Nước thải chưa xử lý triệt để trong quá trình sản xuất giấy gồm hỗn hợp nhiều thành phần khác nhau, song chủ yếu là hồ tinh bột được đổ thẳng vào dòng chảy của các con sông gây ô nhiễm m
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VŨ MINH KHÔI XỬ LÝ NƯỚC THẢI GIẤY TÁI CHẾ TẠI CÔNG TY SẢN XUẤT GIẤY BÌNH MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGÀNH: CƠNG NGHỆ HĨA HỌC Người hướng dẫn khoa học TS VŨ PHƯƠNG ANH HÀ NỘI – 2009 Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! 17057204916751000000 LuËn văn tốt nghiệp Thạc sỹ - chuyên ngành Quá trình thiết bị Li m u Trong nhng nm gn nghề sản xuất giấy xã Phong Khê, huyện Yên Phong xã Phú Lâm - Tiên Du, tỉnh Bắc Ninh phát triển nhanh (khoảng 60 sở năm 1997, đến có 100 sở Trong thơn Dương Ổ: 77 sở, Thơn Đào xá: 24 sở, thôn Châm Khê: sở, cụm Công nghiệp Phú Lâm 14 sở) Do nhu cầu tiêu dùng ngày cao, sở sản xuất giấy thi đầu tư, cải tiến dây chuyền sản xuất đại nhằm tăng sản lượng, công suất từ vài tạ lên hàng tấn/cơ sở/ngày Để tạo thành nhiều loại sản phẩm: giấy bao bì, giấy vệ sinh, giấy vàng mã… sở dùng nguyên liệu chủ yếu từ giấy phế thải loại hoá chất để nghiền, tẩy, xeo giấy Nước thải chưa xử lý triệt để trình sản xuất giấy gồm hỗn hợp nhiều thành phần khác nhau, song chủ yếu hồ tinh bột đổ thẳng vào dòng chảy sông gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng Nhiều cơng trình nghiên cứu đại thực áp dụng song hiệu không cao mà chi phí lớn Vấn đề đặt cần xử lý triệt để chất thải cửa thải sở trước thải môi trường khu vực Vì mơ hình xử lý nước thải đơn giản, dễ điều khiển, chí phí thấp thích hợp cho sở hộ dân Chính việc “Nghiên cứu mơ hình xử lý nước thải nhà máy giấy” để bảo vệ môi trường, phù hợp với điều kiên thực tế sở tư nhân vấn đề thiết thực cấp bách nội dung ca ti Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ - chuyên ngành Quá trình thiết bị CHNG TỔNG QUAN 1.1 LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA NGÀNH GIẤY Những ký hiệu ngơn ngữ lồi người tìm thấy hang động viết đá, xương, sau gỗ, kim loại thạch cao - Người Acập dùng loại Papyrus bên dịng sơng Nile đập dẹp, đan lại thành miếng làm giấy - Vào năm 105 sau Công nguyên, người Trung quốc phát minh cách làm giấy tờ từ giẻ rách, lưới đánh cá cũ nghiền nhỏ, xeo thành tờ - Vào kỷ thứ 7, giấy phổ biến Nhật Bản - Vào năm 751, trận chiến Samarcande, người Trung quốc thua trận bí làm giấy lan truyền đến nước Ả rập, đến Andalucia (Tây ban Nha) - Nhà máy giấy giới xuất Châu Âu gần Cordoba, sau Seville - Nhà máy Ý xây dựng gần Fabriano khoảng năm 1250 - Vào khoảng kỷ 13, xuất loại giấy nghệ thuật Pháp, phải đến năm 1348 Troyes có Nhà máy giấy, sau Essones - Năm 1445, Gutenberg (Đức) phát minh máy in - Tháng Giêng năm 1799, Louis-Nicolas Robert (1761 – 1828), đốc công trẻ Nhà máy Essones cha phát minh máy xeo giấy liên tục Đây mốc lịch sử quan trọng từ giấy sản xuất nhanh nhiều v r hn Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ - chuyên ngành Quá trình thiết bị - Nm 1825, sản lượng giấy khổng lồ đạt Châu Âu, Mỹ Riêng năm 1850, có 300 máy xeo giấy Anh Pháp - Cùng thời gian này, sử dụng giấy bao bì carton bắt đầu phát triển mạnh Năm 1850, xuất nhiều máy xeo giấy carton nhiều lớp Năm 1856, Edward C.Haley, kỹ sư người Anh phát minh loại giấy bồi (undulated) dùng để làm mũ cối Nhà máy sản xuất giấy bồi Mỹ năm 1871, Pháp vào năm 1888 vùng Limousin - Năm 1857, người Mỹ, Jojeph Coyetty phát minh giấy toilet Nó phổ biến Pháp vào đầu kỷ 20, suốt thời gian dài, người ta cho sản phẩm xa xỉ Nó sử dụng rộng rãi vào năm thập niên 60 kỷ 20 - Ngày nay, công nghệ sản xuất giấy tiếp tục phát triển với phát triển ngành công nghiệp giấy, lan tỏa kiến thức tiêu dùng sản phẩm giấy bao gói 1.2 HIỆN TRẠNG SẢN XUẤT GIẤY TẠI CƠ SỞ SẢN XUẤT GIẤY BÌNH MINH 2.1 Thơng tin chung Sản phẩm sở Hiện nay, sản phẩm sở loại giấy chất lượng thấp giấy bao gói, giấy bìa, … với tên gọi định lượng sau: - Giấy vàng : 170 ÷ 180 g/m - Giấy vàng : 170 ÷ 180 g/m - Giấy mộc : 170 ÷ 180 g/m3 Nhu cầu nguyên, nhiên liệu, hoá chất sở a/ Nguyên liu chớnh: Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ - chuyên ngành Quá trình thiết bị - Giy thi : 2000 ÷ 2500 T/ năm b/ hố chất: Tên hố chất Đơn vị (T/năm) Xút ÷ 12 nhựa thơng 50 ÷ 60 Phèn 60 ÷ 80 phẩm màu 5÷8 c/ Nhu cầu nước: Cơ sở bơm nước trực tiếp từ sông Ngũ Huyện Khuê, cách chừng 100 mét để cung cấp nước cho sản xuất Gồm có máy bơm hút nước từ sơng, bơm có công suất 4,5KWh Một ngày lượng nước sử dụng trung bình 200 m Bố trí lao động Hiện có 10 cơng nhân làm việc sở với chế độ làm việc 8h/ngày Các máy móc thiết bị sở Tên thiết bị số lượng Các thông số kỹ thuật Máy xeo loại nhỏ 01 O,8 – T/ ngày đêm Máy xeo loại vừa 01 2,5 – T/ngày đêm Máy xeo loại to 01 – 3,5 T/ngày đêm Lò 02 Tấn hơi/giờ Máy nghiền xay 01 Q = 22 KWh n = 350 vòng/ phút Máy nghiền xay 01 Q = 37 kWh n = 490 vòng/ phút Bảng 1.1: Liệt kê máy móc c s Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ - chuyên ngành Quá trình thiết bị Li ớch kinh tế từ hoạt động sản xuất sở Các hoạt động tái chế giấy sở sản xuất Bình Mình mang lại lợi ích thiết thực sau: - Giải vấn đề việc làm cho không người làng mà cho vùng lân cận - Tăng thêm thu nhập, nâng cao mức sống người dân, xây dựng sở hạ tầng xã - Việc sản xuất với nguyên liệu giấy thải làm giảm lượng rác cần xử lý, tiết kiệm hoá chất, lượng, hạn chế việc chặt phá rừng làm nguyên liệ sản xuất, hướng tới phát triển bền vững Ngoài ra, lượng giấy nhập thay nguồn giấy trogn nước tiết kiệm ngoại tệ nhập giấy 1.2.2 Công nghệ sản xuất Sản phẩm sở sản xuất giấy Bình Minh loại giấy khơng tẩy trắng giấy carton, … từ nguyên liệu loại giấy tận dụng bìa thải Cơng nghệ sử dụng để tái chế giấy công nghệ kiềm lạnh Đây loại hình cơng nghệ đơn giản, dễ thực thường áp dụng quy mô nhỏ với loại sản phẩm khơng u cầu có chất lượng cao, phù hợp với trình độ kỹ thuật người dân nông thôn Bảng 1.2: Nguyên liệu để sản xuất giấy - cơng ty giấy Bình Minh xút nhựa thông Phèn phẩm màu Than điện nước Tên lượng ÷ kg 30 ÷ 40 kg 40 ÷ 50 kg ÷ kg 50 kg 200,3 k Wh 50 m3 Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ - chuyên ngành Quá trình thiết bÞ Giấy loại Làm sơ nhựa thơng nước phèn phẩm màu Nghiền, rửa CTR Nước thải Bể chứa nước Pha loãng Nước Xeo Hơi nước Nước thải Bụi Giấy loại cuộn Nước Sản phẩm Hình 1.1: Quy trình công nghệ sản xuất giấy sở LuËn văn tốt nghiệp Thạc sỹ - chuyên ngành Quá trình thiết bị Nguyờn liu giy loi c hp từ nơi Hà Nội, Thanh Hoá, Từ Sơn vùng lân cận đưa sở tập trung thành bãi Mỗi ngày nhà máy nhập từ 2-3 nguyên liệu Tại có khoảng công nhân làm công việc phân loại, loại bỏ sơ băng dính, nilon, đinh ghim… nguyên liệu tái chế giấy nến, đất, đá, sắt,… Nguyên liệu cho vào bin nghiền máy nghiền thủy lực để tạo thành bột giấy Tại đây, nguyên liệu nghiền nhỏ thành sợi bột cung cấp vào máy nghiền bột giấy mặt trái Tuỳ theo chất lượng sản phẩm mà trình nghiền người ta cho thêm số hoá chất nhựa thông, phèn, phẩm Thời gian nghiền thường kéo dài từ 1- giờ/mẻ tuỳ theo sản phẩm giấy Sau nghiền xong, bột giấy máy bơm hút vào hai máy nghiền đĩa ( máy xay) có cơng suất khác Sau bơm vào bể chứa tích 23 m3 Tuỳ thuộc vào chất lượng sản phẩm giấy mặt phải hay trái mà bột giấy nghiền qua hai máy nghiền hay nhiều lần Số lần nghiền bột giấy loại sản phẩm sau: + Đơí với mặt phải: Vàng : nghiền 5- lần Vàng : nghiền - lần Mộc : nghiền – lần + Đối với mặt trái : Vàng : nghiền lần Vàng : nghiền lần Mộc : nghiền lần Sau qua máy nghiền, sản phẩm bột giấy hút vào bể chứa có cánh khuấy để làm tơi Lượng bột cấp vào bể chứa đủ để sản xuất ngày Lượng bột sau đánh tơi cấp vào bể pha, nước đưa cấp vào để pha loãng bột theo tỷ lệ định rổi c a Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ - chuyên ngành Quá trình thiết bị vo b khuy theo cửa tháo Tại bể khuấy, bột nước tiếp tục khuấy đảo làm cho bột hào tan hoàn tồn với nước sau bột chảy qua máng chảy vào bể chứa bột khu vực xeo nhờ cánh múc Tiếp đó, bột bơm qua hịm điều tiết qua dàn lắng để tách cặn bẩn cịn lại bột đưa qua lơ Giấy tạo hình đựơc qua lô ép lô sấy tạo thành sản phẩm Giấy sau khỏi ò làm đưa tới máy cuộn máy cắt tạo thành sản phẩm theo yêu cầu tiêu dung Sau giấy cân đưa kho thành phẩm mang tiêu thụ 1.2.2.1 Công đoạn nghiền bột giấy Các loại giấy lề, vỏ hộp carton, nề, … đưa vào bể nghiền máy nghiền thủy lực để tạo bột giấy phương pháp nghiền học Các sợi celluluza cắt theo yêu cầu công nghệ tiêu kỹ thuật sở quy định Cơ sở có hai bin nghiền để tạo bột giấy mặt phải hai máy nghiền thủy lực để tạo bột giấy mặt trái - Tại bể nghiền Nước cho vào khoảng 2/3 bể nghiền, sau cho bìa carton, giấy vụn hay tre, nứa vào bin nghiền Trong bể nghiền bột phân chia thành sợi nhỏ, mịn, có độ nhuyễn định, phân tơ chổi hoá chịu tác dụng lực giới bột qua khe hở hai dao cắt, mài, ép, ma sát Giấy nguyên liệu cho vào bể nghiền từ – tạ/ mẻ Một ngày sở chạy từ – 10 mẻ Trong trình nghiền, người ta keo nhựa thơng ( chứa axit nhựa C19H 29COOH ) để làm tăng độ liên kết, kết dính xơ sợi xelluloza với Khi pha chế keo nhựa thông, xảy phản ứng: C19H29COOH + NaOH C19H 29COONa + H2O Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ - chuyên ngành Quá trình thiÕt bÞ Sau để kết tủa keo nhựa thơng lên xơ sợi celluloza người ta sử dụng phèn nhôm Al2 (SO4)3 nH2 O Khi phản ứng xảy ( C19 H29COO)3 Al tạo thành kết tủa bám lên sơ sợi, dính sít tạo cho giấy sau có độ bền có tính chất cần thiết khác không thấm nước không bị nhoè mực 6C18H 29COONa + Al2(SO4)3 → (C19 H29 COO)3Al ↓ + Na2SO4 Nếu bột giấy sau sử dụng để sản xuất giấy vàng vàng tiếp tục cho thêm phẩm màu vào với định lượng theo yêu cầu công nghệ Nhựa thông, Phèn, kg/tấn sàn Phẩm màu, kg/tấn kg/tấn sản phẩm phẩm sản phẩm Giấy vàng 40 ÷ 50 50 ÷ 60 6,5 ÷ Giấy vàng 30 ÷ 40 40 ÷ 50 4,5 ÷ Bảng 1.3: Định lượng hoá chất loại sản phẩm - Tại máy nghiền thuỷ lực Nguyên vật liệu cho đầy vào máy nghiền thuỷ lực, cấp nước, sau vận hành máy Trong trình hoạt động, giấy nghiền nhỏ nhờ cánh quạt nghiền, vật liệu nghiền nghiền lại đạt tiêu chuẩn lọt qua lỗ đĩa sàng bể chứa nhờ bơm hút Còn vật liệu to tiếp tục bị cánh quạt nghiền nhỏ Trong trình nghiền người ta cho khoảng 10 – 15 kg phèn để tạo độ cứng cho sản phẩm 1.2.2.2 Công đoạn nghiền xay Bột giấy sau nghiền bể nghiền bơm hút qua 02 máy nghiền xay, bột giấy tiếp tục nghiền nhỏ cho đạt yêu cầu chất lượng sản phẩm