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
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
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
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
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
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
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
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
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
XEO GIẤY
Nguyên liệu thô
(tre, nứa, gỗ 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
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
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
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
. 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
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
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.
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
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
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.
/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
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
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 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
Tài liệu hướng dẫn Sản xuất sạch hơn trong ngành giấy và bột giấy
Tính khả
thi kinh tế
Tác động
môi trường
Ghi chú
1 Lưu trữ
nguyên
liệu trong
điều kiện
khô ráo
- Giảm
lượng
nước tiêu
thụ
- Giảm
lượng ô
nhiễm môi
trường
- Giảm
nhiễm bẩn
cát và đá
Có đủ
không gian
để xếp gỗ
trong mái
che
I= 30.000-
60.000 USD
S= không
được xác
Không gian:
Thường có
Nhân lực:
không cần
I= 16.000-
18.000USD
--- Tiêu thụ điện
tăng
Copyright: Tài liệu đại học ©