Những công nghệ sản xuất bột giấy đáp ứng tiêu chuẩn xanh

Xu hướng xanh hóa là một mục tiêu trọng điểm trong ngành công nghiệp sản xuất bột giấy nhằm  hướng đến nền kinh tế xanh tuần hoàn trên toàn cầu. Đây là một xu thế tất yếu bởi ngành bột giấy tiêu tốn nguồn năng lượng rất lớn để sản xuất ra thành phẩm, đồng thời phát thải ra nhiều chất ô nhiễm độc hại cho môi trường, gây nguy hiểm cho con người và hệ sinh thái. Để tiếp tục duy trì, phát triển và đáp ứng được nhu cầu tiêu dùng ngày càng tăng, doanh nghiệp cần tìm kiếm các công nghệ xanh cho ngành sản xuất bột giấy. Cùng RX Tradex tìm hiểu những công nghệ sản xuất bột giấy đáp ứng tiêu chuẩn xanh thông qua bài viết dưới đây!

1. Thực trạng tác động của ngành công nghiệp sản xuất bột giấy đối với môi trường.

Ngành công nghiệp sản xuất giấy và bột giấy là một trong những ngành quan trọng của nền kinh tế toàn cầu. Năm 2022, toàn ngành sản lượng đạt khoảng 8,2 triệu tấn, tiêu thụ 6,8 triệu tấn, nhập khẩu 1,8 triệu tấn, xuất khẩu 0,8 triệu tấn. [1] Tuy nhiên, ngành sản xuất bột giấy là một trong những lĩnh vực phát thải nhiều chất ô nhiễm độc hại cho môi trường nhất bởi việc phải sử dụng nhiều nguyên liệu hóa chất.

Ngoài ra, ngành giấy là một trong 5 lĩnh vực công nghiệp có mức độ tiêu thụ năng lượng lớn trên thế giới – đứng ở vị trí thứ 5 và tỷ trọng chiếm tới 4% năng lượng toàn cầu mỗi năm. Theo khảo sát, đánh giá của tổng công ty Giấy Việt Nam, năng lượng dành cho sản xuất giấy và bột giấy chiếm tới 20-30% chi phí. [2] Giữa những lợi ích to lớn mà ngành công nghiệp sản xuất giấy và bột giấy đem lại cho người tiêu dùng, doanh nghiệp và cả nền kinh tế toàn cầu thì bài toán đặt ra là làm sao để cải thiện các tác động tiêu cực của ngành đến với môi trường, sức khỏe và sự an toàn của con người. Bởi các vấn đề trên tại Việt Nam, ngành công nghiệp sản xuất giấy đã có nhiều quy định, tiêu chuẩn xanh được đặt ra nhằm bảo vệ môi trường, tiết kiệm năng lượng hướng tới sản xuất bền vững.

Xu hướng xanh hóa này không còn là một việc được khuyến khích thực hiện mà trong tương lai gần, đây sẽ là một điều kiện bắt buộc để mỗi doanh nghiệp có thể tồn tại và phát triển bởi nhiều nhà đầu tư, người tiêu dùng, cơ quan ban ngành đều sẽ yêu cầu các sản phẩm đến từ những đơn vị đáp ứng được các tiêu chuẩn xanh trong sản xuất. Do đó, việc nghiên cứu và chuyển dịch dây chuyền sản xuất là một việc cần phải thực hiện sớm trong các doanh nghiệp sản xuất bột giấy.

2. Các công nghệ sản xuất bột giấy tiên tiến, đáp ứng tiêu chuẩn xanh hiện nay.

2.1. Sản xuất bột giấy theo công nghệ sinh học.

Sản xuất bột giấy theo công nghệ sinh học là quá trình xử lý nguyên liệu bằng vi sinh vật (thường là nấm), thay vì dùng nhiều hóa chất có hại, nhằm tạo ra sản phẩm bột giấy phù hợp. Trên thế giới cũng đã nghiên cứu và ứng dụng nhiều chế phẩm sinh học để thay thế kiềm và hóa chất tẩy trắng trong các công đoạn sản xuất bột giấy, ví dụ việc sử dụng enzyme hay nấm mục để phân hủy lignin, nấm mục nâu phân hủy xenlulozo và hemixenluloza, enzyme để xử lý, tẩy trắng bột,…

Lợi ích của công nghệ sản xuất này:

• Tuần hoàn nước sử dụng để rửa bột.
• Không sử dụng nhiệt để nấu nên không tạo ra nước thải giúp hạn chế tối đa ô nhiễm môi trường.
• Tiết kiệm năng lượng đáng kể: 60% điện, 100% than, 99% nước và trên 50% nguyên liệu tài nguyên thực vật. [3]
• …

2.2. Công nghệ đánh tơi và rửa bột giấy tiên tiến trong quá trình khử mực – Taizen.

Tất cả hệ thống khử mực sẽ gồm hai bước chính: Tách mực khỏi sợi xơ và loại bỏ mực đã tách ra này. Nếu việc tách mực không thực hiện tốt, thì cũng không thể loại bỏ mực triệt để khỏi bột giấy. Trong máy đánh tơi New Taizen, các sợi xơ tiếp xúc với nhau, cọ xát nhẹ nhàng nhưng liên tục trong thời gian 10 phút. Quá trình ma sát này gần như phá vỡ tất cả các liên kết giữa mực và các sợi xơ trong bột giấy. Các hạt mực thu được có kích thước nhỏ, khiến chúng dễ dàng bị loại bỏ hơn trong máy rửa đứng Taizen ở quy trình tiếp theo, không giống như khử mực bằng phương pháp tuyển nổi, chỉ hiệu quả với các hạt mực lớn hơn 10μm. [4]

Lợi ích của công nghệ sản xuất bột giấy Taizen:

• Tách mực triệt để khỏi xơ sợi, tạo ra các hạt mực kích thước nhỏ hơn 10μm nên dễ dàng bị loại bỏ hơn trong giai đoạn khử mực. [4]
• Độ sạch của giấy cao vì không chỉ khử được mực mà cả tro, xơ sợi mịn.
• Không làm hao hụt nguyên liệu xơ sợi dài như các thiết bị rửa bột giấy truyền thống.
• Chi phí bảo trì thấp, độ bền cao.

2.3. Công nghệ nấu bột liên tục đẳng nhiệt (Isothermal cooking-ITC) và hệ thống thu hồi hóa chất khép kín, kết hợp với công nghệ tẩy trắng bột giấy tiên tiến ECF.

Đây là mô hình sản xuất tiên tiến của Nhà máy Bột – Giấy VNT19, tại xã Bình Phước, huyện Bình Sơn (Quảng Ngãi) với quy mô công suất 350.000 tấn/năm. [5] Mục tiêu hàng đầu của nhà máy này là phát triển xanh và bền vững, cam kết việc sản xuất gắn liền với các biện pháp bảo vệ môi trường. Trong công nghệ kết hợp này, để giúp hạn chế tạo ra nước thải công nghiệp, nước rửa bột giai đoạn sau được tái sử dụng lại làm nước rửa bột cho giai đoạn trước. Bên cạnh đó, quá trình tẩy trắng không sử dụng nguyên tố clo mà dùng các dẫn xuất của clo như clo dioxit (ClO2) trong môi trường kiềm.

Lợi ích của công nghệ ITC kết hợp với tẩy trắng bằng ECF:

• Giảm thiểu tối đa lượng nước thải công nghiệp nguy hại với môi trường do các chất rửa bột giấy bằng hóa học gây ra.
• Tạo ra một chu trình tuần hoàn cho dây chuyền sản xuất, tiết kiệm chi phí xử lý nước thải.
• Toàn bộ dịch đen loãng cuối cùng được thu hồi, cô đặc để làm nhiên liệu cho lò hơi đốt than tầng sôi và tuabin phát điện trở lại cho nhà máy công suất 54MW. [5] Đồng thời việc này giúp tiết giảm nguồn phát thải, hạn chế tác động tiêu cực đến môi trường.
• Lượng điện dư thừa có thể bán cho lưới điện quốc gia, mang lại giá trị kinh tế cho doanh nghiệp.
• Độ trắng của bột có thể đạt tới 90% ISO nhưng lại có chi phí vận hành thấp, bột có chất lượng cao hơn, trong khi mức độ gây ra ô nhiễm môi trường thấp nhờ giảm thiểu AOX trong nước thải. [6]

2.4. Hệ thống sấy bột giấy EvoDry cải tiến.

Hệ thống sấy EvoDry được cải tiến với quá trình sấy khô bột giấy tiết kiệm năng lượng dựa trên: Công nghệ dây đôi công suất cao, máy sấy tấm thế hệ mới, cùng với máy cắt, dây chuyền đóng kiện tiên tiến và các công nghệ thân thiện với môi trường: Hệ thống thu hồi năng lượng khí thải lò hơi, sàng lọc tinh, công nghệ khử nước dây đôi hoàn toàn tự động, bộ phận ép với một máy ép hỗn hợp và hai máy ép giày (shoes press).

Lợi ích của hệ thống sấy bột giấy EvoDry cải tiến:

• Giảm thời gian ngừng hoạt động, cơ chế khởi động lại nhanh.
• Hiệu suất cao, sấy khô hiệu quả, tạo ra chất lượng bột giấy hàng đầu.
• Giảm đáng kể chi phí vận hành nhà máy.
• Đáp ứng các yêu cầu khắt khe nhất về sức khỏe, an toàn và các quy định về môi trường.

2.5. Công nghệ sản xuất bột giấy organocell.

Công nghệ organocell là một phương pháp sản xuất bột giấy không có lưu huỳnh, vì thế nên rất thân thiện với môi trường. Gỗ được nấu với hỗn hợp nước và methanol, thêm dung dịch kiềm qua nhiều giai đoạn dưới áp suất và nhiệt lên đến 190 độ C. Qua đó lignin và hemicellulose được hòa tan, rửa sạch qua nhiều giai đoạn rồi tẩy trắng và tháo nước.

Lợi ích của công nghệ sản xuất bột giấy organocell:

• An toàn hơn môi trường vì không sử dụng lưu huỳnh.
• Thu được lignin và hemixenluloza không chứa lưu huỳnh, được sử dụng tiếp tục trong công nghiệp hóa học.
• Tiết kiệm được chi phí khi methanol và kiềm được tái chế lại song song với sản xuất bột giấy.

3. Tổng kết.

Thông qua bài viết trên, hy vọng đã cung cấp thêm các cập nhật về những công nghệ sản xuất bột giấy đáp ứng tiêu chuẩn xanh hóa ngành công nghiệp giấy. Không riêng gì ngành sản xuất giấy và bột giấy mà hầu hết các lĩnh vực đều đang có biến chuyển đối công nghệ, dây chuyền sản xuất hướng đến phát triển bền vững cho một nền kinh tế xanh tuần hoàn. Cũng nhằm mục đích tạo cơ hội cho doanh nghiệp Việt giới thiệu các công nghệ, máy móc thiết bị của mình với thế giới, và đồng thời học hỏi các giải pháp, sản phẩm dịch vụ của các thương hiệu quốc tế tên tuổi, RX Tradex đồng tổ chức top 4 Triển lãm Quốc tế hàng đầu khu vực: Vietnam Manufacturing Expo, METALEX Vietnam, NEPCON Vietnam trong năm 2023 và Waste and Recycling Vietnam.

Ghi chú:

[1] Sản lượng giấy toàn ngành.

[2] Năng lượng dùng trong ngành giấy và bột giấy.

[3] Công nghệ sản xuất bột giấy sinh học giúp tiết kiệm năng lượng.

[4] Công nghệ đánh tơi Taizen.

[5] Phát điện cho nhà máy 54MW.

[6] Công nghệ ECF đạt độ trắng 90%.