Tái chế giấy là một trong những nghề tiểu thủ công nghiệp được phát triển với quy mô và tốc độ cao trên địa bàn tỉnh Bắc Ninh. Làng nghề giấy Phong Khê và Phú Lâm là hai làng nghề tiêu biểu của loại hình sản xuất này. Xét về nguồn gốc từ làng nghề giấy thôn Dương Ổ thuộc xã Phong Khê huyện Yên Phong. Số hộ sản xuất giấy tại Phong Khê là 371 hộ, trong đó có 200 hộ sản xuất thủ công. Làng nghề giấy Phú Lâm mới hình thành sau này do một số hộ làng nghề giấy Phong Khê chuyển đến, do đó mới có 14 hộ tham gia sản xuất, các hộ này có nhà xưởng tập trung thành cụm công nghiệp nhỏ.
Dân số xã Phong Khê là 7.500 người. Sản phẩm năn 2006 là: giấy vệ sinh, giấy ăn, giấy vàng mã. Bìa Cattong.
Nguyên liệu: vỏ dó, giấy bìa, giấy in các loại từ Hà Nội và các tỉnh lân cận. Nhiên liệu: than sư dụng cho nồi hơi để sấy giấy.
Vật tư: nước Javen, chất tẩy quang học, xút,phèn, nhựa thông.
Ô nhiễm chỉ yếu từ nước thải ở các công đoạn ngâm tẩy, nấu và nghiền nguyên liệu cũng như công đoạn xeo giấy. Chất thải làm ô nhiễm môi trường nước chủ yếu là nước thải chứa kiềm, hóa chất tẩy rửa dư, bột giấy nền hàm lượng oxy hòa tan tại các nguồn tiếp nhận rất thấp. Nước thải ra đều không được xử lý, xã trực tiếp xuống mương, sông NHK, các ruộng lúa tràn ngập nước thải. Những ao nhỏ trong làng dần bị lấp đầy bột giấy thải.
Để có thể biết được tương đối chính xác thải lượng nước thải của làng nghề Phú Lâm và Phong Khê ta tiến hành tính toán bằng hai cách như sau:
Cách thứ nhất:
Điều tra sản lượng giấy mỗi ngày của từng làng nghề và định mức nước thải trên mỗi tấn sản phẩm, từ đó suy ra được thải lượng nước thải (bảng 3.3).
Bảng 3.3. Lưu lượng thải của các làng nghề Phú Lâm và Phong Khê
TT Tên làng nghề Ngành sản xuất Sản lượng (tấn/ngày) Định mức nước thải (m3/tấn sản phẩm)
Lưu lượng thải (m3/ngày đêm)
1 Phong Khê Giấy các loại 349 20 6.980
2 Phú Lâm Giấy các loại 30 20 600
Tổng cộng 7.580
Cách thứ hai:
Điều tra số hộ sản xuất (hộ sản xuất cơ khí, hộ sản xuất thủ công) trong mỗi làng nghề và định mức nước thải trong mỗi hộ, từ đó có thể tính được thải lượng nước thải (bảng 3.4).
Bảng 3.4. Lưu lượng nước thải của các làng nghề Phú Lâm và Phong Khê
TT Tên làng nghề Loại hình sản xuất Số hộ sản xuất Định mức nước thải (m3/tấn sản phẩm)
Lưu lượng thải (m3/ngày đêm)
1 Phong Khê Hộ sản xuất
bằng cơ khí 171 35 5985 Hộ sản xuất thủ công 200 5 1000 2 Phú Lâm Hộ sản xuất bằng cơ khí 14 35 490 Hộ sản xuất thủ công 0 0 0 Tổng cộng 7.475
Như vậy, hai cách tính lưu lượng nước thải ở trên cho thấy kết quả gần như giống nhau, toàn bộ lượng nước thải này không được xử lý mà xả thẳng ra sông NHK làm cho nước sông bị ô nhiễm nghiêm trọng.
Công nghệ sử dụng để tái chế giấy tại hai làng nghề điển hình Phong Khê và Phú Lâm là công nghệ kiềm lạnh. Đây là laoj hình công nghệ đơn giản, dễ dàng
thực hiện nhưng thường áp dụng ở quy mô nhỏ và với loại sản phẩm không yêu cầu có chất lượng cao, phù hợp với trình độ kỹ thuật của người dân ở nông thôn. Trang thiết bị sử dụng ở các làng nghề hầu hết thuộc loại đã cũ, tự tạo và mang tính chắp vá và không đồng bộ. Bên cạnh đó, quá trình vận hành sản xuất chủ yếu dựa vào kinh nghiệm nên hiệu quả sản xuất không cao, tiêu tốn nguyên liệu và năng lượng. Ngoài ra vấn đề vệ sinh công nghiệp không được chú ý, nơi sản xuất và sinh hoạt không được cách ly. Tuy đường làng đã được bê tông hóa, song diện tích rất chật hẹp, các hộ đã tận dụng tới mức tối đa nên không gian giành cho sản xuất rất hẹp. Chính vì những lý do đó mà môi trường làng nghề ngày càng ô nhiễm, đặc biệt là nước thải giấy. Bãi rác thải của làng nghề không đạt tiêu chuẩn, các hộ sản xuất đổ rác trên đê sông NHK, đốt cho cháy tự nhiên gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng.
Đặc trưng của nước thải
Nước thải sản xuất bao gồm hai loại nước thải xeo giấy và nước thải nấu bột giấy.
Nước thải xeo giấy thường có màu trắng đục hoặc các mầu nâu, đỏ, vàng,... tùy thuộc vào các loại sản phẩm sản xuất. Nước thải xeo thường có đặc trưng chứa nhiều sợi, bột giấy, các loại hóa chất tẩy trắng, dầu thải,... Lượng nước thải này chiếm một khối lượng lớn (trên 90% tổng lượng nước thải). Nước thải nấu bột giấy thường có màu đen do hàm lượng Lignin (chất hữu cơ phân hủy từ mô thức vật, tre, nứa,...) thường được gọi là dòng đen. Trong nước thải lại này có chứa một hàm lượng kiềm dư rất cao, các hợp chất xyanua cũng như hàm lượng các chất lơ lửng rất lớn. Mặc dù lượng nước thải này không lớn, song hàm lượng các chất lơ lửng và mức độ ô nhiễm rất cao ảnh hưởng nghiêm trọng tới môi trường và hệ sinh thái.
Sở dĩ hàm lượng các chất BOD5 cà COD trong nước ở sông NHK cao là do nước thải từ quy trình sản xuất giấy có chứa nhiều bột, sợi giấy không được lắng
lọc trước khi đổ ra mương tiêu nước chung. Sông NHK chảy vào sông Cầu nên theo dòng chảy, nguồn nước bị ô nhiễm của con sông này sẽ làm ảnh hưởng tới chất lượng nước của sông Cầu và môi trường tại các địa phương hai bên bờ sông.
Bảng 3.5. Kết quả phân tích nước thải tại cơ sở sản xuất
Nguồn: Số liệu phân tích 2007
STT Thông số Đơn vị Kết quả TCVN
5945-2005 cột B M2 M4 1 pH - 6,53 6,63 5,5-9 2 EC - 3400 1900 - 3 TSMT Mg/l 2029,8 1134.3 - 4 Độ đục NTU 1535 2390 - 5 Độ mầu Tm.Coban 739,15 99,78 50 6 DO mgO/l 0 0,288 - 7 BOD5 mgO/l 693,2 224,9 50 8 COD mgO/l 3693,15 1256,5 80 9 Fe Mg/l 2,38 0,68 5 10 Cl- Mg/l 106.35 319.05 600 11 SO42- Mg/l 197,52 68,9 - 12 NTS Mg/l 33,6 20,53 30 13 TSS Mg/l 1765,1 1854,9 100 14 Dầu mỡ Mg/l 0.98 0.76 5 15 Coliform MPN/100ml 3500000 >16000000 5000 Ghi chú:
M2: nước thải sản xuất giấy Kraft máy lạnh (thôn Đào Xá)
M4: Nước thải sản xuất giấy vàng mã, giấy trắng (thôn Châm Khê)
Theo kết quả phân tích nước thải (bảng 3.35) tại các cơ sở sản xuất cho thấy nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải tại các cơ sở sản xuất giấy vượt nhiều lần tiêu chuẩn cho phép (TCVN 5945-2005, cột B), BOD5 vượt 4-13 lần, COD vượt tiêu chuẩn từ 14-16 lần. Chất rắn lơ lửng vượt 17-18 lần. Đặc trưng và thành phần nước thải của từng cơ sở sản xuất các sản phẩm khác nhau là khác nhau. Với các cơ sở sản xuất Kraft thì hàm lượng BOD5, COD, phèn, độ mầu thường cao hơn so với các cơ sở sản xuất giấy vằng mã hay giấy vệ sinh do sự khác nhau về loại và chất lượng nguyên liệu đầu vào. Tuy nhiên, đối với các cơ
sở sản xuất giấy vàng mã, giấy ăn, giấy vệ sinh thì có hàm lượng Cl-, độ đục lớn hơn do sử dụng hóa chất ngâm, tẩy.
Hàm lượng Coliform trong nước thải tại Phong Khê rất lớn (vượt tiêu chuẩn hàng ngàn lần) do nước thải công nghệp lẫn với nước thải sinh hoạt của các khu dân cư.
Bảng 3.6. Kết quả phân tích mẫu nước thải tại kênh dẫn tại xã Phong Khê
Nguồn: số liệu phân tích năm 2007.
STT Thông số Đơn vị Kết quả TCVN
5945-2005 cột B M1 M3 M5 1 pH - 6,77 7,53 6,86 5,5-9 2 EC - 2610 2900 2410 - 3 TSMT Mg/l 1558,2 1731,3 1438,8 - 4 Độ đục NTU 1170 835 1085 - 5 Độ mầu Tm.Coban 248,64 217,36 508,55 50 6 DO mgO/l 0 0 0 - 7 BOD5 mgO/l 396,7 445,5 399,6 50 8 COD mgO/l 2727,51 2367,44 2297,88 80 9 Fe Mg/l 1,64 2,05 0,91 5 10 Cl- Mg/l 170,16 233,97 173,7 600 11 SO42- Mg/l 164,3 125,04 126,12 - 12 NTS Mg/l 30,08 18,67 18,04 30 13 TSS Mg/l 1882,4 848,6 1188,2 100 14 Dầu mỡ Mg/l 2,75 1,42 2,96 5 15 Coliform MPN/100m l 5400 10000 9200 5000 Ghi chú:
M1: nước thải tại kênh KCN Phong Khê
M3: Nước thải tại kênh thu gom thôn Dương Ổ (khu vực Đồng Lũng) M5: Nước thải tại cống xả trên sông NHK
Sau khi vào hệ thống kênh dẫn, các chất ô nhiễm chịu sự tác động của các yếu tố tự nhiên khác như: nhiệt độ, ánh sáng, vi sinh vật, dòng chảy và các nguồn nước pha loãng khác nhau đã làm thay đổi một số thông số đặc trung của nước thải so với nước tại nguồn.
Kết quả phân tích chất lượng nước thải tại một số kênh dẫn nước thải (bảng 3.6) cho thấy các thông số ô nhiêm vẫn ở mức cao, vượt quá tiêu chuẩn cho phép nhiều lần. Ngoài sự ô nhiễm cao về độ mầu, độ đục thì ô nhiễm các chất hữu cơ BOD5 vượt 8-9 lần, COD vượt tiêu chuẩn từ 28-34 lần, chất rắn tổng số vượt tiêu chuẩn từ 8-18 lần.
Lượng nước thải sản xuất giấy tại Phong Khê và Phú Lâm hiện nay hầu hết thải trực tiếp ra sông NHK. Vào thời điểm khảo sát là tháng mùa khô, nước sông cạn và hầu như không có dòng chảy, nước thải trên sông như ứ đọng tại một khúc sông. Nước thải được xả dọc theo một đoạn sông từ dưới làng Dương Ổ, thôn Đào Xá và tới thôn Châm Khê với nhiều màu sắc khác nhau: màu đen, mầu nâu sẫm của các cơ sở sản xuất giây Kraft, màu đỏ của giấy vàng mã, màu trắng của sản xuất giấy vệ sinh, giấy trắng,... với một khối lượng lớn. Đặc trưng chung của các loại nước thải này là chứa một lượng bột lơ lửng, dầu thải, amoni, lượng kiềm lớn đã làm bồi lắng và bao phủ cả một khúc sông chảy qua địa bàn xã Phong Khê.