Nghiên cứu các giải pháp sản xuất sạch hơn áp dụng trong sản xuất giấy

Chương này cung cấp cái nhìn tổng quan về lịch sử hình thành và phát triển của ngành sản xuất giấy, từ quy trình… 58 trang · Đại học Dân lập Hải Phòng · 2019.

• Tác giả: Phan Thị Nhung
• Người hướng dẫn: Ths. Nguyễn Thị Mai Linh
• Trường học: Đại học Dân lập Hải Phòng
• Chuyên ngành: Môi trường
• Đề tài: Nghiên cứu các giải pháp sản xuất sạch hơn áp dụng trong sản xuất giấy
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Hải Phòng

Mục lục chi tiết

• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ SẢN XUẤT GIẤY VÀ CÁC VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG
• 1.1. Lịch sử hình thành và phát triển của ngành công nghiệp sản xuất giấy
• 1.2. Hiện trạng sản xuất và tiêu thụ giấy ở Việt Nam
• 1.2.1. Tình hình sản xuất giấy ở Việt Nam
• 1.2.2. Nhu cầu tiêu thụ giấy ở Việt Nam
• 1.3. Quy trình công nghệ sản xuất giấy
• 1.3.1. Chuẩn bị nguyên liệu thô
• 1.3.2. Sản xuất bột giấy
• 1.3.3. Chuẩn bị phối liệu bột
• 1.3.4. Thu hồi hóa chất
• 1.3.5. Khu vực phụ trợ
• 1.4. Nhu cầu sử dụng nguyên liệu, năng lượng, nước, hóa chất trong sản xuất giấy
• 1.4.1. Nguồn nước cấp
• 1.5. Các chất thải phát sinh trong sản xuất giấy và tác động của chúng tới môi trường và sức khỏe con người
• 1.5.1. Nước thải sản xuất
• 1.5.2. Tác động do bụi và khí thải
• 1.5.3. Tác động do chất thải rắn
• 1.5.4. Tác động của tiếng ồn
• 1.5.5. Tác động của nhiệt dư
• 1.5.6. Tác động của ngành sản xuất giấy đến con người
• 2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ SẢN XUẤT SẠCH HƠN
• 2.1. Giới thiệu về sản xuất sạch hơn
• 2.2. Các lợi ích khi đầu tư vào sản xuất sạch hơn
• 2.3. Khả năng thực hiện sản xuất sạch hơn
• 2.4. Các kỹ thuật Sản xuất sạch hơn
• 2.5. Tình hình áp dụng sản xuất sạch hơn trên thế giới và Việt Nam
• 3. CHƯƠNG 3: KHẢ NĂNG ÁP DỤNG CÁC GIẢI PHÁP SẢN XUẤT SẠCH HƠN VÀO SẢN XUẤT GIẤY
• 3.1. Giới thiệu về nhà máy sản xuất giấy Bắc Hải
• 3.1.1. Hiện trạng môi trường
• 3.1.1.1. Môi trường không khí
• 3.1.1.2. Môi trường nước
• 3.1.1.3. Các hiện trạng môi trường khác
• 3.2. Xác định nguồn thải phát sinh từ QTSX giấy tại phân xưởng
• 3.3. Cân bằng nước và nguyên liệu cho quá trình sản xuất
• 3.4. Phân tích nguyên nhân gây hao phí nguyên nhiên liệu, phát sinh dòng thải tại phân xưởng
• 3.5. Đề xuất các giải pháp sản xuất sạch hơn vào sản xuất giấy tại cơ sở
• 3.6. Lựa chọn các giải pháp SXSH để thực hiện
• 3.7. Phân tích hiệu quả của việc thực hiện các giải pháp sản xuất sạch hơn trong sản xuất giấy
• 3.8. Tiềm năng áp dụng các giải pháp sản xuất sạch hơn tại các cơ sở sản xuất giấy
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về ngành sản xuất giấy và các vấn đề môi trường

Chương này cung cấp cái nhìn tổng quan về lịch sử hình thành và phát triển của ngành sản xuất giấy, từ quy trình thủ công đến công nghệ hiện đại. Tại Việt Nam, ngành giấy đã có những bước tiến đáng kể nhưng vẫn đối mặt với nhiều thách thức như công nghệ lạc hậu, ô nhiễm môi trường và thiếu nguyên liệu. Quy trình sản xuất giấy được phân tích chi tiết, bao gồm các công đoạn từ chuẩn bị nguyên liệu, nấu bột, rửa, sàng, tẩy trắng đến xeo giấy. Các vấn đề môi trường phát sinh từ quy trình này cũng được đề cập, đặc biệt là lượng nước thải, khí thải và chất thải rắn có nguy cơ gây ô nhiễm nghiêm trọng.

1.1 Lịch sử và hiện trạng ngành sản xuất giấy

Ngành sản xuất giấy có lịch sử lâu đời, bắt đầu từ việc sử dụng nguyên liệu thô như tre, gỗ và giấy tái chế. Tại Việt Nam, ngành giấy đã phát triển từ thế kỷ XIII với các làng nghề truyền thống như Yên Thái. Hiện nay, ngành giấy Việt Nam đạt tốc độ tăng trưởng cao nhưng vẫn phụ thuộc nhiều vào nhập khẩu nguyên liệu và công nghệ. Công nghệ sản xuất giấy hiện đại đòi hỏi sử dụng nhiều nước, năng lượng và hóa chất, dẫn đến lượng chất thải lớn, đặc biệt là nước thải có hàm lượng ô nhiễm cao.

1.2 Quy trình sản xuất giấy và tác động môi trường

Quy trình sản xuất giấy bao gồm các bước chính: chuẩn bị nguyên liệu, nấu bột, rửa, sàng, tẩy trắng và xeo giấy. Mỗi công đoạn đều phát sinh chất thải, đặc biệt là nước thải chứa hóa chất và chất rắn lơ lửng. Khí thải từ quá trình đốt nhiên liệu và chất thải rắn từ nguyên liệu thô cũng gây ô nhiễm không khí và đất. Việc quản lý và xử lý chất thải chưa hiệu quả là nguyên nhân chính dẫn đến tình trạng ô nhiễm môi trường tại các cơ sở sản xuất giấy.

II. Tổng quan về sản xuất sạch hơn

Chương này giới thiệu khái niệm và lợi ích của sản xuất sạch hơn (SXSH) trong ngành công nghiệp. SXSH không chỉ giúp giảm thiểu ô nhiễm mà còn tiết kiệm nguyên liệu, năng lượng và chi phí sản xuất. Các kỹ thuật SXSH như tối ưu hóa quy trình, tái sử dụng nước và nguyên liệu, sử dụng công nghệ xanh được phân tích chi tiết. Tình hình áp dụng SXSH trên thế giới và tại Việt Nam cũng được đánh giá, cho thấy tiềm năng lớn trong việc áp dụng các giải pháp này vào ngành sản xuất giấy.

2.1 Khái niệm và lợi ích của sản xuất sạch hơn

Sản xuất sạch hơn là một chiến lược nhằm giảm thiểu tác động môi trường thông qua việc tối ưu hóa quy trình sản xuất, sử dụng hiệu quả nguyên liệu và năng lượng. Các lợi ích của SXSH bao gồm giảm chi phí sản xuất, nâng cao hiệu quả kinh tế và bảo vệ môi trường. Việc áp dụng SXSH cũng giúp doanh nghiệp tuân thủ các quy định pháp luật về môi trường và nâng cao hình ảnh thương hiệu.

2.2 Kỹ thuật và tình hình áp dụng SXSH

Các kỹ thuật sản xuất sạch hơn bao gồm tối ưu hóa quy trình, tái sử dụng nước và nguyên liệu, sử dụng công nghệ tiên tiến và giảm thiểu chất thải. Tại Việt Nam, mặc dù tiềm năng áp dụng SXSH lớn, nhưng nhiều doanh nghiệp vẫn chưa quan tâm đúng mức do thiếu nhận thức và nguồn lực. Các giải pháp SXSH cần được triển khai đồng bộ từ quy trình sản xuất đến quản lý chất thải để đạt hiệu quả tối đa.

III. Khả năng áp dụng giải pháp sản xuất sạch hơn trong ngành sản xuất giấy

Chương này tập trung phân tích khả năng áp dụng các giải pháp sản xuất sạch hơn vào ngành sản xuất giấy tại Việt Nam. Thông qua nghiên cứu thực tế tại nhà máy giấy Bắc Hải, các nguồn thải và nguyên nhân gây lãng phí nguyên liệu, năng lượng được xác định. Các giải pháp SXSH được đề xuất bao gồm tối ưu hóa quy trình, sử dụng công nghệ tiết kiệm năng lượng, tái sử dụng nước và nguyên liệu. Hiệu quả của các giải pháp này được đánh giá thông qua việc giảm thiểu chất thải và tiết kiệm chi phí sản xuất.

3.1 Hiện trạng và nguyên nhân gây lãng phí trong sản xuất giấy

Nghiên cứu tại nhà máy giấy Bắc Hải cho thấy, các nguyên nhân chính gây lãng phí nguyên liệu và năng lượng bao gồm quy trình sản xuất chưa tối ưu, thiết bị lạc hậu và quản lý chất thải kém hiệu quả. Quy trình sản xuất giấy hiện tại tiêu tốn nhiều nước và năng lượng, đồng thời phát sinh lượng lớn chất thải. Việc xác định các nguồn thải và nguyên nhân gây lãng phí là bước đầu tiên trong việc áp dụng các giải pháp SXSH.

3.2 Đề xuất và hiệu quả của các giải pháp SXSH

Các giải pháp sản xuất sạch hơn được đề xuất bao gồm tối ưu hóa quy trình sản xuất, sử dụng công nghệ tiết kiệm năng lượng, tái sử dụng nước và nguyên liệu. Việc áp dụng các giải pháp này giúp giảm thiểu chất thải, tiết kiệm chi phí sản xuất và nâng cao hiệu quả kinh tế. Kết quả nghiên cứu cho thấy, các giải pháp SXSH có tiềm năng lớn trong việc cải thiện hiệu quả sản xuất và bảo vệ môi trường tại các cơ sở sản xuất giấy.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Ngành công nghiệp sản xuất giấy và bột giấy giữ vai trò thiết yếu trong nền kinh tế Việt Nam. Theo thống kê của Hiệp hội Giấy Việt Nam, năm 2018 ngành giấy ghi nhận mức tăng trưởng cao với sản lượng sản xuất đạt 3,674 triệu tấn (tăng 31,0% so với 2017), tiêu dùng đạt 4,946 triệu tấn (tăng 16,0%), xuất khẩu đạt 809.250 tấn và nhập khẩu 2,081 triệu tấn. Mặc dù vậy, mức tiêu thụ giấy bình quân đầu người của Việt Nam chỉ đạt xấp xỉ 4 kg/người/năm, đứng ở nhóm thấp trong khu vực Đông Nam Á so với Malaysia (38,4 kg/người/năm) hay Indonesia (164,4 kg/người/năm).

Bên cạnh năng lực cạnh tranh và công nghệ còn hạn chế, ngành sản xuất giấy tại Việt Nam đang đối mặt với nguy cơ gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Đặc thù của ngành là tiêu tốn lượng lớn tài nguyên: sản xuất 1 tấn giấy từ gỗ nguyên thủy cần 1,5–3 tấn nguyên liệu thô (tương đương 3–6 tấn nguyên liệu tự nhiên), 5 tấn than, 1.000–3.000 kWh điện và 150–300 m³ nước. Quá trình này làm phát sinh lượng lớn dòng thải độc hại, đặc biệt là nước thải có nồng độ chất hữu cơ, hóa chất tẩy trắng và chất rắn lơ lửng rất cao. Phần lớn các doanh nghiệp vừa và nhỏ trong nước vẫn duy trì phương thức quản lý bị động (xử lý cuối đường ống) và chưa chủ động triển khai các giải pháp phòng ngừa ô nhiễm tại nguồn.

Từ thực tiễn trên, tác giả Phan Thị Nhung đã thực hiện khóa luận tốt nghiệp ngành Kỹ thuật Môi trường tại Trường Đại học Dân lập Hải Phòng (2019) với đề tài: "Nghiên cứu các giải pháp sản xuất sạch hơn áp dụng trong sản xuất giấy".

Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài được xác định gồm 3 nội dung chính:

1. Tìm hiểu tổng quan về ngành công nghiệp sản xuất giấy và các vấn đề môi trường phát sinh.
2. Tìm hiểu cơ sở lý thuyết, các kỹ thuật và chính sách về sản xuất sạch hơn (SXSH).
3. Đánh giá hiện trạng công nghệ, khảo sát dòng thải và nghiên cứu khả năng áp dụng các giải pháp sản xuất sạch hơn tại một cơ sở sản xuất giấy cụ thể.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

• Đối tượng nghiên cứu: Quy trình công nghệ sản xuất, hiện trạng tiêu thụ nguyên nhiên liệu, phát sinh dòng thải và các giải pháp sản xuất sạch hơn.
• Không gian nghiên cứu: Công ty TNHH Giấy Bắc Hải, địa chỉ tại Quốc Lộ 10, xã Hoàng Động, huyện Thủy Nguyên, thành phố Hải Phòng (quy mô diện tích 2.000 m², 50 công nhân, công suất thiết kế 7,8 tấn thùng carton/ngày).
• Thời gian nghiên cứu: Năm 2019 (kèm các số liệu hiện trạng môi trường và sản xuất ngành giấy giai đoạn 2016–2018).

---

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khóa luận xây dựng nội dung dựa trên khung lý thuyết về Sản xuất sạch hơn do Chương trình Môi trường Liên Hợp Quốc (UNEP, 1989) khởi xướng. Tác giả tiếp cận định nghĩa SXSH là việc áp dụng liên tục chiến lược phòng ngừa tổng hợp về môi trường vào quá trình sản xuất, sản phẩm và dịch vụ nhằm nâng cao hiệu suất sinh thái và giảm thiểu rủi ro cho con người và môi trường.

Cơ sở pháp lý và định hướng quản lý môi trường được trích dẫn trong văn bản gồm:

• Quyết định số 1216/QĐ-TTg ngày 05/09/2012 của Thủ tướng Chính phủ phê duyệt "Chiến lược bảo vệ môi trường quốc gia đến năm 2020, tầm nhìn đến năm 2030".
• Quyết định số 1393/QĐ-TTg ngày 25/09/2012 phê duyệt "Chiến lược quốc gia về Tăng trưởng xanh".
• Quyết định số 432/QĐ-TTg ngày 12/04/2012 phê duyệt "Chiến lược phát triển bền vững Việt Nam giai đoạn 2011–2020".
• Các quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về môi trường: QCVN 12:2015/BTNMT (nước thải công nghiệp giấy và bột giấy), QCVN 08:2015/BTNMT (chất lượng nước mặt), QCVN 19:2009/BTNMT (khí thải công nghiệp), QCVN 05:2013/BTNMT (chất lượng không khí xung quanh).

Khóa luận sử dụng các phương pháp nghiên cứu thực tế sau:

• Phương pháp thu thập, phân tích và tổng hợp tài liệu thứ cấp: Tổng hợp tài liệu từ Tạp chí Công nghệ Giấy, số liệu của Hiệp hội Giấy Việt Nam và báo cáo quan trắc môi trường tại một số nhà máy giấy lớn (Bãi Bằng, Tân Mai, Việt Trì).
• Phương pháp khảo sát thực địa: Khảo sát dây chuyền sản xuất, sơ đồ bố trí mặt bằng, các điểm phát sinh chất thải tại 2 phân xưởng (phân xưởng xeo giấy và phân xưởng dập sóng carton) của Công ty TNHH Giấy Bắc Hải.
• Phương pháp cân bằng vật chất (Mass Balance) và cân bằng nước: Đo đạc, thống kê lưu lượng nguyên liệu đầu vào (giấy vụn, than đá, giấy cuộn mặt, tinh bột mì), sản phẩm đầu ra và các dòng thất thoát (chất thải rắn, nước thải, hơi ẩm bốc hơi) trong một đơn vị thời gian.
• Phương pháp phân tích nguyên nhân và đánh giá tiềm năng SXSH: Phân loại nguyên nhân tổn thất theo 2 nhóm (kỹ thuật và quản lý), từ đó thiết lập ma trận 19 giải pháp SXSH tương ứng với 5 kỹ thuật can thiệp cốt lõi.

---

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan về sản xuất giấy và các vấn đề môi trường

Chương 1 khái quát lịch sử phát triển ngành giấy từ thời kỳ Ai Cập cổ đại (giấy cói Papyrus 3000 năm TCN) đến kỹ thuật truyền thống tại Việt Nam (làng giấy Yên Thái - Bưởi từ thế kỷ XV). Tác giả phân loại sản phẩm giấy thành 4 nhóm: giấy in/viết, giấy công nghiệp, giấy gia đình và giấy văn phòng; đồng thời chỉ rõ Việt Nam hiện chưa tự sản xuất được các loại giấy kỹ thuật chuyên dụng như giấy cách điện, giấy cuốn thuốc lá, giấy in tiền và giấy bảo mật.

Chương này trình bày chi tiết quy trình công nghệ sản xuất bột giấy và giấy thông thường (chuẩn bị nguyên liệu, nấu bột, rửa, sàng, tẩy trắng 3 giai đoạn bằng hợp chất clo/hypochlorite, phối liệu, xeo giấy, thu hồi hóa chất từ dịch đen). Tác giả tổng hợp các định mức tiêu thụ tài nguyên và đặc trưng phát sinh chất thải:

Chỉ tiêu tiêu hao / Dòng thải	Sản xuất từ gỗ tự nhiên	Sản xuất từ giấy phế liệu / tái chế
Nhu cầu nguyên liệu thô	1,5 – 3 tấn/tấn sản phẩm	1,2 – 1,3 tấn/tấn sản phẩm
Tiêu hao than đá	5 tấn/tấn sản phẩm	0,5 tấn (500 kg)/tấn sản phẩm
Tiêu hao điện năng	1.000 – 3.000 kWh/tấn	287,3 kWh/tấn sản phẩm
Thời gian nghiền / đánh tơi	45 phút	28 phút
Nhu cầu nước cấp	150 – 300 m³/tấn sản phẩm	Thấp hơn công nghệ bột nguyên thủy

Về ô nhiễm môi trường, nước thải sản xuất chiếm 85–90% tổng lượng nước thải toàn nhà máy, chứa hàm lượng lớn chất hữu cơ hòa tan, lignin, chlorolignin, BOD₅ (90–800 kg/tấn), COD (270–3.200 kg/tấn) và chất rắn lơ lửng SS (30–50 kg/tấn). Tác giả dẫn chứng số liệu quan trắc tại 3 nhà máy giấy lớn:

Thông số	Giấy Bãi Bằng	Giấy Tân Mai	Giấy Việt Trì	QCVN 12:2015/BTNMT
pH	7,7	6,9	7,2	5,5 – 9
TSS (mg/l)	271	267	242	100
COD (mg/l)	1.005	998	989	200
BOD₅ (mg/l)	312	309	298	100
Clo dư (mg/l)	0,5	0,7	0,9	2

Số liệu cho thấy tại cống thải, nồng độ TSS vượt chuẩn từ 2,4–2,7 lần; COD vượt khoảng 5 lần; BOD₅ vượt hơn 3 lần. Về khí thải lò hơi đốt than, nồng độ bụi tại cả 3 nhà máy dao động 850–890 mg/Nm³, vượt QCVN 19:2009/BTNMT từ 4,25–4,5 lần (tiêu chuẩn quy định 200 mg/Nm³), trong khi các chỉ tiêu SO₂, NO₂, CO nằm trong ngưỡng cho phép. Chất thải rắn phát sinh trung bình 45–85 kg/tấn sản phẩm, gồm 15–20% vỏ cây/mẩu gỗ, 25% xỉ than lò hơi (khoảng 100 tấn/ngày) và 45% bột thải chứa cellulose thu hồi từ bể lắng.

---

Chương 2: Tổng quan về sản xuất sạch hơn

Chương 2 trình bày có hệ thống cơ sở lý luận của phương pháp tiếp cận Sản xuất sạch hơn. Tác giả phân tích rõ sự khác biệt cốt lõi giữa kiểm soát ô nhiễm truyền thống (tiếp cận bị động "phản ứng và xử lý cuối đường ống", làm dịch chuyển trạng thái ô nhiễm) và sản xuất sạch hơn (tiếp cận chủ động "dự báo và phòng ngừa", loại bỏ ô nhiễm ngay tại nguồn phát sinh).

Khóa luận hệ thống hóa các nhóm kỹ thuật SXSH gồm 3 nhóm lớn:

1. Giảm chất thải tại nguồn:
   • Quản lý tốt nội vi (chống rò rỉ, bảo dưỡng định kỳ, đào tạo quy trình).
   • Thay đổi nguyên liệu đầu vào (vật liệu tái tạo, nguyên liệu sạch, hóa chất ít độc).
   • Kiểm soát quá trình tốt hơn (tối ưu hóa thông số vận hành).
   • Cải tiến thiết bị (bổ sung thiết bị đo kiểm, cải tiến cơ cấu máy).
   • Thay đổi công nghệ (thay thế công đoạn cũ bằng công nghệ hiệu suất cao).
2. Tuần hoàn và tái sử dụng:
   • Thu hồi và tái sử dụng dòng thải tại chỗ trong dây chuyền.
   • Sản xuất sản phẩm phụ từ các dòng thải có ích.
3. Cải tiến sản phẩm:
   • Thay đổi thiết kế, mẫu mã và bao bì nhằm giảm thiểu tác động môi trường xuyên suốt vòng đời sản phẩm.

Văn bản cũng nêu tổng quan các chính sách, quỹ tài chính hỗ trợ triển khai SXSH tại Việt Nam như Quỹ Bảo vệ Môi trường, Quỹ Hỗ trợ Doanh nghiệp vừa và nhỏ, Quỹ Phát triển Khoa học và Công nghệ.

---

Chương 3: Khả năng áp dụng các giải pháp sản xuất sạch hơn vào sản xuất giấy

Chương 3 là phần nghiên cứu thực nghiệm và đánh giá thực tế tại Công ty TNHH Giấy Bắc Hải (Hải Phòng). Quy trình sản xuất của nhà máy sử dụng nguyên liệu giấy vụn (7.800 kg/ngày) để sản xuất thùng carton qua hai công đoạn chính:

• Phân xưởng xeo giấy: Giấy vụn được đánh tơi trong hồ thủy lực $\rightarrow$ tách cát sỏi tại hồ lắng (thải 125 kg tạp chất lắng) $\rightarrow$ lọc nilon, băng keo tại hồ sàng (thải 35 kg tạp chất nổi) $\rightarrow$ hồ lọc và lô lưới $\rightarrow$ mền cuốn $\rightarrow$ sấy khô trên lô sấy gia nhiệt bằng lò hơi đốt than $\rightarrow$ thu được giấy cuộn xeo.
• Phân xưởng dập sóng: Giấy xeo kết hợp giấy mặt và hồ tinh bột mì $\rightarrow$ ép dập sóng (gia nhiệt bằng gas) $\rightarrow$ tạo tấm carton 3 hoặc 5 lớp $\rightarrow$ xén khổ $\rightarrow$ bế thùng carton thành phẩm.

Tác giả đã lập bảng tính cân bằng vật chất cho hai phân xưởng:

Phân xưởng	Đầu vào (kg/ngày hoặc tháng)	Đầu ra sản phẩm	Dòng thải & Thất thoát	Nguyên nhân mất cân bằng vật chất
Phân xưởng xeo	- Giấy vụn: 7.800 kg/ngày - Than đá: 4.345 kg/ngày - Bột thu hồi: 1.752 kg/ngày	- Giấy xeo: 7.432 kg/ngày	- Xỉ lò: 132 kg/ngày - Rác thải SX: 156 kg/ngày - Phế phẩm: 2.673 kg/ngày - Nước thải: 13 m³/ngày	Lượng mất cân bằng 14.056 kg do than cháy biến đổi thành nhiệt/khí thải; bột mịn lọt lưới theo nước thải; nguyên liệu rơi vãi khi vận chuyển.
Phân xưởng sóng	- Giấy xeo: 6.193 kg/tháng - Giấy mặt + đáy: 4.972 kg/tháng - Bột mì: 3.183 kg/tháng (Tổng vào: 14.348 kg)	- Carton tấm: 12.757 kg/tháng	- Phế phẩm xén: 1.591 kg/tháng - Nước thải: 22 m³/tháng - Chất thải rắn: 240 kg/ngày (tổng CTR 292 kg)	Lượng mất cân bằng 11.787,5 kg do nước ép hồ tinh bột bốc hơi dưới tác dụng của nhiệt trong quá trình dập ép tạo sóng.

Trên cơ sở đánh giá định lượng, tác giả phân tích các nguyên nhân gây hao phí:

• Nguyên nhân kỹ thuật: Không phân loại giấy vụn trước khi nạp; nước trắng chưa thu hồi tuần hoàn 100%; khổ lô lưới chưa chuẩn gây tỷ lệ phế phẩm cao; rò rỉ đường ống dẫn nước; chưa có bẫy thu hồi xơ sợi; nước cấp lò hơi chưa qua làm mềm làm giảm hiệu suất trao đổi nhiệt.
• Nguyên nhân quản lý: Cửa lò hơi đóng không kín làm thất thoát nhiệt; mặt bằng nhà xưởng bố trí chưa tối ưu gây rơi vãi nguyên liệu; ý thức vận hành tiết kiệm của công nhân chưa cao do thiếu đào tạo.

---

Kết quả và đóng góp

Kết quả định lượng và phát hiện chính

• Khóa luận đã xác lập dòng cân bằng vật chất và cân bằng nước cụ thể tại Nhà máy Giấy Bắc Hải: định mức nước thải phát sinh thực tế là 22 m³/tấn sản phẩm (hồ lắng 0,2 m³, hồ sàng 0,3 m³, mền cuốn 10 m³ và lô lưới 9,2 m³; trong đó dòng nước 10 m³ ở mền cuốn đã được tuần hoàn kín).
• Xác định tỷ lệ chất thải rắn phát sinh tại cơ sở gồm 150 kg/ngày chất thải sản xuất và 25 kg/ngày rác thải sinh hoạt; tỷ lệ carton phế phẩm trong khâu xén bế thùng chiếm khoảng 10%.
• Định lượng lượng mất cân bằng khối lượng tại xưởng xeo (14.056 kg) và xưởng sóng (11.787,5 kg), chỉ rõ sự thất thoát qua đường bốc hơi nhiệt, xỉ lò và xơ sợi lọt lưới.

Danh mục giải pháp sản xuất sạch hơn đề xuất

Tác giả đề xuất 19 giải pháp SXSH cụ thể phân theo 5 nhóm kỹ thuật:

Nhóm kỹ thuật SXSH	Giải pháp đề xuất cụ thể	Mục đích / Hiệu quả kỳ vọng
1. Thay đổi nguyên vật liệu	- Giải pháp 1: Thay than đá kích thước nhỏ bằng than cục cỡ lớn hơn. - Giải pháp 2: Nghiên cứu thay một phần giấy vụn bằng bột tre.	- Giảm thất thoát than lọt qua khe vỉ lò. - Tăng độ bền cơ học cho giấy, hạ chi phí.
2. Cải tiến thiết bị và công nghệ	- Giải pháp 3: Thay lò hơi mới hiệu suất cao. - Giải pháp 4: Trang bị xe nâng vận chuyển nguyên liệu. - Giải pháp 5: Xây bể chứa nước cung cấp riêng cho xưởng sóng. - Giải pháp 6: Thay vỉ lò hơi phù hợp. - Giải pháp 7: Căn chỉnh lại khổ lô lưới phù hợp quy cách giấy. - Giải pháp 8: Lắp đặt hệ thống kiểm soát nhiệt tự động cho lò hơi.	- Giảm tiêu hao than, giảm phát thải nhiệt. - Giảm nhân công và giảm rơi vãi nguyên liệu. - Giảm tiêu thụ điện bơm, tái sử dụng nước. - Giảm than chưa cháy trong xỉ lò. - Giảm lượng giấy phế phẩm kỹ thuật. - Kiểm soát nhiệt độ ổn định, tiết kiệm nhiên liệu.
3. Kiểm soát quá trình	- Giải pháp 9: Giám sát chặt chẽ công đoạn quấn và định hình giấy. - Giải pháp 10: Phân loại kỹ tạp chất trong giấy vụn đầu vào.	- Hạn chế phôi giấy bị lỗi, rách. - Giảm tải cho máy nghiền, giảm cặn thải hồ lắng.
4. Quản lý nội vi tốt	- Giải pháp 11: Cải thiện độ thông thoáng và tận dụng ánh sáng tự nhiên. - Giải pháp 12: Khóa chặt vòi nước khi không sử dụng. - Giải pháp 13: Tắt các thiết bị điện khi không vận hành. - Giải pháp 14: Quy hoạch lại mặt bằng sản xuất và kho chứa. - Giải pháp 15: Sửa chữa, thay thế các đoạn ống nước bị rò rỉ. - Giải pháp 16: Thay gioăng khóa và đóng kín cửa lò hơi. - Giải pháp 17: Xây dựng mái che kho chứa nguyên liệu giấy vụn. - Giải pháp 18: Bọc bảo ôn và ống cách điện an toàn cho hệ thống điện.	- Tiết kiệm điện chiếu sáng, giảm nhiệt độ xưởng. - Tránh thất thoát tài nguyên nước sạch. - Giảm hao phí điện năng không tải. - Giảm quãng đường vận chuyển và rơi vãi. - Ngăn ngừa thất thoát nước sản xuất. - Giảm thất thoát hơi nhiệt và tiêu hao than. - Tránh nước mưa làm ướt mục giấy phế liệu. - Đảm bảo an toàn lao động trong phân xưởng.
5. Tuần hoàn và tái sử dụng	- Giải pháp 19: Tuần hoàn 100% nước thải sau lưới xeo và nước ngưng.	- Giảm lưu lượng nước thải ra môi trường, giảm chi phí xử lý.

Đóng góp của đề tài

Tác giả đã chuyển dịch phương thức tiếp cận bảo vệ môi trường từ xử lý cuối đường ống sang đánh giá toàn diện dòng vật chất tại một xưởng sản xuất giấy carton quy mô vừa và nhỏ. Kết quả nghiên cứu cung cấp hệ thống giải pháp có tính khả thi kỹ thuật cao, phần lớn là các giải pháp quản lý nội vi chi phí thấp hoặc không tốn chi phí, có thể áp dụng ngay để tiết kiệm nguyên liệu, giảm chi phí điện, than và nước.

---

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

• Hạn chế: Nghiên cứu dừng lại ở mức khảo sát hiện trạng, lập bảng cân bằng vật chất sơ bộ dựa trên số liệu vận hành ngắn hạn tại một doanh nghiệp cụ thể (Nhà máy Giấy Bắc Hải). Văn bản chưa thực hiện đầy đủ các bước tính toán chi tiết về chỉ số tài chính (chi phí đầu tư cho từng giải pháp, thời gian hoàn vốn đầu tư PBP, hiệu quả giảm phát thải tính bằng nồng độ BOD/COD định lượng sau khi áp dụng).
• Hướng nghiên cứu tiếp theo: Cần tiến hành quan trắc phân tích chất lượng nước thải chi tiết trước và sau khi áp dụng các giải pháp tuần hoàn nước trắng; lập dự toán kinh tế chi tiết cho các giải pháp cần vốn đầu tư lớn (như thay lò hơi, lắp đặt hệ thống xe nâng và bẫy thu hồi xơ sợi).

---

Giá trị tham khảo

Khóa luận là tài liệu tham khảo hữu ích cho:

• Sinh viên ngành Kỹ thuật Môi trường, Quản lý Tài nguyên và Môi trường: Tham khảo phương pháp xây dựng báo cáo đánh giá sản xuất sạch hơn, quy trình thiết lập bảng cân bằng vật chất (Mass Balance) và cân bằng nước trong công nghiệp sản xuất giấy.
• Cán bộ kỹ thuật và quản lý tại các nhà máy giấy carton quy mô vừa và nhỏ: Tham khảo danh mục 19 giải pháp thực hành tốt nội vi, các biện pháp tuần hoàn nước xeo và chống thất thoát nhiệt lò hơi để tối ưu hóa chi phí sản xuất và giảm tải cho hệ thống xử lý nước thải.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Khóa luận này nghiên cứu trường hợp cụ thể tại doanh nghiệp nào?
Khóa luận khảo sát và thực nghiệm tại Công ty TNHH Giấy Bắc Hải, địa chỉ tại Quốc Lộ 10, xã Hoàng Động, huyện Thủy Nguyên, thành phố Hải Phòng. Cơ sở có diện tích nhà xưởng 2.000 m², quy mô 50 công nhân, chuyên sản xuất thùng carton với công suất thiết kế 7,8 tấn/ngày.

2. Lưu lượng nước thải phát sinh trong quy trình sản xuất giấy tại cơ sở nghiên cứu là bao nhiêu và phân bố ở những khâu nào?
Tổng lưu lượng nước thải phát sinh trong công đoạn rửa và xeo giấy là khoảng 22 m³/tấn sản phẩm, phân bố tại: hồ lắng (0,2 m³), hồ sàng (0,3 m³), lô lưới (9,2 m³) và khâu mền cuốn (10 m³ - lượng nước này được tuần hoàn kín).

3. Tại sao có sự chênh lệch (mất cân bằng vật chất) lớn tại hai phân xưởng xeo và sóng?
Tại phân xưởng xeo, mức mất cân bằng là 14.056 kg do than đá bị cháy chuyển hóa thành nhiệt và khí thải, một phần bột mịn lọt qua lưới lọc ra ngoài theo dòng nước và thất thoát do rơi vãi nguyên liệu. Tại phân xưởng sóng, mức mất cân bằng là 11.787,5 kg do lượng nước trong hồ tinh bột dán giấy bị bốc hơi hoàn toàn dưới tác dụng nhiệt trong quá trình dập ép tạo sóng.

4. Dữ liệu quan trắc môi trường tại các nhà máy giấy lớn trong văn bản chỉ ra những chỉ tiêu ô nhiễm nào vượt chuẩn nghiêm trọng nhất?
Tại cống thải của 3 nhà máy (Bãi Bằng, Tân Mai, Việt Trì), các chỉ tiêu nước thải vượt QCVN 12:2015/BTNMT gồm: TSS dao động 242–271 mg/l (vượt 2,4–2,7 lần), COD dao động 989–1.005 mg/l (vượt khoảng 5 lần) và BOD₅ dao động 298–312 mg/l (vượt khoảng 3 lần). Về khí thải lò hơi đốt than, nồng độ bụi dao động 850–890 mg/Nm³, vượt QCVN 19:2009/BTNMT từ 4,25–4,5 lần.

5. Đề tài đã đề xuất bao nhiêu giải pháp sản xuất sạch hơn và tập trung vào những nhóm kỹ thuật nào?
Đề tài đề xuất 19 giải pháp cụ thể thuộc 5 nhóm kỹ thuật SXSH: thay đổi nguyên vật liệu (2 giải pháp), cải tiến thiết bị và công nghệ (6 giải pháp), kiểm soát quá trình (2 giải pháp), quản lý nội vi tốt (8 giải pháp) và tuần hoàn tái sử dụng (1 giải pháp).

---

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Phan Thị Nhung đã hệ thống hóa cơ sở lý luận về sản xuất sạch hơn và áp dụng đánh giá thực nghiệm trên dây chuyền sản xuất giấy carton tại Công ty TNHH Giấy Bắc Hải. Thông qua việc thiết lập cân bằng vật chất và cân bằng nước, đề tài đã chỉ rõ các nguyên nhân gây hao phí tài nguyên và thất thoát nhiệt, xơ sợi trong quy trình xeo giấy và dập sóng. Hệ thống 19 giải pháp SXSH được đề xuất mang tính ứng dụng thực tế cao, hỗ trợ các cơ sở sản xuất giấy vừa và nhỏ giảm thiểu phát thải tại nguồn và nâng cao hiệu quả kinh tế.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ SẢN XUẤT GIẤY VÀ CÁC VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG 1. Lịch sử hình thành và phát triển của ngành công nghiệp sản xuất giấy  Thế giới Trước khi phát minh ra giấy, con người đã ghi chép lại các văn kiện là các hình vẽ trong các hang động hoặc khắc lên các tấm bia bằng đất sét, và sau đó nữa là người ta dùng da để lưu trữ các văn kiện. Da, giấy da, gỗ, vỏ cây, giấy cói (giấy chỉ thảo) – có ở Ai Cập khoảng 3000 năm trước Công nguyên – và giấy đều có thể cháy và bị phân hủy sinh học.1 Cây Papyrus Hình 1.2 Sách viết trên Giấy Cói Giấy cói ( giấy chỉ thảo) làm bằng một loại lau sậy ( cây cói giấy hay cây chỉ thảo) được buộc với nhau và đặt chéo lên nhau trước khi được ép lại. Một loại nguyên liệu khác là cây thụy hương.

Là 1 loại cây gai dầu và thụy hương có sợi dài hơn những loại gỗ được sử dụng ngày nay và qua đó mà cũng có độ bền cao. Các nguyên liệu và công đoạn sản xuất còn thô sơ và thủ công: nguyên liệu làm giấy được cắt vụn ra và giã nhỏ trong nước thành bột lỏng. Các sợ được phân tán mỏng trong nước. Đầu tiên giấy được múc ra bằng một cái rây nổi trên mặt nước.

Lưới ở dưới đáy rây được gắn chặt vào khung. Mỗi tờ giấy được múc ra phải được làm khô trong rây và chỉ được đem ra sau khi khô. Vào khoảng năm 600 kỹ thuật múc giấy cải tiến dùng loại rây múc lan truyền đến Triều Tiên và sau đó đến Nhật. Ở loại rây múc này khung rây có thể gỡ ra khỏi rây.

Tờ giấy vừa được múc có thể được lấy ra khi còn ẩm và đem đi phơi khô. Kỹ thuật này còn được sử dụng cho đến ngày nay ở các loại giấy múc bằng tay và nói chung nguyên tắc sản xuất giấy (cắt vụn, giã nhỏ trong nước, múc và hong khô) vẫn không thay đổi cho đến ngày nay. SV: Phan Thị Nhung _MT1901 3 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP  Tại Việt Nam Vào đầu thế kỉ XIII có tài liệu ghi ở ngoại ô phía tây Thăng Long có một xóm chuyên làm nghề giấy. Cho đến thế kỷ XV, ở nước ta có thêm môt phường làm giấy khác xuất hiện ở làng bưởi nằm cạnh Hồ Tây.

Đó chính là phường giấy Yên Thái. Cho đến đầu thế kỉ XVIII nước ta đã có thể sản xuất nhiều loại sách bằng giấy nội hóa (giấy do người dân trong nước tự làm). Vào những năm 40 của thế kỷ các thợ thủ công ở vùng bưởi còn chế tạo được những loại giấy dó lụa và giấy nhung cho kinh thành Thăng Long để in các loại sách và tranh quý Tùy theo mục đích sử dụng khác nhau sản phâm giấy được chia thành 4 nhóm: • Nhóm 1: Giấy dùng cho in, viết (giấy in báo, giấy in và viết. • Nhóm 2: Giấy dùng trong công nghiệp (giấy bao bì, giấy chứa chất lỏng .) • Nhóm 3: Giấy dùng trong gia đình (giấy ăn, giấy vệ sinh.) • Nhóm 4: Giấy dùng cho văn phòng (giấy fax, giấy in hóa đơn.) Hiện nay ở Việt Nam chỉ sản xuất được các loại sản phẩm như giấy in, giấy in báo, giấy bao bì công nghiệp thông thường, giấy vàng mã, giấy vệ sinh chất lượng thấp, giấy tissue chất lượng trung bình.

còn các loại giấy và các tông kỹ thuật như giấy kỹ thuật điện-điện tử, giấy sản xuất thuốc lá, giấy in tiền, giấy in tài liệu bảo mật vẫn chưa sản xuất được. HIỆN TRẠNG SẢN XUẤT VÀ TIÊU THỤ GIẤY Ở VIỆT NAM 1.