Khóa luận Đánh giá hiện trạng môi trường ngành công nghiệp giấy ở Việt Nam và đề xuất giải pháp khắc phục ô nhiễm - Nguyễn Văn Đạt

53 trang huongle 1200

Download

Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Khóa luận Đánh giá hiện trạng môi trường ngành công nghiệp giấy ở Việt Nam và đề xuất giải pháp khắc phục ô nhiễm - Nguyễn Văn Đạt", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

khoa_luan_danh_gia_hien_trang_moi_truong_nganh_cong_nghiep_g.pdf

Nội dung text: Khóa luận Đánh giá hiện trạng môi trường ngành công nghiệp giấy ở Việt Nam và đề xuất giải pháp khắc phục ô nhiễm - Nguyễn Văn Đạt

Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG MÔI TRƢỜNG NGÀNH CÔNG NGHIỆP GIẤY VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP KHẮC PHỤC Ô NHIỄM Trang MỤC LỤC 1 LỜI MỞ ĐẦU 3 CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP GIẤY Ở VIỆT NAM 1.1 Vài nét về ngành công nghiệp giấy ở Việt Nam 4 1.1.1 Lịch sử hình thành và phát triển 4 1.1.2 Hiện trạng sản xuất và tiêu thụ giấy 4 1.1.3 Xu thế phát triển công nghệ sản xuất ngành công nghiệp giấy 9 1.2 Sản phẩm ngành công nghiệp giấy 10 1.2.1 Bột Giấy 10 1.2.2 Giấy 11 1.3 Quy trình công nghệ trong sản xuất bột giấy và giấy 11 1.3.1 Chuẩn bị phối liệu thô 11 1.3.2 Sản xuất bột 13 1.3.3 Chuẩn bị phối liệu bột 14 1.3.4 Xeo giấy 15 1.3.5 Khu vực phụ trợ 15 1.3.6 Thu hồi hóa chất 16 1.4 Triển vọng ngành giấy Viêt Nam 17 1.4.1 Nhu cầu tiêu thụ 17 1.4.2 Năng lực sản xuất bột giấy và giấy 17 Sinh viên: Nguyễn Văn Đạt –MT 1101 Trang: 1
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng CHƢƠNG II: HIỆN TRẠNG MÔI TRƢỜNG NGÀNH CÔNG NGHIỆP GIẤY 2.1 Phân loại doanh nghiệp sản xuất bột giấy và giấy 20 2.1.1 Theo trình độ trang thiết bị 20 2.1.2 Theo phương pháp công nghệ 20 2.1.3 Theo quy mô sản xuất 21 2.1.4 Theo loại hình sản xuất 21 2.2 Nguyên liệu, nhiên liệu, hóa chất trong sản xuất bột giấy và giấy 22 2.2.1 Nguyên liệu 22 2.2.2 Nhiên liệu 22 2.2.3 Nguồn nước cấp 22 2.2.4 Hóa chất, thuốc tẩy 23 2.3 Hiện trạng môi trƣờng trong ngành giấy Việt Nam 24 2.3.1 Hiện trạng môi trường nước 27 2.3.2 Hiện trạng môi trường không khí 33 2.3.3 Hiện trạng môi trường đất và chất thải rắn 35 2.4 Nguyên nhân gây tình trạng ô nhiễm môi trƣờng trong ngành giấy 38 2.4.1 Do thành phần nguyên liệu và công nghệ sản xuất 38 2.4.2 Do quy mô 38 2.4.3 Do yếu tố con người và công tác quản lý môi trường 38 CHƢƠNG III ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP KHẮC PHỤC Ô NHIỄM TRONG NGÀNH CÔNG NGHIỆP GIẤY 3.1 Triển khai các giải pháp áp dụng sản xuất sạch hơn trong ngành giấy 40 3.2 Giải pháp khắc phục ô nhiễm môi trƣờng 43 3.2.1 Giải pháp cải thiện môi trường nước 43 3.2.2 Giải pháp cải thiện môi trường không khí 46 3.2.3 Giải pháp cải thiện môi trường đất 47 Sinh viên: Nguyễn Văn Đạt –MT 1101 Trang: 2
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng 3.3 Biện pháp quản lý 48 3.4 Đảm bảo vệ sinh và an toàn lao động 50 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 51 TÀI LIỆU THAM KHẢO 52 Sinh viên: Nguyễn Văn Đạt –MT 1101 Trang: 3
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng LỜI MỞ ĐẦU Giấy là một sản phẩm của nền văn minh nhân loại với lịch sử lâu đời hàng nghìn năm. Thành phần chính của giấy là xenluloza, một loại polyme mạch thẳng và dài có trong gỗ, bông và các loại cây khác. Trong gỗ, xenlulo bị bao quanh bởi một mạng lignin cũng là polyme. Để tách xenluloza ra khỏi mạng polyme đó người ta phải sử dụng phương pháp nghiền cơ học hoặc xử lý hóa học. Ngành công nghiệp giấy và bột giấy của Việt Nam là một ngành quan trọng trong lĩnh vực sản xuất hàng tiêu dùng. Mặc dù không phải là ngành đóng góp lớn cho thu nhập quốc dân nhưng lại cung cấp sản phẩm thiết yếu phục vụ phát triển giáo dục, văn hoá xã hội và nhiều ngành công nghiệp khác. Mặt khác công nghiệp giấy và bột giấy được coi là một trong những ngành mũi nhọn góp phần xoá đói giảm nghèo, chuyển dịch cơ cấu kinh tế, phát triển kinh tế xã hội vùng sâu vùng xa. Cùng với sự phát triển ngành công nghiệp giấy đó là chất lượng môi trường bị suy giảm nặng nề, tình trạng ô nhiễm ngày càng cấp bách và nghiêm trọng. Công nghệ sản xuất giấy là một trong những ngành sản xuất gây ô nhiễm môi trường đáng kể. Vấn đề ô nhiễm môi trường trong ngành giấy gồm nước thải, khí thải, chất thải rắn, đặc biệt là nước thải đang là một trong những vấn đề đang được thu hút sự quan tâm đặc biệt các cơ quan chức năng, bởi những tác động có hại của nó đến đời sống, sức khỏe con người, môi trường và hệ sinh thái. Vì vậy, trong khuôn khổ khóa luận của mình tôi lựa chọn đề tài " Đánh giá hiện trạng môi trƣờng ngành công nghiệp giấy ở Việt Nam và đề xuất giải pháp khắc phục ô nhiễm” nhằm góp một phần nhỏ bé của mình vào công tác BVMT ngành công nghiệp giấy. Sinh viên: Nguyễn Văn Đạt –MT 1101 Trang: 4
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng CHƢƠNG I TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP GIẤY Ở VIỆT NAM 1.1 Vài nét về ngành công nghiệp giấy ở Việt Nam 1.1.1 Lịch sử hình thành và phát triển [7] Ngành giấy là một trong những ngành được hình thành từ rất sớm tại Việt Nam, khoảng năm 284. Từ giai đoạn này đến đầu thế kỷ 20, giấy được làm bằng phương pháp thủ công để phục vụ cho việc ghi chép, làm tranh dân gian, vàng mã Năm 1912, nhà máy sản xuất bột giấy đầu tiên bằng phương pháp công nghiệp đi vào hoạt động với công suất 4.000 tấn giấy/năm tại Việt Trì. Trong thập niên 1960, nhiều nhà máy giấy được đầu tư xây dựng nhưng hầu hết đều có công suất nhỏ (dưới 20.000 tấn/năm) như Nhà máy giấy Việt Trì; Nhà máy bột giấy Vạn Điểm; Nhà máy giấy Đồng Nai; Nhà máy giấy Tân Mai Năm 1975, tổng công suất thiết kế của ngành giấy Việt Nam là 72.000 tấn/năm nhưng do ảnh hưởng của chiến tranh và mất cân đối giữa sản lượng bột giấy và giấy nên sản lượng thực tế chỉ đạt 28.000 tấn/năm. Năm 1982, Nhà máy giấy Bãi Bằng do Chính phủ Thụy Điển tài trợ đã đi vào sản xuất với công suất thiết kế là 53.000 tấn bột giấy/năm và 55.000 tấn giấy/năm, dây chuyền sản xuất khép kín, sử dụng công nghệ cơ-lý và tự động hóa. Nhà máy cũng xây dựng được vùng nguyên liệu, cơ sở hạ tầng, cơ sở phụ trợ như điện, hóa chất và trường đào tạo nghề phục vụ cho hoạt động sản xuất. Ngành giấy có những bước phát triển vượt bậc, sản lượng giấy tăng trung bình 11%/năm trong giai đoạn 2000 – 2006; Tuy nhiên, nguồn cung như vậy vẫn chỉ đáp ứng được gần 64% nhu cầu tiêu dùng, phần còn lại vẫn phải nhập khẩu. Mặc dù đã có sự tăng trưởng đáng kể tuy nhưng tới nay đóng góp của ngành trong tổng giá trị sản xuất quốc gia vẫn rất nhỏ. 1.1.2 Hiện trạng sản xuất và tiêu thụ giấy  Năng lực sản xuất[1] Năm 2008, năng lực sản xuất bột giấy của Việt Nam là 470.000 tấn/năm, đứng thứ 5 Đông Nam Á (2,7%) chiếm 0,47% Châu Á và 0,09% thế giới. Năng lực sản xuất giấy của Việt Nam là 569.000 tấn/năm, đứng thứ 4 Đông Sinh viên: Nguyễn Văn Đạt –MT 1101 Trang: 5
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng Nam Á (4,7%) chiếm 0,31% Châu Á và 0,08% thế giới. Năng lực sản xuất bột và giấy của các nước Đông Nam Á cụ thể như sau: Bảng 1.1: Năng lực sản xuất bột giấy và giấy của các nƣớc Đông Nam Á Năng lực sản xuất Năng lực DS (1.000 ng) Tên nƣớc bột giấy sản xuất giấy Ngƣời % 1.000 tấn % 1.000 tấn % Inđônêxia 232.000 42,3 3.288 76,4 4.928 53,1 Malayxia 36.100 4,3 500 3,3 785 8,8 Mianma 55.500 10 60 0,8 61 0,4 Philippin 75.600 14,5 456 5,7 850 7,5 Thái Lan 62.600 12,8 631 9,1 2.697 20,7 Việt Nam 86.000 16 470 4,7 569 2,7 Tổng cộng 547.8 100 5.405 100 9.890 100 Bảng1.2: Sản xuất và cân đối các mặt hàng Hạng mục Năm 2000 Năm 2005 Năm 2010 1. Nhu cầu giấy (tấn) 450.000 795.000 1.190.000 - Giấy viết, giấy in 126.000 185.000 247.000 - Giấy trong báo 70.000 114.000 152.000 - Giấy bao bì 237.000 475.000 766.000 - Giấy khác 17.000 21.000 25.000 2. Sản xuất (tấn) 390.000 625.000 1.132.000 - Giấy viết, giấy in 120.000 174.000 230.000 - Giấy trong báo 45.000 55.000 130.000 - Giấy bao bì 210.000 380.000 750.000 - Giấy khác 15.000 16.000 22.000 3. Nhập khẩu (tấn) 60.000 170.000 58.000 - Giấy viết, giấy in 6.000 11.000 17.000 - Giấy trong báo 25.000 59.000 22.000 - Giấy bao bì 27.000 77.000 16.000 - Giấy khác 2.000 5.000 3.000 Sinh viên: Nguyễn Văn Đạt –MT 1101 Trang: 6
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng Nhận xét: Năng lực sản xuất bột giấy và giấy ở Việt Nam đang trên đà phát triển mạnh nhưng so với khu vực vẫn còn rất thấp. Nhu cầu sử dụng về giấy các loại tăng: giấy viết, giấy in, giấy bao bì . Trên 1 triệu tấn/ năm, sản xuất trong nước chỉ đáp ứng được một phần, phần còn lại được nhập khẩu từ các nước trên thế giới và khu vực.  Quy mô sản xuất Ngành công nghiệp bột và giấy Việt Nam về quy mô là rất nhỏ so với khu vực và thế giới. Với tổng công suất thiết kế toàn ngành là 470.000 tấn bột và 569.000 tấn giấy chỉ tương đương với quy mô của 1 xí nghiệp lớn hoặc 3 xí nghiệp cỡ trung bình của thế giới và khu vực. Quy mô bình quân của các doanh nghiệp sản xuất giấy Việt Nam là 2.500 tấn/năm vào loại nhỏ nhất Đông Nam Á, chỉ bằng 67,6% quy mô bình quân Đông Nam Á, bằng 24,5% quy mô bình quân Châu Á và 8,4% quy mô bình quân thế giới. Quy mô bình quân của khu vực: Bắc Mỹ là 164.600 tấn/năm; Châu Úc là 130.900 tấn/năm; Tây Âu là 72.500 tấn/năm; Đông Âu là 57.800 tấn/năm; Châu Phi là 42.400 tấn/năm; Mỹ là 163.000 tấn/năm; Hàn Quốc là 53.200 tấn/năm. Bảng 1.3: Quy mô bình quân của các doanh nghiệp sản xuất giấy khu vực Đông Nam Á Sản xuất giấy Sản xuất bột giấy Quy mô bình quân (tấn) Tên nƣớc Số xí NLSX Số xí NLSX Giấy Bột giấy nghiệp (tấn) nghiệp (tấn) Inđônêxia 61 4.928.000 15 3.288.000 75.900 185.900 Malayxia 18 785.000 1 500.000 42.500 120.000 Mianma 3 61.000 2 60.000 10.300 15.000 Philippin 12 850.000 5 456.000 15.500 41.600 Thái Lan 47 2.697.000 4 631.000 51.000 82.800 Việt Nam 94 569.000 15 470.000 2.500 6.400 ĐNA 235 9.890.000 42 5.405.000 37.100 86.900 Nhận xét: Nhìn chung các doanh nghiệp sản xuất bột giấy và giấy ở nước ta rất nhiều nhưng chỉ với quy mô nhỏ, nên chỉ đáp ứng một phần nhu cầu trong nước. Sản xuất bột giấy 470.000 tấn đạt 4,7%, giấy đạt 569.000 tấn đạt 2,7%. Sinh viên: Nguyễn Văn Đạt –MT 1101 Trang: 7
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng Biểu đồ 1.1: Quy mô bình quân của các doanh nghiệp sản xuất giấy khu vực Đông Nam Á Tấn 200000 180000 160000 140000 120000 100000 Giấy 80000 Bột 60000 40000 20000 0 Inđônêxia Malayxia Mianma Philippin Thái Lan Việt Nam Quốc gia  Nhu cầu tiêu thụ giấy Mỗi năm Việt Nam tiêu thụ trên 1.3 triệu tấn giấy, nhịp độ tăng trưởng tiêu thụ giấy của thời kỳ này cao nhất Đông Nam Á đạt 108% song mức tiêu thụ giấy của Việt Nam rất thấp so với khu vực và thế giới. Nhu cầu tiêu thụ giấy năm 2008 của Việt Nam chỉ chiếm 3,2% nhu cầu tiêu thụ giấy khu vực Đông Nam Á và 2,6% nhu cầu tiêu thụ giấy Châu Á; 0,09% nhu cầu tiêu thụ giấy của thế giới. Mức tiêu thụ giấy bình quân đầu người của Việt Nam liên tục tăng trong những năm qua nhưng chỉ mới đứng thứ 5 khu vực Đông Nam Á và chỉ đạt 20% bình quân của khu vực; 13,4% bình quân Châu Á; 7,1% bình quân thế giới. Mặc dù đầu tư vào ngành giấy tăng mạnh trong các năm qua nhưng sản xuất trong nước vẫn chưa đủ đáp ứng nhu cầu, nhất là ở những nhóm sản phẩm tiêu thụ nhiều và doanh nghiệp Việt Nam vẫn chưa sản xuất được sản phẩm giấy bao bì, giấy in viết chất lượng cao. Tốc độ tăng nhu cầu tiêu dùng cao hơn tốc độ tăng của sản xuất vì vậy tỷ trọng nhập khẩu vẫn cao và tăng qua các năm. Do máy móc cũ, công nghệ lạc hậu, nên nhiều nhà mày giấy ở Việt Nam không sản xuất được hết công suất, vì vậy, khả năng đáp ứng tiêu dùng nội địa càng thấp và tỷ trọng nhập khẩu càng cao. Sinh viên: Nguyễn Văn Đạt –MT 1101 Trang: 8
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng Bảng 1.4: Tình hình sản xuất, tiêu thụ, và XNK các sản phẩm giấy Khả năng Năng lực Tiêu dùng Sản xuất Nhập khẩu Xuất khẩu SX đáp ứng Sản phẩm nhu cầu nội (tấn) (tấn) (tấn) (tấn) (tấn) địa % Giấy in báo 58.000 107.190 56.10 51.095 0 52% Giấy in viết 370.000 395.726 254.100 158.626 17.000 60% Giấy làm bao bì 830.000 1.270.332 642.300 628.032 - 51% Giấy tissue 140.000 48.362 73.000 362 25.000 99% Giấy vàng mã 100.000 200 85.200 - 85.000 100% Khác - 132.707 - 132.707 - - Nguồn: Tạp chí công nghiệp giấy tháng 12/2008 Nhận xét: Khả năng sản xuất các sảm phẩm giấy các loại chỉ đáp ứng một phần nhu cầu nội địa: giấy in báo đáp ứng 52% nhu cầu nôi địa, giấy in viết đáp ứng 60% nhu cầu nội địa . chỉ có giấy vàng mã đáp ứng đủ nhu cầu. Bảng 1.5: Nhu cầu tiêu thụ bột giấy và giấy khu vực Đông Nam Á năm 2008 Tiêu thụ giấy Tiêu thụ bột giấy kg giấy Tên nƣớc 1.000 tấn % 1.000 tấn % /ngƣời/năm Inđônêxia 5.251 35,1 4.207 55,5 14 Malayxia 3.602 23 1.646 21,0 89,7 Mianma 84 0,5 50 0,6 0,9 Philippin 1.470 9,8 347 4,5 11,4 Thái Lan 4.226 28,4 1.067 14,3 37,2 Việt Nam 570 3,2 463 3,8 3,4 ĐNA 13.843 100 6.970 100 16,9 Sinh viên: Nguyễn Văn Đạt –MT 1101 Trang: 9
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng Biểu đồ 1.2: Nhu cầu tiêu thụ giấy khu vực Đông Nam Á Kg/người/năm 90 80 70 60 50 Series1 40 30 20 10 0 Inđônêxia Malayxia Mianma Philippin Thái Lan Việt Nam Quốc gia Nhận xét: Nhu cầu tiêu thụ giấy của Việt Nam trong khu vực rất thấp chỉ đứng thứ 5 trên Mianma do trình độ sản xuất, công nghệ lạc hậu. Tiêu thụ giấy đạt 3,2%, tiêu thụ bột giấy đạt 3,8% tốc độ tiêu thụ cao hơn mức độ sản xuất hơn 1 lần. 1.1.2 Xu thế phát triển công nghệ sản xuất ngành công nghiệp giấy [2] Xu thế phát triển công nghệ chủ yếu hiện nay tập trung vào việc hạ giá thành và nâng cao chất lượng bột giấy và giấy. Sử dụng rộng rãi các chất trợ bảo lưu xơ sợi và phụ gia, các chất kết dính tổng hợp rẻ và hiệu quả cao. Công nghệ xeo giấy trong môi trường kiềm nhẹ cùng với việc thay thế cao lanh bằng cacbonat canxi đang được ứng dụng rộng rãi và có hiệu quả kinh tế rõ rệt, góp phần nâng cao chất lượng giấy và giảm ăn mòn thiết bị, chăn xeo, lưới xeo. Tiết kiệm vật tư năng lượng, nâng cao chất lượng và sản lượng, đa dạng hoá sản phẩm, giảm thiểu chất thải. Phát triển công nghệ sản xuất giấy sử dụng nguyên liệu giấy loại, nâng cao chất lượng bột giấy, tăng tỷ trọng thành phần và mặt hàng sản phẩm sản xuất từ Sinh viên: Nguyễn Văn Đạt –MT 1101 Trang: 10
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng giấy loại, giảm chi phí sản xuất, tiết kiệm tài nguyên. Tập trung hoá việc sản xuất bột giấy ở các nhà máy lớn ở từng khu vực để có điều kiện đầu tư cho hệ thống xử lý chất thải, nâng cao chất lượng bột giấy, hạ giá thành sản phẩm. Các nhà máy nhỏ gần đó có thể sử dụng bột của nhà máy lớn mà không tự sản xuất bột để sản xuất ra các mặt hàng giấy với số lượng không lớn. Ứng dụng và phát triển công nghệ thông tin tự động hoá điều khiển qúa trình công nghệ, vận hành thiết bị, công nghệ sinh học, vật lý chất thải, giám sát chất lượng và quản lí qúa trình sản xuất. Với tốc độ phát triển khá cao của nền kinh tế nước nhà nhu cầu tiêu thụ giấy ngày càng cao và tiếp tục phát triển mạnh định hướng những năm tiếp theo đến năm 2015. 1.2 Sản phẩm của ngành công nghiệp giấy [3] Sản phẩm chủ yếu của ngành công nghiệp giấy là bột giấy và giấy. 1.2.1 Bột giấy Bột giấy được dùng để sản xuất những loại sản phẩm khác nhau như giấy viết, giấy bao bì, bìa các- tông, v.v , Bột giấy đã tẩy trắng sẽ được trộn với các loại bột khác từ giấy phế liệu hoặc bột nhập khẩu. Sự pha trộn phụ thuộc vào nguồn nguyên liệu và loại giấy cần sản xuất. 1.2.2 Giấy Giấy là một sản phẩm của ngành công nghiêp giấy - là một loại vật liệu được làm từ chất xơ dày từ vài mm cho đến vài cm, thường có nguồn gốc thực vật, và được tạo thành mạng lưới bởi lực liên kết hiđrô không có chất kết dính. Thông thường giấy được sử dụng dưới dạng những lớp mỏng nhưng cũng có thể dùng để tạo hình các vật lớn. Trên nguyên tắc giấy được sản xuất từ bột gỗ hay bột giấy. Thành phần chính của giấy là xenluloza, một loại polyme mạch thẳng và dài có trong gỗ, bông và các loại cây khác. Trong gỗ, xenlulo bị bao quanh bởi Sinh viên: Nguyễn Văn Đạt –MT 1101 Trang: 11
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng một mạng lignin cũng là polyme. Để tách xenluloza ra khỏi mạng polyme đó người ta phải sử dụng phương pháp nghiền cơ học hoặc xử lý hóa học. 1.3 Quy trình công nghệ sản xuất bột giấy và giấy [3] Sản xuất giấy là quá trình sử dụng nhiều năng lượng và nước. Các nguồn năng lượng chính là nhiên liệu (than, các sản phẩm dầu khí) để chạy nồi hơi, điện và dầu diesel cho máy phát điện. 1.3.1 Chuẩn bị nguyên liệu thô Nguyên liệu thô được sử dụng là tre, các loại gỗ mềm khác, giấy phế liệu hoặc tái chế, v.v Trường hợp là gỗ thì sau khi đã cân trọng lượng, gỗ xếp đống trong sân chứa và sau đó được mang đi cắt thành mảnh. Với loại tre mỏng thì dùng máy cắt mảnh 3 lưỡi, còn với loại gỗ/tre dày hơn thì dùng máy cắt đũa dao 6 lưỡi. Kích cỡ của mảnh được tạo ra là từ 15 - 35mm các mảnh quá to và quá nhỏ sẽ được loại ra. Mảnh có kích cỡ phù hợp sẽ chuyển đến khu vực sản xuất bột giấy. Khi sử dụng các nguyên liệu thô như giấy thải, thì giấy thải sẽ được sàng lọc để tách các loại tạp chất như vải sợi, nhựa, giấy sáp hoặc giấy có cán phủ. Các tạp chất này sẽ được thải ra như chất thải rắn và phần nguyên liệu còn lại sẽ được chuyển đến công đoạn sản xuất bột giấy. Sinh viên: Nguyễn Văn Đạt –MT 1101 Trang: 12
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng Hình 1.1: Sơ đồ quy trình tổng quát quá trình sản xuất giấy. Nguyên liệu thô CHUẨN BỊ (tre, nứa, gỗ mềm, ) NGUYÊN LIỆU Chặt, băm, cắt Chất thải rắn, tiếng ồn Nấu Thu hồi hóa chất Rửa Nƣớc Dịch đen Sàng Tạp chất bẩn vô cơ NGHIỀN BỘT Làm sạch Hóa chất (hydroclo, clo, dioxitclo, hidroxidenattri) Tẩy trắng Hóa chất, nước thải, clo dư Rửa Nước Nước thải Hóa Chất, Bột giấy, Nghiền phối liệu Tiếng ồn, chất thải rắn nước, điện Làm sạch ly tâm Nước thải Nước Hơi nước, điện, Xeo giấy Nước thải, khí thải nồi hơi Chất phụ gia tiếng ồn, nhiệt độ XEO GIẤY Sản phẩm Sinh viên: Nguyễn Văn Đạt –MT 1101 Trang: 13
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng 1.3.2 Sản xuất bột Nấu: Gỗ thường gồm 50% xơ, 20-30% đường không chứa xơ, và 20-30% lignin. Lignin là một hợp chất hóa học liên kết các xơ với nhau. Các xơ được tách ra khỏi lignin bằng cách nấu với hóa chất ở nhiệt độ và áp suất cao trong nồi nấu. Quá trình nấu được thực hiện theo mẻ với kiềm (NaOH) và hơi nước. Lượng NaOH được sử dụng khoảng 10-14% của nguyên liệu thô .Một mẻ nấu được hoàn tất sau khoảng 8 giờ và trong khoảng thời gian đó các loại khí được xả ra khỏi nồi nấu. Trong quá trình nấu phải duy trì tỉ lệ rắn /lỏng nằm trong khoảng 1:3 đến 1:4. Sau nấu, các chất nằm trong nồi nấu được xả ra nhờ áp suất đi vào tháp phóng. Bột thường được chuyển qua các sàng để tách mấu trước khi rửa. Rửa: trong quá trình rửa, bột từ tháp phóng và sàng mấu được rửa bằng nước. Dịch đen loãng từ bột được loại bỏ trong quá trình rửa và được chuyển đến quá trình thu hồi hóa chất. Bột được tiếp tục rửa trong các bể rửa. Quá trình rửa này kéo dài khoảng 5-6 giờ. Sàng: Bột sau khi rửa thường có chứa tạp chất là cát và một số mảnh chưa được nấu. Tạp chất này được loại bỏ bằng cách sàng và làm sạch li tâm. Phần tạp chất tách loại từ quá trình sàng bột khi sản xuất giấy viết và giấy in sẽ được tái chế làm giấy bao bì (không tẩy trắng). Phần tạp chất loại ra từ thiết bị làm sạch li tâm thường bị thải bỏ. Sau sàng, bột giấy thường có nồng độ 1% sẽ được làm đặc tới khoảng 4% để chuyển sang bước tiếp theo là tẩy trắng. Phần nước lọc được tạo ra trong quá trình làm đặc sẽ được thu hồi và tái sử dụng cho quá trình rửa bột. Loại bột dùng sản xuất giấy bao bì sẽ không cần tẩy trắng và được chuyển trực tiếp đến công đoạn chuẩn bị xeo. Tẩy trắng: Công đoạn tẩy trắng được thực hiện nhằm đạt được độ sáng và độ trắng cho bột giấy. Công đoạn này được thực hiện bằng cách sử dụng các hóa chất. Loại và lượng hóa chất sử dụng phụ thuộc vào loại sản phẩm sẽ được sản xuất từ bột giấy đó. Trường hợp sản phẩm là giấy viết hoặc giấy in thì công đoạn tẩy trắng được thực hiện theo 3 bước, trước mỗi bước bột đều được Sinh viên: Nguyễn Văn Đạt –MT 1101 Trang: 14
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng rửa kỹ. Trong quá trình này, lignin bị phân hủy và tách ra hoàn toàn, tuy nhiên, xơ cũng bị phân hủy phần nào và độ dai của giấy cũng giảm đi. Các hóa chất dùng cho loại tẩy này là clo, dioxit clo, hypoclo và hydroxide natri. 3 bước tẩy trắng bột truyền thống là: Bước 1: Clo hóa bột giấy bằng khí clo, khí này sẽ phản ứng với lignin để tạo ra các hợp chất tan trong nước hoặc tan trong môi trường kiềm. Bước 2: Lignin đã oxi hóa được loại bỏ bằng cách hòa tan trong dung dịch kiềm. Bước 3: Đây là giai đoạn tẩy trắng thực sự khi bột được tẩy trắng bằng dung dịch hypochlorite. Sau tẩy trắng, bột sẽ được rửa bằng nước sạch và nước trắng (thu hồi từ máy xeo). Nước rửa từ quá trình tẩy trắng có chứa chlorolignates và clo dư và, do vậy, không thể tái sử dụng trực tiếp được. Vì thế nước này sẽ được trộn với nước tuần hoàn từ các công đoạn khác và tái sử dụng cho quá trình rửa bột giấy. Hiện nay, việc nghiên cứu số bước tẩy trắng, kết hợp sử dụng các hóa chất tẩy trắng thân thiện với môi trường như peroxide đã được triển khai áp dụng thành công tại một số doanh nghiệp trong nước. 1.3.3 Chuẩn bị phối liệu bột Bột giấy đã tẩy trắng sẽ được trộn với các loại bột khác từ giấy phế liệu hoặc bột nhập khẩu. Sự pha trộn phụ thuộc vào nguồn nguyên liệu và loại giấy cần sản xuất. Hỗn hợp bột được trộn với chất phụ gia và chất độn trong bồn trộn. Thông thường, các hóa chất dùng để trộn là nhựa thông, phèn, bột đá, thuốc nhuộm (tùy chọn), chất tăng trắng quang học và chất kết dính gồm các bước sau: • Trộn bột giấy và chất phụ gia để tạo ra dịch bột đồng nhất và liên tục. • Nghiền đĩa để tạo ra được chất lượng mong muốn cho loại giấy cần sản xuất. • Hồ (để cải thiện cảm giác và khả năng in cho giấy) và tạo màu (thêm Sinh viên: Nguyễn Văn Đạt –MT 1101 Trang: 15
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng pigments, chất màu và chất độn) để đạt được thông số chất lượng như mong muốn. 1.3.4 Xeo giấy Bột giấy đã trộn lại được làm sạch bằng phương pháp ly tâm để loại bỏ chất phụ gia thừa và tạp chất, được cấp vào máy xeo thông qua hộp đầu. Máy xeo tiến hành theo 3 bước: • Bước tách nước trọng lực và chân không (phần lưới) • Bước tách nước cơ học (phần cuốn ép) • Bước sấy bằng nhiệt (các máy sấy hơi gián tiếp) Ở phần lưới của máy xeo, quá trình tách nước khỏi bột diễn ra do tác dụng của trọng lực và chân không. Nước từ mắt lưới được thu vào hố thu bằng máy bơm cánh quạt và liên tục được tuần hoàn để pha loãng bột tại máy rửa ly tâm. Ở một số máy xeo, lưới được rửa liên tục bằng cách phun nước sạch. Nước được thu gom và xơ được thu hồi từ đó nhờ biện pháp tuyển nổi khí (DAF). Nước trong từ quá trình tuyển nổi khí DAF, còn gọi là nước trắng, được tuần hoàn cho nhiều điểm tiêu thụ khác nhau. Các nhà máy không có DAF thì sẽ hoặc thải bỏ nước rửa lưới ra cống thải hoặc tuần hoàn một phần sử dụng cho quá trình rửa bột. Sau phần lưới là phần cắt biên để có được độ rộng như ý. Phần biên cắt đi của tấm bột giấy rơi xuống một hố dài dưới lưới và được tuần hoàn vào bể trước máy xeo Ở cuối của phần lưới máy xeo, độ đồng đều của bột tăng đến khoảng 20%. Người ta tiếp tục tách nước bằng cuộn ép để tăng độ đồng đều lên khoảng 50%. Cuối cùng, giấy được làm khô bằng máy sấy hơi gián tiếp đạt khoảng 94% độ cứng và được cuốn thành từng cuộn thành phẩm. 1.3.5 Khu vực phụ trợ Khu vực phụ trợ bao gồm cấp nước, cấp điện, nồi hơi, hệ thống khí nén, và mạng phân phối hơi nước. Ngành công nghiệp giấy và bột giấy là một ngành sử dụng nhiều nước và việc cấp nước được đảm bảo bằng cách lấy nước từ mạng cấp nước địa phương hoặc bằng các giếng khoan của công ty. Có một số trường hợp các Sinh viên: Nguyễn Văn Đạt –MT 1101 Trang: 16
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng công ty lấy nước trực tiếp từ sông thì khi đó nước cần phải được xử lý trước khi sử dụng vào sản xuất. Mặc dù vây, nước sử dụng cho nồi hơi phải được xử lý kỹ lưỡng để đảm bảo đáp ứng các yêu cầu. Nồi hơi của Việt Nam thường có công suất 3-10 tấn/giờ. Các nồi hơi sử dụng than đá hoặc dầu làm nhiên liệu. Áp suất hơi nước tối đa là 10kg/cm2. Hơi nước được dùng trong các máy sấy và máy xeo có áp suất khoảng 3-4kg/cm2 và trong các nồi nấu là 6-8kg/cm2. Để sản xuất 1tấn giấy cần từ 150-300 m3 nước. Trong các nhà máy giấy và bột giấy, khí nén được dùng cho vận hành máy xeo, các thiết bị đo, các khâu rửa phun Các máy nén thường là yếu tố góp phần làm giảm hiệu quả sử dụng năng lượng. Hệ thống phân phối hơi trong các nhà máy giấy thường khá phức tạp. Khói thải từ nồi hơi được thải ra thông qua một quạt gió đẩy vào ống khói. Hệ thống kiểm soát khói thải như cyclon đa bậc, túi lọc, và ESP có thể được sử dụng để kiểm soát phát thải hạt lơ lửng. Một số nhà máy có các bộ phát điện dùng diesel để đảm bảo các yêu cầu về điện năng, đề phòng trường hợp mất điện từ lưới điện quốc gia. 1.3.6 Thu hồi hóa chất Dịch đen thải ra sau quá trình nấu có chứa lignin, ligno sulphates, và các hóa chất khác. Các hóa chất này được thu hồi tại khu vực thu hồi hoá chất và được tái sử dụng cho quá trình sản xuất bột giấy. Đầu tiên, dịch đen được cô đặc bằng phương pháp bay hơi. Tiếp đó, dịch đen đã cô đặc được dùng làm nhiên liệu đốt trong nồi hơi thu hồi. Các chất vô cơ còn lại sau khi đốt sẽ ở dạng dịch nấu chảy trên sàn lò. Dich nấu chảy chứa chủ yếu là muối carbonate chảy xuống từ trên sàn lò và được giữ bằng nước; chất này gọi là dịch xanh. Dịch xanh này được mang đến bồn phản ứng (bồn kiềm hóa) để phản ứng với vôi Ca(OH)2 tạo thành natri hydroxide và calcium carbonate lắng xuống. Phần chất lỏng sẽ được dùng cho quá trình sản xuất bột giấy, còn calcium carbonate được làm khô và cho vào lò vôi để chuyển thành calcium oxide bằng cách gia nhiệt. Calcium oxide lại được trộn với nước để hóa vôi. Sinh viên: Nguyễn Văn Đạt –MT 1101 Trang: 17
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng Hình 1.2: Chu trình thu hồi hóa chất và nấu bột 1.4 Triển vọng ngành giấy Việt Nam 1.4.1 Nhu cầu tiêu thụ Trong những năm qua, ngành giấy Việt Nam đã có bước tăng trưởng ổn định về nhu cầu cũng như năng lực sản xuất. Dân số Việt Nam tăng nhanh, thu nhập bình quân đầu người không ngừng tăng, sự phát triển các làng nghề làm nhu cầu tiêu thụ giấy tăng một cách nhanh chóng. Mức tiêu thụ giấy bình quân /đầu người của Việt Nam đạt 20,7kg/người/năm, mức tiêu thụ bình quân của châu Á là 50,7kg và của thế giới là 70 kg năm 2010. Đây là các yếu tố hỗ trợ thúc đẩy cho sự phát triển của ngành giấy. 1.4.2 Năng lực sản xuất bột giấy và giấy Thị trường giấy Việt nam còn nhiều khoảng trống, đặc biệt là phân khúc sản phẩm giấy bao bì và giấy in viết, năng lực sản xuất mới chỉ đáp ứng được Sinh viên: Nguyễn Văn Đạt –MT 1101 Trang: 18
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng khoảng 50% nhu cầu tiêu dùng nội địa, do đó đây là các mảng thị trường phát triển tiềm năng trong tương lai. Bên cạnh đó, ngoại trừ 2 doanh nghiệp lớn là Giấy Bãi Bằng và Giấy Tân Mai tự chủ được khoảng 80% nhu cầu bột cho sản xuất giấy, các doanh nghiệp khác đều phải nhập khẩu bột giấy. Đây cũng là mảng thị trường tiềm năng phát triển trong tương lai gần. Bên cạnh đó, Việt Nam có điều kiện tự nhiên thuận lợi để phát triển vùng nguyên liệu bột giấy, đồng thời nguồn giấy loại vẫn chưa xây dựng hệ thống thu mua nên việc tận dụng chưa hiệu quả. Ngành giấy Việt nam đang trong giai đoạn đầu tư rất nhiều dự án tập trung vào sản xuất bột giấy và sản phẩm giấy, tập trung vào giấy bao bì và giấy in viết, in báo. Nếu các dự án hiện tại đi vào hoạt động đúng tiến độ thì đến hết năm 2012 và giả định các dây chuyền cũ chưa bị loại bỏ Việt Nam hoàn toàn có thể xuất khẩu giấy trong tương lai xa hơn khi chúng ta có lợi thế nằm giữa khu vực có nhu cầu sử dụng lớn nhất thế giới. Mục tiêu của ngành giấy Việt Nam là phấn đấu đến năm 2012 xuất khẩu đạt 130.00 tấn giấy các loại, đến năm 2015 sẽ xuất khẩu khoảng 2 triệu tấn. Bảng 1.6: Dự báo ngành công nghiệp bột giấy và giấy Việt Nam giai đoạn 2010 – 2015 [7] Đơn vị: Tấn Công nghiệp bột Năm 2007 Năm 2008 Năm 209 Năm 2010 Năm 2015E Công suất 355.000 365.000 965.000 1065.000 3150.000 Sản lượng 300.000 299.100 465.000 875.000 2975.000 Nhập khẩu 131.884 110.039 68.000 31.000 36.000 Xuất khẩu - - 20.000 137.000 1359.000 Tiêu dùng 424.998 402.290 498.000 769.000 1652.000 Sinh viên: Nguyễn Văn Đạt –MT 1101 Trang: 19
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng Công nghiệp giấy Năm 2007 Năm 2008 Năm 2009 Năm 2010 Năm 2015E Công suất 1158.000 1341.000 1498.000 2350.000 5400.000 Sản lượng 958.600 1120.000 1110.700 1988.000 5000.000 Nhập khẩu 766.958 951.092 1006.394 705.986 1300.000 Xuất khẩu 170.980 191.500 127.000 169.850 248.000 Tiêu dùng 1554.578 1800.230 1954.522 2424.136 6052.000 Tiêu dùng/đầu 18 22 24 28 61 người (kg/ng) Dân số 84.2 85.4 86.6 87.8 100.7 Nguồn: Hiệp hội giấy và bột giấy Việt Nam Nhận xét: Theo dự báo tới năm 2015 công suất sản xuất bột giấy và giấy tăng hơn 2 lần, sản lượng tăng hơn 1 lần, nhập khẩu giảm 1.5 lần so với năm 2010. Sinh viên: Nguyễn Văn Đạt –MT 1101 Trang: 20
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng CHƢƠNG II HIỆN TRẠNG MÔI TRƢỜNG NGÀNH CÔNG NGHIỆP GIẤY VIỆT NAM 2.1 Phân loại doanh nghiệp sản xuất bột giấy và giấy [1] 2.1.1 Theo tr×nh ®é trang thiÕt bÞ Ngành công nghiệp bột giấy và giấy Việt Nam có thể phân thành 3 nhóm: - Nhóm thiết bị tương đối tiên tiến: nhóm này dây chuyền sản xuất hoàn chỉnh, đồng bộ, chất lượng thiết bị tốt, trình độ tự động hoá cao, sản phẩm sản xuất đạt mức trung bình thế giới: gồm nhà máy giấy Bãi Bằng và phần mở rộng của nhà máy giấy Tân Mai. - Nhóm thiết bị trung bình: gồm các doanh nghiệp sản xuất giấy quốc doanh ở phía Nam (công ty giấy Đồng Nai, dây chuyền cũ của công ty giấy Tân Mai, nhà máy giấy Bình An, Linh Xuân, Thủ Đức) và nhà máy giấy Việt Trì ở phía bắc. Nhóm này chiếm 23,7% năng lực sản xuất bột giấy và 25,5% năng lực sản xuất giấy. - Nhóm thiết bị lạc hậu: gồm các doanh nghiệp bột giấy và giấy còn lại. Nhìn chung, dây chuyền thiết bị lạc hậu, chắp vá, thiếu đồng bộ, đa phần các thiết bị sản xuất là của Trung Quốc, Đài Loan, 1 số nước khác và tự chế tạo trong nước. Nhóm này chiếm khoảng 27% năng lực sản xuất bột và 37,9% năng lực sản xuất giấy. Một đặc điểm chung nhất của các cơ sở sản xuất bột giấy và giấy ở Việt Nam là: ở khâu đầu (cho nguyên liệu vào dây chuyền) và khâu cuối (bao bì đóng gói thành phẩm) còn nhiều lao động thủ công. Tuy nhiên ở trong mỗi nhóm thiết bị, mức độ thủ công của từng xí nghiệp có khác nhau. 2.1.2 Theo ph•¬ng ph¸p c«ng nghÖ - Căn cứ vào hoá chất sử dụng khi nấu bột giấy: Chia thành 2 nhóm phương pháp nấu:  Phương pháp axit:  Phương pháp sunphit  Phương pháp bisunphit.  Phương pháp kiềm: Phương pháp xút Sinh viên: Nguyễn Văn Đạt –MT 1101 Trang: 21
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng Phương pháp sunphat. - Căn cứ vào qúa trình công nghệ sản xuất bột giấy phân thành 2 phương pháp: Phương pháp hóa học Phương pháp cơ học  Các cơ sở sản xuất bột giấy theo phương pháp hoá học có 3 loại chủ yếu: + Phương pháp sunphat có tẩy trắng và có thu hồi hoá chất + Phương pháp xút có tẩy trắng và không thu hồi hoá chất + Phương pháp xút không tẩy trắng và không thu hồi hoá chất  Các cơ sở sản xuất bột giấy theo phương pháp cơ học có 3 loại chủ yếu: + Phương pháp sản xuất bột mài (GW) + Phương pháp sản xuất bột nhiệt cơ (TMP) + Phương pháp sản xuất bột hoá nhiệt cơ (CTMP) – phương pháp này chuyển đổi từ phương pháp bột cơ nhiệt. 2.1.3 Theo quy m« s¶n xuÊt Quy mô của các cơ sở sản xuất bột và giấy Việt Nam rất nhỏ so với khu vực Đông Nam Á, Châu Á và thế giới. Quy mô bình quân hiện nay là 2.500 tấn giấy/năm/1 xí nghiệp và 6.400 tấn bột/năm/1 xí nghiệp. Do vậy theo quy mô sản xuất có thể phân thành 3 loại: + Loại lớn: quy mô trên 10.000 tấn/năm, có 4 cơ sở + Loại trung bình: quy mô từ 1.000 – 10.000 tấn/năm, hiện có 32 cơ sở + Loại nhỏ: quy mô < 1.000 tấn/năm, có 58 cơ sở. 2.1.4 Theo lo¹i h×nh s¶n xuÊt Trong sản xuất bột giấy và giấy có 3 loại hình chủ yếu là:  Doanh nghiệp chỉ sản xuất bột (từ nguyên liệu thô, sản phẩm là bột giấy): ở Việt Nam không có loại hình này.  Doanh nghiệp chỉ sản xuất giấy (từ nguyên liệu bột giấy và giấy phế liệu, sản phẩm là giấy bìa các loại): loại hình này chủ yếu là các cơ sở có quy mô công suất thiết kế dưới 1.000 tấn/năm.  Doanh nghiệp sản xuất bột và giấy: các cơ sở quy mô lớn và trung bình. Sinh viên: Nguyễn Văn Đạt –MT 1101 Trang: 22
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng 2.1 Nguyên liệu ,nhiên liệu, hóa chất trong sản xuất giấy 2.2.1 Nguyên liệu Người ta có thể sản xuất giấy từ nguồn nguyên liệu là: Gỗ Giấy đã sử dụng Bột giấy có thể được sản xuất từ gỗ, sợi bông (dính hột), giấy tái sinh, vải và rơm, rạ, cỏ, lanh, gai, đay, bã mía có thể được sản xuất bằng phương pháp cơ học, phương pháp hóa học và phương pháp nửa cơ học. Trong sản xuất mới, nguyên liệu chính để làm giấy là sợi cellulose từ gỗ hoặc rơm rạ. Ngoài ra còn cần dùng đến keo và các chất độn. Độ dài của các sợi cellulose thay đổi tùy theo nguyên liệu làm giấy và có ảnh hưởng lớn đến chất lượng và độ bền về thời gian của giấy. Không phải loại gỗ nào cũng có thể dùng làm giấy trong công nghiệp được, một số loại cây đươc sử dụng nhiều nhất là : Cây lá kim (cây gỗ mềm), cây lá rộng (cây gỗ cứng ) Vân sam Linh sam Thông, Sồi, Dương Cáng lò (cây bulô) Bạch đàn (cây khung diệp ) 2.2.2: Nhiên liệu Nhiên liệu trong ngành sản xuất bột giấy và giấy thường sử dung như: điện, nước, than hoặc dầu phục vụ cho các quá trình hoạt động sản xuất. Nguồn điện được cung cấp từ các phân xưởng điện để đảm bảo ổn định hoạt động sản xuất của nhà máy. Hệ thống điện phải đáp ứng yêu cầu về kỹ thuật và quy phạm quốc gia về điện công nghiệp. Nhiên liệu cấp cho nồi hơi chủ yếu là than, dầu. 2.2.3: Nguồn nƣớc cấp Nguồn nước cấp cho sản xuất và cho sinh hoạt được lấy từ nguồn nước ngầm, sông, hồ. Sinh viên: Nguyễn Văn Đạt –MT 1101 Trang: 23
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng Bảng 2.1: Nhu cầu nhiên liệu để sản xuất 1tấn sản phẩm của nhà máy giấy Tân Mai Nhiên liệu Sản xuất Dầu FO (lít) Nƣớc (m3) Điện (kwh) Giấy thành phẩm 342 250 890 Bột nhiệt cơ (TMP) 66 250 3.034 Bột hóa nhiệt cơ 14 80 2.500 (CTMP) Giấy in báo 315 100 900 Tùy thuộc quy mô, công suất của từng nhà máy, mà lựa chọn loại nhiên liệu, tiêu thụ lượng nhiên liệu khác nhau để đáp ứng đủ nhu cầu về nhiệt độ, áp suất, nước sản xuất đạt hiệu suất, chất lượng cao nhất và giảm thời gian tạo ra sản phẩm. Có thể sử dụng các nhiên liệu khác để thay thế cho than như dầu, ga. 2.2.4 Hóa chất và thuốc tẩy  Chất phủ lỗ: Chất trợ nhăn và trợ dính Creping Aid P12  Chất chống thấm: AKD Plus -15®, EKA CR M1718, EKA SP AE76  Tinh bột biến tính: Tinh bột cation VN 6105, Tinh bột lưỡng tính VN 6205, Tinh bột anion VN 6305 Chất tăng độ bền: DV 805, DAVI 201, NEOLEX 1012, NEOLEX 515 DS Chất chống bóc sợi: ANDUST 302 Phẩm màu: Phẩm nhuộm cho ngành giấy, lơ xanh BLUE DV 12, lơ tím VIOLET DV-11 Chất diệt khuẩn: NEOLEX 950 BC Chất làm mềm: SOFTENEN 500 Chất khử mực: NEOLEX 5259, DeinKing XL 200 Chất tăng độ trắng: STAR-AM, STAR-UP, STAR-VIP Sinh viên: Nguyễn Văn Đạt –MT 1101 Trang: 24
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng Các loại thuốc tẩy trắng đều là các chất có hoạt tính adsorptive, oxidative, reductive. Có giá trị thực dụng nhất là các hợp chất có phản ứng chọn lọc. Nếu các tạp chất trong sợi thiên nhiên cần được phá hủy trong quá trình tẩy trắng, thì rất có thể mọi hợp chất hữu cơ sẽ bị phân hủy và mất đi màu sắc. Điểm cần phản ứng phân hủy là các loại chất màu, hoặc đối với polymer là các nhóm chromophor. Ngoài ra, còn có những loại hóa chất, thuốc tẩy và phụ gia khác: DaVifloc 15, DaVicat 15, PAC 2.2 Hiện trạng môi trƣờng ngành công nghiệp giấy Theo thống kê, cả nước có gần 500 doanh nghiệp sản xuất giấy, trong đó chỉ có khoảng 10% doanh nghiệp đạt tiêu chuẩn môi trường cho phép về nước thải, khí thải và chất thải rắn, trong đó vấn đề ô nhiễm môi trường nước được đặt lên hàng đầu. Hầu hết các cơ sở sản xuất giấy đều không có hệ thống xử lý nước thải hoặc có nhưng chưa đạt yêu cầu, vì thế tình trạng ô nhiễm môi trường do sản xuất giấy đang là vấn đề rất được quan tâm. , môi trường dễ gây tác động xấu đến con người và môi trường xung quanh do ô nhiễm từ nguồn nước thải xử lý không đạt yêu cầu. HiÖn nay mét nhµ m¸y s¶n xuÊt giÊy tõ nguyªn liÖu th« lµ mét khu liªn hîp s¶n xuÊt. Tại công ty giÊy B·i B»ng bao gåm: Bảng 2.2: Các phân xƣởng thuộc công ty giấy Bãi Bằng [1] Phân xƣởng Đơn vị Lƣợng Phân xưởng bột giấy Tấn/năm 48.000 Phân xưởng giấy Tấn/năm 55.000 Phân xưởng điện MW 28 Phân xưởng xút clo Tấn/năm 7.000 Phân xưởng cấp nước M3/ngày 72.000 Sinh viên: Nguyễn Văn Đạt –MT 1101 Trang: 25
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng Sản phẩm của công nghiệp giấy được hình thành trong qúa trình sản xuất chế biến đòi hỏi một khối lượng lớn nguyên liệu. Vì vậy khối lượng các chất thải trong công nghiệp bột giấy và giấy rất lớn và đa dạng về thành phần trong đó cũng chứa các chất độc hại. Xuất phát từ quy mô công suất, phương pháp công nghệ và trình độ công nghệ sản xuất, ngành công nghiệp bột giấy và giấy Việt Nam có thể phân thành 3 khu vực để xem xét các vấn đề môi trường:  Khu vực 1: gồm 3 cơ sở lớn thuộc tổng công ty giấy Việt Nam là giấy Bãi Bằng, Tân Mai và Đồng Nai.  Khu vực 2: gồm 6 cơ sở còn lại của tổng công ty giấy Việt Nam là: giấy Việt Trì, Hoàng Văn Thụ, Vạn Điểm, Hoà Bình, Bình An, Viễn Đông.  Khu vực 3: toàn bộ các cơ sở còn lại gồm các doanh nghiệp quốc doanh địa phương, ngành khác quản lí; các doanh nghiệp tư nhân; các hợp tác xã, tổ hợp, hộ sản xuất gia đình. Bảng 2.3: Công suất thiết kế hiện có Đơn vị sản xuất Công suất thiết kế (tấn/năm) Bột giấy Giấy các loại Tổng công suất toàn ngành 470.000 569.000 Tổng công ty giấy Việt Nam 201.000 237.000 - Khu vực 1 185.000 203.000 - Khu vực 2 33.000 38.000 Phần còn lại của ngành giấy: khu vực 3 51.000 91.000 Quy trình sản xuất bột giấy và giấy sinh ra chất thải dạng nước lỏng, khí, và chất thải rắn. Loại phát thải nổi bật nhất là nước thải, tiếp đó là khí thải và chất thải rắn. Sinh viên: Nguyễn Văn Đạt –MT 1101 Trang: 26
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng Bảng 2.4: Lƣợng chất thải bình quân trên 1 tấn sản phẩm giấy[1] Loại chất thải/1 tấn giấy Cơ sở sản xuất CTR (kg) Nƣớc thải(m3) Khí thải(m3) Giấy Bãi Bằng 2.200 365 62.000 Giấy Tân Mai 250 200 10.000 Giấy Đồng Nai 310 280 14.300 Giấy Việt Trì 970 430 29.500 Các NM giấy TW 730 285 14.100 khác Các NM giấy địa 400 125 25.100 phương Toàn ngành 823 225 29.443 Khu vực 1 1.180 290 35.320 Khu vực 2 780 315 17.180 Khu vực 3 400 125 25.100 Từ những thông số phát thải của từng khu vực cho thấy: lượng chất thải ở các nhà máy quy mô công suất lớn lại rất cao còn ở những cơ sở sản xuất nhỏ thường lại rất thấp. Do đó, việc giải quyết ô nhiễm môi trường trong ngành công nghiệp bột giấy và giấy thực chất là giải quyết ô nhiễm ở khu vực 1 và 2 (những doanh nghiệp sản xuất giấy thuộc tổng công ty giấy Việt Nam). Trong các cơ sở sản xuất bột giấy chỉ có công ty Bãi Bằng có công nghệ thu hồi hoá chất nhưng chưa hoàn thiện vì chưa có công nghệ thu hồi bã bùn vôi còn lại các cơ sở khác đều chưa có qúa trình thu hồi hoá chất. Chỉ có 1 vài nhà máy giấy ở nước ta thực hiện các giải pháp xử lý cục bộ nguồn nước thải, mà chủ yếu là lắng, quay vòng nước thải xeo kết hợp với thu hồi bột giấy. Công nghệ thu hồi xút bằng cô đốt dịch đen (trải qua 4 giai đoạn: dịch đen, dịch đỏ, dịch xanh, dịch trắng) hiện nay chỉ thực hiện được ở các nhà máy lớn do chi phí đầu tư và bảo dưỡng thiết bị đắt (cứ xử lý 4 m3 dịch đen thì thu hồi được 1 m3 dịch trắng gồm chủ yếu là xút). Việt Nam mới chỉ có Bapaco và Cogido (của Tân Mai) được trang bị dây truyền này tuy nhiên phần nước ngưng, phóng vẫn chưa được xử lí triệt để. Phần dịch tẩy và dịch xeo mới chỉ qua công đoạn kết tủa bằng Sinh viên: Nguyễn Văn Đạt –MT 1101 Trang: 27
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng phèn Al để thu hồi xơ sợi. Còn lại, hầu hết các nhà máy xí nghiệp nhỏ và đặc biệt là các cơ sở sản xuất của địa phương và tư nhân, sản xuất giấy vàng mã, giấy vệ sinh, giấy ăn theo phương pháp kiềm nguội hoặc từ nguyên liệu giấy loại thì xả thải không có hệ thống xử lí. Việc xử lí khí thải trong sản xuất bột và giấy cũng chưa được chú ý. Khí thải có mùi khó chịu hầu như chưa được khắc phục. Khói thải từ các lò hơi đốt than và đốt dầu do không có hệ thống lắng lọc bụi tĩnh điện (trừ giấy Bãi Bằng) nên nồng độ bụi trong khí thải rất cao. Ở hầu hết các cơ sở sản xuất đều có giải pháp xử lý chất thải rắn và thực hiện được vì nó đơn giản nhưng việc xử lý bã bùn vôi ở công ty giấy Bãi Bằng thì chưa giải quyết được triệt để. Trong 3 loại chất thải của ngành công nghiệp bột và giấy thì nước thải và khí thải là gây ô nhiễm nặng nề nhất, đặc biệt là trong nước thải các thông số môi trường cơ bản như: BOD, COD, SS, các chất màu hầu như không đạt tiêu chuẩn, ngoài ra còn cần chú ý đến thông số TOCl (tổng lượng các chất hữu cơ Clo) và AOX ( tổng lượng hấp thụ các chất hữu cơ trong halogen). [2] 2.3.1. Hiện trạng môi trƣờng nƣớc [4] Đây là một ngành công nghiệp có định mức tiêu thụ nước rất lớn. Để sản xuất ra một tấn giấy thành phẩm, các nhà máy phải sử dụng từ 150-300 m3 nước. Sự lạc hậu này không chỉ gây lãng phí nguồn nước ngọt, tăng chi phí xử lý nước thải mà còn đưa ra sông, rạch lượng nước thải khổng lồ. Trong các nhà máy giấy, hầu như tất cả lượng nước đưa vào sẽ sử dụng là lượng nước thải và mang nhiều tạp chất, hóa chất, bột giấy, các chất ô nhiễm dạng hữu cơ và vô cơ nếu như không có hệ thống xử lý tuần hoàn lại nước và hóa chất. Sinh viên: Nguyễn Văn Đạt –MT 1101 Trang: 28
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng Bảng 2.5: Các nguồn nƣớc thải từ các bộ phận và thiết bị khác nhau Bộ phận Các nguồn điển hình - Hơi ngưng khi phóng bột - Dịch đen bị rò rỉ hoặc bị tràn - Nước làm mát ở các thiết bị nghiền đĩa - Rửa bột giấy chưa tẩy trắng Sản xuất bột giấy - Phần tách loại có chứa nhiều sơ, sạn và cát - Phần lọc ra khi làm đặc bột giấy - Nước rửa sau tẩy trắng có chứa chlorolignin - Nước thải có chứa hypochlorite Chuẩn bị phối liệu - Rò rỉ và tràn các hoá chất / phụ gia - Rửa sàn - Phần tách loại từ máy làm sạch ly tâm có chứa xơ, sạn và cát - Chất thải từ hố lưới có chứa xơ Xeo giấy - Dòng tràn từ hố bơm quạt - Phần nước lọc ra từ thiết bị tách nước có chứa xơ, bột đá và các chất hồ - Nước xả đáy - Nước ngưng tụ chưa được thu hồi Khu vực phụ trợ - Nước thải hoàn nguyên từ tháp làm mềm - Nước làm mát máy nén khí - Nước ngưng tụ từ máy hóa hơi - Dịch loãng từ thiết bị rửa cặn Thu hồi hóa chất - Dịch loãng từ thiết bị rửa bùn - Nước bẩn ngưng đọng - Nước ngưng tụ từ thiết bị làm mát và từ hơi nước Trong các cơ sở sản xuất bột giấy và giấy, nước thải thường có độ pH = 9- 11, chỉ số nhu cầu ôxy sinh hoá (BOD), nhu cầu oxy hoá học (COD) cao, chỉ số Max có thể lên đến 700mg/l và 2.500mg/l. Hàm lượng chất rắn lơ lửng cao gấp Sinh viên: Nguyễn Văn Đạt –MT 1101 Trang: 29
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng nhiều lần giới hạn cho phép. Đặc biệt nước có chứa cả kim loại nặng, lignin (dịch đen), phẩm màu, xút, các hợp chất đa vòng thơm Clo hoá là những hợp chất có độc tính sinh thái cao và có nguy cơ gây ung thư, rất khó phân huỷ trong môi trường. Có những nhà máy giấy, lượng nước thải lên tới 4.000 – 5.000m3/ngày, các chỉ tiêu BOD, COD gấp 10 – 18 lần TCCP 12/2008, lượng nước thải này không được xử lý mà đổ trực tiếp vào sông. Phần lớn nước thải phát sinh là nước dùng trong quy trình tiếp xúc với nguyên liệu thô, với các sản phẩm và sản phẩm phụ, và chất dư thừa. Quá trình sản xuất bột giấy bằng kiềm tiêu tốn khoảng 2 tấn gỗ cho mỗi tấn bột giấy sản xuất ra, nghĩa là sẽ có khoảng một nửa lượng nguyên liệu thô bị hòa tan trong dịch nấu. Các quy trình sản xuất bột giấy cho loại giấy viết và giấy in có sản lượng bột khoảng 45-50%.Tải lượng BOD5 từ các quy trình này là khoảng từ 300-360 kg đối với 1 tấn bột giấy khô gió, tương tự như vậy tải lượng COD tạo ra bằng khoảng 1200-1600 kg đối với 1 tấn bột giấy khô gió. Tại các nhà máy mà bột được tẩy trắng thì công đoạn chính là công đoạn gây ô nhiễm nhất. Nước thải từ công đoạn tẩy chiếm 50-75% tổng lượng nước thải và chiếm 80-95% tổng lượng dòng thải ô nhiễm. Sản xuất giấy về căn bản là một quá trình vật lý (thuỷ cơ), nhưng các chất phụ gia trong quá trình xeo giấy như các hợp chất hồ và phủ, cũng là một trong những nguyên nhân gây ra ô nhiễm. So với quá trình làm bột, nước thải từ các công đoạn sản xuất giấy có phần cao hơn về hàm lượng chất rắn lơ lửng nhưng hàm lượng BOD lại ít hơn. Các chất ô nhiễm xuất phát từ nước trắng dư, phần tách loại từ quá trình sàng, và do tràn xơ, các chất độn và chất phụ gia. Chất ô nhiễm lơ lửng chủ yếu là xơ và hợp chất với xơ, các chất độn và chất phủ, chất bẩn và cát trong khi đó các chất ô nhiễm hòa tan là các chất keo từ gỗ, thuốc nhuộm, các chất hồ (tinh bột và gôm), và các phụ gia khác. Tổng lượng nước thải và giá trị tải lượng ô nhiễm cho một tấn giấy khô gió trước khi xử lý của một nhà máy giấy và bột giấy tại Việt Nam được trình bày ở bảng 2.6. Sinh viên: Nguyễn Văn Đạt –MT 1101 Trang: 30
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng Bảng 2.6: Đặc tính nƣớc thải sản xuất nhà máy giấy [3] Thông số Giá trị Định mức tiêu thụ (m3/tsp) 150 – 300 max BOD5 (kg/tsp) 90 – 700 COD (kg/tsp) 270 – 2500max SS (kg/tsp) 30 – 50 Hiện nay, các khu vực có cơ sở sản xuất giấy đang phải chịu sức ép nặng nề về ô nhiễm môi trường, để sản xuất mỗi tấn bột giấy phải thải ra 10 tấn dịch đen. Riêng khu vực sông Cầu, chỉ với 3.500 m3 nước xả mỗi ngày, nhưng ngành giấy đã là thủ phạm số một gây ô nhiễm nặng cho dòng sông này, trong đó nhà máy giấy Hoàng Văn Thụ đứng đầu bảng. Ở Bắc Ninh, mỗi ngày làng nghề tái chế giấy Phong Khê thải ra sông 4500m3 nước thải và theo thống kê của Sở Tài nguyên và Môi Trường, các chỉ số COD, BOD, coliform đều cao hơn mức cho phép 4-6 lần. Chính lượng nước thải đã làm cho nhiều diện tích sản xuất nông nghiệp thành đất chết. Điều đặc biệt là việc đặt các nhà máy ở thượng nguồn sông Hậu như: Khu công nghiệp Trà Nóc II hay Thốt Nốt, Ô Môn, đã gây ô nhiễm nguồn nước trầm trọng, làm ảnh hưởng đến nuôi trồng thủy sản. Hiện trạng môi trường nước của ngành giấy: Bảng 2.7: Đặc điểm nƣớc thải các công đoạn sản xuất chính Công đoạn Thành phần nƣớc thải Chuẩn bị nguyên liệu Bùn, đất, cặn lơ lửng Nấu, rửa, sàng, tẩy Ligin, các chất cacbon hydrat, muối vô cơ hòa tan, dịch màu . Sản xuất hóa chất Axit HCl, NaOH, Cl Thu hồi hóa chất Xút NaOH, calcium . Xeo giấy Chất rắn lơ lửng, bột giấy, dịch đen Sinh viên: Nguyễn Văn Đạt –MT 1101 Trang: 31
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng Bảng 2.8: Thành phần và tính chất nƣớc thải tại các cống thải của 1 số nhà máy giấy QCVN Chỉ tiêu Giấy Giấy Giấy Giấy 12/2008 TT phân Đơn vị Thiên Chiều Bãi Bằng Tân Mai Việt Trì BTNMT Tích 1 pH - 6,11 7,64 6,54 7,1 5,5 -9,0 2 TSS mg/l 255 224 278 264 132 3 COD mg/l 1044 965 998 986 264 4 BOD5 mg/l 318 289 301 305 66 5 Coliform MPN/100ml 4 x 104 3 x 104 4 x 104 5 x 104 5000 6 Hg mg/l <0,001 - <0,001 <0,001 0,01 7 Pb mg/l <0,1 <0,164 <0,1 <0,1 0,5 8 As mg/l <0,1 0,037 <0,1 <0,1 0,1 9 Cd mg/l <0,01 0,02 <0,01 <0,01 0,01 10 Clo dư mg/l <0,8 0,5 <0,7 <0,9 2 Nhận xét: Thành phần nước thải tại các công ty khi ra các cống chung là rất đa dạng, nhiều tạp chất, nồng độ các chất vượt TCCP nhiều như: TSS, COD, BOD, colifom. Trung bình TSS dao động 224-278 mg/l vượt tiêu chuẩn hơn 2 lần, COD dao động 965-1044 mg/l vượt hơn 4 lần, BOD 289-318 mg/l vượt hơn 5 lần, colifom dao động từ 3 x 104 - 5 x 104 vượt gần 10 lần. Nước thải của tại các cống công ty ô bị ô nhiễm nặng nề. Bảng 2.9: Kết quả phân tích chất lƣợng nƣớc tại nguồn tiếp nhận của 1 số nhà máy giấy QCVN Chỉ tiêu Giấy Giấy Giấy Giấy 08:2008/BT TT phân Đơn vị Thiên Chiều Bãi Bằng Tân Mai Việt Trì NMT Tích 1 pH - 7,39 7,17 7,32 7,26 5,5 -9,0 2 TSS mg/l 85,2 80 86,2 85,7 50 3 COD mg/l 115 100.4 121 118,4 30 4 BOD5 mg/l 72.3 60.6 74,3 72,4 15 Sinh viên: Nguyễn Văn Đạt –MT 1101 Trang: 32
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng 5 Coliform MPN/100ml 1,4 x 102 4 x 103 1,9 x 102 2,1 x 102 7500 6 Hg mg/l <0,001 - <0,001 <0,001 0,001 7 Pb mg/l <0,01 <0,01 <0,01 <0,01 0,05 8 As mg/l <0,01 <0,01 <0,01 <0,01 0,05 9 Cd mg/l <0,01 <0,01 <0,01 <0,01 0,01 10 Clo dư mg/l <0,5 - - - - Nhận xét: Hầu hết nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải đều nằm trong giới hạn cho phép; tuy nhiên, nồng độ chất rắn lơ lửng và chỉ tiêu BOD, COD vượt tiêu chuẩn nhiều lần. Hàm lượng TSS giấy Thiên Chiều vượt tiêu chuẩn 1,704 lần; hàm lượng COD vượt 3,95 lần và hàm lượng BOD vượt 4,82 lần, giấy Bãi Bằng TSS vượt 1,6 lần, COD vượt 3,34 lần, BOD vượt hơn 4 lần; giấy Tân mai và Việt Trì cũng vượt tiêu chuẩn cho phép tương đối cao TSS vượt tiêu chuẩn hơn 1 lần, COD vượt tiêu chuẩn hơn 3 lần, BOD vượt TCCP hơn 4 lần. Một số chỉ chất khác như: Colifom, Hg, Pb, As .không vượt quá TCCP. Ngành giấy ở Việt Nam chủ yếu là làm thủ công với một lượng lớn công nhân nên lượng nước thải sinh hoạt nhiều. Bảng 2.10: Đặc điểm nƣớc thải khu vệ sinh công nhân trong các nhà máy (tiêu chuẩn xây dựng TCVN 58 72) TT Chỉ tiêu Nƣớc thải trƣớc lắng Nƣớc thải sau lắng 1 Nhiệt độ (0C) 22 – 27 20 – 25 2 pH 6,8 – 7,5 7 – 7,8 3 Hàm lượng cặn lơ lửng (mg/l) 350 – 500 125 – 150 4 BOD5 (mg/l) 400 – 450 250 – 300 - 5 NH4 (mg/l) 25 – 30 15 – 20 6 Coliform (MNP/100 ml) 106 105 Sinh viên: Nguyễn Văn Đạt –MT 1101 Trang: 33
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng 2.3.2. Hiện trạng môi trƣờng không khí Một trong những vấn đề về phát thải khí đáng chú ý ở nhà máy sản xuất giấy là mùi. Quá trình nấu tạo ra khí H2S có mùi rất khó chịu, methyl mercaptant, dimethyl sulphide và dimethyl-disulphide. Các hợp chất này còn thường được gọi là tổng lượng lưu huỳnh dạng khử (TRS). Các hợp chất này được thoát ra từ quá trình nấu, khi phóng bột. Các hợp chất mùi phát sinh khác có tỉ lệ tương đối nhỏ hơn so với TRS và có chứa hydrocarbons. Một nguồn ô nhiễm không khí khác là do quá trình tẩy trắng bột giấy. Tại đây, clo phân tử bị rò rỉ theo lượng nhỏ trong cả quá trình tẩy. Tuy nồng độ ô nhiễm không cao nhưng loại phát thải này lại cực kỳ độc hại. Trong quá trình thu hồi hóa chất, một lượng SO2 nồng độ cao cũng bị thoát ra ngoài. Các ô-xít lưu huỳnh được sinh ra từ các nhiên liệu có chứa sulphur (như than đá, dầu FO, v.v ) được sử dụng cho nồi hơi để tạo hơi nước. Phát thải bụi cũng được quan sát thấy tại một số lò hơi đốt than khi không có đủ các thiết bị kiểm soát bụi (cyclon, túi lọc, ESP, v.v ). Một lượng nhỏ bụi cũng được thoát ra khi cắt mảnh gỗ. Bên cạnh những loại phát thải này còn có rất nhiều loại phát thải tức thời khác từ quá trình sản xuất. Hiện trạng môi trường không khí của các nhà máy giấy. Bảng 2.11: Lƣợng khí và bụi phát thải ở các phân xƣởng Phân xƣởng Khí thải Phân xưởng bột giấy Cl2, H2S, NaOH, bụi Phân xưởng động lực NaOH, NH3, HCl Phân xưởng hóa chất Cl2, NaOH Phân xưởng cơ khí H2SO4, C6H5CH, CH3COCH3 Bộ phận sơn CH3COCH3 Phân xưởng nạp ắc quy Hơi H2SO4 Sinh viên: Nguyễn Văn Đạt –MT 1101 Trang: 34
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng Bảng 2.12: Kết quả phân tích khói lò hơi động lực đốt than Chỉ Giấy Giấy Giấy Giấy TCVN TT Đơn vị tiêu Bãi Bằng Thiên Chiều Tân Mai Việt Trì 5939 –2005 (mg/m3) 3 2 SO2 Mg/m 113 156 147 135 500 3 3 H2S Mg/m 54 61 57 58 2 - 6 4 Bụi Mg/m3 850 900 865 890 400 5 CO Mg/m3 278 245 240 245 500 6 CO2 % 96 92 95 93 - 3 7 NO2 Mg/m 570 620 610 615 1000 Nhận xét: Kết quả phân tích cho thấy hầu hết các chỉ tiêu đều đạt TCVN 5939 – 2005, chỉ có nồng độ H2S là vượt tiêu chuẩn tới hơn 10 lần, nồng độ bụi cũng tương đối cao vượt tiêu chuẩn cho phép hơn 2 lần. Giấy Bãi Bằng, Tân Mai, Việt Trì nồng độ H2S vượt hơn 9 lần, Giấy Thiên Chiều nồng độ H2S vượt hơn 10 lần. Nồng độ bụi giấy Bãi Bằng vượt 2.13 lần, giấy Thiên Chiều vượt 2.25 lần, giấy Tân Mai vượt 2.16 lần, giấy Việt Trì vượt 2.23 lần so với TCCP. Bảng 2.13: Kết quả quan trắc môi trƣờng không khí 1 số nhà máy [1] Nhà máy Nhà máy Nhà máy Nhà máy TCVN Chỉ tiêu TT Đơn vị giấy giấy giấy giấy phân tích 5937- Bãi Bằng ThiênChiều Tân Mai Việt Trì 2005 1 CO mg/m3 3,794 1,38 2,56 3,01 30 3 2 SO2 mg/m 0,035 0,05 0,05 0,045 0,35 Sinh viên: Nguyễn Văn Đạt –MT 1101 Trang: 35
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng 3 3 NO2 mg/m 0,058 0.049 0,072 0,068 0,2 Hàm 4 mg/m3 0,085 0.09 0,089 0,09 0,3 lượng bụi 5 Độ ồn dBA 60 57 70 65 75* (Nguồn: trung tâm kĩ thuật môi trường đô thị và khu công nghiệp) Nhận xét: Theo kết quả phân tích bảng trên cho thấy nồng độ các chất ô nhiễm: CO dao động: 1,38 - 3,794 mg/m3 3 SO2 dao động: 0,035 – 0,05 mg/m 3 NO2 dao động: 0,049 – 0,072 mg/m Hàm lượng bụi dao động: 0,085 – 0,09 mg/m3 Đều nằm trong giới hạn cho phép, không gây ảnh hưởng đến môi trường không khí xung quanh. 2.3.3 Hiện trạng môi trƣờng đất và chất thải rắn Chất thải rắn ngành sản xuất bột giấy và giấy phát sinh từ các công đoạn: + Xử lý nguyên liệu thô + Quá trình đốt lò + Quá trình sản xuất giấy + Trạm xử lý nước Loại chất thải này bao gồm bùn, tro, chất thải gỗ, tạp sàng, phần tách loại từ quá trình làm sạch ly tâm, cát và sạn. Nguồn chính của bùn là cặn của bể lắng, và cặn từ tầng làm khô của trạm xử lý nước thải. Bên cạnh đó, đôi khi còn có cặn dầu thải từ thùng chứa dầu đốt. Khi sử dụng than, xỉ và phần than chưa cháy từ lò hơi cũng là nguồn thải rắn cần phải được thải bỏ một cách h ợp lý an toàn. Lượng thải rắn của các công đoạn/hoạt động khác nhau phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố như quy mô hoạt động, thành phần nguyên liệu thô, v.v và rất khó ước tính. Tuy nhiên, nếu tính trung bình thì ở Việt Nam khi sản xuất 1 tấn giấy sẽ sinh ra một lượng chất thải rắn khoảng 45 – 85kg, một phần phế liệu Sinh viên: Nguyễn Văn Đạt –MT 1101 Trang: 36
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng se tuần hoàn lại để sản xuất.  Lượng vỏ cây, mùn phế liệu trong khâu xử lý nguyên liệu thô chiếm khoảng 10% so với lượng nguyên liệu (tre, nứa, gỗ) đưa vào tức là xấp xỉ 60 tấn/ngày. Theo tính toán thì lượng vỏ cây, mảnh gỗ vụn chiếm từ 15 – 20% tổng lượng chất thải rắn. Năm 2005, lượng phế thải loại này là 50.000 tấn.  Xỉ than từ lò hơi đốt động lực với khối lượng khoảng 100 tấn/ngày (bao gồm cả xỉ than, than lọt ghi, than cháy không hết). Loại phế thải này chiếm khoảng 25% tổng lượng chất thải rắn. Bảng 2.14: Hàm lƣợng kim loại nặng có trong xỉ than tính theo % trọng lƣợng khô Kim loại Pb Zn Cd As Hàm lƣợng 3,9 x 10-3 1,8 x 10-3 0,18 x 10-3 3,2 x 10-5 (Nguồn: trung tâm kĩ thuật môi trường đô thị và khu công nghiệp)  Xơ sợi xenluylô và cao lanh từ bột thải thu hồi từ bể lắng. Lượng huyền phù xơ sợi trôi vào bể lắng hàng ngày khoảng 10 tấn. Lượng phèn sử dụng cho qúa trình xử lý là 1,5 – 2 tấn/ngày. Lượng phế thải rắn giữ lại trong bể lắng khoảng 6 – 6,5 tấn/ngày. mỗi năm thu hồi gần 5.000 tấn bột thải chiếm khoảng 45% tổng lượng phế thải rắn.  Bã bùn vôi: tạo ra từ qúa trình xút hoá theo phản ứng: Na2CO3 + Ca(OH)2 = 2NaOH + CaCO3 Lò nung vôi đốt bằng dầu FO với công suất 100 tấn vôi/ngày. Hiện tại sử dụng khoảng 45 – 50 tấn vôi/ngày để xút hoá. Lượng bùn vôi hàng ngày vào khoảng 90 – 100 tấn và được đưa về hồ chứa bùn vôi. Sinh viên: Nguyễn Văn Đạt –MT 1101 Trang: 37
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng Bảng 2.15: Hàm lƣợng kim loại nặng có trong bã bùn vôi tính theo % trọng lƣợng khô Kim loại Pb Zn Cd As Hàm lƣợng 5,7 x 10-3 2,1 x 10-3 0,41 x 10-3 2,7 x 10-5 (Nguồn: trung tâm kĩ thuật môi trường đô thị và khu công nghiệp) Các loại phế thải khác: hàng ngày trạm xử lý nước thô xử lý khoảng 60.000 – 66.000 m3 nước với lượng phèn sử dụng từ 1,5 – 3 tấn. Lượng cặn trong các bể lắng rất cao có thành phần chủ yếu là huyền phù và sản phẩm keo tụ từ phèn. Ngoài ra, trong qúa trình sản xuất 1 lượng giấy vụn và các loại rác thải khác tạo thành chiếm khoảng 10% tổng lượng chất thải rắn. Các loại rác thải này được tập trung làm nhiên liệu hoặc tái sử dụng. Nhận xét chung: Ngành công nghiệp giấy Việt Nam là ngành phát thải nhiều chất ô nhiễm gây tác dộng không nhỏ tới môi trường. Giấy Bãi Bằng là nhà máy đạt các tiêu chuẩn công nghệ, thiết bị và môi trường bằng hoặc cao hơn các nhà máy trong khu vực Đông Nam á. Tuy nhiên nồng độ một số chất trong phế thải còn cao hơn mức quy định của tiêu chuẩn Việt Nam như hàm lượng COD, H2S thải ra, lượng H2S trong khói lò hơi thu hồi thải ra không khí gây mùi khó chịu Chắc chắn là có những tác động xấu đến sức khoẻ con người do bụi, khí thải và nước thải nhưng số liệu còn rất hạn chế, cần được nghiên cứu và theo dõi lâu dài. Để sản xuất 1 tấn giấy cần phải sử dụng 1 khối lượng lớn nguyên, nhiên, vật liệu chủ yếu: tre nứa gỗ, đá vôi, hoá chất các loại, dầu FO, than cám, nước sạch và bột giấy. Và cũng tạo ra một lượng chất thải khổng lồ: khí thải, nước thải và chất thải rắn. Các chất thải này là nguồn gây ô nhiễm chủ yếu đối với môi trường nếu không có các biện pháp giảm thiểu chúng sẽ gây tác động xấu đến môi trường và trực tiếp ảnh hưởng đến điều kiện sống của cả cộng đồng. Sinh viên: Nguyễn Văn Đạt –MT 1101 Trang: 38
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng 2.4 Nguyên nhân tình trạng ô nhiễm môi trƣờng trong ngành giấy 2.4.1 Do bản chất công nghệ sản xuất Đặc điểm nổi bật của ngành giấy là sử dụng nhiều nguyên liệu, hóa chất, nhiên liệu, năng lượng đồng thời tạo ra một lượng lớn chất thải độc hại. Ở Việt Nam trình độ công nghệ, trang thiết bị của ngành công nghiệp giấy lại quá lạc hậu, không đồng bộ nên ô nhiễm môi trường là diều không tránh khỏi. 2.4.2 Do quy mô nhỏ Sản xuất bột và giấy ở nước ta chưa thực sự là sản xuất công nghiệp vì quy mô sản xuất còn nhỏ bé, phân tán. Do công suất các cơ sở sản xuất nhỏ và phân tán (ngoài giấy Bãi Bằng và Tân Mai) nên không thể đầu tư thực hiện các giải pháp bảo vệ môi trường có hiệu quả. Trong sản xuất bột giấy, quy mô công suất phải lớn hơn 20.000 tấn/năm thì mới có thể đầu tư hệ thống thu hồi hóa chất có hiệu quả do vậy ở các cơ sở quy mô nhỏ, sản xuất bột giấy không có hệ thống thu hồi hóa chất thì hiệu quả kinh tế cục bộ và gây ô nhiễm môi trường. 2.4.3 Do yếu tố con ngƣời và công tác quản lý môi trƣờng Ở các nhà máy sản xuất giấy và bột giấy đa phần theo thiết kế ban đầu đều có hệ thống xử lý nước thải, khí thải và chất thải rắn, tuy còn rất thô sơ và không triệt để. Có những cơ sở bị chiến tranh tàn phá (giấy Việt Trì ) song không được phục hồi còn ở đa số các cơ sở còn lại hệ thống xử lý này đều không được vận hành và duy trì. Do đó mức ô nhiễm do nước thải gây ra không được hạn chế một phần ở mức có thể. Việc tiến hành đo đạc, phân tích các mẫu nước thải và kiểm tra khí hậu tại các cơ sở sản xuất lẽ ra phải thường xuyên song do sản xuất kinh doanh ở các doanh nghiệp còn gặp nhiều khó khăn: sản xuất kinh doanh hiệu quả thấp, sản phẩm tiêu thụ chậm, không đủ vốn để sản xuất và đầu tư nên chưa có điều kiện thực hiện. Kinh phí đầu tư cho hệ thống xử lý môi trường thường rất lớn mà hiệu quả trực tiếp đem lại cho doanh nghiệp thường không đáng kể so với ý nghĩa kinh tế xã hội đem lại cho khu vực và cộng đồng do vậy chưa được coi trọng. Nếu đầu tư cho môi trường sẽ làm tăng giá thành sản phẩm, giảm lợi nhuận trực tiếp của cơ sở. Mặt khác, muốn khắc phục triệt để các tác nhân gây ô nhiễm môi trường Sinh viên: Nguyễn Văn Đạt –MT 1101 Trang: 39
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng thường phải đầu tư rất lớn mà những cơ sở sản xuất nhỏ không thể đáp ứng được. Hiện tại, ngành công nghiệp giấy cũng như các ngành kinh tế khác của nước ta chủ yếu là “khai thác” để phục vụ nhu cầu quốc tế dân sinh chưa được đầu tư một cách hợp lý. Do quy mô còn quá nhỏ bé và phân tán nên vấn đề ô nhiễm môi trường chưa nghiêm trọng nhưng trong tương lai khi ngành phát triển thì cần có các giải pháp để khắc phục những hậu quả xấu mà ngành có thể gây ra cho môi trường. Sinh viên: Nguyễn Văn Đạt –MT 1101 Trang: 40
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng CHƢƠNG III ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP KHẮC PHỤC Ô NHIỄM TRONG NGÀNH CÔNG NGHIỆP GIẤY Phương châm đấu tranh bảo vệ môi trường trong công nghiệp đã được Chương trình bảo vệ môi trường Liên Hợp Quốc (UNEP) xác định như sau: “Trong hầu hết các xí nghiệp công nghiêp, nếu không phải là tất cả, việc giảm sử dụng các chất bẩn có thể đạt được bằng sự bảo dưỡng thiết bị tốt hơn. Do vậy, quan điểm cho rằng quản lý môi trường công nghiệp không phải chỉ là khống chế ô nhiễm và xử lý chất thải mà còn là hoàn thiện nhiều vấn đề khác như vấn đề chống rò rỉ, tuần hoàn vật chất, đánh giá tác động môi trường, quản lý các nguy cơ sự cố, phân tích chi phí và lợi ích, và các quy định .[2] 3.1 Triển khai áp dụng các giải pháp sản xuất sạch hơn trong ngành giấy [9] Sản xuất sạch hơn là phương pháp tiếp cận mới và sáng tạo để giảm thiểu ô nhiễm tại nguồn thông qua việc sử dụng nguyên nhiên liệu có hiệu quả hơn. Việc áp dụng các giải pháp sản xuất sạch hơn không chỉ giúp các doanh nghiệp cắt giảm chi phí sản xuất, mà còn đóng góp vào việc cải thiện hiện trạng môi trường, qua đó giảm bớt chi phí xử lý môi trường. Các giải pháp SXSH được áp dụng chủ yếu như:  Bảo quản và làm sạch nguyên liệu đầu vào bằng phương pháp khô sẽ giảm được lượng nước thải từ quá trình rửa nguyên liệu.  Dùng súng phun tia để rửa máy móc, thiết bị, sàn v.v sẽ giảm được lượng nước thải vệ sinh công nghiệp.  Dùng các biện pháp kỹ thuật bảo toàn hơi và nước, tránh thất thoát hơi, chảy tràn nước.  Phân luồng các dòng thải để tuần hoàn sử dụng lại các nguồn ít bị ô nhiễm. Thu hồi bột giấy và xơ sợi từ dòng nước thải xeo để tiết kiệm nguồn nguyên liệu đầu vào, đồng thời giảm được lượng các chất ô nhiễm trong nước thải, khí thải và chất thải rắn.  Có giải pháp xử lý dịch đen để giảm được ô nhiễm của các chất hữu cơ khó phân hủy sinh học như ligin, giảm được độ màu của nước thải, giảm được Sinh viên: Nguyễn Văn Đạt –MT 1101 Trang: 41
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng hóa chất cho công đoạn nấu và giảm ô nhiễm chất hữu cơ, vô cơ trong dòng thải . Bảng 3 1: Kỹ thuật SXSH cho ngành công nghiệp bột giấy và giấy [9] Nhóm giải pháp Giải pháp Kỹ thuật - Sửa chữa các chỗ rò rỉ - Khóa các vòi nước khi không sử dụng Quản lý tốt nội vi - Che chắn các sàng rung để tránh bị tràn - Loại bỏ các chỗ tắc trong các vòi phun lưới và nỉ - Kiểm ra các bẫy hơi thường xuyên Thay đổi nguyên liệu - Sử dụng các chất màu không độc hại trong sản xuất giấy màu đầu vào - Sử dụng phương pháp tẩy bằng peoxit hydro Giảm thải tại - Tối ưu hóa quá trình nấu nguồn - Sản xuất bột ở độ đồng đều cao nhất có thể Kiểm soát tốt quy trình - Sử dụng các chất hóa học hỗ trợ giúp giữ màu để tối ưu hoá việc sử dụng chất màu - Lắp đặt các vòi phun hiệu quả - Có bể phóng đủ lớn để tránh tràn bột giấy - Thêm thiết bị nghiền giấy đứt Cải tiến thiết bị - Sử dụng máy rửa ly tâm cao áp tiết kiệm bột - Sử dụng tụ bù để tăng hệ số công suất - Sử dụng bộ truyền động vô cấp để phù hợp với tải luôn thay đổi - Cải tiến quy trình sản xuất bột giấy - Dùng nồi nấu đứng trong nấu bột - Xem xét quy trình sản xuất bột giấy khác Thay đổi công nghệ - Cải tiến quy trình rửa và tách nước thông qua sử dụng ép đai lưới kép. - Dùng quy trình tẩy khác, chẳng hạn tẩy bằng ozone - Tuần hoàn nước công nghệ và nước trắng trong khâu rửa bột, tẩy trắng và pha loãng bột Thu hồi và tái sử dụng - Tuần hoàn bột trong hố dài ở máy xeo tại chỗ - Thu hồi và tuần hoàn nước ngưng Tuần hoàn và - Thu hồi và tuần hoàn bột từ nước trắng bằng cách lắp đặt hệ tái sử dụng - Sử dụng xơ ngắn/phế phẩm xơ để làm giấy bồi Tạo ra sản phẩm phụ - Sử dụng phần còn lại trong khâu làm sạch nguyên liệu thô làm hữu ích nhiên liệu cho lò hơi - Sản xuất các loại giấy sản lượng cao Cải tiến sản phẩm - Sản xuất giấy không tẩy thay vì giấy tẩy trắng 42 Sinh viên: Nguyễn Văn Đạt –MT 1101 Trang: thống SAVE ALL - Thu hồi bột bằng tuyển nổi khí
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng  SXSH xác định chất thải chính của quá trình sản xuất bột giấy và giấy là nước thải. Nước thải sinh ra chủ yếu trong khâu ngâm ủ nguyên liệu là tre, nứa theo công nghệ kiềm lạnh. Vì vậy, nước thải lẫn rất nhiều lignin, xơ sợi từ mành tre và một lượng nhỏ kiềm dư có mầu đen đặc. Còn nước thải ở khâu xeo có lẫn nhiều bột giấy lơ lửng, được thải ra từ nhiều nguồn; các bể xeo, bể ngâm, máy nghiền nên có nồng độ khác nhau.  Với sự hỗ trợ từ hợp phần Sản xuất sạch hơn trong công nghiệp (CPI), các doanh nghiệp đã được tư vấn và hỗ trợ xây dựng một bể lắng tròn sẽ hỗ trợ quá trình lắng do trọng lực và thu hồi một phần bột giấy. Sau khi lắng xuống đáy, bột nước được cào và hút bằng bơm trở lại bể xeo để thu hồi. Khi đó, nước trên bề mặt bể cũng khá trong, có thể bơm sang bể chứa để tái sử dụng cho công đoạn chuẩn bị bột. Giải pháp này đã làm giảm đáng kể tác động môi trường do nước thải xeo. Các bể này giúp thu hồi được 44% lượng bột giấy lơ lửng và 30% lượng nước thải xeo, thông qua giải pháp này đã tiết kiệm được 328 triệu đồng/năm.  Giải pháp SXSH ở đây chính là làm sao giảm lượng nước thải ra cùng với việc thu hồi và tái sử dụng xơ. Ngành sản xuất giấy và bột giấy đã dùng biện pháp tuần hoàn một phần nước trắng nhằm tận thu một phần xơ sợi. Nước sau nghiền và nước thải ra từ công đoạn xeo giấy được dẫn qua một hệ thống các bể lắng nhằm tận thu xơ sợi. Nhược điểm của hệ thống lắng này là lắng cơ học đơn thuần do đó vừa tốn diện tích, hiệu suất lắng thấp và thời gian lưu xơ sợi trong bể lâu dẫn tới phân hóa và bốc mùi. Cho nên, cần lắp đặt một hệ thống thu hồi xơ sợi và tái sử dụng nước theo công nghệ và nguyên lý: nước thải từ công đoạn nghiền và sau xeo chứa nhiều xơ sợi theo các rãnh chảy tới bể gom nước nhằm điều hòa lưu lượng sau đó được bơm vào bể tuyển nổi. Hóa chất được bổ sung và được hòa trộn tại đáy bể tuyển nổi rồi hòa trộn với các bọt khí cấp trong bể tạo điều kiện cho các xơ sợi có thể kết hợp với nhau cùng với khí nổi lên trên. Phần xơ sợi nổi lên trên được tách ra khỏi hệ thống đi vào bể cặn nổi thu hồi lại xơ sợi. Phần nước trong được chuyển sang bể thu hồi quay vòng lại quá trình Sinh viên: Nguyễn Văn Đạt –MT 1101 Trang: 43
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng sản xuất. Hệ thống này bảo đảm thu hồi hơn 90% lượng xơ sợi trong nước thải. Tuy nhiên, đây là giải pháp SXSH đòi hỏi chi phí đầu tư rất lớn nhưng lợi ích thu được từ việc tuần hoàn tái sử dụng xơ sợi trong nước thải.  Bên cạnh giải pháp về kỹ thuật, còn áp dụng các biện pháp khác như: làm hệ thống mái che cho khu chứa nguyên liệu nhằm giảm thất thoát và tránh được các tác động tiêu cực tới môi trường, xây dựng các tec thải có chứa nước trong, khí thải ra từ quá trình nấu bột giấy sẽ được đưa qua các thùng chứa này và do đó giảm ô nhiễm không khí. Ngoài ra, cũng xây dựng hệ thống xử lý dịch đen đơn giản theo phương pháp thu hồi bằng cách cô đặc dịch đen và trộn với than, sau đó sử dụng để đốt với hiệu suất thấp trong nồi hơi. Giải pháp này vừa giải quyết được vấn đề hóa chất thải ra từ công đoạn nấu vừa tận dụng để cung cấp nhiệt cho đốt than dùng trong các công đoạn sản xuất khác.  SXSH ở các nhà máy bột giấy và giấy cần có sự tham gia của tất cả các khu vực sản xuất, vì ở bất cứ khu vực nào cũng có tiềm năng giảm phát thải. Bởi lẽ SXSH không có điểm và thời gian kết thúc, nó là một chuỗi các giải pháp liên tục được áp dụng thường xuyên trong sản xuất để đạt được kết quả tốt nhất cả về mặt lợi ích kinh tế và môi trường xã hội. 3.2 Giải pháp khắc phục ô nhiễm môi trƣờng 3.2.1 Giải pháp cải thiện môi trƣờng nƣớc [4] Đối với dịch đen Lượng dịch đen trong các nhà máy sản xuất bột giấy chiếm một tỷ lệ thấp trong tổng lượng nước thải ( Bapaco 50 – 60 m3/ tấn sản phẩm, thế giới 30 m3/ tấn sản phẩm, kiềm nguội Việt Nam 5 – 7 m3/ tấn sản phẩm) nhưng lại chứa 50 – 80% tổng tải lượng ô nhiễm hữu cơ (gía trị COD thường khoảng 50.000 – 100.000 mg O2/l) xử lý tốt lượng dịch đen là đã giảm tác động của nước thải giấy một cách đáng kể. Ngoài phương pháp cô đốt áp dụng cho các nhà máy lớn hoặc phương pháp sinh học yếm khí thì phương pháp keo tụ, hấp phụ là phương pháp có khả năng áp dụng để xử lý tốt dịch đen trong điều kiện của Việt Nam hiện nay. Bản chất của phương pháp này là dựa trên khả năng kết tủa của các hợp chất hữu cơ (chủ Sinh viên: Nguyễn Văn Đạt –MT 1101 Trang: 44
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng yếu là lignin, nhựa và các axit béo) có trong nước thải giấy ở pH thấp thích hợp. Nước thải sau kết tủa ở pH thấp có thể giảm được 50 – 70% lượng SS, 40 – 50% COD và BOD, màu giảm đáng kể. Sau đó dùng than hoạt tính (tận thu được từ việc đốt bùn từ công đoạn lắng, lọc, ép rồi than hóa) để hấp phụ bớt các chất hữu cơ tan và chất màu. Các biện pháp này chỉ được coi như tiền xử lý trước khi xử lý sinh học. Một kĩ thuật mới đang được nhiều người quan tâm là oxy hoá dịch đen bằng xúc tác. Đối với dịch trắng Thực chất của việc xử lý dịch trắng là xử lý nước thải tổng hợp (phần thải còn lại sau xử lý dịch đen, nước rửa của tách cellulo – dịch đen loãng, nước thải từ tẩy trắng và phần dịch xeo). Loại nước thải này thường được xử lý bằng keo tụ lắng gạn kết hợp với xử lý sinh học. Các kĩ thuật xử lý sinh học trong xử lý nứơc thải giấy: bùn hoạt tính, hồ sục khí, lọc nhỏ giọt hoặc lọc nhỏ giọt kết hợp với bựn hoạt tính và các phương pháp lọc yếm khí Các công nghệ này sẽ đạt hiệu quả cao hơn nếu có thêm các xúc tác. Kĩ thuật này có thể giảm COD, BOD xuống còn 10 – 20% giá trị ban đầu, giảm màu và mùi rõ rệt. Mặt khác, với quy trình xử lý kiểu này, chi phí xây dựng cũng như chi phí vận hành có thể chấp nhận được đối với loại cơ sở sản xuất vừa và nhỏ. Tránh rơi vãi, tổn thất hóa chất trong khi sử dụng. Biện pháp xử lý nƣớc thải sản xuất Nước thải ngành giấy chứa một lượng lớn chất rắn lơ lửng và xơ sợi, các hóa chất hữu cơ hòa tan ở dạng khó và dễ phân hủy sinh học, các chất tẩy và hợp chất hữu cơ của chúng. Các phương pháp xử lý loại bỏ các chất ô nhiễm nước của ngành giấy bao gồm lắng, đông keo tụ hóa học và phương pháp sinh học. [4] Trên cơ sở phân tích đặc tính nguồn thải, các nhà máy giấy ở Việt Nam đề xuất công nghệ xử lý nước thải sản xuất bằng phương pháp nào với công suất bao nhiêu m3/ngày. Sau đó, đăng ký sơ đồ xử lý đủ tiêu chuẩn được cấp phép và phù hợp với từng nhà máy. Một trong những công nghệ xử lý nước thải ngành giấy là: Sinh viên: Nguyễn Văn Đạt –MT 1101 Trang: 45
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng Hình 3.1: Sơ đồ công nghệ xử lí nƣớc thải giấy bằng phƣơng pháp keo tụ – lắng – lọc kết hợp với xử lí sinh học thoáng khí Không Chất khí keo tụ nén Bể Nước Bơm Nước Bể điều Bể Bể làm thải hoà trộn lắng thải thoáng Loại nước Bùn thải Thuyết minh sơ đồ:  Các dòng nước thải được thu gom về 1 bể điều hoà. Bể này có thể cho 1 hộ sản xuất hoặc 1 cụm. Tại đây các dòng thải trung hoà lẫn nhau, trong trường hợp đặc biệt mới cần điều chỉnh pH về giá trị phù hợp.  Từ bể điều hoà, nước thải được bơm qua thùng trộn với chất tạo keo rồi chảy xuống bể keo tụ, lắng. Trong trường hợp cần thiết có thể có bể lắng thứ cấp.  Nước thải tiếp tục được làm thóang trong khoảng 3 – 4 giờ sau đó được kiểm tra và cho chảy tràn ra mương dẫn.  Bùn định kỳ được tháo ra cho vào bể tự thấm hoặc lọc theo phương pháp tự nén trọng lực. Đối với nước thải sinh hoạt các cơ sở sản xuất bột giấy và giấy sẽ xây dựng các nhà vệ sinh xử lý chất thải bằng bể tự hoại, có thể tích được thiết kế phù hợp với lượng chất thải đã tính toán trên. Nước thải sau khi đã được xử lý sơ bộ qua bể phốt, sẽ được hòa vào dòng nước thải từ các nhà tắm và tập trung về bể xử lý thứ cấp bằng phương pháp lọc yếm khí nhằm xử lý triệt để các chất dinh dưỡng Sinh viên: Nguyễn Văn Đạt –MT 1101 Trang: 46
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng (N và P) đảm bảo đạt tiêu chuẩn xả thải QCVN 08:2008 trước khi thải ra môi trường. Thể tích của bể, thời gian lưu, và sử dụng vật liệu lọc tùy thuộc vào lưu lượng nước thải. 3.2.1.2. Biện pháp thu gom tiêu thoát nƣớc mƣa Theo thiết kế cơ sở, nước mưa mái công trình và đường giao thông nội bộ được thu gom qua hệ thống ga thu, ga lắng cặn, lắng rác rồi theo tuyến đường ống được xây xung quanh các xưởng, nhà kho và đặt dưới hè đường nội bộ, sau đó chảy trực tiếp vào sông hồ xả thải. Rác và cặn lắng từ các hố ga được định kỳ nạo vét và đưa đi xử lý cùng rác sinh hoạt. 3.2.2 Giải pháp cải thiện môi trƣờng không khí 3.2.2.1. Biện pháp giảm thiểu và xử lý ô nhiễm bụi, khí thải  Biện pháp giảm thiểu chung Xây dựng và bố trí hợp lý hệ thống cây xanh trên các con đường nội bộ nhằm cải thiện cảnh quan môi trường và vi khí hậu tại khu vực dự án. Áp dụng các biện pháp an toàn phòng chống sự cố (cháy, nổ, rò rỉ hoá chất, nhiên liệu ) tại các khu vực có khả năng xảy ra cháy nổ (khu chứa nhiên liệu, hoá chất dễ cháy ) Đối với các động cơ sử dụng nhiên liệu, xây dựng kế hoạch định kỳ kiểm tra, bảo dưỡng, thay thế, hoặc đổi mới các máy móc thiết bị nhằm tránh gây rò rỉ các chất ô nhiễm, độc hại ra môi trường, hạn chế các nguy cơ gây cháy nổ. Sử dụng hệ thống phun nước tự động nhằm làm sạch bụi trên các tuyến giao thông nội bộ, bảo đảm độ ẩm và cải thiện điều kiện vi khí hậu tại khu vực Sử dụng phân bón và thuốc bảo vệ thực vật nằm theo quy đinh chăm sóc cây xanh, thảm cỏ. Tuân thủ các yêu cầu về kiểm tra an toàn và vệ sinh môi trường đối với các phương tiện vận tải của nhà máy.  Giảm thiểu bụi trong quá trình vận chuyển và tập kết nguyên, nhiên liệu Các phương tiện vận chuyển nhiên liệu phải có bạt che kín. Tập kết vật liệu đúng nơi quy định, không để bay bụi gây ảnh hưởng đến Sinh viên: Nguyễn Văn Đạt –MT 1101 Trang: 47
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng giao thông hoặc sinh hoạt cũng như lao động sản xuất của nhân dân trong khu vực. Khi bốc xếp nguyên nhiên liệu, công nhân sẽ được trang bị bảo hộ lao động cá nhân: quần áo, giày, găng tay, khẩu trang, để giảm thiểu ảnh hưởng của bụi tới sức khoẻ. Phun nước khi đổ than, xỉ than để tránh gây bụi. 3.2.2.2. Giảm thiểu bụi, mùi hóa chất phát sinh trong khu vực nghiền bột liệu. Trang bị bảo hộ lao động và bố trí thời gian làm việc hợp lý cho công nhân. Thường xuyên kiểm tra hệ thống máy móc để tránh sự cố có thể xảy ra. Có bảng quy định và hướng dẫn kỹ thuật vận hành tại khu vực cấp hóa chất và phụ gia cho quá trình xeo giấy. 3.2.2.3. Giảm thiểu tác động của tiếng ồn ảm thanh. Trồng cây xung quanh khu vực nhà máy với mật độ tán che lớn để giảm phát tán tiếng ồn ra xung quanh. 3.2.2.4. Giảm thiểu tác động của nguồn nhiệt dƣ Kết cấu nhà xưởng đảm bảo thông gió tốt kết hợp với thông gió tự nhiên và hệ thống quạt thông gió. Lắp đặt hệ thống quạt hút hỗ trợ cho thông gió. Trang bị đầy đủ bảo hộ lao động chuyên dụng cho công nhân. 3.2.3 Giải pháp cải thiện môi trƣờng đất 3.2.3.1 Biện pháp thu gom và xử lý chất thải rắn Chất thải rắn của nhà máy gồm có chất thải sản xuất và rác sinh hoạt. Chất thải sản xuất sẽ được thu gom và quản lý tập trung tại bãi chứa. Thành Sinh viên: Nguyễn Văn Đạt –MT 1101 Trang: 48
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng phần chính của các loại chất thải này là các chất vô cơ, có dạng tồn tại bền vững về hoá học, ít gây ảnh hưởng đến môi trường nên có thể tiến hành san lấp hợp lý. Rác thải sinh hoạt được công nhân vệ sinh môi trường của công ty thu gom hàng ngày và xử lý theo đúng quy định, đảm bảo vệ sinh môi trường. 3.2.3.2. Thu gom và xử lý chất thải nguy hại Từng công ty, khu công nghiệp sẽ đăng ký chủ nguồn thải nguy hại với cơ quan quản lý nhà nước theo đúng thông tư số 12/2006/TT-BTNMT ngày 26/12/2006 của Bộ Tài nguyên và Môi trường. Việc xử lý chất thải được nhà máy ký hợp đồng với các công ty, các đơn vị có đủ chức năng thu gom và xử lý CTNH, có xác nhận của Sở Tài nguyên và Môi trường . 3.3 Biện pháp quản lý Xây dựng phát triển bền vững là quan điểm chung đối với mọi sự phát triển của nước ta. Phát triển bền vững đã được khẳng định trong chủ trương, đường nối phát triển của quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất của nước ta “phát triển kinh tế xã hội gắn chặt với bảo vệ môi trường và cải thiện môi trường, đảm bảo sự hài hòa giữa môi trường nhân tạo với môi trường, giữ gìn đa dạng sinh học” Để đảm bảo theo dõi sát diễn biến môi trường trong quá trình hoạt động của ngành công nghiệp giấy, chương trình quản lý môi trường của các nhà máy được đề ra dựa trên đặc điểm của các nguồn gây ô nhiễm và phù hợp với từng giai đoạn hoạt động của nhà máy; tìm kiếm các giải pháp công nghệ phù hợp và hiệu quả cao về môi trường. Trước thực trạng ô nhiễm, các dự thảo về “Nước thải, không khí, đất công nghiệp giấy” đang được Bộ Tài nguyên và Môi trường hoàn thiện và chuẩn bị ban hành. Quy định này sẽ đưa ra những tiêu chuẩn khắt khe về chất lượng nước trước khi thải ra môi trường tự nhiên. Các biện pháp cụ thể như sau:  Phối hợp với cơ quan quản lý nhà nước và cơ quan chuyên môn về môi trường thực hiện việc kiểm soát và giám sát tình trạng môi trường định kỳ cho Sinh viên: Nguyễn Văn Đạt –MT 1101 Trang: 49
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng toàn công ty nói riêng và ngành giấy nói chung.  Các hoạt động bảo vệ môi trường, vận hành các thiết bị xử lý ô nhiễm môi trường sẽ thường xuyên duy trì, quản lý và theo dõi. Lập kinh phí bảo vệ môi trường của từng Công ty, duy trì, vận hành và sửa chữa hệ thống xử lý chất thải hàng năm.  Các số liệu phân tích và đo đạc về chất lượng môi trường của từng Công ty sẽ được lưu trữ và gửi định kỳ lên cơ quan Nhà nước có chức năng quản lý môi trường.  Lựa chọn công nghệ phù hợp để giảm tác động môi trường là ít nhất. Để đảm bảo các hoạt động giám sát môi trường chặt chẽ, ngành giấy đã và đang thành lập Tổ chuyên trách giám sát về môi trường và an toàn với các nhiệm vụ sau:  các nhà máy.  Giám sát tình trạng môi trường của từng Nhà máy ở trong phân xưởng sản xuất, các khu vực sân bãi, đường giao thông trong và ngoài tường rào nhà máy có liên quan tới hoạt động sản xuất của Công ty.  Đôn đốc việc thực hiện các giải pháp giảm thiểu ô nhiễm và bảo vệ môi trường đảm bảo các yêu cầu về an toàn xả thải, an toàn lao động và PCCC.  Tổ chức cho các công nhân học tập về an toàn lao động và bảo vệ môi trường trước khi vào sản xuất  Quy định trực ban và tự quản về an toàn lao động, vệ sinh nơi làm việc.  Quy định về xử phạt đối với các hành vi gây ô nhiễm môi trường nội bộ.  Các nhiệm vụ bảo vệ môi trường được phân cấp trách nhiệm từ cấp lãnh đạo cao nhất của công ty đến từng người lao động.  Thành lập đội kiểm soát môi trường và phòng cháy chữa cháy của nhà máy, người chịu trách nhiệm chính là lãnh đạo công ty, Cử cán bộ chuyên trách và cán bộ kiêm nhiệm ở các bộ phận sản xuất về bảo vệ môi trường của công ty. Sinh viên: Nguyễn Văn Đạt –MT 1101 Trang: 50
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng 3.4 Đảm bảo vệ sinh và an toàn lao động Tổ chức cho các công nhân học tập về an toàn lao động và bảo vệ môi trường trước khi vào sản xuất. Quy định trực ban và tự quản về an toàn lao động, vệ sinh nơi làm việc Tuân thủ các quy định về bảo vệ môi trường trong xây dựng cơ bản và vận chuyển vật liệu: Các phương tiện vận tải phải có bạt che chống phát tán bụi, không để vật liệu rơi vãi trên đường vận chuyển; không để vật liệu xây dựng cản trở các hoạt động xung quanh. Phun nước chống bụi, đảm bảo độ ẩm cần thiết trên các đoạn đường vận chuyển gần các khu vực dân cư. Thu gom, phân loại và xử lý triệt để và đúng quy định các chất thải thường và chất thải nguy hại. Thực hiện nghiêm ngặt nội quy về an toàn lao động, phòng cháy chữa cháy, chuẩn bị các điều kiện sẵn sàng ứng cứu kịp thời các sự cố, rủi ro môi trường và phòng tránh thiên tai. Xây dựng các công trình xử lý chất thải trước khi thi công. Thực hiện phân loại tại nguồn các loại chất thải rắn công nghiệp và rác sinh hoạt, đăng ký chủ nguồn thải nguy hại, xử lý an toàn và đúng quy định đối với từng loại rác. Trang bị đầy đủ các dụng cụ lao động cần thiết cho công nhân nhà máy như quần áo chuyên dụng, găng tay, khẩu trang, mũ, biện pháp PCCC Trồng nhiều cây xanh trong khuôn viên Nhà máy và đảm bảo tốt điều kiện vi khí hậu trong nhà máy, có biển báo tại các khu vực nguy hiểm Thực hiện báo cáo kết quả quan trắc môi trường định kỳ theo luật môi trường. Thông báo kịp thời với các cơ quan chức năng về những sự cố gây ô nhiễm môi trường xảy ra do hoạt động của dự án để có biện pháp xử lý. Sinh viên: Nguyễn Văn Đạt –MT 1101 Trang: 51
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Ngành công nghiệp giấy và bột giấy thực chất là ngành sản xuất công nghiệp tổng hợp đa ngành. Công nghệ sản xuất giấy sử dụng 1 khối lượng lớn nguyên, nhiên liệu, vật liệu trải qua các qúa trình tác động cơ khí, hoá học, năng lượng tạo ra lượng chất thải lớn: chất thải rắn, nước thải, khí thải đặc biệt là nước thải với định mức tiêu thụ nước lớn 150-300 m3/tsp, chứa nhiều tạp chất và chất gây ô nhiễm. Thành phần nước thải chủ yếu là: Ligin, cacbonhydrat, dịch màu, hóa chất, cặn lơ lửng, các tạp chất khác Nồng độ các chất so với QCVN 12/2008 BTNMT vượt nhiều lần. + Nồng độ TSS dao động trong khoảng 224-278 mg/l vượt hơn 2 lần QCCP + Nồng độ COD dao động trong khoảng 965-1044 mg/l vượt hơn 4 lần QCCP + Nồng độ BOD dao động trong khoảng 289-318 mg/l vượt hơn 5 lần QCCP Thành phần khí thải chủ yếu là: CO, SO2 , NO2, bụi, hơi hóa chất . nhìn chung nồng độ các chất ô nhiễm nằm trong giới hạn cho phép, không gây ảnh hưởng tới môi trường xung quanh. Chất thải rắn bao gồm bùn, tro, cát, chất thải gỗ, bao bì, phế liệu . Nhu cầu tiêu thụ giấy ngày càng tăng, ngành công nghiệp sản xuất bột giấy và giấy càng phát triển mạnh: sản lượng bột giấy đạt trên 470.000 tấn/năm, giấy đạt 569.000 tấn/năm. Đi kèm với sự pháp triển đó là vấn đề ô nhiễm môi trường nặng nề chủ yếu đối với môi trường nước, môi trường không khí, môi trường đất và hệ sinh thái. Ảnh hưởng trực tiếp tới điều kiện sống và sức khỏe con người, biến đổi khí hậu. Cuộc đấu tranh bảo vệ môi trường trong điều kiện công nghiệp hóa nền kinh tế đòi hỏi sự cố gắng đồng bộ của cả cộng đồng. Nhằm đảm bảo phát hiện, kiểm soát, khắc phục sự cố môi trường .là vấn đề trọng tâm. Sinh viên: Nguyễn Văn Đạt –MT 1101 Trang: 52
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Bộ Công Nghiệp- Tổng Công Ty Việt Nam Dự án: “ điều tra đánh giá tình trạng môi trường ngành công nghiệp giấy và nghiên cứu các giải pháp khắc phục” Hà Nội-1997 2. Công nghệ môi trường - cục môi trường và viện môi trường và tài nguyên NXB nông nghiệp hà nội 1998 –PGS. Đào Sỹ Sành 3. Tài liệu Hướng dẫn Sản xuất sạch hơn trong ngành giấy và bột giấy –vn- zon.net 4. Giáo trình công nghệ xử lý nước thải: Trần văn Nhân và Ngô thị Nga 5. Đồ án “Nghiên cứu công nghệ xử lý nước thải nhà máy bột và giấy Bãi Bằng bằng phương pháp sinh học sử dụng bùn hoạt tính” 6. Sổ tay hướng dẫn xử lý ô nhiễm môi trường trong sản xuất tiểu thủ công nghiệp –sở KHCN và MT Thành Phố Hồ Chí Minh – 1998 7. Báo cáo ĐTM dự án đầu tư xây dựng nhà máy giấy Mỹ Hương An Lão, Hải Phòng 8. Báo cáo tóm tắt ngành giấy Việt Nam –Phòng phân tích – CTCK HABUBANK 9. Sản xuất sạch hơn ở các công ty sản xuất, kinh doanh giấy – google.com ( 25/08/2011) Sinh viên: Nguyễn Văn Đạt –MT 1101 Trang: 53