Luận văn Sử dụng phương pháp phân tích chi phí lợi ích mở rộng để đánh giá hiệu quả việc xây dựng hệ thống xử lí nước thải của nhà máy giấy Hoàng Văn Thụ

o số liệu thống kê 1998 toàn tỉnh có 350 trường phổ thông với 7.572 lớp, 9.969 giáo viên, 252.299 học sinh, giảm so với năm 1997 là 3.504 học sinh; có 6 trường đại học và cao đẳng trên địa bàn với 920 giáo viên, 10.396 học sinh; 6 trường trung cấp do Trung Ương quản lý với 421 giáo viên, 5.086 học sinh; 3 trường do địa phương quản lý với 171 giáo viên và 2.117 học sinh; 8 trường công nhân kỹ thuật với 350 giáo viên, 5.126 học sinh. Sức khoẻ cộng đồng Trong tỉnh có 17 bệnh viện, 18 phòng khám, 176 trạm y tế phường xã với tổng số 3.416 giường bệnh, 2.199 cán bộ y tế. Số lượng cán bộ đạt 2,07 cán bộ y tế/1000 dân để phục vụ cho sức khoẻ cộng đồng. 1.2 Hiện trạng sản xuất của nhà máy giấy Hoàng văn thụ Nhà máy giấy Hoàng Văn Thụ là doanh nghiệp Nhà nước thuộc Tổng Công Ty Giấy Việt Nam, Nhà máy này là nhà máy giấy đầu tiên của ngành giấy Việt Nam, tiền thân là Nhà máy giấy Đáp Cầu - Bắc Ninh. Trong những năm 1990, Nhà máy đã định hướng sản phẩm chính là các loại giấy bao gói công nghiệp và cát tông hòm hộp. Hiện nay sản phẩm chính của Nhà máy đã đáp ứng phần nào nhu cầu khách hàng trong nước, tuy nhiên thị trường ngày càng đòi hỏi chất lượng sản phẩm cao hơn, giá bán ngày một thấp hơn. Do vậy buộc Nhà máy có chiến lược phát triển, mở rộng quy mô về số lượng và nâng cao chất lượng sản phẩm để đáp ứng yêu cầu thị trường. 1.2.1 Mô tả quy trình sản xuất hiện nay của Nhà máy 1.2.1.1 Sơ đồ dây chuyền sản xuất Giấy được sản xuất từ bột giấy qua công nghiệp cơ bản là xeo giấy. Bột giấy cơ bản nguyên liệu là cellulose nguồn gốc thực vật như gỗ, tre nứa, rơm, bã mía. Do đó việc sản xuất giấy bao giờ cũng gồm những công đoạn sau: a) Chuẩn bị nguyên liệu có cellulose Nguyên liệu tre, nứa, vầu do các lâm trường Bạch Thông, Đồng Hỷ, Võ Nhai.. cung cấp thông qua 2 tuyến đường bộ và đường sông. Nguyên liệu nứa, vầu được xếp đống trên bãi, chứa theo từng loại riêng, tiện cho việc sử dụng. Những cây nguyên liệu sau khi được ổn định về độ ẩm, được đưa vào máy chặt mảnh có công xuất 2 tấn/giờ để cắt thành mảnh có kích thước 25 - 95 mm. Sau đó được hệ thống băng tải dẫn lên phễu chứa rồi được nạp vào các goòng để kéo và đổ vào các nồi nấu. b) Nấu để sản xuất bột giấy và tẩy bột giấy Nhà máy hiện có 2 hệ thống nồi nấu: Nồi cầu dung tích 8 m3 Nồi trụ nằm có dung tích 21 m3 ở 2 hệ thống nồi này, sau khi nạp đầy nguyên liệu và bổ sung 1 lượng xút, lưu huỳnh, nước theo lượng nhất định, nồi được đóng lại và tiến hành quay nồi cấp hơi nước bão hoà trực tiếp vào nồi ở áp lực tối đa 6 kg/cm2 trong một thời gian nhất định. Nguyên liệu nứa, vầu đã được nấu chín, được phóng hoặc đổ vào các két chứa sơ bộ. Tại két chứa sơ bộ sẽ tiến hành chắn triệt để dịch đặc để đưa về bộ phận cô dịch với sản phẩm phụ là dịch đen. Bột còn lại được rửa sơ bộ sau đó đưa vào các máy rửa khuyếch tán để tiến hành rửa thật triệt để. c) Tạo bột giấy thành phẩm Bột rửa sạch được tháo vào các máy nghiền của Hà Lan. Tại đây tuỳ theo từng loại giấy sẽ có một chế độ nghiền phù hợp. Sau khi gia keo, bột tinh được tháo xuống các phuy chứa của các máy xeo - thuộc phân xưởng giấy. d) Xeo giấy và tạo giấy thành phẩm Tại các phuy chứa bột dự trữ có trữ một lượng bột tối thiểu nhằm sản xuất liên tục. Sau khi pha loãng, bột nước được bơm chuyển về hòm điều tiết, tiếp tục pha loãng và điều chỉnh lưu lượng ổn định thì bột nước mới được dẫn qua sàng bằng và sàn đứng cát rồi lại qua sàng tinh. Sau khi lọc sạch cát, sạn, những sợi dài bột nước được đưa qua hòm bột chảy để lên lưới đồng. Sau khi qua hệ thống ép ướt băng, giấy được dẫn vào sấy. Giấy khô được cuộn thành từng cuộn có trọng lượng theo yêu cầu. Sau khi qua cắt hoặc cuộn lại, loại bỏ những phần không đạt yêu cầu thì tiến hành nhập kho thành phẩm, tới đây kết thúc chu trình sản xuất. Sơ đồ dây chuyền sản xuất hiện nay của Nhà máy Giấy Hoàng Văn Thụ như sau: Chặt mảnh Goòng Nấu Két chứa sơ bộ Rửa khuyếch tán Nghiền Phuy chứa Pha loãng Hòm điều tiết Sàng thô Rãnh lắng cát Sàng tinh Hòm bột chảy Lưới Ép Sấy Cuộn Ép quang Kho Xút, lưu huỳnh Chắt dịch Cô đặc dịch đen Nồi hơi Hơi nước bão hoà Cuộn lại Cắt lựa SX cát tông lạnh Thu hồi bột Nhựa Phèn Sàng thô Cống thải SƠ ĐỒ DÂY CHUYỀN SẢN SUẤT Nguyên liệu Hình 9: Sơ đồ dây chuyền sản xuất hiện nay của Nhà máy 2.1.2 Trang thiết bị Thiết bị của nhà máy chủ yếu là do Trung Quốc sản xuất từ những năm 1970, ngoài ra còn phải kể đến một loạt các thiết bị của Pháp, Đức... Các thiết bị này qua quá trình sản xuất đã được đại tu, sửa chữa nhưng nhìn chung còn chắp vá, thường xuyên có tình trạng hư hỏng phải đóng máy xử lý, sửa chữa. Cụ thể: - Hệ thống chặt mảnh nguyên liệu: Với hai máy chặt mảnh Trung Quốc, công suất thiết kế 2T/h đã qua đại tu thay thế nhiều lần đến nay đã rệu rã. Như vậy chất lượng mảnh không đạt yêu cầu. Hơn thế nữa Nhà máy không có hệ thống sàng mảnh nên đã ảnh hưởng lớn đến hiệu quả tiêu hao nguyên vật liệu dẫn đến ảnh hưởng đến chất lượng bột giấy sau khi nấu. - Hệ thống máy xeo: Gồm có 2 máy xeo phục hồi của Pháp, kiểu 1 lô giấy, 1 máy xeo Trung Quốc lưới dài và một máy xeo tròn cải tạo từ máy 3T8 cũ đã qua quá trình sử dụng đại tu sửa chữa chắp vá, xuống cấp, sai lệch nhiều vì vậy năng suất chất lượng sản phẩm đều thấp, tổn thất bột lớn. - Hệ thống nồi hơi: Có 3 nồi hơi kiểu KZL4-13 sản xuất và sử dụng từ những năm 1970 qua nhiều lần đại tu sửa chữa lớn, sự cố hỏng hóc thường xuyên xảy ra. Chi phí sữa chữa quá lớn, ảnh hưởng tới nhịp độ sản xuất. Hiện tại chỉ vận hành được 1 nồi hơi. Ngoài ra, hệ thống cấp nước và xử lý nước cấp rất sơ sài, có thể coi như chưa có, nước sản xuất hiện nay được bơm trực tiếp từ sông Cầu lên sử dụng. 1.2.1.3 Chất lượng sản phẩm Tình trạng thiết bị đã ảnh hưởng lớn tới công nghệ sản xuất và chất lượng sản phẩm. Mặc dầu Nhà máy có điều chỉnh kỹ thuật công nghệ cho phù hợp nhưng kết quả vẫn hạn chế. Chất lượng sản phẩm nổi lên một số vấn đề như sau: Định lượng giấy không ổn định Giấy xốp, bở, ẩm, độ bền cơ lý kém. Đứt rách nhiều. 1.2.1.4 Kết quả sản xuất kinh doanh trong những năm gần đây Bảng 6: Bảng tổng kết kết quả hoạt động sản xuất kinh doanh của Nhà máy trong những năm gần đây Tên chỉ tiêu Đơn vị Năm 1994 Năm 1995 Năm 1996 Năm 1997 Năm 1998 Năm 1999 Sản lượng Tấn 2.990 3.600 3.680 3.613 3.652 3.874 Doanh thu Tỷ đồng VN 11,1 15,3 16,1 16,1 17,2 19,7 Lợi nhuận Triệu đồng VN Hoà vốn 109 51 51 85 195,5 Nộp NS Triệu đồng VN 833,949 790 391,283 391,283 438 890 Lao động Người 432 427 438 438 438 428 Thu nhập BQ đồng/người/tháng 265.000 365.000 450.000 450.000 450.000 619.000 ( Nguồn: Báo cáo sản xuất kinh doanh của Nhà máy giấy Hoàng Văn Thụ) 1.2.2 Công tác xử lý môi trường ở nhà máy giấy hiện nay Công tác xử lý môi trường trong thời gian qua tại nhà máy chưa thực sự được sự quan tâm, chú trọng, nguyên nhân chính ở đây là do nhà máy còn thiếu vốn, quy mô sản xuất còn nhỏ, công nghệ sản xuất lạc hậu. Mặc dù trong những năm gần đây hoạt động kinh doanh đã đem lại hiệu quả cao hơn, nhưng vẫn chưa đủ khả năng để đầu tư cho thiết bị xử lý môi trường. Hiện tại, nhà máy có tổ chức thu hồi cô đặc dịch đen (200 Be) tuy nhiên hệ thống dẫn nước thải phóng rửa lần 1 đến chỗ hệ thống cô đặc dịch đen và hệ thống cô đặc đã cũ, hỏng hóc một số chỗ, lò hơi không đủ công suất để làm nhiệm vụ cô đặc dịch đen của nước rửa phóng lần 1. Hệ thống tách nước thải dịch đen và dịch trắng riêng biệt chưa có, do vậy hầu như toàn bộ nước thải được thải tự do ra hệ thống sông Câù thông qua hệ thống thoát nước 1300 m . Và ngay chính hệ thống thoát nước thải cũng bị hư hỏng không đáp ứng được yêu cầu thoát nước thải trong nhà máy Năm 1998 nhà máy đã cho lắp đặt hệ thống khử bụi nồi hơi (gồm 2 bộ), đã phần nào giải quyết được vấn đề ô nhiễm bụi trong quá trình sản xuất. Tóm lại, trong giai đoạn tới việc đầu tư xây dựng hệ thống xử lý môi trường ở nhà máy là việc cần phải đẩy mạnh triển khai, nó quyết định đến việc tồn tại của nhà máy trong thời gian tới vì nếu tiếp tục tồn tại tình trạng thải tự do ra môi trường mà không qua xử lý các chất độc hại trong nước thải thì nó sẽ làm không chỉ ảnh hưởng trực tiếp đến sức khoẻ của những người lao động trong nhà máy mà còn gây ảnh hưởng đến dân cư quanh khu vực và còn gây nhiều thiệt hại mà chúng ta không thể lường hết được. II. Hiện trạng chất lượng môi trường tại khu vực nhà máy hiện nay 2.1 Hiện trạng chất lượng môi trường không khí 2.1.1 Các nguồn gây ô nhiễm không khí Khí thải nhà máy bao gồm các nguồn chủ yếu sau: - Khí thải lò hơi - Bụi do vận chuyển, chặt mảng và sàng nguyên liệu - Khí thải ra từ nồi nấu trong lúc tháo liệu - Khí thải từ các phương tiện vận chuyển nghuyên liệu và sản phẩm 2.1.2 Chất lượng không khí tại khu vực nhà máy Những chỉ tiêu về ô nhiễm không khí được theo dõi ở đây là các thông số cơ bản trong không khí xung quanh như: Các hợp chất khí cơ bản trong không khí xung quanh: SO2, NO2; Các hợp chất khí phát sinh trong quá trình đốt cháy nhiên liệu từ các động cơ nổ và khuyếch tán xăng dầu như: tổng HC; CO... Các chất hạt: bụi lơ lửng. Thông qua công tác đo đạc, và tiến hành phân tích mẫu chất lượng không khí tại các điểm khác nhau xung quanh khu vực nhà máy. Trên cơ sở các tiêu chuẩn chất lượng môi trường Việt Nam đã được quy định, so sánh kết quả phân tích với các tiêu chuẩn tương ứng đã được quy định và từ đó đánh giá chất lượng môi trường không khí xung quanh khu vực nhà máy. 2.1.2.1 Giới hạn nồng độ cho phép các chất độc trong không khí ở cơ sở sản xuất TT Chất gây ô nhiễm Dạng Đơn vị Nồng độ tối đa cho phép Khí và hơi Bụi 1 SO2 + mg/m3 20 2 CO + mg/m3 30 3 Pb + + mg/m3 10 4 Tổng HC + mg/m3 300 Bảng 7: Giới hạn nồng độ cho phép các chất độc trong không khí ở cơ sở sản xuất (Quy định của Bộ Y tế Việt Nam 505 BYT/QĐ ngày 13/4/1992) 2.1.2.2 Kết quả đo đạc chất lượng không khí Mạng lưới đo đạc chất lượng không khí được tiến hành tại 4 điểm: Điểm nền (cách tường nhà máy 500 m - đầu gió); Phân xưởng lò hơi; Khu chặt nguyên liệu; Nhà dân (cách tường nhà máy 30 m - xuôi gió). Bảng 8: Kết quả đo đạc không khí tại các điểm khác nhau Vị trí đo đạc SO2 (mg/m3) NOx (mg/m3) H2S (mg/m3) CO (mg/m3) TSP (mg/m3) Pb trong bụi (mg/m3) Điểm nền 43.13 4.3 1.69 0.78 0.38 0.09 Phân xưởng lò hơi 72.27 10.1 2.38 2.54 1.65 0.55 Khu chặt nguyên liệu 65.2 4.73 3.19 11.93 0.6 0.54 Nhà dân 35.84 5.6 2.86 0.88 0.579 0.28 (Nguồn: Trung tâm Nghiên cứu, Đào Tạo và Tư vấn Môi trường ) 2.1.2.3 Đánh giá hiện trạng chất lượng môi trường không khí Kết quả phân tích về chất lượng không khí tại khu vực nhà máy cho thấy một số chất khí và hơi vượt quá tiêu chuẩn cho phép, tuy nhiên mức độ ô nhiễm ở đây không quá lớn, do đó có thể nói hoạt động sản xuất của nhà máy ảnh hưởng đến môi trường không khí là không đáng kể. 2.2 Hiện trạng tiếng ồn 2.2.1 Các nguồn phát sinh tiếng ồn Các nguồn phát sinh tiếng ồn tại nhà máy sinh từ các bộ phận khác nhau trong dây chuyền công nghệ cũ và mới: Dây chuyền hiện tại: Bộ phận chặt mảnh nguyên liệu Bộ phận nấu Bộ phận nghiền Bộ phận sàng Bộ phận ép Dâ y chuyền mới Bộ phận nghiền thuỷ lực Bộ phận nghiền đĩa Bộ phận sàng áp lực Máy xeo giấy Hoạt động của thiết bị gia công giấy 2.2.2 Đánh giá hiện trạng môi trường tiếng ồn Để đánh giá được hiện trạng tiếng ồn tại khu vực nhà máy xem mức độ ảnh hưởng là bao nhiêu, dựa trên cơ sở là tiêu chuẩn chất lượng Việt Nam về tiếng ồn và những thông tin thu thập được từ các khu vực quanh nhà máy. 2.2.2.1 Tiếng ồn khu vực công cộng và dân cư - mức tối đa cho phép TCVN 5949 - 1995 Bảng 9: Tiêu chuẩn tiếng ồn Đơn vị dB(A) TT Khu vực Thời gian 6h00-18h00 18h00- 22h00 22h00 - 6h00 1 Khu vực cần đặc biệt yên tĩnh (bệnh viện, thư viện, nhà trẻ,...) 50 45 40 2 Khu dân cư, khách sạn, nhà ở, cơ quan hành chính 60 55 45 3 Khu thương mại, dịch vụ 70 70 50 4 Khu sản xuất nằm xen kẽ khu dân cư 75 70 50 2.2.2.2 Kết quả đo đạc Bảng 10: Kết quả đo đạc tiếng ồn tại khu vực nhà máy (Đơn vị dB(A)) Vị trí 6h - 18h TB Max Trong khu làm việc 96 101.8 Khu máy chặt 115.7 118.3 Đầu hướng gió 71.7 74.7 Cuối hướng gió 57 66.9 (Nguồn: Trung tâm Nghiên cứu, Đào Tạo và Tư vấn Môi trường ) 2.2.2.3 Đánh giá môi trường tiếng ồn Tiếng ồn tại khu vực sản xuất, nhất là khu vực máy chặt cao quá tiêu chuẩn cho phép. Tuy nhiên, mức độ ô nhiễm tiếng ồn chỉ giới hạn trong khu vực tường rào nhà máy. Kết quả đo đạc tiếng ồn tại khu vực xung quanh cho thấy mức độ tiếng ồn vẫn nằm trong giới hạn cho phép. 2.3 Hiện trạng môi trường nước 2.3.1 Các nguồn phát sinh nước thải Nguồn nước thải từ nhà máy phát sinh từ các nguồn sau: Nước thải sinh hoạt của cán bộ công nhân viên Nước thải sản xuất (nước dịch đen, nước thải rửa bột, nước thải xeo giấy) Nước mưa rửa trôi bề mặt khu vực Nước vệ sinh máy móc thiết bị Nước thải khi xảy ra sự cố. 2.3.2 Hiện trạng chất lượng nước tại khu vực nhà máy 2.3.2.1 Hiện trạng chất lượng nước cấp Trạm bơm nước cấp của Nhà máy hiện tại gồm 3 bơm có công suất 3 x 200 m3/giờ = 600 m3/giờ đủ cung cấp cho sản xuất và sinh hoạt của Nhà máy hiện nay (250 m3/giờ) và nhu cầu cung cấp nước cho dây chuyền sản xuất mới (150 m3/giờ). Như vậy nhu cầu nước là không thiếu. Kết quả đo đạc chất lượng nước cấp cho sinh hoạt cho thấy nồng độ các chất độc hại trong nước sinh hoạt còn cao, không đảm bảo đủ tiêu chuẩn chất lượng nước cấp, làm ảnh hưởng đến sức khoẻ của cán bộ công nhân viên. Nước cấp cho sản xuất cũng không đảm bảo tiêu chuẩn chính vì vậy mà chất lượng sản phẩm nhà máy sản xuất ra còn bị hạn chế nhiều. Do đó, nhà máy cần phải nghiên cứu và cải tạo hệ thống xử lý nước cấp. 2.3.2.2 Hiện trạng chất lượng nước thải Nước thải sinh hoạt: Tổng lượng cán bộ công nhân viên của toàn nhà máy là 608 người. Theo tính toán mức tiêu thụ nước khoảng 120 lít/ người/ ngày thì lượng nước cung cấp cho các nhu cầu sinh hoạt của toàn bộ công nhân nhà máy sẽ vào khoảng 73 m3/ngày và lượng nước thải theo ước tính khoảng 66 m3/ngày. Nước thải từ khu vực vệ sinh được tập trung về bể phốt chung của nhà máy. Nước thải sinh hoạt mang theo một lượng lớn các chất hữu cơ, các loại vi khuẩn (E. Coli, vi rút các loại, trứng giun sán) sẽ là nguyên nhân gây ô nhiễm nguồn nước nơi nước thải ra nhập. Nước thải sau khi ra khỏi bể phốt được đổ vào bể tập trung cùng với nước thải khác của nhà máy trước khi thải ra ngoài. Bảng 11: Ước tính mức thải của mỗi người dân đến hệ thống cống rãnh STT Chất thải Mức thải (g/người/ngày) Lượng thải (kg/ngày) 1 BOD5 45 - 54 27.36 - 32.8 2 COD 72 - 102.6 43.84 - 62.32 3 SS 70 - 145 42.56 - 88.16 (Nguồn: Trung tâm Nghiên cứu, Đào Tạo và Tư vấn Môi trường ) Ngoài ra các chất thải còn chứa một loạt các dinh dưỡng khác, dinh dưỡng trong nước thải là nguyên nhân gây ra hiện tượng phú dưỡng trong các ao hồ, sông nơi tiếp nhận chất thải. Nước thải sản xuất: Trong các nguồn nước thải kể trên , nguồn nước thải từ khâu nấu bột (nước dịch đen) đây là lượng nước thải có màu rất đen, nhất là nước rửa lần 1 của bộ phận nấu có màu đen kịt, có nồng độ kiềm rất cao (2600 - 7930 mg/l) và nồng độ COD đo được là 15 480 – 50 280 mg/l, BOD đo được là 4800 – 24 000 mg/l, chứa các thành phần khó phân huỷ sinh học (lignin và cellulose). Tuy nhiên tải lượng thải ra của lượng nước thải dịch đen là không nhiều. Nước thải dịch trắng chủ yếu là do công đoạn xeo giấy sinh ra, theo số liệu đo đạc lưu lượng nước thải xeo giấy khoảng 2 000 – 2 500 m3/ngày đêm và điều hoà trong suốt thời gian hoạt động của nhà máy. Thực tế khi hai loại nước thải này được pha trộn với nhau đã tạo thành lượng nước thải có lưu lượng lớn (khoảng 3500 m3/ ngđ) và nồng độ các chất ô nhiễm rất cao (COD khoảng 2.500 mgO2/L, pH = 8,5 - 9,2) có khả năng gây ô nhiễm nặng nề đến chất lượng nước sông Cầu. Với nồng độ chất hữu cơ cao, đặc biệt các chất hữu cơ dễ bị phân huỷ sinh học, lượng oxy hoà tan trong nước sẽ giảm rất nhanh đến 0 do hoạt động của các vi sinh vật hiếu khí phân huỷ các chất hữu cơ. Trong điều kiện kị khí (không có oxy), các loại sinh vật nước đều bị tiêu diệt, nhiều loại khí độc hại hình thành như carbonic CO2, methane CH4, sulfua hydro H2S gây ô nhiễm môi trường không khí và gây "hiệu ứng nhà kính" . Đặc biệt là vấn đề cảm quan, do lượng lớn ligin và các sản phẩm hữu cơ, nước thải có độ màu rất cao. Độ màu của nước thải đã làm tăng độ màu của nước sông và do pH cao lớp bột dày tạo thành trên mặt nước đã làm mất mỹ quan nguồn cấp nước. Việc sử dụng nguồn nước này không qua xử lý sẽ gây ngứa ngáy. Bảng 12: Tổng lượng thải của nhà máy mỗi năm: Công đoạn sản xuất Định mức nước (m3/tấn sản phẩm) Công suất (tấn/năm) Tổng lượng nước thải (m3/năm) - Nấu bột 5 3.500 17.500 - Rửa bột 100 3.500 350.000 - Xeo giấy 200 3.500 700.000 (Nguồn: Trung tâm Nghiên cứu, Đào Tạo và Tư vấn Môi trường ) Bảng 13: Kết quả phân tích chất lượng nước thải của nhà máy giấy như sau: Stt Mẫu nước Thông số Mầu pH BOD (mg/l) COD (mg/l) SS (mg/l) 1 Nước rửa 1( bộ phận nấu) Đen kịt 9,97 24.000 50.280 399 2 Nước rửa 2( bộ phận nấu) Đen 8,95 4.800 15.480 248 3 Nước thải xeo 1 Lờ nhờ 8,89 138 290 233 4 Nước thải xeo 2 Lờ nhờ 9,21 180 350 248 5 Nước thải xeo 3 Lờ nhờ 9,25 319 600 324 6 Nước thải xeo rửa nấu Đen 10,24 102 7 Nước thải tại cửa chính n.máy Đen 10,10 46 8 Nước thải tại cửa xả ra s.Cầu Hơi đen 9,27 500 1.830 24 9 Tiêu chuẩn thải loại A 6-9 20 50 50 10 Tiêu chuẩn thải loại B 5,5-9 50 100 100 11 Tiêu chuẩn thải loại C 5-9 100 400 200 (Nguồn: Trung tâm Nghiên cứu, Đào Tạo và Tư vấn Môi trường ) 2.3.2.3. Đánh giá chất lượng nước thải Qua kết quả phân tích chất lượng nước thải cho thấy nước thải dịch đen có mức độ ô nhiễm rất cao, chỉ số COD lên tới 50 280 mg/l với nước rửa phóng lần 1và 15 480 mg/l với các nước rửa sau đó. Nước thải nhà máy đổ ra sông Cầu có mức độ ô nhiễm cao, chỉ số COD lên tới 1830 mg/l gấp hơn 37 lần tiêu chuẩn thải TCVN 5945- 1955 loại A, chỉ số BOD lên tới 500mg/l gấp 25 lần tiêu chuẩn thải TCVN 5945-1995 loại A. Như vậy, hiện trạng nước sông Cầu đang ở mức báo động, khi mà mỗi năm nhà máy thải ra một lượng nước thải khổng lồ với nồng độ các chất ô nhiễm quá cao như vậy, lượng nước này thải trực tiếp ra sông Cầu và hoà cùng dòng chảy qua 5 tỉnh thành, có thể kết luận rằng nguồn nước thải của nhà máy đang là mối lo ngại lớn cho không chỉ cộng đồng dân cư xung quanh nhà máy mà còn ảnh hưởng đến cả cư dân sống ở hai bên bờ sông Cầu, đe doạ đến hệ sinh thái dưới nước, và cây trồng ở hai bên sông. III. Mô tả dây chuyền sản xuất giấy bao bì công nghiệp công suất 15 000 tấn/ năm và hệ thống xử lý nước thải 3.1 Mô tả quy trình công nghệ sản xuất 3.1.1 Khái quát Giấy bao gói xi măng được sản xuất từ bột Kraft không tẩy (UKP): 30% và bột tre nứa tự nấu: 70%. Chất lượng sản phẩm đạt tiêu chuẩn loại A giấy bao gói xi măng nhập khẩu hiện nay. Giấy bao gói công nghiệp: Công nghệ sản xuất giấy bao gói công nghiệp dựa trên việc sử dụng hỗn hợp giấy loại và bột tre nứa tự nấu, tỷ lệ sử dụng giấy loại là 50% và bột tre nứa tự nấu là 50%. Chất lượng sản phẩm đạt tiêu chuẩn loại A giấy bao gói công nghiệp. Dây chuyền sản xuất và thiết bị đảm bảo các yêu cầu sau: Công nghệ đạt mức trung bình tiên tiến. Có hệ thống xử lý môi trường. Yếu tố đánh giá chất lượng và mức độ tiên tiến của công nghệ là: Chất lượng sản phẩm. Định mức tiêu hao nguyên liệu vật liệu chủ yếu. Chất lượng nước thải sau xử lý. 3.1.2 Dây chuyền sản xuất giấy bao bì công nghiệp 3.1.2.1 . Sơ đồ dây chuyền công nghệ sản xuất. Sơ đồ công nghệ sản xuất giấy bao bì công nghiệp được trình bày ở hình 2 dưới đây. Đóng gói Thành phẩm Các chất phụ gia Bể phối trộn Bể xeo Sàng áp lực Máy xeo giấy Cát cuộn lại Bơm Sàng thô Lọc cát hình dùi nồng độ cao Bể chứa Sàng li tâm Lọc cát hình dùi Sàng áp lực Cô đặc Bể chứa Nghiền đĩa Bể chứa Bột tre nứa tự nấu Băng tải Thuỷ lực Sàng thô Lọc cát hình dùi nồng độ cao Bể chứa Sàng áp lực Cô đặc Bể chứa Nghiền đĩa Bể chứa Sàng tạp chất Bột kraft không tẩy (hoặc giấy loại) Hình 2.3 Sơ đồ dây chuyền công nghệ sản xuất giấy bao bì Hai dây chuyền chuẩn bị bột được thiết kế song song: Dây chuyền 1: Dùng để xử lý bột Kraft không tẩy và giấy loại. Dây chuyền 2: Dùng để xử lý bột tre nứa tự nấu. Các dây chuyền chuẩn bị bột đều bao gồm: Băng tải đưa nguyên liệu, máy đánh tơi thuỷ lực có kết cấu loại bỏ tạp chất tự động, máy sàng thô và hệ lọc cát thô, hệ thống lọc cát, sàng áp lực, máy cô đặc, hệ thống nghiền đĩa, bể chứa bột và toàn bộ hệ thống bơm bột tại từng công đoạn. Bột giấy không tẩy được băng tải đưa vào máy đánh tơi thủy lực, tại đây các tạp chất (như băng dính, đinh ghim, tạp chất cơ học...) được loại bỏ. Phần bột được bơm qua sàng tinh, sau sàng tinh bột được đưa về bể chứa cấp 2. Từ đây bột được cấp cho hệ thống lọc cát. Sau lọc cát bột được cô đặc và đưa vào bể chứa tiếp theo. Từ bể chứa này bột được bơm đi nghiền qua hệ thống nghiền đĩa sau đó vào bể chứa bột. Tại đây bột được cho phụ gia cần thiết và được đưa đi xeo. Dây chuyền chuẩn bị bột tre nứa tự nấu cũng bao gồm các thiết bị tương tự như chuẩn bị bột giấy Kraft không tẩy nhưng được tăng cường thêm khâu sàng thô và rửa bột. Khi sản xuất giấy bao gói xi măng thì sử dụng nguyên liệu là hỗn hợp Kraft không tẩy và bột tre nứa tự nấu. Khi sản xuất giấy bao gói công nghiệp thì sử dụng nguyên liệu là hỗn hợp giấy loại và bột tre nứa tự nấu. 3.1.2.2 Nước cấp và nước thải nhà máy sau khi đưa dây chuyền công nghệ mới vào hoạt động a) Nước cấp Vấn đề cần quan tâm ở đây đó là nước cấp và nước thải của nhà máy. đối với nước cấp, nhà máy sẽ bổ sung hệ thống bơm nước cấp với công suất 1 bơm 200 m3/h để dự phòng và cải tạo, củng cố lại trạm bơm, đường ống để đảm bảo an toàn và đáp ứng yêu cầu cấp nước cho sản xuất của Nhà máy. Nhà máy cũng sẽ đầu tư mới hệ thống xử lý nước cấp đảm bảo yêu cầu chất lượng nước cho sản xuất và sinh hoạt. b) Nước thải Đối với nước thải Nhà máy sẽ đầu tư hệ thống xử lý nước thải với mục tiêu nước thải ra phải đạt tiêu chuẩn xả ra nguồn tiếp nhận (theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN5945-1995). Bởi vì, khi nhà máy đưa hệ thống dây chuyền công nghệ mới vào hoạt động mặc dù dây chuyền công nghệ này có những tiến bộ hơn lượng nước thải/1 tấn sản phẩm sẽ giảm đi nhưng do sản lượng tăng lên do đó tổng lượng nước thải hàng năm của nhà máy sẽ tăng lên. Và yếu tố môi trường chịu ảnh hưởng chính trong quá trình vận hành là yếu tố môi trường nước. Các thành phần môi trường khác như không khí, tiếng ồn không bị ảnh hưởng lớn, vẫn nằm trong giới hạn cho phép. Tuy nhiên, nhà máy cũng sẽ cố gắng đầu tư để đảm bảo môi trường làm việc cho các cán bộ công nhân viên được tốt hơn. Nước thải công nghiệp (nước thải từ sản xuất) của nhà máy giấy Hoàng Văn Thụ bao gồm nước thải của các công đoạn sản xuất sau: Công đoạn nấu bột (nước thải dịch đen) Công đoạn rửa bột (nước thải dịch trắng). Công đoạn xeo giấy (nước thải dịch trắng). Tổng lượng nước thải của nhà máy khi dây chuyền xeo giấy mới đưa vào hoạt động sẽ được trình bày trong bảng sau. Bảng 14:Ước tính tổng lượng nước thải khi dây chuyền xeo mới đi vào hoạt động. Công đoạn sản xuất Định mức nước (m3/tấn sản phẩm) Công suất (tấn/năm) Tổng lượng nước thải (m3/năm) A. Dây chuyền cũ - Nấu bột 5 3.500 17.500 - Rửa bột 100* 3.500 350.000 - Xeo giấy 200 3.500 700.000 B. Dây chuyền xeo mới - Xeo giấy 80 13.500 1.080.000 Nước tái sử dụng - 300.000 Tổng lượng nước thải công nghiệp từ nhà máy 2.047.500 (Nguồn: Trung tâm Nghiên cứu, Đào Tạo và Tư vấn Môi trường ) Theo thiết kế thời gian làm việc của nhà máy 300 ngày/năm thì lượng nước thải trung bình ngày của nhà máy ước tính vào khoảng 6825 m3. Trong khi nước thải dịch trắng bị nhiễm bẩn chủ yếu bởi các chất lơ lửng, hàm lượng các chất lơ lửng trong nước trắng dao động trong khoảng từ 500 - 1200 mg/l và hàm lượng các chất hữu cơ hoà tan không lớn (BOD = 20 - 40 mgO2/l), không chứa các chất độc hại và pH trung tính. Nước thải dịch đen có pH rất cao (12.0 - 12.85) do ảnh hưởng của xút (NaOH) trong quá trình nấu. Hàm lượng các chất hữu cơ trong dịch đen rất cao (giá trị COD xác định lên tới 51 000 mg/l). Đặc biệt nước thải thải dịch đen còn chứa lignin một hợp chất hữu cơ khó bị phân huỷ sinh học với nồng độ cao, các chất hữu cơ dễ phân huỷ sinh học như tinh bột, đường, protein. Với công suất sản xuất bột giấy như hiện nay (20.000 tấn/năm) thì mỗi ngày công đoạn nấu bột thải ra khoảng 50 - 55 m3 nước dịch đen. Nước thải dịch trắng trong giai đoạn này bao gồm nước rửa bột và nước thải từ quá trình xeo giấy. Tổng lượng dịch trắng (nước xeo giấy và nước rửa bột) khi dây chuyền xeo mới hoạt động cùng với dây chuyền sản xuất cũ vào khoảng 1.830.000 m3/năm, trong đó nước rửa bột là 350 000 m3/năm. Nước thải dịch trắng tuy có nồng độ ô nhiễm nhỏ , cặn lơ lửng dễ xử lý bằng quá trình lắng tự nhiên và lắng keo tụ, nhưng lại có lưu lượng rất lớn (khoảng 2 300 m3/ngđ). Cả hai loại nước thải đều có khả năng