CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1. Tổng quan về ngành công nghiệp sản xuất Cao Su 1. Tình hình phát triển ngành Cao Su trên Thế Giới [7], [8], [10] Ngành cao su thiên nhiên là một ngành đầu tư dài hạn. Theo thống kế đến cuối năm 2017, tổng diện tích cao su thiên nhiên trên thế giới đạt khoảng 13 triệu ha, Châu Á chiếm 92,42%, Châu Mỹ chiếm 5,14% và 2,44% thuộc về Châu Phi.
Tổng sản lượng cao su thiên nhiên đạt hơn 11 triệu tấn. Trong đó, Châu Á chiếm ưu thế vượt trội khi chiếm tỷ trọng 93,2% trong tổng lượng sản xuất của thế giới, tiếp theo là Châu Phi (4,3%), Châu Mỹ Latin (2,5%). Theo thống kê của Rubber Statistical Bulletin – IRSG, tính đến cuối 2011, Châu Á là khu vực tiêu thụ cao su thiên nhiên lớn nhất thế giới, chiếm 69,7% tổng nhu cầu thế giới, kế đến là Châu Âu (13,5%), Bắc Mỹ (10,7%). Nhóm 5 nước sản xuất cao su thiên nhiên lớn nhất thế giới là Thái Lan, Indonesia, Malaysia, Ấn Độ và Việt Nam (chiếm 82,39% trong tổng sản lượng sản xuất của thế giới), nhóm 5 quốc gia tiêu thụ cao su thiên nhiên lớn nhất thế giới là Trung Quốc (33,5%), Mỹ (9,5%), Ấn Độ (8,7%), Nhật Bản (6,6%) và Maylasia (4,6%).
Riêng Trung Quốc bình quân 5 năm qua chiếm 32% tổng sản lượng tiêu thụ cao su thiên nhiên và chiếm đến 24% tổng kim ngạch nhập khẩu cao su thiên nhiên toàn cầu. Bốn quốc gia xuất khẩu cao su thiên nhiên lớn nhất thế giới hiện nay là Thái Lan (gần 3 triệu tấn), Indonesia (2,13 triệu tấn), Malaysia (0,95 triệu tấn) và Việt Nam (0,82 triệu tấn), chiếm 87,35% tổng sản lượng xuất khẩu cao su thiên nhiên toàn cầu. 4 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến mủ cao su Suối Kè giai đoạn 2 công suất 1000m3/ngày đêm. Xã Gia Linh, huyện Tánh Linh, tỉnh Bình Thuận Hình 1.1: Tỷ trọng tiêu thụ và sản xuất cao su thiên nhiên trên thế giới Năm 2016, kim ngạch xuất khẩu toàn cầu đạt 12,5 tỷ USD.
Khu vực Đông Nam Á vẫn là khu vực sản xuất chính của cao su thiên nhiên. Trong đó, chỉ riêng Thái Lan và Indonesia đã đạt 7,7 tỷ USD, chiếm đến 65% tổng kim ngạch xuất khẩu thế giới. Tình hình phát triển ngành công nghiệp cao su tại Việt Nam Cây cao su bắt đầu được trồng tại Việt Nam từ cuối thế kỷ 19 bởi những người Pháp, tập trung tại các tỉnh Đông Nam Bộ. Kể từ sau năm 1975, cao su được trồng với quy mô lớn, bao phủ khắp cả nước.
Cây cao su nhanh chóng trở thành cây công nghiệp chủ lực và là một trong 3 ngành nông nghiệp đóng góp lớn nhất vào kim ngạch xuất khẩu của Việt Nam. Bộ Nông Nghiệp và Phát triển nông thôn là cơ quan của Chính phủ chịu trách nhiệm quy hoạch các vùng đồng thời xây dựng các cơ chế chính sách để hỗ trợ thực hiện. Diện tích cây cao su tại Việt Nam Theo bộ NN & PTNN, kể từ năm 2006 đến 2013, tổng diện tích cao su tăng đều qua các năm. Chỉ riêng năm 2014 và 2015 diện tích cao su có xu hướng giảm khoảng 7% so với 2013.
Điều này phản ánh tình trạng trồng cao su ồ ạt trong thời gian dài và bắt đầu hạn chế trong những năm gần đây khi giá cao su xuống thấp. Năm 2016, tổng diện tích cao su tại Việt Nam đạt 976,4 nghìn ha, giảm gần 1% so với cùng kỳ. Diện tích cây cho mủ đạt mức 618 nghìn ha, tăng 3% so với năm 2015, tỷ trọng diện tích cây cho mủ ở mức 63,3%. 5 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến mủ cao su Suối Kè giai đoạn 2 công suất 1000m3/ngày đêm.
Xã Gia Linh, huyện Tánh Linh, tỉnh Bình Thuận Hình 1.2: Diện tích trồng cao su tại Việt Nam năm 2014 Sản lượng cao su tại Việt Nam có xu hướng tăng đều từ 298 nghìn tấn năm 2002 lên 1,03 triệu tấn trong năm 2016. Trong vòng 14 năm, sản lượng cao su Việt Nam đã tăng gấp 3,5 lần. Tính riêng giai đoạn 10 năm từ 2006-2016, tốc độ tăng trưởng bình quân mỗi năm đạt 6,45%. Tuy nhiên tốc độ tăng trưởng đang có dấu hiệu chững lại thời gian gần đây.
Năm 2016, sản lượng cao su chỉ tăng 1,9% so với cùng kỳ, thấp hơn rất nhiều mức bình quân 10 năm do sự suy giảm tỷ trọng diện tích cao su cho mủ. Theo tổng cục Hải Quan, xuất khẩu cao su thiên nhiên năm 2016 của Việt Nam tiếp tục tăng trưởng, đạt 1,25 triệu tấn với giá trị 1,67 tỷ USD, tăng 10,3% về lượng và 9,2% về giá trị so với cùng kỳ. Tính mùa vụ được thể hiện khá rõ khi sản lượng và kim ngạch xuất khẩu từ tháng 2 – tháng 5 luôn ở mức thấp. Đây là thời điểm cây cao su rụng lá, ít ra mủ vì vậy năng suất khai thác ở mức thấp.
Mặc dù sản lượng xuất khẩu ở mức ổn định đi ngang nhưng kim ngạch xuất khẩu trong 2 tháng cuối năm 2016 tăng 30% do giá cao su cuối năm 2016 phục hồi tăng mạnh. Tổng quan về cây cao su Nguồn gốc: Người Châu Âu đầu tiến biết đến cao su là Christophe Comlombo (người tìm ra Châu Mỹ đầu tiên). Mãi đến năm 1615, cao su mới được biết đến tới qua sách có tự 6 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến mủ cao su Suối Kè giai đoạn 2 công suất 1000m3/ngày đêm. Xã Gia Linh, huyện Tánh Linh, tỉnh Bình Thuận đề “dela monarquia indiana” của Juan De Torquemada viết về lợi ích và công dụng phổ cập của cao su Đến nay cây chứa mủ cao su có rất nhiều loại, mọc rải rác khắp Trái Đất, nhất là ở vùng nhiệt đới, có cây thuộc giống to lớn như cây Hevea Brasiliensis (ficus), họ dây leo (Landophia), thuộc giống cỏ… cây được chọn canh tác theo lối công nghiệp là loại Hevea Brasiliensis, cho hầu hết tổng lượng cao su thiên nhiên trên thế giới.
Sau gần một thế kỷ. Nhờ hai cuộc phát minh quan trọng là “ghiền hay cán hóa dẻo cao su” (hancock) và “lưu hóa cao su” (goodyear) mà kỹ nghệ cao su phát triển mạnh mẽ. Nhu cầu tiêu thụ tăng cao dẫn đến việc phát minh ra cao su nhân tạo (cao su tổng hợp). Chế biến cao su tái sinh ngày nay.
Cao su được trồng ở nhiều nước trên thế giới như: Châu Á, Châu Phi và Nam Mỹ. Khoảng 90% cao su tự nhiên được trồng ở châu Á. Đặc biệt là ở vùng Đông Nam Châu Á. Thành phần mủ cao su Cao su trong Latex hiện hữ dưới dạng hạt nhỏ hình cầu, hình quả tạ hay hình trái lê.
Những tiểu cầu cao su này được một lớp mỏng Protein bao bọc bên ngoài. Đảm bảo được tính chất cơ lý của latex hàm lượng cao su trong latex thay đổi từ 30-60%. Mủ cao su là hỗn hợp keo gồm các cấu tử cao su nằm lơ lửng trong dung dịch gọi là nhũ thanh. Hạt cao su hình cầu có đường kính 1/100 𝜇m - 3 𝜇m.
Chúng chuyển động hỗn loạn trong dung dịch. Thông thường 1 gram mủ chứa khoảng 7,4.1012 hạt cao su bao quanh là các protein giữ cho latex ở trạng thái ổn định. Thành phần hóa học của mủ cao su + Cao su: 35-40% + Protein: 2% + Quebrachilol: 1% 7 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến mủ cao su Suối Kè giai đoạn 2 công suất 1000m3/ngày đêm. Xã Gia Linh, huyện Tánh Linh, tỉnh Bình Thuận + Xà phòng, acid béo: 1% + Chất vô cơ: 0,5% + Nước: 50-60% Tùy theo trường hợp cao su có thể chứa: - Ở dạng dung dịch: nước, các muối khoáng, acid, các muối hữu cơ, glucid, hợp chất phenolic, Alkaloid ở trạng thái tự do hay trạng thái dung dịch muối.
- Ở dạng dung dịch giả: các protein, phytosterol, chất mầu, enzyme. - Ở dạng nhũ tương: các amidon, lipid, tinh dầu, nhựa, sáp, polyterpenic. Sản phẩm từ cao su thiên nhiên Sản phẩm trong công nghiệp cao su xếp vị trí thứ 4 sau: Dầu mỏ, than đá và gang thép. Sản phẩm từ cao su thiên nhiên đa dạng chia làm 5 nhóm chính: + Cao su làm vỏ, ruột xe: xe tải, xe hơi, xe máy, xe đạp, máy cày và các loại máy nông nghiệp…chiếm 70% lượng cao su thiên nhiên trên thế giới.
+ Cao su công nghiệp dùng làm nệm, băng chuyền để giảm sóc, khớp nối lớp cách nhiệt, chống ăn mòn trong các bể phản ứng chiếm 70% lượng cao su. + Các ứng dụng hàng ngày như: Giày dép, áo mưa, ủng, phao bơi lội, phao cứu nạn nhóm này chiếm 8% tổng lượng cao su. + Cao su dùng làm: Gối, đệm, thảm trải sàn…nhóm này chiếm 5% + Dụng cụ y tế, dụng cụ phẫu thuật, thể dục thể thao, dây thun, chất cách điện, dụng cụ nhà bếp, tiện nghi gia đình, keo dán… nhóm này chiếm khoảng 10%. Ảnh hưởng của nước thải nhà máy Cao Su đến môi trường Việc tăng trưởng kinh tế là rất quan trọng nhưng ngoài ra còn có một nhân tố quan trọng hơn đi kèm đó là môi trường, kinh tế phát triển nhưng phải đảm bảo được môi trường không bị tàn phá và ô nhiễm do hoạt đông kinh tế của con người.
Đặc biệt là nước thải, trong đó nước thải cao su là một trong những loại nước thải khó xử lý. 8 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến mủ cao su Suối Kè giai đoạn 2 công suất 1000m3/ngày đêm. Xã Gia Linh, huyện Tánh Linh, tỉnh Bình Thuận Trong quá trình chế biến mủ cao su. Nhất là khâu đánh đông mủ (chế biến mủ nước) và khâu ly tâm mủ (đối với quy trình chế biến mủ ly tâm) các nhà máy chế biến mủ cao su đã thải ra hàng ngày một lượng lớn nước thải khoảng từ 600-2000 m3 cho mỗi nhà máy với tiêu chuẩn sử dụng nước 20 – 30 m3/tấn.
Lượng nước thải có nồng độ các chất hữu cơ dễ bị phân hủy rất cao như: Acid acetic, đường protein, chất béo… Hàm lượng COD đạt đến 2.000 mg/l, BOD từ 1.000 mg/l đã làm ô nhiễm hầu hết các nguồn nước. Tuy thực vật có thể phát triển nhưng hầu hết các động vật dưới nước đều không thể tồn tại. Bên cạnh việc gây ô nhiễm các nguồn nước (nước ngầm và nước mặt). Các chất hữu cơ trong nước thải bị phân hủy kị khí tạo thành H2S và Mercaptan là những hợp chất không những gây độc và ô nhiễm môi trường mà chúng còn là nguyên nhân mùi hôi thối.
Ảnh hưởng đến cảnh quan môi trường và dân cư xung quanh.
