Hướng dẫn thực hiện Sản xuất sạch hơn trong sản xuất giấy và bột giấy: Tập trung vào khu vực chuẩn bị phối liệu bột
MỤC LỤC
Chuẩn bị phối liệu bột
Bột giấy đã tẩy trắng sẽ được trộn với các loại bột khác từ giấy phế liệu hoặc bột nhập khẩu. • Hồ (để cải thiện cảm giác và khả năng in cho giấy) và tạo màu (thêm pigments, chất màu và chất độn) để đạt được thông số chất lượng như mong muốn.
Xeo giấy
• Trộn bột giấy và chất phụ gia để tạo ra dịch bột đồng nhất và liên tục. • Nghiền đĩa để tạo ra được chất lượng mong muốn cho loại giấy cần sản xuất.
Hiện trạng chất thải
Nước thải
Sản xuất giấy về căn bản là một quá trình vật lý (thuỷ cơ), nhưng các chất phụ gia trong quá trình xeo giấy như các hợp chất hồ và phủ, cũng là một trong những nguyên nhân gây ra ô nhiễm. Chất ô nhiễm lơ lửng chủ yếu là xơ và hợp chất với xơ, các chất độn và chất phủ, chất bẩn và cát trong khi đó các chất ô nhiễm hòa tan là các chất keo từ gỗ, thuốc nhuộm, các chất hồ (tinh bột và gôm), và các phụ gia khác.
2 Sản xuất sạch hơn – Nguyên tắc, nhu cầu và phương pháp luận
Ngày nay dưới sức ép về thay đổi khí hậu và hiện tượng nóng lên toàn cầu, các chương trình như Cơ chế phát triển sạch và thương mại Carbon đang là cơ hội sẵn sàng để các cơ sở công nghiệp tận dụng bằng cách bán lượng phát thải khí nhà kính (GHG) mà họ đã giảm được qua các năm nhờ áp dụng các biện pháp bảo tồn năng lượng. Điều này đặc biệt đúng với các thiết bị chạy điện như máy bơm, quạt, máy nén khí, v.v… khi năng lượng đầu vào dưới dạng điện năng có thể dễ dàng đo lường được, nhưng mức độ chuyển đổi hiệu quả sang đầu ra hữu ích (v.d: nước được bơm, khí được nén, v.v…) thì lại không thể định lượng trực tiếp được.
3 Các cơ hội SXSH trong nhà máy giấy và bột giấy
Các cơ hội SXSH trong khu vực sản xuất bột giấy
Do có những bất lợi như nồi nấu bị ăn mòn, nhiệt độ và thời gian nấu cao hơn, và phát thải khí ammonia, cho nên giải pháp này còn cần phải được thẩm định thêm. Đai lưới kép được dùng nhiều nhất cho các quy trình sản xuất bột sản lượng cao hoặc bột từ rơm sử dụng công nghệ bán hóa học.
Các giải pháp SXSH cho khu vực chuẩn bị phối liệu bột và xeo
Độc tính có trong các loại chất màu hiện tại và việc phát triển các chất màu không có độc tính vẫn chưa được nghiên cứu. Giải pháp này cần có thêm những nghiên cứu cơ bản về độc tính của các loại chất màu hiện tại và phát triển loại chất màu ít độc hại hơn. Các khoản tiết kiệm và tác động môi trường phụ thuộc vào mức độ chảy tràn của khoang dài Áp dụng được cho các nhà máy giấy có thiết kế kém.
Giải pháp SXSH cho công đoạn thu hồi hóa chất
- Giảm tiêu hao xơ sợi, các chất độn, chất gia keo và chất màu - tăng tốc độ.
Các giải pháp SXSH cho khu vực phụ trợ
- Giảm áp suất hệ thống và hiện tượng giảm nhiệt độ - Giảm tổn thất nhiệt từ ống dẫn hơi - Nấu hiệu quả. Cần phải đặc biệt chú ý tránh các đoạn cong và các đoạn nối phụ không cần thiết trên đường ống nước ngưng. Cần phải kiểm tra xem trong nước có sẵn tua-bin loại nhỏ không, tuy nhiên ta có thể nhập khẩu loại thiết bị này.
4 Phương pháp luận 6 bước đánh giá SXSH
Bước 1: Khởi động
Ở một nhà máy giấy và bột giấy, nhóm này cần phải gồm nhân sự của các bộ phận chuẩn bị nguyên liệu thô, sản xuất bột giấy, chuẩn bị phối liệu bột, máy xeo, (bộ phận thu hồi hóa chất, bộ phận tẩy trắng ở các nhà máy có sản xuất tích hợp), các trang thiết bị phụ trợ, và bảo dưỡng. Khảo sát thực địa cũng cần phải tiến hành ở cả các khu vực phụ trợ như nồi hơi, máy phát điện, bể chứa nhiên liệu, trạm bơm, các trạm làm lạnh, trạm xử lý nước thô, trạm xử lý nước thải, v.v… Khảo sát thực địa không phải nhằm mục đích tìm ra lỗi mà là để hiểu thấu đáo các dòng nguyên liệu và năng lượng, và để phát kiến các ý tưởng nâng cao hiệu quả, tăng lợi nhuận và cải tiến môi trường tổng thể. Căn cứ vào hiện trạng sản xuất tại Công ty và các khía cạnh công nghệ - kinh tế - môi trường, nhóm SXSH đã quyết định lựa chọn nhà máy giấy làm khu vực trọng tâm để bắt đầu chương trình SXSH do đây là công đoạn cuối cùng trong quy trình sản xuất và là khu vực đánh giá cũng như hoàn thiện cân bằng theo SXSH dễ dàng nhất.
Bước 2: Phân tích các công đoạn
Để xác định được chắc chắn đầu ra (cả dạng nhận biết được và không nhận biết được) từ hệ thống năng lượng, trong đánh giá SXSH cần phải đánh giá/quan trắc một số thông số khác bên cạnh thông số thiết yếu – như nhiệt độ, dòng chảy, độ ẩm, độ đặc, phần trăm thành phần, v.v. Tuy nhiên, vì đây là một công việc khó khăn nếu muốn đạt tới một cân bằng năng lượng hoàn chỉnh cho toàn bộ quá trình sản xuất, nên các công ty đều thực hiện các cân bằng năng lượng nhỏ trên cơ sở cấu tử, ví dụ: quay vòng nước ngưng, v.v. Ví dụ: để tính toán tổn thất xơ trong dòng thải, cần đo TVSS (tổng lượng chất rắn lơ lửng dễ bay hơi) trong dòng thải; hoặc tiêu hao soda kiềm có thể được xác định tương đối bằng cách tính toán hàm lượng hydroxide kiềm trong dòng thải.
Bước 3: Phân tích các bước quy trình
Mục đích của việc lọc bỏ nhằm tránh tiến hành phân tích khả thi chi tiết không cần thiết cho các cơ hội không thực tế hoặc không khả thi (ví dụ, thu hồi hóa chất kiểu truyền thống, hoặc sử dụng phương pháp tẩy thuần tuý hydrogen peroxide). Phiếu công tác 14 sẽ giúp nhận diện và liệt kê các cơ hội SXSH: (a) có thể triển khai ngay mà khụng cần phõn tớch khả thi (cỏc giải phỏp rừ ràng); (b) cần phải phân tích khả thi tỉ mỉ hơn; và (c) có thể loại bỏ. Đầu tư một thiết bị làm đặc bột giấy làm từ giấy phế liệu √ Tuần hoàn nước thải từ máy rửa 2 để tái sử dụng ở máy 1 √ Tăng một cấp nữa cho rửa ly tâm, mua máy mới √ Điều chỉnh hộp đầu để cố định sàng √.
Bước 4: Lựa chọn các giải pháp SXSH
PHIẾU CÔNG TÁC 14: Sàng lọc các cơ hội SXSH khả thi (ví dụ) Nhà máy giấy Việt Trì. Các giải pháp SXSH Triển khai. Phân tích thêm. Nâng cao chất lượng bột giấy √. Thay thế sàng rửa hoặc sửa các chỗ thủng √. Điều chỉnh dao bột trên máy rửa √. Sử dụng nước trắng ở tháp một cách hợp lý √. Đầu tư mua một máy rửa mới √. Đầu tư một thiết bị làm đặc bột giấy làm từ giấy phế liệu √ Tuần hoàn nước thải từ máy rửa 2 để tái sử dụng ở máy 1 √ Tăng một cấp nữa cho rửa ly tâm, mua máy mới √ Điều chỉnh hộp đầu để cố định sàng √. Sử dụng nước trắng một cách tối đa √. Cải tiến tháp nước trắng √. Tổ chức đào tạo nâng cao cho nhân viên vận hành √. PHIẾU CÔNG TÁC 15: Phân tích tính khả thi kỹ thuật. A) YÊU CẦU KỸ THUẬT. Yêu cầu Sẵn có trong nước Nội dung. Có Không 1 Phần cứng. Thiết bị Thiết bị đo Công nghệ. B) TÁC ĐỘNG KỸ THUẬT. Giải pháp 3 - Tuần hoàn nước thải của rửa 2 để tái sử dụng cho rửa 1 Đầu tư một hệ thống tuần hoàn nước thải từ phần ra của rửa 2 để tái sử dụng ở rửa 1 nhằm tuần hoàn bột và nước. Phân tích kinh tế có thể được thực hiện bằng rất nhiều phương pháp khác nhau, ví dụ, phương pháp tính toán thời gian hoàn vốn, phương pháp IRR (tỷ lệ hoàn vốn nội tại), phương pháp NPV (giái trị hiện tại ròng), v.v… Với các khoản đầu tư nhỏ, các giải pháp ngắn hạn có tính khả thi kinh tế cao thì chỉ cần áp dụng phương pháp đơn giản nhất là tính thời gian hoàn vốn là đủ.
Bước 5: Thực hiện các giải pháp SXSH
Khi cần có thể tiến hành đào tạo nhân lực song song vì ngay cả những giải pháp tuyệt vời nhất cũng có thể bị thất bại do không được tiếp quản bởi những người được đào tạo đầy đủ. Nhúm triển khai cần biết rừ về công việc cũng như mục đích công việc ở mức độ có thể, vì có những gợi ý hữu ích thường xuất phát từ đội triển khai. Các kết quả thu được cần phải phù hợp với những gì đã ước tính/tính toán trong đánh giá kỹ thuật; và các nguyên nhân sai lệch, nếu có, cũng phải được nêu ra.
5 Trở ngại trong việc thực hiện SXSH và cách khắc phục
- Các rào cản thái độ
- Các rào cản mang tính hệ thống
- Các rào cản tổ chức
- Các rào cản kỹ thuật
- Các rào cản kinh tế
- Các rào cản từ phía chính phủ
Các nhà máy thường không thực hiện được đầy đủ công tác ghi chép hồ sơ tiêu thụ nước, năng lượng, nguyên liệu; kiểm kê hóa chất, nhiên liệu và nguyên liệu thô; các phiếu ghi chép hàng ngày tại xưởng về thông tin đầu vào, đầu ra, thời gian dừng máy, v.v..; hoặc các ghi chép về môi trường như chất lượng và khối lượng chất thải lỏng, rắn và khí. Để chuẩn hóa việc thực hiện các kỹ thuật và công nghệ SXSH trong phạm vi ngành thì các kỹ thuật cũng như công nghệ này cần phải được quảng bá tới các doanh nghiệp thông qua các tổ chức trung gian như các cơ quan dịch vụ công nghiệp, các tổ chức chuyên nghiệp, các hiệp hội công nghiệp và thậm chí là cả những nhà cung cấp thiết bị. Các chính phủ có thể tạo ra những ưu đãi tài chính cho SXSH, chẳng hạn chiết khấu khấu hao 100% cho các khoản đầu tư SXSH tư nhân, hay một chính sách mua vào của chính phủ hỗ trợ các công ty cam kết tham gia thực hiện SXSH, hay trợ cấp thuế doanh nghiệp cho các công ty tiến hành nâng cấp năng lực tự động.