Bao bì công nghiệp là một trong các sản phẩm chính của ngành giấy Việt Nam, với sản lượng chiếm trên 70% tổng sản lượng sản xuất của ngành giấy. Nhu cầu tiêu dùng giấy nói chung, các tông và giấy bao bì công nghiệp nói riêng ngày càng tăng theo tốc độ phát triển của nền kinh tế và sự văn minh của mỗi quốc gia. Khi nền công nghiệp càng phát triển thì nhu cầu bao bì, trong đó có bao bì sản xuất từ giấy và các tông ngày càng lớn. Điều đó tạo ra một thị trường ngày càng phát triển, ngày càng mở rộng và ổn định cho các sản phẩm các tông và giấy bao gói công nghiệp. Nguyên liệu dùng cho sản xuất giấy bao bì công nghiệp chủ yếu là giấy loại hòm hộp các tông cũ (OCC). Trong giấy loại nói chung và OCC nói riêng thường có chứa các tạp chất không phải là giấy. Tỷ lệ tạp chất phụ thuộc vào loại giấy loại, hệ thống thu gom và các yếu tố khác. Thực tế sản xuất, tỷ lệ tạp chất trong giấy loại OCC có thể lến tới 5%. Thành phần của tạp chất gồm: lớp màng nhựa, băng keo dán, đinh ghim, xoắn ốc bằng kim loại, thủy tinh, cát sạn,… trong đó phần lớn là vật liệu nhựa. Các loại vật liệu này được loại bỏ trong công đoạn đánh tơi tại máy nghiền thủy lực của quá trình sản xuất giấy và được gọi là chất thải rắn.

Hiện tại Việt Nam các chất thải rắn phát sinh trong quá trình sản xuất giấy bao bì công nghiệp thường được xử lý bằng cách chôn lấp hoặc giao cho các công ty môi trường đem đi xử lý. Các giải pháp này không những không giải quyết triệt để được vấn đề về môi trường, mà còn làm mất đi một nguồn nguyên liệu có thể tái chế phục vụ sản xuất và kinh doanh của chính các công ty sản xuất giấy bao bì công nghiệp. Do đó, việc tái chế, tái sử dụng và xử lý chất thải để tận dụng nguyên vật liệu đưa trở lại quá trình sản xuất, hướng tới kinh tế tuần hoàn là mục tiêu mục tiêu luôn được các doanh nghiệp quan tâm, chú trọng.

Mục tiêu của đề tài là sẽ xây dựng được quy trình công nghệ và chế tạo dây chuyền thiết bị tái chế rác thải nhựa quy mô công suất 10 tấn rác thải nhựa/ngày của nhà máy sản xuất giấy bao bì công nghiệp. Đồng thời, lắp đặt, vận hành thử nghiệm dây chuyền tái chế rác thải nhựa tại Công ty CP giấy Vạn Điểm, cũng như đánh giá hiệu quả kinh tế, kỹ thuật, môi trường và tính khả thi nhân rộng.

Thực hiện đề tài, nhóm nghiên cứu lựa chọn nguyên liệu là chất thải rắn được thải loại trong quá trình sản xuất giấy bao bì công nghiệp tại bãi chứa chất thải rắn của Công ty CP giấy Vạn Điểm. Thông qua các phép phân tích trong phòng thí nghiệm, nguyên liệu được tách xơ sợi bột giấy ra khỏi vật liệu nhựa. Đồng thời, phân tích các tính chất, thành phần xơ sợi bột giấy và xác định các loại nhựa có trong chất thải rắn theo phương pháp tỷ trọng. 

Theo phân tích, thành phần của chất thải rắn chủ yếu là nhựa, chiếm trên 90%. Các tạp chất không phải là nhựa gồm đinh gim, giấy nhôm (bạc), gỗ… Rác thải nhựa phần lớn có màu trắng và trong suốt, loại có màu sắc khác chiếm tỷ lệ không đáng kể. Hàm lượng nhựa PVC, PET chiếm khoảng gần 7,0%, phần còn lại là nhựa PP và PE. Nhựa PP và PE có tỷ lệ gần tương đương nhau. Hàm lượng xơ sợi bột giấy bám dính vào rác thải nhựa chiếm khoảng 20%. Thành phần bột giấy chủ yếu là xơ sợi kraft chưa tẩy trắng từ gỗ lá thông, có độ bền cơ lý cao thích hợp cho việc sản xuất giấy làm túi, làm mặt của các tông lớp mặt. Bột giấy có tính chất cơ học tương đương với giấy loại chất lượng cao (DLKP) nhập khẩu. Ngoài ra, bột giấy thu hồi có độ nghiền khá cao, nên sẽ làm giảm đáng kể năng lượng nghiền trong quá trình sản xuất giấy bao bì công nghiệp.

Tư kết quả trên, nhóm nghiên cứu tiến hành xây dựng quy trình xử lý rác thải rắn bao gồm: Chế độ công nghệ tách xơ sợi bột giấy ra khỏi rác thải nhựa; chế độ công nghệ rửa vật liệu nhựa và thu hồi xơ sợi bột giấy; chế độ công nghệ tái chế rác thải nhựa tạo hạt nhựa tái sinh; xây dựng phương án xử lý khí thải phát sinh trong quá trình tái chế nhựa. 

Sau 2 năm nghiên cứu, nhóm tác giả đã chế tạo các thiết bị trong hệ thống xử lý rác thải rắn với công suất 10 tấn/ngày. Đồng thời, xây dựng phương án mặt bằng nhà xưởng, các bể chứa huyền phù bột giấy; lắp đặt và kết nối các thiết bị trong dây chuyền xử lý rác thải nhựa tạo hạt nhựa tái sinh và thu hồi xơ sợi bột giấy tại Công ty CP giấy Vạn Điểm; tiến hành chạy thử không tải và hiệu chỉnh thiết bị.

Bên cạnh đó, hoàn chỉnh quy trình công nghệ tái chế rác thải nhựa đã được thiết lập trong phòng thí nghiệm. Nước làm mát của công đoạn tái chế nhựa tạo hạt nhựa tái sinh có các thông số kỹ thuật đáp ứng các quy định trong QCVN 12:2015/BTNMT, nên không cần phải đưa vào hệ thống xử lý nước thải chung của đơn vị sản xuất.

"Với dây chuyền tái chế rác thải rắn có công suất 10 tấn/ngày (300 tấn/năm), tổng mức đầu tư sẽ khoảng 3,8 tỷ (dây chuyền tái chế được xây dựng trong nhà máy), thì thời gian hoàn vốn là 2,74 năm, tỷ lệ lãi ròng ướt tính so với tổng doanh thu là 12,2 %. Như vậy việc đầu tư dây chuyền tái chế sẽ tạo ra sản phẩm mới, tận thu được nguồn nguyên liệu xơ sợi bột giấy, giúp doanh nghiệp phát triển bền vững" - CN. Vương Phan Linh cho biết.