Tài liệu Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sản xuất bột giấy của công ty Nông Công Nghiệp TNHH Tam Hiệp, xã Long Thành, huyện Bến Cầu, tỉnh Tây Ninh công suất 250m3/ngày đêm: ... Ebook Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sản xuất bột giấy của công ty Nông Công Nghiệp TNHH Tam Hiệp, xã Long Thành, huyện Bến Cầu, tỉnh Tây Ninh công suất 250m3/ngày đêm
95 trang |
Chia sẻ: huyen82 | Lượt xem: 1517 | Lượt tải: 0
Tóm tắt tài liệu Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sản xuất bột giấy của công ty Nông Công Nghiệp TNHH Tam Hiệp, xã Long Thành, huyện Bến Cầu, tỉnh Tây Ninh công suất 250m3/ngày đêm, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
CHÖÔNG I: MÔÛ ÑAÀU
ÑAËT VAÁN ÑEÀ
Coâng nghieäp saûn xuaát giaáy vaø boät giaáy chieám vò trí quan troïng trong neàn kinh teá nöôùc ta. Coâng nghieäp giaáy phaùt trieån cuøng vôùi söï phaùt trieån cuûa kinh teá xaõ hoäi, nhu caàu veà caùc saûn phaåm giaáy ngaøy caøng taêng, thu huùt nhieàu lao ñoäng tham gia cuøng keùo theo söï phaùt trieån cuûa moät soá ngaønh lieân quan nhö: laâm nghieäp, xuaát nhaäp khaåu, vaän taûi,… ; chính vì vaäy ngaønh coâng nghieäp naøy khoâng theå thieáu ñöôïc trong ñôøi soáng cuûa ngöôøi daân.
Coâng nghieäp saûn xuaát giaáy ra ñôøi vöøa ñaùp öùng ñöôïc nhu caàu trong nöôùc vöøa giaûi quyeát vieäc laøm cho moät boä phaän ñaùng keå nhaân daân. Giaáy ñaùp öùng caùc nhu caàu böùc thieát trong cuoäc soáng con ngöôøi ñeå phuïc vuï nhieàu muïc ñích khaùc nhau nhö: giaáy vieát, giaáy in, giaáy bao bì, vaøng maõ, sinh hoaït…Boät giaáy ñöôïc saûn xuaát töø caùc nguyeân lieäu chuû yeáu laø goã, tre, nöùa, loà oâ, giaáy taùi sinh. Tuy nhieân, neáu löôïng nöôùc thaûi do ngaønh coâng nghieäp naøy thaûi ra maø khoâng qua xöû lyù seõ aûnh höôûng tröïc tieáp ñeán moâi tröôøng nöôùc. Ñoäc tính cuûa caùc doøng nöôùc thaûi töø caùc nhaø maùy saûn xuaát boät giaáy vaø laø do söï hieän dieän moät hoãn hôïp phöùc taïp caùc dòch chieát trong than caây bao goàm: nhöïa caây, caùc axit beùo, lignin…vaø moät soá saûn phaåm phaân huûy cuûa lignin ñaõ bò clo hoùa coù troïng löôïng phaân töû thaáp. Noàng ñoä cuûa moät soá chaát töø dòch chieát coù khaû naêng gaây öùc cheá ñoái vôùi caù. Khi xaû tröïc tieáp nguoàn nöôùc thaûi naøy ra keânh raïch seõ hình thaønh töøng maûng giaáy noåi leân treân maët nöôùc, laøm cho nöôùc coù ñoä maøu khaù cao vaø haøm löôïng DO trong nöôùc haàu nhö baèng khoâng. Ñieàu naøy khoâng nhöõng aûnh höôûng tröïc tieáp ñeán moâi tröôøng soáng cuûa sinh vaät nöôùc maø coøn giaùn tieáp aûnh höôûng ñeán söùc khoûe cuûa ngöôøi daân trong khu vöïc.
Hieän nay coù khoaûng 90 nhaø maùy ñang hoaït ñoäng trong caû nöôùc, saûn löôïng giaáy caùc tænh phía nam gaàn 90000 taán/naêm, trong ñoù Thaønh phoá Hoà Chí Minh chieám hôn 12000 taán/naêm. Toång saûn löôïng boät giaáy ôû mieàn nam ñaït ñeán 92500 taán/naêm. Nöôùc thaûi cuûa ngaønh coâng nghieäp giaáy coù haøm löôïng COD khaù cao 22000 – 46500mg/l, BOD chieám töø 40 – 60 % COD phaàn lôùn ñöôïc gaây ra töø nhöõng chaát höõu cô khoâng Lignin. Ngoaøi caùc chæ tieâu oâ nhieãm cuûa nöôùc thaûi dòch ñen ñaõ ñöôïc ñeà caäp thì nöôùc thaûi cuûa xeo giaáy coù tæ leä COD, BOD, Lignin khoâng cao baèng nöôùc thaûi dòch ñen nhöng caùc chæ tieâu naøy cuõng vöôït quaù giôùi haïn cho pheùp, do ñoù caàn xöû lyù tröôùc khi xaû vaøo nguoàn tieáp nhaän laø moät ñieàu taát yeáu.
MUÏC ÑÍCH ÑEÀ TAØI
Vôùi hieän traïng moâi tröôøng nhö vaäy, vaán ñeà nghieân cöùu coâng ngheä thích hôïp xöû lyù nöôùc thaûi cho ngaønh coâng nghieäp saûn xuaát boät giaáy vaø giaáy laø heát söùc caàn thieát. Ñeà taøi naøy ñöôïc thöïc hieän nhaèm muïc ñích nghieân cöùu vaø ñeà xuaát coâng ngheä xöû lyù nöôùc thaûi thích hôïp cho nhaø maùy giaáy Tam Hieäp vôùi coâng suaát thaûi 250 m3/ngaøy ñeâm.
NOÄI DUNG ÑEÀ TAØI
Tìm hieåu nguoàn goác, tính chaát ñaëc tröng, khaû naêng gaây oâ nhieãm cuûa nöôùc thaûi saûn xuaát giaáy vaø boät giaáy cuûa nhaø maùy giaáy Tam Hieäp.
Toång quan veà caùc phöông phaùp xöû lyù nöôùc thaûi coâng nghieäp saûn xuaát giaáy vaø boät giaáy.
Löïa choïn coâng ngheä xöû lyù nöôùc thaûi phuø hôïp.
Tính toaùn thieát keá caùc coâng trình xöû lyù.
PHAÏM VI ÑEÀ TAØI
Vieäc öùng duïng coâng ngheä xöû lyù chung cho moät ngaønh coâng nghieäp raát khoù khaên, do moãi nhaø maùy coù ñaëc tröng rieâng veà coâng ngheä, nguyeân vaät lieäu saûn xuaát, neân thaønh phaàn vaø tính chaát nöôùc thaûi thöôøng khaùc nhau. Phaïm vi öùng duïng cuûa nghieân cöùu laø xöû lyù nöôùc thaûi Coâng ty giaáy Tam Hieäp, ñaët taïi xaõ Long Thaønh – Long Phöôùc, huyeän Beán caàu, tænh Taây Ninh.
PHÖÔNG PHAÙP THÖÏC HIEÄN
Treân cô sôû thu thaäp thoâng tin veà coâng ngheä saûn xuaát vaø tình hình phaùt sinh nöôùc thaûi taïi nhaø maùy Tam Hieäp, ñeà taøi tieán haønh nghieân cöùu vaø ñeà xuaát coâng ngheä xöû lyù nöôùc thaûi cho Coâng ty giaáy Tam Hieäp.
Chöông II: TOÅNG QUAN VEÀ NGAØNH COÂNG NGHIEÄP
SAÛN XUAÁT BOÄT GIAÁY VAØ GIAÁY
HIEÄN TRAÏNG NGHAØNH COÂNG NGHIEÄP SAÛN XUAÁT BOÄT GIAÁY VAØ GIAÁY
Coâng nghieäp giaáy ôû nöôùc ta coù qui moâ saûn xuaát coøn nhoû. Naêng löïc saûn xuaát boät giaáy ñaït khoaûng 150 - 170 ngaøn taán/naêm, naêng suaát thieát keá cuûa caùc cô sô saûn xuaát giaáy vaøo khoaûng 250 ngaøn taán/naêm. Gaàn ñaây saûn löôïng giaáy trong nöôùc ñaït khoaûng 200 - 250 ngaøn taán/naêm, trong ñoù boät giaáy khoaûng 120 - 150 ngaøn taán. Löôïng boät giaáy thieáu huït ñöôïc buø ñaép baèng vieäc xöû lyù giaáy cuõ vaø boät nhaäp khaåu.
Veà saûn phaåm, ngaønh ñaõ saûn xuaát ñöôïc caùc loaïi giaáy chuû yeáu laø: giaáy in baùo, giaáy in, giaáy vieát, giaáy veä sinh - sinh hoaït, giaáy bao bì, giaáy vaøng maõ noäi ñòa vaø xuaát khaåu. Chaát löôïng giaáy noùi chung chæ ñaït möùc trung bình hoaëc döôùi trung bình so vôùi khu vöïc vaø treân theá giôùi. Nhöõng loaïi giaáy khaùc (giaáy bao bì chaát löôïng cao, giaáy kyõ thuaät nhö: caùc loaïi giaáy loïc, giaáy caùch ñieän) ñöôïc nhaäp khaåu. Trung bình nhöõng naêm qua, nöôùc ta nhaäp khoaûng treân döôùi 100 ngaøn taán giaáy caùc loaïi moãi naêm. Tính veà soá giaáy saûn xuaát trong nöôùc thì Vieät Nam moãi naêm tieâu thuï gaàn 300 ngaøn, tính theo ñaàu ngöôøi ñaït xaáp xæ 4 kg/naêm. Ñaây laø chæ soá raát quan troïng trong vieäc ñaùnh giaù möùc ñoä phaùt trieån vaên hoùa. Theo chæ soá naøy Vieät Nam ñöùng cuoái cuøng trong khu vöïc vaø thuoäc loaïi thaáp nhaát theá giôùi. Caùc nöôùc phaùt trieån coù möùc söû duïng giaáy tính theo ñaàu ngöôøi laø 200 - 300 kg /naêm, caùc nöôùc Ñoâng Nam aù cuõng ñaït 30 - 100 kg/naêm.
Ñaëc ñieåm noåi baät cuûa ngaønh giaáy Vieät Nam laø phaân taùn raát roäng. Vôùi toång saûn löôïng (treân 200 ngaøn taán/naêm) töông ñöông moät xí nghieäp trung bình ôû caùc nöôùc phaùt trieån, ngaønh giaáy Vieät Nam coù tôùi hôn 100 cô sôû saûn xuaát. Qui moâ voâ cuøng ña daïng vaø phaân boá khaép ba mieàn Baéc, Trung, Nam.
Veà nguyeân lieäu, ngaønh saûn xuaát giaáy Vieät Nam söû duïng hai loaïi nguyeân lieäu chuû yeáu laø tre nöùa vaø goã laù roäng moïc nhanh (boà ñeà, môõ, keo, baïch ñaøn, khuynh dieäp). Moät vaøi cô sôû söû duïng baû mía nhöng khoâng ñaùng keå. Ñeå saûn xuaát khoaûng 130 - 150 ngaøn taán boät giaáy moät naêm nhö hieän nay, ngaønh giaáy söû duïng khoaûng 700 ngaøn taán nguyeân lieäu qui chuaån (ñoä aåm 50%). Neáu tính sinh khoái röøng nguyeân lieäu taêng tröôûng moãi naêm khoaûng 12 - 15 taán vaø saûn löôïng röøng nguyeân lieäu giaáy ñeán kyø khai thaùc cuûa Vieät Nam döôùi 100 taán/ha, thì dieän tích röøng bò khai thaùc cho ngaønh giaáy khoâng phaûi nhoû. Löôïng giaáy cuõ söû duïng ñeå taùi sinh trong saûn xuaát ôû nöôùc ta coøn thaáp, tuy chöa coù thoáng keâ chính xaùc nhöng ñöôïc ñaùnh giaù khoaûng 10 - 15% so vôùi toång löôïng boät giaáy söû duïng. Ñoù laø con soá quaù khieâm toán vì ôû nhieàu nöôùc treân theá giôùi chæ soá naøy ñaït treân döôùi 50%. Nhieàu vuøng trong khu vöïc (Haøn Quoác, Ñaøi Loan) nhaäp khaåu raát nhieàu giaáy cuõ ñeå cheá bieán vaø taùi söû duïng raát coù hieäu quaû vì vöøa khoâng phaûi khai thaùc röøng töï nhieân, laïi vöøa khoâng phaûi toå chöùc saûn xuaát boät giaáy vöøa toán keùm, vöøa oâ nhieãm moâi tröôøng.
Veà coâng ngheä, ngaønh giaáy Vieät Nam coøn laïc haäu vaø ôû trình ñoä raát thaáp. Saûn xuaát boät giaáy laø khaâu coù aûnh höôûng maïnh nhaát tôùi moâi tröôøng. Boät giaáy ôû nöôùc ta ñöôïc saûn xuaát chuû yeáu ôû Baõi Baèng baèng phöông phaùp naáu kieàm. Coâng ty giaáy Baõi Baèng coù saûn löôïng boät giaáy chieám 20 - 30% saûn löôïng boät giaáy toaøn ngaønh. Boät giaáy ôû ñaây ñöôïc naáu töø goã boà ñeà, môõ, baïch ñaøn, keo, (khoaûng 50%) vaø tre nöùa (khoaûng 50%), theo phöông phaùp sulphate (dòch naáu laø hoãn hôïp caùc dung dòch NaOH vaø Na2S). Hoùa chaát naáu ñöôïc boå sung ôû daïng sulphate natri (neân goïi laø phöông phaùp sulphate) vaø ñöôïc thu hoài ñeå duøng laïi. Bôûi vaäy, oâ nhieãm sinh ra ôû khu naøy chuû yeáu laø khí coù muøi, chaát höõu cô, hoùa chaát kieàm tính roø ræ vaø khoùi loø ñoát thu hoài.
Toång löôïng Clo duøng cho taåy traéng khoaûng 100 kg (Cl2 hoaït tính) cho moät taán boät. Löôïng xuùt laø khoaûng 30 kg/taán boät. Neáu tính moãi ngaøy ôû ñaây ngöôøi ta saûn xuaát khoaûng 150 taán boät giaáy taåy traéng thì rieâng ôû khaâu taåy ngöôøi ta ñaõ söû duïng vaø thaûi ra khoaûng 15 taán Clo vaø caùc hôïp chaát cuûa noù, 40 - 50 taán xuùt. Theâm vaøo ñoù laø khoaûng 15 taán hôïp chaát höõu cô bò hoøa tan trong quaù trình taåy traéng vaø ñi ra theo nöôùc thaûi. Nhö vaäy, coù theå thaáy ñöôïc möùc ñoä taùc ñoäng tôùi moâi tröôøng ôû coâng ñoaïn naøy laø raát ñaùng keå.
Coâng ñoaïn saûn xuaát giaáy bao goàm nghieàn boät, pha cheá vôùi caùc chaát phuï gia, xeo giaáy vaø hoaøn thieän saûn phaåm. Taûi troïng moâi tröôøng ôû giai ñoaïn naøy khoâng lôùn vì nöôùc saûn xuaát ñöôïc quay voøng söû duïng theo chu trình kheùp kín, nöôùc thaûi chæ ñem theo moät löôïng nhoû hoùa chaát khoâng ñoäc haïi, coù pH thöôøng laø 5,5 - 6,0 vaø moät tyû leä raát nhoû sô sôïi vuïn, ngaén thoaùt qua löôùi xeo. Vieäc aùp duïng caùc tieán boä khoa hoïc kyõ thuaät trong söû duïng quay voøng nöôùc traéng (nöôùc trong chu trình) nhö söû duïng chaát tuyeån noåi thu hoài xô sôïi vaø chaát phuï gia, taän thu xô sôïi treân tuyeán nöôùc thaûi nhö ôû coâng ty giaáy Baõi Baèng ñaõ laøm giaûm ñaùng keå tình traïng oâ nhieãm moâi tröôøng.
Tuy nhieân, ñieàu ñaùng noùi laø ngoaøi coâng ty giaáy Baõi Baèng coù thieát keá coâng ngheä vaø trang thieát bò khaù hoaøn chænh, nhieàu xí nghieäp giaáy khaùc saûn xuaát theo phöông phaùp coâng ngheä raát “khoâng moâi tröôøng”. Ñoù laø coâng ngheä naáu boät giaáy töø nhöõng loaïi nguyeân lieäu khaùc nhau baèng dung dòch xuùt (NaOH) ôû nhieät ñoä cao (130 - 1700C), khoâng coù thu hoài hoùa chaát. Caùc xí nghieäp saûn xuaát giaáy theo coâng ngheä nhö vaäy coù nöôùc thaûi vôùi haøm löôïng BOD vaø COD raát cao, vöôït xa tieâu chuaån cho pheùp. Coù theå neâu ôû ñaây caùc cô sôû saûn xuaát coù qui moâ khoâng nhoû laém nhö Coâng ty giaáy Ñoàng Nai, nhaø maùy giaáy Hoaøng Vaên Thuï (Thaùi Nguyeân), nhaø maùy giaáy Vieät Trì, nhaø maùy giaáy Löûa Vieät (Phuù Thoï), nhaø maùy giaáy Lam Sôn, Muïc Sôn (Thanh Hoùa).
Moät soá nhaø maùy giaáy gaàn ñaây toå chöùc saûn xuaát giaáy vaøng maõ xuaát khaåu, trong ñoù ñaùng keå laø coâng ty giaáy Haûi Phoøng vaø coâng ty giaáy Vónh Hueâ (thaønh phoá Hoà Chí Minh). Caùc cô sôû naøy söû duïng tre nöùa ngaâm vôùi dung dòch xuùt vaø dòch ngaâm ñöôïc thaûi ra moâi tröôøng coù ñoä oâ nhieãm raát cao vì chöùa nhieàu xuùt cuõng nhö caùc chaát höõu cô hoøa tan. Nöôùc thaûi coù noàng ñoä BOD, COD vaø maøu raát cao, ñeàu vöôït quaù tieâu chuaån cho pheùp.
Ñaëc bieät ôû caùc ñòa phöông coù caùc cô sôû saûn xuaát giaáy thì ñoù chính laø caùc ñieåm noùng veà oâ nhieãm moâi tröôøng coâng nghieäp. Ñoù laø coâng ty giaáy Baõi Baèng vaø nhaø maùy giaáy Vieät Trì ôû Phuù Thoï, coâng ty giaáy Ñoàng Nai, coâng ty giaáy Taân Mai (Ñoàng Nai), coâng ty giaáy Vónh Hueâ, coâng ty giaáy Linh Xuaân ôû Thuû Ñöùc (thaønh phoá Hoà Chí Minh), caùc coâng ty giaáy Haûi Phoøng, Thanh Hoùa.
Ngoaøi nguyeân nhaân coâng ngheä saûn xuaát coù ñoä oâ nhieãm cao, moät nguyeân nhaân khaùc laø khaâu xöû lyù chaát thaûi coøn raát haïn cheá. Ngoaøi coâng ty giaáy Baõi Baèng coù moät vaøi bieän phaùp xöû lyù sô boä, haàu heát caùc cô sôû khoâng coù heä thoáng trang thieát bò xöû lyù chaát thaûi. Caùc chaát thaûi taïo thaønh trong saûn xuaát hoaøn toaøn töï do ñi ra moâi tröôøng nöôùc vaø khoâng khí. Veà phöông dieän naøy, lòch söû 35 naêm phaùt trieån cuûa ngaønh giaáy Vieät Nam ñaõ ñeå laïi gaùnh naëng ñaùng keå. Trong boái caûnh saûn xuaát kinh doanh khoù khaên hieän nay caùc doanh nghieäp haàu nhö khoâng coù khaû naêng ñaàu tö trang thieát bò xöû lyù chaát thaûi cuõng nhö ñoåi môùi coâng ngheä ñeå giaûm thieåu oâ nhieãm. Thaäm chí coù cô sôû saûn xuaát ñaõ ñöôïc taøi trôï quoác teá xaây döïng heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi (tuy coøn xa môùi ñaït söï hoaøn chænh) nhöng cuõng khoâng ñuû khaû naêng veà maët kinh teá ñeå vaän haønh heä thoáng naøy.
Cuõng may maén laø qui moâ saûn xuaát giaáy cuûa nöôùc ta coøn nhoû beù neân vaán ñeà oâ nhieãm moâi tröôøng do noù gaây ra chöa ñeán möùc nguy hieåm. Tuy nhieân, nhö theá khoâng coù nghóa laø caùc xí nghieäp saûn xuaát giaáy voâ can. Ñieàu quan troïng laø caàn coù söï ñaùnh giaù chính xaùc vaø khaùch quan aûnh höôûng cuûa saûn xuaát giaáy tôùi moâi tröôøng vaø ngaønh giaáy cuõng nhö caùc ngaønh caùc caáp coù lieân quan caàn tìm ra nhöõng giaûi phaùp, böôùc ñi thích hôïp, traùnh ñöôïc nhöõng haäu quaû cuõng nhö söï buøng noå naøo ñoù veà oâ nhieãm moâi tröôøng khi ngaønh giaáy phaùt trieån.
COÂNG NGHEÄ SAÛN XUAÁT BOÄT GIAÁY VAØ GIAÁY
Nguyeân lieäu
Sôïi cellulose laø nguyeân lieäu thoâ chính cho coâng ngheä saûn xuaát giaáy vaø boät giaáy. Trong coâng nghieäp saûn xuaát giaáy vaø boät giaáy, sôïi cellulose chuû yeáu ñöôïc cung caáp töø caùc nguoàn sau:
Caùc loaïi goã: Baïch ñaøn, boà ñeà, môõ, keo.
Caùc thöïc vaät ngoaøi goã: Tre nöùa, baõ mía, rôm raï.
Caùc vaät lieäu taùi sinh: Vaûi vuïn, giaáy vuïn, giaáy ñaõ söû duïng.
Trong ñoù, goã laø nguoàn cung caáp sôïi quan troïng nhaát. Thaønh phaàn hoùa hoïc cô baûn cuûa goã bao goàm:
Cellulose
Cellulose laø moät carbohydrate, thaønh phaàn phaân töû bao goàm caùc nguyeân toá carbon, hydrogen vaø oxygen. Phaân töû cellulose do nhieàu phaân töû ñöôøng glucose taïo thaønh neân coøn ñöôïc goïi laø polysaccharide.
Coâng thöùc hoùa hoïc cuûa cellulose laø (C6H10O5)n, trong ñoù n thay ñoåi tuøy theo loaïi goã. Thoâng thöôøng caùc sôïi cellulose duøng trong saûn xuaát giaáy coù giaù trò n naèm trong khoaûng 600 - 1500.
Cellulose raát deã thuûy phaân thaønh ñöôøng glucose (C6H10O5) trong moâi tröôøng axit. Tính chaát cuûa caùc vaät lieäu baèng cellulose phuï thuoäc nhieàu vaøo khoái löôïng phaân töû cuûa noù. Khoái löôïng phaân töû caøng thaáp thì ñoä beàn cuûa sôïi cellulose caøng giaûm.
Hemicellulose
Caùc chuoãi cellulose daïng daøi ñöôïc goïi laø alpha cellulose. Caùc chuoãi cellulose ngaén hôn thöôøng ñöôïc goïi chung laø hemicellulose. Thoâng thöôøng, ngöôøi ta chia hemicellulose thaønh 02 loaïi:
Beta cellulose (giaù trò n naèm trong khoaûng 15 - 90).
Gamma cellulose (giaù trò n nhoû hôn 15).
Traùi vôùi cellulose - laø polymer cuûa moät ñöôøng ñôn duy nhaát (glucose), hemicellulose laø caùc polymer cuûa 05 loaïi ñöôøng khaùc nhau:
Hexose: Glucose, mannose, galactose
Pentose: Xylose, arabinose
Moät soá hemicellulose lieân keát vôùi caùc cellulose, soá coøn laïi chuû yeáu laø lieân keát vôùi lignin.
Trong quaù trình saûn xuaát boät giaáy töø goã baèng phöông phaùp hoùa hoïc, soá löôïng, vò trí vaø caáu truùc cuûa hemicellulose thöôøng thay ñoåi ñaùng keå. Thoâng thöôøng, hemicellulose deã bò phaân huûy vaø hoøa tan hôn cellulose neân haøm löôïng cuûa chuùng trong boät giaáy luoân thaáp hôn trong goã.
Lignin
Ngoaøi holocellulose, trong goã coøn chöùa moät chaát cao phaân töû, khoâng coù hình daïng xaùc ñònh goïi laø lignin. Lignin ñoùng vai troø laø caàu noái caùc sôïi vôùi nhau.
Veà caáu taïo hoùa hoïc, lignin laø moät polymer thôm bao goàm caùc ñôn vò phenyl propane lieân keát vôùi nhau trong khoâng gian 03 chieàu.
Extractive
Trong caùc sôïi goã coøn coù chöùa moät soá chaát khaùc nhö acid beùo, nhöïa caây, phenol, röôïu, protein, Haàu heát caùc chaát naøy tan trong nöôùc vaø ñöôïc goïi chung laø extractive.
Coâng ngheä saûn xuaát boät giaáy vaø giaáy
Nghieàn boät töø sôïi taùi cheá
Trong nhieàu naêm qua, vieäc söû duïng sôïi taùi cheá ñeå saûn xuaát boät giaáy vaø xeo giaáy ñaõ trôû neân phoå bieán. Vieäc söû duïng loaïi vaät lieäu naøy trong thôøi gian gaàn ñaây ñaõ taêng leân ñaùng keå. Caùc phaùt trieån coâng ngheä hieän ñaïi taäp trung chuû yeáu vaøo vieäc naâng caáp chaát löôïng boät giaáy töø caùc vaät lieäu taùi cheá vaø chính do thaønh coâng trong lónh vöïc naøy ñaõ daãn ñeán vieäc söû duïng raát roäng raõi loaïi boät giaáy töø sôïi taùi cheá.
Boät giaáy ñeå saûn xuaát caùc vaät lieäu laøm hoäp vaø giaáy goùi coù theå laøm töø baát kì loaïi sôïi thöù caáp naøo maø khoâng caàn phaân loaïi nhieàu. Giaáy thaûi ñöôïc thu gom rôøi vaø ñoâi khi ñöôïc boù thaønh kieän ñeå deã daøng vaän chuyeån. Giaáy thaûi ñöôïc löu kho, thaønh ñoáng. Maùy nghieàn boät cô hoïc ñöôïc söû duïng ñeå nghieàn giaáy, troän nöôùc vaø chuyeån hoùa thaønh moät hoãn hôïp ñoàng nhaát, coù theå bôm nhö nöôùc. Caùc chaát nhieãm baån naëng nhö caùt, soûi,… ñöôïc thaûi boû khi chaûy lô löûng trong heä thoáng maùng. Taïi ñaây caùc chaát naëng seõ laéng xuoáng vaø laáy ra khoûi heä thoáng theo ñònh kì. Sôïi ñöôïc phaân loaïi rieâng döôùi daïng huyeàn phuø nheï, sau ñoù ñöôïc chaûy qua moät loaït caùc saøng loïc coù lôùp taám ñuïc loã. ÔÛ ñaây caùc chaát nhieãm baån nheï hôn, nhöng lôùn hôn sôïi seõ bò loaïi ra. Trong moät soá qui trình coâng ngheä caàn phaûi coù saûn phaåm thaät saïch, thì phaûi coù moät loaït caùc cyclon laøm saïch ñaët sau caùc saøng loïc. ÔÛ coâng ñoaïn naøy, ngöôøi ta phaûi söû duïng moät maùy loïc tinh cô hoïc hoaëc khöû maûnh vuïn nhaèm ñaûm baûo sao cho caùc sôïi taùch rôøi nhau vaø coù theå taïo ra ñuû ñoä beàn lieân keát giöõa caùc sôïi trong giaáy. Caùch saûn xuaát naøy raát phuø hôïp trong vieäc saûn xuaát caùc loaïi bao goùi.
Nghieàn boät cô hoïc
Trong nghieàn boät cô hoïc, caùc sôïi chuû yeáu bò taùch rôøi nhau do löïc cô hoïc trong maùy nghieàn hoaëc trong thieát bò tinh cheá. Qui trình coâng ngheä nguyeân thuûy laø gia coâng goã troøn baèng ñaù - goã ñöôïc eùp baèng ñaù nghieàn quay troøn. Coâng ngheä naøy laøm ra loaïi boät giaáy coù ñoä dai töông ñoái thaáp.
ÔÛ caùc maùy tinh cheá TMP (Thermal Mechanical Pulping) vaø caùc maùy nghieàn aùp löïc caùch xöû lyù cô hoïc ñöôïc tieán haønh ôû aùp löïc vaø nhieät ñoä cao, do vaäy boät giaáy coù caùc thuoäc tính ñoä dai toát hôn boät giaáy cô hoïc truyeàn thoáng. Thöïc hieän qui trình coâng ngheä naøy ôû caùc maùy tinh cheá coù ñoä linh hoaït cao hôn trong vieäc löïa choïn nguyeân lieäu, vì sau ñoù coù theå taän duïng vuïn goã, cuõng nhö caùc nguyeân lieäu sôïi ngoaøi goã.
Trong nghieàn boät CTMP (Chemical Thermal Mechanical Pulping) chaát laøm nguyeân lieäu sôïi ñöôïc ngaâm taåm vôùi caùc hoùa chaát tröôùc khi tinh cheá. Vaø do vaäy coù theå laøm taêng ñoä dai vaø ñoä saùng cuûa boät giaáy.
Coù theå taåy caùc loaïi boät giaáy cô hoïc baèng maùy tinh cheá hoaëc baèng heä thoáng taåy rieâng, hydrogen dioxide laø hoùa chaát ñöôïc söû duïng phoå bieán nhaát. Tröôùc coâng ñoaïn taåy, boät giaáy ñöôïc xöû lyù ñeå loaïi boû caùc kim loaïi naëng, chuùng laø xuùc taùc cho caùc phaûn öùng phaân huûy taùc nhaân taåy.
Nghieàn boät hoùa hoïc vaø baùn hoùa hoïc
Trong nghieàn boät hoùa hoïc vaø baùn hoùa hoïc, nguyeân lieäu sôïi ñöôïc xöû lyù vôùi hoùa chaát ôû nhieät ñoä vaø aùp löïc cao (naáu). Muïc ñích cuûa quaù trình xöû lyù naøy laø nhaèm hoøa tan hoaëc laøm meàm thaønh phaàn chính cuûa chaát lignin lieân keát caùc sôïi trong nguyeân lieäu vôùi nhau, ñoàng thôøi laïi gaây ra söï phaù huûy caøng ít caøng toát ñoái vôùi thaønh phaàn cellulose (taêng ñoä dai cuûa sôïi). Caùch xöû lyù naøy ñöôïc tieán haønh trong noài aùp suaát (noài naáu), coù theå vaän haønh theo cheá ñoä lieân tuïc hoaëc theo töøng meû.
Coù hai loaïi coâng ngheä nghieàn boät hoùa hoïc chính: caùc quy trình kieàm hoùa (quy trình sulphate, quy trình xuùt) vaø quy trình sulphite.
Trong quy trình sulphate, dòch naáu coù ñoä kieàm cao vaø caùc thaønh phaàn hoaït tính laø caùc ion hydroxyl, sulphite vaø hydrogen sulphite. Caùc thaønh phaàn hoaït tính quaù trình nghieàn boät giaáy baèng xuùt laø hydroxyl vaø carbonate. Nghieàn boät giaáy sulphate taïo ra loaïi boät giaáy dai nhaát trong khi nghieàn boät giaáy xuùt thích hôïp hôn vôùi caùc nguyeân lieäu chöùa lignin thaáp nhö caùc loaïi caây moät naêm, tre nöùa, …
Caùc chaát hoaït tính trong quy trình sulphite laø sulphhur dioxide töï do, sulphite hoaëc ion hydrogen sulphite. Boät giaáy sulphite coù ñoä saùng khoâng taåy cao nhaát neân thöôøng chæ caàn ít hoùa chaát ñeå taåy hôn so vôùi boät giaáy sulphate vaø boät giaáy xuùt.
Taåy boät
Muïc ñích cuûa taåy boät giaáy hoùa hoïc laø laøm saùng maøu lignin toàn dö trong boät giaáy sau khi naáu. Ñeå khöû ñöôïc lignin ngöôøi ta duøng chlorine, hypochlorite, chlorine dioxide, oxygen hoaëc ozone vaø ñaëc bieät laø peroxide. Moät caùch truyeàn thoáng, coù theå noùi raèng quy trình taåy traéng bao goàm 03 giai ñoaïn chính:
Giai ñoaïn clo hoùa, oxy hoùa trong moâi tröôøng axit ñeå phaân huûy phaàn lôùn lignin coøn soùt laïi trong boät.
Giai ñoaïn thuûy phaân kieàm saûn phaåm lignin hoøa tan trong kieàm noùng ñöôïc taùch ra khoûi boät.
Giai ñoaïn taåy oxy hoùa ñeå thay ñoåi caáu truùc caùc nhoùm mang maøu coøn soùt laïi.
Nghieàn boät, phoái cheá vaø xeo giaáy
Boät giaáy ñöôïc nghieàn ñeå coù ñoä thuûy hoùa vaø chuoãi hoùa ñaït yeâu caàu, ñöôïc cho theâm chaát ñoän vaø phuï gia (chaát phuû traùm) roài ñöa leân maùy xeo ñeå ñònh hình tôø giaáy. Cuoái cuøng laø eùp vaét nöôùc, saáy khoâ vaø caét cuoän.
Nöôùc thaûi ra döôùi daøn löôùi xeo goïi laø nöôùc traéng, chöùa nhieàu haït mòn. Nöôùc thaûi coâng ñoaïn naøy ñoâi khi coù theå chieám tôùi 90% löu löôïng toång coäng cuûa nhaø maùy nhöng töông ñoái saïch noàng ñoä chaát nhieãm baån khoâng cao, BOD trung bình, ñoä maøu thaáp, pH gaàn trung tính, khoâng chöùa lignin, haøm löôïng chaát raén lô löûng cao, chuû yeáu laø do boät giaáy vaø chaát ñoän thaát thoaùt. Löôïng chaát raén naøy coù theå deã daøng thu hoài baèng caùc phöông phaùp laéng.
CAÙC VAÁN ÑEÀ LIEÂN QUAN ÑEÁN MOÂI TRÖÔØNG
Caùc nguoàn gaây oâ nhieãm
Ngaønh saûn xuaát boät giaáy vaø giaáy ñöôïc lieät vaøo ngaønh saûn xuaát gaây oâ nhieãm moâi tröôøng ñaùng keå caû tröïc tieáp cuõng nhö giaùn tieáp.
Tröïc tieáp
- Nöôùc thaûi coù löu löôïng, taûi löôïng cuõng nhö ñoäc tính cuûa caùc chaát oâ nhieãm cao, caùc chaát oâ nhieãm höõu cô (dòch chieát töø thaân caây, caùc axit beùo, moät soá saûn phaåm phaân huûy cuûa lignin, vaø caùc daãn xuaát cuûa ligin ñaõ bò Clo hoùa) phaùt sinh töø ngaønh giaáy laø nguoàn gaây oâ nhieãm moâi tröôøng nöôùc maët, ñaát vaø nöôùc ngaàm neáu ñöôïc thaûi thaúng ra ngoaøi khoâng qua xöû lyù. Ñaëc bieät laø dòch ñen thaûi ra töø quaù trình nghieàn boät baèng phöông phaùp hoùa hoïc.
- Khí thaûi töø quaù trình ñoát nhieân lieäu saûn xuaát hôi nöôùc baõo hoøa. Ngoaøi ra, trong quaù trình nghieàn boät giaáy hoùa hoïc caùc khí naëng muøi nhö hydro sulphite, mercaptan,…
- Dioxin xuaát phaùt töø quaù trình taåy traéng boät giaáy baèng chlorine.
Giaùn tieáp
- Goùp phaàn laøm caïn kieát nguoàn taøi nguyeân nöôùc.
- Goùp phaàn laøm caïn kieät nguoàn taøi nguyeân röøng.
- Gaây hieäu öùng nhaø kính thoâng qua vieäc söû duïng naêng löôïng ñieän vaø maát thaûm thöïc vaät.
2. Thöïc traïng oâ nhieãm trong coâng ngheä saûn xuaát giaáy
Theo thoáng keâ, caû nöôùc coù gaàn 500 doanh nghieäp saûn xuaát giaáy, trong ñoù chæ coù khoaûng 10% doanh nghieäp ñaït tieâu chuaån moâi tröôøng cho pheùp, coøn haàu heát caùc nhaø maùy ñeàu khoâng coù heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi hoaëc coù nhöng chöa ñaït yeâu caàu, vì theá tình traïng gaây oâ nhieãm moâi tröôøng do saûn xuaát giaáy cuõng ñang laø vaán ñeà ñöôïc nhieàu ngöôøi quan taâm.
So vôùi nhieàu ngaønh coâng nghieäp saûn xuaát khaùc, ngaønh giaáy coù möùc ñoä oâ nhieãm cao vaø deã gaây taùc ñoäng ñeán con ngöôøi vaø moâi tröôøng xung quanh do oâ nhieãm töø nguoàn nöôùc thaûi xöû lyù khoâng ñaït yeâu caàu.
Coâng ngheä saûn xuaát giaáy ôû Vieät Nam vaãn coøn laïc haäu. Ñeå saûn xuaát ra moät taán giaáy thaønh phaåm, caùc nhaø maùy phaûi söû duïng töø 30-100 m3 nöôùc, trong khi caùc nhaø maùy giaáy hieän ñaïi cuûa theá giôùi chæ söû duïng 7-15 m3/taán giaáy. Söï laïc haäu naøy khoâng chæ gaây laõng phí nguoàn nöôùc ngoït, taêng chi phí xöû lyù nöôùc thaûi maø coøn ñöa ra soâng, raïch löôïng nöôùc thaûi khoång loà.
Trong caùc cô sôû coâng nghieäp giaáy vaø boät giaáy, nöôùc thaûi thöôøng coù ñoä pH trung bình 9 - 11, chæ soá nhu caàu oâxy sinh hoaù (BOD), nhu caàu oxy hoaù hoïc (COD) cao, coù theå leân ñeán 700mg/l vaø 2.500mg/l. Haøm löôïng chaát raén lô löûng cao gaáp nhieàu laàn giôùi haïn cho pheùp. Ñaëc bieät nöôùc coù chöùa caû kim loaïi naëng, lignin, phaåm maøu, xuùt, caùc chaát ña voøng thôm Clo hoaù laø nhöõng hôïp chaát coù ñoäc tính sinh thaùi cao vaø coù nguy cô gaây ung thö, raát khoù phaân huyû trong moâi tröôøng. Coù nhöõng nhaø maùy giaáy, löôïng nöôùc thaûi leân tôùi 4.000 - 5.000m3/ngaøy, caùc chæ tieâu BOD, COD gaáp 10 - 18 laàn tieâu chuaån cho pheùp; löôïng nöôùc thaûi naøy khoâng ñöôïc xöû lyù maø ñoå tröïc tieáp vaøo soâng.
Ngoaøi ra, trong coâng nghieäp xeo giaáy ñeå taïo neân moät saûn phaåm ñaëc thuø hoaëc nhöõng tính naêng ñaëc thuø cho saûn phaåm, ngöôøi ta coøn söû duïng nhieàu hoùa chaát vaø chaát xuùc taùc. Nhöõng chaát naøy neáu khoâng ñöôïc thu hoài hoaëc xöû lyù maø xaû thaúng ra soâng ngoøi thì vaán ñeà oâ nhieãm laø khoâng traùnh khoûi, laøm maát caân baèng sinh thaùi trong moâi tröôøng nöôùc.
Hieän nay, ôû caùc khu vöïc coù cô sôû saûn xuaát giaáy ñang phaûi chòu söùc eùp naëng neà veà oâ nhieãm moâi tröôøng. Rieâng khu vöïc soâng Caàu, chæ vôùi 3.500 m3 nöôùc xaû moãi ngaøy, nhöng ngaønh giaáy laø nguyeân nhaân soá moät gaây oâ nhieãm naëng cho doøng soâng naøy, trong ñoù nhaø maùy giaáy Hoaøng Vaên Thuï ñöùng ñaàu baûng.
ÔÛ Baéc Ninh, moãi ngaøy Phong Kheâ thaûi ra soâng 4500m3 nöôùc thaûi vaø theo thoáng keâ cuûa Sôû Taøi nguyeân vaø Moâi Tröôøng, caùc chæ soá COD, BOD, coliform ñeàu cao hôn möùc cho pheùp 4 - 6 laàn. Khoùi vaø buïi giaáy ñaõ laøm cho baàu khoâng khí ôû Phong Kheâ bò oâ nhieãm traàm troïng. Chính löôïng nöôùc thaûi ñaõ laøm cho nhieàu dieän tích saûn xuaát noâng nghieäp thaønh ñaát cheát.
3. Giaûi phaùp cho nghaønh coâng nghieäp giaáy
Tröôùc thöïc traïng treân, döï thaûo veà "Nöôùc thaûi coâng nghieäp giaáy" ñang ñöôïc Boä Taøi nguyeân vaø Moâi tröôøng hoaøn thieän vaø chuaån bò ban haønh. Quy ñònh naøy seõ ñöa ra nhöõng tieâu chuaån khaét khe veà chaát löôïng nöôùc tröôùc khi thaûi ra moâi tröôøng töï nhieân.
Theo ñoù, vôùi nhöõng cô sôû saûn xuaát giaáy gaây oâ nhieãm naëng, laïi naèm trong khu vöïc thöôïng löu ñaàu nguoàn nöôùc, chính quyeàn caùc cô sôû phaûi coù caùc bieän phaùp vaø cheá taøi caàn thieát yeâu caàu caùc ñôn vò saûn xuaát ñaûm baûo toát khaâu xöû lyù nöôùc thaûi hoaëc phaûi ngöøng saûn xuaát neáu khoâng ñaûm baûo, nhö Vieät Trì boû naáu boät giaáy, Ñoàng Nai laép heä thoáng thu hoài kieàm vaø xöû lyù nöôùc thaûi.
Nhöõng doanh nghieäp nhoû khoâng coù khaû naêng ñaàu tö heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi thì chính quyeàn sôû taïi caàn coù caùc bieän phaùp quy hoaïch, hoã trôï taøi chính cho caùc ñôn vò naøy ñeå laäp ra caùc khu coâng nghieäp giaáy taäp trung vaø höôùng tôùi xöû lyù nguoàn nöôùc thaûi lieân hoaøn.
Maët khaùc, theo Hieäp hoäi Giaáy vaø boät giaáy Vieät Nam ñeå haïn cheá taùc haïi veà moâi tröôøng do ngaønh saûn xuaát giaáy gaây ra. Ngoaøi vieäc ban haønh tieâu chuaån veà nöôùc thaûi, coøn phaûi quaûn lyù chaët cheõ coâng ngheä, thieát bò vaø quy moâ coâng suaát cuûa caùc nhaø maùy giaáy.
Beân caïnh ñoù, vaán ñeà xöû lyù oâ nhieãm moâi tröôøng caàn ñöôïc quan taâm ñaëc bieät bôûi noù aûnh höôûng tröïc tieáp tôùi söùc khoûe cuûa ngöôøi daân. Caùc cô sôû caàn gaén saûn xuaát vôùi xöû lyù oâ nhieãm moâi tröôøng, ñoåi môùi coâng ngheä theo höôùng thaân thieän vôùi moâi tröôøng.
Moät ví duï ñieån hình veà vieäc ñoåi môùi coâng ngheä saûn xuaát giaáy theo höôùng thaân thieän vôùi moâi tröôøng laø toång coâng ty giaáy Vieät Nam.
Naêm 2003, ñaùnh daáu moät giai ñoaïn môùi trong xöû lyù oâ nhieãm moâi tröôøng cuûa Toång coâng ty naøy, theå hieän ôû vieäc môû roäng saûn xuaát, naâng coâng suaát Nhaø maùy giaáy Baõi Baèng leân 100.000 taán giaáy/naêm, ñoàng thôøi ñaàu tö coâng ngheä môùi phuïc vuï xöû lyù chaát thaûi, giaûi quyeát oâ nhieãm moät caùch lieân hoaøn. Ñaây laø heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi hieän ñaïi nhaát cuûa ngaønh giaáy Vieät Nam hieän nay theo coâng ngheä cuûa Thuïy Ñieån, vôùi quy moâ xöû lyù 30.000 m3 nöôùc thaûi/ngaøy.
Nhôø ñoù, 18.500 m3 nöôùc thaûi moãi ngaøy maø nhaø maùy thaûi ra ñeàu ñöôïc thu gom vaø xöû lyù trieät ñeå qua heä thoáng xöû lyù taäp trung theo caû hai phöông phaùp hoùa hoïc vaø sinh hoïc. Chaát löôïng nöôùc thaûi sau khi xöû lyù ñaït yeâu caàu baûo veä moâi tröôøng.
Ngoaøi ra, nhaø maùy coøn thaønh laäp maïng löôùi giaùm saùt moâi tröôøng, toå chöùc caùc lôùp ñaøo taïo veà coâng taùc moâi tröôøng, naâng cao nhaän thöùc cuûa caùn boä, coâng nhaân, trieån khai aùp duïng saûn xuaát saïch hôn ñoái vôùi caùc nhaø maùy ñeå giaûm löôïng thaûi töø nguoàn.
Coù theå noùi, ñeå ngaønh giaáy phaùt trieån oån ñònh theo höôùng beàn vöõng, cuøng vôùi vieäc ñaàu tö môû roäng, naâng cao naêng löïc hieäu quaû trong saûn xuaát, caùc nhaø quaûn lyù, caùc nhaø khoa hoïc cuõng caàn chuù troïng ñaàu tö, nghieân cöùu aùp duïng nhöõng coâng ngheä coù khaû naêng giaûm thieåu toái ña vaø xöû lyù hieäu quaû oâ nhieãm moâi tröôøng.
CHÖÔNG III: GIÔÙI THIEÄU VEÀ COÂNG TY GIAÁY TAM HIEÄP
GIÔÙI THIEÄU VEÀ COÂNG TY
Coâng ty Noâng Coâng Nghieäp TNHH Tam Hieäp- teân giao dòch SANKYO CO.
ÑT: 066.760717 – Fax: 066.760725
Ñòa chæ: xaõ Long Khaùnh – Long Phöôùc, huyeän Beán Caàu, tænh Taây Ninh.
Ñaïi dieän: OÂng YOON TAE HUN - Toång Giaùm ñoác Coâng ty.
Vò trí ñòa lyù
Vò trí truï sôû vaø vöôøn troàng toïa laïc taïi xaõ Long Khaùnh – Long Phöôùc, huyeän Beán Caàu, tænh Taây Ninh.
Dieän tích:
Toång dieän tích ñaát : 329,44ha.
Trong ñoù:
Ñaát duøng ñeå xaây döïng nhaø vaên phoøng, nhaø xöôûng, hoà chöùa nöôùc, heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi: 16,5 ha (chieám 5%)
Ñaát duøng ñeå laøm ñöôøng giao thoâng ñi laïi : 16,5ha (chieám 5%)
Ñaát troàng caây hoï ñaäu : 33 ha (chieám 10%)
Ñaát luaân phieân söû duïng : 16,5ha (chieám 5%)
Ñaát troàng caây kenaf : 247 ha (chieám 75%)
Caùc haïng muïc coâng trình:
1. Haøng raøo
2. Nhaø baûo veä
3. Nhaø xe gaén maùy
4. Nhaø xe cô giôùi
5. Traïm ñieän haï theá
6. Gieáng khoan caáp nöôùc chöõa chaùy
7. Gieáng khoan caáp nöôùc saûn xuaát
8. Hoà chöùa nöôùc chöõa chaùy
9. Hoà xöû lyù nöôùc thaûi
10. Nhaø kho
11. Nhaø xöôûng saûn xuaát
12. Nhaø vaên phoøng
13. Xöôûng cöa goã
14. Xöông cô khí
15. Nhaø ôû coâng nhaân
16. Kho baõi ngoaøi trôøi
Caùc haïng muïc coâng trình ñöôïc mieâu taû trong hình:
Caùc saûn phaåm chính._. cuûa coâng ty
Giaáy in
Giaáy vieát
Giaáy goùi
Giaáy bao bì
Giaáy xeáp
Nhu caàu veànguyeân, nhieân lieäu:
Nhu caàu veà nguyeân lieäu:
Nhaø maùy söû duïng 2 loaïi nguyeân lieäu chính ñeå saûn xuaát boät giaáy:
Caây kenaf (caû thaân caây vaø laù caây): chieám tyû leä khoaûng 70%. Caây kenaf ñöôïc coâng ty troàng vaø thu hoaïch taïi noâng tröôøng saùt nhaø maùy. Gioáng caây Kenaf seõ ñöôïc nhaäp töø Nhaät trong naêm ñaàu tieân, caùc naêm keá tieáp laáy nguoàn gioáng do thu hoaïch vuï ñaàu phaùt trieån. Ñaây laø loaïi caây coâng nghieäp ngaén ngaøy, thôøi gian sinh tröôûng chæ khoaûng ba thaùng, coù nguoàn goác töø Nhaät vaø Haøn Quoác. Taïi VN, troàng thöû nghieäm caây kenaf ñaõ cho keát quaû raát thaønh coâng caû veà naêng suaát vaø chaát löôïng.
Giôùi thieäu chung veà caây Kenaf: Kenaf coù teân La tinh laø Hibiscus cannabinus L., laø hoï haøng vôùi caây boâng, caây taây vaø cuøng chi vôùi caây daâm buït ngaén ngaøy. Kenaf laø loaïi caây nguyeân saûn vuøng nhieät ñôùi, noù baét nguoàn töø chaâu Phi, chaâu AÙ xa xöa. Saûn phaåm cuûa caây Kenaf raát ña daïng vaø ñöôïc öùng duïng roäng raõi trong nhieàu lónh vöïc. Hieän nay thoâng duïng nhaát laø:
+ Boâng cuûa caây Kenaf laø moät loaïi thöùc uoáng thay traø raát toát cho söùc khoeû vaø vieäc cheá bieán cuõng raát ñôn giaûn.
+ Saûn phaåm töø thaân caây vaø laù laø moät loaïi caây giaøu chaát xô xenllulos (hôn caû goã) neân laø nguoàn nguyeân lieäu ñeå cheá taïo daây thöøng, vaûi bao bì, tuùi xaùch chæ gai, giaáy baùo, noäi thaát trong xe oâtoâ, dung moâi laøm traøn daàu, chaát ñoän duøng trong coâng ngheä laøm ñoà goám – composite. Nhôø söï keát hôïp cuûa caùc phaàn boû ñi cuûa Kennaf vôùi nhöïa Polypropylene, ñoä aåm cuûa saûn phaåm ñöôïc giaûm toái ña vaø khoâng bò bieán daïng khi söû duïng trong khí haäu xöù haøn ñôùi.
Baõ mía: khoaûng 30%. Nguyeân lieäu baõ mía ñöôïc coâng ty thu mua töø caùc ñôn vò khaùc trong tænh ñeå thay theá cho nguyeân lieäu caây Kenaf (chæ ñöôïc troàng 2 vuï/naêm) khi nguyeân lieäu caây Kenaf khoâng ñuû cho quaù trình saûn xuaát.
Nhu caàu veà hoùa chaát
Baûng 3.1: Thaønh phaàn hoùa chaát ñöôïc söû duïng
Xuùt
Kaolin Al2SO3.2SiO2.2H2O
Nhöïa thoâng raén
TALC Mg3Si4O10(OH)2
Pheøn nhoâm Al2(SO4)3.18H2O
H2O2
Silicate Na2SiO2
CaCO3
Voâi CaO
Dioxide titan TiO2
Boät mì (C6H10O5)n
Phaåm maøu
H2SO4 98%, HNO3 65%
Nhöïa thoâng cöôøng cheá
Nhu caàu veà nhieân lieäu
Ñieän phuïc vuï cho nhu caàu saûn xuaát, thaép saùng, nguoàn cung caáp ñieän cho hoaït ñoäng cuûa nhaø maùy laø maïng löôùi ñieän quoác gia thoâng qua ñöôøng daây trung theá.
Ngoaøi ra nhaø maùy coøn söû duïng nhieân lieäu laø daàu diesel vaø xaêng phuïc vuï cho coâng taùc vaän chuyeån nguyeân vaät lieäu vaø thu hoaïch caây Kenaf.
Nhu caàu söû duïng nöôùc
Nhu caàu caáp nöôùc duøng cho saûn xuaát Qsx = 300 m3/ngaøy (soá lieäu thöïc teá).
Coâng ngheä saûn xuaát boät giaáy
Coâng ty Noâng Coâng nghieäp TNHH Tam Hieäp ñaõ nhaäp moät daây chuyeàn maùy moùc, thieát bò ñoàng boä, kheùp kín vaø hoaøn toaøn töï ñoäng ñeå cheá bieán boät giaáy söû duïng nguoàn nguyeân lieäu saûn xuaát taïi choã töø thaân, laù caây Kenaf (70%) vaø baõ mía (30%). Ñaây laø loïai maùy moùc thieát bò coù coâng ngheä saûn xuaát tieân tieán, hieän ñaïi do Nhaät Baûn cheá taïo.
Sô ñoà quy trình coâng ngheä saûn xuaát boät giaáy töø caây Kenaf ñöôïc theå hieän ôû hình 3.1.
Thuyeát minh quy trình coâng ngheä saûn xuaát boät giaáy:
Caây Kenaf (thu hoaïch töø noâng tröôøng) vaø baõ mía (thu mua trong tænh) ñöôïc phaân loaïi vaø vaän chuyeån vaøo kho nguyeân lieäu vôùi tyû leä 30% baõ mía vaø 70% caây Kenaf. Nguyeân lieäu töø kho ñöôïc ñöa vaøo maùy caét ñeå caét thaønh nhöõng ñoaïn ngaén 2 – 3 cm roài ñöa leân baêng chuyeàn ñeán maùy nghieàn ngaâm nöôùc ñeå loaïi boû caùc taïp chaát nhö ñaát, ñaù…
Nguyeân lieäu ñöôïc maùy nghieàn ñaäp daäp cuøng vôùi nöôùc vaø ñöôïc ñaûo, troän ñeàu sau ñoù phun dung dòch alkali 0,03% ñeå taïo ra löïc ma saùt laøm taêng nhieät ñoä cuûa hoãn hôïp nguyeân lieäu ñeán 800C.
Nghiền
Ủ liên tục mật độ cao
Tuyển thô
Tạp chất (đất, đá)
Nước thải
Tiếng ồn
Bột rơi vãi
Nước cấp
Cắt thành đoạn
Ép bánh
Xuất xưởng
Cây Kenaf
(Sau khi thu hoạch)
Nước thải
Chất thải rắn
Bã mía
(Khi hết nguyên liệu cây Kenaf
30%
70%
Hơi nước
Mùi hôi
Rửa sạch
Nước cấp
Nước thải
Tuyển tinh
Nước cấp
Đập tơi
Nước cấp
Nước thải
Tẩy trắng
Na2CO3 5%
Nước thải
Ly tâm làm khô sơ bộ
Nước thải
Nước thải
Bột rơi vãi
Đóng gói
Chất thải rắn
Nước cấp
Alkali 0,03%
Alkali 0,03%
Nước thải
Chất thải rắn
Hình 3.1: Quy trình coâng ngheä saûn xuaát boät giaáy töø caây Kenaf
Hoãn hôïp nguyeân lieäu sau khi nghieàn thaønh boät ñöôïc ñöa vaøo thieát bò uû vaø xoâng hôi vôùi maät ñoä cao, ñoàng thôøi dung dòch alkali 0,03% seõ ñöôïc phun vaøo ñeå thaám ñeàu. Do taùc duïng cuûa maùy vaø löïc ma saùt trong nguyeân lieäu, nhieät ñoä taêng leân treân 1000C, ôû taïi nhieät ñoä naøy khoâng coù nöôùc thaûi, coâng ñoaïn naøy dieãn ra raát nhanh trong khoaûng 10 phuùt.
Boät giaáy thu ñöôïc sau khi uû ñöôïc ñöa sang coâng ñoaïn tuyeån thoâ, röûa saïch ñeå loaïi boû caùc thaønh phaàn taïp chaát tröôùc khi ñöa nguyeân lieäu vaøo coâng ñoaïn tuyeån tinh.Trong quaù trình naøy nöôùc saïch ñöôïc caáp vaøo lieân tuïc ñeå röûa saïch nguyeân lieäu vaø tuyeån boät giaáy.
Sau 2 laàn tuyeån thoâ vaø tuyeån tinh, loaïi boû caùc thaønh phaàn khoâng ñaûm baûo chaát löôïng, phaàn boät giaáy thu ñöôïc chuyeån sang maùy ñaäp ñeå laøm tôi boät, nhaèm laøm taêng hieäu quaû tieáp xuùc giöõa boät giaáy vôùi dung dòch hoaù chaát Na2CO3 5% ôû coâng ñoaïn taåy traéng boät.
Ñeå laøm giaûm ñoä aåm cuûa boät, sau khi ñöôïc taåy traéng, boät giaáy ñöôïc ñöa vaøo maùy loïc ly taâm taùch nöôùc, laøm khoâ sô boä, taïo ñieàu kieän thuaän lôïi cho vieäc eùp boät deã daøng hôn.
Phaàn boät giaáy thu ñöôïc sau khi ly taâm ñöôïc chuyeån sang m aùy eùp, eùp thaønh töøng baùnh boät, thuaän tieän cho coâng taùc ñoùng goùi thaønh phaåm vaø xuaát xöôûng.
Trong sô ñoà coâng ngheä naøy:
Nöôùc saïch ñöôïc caáp vaøo ôû caùc coâng ñoaïn nghieàn nguyeân lieäu thaønh boät, tuyeån thoâ, röûa saïch vaø tuyeån tinh vôùi löu löôïng öôùc tính khoaûng 300 m3/ngñ.
Quaù trình nghieàn vaø uû boät giaáy caàn boå sung dung dòch Alkali vôùi haøm löôïng 3%. Tyû leä Alkali thaáp neân nöôùc thaûi ñaàu ra ôû caùc coâng ñoaïn naøy khoâng aûnh höôûng nhieàu ñeán moâi tröôøng xung quanh.
Quaù trình taåy traéng boät söû duïng hoaù chaát Na2CO3 haøm löôïng 5% vôùi khoái löôïng thöïc teá söû duïng laø 50 kg/ngaøy.
Nöôùc thaûi trong quaù trình saûn xuaát chuû yeáu phaùt sinh töø caùc khaâu nghieàn, tuyeån thoâ, röûa saïch, tuyeån tinh, taåy traéng, ly taâm taùch nöôùc vaø eùp thaønh baùnh boät.
Chaát thaûi raén vaø caùc thaønh phaàn taïp chaát khaùc phaùt sinh töø coâng ñoaïn caét nguyeân lieäu, nghieàn, tuyeån thoâ, eùp baùnh vaø ñoùng goùi thaønh phaåm ñeå xuaát xöôûng.
Muøi hoâi chuû yeáu taäp trung ôû thieát bò uû do quaù trình uû boät lieân tuïc, ôû maät ñoä cao.
Coâng ngheä saûn xuaát giaáy
Sô ñoà coâng ngheä saûn xuaát boät giaáy ñöôïc theå hieän ôû hình 3.2.
Thuyeát minh quy trình saûn xuaát giaáy:
Quaù trình laøm giaáy bao goàm: tröôùc tieân laø choïn löïa söï xaùo troän thích hôïp cuûa boät giaáy. Hoãn hôïp giaáy bò phaân huûy vaø xaùo troän baèng maùy nhaøo troän hay nhöõng loaïi thieát bò nhoài vôùi thuoác nhuoäm, ñeå chaát löôïng giaáy sau cuøng ñaït chaát löôïng toát, nguôøi ta cho hoà vaøo ñeå laáp ñaày nhöõng loã roãng do boät khí coù trong boät giaáy. Boät giaáy ñöôïc tinh cheá trong pheãu hình noùn loõm coá ñònh, beân trong vaø beân ngoaøi maët hình noùn gaén nhöõng con dao cuøn, maùy coù toác ñoä quay ñieàu chænh ñöôïc vôùi muïc ñích xaùo troän vaø ñieàu chænh ñoàng daïng quaù trình laøm giaáy. Cuoái cuøng boät giaáy ñöôïc loïc qua löôùi chaén ñeå loaïi boû nhöõng daïng voùn cuïc vaø nhöõng buøn veát laøm giaûm chaát löôïng cuûa giaáy. Keá tieáp boät giaáy ñöôïc chuyeån qua nhöõng daây ñai cuûa nhöõng löôùi chaén vaø mang vaøo maùy caùn. Nöôùc loaïi boû trong giai ñoaïn naøy laø nöôùc thaûi xeo, do maøu cuûa nöôùc neân ngöôøi ta goïi laø nöôùc thaûi doøng traéng. Khuoân in giaáy bao goàm nhöõng maùy caùn sau: maùy caùn gaïn loïc ñeå loaïi boû nhöõng giaáy khoâng chaát löôïng, caùn huùt ñeå loaïi boû nöôùc, eùp vaø caùn khoâ khöû phaàn nöôùc coøn laïi tröôùc khi ra giaáy, vaø cuoái cuøng laø caùn hoaøn taát ñeå ñònh hình cuoái cuøng laø saûn phaåm giaáy. Saûn phaåm cuoái cuøng naøy duøng vôùi nhieàu muïc ñích nhö giaáy in, baùo, giaáy goái, giaáy vieát, giaáy thaám, giaáy goùi thöïc phaåm khoâng thaám,...
Nguyên liệu thô (Giấy vụn, bột giấy)
Thành phẩm
Cắt cuộn
Xeo giấy
Cán ép (tạo hình giấy)
Hòa trộn
Nghiền tinh
Lắng lọc
Phối liệu
Phèn, nhựa thông, màu
Nước thải
Hình 3.2: Quy trình coâng ngheä saûn xuaát giaáy
Danh muïc maùy moùc thieát bò
Hoaït ñoäng saûn xuaát cuûa nhaø maùy goàm nhöõng maùy moùc thieát bò sau:
Baûng 3. 2: Danh muïc maùy moùc, thieát bò
TT
Teân maùy moùc, thieát bò
Ñôn vò tính
Soá löôïng
Xuaát xöù
1
Maùy nghieàn
Boä
1
Nhaät Baûn
2
Maùy xoâng hôi
Boä
1
Nhaät Baûn
3
Maùy laøm saïch
Boä
1
Nhaät Baûn
4
Baûng ñieàu khieån
Baûng
1
Nhaät Baûn
5
Ñöôøng huùt vaøo
Boä
1
Nhaät Baûn
6
Maøng tinh sô caáp
Boä
1
Nhaät Baûn
7
Boä giaûm chaán
Boä
1
Nhaät Baûn
8
Boä loïc tinh
Boä
1
Nhaät Baûn
9
Baûng ñieàu khieån loïc tinh
Boä
1
Nhaät Baûn
10
Thuøng phaân hoaù
Boä
1
Nhaät Baûn
10
Thuøng döï tröõ
Boä
1
Nhaät Baûn
12
Thuøng nöôùc loïc
Boä
1
Nhaät Baûn
13
Thuøng nöôùc loaïi
Boä
1
Nhaät Baûn
14
Thuøng nhaän
Boä
1
Nhaät Baûn
15
Bôm loïc cao aùp
Boä
1
Nhaät Baûn
16
Bôm tinh sô caáp
Boä
1
Nhaät Baûn
17
Bôm giaûm chaán
Boä
1
Nhaät Baûn
18
Bôm laøm saïch
Boä
1
Nhaät Baûn
19
Bôm döï tröõ
Boä
1
Nhaät Baûn
20
Bôm nöôùc loïc tinh
Boä
1
Nhaät Baûn
21
Bôm cao aùp
Boä
1
Nhaät Baûn
21.1
Baûng ñieàu khieån laøm saïch
Boä
1
Nhaät Baûn
21.2
Baûng ñieàu khieån caáp ñoä
Boä
1
Nhaät Baûn
22
Thieát bò uû
Boä
1
Nhaät Baûn
23
Boä eùp thuyû löïc ly taâm
Boä
2
Nhaät Baûn
24.1
Maùy caét
Boä
4
Nhaät Baûn
24.2
Phuï tuøng maùy caét
Boä
1
Nhaät Baûn
25
Maùy thu hoaïch
Boä
1
Nhaät Baûn
26.1
Bôm ñieàu tieát
Boä
1
Nhaät Baûn
26.2
Maùy eùp
Boä
1
Nhaät Baûn
26.3
Boä phaân phoái
Boä
1
Nhaät Baûn
26.4
Coøi huï ñaåy xe
Boä
1
Nhaät Baûn
26.5
Baûng phaân phoái
Boä
1
Nhaät Baûn
26.6
OÁng daãn vaø maøng ñeäm
Boä
1
Nhaät Baûn
26.7
Bôm cung caáp
Boä
1
Nhaät Baûn
26.8
Moû neo daàm
Boä
1
Nhaät Baûn
27
Heä thoáng phaân phoái
Boä
1
Nhaät Baûn
Nhu caàu veà nhaân löïc
Hoaït ñoäng cuûa coâng ty coù tính caùch thôøi vuï neân soá löôïng coâng nhaân thay ñoåi theo töøng muøa vuï trong naêm.
Soá coâng nhaân vieân trong coâng ty öôùc tính vaøo thôøi ñieåm cao nhaát laø 1.000 ngöôøi.
Lao ñoäng giaùn tieáp thöôøng xuyeân : 50 ngöôøi.
Lao ñoäng tröïc tieáp : 300 coâng nhaân cô höõu vaø 650 coâng nhaân thôøi vuï
CAÙC NGUOÀN GAÂY OÂ NHIEÃM MOÂI TRÖÔØNG
Nguoàn gaây oâ nhieãm moâi tröôøng khoâng khí
Buïi nguyeân lieäu
Buïi phaùt sinh töø caùc coâng ñoaïn boác dôõ nguyeân lieäu. Ñaây laø nguoàn buïi phaân taùn, khoâng thöôøng xuyeân neân khoâng theå xaùc ñònh chính xaùc löôïng oâ nhieãm. Löôïng buïi phaùt sinh khoâng lôùn vaø khoâng taäp trung neân phaïm vi aûnh höôûng raát nhoû, chuû yeáu laø taùc ñoäng tröïc tieáp tôùi coâng nhaân boác dôõ.
Ngoaøi ra buïi nguyeân lieäu coøn phaùt sinh taïi khaâu caét nguyeân lieäu vaø ñoùng goùi thaønh phaåm, khaâu ñoå nguyeân lieäu baét ñaàu coâng ñoaïn saûn xuaát, khaâu ñaäp tôi nguyeân lieäu... aûnh höôûng chuû yeáu ñoái vôùi coâng nhaân saûn xuaát tröïc tieáp trong khu vöïc.
Buïi vaø khí thaûi töø caùc phöông tieän vaän chuyeån
Trong quaù trình hoaït ñoäng saûn xuaát, nguyeân vaät lieäu ñöôïc vaän chuyeån tôùi baõi taäp keát nguyeân lieäu baèng phöông tieän vaän taûi cô giôùi, caùc phöông tieän naøy söû duïng nhieân lieäu chuû yeáu laø xaêng vaø daàu diesel. Nhö vaäy, moâi tröôøng seõ phaûi tieáp nhaän theâm moät löôïng khí thaûi vôùi thaønh phaàn laø caùc chaát oâ nhieãm nhö: CO, SOx, NOx, hydrocacbon, Aldehyde, buïi. Löôïng khí thaûi naøy phaân boá raõi raùc, khoâng lieân tuïc vaø khoù thu gom.
Nhieät ñoä
Nhieät thöøa phaùt sinh chuû yeáu töø coâng ñoaïn uû lieân tuïc maät ñoä cao vaø töø caùc moâ tô vaän haønh maùy moùc thieát bò khaùc. Ngoaøi ra, nhieät ñoä cao coøn do nhieàu nguyeân nhaân khaùch quan nhö khaû naêng thoâng thoaùng nhaø xöôûng keùm daãn tôùi vieäc tích tuï nhieät trong nhöõng ngaøy naéng noùng.
Muøi hoâi
Muøi hoâi hình thaønh do söï bay hôi caùc chaát gaây muøi trong ñieàu kieän noùng aåm vaø söï phaân huûy caùc hôïp chaát höõu cô trong ñieàu kieän thôøi tieát naéng noùng. Muøi hoâi aûnh höôûng ñeán moâi tröôøng khoâng khí xung quanh vaø nhaát laø ñoái vôùi coâng nhaân laøm vieäc tröïc tieáp trong khu vöïc.
Tieáng oàn & rung ñoäng
Tieáng oàn & rung ñoäng cuûa nhaø maùy phaùt sinh chuû yeáu töø caùc coâng ñoaïn nghieàn, ñaäp tôi... Tuy nhieân, tieáng oàn vaø ñoä rung phuï thuoäc nhieàu vaøo ñieàu kieän laép ñaët maùy, trong tröôøng hôïp caùc thieát bò laép ñaët ñöôïc caân chænh toát thì tieáng oàn vaø ñoä rung seõ ñaït tieâu chuaån cho pheùp.
Ngoaøi ra, hoaït ñoäng cuûa caùc phöông tieän vaän chuyeån trong khuoân vieân nhaø maùy cuõng gaây ra tieáng oàn nhöng nguoàn oàn naøy phaùt ra khoâng lôùn vaø coù tính giaùn ñoaïn neân chuû yeáu aûnh höôûng ñeán coâng nhaân nhöng khoâng ñaùng keå ñoái vôùi moâi tröôøng xung quanh.
Nguoàn gaây oâ nhieãm moâi tröôøng nöôùc
Nöôùc möa chaûy traøn
Baûn thaân nöôùc möa khoâng laøm oâ nhieãm moâi tröôøng neân hieän taïi toaøn boä nöôùc möa seõ töï thaám vaøo ñaát maø khoâng gaây ra caùc taùc ñoäng tieâu cöïc cho moâi tröôøng ñaát vaø chaát löôïng nöôùc ngaàm taïi khu vöïc nhaø maùy.
Nöôùc thaûi sinh hoaït
Vì nhaø maùy hoaït ñoäng mang tính chaát thôøi vuï, soá löôïng caùn boä, coâng nhaân vieân khoâng oån ñònh, neân vieäc tính toaùn khoái löôïng nöôùc thaûi caên cöù treân löôïng nöôùc caáp cho sinh hoaït.
Vôùi soá löôïng coâng nhaân vieân thöôøng xuyeân 350 ngöôøi (tieâu chuaån duøng nöôùc laø 60 l/ngöôøi/ngaøy) coâng nhaân laøm vieäc thôøi vuï 650 ngöôøi (tieâu chuaån duøng nöôùc laø 25 l/ngöôøi/ngaøy) thì löôïng nöôùc thaûi sinh hoaït öôùc tính khoaûng 35 m3/ngaøy.
Baûng 3.3: Tính chaát ñaëc tröng cuûa nöôùc thaûi sinh hoaït
TT
Chaát oâ nhieãm
Ñôn vò
Noàng ñoä
TCVN 6772-2000
1
Ph
-
6,8 - 7,8
5 – 9
2
Chaát raén lô löõng (SS)
mg/l
100 - 220
50
3
BOD
mg/l
110 - 250
30
4
N-NO3-
mg/l
20 - 40
30
5
P-PO43-
mg/l
4 - 8
6
Nguoàn: Giaùo trình coâng ngheä xöû lyù nöôùc thaûi, Traàn Vaên Nhaân & Ngoâ Thò Nga, NXB Khoa hoïc kyõ thuaät, 1999
Nöôùc thaûi saûn xuaát
Löôïng nöôùc caáp cho quaù trình saûn xuaát khoaûng 300 m3/ngaøy. Sau quaù trình söû duïng, löôïng nöôùc thaûi ra chieám khoaûng 80% löôïng nöôùc caáp vaøo. Nöôùc thaûi saûn xuaát phaùt sinh chuû yeáu taïi caùc coâng ñoaïn: tuyeån thoâ, röûa saïch, tuyeån tinh, ly taâm laøm khoâ sô boä vaø töø quaù trình röûa maùy moùc thieát bò. Toång löôïng nöôùc thaûi saûn xuaát sinh ra töø caùc nguoàn öôùc tính khoaûng 250 m3/ngaøy, vôùi thaønh phaàn laø caùc chaát höõu cô, caën lô löûng, daàu môõ...
Thaønh phaàn tính chaát nöôùc thaûi saûn xuaát ñöôïc trình baøy ôû baûng 2.4 (keát quaû ño ñaïc maãu nöôùc thaûi taïi coáng thoaùt nöôùc cuûa nhaø maùy):
Baûng 3.4: Keát quaû phaân tích chaát löôïng nöôùc thaûi
STT
Chæ tieâu
Ñôn vò
Giaù trò
1
pH
-
5,5 ÷ 9
2
BOD5
mg/l
50
3
COD
mg/l
200
4
SS
mg/l
100
5
Ñoä maøu
Pt-Co
100
Trong quy trình saûn xuaát, Coâng ty seõ söû duïng dung dòch kieàm Alkali 0,03% trong coâng ñoaïn nghieàn nguyeân lieäu thaønh boät vaø hoaù chaát taåy traéng Na2CO3 5%. Tuy haøm löôïng caùc hoaù chaát söû duïng khoâng nhieàu, nhöng taùc haïi cuûa chuùng khi hoaø tan vaøo nöôùc thaûi laø raát ñaùng keå.
Nöôùc thaûi töø quaù trình töôùi caây röûa ñöôøng
Löôïng nöôùc caáp cho töôùi caây röûa ñöôøng theo tính toaùn khoaûng 50 m3/ngaøy, sau quaù trình töôùi tieâu, nöôùc thaûi seõ töï thaám vaøo ñaát vì baûn thaân nöôùc thaûi naøy khoâng bò nhieãm baån bôûi caùc chaát oâ nhieãm nhö nöôùc thaûi saûn xuaát, khoâng gaây ra caùc vaán ñeà oâ nhieãm cho moâi tröôøng ñaát.
Nguoàn phaùt sinh chaát thaûi raén
Chaát thaûi raén saûn xuaát:
Chaát thaûi raén saûn xuaát phaùt sinh töø caùc nguoàn:
Caùc bao bì giaáy, nhöïa… trong quaù trình ñoùng goùi hieän taïi ñöôïc thu gom baùn pheá lieäu.
Caùc pheá phaåm laø nguyeân lieäu ñaàu thöøa, nguyeân lieäu hoûng loaïi ra trong quaù trình saûn xuaát ñöôïc nhaø maùy thu gom vaø uû ñoáng ñeå laøm phaân compost.
Chaát thaûi raén sinh hoaït:
Bao goàm chaát thaûi raén trong quaù trình sinh hoaït cuûa caùn boä coâng nhaân vieân vaø löôïng buøn caën ñònh kyø huùt ra töø beå töï hoaïi.
Löôïng chaát thaûi raén sinh hoaït cuûa coâng nhaân vieân ñöôïc tính treân soá löôïng caùn boä, coâng nhaân vieân vôùi möùc thaûi trung bình 0,5 kg/ngöôøi/ngaøy (theo WHO) töông öùng vôùi khoái löôïng chaát thaûi raén phaùt sinh khoaûng 175 kg/ngaøy (toång soá coâng nhaân vieân laø 350 ngöôøi).
CAÙC BIEÄN PHAÙP KHAÉC PHUÏC
Khoáng cheá oâ nhieãm oàn
Ñeå ñaûm baûo moâi tröôøng laøm vieäc toát cho coâng nhaân cuõng nhö khoáng cheá aûnh höôûng ñeán moâi tröôøng xung quanh, döï aùn seõ aùp duïng caùc bieän phaùp khoáng cheá tieáng oàn thích hôïp. Moät vaøi bieän phaùp coù theå haïn cheá oâ nhieãm:
Caùch ly hôïp lyù caùc nguoàn gaây oàn ra vò trí rieâng, khu vöïc saûn xuaát ñöôïc xaây döïng caùch ly vôùi khu vöïc vaên phoøng.
Kieåm tra ñoä moøn chi tieát vaø thöôøng kyø cho daàu boâi trôn hoaëc thay nhöõng chi tieát hö hoûng cho maùy moùc thieát bò.
Trang bò ñaày ñuû ñoà baûo hoä lao ñoäng cho coâng nhaân vaø thöôøng xuyeân kieåm tra.
Khoáng cheá oâ nhieãm moâi tröôøng khoâng khí
Khoáng cheá oâ nhieãm buïi
Ñeå giaûm thieåu oâ nhieãm khoâng khí töø quaù trình vaän chuyeån, boác dôõ nguyeân lieäu, döï aùn seõ aùp duïng caùc bieän phaùp sau:
Haïn cheá ñeán möùc thaáp nhaát buïi phaùt sinh töø caùc phöông tieän vaän chuyeån trong khuoân vieân. Cuï theå laø beâtoâng hoùa caùc tuyeán ñöôøng giao thoâng noäi boä. Ñoái vôùi caùc xe vaän chuyeån nguyeân lieäu thì phaûi coù baït che kín ñeå traùnh rôi vaõi treân ñöôøng vaän chuyeån. Taêng cöôøng coâng taùc queùt doïn veä sinh cuõng nhö phun nöôùc thöôøng xuyeân treân beà maët saân baõi ñeå giaûm löôïng buïi ñaát khoâ phaùt taùn vaøo khoâng khí.
Trong quaù trình boác dôõ nguyeân lieäu, coâng nhaân seõ ñöôïc trang bò baûo hoä lao ñoäng nhö gaêng tay, khaåu trang choáng buïi… Thôøi ñieåm boác dôõ nguyeân lieäu seõ ñöôïc löïa choïn phuø hôïp vôùi saûn xuaát vaø thôøi ñieåm thích hôïp thöôøng laø sau ca saûn xuaát. Sau thôøi ñieåm boác dôõ, khu vöïc boác dôõ seõ ñöôïc veä sinh.
Trong khu vöïc saûn xuaát
Ñeå giaûm thieåu oâ nhieãm khoâng khí trong khu vöïc saûn xuaát, döï aùn seõ aùp duïng caùc bieän phaùp sau:
Neàn nhaø xöôûng ñöôïc ñoå beâ toâng ñeå traùnh phaùt sinh buïi, veä sinh nhaø xöôûng sau moãi ngaøy laøm vieäc.
Trang bò khaåu trang cho coâng nhaân.
Giaûm thieåu taùc ñoäng nhieät thöøa, muøi hoâi
Trang bò quaït ñöùng (quaït coâng nghieäp) trong xöôûng saûn xuaát, quaït thoåi maùt thoâng gioù cuïc boä nhaát laø nhöõng khu vöïc phaùt sinh nhieät thöøa cao nhö khu vöïc dieãn ra coâng ñoaïn uû.
Thöïc hieän toát quaûn lyù noäi qui khu vöïc saûn xuaát nhaèm traùnh rôi vaõi, thaát thoaùt nguyeân vaät lieäu. Veä sinh moâi tröôøng lao ñoäng luoân ñaûm baûo saïch, goïn, daây chuyeàn thieát bò ñöôïc boá trí hôïp lyù, khoa hoïc taïo moâi tröôøng laøm vieäc thoâng thoaùng.
Kho chöùa nguyeân lieäu luoân ñaûm baûo thoâng thoaùng, neàn ñöôïc ñoå beâ toâng.
Khoáng cheá oâ nhieãm moâi tröôøng nöôùc
Nöôùc möa chaûy traøn
Khi xaây döïng heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi, heä thoáng thoaùt nöôùc möa seõ ñöôïc xaây döïng taùch rieâng vôùi maïng löôùi thoaùt nöôùc baån cuûa coâng ty.
Phaàn nöôùc möa chaûy traøn qua caùc saân baõi nhaø xöôûng ñöôïc thu gom theo caùc möông daãn ñaët xung quanh nhaø xöôûng vaø doïc theo caùc con ñöôøng noäi boä vaøo heä thoáng xöû lyù. Nöôùc möa töø treân maùi nhaø xöôûng seõ töï tieâu thaám vaøo ñaát
Döï aùn ñaõ ñi vaøo hoaït ñoäng neân phaûi löu yù thöïc hieän caùc coâng taùc sau:
Thöôøng xuyeân naïo veùt thoâng doøng chaûy ñeå nöôùc möa coù theå tieâu thoaùt moät caùch trieät ñeå, khoâng gaây öù ñoïng, ngaäp luït.
Khoâng cho nöôùc möa chaûy traøn qua khu vöïc chöùa chaát thaûi nhö khu vöïc taäp trung chaát thaûi raén, ngoaøi ra khu vöïc taäp trung chaát thaûi raén coù maùi che.
Chöông IV: CAÙC PHÖÔNG PHAÙP XÖÛ LYÙ NÖÔÙC THAÛI COÂNG NGHIEÄP BOÄT GIAÁY VAØ GIAÁY
XÖÛ LYÙ CÔ HOÏC
Xöû lyù cô hoïc nhaèm muïc ñích:
Taùch caùc chaát khoâng hoøa tan, nhöõng vaät chaát lô löûng coù kích thöôùc lôùn (raùc, nhöïa, daàu môõ, caën lô löûng, caùc taïp chaát noåi) ra khoûi nöôùc thaûi.
Loaïi boû caën naëng nhö soûi, caùt, maûnh kim loaïi, thuyû tinh.v.v
Ñieàu hoaø löu löôïng vaø noàng ñoä caùc chaát oâ nhieãm trong nöôùc thaûi.
Xöû lyù cô hoïc laø giai ñoaïn chuaån bò vaø taïo ñieàu kieän thuaän lôïi cho caùc quaù trình xöû lyù hoaù lyù vaø sinh hoïc.
Song chaén raùc hoaëc thieát bò nghieàn raùc.
Nöôùc thaûi daãn vaøo heä thoáng xöû lyù nöôùc tröôùc heát phaûi qua song chaén raùc hoaëc thieát bò nghieàn raùc. Taïi ñaây, caùc thaønh phaàn raùc coù kích thöôùc lôùn nhö: vaûi vuïn, voû ñoà hoäp, laù caây, bao niloâng, ñaù cuoäi, ñöôïc giöõ laïi. Nhôø ñoù traùnh laøm taét bôm, ñöôøng oáng hoaëc keânh daãn. Ñaây laø böôùc quan troïng nhaèm ñaûm baûo an toaøn vaø ñieàu kieän laøm vieäc thuaän lôïi cho caû heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi.
Song chaén raùc
Song chaén raùc thöôøng ñöôïc laøm baèng kim loaïi, ñaët ôû cöûa vaøo keânh daãn. Laø thieát bò phoå bieán nhaèm loaïi caùc loaïi raùc coù kích thöôùc lôùn nhö laù caây, que, xöông,.. Ra khoûi nöôùc thaûi tröôùc caùc coâng ñoaïn xöû lyù tieáp theo vôùi muïc ñích baûo veä caùc thieát bò nhö bôm, oáng daãn,… Caùc thieát bò chaén raùc coù theå ñöôïc phaân loaïi nhö sau:
Theo khe hôû song chaén thì coù hai loaïi: thoâ (30 - 200 mm) vaø trung bình (5 - 25 mm).
Theo ñaëc ñieåm caáu taïo thì coù hai loaïi: coá ñònh vaø di ñoäng.
Theo phöông phaùp laáy raùc ra khoûi song chaén thì coù hai loaïi: thuû coâng vaø cô giôùi.
Song chaén raùc thöôøng ñaët ñöùng, vuoâng goùc hoaëc nghieâng (45 - 60o): laøm saïch thuû coâng, 75 - 85o: laøm saïch cô khí) vôùi doøng chaûy. Tieát dieän cuûa thanh ñan song chaén raùc coù theå laø loaïi tieát dieän troøn, chöõ nhaät hay baàu duïc. Tieát dieän chöõ nhaät ñöôïc söû dung roäng raõi nhöng loaïi naøy gaây toån thaát aùp löïc lôùn. Ta coù theå laøm saïch song chaén vaø löôùi chaén baèng thuû coâng hay baèng caùc thieát bò cô khí töï ñoäng hay baùn töï ñoäng. Hieän nay, treân thò tröôøng ñaõ coù baùn nhieàu loaïi thieát bò vöøa laøm löôùi chaén raùc, vöøa laøm caét vaø nghieàn vuïn raùc thaønh caùc haït hoaëc maûnh nhoû lô löûng trong nöôùc thaûi maø khoâng laøm taéc oáng, khoâng gaây haïi cho maùy bôm. Tuy nhieân, caùc loaïi thieát bò naøy cuõng coù nhöôïc ñieåm laø gaây khoù khaên cho caùc coâng trình xöû lyù tieáp theo do löôïng caën trong nöôùc thaûi taêng leân. Loaïi naøy gaây taéc ngheõn heä thoáng phaân phoái khí vaø caùc thieát bò laøm thoaùng trong beå sinh hoïc, chuû yeáu laø caùc ñóa, loã phaân phoái khí vaø dính baùm vaøo caùc tuabin laøm hö haïi vaø giaûm coâng suaát cuûa thieát bò laøm thoaùng beà maët.
Thieát bò nghieàn raùc
Thieát bò nghieàn raùc coù theå thay theá song chaén raùc, ñöôïc duøng ñeå nghieàn, caét vuïn raùc ra caùc maûnh nhoû hôn vaø coù kích thöôùc ñeàu hôn, khoâng caàn taùch raùc ra khoûi doøng chaûy. Raùc vuïn naøy ñöôïc giöõ laïi ôû coâng trình phía sau nhö beå laéng caùt, beå laéng ñôït 1. Thieát bò naøy coù baát lôïi khi raùc nghieàn chuû yeáu laø vaûi vuïn vì coù theå gaây nguy haïi ñeán caùnh khuaáy, taéc ngheõn oáng daãn buøn, hoaëc dính chaët treân caùc oáng khueách taùn khí trong xöû lyù sinh hoïc.
Beå laéng
Beå laéng coù nhieäm vuï laéng caùc haït caën lô löûng coù trong nöôùc thaûi, caën hình thaønh trong quaù trình keo tuï taïo boâng (beå laéng ñôït 1) hoaëc caën sinh ra trong quaù trình xöû lyù sinh hoïc (beå laéng ñôït 2). Theo chieàu doøng chaûy, beå laéng ñöôïc phaân thaønh: beå laéng ngang vaø beå laéng ñöùng.
Trong beå laéng ngang, doøng nöôùc chaûy theo phöông ngang qua beå vôùi vaän toác khoâng lôùn hôn 0,01 m/s vaø thôøi gian löu nöôùc töø 1,5 - 2,5 giôø. Ñoái vôùi beå laéng ñöùng, nöôùc thaûi chuyeån ñoäng theo phöông thaúng ñöùng töø döôùi leân ñeán vaùch traøn vôùi vaän toác 0,5 - 0,6 m/s vaø thôøi gian löu nöôùc trong beå dao ñoäng trong khoaûng 0,75 - 2 giôø.
II. CAÙC PHÖÔNG PHAÙP HOÙA LYÙ
Keo tuï
Caùc haït caën coù kích thöôùc nhoû hôn 10-4 mm thöôøng khoâng theå töï laéng ñöôïc maø luoân toàn taïi ôû traïng thaùi lô löûng. Muoán loaïi boû caùc haït caën lô löûng phaûi duøng bieän phaùp xöû lyù cô hoïc keát hôïp vôùi bieän phaùp hoùa hoïc, töùc laø cho vaøo nöôùc caàn xöû lyù caùc chaát phaûn öùng ñeå taïo ra caùc haït keo coù khaû naêng keát dính laïi vôùi nhau vaø dính keát caùc haït caën lô löûng trong nöôùc, taïo thaønh caùc boâng caën lôùn hôn coù troïng löôïng ñaùng keå. Do ñoù, caùc boâng caën môùi taïo thaønh deã daøng laéng xuoáng ôû beå laéng. Ñeå thöïc hieän quaù trình keo tuï, ngöôøi ta cho vaøo trong nöôùc caùc chaát keo tuï thích hôïp nhö: pheøn nhoâm Al2(SO4)3, pheøn saét loaïi FeSO4, Fe2(SO4)3 hoaëc loaïi FeCl3. Caùc loaïi pheøn naøy ñöôïc ñöa vaøo nöôùc döôùi daïng dung dòch hoøa tan.
Duøng pheøn nhoâm: Khi cho pheøn nhoâm vaøo nöôùc chuùng phaân li thaønh caùc ion Al3+, sau ñoù caùc ion naøy bò thuûy phaân thaønh Al(OH)3
Al3+ + 3H2O = Al(OH)3 + 3H+
Trong phaûn öùng thuûy phaân treân, ngoaøi Al(OH)3 laø nhaân toá quyeát ñònh ñeán hieäu quaû keo tuï ñöôïc taïo thaønh, coøn giaûi phoùng ra caùc ion H+. Caùc ion H+ naøy seõ ñöôïc khöû baèng ñoä kieàm töï nhieân cuûa nöôùc (ñöôïc ñaùnh giaù baèng HCO3-). Tröôøng hôïp ñoä kieàm töï nhieân cuûa nöôùc thaáp, khoâng ñuû ñeå trung hoøa ion H+ thì caàn phaûi kieàm hoùa nöôùc. Chaát duøng ñeå kieàm hoùa thoâng duïng nhaát laø voâi (CaO). Moät soá tröôøng hôïp khaùc coù theå duøng soâña (Na2CO3) hoaëc xuùt (NaOH). Thoâng thöôøng pheøn nhoâm ñaït hieäu quaû keo tuï cao nhaát khi nöôùc coù pH = 5,5 - 7,5.
Duøng pheøn saét (II): Pheøn saét (II) khi cho vaøo nöôùc phaân ly thaønh Fe2+ vaø bò thuûy phaân thaønh Fe(OH)2
Fe2+ + 2H2O = Fe(OH)2 + 2H+
Fe(OH)2 vöøa taïo thaønh vaãn coøn ñoä hoøa tan trong nöôùc lôùn, khi trong nöôùc coù oâxy hoøa tan, Fe(OH)2 seõ bò oâxy hoùa thaønh Fe(OH)3
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3
Quaù trình oâxy hoùa chæ dieãn ra toát khi pH cuûa nöôùc ñaït ñöôïc trò soá töø 8 - 9 vaø nöôùc phaûi coù ñoä kieàm cao. Vì vaäy, thöôøng duøng loaïi pheøn naøy khi caàn keát hôïp voâi laøm meàm nöôùc.
Duøng pheøn saét (III): Pheøn saét (III) loaïi FeCl3 hoaëc Fe2(SO4)3 khi cho vaøo nöôùc phaân ly thaønh Fe3+ vaø bò thuûy phaân thaønh Fe(OH)3
Fe3+ + 3H2O = Fe(OH)3 + 3H+
Vì pheøn saét (III) khoâng bò oâxy hoùa neân khoâng caàn naâng cao pH cuûa nöôùc nhö saét (II). Phaûn öùng thuûy phaân xaûy ra khi pH > 3,5 vaø quaù trình keát tuûa seõ hình thaønh nhanh choùng khi pH = 5,5 - 6,5.
Tuyeån noåi
Hình 4.1: Sô ñoà beå tuyeån noåi.
Trong xöû lyù nöôùc thaûi, veà nguyeân taéc, tuyeån noåi thöôøng ñöôïc söû duïng ñeå khöû caën lô löûng vaø laøm ñaëc buøn sinh hoïc. Öu ñieåm cô baûn cuûa phöông phaùp naøy so vôùi phöông phaùp laéng laø coù theå khöû ñöôïc hoaøn toaøn caùc haït nhoû hoaëc nheï, laéng chaäm, trong moät thôøi gian ngaén. Khi caùc haït ñaõ noåi leân beà maët, chuùng coù theå ñöôïc thu gom baèng boä phaän vôùt boït.
Quaù trình tuyeån noåi ñöôïc thöïc hieän baèng caùch suïc caùc boït khí nhoû vaøo pha loûng. Caùc boït khí naøy seõ keát dính vôùi caùc haït caën. Khi khoái löôïng rieâng cuûa taäp hôïp boït khí vaø caën nhoû hôn khoái löôïng rieâng cuûa nöôùc, caën seõ theo boït khí noåi leân beà maët. Tuøy theo phöông thöùc caáp khoâng khí vaøo nöôùc, quaù trình tuyeån noåi bao goàm caùc daïng sau:
Tuyeån noåi baèng khí phaân taùn (Dispersed Air Flotation): Khí neùn ñöôïc thoåi tröïc tieáp vaøo beå tuyeån noåi ñeå taïo thaønh caùc boït khí coù kích thöôùc töø 0,1 - 1 mm, gaây xaùo troän hoãn hôïp khí - nöôùc chöùa caën. Caën tieáp xuùc vôùi boït khí, keát dính vaø noåi leân beà maët.
Tuyeån noåi chaân khoâng (Vacuum Flotation): Baõo hoøa khoâng khí ôû aùp suaát khí quyeån, sau ñoù thoaùt khí ra khoûi nöôùc ôû aùp suaát chaân khoâng. Heä thoáng naøy ít söû duïng trong thöïc teá vì khoù vaän haønh vaø chi phí cao.
Tuyeån noåi baèng khí hoøa tan (Dissolved Air Flotation): Suïc khoâng khí vaøo nöôùc ôû aùp suaát cao (2 - 4 at), sau ñoù giaûm aùp giaûi phoùng khí. Khoâng khí thoaùt ra seõ taïo thaønh boït khí coù kích thöôùc 20 - 100 mm.
Hieäu suaát cuûa quaù trình tuyeån noåi phuï thuoäc vaøo soá löôïng boït khí. Kích thöôùc toái öu cuûa chuùng naèm trong khoaûng 15 ñeán 30 mm. ÔÛ ñieàu kieän nhö vaäy nöôùc caàn ñaït ñoä baõo hoøa khoâng khí thaät lôùn, hay noùi moät caùch khaùc, nöôùc caàn chöùa moät löôïng lôùn khoâng khí. Song ta bieát raèng ñoä hoøa tan cuûa khoâng khí vaøo trong nöôùc tyû leä thuaän vôùi aùp suaát vaø tyû leä nghòch vôùi nhieät ñoä. Maët khaùc, löôïng khoâng khí tieâu toán rieâng seõ giaûm khi haøm löôïng haït raén cao, vì khi ñoù xaùc suaát va chaïm vaø keát dính giöõa caùc haït seõ taêng leân. Tuøy thuoäc vaøo khoái löôïng rieâng cuûa vaät lieäu, quaù trình tuyeån noåi seõ coù hieäu suaát taùch cao ñoái vôùi caùc haït coù kích thöôùc töø 0,2 ñeán 1,5 mm.Trong quaù trình tuyeån noåi, vieäc oån ñònh kích thöôùc boït khí coù yù nghóa quan troïng. Ñeå ñaït muïc ñích naøy ñoâi khi ngöôøi ta boå sung theâm vaøo nöôùc caùc chaát taïo boït coù taùc duïng laøm giaûm naêng löôïng beà maët phaân pha nhö daàu baïch döông, cresol, natri alkylsilicat, phenol, ...
Haáp phuï
Phöông phaùp haáp phuï ñöôïc öùng duïng roäng raõi ñeå laøm saïch nöôùc thaûi trieät ñeå khoûi caùc chaát höõu cô hoøa ._.u cao noùn:
hchaén=1,32*tg170=0,26 (m)
Khoaûng caùch töø oáng trung taâm ñeán taám chaén, choïn = 0,3 m.
Dieän tích tieáp dieän öôùt cuûa vuøng laéng:
F=QV2=0,00290,7*10-3=4,14 (m2)
Dieän tích toång coäng cuûa beå laéng:
Fh = F + fb = 4,14 + 1,3 = 5,44 (m2)
Ñöôøng kính beå laéng:
D=4*Fhð=4*5,44ð=2,6 (m)
Choïn khoaûng caùch töø ñaùy mieäng loïc oáng ñeán ñænh taám chaén hL = 0,3 m, chieàu cao lôùp nöôùc trung hoøa hTH = 0,3 m, chieàu cao lôùp baûo veä hv = 0,3 m, chieàu cao toång coäng cuûa beå laéng:
H = Hf + hL + hTB + hchaén + hbv = 2,7 + 0,3 + 0,3 + 0,2 + 0,3 = 3,8 (m)
Choïn chieàu cao loä thieân cuûa beå laø 2 m. Suy ra chieàu cao chon saâu döôùi maët ñaát laø 1,8 m.
Tính toaùn löôïng buøn sinh ra
Theå tích toång coäng cuûa beå:
Vt = Fh * H = 5,44 * 3,8 = 20,67 (m3)
Thôøi gian löu nöôùc:
t=VtQ*24= 20,67250*24=1,98(h)
Xaùc ñònh hieäu quaû khöû BOD5 vaø SS:
R=ta+b+*t
Trong ñoù: + t: Thôøi gian löu nöôùc t = 1,98 (giôø)
+ a,b: Caùc haèng soá thöïc nghieäm (Choïn theo baûng 4 - 5 Tính toaùn thieát keá caùc coâng trình xöû lyù nöôùc thaûi - Trònh Xuaân Lai). Ñoái vôùi BOD5 thì a = 0,018; b = 0,02; ñoái vôùi SS thì a = 0,0075; b = 0,014.
RBOD = = 34,38 %
RSS = = 56,22%
Löôïng buøn khoâ sinh ra moãi ngaøy :
G =
G = 126,27
Theå tích buøn sinh ra moãi ngaøy:
Trong ñoù: + G: Löôïng buøn sinh ra moãi ngaøy G = 89,68 kg/ngaøy
+ C: Haøm löôïng chaát raén trong buøn naèm trong khoaûng 40 - 120 g/L = 40 - 120 kg/m3, laáy trung bình C = 80 kg/m3.
Vbuøn = = 1,58 (m3/ngaøy)
Haøm löôïng BOD5 sau beå laéng I laø:
1107,34.(100 – 34,38)% = 726,64 mg BOD5/l.
Haøm löôïng SS sau beå laéng I laø:
116,26.(100 – 56,22)% = 50,89 mg/l.
Haøm löôïng COD sau laéng I laø:
COD = 3620 mgCOD/l
Baûng 5.8: Thoâng soá thieát keá vaø kích thöôùc cuûa beå phaûn öùng xoaùy hình truï keát hôïp vôùi beå laéng ñöùng
TT
Thoâng soá
Ñôn vò
Giaù trò
Beå phaûn öùng
1
Chieàu cao beå phaûn öùng
m
3
2
Ñöôøng kính oáng trung taâm
m
1,3
3
Ñöôøng kính mieäng phun
m
0,04
4
Ñöôøng kính oáng daãn nöôùc
m
0,07
Beå laéng
1
Ñöôøng kính taám chaén hình noùn
m
1,7
2
Chieàu cao noun
m
0,26
3
Ñöôøng kính beå laéng
m
2,6
4
Chieàu cao cuûa beå laéng
m
3,8
Ngaên trung hoøa
V= QngaøyTB*t24*60=250*6024*60=10.42m3
Trong ñoù: t: thôøi gian löu, chon t = 1 giôø
Choïn: L*B*H = 3 * 2 * 1,5 m
Beå goàm 3 vaùch ngaên moãi vaùch ngaên daøi 1,2 m; chieàu roäng vaùch ngaên laø 0,1 m.
Beå Aerotank
Caùc thoâng soá thieát keá
Löu löôïng nöôùc thaûi Q= 250m3/ngaøy ñeâm.
Haøm löôïng BOD5 ôû ñaàu vaøo = 726,64 mg BOD5/l.
Haøm löôïng COD ôû ñaàu vaøo = 3620 mg/L.
Nhieät ñoä duy trì trong beå 300C.
Nöôùc thaûi khi vaøo beå Aerotank coù haøm löôïng chaát raén lô löûng bay hôi ( noàng ñoä vi sinh vaät ban ñaàu) X0 = 0.
Tyû soá giöõa löôïng chaát raén lô löûng bay hôi (MLVSS) vôùi löôïng chaát raén lô löûng (MLSS) coù trong nöôùc thaûi laø 0,7.
= 0,7 ( ñoä tro cuûa buøn hoaït tính Z = 0,3)
Noàng ñoä buøn hoaït tính tuaàn hoøan (MLSS = 10.000 mg/l) Xr = 7.000 mg/L
Noàng ñoä chaát raén lô löûng bay hôi hay buøn hoaït tính (MLVSS) ñöôïc duy trì trong beå - Aerotank laø: X = 3.500 mg/L
Thôøi gian löu teá baøo trong heä thoáng, qc = 10 ngaøy
Heä soá chuyeån ñoåi giöõa BOD5 vaø BOD20 (BOD hoøan toaøn) laø 0,68
Heä soá phaân huûy noäi baøo, kd = 0,072 ngaøy-1
Heä soá saûn löôïng toái ña (tyû soá giöõa teá baøo ñöôïc taïo thaønh vôùi löôïng chaát neàn ñöôïc tieâu thuï), Y = 0,46 Kg VSS/Kg BOD5
Loaïi vaø chöùc naêng beå: Aerotank khuaáy troän hoøan chænh. Öu ñieåm: khoâng xaûy ra hieän töôïng quaù taûi cuïc boä ôû baát cöù phaàn naøo cuûa beå.
Tính hieäu quaû xöû lyù:
Xaùc ñònh noàng ñoä BOD5 hoøa tan trong nöôùc thaûi ôû ñaàu ra
Trong ñoù:+ Q, Qr, Qw, Qe: löu löôïng nöôùc ñaàu vaøo, löu löôïng buøn tuaàn hoaøn, löu löôïng buøn xaû vaø löu löôïng nöôùc ñaàu ra, m3/ngaøy
+ S0, S: noàng ñoä chaát neàn (tính theo BOD5) ôû ñaàu vaøo vaø noàng ñoä chaát neàn sau khi qua beå Aerotank vaø beå laéng, mg/L
+ X, Xr, Xc: noàng ñoä chaát raén bay hôi trong beå Aerotank, noàng ñoä buøn tuaàn hoaøn vaø noàng ñoä buøn sau khi qua beå laéng II, mg/L
Phöông trình caân baèng vaät chaát:
BOD5 ôû ñaàu ra = BOD5 hoøa tan ñi ra töø beå Aerotank + BOD5 chöùa trong löôïng caën lô löûng ôû ñaàu ra
Trong ñoù: + BOD5 ôû ñaàu ra: 50 mg/L
+ BOD5 hoøa tan ñi ra töø beå Aerotank laø S, mg/L
+ Caën lô löûng ôû ñaàu ra SSra = 60 mg/L goàm coù 65% laø caën coù theå phaân huûy sinh hoïc.
BOD5 chöùa trong caën lô löûng ôû ñaàu ra ñöôïc xaùc ñònh nhö sau:
+ Löôïng caën coù theå phaân huûy sinh hoïc coù trong caën lô löûng ôû ñaàu ra:
0,65 * 60 = 39 mg/l
+ Löôïng oxy caàn cung caáp ñeå oxy hoùa heát löôïng caën coù theå phaân huûy sinh hoïc:
39 * 1,42 (mgO2/mg teá baøo) = 55,38 mg/l
+ Löôïng oxy caàn cung caáp naøy chính laø giaù trò BOD20 cuûa phaûn öùng. Quaù trình tính toaùn döïa theo phöông trình phaûn öùng:
C5H7O2N + 5O2 ® 5CO2 + 2H2O + NH3 + Naêng löôïng
113 mg/L 160 mg/L
1 mg/L 1,42 mg/L
oxy hoùa hoaøn toaøn 1 mg teá baøo caàn 1,42 mg oxy
+ Chuyeån ñoåi töø giaù trò BOD20 sang BOD5
BOD5 = BOD20 * 0,68 = 55,38 * 0,68 = 37,66 mg/L
Vaäy: 50 mg/L = S + 37,66 mg/L Þ S = 12,34 mg/L
+ Tính hieäu quaû xöû lyù tính theo BOD5 hoøa tan:
E = * 100 = * 100 = 98,3%
+ Hieäu quaû xöû lyù BOD5 cuûa toaøn boä sô ñoà
E0 = * 100 = 93,12%
Tính theå tích cuûa beå
Theå tích moãi beå Aerotank
V =
Trong ñoù: + V: Theå tích beå Aerotank , m3
+ Q: Löu löôïng nöôùc ñaàu vaøo moãi beå Q = 250 m3/ngaøy ñeâm
+ Y: Heä soá saûn löôïng cöïc ñaïi Y= 0,46
+ S0 - S: taûi löôïng xöû lyù cuûa moãi beå, S0 - S = 726,64 – 12,34= 714,3 mg/L
+ X: Noàng ñoä chaát raén bay hôi ñöôïc duy trì trong beå Aerotank , X = 3500 mg/L
+ kd: Heä soá phaân huûy noäi baøo, kd = 0,06 ngaøy-1
+ qc: Thôøi gian löu buøn trong heä thoáng, qc = 10 ngaøy
V = = 140 m3
Kích thöôùc beå Aerotank
+ Theå tích beå V = 140 m3
+ Choïn chieàu saâu chöùa nöôùc cuûa beå h = 5 m
Dieän tích beå F = = = 28 m2
+ Chieàu daøi beå L = 7 m
+ Chieàu roäng beå B = 4 m
+ Chieàu cao baûo veä hdt = 0,5m
+ Chieàu cao toång coäng cuûa beå H = h+ hdt = 5 + 0,5 = 5,5 m
Vaäy beå Aerotank coù kích thöôùc: L * B * H = 7 * 4 * 5,5 (m3)
Thôøi gian löu:
Thôøi gian löu nöôùc trong beå
q = = 0,6 ngaøy = 14,4 giôø
Löôïng buøn phaûi xaû ra moãi ngaøy:
Tính heä soá taïo buøn töø BOD5:
Yobs = = = 0,2875
Trong ñoù: + Y: heä soá saûn löôïng, Y= 0,46 kg VSS/ kg BOD5
+ kd: heä soá phaân huûy noäi baøo, kd= 0,06 ngaøy-1
+ qc: thôøi gian löu buøn, qc = 10 ngaøy.
Löôïng buøn hoaït tính sinh ra do khöû BOD5 (tính theo MLVSS)
Px(VSS) = Yobs * Qt * (S0 - S) = 0,2875*250 * (726,64 - 12,34) * 10-3
= 51,34 kgVSS/ngaøy
Toång caën lô löûng sinh ra trong 1 ngaøy:
= 0,7 Þ MLSS =
Pxl (SS) = = = 73,34 kgSS/ngaøy
Löôïng caën dö haèng ngaøy phaûi xaû ñi:
Pxaû = Pxl - Q ** 10-3 = 73,34 kgSS/ngaøy - 250 ´ 60 ´ 10-3 = 58,34 kg/ngaøy
Tính löôïng buøn xaû ra haèng ngaøy (Qw) töø ñaùy beå laéng theo ñöôøng tuaàn hoøan buøn:
qc = Þ Qw =
Trong ñoù: + X: Noàng ñoä chaát raén bay hôi trong beå Aerotank X = 3500 mg/L
+ qc: Thôøi gian löu buøn qc = 10 ngaøy
+ Qe: Löu löôïng nöôùc ñöa ra ngoaøi töø beå laéng ñôït II ( löôïng nöôùc thaûi ra khoûi heä thoáng). Xem nhö löôïng nöôùc thaát thoaùt do tuaàn hoaøn buøn laø khoâng ñaùng keå neân
Qe = Q = 250 m3/ngaøy.
+ Xe: Noàng ñoä chaát raén bay hôi ôû ñaàu ra cuûa heä thoáng
Xe=0,7* SSra = 0,7 * 60 = 42 mg/L
+ Xr: Noàng ñoä chaát raén bay hôi coù trong buøn hoaït tính tuaàn hoaøn
Xr = 0,7 * 10.000 = 7.000 mg/L
Þ Qw = = 5,5 m3/ngaøy
Tính heä soá tuaàn hoaøn (a) töø phöông trình caân baèng vaät chaát:
Töø phöông trình caân baèng vaät chaát:
X( Q+Qr ) = XrQr + XrQW
Suy ra: Qr === 239 (m3/ngaøy)
Trong ñoù: + Q: Löu löôïng nöôùc thaûi, Q = 250 m3/ngaøy.
+ X: Noàng ñoä VSS trong beå Aerotank, X = 3500 mg/l.
+ Qr: Löu löôïng buøn hoaït tính tuaàn hoaøn.
+ Xr: Noàng ñoä VSS trong buøn tuaàn hoaøn, Xr =7000 mg/L.
Vaäy: a = = = 0,96
Kieåm tra tyû soá F/M vaø taûi troïng theå tích cuûa beå:
Chæ soá F/M: =
Trong ñoù: + S0: BOD5 ñaàu vaøo cuûa moãi beå.
+ X: Haøm löôïng SS trong beå, X = 3500 mg/l.
+ q: Thôøi gian löu nöôùc, q = 0,6 ngaøy.
= = 0,35 ngaøy-1
Giaù trò naøy naèm trong khoaûng cho pheùp cuûa thoâng soá thieát keá beå (0,2 0,6 kg/kg. ngaøy).
Taûi troïng theå tích cuûa moãi beå Aerotank:
L= = = 1,29 (kgBOD5/m3ngaøy)
Giaù trò naøy trong khoaûng thoâng soá cho pheùp khi thieát keá beå (0,8-1,92 kgBOD5/m3. ngaøy)
Tính löôïng oxy caàn cung caáp cho beå Aerotank döïa treân BOD20:
Löôïng oxy caàn thieát trong ñieàu kieän tieâu chuaån:
OC0 = - 1,42 * Px(VSS)
Vôùi f laø heä soá chuyeån ñoåi giöõa BOD5 vaø BOD20, f= BOD5/BOD20 = 0,68
OC0 = - 1,42 * 49= 193,03 (KgO2/ngaøy)
Löôïng oxy thöïc teá caàn söû duïng cho beå:
OCt = OC0= 193,03* = 247,56 ( Kg O2/ ngaøy)
Trong ñoù: + Laáy noàng ñoä oxi caàn duy trì trong beå laø CL = 2 mg/l.
+ Noàng ñoä oxi baõo hoaø trong nöôùc saïch ôû 300C: Cs = 9,08 mg/l
Tính löôïng khoâng khí caàn thieát ñeå cung caáp vaøo beå: Qkk = ´ f
Trong ñoù: + OCt: Löôïng oxy thöïc teá caàn söû duïng cho beå: OCt =247,56 kgO2/ngaøy
+ OU: Coâng suaát hoøa tan oxy vaøo nöôùc thaûi cuûa thieát bò phaân phoái
+ f: heä soá an toaøn , choïn f = 1,5
Choïn daïng ñóa xoáp , coù maøng phaân phoái daïng mòn, ñöôøng kính 170 mm , dieän tích beà maët F=0,02 m2
Cöôøng ñoä thoåi khí 220 L/phuùt ñóa = 13,2 m3/giôø
Ñoä saâu ngaäp nöôùc cuûa thieát bò phaân phoái h =5m (laáy gaàn ñuùng baèng chieàu saâu beå)
Choïn OU = 7 gO2/ m3.m (Baûng 7 – 1 trang 112, Tính toaùn thieát keá caùcn coâng trình xöû lyù nöôùc thaûi – TS. Trònh Xuaân Lai), choïn h = 4,8 m
OU = OU * h = 7* 4,8 = 33,6 g O2/m3
OU: Coâng suaát hoøa tan oxy vaøo nöôùc thaûi cuûa thieát bò phaân phoái tính theo g O2/m3 khoâng khí:
=> Qkk = = 11051,34 m3/ngaøy
Soá ñóa caàn phaân phoái trong beå:
N = = 34 ñóa.
Choïn N = 32 ñóa
h. Caùch boá trí ñaàu phaân phoái khí:
Choïn heä thoáng caáp khí cho beå goàm 1oáng chính, 4 oáng nhaùnh vôùi chieàu daøi moãi oáng laø 6 m, ñaët caùch nhau 1m.
- Ñöôøng kính oáng chính daãn khí:
D=4*Qkhí ð*V=4*11051,34/(24*3600)3,14*10=0,12m=120mm
D = Þ 120 (mm)
Trong ñoù: + V: toác ñoï chuyeån ñoäng cuûa khoâng khí trong maïng löôùi trong oáng phaân phoái, V = 10 ÷ 15 (m/s), choïn V= 10 (m/s) (Tính toaùn thieát keá caùc coâng trình xöû lyù nöôùc thaûi – TS. Trònh Xuaân Lai)
+ Ñöôøng kính oáng nhaùnh daãn khí:
D=4*Qkhí ð*V=4*11051,34/(24*3600)4*3,14*10=0,06m=60 (mm)
Soá löôïng ñóa laø 34 ñóa, chia laøm 4 haøng moãi haøng 8 ñóa phaân boá caùch saøn beå 0,2 m vaø moãi taâm ñóa caùch nhau 0,65 m.
Ñöôøng kính oáng daãn buøn tuaàn hoaøn:
Db=4*Qthð*vb=4*2403,14*1,5*86400=0,0486=0,05 m
Choïn: Db = Þ 50
Qth: Löu löïong buøn tuaàn hoaøn Qth = 0,96 * 250 = 240 (m3/ngaøy.ñeâm)
vb: Vaän toác buøn chaûy trong oáng trong ñieàu kieän bôm, vb = 1 ÷ 2 m/s.
Choïn vb = 1,5 m/s
Tính toaùn caùc thieát bò phuï
Tính toaùn maùy thoåi khí
AÙp löïc caàn thieát cuûa maùy thoåi khí
Hm = hd + hf + hc + h
Trong ñoù: + hd: Toån thaát do ma saùt doïc theo chieàu daøi oáng daãn ( m )
+ hc: Toån thaát cuïc boä ( m )
+ Toång toån thaát hd vaø hc thöôøng khoâng vöôït quaù 0,4 m
+ hf: Toån thaát qua ñóa phun thöôøng khoâng vöôït quaù 0,5 m , hf = 0,5m
+ h: Ñoä saâu ngaäp nöôùc cuûa mieäng voøi phun h = 5m
Hm = 0,4 + 0,5 + 5 = 5,9 ( m )
Laáy Hm = 5,9 m
AÙp löïc khoâng khí:
p=10,33+Hct10,33=10,33+5,910,33=1,57 (atm)
Naêng suaát yeâu caàu:
Qkk = 11051,34 m3/ngaøy = 0,128 m3/s
Coâng suaát cuûa maùy thoåi khí
Pmaùy =
Trong ñoù: + Pmaùy: Coâng suaát yeâu caàu cuûa maùy neùn khí, kW.
+ G: Troïng löôïng cuûa doøng khoâng khí, kg/s.
G = Qtt * rkhí = 0,1281,3 = 0,1664 kg/s
+ R: Haèng soá khí R = 8,314 KJ/K.mol oK.
+ T1: Nhieät ñoä tuyeät ñoái cuûa khoâng khí ñaàu vaøo T1 = 273 + 25 = 298 o K.
+ P1: aùp suaát tuyeät ñoái cuûa khoâng khí ñaàu vaøo P1 = 1atm.
+ P2: aùp suaát tuyeät ñoái cuûa khoâng khí ñaàu ra P2 =1,57 atm.
+ n = = 0,283 (K = 1,395 ñoái vôùi khoâng khí).
+ 29,7: Heä soá chuyeån ñoåi.
+ e: Hieäu suaát cuûa maùy, choïn e = 0,7 ( e = 0,6 - 0,8 ).
Vaäy Pmaùy = = 9,54 (kW)
Tính toaùn ñöôøng oáng daãn nöôùc thaûi vaøo beå
Choïn vaän toác nöôùc thaûi trong oáng: v = 0,7 m/s ( giôùi haïn 0,3 - 0,7 m/s )
Löu löôïng nöôùc thaûi: Q = 250 m3/ngaøy = 0,0029 m3/s
Choïn loaïi oáng daãn nöôùc thaûi laø oáng PVC, ñöôøng kính cuûa oáng:
D = = 0,073 m
Choïn oáng PVC Ftrong= 75 mm
Kieåm tra laïi vaän toác nöôùc chaûy trong oáng
v= = = 0,66 m/s
Choïn maùy bôm
AÙp löïc caàn thieát keá cho heä thoáng oáng neùn:
Hd = hd + hc + hf + H
Trong ñoù: + hd: toån thaát aùp löïc do ma saùt doïc theo chieàu daøi treân ñöôøng oáng daãn, (m).
+ hc: toån thaát cuïc boä (m)
+ Toång toån thaát hd vaø hc thöôøng khoâng vöôït quaù 0,4 (m).
+ hf : toån thaát qua thieát bò phaân phoái (m)
+ Toån thaát hf khoâng quaù 0,5 (m)
+ H: chieàu saâu höõu ích cuûa beå, choïn H = 3 (m)
Do ñoù aùp löïc caàn thieát keá: Hd = 0,4 + 0,5 +3 = 3,9 (m)
AÙp löïc khoâng khí:
p=10,33+Hct10,33=10,33+3,910,33=1,38
Coâng suaát maùy neùn khí:
N=34400*p0,29-1*qk102*ç=34400*1,380,29-1*0,128102*0,75=5,64 (KW)
Vôùi ç = 0,6 ÷ 0,8; choïn ç = 0,75
Tính toaùn ñöôøng oáng daãn buøn tuaàn hoaøn
Löu löôïng buøn tuaàn hoaøn Qr = 239 m3/ngaøy.ñeâm = 0,0028 m3/s.
Vaän toác buøn chaûy trong oáng trong ñieàu kieän coù bôm laø 1 - 2 m/s.
Choïn vaän toác buøn trong oáng v=1 m/s.
D = = 0,06 m
Choïn oáng PVC Ftrong = 60 mm
Bôm buøn tuaàn hoaøn
Löu löôïng bôm: Qr = 239 m3/ngaøy = 0,0028 m3/s
Coät aùp cuûa bôm: H= 7 m
Coâng suaát bôm
N = =.1,5 = 0,4 kW
h : hieäu suaát chung cuûa bôm töø 0,72 - 0,93 choïn h= 0,72
Choïn coâng suaát cuûa bôm N = 0,5 Kw
Bôm buøn dö ñeán beå chöùa buøn
Löu löôïng bôm Qw = 5,5 m3/ngaøy = 0,23 m3/h
Coâng suaát bôm:
N == = 0,004 Kw
Trong ñoù: Coät aùp cuûa bôm :H = 5
h : hieäu suaát chung cuûa bôm töø 0,72 - 0,93 , choïn h= 0,72
Choïn bôm coù coâng suaát N = 0,005 Kw
Tính toaùn ñöôøng daãn buøn dö
Löu löôïng buøn dö Qw = 5,5 m3/ngaøy = 6,37.10-5 m3/s.
Choïn vaän toác buøn trong oáng v= 1 m/s
D = = = 0,028 m
Choïn oáng PVC F 30 mm
Baûng 5.9: Caùc thoâng soá thieát keá vaø kích thöôùc beå Aeroten
T T
Thoâng soá
Ñôn vò
Giaù trò
1
Chieàu daøi beå, L
m
7
2
Chieàu roäng beå, B
m
4
3
Chieàu cao beå, H
m
5,5
4
Thôøi gian löu nöôùc, q
Giôø
14,4
5
Thôøi gian löu buøn, qc
Ngaøy
10
6
Ñöôøng kính oáng daàn khí chính
mm
120
7
Ñöôøng kính oáng daãn khí nhaùnh
mm
60
8
Coâng suaát maùy neùn khí
kW
5,64
9
Soá löôïng ñóa
Ñóa
32
Beå laéng II
Dieän tích maët baèng cuûa beå laéng:
S =
Trong ñoù: + Q : löu löôïng nöôùc xöû lyù Q = 250 (m3/ ngaøy) = 10,42 (m3 / h).
+ Co: noàng ñoä caën trong beå Aerotank (tính theo chaát raén lô löûng).
Co = = = 5.000 (mg/l) = 5000 (g/m3)
+ a: heä soá tuaàn hoaøn = 0,75.
+ Ct: noàng ñoä buøn trong doøng tuaàn hoaøn, Ct = 10.000 mg/l.
+ vL: vaän toác laéng cuûa beà maët phaân chia (m /h) phuï thuoäc vaøo noàng ñoä CL vaø tính chaát cuûa caën.
vL = vmax
Trong ñoù: + CL: noàng ñoä caën taïi maët laéng L (beà maët phaân chia).
CL = .Ct = 0,5 x 10.000 = 5.000 mg/l = 5.000 (g/m3)
+ vmax = 7 m/h.
+ K = 600 (caën coù chæ soá theá tích 50 < SVI < 150).
vL = 7. = 0,35 (m/h)
Dieän tích phaàn laéng cuûa beå:
S = = 29,47 (m2)
+ Dieän tích beå neáu tính theâm buoàng phaân phoái trung taâm:
Sbeå = 1,1 * 29,47= 32,42 (m2)
+ Ñöôøng kính beå:
Dbeå = = = 6,4(m)
+ Ñöôøng kính buoàng phaân phoái trung taâm:
Dtt = 0,25Dbeå = 0,25 * 6,4 = 1,6 (m)
+ Dieän tích buoâng phaân phoái trung taâm:
F = = 2 (m2)
+ Dieän tích phaàn beå laéng:
SL = 32,42 - 2 = 30,42 (m 2)
+ Taûi troïng thuûy löïc:
a = = 8,22 (m3/m2. Ngaøy)
+ Vaän toác ñi leân cuûa doøng nöôùc trong beå:
V = = 0,343 m/h
+ Maùng thu nöôùc ñaët ôû voøng troøn coù ñöôøng kính baèng 0,8 ñöôøng kính beå. Ñöôøng kính maùng thu nöôùc:
Dmaùng = 0,8 x 6,4 = 5,12 (m)
+ Chieàu daøi maùng thu nöôùc
L = p.Dmaùng = p x 5,12 =16,1 (m)
+ Taûi troïng thu nöôùc treân 1 meùt chieàu daøi maùng:
a1 = = = 15,53 (m3/m daøi.ngñ)
+ Taûi troïng buøn:
b = = = 3,35 (kg/m2.h)
Xaùc ñònh chieàu cao beå:
+ Choïn chieàu cao beå: H = 4 m
+ Chieàu cao döï tröõ treân maët thoaùng: h1 = 0,3 m
+ Chieàu cao coät nöôùc trong beå: h = 4 - 0,3 = 3,7 m
+ Chieàu cao phaàn nöôùc trong: h2 = 1,5m
+ Chieàu cao phaàn choùp ñaùy beå coù ñoä doác 2% veà höôùng taâm:
h3 = 0,02 * = 0,02 * = 0,064 (m)
+ Chieàu cao chöùa buøn phaàn hình truï:
h4 = H - h1 - h2 - h3 = 4 - 0,3 - 1,5 - 0,064 = 2,136 (m)
+ Theå tích phaàn chöùa buøn:
Vb = Sbeå .h4 = 32,42 x 2,136 = 69,25 (m3)
+ Noàng ñoä buøn trong beå:
Ctb = = = 7.500 g/m3 = 7,5 (kg/m3)
+ Löôïng buøn chöùa trong beå laéng
G = Vb.Ctb = 69,25 * 7,5 = 519,38 (kg)
Thôøi gian löu nöôùc trong beå laéng:
+ Dung tích beå laéng:
Vbeå = h.Sbeå = 3,7 * 32.42 = 119,96 (m3)
+ Nöôùc ñi vaøo beå laéng:
Qt = (1 + a) Q = (1 + 0,98) x 250 = 495 (m3/ngaøy ñeâm)
+ Thôøi gian laéng:
t = = = 5,8 (giôø)
Baûng 5.10: Caùc thoâng soá thieát keá vaø kích thöôùc beå laéng 2
TT
Thoâng soá
Ñôn vò
Giaù trò
1
Dieän tích tieát dieän öôùt cuûa oáng trung taâm, F
m2
2
2
Dieän tích öôùt beå laéng, S
m2
34,42
3
Ñöôøng kính oáng trung taâm, d
m
1,6
4
Ñöôøng kính cuûa beå laéng, D
m
6,4
5
Chieàu cao beå, H
m
4
6
Thôøi gian laéng, t
Giôø
5,8
7
Ñöôøng kính maùng thu
m
5,12
TÍNH TOAÙN BEÅ KHÖÛ TRUØNG
Löôïng Clo hoaït tính caàn thieát ñeå khöû truøng nöôùc thaûi ñöôïc tính theo coâng thöùc: (Xöû lyù nöôùc thaûi ñoâ thò vaø coâng nghieäp, tính toaùn thieát keá coâng trình – Laâm Minh Trieát).
Ya=a*Q1000=3*10,421000=0,0313 (kgh)
Trong ñoù: + Q: löu löôïng tính toaùn cuûa nöôùc thaûi, Q = 10,42 (m3/h).
+ a: lieàu löôïng Clo hoaït tính trong Clo laáy theo ñieàu 6.20.3 – TCXD – 51 – 84, nöôùc thaûi sau xöû lyù sinh hoïc hoaøn toaøn, a = 3.
Vaäy löôïng Clo duøng cho 1 ngaøy: 0,9 (kg/ngaøy) = 27 (kg/thaùng).
Dung tích bình Clo: V = m/P = 27/1,47 = 18,36 (l)
Trong ñoù: + P laø troïng löôïng rieâng cuûa Clo
Tính toaùn maùng troän:
Ñeå xaùo troän nöôùc thaûi vôùi Clo, choïn maùng troän vaùch ngaên coù loã ñeå tính toaùn thieát keá. Thôøi gian xaùo troän trong voøng 1 ÷ 2 phuùt. Maùng goàm 3 ngaên vôùi caùc loã coù d = 20 ÷ 100 (mm) (xöû lyù nöôùc thaûi ñoâ thò vaø coâng nghieäp, tính toaùn thieát keá coâng trình – Laâm Minh Trieát).
Choïn d = 30 mm
Choïn chieàu roäng maùng: B = 0,5 (m)
Khoaûng caùch giöõa caùc vaùch ngaên: l = 1,5*B = 1,5*0,5 = 0,75 (m)
Chieàu daøi toång coäng cuûa maùng troän vôùi 2 ngaên coù loã:
L = 3*l +2*d = 3*0,75 + 2*0,2 = 2,65 (m)
Choïn thôøi gian xaùo troän laø 2 phuùt.
Thôøi gian löu laïi trong maùng troän ñöôïc tính bôûi coâng thöùc:
t= H1*B*LQmax=H1*0,5*2,650,0029=2*60 (giaây)
Vaäy chieàu cao lôùp nöôùc tröôùc vaùch ngaên thöù nhaát:
H1=2*60*0,00290,5*2,65=0,26 (m)
Choïn H1 = 0,3 m
Soá haøng loã theo chieàu ñöùng:
+ Coù: H1 = 2d*(nd -1) + d
Vaäy:
Soá loã theo chieàu ngang:
+ Coù: B = 2d*(nn -1) + 2d
Vaäy:
Chieàu cao lôùp nöôùc tröôùc vaùch ngaên thöù 2:
H2 = H1 + h = 0,3 +0,13 = 0,43 (m)
Trong ñoù: h laø toån thaát aùp löïc qua caùc loã cuûa vaùch ngaên thöù 2.
h=v2ì2*2*g=10,622*2*9,81=0,13 (m)
Trong ñoù: + v: toác ñoä chuyeån ñoäng cuûa nöôùc qua loã. Choïn v = 1(m/s)
+ µ: heä soá löu löôïng. Choïn µ = 0,62 (Xöû lyù nöôùc thaûi ño thò vaø coâng nghieäp, tính toaùn thieát keá coâng trình – Laâm Minh Trieát)
Chieàu cao xaây döïng: H = H2 + Hbv = 0,43 + 0,17 = 0,6m
Baûng 5.11: Caùc thoâng soá thieát keá vaø kích thöôùc beå khöû truøng
TT
Thoâng soá
Ñôn vò
Giaù trò
1
Chieàu roäng maùng
m
0,5
2
Chieàu daøi beå
m
2,65
3
Chieàu cao beå
m
0,6
4
Soá loã theo chieàu ñöùng
loã
6
5
Soá loã theo chieàu ngang
loã
8
6
Ñöôøng kính loã
mm
30
7
Thôøi gian xaùo troän
phuùt
2
8
Chieàu cao lôùp nöôùc tröôùc vaùch ngaên thöù nhaát
m
0,3
9
Chieàu cao lôùp nöôùc tröôùc vaùch ngaên thöù 2
m
0,43
Ngaên chöùa buøn
Ngaên chöùa buøn bao goàm hai ngaên: ngaên chöùa buøn tuaàn hoaøn vaø ngaên chöùa buøn dö. Löu löôïng buøn ñeán ngaên chöùa buøn tuaàn hoaøn laø 55 m3/ngaøy vaø löôïng buøn sinh ra töø beå phaûn öùng xoaùy hình truï keát hôïp beå laéng ñöùng laø 126,27 kg/ngaøy , löôïng buøn chaûy traøn sang ngaên chöùa buøn dö laø 5,5 m3/ngaøy. Thôøi gian löu taïi ngaên chöùa buøn tuaàn hoaøn laø 10 phuùt vaø thôøi gian löu taïi ngaên chöùa buøn dö laø 2 ngaøy.
Vaäy löôïng buøn sinh ra laø: 55 + 126,27 = 181,27 (kg/ngaøy)
Theå tích ngaên chöùa buøn tuaàn hoaøn
V1 = = 1,26 (m3)
Theå tích ngaên chöùa buøn dö
V2 = 5,5 *2 = 11 (m3)
Kích thöôùc ngaên chöùa buøn tuaàn hoaøn L * B * H = 3 * 0,6 * 1,2 m
Kích thöôùc ngaên chöùa buøn dö L * B * H = 3 * 2,4 * 1,2 m
Beå neùn buøn.
Löôïng buøn hoaït tính dö töø beå laéng ñôït II : 55 (kg/ngaøy)
Löu löôïng buøn xaû haøng ngaøy töø beå laéng ñôït II : 5,5 (m3/ngaøy)
Haøm löôïng buøn hoaït tính dö : P = 10 (kg/m3)
Löu löôïng nöôùc taùch ra töø beå neùn buøn
qx =
Trong ñoù: + P1: Ñoä aåm ban ñaàu cuûa buøn P1 = 99 %.
+ P2: Ñoä aåm cuûa buøn sau khi neùn P2 = 95 %.
+ q: Löu löôïng buøn xaû haøng ngaøy q = 5,5 m3/ngaøy.
qx = = 4,4 (m3/ngaøy) = 0,18 (m3/h)
+ Dieän tích phaàn neùn buøn cuûa beå:
F1 =
Trong ñoù: + qx: Löu löôïng buøn dö daãn vaøo beå q = 0,18 m3/giôø.
+ v: Vaän toác nöôùc buøn v = 0,05 mm/s.
F1 = = 1 (m2)
Dieän tích oáng trung taâm
F2 =
Trong ñoù: + q: Löu löôïng buøn dö daãn vaøo beå q = 5,5 m3/ngaøy.
+ v2: Vaän toác chuyeån ñoäng cuûa buøn trong oáng trung taâm v2 = 0,1 m/s.
F2 = = 0,015 (m2)
Dieän tích toång coäng beå neùn buøn:
F = F1 + F2 = 1 + 0,015 = 1,015(m2)
Ñöôøng kính cuûa beå neùn buøn ñöùng:
D = = = 1,14 (m)
Ñöôøng kính oáng trung taâm:
d == =0,14(m)
Choïn d = 140 mm
Ñöôøng kính phaàn loïc cuûa oáng trung taâm:
dL = 1,35 * d = 1,35 * 0,14 = 0,19 (m) » 0,2(m)
Chieàu cao phaàn oáng loïc laáy baèng ñöôøng kính oáng loïc hL = 0,2 m
Ñöôøng kính taám chaén laáy baèng 1,3dL:
dc = 1,3* dL = 1,3 * 0,2 = 0,26 (m)
Chieàu cao phaàn laéng cuûa beå neùn buøn:
h1 = v1 * t
Trong ñoù: + v1: Vaän toác nöôùc buøn trong vuøng laéng cuûa beå neùn ñöùng v1 = 0,00005 m/s.
+ t: Thôøi gian neùn buøn t = 12 giôø.
h1 = v1 t 3600 = 0,00005123600 = 2,16 (m)
Dung tích phaàn chöùa buøn cuûa beå:
Wb =
Trong ñoù: + q: Löu löôïng buøn dö daãn vaøo beå qx = 0,18 m3/h.
+ P1: Ñoä aåm ban ñaàu cuûa buøn P1 = 99 %.
+ P2: Ñoä aåm cuûa buøn sau khi neùn P2 = 95%.
+ t: Thôøi gian giöõa hai laàn laáy buøn t = 8 h
Wb = = 0,3 (m3)
Chieàu cao phaàn chöùa buøn:
h2 = = = 0,295 (m)
Chieàu cao toaøn phaàn cuûa beå:
H = h1 + h2 + h3 + h4 + h5
Trong ñoù: + h1: Chieàu cao phaàn laéng h1 = 2,16 m.
+ h2: Chieàu cao phaàn buøn h2 = 0,295 m.
+ h3: Chieàu cao phaàn trung hoøa, laáy h3 = 0,3 m.
+ h4: Chieàu cao döï tröõ h4 = 0,3 m.
+ h5: Khoaûng caùch giöõa oáng trung taâm vaø taám laù chaén h5 = 0,25 m.
H = 2,16 + 0,295 + 0,3 + 0,3 + 0,25 = 3,305 (m)
Choïn chieàu cao beå H = 3,3 m
Buøn ñöôïc laáy ra khoûi beå baèng oáng D = 70 mm ñaët döôùi aùp löïc thuûy tónh khoaûng 2,0 - 2,5 m. Ñoä doác ñaùy beå i = 5%.
Loïc eùp daây ñai
Giaû söû haøm löôïng buøn hoaït tính sau khi neùn C = 50 kg/m3
Löu löôïng caën ñeán loïc eùp daây ñai:
qb =
Trong ñoù: + q: Löu löôïng buøn dö daãn vaøo beå q = 0,18 m3/h
+ P1: Ñoä aåm ban ñaàu cuûa buøn P1 = 99 %.
+ P2: Ñoä aåm cuûa buøn sau khi neùn P2 = 95%.
qb = = 0,04 (m3/h)
Löôïng caën ñöa maùy:
Q = C * qb = 50 * 0,04 = 2 kg/giôø = 48 kg/ngaøy
Maùy eùp laøm vieäc 4 giôø/ngaøy, 3 ngaøy/tuaàn khi ñoù löôïng caën ñöa ñeán maùy trong 1 tuaàn laø 48 * 7 = 336 kg. Löôïng caën ñöa ñeán maùy trong 01 giôø G = 336/(34) = 28 kg/giôø.
Taûi troïng caën treân 1 m roäng cuûa baêng taûi dao ñoäng trong khoaûng 90 - 680 kg/m chieàu roäng baêng giôø. Choïn baêng taûi coù naêng suaát 90 kg/m roäng giôø
Chieàu roäng baêng taûi
b = = 0,31 (m)
Choïn maùy coù chieàu roäng baêng 0,5 m vaø naêng suaát 90 kg/m.
CHÖÔNG VI: TÍNH TOAÙN KINH TEÁ
CHO HEÄ THOÁNG XÖÛ LYÙ NÖÔÙC THAÛI
VOÁN ÑAÀU TÖ CHO TÖØNG HAÏNG MUÏC
Phaàn xaây döïng
Baûng 6.1: Baûng giaù cho chi phí xaây döïng
TT
Haïng muïc - quy caùch
Soá löôïng
Ñôn giaù
( ñoàng)
Thaønh tieàn (ñoàng)
1
Hoá thu (5,2 m3)
1
2.500.000
13.000.000
2
Beå ñieàu hoøa (41,68 m3)
1
2.500.000
104.200.000
3
Beå laéng I ( 23,312m3)
1
2.500.000
58.280.000
4
Beå troän (0,26 m3)
1
2.500.000
650.000
5
Beå phaûn öùng xoaùy keát hôïp vôùi beå laéng ñöùng (27,66m3)
1
2.500.000
69.150.000
6
Ngaên trung hoøa ( 10,42m3)
1
2.500.000
26.050.000
7
Beå laéng II( 69,25 m3)
1
2.500.000
173.125.000
8
Beå khöû truøng (0,8 m3)
1
2.500.000
2.000.000
9
Ngaên chöùa buøn (12,26m3)
1
2.500.000
30.650.000
10
Beå neùn buøn (0,3 m3)
1
2.500.000
750.000
Toång
477.850.000
Phaàn thieát bò
Baûng 6.2: Baûng giaù cho chi phí thieát bò
TT
Haïng muc - quy caùch
Soá löôïng
Ñôn giaù
( ñoàng)
Thaønh tieàn (ñoàng)
1
Maùy caáp khí beå ñieàu hoøa
1
17.235.000
17.235.000
2
Maùy caáp khí beå Aerotank
1
85.540.000
85.540.000
3
Song chaén raùc
1
10.000.000
10.000.000
4
Bôm nöôùc vaøo beå Aeroank
2
39.000.000
78.000.000
5
Bôm buøn tuaàn hoaøn
2
39.000.000
78.000.000
6
Bôm buøn dö
1
7.000.000
7.000.000
7
Ñaàu phaân phoái khí
24.480.000
24.480.000
8
Heä thoáng van, ñöôøng oáng, phuï kieän
90.000.000
90.000.000
9
Vaän chuyeån, laép ñaët, höôùng daãn vaän haønh
120.000.000
120.000.000
10
Loïc eùp daây ñai
1
342.500.000
342.500.000
11
Cloratô
1
40.000.000
40.000.000
Toång
892.755.000
Toång chi phí caùc haïng muïc coâng trình.
Sñaáutö = 447.855.000 + 892.755.000 = 1.340.610.000 (ñoàng)
Chi phí ñaàu tö naøy ñöôïc tính khaáu hao trong 15 naêm, khaáu hao trong 1 naêm laø:
S 1 = Sñaáutö /15 = 89.374.000
Chi phí quaûn lyù vaø vaän haønh.
Chi phí nhaân coâng.
Löông nhaân coâng:
4 ngöôøi x 1.800.000 ñoàng/ ngöôøi thaùng x 12 = 86.400.000 (ñoàng)
Löông caùn boä:
3 ngöôøi x 3.000.000 ñoàng/ ngöôøi thaùng x 12 =108.000.000 (ñoàng)
Toång chi phí nhaân coâng: 194.400.000 (ñoàng)
Chi phí ñieän naêng.
Chi phí ñieän naêng tính cho 1 naêm.
Baûng 6.3 : Baûng giaù ñieän söû duïng
Haïng muïc
Coâng suaát (kW)
Chi phí (ñoàng)
Bôm nöôùc vaøo beå Aerotank
8,87
77.701.200
Bôm buøn tuaàn hoaøn
0.5
4.380.000
Bôm buøn dö
0,004
35.040
Toång
82.116.240
3. Chi phí hoùa chaát
Baûng 6.4: Baûng giaù thaønh hoùa chaát söû duïng
Hoùa chaát
Khoái löôïng (kg)
Ñôn giaù (ñoàng/kg)
Thaønh tieàn (ñoàng)
Pheøn saét (III) clorua
37.960
3.000
113.880.000
PAC
875
5.5000
4.812.500
NaOH
10.392
7.500
77.940.000
Clo
324
11.000
3.762.000
Toång
200.394.500
Toång chi phí quaûn lyù vaø vaän haønh trong 1 naêm:
S2 = 282.116.240+ 200.394.500+ 194.400.000 = 676.910.740 (ñoàng)
4. Giaù thaønh moät m3 nöôùc thaûi
Toång chi phí ñaàu tö:
S = S1 + S2 = 89.374.000+ 676.910.740 = 766.284.740 (ñoàng)
Laõi suaát ngaân haøng: i = 1%
Toång voán ñaàu tö:
S0 = (1+i). S = (1+0,01 ) x 766.284.740 = 773.947.587 (ñoàng).
Giaù thaønh cho 1m3 nöôùc thaûi:
s = = = 8.482 (ñoàng)
Vaäy giaù thaønh ñeå xöû lyù 1 m3 nöôùc thaûi xaáp xæ 8.482 ñoàng
CHÖÔNG VII: KEÁT LUAÄN VAØ KIEÁN NGHÒ
KEÁT LUAÄN
Ñeå goùp phaàn tích cöïc vaøo vieäc thuùc ñaåy söï nghieäp coâng nghieäp hoùa, hieän ñaïi hoùa ñaát nöôùc, nhieàu ngaønh coâng nghieäp trong nöôùc ñaõ coù nhöõng chuyeån bieán raát roõ neùt maø trong ñoù ngaønh coâng nghieäp giaáy coù theå xem laø moät trong nhöõng tröôøng hôïp ñieån hình. Tuy nhieân, ñeå quaù trình phaùt trieån mang moät yù nghóa toaøn dieän, ngoaøi nhöõng nghieân cöùu taäp trung cho vieäc caûi tieán quy trình coâng ngheä nhaèm taêng hieäu suaát, caûi thieän tính naêng, vieäc xöû lyù nguoàn nöôùc thaûi töø caùc nhaø maùy giaáy cuõng coù moät yù nghóa thieát thöïc vaø raát quan troïng bôûi noù aûnh höôûng tröïc tieáp tôùi moâi tröôøng soáng.
Ñeå coù theå thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi boät giaáy cho nhaø maùy Tam Hieäp, ñeà taøi ñaõ tieán haønh tìm hieåu veà quy trình saûn xuaát saûn phaåm boät giaáy vaø giaáy cuõng nhö caùc thaønh phaàn, tính chaát cô baûn cuûa nöôùc thaûi saûn xuaát cuûa nhaø maùy, ñoàng thôøi caäp nhaät nhöõng coâng ngheä xöû lyù nöôùc thaûi ngaønh giaáy tieân tieán hieän nay ñeå töø ñoù ñeà xuaát daây chuyeàn coâng ngheä thích hôïp nhaát.
Coâng ngheä xöû lyù ñöôïc löïa choïn trong ñeà taøi naøy laø keát hôïp phöông phaùp hoùa lyù vôùi phöông phaùp sinh hoïc nhaèm muïc tieâu ñem laïi hieäu quaû xöû lyù cao, quy trình coâng ngheä ñôn giaûn vaø chi phí thaáp.
Ñeà taøi cuõng ñaõ tính toaùn chi tieát caùc coâng trình xöû lyù vaø theå hieän chuùng treân caùc baûn veõ kyõ thuaät. Ngoaøi ra, chi phí ñaàu tö cho heä thoáng xöû lyù cuõng ñöôïc khaùi toaùn ñeå ñaûm baûo tính khaû thi veà maët kinh teá cho ñeà taøi.
KIEÁN NGHÒ
Qua quaù trình tìm hieåu tình hình moâi tröôøng taïi Coâng ty Noâng Coâng Nghieäp TNHH Tam Hieäp, ñeà taøi coù moät vaøi yù kieán ñoùng goùp vaøo vieäc baûo veä moâi tröôøng taïi Coâng ty nhö sau:
Caàn tieán haønh xaây döïng heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi hoaøn chænh nhö ñaõ ñeà xuaát trong khoùa luaän nhaèm ñaûm baûo söùc khoûe cho coâng nhaân tröïc tieáp saûn xuaát trong Coâng ty - laø nhöõng ngöôøi phaûi chòu söï oâ nhieãm nhieàu nhaát, tieáp ñeán laø nhaân daân soáng quanh vuøng saûn xuaát, ñoàng thôøi goùp phaàn caûi thieän moâi tröôøng soáng cho caùc khu vöïc phuï caän.
Taän duïng laïi boät giaáy töø laéng ñôït 1 nhaèm tieát kieäm nguyeân lieäu saûn xuaát giaáy ñoàng thôøi giaûm chi phí xöû lyù buøn.
Tieán haønh caùc nghieân cöùu aùp duïng saûn xuaát saïch hôn cho Coâng ty Noâng Coâng Nghieäp TNHH Tam Hieäp nhaèm naâng cao hieäu quaû saûn xuaát, tieát kieäm nguyeân vaät lieäu, naêng löôïng, hoùa chaát ñoàng thôøi giaûm nheï caùc gaùnh naëng veà moâi tröôøng, ñaëc bieät laø vaán ñeà nöôùc thaûi.
Boài döôõng, ñaøo taïo ñoäi nguõ caùn boä kyõ thuaät vaø quaûn lyù moâi tröôøng coù trình ñoä vaø yù thöùc traùch nhieäm ñeå quaûn lyù, giaùm saùt vaø xöû lyù chaát thaûi noùi chung vaø nöôùc thaûi noùi rieâng taïi Coâng ty.
._.