Đồ án tốt nghiệp

LỜI CẢM ƠN
Với lòng biết ơn sâu sắc em xin chân thành cảm ơn TS Vũ Thị Phương Anh đã tận
tình tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em trong quá trình học tập và nghiên cứu khoa học.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, các
anh chị trong viện khoa học và công nghệ Việt Nam, các kỹ sư của nhà máy giấy Tissue Cầu
Đuống, nhất là các thầy cơ trong Bộ mơn Q trình và thiết bị trong cơng nghệ hóa học và
thực phẩm đã giúp đỡ em hoàn thành bản đồ án này.
Em cũng xin gửi lời cảm ơn đến Ban giám đốc và công nhân của Cơng ty giấy Bình
Minh – Tiên Du – Bắc Ninh đã tạo điều kiện cho trong quá trình tiến hành hồn thành bản
đồ án này.
Do trình độ bản thân cịn có hạn nên đồ án chắc chắn sẽ cịn nhiều thiếu sót, em rất
mong được sự góp ý của các thầy cô.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội ngày 24 tháng 5 năm 2010

Đào Văn Tiền

1


Đồ án tốt nghiệp

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU
CHƢƠNG I:
TỔNG QUAN VỀ NGÀNH GIẤY Ở VIỆT NAM………………………………………08
1.1 Sơ lƣợc sự ra đời của ngành công nghiệp giấy Việt Nam…………………………...08
1.2 Ngành giấy Việt Nam qua các thời kỳ………………………………………………..08
1.3 Quy mô sản xuất giấy ở Việt Nam……………………………………………………10

1.4 Giới thiệu một số sơ đồ sản xuất các loại giấy ………………………………………11

CHƢƠNG II :
HIỆN TRẠNG SẢN XUẤT GIẤY TẠI CƠNG TY GIẤY BÌNH
MINH VÀ HIỆN TRẠNG MƠI TRƢỜNG CỦA CỤM CÔNG
NGHIỆP GIẤY PHÚ LÂM – TIÊN DU – BẮC NINH………………........15
2.1 Hiện trạng sản xuất giấy tại Công ty giấy Bình Minh…………………………….....15
2.1.1 Tình hình sản xuất chung…………………………………………………………15
2.1.2 Cơng nghệ sản xuất ………………………………………………………………..17
2.2 Hiện trạng môi trƣờng của cụm công nghiệp giấy Phú Lâm – Tiên Du – Bắc
Ninh………………………………………………………………………………………...24
2.2.1 Sơ lƣợc về cụm công nghiệp giấy Phú Lâm – Tiên Du – Bắc Ninh………………24
2.2.2 Hiện trạng môi trƣờng của cụm công nghiệp giấy Phú Lâm – Tiên Du – Bắc
Ninh………………………………………………………………………………………..28

CHƢƠNG III
CÁC PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ NƢỚC THẢI………………………............29
3.1 Các phƣơng pháp sinh học………………………………………………………....29

2


Đồ án tốt nghiệp
3.1.1 Các phƣơng pháp hiếu khí………………………………………………………….31
3.1.2. Các phƣơng pháp thiếu khí ( anoxic )…………………………………………….32
3.2 Các phƣơng pháp cơ học……………………………………………………………...33
3.2.1. Lọc qua song chắn rác……………………………………………………………...34
3.2.2. Lắng tụ……………………………………………………………………………...34
3.2.3. Lọc………………………………………………………………………………….. 35
3.3 Các phƣơng pháp hóa lý………………………………………………………………36

3.3.1 Đơng tụ và keo tụ……………………………………………………………………36
3.3.2 Tuyển nổi……………………………………………………………………………..38
3.4 Cơ sở lựa chọn công nghệ xử lý nƣớc thải của cơng ty giấy Bình Minh…………..42
3.4.1 Đặc tính của nƣớc thải. …………………………………………………………….42
3.4.2 Lựa chọn phƣơng pháp xử lý………………………………………………………44

CHƢƠNG IV
MƠ HÌNH TỐN ÁP DỤNG CHO Q TRÌNH XỬ LÝ NƢỚC
THẢI………………………………………………………………………………………46
4.1.1 Thiết lập các mô tả thống kê ………………………………………………………..46
4.1 Xác định các yếu tố ảnh hƣởng ……………………………………………………....46
4.1.2 Xác định cấu trúc hệ thực hiện q trình hố lý………………………………….46
4.1.3 Xác định các hàm tốn mơ tả hệ. ………………………………………………….46
4.1.4 Xác định các tham số của mô tả thống kê…………………………………………47
4.1.5 Kiểm tra sự tƣơng hợp của mô tả. ………………………………………………..48
4.2 Các phƣơng pháp kế hoạch hoá thực nghiệm cực trị chủ yếu. ……………………49

3


Đồ án tốt nghiệp
4.2.1 Kế hoạch bậc một hai mức tối ƣu. …………………………………………………49
4.2.2 Kế hoạch bậc hai. …………………………………………………………………...50
4.3 Xác định các giá trị tối ƣu của hàm mục tiêu………………………………………..51
4.3.1 Xác định toạ độ điểm cực trị ys(xjs) ………………………………………………..51
4.3.2 Chuyển phƣơng trình về dạng chính tắc…………………………………………..51
4.3.3Kiểm chứng bằng thực nghiệm……………………………………………………...52
4.4 Thực nghiệm xử lý nức thải theo phƣơng pháp tuyển nổi…………………………52
4.4.1 Các thông số thực nghiệm ban đầu………………………………………………..52
4.4.2 Sơ đồ tiến hành thí nghiệm…………………………………………………………53


CHƢƠNG V
MƠ HÌNH VẬT LÝ NHẰM TÍNH TỐN CHUYỂN QUY MÔ XỬ
LÝ NƢỚC THẢI CHO CỤM CÔNG NGHIỆP GIẤY PHÚ LÂM –
TIÊN DU – BẮC NINH……………………………………………………………..60
5.1. Số yếu tố ảnh hƣởng…………………………………………………………………..60
5.1.1 Bậc tự do điều khiển………………………………………………………………....61
5.1.2 Bậc tự do nội tại……………………………………………………………………...62
5.5.1.3 Bậc tự do hình học…………………………………………………………………63
5.2. Thiết lập mơ hình cho q trình xử lý nƣớc thải bằng phƣơng pháp tuyển
nổi…………………………………………………………………………………………..63
5.2.1 Xác định các chuẩn số đơn giản…………………………………………………….64

4


Đồ án tốt nghiệp
5.2.2 Thống kê các đại lƣợng còn lại và lập ma trận thứ nguyên……………………….64
5.2.3 Xây dựng và giải phƣơng trình thứ nguyên………………………………………..65
5.2.4 Thống kê các chuẩn số và lập mơ hình vật lý……………………………………....68
5.2.4.1 Các chuẩn số mơ tả hệ gồm………………………………………………………68
5.2.5 Xác định các tham số của mô hình vật lý…………………………………………..69

CHƢƠNG VI
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN…………………………………………..................73

CHƢƠNG VII
ĐỀ XUẤT THIẾT KẾ THIẾT BỊ TUYỂN NỔI TRONG DÂY
CHUYỀN XỬ LÝ NƢỚC THẢI CHO CƠNG TY GIẤY BÌNH
MINH……………………………………………………………………………………..74

7.1 Thiết kế bể tuyển nổi…………………………………………………………………..74
7.2 Tính tốn bể hịa trộn chất trợ tuyển. ………………………………………………..76
7.3 Thiết kế bể chứa dung dịch bột nổi…………………………………………………...77
7.4 Tính lƣợng khơng khí cấp cho bể tuyển nổi………………………………………….78

TÀI LIỆU THAM KHẢO

5


Đồ án tốt nghiệp

MỞ ĐẦU
Giấy là một trong những mặt hàng tiêu dùng thiết yếu phục vụ nhu cầu khác nhau
trong đời sống của con người và phục vụ sự phát triển kinh tế xã hội của mỗi quốc gia.
Trong đời sống sinh hoạt hàng ngày của con người và phục vụ sự phát triển kinh tế xã hội
cho nhiều mục đích khác nhau như giấy viết, giấy vệ sinh, giấy in sách báo, tranh
ảnh,…Trong sản xuất công nghiệp giấy được dung cho nhiều mục đích như: giấy bao gói
sản phẩm, giấy làm hộp đựng sản phẩm,….Cùng với sự phát triển kinh tế xã hội, nhu cầu
cuộc sống của con người được cải thiện và ngày càng nâng cao kéo theo gia tăng nhiều nhu
cầu khác nhau, trong số đó nhu cầu về sử dụng giấy cũng gia tăng theo. Ở Việt Nam, mức
tiêu dùng bình quân năm 1989 chỉ ở mức 1 kg/người/năm, năm 2000 tăng lên mức 6,5
kg/người/năm, năm 2005 là 9,4 kg/người/năm và năm 2009 là 10,5 kg/người/năm. Dự báo
đến năm 2020 đạt mức 33,6 kg/người/năm.Tuy nhiên với mức tiêu dùng giấy như trên thì
người Việt Nam vẫn thuộc loại thấp so với các nước trong khu vực và trên thế giới.
Nghành công nghiệp giấy là nghành có đặc trưng sử dụng một khối lượng lớn nguyên
liệu thơ, năng lượng, nước và các hóa chất khác trong q trình sản xuất. Đồng thời cũng là
ngành có vốn đầu tư lớn mới có hiệu quả vì thời gian hoàn vốn lâu dài. Để sản xuất 1 tấn
giấy thành phẩm trung bình cần 1,3 – 5 tấn nguyên liệu khô tuyệt đối, 3 – 5 tấn than, 200 –
500 m3 nước, 100 – 300 kw điện, ngồi ra cịn sử dụng các loại hóa chất như phèn, nhựa

thong, vơi, chất tẩy rửa,…Do vậy ngành giấy cũng tạo ra một lượng lớn chất thải, nước thải,
khí thải và chất thải rắn có nguy cơ gây ơ nhiễm mơi trường nghiêm trọng nếu không được
xử lý.
Ngành công nghiệp giấy của nước ta xuất hiện từ rất lâu, khoảng thế kỷ thứ III, sau
Công nguyên.Tuy nhiên, so với ngành công nghiệp giấy trong khu vực và trên thế giới, thì
ngành cơng nghiệp giấy Việt Nam thuộc loại thấp kém cả về kỹ thuật, sản lượng và tính
cạnh tranh. Có rất nhiều ngun như: trình độ lạc hậu, đầu tư khơng có chiều sâu, không
được quan tâm đúng mức,…Trong các nguồn thải ra mơi trường thì nguồn nước thải mà
ngành cơng nghiệp giấy thải ra có hàm lượng chất gây ơ nhiễm cao, nếu không qua xử lý sẽ
gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Do đó nhiều dây chuyền sản xuất đã phải ngừng hoạt
động, gây thiệt hại lớn cho sự phát triển của ngành cơng nghiệp giấy nói riêng và sự phát
triển kinh tế xã hội của nước ta nói chung.

6


Đồ án tốt nghiệp
Xuất phát từ các vấn đề thực tiễn trên của ngành cơng nghiệp giấy nước ta nói chung,
của Cụm công nghiệp giấy Phú Lâm – Tiên Du – Bắc Ninh nói riêng và cụ thể của Cơng ty
giấy Bình Minh,em xin chọn đề tài nghiên cứu là:
“NGHIÊN

CỨU CÔNG NGHỆ VÀ THIẾT BỊ TUYỂN NỔI ÁP
DỤNG CHO DÂY CHUYỀN XỬ LÝ NƢỚC THẢI TẠI CƠNG TY
GIẤY BÌNH MINH – PHÚ LÂM – TIÊN DU – BẮC NINH”
Mục tiêu của đề tài:
-

Đánh giá hiện trạng môi trường của cụm công nghiệp Phú Lâm –Tiên Du –Bắc
Ninh

Nghiên cứu và lựa chọn hệ thống xử lý nước thải giấy tái chế cho Cơng ty giấy
Bình – Phú Lâm – Tiên Du – Bắc Ninh.
Tính tốn và thiết kế thiết bị tuyển nổi trong hệ thống được lựa chọn.

Với những mục tiêu đó, nội dung của đề tài này gồm 7 chương như sau:
Chương I: Tổng quan về ngành giấy ở Việt Nam.
Chương II: Hiện trạng sản xuất giấy tại công ty giấy Bình Minh và hiện trạng
mơi trường của cụm cơng nghiệp Phú Lâm – Tiên Du – Bắc Ninh.
Chương III: Các phương pháp xử lý nước thải.
Chương IV: Xây dựng mơ hình tốn áp dụng cho q trình tuyển nổi xử lý
nước thải giấy tái chế tại Công ty giấy Bình Minh-Tiên Du – Bắc Ninh.
Chương V: Xây dựng mơ hình vật lý nhằm tính tốn chuyển quy mơ xử lý
nước thải giấy tái chế cho cụm công nghiệp Phú Lâm – Tiên Du – Bắc Ninh.
Chương VI: Kết quả và thảo luận.
Chương VII: Đề xuất thiết kế thiết bị tuyển nổi trong dây chuyền xử lý nước
thải cho Công ty giấy Bình Minh

7


Đồ án tốt nghiệp
CHƢƠNG I
TỔNG QUAN VỀ NGÀNH GIẤY Ở VIỆT NAM

1.1 Sơ lƣợc sự ra đời của ngành công nghiệp giấy Việt Nam
Giấy là một trong những phát minh lâu đời và có giá trị của nền văn minh nhân loại. Lịch sử
phát triển nghề giấy của thế giới đã ghi nhận,vào năm 105 sau Công nguyên ở Trung Quốc,
Thái Ln là người đầu tiên hồn thiện cơng nghệ xeo giấy bằng phương pháp thủ cơng.
Khơng lâu sau đó, nghề lầm giấy bằng phương pháp tương tự như người Trung Hoa cũng đã
xuất hiện tại vùng Giao chỉ (đất của Việt Nam bây giờ) lúc đó là một bộ của Đơng Hán.

Theo các cơng trình nghiên cứu của nhiều học giả trong và ngồi nước thì từ thế kỉ thứ III
sau Công nguyên, người việt ở Giao Châu đã biết dùng vỏ cây mật hương làm thành thứ
giấy bản rất tốt gọi là giấy mật hương. Đến thế kỉ thứ IV, dân ta đã biết chế nhiều loại giấy.
Giấy bằng vỏ dó, bằng rêu biển, đặc biệt là loại bằng trầm hương chế bằng vỏ và lá cây
trầm, rất thơm và bền, màu trắng, có vân như vẩy cá, bỏ xuống nước khơng nát.
Trong q trình hình thành và phát triển của nghề làm giấy đã nổi lên một số vùng, làng giấy
được cả nước biết đến. Như làng giấy ở ngoại vi phía Tây thành Thăng Long, Yên Hịa – Kẻ
Bưởi, vùng giấy phía Bắc gồm các làng Xuân Ổ (Tiên Sơn) và Dương Ổ(Yên Phong), làng
Ném Tiền, làng Đào Thôn, làng Châu Khê đều thuộc tỉnh Bắc Ninh. Và còn rất nhiều làng
nghề giấy khác phân bố đều theo địa hình của đất nước từ Bắc đến Nam.
Phương pháp sản xuất giấy của các thời kì này là phương pháp thủ công. Bột giấy được làm
từ việc ngâm vỏ cây hoặc than cây ( có thớ sợi rõ rang như cây đay, d tre nứa, …) với vơi
hoặc với bồ tạt, sau đó ủ rửa, giã đạp hoặc nghiền. Giấy được xeo từ các bột loãng hoặc liềm
xeo bằng trúc (sau này bằng lưới đồng) ép thoát nước hoặc phơi, sấy khơ thành từng tờ, theo
kích thước to nhỏ tùy thuộc vào liềm xeo.
1.2 Ngành giấy Việt Nam qua các thời kỳ
Thời Pháp thuộc, tháng 7 – 1913 ở Việt Nam bắt đầu có nhà máy xeo giấy đầu tiên
do Pháp xây dựng lấy tên Nhà máy giấy Đáp Cầu, Ngày 20/8/1945 nhân dân Bắc Ninh khởi
nghĩa, công nhân nhà máy giấy Đáp Cầu nổi dậy giành được quyền sở hữu nhà máy.

8


Đồ án tốt nghiệp
Thời kì những năm 1945 – 1954 nước ta có một sơ cơ sở làm giấy kết hợp bàn thủ
công và cơ giới, làm giấy dùng cho kháng chiến trong những điều kiện hết sức khó khăn
thường xuyên bị thực dân Pháp ném bom tàn phá.Khi đó có hàng loạt nhà máy giấy ra đời
như: Nhà máy giấy Hoàng Văn Thụ (Thái Nguyên); Nhà máy giấy Lửa Việt (Phú Thọ); Nhà
máy giấy Lam Sơn (Thanh Hóa).
Ngành giấy Việt Nam thực sự phát triển từ những năm của thập niên 60 và 70. Năm

1959 với sự viện trợ của Trung Quốc, nước ta khởi công xây dựng nhà máy giấy Việt Trì
với cơng suất 18.000 tấn/năm bằng thiết bị đồng bộ hoàn chỉnh, sản xuất giấy in, viết, vẽ.
ùng với đó Nhà máy giấy Vạn Điểm, Nhà máy giấy Hoang Văn Thụ, …trang bị cơ giới ở
mức trung bình. Năm 1967, nước ta xây dựng một loạt nhà máy giấy mới: Nhà máy giấy
Hịa Bình ( 1000 tấn/năm); Nhà máy giấy Mục Sơn – Thanh Hóa ( 1000 tấn/năm); Xí nghiệp
giấy Hải phịng (600 tấn/năm),…tạo ra mạng lưới sản xuất giấy ở phắp các địa phương trong
miền Bắc.
Thời kì 1975 – 1985, Sau khi đất nước thống nhất. Thời kì này ngành giấy trong cả
nước khó khăn nhất, khơng có bước phát triển đáng kể nào. Do ngun nhân chủ yếu là
công nghệ đã bị lạc hậu, cũ kĩ khơng cịn đạt được hiệu quả cao.
Năm 1982, ra đời nhà máy giấy Bãi Bằng với quy mô và công suất lớn, cùng với
công nghệ hiện đại nhất cả nước, với công suất 55.000 tấn/năm. Tuy nhiên phải đến năm
1992 mới chạy được 57% công suất thiết kế, năm 1992 mới đạt 70% công suât thiết kế nên
cũng chưa tạo được nhiều chuyển biến đáng kể gì cho ngành giấy Việt Nam.
Thời kì 1986 đến nay (thời kì đổi mới):
Giai đoạn 1986 – 1991 là thời kì đình trệ nhất của ngành giấy Việt Nam: Các địa
phương sản xuất truyền thống đều bị tan rã, nhiều công ty giấy phải giải thể do cơ sở vật
chất, kỹ thuật yếu kém và làm ăn thua lỗ,một phần cũng do sự cắt giảm viện trợ từ nhà nước
do đất nước thiếu lương thực, năng lượng, bị cắt giảm tài trợ bên ngoài,…
Trong những năm gần đây do sự chủ động tự phát triển ngành giấy cũng đang trong
giai đoạn phục hồi năng lực sản xuất, cùng với sự đầu tư của nhà nước, đồng thời các làng
nghề giấy truyền thống dần khôi phục. Các công ty giấy lớn trong cả nước gồm có: Cơng ty
giấy Bãi Bằng (tỉnh Phú Thọ), Cơng ty giấy Tân Mai, Giấy Việt Trì, Giấy Linh Xuân,….

9


Đồ án tốt nghiệp
1.3 Quy mô sản xuất giấy ở Việt Nam
Dây chuyền sản xuất giấy lớn nhất, trên 55.000 tấn/năm chỉ có: Cơng ty giấy Bãi

Bằng và Cơng ty giấy Tân Mai.
Dây chuyền sản xuất có cơng suất trên 25.000 tấn/năm – 35.000 tấn/năm chỉ có:
Cơng ty giấy Việt Trì và Cơng ty giấy Đồng Nai.
Dây chuyền sản xuất giấy có cơng suất trên 5.000 tấn/năm – 25.000 tấn/năm, có 12
cơ sở gồm: Cơng ty giấy Hải Phịng, Cơng ty giấy Lửa Việt, Công ty giấy Mục Sơn, Công ty
giấy Lam Sơn, Cơng ty giấy Hồng Văn Thụ, Cơng ty giấy Vạn Điểm, Cơng ty giấy bao bì
Rạng Đơng, Cơng ty giấy Bình An, Cơng ty giấy Xn Đức, Cơng ty giấy Vĩnh H, Cơng
ty giấy An Bình, Cơng ty TNHH giấy Sài Gịn, Cơng ty TNHH bao bì Phú Thọ, Công ty
New Toyo và Công ty VietPack.
Công suất dưới 3.000 tấn/năm chiếm phần lớn trong đó chủ yếu là xí nghiệp, hợp tác
xã, tư nhân chỉ có năng lực từ 300 – 500 tấn/năm.

10


Đồ án tốt nghiệp
1.4 Giới thiệu một số sơ đồ sản xuất các loại giấy
Qui trình sản xuất giấy dùng làm bao bì

11


Đồ án tốt nghiệp
Qui trình sản xuất giấy vàng mã

12


Đồ án tốt nghiệp
Qui trình sản xuất giấy quyển


13


Đồ án tốt nghiệp
Qui trình sản xuất giấy vệ sinh

14


Đồ án tốt nghiệp
Kết luận:
Nước thải giấy tái chế thành phần đơn giản, có chứa ligmin, chứa ít chất màu. Do vậy
đây cũng là một trong những cơ sở lựa chọn sơ đồ dây chuyền xử lý nước thải ( phần này
em sẽ trình bày ở phần sau).

15


Đồ án tốt nghiệp

CHƢƠNG II :
HIỆN TRẠNG SẢN XUẤT GIẤY TẠI CƠNG TY GIẤY BÌNH
MINH VÀ HIỆN TRẠNG MƠI TRƢỜNG CỦA CỤM CÔNG
NGHIỆP GIẤY PHÚ LÂM – TIÊN DU – BẮC NINH.
2.1 Hiện trạng sản xuất giấy tại Công ty giấy Bình Minh.
2.1.1 Tình hình sản xuất chung:
Hiện nay, sản phẩm chính của cơ sở là các loại giấy chất lượng thấp như giấy bao gói
nghiệp với các tên gọi và sản lượng như sau:
Bảng 2.1. Sản lƣợng giấy của cơ sở

(10/2000 đến tháng 3/2001)
Tháng

10

11

12

1

2

3

Sản lượng (kg)

132.885

137.332

96.404

138.772

120.537

118.216

Nhu cầu nguyên, nhiên liệu, hố chất của cơ sở

a/ Ngun liệu chính:
Giấy thải lề : 3500 ÷ 4800 T/ năm
Bảng 2.2. Nhu cầu nguyên liệu của cơ sở
(10/2000 đến 3/2001)
Tháng

10

11

12

1

2

3

Lượng nguyên
liệu nhập vào
(kg)

156.428

153.932

117.458

176.899


147.575

150.781

b/ Hoá chất:

16


Đồ án tốt nghiệp
Bảng 2.3. Nhu cầu hóa chất của cơ sở
Tên hố chất

Đơn vị (T/năm)

Xút

8 ÷ 14

nhựa thơng

90 ÷ 100

Phèn

100 ÷ 130

phẩm màu

12 ÷ 16


c/ Nhu cầu năng lượng :
Bảng 2.4. Nhu cầu về năng lƣợng của cơ sở 6 tháng gần đây
Tháng

10

11

12

1

2

3

Điện năng (KW/h)

37.602

32.748

26.632

36.254

39.598

34.030


Than (Kg)

58.428

60.306

56.002

61.190

62.001

64.650

d/ Nhu cầu về nước:
Cơ sở bơm nước trực tiếp từ sông Ngũ Huyện Khuê, cách chừng 100 mét để cung cấp
nước cho sản xuất. Gồm có 2 máy bơm hút nước từ sơng, mỗi bơm có cơng suất 4,5KWh.
Một ngày lượng nước sử dụng trung bình là 450 m3.
Hiện nay có hơn 70 công nhân làm việc tại cơ sở với chế độ làm việc 3 ca liên tục.
Bảng 2.5. Liệt kê các máy móc chính của cơ sở
Tên thiết bị

số lượng

Các thơng số kỹ thuật

Bin nghiền

02


Máy nghiền thuỷ lực

02

Máy xeo loại nhỏ

01

O,8 – 1 T/ ngày đêm

Máy xeo loại vừa

01

2,5 – 3 T/ngày đêm

Máy xeo loại to

01

3 – 3,5 T/ngày đêm

Lò hơi

02

1 Tấn hơi/giờ

Máy nghiền xay


01

Q = 22 KWh
n = 350 vòng/ phút

Máy nghiền xay

01

Q = 37 kWh
n = 490 vòng/ phút

17


Đồ án tốt nghiệp
Lợi ích kinh tế từ hoạt động sản xuất của cơ sở:
Các hoạt động tái chế giấy tại cơ sở sản xuất Bình Mình đã mang lại những lợi ích
thiết thực sau:
- Giải quyết được vấn đề việc làm cho không chỉ người trong làng mà cho cả vùng lân cận.
- Tăng thêm thu nhập, nâng cao mức sống của người dân, xây dựng cơ sở hạ tầng trong
xã.
- Việc sản xuất với nguyên liệu là giấy thải làm giảm lượng rác cần xử lý, tiết kiệm hoá
chất, năng lượng, hạn chế việc chặt phá rừng làm nguyên liệ sản xuất, hướng tới sự phát
triển bền vững.
- Ngoài ra, khi lượng giấy nhập khẩu được thay thế bằng nguồn giấy trong nước sẽ tiết
kiệm được ngoại tệ nhập khẩu giấy.
2.1.2 Cơng nghệ sản xuất:
Sản phẩm chính của cơ sở sản xuất giấy Bình Minh là loại giấy không tẩy trắng: giấy

carton đi từ nguyên liệu là các loại giấy tận dụng bìa thải được thu mua từ nhiều nơi.
Công nghệ sử dụng để tái chế giấy tại đây là cơng nghệ kiềm lạnh. Đây là loại hình
cơng nghệ đơn giản, dễ thực hiện nhưng thường áp dụng ở quy mô nhỏ và với loại sản phẩm
không yêu cầu có chất lượng cao, phù hợp với trình độ kỹ thuật của người dân ở nông thôn.
Bảng 2.6. Nguyên liệu để sản xuất 1 tấn giấy
Tên

Lượng

Giấy lề nội, giấy lề ngoại…

1.200 ÷ 1.300 kg

Xút

5 ÷ 6 kg

Nhựa thơng

30 ÷ 40 kg

Phèn

40 ÷ 50 kg

Phẩm màu

5 ÷ 7 kg

Than


500 kg

Điện năng

287,3 k Wh

Nước

100 m3

18


Đồ án tốt nghiệp
Sơ đồ dây chuyền công nghệ sản xuất

Giấy loại
Nghiền thủy lực

Sàng thô

Bể chứa bột giấy

giấy

Nhựa thông
nư n
Nƣớc
Phèn


Bể chứa bột

Nghiền đĩa

Bể chứa nƣớc
thải sau xeo

Phẩm màu

Bể chứa đã pha
lỗng

Xeo

Nƣớc

Sấy

Hơi nƣớc

Nƣớc

Nƣớc thải

Hơi nƣớc

Nƣớc

Đóng gói


Giấy loại

Sản phẩm

19


Đồ án tốt nghiệp
Thuyết minh dây chuyền công nghệ sản xuất:
Nguyên liệu như giấy loại được tập hợp từ các nơi như Hà Nội,Nam Định, Thanh
Hoá, Từ Sơn,… và các vùng lân cận được đưa về cơ sở tập trung thành từng bãi. Mỗi ngày
nhà máy nhập từ 6- 8 tấn nguyên liệu.
Nguyên liệu tốt ( giấy lề ngoại)
Nguyện liệu thường (giấy lề, bìa, carton nội…)
Ngun liệu sau đó được cho vào máy nghiền thủy lực để tạo thành bột giấy. Tại đây,
nguyên liệu được nghiền nhỏ thành các sợi bột cung cấp vào máy nghiền bột giấy mặt trái.
Tuỳ theo chất lượng sản phẩm mà trong quá trình nghiền người ta cho thêm một số hố chất
như nhựa thơng, phèn, phẩm. Thời gian nghiền thường kéo dài từ 1,5- 2 giờ/mẻ tuỳ theo sản
phẩm giấy.Lượng nước dùng trong quá trình nghiền được lầy từ lưong nước thải ra trong
quá trình xeo.
Sau khi nghiền xong, bột giấy được máy bơm hút vào vào hệ thống bể chứa. Hệ
thống bể chứa bột giấy này gồm 12 bể.Sau đó bột giấy được đưa vào hai máy nghiền đĩa (
máy xay) có cơng suất khác nhau.Máy nghiền loại lớn cung cấp bột giấy cho máy xeo lớn,
cịn máy nghiền nhỏ thì cung cấp cho máy xeo nhỏ. Sau đó được bơm vào các bể chứa có
thể tích 30 m3 .. Sau khi qua máy nghiền, sản phẩm bột giấy được hút vào bể chứa có cánh
khuấy để làm tơi và dùng nước đẻ pha loãng đến nồng độ cần thiết.
Lượng nước thải ra trong quá trình xeo: một phần được sử dụng trong q trình
nghiền, phần cịn lại thải ra ngồi.
a) Cơng đoạn nghiền bột giấy

Các loại giấy lề, vỏ hộp carton,… được đưa vào bể nghiền và máy nghiền thủy lực để
tạo bột giấy bằng phương pháp nghiền cơ học. Các sợi celluluza được cắt theo yêu cầu công
nghệ và các chỉ tiêu kỹ thuật do cơ sở quy định Cơ sở hiện có hai bin nghiền để tạo bột giấy
mặt phải và hai máy nghiền thủy lực để tạo bột giấy mặt trái.
Tại bể nghiền:Nước được cho vào khoảng 2/3 bể nghiền, sau đó cho bìa carton, giấy
vụn hay tre, nứa vào bin nghiền . Trong bể nghiền bột được phân chia thành những sợi nhỏ,
mịn, có độ nhuyễn nhất định, được phân tơ chổi hoá do chịu tác dụng của các lực cơ giới khi
bột đi qua khe hở giữa các hai dao như cắt, mài, ép, ma sát.
Giấy nguyên liệu cho vào bể nghiền từ 2 – 3 tạ/ mẻ. Một ngày cơ sở chạy được từ 9 –
10 mẻ. Trong quá trình nghiền, người ta dùng keo nhựa thông ( chứa axit C19H29COOH ) để

20


Đồ án tốt nghiệp
làm tăng độ liên kết, kết dính của các xơ sợi celluloza với nhau. Khi pha chế keo nhựa
thông, xảy ra phản ứng: C19H29COOH + NaOH → C19H29COONa + H2O
Sau đó để kết tủa keo nhựa thơng lên xơ sợi celluloza người ta sử dụng phèn nhôm
Al2(SO4)3 .nH2O. Khi phản ứng xảy ra thì ( C19H29COO)3Al tạo thành sẽ kết tủa và bám lên
sơ sợi, dính sít nhau tạo cho giấy sau này có độ bền và có tính chất cần thiết khác như khơng
thấm nước và khơng bị nh mực. Phản ứng có dạng như sau:
6C18H29COONa + Al2(SO4)3 → 2 (C19H29COO)3Al ↓ + 3 Na2SO4
Nếu bột giấy sau đó được sử dụng để sản xuất giấy vàng 1 hoặc vàng 2 thì tiếp tục
cho thêm phẩm màu vào với định lượng theo yêu cầu công nghệ.
Tại máy nghiền thuỷ lực:Nguyên vật liệu được cho đầy vào máy nghiền thuỷ lực, cấp
nước, sau đó vận hành máy. Trong quá trình hoạt động, giấy được nghiền nhỏ nhờ cánh quạt
nghiền, vật liệu được nghiền đi nghiền lại cho đến khi đạt tiêu chuẩn lọt qua lỗ đĩa sàng đi ra
bể chứa nhờ bơm hút. Còn vật liệu to tiếp tục bị cánh quạt nghiền nhỏ. Trong quá trình
nghiền người ta cho khoảng 3 – 4 kg/1 tấn giấy, phèn để tạo độ cứng cho sản phẩm.
b) Công đoạn nghiền đĩa:

Bột giấy sau khi đã được nghiền ở bể nghiền được bơm hút đi qua 02 máy nghiền
xay, tại đó bột giấy được tiếp tục nghiền nhỏ sao cho đạt yêu cầu chất lượng của sản phẩm.
Sản phẩm sau khi đã nghiền xay đạt tiêu chuẩn được bơm lên bể chứa có các cánh khuấy để
đánh tơi.
c)Cơng đoạn xeo giấy
Bột giấy sau khi nghiền đạt tiêu chuẩn được bơm vào bể pha lỗng bột. Tiếp đó, bột
được bơm qua hòm điều tiết rồi qua dàn lắng để tách các cặn bẩn cịn lại trong bột và được
đưa tới lơ ướt của máy xeo. Tại đây giấy được tạo hình trên lưới nhờ có sự chênh lệch áp
suất bên trong và bên ngồi lơ lưới. Bột giấy đi qua lơ lưới mặt ( lưới 1) để tạo giấy mặt phải
cho sản phẩm, sau đó bột đi qua hai lơ ép lưới mặt trái để tạo giấy mặt trái để tạo giấy mặt
trái cho sản phẩm nhờ băng chuyển vải ( nỉ) . Tiếp đó được chuyển qua hịm hút chân khơng
nhờ các máy hút chân khơng và ép lỏng có tác dụng hút nước từ tấm giấy ướt trên băng tải
và cuối cùng được đi qua ép ngược và ép trung gian để ép lên lô sấy một và hai tạo sản
phẩm cuối cùng.
Lơ sấy một có tác dụng làm khô giấy. Ở lô sấy một lượng hơi nước cấp vào lng đạt
từ 2 ÷ 2,5 kg/ cm2 và có nhiệt độ khoảng 1250C, lượng hơi nước vào lô hai từ 1 ÷ 1,5 kg/cm2

21


Đồ án tốt nghiệp
với nhiệt độ 80 ÷ 90oC. Ra khỏi lơ sấy giấy đạt độ khơ từ 85 ÷ 90%. Ngồi ra cấu tạo máy
xeo cịn có bể áp nằm hai bên hịm phun có tác dụng cân bằng lượng bột hai bên làm cho sản
phẩm giấy được đồng đều không bị chỗ đầy chỗ mỏng.
d)Công đoạn tạo sản phẩm
Giấy sau khi ra khỏi lô được đưa tới máy cắt và máy cuộn.
Tuỳ theo quy cách và yêu cầu của khách hàng mà có độ rộng khác nhau. Nhưng
thường độ rộng là 60 cm – 1,3 m.
Sau khi đã được cắt vàcuộn thành thành phẩm giấy được đem cân và đưa vào kho
thành phẩm.


22


Đồ án tốt nghiệp
Bảng 2.6 Tính cân bằng vật liệu trung bình cho một ngày sản xuất cho dây
chuyền sản xuất của cơng ty giấy Bình Minh.
Giấy loại

31256,79 kg

1120 kg
Nghiền
thủy lực

Sàng thô

Đinh,gim 10 kg

32376,7 kg

Bể chứa bột

Bể chứa bột giấy

giấy thừa

32366,7 kg

nư n

Nƣớc
12475 kg
Nhựa thông 0,2 kg
Phèn
0.2 kg
Phẩm màu 12,8 kg

Bể chứa nƣớc
thải sau xeo

Nghiền, rửa

28726,67 kg

130500 kg

Bể chứa đã pha
loãng
130500 kg

Nƣớc thải 74666,67 kg

Xeo
1065 kg

Nƣớc
4000 kg

Sấy


Bột mất 54768,33 kg

Nƣớc thải

Nƣớc
4000 kg

Hơi nƣớc

Hơi nƣớc
Đóng gói

Giấy loại

Nƣớc

Sản phẩm
1000kg

23


Đồ án tốt nghiệp
Nhận xét chung:
Kết quả tính cân bằng vật liệu cho dây chuyền sản xuất của công ty tính trên 1 tấn sản
phẩm và tính trung bình trên 1 ngày sản xuất cho thấy:
- Trung bình mỗi ngày công ty sản xuất được 11tấn đến 12 tấn sản phẩm. Khi chưa tính
đến phần nước thì được sử dụng tuần hồn thì tổng lượng nước cần cấp là 200 m3( tương
ứng 199600 kg ). Khi sử dụng tuần hoàn một phần nước thải, đặc biệt nước thải từ công
đoạn xeo thì lượng nước thải sẽ giảm và lượng nước cần cấp cho sản xuất cũng sẽ giảm. Tuy

nhiên lượng nước thải này chưa tính đến lượng nước thải phát sinh do q trình vệ sinh máy
móc, thiết bị, nhà xưởng.
- Trung bình một ngày cơ sở thải bỏ ra ngồi mơi trường khoảng 160 m3 đến 180 m3 nước
thải. Lượng bột giấy thất thoát ra nước thải từ 620 kg/ngày đến 695 kg/ngày chiếm 0,46%
đến 0,52% lượng giấy nguyên liệu đã sử dụng. Lượng bột giây thát thoát ra nước thải như
vậy là tương đối lớn do đó làm giảm lượng giấy sản xuất được cũng như làm giảm hiệu quả
của dây chuyền sản xuất của công ty.
- Lượng chất thải rắn thải ra ngoài vào khoảng 10 kg/tấn sản phẩm và 120 kg/ngày sản
xuất.
- Nước thải là loại chất thải chính cần quan tâm. Đặc biệt trong thành phần nước thải có
chứa một lượng khá lớn bột, sỏ sợi thất thốt ra ngồi theo nước thải.
-

Kết quả tính cân bằng vật liệu cũng cho thấy, công đoạn xeo là cơng đoạn tạo ra dịng

nước thải chính trong q trình vận hành sản xuất. Cụ thể cơng đoạn xeo đã thải ra …. /h.
Do vậy việc sử dụng tuần hồn nước thải, đặc biệt nước thải từ cơng đoạn xeo, bằng
cách thu hồi nước thải và bơm tuần hoàn trở lại các công đoạn sản xuất sử dụng nhiều nước
nhằm giảm bớt lượng nước cấp là hết sức quan trọng.
Tuy nguồn nước thải này chứa các thành phần ít gây độc hại đối với môi trường hơn
so với dịch đen, nhưng lượng xơ sợi tổn thất cũng gây tác hại bởi vì chúng có xu hướng lắng
xuống đáy nguồn tiếp nhận tạo thành đống xơ sợi và quá trình lên men yếm khí có thể xảy
ra. Các nghiên cứu cũng đã kết luận rằng ở nồng độ chất thải rắn lơ lửng 25mg/l bắt đầu
xuất hiện các triệu chứng căng thẳng đối với cá, như ảnh hưởng tới sự hô hấp, tốc độ tăng
trưởng, thành phần máu, khả năng tìm thức ăn, tránh né kẻ thù… của chúng.

24


Đồ án tốt nghiệp

2.2 Hiện trạng môi trƣờng của cụm công nghiệp giấy Phú Lâm – Tiên Du – Bắc Ninh.
2.2.1 Sơ lƣợc về cụm công nghiệp giấy Phú Lâm – Tiên Du – Bắc Ninh.
Hai làng nghề tái chế giấy Dương Ổ và Phú Lâm thuộc tỉnh Bắc Ninh hiện đã có tới
350 cơ sở sản xuất giấy tái chế với tổng công suất lên tới 30000 tấn/ năm.Trong đó xã Phú
Lâm tuy chỉ có 13 hộ sản xuất nhưng cơng suất chiếm khoảng 10000tấn/ năm.
Với nhiều loại hình sản phẩm phong phú, đa dạng, với hình thức tổ chức sản xuất linh hoạt,
các cơ sở tái chế giấy kiểu này đã tạo ra một lượng lớn hàng hoá, giải quyết công ăn việc
làm và mang lại thu nhập cho bà con, góp phần phát triển kinh tế xã hội của khu vực.Thị
trường giấy hiện tại và trong tương lai, bên cạnh nhóm các sản phẩm khơng địi hỏi chất
lượng cao lắm nhưng giá thành phải rẻ và ổn định về chất lượng. Để đáp ứng mảng thị
trường này chưa hẳn các nhà máy lớn với các thiết bị hiện đại công suất lớn đã phù hợp.
Như vậy, các cơ sở sản xuất giấy quy mô vừa và nhỏ như hiện nay ở các làng nghề vẫn có
nhiều cơ hội để tồn tại và phát triển.
Tuy nhiên, hiện tại các cơ sở sản xuất loại này, với thiết bị cũ kỹ, lạc hậu, trình độ
cơng nghệ cịn thấp, lao động giản đơn, chưa được đào tạo đầy đủ cơ bản, chủ yếu dựa vào
kinh nghiệm nên hiệu quả sản xuất thường không cao, tiêu tốn nhiều năng lượng và nguyên
liệu. Tất cả, các mặt hạn chế này một mặt khiến giá thành sản phẩm tăng lên mặt khác tác
động tiêu cực tới chất lượng môi trường và sức khỏe con người huyệnYên Phong, phía Tây
giáp xã Tam Sơn, phía Nam giáp xã Tương Giang, xã Nội Duệ, phía Đơng giáp xã Vân, Phú
Lâm có tổng diện tích tự nhiên 1.163,35 ha nằm gọn trong vùng đồng bằng châu thổ song
Hồng.
Sông Ngũ Huyện Khuê chạy suốt ranh giới xã Phú Lâm từ phía Tây sang phía Bắc,
phía Đơng dài khoảng 7 ÷ 8 km. Đây là nguồn cung cấp nước tưới tiêu chủ yếu và cũng là
đường tiêu nước chính cho xã.Ngồi ra, cịn có 60 ha diện tích mặt nước trong địa bàn xã
cũng là nguồn nước tưới tiêu dồi dào cho đồng ruộng.
2.2.2 Hiện trạng môi trƣờng của cụm công nghiệp giấy Phú Lâm – Tiên Du – Bắc Ninh.
Nước thải do hoạt động sản xuất của cụm công nghiệp giấy Phú Lâm – Tiên Du –
Bắc Ninh hiện nay vẫn còn đang bị bỏ ngỏ. Nước thải từ các cơ sở từ năm 2009 trở về trước
một số cơ sở thải ra hồ chứa, các cơ sở cịn lại phần thải ra Sơng Ngũ Huyện Kh gây cho
nước sơng có mùi hơi khó chịu và có màu đen.Như đã nêu ở trên nguồn nước này được


25