Tài liệu hướng dẫn Sản xuất sạch hơn - Ngành Giấy

Tài liệu hướng dẫn Sản xuất sạch hơn - Ngành Giấy

Tài liệu hướng dẫn

Sản xuất sạch hơn

Ngành Giấy

Mục lục

Mục lục 1

Mở đầu 3

1 Giới thiệu chung 4

1.1 Ngành giấy và bột giấy của Việt nam 4

1.2 Mô tả quy trình sản xuất 5

1.2.1 Chuẩn bị nguyên liệu thô 8

1.2.2 Sản xuất bột 8

1.2.3 Chuẩn bị phối liệu bột 11

1.2.4 Xeo giấy 11

1.2.5 Khu vực phụ trợ 12

1.2.6 Thu hồi hóa chất 12

1.3 Hiện trạng chất thải 13

1.3.1 Nước thải 13

1.3.2 Khí thải 15

1.3.3 Chất thải rắn 15

2 Sản xuất sạch hơn – Nguyên tắc, nhu cầu và phương pháp luận 16

2.1 Giới thiệu về Sản xuất sạch hơn (SXSH) 16

2.2 Nhu cầu về SXSH 17

2.3 Phương pháp luận đánh giá sản xuất sạch hơn 19

2.4 Các kỹ thuật SXSH 23

3 Các cơ hội SXSH trong nhà máy giấy và bột giấy 25

3.1 Các cơ hội SXSH trong khu vực chuẩn bị nguyên liệu thô 25

3.2 Các cơ hội SXSH trong khu vực sản xuất bột giấy 26

3.3 Các giải pháp SXSH cho khu vực chuẩn bị phối liệu bột và xeo 36

3.4 Giải pháp SXSH cho công đoạn thu hồi hóa chất 43

3.5 Các giải pháp SXSH cho khu vực phụ trợ 44

4 Phương pháp luận 6 bước đánh giá SXSH 48

4.1 Bước 1: Khởi động 49

4.1.1 Nhiệm vụ 1: Thành lập nhóm 49

4.1.2 Nhiệm vụ 2: Các bước quy trình & nhận diện các dòng thải 53

4.2 Bước 2: Phân tích các công đoạn 60

4.2.1 Nhiệm vụ 3: Chuẩn bị sơ đồ quy trình 60

4.2.2 Nhiệm vụ 4: Cân bằng nguyên liệu, năng lượng và cấu tử 62

4.2.3 Nhiệm vụ 5: Xác định tính chất của dòng thải 74

4.2.4 Nhiệm vụ 6: Định giá cho các dòng thải 75

4.2.5 Nhiệm vụ 7: Xác định nguyên nhân 77

4.3 Bước 3: Phân tích các bước quy trình 81

4.3.1 Nhiệm vụ 8: Xây dựng các giải pháp SXSH 81

4.3.2 Nhiệm vụ 9: Sàng lọc các cơ hội SXSH 85

4.4 Bước 4: Lựa chọn các giải pháp SXSH 86

4.4.1 Nhiệm vụ 10: Tính khả thi kĩ thuật 86

4.4.2 Nhiệm vụ 11: Tính khả thi kinh tế 88

4.4.3 Nhiệm vụ 12: Tính khả thi môi trường 90

4.4.4 Nhiệm vụ 13: Lựa chọn giải pháp để thực hiện 91

4.5 Bước 5: Thực hiện các giải pháp SXSH 93

4.5.1 Nhiệm vụ 14: Chuẩn bị thực hiện 93

4.5.2 Nhiệm vụ 15: Triển khai các giải pháp 94

4.5.3 Nhiệm vụ 16: Quan trắc và đánh giá kết quả 94

4.6 Bước 6: Duy trì hoạt động SXSH 95

5 Trở ngại trong việc thực hiện SXSH và cách khắc phục 96

5.1 Các rào cản thái độ 96

5.1.1 Bàng quan với các vấn đề quản lý nội vi và môi trường 97

5.1.2 Không muốn thay đổi 97

5.1.3 Các biện pháp khắc phục các rào cản thái độ 97

5.2 Các rào cản mang tính hệ thống 98

5.2.1 Thiếu các kỹ năng quản lý chuyên nghiệp 99

5.2.2 Các hồ sơ sản xuất sơ sài 99

5.2.3 Các hệ thống quản lý không đầy đủ và kém hiệu quả 99

5.2.4 Các biện pháp khắc phục rào cản mang tính hệ thống 100

5.3 Các rào cản tổ chức 101

5.3.1 Tập trung hoá quyền ra quyết định 101

5.3.2 Quá chú trọng vào sản xuất 102

5.3.3 Không có sự tham gia của công nhân 102

5.3.4 Các biện pháp khắc phục các rào cản mang tính tổ chức 102

5.4 Các rào cản kỹ thuật 103

5.4.1 Năng lực kỹ thuật hạn chế 103

5.4.2 Tiếp cận thông tin kỹ thuật còn gặp hạn chế 104

5.4.3 Các hạn chế về công nghệ 104

5.4.4 Các biện pháp khắc phục rào cản kỹ thuật 104

5.5 Các rào cản kinh tế 105

5.5.1 Các ưu đãi tài chính chủ yếu ưu tiên cho khối lượng sản xuất hơn là chi phi phí sản xuất 106

5.5.2 Nguyên liệu thô giá rẻ và dễ kiếm 106

5.5.3 Chính sách đầu tư hiện hành 106

5.5.4 Các biện pháp khắc phục các rào cản kinh tế 106

5.5.5 Triển khai các giải pháp có tính hấp dẫn về tài chính 107

5.5.6 Phân bổ chi phí hợp lý và đầu tư có kế hoạch 107

5.5.7 Các chính sách công nghiệp lâu dài 107

5.5.8 Các khuyến khích về tài chính 107

5.6 Các rào cản từ phía chính phủ 107

5.6.1 Các chính sách công nghiệp 108

5.6.2 Các chính sách môi trường 108

5.6.3 Các biện pháp khắc phục rào cản chính phủ 108

Mở đầu

Sản xuất sạch hơn được biết đến như một tiếp cận giảm thiểu ô nhiễm tại nguồn

thông qua việc sử dụng nguyên nhiên liệu có hiệu quả hơn Việc áp dụng sản

xuất sạch hơn không chỉ giúp các doanh nghiệp cắt giảm chi phí sản xuất, mà

còn đóng góp vào việc cải thiện hiện trạng môi trường, qua đó giảm bớt chi phí

xử lý môi trường

Tài liệu hướng dẫn sản xuất sạch hơn trong ngành sản xuất giấy được biên soạn

trong khuôn khổ hợp tác giữa Trung tâm Sản xuất sạch Việt nam, thuộc Viện

Khoa học và Công nghệ Môi trường, trường Đại học Bách khoa Hà nội và Hợp

phần sản xuất sạch hơn trong Công nghiệp (CPI), thuộc chương trình Hợp tác

Việt nam Đan mạch về Môi trường (DCE), Bộ Công thương

Mục tiêu chính của tài liệu hướng dẫn này là nhằm từng bước hướng dẫn thực

hiện Đánh giá SXSH (CPA) cho ngành công nghiệp giấy và bột giấy tại Việt Nam

Đối tượng của bộ tài liệu hướng dẫn này là các lãnh đạo nhà máy, các kỹ thuật

viên và nhân viên của các ban ngành chính phủ và các tổ chức chịu trách nhiệm

thúc đẩy và điều chỉnh/quy định công tác quản lý môi trường tại các nhà máy sản

xuất giấy và bột giấy tại Việt Nam

Các cán bộ biên soạn đã dành nỗ lực cao nhất để tổng hợp thông tin liên quan

đến hiện trạng sản xuất của Việt nam, các vấn đề liên quan đến sản xuất và môi

trường cũng như các thực hành tốt nhất có thể áp dụng được trong điều kiện

Việt nam

Trung tâm Sản xuất sạch Việt nam và Hợp phần Sản xuất sạch hơn trong Công

nghiệp xin chân thành cảm ơn sự đóng góp của ông Rajiv Garg, cán bộ Hội đồng

Năng suất quốc gia của Ấn Độ, các cán bộ của Công ty Cổ phần Tư vấn EPRO

và đặc biệt là Chính phủ Thụy sĩ, thông qua Tổ chức Phát triển Công nghiệp Liên

hợp quốc UNIDO và chính phủ Đan mạch, thông qua tổ chức DANIDA đã hỗ trợ

thực hiện tài liệu này

Mọi ý kiến đóng góp, xây dựng tài liệu xin gửi về: Trung tâm Sản xuất sạch Việt

trong công nghiệp, email: cpi-cde@vnn.vn

1 Giới thiệu chung

Chương này nhằm giới thiệu tổng quan về các cơ sở sản xuất giấy và bột giấy ở Việt Nam nhằm cung cấp thông tin tổng quát về các xu thế về thị trường và tương lai của ngành công nghiệp này

Kể từ chương này người đọc sẽ có thể hiểu được các loại quy trình khác nhau và nguyên liệu thô được sử dụng trong ngành giấy và bột giấy Cuối cùng, người đọc cũng có thể ước tính về các loại chất thải và ô nhiễm khác nhau sinh từ ngành công nghiệp này ở Việt Nam

Giấy là một sản phẩm của nền văn minh nhân loại với lịch sử lâu đời hàng nghìn năm Thành phần chính của giấy là xenluylô, một loại polyme mạch thẳng và dài

có trong gỗ, bông và các loại cây khác Trong gỗ, xenluylô bị bao quanh bởi một mạng lignin cũng là polyme Để tách xenluylô ra khỏi mạng polyme đó người ta phải sử dụng phương pháp nghiền cơ học hoặc xử lý hóa học

Quy trình sản xuất bột giấy bằng phương pháp nghiền cơ học là quy trình có hiệu quả thu hồi xenluylô cao nhưng tiêu tốn nhiều năng lượng và không loại bỏ hết lignin, khiến chất lượng giấy không cao

Trong sản xuất giấy ngày nay, quy trình Kraft được áp dụng phổ biến nhất Tuy nhiên, hiệu suất thu hồi xenluylô ở quy trình hóa học không cao bằng quy trình nghiền cơ học, nhưng quy trình hóa học này cho phép loại bỏ lignin khá triệt để, nên sản phẩm giấy có độ bền tương đối cao

Dư lượng lignin trong bột giấy làm cho giấy có màu nâu, vì vậy muốn sản xuất giấy trắng vàng chất lượng cao thì phải loại bỏ hết lignin Thường người ta oxy hóa lignin bằng clo nhưng phương pháp này đều gây ô nhiễm môi trường Vì vậy các nhà hóa học đã tích cực nghiên cứu các quy trình thân môi trường để áp dụng cho việc tẩy trắng giấy

Đầu thập niên 1990, các nhà khoa học Mỹ đã phát triển quy trình khử mực in trên giấy nhằm mục đích tái chế giấy báo và tạp chí cũ Quy trình này dựa trên cơ sở xúc tác enzym là xenluylô và tiêu tốn ít năng lượng, hiện nó đã được nhiều công

ty ở Mỹ và các nước khác áp dụng

Các nhà khoa học cũng đang nghiên cứu các quy trình sinh học để áp dụng cho sản xuất bột giấy, với mục đích giảm tiêu hao năng lượng và tăng độ bền của giấy

1.1 Ngành giấy và bột giấy của Việt nam

Theo thống kê của Hiệp hội giấy Việt Nam, ngành giấy đạt tốc độ tăng trưởng cao và liên tục trong những năm vừa qua Từ năm 1990 đến 1999, tốc độ tăng trưởng bình quân là 16%/năm, 3 năm sau đó (2000, 2001 và 2002) đạt 20%/năm Dự báo tốc độ tăng trưởng 5 năm tiếp theo là 28%/năm

Với tốc độ tăng trưởng cao như vậy, cùng với gia tăng sản phẩm giấy nhập

3,5kg/người/năm trong năm 1995 lên 7,7kg/người/năm trong năm 2000, 11,4 kg/người trong năm 2002 và khoảng 16 kg/người/năm trong năm 2005

Để đáp ứng được mức độ tăng trưởng trên, ngành giấy Việt Nam đã có chiến lược phát triển từ nay đến 2010, đến năm 2010, sản lượng giấy sản xuất trong nước sẽ đạt tới 1,38 triệu tấn giấy/năm (trong đó khoảng 56% là nhóm giấy công nghiệp bao bì và 25% là nhóm giấy vệ sinh) và 600.000 tấn bột giấy

Hiện tại, bên cạnh khó khăn về chủ động nguồn bột giấy, ngành giấy Việt Nam đang đối mặt với các thách thức về quy mô, trình độ công nghệ và các vấn đề về

xử lý môi trường

Đặc trưng của ngành giấy Việt nam là quy mô nhỏ Việt nam có tới 46% doanh nghiệp có công suất dưới 1.000 tấn/năm, 42% có công suất từ 1.000-10.000 tấn/năm và chỉ có 4 doanh nghiệp có công suất trên 50.000 tấn/năm Số lượng các doanh nghiệp có quy mô lớn trên 50.000 tấn/năm sẽ ngày càng gia tăng do quá trình đầu tư tăng trong giai đoạn 2006-2007 Quy mô nhỏ làm ảnh hưởng đến tính cạnh tranh sản xuất do chất lượng thấp, chi phí sản xuất và xử lý môi trường cao

Công nghệ sản xuất từ những năm 70-80 hiện vẫn còn đang tồn tại phổ biến, thậm chí ở cả những doanh nghiệp sản xuất quy mô trên 50.000 tấn/năm

Nước thải, lignin là những vấn đề môi trường chính đối với ngành sản xuất giấy Việc xử lý là bắt buộc trước khi thải ra môi trường Bên cạnh đó, phát thải khí từ nồi hơi, chất thải rắn của quá trình nấu, bùn thải của hệ thống xử lý nước thải cũng là những vấn đề môi trường cần được quan tâm

Hiện tại Chiến lược Phát triển ngành giấy và bột giấy Việt nam khuyến khích việc thành lập các doanh nghiệp sản xuất bột có công suất trên 100.000 tấn/năm, và sản xuất giấy trên 150.000 tấn/năm Hiệp hội Giấy Việt nam đang xúc tiến xây dựng tiêu chuẩn phát thải môi trường ngành, đồng thời đề xuất cắt giảm hỗ trợ đối với các cơ sở sản xuất có quy mô dưới 30.000 tấn/năm

1.2 Mô tả quy trình sản xuất

Nguyên liệu thô được dùng trong sản xuất giấy và bột giấy ở Việt Nam gồm hai nguồn căn bản là từ rừng (tre và gỗ mềm) và giấy tái chế Bột giấy được dùng để sản xuất những loại sản phẩm khác nhau như giấy viết, giấy bao bì, bìa các-tông, v.v là khác nhau Tuy nhiên có thể pha trộn bột giấy được tạo ra từ những nguyên liệu thô khác nhau để có được những đặc tính mong muốn cho thành phẩm Ví dụ: trong sản xuất bìa carton, bột giấy làm từ tre có thể được trộn với bột giấy làm từ giấy thải để xơ có được độ bền cần thiết khi cấu thành giấy thành phẩm Các bộ phận sản xuất khác nhau và quy trình vận hành của từng bộ phận được liệt kê trong Bảng 1

Bảng 1: Các bộ phận sản xuất và các quy trình vận hành tương ứng

Bộ phận Danh mục nguyên liệu thô Các công đoạn sản xuất

Có nguồn gốc từ rừng (tre) Băm nhỏ, làm sạch, tách loại mảnh lớn,

Có nguồn gốc từ giấy thải Thường giống như đối với công đoạn xử

lý nguyên liệu có nguồn gốc từ rừng

Có nguồn gốc từ rừng (tre) Nghiền đĩa, ly tâm, phối trộn, pha bột

Có nguồn gốc từ rừng (tre) Nồi hơi thu hồi, lò nung vôi, thiết bị bốc

hơi

Thu hồi hóa

chất

Có nguồn gốc từ giấy thải Không có

Hình 1 trình bày sơ đồ quy trình tổng quát về quá trình sản xuất giấy

Hình 1 Sơ đồ quy trình sản xuất giấy và bột giấy

CHUẨN BỊ BỘT

NGHIỀN BỘT

CHUẨN BỊ NGUYÊN LIỆU

XEO GIẤY

Nguyên liệu thô (tre, nứa, gỗ mềm…)Chặt, băm, cắt

Nước thải

Thu hồi hóa chất

Hóa chất

Nước

Sản xuất giấy là quá trình sử dụng nhiều năng lượng và nước Các nguồn năng lượng chính là nhiên liệu (than, các sản phẩm dầu khí) để chạy nồi hơi, điện và dầu diesel cho máy phát điện

Suất tiêu hao năng lượng tại các nhà máy ở Việt Nam có sự dao động rất lớn Sự khác nhau đó chủ yếu là do sản xuất nhiều loại sản phẩm khác nhau và do tỉ lệ phối hợp nguyên liệu thô khác nhau (tre, giấy phế liệu, và bột giấy nhập khẩu), ví dụ tiêu thụ năng lượng cho sản xuất giấy tissue

sẽ lớn hơn nhiều so với giấy bao gói hoặc giấy viết Suất tiêu hao năng lượng điện và nhiệt (hơi nước) tương ứng là 1000- 2400 kWh/tấn giấy và 3 x 10 6 Kcal/tấn - 6.5 X 10 6 Kcal/tấn Suất tiêu hao nước nằm trong khoảng từ 100 đến 350 m 3 / tấn giấy

1.2.1 Chuẩn bị nguyên liệu thô

Nguyên liệu thô được sử dụng là tre, các loại gỗ mềm khác, giấy phế liệu hoặc tái chế, v.v… Trường hợp là gỗ thì sau khi đã cân trọng lượng, gỗ xếp đống trong sân chứa và sau đó được mang đi cắt thành mảnh

Với loại tre mỏng thì dùng máy cắt mảnh 3 lưỡi, còn với loại gỗ/tre dầy hơn thì dùng máy cắt có đĩa dao 6 lưỡi Kích cỡ của mảnh được tạo ra là từ 15-35mm Các mảnh quá to và quá nhỏ sẽ được loại ra Mảnh có kích cỡ phù hợp sau đó sẽ được chuyển đến khu vực sản xuất bột giấy để nấu

Khi sử dụng các nguyên liệu thô như giấy thải, thì giấy thải sẽ được sàng lọc để tách các loại tạp chất như vải sợi, nhựa, giấy sáp hoặc giấy có cán phủ Các tạp chất này sẽ được thải ra như chất thải rắn và phần nguyên liệu còn lại sẽ được chuyển đến công đoạn sản xuất bột giấy

1.2.2 Sản xuất bột

Nấu: Gỗ thường gồm 50% xơ, 20-30% đường không chứa xơ, và 20-30% lignin

Lignin là một hợp chất hóa học liên kết các xơ với nhau Các xơ được tách ra khỏi lignin bằng cách nấu với hóa chất ở nhiệt độ và áp suất cao trong nồi nấu Quá trình nấu được thực hiện theo mẻ với kiềm (NaOH) và hơi nước

Lượng NaOH được sử dụng khoảng 10-14% của nguyên liệu thô Một mẻ nấu được hoàn tất sau khoảng 8 giờ và trong khoảng thời gian đó các loại khí được xả ra khỏi nồi nấu Trong quá trình nấu phải duy trì tỉ lệ rắn/lỏng (dung tỉ của từng mẻ) nằm trong khoảng là 1:3 đến 1:4

Sau nấu, các chất nằm trong nồi nấu được xả ra nhờ áp suất đi vào tháp phóng Bột thường được chuyển qua các sàng để tách mấu trước khi rửa

Rửa: trong quá trình rửa, bột từ tháp phóng và sàng mấu được rửa bằng nước

Dịch đen loãng từ bột được loại bỏ trong quá trình rửa và được chuyển đến quá trình thu hồi hóa chất Bột được tiếp tục rửa trong các bể rửa Quá trình rửa này kéo dài khoảng 5-6 giờ

Sàng: Bột sau khi rửa thường có chứa tạp chất là cát và một số mảnh chưa

được nấu Tạp chất này được loại bỏ bằng cách sàng và làm sạch li tâm Phần tạp chất tách loại từ quá trình sàng bột khi sản xuất giấy viết và giấy in sẽ được tái chế làm giấy bao bì (không tẩy trắng) Phần tạp chất loại ra từ thiết bị làm sạch li tâm thường bị thải bỏ Sau sàng, bột giấy thường có nồng độ 1% sẽ được

lọc được tạo ra trong quá trình làm đặc sẽ được thu hồi và tái sử dụng cho quá trình rửa bột Loại bột dùng sản xuất giấy bao bì sẽ không cần tẩy trắng và được chuyển trực tiếp đến công đoạn chuẩn bị xeo

Tẩy trắng: Công đoạn tẩy trắng được thực hiện nhằm đạt được độ sáng và độ

trắng cho bột giấy Công đoạn này được thực hiện bằng cách sử dụng các hóa chất Loại và lượng hóa chất sử dụng phụ thuộc vào loại sản phẩm sẽ được sản xuất từ bột giấy đó Trường hợp sản phẩm là giấy viết hoặc giấy in thì công đoạn tẩy trắng được thực hiện theo 3 bước, trước mỗi bước bột đều được rửa kỹ Trong quá trình này, lignin bị phân hủy và tách ra hoàn toàn, tuy nhiên, xơ cũng

bị phân hủy phần nào và độ dai của giấy cũng giảm đi Các hóa chất dùng cho loại tẩy này là clo, dioxit clo, hypoclo và hydroxide natri 3 bước tẩy trắng bột truyền thống là:

Bước 1: Clo hóa bột giấy bằng khí clo, khí này sẽ phản ứng với lignin để tạo ra các hợp chất tan trong nước hoặc tan trong môi trường kiềm

Bước 2: Lignin đã oxi hóa được loại bỏ bằng cách hòa tan trong dung dịch kiềm Bước 3: Đây là giai đoạn tẩy trắng thực sự khi bột được tẩy trắng bằng dung dịch hypochlorite

Sau tẩy trắng, bột sẽ được rửa bằng nước sạch và nước trắng (thu hồi từ máy xeo) Nước rửa từ quá trình tẩy trắng có chứa chlorolignates và clo dư và, do vậy, không thể tái sử dụng trực tiếp được Vì thế nước này sẽ được trộn với nước tuần hoàn từ các công đoạn khác và tái sử dụng cho quá trình rửa bột giấy

Hiện nay, việc nghiên cứu số bước tẩy trắng, kết hợp sử dụng các hóa chất tẩy trắng thân thiện với môi trường như peroxide đã được triển khai áp dụng thành công tại một số doanh nghiệp trong nước

QUÁ TRÌNH TÁCH MỰC: Đối với giấy loại đã qua in, ví dụ: báo, cần phải được tách mực mới có

thể sản xuất ra loại giấy in chất lượng cao Trong quá trình tách mực, người ta thường cho một tác nhân kiềm và hóa chất tẩy trắng vào từ công đoạn sản xuất bột giấy Sau khi tiến hành sàng sơ bộ, dịch nhuyễn chứa xơ được đưa qua các bể tuyển nổi Mực nổi trên mặt bể được đẩy đi nhờ dòng khí sục từ đáy bể Hoặc một cách khác, sau khi sàng sơ bộ, các xơ thô từ máy nghiền sẽ được xử

lý bằng các bước rửa liên tiếp, qua đó mực và các tạp chất khác sẽ được loại bỏ qua phần nước lọc Quá trình tác mực thường gồm có một công đoạn tẩy trắng riêng biệt, sử dụng peoxit hydro hoặc muối hydrosulphit Việc bổ sung các bước công nghệ nói trên yêu cầu cần phải có thêm các bước rửa và cô đặc

Một trong số các nguyên liệu sản xuất giấy bao bì, giấy tissue, giấy viết hoặc in ở Việt nam là giấy tái chế như giấy báo, tiền giấy cũ và bẩn, hộp các-tông cũ… Với giấy loại, người ta sử dụng thiết bị nghiền cơ khí, như máy nghiền thuỷ lực Giấy được trộn với nước thành một hỗn hợp đồng nhất Các chất bẩn nặng như cát và đá sẽ được loại bỏ nhờ quá trình di chuyển dịch chứa các chất lơ lửng qua các sàng đãi Tại đây kim loại nặng sẽ lắng xuống và được định kỳ loại khỏi hệ thống Bột từ nghiền thuỷ lực được làm sạch trong thiết bị làm sạch nồng độ cao, tiếp theo là máy phân tách turbo dùng để phân riêng các chất bẩn nặng nhẹ tương ứng Sau khi qua sàng, bột được chuyển đến thiết bị rửa ly tâm Tại thiết bị rửa ly tâm, cát sẽ được tách ra nhờ lực ly tâm Sau đó bột giấy sẽ được chuyển đến thiết bị làm đặc Tại đây nước sẽ được tách bớt và bột giấy trở nên đặc hơn Bột giấy sau làm đặc sẽ được chuyển qua thiết bị lọc tinh,

để làm bột đạt tới độ mịn yêu cầu, rồi tới một bể chứa Tại bể chứa trước máy xeo, người ta sẽ cho thêm vào dịch bột các thuốc màu và hóa chất Sơ đồ dưới đây mô tả một quy trình điển hình cho công đoạn làm bột giấy từ giẩy thải:

Nước tuần hoàn

từ máy xeo Phần tách loại

Lưới Hệ thống xử lý Phần tách loại

Rửa ly tâm II Rửa ly tâm III Phần tách

loại Chấp nhận

Nước lọc trong Nước lọc trong

Tách nước

Nước trắng trong

Bể chứa nước lọc trong và đục

1.2.3 Chuẩn bị phối liệu bột

Bột giấy đã tẩy trắng sẽ được trộn với các loại bột khác từ giấy phế liệu hoặc bột nhập khẩu Sự pha trộn phụ thuộc vào nguồn nguyên liệu và loại giấy cần sản xuất Hỗn hợp bột được trộn với chất phụ gia và chất độn trong bồn trộn Thông thường, các hóa chất dùng để trộn là nhựa thông, phèn, bột đá, thuốc nhuộm (tùy chọn), chất tăng trắng quang học và chất kết dính, …, gồm các bước sau:

• Trộn bột giấy và chất phụ gia để tạo ra dịch bột đồng nhất và liên tục

• Nghiền đĩa để tạo ra được chất lượng mong muốn cho loại giấy cần sản xuất

• Hồ (để cải thiện cảm giác và khả năng in cho giấy) và tạo màu (thêm pigments, chất màu và chất độn) để đạt được thông số chất lượng như mong muốn

1.2.4 Xeo giấy

Bột giấy đã trộn lại được làm sạch bằng phương pháp ly tâm để loại bỏ chất phụ gia thừa và tạp chất, được cấp vào máy xeo thông qua hộp đầu Về tách nước

và xeo giấy thì máy xeo có 3 bước phân biệt:

• Bước tách nước trọng lực và chân không (phần lưới)

• Bước tách nước cơ học (phần cuốn ép)

• Bước sấy bằng nhiệt (các máy sấy hơi gián tiếp)

Ở phần lưới của máy xeo, quá trình tách nước khỏi bột diễn ra do tác dụng của trọng lực và chân không Nước từ mắt lưới được thu vào hố thu bằng máy bơm cánh quạt và liên tục được tuần hoàn để pha loãng bột tại máy rửa ly tâm Ở một

số máy xeo, lưới được rửa liên tục bằng cách phun nước sạch Nước được thu gom và xơ được thu hồi từ đó nhờ biện pháp tuyển nổi khí (DAF) Nước trong từ quá trình tuyển nổi khí DAF, còn gọi là nước trắng, được tuần hoàn cho nhiều điểm tiêu thụ khác nhau Các nhà máy không có DAF thì sẽ hoặc thải bỏ nước rửa lưới ra cống thải hoặc tuần hoàn một phần sử dụng cho quá trình rửa bột Sau phần lưới là phần cắt biên để có được độ rộng như ý Phần biên cắt đi của tấm bột giấy rơi xuống một hố dài dưới lưới và được tuần hoàn vào bể trước máy xeo

Ở cuối của phần lưới máy xeo, độ đồng đều của bột tăng đến khoảng 20% Người ta tiếp tục tách nước bằng cuộn ép để tăng độ đồng đều lên khoảng 50% Cuối cùng, giấy được làm khô bằng máy sấy hơi gián tiếp đạt khoảng 94% độ cứng và được cuốn thành từng cuộn thành phẩm

để đảm bảo đáp ứng các yêu cầu

Nhìn chung, để sản xuất mỗi tấn giấy thì cần từ 100-350 m 3 nước Nồi hơi của Việt nam thường có công suất 3-10 tấn/giờ Các nồi hơi sử dụng than đá hoặc dầu làm nhiên liệu Áp suất hơi nước tối

đa là 10kg/cm 2 Hơi nước được dùng trong các máy sấy và máy xeo có áp suất khoảng 3-4 kg/cm 2

và trong các nồi nấu là 6-8 kg/cm 2

Trong các nhà máy giấy và bột giấy, khí nén được dùng cho vận hành máy xeo, các thiết bị đo, các khâu rửa phun,… Các máy nén thường là yếu tố góp phần làm giảm hiệu quả sử dụng năng lượng

Hệ thống phân phối hơi trong các nhà máy giấy thường khá phức tạp Khói thải

từ nồi hơi được thải ra thông qua một quạt gió đẩy vào ống khói Hệ thống kiểm soát khói thải như cyclon đa bậc, túi lọc, và ESP có thể được sử dụng để kiểm soát phát thải hạt lơ lửng

Một số nhà máy có các bộ phát điện dùng diesel để đảm bảo các yêu cầu về điện năng, đề phòng trường hợp mất điện từ lưới điện quốc gia

1.2.6 Thu hồi hóa chất

Dịch đen thải ra sau quá trình nấu có chứa lignin, ligno sulphates, và các hóa chất khác Các hóa chất này được thu hồi tại khu vực thu hồi hoá chất và được tái sử dụng cho quá trình sản xuất bột giấy Đầu tiên, dịch đen được cô đặc bằng phương pháp bay hơi Tiếp đó, dịch đen đã cô đặc được dùng làm nhiên liệu đốt trong nồi hơi thu hồi Các chất vô cơ còn lại sau khi đốt sẽ ở dạng dịch nấu chảy trên sàn lò Dich nấu chảy chứa chủ yếu là muối carbonate chảy xuống từ trên sàn lò và được giữ bằng nước; chất này gọi là dịch xanh Dịch xanh này được

natri hydroxide và calcium carbonate lắng xuống Phần chất lỏng sẽ được dùng cho quá trình sản xuất bột giấy, còn calcium carbonate được làm khô và cho vào

lò vôi để chuyển thành calcium oxide bằng cách gia nhiệt Calcium oxide lại được trộn với nước để hóa vôi Hình 2 mô tả chu trình thu hồi hóa chất và nấu bột:

Hình 2 Chu trình thu hồi hóa chất và nấu bột

Nồi hơi thu hồi

Thiết bị bay hơi

BỘT Thiết bị rửa bột Mảnh gỗ

Bảng 2: Các nguồn nước thải từ các bộ phận và thiết bị khác nhau

Bộ phận Các nguồn điển hình

Sản xuất bột giấy 9 Hơi ngưng khi phóng bột

9 Dịch đen bị rò rỉ hoặc bị tràn

9 Nước làm mát ở các thiết bị nghiền đĩa

9 Rửa bột giấy chưa tẩy trắng

9 Phần tách loại có chứa nhiều sơ, sạn và cát

9 Phần lọc ra khi làm đặc bột giấy

9 Nước rửa sau tẩy trắng có chứa chlorolignin

9 Nước thải có chứa hypochlorite

Chuẩn bị phối liệu

bột

9 Rò rỉ và tràn các hoá chất / phụ gia

9 Rửa sàn

Xeo giấy 9 Phần tách loại từ máy làm sạch ly tâm có chứa xơ, sạn và cát

9 Chất thải từ hố lưới có chứa xơ

9 Dòng tràn từ hố bơm quạt

9 Phần nước lọc ra từ thiết bị tách nước có chứa xơ, bột đá và các chất hồ

Khu vực phụ trợ 9 Nước xả đáy

9 Nước ngưng tụ chưa được thu hồi

9 Nước thải hoàn nguyên từ tháp làm mềm

9 Nước làm mát máy nén khí

Thu hồi hóa chất 9 Nước ngưng tụ từ máy hóa hơi

9 Dịch loãng từ thiết bị rửa cặn

9 Dịch loãng từ thiết bị rửa bùn

9 Nước bẩn ngưng đọng

9 Nước ngưng tụ từ thiết bị làm mát và từ hơi nước

Phần lớn nước thải phát sinh là nước dùng trong quy trình tiếp xúc với nguyên liệu thô, với các sản phẩm và sản phẩm phụ, và chất dư thừa

Quá trình sản xuất bột giấy bằng kiềm tiêu tốn khoảng 2 tấn gỗ cho mỗi tấn bột giấy sản xuất ra, nghĩa là sẽ có khoảng một nửa lượng nguyên liệu thô bị hòa tan trong dịch nấu Các quy trình sản xuất bột giấy cho loại giấy viết và giấy in có sản lượng bột khoảng 45-50% Tải lượng BOD 5 từ các quy trình này là khoảng từ 300-360 kg đối với 1 tấn bột giấy khô gió, tương tự như vậy tải lượng COD tạo ra bằng khoảng 1200 – 1600 kg đối với 1 tấn bột giấy khô gió

Tại các nhà máy mà bột giấy được tẩy trắng, thì công đoạn tẩy chính là công đoạn gây ô nhiễm nhiều nhất Nước thải từ công đoạn tẩy chiếm 50-75% tổng lượng nước thải và chiếm 80-95% tổng lượng dòng thải ô nhiễm

Sản xuất giấy về căn bản là một quá trình vật lý (thuỷ cơ), nhưng các chất phụ gia trong quá trình xeo giấy như các hợp chất hồ và phủ, cũng là một trong những nguyên nhân gây ra ô nhiễm So với quá trình làm bột, nước thải từ các công đoạn sản xuất giấy có phần cao hơn về hàm lượng chất rắn lơ lửng nhưng hàm lượng BOD lại ít hơn Các chất ô nhiễm xuất phát từ nước trắng dư, phần tách loại từ quá trình sàng, và do tràn xơ, các chất độn và chất phụ gia Chất ô nhiễm lơ lửng chủ yếu là xơ và hợp chất với xơ, các chất độn và chất phủ, chất bẩn và cát trong khi đó các chất ô nhiễm hòa tan là các chất keo từ gỗ, thuốc nhuộm, các chất hồ (tinh bột và gôm), và các phụ gia khác Tổng lượng nước

thải và giá trị tải lượng ô nhiễm cho một tấn giấy khô gió trước khi xử lý của một

nhà máy giấy và bột giấy tại Việt Nam được trình bày ở bảng 3

Bảng 3: Ô nhiễm của nhà máy giấy và bột giấy điển hình tại Việt Nam

Một trong những vấn đề về phát thải khí đáng chú ý ở nhà máy sản xuất giấy là

dimethyl sulphide và dimethyl-disulphide Các hợp chất này còn thường được gọi

là tổng lượng lưu huỳnh dạng khử (TRS) Các hợp chất này được thoát ra từ

quá trình nấu, khi phóng bột Các hợp chất mùi phát sinh khác có tỉ lệ tương đối

nhỏ hơn so với TRS và có chứa hydrocarbons

Một nguồn ô nhiễm không khí khác là do quá trình tẩy trắng bột giấy Tại đây, clo

phân tử bị rò rỉ theo lượng nhỏ trong cả quá trình tẩy Tuy nồng độ ô nhiễm

không cao nhưng loại phát thải này lại cực kỳ độc hại

ngoài Các ô-xít lưu huỳnh được sinh ra từ các nhiên liệu có chứa sulphur (như

than đá, dầu FO, v.v ) được sử dụng cho nồi hơi để tạo hơi nước Phát thải bụi

cũng được quan sát thấy tại một số lò hơi đốt than khi không có đủ các thiết bị

kiểm soát bụi (cyclon, túi lọc, ESP, v.v ) Một lượng nhỏ bụi cũng được thoát ra

khi cắt mảnh gỗ Bên cạnh những loại phát thải này còn có rất nhiều loại phát

thải tức thời khác từ quá trình sản xuất

1.3.3 Chất thải rắn

Chất thải rắn gồm bùn, tro, chất thải gỗ, tạp sàng, phần tách loại từ quá trình làm

sạch ly tâm, cát và sạn Nguồn chính của bùn là cặn của bể lắng, và cặn từ tầng

làm khô của trạm xử lý nước thải Bên cạnh đó, đôi khi còn có cặn dầu thải từ

thùng chứa dầu đốt Khi sử dụng than, xỉ và phần than chưa cháy từ lò hơi cũng

là nguồn thải rắn cần phải được thải bỏ một cách an toàn Lượng thải rắn của

các công đoạn/hoạt động khác nhau phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố như quy mô

hoạt động, thành phần nguyên liệu thô, v.v và rất khó ước tính

Tuy nhiên, nếu tính trung bình thì ở Việt Nam khi sản xuất ra 1 tấn giấy sẽ sinh ra một lượng chất

thải rắn khoảng từ 45-85 kg Tuy nhiên, lượng đó chưa bao gồm các phế liệu như biên giấy, v.v là

phần sẽ được tuần hoàn trở lại sản xuất

2 Sản xuất sạch hơn – Nguyên tắc, nhu cầu và phương pháp luận

Chương này giới thiệu các nguyên tắc về SXSH, các yêu cầu của tiếp cận này và tiềm năng thực hiện đối với ngành công nghiệp sản xuất giấy và bột giấy tại Việt Nam Chương này sẽ giới thiệu tổng quan phương pháp luận về SXSH và các bước khác nhau trong phương pháp luận này Người đọc cũng sẽ được giới thiệu nhiều kỹ thuật khác nhau để xác định các lựa chọn SXSH trong sản xuất giấy và bột giấy Chi tiết hướng dẫn sử dụng phương pháp luận này và cách tiếp cận từng bước sẽ được cung cấp cụ thể hơn trong Chương 4

2.1 Giới thiệu về Sản xuất sạch hơn (SXSH)

Quá trình công nghiệp hóa nhanh và rộng là một trong những yếu tố đóng góp quan trọng vào sự phát triển của nền kinh tế Việt Nam Tuy nhiên, đi kèm với sự bùng nổ tăng trưởng công nghiệp thường là các vấn đề về môi trường Một trong các cách thức tiếp cận để giải quyết vấn đề này là phương pháp tiếp cận “cuối đường ống (EOP)”, tức là xử lý phát thải/chất thải chỉ sau khi chúng đã phát sinh

Về thực tiễn, điều này đồng nghĩa với xây dựng và vận hành các cơ sở xử lý nước thải, các thiết bị kểm soát ô nhiểm không khí và các bãi chôn lấp an toàn - đây là những công việc rất tốn kém

Xét đến quy trình công nghiệp cần phải hiểu rằng bất cứ quy trình hoặc hoạt động nào cũng không bao giờ đạt được hiệu suất 100% Luôn có tổn hao nào đó vào môi trường và không thể chuyển thành dạng sản phẩm hữu dụng Tổn hao này là sự lãng phí hay sự ô nhiễm luôn gắn liền với sản xuất công nghiệp Yếu tố này thường được nhắc đến như “cơ hội bị mất đi trong quá trình sản xuất” Tỷ lệ phát sinh chất thải thường rất cao và có một thực tế là rất ít nhà sản xuất công nghiệp nhận ra điều này Hiện nay tiếp cận xử lý cuối đường ống vẫn đang được

áp dụng phổ biến trong các cơ sở công nghiệp, nhưng khả năng tiếp nhận ô nhiểm của môi trường đang gần như cạn kiệt và các đơn vị sản xuất công nghiệp dần nhận thức được sự cần thiết phải xem xét lại các công đoạn sản xuất của mình Điều này đã dẫn đến sự xuất hiện khái niệm về một tiếp cận mang tính chủ động để giảm chất thải tại nguồn trong quản lý chất thải Tiếp cận chủ động này được gọi là Sản xuất sạch hơn (SXSH)

SXSH được định nghĩa là sự áp dụng liên tục chiến lược môi trường tổng hợp mang tính phòng ngừa trong các quy trình, sản phẩm, và dịch vụ nhằm nâng cao hiệu suất và giảm thiểu rủi ro cho con người và môi trường

• Với các quy trình sản xuất, SXSH bao gồm việc bảo tồn các nguyên liệu thô và năng lượng, loại bỏ các nguyên liệu thô độc hại, và giảm lượng và

độ độc của tất cả các phát thải cũng như chất thải;

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

bỏ cuối cùng; và

• Với các dịch vụ, SXSH là sự tích hợp các mối quan tâm về môi trường trong quá trình thiết kế và cung ứng dịch vụ

Sự khác biệt căn bản giữa EOP hay còn gọi là kiểm soát ô nhiễm và SXSH là thời điểm Kiểm soát ô nhiễm là phương pháp tiếp cận sau khi vấn đề đã phát sinh, “phản ứng và xử lý”; trong khi đó, SXSH lại mang tính chủ động, theo "triết

lý dự đoán và phòng ngừa" Phòng ngừa, như được thừa nhận rộng rãi, luôn luôn tốt hơn xử lý, như câu nói “phòng bệnh hơn chữa bệnh” Khi giảm thiểu chất thải và ô nhiễm thông qua SXSH thì đồng thời sẽ giảm tiêu thụ nguyên liệu và năng lượng SXSH luôn hướng tới hiệu suất sử dụng đầu vào gần tới 100% trong giới hạn về khả thi kinh tế Một điểm quan trọng cần nhấn mạnh rằng, SXSH không chỉ đơn thuần là thay đổi thiết bị: SXSH đề cập tới thay đổi thái độ quan điểm, áp dụng các bí quyết và cải tiến quy trình sản xuất cũng như cải tiến sản phẩm Các khái nhiệm khác tương tự như SXSH là:

• Giảm thiểu chất thải;

• Năng suất xanh

Những khái niệm này về căn bản là tương tự như SXSH, với ý tưởng nền tảng là làm cho các công ty trở lên hiệu quả hơn và ít ô nhiễm hơn

2.2 Nhu cầu về SXSH

Phương pháp kiểm soát cuối đường ống truyền thống khi áp dụng cho các cơ sở sản xuất giấy và bột giấy quy mô vừa và nhỏ là rất tốt kém Trong một số trường hợp, chi phí cho một trạm xử lý chất thải lên tới 20% tổng chi phí vốn của nhà máy và thiết bị Ngoài ra phí vận hành hàng năm có thể lên đến 12-15% tổng doanh thu của ngành Vì vậy một phương pháp tiếp cận tốt hơn sẽ là khai thác các cơ hội SXSH để giảm thiểu ô nhiễm tại nguồn rồi tiến hành kiểm soát phần ô nhiễm còn lại Tiếp cận này không chỉ mang lại hiệu quả về nguồn lực, giảm chi phí sản xuất, mà còn giảm thiểu cả chi phí xử lý dòng thải

Khái niệm về SXSH cũng cần thiết khi nhìn nhận từ các khía cạnh khác như:

Nhu cầu do các quy định pháp luật

Để đảm bảo các tiêu chuẩn quy định về phát thải (lỏng, rắn hoặc khí) thì thường đòi hỏi các cơ sở sản xuất phải trang bị các hệ thống kiểm soát ô nhiễm phức tạp và tốn kém, ví dụ các trạm xử lý nước thải Sau khi áp dụng SXSH, việc xử lý lượng chất thải còn lại trở lên dễ dàng và ít tốn kém hơn Sở dĩ làm được điều này là do SXSH đã giúp giảm thiểu chất thải về mọi mặt: khối lượng, trọng lượng, và cả độ độc

Nhu cầu do việc triển khai hệ thống quản lý môi trường (EMS)

ISO 14000 là một quy trình cấp chứng nhận đối với EMS, nhằm đảm bảo rằng

các công ty cam kết thực hiện cải tiến liên tục trong hoạt động môi trường của mình Chứng nhận này cũng thể hiện sự quan tâm của công ty đến môi trường Một số nhà nhập khẩu luôn đòi hỏi chứng chỉ ISO của công ty trước khi họ đặt hàng SXSH sẽ giúp việc triển khai hệ thống quản lý môi trường như ISO 14000

dễ dàng hơn nhiều Sở dĩ như vậy là do hầu hết các công việc ban đầu đã được thực hiện thông qua đánh giá SXSH

Nhu cầu do mong muốn tiếp cận các cơ hội phát triển thị trường mới

Nhận thức của khách hàng về các vấn đề môi trường ngày càng nâng cao đã làm nảy sinh nhu cầu về các sản phẩm xanh trên thị trường quốc tế Kết quả là khi nỗ lực thực hiện SXSH thì đã mở ra các cơ hội phát triển thị trường mới cho mình và sản xuất ra các sản phẩm chất lượng cao hơn, có thể bán được với giá cao hơn

Nhu cầu do mong muốn tiếp cận dễ dàng hơn tới các nguồn tài chính

Các đề án đầu tư dựa vào SXSH sẽ chứa đựng thông tin chi tiết về tính khả thi môi trường, kỹ thuật và kinh tế của khoản đầu tư dự kiến Điều này tạo ra một cơ

sở vững chắc để giành được sự hỗ trợ tài chính từ các ngân hàng hoặc các quỹ môi trường Ví dụ: trong công nghiệp giấy và bột giấy, nếu một giải pháp SXSH

là lắp đặt một chụp kiểm soát vận tốc ở bộ phận xeo giấy, thì cần phải tiến hành phân tích chi tiết về tiềm năng tiết kiệm hơi nước, tăng công suất sản xuất… Công ty có thể trình kết quả phân tích này lên các ngân hàng để xin vay vốn cho

dự án lắp đặt chụp kiểm soát vận tốc Trên thị trường quốc tế, các tổ chức tài chính đang rất quan tâm đến vấn đề suy thoái môi trường và đang nghiên cứu đơn xin vay vốn theo quan điểm môi trường

Nhu cầu cần thiết cho việc cải thiện môi trường làm việc

Bên cạnh nâng cao hiệu quả môi trường và kinh tế, SXSH còn có thể cải thiện các điều kiện về an toàn và sức khỏe nghề nghiệp cho người lao động Ví dụ, việc giảm thiểu rò rỉ clo tại công đoạn tẩy trắng sẽ giảm mùi clo khó chịu trong không khí nhờ đó có thể nâng cao năng suất của người công nhân Các điều kiện làm việc thuận lợi có thể nâng cao tinh thần cho người lao động và đồng thời tăng cường sự quan tâm tới vấn đề kiểm soát chất thải Các hành động như vậy sẽ giúp cho công ty của bạn thu được lợi thế cạnh tranh

Nhu cầu do vấn đề bảo tồn tài nguyên

Bảo tồn nguyên liệu thô: Vì chi phí nguyên liệu đầu vào tăng nên không có nhà

sản xuất công nghiệp nào có thể trang trải cho những tổn thất tài nguyên dưới dạng chất thải Suất tiêu hao các nguyên liệu này có thể giảm đi đáng kể khi áp dụng các giải pháp SXSH như tối ưu hóa quy trình, tuần hoàn và các biện pháp quản lý tốt nội vi

Ở một cơ sở sản xuất giấy và bột giấy đặc thù quy mô vừa/nhỏ ở Việt Nam, có thể tiết kiệm nguyên liệu thô (gồm cả xơ và hóa chất) vào khoảng 6-15 %, mang lại lợi ích khoảng 4.000.000.000 đồng mỗi năm

Bảo tồn nguồn nước: Nước là nguồn tài nguyên đang bị cạn kiệt và một số cơ

sở công nghiệp đang phải đối mặt với vấn đề thiếu nước Việc khai thác nguồn nước ngầm liên tục còn phải cộng thêm cả chi phí cho việc bơm hút nước Hơn thế nữa, một yếu tố rất quan trọng thường bị bỏ qua trong các ngành công nghiệp chế biến đó là càng sử dụng nhiều nước trong quy trình sản xuất thì chi phí cho hóa chất và năng lượng cũng càng nhiều

Trong ngành công nghiệp sản xuất giấy và bột giấy ở Việt Nam tiềm năng tiết kiệm nước là khoảng

từ 15-20%, điều này có thể mang lại tiết kiệm chi phí khoảng 275.000.000 VND mỗi năm

Bảo tồn năng lượng:

Công nghiệp sản xuất giấy và bột giấy là một ngành tiêu thụ nhiều năng lượng với chi phí chiếm từ 12-15% tổng chi phí sản xuất Tiềm năng tiết kiệm năng lượng thông qua các biện pháp đơn giản

và chi phí thấp sẽ là khoảng 10-12% tổng lượng năng lượng đầu vào Có một số trường hợp tổng tiềm năng bảo tồn năng lượng (gồm các giải pháp thay đổi công nghệ, ví dụ lắp đặt hệ thống đồng phát sử dụng sinh khối nông nghiệp) là khoảng từ 20-25%

Ngày nay dưới sức ép về thay đổi khí hậu và hiện tượng nóng lên toàn cầu, các chương trình như Cơ chế phát triển sạch và thương mại Carbon đang là cơ hội sẵn sàng để các cơ sở công nghiệp tận dụng bằng cách bán lượng phát thải khí nhà kính (GHG) mà họ đã giảm được qua các năm nhờ áp dụng các biện pháp bảo tồn năng lượng

Bảng 4 dưới đây sẽ mô tả tình hình tiêu thụ tài nguyên trong các cơ sở sản xuất giấy và bột giấy ở Việt Nam so với các quốc gia khác, từ đó gợi ý tiềm năng có thể khai thác bằng việc áp dụng các nguyên lý của phương pháp luận SXSH

Bảng 4: So sánh tiêu thụ tài nguyên và tiềm năng cho các cơ hội SXSH

Hạng mục Việt Nam Ấn Độ (nhà máy

sử dụng phế thải nông nghiệp)

Nhà máy ở Bắc Âu (giấy bao bì tẩy trẳng – gỗ mềm)

2.3 Phương pháp luận đánh giá sản xuất sạch hơn

Phân tích dòng nguyên liệu và năng lượng vào và ra của một quy trình là yếu tố trọng tâm của đánh giá SXSH Việc thực hiện một đánh giá SXSH phải được thực hiện theo tiếp cận có phương pháp luận và logic giúp nhận diện được các

cơ hội SXSH, giải quyết các vấn đề về chất thải và phát thải ngay tại nguồn, và

đảm bảo tính liên tục của các hoạt động SXSH tại nhà máy Tiếp cận đánh giá phân tích này được tổng quannhư mô tả trên Hình 3 Chương 4 sẽ giới thiệu chi tiết từng bước thực hiện đánh giá SXSH theo tiếp cận này

Mặc dù theo định nghĩa thì đánh giá SXSH bao gồm cả các vấn đề về nguyên liệu và năng lượng, nhưng trong thực tế các vấn đề năng lượng đối với các quy trình ít khi được xem xét một cách chi tiết trừ các vấn đề về bảo ôn, rò rỉ, thu hồi nước ngưng, v.v… nghĩa là chỉ đối với các dòng hữu hình Đây là điều đáng tiếc

vì SXSH và nâng cao hiệu quả năng lượng thường có tính bổ trợ cho nhau rất cao và sự tích hợp giữa hai hoạt động này có thể tạo ra sức mạnh mở rộng phạm vi ứng dụng và đem lại các kết quả có hiệu quả cao hơn – cả về môi trường và kinh tế Tài liệu này sẽ đề cập đến cả nguyên liệu và năng lượng trong ngành giấy và bột giấy

Hình 3: Phương pháp luận về đánh giá SXSH

Do SXSH thường được áp dụng đối với những lãng phí tài nguyên hữu hình (ví

dụ nguyên liệu), nên hiện tượng lãng phí ngẫu nhiên sẽ là rất ít Nhìn chung, có thể tính toán truy tìm được vật liệu đầu vào cho một công đoạn nào đó thông qua các sản phẩm đầu ra định tính và định lượng được Điều này không phải lúc nào cũng đúng khi xem xét các dòng năng lượng Trong khi cùng áp dụng quy luật

căn bản đó cho các dòng năng lượng đầu vào (về căn bản, năng lượng “vào” phải bằng năng lượng “ra”), thì vấn đề gặp phải ở đây là các dòng năng lượng đầu ra thường khó nhận biết hơn so với dòng vật liệu Vì thế, việc xác định và đánh giá các dòng năng lượng lãng phí dạng ẩn và sử dụng thiếu hiệu quả thường gặp nhiều khó khăn Điều này đặc biệt đúng với các thiết bị chạy điện như máy bơm, quạt, máy nén khí, v.v… khi năng lượng đầu vào dưới dạng điện năng có thể dễ dàng đo lường được, nhưng mức độ chuyển đổi hiệu quả sang đầu ra hữu ích (v.d: nước được bơm, khí được nén, v.v…) thì lại không thể định lượng trực tiếp được

Các mâu thuẫn có thể nảy sinh

SXSH và nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng (HQSDNL) có tính bổ trợ cho nhau rất cao Tuy nhiên, trong một số tình huống, các kết quả có lợi thu được của một phương pháp luận (chẳng hạn SXSH) lại có thể được hiểu là đối lập với phương pháp còn lại (HQSDNL) Dưới đây là một số ví dụ minh chứng cho điều này:

• Tuần hoàn là một kỹ thuật SXSH rất có lợi, nhưng tuần hoàn dầu và chất bôi trơn, tái sử dụng các ổ đệm đã qua sửa chữa hoặc quấn lại các động cơ bị cháy (đặc biệt là trường hợp việc sửa chữa hoặc quấn lại được thực hiện không hoàn chỉnh) thường dẫn đến tiêu hao năng lượng ở mức cao hơn

và thân thiện sinh thái khi so sánh với các máy nén hơi đang thịnh hành Tuy nhiên, khi xét về mặt sử dụng năng lượng thì các hệ thống hấp thụ hơi lại có hiệu quả thấp hơn

sợi đốt, nhưng về mặt môi trường (SXSH) thì việc phủ thủy ngân làm cho loại bóng này ít thân thiện sinh thái hơn

Các bước thực hiện phương pháp luận SXSH 6 bước được mô tả trong Hình 4 Chương 4 sẽ trình bày chi tiết hơn từng bước để thực hiện SXSH

BƯỚC 1: KHỞI ĐỘNG

BƯỚC 2 : PHÂN TÍCH CÁC BƯỚC QUY TRÌNH

Nhiệm vụ 3: Chuẩn bị lưu đồ của quy trình sản xuất

Nhiệm vụ 4: Cân bằng vật liệu, năng lượng và cấu tử

Nhiệm vụ 2: Liệt kê các bước quy trình và nhận diện các dòng thải

Nhiệm vụ 1: Thành lập nhóm SXSH

Nhiệm vụ 10: Tính khả thi kỹ thuật

Nhiệm vụ 11: Tính khả thi kinh tế

Nhiệm vụ 12: Tính khả thi môi trường

Nhiệm vụ 5: Xác định đặc tính dòng thải

Nhiệm vụ 6: Xác định chi phí cho các dòng thải

Nhiệm vụ 7: Xem xét lại quy trình để xác định ra các nguyên nhân

BƯỚC 3: ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP SXSH

BƯỚC 4: LỰA CHỌN CÁC GiẢI PHÁP SXSH

Nhiệm vụ 8: Xây dựng các giải pháp SXSH

Nhiệm vụ 9: Sàng lọc các giải pháp SXSH có thể thực hiện được

Nhiệm vụ 13: Lựa chọn các giải pháp để thực hiện

Nhiệm vụ 16: Giám sát và đánh giá kết quả

Nhiệm vụ 17: Trở về bước 1

BƯỚC 5: THỰC HIỆN CÁC GIẢI PHÁP SXSH

BƯỚC 6: DUY TRÌ SXSH

Nhiệm vụ 15: Thực hiện

Nhiệm vụ 14: Chuẩn bị thực hiện

Hình 4: Các bước thực hiện phương pháp luận SXSH

2.4 Các kỹ thuật SXSH

Sản xuất sạch hơn là phương pháp tiếp cận mới và sáng tạo để giảm mức độ sử dụng tài nguyên trong quá trình sản xuất dựa vào một loạt các kỹ thuật Các kỹ thuật này có thể được phân thành 3 nhóm như sau:

Giảm thiểu tại nguồn

Quản lý tốt nội vi: đây là kỹ thuật phòng ngừa các chỗ rò rỉ, chảy tràn thông qua

bảo dưỡng phòng ngừa và kiểm tra thiết bị thường xuyên, cũng như kiểm soát việc thực hiện đúng hướng dẫn công việc hiện có thông qua đào tạo và giám sát phù hợp

Thay đổi quy trình: kỹ thuật này bao gồm:

Thay đổi nguyên liệu đầu vào: Thay thế nguyên liệu đầu vào bằng các nguyên

liệu tái tạo, ít độc hại hơn hoặc dùng các vật liệu phụ trợ có tuổi thọ hữu ích dài hơn

Kiểm soát quy trình tốt hơn: Theo dõi việc tuân thủ thông số vận hành của quy

trình thiết kế, sửa đổi các quy trình làm việc, các hướng dẫn vận hành thiết bị để đạt hiệu quả cao hơn hơn, giảm lãng phí và phát thải

Cải tiến thiết bị: Cải tiến các thiết bị sản xuất và phụ trợ hiện có, ví dụ lắp thêm

bộ phận đo đạc kiểm soát nhằm vận hành các quy trình với hiệu quả cao hơn và giảm tỉ lệ phát thải

Thay đổi công nghệ: Thay thế công nghệ, trình tự trong quy trình và/hoặc cách

thức tổng thể nhằm giảm thiểu lãng phí và phát thải trong quá trình sản xuất

Tuần hoàn và tái sử dụng

Thu hồi và tái sử dụng tại chỗ: tái sử dụng các nguyên liệu bị lãng phí cho

công đoạn khác trong dây chuyền sản xuất hoặc cho một ứng dụng hữu ích khác trong công ty

Sản xuất các sản phẩm phụ hữu dụng: Thay đổi quy trình phát sinh chất thải

nhằm biến nguyên liệu bị lãng phí thành một dạng nguyên liệu có thể được tái sử dụng hoặc tuần hoàn cho ứng dụng khác ngoài công ty

Bảng 5: Ví dụ về kỹ thuật SXSH cho ngành công nghiệp giấy và bột giấy

¾ Loại bỏ các chỗ tắc trong các vòi phun lưới và nỉ

¾ Kiểm ra các bẫy hơi thường xuyên Thay đổi

nguyên liệu đầu vào

¾ Sử dụng các chất màu không độc hại trong sản xuất giấy màu

¾ Sử dụng phương pháp tẩy bằng peoxit hydro Kiểm soát

quy trình ¾ ¾ Tối ưu hóa quá trình nấu Sản xuất bột ở độ đồng đều cao nhất có thể

¾ Sử dụng các chất hóa học hỗ trợ giúp giữ màu để tối ưu hoá việc sử dụng chất màu

Cải tiến thiết

bị ¾ ¾ Có Lắp đặt các vòi phun hiệu quả bể phóng đủ lớn để tránh tràn bột giấy

¾ Thêm thiết bị nghiền giấy đứt

¾ Sử dụng máy rửa ly tâm cao áp tiêt kiệm bột

¾ Sử dụng tụ bù để tăng hệ số công suất

¾ Sử dụng bộ truyền động vô cấp để phù hợp với tải luôn thay đổi

¾ Xem xét quy trình sản xuất bột giấy khác

¾ Cải tiến quy trình rửa và tách nước thông qua sử dụng ép đai lưới kép

¾ Dùng quy trình tẩy khác, chẳng hạn tẩy bằng ozone

¾ Tuần hoàn bột trong hố dài ở máy xeo

¾ Thu hồi và tuần hoàn nước ngưng

¾ Thu hồi và tuần hoàn bột từ nước trắng bằng cách lắp đặt hệ thống SAVE ALL

¾ Thu hồi bột bằng tuyển nổi khí

¾ Sử dụng xơ ngắn/phế phẩm xơ để làm giấy bồi

¾ Sử dụng phần còn lại trong khâu làm sạch nguyên liệu thô làm nhiên liệu cho lò hơi

3 Các cơ hội SXSH trong nhà máy giấy và bột giấy

Chương này cung cấp thông tin tổng quan về cơ hội SXSH có thể ứng dụng tại các nhà máy giấy

và bột giấy ở Việt Nam Các cơ hội SXSH này được có thể triển khai tại cơ sở sản xuất quy mô nhỏ điển hình với công suất sản xuất 30-50 tấn giấy mỗi ngày

3.1 Các cơ hội SXSH trong khu vực chuẩn bị nguyên liệu thô

Nguyên liệu thô nhỏ mịn và ngoại cỡ không thể dùng để tạo ra bột giấy, mà lại là yếu tố tiêu tốn hóa chất và hơi nước Ngoài ra, loại vật chất này khi đi ra khỏi quá trình sản xuất là nguyên nhân gây ô nhiễm COD & TS cao Các tạp bẩn gây tác động bất lợi đối với hiệu quả rửa và gây quá tải thiết bị rửa ly tâm Các chất bẩn này nếu thoát ra khỏi thiết bị rửa ly tâm sẽ gây ra các đốm (các đốm đen) trên bề mặt giấy thành phẩm, làm tăng độ mòn và hỏng thiết bị cơ khí (thiết bị làm sạch, máy bơm, v.v…) và quan trọng hơn cả là giảm độ chảy của bột trên lưới máy xeo, dẫn đến giảm tốc độ máy xeo và gây tổn thất cho sản xuất Một số chất bẩn thường phát sinh trong khi chuẩn bị nguyên liệu thô không đúng cách gồm:

silica

• Giấy thải: kim loại, dây, thủy tinh, gỗ, vải sợi, giấy sáp

Bảng 7 tóm tắt một số cơ hội SXSH trong khu vực chuẩn bị nguyên liệu

Bảng 7 Các cơ hội SXSH trong khu vực chuẩn bị nguyên liệu

- Giảm lượng ô nhiễm môi trường

- Giảm nhiễm bẩn cát và đá

không gian

để xếp gỗ trong mái che

I= 60.000 USD S= không được xác định

30.000 Giảm TS

và COD biên

Biện pháp này

dễ thực hiện nhưng lại cần có một khu vực lưu trữ được chuẩn

bị tốt Tiềm năng tiết kiệm so với mức đầu tư không hấp dẫn lắm đối với các nhà máy có công suất ít hơn

300 tấn giấy/ngày

Thiết bị rửa mảnh bằng vòi phun nước

Nhân lực:

cần thêm

Tiêu thụ điện và nước tăng

Giảm TS và COD

Bắt buộc đối với các nhà máy sản xuất bột tẩy trắng

Thiết bị = Gầu tải Quy trình:

10.000-S = không được xác định

đối với các nhà máy nhỏ, nhưng chắc chắn sẽ làm tăng năng suất tại các nhà máy lớn

- Thu hồi/bán bụi như một loại sản phẩm phụ

Không gian:

Thường có sẵn

I= 15.000USD S= 100.000 –300.000 USD

8.000-Giảm 90%

lượng bụi trong môi trường xung quanh

Tiêu thụ điện năng tăng

- Năng suất cao hơn

Thiết bị:Thay đĩa

và động cơ

Quy trình:Không

đổi

Không gian diện tích:

Không đổi

I = 2000 USD

S = không được xác định

Biện pháp này

dễ triển khai

I- Đầu tư; S-tiết kiệm; P-Thời gian hoàn vốn

3.2 Các cơ hội SXSH trong khu vực sản xuất bột giấy

Sản xuất bột là khu vực gây ô nhiễm nhiều nhất trong một nhà máy giấy và bột giấy, chiếm khoảng 80% tải lượng ô nhiễm Đồng thời đây cũng là khâu có thể

áp dụng nhiều cơ hội SXSH nhất, kể từ việc thay thế nguyên liệu thô cho đến cải tiến công nghệ và tuần hoàn Các lợi ích tiềm năng tổng thể thu được từ việc triển khai SXSH ở khu vực bột giấy được nêu trong bảng 6 Các cơ hội có thể áp

dụng trong khu vực này được nêu trong bảng 8

Bảng 6 Tiềm năng áp dụng SXSH trong khu vực sản xuất bột từ nguyên

liệu từ rừng

Khu vực tiềm năng Tiết kiệm/ chất lượng

được nâng cao

USD/tấn

Giảm hóa chất SX bột giấy Có thể giảm được 1% với

một số hóa chất

1,0 – 3,0

Bảo tồn (tiết kiệm) nguồn nước 20 – 60 m 3 /t 0,5 – 1,0

- Tăng công bột giấy từ 7-10%

- Giảm thời gian nấu từ 5-7%

- Giảm sử dụng kiềm

- Giảm yêu cầu về hơi

- Cho phép dung tỉ thấp

- Chất lượng bột giấy đồng đều hơn

Thiết bị:

- Băng tải

- Bể cấp dung dịch

- Vòi phun (tưới)

- Bể cấp dịch đen

- Thiết bị trộn chân vịt

Quy trình: Phù

hợp với mọi loại phế phẩm nông nghiệp

Nhân lực:

Không cần có thêm nhân lực

I= 3-5.000 USD S= 1,5- 3.000 USD P= < 2 năm

Khó tính toán được lượng giảm ô nhiễm

Giải pháp này

có thể dễ dàng triển khai tại các nhà máy nhỏ

- Giảm sử dụng hơi nước

- Tăng sản lượng bột

Không Tiết kiệm

từ việc giảm tiêu thụ hơi nước có thể định lượng theo từng trường hợp

cụ thể Còn các khoản tiết kiệm khác tương đối khó định lượng

Giảm lượng khí thoát ra từ nồi nấu 10- 15%

Thời gian cần thêm để nâng tải trọng gấp đôi sẽ dài hơn thời gian phải

bù do giảm số lượng mẻ nấu

để bảo đảm tạo ra cùng một lượng bột giấy

5 Giảm thời gian nấu

động trực tiếp

Không cần tài chính, giải pháp này có thể dễ dàng thực hiện được

- Giảm tiêu thụ năng lượng ở bước thu hồi hóa chất

- Thu hồi nước ngưng để tái sử dụng

ở lò hơi

Thiết bị: Có

sẵn tại cơ sở

I= 90.000 USD S= Không được định lượng

30.000-Không có tác động trực tiếp

Giải pháp này

có thể không

áp dụng được cho các nhà máy nhỏ có công nghệ lạc hậu

- Giảm thiết

bị tẩy hóa chất

Quy trình:

Chưa được trình diễn thành công; có thể bị chứng minh là không khả thi

S= chưa được định lượng

Giảm lượng ô nhiễm khoảng 80%

vì dịch đen được dùng cho các ứng dụng nông nghiệp

Do có những bất lợi như nồi nấu bị ăn mòn, nhiệt độ và thời gian nấu cao hơn, và phát thải khí ammonia, cho nên giải pháp này còn cần phải được thẩm định thêm

- Độ dai của giấy tốt hơn

- Giảm yêu cầu về rửa

- Giảm tiêu thụ nước

- Tăng khả năng tẩy

Trong thực tế không khả thi S = Không xác định

được

Giảm độ màu trong chất thải

Nếu điều kiện

pH thích hợp không duy trì được thì nồi nấu có thể sẽ

bị ăn mòn Quá trình này giới hạn ở các cấp độ nhất định khi mà độ dai của giấy không phải là yếu tố quan trọng

- Giảm hóa chất nấu

Thiết bị: Các

nồi nấu hóa

cơ

Công nghệ:Có sẵn

trong nước

I = 90.000US

33.000-D S= Không định lượng được

Giảm TS và COD 10- 15% (tùy thuộc vào sản lượng)

Tiêu thụ hơi nước và điện tăng,

có thể áp dụng cho các nhà máy nhỏ

9 Tối ưu hóa

- Giảm lượng bị tách loại do nấu chưa đủ hoặc do sàng

- Giảm lượng thiết bị nghiền đĩa

- Giảm sử dụng hóa chất

- Giảm yêu cầu

về hơi

- Tăng sản lượng bột

Thiết bị:

- Chỉ số nhiệt độ

- Chỉ số áp suất

- Bảng điều khiển

Nhân lực:

Cần có công nhân vận hành có tay nghề

I= 3-5.000 S= không định lượng được

Giảm lượng

ô nhiễm tổng thể

Được khuyến cáo

sử dụng cho tất cả các nhà máy

- Cho phép tuần hoàn dịch đen để sử dụng kiềm dư

- Tuần hoàn dịch đen nóng

sẽ làm giảm lượng hơi cần dùng

- Giúp cho nguyên liệu thô thấm dịch đen tốt hơn

- Giảm thời gian rửa

- Tiết kiệm nước trong khâu rửa

- Giảm nhu cầu

sử dụng năng lượng trong xử

lý chất thải

- Cho phép làm khô dịch đen bằng mặt trời

Thiết bị:

- Bể tuần hoàn

- Bể phóng

- Nồng độ cao

- Bơm pha loãng

- Nén trục vít

- Đường ống

Quy trình:

Hệ thống vận chuyển bột giấy chưa rửa cấn được sửa đổi

Công nghệ:

Có sẵn trong nước nhưng cần điều chỉnh

Nhân lực:

Cần có thêm công nhân lành nghề

I= 9.000 USD

4.000-S= 10.000 USD

5.000-P=< 1 năm

Giảm lượng nước thải 40-50% so với việc rửa trống truyền thống

Giải pháp này đang ở giai đoạn thử nghiệm

và đang được triển khai tại một

số nhà máy giấy Có thể nén trục vít

sẽ không được chấp nhận cho một số loại giấy nhất định

chuyển và

xử lý dịch đen

- Tuần hoàn dịch đen nóng có thể làm giảm

lượng hơi

- Nguyên liệu thô thấm dịch đen tốt hơn

- Có khả năng giảm tiêu thụ điện

- Tiết kiệm nước trong khâu rửa

- Giảm yêu cầu về sử dụng năng lượng trong xử lý chất thải

Thiết bị:

- Máy bơm tuần hoàn,

ép đai lưới kép

- Bể phóng

- Bơm bột nồng độ cao

- Tháp làm đặc

Quy trình: Hệ

thống rửa gần như được loại

bỏ

Công nghệ:

Hiện có nhưng chi phí cao

Nhân lực: Cần

có nhân lực lành nghề

I= 300.000 USD

45.000-S= 150.000 USD

30.000-P=<2 năm

Giảm thể tíchdòng thải tới 60-70%

Là một thiết bị

đa năng và có thể dùng được với nguyên liệu thô là các loại phế phẩm nông nghiệp Đai lưới kép được dùng nhiều nhất cho các quy trình sản xuất bột sản lượng cao hoặc bột từ rơm sử dụng công nghệ bán hóa học Tốt nhất là nên áp dụng vào công đoạn cuối do đầu ra là lượng bột giấy nồng đô cao

lý dịch đen

- Cho phép tuần hoàn dịch đen

để sử dụng kiềm dư

- Tuần hoàn dịch đen nóng sẽ giảm nhu cầu về hơi

- Nguyên liệu thô thấm dịch đen tốt hơn

- Giảm thời gian rửa

do rửa liên tục

- Giảm yêu cầu về năng lượng cho khâu xử lý chất thải

Thiết bị:

- Kết cấu xây dựng cao

- Tháp làm đặc

- Bơm bột có

độ sệt cao)

- Cột khí áp hoặc bơm chân không

- Thiết bị rửa chân không

Quy trình: Tích

hợp cách rửa nhiều bậc ngược dòng

Công nghệ:

Có sẵn trong nước nhưng chi phí cao

Nhân lực: Cần

có nhân lực lành nghề

I= 0,2 – 0,3 triệu USD S= 18.000- 30.000 USD P=8-10 năm

Giảm lượng phát thải

Giải pháp này được đề xuất cho các nhà máy có quy

mô vừa (>= 35 tấn/ngày)

- Tái sử dụng kiềm dư nhơ tuần hoàn dịch đen

- Tuần hoàn dịch đen nóng sẽ làm giảm được yêu cầu về hơi

- Nguyên liệu thô thấm dịch đen tốt hơn

Thiết bị :

- Bơm thu gom

- Bơm và đường ống

Quy trình: Cần có

hệ thống cống thoát riêng cho dịch đen loãng và đặc

I= 1.500 – 2.500 USD S= 4.500 – 7.500 USD P=<1 năm

Giảm tải lượng natri trong chất thải

Giải pháp này đơn giản và dễ triển khai ở các nhà máy nhỏ sử dụng nguyên liệu

là phế phẩm nông nghiệp

- Giảm chi phí

xử lý

- Giảm dòng thải màu

Thiết bị:

- Bể phản ứng (yếm khí)

- Khoang chứa khí ga

- Đầu đốt

- Hệ thống đường ống

Công nghệ:Có

sẵn và đã được chứng minh hiệu quả, nhưng chi phí cao

Nhân lực: Cần có

nhân lực có tay nghề và được đào tạo

I= 0,3 – 0,5 triệu USD S= 60- 150.000 USD P=> 5 năm

Giảm lượng

ô nhiễm tổng thể tới 30- 40%

Giải pháp này không

có tính hấp dẫn về kinh

tế với các nhà máy đặc biệt nhỏ

Xử lý sinh học toàn bộ lượng dịch đen nhìn chung là không khả thi

Công nghệ:

Chưa được kiểm chứng, một số nước Mỹ Latinh, Thổ Nhĩ Kỳ, Ai Cập sử dụng CRS

Nhân lực: Cần có

nhân lực lành nghề

I= 1-2 triệu USD S= 50.000- 100.000 USD P=>20 năm

Giảm lượng COD tới 85%

Dễ dàng áp dụng được tại các nhà máy giấy và bột giấy sử dụng nguyên liệu tre gỗ

- Giảm độ xuống cấp của giấy

- Chất lượng bột giấy tốt hơn

- Giảm lượng bị loại khi sàng

- Nâng cao khả năng chảy trên lưới

I= 7.000 USD S= khó định lượng

3.000-Giảm chất thải rắn

Được dùng cho các loại giấy không tẩy, lớp bồi

- Tiết kiệm hóa chất nấu

Vận chuyển

từ sàng sang nồi nấu

I= đa dạng S= 3.000- 10.000 USD

Giảm chất thải rắn

- Tạo thêm sản phẩm phụ, để thay thế nhập khẩu

Thiết bị: Nhà

xưởng và thiết bị SX lignosulphat

e

Công nghệ:

Chưa được chứng minh cho dịch đen

có nguồn gốc nông nghiệp

I= 1,0-1,3 triệu USD S= 45.000- 60.000 USD P=20 năm

Giảm lượng COD tới 50%

nếu không chôn lấp dịch đen

Đây là một giải pháp vô cùng tốn kém và gần như tương đương với việc xây dựng một nhà xưởng mới Áp dụng được cho các nhà máy giấy nhỏ không thu hồi hóa chất

Áp dụng cho các nhà máy

sử dụng canxi sunphit

- Tạo ra thêm sản phẩm phụ

- Nâng cao sản lượng nông nghiệp

Thiết bị:

- Nhà xưởng và thiết bị để thu hồi lignin

- Axit Sulphuric

và các hóa chất khác

Quy trình:

Cần phải có tách lớp tinh

vi

I= 30.000 USD S= chưa được tính toán được do thị trường chưa phát triển

24.000-Giảm lượng COD tới 50 % Thị trường chất cải tạo

đất và phân bón từ lignin chưa phát triển

- Giảm tiêu thụ điện

- Giảm tải lượng ô nhiễm

- Tẩy trắng tốt hơn

Quy trình:

Máy rửa và đường ống chống ăn mòn

Chưa định lượng được

Giảm tải lượng chất thải hữu cơ cho trạm xử

lý cuối đường ống

Chỉ khuyến cáo cho các nhà máy sử dụng nguyên liệu tre gỗ Nước trong công đoạn kiềm hoá được tái chế tuần hoàn cho công đoạn kiềm hoá trước đó Nước trong công đoạn axit hoá được tuần hoàn công đoạn axit hoá trước đó

- Tăng sản lượng bột

- Cho phép thực hiện clo hoá ở nhiệt độ cao

- Giảm tải lượng ô nhiễm cho trạm xử lý cuối đường ống

Công nghệ:

Cần có cơ

sở hạ tầng trong nhà

chuẩn bị dioxit clo

Chi phí cao Giảm biên tải

lượng ô nhiễm hữu cơ cho trạm xử

lý cuối đường ống

Giảm phát thải halogen hữu cơ (AOX)

Ứng dụng cho các nhà máy

- Giảm phát sinh bùn cặn trong quá trình chuẩn bị hóa chất tẩy trắng

- Giảm yêu cầu về chuẩn bị hóa chất nhờ dung dịch tẩy có nồng độ clo cao hơn

Thiết bị: Bể

chứa NaOCI

Giải pháp này không có tính khả thi về mặt kinh tế

do chi phí cho NaOCI cao

Vận chuyển

và thải bỏ chất thải rắn giảm

Có khả năng tạo ra chloroform

trong dòng thải

Giải pháp này

có thể triển khai được nếu giá thị trường của NaOCI và CaOCI 2 tương đương nhau

rõ rệt do:

- Không có clo trong dòng khí của nhà máy

- Không có clo trong nước thải

- Không tạo ra AOX

- Không tạo ra bùn cặn trong quá trình chuẩn bị hóa chất tẩy trắng

- Giảm diện tích khu vực chuẩn bị hóa chất

- Loại bỏ được nguy cơ trong khâu vận chuyển clo

Thiết bị:

Thiết bị vận chuyển và

I= 30.000 USD S=Chưa định lượng được

15.000-Không khí tại xưởng không còn clo

Không còn clo trong dòng thải Không AOX Không sinh

ra bùn cặn trong quá trình chuẩn

bị dung dịch tẩy trắng

Giải pháp này vẫn chưa được thử nghiệm với các nhà máy

nguyên liệu thô là phế phẩm nông nghiệp

Hóa chất tẩy rất đắt

- Giảm nồng

độ clo trong không khí trong xưởng

- Ít chlorine trong chất thải hơn

- Tạo ra ít AOX hơn

- Không tạo ra bùn cặn trong quá trình chuẩn bị hóa chất tẩy trắng

- Giảm diện tích khu vực chuẩn bị hóa chất

- Giảm nguy

cơ trong vận chuyển clo

Thiết bị:

Thiết bị tạo oxy

Quy trình:

Yêu cầu về

an toàn trong vận chuyển oxy

Chưa định lượng - Ít chlorine trong

không khí tại xưởng

và trong chất thải hơn

- Tạo ra ít AOX hơn

Biện pháp này vẫn chưa được trình diễn tại các nhà máy sử dụng nguyên liệu là phế phẩm nông nghiệp Rõ ràng là tính khả thi kinh tế của nó tại các nhà máy này

là không có

- Không có clo trong không khí tại xưởng

- Không có clo trong dòng thải

- Không tạo

ra AOX

- Không tạo

ra bùn cặn trong quá trình chuẩn

bị hóa chất tẩy trắng

- Giảm diện tích khu vực chuẩn

bị hóa chất

- Loại bỏ những được nguy

cơ do vận chuyển clo

Thiết bị:

Xưởng tạo ozone

Quy trình:

Các yêu cầu

về an toàn trong khâu chuẩn bị và vận chuyển ozone

Công nghệ:

Trong nước chưa có sẵn, vẫn chưa được kiểm chứng đối với các nhà máy sử dụng nguyên liệu

là phế phẩm nông nghiệp

Chưa định lượng Xưởng sản xuất ozone

có chi phí đầu tư rất tốn kém

- Không

có clo trong không khí tại xưởng

- Không

có clo trong dòng thải

- Không tạo ra AOX

- Không tạo ra bùn cặn trong quá trình chuẩn bị hóa chất tẩy trắng

Đang được triển khai thương mại tại một số nhà máy đã áp dụng tẩy không clo Chỉ khả thi tại các nhà máy quy mô lớn

26 Tẩy sinh

học

- Giảm lượng clo cần cho công đoạn tẩy

- Không tạo

ra dioxin

- Được báo cáo là có tính kinh tế

Cần phải tìm hiểu xem liệu trong nước đã có sẵn loại enzymes cần thiết hay chưa

Chưa rõ S= không được định lượng

Không có tác động trực tiếp

Vẫn chưa có ứng dụng thương mại nào của phương pháp tẩy sinh học

- Giảm yêu cầu về hơi

từ 0,2-0,5 tấn/tấn giấy

Thiết bị:

- Đường ống và máy bơm

- Bộ thu hồi nhiệt thải

Công nghệ:

Có sẵn trong nước

I= 150.000 USD S= 36.000- 175.000 USD P=<1 năm

30.000-Không có tác động trực tiếp

Giải pháp này áp dụng được cho các thiết bị bị thất thoát năng lượng

có bộ thu DG và được vận hành ít nhất 40% thời gian

28 Bảo ôn

cho nồi

nấu

Giảm yêu cầu

về hơi Thiết bị: Vật liệu bảo ôn I= 3.000-15.000 USD

S= 30.000 USD P=< 1 năm

6.000-Không Cần phải quan

tâm đặc biệt tới lớp bảo ôn nhằm tránh hiện tượng chùn và hỏng do

bị tràn dịch đen

- Giảm tiêu hao hóa chất nấu

- Giảm thiểu

ô nhiễm môi trường

Bảng 9 Các cơ hội SXSH cho khu vực chuẩn bị phối liệu bột và xeo

- Giúp lọc tốt hơn

- Cho phép sản xuất được loại giấy có định lượng cao

lượng S= Chưa định lượng

Có thể giảm được TS trong dòng thải

Tính hiệu quả của hồ được nâng cao khi PASS

được sử dụng với tinh bột cation

- Chi phí sản xuất thấp hơn và lợi nhuận cao hơn

Công nghệ:

Chưa được trình diễn tại các nhà máy

nguyên liệu là phế phẩm nông nghiệp

Quy trình: Chỉ

áp dụng được khi nhiệt độ bột trong bể trộn thấp hơn

38 o C

I= Không đáng

kể S=Cần được định lượng

Không có tác động trực tiếp

Chỉ áp dụng được cho các nhà máy sản xuất giấy in và giấy viết

- Tránh được

sự biến động định lương giấy

- Giảm hiện tượng đứt giấy

- Cho phép sấy giấy đồng đều

Thiết bị: Thiết

bị đo chỉ số nồng độ bột

I= 3.000-6.000 USD

S= 8.000 USD P=<1 năm

4.000-Giảm biên về tải lượng TS

Giảm phụ thuộc vào nhận định của con người

Các biện pháp này

có thể áp dụng cho các nhà máy nhỏ

Áp dụng trên phạm

vi toàn nhà máy

- Tránh được

sự biến động định lượng giấy

- Giảm được hiện tượng đứtgiấy

- Cho phép sấy giấy đồng đều

Thiết bị: Thiết

bị điều chỉnh nồng độ bột

I= 90.000 USD S= 6.000- 15.000 USD P=<7 năm

50.000-Giảm biên tải lượng TS

Phù hợp hơn với quy trình sản xuất bột giấy liên tục Giải pháp này rất tốn kém và không có tính khả thi kinh tế đối với các thiết bị nhỏ

- Giảm hàm lượng chất độctrong sản phẩm

- Hoạt động thân thiện với môi trường

Độc tính có trong các loại chất màu hiện tại và việc phát triển các chất màu không có độc tính vẫn chưa được nghiên cứu

Vẫn chưa định lượng được vì chưa biết được chi phí của loại chất màu thay thế

Ảnh hưởng biên về độc tính của dòng thải, kim loại nặng được loại trừ

Giải pháp này cần có thêm những nghiên cứu

cơ bản về độc tính của các loại chất màu hiện tại và phát triển loại chất màu ít độc hại hơn

- Giảm độc tính trong dòng thải

Trong nước có sẵn một số loại hoạt chất cố định màu;

SARSOLAN TAMOL NNOX

I=không S= chi phí cho các hoạt chất

cố định màu

và các khoản tiết kiệm tiềm năng vẫn cần được định lượng

Giảm độc tính trong dòng thải

Giải pháp này có thể

dễ dàng áp dụng nhưng chỉ hấp dẫn đối với các

cơ sở sản xuất dùng nhiều chất màu

- Giảm chi phí tái xử lý

Thiết bị:

- Thiêt bị kiểm soát mức dung dịch

- Hệ thống cảnh báo

- Vách chắn

- Thiết bị báo động

I= 20.000 USD S= 50.000- 70.000 USD P=<0,5 năm

16.000-Giảm tải lượng ô nhiễm biên

- Nâng cao chất lượng

- Giảm ô nhiễm

(BOD/COD/

TSS)

Thiết bị kiểm tra:

- Máy kiểm tra

độ nghiền

- Thiết bị gạn lọc phân tích

xơ

I= 5.000 USD Giảm lượng

BOD, COD Dễ triển khai

S= 10.000 USD P=<1 năm

2.000-Không có tác động lớn

Đơn giản

và dễ thực hiện

- Dễ dàng chuyển đổi sản xuất từ định lượng này sang định lượng khác

- Giảm đứt giấy

Thiết bị:

Đường ống bổ sung (đường kính nhỏ có van để kiểm soát tốt lượng nước cấp để pha loãng)

I=US$

300-500 S=US$2.000- 3.000 P=<1 năm

Không có tác động lớn Đơn giản và dễ thực

hố dài khi đứt giấy

- Giảm tiêu thụ nước ở

hố dài

- Giảm tải trên khoang dài

- Giảm thất thoát xơ trong phần nước lọc khoang dài

Thiết bị: Bơm

nồng độ bột cao

5.000 S=US$ 5.000 P=<1 năm

I=US$3.000-Có khả năng giảm nhiều

SS và COD

Các khoản tiết kiệm và tác động môi trường phụ thuộc vào mức

độ chảy tràn của khoang dài

Áp dụng được cho các nhà máy giấy

có thiết kế kém

Thiết bị:

- Bể nước riêng

- Bơm áp suất cao

I=US$

600-1000 S=US$

1.000-2000 P=US$,1 năm

Giảm SS biên

- Giảm tải lượng ô nhiễm

S=US$

3,000-5,000 P=<1 năm

Giảm tải lượng TS

- Nâng cao công suất do máy chạy tốc

độ cao hơn

- Giảm tiêu thụ kerosin

- Giảm tiêu thụ phèn ở máy xeo

- Giảm yêu cầu

về hơi nước trong máy sấy

do công đoạn tách nước cơ học có hiệu suất cao hơn

- Giảm VOC trong nước thải

Thiết bị:

Lô chăn bổ sung

I=US$

10.000- 12.000 S=US$

15.000 P=<1 năm

10.000-Giảm ô nhiễm

kerosin trong dòng thải

Sẽ tăng năng suất sấy của máy xeo Thích hợp cho các nhà máy giấy sợi ngắn

- Giảm yêu cầu pha loãng trong hố dài

Thiết bị:

- Đường ống nhỏ

- Dòng chảy trọng lực

Quy trình:

Thiết bị kiểm soát mực nước cần phải thúc đẩy và kiểm soát được việc cấp nước sạch

I=không đáng kể S=Khó định lượng

Giảm tải lượng TS

và COD nhưng khó đính lượng

Rất đơn giản và

dễ làm