăn và hao phí khi nhập liệu, đồng thời cũng có thể gây ô nhiễm môi trường tại khu vực xử lý. Hạt bụi quá nhỏ cũng bám vào thiết bị, máy móc làm tăng nguy cơ bào mòn và hỏng máy. Trên cơ sở đó, các cơ hội thực hiện giải pháp sản xuất sạch hơn ở công đoan này như sau:
+ Với nhóm doanh nghiệp lớn, cơ hội sản xuất sạch hơn có thể liệt kê đó là: - xây dựng và chuẩn hóa quy trình làm việc của công nhân;
- lắp đặt thiết bị kiểm soát tốc độ của băng tải.
+ Đối với các doanh nghiệp vừa và nhỏ, ngoài những giải pháp trên, các doanh nghiệp có thể tận dụng chất thải rắn để ép làm gạch chèn thêm vào bao lò nung gốm sứ. Các giải pháp này không tốn chi phí hoặc chi phí rất ít nhưng có thể tăng năng suất lao động, tiết kiệm điện năng, nâng cao kiểm soát được quy trình sản xuất đồng thời giảm chất thải rắn rơi vãi.
Phối trộn men
Phối trộn men là khu vực gây ô nhiễm nguồn nước chính trong một cơ sở sản xuất gốm sứ. Thành phần ô nhiễm chủ yếu là kim loại nặng. Các giải pháp SXSH trong công đoạn này nhằm mục đích tiết kiệm sử dụng nước và giảm nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải qua đó giảm chi phí xử lý nước thải đồng thời đảm bảo chất lượng xả thải ra ngoài môi trường.
Cơ hội thực hiện SXSH trong công đoạn này sẽ tập trung vào các giải pháp như:
+ Cải thiện hệ thống thu gom và tái sử dụng nước ở công đoạn sản xuất men;
+ Và thay thế nguyên liệu mới có chứa ít kim loại độc hại hơn.
Theo tính toán, tiềm năng nếu áp dụng tất cả các giải pháp này ở khâu nghiền/phối trộn men (tiết kiệm nước, trộn keo vào men và triệt men để tráng…) có thể giảm được 1,9 – 3,5 triệu/tấn sản phẩm. Mặc dù các giải pháp này khá tốn kém nhưng mang lại lợi ích kinh tế và môi trường bền vững. Vì vậy các doanh nghiệp nên xem xét áp dụng để giảm chi phí lâu dài và đảm bảo chất lượng môi trường đặc biệt là môi trường nước.
Sấy và nung
Sấy và nung là công đoạn có tính chất quyết định đến chất lượng sản phẩm và cũng là khu vực mang lại cơ hội SXSH cao nhất trong toàn bộ các công đoạn sản xuất. Yêu cầu kỹ thuật ở công đoạn này tương đối cao và cũng là nơi phát thải chiếm tỉ trọng lớn nhất. Tùy vào quy mô của doanh nghiệp, công nghệ đang sử dụng có thể là công nghệ hiện đại (lò con thoi, hò tuynen) hoặc vẫn theo công nghệ truyền thống (lò ếch, lò đàn, lò bầu hay lò rồng, lò hộp hay còn gọi là lò đứng).
Theo khảo sát năm 2014 của Viện Kỹ thuật Nhiệt đới và Bảo vệ môi trường, phần lớn các cơ sở sản xuất vẫn sử dụng công nghệ truyền thống và đang là nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường xung quanh, đặc biệt là môi trường không khí. Để giảm thiểu ô nhiễm không khí (các khí thải SOx, NOx, COx) một số giải pháp SXSH được khuyến cáo sử dụng như:
- Giảm thất thoát nhiệt, giảm tiêu hao nhiên liệu;
- Nâng cao hay đảm bảo chất lượng sản phẩm đồng đều;
- Giảm phát sinh khí thải, giảm nồng độ chất ô nhiễm trong khí thải với những giải pháp cụ thể như là:
- Kiểm tra vật liệu cách nhiệt định kỳ lò nung tuy-nen nhằm giảm thất thoát nhiệt;
- Thay thế, sửa chữa vật liệu cách nhiệt bị hỏng;
- Lắp đặt thiết bị kiểm soát quá trình lò nung tuy-nen;
- Cải tạo thiết bị, thay thế quạt hút để tận dụng hơi nóng sấy sản phẩm mộc.
Với các doanh nghiệp vừa và nhỏ hiện đang sử dụng công nghệ truyền thống, các giải pháp có thể áp dụng gồm:
+ Cải tiến thiết kế bên trong lò để bao nhiệt tốt hơn;
+ Tận dụng nhiệt trên bề mặt lò để sấy sản phẩm mộc;
+ Lắp đặt thiết bị kiểm soát quá trình lò bao;
+ Thiết kế thu gom và xử lý khí thải lò bao.
Ngoài ra, trong quá trình sản xuất gốm sứ, có thể xem xét đầu tư cơ giới hóa công đoạn tạo hình nhằm giảm chi phí nhân công, tăng chi phí cơ hội, giảm phát thải đồng thời tăng năng suất cũng như đảm bảo chất lượng sản phẩm tốt và đồng đều hơn.
Với những giải pháp cụ thể này, các cơ sở sản xuất tùy theo khả năng đầu tư và quy mô sản xuất của mình có thể xem xét áp dụng để vừa mang lại lợi ích cho doanh nghiệp vừa góp phần bảo vệ môi trường.
+ Cải tiến thiết kế bên trong lò để bao nhiệt tốt hơn;
+ Tận dụng nhiệt trên bề mặt lò để sấy sản phẩm mộc;
+ Lắp đặt thiết bị kiểm soát quá trình lò bao;
+ Thiết kế thu gom và xử lý khí thải lò bao.
Ngoài ra, trong quá trình sản xuất gốm sứ, có thể xem xét đầu tư cơ giới hóa công đoạn tạo hình nhằm giảm chi phí nhân công, tăng chi phí cơ hội, giảm phát thải đồng thời tăng năng suất cũng như đảm bảo chất lượng sản phẩm tốt và đồng đều hơn.
Với những giải pháp cụ thể này, các cơ sở sản xuất tùy theo khả năng đầu tư và quy mô sản xuất của mình có thể xem xét áp dụng để vừa mang lại lợi ích cho doanh nghiệp vừa góp phần bảo vệ môi trường.
Tài liệu tham khảo
Bộ Công Thương, viện Kỹ thuật nhiệt đới và Bảo vệ môi trường, Sổ tay hướng dẫn kỹ thuật sản xuất sạch hơn cho các doanh nghiệp ngành gốm sứ, 2014.
Thu Hương