2 Bụi 1.83 1.7 3 CO 2 1452.04 1419 4 SO 2 5.87 5.73 5 CO 0.14 0.125 Giả sử tiến hành sử dụng quạt cấp khí với công suất 2Kw thời gian 3h/ngày Chi phí cho quạt cấp khí là: 2×3×1000 = 6000 đồng/ngày = 180 000 đ/tháng Trường đại học bách khoa hà nội Viện khoa hoc và công nghệ môi trường 1.1.2 Giải pháp tuần hoàn nước ngưng Giả sử tuần hoàn được 11,09 tấn nước ngưng cho tất cả 2 máy xeo( áp dụng cho quy mô sản xuất 4.36 tấn/ngày) với định mức là 0.11 Kwh/tuần nước,ước tính lượng điện tiết kiệm được là do không tuần hoàn được 11.09 tấn nước.với phương pháp này lượng than tiêu thụ sẽ giảm được 3-4 % dẫn tới giảm lượng bụi và ô nhiễm không khí phát sinh Bảng ước tính lượng chất thải ô nhiễm khi áp dụng sản suất sạch S T T Tác nhân ô nhiễm Trước khi chưa áp dụng SXS Khi áp dụng SXS 1 Xỉ 76.5 73 2 Bụi 1.83 1.72 3 CO 2 1452.04 1364.7 4 SO 2 5.87 5.52 5 CO 0.14 0.13 2. Giải pháp khoa học kỹ thuật trong công đoạn xeo giấy trong quá trình tạo bột của công nghiệp xeo giấy, những chất hữu cơ (có thể chiếm tới 50% thành phần nguyên liệu như lignin, chất bán sợi, phụ gia chất khoáng, chất có thể chiết xuất, loại đa đường…) sẽ xuất hiện trong dịch thải và sẽ gây ô nhiễm nặng đối với môi trường nếu không kịp thời thu hồi được dịch đen. Dịch đen, theo thuật ngữ của ngành giấy, là dịch thải chưng nấu, cũng là nguồn tài nguyên tái sinh trong quá trình tạo bột xeo giấy, bao gồm 70% chất rắn hữu cơ có thể thu hồi để tái sử dụng và 30% chất rắn vô cơ. Cũng vì thế, mức độ ô nhiễm từ nước thải công nghiệp xeo giấy tỷ lệ nghịch với khả năng thu hồi dịch đen. Ngoài ra, trong quá trình tạo bột xeo giấy, để tạo nên một sản phẩm đặc thù hoặc những tính năng đặc thù cho sản phẩm, người ta còn sử dụng nhiều hóa chất và chất xúc tác. Những chất này nếu không được thu hồi hoặc xử lý mà xả thẳng ra sông ngòi thì sẽ làm ô nhiễm nặng nguồn nước. Trường đại học bách khoa hà nội Viện khoa hoc và công nghệ môi trường Những chất ô nhiễm chủ yếu của ngành tạo bột xeo giấy đối với các nguồn nước bao gồm: Vật huyền phù: là những hạt chất rắn không chìm trong nước, bao gồm chất vô cơ, cát, bụi, quặng…hoặc những chất hữu cơ như dầu, cặn hữu cơ. Nhiều vật huyền phù xả xuống nguồn nước dần dần sẽ hình thành các “bãi sợi” và tạo ra quá trình lên men, từ đó tiêu hao oxy hòa tan trong nước, tác động tới sự sống còn của các sinh vật trong nước, phủ lấp không gian sinh tồn, gây cản trở các hoạt động bình thường… Vật hóa hợp dễ sinh hóa phân giải: là những thành phần nguyên liệu với số lượng tương đương đã tan trong quá trình tạo bột xeo giấy dễ sinh hóa phân giải, bao gồm các vật có lượng phân tử thấp (chất bán sợi, me-ta-nôn, a-cết, axit ca-pơ-ríc, loại đường…) Những chất này sẽ bị oxy hóa, do đó cũng tiêu hao oxy hòa tan trong nước, gây tác hại đối với các sinh vật. Vật hóa hợp khó sinh hóa phân giải: bắt nguồn chủ yếu từ chất đường phân tử lớn và lignin trong nguyên liệu sợi. Những chất này thường có màu, do đó ảnh hưởng đến sự chiếu rọi của ánh sáng vào nguồn nước. Những vật chất này cũng có thể gây biến dị trong cơ thể sinh vật nếu bị hấp thu. Các vật chất có độc: rất nhiều vật chất có độc đối với sinh vật hiện diện trong nước thải của công nghiệp giấy như colophan và axit béo không bão hòa trong dịch đen, dịch thải của đoạn tẩy trắng, dịch thải đoạn rút xút. Bên cạnh các vật chất độc hại trên, nước thải của ngành công nghiệp giấy có thể làm ảnh hưởng trầm trọng đến trị số PH của nguồn nước, hoặc làm ngăn cản ánh sáng, tác động đến quá trình quang hợp, từ đó làm mất sự cân bằng sinh thái trong môi trường nước. Xử lý ô nhiễm công nghiệp trên thế giới thường được chia làm hai phần: xử lý trong nhà xưởng và xử lý ngoài nhà xưởng. Xử lý ngoài nhà xưởng gồm 3 cấp, có thể sử dụng vòng tuần hoàn để thu hồi, tái tận dụng, xử lý các vật chất trước khi xả ra môi trường. Xử lý trong nhà xưởng là có những biện pháp thiết thực xử lý hoặc làm giảm bớt ô nhiễm phát sinh ngày trong quá trình sản xuất. Trường đại học bách khoa hà nội Viện khoa hoc và công nghệ môi trường Những biện pháp xử lý trong nhà xưởng nhìn chung có hiệu quả kinh tế rõ rệt, tiết kiệm năng lượng và nước, thu hồi khá triệt để những thành phần có ít. Trình độ xử lý chất thải trong nhà trường càng cao thì chi phí xử lý ngoài nhà xưởng càng thấp (chi phí xử lý cấp II ngoài nhà xưởng gấp 3 lần chi phí xử lý cấp I). Vì vậy, hướng đi đúng đắn cho công nghiệp xeo giấy trong việc phòng chống ô nhiễm là tăng cường xử lý trong nhà xưởng bằng các công nghệ khoa học kỹ thuật tiên tiến. Theo kết quả nghiên cứu, sản xuất mỗi tấn bột giấy phải thải ra khoảng 10 tấn dịch đen. Xử lý dịch đen thường có ba phương thức: phương pháp thu hồi kiềm theo công nghệ tiên tiến nhất những năm gần đây, tuy nhiên hiệu quả rộng rãi không thật sự cao vì vốn đầu tư quá lớn; phương pháp xử lý sinh hóa bằng hệ thống xử lý nước thải, cũng đòi hỏi hệ thống kỹ thuật cao và sự chính xác tuyệt đối; và phương pháp thứ ba là thay đổi tính chất của lignin trong dịch đen. Lignin là thành phần chính trong dịch đen tạo ra bột giấy, nếu xử lý tốt có thể trở thành một thứ sản phẩm tái sinh có nhiều đặc tính độc đáo như không độc, giá rẻ, có thể ứng dụng phổ biến trong công nghiệp, nông lâm nghiệp, dầu mỏ, luyện kim, thuốc nhuộm, xi-măng và vật liệu cao phân tử…Với những khoa học công nghệ mới, ngành giấy đã có thể chiết xuất lignin từ dịch đen tạo bột giấy. Theo quy trình công nghệ này, dịch đen loãng sẽ được chưng phát màng mỏng phun dội bằng hơi nước, sau đó thêm chất xúc tác để xử lý biến tính qua hoàng hóa. Ở bước tiếp theo, khi tiếp tục được cấp nhiệt bằng than gián tiếp và làm khô bằng ly tâm cao tốc, thoát khí thải không gây ô nhiễm, lignin hoàng hóa đã được chiết xuất và trở thành bột khô muối sulfonic lignin, chủ yếu dùng làm chất hút nước bê tông, chất hoạt tính cho dịch đen gốc, chất đông cứng cát, chất dính, chất phân giải thuốc trừ sâu, chất dung môi khoan dầu mỏ Đây là một thiết kế công nghệ mang tính khả thi, có thể giảm vốn đầu tư cho việc xử lý dịch đen. Quan trọng hơn, với lưu trình hoàn thiện, không có nước thải thoát ra (nước nóng thải có thể chuyển sang sử dụng ở công đoạn rửa tẩy), đây là một công nghệ có khả năng giúp ngành giấy tiến một bước dài trong những nỗ lực bảo vệ tài nguyên môi trường, nhất là tài nguyên nước. 3. Các biện pháp xử lý ô nhiễm không khí Đối với công nghệ tái chế giấy ô nhiễm không khí không phải là vấn đề nghiêm trọng tuy nhiên để sử lý triệt để vấn đề ô nhiễm môi trường chúng ta cần thực hiện các biện pháp : Trường đại học bách khoa hà nội Viện khoa hoc và công nghệ môi trường - giảm thiểu tiếng ồn cần thiết phải chỉnh và bảo dưỡng tốt các chi tiết truyền động của các thiết bị( các máy xeo giấy,máy nghiền…) - Thiết kế lắp đặt các chụp hút khí tại các vị trí phát sinh chất ô nhiễm độc hại, nâng chiều cao ống khói lò hơi… 4. Cách biện pháp xử lý ô nhiễm môi trường nước i. xử lý thu hồi xơ sợi Nước thải từ các cơ sở tái sinh giấy chứa nhiều xơ sợi và bột giấy có kích thước nhỏ bị lọt qua nước xeo.chỉ cần tách tận thu xơ sợi này ngay cả tại tùng cơ sở sản xuất trước khi nhập dòng thải chung để xử lý .để tách xơ sợi và bột giấy trong nước thải có thể áp dụng các biện pháp sau: a/ Xây dựng bể lắng : Đơn giản và hiệu quả nhất là xây dựng bể lắng ngang định kỳ nạo vét tận thu lại lượng xơ sợi lắng ở dưới bể.lựa chọn thiết kế điển hình bể lắng ngang chiều dài l= 18m,bề rộng b=3m,thời gian lưu nước thải t= 1h,số ngăn bể lắng N= 1,chiều cao của bể H= 3.5 m.kết quả là có thể tận thu được 50-60 % lượng bột giấy. b/ Kết hợp bể lắng và lọc túi: cho dòng nước thải chảy vào túi lọc( bằng vải hay bao tải xác rắn) và đặt nằn ngang ở ngay bể vào của các bể lắng.xơ sợi và bột giấy mịn được giữ lại trong túi.khi một túi nào đó đã đầy xơ sợi thì đóng cửa nước thải vào ngăn đó và thay bằng túi mới .xơ sợi trong túi sau khi được tách nước sẽ tận thu đem trộn với nguyên liệu đầu ở bể ngâm kiềm như vậy sẽ giảm được tiêu hao nguyên liệu giấy vụn và giảm chất ô nhiễm trong dòng thải giảm nhẹ khâu xử lý phía sau.kết quả là 60-65% lượng xơ sợi nhưng không thuận lợi trong khâu vận hành vì phải thay thế túi lọc định kỳ và chọn loại giấy bọc phù hợp do bột giấy có thể chứa kiềm và một số loại hóa chất tẩy… c/ kết hợp tuyển nổi và lắng:đây là biện pháp tách xơ sợi trong nước thải triệt để hơn.ở đầu bể lắng được bố trí bộ phận phân phối để cấp khí vào nước thải có kích thước bột mịn( khoảng 0.2mm) xơ sợi và bọt khí sẽ bám xung quanh các bọt khí và nổi lên trên bề mặt.trên bề mặt bể lắng có bố trí bánh xe gạt xơ bột vào máng thu riêng.sau đó định kỳ đưa xơ tận thu về trộn với nguyên liệu giấy vụn ở bể ngâm kiềm . Trường đại học bách khoa hà nội Viện khoa hoc và công nghệ môi trường Sơ đồ xử lý nước thải của cơ sở giâý 1.bể lắng cát 2.bể điều hòa 3.bể tuyển nổi 4.hồ sinh học 5.ngăn thu hồi d/ Phương pháp xử lý bằng hồ sinh học hiếu khí( có thông khí nhân tạo) Công nghệ xử lý nước thải trong quá trình sản xuất giấy thường được chọn là phương pháp sử lý bùn hoạt tính kết hợp với hồ thông khí tức là phương pháp sử lý hồ sinh học hiếu khí kết hợp với làm thoáng nhân tạovề cơ bản cũng giống như quá trình sử lý trong bể aeroten nhưng không có tuần hoàn bùn và thời gian lưu lượng lớn theo phương pháp này hồ ổn định nước thải hiếu khí phải được thiết kế sao cho có điều kiện thoáng khí tốt nhất từ bề mặt xuống đáy hồ.có thế tăng cường thoáng khí bằng các thiết bị sục khí bề mặt,bố trí 1- 2 cách khuấy bề mặt đặt trên 3 phao nổi .thời gian lưu trung bình khoảng 10 ngày thuy nhiên với ao tăng cường thoáng khí thời gian có thể ngắn hơn. Sơ Đồ chắn rác bùn xơ sợi để tận thu e/ phương pháp hấp thụ băng bentonit : 1 2 3 4 5 Lắng Bước 1 Hệ thống khí( bình thường hoặc tăng cường bùn hoạt hóa) Lắng cuối cùng Bộ tiêu hủy bùn Đối với công nghệ tái sản xuất giấy có sử dụng phẩm màu hiệu quả của quá trình làm sạch dòng thải bằng bentonit phụ thuộc vào thành phần của nước thải. với mẫu chất thải có COD cao với độ màu cao thì lượng bentonit thích hợp dao động trong khoảng 1,0-2,1 Kg/m 3 nước thải. sau khi lọc hiệu quả sử lý đạt 96-98% và có thể thải trực tiếp vào nguồn thải lượng bùn này có thể sử dụng trong nông nghiệp Đặc điểm nổi bật trong phương pháp này là sử dụng bentonit là một chất hấp thụ hữu cơ trong nước thải.Đây là nguyên liệu rất dễ kiếm, có nhiều trong thiên nhiên, giá thành rẻ và rất phù hợp với điều kiện kinh tế. Trường đại học bách khoa hà nội Viện khoa hoc và công nghệ môi trường Nước thải betonit Nước thải Thiết bị hấp thụ màu Khuấy trộn 20 phút Lắng 30-60 phút Lọc 6 3 5 7 bentonit Thải ra nguồn 1 2 Sơ đồ hệ thống thiết bị sử lý nước thải có phẩm màu bằng bentonit Trường đại học bách khoa hà nội Viện khoa hoc và công nghệ môi trường 1 bể chứa nước thải 2.bơm nước thải 3.thiết bị khuấy trộn 4 bể chứa và làm khô bùn 5 bơm lọc thiết bị 6.thiết bị lọc 7.máng dẫn nước đã xử lý Quy trình công nghệ Nước thải có màu trong quá trình sản xuất giấy được dẫn vào bể chứa,có bố trí một tấm lước mịn để thu hồi các sợi bột giấy bị kém theo dòng thải.Sau đó nước được bơm vào thiết bị khuấy trộn có chứa lượng bentonit thích hợp và khuấy trộn lien tục trong 15 đến 20 phút để bentonit có đủ thời gian hấp thụ màu và chất hữu cơ có trong chất thải.Để hỗn hợp nước và bentonit lắng khoảng từ 30-60 phút, sau đó tháo phần bùn xuống bể chứa bùn thải f/ phương pháp sử lý hiếu khí bằng phương pháp aeroten Phương pháp sử lý hiếu khí dối với nước thải từ quá trình sản xuất giấy không sử dụng màu áp dụng với nồng độ COD tơi 3000 mg/l. Hệ thống này có thể làm việc liên tục hay gián đoạn Quy trình công nghệ Nư ớc thải Bể tiếp nhận B ể chứa b ùn ho ạt L ắng Nước thải sau sử lý Chất dinh dưỡng Trường đại học bách khoa hà nội Viện khoa hoc và công nghệ môi trường Sơ đồ hệ thống thiết bị sử lý nước thải tái chế giấy không có phẩm màu 1 bể chứa nước thải 2 bơm nước thải 3 máy thổi khí 4 bể aroten 5 ống phân phối khí 6 bể tiêu hủy khí bùn 7 thùng chuẩn bị chất dinh dưỡng(N.P) 5. Giải pháp giảm thiểu ô nhiễm theo hướng quản lí của các cơ quan chức năng l. Đối với các cơ sở xây dựng trước khi có Luật Môi trường thì cần đầu tư chiều sâu, đổi mới công nghệ, hoàn thiện công nghệ bột hóa nhiệt cơ (CTMP), cải tiến công nghệ nấu sunfat, ứng dụng công nghệ dung môi hữu cơ, loại bỏ dần công nghệ tẩy trắng sử dụng clo phân tử và các hợp chất clo, tiến tới công nghệ tẩy trắng không sử dụng clo (TFC). Phải xây dựng và thực hiện các giải pháp hoàn thiện các hệ thống thu gom, tái chế, tái sử dụng chất thải, hạn chế chất thải đồng thời thực hiện việc kiểm toán môi trường theo quy định. 2. Đối với các dự án xây dựng nhà máy sau Luật Môi trường thì khuyến khích và có chính sách ưu đãi đối với các dự án nhà máy ứng dụng công nghệ tiên tiến, sản xuất sạch; thực hiện phương châm phòng bệnh hơn chữa bệnh bởi vì xử lý môi trường ngoại vi là một biện pháp thụ động tốn kém. Nhà nước chỉ cấp giấy phép đầu tư cho những dự án xây dựng có báo cáo đánh giá tác động môi trường và đưa ra được giải pháp bảo vệ môi trường tất cả phải được thẩm định bảo đảm tính khả thi. 3. Các Sở Khoa học-Công nghệ, Sở Tài nguyên-Môi trường ở các địa phương cần có kế hoạch hợp tác chặt chẽ với các cơ quan nghiên cứu khoa học công nghệ (KHCN) Trung ương, để cùng hợp sức giải quyết có hiệu quả từng vấn đề cụ thể tại mỗi địa phương. Chú trọng cải tiến công nghệ sản xuất. Tổ chức triển khai và kiểm soát chặt chẽ việc ứng dụng công nghệ môi trường trong các hộ sản xuất. Nghiên cứu và áp dụng các công nghệ môi trường đơn giản, rẻ tiền phù hợp với điều kiện kinh tế của đông đảo các hộ sản xuất, để họ có thể sẵn sàng tự nguyện thực hiện. Ưu tiên xử lý trước những loại chất thải nguy hại nhất. Tăng cường công tác giáo dục cộng đồng về trách nhiệm bảo vệ môi trường đi đôi với tổ chức mạng lưới quản lý môi trường tới các khu vực sản xuất của các làng nghề, để kịp thời ngăn ngừa và phối hợp với cơ quan quản lý nhà nước xử phạt những sai phạm. Cần thu lệ phí bảo vệ môi trường đối với các hộ sản xuất trong các làng nghề (để xác định trách nhiệm) theo nguyên tắc ai làm bẩn nhiều phải trả nhiều tiền hơn. Đưa các khoản thu này sử dụng vào việc duy trì các hoạt động bảo vệ môi trường của địa phương. Di chuyển các làng nghề ra khỏi khu vực dân cư, khôi phục môi trường bị xâm hại, từng bước hướng tới xây dựng những làng nghề phát triển bền vững. V Kết luận: Trên đây là toàn bộ sơ lược về công nghệ tái chế giấy,một ngành công nghiệp đang phát triển tại Việt Nam nói riêng và trên thế giới nói chung.Khi mà ô nhiễm môi trường do các ngành công nghiệp khác thải ra đang là một vấn đề lớn,đáng lo ngại thì công nghiệp tái chế nói chung và công nghệp tái chế giấy nói riêng là một giải pháp hữu hiệu nhất giảm thiểu ô nhiễm môi trường.Để biết rõ hơn về công nghệ tái chế giấy, các bạn có tôi giới thiệu ở mục lục dưới hoặc các bạn thể. tham khảo trong các cuốn sách được chúng có thể đến tham quan tại các cơ sở tái chế giấy như nhà máy tái chế giấy Phong Khê-Bắc Ninh hay các cơ sở nhỏ khác như cơ sơ tái chế giấy Binh Minh mà nhóm thực hiện chúng tôi đã nêu ở trên. . lo ngại thì công nghiệp tái chế nói chung và công nghệp tái chế giấy nói riêng là một giải pháp hữu hiệu nhất giảm thiểu ô nhiễm môi trường.Để biết rõ hơn về công nghệ tái chế giấy, các bạn. Chú trọng cải tiến công nghệ sản xuất. Tổ chức triển khai và kiểm soát chặt chẽ việc ứng dụng công nghệ môi trường trong các hộ sản xuất. Nghiên cứu và áp dụng các công nghệ môi trường đơn. đầu tư chiều sâu, đổi mới công nghệ, hoàn thiện công nghệ bột hóa nhiệt cơ (CTMP), cải tiến công nghệ nấu sunfat, ứng dụng công nghệ dung môi hữu cơ, loại bỏ dần công nghệ tẩy trắng sử dụng clo