TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP GIẤY
Vài nét về ngành công nghiệp giấy
1.1.1 Lịch sử hình thành và phát triển
Ngành giấy tại Việt Nam đã xuất hiện từ rất sớm, khoảng năm 284 Trong giai đoạn này cho đến đầu thế kỷ 20, giấy chủ yếu được sản xuất bằng phương pháp thủ công, phục vụ cho các mục đích như ghi chép, làm tranh dân gian và vàng mã.
Năm 1912, nhà máy sản xuất bột giấy đầu tiên tại Việt Trì bắt đầu hoạt động với công suất 4.000 tấn giấy/năm Trong thập niên 1960, nhiều nhà máy giấy được xây dựng nhưng phần lớn 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, và Nhà máy giấy Tân Mai Đến năm 1975, tổng công suất thiết kế của ngành giấy Việt Nam đạt 72.000 tấn/năm, nhưng do ảnh hưởng của chiến tranh và sự mất cân đối giữa sản lượng bột giấy và giấy, sản lượng thực tế chỉ đạt 28.000 tấn/năm.
Năm 1982, Nhà máy giấy Bãi Bằng, được Chính phủ Thụy Điển tài trợ, đã chính thức đi vào sản xuất với công suất thiết kế đạt 53.000 tấn bột giấy và 55.000 tấn giấy mỗi năm Nhà máy sử dụng dây chuyền sản xuất khép kín, ứng dụng công nghệ cơ-lý và tự động hóa, đồng thời xây dựng vùng nguyên liệu và cơ sở hạ tầng hỗ trợ như điện, hóa chất và trường đào tạo nghề Tuy nhiên, ngành công nghiệp giấy tại Việt Nam vẫn còn rất nhỏ bé, với năng lực sản xuất bột giấy chỉ đạt khoảng
Sản lượng giấy trong nước hiện đạt khoảng 200 – 250 ngàn tấn/năm, trong khi năng suất thiết kế của các cơ sở sản xuất giấy là khoảng 250 ngàn tấn/năm Trong đó, bột giấy chiếm khoảng 120 – 150 ngàn tấn Để bù đắp cho lượng bột giấy thiếu hụt, ngành công nghiệp đã áp dụng phương pháp xử lý giấy cũ và nhập khẩu bột giấy.
1.1.2 Hiện trạng sản xuất và tiêu thụ giấy
Ngành sản xuất giấy tại Việt Nam chủ yếu cung cấp các loại giấy như giấy in báo, giấy viết, giấy vệ sinh, và giấy bao bì, bao gồm cả giấy vàng mã cho thị trường nội địa và xuất khẩu Tuy nhiên, chất lượng giấy nói chung chỉ đạt mức trung bình hoặc thấp hơn so với khu vực và thế giới Đối với các loại giấy chất lượng cao và giấy kỹ thuật, như giấy lọc và giấy cách điện, Việt Nam chủ yếu phải nhập khẩu, với lượng nhập khẩu trung bình hàng năm khoảng 100 triệu tấn.
Ngành công nghiệp giấy ở tỉnh Đồng Nai đang đối mặt với nhiều thách thức về ô nhiễm môi trường, cần có các giải pháp khắc phục hiệu quả Việt Nam tiêu thụ gần 300 ngàn tấn giấy mỗi năm, tương đương khoảng 4 kg/người, một con số thấp so với các nước phát triển và khu vực Đông Nam Á Ngành giấy Việt Nam rất phân tán với hơn 100 cơ sở sản xuất, tổng sản lượng trên 200 ngàn tấn/năm, nhưng chủ yếu là các cơ sở nhỏ với quy mô từ vài trăm tấn đến 7.000 tấn/năm Chỉ một số ít cơ sở như Bãi Bằng, Tân Mai, và Đồng Nai có quy mô lớn hơn, từ 10.000 đến 50.000 tấn/năm.
Theo số liệu từ Tổng cục Thống kê, chỉ số sản xuất giấy và sản phẩm từ giấy trong năm 2017 đã tăng 6,3% so với tháng 2016 và tăng 14,5% so với tháng 4/2015 Tổng cộng, chỉ số sản xuất giấy và sản phẩm từ giấy đã tăng 14,2% so với cùng kỳ năm 2016.
Theo số liệu sơ bộ từ TCHQ Việt Nam, năm 2017, Việt Nam xuất khẩu giấy và sản phẩm từ giấy đạt 161,7 triệu USD, tăng 7,1% so với cùng kỳ năm trước Sản phẩm giấy của Việt Nam đã có mặt tại 17 quốc gia, với Hoa Kỳ là thị trường lớn nhất, chiếm 24% tổng kim ngạch xuất khẩu, tiếp theo là Nhật Bản và Đài Loan với 18%, trong khi các thị trường khác chiếm 23%.
Đồ án tốt nghiệp của HUTECH, dưới sự hướng dẫn của GS.TS Hoàng Hưng, tập trung vào việc đánh giá hiện trạng môi trường ngành công nghiệp giấy tại tỉnh Đồng Nai Bài viết cũng đưa ra các giải pháp nhằm khắc phục ô nhiễm trong khu vực này, góp phần bảo vệ môi trường và phát triển bền vững cho ngành công nghiệp giấy.
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 TCTK, vào năm 2017, chỉ số sử dụng lao động trong ngành sản xuất giấy và sản phẩm từ giấy đã tăng 4,2% so với tháng trước và tăng 4,4% so với cùng kỳ năm 2016.
Việt Nam có mức tiêu thụ bột giấy hàng năm rất cao, nhưng sản xuất trong nước chỉ đáp ứng 37% nhu cầu, phần còn lại phải nhập khẩu.
Hiện nay, khoảng 35% doanh nghiệp sản xuất giấy tại Việt Nam vẫn sử dụng công nghệ lạc hậu, gây tiêu hao năng lượng và nước, đồng thời làm ô nhiễm môi trường Theo số liệu từ Tổng cục Hải quan, năm 2017, Việt Nam đã nhập khẩu 569,2 nghìn tấn giấy với tổng giá trị 456,8 triệu USD, tăng 11,4% về lượng và 6,2% về giá trị so với năm trước Ba thị trường chính cung cấp giấy cho Việt Nam là Nga, Trung Quốc và Đài Loan, trong đó Nga chiếm 30%, Trung Quốc 17% và Đài Loan 12%, còn lại 21% đến từ các thị trường khác.
Đề tài tốt nghiệp của HUTECH dưới sự hướng dẫn của GS.TS Hoàng Hưng tập trung vào việc đánh giá hiện trạng môi trường ngành công nghiệp giấy tại tỉnh Đồng Nai Nghiên cứu này không chỉ phân tích các vấn đề ô nhiễm hiện tại mà còn đưa ra các giải pháp khả thi nhằm khắc phục tình trạng ô nhiễm môi trường trong khu vực.
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 hiện đang tập trung vào sản xuất các loại giấy như giấy in viết, giấy làm bao bì, giấy gia dụng và giấy vàng mã Trong đó, giấy bao bì và giấy gia dụng đang có tốc độ tăng trưởng mạnh mẽ nhất, chủ yếu do nhu cầu xuất khẩu và tiêu dùng trong nước ngày càng tăng cao Ngược lại, sản xuất giấy in báo đã phải ngừng hoạt động do khó khăn về tài chính và cạnh tranh kém Mặc dù giấy in viết vẫn tăng trưởng, nhưng tốc độ này đã chậm hơn so với trước đây do sự đa dạng của các phương tiện truyền thông hiện nay.
Năm 2017, ngành giấy dự kiến sẽ tăng trưởng khoảng 8% so với năm 2016 Mặc dù sản lượng xuất khẩu không có sự tăng trưởng đột biến, nhưng ngành giấy vẫn có những điểm mới đáng chú ý trong năm nay.
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
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, ngành sản xuất giấy ở Việt Nam chủ yếu chỉ đáp ứng được các sản phẩm như giấy in, giấy in báo, giấy bao bì công nghiệp thông thường, giấy vàng mã, giấy vệ sinh chất lượng thấp và giấy tissue chất lượng trung bình Tuy nhiên, các loại giấy kỹ thuật cao như giấy điện-điện tử, giấy sản xuất thuốc lá, giấy in tiền và giấy in tài liệu bảo mật vẫn chưa được sản xuất trong nước.
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 là nguyên liệu chính để sản xuất nhiều loại sản phẩm như giấy viết, giấy bao bì và bìa các-tông Bột giấy đã được tẩy trắng sẽ được kết hợp với các loại bột giấy phế liệu hoặc bột nhập khẩu, và tỷ lệ pha trộn này phụ thuộc vào nguồn nguyên liệu cũng như loại giấy cần sản xuất.
Đồ án tốt nghiệp của HUTECH, dưới sự hướng dẫn của GS.TS Hoàng Hưng, tập trung vào việc đánh giá hiện trạng môi trường ngành công nghiệp giấy tại tỉnh Đồng Nai Nghiên cứu này nhằm xác định các vấn đề ô nhiễm và đề xuất các giải pháp hiệu quả để khắc phục tình trạng ô nhiễm môi trường trong khu vực.
Giấy là sản phẩm của ngành công nghiệp giấy, được tạo ra từ chất xơ thực vật, có độ dày từ vài mm đến vài cm và hình thành bởi mạng lưới liên kết hiđrô mà không cần chất kết dính Thông thường, giấy được sử dụng dưới dạng lớp mỏng, nhưng cũng có thể tạo hình các vật lớn Quá trình sản xuất giấy chủ yếu dựa vào bột gỗ hoặc bột giấy, với thành phần chính là xenluloza, một polyme dài và thẳng có trong gỗ, bông và các loại cây khác Trong gỗ, xenluloza được bao quanh bởi lignin, một polyme khác Để tách xenluloza khỏi lignin, người ta sử dụng phương pháp nghiền cơ học hoặc xử lý hóa học.
Quy trình sản xuất bột giấy và giấy
Bột giấy được sản xuất từ nhiều nguyên liệu khác nhau như gỗ, sợi bông, giấy tái sinh, vải, rơm, cỏ, lanh, gai, đay và bã mía Quy trình sản xuất bột giấy có thể áp dụng các phương pháp cơ học, hóa học hoặc nửa hóa học.
Bột giấy từ gỗ được sản xuất thông qua quy trình bóc vỏ, rửa, chặt thành từng mảnh nhỏ và phân loại theo kích cỡ Sau đó, dăm gỗ được xử lý bằng phương pháp cơ học hoặc hóa học để tạo thành bột giấy thô Bột giấy này sẽ được tẩy trắng tùy theo yêu cầu trước khi pha loãng và đưa qua máy xeo để cán thành giấy cuộn.
Quá trình sản xuất giấy tiêu tốn nhiều năng lượng và nước, chủ yếu sử dụng nhiên liệu như than và sản phẩm dầu khí để vận hành nồi hơi, cùng với 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
Trong sản xuất giấy, nguyên liệu chính là sợi cellulose từ gỗ hoặc rơm rạ, cùng với keo và chất độn Độ dài của sợi cellulose có sự biến đổi tùy thuộc vào nguyên liệu và ảnh hưởng đến chất lượng cũng như độ bền của giấy Không phải tất cả các loại gỗ đều phù hợp cho sản xuất giấy, chỉ những loại gỗ được liệt kê trong bảng dưới đây mới được coi là thích hợp.
Đề tài tốt nghiệp của HUTECH do GS.TS Hoàng Hưng hướng dẫn tập trung vào việc đánh giá hiện trạng môi trường trong ngành công nghiệp giấy tại tỉnh Đồng Nai Bài viết sẽ phân tích các vấn đề ô nhiễm đang tồn tại và đưa ra những giải pháp khả thi nhằm khắc phục tình trạng này, góp phần bảo vệ môi trường và phát triển bền vững cho khu vực.
Cây lá kim (Cây gỗ mềm): Cây lá rộng (Cây gỗ cứng):
Điều kiện địa phương và số lượng gỗ có sẵn quyết định loại nguyên liệu được sử dụng, với các cây tăng trưởng nhanh như cây dương đáp ứng nhu cầu công nghiệp Tất cả các loại cây có cellulose đều có khả năng sản xuất giấy, trong đó giấy cũ ngày càng trở nên phổ biến, chiếm gần 50% nguyên liệu sản xuất giấy, bìa cứng và các tông tại Đức Ở châu Âu và châu Mỹ, người ta sử dụng cây lúa mì và lúa mạch đen để lấy sợi, trong khi Bắc Phi sử dụng một số loại cỏ, Nhật Bản vẫn sử dụng rơm từ cây lúa, và Ấn Độ khai thác 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
Việc sử dụng giấy phế liệu để sản xuất bột giấy mang lại nhiều lợi ích, trong đó thời gian xử lý ngắn hơn so với gỗ, chỉ mất 28 phút thay vì 45 phút Điều này không chỉ tiết kiệm thời gian mà còn góp phần quan trọng trong việc giải quyết các vấn đề môi trường hiện nay.
- Nhược điểm: bột giấy loại này có độ bụi
Ngoài sợi cellulose ra bột giấy còn được trộn thêm đến 30% các chất độn:
Chất độn giúp lấp đầy khoảng trống giữa các sợi giấy, mang lại cho giấy sự mềm mại và bề mặt láng mịn Thành phần của các chất độn sẽ quyết định độ trong suốt hoặc độ mờ đục của giấy Để ngăn ngừa tình trạng lem mực, việc sử dụng keo là cần thiết.
Đề tài tốt nghiệp của HUTECH dưới sự hướng dẫn của GS.TS Hoàng Hưng tập trung vào việc đánh giá hiện trạng môi trường trong ngành công nghiệp giấy tại tỉnh Đồng Nai, đồng thời đưa ra các giải pháp nhằm khắc phục tình trạng ô nhiễm.
Chất thải rắn, tiếng ồn dịch đen
Tạp chất bẩn vô cơ
Hóa chất (hydroclo, clo, Hóa chất, nước thải, clo dư dioxitclo, hidroxidenattri)
Hóa Chất, Bột giấy, Tiếng ồn, chất thải rắn nước, điện
Hình 1.3: Sơ đồ quy trình tổng quát quá trình sản xuất giấy
Nguyên liệu thô tre, nứa, gỗ mềm…
Nước thải, khí thải nồi hơi, tiếng ồn
Thu hồi hóa chất Nước
Bài báo cáo tốt nghiệp của HUTECH dưới sự hướng dẫn của GS.TS Hoàng Hưng tập trung vào việc đánh giá hiện trạng môi trường ngành công nghiệp giấy tại tỉnh Đồng Nai Nghiên cứu này không chỉ phân tích tình hình ô nhiễm mà còn đề xuất các giải pháp hiệu quả nhằm khắc phục vấn đề ô nhiễm trong khu vực.
Gỗ chủ yếu bao gồm 50% xơ, 20-30% đường không chứa xơ và 20-30% lignin, trong đó lignin là hợp chất hóa học kết nối các xơ lại với nhau Để tách xơ ra khỏi lignin, quá trình nấu được thực hiện bằng cách sử dụng hóa chất ở nhiệt độ và áp suất cao trong nồi nấu Quá trình này thường diễn ra theo mẻ với sự tham gia của kiềm (NaOH) và hơi nước.
Lượng NaOH sử dụng trong quá trình nấu chiếm khoảng 10-14% nguyên liệu thô Mỗi mẻ nấu hoàn tất sau khoảng 8 giờ, trong đó các loại khí được xả ra khỏi nồi nấu Để đảm bảo chất lượng sản phẩm, tỷ lệ rắn/lỏng cần được duy trì trong khoảng 1:3 đến 1:4.
Sau quá trình nấu, các chất trong nồi sẽ được giải phóng nhờ áp suất và di chuyển vào tháp phóng Trước khi rửa, bột thường được chuyển qua các sàng để tách mấu.
Trong quá trình rửa, bột từ tháp phóng và sàng mấu được rửa bằng nước để loại bỏ dịch đen loãng Dịch này được chuyển đến quá trình thu hồi hóa chất, trong khi bột tiếp tục được rửa trong các bể rửa Toàn bộ quá trình rửa kéo dài khoảng 5-6 giờ.
Bột sau khi rửa thường chứa tạp chất như cát và mảnh chưa nấu, được loại bỏ qua sàng và làm sạch li tâm Tạp chất tách ra trong quá trình sản xuất giấy viết và giấy in sẽ được tái chế thành giấy bao bì không tẩy trắng, trong khi phần tạp chất từ thiết bị làm sạch thường bị thải bỏ Sau khi sàng, bột giấy với nồng độ 1% được làm đặc lên khoảng 4% để tiến tới bước tẩy trắng Nước lọc thu hồi trong quá trình làm đặc sẽ được tái sử dụng cho việc rửa bột, trong khi bột dùng cho giấy bao bì không cần tẩy trắng và được chuyển trực tiếp đến công đoạn chuẩn bị xeo.
Vấn đề môi trường phát sinh và phương pháp xử lý trong ngành công nghiệp giấy
Ngành sản xuất bột giấy và giấy được liệt vào ngành sản xuất gây ô nhiễm môi trường đáng kể cả trực tiếp cũng như gián tiếp
Nước thải từ ngành giấy chứa nhiều chất ô nhiễm có lưu lượng và độc tính cao, bao gồm các hợp chất hữu cơ như dịch chiết từ thân cây, axit béo, sản phẩm phân hủy lignin và các dẫn xuất của lignin bị Clo hóa Nếu không được xử lý, nước thải này có thể gây ô nhiễm nghiêm trọng cho môi trường nước mặt, đất và nước ngầm, đặc biệt là dịch đen từ quá trình nghiền bột bằng phương pháp hóa học.
Quá trình đốt nhiên liệu để sản xuất hơi nước bão hòa thải ra khí độc hại, trong khi quá trình nghiền bột giấy hóa học cũng phát sinh các khí nặng mùi như hydro sulphite và mercaptan.
- Dioxin xuất phát từ quá trình tẩy trắng bột giấy bằng chlorine
- Góp phần làm cạn kiết nguồn tài nguyên nước
- Góp phần làm cạn kiệt nguồn tài nguyên rừng
Đề tài tốt nghiệp của HUTECH dưới sự hướng dẫn của GS.TS Hoàng Hưng tập trung vào việc đánh giá hiện trạng môi trường của ngành công nghiệp giấy tại tỉnh Đồng Nai Nghiên cứu này không chỉ phân tích tình hình ô nhiễm hiện tại mà còn đưa ra các giải pháp khả thi nhằm khắc phục vấn đề ô nhiễm môi trường trong khu vực.
- Gây hiệu ứng nhà kính thông qua việc sử dụng năng lượng điện và mất thảm thực vật
1.4.2 Phương pháp dùng trong xử lý ô nhiễm môi trường trong ngành giấy a) Giải pháp cải thiện môi trường nước
Lượng dịch đen trong các nhà máy sản xuất bột giấy chỉ chiếm tỷ lệ thấp trong tổng lượng nước thải, với Bapaco là 50 – 60 m³/tấn sản phẩm, thế giới là 30 m³/tấn sản phẩm và kiềm nguội Việt Nam là 5 – 7 m³/tấn sản phẩm Tuy nhiên, dịch đen lại chứa từ 50 – 80% tổng tải lượng ô nhiễm hữu cơ, với giá trị COD thường dao động từ 50.000 – 100.000 mg O2/l Việc xử lý hiệu quả lượng dịch đen sẽ giảm thiểu đáng kể tác động của nước thải giấy.
Phương pháp keo tụ và hấp phụ là giải pháp hiệu quả để xử lý dịch đen trong điều kiện Việt Nam, bên cạnh các phương pháp cô đốt và sinh học yếm khí Phương pháp này dựa vào khả năng kết tủa của các hợp chất hữu cơ như lignin, nhựa và axit béo có trong nước thải giấy, đặc biệt là ở pH thấp.
Nước thải sau quá trình kết tủa ở pH thấp có khả năng giảm 50-70% lượng chất rắn lơ lửng (SS), 40-50% COD và BOD, đồng thời làm giảm đáng kể màu sắc Tiếp theo, than hoạt tính được tạo ra từ việc đốt bùn trong quá trình lắng, lọc và ép sẽ được sử dụng để hấp phụ các chất hữu cơ tan và chất màu còn lại.
Các biện pháp này chỉ là bước tiền xử lý trước khi tiến hành xử lý sinh học Một kỹ thuật mới đang thu hút sự chú ý là việc oxy hóa dịch đen bằng cách sử dụng xúc tác.
Xử lý dịch trắng thực chất là quá trình xử lý nước thải tổng hợp, bao gồm phần thải còn lại sau xử lý dịch đen, nước rửa tách cellulo, nước thải từ tẩy trắng và phần dịch xeo Nước thải này thường được xử lý bằng phương pháp keo tụ lắng gạn kết hợp với xử lý sinh học Các kỹ thuật xử lý sinh học như bùn hoạt tính, hồ sục khí, và các phương pháp lọc yếm khí có thể cải thiện hiệu quả xử lý Những công nghệ này giúp giảm COD và BOD xuống còn 10-20% giá trị ban đầu, đồng thời giảm màu và mùi rõ rệt Quy trình xử lý này cũng có chi phí xây dựng và vận hành hợp lý, phù hợp với các cơ sở sản xuất vừa và nhỏ.
Đề tài tốt nghiệp của HUTECH dưới sự hướng dẫn của GS.TS Hoàng Hưng tập trung vào việc đánh giá hiện trạng môi trường ngành công nghiệp giấy tại tỉnh Đồng Nai Bài viết cung cấp cái nhìn tổng quan về ô nhiễm môi trường do ngành công nghiệp này gây ra và đưa ra các giải pháp khả thi nhằm khắc phục tình trạng ô nhiễm, góp phần bảo vệ môi trường địa phương.
Tránh rơi vãi, tổn thất hóa chất trong khi sử dụng
• Biện pháp xử lý nước thải sản xuất
Nước thải từ ngành giấy có chứa nhiều chất rắn lơ lửng, xơ sợi và hóa chất hữu cơ khó phân hủy Để xử lý ô nhiễm nước, các phương pháp hiệu quả bao gồm lắng, đông keo tụ hóa học và xử lý sinh học.
Các nhà máy giấy tại Việt Nam phân tích đặc tính nguồn thải để đề xuất công nghệ xử lý nước thải phù hợp, với công suất cụ thể tính bằng m³/ngày Sau khi xác định công nghệ, họ sẽ đăng ký sơ đồ xử lý đạt tiêu chuẩn cấp phép, đảm bảo phù hợp với từng nhà máy Một trong những công nghệ hiệu quả trong xử lý nước thải ngành giấy là
Chất keo tụ không khí nén nước thải Bơm nước thải
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
Các dòng nước thải được thu gom vào một bể điều hòa, phục vụ cho một hộ sản xuất hoặc một cụm Tại bể này, các dòng thải sẽ hòa trộn với nhau, và chỉ trong những trường hợp đặc biệt mới cần điều chỉnh pH về mức phù hợp.
Nước thải từ bể điều hoà được bơm vào thùng trộn với chất tạo keo, sau đó chảy xuống bể keo tụ và lắng Nếu cần thiết, có thể sử dụng bể lắng thứ cấp để nâng cao hiệu quả xử lý.
- 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
Bể làm thoán g Loại nước
Đánh giá hiện trạng môi trường ngành công nghiệp giấy tại tỉnh Đồng Nai cho thấy cần thiết phải cải thiện quy trình xử lý nước thải Các cơ sở sản xuất bột giấy và giấy sẽ lắp đặt nhà vệ sinh xử lý chất thải bằng bể tự hoại, thiết kế phù hợp với lượng chất thải phát sinh Nước thải sau khi xử lý sơ bộ qua bể phốt sẽ được hòa cùng với nước thải từ nhà tắm, sau đó được đưa vào bể xử lý thứ cấp bằng phương pháp lọc yếm khí để loại bỏ triệt để các chất dinh dưỡng như Nitơ (N) và Phospho (P) Điều này đảm bảo nước thải đạt tiêu chuẩn xả thải QCVN 08:2008 trước khi thải ra môi trường Các yếu tố như thể tích bể, thời gian lưu và vật liệu lọc sẽ được điều chỉnh dựa trên lưu lượng nước thải.
• Biện pháp thu gom tiêu thoát nước mưa
Theo thiết kế cơ sở, nước mưa từ mái công trình và đường giao thông nội bộ được thu gom qua hệ thống ga thu, ga lắng cặn và lắng rác, sau đó chảy qua các ống dẫn xung quanh các xưởng và nhà kho, cuối cùng dẫn vào sông hồ xả thải Rác và cặn lắng từ các hố ga được nạo vét định kỳ và xử lý cùng với rác sinh hoạt Bên cạnh đó, cần áp dụng các giải pháp cải thiện môi trường không khí để nâng cao chất lượng sống.
• Biện pháp giảm thiểu và xử lý ô nhiễm bụi, khí thải
➢ Biện pháp giảm thiểu chung
Điều kiện môi trường tự nhiên và kinh tế xã hội khu vực tỉnh Đồng Nai
1 Vị trí địa lý: Đồng Nai là tỉnh nằm trong khu vực miền Đông Nam Bộ của Việt Nam, vùng đất nối liền giữa Nam Bộ, cực nam Trung Bộ và nam Tây Nguyên Tỉnh Đồng Nai nằm ở cực bắc miền Đông Nam Bộ, có toạ độ địa lý từ 10030’03 đến 11034’57’’vĩ độ Bắc và từ 106045’30 đến 107035’00 kinh độ Đông Đồng Nai có diện tích 5.862,37 km2, bằng 1,76% diện tích tự nhiên của cả nước và 25,5% diện tích tự nhiên vùng Đông Nam Bộ, giữ vị trí quan trọng trong vùng phát triển kinh tế trọng điểm phía Nam của đất nước Đồng Nai giáp các tỉnh: phía Đông giáp tỉnh Bình Thuận; phía Tây giáp Thành phố Hồ Chí Minh; phía Tây Bắc giáp tỉnh Bình Dương, Bình Phước; phía Nam giáp tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu; phía Bắc giáp tỉnh Lâm Đồng
Hiện nay, tỉnh Đồng Nai có 173 phường, xã, thị trấn Trong đó:
- Thành phố Biên Hoà có 23 phường, 07 xã
- Thị xã Long Khánh có: 06 phường, 09 xã
- Huyện Tân Phú có: 01 thị trấn, 17 xã
- Huyện Định Quán có: 01 thị trấn, 13 xã
- Huyện Xuân Lộc có: 01 thị trấn, 14 xã
- Huyện Cẩm Mỹ có: 13 xã
- Huyện Long Thành có: 01 thị trấn, 18 xã
- Huyện Nhơn Trạch có: 12 xã
- Huyện Thống Nhất có: 10 xã
- Huyện Trảng Bom có: 01 thị trấn, 16 xã
- Huyện Vĩnh Cửu có: 01 thị trấn, 09 xã
Theo kết quả Tổng điều tra dân số và nhà ở năm 2009, tỉnh Đồng Nai có tổng dân số là 2.483.211 người, trong đó có 1.232.182 nam và 1.252.029 nữ, cho thấy tỉnh Đồng Nai có dân số đông.
Đồng Nai, với mật độ dân số 421 người/km² và hơn 30 thành phần dân tộc, là tỉnh công nghiệp quan trọng thứ năm của Việt Nam và đứng thứ hai ở miền Đông Nam Bộ Vị trí chiến lược của Đồng Nai, là cửa ngõ phía đông của thành phố Hồ Chí Minh, kết nối các vùng kinh tế trọng điểm qua các tuyến giao thông huyết mạch như quốc lộ 1A và quốc lộ 51, không chỉ thúc đẩy phát triển kinh tế mà còn đảm bảo an ninh quốc phòng và bảo vệ môi trường Nghiên cứu này đánh giá hiện trạng môi trường ngành công nghiệp giấy tại Đồng Nai và đề xuất các giải pháp khắc phục ô nhiễm.
Tỉnh Đồng Nai sở hữu địa hình chủ yếu là đồng bằng và bình nguyên, xen kẽ với những núi sót phân bố rải rác Địa hình của tỉnh có xu hướng thấp dần từ phía Bắc xuống phía Nam, tạo nên sự đa dạng trong cảnh quan.
Địa hình đồng bằng chủ yếu gồm hai dạng: các bậc thềm sông có độ cao từ 5 đến 10m, hoặc từ 2 đến 5m, dọc theo các con sông, tạo thành những dải hẹp có chiều rộng biến đổi từ vài chục mét đến vài km Đất trong khu vực này chủ yếu là các aluvi hiện đại.
Địa hình trũng trên trầm tích đầm lầy biển tại tỉnh Đồng Nai có độ cao từ 0,3 đến 2m, với một số khu vực thấp hơn mực nước biển Vùng đất này thường xuyên bị ngập triều và có mạng lưới sông rạch dày đặc, được bao phủ bởi rừng ngập mặn Thành phần vật liệu tại đây không đồng nhất, chủ yếu bao gồm sét và chất hữu cơ lắng đọng.
Dạng địa đồi lượn sóng có độ cao từ 20 đến 200m, bao gồm các đồi bazan với bề mặt địa hình phẳng và thoải, độ dốc từ 30 đến 80 Loại địa hình này chiếm diện tích lớn, bao trùm hầu hết các khối bazan và phù sa cổ Đất ở khu vực này chủ yếu là nhóm đất đỏ vàng và đất xám.
Địa hình núi thấp ở tỉnh bao gồm các núi sót rải rác, là phần cuối cùng của dãy Trường Sơn, với độ cao dao động từ 200 đến 800m Khu vực này chủ yếu nằm ở phía bắc tỉnh, giáp ranh giữa huyện Tân Phú và tỉnh Lâm Đồng, cùng với một số núi sót ở huyện Định Quán và Xuân Lộc Tất cả các núi này có độ cao từ 20 đến 300m, với đá mẹ lộ thiên chủ yếu là granit và đá phiến sét.
Đất Đồng Nai chủ yếu có địa hình bằng phẳng, với 82,09% diện tích có độ dốc dưới 8 độ và 92% dưới 15 độ Chỉ khoảng 8% diện tích đất có độ dốc trên 15 độ.
Tài liệu HUTECH về đồ án tốt nghiệp dưới sự hướng dẫn của GS.TS Hoàng Hưng tập trung vào việc đánh giá hiện trạng môi trường ngành công nghiệp giấy tại tỉnh Đồng Nai và đề xuất các giải pháp khắc phục ô nhiễm Khu vực này có địa hình bằng phẳng với nhiều loại đất như đất phù sa, đất gley và đất cát, cùng với những nơi trũng ngập nước quanh năm Đất đen, nâu và xám chủ yếu có độ dốc dưới 8 độ, trong khi đất đỏ có độ dốc dưới 15 độ Đặc biệt, đất tầng mỏng và đá bọt lại có độ dốc cao hơn.
Tỉnh Đồng Nai sở hữu quỹ đất phong phú và màu mỡ, được phân loại thành 10 nhóm đất chính Dựa vào nguồn gốc và chất lượng, đất tại đây có thể được chia thành 3 nhóm chung.
Các loại đất hình thành trên đá bazan bao gồm đất đá bọt, đất đen và đất đỏ, với độ phì nhiêu cao, chiếm 39,1% diện tích tự nhiên (229.416 ha) và phân bố chủ yếu ở phía bắc và đông bắc của tỉnh Những loại đất này rất phù hợp cho việc trồng các cây công nghiệp ngắn và dài ngày như cao su, cà phê và tiêu.
Các loại đất hình thành trên phù sa cổ và đá phiến sét bao gồm đất xám, nâu xám và loang lổ, chiếm 41,9% diện tích tự nhiên (246.380 ha) và phân bố chủ yếu ở phía nam và đông nam tỉnh, đặc biệt là tại các huyện Vĩnh Cửu, Thống Nhất, Biên Hoà, Long Thành và Nhơn Trạch Những loại đất này thường có độ phì nhiêu kém, phù hợp cho việc trồng các loại cây ngắn ngày như đậu, đỗ, cũng như một số cây ăn trái và cây công nghiệp dài ngày như cây điều.
Các loại đất hình thành trên phù sa mới bao gồm đất phù sa và đất cát, chủ yếu phân bố ven các sông như sông Đồng Nai và La Ngà Chất lượng đất ở đây rất tốt, phù hợp cho nhiều loại cây trồng như cây lương thực, hoa màu và rau quả.
Khí hậu Đồng Nai mang đặc trưng của khí hậu nhiệt đới gió mùa cận xích đạo, với hai mùa rõ rệt: mùa khô và mùa mưa Mùa khô diễn ra từ tháng 12 đến tháng 3 hoặc tháng 4 năm sau.
5 – 6 tháng), mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11 (khoảng 6 – 7 tháng) Khoảng kết thúc mùa mưa dao động từ đầu tháng 10 đến tháng 12
Triển vọng ngành giấy ở tỉnh Đồng Nai
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…
Ngành sản xuất giấy tại Việt Nam, đặc biệt là ở Đồng Nai, chủ yếu do các doanh nghiệp nội địa đảm nhiệm do yêu cầu đầu tư lớn và thời gian thu hồi vốn chậm Công ty Cổ phần Tập đoàn giấy Tân Mai là một trong những nhà sản xuất lớn nhất cả nước, cùng với các doanh nghiệp như Nhà máy giấy Đồng Nai và Công ty TNHH giấy Hưng Long, chiếm hơn 30% thị phần giấy in báo và giấy in Tuy nhiên, giá trị sản xuất công nghiệp ngành giấy tại Đồng Nai năm 2016 chỉ đạt 2.340 tỷ đồng, với tốc độ tăng trưởng bình quân giai đoạn 2016-2018 là 12,1%/năm, tương đương 2,3% giá trị sản xuất toàn ngành Sản lượng giấy thành phẩm đang có xu hướng giảm Định hướng phát triển của ngành giấy Đồng Nai trong tương lai là duy trì và cải tiến các sản phẩm đã có thương hiệu, đồng thời phát triển các sản phẩm giấy cao cấp như couche.
Đánh giá hiện trạng môi trường ngành công nghiệp giấy tại tỉnh Đồng Nai cho thấy cần tăng cường chủ động về nguồn nguyên liệu, liên doanh, liên kết và mở rộng quy mô sản xuất để đáp ứng nhu cầu thị trường Việc đầu tư chiều sâu, đa dạng hóa và nâng cao chất lượng sản phẩm là rất quan trọng nhằm duy trì năng lực sản xuất cao và cạnh tranh với hàng nhập khẩu Đồng thời, cần tập trung hoàn thành các dự án đã được phê duyệt để kịp thời huy động năng lực sản xuất Nghiên cứu sử dụng đa dạng nguyên liệu, đặc biệt là cây thân thảo và phế liệu nông nghiệp, sẽ giúp cải thiện hiệu quả sản xuất Ưu tiên áp dụng công nghệ sạch để giải quyết ô nhiễm và giảm thiểu chất thải môi trường, đồng thời đẩy mạnh nghiên cứu và phát triển các nguồn nguyên liệu sẵn có, xác định thêm các loài cây có năng suất và chất lượng bột giấy cao để nâng cao hiệu quả sản xuất giấy.
Công nghệ sản xuất của các nhà máy giấy lựa chọn khảo sát
2.3.1 Tổng quan về nhà mấy giấy Tân Mai
Công ty giấy Tân Mai thuộc địa phận phường Thống Nhất, thành phố Biên Hòa, tỉnh Đồng Nai
Năm 1959 : Thành lập Công ty công nghiệp giấy Việt Nam (COGIVINA)
Năm 1963 : Khởi động máy xeo giấy 1 và nhà máy sản xuất bột giấy
Năm 1969 : Khởi động máy xeo giấy 2
Năm 1980 : Tiến hành xây dựng dự án mở rộng Công ty giấy Tân Mai
Năm 1987 : Khởi động nhà máy nghiền dăm
Năm 1990 : Khởi động máy xeo giấy 3
Năm 1992 : Nâng sản lượng giấy đạt 20.100 tấn giấy/năm
Năm 1994, công suất sản xuất giấy đã được nâng lên 30.500 tấn/năm, tăng 37% so với năm 1993 Đến năm 1995, công suất tiếp tục tăng lên 42.000 tấn/năm, đồng thời bắt đầu áp dụng quy trình sản xuất bột giấy CTMP.
Đồ án tốt nghiệp dưới sự hướng dẫn của GS.TS Hoàng Hưng tập trung vào việc đánh giá hiện trạng môi trường trong ngành công nghiệp giấy tại tỉnh Đồng Nai Nghiên cứu này nhằm xác định các vấn đề ô nhiễm đang diễn ra và đưa ra các giải pháp khắc phục hiệu quả để cải thiện tình hình môi trường trong khu vực.
Hình 2.1 Cơ cấu tổ chức
Phòng kinh doanh Phòng nhân sự và đào tạo
GĐ Quản lý nhân sự
Phòng tài chính kế toán
GĐ Kỹ thuật và sản phẩm
GĐ Quản lý và nhân sự
Đồ án tốt nghiệp của HUTECH, dưới sự hướng dẫn của GS.TS Hoàng Hưng, tập trung vào việc đánh giá hiện trạng môi trường ngành công nghiệp giấy tại tỉnh Đồng Nai Nghiên cứu này không chỉ nêu rõ tình hình ô nhiễm mà còn đưa ra các giải pháp cụ thể nhằm khắc phục tình trạng này, góp phần bảo vệ môi trường và phát triển bền vững cho khu vực.
Năng lực sản xuất và sản phẩm
Công ty giấy Tân Mai là Công ty sản xuất bột giấy và giấy lớn nhất miền
Nam và đứng thứ hai cả nước (sau Nhà máy giấy Bãi Bằng)
- Sản lượng bột giấy : 45.000 tấn/năm
- Sản lượng giấy : 48.000 tấn/năm
Các sản phẩm giấy chính của Công ty bao gồm :
Về năng lượng : 02 máy biến thế
Phòng kỹ thuật và sản phẩm
Phòng quy trình sản xuất Phòng kỹ thuật Phòng điện Phòng cơ Trạm xử lý nước lò hơi Xưởng bột giấy CTMP Xưởng xeo giấy
Đồ án tốt nghiệp của HUTECH, dưới sự hướng dẫn của GS.TS Hoàng Hưng, tập trung vào việc đánh giá hiện trạng môi trường ngành công nghiệp giấy tại tỉnh Đồng Nai Bài viết đề xuất các giải pháp nhằm khắc phục tình trạng ô nhiễm môi trường trong khu vực này, nhằm bảo vệ sức khỏe cộng đồng và cải thiện chất lượng môi trường sống.
Về hơi nước : 02 nồi hơi
- Nồi hơi 1 : hơi bão hòa 17 bar, 28 tấn/giờ
- Nồi hơi 2 : hơi quá nhiệt 17 bar, 31 tấn/giờ
- Gỗ thông 3 lá nội địa
- Bột CTMP tự sản xuất
- Bột nhập : TMP (Norway), CTMP (Canada), CTMP (Newzealand), DIP (Germany, Canada, France, USA), …
Công đoạn sản xuất bột giấy
Quá trình sản xuất bột giấy bao gồm hai giai đoạn chính: sản xuất dăm mảnh và sản xuất bột giấy CTMP từ dăm mảnh Bên cạnh đó, còn có giai đoạn sản xuất bột giấy từ giấy vụn.
Al2SO3.2SiO2.2H2O Nhựa thông rắn TALC Mg3Si4O10(OH)2
Vôi CaO Dioxide titan TiO2
H2SO4 98%, HNO3 65% Nhựa thông cường chế
Đồ án tốt nghiệp của HUTECH dưới sự hướng dẫn của GS.TS Hoàng Hưng tập trung vào việc đánh giá hiện trạng môi trường ngành công nghiệp giấy tại tỉnh Đồng Nai Nghiên cứu này không chỉ phân tích các vấn đề ô nhiễm hiện tại mà còn đề xuất các giải pháp hiệu quả nhằm khắc phục tình trạng ô nhiễm môi trường trong khu vực.
Công đoạn sản xuất dăm mảnh
Hình 2.2: sơ đồ sản xuất dăm mảnh
Băng tải con lăn Băng tải xích
Băng tải xích Tang quay bóc vỏ
Gỗ có từ tính Băng tải cao su Băng tải cao su
Tài liệu HUTECH về đồ án tốt nghiệp dưới sự hướng dẫn của GS.TS Hoàng Hưng tập trung vào việc đánh giá hiện trạng môi trường trong ngành công nghiệp giấy tại tỉnh Đồng Nai Bài viết cũng đề xuất các giải pháp nhằm khắc phục tình trạng ô nhiễm môi trường trong khu vực này.
Hình 2.3: Sơ đồ công nghệ sản xuất giấy máy xeo
Bột giấy vụn, bột tre địa phương, bột nhập
Cắt cuộn Kho thành phẩm
Đồ án tốt nghiệp của HUTECH, dưới sự hướng dẫn của GS.TS Hoàng Hưng, tập trung vào việc đánh giá hiện trạng môi trường trong ngành công nghiệp giấy tại tỉnh Đồng Nai Bài viết đề xuất các giải pháp nhằm khắc phục tình trạng ô nhiễm môi trường trong khu vực này.
Nước thải từ hoạt động tắm rửa và vệ sinh của công nhân có lưu lượng không lớn, được xả vào hệ thống thoát nước sinh hoạt chung của thành phố.
Nước thải từ quá trình sản xuất bột giấy CTMP có màu nâu và độ màu cao do chứa nhiều lignin, mặc dù không phải là dịch đen Hàm lượng chất rắn lơ lửng (SS) trong nước thải cũng rất cao Hiện nay, hầu hết nước thải này được thải trực tiếp ra sông, dẫn đến tình trạng nước sông đục và chứa nhiều thể lơ lửng Tình trạng này không chỉ gây hại cho các loài thủy sinh mà còn ảnh hưởng xấu đến sức khỏe cộng đồng và làm giảm mỹ quan đô thị.
Nước thải công đoạn xeo giấy
Công ty sở hữu 03 máy xeo hoạt động liên tục, sản sinh ra nước thải chủ yếu từ quá trình xeo giấy Nước thải này có ít lignin, độ màu không cao và chứa nhiều bột giấy, dẫn đến màu trắng đục Hiện tại, công ty đã đưa nước thải qua bể lắng để xử lý và thu hồi bột giấy Tuy nhiên, nước thải đầu ra vẫn chưa đạt tiêu chuẩn môi trường và cần được xử lý thêm trước khi thải ra ngoài Một số chỉ tiêu nước thải từ công đoạn xeo giấy cần lưu ý.
Đồ án tốt nghiệp của HUTECH, dưới sự hướng dẫn của GS.TS Hoàng Hưng, tập trung vào việc đánh giá hiện trạng môi trường trong ngành công nghiệp giấy tại tỉnh Đồng Nai Bài viết cũng đề xuất các giải pháp hiệu quả nhằm khắc phục tình trạng ô nhiễm môi trường trong khu vực này.
Các phương pháp áp dụng trong xử lý nước thải
Xử lý cơ học nhằm mục đích:
Tách các chất không hòa tan và vật chất lơ lửng có kích thước lớn như rác, nhựa, dầu mỡ, cặn lơ lửng và các tạp chất nổi ra khỏi nước thải là bước quan trọng trong quá trình xử lý nước.
- Loại bỏ cặn nặng như sỏi, cát, mảnh kim loại, thuỷ tinh.v.v…
- Điều hoà lưu lượng và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải
- Xử lý cơ học là giai đoạn chuẩn bị và tạo điều kiện thuận lợi cho các quá trình xử lý hoá lý và sinh học
Song chắn rác hoặc thiết bị nghiền rác
Nước thải trước khi vào hệ thống xử lý cần được xử lý qua song chắn rác hoặc thiết bị nghiền rác để loại bỏ các thành phần rác lớn như vải vụn, vỏ đồ hộp, lá cây, bao nilông và đá cuội Việc này giúp ngăn ngừa tắc nghẽn bơm, đường ống và kênh dẫn, đảm bảo an toàn và tạo điều kiện làm việc thuận lợi cho toàn bộ hệ thống xử lý nước thải.
Song chắn rác, thường được chế tạo từ kim loại, được lắp đặt tại cửa vào kênh dẫn để ngăn chặn rác Tùy thuộc vào kích thước khe hở, song chắn rác được phân loại thành ba loại: thô, trung bình và mịn Song chắn rác thô có khoảng cách giữa các thanh từ 60 đến 100 mm, trong khi song chắn rác mịn có khoảng cách từ 10 đến 25 mm Việc thu gom rác có thể thực hiện bằng phương pháp thủ công hoặc bằng thiết bị cào rác cơ.
Đồ án tốt nghiệp của HUTECH dưới sự hướng dẫn của GS.TS Hoàng Hưng tập trung vào việc đánh giá hiện trạng môi trường trong ngành công nghiệp giấy tại tỉnh Đồng Nai Nghiên cứu này cũng đề xuất các giải pháp nhằm khắc phục tình trạng ô nhiễm không khí trong khu vực.
Thiết bị nghiền rác là giải pháp thay thế cho song chắn rác, giúp nghiền và cắt vụn rác thành các mảnh nhỏ hơn với kích thước đồng đều mà không cần tách rác khỏi dòng chảy Rác vụn này sẽ được giữ lại trong các công trình phía sau như bể lắng cát và bể lắng đợt 1 Tuy nhiên, thiết bị này có nhược điểm khi rác nghiền chủ yếu là vải vụn, có thể gây hại cho cánh khuấy, tắc nghẽn ống dẫn bùn, hoặc bám dính vào các ống khuếch tán khí trong quá trình xử lý sinh học.
Bể lắng cát đóng vai trò quan trọng trong việc loại bỏ cát, cuội, xỉ lò và các tạp chất vô cơ khác có kích thước từ 0,2 – 2 mm ra khỏi nước thải Điều này giúp bảo vệ bơm khỏi sự bào mòn do cát và sỏi, ngăn ngừa tắc nghẽn đường ống dẫn, và bảo vệ các công trình sinh học phía sau Hiện nay, bể lắng cát được phân loại thành ba loại chính: lắng cát ngang, lắng cát thổi khí, và lắng cát xoáy.
Bể lắng cát là một hệ thống xử lý nước thải, trong đó dòng chảy được thiết kế theo hướng ngang với tốc độ không vượt quá 0,3 m/s Tại bể lắng cát thổi khí, khí nén được đưa vào một cạnh theo chiều dài, tạo ra dòng chảy xoắn ốc giúp cát lắng xuống đáy dưới tác dụng của trọng lực Bể lắng cát xoáy có hình dạng trụ tròn, nơi nước thải được đưa vào theo phương tiếp tuyến, tạo nên dòng chảy xoáy, giúp tách cát khỏi nước và lắng xuống đáy nhờ trọng lực và lực ly tâm.
Bể lắng có chức năng loại bỏ các hạt cặn lơ lửng trong nước thải, với cặn hình thành trong quá trình keo tụ tạo bông (bể lắng đợt 1) hoặc trong quá trình xử lý sinh học (bể lắng đợt 2) Dựa theo hướng dòng chảy, bể lắng được chia thành hai loại: bể lắng ngang và bể lắng đứng.
Trong bể lắng ngang, nước chảy theo phương ngang với tốc độ tối đa 0,01 m/s và thời gian lưu từ 1,5 đến 2,5 giờ Ngược lại, bể lắng đứng cho phép nước thải di chuyển thẳng đứng từ dưới lên vách tràn với vận tốc 0,5 – 0,6 m/s, thời gian lưu nước dao động từ 0,75 đến 2 giờ.
Lọc là phương pháp tách các tạp chất nhỏ khi không thể loại bỏ bằng phương pháp lắng Quá trình này thường ít được áp dụng trong xử lý nước thải, mà chủ yếu được sử dụng khi nước sau xử lý cần đạt chất lượng cao.
Trong các hệ thống xử lý nước thải công suất lớn không sử dụng các thiết bị lọc áp suất
Đánh giá hiện trạng môi trường ngành công nghiệp giấy tại tỉnh Đồng Nai cho thấy ô nhiễm nghiêm trọng Để khắc phục, việc sử dụng bể lọc với vật liệu lọc dạng hạt, chủ yếu là cát, là một giải pháp khả thi Kích thước hạt cát hiệu quả dao động từ 0,15 mm đến vài mm, với kích thước lỗ rỗng từ 10 đến 100 μm Tuy nhiên, kích thước này lớn hơn nhiều so với các hạt cặn nhỏ như vi khuẩn (0,5 – 5 μm) và virus (0,05 μm), dẫn đến khả năng các hạt này có thể di chuyển qua lớp vật liệu lọc Quá trình lọc diễn ra khi các cặn bẩn được tách khỏi nước thông qua sự tương tác giữa các hạt cặn và vật liệu lọc.
Sàng lọc là quá trình diễn ra tại bề mặt của lớp vật liệu lọc, nhằm loại bỏ các hạt cặn có kích thước lớn không thể xuyên qua lớp vật liệu này khi nước cần xử lý.
Lắng là quá trình loại bỏ những hạt cặn lơ lửng có kích thước khoảng 5µm và khối lượng riêng lớn hơn nước, thông qua việc tách biệt trong các khe rỗng của lớp vật liệu lọc Tuy nhiên, quá trình này không hiệu quả trong việc khử các hạt keo mịn có kích thước từ 0,001 đến 1µm.
Hấp phụ là quá trình tách các hạt keo thông qua hai giai đoạn: đầu tiên là vận chuyển các hạt trong nước đến bề mặt vật liệu lọc, sau đó là kết dính các hạt vào bề mặt vật liệu Quá trình này chịu ảnh hưởng của lực hút hoặc đẩy giữa vật liệu lọc và các hạt cần tách, trong đó lực Van der Waals và lực hút tĩnh điện đóng vai trò quan trọng nhất.
Hoạt tính sinh học trong các thiết bị lọc là yếu tố quan trọng dẫn đến quá trình ôxy hóa các chất hữu cơ Để quá trình chuyển hóa sinh học diễn ra hoàn toàn, cần duy trì nhiệt độ và thời gian lưu nước thích hợp trong thiết bị lọc Trong khi đó, thiết bị lọc chậm phụ thuộc nhiều hơn vào hoạt tính sinh học so với thiết bị lọc nhanh.
- Chuyển hóa hóa học : Các vật liệu lọc còn có khả năng chuyển hóa hóa học một số chất có trong nước thải như NH4 + , sắt, mangan, …
2.4.2 Các phương pháp hóa lý
Hiện trạng môi trường ngành công nghiệp giấy
Theo thống kê, Việt Nam có gần 1000 doanh nghiệp sản xuất giấy, nhưng chỉ khoảng 10% đạt tiêu chuẩn môi trường cho phép về nước thải, khí thải và chất thải rắn Ô nhiễm môi trường nước là vấn đề nghiêm trọng nhất, do hầu hết các cơ sở sản xuất giấy không có hệ thống xử lý nước thải hoặc hệ thống hiện có không đạt yêu cầu Tình trạng ô nhiễm môi trường từ ngành sản xuất giấy đang trở thành mối quan tâm lớn.
Ngành công nghiệp giấy có mức độ ô nhiễm cao hơn so với nhiều ngành khác, gây ảnh hưởng tiêu cực đến con người và môi trường xung quanh, chủ yếu do việc xử lý nước thải không đạt tiêu chuẩn.
Ngành sản xuất giấy Việt Nam chủ yếu sử dụng hai loại nguyên liệu là tre nứa và gỗ lá rộng mọc nhanh, với sản lượng khoảng 130 – 150 ngàn tấn bột giấy mỗi năm, tiêu tốn khoảng 700 ngàn tấn nguyên liệu tiêu chuẩn Diện tích rừng bị khai thác cho ngành giấy không nhỏ, trong khi lượng giấy cũ tái sinh chỉ đạt khoảng 10 – 15% tổng lượng bột giấy, thấp hơn nhiều so với mức trung bình 50% của nhiều nước khác Các quốc gia như Hàn Quốc và Đài Loan nhập khẩu giấy cũ để tái chế, giúp giảm thiểu khai thác rừng tự nhiên và ô nhiễm môi trường.
Ngành giấy Việt Nam hiện đang ở mức độ công nghệ lạc hậu và thấp Sản xuất bột giấy, đặc biệt tại Bãi Bằng, là khâu có tác động lớn đến môi trường, chủ yếu được thực hiện qua phương pháp nấu kiềm Công ty Giấy Bãi Bằng đóng góp một phần đáng kể vào sản lượng bột giấy trong nước.
20 – 30% sản lượng bột giấy toàn ngành Bột giấy ở đây được nấu từ gỗ bồ đề, mỡ, bạch đàn,
Đánh giá hiện trạng môi trường ngành công nghiệp giấy tại tỉnh Đồng Nai cho thấy ô nhiễm chủ yếu phát sinh từ khí có mùi, chất hữu cơ, hóa chất kiềm tính rò rỉ và khói lò đốt Nguyên liệu chính bao gồm keo và tre nứa, sử dụng phương pháp sulphate với dung dịch NaOH và Na2S Sau quá trình nấu, dịch đen được thu hồi, cô đặc và đốt, trong đó khoảng 55% sinh khối nguyên liệu hòa tan thành CO2 Việc bổ sung hóa chất nấu dưới dạng sulphate natri cho phép thu hồi và tái sử dụng, tuy nhiên vẫn cần các giải pháp khắc phục ô nhiễm hiệu quả.
Quá trình tẩy trắng bột giấy tiêu thụ khoảng 100 kg Clo (Cl2 hoạt tính) và 30 kg xút cho mỗi tấn bột Với sản lượng 150 tấn bột giấy tẩy trắng mỗi ngày, khâu tẩy trắng thải ra khoảng 15 tấn Clo và các hợp chất của nó, cùng với 40-50 tấn xút Ngoài ra, khoảng 15 tấn hợp chất hữu cơ cũng bị hòa tan và theo nước thải Điều này cho thấy tác động môi trường từ quy trình tẩy trắng là rất đáng kể.
Quy trình sản xuất giấy bao gồm các bước nghiền bột, pha chế phụ gia, xeo giấy và hoàn thiện sản phẩm, với tải trọng môi trường ở mức thấp nhờ vào việc tái sử dụng nước trong chu trình khép kín Nước thải chỉ chứa một lượng nhỏ hóa chất không độc hại, có pH khoảng 5,5 – 6,0 và một tỷ lệ rất nhỏ sơ sợi vụn thoát qua lưới xeo Việc áp dụng tiến bộ khoa học kỹ thuật, như sử dụng chất tuyển nổi để thu hồi xơ sợi và tận thu xơ sợi trên tuyến nước thải, như tại công ty giấy Bãi Bằng, đã góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường một cách đáng kể.
Công ty giấy Bãi Bằng nổi bật với thiết kế công nghệ và trang thiết bị hiện đại, trong khi nhiều xí nghiệp giấy khác vẫn áp dụng phương pháp sản xuất truyền thống.
Công nghệ nấu bột giấy không môi trường sử dụng dung dịch xút (NaOH) ở nhiệt độ cao từ 130 đến 1700 C mà không thu hồi hóa chất Toàn bộ dịch đen sau nấu, bao gồm các hóa chất và thành phần nguyên liệu đã hòa tan, được thải ra môi trường, dẫn đến việc các xí nghiệp sản xuất giấy như Công ty giấy Đồng Nai có nước thải với hàm lượng BOD và COD rất cao, vượt xa tiêu chuẩn cho phép.
Gần đây, một số nhà máy giấy đã bắt đầu sản xuất giấy vàng mã để xuất khẩu Các cơ sở này sử dụng tre nứa ngâm trong dung dịch xút, dẫn đến việc thải ra môi trường một lượng lớn chất ô nhiễm từ dịch ngâm.
Ngành công nghiệp giấy tại tỉnh Đồng Nai đang đối mặt với tình trạng ô nhiễm môi trường nghiêm trọng, với nước thải có nồng độ BOD, COD và màu sắc vượt quá tiêu chuẩn cho phép Các cơ sở sản xuất giấy như công ty giấy Đồng Nai và công ty giấy Tân Mai là những điểm nóng về ô nhiễm, do công nghệ sản xuất lạc hậu và hệ thống xử lý chất thải hạn chế Hầu hết các cơ sở không có thiết bị xử lý chất thải, dẫn đến chất thải trực tiếp xả ra môi trường Dù có một số công ty như giấy Bãi Bằng đã áp dụng biện pháp xử lý sơ bộ, nhưng tình hình vẫn chưa cải thiện đáng kể Trong bối cảnh khó khăn hiện nay, các doanh nghiệp thiếu khả năng đầu tư vào công nghệ mới và thiết bị xử lý chất thải, ngay cả những cơ sở được tài trợ quốc tế cũng không đủ kinh phí để vận hành hệ thống xử lý nước thải.
Mặc dù quy mô sản xuất giấy tại Việt Nam còn nhỏ, nhưng vấn đề ô nhiễm môi trường từ ngành này vẫn cần được chú ý Các doanh nghiệp sản xuất giấy không thể xem nhẹ tác động của mình đến môi trường Việc đánh giá chính xác và khách quan về ảnh hưởng của ngành giấy là rất quan trọng, đồng thời các bên liên quan cần tìm ra giải pháp phù hợp để ngăn chặn hậu quả nghiêm trọng và kiểm soát ô nhiễm khi ngành giấy phát triển.
2.5.1 Hiện trạng môi trường nước 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 m 3 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, nước sử dụng chủ yếu là nước thải, chứa nhiều tạp chất, hóa chất, bột giấy và các chất ô nhiễm hữu cơ, vô cơ Việc không có hệ thống xử lý nước và hóa chất tuần hoàn sẽ dẫn đến ô nhiễm môi trường.
Đồ án tốt nghiệp của HUTECH, dưới sự hướng dẫn của GS.TS Hoàng Hưng, tập trung vào việc đánh giá hiện trạng môi trường ngành công nghiệp giấy tại tỉnh Đồng Nai Nghiên cứu này không chỉ chỉ ra những vấn đề ô nhiễm nghiêm trọng mà còn đề xuất các giải pháp hiệu quả nhằm khắc phục tình trạng này, góp phần bảo vệ môi trường và phát triển bền vững cho khu vực.
Bảng 2.1: Các nguồn nước thải từ các bộ phận và thiết bị khác nhau
Bộ phận Các nguồn điển hình
Sản xuất bột giấy - 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
- 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 Xeo giấy - Phần tách loại từ máy làm sạch ly tâm có chứa xơ, sạn và cát
- Chất thải từ hố lưới có chứa xơ
- Dòng tràn từ hố bơm quạt
- Phần nước lọc ra từ thiết bị tách nước có chứa xơ, bột đá và các chất hồ Khu vực phụ trợ - Nước xả đáy
- Nước ngưng tụ chưa được thu hồi
- Nước thải hoàn nguyên từ tháp làm mềm
- Nước làm mát máy nén khí Thu hồi hóa chất - Nước ngưng tụ từ máy hóa hơi
- Dịch loãng từ thiết bị rửa cặn
- Dịch loãng từ thiết bị rửa bùn
- Nước ngưng tụ từ thiết bị làm mát và từ hơi nước
Nguyên nhân tình trạng ô nhiễm môi trường trong ngành giấy
2.6.1 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
Sản xuất bột và giấy ở Việt Nam hiện vẫn chưa đạt quy mô công nghiệp do quy mô sản xuất nhỏ và phân tán Chỉ có một số cơ sở như Bãi Bằng và Tân Mai có công suất lớn, khiến cho việc đầu tư vào các giải pháp bảo vệ môi trường hiệu quả trở nên khó khăn Để có thể đầu tư hệ thống thu hồi hóa chất hiệu quả trong sản xuất bột giấy, quy mô công suất cần phải đạt trên 20.000 tấn/năm; tuy nhiên, các cơ sở nhỏ hiện tại không có hệ thống này, dẫn đến hiệu quả kinh tế thấp và gây ô nhiễm môi trường.
Đề tài tốt nghiệp của HUTECH, dưới sự hướng dẫn của GS.TS Hoàng Hưng, tập trung vào việc đánh giá hiện trạng môi trường trong ngành công nghiệp giấy tại tỉnh Đồng Nai Bài viết cũng đưa ra các giải pháp nhằm khắc phục tình trạng ô nhiễm môi trường trong khu vực này.
2.6.3 Do yếu tố con người và công tác quản lý môi trường 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 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 đo đạc và phân tích mẫu nước thải cùng với kiểm tra khí hậu tại các cơ sở sản xuất cần được thực hiện thường xuyên Tuy nhiên, nhiều doanh nghiệp gặp khó khăn trong sản xuất kinh doanh, như hiệu quả thấp, tiêu thụ sản phẩm chậm và thiếu vốn đầu tư, dẫn đến việc chưa thể thực hiện các hoạt động này.
Kinh phí đầu tư cho hệ thống xử lý môi trường thường lớn, nhưng hiệu quả trực tiếp cho doanh nghiệp không đáng kể so với lợi ích kinh tế xã hội cho khu vực và cộng đồng, dẫn đến việc chưa được coi trọng Đầu tư cho môi trường có thể làm tăng giá thành sản phẩm và giảm lợi nhuận trực tiếp của cơ sở Hơn nữa, để khắc phục triệt để các tác nhân gây ô nhiễm, cần một khoản đầu tư lớn mà nhiều cơ sở sản xuất nhỏ không thể đáp ứng được.
Ngành công nghiệp giấy tại Việt Nam hiện nay chủ yếu tập trung vào việc khai thác để đáp ứng nhu cầu quốc tế và dân sinh, nhưng chưa được đầu tư hợp lý Quy mô sản xuất còn nhỏ bé và phân tán, do đó vấn đề ô nhiễm môi trường chưa trở nên nghiêm trọng Tuy nhiên, khi ngành phát triển trong tương lai, cần phải triển khai các giải pháp hiệu quả để khắc phục những tác động tiêu cực mà ngành có thể gây ra cho môi trường.
Đề tài tốt nghiệp của HUTECH dưới sự hướng dẫn của GS.TS Hoàng Hưng tập trung vào việc đánh giá hiện trạng môi trường ngành công nghiệp giấy tại tỉnh Đồng Nai Bài viết sẽ phân tích các vấn đề ô nhiễm hiện tại và đưa ra các giải pháp khắc phục hiệu quả nhằm cải thiện tình hình môi trường trong khu vực.
