tiểu luận môn học “vận dụng các nguyên lý khoa học môi trường đối với công nghiệp sản xuất giấy và bột giấy của việt nam”

Những vấn đề môi trường liên quan: Tổng quan quy trình sản xuất giấy Nguyên liệu Sản phẩm giấy Năng lượng Công nghệ sản xuất dụngSử Giấy thải Tái sử dụng Tái chế... Những vấn đề môi tr

Tiểu luận môn học:

“Vận dụng các nguyên lý khoa học môi trường đối với công nghiệp sản xuất giấy và bột giấy của Việt Nam”

GVHD: PGS-TS Vũ Chí Hiếu

HVTH: Đinh Công Hoàng

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ

MINH ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

Nội dung tiểu luận:

 Chương I: Tổng quan ngành giấy

 Chương II: Những vấn đề môi trường liên quan

 Chương III: Phát triển bền vững

trong sản xuất giấy

Tổng quan: Lịch sử hình thành và phát

triển của giấy

 Trước khi có giấy con người đã biết sử dụng

nhiều loại chất liệu để lưu giữ thông tin như:

- Các hình vẽ trong hang động là những văn kiện lâu đời nhất do con người vẽ bằng bột màu

- Khoảng 3300 năm trước Công nguyên, Người

Sumer viết trên những tấm bia bằng đất sét ( văn

tự hình nêm).

- Khoảng 3000 năm trước Công nguyên, ở Ai Cập

xuất hiện Da, giấy da (parchment), gỗ, vỏ cây,

giấy cói (giấy chỉ thảo).

thau, sắt, vàng, bạc, thiếc, thạch anh, đá,

đất sét, tre và tơ lụa đều được dùng đến.

Tổng quan: Lịch sử hình thành và phát

triển của giấy

 Phát minh ra giấy:

Năm 105 sau Công nguyên, Thái Luân ( 蔡蔡 )

nghĩ ra kế làm giấy từ các vỏ thân cây, sợi thân cây, từ cây gai dầu cũng như từ vải và lưới

đánh cá cũ

Từ đấy giấy trở nên thông dụng và trong cả

vương quốc mọi người đều gọi đó là giấy của quý nhân Thái.

Tổng quan: Sản xuất giấy

 Thành phần chính của giấy là các sợi cellulose

 Trước tiên tinh bột, nhựa cây và các thành phần khác của cây được tách ra khỏi cellulose Sau khi tách ra, cellulose được pha loãng trong nước và giã thành sợi Khi chế bột này (khoảng 95% là nước) lên một cái

rây, phần lớn nước chảy thoát đi Rây phải được lắc đều, các sợi sẽ nằm chồng lên nhau và tạo thành một tấm giấy.

Tổng quan: Sản xuất giấy

Tổng quan: Năng lực sản xuất giấy

của Việt Nam

Tổng quan: Năng lực sản xuất bột

giấy của Việt Nam

Tổng quan: Năng lực sản xuất giấy -

bột giấy của Việt Nam

 Ngành công nghiệp giấy & bột giấy Việt Nam có trên

300 doanh nghiệp; sản xuất 332.000 tấn bột và

1.513.000 tấn giấy

 Sản xuất giấy tăng trưởng bình quân 6,0%/năm; tiêu

dùng giấy tăng trưởng bình quân 6,7%/năm

 Mức độ đáp ứng nhu cầu của sản xuất 58%, nhưng

cung - cầu giấy ở thị trường trong nước ổn định

 Năng lực sản xuất bột hóa tẩy trắng công nghệ hiện đại tăng 63%;

 Hiện nay có nhiều dự án đã hoàn thành và đưa vào

hoạt động, đặc biệt có công ty nước ngoài tiếp tục đầu

tư vào sản xuất giấy ở Việt Nam (Daio Paper)

Những vấn đề môi trường liên quan: Đặc trưng của ngành giấy và bột giấy Việt Nam

 Đặc trưng của ngành giấy Việt nam là quy mô

nhỏ Việt nam có tới 46% doanh nghiệp có công suất dưới 1.000 tấn/năm, 42% có công suất từ

1.000-10.000 tấn/năm và chỉ có 4 doanh nghiệp

có công suất trên 50.000 tấn/năm Quy mô nhỏ

làm ảnh hưởng đến tính cạnh tranh sản xuất do

chất lượng thấp, chi phí sản xuất và xử lý môi

Những vấn đề môi trường liên quan:

Tổng quan quy trình sản xuất giấy

Nguyên liệu Sản phẩm giấy

Năng lượng Công nghệ

sản xuất dụngSử

Giấy thải

Tái sử dụng

Tái chế

Những vấn đề môi trường liên quan: Quy

trình sản xuất giấy

 Lược đồ quy trình sản xuất giấy công nghiệp

1 và 2: khai thác gỗ từ rừng

3: Thái mỏng 4: Hấp

5: Làm sạch 6: Đập vụn 7: Trộn nước, hóa chất, phẩm

8: Nhập liệu 9: Ống lăn 10: Trục ép 11: Lô sấy, ép quang 12: Kiểm soát sản xuất 13: Ra cuộn

Những vấn đề môi trường liên quan: Quy

trình sản xuất bột giấy

Gỗ được tách vỏ

Băm sàng Nghiền

Tẩy trắng Nầu

Những vấn đề môi trường liên quan: Chất thải trong quá trình sản xuất giấy - bột giấy

 Để sản xuất ra một tấn giấy thành phẩm, các nhà máy phải sử dụng khoảng 2 tấn gỗ và 100 - 350 m3 nước, trong khi các

nhà máy giấy hiện đại của thế giới chỉ sử dụng 7-15 m3/tấn giấy 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 Đặc biệt, tẩy trắng là công đoạn gây ô

nhiễm lớn nhất (chiếm 50 - 70% tổng lượng nước thải và từ

80 - 95% tổng lượng dòng thải ô nhiễm)

 Nước thải, lignin là những vấn đề môi trường chính đối với ngành giấy

 Bên cạnh đó trung bình một tấn giấy sản xuất còn phát sinh từ

45 - 48 kg chất thải rắn, chưa tính lượng phế liệu đã được tái chế

Những vấn đề môi trường liên quan: Nồng độ ô nhiễm trong nước thải

Trong các cơ sở công nghiệp giấy và bột giấy, nước thải thường có độ pH trung bình 9 – 11, chỉ số nhu cầu ôxy sinh hoá (BOD), nhu cầu oxy hoá học (COD) cao, có thể lên đến

700mg/l và 2.500mg/l Hàm lượng chất rắn lơ lửng cao gấp nhiều lần giới hạn cho phép

Đặc biệt nước có chứa cả kim loại nặng,

lignin (dịch đen), phẩm màu, xút, các chất đa vòng thơm Clo hoá là những hợp chất có độc tính sinh thái cao và có nguy cơ gây ung thư,

Những vấn đề môi trường liên quan: Nồng độ ô nhiễm trong nước thải

So sánh các chỉ tiêu nước thải sản xuất giấy và bột giấy với QCVN 12:2008 (nước thải giấy và bột

Những vấn đề môi trường liên quan:

Giấy trong chất thải đô thị

 Mỗi năm có khoảng hơn 15 triệu tấn chất

thải rắn phát sinh trên cả nước và theo dự báo thì tổng lượng chất thải rắn (CTR) phát sinh vẫn tiếp tục tăng lên nhanh chóng trong những thập kỷ tới đây, đặc biệt ở các đô thị lớn, khu du lịch

 CTR ở đô thị chủ yếu là CTR sinh hoạt

Lượng CTR sinh hoạt chiếm khoảng 60 -

70% lượng CTR phát sinh (một số đô thị, tỷ

Tổng hợp 100 15 - 40 20 180 - 420 300

Những vấn đề môi trường liên quan:

Giấy trong chất thải đô thị

Những vấn đề môi trường liên quan:

Giấy trong chất thải đô thị

 Tỉ lệ thu hồi giấy đã qua sử dụng ở Việt Nam rất thấp, chỉ khoảng 34% trong khi ở nhiều

nước trong khu vực tỉ lệ này là 65-78% Tỉ lệ này ở các nước Nhật Bản, Đức là 75-78% (gần tới mức tới hạn 80%)

 Như vậy, cứ 3 tờ giấy sử dụng, Việt Nam tái

chế lại 1, còn 2 tờ thì dùng vào việc khác rồi

được chôn lấp hay đốt bỏ, cả hai cách đều gây

ô nhiễm môi trường

Phát triển bền vững cho ngành giấy:

Không khuyến khích phát triển

 Sự dư thừa về công xuất:

- Đối với nguyên liệu giấy các loại đã đáp ứng 100% nhu cầu bột bán hóa; 100% nhu cầu bột kraft không tẩy; 65% nhu cầu bột kraft tẩy trắng; 74% nhu cầu giấy thu hồi Thỏa mãn nhu cầu các loại giấy thông thường: giấy in báo, giấy in & viết, giấy làm bao bì các tông sóng, giấy tissue, bìa tráng phấn chất lượng thường, phù hợp với yêu cầu của người tiêu dùng về chất lượng và giá cả

- - Tuy nhiên, các doanh nghiệp trong nước mặc dù có thiết bị tương đối hiện đại, vẫn chưa sản xuất được các loại giấy cao cấp, giấy chuyên dùng (photo chất lượng cao, giấy in tráng phấn cao cấp, bìa tráng phấn làm hộp cao cấp, giấy cuốn

thuốc lá, bao thuốc lá, giấy nhôm, túi đựng chè, giấy lọc, giấy cách điện…) nên vẫn phải nhập khẩu

Phát triển bền vững cho ngành giấy:

Không khuyến khích phát triển

- Dư thừa giấy in và viết, giấy in báo Cho dù sản xuất nội địa mới thỏa mãn 60% nhu cầu, nhưng ở lĩnh vực sản xuất giấy in viết đã dư thừa công suất (công suất: 370.000 tấn/năm – sản xuất 350.000 tấn/năm), thậm chí mức độ dư thừa công suất ở sản xuất giấy in báo lớn hơn nhiều (công suất 90.000 tấn/năm – sản xuất 38.0000 tấn/năm).

- Sẽ dư thừa giấy, bìa tráng phấn Tới đây lĩnh vực sản xuất giấy, bìa tráng phấn cũng sẽ dư thừa công suất, nếu các cơ sở chỉ có thể sản xuất giấy chất lượng

trung bình.

Phát triển bền vững cho ngành giấy:

Không khuyến khích phát triển

 Sự lạc hậu về công nghệ:

công suất từ 10.000 tấn/năm trở lên chiếm 65% năng lực sản xuất toàn ngành giấy Còn lại là gần 300 công

ty sử dụng các máy xeo nhỏ công suất dưới 10.000 tấn/năm, chiếm 35% năng lực sản xuất toàn ngành

giấy

(gần 1 thế kỷ) - thuộc hàng trăm dây chuyền sản xuất công suất nhỏ dưới 10.000 tấn/năm (bình quân 3.000 tấn/năm), những cơ sở này có thiết bị rất lạc hậu, thô

sơ, tiêu hao nhiều nguyên liệu, hóa chất, năng lượng, nước và nhân công, cũng như thường gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng

Phát triển bền vững cho ngành giấy:

Không khuyến khích phát triển

- Trong khi hiện nay, tại hầu hết các nước, các thiết bị sản xuất

giấy (trừ sản xuất giấy tissue) đều có công suất trên 200.000 tấn

và máy xeo lớn nhất thế giới hiện nay có công suất trên 1 triệu tấn/năm

- Nếu tính theo công suất tối thiểu như trên, thì Việt Nam chỉ cần 8 máy xeo cũng đủ sản xuất 1,5 triệu tấn trong năm 2011

- Ngoài ra, chúng ta đã mắc sai lầm trong đầu tư sản xuất bột

không tẩy (đầu tư quy mô lớn nấu bột bằng nồi cầu và đầu tư

sản xuất bột bằng phương pháp nổ) mà không lựa chọn sản xuất bột kraft tẩy trắng hiện đại – tẩy trắng bằng điôxit clo

- Tuy nhiên, cũng đã có những chuyển biến tích cực trong lựa

chọn quy mô sản xuất, công nghệ và thiết bị tiên tiến cho các dây chuyền sản xuất, sử dụng các hệ thống điều khiển tự động, chú

Phát triển bền vững cho ngành giấy:

Không khuyến khích phát triển

Phát triển bền vững cho ngành giấy: Sản

xuất sạch hơn

môi trường tổng hợp mang tính phòng ngừa trong các quy trình, sản phẩm, và dịch vụ nhằm nâng cao hiệu suất và

giảm thiểu rủi ro cho con người và môi trường.

• Với các quy trình sản xuất, SXSH bao gồm việc bảo tồn các nguyên liệu thô và năng lượng, loại bỏ các nguyên liệu thô độc hại, và giảm lượng và độ độc của tất cả các phát thải cũng như chất thải;

• Với các sản phẩm, SXSH bao gồm việc giảm thiểu các tác động tiêu cực trong vòng đời sản phẩm, từ khi khai thác nguyên liệu thô cho tới khi thải bỏ cuối cùng; và

Phát triển bền vững cho ngành giấy: Sản

xuất sạch hơnGIẢM THẢI TẠI NGUỒN

Thay đổi công

nghệ Cải tiến thiết bị Kiểm soát quy trình Thay đổi nguyên liệuđầu vào

Cải tiến quy trình

Có bể phóng đủ lớn để tránh tràn bột giấy

Thêm thiết bị nghiền giấy đứt

có

Sử dụng các chất màu không độc hại trong sản xuất giấy màu

Sửa chữa các chỗ

rò rỉ Khóa các vòi nước khi không sử dụng Che chắn các sàng rung để tránh bị tràn

Loại bỏ các chỗ tắc trong các vòi phun

Phát triển bền vững cho ngành giấy: Sản xuất

sạch hơnTUẦN HOÀN VÀ TÁI SỬ DỤNG

khâu làm sạch nguyên liệu

thô làm nhiên liệu cho lò hơi

Tuần hoàn nước công nghệ và nước trắng trong

khâu rửa bột, tẩy trắng và pha loãng bột

Tuần hoàn bột trong hố dài ở máy xeo

Thu hồi và tuần hoàn nước ngưng Thu hồi và tuần hoàn bột từ nước

Phát triển bền vững cho ngành giấy: Sản

xuất sạch hơn

 Cải tiến sản phẩm

- Sản xuất các loại giấy sản lượng cao

- Sản xuất giấy không tẩy thay vì giấy tẩy trắng

Phát triển bền vững cho ngành giấy: Sản

xuất sạch hơn

trên 9 doanh nghiệp sản xuất giấy và bột giấy

tham gia chương trình SXSH, đã tiết kiệm hàng năm từ nguyên liệu, than, dầu FO, nước sạch

tổng cộng là trên 10 tỷ đồng, trong khi tiền vốn đầu tư cho SXSH chỉ là 3,3 tỷ đồng với thời gian hoàn vốn ngắn dưới 1 năm Đáng chú ý là 9

doanh nghiệp tham gia mô hình SXSH trong quá trình sản xuất đã giảm khối lượng nước thải hơn 1.800.000 m3/năm; lượng khí CO2 giảm gần

Phát triển bền vững cho ngành giấy:

Tái chế giấy

 Tái chế giấy nghĩa là giảm đi lượng giấy chôn lấp hay phải đốt bỏ, giảm khí nhà kính (metan và CO2) thoát ra khi giấy phân hủy ở bãi chôn lấp, giảm ô nhiễm không khí và nước

 Theo thống kê, tại Việt Nam, mỗi ngày có trên 220 tấn giấy được thải ra nhưng chỉ có khoảng 25% là được tái chế lại, phần còn lại bị phân hủy theo nước hoặc lẫn vào các loại rác thải khác và không thể tái chế Tỉ lệ thu hồi giấy ở Nhật là 70%, Thái Lan là 65%, Malaysia là 80%

Phát triển bền vững cho ngành giấy:

Tái chế giấy

- Trung bình người ta cần khoảng 2,2 – 4,4 tấn gỗ để sản xuất được mỗi tấn bột giấy, tuy nhiên chỉ cần 1,4 tấn giấy đã qua sử dụng có thể tạo ra 1 tấn bột giấy tái chế Như thế, mỗi tấn giấy được tái chế sẽ giúp tiết kiệm:

- 24 cây rừng tự nhiên

- Lượng oxy đủ cho 12 người thở trong 1 năm

- 39.084 lit nước đủ cho 875 lần tắm, mỗi lần 5 phút, đủ để sử dụng cho 3.000 lần dội toilet

- Gần 4.000 kWh điện đủ dùng cho cả một căn nhà 3 phòng ngủ

trong 1 năm

- 605 lit dầu thô

Cảm ơn!