Vấn đề ô nhiễm môi trường tại công ty giấy Tân Mai

Luận văn này được thực hiện nhằm nêu lên hiện trạng ô nhiễm môi trường gây nên bởi ngành công nghiệp sản xuất bột giấy và giấy. Đặc biệt đi sâu vào khảo sát, nghiên cứu cụ thể đối với Công ty giấy Tân Mai. Thực hiện các nghiên cứu thực nghiệm để đề xuất một quy trình xử lý thích hợp áp dụng cho Công ty giấy Tân Mai và các nhà máy khác có công nghệ sản xuất tương tự. Phần đầu của Luận văn là các điều tra về hiện trạng và sự phát triển của ngành công nghiệp sản xuất bột giấy và giấy. Trình bày quy trình sản xuất và khả năng gây ô nhiễm của Công ty giấy Tân Mai từ đó nêu bật lên ý nghĩa của sự cần thiết phải xử lý nước thải nhằm bảo vệ môi trường. Phần tiếp theo trình bày tóm tắt các phương pháp xử lý nước thải cũng như ưu, nhược điểm của từng phương pháp. Phần kế tiếp trình bày mô hình và phương pháp nghiên cứu thực hiện trong đề tài. Xử lý và thảo luận kết quả thu được từ các thí nghiệm, trên cơ sở đó đề xuất quy trình công nghệ xử lý nước thải thích hợp cho Công ty giấy Tân Mai. Cuối cùng là phần tính toán thiết kế các công trình đơn vị và tính toán kinh tế, đồng thời đưa ra một số kết luận và kiến nghị cần thiết.

pdf153 trang | Chia sẻ: truongthanhsp | Ngày: 26/02/2016 | Lượt xem: 793 | Lượt tải: 2download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Vấn đề ô nhiễm môi trường tại công ty giấy Tân Mai, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
KÝ HIỆU VIẾT TẮT BOD : Biochemical Oxygen Demand – Nhu cầu ôxy sinh hóa, mgO2/L COD : Chemical Oxygen Demand – Nhu cầu ôxy hóa học, mgO2/L DO : Dissolved Oxygen – Ôxy hòa tan, mgO2/L F/M : Food/Micro-organism – Tỷ số giữa lượng thức ăn và lượng vi sinh vật trong mô hình MLSS : Mixed Liquor Suspended Solid – Chất rắn lơ lửng trong bùn lỏng, mg/L MLVSS : Mixed Liquor Volatile Suspended Solid – Chất rắn lơ lửng bay hơi trong bùn lỏng, mg/L SS : Suspended Solid – Chất rắn lơ lửng, mg/L VS : Volatile Solid – Chất rắn bay hơi, mg/L SVI : Sludge Volume Index – Chỉ số thể tích bùn, mL/g PAC : Poly Aluminium Chloride Trong suốt năm năm học tập tại trường Đại học Bách Khoa Thành phố Hồ Chí Minh em đã được quý Thầy Cô, đặc biệt là các Thầy Cô Khoa Môi Trường, trang bị một hành trang vào đời quý báu. Em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô đã tận tình giảng dạy, truyền đạt những kiến thức hữu ích giúp em hoàn thành tốt Luận văn tốt nghiệp này. Em xin chân thành cảm ơn Thầy hướng dẫn Nguyễn Tấn Phong đã tận tình hướng dẫn, cung cấp tài liệu và đóng góp nhiều ý kiến thiết thực trong suốt quá trình thực hiện Luận văn. Trong quá trình thực hiện các nghiên cứu trong đề tài em cũng nhận được rất nhiều sự quan tâm, giúp đỡ từ Cô Nguyễn Thị Thanh Phượng phụ trách phòng thí nghiệm Khoa Môi Trường, em xin chân thành cảm ơn Cô đã tạo điều kiện thuận lợi cho em hoàn thành đề tài. Đồng thời, em xin cám ơn các cô chú, anh chị trong Ban giám đốc và toàn thể nhân viên thuộc Công Ty giấy Tân Mai đã nhiệt tình hướng dẫn và cung cấp số liệu giúp em hoàn thành tốt Luận văn này. Cuối cùng, xin được cảm ơn các bạn bè cùng lớp Môi Trường K97 đã động viên, ủng hộ và giúp đỡ tôi trong suốt năm năm học tập vừa qua. TÓM TẮT NỘI DUNG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Luận văn này được thực hiện nhằm nêu lên hiện trạng ô nhiễm môi trường gây nên bởi ngành công nghiệp sản xuất bột giấy và giấy. Đặc biệt đi sâu vào khảo sát, nghiên cứu cụ thể đối với Công ty giấy Tân Mai. Thực hiện các nghiên cứu thực nghiệm để đề xuất một quy trình xử lý thích hợp áp dụng cho Công ty giấy Tân Mai và các nhà máy khác có công nghệ sản xuất tương tự. Phần đầu của Luận văn là các điều tra về hiện trạng và sự phát triển của ngành công nghiệp sản xuất bột giấy và giấy. Trình bày quy trình sản xuất và khả năng gây ô nhiễm của Công ty giấy Tân Mai từ đó nêu bật lên ý nghĩa của sự cần thiết phải xử lý nước thải nhằm bảo vệ môi trường. Phần tiếp theo trình bày tóm tắt các phương pháp xử lý nước thải cũng như ưu, nhược điểm của từng phương pháp. Phần kế tiếp trình bày mô hình và phương pháp nghiên cứu thực hiện trong đề tài. Xử lý và thảo luận kết quả thu được từ các thí nghiệm, trên cơ sở đó đề xuất quy trình công nghệ xử lý nước thải thích hợp cho Công ty giấy Tân Mai. Cuối cùng là phần tính toán thiết kế các công trình đơn vị và tính toán kinh tế, đồng thời đưa ra một số kết luận và kiến nghị cần thiết. CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHIỆP SẢN XUẤT GIẤY & BỘT GIẤY Ở VIỆT NAM VÀ CÔNG TY GIẤY TÂN MAI CHƯƠNG 3 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP CHƯƠNG 4 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU CHƯƠNG 5 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU THÍ NGHIỆM JARTEST CHƯƠNG 6 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU MÔ HÌNH BÙN HOẠT TÍNH HIẾU KHÍ VÀ CÁC THÍ NGHIỆM LẮNG CHƯƠNG 7 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG TY GIẤY TÂN MAI CHƯƠNG 8 TÍNH TOÁN GIÁ THÀNH HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG TY GIẤY TÂN MAI CHƯƠNG 9 QUẢN LÝ VÀ VẬN HÀNH HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG TY GIẤY TÂN MAI CHƯƠNG 10 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Luận văn tốt nghiệp GVHD : NGUYỄN TẤN PHONG Nghiên cứu và thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công ty giấy Tân Mai SVTH : ĐẶNG THẾ CƯỜNG Trang 1 MỤC LỤC CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Đặt vấn đề ...1 1.2 Mục đích ..1 1.3 Phạm vi ..1 1.4 Giới hạn .1 1.5 Phương pháp thực hiện 2 CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHIỆP SẢN XUẤT GIẤY VÀ BỘT GIẤY Ở VIỆT NAM VÀ CÔNG TY GIẤY TÂN MAI 2.1 Tổng quan về công nghiệp sản xuất bột giấy và giấy .3 2.1.1 Nguyên liệu 3 2.1.2 Công nghệ sản xuất bột giấy và giấy 4 2.1.2.1 Công nghệ sản xuất bột giấy 4 2.1.2.2 Tẩy bột ..6 2.1.2.3 Nghiền bột, phối chế và xeo giấy ..6 2.2 Hiện trạng ngành công nghiệp sản xuất giấy và bột giấy Việt Nam ..8 2.3 Các vấn đề môi trường ...10 2.4 Tổng quan về Công ty giấy Tân Mai 11 2.4.1 Vị trí ..11 Luận văn tốt nghiệp GVHD : NGUYỄN TẤN PHONG Nghiên cứu và thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công ty giấy Tân Mai SVTH : ĐẶNG THẾ CƯỜNG Trang 2 2.4.1.2 Lịch sử phát triển .. 11 2.4.1.3 Cơ cấu tổ chức 11 2.4.1.4 Năng lực sản xuất và sản phẩm .12 2.4.1.5 Thiết bị chính 13 2.4.1.6 Hoá chất sử dụng . 13 2.4.2 Công nghệ sản xuất bột giấy và giấy .13 2.4.2.1 Nguyên liệu .13 2.4.2.2 Công đoạn sản xuất bột giấy CTPM 13 2.4.2.3 Công đoạn xeo giấy .17 2.4.3 Hiện trạng môi trường nước .20 2.4.3.1 Nước thải sinh hoạt ..20 2.4.3.2 Nước thải công đoạn sản xuất bột CTPM 20 2.4.3.3 Nước thải công đoạn xeo giấy 20 CHƯƠNG 3 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP 3.1 Các phương pháp áp dụng trong xử lý nước thải công nghiệp ..21 3.1.1 Xử lý cơ học ..21 3.1.1.1 Song chắn rác hoặc thiết bị nghiền rác ...21 3.1.1.2 Bể lắng cát 21 3.1.1.3 Bể lắng 22 Luận văn tốt nghiệp GVHD : NGUYỄN TẤN PHONG Nghiên cứu và thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công ty giấy Tân Mai SVTH : ĐẶNG THẾ CƯỜNG Trang 3 3.1.1.4 Quá trình lọc 22 3.1.2 Các phương pháp hóa lý 23 3.1.2.1 Keo tụ 23 3.1.2.2 Tuyển nổi 23 3.1.2.3 Hấp phụ .24 3.1.2.4 Trao đổi ion 24 3.1.3 Các phương pháp hóa học .. 25 3.1.3.1 Phương pháp trung hòa 25 3.1.3.2 Phương pháp oxy hóa – khử 25 3.1.3.3 Kết tủa hoá học .. 26 3.1.4 Phương pháp sinh học ..26 3.1.4.1 Phương pháp sinh học nhân tạo 27 3.1.4.2 Phương pháp sinh học tự nhiên 31 3.2 Một số phương án xử lý nước thải công nghiệp sản xuất giấy và bột giấy .34 3.2.1 Công ty giấy Hoà Phương 34 3.2.2 Nhà máy sản xuất giấy và bột giấy Xuân Đức .34 CHƯƠNG 4 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 4.1 Các nghiên cứu thực hiện trong luận văn .35 Luận văn tốt nghiệp GVHD : NGUYỄN TẤN PHONG Nghiên cứu và thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công ty giấy Tân Mai SVTH : ĐẶNG THẾ CƯỜNG Trang 4 4.2 Thí nghiệm Jartest (Nước thải công đoạn sản xuất bột giấy CTPM tại Công ty giấy Tân Mai) ..35 4.2.1 Nội dung nghiên cứu .35 4.2.2 Phương pháp nghiên cứu .35 4.2.2.1 Phương pháp luận . 35 4.2.2.2 Mô hình nghiên cứu 38 4.2.2.3 Trình tự tiến hành . 38 4.3 Nghiên cứu mô hình bùn hoạt tính hiếu khí ứng dụng trong quá trình xử lý nước thải công nghiệp sản xuất giấy tại công ty giấy Tân Mai .41 4.3.1 Nội dung nghiên cứu ..41 4.3.2 Phương pháp nghiên cứu 4 1 4.3.2.1 Phương pháp luận 4 1 4.3.2.2 Mô hình 44 4.3.2.3 Trình tự tiến hành .45 4.4 Xác định khả năng lắng của nước thải từ công đoạn xeo giấy và khả năng lắng của bùn hoạt tính ..46 4.4.1 Nội dung nghiên cứu ..46 4.4.2 Phương pháp nghiên cứu . 46 4.4.2.1 Mô hình 46 Luận văn tốt nghiệp GVHD : NGUYỄN TẤN PHONG Nghiên cứu và thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công ty giấy Tân Mai SVTH : ĐẶNG THẾ CƯỜNG Trang 5 4.4.2.2 Cách tiến hành 47 CHƯƠNG 5 KẾT QUẢ NGIÊN CỨU THÍ NGHIỆM JARTEST 5.1 Các kết quả nghiên cứu thí nghiệm Jartest 48 5.1.1 Các kết quả xác định hàm lượng phèn và pH tối ưu ..48 5.1.2 Các thí nghiệm xáa đinh hàm lượng PAC,hàm lượng phèn và pH tối ưu ..56 5.2 Kết luận về các thí ngiệm Jartest .67 5.2.1 Kết luận về các thí ngiệm xác định hàm lượng phèn và pH tối ưu (từ thí ngiệm 01 đến thí ngiệm 04) 67 5.2.2 Kết luận về các thí ngiệm xác định hàm lượng PAC,hàm lượng phèn và pH tối ưu(từ thí ngiệm 05 đến thí ngiệm 10) .68 CHƯƠNG 6 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU MÔ HÌNH BÙN HOẠT TÍNH HIẾU KHÍ VÀ CÁC THÍ NGHIỆM LẮNG 6.1 Kết quả thí nghiệm mô hình bùn hoạt t ính hiếu khí .69 6.1.1 Xác định khả năng phân huỷ sinh học của bùn hoạt tính hiếu khí .69 6.1.2 Xác định các thông số quá trình động học than hoạt tính hiếu khí ..73 6.1.2.1 Xác định thông số k,Ks của quá trình bùn hoạt tính hiếu khí ..73 6.1.2.2 Xác định thông số Y,kd của quá trình bùn hoạt tính hiếu khí .75 6.2 Kết quả thí nghiệm lắng 77 6.2.1 Thí ngiệm lắng nước thải công đoạn xeo giấy tại công ty giấy Tân Mai .77 6.2.2 Thí nghiệm lắng bùn hoạt tính 79 6.3 Nhận xét và kết luận .81 6.3.1 Thí nghiệm mô hình bùn hoạt tính hiếu khí 81 6.3.2 Thí nghiệm xác địng thông số động học .81 Luận văn tốt nghiệp GVHD : NGUYỄN TẤN PHONG Nghiên cứu và thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công ty giấy Tân Mai SVTH : ĐẶNG THẾ CƯỜNG Trang 6 6.3.3 Thí ngiệm lắng ..82 6.3.3.1 Thí ngiệm lắng của nước thải công đoạn xeo giấy tại công ty giấy Tân Mai 82 6.3.3.2 Thí nghiệm lắng của bùn hoạt tính .82 CHƯƠNG 7 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG TY GIẤY TÂN MAI 7.1 Quy trình công nghệ hệ thống xử lý nước thải công ty giấy Tân Mai .83 7.1.1 Thuyết minh quy trình công nghệ ..83 7.1.2 Sơ đồ quy trình công nghệ .83 7.2 Tính toán thiết kế các công trình đơn vị 85 7.2.1 Nước thải từ công đoạn xeo giấy tại Công ty giấy Tân Mai 86 7.2.1.1 Hố thu nuớc A 86 7.2.1.2 Song chắn rác A 86 7.2.1.3 Bể điều hoà A ..88 7.2.1.4 Bể lắng đợt 1A 90 7.2.2 Nước thải từ công đoạn sản xuất bột giấy CTPM tại Công ty giấy Tân Mai 93 7.2.2.1 Hố thu nước B ..93 7.2.2.2 Song chắn rác B ..93 7.2.2.3 Bể điều hoà B .95 7.2.2.4 Bể trộn đứng B ..97 Luận văn tốt nghiệp GVHD : NGUYỄN TẤN PHONG Nghiên cứu và thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công ty giấy Tân Mai SVTH : ĐẶNG THẾ CƯỜNG Trang 7 7.2.2.5 Bể phản ứng xoáy hình trụ kết hợp bể lắng đứng đợt 1B 99 7.2.3 Hòa trộn hai nguồn nước thải để tiếp tục xử lý sau khi các nguồn nước đã qua một số bước xử lý riêng 103 7.2.3.1 Ngăn trung hòa .103 7.2.3.2 Bể sục khí ..105 7.2.3.3 Bể lắng 2 ..113 7.2.3.4 Ngăn chứa bùn ..115 7.2.3.5 Bể nén bùn ..115 7.2.3.6 Lọc ép dây đai ..117 7.2.3.7 Ngăn khử trùng 119 7.2.3.8 Bể pha hóa chất ..121 CHƯƠNG 8 TÍNH TOÁN GIÁ THÀNH HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG TY GIẤY TÂN MAI 8.1 Vốn đầu tư cho từng hạng mục công trình ..123 8.1.1 Phần xây dựng .123 8.1.2 Phần thiết bị .124 8.2 Chí phí quản lý và vận hành .125 8.2.1 Chi phí nhân công ..125 Luận văn tốt nghiệp GVHD : NGUYỄN TẤN PHONG Nghiên cứu và thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công ty giấy Tân Mai SVTH : ĐẶNG THẾ CƯỜNG Trang 8 8.2.2 Chi phí điện năng ..125 8.2.3 Chi phí hoá chất 125 8.3 Giá thành 1m3 nước thải ..126 CHƯƠNG 9 QUẢN LÝ VÀ VẬN HÀNH HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG TY GIẤY TÂN MAI 9.1 Chạy thử ..127 9.2 Vận hành hàng ngày 127 9.3 Xử lý sự cố 128 CHƯƠNG 10 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 10.1 Kết luận ..129 10.2 Kiến nghị .129 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC Luận văn tốt nghiệp GVHD : NGUYỄN TẤN PHONG Nghiên cứu và thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công ty giấy Tân Mai SVTH : ĐẶNG THẾ CƯỜNG Trang 1 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ Như chúng ta đã biết, công nghiệp sản xuất giấy và bột giấy chiếm vị trí rất quan trọng trong nền kinh tế nước ta. Cùng với sự phát triển của các ngành công nghiệp và dịch vụ khác, nhu cầu về các sản phẩm giấy ngày càng tăng, thu hút nhiều lao động tham gia, chính vì vậy ngành công nghiệp này không thể thiếu được trong đời sống của người dân. Tuy nhiên, lượng nước thải do ngành công nghiệp này thải ra mà không qua xử lý đã ảnh hưởng trực tiếp đến môi trường nước. Độc tính của các dòng nước thải từ các nhà máy sản xuất bột giấy và giấy là do sự hiện diện một hỗn hợp phức tạp các dịch chiết trong thân cây bao gồm : nhựa cây, các axit béo,lignin và một số sản phẩm phân hủy của lignin đã bị clo hóa có trọng lượng phân tử thấp. Nồng độ của một số chất từ dịch chiết có khả năng gây ức chế đối với cá. Khi xả trực tiếp nguồn nước thải này ra kênh rạch sẽ hình thành từng mảng giấy nổi lên trên mặt nước, làm cho nước có độ màu khá cao và hàm lượng DO trong nước hầu như bằng không. Điều này không những ảnh hưởng trực tiếp đến môi trường sống của sinh vật nước mà còn gián tiếp ảnh hưởng đến sức khỏe của người dân trong khu vực. Hiện nay, hầu hết các nhà máy giấy đều chưa xây dựng hệ thống xử lý nước thải hoặc nếu có thì xử lý không đạt tiêu chuẩn thải ra nguồn tiếp nhận, Công ty giấy Tân Mai là một trong số những nhà máy đó. 1.2 MỤC ĐÍCH Với hiện trạng môi trường như vậy, vấn đề nghiên cứu công nghệ thích hợp xử lý nước thải cho ngành công nghiệp sản xuất bột giấy và giấy là hết sức cần thiết. Đề tài này được thực hiện nhằm mục đích nghiên cứu và đề xuất công nghệ xử lý thích hợp, khả thi cho một trường hợp cụ thể, đó là Công ty giấy Tân Mai. 1.3 PHẠM VI Việc ứng dụng công nghệ xử lý chung cho một ngành công nghiệp rất khó khăn, do mỗi nhà máy có đặc trưng riêng về công nghệ, nguyên vật liệu sản xuất, nên thành phần và tính chất nước thải thường khác nhau. Phạm vi ứng dụng của nghiên cứu là xử lý nước thải Công ty giấy Tân Mai đặt tại phường Thống Nhất, thành phố Biên Hòa, tỉnh Đồng Nai. 1.4 GIỚI HẠN Quá trình thực hiện luận văn tốt nghiệp có một số giới hạn như sau :  Thời gian thực hiện ngắn.  Khả năng đầu tư hệ thống xử lý nước thải của Công ty.  Diện tích dùng để bố trí hệ thống xử lý nước thải. 1.5 PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN Trên cơ sở thu thập thông tin, sưu tầm, điều tra, khảo sát, nghiên cứu và đề xuất công nghệ xử lý nước thải cho Công ty giấy Tân Mai, có thể tóm tắt các phương pháp thực hiện như sau :  Phương pháp điều tra khảo sát. Luận văn tốt nghiệp GVHD : NGUYỄN TẤN PHONG Nghiên cứu và thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công ty giấy Tân Mai SVTH : ĐẶNG THẾ CƯỜNG Trang 2  Phương pháp tổng hợp thông tin.  Phương pháp phân tích các chỉ tiêu chất lượng nước thải.  Phương pháp thực nghiệm. Luận văn tốt nghiệp GVHD : NGUYỄN TẤN PHONG Nghiên cứu và thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công ty giấy Tân Mai SVTH : ĐẶNG THẾ CƯỜNG Trang 3 2.1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BỘT GIẤY VÀ GIẤY 2.1.1 NGUYÊN LIỆU Sợi cellulose là nguyên liệu thô chính cho công nghệ sản xuất giấy và bột giấy. Các tế bào thực vật, đặc biệt là tế bào gỗ, chứa rất nhiều sợi cellulose. Trong công nghiệp sản xuất giấy và bột giấy, sợi cellulose chủ yếu được cung cấp từ các nguồn sau :  Các loại gỗ : Bạch đàn, bồ đề, mỡ, keo,  Các thực vật ngoài gỗ : Tre nứa, bã mía, rơm rạ,  Các vật liệu tái sinh : Vải vụn, giấy vụn, giấy đã sử dụng, Trong đó, gỗ là nguồn cung cấp sợi quan trọng nhất. Thành phần hóa học cơ bản của gỗ bao gồm:  Cellulose Cellulose là một carbohydrate, thành phần phân tử bao gồm các nguyên tố carbon, hydrogen và oxygen. Phân tử cellulose do nhiều phân tử đường glucose tạo thành nên còn được gọi là polysaccharide. Công thức hóa học của cellulose là (C6H10O5)n, trong đó n thay đổi tùy theo loại gỗ. Thông thường các sợi cellulose dùng trong sản xuất giấy có giá trị n nằm trong khoảng 600 – 1500. Cellulose rất dễ thủy phân thành đường glucose (C6H10O5) trong môi trường axit. Tính chất của các vật liệu bằng cellulose phụ thuộc nhiều vào khối lượng phân tử của nó. Khối lượng phân tử càng thấp thì độ bền của sợi cellulose càng giảm.  Hemicellulose Các chuỗi cellulose dạng dài được gọi là alpha cellulose. Các chuỗi cellulose ngắn hơn thường được gọi chung là hemicellulose. Thông thường, người ta chia hemicellulose thành 02 loại :  Beta cellulose (giá trị n nằm trong khoảng 15 – 90).  Gamma cellulose (giá trị n nhỏ hơn 15). Trái với cellulose – là polymer của một đường đơn duy nhất (glucose), hemicellulose là các polymer của 05 loại đường khác nhau :  Hexose : Glucose, mannose, galactose  Pentose : Xylose, arabinose Một số hemicellulose liên kết với các cellulose, số còn lại chủ yếu là liên kết với lignin. Trong quá trình sản xuất bột giấy từ gỗ bằng phương pháp hóa học, số lượng, vị trí và cấu trúc của hemicellulose thường thay đổi đáng kể. Thông thường, hemicellulose dễ bị phân hủy và hòa tan hơn cellulose nên hàm lượng của chúng trong bột giấy luôn thấp hơn trong gỗ.  Lignin Luận văn tốt nghiệp GVHD : NGUYỄN TẤN PHONG Nghiên cứu và thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công ty giấy Tân Mai SVTH : ĐẶNG THẾ CƯỜNG Trang 4 Thuật ngữ holocellulose dùng để chỉ tổng lượng carbohydrate có trong sợi gỗ (cellulose và hemicellulose). Ngoài holocellulose, trong gỗ còn chứa một chất cao phân tử, không có hình dạng xác định gọi là lignin. Lignin đóng vai trò là cầu nối các sợi với nhau. Về cấu tạo hóa học, lignin là một polymer thơm bao gồm các đơn vị phenyl propane liên kết với nhau trong không gian 03 chiều.  Extractive Ngoài holocellulose và lignin, trong các sợi gỗ còn có chứa một số chất khác như acid béo, nhựa cây, phenol, rượu, protein,Hầu hết các chất này tan trong nước và được gọi chung là extractive. Sau đây là sơ đồ tóm tắt thành phần hóa học cơ bản của gỗ : Hình 2.1 : Sơ đồ tóm tắt thành phần hóa học của gỗ GỖ LIGNIN EXTRACTIVE CARBOHYDRATE CELLULOSE HEMICELLULOSE 21 – 25% 2 – 8% 45% 25 – 35 % Glucose Mannose Galactose Xylose Arabinose Glucose Luận văn tốt nghiệp GVHD : NGUYỄN TẤN PHONG Nghiên cứu và thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công ty giấy Tân Mai SVTH : ĐẶNG THẾ CƯỜNG Trang 5 2.1.2 CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BỘT GIẤY VÀ GIẤY 2.1.2.1 Công nghệ sản xuất bột giấy a. Nghiền bột từ sợi tái chế Trong nhiều năm qua, việc sử dụng sợi tái chế để sản xuất bột giấy và xeo giấy đã trở nên phổ biến. Việc sử dụng loại vật liệu này trong thời gian gần đây đã tăng lên đáng kể. Các phát triển công nghệ hiện đại tập trung chủ yếu vào việc nâng cấp chất lượng bột giấy từ các vật liệu tái chế và chính do thành công trong lĩnh vực này đã dẫn đến việc sử dụng rất rộng rãi loại bột giấy từ sợi tái chế. Bột giấy để sản xuất các vật liệu làm hộp và giấy gói có thể làm từ bất kì loại sợi thứ cấp nào mà không cần phân loại nhiều. Giấy thải được thu gom rời và đôi khi được bó thành kiện để dễ dàng vận chuyển. Giấy thải được lưu kho, thành đống. Máy nghiền bột cơ học được sử dụng để nghiền giấy, trộn nước và chuyển hóa thành một hỗn hợp đồng nhất, có thể bơm như nước. Các chất nhiễm bẩn nặng như cát, sỏi, được thải bỏ khi chảy lơ lửng trong hệ thống máng. Tại đây các chất nặng sẽ lắng xuống và lấy ra khỏi hệ thống theo định kì. Sợi được phân loại riêng dưới dạng huyền phù nhẹ, sau đó được chảy qua một loạt các sàng lọc có lớp tấm đục lỗ. Ở đây các chất nhiễm bẩn nhẹ hơn, nhưng lớn hơn sợi sẽ bị loại ra. Trong một số qui trình công nghệ cần phải có sản phẩm thật sạch, thì phải có một loạt các cyclon làm sạch đặt sau các sàng lọc. Ở công đoạn này, người ta phải sử dụng một máy lọc tinh cơ học hoặc khử mảnh vụn nhằm đảm bảo sao cho các sợi tách rời nhau và có thể tạo ra đủ độ bền liên kết giữa các sợi trong giấy. Cách sản xuất này rất phù hợp trong việc sản xuất các loại bao gói. b.Nghiền bột cơ học Trong nghiền bột cơ học, các sợi chủ yếu bị tách rời nhau do lực cơ học trong máy nghiền hoặc trong thiết bị tinh chế. Qui trình công nghệ nguyên thủy là gia công gỗ tròn bằng đá – gỗ được ép bằng đá nghiền quay tròn. Công nghệ này làm ra loại bột giấy có độ dai tương đối thấp. Ở các máy tinh chế TMP (Thermal Mechanical Pulping) và các máy nghiền áp lực cách xử lý cơ học được tiến hành ở áp lực và nhiệt độ cao, do vậy bột giấy có các thuộc tính độ dai tốt hơn bột giấy cơ học truyền thống. Thực hiện qui trình công nghệ này ở các máy tinh chế có độ linh hoạt cao hơn trong việc lựa chọn nguyên liệu, vì sau đó có thể tận dụng vụn gỗ, cũng như các nguyên liệu sợi ngoài gỗ. Trong nghiền bột CTMP (Chemical Thermal Mechanical Pulping) chất làm nguyên liệu sợi được ngâm tẩm với các hóa chất trước khi tinh chế. Và do vậy có thể làm tăng độ dai và độ sáng
Tài liệu liên quan