Công nghệ sản xuất giấy tái chế split 2

- Sâý đối lưu: nhiệt độ được cung cấp bởi không khí trong một Chụp xung quanh lò sấy. - Sấy tự do: sấy trong khoảng không có sức căng hoặc giữa các lô sấy. ở giai đoạn này, tờ giấy được sấy khô tới 94%. Sau đó, tờ giấy đi qua bộ phận ép gia nhựa(ép keo). ở đây, nước cùng hoá chất được tờ giấy hấp thụ và lượng nước này được làm bay hơi ở bộ phận sấy thứ 2 (bộ phận sấy nhựa). Trường đại học bách khoa hà nội Viện khoa hoc và công nghệ môi trường Bộ phận sấy bao gồm 34 lô sấy (24 lô ở bộ phận sấy chính và 10 lô ở bộ phận sấy nhựa). Giấy đã sấy khô được làm nguội trên 2 lô làm lạnh.Tất cả các lô đều có đường kính là 1500 mm, chiều dài của giấy có thay đổi trong quá trình sấy. Sau các lô ép tờ giấy được căng ra. Trong suốt quá trình nó được gia nhiệt ở cả 2 quá trình sấy chính và sấy nhựa (ép keo). Điều đó thường gây ra sự cố của tờ giấy. Để khắc phục những sự cố và những biến đổi của tờ giấy, các lô được bố trí thành các nhóm dẫn động khác nhau. Trong đó, tất cả các lô trong một nhóm có cùng tốc độ. Sự chênh lệch tốc độ giữa các nhóm dẫn động sẽ được hiệu chỉnh theo độ kéo căng và sự cố cuả tờ giấy. Bảng sau đây cho ta biết về từng lô và nhóm trong quá trình sấy Sấy chính Sấy nhựa nhó m số 1 2 3 4 5 6 số lô 8 8 8 2 8 2 vị trí lô 1 8 9 16 17 24 25 26 2734 35 36 III – Đặc điểm sử dụng nguyên, nhiên vật liệu nước và năng lượng của công nghệ sản xuất 1.nguyên vật liệu: Nguyên vật liệu chính để tái chế giấy hiện nay là giấy đã qua sử dụng hoặc ngoài ra còn sủ dụng tre nứa gỗ với số lượng nhỏ.Thành phần chính của giấy là xenlulozo, là loại đường đa tụ, phân tử gồm nhiều phân tử saccacazo tạo thành nên nguyên liệu chính để làm ra sợi giấy là sợi xenlulo từ gỗ hoặc rơm rạ, hoặc giấy đã sử dụng. Xenlulo có công thức phân tử là ( C6H10O5)n Đơn vị sơ sợi để sản xuất giấy: trị số n 600 đến 1500 đối với gỗ 100 đến 300 đối với sợi bông đay  Cellulose: là Gluco chiếm khoảng 45% khối lượng gỗ. Có công thức tổng quát là [C6H10O5]n. Đây là chất quan trọng trong thành phần của giấy. Trường đại học bách khoa hà nội Viện khoa hoc và công nghệ môi trường  Lignin: gỗ lá rộng thì lignin chiếm khoảng 21%. Đối với gỗ lá kim thì chiếm 25% khối lượng gỗ. Lignin có độ trùng hợp cao nhưng lại tồn tại ở dạng chất vô định hình. Lignin có cấu tạo phức tạp, thành phần chủ yếu là các đơn vị phenylpropan nối kết với nhau thành khối không gian ba chiều. Vai trò của lignin là tạo ra lớp trung gian giữa các vách tế bào để gắn dính các vách chứa xơ sợi. Nó dễ bị oxy hóa, hòa tan trong kiềm nóng, các dung dịch sunfit đun nóng hay muối của axit H2SO3 như  Hemicellulose: Gồm các thành phần Gluco, manmo, galacto, xylo, anabio…  Chất trích chiết (dầu thông, axit nhựa, axit béo, phenol, các chất không xà phòng hóa…). Ngoài ra còn có các chất tách chiết, axit nhựa, axit béo, chất thơm có khả năng hoà tan trong nước. Bên cạnh đó ta còn dùng đến keo và các chất độn. Độ dài của các sợi xenlulozo thay đổi tuỳ theo nguyên liệu làm giấy, có ảnh hưởng tới chất lượng và độ bền của thời gian của giấy. Chất độn sử dụng ở đây có thể là cao lanh, tinh bột, dioxit titan, phấn,blanfixe Các chất độn chiếm 30% thành phần giấy,chúng làm đầy phần không gian của các sợi giấy và làm cho giấy mềm mại, có bề mặt lắng hơn. Thành phần của chất độn sẽ quyết định độ trong suốt hay độ đục của giấy. Ngoài ra để chống không lem mực người ta phải dùng đén keo. Một ví dụ về định mức tiêu thụ nguyên liệu đối với những sản phẩm tái chế: Trường đại học bách khoa hà nội Viện khoa hoc và công nghệ môi trường Tên sản phẩm Tên nguyên liệu Đơn vị Định mức tiêu thụ tính theo tấn sản phẩm Giấy gió Vỏ dó Giấy mò, giấy xi măng Vôi Javen Nhựa thông Nước Tấn/tấn sản phẩm Tấn/tấn sản phẩm Kg/tấn sản phẩm Kg/tấn sản phẩm Kg/tấn sản phẩm m3/tấn sản phẩm 0,85 ÷ 1 0,2 ÷ 0,3 5 ÷ 10 15 ÷ 50 30 ÷ 40 75 ÷ 150 Giấy vệ sinh, giấy ăn Giấy loại, bột giấy Nhựa thông Javen Phẩm màu Xút Phèn Nước Điện Tấn/tấn sản phẩm Kg/tấn sản phẩm Kg/tấn sản phẩm Kg/tấn sản phẩm Kg/tấn sản phẩm Kg/tấn sản phẩm m 3 /tấn sản phẩm Kwh/tấn sản phẩm 1,2 ÷ 1,3 50 ÷ 60 20-50 3-7 6-8 40-50 75-150 280 Bìa carton Giấy loại, giấy báo Nhựa thông Javen Phẩm màu Xút Phèn Nước Điện Tấn/tấn sản phẩm Kg/tấn sản phẩm Kg/tấn sản phẩm Kg/tấn sản phẩm Kg/tấn sản phẩm Kg/tấn sản phẩm m 3 /tấn sản phẩm Kwh/tấn sản phẩm 1200-1300 5-6 30-40 40-50 500 50-100 280 Trường đại học bách khoa hà nội Viện khoa hoc và công nghệ môi trường Qua đó ta thấy ngành giấy đã sử dụng một lượng lớn nguyên liệu thô,nước và các tài nguyên,đó là một trong những ngành sử dụng nhiều nước nhất.Sản xuất giấy tái chế đã giảm bớt một phần lớn nguyên liệu thô và nước.Điển hình là sản xuất một tấn giấy từ nguyên liệu là gỗ phải cần tới :1,5 -3 tấn nguyên liệu thô, 3-6 tấn nguyên liệu tự nhiên,5 tấn than.1000-3000kwh và tiêu tốn đến 200-300m3 nước,có thể thấy rõ rằng sản xuất từ giấy dã sử dụng tiệt kiệm được nguồn nguyên liệu,nhiên liệu lớn,do đó có thể giảm bớt được các vấn đề ô nhiễm môi trường . Nguồn nhiên liệu sử dụng chủ yếu trong công nghiệp tái chế giấy là than,như trên đã nói một tấn giấy tái chế sử dụng 500kg than và tiêu tốn 287,3kwh điện năng.Hiện nay hầu hết các cơ sở sản xuất giấy tái chế ở Phong Khê-Bắc Ninh và Phú Lâm-Tiên Du đều sử dụng máy xeo giấy động cơ VS, đây là đọng cơ lạc hậu,toả nhiệt ra môi trường,và tiêu tốn điện năng,hệ thống chiếu sáng sử dụng đèn sợi đốt,vừa tiêu tốn năng lượng vừa cho hiệu quả chiếu sáng thấp.Một điển hình là lâm trường M’ĐRĂC(Đắc Lắc) đưa lò sấy gỗ bằng năng lượng mặt trời thay cho lào sấy bằng hơi không khí vừa rút ngắn thời gian sấy,giảm chi phí về nhân công ,chất đốt vừa ổn định về hình dạng,nâng cao chất lượng sản phẩm giấy. Ở Việt Nam nghành tái chế giấy chủ yếu tập chung ở các làng nghề ( ex: phong khê,phú lâm…) sau đây là một số công nghệ sản suất giấy tái chế kèm theo dòng thải chính. a.Công nghệ sản suất giấy dó Nguyên liệu chính: vỏ dó Cây dó giấy: thuộc họ trầm là một loại cây nhỏ trong nhóm cây gỗ lớn, cao 8-12m, đường kính thân ≤ 20cm, cành non phủ đầy lông. Lá mọc cách, phiến hình trứng thuôn, dài 10-20cm, rộng 3-3,5cm, tròn, thót nhọn ở đầu, mỏng, nhẵn ở mặt trên có lông ngắn và nằm ở mặt dưới, có 20 - 25 đôi gân, bậc hai gần như song song; cuống lá dài 3 - 4mm, có lông và có cánh.Giấy dó có đặc tính xốp nhẹ, bền dai, không nhòe khi viết vẽ, ít bị mối mọt, hoặc dòn gẫy, ẩm nát.. Vỏ cây dó được nấu và ngâm trong nước vôi với thời gian ba tháng, bóc bỏ lần vỏ đen đi, giã bằng cối và chày rồi dùng chất nhầy từ cây mò tạo hỗn hợp kết dính. Khi xeo giấy, người thợ dùng liềm xeo (khuôn có mành trúc hay dây đồng ken dày) chao đi chao lại trong bể bột dó. Lớp bột dó trên liềm chính là tờ giấy dó sau khi kết thúc công đoạn ép, phơi, nén hay cán phẳng. Xơ dó kết lại với nhau, như cái mạng nhện nhiều lớp, tạo nên tờ giấy dó. Sự kết mạng như vậy đã làm cho tờ giấy xốp. Vì xốp nên giấy rất nhẹ. Sau cùng là phơi hoặc sấy Trường đại học bách khoa hà nội Viện khoa hoc và công nghệ môi trường Nguyên liệu phụ: kiềm,nhựa thông,chất tẩy… Sơ đồ công nghệ Than nước Nấu Khói lò( bụi, SO 2 ,CO,NO X ..) Nước thải Vỏ dó Ngâm Nước vôi đặc Nước thải Rửa nước vôi Nước sạch Nước thải Nhựa thong, điện Điện Nghiền nhỏ Tiếng ồn Đánh tơi( trong bể xeo) Xeo giấy Nước thải Ép nước Bóc tờ Xơ sợi rơi vãi Nước thải Nước thải Nước thải Hơi nước Trường đại học bách khoa hà nội Viện khoa hoc và công nghệ môi trường b.Công nghệ sản xuất bìa carton Nguyên liệu chính : bìa carton loại,giấy loại ,báo loại Nguyên liệu phụ : kiềm ,nhựa thông,chất tẩy Nguyên liệu sau khi được phân loại.giấy ,bìa,báo phế liệu được ngâm trong nước cho mủn sau đó được nghiền nhỏ , hòa loãng và đánh tơi tạo bột giấy.Bột giây được xeo thành bìa , sấy và được cuộn thành lô hơi nước được cấp từ lò đốt than.Trong một số trường hợp javen được sử dụng để tẩy trắng. Sơ đồ công nghệ : Cán Phơi giấy Bóc,xếp Ép ,cắt xén Sản phẩm Bụi Giấy vụn Bụi Bụi, giấy rách lề Bụi Giấy vụn c.Sơ đồ sản xuất giấy vệ sinh,giấy ăn ,vàng mã Phân loại Ngâm Nghiền Đánh tơi Giấy cuộn Sấy khô Xeo Bìa Carton vụn Ghim sắt, băng dán, nilon, bụi Nước thải Tiếng ồn Tiếng ồn Nước thải Tiếng ồn, bụi Tiếng ồn, bụi Nước, hoá chất Than Lò hơi Xỉ than Sản phẩm Trường đại học bách khoa hà nội Viện khoa hoc và công nghệ môi trường Nguyên liệu chính:bìa carton loại, giấy ăn, báo loại Nguyên liệu phụ: kiềm, nhựa thông,chất tẩy Giấy phế liệu sau khi được phân loại, được ngâm vào dung dịch nước cho mủn sau đó được tẩy bằng nước javen, nghiền nhỏ, pha loãng, và đánh tơi.giấy ăn sau khi xeo được sấy bằng hơi nước cuộn vào lô cắt thành cuộn nhỏ và bao gói thành sản phẩm Giấy vụn các loại , Phân loại Ngâm kiềm Ngâm Tẩy Đánh tơi Xeo Sấy khô Cuộn Cắt Bao gói Sản Phẩm NaO Băng gián,ghim Kim loại Bụi….. Hơi kiềm Nước thải Javen Nước thải Khí Cl 2 Thêm hóa chất Hơi dung môi Tiếng ồn Lò hơi Than Bụi khói lò Xỉ than Hơi Nước thải Bột rơi vãi Tiếng ồn , bụi Tiếng ồn, bụi Tiếng ồn Bụi, giấy rách Giấy lỗi Bụi, giấy rách Giấy lỗi Trường đại học bách khoa hà nội Viện khoa hoc và công nghệ môi trường 2. Nhu cầu sử dụng năng lượng trong công nghệ tái chế giấy Năng lượng chính được sử dụng trong công nghệ tái chế giấy bao gồm: Điện, Than, … chúng được sử dụng cho lò hơi, quá trình nghiền rửa xeo cắt cuộn và một số loại máy móc phục vụ cho sản xuất ví dụ: máy nghiền thủy lực , bin nghiền , máy xeo loại nhỏ , máy xeo loại vừa , lò hơi , máy nghiền xay…… Bảng kiểm toán vật chất cho cơ sở sản xuất công suất 4.5 tấn sản phẩm/ngày STT Tên công đoạn Nguyên liệu vào Đầu ra Tên Lượng (tấn/ngày) Tên Lượng (tấn/ngày) 1 Phân loại Giấy các loại 5.08 Giấy bìa đã phân loại Chất thải rắn ,ghim,bìa nilon Băng đinh,nhựa,đất đá… 5.00 0.08 2 Nghiền Rửa Giấy đã phân loại Phèn Nhựa thông Nước 5 0.42 0.35 600 Dung dịch bột giấy Lượng dung dịch bột giấy rơi vãi 600 0.01% 3 Xeo giấy Cắt cuộn Dung dịch bột giấy Hơi nước Nước 600 12 20 Sản phẩm Nước chứa bột giấy Nước ngưng Phế phẩm Bay hơi Bột mất 4.5 618 11.4 0.32 0.83 0.15 4 Lò hơi Than Nước 1.2-1.3 12.6-13 Hơi nước Khí thải lò hơi: CO,SO 2 NO 2 Bụi Xỉ than 12-13 10% than Trường đại học bách khoa hà nội Viện khoa hoc và công nghệ môi trường Kiểm soát năng lượng tại một số công đoạn chính: S T T Tên công đoạn Đầu vào Đầu ra Tên Lượng Tên Lượng 1 Lò hơi Than 1.5 Tấn/ngày Nhiệt lượng cho cung cấp tạo hơi nước Nhiệt lượng tổn thất theo khói lò Lượng nhiệt tổn thất theo tường lò Lượng than không cháy hết Công suất tiêu thụ 5 triệu Kcal/ngày 3 triệu Kcal/ngày 0.4 triệu Kcal/ngày 40 Kg/ngày 2Kwh/ngà y 2 Nghiền, Rửa Điện Công suất tiêu thụ 22- 37Kwh/ng ày 3 Xeo,cắt, gọt Nhiệt lượng hơi theo nước 5 triệu Kcal/ngày Lượng nhiệt sử dụng Lượng nhiệt theo nước ngưng Lượng nhiệt tổn thất theo đường ống 3 triệu Kcal/ngày 0.5 triệu Kcal/ngày 1.5 triệu Kcal/ngày Vi dụ về cân băng vật liệu và dòng thải cho 1 tấn sản phẩm: Trường đại học bách khoa hà nội Viện khoa hoc và công nghệ môi trường Nguyên liệu Phân loại Nghiền Pha loãng Xeo Cuộn 1 Tấn sản phẩm 1200 Kg Giấy loại ghim 48 Kg(̰̰̰ 3-4%) Nước thải 257 Kg (0.4%) Bột rơi vãi 6.8 Kg(= 0.5%) Ghim 13.8 Kg(= 1.2%) Nhựa thông 57.34 Kg Phèn 52.8 Kg Phẩm màu 6.8 Kg 1152 Kg H 2 O 64.200 Kg 64.060 Kg 13.867 Kg 1030 Kg H 2 O 68.607 Kg H 2 O 4.587 Kg Bay hơi 220 Kg (=8%) Nước ngưng 2531 Kg (92 %) Bột mất 45 Kg Nước thải 135.968 Kg Giấy loại 30 kg Hơi 2.752 Kg Hiện nay, ngành công nghiệp giấy nói chung và sản xuất giấy nói riêng đang tăng trưởng nhanh chóng và đóng góp vào tiến trình phát triển chung của nền kinh tế xã hội. Tuy nhiên, theo đánh giá của Ban chỉ đạo Quốc gia về nước sạch - Bộ Tài nguyên và Môi trường, ngành công nghiệp giấy lại là một trong những ngành gây ô nhiễm trầm trọng, đặc biệt đối với các nguồn nước. Vì vậy, song song với việc lập kế hoạch phát triển doanh nghiệp, một bài toán khác đặt ra cho ngành giấy là phải xử lý tốt các chất thải, giảm bớt ô nhiễm và bảo vệ tài nguyên môi trường T rường đại học bách khoa hà nội Viện khoa hoc và công nghệ môi trường Giấy tái chế là một lựa chọn đúng đắn để bảo vệ môi trường và tiết kiệm tài nguyên thiên nhiên. Tuy nhiên, ở nước ta sản xuất giấy tái chế chỉ dừng tại các làng nghề thủ công nên năng xuất không cao và đặc biệt là gây ô nhiễm môi trường ở chính địa phương có làng nghề. IV-Giải pháp kỹ thuật giảm thiểu ô nhiễm môi trường cho ngành công nghiệp giấy tái chế 1. Sản xuất sạch hơn Là việc sử dụng hiệu quả nguyên liệu và năng lượng cũng như tính độc hại của tất cả các chất thải ngay tại nguồn thải. 1.1.1 Các giải pháp giảm thiểu chất thải Giải pháp giảm thiểu chất thải tại nguồn,mục đích là tìm hiểu tận gốc nguồn phát sinh ô nhiễm nhằm đánh giá ,phân tích tìm hiểu quá trình sản suất cũng như việc quản lý của cơ sở sản suất tránh phát sinh dòng thải không nên có Giải pháp thay đổi công suất cấp khí cho lò hơi: vấn đề tiết kiệm nhiên liệu chưa thục sự dược quan tâm,hầu hết lượng than được sử dụng không hiệu quả.do đó tồn tại sự lãng phí nhiên liệu kết quả là làm tăng nồng độ của các chất ô nhiễm phát sinh trong quá trình đốt .ví vậy kiểm soát được quá trình đốt,tăng hiệu quả sử dụng lò hơi sẽ rất cần thiết Nâng công suất cấp khí lò hơi lên 706 m 3 /h thì tiết kiệm được 1.470 Kg than/tháng,tương đương với 615.500 đồng /tháng.do đó lượng than cần sử dụng sẽ giảm khoảng 2-4 % dẫn tới hàm lượng chất ô nhiễm khí và bụi giảm 2-3 % Ước tính tải lượng chất thải ô nhiễm sau khi áp dụng SXSH T T Tác nhân ô nhiễm Trước khi áp dụng SXSH Khi áp dụng SXSH 1 Xỉ 76.5 74.7