Đề tài Sinh thái công nghiệp

ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM …..aêb….. TIỂU LUẬN SINH THÁI PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI: “SINH THÁI CÔNG NGHIỆP” GVHD: HV: PGS.TS NGUYỄN KHOA L ÂN VÕ VĂN THIỆP LỚP: ĐVH – K18 Huế, tháng 5 năm 2010 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành tiểu luận này, tôi xin chân thành cảm ơn thầy giáo PGS.TS Nguyễn Khoa Lân và thể lớp động vật K18 đã giúp đỡ tôi hoàn thành tiểu luận này. Tôi xin chân thành cảm ơn! Huế, ngày 19 tháng 5 năm 2010 HVTH: Võ Văn Thiệp MỤC LỤC 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 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 đặc biệt của tờ Scientific American (Frosch và Gallpoulos, 1989). Khái niệm 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 [2],[3],[7]. 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 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 thụ tài nguyên thiên nhiên và năng lượng đồng thời giảm thiểu sự phát sinh chất thải. Hay nói cách khác, khái niệm STCN còn được hiểu trên cơ sở nguyên lí 3R: giảm thiểu (reduction), tái sử dụng (reutilization) và quay vòng (recycling) [1]; 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 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 chưa có một định nghĩa thống nhất, tuy nhiên có thể thấy sự nhất 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 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. 2.1.2. Hệ sinh thái công nghiệp [3], [8] 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: (1) cơ sở sản xuất nguyên vật liệu và năng lượng ban đầu, (2) nhà máy chế biến nguyên liệu, (3) nhà máy xử lý/tái chế chất thải và (4) tiêu thụ thành phẩm. Cơ sở sản xuất 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 sẽ 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 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. 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. 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. 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 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 này có thể mô tả như sau : - Hệ STCN theo chu trình vòng đời sản phẩm. Trong trường hợp này, ranh giới của hệ STCN được xác định theo các thành phần kinh tế (cả 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. Tương tự hệ sinh thái theo chu trình vòng đời sản phẩm, ranh giới của hệ 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 loại này, một nhóm các cơ sở sản xuất thuộc cùng loại hình công nghiệp hợp thành hệ STCN. Trong thực tế, loại hình hệ STCN này được xây dựng theo định 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] 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 định. 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 chỉnh hệ công nghiệp sao cho tương thích với hoạt động của hệ sinh thái tự nhiên. Bằng cách làm như vậy, các cơ sở sản xuất công nghiệp có thể được tổ hợp thành những hệ STCN. Những hệ STCN này sẽ bao gồm 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 đổi chất công nghiệp và hệ STCN là cơ sở để hiểu rõ và ứng dụng những nguyên lý cơ bản của khái niệm STCN. 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 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 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 so với quá trình trao đổi chất sinh họcQuá trình trao đổi chất sinh học đã có từ khi xuất hiện khoa học sinh học. Khái niệm này được sử dụng để mô tả các quá trình chuyển hóa trong cơ thể sinh vật sống. Trao đổi chất sinh học được sử dụng để mô tả 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 chất 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 như thế, một hệ STCN tổng hợp vật chất, hay thực hiện quá trình đồng hóa, và phân hủy vật chất, tức là thực hiện quá trình tương tự như quá trình dị hóa sinh học". Trong một hệ sinh học, quá trình trao đổi chất xảy ra ở tế bào, ở các cơ quan riêng biệt cũng như trong toàn bộ cơ thể sinh vật. Tương tự như vậy, quá trình trao đổi chất công nghiệp cũng có thể xảy ra trong từng cơ 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 sở sản xuất khái niệm trao đổi chất công nghiệp có thể áp dụng đối với các cơ sở sản xuất. Điểm cốt yếu là phải xác định rő phạm vi mà dòng vật chất và năng lượng tham gia vào quá trình chuyển hóa Trao đổi chất sinh học là quá trình tự điều chỉnh. Đối với từng sinh vật, quá trình này được thực hiện bởi những cơ chế sinh học chung. Ở mức hệ sinh thái, quá trình này xảy ra thông qua sự đấu tranh sinh tồn 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 liệu được duy trì bởi 3 nhóm chính: sản xuất, tiêu thụ và phân hủy. Nhóm sản xuất có thể là cây trồng và một số vi khuẩn có khả năng tự tạo ra nguồn thức ăn cần thiết cho bản thân chúng nhờ quá trình quang hợp hoặc để cung cấp năng lượng và protein cần thiết cho cơ thể chúng. Nhóm phân hủy có thể là nấm và vi khuẩn. Nhóm này có khả năng chuyển hóa các chất hữu 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 lượng 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 thể tồn 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 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. 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. 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 ít 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 gọi 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 nhiều càng tốt theo phương thức mà vật liệu không cần 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 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 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 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 hạn CO2 trong không khí được chuyển hóa thành sinh khối qua quá trình quang hợp Hầu như được sử dụng một cách phung phí để chế tạo ra vật liệu khác, vật liệu bị pha loãng quá mức có thể tái sử dụng, nhưng lại bị cô đặc đủ để gây ô nhiễm Quá trình tái tạo Một trong những chức năng chính của sinh vật lŕ sự tự sinh sản Sản xuất ra sản phẩm và cung cấp dịch vụ là mục đích 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 được hai nhà khoa học Mỹ 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), sản xuất sạch, 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 XỬ LÝ CHẤT THẢI KHU VỰC TIÊU THỤ NGUYÊN LIỆU, NĂNG LƯỢNG NGUYÊN THUỶ Hình 1. Sơ đồ chức năng hệ sinh thái công nghiệp Các nhà khoa học cho rằng: Hệ thống CN không phải là các thực thể đơn lẻ mà là tổng thể các hệ thống giống như hệ sinh thái tự nhiên (STTN). STHCN tìm cách loại trừ khái niệm "chất thải" trong SXCN. Sơ 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 trường 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: hướng tới một hoạt động mang tính xã hội, kinh tế và môi trường chất lượng cao, thông qua sự hợp tác trong việc quản lý các vấn đề về môi trường và nguồn 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 tế của 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 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. 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 triển của KCN (lựa chọn địa điểm, quy hoạch thiết kế, thi công xây dựng, hệ thống HTKT, lựa chọn doanh nghiệp, quá trình hoạt động, quản lý,…). - 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 hợp 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 cộng, ở,...) và phát huy tối đa mối quan hệ tương hỗ giữa chúng. 2.2.4. Yêu cầu đối với KCNST [8] - 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. 2.2.5. Các tiêu chí của khu công nghiệp sinh thái [8] Theo Ernest A. Lowe (2001), thành tựu của một KCNST là cải thiện hiệu quả kinh tế của các công ty thành viên trong khi tối thiểu hoá các tác động môi trường của các công ty này. Các thành tố của cách tiếp cận 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 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 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, thương 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 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 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. - 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 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 CN nhỏ địa phương, làng 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. Lợi ích cho xã hội - KCNST là một động lực phát triển kinh tế - xã hội mạnh của khu vực lân cận, thu hút các tập đoàn lớn trong nước và 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 của địa phương về: đào tạo và phát triển nguồn nhân lực, phát triển nhà ở, cải tạo và nâng cấp hệ thống HTKT,... - 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 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 chất thải cũng như giảm nhu cầu sử dụng tài nguyên thiên nhiên thông qua các nghiên cứu mới nhất về SXS, 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. Trong suốt quá trình hình thành và phát triển KCNST: từ việc chọn địa điểm, quy hoạch, XD, tổ chức hệ thống HTKH, lựa chọn doanh nghiệp, quá trình hoạt động, quản lý,... đều phù hợp với các điều kiện thực tế và đặc điểm sinh thái của khu đất 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 cơ bản của nó về BVMT. * So sánh với mô hình KCN truyền thống So sánh mô hình KCN truyền thống với mô hình KCNST cho thấy: mô hình KCN truyền thống vận hành theo quy trình, phát sinh nhiều chất 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, thực hiện trao đổi chất, 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 nhiều nhà khoa học từ nhiều quốc gia, nhận thấy có sự đồng thuận: Các nhà khoa học không nhìn nhận SXCN thông qua một công ty riêng lẻ hoặc viễn cảnh 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 vật chất 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 từ quá trình đốt than thành điện năng chỉ đạt 40%. 60% năng lượng còn lại được thải ra môi trường bên ngoài dưới dạng nhiệt và phần lớn ở dạng hơi nước. Bằng cách sử dụng 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. Nhà Máy Điện Asnaes 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. 215.000 tấn hơi/năm cung cấp cho Nhà Máy Sản Xuất Dược Phẩm Và Enzyme Novo Nordisk. Các sản phẩm phụ cũng 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 Điện 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 xỉ 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 liệu cho lò sấy của 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 Điện Asnaes có thể giảm được 30.000 tấn than cần sử dụng hàng năm. Phần cặn từ hệ thống hấp thu lưu huỳnh của Nhà Máy Lọc Dầu Statoil được dùng để sản xuất acid sulphuric. Bùn giàu chất dinh dưỡng từ Nhà Máy Novo Nordisk được tái sử dụng làm phân bón cho các nông trường xung quanh. Mô hình hệ 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 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 vận hành KCNST Kalundborg, Đan Mạch từ những năm 1970 đến nay (2003) cho thấy mang lại những lợi ích thiết thực như sau (Côté và Hall, 1995; Cohen-Rosenthal và McGalliard, 2003). - Giảm sự tiêu thụ nguồn tài nguyên + 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 lớn 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 được 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 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 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 xảy ra ở các cấp khác nhau: (1) giữa trường đại học và khu đô thị 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 quản 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 sản 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 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 hiểu biết về lợi ích của công nghiệp 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 tố quyết định sự 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 trong thời gian ngắn. Nếu không có sự tham gia liên tục của các đối tác nói trên, dự án khó có thể duy trì được. 2.3.3. Thái Lan [8] Đó là các KCNST: Amata Nakorn I.E, Khon Kean, Learm Chabang, Pin Thong, Amata City I.E,... Thái Lan đứng thứ hai trên thế giới về số lượng KCNST (29) chỉ sau Mỹ (40). 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. 2.3.4. Công ty Powerday, London (Anh) [12] Powerday plc đang phối hợp với London Remade để nâng cao nhận thức về sử dụng chất thải và tái chế nhằm đạt mục tiêu phát triển kinh tế. Công ty có hệ thống đường sắt và đường thuỷ và Công ty Đường thuỷ của Anh là đối tác của dự án. Powerday đã ký kết một Quy ước Thu mua xanh với Thị trưởng thành phố. London Remade đã tư vấn kinh doanh thực tiễn cho Powerday, giúp họ tìm kiếm địa điểm tốt nhất để đặt nhà máy, hỗ trợ xin cấp vốn và hợp đồng; nguyên liệu tại nguồn, liên kết với viện nghiên cứu và cung cấp vốn. Công ty Powerday đã đầu tư khoảng 9 triệu pao, công ty dự kiến sẽ đạt mức doanh thu này trong vòng 5 năm tới. Dự án sử dụng 3,2 ha đất ô nhiễm đã xử lý và dự kiến sẽ kết thúc vào năm 2006. Hệ thống đường sắt và kênh đào liên kết có nghĩa là sẽ có ít chất thải được vận chuyển bằng đường bộ, vì vậy lưu lượng xe ít hơn nên ách tắc giao thông, phát thải các bon và ô nhiễm tiếng ồn giảm. Năm 2005 đã có gần 50000 tấn chất thải được xử lý tại nhà máy và 2,5 triệu tấn sẽ được xử lý và chuyển tới các bãi chôn lấp trong 5 năm tới. London Remade đang quan tâm tới việc hỗ trợ Powerday trong tương lai, xây dựng trên một địa điểm có diện tích 17 mẫu Anh (1 mẫu bằng 0,4 ha) với số tiền 11 triệu pao – đây là địa điểm tái xử lý lớn nhất ở London đã được cấp giấy phép hoạt động và có công suất là 1,6 triệu tấn/năm. 2.3.5. KCNST ở Quảng Đông, Trung Quốc[11] Ở Trung Quốc, chính quyền tỉnh Quảng Đông đã chọn 6 thành phố để thí điểm phát triển nền kinh tế tái chế. Sáu thành phố này sẽ chọn ra 300 xí nghiệp và khu công nghiệp tham gia chương trình nhằm xây dựng một xã hội bảo tồn tài nguyên và thân thiện với môi trường đảm bảo sự phát triển kinh tế - xã hội bền vững. Cho dù Quảng Đông là tỉnh có nền kinh tế thịnh vượng và với tốc độ tăng trưởng cao, nhưng ở đây mức tiêu thụ tài nguyên, xả chất thải gây ô nhiễm vẫn ở mức cao. Sáu thành phố là Quảng Đông, Thẩm Quyến, Foshan, Doguan, Jiangmen và Shantou được lựa chọn cho chương trình thí điểm vì đều là các tỉnh chủ yếu tiêu thụ năng lượng và tài nguyên. Các xí nghiệp được chọn sẽ phải đáp ứng những tiêu chuẩn quốc gia về sản xuất sạch và tạo ra công nghệ tái chế. Kể từ nghiên cứu thực nghiệm về sản xuất sạch bắt đầu năm 2003, chính quyền tỉnh đã kiểm tra 52 xí nghiệp đáp ứng được các tiêu chuẩn cùng với 20 xí nghiệp nữa đang được xem xét. Đồng thời, các KCNST sẽ được chuyển đổi hoặc được xây dựng để “giảm bớt, tái sử dụng và tái chế”. 2.4. Khả năng ứng dụng mô hình KCNST ở Việt Nam 2.4.1 Tình hình phát triển các khu công nghiệp ở nước ta [9] Hình 2: Sơ đồ các KCN ở nước ta Qua mười lăm năm phát triển, đến nay Việt Nam đã có 135 khu công nghiệp được cấp phép hoạt động, chưa tính hàng chục cụm công nghiệp nhỏ và vừa khác [8]. Đặc biệt, trong một năm trở lại đây, số lượng khu công nghiệp được cấp phép tăng lên rất nhanh. Chưa kể, theo thừa nhận của một quan chức Bộ Kế hoạch và Đầu tư, hàng chục hồ sơ xin phép mở khu công nghiệp vẫn tiếp tục được gửi về bộ. Điều này phần lớn là do việc quy hoạch phát triển hệ thống khu công nghiệp không được xét trên bình diện tổng thể của cả nước mà chỉ theo quy hoạch riêng của từng tỉnh thành đưa đến tình trạng “nhà nhà làm khu công nghiệp”. Bên cạnh đó, việc xây dựng các khu công nghiệp ở Việt Nam đang ở trong tình trạng vừa thừa vừa thiếu. Tỷ lệ lấp đầy của các khu công nghiệp hiện chỉ ở mức 52%, thậm chí nhiều khu công nghiệp chỉ lấp đầy 10-20%, hoặc bỏ trống. Chưa kể nhiều diện tích đất đã được đăng ký sử dụng nhưng việc đầu tư, triển khai dự án kéo dài. Nếu tính cả các khu kinh tế mở, tổng diện tích đất đã được cấp là hơn 60.000 héc ta, và với tỷ lệ sử dụng như trên, rõ ràng sự lãng phí là quá lớn. Một bất cập khác là tình trạng chồng chéo trong quản lý. Hà Nội hiện có 18 khu, cụm công nghiệp đang hoạt động theo bốn mô hình khác nhau. Công tác quản lý nhà nước về khu công nghiệp còn chồng chéo giữa các sở, ngành cũng như giữa thành phố và các quận, huyện. Cần thống nhất khuôn khổ quản lý chung cho các loại hình khu công nghiệp cũng giống như luật đầu tư chung cho các doanh nghiệp. Việc quản lý các khu công nghiệp chỉ dừng ở mức cấp phép thành lập chứ chưa chú ý đến vấn đề quy hoạch. Tại Hà Nội, sau hơn mười năm xây dựng khu công nghiệp người ta mới giật mình nhận ra rằng quá nhiều khu công nghiệp được xây dựng gần trung tâm thành phố như trường hợp các khu công nghiệp Đài Tư, Sài Đồng... Khi thành phố mở rộng, các khu công nghiệp này nằm lọt ngay giữa trung tâm thành phố và một cuộc di dời tốn kém lại được bắt đầu. Các khu công nghiệp trên cả nước là tập trung đa ngành, vì vậy dẫn đến một số khó khăn, chẳng hạn như xử lý việc ô nhiễm môi trường. Bất cập này hiện đang được một số địa phương khắc phục bằng cách chỉ cho phép thành lập các khu công nghiệp theo từng ngành. Một vài con số 135 Tổng số khu công nghiệp trong cả nước 207 Diện tích bình quân một KCN (héc ta) 81 Số khu công nghiệp đang hoạt động 52 Tỷ lệ diện tích cho thuê bình quân (%) Đầu tư tại các KCN 2.400 Số dự án trong nước 116.000 tỉ đồng Số vốn của các dự án trong nước 2.200 Số dự án FDI 17,7 tỉ USD Số vốn của các dự án FDI 1 triệu Tổng số lao động 2.4.2. Cơ hội và thách thức trong việc áp dụng mô hình KCNST[9] a. 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, kết nối với mạng lưới giao thông thuỷ, đường bộ, đường sắt và đường hàng không quốc gia và quốc tế. b. Thách thức 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. - Tối ưu hoá dòng năng lượng và nguyên liệu còn phụ thuộc khả năng tổ chức. c. 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 nhân lực. - Khuyến khích các DN tham gia KCNST. - Các tiêu chí định hướng phát triển bền vững CN của Bộ Công Nghiệp. 2.4.3. Xây dựng KCN mới Trong điều kiện kinh tế-xã hội và công nghệ hiện có của nước ta, với nhận thức về vấn đề bảo vệ môi trường hiện tại của các nhà sản xuất cũng như thực tế khó khăn và hạn chế về tài chính, việc áp dụng mô hình KCNST như ở các nước phát triển rất kém khả thi. Hiển nhiên để đạt được mục tiêu phát triển bền vững, chiến lược xây dựng KCNST của nước ta cuối cùng sẽ phải tiến tới những mô hình như thế. Tuy nhiên, trong điều kiện hiện tại, để khắc phục và hạn chế quá trình hủy hoại môi trường đang diễn ra hàng ngày hàng giờ do chất thải công nghiệp đã và đang phát sinh, chúng cần có những mô hình KCNST phù hợp đảm bảo cho việc phát triển kinh tế công nghiệp, vừa xử lí hiệu quả ô nhiễm môi trường. Việc xây dựng KCNST ở nước ta cần trải qua các bước sau : - Vận dụng sáng tạo các mô hình CNST thành công ở các nước - Điều tra quan trắc môi trường ở khu vực xây dựng KCN và các khu vực lân cận - Điều tra nguồn tài nguyên, tiềm năng của địa phương. - Xây dựng mô hình KCN tương ứng với tiềm năng sẵn có và nguồn vốn đầu tư. - Xác định thành phần và khối lượng chất thải. Trong bước này, thành phần và khối lượng chất thải của tất cả các nhà máy thuộc khu công nghiệp nghiên cứu, các phương pháp xử lý và quản lý hiện tại cũng như các tác động của chúng đến môi trường phải được xác định. Bên cạnh đó, nguyên liệu và năng lượng cần thiết cho dây chuyền sản xuất của các nhà máy cũng đóng vai trò quan trọng trong việc đánh giá khả năng tái sử dụng chất thải từ nhà máy để thay thế một phần nguyên liệu của các nhà máy khác trong cùng khu công nghiệp hay khu vực. Các số liệu thu này là cơ sở cho việc đề xuất các biện pháp khắc phục trong các bước tiếp theo. - Đánh giá và lựa chọn phương án tái sinh và tái sử dụng chất thải: Một cách tổng quát, việc tái sinh, tái sử dụng chất thải của một nhà máy này cho các nhà máy khác (offsite reuse and recycling) có thể phân thành hai dạng chính: (1) tái sử dụng trực tiếp trong quy trình sản xuất của các nhà máy khác và (2) xử lý hoặc tái chế thành nguyên liệu mới trước khi tái sử dụng. Điều quan trọng cần xác định là loại và lượng chất thải cần xử lý và nhu cầu cần thiết của các cơ sở có khả năng tiếp nhận các chất thải này làm nguyên liệu sản xuất. Một cách cụ thể, để xây dựng mạng lưới tái sinh – tái sử dụng chất thải giữa các nhà máy trong khu công nghiệp, những thông tin sau đây cần thu thập: *Nguyên vật liệu và năng lượng cần thiết cũng như sản phẩm và chất thải tạo ra của tất cả các nhà máy trong khu công nghiệp (bao gồm cả các nhà máy phát sinh chất thải và các nhà máy có thể sử dụng chất thải làm (một phần) nguyên liệu sản xuất). Trong đó:  + Thành phần và đặc tính của dòng chất thải, vật liệu và năng lượng có khả năng tái chế (tính ổn định của chúng theo thời gian) + Lượng vật liệu và năng lượng thải; + Sự phân bố của các dòng vật liệu và năng lượng thải này theo thời gian. (liên tục, gián đoạn, thỉnh thoảng). * Các cơ sở (bao gồm cả nhà máy công nghiệp, khu trồng trọt, nguồn nước mặt,…) có khả năng tái sử dụng vật liệu và năng lượng thải. Những thông tin sau đây cần xác định: +Tiềm năng tái sinh tái sử dụng vật liệu và năng lượng thải;  + Công nghệ xử lý sơ bộ hay chế biến cần thiết để chuyển chất thải thành nguyên liệu theo yêu cầu của cơ sở tái chế;  + Nhu cầu về vật liệu và năng lượng thải của các cơ sở hiện có trong khu công nghiệp hay khu vực.... - Đánh giá và lựa chọn giải pháp xử lý cuối đường ống và thải bỏ hợp vệ sinh  Đối với các chất thải còn lại (không có khả năng tái sinh, tái sử dụng), công nghệ xử lý cuối đường ống sẽ là giải pháp chính để bảo đảm loại trừ hoàn toàn tác động của chất thải phát sinh đến môi trường và tiến tới mô hình khu công nghiệp không chất thải. Để lựa chọn công nghệ xử lý hợp lý, những nội dung sau cần được xem xét, đánh giá: + Đặc tính và khối lượng chất thải; +Tiêu chuẩn môi trường và yêu cầu giảm thiểu ô nhiễm; +Công nghệ xử lý sẵn có; +Yếu tố môi trường đối với công nghệ xử lý, ví dụ ưu tiên phương án ít sử dụng thêm hóa chất; +Hiệu quả kinh tế. Sự thành công và thất bại của các hệ thống (công nghệ) xử lý chất thải hiện có là bằng chứng thực tế và kinh nghiệm hữu ích nên xem xét khi đề xuất giải pháp công nghệ mới. -Tổ hợp các giải pháp lựa chọn chất thải 3 chất thải 2 chất thải1 chất thải 4 chất thải 5 Hệ thống xử lí Môi trường Nhà máy. Nguyên liệu Nhiên liệu Sản phẩm Hình 3: Sơ đồ mô hình dự kiến KCNST ở Việt Nam 2.4.4. Triển vọng xây dựng KCNST ở Việt Nam Mặc dù chưa có mô hình KCNST trên thực tế, Việt Nam cũng đã có những chiến lược nghiên cứu và xây dựng những mô hình KCNST trong tương lai. a. Xây dựng KCX Linh Trung thành KCNST [12] Ngày 26-7/2006, 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 KCN sinh thái. Theo đó, KCN sinh thái 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. KCX Linh Trung là dự án liên doanh giữa VN 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 thải 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. Hình 4. Khu chế xuất Linh Trung b. Tổ chức 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 c. KCN Biên Hòa (Đồng Nai) – tiềm năng hình thành KCNST [13], [14] Trong những khu công nghiệp (KCN) đã phát triển ở nước ta, KCN Biên Hòa 1 là khu công nghiệp 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. Hiện nay, KCN Biên Hòa 1 đã có 88 cơ sở sản xuất đi vào hoạt động. Nếu phân loại theo loại hình công nghiệp, các cơ sở sản xuất này tập trung vào 8 loại hình chính sau: Công nghiệp hóa chất và liên quan đến hóa chất; Công nghiệp cơ khí luyện kim và gia công các loại vật liệu kim loại; Công nghiệp vật liệu xây dựng; Công nghiệp chế biến cao su và giả da; Công nghiệp chế biến giấy và gỗ; Công nghiệp may mặc, vải sợi; Công nghiệp điện và điện tử; Công nghiệp chế biến lương thực thực phẩm và thức ăn gia súc. Hình 5. Khu công nghiệp Biên Hoà Mỗi ngành công nghiệp, mỗi cơ sở sản xuất sẽ phát sinh các loại chất thải (rắn, lỏng, khí) khác nhau. Khả năng tái sinh, tái chế, 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 vẫn là những bằng chứng có tính thuyết phục cao về khả năng thực hiện "Chương trình trao đổi chất thải công nghiệp" tại KCN này Kết quả khảo sát trên 53 cơ sở sản xuất có phát sinh CTRCN tại KCN Biên Hòa 1 cho thấy: - 14 cơ sở tái sử dụng phế phẩm, phế liệu trong chính dây chuyền công nghệ sản xuất của cơ sở mình. Các loại phế phẩm có thể tái sử dụng tại cơ sở sản xuất thường tập trung vào các loại phế liệu kim loại (sắt, thép, đồng, nhôm), phoi kim loại, vụn thủy tinh, nhựa phế phẩm, bao bì giấy phế thải và bột giấy thu hồi. Bên cạnh đó, mật rỉ từ Công ty Đường Biên Hòa và rẻo từ công đoạn cắt thẻ của Xí nghiệp Ắc quy Đồng Nai cũng được thu hồi tái chế. - 5 cơ sở đã có hoạt động trao đổi chất thải với nhau. Dây đồng và nhựa phế phẩm của Xí nghiệp Dây đồng Long Biên được trao đổi với Công ty CFT và Xí nghiệp Cơ điện 2. Sắt thép, phế liệu và phoi kim loại của Công ty Thiết bị Điện được trao đổi với Nhà máy Luyện thép VICASA. Mặc dù hiện tại chưa có hình thức tái sử dụng nước thải sản xuất của các nhà máy trong KCN Biên Hòa 1, nhưng điều này không hoàn toàn đồng nghĩa với "không có khả năng thực hiện được". Một trong những phương án khả thi, thực tế đã được áp dụng tại KCN Biên Hòa 2, là tái sử dụng nước thải sau xử lý làm nước tưới cây trong khuôn viên nhà máy và khu công nghiệp. Như vậy, với tổng diện tích 335 ha, trong đó diện tích trồng cây xanh của toàn KCN Biên Hòa 1 chiếm 25%, tiêu chuẩn nước tưới cây 0,5l/m2/ngày, lượng nước thải tái sử dụng được vào khoảng 420m3/ngày. Trong trường hợp này, "quá trình trao đổi chất thải công nghiệp" không phải xảy ra giữa các cơ sở sản xuất trong khu công nghiệp, mà giữa cơ sở sản xuất hay khu công nghiệp với môi trường tự nhiên. PHẦN 3: KẾT LUẬN Trong tình hình hiện nay, các mô hình KCN truyền thống đã bộc lộ những hạn chế nhất định xét từ góc độ môi trường cũng như hiệu quả kinh tế. Đồng thời, mô hình KCNST ngày càng khẳng định vai trò quan trọng trong tăng trưởng kinh tế bền vững mà còn là công cụ bảo vệ môi trường hữu hiệu mang tính toàn cầu. Vì vậy, xây dựng KCNST là nhiệm vụ quan trọng trong việc hướng đến một nền CNST. Trong đó, cần chú ý: -Tái sinh, tái chế, tái sử dụng sản phẩm phụ tại nhà máy, với các nhà máy khác và hạn chế đến mức thấp nhất việc sử dụng các nguồn tài nguyên thiên nhiên; xử lý chất thải tập trung. - Tạo các sản phẩm thân thiện với môi trường (sản phẩm sạch), dễ sử dụng, dễ phân hủy trong điều kiện tự nhiên - Các loại hình công nghiệp phát triển trong KCN được quy hoạch theo định hướng bảo vệ môi trường của KCNST. - Kết hợp giữa phát triển công nghiệp với các khu vực lân cận (vùng nông nghiệp, khu dân cư,...) trong chu trình trao đổi vật chất (nguyên liệu, sản phẩm, phế phẩm, chất thải). - Cải thiện môi trường làm việc ở các KCN và các khu vực lân cận. Việt Nam với nhiều tiềm năng sẵn có, thuận lợi cho việc xây dựng một nền công nghiệp sinh thái. Chúng ta cần phải nắm bắt cơ hội và tạo mọi điều kiện để phát triển nền công nghiệp sinh thái để đưa nước ta trở thành một nước công nghiệp và tránh những tác hại về môi trường như hiện nay. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Sinh thái phát triển; 1998,NXB ĐHQG Hà Nội. [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14]