Đề tài Sản xuất sạch hơn trong chế biến gỗ nội thất

TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA MÔI TRƯỜNG ------—&–------ BÀI TIỂU LUẬN Đề tài: SẢN XUẤT SẠCH HƠN TRONG CHẾ BIẾN GỖ NỘI THẤT Cơ sở chế biến Tiến Mạnh Thôn Thái Bình-Bình Yên-Thạch Thất-Hà Nội Hà Nội.2016 MỤC LỤC:  Mở đầu Chế biến gỗ (hay còn gọi là nghề mộc) từ rất lâu đã trở thành một nghề truyền thống của nước ta với sự phát triển từ cuối những năm của thế kỷ X, thời nhà Đinh. Trải qua hàng trăm năm phát triển, hiện nay nước ta có khoảng 3.500 doanh nghiệp chế biến gỗ, 340 làng nghề truyền thống như: làng nghề đồ gỗ mỹ nghệ Đồng Kỵ- Bắc Ninh, làng Sơn Đồng- Hoài Đức-Hà Nội, làng Phúc Lộc- Ninh Bìnhvà còn rất nhiều hộ gia đình sản xuất nhỏ lẻ. Mỗi làng nghề phát triển ở nhiều lĩnh vực gỗ khác nhau như chạm khắc, xẻ, sơ chế Ngày nay nước ta đã có rất nhiều sản phẩm gỗ không chỉ phục vụ nhu cầu trong nước mà còn xuất khẩu ra nước ngoài. Và để sản xuất ra một sản phẩm cần trải qua rất nhiều giai đoạn. Mặc dù mang lại lợi nhuận về kinh tế nhưng nó cũng gây ra không ít vấn đề về môi trường và sức khỏe con người trong quá trình sản xuất. Bởi vậy hôm nay nhóm 1 chọn đề tài “ Sản xuất sạch hơn trong chế biến gỗ nội thất” để tìm hiểu thêm về các giai đoạn sản xuất, những tác động đến môi trường và gợi ý một số biện pháp sản xuất sạch hơn nhằm cải thiện, bảo vệ môi trường tại cơ sở chế biến gỗ nội thất Tiến Mạnh- Hà Nội. Nguyên liệu STT Nguyên liệu Đơn vị Lượng sử dụng -/tháng Gỗ ( Xoan, Mít ..) Kg 800 Điện Kwh 1635 Sơn Kg 1 Nước L 600 Nguyên liệu cần cung cấp phục vụ sản xuất trung bình trong một tháng của cơ sở bao gồm: 2.1 Gỗ đầu vào: Giai đoạn cần thiết và quan trọng đầu tiên trong sản xuất và chế biến gỗ đó là chọn lọc nguyên liệu. Gỗ đầu vào phải là những loại gỗ tốt nhất, không bị nứt cong hay những lỗi khác để đảm bảo khi chế biến sẽ được những miếng gỗ vuông vức, bền và đẹp. Cơ sở thường nhập các loại gỗ đã được sơ chế qua bước sấy để loại bỏ nước tạo độ bền cho sản phẩm, một số là gỗ sấy cả cây, một số là khối gỗ đã sấy. Các loại gỗ thường sử dụng: Gỗ Mít, gỗ Xoan đào, gỗ Sồi ... tùy theo yêu cầu của khách hàng. 2.2 Sơn: Cơ sở thường sử dụng sơn PU để làm sơn lót và sơn hoàn thiện sản phẩm. Đây là loại sơn tiện dụng cho đồ gỗ trang trí nội thất cao cấp. Sơn có độ cứng, độ bám dính tốt và độ bền cao, đặc biệt có khả năng chống chịu tia UV và thời tiết tốt. Ở các loại sơn PU thông thường, hàm lượng chất rắn chiếm 13% phần còn lại chủ yếu là VOC tương đương 600 – 840 g/l. 2.3 Nước: Trong quá trình sản xuất cần khoảng 600 lít/tháng chủ yếu làm mát lưỡi cưa. Lượng nước này hầu hết đều thấm vào mạt cưa, gỗ xẻ và bốc hơi do nhiệt của lưỡi cưa nên lượng nước chảy tràn hầu như là rất ít. 2.4 Điện: Cơ sở sử dụng điện 3 pha trong quá trình sản xuất. Lượng điện tiêu thụ là khoảng 1635kwh/tháng. Điện cần cung cấp cho các máy xẻ, máy cắt, máy bào, máy phun sơn và một phần cho quá trình chiếu sáng. 3. Qui trình sản xuất: Quy trình chế biến gỗ nội thất gồm có 10 công đoạn sau: Khối gỗ Điện Đầu mảnh gỗ, mẩu gỗ Hơi sơn, sơn rơi vãi Thành phẩm Hơi sơn Sơn Điện Điện Sơn Mùn cưa Điện Đầu mẩu gỗ Mùn cưa Mùn cưa Mùn cưa Điện Điện Đóng gói Sơn sản phẩm Lắp ráp Sơn lót Chà mặt nhám Tạo dáng Bào 4 mặt Cắt Bào rong Xẻ Xẻ: Khối gỗ ban đầu được đưa vào máy xẻ và xẻ thành những tấm gỗ có độ dày thích hợp. Bào rong: sau đó các miếng gỗ này sẽ được bào rong cho phẳng trước khi đi vào máy cắt. Cắt: ở công đoạn này miễng gỗ được cắt rời thành từng mảnh và tạo các khớp nối. Bào 4 mặt: gỗ được bào 4 mặt để bề mặt mịn hơn và đi vào công đoạn tạo dáng. Tạo dáng: ở đây gỗ sẽ được cắt gọt để tạo hình dáng mà người sản suất mong muốn. Chà mặt nhám: để đảm bảo cho mặt gỗ phẳng, mịn trước khi được sơn lót. Sơn lót: gỗ sẽ được phủ một lớp sơn mỏng và để khô hoàn toàn để đến giai đoạn tiếp theo. Lắp ráp: tiến hành lắp ráp tạo thành sản phẩm sơ bộ. Sản phẩm sẽ được lắp ráp và kiểm định chất lượng về hình dáng, các khớp nối, độ chắc chắc Sơn hoàn thiện: Sản phẩm được sơn hoàn thiện với loại sơn giống với sơn lót để tạo ra thành phẩm hoàn thiện. Đóng gói: Thành phẩm lúc này sẽ đi vào công đoạn cuối cùng là đóng gói và được vận chuyển đến người mua hoặc bày bán trên thị trường. 4. Các vấn đề môi trường: Ô nhiễm môi trường trong chế biến gỗ là một thực trạng đã tồn tại từ lâu nay, tuy nhiên xử lý tình trạng này lại gặp nhiều khó khăn do nhiều nguyên nhân. Đa phần các cơ sở sản xuất chế biến gỗ quy mô còn nhỏ nên việc thực hiện các hồ sơ, thủ tục về bảo vệ môi trường của các cơ sở còn hạn chế, chỉ có một số các cơ sở có quy mô lớn mới chấp hành tốt quy định này.  Các vấn đề chủ yếu về môi trường trong quá trình sản xuất là: ô nhiễm không khí; ô nhiễm tiếng ồn; ô nhiễm nhiệt thừa. 4.1 Ô nhiễm không khí: Nguồn gây ô nhiễm: Hầu như các công đoạn trong dây chuyền sản xuất đều phát sinh ra bụi gỗ. Đặc biệt ở các công đoạn như xẻ, bào, chà nhám thì lượng bụi sinh ra đáng kể. Tại các công đoạn gia công thô, phần lớn các chất thải đều có kích thước lớn có thể lến đến hàng nghìn µm. Tại các công đoạn gia công tinh khối lượng bụi không lớn nhưng có kích thước rất nhỏ khoảng từ 2-20 µm nên rất khó thu hồi và dễ phát tán trong không khí. Ngoài bụi gỗ còn có hơi sơn được phun ra từ các súng sơn và Chất hữu cơ dễ bay hơi (VOCs). Đó là các hạt chất lỏng và hơi dung môi có kích thước từ 20-500µm. Ở Việt Nam sự kiểm soát về chất lượng của các loại sơn còn lỏng lẻo nên sơn sử dụng trong nội thất có hàm lượng VOCs rất cao khoảng 600-840 g/l. Ảnh hưởng tới sức khỏe, môi trường: Bụi là một trong những nhân tố gây ra ảnh hưởng xấu cho thực vật, làm chậm quá trình quang hợp, sự phát triển của thực vật. Ô nhiễm bụi sẽ gây tác động tới cơ thể con người và động vật qua đường hô hấp, gây ra các bệnh như ngạt thở, viêm phù phổi ngoài ra còn làm tăng nguy cơ mắc các bệnh ung thư. Bụi gỗ cũng có khả năng gây nhiễm bẩn nguồn nước, làm ảnh hưởng đến con người và động vật sử dụng gián tiếp hay trực tiếp nguồn nước ô nhiễm. Chất hữu cơ dễ bay hơi VOCs trong các loại sơn gỗ có mùi khó chịu, gây ảnh hưởng tới sức khỏe công nhân khi tiếp xúc trực tiếp. Tiếp xúc với VOCS ở các nồng độ khác nhau có thể gây khó chịu mắt và da, gây các vấn đề liên quan đến phổi và đường hô hấp, gây nhức đầu, chóng mặt, các cơ bị yếu đi hoặc gan và thận bị hư tổn. 4.2 Ô nhiễm tiếng ồn: Nguồn gây ô nhiễm: Ô nhiễm do tiếng ồn là loại ô nhiễm đáng chú ý ở các phân xưởng chế biến gỗ. Đặc điểm chung của hầu hết máy móc, thiết bị trong quy trình chế biến là có mức ồn cao. Tiếng ồn chủ yếu gây ra từ hoạt động của các máy cắt, máy xẻ, máy phun sơn, ngoài ra còn từ việc lắp ráp sản phẩm. Tác động tới sức khỏe, môi trường: Tiếng ồn và rung động là những tác nhân gây ảnh hưởng xấu tới môi trường, tới công nhân. Tác hại của tiếng ồn gây nên những tổn thương của cơ quan thính giác, tiếp xúc với tiếng ồn lâu có thể sẽ làm độ nhạy của tai, thính giác giảm sút gây nên bệnh điếc nghề nghiệp. Tiếng ồn cũng gây nên các bệnh như rối loạn thần kinh, rối loạn tim mạch và các bệnh về hệ thống tiêu hóa. 5. Tính toán dòng cân bằng vật chất: Ta có: Dòng vào = Dòng ra + Thất thoát Ta có dòng cân bằng vật chất trong chế biến gỗ nội thất: Khối Gỗ 800kg/tháng Thành phẩm Đóng gói Sơn sản phẩm Lắp ráp Sơn lót Chà mặt nhám Tạo dáng Bào 4 mặt Cắt Bào rong Mùn cưa 5,8kg/th Đầu mảnh gỗ, mẩu gỗ 10,6kg/th Mùn cưa 2,8kg/th Đầu mẩu gỗ 16,4kg/th Mùn cưa 0,5kg/th Sơn 0,3kg/th Sơn thất thoát 0,05kg/th Sơn 0,7kg/th Sơn thất thoát 0.1kg/th 5.1. Dòng Xenluloza trong gỗ: Gỗ có các thành phần cơ bản như: xenluloza, hemixenluloza, lignin và một số chất khác. Trong đó xenluloza chiếm thành phần chủ yếu với khoảng 45% khối lượng gỗ. Tính toán cân bằng dòng Xenluloza trong gỗ: 10 Khối lượng khối gỗ 800kg/ tháng Hàm lượng xenluloza trong gỗ 45% khối lượng gỗ Khối lượng xenluloza trong gỗ đầu vào: mxenluloza vào = 800 × 45% = 360 kg Xẻ, bào có lượng mùn cưa 5,8 kg : à mxenluloza = 5,8 × 45% = 2,61 kg Cắt có lượng đầu mẩu gỗ, mảnh gỗ 10,6 kg à mxenluloza = 10,6 × 45% = 4,77kg Bào 4 mặt có lượng mùn cưa 2,8 kg à mxenluloza = 2,8 × 45% = 1,26 kg Tạo dáng có lượng đầu mẩu gỗ, mảnh gỗ 16,4 kg à mxenluloza=16,4 × 45%= 7,38kg Chà mặt nhám có lượng mạt cưa 0,5kg à mxenluloza = 0,5 × 45% = 0,225 kg Khối lượng xenluloza trong lượng gỗ thất thoát: àmTT = 2,61 + 4,77 + 1,26 + 7,38 + 0,225= 16,245 kg Vậy khối lượng xenluloza trong gỗ đầu ra là: mxenluloza ra = mxenluloza vào - mTT = 360-16,245 = 343,755kg 5.2 Dòng VOCs trong sơn gỗ: Ở các loại sơn PU thông thường, hàm lượng chất rắn chiếm 13% phần còn lại chủ yếu là VOCs tương đương 600 – 840 g/l. Trong bài này ta chọn hàm lượng VOCs trung bình là 720 g/l Ta có tỉ trọng của sơn là d = 1.35 g/ml Mỗi tháng cơ sở sản xuất sử dụng 1kg sơn 1kg sơn có bao nhiêu lượng VOCs ? msơn = 1 kg = 1000 g = V×dsơn à Vsơn = mdsơn à Vsơn = 1000g1,35 g/ml = 740,74 ml = 0,741 L Lượng VOCs có trong 1kg sơn = 720g/L × 0.741L = 533,52 g %mVOCs = 533,521000×100%=53.35% Sơn lót đầu vào 300 g sơn à mVOCs = 300 × 53.35% = 160g Hơi sơn thất thoát sau sơn lót 0.05kg/ tháng à mVOCs = 500 × 53.35% = 26.67 g Trong sơn lót trên bề mặt sản phẩm mVOCs  = 160 – 26.67 = 133.33 g Sơn lần 2 có 0,7 kg/ tháng à mVOCs = 700g × 53.35% = 373.45 g Trong sơn thất thoát rơi vãi 0.1 kg/ tháng à mVOCs = 53.35 g Sơn hoàn thiện có trên bề mặt sản phẩm : mVOCs = 133.33 + 373.45 – 53.333 = 453.43 g Tổng khối lượng VOCs trong đầu vào là : mVOCs vào = 160 + 373.45 = 533.45 g Tổng khối lượng VOCs thất thoát là: mtt = 26.67 + 53.35 = 80.02 g Tổng khối lượng VOCs trong đầu ra là: mVOCs ra = mVOCs vào - mtt =533.45 – 80.02 = 453.43 g 6. Giải pháp sản xuất sạch hơn trong chế biến gỗ nội thất. 6.1 Quản lý nội vi: Quản lý nội vi là những biện pháp thiết thực dựa trên tư duy thuần túy mà các cơ sở sản xuất có thể áp dụng ngay và dựa vào khả năng của họ để nâng cao năng suất lao động, tiết kiệm chi phí và giảm tác động của các hoạt động của doanh nghiệp lên môi trường, cải tiến các thủ tục hành chính và an toàn lao động. Quản lý nội vi bao gồm các thủ tục hướng dẫn và các biện pháp quản trị, điều hành mà cơ sở áp dụng để giảm thiểu nguồn thải. Quản lý nội vi là biện pháp tốn rất ít chi phí, có phạm vi áp dụng rất rộng bao gồm từ công đoạn cung cấp nguyên liệu, sản xuất, cho đến bảo quản thành phẩm, bảo dưỡng thiết bị. Nó là một công cụ để quản lý chi phí, quản lý môi trường và thay đổi cơ cấu tổ chức. Quản lý nội vi bao gồm: Thường xuyên bảo dưỡng, vệ sinh thiết bị, máy móc định kì giúp duy trì tình trạng làm việc ổn định của máy móc, thiết bị. Từ đó giảm các chi phí sửa chữa, khắc phục sự cố, giảm thiểu tối đa sản phẩm lỗi, hỏng, bụi gây ảnh hưởng tới môi trường sống và làm việc. Quản lý kho nguyên liệu tốt. Tiến hành chống mối mọt, chống thấm nước cho gỗ bằng cách bảo quản gỗ trong nhà có mái che, thường xuyên kiểm tra mối mọt. Điều này giúp tránh lãng phí nguyên liệu hỏng do bảo quản không đúng cách. Quản lý, giám sát các công đoạn sản xuất giúp giảm thiểu lượng chất thải ở mỗi công đoạn, ngăn ngừa thất thoát, lãng phí. Nâng cao ý thức công nhân tạo cho công nhân ý thức tiết kiệm nguyên liệu, bảo vệ môi trường. Bên cạnh đó nâng cao trình độ tay nghề của công nhân để tránh gây sai sót, lãng phí nguyên liệu trong sản xuất. Trồng cây xanh quanh khu vực nhà xưởng giúp giảm lượng bụi thải ra môi trường, giảm ô nhiễm tiếng ồn. 6.2 Thay đổi công nghệ: Thay đổi công nghệ sản xuất là việc thay đổi sang các công nghệ hiện đại và có hiệu quả hơn. Việc thay đổi công nghệ nhằm kiểm soát tốt hơn quá trình sản xuất, từ đó nâng cao được năng suất lao động và giảm thiểu thất thoát. Trong chế biến gỗ nội thất, công đoạn cắt xẻ, tạo dáng, bào tạo ra rất nhiều mẩu gỗ thừa gây thất thoát nguyên liệu và tạo ra nhiều mùn cưa, bụi gỗ ảnh hưởng đến sức khỏe con người. Vì vậy các công đoạn này cần áp dụng sản xuất sạch hơn bằng cách: Đầu tư các máy móc mới (như máy máy cưa bào liên hoan) để thay thế các máy móc đã cũ, giúp tăng độ chính xác cho sản phẩm, giảm thất thoát nguyên liệu trong quá trình sản xuất và tăng Đầu tư máy chà nhám không bụi thay cho việc chà nhám thủ công giúp tránh phát tán bụi ra không khí. Từ đó, tránh được tác động xấu của bụi gỗ đến sức khỏe của người lao động cũng như nâng cao hiệu suất làm viêc. Lắp đặt hệ thống hút bụi, quạt gió giúp thông thoáng nhà xưởng, tránh phát tán bụi gỗ, hơi sơn ra môi trường xung quanh. 6.3 Cải tiến thiết bị Cải tiến thiết bị là việc thay đổi thiết bị đã có để giảm thiểu chất thải và tổn thất nguyên liệu ít hơn. Các công đoạn có thể áp dụng phương pháp này là công đoạn xẻ, bào, tào dáng và sơn sản phẩm. Thiết kế các thùng và máng thu mùn cưa tại các máy xẻ. Mùn cưa lưu trữ trong các khu vực không có mái che, gây tình trạng phân hủy mùn cưa, thất thoát phế liệu và phát tàn bụi vào môi trường.Giải pháp là mở rộng mái che chắn, phủ bạt tại các khu vực chứa mùn cưa. Lắp thêm các tấm chắn sơn trong quá trình phun sơn để giảm hơi sơn phát tán ra xung quang. Trang bị các thiết bị bảo hộ như khẩu trang, quần áo, kính mắt cho công nhân để giảm thiểu những ảnh hưởng xấu của hơi sơn tới sức khỏe công nhân. Và bố trí khu vực sơn ra xa khu sản xuất chung,xa khu sinh hoạt để tránh ảnh hưởng tới mọi người xung quanh. 6.4 Tuần hoàn và tái sử dụng tại chỗ: Tuần hoàn, tái sử dụng tại chỗ là việc thu hồi chất thải và sử dụng lại cho quá trình sản xuất chẳng hạn như: Tận dụng các miếng nhám cắt dư thừa để tái sử dụng cho công đoạn chà nhám cho những chi tiết nhỏ trên sản phẩm. Tận thu các mảnh gỗ thừa có kích thước lớn để làm chi tiết cho các sản phẩm khác mà cần nguyên liệu có kích thước tương tự. 6.5 Sản xuất các sản phẩm phụ có ích: Để giảm thiểu nguồn thải và chi phí xử lý chất thải có thể tận thu và sử dụng tại chỗ các loại chất thải để sản xuất ra các sản phẩm phụ có ích chẳng hạn như: Tận dụng các mảnh gỗ thừa, hỏng để đóng hộp bút, giá sách, kệ để đồ. Thu hồi mùn cưa, bụi gỗ, đầu mẩu gỗ làm nguyên liệu đốt phục vụ cho nhu cầu của gia đình. Hoặc bán cho các cơ sở sản xuất giấy, gỗ ép, vườn trồng hoa( làm mùn cho đất, trồng hoa lan), trồng nấm. 7. Kết luận: Chế biến gỗ là một ngành không thể thiếu trong kinh tế xã hội. Nhưng nó cũng là nguyên nhân của sự ô nhiễm không khí và tiếng ồn gây ảnh hưởng tới sức khỏe con người và môi trường. Vì vậy để giảm thiểu những tác động xấu của chế biến gỗ tới sức khỏe và hạn chế những thất thoát về nguyên liệu trong sản xuất thì việc áp dụng sản xuất sạch hơn là rất cần thiết. Các biện pháp sản xuất sạch hơn như quản lý nội vi,thay đôi công nghệ. được đề xuất trong bài có thể áp dụng rộng rãi không chỉ tại cơ sở Tiến Mạnh mà còn cho nhiều cơ sở chế biến gỗ khác. 8. Tài liệu tham khảo: 1. Th.S Nguyễn Thị Ánh Tuyết ,Tài liệu sản xuất sạch hơn 2. Tài liệu thực tế của nhóm. 3. PGS.TS Đặng Kim Chi, Hướng dẫn áp dụng các giải pháp cải thiện môi trường cho làng nghề thủ công mĩ nghệ.