ĐẶ T V ẤN ĐỀ
MỤC ĐÍCH ĐỀ TÀI
Hệ thống xử lý nước thải cho nhà máy chế biến mủ cao su được thiết kế nhằm đảm bảo chất lượng nước thải sau xử lý đạt tiêu chuẩn QCVN 01:2015 BTNMT, cột A.
Bảng 1.1: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia vềnước thải sơ chế cao su thiên nhiên
STT Thông số Đơn vị QCVN 01:2015 BTNMT, cột A
N ỘI DUNG ĐỀ TÀI
- Khảo sát hiện trạng môi trường công ty TNHH MTV Cao su Bình Thuận
- Thu thập phân tích số liệu đầu vào
- Đề xuất phương án xử lý nước thải
- Phân tích lựa chọn công nghệ xử lý
- Tính toán các công trình đơn vị
- Dự toán kinh phí thực hiện
PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN
- Thu thập, phân tich, tổng hợp các tài liệu về nhà máy Từ đó tính toán hệ thống xử lý cho nhà máy một cách hợp lý nhất
Nghiên cứu tài liệu liên quan đến tình hình nước thải trong sản xuất hàng may mặc và mũ giày cao cấp là rất quan trọng Việc tìm hiểu các hệ thống xử lý hiệu quả cho loại nước thải này sẽ giúp cải thiện quy trình sản xuất và bảo vệ môi trường.
- Phương pháp so sánh: Đánh giá hiệu quả xử lý nước thải đối với QCVN 01:2015 BTNMT, cột A
- Phương pháp phân tích chi phí lợi ích: Nhằm đánh giá hiệu quả kinh tế trong quá trình xử lý nước thải của các phương pháp xử lý.
D Ự KI Ế N K Ế T QU Ả
Kết quả tính toán thiết kế từ đề tài này sẽ là cơ sở quan trọng cho Công ty TNHH MTV Cao su Bình Thuận trong việc đầu tư xây dựng công trình, nhằm xử lý triệt để lượng nước thải phát sinh từ dự án mở rộng sản xuất của nhà máy và giảm thiểu tác động đến môi trường xung quanh.
TỔ NG QUAN
T ổ ng quan v ề ngành công nghi ệ p s ả n xu ấ t Cao Su
1.1.1 Tình hình phát triển ngành Cao Su trên Thế Giới [7], [8], [10]
Ngành cao su thiên nhiên là một ngành đầu tư dài hạn Theo thống kế đến cuối năm
Năm 2017, tổng diện tích cao su thiên nhiên trên toàn cầu đạt khoảng 13 triệu ha, trong đó Châu Á chiếm 92,42%, Châu Mỹ 5,14% và Châu Phi 2,44% Tổng sản lượng cao su thiên nhiên vượt qua 11 triệu tấn, với Châu Á dẫn đầu chiếm 93,2% tổng sản lượng thế giới, tiếp theo là Châu Phi với 4,3% và Châu Mỹ Latin với 2,5%.
Theo báo cáo thống kê của Rubber Statistical Bulletin – IRSG, tính đến cuối năm 2011, Châu Á là khu vực tiêu thụ cao su thiên nhiên lớn nhất thế giới, chiếm 69,7% tổng nhu cầu toàn cầu, tiếp theo là Châu Âu với 13,5% và Bắc Mỹ với 10,7%.
Nhóm 5 nước sản xuất cao su thiên nhiên lớn nhất thế giới là Thái Lan, Indonesia, Malaysia, Ấn Độ và Việt Nam (chiếm 82,39% trong tổng sản lượng sản xuất của thế giới), nhóm 5 quốc gia tiêu thụ cao su thiên nhiên lớn nhất thế giới là Trung Quốc (33,5%), Mỹ (9,5%), Ấn Độ (8,7%), Nhật Bản (6,6%) và Maylasia (4,6%) Riêng Trung Quốc bình quân
Trong 5 năm qua, ngành cao su thiên nhiên đã chiếm 32% tổng sản lượng tiêu thụ toàn cầu và 24% tổng kim ngạch nhập khẩu Hiện nay, bốn quốc gia xuất khẩu cao su thiên nhiên lớn nhất thế giới bao gồm Thái Lan (gần 3 triệu tấn), Indonesia (2,13 triệu tấn), Malaysia (0,95 triệu tấn) và Việt Nam (0,82 triệu tấn), tổng cộng chiếm 87,35% sản lượng xuất khẩu cao su thiên nhiên toàn cầu.
Hình 1.1: Tỷ trọng tiêu thụ và sản xuất cao su thiên nhiên trên thế giới
Năm 2016, kim ngạch xuất khẩu cao su toàn cầu đạt 12,5 tỷ USD, với Đông Nam Á là khu vực sản xuất chính Trong đó, Thái Lan và Indonesia đóng góp 7,7 tỷ USD, chiếm 65% tổng kim ngạch xuất khẩu thế giới.
1.1.2 Tình hình phát triển ngành công nghiệp cao su tại Việt Nam
Cây cao su được trồng tại Việt Nam từ cuối thế kỷ 19 bởi người Pháp, chủ yếu ở các tỉnh Đông Nam Bộ Sau năm 1975, cây cao su được trồng rộng rãi trên toàn quốc, trở thành cây công nghiệp chủ lực và đóng góp lớn vào kim ngạch xuất khẩu nông sản của Việt Nam Bộ Nông Nghiệp và Phát triển nông thôn chịu trách nhiệm quy hoạch vùng trồng cao su và xây dựng chính sách hỗ trợ phát triển ngành này.
Diện tích cây cao su tại Việt Nam
Theo báo cáo của Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, từ năm 2006 đến 2013, tổng diện tích trồng cao su đã tăng đều qua các năm Tuy nhiên, trong hai năm 2014 và 2015, diện tích cao su ghi nhận xu hướng giảm khoảng 7%.
Tình trạng trồng cao su ồ ạt đã diễn ra trong nhiều năm, nhưng bắt đầu hạn chế trong những năm gần đây do giá cao su giảm thấp Đến năm 2016, tổng diện tích cao su đã có sự thay đổi đáng kể.
Việt Nam đạt 976,4 nghìn ha, giảm gần 1% so với cùng kỳ Diện tích cây cho mủđạt mức
618 nghìn ha, tăng 3% so với năm 2015, tỷ trọng diện tích cây cho mủ ở mức 63,3%
Hình 1.2: Diện tích trồng cao su tại Việt Nam năm 2014
Sản lượng cao su tại Việt Nam đã tăng đều từ 298 nghìn tấn năm 2002 lên 1,03 triệu tấn vào năm 2016, gấp 3,5 lần trong 14 năm Trong giai đoạn 10 năm từ 2006 đến 2016, tốc độ tăng trưởng bình quân đạt 6,45% mỗi năm Tuy nhiên, gần đây, tốc độ tăng trưởng đang có dấu hiệu chững lại.
Năm 2016, sản lượng cao su chỉ tăng 1,9% so với cùng kỳ, thấp hơn nhiều so với mức bình quân 10 năm do sự suy giảm tỷ trọng diện tích cao su cho mủ.
Theo Tổng cục Hải Quan, xuất khẩu cao su thiên nhiên của Việt Nam trong năm 2016 đạt 1,25 triệu tấn với giá trị 1,67 tỷ USD, tăng 10,3% về lượng và 9,2% về giá trị so với cùng kỳ năm trước Sản lượng và kim ngạch xuất khẩu thường thấp từ tháng 2 đến tháng 5 do đây là thời điểm cây cao su rụng lá và ít ra mủ, dẫn đến năng suất khai thác giảm Tuy nhiên, kim ngạch xuất khẩu trong hai tháng cuối năm 2016 đã tăng 30% nhờ vào sự phục hồi mạnh mẽ của giá cao su.
1.1.3 Tổng quan về cây cao su
Nguồn gốc cao su bắt đầu từ Christophe Columbus, người Châu Âu đầu tiên khám phá ra Châu Mỹ Đến năm 1615, cao su mới được biết đến rộng rãi qua các tài liệu văn học.
Bài viết "Dela Monarquia Indiana" của Juan De Torquemada đề cập đến lợi ích và công dụng phổ biến của cao su Hiện nay, có nhiều loại cây chứa mủ cao su mọc rải rác khắp thế giới, đặc biệt là ở vùng nhiệt đới Trong số đó, cây Hevea Brasiliensis (ficus) là giống cây lớn nhất, cùng với các loài như Landophia và một số loại cỏ Cây Hevea Brasiliensis được chọn để canh tác công nghiệp, cung cấp hầu hết lượng cao su thiên nhiên trên toàn cầu.
Sau gần một thế kỷ, kỹ nghệ cao su đã phát triển mạnh mẽ nhờ hai phát minh quan trọng: "ghiền hay cán hóa dẻo cao su" của Hancock và "lưu hóa cao su" của Goodyear Sự gia tăng nhu cầu tiêu thụ đã thúc đẩy việc phát minh ra cao su nhân tạo (cao su tổng hợp) và hiện nay, chế biến cao su tái sinh cũng đang trở thành một xu hướng quan trọng trong ngành.
Cao su được trồng rộng rãi trên toàn cầu, đặc biệt ở các khu vực như Châu Á, Châu Phi và Nam Mỹ Trong đó, khoảng 90% sản lượng cao su tự nhiên đến từ Châu Á, với Đông Nam Á là vùng trồng cao su chủ yếu.
Thành phần mủ cao su
T ổ ng quan v ề Công ty TNHH MTV Cao Su Bình Thu ậ n[14]
1.2.1 Lịch sử hình thành và phát triển:
Vào ngày 06/08/1984, Ủy ban nhân dân tỉnh Thuận Hải đã quyết định thành lập Công ty cao su Thuận Hải, dựa trên việc nâng cấp Trạm kinh tế kỹ thuật Cao su huyện Đức Linh, và công ty này sẽ hoạt động dưới sự quản lý vĩ mô của Ủy ban nhân dân tỉnh.
Năm 1997, ngành cao su và địa phương đã quyết định sáp nhập Công ty cao su Bình Thuận vào Tổng công ty cao su Việt Nam Ngày 13/07/1998, Tổng công ty cao su Việt Nam chính thức thành lập Công ty cao su Bình Thuận, đánh dấu một giai đoạn phát triển mới Từ diện tích 30 hecta ban đầu, công ty đã mở rộng lên đến 4.500 hecta cao su, trong đó 3.960 hecta đã được đưa vào khai thác.
Công ty tọa lạc tại vùng đất hội tụ đầy đủ các yếu tố thiên thời, địa lợi và nhân hòa, tạo điều kiện thuận lợi cho việc trồng mới và khai thác mủ cao su Sản lượng mủ cao su của công ty ngày càng tăng và giao thông thuận tiện giúp dễ dàng vận chuyển và xuất khẩu sản phẩm Là đơn vị chủ lực của tỉnh Bình Thuận, công ty không chỉ chuyên về kỹ thuật trồng, khai thác và chế biến mủ cao su mà còn cung cấp các dịch vụ hỗ trợ cho cao su tiểu điền.
Công ty TNHH MTV Cao su Bình Thuận đang tập trung vào xuất nhập khẩu cao su trong bối cảnh phát triển và hội nhập Công ty cũng mở rộng diện tích trồng cao su mới và thiết lập liên doanh, liên kết với các đối tác trong và ngoài nước để phát triển hoạt động trồng, khai thác và chế biến mủ cao su.
- Chủ tịch Hội đồng thành viên: Ông Nguyễn Ngọc Đại
- Thành viên HĐTV kiêm Tổng Giám Đốc: Ông Nguyễn Văn Thanh
- Thành viên HĐTV kiêm phó Tổng Giám Đốc: Ông Phạm Nguyên Khang
- Kiểm soát viên chuyên trách
- Kiểm soát viên kiêm nhiệm
1.2.2.3 Phòng nghiệp vụvà các đơn vị trực thuộc
3 Phòng Tài chính Kế toán
4 Phòng Kế hoạch – Xây dựng cơ bản
5 Phòng quản lý kỹ thuật
6 Phòng quản lý chất lượng
8 Phòng Thanh tra Bảo vệ - Quân sự
1.2.2.4 Các đơn vị trực thuộc
T ổ ng quan v ề nhà máy cao su Su ố i Kè
Tên nhà máy: Nhà máy cao su Suối Kè – Công ty TNHH MTV Cao su Bình Thuận Địa chỉ: Xã Gia Linh, Huyện Tánh Linh, Tỉnh Bình Thuận
Hoạt động chủ yếu: Chế biến mủ tờ và mủ cốm với công suất 16500 tấn/năm
Hình 1.3: Nhà máy chế biến cao su Suối Kè
1.3.1 Hoạt động chế biến và sản xuất của nhà máy
Nhà máy chế biến cao su Suối Kè ban đầu được xây dựng với công suất 7500 tấn/năm Tuy nhiên, do nhu cầu trong nước và xuất khẩu mủ cốm và mủ tờ tăng cao, nhà máy đã quyết định đầu tư giai đoạn 2 với tổng kinh phí 136 tỷ đồng, nâng công suất lên 9000 tấn/năm.
Hình 1.4: Sơ đồ sản xuất mủ cốm tại nhà máy
1.3.2 Quy trình sản xuất mủ cốm
- Tiếp nhận xử lý nguyên liệu
Công đoạn 1: Tiếp nhận xử lý nguyên liệu
Mủ nước sau khi thu mua từ các điểm sẽ được vận chuyển về nhà máy, nơi mủ được cân trọng lượng và kiểm tra chất lượng bằng cảm quan Để đảm bảo tiêu chuẩn, mủ phải ở trạng thái lỏng tự nhiên.
Tiếp nhận mủ Xử lý
Cán và ép thành bánh
Sấy Đóng gói Đánh đông bằng acid
Mủ cao su được dẫn xuống bể chứa để kiểm tra các chỉ tiêu như NH3, TSC và DRC Sau đó, mủ được chuyển đến hồ đánh đông qua hệ thống máng dẫn inox và được khuấy đều trong khoảng 15 phút Tại hồ đánh đông, mủ được đông bằng acid formic nồng độ 1% với DRC 25% và pH 4.5 – 5.0, sau đó được đưa vào các mương đánh đông Quá trình này phân chia mủ thành hai pha: pha cao su nổi trên bề mặt và pha serum Để ngăn chặn sự oxy hóa bề mặt mủ, dung dịch sodium metabisulfite (Na2S2O3) được phun lên bề mặt mủ trong mương và để qua đêm Thời gian đông tụ diễn ra từ 6 đến 8 giờ.
Công đoạn 2: Gia công cơ học
Mủ sau khi đông tụ được thêm nước vào mương để làm nổi khối mủ, thuận tiện cho công đoạn cán, kéo Mủ được đưa qua máy cán mỏng Crepper để loại bỏ axit và serum, với hệ thống phun nước trên trục cán để làm sạch Tiếp theo, tờ mủ được chuyển qua máy cán băm liên hợp để tạo hạt có đường kính khoảng 6mm, sau đó cho vào hồ nước rửa Cuối cùng, bơm Vortex hút các hạt cốm lên sàn rung để tách nước, rồi đưa vào thùng sấy Trong thùng sấy, cần dàn đều mủ sao cho tơi xốp, không dồn ép, và để ráo ít nhất 30 phút, không quá 1 giờ.
Mủ đã băm xuống hồ phải sấy hết, không để qua ngày hôm sau sẽ ảnh hưởng đến chất lượng mủ sau khi sấy
Công đoan 3: Gia công nhiệt
Mủ cốm sau khi để ráo sẽ được sấy trong lò với nhiệt độ từ 100°C đến 125°C Thời gian sấy kéo dài từ 4 đến 5 giờ, với mỗi thùng sản phẩm ra lò trong khoảng 9 đến 12 phút Sau khi sấy xong, sản phẩm sẽ được đưa qua hệ thống hút để làm nguội trước khi được đưa ra khỏi lò.
Công đoạn 4: Hoàn chỉnh sản phẩm
Mủ được cân, ép thành bành và phân loại với màu vàng đồng đều, không lẫn vật lạ, không có đốm trắng và không chảy dính Trọng lượng mỗi bành theo quy định TCVN 3769 – 83 là 33,33 kg Sau khi ép, bành được dán nhãn và đóng gói trong túi nhựa PE Các bành đã đóng gói được xếp lên pallet, mỗi pallet chứa 30 bành, sau đó được xe nâng di chuyển vào kho thành phẩm.
Hình 1.5: Quy trình chế biến và dòng nước thải
Cân + Ép bành Đóng gói Thành phẩm
1.3.3 Quy trình sản xuất mủ tờ
Công đoạn 1: Tiếp nhận và xử lý mủ nước
Kiểm tra và đánh giá chất lượng nguyên liệu mủ nước là bước quan trọng tại nhà máy Sau khi tiếp nhận, mủ sẽ được kiểm tra các chỉ tiêu chất lượng, trong đó lượng NH3 còn lại phải đạt