Xem mẫu
- Công nghiệp sinh thái
ĐẠI HỌC HUẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
…..…..
TIỂU LUẬN
SINH THÁI PHÁT TRIỂN
ĐỀ TÀI:
“SINH THÁI CÔNG NGHIỆP”
GVHD: HV:
PGS.TS NGUYỄN KHOA L ÂN VÕ VĂN THI ỆP
LỚP: ĐVH – K18
Huế, tháng 5 năm 2010
Học viên thực hiện: Võ Văn Thiệp. ĐVH – K18 1
- Công nghiệp sinh thái
LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành ti ểu lu ận này, tôi
xin chân thành c ảm ơn th ầy giáo
PGS.TS Nguy ễn Khoa Lân và thể l ớp
động vật K18 đã giúp đ ỡ tôi hoàn
thành ti ểu luận này.
Tôi xin chân thành c ảm ơn!
Huế, ngày 19 tháng 5 năm 2010
HVTH:
Võ Văn Thi ệp
Học viên thực hiện: Võ Văn Thiệp. ĐVH – K18 2
- Công nghiệp sinh thái
MỤC LỤC
PHẦN I. LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI.........................................................................................4
PHẦN II. NỘI DUNG.........................................................................................................5
2.1. Tổng quan về sinh thái công nghiệp ......................................................................5
2.1.1. Khái niệm.........................................................................................................5
2.3. Kinh nghiệm xây dựng KCNST từ các nước có nền CN phát triển...................17
2.4. Khả năng ứng dụng mô hình KCNST ở Việt Nam .............................................22
2.4.3. Xây dựng KCN mới.......................................................................................26
2.4.4. Triển vọng xây dựng KCNST ở Việt Nam..................................................30
PHẦN 3: KẾT LUẬN........................................................................................................33
TÀI LIỆU THAM KHẢO.................................................................................................34
Học viên thực hiện: Võ Văn Thiệp. ĐVH – K18 3
- Công nghiệp sinh thái
PHẦN I. LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Như chúng ta đã biết, nhiệm vụ quan trọng nhất của nước ta trong thời
kỳ quá độ lên chủ nghĩa xã hội, không qua chế độ tư bản là phải xây dựng cơ
sở vật chất và kỹ thuật của công nghiệp xã hội, trong đó có công nghiệp và
nông nghiệp hiện đại, có văn hoá và khoa học tiên tiến. Vậy, muốn thực hiện
thành công nhiệm vụ quan trọng nói trên nhất thiết phải tiến hành công nghiệp
hoá.
Công nghiệp hoá là một việc cần thiết đi đôi với việc xoá đói giảm
nghèo, cùng với việc nâng cao mức sống của người dân.
Công cuộc cách mạng công nghiệp thế kỷ XVIII ở Châu Âu đã có sự tác
động tới toàn cầu, với sự tiến bộ trong khoa học kỹ thuật đã đưa đến quá trình
công nghiệp hoá trên toàn thế giới với các quá trình cơ khí hoá nông nghiệp, cơ
giới hoá và đô thị hoá. Công nghiệp là động lực của sự phát triển nhanh chóng
trên toàn thế giới. Những thành tựu của kỹ thuật mới như người máy, máy vi
tính, ô tô, vi điện tử, laze, công nghệ thông tin, nguyên liệu mới và công nghệ
sinh học đã cung cấp cơ sở và động lực cho sự hiện đại hoá nền công nghiệp
truyền thống. Tái sử dụng chất thải công nghiệp, sử dụng hiệu quả năng
lượng và thay thế một số loại nguyên vật liệu là xu hướng nổi bật trong lĩnh
vụ công nghiệp hoá hiện đại hoá [1].
Mặc dù có các tiến bộ quan trọng như vậy nhưng đồng thời công nghiệp
hoá lại đưa đến những mâu thuẫn, đó là mâu thuẫn kinh tế giữa người với
người, mâu thuẫn sinh thái học giữa con người với thiên nhiên. Chính những
mâu thuẫn này đã phá hoại môi trường sống của chúng ta, nó làm ô nhiễm đất,
nước, không khí, gây ra tiếng ồn, mưa axit, hoang mạc hoá, sự ấm lên toàn cầu
và phá huỷ tầng ozôn…
Vậy làm thế nào vừa tiến hành công nghiệp hoá để phát triển kinh tế mà
không gây những ảnh hưởng xấu đến môi trường, đó là một vấn đề được cả
thế giới quan tâm nhằm tìm ra một câu trả lời thích hợp nhất. Một trong những
câu trả lời của bài toán hóc búa này chính là xây dựng khu công nghiệp sinh thái.
Vậy công nghiệp sinh thái là gì? Nó có những ưu điểm gì? Việt Nam và các
nước trên Thế giới đã xây dụng khu công nghiệp sinh thái như thế nào…?Dựa
Học viên thực hiện: Võ Văn Thiệp. ĐVH – K18 4
- Công nghiệp sinh thái
trên những cơ sở đó tôi đã chọn đề tài: “Công nghiệp sinh thái” làm đề tài tiểu
luận của mình.
PHẦN II. NỘI DUNG
2.1. Tổng quan về sinh thái công nghiệp
2.1.1. Khái niệm
Khái niệm Sinh thái công nghiệp hay công nghiệp sinh thái (STCN -
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 đ ặc bi ệt c ủa
tờ Scientific American (Frosch và Gallpoulos, 1989). Khái niệm STCN th ể
hiện sự chuyển hóa mô hình hệ công nghiệp truyền thống sang dạng mô
hình tổng thể hơn - hệ STCN (industrial ecosystem). Trong đó, ch ất th ải
hay phế liệu từ quy trình sản xuất này có thể sử dụng làm nguyên li ệu
cho quy trình sản xuất khác [2],[3],[7].
Trong công nghiệp sinh thái, cơ sở hạ tầng công nghiệp được thi ết
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 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. STCN là một hướng mới tiến đến
đạt được sự phát triển bền vững bằng cách tối ưu hóa mức tiêu th ụ tài
nguyên thiên nhiên và năng lượng đồng thời giảm thiểu sự phát sinh ch ất
thải. Hay nói cách khác, khái niệm STCN còn được hiểu trên c ơ s ở
nguyên lí 3R: giảm thiểu (reduction), tái sử dụng (reutilization) và quay
vòng (recycling) [1]; bao hàm tái sinh, tái chế, tuần hoàn các lo ại ph ế li ệu,
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 mức cơ
sở sản xuất riêng lẻ, trong khi đó STCN hướng tới ngăn ngừa ô nhiễm ở
mức hệ công nghiệp. Mặc dù khái niệm STCN vẫn còn "non trẻ" và ch ưa
Học viên thực hiện: Võ Văn Thiệp. ĐVH – K18 5
- Công nghiệp sinh thái
có một định nghĩa thống nhất, tuy nhiên có thể thấy sự nh ất trí rằng khái
niệm STCN thể hiện những quan điểm chính sau đây:
STCN 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 có thể phát triển công nghiệp theo h ướng bảo tồn tài
nguyên và bảo vệ môi trường. STCN xem quá trình tiến hóa (c ải ti ến)
công nghệ sản xuất là yếu tố quan trọng để chuyển tiếp từ h ệ công
nghiệp không bền vững hiện tại sang hệ STCN bền vững trong tương lai.
2.1.2. Hệ sinh thái công nghiệp [3], [8]
Hệ STCN được tạo thành từ tất cả các khâu sản xuất, chế bi ến,
tiêu thụ, kết hợp cả sản xuất công nghiệp và nông nghiệp. Bốn thành
phần chính của hệ STCN bao gồm: (1) cơ s ở sản xuất nguyên v ật li ệu và
năng lượng ban đầu, (2) nhà máy chế biến nguyên liệu, (3) nhà máy x ử
lý/tái chế chất thải và (4) tiêu thụ thành phẩm. Cơ sở s ản xu ất nguyên
liệu và năng lượng ban đầu có thể gồm một hoặc nhiều nhà máy cung
cấp nguyên liệu ổn định cho hệ STCN. Qua nhiều quá trình chế biến, ví
dụ trích ly, cô đặc, phân loại, tinh chế... các nguyên liệu thô s ẽ được
chuyển hóa thành nguyên liệu cũng 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. Trong tất cả các trường hợp, sản phẩm sau
khi sử dụng sẽ được thải bỏ hoặc tái chế. Cuối cùng, nhà máy x ử lý ch ất
thải sẽ thực hiện công tác thu gom, phân loại và xử lý các v ật li ệu có kh ả
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 h ộ gia đình
thuộc khu dân cư nằm trong khuôn viên của hệ th ống đang xét. 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.
Học viên thực hiện: Võ Văn Thiệp. ĐVH – K18 6
- Công nghiệp sinh thái
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 ph ần không
phải là cơ sở sản xuất, ví dụ từ các hộ gia đình thuộc khu dân c ư n ằm
trong khuôn viên của hệ thống đang xét. 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 hệ STCN theo 5 d ạng 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 li ệu. Các
loại hình hệ STCN này có thể mô tả như sau :
- Hệ STCN theo chu trình vòng đời sản phẩm. Trong trường h ợp
này, ranh giới của hệ STCN được xác định theo các thành phần kinh t ế
(cả nhà sản xuất và người tiêu dùng) liên quan đến một loại sản ph ẩm c ụ
thể.
- Hệ STCN theo chu trình vòng đời nguyên liệu. Tương tự h ệ sinh
thái theo chu trình vòng đời sản phẩm, ranh giới của h ệ STCN theo chu
trình vòng đời nguyên liệu được xác định bởi các thŕnh phần liên quan đến
một loại nguyên liệu cụ thể.
- Hệ STCN theo diện tích/vị trí địa lý. KCN Burnside ở Halifax
(Canada), KCN Kalunborg (Đan Mạch) là những thí dụ điển hình về loại
hình hệ STCN này. Trong trường hợp này, ranh giới địa lý không kể đến
khu vực tiêu thụ sản phẩm.
- Hệ STCN theo loại hình công nghiệp. Theo cách phân lo ại này,
một nhóm các cơ sở sản xuất thuộc cùng loại hình công nghiệp h ợp thành
hệ STCN. Trong thực tế, loại hình hệ STCN này được xây dựng theo đ ịnh
hướng môi trường chung của từng loại hình công nghiệp.
- Hệ STCN hỗn hợp. Trong trường hợp này, khái niệm hệ STCN
không đề cập đến một 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.
2.1.3. Quá trình trao đổi chất trong hệ STCN [3], [4], [5], [8]
Học viên thực hiện: Võ Văn Thiệp. ĐVH – K18 7
- Công nghiệp sinh thái
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 ổn đ ịnh. Khái
niệm này giúp chúng ta hiểu được hoạt động của hệ công ghiệp và mối
quan hệ tương hỗ của chúng đối với môi trường xung quanh. Trên cơ sở
đó, cùng với những hiểu biết về hệ sinh thái, con người có thể hiệu ch ỉnh
hệ công nghiệp sao cho tương thích với hoạt động của hệ sinh thái t ự
nhiên. Bằng cách làm như vậy, các cơ sở sản xuất công nghi ệp có th ể
được tổ hợp thành những hệ STCN. Những hệ STCN này s ẽ bao g ồm
nhiều cơ sở sản xuất được tập hợp sao cho chúng sử dụng sản phẩm và
chất thải của nhau. Những kiến thức cơ bản về quá trình trao đ ổi ch ất
công nghiệp và hệ STCN là cơ sở để hiểu rõ và ứng dụng nh ững nguyên
lý cơ bản của khái niệm STCN. Quá trình trao đổi chất công nghiệp th ể
hiện sự chuyển hóa của dòng vật chất và năng lượng từ nguồn tài nguyên
tạo ra chúng, qua quá trình chế 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 th ống sản xuất và tiêu
thụ sản phẩm hiện tại theo hướng phát triển bền vững. Đây là c ơ s ở cho
việc phân tích dòng vật chất, xác định và đánh giá các ngu ồn phát th ải
cũng như các tác động của chúng đến môi trường.
Quá trình trao đổi chất công nghiệp so với quá trình trao đổi ch ất
sinh học
Quá trình trao đổi chất sinh học đã có từ khi xuất hiện khoa h ọc sinh h ọc.
Khái niệm này được sử dụng để mô tả các quá trình chuyển hóa trong c ơ
thể sinh vật sống. Trao đổi chất sinh học được sử dụng để mô t ả các quá
trình hóa sinh xảy ra luân phiên trong các phân tử sinh học.
Sự giống nhau giữa quá trình trao đổi chất sinh học và trao đổi ch ất
công nghiệp là: "Các quá trình trao đổi chất có thể được chia thành 2 nhóm
chính: quá trình đồng hóa và quá trình dị hóa. Cũng nh ư th ế, một h ệ STCN
tổng hợp vật chất, hay thực hiện quá trình đồng hóa, và phân h ủy v ật
chất, tức là thực hiện quá trình tương tự như quá trình dị hóa sinh h ọc".
Trong một hệ sinh học, quá trình trao đổi chất xảy ra ở tế bào, ở các cơ
Học viên thực hiện: Võ Văn Thiệp. ĐVH – K18 8
- Công nghiệp sinh thái
quan riêng biệt cũng như trong toàn bộ cơ thể sinh vật. Tương t ự nh ư
vậy, quá trình trao đổi chất công nghiệp cũng có th ể xảy ra trong t ừng c ơ
sở sản xuất riêng biệt, trong từng ngành công nghiệp và ở mức toàn cầu.
Mặc dù có một số điểm khác biệt giữa một sinh vật sống và một cơ s ở
sản xuất khái niệm trao đổi chất công nghiệp có th ể áp d ụng đ ối v ới các
cơ sở sản xuất. Điểm cốt yếu là phải xác định rő phạm vi mà dòng v ật
chất và năng lượng tham gia vào quá trình chuyển hóa
Trao đổi chất sinh học là quá trình tự điều ch ỉnh. Đối v ới t ừng sinh
vật, quá trình này được thực hiện bởi những cơ chế sinh h ọc chung. Ở
mức hệ sinh thái, quá trình này xảy ra thông qua s ự đ ấu tranh sinh t ồn
giữa các sinh vật. Một hệ STCN cũng là một hệ tự điều chỉnh.
Trong hệ sinh thái tự nhiên, chu trình sinh học của vật li ệu đ ược
duy trì bởi 3 nhóm chính: sản xuất, tiêu thụ và phân h ủy. Nhóm s ản xu ất
có thể là cây trồng và một số vi khuẩn có khả năng tự tạo ra nguồn th ức
ăn cần thiết cho bản thân chúng nhờ quá trình quang hợp ho ặc đ ể cung
cấp năng lượng và protein cần thiết cho cơ thể chúng. Nhóm phân h ủy có
thể là nấm và vi khuẩn. Nhóm này có khả năng chuy ển hóa các ch ất h ữu
cơ thành nguồn thức ăn cần thiết cho nhóm sản xuất. Do đó, nhóm phân
hủy cũng đóng vai trò của cơ sở tái chế. Với nguồn năng l ượng là ánh
nắng mặt trời, thế giới tự nhiên có khả năng duy trì chu trình sản xuất -
tiêu thụ- phân hủy một cách vô hạn. Hay nói cách khác, một thực th ể t ồn
tại độc lập nhỏ nhất cũng là một hệ sinh thái.
Trong các hệ công nghiệp, hoạt động sản xuất bao gồm tạo ra năng
lượng và những sản phẩm khác. Nhóm tiêu thụ sản ph ẩm có th ể là nh ững
nhà máy khác, con người (thị trường) và động vật. Quá trình phân h ủy bao
gồm xử lý, thu hồi và tái chế chất thải. Tuy nhiên, khác với hệ sinh thái tự
nhiên, hệ công nghiệp không thể dựa vào nhóm phân hủy để tái sản sinh
hoàn toàn vật liệu đã sử dụng trong quá trình sản xuất. Hi ện t ại, h ệ 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 nghi ệp là m ột h ệ
Học viên thực hiện: Võ Văn Thiệp. ĐVH – K18 9
- Công nghiệp sinh thái
thống không hoặc ít khép kín. Để đạt tiêu chuẩn của một h ệ 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 gọi là hệ trao đổi chất một
chiều. Trong hệ thống này không có sự liên hệ giữa nguyên vật li ệu cung
cấp cho hệ thống và sản phẩm tạo thành. Quá trình sản xu ất, s ử d ụng và
thải bỏ vật chất xảy ra không đi kèm theo hoạt động tái s ử 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 c ần cung c ấp
nguyên vật liệu và vẫn tạo ra chất thải cần thải bỏ. Trên cơ s ở hi ểu bi ết
quá trình trao đổi chất công nghiệp, chúng ta có thể tối ưu hóa h ệ công
nghiệp để tăng đến mức tối đa hiệu quả sản xuất, giảm thiểu chất th ải
và hạn chế đến mức thấp nhất ô nhiễm môi trường bằng cách t ự tạo chu
trình vật chất khép kín. Điều đó có nghĩa là chu trình vật ch ất có th ể đ ược
khép kín càng nhiều càng tốt theo phương thức mà vật li ệu không c ần
thiết phải di chuyển quá xa đến nơi sử dụng/tái sử dụng. Như vậy, thị
trường tiêu thụ phế phẩm/phế liệu/chất thải tại địa ph ương 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 hệ sinh thái tự nhiên
và hệ công nghiệp hiện đại
Đặc tính Hệ sinh thái tự nhiên Hệ công nghịêp hiện đại
Đơn vị cơ Sinh vật Nhà máy
bản
Dòng vật chất Hệ khép kín Chủ yếu là biến đổi theo
một chiều
Tái sử dụng Hầu như hoàn toàn Thường rất thấp
Học viên thực hiện: Võ Văn Thiệp. ĐVH – K18 10
- Công nghiệp sinh thái
Vật liệu Có khuynh hướng cô đặc, Hầu như được sử dụng một
chẳng hạn CO2 trong cách phung phí để chế tạo ra
không khí được chuyển vật liệu khác, vật liệu bị pha
hóa thành sinh khối qua quá loãng quá mức có thể tái sử
trình quang hợp dụng, nhưng lại bị cô đặc đủ
để gây ô nhiễm
Quá trình tái Một trong những chức Sản xuất ra sản phẩm và
tạo năng chính của sinh vật lŕ cung cấp dịch vụ là mục đích
sự tự sinh sản chủ yếu của hệ công nghiệp
nhưng tái sản xuất không
phải là bản chất của hệ công
nghiệp
2.2. Xây dựng khu công nghiệp sinh thái (KCNST)
2.2.1. Khái niệm KCNST [3],[6],[8]
Khái niệm KCNST đượ c hai nhà khoa h ọc M ỹ là Frosch và
Gallopoupos đề xuất vào cuối những năm 80 của thế kỷ XX. KCNST hình
thành trên cơ sở Sinh thái học Công nghiệp (STHCN), s ản xu ất s ạch, quy
hoạch, kiến trúc và xây dựng bền vững, tiết kiệm năng lượng và hợp tác
các doanh nghiệp (DN).
GIA CÔNG
CHẾ BIẾN
NGUYÊN LIỆU
NGUYÊN LIỆU,
NĂNG LƯỢNG KHU VỰC
NGUYÊN THUỶ TIÊU THỤ
XỬ LÝ
CHẤT THẢI
Học viên thực hiện: Võ Văn Thiệp. ĐVH – K18 11
- Công nghiệp sinh thái
Hình 1. Sơ đồ chức năng hệ sinh thái công nghiệp
Các nhà khoa học cho rằng: Hệ thống CN không ph ải là các th ực
thể đơn lẻ mà là tổng thể các hệ thống giống như hệ sinh thái t ự nhiên
(STTN). STHCN tìm cách loại trừ khái niệm "chất th ải" trong SXCN. S ơ
đồ trên hình 1 phản ánh mô hình hoạt động SXCN theo hệ thống, các dòng
năng lượng và vật chất luân chuyển tuần hoàn. Những bán thành phẩm,
chất thải hoặc năng lượng thừa có cơ hội quay vòng tối đa ngay bên trong
hệ thống, giảm đến mức thấp nhất các chất thải phát tán vào môi tr ường
tự nhiên.
Như vậy, KCNST là một “cộng đồng” các doanh nghiệp sản xuất
và dịch vụ có mối liên hệ mật thiết trên cùng một lợi ích: h ướng t ới một
hoạt động mang tính xã hội, kinh tế và môi trường ch ất l ượng cao, thông
qua sự hợp tác trong việc quản lý các vấn đề về môi trường và ngu ồn tài
nguyên. Bằng các hoạt động hợp tác chặt chẽ với nhau, “cộng đồng”
KCNST sẽ đạt được một hiệu quả tổng thể lớn hơn nhiều so với tổng
các hiệu quả mà từng doanh nghiệp hoạt động riêng lẻ gộp lại.
2.2.2. Mục tiêu của KCNST [3], [7]
Mục tiêu của KCNST là cải thiện hiệu quả kinh t ế c ủa các DN
tham gia KCNST đồng thời giảm thiểu các tác động xấu lên môi trường.
Cụ thể là:
- Các cơ sở sản xuất thu được nguồn lợi về kinh t ế do trao đ ổi,
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.
2.2.3. Nguyên tắc xây dựng KCNST [8]
a) Phát triển KCNST theo quy luật của hệ sinh thái tự nhiên:
- Tạo sự cân bằng sinh thái từ quá trình hình thành đến phát tri ển
của KCN (lựa chọn địa điểm, quy hoạch thiết kế, thi công xây dựng, h ệ
thống HTKT, lựa chọn doanh nghiệp, quá trình hoạt động, quản lý,…).
Học viên thực hiện: Võ Văn Thiệp. ĐVH – K18 12
- Công nghiệp sinh thái
- Mọi hoạt động liên quan tới phát triển KCNST cần được tiến
hành đồng bộ, hợp nhất trên nguyên tắc bảo vệ môi trường và phù h ợp
với hệ sinh thái tự nhiên.
b) Thiết lập hệ sinh thái công nghiệp (HSTCN) trong và ngoài
KCNST
- 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 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 thải 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.
c) Thiết lập “cộng đồng” doanh nghiệp trong KCNST
- Hợp tác mật thiết và toàn diện giữa các doanh nghiệp trong
KCNST cũng như với các doanh nghiệp bên ngoài, chia sẻ thông tin và các
chi phí dịch vụ chung như: quản lý chất thải, đào 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 triển môi trường sinh thái trong và ngoài KCN.
- Phát triển tổ hợp các chức năng (công nghiệp, dịch vụ, công c ộng,
ở,...) và phát huy tối đa mối quan hệ tương hỗ giữa chúng.
2.2.4. Yêu cầu đối với KCNST [8]
Học viên thực hiện: Võ Văn Thiệp. ĐVH – K18 13
- Công nghiệp sinh thái
- 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 c ận: vùng nông
nghiệp, cộng đồng dân cư.
2.2.5. Các tiêu chí của khu công nghiệp sinh thái [8]
Theo Ernest A. Lowe (2001), thành tựu của một KCNST là c ải thi ện
hiệu quả kinh tế của các công ty thành viên trong khi t ối thi ểu hoá các tác
động môi trường của các công ty này. Các thành t ố của cách ti ếp c ận này
bao gồm các thiết kế xanh cho cơ sở hạ tầng và cây xanh (mới hoặc được
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 cũng c ố g ắng mang
lại lợi ích cho cộng đồng xung quanh để bảo đảm rằng các tác đ ộng ròng
của sự phát triển là tích cực.
Một KCN sinh thái đúng nghĩa cần có nhiều hơn:
• Một quá trình trao đổi phụ phẩm đơn hoặc một mạng lưới trao
đổi phụ phẩm;
• Một cụm doanh nghiệp tái chế;
• Một tập hợp các công ty công nghệ môi trường;
• Một tập hợp các công ty sản xuất sản phẩm “xanh”;
• Một khu công nghiệp sinh thái được thiết kế trên nền thân thiện
với môi trường (VD: một khu công nghiệp sử dụng năng lượng mặt trời);
• Một khu công nghiệp với cơ sở hạ tầng hoặc các công trình thân
thiện với môi trường;
• Một khu vực phát triển hỗn hợp(công nghiệp, th ương mại, và khu
dân cư).
Một khu công nghiệp sinh thái có thể có mặt bất cứ yếu tố nêu trên;
tuy nhiên, để làm thành một khu công nghiệp sinh thái, nền tảng là sự
Học viên thực hiện: Võ Văn Thiệp. ĐVH – K18 14
- Công nghiệp sinh thái
phối hợp giữa các doanh nghiệp thành viên và giữa các doanh nghiệp với
môi trường.
2.2.6. Lợi ích của việc phát triển KCNST [9]
Các KCNST đem lại lợi ích nhiều mặt, thiết thực, cụ thể:
a. Đối với các DN thành viên và chủ đầu tư KCNST
- Giảm chi phí, tăng hiệu quả SX bằng cách tiết kiệm, tái ch ế, 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 d ịch vụ
chung: quản lý chất thải, đào tạo nhân lực, nguồn cung cấp và h ệ thống
thông tin môi trường cùng các dịch vụ hỗ trợ khác.
- Những lợi ích cho các Doanh nghiệp thành viên là làm tăng giá trị
bất động sản và lợi nhuận cho chủ đầu tư KCNST.
b. Đối với SXCN nói chung
- KCNST là một động lực phát triển kinh tế CN của toàn khu v ực:
tăng giá trị SXCN, dịch vụ, thu hút đầu tư, cơ h ội t ạo vi ệc làm cho ng ười
lao động.
- Tạo điều kiện hỗ trợ và phát triển các ngành CN nhỏ địa ph ương,
làng nghề truyền thống cùng tồn tại và phát triển.
- Thúc đẩy quá trình đổi mới, nghiên cứu và ứng dụng các thành t ựu
khoa học, tăng nhanh tốc độ triển khai công nghệ mới.
c. Lợi ích cho xã hội
- KCNST là một động lực phát triển kinh t ế - xã h ội m ạnh c ủa khu
vực lân cận, thu hút các tập đoàn lớn trong nước và nước ngoài. T ạo vi ệc
làm mới trong các lĩnh vực CN và dịch vụ.
- Tạo động lực hỗ trợ các dự án phát triển mở rộng của địa ph ương
về: đào tạo và phát triển nguồn nhân lực, phát triển nhà ở, cải tạo và nâng
cấp hệ thống HTKT,...
Học viên thực hiện: Võ Văn Thiệp. ĐVH – K18 15
- Công nghiệp sinh thái
- Tạo bộ mặt mới, một môi trường trong sạch và hấp d ẫn cho toàn
khu vực, thay đổi cách nhìn thiếu thiện cảm cố hữu của cộng đồng đối
với SXCN lâu nay.
- KCNST 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.
d. Lợi ích cho môi trường
- Giảm các nguồn gây ô nhiễm cho môi trường, giảm lượng ch ất
thải cũng như giảm nhu cầu sử dụng tài nguyên thiên nhiên thông qua các
nghiên cứu mới nhất về SXS, bao gồm: hạn ch ế ô nhiễm, ti ết ki ệm 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. Trong suốt quá trình hình thành và
phát triển KCNST: từ việc chọn địa điểm, quy hoạch, XD, t ổ ch ức h ệ
thống HTKH, lựa chọn doanh nghiệp, quá trình hoạt động, qu ản lý,... đ ều
phù hợp với các điều kiện thực tế và đặc điểm sinh thái c ủa khu đ ất XD
và khu vực xung quanh.
- 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 c ơ b ản c ủa nó
về BVMT.
* So sánh với mô hình KCN truyền thống
So sánh mô hình KCN truyền thống với mô hình KCNST cho th ấy:
mô hình KCN truyền thống vận hành theo quy trình, phát sinh nhiều ch ất
thải là điều khó tránh khỏi. Trong khi đó, mô hình KCNST vận hành theo
hệ thống khép kín trên nguyên tắc: cộng sinh CN, th ực hi ện trao đổi ch ất,
tái sinh tái chế, tuần hoàn năng lượng và vật chất nhằm giảm thiểu chất
thải, đem lại lợi ích kinh tế đồng thời đạt được hiệu quả môi trường là
không phủ nhận.
Phân tích và tổng hợp các quan điểm về STCN của nhi ều nhà khoa
học từ nhiều quốc gia, nhận thấy có sự đồng thuận: Các nhà khoa h ọc
không nhìn nhận SXCN thông qua một công ty riêng lẻ hoặc vi ễn c ảnh
Học viên thực hiện: Võ Văn Thiệp. ĐVH – K18 16
- Công nghiệp sinh thái
một dây chuyền sản xuất đơn lập, mà nhận thức SXCN như là Hệ sinh
thái của mọi tổ chức - trao đổi thông tin, năng lượng và v ật ch ất với nhau
và với môi trường của chúng.
2.3. Kinh nghiệm xây dựng KCNST từ các nước có nền CN
phát triển
2.3.1 Đan Mạch, KCNST Kalundborg [9]
Hình 1: Vị trí địa lí và sơ đồ KCN Kalundborg
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 hóa thạch, hiệu suất cực đại để chuyển hóa năng lượng t ừ quá
trình đốt than thành điện năng chỉ đạt 40%. 60% năng lượng còn l ại đ ược
thải ra môi trường bên ngoài dưới dạng nhiệt và ph ần l ớn ở d ạng h ơi
nước. Bằng cách sử dụng năng lượng thất thoát sẵn có này vào nh ững
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 li ệu
tương ứng với 19.000 tấn dầu/năm. Nhà Máy Điện Asnaes còn tái sử
dụng nhiệt thừa để vận hành các trang trại nuôi cá. Bùn t ừ các b ể 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. 215.000 tấn hơi/năm cung cấp cho Nhà Máy S ản
Xuất Dược Phẩm Và Enzyme Novo Nordisk. Các sản phẩm phụ cũng
Học viên thực hiện: Võ Văn Thiệp. ĐVH – K18 17
- Công nghiệp sinh thái
được thu hồi và tái sử dụng khá hữu hiệu. 80.000 tấn thạch cao (calcium
sulphate)/năm từ hệ thống hấp thu khí SO2 của Nhà Máy Đi ện Asnaes
được thu hồi và cung cấp cho Gyproc - một công ty sản xuất ván lát
tường. Hàng năm, nhà máy Điện này còn bán 170.000 tấn tro và x ỉ sinh ra
từ quá trình đốt than làm vật liệu xây dựng và làm đường. Ethane và
Methane sinh ra từ Nhà Máy Lọc Dầu Statoil là nhiên li ệu cho lò s ấy c ủa
Công Ty Gyproc và các lò hơi của Nhà Máy Điện Asnaes. Công Ty Gyproc
tiêu thụ 900 kg methane và ethane/giờ và Nhà Máy Đi ện Asnaes có th ể
giảm được 30.000 tấn than cần sử dụng hàng năm. Phần cặn t ừ h ệ th ống
hấp thu lưu huỳnh của Nhà Máy Lọc Dầu Statoil được dùng để sản xu ất
acid sulphuric. Bùn giàu chất dinh dưỡng từ Nhà Máy Novo Nordisk đ ược
tái sử dụng làm phân bón cho các nông trường xung quanh. Mô hình h ệ
sinh thái công nghiệp của KCN Kalundborg được biểu diễn tóm tắt trong
Hình.
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;
- Mỗi nhà máy đều nắm được thông tin liên quan đến các nhà máy
khác trong KCN;
- Động cơ thúc đẩy các nhà máy tham gia vào KCNST là s ự 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 vận hành KCNST Kalundborg, Đan Mạch từ những năm
1970 đến nay (2003) cho thấy mang lại những lợi ích thiết th ực như sau
(Côté và Hall, 1995; Cohen-Rosenthal và McGalliard, 2003).
- Giảm sự tiêu thụ nguồn tài nguyên
Học viên thực hiện: Võ Văn Thiệp. ĐVH – K18 18
- Công nghiệp sinh thái
+ Dầu : 19.000 tấn/năm;
+ Than đá : 30.000 tấn/năm;
+ Nước : 600.000 m3/năm.
- Giảm tải lượng khí thải phát sinh
+ CO2 : 130.000 tấn/năm;
+ SO2 : 3.700 tấn/năm.
- Tái sử dụng phế phẩm
+ Tro : 135 tấn/năm;
+ Sulphua : 2.800 tấn/năm;
+ Thạch cao : 80.000 tấn/năm;
+ Nitơ trong bùn : 800.000 tấn/năm.
2.3.2. Khu Công Nghiệp Sinh Thái Burnside, Nova Scotia, Canada [10]
KCN Burnside nằm ở Dartmouth, Nova Scotia (Côté và Hall, 1995),
chiếm diện tích khoảng 760 ha (Lambert và Boons, 2002). KCN này bắt
đầu được gọi là KCNST vào năm 1992. Đây là một trong năm KCN l ớn
nhất Canada với khoảng 1.300 nhà máy và 17.000 công nhân (Côté, 2001).
Các loại hình công nghiệp đặc trưng của KCN Burnside đ ược trình bày
tóm tắt trong Bảng 2.
Bảng 2: Các loại hình công nghiệp đặc trưng của KCN Burnside
Loại hình công nghiệp Loại hình công nghiệp
Nhà ở Phân phối
Keo dán Sản xuất cửa
Máy lạnh Thiết bị điện
Sửa chữa máy móc Dịch vụ môi trường
Sản phẩm nước giải khát Sản xuất đồ gia dụng
Vật liệu xây dựng Thiết bị trong công nghệ thực
phẩm
Trung tâm thương mại Thiết bị công nghiệp
Vật liệu làm thảm và sàn nhà Sản xuất thép
Học viên thực hiện: Võ Văn Thiệp. ĐVH – K18 19
- Công nghiệp sinh thái
Sản xuất hóa chất Xưởng cơ khí
Máy hút bụi Dụng cụ y tế
Máy giặt Tái sử dụng sơn
Thiết bị truyền thông Sản phẩm giấy/carton
Lắp ráp và sửa chữa máy vi tính In
Xây dựng Xi mạ
Trong những năm qua, KCN Burnside được sử dụng như phòng thí
nghiệm về công nghiệp sinh thái. Tuy nhiên, trong quá trình nghiên c ứu
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 đ ộng c ủa các c ơ
sở sản xuất hiện tại cũng như trong tương lai. Sự cộng tác xảy ra ở các
cấp khác nhau: (1) giữa trường đại học và khu đô th ị cùng tham gia nghiên
cứu ứng dụng thuyết sinh thái công nghiệp vào quá trình phát triển KCN;
(2) giữa trường đại học, công ty cấp điện tư nhân và cơ quan qu ản lý nhà
nước trong quá trình hình thành Trung Tâm Hiệu Quả Sinh Thái (Eco-
Efficiency Center); (3) trao đổi chất thải giữa hai hoặc nhiều cơ sở s ản
xuất; (4) thành lập những cơ sở sản xuất mới có khả năng tái sử dụng,
cho thuê, sửa chữa, tái sinh và tái chế. Hai y ếu tố quan trọng c ần đ ược
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 luy ện
quản lý môi trường sẽ giúp nâng hiểu biết về lợi ích của công nghi ệp
sinh thái.
Mặc dù sự quan tâm và tự nguyện tham gia phát triển công nghiệp
sinh thái đóng vai trò quan trọng để thực hiện dự án, yếu t ố quy ết đ ịnh s ự
thành công của dự án là sự tham gia liên tục của nhóm các đối tác từ chính
quyền, công nghiệp, viện nghiên cứu và các tổ chức quần chúng. Phát
triển công nghiệp sinh thái không phải là những hoạt động có thể hoàn tất
Học viên thực hiện: Võ Văn Thiệp. ĐVH – K18 20
nguon tai.lieu . vn
