Đề xuất các giải pháp giảm thiểu ô nhiễm và thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho nhà máy giấy Sài Gòn

Chương 2 đề cập tổng quan các phương pháp xử lý nước thải cho ngành sản xuất giấy và giới thiệu một vài công nghệ xử lý nước thải đã vận hành tại một số nhà máy giấy ở Việt Nam.. Hệ thốn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ CÔNG NGHỆ SINH HỌC

-o0o -

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP GIẢM THIỂU Ô NHIỄM VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI

CHO NHÀ MÁY GIẤY SÀI GÒN

Ngành học : Môi trường Mã số ngành : 108

GVHD : Th.S Dư Mỹ Lệ SVTH : Bùi Thị Thùy Trang MSSV : 02DHMT292

Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2006

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐẠI HỌC DLKTCN TPHCM ĐỘC LẬP - TỰ DO – HẠNH PHÚC

-

KHOA:……… NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỘ MÔN:………

HỌ VÀ TÊN: BÙI THỊ THÙY TRANG MSSV: 02DHMT292 NGÀNH: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG LỚP: 02DHMT04 1 Đầu đề đồ án tốt nghiệp ………

………

………

2 Nhiệm vụ (yêu cầu về nội dung và số liệu ban đầu): ………

………

………

………

………

………

………

………

3 Ngày giao Đồ án tốt nghiệp:

4 Ngày hoàn thành nhiệm vụ: ………

5 Họ tên người hướng dẫn Phần hướng dẫn 1/ ……… ………

Nội dung và yêu cầu LVTN đã được thông qua Bộ môn Ngày tháng năm 20 CHỦ NHIỆM BỘ MÔN NGƯỜI HƯỚNG DẪN CHÍNH (Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên) PHẦN DÀNH CHO KHOA, BỘ MÔN Người duyệt (chấm sơ bộ): ………

Đơn vị:………

Ngày bảo vệ:………

Điểm tổng kết:………

Nơi lưu trữ Đồ án tốt nghiệp:

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Điểm số bằng số _Điểm số bằng chữ. _

TP.HCM, ngày…….tháng……… năm 20

(GV hướng dẫn ký và ghi rõ họ tên)

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin chân thành cảm ơn Khoa Môi trường và Công nghệ Sinh học trường Đại học Kỹ thuật Công nghệ Thành phố Hồ Chí Minh đã tạo điều kiện cho tôi thực hiện đề tài tốt nghiệp này

Xin cảm ơn Cô Dư Mỹ Lệ, người đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài Trong thời gian làm việc với Cô, tôi không những học hỏi được nhiều kiến thức bổ ích mà còn học được tinh thần làm việc, thái độ nghiên cứu khoa học nghiêm túc của Cô Tôi không quên kính cẩn tri ân sâu xa ba mẹ cùng các thầy cô đã luôn luôn nhắc nhở, động viên khích lệ về mặt tinh thần cũng như giúp đỡ về phần vật chất để tôi hoàn thành tốt đẹp luận văn này

Mặc dù đã nỗ lực và được sự chỉ dẫn tận tình từ nhiều mặt, tôi cũng không thể tránh khỏi một số sai lầm không đáng có Kính mong quí thầy cô niệm tình chỉ bảo

Một lần nữa, tôi xin thành thật biết ơn và rất mong nhận được sự đóng góp quý báu của các bậc trưởng thượng và bạn bè

Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 27 tháng 12 năm 2006

Bùi Thị Thùy Trang

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

MỤC LỤC ii

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT v

DANH MỤC BẢNG vi

DANH MỤC HÌNH vii

TÓM TẮT LUẬN VĂN 1

Chương 1 TỒNG QUAN VỀ CÔNG TY GIẤY SÀI GÒN VÀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP GIẤY Ở VIỆT NAM 3

1.1 Vài nét về công ty giấy Sài Gòn 4

1.2 Công nghệ sản xuất bột giấy và giấy của công ty giấy Sài Gòn 6

1.2.1 Quy trình sản xuất bột giấy – giấy từ nguyên liệu thô 6

1.2.2 Quy trình sản xuất bột giấy – giấy từ giấy tái sinh 8

1.3 Các vấn đề môi trường của công ty Giấy Sài Gòn 10

1.3.1 Ô nhiễm do khí thải 10

1.3.2 Ô nhiễm chất thải rắn 10

1.3.3 Ô nhiễm do nước thải 11

1.4 Sơ lược ngành công nghiệp sản xuất giấy – bột giấy ở Việt Nam 12

1.4.1 Tình hình chung về ngành công nghiệp sản xuất giấy 12

1.4.2 Nguyên liệu và năng lượng 14

1.4.3 Công nghệ sản xuất 15

1.4.4 Các vấn đề môi trường 15

Chương 2 TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHO NGÀNH SẢN XUẤT GIẤY 18

2.1 Phương pháp cơ học 19

2.1.1 Song chắn rác 19

2.1.2 Bể lắng cát 20

2.1.3 Bể lắng 20

2.1.4 Bể lọc 20

2.1.5 Bể điều hòa 20

2.2 Phương pháp hóa học 21

2.2.1 Phương pháp keo tụ 21

2.2.2 Bể trung hòa 21

2.3 Phương pháp hóa lý 22

2.3.1 Tuyển nổi 22

2.3.2 Oxy hóa khử 22

2.3.3 Phương pháp hấp thụ 22

2.4 Phương pháp sinh học 23

2.4.1 Phương pháp xử lý sinh học kỵ khí 23

2.4.2 Phương pháp xử lý sinh học hiếu khí 24

2.5 Các dây chuyền xử lý nước thải đã vận hành ở một số nhà máy 25

2.5.1 Công ty giấy Hòa Phương 25

2.5.2 Công ty cổ phần giấy Vĩnh Huê 26

2.5.3 Nhà máy sản xuất giấy và bột giấy Xuân Đức 26

Chương 3 CÁC BIỆN PHÁP GIẢM THIỂU Ô NHIỄM CHO NHÀ MÁY GIẤY SÀI GÒN 27

3.1 Áp dụng biện pháp sản xuất sạch hơn cho nhà máy Giấy Sài Gòn 28

3.1.1 Danh mục tiêu thụ nguyên nhiên liệu 28

3.1.2 Tiếp cận sản xuất sạch hơn 29

3.1.3 Các giải pháp sản xuất sạch hơn 32

3.1.4 Áp dụng sản xuất sạch hơn 32

3.1.5 Các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm khác 35

3.1.6 Các lợi ích và thành tựu của các biện pháp đề xuất 36

3.1.7 Các trở ngại khi thực hiện sản xuất sạch hơn 39

3.1.8 Duy trì sản xuất sạch hơn tại công ty trong tương lai 39

3.2 Đề xuất công nghệ xử lý nước thải cho công ty Giấy Sài Gòn 39

3.2.1 Cơ sở dữ liệu ban đầu 39

3.2.2 Đề xuất qui trình công nghệ xử lý nước thải cho nhà máy giấy Sài Gòn 42

3.2.3 Thuyết minh công nghệ 42

Chương 4 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY GIẤY SÀI GÒN 44

4.1 Tính toán các công trình xử lý nước thải từ công đoạn sản xuất bột giấy 45

4.1.1 Song chắn rác A 45

4.1.2 Hố thu A 47

4.1.3 Bể điều hòa A 48

4.1.4 Bể keo tụ – tạo bông 51

4.1.5 Bể lắng 1 A 57

4.2 Tính toán các công trình xử lý nước thải từ công đoạn xeo giấy 59

4.2.1 Song chắn rác B 59

4.2.2 Hố thu B 62

4.2.3 Bể điều hòa B 62

4.2.4 Bể lắng 1 B 65

4.3 Công đoạn xử lý chung hai nguồn nước thải trên 67

4.3.1 Bể trung hòa 67

4.3.2 Bể aerotank 69

4.3.3 Bể lắng 2 77

4.3.4 Ngăn chứa bùn 79

4.3.5 Bể nén bùn 80

4.3.6 Máy ép bùn dây đai 82

Chương 5 TÍNH TOÁN KINH TẾ CHO HỆ THỐNG 83

5.1 Tính toán vốn đầu tư cho từng hạng mục 84

5.1.1 Tính toán chi phí thiết bị 84

5.1.2 Tính toán kinh phí xây dựng 85

5.1.3 Tổng kết chi phí đầu tư cho hệ thống xử lý nước thải 85

5.2 Chi phí quản lý và vận hành 86

5.2.1 Chi phí nhân công 86

5.2.2 Chi phí điện năng 86

5.2.3 Chi phí hóa chất 86

5.2.4 Tổng chi phí quản lý và vận hành trong 01 năm 87

5.3 Giá thành 1m 3 nước thải 87

Chương 6 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 88

6.1 Kết luận 89

6.2 Kiến nghị 90

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

AOX Các halogen có khả năng hấp thụ chất hữu cơ

(Biochemical Oxygen Demand)

(Chemical Oxygen Demand)

(Chemical Thermal Mechanical Pulping)

(Dissolved Oxygen)

MLSS Hàm lượng chất rắn của hỗn hợp lỏng

(Neutral Sunfite Semi Chemical)

(Thermal Mechanical Pulping)

(Total Subpended Solid)

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1 Các dòng thải điển hình của quá trình sản xuất bột từ các giấy

khác nhau 113

Bảng 2 Mức tiêu thụ giấy trên đầu người ở một số nước 13

Bảng 3 Nguyên liệu đầu vào 28

Bảng 4 Nguồn thải 29

Bảng 5 Phân tích nguyên nhân gây ra tiêu hao quá mức nguyên liệu và năng lượng 30

Bảng 6 Các giải pháp SXSH khả thi nhất đã thực hiện và những lợi ích đạt được 33

Bảng 7 Giải pháp tiết kiệm nước 35

Bảng 8 Giải pháp tiết kiệm điện 36

Bảng 9 Lợi ích kinh tế 36

Bảng 10 Lợi ích môi trường 37

Bảng 11 Tóm lược kết quả đề xuất giải pháp sản xuất sạch hơn 37

Bảng 12 Các thông số của công đoạn sản xuất bột giấy tại nhà máy giấy Sài Gòn 40

Bảng 13 Các thông số của công đoạn xeo giấy tại nhà máy giấy Sài Gòn 40

Bảng 14 Các thông số yêu cầu sau xử lý 41

DANH MỤC HÌNH

Hình 1 Một vài hình ảnh trong nhà máy Giấy Sài Gòn 5

Hình 2 Một số danh hiệu nhà máy đã đạt được 5

Hình 3 Hệ thống phân phối của công ty 6

Hình 4 Các sản phẩm của nhà máy Giấy Sài Gòn 6

Hình 5 Sơ đồ công nghệ sản xuất bột giấy - giấy và dòng thải 8

Hình 6 Sơ đồ công nghệ sản xuất bột giấy - giấy từ giấy tái sinh 9

Hình 7 Cấu tạo Xenlulo 16

Hình 8 Cấu tạo Hemixenlulo 16

Hình 10 Cấu tạo Lignin 17

Hình 11 Các loại song chắn rác 19

Hình 12 Quá trình phân hủy kỵ khí 24

Hình 13 Dây chuyền xử lý nước thải tại công ty giấy Hòa Phương 25

Hình 14 Dây chuyền xử lý nước thải tại công ty giấy Vĩnh Huê 26

Hình 15 Dây chuyền xử lý nước thải tại nhà máy sản xuất giấy Xuân Đức 26

Hình 16 Sơ đồ qui trình công nghệ xử lý nước thải nhà máy Giấy Sài Gòn 42

Hình 17 Sơ đồ hệ thống làm việc bể aerotank và bể lắng 2 71

TÓM TẮT LUẬN VĂN

TÓM TẮT LUẬN VĂN

Công nghệ sản xuất bột giấy và giấy chiếm vị trí quan trọng trong nền kinh tế nước ta Tuy nhiên, ngành công nghiệp này cũng phát sinh nhiều vấn đề môi trường bức xúc cần giải quyết, đặc biệt là nước thải sinh ra trong quá trình sản xuất Nước thải của ngành sản xuất giấy có độ màu, chất hòa tan, chất lơ lửng cao, nhất là dịch đen chứa nhiều hóa chất, hợp chất độc hại khó phân hủy Loại nước thải này nếu thải trực tiếp vào nguồn tiếp nhận mà không qua xử lý sẽ làm ảnh hưởng nghiêm trọng đến sông, kênh rạch và sức khỏe cộng đồng

Nhà máy giấy Sài Gòn là một trong những nhà máy lớn sản xuất giấy tại Việt Nam Hàng ngày, nhà máy thải ra lượng nước thải lớn làm ảnh hưởng đến môi trường xung quanh

Mục tiêu của luận văn tốt nghiệp này là đưa ra các giải pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường trong nhà máy Và đồng thời luận văn cũng đề xuất dây chuyền xử lý nước thải phù hợp cho điều kiện sản xuất của nhà máy, tính toán thiết kế chi tiết các công trình trong dây chuyền xử lý nước thải đã đề xuất Mục tiêu đề xuất phương án xử lý nước thải được dựa trên các tiêu chí: hợp lý, hiệu quả và phù hợp với tiêu chuẩn xả thải của nhà máy, góp phần cải thiện môi trường, nâng cao chất lượng sống của người dân

Luận văn tốt nghiệp đại học với đề tài “Đề xuất các giải pháp giảm thiểu ô nhiễm và thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho nhà máy giấy Sài Gòn” gồm 6 chương Trong đó, Chương 1 giới thiệu tổng quan về công ty Giấy Sài Gòn và ngành công nghiệp giấy ở Việt Nam, công nghệ sản xuất, hiện trạng môi trường nhà máy giấy Sài Gòn và tình hình sản xuất giấy ở Việt Nam Chương 2 đề cập tổng quan các phương pháp xử lý nước thải cho ngành sản xuất giấy và giới thiệu một vài công nghệ xử lý nước thải đã vận hành tại một số nhà máy giấy ở Việt Nam Chương 3 đưa ra các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm cụ thể cho nhà máy giấy

TÓM TẮT LUẬN VĂN

Sài Gòn, trong đó áp dụng chương trình sản xuất sạch hơn (SXSH) và đề xuất công nghệ xử lý nước thải cho nhà máy Chương 4 đi vào tính toán thiết kế các công trình đơn vị có trong phương án xử lý nước thải của nhà máy Chương 5 đề cập khía cạnh kinh tế của toàn bộ hệ thống xử lý và các chi phí vận hành cần thiết Cuối cùng, Chương 6 là phần kết luận và một số kiến nghị cho nhà máy

TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY GIẤY SÀI GÒN VÀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP GIẤY Ở VIỆT NAM

Chương 1

TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY

GIẤY SÀI GÒN VÀ NGÀNH CÔNG

NGHIỆP GIẤY Ở VIỆT NAM

TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY GIẤY SÀI GÒN VÀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP GIẤY Ở VIỆT NAM

1.1 Vài nét về công ty giấy Sài Gòn

Công ty Cổ phần giấy Sài Gòn, tiền thân là công ty TNHH Giấy Sài Gòn, phát triển từ một cơ sở sản xuất giấy carton phục vụ cho ngành bao bì, hoạt động từ những năm 1990 và công ty giấy Sài Gòn chính thức được hình thành 1998 Hiện công ty có nhà máy giấy ở Phạm Văn Chiêu, quận Gò Vấp, thành phố Hồ Chí Minh và nhà máy giấy Mỹ Xuân ởø khu công nghiệp Mỹ Xuân A, huyện Tân Thành, tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu, chi nhánh Hà Nội và tổng kho công ty cổ phiếu giấy Sài Gòn ở phường An Phú Đông, quận 12, thành phố Hồ Chí Minh Vốn điều lệ của công ty tại thời điểm cuối năm 2005 là 63.51 tỷ đồng

Tại nhà máy giấy Phạm Văn Chiêu, công ty có 7 dây chuyền công nghệ sản xuất giấy với công suất 20000 tấn/năm Và công ty đã đầu tư rất đồng bộ, thiết bị hiện đại tại nhà máy giấy Mỹ Xuân (tổng vốn đầu tư 390 tỷ đồng) với công suất

200 tấn giấy carton/ngày và 60 tấn giấy tissue/ngày, cả hai sản phẩm đều dùng giấy vụn để sản xuất

Công ty sản xuất và kinh doanh các sản phẩm giấy: giấy công nghiệp (carton, whitetop, duplex, chipboard, coreboard), giấy tiêu dùng (khăn giấy, khăn ăn, giấy vệ sinh, giấy y tế), xuất nhập khẩu các sản phẩm giấy

Giấy Sài Gòn có hệ thống phân phối đều và rộng khắp toàn quốc, với khả năng duy trì và phát triển hệ thống phân phối đạt hiệu quả cao

Trong năm 2006, công ty giấy Sài Gòn đạt được 3 danh hiệu mạnh Việt Nam do bạn đọc báo Thời báo kinh tế Việt Nam, báo Sài Gòn Tiếp Thị và VCCI bình chọn Công ty cũng được thủ tướng chính phủ và UBND thành phố Hồ Chí Minh trao tặng bằng khen, đạt danh hiệu Sao đỏ (2003), danh hiệu hàng Việt Nam chất lượng cao năm 2002, 2003, 2004, 2005 và nhiều danh hiệu khác

Ngoài ra, sản phẩm và quy trình quản lý chất lượng sản phẩm của công ty giấy Sài Gòn cũng được tổ chức DET NORKSE VERITAS – Singapore cấp chứng chỉ ISO – 9001 phiên bản 2000 vào năm 2002

TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY GIẤY SÀI GÒN VÀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP GIẤY Ở VIỆT NAM

TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY GIẤY SÀI GÒN VÀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP GIẤY Ở VIỆT NAM

Hình 3 Hệ thống phân phối của công ty

1.2 Công nghệ sản xuất bột giấy và giấy của công ty giấy Sài Gòn

1.2.1 Quy trình sản xuất bột giấy – giấy từ nguyên liệu thô

Nguyên liệu chủ yếu để sản xuất bột giấy là gỗ, các loại cây ngoài gỗ như đay, gai, tre, nứa, lồ ô và các phụ phẩm nông nghiệp như rơm, bã mía…

Sơ đồ công nghệ sản xuất bột giấy được thể hiện ở hình 5

Mô tả công nghệ:

+ Gia công nguyên liệu thô bao gồm rửa nguyên liệu, loại bỏ tạp chất và cắt

mảnh theo kích cỡ thích hợp đáp ứng yêu cầu của phương pháp sản xuất bột giấy

TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY GIẤY SÀI GÒN VÀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP GIẤY Ở VIỆT NAM

+ Nấu: dùng một trong hai hóa chất sunphit hay sunphat để nấu trong quá trình

sản xuất bột giấy Hai công nghệ này có thể áp dụng nấu cho nhiều loại nguyên liệu: gỗ, tre, nứa, và có khả năng thu hồi hóa chất nấu bằng phương pháp cô đặc – đốt – kiềm hóa Dịch đen thải ra trong quá trình này được tái sinh, sử dụng lại như dung dịch kiềm cho công đoạn nấu

+ Rửa: mục đích là tách xenlulo ra khỏi dịch đen Dịch đen gồm các hợp chất

chứa Na, chủ yếu là natri sunphat (Na2SO4), ngoài ra còn chứa NaOH, Na2S,

Na2CO3, và lignin cùng các sản phẩm phân hủy hydratcacbon axit hữu cơ Quá trình rửa bột thường sử dụng nước sạch, lượng nước sử dụng cần hạn chế tới mức tối thiểu nhưng vẫn đảm bảo sao cho tách xenlulo đạt hiệu quả cao và nồng độ kiềm trong dung dịch đen là cao nhất, được pha loãng là nhỏ nhất để giảm chi phí cho quá trình xử lý tái sinh thu hồi kiềm

+ Tẩy trắng: với yêu cầu sản xuất các loại giấy cao cấp, có độ trắng cao, bột

giấy cần phải được tẩy trắng Mục đích của tẩy trắng là tách phần lignin còn lại và một số thành phần khác không phải là xenlulo như hemixenlulo Các tác nhân tẩy trắng thường dùng để tẩy trắng bột giấy là clo, hypoclorit natri (NaOCl), hypoclorit canxi (Ca(OCl)2), hypropeoxit (H2O2) và ozon (O3)

+ Nghiền bột giấy: mục đích là làm cho các xơ sợi được hydrat hóa, dẻo, dai,

tăng bề mặt hoạt tính, giải phóng gốc hydroxit làm tăng diện tích bề mặt, tăng độ mềm mại, hình thành độ bền của tờ giấy

+ Xeo giấy là quá trình tạo hình sản phẩm trên lưới và thoát nước để giảm độ

ẩm của giấy Trong công đoạn này, tùy vào loại giấy khác nhau mà ta có thể cho thêm vào các hóa chất cho phù hợp Sau đó, giấy được sấy để sản phẩm khô Đối với nhà máy sản xuất giấy vàng mã có thể thêm công đoạn xông hơi lưu huỳnh để chống sự xâm nhập của mối, mọt và không có công đoạn tẩy trắng

TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY GIẤY SÀI GÒN VÀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP GIẤY Ở VIỆT NAM

Tính chất của bột giấy ngoài phụ thuộc vào đặc tính nguyên liệu ban đầu còn phụ thuộc vào công nghệ nấu và xử lý bột Với công nghệ khác nhau, tính chất bột cũng khác nhau

Hình 5 Sơ đồ công nghệ sản xuất bột giấy - giấy và dòng thải

1.2.2 Quy trình sản xuất bột giấy – giấy từ giấy tái sinh

Công nghệ sản xuất giấy tái sinh đơn giản hơn nhiều so với công nghệ sản xuất bột giấy – giấy từ nguyên liệu thô

Sơ đồ công nghệ sản xuất bột giấy – giấy từ giấy tái sinh như hình 6

Mô tả công nghệ:

TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY GIẤY SÀI GÒN VÀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP GIẤY Ở VIỆT NAM

+ Phân loại: giấy loại được thu gom từ các nguồn khác nhau: giấy in, viết,

carton, tạp chí… Giấy loại có chất lượng tốt được sử dụng sản xuất các loại giấy tái sinh cao cấp và ngược lại

Hình 6 Sơ đồ công nghệ sản xuất bột giấy - giấy từ giấy tái sinh

+ Nghiền: giấy vụn được nghiền trong máy nghiền thủy lực cùng với lượng

nước sạch và nước trắng, một số tạp chất còn lẫn trong giấy vụn được loại ra trong quá trình nghiền

TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY GIẤY SÀI GÒN VÀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP GIẤY Ở VIỆT NAM

+ Nghiền Hà Lan và tẩy: bột giấy thu được từ nghiền thủy lực cộng với lượng

giấy phế liệu từ máy xeo và giấy vụn (khi cắt 2 đầu cuộn) được đưa vào máy nghiền Hà Lan và tẩy trắng bằng các hóa chất tẩy

+ Chuẩn bị bột: bột sau khi tẩy trắng được đưa vào hầm quậy và pha loãng với

nước sạch, tại đây có thêm các hóa chất làm xốp giấy Sau đó được đưa qua lưới lọc để lọc cát và các chất rắn khác, sau đó được pha loãng đến nồng độ quy định và đưa vào thùng phân lượng

+ Xeo giấy: xeo giấy gồm 3 giai đoạn: định hình sơ bộ, ép tách nước, và sấy

bằng hơi nước Nước thu được từ máy xeo gọi là nước trắng sẽ được hồi lưu sử dụng lại cho các công đoạn ở trên

+ Cắt giấy và đóng gói: giấy ra khỏi máy xeo được cuộn thành cuộn lớn, từ

cuộn lớn sẽ cắt 2 đầu, sau đó cắt thành các cuộn nhỏ theo kích thước quy định, cuối cùng đóng gói và vào bao nilon để xuất xưởng

+ Các thiết bị phụ trợ: các thiết bị phụ trợ gồm nồi hơi, hệ thống xử lý nước

cho nồi hơi, nhà kho và xưởng sửa chữa

1.3 Các vấn đề môi trường của công ty Giấy Sài Gòn

1.3.1 Ô nhiễm do khí thải

Khí thải của các cơ sở sản xuất giấy chủ yếu từ khâu hoạt động lò hơi để cung cấp hơi cho khâu xeo và sấy Nhất là đốt than để vận hành lò hơi, một số nơi dùng dầu FO hay củi Tuy nhiên số lượng hơi phải cung cấp không lớn hơn lượng than, dầu FO tiêu thụ không nhiều Do đó, vấn đề khí thải của lò hơi có thể giải quyết được bằng cách phát tán độ cao thích hợp hay sử dụng cyclon tách bụi Đối với những cơ sở sản xuất vàng mã còn có khí thải là hơi lưu huỳnh sinh ra trong quá trình ủ lưu huỳnh và hơi dung môi từ khâu in

1.3.2 Ô nhiễm chất thải rắn

TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY GIẤY SÀI GÒN VÀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP GIẤY Ở VIỆT NAM

Chất thải rắn phát sinh trong quá trình sản xuất giấy thường không mang tính nguy hại Trong số chất thải phát sinh, một số có thể được sử dụng làm nhiên liệu đốt, số còn lại là bùn và tro có thể được đổ bỏ đơn giản, đúng nơi qui định

1.3.3 Ô nhiễm do nước thải

Ngành sản xuất giấy sử dụng khá nhiều nước, do đó cũng thải vào môi trường một lượng lớn nước thải bị ô nhiễm nặng Hiện tại, phần lớn các cơ sở sản xuất chưa xử lý mà thải trực tiếp vào các nguồn tiếp nhận gây nên tình trạng ô nhiễm nước nghiêm trọng, làm ảnh hưởng đến cảnh quan và đời sống con người

Công nghệ sản xuất bột giấy – giấy từ nguyên liệu thô

Các dòng thải chính của nhà máy sản xuất bột giấy – giấy được thể hiện như

+ Nước thải từ giai đoạn tẩy bột giấy có chứa các chất hữu cơ, các chất tẩy trắng rất độc hại, giá trị COD, BOD5 rất cao

+ Nước thải từ quá trình nghiền bột giấy và xeo giấy chủ yếu là xơ sợi, bột giấy ở dạng lơ lửng và các chất phụ gia như nhựa thông, phẩm màu, cao lanh… + Nước thải từ các khâu rửa thiết bị, rửa sàn, dòng chảy tràn có hàm lượng các chất lơ lửng và các hóa chất rơi vãi Dòng chảy này không liên tục

TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY GIẤY SÀI GÒN VÀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP GIẤY Ở VIỆT NAM

+ Nước ngưng trong quá trình cô đặc trong hệ thống xử lý thu hồi hóa chất từ dịch đen và quá trình sấy Mức độ ô nhiễm của nước ngưng phụ thuộc vào loại nguyên liệu và công nghệ sản xuất

+ Ngoài ra, các nhà máy sản xuất còn có nguồn thải từ sinh hoạt, nước mưa nhiễm bẩn bởi các chất hòa tan

Công nghệ sản xuất bột giấy – giấy từ giấy tái sinh

Nước thải trong công nghiệp giấy tái sinh tương đối đơn giản do trong nước thải sản xuất giấy tái sinh không có chứa thành phần lignin và các hóa chất độc hại như công nghệ bột giấy Tuy nhiên, các chất bẩn có nguồn gốc từ quá trình sử dụng trong giấy loại tương đối đa dạng như bụi, kim loại, cát, mực in… Ngoài ra chỉ tiêu TSS thường rất cao do lượng bột giấy có kích thước nhỏ không có khả năng tái sinh trong nước thải

Bảng 1 Các dòng thải điển hình của quá trình sản xuất bột từ các loại giấy khác nhau

Đơn vị: kg/tấn

Giấy loại không đi từ nguyên liệu gỗ được lựa chọn 5 – 50 10 - 100

Nguồn: Quản lý môi trường trong Công nghiệp giấy, UNEP, IE/PAC, Tài liệu hướng dẫn 1,

Matxocova 1981

1.4 Sơ lược ngành công nghiệp sản xuất giấy – bột giấy ở Việt Nam

1.4.1 Tình hình chung về ngành công nghiệp sản xuất giấy

Theo hiệp hội giấy Việt Nam, cả nước hiện nay có 300 doanh nghiệp sản xuất với quy mô khác nhau: 7 doanh nghiệp sản xuất giấy thuộc tổng công ty Việt

TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY GIẤY SÀI GÒN VÀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP GIẤY Ở VIỆT NAM

Nam, 6 doanh nghiệp quốc doanh địa phương (ở Hà Nội, Nghệ An, Huế, Bình Dương, Long An), còn lại là các doanh nghiệp cổ phần, công ty TNHH, các hợp tác xã và doanh nghiệp tư nhân… Các doanh nghiệp sản xuất giấy trải khắp miền đất nước nhưng tập trung nhất vẫn là khu vực tỉnh Bắc Ninh (khoảng 100 doanh nghiệp) và thành phố Hồ Chí Minh (60 doanh nghiệp)

Để ngành giấy phát triển một cách có định hướng nhất quán, Hiệp hội giấy

ra đời và hiện có 90 hội viên chính thức Tuy chỉ chiếm 1/3 số doanh nghiệp sản xuất giấy nhưng các hội viên đa phần là các doanh nghiệp có quy mô lớn và vừa nên chiếm 70% tổng sản lượng giấy trong cả nước và 80% doanh thu Theo các số liệu thống kê của hiệp hội giấy, ngành giấy đã có tốc độ tăng trưởng cao và liên tục trong các năm qua Từ năm 1990 đến 1999, tốc độ tăng trưởng bình quân là 16%/năm, 3 năm gần đây: 2000, 2001 và 2002 tốc độ tăng trưởng là 28%/năm Với tốc độ tăng trưởng như vậy, cùng với sự gia tăng sản phẩm giấy nhập khẩu, người ta đã thống kê được mức tiêu thụ giấy trên đầu tăng từ 3.5 kg/người/năm vào năm 1995 lên 7.7 kg/người/năm trong năm 2000, khoảng 11.4 kg/người/năm trong năm 2002 và 13.7 kg/người/năm vào năm 2004 Tuy nhiên mức tiêu thụ giấy trên đầu người của nước ta vẫn còn thấp so với các nước trong

khu vực (bảng 2)

Bảng 2 Mức tiêu thụ giấy trên đầu người ở một số nước

Tên nước Số dân

(triệu dân)

Sản lượng (nghìn tấn)

Mức tiêu thụ (kg/người/năm)

TOƠNG QUAN VEĂ COĐNG TY GIAÂY SAØI GOØN VAØ NGAØNH COĐNG NGHIEÔP GIAÂY ÔÛ VIEÔT NAM

Naím 2002 vaên laø naím khoù khaín cụa ngaønh giaây, maịc duø coù taíng tröôûng veă sạn löôïng, ñát 538 taân, taíng 28% so vôùi naím 2001, nhöng hieôu quạ kinh teâ khođng cao Hieôu quạ kinh teâ khođng cao taôp trung vaøo caùc doanh nghieôp nhaø nöôùc, toơng cođng ty giaây vôùi chụng loái sạn phaơm in, giaây vieât, giaây in baùo

Trong khi ñoù, caùc doanh nghieôp ngoaøi quoâc doanh taíng cạ sạn löôïng laên doanh thu Sạn löôïng ñát 345 taân, taíng 48% so vôùi naím 2001 vaø doanh thu taíng khoạng 40%

Caùc sạn phaơm chụ yeâu trong nöôùc hieôn nay laø giaây vieât, giaây in, giaây in baùo, giaây veô sinh, giaây duplex vaø giaây bìa laøm hoôp, giaây bao goùi, vaøng maõ ÔÛ khoâi doanh nghieôp ngoaøi quoâc doanh, sạn phaơm chụ yeâu laø giaây veô sinh, giaây carton vaø vaøng maõ laø maịt haøng ít chòu ạnh höôûng neđn vaên taíng tröôûng trong nhöõng naím qua Coøn ñoâi vôùi caùc maịt haøng giaây in, giaây in baùo vaø giaây vieât laø sạn phaơm chính cụa khoâi doanh nghieôp quoâc doanh, maịc duø ñöôïc chính phụ bạo hoô baỉng haøng raøo thueâ quan ñeân 40% thueâ xuaât nhaôp khaơu nhöng vaên khođng cánh tranh ñöôïc giaây nhaôp töø Indonesia, Philipin, Canada

1.4.2 Nguyeđn lieôu vaø naíng löôïng

Caùc nguoăn nguyeđn lieôu chính cho sản xuất giaây vaø boôt giaây Vieôt Nam goăm: + Caùc sạn phaơm röøng nhö tre, nöùa, goê cụa laù roông móc nhanh (boă ñeắ, keo, bách ñaøn) Ñeơ coù theơ sản xuất 130.000 – 150.000 taân boôt giaây/naím nhö hieôn nay thì ngaønh giaây caăn khoạng 700.000 taân nguyeđn lieôu quy chuaơn (ñoô aơm 50%) tính tređn sạn löôïng röøng nguyeđn lieôu giaây ñeân kyø khai thaùc cụa Vieôt Nam döôùi 100 taân/ha thì löôïng röøng caăn khai thaùc khoạng tređn 7.000 ha/naím

+ Giaây ñaõ qua söû dúng, tyû leô söû dúng nguoăn giaây taùi sinh ôû Vieôt Nam khoạng

10 – 15% Con soâ naøy raât khieđm toân so vôùi caùc quoâc gia tređn theâ giôùi (30 – 52%) + Boôt giaây nhaôp ngoái

Ngaønh sản xuất giaây vaø boôt giaây cuõng tieđu thú moôt löôïng nöôùc lôùn, ñieôn vaø nhieđn lieôu (cung caâp hôi nöôùc baõo hoøa) Nhu caău nöôùc ñeơ sản xuất 1 taân giaây

TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY GIẤY SÀI GÒN VÀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP GIẤY Ở VIỆT NAM

thành phẩm dao động trong khoảng 100 – 150 m3 trong khi đó trên thế giới đang

ở mức dưới 200 m3/tấn, tại Nhật Bản khoảng 45 – 120 m3/tấn (số liệu 1990)

1.4.3 Công nghệ sản xuất

Trình độ công nghệ của ngành giấy Việt Nam nói chung thuộc thế hệ những năm 80 của thế kỷ 20 (1975) ngoại trừ nhà máy giấy Bãi Bằng

Về công nghệ sản xuất bột giấy các qui trình hiện đang áp dụng gồm:

+ Bột kiềm nóng được áp dụng tại hầu hết các cơ sở sản xuất Bản chất của công nghệ là nấu bột giấy bằng dung dịch xút (NaOH) ở nhiệt độ cao (130–1700) không có thu hồi hóa chất Duy chỉ có nhà máy giấy Bãi Bằng áp dụng phương pháp sunphat (dung dịch nấu là hỗn hợp NaOH + Na2S)

+ Bột kiềm lạnh được áp dụng tại các cơ sở tiểu thủ công nghiệp sản xuất giấy vàng mã

+ Bột cơ được áp dụng tại nhà máy giấy Tân Mai (Đồng Nai)

+ Công nghệ tẩy trắng bột giấy đang được áp dụng đại trà là dùng clorin, chỉ có một số ít chuyển sang dùng peroxit (H2O2) như xí nghiệp giấy Viễn Đông (Thành phố Hồ Chí Minh)

1.4.4 Các vấn đề môi trường

Ngành sản xuất giấy và bột giấy được liệt kê vào ngành sản xuất gây ô nhiễm môi trường đáng kể cả trực tiếp cũng như gián tiếp

Các nhân tố gián tiếp gồm:

+ Góp phần làm cạn kiệt nguồn tài nguyên nước,

+ Góp phần làm cạn kiệt nguồn tài nguyên rừng,

+ Gây hiệu ứng nhà kính thông qua việc sử dụng năng lượng điện và mất thảm thực vật

Các nhân tố trực tiếp bao gồm:

+ Khí thải từ quá trình đốt nhiên liệu sản xuất hơi nước bão hòa,

TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY GIẤY SÀI GÒN VÀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP GIẤY Ở VIỆT NAM

+ Dioxin xuất phát từ quá trình tẩy trắng bột giấy bằng clorin

Nước thải có lưu lượng, tải trọng ô nhiễm cũng như độc tính của các chất ô nhiễm cao, các chất ô nhiễm hữu cơ (dịch chiết từ thân cây, các axit béo, các tananh, một số sản phẩm phân hủy của lignin và các dẫn xuất lignin đã bị clo hóa, xenlulo…) phát sinh từ ngành giấy và bột giấy thuộc dạng khó phân hủy sinh học Đây là nguồn tiềm tàng gây ô nhiễm môi trường nước mặt, đất, nước ngầm nếu được thải thẳng không qua xử lý

Hình 7 Cấu tạo Xenlulo

Hình 8 Cấu tạo Hemixenlulo

TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY GIẤY SÀI GÒN VÀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP GIẤY Ở VIỆT NAM

Hình 8 Cấu tạo Hemixenlulo

Hình 10 Cấu tạo Lignin

Hình 9 Thành phần xenlulo

hemixenlulo, lignin

TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHO NGÀNH SẢN XUẤT GIẤY

Chương 2

TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG

PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHO

NGÀNH SẢN XUẤT GIẤY

TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHO NGÀNH SẢN XUẤT GIẤY

2.1 Phương pháp cơ học

Trong nước thải thường chứa các chất hòa tan ở dạng lơ lửng Để tách các chất này ra khỏi nước thải thường sử dụng các phương pháp cơ học như lọc qua song chắn rác hay lưới rác, lắng dưới tác dụng của trọng lực hay lực ly tâm và lọc Tùy theo kích thước, tính chất lý hóa, nồng độ lơ lửng, lưu lượng nước thải và mức cần làm sạch mà lựa chọn công nghệ xử lý thích hợp, các công trình xử lý bao gồm:

2.1.1 Song chắn rác

Mục đích: giữ lại các thành phần có kích thước lớn, tránh làm tắc máy bơm, đường ống hoặc kênh dẫn

Tùy theo kích thước khe hở, song chắn rác phân thành loại thô, trung bình và mịn Song chắn rác thô có khoảng cách giữa các thanh từ 60mm – 100mm và song chắn rác mịn có khoảng cách giữa các thanh từ 10mm – 25mm Theo hình dạng có thể phân thành song chắn rác và lưới chắn rác Song chắn rác cũng có thể đặt cố định hay di động Các loại song chắn rác được trình bày tóm tắt trong

TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHO NGÀNH SẢN XUẤT GIẤY

2.1.2 Bể lắng cát

Bể lắng cát được thiết kế để tránh các tạp chất vô cơ không tan có kích thước từ 0.2 – 2mm ra khỏi nước thải nhằm đảm bảo an toàn cho bơm khỏi bị cát, sỏi bào mòn, tránh tắc đường ống dẫn và tránh ảnh hưởng đến các công trình sinh học phía sau

Bể lắng cát bao gồm 2 loại: bể lắng ngang và bể lắng đứng Ngoài ra, để tăng hiệu quả lắng cát, người ta còn sử dụng bể lắng cát thổi khí Vận tốc dòng chảy trong bể lắng ngang không được vượt quá 0.3m/s

2.1.3 Bể lắng

Bể lắng có nhiệm vụ lắng các hạt cặn lơ lửng có sẵn trong nước thải (bể lắng 1) hoặc cặn được tạo ra từ quá trình keo tụ tạo bông hay quá trình xử lý sinh học (bể lắng 2) Theo chiều dòng chảy, bể lắng được phân thành: bể lắng ngang, bể lắng đứng, bể lắng radian

2.1.4 Bể lọc

Nhằm tách các chất ở trạng thái lơ lửng kích thước nhỏ bằng cách cho nước thải qua lớp lọc đặc biệt hay qua lớp vật liệu lọc, sử dụng chủ yếu cho một loại nước thải công nghiệp

2.1.5 Bể điều hòa

Lưu lượng và chất lượng nước thải từ hệ thống cống thu gom chảy về nhà máy thường xuyên dao động theo giờ trong ngày Khi hệ số không điều hòa (K≥1.4) thì xây dựng bể điều hòa để các công trình xử lý phía sau làm việc với lưu lượng đều trong ngày sẽ kinh tế hơn

Phương pháp cơ học có thể loại bỏ được 60% các tạp chất không hòa tan có trong nước sinh hoạt và giảm BOD đến 20%

TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHO NGÀNH SẢN XUẤT GIẤY

2.2 Phương pháp hóa học

Nhiệm vụ: đưa vào nước thải chất phản ứng nào đó để gây tác động với các tạp chất bẩn, biến đổi hóa học và tạo cặn lắng hoặc tạo các dạng chất hòa tan nhưng không độc hại, không gây ô nhiễm môi trường

Mặc dù có hiệu quả cao nhưng phương pháp xử lý hóa học thường đắt tiền và thường tạo các sản phẩm phụ độc hại

2.2.1 Phương pháp keo tụ

Là làm trong và khử màu nước thải bằng cách dùng các chất keo tụ và các chất hỗ trợ keo tụ để liên kết với các chất bẩn ở dạng lơ lửng và để tạo ra các hạt keo có khả năng dính kết lại với nhau và dính kết các hạt cặn lơ lửng có trong nước, tạo thành các bông cặn lớn hơn có trọng lượng đáng kể có thể lắng được Khi những bông đó lắng xuống kéo theo những chất bẩn không tan, vì vậy ta có thể loại chúng ra khỏi nước một cách dễ dàng

2.2.2 Bể trung hòa

Trong nước thải có độ axit và kiềm cao cần được trung hoà đưa pH về khoảng 6.5 – 8.5 trước khi thải vào nguồn tiếp nhận Để trung hoà nước thải chứa nhiều axit có thể dùng dung dịch xút hay vôi Khác với vôi, khi châm xút, lượng cặn không tăng lên bao nhiêu, nhưng lại đắt tiền hơn vôi

Trung hòa nước thải có thể bằng nhiều cách khác nhau:

+ Trộn lẫn nước thải axit với nước thải kiềm,

+ Bổ sung các tác nhân hóa học,

+ Lọc nước axit qua vật liệu lọc có tác dụng trung hòa,

+ Hấp thụ khí axit bằng nước kiềm hoặc hấp thụ amoniac bằng axit

TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHO NGÀNH SẢN XUẤT GIẤY

2.3 Phương pháp hóa lý

2.3.1 Tuyển nổi

Phương pháp tuyển nổi thường được sử dụng để tách các tạp chất (ở dạng rắn hay lỏng) phân tán không tan, khả năng lắng kém Trong một số trường hợp, quá trình này còn được dùng để tách các chất hòa tan như chất hoạt động bề mặt Trong xử lý nước thải, quá trình tuyển nổi thường được sử dụng để khử các chất lơ lửng, làm đặc bùn sinh học Ưu điểm cơ bản của phương pháp này là có thể khử hoàn toàn các hát nhỏ, nhẹ, lắng chậm trong thời gian ngắn

Quá trình tuyển nổi được thực hiện bằng cách sục các bọt khí nhỏ vào pha lỏng Các bọt khí này sẽ kết dính với các hạt cặn Khi khối lượng riêng của tập hợp bọt khí và cặn nhỏ hơn khối lượng riêng của nước, cặn sẽ theo bọt khí nổi lên bề mặt

2.3.2 Oxy hóa khử

Để làm sạch nước thải, có thể sử dụng các tác nhân oxy hóa như clo ở dạng khí và hóa lỏng, dioxit clo, clorat canxi, peroxit hydro (H2O2), oxy của không khí… Quá trình oxy hóa sẽ chuyển các chất độc hại trong nước thải thành các chất

ít độc hại hơn và tách khỏi nước, quá trình này tiêu tốn nhiều hóa chất nên thường chỉ sử dụng khi không thể xử lý bằng phương pháp khác

2.3.3 Phương pháp hấp thụ

Dùng để xử lý triệt để nước thải khỏi các chất hữu cơ hòa tan, tác chất hữu

cơ và khí hòa tan khỏi nước thải Hiện tượng tăng nồng độ chất tan trên bề mặt phân chia giữa 2 pha gọi là hiện tượng hấp phụ Có 3 loại hấp phụ: hấp thu, hấp phụ vật lý, hấp phụ hóa học

TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHO NGÀNH SẢN XUẤT GIẤY

2.4 Phương pháp sinh học

Nước thải và nước ô nhiễm chứa rất nhiều sinh vật, trong đó vi sinh vật chiếm tỷ trọng cao nhất trong cả về số lượng và cả loài Tác động của vi sinh vật vào nước theo cả hai có lợi lẫn có hại Việc tạo điều kiện thuận lợi cho các quá trình vi sinh vật có lợi và hạn chế các quá trình vi sinh vật có hại là quá trình xử lý sinh học nước thải

Cơ sở của phương pháp xử lý sinh học nước thải là dựa vào khả năng oxy hóa các liên kết hữu cơ dạng hòa tan và không hòa tan của vi sinh vật Chúng sử dụng các liên kết đó như nguồn thức ăn của chúng Gồm có 2 phương pháp: xử lý sinh học kỵ khí và xử lý sinh học hiếu khí

2.4.1 Phương pháp xử lý sinh học kỵ khí

Quá trình phân hủy kỵ khí các chất hữu cơ là quá trình sinh hóa phức tạp tạo

ra hàng trăm sản phẩm trung gian và phản ứng trung gian Tuy nhiên, phương trình phản ứng sinh hóa trong điều kiện kỵ khí có thể biểu diễn như sau:

Chất hữu cơ ⎯vi sinh⎯ ⎯vât→ CH4 + CO2 + H2 + NH3 + H2S + Tế bào mới

Quá trình phân hủy kỵ khí xảy ra theo 3 giai đoạn (hình 12)

+ Giai đoạn 1: thủy phân, cắt mạch các hợp chất cao phân tử

+ Giai đoạn 2: axit hóa

+ Giai đoạn 3: methane hóa

Các chất hữu cơ chứa nhiều chất hữu cơ cao phân tử như protein, chất béo, hydratcacbon, xenlulo, lignin… trong giai đoạn phân hủy, sẽ được cắt mạch tạo thành những phân tử đơn giản hơn, dễ phân hủy hơn Các phản ứng thủy phân sẽ chuyển hóa protein thành amino axit, carbonhydrat thành đường đơn và chất béo thành axit béo

Trong giai đoạn axit hóa, các chất hữu cơ đơn giản lại được tiếp tục chuyển hóa thành axetic axit, H2 và CO2 Các axit béo dễ bay hơn chủ yếu là axetic axit, propionic axit và lactic axit Bên cạnh đó, CO2 và H2, metanol, các rượu đơn giản

TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHO NGÀNH SẢN XUẤT GIẤY

khác cũng được hình thành trong quá trình cắt mạch carbonhydrat Vi sinh vật chuyển hóa metan chỉ có thể phân hủy một số loại cơ chất nhất định như CO2 và

H2, formate, axetat, metanol, methylamin và CO

Tùy theo trạng thái bùn, có thể chia quá trình xử lý kỵ khí thành:

+ Quá trình xử lý kỵ khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng lơ lửng như quá trình tiếp xúc kỵ khí, quá trình xử lý bằng lớp bùn kỵ khí với dòng nước đi từ dưới lên + Quá trình xử lý kỵ khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng dính bám như quá trình lọc kỵ khí

Hình 12 Quá trình phân hủy kỵ khí

2.4.2 Phương pháp xử lý sinh học hiếu khí

Quá trình xử lý sinh học hiếu khí nước thải gồm 3 giai đoạn sau:

+ Oxy hóa các chất hữu cơ

CxHyOz + O2 ⎯enzym⎯ →⎯ CO2 + H2O + ∆H

+ Tổng hợp tế bào mới

+ Phân hủy nội bào

C5H7NO2 + 5O2 ⎯enzym⎯ →⎯ 5 CO2 + 2H2O + NH3 + ∆H

TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHO NGÀNH SẢN XUẤT GIẤY

Các quá trình xử lý sinh học bằng phương pháp hiếu khí có thể xảy ra ở điều kiện tự nhiên hay nhân tạo Trong quá trình xử lý nhân tạo, người ta tạo điều kiện tối ưu cho quá trình oxy hóa sinh hóa nên quá trình xử lý có tốc độ và hiệu suất cao hơn rất nhiều

Tùy theo trạng thái tồn tại của vi sinh vật, quá trình xử lý sinh học hiếu khí nhân tạo có thể chia thành:

+ Xử lý hiếu khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng lơ lửng chủ yếu được sử dụng để khử chất hữu cơ chứa cacbon như quá trình bùn hoạt tính, hồ làm thoáng, bể phản ứng hoạt động gián đoạn, quá trình lên men phân hủy hiếu khí Trong số những quá trình này, quá trình bùn hoạt tính là quá trình phổ biến nhất

+ Xử lý sinh học hiếu khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng dính bám như quá trình bùn hoạt tính dính bám, bể lọc nhỏ giọt, bể cao tải, đĩa sinh học, bể phản ứng nitrat hóa với màng cố định

2.5 Các dây chuyền xử lý nước thải đã vận hành ở một số nhà máy

2.5.1 Công ty giấy Hòa Phương

Hình 13 Dây chuyền xử lý nước thải tại công ty giấy Hòa Phương

TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHO NGÀNH SẢN XUẤT GIẤY

2.5.2 Công ty cổ phần giấy Vĩnh Huê

Hình 14 Dây chuyền xử lý nước thải tại công ty giấy Vĩnh Huê

2.5.3 Nhà máy sản xuất giấy và bột giấy Xuân Đức

Hình 15 Dây chuyền xử lý nước thải tại nhà máy sản xuất giấy Xuân Đức

ĐỀ XUẤT CÁC BIỆN PHÁP GIẢM THIỂU Ô NHIỄM CHO CÔNG TY GIẤY SÀI GÒN

Chương 3

CÁC BIỆN PHÁP GIẢM THIỂU

Ô NHIỄM CHO CÔNG TY

GIẤY SÀI GÒN

ĐỀ XUẤT CÁC BIỆN PHÁP GIẢM THIỂU Ô NHIỄM CHO CÔNG TY GIẤY SÀI GÒN

3.1 Aùp dụng biện pháp sản xuất sạch hơn cho nhà máy Giấy Sài Gòn

Tại một số quốc gia phát triển và đang phát triễn đã áp dụng thành công

một số biện pháp giảm tiêu thụ nguồn tài nguyên, tối thiểu hóa chất thải tại

nguồn, cải tiến phương thức quản lý và đưa vào ứng dụng các công nghệ sạch

một cách hiệu quả Sản xuất sạch hơn (biện pháp ngăn ngừa) đăïc biệt hấp dẫn

với các nền kinh tế đang phát triễn do ở mức độ công nghệ thấp và tiềm năng áp

dụng còn lớn so với các quốc gia có nền công nghệ tiên tiến Ngành công nghiệp

sản xuất giấy – bột giấy là một trong những ngành có lượng chất thải rất lớn Nếu

ta áp dụng các biện pháp SXSH mang lại nhiều lợi nhuận cho nhà sản xuất và

cũng hạn chế được ô nhiễm môi trường xung quanh

Công ty Cổ phần Giấy Sài Gòn là một trong những nhà máy giấy đứng đầu

Việt Nam với công suất 20000 tấn/năm và dây chuyền sản xuất thuộc hàng hiện

đại nhất khu vực Đông Nam Á Dây chuyền công nghệ được chuyển giao từ Phần

Lan, Nhật Bản, Trung Quốc, Đài Loan

3.1.1 Danh mục tiêu thụ nguyên nhiên liệu

Các loại nguyên vật liệu đầu vào và năng lượng sử dụng có vai trò quan

trọng đối với hiệu quả kinh tế và vấn đề môi trường được liệt kê ở bảng 3

Bảng 3 Nguyên liệu đầu vào

STT Thông số Tổng mức sử dụng / năm Mức sử dụng / tấn sản phẩm Ghi chú

2 Nguyên liệu sợi (tấn) 2560 1,28 Cao hơn so với tiêu chuẩn

4 Năng lượng điện (kwh) 2.800.000 1400 Cao

5 Hóa chất lỏng (m3) 680 340 lít Gây ô nhiễm

ĐỀ XUẤT CÁC BIỆN PHÁP GIẢM THIỂU Ô NHIỄM CHO CÔNG TY GIẤY SÀI GÒN

Bảng 4 Nguồn thải

STT Chất thải Lượng thải / năm tấn sản phẩm Lượng thải / Ghi chú

2 Chất thải hữu cơ Không xác định - Cao do sử dụng chất tẩy trắng

4 Khí thải - - Cao do chế độ đốt nồihơi chưa tối ưu

Ghi chú:

+ Nguyên vật liệu và nguồn thải được tính trên cơ sở năng suất 2000 tấn giấy vệ sinh/năm

+ Công ty chưa có hệ thống xử lý nước thải

3.1.2 Tiếp cận sản xuất sạch hơn

Việc thu thập và phân tích các số liệu đã được nhóm SXSH thực hiện dựa vào các tài liệu hướng dẫn Các số liệu đầu vào và đầu ra được trình bày trong

bảng 5

Các nguyên nhân có thể gây ra việc tiêu thụ nguyên nhiên liệu và năng

lượng quá mức nêu ở bảng 5được sử dụng để đề xuất các giải pháp SXSH nhằm tối ưu hóa việc sử dụng nguyên nhiên liệu, giảm thiểu số lượng và chất lượng chất thải

Phân tích chi tiết tính khả thi của các giải pháp SXSH dựa trên cơ sở đánh giá các yếu tố kỹ thuật, kinh tế và môi trường Các giải pháp không khả thi đều chưa được xem xét trong giai đoạn này của dự án Sau khi cân nhắc và tính toán hiệu quả các giải pháp đề nghị đã thiết lập kế hoạch SXSH Các giải pháp với chi phí thấp hoặc không đòi hỏi chi phí sẽ được ưu tiên thực hiện trước

ĐỀ XUẤT CÁC BIỆN PHÁP GIẢM THIỂU Ô NHIỄM CHO CÔNG TY GIẤY SÀI GÒN

Bảng 5 Phân tích nguyên nhân gây ra tiêu hao quá mức nguyên nhiên liệu và năng lượng

+ Nghiền Hà lan + Tẩy

+ Rửa lò lưới + Pha loãng + Rửa lô

+ Nước tẩy + Nước trắng + Nước làm sạch lưới, lô + Chảy tràn từ thùng phân lượng

+ Sử dụng nước sạch cho nghiền thủy lực và làm sạch lưới + Chỉ sử dụng lại 1 phần nước trắng

+ Trộn nước trắng và nước rửa lưới + Rò rỉ ở đường ống vàø van

+ Chảy tràn ở hầm quậy và thùng phân lượng + Không có thu hồi nước ngưng từ hơi

tẩy trắng

+ Chất tẩy còn lại + Chất thải chứa chất hữu

cơ

+ Chất lượng hóa chất tẩy không cao + Quy trình tẩy hở kém hiệu quả + Chưa có chế độ kiểm soát quá trình tẩy + Chất tẩy sử dụng chưa hợp lý

+ Kho chứa chất tẩy chưa riêng biệt + Sử dụng tác nhân tẩy chlorin gây ô nhiễm

+ Hơi nước ngưng + Khí lò

+ Thất thoát nhiệt do bức xạ

+ Kỹ thuật đốt lò chưa cao + Cách nhiệt không tốt + Rò rỉ hơi trên đường ống + Đường ống dẫn hơi quá dài + Không có thu hơi nước ngưng + Lượng ẩm ở công đoạn sấy chưa thích hợp