Nội dung và phương pháp nghiên cứu
Nội dung nghiên cứu
- Quy trình sản xuất đường và tình hình sản xuất đường của Công ty Cổ phần mía đường Sơn Dương;
- Dòng vật chất và nguồn thải chính của Công ty;
- Các giải pháp sản xuất sạch hơn cho Công ty;
- Tính khả thi của các giải pháp theo dựa trên tính khả thi về Kinh tế, Kĩ thuật và Môi trường;
- Các giải pháp sản xuất sạch hơn được lựa chọn cho Công ty Cổ phần mía đường Sơn Dương.
Phương pháp nghiên cứu
3.2.1 Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp
Các số liệu thứ cấp sử dụng trong nghiên cứu này được thu thập từ các tài liệu đã có về:
- Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội khu vực nghiên cứu
- Quá trình hình thành phát triển và đặc điểm tổ chức bộ máy hành chính của Công ty Cổ phần mía đường Sơn Dương
- Quy trình sản xuất của Công ty
- Báo cáo Đánh giá tác động môi trường bổ sung của Công ty
3.2.2 Phương pháp điều tra, thu thập số liệu sơ cấp
Phương pháp nghiên cứu bao gồm việc khảo sát khu vực và thu thập dữ liệu cần thiết cho nghiên cứu Chúng tôi tiến hành phỏng vấn trực tiếp các cán bộ kỹ thuật quản lý phân xưởng sản xuất để thu thập thông tin về quy trình sản xuất của Công ty Ngoài ra, số liệu về hiện trạng môi trường được thu thập thông qua việc lấy mẫu ngoài hiện trường, phục vụ cho việc đánh giá chất lượng nước thải và tiếng ồn.
Nước thải được thu thập tại Công ty Cổ phần mía đường Sơn Dương, xã Hào Phú, huyện Sơn Dương, tỉnh Tuyên Quang Hai mẫu nước thải đã được lấy tại cống trước và sau khi xử lý, tuân theo tiêu chuẩn TCVN 5999:1995, trong hai đợt lấy mẫu; lần đầu vào ngày 12/11/2016 và lần hai vào một ngày sau đó.
Vào ngày 04/3/2017, với sự hỗ trợ về thiết bị và kỹ thuật từ cán bộ phòng Kỹ thuật – Máy của Công ty Cổ phần mía đường Sơn Dương, mẫu được bảo quản theo tiêu chuẩn TCVN 5993:1995 Mẫu này đã được phân tích tại Phòng thử nghiệm Hóa tổng hợp thuộc Công ty Cổ phần Phát triển Dầu khí và Công nghệ Môi trường Việt Nam (PETECH).
3.2.3 Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm
Các phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm được sử dụng để xác định các thông số ô nhiễm cơ bản của nước thải tại Công ty Cổ phần mía đường Sơn Dương, bao gồm pH, nhiệt độ, độ đục, TSS, BOD5, COD, NH4+, NO3-, Pts, Nts, tổng dầu mỡ, Coliform và Sunflua.
Bảng 3.1 Thông số lấy mẫu và phương pháp phân tích mẫu
Thông số Phương pháp phân tích – Quy chuẩn tiêu chuẩn pH TCVN 6492:2011 - Chất lượng nước
Nhiệt độ ( o C) SMEWW2250B:2012 – Phương pháp quan trắc chất lượng môi trường nước Độ đục (NTU) TCVN 6184:2008 - Chất lượng nước;
TSS (mg/l) TCVN 6625:2000 - Phương pháp xác định khối lượng
COD (mg/l) SMEWW5520 C:2012 - Chất lượng nước, xác định nhu cầu oxy hóa học (COD)
BOD5 (mg/l) TCVN 6001-1:2008 - Chất lượng nước - Xác định nhu cầu oxy sinh hóa sau n ngày (BODn) - Phần 1: Phương pháp pha loãng và cấy có bổ sung allylthiourea
TCVN 6187-2:1996 Chất lượng nước – Phát hiện và đếm Escherichia Coli và vi khuẩn Coliform chịu nhiệt và Escherichia coli giả định – Phần 2: Phương pháp nhiều ống
Sunfua (mg/l) TCVN 6637:2000 - Chất lượng nước - Xác định sunfua hoà tan-
Phương pháp đo quang dùng metylen xanh
Pts (mg/lít) TCVN 6202 : 2008 - Chất lượng nước – Xác định Phospho –
Phương pháp đo phổ dùng amonimolipdat
Nts (mg/lít) TCVN 6638:2000 Chất lượng nước - Xác định nitơ - Vô cơ hóa xúc tác sau khi kh ử bằng hợp kim Devarda;
3.2.4 Phương pháp đánh giá kết quả nghiên cứu
Từ kết quả nghiên cứu và các tài liệu thu thập được chọn lọc, đề tài tiến hành so sánh với các quy chuẩn, tiêu chuẩn sau:
- QCVN 05:2013/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng không khí xung quanh;
- QCVN 40:2008/BTNMT - Quy chuẩn quốc gia về nước thải công nghiệp;
- QCVN 06:2009/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về một số chất độc hại trong không khí xung quanh;
- QCVN 26:2010/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về tiếng ồn 3.2.5 Phương pháp tính toán cân bằng vật chất
Dựa vào các yếu tố đầu vào và đầu ra, tiến hành tính toán cân bằng vật chất và xây dựng sơ đồ dòng cho từng công đoạn cũng như toàn bộ quy trình sản xuất Qua đó, hoàn thiện sơ đồ dòng và xác định các khâu lãng phí, kém hiệu quả trong quy trình sản xuất của nhà máy.
Nguyên tắc của cân bằng vật chất là:
Các nguyên liệu đầu vào = Sản phẩm + Chất thải
Các nguyên liệu đầu vào, sản phẩm và chất thải đầu ra tại Công ty được liệt kê như sau:
Bảng 3.1 Bảng kê nguyên liệu đầu vào, sản phẩm và chất thải đầu ra của
Công ty Nguyên liệu đầu vào Sản phẩm, phế thải đầu ra
Mía cây, Vôi, Lưu huỳnh, Axit photphoric (H3PO4), Xút (NaOH), Soda
Nước, bao bì và nhãn mác là những thành phần quan trọng trong quy trình sản xuất Na2CO3 Năng lượng sử dụng bao gồm điện, than và gas Các nguyên liệu như đường tinh luyện, mật rỉ và tạp chất, cùng với bã mía, đóng vai trò thiết yếu trong quá trình này Ngoài ra, nước thải, hơi nước, nước ngưng, bùn thải, khí thải, tro sỉ than, tro lưu huỳnh và bã vôi cũng cần được quản lý hiệu quả Cuối cùng, phân bón, bao bì hỏng và phế phẩm đường là những yếu tố không thể thiếu trong chuỗi cung ứng.
3.2.6 Phương pháp tính chi phí dòng thải
Xác định chi phí dòng thải là bước quan trọng giúp đánh giá mức độ kinh tế của các dòng thải và xác định mức đầu tư cần thiết để xử lý hoặc giảm thiểu chúng.
Chi phí dòng thải = Chi phí bên trong + Chi phí bên ngoài
Chi phí bên trong liên quan đến sản xuất bao gồm các khoản mất mát do dòng thải, như chi phí từ nước thải, đường phế phẩm, bùn thải, thất thoát bột lưu huỳnh, tổn thất qua vôi và bao bì bị hỏng.
Chi phí bên ngoài bao gồm các khoản chi cho xử lý nước thải, xử lý chất thải rắn và phí bảo vệ môi trường liên quan đến nước thải, bao gồm phí xả thải đối với COD và SS.
3.2.7 Phương pháp đánh giá các đề xuất sản xuất sạch hơn Đánh giá tính khả thi của các giải pháp dựa trên ba mặt chính của giải pháp là: Kỹ thuật, Kinh tế và Môi trường
* Tính khả thi về kĩ thuật bao gồm:
- Khả năng đảm bảo chất lượng sản phẩm
- Mức độ đáp ứng công suất chế biến
- Yêu cầu về diện tích lắp đặt
- Thời gian ngừng sản xuất để lắp đặt
- Tính tương thích với các thiết bị đang dùng
- Các yêu cầu về vận hành và bảo dưỡng
- Nhu cầu huấn luyện về kĩ thuật
- Khía cạnh an toàn và sức khỏe nghề nghiệp
* Tính khả thi kinh tế bao gồm các tiêu chí đánh giá bao gồm:
PV: Giá trị dòng tiền ở thời điểm gốc (thời điểm bắt đầu áp dụng giải pháp)
FVt: Giá trị dòng tiền trong năm t r : tỷ lệ triết khấu t : số năm bắt đầu áp dụng giải pháp
Thời gian hoàn vốn (PB) cho các giải pháp sản xuất sạch hơn (SXSH) được xác định bằng cách coi lợi ích mang lại là một khoản lợi nhuận với dòng tiền thuần hằng năm không thay đổi trong toàn bộ vòng đời của các giải pháp Công thức tính thời gian hoàn vốn sẽ dựa trên các yếu tố này.
Thời gian hoàn vốn của giải pháp càng ngắn thì biện pháp SXSH đo càng có tính khả thi cao khi áp dụng
- Giá trị hiện tại dòng (NPV)
Hiệu số giữa lợi ích và chi phí là giá trị hiện tại dòng
NPV > 0 thì giải pháp đề ra mới có hiệu quả về mặt kinh tế
Pham Khắc Liệu, Trần Tuấn Anh, Giáo trình Sản xuất sạch hơn, Đại học Khoa học Huế, 2014
Bt: Lợi ích năm thứ t
Ct: Chi phí năm thứ t
Co : Chi phí đầu tư ban đầu t: thời gian tính từ năm gốc n: Vòng đời dự án r: tỷ suất chiết khấu (hay lãi suất ngân hàng r)
- Tỉ suất sinh lời nội tại (IRR):
Tỷ lệ hoàn vốn nội bộ (IRR) là suất sinh lợi bình quân hàng năm của một giải pháp đầu tư, được coi là chỉ số quan trọng bên cạnh NPV để đánh giá tính khả thi của giải pháp IRR được xác định thông qua phương pháp nội suy, cho phép tìm ra giá trị gần đúng giữa hai giá trị đã chọn, và được thể hiện qua một công thức cụ thể.
Nguyễn Thế Chinh, Giáo trình Kinh tế và Quản lý môi trường, Đại học Kinh tế Quốc dân Hà Nội, 2003
Hệ số hoàn vốn nội bộ (IRR) là tỷ lệ chiết khấu mà tại đó giá trị hiện tại ròng (NPV) bằng 0 Để xác định IRR, cần tìm tỷ suất chiết khấu thấp hơn (r1) với NPV1 > 0 và tỷ suất chiết khấu cao hơn (r2) với NPV2 < 0, sao cho NPV gần sát 0 nhất.
NPV: Giá trị hiện tại thực
IRR cần tìm (ứng với NPV = 0) sẽ nằm giữa r1 và r2
* Tính khả thi về môi trường bao gồm các tiêu chí sau:
- Tổng lượng thải sau khi áp dụng giải pháp
- Độc tính chất thải khi áp dụng giải pháp
- Các nguyên liệu không tái tạo, độc hại khi áp dụng giải pháp
- Mức độ tiêu thụ năng lượng của giải pháp
3.2.8 Phương pháp xử lý số liệu
Sử dụng phần mềm Excel để tính toán cân bằng vật chất trong quy trình sản xuất và phân tích các chỉ số NPV, IRR, PB nhằm đánh giá tính khả thi kinh tế của các giải pháp sản xuất sạch hơn Đồng thời, Excel cũng được áp dụng để vẽ và biểu diễn đồ thị thống kê, xử lý thông tin thu thập từ khảo sát thực địa.
3.2.9 Phương pháp thảo luận nhóm SXSH
Tổ chức thảo luận với tổ Sản xuất sạch hơn, bao gồm 03 cán bộ phòng Tài chính – Kế hoạch, 03 cán bộ phòng Kỹ thuật – Máy và một cán bộ môi trường, nhằm phân tích và lựa chọn các giải pháp sản xuất sạch hơn Qua việc xác định trọng số và cho điểm từng giải pháp dựa trên khả năng thực hiện về kinh tế, kỹ thuật và môi trường, tổng điểm của mỗi giải pháp sẽ được tính toán để xác định thứ tự ưu tiên thực hiện trong thực tiễn.
Bảng 3.2 Trọng số các tiêu chí trong lựa chọn giải pháp
Kết quả nghiên cứu và thảo luận
Giới thiệu về công ty cổ phần mía đường Sơn Dương
Công ty Cổ phần Mía đường Sơn Dương (SONSUCO) được thành lập vào năm 1997, ban đầu hoạt động dưới tên Công ty Mía đường Sơn Dương Đến ngày 14/12/2005, công ty đã chuyển đổi sang mô hình Công ty Cổ phần theo Quyết định số 3498/QĐ-BNN-ĐMND của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn Trụ sở chính của công ty đặt tại xã Hào Phú, huyện Sơn Dương, tỉnh Tuyên Quang, và hoạt động theo Giấy chứng nhận đăng ký doanh nghiệp Công ty Cổ phần.
Công ty được cấp giấy phép lần đầu bởi Sở Kế hoạch và Đầu tư tỉnh Tuyên Quang với mã số 5000122053 vào ngày 14 tháng 8 năm 2006 và đã trải qua 5 lần thay đổi, lần gần nhất vào ngày 28 tháng 6 năm 2012 Ngành nghề kinh doanh chính của công ty bao gồm sản xuất và chế biến đường, trồng mía, cũng như cung cấp dịch vụ kỹ thuật liên quan đến trồng mía.
Công ty Cổ phần mía đường Sơn Dương, trước đây là Công ty Mía đường Sơn Dương, được thành lập dựa trên cơ sở vật chất của Nông trường 26/3 theo quyết định số 108/TC/QĐ ngày 12/04/1972 của Uỷ ban hành chính tỉnh Tuyên Quang Nhiệm vụ chính của nông trường là khai hoang đất để trồng cây công nghiệp, cây lương thực và cỏ cho chăn nuôi đại gia súc.
Năm 1996, chương trình 1 triệu tấn đường của Chính phủ đã tạo điều kiện cho Nông trường 26/3 chuyển đổi cơ cấu cây trồng, dẫn đến việc thành lập Công ty mía đường Sơn Dương theo Quyết định số 1982/NN-TCCB-QĐ ngày 05/08/1997 của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn Đến năm 2006, công ty đã chuyển đổi thành Công ty Cổ phần với vốn điều lệ ban đầu là 17.985.500.000 đồng, trong đó tỷ lệ vốn bao gồm: Vốn Nhà nước chiếm 32,25%, cổ phần ưu đãi cho người lao động 24,07%, cổ phần ưu đãi cho cổ đông chiến lược 13,50% và cổ phần bán đấu giá chiếm 30,17% vốn điều lệ.
Quá trình phát triển của Công ty Cổ phần mía đường Sơn Dương có những đặc điểm phát triển gắn với từng giai đoạn, trong giai đoạn từ 1997 đến
Năm 2001 đánh dấu giai đoạn khó khăn nhất của Công ty với cơ sở vật chất còn non trẻ và nguồn vốn hạn chế Vùng nguyên liệu mía phát triển chậm, dẫn đến năng suất hàng năm thấp Dây chuyền sản xuất từ Trung Quốc có chất lượng trung bình, thiếu đồng bộ, gây khó khăn trong việc đạt các chỉ tiêu về năng suất và thu hồi sản phẩm Công nhân vận hành dây chuyền chủ yếu là sinh viên mới ra trường, thiếu kinh nghiệm Kết quả, từ năm 1997 đến 2001, tổng sản xuất đạt 32.000 tấn mía, tương đương 28.380 tấn đường.
Giai đoạn 2002 đến 2006, Công ty tập trung vào việc khắc phục các tồn tại trong quản lý và củng cố tổ chức cán bộ, với mục tiêu phát triển vùng nguyên liệu mía Công ty đã đề ra các cơ chế chính sách hỗ trợ người lao động chuyển đổi đất đai từ trồng màu và lúa một vụ sang trồng mía Đồng thời, đầu tư vào cơ sở hạ tầng giao thông nội đồng để thuận tiện cho việc vận chuyển mía và phân bón Người trồng mía được hỗ trợ vay vốn bằng hiện vật như giống, phân bón và thuốc trừ sâu thông qua nguồn vốn vay ưu đãi, từ đó thúc đẩy sự phát triển diện tích trồng mía.
Từ năm 2002, diện tích trồng mía của Công ty đã tăng từ gần 3000 ha lên 4200 ha vào năm 2006 Giai đoạn từ 2007 đến nay đánh dấu nhiều bước tiến quan trọng, khi Công ty đường Sơn Dương chính thức chuyển thành Công ty cổ phần mía đường Sơn Dương vào tháng 12/2005 Kể từ đó, sản xuất kinh doanh của Công ty đạt nhiều kết quả cao, với diện tích vùng nguyên liệu mía, sản lượng đường và nhu cầu lao động đều tăng qua các năm, cho thấy đây là giai đoạn phát triển hưng thịnh nhất của Công ty kể từ khi thành lập.
4.1.2 Sơ đồ bộ máy tổ chức của Công ty
Công ty cổ phần được tổ chức với Chủ tịch Hội đồng quản trị đứng đầu, tiếp theo là Tổng giám đốc, các Phó tổng giám đốc và các phòng ban chuyên môn Hiện tại, công ty có 04 Phó tổng giám đốc và 8 phòng chức năng, mỗi phòng chịu trách nhiệm cho các mảng hoạt động khác nhau của công ty.
Hình 4.1 Sơ đồ bộ máy tổ chức hành chính của Công ty Cổ phần mía đường Sơn Dương
Quy trình công nghệ sản xuất đường của công ty
Công ty Cổ phần mía đường Sơn Dương chuyên sản xuất đường tinh từ nguyên liệu chính là mía thô, nước và các hóa chất phụ liệu khác Nhà máy có công suất trung bình đạt 2.150 tấn mía mỗi ngày Theo báo cáo sản xuất kinh doanh năm 2016, sản lượng đường kính sản xuất trong niên vụ 2015 đạt 22.556 tấn, với các nguyên phụ liệu được cung cấp đầy đủ cho quy trình sản xuất.
PHÓ TỔNG GIÁM ĐỐC NGUYÊN LIỆU
PHÓ TỔNG GIÁM ĐỐC TÀI CHÍNH
PHÓ TỔNG GIÁM ĐỐC KINH DOANH
Bảng 4.1 Tiêu hao nguyên liệu cho 1000 tấn đường kính thành phẩm
Vật chất đầu vào Khối lượng
Nguyên liệu chính Mía cây 9.422 (tấn)
Nguồn: Kết quả điều tra (2016)
4.2.2 Dây chuyền công nghệ sản xuất đường của Công ty
Dây chuyền sản xuất mía đường của nhà máy sử dụng công nghệ sunfit hóa, nổi bật với quy trình ngắn, dễ kiểm soát và yêu cầu kỹ thuật không cao Phương pháp này, còn gọi là phương pháp SO2, được ưa chuộng tại Việt Nam nhờ vào thiết bị tốt, tiêu hao chất thấp và vốn đầu tư hợp lý Trong quy trình sản xuất, khí SO2 được xông trực tiếp vào dung dịch nước mía hỗn hợp để tẩy màu hiệu quả.
Hình 4.2 Quy trình công nghệ sản xuất đường của Công ty
Các công đoạn sản xuất chính bao gồm:
Sau khi thu hoạch, mía được vận chuyển đến nhà máy bằng xe tải, trải qua quá trình cân và kiểm tra tạp chất trước khi được bó thành từng bó lớn để lưu trữ Tiếp theo, các bó mía được cẩu lên bàn lùa và đưa vào băng tải, nơi chúng được làm sạch khỏi đất và tạp chất trước khi vào hệ thống băm chặt và búa dập, tạo thành các mảnh nhỏ phục vụ cho quá trình ép Hiện tại, lượng tạp chất và bùn đất trong mía nguyên liệu của Công ty trung bình là 2,61%.
Nấu và Kết tinh đường
Sấy đường Đóng gói sản phầm
Sản xuất phân vi sinh
Lắng lọc và Làm trong nước mía
Chuẩn bị nguyên liệu Ép mía Đốt lưu huỳnh tạo SO 2 Xông tẩy màu
Quá trình ép mía diễn ra liên tục với hệ thống 4 máy ép được ghép nối tiếp nhau trên đường băng, đảm bảo hiệu quả tối ưu trong việc chiết xuất nước mía.
Mía được chuẩn bị và vận chuyển qua các máy ép theo quy trình liên tiếp Bã mía sau khi ra khỏi máy ép (1) được băng tải chuyển đến máy ép (2), nơi nó được tưới nước ép từ máy (3) Tiếp theo, bã mía từ máy ép (2) được đưa đến máy ép (3) và được tưới nước ép từ máy (4) Trước khi vào máy ép (4), bã mía được tưới nước nóng với tỷ lệ 250% so với trọng lượng bã Nước mía thu được từ máy ép (1) và (2) được bơm đến lưới lọc để loại bỏ phần bã nhuyễn, phần này sẽ quay lại máy ép (2) để thu hồi nước mía Tỷ lệ khối lượng bã mía tạo thành là 20% tổng khối lượng ban đầu, trong khi tỷ lệ thoát hơi nước là 5% tổng khối lượng đầu vào do quá trình ép có bổ sung nước nóng.
Kiềm hóa nước mía là bước quan trọng để nâng cao giá trị pH lên 9 đến 10, giúp giảm phân hủy đường Sacarozo và tăng hiệu suất lắng trong quy trình sản xuất Việc bổ sung Ca(OH)2 không chỉ cải thiện chất lượng nước mía mà còn loại bỏ vi khuẩn có hại Tỷ lệ sữa vôi được sử dụng trong quá trình này khoảng 34 m³ cho mỗi 1000 tấn đường thành phẩm.
Công đoạn gia nhiệt lần 1 cần đưa hỗn hợp nước mía lên mức nhiệt độ từ
Quá trình gia nhiệt nước mía được thực hiện ở nhiệt độ từ 60 đến 70 độ C nhằm giảm độ nhớt, sử dụng hơi nước nóng dẫn từ lò hơi qua các ống dẫn Lượng hơi cung cấp cho gia nhiệt lần đầu chiếm 25% tổng lượng hơi sản xuất từ lò hơi, và nước ngưng từ quá trình này sẽ được dẫn ra khỏi hệ thống.
* Lắng lọc và làm trong nước mía
Sau khi trải qua quá trình gia nhiệt lần 1, nước mía đạt nhiệt độ khoảng 70°C và pH được điều chỉnh tự động để duy trì ở mức kiềm Trong giai đoạn này, các chất như NaOH 96% và Na2CO3 được bổ sung để hỗ trợ quá trình lắng Mục tiêu của quá trình lắng lọc là loại bỏ hoàn toàn tạp chất không tan và thu nước lọc, đồng thời giảm lượng đường trong bùn Nước mía được đưa vào bể lắng liên tục, nơi huyền phù lắng đọng thành chè bùn.
Nước mía được lọc qua lưới để loại bỏ cặn và bọt, trong khi chè bùn được đưa đến máy lọc chân không thùng quay Nước chè thu được sẽ quay lại quá trình lắng lọc, còn bã bùn được chứa trong phễu để sản xuất phân vi sinh Tỷ lệ các dòng vật chất từ quá trình này bao gồm: 25% bùn lọc, 20% hơi nước, 10% nước bùn và bọt, cùng với 45% chè trong.
Xông tẩy màu là bước quan trọng nhằm loại bỏ tạp chất còn sót lại sau quá trình lắng lọc nước mía, đồng thời khử màu dung dịch Hỗn hợp nước mía sau lắng sẽ được sục SO2 để khử màu và giảm độ nhớt, tạo thành dung dịch nước mía trong hơn, chuẩn bị cho quá trình gia nhiệt lần 2 trước khi cô đặc thành dung dịch mật chè.
Nước mía sau khi lắng lọc cần được gia nhiệt thêm để giảm độ nhớt trước khi tiến hành bốc hơi cô đặc và nấu đường Quá trình gia nhiệt này sử dụng hơi nóng từ lò hơi qua ống dẫn, nhằm nâng nhiệt độ dung dịch lên 115-120 độ C Khối lượng hơi cần cung cấp cho gia nhiệt lần hai chiếm 25% tổng khối lượng hơi sản xuất từ lò hơi, trong khi nước ngưng từ quá trình này được dẫn ra ngoài ở cuối hệ thống gia nhiệt.
Công đoạn bốc hơi cô đặc tại xưởng Chế luyện của nhà máy là rất quan trọng Nước mía sau khi làm sạch có nồng độ chất khô khoảng 12-15Bx Để nấu đường, cần cô đặc nước mía lên khoảng 65Bx, gọi là mật chè, yêu cầu phải bốc hơi một lượng lớn nước Để tiết kiệm năng lượng, quá trình này được thực hiện trong hệ bốc hơi nhiều hiệu quả Nước chè sau đó được gia nhiệt và dẫn vào hệ thống tiếp theo.
Nồi cô chân đa hiệu là thiết bị quan trọng trong quy trình chế biến trà, hoạt động theo dòng xuôi chiều Hơi nước gia nhiệt cho nồi cô đầu tiên được cung cấp từ 25% hơi nước của lò hơi, trong khi hơi nước từ nồi thứ năm sẽ được ngưng tụ trong tháp Baromet Quá trình bốc hơi liên tục giúp tăng hàm lượng đường trong nước chè, do mất đi một lượng nước lớn trong hỗn hợp Sản phẩm thu được từ quá trình này được gọi là mật chè, chiếm 30% lượng dung dịch mật chè ban đầu.
* Nấu và Kết tinh đường
Quá trình sản xuất siro diễn ra theo trình tự từ việc cô đặc siro trong nồi nấu chân không đến trạng thái bão hòa, sau đó bổ sung chất trợ tinh để tạo ra các tinh thể đường Hỗn hợp đường và mật được ly tâm để phân ly, với hệ thống thiết bị gồm ba hệ A, B, C Đường loại 1 được thu từ hệ A, trong khi mật ly tâm từ hệ A được chuyển sang hệ B và từ hệ B sang hệ C Đường từ hệ B và C sẽ quay trở lại nồi nấu của hệ A Mật từ ly tâm hệ C sẽ trở thành mật rỉ, được lưu trữ để sản xuất cồn hoặc làm thức ăn gia súc, với tỷ lệ khoảng 385 tấn mật rỉ cho mỗi 1000 tấn đường thành phẩm.
Sau khi kết tinh và ly tâm, đường có độ ẩm khoảng 10-11% Để bảo quản lâu dài, đường non này cần được sấy khô và làm nguội trước khi đóng bao, nhằm tránh tình trạng ẩm mốc, đóng cục Mục đích của việc sấy đường là đạt được độ ẩm thích hợp, giúp sản phẩm đường có màu sáng bóng và không bị hư hỏng trong quá trình bảo quản.
* Đóng gói sản phẩm Để bảo quản đường, cần thực hiện hệ số an toàn khi bảo quản
Hệ số an toàn = Phần nước % /(100-Pol) Với độ Pol (Polarimeter) là thành phần đường saccaroza có trong dung dịch tính theo phần trăm khối lượng dung dịch đường
Đề xuất các cơ hội sản xuất sạch hơn cho công ty
Quá trình nghiên cứu đã xác định các nguyên nhân gây ra dòng thải trong sản xuất chế biến mía đường của Công ty Cổ phần mía đường Sơn Dương, với chất lượng môi trường bị ảnh hưởng bởi bụi, nước thải, chất thải rắn và tiếng ồn Lượng bụi phát sinh trong sản xuất lên đến 1 tấn/1000 tấn đường thành phẩm, trong khi nước thải khoảng 14.015 m³/1000 tấn đường không được tái sử dụng, gây lãng phí và tác động tiêu cực đến nguồn tiếp nhận Chất thải rắn chủ yếu là bã mía, với số lượng lớn, trong khi xưởng sản xuất phân vi sinh không đủ khả năng xử lý, tạo áp lực cho công tác xử lý chất thải Ngoài ra, chất lượng mía nguyên liệu không ổn định, với hàm lượng đường thấp và tạp chất cao (2,6%), cũng góp phần vào việc phát sinh chất thải Việc sử dụng thiết bị bảo ôn nhiệt và thiết bị đốt lưu huỳnh đã xuống cấp, gây rò rỉ hơi và thất thoát nhiệt, vôi và lưu huỳnh Hàm lượng Pol bùn cao (1,75%) so với mức trung bình (1,5%) của các nhà máy đường khác dẫn đến tổn thất kinh tế lớn cho Công ty hàng năm Dựa trên các kết quả nghiên cứu, có thể đề xuất các cơ hội sản xuất sạch hơn cho Công ty.
Bảng 4.9 Các cơ hội sản xuất sạch hơn đề xuất áp dụng cho Công ty Cổ phần mía đường Sơn Dương
STT Dòng thải/Vấn đề Nguyên nhân Giải pháp Sản xuất sạch hơn
1 Bụi và Tạp chất cao
Nguyên liệu mía kém chất lượng, trữ đường thấp chứa nhiều tạp chất
1.1 Đẩy mạnh tiến độ quy hoạch phát triển vùng nguyên liệu mía chất lượng cao
1.2 Thu mua mía nguyên liệu theo trữ đường
Hệ thống xử lý nước thải hiện tại chưa đáp ứng yêu cầu xử lý hiệu quả lượng lớn nước thải dập tro và nước ngưng do rò rỉ từ đường ống và trống lọc bùn.
2.1 Bảo trì thay các khớp nối đường ống dẫn mật chè 2.2 Xây dựng lại hệ thống xử lý và tuần hoàn nước thải
Trữ đường trong mía thấp tạo ra tỷ lệ bã mía cao, dây chuyền sản xuất phân vi sinh chưa đáp ứng hết công suất xử lý bã mía
3.1 Mở rộng công suất xưởng phân vi sinh
4 Tổn thất lưu huỳnh và rò rỉ khí thải lò đốt
Lò đốt cũ dẫn tới sự cháy không hoàn toàn, rò rỉ khí, phương pháp đốt chưa hiệu quả, chất lượng bột lưu huỳnh chưa đạt yêu cầu
4.1 Cải tiến lò đốt, phương pháp đốt lưu huỳnh 4.2 Mua lưu huỳnh chất lượng, kiểm soát chất lượng bột lưu huỳnh đầu vào
4.3 Trồng thêm hàng cây xanh trong khuân viên Công ty
Vôi kém chất lượng chứa nhiều tạp chất tạo ra nhiều cặn, khu vực tôi vôi không được che chắn làm cho nước mưa xâm nhập
5.1 Mua vôi chất lượng cao 5.2 Làm mái che đối với bể tôi vôi
Trống lọc bùn có hiệu suất lọc thấp, khiến việc thu hoạch mía không theo lịch trình và dẫn đến tình trạng không vận chuyển mía kịp thời Hậu quả là mía bị thu hoạch quá non và để ngọn mía quá dài.
6.1 Thay trống lọc bùn cũ 6.2 Kiểm soát chặt chẽ kế hoạch thu gom mía nguyên liệu 6.3 Hướng dẫn kỹ thuật thu hoạch mía đối với chủ mía
7 Bao bì hỏng Bao bì mỏng dễ rách 7.1 Đặt hàng cải tiến chất lượng bao bì
8 Tổn thất nhiệt và hơi
Bảo ôn đường ống gia nhiệt chưa tốt, rò rỉ đường ống Bẫy hơi hoạt động không hiệu quả
8.1 Bảo ôn đường ống gia nhiệt định kỳ 8.2 Thay thiết bị bẫy hơi
Kích thước nguyên liệu than lớn dẫn đến cháy chưa triệt để, bảo quản than ngoài trời chưa có mái che làm gia tăng độ ẩm than
9.1 Giảm kích thước hạt than trước khi đốt 9.2 Xây dựng khu chứa và sơ chế than
Môi trường làm việc có tiếng ồn lớn và thiếu sáng có thể ảnh hưởng đến hiệu suất làm việc Để cải thiện tình hình, cần thường xuyên bôi trơn các thiết bị truyền chuyển động bằng dầu mỡ để đảm bảo hoạt động trơn tru Bên cạnh đó, việc thay thế bóng đèn sợi đốt bằng bóng compact không chỉ giúp tiết kiệm năng lượng mà còn tạo ra ánh sáng tốt hơn cho không gian làm việc.
Theo bảng trên, Công ty Cổ phần mía đường Sơn Dương đã được đề xuất 22 giải pháp sản xuất sạch hơn Tuy nhiên, không phải tất cả các giải pháp đều khả thi; một số có thể thực hiện ngay, trong khi những giải pháp khác cần được loại bỏ hoặc phân tích thêm Do đó, việc sàng lọc và phân loại các giải pháp này là cần thiết để phục vụ cho công tác đánh giá tiếp theo.
Đánh giá các giải pháp sản xuất sạch hơn
4.4.1 Phân loại các giải pháp sản xuất sạch hơn
Khi lựa chọn giải pháp thực hiện ngay, cần chú trọng đến các tiêu chí mang lại hiệu quả thiết thực trên ba phương diện: kinh tế, kỹ thuật và môi trường.
- Về kinh tế: Giải pháp không cần chi phí hoặc có chi phí thấp
- Về kỹ thuật: Giải pháp đơn giản, dễ thực hiện, không yêu cầu cao về kỹ thuật và chuyên môn
- Về môi trường: Giải pháp hạn chế được phát sinh chất thải và hạn chế được các tác động xấu đến môi trường
* Các tiêu chí lựa chọn các giải pháp bị loại bỏ:
Các giải pháp không khả thi thường bao gồm những phương án có chi phí đầu tư lớn, liên quan đến các vấn đề nhạy cảm như sức khoẻ của công nhân, yêu cầu kỹ thuật và chuyên môn cao, hoặc mặc dù khả thi về kinh tế nhưng lại gây ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường.
Các cơ hội sản xuất sạch hơn của Công ty Cổ phần mía đường Sơn Dương có thể được chọn lọc thông qua bảng sau:
Bảng 4.10 Bảng sàng lọc các cơ hội sản xuất sạch hơn
1.1 Đẩy mạnh tiến độ quy hoạch phát triển vùng nguyên liệu mía chất lượng cao X Dễ thực hiện và chi phí thấp 1.2 Thu mua mía nguyên liệu theo trữ đường X Vốn đầu tư ban đầu lớn
2.1 Bảo trì thay các khớp nối đường ống dẫn mật chè X Dễ thực hiện, Vốn đầu tư thấp
2.2 Xây dựng lại hệ thống xử lý và tuần hoàn nước thải X Vốn đầu tư ban đầu lớn
3.1 Mở rộng công suất xưởng phân vi sinh X Vốn đầu tư ban đầu lớn
4.1 Cải tiến lò đốt, phương pháp đốt lưu huỳnh X Đầu tư thấp, dễ thực hiện
4.2 Mua lưu huỳnh chất lượng, kiểm soát chất lượng bột lưu huỳnh đầu vào X Đầu tư thấp, dễ thực hiện
4.3 Trồng thêm hàng cây xanh trong khuân viên Công ty X Đơn giản, dễ thực hiện, chi phí thấp
5.1 Mua vôi chất lượng cao X Đầu tư thấp, dễ thực hiện
5.2 Làm mái che đối với bể tôi vôi X Đầu tư thấp, dễ thực hiện
6.1 Thay trống lọc bùn cũ X Vốn đầu tư ban đầu lớn
6.2 Kiểm soát chặt chẽ kế hoạch thu gom mía nguyên liệu X Đơn giản, dễ thực hiện
6.3 Hướng dẫn kỹ thuật thu hoạch mía đối với chủ mía X Đơn giản, dễ thực hiện
7.1 Đặt hàng cải tiến chất lượng bao bì X Đầu tư thấp, dễ thực hiện 8.1 Bảo ôn đường ống gia nhiệt định kỳ X Đầu tư thấp, dễ thực hiện
8.2 Thay thiết bị bẫy hơi X Đầu tư thấp, dễ thực hiện 9.1 Giảm kích thước hạt than trước khi đốt X Đầu tư thấp, dễ thực hiện 9.2 Xây dựng khu chứa và sơ chế than X Đầu tư thấp, dễ thực hiện 10.1 Thường xuyên bôi trơn bằng dầu mỡ cho các thiết bị truyền chuyển động X Không phải đầu tư, dễ thực hiện
10.2 Thay thế bóng đèn sợi đốt bằng bóng compact X Đầu tư thấp, dễ thực hiện
Sau khi thảo luận với đội Sản xuất sạch hơn, Công ty Cổ phần mía đường Sơn Dương đã nhận được 16 giải pháp có thể triển khai ngay và 04 giải pháp cần phân tích thêm Không có giải pháp nào bị loại bỏ, tuy nhiên, một số giải pháp chưa được thực hiện cần được xem xét và đánh giá tính khả thi về mặt kinh tế, kỹ thuật và môi trường trước khi áp dụng.
Theo bảng sàng lọc các cơ hội sản xuất sạch hơn, các giải pháp sản xuất sạch hơn cần phân tích thêm gồm:
- Thu mua mía nguyên liệu theo trữ đường
- Xây dựng lại hệ thống xử lý và tuần hoàn nước thải
- Thay trống lọc bùn cũ
- Mở rộng công suất xưởng phân vi sinh
4.4.2 Đánh giá tính khả thi đối với giải pháp thu mua mía theo trữ đường
Thu mua mía theo chữ lượng đường là một giải pháp hiệu quả để khuyến khích người trồng mía cải thiện phương thức canh tác, nhằm tăng hàm lượng đường trong mía và nâng cao giá trị sản phẩm Giải pháp này mang lại lợi ích cho cả người trồng và Công ty, tuy nhiên, nó đòi hỏi một khoản đầu tư lớn cho việc lắp đặt máy đo trữ đường, hỗ trợ nông dân chuyển đổi sang giống mía mới có năng suất đường cao hơn, và điều chỉnh giá mua mía Do đó, việc đánh giá tính khả thi về kinh tế là rất cần thiết.
Hiện nay, trữ đường bình quân của Công ty tính trong giai đoạn 2010 –
Năm 2015, với chỉ số CCS đạt 10,08 và giá thu mua cố định 900 nghìn đồng/tấn mía, việc áp dụng giải pháp thu mua mía theo trữ đường sẽ khuyến khích người dân nâng cao chất lượng mía nguyên liệu Nếu chất lượng mía đạt 10,2 CCS, tương đương với trữ đường trung bình cả nước, sẽ góp phần tăng hiệu quả sản xuất, bổ sung thêm 12 tấn đường trên mỗi 1.000 tấn đường sản xuất Cụ thể, trước đây, để sản xuất 1.000 tấn đường, Công ty cần 9.422 tấn mía sạch, nhưng khi trữ đường tăng theo kỳ vọng, cùng khối lượng mía, Công ty có thể sản xuất được 1.012 tấn đường Các chi phí và lợi ích thu được từ giải pháp này sẽ được dự kiến tính toán cụ thể.
- Vốn đầu tư ban đầu:
+ Đầu tư lắp đặt máy đo trữ đường tại Công ty: 1.200.000.000 đồng
Chi phí khuyến khích cho người trồng mía trong việc chuyển đổi giống và phương thức canh tác là 2.023.170.000 đồng, tương đương với 510 nghìn đồng cho mỗi hectare trên tổng diện tích 3.967ha Số tiền này bao gồm chi phí hỗ trợ cho việc chuyển đổi giống, phương thức canh tác lần đầu và chi phí giải ngân.
- Chi phí tăng thêm mỗi năm:
Chi phí vận hành máy đo trữ đường là 11,5 triệu đồng mỗi tháng, tương đương 92 triệu đồng mỗi năm sản xuất trong 8 tháng Khoản chi này bao gồm lương cho 02 công nhân vận hành máy và các chi phí phát sinh như hóa chất và điện.
Chi phí tăng thêm do giá mua mía tăng, với giá mua mía kỳ vọng cho giải pháp 10,2 CCS là 907 nghìn đồng/tấn, tăng 7.000 đồng/tấn so với giá thu mua trước đó Nếu sản lượng mía qua cân ước đạt bằng sản lượng mía qua cân niên vụ 2015 (218.188 tấn), tổng chi phí phát sinh ước tính sẽ tăng đáng kể.
- Thời gian khấu hao thiết bị: 10 năm
Sản lượng đường sản xuất của Công ty CP mía đường Sơn Dương đã tăng thêm đáng kể, với số liệu từ Báo cáo số 80/BC-ĐSD-HĐQT ngày 07/5/2016 cho thấy sản lượng đường thành phẩm năm 2015 đạt 22.556 tấn Dựa vào hiệu suất tổng thu hồi tối thiểu 80%, ước tính lượng đường tăng thêm hàng năm là 217 tấn Điều này tương đương với doanh thu tăng thêm hàng năm khoảng 2.770 triệu đồng, dựa trên giá bán hiện tại là 12.767 đồng/kg.
Hiện tại, tỷ lệ chiết khấu là 15% và theo Thông tư số 96/2015/TT-BTC ngày 22/6/2015 của Bộ Tài Chính, thuế thu nhập doanh nghiệp được áp dụng là 20% Để đánh giá tính khả thi của giải pháp, chúng ta cần tính toán các chỉ số liên quan.
- NPV: giá trị hiện tại ròng
- IRR: Tỷ suất hoàn vốn nội tại
- PB: Thời gian hoàn vốn
Các chỉ số trên được tính theo bảng sau:
Bảng 4.11 trình bày giá trị hiện tại thuần, tỷ lệ hoàn vốn nội bộ và thời gian hoàn vốn cho giải pháp thu mua mía theo trữ đường, với đơn vị tính là nghìn đồng và tỷ lệ chiết khấu là 15%.
Vốn đầu tư ban đầu -3.223
Lợi nhuận trước thuế tăng thêm 1.151 1.151 1.151 1.151 1.151 1.151 1.151 1.151 1.151 1.151
Thuế thu nhập doanh nghiệp tăng thêm 20% 230 230 230 230 230 230 230 230 230 230
Lợi nhuận sau thuế tăng thêm 921 921 921 921 921 921 921 921 921 921
NPV - Giá trị hiện tại thuần 3.014 -2.142 -1.203 -385 325 943 1.480 1.948 2.354 2.707 3.014
IRR – Tỷ lệ hoàn vốn nội bộ 37%
Qua bảng tính trên ta thấy dự án có:
- Giá trị hiện tại dòng NPV = 3.014 triệu đồng > 0 Tức là giải pháp đầu tư có lãi và tăng giá trị của Công ty
Tỷ suất hoàn vốn nội tại (IRR) đạt 37%, vượt xa tỷ lệ chiết khấu 15%, cho thấy giải pháp đầu tư này rất hiệu quả Chênh lệch giữa IRR và tỷ lệ chiết khấu là 22%, cho thấy khả năng thu lợi nhuận từ dự án là rất cao.
- Thời gian hoàn vốn của dự án là: 2,6 năm sản xuất, tức sau khoảng 21 tháng sản xuất Công ty bắt đầu thu lãi
Giải pháp thu mua mía nguyên liệu theo trữ đường với mức đầu tư đã đề xuất cho Công ty Cổ phần mía đường Sơn Dương cho thấy tính khả thi về mặt kinh tế Đồng thời, cần đánh giá tính khả thi về kỹ thuật để đảm bảo hiệu quả trong quá trình thực hiện.
Lựa chọn các giải pháp sản xuất sạch hơn
Dựa trên kết quả thảo luận và điểm số có trọng số từ các thành viên, chúng tôi đã tổng hợp và tính toán điểm số trung bình cho từng khía cạnh Kinh tế của giải pháp.
Kỹ thuật và Môi trường là hai yếu tố quan trọng trong việc xác định mức độ ưu tiên thực hiện các giải pháp sản xuất sạch hơn cho Công ty Cổ phần mía đường Sơn Dương Điểm số của mỗi giải pháp được nhân với trọng số tương ứng của từng khía cạnh, từ đó cho thấy thứ tự ưu tiên trong việc triển khai các giải pháp đã đề xuất.
STT Tiêu chí (trọng số)
1 Bảo trì thay các khớp nối đường ống dẫn mật chè 3 3 3 30
2 Cải tiến lò đốt, phương pháp đốt lưu huỳnh 3 3 3 30
3 Trồng thêm hàng cây xanh trong khuân viên
4 Giảm kích thước hạt than trước khi đốt 3 3 2 27
5 Thường xuyên bôi trơn bằng dầu mỡ cho các thiết bị truyền chuyển động 3 3 2 27
6 Thay thế bóng đèn sợi đốt bằng bóng compact 3 3 2 27
7 Thu mua mía nguyên liệu theo trữ đường 2 3 3 26
8 Bảo ôn đường ống gia nhiệt định kỳ 2 3 3 26
9 Quy hoạch phát triển vùng nguyên liệu mía chất lượng cao 3 2 2 24
10 Kiểm soát chặt chẽ việc thu hoạch mía nguyên liệu 3 2 2 24
11 Hướng dẫn kỹ thuật thu hoạch mía đối với chủ mía 3 2 2 24
12 Xây dựng khu chứa và sơ chế than 3 2 2 24
13 Xây dựng lại hệ thống xử lý và tuần hoàn nước thải 2 2 3 23
14 Mua lưu huỳnh chất lượng, kiểm soát chất lượng bột lưu huỳnh đầu vào 2 3 2 23
15 Mua vôi chất lượng cao 2 3 2 23
16 Làm mái che đối với bể tôi vôi 2 3 2 23
17 Thay trống lọc bùn cũ 2 3 2 23
18 Đặt hàng cải tiến chất lượng bao bì 2 2 3 23
19 Thay thiết bị bẫy hơi 2 3 2 23
20 Mở rộng công suất xưởng phân vi sinh 1 2 2 16
Kết quả tổng hợp cho thấy các giải pháp quản lý nội vi được ưu tiên thực hiện trước vì dễ áp dụng và mang lại hiệu quả ngay Trong bốn giải pháp đầu tư lớn đã phân tích, giải pháp thu mua mía nguyên liệu theo trữ đường có mức độ ưu tiên cao nhất, tiếp theo là xây dựng lại hệ thống xử lý và tuần hoàn nước thải, trong khi giải pháp thay thế trống lọc bùn và mở rộng công suất xưởng phân vi sinh có mức độ ưu tiên thấp hơn.