Tiểu Luận Sản Xuất Sạch Hơn Tại Nhà Máy Sản Xuất Giấy Và Bột Giấy -Phân Tích Những Lợi Ích Về Kinh Tế Và Môi Trường Tại Một Công Ty Cổ Phần Giấy Sông Lam

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA MÔI TRƯỜNG TIỂU LUẬN SẢN XUẤT SẠCH HƠN TẠI NHÀ MÁY SẢN XUẤT GIẤY VÀ BỘT GIẤY [Type text] Page Contents I Đánh giá sản xuất ngành sản xuất giấy bột giấy .1 Giới thiệu chung .1 1.1 Ngành giấy bột giấy Việt Nam .1 1.2 Mơ tả quy trình sản xuất 1.3 Các nguồn phát sinh nước thải đặc tính nước thải ngành giấy Các hội SXSH nhà giấy bột giấy 13 2.1 Các hội SXSH khu vực chuẩn bị nguyên liệu thô .13 2.2 Các hội SXSH khu vực sản xuất bột giấy 14 2.3 Các giải pháp SXSH cho khu vực chuẩn bị phối liệu bột xeo 15 2.4 Giải pháp SXSH cho cơng đoạn thu hồi hóa chất 18 2.5 Các giải pháp SXSH cho khu vực phụ trợ .19 II Phân tích lợi ích kinh tế môi trường công ty Cổ Phần giấy Sông Lam .21 Giới thiệu .21 1.1 Hiện trạng ban đầu 21 1.2 Mơ tả q trình 22 Phương pháp luận phương pháp tiếp cận 25 Các giải pháp khơng tốn chi phí chi phí thấp 25 3.1 Giảm tiêu hao nguyên liệu 25 3.2 Giảm tiêu thụ điện 26 3.3 Giảm tiêu thụ than 26 Các giải pháp đầu tư lớn 27 Duy trì hoạt động sản xuất 28 Giám sát môi trường 30 Lợi ích từ sản xuất 30 7.1 Về kinh tế : 30 7.2 Về môi trường 31 Tài liệu tham khảo: 32 I Đánh giá sản xuất ngành sản xuất giấy bột giấy Giới thiệu chung 1.1 Ngành giấy bột giấy Việt Nam Theo thống kê Hiệp hội giấy Việt Nam, ngành giấy đạt tốc độ tăng trưởng cao liên tục năm vừa qua Từ năm 1990 đến 1999, tốc độ tăng trưởng bình quân 16%/năm, năm sau (2000, 2001 2002) đạt 20%/năm Dự báo tốc độ tăng trưởng năm 28%/năm Với tốc độ tăng trưởng cao vậy, với gia tăng sản phẩm giấy nhập khẩu, giúp định suất tiêu thụ giấy đầu người Việt Nam tăng từ ngành giấy bột giấy 3,5kg/người/năm năm 1995 lên 7,7kg/người/năm năm 2000, 11,4 kg/người năm 2002 khoảng 16 kg/người/năm năm 2005 Để đáp ứng mức độ tăng trưởng trên, ngành giấy Việt Nam có chiến lược phát triển từ đến 2010, đến năm 2010, sản lượng giấy sản xuất nước đạt tới 1,38 triệu giấy/năm (trong khoảng 56% nhóm giấy cơng nghiệp bao bì 25% nhóm giấy vệ sinh) 600.000 bột giấy Hiện tại, bên cạnh khó khăn chủ động nguồn bột giấy, ngành giấy Việt Nam đối mặt với thách thức quy mơ, trình độ cơng nghệ vấn đề xử lý môi trường Đặc trưng ngành giấy Việt nam quy mơ nhỏ Việt nam có tới 46% doanh nghiệp có cơng suất 1.000 tấn/năm, 42% có cơng suất từ 1.000-10.000 tấn/năm có doanh nghiệp có cơng suất 50.000 tấn/năm Số lượng doanh nghiệp có quy mơ lớn 50.000 tấn/năm ngày gia tăng trình đầu tư tăng giai đoạn 2006-2007 Quy mô nhỏ làm ảnh hưởng đến tính cạnh tranh sản xuất chất lượng thấp, chi phí sản xuất xử lý mơi trường cao Công nghệ sản xuất từ năm 70-80 cịn tồn phổ biến, chí doanh nghiệp sản xuất quy mô 50.000 tấn/năm Nước thải, lignin vấn đề mơi trường ngành sản xuất giấy Việc xử lý bắt buộc trước thải môi trường Bên cạnh đó, phát thải khí từ nồi hơi, chất thải rắn trình nấu, bùn thải hệ thống xử lý nước thải vấn đề môi trường cần quan tâm Hiện Chiến lược Phát triển ngành giấy bột giấy Việt nam khuyến khích việc thành lập doanh nghiệp sản xuất bột có cơng suất 100.000 tấn/năm, sản xuất giấy 150.000 tấn/năm Hiệp hội Giấy Việt nam xúc tiến xây dựng tiêu chuẩn phát thải môi trường ngành, đồng thời đề xuất cắt giảm hỗ trợ sở sản xuất có quy mơ 30.000 tấn/năm 1.2 Mơ tả quy trình sản xuất Ngun liệu thơ dùng sản xuất giấy bột giấy Việt Nam gồm hai nguồn từ rừng (tre gỗ mềm) giấy tái chế Bột giấy dùng để sản xuất loại sản phẩm khác giấy viết, giấy bao bì, bìa các-tơng, v.v khác Tuy nhiên pha trộn bột giấy tạo từ nguyên liệu thô khác để có đặc tính mong muốn cho thành phẩm Ví dụ: sản xuất bìa carton, bột giấy làm từ tre trộn với bột giấy làm từ giấy thải để xơ có độ bền cần thiết cấu thành giấy thành phẩm Các phận sản xuất khác quy trình vận hành phận liệt kê Bảng Bảng 1: Các phận sản xuất quy trình vận hành tương ứng Bộ phận Chuẩn bị ngun liệu Danh mục ngun liệu thơ Có nguồn gốc từ rừng (tre) Có nguồn gốc từ giấy thải Có nguồn gốc từ rừng (tre) Sản xuất bột Chuẩn bị phối liệu bột Xeo Khu vực phụ trợ Thu hồi hóa chất Có nguồn gốc từ giấy thải Có nguồn gốc từ rừng (tre) Có nguồn gốc từ giấy thải Có nguồn gốc từ rừng (tre) Có nguồn gốc từ giấy thải Có nguồn gốc từ rừng (tre) Có nguồn gốc từ giấy thải Có nguồn gốc từ rừng (tre) Có nguồn gốc từ giấy thải Các cơng đoạn sản xuất Băm nhỏ, làm sạch, tách loại mảnh lớn, cát, v.v Loại bỏ kim loại, dây, thủy tinh, gỗ, sợi vải, giấy sáp, v.v Nấu, nghiền, rửa bột, nghiền đĩa, tẩy, làm cô đặc Thường giống công đoạn xử lý nguyên liệu có nguồn gốc từ rừng Nghiền đĩa, ly tâm, phối trộn, pha bột Nghiền đĩa, ly tâm, phối trộn, pha bột Tách nước, sấy Hệ thống khí nén, hệ thống nồi thiết bị nước, hệ thống cung cấp nước sản Nồi thuxuất hồi, lị nung vơi, thiết bị bốc Khơng có Hình 1: Trình bày sơ đồ quy trình tổng quát trình sản xuất giấy Sản xuất giấy trình sử dụng nhiều lượng nước Các nguồn lượng nhiên liệu (than, sản phẩm dầu khí) để chạy nồi hơi, điện dầu diesel cho máy phát điện Suất tiêu hao lượng nhà máy Việt Nam có dao động lớn Sự khác chủyếu sản xuất nhiều loại sản phẩm khác tỉ lệ phối hợp nguyên liệu thô khác (tre, giấy phế liệu, bột giấy nhập khẩu), ví dụ tiêu thụ lượng cho sản xuất giấy tissue lớn nhiều so với giấy bao gói giấy viết Suất tiêu hao lượng điện nhiệt (hơi nước) tương ứng 1000- 2400 kWh/tấn giấy x 10 Kcal/tấn - 6.5 X 106 Kcal/tấn Suất tiêu hao nước nằm khoảng từ 100 đến 350 m 3/ giấy 1.2.1 Chuẩn bị nguyên liệu thô Nguyên liệu thô sử dụng tre, loại gỗ mềm khác, giấy phế liệu tái chế, v.v… Trường hợp gỗ sau cân trọng lượng, gỗ xếp đống sân chứa sau mang cắt thành mảnh Với loại tre mỏng dùng máy cắt mảnh lưỡi, cịn với loại gỗ/tre dầy dùng máy cắt có đĩa dao lưỡi Kích cỡ mảnh tạo từ 15-35mm Các mảnh to nhỏ loại Mảnh có kích cỡ phù hợp sau chuyển đến khu vực sản xuất bột giấy để nấu Khi sử dụng ngun liệu thơ giấy thải, giấy thải sàng lọc để tách loại tạp chất vải sợi, nhựa, giấy sáp giấy có cán phủ Các tạp chất thải chất thải rắn phần nguyên liệu lại 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, 20-30% lignin Lignin hợp chất hóa học liên kết xơ với Các xơ tách khỏi lignin cách nấu với hóa chất nhiệt độvà áp suất cao nồi nấu Quá trình nấu thực theo mẻ với kiềm (NaOH) nước Lượng NaOH sử dụng khoảng 10-14% nguyên liệu thô Một mẻ nấu hoàn tất sau khoảng khoảng thời gian loại khí xả khỏi nồi nấu Trong trình nấu phải trì tỉ lệ rắn/lỏng (dung tỉ mẻ) nằm khoảng 1:3 đến 1:4 Sau nấu, chất nằm nồi nấu xả nhờ áp suất vào tháp phóng Bột thường chuyển qua sàng để tách mấu trước rửa Rửa:trong trình rửa, bột từ tháp phóng sàng mấu rửa nước Dịch đen loãng từ bột loại bỏtrong trình rửa chuyển đến trình thu hồi hóa chất Bột tiếp tục rửa bể rửa Quá trình rửa kéo dài khoảng 5-6 Sàng: Bột sau rửa thường có chứa tạp chất cát số mảnh chưa nấu Tạp chất loại bỏ cách sàng làm li tâm Phần tạp chất tách loại từquá trình sàng bột sản xuất giấy viết giấy in tái chế làm giấy bao bì (khơng tẩy trắng) Phần tạp chất loại từ thiết bị làm li tâm thường bị thải bỏ Sau sàng, bột giấy thường có nồng độ 1% làm đặc tới khoảng 4% để chuyển sang bước tẩy trắng Phần nước lọc tạo trình làm đặc thu hồi tái sử dụng cho trình rửa bột Loại bột dùng sản xuất giấy bao bì khơng cần tẩy trắng chuyển trực tiếp đến công đoạn chuẩn bị xeo Tẩy trắng: Công đoạn tẩy trắng thực nhằm đạt độ sáng độ trắng cho bột giấy Công đoạn thực cách sử dụng hóa chất Loại lượng hóa chất sử dụng phụ thuộc vào loại sản phẩm sản xuất từ bột giấy Trường hợp sản phẩm giấy viết giấy in cơng đoạn tẩy trắng thực theo bước, trước bước bột rửa kỹ Trong trình này, lignin bị phân hủy tách hoàn toàn, nhiên, xơ bị phân hủy phần độ dai giấy giảm Các hóa chất dùng cho loại tẩy clo, dioxit clo, hypoclo hydroxide natri bước tẩy trắng bột truyền thống là: Bước 1: Clo hóa bột giấy khí clo, khí phản ứng với lignin để tạo hợp chất tan nước tan môi trường kiềm Bước 2: Lignin oxi hóa loại bỏ cách hòa tan dung dịch kiềm Bước 3: Đây giai đoạn tẩy trắng thực bột tẩy trắng dung dịch hypochlorite Sau tẩy trắng, bột rửa nước nước trắng (thu hồi từ máy xeo) Nước rửa từ trình tẩy trắng có chứa chlorolignates clo dư và, vậy, khơng thể tái sử dụng trực tiếp Vì nước trộn với nước tuần hoàn từ công đoạn khác tái sử dụng cho trình rửa bột giấy Hiện nay, việc nghiên cứu số bước tẩy trắng, kết hợp sử dụng hóa chất tẩy trắng thân thiện với môi trường peroxide triển khai áp dụng thành công số doanh nghiệp nước 1.2.3 Chuẩn bị phối liệu bột Bột giấy tẩy trắng trộn với loại bột khác từ giấy phế liệu bột nhập Sự pha trộn phụ thuộc vào nguồn nguyên liệu loại giấy cần sản xuất Hỗn hợp bột trộn với chất phụ gia chất độn bồn trộn Thơng thường, hóa chất dùng để trộn nhựa thông, phèn, bột đá, thuốc nhuộm (tùy chọn), chất tăng trắng quang học chất kết dính, …, gồm bước sau: • Trộn bột giấy chất phụ gia để tạo dịch bột đồng liên tục • Nghiền đĩa để tạo chất lượng mong muốn cho loại giấy cần sản xuất • Hồ (để cải thiện cảm giác khả in cho giấy) tạo màu (thêm pigments, chất màu chất độn) để đạt thông số chất lượng mong muốn 1.2.4 Xeo giấy Bột giấy trộn lại làm phương pháp ly tâm để loại bỏ chất phụ gia thừa tạp chất, cấp vào máy xeo thông qua hộp đầu Về tách nước xeo giấy máy xeo có bước phân biệt: • Bước tách nước trọng lực chân khơng (phần lưới) • Bước tách nước học (phần ép) • Bước sấy nhiệt (các máy sấy gián tiếp) Ở phần lưới máy xeo, trình tách nước khỏi bột diễn tác dụng trọng lực chân không Nước từ mắt lưới thu vào hố thu máy bơm cánh quạt liên tục tuần hồn để pha lỗng bột máy rửa ly tâm Ở số máy xeo, lưới rửa liên tục cách phun nước Nước thu gom xơ thu hồi từ nhờ biện pháp tuyển khí (DAF) Nước từ q trình tuyển khí DAF, cịn gọi nước trắng, tuần hoàn cho nhiều điểm tiêu thụ khác Các nhà máy khơng có DAF thải bỏ nước rửa lưới cống thải tuần hồn phần sử dụng cho q trình rửa bột Sau phần lưới phần cắt biên để có độ rộng ý Phần biên cắt bột giấy rơi xuống hố dài lưới tuần hoàn vào bể trước máy xeo Ở cuối phần lưới máy xeo, độ đồng bột tăng đến khoảng 20% Người ta tiếp tục tách nước cuộn ép để tăng độ đồng lên khoảng 50% Cuối cùng, giấy làm khô máy sấy gián tiếp đạt khoảng 94% độ cứng thành cuộn thành phẩm 1.2.5 Khu vực phụ trợ Khu vực phụ trợ bao gồm cấp nước, cấp điện, nồi hơi, hệ thống khí nén, mạng phân phối nước Ngành công nghiệp giấy bột giấy ngành sử dụng nhiều nước việc cấp nước đảm bảo cách lấy nước từ mạng cấp nước địa phương giếng khoan cơng ty Có số trường hợp cơng ty lấy nước trực tiếp từ sơng nước cần phải xửlý trước sử dụng vào sản xuất Mặc dù vây, nước sửdụng cho nồi phải xử lý kỹlưỡng để đảm bảo đáp ứng yêu cầu Nhìn chung, để sản xuất giấy cần từ 100-350 m3 nước Nồi Việt nam thường có cơng suất 3-10 tấn/giờ Các nồi sử dụng than đá dầu làm nhiên liệu Áp suất nước tối đa 10kg/cm2 Hơi nước dùng máy sấy máy xeo có áp suất khoảng 3-4 kg/cm2.và nồi nấu 6-8 kg/cm2.Trong nhà máy giấy bột giấy, khí nén dùng cho vận hành máy xeo, thiết bị đo, khâu rửa phun,… Các máy nén thường yếu tố góp phần làm giảm hiệu sử dụng lượng Hệ thống phân phối nhà máy giấy thường phức tạp Khói thải từ nồi thải thơng qua quạt gió đẩy vào ống khói Hệ thống kiểm sốt khói thải cyclon đa bậc, túi lọc, ESP sử dụng để kiểm phát thải hạt lơ lửng Một sốnhà máy có bộphát điện dùng diesel để đảm bảo yêu cầu điện năng, đề phòng trường hợp điện từ lưới điện quốc gia 1.2.6 Thu hồi hóa chất Dịch đen thải sau trình nấu có chứa lignin, ligno sulphates, hóa chất khác Các hóa chất thu hồi khu vực thu hồi hoá chất tái sử dụng cho trình sản xuất bột giấy Đầu tiên, dịch đen cô đặc phương pháp bay Tiếp đó, dịch đen đặc dùng làm nhiên liệu đốt nồi thu hồi Các chất vơ cịn lại sau đốt dạng dịch nấu chảy rên sàn lò Dich nấu chảy chứa chủyếu muối carbonate chảy xuống từ sàn lò giữ nước; chất gọi dịch xanh Dịch xanh mang đến bồn phản ứng (bồn kiềm hóa) đểphản ứng với vơi Ca(OH)2 tạo thành natri hydroxide calcium carbonate lắng xuống Phần chất lỏng dùng cho trình sản xuất bột giấy, cịn calcium carbonate làm khơ cho vào lị vôi đểchuyển thành calcium oxide cách gia nhiệt Calcium oxide lại trộn với nước để hóa vơi Hình mơ tả chu trình thu hồi hóa chất nấu bột: 1.1