Nguyên liệu: Phế liệu giấy viết, giấy in, phôto, giấy thải nhà xuất bản, giấy Bãi Bằng…
Ngâm tẩy Nghiền thuỷ lực Nghiền đĩa Bể chứa Bể trộn Máy seo Bể guồng Lô sấy Sản phẩm thô Bể thu hồi tuần hoàn nƣớc thải Nƣớc
Rác thải (băng dính, nilon, keo gáy, ghim, đất cát…) Nƣớc, kiềm Nƣớc thải ủ Phân loại Nhựa thông, phèn, dầu thải Javen, chất tẩy quang học Nƣớc thải Lị hơi Nƣớc Than Khí thải Tro Xỉ Hơi nƣớc nóng Lơ, phẩm mầu
Rác thải: nilon, keo gáy, ghim… Giấy bìa màu
Nƣớc
Đây là công nghệ sản xuất giấy phức tạp, sử dụng nhiều phụ gia hoá học trong sản xuất do nguyên liệu cần đƣợc ngâm, tẩy trắng bằng nƣớc javen, sút và bổ sung các phẩm mầu vào bột giấy trƣớc khi seo. Thông thƣờng, một dây truyền sản xuất giấy vệ sinh hoặc giấy vàng mã có cơng suất 600 – 1000 kg giấy trong một ngày.
Định mức tiêu hao nguyên liệu theo điều tra thực tế tại các cơ sở sản xuất giấy vệ sinh hiện nay là 1,2 tấn nguyên liệu/1 tấn sản phẩm. Lƣợng than đá tiêu thụ: 500kg/1tấn sản phẩm
Định mức tiêu thụ các phụ gia hoá học để sản xuất 1 tấn sản phẩm: - Javen: 150 lít; Sút cơng nghiệp: 20kg
- Lơ tăng trắng: 2kg
- Nhựa thông: 7 – 8 kg (hoặc dầu thải 20 lít)
- Lƣợng nƣớc cần cung cấp để cho một dây truyền sản xuất có cơng suất 1 tấn sản phẩm/ngày hoạt động là 10–12 m3.
- Lƣợng chất thải rắn phát sinh không nhiều do nguyên liệu đã đƣợc lựa chọn từ khâu mua hàng và thƣờng là loại giấy viết, giấy in, phơ tơ… phế liệu khơng có nhiều tạp chất. Lƣợng thải 5 – 10 kg/ngày.
- Qui trình sản xuất giấy trắng
Sản xuất giấy trắng địi hỏi một qui trình sản xuất tƣơng đối hồn thiện (hình 10).
Nguyên liệu sản xuất giấy trắng của các cơ sở này chủ yếu hiện nay là bột giấy (lƣợng giấy phế liệu chiếm tỷ lệ nhỏ) với hai nguồn cung cấp: bột giấy cung cấp trong nƣớc thƣờng là bột đen (nhập từ các cơ sở nấu bột ở Việt Trì và Hồ Bình) và loại bột trắng nhập ở trong nƣớc từ Hải Dƣơng và bột ngoại nhập từ các nƣớc Indơnexia, Ấn độ, Mỹ… ngoài ra cịn sử dụng thêm các phụ gia khác nhƣ bột đá, tinh bột biến đổi… để tăng độ cứng, độ nhẵn và khả năng liên kết của giấy.
Trong quá trình sản xuất giấy trắng, mặc dù chất lƣợng bột nguyên liệu đƣợc sử dụng đã đảm bảo độ trắng tƣơng đối nhƣng các cơ sở vẫn sử dụng một khối lƣợng lớn các chất phụ gia hoá học là các chất tăng trắng, chất lơ, các loại keo, phẩm mầu…
Đối với các cơ sở sử dụng nguyên liệu bột đen thƣờng có kèm theo các cơng đoạn tẩy trắng bột (hình 9) trƣớc khi đƣa vào dây truyền sản xuất giấy.
Hình 9: Qui trình cơng nghệ tẩy trắng bột giấy kèm theo dòng thải [9]
Bể đánh thuỷ lực Kiểm tra chất lƣợng Sàng, lọc cát Tẩy trắng Dung dịch Clo +sữa vôi Rửa bột Nƣớc thải Bột đen Quả rửa bột Bể ngâm Rửa bột Bể ủ Bột seo giấy Đất cát, vỏ, mắt, bột gỗ sống Hoá chất tẩy Nƣớc Nƣớc Nƣớc Nƣớc thải Nƣớc thải Nƣớc thải Nƣớc thải
Hình 10: Qui trình sản xuất giấy trắng từ nguyên liệu bột kèm theo dòng thải [9]
Những vấn đề môi trường tại làng nghề tái chế giấy Phong Khê
Trong khoảng một thập kỷ qua, vấn đề môi trƣờng chung trong làng đang đối mặt với một thực trạng ô nhiễm nghiêm trọng thể hiện ở tất cả các dạng ơ nhiễm nƣớc thải, khí thải và chất thải rắn (bảng 13).
Đặc biệt, tại các cơ sở sản xuất trong các khu dân cƣ, các hộ sản xuất thủ công với thiết bị cũ kỹ, lạc hậu, trình độ cơng nghệ còn thấp, lao động giản đơn, chƣa đƣợc đào tạo đầy đủ cơ bản, chủ yếu dựa vào kinh nghiệm nên hiệu quả sản xuất thƣờng không cao, tiêu tốn nhiều năng lƣợng và nguyên liệu. Tất cả các hạn chế này một mặt khiến giá thành sản phẩm tăng lên, chất lƣợng sản phẩm tháp, thiếu tính cạnh tranh, mặt khác tác động tiêu cực tới chất lƣợng môi trƣờng và sức khỏe con ngƣời. Cuộn sản phẩm thơ Tuần hồn nƣớc thải Lị hơi Nƣớc Than Khí thải Tro Xỉ Hơi nƣớc nóng Lơ, Phẩm mầu Nƣớc
Bột giấy Bể sang seo
Hệ thống lọc Hệ thống lƣới seo Bể pha hố chất Lơ ép, hút nƣớc Lô sấy 1, 2, 3 Ép nhẵn Cát, bọt tạp chất Nƣớc thải
Bảng 13: Các công đoạn và sự phát sinh chất thải
STT Công đoạn sản xuất Phát sinh chất thải Môi trƣờng bị ảnh hƣởng 1 Phân loại Chất thải rắn: đinh ghim,
nilon, băng dính…, bụi
Đất, nƣớc, khơng khí
2 Ngâm kiềm Nƣớc thải, hơi kiềm Nƣớc, khơng khí 3 Tẩy trắng Nƣớc thải chứa hố chất Nƣớc, khơng khí 4 Nghiền thuỷ lực Tiếng ồn, chất thải rắn Đất, nƣớc, khơng khí 5 Bể trộn Nƣớc, hoá chất rơi vãi. Nƣớc, đất, khơng khí
6 Xeo Nƣớc thải, tiếng ồn Đất, nƣớc, khơng khí
7 Gia cơng thành phẩm Bụi, chất thải rắn Đất, khơng khí.
Việc thải bỏ chất thải bừa bãi, với một khối lƣợng lớn và liên tục, khơng có qui hoạch đã làm mất khả năng đồng hố tự nhiên của mơi trƣờng đối với các chất thải sinh học và hố học. Hiện nay, rất ít hoặc khơng muốn nói là khơng có cơ sở sản xuất nào tại làng nghề sản xuất giấy tái chế xã Phong Khê đảm bảo đƣợc tốt các điều kiện về môi trƣờng.
Vấn đề ô nhiễm nghiêm trọng nhất hiện nay đối với làng nghề sản xuất giấy Phong Khê chính là tình trạng ơ nhiễm nƣớc thải.
Trong quá trình sản xuất, ngƣời dân cịn dùng các loại hố chất nhƣ phèn, sút, hoá chất tẩy trắng, nhựa thơng, phẩm màu các loại… Các hố chất đƣợc pha vào nƣớc trong quá trình sản xuất giấy. Sau khi dùng xong, ngƣời dân thải trực tiếp ra cống rãnh, mƣơng thuỷ lợi, sông Ngũ Huyện Khê và thậm trí đổ tràn vào các cánh đồng xung quanh… gây nên mùi hôi thối, huỷ hoại môi trƣờng, nhất là sau những trận mƣa. Hệ thống mƣơng thuỷ lợi chính của làng đã dần biến thành con mƣơng chứa nƣớc thải. Những ao nhỏ trong làng dần bị lấp đầy bột giấy thải và chảy dọc theo hệ thống kênh thuỷ lợi và ảnh hƣởng tới hoạt động sản xuất nông nghiệp trong làng.
Nước thải tại làng nghề Phong Khê có ba hình thức chủ yếu:
- Nƣớc thải đƣợc đổ vào hệ thống kênh thu gom trong làng và xả trực tiếp ra sông Ngũ Huyện Khê (hiện tại áp dụng đối với KCN Phong Khê và một số hộ sản xuất trong thôn Dƣơng ổ nằm dọc kênh dẫn nƣớc thải). Lƣu lƣợng nƣớc thải trong hệ thống kênh này vào khoảng 800 – 1000 m3/ngày đêm.
- Nƣớc thải đƣợc thu gom vào hệ thống kênh dẫn và đƣa đến trạm xử lý tập trung mới đƣợc xây dựng (dự án hỗ hợ của Cộng hoà Séc và Canada cho Việt Nam) bằng công nghệ tuyển nổi và hồ sinh học. Nƣớc thải sau xử lý đƣợc xả ra sông hoặc sử dụng trong nông nghiệp. Hệ thống này áp dụng cho nƣớc thải sản xuất tại thôn Đào Xá - xã Phong Khê và 2 hộ sản xuất tại thôn Châm Khê. Tuy nhiên, hiện nay do chƣa hoàn thiện hệ thống và chƣa có cơ chế tài chính để vận hành nên cơng trình tạm thời chƣa đƣa vào sử dụng. Lƣu lƣợng nƣớc thải theo hình thức này vào khoảng 150 m3/ngày chiếm một tỷ lệ rất nhỏ (5%) tổng số lƣợng nƣớc thải trong tồn xã.
- Hình thức thứ ba và cũng là hình thức góp phần gây ơ nhiễm mơi trƣờng lớn nhất đó là nƣớc thải đƣợc xả trực tiếp vào hệ thống mƣơng tiêu thuỷ lợi, vào các ao, hồ trong làng, khu vực đồng lúa xung quanh và một số hộ xả trực tiếp ra sơng Ngũ Huyện Khê. Hình thức này hiện nay đang rất phổ biến tại các cơ sở sản xuất thôn Dƣơng ổ tại khu vực Đồng Lũng và Đồng Ngịi. Tổng lƣợng nƣớc thải theo hình thức này lên đến hàng ngàn mét khối trong ngày thải ra môi trƣờng.
Trƣớc đây, kênh tƣới đƣợc thiết kế để cấp nƣớc từ sông Ngũ Huyện Khê cho sản xuất nơng nghiệp thì nay đã trở thành kênh dẫn nƣớc thải. Do ngƣợc chiều dịng chảy, nƣớc thải khơng thể tự chảy ra sông nên gây ra hiện tƣợng ứ đọng trong làng và tràn sang cánh đồng trồng lúa và mƣơng thuỷ lợi chảy theo hƣớng Bắc vào thôn Đào Xá đã bị lấp đầy bột giấy. Nƣớc trong kênh, mƣơng và khu đồng lúa có mùi hơi thối và ô nhiễm, chất H2S đƣợc tạo ra do sự phân huỷ yếm khí các chất hữu cơ trong nƣớc thải là nguyên nhân gây ra mùi hôi thối.
Hiện nay, sau khi đã tiến hành cải tạo hệ thống kênh tƣới nƣớc nông nghiệp trở thành kênh tiêu nƣớc thải. Vào mùa nƣớc cạn, nƣớc thải trong KCN Phong Khê và một phần của làng Dƣơng ổ đổ vào kênh dẫn và xả thẳng ra sơng Ngũ Huyện
Khê tại cửa xả ở phía Bắc của xóm Bến. Vào mùa nƣớc lên thì nƣớc thải đƣợc bơm ra sông.
Tuy nhiên, trong các khu dân cƣ (cụm sản xuất ở thôn Dƣơng ổ tại khu Đồng Lũng, cạnh khu vực đƣờng sắt với 15 hộ sản xuất), nƣớc thải chứa bột giấy đã lấp đầy các ao, hồ trong làng khơng có chỗ tiêu thốt gây nên tình trạng ơ nhiễm rất lớn ngay trong khu dân cƣ trên địa bàn. Bên cạnh nƣớc thải sản xuất thì cịn một lƣợng lớn nƣớc thải sinh hoạt và chăn nuôi một phần đƣợc xả lẫn cùng với nƣớc thải sản xuất. Một phần đƣợc thải trực tiếp xuống các ao hồ, mƣơng thuỷ lợi và cánh đồng xung quanh.
Khối lƣợng nƣớc thải có thể đƣợc tính tốn căn cứ trên các dữ liệu khác nhau (bảng 14) để có thể xác định lƣợng thải thực tế tại làng nghề:
Bảng 14: Khối lƣợng nƣớc thải thực tế tại làng nghề giấy Phong Khê
STT Hình thức tính tốn Số lƣợng Đơn vị, định mức Tổng lƣợng nƣớc thải 1 Tấn sản phẩm/ngày 329 20–25 m3/tấn giấy 6580 – 8225 m3
2 Hộ sản xuất 6385 – 6585m3
Hộ sản xuất cơ khí 171 35 m3/ xƣởng 5985m3
Hộ sản xuất thủ công 200 2-3 m3 400-600m3
Thực tế đã tuần hoàn
30% nƣớc thải 4606 – 5757 m
3
Theo ƣớc tính hiện nay, tại làng nghề Phong Khê có tổng số gần 400 hộ sản xuất giấy (bao gồm cả các xƣởng sản xuất bằng cơ khí 171 hộ và 200 hộ sản xuất thủ công) với lƣợng nƣớc thải trung bình đối với 1 cơ sở sản xuất thải ra từ 10 - 15 m3 nƣớc thải/ngày. Tổng lƣợng lƣợng nƣớc thải của cả xã hiện nay vào khoảng 4500 - 5600m3 nƣớc thải/ngày [11]. Bên cạnh đó, trong nƣớc thải này chủ yếu là nƣớc thải sản xuất, ngồi ra có chứa một phần từ nƣớc thải sinh hoạt của các hộ dân trong xã không sản xuất giấy.
Đặc trưng của nước thải
- Nƣớc thải seo giấy thƣờng có mầu trắng đục hoặc các mầu nâu, đỏ, vàng… tuỳ thuộc vào các loại sản phẩm sản xuất. Nƣớc thải seo thƣờng có đặc trƣng chứa nhiều xơ sợi, bột giấy, các loại hoá chất tẩy trắng, dầu thải… Lƣợng nƣớc thải này chiếm một khối lƣợng lớn (trên 90% tổng lƣợng nƣớc thải).
- Nƣớc thải nấu bột giấy thƣờng có mầu đen do hàm lƣợng lignin (chất hữu cơ phân huỷ từ mô thực vật, tre, nứa…) thƣờng đƣợc gọi là dòng đen. Trong loại nƣớc thải này có chứa một hàm lƣợng kiềm dƣ rất cao, các hợp chất cyanua (CN -) cũng nhƣ hàm lƣợng các chất lơ lửng rất lớn. Mặc dù lƣợng nƣớc thải này không lớn, xong hàm lƣợng và mức độ ô nhiễm rất cao và ảnh hƣởng nghiêm trọng tới mơi trƣờng và hệ sinh thái. Do tính chất nghiêm trọng và mức độ ô nhiễm cao của nƣớc thải nấu bột nên hiện nay, các hộ sản xuất bột giấy đã bị chính quyền địa phƣơng yêu cầu ngừng sản xuất và lắp đặt hệ thống xử lý trƣớc khi thải ra môi trƣờng [11].
Mức độ ô nhiễm nƣớc thải của công nghiệp sản xuất giấy phụ thuộc chủ yếu vào các yếu tố nhƣ: công nghệ sản xuất, nguồn nguyên liệu tái sinh hoặc nguyên liệu nguyên thuỷ và mức độ xử lý nƣớc thải.
3.1.3.2. Hiện trạng môi trƣờng a. Hiện trạng môi trƣờng nƣớc a. Hiện trạng môi trƣờng nƣớc */ Hiện trạng mơi trƣờng nƣớc thải
Bảng 15: Kết quả phân tích chất lƣợng nƣớc thải làng nghề Phong Khê TT Thông số Đơn vị QCVN 24:2009/BTNMT (B) NT3 TT Thông số Đơn vị QCVN 24:2009/BTNMT (B) NT3 1 pH - 5,5-9 6,7 2 BOD5 (200C) mg/l 50 965 3 COD mg/l 100 1728 4 TSS mg/l 100 596 5 Amoni mg/l 10 12,1 6 Tổng N mg/l 30 35 7 Tổng P mg/l 6 7,8 8 Coliform MPN/100ml 5000 11000 9 As mg/l 0,1 0,08 10 Hg mg/l 0,01 <0,0002 11 Pb mg/l 0,5 <0,0087 12 Cd mg/l 0,01 <0,0065 13 Crom (VI) mg/l 0,1 <0,005 14 Crom (III) mg/l 1 <0,001 15 Cu mg/l 2 <0,0048 16 Zn mg/l 3 <0,0035 17 Niken mg/l 0,5 <0,02 18 Mn mg/l 1 0,7 19 Fe mg/l 5 1,49 20 Dầu mỡ khoáng mg/l 5 2,83 21 Sunfua mg/l 0,5 0,2 22 Clorua mg/l 600 95
(Nguồn: Sở Tài nguyên và Môi trƣờng tỉnh Bắc Ninh, 2011) Ghi chú: (-) Không quy định
Vị trí lấy mẫu: NT3- Cống thải làng nghề Phong Khê Tọa độ lấy mẫu: 48Q:0606933, UTM: 2341155
Giá trị các thông số đều đƣợc so sánh với quy chuẩn QCVN 24:2009/BTNMT – Cột B: quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nƣớc thải công nghiệp.
Nhận xét:
Kết quả phân tích ở bảng 15 cho thấy nƣớc thải ta ̣i làng nghề Phong Khê bi ̣ ô nhiễm nă ̣ng bởi các chất hƣ̃u cơ , không bị ô nhiễm bởi kim loại nặng. Hàm lƣợng BOD5 (200C) vƣơ ̣t QCCP 19,3 lần; hàm lƣợng COD vƣợt QCCP 17,28 lần; hàm
lƣơ ̣ng TSS vƣợt QCCP 5,96 lần; hàm lƣợng amoni vƣợt QCCP 1,21 lần; hàm lƣợng tổng N vƣơ ̣t QCCP 1,17 lần; hàm lƣợng tổng P vƣợt QCCP 1,3 lần; hàm lƣợng coliform vƣơ ̣t QCCP 2,2 lần.
*/ Hiện trạng môi trƣờng nƣớc mặt
Bảng 16: Kết quả phân tích chất lƣợng nƣớc mặt tại làng nghề Phong Khê TT Thông số Đơn vị QCVN 08:2008/BTNMT (B1) NM3 TT Thông số Đơn vị QCVN 08:2008/BTNMT (B1) NM3 1 pH - 5,5-9 7,3 2 BOD5 (200C) mg/l 15 154 3 COD mg/l 30 262 4 DO mg/l ≥4 2,2 5 TSS mg/l 50 160 6 Amoni mg/l 0,5 4 7 Coliform MPN/100ml 7500 8500 8 As mg/l 0,05 0,02 9 Cd mg/l 0,01 <0,0065 10 Pb mg/l 0,05 <0,0087 11 Cu mg/l 0,5 <0,0048 12 Zn mg/l 1 0,036 13 Fe mg/l 1,5 0,59 14 Hg mg/l 0,001 <0,0002 15 Crom (VI) mg/l 0,04 <0,005 16 Crom (III) mg/l 0,5 <0,001 17 Niken mg/l 0,1 <0,02 18 Clorua mg/l 600 60 19 Nitrit mg/l 0,04 0,01 20 Tổng dầu mỡ mg/l 0,1 0,05
(Nguồn: Sở Tài nguyên và Môi trƣờng tỉnh Bắc Ninh, 2011) Ghi chú: (-) Không quy định
Vị trí lấy mẫu: NM3- Cầu Phong Khê, Phong Khê, TP Bắc Ninh. Tọa độ lấy mẫu: 48Q: 0606912, UTM: 2341182
Giá trị các thông số đều đƣợc so sánh với quy chuẩn QCVN 08:2008/BTNMT – Cột B1: quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lƣợng nƣớc mặt.
Kết quả phân tích ở bảng 16 cho thấy nƣớc mă ̣t ta ̣i làng nghề Phong Khê bi ̣ ô nhiễm bởi các chất hƣ̃u cơ , không bị ô nhiễm bởi kim loại nặng. Hàm lƣợng BOD5 (200C) vƣơ ̣t QCCP 10,27 lần; hàm lƣợng COD vƣợt QCCP 8,73 lần; hàm lƣợng TSS vƣơ ̣t QCCP 3,2 lần; hàm lƣợng amo ni vƣợt QCCP 8 lần; hàm lƣợng coliform vƣơ ̣t QCCP 1,13 lần.
b. Hiện trạng môi trƣờng đất
Bảng 17: Kết quả phân tích mẫu đất tại làng nghề Phong Khê TT Thông số Đơn vị QCVN 03:2008/BTNMT - Đất công nghiệp Đ3 1 pH - - 6,5 2 Đồng mg/kg đất khô 100 63 3 Chì 300 38 4 Kẽm 300 105 5 Cadimi 10 <0,09
(Nguồn: Sở Tài nguyên và Môi trƣờng tỉnh Bắc Ninh, 2011) Ghi chú: (-) Không quy định
Vị trí lấy mẫu: Đ3- Bùn tại cống thải làng nghề Phong Khê
Giá trị các thông số đều đƣợc so sánh với quy chuẩn QCVN 03:2008/BTNMT - Đất công nghiệp: quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về giới hạn cho phép của kim loại nặng trong đất.
Nhận xét:
Kết quả phân tích ở bảng 17 cho thấy chất lƣợng đất tại làng nghề Phong Khê