Tiểu Luận - Môn - Công Nghệ Giấy - Chủ Đề - Sản Xuất Bột Giấy Tái Chế

Trường Đại học Cơng nghiệp Hà Nội
Khoa Cơng nghệ Hóa

Giáo viên HD: Nguyễn Minh Việt
Chủ đề: Sản xuất bột giấy tái chế
1. Đào Văn Khởi - 1141120112
2. Lê mạnh Cường - 1141120009
3. Nguyễn Thị Thu Thùy - 1141120071
4. Lê Thị Nhung - 1141120164
Năm học: 2019

MỤC LỤC
Mở Đầu .................................................................................. 4


I.TÌNH HÌNH TÁI SẢN XUẤT GIẤY HIỆN NAY Ở VIỆT
NAM VÀ TRÊN THÊ GIỚI.................................................... 6
1.Tình hình sản xuất giấy trên thế giới. .................................. 7
2. Tình hình sản xuất giấy ở Việt Nam................................... 9
II.Sơ lược về công nghệ sản xuất giấy. ................................... 11
1.Nguyên tắc hoạt động....................................................... 13
2.Khâu chế biến nguyên liệu ............................................... 13
3.Quá trình sàng rửa............................................................ 14
4. Quá trình khử mực in ...................................................... 14
4.1 Quá trình tách mực ra khỏi xơ sợi................................ 15
4.2 Giai đoạn loại bỏ mực ra khỏi sơ xợi trong q trình
tuyển nổi .......................................................................... 15
5.Gia cơng ngun liệu sau chế biến .................................... 16
6.Quá trình nghiền gia keo và nhuộm .................................. 17
7. Hệ thống tạo tờ giấy ........................................................ 18
8. Bộ phận ép ..................................................................... 20

9. Bộ phận sấy .................................................................... 21
III.Đặc điểm sử dụng nguyên, nhiên vật liệu nước và năng lượng
của công nghệ sản xuất.......................................................... 22
1. Nguyên vật liệu: ............................................................. 22
1.1 Cơng nghệ sản xuất bìa carton ..................................... 26
1.2 Sơ đồ sản xuất giấy vệ sinh, giấy ăn, vàng mã.............. 28
2. Nhu cầu sử dụng năng lượng trong công nghệ tái chế giấy 30


IV.Giải pháp kỹ thuật giảm thiểu ô nhiễm môi trường cho ngành
công nghiệp giấy tái chế Sản xuất sạch hơn ........................... 33
1.Các giải pháp giảm thiểu chất thải .................................... 33
1.1 Giải pháp tuần hoàn nước ngưng ................................. 35
1.2 Giải pháp khoa học kỹ thuật trong công đoạn xeo giấy . 35
2. Các biện pháp xử lý ơ nhiễm khơng khí ........................... 39
3. Cách biện pháp xử lý ô nhiễm môi trường nước ............... 40
3.1 Xử lý thu hồi xơ sợi .................................................... 40
4. Giải pháp giảm thiểu ô nhiễm theo hướng quản lí của các cơ
quan chức năng ................................................................... 46

Tài liệu tham khảo


- Kỹ thuật xenlulơ và giấy-Nguyễn Thị Bích,Trường
Đại học Bách Khoa Hà Nội.
- />Htn-YJJ7w4fiN_X1D/view?usp=sharing
- />ThacSi-ChuaPhanLoai%20(73).pdf

Mở Đầu
Ngày nay cùng với sự phát triển của các ngành công

nghiệp, nông nghiệp và dịch vụ, sự tiến bộ trong đời sống
sinh hoạt hằng ngày,con người cũng thải ra hàng trăm


triệu tấn rác thải và mơi trường, trong đó có nhiều chất
thải có độc tính cao làm cho mơi trường bị ô nhiễm
nghiêm trọng.Vấn đề ô nhiễm môi trường đặc biệt là môi
trường nước đã đang và sẽ là thách thức của xã hội lồi
người trong đó có Viêt Nam.
Một trong những nguồn thải gây ô nhiễm lớn nhất là
của nhà máy sản xuất giấy và bột giấy. Công nghiệp giấy
sử dụng một lượng lớn tài nguyên nước ngọt(sản xuất một
tấn giấy cần 200-300m3 nước) đồng thời thải ra một lượng
lớn chất thải vào nguồn nước, đặc biệt là ở các nhà máy
khơng có thu hồi hố chất. Ở nhiều nơi, nguồn nước bị ô
nhiễm làm cho nước sạch ngày càng khan hiếm.
Một giải pháp được đặt ra để giảm thiểu lượng chất
thải trong công nghiệp giấy là sử dụng nguồn nguyên liệu
là giấy đã được sử dụng là nguồn nguyên liệu chính để
sản xuất giấy. Giải pháp này đã được áp dụng và phổ biến
rộng rãi. Nguồn nguyên liệu từ giấy tái chế có thể coi là
vơ tận vì có sản xuất là có giấy thải. Mặt khác tái chế cịn
là một biện pháp hữu hiệu giảm chi phí xử lý chất thải và
do đó giảm giá thành sản phẩm. Xét trong tổng thể, sản
xuất giấy tái chế đem lại môi trường trong sạch hơn, cải
thiện sức khoẻ cộng đồng và là một trong những giải pháp
quan trọng đảm bảo cho sự phát triển bền vững của xă
hội.
Song một thực tế đáng nói ở đây là cơng nghệ sản
xuất giấy tái chế ở Việt Nam còn lạc hậu, quy mô nhỏ và

phân tán.Tồn ngành giấy Việt Nam chỉ có cơng ty giấy
Bãi Bằng và cơng ty giấy Đồng Nai là có hệ thống nước
thải được xử lý tương đối tốt, còn ở các cơ sở khác có thể
coi là vẫn cịn bế tắc trong bài tốn nước thải. Do đó
chúng ta phải có biện pháp cải tiến cơng nghệ sản xuất
giấy,giảm thiểu ô nhiễm môi trường và xử lý triệt để trong
sự phát triển của ngành giấy.

I.TÌNH HÌNH TÁI SẢN XUẤT GIẤY HIỆN NAY Ở
VIỆT NAM VÀ TRÊN THÊ GIỚI
Giấy là một sản phẩm của nền văn minh nhân loại
với lịch sử hàng nghìn năm.


Thành phần chính của giấy là xelluloz, một loại
polyme mạch thẳng và dài có trong gỗ, nằm bên trong lõi
cây. Trong gỗ, xelluloz được bao quanh bởi một màng
lignin cũng là polyme. Để tách xelluloz ra khỏi màng
polymer, người ta phải sử dụng phương pháp nghiền, sau
đó sử dụng chất để xử lý. Những sản phẩm giấy sau khi
sử dụng sẽ sản sinh ra giấy loại. Giấy đã qua sử dụng nếu
không được đem tái sản xuất sẽ rất lãng phí. Khơng phải
nguồn ngun liệu lúc nào cũng sẵn có trong tự nhiên, sau
một thời gian sẽ khơng cịn đủ cho sản xuất giấy nữa và
khơng cịn đủ để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của con
người. Do vậy chúng ta phải tìm ra một phương pháp hay
một hướng đi mới cho ngành giấy, từ đó phương pháp sản
xuất giấy từ giấy đã qua sử dụng là một hướng đi mới cho

ngành giấy.“Trích trong tài liệu hướng dẫn sản xuất sạch
hơn” trong sản xuất giấy và bột giấy. Giấy có thành phần
được cấu tạo bởi một mạch polyme thẳng và dài, đó là
một loại xelluloz rất khó phân hủy trong tự nhiên, nhưng
với giấy đã được thì có rất nhiều phương pháp để xử lý.
1.Tình hình sản xuất giấy trên thế giới.
Nhiều nhà máy sản xuất giấy và cactong dựa trên giấy
tái sinh. Nhu cầu toàn thế giới năm 1998 khoảng 140 triệu
tấn. (các nước Tây Âu: 27%, Bắc Mỹ: 24%, Nhật Bản:
11%, Trung quốc: 8%, Hàn quốc: 4%, các nước còn lại:
27%).


Tình hình sử dụng giấy tái sinh trên thế giới đạt 46%
và của một số quốc gia trong năm 1998 được đưa ra trong
bảng 10-6:

Mức độ sử dụng và thu gom giấy loại ‘%’ của một
số quốc gia trên thế giới:
Mục tiêu của nhiều quốc gia là đạt được 50% tái sử
dụng sơ sợi trong sản xuất giấy in báo, cactong sóng và
phẳng vào năm 2000. Điều này đặt gánh nặng lên việc sử
dụng hợp lý các sản phẩm giấy và cactong đã qua sử
dụng. Thiết kế sản phẩn hợp lý, phân loại tại nguồn, loại
các tạp chất của xơ sợi đảm bảo an tồn Mơi trường.
Tái sử dụng: giấy báo cũ, giấy mỏng đã in và khơng
in, cactong sóng cũ. Có lý do để khơng tái sử dụng giấy
và cactong. Các sản phẩm có thể chứa các tạp chất đến
mức chúng khơng cịn tái sử dụng.

Ví dụ: Giấy toilet và cactong đựng sữa. Các lý do kỹ
thuật như là: khoảng cách vận chuyển xa cũng giới hạn
cho việc tái sử dụng giấy và cactong.
Ngoài việc tái sản xuất các sản phẩm từ giấy, người
ta còn phương pháp khác là: phương pháp đốt giấy loại.
Một ứng dụng khác của giấy loại là sử dụng chúng
như là nhiên liệu. Thực tế giấy là nhiên liệu sinh học lý
tưởng với nhiệt trị khoảng 19MJ/Kg. Chúng ta có thể coi
xơ sợi như là khoản đi vay. Chúng ta mượn gỗ để sản xuất
giấy hay cactong. Khi chúng ta đọc báo xong hay sử dụng
xong cactong đựng sữa, chúng ta chuyển chúng thành
nhiên liệu sinh học.
Ở một số nước có sự phản đối việc đốt chất thải rắn đô
thị, cũng đồng nghĩa là vấn đề chôn lấp tăng lên rất
nhanh.
2. Tình hình sản xuất giấy ở Việt Nam
Theo thống kê của hiệp hội giấy Việt Nam, nghành
giấy đã đạt được sự tăng trưởng cao về sản lượng trong
những năm vừa qua. Từ năm 1990 đến 1999, tốc độ tăng
trung bình là 16%/năm, 3 năm sau đó (2000, 2001, 2001 )
tăng 20%/năm. Dự báo 5 năm tiếp theo là 28%/năm.
Với tốc độ tăng trưởng cao như vậy, cùng với gia tăng
giấy nhập khẩu đã tạo ra một lượng giấy đã sử dụng rất
cao. Việc sử dụng số lượng giấy này vào một mục đích


khác sao cho có hiệu quả đang đặt một thách thức không
hề nhỏ cho những giải pháp mới. Chúng ta đã và đang
theo nước ngoài là đem lượng giấy này đi tái chế. Một

điểm đáng chú ý là việc này ở Việt Nam cũng đã có từ lâu
và nó đã trở thành một nghề kiếm sống của rất nhiều hộ
gia đình trên rất nhiều tỉnh thành trên đất nước ta. Chúng
ta đi theo nước ngồi là việc đổi mới cơng nghệ và trình
độ kỹ thuật.
Ở Việt nam, tái chế là một trong các loại hình làng
nghề tiểu thủ cơng nghiệp được phát triển với quy mô lớn
ở một số tỉnh chiếm 6,2% tổng số lượng làng nghề. Chủ
yếu tập chung ở các Tỉnh và Thành phố: Hà Nội, Bắc
Ninh, Thanh Hóa, Hưng Yên, Nam Định. Tuy nhiên làng
nghề tái chế giấy Phú Lâm (H.Yên Phong) và Dương Ổ
(H.Tiên Du) ở Bắc Ninh có thể xem là 2 làng nghề điển
hình trong loại hình làng nghề tái chế giấy. Sản phẩm chủ
yếu là: Giấy dó, giấy vệ sinh, giấy ăn, giấy vàng mã và
bìa cactong.
Ước tính dịng thải hàng năm cho các làng nghề tái
chế giấy điển hình.


II.Sơ lược về cơng nghệ sản xuất giấy.
Nói chung, một dây chuyền công nghệ sản xuất giấy
từ giấy đã qua sử dụng thường có dạng:



1. Nguyên tắc hoạt động
Các loại nguyên liệu sẽ được đem gia cơng chế biến ở
I. Sau đó ngun liệu được đem đến khu gia công nguyên
liệu ở II. Tại II nguyên liệu sẽ được ngâm trong một bể
lớn, hóa chất sẽ được sử dụng để tách mực và sử dụng

thiết bị nghiền thủy lực để làm mịn giấy. Khi bột giấy đã
được nghiền mịn, bột giấy sẽ được làm đặc sệt (có sử
dụng hóa chất). Sau đó bột giấy sẽ được đem đến hệ
thống tạo tờ ở III, đây là công đoạn xeo giấy để tạo tờ, tùy
thuộc loại giấy và chất lượng giấy theo yêu cầu mà giấy
sẽ được xeo khác nhau. Giấy sau xeo sẽ được đem đến
công đoạn gia công giấy ở IV, tại đây giấy được cắt xén
theo yêu cầu, giấy được đóng gói và được xuất ra thị
trường. Kết thúc một vòng sản xuất giấy tái chế.
2. Khâu chế biến nguyên liệu
Như ta đã biết nguyên liệu cho sản xuất giấy tái chế là
giấy đã qua sử dụng. Nguyên liệu sẽ được thu gom và tập
kết, sau đó được đem đến cơ sở chế biến. Tại cơ sở chế
biến, nguyên liệu được đem sàng để loại bỏ bông, vải và
cả giấy không thể tái chế có lẫn trong đó. Mọi cơng việc
này được làm bằng tay, sau đó giấy sẽ được cho vào bể để
ngâm cho bã ra. Tại đây ta cũng loại được đất, cát có lẫn
trong giấy. Bơng vải và giấy đã loại ở trên sẽ được đem


chôn lấp hoặc đem đốt làm nhiên liệu cho công đoạn tạo
hơi nước phục vụ cho công đoạn tiếp theo.
3. Quá trình sàng rửa
Ban đầu nguyên liệu được đánh tơi,sau đó đưa tới 4
máy lọc chân khơng. Tại đây ngun liệu được rửa
sạch,dịch hố chất thu hồi có nồng độ 13%, loại dịch này
được đưa đến hệ thống chưng lọc. Sau đó được đưa qua
hệ thống sàng gồm 2 áp lực: 1 sàng thô và 3 giai đoạn lọc
cái. Các phần khơng cần thiết thì được loại bỏ ra ngồi .
4. Quá trình khử mực in

Phương pháp khử mực in giấy loại ngày nay được sử
dụng phổ biến rộng rãi trên thế giới thông qua phương
pháp tuyển nổi với mục đích chính nhằm loại bỏ các hạt
mực cũng như các chất phụ gia khác như chất độc, các hạt
mang màu trong quá trình tráng phủ ra khỏi thành phần sơ
xợi. Phương pháp tuyển nổi thích hợp với các hạt mực và
phụ gia có kích thước tư 10×10-6 đến 250×10-6m.
Phương pháp tuyển nổi sử dụng nguyên lý bám dính của
các hạt vật chất vào bong bóng khí để loại bỏ mực in và
các chất phụ gia của giấy loại như chất độc, các hạt mang
màu… Có thể chia ra các cơng đoạn chính trong q trình
tuyển nổi như sau:


4.1 Quá trình tách mực ra khỏi xơ sợi
Mực được in vào bề mặt của sơ xợi bằng nhiều
phương pháp khác nhau và trong giai đoạn đầu tiên của
phương pháp khử mực, người ta phải tách các hạt mực in
này cùng với các hạt phụ gia ra khỏi bề mặt của sơ xợi.
Giai đoạn này trong sản xuất được thực hiện ở máy
nghiền thủy lực với sự hỗ trợ của một số chất khử mực
như NaOH, Na2CO3, H2O2, các chất hoạt tính bề
mặt…Dưới tác dụng của các hóa chất khử mực, mối liên
kết giữa mực in và sơ xợi bị lỏng đi, trở nên kém bền
vững đồng thời các hạt mực cũng trở nên kỵ nước, bị xé
nhỏ và tách ra khỏi sơ xợi dưới tác dụng của các dao
trong quá trình nghiền thủy lực.
4.2 Giai đoạn loại bỏ mực ra khỏi sơ xợi trong quá
trình tuyển nổi
Sau khi mực và các hạt phụ gia được tách ra khỏi bề

mặt sơ xợi, chúng ta sẽ phải loại bỏ chúng để thu được sơ
xợi “sạch” để sản xuất giấy.
Như đã trình bày ở trên, phương pháp tuyển nổi dùng
các bọt khí để loại bỏ các hạt mực và các hạt phụ gia. Về
lý thuyết có thể ứng dụng với các hạt chất rắn có kích
thước từ 10×10-6 đến 500×10-6m nhưng hiệu quả nhất với
tuyển nổi giấy tái chế là từ 10×10-6 đến 250×10-6m. Do
tác dụng của hóa chất (các chất lựa chọn) và đặc biệt là sự
có mặt của các ion canxi mang điện dương 2+ trong nước,
các phân tử của xà phòng kết hợp với các ion Canxi này


tạo ra các hạt vật chất nhỏ điện tích mang điện dương, qua
đó dễ dàng đính với các hạt mực(điện âm). Bởi vì các chất
lựa chọn như soap là một chuỗi hydrocacbon gồm cả phần
kỵ nước và háo nước (ví dụ: stearic acid) nên các hạt mực
được đính kèm với các hạt vật chất nhỏ mang điện dương
(sản phẩm của soap collector và calcium có trong nước),
rồi qua đó tiếp tục đính với các hạt mực khác(cũng đã
được đính với các hạt mang điện dương) và tạo thành các
cụm mực nhỏ và các cụm mực nhỏ này tiếp tục được đính
vào các bong bóng khí nhờ tính kỵ nước và háo nước của
soap collector.
5.Gia công nguyên liệu sau chế biến
Như ta đã biết nguyên liệu sau công đoạn trên đã được
ngâm trong bể. Trong công đoạn này hơi nước được sử
dụng, bằng cách sục hơi nước từ đáy bể để đẩy mực ra
khỏi nhờ áp lực của dòng hơi nước sục từ đáy bể. Có thể
coi đây là cơng đoạn làm sạch bột, vì hơi nước khơng thể
đẩy hết mực trong giấy nên hóa chất cũng sẽ được sử

dụng trong cơng đoạn này. Hóa chất sử dụng thường là:
1-Dung dịch nước Javen ( NaCl + NaOCl )
2-Dung dịch nước Clo ( Cl2 )
3-Dung dịch xút NaOH: Trong 3 ử dụng nước Javen
vì do dung dịch nước Javen đễ sản xuất (chỉ cần điện phân
dung dịch không màng ngăn muối ăn loại hóa chất trên,


đa phần các hộ gia đình hay nhiều cơ sở sản xuất thường
sn NaCl ).
Nếu sử dụng dung dịch nước Clo thì phải kết hợp cả
dung dịch NaOH để trung hòa lượng Clo dư trước khi
nước thải được thải ra môi trường. Sau khi đã được tách
mực, bột giấy sẽ được đem đi nghiền thủy lực, mục đích
là tạo độ mịn cho bột, sau đó bột sẽ được trộn thêm phụ
gia và sau đó được đem đi tách nước, mục đích là tạo cho
bột có độ đặc sệt đáp ứng yêu cầu cho công đoạn tiếp
theo. Nước thải trong công đoạn tách mực sẽ được đem đi
xử lý trước khi thải ra môi trường. Bột giấy trước khi đem
xeo cần bổ xung một vài phụ gia khác nhau tùy thuộc loại
giấy. Phụ gia thường sử dụng là: Cao lanh( CaO.SiO2 ),
thạch cao ( CaSO4.Al2O3) hoặc bột nhũ(CaCO3 ). Do
sản phẩm giấy tái chế của Việt Nam đa phần là giấy vệ
sinh và giấy vàng mã, giấy ăn nên phụ gia sử dụng chủ
yếu là bột nhũ(CaCO3 ), do nguồn nhiên liệu rất dễ tạo
được(dung dịch nước vôi trong dược sục khí CO2 ) và
lượng tạp chất có trong đó ít. Mục đích cho thêm phụ gia
vào thường tạo độ kết dính cho.

6. Q trình nghiền gia keo và nhuộm

Nghiền: Bột giấy được đưa qua hệ thống nghiền để
làm tăng diện tích tiếp xúc, tăng khả năng liên kết giữa


các thớ sợi với nhau, tạo điều kiện cho khả năng kiên kết
giữa các thớ sợi với nhau, tạo điều kiện cho khả năng hình
thành tờ giấy tốt hơn. Làm cho các sợi được hidrat hóa,
tăng sự dẻo dai và tăng bề mặt hoạt tính của các vi sơ.
Việc đánh tơi và nghiêng sợi giúp giải phóng gốc hidro
oxi. Quá trình nghiền tiến hành với nồng độ giấy trong
dung dịch 2% đến 8%.
Gia keo: Nhằm tạo cho giấy một số tính chất đặc biệt
như khơng thấm nước, khơng bị nhịe khi in, viết. Bột
được pha trộn với các hóa chất dùng để gia keo: nhựa
thông, phèn chua trong bể chứa. Cơng đoạn này thường
chỉ có ở các nhà máy giấy quy mô vừa phát triển dùng
cho giấy tốt, để in hoặc viết. pH tốt cho quá trình gia keo
4,5 đến 5.5(thường tỷ lệ nhựa thông/phèn chua: 3/1).
Nhuộm: Gia keo và nhuộm có thể tiến hành chung
trong bể nghiền. Cơng đoạn nhuộm sử dụng các hóa chất
tạo màu nghiền cùng bột giấy.
7. Hệ thống tạo tờ giấy
Bột giấy sau khi được làm trắng và làm đặc sẽ được
đem đi xeo. Tùy từng loại giấy và công nghệ sản xuất mà
người ta có phương pháp xeo giấy khác nhau. Có thể xeo
giấy bằng tay(ví dụ như giấy dó) hoặc xeo bằng máy như
giấy vệ sinh, giấy vàng mã và giấy ăn. Một máy xeo
thường có dạng:

Bột giấy sẽ được phun đều trên phên băng tải, sau đó
được đem sấy, vừa sấy vừa ép cho có độ mỏng theo yêu
cầu. Tiếp đó đưa qua hệ thống hút chân không để làm khô
giấy.
Giấy sau sấy sẽ được cuộn thành cuộn lớn. Tùy thuộc
chất lượng của giấy theo yêu cầu mà giấy được xeo khác
nhau(một mặt hay cả hai mặt ). Sau khi qua hệ thống hút
chân không lượng nước thải còn lại trong bột sẽ được
đem đi xử lý.


8. Bộ phận ép
Ép có nghĩa là tờ giấy được nén bằng cơ học để đạt
trên bão hoà. Ở phần này nước cũng tách được càng nhiều
ra khỏi tờ giấy càng tốt. Sau cơng đoạn hình thành, tờ
giấy cịn khoảng 80% nước (độ khô = 20 %). ở công đoạn
ép độ khô sẽ tăng lên từ 20 → 40 % .
Nhiệm vụ chính của bộ phận ép là tách nước ra khỏi
tờ giấy, tăng độ bền và độ nhẵn của tờ giấy đồng thời bộ
phận ép cịn có nhiệm vụ dẫn tờ giấy đến bộ phận sấy.
Bộ phận ép có số lượng cặp ép và cấu trúc khác nhau.
Một cặp ép bao gồm giá đỡ và 2 hoặc 3 lô. Lô dưới
thường được lắp trên một ổ đỡ cố định và lô dẫn động. Sự
ép xảy ra ở khoảng giữa lô trong khe ép và tờ giấy được
chăn dẫn qua khe ép.
Tờ giấy ướt được chuyển trực tiếp từ lưới tới trục ép
chân không được lọc chặn của tổ ép 1. Chức năng quan
trọng của lưới ép là chống tạo vết trên tờ giấy. Từ tổ ép 1
tờ giấy được chuyển tới bộ phận ép lưới ở tổ 2. Tổ 2 gồm
một lưới nhựa giữa chăn ép và một trục ép phía dưới

nhằm giảm áp suất thuỷ tĩnh trong tuyến ép. Từ chăn 2 tờ
giấy được chuyển tới tổ ép nhẵn 3 qua một khoảng cách
kéo hở. Tổ ép này khơng có chăn nên khơng có nhiệm vụ
tách nước mà chỉ có làm cho tổ giấy nhẵn và phẳng hơn.