Trong đoạn này tất cả các kỹ thuật thương mại liên quan có sẵn nhằm phòng ngừa hoặc giảm thiểu mức phát thải/chất thải và giảm tiêu thụ năng lượng và nguyên liệu thô, bao gồm những quá trình lắp đặt mới và hiện có được đưa ra. Danh sách các kỹ thuật này chưa đầy đủ và có thể tiếp tục được bổ sung khi xem xét tài liệu này. Những kỹ thuật này bao gồm các biện pháp trong quá trình sản xuất và công nghệ cuối đường ống tượng trưng cho khả năng cải tiến để đạt được sự tích hợp trong công tác phòng chống và kiểm soát ô nhiễm.
Bảng 3.11 đưa ra cái nhìn tổng quát về kỹ thuật để làm giảm sự phát thải từ công nghệ nghiền. Trong những dòng, những kỹ thuật có sẵn riêng lẻ được biên soạn.
Tài liệu cung cấp cross media effects của mỗi công nghệ trong cùng một bảng. Có thể kết luận rằng đây không phải là nhiệm vụ đơn giản khi thông qua cross media effects để mô tả các tác động mà không gây ra bất kỳ sự tranh chấp nào. Hiện nay có rất nhiều grey-zones trong đánh giá tác động thông qua cross media effects. Hơn nữa họ còn có thể phụ thuộc vào các công nghệ khác, mà có thể có liên kết với một biện pháp hay một tài liệu tham khảo đựơc đưa ra. Do đó, sự đánh giá các kết quả của cross media effects chỉ nên được thực hiện như là sự giúp đỡ cho các nhà quản lý hoặc thanh tra, mà những biện pháp có tác dụng phụ có thể xảy ra và không nhiều hơn điểm bắt đầu khi xem xét những thay đổi của ô nhiễm. Các kết quả đánh giá không nên được xem là bắt buộc. Hơn nữa các biện pháp phòng ngừa và kiểm soát có thể tránh một trong số chúng. Bên cạnh những điều đó, cross media effects cũng phụ thuộc vào điều kiện cụ thể của từng nhà máy. Vì vậy khó có thể đưa ra một tuyên bố chung. Tuy nhiên, mục tiêu của các bảng này có thể chỉ ra các cross media effects về môi trường (nước, khí, chất thải, năng lượng). Các đoạn văn tương ứng dưới phần thảo luận của mỗi kỹ thuật sẽ giúp giải thích thêm.
Trong các cột khuynh hướng của những ảnh hưởng gây ra bởi các kỹ thuật khác nhau trong việc phát thải, tiêu thụ nguyên vật liệu thô, hiệu suất của nhà máy đựơc chỉ rõ về chất lượng bằng cách sử dụng mũi tên lên và xuống. Mũi tên lên cho thấy việc tiết kiệm nguyên liệu thô hoặc năng lượng và giảm phát thải nước, khí và chất thải rắn. Mũi tên xuống thể hiện sự gia tăng của phát thải, tiêu thụ và tác động trong quá trình sản xuất. Một trong các biện pháp phòng ngừa và kiểm soát ô nhiễm được trình bày trong phần này quan tâm nhiều hơn đến trung bình môi trường (như nước, khí hoặc rắn) tại một thời điểm. Một số kỹ thuật có tác động tích cực và/ hoặc tiêu cực trên phương tiện thông tin môi trường hoặc trong việc tiêu thụ nguyên vật liệu, năng lượng (cross media effects). Những tác động được lưu ý bằng các mũi tên. Một mũi tên trong ngoặc đơn có nghĩa là chỉ một chút – thường là không đáng kể - gia tăng tiêu thụ năng lượng, nguyên liệu sử dụng hoặc phát thải vào môi trường khi thực hiện một biện pháp nào đó. Các khía cạnh kinh tế (đầu tư, chi phí hoạt động) không bao gồm trong bảng, nhưng được giải thích trong văn bản. Dữ liệu về kinh tế chỉ đưa ra một bức tranh thô sơ và cho biết mức chi phí. Nó sẽ thay đổi theo toàn bộ nhà máy, phụ thuộc vào qui mô và trang thiết bị của nhà máy
Kỹ thuật để xem xét
trong xác định BAT Ảnh hưởng của mức tiêu thụ và phát thải (cross-media effects)
Tiêu thụ hóa chất
Tiêu thụ năng lượng
Nước thải Khí thải Chất thải
rắn Dry debarking (see
kraft) 0 ↑ bóc vỏ ↓ COD, ↓TSS, ↓
dòng chảy
0 0
Mở rộng nấu cho kappa thấp
Liên tục (a), gián đoạn (b) ↑ nấu ↓ tẩy trắng (↑/↓) nấu ↑ bốc hơi ↓ COD 0 0 Khử lignin bằng oxy hóa ↑ gđ O2 ↓ tẩy trắng ↑ gd O2 ↓ tẩy trắng ↓ COD 0 0
Kiểm soát đóng (xem kraft)
0 0 ↓ COD 0 0
Rửa hiệu quả và kiểm soát quá trình (xem kraft) ↓ nấu ↓ tẩy trắng ↑giặt ↓ 0 0 Thu thập hết các chất tràn (xem kraft) 0 ↑ (bốc hơi) ↓ 0 0 Tẩy TCF (vs. ECF)
(giống kappa thấp) ↓ (↑/↓) (↓ COD), ↓AOX, ↑ N
chel. agent
↓ 0
Đóng cửa một phần các nhà máy tẩy trắng + tăng khả năng bay hơi ↑ tẩy trắng ↑ (bốc hơi) ↓ 0 0 Đóng cửa các nhà máy tẩy trắng Na+ ↓ ↓ ↓ 0 0 Trung hòa các dịch loãng trước khi bốc hơi
↑ 0 (↑/↓) ↓ 0
Xử lý riêng biệt các chất cô đặc hoặc tái sử dụng trong quá trình 0 ↓ ↓ 0 0 Bể trung hòa (xem kraft) 0 0 ↓ 0 0 Xử lý nước thải bằng
pp SH (xem kraft) ↑ ↑ ↓ (↑/↓)odour Đốt bùn?
Lắp đặt ESP và lọc khí đa cấp cho nồi hơi thu hồi
↓ ↓ 0 ↓ 0
Thu gom và đốt các loại khí có mùi trong
lò đốt thu hồi và/ hoặc trong venture Tối ưu hóa phát thải ở lò đốt thu hồi
0 0 0 ↓ 0
Giảm NOx ở lò đốt
phụ trợ (xem Kraft) 0 0 0 ↓ NOx 0
SNCR ở lò đốt bằng
vỏ cây (xem kraft) ↑ urea ↑ hệ thồngcung cấp 0 ↓ NOx 0
ESP ở lò đốt vỏ cây
(xem kraft) 0 ↑ điện năng 0 ↓ dust 0
Tối ưu hóa phát thải dư lượng khí đốt với năng lượng thu hồi (see kraft)
0 ↑ thu hồi
nhiệt 0 (↑/↓) ↓
Chú ý:
↑ = tăng; ↓ = giảm; 0 = không ảnh hưởng. (↑/↓) = có thể có hoặc có thể không có ảnh hưởng/ ít phụ thuộc vào điều kiện
Bảng 3.11. Giới thiệu những kỹ thuật sẵn có trong bột giấy sulphite và ảnh hưởng của chúng đến môi trường và hiệu suất tương ứng của nhà máy
Các kỹ thuật để phòng ngừa và giảm thiểu phát thải từ nhà máy bột giấy Kraft tương tự các biện pháp sẵn có áp dụng trong nhà máy bột giấy sulphite. Vì vậy các kỹ thuật trình bày cho nhà máy bột giấy sulphite được chia thành 4 nhóm để tránh trùng lặp.
Nhóm 1: Vì có một số tương đồng giữa bột giấy sulphite and kraft trong quá trình nghiền. Đây được coi là có liên quan đến danh sách kỹ thuật dưới đây. Phương pháp nghiền kraft
Dry debarking (phần 2.3.1) Sàng lọc kín (phần 2.3.3) Thu thập hết spillages
Kiểm soát quá trình rửa có hiệu quả hơn (phần 2.3.9)
Lắp đặt công nghệ NOx thấp trong nồi hơi phụ trợ (vỏ cây, than, dầu) (phần 2.3.20)
Lọc bụi tĩnh điện để giảm bụi trong vỏ lò hơi (phần 2.3.24 về vỏ lò hơi)
Sử dụng những bể điều hòa đủ lớn để lưu trữ chất lỏng cô đặc và nóng từ quá trình (phần 2.3.12)
Xử lý nước bằng phương pháp sinh học hiếu khí (phần 2.3.13) Xử lý bậc cao bằng cách sử dụng các hóa chất kết tủa (phần 2.3.14)
Nhóm 2: có sự khác nhau giữa công nghệ Kraft và sulphite liên quan đến các kỹ thuật theo sau:
Nấu được sửa đổi mở rộng để giảm Kappa (mẻ hoặc liên tục) (Kappa number: trị số kappa (đo hàm lượng lignin trong bột giấy)) (phần 2.3.2)
Khử Lignin bằng Oxi hóa (phần 2.3.4) Kỹ thuật tẩy trắng TCF (phần 2.3.7)
Một phần đóng cửa các nhà máy thuốc tẩy kết hợp với giảm bay hơi (phần 2.3.8) Cô đặc các chất ô nhiễm và tái sử dụng các chất cô đặc trong quá trình (xem phần 2.3.11)
Gia tăng chất rắn khô trong dịch đen (phần 2.3.15) Lắp đặt máy lọc khí đốt lò hơi thu hồi (xem phần 2.3.16)
_ Thu thập khí loãng để đốt trong các lò hơi thu hồi (xem phần 2.3.17) _ Tẩy trắng ozone (xem phần 2.3.5)
Mặc dù nguyên tắc này là rất giống nhau, có sự khác nhau giữa nhà máy bột giấy kraft và sulphite. Sự khác biệt liên quan chủ yếu đến chi tiết kỹ thuật, chỉ số kappa đạt được liên phản ánh hàm lượng lignin còn lại, trình tự tẩy trắng và tiêu thụ hóa chất, các hợp chất ô nhiễm dễ bay hơi đối với nhóm này, dữ liệu ít cập nhật.
Nhóm 3: Một vài kỹ thuật nghiền kraft không hiệu lực tại nhà máy bột giấy sulphite như:
Thu thập và đốt các khí có mùi trong các lò đun vôi (phần 2.3.18) Kỹ thuật tẩy trắng ECF (phần 2.3.6)
Lọc bụi tĩnh điện trong các lò nung vôi (phần 2.3.24 về lò nung vôi)
Thiêu hủy các chất khí có mùi trong một lò riêng biệt bao gồm một thiết bị lọc khí (phần 2.3.19)
Nhóm 4: Cuối cùng có một vài kỹ thuật bổ sung chỉ áp cho nhà máy bột giấy sulphite mà không có hiệu lực đối với nhà máyKraft
Trung hòa dịch loãng trước khi bốc hơi theo sau bởi việc sử dụng lại hầu hết các chât cô đặc trong quá trình xử lý kị khí.
Giảm phát thải CO2 từ thu hồi lò hơi bởi cài đặt thiết bị lọc bụi tĩnh điện và lọc khí qua nhiều giai đoạn
Thông tin BAT cho các nhà máy bột giấy sulphite nói chung và chủ yếu hơn các nhà máy bột giấy kraft. Hầu hết các mục tiêu cần phải được hoàn thành và đánh giá chi tiết hơn. Tuy nhiên, bằng cách sử dụng các thông tin cung cấp và dữ liệu có sẵn từ các nguồn khác nhau mà một vài kỹ thuật có thể được mô tả dưới đây. Tuy nhiên mức độ mô không chi tiết bằng phương pháp nghiền Kraft. Nói chung, nhà máy bột giấy sulphite không có dữ liệu về chi phí có sẵn.
3.3.1.Mở rộng việc nấu giảm chỉ số kappa (kappa number: chỉ số dùng đo lignin)
Không có thêm thông tin khác ở phần trình bày 3.1.2.
3.3.2. Khử lignin bằng oxy hóa
Không có thêm thông tin khác ở phần trình bày 3.1.4.
3.3.3. Tẩy trắng TCF
Mô tả kỹ thuật: kể từ khi đầu thập niên 90 chất tẩy trắng TCF đã trở thành phương pháp tẩy trắng chủ yếu trong các nhà máy bột giấy sulphite ở châu Âu. Ở châu Âu, không còn nhà máy bột giấy sulphite sử dụng clo để làm trắng và sản xuất bột giấy ECF được thay thế bởi bởi quy trình làm trắng TCF. Nhà máy tẩy trắng hiện nay được tổ chức lại và nâng cấp thiết bị. Tẩy trắng có dùng clo như C/D-ED (ED) được chuyển đổi thành TCF. Đầu tiên cho clo vào bột giấy ECF, sau đó các quá trình được chuyển đổi để tẩy trắng TCF (ví dụ như EOP-Q-EOP-EP) bằng cách tiếp tục các quá trình. Việc sử dụng các tác nhân tạo phức trong giai đoạn peroxide và sự gia tăng tính nhất quán trong tháp tẩy trắng sẽ giúp sản xuất được bột giấy chất lượng cao TCF. Hơn nữa điều kiện tiên quyết cho tẩy trắng TCF như mở rộng và thậm chí nấu, quy trình rửa cao effient và tăng khả năng bốc hơi được thực hiện.
Một ví dụ điển hình cho quá trình tẩy trắng TCF nhà máy sulphite ở bảng 3.12
Thông số O – hoặc EOP Rửa acid EP hoặc EOP
Nhiệt độ 65 – 75 °C 50 – 70 °C 65 – 80 °C
Áp suất 1 – 4 bar - 1 – 2.5 bar
Tính thống nhất 10 - 14 3 – 5 14 - 40 Kappa 21 – 24 11- 13 - 3 - 5 NaOH 15 -25 - 5 - 15 O2 5 - 15 - 0 –7 H2O2 2 -10 - 10 – 25 EDTA - 0.5 – 1.5
Bảng 3.12. ví dụ về tẩy trắng TCF nhà máy sulphite
Khả năng ứng dụng và đặc điểm của biện pháp: quy trình tích hợp. Áp dụng với cả nhà máy mới và đang vận hành.
Hiệu quả môi trường đạt được: các chất thải hữu cơ chứa clo (như AOX) trong nước giảm đáng kể từ 4 – 8 (có khi đạt 12)kg AOX/ADT bột giấy tẩy trắng xuống 0.1kg/t (không hình thành trong tẩy trắng). Bản chất phát thải của purgeable hoặc chất hữu cơ dễ bay hơi khử trùng chứa clo (POX) trong không khí giảm từ 20mgPOX/ADT xuống 0. Nhà máy sản bột giấy TCF không chứa clo hữu cơ nhưng có thể tạo ra trong quá trình thu hồi lại bột giấy của nhà máy giấy. Cụ thể nhu cầu nước ngọt có thể giảm từ 23/35m3/Adt xưống10-15m3/Adt bởi việc đóng cửa tăng lên của mạch nước. Kết quả của quá trình đóng cửa thấp hơn tải trọng thủy lực trong một vài trường hợp tải trọng hữu cơ cũng giảm. Nhà máy TFC sẽ phát thải ít hơn các chất màu trong nước thải và khả năng phân hủy sinh học trong xử lý nước thải cũng nâng cao. Hơn nữa, năng lượng cũng được tiết kiệm. Nhu cầu hơi nước trong nhà máy tẩy trắng có thể giảm 0.5 – 1 tấn/bột giấy xuống 0-0.2 tấn hơi nước/ tấn bột giấy. Nhu cầu năng lượng giảm 20 – 30%.
Cuối cùng không có rủi ro nào có thể xảy ra với các lưu trữ clo và việc chuẩn bị chlorine dioxide.
cross media effects: có nhiều tác động tích cực được đề cập trong đoạn trên (môi trường hiệu quả chính đạt được). Như các khía hạn chế cạnh sau đây được chú ý: các chất tạo phức như EDTA (0.2 – 1kg/t) nếu chúng được dùng để tẩy trắng trong gia đoạn xả chất lỏng qua nhà máy xử lý nước thải. Tuy nhiên, bằng cách tôid ưu hóa liều lượng EDTA sẽ được giảm. Đã từng có khả năng các chất bùn sinh học trong bể lắng có thể giảm đến mức độ nhất định. Trong các nhà máy khác điều này không xảy ra. Bởi vì rủi ro này, peroxide cần được xử lý cẩn thận.
Kinh nghiệm hoạt động: ngày nay, tất cả các chất lượng của nhà máy sulphite sử dụng tẩy trắng TCF đều đạt được. Không có vấn đề gì được báo cáo.
Kinh tế: Đối với nhà máy sulphite (công suất 700 Atd/ngày), chi phí để chuyển đổi sang tẩy trắng TCF và nâng cấp lượng thuốc tẩy khoảng 20 – 50 Meuro. Tuy nhiên những con số này phụ thuộc vào chất lượng giấy đạt được. Mặt khác, việc chuyển đổi sang dùng TCF có thể tiết kiệm chi phí vận hành (hóa chất, năng lượng). Các khoản tiết kiệm phụ thuộc vài giá hóa chất, năng lượng ở mỗi quốc gia.
Động lực để thục hiện kỹ thuật này: các yêu cầu liên quan đến bảo vệ môi trường (giảm thải các chất có chứa clo và các chât độc hại khác) và an toàn lao động. Giảm chi phí cho quá trình tẩy trắng và yêu cầu môi trường của sản phẩm từ phía người tiêu dùng.
Những ví dụ: những nhà máy sulphite ở Châu Âu
3.3.4. Giảm một phần công đoạn tẩy trắng
Không có thông tin thêm ngoài phần trình bày 3.1.14
3.3.5. Xử lý sơ cấp nước thải bằng quá trình lọc sau đó xử lý bằng phương pháp sinh học hiếu khí
Mô tả kỹ thuật: nước thải từ các công đoạn oxy có thể được xử lý trong một lớp lọc thực vật. kỹ thuật này chỉ vận dụng trong một nhà máy giấy ở châu Âu (SE). Trong trường hợp này, tập trung tách đốt trong các lò hơi và được đưa xử lý sinh học bên ngoài. Thông tin chi tiết về kinh nghiệm hoạt động, tham số cho thiết kế đặt ra, sẵn sàng bảo trì và sử dụng được rút ra trên BAT.
3.3.6. Xử lý kị khí
Mô tả kỹ thuật: ngưng tụ bay hơi của các dịch loãng từ các nhà máy sulphite có chứa nồng độ cao các chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học. Nó có thể xử lý kỵ khí hiệu quả. Nước tẩy từ nhà máy thuốc tẩy (các bộ lọc), dòng nước thải từ các nhà máy khác như thất thoát do rửa, rửa nước, rò rỉ và bị tràn ra ngoài có thể được xử lý cùng trong hệ thống hiếu khí với bùn hoạt tính như hình 3.5.
Hình 3.5. Xử lý nước thải từ phương pháp nghiền sulphite và các hệ thống xử lý bao gồm hiệu quả giảm thải. Ví dụ tải trọng hữu cơ trước và sau khi xử lý của một nhà bột giấy sulphite ở Đức.
Tất cả nước thải được dẫn đến thanh chắn rác, bể lắng, cuối cùng đến xử lý bằng bùn hoạt tính. Nước này gồm cả nước từ bùn hoạt tính (nếu có), nước mưa và nước làm mát. Bùn từ bể lắng trước và bùn sinh học dư từ bể bùn hoạt tính nhiều lên. Khử nước có thể xảy ra bằng cách sử dụng ép screw với bộ tập trung trước. Bùn sau khi khử nước được trộn với vỏ cây rồi đốt trong lò đốt bằng vỏ cây.
Khả năng ứng dụng và đặc điểm của biện pháp: có thể sử dụng ở nhà máy hiện hành và nhà máy mới.
Xử lý SH kị khí
Xử lý SH hiếu khí
Nguồn Nước thải: tải COD từ các nguồn khác nhau XL nước thải COD giảm 83-88% Quá trình tẩy trắng 4 -7 COD kg/t 30 -35 COD kg/t Chất cô đặc từ quá trình chưng cất COD giảm 55-60% 5-10 COD kg/t 30 -35 COD kg/t ∑ 55-65 COD kg/t 25 -30 COD kg/t Tổn thất khi giặt Rửa nước Rò rỉ, thất thoát
Hiệu suất môi trường đạt được: ngưng tụ từ dịch loãng dễ bay hơi từ nhà máy