Nghiên cứu hiện trạng sản xuất, môi trường làng nghề tái chế giấy phong khê và đề xuất các giải pháp công nghệ phát triển bền vững

TẠP Cli CÚNC THƯOtNG NGHIÊN cứu HIỆN TRẠNG SẢN XUÂT, MÔI TRƯỜNG LÀNG NGHE tái chế giâ y PHONG KHÊ VÀ ĐỀ XUÂT CÁC GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ PHÁT TRIEN ben vững • TRỊNH NGỌC TUẤN TĨM TẮT: Bài viết nghiên cứu trạng sản xuất môi trường làng nghề cụm công nghiệp tái chế giấy trên địa bàn phường Phong Khê, thành phố Bắc Ninh Kết điều tra cho thây, phường Phong Khê có 326 sở tái chế giấy với công suât năm 2020 đạt 250.000 Hai cụm công nghiệp Phong Khê có 142 sở sản xuất lớn với công suất từ 70-100 tấn/ngày, sở mua từ công ty kinh doanh Còn lại 184 sở sản xuất nhỏ với công suất từ 3-4 tấn/ngày tự trang bị lị cỡ nhỏ (từ 1-3 hơi/h) Khí thải lò mang theo bụi, Hydrocacbon, CO7, CO, so2, so3 NOx gây ô nhiễm môi trường khơng khí địa phương Lưu lượng nước thải ước tính 129.938 m3/năm với thành phần hóa chất độc hại chất tẩy rửa, phẩm màu, nhựa thông, binh bột biến đổi, hầu hết không xử lý, xả thẳng sông Ngũ Huyện Khê gây ô nhiễm trầm trọng Để khắc phục tình trạng này, tác giả đề xuất số giải pháp công nghệ nhằm nâng cao hiệu tiết kiệm lượng bảo vệ môi trường làng nghề Từ khóa: phường Phong Khê, làng nghề, tái chế giây, lị hơi, mơi trường Đặt vấn đề Phường Phong Khê bao gồm số làng nghề tái chế giấy lâu đời miền Bắc Đặc trưng sản xuất tái chế giấy thải tạo thành phẩm vỏ bao xi măng, bìa, giấy vàng mã, giây vệ sinh, giấy ăn Với quy trình sản xuất lâu năm, hộ kinh doanh tự phát, phát triển rời rạc không tập trung, quy mô nhỏ, công nghệ thiết bị cũ; chủ đầu tư doanh nghiệp nhỏ vừa, lực tài hạn chế; liên kết doanh nghiệp ngành yếu, khơng hình thành doanh nghiệp sản xuất quy mơ lớn Do hao phí nguồn lượng cịn lớn, hiệu sản xuất sở không cao, gây ô nhiễm môi trường [1, 2], Do sản xuất tự phát, chưa phát triển đồng nên việc cung cấp cho sản xuất giấy 304 SỐ - Tháng 2/2022 làng nghề chủ yếu hộ kinh doanh tự sản xuất số sô' đơn cung cấp thực Các lò đơn vị sử dụng đa dạng với nhiều chủng loại hình thức sử dụng nhiên liệu đ('ứ khác Với nhiều lò dot địa bàn gây lãng phí lượng, khó quản lý nguồn nhiêu liệu, độ an toàn thấp làm hiệu sản xuất kinh doanh thấp Mặt khác lò đốt tự cấp nên vấn đề tập kết nguồn nhiêu liệu, xử lý chất thải rắn, thải khí q trình đơi khơng quan tâm dẫn đến tình trạng nhiễm mơi trường ngày gia tăng Trong nghiên cứu này, tiến hành khảo sát, điều tra trạng sản xuất mơi trường (khí thải, nước thải chất thải rắn) sở tái chế giấy phường Phong Khê Mục tiêu nghiên HĨA HỌC - CƠNG NGHỆ THựC PHẤN cứu đánh giá đầy đủ vấn đề tồn làng nghề, từ đưa giải pháp công nghệ phù hợp nhằm xử lý chất thải triệt để, tiết kiệm lượng, bảo vệ môi trường địa phương Nội dung phương pháp nghiên cứu 2.1 Đối tượng nghiên cứu Hoạt động khảo sát, điều tra tiến hành địa bàn phường Phong Khê năm 2021 Đôi tượng nghiên cứu bao gồm sở sản xuất lớn, hộ gia đình thuộc cụm,công nghiệp Phong Khê 2; thôn Dương ổ, Châm Khê, Ngô Khê, Đào Xá 2.2 Nội dung phương pháp nghiên cứu - Điều tra trạng sản xuất môi trường làng nghề tái chế giấy khả cung cấp nguyên liệu, phế phụ phẩm phục vụ sản xuất - Phạm vi điều tra: cụm công nghiệp Phong Khê 2; thôn Dương ổ, Châm Khê, Ngô Khê, Đào Xá thuộc phường Phong Khê - Dựa kết điều tra, khảo sát, nhóm tác giả tiến hành phân tích đưa đề xuất biện pháp nâng cao hiệu sản xuất giải pháp công nghệ nhằm bảo vệ môi trường địa phương Kết thảo luận 3.1 Hiện trạng sản xuất, tái chế giấy phường Phong Khê Làng nghề tái chế giấy Phong Khê loại hình làng nghề tái chế giấy điển hình miền Bắc, điển hình mặt quy mơ sản xuất, trình độ cơng nghệ trang thiết bị tiềm lực ,lao động Phường Phong Khê có thơn Dương o, Châm Khê, Ngơ Khê, Đào Xá, hộ, doanh nghiệp sản xuất và,tái chế giấy tập trung chủ yếu thơng Dương Ơ Đào Xá Những năm gần đây, thành phô' quy hoạch xây dựng cụm công nghiệp (CCN) Phong Khê Phong Khê 2, nhằm đưa sở sản xuất nằm khu dân cư hoạt động tập trung CCN, tránh ô nhiễm mơi trường tiếng ồn, chất thải, khí thải, nước thải cho người dân sinh sống Hiện Phong Khê có 326 doanh nghiệp sản xuất giấy, tổng sản lượng giây năm 2020 ước đạt 250.000 tấn, sản lượng hàng năm ngày tăng Các dây chuyền thiết bị nhập từ Trung Quốc với suất thiết bị khác Bảng thể phân bố sở sản xuất phường Phong Khê Cụm công nghiệp (CCN1) quy hoạch 12,7 ha, có 73 hộ với 71 hộ tham gia sản Bảng Thống kê sở sản xuất giấy địa bàn phường Phong Khê TT Sôcơsởsảnxuẵt Thôn Dương Ổ 153 Đào Xá 32 Châm Khê Ngô Khê CCN Phong Khê I 73 CCN Phong Khê II 59 Tổng 326 (Số liệu điều tra thực tế phường Phong Khê 10/2021) xuất giấy hộ nâu bột giấy Cụm công nghiệp (CCN 2) quy hoạch với diện tích 27 ha, có 59 doanh nghiệp sản xuất giấy, dự kiến thu hút hộ sẩn xuất từ thôn chuyển CCN2 để phát triển sản xuất Mặc dù số hộ sản xuất CCN chiếm tỷ lệ nhỏ so với hộ khu dân cư (chiếm 36,1% tổng số hộ sản xuât phường) sản lượng sản xuất CCN1 chiếm 50% sản lượng giấy hàng năm tồn phường Cơng suẩt sở cụm công nghiệp Phong Khê từ 70100 giấy/ngày Hầu hết cơng ty có đơn vị cung cấp riêng biệt Ngoài hộ khu dân cư thơn Dương Ơ, Đào Xá, Châm Khê Ngô Khê tham gia sản xuất, tái chế giây với nhiều qui mô khác nhau, công suất từ 3-4 tấn/ngày Nguyên liệu chủ yếu sản xuất giấy làng nghề giấy vụn, giấy qua sử dụng thu gom từ nhiều nơi nước [3] sản phẩm chủ yếu giấy dó, giấy vệ sinh, giấy ăn, giấy vàng mã, giấy học sinh bìa cactong, giây Kraft (giấy bìa, giấy bao xi măng, giấy Duplex, giấy lót kính ) Sơ đồ cơng nghệ điển hình dịng thải áp dụng sở tái chế giấy Phong Khê thể hình Trong đó, dùng cho công đoạn sấy giây thành phẩm cung cấp từ lị Các lị trang bị sở sản xuất giấy tự mua từ công ty kinh doanh đặt địa phương Cùng với phát triển kinh tế thị trường, giây Phong Khê ngày phát triến mạnh Các sở sản xuất tạo việc làm cho SỐ3-Tháng 2/2022 305 TẠP CHÍ CƠNG THƯƠNG Hình 1: Hình ảnh số sở tái chế giấy phường Phong Khê: a) Công ty Trung Đức, b) Công ty Tân Kim Ngân, c) Cơng ty Tồn Tiến, d) Cơng ty Thành Đạt 5.000 lao động thường xuyên 1.000 lao động thời vụ đem lại nguồn thu nhập đáng kể cho hộ sản xuất giấy Phong Khê (Bảng 2) Nhìn vào bảng số liệu ta thấy sản lượng giấy tăng qua năm thu nhập giấy tăng theo Điều chứng tỏ hoạt động sản xuất giấy Phong Khê phát triển tương đôi nhanh 3.2 Hiện trạng cung cấp cho sở sản xuất giấy phường Phong Khê Lò sử dụng nhà máy giấy để cung cấp nguồn nhiệt tới giai đoạn nấu bột giấy, nấu hồ, xeo giây, sấy giấy hấp giấy Trong đó, cơng đoạn sấy giấy sử dụng nhiều lượng nhát Tùy theo nhu cầu sản xuất giấy khác mà lò sử dụng mức công suất riêng biệt Đây thành phần thiếu ngành công nghiệp giấy Trong ngành sản xuất giây tỷ lệ chi phí dành cho lượng so với tổng chi phí sản x't 30Ĩ SỐ - Tháng 2/2022 Bảng Thống kê doanh thu từ sản xuất giấy phường Phong Khê Tổng thu nhập giấy Năm Sản lượng giấy (tấn) 2018 220000 2.640 2019 245000 2.940 2020 250000 3.000 (tỳ đong) Nguồn: UBND phường Phong Khê TP Bắc Ninh, tỉnh Bắc Ninh khoảng 20% - 30%, nên việc sử dụng lượng hiệu cần thiết Do lựa chọn hệ thống cung cấp lượng phù hợp cho sản xuất giấy mang lại lợi ích lớn giúp tiết kiệm hàng tỷ đồng hàng năm đảm bảo phát thải môi trường Mỗi cụm công nghiệp Phong Khê có 132 cơng ty hoạt động với công suất từ 70-100 giấy/ngày hầu hết cơng ty có đơn vị HĨA HỌC-CƠNG NGHỆ THựC PHẨM nh 2: sơ đồ công nghệ tái chê' chế kèm dòng thải k i phường Phong Khe Nguyên liệu Bia cactong, bao gói, mùn cưa, bột giấy ĩ cung cấp riêng biệt với cơng suất trung bình 15 hơi/h Ngồi cịn có hộ nằm xen kẽ khu dân cư thôn Dương 0, Đào Xá, Châm Khê Ngô Khê tham gia sản xuất, tái chế giấy với công suất từ 3-4 giấy/ngày Các hộ hầu hết trang bị lị cơng sT nhỏ, từ 1-3 tân hơi/h Các lị khơng trang bị hệ thơng xử lý nước cấp khí thải nên nhanh hỏng, tốn chi phí bảo trì bảo dưỡng hiệu thấp Hiện tại, UBND tỉnh Bắc Ninh yêu cầu doanh nghiệp vừa nhỏ hạn chế tự sản xuất hơi, mua doanh nghiệp kinh doanh Các doanh nghiệp cung câp phải trang bị lò đáp ứng QCVN QCVN 30: 2012/BTNMT [4] trường hợp nguyên liệu đốt chất thải công nghiệp, có hệ thống xử lý khí thải đạt QCVN 19: 2009/BTNMT cột B [5], Tuy nhiên thực tế, chất thải rắn khí thải hệ thơng lị nhiều hộ chưa qua xử lý môi trường mà xả thải môi trường gây ô nhiễm khu vực Chất thải hoạt động lò bao gồm: Chất thải rắn tro xỉ sau trình cháy nhiên liệu khí thải Khí thải lị đốt than chủ yếu mang theo bụi, co2, CO, SOx NOx thành phần hố chất có than kết hợp với ơxy q trình cháy tạo nên Tro xỉ trình đốt đổ thải trực tiếp bãi thải, khói bụi chưa xử lý trước thải môi trường gây nên ô nhiễm cao khu vực Hiện có số lị cơng suất lớn đơn vị kinh doanh đầu tư hệ thống lọc bụi trước thải môi trường nên chất lượng phát thải khí đạt chuẩn 3.3 Hiện trạng mơi trường làng nghề phường Phong Khê - Nước thải: Để sản xuất giấy sản phẩm cần từ 30m3 - 100m3 nước, lượng nước tuần hoàn Bảng Thống kê số lượng lị cơng suất lớn phường Phong Khê TT Loại lị hoi Cơng suất lò (tấn/giò) Nguyên liệu đốt Số lượng Lò ghi xích 15 Than cám, củi, Lị ghi xích 15 15 Vỏ cây, ván lạng, củi băm, vụn gô’, 10 Mùn cưa, dăm bào, gô~băm, vỏ cây, dăm xay, than cám, 15 14 Mùn cưa, dăm bào, gô’băm, vỏ cây, dăm xay, than cám, 20 Mùn cưa, dăm bào, gô’băm, vỏ cây, dăm xay, than cám, Lị tầng sơi khơng tn hồn Lị tầng sơi khơng tuần hồn Lị tầng sôi Số - Tháng 2/2022 307 TẠP CHl CƠNG THƯƠN6 q trình sân xuất phần thải môi trường, Tiôu thụ nước cho sản xuất 8,2 mVtân sản phẩm Lưu lượng nước thải cấc sở sản xuất ước tính 129.938 mVnăm với thành phần bao gồm nhiều hóa chất độc hại chất tẩy rửa, phẩm mầu, nhựa thông, binh bột biến đổi, hầu hết không xử lý, xâ thẳng sông Ngũ Huyện Khê gây ô nhiễm trầm trọng - Khí thải: Nguồn phất sinh khí thải quy trình sản xuất giấy làng nghề chủ yếu từ phận lị q trình đốt nhiên liệu giai đoạn ngâm kiềm Hiện sở sản xuất hơi, hệ thống khí thải lồ doanh nghiệp đầu tư xử lý, khí lị phát thải mơi trường đáp ứng QC VN 19: 2009/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia khí thải cơng nghiệp đơi với bụi chất vô Tuy nhiên, sở sử dụng lị ghi xích hộ kinh doanh đơn lẻ tự sản xuất hơi, khí thải lị xả trực tiếp môi trường gây ô nhiễm khơng khí Hiện nay, quyền địa phương phường Phong Khê thực biệp pháp bảo vệ môi trường như: cấm hộ kinh doanh tự sản xuâ't chưa đảm bảo môi trường, cam kết hộ xử lý mơi trường Tuy nhiên, tình trạng phát thải trộm diễn thường xuyên, khó kiểm soát - Chất thải rắn: Chát thải rắn bao gồm túi nilon, bao tải, đinh ghim, giấy vụn, phân loại nguyên liệu giấy chiếm 1012 % ngun liệu đầu vào Ngồi ra, chất thải rắn cịn chứa tro xỉ q trình đốt lị Theo kết điều tra, vơi mức sử dụng than khoảng 0,8 - than/1 tân giây thành phẩm lượng than sử dụng làng nghề khoảng 18.000 - 20.000 tấn/năm tạo khoảng 4.000 5.000 xỉ than/năm Lượng xỉ than dân vận chuyển bãi thải tự phát lấp ao hồ xã Kết luận đề xuất Kết điều tra cho thấy sở sản xuất hộ gia đình thuộc làng nghề, cụm cơng nghiệp tái chế giấy phường Phong Khê có đóng góp lớn việc tạo cơng ăn việc làm cho lao động địa phương, đóng góp ngân sấch tỉnh Hầu hết sở sản xuất giây nhập lượng từ sở kinh doanh hơi, sở trang bị hệ thống xử lý nước cấp khí thải theo qui định nhà nước Tuy nhiên, sở sản xuất nhỏ, hộ gia đình thường tự trang bị lị công suất nhỏ, công nghệ lạc hậu, tiêu tôn nhiều nhiên liệu, khơng có hệ thống xử lý chất thải gây lãng phí nhiễm mơi trường Để giải cách hiệu vân đề trên, nhóm tấc giả đề xuất số giải pháp sau: - Việc lập qui hoạch di dời sở sản xuất nhỏ lẻ khỏi khu dân cư, đưa vào cụm công nghiệp cần thiết Đê’ tránh lẵng phí lượng tiết kiệm chi phí mua bán sản sản xuất giấy, cụm công nghiệp xây dựng mơ hình kinh doanh tập trung Vị trí đặt dây chuyền cơng nghệ cơng suất nồi phụ thuộc vào quy hoạch cụm công nghiệp địa phương; Đê’ nâng cao hiệu suất đốt giảm nhiễm khí thải, lị tầng sơi trang bị, loại bỏ dần lị ghi xích hoạt động nhiều năm hiệu thấp - Kiến nghị với quan quản lý nhà nước có qui định cụ thể chi tiết việc qui định chất thải từ phân loại, sơ chế giấy phép dùng làm nguyên liệu đốt cho lị hơi, vừa tiết kiệm chi phí xử lý chất thải, vừa giảm giá thành sản xuâ't Việc có qui định quản lý, xử lý tái chế chất thải làng nghề tái chế giấy giúp quan quản lý phường Phong Khê đạo hướng dẫn sở sản xuất tuân thủ luật bảo vệ môi trường, phát triển bền vững cụm công nghiệp làng nghề địa phương ■ TÀI LIỆU THAM KHẢO: Ban quản lý dự án quy hoạch địa bàn TP Bắc Ninh (2013), Thuyết quỵ hoạch phân khu phường Phong Khê - TP Bắc Ninh, tỉnh Bắc Ninh Bộ Tài nguyên Môi trương (2008), Báo cáo trạng môi trường quốc gia năm 2008, Hội thảo “Môi trương làng nghề Việt Nam” 308 SỐ3-Tháng 2/2022 HOA H*c ■ eONO NGHỆ THỰC PHẨM Trung tâm Sân xuất Việt Nam (2008), Tài liệu hưởng dẫn Sản xuất ngành Giấy Bột giấy Trường Đại học Bách khoa Hầ Nội, QCVN 19:2009/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia khí thải cơng nghiệp bụi chất vô QCVN 30:2012/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia lò đốt chất thải công nghiệp Ngày nhận bài: 3/1/2022 Ngày phản biện đánh giá sửa chữa: 20/1/2022 Ngày chấp nhận đăng bài: 14/2/2022 Thông tin tác giả: TS TRỊNH NGỌC TUẤN Khoa Công nghệ lượng, Trường Đại học Điện lực A STUDY ON THE PRODUCING AND ENVIRONMENTAL STATUS OF PAPER RECYCLING CRAFT VILLAGE IN PHONG KHE WARD AND PROPOSING TECHNOLOGY SOLUTIONS FOR SUSTAINABLE DEVELOPMENT • Ph.D TRINH NGOC TUAN Energy Technology Faculty, Electric Power University ABSTRACT: This study assesses the producing and environmental status of recycling paper of craft village and industrial branchs in Phong Khe ward, Bac Ninh city The results show that there are 326 businesses with capacity of 250,000 tons/year (2020) The industrial branches va have 142 businesses with capacity of 70-100 tons/day, each of them buys steam from a steam producing company Besides, 184 small businesses with capacity of 3-4 tons/day self-equip the boilers (steam capacity of 1-3 tons/h) Gas emission from boilers consisting dust, Hydrocacbon, co2, CO, so2, so3 NOx causes air pollution Waste water estimated 129,938 m3/year with toxic components such as detergent, colouring, turpentine, and alternative starch discharges into Ngu Huyen Khe and causes serious pollution The operation of those boilers is less effective, non­ safe, and poluted to local environment In order to solve this problem, this study propose teachnology to help improving energy effect and protecting local environment Key words: Phong Khe ward, craft village, paper recycle, boiler, environment SỐ - Tháng 2/2022 309 ... sản xuất giải pháp công nghệ nhằm bảo vệ môi trường địa phương Kết thảo luận 3.1 Hiện trạng sản xuất, tái chế giấy phường Phong Khê Làng nghề tái chế giấy Phong Khê loại hình làng nghề tái chế giấy. .. Dương ổ, Châm Khê, Ngô Khê, Đào Xá 2.2 Nội dung phương pháp nghiên cứu - Điều tra trạng sản xuất môi trường làng nghề tái chế giấy khả cung cấp nguyên liệu, phế phụ phẩm phục vụ sản xuất - Phạm... Dương Ơ, Đào Xá, Châm Khê Ngô Khê tham gia sản xuất, tái chế giây với nhiều qui mô khác nhau, công suất từ 3-4 tấn/ngày Nguyên liệu chủ yếu sản xuất giấy làng nghề giấy vụn, giấy qua sử dụng thu