Ðể giải quyết nguy cơ cạn kiệt tài nguyên, giảm ô nhiễm, suy thoái môi trường, các quốc gia trên thế giới, trong đó có Việt Nam đang từng bước chuyển dịch sang kinh tế tuần hoàn, kinh tế xanh, nhằm phát triển bền vững đất nước. Trong xu thế tất yếu đó, ngành xi-măng đang chuyển mình mạnh mẽ.
Kinh tế tuần hoàn - xu thế tất yếu
Chiến lược quốc gia về tăng trưởng xanh giai đoạn 2021-2030, tầm nhìn đến năm 2050 vừa được Chính phủ phê duyệt khẳng định rõ: Tăng trưởng xanh góp phần thúc đẩy cơ cấu lại nền kinh tế gắn với đổi mới mô hình tăng trưởng, nhằm đạt được thịnh vượng về kinh tế, bền vững về môi trường và công bằng về xã hội; hướng tới nền kinh tế xanh, trung hòa carbon và đóng góp vào mục tiêu hạn chế sự gia tăng nhiệt độ toàn cầu.
Chiến lược phát triển kinh tế-xã hội giai đoạn 2021-2030, tầm nhìn 2045 khẳng định “khuyến khích phát triển mô hình kinh tế tuần hoàn để sử dụng tổng hợp và hiệu quả đầu ra của quá trình sản xuất”. Nghị quyết Đại hội XIII quán triệt tầm nhìn và định hướng phát triển giai đoạn 2021-2030: “quản lý, khai thác, sử dụng hợp lý, tiết kiệm, hiệu quả và bền vững tài nguyên; lấy bảo vệ môi trường sống và sức khỏe nhân dân làm mục tiêu hàng đầu;… xây dựng nền kinh tế xanh, kinh tế tuần hoàn, thân thiện với môi trường”. Tại Hội nghị về biến đổi khí hậu của Liên hợp quốc năm 2021 (COP26), Việt Nam cam kết đưa phát thải ròng về 0 vào năm 2050.
Đối với ngành vật liệu xây dựng Việt Nam, Thủ tướng Chính phủ phê duyệt Chiến lược phát triển vật liệu xây dựng Việt Nam thời kỳ 2021-2030, định hướng đến năm 2050, trong đó nêu rõ: Đến năm 2025, sử dụng tối thiểu 20%; đến năm 2030, sử dụng tối thiểu 30% tro bay nhiệt điện hoặc chất thải công nghiệp khác làm nguyên liệu thay thế trong sản xuất clinker và làm phụ gia trong sản xuất xi-măng. Sử dụng nhiên liệu thay thế lên đến 15% tổng nhiên liệu dùng để sản xuất clinker xi-măng…
Kinh tế tuần hoàn trong sản xuất xi-măng
Là ngành sử dụng tài nguyên thiên nhiên của đất nước, xi-măng đang nỗ lực thúc đẩy kinh tế tuần hoàn, đi đầu là Tổng công ty xi-măng Việt Nam (VICEM). Những năm qua, VICEM tích cực chỉ đạo các đơn vị thành viên, thực hiện đồng bộ nhiều giải pháp về khoa học công nghệ, đổi mới sáng tạo, đầu tư chiều sâu, tăng cường sử dụng tro, xỉ, thạch cao nhân tạo và các chất thải làm nguyên, nhiên liệu thay thế, thúc đẩy kinh tế tuần hoàn trong sản xuất clinker, xi-măng.
Ngày 9/2/2019, tại Hà Nội, VICEM và F.L.Smidth (Đan Mạch) ký kết Tuyên bố Hà Nội, nhằm hợp tác nghiên cứu, phát kiến, phát minh công nghệ sản xuất xi-măng thế hệ mới theo hướng “Tuần hoàn tự nhiên-Phát thải bằng không" (Natural Cycle-Zero Emission).
Trên cơ sở đánh giá thiết bị dây chuyền hiện có, tận dụng tối đa lợi thế công nghệ của nhà máy và ứng dụng kỹ thuật tiên tiến, kinh nghiệm thực tế của các hãng sản xuất cung cấp thiết bị cho ngành xi-măng; VICEM Bút Sơn chủ động tự nghiên cứu, xây dựng hệ thống dây chuyền xử lý rác thải tích hợp trong sản xuất clinker. Hệ thống xử lý rác thải hoàn thành từ sự kết tinh trí tuệ của đội ngũ kỹ thuật nhà máy với thiết kế “made in Việt Nam” và 100% thiết bị được chế tạo trong nước.
Đồng xử lý trong xi-măng-ưu thế vượt trội
Xử lý chất thải trong các ngành công nghiệp là giải pháp mũi nhọn, khả thi và bền vững; trong đó phương pháp xử lý chất thải trong các nhà máy sản xuất xi-măng có ưu thế vượt trội, xử lý triệt để, không cần phân loại chất thải. Khi rác được đốt ở nhiệt độ 1.9000 C trong lò nung, khí điôxin và furans bị triệt tiêu hoàn toàn; thời gian lưu cháy dài (khí gần 60 giây, rắn 30 phút) giúp cháy triệt để và trung hòa khí, chất thải rắn. Nhờ môi trường kiềm tạo ra từ đá vôi-nguyên liệu chính trong sản xuất clinker-khí axit sinh ra lại được hấp thụ hoàn toàn, không thải ra môi trường.
Hệ thống khí thải lò nung clinker sau khi được xử lý, làm sạch bụi và trước khi thải ra môi trường được hệ thống giám sát 24/7 giám sát các thông số phát thải chính như hàm lượng bụi, khí… được kết nối với Sở Tài nguyên và Môi trường địa phương.
Một nhà máy xi-măng có thể xử lý hàng nghìn tấn chất thải công nghiệp/ngày; hàng trăm tấn chất thải nguy hại/ngày. Tro sinh ra phản ứng với các chất có trong nguyên liệu như CaO; Al2O3; Fe2O3; SiO2… tạo thành khoáng nằm lại trong clinker xi-măng, trở thành nguyên liệu cho sản xuất; giảm phát thải CO2 và khí thải độc hại.
Đồng xử lý trong lò xi-măng rẻ hơn nhiều so với xây dựng nhà máy đốt rác chuyên dụng, bởi có sẵn thiết bị đốt (lò nung, tháp trao đổi nhiệt,..), thiết bị bảo vệ môi trường (lọc bụi túi, lọc bụi điện, ống khói,..), chỉ cần vốn đầu tư nhỏ là lò quay xi-măng có thể đồng xử lý chất thải. Đây là giải pháp được nhiều tổ chức quốc tế như Hội đồng Doanh nghiệp thế giới về Phát triển bền vững, Công ước Basel, Hiệp hội xi-măng châu Âu… công nhận là công nghệ xử lý chất thải an toàn, thân thiện môi trường, là giải pháp bền vững nhất để xử lý chất thải không thể tái chế.
VICEM Bút Sơn - lĩnh ấn tiên phong
Là doanh nghiệp tiên phong, VICEM Bút Sơn đã sử dụng chất thải rắn công nghiệp thông thường (phế thải giày da, may mặc, nylon, nhựa, cao su, mùn cưa…) làm nhiên liệu thay thế. Trong năm 2020, bước đầu đi vào hoạt động, tỷ lệ sử dụng rác làm nhiên liệu thay thế than cám đạt 8-10%, khối lượng xử lý bình quân 110-130 tấn rác/ngày, tổng khối lượng rác đã sử dụng là 40.300 tấn. Đến năm 2021, Công ty đã tối ưu hóa hệ thống, nâng tỷ lệ đốt rác lên 21-22%, khối lượng xử lý bình quân gần 300 tấn/ngày, tổng khối lượng rác thải đã xử lý trong năm là 92.500 tấn rác công nghiệp các loại.
Đại diện VICEM Bút Sơn cho biết, Công ty đang tập trung nghiên cứu, phân tích lượng bùn thải tại khu vực Hồ Tây, hồ Yên Sở và nguồn bùn thải tại các địa phương lân cận để phối trộn trực tiếp, thay thế một phần sét. Năm 2020, Công ty chủ yếu xử lý bùn thải thông thường của nhà máy sản xuất giấy, bùn thải của xử lý nước… với khối lượng 9.969,17 tấn và năm 2021, con số này là 52.880 tấn bùn thải, thay thế 3-5% lượng đất sét tự nhiên.
Đầu năm 2022, sau khi được sự chấp thuận của Bộ Tài nguyên và Môi trường và UBND tỉnh Hà Nam, VICEM Bút Sơn thử nghiệm vận hành đồng xử lý chất thải nguy hại, khối lượng xử lý tăng thêm 1.400 tấn chất thải nguy hại/tháng, gồm bùn thải nguy hại, các loại đất đá thải có nhiễm thành phần nguy hại, giẻ lau dính dầu, nhựa vụn dính dầu, chất hấp thụ, vật liệu lọc giẻ lau; dầu thải, nhũ tương thải, sơn, vecni thải...
Từ năm 2015, Công ty sử dụng thạch cao nhân tạo, tro bay, xỉ nhiệt điện; và tỷ lệ sử dụng tăng dần qua các năm. Năm 2020, tổng lượng tro, xỉ, thạch cao nhân tạo là 207.625 tấn, chiếm 6,25%; năm 2021, con số này là 225.150 tấn, chiếm 7,18% tổng sản lượng xi-măng sản xuất. Quá trình sản xuất xi-măng và đồng xử lý chất thải được giám sát tự động liên tục qua hệ thống điều hành và kiểm soát chất lượng của nhà máy, đảm bảo tuân thủ tiêu chuẩn, quy chuẩn về chất lượng sản phẩm và các chỉ tiêu phát thải môi trường.
Thời gian tới, VICEM Bút Sơn đẩy mạnh triển khai với mục tiêu đạt tỷ lệ thay thế nhiệt lên đến 40-50%, sử dụng chất thải đa dạng, nâng cao tỷ lệ sử dụng bùn thải kết hợp đồng xử lý chất thải nguy hại, đẩy mạnh sử dụng tro xỉ, thạch cao nhân tạo.
Ngoài nâng cấp hệ thống kho chứa, tự động hóa hoàn toàn khâu tiếp liệu; VICEM Bút Sơn nghiên cứu thiết kế, đầu tư bổ sung hệ thống buồng đốt ngoài để xử lý rác có nhiệt trị thấp, độ ẩm cao (kể cả rác sinh hoạt); nghiên cứu chế tạo hệ thống sấy rác và bùn thải để giảm độ ẩm, nghiên cứu tái sử dụng vật liệu xây dựng đổ thải làm nguyên liệu trong sản xuất xi-măng...
Mở rộng nghiên cứu, triển khai về vật liệu xây dựng carbon thấp và tham gia quá trình chuyển đổi xây dựng không carbon. Nghiên cứu các dòng sản phẩm xi-măng, bê-tông thân thiện hơn với môi trường như xi-măng sử dụng cấp phối là vật liệu xây dựng đổ thải; bê-tông sử dụng cát biển và nước biển cho các vùng hải đảo, vùng bị ảnh hưởng bởi ngập mặn; xi-măng đất sét nung LC3…
Khai phá tiềm năng về năng lượng tái tạo trong nhà máy xi-măng (năng lượng mặt trời, phát điện nhờ tận dụng các nguồn nhiệt phát thải có nhiệt thấp hơn và từ đốt rác thải…) nhằm giảm thiểu phát thải từ điện để giảm phát thải CO2 ròng. Đồng thời, nghiên cứu, ứng dụng công nghệ về thu giữ và sử dụng carbon tạo nguồn năng lượng tái tạo tuần hoàn, hướng đến mục tiêu phát thải ròng bằng 0 trong sản xuất xi-măng.
