tiểu luận môn học “vận dụng các nguyên lý khoa học môi trường đối với công nghiệp sản xuất giấy và bột giấy của việt nam”

Tiểu luận môn học:
“Vận dụng các nguyên lý khoa học môi trường
đối với công nghiệp sản xuất giấy và bột giấy
của Việt Nam”
GVHD: PGS-TS Vũ Chí Hiếu
HVTH: Đinh Công Hoàng
Đ I H C QU C GIA THÀNH PH H CHÍ MINHẠ Ọ Ố Ố Ồ
Đ I H C KHOA H C T NHIÊNẠ Ọ Ọ Ự


Nội dung tiểu luận:

Chương I: Tổng quan ngành giấy

Chương II: Những vấn đề môi trường
liên quan

Chương III: Phát triển bền vững
trong sản xuất giấy


Tổng quan: Lịch sử hình thành và phát
triển của giấy

Trước khi có giấy con người đã biết sử dụng
nhiều loại chất liệu để lưu giữ thông tin như:
-
Các hình vẽ trong hang động là những văn kiện
lâu đời nhất do con người vẽ bằng bột màu

-
Khoảng 3300 năm trước Công nguyên, Người
Sumer viết trên những tấm bia bằng đất sét (văn
tự hình nêm).
-
Khoảng 3000 năm trước Công nguyên, ở Ai Cập
xuất hiện Da, giấy da (p archment ), gỗ, vỏ cây,
giấy cói (giấy chỉ thảo).


Tổng quan: Lịch sử hình thành và phát
triển của giấy
- Ở Ấn Độ người ta dùng lá cây cọ.
- Ở Trung Quốc, trước khi phát minh ra giấy,
xương, vỏ sò ốc, ngà voi, sau đó là đồng
thau, sắt, vàng, bạc, thiếc, thạch anh, đá,
đất sét, tre và tơ lụa đều được dùng đến.


Tổng quan: Lịch sử hình thành và phát
triển của giấy

Phát minh ra giấy:
Năm 105 sau Công nguyên, Thái Luân (
蔡蔡
)
nghĩ ra kế làm giấy từ các vỏ thân cây, sợi thân
cây, từ cây gai dầu cũng như từ vải và lưới
đánh cá cũ.
Từ đấy giấy trở nên thông dụng và trong cả

vương quốc mọi người đều gọi đó là giấy của
quý nhân Thái.


Tổng quan: Sản xuất giấy

Thành phần chính của giấy là các sợi cellulose.

Trước tiên tinh bột, nhựa cây và các thành phần khác
của cây được tách ra khỏi cellulose. Sau khi tách ra,
cellulose được pha loãng trong nước và giã thành sợi.
Khi chế bột này (khoảng 95% là nước) lên một cái
rây, phần lớn nước chảy thoát đi. Rây phải được lắc
đều, các sợi sẽ nằm chồng lên nhau và tạo thành một
tấm giấy.


Tổng quan: Sản xuất giấy
-
Nguyên liệu chính để làm giấy là sợi cellulose từ gỗ
hoặc rơm rạ.
-
Gỗ từ các loại cây trong bảng dưới đây được coi là
thích hợp để dùng làm giấy.

Cây lá kim (cây gỗ mền) Cây lá rộng (cây gỗ cứng)
-
Linh sam
-
Vân sam

-
Thông
-
Thông rụng lá
-
Sồi
-
Dương
-
Cáng lò (cây Bulô)
-
Bạch đàng (khuynh diệp)


Tổng quan: Năng lực sản xuất giấy
của Việt Nam


Tổng quan: Năng lực sản xuất bột
giấy của Việt Nam


Tổng quan: Năng lực sản xuất giấy -
bột giấy của Việt Nam

Ngành công nghiệp giấy & bột giấy Việt Nam có trên
300 doanh nghiệp; sản xuất 332.000 tấn bột và
1.513.000 tấn giấy.

Sản xuất giấy tăng trưởng bình quân 6,0%/năm; tiêu

dùng giấy tăng trưởng bình quân 6,7%/năm.

Mức độ đáp ứng nhu cầu của sản xuất 58%, nhưng
cung - cầu giấy ở thị trường trong nước ổn định.

Năng lực sản xuất bột hóa tẩy trắng công nghệ hiện đại
tăng 63%;

Hiện nay có nhiều dự án đã hoàn thành và đưa vào
hoạt động, đặc biệt có công ty nước ngoài tiếp tục đầu
tư vào sản xuất giấy ở Việt Nam (Daio Paper).


Những vấn đề môi trường liên quan: Đặc
trưng của ngành giấy và bột giấy Việt Nam

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 suất trên 50.000 tấn/năm. 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 sản xuất quy mô trên 50.000
tấn/năm.

Những vấn đề môi trường liên quan:
Tổng quan quy trình sản xuất giấy
Nguyên liệu Sản phẩm giấy
Năng lượng
Công nghệ
sản xuất
Sử
dụng
Giấy thải
Tái sử dụng
T
á
i

c
h
ế


Những vấn đề môi trường liên quan: Quy
trình sản xuất giấy

Lược đồ quy trình sản
xuất giấy công nghiệp
1 và 2: khai thác gỗ từ
rừng
3: Thái mỏng
4: Hấp
5: Làm sạch

6: Đập vụn
7: Trộn nước, hóa chất,
phẩm
8: Nhập liệu
9: Ống lăn
10: Trục ép
11: Lô sấy, ép quang
12: Kiểm soát sản xuất
13: Ra cuộn


Những vấn đề môi trường liên quan: Quy
trình sản xuất bột giấy
Gỗ được tách vỏ
Băm
sàng
Nghiền
Bột giấy
Tẩy trắng
Nầu


Những vấn đề môi trường liên quan: Chất
thải trong quá trình sản xuất giấy - bột giấy

Để sản xuất ra một tấn giấy thành phẩm, các nhà máy
phải sử dụng khoảng 2 tấn gỗ và 100 - 350 m3 nước,
trong khi các nhà máy giấy hiện đại của thế giới chỉ sử
dụng 7-15 m3/tấn giấy. Sự lạc hậu này không chỉ gây
lãng phí nguồn nước ngọt, tăng chi phí xử lý nước thải

mà còn đưa ra sông, rạch lượng nước thải khổng lồ. Đặc
biệt, tẩy trắng là công đoạn gây ô nhiễm lớn nhất
(chiếm 50 - 70% tổng lượng nước thải và từ 80 - 95%
tổng lượng dòng thải ô nhiễm).

Nước thải, lignin là những vấn đề môi trường chính đối
với ngành giấy.

Bên cạnh đó trung bình một tấn giấy sản xuất còn phát
sinh từ 45 - 48 kg chất thải rắn, chưa tính lượng phế liệu
đã được tái chế.


Những vấn đề môi trường liên quan:
Nồng độ ô nhiễm trong nước thải
Trong các cơ sở công nghiệp giấy và bột
giấy, nước thải thường có độ pH trung bình
9 – 11, chỉ số nhu cầu ôxy sinh hoá (BOD),
nhu cầu oxy hoá học (COD) cao, có thể lên
đến 700mg/l và 2.500mg/l. Hàm lượng chất
rắn lơ lửng cao gấp nhiều lần giới hạn cho
phép. Đặc biệt nước có chứa cả kim loại
nặng, lignin (dịch đen), phẩm màu, xút, các
chất đa vòng thơm Clo hoá là những hợp
chất có độc tính sinh thái cao và có nguy
cơ gây ung thư, rất khó phân huỷ trong môi
trường.

Những vấn đề môi trường liên quan:
Nồng độ ô nhiễm trong nước thải
So sánh các chỉ tiêu nước thải sản xuất giấy và bột
giấy với QCVN 12:2008 (nước thải giấy và bột
giấy)
STT T hông
số
Đơnvị Giá trị trung bình
nước thải
QCVN
12-2008
Ghi
chú
1 pH - 7,8 – 9,2 5,5 – 9
2 COD Mg/l 3.000 – 15.000 30
3 BOD Mg/l 1.800 – 8.800 50


Những vấn đề môi trường liên quan:
Giấy trong chất thải đô thị

Mỗi năm có khoảng hơn 15 triệu tấn chất
thải rắn phát sinh trên cả nước và theo dự
báo thì tổng lượng chất thải rắn (CTR) phát
sinh vẫn tiếp tục tăng lên nhanh chóng
trong những thập kỷ tới đây, đặc biệt ở các
đô thị lớn, khu du lịch.

CTR ở đô thị chủ yếu là CTR sinh hoạt.
Lượng CTR sinh hoạt chiếm khoảng 60 -

70% lượng CTR phát sinh (một số đô thị, tỷ
lệ này lên tới 90%), tiếp theo là CTR xây
dựng, CTR công nghiệp, CTR y tế


Hợp phần
% trọng lượng Độ ẩm (%) Trọng lượng riêng (kg/m
3
)
Khoảng giá
trị
Trung bình KGT TB KGT TB
Chất thải thực phẩm
Giấy
Catton
Chất dẻo
Vải vụn
Cao su
Da vụn
Sản phẩm vườn
Gỗ
Thủy tinh
Can hộp
Kim loại không thép
Kim loại thép
Bụi, tro, gạch
6 - 25
24 - 45
3 - 15
2 - 8

0 - 4
0 - 2
0 - 2
0 - 20
1 - 4
4 - 16
2 - 8
0 - 1
1 - 4
0 - 10
15
40
4
3
2
0,5
0,5
12
2
8
6
1
2
4
50 - 80
4 - 10
4 - 8
1 - 4
6 - 15
1 - 4

8 - 12
30 - 80
15 - 40
1- 4
2 - 4
2 - 4
2 - 6
6 - 12
70
6
5
2
10
2
10
60
20
2
3
2
3
8
12 - 80
32 - 128
38 - 80
32 - 128
32 - 96
96 - 192
96 - 256
84 - 224

128 - 1120
160 - 480
48 - 160
64 - 240
128 - 1120
320 - 960
28
81,6
49,6
64
64
128
160
104
240
193,6
88
160
320
480
Tổng hợp 100 15 - 40 20 180 - 420 300
Những vấn đề môi trường liên quan:
Giấy trong chất thải đô thị


Những vấn đề môi trường liên quan:
Giấy trong chất thải đô thị

Tỉ lệ thu hồi giấy đã qua sử dụng ở Việt Nam
rất thấp, chỉ khoảng 34% trong khi ở nhiều

nước trong khu vực tỉ lệ này là 65-78%. Tỉ lệ
này ở các nước Nhật Bản, Đức là 75-78% (gần
tới mức tới hạn 80%).

Như vậy, cứ 3 tờ giấy sử dụng, Việt Nam tái
chế lại 1, còn 2 tờ thì dùng vào việc khác rồi
được chôn lấp hay đốt bỏ, cả hai cách đều gây
ô nhiễm môi trường.


Phát triển bền vững cho ngành giấy:
Không khuyến khích phát triển

Sự dư thừa về công xuất:
-
Đối với nguyên liệu giấy các loại đã đáp ứng 100% nhu cầu
bột bán hóa; 100% nhu cầu bột kraft không tẩy; 65% nhu cầu
bột kraft tẩy trắng; 74% nhu cầu giấy thu hồi. Thỏa mãn nhu
cầu các loại giấy thông thường: giấy in báo, giấy in & viết,
giấy làm bao bì các tông sóng, giấy tissue, bìa tráng phấn chất
lượng thường, phù hợp với yêu cầu của người tiêu dùng về
chất lượng và giá cả.
-
- Tuy nhiên, các doanh nghiệp trong nước mặc dù có thiết bị
tương đối hiện đại, vẫn chưa sản xuất được các loại giấy cao
cấp, giấy chuyên dùng (photo chất lượng cao, giấy in tráng
phấn cao cấp, bìa tráng phấn làm hộp cao cấp, giấy cuốn
thuốc lá, bao thuốc lá, giấy nhôm, túi đựng chè, giấy lọc, giấy
cách điện…) nên vẫn phải nhập khẩu.

Phát triển bền vững cho ngành giấy:
Không khuyến khích phát triển
- Dư thừa giấy in và viết, giấy in báo. Cho dù sản xuất
nội địa mới thỏa mãn 60% nhu cầu, nhưng ở lĩnh vực
sản xuất giấy in viết đã dư thừa công suất (công suất:
370.000 tấn/năm – sản xuất 350.000 tấn/năm), thậm
chí mức độ dư thừa công suất ở sản xuất giấy in báo
lớn hơn nhiều (công suất 90.000 tấn/năm – sản xuất
38.0000 tấn/năm).
- Sẽ dư thừa giấy, bìa tráng phấn. Tới đây lĩnh vực sản
xuất giấy, bìa tráng phấn cũng sẽ dư thừa công suất,
nếu các cơ sở chỉ có thể sản xuất giấy chất lượng
trung bình.
- Dư thừa bột cơ: Khi các dự án sản xuất bột cơ (hóa
nhiệt cơ) được đưa vào sản xuất, năng lực sản xuất
sẽ gấp nhiều lần nhu cầu.


Phát triển bền vững cho ngành giấy:
Không khuyến khích phát triển

Sự lạc hậu về công nghệ:
-
Hiện có gần 50 máy xeo của khoảng 33 công ty có
công suất từ 10.000 tấn/năm trở lên chiếm 65% năng
lực sản xuất toàn ngành giấy. Còn lại là gần 300 công
ty sử dụng các máy xeo nhỏ công suất dưới 10.000
tấn/năm, chiếm 35% năng lực sản xuất toàn ngành
giấy.

-
Trên 1/3 năng lực sản xuất giấy (35%) quá lạc hậu
(gần 1 thế kỷ) - thuộc hàng trăm dây chuyền sản xuất
công suất nhỏ dưới 10.000 tấn/năm (bình quân 3.000
tấn/năm), những cơ sở này có thiết bị rất lạc hậu, thô
sơ, tiêu hao nhiều nguyên liệu, hóa chất, năng lượng,
nước và nhân công, cũng như thường gây ô nhiễm
môi trường nghiêm trọng.


Phát triển bền vững cho ngành giấy:
Không khuyến khích phát triển
-
Trong khi hiện nay, tại hầu hết các nước, các thiết bị sản xuất
giấy (trừ sản xuất giấy tissue) đều có công suất trên 200.000 tấn
và máy xeo lớn nhất thế giới hiện nay có công suất trên 1 triệu
tấn/năm.
-
Nếu tính theo công suất tối thiểu như trên, thì Việt Nam chỉ cần 8
máy xeo cũng đủ sản xuất 1,5 triệu tấn trong năm 2011.
-
Ngoài ra, chúng ta đã mắc sai lầm trong đầu tư sản xuất bột
không tẩy (đầu tư quy mô lớn nấu bột bằng nồi cầu và đầu tư
sản xuất bột bằng phương pháp nổ) mà không lựa chọn sản xuất
bột kraft tẩy trắng hiện đại – tẩy trắng bằng điôxit clo.
-
Tuy nhiên, cũng đã có những chuyển biến tích cực trong lựa
chọn quy mô sản xuất, công nghệ và thiết bị tiên tiến cho các dây
chuyền sản xuất, sử dụng các hệ thống điều khiển tự động, chú
trọng công đoạn chuẩn bị bột – sử dụng thiết bị Châu Âu ở nhiều

dây chuyền sản xuất (thủy lực, sàng, nghiền, lọc, chổi hóa…)
giúp tiết kiệm năng lượng, nâng cao chất lượng sản phẩm.


Phát triển bền vững cho ngành giấy:
Không khuyến khích phát triển

Tìm hướng phát triển khác
-
Phát triển báo điện tử, sách điện tử và thư viện
điện tử
-
Thay thế văn bản giấy bằng văn bản điện tử trong
hoạt động của các cơ quan công sở