8. Cấu trúc luận văn
2.2.1 Khái quát quá trình sản xuất bột giấy và giấy
Ngành công nghiệp giấy chiếm vị trí quan trọng trong nền kinh tế nước ta, và thu hút được lượng lớn lao động của đất nước. Nó chiếm vị trí quan trọng hơn với cuộc sống hàng ngày của chúng ta bởi ta có thể thấy có mặt trong hầu hết tất cả công việc hàng ngày cũng như trong các công sở. Vì vậy để ngành giấy phát triển song song với sự phát triển của đất nước đòi hỏi sự chung tay của tất cả các bên liên quan [6].
Việc sử dụng nguyên liệu trong ngành giấy đòi hỏi các công ty, nhà máy phải đưa ra những giải pháp phù hợp để bảo vệ môi trường, lượng nước thải của ngành giấy chiếm tỷ trọng lớn, nếu không có công nghệ xử lý chất thải sẽ kéo theo nhiều vấn đề đặt ra cho môi trường như làm ô nhiễm nguồn nước, lãng phí nguồn nước ngọt, việc xả thải bừa bãi ra môi trường cũng gây những ảnh hưởng không nhỏ với cuộc sống sinh hoạt của con người. Hiện nay hầu hết các công ty, nhà máy chưa xây dựng được hệ thống xử lý chất thải phù hợp với quy trình , tiêu chuẩn cho phép [6].
Ngoài ra việc tẩy rửa, đốt nguyên liệu cũng là một trong những nguyên nhân chính gây ô nhiễm và ảnh hưởng tới môi trường. Một lượng khí lớn có mùi bay ra khi đốt nguyên liệu để làm giấy, việc tẩy trắng giấy theo yêu cầu mong muốn cũng gây ra những ảnh hưởng không nhỏ cho môi trường. các quy trình công nghệ này hầu như các nhà máy không xây dựng được hệ thống xử lý chất thải hoặc có xây dựng được thì hầu hết không đạt yêu cầu.
Nhìn vào quy trình công nghệ sau chúng ta có thể thấy được lượng chất thải thải ra môi trường ở mức độ ra sao nếu như không có một hệ thống xử lý hiệu quả.
Quy trình sản xuất giấy và bột giấy theo sơ đồ sau: * Quy trình công nghệ sản xuất bột giấy
* Quy trình công nghệ sản xuất giấy
Sơ đồ: Quy trình công nghệ sản xuất giấy [27].
Hầu hết nước của các dây truyền công nghệ được xả ra thẳng dòng thải, tải theo các hóa chất dư thừa từ dây chuyền công nghệ và các sợi hòa tan. Nhiệt dư thừa bị phung phí làm bốc hơi nước và truyền ra dòng thải ấm. Mức sử dụng nước, hóa chất và năng lượng trong xeo giấy ít hơn rất nhiều so với nghiền bột. Bởi vậy tải lượng dòng thải của quá trình xeo giấy thấp hơn tải lượng dòng thải từ nghiền bột [27].
Trong cả quá trình nghiền bột lẫn xeo giấy, các hóa chất xeo giấy từ quy trình công nghệ và sản phẩm phản ứng từ các thành phẩm nguyên liệu sợi với các hóa chất quy tình công nghệ đều được thải ra không khí, hoặc xả vào hơi nước như là các dòng thải chất rắn. Quá trình xeo giấy gây ô nhiễm nước
là chủ yếu, các sợi và đoạn sợi trong dòng thải nước có tác động đến độ tổng của các thủy vực và cấu trúc đáy thủy vực [27].
Nguyên liệu vào máy xeo là các loại bột giấy, sợi tái chế, bột vụn và bột nghiền lại, các hóa chất phụ gia khác, các tác nhân định cỡ và thuốc nhuộm được bổ xung và sản phẩm nguyên liệu cuối cùng được tinh chế. Các thành phần nguyên liệu chính này được trộn với mảnh vụn từ máy xeo giấy. Các loại giấy khác nhau có hệ thống chuẩn bị nguyên liệu đầu vào riêng biệt [27].
2.2.2 Hiện trạng môi trường chất thải ngành giấy
2.2.2.1 Nước thải
Trong tất cả các ngành công nghiệp thì ngành công nghiệp giấy là một trong những ngành gây ô nhiễm nặng nề nhất. Hầu hết các công ty sản xuất giấy nằm cạnh các con sông ngòi, kênh rạch nên phần lớn lượng nước thải chưa được xử lý hoặc xử lý chưa triệt để thải thẳng ra sông ngòi, kênh rạch gây ô nhiễm nguồn nước, ô nhiễm môi trường vì vậy vấn đề bảo vệ môi trường xử lý chất thải là rất cần thiết.
Với thiết bị công nghệ lạc hậu như hiện nay thì hầu hết các chất thải chưa được xử lý mà thải thẳng ra môi trường.
Mặt khác đặc thù của ngành công nghiệp sản xuất giấy và bột giấy là cần nhiều nước, lượng nước thải phát sinh lớn, khí thải có nhiều những hóa chất hữu cơ bay hơi và có mùi khó chịu, vì vậy phải có một dây truyền sản xuất hoàn thiện với các hệ thống xử lý chất thải cần thiết như hệ thống thu hồi hóa chất, hệ thống xử lý nước thải, khí thải…đảm bảo không gây ảnh hưởng đến vấn đề ô nhiễm môi trường [27].
“Nước thải từ các khu công nghiệp có thành phần đa dạng, chủ yếu là các chất lơ lửng, chất hữu cơ, dầu mỡ và một số kim loại nặng. Khoảng 70% trong tổng số hơn 1 triệu m2 nước thải/ ngày từ các khu công nghiệp được xả thẳng ra các nguồn tiếp nhận không qua xử lý đã gây ra ô nhiễm môi trường nước mặt. Chất lượng nguồn nước mặt tại những vùng chịu tác động của nguồn nước thải từ các khu công nghiệp đã gây suy thoái” [9;25].
Bảng 2.1 Mức độ tiêu thụ nƣớc của các nhà máy giấy Tên đơn vị Sản xuất bột giấy
(m3/tấn) Sản xuất giấy (m3/tấn) Lƣợng nƣớc (m3/ngày) Bãi Bằng 70-80 40-50 26.000-27.000 Việt Trì 150 50-143 2000-2500
Nguồn: Theo số liệu khảo sát của viện KH&CN Môi trường- Đại học Bách Khoa Hà Nội
Nhìn vào bảng trên có thể thấy mức tiêu thụ nước của các công ty sản xuất giấy là rất lớn đặt ra nhiều vấn đề cho xử lý cũng như bảo vệ môi trường.
Ngoài ra, các nguồn phát sinh chất thải từ quy trình sản xuất giấy là rất lớn từ khâu sản xuất bột giấy (phát sinh nước rửa nguyên liệu, dịch đen bị dò rỉ hoặc tràn ra, nước rửa bột giấy chưa tẩy trắng…), khâu chuẩn bị phối nguyên liệu, khâu thu hồi hóa chất…trong các công đoạn thì bột giấy được tẩy trắng là công đoạn gây ô nhiễm nhiều nhất và nước thải từ công đoạn tẩy trắng chiếm phần lớn lượng nước thải thải ra ngoài.
2.2.2.2 Khí thải
“Ô nhiễm không khí ở các khu công nghiệp mang tính cục bộ tập trung nhiều ở các khu công nghiệp cũ, do các nhà máy trong khu công nghiệp sử dụng công nghệ sản xuất lạc hậu hoặc chưa đầu tư hệ thống xử lý nước thải. Vấn đề ô nhiễm tại các khu công nghiệp chủ yếu là ô nhiễm bụi, một số khu công nghiệp có xuất hiện ô nhiễm CO, SO2, và NO2” [9;25].
Trong quá trình sản xuất giấy và bột giấy, việc phát sinh mùi khó chịu bắt nguồn từ việc đốt nhiên liệu cùng với việc tẩy trắng giấy trong đó một lượng lớn clo bị rò rỉ ra ngoài phát tán vào trong không khí gây mùi khó chịu ảnh hưởng tới cuộc sống cũng như sinh hoạt hàng ngày của người dân.
Ngoài ra các hoạt động phụ trợ khác như hoạt động của các phương tiện giao thông, hoạt động bảo quản và xử lý nguyên liệu, các hợp chất hữu cơ bay hơi phát sinh từ các công đoạn này bao gồm nhiều chất khác nhau có thể góp phần làm cho không khí bị ô nhiễm, gây tác động tới môi trường. Tuy nhiên,
mức độ ảnh hưởng của những nguồn này là không lớn, phạm vi ảnh hưởng hẹp và phân tán.
Các nguồn phát sinh khí thải xảy ra ở các công đoạn như công đoạn làm bột giấy, công đoạn tẩy trắng (phát sinh khí thải clo)… gây mùi khó chịu. [27].
2.2.2.3 Chất thải rắn
Chất thải rắn được hình thành ở tất cả các công đoạn trong quá trình sản xuất giấy và bột giấy. Chất thải lâm nghiệp chứa chủ yếu là vỏ cây, mùn cưa, cành lá. Chất thải hữu cơ được tạo ra trong quá trình sản xuất. Tro, xỉ và các chất thải vô cơ khác thường đi vào đất. Giảm thiểu tác động môi trường và tối ưu hóa điểm thải là quan trọng để giảm chất thải phát sinh và tìm ra các phương thức sử dụng mới đối với các loại nguyên liệu còn thừa có thể sử dụng.
Chất thải còn được hình thành trong các ngành công nghiệp phụ trợ cho ngành công nghiệp giấy và bột giấy như: quá trình sửa chữa, bảo dưỡng thiết bị, quá trình lưu giữ vận chuyển hóa chất, vật tư đầu vào.
“Lượng chất thải rắn tại các khu công nghiệp có chiều hướng gia tăng, tập trung nhiều nhất tại các khu công nghiệp và vùng kinh tế trọng điểm Bắc Bộ và vùng kinh tế trọng điểm phía Nam. Trong đó thành phần chất thải rắn nguy hại chiếm khoảng 20%, tỷ lệ chất thải rắn có thể tái chế hoặc tái sử dụng khá cao. Hiện nay vấn đề thu gom, vận chuyển và tái chế, tái sử dụng chất thải rắn tại các khu công nghiệp còn nhiều bất cập, đặc biệt đối với việc quản lý, vận chuyển và đăng ký nguồn thải đối với chất thải nguy hại” [9;2003].
- Các loại chất thải rắn phát sinh trong các công đoạn như: Phế liệu của quá trình xử lý nguyên liệu thô (mùn cưa, vỏ cây,cát đá…), sơ sợi rơi vãi từ quá trình sản xuất bột giấy và giấy, bùn từ hệ thống xử lý nước thải…[27]
2.2.2.4 Chất thải nguy hại
Chất thải nguy hại có thể sinh ra từ nhiều nguồn khác nhau trong quá trình sản xuất giấy và bột giấy như từ quá trình bảo quản nguyên liệu, bảo dưỡng và sửa chữa thiết bị, từ quá trình thải bỏ các bao bì đựng hóa chất…
Vỏ bao bì đựng các hóa chất có thành phần nguy hại, dầu mỡ, rẻ lau dính dầu mỡ thải ra từ quá trình bảo dưỡng, sửa chữa thiết bị, ắc quy chì sau sử dụng
2.2.3 Hiện trạng xử lý môi trường ngành giấy
Việc đầu tư và sử dụng các dây chuyền thiết bị xử lý nước thải, khí thải, chất thải rắn được chú trọng ở hầu hết các doanh nghiệp. Các công ty đã đầu tư công nghệ xử lý nước thải như công ty giấy Bãi Bằng đầu tư công nghệ bao gồm 2 giai đoạn là xử lý hóa lý và xử lý vi sinh, hệ thống xử lý khí thải đã được cải tạo xong nhưng chưa hoàn thiện. Các công ty còn lại hầu hết không được đầu tư hệ thống xử lý chất thải hoặc đầu tư không đầy đủ hoặc có đầu tư nhưng không sử dụng do chi phí vận hành cao [27].
Do đặc điểm tự nhiên của thành phố Việt Trì và huyện Phù Ninh của tỉnh Phú Thọ là dân cư sống đông đúc, tập trung trong khoảng không gian trật hẹp. Người dân chủ yếu làm nông nghiệp và kinh doanh buôn bán. Việc các nhà máy giấy sản xuất gây ảnh hưởng không nhỏ đến cuộc sống của người dân sống quanh công ty nói riêng và người dân sống trên địa bàn của tỉnh nói chung. Nếu không có những biện pháp ngăn chặn, chấn chỉnh kịp thời thì mức độ ô nhiễm do công ty này thải ra ngày một trầm trọng hơn.
2.2.3.1 Hiện trạng công nghệ xử lý nước thải
Trong các vấn đề xử lý môi trường của ngành giấy thì vấn đề xử lý nước thải là vấn đề khó giải quyết nhất vì đặc trưng của ngành công nghiệp giấy là sản xuất bột giấy và phát sinh ra lượng nước thải lớn, có chứa hàm lượng các chất ô nhiễm cao, khó xử lý. Do vậy, đòi hỏi chi phí xử lý rất cao. Chính vì vậy việc đầu tư xử lý nước thải trở thành gánh nặng của các nhà sản xuất giấy và bột giấy. Trong khi giá sản phẩm giấy hiện nay thấp hơn so với giá thành và lại phải cạnh tranh gay gắt với giấy nhập ngoại ngay trên thị trường nội địa [27].
Thực trạng việc xử lý nước thải trong ngành công nghiệp giấy chưa đáp ứng được yêu cầu và các chỉ tiêu môi trường đặt ra. Hệ thống xử lý nước thải của các doanh nghiệp sản xuất giấy có thể phân thành 3 loại:
Hệ thống xử lý tương đối hoàn chỉnh gồm: Xử lý sơ bộ, xử lý hóa học, xử lý sinh học (chủ yếu là vi sinh bùn hoạt tính). Để vận hành liên tục hệ thống xử lý này đặc biệt là phần xử lý sinh học thì mức chi phí vận hành khá cao. Trong điều kiện hiện nay, viêc kinh doanh của các doanh nghiệp gặp khó khăn nên duy trì việc vận hành liên tục hệ thống xử lý nước thải là điều khó khăn đối với các doanh nghiệp.
Hệ thống xử lý theo phương pháp cơ học và hóa học: Với hệ thống xử lý này chủ yếu chỉ giải quyết được phần chất rắn lơ lửng còn các thông số khác về cơ bản chưa được xử lý [27].
Khu vực sản xuất tư nhân vừa và nhỏ chưa hoặc ít quan tâm đến xử lý nước thải mà chỉ có thu hồi nước trắng, thu hồi một phần sơ mịn theo phương pháp thủ công róc bột qua bể lọc.
2.2.3.2 Xử lý khí thải:
Hoạt động xử lý khí thải hầu như chưa được quan tâm ở tất cả các công ty sản xuất giấy.
Các nguồn khí thải được quan tâm xử lý chủ yếu là nguồn thải tập trung (khói thải nồi hơi ngưng phóng bột) còn đa số nguồn thải phát tán nhỏ lẻ tại các bộ phận ít được quan tâm.
Hệ thống xử lý khí thải được sử dụng phổ biến là bộ lắng tĩnh điện để xử lý bụi thải, còn đối với khí độc và khí mang mùi thì hầu hết chưa được xử lý triệt để. Công ty giấy Bãi Bằng có đầu tư chuyển đổi hệ thống chưng bốc theo phương pháp trực tiếp sang hệ thống chưng bốc gián tiếp và đã giảm được khoảng 90% khí mang mùi có trong khói thải lò thu hồi, đầu tư hệ thống trao đổi nhiệt tại bộ phận nấu để giảm khí mang mùi bay lên trong quá trình phóng bột, hệ thống rửa khí clo ở bộ phận giấy [27].
Do các loại chất thải rắn phát sinh từ sản xuất giấy và bột giấy là khá đa dạng nên phương pháp xử lý chất thải rắn cũng khá phong phú để phù hợp với từng loại chất thải.
Rác thải thông thường không tái sử dụng được hầu hết được các doanh nghiệp thu gom và hợp đồng với các công ty môi trường đô thị của địa phương để thu gom xử lý. Với các chất thải có khả năng tái sử dụng như: xỉ than, bao bì, giấy rách đa số được tận dụng lại hoặc chuyển cho đơn vị khác để tái sử dụng. Công ty giây Bãi Bằng là đơn vị duy nhất trong tất cả các công ty giấy có phát sinh bùn vôi và cặn dịch xanh thải đã được xử lý bằng phương pháp hồ chứa sau đó sau đó chôn lấp [27].
Tuy nhiên, việc quản lý và xử lý chất thải rắn cũng tương tự như việc xử lý khí thải và nước thải vẫn còn rất hạn chế và chưa được quan tâm. Các công ty mới chỉ quan tâm, tận dụng được một phần rất nhỏ xơ sợi thải, giấy rách
2.2.3.4 Xử lý chất thải nguy hại
Các chất thải nguy hại phát sinh thường có số lượng không lớn nhưng lại có chủng loại khá đa dạng, việc xử lý đòi hỏi phải tuân thủ những quy định khá nghiêm ngặt, chặt chẽ và rất khác nhau đối với từng loại chất thải. Thông thường các đơn vị phát sinh chất thải nguy hại không tự xử lý được chất thải mà chỉ có thể áp dụng được một số biện pháp giảm thiểu tại nguồn. Phần lớn các chất thải nguy hại phát sinh được thu gom lưu giữ tạm thời tại chỗ sau đó chuyển cho đơn vị có đủ tư cách pháp nhân để vận chuyển và xử lý theo đúng quy định. Đối với một số loại bao bì, thùng đựng hóa chất, ắc quy chì... thường được chuyển lại cho nhà sản xuất để tái sử dụng [27].
Tuy nhiên, vấn đề xử lý chất thải nguy hại tại các doanh nghiệp còn nhiều hạn chế, ít được quan tâm vì lượng chất thải phát sinh thường rất ít mà lại đòi hỏi quy trình xử lý rất phức tạp, đặc biệt tại các công ty nhỏ như công ty giấy Việt Trì thì vấn đề này chưa được quan tâm, chất thải nguy hại thường được thải bỏ cùng rác thải thông thường mà không được phân loại xử lý theo