Công nghệ Môi trường

Thông qua việc thực hiện thành công đề tài “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ bể sinh học có giá thể di động (MBBR) trong xử lý sinh học kỵ khí nước thải nhà máy sản xuất giấy bao bì công nghiệp”, các nhà khoa học thuộc Viện Công nghiệp Giấy và Xenluylô (Bộ Công Thương) đã xây dựng được quy trình công nghệ xử lý sinh học kỵ khí nước thải nhà máy sản xuất giấy bao bì công nghiệp, có ứng dụng công nghệ MBBR, góp phần nâng cao hiệu quả xử lý sinh học kỵ khí tại nhà máy giấy.

Nghiên cứu nhằm góp phần tháo gỡ những vướng mắc hiện nay đối với công nghệ xử lý màu nước thải cho ngành, đồng thời đóng góp những thông tin khoa học để hoàn thiện cho công nghệ xử lý nước thải đáp ứng tiêu chuẩn xả thải của các Quy chuẩn Việt Nam hiện hành.

Trong quá trình sản xuất giấy bao bì công nghiệp luôn gây ra một lượng lớn chất thải rắn, chứa đựng nhiều tạp chất không mong muốn.

Đồng xử lý chất thải rắn bằng lò hơi tầng sôi giúp tận dụng được nhiệt lượng phục vụ lại quá trình sản xuất, xử lý được hầu hết chất thải rắn thông thường phát sinh, góp phần làm giảm chi phí đầu tư, nâng cao hiệu quả sản xuất kinh doanh của doanh nghiệp.

Viện Công nghiệp Giấy và Xenluylô đã nghiên cứu ứng dụng công nghệ MBBR trong xử lý sinh học kỵ khí nước thải nhà máy sản xuất giấy bao bì công nghiệp.

Mục đích của nghiên cứu là lựa chọn loại giá thể di động (MBBR) và tối ưu hóa yếu tố công nghệ như: thể tích giá thể và pH phù hợp trong bể sinh học kỵ khí có MBBR xử lý nước thải sản xuất giấy bao bì. Thí nghiệm được triển khai nghiên cứu trong 60 ngày. Kết quả nghiên cứu cho thấy, loại giá thể được lựa chọn có dạng khối lập phương màu trắng, kích thước 15 x 15mm, diện tích bề mặt riêng 8.000 -10.000 m2/m3, hiệu quả xử lý các chất hữu cơ COD đạt 88,08%; thể tích giá thể là 25%, pH từ 6,5 -7,5.

Nghiên cứu trình bày quá trình xử lý màu trong nước thải sản xuất bột giấy bằng công nghệ ozone bọt mịn. Sự ảnh hưởng của các yếu tố như các phương pháp tạo ra các bọt ozone siêu nhỏ, nồng độ ban đầu của màu nước thải, pH dung dịch, độ mặn của dung dịch và những kết quả thu được bằng cách xây dựng phương trình động học bậc một được tiến hành làm rõ trong nghiên cứu này. Kết quả từ nghiên cứu suy ra được phương pháp ozone bọt mịn chứa nhiều tiềm năng do tình hiệu quả và an toàn trong quá trình xử lý nước thải. Bên cạnh đó, các yếu tố pH dung dịch  và độ mặn của dung dịch không ảnh hưởng lớn đến quá trình xử lý chất màu.

Các tác giả đã xây dựng hệ số phát thải trung bình đối với chất thải rắn thông thường và chất thải rắn nguy hại phát sinh từ ngành sản xuất giấy và bột giấy là 122,41 và 0,95 kg/tấn giấy, tương ứng. Trên cơ sở đó, các tác giả đã ước tính được khối lượng chất thải rắn công nghiệp phát sinh là 54.9112 tấn chất thải rắn thông thường, 426 tấn chất thải rắn nguy hại (năm 2020); 91.740 tấn chất thải rắn thông thường, 712 tấn chất thải rắn nguy hại (năm 2025). Tác giả cũng đã trình bày kết quả thử nghiệm đồng đốt chất thải rắn không nguy hại trong lò hơi của Công ty TNHH xưởng giấy Chánh Dương và Công ty TNHH Giấy Kraft Vina. Kết quả cho thấy khi đồng đốt chất thải từ nhà máy giấy trong lò hơi sử dụng nhiên liệu than và trong lò hơi sử dụng củi thì các chỉ tiêu ô nhiễm của khói thải vẫn đạt quy chuẩn môi trường.

Nghiên cứu đánh giá khả năng xử lý nuớc thải giấy và bột giấy bằng công nghệ màng lọc sinh học (MBR) trong quy mô phòng thí nghiệm. Bể phản ứng được thiết kế với dung tích 155 lít (L*W*H =50*38,75*80 cm) và sử dụng module màng nhúng chìm có kích thước lỗ lọc tương đương 0,03 µm. Nghiên cứu bố trí thí nghiệm, đánh giá hiệu quả xử lý nuớc thải sản xuất bột giấy và giấy trong thời gian 30 ngày. Hiệu quả xử lý trung bình COD, BOD5, độ màu và TSS tương ứng lần luợt 86,44; 91,47; 87,43  và 79,73%. Trong 30 ngày nghiên cứu, năng suất lọc giảm dần từ 31 xuống còn 23,8 lít/m2.h. Ứng dụng thử nghiệm công nghệ màng lọc sinh học trên quy mô thực tế với nuớc thải sản xuất giấy bao bì công nghiệp đạt hiệu quả 90 – 96% đối với COD, 91 – 97% đối với BOD5; 70 – 90% độ màu và đặc biệt đạt 95 – 98% với TSS. Kết quả nghiên cứu đã cho thấy ứng dụng tiềm năng của sự kết hợp giữa xử lý sinh học và lọc màng trong việc tái chế nước thải ngành giấy.

Ngành giấy tiêu thụ năng lượng lớn thứ 5 trên thế giới – sử dụng 4% năng lượng toàn cầu mỗi năm. Do đó, nhu cầu tiêu hao nhiên liệu tương ứng cũng vô cùng lớn.