Luận văn Nghiên cứu và đề xuất các công nghệ tái chế khả thi chất thải rắn plastic trên địa bàn thành phố Hồ Chí Minh

 

ĐẶT VẤN ĐỀ 1

I. TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ SỰ CẦN THIẾT CỦA ĐỀ TÀI 5

II. MỤC TIÊU, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI 7

III. GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI 8

IV. Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI 8

 

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ TÁI CHẾ CHẤT THẢI RẮN 11

1.1 ĐỊNH NGHĨA TÁI CHẾ 11

1.2 TỔNG QUAN VỀ HOẠT ĐỘNG TÁI CHẾ CHẤT THẢI TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM 12

1.2.1. Thế giới 12

1.2.2. Việt Nam 15

1.3 SƠ LƯỢC CÁC HOẠT ĐỘNG LIÊN QUAN ĐẾN TÁI CHẾ PHẾ LIỆU Ở TP.HCM 16

1.3.1. Nguồn cung cấp phế liệu 16

1.3.2. Phân loại phế liệu 16

1.3.3. Hiện trạng hệ thống thu gom chất thải tại Tp.HCM 18

1.3.4. Hoạt động tái chế phế liệu ở Tp.HCM 19

1.3.5. Sự phân bố các cơ sở thu mua và tái chế phế liệu ở Tp.HCM 21

1.4 ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG TÁI CHẾ CHO CÁC NGÀNH SẢN XUẤT 22

1.5 THỊ TRƯỜNG TIÊU THỤ SẢN PHẨM TÁI CHẾ 25

1.6 LỢI ÍCH CỦA HOẠT ĐỘNG TÁI CHẾ CHẤT THẢI RẮN. 26

1.6.1. Về mặt kinh tế 26

1.6.2. Về mặt xã hội 27

1.6.3. Về mặt môi trường 27

 

Chương 2: HIỆN TRẠNG TÁI CHẾ NHỰA PHẾ LIỆU 29

2.1 KHÁI NIỆM VỀ NHỰA 29

2.2 PHÂN BIỆT CÁC LOẠI NHỰA 31

2.3 NGUỒN PHÁT SINH CHẤT THẢI NHỰA 33

2.4 TÁC ĐỘNG MÔI TRƯỜNG CỦA NHỰA PHẾ THẢI 34

2.5 TỔNG QUAN VỀ HIỆN TRẠNG TÁI CHẾ NHỰA TRÊN THẾ GIỚI 35

2.5.1. Tái chế ở các quốc gia công nghiệp hóa 35

2.5.2. Tái chế ở các quốc gia đang phát triển 37

2.6 CÔNG NGHỆ TÁI CHẾ PLASTIC CHO CÁC DOANH NGHIỆP VỪA VÀ NHỎ TẠI CÁC NƯỚC CHÂU Á 38

2.6.1. Các công đoạn sơ chế nhựa phế liệu 39

2.6.1.1. Cách phân biệt các loại nhựa 40

2.6.1.2. Rửa 42

2.6.1.3. Phơi 43

2.6.1.4. Bằm nhỏ 43

2.6.1.5. Kết tụ - Hóa rắn 45

2.6.2. Các công đoạn hoàn thiện sản phẩm 45

2.6.2.1. Tạo hạt 45

2.6.2.2. Chế tạo sản phẩm 47

2.6.2.2.1. Ép đùn 47

2.6.2.2.2. Ép phun 48

2.6.2.2.3. Công nghệ thổi 49

2.6.2.2.4. Cán tấm 50

2.6.3. Máy móc và thiết bị 50

2.7 GIỚI THIỆU NHỰA LAI GỖ VÀ CÁC SẢN PHẨM 51

2.8 TỔNG QUAN VỀ NGÀNH NHỰA Ở TP.HCM 52

2.9 LỢI ÍCH CỦA VIỆC TÁI CHẾ NHỰA PHẾ THẢI 54

2.10 HIỆN TRẠNG CÔNG NGHỆ NGÀNH TÁI CHẾ NHỰA 54

2.11 THỰC TRẠNG MÔI TRƯỜNG CỦA HOẠT ĐỘNG TÁI CHẾ NHỰA 60

 

Chương 3: KHẢO SÁT HIỆN TRẠNG TÁI CHẾ NHỰA PHẾ LIỆU TP.HCM 62

3.1 MỤC ĐÍCH 62

3.2 QUÁ TRÌNH KHẢO SÁT 62

3.3 PHƯƠNG PHÁP KHẢO SÁT 62

3.4 NỘI DUNG KHẢO SÁT 62

3.5 KHÓ KHĂN TRONG KHẢO SÁT 63

3.6 KẾT QUẢ KHẢO SÁT 63

3.6.1. Qui mô đầu tư và cơ sở vật chất của các cơ sở tái chế nhựa 63

3.6.1.1. Qui mô đầu tư 63

3.6.1.2. Số lượng lao động 63

3.6.1.3. Mức vốn đầu tư 64

3.6.1.4. Mặt bằng sản xuất 64

3.6.2. Hoạt động thu gom, thu mua nhựa phế liệu 65

3.6.2.1. Hoạt động thu gom nhựa phế liệu 65

3.6.2.2. Hoạt động thu mua nhựa phế liệu 66

3.6.3. Công nghệ tái chế nhựa phế liệu 68

3.7 NHẬN XÉT VỀ ƯU – KHUYẾT ĐIỂM CỦA NGÀNH NHỰA TÁI CHẾ 74

 

Chương 4 : LỰA CHỌN VÀ ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ TÁI CHẾ NHỰA KHẢ THI CHO KHU VỰC TP.HCM 79

4.1 PHÂN TÍCH CƠ SỞ KHOA HỌC ĐỂ LỰA CHỌN CÁC BIỆN PHÁP TÁI CHẾ NHỰA KHẢ THI 79

4.1.1. Về kinh tế 79

4.1.2. Về kỹ thuật 80

4.1.3. Về môi trường 80

4.1.4. Về chính sách 81

4.2 ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ PHÙ HỢP CHO ĐIỀU KIỆN TP.HCM 82

4.2.1. Phân loại chất thải tại nguồn 82

4.2.2. Hoạt động thu mua 83

4.2.3. Các công đoạn sơ chế 84

4.2.4. Cải tiến chất lượng 85

4.2.5. Qui trình tái chế nhựa tổng hợp 86

4.2.5.1 Giải pháp tái chế tiết kiệm nguyên liệu 86

4.2.5.2 Thiết bị để tái chế nhựa phế liệu bằng cách hóa hạt 89

4.2.5.3 Tái chế rác thải nylon làm vật liệu xây dựng 90

4.2.6. Công nghệ tái chế sản phẩm nhựa lai gỗ 91

4.3 ĐỀ XUẤT MỘT SỐ GIẢI PHÁP TỔNG HỢP ĐỂ NGĂN NGỪA VÀ GIẢM THIỂU CHẤT THẢI 94

4.3.1. Các chương trình nâng cao nhận thức 94

4.3.2. Ứng dụng và bảo đảm duy trì hoạt động có hiệu quả các chương trình giảm thiểu chất thải 94

4.3.3. Đóng cửa hoặc di dời các cơ sở nếu thấy cần thiết 95

4.3.4. Chính sách hỗ trợ ngành tái chế nhựa 95

 

Chương 5 : KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 97

5.1 NHẬN XÉT CHUNG VỀ HIỆN TRẠNG TÁI CHẾ PHẾ LIỆU NHỰA TẠI TP.HCM 97

5.2 ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NGÀNH TÁI CHẾ NHỰA 98

 

doc99 trang | Chia sẻ: maiphuongdc | Lượt xem: 13144 | Lượt tải: 1download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Luận văn Nghiên cứu và đề xuất các công nghệ tái chế khả thi chất thải rắn plastic trên địa bàn thành phố Hồ Chí Minh, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
bị máy móc. Nhựa thô sau khi phân loại sẽ được cho vào máy bằm để bằm nhỏ ra. Nguyên liệu được đổ vào một cái phễu ở phía trên máy bằm, lưỡi cắt xoay đều và cắt ra thành nhiều mảnh nhỏ. Sau đó, chúng sẽ được qua một vỉ lọc và rớt xuống thùng chứa đặt phía dưới. Hình 6: Máy bằm (Nguồn: Vogler, 1984, [4]) Các lưỡi cắt quay đều nhờ được gắn motor điện phía sau, motor quay sẽ làm cho dây curoa quay. Phía trên phễu có nắp đậy để tránh những mẩu nhựa bị văng ra ngoài. Nhựa sau khi được nghiền nhỏ sẽ được xúc vào bao để bảo quản hoặc cho vào máy đùn. Nếu sau khi bằm, những mảnh nhựa nhỏ vẫn chưa sạch, chúng sẽ được đặt vào một cái rây và rửa để loại bỏ chất bẩn và bụi. Tùy theo loại và chất lượng nguyên liệu thô (HDPE dạng tấm, sợi LDPE) mà chúng được trộn lẫn và bằm nhỏ. Hai loại PE này được trộn lẫn để tạo ra một đặc tính vật lý khác cho sản phẩm. Sau quá trình đẩy và tạo hạt, tính dẻo và những đặc tính khác của nguyên liệu thể hiện ở những hạt nhựa dẻo và dai. Ở những nơi không có điện hoặc giá điện quá mắc, motor điện của máy bằm được thay bằng một bánh đà nặng và một dụng cụ quay tay. Một hộp truyền động 4:1 kết hợp với một bánh răng trụ tròn 2:1 sẽ cho một hệ số truyền động 8:1 (lưỡi cắt và bánh đà quay 8 lần cho mỗi lần quay tay). Tuy nhiên, theo khảo sát thì nó chỉ cắt được nhựa PS. Kết tụ - Hóa rắn Các loại nhựa mềm (túi xách, drap trải giường..) không thích hợp để đưa vào các thiết bị máy móc như máy bằm, máy đùn. Vì vậy phải kết tụ chúng trước khi cắt, bằng cách làm cho nó nóng lên bằng nhiệt sau đó cho nó đông lại. Quá trình này sẽ cải thiện chất lượng của sản phẩm cuối cùng. Ngoài ra, nó còn làm tăng tỷ trọng của nguyên liệu và có thể tạo thêm nhiều nguyên liệu để cho vào máy đùn, vì vậy có thể tăng năng suất. Nguyên liệu kết tụ phải sạch, vì các tạp chất sẽ ảnh hưởng đến tính chất của nhựa và hiển nhiên độ dẻo của nhựa sẽ không đạt yêu cầu. Chất bẩn cần được lấy ra trong suốt quá trình này. Bên trong máy kết tụ có gắn lưỡi cắt quay với tốc độ cao sẽ tạo ra hơi nóng do ma sát. Nguyên liệu thô sẽ tăng tỷ trọng do chúng bị co lại. Khi nguyên liệu vừa nguội, chúng trở nên rắn và được cắt thành những hạt nhỏ, cứng. Hơi nóng sẽ càng tăng lên nếu pin nóng được lắp quanh máy hoặc thổi hơi nước nóng vào. Quá trình làm nguội sẽ xảy ra nhanh hơn nếu cho thêm một ít nước hoặc dùng máy thổi khí lạnh. Đôi khi những mảnh vụn này sẽ được qua một cái rây để loại bỏ bụi bẩn. Lưỡi cắt quay nhờ có motor điện có gắn dây curoa. Nguyên liệu sau đó sẽ tự động được trút vào bao. Các công đoạn hoàn thiện sản phẩm Tạo hạt Nhựa cứng sau khi nghiền nhỏ và nhựa xốp là nguyên liệu của quá trình đùn và tạo hạt để sản xuất hạt nhựa. Hạt nhựa này sẽ trở thành nguyên liệu đầu vào của các quá trình ép thành sản phẩm. Hình 7: Qui trình tạo hạt Phễu Nhựa vụn ÓÁng nước Sợi nhựa Trục lăn Khuôn cắt Vỉ lưới lọc Pin nóng Thùng máy Trục vít Đầu khuôn đẩy Bể nước lạnh Cân Bao đựng hạt (Nguồn :Vogler – 1984, [4]) Nguyên tắc hoạt động: Nguyên liệu được cho vào phễu và rơi xuống khuôn đẩy, trục vít quay sẽ đẩy nguyên liệu lên phía trước. Hơi nóng do ma sát và các pin nóng được lắp quanh thùng để làm mềm dẻo nguyên liệu. Pin nóng, nước và máy thổi khí được lắp quanh thùng để kiểm soát nhiệt độ. Trước khi nguyên liệu ra khỏi khuôn, chúng được đưa qua vỉ lưới lọc để loại bỏ những mảnh cứng. Khi các sợi nhựa ra khỏi khuôn, chúng đi qua một bể nước lạnh để rắn lại. Trục lăn sẽ đưa vật liệu vào khuôn cắt để cắt thành những hạt đều nhau dùng làm nguyên liệu sản xuất. Hạt nhựa sẽ tự động được trút vào bao đặt trên một cái cân. Chất thải phát sinh trong quá trình này cũng có thể cho vào máy đùn lần nữa. Năng suất của quá trình tạo hạt phụ thuộc vào qui mô của máy đùn. Một cơ sở tạo hạt nhỏ cần 2 - 3 công nhân đứng máy. Máy đùn và máy tạo hạt được sử dụng ở Thổ Nhĩ Kỳ có giá 5.000$ (máy cũ) và 10.000$ ( máy mới). Chế tạo sản phẩm Một số phương pháp sản xuất được sử dụng cho các qui trình nhỏ để sản xuất ra những sản phẩm cuối cùng, bao gồm: Ép đùn ( các loại ống dẫn) Ép phun ( các sản phẩm thông dụng) Công nghệ thổi ( các loại chai) Cán tấm ( các loại túi xách bằng nhựa) Tất cả những phương pháp trên đều phụ thuộc vào nguồn điện. Chỉ có phương pháp ép đùn là có chi phí thấp, khá đơn giản, có thể làm thủ công khi gặp sự cố về điện. Ép đùn Quá trình ép đùn cũng giống như quá trình tạo hạt nhưng sản phẩm cuối cùng có dạng ống. Quá trình này có thêm một khuôn thép có khoét lỗ để định hình sản phẩm. Nguyên liệu được làm nguội và hoá rắn trong không khí, trong nước sinh hoạt hoặc thùng lạnh trước khi qua ống cuốn và được cắt thành những đoạn thẳng. Nguyên liệu là các mảnh PVC được sử dụng để chế tạo các sản phẩm dạng ống. Đầu tiên, nguyên liệu cần được sấy khô, sau đó sẽ được lọc và pha trộn với các chất phụ gia. Chúng được đưa vào phễu để đi vào khuôn. Trục vít quay tạo ra hơi nóng do ma sát. Do đó, hơi ẩm của nguyên liệu sẽ lại tiếp tục được hạ xuống và được lọc một lần nữa. Sau đó, chúng sẽ được đẩy qua khuôn tạo ống để tạo ra sản phẩm cuối cùng. Hình 8: Qui trình ép đùn Trục vít Trục đỡ Khuôn Sản phẩm dạng ống nở ra khi ra khỏi khuôn (Nguồn: Vogler – 1984, [4]) Ép phun Nguyên tắc hoạt động: Nguyên liệu được đưa vào phễu và đi xuống máy đùn. Trục vít quay sẽ đẩy nhựa lên phía trước và các pin nóng sẽ làm nóng chảy chúng. Sau đó, trục vít ngừng quay để nhựa chảy dồn về phía trước khuôn. Khi đủ lượng nguyên liệu, trục đẩy sẽ đẩy lượng nhựa nóng chảy qua vòi phun vào một khuôn thép kín. Khuôn này được giữ lạnh để nguyên liệu nhanh chóng cứng lại. Sau đó, người ta mở khuôn và tháo sản phẩm ra, và chuẩn bị cho mẻ tiếp theo. Các loại máy kiểu cũ thường sử dụng piston hoặc ống bơm thay cho trục vít. Hình dạng của khuôn ép tùy theo loại sản phẩm sản xuất. Hình 9: Quá trình ép phun Trục vít Phễu chứa nhựa ở dạng hạt hay dạng bột Khuôn 2 ngăn Bàn kẹp giữ khuôn ép Vòi phun Pin nóng và lạnh (Nguồn: Vogler – 1984,[4]) Công nghệ thổi Những đoạn ống nhựa sau khi được đẩy ra khỏi máy đùn sẽ đi vào máy thổi chai. Lúc này, khuôn khít lại để cắt thành từng đoạn ống bằng với chiều cao của chai. Khí nén thổi vào để làm giãn nở đoạn ống theo hình dạng của khuôn. Sản phẩm được làm lạnh cho tới khi chúng cứng lại và được tháo ra khỏi khuôn. Công suất của máy thổi khoảng 100 - 200 kg sản phẩm/ngày, tùy thuộc vào độ mạnh của motor (10 - 15 mã lực). Mỗi máy cần một motor để vận hành và một motor để làm lạnh. Hình 10: Qui trình thổi Máy đùn - Khuôn Khí nén vào khuôn để làm giãn nở ống Trục rỗng mặt trong cổ chai Khuôn khít lại để cắt ống (Nguồn: Vogler – 1984, [4]) Cán tấm Nguyên liệu sau khi ra khỏi máy đùn sẽ có dạng ống mỏng và được đưa lên một cái tháp gồm một hệ thống bơm hơi và một trục kéo chạy bằng motor. Khí nén sẽ thổi phồng ống nhựa mỏng. Bên ngoài được làm nguội bởi những ống thổi khí lạnh. Khi ống nhựa qua trục kéo, nó sẽ được cán thành tấm. Để thực hiện quá trình này, chỉ có những hạt nhựa chất lượng cao như nhựa thô mới có thể được sử dụng. Máy móc và thiết bị Các máy móc sản xuất nhựa phức tạp được sử dụng trong các ngành công nghiệp thường cần vốn đầu tư lớn. Máy đùn với công suất 12 kg/giờ có giá 20,000$ và máy đùn có công suất 40 kg/giờ có giá 40,000$. Bảng 13: Giá máy đùn ở Calcutta Công suất (kg/giờ) Giá ($) 12 30 40 750 1,400 1,850 (Nguồn : Ptr Services – 1992, [4]) Giá máy móc ở Calcutta thấp là do : Những máy này chỉ dùng để sản xuất sản phẩm từ phế liệu. Thậm chí thùng máy và các bánh răng đều được làm từ những đồ phế liệu. Thiết bị được mua lại từ những người bán đồ cũ và được sửa chữa lại. Hầu như không có sự kiểm soát chất lượng nguyên liệu dùng trong máy. GIỚI THIỆU VỀ NHỰA LAI GỖ VÀ CÁC SẢN PHẨM Các nhà khoa học tại Đại học New York đang phát triển một phương pháp làm tăng độ bền của nhựa bằng cách kết hợp với các sợi gỗ. Sợi gỗ và các chất có gốc cellulose như vỏ đậu phộng, cây tre, rơm rạ, vỏ trấu… sẽ được trộn lẫn với phế liệu nhựa và xay thành một hỗn hợp nhựa - gỗ. Sau đó chúng được đùn thành sản phẩm. Các chất phụ gia như: phẩm màu, chất kết dính, chất ổn định, chất tạo bọt, dầu nhờn… được thêm vào để sản phẩm bền và đẹp hơn. Với trên 70% lượng cellulose có trong hỗn hợp (thường thì tỷ lệ 50/50 phổ biến hơn), hỗn hợp nhựa - gỗ vẫn sẽ thể hiện các đặc tính của gỗ và có thể được làm thành các vật dụng tương tự như gỗ trong nhà (cầu thang, ván lót sàn…). Chúng có khả năng chịu được độ ẩm và không bị mục. [3] Bảng 14: So sánh độ bền và độ cứng của gỗ và hỗn hợp nhựa lai gỗ. Nguyên liệu % Gỗ Tỷ trọng Độ bền uốn (PSI) Modul uốn (PSI) Gỗ 100 0.37 8,000 887,500 Hỗn hợp nhựa – gỗ thông thường 50 0.97 1,900 169,000 Hỗn hợp PP - gỗ 30 0.52 6,000 215,000 Hỗn hợp PP sau khi đùn - gỗ 30 0.98 17,000 733,000 (Nguồn: Second Generation Woodfibre-Polymer Composites, [5]) Các nhà sản xuất cho rằng hỗn hợp nhựa - gỗ rất thân thiện với môi trường và không cần bảo quản kỹ như các sản phẩm làm từ gỗ phải dùng chất bảo quản và chất chống mối mọt. Công dụng phổ biến nhất của nó là làm ván lót sàn ngoài trời, rào chắn, hàng rào, ghế trong công viên, đồ trang trí, khung cửa và những vật dụng trong nhà. TỔNG QUAN VỀ NGÀNH NHỰA Ở TP.HCM Các sản phẩm nhựa ngày càng chiếm lĩnh thị trường vì chúng có những đặc tính vượt trội hơn so với các sản phẩm cùng chức năng bằng kim loại, thuỷ tinh, giấy như: nhẹ, rẻ, đa dạng và dễ sử dụng. Do đặc tính nhẹ nên chi phí vận chuyển các sản phẩm nhựa bao giờ cũng rẻ hơn so với kim loại và thuỷ tinh. Sản phẩm nhựa đa dạng về hình dạng, thích hợp với các loại thực phẩm ướt cũng như sử dụng trong các lò vi ba. Cùng với sự phát triển của mặt hàng tiêu dùng bằng nhựa, nhựa phế thải đặc biệt là nylon ngày càng chiếm tỷ trọng đáng kể trong thành phần chất thải rắn sinh hoạt. Theo kết quả phân tích của Sở Tài nguyên và Môi trường về thành phần chất thải rắn sinh hoạt tại các hộ gia đình ở Tp.HCM cho thấy nhựa và nylon chiếm tỷ trọng thứ hai sau rác thực phẩm (nhựa chiếm 1.2 - 4.2% và túi nylon chiếm 3.5 - 13.4%). Như vậy, nếu thu hồi và tái chế lượng phế liệu này sẽ giảm đáng kể thể tích chôn lấp đồng thời sẽ đem lại lơi ích không nhỏ về kinh tế. Để có đủ nguyên liệu, mỗi năm ngành nhựa cần hàng triệu tấn nhựa, trong khi năng lực sản xuất trong nước chỉ đạt khoảng 200.000 tấn. Việc sử dụng nhựa phế liệu để làm nguyên liệu sản xuất sẽ giúp doanh nghiệp giảm giá thành tới 50% so với việc sử dụng hạt nhựa chính phẩm. Hiện nay, giá thành các sản phẩm nhựa của nước ta không cạnh tranh nổi với Trung Quốc vì cao hơn đến 10 - 15% do họ sử dụng đến 40 - 50% nguyên liệu là phế liệu nhựa tái chế. Bên cạnh đó, giá dầu mỏ biến động liên tục làm tăng giá nhựa nguyên liệu dẫn đến việc các nhà sản xuất phải tìm kiếm các nguồn nguyên liệu rẻ tiền hơn là nhựa tái chế, sản xuất từ nhựa phế thải. Đứng trước nhu cầu thị trường rộng lớn và lợi nhuận hấp dẫn, các cơ sở tái chế thu mua nhựa phế thải để tái chế hoặc đơn giản chỉ là gia công tái sản xuất kiếm lời. Hoạt động này bên cạnh những lợi ích về mặt kinh tế xã hội cũng đã ít nhiều ảnh hưởng đến môi trường xung quanh khu vực. Bảng 15: Một số sản phẩm nhựa đã dần thay thế các sản phẩm truyền thống Sản phẩm nhựa Sản phẩm truyền thống Nhựa dân dụng Ống nước Pallet Thuyền, canô... Bao bì sản phẩm tiêu dùng Đồ gỗ, đồ đan lát thủ công Ống nước bằng sắt, thép Pallet gỗ Thuyền gỗ... Bao bì bằng giấy Bảng 16: Thành phần nhựa trong các mẫu rác tại Tp.HCM Mẫu rác Nylon (%) Nhựa (%) Khoảng dao động Trung bình Khoảng dao động Trung bình Rác từ các hộ gia đình Rác nhà hàng,khách sạn Rác chợ Rác trường học 0 – 36.6 0 – 5.3 0 – 6.5 8.5 – 34.4 6.84 2.65 - 22.3 0 - 10.8 0 - 6.0 0 - 4.3 3.5 – 18.9 2.05 3.0 - 9.3 (Nguồn: Sở Tài Nguyên và Môi Trường,[2]) LỢI ÍCH CỦA VIỆC TÁI CHẾ NHỰA PHẾ THẢI Duy trì nguồn năng lượng hóa thạch không tái tạo. Việc sản xuất nhựa sử dụng 8% lượng dầu khai thác của thế giới, trong đó 4% dùng làm nguyên liệu và 4% sử dụng trong quá trình sản xuất.[2] Giảm năng lượng tiêu thụ cần thiết để sản xuất ra một sản phẩm nhựa. Tái chế một chai nhựa tiết kiệm khoảng 1/3 năng lượng so với sản xuất một chai nhựa làm bằng hạt nhựa chính phẩm. Giảm khối lượng chất thải đổ về bãi chôn lấp. Giảm sự phát xạ các khí CO2, SO2 và NO. Khí SO2 giảm khoảng 1/3, khí NO giảm 1/2 và khí CO2 giảm 1/3. Giảm lượng nước sử dụng khoảng 90%. [2] HIỆN TRẠNG CÔNG NGHỆ CỦA NGÀNH TÁI CHẾ NHỰA Hình 11: Sơ đồ tái chế nhựa điển hình Nhựa phế liệu Xay Máy ó keo Hạt nhựa Phân loại Rửa và phơi Ép hay kéo thành sản phẩm Xào và trộn màu (Nguồn: Sở Tài Nguyên và Môi Trường, [2]) Qui trình tái chế nhựa phế liệu: chủ yếu gồm 4 giai đoạn chính: Giai đoạn 1: phân loại: thường được tiến hành bằng thủ công, nhằm phân loại, làm sạch từng loại PE, PP, PVC, PS... riêng biệt. Mức độ phân loại ở mỗi nơi rất khác nhau phụ thuộc vào yêu cầu của nhà sản xuất mà họ bán. Phế liệu có thể được phân loại ở bất kỳ giai đoạn nào trong quá trình tái chế, theo màu, theo loại… Phế liệu được phân loại bằng tay, chủ yếu là phụ nữ và trẻ em, bởi vì tiền công thấp và cần nhiều lao động. Giai đoạn 2: xay bằm và phơi khô: phế liệu sau khi được phân loại, làm sạch sẽ được đưa vào máy xay để xay nhỏ và đưa qua một bể nước để ngâm và rửa sạch chất bẩn. Sau đó được đem phơi khô tại các bãi đất trống rồi đóng lại thành bao và chuyển đến các cơ sở tạo hạt. Giai đoạn 3: tạo hạt, ó keo: tại đây, các mẫu nhựa phế liệu được đưa vào một bộ phận để xay nhuyễn và pha màu theo yêu cầu sản xuất. Tiếp theo, các mẫu nhựa được làm nóng chảy trong một ống dài và được một trục ép đẩy qua một tấm lưới để tạo thành những sợi nhựa thưa có đường kính khoảng 0.3 - 0.4 cm. Sau đó, các sợi nhựa này được dẫn qua bể nước lạnh nhằm làm đông cứng sợi nhựa và cuối cùng được một máy cắt cắt ra thành những hạt nhỏ. Tùy theo nhu cầu sử dụng mà các hạt nhựa này sẽ được pha màu thích hợp. Giai đoạn 4: sản xuất sản phẩm: hạt nhựa sau khi được tạo thành sẽ được đưa đến các cơ sở sản xuất sản phẩm. Tùy thuộc vào loại sản phẩm sẽ sản xuất như: thổi túi, dép, rổ, thau, ống nước.... mà máy móc sẽ khác nhau. Hình 12: Qui trình sơ bộ của công nghệ tái chế nylon phế liệu Rác sinh hoạt Ủû tự nhiên (phân hủy các chất hữu cơ và dầu) Phân loại nylon từ rác sinh hoạt Bằm và rửa Phơi khô Giũ sạch Đùn Nghiền nhỏ Cắt hạt Đóng gói (Nguồn: Công Ty Môi Trường Biển Xanh) Mô tả qui trình: a. Công đoạn phân loại bao nylon từ rác sinh hoạt: đây là công đoạn làm thủ công là chủ yếu. Các công nhân sẽ trực tiếp phân loại bằng tay các chất thải vô cơ và hữu cơ. Trong chất thải vô cơ tiến hành phân loại ra những chất thải có thể tái sinh trong đó có bao nylon. b. Công đoạn ủ tự nhiên: đây là công đoạn làm giảm hàm lượng dầu dính bám vào bao nylon và các chất hữu cơ còn sót lại trong bao nylon. Quá trình này chủ yếu dựa vào các loại vi sinh có sẵn trong các chất bẩn bám vào bao nylon trong quá trình sử dụng. Thời gian ủ của công đoạn này là từ 10 - 15 ngày thì hàm lượng dầu và chất hữu cơ giảm khoảng 65 - 70% là có thể đưa vào sản xuất. Trong công đoạn này phát sinh ra mùi hôi do quá trình phân hủy chất hữu cơ. Công đoạn bằm và rửa: sau khi nylon đã được ủ tự nhiên thì được chuyển đến công đoạn bằm - rửa nhằm làm sạch các chất bẩn bám trên nylon. Để giảm lượng hóa chất và nước trong quá trình rửa, trước khi bằm, bao nylon sẽ được máy giũ giũ sạch các chất hữu cơ còn sót lại. Sau đó, nylon được đưa vào máy bằm để bằm thành các miếng nhỏ khoảng 4 - 5 cm2 để thuận tiện cho công đoạn rửa phía sau. Trong công đoạn rửa, hóa chất tẩy rửa sẽ được thêm vào nhằm làm tăng khả năng loại bỏ các chất bẩn bám trên nylon. Công đoạn này sẽ sinh ra một lượng lớn nước thải chủ yếu chứa một hàm lượng cao các chất hữu cơ và chất tẩy rửa. Tuy nhiên, có thể hạn chế lượng nước thải phát sinh bằng cách xử lý sơ bộ và sau đó tiến hành tuần hoàn để tái sử dụng. d. Công đoạn phơi khô: sau khi rửa, bao nylon sẽ được phơi khô tại sân phơi. Với phương pháp như hiện nay, công đoạn làm khô này sẽ phụ thuộc rất nhiều vào thời tiết và làm ảnh hưởng đến các công đoạn sản xuất phía sau nếu không có kế hoạch dự trữ hợp lý. Công đoạn giũ: nhằm loại bỏ các loại bụi bẩn và cát có trong bao nylon sau khi phơi. Công đoạn này có thể bỏ qua nếu sử dụng phương pháp sấy. Công đoạn nghiền nhỏ: các mẩu nylon sau khi qua công đoạn giũ sẽ được nghiền nhỏ thêm một lần nữa trước khi đưa vào máy đùn. Công đoạn đùn: nylon sau khi qua công đoạn nghiền nhỏ lần cuối sẽ được đưa vào máy đùn hai cấp. Tại đây, nylon sẽ được nung nóng chảy và đùn ép thành sợi và sau đó được làm nguội. Do đây là công đoạn gia nhiệt làm nóng chảy nylon nên sẽ phát sinh ra một lượng nhỏ khói và mùi. Nước trong quá trình làm nguội không cần qua quá trình xử lý, có thể làm mát và tuần hoàn tái sử dụng lại. Công đoạn cắt hạt: sau khi qua công đoạn đùn thành sợi, các sợi này sẽ qua máy cắt hạt để cắt thành các hạt nhỏ. Công đoạn đóng gói: hạt nhựa thành phẩm sau khi cắt sẽ được cân ký và đóng bao trước khi đem phân phối ra thị trường. Trong công nghệ như hiện nay thì để có 3 tấn hạt nhựa thành phẩm thì phải cần có khoảng 10 tấn bao nylon phế liệu. Có nghĩa là tỷ lệ hao hụt khoảng 65 -67%. Hiện tại, các hạt nhựa tái sinh từ bao nylon trong rác thải sinh hoạt có thể dùng sản xuất bao nhựa tái sinh, ống nước đen, phối trộn thêm vào trong sản xuất các loại ống nhựa khác và các sản phẩm nhựa có chất lượng thấp khác. Hình 13: Sơ đồ qui trình sản xuất sợi dây nhựa Bao bì phế liệu Loại bỏ sắt, thép Rửa Bằm Phơi khô Máy ó Đổ khuôn Keo Bằm nhuyễn Keo xào Máy cuốn tạo sợi dây nhựa Qua bể nước nóng để rút dây nhỏ lại Qua bể nước làm lạnh Qua thanh trục cuốn sợi Sợi dây nhựa thành phẩm (Nguồn: Công ty sản xuất bao bì nhựa Việt Hùng) Qui trình sản xuất a. Sơ chế: gồm 4 công đoạn nhỏ là: Loại bỏ sắt, thép: trong bao bì phế liệu có lẫn những tạp chất không phải là nhựa như: sắt, thép, chì … sẽ được công nhân loại bỏ bằng tay. Rửa: bao bì phế liệu sau khi được loại bỏ sắt, thép sẽ đưa vào trong một bể lớn để rửa (bằng tay) cho sạch đất cát. Bằm: sau khi được rửa, bao bì phế liệu sẽ được cho vào một máy bằm để bằm nhỏ ra. Sau đó sẽ được cho vào bể nước để rửa thêm một lần nữa. Phơi khô: sau khi rửa sạch sẽ, người ta sẽ vớt bao bì ra khỏi bể và đem trải ra sân để phơi khô. b. Máy ó: bao bì sau khi được phơi khô sẽ đưa vào máy ó để được nấu ra thành dung dịch nhựa có màu đen. c. Đổ khuôn: dung dịch nhựa nóng chảy sau đó sẽ được đem đi đổ khuôn, với kích thước 40 x 40 cm. Sau khi khô người ta gọi đó là miếng keo. Keo này sẽ là nguyên liệu chính để làm ra dây nhựa. d. Bằm nhuyễn: khi có nhu cầu sản xuất dây, người ta mới đem keo ra bằm nhuyễn bằng máy thành từng hạt nhỏ. e. Tạo sợi: keo sau khi bằm nhuyễn sẽ được bỏ vào máy xào cho nóng chảy ra. Máy xào được nối với máy cuốn tạo sợi thô. Keo sau khi được xào sẽ đi qua một bể nước lạnh. Do sự chênh lệch nhiệt độ, keo sẽ đông lại tạo ra sợi dây nylon nhưng có kích thước bản dây lớn, theo máy cuốn cuốn ra bể nước nóng. Bể nước nóng này có nhiệm vụ làm cho bản sợi dây teo lại. f. Thành phẩm: sợi dây nylon được nối với máy cuốn để cuốn thành từng bó dây lớn rồi đem bán. Cứ 1 tấn bao bì phế liệu qua tái chế thu được 800 kg nhựa keo. Một cuộn nặng khoảng 28 - 30 kg. Mỗi mẻ sản xuất 12 cuộn. Mỗi ngày làm hai ca là 5 mẻ với sản lượng 2 tấn sản phẩm. Nhiên liệu sử dụng để sản xuất: củi, cặn nhớt, điện. Không phải các cơ sở tái chế nhựa đều tiến hành tái chế qua các công đoạn đầy đủ như sơ đồ trên, có cơ sở chỉ thực hiện các công đoạn phân loại nhựa phế liệu, xay, rửa và phơi sau đó bán lại cho các cơ sở ó thành hạt nhựa sau đó ép thành sản phẩm như giày dép nhựa, sản phẩm nhựa gia dụng.... hoặc kéo thành sợi (dây nylon). Tuy nhiên cũng có cơ sở chỉ thực hiện công đoạn ó thành hạt nhựa từ các cơ sở xay nhựa phế liệu rồi tiếp tục bán hạt nhựa đã ó cho các cơ sở gia công thành sản phẩm cuối cùng. THỰC TRẠNG MÔI TRƯỜNG CỦA HOẠT ĐỘNG TÁI CHẾ NHỰA Vấn đề chủ yếu của các cơ sở tái chế nhựa là khí thải có mùi hôi do quá trình nấu chảy nhựa và nước thải từ hoạt động xay rửa phế liệu. Các cơ sở tái chế nhựa luôn thải ra mùi hôi do nhựa bị nấu chảy. Bên cạnh khí thải, các cơ sở này thường làm tắc nghẽn hệ thống thoát nước do hoạt động xay rửa phế liệu. Việc lưu chứa chất thải và phế liệu không được các cơ sở quan tâm đúng mức: lưu chưa không theo trật tự, hỗn độn và không có thiết bị lưu chứa theo từng chủng loại. Cơ sở sau phân loại nếu không tận dụng được phế thải sẽ đem đổ bỏ vào hệ thống thu gom chất thải sinh hoạt. Bảng 17: Kết quả khảo sát môi trường không khí Vị trí Bụi mg/m3 CO mg/m3 Cl mg/m3 CN mg/m3 HC mg/m3 Môi trường nền 0.2 6.28 0.008 0 0 Đường đi nội bộ 0.62 14.44 Bãi rác 0.65 35.08 0.05 0.051 1.74 Cơ sở sản xuất túi nylon 0.8 17.45 0.049 0.012 1.25 TCVN 5937, 5938 - 1995 0.2 5 0.06 0.01 1.5 (Nguồn: Đại học Bách Khoa Hà Nội) Bảng 18: Kết quả đo tiếng ồn Vị trí khảo sát Mức ồn tương đương (dbA) Thời gian 6 – 18 h 18 – 22h 22 – 6h Môi trường nền 53.5 50 47.9 Đường đi nội bộ trong khu vực 54.9 53.7 48.2 Cơ sở sản xuất túi nylon 1 83.1 79.6 75.6 Cơ sở sản xuất túi nylon 2 82.4 75.8 73.5 Khu vực nghiền nhựa 98.2 TCVN 5949 – 1995 75 70 50 (Nguồn: Đại học Bách Khoa Hà Nội) Bảng 19: Kết quả khảo sát môi trường không khí Vị trí pH DO mg/l COD mg/l BOD5 mg/l Dầu mỡ mg/l Cống rãnh thoát nước chung 8.02 0.5 252 120 0.56 TCVN 5942 – 1995 5.5 – 9 >= 2 < 35 < 25 0.

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docNOI DUNG LUAN VAN.doc
  • docBIA.doc
  • docDANH MUC.doc
  • docHINH ANH.doc
  • docLOI CAM ON.doc
  • docNHIEM VU DO AN.doc
  • docTAI LIEU THAM KHAO.doc
Tài liệu liên quan