BÁO CÁO ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ VÀ HỆ THỐNG THIẾT BỊ XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN CỦA QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT GIẤY BAO BÌ CÔNG NGHIỆP TỪ GIẤY LOẠI

NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ VÀ HỆ THỐNG THIẾT BỊ XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN CỦA QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT GIẤY BAO BÌ CÔNG NGHIỆP TỪ GIẤY LOẠI .Vấn đề hiện tại và tương lai của các nhà máy sản xuất giấy tại Việt Nam và các nước đang phát triển

CÔNG TY CỔ PHẦN CÔNG NGHỆ ABC

Cơ quan chủ trì: Công ty Cổ phần Công nghệ Abc

Chủ nhiệm đề tài : KS Trần Ngọc Bắc

Hà, Nội 2017

CÔNG TY CỔ PHẦN CÔNG NGHỆ ABC

Cơ quan chủ trì: Công ty Cổ phần Công nghệ ABC

Chủ nhiệm đề tài : KS Trần Ngọc Bắc

Thời gian thực hiện: 08 tháng

Danh sách những người thực hiện

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 5

PHẦN I 6

TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 6

1.1 Tình hình sản xuất giấy bao bì công nghiệp tại Việt Nam 6

1.1.1 Trình độ công nghệ 6

1.1.2 Hệ thống thiết bị 6

1.1.3 Chất lượng sản phẩm 7

1.1.4 Năng lực sản xuất và nhu cầu sử dụng giấy bao bì công nghiệp 8

1.2 Nguyên liệu giấy loại dùng cho sản xuất giấy bao bì công nghiệp 10

1.3 Các phương pháp xử lý chất thải rắn 12

1.3.1 Một số biện pháp kỹ thuật xử lý chất thải rắn trên thế giới thường 12

1.3.2 Các biện pháp kỹ thuật xử lý chất thải rắn tại Việt Nam 13

1.3.3 Công nghệ tái chế nhựa phế loại 14

1.3.4 Tạo hạt 15

1.4 Xử lý chất thải rắn của quá trình sản xuất giấy bao bì công nghiệp từ giấy loại 18

PHẦN II 19

NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 19

2.1 Nguyên liệu 19

2.2 Phương pháp nghiên cứu 19

2.2.1 Phương pháp nghiên cứu tài liệu 19

2.2.2 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết 19

2.2.3 Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm 19

2.3 Phương pháp phân tích 20

PHẦN III 21

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 21

3.1 Nghiên cứu xác định thành phần và tỷ lệ tạp chất có trong giấy loại OCC dùng cho sản xuất giấy bao bì công nghiệp 21

3.1.1 Xác định thành phần và tỷ lệ tạp chất trong giấy loại OCC 21

3.1.2 Xác định tỷ lệ xơ sợi giấy có trong tạp chất plastic 22

3.1.3 Xác định chất lượng xơ sợi giấy 23

3.1.4 Xác định các thồng số ô nhiễm của nước thải quá trình tách nguyên liệu

25

3.2 Xây dựng quy trình công nghệ xử lý chất thải rắn 26

3.3 Nghiên cứu thiết kế hệ thống thiết bị xử lý chất thải rắn 29

3.3.1 Các thiết bị chính của dây chuyền xử lý chất thải rắn 29

3.3.2 Các thiết bị phụ trợ của dây chuyền xử lý chất thải rắn 35

3.4 Xây dựng phương án kiến trúc và bố trí mặt bằng nhà xưởng 36

3.5 Đánh giá sơ bộ hiệu quả kinh tế, xã hội và môi trường 41

3.5.1 Hiệu quả kinh tế 41

3.5.2 Hiệu quả xã hội và môi trường 42

KẾT LUẬN 43

TÀI LIỆU THAM KHẢO 44

MỞ ĐẦU

Bao bì công nghiệp là một trong các sản phẩm chính của ngành giấy ViệtNam, với sản lượng chiếm trên 70% tổng sản lượng sản xuất của ngành giấy Nhucầu tiêu dùng giấy nói chung, các tông và giấy bao bì công nghiệp nói riêng ngàycàng tăng theo tốc độ phát triển của nền kinh tế và sự văn minh của mỗi quốc gia.Khi nền công nghiệp càng phát triển thì nhu cầu bao bì, trong đó có bao bì sản xuất

từ giấy và cáctông ngày càng lớn Điều đó tạo ra một thị trường ngày càng pháttriển, ngày càng mở rộng và ổn định cho các sản phẩm các tông và giấy bao góicông nghiệp

Nguyên liệu dùng cho sản xuất giấy bao bì công nghiệp chủ yếu là giấy loại(hòm hộp các tông cũ – OCC), do vậy đồng hành với sự tăng sản lượng giấy bao bìcông nghiệp là lượng chất thải rắn phát thải trong quá trình sản xuất Thành phầncủa loại chất thải rắn này chủ yếu là nilon, băng keo, … và nguyên liệu xơ sợi bámdính trên đó Hiện tại Việt Nam, phương pháp xử lý chất thải rắn là chôn lấp Việcchôn lấp không những không xử lý được triệt đề mà còn gây lãng phí một nguồnnguyên liệu đáng kể

Chính vì vậy, Công ty Cổ phần Công nghệ Xen_Lu_Lo đã tiến hành đề tài

nghiên cứu cấp cơ sở: Nghiên cứu công nghệ và hệ thống thiết bị xử lý chất thải rắn

của quá trình sản xuất bao bì công nghiệp từ giấy loại.

Mục tiêu của đề tài:

Xây dựng quy trình công nghệ và thiết kế hệ thống thiết bị xử lý chất thải rắncủa quá trình sản xuất bao bì công nghiệp từ giấy loại OCC

Nội dung nghiên cứu:

- Nghiên cứu xác định thành phần và tỷ lệ tạp chất có trong giấy loại OCC;

- Nghiên cứu xây dựng quy trình công nghệ xử lý chất thải rắn;

- Nghiên cứu thiết kế hệ thống thiết bị xử lý chất thải rắn;

- Xây dựng phương án kiến trúc và bố trí mặt bằng nhà xưởng;

- Đánh giá sơ bộ hiệu quả kinh tế, xã hội và môi trường

PHẦN I TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1 Tình hình sản xuất giấy bao bì công nghiệp tại Việt Nam

Giấy bao bì công nghiệp là nhóm sản phẩm có nhu cầu cao Ngành giấy ViệtNam đã đáp ứng được cơ bản nhu cầu về các loại giấy và các tông phục vụ bao góicông nghiệp

1.1.1 Trình độ công nghệ

Công nghệ hầu hết của các nhà máy sản xuất giấy bao bì trong nước làchuyển đổi môi trường gia keo nội bộ từ axit sang trung tính và kiềm yếu Việcchuyển đổi này cho phép giảm chi phí sản xuất và nâng cao chất lượng sản phẩm,tăng khả năng tuần hoàn nước trắng, giảm lượng nước sử dụng, giảm hiện tượngbám dính lên chăn lưới, giảm thời gian vệ sinh chăn lưới

Đa số các nhà máy sản xuất giấy bao bì công suất nhỏ hơn 10.000 tấn/nămcông nghệ sản xuất lạc hậu, trong các công đoạn sản xuất hầu như không hệ thốngsản xuất không được khép kín, xử lý nội vi không triệt để và xử lý môi trường chưatriệt để

Đa số các nhà máy sản xuất giấy bao bì có công suất lơn hơn 50.000 tấn/nămphần lớn dây chuyền sản xuất là hệ thống sản xuất khép kín, xử lý nội vi triệt để kếthợp với xử lý môi trường nhằm đảm bảo gắn sản xuất với bảo vệ môi trường

1.1.2 Hệ thống thiết bị

Các nhà máy sản xuất giấy bao bì công suất nhỏ hơn 10.000 tấn/năm, cácthiết bị của dây chuyền chủ yếu của Trung Quốc, các thiết bị này chủ yếu hoạt độngbán tự động, các thiết bị làm việc không ổn định Do vậy, thời gian dừng máy nhiều,chất lượng sản phẩm không ổn định và dòng sản phẩm giấy bao bì công nghiệpthường ở phân khúc thấp và trung bình

Các nhà máy sản xuất giấy bao bì công nghiệp có công suất lớn hơn 50.000tấn/năm, các thiết bị của dây chuyền tương đối hiện đại, hệ thống điều khiển (DCS)

và hệ thống kiểm tra chất lượng (QCS) Các thiết bị hoạt động ổn định, điều khiểnhoàn toàn tự động, chất lượng sản phẩm ổn định, và dòng sản phẩm giấy bao bìcông nghiệp thường ở phân khúc trung bình và cao cấp

Một số dây chuyền chuẩn bị bột có thiết bị đánh tơi đa chức năng (đánh tơi

và làm sạch) dạng tang trống sử dụng trong dây chuyền sản xuất các tông bao bì từnguồn nguyên liệu OCC có hiệu quả làm sạch cao hơn, sử dụng tiết kiệm điện nănghơn so với hệ thống thiết bị cũ bao gồm máy nghiền thủy lực, máy sàng bột giấy vàlọc cát Các máy sàng bột giấy thế hệ mới cho phép loại bỏ tối đa tạp chất, nhất làcác chất kết dính trong OCC, giảm lượng thải bột ra.

Sơ đồ bố trí các dây chuyền OCC và bột mới ngày càng được đơn giản hóa(có thể chí bao gồm 01 giai đoạn nghiền bột giấy), hiệu quả hơn so với các máynghiền đĩa hiện đại công suất lớn và kết cấu đĩa nghiền phù hợp với các loại nguyênliệu xơ sợi và yêu cầu độ nghiền bột giấy cho sản xuất

Hệ thống tiếp cận được thiết kế ngày càng tinh gọn hơn, khép kín hơn đápứng được yêu cầu về cung cấp bột giấy với khối lượng lớn, tốc độ và áp lực dòngbột giấy cao

Các loại hòm phun bột giấy hiện đại dạng thủy lực với ưu điểm đáp ứng yêucầu cảu các máy xeo giấy công suất lớn, bảo đảm chất lượng giấy nhất là độ đồngđều theo chiều ngang đã thay thế phần lớn các hòm phun bột giấy dạng đệm khí

Rất nhiều bàn lưới hiện đại tinh xảo nhưng rút gọn đã được áp dụng thay thếcho các bàn lưới kiểu truyền thống, kết cấu bàn lưới thế hệ mới bảo đảm đáp ứngđược yêu cầu khắt khe vầ độ đồng đều, về mức độ tách nước của bột giấy trên lưới,tăng khả năng liên kết giữa các lớp giấy trong quá trình sản xuất giấy định lượngcao nhiều lớp

Các thiết bị ép giấy ướt như ép guốc, ép Shoe đã được nghiên cứu và triểnkhai áp dụng thành công trong công nghiệp Nhời diện tích tiếp xúc và lực ép lênlớp bột giấy lớn nên hệ thống trục ép mới này cho phép nâng cao hiệu quả ép giấy

và tăng độ khô của giấy sau ép

1.1.4 Năng lực sản xuất và nhu cầu sử dụng giấy bao bì công nghiệp

Giai đoạn 2011 ÷2014 có nhiều đầu tư cho sản xuất loại mặt hàng này Đếnnăm 2014 công suất giấy làm bao bì đã tăng gấp 1,26 lần so với năm 2010, đạt1.700.000 tấn/năm, sản lượng loại sản phẩm này chỉ đạt 1.280.000 tấn/năm, vì vậy,vẫn phải nhập khoảng 685.000 tấn trong năm 2014 cho nhu cầu sử dụng trong nước.Phần lớn các doanh nghiệp sản xuất bao bì, đặc biệt là bao bì cáctông đều phải nhậpkhẩu một tỷ lệ lớn loại giấy này, thậm chí nhập khẩu cả loại giấy làm lớp sóng(Corrgurated Medium) có chất lượng thấp từ Đài Loan, Trung Quốc

Năng lực sản xuất giấy làm bao bì ở Việt Nam năm 2016 là 1.670.000tấn/năm, với máy xeo lớn nhất có công suất 280.000 tấn/năm (1 máy), tiếp theo làmáy xeo 141.000 tấn/năm (1 máy) Các công suất còn lại là 100.000 tấn/năm (haimáy), 70.000 tấn/năm, 50.000 tấn/năm và rất nhiều máy xeo có công suất nhỏ hơn(tới 10.000 tấn/năm)

Năm 2017, năng lực mới 1,500,000 tấn/năm được đưa vào hoạt động nângtổng công suất giấy làm bao bì lên 3,2 triệu tấn/năm, gấp đôi so với năm 2016 vớimáy xeo lớn nhất 500.000 tấn/năm ở Công ty TNHH Xưởng Giấy Chánh Dương[thuộc Nine Dragons Paper (Holdings)] Năng lực sản xuất giấy bao bì được đưavào hoạt động năm 2017 được trình bày trong bảng 1.1

Bảng 1.1- Năng lực sản xuất giấy bao bì công nghiệp

mới được đưa vào hoạt động năm 2017

Đơn vị: tấn

Đơn vị sản xuất Công suất (tấn/năm) Ngày đưa vào hoạt động

Công ty TNHH Giấy Kraft Vina 258.000 Tháng 01/2017

Công ty TNHH Giấy Lee & Man Việt Nam 420.000 Tháng 04/2017

Công ty TNHH Xưởng Giấy Chánh Dương 500.000 Tháng 06/2017

Nguồn: Hiệp hội bột giấy và giấy Việt Nam

Năng lực sản xuất, tình hình tiêu thụ và xuất nhập khẩu giấy bao bì côngnghiệp trong giai đoạn 2014 ÷2017 được trình bày trong bảng 1.2.

Bảng 1.2– Tình hình sản xuất, tiêu dùng và xuất nhập giấy bao bì công nghiệp giai đoạn 2014 ÷ 2017

Nguồn: Hiệp hội bột giấy và giấy Việt Nam

Dự báo cung và cầu giấy bao bì công nghiệp của Việt Nam tới năm 2020được trình bày trong bảng 1.3

Bảng 1.3 – Dự báo cung và cầu giấy làm bao bì tới năm 2020

Nguồn: Hiệp hội bột giấy và giấy Việt Nam

Năm 2020, công suất giấy làm bao bì tăng 2,4 lần so với năm 2016, 1,5 lần

so với năm 2017 Số liệu này dựa vào các dự án đầu tư đã được công bố Nhữngnăm sau có thể có những dự án khác được công bố nên công suất giấy làm bao bì ởViệt Nam năm 2020 có thể trên 4 triệu tấn và Việt Nam có thể đứng thứ hai sau

Indonesia về sản xuất giấy ở Đông Nam Á Với công suất dự báo, trong đó nguyênliệu OCC dùng cho sản xuất tối thiểu là 70%, thì lượng chất thải rắn cần phải xử lý

là khoảng 200 nghìn tấn

Để ngành giấy Việt Nam tồn tại và phát triển cần phải đổi mới công nghệ, đểnâng cao chất lượng sản phẩm, canh tranh với hàng nhập khẩu; thay thế dần cácmáy xeo lạc hậu, công suất nhỏ; đâu tư các hệ thống xử lý môi trường tiên tiến vàphù hợp để phát triển bền vững

1.2 Nguyên liệu giấy loại dùng cho sản xuất giấy bao bì công nghiệp

Hiện nay, giấy loại OCC là nguồn nguyên liệu chủ yếu trong quá trình sảnxuất giấy bao bì công nghiệp: các tông lớp mặt (Kraft liner và test liner), giấy làmlớp sóng cho các tông sóng (Corrugated medium) và các lớp đệm, lớp đế cho cáctông nhiều lớp (multi-plyboard) Các loại giấy bao gói và giấy làm bao là loại giấyyêu cầu có chỉ số độ bền cao, thường được làm từ bột giấy kraft nguyên thủy Ngaynay với sự phát triển của công nghệ sản xuất các loại hóa chất phụ gia làm tăng độbền của giấy thì mức sử dụng tỷ lệ bột giấy tái chế từ nguyên liệu giấy loại ngàycàng tăng

Mức sử dụng giấy loại OCC có thể thay đổi từ mức tương đối thấp (< 20%)trong giấy bao gói và cáctông kraft lớp mặt đến rất cao (khoảng 80%), thậm chí tới100% trong một số chủng loại sản phẩm giấy và các tông chất lượng thấp hay cáclớp giữa, lớp đế

Các công ty giấy bao bì công nghiệp tại Việt Nam chủ yếu sử dụng nguyênliệu OCC cho sản xuất Công ty TNHH Giấy Kraft Vina sản xuất giấy bao bì côngnghiệp cao cấp công suất 220.000 tấn/năm với 95% nguyên liệu là OCC Công tyTNHH Giấy Chánh Dương sản xuất giấy bao bì cao cấp công suất 100.000 tấn/năm,

sử dụng 65% nguyên liệu OCC Công ty Cổ phần Giấy An Bình công suất 75.000tấn/năm, sản phẩm của công ty bao gồm giấy các tông mặt trắng, giấy các tông lớpmặt và giấy các tông sóng với 95% nguyên liệu là OCC Công ty TNHH một thànhviên Giấy Sài Gòn sản xuất 70.000 tấn/năm các tông lớp mặt và lớp sóng với 100%nguyên liệu là OCC Công ty Cổ phần Giấy Việt Trì sản xuất giấy bao gói côngnghiệp cao cấp công suất 50.000 tấn/năm, sử dụng 70% nguyên liệu là OCC, Công

ty Cổ phần giấy Vạn Điểm sản xuất các tông lớp mặt và giấy làm lớp sóng vớinguyên liệu OCC chiếm 90%,…

Ở các quốc gia khác nhau, các nguồn nguyên liệu và việc thu gom là khácnhau, phương pháp sản xuất, gia keo cũng khác nhau, do đó trong thành phầnnguyên liệu, phụ gia, tạp chất của OCC ở mỗi nước cũng khác nhau Hiện nay, ởtrong nước có rất nhiều chủng loại nguyên liệu OCC của các nước khác nhau được

sử dụng để sản xuất giấy Do chất lượng nguyên liệu OCC sử dụng để sản xuất giấybao bì công nghiệp khác nhau nên thường gây nên nhiều vấn đề, làm cho quá trìnhsản xuất không ổn định, chất lượng sản phẩm thấp, tăng giá thành sản phẩm

Nhìn chung, chất lượng của OCC thay đổi rất lớn tùy thuộc vào đặc thù địa

lý của khu vực sản xuất sản phẩm giấy bao bì công nghiệp Ở các nước Châu Âu vàChâu Mỹ bột kraft gỗ mềm không tẩy trắng (xơ sợi dài) luôn chiếm tỷ lệ cao trongnguyên liệu OCC Trong khi đó ở Châu Á tỷ lệ xơ sợi dài từ gỗ mềm là không đáng

kể mà thay vào đó là hỗn hợp xơ sợi có nguồn gốc từ gỗ mềm và gỗ cứng không tẩytrắng, từ bao bì, hòm hộp tái sinh, từ một số loại nguyên liệu phi gỗ như tre, nứa, bãmía, rơm rạ v.v…

Trong giấy loại nói chung và OCC nói riêng thường có chứa các tạp chấtkhông phải là giấy Thành phần không phải là giấy được hiểu là các phần có thểđược tách ra khỏi sản phẩm giấy bằng cách sử dụng kỹ thuật phân loại khô như lớpmàng nhựa, băng keo dán, dinh gim, xoắn ốc bằng kim loại, thủy tinh, cát sạn Cácloại vật liệu này có thể loại bỏ trong công đoạn ướt (đánh tơi thủy lực) của quá trìnhsản xuất giấy Đây là thành phần không mong muốn có trong nguyên liệu giấy phếliệu Tỷ lệ các thành phần này cao không những làm tăng chi chí sản xuất mà cònlàm tăng chi phí cho xử lý môi trường Bởi vậy, tùy theo quy định của từng nước, tỷ

lệ các thành phần không phải là giấy đều có quy định mức giới hạn Tại Việt Nam,theo quy định trong QCVN 33: 2010/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia vềmôi trường đối với phế liệu giấy nhập khẩu, hàm lượng các chất này không đượcvượt quá 2% so với khối lượng của lô hàng

Giới hạn tỷ lệ thành phần không phải là giấy của Châu Âu trong phạm vi từ0,5 – 2,5 % Giới hạn này được minh họa dưới dạng đồ họa trong hình 1.1

Hình 1.1 – Tỷ lệ thành phần không phải là giấy

Tỷ lệ thành phần này phụ thuộc vào loại giấy loại, hệ thống thu gom và cácyếu tố khác Thực tế sản xuất, tỷ lệ các chất không phải là giấy trong giấy loại OCC

có thể lến tới 5%, trong đó thành phần chủ yếu là chất dẻo – nhựa

1.3 Các phương pháp xử lý chất thải rắn

1.3.1 Một số biện pháp kỹ thuật xử lý chất thải rắn trên thế giới thường

Phương pháp chôn lấp chất thải hợp vệ sinh: Phương pháp này chi phí rẻnhất, bình quân ở các khu vực Đông Nam Á là 1-2 USD/tấn Phương pháp nàythường phù hợp với các nước đang phát triển

Phương pháp chế biến chất thải rắn có nguồn gốc hữu cơ thành phân ủ hữu

cơ (compost): Phương pháp này chi phí thông thường từ 8-10 USD/tấn Thànhphẩm thu được dùng để phục vụ cho nông nghiệp, vừa có tác dụng cải tạo đất vừathu được sản phẩm không bị nhiễm hoá chất dư tồn trong quá trình sinh trưởng.Thành phần này được đánh giá cao ở các nước phát triển Nhược điểm của phươngpháp này là: Quá trình xử lý kéo dài, bình thường là từ 2-3 tháng, tốn diện tích Mộtnhà máy sản xuất phân hữu cơ từ chất thải rắn công xuất xử lý 100.000 tấn chấtthải/năm cần có diện tích là 6ha

Phương pháp thiêu đốt: Phương pháp này chi phí cao, thông thường từ 20-30USD/tấn nhưng chu trình xử lý ngắn, chỉ từ 2-3 ngày, diện tích sử dụng chỉ bằng1/6 diện tích làm phân hữu cơ có cùng công suất Chi phí cao nên chỉ có các nước

phát triển áp dụng, ở các nước đang phát triển nên áp dụng phương pháp này ở quy

mô nhỏ để xử lý chất độc hại như: Chất thải bệnh viện, chất thải công nghiệp, chấtthải nông nghiệp

Các phương pháp kỹ thuật khác: Ép ở áp lực cao các thành phần vô cơ, chấtdẻo để tạo ra các sản phẩm như tấm tường, trần nhà, tủ, bàn ghế,

Xu thế chung của thế giới hiện nay là hạn chế chôn lấp vì yêu cầu diện tíchlớn, khó quy hoạch địa điểm, chi phí đầu tư và quản lý cao, phải xử lý ô nhiễm vềkhí thải, nước rỉ rác trong thời gian dài Ưu tiên các giải pháp xử lý theo tiêu chí

“3R-Reduce, Reuse, Recycle - giảm thiểu, tái sử dụng, tái chế” giảm thiểu rác tạinguồn bằng việc khuyến khích tái sử dụng, tái chế, trong đó việc giảm thiểu và tái

sử dụng thuộc lĩnh vực quản lý rác thải Việc xử lí rác thải đang có khuynh hướngphát triển phân loại tại nguồn để thu hồi các vật chất có giá trị đưa vào tái chế, táitạo tài nguyên từ rác

1.3.2 Các biện pháp kỹ thuật xử lý chất thải rắn tại Việt Nam

Cùng với xu thế chung của thế giới, ở nước ta trong những năm gần đâychính phủ rất coi trọng việc bảo vệ môi trường và các biện pháp để quản lí chất thảirắn Các phương pháp xử lý chất thải rắn đang được áp dụng tại ViệtNam hiện naytập chung vào:

Tái chế chất thải: Việc tái chế chất thải chỉ mang tính tự phát, tập trung ởnhững thành phố lớn Hà Nội, Hải Phòng, TP Hồ Chí Minh Các loại phế thải cógiá trị như: Thuỷ tinh, Đồng, Nhôm, sắt, giấy được đội ngũ đồng nát thu muangay tại nguồn, chỉ còn một lượng nhỏ tới bãi rác và tiếp tục thu nhặt tại đó Tất cảphế liệu thu gom được chuyển đến các làng nghề Tại đây quá trình tái chế đượcthực hiện Việc thu hồi sử dụng chất thải rắn góp phần đáng kể cho việc giảm khốilượng chất thải đưa đến bãi chôn lấp, tận dụng được nguồn nguyên liệu đầu vào chocác quá trình sản xuất, tạo công ăn việc làm cho một số lao động

Đốt chất thải: Được áp dụng để xử lý chất thải nguy hại như chất thải bệnhviện Phương pháp đốt chất thải còn được dùng để xử lý chất thải công nghiệp như

lò đốt chất thải giầy da ở Hải Phòng, lò đốt cao su công suất 2,5tấn/ ngày ở ĐồngNai

Chôn lấp chất thải rắn:Chôn lấp đơn thuần không qua xử lý, đây là phươngpháp phổ biến nhất theo thống kê, nước ta có khoảng 149 bãi rác cũ không hợp vệsinh ,trong đó 21 bãi rác thuộc cấp tỉnh - thành phố, 128 bãi rác cấp huyện – thitrấn Được sự giúp đỡ của nước ngoài đã xây dựng các bãi chôn lấp hợp vệ sinh ở

các thành phố lớn như: Hà Nội, Hải Phòng, Huế, TP Hồ Chí Minh, Bắc Giang.

Chế biến thành phân hữu cơ: Phương pháp làm phân hữu cơ có ưu điểm làmgiảm lượng rác thải hữu cơ cần chôn lấp, cung cấp phân bón phục vụ nông nghiệp.Phương pháp này rất phù hợp cho việc xử lý chất thải rắn sinh hoạt

1.3.3 Công nghệ tái chế nhựa phế loại

Nhựa (hay còn gọi là chất dẻo hoặc polymer) là các hợp chất cao phân tử vàchứa các đơn vị tái lặp trong suốt chiều dài mạch, được dùng làm vật liệu để sảnxuất nhiều loại vật dụng trong đời sống hằng ngày cho đến những sản phẩm côngnghiệp Nhựa phế thải là sản phẩm, vật liệu nhựa bị loại ra trong sản xuất hoặc tiêudùng Một số loại nhựa phế thải có thể làm nguyên liệu ngành tái chế đó là nhựanhiệt dẻo như PET, PE, PP, PS Nhựa nhiệt dẻo là nhóm vật liệu Polymer có khảnăng lặp lại nhiều lần quá trình chảy mềm dưới tác dụng nhiệt và trở nên đóng rắn(định hình) khi được làm nguội Trong quá trình tác động nhiệt của nó chỉ thay đổitính chất vật lý không có phản ứng hóa học xảy ra Với đặc tính đó mà nhựa nhiệtdẻo có khả năng tái sinh nhiều lần, chính vì vậy mà những phế phẩm phát sinh trongquá trình sản xuất hoặc tiêu dùng đều có khả năng tái chế được

Tái chế là hoạt động thu hồi lại từ chất thải các thành phần có thể sử dụng đểchế biến thành những sản phẩm mới sử dụng lại cho các hoạt động sinh hoạt và sảnxuất Có hai quá trình tái chế chính là tái chế vật liệu bao gồm các hoạt động thugom vật liệu có thể tái chế từ rác thải, xử lý và sử dụng vật liệu này để sản xuất cácsản phẩm mới

Tái chế nhựa không những làm giảm lượng chất thải cần xử lý mà còn làmgiảm áp lực đối với vật liệu nhựa nguyên sinh Tái chế nhựa làm giảm sự tiêu thụnăng lượng, nước và phát thải các loại khí, hóa chất độc hại trong quá trình sản xuấtvật liệu nguyên sinh

Do phần lớn nhựa không phân huỷ sinh học, tái chế là một phần của nỗ lựctoàn cầu nhằm giảm lượng nhựa trong dòng thải, giảm tỷ lệ ô nhiễm chất dẻo Nhưvậy, quá trình tái chế nhựa không những tạo ra các sản phẩm mới mà còn đem lạinhững lợi ích môi trường đáng kể

Vài nét về công nghệ tái chế chất dẻo tạo hạt nhựa tái sinh

Công nghệ đùn

Quá trình đùn là trục vít có cánh xoán quay trong xilanh dạng tròn xoay, xylanh cố định được nung nóng đến nhiệt độ gia công xác định Nguyên liệu nhựa

chuyển động định hướng theo cánh xoắn được gia nhiệt sẽ hóa dẻo Với cấu tạo vítxoán nhựa sẽ được nén đùn qua lỗ hịnh hình của đầu đùn để tạo nên sản phẩm.Thiết bị đun là một thành phần quan trọng trong dây chuyền tái chế nhựa Một dâychuyền tạo hạt nhựa tái sinh gồm: máy đùn, bộ phận tạo hình, kéo, làm mát, cắt vàthu sản phẩm.

Ngoài máy đùn 1 trục vít, có thể sử dụng loai máy đùn nhiều trục vít Trong

số các máy đùn nhiều trục vít thì máy đùn 2 trục vít có ý nghĩa đặc biệt cho việc giacông các chất dẻo dạng bột như PVC, đối với PP, PE chỉ cần một trục vít

Các chất dẻo có thể gia công đùn

Về nguyên lý các chất dẻo nhiệt dẻo đều có thể gia công đùn được, song đốivới khối chất dẻo nóng cần phải duy trì một nhiệt độ thích hợp để có độ cứng nhấtđịnh, điều này là cần thiết cho việc tạo hình, vì trong một thời gian làm mát ngắnphải giữ được hình dáng yêu cầu

Gia công đùn được sử dụng để gia công với sản lượng lớn, chủ yếu là cácchất dẻo như PVC cứng, PVC dẻo, PP, PE,… Các chất dẻo có thể gia công đùn vàtạo các sản phẩm bằng phương pháp đùn được trình bày trong bảng 1.4

Bảng 1.4 – Các chất dẻo được sử dụng gia công đùn

TT Tên hóa học Ký hiệu Nhiệt độ gia công, o C

vụ sinh hoạt và đời sống con người Do vậy các loại phế thải có nguồn gốc từ chấtdẻo - nhựa ngày càng gia tăng Đặc tính của loại phế liệu này có thời gian phân hủytrong tự nhiên rất lâu, gây ảnh hưởng tới môi trường sinh thái Để giải quyết vấn đề

này, các nước phát triển trên thế giới đã có biện pháp thu gom, tái sinh và tạo ra cácsản phẩm hữu ích.

Nhựa Polypropylene là loại nhựa nhiệt dẻo, trong suốt, nóng chảy tại nhiệt

độ 160 – 170 0C, với các đặc kỹ thuật sau:

Phương pháp tạo hạt khi nguội tạo ra các hạt dạng hình trụ Các hạt nhựađược tạo bằng cách, vật liệu khi đùn khỏi đầu bép được tách thành sợi, kéo qua bểnước lạnh để làm nguội Các sợi vật liệu được cắt thành các hạt có độ dài từ 3 mmđến 5 mm bằng dao cắt

Các thiết bị tạo hạt nhựa hoạt động liên tục và tự động

Trước đây phần lớn các dây chuyền sản xuất nhựa tái sinh từ phế liệu phầnlớn được nhập khẩu, hiện nay một số cơ sở trong nước đã tự thiết kế và chế tạođược hệ thống thiết bị này

Một số dây chuyền sản xuất hạt nhựa tái sinh phổ biến tại Việt Nam đượcđưa ra trong hình 1.2

Hình 1.2 – Hệ thống thiết bị sản xuất hạt nhựa tái sinh

Hình 1.2 - Hình ảnh của hạt nhựa tái sinh

1.4 Xử lý chất thải rắn của quá trình sản xuất giấy bao bì công nghiệp từ giấy loại

Tại nhiều nước trên thế giới, các chất thải rắn thải ra trong quá trình sản xuất

giấy từ nguyên liệu giấy loại đã được thu gom đưa vào dây chuyền xử lý (hệ thống

xử lý rác thải) Tại hệ thống này, rác thải rắn được phân loại để thu hồi và tái chế,nguyên liệu bột giấy, nhựa plastic,… được tách riêng và đưa vào hệ thống xử lý phùhợp với từng loại vật liệu

Hiện tại, phần lớn các nhà máy sản xuất giấy bao bì công nghiệp tại ViệtNam, phương pháp xử lý loại chất thải này là chôn lấp hoặc đưa vào đốt trong lòhơi

Theo Tiêu chuẩn của Bộ xây dựng Việt Nam thì 100 nghìn tấn chất thải rắnnếu chôn lấp cần một diện tích đất từ 15 đến 25 ha Việc xử lý chất thải rắn theophương pháp chôn lấp ngoài việc phải sử dụng một diện tích đất lớn, còn gây ra cáctác động tới môi trường:

- Quá trình phân hủy các chất hữu cơ gây ra mùi, lượng khí sinh ra gây ô

nhiễm môi trường xung quanh;

- Tại khu vực chôn lấp sẽ tạo ra các côn trùng gây bệnh như ruồi, muỗi,…;

- Có thể gây ra cháy nổ (do khí metan được tạo ra trong quá trình phân hủy

kỵ khí);

- Gây ô nhiễm các nguồn nước,…

Nếu đem đốt các loại chất thải rắn này trong các nồi hơi cũng sẽ gây ra ônhiễm môi trường trầm trọng

Do đó, nếu xử lý chất thải rắn của quá trình sản xuất giấy bao bì công nghiệp

từ nguyên liệu giấy loại OCC bằng biện pháp chôn lấp hoặc đốt, không nhữngkhông đáp ứng được các quy định ngày càng khắt khe của luật tài nguyên môitrường mà còn gây lãng phí một lượng đáng kể nguồn nguyên liệu dùng cho sảnxuất

Chính vì vậy các doanh nghiệp sản xuất giấy cần phải đầu tư các giải phápcông nghệ và thiết bị tiên tiến phù hợp để phát triển bền vững và đảm bảo các yêucầu quản lý của nhà nước

PHẦN II NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Nguyên liệu

Nguyên liệu OCC; Hỗn hợp của nguyên liệu OCC nhập khẩu từ Châu Âu và nguyên liệu OCC thu gom trong nước Địa điểm lấy mẫu: Bãi chứa nguyên liệu giấy loại của Công ty CP giấy Vạn Điểm

Chất thải rắn: Chất thải rắn được thải loại trong quá trình sản xuất các tông lớp mặt từ giấy loại OCC hỗn hợp nhập khẩu từ Châu Âu và thu gom trong nước Địa điểm lấy mẫu: bãi chứa chất thải rắn của Công ty CP giấy Vạn Điểm

2.2 Phương pháp nghiên cứu

2.2.1 Phương pháp nghiên cứu tài liệu

Thu thập các thông tin tổng quát về hàm lượng, thành phần chính của chấtthải rắn quá trình sản xuất giấy chủ yếu từ nghiên liệu giấy loại; dây chuyền hệthống xử lý chất thải rắn ngành giấy trên thế giới

2.2.2 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết

Nghiên cứu về lý thuyết công nghệ phân tách các phần tạp chất bám dínhtrên giấy; lý thuyết về tính toán thiết kế chế tạo máy

2.2.3 Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm

Xác định hàm lượng tạp chất trong giấy loại OCC;

Xác định hàm lượng xơ sợi giấy bám dính vào tạp chất ;

Xây dựng quy trình công nghệ xử lý chất thải rắn

Thiết kế các thiết bị trong hệ thống xử lý chất thải rắn công suất 10 tấn/ngày.2.3 Phương pháp phân tích

- Lấy mẫu nguyên liệu theo QCVN 33:2010/BTNTM

- Đánh tơi bột giấy trong phòng thí nghiệm theo TCVN 9573-1:2013

- Nghiền bột giấy trong phòng thí nghiệm theo TCVN 9574-2:2013

- Xác định độ nghiền theo TCVN 8202-1:2009

- Xác định độ bền kéo theo TCVN 1862-2:2011

- Xác định độ bền xé theo TCVN 3229: 2015

- Xác định độ chịu bục theo TCVN 7631: 2007

- Phân tích thành phần bột giấy theo TCVN 3980:2001

- Xác định pH nước thải theo TCVN 4599

- Xác định hàm lượng chất rắn lơ lửng theo ISO 11923

- Xác định COD theo ISO 15705: 2002

- Xác định BOB5 theo TCVN 60001

PHẦN III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1 Nghiên cứu xác định thành phần và tỷ lệ tạp chất có trong giấy loại OCC dùngcho sản xuất giấy bao bì công nghiệp

Theo QCVN 33:2010/BTNMT tạp chất được giải thích như sau: là các vậtliệu không phải là giấy lẫn trong phế liệu giấy; bao gồm những vật liệu bám dínhhoặc không bám dính vào giấy Tạp chất không mong muốn, được phép còn lẫntrong phế liệu giấy nhập khẩu, bao gồm: Các tạp chất bám dính do quá trình vậnchuyển, xếp, dỡ như: bụi, đất, cát; Các loại vật liệu còn sót lại mà thường được sửdụng cùng với giấy: đinh ghim, dây buộc, nilông, keo dán, vật liệu sử dụng để đóngkiện phế liệu giấy Trong sản xuất, loại tạp chất này được gọi là chất thải rắn

3.1.1 Xác định thành phần và tỷ lệ tạp chất trong giấy loại OCC

Giấy loại OCC được lấy theo cách ngẫu nhiên đại diện cho từng lô nguyênliệu với khối lượng tối thiểu là 10 kg Tổng số lượng mẫu lấy là 10 mẫu từ 10 lônguyên liệu trong khoảng thời gian 30 ngày Tiến hành tách các tạp chất ra khỏigiấy bằng phương pháp thủ công Cân giấy và tạp chất để xác định tỷ lệ tạp chấttrên tổng lượng mẫu thử Tỷ lệ tạp chất có trong các lô giấy loại OCC được chỉ ratrong bảng 3.1

Bảng 3.1 – Tỷ lệ tạp chất, plastic trong giấy loại OCC

0

1 Giấy, kg 10,1 10,9 9,8 11,3 9,5 10,4 9,6 10,3 9,4 11,4

2 Tạp chất 0,52 0,49 0,58 0,49 0,44 0,44 0,47 0,53 0,48 0,572.1 Kim loại,kg 0,01 0,01 0,01 0,02 0,01 0,02 0,01 0,00 0,00 0,032.2 Plastic, kg 0,51 0,48 0,57 0,47 0,43 0,42 0,46 0,53 0,48 0,54

Kết quả trong bảng 3.1 cho thấy tạp chất có trong giấy loại OCC trung bình

là 4,7 % , trong đó tỷ lệ tạp chất là plastic chiếm tới 98% (chiếm 4,6 % so với giấyloại OCC) Kim lại có trong tạp chất chủ yếu là các đinh ghim và chiếm một tỷ lệ