Đề tài Công nghệ tái chế giấy và giải pháp kỹ thuật giảm thiểu ô nhiễm môi trường cho ngành công nghệ giấy tái chế ở Việt Nam

đại học bách khoa hà nội Viện khoa hoc và công nghệ môi trường Ban đầu nguyên liệu được đánh tơi,sau đó đưa tới 4 máy lọc chân không.tại đây nguyên liệu được rửa sạch,dịch hoá chất thu hồi có nồng độ 13%, loại dịch này được đưa đến hệ thống chưng lọc. Sau đó được đưa qua hệ thống sàng gồm 2 áp lực: 1 sàng thô và 3 giai đoạn lọc cái. Các phần không cần thiết thì được loại bỏ ra ngoài 4. Quá trình khử mực in Phương pháp khử mực in giấy loại ngày nay được sử dụng phổ biến rộng rãi trên thế giới thông qua phương pháp tuyển nổi với mục đích chính nhằm loại bỏ các hạt mực cũng như các chất phụ gia khác như chất độc, các hạt mang màu trong quá trình tráng phủ ra khỏi thành phần sơ xợi. Phương pháp tuyển nổi thích hợp với các hạt mực và phụ gia có kích thước tư 10×10-6 đến 250×10-6m. Phương pháp tuyển nổi sử dụng nguyên lý bám dính của các hạt vật chất vào bong bóng khí để loại bỏ mực in và các chất phụ gia của giấy loại như chất độc, các hạt mang màu… Có thể chia ra các công đoạn chính trong quá trình tuyển nổi như sau: 4.1 Quá trình tách mực ra khỏi xơ sợi Mực được in vào bề mặt của sơ xợi bằng nhiều phương pháp khác nhau và trong giai đoạn đầu tiên của phương pháp khử mực, người ta phải tách các hạt mực in này cùng với các hạt phụ gia ra khỏi bề mặt của sơ xợi. Giai đoạn này trong sản xuất được thực hiện ở máy nghiền thủy lực với sự hỗ trợ của một số chất khử mực như NaOH, Na2CO3, H2O2, các chất hoạt tính bề mặt…Dưới tác dụng của các hóa chất khử mực, mối liên kết giữa mực in và sơ xợi bị lỏng đi, trở nên kém bền vững đồng thời các hạt mực cũng trở nên kỵ nước, bị xé nhỏ và tách ra khỏi sơ xợi dưới tác dụng của các dao trong quá trình nghiền thủy lực. 4.2 Giai đoạn loại bỏ mực ra khỏi sơ xợi trong quá trình tuyển nổi Sau khi mực và các hạt phụ gia được tách ra khỏi bề mặt sơ xợi, chúng ta sẽ phải loại bỏ chúng để thu được sơ xợi “sạch” để sản xuất giấy. Như đã trình bày ở trên, phương pháp tuyển nổi dùng các bọt khí để loại bỏ các hạt mực và các hạt phụ gia. Về lý thuyết có thể ứng dụng với các hạt chất rắn có kích thước từ 10×10-6 đến 500×10-6m nhưng hiệu quả nhất với tuyển nổi giấy tái chế là từ 10×10-6 đến 250×10-6m. Do tác dụng của hóa chất (các chất lựa chọn) và đặc biệt là sự có mặt của các ion canxi mang điện dương 2+ trong nước, các phân tử của xà phòng kết hợp với các ion Canxi này tạo ra các hạt vật chất nhỏ điện tích mang điện dương, qua đó dễ dàng đính với các hạt mực (điện âm). Bởi vì các chất lựa chọn như soap là một chuỗi hydrocacbon Trường đại học bách khoa hà nội Viện khoa hoc và công nghệ môi trường gồm cả phần kỵ nước và háo nước (ví dụ như stearic acid) nên các hạt mực được đính kèm với các hạt vật chất nhỏ mang điện dương (sản phẩm của soap collector và calcium có trong nước), rồi qua đó tiếp tục đính với các hạt mực khác (cũng đã được đính với các hạt mang điện dương) và tạo thành các cụm mực nhỏ và các cụm mực nhỏ này tiếp tục được đính vào các bong bóng khí nhờ tính kỵ nước và háo nước của soap collector. 5.-Gia công nguyên liệu sau chế biến Như ta đã biết nguyên liệu sau công đoạn trên đã được ngâm trong bể. Trong công đoạn này hơi nước được sử dụng, bằng cách sục hơi nước từ đáy bể để đẩy mực ra khỏi nhờ áp lực của dòng hơi nước sục từ đáy bể. Có thể coi đây là công đoạn làm sạch bột, vì hơi nước không thể đẩy hết mực trong giấy nên hóa chất cũng sẽ được sử dụng trong công đoạn này. Hóa chất sử dụng thường là: 1-Dung dịch nước Javen ( NaCl + NaOCl ): 2-Dung dịch nước Clo ( Cl2 ): 3-Dung dịch xút NaOH: Trong 3 ử dụng nước Javen vì do dung dịch nước Javen đễ sản xuất ( chỉ cần điện phân dung dịch không màng ngăn muối ăn loại hóa chất trên, đa phần các hộ gia đình hay nhiều cơ sở sản xuất thường sn NaCl ). Nếu sử dụng dung dịch nước Clo thì phải kết hợp cả dung dịch NaOH để trung hòa lượng Clo dư trước khi nước thải được thải ra môi trường. Sau khi đã được tách mực, bột giấy sẽ được đem đi nghiền thủy lực, mục đích là tạo độ mịn cho bột, sau đó bột sẽ được trộn thêm phụ gia và sau đó được đem đi tách nước, mục đích là tạo cho bột có độ đặc sệt đáp ứng yêu cầu cho công đoạn tiếp theo. Nước thải trong công đoạn tách mực sẽ được đem đi xử lý trước khi thải ra môi trường. Bột giấy trước khi đem xeo cần bổ xung một vài phụ gia khác nhau tùy thuộc loại giấy. Phụ gia thường sử dụng là: Cao lanh ( CaO.SiO2 ), thạch cao ( CaSO4.Al2O3 ) hoặc bột nhũ ( CaCO3 ). Do sản phẩm giấy tái chế của Việt Nam đa phần là giấy vệ sinh và giấy vàng mã, giấy ăn nên phụ gia sử dụng chủ yếu là bột nhũ ( CaCO3 ), do nguồn nhiên liệu rất dễ tạo được ( dung dịch nước vôi trong dược sục khí CO2 ) và lượng tạp chất có trong đó ít. Mục đích cho thêm phụ gia vào thường tạo độ kết dính cho 6.Quá trình nghiền gia keo và nhuộm Nghiền: Bột giấy được đưa qua hệ thống nghiền để làm tăng diện tích tiếp xúc, tăng khả năng liên kết giữa các thớ sợi với nhau, tạo điều kiện cho khả năng kiên kết giữa các thớ sợi với nhau, tạo điều kiện cho khả năng hình thành tờ giấy tốt hơn. Làm cho các sợi được hidrat hóa, tăng sự Trường đại học bách khoa hà nội Viện khoa hoc và công nghệ môi trường dẻo dai và tăng bề mặt hoạt tính của các vi sơ. Việc đánh tơi và nghiêng sợi giúp giải phóng gốc hidro oxi. Quá trình nghiền tiến hành với nồng độ giấy trong dung dịch 2% đến 8%. Gia keo: Nhằm tạo cho giấy một số tính chất đặc biệt như không thấm nước, không bị nhòe khi in, viết. Bột được pha trộn với các hóa chất dùng để gia keo: nhựa thông, phèn chua trong bể chứa. Công đoạn này thường chỉ có ở các nhà máy giấy quy mô vừa phát triển dùng cho giấy tốt, để in hoặc viết. pH tốt cho quá trình gia keo 4,5 đến 5.5, thường tỷ lệ nhựa thông/phèn chua: 3/1. Nhuộm: Gia keo và nhuộm có thể tiến hành chung trong bể nghiền. Công đoạn nhuộm sử dụng các hóa chất tạo màu nghiền cùng bột giấy. 7.-Hệ thống tạo tờ giấy Bột giấy sau khi được làm trắng và làm đặc sẽ được đem đi xeo. Tùy từng loại giấy và công nghệ sản xuất mà người ta có phương pháp xeo giấy khác nhau. Có thể xeo giấy bằng tay ( ví dụ như giấy dó) hoặc xeo bằng máy như giấy vệ sinh, giấy vàng mã và giấy ăn. Một máy xeo thường có dạng: Bột giấy hệ thống phên lô sấy ép giấy Cuốn Sau sấy hút chân không Sơ đồ một máy xeo giấy Bột giấy sẽ được phun đều trên phên băng tải, sau đó được đem sấy, vừa sấy vừa ép cho có độ mỏng theo yêu cầu. Tiếp đó đưa qua hệ thống hút chân không để làm khô giấy. Giấy sau sấy sẽ được cuộn thành cuộn lớn. tùy thuộc chất lượng của giấy theo yêu cầu mà giấy được xeo khác nhau ( một mặt hay cả hai mặt ). Sau Trường đại học bách khoa hà nội Viện khoa hoc và công nghệ môi trường khi qua hệ thống hút chân không lượng nước thải còn lại trong bột sẽ được đem đi xử lý. 8. Bộ phận ép Ép có nghĩa là tờ giấy được nén bằng cơ học để đạt trên bão hoà. ở phần này nước cũng tách được càng nhiều ra khỏi tờ giấy càng tốt. Sau công đoạn hình thành, tờ giấy còn khoảng 80% nước (độ khô = 20 %). ở công đoạn ép độ khô sẽ tăng lên từ 20 ¸ 40 % . Nhiệm vụ chính của bộ phận ép là tách nước ra khỏi tờ giấy, tăng độ bền và độ nhẵn của tờ giấy đồng thời bộ phận ép còn có nhiệm vụ dẫn tờ giấy đến bộ phận sấy. Bộ phận ép có số lượng cặp ép và cấu trúc khác nhau. Một cặp ép bao gồm giá đỡ và 2 hoặc 3 lô. Lô dưới thường được lắp trên một ổ đỡ cố định và lô dẫn động. Sự ép xảy ra ở khoảng giữa lô trong khe ép và tờ giấy được chăn dẫn qua khe ép. Tờ giấy ướt được chuyển trực tiếp từ lưới tới trục ép chân không được lọc chặn của tổ ép 1. Chức năng quan trọng của lưới ép là chống tạo vết trên tờ giấy.Từ tổ ép 1 tờ giấy được chuyển tới bộ phận ép lưới ở tổ 2.Tổ 2 gồm một lưới nhựa giữa chăn ép và một trục ép phía dưới nhằm giảm áp suất thuỷ tĩnh trong tuyến ép.Từ chăn 2 tờ giấy được chuyển tới tổ ép nhẵn 3 qua một khoảng cách kéo hở. Tổ ép này không có chăn nên không có nhiệm vụ tách nước mà chỉ có làm cho tổ giấy nhẵn và phẳng hơn. 9. Bộ phận sấy Khi tờ giấy ra khỏi bộ phận ép, có độ khô khoảng 40 % và nhiệt độ từ 25¸ 30° C. Trong bộ phận sấy, lượng nước còn lại sẽ được tách ra bằng cách bốc hơi. Sấy là cách vận chuyển nhiệt và nước, trong đó nhiệt độ được chuyển qua vùng bay hơi và hơi nước bốc lên đi qua bề mặt của tờ giấy vào luồng khí thông gió. Các biện pháp sấy được sử dụng là : - Sấy trực tiếp: tờ giấy tiếp xúc với lô sấy máy. - Sâý đối lưu: nhiệt độ được cung cấp bởi không khí trong một Chụp xung quanh lò sấy. - Sấy tự do: sấy trong khoảng không có sức căng hoặc giữa các lô sấy. ở giai đoạn này, tờ giấy được sấy khô tới 94%. Sau đó, tờ giấy đi qua bộ phận ép gia nhựa(ép keo). ở đây, nước cùng hoá chất được tờ giấy hấp thụ và lượng nước này được làm bay hơi ở bộ phận sấy thứ 2 (bộ phận sấy nhựa). Trường đại học bách khoa hà nội Viện khoa hoc và công nghệ môi trường Bộ phận sấy bao gồm 34 lô sấy (24 lô ở bộ phận sấy chính và 10 lô ở bộ phận sấy nhựa). Giấy đã sấy khô được làm nguội trên 2 lô làm lạnh.Tất cả các lô đều có đường kính là 1500 mm, chiều dài của giấy có thay đổi trong quá trình sấy. Sau các lô ép tờ giấy được căng ra. Trong suốt quá trình nó được gia nhiệt ở cả 2 quá trình sấy chính và sấy nhựa (ép keo). Điều đó thường gây ra sự cố của tờ giấy. Để khắc phục những sự cố và những biến đổi của tờ giấy, các lô được bố trí thành các nhóm dẫn động khác nhau. Trong đó, tất cả các lô trong một nhóm có cùng tốc độ. Sự chênh lệch tốc độ giữa các nhóm dẫn động sẽ được hiệu chỉnh theo độ kéo căng và sự cố cuả tờ giấy. Bảng sau đây cho ta biết về từng lô và nhóm trong quá trình sấy Sấy chính Sấy nhựa nhóm số 1 2 3 4 5 6 số lô 8 8 8 2 8 2 vị trí lô 1¸8 9¸ 16 17¸ 24 25¸ 26 27¸34 35¸ 36 III – Đặc điểm sử dụng nguyên, nhiên vật liệu nước và năng lượng của công nghệ sản xuất 1.nguyên vật liệu: Nguyên vật liệu chính để tái chế giấy hiện nay là giấy đã qua sử dụng hoặc ngoài ra còn sủ dụng tre nứa gỗ với số lượng nhỏ.Thành phần chính của giấy là xenlulozo, là loại đường đa tụ, phân tử gồm nhiều phân tử saccacazo tạo thành nên nguyên liệu chính để làm ra sợi giấy là sợi xenlulo từ gỗ hoặc rơm rạ, hoặc giấy đã sử dụng. Xenlulo có công thức phân tử là ( C6H10O5)n Đơn vị sơ sợi để sản xuất giấy: trị số n 600 đến 1500 đối với gỗ 100 đến 300 đối với sợi bông đay Cellulose: là Gluco chiếm khoảng 45% khối lượng gỗ. Có công thức tổng quát là [C6H10O5]n. Đây là chất quan trọng trong thành phần của giấy. Trường đại học bách khoa hà nội Viện khoa hoc và công nghệ môi trường Lignin: gỗ lá rộng thì lignin chiếm khoảng 21%. Đối với gỗ lá kim thì chiếm 25% khối lượng gỗ. Lignin có độ trùng hợp cao nhưng lại tồn tại ở dạng chất vô định hình. Lignin có cấu tạo phức tạp, thành phần chủ yếu là các đơn vị phenylpropan nối kết với nhau thành khối không gian ba chiều. Vai trò của lignin là tạo ra lớp trung gian giữa các vách tế bào để gắn dính các vách chứa xơ sợi. Nó dễ bị oxy hóa, hòa tan trong kiềm nóng, các dung dịch sunfit đun nóng hay muối của axit H2SO3 như Hemicellulose: Gồm các thành phần Gluco, manmo, galacto, xylo, anabio… Chất trích chiết (dầu thông, axit nhựa, axit béo, phenol, các chất không xà phòng hóa…). Ngoài ra còn có các chất tách chiết, axit nhựa, axit béo, chất thơm có khả năng hoà tan trong nước. Bên cạnh đó ta còn dùng đến keo và các chất độn. Độ dài của các sợi xenlulozo thay đổi tuỳ theo nguyên liệu làm giấy, có ảnh hưởng tới chất lượng và độ bền của thời gian của giấy. Chất độn sử dụng ở đây có thể là cao lanh, tinh bột, dioxit titan, phấn,blanfixe Các chất độn chiếm 30% thành phần giấy,chúng làm đầy phần không gian của các sợi giấy và làm cho giấy mềm mại, có bề mặt lắng hơn. Thành phần của chất độn sẽ quyết định độ trong suốt hay độ đục của giấy. Ngoài ra để chống không lem mực người ta phải dùng đén keo. Một ví dụ về định mức tiêu thụ nguyên liệu đối với những sản phẩm tái chế: Trường đại học bách khoa hà nội Viện khoa hoc và công nghệ môi trường Tên sản phẩm Tên nguyên liệu Đơn vị Định mức tiêu thụ tính theo tấn sản phẩm Giấy gió Vỏ dó Giấy mò, giấy xi măng Vôi Javen Nhựa thông Nước Tấn/tấn sản phẩm Tấn/tấn sản phẩm Kg/tấn sản phẩm Kg/tấn sản phẩm Kg/tấn sản phẩm m3/tấn sản phẩm 0,85 ÷ 1 0,2 ÷ 0,3 5 ÷ 10 15 ÷ 50 30 ÷ 40 75 ÷ 150 Giấy vệ sinh, giấy ăn Giấy loại, bột giấy Nhựa thông Javen Phẩm màu Xút Phèn Nước Điện Tấn/tấn sản phẩm Kg/tấn sản phẩm Kg/tấn sản phẩm Kg/tấn sản phẩm Kg/tấn sản phẩm Kg/tấn sản phẩm m/tấn sản phẩm Kwh/tấn sản phẩm 1,2 ÷ 1,3 50 ÷ 60 20-50 3-7 6-8 40-50 75-150 280 Bìa carton Giấy loại, giấy báo Nhựa thông Javen Phẩm màu Xút Phèn Nước Điện Tấn/tấn sản phẩm Kg/tấn sản phẩm Kg/tấn sản phẩm Kg/tấn sản phẩm Kg/tấn sản phẩm Kg/tấn sản phẩm m/tấn sản phẩm Kwh/tấn sản phẩm 1200-1300 5-6 30-40 40-50 500 50-100 280 Trường đại học bách khoa hà nội Viện khoa hoc và công nghệ môi trường Qua đó ta thấy ngành giấy đã sử dụng một lượng lớn nguyên liệu thô,nước và các tài nguyên,đó là một trong những ngành sử dụng nhiều nước nhất.Sản xuất giấy tái chế đã giảm bớt một phần lớn nguyên liệu thô và nước.Điển hình là sản xuất một tấn giấy từ nguyên liệu là gỗ phải cần tới :1,5 -3 tấn nguyên liệu thô, 3-6 tấn nguyên liệu tự nhiên,5 tấn than.1000-3000kwh và tiêu tốn đến 200-300m3 nước,có thể thấy rõ rằng sản xuất từ giấy dã sử dụng tiệt kiệm được nguồn nguyên liệu,nhiên liệu lớn,do đó có thể giảm bớt được các vấn đề ô nhiễm môi trường . Nguồn nhiên liệu sử dụng chủ yếu trong công nghiệp tái chế giấy là than,như trên đã nói một tấn giấy tái chế sử dụng 500kg than và tiêu tốn 287,3kwh điện năng.Hiện nay hầu hết các cơ sở sản xuất giấy tái chế ở Phong Khê-Bắc Ninh và Phú Lâm-Tiên Du đều sử dụng máy xeo giấy động cơ VS, đây là đọng cơ lạc hậu,toả nhiệt ra môi trường,và tiêu tốn điện năng,hệ thống chiếu sáng sử dụng đèn sợi đốt,vừa tiêu tốn năng lượng vừa cho hiệu quả chiếu sáng thấp.Một điển hình là lâm trường M’ĐRĂC(Đắc Lắc) đưa lò sấy gỗ bằng năng lượng mặt trời thay cho lào sấy bằng hơi không khí vừa rút ngắn thời gian sấy,giảm chi phí về nhân công ,chất đốt vừa ổn định về hình dạng,nâng cao chất lượng sản phẩm giấy. Ở Việt Nam nghành tái chế giấy chủ yếu tập chung ở các làng nghề ( ex: phong khê,phú lâm…) sau đây là một số công nghệ sản suất giấy tái chế kèm theo dòng thải chính. a.Công nghệ sản suất giấy dó Nguyên liệu chính: vỏ dó Cây dó giấy: thuộc họ trầm là một loại cây nhỏ trong nhóm cây gỗ lớn, cao 8-12m, đường kính thân ≤ 20cm, cành non phủ đầy lông. Lá mọc cách, phiến hình trứng thuôn, dài 10-20cm, rộng 3-3,5cm, tròn, thót nhọn ở đầu, mỏng, nhẵn ở mặt trên có lông ngắn và nằm ở mặt dưới, có 20 - 25 đôi gân, bậc hai gần như song song; cuống lá dài 3 - 4mm, có lông và có cánh.Giấy dó có đặc tính xốp nhẹ, bền dai, không nhòe khi viết vẽ, ít bị mối mọt, hoặc dòn gẫy, ẩm nát.. Vỏ cây dó được nấu và ngâm trong nước vôi với thời gian ba tháng, bóc bỏ lần vỏ đen đi, giã bằng cối và chày rồi dùng chất nhầy từ cây mò tạo hỗn hợp kết dính. Khi xeo giấy, người thợ dùng liềm xeo (khuôn có mành trúc hay dây đồng ken dày) chao đi chao lại trong bể bột dó. Lớp bột dó trên liềm chính là tờ giấy dó sau khi kết thúc công đoạn ép, phơi, nén hay cán phẳng. Xơ dó kết lại với nhau, như cái mạng nhện nhiều lớp, tạo nên tờ giấy dó. Sự kết mạng như vậy đã làm cho tờ giấy xốp. Vì xốp nên giấy rất nhẹ. Sau cùng là phơi hoặc sấy Trường đại học bách khoa hà nội Viện khoa hoc và công nghệ môi trường Nguyên liệu phụ: kiềm,nhựa thông,chất tẩy… Vỏ dó Sơ đồ công nghệ Khói lò( bụi, SO,CO,NO..) Nước thải Than nước Nấu Nước thải Ngâm Nước vôi đặc Nước Nước thải Nước sạch Rửa nước vôi Tiếng ồn Nhựa thong, điện Điện Nghiền nhỏ Nước thải Đánh tơi( trong bể xeo) Hơi nước Xơ sợi rơi vãi Nước thải Xeo giấy Nước thải Ép nước Nước thải Bóc tờ Bụi, giấy rách lề Cán Bụi Giấy vụn Bóc,xếp Bụi Ép ,cắt xén Bụi Giấy vụn Phơi giấy Sản phẩm Trường đại học bách khoa hà nội Viện khoa hoc và công nghệ môi trường b.Công nghệ sản xuất bìa carton Nguyên liệu chính : bìa carton loại,giấy loại ,báo loại Nguyên liệu phụ : kiềm ,nhựa thông,chất tẩy Nguyên liệu sau khi được phân loại.giấy ,bìa,báo phế liệu được ngâm trong nước cho mủn sau đó được nghiền nhỏ , hòa loãng và đánh tơi tạo bột giấy.Bột giây được xeo thành bìa , sấy và được cuộn thành lô hơi nước được cấp từ lò đốt than.Trong một số trường hợp javen được sử dụng để tẩy trắng. Sơ đồ công nghệ : Phân loại Ngâm Nghiền Đánh tơi Giấy cuộn Sấy khô Xeo Bìa Carton vụn Ghim sắt, băng dán, nilon, bụi Nước thải Tiếng ồn Tiếng ồn Nước thải Tiếng ồn, bụi Tiếng ồn, bụi Nước, hoá chất Than Lò hơi Xỉ than Sản phẩm c.Sơ đồ sản xuất giấy vệ sinh,giấy ăn ,vàng mã Trường đại học bách khoa hà nội Viện khoa hoc và công nghệ môi trường Nguyên liệu chính:bìa carton loại, giấy ăn, báo loại Nguyên liệu phụ: kiềm, nhựa thông,chất tẩy Giấy phế liệu sau khi được phân loại, được ngâm vào dung dịch nước cho mủn sau đó được tẩy bằng nước javen, nghiền nhỏ, pha loãng, và đánh tơi.giấy ăn sau khi xeo được sấy bằng hơi nước cuộn vào lô cắt thành cuộn nhỏ và bao gói thành sản phẩm Giấy vụn các loại Băng gián,ghim Kim loại Bụi….. Phân loại , Hơi kiềm Nước thải NaO Ngâm kiềm Nước thải Khí Cl Javen Ngâm Tẩy Hơi dung môi Tiếng ồn Đánh tơi Than Bụi, giấy rách Giấy lỗi Tiếng ồn Bụi, giấy rách Giấy lỗi Tiếng ồn, bụi Tiếng ồn , bụi Nước thải Bột rơi vãi Hơi nước Bụi khói lò Xỉ than Lò hơi Thêm hóa chất Sản Phẩm Xeo Sấy khô Cuộn Cắt Bao gói Trường đại học bách khoa hà nội Viện khoa hoc và công nghệ môi trường 2. Nhu cầu sử dụng năng lượng trong công nghệ tái chế giấy Năng lượng chính được sử dụng trong công nghệ tái chế giấy bao gồm: Điện, Than, … chúng được sử dụng cho lò hơi, quá trình nghiền rửa xeo cắt cuộn và một số loại máy móc phục vụ cho sản xuất ví dụ: máy nghiền thủy lực , bin nghiền , máy xeo loại nhỏ , máy xeo loại vừa , lò hơi , máy nghiền xay…… Bảng kiểm toán vật chất cho cơ sở sản xuất công suất 4.5 tấn sản phẩm/ngày STT Tên công đoạn Nguyên liệu vào Đầu ra Tên Lượng (tấn/ngày) Tên Lượng (tấn/ngày) 1 Phân loại Giấy các loại 5.08 Giấy bìa đã phân loại Chất thải rắn ,ghim,bìa nilon Băng đinh,nhựa,đất đá… 5.00 0.08 2 Nghiền Rửa Giấy đã phân loại Phèn Nhựa thông Nước 5 0.42 0.35 600 Dung dịch bột giấy Lượng dung dịch bột giấy rơi vãi 600 0.01% 3 Xeo giấy Cắt cuộn Dung dịch bột giấy Hơi nước Nước 600 12 20 Sản phẩm Nước chứa bột giấy Nước ngưng Phế phẩm Bay hơi Bột mất 4.5 618 11.4 0.32 0.83 0.15 4 Lò hơi Than Nước 1.2-1.3 12.6-13 Hơi nước Khí thải lò hơi: CO,SONO Bụi Xỉ than 12-13 10% than Trường đại học bách khoa hà nội Viện khoa hoc và công nghệ môi trường Kiểm soát năng lượng tại một số công đoạn chính: STT Tên công đoạn Đầu vào Đầu ra Tên Lượng Tên Lượng 1 Lò hơi Than 1.5 Tấn/ngày Nhiệt lượng cho cung cấp tạo hơi nước Nhiệt lượng tổn thất theo khói lò Lượng nhiệt tổn thất theo tường lò Lượng than không cháy hết Công suất tiêu thụ 5 triệu Kcal/ngày 3 triệu Kcal/ngày 0.4 triệu Kcal/ngày 40 Kg/ngày 2Kwh/ngày 2 Nghiền, Rửa Điện Công suất tiêu thụ 22-37Kwh/ngày 3 Xeo,cắt, gọt Nhiệt lượng hơi theo nước 5 triệu Kcal/ngày Lượng nhiệt sử dụng Lượng nhiệt theo nước ngưng Lượng nhiệt tổn thất theo đường ống 3 triệu Kcal/ngày 0.5 triệu Kcal/ngày 1.5 triệu Kcal/ngày Vi dụ về cân băng vật liệu và dòng thải cho 1 tấn sản phẩm: Trường đại học bách khoa hà nội Viện khoa hoc và công nghệ môi trường 1200 Kg HO 4.587 Kg Bay hơi 220 Kg (=8%) Nước ngưng 2531 Kg (92 %) Bột mất 45 Kg Nước thải 135.968 Kg Giấy loại 30 kg (= 3%) HO 68.607 Kg 1030 Kg 13.867 Kg 64.060 Kg Ghim 13.8 Kg(= 1.2%) Bột rơi vãi 6.8 Kg(= 0.5%) Nước thải 257 Kg (0.4%) HO 64.200 Kg Phẩm màu 6.8 Kg Nhựa thông 57.34 Kg Nguyên liệu 1152 Kg Phèn 52.8 Kg Giấy loại ghim 48 Kg(̰̰̰ 3-4%) 1 Tấn sản phẩm Cuộn Xeo Pha loãng Nghiền Phân loại Hơi 2.752 Kg Hiện nay, ngành công nghiệp giấy nói chung và sản xuất giấy nói riêng đang tăng trưởng nhanh chóng và đóng góp vào tiến trình phát triển chung của nền kinh tế xã hội. Tuy nhiên, theo đánh giá của Ban chỉ đạo Quốc gia về nước sạch - Bộ Tài nguyên và Môi trường, ngành công nghiệp giấy lại là một trong những ngành gây ô nhiễm trầm trọng, đặc biệt đối với các nguồn nước. Vì vậy, song song với việc lập kế hoạch phát triển doanh nghiệp, một bài toán khác đặt ra cho ngành giấy là phải xử lý tốt các chất thải, giảm bớt ô nhiễm và bảo vệ tài nguyên môi trường T rường đại học bách khoa hà nội Viện khoa hoc và công nghệ môi trường Giấy tái chế là một lựa chọn đúng đắn để bảo vệ môi trường và tiết kiệm tài nguyên thiên nhiên. Tuy nhiên, ở nước ta sản xuất giấy tái chế chỉ dừng tại các làng nghề thủ công nên năng xuất không cao và đặc biệt là gây ô nhiễm môi trường ở chính địa phương có làng nghề. IV-Giải pháp kỹ thuật giảm thiểu ô nhiễm môi trường cho ngành công nghiệp giấy tái chế Sản xuất sạch hơn Là việc sử dụng hiệu quả nguyên liệu và năng lượng cũng như tính độc hại của tất cả các chất thải ngay tại nguồn thải. 1.1.1 Các giải pháp giảm thiểu chất thải Giải pháp giảm thiểu chất thải tại nguồn,mục đích là tìm hiểu tận gốc nguồn phát sinh ô nhiễm nhằm đánh giá ,phân tích tìm hiểu quá trình sản suất cũng như việc quản lý của cơ sở sản suất tránh phát sinh dòng thải không nên có Giải pháp thay đổi công suất cấp khí cho lò hơi: vấn đề tiết kiệm nhiên liệu chưa thục sự dược quan tâm,hầu hết lượng than được sử dụng không hiệu quả.do đó tồn tại sự lãng phí nhiên liệu kết quả là làm tăng nồng độ của các chất ô nhiễm phát sinh trong quá trình đốt .ví vậy kiểm soát được quá trình đốt,tăng hiệu quả sử dụng lò hơi sẽ rất cần thiết Nâng công suất cấp khí lò hơi lên 706 m/h thì tiết kiệm được 1.470 Kg than/tháng,tương đương với 615.500 đồng /tháng.do đó lượng than cần sử dụng sẽ giảm khoảng 2-4 % dẫn tới hàm lượng chất ô nhiễm khí và bụi giảm 2-3 % Ước tính tải lượng chất thải ô nhiễm sau khi áp dụng SXSH TT Tác nhân ô nhiễm Trước khi áp dụng SXSH Khi áp dụng SXSH 1 Xỉ 76.5 74.7 2 Bụi 1.83 1.7 3 CO 1452.04 1419 4 SO 5.87 5.73 5 CO 0.14 0.125 Giả sử tiến hành sử dụng quạt cấp khí với công suất 2Kw thời gian 3h/ngày Chi phí cho quạt cấp khí là: 2×3×1000= 6000 đồng/ngày = 180 000 đ/tháng Trường đại học bách khoa hà nội Viện khoa hoc và công nghệ môi trường 1.1.2 Giải pháp tuần hoàn nước ngưng Giả sử tuần hoàn được 11,09 tấn nước ngưng cho tất cả 2 máy xeo( áp dụng cho quy mô sản xuất 4.36 tấn/ngày) với định mức là 0.11 Kwh/tuần nước,ước tính lượng điện tiết kiệm được là do không tuần hoàn được 11.09 tấn nước.với phương pháp này lượng than tiêu thụ sẽ giảm được 3-4 % dẫn tới giảm lượng bụi và ô nhiễm không khí phát sinh Bảng ước tính lượng chất thải ô nhiễm khi áp dụng sản suất sạch STT Tác nhân ô nhiễm Trước khi chưa áp dụng SXS Khi áp dụng SXS 1 Xỉ 76.5 73 2 Bụi 1.83 1.72 3 CO 1452.04 1364.7 4 SO 5.87 5.52 5 CO 0.14 0.13 Giải pháp khoa học kỹ thuật trong công đoạn xeo giấy trong quá trình tạo bột của công nghiệp xeo giấy, những chất hữu cơ (có thể chiếm tới 50% thành phần nguyên liệu như lignin, chất bán sợi, phụ gia chất khoáng, chất có thể chiết xuất, loại đa đường…) sẽ xuất hiện trong dịch thải và sẽ gây ô nhiễm nặng đối với môi trường nếu không kịp thời thu hồi được dịch đen. Dịch đen, theo thuật ngữ của ngành giấy, là dịch thải chưng nấu, cũng là nguồn tài nguyên tái sinh trong quá trình tạo bột xeo giấy, bao gồm 70% chất rắn hữu cơ có thể thu hồi để tái sử dụng và 30% chất rắn vô cơ. Cũng vì thế, mức độ ô nhiễm từ nước thải công nghiệp xeo giấy tỷ lệ nghịch với khả năng thu hồi dịch đen. Ngoài ra, trong quá trình tạo bột xeo giấy, để tạo nên một sản phẩm đặc thù hoặc những tính năng đặc thù cho sản phẩm, người ta còn sử dụng nhiều hóa chất và chất xúc tác. Những chất này nếu không được thu hồi hoặc xử lý mà xả thẳng ra sông ngòi thì sẽ làm ô nhiễm nặng nguồn nước. Trường đại học bách khoa hà nội Viện khoa hoc và công nghệ môi trường Những chất ô nhiễm chủ yếu của ngành tạo bột xeo giấy đối với các nguồn nước bao gồm: Vật huyền phù: là những hạt chất rắn không  chìm trong nước, bao gồm chất vô cơ, cát, bụi, quặng…hoặc những chất hữu cơ như dầu, cặn hữu cơ. Nhiều vật huyền phù xả xuống nguồn nước dần dần sẽ hình thành các “bãi sợi” và tạo ra quá trình lên men, từ đó tiêu hao oxy hòa tan trong nước, tác động tới sự sống còn của các sinh vật trong nước, phủ lấp không gian sinh tồn, gây cản trở các hoạt động bình thường… Vật hóa hợp dễ sinh hóa phân giải: là những thành phần nguyên liệu với số lượng tương đương đã tan trong quá trình tạo bột xeo giấy dễ sinh hóa phân giải, bao gồm các vật có lượng phân tử thấp (chất bán sợi, me-ta-nôn, a-cết, axit ca-pơ-ríc, loại đường…) Những chất này sẽ bị oxy hóa, do đó cũng tiêu hao oxy hòa tan trong nước, gây tác hại đối với các sinh vật. Vật hóa hợp khó sinh hóa phân giải: bắt nguồn chủ yếu từ chất đường phân tử lớn và