Đang tải... (xem toàn văn)
Luận văn về giải pháp kỹ thuật giảm thiểu ô nhiễm môi trườngcho ngành công nghệ giấy tái chế
Trường đại học bách khoa hà nội Viện khoa hoc công nghệ môi trường TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG ĐỀ TÀI: Nhóm sinh viên thực hiện: VŨ VĂN TRỤ VŨ HỒNG SÙNG NGUYỄN TRUNG HÀ NGUYỄN TIẾN DUẬT Lớp: QLMT ( trưởng nhóm ) Lớp: CNMT Lớp: CNMT Lớp: QLMT Hà nội: Tháng 10/2008 Trường đại học bách khoa hà nội Viện khoa hoc công nghệ môi trường MỤC LỤC Mục lục……………………………………………….………… ….…1 Mở đầu……………………………………………….…………… ….2 I Tình hình sản xuất ……………………………………………….…… Tình hình sản xuất giới………………………………….… Tình hình sản xuất Việt Nam……………………………………….5 II Sơ lược công nghệ sản xuất………………………………………… Nguyên tắc hoạt động……………………………………………… Khâu chế biến nguyên liệu……………………………………………9 Quá trình sàng rửa……………………………………………… … Q trình khử mực in………………………………………………….9 Gia cơng ngun liệu sau chế biến………………………………… 10 Quá trình nghiền gia keo nhuộm…………………………………11 Hệ thống tạo tờ giấy………………………………………….…… 11 Bộ phận ép………………………………………………………….12 Bộ phận sấy…………………………………………………………13 III Đặc điểm sử dụng nguyên, nhiên vật liệu nước lượng công nghệ sản xuất……………………………….………………14 Nguyên, nhiên vật liệu………………………………………… ……14 Nhu cầu sử dụng lượng công nghệ tái chế giấy………….21 IV Giải pháp kỹ thuật giảm thiểu ô nhiễm môi trườngcho ngành công nghệ giấy tái chế…………………………… ………………… 24 Sản xuất hơn…………………………………………………… 24 Giải pháp khoa học kỹ thuật công đoạn xeo giấy………………25 Các biện pháp xử lý ô nhiễm khơng khí………………………………28 Các biện pháp xử lý nhiễm môi trường nước………………… … 28 Giải pháp giảm thiểu ô nhiễm theo hướng quản lý quan chức năng…………………………………………………………… ……33 V Kết luận…………………………………………………………… … 33 Trường đại học bách khoa hà nội Viện khoa hoc công nghệ môi trường Mở Đầu Ngày với phát triển ngành công nghiệp ,nông nghiệp dịch vụ, tiến đời sống sinh hoạt ngày,con người thải hàng trăm triệu rác thải mơi trường,trong có nhiều chất thải có độc tính cao làm cho mơi trường bị nhiễm nghiêm trọng.Vấn đề ô nhiễm môi trường đặc biệt môi trường nước thách thức xã hội lồi người có Viêt Nam Một nguồn thải gây ô nhiễm lớn nhà máy sản xuất giấy bột giấy.Công nghiệp giấy sử dụng lượng lớn tài nguyên nước (sản xuất giấy cần 200-300m nước) đồng thời thải lượng lớn chất thải vào nguồn nước,đặc biệt nhà máy khơng có thu hồi hố chất.ở nhiều nơi, nguồn nước bị nhiễm làm cho nước ngày khan Một giải pháp đặt để giảm thiểu lượng chất thải công nghiệp giấy sử dụng nguồn nguyên liệu giấy sử dụng nguồn nguyên liệu để sản xuất giấy.Giải pháp áp dụng phổ biến rộng rãi.Nguồn nguyên liệu từ giấy tái chế coi vơ tận có sản xuất la co giấy thải.Mặt khác tái chế cịn biện pháp hữu hiệu giảm chi phí xử lý chất thải giảm giá thành sản phẩm Xét tổng thể, sản xuất giấy tái chế đem lại môi trường hơn,cải thiện sức khoẻ cộng đồng giải pháp quan trọng đảm bảo cho phát triển bền vững xă hội Song thực tế đáng nói cơng nghệ sản xuất giấy t chế Việt Nam cịn lạc hậu,quy mơ nhỏ phân tán.Tồn ngành giấy Việt Nam có cơng ty giấy Bãi Bằng cơng ty giấy Đồng Nai có hệ thống nước thải xử lý tương đối tốt, sở khác coi cịn bế tắc tốn nước thải.Do phải có biện pháp cải tiến cơng nghệ sản xuất giấy ,giảm thiểu ô nhiễm môi trường xử lý triệt để phát triển ngành giấy I TÌNH HÌNH TÁI SẢN XUẤT GIẤY HIỆN NAY Ở VIỆT NAM VÀ TRÊN THÊ GIỚI Giấy sản phẩm văn minh nhân loại với lịch sử hàng nghìn năm Thành phần giấy xelluloz, loại polyme mạch thẳng dài có gỗ, nằm bên lõi Trong gỗ, xelluloz bao quanh màng lignin polyme Để tách xelluloz khỏi màng polymer, người ta phải sử dụng phương pháp nghiền, sau sử dụng hóa Trường đại học bách khoa hà nội Viện khoa hoc công nghệ môi trường chất để xử lý Những sản phẩm giấy sau sử dụng sản sinh giấy loại Giấy qua sử dụng không đem tái sản xuất lãng phí Khơng phải nguồn nguyên liệu lúc sẵn có tự nhiên, sau thời gian khơng cịn đủ cho sản xuất giấy nữa, khơng cịn đủ để đáp ứng nhu cầu ngày tăng người Do phải tìm phương pháp hay hướng cho ngành giấy, phương pháp sản xuất giấy từ giấy qua sử dụng hướng cho ngành giấy “ trích tài liệu hướng dẫn sản xuất hơn” sản xuất giấy bột giấy Giấy có thành phần cấu tạo mạch polyme thẳng dài, loại xelluloz khó phân hủy tự nhiên, với giấy có nhiều phương pháp để xử lý Tình hình sản xuất giấy giới Nhiều nhà máy sản xuất giấy cactong dựa giấy tái sinh Nhu cầu toàn giới năm 1998 khoảng 140 triệu (các nước Tây Âu: 27%, Bắc Mỹ: 24%, Nhật Bản: 11%, Trung quốc: 8%, Hàn quốc: 4%, nước cịn lại: 27%) Tình hình sử dụng giấy tái sinh giới đạt 46% số quốc gia năm 1998 đưa bảng 10-6: Mức độ sử dụng thu gom giấy loại ‘%’ số quốc gia giới: Nước Đan Mạch Tây Ban Nha Thụy sĩ Đức Pháp Áo Trung Quốc Liên Bang Nga Bỉ % tái sử dụng 115 81 68 61 54 41 39 15 % thu gom 49 43 65 71 44 62 26 30 Nước 43 Đài Loan Hàn Quốc Hà Lan Úc Nhật Bản USA Thụy Điển Phần Lan Canada % tái sử dụng 90 75 61 58 53 40 18 % thu gom 58 75 65 48 54 45 58 -42 Mục tiêu nhiều quốc gia đạt 50% tái sử dụng sơ sợi sản xuất giấy in báo, cactong sóng phẳng vào năm 2000 Điều đặt gánh Trường đại học bách khoa hà nội Viện khoa hoc công nghệ môi trường nặng lên việc sử dụng hợp lý sản phẩm giấy cactong qua sử dụng thiết kế sản phẩn hợp lý, phân loại nguồn, loại tạp chất xơ sợi đảm bảo an tồn Mơi trường Tái sử dụng: giấy báo cũ, giấy mỏng in khơng in, cactong sóng cũ Có lý để khơng tái sử dụng giấy cactong Các sản phẩm chứa tạp chất đến mức chúng khơng cịn tái sử dung Ví dụ: Giấy toilet cactong đựng sữa Các lý kỹ thuật là: khoảng cách vận chuyển xa giới hạn cho việc tái sử dụng giấy cactong Ngoài việc tái sản xuất sản phẩm từ giấy, Người ta phương pháp khác là: phương pháp đốt giấy loại Một ứng dụng khác giấy loại sử dụng chúng nhiên liệu Thực tế giấy nhiên liệu sinh học lý tưởng với nhiệt trị khoảng 19MJ/Kg Chúng ta coi xơ sợi khoản vay Chúng ta mượn gỗ để sản xuất giấy hay cactong Khi đọc báo xong hay sử dụng xong cactong đựng sữa, chuyển chúng thành nhiên liệu sinh học Ở số nước có phản đối việc đốt chất thải rắn thị, đồng nghĩa vấn đề chôn lấp tăng lên nhanh Lượng chất thải đem đốt số nước đưa (năm 1998) % Thụy Điển: 50 Vương Quốc Anh: 11 Đức : 32 USA : ÷ 10 2- Tình hình sản xuất giấy Việt Nam Theo thống kê hiệp hội giấy Việt Nam, nghành giấy đạt tăng trưởng cao sản lượng năm vừa qua Từ năm 1990 đến 1999, tốc độ tăng trung bình 16%/năm, năm sau ( 2000, 2001, 2001 ) tăng 20%/năm Dự báo năm 28%/năm Với tốc độ tăng trưởng cao vậy, với gia tăng giấy nhập tạo lượng giấy sử dụng cao Việc sử dụng số lượng giấy vào mục đích khác cho có hiệu đặt thách thức không nhỏ cho giải pháp Chúng ta theo nước đem lượng giấy tái chế Một điểm đáng ý việc Việt Nam có từ lâu trở thành nghề kiếm sống nhiều hộ gia đình nhiều tỉnh thành đất nước ta Chúng ta theo nước việc đổi cơng nghệ trình độ kỹ thuật Ở Việt nam, tái chế loại hình làng nghề tiểu thủ cơng nghiệp phát triển với quy mô lớn số tỉnh chiếm 6.2% tổng số lượng làng nghề Chủ yếu tập chung Tỉnh Thành phố: Hà Nội, Bắc Ninh, Thanh Hóa, Hưng Yên, Nam Định Tuy nhiên làng nghề tái chế giấy Trường đại học bách khoa hà nội Viện khoa hoc công nghệ môi trường Phú Lâm (H.Yên Phong) Dương Ổ(H Tiên Du) Bắc Ninh xem làng nghề điển hình loại hình làng nghề tái chế giấy Khơng quy mơ sản xuất mà cịn trình độ cơng nghệ, trang thiết bị tiềm lực lao động Sản phẩm chủ yếu là: Giấy dó, giấy vệ sinh, giấy ăn, giấy vàng mã bìa cactong Ước tính dịng thải hàng năm cho làng nghề tái chế giấy điển hình TT Loại chất thải Nước thải Bụi Khí Chất thải rắn Bột giấy, giấy vụn Xỉ than Đinh ghim, nilong Lượng chất thải năm Định mức thải Phú Lâm Dương Ổ sản phẩm (tấn/năm) (tấn/năm) 8,2 m³ 100923 m³/năm 129938 m³/năm 1,83 Kg 24,400 31,45 6802 Kg 90691 116777,2 212,06 Kg 2688,42 3461,34 81,80 Kg 1006,769 1296,215 76,5 Kg 1019,99 1313,24 53,76 Kg 661,661 851,889 Bảng: Ước tính chi phí dịng thải cho làng nghề tái chế giấy điển hình Định mức chi phí Chi phí dịng thải TT Loại chất thải thải cho sp Phú Lâm Dương Ổ 1000VND/1tấn sp (1000VND/năm)(1000VND/năm) Nước thải 8,2 100923 129938 Khí thải -Chất thải rắn -3 Bột giấy + giấy vụn 64,8 797538,31 1026830 Đinh ghim, nilong,đất -đá Xỉ than -II- Sơ lược công nghệ sản xuất giấy Nói chung, dây chuyền cơng nghệ sản xuất giấy từ giấy qua sử dụng thường có dạng: Trường đại học bách khoa hà nội Viện khoa hoc công nghệ môi trường I * III II ** IV *** Sơ đồ nguyên tắc sản xuất giấy ******IIIIIIIV- Nguyên liệu giấy vụn giấy qua sử dụng Nhiên liệu cho công đoạn tẩy mực Phụ gia cho công đoạn tạo tờ Khâu chế biến nguyên liệu Gia công nguyên liệu sau chế biến Hệ thống máy tạo tờ giấy Gia công giấy sau tạo tờ Sơ đồ cơng nghệ Ngun liệu (Vỏ gió,bìa carton,giấy loại,báo loại…) Khí thải lị Hơi nước Chuẩn bị hóa chất Đánh tơi Chuẩn bị hóa chất (NaO,javen…) Tẩy trắng (khử mực in) Rửa sàng Tiếng ồn Bụi Kim loại,hơi dung mơi Hơi hóa chất Nước thải Khí Cl Nước thải Hơi hóa chất Trường đại học bách khoa hà nội Viện khoa hoc công nghệ môi trường Nghiền Nhuộm Xeo Gia keo Hơi hóa chất Tiếng ồn Hơi hóa chất Nước thải Nước thải Bột rơi vãi Nước thải Bột rơi vãi Sản phẩm 1.-Nguyên tắc hoạt động Các loại nguyên liệu đem gia cơng chế biến I Sau ngun liệu đem đến khu gia công nguyên liệu II Tại II nguyên liệu ngâm bể lớn, hóa chất sử dụng để tách mực sử dụng thiết bị nghiền thủy lực để làm mịn giấy bột giấy nghiền mịn, bột giấy làm đặc sệt ( có sử dụng hóa chất) Sau bột giấy đem đến hệ thống tạo tờ III, công đoạn xeo giấy để tạo tờ, tùy thuộc loại giấy chất lượng giấy theo yêu cầu mà giấy xeo khác Giấy sau xeo đem đến công đoạn gia công giấy IV, giấy cắt xén theo yêu cầu, giấy đóng gói xuất thị trường Kết thúc vòng sản xuất giấy tái chế 2.-Khâu chế biến nguyên liệu Như ta biết nguyên liệu cho sản xuất giấy tái chế giấy qua sử dụng Nguyên liệu thu gom tập kết, sau đem đến sở chế biến Tại sở chế biến, nguyên liệu đem sàng để loại bỏ bông, vải giấy khơng thể tái chế có lẫn Mọi cơng việc làm tay, sau giấy cho vào bể để ngâm cho bã Tại ta loại đất, cát có lẫn giấy Bơng vải giấy loại đem chôn lấp đem đốt làm nhiên liệu cho công đoạn tạo nước phục vụ cho cơng đoạn Q trình sàng rửa Trường đại học bách khoa hà nội Viện khoa hoc công nghệ môi trường Ban đầu nguyên liệu đánh tơi,sau đưa tới máy lọc chân khơng.tại ngun liệu rửa sạch,dịch hố chất thu hồi có nồng độ 13%, loại dịch đưa đến hệ thống chưng lọc Sau đưa qua hệ thống sàng gồm áp lực: sàng thô giai đoạn lọc Các phần không cần thiết loại bỏ ngồi Q trình khử mực in Phương pháp khử mực in giấy loại ngày sử dụng phổ biến rộng rãi giới thông qua phương pháp tuyển với mục đích nhằm loại bỏ hạt mực chất phụ gia khác chất độc, hạt mang màu trình tráng phủ khỏi thành phần sơ xợi Phương pháp tuyển thích hợp với hạt mực phụ gia có kích thước tư 10×10-6 đến 250×10-6m Phương pháp tuyển sử dụng nguyên lý bám dính hạt vật chất vào bong bóng khí để loại bỏ mực in chất phụ gia giấy loại chất độc, hạt mang màu… Có thể chia cơng đoạn trình tuyển sau: 4.1 Quá trình tách mực khỏi xơ sợi Mực in vào bề mặt sơ xợi nhiều phương pháp khác giai đoạn phương pháp khử mực, người ta phải tách hạt mực in với hạt phụ gia khỏi bề mặt sơ xợi Giai đoạn sản xuất thực máy nghiền thủy lực với hỗ trợ số chất khử mực NaOH, Na 2CO3, H2O2, chất hoạt tính bề mặt…Dưới tác dụng hóa chất khử mực, mối liên kết mực in sơ xợi bị lỏng đi, trở nên bền vững đồng thời hạt mực trở nên kỵ nước, bị xé nhỏ tách khỏi sơ xợi tác dụng dao trình nghiền thủy lực 4.2 Giai đoạn loại bỏ mực khỏi sơ xợi trình tuyển Sau mực hạt phụ gia tách khỏi bề mặt sơ xợi, phải loại bỏ chúng để thu sơ xợi “sạch” để sản xuất giấy Như trình bày trên, phương pháp tuyển dùng bọt khí để loại bỏ hạt mực hạt phụ gia Về lý thuyết ứng dụng với hạt chất rắn có kích thước từ 10×10-6 đến 500×10-6m hiệu với tuyển giấy tái chế từ 10×10 -6 đến 250×10-6m Do tác dụng hóa chất (các chất lựa chọn) đặc biệt có mặt ion canxi mang điện dương 2+ nước, phân tử xà phòng kết hợp với ion Canxi tạo hạt vật chất nhỏ điện tích mang điện dương, qua dễ dàng đính với hạt mực (điện âm) Bởi chất lựa chọn soap chuỗi hydrocacbon Trường đại học bách khoa hà nội Viện khoa hoc công nghệ môi trường gồm phần kỵ nước háo nước (ví dụ stearic acid) nên hạt mực đính kèm với hạt vật chất nhỏ mang điện dương (sản phẩm soap collector calcium có nước), qua tiếp tục đính với hạt mực khác (cũng đính với hạt mang điện dương) tạo thành cụm mực nhỏ cụm mực nhỏ tiếp tục đính vào bong bóng khí nhờ tính kỵ nước háo nước soap collector 5.-Gia công nguyên liệu sau chế biến Như ta biết nguyên liệu sau công đoạn ngâm bể Trong công đoạn nước sử dụng, cách sục nước từ đáy bể để đẩy mực khỏi nhờ áp lực dòng nước sục từ đáy bể Có thể coi cơng đoạn làm bột, nước khơng thể đẩy giấy nên hóa chất sử dụng cơng đoạn Hóa chất sử dụng thường là: 1-Dung dịch nước Javen ( NaCl + NaOCl ): 2-Dung dịch nước Clo ( Cl2 ): 3-Dung dịch xút NaOH: Trong dụng nước Javen dung dịch nước Javen đễ sản xuất ( cần điện phân dung dịch khơng màng ngăn muối ăn loại hóa chất trên, đa phần hộ gia đình hay nhiều sở sản xuất thường sn NaCl ) Nếu sử dụng dung dịch nước Clo phải kết hợp dung dịch NaOH để trung hòa lượng Clo dư trước nước thải thải môi trường Sau tách mực, bột giấy đem nghiền thủy lực, mục đích tạo độ mịn cho bột, sau bột trộn thêm phụ gia sau đem tách nước, mục đích tạo cho bột có độ đặc sệt đáp ứng yêu cầu cho công đoạn Nước thải công đoạn tách mực đem xử lý trước thải môi trường Bột giấy trước đem xeo cần bổ xung vài phụ gia khác tùy thuộc loại giấy Phụ gia thường sử dụng là: Cao lanh ( CaO.SiO ), thạch cao ( CaSO4.Al2O3 ) bột nhũ ( CaCO3 ) Do sản phẩm giấy tái chế Việt Nam đa phần giấy vệ sinh giấy vàng mã, giấy ăn nên phụ gia sử dụng chủ yếu bột nhũ ( CaCO ), nguồn nhiên liệu dễ tạo ( dung dịch nước vơi dược sục khí CO ) lượng tạp chất có Mục đích cho thêm phụ gia vào thường tạo độ kết dính cho 6.Quá trình nghiền gia keo nhuộm Nghiền: Bột giấy đưa qua hệ thống nghiền để làm tăng diện tích tiếp xúc, tăng khả liên kết thớ sợi với nhau, tạo điều kiện cho khả kiên kết thớ sợi với nhau, tạo điều kiện cho khả hình thành tờ giấy tốt Làm cho sợi hidrat hóa, tăng Bìa Carton vụn Phân loại Ngâm Nước thải Nghiền Tiếng ồn Đánh tơi Nước, hoá chất Ghim sắt, băng dán, nilon, bụi Tiếng ồn Than Xeo Nước thải Sấy khô Tiếng ồn, bụi Giấy cuộn Tiếng ồn, bụi Lò Xỉ than Sản phẩm c.Sơ đồ sản xuất giấy vệ sinh,giấy ăn ,vàng mã Trường đại học bách khoa hà nội Viện khoa hoc công nghệ môi trường Nguyên liệu chính:bìa carton loại, giấy ăn, báo loại Ngun liệu phụ: kiềm, nhựa thông,chất tẩy Giấy phế liệu sau phân loại, ngâm vào dung dịch nước cho mủn sau tẩy nước javen, nghiền nhỏ, pha loãng, đánh tơi.giấy ăn sau xeo sấy nước cuộn vào lô cắt thành cuộn nhỏ bao gói thành sản phẩm Giấy vụn loại Băng gián,ghim , Kim loại Phân loại Bụi… NaO Ngâm kiềm Hơi kiềm Nước thải Ngâm Tẩy Thêm hóa chất Than Nước thải Khí Cl Đánh tơi Javen Hơi dung mơi Tiếng ồn Xeo Hơi nước Lị Nước thải Bột rơi vãi Sấy khô Tiếng ồn , bụi Tiếng ồn, bụi Tiếng ồn Bụi, giấy rách Giấy lỗi Bao gói Trường đại học bách khoa hà nội Cuộn Cắt Bụi khói Xỉ than lị Bụi, giấy rách Giấy lỗi Sản Phẩm Viện khoa hoc công nghệ môi trường Nhu cầu sử dụng lượng cơng nghệ tái chế giấy Năng lượng sử dụng công nghệ tái chế giấy bao gồm: Điện, Than, … chúng sử dụng cho lò hơi, trình nghiền rửa xeo cắt cuộn số loại máy móc phục vụ cho sản xuất ví dụ: máy nghiền thủy lực , bin nghiền , máy xeo loại nhỏ , máy xeo loại vừa , lò , máy nghiền xay…… Bảng kiểm toán vật chất cho sở sản xuất công suất 4.5 sản phẩm/ngày STT Tên công đoạn Phân loại Nghiền Rửa Nguyên liệu vào Tên Giấy loại Đầu Lượng Tên (tấn/ngày) 5.08 Giấy bìa phân loại Giấy phân loại Phèn 0.42 Chất thải rắn ,ghim,bìa nilon Băng đinh,nhựa,đất đá… Dung dịch bột giấy Lượng (tấn/ngày) 5.00 0.08 600 Lượng dung dịch bột giấy rơi 0.01% vãi Nhựa thông 0.35 Xeo giấy Cắt cuộn Nước 600 Dung dịch 600 bột giấy Hơi nước Lò 12 Nước Than 20 1.2-1.3 Nước 12.6-13 Sản phẩm Nước chứa bột giấy Nước ngưng Phế phẩm Bay Bột Hơi nước Khí thải lị hơi: CO,SO NO 4.5 618 11.4 0.32 0.83 0.15 12-13 Bụi 10% than Xỉ than Trường đại học bách khoa hà nội Viện khoa hoc cơng nghệ mơi trường Kiểm sốt lượng số cơng đoạn chính: S T T Tên cơng đoạn Lị Đầu vào Tên Than Lượng 1.5 Tấn/ngày Đầu Tên Lượ ng Nhiệt lượng cho cung triệu cấp tạo nước Kcal/ngày Nhiệt lượng tổn thất theo khói lị triệu Kcal/ngày Lượng nhiệt tổn thất theo tường lò 0.4 triệu Lượng than không Kcal/ngày cháy hết Công suất tiêu thụ Nghiền, Rửa Xeo,cắt, gọt Điện Công suất tiêu thụ 40 Kg/ngày 2Kwh/ngà y 2237Kwh/ng ày triệu Kcal/ngày Nhiệt lượng triệu Lượng nhiệt sử dụng theo nước Kcal/ngày Lượng nhiệt theo nước ngưng 0.5 triệu Kcal/ngày Lượng nhiệt tổn thất theo đường ống 1.5 triệu Kcal/ngày Vi dụ cân băng vật liệu dòng thải cho sản phẩm: Trường đại học bách khoa hà nội Viện khoa hoc công nghệ môi trường Nguyên liệu 1200 Kg Phân loại Giấy loại ghim 48 Kg(̰̰̰ 3-4%) 1152 Kg Nước thải 257 Kg (0.4%) Nhựa thông 57.34 Kg Phèn 52.8 Kg Nghiền Phẩm màu 6.8 Kg H O 64.200 Kg Bột rơi vãi 6.8 Kg(= 0.5%) Ghim 13.8 Kg(= 1.2%) 64.060 Kg H2 O 68.607 Kg H O 4.587 Kg Hơi 2.752 Kg Pha loãng 13.867 Kg Xeo 1030 Kg Cuộn Bay 220 Kg (=8%) Nước ngưng 2531 Kg (92 %) Bột 45 Kg Nước thải 135.968 Kg Giấy loại 30 kg (= 3%) Tấn sản phẩm Hiện nay, ngành công nghiệp giấy nói chung sản xuất giấy nói riêng tăng trưởng nhanh chóng đóng góp vào tiến trình phát triển chung của nề n kinh tế xã hội Tuy nhiên, theo đánh giá Ban đạo Quốc gia nước - Bộ Tài nguyên Môi trường, ngành công nghiệp giấy lại ngành gây ô nhiễm trầm trọng, đă ̣c biê ̣t đớ i với nguồn nước Vì vậy, song song với việc lập kế hoạch phát triển doanh nghiệp, toán khác đặt cho ngành giấy phải xử lý tốt chất thải, giảm bớt ô nhiễm bảo vệ tài nguyên môi trường T rường đại học bách khoa hà nội Viện khoa hoc công nghệ môi trường Giấy tái chế lựa chọn đắn để bảo vệ môi trường tiết kiệm tài nguyên thiên nhiên Tuy nhiên, nước ta sản xuất giấy tái chế dừng làng nghề thủ công nên xuất không cao đặc biệt gây nhiễm mơi trường địa phương có làng nghề IV-Giải pháp kỹ thuật giảm thiểu nhiễm môi trường cho ngành công nghiệp giấy tái chế Sản xuất Là việc sử dụng hiệu nguyên liệu lượng tính độc hại tất chất thải nguồn thải 1.1.1 Các giải pháp giảm thiểu chất thải Giải pháp giảm thiểu chất thải nguồn,mục đích tìm hiểu tận gốc nguồn phát sinh ô nhiễm nhằm đánh giá ,phân tích tìm hiểu q trình sản suất việc quản lý sở sản suất tránh phát sinh dịng thải khơng nên có Giải pháp thay đổi cơng suất cấp khí cho lị hơi: vấn đề tiết kiệm nhiên liệu chưa thục dược quan tâm,hầu hết lượng than sử dụng khơng hiệu quả.do tồn lãng phí nhiên liệu kết làm tăng nồng độ chất ô nhiễm phát sinh q trình đốt ví kiểm sốt q trình đốt,tăng hiệu sử dụng lị cần thiết Nâng cơng suất cấp khí lị lên 706 m /h tiết kiệm 1.470 Kg than/tháng,tương đương với 615.500 đồng /tháng.do lượng than cần sử dụng giảm khoảng 2-4 % dẫn tới hàm lượng chất nhiễm khí bụi giảm 2-3 % Ước tính tải lượng chất thải nhiễm sau áp dụng SXSH T Tác nhân ô Trước Khi áp T nhiễm áp dụng dụng SXSH SXSH Xỉ 76.5 74.7 Bụi 1.83 1.7 CO 1452.04 1419 SO 5.87 5.73 CO 0.14 0.125 Giả sử tiến hành sử dụng quạt cấp khí với cơng suất 2Kw thời gian 3h/ngày Chi phí cho quạt cấp khí là: 2×3×1000 = 6000 đồng/ngày = 180 000 đ/tháng Trường đại học bách khoa hà nội Viện khoa hoc công nghệ môi trường 1.1.2 Giải pháp tuần hoàn nước ngưng Giả sử tuần hoàn 11,09 nước ngưng cho tất máy xeo( áp dụng cho quy mô sản xuất 4.36 tấn/ngày) với định mức 0.11 Kwh/tuần nước,ước tính lượng điện tiết kiệm khơng tuần hồn 11.09 nước.với phương pháp lượng than tiêu thụ giảm 3-4 % dẫn tới giảm lượng bụi ô nhiễm khơng khí phát sinh Bảng ước tính lượng chất thải ô nhiễm áp dụng sản suất S Tác nhân ô Trước chưa Khi áp T nhiễm áp dụng SXS dụng SXS T Xỉ 76.5 73 Bụi 1.83 1.72 1452.04 1364.7 CO SO CO 5.87 0.14 5.52 0.13 Giải pháp khoa học kỹ thuật công đoạn xeo giấy q trình tạo bột cơng nghiệp xeo giấy, chất hữu (có thể chiếm tới 50% thành phần nguyên liệu lignin, chất bán sợi, phụ gia chất khống, chất chiết xuất, loại đa đường…) xuất dịch thải gây ô nhiễm nặng môi trường không kịp thời thu hồi dịch đen Dịch đen, theo thuật ngữ ngành giấy, dịch thải chưng nấu, nguồn tài nguyên tái sinh trình tạo bột xeo giấy, bao gồm 70% chất rắn hữu thu hồi để tái sử dụng 30% chất rắn vơ Cũng thế, mức độ nhiễm từ nước thải công nghiệp xeo giấy tỷ lệ nghịch với khả thu hồi dịch đen Ngoài ra, trình tạo bột xeo giấy, để tạo nên sản phẩm đặc thù tính đặc thù cho sản phẩm, người ta cịn sử dụng nhiều hóa chất chất xúc tác Những chất không thu hồi xử lý mà xả thẳng sông ngịi làm nhiễm nặng nguồn nước Trường đại học bách khoa hà nội Viện khoa hoc công nghệ môi trường Những chất ô nhiễm chủ yếu ngành tạo bột xeo giấy nguồn nước bao gồm: Vật huyền phù: hạt chất rắn khơng chìm nước, bao gồm chất vơ cơ, cát, bụi, quặng…hoặc chất hữu dầu, cặn hữu Nhiều vật huyền phù xả xuống nguồn nước hình thành “bãi sợi” tạo q trình lên men, từ tiêu hao oxy hòa tan nước, tác động tới sống cịn sinh vật nước, phủ lấp khơng gian sinh tồn, gây cản trở hoạt động bình thường… Vật hóa hợp dễ sinh hóa phân giải: thành phần nguyên liệu với số lượng tương đương tan trình tạo bột xeo giấy dễ sinh hóa phân giải, bao gồm vật có lượng phân tử thấp (chất bán sợi, me-ta-nơn, a-cết, axit ca-pơ-ríc, loại đường…) Những chất bị oxy hóa, tiêu hao oxy hịa tan nước, gây tác hại sinh vật Vật hóa hợp khó sinh hóa phân giải: bắt nguồn chủ yếu từ chất đường phân tử lớn lignin nguyên liệu sợi Những chất thường có màu, ảnh hưởng đến chiếu rọi ánh sáng vào nguồn nước Những vật chất gây biến dị thể sinh vật bị hấp thu Các vật chất có độc: nhiều vật chất có độc sinh vật diện nước thải công nghiệp giấy colophan axit béo không bão hòa dịch đen, dịch thải đoạn tẩy trắng, dịch thải đoạn rút xút Bên cạnh vật chất độc hại trên, nước thải ngành công nghiệp giấy làm ảnh hưởng trầm trọng đến trị số PH nguồn nước, làm ngăn cản ánh sáng, tác động đến q trình quang hợp, từ làm cân sinh thái môi trường nước Xử lý ô nhiễm công nghiệp giới thường chia làm hai phần: xử lý nhà xưởng xử lý nhà xưởng Xử lý nhà xưởng gồm cấp, sử dụng vịng tuần hoàn để thu hồi, tái tận dụng, xử lý vật chất trước xả môi trường Xử lý nhà xưởng có biện pháp thiết thực xử lý làm giảm bớt ô nhiễm phát sinh ngày trình sản xuất Trường đại học bách khoa hà nội Viện khoa hoc công nghệ môi trường Những biện pháp xử lý nhà xưởng nhìn chung có hiệu kinh tế rõ rệt, tiết kiệm lượng nước, thu hồi triệt để thành phần có Trình độ xử lý chất thải nhà trường cao chi phí xử lý ngồi nhà xưởng thấp (chi phí xử lý cấp II nhà xưởng gấp lần chi phí xử lý cấp I) Vì vậy, hướng đắn cho cơng nghiệp xeo giấy việc phịng chống ô nhiễm tăng cường xử lý nhà xưởng công nghệ khoa học kỹ thuật tiên tiến Theo kết nghiên cứu, sản xuất bột giấy phải thải khoảng 10 dịch đen Xử lý dịch đen thường có ba phương thức: phương pháp thu hồi kiềm theo công nghệ tiên tiến năm gần đây, nhiên hiệu rộng rãi không thật cao vốn đầu tư lớn; phương pháp xử lý sinh hóa hệ thống xử lý nước thải, đòi hỏi hệ thống kỹ thuật cao xác tuyệt đối; phương pháp thứ ba thay đổi tính chất lignin dịch đen Lignin thành phần dịch đen tạo bột giấy, xử lý tốt trở thành thứ sản phẩm tái sinh có nhiều đặc tính độc đáo khơng độc, giá rẻ, ứng dụng phổ biến công nghiệp, nông lâm nghiệp, dầu mỏ, luyện kim, thuốc nhuộm, xi-măng vật liệu cao phân tử…Với khoa học công nghệ mới, ngành giấy chiết xuất lignin từ dịch đen tạo bột giấy Theo quy trình cơng nghệ này, dịch đen loãng chưng phát màng mỏng phun dội nước, sau thêm chất xúc tác để xử lý biến tính qua hồng hóa Ở bước tiếp theo, tiếp tục cấp nhiệt than gián tiếp làm khơ ly tâm cao tốc, khí thải khơng gây nhiễm, lignin hồng hóa chiết xuất trở thành bột khô muối sulfonic lignin, chủ yếu dùng làm chất hút nước bê tông, chất hoạt tính cho dịch đen gốc, chất đơng cứng cát, chất dính, chất phân giải thuốc trừ sâu, chất dung môi khoan dầu mỏ Đây thiết kế cơng nghệ mang tính khả thi, giảm vốn đầu tư cho việc xử lý dịch đen Quan trọng hơn, với lưu trình hồn thiện, khơng có nước thải (nước nóng thải chuyển sang sử dụng công đoạn rửa tẩy), cơng nghệ có khả giúp ngành giấy tiến bước dài nỗ lực bảo vệ tài nguyên môi trường, tài nguyên nước Các biện pháp xử lý nhiễm khơng khí Đối với cơng nghệ tái chế giấy nhiễm khơng khí khơng phải vấn đề nghiêm trọng nhiên để sử lý triệt để vấn đề ô nhiễm môi trường cần thực biện pháp : Trường đại học bách khoa hà nội Viện khoa hoc công nghệ môi trường - giảm thiểu tiếng ồn cần thiết phải chỉnh bảo dưỡng tốt chi tiết truyền động thiết bị( máy xeo giấy,máy nghiền…) - Thiết kế lắp đặt chụp hút khí vị trí phát sinh chất nhiễm độc hại, nâng chiều cao ống khói lị hơi… Cách biện pháp xử lý ô nhiễm môi trường nước i xử lý thu hồi xơ sợi Nước thải từ sở tái sinh giấy chứa nhiều xơ sợi bột giấy có kích thước nhỏ bị lọt qua nước xeo.chỉ cần tách tận thu xơ sợi tùng sở sản xuất trước nhập dòng thải chung để xử lý để tách xơ sợi bột giấy nước thải áp dụng biện pháp sau: a/ Xây dựng bể lắng : Đơn giản hiệu xây dựng bể lắng ngang định kỳ nạo vét tận thu lại lượng xơ sợi lắng bể.lựa chọn thiết kế điển hình bể lắng ngang chiều dài l= 18m,bề rộng b=3m,thời gian lưu nước thải t= 1h,số ngăn bể lắng N= 1,chiều cao bể H= 3.5 m.kết tận thu 50-60 % lượng bột giấy b/ Kết hợp bể lắng lọc túi: cho dòng nước thải chảy vào túi lọc( vải hay bao tải xác rắn) đặt nằn ngang bể vào bể lắng.xơ sợi bột giấy mịn giữ lại túi.khi túi đầy xơ sợi đóng cửa nước thải vào ngăn thay túi xơ sợi túi sau tách nước tận thu đem trộn với nguyên liệu đầu bể ngâm kiềm giảm tiêu hao nguyên liệu giấy vụn giảm chất ô nhiễm dịng thải giảm nhẹ khâu xử lý phía sau.kết 60-65% lượng xơ sợi không thuận lợi khâu vận hành phải thay túi lọc định kỳ chọn loại giấy bọc phù hợp bột giấy chứa kiềm số loại hóa chất tẩy… c/ kết hợp tuyển lắng:đây biện pháp tách xơ sợi nước thải triệt để hơn.ở đầu bể lắng bố trí phận phân phối để cấp khí vào nước thải có kích thước bột mịn( khoảng 0.2mm) xơ sợi bọt khí bám xung quanh bọt khí lên bề mặt.trên bề mặt bể lắng có bố trí bánh xe gạt xơ bột vào máng thu riêng.sau định kỳ đưa xơ tận thu trộn với nguyên liệu giấy vụn bể ngâm kiềm Trường đại học bách khoa hà nội Viện khoa hoc công nghệ môi trường Sơ đồ xử lý nước thải sở giâý 1.bể lắng cát 2.bể điều hòa 3.bể tuyển 4.hồ sinh học 5.ngăn thu hồi d/ Phương pháp xử lý hồ sinh học hiếu khí( có thơng khí nhân tạo) Cơng nghệ xử lý nước thải trình sản xuất giấy thường chọn phương pháp sử lý bùn hoạt tính kết hợp với hồ thơng khí tức phương pháp sử lý hồ sinh học hiếu khí kết hợp với làm thoáng nhân tạovề giống q trình sử lý bể aeroten khơng có tuần hồn bùn thời gian lưu lượng lớn theo phương pháp hồ ổn định nước thải hiếu khí phải thiết kế cho có điều kiện thống khí tốt từ bề mặt xuống đáy hồ.có tăng cường thống khí thiết bị sục khí bề mặt,bố trí 1- cách khuấy bề mặt đặt phao thời gian lưu trung bình khoảng 10 ngày thuy nhiên với ao tăng cường thoáng khí thời gian ngắn Sơ Đồ chắn rác Lắng Bước Hệ thống khí( bình thường tăng cường bùn hoạt hóa) Lắng cuối bùn xơ sợi Bộ tiêu hủy bùn để tận thu e/ phương pháp hấp thụ băng bentonit : Đối với công nghệ tái sản xuất giấy có sử dụng phẩm màu hiệu q trình làm dịng thải bentonit phụ thuộc vào thành phần nước thải với mẫu chất thải có COD cao với độ màu cao lượng bentonit thích hợp dao động khoảng 1,0-2,1 Kg/m nước thải sau lọc hiệu sử lý đạt 96-98% thải trực tiếp vào nguồn thải lượng bùn sử dụng nơng nghiệp Đặc điểm bật phương pháp sử dụng bentonit chất hấp thụ hữu nước thải.Đây nguyên liệu dễ kiếm, có nhiều thiên nhiên, giá thành rẻ phù hợp với điều kiện kinh tế Trường đại học bách khoa hà nội Viện khoa hoc công nghệ môi trường Nước thải Thiết bị hấp thụ màu betonit Khuấy trộn 20 phút Lọc Lắng 30-60 phút bentonit Thải nguồn 7 Nước thải Sơ đồ hệ thống thiết bị sử lý nước thải có phẩm màu bentonit Trường đại học bách khoa hà nội Viện khoa hoc công nghệ môi trường bể chứa nước thải 2.bơm nước thải 3.thiết bị khuấy trộn bể chứa làm khô bùn bơm lọc thiết bị 6.thiết bị lọc 7.máng dẫn nước xử lý Quy trình cơng nghệ Nước thải có màu trình sản xuất giấy dẫn vào bể chứa,có bố trí lước mịn để thu hồi sợi bột giấy bị theo dòng thải.Sau nước bơm vào thiết bị khuấy trộn có chứa lượng bentonit thích hợp khuấy trộn lien tục 15 đến 20 phút để bentonit có đủ thời gian hấp thụ màu chất hữu có chất thải.Để hỗn hợp nước bentonit lắng khoảng từ 30-60 phút, sau tháo phần bùn xuống bể chứa bùn thải f/ phương pháp sử lý hiếu khí phương pháp aeroten Phương pháp sử lý hiếu khí dối với nước thải từ q trình sản xuất giấy khơng sử dụng màu áp dụng với nồng độ COD tơi 3000 mg/l Hệ thống làm việc liên tục hay gián đoạn Quy trình cơng nghệ Nước thải Chất dinh dưỡng Bể tiếp nhận Bể chứa bùn hoạt Lắng Nước thải sau sử lý Trường đại học bách khoa hà nội Viện khoa hoc công nghệ môi trường Sơ đồ hệ thống thiết bị sử lý nước thải tái chế giấy khơng có phẩm màu bể chứa nước thải bơm nước thải khí bể aroten ống phân phối khí khí bùn thùng chuẩn bị chất dinh dưỡng(N.P) máy thổi bể tiêu hủy Giải pháp giảm thiểu ô nhiễm theo hướng quản lí quan chức l Đối với sở xây dựng trước có Luật Mơi trường cần đầu tư chiều sâu, đổi cơng nghệ, hồn thiện cơng nghệ bột hóa nhiệt (CTMP), cải tiến công nghệ nấu sunfat, ứng dụng công nghệ dung môi hữu cơ, loại bỏ dần công nghệ tẩy trắng sử dụng clo phân tử hợp chất clo, tiến tới công nghệ tẩy trắng không sử dụng clo (TFC) Phải xây dựng thực giải pháp hoàn thiện hệ thống thu gom, tái chế, tái sử dụng chất thải, hạn chế chất thải đồng thời thực việc kiểm tốn mơi trường theo quy định Đối với dự án xây dựng nhà máy sau Luật Mơi trường khuyến khích có sách ưu đãi dự án nhà máy ứng dụng công nghệ tiên tiến, sản xuất sạch; thực phương châm phòng bệnh chữa bệnh xử lý mơi trường ngoại vi biện pháp thụ động tốn Nhà nước cấp giấy phép đầu tư cho dự án xây dựng có báo cáo đánh giá tác động mơi trường đưa giải pháp bảo vệ môi trường tất phải thẩm định bảo đảm tính khả thi Các Sở Khoa học-Công nghệ, Sở Tài nguyên-Môi trường địa phương cần có kế hoạch hợp tác chặt chẽ với quan nghiên cứu khoa học công nghệ (KHCN) Trung ương, để hợp sức giải có hiệu vấn đề cụ thể địa phương Chú trọng cải tiến công nghệ sản xuất Tổ chức triển khai kiểm soát chặt chẽ việc ứng dụng công nghệ môi trường hộ sản xuất Nghiên cứu áp dụng công nghệ môi trường đơn giản, rẻ tiền phù hợp với điều kiện kinh tế đông đảo hộ sản xuất, để họ sẵn sàng tự nguyện thực Ưu tiên xử lý trước loại chất thải nguy hại Tăng cường công tác giáo dục cộng đồng trách nhiệm bảo vệ môi trường đôi với tổ chức mạng lưới quản lý môi trường tới khu vực sản xuất làng nghề, để kịp thời ngăn ngừa phối hợp với quan quản lý nhà nước xử phạt sai phạm Cần thu lệ phí bảo vệ mơi trường hộ sản xuất làng nghề (để xác định trách nhiệm) theo nguyên tắc làm bẩn nhiều phải trả nhiều tiền Đưa khoản thu sử dụng vào việc trì hoạt động bảo vệ môi trường địa phương Di chuyển làng nghề khỏi khu vực dân cư, khôi phục môi trường bị xâm hại, bước hướng tới xây dựng làng nghề phát triển bền vững V Kết luận: Trên tồn sơ lược cơng nghệ tái chế giấy,một ngành công nghiệp phát triển Việt Nam nói riêng giới nói chung.Khi mà ô nhiễm môi trường ngành công nghiệp khác thải vấn đề lớn,đáng lo ngại cơng nghiệp tái chế nói chung cơng nghệp tái chế giấy nói riêng giải pháp hữu hiệu giảm thiểu ô nhiễm môi trường.Để biết rõ cơng nghệ tái chế giấy, bạn có giới thiệu mục lục bạn thể tham khảo sách chúng đến tham quan sở tái chế giấy nhà máy tái chế giấy Phong Khê-Bắc Ninh hay sở nhỏ khác sơ tái chế giấy Binh Minh mà nhóm thực chúng tơi nêu ... xuất giấy tái chế dừng làng nghề thủ công nên xuất không cao đặc biệt gây nhiễm mơi trường địa phương có làng nghề IV -Giải pháp kỹ thuật giảm thiểu nhiễm môi trường cho ngành công nghiệp giấy tái. .. lượng công nghệ sản xuất……………………………….………………14 Nguyên, nhiên vật liệu………………………………………… ……14 Nhu cầu sử dụng lượng công nghệ tái chế giấy? ??……….21 IV Giải pháp kỹ thuật giảm thiểu ô nhiễm môi trườngcho. .. chung.Khi mà nhiễm môi trường ngành công nghiệp khác thải vấn đề lớn,đáng lo ngại cơng nghiệp tái chế nói chung cơng nghệp tái chế giấy nói riêng giải pháp hữu hiệu giảm thiểu ô nhiễm môi trường.Để
