KỸ NGHỆ GIẤY

Kỹ Nghệ Giấy
Mai Thanh Truyết
West Covina 10/2007
http://www.vastvietnam.org/nghiencuu/kngtq.htm

Kỹ nghệ làm bột giấy và giấy đang ngự trị trên thế giới do một số quốc gia sau đây chiếm hầu hết các doanh thu toàn cầu: 1- Bắc Mỹ có Hoa Kỳ và Canada, 2- Bắc Âu có Finland (Phần Lan) và Sweden (Thuỵ Điển), 3- Đông Á do Nhật Bản. Úc châu và các quốc gia Châu Mỹ La tinh đang phát triển đáng kể, Cũng như Trung Quốc và Russia (Nga) sẽ tăng trưởng kỹ nghệ nầy trong vài năm tới.

Bột giấy là sản phẩm cần thiết để làm ra giấy. Theo lịch sử của kỹ nghệ nầy, vào năm 1850, Friedrich Gottlob Keller, người Đức đã thành công trong việc nghiền gỗ hành bột giấy bằng một máy nghiền làm bằng đá. Sau đó, C.B. Tilghman, Mỹ và C.F. Dahl, Thuỵ Điển dùng hoá chất để biến những sợi giấy (fiber) thành bột (pulp). Kể từ đó, với sự sáng chế ra máy in bằng hơi nước , giấy trở thành một công cụ quan trọng trong việc khai trí và giải quyết nạn mù chữ trên thế giới.

Hoa Kỳ là quốc gia xử dụng giấy và làm ra giấy nhiều nhất trên thế giới. Mức tiêu thụ giấy của Hoa Kỳ từ 84,9 triệu tấn năm 1990 lên đến 97,2 triệu tấn năm 2002. Trong khí đó nhu cầu của Việt Nam là 1,8 triệu tấn cho năm 2006 và dự kiến tăng lên 5,1 triệu tấn năm 2015. Hiện tại Việt Nam có khả năng sản xuất 1,1 triệu tấn giấy do đa số bột giấy nhập cảng từ ngoại quốc.

Yếu tố môi trường trong công nghệ giấy

Kỹ nghệ giấy là một công nghệ tạo ra nhiều ô nhiễm bậc nhất so với nhiều công nghệ khác. Lượng nguyên liệu sử dụng như nước, xút caustic, chlor và một số hoá chất khác cùng những phế thải rắn và lỏng vẫn còn là hai vấn nạn lớn trong công nghệ nầy. Căn cứ vào mức sản xuất của nhà máy giấy Bãi Bằng, Vĩnh Phú, Bắc Việt, hàng năm nhà máy thải hồi vào các phụ lưu sông Hồng gần 13 triệu m3 nước thải không qua xử lý. Một số hoá chất độc hại hình thành trong hoá trình biến chế hiện đang là những đề tài nghiên cứu để xử lý cho các nhà làm khoa học.

Nạn giảm thiểu rừng: Đây là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng lên môi trường lớn nhất trong kỹ nghệ giấy. Số lượng cây rừng cần thiết để sản xuất ra 1 tấn giấy tuỳ thuộc vào phương pháp làm bột giấy cũng như phẩm chất của từng loại cây. Thông thường, theo phương pháp Kraft, một phương pháp làm ra giấy có phẩm chất cao và trắng, cần 24 cây gỗ mềm hoặc cứng cao 12 mét và có đường kính trung bình từ 15 đến 20 cm là có thể sản xuất ra 1 tấn giấy. Còn đối với phương pháp “groundwood”, chỉ cần phân nửa lượng cây trồng trên là có thể cho ra 1 tấn giấy, nhưng với phẩm chất xấu hơn.

Dù sử dụng phương pháp đi nữa, với nhu cầu trên 200 triệu tấn giấy hàng năm cho toàn thế giới, số lượng cây dùng đã là mối lo ngại cho những nhà môi trường. Tuy đa số nhà máy làm giấy đã trồng lại cây rừng sau khi chặt đốn cây để làm nguyên liệu, số lượng rừng thất thoát vẫn là một con số lớn đáng kể, vì cần phải có thời gian để thay thế những cây đã đốn. Điều nầy là một yếu tố không nhỏ trong việc làm giảm thiều sự hâm nóng toàn cầu vì 1triệu mẫu cây trồng có thể hấp thụ hàng năm 70 triệu tấn CO2 . Do đó, việc dùng giấy tái sinh (paper recycling) là một việc làm đúng đắn nhất trong lúc nầy vì một miếng giấy có thể được “tái sinh” từ 5 đến 7 lần trước khi sợi (fiber) giấy trở thành quá ngắn đê làm giấy trở lại. Muốn giữ lại phẩm chất của giấy gần giống như ban đầu, có thể trộn giấy tái sinh và bột giấy nguyên thuỷ để tăng thêm phẩm chất của giấy.

Vấn đề phế thải trong công nghệ giấy: Trong quá trình sản xuất giấy, việc xử dụng một lượng lớn hoá chất và chất phế thải cũng là một mối ưu tư lớn cho nhân loại. Như chlor dùng để tẩy trắng bột giấy sẽ tạo ra một số hoá chất độc hại như furans và dioxins là hai hoá chất nằm trong danh sách 12 hoá chất “dơ bẩn” đã bị cấm sản xuất và cấm dùng từ năm 2002 do Liên Hiệp Quốc đề ra. Ngoài hai yếu tố trên, phế thải lỏng còn chứa nhựa cây (lignins), một số hợp chất hữu cơ, kim loại độc hại như arsenic, mangan, selenium v.v…, và mức oxy hoà tan giảm (DO). Tình trạng nầy đã xảy ra tại bang British Columbia làm cho ngành cá nơi đây phải chấm dứt vào năm 1992 do nguồn nước đã bị ô nhiễm.

Một chất phế thải khác cũng không kém phần quan trọng là dung dịch đen (black liquor). Đây là một dung dịch hình thành trong quá trình phá vỡ những mãng cây mỏng thành bột giấy. Dung dịch nầy được xử lý bằng cách bốc hơi để có được một hổn hợp màu trắng sau khi tác dụng với vôi sống. Chất sau nầy sẽ được tái dụng trong việc làm bột giấy.

Phế thải rắn trong công nghệ giấy: Trong tất cả công nghệ hiện hành, công nghệ giấy phát thải một lượng phế thải lớn nhất. Tại Hoa Kỳ, lượng rác từ công nghệ nầy chiếm 31 đến 38% ở các bãi rác khắp nơi. Do đó vấn đề tái sinh giấy là một vấn đề cấp bách. Chỉ riêng tại Mỹ, hàng năm Hoa Kỳ tái sinh trên 45 triệu tấn giấy chiếm gần nửa nhu cầu giấy cho toàn quốc. Tuy nhiên vấn đề tái sinh giấy cũng tạo ra một nguồn phế thải mới. Tuy giấy tái sinh cần ít nước, hoá chất, năng lượng, và ít ô nhiễm hơn sản xuất giấy nguyên thuỷ từ cây. Nhưng vì phải xử dụng nhiều chất tẩy (chlor) do đó các hoá chất độc hại, nguy cơ tao ra ung thư sinh ra nhiều hơn. Hiện tại các nhà nghiên cứu đang truy tìm hoá chất thay thế chlor trong việc tẩy màu và làm trắng bột giấy.

Đối với nhà máy giấy Bãi Bằng tại Vĩnh Phú (Bắc Việt), vì đây là một đầu tư do Thuỵ Điển (Sweden) giúp đở từ năm 1974, trong quá trình hơn 30 năm vận hành, một số nghiên cứu đã được các nhà khoa học Thuỵ Điển thực hiện ở nhà máy nầy. B.E. Bengtsson, L. Reutergardh et al. đã phân tích phế thải lỏng (effluent), và chất rắn lắng đọng dưới đáy hồ chứa (sediment). Kết quả cho thấy, những hợp chất hữu cơ chứa chlor có hàm lượng là 4,7 Kg/tấn, và hợp chất hứu cơ chứa chlor và phenol (dioxins và furans) 31g/tấn trong phế thải lỏng. Về chất rắn lắn đọng trong hồ chứa có hàm lượng hữu cơ có chlor là 70 – 100 ug/g, gấp 100 lần cao hơn mức độ mức độ thông thường ở sông ngòi…Do đó, tình trạng tôm cá, cua, và các loài nhuyễn thể (sò, ốc) ở các vùng chung quanh nhà máy đã bị nhiễm độc. Thậm chí gạo sản xuất ở những nơi nầy cũng có dấu vết của hợp chất hữu cơ chứa chlor và kim loại độc hại. Nước ở các phụ lưu chung quanh đã chảy vào sông Hồng và có thể ảnh hưởng đến sức khoẻ con người một khi ăn phải tôm cá đánh bắt được từ những nơi đã bị ô nhiễm do 13 triệu m3 nước thải hàng năm từ nhà máy Bãi Bằng, theo kết luận của các tác giả trên.

Ngoài nhà máy Bãi Bằng ra, Việt Nam hiện có các nhà máy sau đây đang hoạt động và có công suất lần lượt như sau: - Nhà máy Việt Trì, Bắc Việt với công suất 25.000 tấn giấy/năm, - Nhà Máy Tân Mai, Biên Hòa, 48.000tấn/năm 2000, - Nhà máy Đồng Nai, Đồng Nai, 14.000 tấn/năm, Nhà máy Kontum, Trung Việt, bắt đầu khởi công từ 2001, đang trong vòng xây dựng hạ tầng cơ sở và “trồng rừng”, - Nhà máy Mang Yang, Gia Lai đang dự kiến trồng 20.000 mẫu rừng từ 1993, - Nhà máy Mục Sơn, Thanh Hoá dự kiến xây dựng nhà máy với công suất 50.000 tấn giấy/năm từ 2001 nhưng đanhg bị hoãn lại vì lý do tài chính, - Nhà máy Bình Dương (2001), Hải Phòng (2000), Cầu Dương, Hà Nội (2001), - Nhà máy Lê Hoà, Khu chế xuất Tân Tạo thiết lập từ 1995, sản xuất một lượng nhỏ giấy tập học trò, giấy copy v.v…, - Nhà máy NDK, Sài Gòn sảm xuất 15.000 tấn giấy tái sinh hàng năm (2001), - Nhà máy Saigon Paper (2001) 10.00 tấn/năm gồm giấy carton và giấy áti sinh, - Nhà máy Nissho Iwai, Hà Tỉnh sản xuất 130.000 tấn gỗ lát mỏng năm 2000. Và sau cùng nhà máy Hậu Giang với công suất dự kiến là 570.000 tấn/năm mới vừa khởi công ngày 6/8/2007 vừa qua.

Tất cả những nhà máy hiện có hay còn nằm trong trong dự án, hay các nhà máy sản xuất một công đoạn trong công nghệ giấy như là bột giấy, trồng rừng hay gỗ cắt lát mỏng v.v… đều không có hay chưa có hệ thống xử lý phế thải rắn, lỏng và khí hoàn chỉnh. Điều nầy tạo ra những vấn nạn ô nhiễm môi trường lên những vùng xây dựng nhà máy cũng như chuyển các hệ luỵ trên đến những vùng phụ cận cùng những phụ lưu của các sông ngòi qua dòng chảy có chứa ô nhiễm vì công nghệ giấy tạo ra nhiều phế thải lỏng nhất so với các công nghệ sản xuất khác.

Việt Nam cần xem đây là một vấn đề phải giải quyết để cân bằng mức phát triển xã hội và bảo vệ mội trường ứng hợp với chiều hướng toàn cầu hoá trên thế giới hơn là chấp thuận đầu tư ngoại quốc thiếu điều nghiên kỹ lưỡng khiến cho nhiều dự án đã bị “treo” hay chấm dứt nửa chừng thiệt hại hàng tỷ Mỹ kim trong quá khứ và hiện tại..

Mai Thanh Truyết
West Covina 10/2007


Đọc thêm :

Kỹ Nghệ Giấy: Nhà Máy Bãi Bằng. (10/10) - TS Mai Thanh Truyết.

Kỹ Nghệ Giấy: Nhà Máy Hậu Giang. (10/10) - TS Mai Thanh Truyết.