Đồ án Đánh giá hiện trạng môi trường ngành công nghiệp giấy ở khu vực tỉnh Đồng Nai và đề xuất giải pháp khắc phục ô nhiễm
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HỒ CHÍ MINH
VIỆN KỸ THUẬT HUTECH
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Đánh giá hiện trạng môi trường ngành công nghiệp
giấy ở khu vực tỉnh Đồng Nai và đề xuất giải pháp
khắc phục ô nhiễm
Ngành:
Kỹ Thuật Môi Trường
Giảng viên hướng dẫn : GS.TS. HOÀNG HƯNG
Sinh viên thực hiện
: Nguyễn Thị Hiếu
: 1411090222
MSSV
Lớp
: 14DMT02
TP. Hồ Chí Minh, 2018
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: GS.TS HOÀNG HƯNG
Đánh giá hiện trạng môi trường ngành công nghiệp giấy ở khu vực tỉnh Đồng Nai và đề xuất giải
pháp khắc phục ô nhiễm.
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình của riêng tôi và được sự hướng dẫn từ thầy
GS.TS HOÀNG HƯNG. Các nội dung nghiên cứu, kết quả trong đề tài này là trung
thực.
Những số liệu trong các bảng biểu phục vụ cho việc phân tích, đánh giá, nhận
xét được chính tác giả thu thập được từ các nguồn tài liệu khác nhau có ghi rõ trong
phần tài liệu tham khảo.
Ngoài ra trong đồ án tốt nghiệp còn sử dụng một số kết quả nhận xét, đánh giá
cũng như số liệu của các tác giả khác, cơ quan tổ chức khác đều có chú thích và trích
dẫn nguồn gốc.
Nếu có bất kì phát hiện nào tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm về đồ án tốt
nghiệp của mình.
TP Hồ Chí Minh, tháng 7 năm 2018
Chữ ký sinh viên
Nguyễn Thị Hiếu
SVTH: NGUYỄN THỊ HIẾU
ii
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: GS.TS HOÀNG HƯNG
Đánh giá hiện trạng môi trường ngành công nghiệp giấy ở khu vực tỉnh Đồng Nai và đề xuất giải
pháp khắc phục ô nhiễm.
LỜI CẢM ƠN
Trong thời gian học tập tại Trường Đại học Công Nghệ thành phố Hồ Chí
Minh, quý Thầy Cô đã tận tình truyền đạt kiến thức cho em, giúp em hình thành nghề
nghiệp cho bản thân. Với vốn kiến thức được tiếp thu trong quá trình học tập không
chỉ là nền tảng cho quá trình nghiên cứu hoàn thành đồ án tốt nghiệp mà còn là hành
trang qúy báu để em bước vào đời một cách vững chắc và tự tin. Em xin chân thân
thành cảm ơn Ban lãnh đạo nhà trường, cùng toàn thể quý Thầy Cô trong trường, đặc
biệt là Viện Khoa Học Ứng Dụng đã giúp đỡ em trong suốt thời gian qua.
Em xin cám ơn thầy GS.TS HOÀNG HƯNG, người đã tận tình giúp đỡ, hướng
dẫn em trong suốt thời gian thực hiện đồ án tốt nghiệp.
Cuối cùng em xin kính chúc quý Thầy, Cô dồi dào sức khỏe và thành công
trong sự nghiệp cao quý. Đồng kính chúc các Cô, Chú, Anh, Chị trong Trung tâm
Khoa học và Công nghệ Môi trường luôn dồi dào sức khỏe, đạt được nhiều thành
công tốt đẹp trong công việc.
TP Hồ Chí Minh, tháng 7 năm 2018
Chữ ký sinh viên
Nguyễn Thị Hiếu
SVTH: NGUYỄN THỊ HIẾU
iii
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: GS.TS HOÀNG HƯNG
Đánh giá hiện trạng môi trường ngành công nghiệp giấy ở khu vực tỉnh Đồng Nai và đề xuất giải
pháp khắc phục ô nhiễm.
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ........................................................................................................i
LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................... iii
MỤC LỤC..................................................................................................................iv
DANH MỤC BẢNG..................................................................................................vi
DANH MỤC HÌNH ................................................................................................. vii
LỜI MỞ ĐẦU.............................................................................................................9
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP GIẤY........................12
1.1. Vài nét về ngành công nghiệp giấy .............................................................12
1.1.1. Lịch sử hình thành và phát triển ...........................................................12
1.1.2. Hiện trạng sản xuất và tiêu thụ giấy .....................................................12
1.1.3. Xu thế phát triển công nghệ sản xuất ngành công nghiệp giấy............15
1.2. Sản phẩm của ngành công nghiệp giấy .......................................................16
1.2.1. Bột giấy.................................................................................................16
1.2.2. Giấy.......................................................................................................17
1.3. Quy trình sản xuất bột giấy và giấy.............................................................17
1.3.1. Chuẩn bị nguyên liệu thô......................................................................17
1.3.2. Sản xuất bột ..........................................................................................20
1.3.3. Chuẩn bị phối liệu bột...........................................................................21
1.3.4. Xeo giấy................................................................................................21
1.3.5. Khu phụ trợ...........................................................................................22
1.3.6. Thu hồi hóa chất ...................................................................................23
1.4. Vấn đề môi trường phát sinh và phương pháp xử lý trong ngành công nghiệp
giấy .....................................................................................................................23
1.4.1. Vấn đề môi trường................................................................................23
1.4.2. Phương pháp dùng trong xử lý ô nhiễm môi trường trong ngành giấy.24
CHƯƠNG 2: TÌNH HÌNH SẢN XUẤT CỦA CÁC NHÀ MÁY GIẤY TẠI
ĐỒNG NAI ...............................................................................................................29
2.1. Điều kiện môi trường tự nhiên và kinh tế xã hội khu vực tỉnh Đồng Nai....29
SVTH: NGUYỄN THỊ HIẾU
iv
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: GS.TS HOÀNG HƯNG
Đánh giá hiện trạng môi trường ngành công nghiệp giấy ở khu vực tỉnh Đồng Nai và đề xuất giải
pháp khắc phục ô nhiễm.
2.1.1. Điều kiện môi tường tự nhiên .................................................................29
2.1.2. Hiện trạng chất lượng môi trường ở Đồng Nai ........................................33
2.1.3. Một số biện pháp khắc phục tại tỉnh ........................................................34
2.2. Triển vọng ngành giấy ở tỉnh Đồng Nai:........................................................34
2.3. Công nghệ sản xuất của các nhà máy giấy lựa chọn khảo sát........................35
2.3.1. Tổng quan về nhà mấy giấy Tân Mai.......................................................35
2.3.2. Hiện trạng môi trường:.............................................................................41
2.4. Các phương pháp áp dụng trong xử lý nước thải: ..........................................42
2.4.1. Xử lý cơ học .............................................................................................42
2.4.2. Các phương pháp hóa lý...........................................................................44
2.4.3. Các phương pháp hóa học ........................................................................47
2.4.4. Phương pháp sinh học ..............................................................................48
2.5. Hiện trạng môi trường ngành công nghiệp giấy............................................55
2.5.1. Hiện trạng môi trường nước....................................................................57
2.5.2. Hiện trạng môi trường không khí............................................................61
2.5.3. Hiện trạng môi trường đất và chất thải rắn..............................................62
2.6. Nguyên nhân tình trạng ô nhiễm môi trường trong ngành giấy .....................64
2.6.1. Do bản chất công nghệ sản xuất...............................................................64
2.6.2. Do quy mô nhỏ.........................................................................................64
2.6.3. Do yếu tố con người và công tác quản lý môi trường..............................65
CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP KHẮC PHỤC Ô NHIỄM TRONG NGÀNH
CÔNG NGHIỆP GIẤY.............................................................................................66
3.1. Triển khai áp dụng các giải pháp sản xuất sạch hơn trong ngành giấy..........66
3.2. Sản xuất giấy tái chế......................................................................................70
3.3. Xử lý nước thải công nghiệp giấy bằng công nghệ chảy ngược qua lớp
bùn yếm khí (UASB)..........................................................................................75
3.4. Biện pháp quản lý ...........................................................................................76
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ...................................................................................78
TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................80
SVTH: NGUYỄN THỊ HIẾU
v
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: GS.TS HOÀNG HƯNG
Đánh giá hiện trạng môi trường ngành công nghiệp giấy ở khu vực tỉnh Đồng Nai và đề xuất giải
pháp khắc phục ô nhiễm.
DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1: Các nguồn nước thải từ các bộ phận và thiết bị khác nhau......................58
Bảng 2.2: Đặc tính nước thải sản xuất nhà máy giấy................................................60
Bảng 2.3: Đặc điểm nước thải các công đoạn sản xuất chính...................................60
Bảng 2.4: Đặc điểm nước thải khu vệ sinh công nhân trong các nhà máy giấy.......60
Bảng 2.5: Lượng khí và bụi phát thải ở các phân xưởng.........................................61
Bảng 2.6: Kết quả phân tích khói lò hơi động lực đốt than ......................................62
Bảng 2.7: Hàm lượng kim loại nặng có trong xỉ than tính theo % trọng lượng khô 63
Bảng 2.8: Hàm lượng kim loại nặng có trong bã bùn vôi tính theo % trọng
lượng khô ..................................................................................................................63
Bảng 3.1: Kỹ thuật SXSH cho ngành công nghiệp bột giấy và giấy........................67
SVTH: NGUYỄN THỊ HIẾU
vi
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: GS.TS HOÀNG HƯNG
Đánh giá hiện trạng môi trường ngành công nghiệp giấy ở khu vực tỉnh Đồng Nai và đề xuất giải
pháp khắc phục ô nhiễm.
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1: Cơ cấu thị trường xuất khẩu giấy và sản phẩm từ giấy 2017 ...................14
Hình 1.2: Cơ cấu thị trường nhập khẩu giấy các loại năm 2017...............................15
Hình 1.3: Sơ đồ quy trình tổng quát quá trình sản xuất giấy. ...................................19
Hình 1.4: Sơ đồ công nghệ xử lí nước thải giấy bằng phương pháp keo tụ – lắng –
lọc kết hợp với xử lí sinh học thoáng khí..................................................................25
Hình 2.1 Cơ cấu tổ chức............................................................................................36
Hình 2.2: sơ đồ sản xuất dăm mảnh..........................................................................39
Hình 2.3: Sơ đồ công nghệ sản xuất giấy máy xeo...................................................40
Hình 2.4 Bể aerotank thông thường..........................................................................52
SVTH: NGUYỄN THỊ HIẾU
vii
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: GS.TS HOÀNG HƯNG
Đánh giá hiện trạng môi trường ngành công nghiệp giấy ở khu vực tỉnh Đồng Nai và đề xuất giải
pháp khắc phục ô nhiễm.
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
BOD : Biochemical Oxygen Demand – Nhu cầu ôxy sinh hóa, mgO2/L
COD : Chemical Oxygen Demand – Nhu cầu ôxy hóa học, mgO2/L
DO : Dissolved Oxygen – Ôxy hòa tan, mgO2/L
MLSS : Mixed Liquor Suspended Solid – Chất rắn lơ lửng trong bùn lỏng, mg/L
QCVN: Quy chuẩn Việt Nam
SS : Suspended Solid – Chất rắn lơ lửng, mg/L
SXSH : Sản xuất sạch hơn
SVTH: NGUYỄN THỊ HIẾU
viii
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: GS.TS HOÀNG HƯNG
Đánh giá hiện trạng môi trường ngành công nghiệp giấy ở khu vực tỉnh Đồng Nai và đề xuất giải pháp khắc
phục ô nhiễm.
LỜI MỞ ĐẦU
Công nghiệp giấy là ngành công nghiệp có vị trí quan trọng trong nền kinh tế quốc dân
của Việt Nam và có tốc độ tăng trưởng khá cao trong những năm vừa qua. Sản phẩm của
ngành chiếm ưu thế rất lớn trong thị trường tiêu thụ. Mặc dù hiện nay các phương tiện thông
tin lưu trữ và liên lạc phát triển mạnh và có mặt ở hầu hết các quốc gia như mạng internet,
máy tính, điện thoại… nhưng giấy vẫn luôn là sản phẩm không thể thay thế được ở bất kỳ
quốc gia nào. Giấy là sản phẩm cần thiết và không thể thiếu đối với ngành giáo dục, báo chí,
in ấn, hội họa… và cả trong nhiều nhu cầu tiêu dùng hàng ngày khác của con người như khăn
giấy, giấy vệ sinh, thùng chứa… Đặc biệt ngày nay giấy còn được khuyến khích trong việc
sử dụng làm bao bì, giấy gói… để thay thế cho túi nilon ở một số quốc gia trên thế giới.
Tuy nhiên, ngành công nghiệp sản xuất bột giấy và giấy cũng là một trong những ngành
công nghiệp có mức độ ô nhiễm trầm trọng nhất và dễ gây tác động đến con người và môi
trường xung quanh do độc tính nước thải. Nồng độ của một số chất từ dịch chiết có khả năng
gây ức chế đối với cá. Khi xả trực tiếp nguồn nước thải này ra kênh rạch sẽ hình thành từng
mảng giấy nổi lên trên mặt nước, làm cho nước có độ màu cao và hàm lượng DO trong nước
hầu như bằng không (Trần Hữu Quế, 2009). Điều này không những ảnh hưởng trực tiếp đến
môi trường sống của sinh vật nước, đến đời sống thủy sinh, mà còn gián tiếp ảnh hưởng đến
sức khỏe của người dân trong khu vực. Ngoài ra, nước thải ngành công nghiệp sản xuất bột
giấy và giấy thường có pH trung bình khoảng 9 – 11g gây mùi hôi ảnh hưởng đến người dân,
có các chỉ số BOD, COD cao (có thể lên đến 700 mg/l đối với BOD và 2.500 mg/l đối với
COD). Đặc biệt, ngoài lignin, nước thải còn có cả kim loại nặng, phẩm màu, xút, chất rắn lơ
lửng… (Trần Hồng Phượng, 2007). Tất cả các chất này đều độc hại đối với sức khỏe con
người, sinh vật, và môi trường.
Với sự phát triển của công nghệ in ấn và khai thác gỗ hàng loạt, giấy có giá ngày càng
rẻ, khiến lượng tiêu thụ tăng chóng mặt và tất nhiên, cũng gây ra lượng phế thải nhiều không
kém. Tất cả tạo nên một hiện tượng gọi là Ô Nhiễm Giấy.
Ngành công nghiệp sản xuất giấy có vô số ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường:
•40% lượng gỗ bị đốn hạ phục vụ mục đích thương mại được sử dụng để sản xuất giấy.
•Các nhà máy bột giấy đe dọa đến môi trường sinh thái.
•Hơn 30 triệu héc-ta rừng bị tàn phá mỗi năm.
SVTH: NGUYỄN THỊ HIẾU
9
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: GS.TS HOÀNG HƯNG
Đánh giá hiện trạng môi trường ngành công nghiệp giấy ở khu vực tỉnh Đồng Nai và đề xuất giải pháp khắc
phục ô nhiễm.
•Ngành công nghiệp bột giấy và giấy là một trong những thủ phạm lớn gây ra nạn phá
rừng và sự tuyệt chủng của nhiều loài sống nơi đó.
•Vòng đời của giấy, từ đầu đến cuối, đều gây hại cho môi trường. Khởi đầu là cây gỗ
bị đốn hạ và kết thúc là giấy bị đốt cháy, thải khí CO2 ra khí quyển.
•Sản xuất giấy tốn rất nhiều nước. Chỉ một tờ A4 đã cần đến tận 10 lít nước.
•Phần lớn bãi rác thải đều là giấy. Khi phân hủy, giấy thoát ra khí methane – một loại
khí gây hiệu ứng nhà kính. Khi bị đốt hay ủ phân thì nó lại thải ra CO2.
•Nước thải từ các nhà máy sản xuất bột giấy và giấy chứa đầy các chất rắn, chất hữu cơ
phân hủy có tên lignin – một loại cồn, các chất vô cơ như cholates hay các hợp chất kim loại
chlorinead. Tất cả những chất này đều gây ra ô nhiễm đất và nước.
•Công nghiệp giấy là ngành tiêu tốn năng lượng thứ 5 trên thế giới (4%). Để sản xuất 1
tấn giấy trắng, ước tính cần phải sử dụng hơn 956 lít xăng dầu.
(Tạp chí Công Thương số 8, tháng 7+8/2015)
Ngành công nghiệp sản xuất bột giấy và giấy là một trong những ngành tiêu hao lượng
tài nguyên nước rất lớn, và do đó lượng nước thải ra cũng rất đáng kể. Bên cạnh đó, chất
lượng nước thải của ngành này cũng là một vấn đề hết sức cấp bách do mức độ ô nhiễm cao.
Việc xử lý nước thải ngành giấy đang là mối quan tâm của tất cả các doanh nghiệp sản xuất
giấy trên thế giới nói chung và tại Việt Nam nói riêng. Hiện nay nước ta có gần 1000 doanh
nghiệp sản xuất giấy, nhưng chỉ có khoảng 10% doanh nghiệp xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn
môi trường cho phép, còn hầu hết các nhà máy giấy đều chưa xây dựng hệ thống xử lý nước
thải hoặc đã xây dựng nhưng vẫn xử lý không đạt tiêu chuẩn thải ra nguồn tiếp nhận (Trần
Hồng Phượng, 2007). Nguyên nhân là do công nghệ sản xuất giấy ở nước ta còn rất lạc hậu
và hạn chế so với trình độ tiên tiến của các nước trên thế giới.
Hiện nay trên thế giới đã có nhiều nghiên cứu về việc áp dụng các giải pháp SXSH cho
ngành sản xuất bột giấy và giấy nhằm giảm thiểu những tác động xấu cho môi trường, tiết
kiệm được lượng nước đầu vào và giảm tải lượng ô nhiễm…
Ngành sản xuất bột giấy và giấy có nhiều thuận lợi trong việc áp dụng các giải pháp
SXSH, do khâu sản xuất bột giấy – khâu gây ô nhiễm nhiều nhất (chiếm khoảng 80% tải
lượng ô nhiễm) – có nhiều cơ hội trong việc thay đổi nguyên liệu thô, cải tiến công nghệ và
SVTH: NGUYỄN THỊ HIẾU
10
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: GS.TS HOÀNG HƯNG
Đánh giá hiện trạng môi trường ngành công nghiệp giấy ở khu vực tỉnh Đồng Nai và đề xuất giải pháp khắc
phục ô nhiễm.
tuần hoàn nước. Ước tính có thể giảm chi phí từ 9 – 18,5 USD/tấn giấy thành phẩm nếu các
doanh nghiệp thực hiện SXSH bằng các giải pháp sau:
•Thực hiện tốt các giải pháp quản lý nội vi,
•Thay đổi công nghệ,
•Giảm 1% hóa chất sử dụng,
•Tiết kiệm khoảng 20 – 60m3 nước,
•Giảm năng lượng hơi từ 0,2 – 0,6 tấn,
•Giảm lượng hóa chất tẩy trắng 2 – 10kg
•Tăng năng suất bột giấy 5 – 7%
(Trần Hữu Quế, 2009)
Như vậy kết quả cho thấy vừa đạt lợi ích kinh tế (tiết kiệm nước, năng lượng, chi phí…),
vừa đạt lợi ích môi trường (giảm được lượng nước thải, giảm lượng hóa chất độc hại trong
nước thải đầu ra…)
Việt Nam tính đến nay đã có một số công trình nghiên cứu về áp dụng SXSH cho ngành
giấy, tuy nhiên phạm vi áp dụng còn nhỏ hẹp và có nhiều hạn chế do trình độ kỹ thuật… Nếu
áp dụng các biện pháp SXSH một cách đúng đắn, có hệ thống thì chi phí tiết kiệm được là rất
lớn, ngoài ra còn những lợi ích to lớn về môi trường nhờ việc giảm tiêu hao các nguồn tài
nguyên.
Đồng Nai nằm trong vùng kinh tế trọng điểm phía Nam, gần thị trường tiêu thụ lớn của
cả nước về giấy in, giấy viết và bao bì giấy,…Đồng Nai sản xuất và cung ứng một khối lượng
giấy chiếm trên 30% thị phần cả nước, nhất là loại giấy in báo, giấy in. Nhưng đi kèm với tốc
độ phát triển đó là những tiêu cực về mặt môi trường do nước thải gây ra, trong đó đặc biệt
đáng lưu tâm là nước thải ngành giấy và dệt nhuộm. Việc đưa ra những giải pháp hợp lý nhằm
tiết kiệm nước và giảm thiểu ô nhiễm do nước thải ngành giấy là vấn đề đáng quan tâm của
tỉnh Đồng Nai hiện nay. Để ngành giấy trên địa bàn tỉnh có thể sản xuất bền vững thì cần phải
có một cách tiếp cận tốt hơn, đó là khai thác các cơ hội SXSH để giảm thiểu ô nhiễm tại
nguồn. Cách tiếp cận này không chỉ mang lại hiệu quả về nguồn lực, giảm chi phí sản xuất,
mà còn góp phần giảm một lượng đáng kể nước thải, từ đó giảm thiểu được chi phí xử lý.
Vì vậy, trong khuôn khổ khóa luận của mình tôi lựa chọn đề tài " Đánh giá hiện trạng
môi trường ngành công nghiệp giấy ở khu vực tỉnh Đồng Nai 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.
SVTH: NGUYỄN THỊ HIẾU
11
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: GS.TS HOÀNG HƯNG
Đánh giá hiện trạng môi trường ngành công nghiệp giấy ở khu vực tỉnh Đồng Nai và đề xuất giải pháp khắc
phục ô nhiễm.
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP GIẤY
1.1. Vài nét về ngành công nghiệp giấy
1.1.1. Lịch sử hình thành và phát triển
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.
Ở Việt Nam công nghiệp giấy còn rất nhỏ bé. Năng lực sản xuất bột giấy đạt khoảng
150 – 170 ngàn tấn/năm, năng suất thiết kế của các cơ sơ sản xuất giấy vào khoảng 250 ngàn
tấn/năm. Gần đây sản lượng giấy trong nước đạt khoảng 200 – 250 ngàn tấn/năm, trong đó
bột giấy khoảng 120 – 150 ngàn tấn. Lượng bột giấy thiếu hụt được bù đắp bằng việc xử lý
giấy cũ và bột nhập khẩu.
1.1.2. Hiện trạng sản xuất và tiêu thụ giấy
• Sản xuất
Về sản phẩm, ngành đã sản xuất được các loại giấy chủ yếu là : giấy in báo, giấy in, giấy
viết, giấy vệ sinh – sinh hoạt, giấy bao bì, giấy vàng mã nội địa và xuất khẩu. Chất lượng giấy
nói chung chỉ đạt mức trung bình hoặc dưới trung bình so với khu vực và trên thế giới. Những
loại giấy khác (giấy bao bì chất lượng cao, giấy kỹ thuật như : các loại giấy lọc, giấy cách
điện, …) được nhập khẩu. Trung bình những năm qua, nước ta nhập khoảng trên dưới 100
SVTH: NGUYỄN THỊ HIẾU
12
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: GS.TS HOÀNG HƯNG
Đánh giá hiện trạng môi trường ngành công nghiệp giấy ở khu vực tỉnh Đồng Nai và đề xuất giải pháp khắc
phục ô nhiễm.
ngàn tấn giấy các loại mỗi năm. Tính về số giấy sản xuất trong nước thì Việt Nam mỗi năm
tiêu thụ gần 300 ngàn, tính theo đầu người đạt xấp xỉ 4 kg/năm. Đây là chỉ số rất quan trọng
trong việc đánh giá mức độ phát triển văn hóa. Theo chỉ số này Việt Nam đứng cuối cùng
trong khu vực và thuộc loại thấp nhất thế giới. Các nước phát triển có mức sử dụng giấy tính
theo đầu người là 200 – 300 kg /năm, các nước Đông Nam Á cũng đạt 30 – 100 kg/năm.
Đặc điểm nổi bật của ngành giấy Việt Nam là rất phân tán. Với tổng sản lượng (trên 200
ngàn tấn/năm) tương đương một xí nghiệp trung bình ở các nước phát triển, ngành giấy Việt
Nam có tới hơn 100 cơ sở sản xuất. Qui mô vô cùng đa dạng và phân bố khắp ba miền Bắc,
Trung, Nam. Ngoài ba cơ sở Bãi Bằng, Tân Mai, Đồng Nai có qui mô sản xuất trên 10 ngàn
tấn / năm đến 50 ngàn tấn / năm, các cơ sở còn lại có qui mô rất nhỏ, từ vài trăm tấn đến 5000
– 7000 tấn/năm.
Số liệu thống kê từ TCTK, chỉ số sản xuất giấy và sản phẩm từ giấy 2017 tăng 6,3% so
với tháng 2016 và tăng 14,5% so với tháng 4/2015. Tính chung chỉ số sản xuất giấy và sản
phẩm từ giấy tăng 14,2% so với cùng kỳ năm 2016.
• Xuất khẩu
Số liệu thống kê sơ bộ từ TCHQ Việt Nam, năm 2017 Việt Nam đã xuất khẩu 161,7
triệu USD giấy và sản phẩm từ giấy, tăng 7,1% so với cùng kỳ. Giấy và sản phẩm từ giấy của
Việt Nam đã có mặt tại 17 quốc gia trên thế giới, trong đó Hoa Kỳ là thị trường chủ yếu,
chiếm 24%, kế đến là Nhật Bản và Đài Loan chiếm 18%... và các thị trường khác chiếm 23%.
SVTH: NGUYỄN THỊ HIẾU
13
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: GS.TS HOÀNG HƯNG
Đánh giá hiện trạng môi trường ngành công nghiệp giấy ở khu vực tỉnh Đồng Nai và đề xuất giải pháp khắc
phục ô nhiễm.
Hoa Kỳ
24%
các nước khác
23%
Singapore
8%
Nhật Bản
Campuchia
9%
18%
Đài Loan
18%
Hình 1.1: Cơ cấu thị trường xuất khẩu giấy và sản phẩm từ giấy 2017
Nguồn: Phòng Thông tin kinh tế quốc tế-VITIC/TCHQ
•Nhu cầu sử dụng các sản phẩm giấy trong nước:
Theo số liệu từ TCTK, chỉ số sử dụng lao động của doanh nghiệp công nghiệp trong sản
xuất giấy và sản phẩm từ giấy thời điểm 2017 so với cùng thời điểm tháng trước tăng 4,2%
và so với cùng thời điểm năm 2016 tăng 4,4%.
Lượng tiêu thụ bột giấy ở nước ta hàng năm rất lớn nhưng sản xuất bột giấy trong nước
chỉ đáp ứng được 37% nhu cầu, còn lại vẫn phải nhập khẩu.
Hiện cả nước còn khoảng 35% doanh nghiệp sản xuất giấy nhỏ lẻ, công nghệ lạc hậu,
tiêu hao nhiều năng lượng và nước, gây ô nhiễm môi trường. Số liệu thống kê sơ bộ từ TCHQ,
năm 2017 Việt Nam đã nhập khẩu 569,2 nghìn tấn giấy các loại, trị giá 456,8 triệu USD, tăng
11,4% về lượng và tăng 6,2% về trị giá so với cùng kỳ năm trước. Ba thị trường chính cung
cấp giấy cho Việt Nam gồm có Nga, Trung Quốc và Đài Loan, trong đó Nga là thị trường chủ
lực chiếm 30%, kế đến là Trung Quốc 17% và Đài Loan chiếm 12%. Ngoài ra, còn nhập khẩu
từ các thị trường khác, chiếm 21%.
SVTH: NGUYỄN THỊ HIẾU
14
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: GS.TS HOÀNG HƯNG
Đánh giá hiện trạng môi trường ngành công nghiệp giấy ở khu vực tỉnh Đồng Nai và đề xuất giải pháp khắc
phục ô nhiễm.
Nga
30%
Các nước khác
21%
Hàn Quốc
9%
Indonesia
11%
Trung Quốc
17%
Đài Loan
12%
Hình 1.2: Cơ cấu thị trường nhập khẩu giấy các loại năm 2017
Nguồn: Phòng Thông tin kinh tế quốc tế-VITIC/TCHQ
• Tình hình phát triển và vai trò của ngành giấy đối với nền kinh tế Việt Nam
Ngành giấy Việt Nam chuyên sản xuất giấy in báo, in viết, giấy làm bao bì, giấy gia
dụng và giấy vàng mã. Hiện tại, sản xuất giấy in báo đã ngưng hoạt động do vấn đề tài chính
và khả năng cạnh tranh kém. Về giấy in viết vẫn tăng trưởng nhưng chậm hơn trước đây, do
chúng ta có nhiều phương tiện truyền thông khác. Tăng trưởng mạnh nhất là giấy bao bì và
giấy gia dụng. Nguyên nhân là do phục vụ xuất khẩu và nhu cầu của người tiêu dùng ngày
càng cao.
Trong năm 2017, toàn ngành giấy sẽ phát triển tốt với tốc độ tăng trưởng khoảng 8% so
với năm 2016. Về xuất khẩu, sản lượng của ngành được dự kiến vẫn như năm trước không có
sự tăng trưởng đột biến. Tuy nhiên, ngành giấy xuất khẩu cũng có những điểm mới trong năm
2018 khi bên cạnh các sản phẩm giấy gia dụng, giấy in viết… thì nay đã xuất khẩu giấy bao
bì.
1.1.3. Xu thế phát triển công nghệ sản xuất ngành công nghiệp giấy
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
SVTH: NGUYỄN THỊ HIẾU
15
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: GS.TS HOÀNG HƯNG
Đánh giá hiện trạng môi trường ngành công nghiệp giấy ở khu vực tỉnh Đồng Nai và đề xuất giải pháp khắc
phục ô nhiễm.
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 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 2025.
1.2. Sản phẩm của ngành công nghiệp giấy
Tùy theo mục đích sử dụng khác nhau sản phâm giấy được chia thành 4 nhóm:
- Nhóm 1: Giấy dùng cho in, viết (giấy in báo, giấy in và viết…
- Nhóm 2: Giấy dùng trong công nghiệp (giấy bao bì, giấy chứa chất lỏng …)
- Nhóm 3: Giấy dùng trong gia đình (giấy ăn, giấy vệ sinh…)
- Nhóm 4: Giấy dùng cho văn phòng (giấy fax, giấy in hóa đơn…)
Hiện nay ở Việt Nam chỉ sản xuất được các loại sản phẩm như giấy in, giấy in báo, giấy
bao bì công nghiệp thông thường, giấy vàng mã, giấy vệ sinh chất lượng thấp, giấy tissue chất
lượng trung bình… còn các loại giấy và các tông kỹ thuật như giấy kỹ thuật điện-điện tử, giấy
sản xuất thuốc lá, giấy in tiền, giấy in tài liệu bảo mật vẫn chưa sản xuất được.
1.2.1. Bột giấy
Bột giấy là vật liệu dạng xơ sợi, được chế biến từ các loại nguyên liệu thực vật, với mục
đích chủ yếu nhằm sản xuất 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.
SVTH: NGUYỄN THỊ HIẾU
16
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: GS.TS HOÀNG HƯNG
Đánh giá hiện trạng môi trường ngành công nghiệp giấy ở khu vực tỉnh Đồng Nai và đề xuất giải pháp khắc
phục ô nhiễm.
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
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 sản xuất bột giấy và giấy
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
Người ta có thể sản xuất giấy từ nguồn nguyên liệu mới là gỗ, hoặc cũng có thể sử dụng
giấy đã sử dụng làm nguyên liệu.
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. Gỗ từ các loại
cây trong bảng dưới đây được coi là thích hợp để dùng làm giấy:
SVTH: NGUYỄN THỊ HIẾU
17
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: GS.TS HOÀNG HƯNG
Đánh giá hiện trạng môi trường ngành công nghiệp giấy ở khu vực tỉnh Đồng Nai và đề xuất giải pháp khắc
phục ô nhiễm.
Cây lá kim (Cây gỗ mềm):
Cây lá rộng (Cây gỗ cứng):
•
•
•
•
•
•
•
•
Cáng lò (Cây bulô)
Điều kiện ở địa phương và số lượng có sẵn quyết định loại gỗ nào được sử dụng làm
nguyên liệu nguyên thuỷ. Các loại cây tăng trưởng nhanh thí dụ như cây dương đáp ứng được
nhu cầu lớn của công nghiệp. Trên nguyên tắc tất cả các loại có cellulose đều có khả năng
được sử dụng để sản xuất giấy. Giấy cũ ngày càng được sử dụng nhiều hơn để làm nguyên
liệu. Tại Đức, giấy cũ chiếm gần 50% các nguyên liệu được sử dụng để làm các loại giấy, bìa
cứng và các tông.
Ở châu Âu và châu Mỹ người ta còn sử dụng cây lúa mì và cây lúa mạch đen để lấy sợi,
ở Bắc Phi một số loại cỏ, tại Nhật cho tới ngày nay rơm từ cây lúa vẫn được sử dụng và ở Ấn
Độ là cây tre.
Việc dùng giấy đã qua sử dụng làm nguyên liệu sản xuất giấy hiện là phương hướng
đang phát triển của công nghiệp giấy.
- Ưu điểm: việc sử dụng giấy phế liệu làm bột giấy chỉ cần đánh tơi và nghiền với thời
gian ngắn hơn sử dụng gỗ (28 phút so với 45 phút); góp phần giải quyết các vấn đề về môi
trường
- Nhược điểm: bột giấy loại này có độ bụi
* Chất độn.
Ngoài sợi cellulose ra bột giấy còn được trộn thêm đến 30% các chất độn:
•Cao lanh
•Tinh bột
•Blanc fixe
•Điôxít titan
Các chất độn làm đầy phần không gian giữa các sợi giấy và làm cho giấy mềm mại và
có bề mặt láng hơn. Thành phần các chất độn sẽ quuết định độ trong suốt hay độ mờ đục của
giấy. Để chống không lem mực phải cần đến keo.
SVTH: NGUYỄN THỊ HIẾU
18
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: GS.TS HOÀNG HƯNG
Đánh giá hiện trạng môi trường ngành công nghiệp giấy ở khu vực tỉnh Đồng Nai và đề xuất giải pháp khắc
phục ô nhiễm.
CHUẨN BỊ NGUYÊN LIỆU
Nguyên liệu thô tre,
nứa, gỗ mềm…
Chất thải rắn, tiếng ồn
Chặt, băm, cắt
Nấu
Thu hồi
Nước
hóa chất
dịch đen
Rửa
Tạp chất bẩn vô cơ
Sàng
Làm sạch
Hóa chất (hydroclo, clo,
Hóa chất, nước thải, clo dư
Tẩy trắng
Rửa
dioxitclo, hidroxidenattri)
Nước
Nước thải
Hóa Chất, Bột giấy,
nước, điện
Tiếng ồn, chất thải rắn
Nghiền phối liệu
Làm sạch ly tâm
Nước
Nước thải
Hơi nước, điện,
Chất phụ gia
Nước thải, khí thải
nồi hơi, tiếng ồn
Xeo giấy
Sản phẩm
Hình 1.3: Sơ đồ quy trình tổng quát quá trình sản xuất giấy.
SVTH: NGUYỄN THỊ HIẾU
19
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: GS.TS HOÀNG HƯNG
Đánh giá hiện trạng môi trường ngành công nghiệp giấy ở khu vực tỉnh Đồng Nai và đề xuất giải pháp khắc
phục ô nhiễm.
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 rửa kỹ. Trong quá trình này, lignin bị phân hủy và tách ra hoàn toàn, tuy nhiên, xơ
SVTH: NGUYỄN THỊ HIẾU
20
Tải về để xem bản đầy đủ
80 trang
23200
Free
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Đồ án Đánh giá hiện trạng môi trường ngành công nghiệp giấy ở khu vực tỉnh Đồng Nai và đề xuất giải pháp khắc phục ô nhiễm", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- do_an_danh_gia_hien_trang_moi_truong_nganh_cong_nghiep_giay.pdf
