Ô nhiễm trong ngành sản xuất giấy

Trường Đại Học Tài Nguyên Và Môi Trường Hà Nội.
Khoa Môi Trường

BÀI TIỂU LUẬN
Đề tài :Ô nhiễm trong ngành sản xuất giấy.
Nhóm 6 – CD10QM2

HÀ NỘI - 2012


Nội Dung
I/ ĐẶT VẤN ĐỀ
II/ THỰC TRẠNG NGÀNH CÔNG NGHIỆP SẢN XUẤT
GIẤY Ở VIỆT NAM
III/ TÁC NHÂN GÂY Ô NHIỄM
• Mô tả quy trình sản xuất
• Các tác nhân
IV/ HẬU QUẢ
1. Ô nhiễm môi trường
2. Tác động đến kinh tế - xã hội
V/ BIỆN PHÁP
1.Xử lý nước thải sản xuất giấy
VI/ KẾT LUẬN


• Đặt vấn đề
_ Ngành công nghiệp sản xuất giấy là một
ngành có vai trò quan trọng trong nền kinh tế
quốc dân mặc dù quy mô của nó chưa được
lớn, Ngành công nghiệp này là ngành sản xuất
đa ngành và tổng hợp , sử dụng một số lượng

khá lớn nguyên liệu đầu vào ( nguyên liệu
rừng, các hoác chất cơ bản, nguyên liệu, năng
lượng, nước...) so với khối lượng sản phẩm
tạo ra nên quá trình sản xuất bột và giấy sinh
ra một lượng rất lớn các chất thải ở dạng rắn,
lỏng và khí vì thế môi trường cũng bị tác
động và biến đổi bởi chất thải của ngành
công nghiệp này…


•

THỰC TRẠNG NGÀNH CÔNG NGHIỆP SẢN XUẤT
GIẤY Ở VIỆT NAM

Hiện nay ngành công nghiệp giấy đang tăng trưởng nhanh chóng và
đóng góp vào tiến trình phát triển chung của nền kinh tế xã hội.
CNGVN đạt giá trị 572 tỷ VNĐ, chiếm 2,34% tổng giá trị công
nghiệp cả nước và đứng hàng thứ 10 trong ngành công nghiệp.
CNGVN gồm 1408 cơ sở sản xuất, trong đó có 42 cơ sở quốc doanh
(của trung ương và địa phương) 39 cơ sở thuộc kinh tế tập thể 38 xí
nghiệp tư nhân phẩn còn lại (hơn 1269 cơ sở) là các hộ lao động thủ
công cá thể
• Toàn ngành chỉ có ba cơ sở quy mô lớn với công suất trên
20.000 tấn giấy/năm là:
Công ty Giấy Bãi Bằng (55.000 tấn/năm)
Công ty Giấy Tân Mai (48.000 tấn/năm)
Công ty Giấy Đồng Nai (20.000 tấn/năm)
33 đơn vị quy mô trung bình (>1.000tấn/năm
• Còn lại là các cơ sở sản xuất quy mô nhỏ(< l000 tấn/năm) và rất

nhỏ.

Mặc dù đã nâng cấp công nghệ nhưng so với nhiều ngành công
nghiệp sản xuất khác, ngành giấy có mức độ ô nhiễm cao và dễ gây
tác động đến con người và môi trường xung quanh do ô nhiễm từ
nguồn nước thải xử lý không đạt yêu cầu.
Công nghệ sản xuất giấy ở Việt Nam còn rất lạc hậu.
Để sản xuất ra một tấn giấy thành phẩm, các nhà máy ở VN phải sử
dụng từ 30-100 m3 nước.Các nhà máy giấy hiện đại của thế giới chỉ
sử dụng 7-15 m3 /tấn giấy.


• Sự lạc hậu này gây
+ lãng phí nguồn nước ngọt,
+ tăng chi phí xử lý nước thải,
+ đưa ra sông, rạch lượng nước thải khổng lồ
Theo thống kê, cả nước có gần 500 doanh nghiệp sản xuất giấy, trong
đó chỉ có khoảng 10% doanh nghiệp đạt tiêu chuẩn môi trường cho
phép, còn hầu hết các nhà máy đều không có hệ thống xử lý nước
thải hoặc có nhưng chưa đạt yêu cầu

Hai đường ống lộ thiên để bơm thẳng nước thải chưa xử lý ra sông
Đông Điền của khu chế xuất thu hồi giấy
(Ảnh: Trọng Mạnh/Báo Pháp luật TP.HCM

Trong các cơ sở công nghiệp giấy và bột giấy, nước thải thường
có
+ độ pH trung bình 9 - 11,
+ BOD, 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 (nước có chứa cả kim loại nặng, lignin


(dịch đen), phẩm màu, xút, các chất đa vòng thơm Clo
hoá
lượng nước thải này không được xử lý mà đổ trực tiếp vào sông.
Ngoài ra, trong công nghiệp xeo giấy, để tạo nên một sản phẩm đặc
thù hoặc những tính năng đặc thù cho sản phẩm, người ta còn sử
dụng nhiều hóa chất và chất xúc tác.
Ảnh hưởng của sản xuất bột và giấy đến môi trường chủ yếu ở
hai công đoạn: nấu bột giấy và tẩy trắng bột giấy.
• Quá trình nấu bột giấy (bằng phương pháp sunfit hay sunfat)
thải ra các hợp chất (ở dạng lỏng) chứa lưu huỳnh, khí SO2,
H2S, các mercaptan, các sunfua...
• Quá trình tẩy trắng bột giấy gây ô nhiềm môi trường nhiều
nhất vì có sử dụng tới clo và các hợp chất của nó như
hypoclorit, clo đioxit.
Để tẩy trắng 1 tấn bột giấy cần 100kg clo và các hợp chất của nó
(trong đó khoáng 50% là clo phân tử).
Về mặt công nghệ sản xuất, trong quá trình tẩy trắng bột giấy, đưa
bao nhiêu hợp chất clo vào thì lại thải ra bấy nhiêu. Hiện nay trên thế
giới cũng chưa có công nghệ tái sử dụng clo trong khâu tẩy trắng bột
giấy.


•

TÁC NHÂN GÂY Ô NHIỂM

• Quy trình sản xuất giấy

Mỗi quy trình sản xuất giấy đều sinh ra rác thải gây ô nhiễm về nhiều
Mỗi quy trình sản xuất giấy đều sinh ra rác thải gây ô nhiễm về nhiều
mặt :
KHÍ THẢI
• Chủ yếu bao gồm các hợp chất của S,H2S, CH3SCH3, oxit cuả
S…
• Clo phân tử cũng bị rò rỉ theo lượng nhỏ trong quá trình tẩy
• Các loại bụi

+ CHẤT THẢI RẮN


-Bùn, tro , chất thải gỗ, tạp sàng ,xỉ than, dầu thải …
ở Việt Nam khi sản xuất ra 1 tấn giấy sẽ sinh ra một lượng chất thải
rắn khoảng từ 45-85


Bảng: Các nguồn nước thải từ các bộ phận và thiết bị khác nhau
•

HẬU QUẢ

• Ô nhiễm môi trường:
Ô nhiễm môi trường nước :pH trung bình 9 - 11 , chỉ số nhu cầu ôxy
sinh hoá (BOD),nhu cầu oxy hoá học (COD) cao, cóthể lên đến
700mg/l và 2.500mg/l .
Hàm lượng chất rắn lơ lửng, kim loại nặng, lignin (dịch đen), phẩm
màu, xút …,cao gấp nhiều lần giới hạn cho phép
=> lượng nước thải này không được xử lý mà đổ trực tiếp vào sông

• Ô nhiễm môi trường không khí
Các chất thải ở dạng lỏng chứa lưu huỳnh, đồng thời thải ra khí SO2,
H2S, các mercaptan, các sunfua...
Để tẩy trắng 1 tấn bột giấy cần tới 100kg clo và các hợp chất của nó
(trong đó khoáng 50% là clo phân tử).
• Ô nhiễm do rác thải
Gồm vỏ cây,mùn tre nứa, xỉ than, tơ sợi, bùn vôi …
=>Xử lý sơ sài tác động đến môi trường đất, nước, không khí xung
quanh gây nhiều hậu quả nghiêm trọng như gây dịch bệnh, mùi
khó chịu, làm mất mĩ quan…
• Tác động đến kinh tế - xã hội

Giảm hiệu quả kinh tế làm hao phí tài nguyên thiên nhiên .
Ảnh hưởng đến chất lượng cuộc sống trực tiếp ảnh hưởng tới đời
sống con người sinh hoạt và sức khỏe tại các vùng ô nhiễm
•

BIỆN PHÁP


1. Sản xuất sạch hơn
-Các kỹ thuật SXSH
2. Giảm thiểu tại nguồn:
Quản lý tốt nội vi
Thay đổi quy trình
3.Tuần hoàn và tái sử dụng:
Thu hồi và tái sử dụng tại chỗ
Sản xuất các sản phẩm phụ hữu dụng
4.Các giải pháp môi trường cho công nghiệp sản xuất giấy
a . Phương pháp organocell :sản xuất bột giấy không có lưu huỳnh ,

các mảnh gỗ được nấu với hỗn hợp nước và mêtanol (methanol) có
cho thêm dung dịch kiềm qua nhiều giai đoạn dưới áp suất và ở nhiệt
độ đến 190°C.
b. Xử lý dịch đen (thành phần chính là Lignin)
c . Công nghệ xử lý nước thải mới đó là công nghệ xử lý chảy ngược
qua lớp bùn yếm khí (UASB)
Các giải pháp SXSH phải được xây dựng theo 6 bước và 18 nhiệm vụ
được
trình bày theo các sơ đồ sau:
BƯỚC 1: BẮT ĐẦU
Nhiệm vụ 1: Thành lập nhóm SXSH
Nhiệm vụ 2: Liệt kê các bước công nghệ
Nhiệm vụ 3: Xác định các công đoạn gây thải
BƯỚC 2: PHÂN TÍCH CÁC BƯỚC CÔNG NGHỆ
Nhiệm vụ 4: Lập sơ đồ công nghệ sản xuất


Nhiệm vụ 5: Xây dựng cân bằng vật chất và năng lượng
Nhiệm vụ 6: Tính tóan các chi phí dòng thải
Nhiệm vụ 7: Xác định nguyên nhân gây thải
BƯỚC 3: ĐỀ XUẤT CÁC CƠ HỘI SXSH
Nhiệm vụ 8: Hình thành các cơ hội SXSH
Nhiệm vụ 9: Lựa chọn các cơ hội SXSH
BƯỚC 4: LỰA CHỌN CÁC GIẢI PHÁP SXSH
Nhiệm vụ 10: Đánh giá khả thi về kỹ thuật
Nhiệm vụ 11: Đánh giá khả thi về kinh tế
Nhiệm vụ 12: Đánh giá các khía cạnh môi trường
Nhiệm vụ 13: Lựa chọn các giải pháp
BƯỚC 5: THỰC HIỆN CÁC GIẢI PHÁP SXSH
Nhiệm vụ 14: Chuẩn bị thực hiện

Nhiệm vụ 15: Thực hiện các giải pháp SXSH
Nhiệm vụ 16: Giám sát và đánh giá kết quả
BƯỚC 6: DUY TRÌ SẢN XUẤT SẠCH HƠN
Nhiệm vụ 17: Duy trì các giải pháp SXSH
Nhiệm vụ 18: Lựa chọn các công đoạn tiếp theo


XỬ LÝ NƯỚC THẢI SẢN XUẤT GIẤY
Xử lý nước thải sản xuất giấy
Công nghiệp sản xuất giấy chiếm vị trí khá quan trọng trong nền
kinh tế nước ta. Cùng với sự phát triển của các nghành công nghiệp,
dịch vụ khác, nhu cầu về các sản phẩm giấy ngày càng tăng. Tuy
nhiên, bên cạnh những lợi ít đạt được to lớn về kinh tế – xã hội,
nghành công nghiệp này cũng phát sinh nhiều vấn đề môi trường bức
xúc cần phải giải quyết, đặc biệt là nước thải phát sinh trong quá trình
sản xuất bột giấy, đây là loại nước rất khó xử lý. Cần có biện pháp
xây dựng các cơ sở gắn sản xuất với xử lý ô nhiễm môi trường, đổi
mới công nghệ theo hướng thân thiện với môi trường.
Hiện nay có khoảng 90 nhà máy giấy đang hoạt động trong cả nước,
sản lượng giấy các tỉnh phía nam gần 90000 tấn/năm, trong đó
TP.HCM chiếm hơn 12000 tấn/năm. Nước thải của ngành công
nghiệp giấy có hàm lượng COD khá cao 22000-46500 mg/l, BOD
chiếm từ 40-60% COD, phần lớn được gây ra từ những chất hữu cơ
không Lignin. Ngoài các chỉ tiêu ô nhiễm của nước thải dịch đen đã
được đề cập thì nước thải của xeo giấy có tỉ lệ COD, BOD, Lignin
không cao bằng nước thải dịch đen, nhưng các chỉ tiêu này cũng vượt
quá giới hạn cho phép. Do đó cần xử lý trước khi xả vào nguồn tiếp
nhận là một điều tất yếu.

I.THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT NƯỚC THẢI
- Dòng thải rửa nguyên liệu bao gồm chất hữu cơ hòa tan, đất đá,
thuốc bảo vệ thực vật, vỏ cây…
- Dòng thải của quá trình nấu và rửa sau nấu chứa phần lớn các chất
hữu cơ hòa tan, các chất nấu và một phần xơ sợi. Dòng thải có màu
tối nên thường được gọi là dịch đen. Dịch đen có nồng độ chất khô
khoảng 25 đến 35%, tỷ lệ giữa chất hữu cơ và vô cơ 70:30.
- Thành phần hữu cơ chủ yếu là trong dịch đen lignin hòa tan và dịch
kiềm. Ngoài ra, là những sản phẩm phân hủy hydratcacbon, axit hữu
cơ. Thành phần hữu cơ bao gồm những chất nấu, một phần nhỏ là
NaOH, Na2S, Na2SO4, Na2CO3, còn phần nhiều là kiềm natrisunfat
lien kết với các chất hữu cơ trong kiềm.
- Dòng thải từ công đoạn tẩy của các nhà máy sản xuất bột giấy bằng
phương pháp hóa học và bán hóa chứa các chất hữu cơ, lignin hòa tan
và hợp chất tạo thành của những chất đó với chất tẩy ở dạng độc hại.
Dòng này có độ màu, giá trị BOD5 và COD cao.
- Dòng thải từ quá trình nghiền bột và xeo giấy chủ yếu chứa xơ sợi
mịn, bột giấy ở dạng lơ lửng và các chất phụ gia như nhựa thong,
phẩm màu, cao lanh.
- Dòng thải từ các khâu rửa thiết bị, rửa sàn, dòng chảy tràn có hàm
lượng các chất lơ lửng và các chất rơi vãi.
- Nước ngưng của quá trình cô đặc trong hệ thống xử lý thu hồi hóa
chất từ dịch đen. Mức ô nhiễm của nước ngưng phụ thuộc vào loại
gỗ, công nghệ sản xuất.
- Nước thải sinh hoạt.


II.QUY TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI

III.THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
Nước thải từ công đoạn sản xuất bột giấy được đưa qua hố thu nhằm
điều chỉnh PH thích hợp. Sau đó, nước thải từ hố thu và nước thải từ
công đoạn xeo giấy được đưa qua song chắn rác nhằm giữ lại những
tạp chất thô (chủ yếu là rác) có trong nước thải. Sau đó nước được
đưa qua bể lắng cát, để lắng các tạp chất vô cơ đảm bảo cho các qúa
trình xử lý sau, cát từ bể lắng được dẫn đến sân phơi cát để làm ráo
nước và đem đi chôn lắp hoặc trãi đường.
Nước tiếp tục đưa sang bể điều hòa nhằm ổn định lưu lượng và nồng
độ. Tại bể điều hòa, chúng tôi bố trí máy khuấy trộn chìm nhằm mục
đích hòa trộn đồng đều nước thải trên toàn diện tích bể, ngăn ngừa
hiện tượng lắng cặn ở bể, sinh ra mùi khó chịu. Điều hòa lưu lượng là
phương pháp được áp dụng để khắc phục các vấn đề sinh ra sự dao
động của lưu lượng, cải thiện hiệu quả hoạt động của các quá trình xử
lý tiếp theo. Bơm được lắp đặt trong bể điều hòa để đưa nước lên các
công trình phía sau.
Từ bể điều hòa nước được bơm trực tiếp sang bể keo tụ tạo bông,
nhằm keo tụ giảm lượng chất rắn lơ lửng tiếp tục được chảy sang bể
kỵ khí. Sau đó, đưa nước sang bể lắng 1 loại bỏ các cặn sinh ra trong
quá trình keo tụ tạo bông. Ở đây ta thu hồi bột còn một phần bùn
được đưa sang bể chứa bùn. Nước thải tiếp tục sang bể arotank. Bể
Aerotank có nhiệm vụ xử lý các chất hữu cơ còn lại trong nước thải.
Tại bể Aerotank diễn ra quá trình oxi hóa các chất hữu cơ hòa tan và
dạng keo trong nước thải dưới sự tham gia của vi sinh vật hiếu khí.
Trong bể Aerotank có hệ thống sục khí trên khắp diện tích bể nhằm
cung cấp oxi, tạo điều kiện thuận lợi cho vi sinh vật hiếu khí sống,
phát triển và phân giải các chất ô nhiễm. Vi sinh vật hiếu khí sẽ tiêu
thụ các chất hữu cơ dạng keo và hòa tan có trong nước để sinh
trưởng. Vi sinh vật phát triển thành quần thể dạng bông bùn dễ lắng
gọi là bùn hoạt tính. Khi vi sinh vật phát triển mạnh, sinh khối tăng

tạo thành bùn hoạt tính. Hàm lượng bùn hoạt tính nên duy trì ở nồng
độ khoảng 2500 – 4000 mg/l. Do đó, một phần bùn lắng tại bể lắng sẽ
được bơm tuần hoàn trở lại vào bể Aerotank để đảm bảo nồng độ bùn
nhất định trong bể. Nước thải sau xử lý sinh học có mang theo bùn


hoạt tính cần phải loại bỏ trước khi đi vào các bể tiếp theo, vì vậy bể
lắng 2 có nhiệm vụ lắng và tách bùn hoạt tính ra khỏi nước thải.
Nước sạch được thu đều trên bề mặt bể lắng thông qua máng tràn
răng cưa.
Nước thải sau bể lắng sẽ tự chảy sang bể khử trùng qua Clo và được
bơm qua bể lọc áp lực đa lớp vật liệu: sỏi đỡ, cát thạch anh và than
hoạt tính, để loại bỏ các hợp chất hữu cơ hòa tan, các nguyên tố dạng
vết, những chất khó hoặc không phân giải sinh học và halogen hữu
cơ. Nước thải sau khi qua bể lọc áp lực sẽ đi qua bể nano dạng khô để
loại bỏ lượng SS còn sót lại trong nước thải, đồng thời khử trùng
nước thải trước khi nước thải được xả thải vào nguồn tiếp nhận.
Nước sau khi qua bể nano dạng khô đạt yêu cầu xả thải vào nguồn
tiếp nhận theo quy định hiện hành của pháp luật.
• Các số chỉ thị về sản xuất sạch hơn cho ngành giấy
Các số chỉ thị sản xuất sạch cung cấp các thông tin vềc hiệu quả thực
hiện của
các nhà máy trong một số khâu vận hành.
• Phần lớn các số chỉ thị này liên quan đến phần đầu vào nào đó ở
công
đoạn chế biến như: tiêu thụ nguyên liệu sợi, nước, năng lượng, hơi
nước,
các hóa chất…
• Ở các công đoạn khác thì các số chỉ thị sản xuất sạch liên quan đến
phát

sinh các chất thải để có được các đầu ra theo mong muốn, như: BOD,
COD, các chất rắn lơ lửng, các khí ô nhiễm…
Để có thể tiến hành so sánh giữa các nhà máy cần hiểu rõ quy trình
sản xuất,
trong đó đặc biệt quan tâm các vấn đề chính sau:


• Mức tiêu thụ nước ngọt cụ thể: Các nhà máy sản xuất bột giấy và
giấy có
mức tiêu thụ lượng nước rất lớn, việc sử dụng nước ngọt để sản xuất
nếu
không được kiểm soát sẽ gây tốn tài nguyên nước, chi phí nước sử
dụng,
đồng thời thải ra một lượng đáng kể nước thải độc hại. Do đó việc
giảm
thiểu lượng nước ngọt tiêu thụ trong sản xuất là rất cần thiết.
• Độ kín của hệ thống: là tỉ lệ nước xả ra từ hệ thống trên lượng nước
được
tuần hoàn, quay trở lại hệ thống. Trong thực tế có thể tính bằng cách
lấy
tỉ lệ lượng nước xả ra trên tổng lượng nước sử dụng.
• Mức tiêu thụ năng lượng cụ thể: có thể là hơi nước (nhiệt) hay năng
lượng điện, đây là một số chỉ thị tốt về hiệu quả thực hiện sản xuất
sạch
của một nhà máy về lĩnh vực năng lượng. Phải sử dụng năng lượng ở
mức tối thiểu tính theo đơn vị sản lượng khi ứng dụng sản xuất sạch.
• Tải lượng ô nhiễm cụ thể: được tính cho từng chất gây ô nhiễm, tạo
ra
một chỉ thị tốt về hiệu suất sử dụng tài nguyên. Các thông số quan
trọng

có thể bao gồm: BOD, COD, TS, TSS, AOX, Chlor dư.
• Hiệu suất quy trình công nghệ: cho biết tổng mức thất thoát trong
hệ


thống, hoặc ở từng bộ phận, từ đó giúp ước tính được khả năng có thể
cải
thiện. Gồm 4 thông số quan trọng sau:
� Sản lượng thực tế của nhà máy, tính theo kg bột giấy sản xuất
ra trên kg nguyên liệu.
� Hiệu suất tẩy soda, tính bằng kg Na2SO4 cần để tạo chất cho
một tấn bột giấy Kraft được sản xuất.
� Tổn thất sợi trong sản xuất giấy, tính bằng kg sợi tổn hao trên
một tấn giấy được sản xuất.
� Hiệu suất nồi hơi, tính bằng nhiệt đầu ra hữu dụng trên một
đơn vị nhiệt đầu vào
VI/ KẾT LUẬN
Phát triển công nghiệp giấy phải song song với việc bảo vệ môi
trường


DANH SÁCH NHÓM :6

Stt

Họ Và Tên

1
2
3

4
5
6
7
8

Nguyễn Thị Khuyên
Nguyễn Lịch Lãm
Nguyễn Thị Thu Lê
Đàm Thị Thùy Linh
Trần Thị Khánh Linh
Nguyễn Thị Loan
Hoàng Văn Long
Nguyễn Bích Hồng

Xếp Loại
(Điểm)
B
A+
B
B
A
A
B
B