Tài liệu hướng dẫn Sản xuất sạch hơn - Ngành Giấy

Tài liệu hướng dẫn



Sản xuất sạch hơn
Ngành Giấy
Tài liệu hướng dẫn Sản xuất sạch hơn trong ngành giấy và bột giấy
1
Mục lục
Mục lục 1
Mở đầu 3
1 Giới thiệu chung 4
1.1 Ngành giấy và bột giấy của Việt nam 4
1.2 Mô tả quy trình sản xuất 5
1.2.1 Chuẩn bị nguyên liệu thô 8
1.2.2 Sản xuất bột 8
1.2.3 Chuẩn bị phối liệu bột 11
1.2.4 Xeo giấy 11
1.2.5 Khu vực phụ trợ 12
1.2.6 Thu hồi hóa chất 12
1.3 Hiện trạng chất thải 13
1.3.1 Nước thải 13
1.3.2 Khí thải 15
1.3.3 Chất thải rắn 15
2 Sản xuất sạch hơn – Nguyên tắc, nhu cầu và phương pháp luận 16
2.1 Giới thiệu về Sản xuất sạch hơn (SXSH) 16
2.2 Nhu cầu về SXSH 17
2.3 Phương pháp luận đánh giá sản xuất sạch hơn 19
2.4 Các kỹ thuật SXSH 23

3 Các cơ hội SXSH trong nhà máy giấy và bột giấy 25
3.1 Các cơ hội SXSH trong khu vực chuẩn bị nguyên liệu thô 25
3.2 Các cơ hội SXSH trong khu vực sản xuất bột giấy 26
3.3 Các giải pháp SXSH cho khu vực chuẩn bị phối liệu bột và xeo 36
3.4 Giải pháp SXSH cho công đoạn thu hồi hóa chất 43
3.5 Các giải pháp SXSH cho khu vực phụ trợ 44
4 Phương pháp luận 6 bước đánh giá SXSH 48
4.1 Bước 1: Khởi động 49
4.1.1 Nhiệm vụ 1: Thành lập nhóm 49
4.1.2 Nhiệm vụ 2: Các bước quy trình & nhận diện các dòng thải 53
4.2 Bước 2: Phân tích các công đoạn 60
4.2.1 Nhiệm vụ 3: Chuẩn bị sơ đồ quy trình 60
4.2.2 Nhiệm vụ 4: Cân bằng nguyên liệu, năng lượng và cấu tử 62
4.2.3 Nhiệm vụ 5: Xác định tính chất của dòng thải 74
4.2.4 Nhiệm vụ 6: Định giá cho các dòng thải 75
4.2.5 Nhiệm vụ 7: Xác định nguyên nhân 77
4.3 Bước 3: Phân tích các bước quy trình 81
4.3.1 Nhiệm vụ 8: Xây dựng các giải pháp SXSH 81
4.3.2 Nhiệm vụ 9: Sàng lọc các cơ hội SXSH 85
4.4 Bước 4: Lựa chọn các giải pháp SXSH 86
4.4.1 Nhiệm vụ 10: Tính khả thi kĩ thuật 86
4.4.2 Nhiệm vụ 11: Tính khả thi kinh tế 88
4.4.3 Nhiệm vụ 12: Tính khả thi môi trường 90
4.4.4 Nhiệm vụ 13: Lựa chọn giải pháp để thực hiện 91
4.5 Bước 5: Thực hiện các giải pháp SXSH 93
4.5.1 Nhiệm vụ 14: Chuẩn bị thực hiện 93
4.5.2 Nhiệm vụ 15: Triển khai các giải pháp 94
4.5.3 Nhiệm vụ 16: Quan trắc và đánh giá kết quả 94
4.6 Bước 6: Duy trì hoạt động SXSH 95
2 Tài liệu Hướng dẫn Sản xuất sạch hơn trong ngành giấy và bột giấy

5
Trở ngại trong việc thực hiện SXSH và cách khắc phục 96
5.1 Các rào cản thái độ 96
5.1.1 Bàng quan với các vấn đề quản lý nội vi và môi trường 97
5.1.2 Không muốn thay đổi 97
5.1.3 Các biện pháp khắc phục các rào cản thái độ 97
5.2 Các rào cản mang tính hệ thống 98
5.2.1 Thiếu các kỹ năng quản lý chuyên nghiệp 99
5.2.2 Các hồ sơ sản xuất sơ sài 99
5.2.3 Các hệ thống quản lý không đầy đủ và kém hiệu quả 99
5.2.4 Các biện pháp khắc phục rào cản mang tính hệ thống 100
5.3 Các rào cản tổ chức 101
5.3.1 Tập trung hoá quyền ra quyết định 101
5.3.2 Quá chú trọng vào sản xuất 102
5.3.3 Không có sự tham gia của công nhân 102
5.3.4 Các biện pháp khắc phục các rào cản mang tính tổ chức 102
5.4 Các rào cản kỹ thuật 103
5.4.1 Năng lực kỹ thuật hạn chế 103
5.4.2 Tiếp cận thông tin kỹ thuật còn gặp hạn chế 104
5.4.3 Các hạn chế về công nghệ 104
5.4.4 Các biện pháp khắc phục rào cản kỹ thuật 104
5.5 Các rào cản kinh tế 105
5.5.1 Các ưu đãi tài chính chủ yếu ưu tiên cho khối lượng sản xuất hơn
là chi phi phí sản xuất 106

5.5.2 Nguyên liệu thô giá rẻ và dễ kiếm 106
5.5.3 Chính sách đầu tư hiện hành 106
5.5.4 Các biện pháp khắc phục các rào cản kinh tế 106
5.5.5 Triển khai các giải pháp có tính hấp dẫn về tài chính 107
5.5.6 Phân bổ chi phí hợp lý và đầu tư có kế hoạch 107

5.5.7 Các chính sách công nghiệp lâu dài 107
5.5.8 Các khuyến khích về tài chính 107
5.6 Các rào cản từ phía chính phủ 107
5.6.1 Các chính sách công nghiệp 108
5.6.2 Các chính sách môi trường 108
5.6.3 Các biện pháp khắc phục rào cản chính phủ 108

Tài liệu hướng dẫn Sản xuất sạch hơn trong ngành giấy và bột giấy
3
Mở đầu
Sản xuất sạch hơn được biết đến như một tiếp cận giảm thiểu ô nhiễm tại nguồn
thông qua việc sử dụng nguyên nhiên liệu có hiệu quả hơn. Việc áp dụng sản
xuất sạch hơn không chỉ giúp các doanh nghiệp cắt giảm chi phí sản xuất, mà
còn đóng góp vào việc cải thiện hiện trạng môi trường, qua đó giảm bớt chi phí
xử lý môi trường.
Tài liệ
u hướng dẫn sản xuất sạch hơn trong ngành sản xuất giấy được biên soạn
trong khuôn khổ hợp tác giữa Trung tâm Sản xuất sạch Việt nam, thuộc Viện
Khoa học và Công nghệ Môi trường, trường Đại học Bách khoa Hà nội và Hợp
phần sản xuất sạch hơn trong Công nghiệp (CPI), thuộc chương trình Hợp tác
Việt nam Đan mạch về Môi trường (DCE), Bộ Công thương.
Mục tiêu chính của tài liệu hướ
ng dẫn này là nhằm từng bước hướng dẫn thực
hiện Đánh giá SXSH (CPA) cho ngành công nghiệp giấy và bột giấy tại Việt Nam.
Đối tượng của bộ tài liệu hướng dẫn này là các lãnh đạo nhà máy, các kỹ thuật
viên và nhân viên của các ban ngành chính phủ và các tổ chức chịu trách nhiệm
thúc đẩy và điều chỉnh/quy định công tác quản lý môi trường tại các nhà máy sản
xuất giấy và bột giấy tại Việt Nam.
Các cán bộ biên soạ
n đã dành nỗ lực cao nhất để tổng hợp thông tin liên quan

đến hiện trạng sản xuất của Việt nam, các vấn đề liên quan đến sản xuất và môi
trường cũng như các thực hành tốt nhất có thể áp dụng được trong điều kiện
Việt nam.
Trung tâm Sản xuất sạch Việt nam và Hợp phần Sản xuất sạch hơn trong Công
nghiệp xin chân thành cảm ơn sự đóng góp của ông Rajiv Garg, cán b
ộ Hội đồng
Năng suất quốc gia của Ấn Độ, các cán bộ của Công ty Cổ phần Tư vấn EPRO
và đặc biệt là Chính phủ Thụy sĩ, thông qua Tổ chức Phát triển Công nghiệp Liên
hợp quốc UNIDO và chính phủ Đan mạch, thông qua tổ chức DANIDA đã hỗ trợ
thực hiện tài liệu này.
Mọi ý kiến đóng góp, xây dựng tài liệu xin gửi về: Trung tâm Sản xuất sạch Việt
nam, email: hoặc Văn Phòng Hợp phần Sản xuất sạch hơn
trong công nghiệp, email:
.
4 Tài liệu Hướng dẫn Sản xuất sạch hơn trong ngành giấy và bột giấy
1 Giới thiệu chung

Chương này nhằm giới thiệu tổng quan về các cơ sở sản xuất giấy và bột giấy ở Việt Nam nhằm
cung cấp thông tin tổng quát về các xu thế về thị trường và tương lai của ngành công nghiệp này.
Kể từ chương này người đọc sẽ có thể hiểu được các loại quy trình khác nhau và nguyên liệu thô
được sử dụng trong ngành giấy và bột giấy. Cuối cùng, người đọc cũng có thể ước tính về các loại
chất thải và ô nhiễm khác nhau sinh từ ngành công nghiệp này ở Việt Nam.

Giấy là một sản phẩm của nền văn minh nhân loại với lịch sử lâu đời hàng nghìn
năm. Thành phần chính của giấy là xenluylô, một loại polyme mạch thẳng và dài
có trong gỗ, bông và các loại cây khác. Trong gỗ, xenluylô bị bao quanh bởi một
mạng lignin cũng là polyme. Để tách xenluylô ra khỏi mạng polyme đó người ta
phải sử dụng phương pháp nghiền cơ học hoặc xử lý hóa học.
Quy trình sản xuất bột giấy bằ
ng phương pháp nghiền cơ học là quy trình có

hiệu quả thu hồi xenluylô cao nhưng tiêu tốn nhiều năng lượng và không loại bỏ
hết lignin, khiến chất lượng giấy không cao.
Trong sản xuất giấy ngày nay, quy trình Kraft được áp dụng phổ biến nhất. Tuy
nhiên, hiệu suất thu hồi xenluylô ở quy trình hóa học không cao bằng quy trình
nghiền cơ học, nhưng quy trình hóa học này cho phép loại bỏ lignin khá triệt để,
nên sản phẩm giấy có độ bền t
ương đối cao.
Dư lượng lignin trong bột giấy làm cho giấy có màu nâu, vì vậy muốn sản xuất
giấy trắng vàng chất lượng cao thì phải loại bỏ hết lignin. Thường người ta oxy
hóa lignin bằng clo nhưng phương pháp này đều gây ô nhiễm môi trường. Vì vậy
các nhà hóa học đã tích cực nghiên cứu các quy trình thân môi trường để áp
dụng cho việc tẩy trắng giấy.
Đầu thập niên 1990, các nhà khoa học Mỹ đã phát triển quy trình khử mực in trên
giấ
y nhằm mục đích tái chế giấy báo và tạp chí cũ. Quy trình này dựa trên cơ sở
xúc tác enzym là xenluylô và tiêu tốn ít năng lượng, hiện nó đã được nhiều công
ty ở Mỹ và các nước khác áp dụng.
Các nhà khoa học cũng đang nghiên cứu các quy trình sinh học để áp dụng cho
sản xuất bột giấy, với mục đích giảm tiêu hao năng lượng và tăng độ bền của
giấy.
1.1 Ngành giấy và bột giấy của Việt nam
Theo thống kê của Hiệp hội giấy Việt Nam, ngành giấy đạt tốc độ tăng trưởng
cao và liên tục trong những năm vừa qua. Từ năm 1990 đến 1999, tốc độ tăng
trưởng bình quân là 16%/năm, 3 năm sau đó (2000, 2001 và 2002) đạt
20%/năm. Dự báo tốc độ tăng trưởng 5 năm tiếp theo là 28%/năm.
Với tốc độ tăng trưởng cao như vậy, cùng với gia tăng sản phẩm giấy nh
ập
khẩu, đã giúp định suất tiêu thụ giấy trên đầu người của Việt Nam tăng từ
Tài liệu hướng dẫn Sản xuất sạch hơn trong ngành giấy và bột giấy
5

3,5kg/người/năm trong năm 1995 lên 7,7kg/người/năm trong năm 2000, 11,4
kg/người trong năm 2002 và khoảng 16 kg/người/năm trong năm 2005.
Để đáp ứng được mức độ tăng trưởng trên, ngành giấy Việt Nam đã có chiến
lược phát triển từ nay đến 2010, đến năm 2010, sản lượng giấy sản xuất trong
nước sẽ đạt tới 1,38 triệu tấn giấy/năm (trong đó khoảng 56% là nhóm giấy công
nghiệp bao bì và 25% là nhóm giấy v
ệ sinh) và 600.000 tấn bột giấy.
Hiện tại, bên cạnh khó khăn về chủ động nguồn bột giấy, ngành giấy Việt Nam
đang đối mặt với các thách thức về quy mô, trình độ công nghệ và các vấn đề về
xử lý môi trường.
Đặc trưng của ngành giấy Việt nam là quy mô nhỏ. Việt nam có tới 46% doanh
nghiệp có công suất dưới 1.000 tấn/năm, 42% có công suất từ 1.000-10.000
tấn/năm và chỉ có 4 doanh nghiệp có công suấ
t trên 50.000 tấn/năm. Số lượng
các doanh nghiệp có quy mô lớn trên 50.000 tấn/năm sẽ ngày càng gia tăng do
quá trình đầu tư tăng trong giai đoạn 2006-2007. Quy mô nhỏ làm ảnh hưởng
đến tính cạnh tranh sản xuất do chất lượng thấp, chi phí sản xuất và xử lý môi
trường cao.
Công nghệ sản xuất từ những năm 70-80 hiện vẫn còn đang tồn tại phổ biến,
thậm chí ở cả những doanh nghiệp sả
n xuất quy mô trên 50.000 tấn/năm.
Nước thải, lignin là những vấn đề môi trường chính đối với ngành sản xuất giấy.
Việc xử lý là bắt buộc trước khi thải ra môi trường. Bên cạnh đó, phát thải khí từ
nồi hơi, chất thải rắn của quá trình nấu, bùn thải của hệ thống xử lý nước thải
cũng là những vấn đề môi trường cần được quan tâm.
Hiện tạ
i Chiến lược Phát triển ngành giấy và bột giấy Việt nam khuyến khích việc
thành lập các doanh nghiệp sản xuất bột có công suất trên 100.000 tấn/năm, và
sản xuất giấy trên 150.000 tấn/năm. Hiệp hội Giấy Việt nam đang xúc tiến xây
dựng tiêu chuẩn phát thải môi trường ngành, đồng thời đề xuất cắt giảm hỗ trợ

đối với các cơ sở sản xuất có quy mô dưới 30.000 tấn/nă
m.
1.2 Mô tả quy trình sản xuất
Nguyên liệu thô được dùng trong sản xuất giấy và bột giấy ở Việt Nam gồm hai
nguồn căn bản là từ rừng (tre và gỗ mềm) và giấy tái chế. Bột giấy được dùng để
sản xuất những loại sản phẩm khác nhau như giấy viết, giấy bao bì, bìa các-
tông, v.v là khác nhau. Tuy nhiên có thể pha trộn bột giấy được tạo ra từ
những nguyên liệu thô khác nhau để có được những đặc tính mong muốn cho
thành phẩ
m. Ví dụ: trong sản xuất bìa carton, bột giấy làm từ tre có thể được trộn
với bột giấy làm từ giấy thải để xơ có được độ bền cần thiết khi cấu thành giấy
thành phẩm. Các bộ phận sản xuất khác nhau và quy trình vận hành của từng bộ
phận được liệt kê trong Bảng 1.
6 Tài liệu Hướng dẫn Sản xuất sạch hơn trong ngành giấy và bột giấy
Bảng 1: Các bộ phận sản xuất và các quy trình vận hành tương ứng
Bộ phận Danh mục nguyên liệu thô Các công đoạn sản xuất
Có nguồn gốc từ rừng (tre) Băm nhỏ, làm sạch, tách loại mảnh lớn,
cát, v.v
Chuẩn bị
nguyên liệu
Có nguồn gốc từ giấy thải Loại bỏ kim loại, dây, thủy tinh, gỗ, sợi
vải, giấy sáp, v.v
Có nguồn gốc từ rừng (tre) Nấu, nghiền, rửa bột, nghiền đĩa, tẩy,
làm sạch và cô đặc.
Sản xuất bột
Có nguồn gốc từ giấy thải Thường giống như đối với công đoạn xử
lý nguyên liệu có nguồn gốc từ rừng
Có nguồn gốc từ rừng (tre) Nghiền đĩa, ly tâm, phối trộn, pha bột Chuẩn bị phối
liệu bột
Có nguồn gốc từ giấy thải Nghiền đĩa, ly tâm, phối trộn, pha bột

Có nguồn gốc từ rừng (tre) Xeo
Có nguồn gốc từ giấy thải
Tách nước, sấy
Có nguồn gốc từ rừng (tre) Khu vực phụ
trợ
Có nguồn gốc từ giấy thải
Hệ thống khí nén, hệ thống nồi hơi và
thiết bị hơi nước, hệ thống cung cấp
nước sản xuất.
Có nguồn gốc từ rừng (tre) Nồi hơi thu hồi, lò nung vôi, thiết bị bốc
hơi
Thu hồi hóa
chất
Có nguồn gốc từ giấy thải Không có
Hình 1 trình bày sơ đồ quy trình tổng quát về quá trình sản xuất giấy.
Tài liệu hướng dẫn Sản xuất sạch hơn trong ngành giấy và bột giấy
7

Hình 1. Sơ đồ quy trình sản xuất giấy và bột giấy



CHUẨN BỊ BỘT









NGHIỀN BỘT


CHUẨN BỊ

NGUYÊN LIỆU



XEO GIẤY
Nguyên liệu thô
(
tre, nứa,
g
ỗ mềm…
)
Chặt, băm, cắt
Nấu
Rửa
Sàng
Làm sạch
Tẩy trẳng
Rửa
Nghiền đĩa
Làm sạch ly tâm
Xeo
Hoàn tất
Nước
Hóa chất
Nước
Nước
thải
Dịch đen
Nước
thải

Thu hồi
hóa chất
Hóa chất
Nước
8 Tài liệu Hướng dẫn Sản xuất sạch hơn trong ngành giấy và bột giấy
Sản xuất giấy là quá trình sử dụng nhiều năng lượng và nước. Các nguồn năng
lượng chính là nhiên liệu (than, các sản phẩm dầu khí) để chạy nồi hơi, điện và
dầu diesel cho máy phát điện.
Suất tiêu hao năng lượng tại các nhà máy ở Việt Nam có sự dao động rất lớn. Sự khác nhau đó
chủ yếu là do sản xuất nhiều loại sản phẩm khác nhau và do tỉ lệ phối hợp nguyên liệu thô khác
nhau (tre, giấy phế liệu, và bột giấy nhập khẩu), ví dụ tiêu thụ năng lượng cho sản xuất giấy tissue
sẽ lớn hơn nhiều so với giấy bao gói hoặc giấy viết. Suất tiêu hao năng lượng điện và nhiệt (hơi
nước) tương ứng là 1000- 2400 kWh/tấn giấy và 3 x 10
6
Kcal/tấn - 6.5 X 10
6
Kcal/tấn. Suất tiêu hao
nước nằm trong khoảng từ 100 đến 350 m
3
/ tấn giấy.
1.2.1 Chuẩn bị nguyên liệu thô
Nguyên liệu thô được sử dụng là tre, các loại gỗ mềm khác, giấy phế liệu hoặc
tái chế, v.v… Trường hợp là gỗ thì sau khi đã cân trọng lượng, gỗ xếp đống
trong sân chứa và sau đó được mang đi cắt thành mảnh.
Với loại tre mỏng thì dùng máy cắt mảnh 3 lưỡi, còn với loại gỗ/tre dầy hơn thì dùng máy cắt có đĩa
dao 6 lưỡi. Kích cỡ của mảnh được tạo ra là từ 15-35mm. Các mảnh quá to và quá nhỏ sẽ được
loại ra. Mảnh có kích cỡ phù hợp sau đó sẽ được chuyển đến khu vực sản xuất bột giấy để nấu.
Khi sử dụng các nguyên liệu thô như giấy thải, thì giấy thải sẽ được sàng lọc để
tách các loại tạp chất như vải sợi, nhựa, giấy sáp hoặc giấy có cán phủ. Các tạp
chất này sẽ được thải ra như chất thải rắn và phần nguyên liệu còn lại sẽ được

chuyển đến công đoạn sản xuất bột giấy.
1.2.2 Sản xuất bột
Nấu: Gỗ thường gồm 50% xơ, 20-30% đường không chứa xơ, và 20-30% lignin.
Lignin là một hợp chất hóa học liên kết các xơ với nhau. Các xơ được tách ra
khỏi lignin bằng cách nấu với hóa chất ở nhiệt độ và áp suất cao trong nồi nấu.
Quá trình nấu được thực hiện theo mẻ với kiềm (NaOH) và hơi nước.
Lượng NaOH được sử dụng khoảng 10-14% của nguyên liệu thô. Một mẻ nấu được hoàn tất sau
khoảng 8 giờ và trong khoảng thời gian đó các loại khí được xả ra khỏi nồi nấu. Trong quá trình nấu
phải duy trì tỉ lệ rắn/lỏng (dung tỉ của từng mẻ) nằm trong khoảng là 1:3 đến 1:4.
Sau nấu, các chất nằm trong nồi nấu được xả ra nhờ áp suất đi vào tháp phóng.
Bột thường được chuyển qua các sàng để tách mấu trước khi rửa.
Rửa: trong quá trình rửa, bột từ tháp phóng và sàng mấu được rửa bằng nước.
Dịch đen loãng từ bột được loại bỏ trong quá trình rửa và được chuyển đến quá
trình thu hồi hóa chất. Bột được tiếp tục rửa trong các bể rửa. Quá trình rử
a này
kéo dài khoảng 5-6 giờ.
Sàng: Bột sau khi rửa thường có chứa tạp chất là cát và một số mảnh chưa
được nấu. Tạp chất này được loại bỏ bằng cách sàng và làm sạch li tâm. Phần
tạp chất tách loại từ quá trình sàng bột khi sản xuất giấy viết và giấy in sẽ được
tái chế làm giấy bao bì (không tẩy trắng). Phần tạp chất loại ra từ thiết bị làm
sạch li tâm thường b
ị thải bỏ. Sau sàng, bột giấy thường có nồng độ 1% sẽ được
làm đặc tới khoảng 4% để chuyển sang bước tiếp theo là tẩy trắng. Phần nước
Tài liệu hướng dẫn Sản xuất sạch hơn trong ngành giấy và bột giấy
9
lọc được tạo ra trong quá trình làm đặc sẽ được thu hồi và tái sử dụng cho quá
trình rửa bột. Loại bột dùng sản xuất giấy bao bì sẽ không cần tẩy trắng và được
chuyển trực tiếp đến công đoạn chuẩn bị xeo.
Tẩy trắng: Công đoạn tẩy trắng được thực hiện nhằm đạt được độ sáng và độ
trắng cho bột giấy. Công đoạ

n này được thực hiện bằng cách sử dụng các hóa
chất. Loại và lượng hóa chất sử dụng phụ thuộc vào loại sản phẩm sẽ được sản
xuất từ bột giấy đó. Trường hợp sản phẩm là giấy viết hoặc giấy in thì công đoạn
tẩy trắng được thực hiện theo 3 bước, trước mỗi bước bột đều được rửa kỹ
.
Trong quá trình này, lignin bị phân hủy và tách ra hoàn toàn, tuy nhiên, xơ cũng
bị phân hủy phần nào và độ dai của giấy cũng giảm đi. Các hóa chất dùng cho
loại tẩy này là clo, dioxit clo, hypoclo và hydroxide natri. 3 bước tẩy trắng bột
truyền thống là:
Bước 1: Clo hóa bột giấy bằng khí clo, khí này sẽ phản ứng với lignin để tạo ra
các hợp chất tan trong nước hoặc tan trong môi trường kiềm.
Bước 2: Lignin đã oxi hóa được loại bỏ bằng cách hòa tan trong dung dịch kiềm.
B
ước 3: Đây là giai đoạn tẩy trắng thực sự khi bột được tẩy trắng bằng dung
dịch hypochlorite.
Sau tẩy trắng, bột sẽ được rửa bằng nước sạch và nước trắng (thu hồi từ máy
xeo). Nước rửa từ quá trình tẩy trắng có chứa chlorolignates và clo dư và, do
vậy, không thể tái sử dụng trực tiếp được. Vì thế nước này sẽ được trộn với
nước tu
ần hoàn từ các công đoạn khác và tái sử dụng cho quá trình rửa bột
giấy.
Hiện nay, việc nghiên cứu số bước tẩy trắng, kết hợp sử dụng các hóa chất tẩy
trắng thân thiện với môi trường như peroxide đã được triển khai áp dụng thành
công tại một số doanh nghiệp trong nước.

QUÁ TRÌNH TÁCH MỰC: Đối với giấy loại đã qua in, ví dụ: báo, cần phải được tách mực mới có
thể sản xuất ra loại giấy in chất lượng cao. Trong quá trình tách mực, người ta thường cho một tác
nhân kiềm và hóa chất tẩy trắng vào từ công đoạn sản xuất bột giấy. Sau khi tiến hành sàng sơ bộ,
dịch nhuyễn chứa xơ được đưa qua các bể tuyển nổi. Mực nổi trên mặt bể được đẩy đi nhờ dòng
khí sục từ đáy bể. Hoặc một cách khác, sau khi sàng sơ bộ, các xơ thô từ máy nghiền sẽ được xử

lý bằng các bước rửa liên tiếp, qua đó mực và các tạp chất khác sẽ được loại bỏ qua phần nước
lọc. Quá trình tác mực thường gồm có một công đoạn tẩy trắng riêng biệt, sử dụng peoxit hydro
hoặc muối hydrosulphit. Việc bổ sung các bước công nghệ nói trên yêu cầu cần phải có thêm các
bước rửa và cô đặc.

10 Tài liệu Hướng dẫn Sản xuất sạch hơn trong ngành giấy và bột giấy

Một trong số các nguyên liệu sản xuất giấy bao bì, giấy tissue, giấy viết hoặc in ở Việt nam là
giấy tái chế như giấy báo, tiền giấy cũ và bẩn, hộp các-tông cũ… Với giấy loại, người ta sử
dụng thiết bị nghiền cơ khí, như máy nghiền thuỷ lực. Giấy được trộn với nước thành một hỗn
hợp đồng nhất. Các chất bẩn nặ
ng như cát và đá sẽ được loại bỏ nhờ quá trình di chuyển dịch
chứa các chất lơ lửng qua các sàng đãi. Tại đây kim loại nặng sẽ lắng xuống và được định kỳ
loại khỏi hệ thống. Bột từ nghiền thuỷ lực được làm sạch trong thiết bị làm sạch nồng độ cao,
tiếp theo là máy phân tách turbo dùng để phân riêng các chất bẩn nặng nhẹ tương ứng. Sau khi
qua sàng, b
ột được chuyển đến thiết bị rửa ly tâm. Tại thiết bị rửa ly tâm, cát sẽ được tách ra
nhờ lực ly tâm. Sau đó bột giấy sẽ được chuyển đến thiết bị làm đặc. Tại đây nước sẽ được
tách bớt và bột giấy trở nên đặc hơn. Bột giấy sau làm đặc sẽ được chuyển qua thiết bị lọc tinh,
để làm bột đạt tới độ
mịn yêu cầu, rồi tới một bể chứa. Tại bể chứa trước máy xeo, người ta sẽ
cho thêm vào dịch bột các thuốc màu và hóa chất. Sơ đồ dưới đây mô tả một quy trình điển
hình cho công đoạn làm bột giấy từ giẩy thải:


Giấy loại
Nghiền thủy lực nồng độ cao
Bể chứa
Điều hòa lưu lượng
Rửa nồng độ cao

Lưới ngang
Hộp phân tách
Rửa ly tâm I
Làm đặc
Hộp phân tách
Ép trục vít
Vít chặn
Đánh tơi
Trộn gia nhiệt
sơ bộ
Vít tải nạp
Phân tán
Kho chứa
Nước lọc đục
Nước tuần hoàn
từ máy xeo
Phần tách loại
Lưới Hệ thống xử lý
Phần tách loại
Rửa ly tâm II Rửa ly tâm III
Phần
tách
loại
Chấp nhận
Nước lọc
trong
Nước lọc
trong
Tách nước
Nước trắng trong

Bể chứa nước lọc
trong và đục
Tài liệu hướng dẫn Sản xuất sạch hơn trong ngành giấy và bột giấy
11
1.2.3 Chuẩn bị phối liệu bột
Bột giấy đã tẩy trắng sẽ được trộn với các loại bột khác từ giấy phế liệu hoặc bột
nhập khẩu. Sự pha trộn phụ thuộc vào nguồn nguyên liệu và loại giấy cần sản
xuất. Hỗn hợp bột được trộn với chất phụ gia và chất độn trong bồn trộn. Thông
thường, các hóa chất dùng để trộn là nhựa thông, phèn, bột đ
á, thuốc nhuộm
(tùy chọn), chất tăng trắng quang học và chất kết dính, …, gồm các bước sau:
• Trộn bột giấy và chất phụ gia để tạo ra dịch bột đồng nhất và liên tục.
• Nghiền đĩa để tạo ra được chất lượng mong muốn cho loại giấy cần sản
xuất.
• Hồ (để cải thiện cảm giác và khả năng in cho giấy) và tạo màu (thêm
pigments, chấ
t màu và chất độn) để đạt được thông số chất lượng như
mong muốn.
1.2.4 Xeo giấy
Bột giấy đã trộn lại được làm sạch bằng phương pháp ly tâm để loại bỏ chất phụ
gia thừa và tạp chất, được cấp vào máy xeo thông qua hộp đầu. Về tách nước
và xeo giấy thì máy xeo có 3 bước phân biệt:
• Bước tách nước trọng lực và chân không (phần lưới)
• Bước tách nước cơ học (phần cuốn ép)
• Bước sấy bằng nhiệt (các máy sấy hơi gián tiếp)
Ở ph
ần lưới của máy xeo, quá trình tách nước khỏi bột diễn ra do tác dụng của
trọng lực và chân không. Nước từ mắt lưới được thu vào hố thu bằng máy bơm
cánh quạt và liên tục được tuần hoàn để pha loãng bột tại máy rửa ly tâm. Ở một
số máy xeo, lưới được rửa liên tục bằng cách phun nước sạch. Nước được thu

gom và xơ được thu hồi từ đó nhờ biện pháp tuyển nổi khí (DAF). Nướ
c trong từ
quá trình tuyển nổi khí DAF, còn gọi là nước trắng, được tuần hoàn cho nhiều
điểm tiêu thụ khác nhau. Các nhà máy không có DAF thì sẽ hoặc thải bỏ nước
rửa lưới ra cống thải hoặc tuần hoàn một phần sử dụng cho quá trình rửa bột.
Sau phần lưới là phần cắt biên để có được độ rộng như ý. Phần biên cắt đi của
tấm bột giấy rơi xuống một h
ố dài dưới lưới và được tuần hoàn vào bể trước
máy xeo.
Ở cuối của phần lưới máy xeo, độ đồng đều của bột tăng đến khoảng 20%.
Người ta tiếp tục tách nước bằng cuộn ép để tăng độ đồng đều lên khoảng 50%.
Cuối cùng, giấy được làm khô bằng máy sấy hơi gián tiếp đạt khoảng 94% độ
cứng và được cuốn thành từng cuộn thành phẩm.
12 Tài liệu Hướng dẫn Sản xuất sạch hơn trong ngành giấy và bột giấy
1.2.5 Khu vực phụ trợ
Khu vực phụ trợ bao gồm cấp nước, cấp điện, nồi hơi, hệ thống khí nén, và
mạng phân phối hơi nước.
Ngành công nghiệp giấy và bột giấy là một ngành sử dụng nhiều nước và việc
cấp nước được đảm bảo bằng cách lấy nước từ mạng cấp nước địa phương
hoặc bằng các giếng khoan của công ty. Có một số trường h
ợp các công ty lấy
nước trực tiếp từ sông thì khi đó nước cần phải được xử lý trước khi sử dụng
vào sản xuất. Mặc dù vây, nước sử dụng cho nồi hơi phải được xử lý kỹ lưỡng
để đảm bảo đáp ứng các yêu cầu.
Nhìn chung, để sản xuất mỗi tấn giấy thì cần từ 100-350 m
3
nước. Nồi hơi của Việt nam thường có
công suất 3-10 tấn/giờ. Các nồi hơi sử dụng than đá hoặc dầu làm nhiên liệu. Áp suất hơi nước tối
đa là 10kg/cm
2

. Hơi nước được dùng trong các máy sấy và máy xeo có áp suất khoảng 3-4 kg/cm
2

và trong các nồi nấu là 6-8 kg/cm
2
.
Trong các nhà máy giấy và bột giấy, khí nén được dùng cho vận hành máy xeo,
các thiết bị đo, các khâu rửa phun,… Các máy nén thường là yếu tố góp phần
làm giảm hiệu quả sử dụng năng lượng.
Hệ thống phân phối hơi trong các nhà máy giấy thường khá phức tạp. Khói thải
từ nồi hơi được thải ra thông qua một quạt gió đẩy vào ống khói. Hệ thống kiểm
soát khói thải như cyclon đa bậc, túi lọc, và ESP có thể đượ
c sử dụng để kiểm
soát phát thải hạt lơ lửng.
Một số nhà máy có các bộ phát điện dùng diesel để đảm bảo các yêu cầu về
điện năng, đề phòng trường hợp mất điện từ lưới điện quốc gia.
1.2.6 Thu hồi hóa chất
Dịch đen thải ra sau quá trình nấu có chứa lignin, ligno sulphates, và các hóa
chất khác. Các hóa chất này được thu hồi tại khu vực thu hồi hoá chất và được
tái sử dụng cho quá trình sản xuất bột giấy. Đầu tiên, dịch đen được cô đặc bằng
phương pháp bay hơi. Tiếp đó, dịch đen đã cô đặc được dùng làm nhiên liệu đốt
trong nồi hơi thu hồi. Các chất vô cơ còn lại sau khi đốt sẽ ở dạng dịch n
ấu chảy
trên sàn lò. Dich nấu chảy chứa chủ yếu là muối carbonate chảy xuống từ trên
sàn lò và được giữ bằng nước; chất này gọi là dịch xanh. Dịch xanh này được
mang đến bồn phản ứng (bồn kiềm hóa) để phản ứng với vôi Ca(OH)
2
tạo thành
natri hydroxide và calcium carbonate lắng xuống. Phần chất lỏng sẽ được dùng
cho quá trình sản xuất bột giấy, còn calcium carbonate được làm khô và cho vào

lò vôi để chuyển thành calcium oxide bằng cách gia nhiệt. Calcium oxide lại được
trộn với nước để hóa vôi. Hình 2 mô tả chu trình thu hồi hóa chất và nấu bột:
Tài liệu hướng dẫn Sản xuất sạch hơn trong ngành giấy và bột giấy
13


Hình 2. Chu trình thu hồi hóa chất và nấu bột
1.3 Hiện trạng chất thải
Nhà máy giấy và bột giấy sinh ra chất thải dạng nước thải, khí thải, và chất thải
rắn. Loại phát thải nổi bật nhất là nước thải, tiếp đó là khí thải và chất thải rắn.
1.3.1 Nước thải
Các nhà máy giấy và bột giấy sinh ra một lượng lớn nước thải và nếu không
được xử lý thì có thể ảnh hưởng tới chất lượng nguồn tiếp nhận. Bảng 2 cho
thấy các nguồn nước thải khác nhau trong một nhà máy giấy và bột giấy.
Nồi hơi thu hồi
Thiết bị bay hơi
Kiềm hóa
và thu hồi vôi
Bồn chứa
d
ị
ch nấu
Tháp phóng
Nồi nấu
Bồn chứa dịch
đen loãng
BỘT
Thiết bị rửa bột
Mảnh gỗ
14 Tài liệu Hướng dẫn Sản xuất sạch hơn trong ngành giấy và bột giấy

Bảng 2: Các nguồn nước thải từ các bộ phận và thiết bị khác nhau
Bộ phận Các nguồn điển hình
Sản xuất bột giấy 9 Hơi ngưng khi phóng bột
9 Dịch đen bị rò rỉ hoặc bị tràn
9 Nước làm mát ở các thiết bị nghiền đĩa
9 Rửa bột giấy chưa tẩy trắng
9 Phần tách loại có chứa nhiều sơ, sạn và cát
9 Phần lọc ra khi làm đặc bột giấy
9 Nước rửa sau tẩy trắng có chứa chlorolignin
9 Nước th
ải có chứa hypochlorite
Chuẩn bị phối liệu
bột
9 Rò rỉ và tràn các hoá chất / phụ gia
9 Rửa sàn
Xeo giấy 9 Phần tách loại từ máy làm sạch ly tâm có chứa xơ, sạn và cát
9 Chất thải từ hố lưới có chứa xơ
9 Dòng tràn từ hố bơm quạt
9 Phần nước lọc ra từ thiết bị tách nước có chứa xơ, bột đá và
các chất hồ
Khu vực phụ trợ 9 Nước xả đáy
9 Nước ngưng tụ chưa được thu hồi
9 Nước thải hoàn nguyên từ tháp làm mềm
9 Nước làm mát máy nén khí
Thu hồi hóa chất 9 Nước ngưng tụ từ máy hóa hơi
9 Dịch loãng từ thiết bị rửa cặn
9 Dịch loãng từ thiết bị rửa bùn
9 Nước bẩn ngưng đọng
9 Nước ngưng tụ từ thiết bị làm mát và từ hơi nước
Phần lớn nước thải phát sinh là nước dùng trong quy trình tiếp xúc với nguyên

liệu thô, với các sản phẩm và sản phẩm phụ, và chất dư thừa.
Quá trình sản xuất bột giấy bằng kiềm tiêu tốn khoảng 2 tấn gỗ cho mỗi tấn bột giấy sản xuất ra,
nghĩa là sẽ có khoảng một nửa lượng nguyên liệu thô bị hòa tan trong dịch nấu. Các quy trình sản
xuất bột giấy cho loại giấy viết và giấy in có sản lượng bột khoảng 45-50%. Tải lượng BOD
5
từ các
quy trình này là khoảng từ 300-360 kg đối với 1 tấn bột giấy khô gió, tương tự như vậy tải lượng
COD tạo ra bằng khoảng 1200 – 1600 kg đối với 1 tấn bột giấy khô gió.
Tại các nhà máy mà bột giấy được tẩy trắng, thì công đoạn tẩy chính là công đoạn gây ô nhiễm
nhiều nhất. Nước thải từ công đoạn tẩy chiếm 50-75% tổng lượng nước thải và chiếm 80-95% tổng
lượng dòng thải ô nhiễm.
Sản xuất giấy về căn bản là một quá trình vật lý (thuỷ cơ), nhưng các chất phụ
gia trong quá trình xeo giấy như các hợp chất hồ và phủ, cũng là một trong
những nguyên nhân gây ra ô nhiễm. So với quá trình làm bột, nước thải từ các
công đoạn sản xuất giấy có phần cao hơn về hàm lượng chất rắn lơ lửng nhưng
hàm lượng BOD lại ít hơn. Các chất ô nhiễm xuất phát t
ừ nước trắng dư, phần
tách loại từ quá trình sàng, và do tràn xơ, các chất độn và chất phụ gia. Chất ô
nhiễm lơ lửng chủ yếu là xơ và hợp chất với xơ, các chất độn và chất phủ, chất
bẩn và cát trong khi đó các chất ô nhiễm hòa tan là các chất keo từ gỗ, thuốc
nhuộm, các chất hồ (tinh bột và gôm), và các phụ gia khác. Tổng lượng nước
Tài liệu hướng dẫn Sản xuất sạch hơn trong ngành giấy và bột giấy
15
thải và giá trị tải lượng ô nhiễm cho một tấn giấy khô gió trước khi xử lý của một
nhà máy giấy và bột giấy tại Việt Nam được trình bày ở bảng 3.
Bảng 3: Ô nhiễm của nhà máy giấy và bột giấy điển hình tại Việt Nam
Thông số Giá trị
Lưu lượng (m
3
/t) 150-300

BOD
5
(kg/t) 90- 330
COD (kg/t) 270- 1200
SS (kg/t) 30-50
1.3.2 Khí thải
Một trong những vấn đề về phát thải khí đáng chú ý ở nhà máy sản xuất giấy là
mùi. Quá trình nấu tạo ra khí H
2
S có mùi rất khó chịu, methyl mercaptant,
dimethyl sulphide và dimethyl-disulphide. Các hợp chất này còn thường được gọi
là tổng lượng lưu huỳnh dạng khử (TRS). Các hợp chất này được thoát ra từ
quá trình nấu, khi phóng bột. Các hợp chất mùi phát sinh khác có tỉ lệ tương đối
nhỏ hơn so với TRS và có chứa hydrocarbons.
Một nguồn ô nhiễm không khí khác là do quá trình tẩy trắng bột giấy. Tại đây, clo
phân tử bị rò rỉ theo lượng nhỏ trong cả quá trình tẩy. Tuy nồng độ ô nhi
ễm
không cao nhưng loại phát thải này lại cực kỳ độc hại.
Trong quá trình thu hồi hóa chất, một lượng SO
2
nồng độ cao cũng bị thoát ra
ngoài. Các ô-xít lưu huỳnh được sinh ra từ các nhiên liệu có chứa sulphur (như
than đá, dầu FO, v.v ) được sử dụng cho nồi hơi để tạo hơi nước. Phát thải bụi
cũng được quan sát thấy tại một số lò hơi đốt than khi không có đủ các thiết bị
kiểm soát bụi (cyclon, túi lọc, ESP, v.v ). Một lượng nhỏ bụi cũng được thoát ra
khi cắt mảnh gỗ. Bên cạ
nh những loại phát thải này còn có rất nhiều loại phát
thải tức thời khác từ quá trình sản xuất.
1.3.3 Chất thải rắn
Chất thải rắn gồm bùn, tro, chất thải gỗ, tạp sàng, phần tách loại từ quá trình làm

sạch ly tâm, cát và sạn. Nguồn chính của bùn là cặn của bể lắng, và cặn từ tầng
làm khô của trạm xử lý nước thải. Bên cạnh đó, đôi khi còn có cặn dầu thải từ
thùng chứa dầu đốt. Khi sử dụng than, xỉ và phần than chưa cháy từ lò hơi cũng
là nguồn thải rắn c
ần phải được thải bỏ một cách an toàn. Lượng thải rắn của
các công đoạn/hoạt động khác nhau phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố như quy mô
hoạt động, thành phần nguyên liệu thô, v.v và rất khó ước tính.
Tuy nhiên, nếu tính trung bình thì ở Việt Nam khi sản xuất ra 1 tấn giấy sẽ sinh ra một lượng chất
thải rắn khoảng từ 45-85 kg. Tuy nhiên, lượng đó chưa bao gồm các phế liệu như biên giấy, v.v là
phần sẽ được tuần hoàn trở lại sản xuất.
16 Tài liệu Hướng dẫn Sản xuất sạch hơn trong ngành giấy và bột giấy
2 Sản xuất sạch hơn – Nguyên tắc, nhu cầu và
phương pháp luận

Chương này giới thiệu các nguyên tắc về SXSH, các yêu cầu của tiếp cận này và tiềm năng thực
hiện đối với ngành công nghiệp sản xuất giấy và bột giấy tại Việt Nam. Chương này sẽ giới thiệu
tổng quan phương pháp luận về SXSH và các bước khác nhau trong phương pháp luận này. Người
đọc cũng sẽ được giới thiệu nhiều kỹ thuật khác nhau để xác định các lựa chọn SXSH trong sản
xuất giấy và bột giấy. Chi tiết hướng dẫn sử dụng phương pháp luận này và cách tiếp cận từng
bước sẽ được cung cấp cụ thể hơn trong Chương 4.

2.1 Giới thiệu về Sản xuất sạch hơn (SXSH)
Quá trình công nghiệp hóa nhanh và rộng là một trong những yếu tố đóng góp
quan trọng vào sự phát triển của nền kinh tế Việt Nam. Tuy nhiên, đi kèm với sự
bùng nổ tăng trưởng công nghiệp thường là các vấn đề về môi trường. Một trong
các cách thức tiếp cận để giải quyết vấn đề này là phương pháp tiếp cận “cuối
đường ống (EOP)”, tức là xử lý phát thải/chất thải chỉ sau khi chúng đã phát sinh.
V
ề thực tiễn, điều này đồng nghĩa với xây dựng và vận hành các cơ sở xử lý
nước thải, các thiết bị kểm soát ô nhiểm không khí và các bãi chôn lấp an toàn -

đây là những công việc rất tốn kém.
Xét đến quy trình công nghiệp cần phải hiểu rằng bất cứ quy trình hoặc hoạt
động nào cũng không bao giờ đạt được hiệu suất 100%. Luôn có tổn hao nào đó
vào môi trường và không thể chuyển thành dạng sản ph
ẩm hữu dụng. Tổn hao
này là sự lãng phí hay sự ô nhiễm luôn gắn liền với sản xuất công nghiệp. Yếu tố
này thường được nhắc đến như “cơ hội bị mất đi trong quá trình sản xuất”. Tỷ lệ
phát sinh chất thải thường rất cao và có một thực tế là rất ít nhà sản xuất công
nghiệp nhận ra điều này. Hiện nay tiếp cận xử lý cuối đườ
ng ống vẫn đang được
áp dụng phổ biến trong các cơ sở công nghiệp, nhưng khả năng tiếp nhận ô
nhiểm của môi trường đang gần như cạn kiệt và các đơn vị sản xuất công nghiệp
dần nhận thức được sự cần thiết phải xem xét lại các công đoạn sản xuất của
mình. Điều này đã dẫn đến sự xu
ất hiện khái niệm về một tiếp cận mang tính chủ
động để giảm chất thải tại nguồn trong quản lý chất thải. Tiếp cận chủ động này
được gọi là Sản xuất sạch hơn (SXSH).
SXSH được định nghĩa là sự áp dụng liên tục chiến lược môi trường tổng hợp
mang tính phòng ngừa trong các quy trình, sản phẩm, và dịch vụ nhằm nâng cao
hiệu suất và giảm thiểu r
ủi ro cho con người và môi trường.
• Với các quy trình sản xuất, SXSH bao gồm việc bảo tồn các nguyên liệu
thô và năng lượng, loại bỏ các nguyên liệu thô độc hại, và giảm lượng và
độ độc của tất cả các phát thải cũng như chất thải;
• Với các sản phẩm, SXSH bao gồm việc giảm thiểu các tác động tiêu cực
trong vòng đời sản phẩm, từ khi khai thác nguyên liệu thô cho tới khi thải
bỏ cu
ối cùng; và
Tài liệu hướng dẫn Sản xuất sạch hơn trong ngành giấy và bột giấy
17

• Với các dịch vụ, SXSH là sự tích hợp các mối quan tâm về môi trường
trong quá trình thiết kế và cung ứng dịch vụ.
Sự khác biệt căn bản giữa EOP hay còn gọi là kiểm soát ô nhiễm và SXSH là
thời điểm. Kiểm soát ô nhiễm là phương pháp tiếp cận sau khi vấn đề đã phát
sinh, “phản ứng và xử lý”; trong khi đó, SXSH lại mang tính chủ động, theo "triết
lý dự đoán và phòng ngừa". Phòng ngừa, như được thừa nh
ận rộng rãi, luôn
luôn tốt hơn xử lý, như câu nói “phòng bệnh hơn chữa bệnh”. Khi giảm thiểu chất
thải và ô nhiễm thông qua SXSH thì đồng thời sẽ giảm tiêu thụ nguyên liệu và
năng lượng. SXSH luôn hướng tới hiệu suất sử dụng đầu vào gần tới 100%
trong giới hạn về khả thi kinh tế. Một điểm quan trọng cần nhấn mạnh rằng,
SXSH không chỉ đơn thuần là thay
đổi thiết bị: SXSH đề cập tới thay đổi thái độ
quan điểm, áp dụng các bí quyết và cải tiến quy trình sản xuất cũng như cải tiến
sản phẩm. Các khái nhiệm khác tương tự như SXSH là:
• Giảm thiểu chất thải;
• Phòng ngừa ô nhiễm; và
• Năng suất xanh.
Những khái niệm này về căn bản là tương tự như SXSH, với ý tưởng nền tảng là
làm cho các công ty trở lên hiệu quả hơn và ít ô nhiễm hơn.
2.2 Nhu cầu về SXSH
Phương pháp kiểm soát cuối đường ống truyền thống khi áp dụng cho các cơ sở
sản xuất giấy và bột giấy quy mô vừa và nhỏ là rất tốt kém. Trong một số trường
hợp, chi phí cho một trạm xử lý chất thải lên tới 20% tổng chi phí vốn của nhà
máy và thiết bị. Ngoài ra phí vận hành hàng năm có thể lên đến 12-15% tổng
doanh thu của ngành. Vì vậy một phương pháp tiếp cận tốt hơn sẽ là khai thác
các cơ hội SXSH để giảm thiểu ô nhiễm tại nguồn rồi tiến hành kiểm soát phần ô
nhiễm còn lại. Tiếp cận này không chỉ mang lại hiệu quả về nguồn lực, giảm chi
phí sản xuất, mà còn giảm thiểu cả chi phí xử lý dòng thải.
Khái niệm về SXSH cũng cần thiết khi nhìn nhận từ các khía cạnh khác như:

Nhu cầu do các quy định pháp luật
Để đảm bảo các tiêu chuẩn quy định v
ề phát thải (lỏng, rắn hoặc khí) thì thường
đòi hỏi các cơ sở sản xuất phải trang bị các hệ thống kiểm soát ô nhiễm phức
tạp và tốn kém, ví dụ các trạm xử lý nước thải. Sau khi áp dụng SXSH, việc xử lý
lượng chất thải còn lại trở lên dễ dàng và ít tốn kém hơn. Sở dĩ làm được điều
này là do SXSH đã giúp giảm thiểu chất thải về mọi m
ặt: khối lượng, trọng
lượng, và cả độ độc.
Nhu cầu do việc triển khai hệ thống quản lý môi trường (EMS)
ISO 14000 là một quy trình cấp chứng nhận đối với EMS, nhằm đảm bảo rằng
18 Tài liệu Hướng dẫn Sản xuất sạch hơn trong ngành giấy và bột giấy
các công ty cam kết thực hiện cải tiến liên tục trong hoạt động môi trường của
mình. Chứng nhận này cũng thể hiện sự quan tâm của công ty đến môi trường.
Một số nhà nhập khẩu luôn đòi hỏi chứng chỉ ISO của công ty trước khi họ đặt
hàng. SXSH sẽ giúp việc triển khai hệ thống quản lý môi trường như ISO 14000
dễ dàng hơn nhiều. Sở dĩ như vậy là do hầu hế
t các công việc ban đầu đã được
thực hiện thông qua đánh giá SXSH.
Nhu cầu do mong muốn tiếp cận các cơ hội phát triển thị trường mới
Nhận thức của khách hàng về các vấn đề môi trường ngày càng nâng cao đã
làm nảy sinh nhu cầu về các sản phẩm xanh trên thị trường quốc tế. Kết quả là
khi nỗ lực thực hiện SXSH thì đã mở ra các cơ hội phát triển thị trường mớ
i cho
mình và sản xuất ra các sản phẩm chất lượng cao hơn, có thể bán được với giá
cao hơn.
Nhu cầu do mong muốn tiếp cận dễ dàng hơn tới các nguồn tài chính
Các đề án đầu tư dựa vào SXSH sẽ chứa đựng thông tin chi tiết về tính khả thi
môi trường, kỹ thuật và kinh tế của khoản đầu tư dự kiến. Điều này tạo ra một cơ
sở vững chắc

để giành được sự hỗ trợ tài chính từ các ngân hàng hoặc các quỹ
môi trường. Ví dụ: trong công nghiệp giấy và bột giấy, nếu một giải pháp SXSH
là lắp đặt một chụp kiểm soát vận tốc ở bộ phận xeo giấy, thì cần phải tiến hành
phân tích chi tiết về tiềm năng tiết kiệm hơi nước, tăng công suất sản xuất…
Công ty có thể trình kết quả phân tích này lên các ngân hàng để xin vay vốn cho
d
ự án lắp đặt chụp kiểm soát vận tốc. Trên thị trường quốc tế, các tổ chức tài
chính đang rất quan tâm đến vấn đề suy thoái môi trường và đang nghiên cứu
đơn xin vay vốn theo quan điểm môi trường.
Nhu cầu cần thiết cho việc cải thiện môi trường làm việc
Bên cạnh nâng cao hiệu quả môi trường và kinh tế, SXSH còn có thể cải thiện
các điều kiện về an toàn và sức khỏe nghề
nghiệp cho người lao động. Ví dụ,
việc giảm thiểu rò rỉ clo tại công đoạn tẩy trắng sẽ giảm mùi clo khó chịu trong
không khí nhờ đó có thể nâng cao năng suất của người công nhân. Các điều
kiện làm việc thuận lợi có thể nâng cao tinh thần cho người lao động và đồng
thời tăng cường sự quan tâm tới vấn đề kiểm soát chất thải. Các hành động như
vậy sẽ
giúp cho công ty của bạn thu được lợi thế cạnh tranh.
Nhu cầu do vấn đề bảo tồn tài nguyên
Bảo tồn nguyên liệu thô: Vì chi phí nguyên liệu đầu vào tăng nên không có nhà
sản xuất công nghiệp nào có thể trang trải cho những tổn thất tài nguyên dưới
dạng chất thải. Suất tiêu hao các nguyên liệu này có thể giảm đi đáng kể khi áp
dụng các giải pháp SXSH như tối ưu hóa quy trình, tuần hoàn và các biện pháp
quản lý tốt nội vi.
Ở một cơ sở sản xuất giấy và bột giấy đặc thù quy mô vừa/nhỏ ở Việt Nam, có thể tiết kiệm nguyên
liệu thô (gồm cả xơ và hóa chất) vào khoảng 6-15 %, mang lại lợi ích khoảng 4.000.000.000 đồng
mỗi năm
Tài liệu hướng dẫn Sản xuất sạch hơn trong ngành giấy và bột giấy
19

Bảo tồn nguồn nước: Nước là nguồn tài nguyên đang bị cạn kiệt và một số cơ
sở công nghiệp đang phải đối mặt với vấn đề thiếu nước. Việc khai thác nguồn
nước ngầm liên tục còn phải cộng thêm cả chi phí cho việc bơm hút nước. Hơn
thế nữa, một yếu tố rất quan trọng thường bị bỏ qua trong các ngành công
nghiệp chế
biến đó là càng sử dụng nhiều nước trong quy trình sản xuất thì chi
phí cho hóa chất và năng lượng cũng càng nhiều.
Trong ngành công nghiệp sản xuất giấy và bột giấy ở Việt Nam tiềm năng tiết kiệm nước là khoảng
từ 15-20%, điều này có thể mang lại tiết kiệm chi phí khoảng 275.000.000 VND mỗi năm.
Bảo tồn năng lượng:
Công nghiệp sản xuất giấy và bột giấy là một ngành tiêu thụ nhiều năng lượng với chi phí chiếm từ
12-15% tổng chi phí sản xuất. Tiềm năng tiết kiệm năng lượng thông qua các biện pháp đơn giản
và chi phí thấp sẽ là khoảng 10-12% tổng lượng năng lượng đầu vào. Có một số trường hợp tổng
tiềm năng bảo tồn năng lượng (gồm các giải pháp thay đổi công nghệ, ví dụ lắp đặt hệ thống đồng
phát sử dụng sinh khối nông nghiệp) là khoảng từ 20-25%.
Ngày nay dưới sức ép về thay đổi khí hậu và hiện tượng nóng lên toàn cầu, các
chương trình như Cơ chế phát triển sạch và thương mại Carbon đang là cơ hội
sẵn sàng để các cơ sở công nghiệp tận dụng bằng cách bán lượng phát thải khí
nhà kính (GHG) mà họ đã giảm được qua các năm nhờ áp dụng các biện pháp
bảo tồn năng lượng.
Bảng 4 dưới đây sẽ mô tả tình hình tiêu thụ tài nguyên trong các cơ
sở sản xuất
giấy và bột giấy ở Việt Nam so với các quốc gia khác, từ đó gợi ý tiềm năng có
thể khai thác bằng việc áp dụng các nguyên lý của phương pháp luận SXSH.
Bảng 4: So sánh tiêu thụ tài nguyên và tiềm năng cho các cơ hội SXSH

Hạng mục Việt Nam Ấn Độ (nhà máy
sử dụng phế
thải nông
nghiệp)

Nhà máy ở Bắc Âu
(giấy bao bì tẩy
trẳng – gỗ mềm)
Tiềm năng
Xơ (sản lượng %) 44 – 55% 40 – 44% 55% Trung bình
Hóa chất ( kg/T) 80 - 150 71-135 75 Trung bình
Nhiệt năng (kCal/tấn) 3x10
6
– 8x10
6
3 x 10
6
– 5 x 10
6
1 x 10
6
–4,6 x 10
6
Cao
(Kg than đá/tấn ) 575- 1500 575 - 1000 192 -880
(Kg dầu/tấn ) 294 - 784 294 - 490 98- 450
Điện (kWh/tấn) 900-1900 855 - 980 700 - 850 Cao
Nước (m
3
/tấn) 175 - 350 180 - 280 20- 40 Cao
2.3 Phương pháp luận đánh giá sản xuất sạch hơn
Phân tích dòng nguyên liệu và năng lượng vào và ra của một quy trình là yếu tố
trọng tâm của đánh giá SXSH. Việc thực hiện một đánh giá SXSH phải được
thực hiện theo tiếp cận có phương pháp luận và logic giúp nhận diện được các
cơ hội SXSH, giải quyết các vấn đề về chất thải và phát thải ngay tại nguồn, và

20 Tài liệu Hướng dẫn Sản xuất sạch hơn trong ngành giấy và bột giấy
đảm bảo tính liên tục của các hoạt động SXSH tại nhà máy. Tiếp cận đánh giá
phân tích này được tổng quannhư mô tả trên Hình 3. Chương 4 sẽ giới thiệu chi
tiết từng bước thực hiện đánh giá SXSH theo tiếp cận này.
Mặc dù theo định nghĩa thì đánh giá SXSH bao gồm cả các vấn đề về nguyên
liệu và năng lượng, nhưng trong thực tế các vấn đề năng lượng đối với các quy
trình ít khi đượ
c xem xét một cách chi tiết trừ các vấn đề về bảo ôn, rò rỉ, thu hồi
nước ngưng, v.v… nghĩa là chỉ đối với các dòng hữu hình. Đây là điều đáng tiếc
vì SXSH và nâng cao hiệu quả năng lượng thường có tính bổ trợ cho nhau rất
cao và sự tích hợp giữa hai hoạt động này có thể tạo ra sức mạnh mở rộng
phạm vi ứng dụng và đem lại các kết quả có hiệu qu
ả cao hơn – cả về môi
trường và kinh tế. Tài liệu này sẽ đề cập đến cả nguyên liệu và năng lượng trong
ngành giấy và bột giấy.




Hình 3: Phương pháp luận về đánh giá SXSH
Do SXSH thường được áp dụng đối với những lãng phí tài nguyên hữu hình (ví
dụ nguyên liệu), nên hiện tượng lãng phí ngẫu nhiên sẽ là rất ít. Nhìn chung, có
thể tính toán truy tìm được vật liệu đầu vào cho một công đoạn nào đó thông qua
các sản phẩm đầu ra định tính và định lượng được. Điều này không phải lúc nào
cũng đúng khi xem xét các dòng năng lượng. Trong khi cùng áp dụng quy luật
Tài liệu hướng dẫn Sản xuất sạch hơn trong ngành giấy và bột giấy
21
căn bản đó cho các dòng năng lượng đầu vào (về căn bản, năng lượng “vào”
phải bằng năng lượng “ra”), thì vấn đề gặp phải ở đây là các dòng năng lượng
đầu ra thường khó nhận biết hơn so với dòng vật liệu. Vì thế, việc xác định và

đánh giá các dòng năng lượng lãng phí dạng ẩn và sử dụng thiếu hiệu quả
thường gặp nhiều khó khăn. Đi
ều này đặc biệt đúng với các thiết bị chạy điện
như máy bơm, quạt, máy nén khí, v.v… khi năng lượng đầu vào dưới dạng điện
năng có thể dễ dàng đo lường được, nhưng mức độ chuyển đổi hiệu quả sang
đầu ra hữu ích (v.d: nước được bơm, khí được nén, v.v…) thì lại không thể định
lượng trực tiếp được.
Các mâu thuẫn có thể nả
y sinh
SXSH và nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng (HQSDNL) có tính bổ trợ cho
nhau rất cao. Tuy nhiên, trong một số tình huống, các kết quả có lợi thu được
của một phương pháp luận (chẳng hạn SXSH) lại có thể được hiểu là đối lập với
phương pháp còn lại (HQSDNL). Dưới đây là một số ví dụ minh chứng cho điều
này:
• Tuần hoàn là một kỹ thuật SXSH rất có lợi, nhưng tuầ
n hoàn dầu và chất bôi
trơn, tái sử dụng các ổ đệm đã qua sửa chữa hoặc quấn lại các động cơ bị
cháy (đặc biệt là trường hợp việc sửa chữa hoặc quấn lại được thực hiện
không hoàn chỉnh) thường dẫn đến tiêu hao năng lượng ở mức cao hơn.
• Làm lạnh bằng công nghệ hấp thụ hơi là một giải pháp SXSH chuyên nghiệp
và thân thi
ện sinh thái khi so sánh với các máy nén hơi đang thịnh hành. Tuy
nhiên, khi xét về mặt sử dụng năng lượng thì các hệ thống hấp thụ hơi lại có
hiệu quả thấp hơn.
• Các bóng đèn huỳnh quang tuýp gầy có hiệu quả năng lượng hơn loại bóng
sợi đốt, nhưng về mặt môi trường (SXSH) thì việc phủ thủy ngân làm cho loại
bóng này ít thân thiện sinh thái hơn.
Các bước thực hiện phương pháp luận SXSH 6 b
ước được mô tả trong Hình 4.
Chương 4 sẽ trình bày chi tiết hơn từng bước để thực hiện SXSH.

22 Tài liệu Hướng dẫn Sản xuất sạch hơn trong ngành giấy và bột giấy


BƯỚC 1: KHỞI ĐỘNG
BƯỚC 2 : PHÂN TÍCH CÁC BƯỚC QUY TRÌNH
Nhiệm vụ 3: Chuẩn bị lưu đồ của quy trình sản xuất
Nhiệm vụ 4: Cân bằng vật liệu, năng lượng và cấu tử
Nhiệm vụ 2: Liệt kê các bước quy trình và nhận diện các dòng thải
Nhiệm vụ 1: Thành lập nhóm SXSH
Nhiệm vụ 10: Tính khả thi kỹ thuật
Nhiệm vụ 11: Tính khả thi kinh tế
Nhiệm vụ 12: Tính khả thi môi trường
Nhiệm vụ 5: Xác định đặc tính dòng thải
Nhiệm v
ụ 6: Xác định chi phí cho các dòng thải
Nhiệm vụ 7: Xem xét lại quy trình để xác định ra các nguyên nhân
BƯỚC 3: ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP SXSH
BƯỚC 4: LỰA CHỌN CÁC GiẢI PHÁP SXSH
Nhiệm vụ 8: Xây dựng các giải pháp SXSH
Nhiệm vụ 9: Sàng lọc các giải pháp SXSH có thể thực hiện được
Nhiệm vụ 13: Lựa chọn các giải pháp để thực hiện
Nhiệm vụ 16: Giám sát và đánh giá kết quả
Nhiệm vụ 17: Trở về bước 1
BƯỚC 5: THỰC HIỆN CÁC GIẢI PHÁP SXSH
BƯỚC 6: DUY TRÌ SXSH
Nhiệm vụ 15: Thực hiện
Nhiệm vụ 14: Chuẩn bị thực hiện


Hình 4: Các bước thực hiện phương pháp luận SXSH

Tài liệu hướng dẫn Sản xuất sạch hơn trong ngành giấy và bột giấy
23
2.4 Các kỹ thuật SXSH
Sản xuất sạch hơn là phương pháp tiếp cận mới và sáng tạo để giảm mức độ sử
dụng tài nguyên trong quá trình sản xuất dựa vào một loạt các kỹ thuật. Các kỹ
thuật này có thể được phân thành 3 nhóm như sau:
Giảm thiểu tại nguồn
Quản lý tốt nội vi: đây là kỹ thuật phòng ngừa các chỗ rò rỉ, chảy tràn thông qua
bảo dưỡng phòng ngừa và kiểm tra thiết bị th
ường xuyên, cũng như kiểm soát
việc thực hiện đúng hướng dẫn công việc hiện có thông qua đào tạo và giám sát
phù hợp.
Thay đổi quy trình: kỹ thuật này bao gồm:
Thay đổi nguyên liệu đầu vào: Thay thế nguyên liệu đầu vào bằng các nguyên
liệu tái tạo, ít độc hại hơn hoặc dùng các vật liệu phụ trợ có tuổi thọ hữu ích dài
hơn.
Kiểm soát quy trình tốt hơn: Theo dõi việc tuân thủ thông s
ố vận hành của quy
trình thiết kế, sửa đổi các quy trình làm việc, các hướng dẫn vận hành thiết bị để
đạt hiệu quả cao hơn hơn, giảm lãng phí và phát thải.
Cải tiến thiết bị: Cải tiến các thiết bị sản xuất và phụ trợ hiện có, ví dụ lắp thêm
bộ phận đo đạc kiểm soát nhằm vận hành các quy trình với hiệu quả cao hơn và
giảm tỉ
lệ phát thải.
Thay đổi công nghệ: Thay thế công nghệ, trình tự trong quy trình và/hoặc cách
thức tổng thể nhằm giảm thiểu lãng phí và phát thải trong quá trình sản xuất.
Tuần hoàn và tái sử dụng
Thu hồi và tái sử dụng tại chỗ: tái sử dụng các nguyên liệu bị lãng phí cho
công đoạn khác trong dây chuyền sản xuất hoặc cho một ứng dụng hữu ích khác
trong công ty.

Sản xuất các sản phẩm phụ hữu dụng
: Thay đổi quy trình phát sinh chất thải
nhằm biến nguyên liệu bị lãng phí thành một dạng nguyên liệu có thể được tái sử
dụng hoặc tuần hoàn cho ứng dụng khác ngoài công ty.
Cải tiến sản phẩm
Các tính chất, mẫu mã và bao bì của sản phẩm có thể được điều chỉnh để giảm
thiểu tác động môi trường khi sản xuất hoặc sau khi đã sử dụng (thải bỏ).
Bảng 5 nêu các ví dụ khác nhau v
ề các kỹ thuật SXSH được ứng dụng cho
ngành công nghiệp giấy và bột giấy.

24 Tài liệu Hướng dẫn Sản xuất sạch hơn trong ngành giấy và bột giấy
Bảng 5: Ví dụ về kỹ thuật SXSH cho ngành công nghiệp giấy và bột giấy
QUẢN LÝ
TỐT NỘI
VI
¾ Sửa chữa các chỗ rò rỉ
¾ Khóa các vòi nước khi không sử dụng
¾ Che chắn các sàng rung để tránh bị tràn
¾ Loại bỏ các chỗ tắc trong các vòi phun lưới và nỉ
¾ Kiểm ra các bẫy hơi thường xuyên
Thay đổi
nguyên liệu
đầu vào
¾ Sử dụng các chất màu không độc hại trong sản
xuất giấy màu
¾ Sử dụng phương pháp tẩy bằng peoxit hydro
Kiểm soát
quy trình
¾ Tối ưu hóa quá trình nấu

¾ Sản xuất bột ở độ đồng đều cao nhất có thể
¾ Sử dụng các chất hóa học hỗ trợ giúp giữ màu để
tối ưu hoá việc sử dụng chất màu
Cải tiến thiết
bị
¾ Lắp đặt các vòi phun hiệu quả
¾ Có bể phóng đủ lớn để tránh tràn bột giấy
¾ Thêm thiết bị nghiền giấy đứt
¾ Sử dụng máy rửa ly tâm cao áp tiêt kiệm bột
¾ Sử dụng tụ bù để tăng hệ số công suất
¾ Sử dụng bộ truyền động vô cấp để phù hợp với tải
luôn thay đổi
GIẢM THẢI TẠI NGUỒN
THAY ĐỔI QUY TRÌNH
Thay đổi
công nghệ
¾ Cải tiến quy trình sản xuất bột giấy
¾ Dùng nồi nấu đứng trong nấu bột
¾ Xem xét quy trình sản xuất bột giấy khác
¾ Cải tiến quy trình rửa và tách nước thông qua sử
dụng ép đai lưới kép.
¾ Dùng quy trình tẩy khác, chẳng hạn tẩy bằng
ozone
THU HỒI VÀ TÁI
SỬ DỤNG TẠI
CHỖ
¾ Tuần hoàn nước công nghệ và nước trắng trong
khâu rửa bột, tẩy trắng và pha loãng bột
¾ Tuần hoàn bột trong hố dài ở máy xeo
¾ Thu hồi và tuần hoàn nước ngưng

¾ Thu hồi và tuần hoàn bột từ nước trắng bằng cách
lắp đặt hệ thống SAVE ALL
¾ Thu hồi bột bằng tuyển nổi khí
¾ Đồng phát điện
TUẦN HOÀN VÀ TÁI SỬ DỤNG

TẠO RA SẢN PHẨM
PHỤ HỮU ÍCH
¾ Sử dụng xơ ngắn/phế phẩm xơ để làm giấy bồi
¾ Sử dụng phần còn lại trong khâu làm sạch nguyên
liệu thô làm nhiên liệu cho lò hơi
CẢI TIẾN SẢN PHẨM
¾ Sản xuất các loại giấy sản lượng cao
¾ Sản xuất giấy không tẩy thay vì giấy tẩy trắng