báo cáo công nghệ vi sinh

Kỹ thuật này còn được sử dụng cho đến ngày nay ở các loại giấy múc bằng tay và nói chung nguyên tắc sản xuất giấy cắt vụn, giã nhỏ trong nước, múc và hong khô vẫn không thay đổi cho đến

I.LỊCH SỬ NGÀNH CÔNG NGHIỆP GIẤY

Đầu thế kỷ XIX, sản xuất giấy được cơ giới hóa ngày càng nhiều, năng suất lao động tăng cao và nhu cầu về nguyên liệu vải vụn cũng ngày càng tăng Thật ra, nhu cầu về giấy

và nguyên liệu làm giấy cũng đã liên tục tăng từ khi máy in được phát minh vào giữa thế

kỷ XV May mắn là, vào thời điểm các máy làm giấy xuất hiện người ta đã nghiên cứu gỗ

để làm nguyên liệu sản xuất giấy thay cho vải vụn Năm 1840 ở Đức người ta đã phát triển phương pháp nghiền gỗ thành bột giấy bằng thiết bị nghiền cơ học Năm 1866 nhà hóa học Mỹ Benjamin Tighman đưa ra quy trình sản xuất bột giấy bằng phương pháp hóa học, sử dụng Na2SO3 để nấu gỗ vụn thành bột giấy Năm 1880 nhà hóa học Đức Carl F.Dahl phát minh ra phương pháp nấu bột giấy bằng Na2SO3 và NaOH Từ lúc đó gỗ trở thành nguyên liệu chính để sản xuất giấy

2.PHÁT MINH RA GIẤY

Giấy được làm từ tơ lụa đã được biết đến trước khi Thái Luân phát minh ra giấy trong thế kỷ thứ I ,khoảng năm 105 ,chủ yếu làm từ sợi bên trong của vỏ cây dâu tằm.Trước đó cũng đã có giấy làm từ gai dầu (Cannabis) còn được gọi là cây cần sa như năm mẫu giấy được tìm thấy trong những năm từ 1973 đến 1978 đã chứng minh Các ghi nhận thời gian được so sánh lại cho thấy các mẫu giấy này phải có nguồn gốc từ khoảng năm 140 đến 87 trước Công nguyên

Một loại nguyên liệu giấy khác là cây thụy hương (Daphne) Cây gai dầu và thụy hương

có sợi dài hơn những loại gỗ được sử dụng ngày nay và qua đó mà có độ bền cao Hai tính chất này cho phép giấy được sử dụng vào những mục đích khác ngoài mục đích để viết Các đồ vật để trang trí và quần áo cũng được sản xuất theo truyền thống từ giấy ở Đông Á

Nguyên liệu làm giấy được cắt vụn ra và giã nhỏ trong nước thành bột lỏng Các sợi được phân tán mỏng trong nước Đầu tiên giấy được múc ra bằng một cái rây nổi trên mặt nước Lưới ở dưới đáy rây được gắn chặt vào khung Mỗi tờ giấy được múc ra phải được làm khô trong rây và chỉ được đem ra sau khi khô Vì thế mà cần đến rất nhiều rây Kỹ thuật này lan truyền đến người Thái vào khoảng năm 300

Vào khoảng năm 600 kỹ thuật múc giấy cải tiến dùng loại rây múc lan truyền đến Triều Tiên và sau đó đến Nhật Ở loại rây múc này khung rây có thể gỡ ra khỏi rây Tờ giấy vừa được múc có thể được lấy ra khi còn ẩm và đem đi phơi khô Kỹ thuật này còn được

sử dụng cho đến ngày nay ở các loại giấy múc bằng tay và nói chung nguyên tắc sản xuất giấy (cắt vụn, giã nhỏ trong nước, múc và hong khô) vẫn không thay đổi cho đến ngày nay

Hoa và lá cây bụp mì

Ở Nhật người ta cải tiến kỹ thuật này và pha vào bột của sợi giấy nhựa từ rễ của cây bụp

mì (Abelmoschus manihot) Các sợi được phân tán đều hơn và không còn bị vón cục nữa Loại giấy này được gọi là giấy Nhật

Ở châu Âu sau này giấy được ép từng chồng, giữa hai tờ giấy có lót một tấm vải hay nỉ(phớt) Qua đó mà quá trình làm khô giấy được tăng nhanh hơn và giấy được nén chặt lại

X Vào khoảng năm 1300 tiền giấy cũng được ban hành ở Nhật,Ba Tư,Ấn Độ

3.1 Trong thế giới Ả Rập

Vào năm 750 hay 751 kỹ thuật sản xuất giấy lan truyền đến Samarkand, có lẽ qua các tù binh người Trung Quốc trong một cuộc tranh chấp biên giới Và từ đấy kỹ thuật này lan rộng khắp thế giới Ả Rập Nhờ vào các khám phá mới, người ta cho rằng ở Samarkand giấy đã được biết đến và sản xuất trước đó 100 năm Cây lanh (Linum usitatissinum) và cây gai dầu (Cannabis L.) cũng như nước đều có đầy đủ, chẳng bao lâu người Ả Rập đã xây dựng lên một công nghiệp giấy phát đạt Giấy lan truyền nhanh chóng đến Maroc Một cối xay giấy đã được xây ở Bagdad vào năm 795, năm 870 quyển sách làm bằng giấy đầu tiên được phát hành ở đây Trong văn phòng của hoàng đế Harun al-Rashid

người ta đã dùng giấy để viết Sau đó là các xưởng sản xuất ở Damascus, Cairo.Ở các tỉnh Bắc Phi cho đến cả phía tây.

Người Ả Rập tiếp tục cải tiến kỹ thuật sản xuất Nhờ vào các rây múc làm bằng dây kim

loại mà người ta đã có thể tạo được hình chìm trên giấy (watermark) Giấy được phủ keo tốt hơn nhờ sử dụng tinh bột (Phủ keo là tráng một lớp mỏng keo trên mặt giấy hay pha keo vào bột giấy lỏng trước khi múc giấy để giấy láng hơn và

ít hút nước hơn, mực viếtlem ít hơn.) Các đơn vị đo lường diện tích được tiêu chuẩn hóa 500 tờ giấy là một ram giấy (thếp giấy) – rizmar Từ này là nguồn gốc cho khái niệm về đơn vị giấy vẫn còn thông dụng cho đến ngày nay trong ngành giấy: một ram giấy

3.2Giấy ở châu Âu

Qua các giao lưu văn hóa giữa phương Tây Thiên chúa giáo và phương Đông Ả Rập cũng như qua nước Tây Ban Nha thời kỳ Hồi giáo giấy được mang đến châu Âu từ thế kỷ thứ XII Theo như Al-Idrisi tường thuật lại sau các chuyến du lịch, ngay từ giữa thế kỷ thứ XII ở San Felipe (Xativa) gần Valencia đã có một nền công nghiệp giấy phát đạt, xuất khẩu các loại giấy cao cấp sang cả các nước láng giềng

Sau khi người Ả Rập bị đánh đuổi khỏi Tây Ban Nha, vùng quanh Valencia vẫn còn là nơi có tầm quan trọng trong công nghiệp giấy vì ở đây người ta trồng được cây lanh (Linum), một nguyên liệu dùng làm giấy rất tốt

Cùng với việc sử dụng văn bản ngày càng phổ biến trong các lãnh vực khác của văn hóa (kinh tế, luật, hành chánh, ), từ giữa thế kỷ thứ 14 giấy bắt đầu cuộc tranh đua với giấy

da (parchment) Kỹ thuật in sách ra đời từ giữa thế kỷ thứ 15 đã đánh dấu cho vai trò của giấy da trở thành vật liệu để viết xa xỉ Mặc dù rẻ tiền, mãi cho đến thế kỷ thứ 17 giấy, trong vai trò là vật liệu để viết, mới đẩy lùi được giấy da tương đối đắt tiền hơn

II Vài nét về công nghệ sản xuất giấy ở một số công ty:

1.Phân loại giấy tại Việt Nam :

• Giấy in báo, dạng cuộn hoặc tờ

• Giấy không tráng (uncoated paper) được dùng để viết, in và các mục đích in ấn khác; giấy làm thẻ hoặc dải đục lỗ

• Giấy vệ sinh, khăn lau mặt, lau tay, khăn ăn và các loại tương tự dùng cho mục đích nội trợ, vệ sinh; giấy nỉxenlulô và giấy nỉ mỏng bằng sợi xenlulô; có thể đã được làm nhăn, dập nổi, tạo lỗ châm kim, nhuộm màu bề mặt, trang trí hoặc in bề mặt, dạng cuộn hoặc tờ

• Giấy và bìa Kraft không hồ trắng, dạng cuộn hoặc tờ

• Giấy và bìa không tráng khác, không hồ khác, dạng cuộn hoặc tờ, chưa được gia công thêm hoặc xử lý khác

• Giấy đã sunphua hoá, giấy không thấm mỡ, giấy can (tracing paper) và giấy bóng kính, các giấy bóng trong và giấy bóng mờ khác, dạng cuộn hoặc tờ.

• Giấy hỗn hợp được làm bằng cách dán các lớp giấy phẳng lại với nhau bởi một lớp keo dính, không hồ trắng hoặc thấm tẩm bề mặt, có hoặc không có gia cố bên trong, dạng cuộn hoặc tờ

• Giấy đã gấp nếp làn sóng (có thể đã được dán các tờ phẳng lên mặt) đã làm vân, làm nhăn, dập nổi hoặc soi lỗ, dạng cuộn hoặc tờ

• Giấy than, giấy tự copy và các loại giấy để sao chụp khác (kể cả giấy đã hồ trắng hoặc thấm tẩm dùng cho máy đánh giấy nến hoặc in bản kẽm) đã hoặc chưa in, dạng cuộn hoặc tờ

• Giấy đã hồ trắng (giấy tráng - coated paper) 1 hoặc cả 2 mặt bằng một lớp cao lanh hoặc các chất vô cơ khác, có thể có thêm chất kết dính, không có lớp phủ ngoài nào khác, có thể đã nhuộm màu bề mặt, trang trí hoặc in bề mặt, dạng cuộn hoặc tờ

• Giấy nỉ xenlulô, giấy nỉ mỏng bằng sợi xenlulô đã hồ trắng, thấm tẩm, phu nhuộm màu bề mặt, có thể được trang trí hoặc in bề mặt, dạng cuộn hoặc tờ

• Khối lọc, thanh tấm lọc, bột giấy dạng tấm

• Giấy cuốn thuốc lá, có thể đã được chia cắt thành miếng nhỏ hoặc cuốn sẵn thành ống

• Giấy dán tường và các loại giấy phủ tường tương tự

• Thùng, sắc, túi nhỏ và các loại bao bì khác bằng giấy

• Sổ đăng ký, Sổ sách kế toán, vở ghi chép (Sổ đặt hàng, biên lai), sổ ghi nhớ, nhật

ký, vở bài tập

• Các loại nhãn bằng giấy hoặc bìa, đã hoặc chưa in

• Ống lõi, tuýp, suốt, cửi và các loại tương tự bằng bột giấy, giấy hoặc bìa, đã hoặc chưa đục lỗ hoặc làm cứng

• Giấy bìa, giấy xenlulo và giấy nỉ mỏng sợi xenlulo khác, cắt theo kích cỡ hoặc mẫu, các vật phẩm khác bằng bột giấy, giấy hoặc bìa giấy, giấy nỉ xenlulo hoặc giấy nỉ mỏng sợi xenlulo

2.HIỆN TRẠNG NGÀNH CÔNG NGHIỆP GIẤY VIỆT NAM

a.Thuận lợi

Công nghiệp giấy Việt Nam (CNGVN) có một vị trí quan trọng trong nền kinh tế

quốc dân mặc dù quy mô của nó vẫn còn nhỏ bé so với khu vực và thế giới Theo thống

kê năm 1995 sản xuất CNGVN đạt giá trị 572 tỷ VNĐ, chiếm 2,34% tổng giá trị công nghiệp cả nước và đứng hàng thứ 10 trong ngành công nghiệp CNGVN bao gồm 1408

cơ sở sản xuất, trong đó có 42 cơ sở quốc doanh (của trung ương và địa phương), 39 cơ

sở thuộc kinh tế tập thể, 38 xí nghiệp tư nhân và phần còn lại (hơn 1269 cơ sở) là các hộ lao động thủ công cá thể Tổng công suất sản xuất bột giấy và giấy của CNGVN tương ứng là 200.000 tấn/năm và 400.000 tấn/năm Kế hoạch sản xuất của CNGVN năm 2000

là 374.000 tấn Toàn ngành chỉ có ba cơ sở quy mô lớn với công suất trên 20.000 tấn giấy/năm là các Công ty Giấy Bãi Bằng (55.000 tấn/năm), Công ty Giấy Tân Mai (48.000 tấn/năm) và Công ty Giấy Đồng Nai (20.000 tấn/năm); 33 đơn vị quy mô trung bình (> 1.000 tấn/năm) và còn lại là các cơ sở sản xuất quy mô nhỏ duới l000 tấn/năm và rất nhỏ.Theo kế hoạch đến năm 2010 CNGVN sẽ có sản lượng 1.050.000 tấn giấy các loại đáp ứng 85 - 90% nhu cầu giấy của xã hội Để thực hiện mục tiêu này chúng ta cần định hướng trên hai vấn đề sau đây:

o Đối với các cơ sở xây dựng trước khi có Luật Môi trường thì cần đầu tư chiều sâu, đổi mới công nghệ, hoàn thiện công nghệ bột hóa nhiệt cơ (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 và các hợp chất clo, tiến tới công nghệ tẩy trắng không sử dụng clo (TFC) Phải xây dựng và thực hiện các giải pháp hoàn thiện các hệ thống thu gom, tái chế, tái sử dụng chất thải, hạn chế chất thải đồng thời thực hiện việc kiểm toán môi trường theo quy định

o Đối với các dự án xây dựng nhà máy sau Luật Môi trường thì khuyến khích và có chính sách ưu đãi đối với các dự án nhà máy ứng dụng công nghệ tiên tiến, sản xuất sạch; thực hiện phương châm phòng bệnh hơn chữa bệnh bởi vì xử lý môi trường ngoại

vi là một biện pháp thụ động tốn kém Nhà nước chỉ cấp giấy phép đầu tư cho những dự

án xây dựng có báo cáo đánh giá tác động môi trường và đưa ra được giải pháp bảo vệ môi trường tất cả phải được thẩm định bảo đảm tính khả thi Sau khi xây dựng xong nhà

máy chỉ được phép vận hành sản xuất chính thức nếu chạy thử mà đạt được các chỉ tiêu bảo vệ môi trường theo quy định hiện hành.

Hình.Sản phẩm Giấy Tân Mai Ngày 30/1, Bộ Công nghiệp đã ban hành Quyết định 07/2007/QĐ-BCN phê duyệt Quy hoạch điều chỉnh phát triển ngành công nghiệp giấy Việt Nam đến năm 2010, tầm nhìn 2020 Theo đó, mục tiêu xây dựng ngành công nghiệp giấy Việt Nam với công nghệ hiện đại, hình thành các khu vực sản xuất giấy, bột giấy tập trung với công suất đủ lớn; phấn đấu năm 2010 sản xuất được 600.000 tấn bột giấy và đạt năng suất 1.800.000 tấn vào năm 2020

o Để thực hiện được các mục tiêu trên, ngành công nghiệp giấy tập trung huy động mọi nguồn vốn đầu tư từ các thành phần kinh tế trong và ngoài nước để đầu tư xây dựng vùng nguyên liệu và các nhà máy sản xuất bột giấy và giấy quy mô lớn Tổng vốn đầu

tư cho giai đoạn 2006-2020 là 95.569 tỷ đồng, trong đó vốn đầu tư nhà máy là 87.664 tỷ đồng, vốn đầu tư trồng rừng là 7.905 tỷ đồng

b.Khó khăn.

Nói chung công nghệ sản xuất giấy ở Việt Nam còn ở trình độ rất thấp và chậm phát triển so với khu vực và thế giới Hầu hết các doanh nghiệp đều sản xuất giấy theo

phương pháp kiềm không có thu hồi hóa chất nên khó cải thiện chất lượng, giá thành cao

và gây ô nhiễm môi trường

Công nghiệp giấy thực chất là ngành sản xuất đa ngành và tổng hợp, sử dụng một khối lượng khá lớn nguyên liệu đầu vào (nguyên liệu từ rừng, các hóa chất cơ bản, nhiên liệu, năng lượng, nước v.v ) so với khối lượng sản phẩm tạo ra (tỷ lệ bình quân vào khoảng 10/1) Quá trình sản xuất bột và giấy đã sinh ra một lượng rất lớn các chất thải ở dạng rắn, lỏng (nước thải) và khí Tùy thuộc và công nghệ mà lượng nước tiêu hao trong quá trình sản xuất giấy vào khoảng l00 - 500 m3/tấn sản phẩm ảnh hưởng của sản xuất bột và giấy đến môi trường chủ yếu ở hai công đoạn: nấu bột giấy và tẩy trắng bột giấy Quá trình nấu bột giấy (bằng phương pháp sunfit hay sunfat) đều thải ra các hợp chất (ở dạng lỏng) chứa lưu huỳnh, đồng thời thải ra khí SO2, H2S, các mercaptan, các sunfua Quá trình tẩy trắng bột giấy gây ô nhiềm môi trường nhiều nhất vì có sử dụng tới clo và các hợp chất của nó như hypoclorit, clo đioxit Để tẩy trắng 1 tấn bột giấy cần tới 100kg clo và các hợp chất của nó (trong đó khoáng 50% là clo phân tử) Về mặt công nghệ sản xuất, trong quá trình tẩy trắng bột giấy, đưa bao nhiêu hợp chất clo vào thì lại thải ra bấy nhiêu Hiện nay trên thế giới cũng chưa có công nghệ tái sử dụng clo trong khâu tẩy trắng bột giấy

Nói chung do quy mô sản xuất nhỏ, sản xuất phân tán nên CNGVN chưa gây ra những vấn đề ô nhiễm môi trường nghiêm trọng trên diện rộng Tuy nhiên do hầu hết các cơ sở

ít hoặc không đầu tư cho xử lý chất thải (mà trước hết là nước thải) nên vấn đề ô nhiễm cục bộ tại địa phương lại hay xảy ra; nước thải đều không đạt các tiêu chuẩn quy định về môi trường Qua khảo sát người ta thấy ở ba công ty giấy lớn nhất (tại Bãi Bằng, Tân Mai, Đồng Nai) mặc dù với công nghệ sản xuất tương đối hiện đại và có đầu tư cho các công trình xử lý nước thải nhưng các chỉ tiêu SS (chất rắn lơ lửng), BOD5, COD của nuớc thải vẫn cao gấp vài lần so với tiêu chuẩn cho phép ở các nhà máy còn lại, các chỉ tiêu

SS, BOD5, COD cao gấp chục lần, hàng chục lần hay thậm chí 100 lần so với tiêu chuẩn cho phép

Hình.Một góc cơ sở sản xuất giấy gây ô nhiễm ở Khu công nghiệp Phú Thái – Hải Dương

Hiện nay, ngành công nghiệp giấy đang tăng trưởng nhanh chóng và đóng góp vào tiến trình phát triển chung của nền kinh tế xã hội Tuy nhiên, theo đánh giá của Ban chỉ đạo Quốc gia về nước sạch - Bộ Tài nguyên và Môi trường, ngành công nghiệp giấy lại là một trong những ngành gây ô nhiễm trầm trọng, đặc biệt đối với các nguồn nước Vì vậy, song song với việc lập kế hoạch phát triển doanh nghiệp, một bài toán khác đặt ra cho ngành giấy là phải xử lý tốt các chất thải, giảm bớt ô nhiễm và bảo vệ tài nguyên môi trường.Theo thống kê, cả nước có gần 500 doanh nghiệp sản xuất giấy, trong đó chỉ có khoảng 10% doanh nghiệp đạt tiêu chuẩn môi trường cho phép, còn hầu hết các nhà máy đều không có hệ thống xử lý nước thải hoặc có nhưng chưa đạt yêu cầu, vì thế tình trạng gây ô nhiễm môi trường do sản xuất giấy cũng đang là vấn đề được nhiều người quan tâm

So với ngành công nghiệp khác ngành công nghiệp giấy ở mức ô nhiễm cao và dễ gây tác động đến con người và môi trường xung quanh do ô nhiễm từ nguồn nước thải xử lý không đạt yêu cầu

Công nghệ sản xuất giấy ở Việt Nam còn rất lạc hậu Để sản xuất ra một tấn giấy thành phẩm, các nhà máy phải sử dụng từ 30-100 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

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, rất khó phân huỷ trong môi trường Có những nhà máy giấy, lượng nước thải lên tới 4.000 - 5.000m3/ngày, các chỉ tiêu BOD, COD gấp 10 – 18 lần tiêu chuẩn cho phép; lượng nước thải này không được xử lý mà đổ trực tiếp vào sông.

Ngoài ra, trong công nghiệp xeo giấy, để tạo nên một sản phẩm đặc thù hoặc những tính năng đặc thù cho sản phẩm, người ta còn sử dụng nhiều hóa chất và chất xúc tác Những chất này nếu không được thu hồi hoặc xử lý mà xả thẳng ra sông ngòi thì vấn đề ô nhiễm

là không tránh khỏi, làm mất cân bằng sinh thái trong môi trường nước

Hiện nay, ở các khu vực có cơ sở sản xuất giấy đang phải chịu sức ép nặng nề về ô nhiễm môi trường, để sản xuất mỗi tấn bột giấy phải thải ra 10 tấn dịch đen Riêng khu vực sông Cầu, chỉ với 3.500 m3 nước xả mỗi ngày, nhưng ngành giấy đã là thủ phạm số một gây ô nhiễm nặng cho dòng sông này, trong đó nhà máy giấy Hoàng Văn Thụ đứng đầu bảng

Ở Bắc Ninh, mỗi ngày Phong Khê thải ra sông 4500m3 nước thải và theo thống kê của Sở Tài nguyên và Môi Trường, các ch ỉ số COD, BOD, coliform đều cao hơn mức cho phép 4-6 lần Khói và bụi giấy đã làm cho bầu không khí ở Phong Khê bị ô nhiễm trầm trọng Chính lượng nước thải đã làm cho nhiều diện tích sản xuất nông nghiệp thành đất chết.Điều đặc biệt là việc đặt các nhà máy ở thượng nguồn sông Hậu như: Khu công nghiệp Trà Nóc II hay Thốt Nốt, Ô Môn, đã gây ô nhiễm nguồn nước trầm trọng, làm ảnh hưởng đến nuôi trồng thủy sản

c.Thách thức

Sau một thời gian phải huy động tối đa công suất của các nhà máy để đáp ứng yêu cầu sử dụng giấy in báo, giấy in và viết trong nước, đến nay các doanh nghiệp giấy lại rơi vào tình tạng tồn kho lớn, sản xuất cầm chừng

Bên cạnh đó, nguồn vốn đầu tư cho các vùng trồng rừng nguyên liệu gặp khó khăn và hạn chế đã đặt ra cho ngành giấy phải kịp thời tìm hướng giải quyết để năm 2009 có thể giữ vững ổn định sản xuất

Ngay từ đầu tháng 9/2008, khi mà kinh tế nhiều nước trên thế giới đang bắt đầu nhận thấy dấu hiệu suy giảm và rơi vào khủng hoảng thì hầu hết các doanh nghiệp giấy trong nước phải cắt giảm từ 20-40% sản lượng nhưng tồn kho vẫn rất lớn Nhiều công ty nhỏ

và vừa bị lỗ từ 1-3 tỷ đồng trong năm 2008, một số nhà máy đã phải ngừng sản xuất ngay

từ những tháng đầu năm 2009 (như Giấy Đồng Nai và Giấy Bình An thuộc Công ty Cổ phần Giấy Tân Mai) Đặc biệt là lượng tồn đọng nguyên liệu sản xuất trong lúc nhập với giá cao, lãi suất vay ngân hàng cũng vào thời điểm cao ngất ngưởng, trong khi sản phẩm sản xuất ra tồn đọng, bán với giá cạnh tranh đã làm cho nhiều doanh nghiệp phải lao đao, xuất khẩu cũng gặp khó khăn do tình hình kinh tế thế giới có dấu hiệu suy thoái

Theo ông Vũ Ngọc Bảo, Tổng thư ký Hiệp hội Giấy - Bột giấy, tổng sản lượng giấy năm

2008 sản xuất ra chỉ đạt khoảng 1,2 triệu tấn, chúng ta phải nhập khẩu khoảng 900.000

tấn và xuất khẩu được khoảng 130.000 tấn Trung bình mỗi năm người Việt Nam tiêu dùng hết 24kg/người trong khi ở các nước châu Á là 45-46kg/người và ở Mỹ là

300kg/người Như vậy tiềm năng phát triển cho ngành giấy là rất lớn, nhưng do ngành công nghiệp giấy còn manh mún, công nghệ sản xuất lạc hậu nên vẫn chưa đáp ứng được nhu cầu

Hiện tại, để ngành giấy trong nước đứng vững và phát triển trong tương lai thì phải chủ động được về nguyên liệu, trong khi năng lực sản xuất bột giấy mới chỉ đáp ứng 1/2 nhu cầu sản xuất giấy Do chưa có cơ chế, chính sách nhằm xây dựng và phát triển nguồn nguyên liệu giấy, nên các vùng nguyên liệu vẫn là các công ty tự chủ động và phối hợp với các địa phương để xây dựng nguồn nguyên liệu cho mình

Trước thực trạng trên, Tổng Công ty Giấy Việt Nam (VINAPACO) có chủ trương triển khai các dự án lớn như: Dự án Nhà máy giấy và Bột giấy Thanh Hoá (với công suất 100.000 tấn bột giấy/năm và từ 100.000-130.000 tấn giấy/năm chủ yếu bằng nguồn nguyên liệu trên địa bàn), dự án trồng nguyên liệu giấy Thanh Hoá được Chính phủ phê duyệt với tổng số vốn đầu tư 800 tỷ đồng; Dự án đầu tư và mở rộng Công ty Giấy Bãi Bằng giai đoạn II có công suất 250.000 tấn bột giấy tẩy trắng/năm bằng nguồn nguyên liệu đã được trồng theo quy hoạch của dự án; Dự án sản xuất bột giấy Tân Mai (Quảng Ngãi) có công suất 300.000 tấn bột giấy/năm… Những dự án này khi đi vào hoạt động sẽ phần nào giảm bớt gánh nặng nhập khẩu nguyên liệu cho ngành giấy

Để giải quyết những khó khăn trước mắt, duy trì ổn định sản xuất, nhằm đảm bảo thu nhập và đời sống cho cán bộ công nhân viên trong năm 2009, Tổng Công ty Giấy đã kịp thời đưa ra các giải pháp Đó là, tận dụng thời cơ thị trường giá cả vật tư nguyên liệu thế giới đang ở mức giảm cùng với các doanh nghiệp tập trung mọi nguồn lực để đẩy nhanh tiến độ thực hiện các dự án trên Ưu tiên các công trình thiết thực sản xuất ra hàng hoá, phục vụ việc bình ổn sản xuất và duy trì tăng trưởng, đồng thời nghiên cứu mở rộng thị trường xuất khẩu những mặt hàng truyền thống như: giấy in, viết … nhằm tiêu thụ tối đa sản phẩm sản xuất trong năm và sản phẩm tồn đọng của năm 2008

Đặc biệt, đối với các nhà máy sản xuất giấy cần giảm tối đa các yếu tố nguyên, nhiên vật liệu đầu vào, tăng hiệu quả sản xuất Mở rộng các mối quan hệ hợp tác với các tổ chức định chế tài chính trong và ngoài nước để khai thông nguồn vốn vay đầu tư cho các dự

án, đồng thời huy động nguồn vốn từ cán bộ công nhân viên trong đơn vị với cơ chế lãi vay và thời gian vay hợp lý…

Nhằm thực hiện các giải pháp trên một cách đồng bộ và có hiệu quả, VINAPACO cũng

đề nghị, đối với dự án trồng rừng sản xuất được vay vốn từ Ngân hàng Phát triển Việt Nam bằng 70% so với tổng mức đầu tư của dự án thay bằng 10 triệu đồng/ha/7 năm như hiện nay Nhà nước cũng nên có chính sách tăng mức thuế nhập khẩu giấy thuộc các nước trong khối ASEAN lên 5%; giảm thuế GTGT đối với thu mua giấy lề, giấy loại trong nước từ 10% như hiện nay xuống 0%; giấy in, giấy viết từ 10% xuống 5%, giấy báo

từ 5% xuống 0% Ngoài ra, cần sớm ban hành quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp trong sản xuất giấy và bột giấy cho phù hợp với điều kiện thực hiện của Việt Nam, có như vậy ngành giấy trong nước mới có thể dần từng bước khắc phục được

những khó khăn hiện nay và phát triển bền vững trong tương lai.

III.Tổng quan về ngành sản xuất giấy và bột giấy:

1Các phương pháp sản xuất bột giấy

 Xử lý cơ học

được bóc vỏ trong các máy mài gỗ

cuống cây được thấm ướt trong các nồi nấu trước khi được mài

• Bột nhiệt cơ: được sản xuất từ phế liệu gỗ được băm nhỏ và vỏ bào của các xưởng cưa Theo phương thức TMP (thermo-mechanical pulp) hay "bột nhiệt cơ".Chúng được làm thấm ướt ở 130°C Các liên kết lignin nhờ vậy bị yếu đi Sau đó nước được thêm vào và các miếng gỗ này được nghiền trong các máy nghiền (refiner) Nếu hóa chất được sử dụng thêm vào trong lúc thấm ướt phương pháp này được gọi là phương pháp CTMP (chemo-thermo- mechanical pulp) hay "bột hóa nhiệt cơ"

Nếu chỉ dùng các phương thức cơ để sản xuất, thành phần của bột gỗ không phải là các sợi cellulose mà là các liên kết sợi đã được mài và nghiềm nhỏ ra Để có thể lấy được sợi nguyên thủy phải dùng đến các biện pháp xử lý gỗ bằng hóa học

 Xử lý hóa học

Các mảnh gỗ được xử lý hóa học bằng cách nấu Sau khi nấu 12 đến 15 tiếng các sợi sẽ

được tách ra khỏi các thành phần cứng đi cùng với cellulose Nhìn theo phương diện hóa học, gỗ bao gồm:

Sản lượng sản xuất bột giấy theo phương pháp hóa học ít hơn là sản xuất bột gỗ Các sợi cellulose có ưu điểm là dài hơn, bền và mềm mại hơn Các sợi cellulose từ các cây lá kim thường dài khoảng 2,5 cho đến 4 mm, sợi từ các cây lá rộng dài khoảng 1 mm.

Bột giấy sunfat so với bột giấy sunfit thì dài hơn và bền hơn vì thế chủ yếu được sử dụng

để làm giấy in và giấy viết có độ trắng cao Bột giấy sunfit đa số được dùng để sản xuất các loại giấy vệ sinh mềm

Bột giấy cần phải được tẩy để làm giấy trắng Bột giấy sunfat thông thường được tẩy bằng clo, vì thế mà nước thải sẽ nhiễm các hợp chất cácbon của clo

Cl2 + H2O → H+ + Cl- + HClO

2 NaOH + Cl2 → NaOCl + NaCl + H2O

Bột sunfit được tẩy bằng hiđrô perôxít hay bằng ôxy Kỹ thuật thân thiện hơn với môi trường, thay thế tẩy sử dụng clo bằng sử dụng ôxy và điôxít clo

2 NaClO3 + H2SO4 + SO2 → 2 ClO2 + 2 NaHSO4

Bột giấy tẩy không có clo có độ bền của sợi kém hơn là tẩy bằng clo, nhưng do ít ô nhiễm đến môi trường hơn nên ngày càng được dùng nhiều hơn.[2]

 Phương pháp organocell

Phương pháp organocell sản xuất bột giấy không có lưu huỳnh và vì thế mà thân thiện

với môi trường hơn Các mảnh gỗ được nấu với hỗn hợp nước và mêtanol

(methanol) có cho thêm dung dịch kiềm qua nhiều giai đoạn dưới áp suất và ở

nhiệt độ đến 190°C Qua đó linhin và hemicellulose được hòa tan ra Sau đó

phải rửa sạch qua nhiều giai đoạn rồi tẩy và tháo nước

Mêtanol và kiềm được lấy lại qua một phương pháp tái chế được tiến hành song song với

sản xuất bột giấy Ngoài ra còn thu được linhin và hemicellulose không chứa lưu hùynh được sử dụng tiếp tục trong công nghiệp hóa học

 Khử mực giấy cũ

Các phương pháp khử mực giấy loại có mục đích chính là nhằm loại bỏ các hạt mực cũng

như các chất phụ gia khác như chất độn, các hạt mang màu trong quá trình tráng phủ ra khỏi thành phần sơ xợi

Hai phương pháp khử mực giấy loại (de-inking) được sử dụng phổ biến rộng rãi ngày nay trên thế giới là phương pháp tuyển nổi (flotation) và rửa (washing) Phương pháp tuyển nổi thích hợp với các hạt mực và các hạt phụ gia có kích thước từ 10 đến 250 µm trong khi phương pháp rửa thích hợp với kích thước hạt mực và phụ gia từ 30 µm trở xuống Ngày nay phần lớn các nhà máy tái chế giấy loại thường ứng dụng cả hai phương pháp khử mực bằng tuyển nổi và rửa trong quá trình sản xuất

 Xử lý bột trước khi sản xuất giấy

Bột giấy được nghiền trong các máy nghiền (refiner) trước khi đưa qua máy giấy Bên

trong máy nghiền dung dịch bột giấy đậm đặc chảy qua giữa một trục lăn cĩ dao

và các dao gắn cố định Sợi sẽ được cắt (nghiền thơ) hay ép (nghiền tinh) tùy theo các điều chỉnh dao Hai đầu của sợi cellulose sẻ bị tưa ra giúp cho các sợi liên kết với nhau tốt hơn khi tấm giấy hình thành

Các loại giấy hút nước, cĩ thể tích cao và mềm mại hình thành từ các sợi được

nghiền thơ như giấy thấm Sợi được nghiền tinh được dùng để sản xuất các loại giấy cứng và bền, ít thấm nước cĩ tính trong suốt thí dụ như giấy vẽ kỹ thuật Ngồi ra khi nghiền các sợi cellulose cịn cĩ thể được cắt ngắn đi Chiều dài của sợi và cách nghiền bột quyết định chất lượng của giấy.

2 Công nghệ sản xuất hóa chất:

NaCl, nước

Từ nhà kho,từ hệ thống xử lí nước cấp

Cát, Muối

Từ kho hĩa chất

Mg(OH)2

chất kiềm

Cl2, H2,

vôicát, đá, vôi

cung cấp cho phân xường sản

Hịa tan xử lí tạp chất Chuyển đi san lấp hoặc làm đường

hoặc làm đường

Hòa

vôi Điều chế

Chuyển đi san lấp hoặc làm đường

Chuyển đi san lấp

hoặc làm đường

xuất bột giấy 3.CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT GIẤY nước ta:

Tại nước ta hiện áp dụng chủ yếu 3 cơng nghệ sản xuất giấy:

• Sản xuất bột giấy theo cơng nghệ sulfat sử dụng hỗn hợp NaOH và Na2S

để tách cellulose từ gốm tre nứa Cơng nghệ này được sử dụng chủ yếu ở các cơ sở sản xuất cĩ quy mơ lớn

• Sản xuất bột giấy theo cơng nghệ kiềm nĩng (130-1600C) hay lạnh khơng thu hồi hố chấ Cơng nghệ này thường cĩ những nhà máy đã xây dựng quá lâu đời

• Sản xuất bột giấy bằng giấy tái sinh, chiếm tỷ lệ khoảng 15-18% sản lượng bột hiện nay Cơng nghệ này sản sinh ít chất thải hơn, nhưng quá trình tẩy mực tạo ra rất nhiều độc tố cho mơi trường nước

2.Cơng nghệ sản xuất giấy

a.nguyên tắc:

Để sản xuất giấy, bột giấy rời được lấy ra sau lơ đảo chiều, rơi xuống máng hứng trong cĩ vít tải để chuyển xuống các bể chứa Nước rửa ngược được sử dụng từ máy xeo cĩ nhiệm vụ làm lỗng bột trong các vít tải để tăng cường vận quá trình xả bột từ máng hứng xuống các bể chứa Bột sau khi đã nạp đủ xuống bể chứa được phân tán thành dung dịch huyền phù dạng thơ, pha lỗng bằng nước sạch đến nồng độ khoảng

5 – 6%, bột được bơm ép gián đoạn vào máy nghiền đĩa Bột thốt ra ở mỗi máy nghiền đều được khống chế bằng van định lượng để tinh chỉnh quá trình nghiền Bột nghiền được xả xuống các bể chứa Tại đây bột được pha chế thêm hố chất theo yêu cầu sản xuất, dự trữ bột và được pha lỗng luân phiên tại một trong hai bể cĩ vai trị như nhau trước khi chúng được các bơm cấp đến máy xeo

Bột nghiền ở nồng độ 5% sau khi đã được gia phụ liệu (keo, phèn, độn, các chất màu ) theo yêu cầu cơng nghệ sẽ được các máy khuấy khuấy trộn liên tục trong suốt quá trình gia keo và dự trữ sau đĩ Trước khi sử dụng từ 1 - 2 giờ, bột được pha lỗng đến nồng độ 2 - 2,5% và được các máy bơm BB4 và BB5 đồng thời cấp đến máy xeo.Máy xeo và các hệ thống tiếp cận máy xeo (gồm bộ phận điều tiết, các máy sàng, máy lọc, thùng cao vị và các bơm) là một hệ thống đồng bộ hoạt động liên tục và khép kín Tồn bộ quá trình xeo tuần tự diễn ra như sau: bột được các bơm bột đồng thời cấp đến bộ phận điều tiết bột xuống các hịm lưới của máy xeo nhằm mục đích ổn định lượng bột giấy trong suốt quá trình sản xuất Bột trong mỗi thùng điều tiết được giữ nguyên nồng độ 2 - 2,5 % và đưa xuống máy sàng để loại bỏ tạp chất thơ nhẹ phi xenluloz, tại đây chúng được pha lỗng một phần bằng nước sạch để tăng cường hiệu

suất sàng chọn và làm sạch bột thải, bột mịn qua sàng tiếp tục đi xuống bồn nước trắng, rồi được các bơm đồng thời bơm tới các lọc cát để khử sạn, cát, lọc tinh bột lần cuối trước khi cấp vào thùng lưới và thùng cao vị Các lớp bột hình thành trên lô lưới tròn của máy xeo, bám theo chăn len tiếp cận, hội nhập và đảo chiều tại cặp ép trung gian rồi tới ép sấy, được sấy khô trên lô sấy và tự động cuộn lại trên lô cuộn Sản phẩm phôi giấy hình thành được tự động cuộn trên lô sấy 2, sau đó sẽ được palăng điện lấy ra đưa lên máy cắt cuộn lại để cắt 2 biên và cuộn lại cho chặt hơn, quá trình lấy giấy ra và thay cuộn giấy mới được tiến hành đồng thời.

b.Máy, thiết bị chủ yếu

Máy, thiết bị sử dụng trong ngành giấy ở Việt Nam được nhập từ Trung Quốc, các nước Đông Âu và một số được sản xuất trong nước

Đối với khu vực DNNVV, máy và thiết bị sử dụng chủ yếu là các loại đã qua sử dụng, được nhập về từ nước ngoài hoặc mua lại của các doanh nghiệp lớn trong nước, thường không đồng bộ do khả năng đầu tư của các doanh nghiệp còn nhỏ lẻ, chắp vá

Bảng 31: Danh mục các máy, thiết bị chủ yếu các doanh nghiệp ngành sản xuát giấy

đang sử dụng

Stt Tên máy, thiết bị

1 Máy băm dăm

2 Băng tải nghiêng

3 Nồi cầu quay

14 Máy bơm xeo

25 Nồi nấu keo

26 Máy mài dao băm

27 Goòng tải bộtIV.THÀNH PHẦN Ô NHIỄM:

Gây ô nhiễm chủ yếu của nước thải sản xuất- bột giấy là:

· Chất lơ lửng (xơ sợi cellulose và hemicellulose)

· Các chất tẩy trắng chủ yếu là hợp chất clo vô cơ

· Dãy lignin và phenol

· Các dẫn xuất của hydrocarbon clo hoá, đặc biệt là các hợp chất vòng thơm

· Các muối vô cơ, đặc biệt là muối Ca và Na

· Nhựa thông, cao lanh, polimer, phèn nhôm

· các chất màu

Nồng độ các thành phần gây ô nhiễm trong nước thải của hai công đoạn chính trong sản xuất giấy được cho ở dưới bảng dưới đây:

2 Các phương pháp xử lý

2.1 Xử lý hợp chất hữu cơ (theo BOD), Ni-tơ (N) và chất lơ lửng SS

Quá trình loại bỏ ammonia nitrogen (NH4+) hay là quá trình nitrate hoá (nitrification) có thể thực hiện theo hai cách: (1) xử lý theo bậc, tức là quá trình xử lý chất hữu cơ BOD và

xử lý ammonia nitrogen (NH4+) được thực hiện trong các công trình riêng biệt (hình 1 và

2 ) xử lý đồng thời, tức là loại bỏ chất hữu cơ (theo BOD) và ammonia nitrogen (NH4+) trong cùng một công trình (hình 2)

Để thực hiện quá trình xử lý theo bậc, trong thực tế ứng dụng rộng rãi hệ vi sinh bám dính, dưới dạng công trình bể lọc sinh học (strickling filter hay biofilter)và các đĩa sinh học Bể lọc sinh học ứng dụng cho quá trình nitrat hoá thông thường được bố trí sau bể aeroten, hoặc bể lọc sinh học bậc 1 khi nước thải đã bị loại bỏ hầu hết chất hữu cơ (BOD) Thông dụng nhất là xử lý qua 2 bậc biofilter với các vật liệu lọc bằng chất tổng hợp có bề mặt bám dính riêng cao Tải trọng thuỷ lực là thông số thiết kế quan trọng để tính toán bể biofilter cho quá trình nitrat hoá riêng Hiệu suất xử lý ammonia nitrogen (NH4+) giảm đi khi tăng tải trọng thuỷ lực và giảm nhiệt độ nước thải Trên thực tế, với tải trọng thuỷ lực khoảng 20,37 l/m2.phút thì hiệu quả xử lý nitơ amôn (NH4+) luôn luôn đạt được cao cho mọi mùa trong năm

Bảng 1 Tải trọng hữu cơ tính toán cho bể lọc sinh học xử lý NH4+

Bể lọc sinh học (biofilter) Hiệu quả xử lý(%)