Hiện nay các dự án lớn thường chủ yếu tại khu vực phía Nam với quy mô công suất trên 100.000 tấn/năm. Tại khu vực phía Bắc chỉ có những dự án quy mô nhỏ, dưới 50.000 tấn/năm, theo công nghệ sản xuất cũ. Đối với các nhà máy quy mô dưới 50.000 tấn/năm, máy móc thiết bị chủ yếu có xuất xứ từ Trung Quốc. Các thiết bị hầu như đều hoạt động bán tự động và được vận hành theo kinh nghiệm của công nhân vận hành mà không ban hành chi tiết các quy trình vận hành cho từng thiết bị cụ thể. Do đó khi có trục trặc về mặt thiết bị không kịp thời điều chỉnh dẫn đến mất ổn định chất lượng sản phẩm, thất thoát nguyên vật liệu, năng lượng.

Các nhà máy đều có đội ngũ kỹ thuật kiểm tra chất lượng sản phẩm và các thông số trong quá trình sản xuất. Tuy nhiên, chủ yếu chỉ chú trọng đến kiểm tra chất lượng sản phẩm đầu ra mà chưa chú ý đến kiểm tra các yếu tố công nghệ trong quá trình sản xuất. Do đó, việc kiểm soát quy trình sản xuất gặp nhiều khó khăn, chất lượng sản phẩm có tính ổn định không cao.

Để giải quyết được bài toán nâng hiệu quả quá trình sản xuất và bảo vệ môi trường, đảm bảo chất lượng sản phẩm, các doanh nghiệp cần phải kết hợp các giải pháp kỹ thuật và quản lý nhằm kiểm soát công nghệ, kiểm soát vận hành trong quá trình sản xuất. Việc ứng dụng các giải pháp sản xuất phù hợp có thể góp phần tiết kiệm được khoảng 10 - 20% nước tiêu thụ cho sản xuất, 5 - 10% định mức tiêu thụ điện năng và 5% các nguyên liệu đầu vào.

Chính vì vậy, Viện Công nghiệp Giấy và Xenluylô đã đề xuất nhiệm vụ “Nghiên cứu, đề xuất một số giải pháp kỹ thuật và quản lý nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng nguyên liệu, năng lượng trong quá trình sản xuất tại các nhà máy sản xuất giấy bao bì công nghiệp quy mô dưới 50.000 tấn/năm”.

Bên cạnh việc đánh giá chung về công nghệ, thiết bị và quản lý tại các đơn vị, nhóm nghiên cứu đã đưa ra bản đề xuất các giải pháp kỹ thuật và bản đề xuất các giải pháp về quản lý. Đặc biệt, đã tổ chức và đánh giá kết quả thực hiện áp dụng một số giải pháp kỹ thuật và quản lý nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng nguyên liệu, năng lượng tại Công ty cổ phần Giấy Mục Sơn (quy mô công suất 42.000 tấn/năm).

Cụ thể, kết quả của nhiệm vụ đã áp dụng được 07 giải pháp về kỹ thuật, bao gồm 02 giải pháp về công nghệ: phân tách sợi trung bình sử dụng làm lớp mặt của giấy testliner, chế độ nghiền phù hợp; 02 giải pháp về thiết bị: Sử dụng cô đặc dạng đĩa (thay thế lưới nghiêng), bổ sung sàng thải đuôi T2D; 01 giải pháp về hóa chất: Sử dụng kết hợp keo chống thấm bề mặt và keo AKD giúp tăng khả năng chống thấm của giấy; 01 giải pháp về sử dụng nước làm kín, làm mát; 01 giải pháp về tiết kiệm hơi (bảo ôn đường ống).

Đồng thời, áp dụng được 03 giải pháp về quản lý, bao gồm: Quy trình kiểm tra chất lượng sản phẩm, hướng dẫn phân tích, quy trình vận hành máy móc thiết bị. Bước đầu cho thấy, các giải pháp được thực hiện, áp dụng đều mang lại lợi ích cho doanh nghiệp. “Với số liệu tổng hợp được trong thời gian áp dụng, hiệu quả về công nghệ (sử dụng xơ sợi trung bình cho lớp mặt, kết hợp với điều kiện nghiền, cô đặc dạng đĩa) chi phí giảm 305.712 đồng/tấn sản phẩm; chi phí hóa chất: Màu giảm 23.220 đồng/tấn sản phẩm, chống thấm giảm 14.400 đồng/tấn sản phẩm; hiệu quả sử dụng năng lượng giảm khoảng 44.231 đồng/tấn sản phẩm khi sử dụng sàng thải đuôi T2D, bảo ôn đường ống hơi, sử dụng nước làm kín, làm mát. Tổng chi phí giảm khoảng 6-7%” - KS. Nguyễn Đình Hải nêu.

Các giải pháp quản lý giúp doanh nghiệp thuận lợi hơn trong việc quản lý sản xuất, phân loại sản phẩm ngay từ công đoạn cắt cuộn lại, giảm thiểu thời gian dừng máy do các sự cố, nâng cao công suất chạy máy, ổn định và nâng cao chất lượng sản phẩm. “Việc ứng dụng kết quả sẽ góp phần giảm định mức nguyên - nhiên - vật liệu cho sản xuất 1 tấn sản phẩm. Do vậy, giảm chi phí sản xuất, tăng lợi nhuận cho doanh nghiệp và tăng nguồn thuế (thuế thu nhập doanh nghiệp) cho nhà nước. Ngoài ra, việc sử dụng hiệu quả nguồn nguyên liệu, năng lượng trong quá trình sản xuất giấy bao bì sẽ hạn chế được nguồn phát thải ra môi trường do đó sẽ có tác động tốt đến môi trường” ­- KS. Nguyễn Đình Hải chia sẻ thêm.

Để giải quyết bài toán kinh tế từ phụ phẩm giấy mà không tác động và làm ảnh hưởng xấu đến nôi trường. PGS.TS. Lê Quang Diễn, Đại học Bách Khoa Hà Nội đã cùng các cộng sự nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu công nghệ sản xuất protein đơn bào từ nguồn phụ phẩm ngành giấy và ứng dụng trong sản xuất thức ăn chăn nuôi”. Đây là nhiệm vụ thuộc Đề án phát triển bền vững và ứng dụng công nghệ sinh học trong lĩnh vực công nghiệp chế biến đến năm 2020.

Đề tài đã thực hiện đầy đủ các nội dung nghiên cứu cũng như sản phẩm theo đúng hợp đồng ký kết với Bộ Công Thương. Cụ thể, đã tạo được 1 chủng Candida utislis 060920 biến thể từ chủng giống gốc sinh trưởng tốt trên môi trường đường xylose, glucose chế tạo từ phế liệu gỗ keo tai tượng, có đặc tính vượt trội phù hợp với điều kiện sử dụng ở Việt Nam. Đề tài cũng đã xây dựng được quy trình công nghệ và mô hình thiết bị sản xuất protein đơn bào nhiều công đoạn từ phế liệu gỗ keo tai tượng quy mô lên men nấm men trong môi trường dịch đường xylose và glucose quy mô 1000 lít/mẻ.

PGS.TS Lê Quang Diễn - chủ nhiệm đề tài cho biết: “Sự khác biệt và tính độc đáo của quy trình công nghệ là sử dụng được toàn bộ đường xylose và glucose thu được từ cùng một mẻ đường hóa phế liệu gỗ cho một mẻ lên men của chủng nấm men Candida utislis, lựa chọn được thành phần dưỡng chất bổ sung phù hợp tạo ra môi trường dinh dưỡng có pH ổn định trong khoảng 4,5 trong suốt quá trình lên men, cho tăng trưởng sinh khối nấm men đạt 13,8-14,9 g/L, cao hơn so với chủng giống gốc.”

Ứng dụng protein đơn bào phối trộn với cám ngô và phụ gia cho sản xuất 5076,2 kg thức ăn chăn nuôi gà và lợn thịt cho thấy ptotein đơn bào có thể thay thế nguồn protein truyền thống như bột cá, bã đậu. Vật nuôi hấp thụ tốt thức ăn bổ sung protein đơn bào, tăng trọng cao hơn thức ăn truyền thống. Về hiệu quả kinh tế, đã tận dụng được nguồn phế phụ phẩm tiềm năng của ngành giấy cho sản xuất các sản phẩm giá trị gia tăng, nâng cao hiệu quả sử dụng nguồn tài nguyên thiên nhiên, giảm ảnh hưởng môi trường, góp phần phát triển và làm chủ công nghệ sản xuất protein làm thức ăn chăn nuôi, phát triển nông nghiệp, phục vụ nhu cầu trong nước.

Về hiệu quả xã hội, mô hình sản xuất protein đơn bào từ phế liệu gỗ có thể được nhân rộng để tổ chức ở quy mô vừa và nhỏ phù hợp với các trang trại, chủ động được một phần nguồn thức ăn chăn nuôi. Việc này có thể giảm chi phí và nâng cao đời sống cho người chăn nuôi, đồng thời góp phần phát triển kinh tế - xã hội của địa phương.

Các kết quả nghiên cứu của đề tài là cơ sở phát triển công nghệ sản xuất nấm men từ sinh khối, làm nguồn protein thay thế cho chăn nuôi. Kết quả nghiên cứu có thể tiếp tục được ứng dụng cho phát triển lĩnh vực công nghệ sinh học và chế biến vật liệu lignocellulose, tạo ra các sản phẩm có giá trị đáp ứng nhu cầu xã hội.