KHẢO SÁT THIẾT KẾ NHÀ MÁY TÁI CHẾ NHỰA PET VỚI CÔNG SUẤT 1.000 TẤNNĂM

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

KHẢO SÁT THIẾT KẾ NHÀ MÁY TÁI CHẾ NHỰA PET VỚI
CÔNG SUẤT 1.000 TẤN/NĂM

Họ và tên sinh viên: Nguyễn Thị Phương Thảo
Ngành: CÔNG NGHỆ HÓA HỌC
Niên khóa: 2005-2009

Tháng 08 /2009


KHẢO SÁT THIẾT KẾ NHÀ MÁY TÁI CHẾ NHỰA PET VỚI CÔNG
SUẤT 1.000 TẤN/NĂM

Tác giả

NGUYỄN THỊ PHƯƠNG THẢO

Khóa luận được đệ trình đề để đáp ứng yêu cầu
cấp bằng Kỹ sư ngành
Công Nghệ Hóa Học

Giáo viên hướng dẫn:
ThS. Vũ Bá Minh, GVC

Tháng 08 năm 2009

i


LỜI CÁM ƠN
Tôi xin chân thành cảm tạ:
Ban giám hiệu trường Đại học Nông Lâm TPHCM
Bộ môn công nghệ hóa học
Thạc Sĩ Vũ Bá Minh, Giảng viên chính.
Quý Công Ty Cổ Phần Nhựa Tân Phú.
-

Cám ơn ban giám hiệu nhà trường đã tạo điều kiện cho chúng em có môi trường
lành mạnh để chúng em học hỏi và trao dồi kiến thức.

-

Cám ơn quý thầy cô đã truyền đạt kiến thức quý báu cho chúng em trong hơn 4
năm học vừa qua.

-

Quý công ty Cổ Phần Nhựa Tân Phú đã tạo điều kiện cho em có môi trường
thực tập tìm hiểu thực tế của nhà máy.

-

Đặc biệt em xin gởi lòng biết ơn sâu sắc đến thạc sĩ Vũ Bá Minh đã trực tiếp
hướng dẫn và tận tình giúp đỡ em trong suốt quá trình làm đề tài.

-

Lời cám ơn cuối cùng xin gởi đến các bạn lớp DH05HH đã giúp đỡ mình vượt
qua những khó khăn hoàn thành đề tài.

-

Dù hết sức cố gắng để hạn chế sai sót nhưng bài khóa luận của tôi sẽ không thể
tránh được sai sót. Rất mong sự chỉ bảo của quý thầy cô và sự đóng góp các bạn
thân mến.

ii


TÓM TẮT
-

Đề tài này nghiên cứu về “Khảo sát thiết kế nhà máy tái chế nhựa” được dựa
trên mô hình nhà máy nhựa Tân Phú. Để thực hiện được đề tài tôi đã trải qua
quá trình thực tập ở nhà máy trong khoảng thời gian từ ngày 30/3/2009 đến
30/4/2009. Sau đó, tôi tiến hành nghiên cứu tài liệu trên mạng và trên sách vỡ.
Và tôi bắt tay vào tính toán cân bằng vật chất, cân bằng năng lượng, lựa chọn
thiết bị, tính toán kinh tế dưới sự hướng dẫn của giảng viên chính của trường
đại học bách khoa TPHCM thạc sĩ Vũ Bá Minh.

Tóm tắt các giai đoạn trong quá trình thực hiện đề tài:
-

Giai đoạn 1: Tổng quan tài liệu và tìm và tham khảo tài liệu sẽ được thực hiện
trong suốt quá trình thực hiện đề tài.

-

Giai đoạn 2: Thực tập tại Công ty cổ phần nhựa Tân Phú. Trong quá trình thực
tập khảo sát tình hình sản xuất thực tế, mô hình thực tế của nhà máy nhựa Tân
Phú.

-

Giai Đoạn 3: Cân Bằng vật chất và năng lượng của nhà máy, chọn thiết bị, tính
toán kinh tế.

-

Giai đoạn 4: Vẽ autocad về nguyên lí hoạt động của các thiết bị chính, sơ đồ
mặt bằng nhà máy.

-

Giai đoạn 5: Đưa ra kết luận.

Kết quả đạt được:
-

Khảo sát thiết kế nhà máy tái chế nhựa PET với công suất 1.000 tấn/ năm và
nhà máy đặt ở Tân Phú. Quy trình công nghệ trong nhà máy là quy trình tái chế
nhựa bằng phương pháp nóng chảy.

-

Nhà máy có tổng số vốn đầu tư là 133.956.400.000 đồng.Thời gian hoàn vốn

của nhà máy là 28 năm.

iii


ABSTRACT
The theme “Reaseaching to design plastic-recycling factory” was done basing on Tan
Phu plastic-factory model. In order to carry out this subject, I had passesd a period of
firm-practising process from 30/3/2009 đto 30/4/2009. After that, I did reaseach
materials on the Internet and books and I calculated material+energy balance, chose
devices, effective economy with help of Master Vu Ba Minh, major lecturer,
University of Polytech, HCM city.
Summerising stages in process of doing this theme:
-

Stage 1: Genaral materials ang References were carried out during the process.

-

Stage 2: Practising at Tan Phu plastic joint-stock company. I surveyed practicalproducing situation and factory’s model.

-

Stage 3: Material and energy balance of this firm, choosing devices, calculated
effective economy.

-

Stage 4: Draw autocad of main equipments’ operating-principles, diagram of
factory’s horizontal surface

-

Stage 5: Summitting conclusion

Obtained results:
-

Reseaching to design Tan Phu PET-recycling factory with 1000 tones/year
yield. Technical process used in this firm is melting-method.

-

Total investment capital is 133.956.400.000 VND. Refund-time is 28 years.

iv


MỤC LỤC

Trang
Trang tựa

i

Lời cám ơn

ii

Tóm tắt

iii

Mục lục

v

Danh mục các chữ viết tắt

ix

Danh sách các hình

x

Danh sách các bảng

xi

Tài liệu tham khảo

xii

Chương 1:...................................................................................................................1
MỞ ĐẦU ....................................................................................................................1
1.1

Đặt vấn đề: ....................................................................................................1

1.3

Nội dung: ......................................................................................................7

1.3.1

Đánh giá lợi ích môi trường: ..................................................................7

1.3.2

Đánh giá lợi ích kinh tế: .........................................................................8

1.3.3

Khảo sát tình hình sản xuất thực tế ở công ty nhựa Tân Phú:..................9

1.3.4

Tính toán thiết kế quy trình tái chế: ......................................................12

1.4

Yêu cầu: ......................................................................................................12

1.5

Ý nghĩa của đề tài:.......................................................................................12

1.5.1

Ý nghĩa về mặt kinh tế: ........................................................................12

1.5.2

Ý nghĩa về mặt môi trường:..................................................................12

Chương 2:.................................................................................................................14
TỔNG QUAN...........................................................................................................14
2.1.

Khái niệm cơ bản có liên quan chất thải rắn: ...............................................14

2.1.1

Chất thải rắn:........................................................................................14

2.1.2

Hoạt động quản lý chất thải rắn ..........................................................14
v


2.1.3

Phế liệu: ...............................................................................................14

2.1.4

Thu gom chất thải rắn:.........................................................................14

2.1.5

Xử lý chất thải rắn:...............................................................................15

2.1.6

Chôn lấp chất thải rắn hợp vệ sinh:.......................................................15

2.1.7

Chủ nguồn thải: ...................................................................................15

2.1.8

Chi phí xử lý chất thải rắn: ...................................................................15

2.1.9

Chi phí thu gom, vận chuyển chất thải rắn:...........................................15

2.1.10

Khái niệm chất dẽo:..............................................................................15

2.1.11

Phân loại nhựa:.....................................................................................16

2.1.12

Khái niệm những thông số thường gặp :...............................................16

2.2

Tính chất chung của chất dẻo, Polymer: ......................................................16

2.2.1

Độ bền chất dẻo, Polymer: ...................................................................16

2.2.2

Tính chất kết dính: ...............................................................................17

2.2.3

Nhiệt độ mềm:......................................................................................18

2.2.5

Độ giản nở nhiệt:..................................................................................18

2.2.6

Độ dẫn điện:.........................................................................................19

2.2.7

Tỉ nhiệt:................................................................................................19

2.2.8

Tính cơ học: .........................................................................................19

2.2.9

Tính chất nhiệt: ....................................................................................19

2.2.10

Tính chất hóa học:................................................................................20

2.3

Các tính chất Polymer ảnh hưởng đến quá trình gia công: ...........................21

2.3.1

Độ nhớt:...............................................................................................21

2.3.2

Cấu trúc phân tử:..................................................................................21

2.3.3

Khối lượng riêng gộp: ..........................................................................22

2.3.4

Hệ số nén ép:........................................................................................22

2.3.5

Thành phần cỡ hạt- kích thước hạt:.......................................................22

2.3.6

Hàm lượng ẩm và chất dễ bay hơi: .......................................................23

2.3.7

Độ linh động: .......................................................................................23

2.3.8

Vận tốc đóng rắn – thời gian đóng rắn:.................................................24

2.3.9

Độ co thể tích:......................................................................................24

2.3.10

Nhiệt độ gia công: ................................................................................25
vi


2.4

Một số chất phụ gia dùng trong nghành nhựa: .............................................26

2.5

Tình hình quản lí chất thải rắn: ....................................................................27

2.5.1

Tình hình quản lí chất thải rắn ở nước ngoài:........................................27

2.5.2

Tình hình quản lí chất thải ở Việt Nam:................................................28

2.6

Các yếu tố ảnh hưởng đến tính chất của Polymer trong quá trình gia công: .....
....................................................................................................................32

2.7

Các qúa trình tái sinh chất dẻo:....................................................................32

2.8

Polyethylenterephtalat (PET):......................................................................32

2.8.1

Giới thiệu về PET:................................................................................32

2.8.2

Tính chất PET: .....................................................................................33

2.9.2

Những yếu tố làm giảm chất lượng PET tái sinh: .................................34

2.9.3

Các biện pháp nâng cao chất lượng PET tái sinh: .................................35

2.9.4

Các chỉ tiêu đánh giá hiệu quả tái chế PET:..........................................35

2.10

Các quy trình tái sinh PET:..........................................................................35

2.10.1

Tái chế PET bằng phương pháp nóng chảy: .........................................35

2.10.2

Tái chế PET bằng phương pháp khử trùng hợp hóa học: ......................51

2.11

Lựa chọn quy trình công nghệ: ....................................................................53

Chương 3:.................................................................................................................54
NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP ..........................................................................54
3.1.

Nôi dung: ....................................................................................................54

3.2.

Phương pháp: ..............................................................................................54

3.3.

Cân bằng vật chất: .......................................................................................54

3.3.1.

Năng suất trong một ngày làm việc: .....................................................54

3.3.2.

Cân bằng vật chất trên 1 tấn sản phẩm: ................................................55

3.5.2.

Thiết bị lạnh:........................................................................................70

3.5.3.

Thiết bị gia công: .................................................................................72

3.5.4.

Thiết bị phụ:.........................................................................................74

3.6.

Tính toán nhân công: ...................................................................................77

3.7.

Tính toán mặt bằng:.....................................................................................78

3.8.

Tính toán điện nước:....................................................................................79

3.8.1. Tính toán điện năng:....................................................................................79
vii


3.8.2. Tính toán lượng nước: .................................................................................81
Chương 4:.................................................................................................................88
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ......................................................................................88

viii


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

-

HDPE: High Density Polyethylene

-

LDPE: Low Density Polyethylene

-

PET: polyetylenterephtalat

-

PC: PolyCarbonate

-

PS: Polystriren

-

PP: Polypropylen

-

PVC: Polyvinylclorua

-

Tm: Nhiệt độ chảy

-

Tg: Nhiệt độ hóa gương

ix


DANH SÁCH CÁC HÌNH
Hình 1.1: Hình ảnh các sản phẩm KET
Hình 1.2: Các Sản phẩm Acquy
Hình 1.3: Hình ảnh các chai nhựa 1 lớp
Hình 1.4: Hình ảnh các loại chai nhựa 3 lớp
Hình 1.5: Sơ đồ tổ chức công ty Cổ Phần Nhựa Tân Phú
Hình 2.1: Biểu đồ thể hiện tỷ lệ phân bố các loại hình tái chế trên địa bàn Thành Phố
Hồ Chí Minh.
Hình 2.2: Quy trình tái chế PET bằng phương pháp nóng chảy.
Hình 2.3: Sơ đồ thu gom phế liệu ở Thành Phố Hồ Chí Minh
Hình 2.4: Hình ảnh các dạng cửa nhập liệu
Hình 2.5: Hình thể hiện các vùng trong máy đùn trục vít.
Hình 3.1 : Biểu diển hệ thống lạnh quá lạnh quá nhiệt
Hình 3.2: Hình ảnh máy sấy thùng quay
Hình 3.3: Hình ảnh sấy băng tải.
Hình 3.5: Sơ đồ tổ chức nhà máy tái chế nhựa Tân Phú

x


DANH SÁCH CÁC BẢNG

Bảng 1.1: Thành phần chất thải rắn trong chất thải sinh hoạt
Bảng 1.2: Tính chất chất thải rắn sinh hoạt ở TP. Hồ Chí Minh
Bảng 1.3 : Các loại nhựa có khả năng tái chế
Bảng 1.4 : Tỷ lệ của các loại nhựa phế thải trong rác thải sinh hoạt của Hà Nội
Bảng 1.5: Tác động môi trường do gia công chất dẻo
Bảng 1.6: Các giá trị năng lượng của một số vật liệu và rác thải.
Bảng 1.7: Năng lượng tiết kiệm từ được sản xuất vật liệu thứ cấp so với vật liệu sơ cấp
Bảng 2.1: Tỉ trọng một số loại vật liệu.
Bảng 2.2: Nhiệt độ chảy mềm chảy của một số loại nhựa
Bảng 2.3: Hệ số giản nở nhiệt của một số vật liệu
Bảng 2.4: Điện trở khối riêng của các loại polymer
Bảng 2.5: Độ biến dạng do nhiệt của một số loại nhựa:
Bảng 2.6: Một số tính chất của PET
Bảng 2.7: Khả năng phân tách của các phương pháp
Bảng 2.8: Điều kiện nhiệt độ và dung môi cho quá trình phân loại hòa tan chọn lọc
Bảng 2.9: Mức độ nghiền
Bảng 2.10: Một số giá trị bề co trục vít theo tỷ lệ L/D
Bảng 2.11: Các phương án tái sinh PET:
Bảng 2.12: Sựu lựa chọn phương pháp tái sinh PET với mức độ nhiễm bẩn khác nhau.
Bảng 3.1: Cân bằng vật chất cho 1 tấn sản phẩm.
Bảng 3.2: Lượng nguyên liệu cần thiết với năng suất 1.000 tấn/ năm
Bảng 3.3: Trị số của m và k trong công thức khi β = 10-15%
Bảng 3.4: Hệ số α
Bảng 3.5: Bảng các thông số quá trình lạnh
Bảng 3.6: Tổng kết số công nhân và nhân viên trong nhà máy
Bảng 3.7: Tổng kết bố trí mặt bằng
xi


Bảng 3.8: Tổng kết số đèn cần dùng

Bảng 3.9: Điện năng tiêu tốn cho sản xuất
Bảng 3.10: Tổng kết Lượng nước cần dùng cho 1 ngày
Bảng 3.11:Tổng kết Lượng nước cần dùng cho 1 năm
Bảng 3.12: Tổng chi phí thiết bị
Bảng 3.13: Bảng giá điện ở các thời điểm
Bảng 3.14: Tổng kết chi phí nguyên liệu trên năm
Bảng 3.15: Tổng chí phí Xây dựng
Bảng 3.16: Tổng chi phí nhân công trên 1 tháng
Bảng 3.17: Tổng chi phí nhân công trên 1 năm
Bảng 3.18: Tổng vốn đầu tư:
Bảng 3.19: Tổng chi phí sản xuất 1 năm
Bảng 3.20: Bảng tổng kết tính toán kinh tế nhà máy

xii


Chương 1:
MỞ ĐẦU
1.1 Đặt vấn đề:
-

Sự tồn tại của loài người tác động rất lớn đến môi trường trong suốt quá trình
lịch sử, dường như tác động ấy ngày càng tăng trong quá trình hiện đại. Tác
động phổ biến nhất là trong hoạt động sống của con người tạo ra chất thải và
thải ra môi trường bên ngoài. Có 3 dạng chất thải chính: Chất thải khí, chất thải
rắn và nước thải. Chất thải khí làm ô nhiểm bầu không khí gây hiệu ứng nhà
kính, mưa axit gây ảnh hưởng đến con người và các loài động vật trên trái đất.
Nước thải làm ảnh hưởng mạnh mẻ đến hoạt động sống của sinh vật và con
người. Chất thải rắn cũng là nguyên nhân gây ra ô nhiểm không khí, ô nhiểm
nguồn nước do hòa tan vào nước và đối với chất thải khó phân hủy sẽ được tích

tụ ngày càng nhiều ở các bãi chôn lấp.

-

Polymer và chất dẻo có tác động tích cực đến môi trường như do cải thiện được
tính chất vật liệu nên có thể giảm trọng lượng vật liệu sử dụng tiết kiệm nguồn
nguyên liệu, chất xốp polyurentan cách nhiệt giúp tiết kiệm năng lượng và giảm
sự thoát các khí nhà kính,… Những nguyên nhân trên dẫn đến vật liệu nhựa,
polymer được sửng dụng rộng rải và ngày càng nhiều thay thế cho các vật liệu
khác. Vì những tính năng ưu việt trên thì chất dẻo và compozit đã trở thành vật
liệu thông dụng trong đời sống hàng ngày. Chất dẻo có thể chế tạo các vật dụng
nhỏ sử dụng hằng ngày như chén, hộp đựng thức ăn, các thiết bị lớn trong xe ô
tô gồm 2.730 bộ phận trong đó có 771 bộ phận làm bằng nhựa. Và một trong
những bao bì sử dụng thông dụng nhất là bao bì nhựa vì tiện ích hơn các loại
bao bì khác. Mà chất dẽo, Polymer có thời gian phân hủy rất dài nếu không có
biện pháp xử lí hợp lí sẽ dẫn đến tình trạng trái đất sẽ ngập tràn trên đóng phế
thải nhựa

-

Trong quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước, nhiệm vụ bảo vệ môi
trường luôn được Đảng và Nhà nước coi trọng. Bảo vệ môi trường vừa là mục
tiêu, vừa là một trong những nội dung cơ bản của phát triển bền vững. Nhận
1


thức về bảo vệ môi trường trong các cấp, ngành và nhân dân đã được nâng lên
đáng kể. Tuy nhiên, quá trình đô thị hóa, sự gia tăng dân số, việc đẩy mạnh phát
triển công nghiệp, dịch vụ... làm môi trường nước ta bị xuống cấp nhanh chóng.
Những tác động của biến đổi khí hậu toàn cầu ảnh hưởng trực tiếp đến phát

triển của đất nước đang đặt ra những yêu cầu về việc khai thác và sử dụng tài
nguyên hợp lí hơn. Đồng nghĩa với việc bảo vệ môi trường như thế nào để đảm
bảo tính bền vững, hạn chế tối đa những tổn hại do các hiện tượng ô nhiễm gây
ra.
-

Các khu đô thị tuy có dân số chỉ chiếm 24% dân số cả nước nhưng lại phát sinh
đến hơn 6 triệu tấn chất thải mỗi năm (tương ứng với 50% tổng lượng chất thải
sinh hoạt cả nước). Chất thải ở đô thị có thành phần nguy hại lớn hơn ở nông
thôn chẳng hạn như: pin, các loại dung môi sử dụng trong gia đình và các chất
thải không phân hủy được như nhựa, thủy tinh, kim loại cần phải có biện pháp
xử lí chất thải đô thị. Xử lí chất thải đô thị luôn là vấn đề đau đầu của các nhà
quản lí đô thị. Trong các loại chất thải rắn thì chất thải nhựa dẻo là vấn đề đáng
quan tâm hàng đầu vì chu kì phân hủy của nó rất dài có loại tới hàng trăm năm.
Vì vậy, trước sức ép dân số, sức ép môi trường sống, và tạo lập kinh tế phát
triển bền vững thì việc tái sinh và tận dụng các sản phẩm nhựa dẻo đã qua sử
dụng rất được quan tâm hàng đầu của thế giới.

2


Bảng 1.1: Thành phần chất thải rắn trong chất thải sinh hoạt
Các nước

Các nước

Các nước

TP. Hồ Chí

Thành

thu nhập thấp

thu nhập trung

thu nhập cao

Minh

phần

(%)

bình (%)

(%)

(%)

Thực phẩm

40 - 85

20-65

6-30

65-95

20-45

0,05-25

Giấy
Carton

1-10

8-30

5-15

0-0,01

Plastic

1-5

2-6

2-8

1,5-17

Vải

1-5

2-10

2-6

0-5

0-2

0-1,6

0-2

0-0,05

Cao su
Da

1-5

1-4

Rác vườn
Gỗ

10-20
1-5

1-10

1-4

0-3,5

1-10

1-10

4-12

0-2,7

2-8

0-0,06

1-4

0-0,04

0-10

0-6,1

Thủy tinh,
sành sứ
Đồ hộp
Sắt, nhôm,
KL
Bụi, Tro

1-40

1-30

Nguồn [5]
Bảng 1.2: Tính chất chất thải rắn sinh hoạt ở TP. Hồ Chí Minh
Tính chất

Số liệu

Khối lượng riêng

500 Kg/m3

Độ ẩm

27%

Chất hữu cơ: 95oC

40-60%

Chất tro: còn lại sau nung

59%

Nhiệt trị tạo thành khi đốt

900kCal/Kg

Nguồn [5]

3


Bảng 1.3 : Các loại nhựa có khả năng tái chế:
Vật liệu

Kí hiệu

Nguồn sử dụng

Polyethylene terephthalate

1-PETE

Chai, lọ chứa nước giải khát, bao bì
thực phẩm.

Polyethylene trọng lượng 2-HDPE

Lọ đựng sữa, bình đựng chứa chất

cao.

tẩy rữa và dầu ăn.

Polyvinyl clorua

3-PVC

Ống dẫn nước, chai lọ, hộp đựng

thức ăn trong gia đình.

Polyethylene trọng lượng 4-LDPE

Giấy gói, bao nilon và vật liệu

thấp

trong nghành phim ảnh

Polypropylene

5-PP

Thùng, sọt, hộp, rổ…

Polystryren

6-PS

Dao, muỗng nĩa và đĩa đựng thức
ăn trong lò vi sóng

Các loại nhựa khác

7- loại khác

Tất cả các sản phẩm nhựa khác

Nguồn : [10]

Bảng 1.4 : Tỷ lệ của các loại nhựa phế thải trong rác thải sinh hoạt của Hà Nội

Tổng
Loại rác

nhựa

Tỷ lệ của các loại nhựa trong rác (%)
PET HDPE PVC LDPE PP

PS

Khác

Rác hộ dân

7,87

0,45

0,54

0,49

6,05

0,09

0,18

0,07

Rác chợ

7,28

0,35

0,21

0,17

5,48

0,64

0,07

0,36

Bãi rác

7,84

0,43

0,5

0,58

5,92

0,2

0,19

0,02

Nguồn: [9]
-

Dựa vào các tính chất trên ta có các biện pháp xử lí như: chôn lấp, đốt, ủ phân
vi sinh, tái chế... Chôn lấp sẽ ảnh hưởng đến mạch ngước ngầm nơi chôn lấp,
còn đốt ảnh hưởng đến môi trường không khí do khí thải ra từ quá trình đốt đó
rất độc, ủ phân vi sinh thì chỉ áp dụng với vật liệu hữu cơ dễ phân hủy. Hiện
nay người ta ưu tiên cho biện pháp tái chế và phương pháp vi sinh vì biện pháp
4


này giảm thiểu lượng rác thải, tận dụng được nguồn phế phẩm, ít tác động đến
môi trường. Hiện nay nước ta và trên cả thế giới hưởng ứng chương trình phát
động 3R (tái sản xuất, tái sử dụng, tái sinh) nhằm tránh tác hại môi trường đồng
thời có lợi về kinh tế.
-

Trong số các loại nhựa thì nhựa polyetylenterephtalat (PET) là một polyme kỹ
thuật có độ bền căng và bền va đập, độ kháng hóa chất, độ trong và khả năng
gia công rất tốt. Do đó PET ngày càng được sử dụng phổ biến làm chai lọ, bao
bì thực phẩm như chứa chất lỏng như nước tinh khiết, nước có ga, nước ngọt,
nước tương… vì độ thẩm mỹ cao, nhẹ, bền cơ học cao. PET được coi là loại

nhựa không bị giảm cấp trong điều kiện tự nhiên và cho tới nay chưa có công
bố nào về vi sinh có thể tiêu thụ được PET. Và PET còn là loại nhựa có thể tái
chế được. Vấn đề ở đây là lượng vỏ PET ngày càng tăng và không xử lí bằng
phương pháp vi sinh thì phương pháp tái chế PET là phương pháp tối ưu nhất
để xử lí chất thải PET. Và PET đã trở thành loại nguyên phế liệu có giá trị thứ
hai sau nhôm nên tái sinh PET là một vấn đề đáng quan tâm.

-

Nước ta vẫn chưa có biện pháp tái chế PET hiệu quả. Đa số phế thải PET ta
phải xuất khẩu ra nước ngoài gây ra sự lãng phí. Theo số liệu sơ bộ thì hiện nay
mỗi năm nước ta sản xuất và tiêu dùng khoảng 2 tỷ chai nhựa PET (tương
đương khoảng 120.000 tấn/năm chủ yếu xuất thô sang Trung Quốc chứ chưa có
biện pháp tái chế.

5


Bảng 1.5: Tác động môi trường do gia công chất dẻo

Gia công

Tác động đến môi trường

Thiết kế

Các quyết định ở giai đoạn này có liên quan tích
cực hoặc tiêu cực đến môi trường diễn ra trong quá
trình gia công. Mục đích là để thiết kế được sản
phẩm tốt nhất trong khi vẫn tìm cách làm giảm tác

động môi trường có thể xảy ra khi sử dụng sản
phẩm.

Mua bán nguyên liệu

Ô nhiễm không khí, ô nhiễm nước và xuất hiện do
thải bỏ bao bì.

Gia công và sử dụng Ô nhiễm không khí và nước do sản xuất và thải ra
nguyên liệu

chất thải rắn và lỏng.
Ô nhiễm đất và nước do quản lí tồi và bảo quản
kém.
Góp phần tạo nên mây mù quang học do thải ra
chất thải hữu cơ bay hơi (VOC).
Tiếng ồn, rác và bụi.

Sử dụng năng lượng

Cạn kiệt nguồn tài nguyên
Thay đổi khí hậu do phát thải CO2 khi sản xuất
điện.

Sử dụng nước

Biến đổi môi trường sống, biến đổi chu kì động
thực vật, phá vỡ cân bằng, ô nhiễm nước, giảm
mực nước ngầm.
Tác động do xử lí nước thải (do hóa chất, năng

lượng, rác)
Nguy cơ viêm phổi do nhiễm khuẩn.

Sản phẩm

Suy giảm nguồn tài nguyên dùng làm bao bì.

Nguồn [5]
6


1.2 Mục đích đề tài:
-

Hầu hết các cơ sở tái chế chất thải rắn đều có quy mô vừa và nhỏ. Chỉ một số ít
có quy mô lớn (theo quy mô đầu tư), chiếm 3% số cơ sở được khảo sát. Cơ sở hạ
tầng của các cơ sở tái chế chất thải rắn đều thấp kém. Đa số cơ sở đều phải thuê
mặt bằng và không có các cán bộ chuyên môn về môi trường cũng như các hệ
thống xử lý chất thải. Sản phẩm tạo ra từ quá trình tái chế đa số đều có chất
lượng thấp, giá trị kinh tế không cao do công nghệ tái chế lạc hậu. Sự quản lý của
cơ quan nhà nước đối với các cơ sở chất thải rắn là chưa chặt chẽ. Các nhà máy
tái chế nhựa phải đóng phi môi trường vì thải ra chất thải độc hại với số lượng rất
lớn. Do đó, làm giảm hiệu quả kinh tế của các cơ sở tái. Có 93% cơ sở không có
cán bộ chuyên trách về môi trường và 94% cơ sở không có hệ thống xử lý nước
thải và khoảng 84% cơ sở không có hệ thống xử lý khí thải. . Nhưng hiện trạng
công ty tái chế nhựa chưa được sự ủng hộ của chính sách nhà nước do những vấn
đề trên. Vì vậy việc thiết kế một nhà máy tái chế nhựa có công nghệ tiên tiến,
trình độ kỹ thuật cao tránh tác hại đến môi trường là một điều tối cần thiết. Để
đáp ứng nhu cầu xã hội dưới sự hướng dẫn của thạc sĩ Vũ Bá Minh tôi sẽ thực
hiên đề tài thiết kế nhà máy tái chế PET trên cơ sở PET phế liệu qua xử lí tạo

thành sản phẩm sợi để dệt vải, ứng dụng trang trí, làm màng lọc,…

-

Thiết kế nhà máy sản xuất sản phẩm nhựa trên cơ sở nhựa phế liệu với công
suất 1000 tấn/năm với công nghệ hiện đại giảm thiểu tác hại đến môi trường.
1.3 Nội dung:

1.3.1 Đánh giá lợi ích môi trường:
-

Trong hoạt động sống hằng ngày để đáp ứng nhu cầu cuộc sống của mình đã
khai thác nguồn tài nguyên thiên nhiên vô tội vạ đồng thời thải ra một lượng rác
thải lớn nếu nhưng không có biện pháp giảm thiểu lượng rác thải và biện pháp xử
lí thì gây tác hại đến môi trường xung quanh chúng ta. Chẳng hạn khi chôn lấp
không đúng kỹ thuật sẽ gây nên sự ô nhiễm nguồn nước ngầm như gây nhiểm
kim loại nặng… vả lại chất dẻo có chu kì phân hủy chậm nên phương pháp chôn
lấp không phù hợp và gây lãng phí năng lượng. Khi con người tác động xấu đến
môi trường thì chính con người sẽ chụi hậu quả do chính mình gây ra như cạn
kiệt nguồn tài nguyên thiên nhiên như cạn kiệt dầu mỏ,… và gây ra các bệnh lạ
7


như nhiểm As, nhiễm kim loại nặng… gây ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con
người, môi trường xung quanh.
Bảng 1.6: Các giá trị năng lượng của một số vật liệu và rác thải

Vật liệu và rác thải

Năng lượng Kcal/kg

PE

6047,8

HDPE

11037

Các loại nhựa khác

9071,7

Chất dẻo khác

9928,5

Cao su

7106,2

Báo

4435,1

Vải dệt

5216,3

Gỗ

4031,9

Rác thải rắn sinh hoạt

3275,9

Rác vườn

1612,8

Rác thực phẩm

1612,8

Dầu chất đốt

11592

Nguồn: [5]
-

Dựa và bảng trên ta có thể xử lí rác thải nhựa bằng biện pháp đốt làm nhiên
liệu. Nhưng khi sử dụng biện pháp này mắc một khuyết điểm thải ra chất khí
độc như: bụi, dioxin, kim loại nặng, furan ảnh hưởng đến môi trường không
khí. Ngoài các biện pháp trên còn có biện pháp tái chế là biện pháp biện pháp
xử lí hiệu quả nhất và ít gây ảnh hưởng đến môi trường nhất . Tái chế vừa tiết
kiệm, tận dụng nguồn tài nguyên thiên nhiên vừa hạn chế tác hại đến môi
trường cho nên hiện nay trên thế giới đang nghiên cứu thiết kế và đưa vào sản
xuất các nhà máy tái chế. Vì thế vai trò tái chế là rất quan trọng trong công cuộc

bảo vệ môi trường sinh thái.
1.3.2 Đánh giá lợi ích kinh tế:

-

Có thể nói rác thải không phải là thứ bỏ đi mà là một nguồn nguyên liệu chưa
được sử dụng và là nguồn nguyên liệu thứ cấp rẻ tiền tạo một lợi thế cạnh tranh
8


về giá. Theo các nhà khoa học trên thế giới “Rác là những chất sau khi sử dụng
đi, sử dụng lại nhiều lần vào cuộc sống và sản xuất đến khi không sử dụng được
nữa”. Cho nên không phải tất cả loại chất thải được thải ra môi trường đều là
thứ bỏ đi mà nó còn là một loại của cải nếu ta biết cách sử sẽ đem lại lợi ích
kinh tế vô cùng lớn.
1.3.3 Khảo sát tình hình sản xuất thực tế ở công ty nhựa Tân Phú:
-

Công ty nhựa Tân Phú có công suất 3000 tấn/năm. Công ty có 3 dòng sản phẩm
chính: dòng sản phẩm thứ nhất HDPE là Ket nước ngọt hoặc két bia, làm vỏ
bình acquy, dòng sản phẩm thứ hai chai thuốc bảo vệ thực vật 2 hoặc 3 lớp,
dòng sản phẩm thứ 3 là chai PET. Riêng PET có công suất khoảng 1.000
tấn/năm. Nguồn nguyên liệu của công ty chủ yếu nhập từ Thái Lan, Malaisia,
Singapo,… Ngoài ra, công ty còn nhập nguồn phế liệu HDPE, PET từ bên
ngoài để hạ giá thành sản phẩm để tăng tính cạnh tranh.

-

Công ty có chu trình sản xuất kín giảm thiểu tác hại môi trường tăng hiệu quả
kinh tế. Công ty đã tái sản xuất lại những sản phẩm bị lổi nhằm giảm thiểu

lượng chất thải, giảm chi phí nguyên liệu, hạ giá thành sản phẩm.

-

Trong các dòng sản phẩm đó thì PET là sản phẩm đáng quan tâm về vấn đề tái
chế. Mặc dù, HDPE có tỉ lệ tái sinh phế liệu cao nhưng có khả năng sử dụng lại
nhiều lần công nghệ tái chế đơn giản nên vấn đề tái sinh ít quan tâm hơn tái
sinh PET. PET là loại nhựa có tính cơ lí cao nên được ứng dụng ngày càng
nhiều nên chất thải PET ngày càng nhiều. Nên vấn đề tái chế nguồn phế liệu
PET là vấn đề quan tâm trong công nghệ tái chế nhựa.

Hình ảnh sản phẩm công ty nhựa Tân Phú:

Hình 1.1: Hình ảnh các sản phẩm KET

9


Hình 1.2: Các Sản phẩm Acquy

Hình 1.3: Hình ảnh các chai nhựa 1 lớp

10


Hình 1.4: Hình ảnh các loại chai nhựa 3 lớp

Đại hôi cổ đông

Hội đồng quản trị

Tổng giám đốc

Đại
diện
lãnh
đạo

Chi
nhánh
Hà
Nội

Phòng
kế
hoach
đầu tư

Phòng
tổ chức
hành
chính

Phòng
kỹ
thuật
sản
xuất

Phó tổng

giám đốc
kỹ thuật
sản xuất

Xuởng
cơ điện

Phòng
kinh
doanh

Phân
xuởng
1,2,3

Hình 1.5: Sơ đồ tổ chức công ty Cổ Phần Nhựa Tân Phú
11

Phòng
tài
chính
kế toán


-

Công nghệ gia công chất dẻo của nhà máy chủ yếu là công nghệ ép phun và
công nghệ đùn thổi. Máy móc chủ yếu của các hãng như Hundai, Toshiba, …
công nghệ hiện đại giảm thiểu sản phẩm hỏng, rác thả, giảm ô nhiểm môi
trường.

1.3.4 Tính toán thiết kế quy trình tái chế:

-

Để thiết kế một nhà máy máy phải tính toán cho được cân bằng vật chất và cân
bằng năng lượng ở các thiết bị chính trong quy trình tái chế. Các thiết bị chính:
thiết bị sấy, thiết bị gia công nhựa. Tiến hành lựa chọn thiết bị vừa đảm bảo các
thông số công nghệ vừa hạn chế tác hại đến môi trường vừa đảm bảo tính kinh
tế.
1.4 Yêu cầu:

-

Yêu cầu đặt ra là phải thiết kế được nhà máy tái chế nhựa dựa trên mô hình nhà
máy nhà máy nhựa Tân Phú với công suất 1.000 tấn/ năm, địa điểm tại 314 Lũy
Bán Bích, Tân Phú, TPHCM.
1.5 Ý nghĩa của đề tài:
1.5.1 Ý nghĩa về mặt kinh tế:

-

Tái chế nhựa sử dụng lại phế thải bỏ đi để làm nguồn nguyên liệu thứ cấp thay
vì phải dùng nguyên liệu nguyên sinh khí dầu mỏ. Cho nên tái chế góp phần tiết
kiệm nguồn năng lượng không thể phục hồi được là năng lượng dầu mỏ.

-

Thay vì rác thải nhựa phải xử lí bằng phương pháp khác phải tốn một khoảng
chi phí như: chi phí thuê diện tích chôn lấp, nhiên liệu đốt chất thải… Giảm
thiểu chi phí xử lí chất thải rắn mà còn làm tăng giá trị lẫn giá trị sử dụng của

phế liệu.

-

Tái chế nhựa cần nhiều lao động như: nhân công thu gom, phân loại, công nhân
làm các khâu trong nhà máy tái chế. Vì thế khi xây dựng nhà máy tái chế nhựa
sẽ giải quyết được việc làm cho rất nhiều người dân lao động.

-

Tạo được sản phẩm có giá thành thấp hơn so với sản xuất bằng nguyên liệu
nguyên sinh vì thế có lợi thế cạnh tranh về giá.
1.5.2 Ý nghĩa về mặt môi trường:

-

Tái chế sẽ giảm thiểu chất thải công nghiệp và nhất là chất thải khó phân hủy
như chất dẻo.
12