5 Tiến độ và trình bày báo cáo
3.1.3 Nguồn phát sinh photoressit phế thải
3.1.3.1 Nguồn phát sinh
Các lĩnh vực sử dụng nhựa cảm quang gồm: trong in ấn, trong sản xuất linh kiện điện tử, và phổ biến nhất là sử dụng trong việc sản xuất một loại linh kiện điện tửđặc biệt là mạch in. Mạch in có thể hiểu như loại linh kiện dùng để kết nối các linh kiện khác trong thiết bị điện và điện tử. Việc phát triển mạnh mẽ với chi phí thấp của các thiết bị điện, điện tử gắn liền với công nghệ này mà bản chất của nó là quá trình chuyển ảnh sử dụng công nghệ in với phim ảnh là nhựa cảm quang.
Tại Việt Nam, nhựa cảm quang sử dụng nhiều nhất là trong lĩnh vực sản xuất PWB này. Một đặc điểm của công nghệ này là tất cả nhựa đưa vào sử dụng đều bị thải bỏ và trở thành chất thải – nhựa photoresist phế thải (PR). Như vậy việc tìm nguồn này cần hướng tới các cơ sở sản xuất bo mạch điện (linh kiện điện tử) với các qui mô khác nhau trên địa bàn. Tiền xử lý Soi ảnh Tiền gia nhiệt Dán màng phim (DFR) Chờ, nghỉ Chờ, nghỉ Hiện ảnh Ăn mòn đế Bóc lớp phim cảm quang khô PHÒNG SẠCH
Hình 3.3 Sơ đồ khối quá trình sản xuất bo mạch sử dụng phim cảm quang khô
Do tính đơn giản của công nghệ sản xuất bo mạch, và tính phổ biến của các vật tư thiết bị nên các cơ sở sản xuất nhỏ cũng có thể sản xuất thủ công các bo mạch với công suất thấp với chất lượng thấp hơn nhưng phù hợp với qui mô và sản phẩm điện. Tuy nhiên cơ sở có năng suất cao và sản phẩm có chất lượng cao là những nhà máy lớn với dây chuyền hiện đại. Ví dụ như dây chuyền điển hình của nhà máy sản xuất bo mạch điện Fujitsu tại KCN Biên Hoà 2 tỉnh Đồng Nai. Sơ đồ dây chuyền sản xuất bo mạch trình bày trong hình 3.3.
Tùy thuộc vào dây chuyền sản xuất và cách quản lý chất thải, photoresist phế thải có thể được tách riêng, xử lý riêng (như ở NM Fujitsu) nhưng cũng có nhiều trường hợp chất thải này được gom chung với các loại chất thải bỏ khác như:
- Sản phẩm hư hỏng (rìa bo, bản mạch phế phẩm) - Các hoá chất thải bỏ
- Bao bì, giẻ lau dính dầu mỡ
- Hoặc các loại chất thải sinh hoạt khác làm phát sinh lượng lớn chất thải
Trong trường hợp này việc xử lý hay vận chuyển tiêu huỷ chất thải đều gặp nhiều khó khăn.
3.1.3.2 Lượng photoresist phế thải
• Tại Tp HCM
Công nghệ sản xuất PWB khá đơn giản với những chế phẩm thương mại phổ biến được ứng dụng rộng rãi trong nhiều doanh nghiệp, công ty sản xuất lắp ráp, gia công linh kiện nhỏ. Tuy nhiên cũng do qui mô nhỏ, lượng photoresist phế thải bị trộn lẫn với các chất thải khác. Theo số liệu của 798 chủ nguồn thải ở Tp. Hồ Chí Minh trong bảng sau cho thấy lượng chất thải từ công nghiệp sản xuất linh kiện điện tử hàng tháng là 1.467 kg, 223.095 bo mạch điện, 100 lít nước thải rửa bo mạch in.
Bảng 3.2 Tổng hợp khối lượng CTNH lẫn PR từ công nghiệp sản xuất linh kiện điện tử Tp. Hồ Chí Minh T T PR phế thải từ các nguồn
Loại hình sản xuất Cơ sở sản xuất Khối lượng/ 1 tháng
1 Rìa bo, khung mạch điện tử
Sản xuất, lắp ráp các loại máy thu hình màu, radio cassette và dàn âm thanh
Cty TNHH Panasonic AVC Việt Nam (Phường Phước Long B, Q9)
120 kg
2 Bản mạch phế phẩm
Sản xuất gia công và xuất khẩu các đồ điện tử, dụng cụ và khuôn dập Cty TNHH Sanyo Semiconductor 300 kg 3 Các linh kiện, thiết bị điện tử, bo mạch
Sản xuất các thiết bị văn phòng, máy tính, công nghiệp điện tử tiêu dùng
Cty TNHH Jabil Việt Nam (Lô I4-B1, Lê Văn Việt, KCNC, Q9)
300 kg
4 Bản mạch IC phế phẩm
Các máy móc thiết bị hư hỏng không sử dụng để sản xuất Cty TNHH Sanyo Semiconductor 223.095 cái 5 Bo mạch điện tử (mạch board vụn)
Sản xuất thiết bị điện tử Cty JVC Việt Nam
(Số 6, Phạm Văn Hai, P2, Q.Tân Bình) 45 kg 6 Bản mạch trong sản xuất sản phẩm chíp điện tử Hoàn chỉnh và sản xuất sản phẩm chíp điện tử
Cty TNHH Intel Products.Viet Nam
(Lô T3B, Lê Văn Việt, KCNC, Q9)
200 kg
7 Bo mạch hư; nước thải rửa bo mạch
Thiết kế, sản xuất, gia công xuất khẩu mô đun cảm biến kỹ thuật số các loại
Cty TNHH Điện tử D.G.S (Lô I3-2, đường N2, KCNC, Phường Tăng Nhơn Phú A, Q9) 2kg-bo mạch 100 lít nước rửa bo mạch 8 Các linh kiện điện tử thải
Lắp ráp điện tử Cty TNHH Điện tử Samsung Vina
(Số 938 QL 1A, phường Linh Trung, Q.Thủ Đức)
500 kg
Tổng cộng lượng photoresist phế thải được điều tra 1.467 kg
223.095 bo mạch 100 lít nước rửa bo mạch Nguồn: Tổng hợp từ 798 sổ chủ nguồn thải. Phòng Quản lý CTR Tp.HCM, 11/2009 30
Bảng 3.3Khối lượng PR do các đơn vị của Tp HCM thu gom, vận chuyển và xử lý ST T MÃ QL CTNH Giấy phép có giá trị đến ngày
Đơn vị thu gom, vận chuyển và xử lý Khối lượng CTNH (06 tháng năm 2009) 1 79.010.V 25/8/2010 Cty TNHH DVMT Việt Anh 27 kg Cty CPMT Việt Úc xử lý 2 79.034.V 10/07/2011 DNTN DV vệ sinh công cộng Tường Quân 97 kg Cty CPMT Việt Úc xử lý 3 5-6-7-8.007.V 22/08/2010 Cty TNHH SX-DV-TM MT xanh 4.409 kg Tổng cộng 4.533 kg
Nguồn: Tổng hợp từ các Báo cáo định kỳ (06 tháng) của các đơn vị thu gom, vận chuyển và xử lý CTNH, tháng 11/2009
• Tại tỉnh Bình Dương
Theo thống kê từ 602 chủ nguồn thải ở Bình Dương, có 2 nguồn phát sinh photoresist nhỏ (75 kg photoresist dạng vảy mỏng) và cũng bị trộn lẫn với CTNH khác. Tổng hợp lượng photoresist ở hai nguồn trên trong bảng sau.
Bảng 3.4Tổng hợp lượng CTNH lẫn PR ở tỉnh Bình Dương
T T
PR phế thải từ các nguồn
Loại hình sản xuất Cơ sở sản xuất Khối lượng (1 tháng)
1 Photoresist, bo mạch điện tử
Sản xuất, bảng mạch in các loại phục vụ cho ngành công nghiệp điện và điện tử
Cty TNHH Vector Fabrication (Số 15, đường số 8, KCN Việt Nam – Singapore, Thuận An, Bình Dương)
52,5 kg
2 Các loại chất thải nguy hại có lẫn photoresist phế thải
-Sản xuất, thiết kế, gia công các bo mạch in điện tử
Cty TNHH FAB -9 Việt Nam (Đường 1B, KCN Đồng An, xã Bình Hòa, Thuận An, Bình Dương)
22 kg
Tổng cộng lượng photoresist phế thải được điều tra 75 kg
Nguồn: Tổng hợp từ 602 chủ nguồn thải. Chi cục BVMT tỉnh Bình Dương, 11/2009
Bảng 3.5Khối lượng PR được vị thu gom, vận chuyển và xử lý ở tỉnh Bình Dương
MÃ QL CTNH
Giấy phép có giá trị đến ngày
Đơn vị thu gom, vận chuyển và xử lý Khối lượng CTNH (06 tháng năm 2009) 1 5-7-8.014.V 14/11/2010 Cty TNHH Thương mại và Xử lý MT Thái Thành 10 kg (Mã CTNH 08 02 04) 2 5-7-8.030.V 5-7-8.030.X 08/08/2011 Cty TNHH 01 thành viên Cấp thoát nước- Môi trường 51.669 14.329 kg 3 5-6-7-8.020.X 30/01/2011 Cty TNHH SX-DV-TM MT Việt xanh 4.855 kg Tổng cộng 70.863 kg 31
Nguồn: Trích từ tài liệu [28] [118] [119]
Theo số liệu của các đơn vị dịch vụ môi trường báo cáo lượng CTNH có thể chứa các PR lên tới cao hơn do CTNH khác bị trộn lẫn với PR.
• Từ tỉnh Đồng Nai
Bảng 3.6 Tổng hợp khối lượng CTNH lẫn photoresist, tỉnh Đồng Nai
TT Photoresist phế thải tồn tại từ các nguồn Loại hình sản xuất Cơ sở sản xuất Trthái tạng ồn tại Khối lượng (kg/1 tháng) Mã CTNH 1 Nhựa cản quang đã xử lý (Photoresist ) Rắn 15.000,0 12 02 06 2 Đèn màn hình vi tính, bo mạch điện tử có linh kiện Rắn 500,0 16 01 13 3 Bình mực in thải Thiết kế mạch in; Sản xuất Đế bảng mạch in điện tử (PWB); Cụm Bảng Mạch In Điện Tử (PCBA) Công ty Sản phẩm máy tính Fujitsu Việt Nam (FCV) (Địa chỉ: Đường 3A, KCN Biên Hòa, Tp.Biên
Hòa Tỉnh Đồng Nai) Rắn 50 08 02 04 4 Các linh kiện điện tử thải bỏ Sản xuất các linh kiện điện tử Công ty Điện tử TCL Địa chỉ: Phường Tân Biên, xa lộ Hà Nội, Tp.Biên Hòa, Đồng Nai)
Rắn 951 19 02 05
Tổng cộng 16.501
Nguồn: Trích từ [27] và 730 Sổđăng ký nguồn thải, 11/2009
Với lượng chất thải rắn nguy hại phát sinh trên địa bàn tỉnh Đồng Nai khá lớn từ các cơ sở công nghiệp qua 730 sổ chủ nguồn thải, thống kê 9034 tấn/tháng, trong đó lượng photoresist phế thải có lẫn trong CTNH phát sinh từ các cơ sở công nghiệp chỉ chiếm khoảng 0,18 %, chủ yếu phát sinh từ Cty Sản phẩm máy tính Fujitsu Việt Nam (FCV) với khối lượng 16,5 tấn/tháng.
3.1.3.3 Thu gom và xử lý
Cũng như một lượng lớn CTNH được đưa về Tp Hồ Chí Minh để xử lý, photoresist phế thải cũng không là ngoại lệ. Lượng photoresist lớn nhất từ NM Fujitsu được hợp đồng vận chuyển xử lý với Cty Môi trường Việt Úc. Việc điều tra cho thấy hiện nay cũng chính công ty môi trường này là nơi tập trung và xử lý hầu hết nhựa photoresist phát sinh trong khu vực. Một số công ty khác thu gom được lượng chất thải này cũng chuyển cho VINAUSEN. Photoresist được xử lý bằng cách đốt trong lò đốt 2 cấp. Qui trình xử lý photoresist điển hình ở VINAUSEN trình bày như hình 3.4.
Tiếp nhận Phân loại Phối trộn liệu Đốt trong lò 2 cấp Đóng rắn tro Tiêu hủy Đến Hình 3.4Sơđồ xử lý photoresist phế thải tại VINAUSEN
VINAUSEN áp dụng qui trình đốt hỗn hợp, photoresist được đem đốt chung với các chất thải khác. Như vậy photoresist được đem đi đốt trực tiếp mà không cần qua các công đoạn xử lý phức tạp trước khi đem đi đốt. Với phương pháp này có thể tiết kiệm được nhiều chi phí khi xử lý photoresist phế thải và hiệu quả đốt cũng tốt hơn nhiều khi phải đốt từng loại riêng biệt (đánh giá của VINAUSEN). Việc phối trộn nguyên liệu đốt thực hiện theo kinh nghiệm và tuỳ theo lượng chất thải nào cần đốt nhiều nhất.
Kết luận mục 3.1
• Quản lý CTNH và photoresist phế thải
CTNH hiện được quản lý theo cách thống nhất dựa theo hệ thống văn bản pháp lý chung được ban hành có hiệu lực trên cơ sở của Luật BVMT 2005. ỞĐồng Nai và Bình Dương trách nhiệm quản lý do Chi cục BVMT tỉnh thuộc Sở TNMT đảm nhiệm. Tại Tp. Hồ Chí Minh, Phòng quản lý CTR thuộc Sở TNMT đảm trách.
Theo báo cáo về công tác quản lý CTNH 6 tháng đầu năm 2009 [22] [47] [116], và 2130 hồ sơ chủ nguồn thải của 3 tỉnh thành (Tp. HCM 798 hồ sơ, Bình Dương – 602 hồ sơ, và Đồng Nai – 730 hồ sơ) lượng phát thải CTNH hàng tháng là 1.500 tấn/tháng (Tp. HCM); 2.000 tấn/tháng (Bình Dương), và 9.034 tấn/tháng ở Đồng Nai. Nhìn chung lượng phát thải thu gom ở Đồng Nai và Bình Dương nhỏ hơn số đăng ký nhưng ở Tp. Hồ Chí Minh lượng thu gom về gấp 29 lần (xem bảng tổng hợp 3.7).
Số lượng các cơ sở được cấp phép tham gia thu gom, vận chuyển và xử lý CTNH là 35 cơ sở, tỉnh Bình Dương 4 cơ sở và Đồng Nai 3 cơ sở. Một vài cơ sở (01 ở Đồng Nai, 2 ở Bình Dương) do Bộ cấp phép, còn lại do Sở TNMT tỉnh cấp phép. Như vậy nơi có các nguồn phát thải lớn có ít cơ sở tham gia dịch vụ này và ngược lại số đông các cơ sở với khả năng xử lý lớn lại nằm ở Tp Hồ Chí Minh. Chính điều này dẫn đến:
1. Dòng chảy CTNH được vận chuyển về khu vực Tp Hồ Chí Minh
2. Khó khăn trong trong việc quản lý hành chính các cơ sở tham gia dịch vụ xử lý môi trường (thực hiện báo cáo định kỳ, kế toán chất thải không đúng thời hạn và không thống nhất,.. )
3. Thể hiện con số ảo trong quản lý do CTNH được vận chuyển lòng vòng do lượng chất thải được tính vài lần qua các công đoạn vận chuyển xử lý, qua các chủ vận chuyển hoặc xử lý cuối trên các địa bàn khác nhau.
Bảng 3.7 Tổng hợp lượng CTNH phát sinh và thu gom (tấn/tháng)
Tỉnh thành phố Theo đăng ký Trung bình 6 tháng
năm 2009 Ghi chú
1 Tp. Hồ Chí Minh 1500 42833
2 Bình Dương 2000 700
3 Đồng Nai 9034 6500*
Ghi chú: * trung bình 9 tháng
• Nguồn và lượng photoresist phế thải
Nguồn phát sinh photoresist phế thải từ dây chuyền sản xuất bo mạch điện và được thực hiện ở các nhà máy sản xuất linh kiện điện tử trên địa bàn. Do cách quản lý khác nhau và lượng nhỏ nên ở nhiều công ty chất thải photoresist bị trộn lẫn với chất thải khác. Theo số liệu điều tra ở hồ sơ chủ nguồn thải và thực tế hiện chỉ có 3 nguồn photoresist phế thải được quản lý hoặc (cho là) phân loại tách riêng:
Bảng 3.8 Tổng hợp các nguồn photoresist phế thải được phân loại
Nơi phát sinh Lượng
1 NM Fujitsu – KCN Biên Hòa II tỉnh Đồng Nai 15 000 kg/tháng 2 Cty TNHH Vector Fabrication
(Số 15, đường số 8, KCN Việt Nam – Singapore, Thuận An, Bình Dương)
52,5 kg/tháng* 3 Cty TNHH FAB -9 Việt Nam
(Đường 1B, KCN Đồng An, xã Bình Hòa, Thuận An, Bình Dương) 22 kg/tháng* Ghi chú: * chưa chắc chắn được phân loại
Công nghệ xử lý photoresist hiện nay là đốt trong lò 2 cấp. Nơi xử lý tập trung nhiều nhất ở Công ty VINAUSEN, tại Tp. Hồ Chí Minh.
Như vậy:
1. Lượng photoresist phế thải hiện nay tới 16,5 tấn/tháng (theo sổ đăng ký chủ nguồn thải của Fujitsu tháng 3 năm 2009) nhiều gấp rưỡi hơn so với con số báo cáo trước là từ 7 – 10 tấn/tháng.
2. Một lượng ít hơn vài chục kg photoresist từ các nhà máy khác chưa được quản lý và phân loại riêng. Trong tương lai việc phân loại sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho việc xử lý hoặc tái chế.
3.2 Photoresist phế thải và môi trường 3.2.1 Thành phần kim loại nặng 3.2.1 Thành phần kim loại nặng
Mẫu được phá trong môi trường axít, định mức rồi đo bằng phương pháp ICP. Kết quảđược ghi nhận trong bảng sau.
Bảng 9 Thành phần các kim loại nặng được kiểm tra trên mẫu PR
TT Nguyên tố Kết quả Giới hạn phát
hiện (mg/kg) QCVN 07 2009 (ppm) 1 As Không phát hiện 5,0 20 2 Cd Không phát hiện 0,3 10 3 Sb Không phát hiện 3 4 Pb 4,6 ppm 300 5 Zn 8,8 ppm 5000 6 Sn 34,2 ppm 7 Cu 0,13 % Các kết quả trên phù hợp với các tài liệu [4] [26] [27] [81] [89] [134]. So sánh với QCVN 07 về ngưỡng CTNH, các kim loại qui định đều có giá trị cao hơn nhiều kết quả phân tích . Như vậy, PR không chứa các kim loại nặng trên ở mức có hại.
3.2.2 Thành phần của nhựa cảm quang phế thải
Mẫu nhựa được sấy ở 60 oC, thành phần dung môi hữu cơ và monome dễ bay hơi được kiểm tra bằng phương pháp sắc ký khí ghép khối phổ. Kết quả không phát hiện thấy thành phần hữu cơ dễ bay hơi.
PR sau khi được gia công có thể đã khâu mạng, nên hầu như không tan trong dung môi hữu cơ, việc nhận danh nguyên mẫu có thể khai thác bằng phương pháp quang phổ hồng ngoại. Chúng tôi đã phân tích phổ hồng ngoại của mẫu nguyên, xem xét phổ phần tan trong CHCl3 qua cột silicagel phân đoạn CH2Cl2, phân đoạn etanol và phổ phần tan trong nước. Các phổ cho kết quảở các góc nhìn khác nhau nhưng đều có một sốđiểm chung:
Hình 3.5Phổ hồng ngoại (IR) của nguyên mẫu PR
Nhận diện dao động của nhóm OH ởở 3446 cm-1 của polyethylene oxide; Mũi 1732 cm-1đặc trưng cho nhóm C=O trong ester liên hợp với nối đôi C=C của acrylat; dây alkyl CH3 ở 2971, 2930 cm-1 (nằm cạnh nối đôi); Mũi của nhóm OH tù ở mẫu nước 3422 cm-1 và nhọn ở mẫu khô 3446 cm-1 chỉ sự mất nước. Trong phổ IR của mẫu tan trong nước còn cho thấy mũi 1561 cm-1 gán cho nhóm muối cacboxylate làm tăng khả năng tan của polymetacrylate.
Vậy nhựa cảm quang phế thải là sản phẩm được khâu mạng của một số loại nhựa