Đề tài Đánh giá, đề xuất các giải pháp sản xuất sinh hoạt và xử lý chất thải cho Công ty xi măng Bút Sơn

MỞ ĐẦU Quá trình công nghiệp hoá, hiện đại hoá đã tạo nên sự tăng trưởng kinh tế đất nước ta nhưng cũng đang làm nảy sinh những vấn đề ô nhiễm môi trường đất, nước, không khí ở các thành phố lớn và các khu công nghiệp. Tài nguyên khoáng sản và rừng bị khai thác quá mức, cân bằng sinh thái bị phá vỡ, nguồn nước bị cạn kiệt; những sự cố môi trường như mưa axit, thủng tầng ozon, hiệu ứng nhà kính.... xảy ra ngày càng nghiêm trọng. Cùng với quá trình công nghiệp hoá của đất nước, nhu cầu về xây dựng dân dụng và công nghiệp rất lớn, từ đó công nghiệp SXXM của đất nước ta đã phát triển nhanh chóng, đem lại nhiều lợi ích thiết thực như: đáp ứng kịp thời nhu cầu ngày càng tăng về số lượng và chất lượng cho công nghiệp xây dựng và dân dụng, thu hút một lượng lớn lao động của xã hội, đóng góp với tỷ trọng lớn cho ngân sách Quốc gia (chiếm 10-12% GDP của toàn ngành công nghiệp). Tuy nhiên, bên cạnh các yếu tố tích cực, công nghiệp SXXM cũng là một trong những nhóm ngành tiêu thụ tài nguyên thiên nhiên rất lớn và gây các tác động xấu tới môi trường. Để giảm thiểu tác động tới môi trường thì giải pháp phòng ngừa ô nhiễm phải được coi trọng. SXSH là một chiến lược phòng ngừa ô nhiễm nhằm giảm thiểu tác động tới môi trường gây ra bởi quá trình hoạt động sản xuất của các doanh nghiệp, cũng qua đó đem lại lợi ích rất lớn về kinh tế và xã hội cho các doanh nghiệp, cơ sở sản xuất khi triển khai chương trình SXSH. Ngành SXXM có rất nhiều tiềm năng để áp dụng thành công các giải pháp SXSH. Tuy nhiên, hiện lại chưa có nhiều các nhà máy xi măng ở Việt Nam áp dụng. Bên cạnh chiến lược phòng ngừa thì các giải pháp xử lý các loại chất thải cũng cần được quan tâm vì cho dù có thực hiện tốt đến đâu các giải pháp phòng ngừa thì chất thải cũng phát sinh và gây ô nhiễm. Sự kết hợp SXSH và các giải pháp xử lý chất thải sẽ mang lại hiệu quả về môi trường tối đa với các cơ sở SX. Vì vậy, mục tiêu của Khoá luận là tìm kiếm các cơ hội áp dụng SXSH cho 1 nhà máy XM đồng thời các giải pháp xử lý chất thải cho nhà máy cũng được nghiên cứu đề xuất. Các nội dung chính của Khoá luận tốt nghiệp: Đánh giá, đề xuất các giải pháp SXSH và xử lý chất thải cho Công ty xi măng Bút Sơn bao gồm tìm hiểu công nghệ sản xuất, vấn đề môi trường phát sinh, hiện trạng chất lượng môi trường và các giải pháp SXSH và xử lý chất thải nhà máy đang áp dụng, qua đó cũng đề xuất các giải pháp nhằm giảm thiểu ô nhiễm của nhà máy xi măng Bút Sơn, các giải pháp SXSH và xử lý chất thải này có thể được tham khảo áp dụng tại các nhà máy sản xuất xi măng có cùng quy mô và công nghệ SX. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Giới thiệu chung về sản xuất xi măng ở Việt Nam Cùng với ngành công nghiệp than, dệt, đường sắt, ngành sản xuất xi măng ở nước ta đã được hình thành từ rất sớm. Bắt đầu là việc khởi công xây dựng nhà máy xi măng Hải Phòng vào ngày 25/12/1889, cái nôi đầu tiên của ngành sản xuất xi măng Việt Nam. Trải qua hơn một thế kỷ xây dựng và phát triển, đội ngũ những người thợ sản xuất xi măng Việt Nam ngày càng lớn mạnh. Với lực lượng cán bộ, công nhân gần 50.000 người, ngành sản xuất xi măng Việt Nam đã đạt được những thành tựu to lớn, đóng góp quan trọng vào sự nghiệp phát triển kinh tế xã hội của đất nước. Từ năm 1996, Hiệp hội Xi măng Việt Nam được thành lập đến nay đã quy tụ gần 90 thành viên, trong đó phải kể đến các công ty xi măng lớn đóng góp quan trọng vào nền kinh tế đất nước như là Hoàng Thạch, Bỉm Sơn, nhà máy xi măng Hải Phòng, Hà Tiên, Bút Sơn, Đồng Nai. Sản xuất xi măng hàng năm của các thành viên trong hiệp hội xi măng đều vượt kế hoạch được giao. Riêng năm 2004 cả nước đã sản xuất và tiêu thụ đạt trên 27 triệu tấn, trong đó Tổng công ty xi măng Việt Nam đạt 12,5 triệu tấn, xi măng địa phương đạt 7,1 triệu tấn, các công ty liên doanh đạt 7,4 triệu tấn. Sản xuất kinh doanh của toàn ngành luôn đạt mức tăng trưởng cao, đóng góp ngày càng tăng cho ngân sách Nhà nước, đời sống vật chất, tinh thần của người thợ xi măng. Hiện nay nhiều nhà máy xi măng lớn đã xây dựng thống nhất áp dụng được hệ thống quản lý chất lượng theo tiêu chuẩn ISO 9000 và hệ thống quản lý môi trường theo tiêu chuẩn ISO 14000. Tuy vậy còn nhiều công ty xi măng địa phương, liên doanh còn nhập các công nghệ sản xuất lạc hậu, xi măng kém chất lượng, gây ô nhiễm môi trường. Với nhu cầu xi măng lớn của thị trường còn có hiện tượng xây dựng ồ ạt các nhà máy nhỏ với công nghệ lạc hậu tại các địa phương gây nguy cơ về sự cố môi trường và nền kinh tế đất nước. Theo định hướng phát triển giai đoạn từ nay đến năm 2020 đã được Chính phủ đã phê duyệt thì phải xây dựng thêm một loạt các nhà máy xi măng mới như: Bình Phước, Hoàng Thạch 3, Bút Sơn 2, Bỉm Sơn mới, nhằm nâng công suất của ngành sản xuất xi măng nước ta lên trên 40 triệu tấn/ năm với mức đầu tư tới gần 6 tỷ USD, để cho ngành công nghiệp xi măng Việt Nam tiến vững chắc trong quá trình hội nhập khu vực và quốc tế. Tuy nhiên là một loại hình sản xuất đặc thù, sản xuất xi măng cũng gây những hậu quả về ô nhiễm môi trường, đặc biệt là môi trường không khí. Tại nhiều nhà máy việc tận dụng các phế thải làm nguyên liệu đầu vào chưa được chú trọng, công tác quản lý và xử lý chất thải còn mang tính hình thức, đối phó gây sự phản ứng quyết liệt của người dân địa phương. 1.2. Các nội dung cơ bản của SXSH 1.2.1. Phương pháp luận về SXSH Trong hệ thống thứ bậc quan tâm trong lĩnh vực quản lý môi trường thì giải pháp phòng ngừa chất thải, tái chế, tái sử dụng tại chỗ hiện đang được tập chung áp dụng. Định hướng được thực hiện trong việc giảm thiểu ô nhiễm, tổn thất năng lượng, nguyên liệu thô, nước, qua đó tiết kiệm được kinh phí từ việc giảm chi phí lắp đặt, vận hành thiết bị xử lý. SXSH phải được coi là bộ phận căn bản của bất kỳ hệ thống quản lý ô nhiễm toàn diện nào, dù đó là cấp xí nghiệp hay ở cấp toàn nền kinh tế quốc dân, và một điều chú ý nữa là SXSH có thể được áp dụng cho bất kỳ doanh nghiệp nào, cho ngành sản xuất nào. Theo định nghĩa về SXSH của tổ chức môi trường Liên hiệp quốc (UNEP) thì: SXSH là tiếp cận áp dụng liên tục chiến lược phòng ngừa tổng hợp về môi trường đối với các quá trình sản xuất, sản phẩm và dịch vụ nhằm nâng cao hiệu suất sinh thái và giảm thiểu rủi ro cho con người và môi trường. Đối với quy trình SXSH bao gồm: Thay đổi nguyên liệu + Giảm hoặc loại bỏ sử dụng các nguyên liệu nguy hiểm như các chất hoạt tố kim loại nặng, thuốc nhuộm và các dung môi chứa clo. + Dùng các nguyên liệu có chất lượng cao hơn và tinh khiết hơn để tránh đưa các chất nhiễm bẩn vào dây chuyền sản xuất. + Dùng các nguyên liệu tái chế để tạo ra thị trường cho những sản phẩm này. Cải thiện về vận hành sản xuất và quản lý nội vi nhà máy + Giảm tổn thất nguyên liệu, sản phẩm và năng lượng do rò rỉ và để tràn. + Đặt thiết bị nhằm giảm thiểu chảy tràn, tổn thất và nhiễm bẩn trong quá trình vận chuyển nguyên vật liệu. + Sử dụng các khay hoặc tấm chắn để thu gom nguyên liệu rò rỉ + Bố trí các ca sản xuất sao cho giảm được nhu cầu làm vệ sinh thiết bị. + Giảm thiểu lượng nguyên liệu của mỗi mẻ nhằm giảm lượng chất thải khi làm vệ sinh. + Cải thiện công tác quản lý, kiểm kê nguyên liệu và sản phẩm để tránh hư hỏng và quá hạn. + Cải tiến chu kỳ bảo dưỡng để tránh tổn thất do hỏng hóc máy móc và thiết bị. + Tắt điện khi không dùng. + Tránh đổ chung các loại dòng thải khác nhau. + Tuyên truyền ý thức cho công nhân và những người vận hành về tiết kiệm nguyên liệu, tránh rò rỉ, rơi vãi, tiết kiệm sử dụng nước, điện trong sinh hoạt, có hình thức khen thưởng, kỷ luật đối với các phân xưởng hay cá nhân thực hiện tốt hay không chấp hành nội quy của nhà máy. Tái sử dụng tại nhà máy + Tuần hoàn nước làm mát và nước công nghệ, các dung môi và các vật liệu khô tại nhà máy hoặc xí nghiệp. + Thu hồi năng lượng nhiệt ở bất cứ công đoạn nào có thể thu hồi được. + Tìm cách hạn chế sử dụng những nguyên liệu không mong muốn. + Tạo ra các sản phẩm phụ hữu ích từ các vật liệu “thải” . Thay đổi công nghệ + Thay đổi thiết bị, bố trí mặt bằng sản xuất, hệ thống ống dẫn để nâng cao hiệu quả và cải thiện dòng nguyên liệu trong quá trình sản xuất. + Dùng các thiết bị tự động và thiết bị kiểm soát công nghệ tốt hơn để tránh tạo ra các sản phẩm có chất lượng thấp và sản phẩm không mong muốn. + Cải tiến các điều kiện công nghệ như tốc độ dòng, nhiệt độ, áp suất và thời gian lưu để nâng cao năng suất sản phẩm và giảm lượng chất thải. + Dùng các tác nhân hoặc các thiết bị phụ trợ cho dây truyền sản xuất như các chất xúc tác một cách tối ưu hơn. + Lắp đặt các thiết bị rửa ngược dòng. + Chuyển sang sử dụng các thiết bị làm sạch cơ học, nhằm tránh sử các dung môi cho quá trình làm sạch. + Lắp đặt các động cơ có hiệu suất cao và bộ phận điểu khiển tốc độ bơm để giảm mức tiêu thụ năng lượng và nước. Thay đổi sản phẩm + Tạo ra các sản phẩm mới để giảm tác động quá trình sử dụng sản phẩm. + Tăng tuổi thọ của sản phẩm. + Tăng khả năng tái chế bằng cách loại bỏ các bộ phận hoặc thành phẩm không tái chế được trong các sản phẩm. + Thiết kế các sản phẩm sao cho các sản phẩm này có thể tháo dỡ và tái chế dễ dàng. + Loại bỏ việc bao gói không cần thiết. Mặc dù các khái niệm như hiệu quả sinh thái, giảm thiểu chất thải hay phòng ngừa ô nhiễm đều có chung mục tiêu là loại trừ, giảm thiểu ô nhiễm ngay tại nguồn phát sinh. Tuy nhiên, chiến lược SXSH có điểm khác biệt ở chỗ đây là một hệ thống các phương pháp, thủ tục đánh giá các nguyên nhân gây ra ô nhiễm và phát triển các phương án có thể áp dụng trên thực tiễn. Nội dung chiến lược SXSH bao gồm hệ thống quản lý SXSH được xác định rõ ràng, cho phép liên tục cải thiện tình hình kinh tế và môi trường của doanh nghiệp. SXSH không chỉ là một chiến lược trong lĩnh vực môi trường mà còn bao gồm cả trong mình những nội dung kinh tế quan trọng. Trong bối cảnh của chiến lược này, chất thải được coi là một loại “sản phẩm” có giá trị kinh tế âm. Chính vì vậy, mọi hoạt động làm giảm mức tiêu thụ nguyên vật liệu, năng lượng, ngăn ngừa hoặc làm giảm bớt việc phát sinh chất thải đều có tác dụng nâng cao năng suất, đem lại lợi ích tài chính cho các doanh nghiệp. 1.2.2. Những lợi ích do SXSH mang lại Trong sự phát triển lâu dài SXSH là phương cách tốt nhất để kết hợp các lợi ích kinh tế và lợi ích môi trường trong công ty. SXSH không chỉ giúp tránh được các tác động môi trường và sức khỏe xấu mà còn mang lại nhiều lợi ích trực tiếp cho các doanh nghiệp, các nhà máy hay xí nghiệp. Lợi ích về mặt kinh tế , xã hội * Xét dưới góc độ kinh tế: + Mục tiêu của SXSH là tránh sự ô nhiễm bằng cách sử dụng tài nguyên, nguyên vật liệu và năng lượng một cách hiệu quả nhất. Việc áp dụng SXSH trong sản xuất sẽ giúp giảm chi phí đầu vào, sản lượng sản phẩm tăng cao, chất lượng sản phẩm được duy trì ổn định. Từ đó cải thiện vị trí của doanh nghiệp, tăng lợi thế so sánh, sức cạnh tranh trên thị trường thông qua người tiêu dùng. Mặt khác lượng chất thải công nghiệp cũng sẽ giảm đi dẫn tới chi phí thu gom, vận chuyển và xử lý chất thải được giảm xuống, tiết kiệm nguy cơ phải trả cho chi phí đền bù, thiệt hại do ô nhiễm gây ra cũng sẽ được giảm thiểu. + Các tổ chức cho vay tài chính hiện nay trên thế giới cũng như ở Việt Nam càng ngày càng nhận thức được các tác hại của việc huỷ hoại môi trường và tài nguyên do hoạt động sản xuất công nghiệp gây ra. Việc lập kế hoạch về SXSH và bảo vệ môi trường gắn liền với kế hoạch sản xuất kinh doanh của doanh nghiệp cũng sẽ mang lại ấn tượng tốt về công tác BVMT của doanh nghiệp với các tổ chức cho vay vốn hỗ trợ tài chính sẽ được thuận lợi hơn. + Thị trường hàng hoá hiện nay đặc biệt là các thị trường khó tính như Mỹ, EU, Nhật Bản... ngày càng quan tâm tới hình ảnh của doanh nghiệp thông qua hoạt động BVMT. Khi doanh nghiệp đáp ứng tốt các tiêu chuẩn về môi trường trong nước và có các giải pháp tiếp cận về quản lý môi trường như thực hiện SXSH, xây dựng quy trình sản xuất theo tiêu chuẩn ISO 14000, nhãn sinh thái... doanh nghiệp sẽ có nhiều cơ hội để mở rộng thị trường cho sản phẩm của mình. * Xét về phương diện xã hội: + SXSH sẽ nâng cao năng suất sản phẩm mà không làm tăng chi phí đầu vào. Từ đó nhu cầu và các chi phí xã hội có liên quan cho việc khai thác các nguồn tài nguyên được giảm thiểu. + Áp dụng SXSH sẽ giúp các doanh nghiệp tuân thủ các luật định về môi trường một cách dễ dàng hơn, đơn giản và rẻ tiền hơn do các chất thải được giảm thiểu ngay tại nguồn. + Cùng với việc áp dụng SXSH, việc nhận thức được tầm quan trọng của môi trường lao động đảm bảo an toàn và trong lành của đội ngũ cán bộ công nhân viên ngày càng gia tăng. Từ đó họ sẽ có ý thức hơn trong lao động sản xuất nhằm kiểm soát nguồn gây ô nhiễm, sức khỏe của người lao động được quan tâm cải thiện. Năng suất lao động tăng sẽ tạo ra lợi nhuận và phúc lợi xã hội cao hơn. Nâng cao tính cạnh tranh và chỗ đứng trên thị trường Nâng cao năng suất Thực hiện chiến lược SXSH Giảm chi phí sản xuất và giảm chất thải ra môi trường Nâng cao chât lượng sản phẩm tăng hiệu suất trên một đơn vị sản phẩm Tăng lợi nhuận cho công ty Khích lệ đổi mới Sản xuất sạch Hình 1: Lợi ích của SXSH Lợi ích về mặt môi trường + Khi áp dụng SXSH các doanh nghiệp sẽ có cơ hội giảm lượng tài nguyên tiêu thụ tránh được nguy cơ làm cạn kiệt một số nguồn tài nguyên không tái tạo thậm chí cả tài nguyên tái tạo như nước từ đó góp phần tới mục tiêu phát triển bền vững. + SXSH hạn chế lượng chất thải và làm giảm nhẹ ô nhiễm ngay tại nguồn phát sinh nên sẽ làm giảm rủi ro đối với sức khỏe con người. Đồng thời cũng sẽ là giảm nguy cơ vượt qua khả năng chứa đựng và hấp thụ chất thải của môi trường. 1.2.3. Những trở ngại thách thức khi triển khai chương trình SXSH Từ những bài học triển khai chương trình SXSH trong nhiều năm qua cho thấy các rào cản chủ yếu khi tiến hành SXSH ở nước ta là: + Lãnh đạo các cấp, nhất là lãnh đạo các doanh nghiệp còn thiếu thông tin chưa có nhận thức đầy đủ về SXSH và ngại thay đổi thói quen vốn có, sức ép về lợi nhuận ngắn hạn. Vì vậy mà các doanh nghiệp thường chưa quan tâm đúng mức tới việc vận dụng SXSH trong quá trình phát triển công nghiệp thương mại và công nghệ môi trường. + Mâu thuẫn giữa nhu cầu về SXSH và khả năng đáp ứng, đội ngũ chuyên gia tư vấn vừa yếu về số lượng vừa yếu về chất lượng. Ngoài ra các doanh nghiệp và tổ chức tư vấn còn thiếu các thông tin về SXSH, công nghệ sạch cũng như phương tiện kỹ thuật để thực hiện đánh giá SXSH. + Ở nước ta hiện nay, việc đẩy mạnh áp dụng SXSH vào thực tiễn hoạt động công nghiệp còn chưa có thể chế và hệ thống tổ chức. Bên cạnh đó, thị trường trong nước còn chưa tạo ra sức ép động lực để thúc đẩy việc tiến hành đánh giá SXSH trong hoạt động của các doanh nghiệp. + Khó khăn trong việc tiếp cận tổ chức tài chính và chưa có cơ chế khuyến khích các doanh nghiệp đầu tư theo hướng tiến tới một nền sản xuất sạch. 1.3. Đặc tính thải và vấn đề xử lý chất thải tại nhà máy sản xuất xi măng 1.3.1. Đặc tính thải của sản xuất xi măng Nguồn chất phát sinh chất ô nhiễm và tính chất chất ô nhiễm phát sinh do hoạt động của Nhà máy xi măng được trình bày một cách tóm tắt như sau: Nguồn gây ô nhiễm Mức độ, tính chất ô nhiễm 1. Lò hơi, thiết bị nghiền đập nguyên liệu, nhiên liệu, xi măng, clinker. Lò nung sơ bộ, lò nung clinler, máy phát điện, khu đóng bao. 2. Hoạt động của các phương tiện vận tải. + Bụi than, bụi đất đá, bụi clinker, bụi xi măng, khí độc (SO2, CO, CO2, NO2). + Bụi, khí độc (SO2, CO, CO2, NO2). 1. Tubin hơi nước, máy nghiền nguyên liệu (đá vôi), xi măng, clinler, băng tải, hoạt động của lò nung sơ bộ, lò nung clinker, đóng bao. 2. Hoạt động của phương tiện vận chuyển, máy phát điện. Mức tiếng ồn cao hơn tiêu chuẩn cho phép (4dBA- 10dBA). 1. Nước thải công nghiệp: - Nước làm nguội thiết bị - Nước thải từ quá trình nghiền nguyên liệu, than. - Nước từ quá trình rửa thiết bị (kể cả lọc bụi). 2. Nước mưa chảy tràn qua các bãi vật liệu, rác của nhà máy 3. Nước thải sinh hoạt + Nhiệt độ cao, nhiễm dầu mỡ, cặn lơ lửng (bụi than). + Hàm lượng cặn lơ lửng cao, dầu, mỡ, kim loại nặng. + Cặn lơ lửng, dầu, mỡ, COD lớn, độ pH kiềm, một số ion kim loại. + pH, BOD, COD cao, tổng Nitơ, tổng phốt pho khá cao. 1. Chất thải rắn công nghiệp: - Lò hơi (dùng than) - Băng tải than, nghiền than, xỉ, các phân xưởng sản xuất khác. 2. Chất thải sinh hoạt + Tro, xỉ than, đá vôi rơi vãi. + Xi măng bị đóng rắn. + Bao bì, giấy phế thải. + Rác thải hữu cơ, thuỷ tinh, nhựa. 1.3.2. Các biện pháp xử lý các loại chất thải Đối với khí thải Hoạt động của nhà máy xi măng dùng than hoặc dầu sẽ có tác động mạnh đến môi trường không khí do lượng khí thải chứa nhiều chất ô nhiễm rất lớn. Do vậy để giảm thiểu tác động môi trường không khí có thể xem xét áp dụng các biện pháp sau: Dùng nhiên liệu( than hoặc dầu) có hàm lượng lưu huỳnh thấp. Xây dựng ống khói có chiều cao phù hợp trong mối tương quan với lưu lượng, nồng độ khí thải, địa hình và điều kiện khí hậu khu vực. Trong các phân xưởng của nhà máy cần phải được thiết kế đảm bảo điều kiện vệ sinh công nghiệp, đảm bảo thông thoáng và đảm bảo chế độ vi khí hậu bên trong công trình nhất là những vị trí thao tác người công nhân bằng cách thiết lập hệ thống thông gió tự nhiên, hệ thống thông gió hút, thông gió chung hoặc thông gió cục bộ. Tại các nguồn sinh ra khí thải độc hại và bụi cần lắp đặt các thiết bị xử lý khí, bụi có công suất phù hợp đảm bảo khí thải sau xử lý đạt tiêu chuẩn môi trường cho phép. Những phương pháp thường được áp dụng đối với việc xử lý khí độc đặc biệt là SO2 là phương pháp hấp thụ dạng đệm, dạng đĩa, phương pháp hấp thụ, phương pháp oxy hoá khử. Các loại thiết bị lọc bụi như lọc bụi ống tay áo, lọc bụi túi, lọc bụi tĩnh điện. thường được áp dụng để xử lý bụi than trong các nhà máy xi măng dùng nhiên liệu than. Đối với nước thải Phân luồng dòng thải bao gồm: các loại nước sạch, nước ô nhiễm cơ học, nước nhiễm bẩn hoá chất và nước nhiễm bẩn dầu mỡ, chất rắn lơ lửng... Đây vừa là biện pháp vừa mang tính kỹ thuật vừa mang tính quản lý rất hữu hiệu và kinh tế để giảm bớt định mức tiêu hao nước cho sản xuất, tiết kiệm năng lượng đồng thời giảm đi một lượng đáng kể nước thải cần xử lý. Khơi thông hệ thống thoát nước thải, bố trí hố ga và đặt giỏ thu gom bã thải rắn hợp lý. Đối với nước thải làm lạnh tuy có ít chất ô nhiễm, song cần quan tâm làm giảm nhiệt độ của nước tới mức cho phép để không ảnh hưởng đến môi trường sinh thái thuỷ sinh nơi nước thải đổ vào. Đối với nước thải công nghiệp khác có chứa cặn có kích thước lớn (các mảnh vụn than... có đặc tính cơ học tương đối bền) cần phải được xử lý triệt để. Thông thường công nghệ xử lý nước thải thường ứng dụng các quá trình xử lý cơ học, sinh học và hoá lý để xử lý cặn lơ lửng (SS), chất thải hữu cơ (BOD5, COD), độ đục, dầu mỡ, kim loại nặng... Hệ thống xử lý nước thải thường được chia làm 3 hệ thống phụ là: Xử lý bậc một (Primary treatment), xử lý bậc hai (Secondary treatment) và xử lý bậc ba/ bậc cao (Tertiarry/ Advanced treatment). Điều cần lưu ý là lưu lượng và chất lượng nước thải thường thay đổi theo thời gian, do đó bể điều hoà phải có dung tích đủ lớn để tính chất nước thải vào hệ thống xử lý sinh học tiếp theo tương đối ổn định. Đối với chất thải rắn Chất thải rắn sinh ra trong quá trình hoạt động của nhà máy xi măng bao gồm tro, xỉ than, xi măng đóng rắn, ngoài ra là phế thải, nguyên vật liệu rơi vãi trong quá trình vận chuyển Do vậy có thể áp dụng các biện pháp sau: Xây dựng kho, bãi theo tiêu chuẩn để chứa và bảo quản xỉ than dùng cho mục đích khác. Các chất thải rắn hữu cơ được tái sử dụng, các chất vô cơ bền vững ít độc hại, bao bì, giấy phế thải và rác thải sinh hoạt cần có biện pháp thu gom và xử lý tập chung. CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Đối tượng nghiên cứu Đối tượng của Khoá luận tập trung vào nghiên cứu công nghệ sản xuất của nhà máy xi măng Bút Sơn, đặc biệt là những công đoạn tiêu tốn nhiều năng lượng và phát sinh chất thải lớn như lò nung, nghiền XM...từ đó nghiên cứu các biện pháp giảm thiểu tiêu thụ nhiên liệu và năng lượng của nhà máy, các biện pháp tuần hoàn, tái sử dụng nước và nguyên nhiên liệu nhà máy đang thực hiện và chưa thực hiện. Chất ô nhiễm phát sinh và các biện pháp giảm thiểu cũng là vấn đề trọng tâm trong nghiên cứu của Khoá luận. Tại các công đoạn phát sinh khí thải và bụi như xưởng nghiền nguyên nhiên liệu, xưởng lò nung , nghiền XM, xưởng đóng bao, các công đoạn sử dụng nước và phát sinh chất thải như nghiền nguyên liệu, nhiên liệu, làm mát khí nóng và thiết bị, vệ sinh thiết bị...xác định các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm và biện pháp phòng ngừa đang áp dụng và có thể áp dụng. Từ đó đưa ra các đánh giá, nghiên cứu hiện trạng chất lượng môi trường của công ty dựa trên các kết quả quan trắc và phân tích của Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Hà Nam, của Ban kỹ thuật an toàn nhà máy. 2.2. Phương pháp nghiên cứu 2.2.1. Phương pháp đánh giá SXSH Việc đánh giá và đề xuất SXSH dựa trên Quy trình thực hiện SXSH bao gồm 6 bước và 18 nhiệm vụ (được trình bày trong phụ lục 1 trang 38 ). Để hoạt động này có hiệu quả cần phải nhận thức rằng “SXSH là một hành trình chứ không phải là điểm đến”. 2.2.2. Các phương pháp khác có liên quan 2.2.2.1. Phương pháp thu thập thông tin: Phương pháp này nhằm thu thập thông tin cần thiết cho việc lập kế họch cho SXSH: + Tài liệu tham khảo: Các tài liệu tiếp cận SXSH Các tài liệu và giáo trình về đặc tính thải của ngành SXXM và phương pháp xử lý. + Thu thập tài liệu liên quan đến SXSH ngành SXXM và xử lý chất thải: Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất Luận chứng kinh tế kỹ thuật Báo cáo Đánh giá tác động môi trường Kết quả quan trắc và phân tích môi trường nhà máy Báo cáo Hội thảo về SXSH trong ngành SXXM Từ các tài liệu trên, cho ta thấy những thông tin cần thiết, cơ bản về công việc sẽ tiến hành. Từ đó ta có thể lập kế hoạch cụ thể cho SXSH và xác định những trọng tâm về SXSH cần hướng tới. 2.2.2.2. Phương pháp điều tra thực địa và phỏng vấn Điều tra thực địa là xuống tận cơ sở để thu thập và thẩm tra những thông tin trong tài liệu chưa phản ánh hay chưa đảm bảo độ tin cậy. Xem trực tiếp việc vận hành dây truyền sản xuất, hệ thống xử lý chất thải, cảnh quan môi trường. Dùng phương pháp đánh giá nhanh để phát hiện sớm những vấn đề môi trường có thể nảy sinh. Phương pháp phỏng vấn có hai hình thức chủ yếu là: + Phỏng vấn bán chính thức: Là phương pháp trò chuyện thân mật với người của cơ sở, những người hiểu biết về vấn đề mà ta quan tâm. Đây là phương pháp thu thập thông tin linh động, trong thời gian ngắn, có hệ thống, nên đã tập trung xoáy vào những điểm cần quan tâm. Để phục vụ cho nội dung đề tài nghiên cứu, chúng tôi đã xuống các phân xưởng lò nung, phân xưởng nghiền nguyên nhiên liệu, xưởng nghiền XM, phân xưởng đóng bao XM, xưởng nước để trực tiếp phỏng vấn các công nhân trong khi họ đang làm việc về sử dụng nguyên nhiên liệu, các quá trình thao tác, vận hành trong quá trình sản xuất theo hiểu biết và kinh nghiệm của họ. Ngoài ra nội dung phỏng vấn cũng đề cập đến công tác quản lý nội vi, vệ sinh môi trường và bảo hộ lao động của nhà máy. + Phỏng vấn chính thức: Người phỏng vấn được lựa chọn và được thông báo trước về nội dung phỏng vấn. Các câu hỏi được soạn thảo in sẵn và đưa trước cho từng người được phỏng vấn. Trong quá trình thực hiện đề tài này, chúng tôi đã phỏng vấn ông trưởng Ban kỹ thuật an toàn Nguyễn Đình Thả, các kỹ sư môi trường thuộc Ban kỹ thuật an toàn, ông Nguyễn Xuân Trường trưởng phòng SX của nhà máy, các kỹ sư của phòng SX, của trung tâm điều hành và điểu khiển tự động. Sự hướng dẫn và phân tích của các kỹ sư thuộc Trung tâm SXSH- Đại học Bách khoa Hà Nội. 2.2.2.3. Phân tích đánh giá tổng hợp: Dựa trên các số liệu thu thập từ thực tế chưa có các mối quan hệ lôgic sẽ được phân loại, thống kê, tính toán cụ thể, sau đo so sánh với các tiêu chuẩn môi trường và từ đó đưa ra kết luận chính xác, hợp lý về các vấn đề tiết kiệm nguyên nhiên liệu và môi trường của nhà máy, đồng thời đưa ra các biện pháp giải quyết phù hợp. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 3.1:TỔNG QUAN SẢN XUẤT VÀ VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG PHÁT SINH CỦA CÔNG TY XI MĂNG BÚT SƠN 3.1.1. Giới thiệu chung về nhà máy Công trình nhà máy xi măng Bút Sơn được xây dựng theo quyết định 573/TTg ngày 23/11/1993. Tổng vốn đầu tư được duyệt là 195,832 triệu USD, công suất thiết kế là 4000 tấn clinker/ngày (tương đương với 1,256 triệu tấn xi măng/năm). Nhà máy xây dựng tại xã Thanh Sơn huyện Kim Bảng tỉnh Hà Nam trên diện tích mặt bằng là 63,2 ha. Tổng số lao động làm việc tại nhà máy là 910 người. Nhà máy xi măng hoạt động đã góp phần đáp ứng nhu cầu xi măng cho đất nước và tạo nên nhiều tác động tích cực đến sự phát triển kinh tế xã hội của địa phương. Nhà máy xi măng Bút Sơn đặt tại thung lũng thuộc xã Thanh Sơn huyện Kim Bảng tỉnh Hà Nam. Phía Tây giáp hồ Trứng, phía Đông giáp núi Hồng Sơn, từ nhà máy đến sông Đáy ở hướng Bắc, Đông, Nam khoảng 4-6 km, cách quốc lộ 21 đi Hoà Bình 3 km, cách quốc lộ 1A và đường sắt Bắc- Nam 8 km. Nhà máy xi măng Bút Sơn cũng nằm gần khu trung tâm dân cư lớn: cách Thủ đô Hà Nội 64 km về hướng Bắc, cách Thành phố Nam Định 40 km về hướng Đông Nam, cách thị xã Phủ Lý 8 km về hướng Đông Bắc, cách thị xã Ninh Bình 40 km về hướng Nam và cách thị trấn Kim Bảng 7 km về phía Bắc. Để phục vụ cho hoạt động sản xuất kinh doanh, nhà máy đã xây dựng cảng sông Đáy Kiện Khê. Cảng Kiện Khê nằm ở phía Đông Nam nhà máy, cách nhà máy 4,3 km. Trong thời gian sắp tới nhà máy tiếp tục xây dựng dây chuyền 2 cùng công suất dây chuyền 1, hiện nay đã được chính phủ phê duyệt, công ty đang có những bước chuẩn bị để xây dựng dây chuyền 2 trong thời gian ngắn nhất. 3.1.2. Tổng quan hoạt động sản xuất của nhà máy 3.1.2.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ Nhà máy xi măng Bút Sơn cách Hà Nội 64 km về phía Nam, tiếp giáp với mạng lưới giao thông đường sắt, đường thuỷ, đường bộ chính của cả nước nên có tiềm năng về thị trường rất lớn. Từ Bút Sơn, xi măng có thể toả đi khắp các miền đất nước, nhưng thị trường chính của nhà máy là Hà Nội, Hà Nam, Ninh Bình, Hà Tây, Hoà Bình... thuộc đồng bằng và trung du Bắc Bộ, với các sản phẩm là XM đóng bao và XM rời. Chỉ tính riêng thị trường Hà Nội, nhu cầu xi măng năm 2000 là 2 triệu tấn và đến năm 2005 dự tính nhu cầu sẽ trên 3 triệu tấn. Từ khi đưa vào sản xuất nhà máy luôn sản xuất sấp xỉ đạt công suất thiết kế. Từ năm 2003 đến nay bằng sự nỗ lực của cán bộ công nhân viên nhà máy, công ty đã vượt công suất thiết kế, doanh thu của nhà máy từ năm 2001 đến nay đều sấp xỉ 1000 tỷ đồng/năm, nộp cho ngân sách nhà nước hàng chục tỷ đồng, thu nhập bình quân của cán bộ nhân viên nhà máy là 3,2 triệu đồng/tháng. Trong dự án nhà máy sản xuất các loại sản phẩm là PCB 30, PCB 40, PC 40, nhưng do yêu cầu của tổng công ty xi măng Việt Nam, hiện nay nhà máy tập chung sản xuất xi măng PCB 30, PC 40; nhà máy cũng bán clinker cho một số nhà máy chuyên sản xuất xi măng. Bảng 1 : Kết quả sản xuất và kinh doanh của công ty xi măng Bút Sơn Năm SX clinker(T) SX XM bao(T) Tiêu thụ XM (T) Nộp ngân sách(tỷ) 2001 1.177.873 800.357 1.337.000 46 2002 1.205.997 1.265.000 1.427.956 50,2 2003 1.259.309 1.363.728 1.385.396 60 2004 1.263.818 1.389.547 1.462.066 66,9 Nguồn: Phòng hành chính công ty xi măng Bút Sơn 3.1.2.2. Quy trình công nghệ của nhà máy xi măng Bút Sơn Quy trình công nghệ của nhà máy được trình bày chi tiết trong phụ lục 17, 18 trang 51, 52. Dưới đây chúng tôi mô tả tóm tắt dây chuyền công nghệ của nhà máy: + Xi măng được sản xuất bằng lò quay theo phương pháp khô, với các thiết bị công nghệ, hệ thống kiểm tra, đo lường điều chỉnh và điều khiển tự động ở mức tiên tiến cho phép mở rộng phạm vi sử dụng nguyên, nhiên liệu ở khoảng rộng, tiết kiệm năng lượng, tạo ra sản phẩm có chất lượng và ổn định. + Khâu tiếp nhận nguyên liệu, nhiên liệu ngoài hàng rào nhà máy hoàn toàn cơ giới hoá. + Nguyên, nhiên liệu chính tuỳ thuộc vào kích thước ban đầu được đập tới cỡ hạt hợp lý và dự trữ trong kho có thiết bị đồng nhất sơ bộ đảm bào chất lượng ổn định. + Căn cứ vào tính chất cơ lý của đá vôi Hồng Sơn, chọn bộ thiết bị nghiền đứng để nghiền phối liệu. + Hệ thống đồng nhất bột liệu theo kiểu nạp và tháo liên tục hiệu suất cao trong một silô nhằm tiết kiệm vốn đầu tư. + Sử dụng máy nghiền đứng để nghiền than. + Nung clinker thực hiện trong lò quay với tháp trao đổi nhiệt 5 tầng có bộ phận tiền nung và máy làm nguội clinker kiểu ghi. Nhà máy sử dụng 100% than antraxit Hòn Gai có chất bột từ 6- 8% cho lò nung. Tuy nhiên ở giai đoạn khởi động lò sẽ phải dầu FO để nhóm và trường hợp chất lượng than giao động thì có thể phun thêm dầu để ổn định chế độ nhiệt ở lò nung và tháp trao đổi nhiệt. + Nghiền xi măng được thực hiện kết hợp giữa cán ép và nghiền bi theo chu trình kín có phân ly chung. + Các thiết bị vận chuyển được lựa chọn phù hợp với tính chất của nguyên liệu, cự ly vận chuyển nhằm giảm chi phí đầu tư, an toàn trong vận hành và bảo dưỡng thuận lợi. + Nhà máy trang bị hệ thống tự động hoá khâu kiểm tra, đo lường, điều chỉnh và điều khiển trong quá trình sản xuất thông qua 3 hệ thống chính: Hệ thống điều khiển theo chương trình ( phần cứng). Hệ thống tự động kiểm tra chất lượng Hệ thống điều chỉnh tối ưu hoá nhà máy. Nhà máy xi măng Bút Sơn có khả năng sản xuất clinker có chất lượng cao, để có thể sản xuất các loại xi măng mác cao hoặc các loại xi măng khác như xi măng ít toả nhiệt, xi măng đóng rắn nhanh, xi măng làm đường... 3.1.3. Vấn đề môi trường phát sinh 3.1.3.1. Bụi và các khí thải công nghiệp Đối với SXXM, vấn đề ô nhiễm không khí là chủ yếu mà nguyên nhân chính là do việc phát thải bụi và khí thải độc hại trong quá trình hoạt động SX. Nguyên nhân gây phát sinh bụi và khí thải được chúng tôi nêu chi tiết trong phụ lục 19 trang 55. Dưới đây là bảng tóm tắt các nguồn phát sinh và chất ô nhiễm: Bảng 2: Các nguồn phát sinh bụi và khí thải công nghiệp Công đoạn Chất ô nhiễm Tiếp nhận, đập và chứa nguyên liệu Bụi đá vôi, đất sét, bụi xỉ, thạch cao, silic Nghiền nguyên liệu Bụi nguyên liệu, khí thải (SO2, NOx, CO...) Đồng nhất bột liệu và cấp liệu lò nung Bụi nguyên liệu Nghiền, sấy than Bụi than, khí thải Lò nung Khí thải Làm nguội clinker Bụi, khí thải Vận chuyển và chứa clinker Bụi Nghiền xi măng Bụi xi măng, khí thải Chứa và đóng bao xi măng Bụi xi măng Nồi hơi Khí thải, bụi Tóm lại, nguồn gây ô nhiễm không khí chủ yếu do khói của lò hơi, bụi trong quá trình nghiền đập, vận chuyển nguyên liệu, nhiên liệu, xi măng và khí độc hại, bụi từ quá trình nung và nghiền XM. Các chất ô nhiễm đặc trưng từ hệ thống sản xuất tới môi trường không khí là bụi ( bụi than, đất sét, đá vôi, thạch cao, xỉ pyrit, clinker, xi măng và bụi của quá trình đốt dầu FO), khí độc (SOx; COx; NOxvà hợp chất hữu cơ bay hơi). Bảng tải lượng khí từ các nguồn thải nhà máy xi măng Bút Sơn được đưa trong phụ lục 2 trang 39. Trong trường hợp thiết bị lọc bụi tĩnh điện không hoạt động (gặp sự cố), khi đó đối với các công đoạn có sử dụng thiết bị lọc bụi tĩnh điện tải lượng ô nhiễm sẽ tăng lên. Cụ thể là: Đập, nghiền, sàng than: 471,3 g/s Nghiền, nung nguyên liệu, nung clinker: 2963,0 g/s Làm nguội clinker: 490,74 g/s Nghiền clinker: 490,74 g/s Trong quá trình sản xuất tại nhà máy có 3 bộ phận sử dụng nhiên liệu đốt với khối lượng lớn đó là: Lò nung sơ bộ (bộ phận tiền nung): 14 tấn than/h Lò nung clinker: 11 tấn than/năm Lò hơi đốt dầu FO: một năm chỉ đốt 50% thời gian (tức 150 ngày); trong đó 50 ngày đốt 500 kg/h và 100 ngày đốt 250 kg/h Trong các nguồn thải của nhà máy xi măng, khí thải từ lò nung nguyên liệu và lò nung clinker, khí thải từ các công đoạn sấy nguyên liệu và lò hơi là nguồn chính được kiểm soát được. Bảng kết quả tính toán tải lượng ô nhiễm bụi và khí độc hại dùng nhiên liệu than cám được đưa trong phụ lục 3 trang 39. Như vậy, nếu tính theo lượng nhiên liệu sử dụng trong quá trình sản xuất xi măng trong trường hợp hệ thống lọc bụi tĩnh điện không hoạt động, mỗi ngày nhà máy sẽ thải vào môi trường 31859,14 kg bụi khói; 6393,6 kg SO2; 5647,1 kg NO2 và 900.331,2 kg CO. 3.1.3.2. Ô nhiễm nước + Nước thải sản xuất từ quá trình nghiền nguyên liệu chứa bùn có nhiều tạp chất rắn, trong đó có các kim loại như sắt, nhôm, silic. Nước thải từ quá trình nghiền than có hàm lượng cặn lơ lửng cao, nhiều tạp quặng như pyrit. + Nước rửa thiết bị, rửa sàn, tưới sân, khử bụi... Chứa nhiều tạp chất rắn và các loại chất bẩn khác. Đặc trưng của nước trong quá trình này là hàm lượng cặn lơ lửng cao (500-1500mg/l) độ kiềm cao ( pH>8 ) và chứa một lượng dầu mỡ... Lượng nước thải từ quá trình này khoảng 3000m3/ngày đêm. + Nước thải từ qúa trình làm nguội thiết bị nghiền nguyên liệu, nhiên liệu và nghiền xi măng, nước lò hơi, làm mát khí nóng... có nhiệt độ cao, chứa váng dầu và một lượng nhất định cặn lơ lửng. Lượng nước này không hồi lưu khoảng 100m3/ngđ. + Nước thải sinh hoạt, dịch vụ của nhà máy với lưu lượng khoảng 400-500m3/ngày đêm, có hàm lượng cặn lơ lửng, BOD, nitơ amoni... cao. Trong nước thải có thể còn có các loại vi khuẩn gây bệnh đặc trưng bằng số Fealcoliform lớn (104-106 MNP/100ml). Ngoài ra, trong khu vực còn một số loại nước thải khác nhưng với lưu lượng nhỏ như nước thải từ các moong của quá trình khai thác sét, cao lanh... ở Khả Phong, Ba Sao, nước từ quá trình tách cặn ở trạm xử lý nước cấp... có thể tác động, gây ô nhiễm cho các ao hồ, sông suối lân cận. Bảng dự báo thành phần và tính chất nước thải nhà máy được đưa trong phụ lục 4 trang 40. Theo kết quả dự báo thành phần và tính chất nước thải của nhà máy xi măng Bút Sơn (phụ lục 4) cho thấy: nhiều chỉ tiêu chất bẩn và độc hại như hàm lượng cặn lơ lửng, COD, dầu... trong nước thải cao hơn các giá trị cho phép đối với nước thải công nghiệp xả vào nguồn nước mặt loại A theo TCVN 5945-1995. Nếu được thải ra ngoài các chất độc hại trong nước thải này sẽ gây ảnh hưởng trực tiếp đến hệ thực vật dưới nước cũng như hệ sinh thái thuỷ vực. Đối với sông Đáy, khi xả nước thải của nhà máy xi măng với lưu lượng 4000 m3/ngày đêm vào mùa khô với lưu lượng nước sông nhỏ nhất (90m3/s) vận tốc dòng chảy (0,3 m/s) thì nồng độ các chất rắn, cặn lơ lửng trong sông phía dưới miệng xả nước thải được xác định trong phụ lục 5 trang 40. Theo tính toán trong Báo cáo Đánh giá tác động môi trường của nhà máy, khi xả nước thải vào sông Đáy, cách điểm xả 500 m phía hạ lưu, hàm lượng cặn lơ lửng tăng từ 1,4 đến 2,4 lần. Như vậy, các loại nước thải này phải được xử lý khi thải ra hồ, sông theo quy định của TCVN 5945-1995. 3.1.3.3. Chất thải rắn Chất thải rắn công nghiệp chủ yếu là bao bì, giấy phế thải , nguyên liệu rơi vãi trong quá trình vận chuyển, xỉ than và đóng rắn. Chất thải sinh hoạt phát sinh chủ yếu từ rác thải của các khu vực tập thể của công nhân nhà máy. Các loại chất thải rắn sinh hoạt và công nghiệp nếu không được xử lý tốt sẽ gây tác động xấu cho môi trường đất, môi trường nước, môi trường không khí và là môi trường thuận lợi cho các loài vi khuẩn, trong đó có nhiều loại vi khuẩn gây bệnh phát triển. 3.1.3.4. Tiếng ồn và độ rung Tiếng ồn và độ rung phát ra từ các thiết bị như đông cơ, máy bơm, máy quạt hoặc từ các phương tiện vận chuyển nguyên liệu, nhiên liệu và sản phẩm khi hoạt động. Do nhà máy có nhiều máy móc thiết bị hoạt động, cho nên ồn và rung cũng ảnh hưởng đối với người công nhân trực tiếp sản xuất, nhưng không ảnh hưởng đối với khu dân cư xung quanh. Tiếng ồn trước hết có ảnh hưởng tới thính giác của công nhân. Khi người công nhân tiếp xúc với tiếng ồn có cường độ cao trong một thời gian dài sẽ làm thính lực giảm sút, dẫn tới bệnh điếc nghề nghiệp. Ngoài ra tiếng ồn còn ảnh hưởng tới các cơ quan khác của cơ thể như làm rối loạn chức năng thần kinh gây bệnh đau đầu, chóng mặt có cảm giác sợ hãi. Tiếng ồn cũng gây nên các thương tổn cho hệ tim mạch và tăng các bệnh về đường tiêu hoá. 3.1.3.5. Ô nhiễm nhiệt Quá trình công nghệ sản xuất xi măng có sử dụng nhiệt cho các công đoạn nghiền nguyên liệu, nghiền than, nghiền xi măng (90-980), nồi hơi, các hệ thống vận chuyển bột liệu và lò nung clinker. Tổng các nhiệt lượng này toả vào không gian nhà xưởng rất lớn làm nhiệt độ bên trong nhà xưởng tăng cao (chưa kể đến ảnh hưởng của điều kiện khí hậu trong khu vực) ảnh hưởng tới quá trình hô hấp của cơ thể con người gây ảnh hưởng tới sức khoẻ và năng suất lao động. Ô nhiễm nhiệt chủ yếu tác động đến sức khoẻ của công nhân làm việc trong các phân xưởng có nhiệt độ cao như nhiệt liệu lò lung, cấp liệu lò, vận chuyển clinker, nghiền than, nghiền xi măng... ( nhiệt độ khí thải >900C) làm nguội clinker (nhiệt độ khí thải 2500C). Nhiệt độ cao sẽ gây nên những biến đổi về sinh lý và ở cơ thể con người như mất nhiều mồ hôi, kèm theo đó là mất mát một lượng các muối khoáng (K, Na, Ca, F, Fe và một số sinh tố). Nhiệt độ cao cũng làm cho cơ tim phải làm việc nhiều hơn, chức năng của thận, của hệ thần kinh trung ương cũng bị ảnh hưởng. 3.2. ĐÁNH GIÁ, ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP SXSH VÀ XỬ LÝ CHẤT THẢI CHO CÔNG TY XI MĂNG BÚT SƠN 3.2.1. Phân tích dây chuyền công nghệ Dây chuyền công nghệ được phân tích dựa trên quy trình công nghệ của nhà máy và đánh giá đầu vào đầu ra của từng công đoạn như hình dưới đây: Đá vôi Đất sét Phụ gia Khói lò ( CO, NOx, SO2, bụi...), xỉ than Dầu FO Khí nóng Thạch cao Phụ gia Điện Đập nguyên liệu Điện Bụi, tiếng ồn Kho đồng nhất sơ bộ Bụi Nghiền liệu Điện Bụi, tiếng ồn Tháp trao đổi nhiệt Khí nóng Canxinơ Lò quay Than Nghiền than Két chứa Làm nguội clinker Bụi Đập clinker Điện Bụi, tiếng ồn Khí nóng Silô Clinker Nghiền xi măng Đập Nước Bụi, tiếng ồn Silô ximăng Đóng bao Kho Xi măng rời Hình 2: Dây chuyền công nghệ của nhà máy xi măng Bút Sơn Bụi, tiếng ồn Bụi, bao bì hỏng Điện 3.2.2. Tính toán cân bằng nhiệt lượng và vật liệu 3.2.2.1. Cân bằng nhiệt lượng Việc tính toán cân bằng nhiệt lượng dựa trên kết quả đo đạc của hệ thống đo nhiệt tự động trong lò nung(đo lượng nhiệt cấp vào lò), cùng với sự giúp đỡ của các kỹ sư trong phòng sản xuất và ban kỹ thuật an toàn nhà máy xi măng Bút Sơn, tham khảo nguồn tài liệu của PGS.TS Nguyễn Ngọc Lân- Viện KHCN Xây dựng về các thành phần phần trăm của nhiệt tiêu hao trong lò nung clinker công nghệ khô. Bảng 3 : Cân bằng nhiệt cho lò nung clinker của nhà máy xi măng Bút Sơn Các thành phần nhiệt Lượng nhiệt 10-3 kcal/tấn clinker % Nhiệt cấp vào lò 1. Lượng nhiệt sinh ra do nguyên liệu cháy 744,39 91,9 2.Lượng nhiệt do nguyên liệu mang vào lò 4,941 0,61 3. Lượng nhiệt do không khí mang vào 8,56 1,057 4. Nhiệt toả trong quá trình do phản ứng tạo pha rắn tại vùng phóng nhiệt t= 1100-14000C 52,164 6,44 Tổng 810 100 Nhiệt tiêu hao 1. Nhiệt nung nóng nguyên liệu 60,38 19,8 2. Nhiệt tiêu tốn để làm bay hơi ẩm trong nguyên liệu 76,05 9,39 3. Nhiệt tiêu tốn cho phản ứng hoá học khi nung nóng nguyên liệu để tạo clinker 223,88 27,64 4. Tổn thất nhiệt theo lò 172,53 21,3 5. Tổn thất nhiệt do clinker mang ra khỏi lò 20,49 2,53 6. Tổn thất nhiệt do cháy không hoàn toàn 74,35 9,18 7. Tổn thất nhiệt ra môi trường xung quanh 29,97 3,7 8. Tổn thất nhiệt do bức xạ qua các cửa lò 5,67 0,7 9. Tổn thất nhiệt do rò rỉ 14,82 1,83 10. Tổn thất nhiệt khác 31,59 3,9 Tổng 810 100 Nhận xét: + Nhiệt tổn thất do khói lò là lớn chiếm nhiều nhất 21,3%. Nhiệt nung nóng nguyên liệu lớn do vậy nên sử dụng chính khói lò để sấy. + Lượng nhiệt tổn thất do cháy không hoàn toàn là 9,18%. Vì vậy cần xem xét vấn đề kỹ thuật vận hành lò để tăng khă năng cháy của nguyên liệu. + Tổn thất nhiệt ra môi trường xung quanh qua vách lò và các cửa vận hành chiếm 4,4%. + Các tổn thất khác chiếm 3,9%. 3.2.2.2. Cân bằng vật liệu Việc tính toán cân bằng vật chất dựa trên việc tính toán tiêu hao vật liệu cho 1kg xi măng thành phẩm (PCB 30), với sự giúp đỡ của các kỹ sư trong phòng sản xuất nhà máy xi măng Bút Sơn trong tính toán tiêu hao nguyên nhiên liệu trong 1kg xi măng, sự cung cấp số liệu trong đo đạc tự động lượng khí phát sinh trong lò nung của Trung tâm Điều hành và điều khiển tự động của nhà máy. Tỷ lệ nguyên liệu: 1,402 Nhiên liệu: Than, dầu FO 1152 g nguyên liệu 64 g nhiên liệu 984 g không khí Độ ẩm nguyên liệu 1152g nguyên liệu gồm: Phát thải: CO2 600g(404g CO2 từ nguyên liệu, 196g từ quá trình nung) N2 1566g O2 262g H2O 69 + độ ẩm nguyên liệu SO2 1,72g, NO2 0,9g Bụi 0,9 g Hình 3 : Cân bằng vật liệu cho 1kg xi măng PBC 30 NUNG NGHIỀN 750g clinke Không khí 1000g xi măng 1050g không khí Thạch cao Chất độn Xỷ lò cao Tro bay Không khí 250g 905,25g đá vôi 232,20g đất sét 14,55g xỷ pyrit Tỷ lệ clinker : 0,75 Mức tiêu hao năng lượng: 3,35 MJ/kg clinker 3.2.3. Phân tích nguyên nhân phát thải và đề xuất các giải pháp SXSH Việc áp dụng SXSH trong ngành công nghiệp xi măng thì chủ yếu tập trung vào tiết kiệm tiêu thụ than, tiêu thụ điện năng, giảm tiêu thụ nguyên liệu đầu vào, giảm lượng bụi phát sinh ra ngoài và giảm tiêu thụ nước trong quá trình sản xuất. Vấn đề trọng tâm trong đánh giá SXSH là biện pháp giảm tiêu thụ than. Nung hay clinker hoá là công đoạn tiêu thụ nhiều năng lượng nhất trong toàn bộ quy trình sản xuất xi măng. Quá trình này tiêu thụ 70-84% tổng năng lượng. Gần 80% năng lượng trong quá trình clinker hoá do than cung cấp. Bảng tiêu thụ năng lượng tính cho ngành SX XM của Việt Nam và trên thế giới được đưa trong phụ lục 6 trang 41. Ngoài phần trong tâm trong đánh giá SXSH là biện pháp giảm tiêu thụ than, thì trong đánh giá SXSH hơn đối với sản xuất xi măng còn những biện pháp quản lý khác đã nêu trong chương 1 như bố trí các ca sản xuất hợp lý nhằm giảm nhu cầu vệ sinh thiết bị, tuần hoàn tái sử dụng nước làm mát, thu hồi tái sử dụng các nguyên liệu bị rò rỉ rơi vãi, quản lý nội vi.... Bảng 4: Phân tích nguyên nhân phát sinh chất thải và các giải pháp SXSH thực hiện Dòng thải chính/vấn đề quan tâm Nguyên nhân Giải pháp Sản xuất sạch hơn 1. Bụi phát sinh tại khu vực đập, nghiền nguyên liệu và clinker, đóng bao xi măng, vận chuyển nguyên liệu sản phẩm 1.1 Thiết bị gia công vận chuyển, đóng bao hở. 1.1.1 Che chắn bằng nắp đậy. 1.1.2 Giảm độ rơi tự do tại các đầu băng tải, phễu cấp liệu. 1.1.3 Thay băng vận chuyển ống khí động 1.2 Quạt hút và thiết bị xử lý bụi không hiệu quả. 1.2.1 Bố trí miệng hút bụi hợp lý. 1.2.2 Tăng công suất quạt hút. 1.2.3 Cải tạo lắp đặt thiết bị thu hồi bụi để giảm tiêu hao nguyên liệu. 1.3 Gia công nguyên liệu dạng khô. 1.3.1 Phun ẩm nhẹ ở các máy đập nghiền. 1.4 Khi vệ sinh thiết bị. 1.4.1 Quét dọn vệ sinh nhẹ nhàng, thường xuyên, đúng quy định. 1.5 Xi măng rơi vãi khi đóng bao. 1.5.1 Cải tạo thiết bị đóng bao. 2. Bụi, khói lò tại công đoạn sây nguyên liệu và nung clinker 2.1 Thiết bị hở, bao che không tốt. 2.1.1 Che chắn, bịt kín những điểm phát sinh bụi. 2.2 Quạt hút và thiết bị xử lý bụi không hiệu quả. 2.2.1 Tăng cường công suất quạt hút. 2.2.2 Cải tạo hệ thống thiết bị tách bụi (Bố trí miệng hút hợp lý, cải tạo thiết bị lọc bụi tĩnh điện) để giảm bụi, giảm tiêu thụ nguyên liệu, tăng sản phẩm. 2.3 Sử dụng than có hàm lượng S cao. Sử dụng nhiên liệu có S thấp, dầu FO. 2.4 Chế độ cháy của lò chưa tốt. 2.4.1 Điều chỉnh đủ lượng không khí cấp vào lò và vận hành đúng chế độ cấp than. 2.5 Tiêu hao nguyên liệu cao làm phát sinh nhiều chất thải. 2.5.1 Xây dựng kho có bao che để chứa nhiên liệu, nguyên liệu nhằm giảm thiểu độ ẩm than khi sấy, nung. 2.5.2 Tận dụng tiềm năng nhiệt khói lò để sấy sơ bộ nguyên liệu. 2.5.3 Bảo ôn lò sấy và lò nung tốt để tiết kiệm nhiệt, giảm tiêu hao nguyên liệu. 2.5.4 Sử dụng chất thải hữu cơ làm nhiên liệu phụ. 2.6 Khí độc thoát ra khi sử dụng các loại phụ gia để hạ nhiệt độ nung ( CaF2). 2.6.1 Sử dụng phế thải của các ngành luyện kim, ít độc hại (xỉ lò cao, xỉ luyện kẽm...). 3. Lãng phí nước 3.1 Quên đóng van nước, để chảy tràn. 3.1.1 Kiểm tra định kỳ thường xuyên, khoán định mức và tuần hoàn lại nước 3.1.2 Lắp đặt van tự động đóng mở nước 3.2 Lượng nước làm nguội sử dụng quá dư thừa lãng phí. 3.2.1 Lắp đặt tự động theo nhiệt độ van cấp nước làm mát ổ trục quạt root. 4. Nguyên liệu tại kho chứa bị nước mưa cuốn trôi xuống mương thoát 4.1 Nguyên liệu, clinker để ngoài trời không có mái che. 4.1.1 Làm kho chứa có mái che, rãnh thoát nước xung quanh. 3.2.4. Đánh giá các giải pháp SXSH nhà máy đang thực hiện 3.2.4.1. Các biện pháp giảm tiêu thụ than + Khí nóng thoát ra: Nhiệt độ của khí nóng thoát ra tại lò nung là tương đối lớn (800-10000C) tại cuối lò. Vì vậy phải có những biện pháp để tận dụng lượng nhiệt này. Trong quy trình công nghệ lượng khí nóng này được nhà máy thổi ngược lại để sấy nguyên liệu: lượng khí nóng được cấp cho tháp trao đổi nhiệt gồm năm tầng, mỗi tầng là hai xiclon, khí nóng sẽ tiếp xúc với nguyên liệu clinker hoá 1 phần CaCO3 thành CaSO4 và CaSO3 (30-40%) làm giảm thời gian clinker hoá, tăng năng suất trong lò nung. + Việc trong quy trình công nghệ của nhà máy có tháp trao đổi nhiệt và bộ phận tiền nung (canxinơ) đã giảm được rất lớn việc tiêu thụ than và năng lượng cấp cho lò nung. Theo Báo cáo Hội thảo khả năng áp dụng các giải pháp SXSH và cải thiện an toàn sức khoẻ nghề nghiệp- Viện KHCN Xây dựng thì ưu điểm của hệ thống trao đổi nhiệt trước là: Tăng hiệu suất 2,5 lần so với lò nung thông thường Trong điều kiện thuận lợi, lượng nhiệt tiêu thụ giảm tương đối. Tăng tuổi thọ lớp lót chịu lửa Giảm tải lượng nhiệt trong vùng đốt của lò Cho phép sử dụng than có phẩm cấp thấp hơn Hệ số sử dụng lò cao hơn Lò nhỏ hơn vẫn đạt được cùng công suất Với thiết bị nung trước, công suất của thiết bị hiện có tăng lên 50% + Tổn thất do bức xạ và đối lưu: Tổn thất nhiệt do bức xạ và đối lưu có thể chiếm từ 8-10% tổng lượng nhiệt tiêu thụ trong quá trình sản xuất xi măng trong đó 60-80% tiêu thụ trong quá trình nung và trong các vùng nung của lò. Theo tính toán của PGS. Bùi Văn Chén Bộ môn Công nghệ vật liệu Silicat-Đại học bách khoa Hà Nội thì cứ 1098 Kcal/ kg clinker được cấp nhiệt thì tổn thất do bức xạ và đối lưu là 152 Kcal/kg clinker. Những tổn thất này còn lớn hơn nhiều nếu các thiết bị thu hồi nhiệt không được lắp đặt một cách hợp lý. Các biện pháp giảm tổn thất nhiệt đối lưu và bức xạ được nhà máy thực hiện là sử dụng lớp lót chịu lửa gồm gạch samốt và lớp xốp chịu nhiệt đặt trong lò quay được bảo dưỡng và thay hàng tháng. Đo đạc nhiệt độ thành lò luôn được nhà máy quan tâm bởi vì căn cứ vào đó người ta phát hiện ra các điểm yếu trong lớp lót và để tính toán tổn thất nhiệt do bức xạ và đối lưu, nhà máy sử dụng thiết bị hiển thị nhiệt bằng tia hồng ngoại để đo đạc. Vì vậy các biện pháp để giảm thiểu tổn thất nhiệt do bức xạ và đối lưu của nhà máy là rất hiệu quả. + Giảm thiểu khí dư trong quá trình đốt: Một yếu tố quan trọng ảnh hưởng tới hiệu suất sử dụng nhiên liệu của lò là khí dư. Nếu tối ưu hoá quá trình vận hành lò, nhiên liệu sản xuất hoàn toàn. Tổng lượng không khí cung cấp cho lò bao gồm lượng khí cần thiết để đốt kiệt than, cộng với một lượng nhỏ khí thừa. Lượng khí thừa này được gọi là khí dư. Do sự pha loãng khí của ngọn lửa nóng với khí thứ cấp , tỉ lệ khí dư cao sẽ làm giảm độ ngọn lửa, phải tối ưu hoá tỉ lệ khí dư để đạt được hiệu suất tối đa. Khi dư trong lò phải được ước tính thông qua phân tích khói lò thông thường và phải duy trì ở mức tối thiểu. Nhà máy đã lắp đặt một thiết bị phân tích oxy và CO giúp người công nhân vận hành cải thiện được hiệu suất của lò ( nhà máy cung cấp 5-10% lượng khí dư) nên hiệu suất đốt kiệt than của nhà máy là 100%. + Rò rỉ khí qua hệ thống lò: Rò rỉ khí qua nắp lò hay khoang vật liệu (do lọt khí vào) dẫn tới việc giảm năng lượng thu hồi từ quá trình làm nguội bằng việc thay lớp khí nóng thứ cấp. Đây là nguyên nhân gây tổn thất một lượng lớn than. Để giảm lượng rò rỉ, nhà máy đã sử dụng các loại gioăng chì tại các nắp lò và khoang vật liệu vào nên hiệu quả tương đối cao. + Nhà máy làm nguội clinker bằng ghi làm nguội gồm 9 quạt gió 6KW. Khí nóng từ việc làm nguội clinker được sử dụng gồm 3 dòng chính: một dòng được cấp trực tiếp cho lò nung (11000C), dòng thứ hai cấp cho bộ phận tiền nung (canxinơ) (700-8000C), và một dòng gọi là khí dư làm nguội (200-3000C) được đưa sang để sấy than. Vì vậy lượng nhiệt này được tận dụng một cách hiệu quả giảm tiêu thụ nhiệt lượng cho việc đốt than trong lò nung. Từ việc phân tích trên ta thấy nhà máy đã rất hiệu quả trong việc tận thu các nhiệt độ khí dư và lượng bụi phát sinh. Tuy nhiên nhiệt độ của các khí lò thải là tương đối cao ( 150-400oC ) chưa được nhà máy tận dụng đây cũng chính là một nguồn gây lãng phí trong việc tiết kiệm năng lượng. Ngoài ra một số lượng lớn clinker nhà máy để ngay tại bãi ngoài trời không có mái che, gây thất thoát và ô nhiễm môi trường. 3.2.4.2. Một số biện pháp khác được nhà máy thực hiện Nước làm nguội thiết bị được nhà máy quay vòng tái sử dụng (40% lượng nước được tuần hoàn ). Nhà máy đã bố trí các ca sản xuất hợp lý, tuyên truyền ý thức cho người công nhân vận hành về an toàn lao động và tiết kiệm nguyên nhiên liệụ và năng lượng bằng các hình thức học ngắn hạn cho người công nhân hàng năm. Tuy nhiên lượng bụi rơi vãi tại một số công đoạn (nghiền nguyên liệu, nghiền xi măng, đóng bao...) nhà máy chưa thu hồi một cách triệt để gây ô nhiễm bụi tại nhiều công đoạn, lãng phí trong việc sử dụng điện năng, nước trong sinh hoạt tại nhiều phân xưởng của nhà máy. Dựa trên sự phân tích trên, chúng tôi đưa ra bảng đánh giá chung: Bảng 5: Đánh giá các giải pháp SXSH công ty XM Bút Sơn đang thực hiện STT Giải pháp Kết qủa Đánh giá 1 Sấy than để giảm nhiệt trong quá trình đốt than Than được đốt kiệt Giải pháp được thực hiện tốt, đem lại lợi ích lớn về kinh tế và môi trường. 2 Khí nóng thoát ra của lò nung được thu hồi sử dụng vào mục đích cấp cho tháp trao đổi nhiệt để sấy nguyên liệu. Nguyên liệu được sấy nóng giảm được đáng kể lượng than cấp cho lò nung, các loại khí thải độc hại như SO2,H2S...được nguyên liệu hấp thụ. Đây là giải pháp tiên tiến, hiệu quả trong việc tiết kiệm nguyên nhiên liệu, qua đó cũng xử lý các loại khí thải độc hại từ quá trình vận hành của lò nung. 3 Sử dụng lớp gạch và xốp chịu nhiệt tại thành lò để giảm thiểu lượng nhiệt tổn thất do bức xạ và đối lưu. Lượng nhiệt phát sinh vào môi trường do bức xạ chỉ vào khoảng 2-3% lượng nhiệt của lò so với 8-10% khi không thực hiện giải pháp. Nhìn chung biện pháp đã hiệu quả trong việc giảm thiểu lượng nhiệt tổn thất do bức xạ và đối lưu. Tuy nhiên cũng cần có những nghiên cứu thay thế lớp lót để giảm thiểu hơn nữa lượng nhiệt tổn thất vào môi trường. 4 Sử dụng hệ thống phân tích khí để giảm thiểu khí dư trong quá trình đốt, từ đó giảm việc tiêu thụ than và an toàn trong việc vận hành lò nung. Lượng không khí được đưa vào đảm bảo lượng khí dư ở mức tối thiểu, không để xảy ra các sự cố cho hệ thống lọc bụi tĩnh điện khi hàm lượng CO vượt tiêu chuẩn sẽ được khống chế. Việc sử dụng hệ thống phân tích khí hiện đại đã giảm thiểu được lượng than cung cấp cho lượng khí dư thừa trong quá trình đốt, đây là biện pháp hiệu quả của nhà máy. 5 Sử dụng các loại gioăng chì để bịt kín tại nắp lò và khoang vật liệu tránh để không khí từ ngoài vào. Không có hiện tượng rò rỉ khí từ ngoài vào lò nung. Đây là biện pháp hiệu quả nhất để hạn chế việc rò rỉ khí. 6 Sử dụng ghi làm nguội kiểu ghi tận thu nhiệt từ việc làm nguội clinker cấp lại cho lò nung, tháp trao đổi nhiệt và sấy than. Đây là nguồn khí nóng được nhà máy tận thu hiệu quả nhất. Toàn bộ lượng nhiệt thu được từ quá trình làm nguội clinker được tận thu, giảm một, lượng rất lớn cho lượng nhiệt cấp cho lò nung. Sử dụng ghi làm nguội kiểu ghi là tiên tiến nhất hiện nay, nên rất hiệu quả trong việc tận thu nguồn nhiệt từ làm nguội clinker. Tuy vậy, công đoạn này sử dụng hệ thống quạt làm nguội công suất lớn để làm nguội nên tiêu hao điện năng là rất lớn. Trong tương lai cần có những nghiên cứu để tận thu lượng nhiệt này sẽ không sử dụng quá nhiều điện năng. 7 Tuần hoàn lượng nước làm mát. 40% nước làm mát được tuần hoàn. Cần có biện pháp nâng cao khả năng tuần hoàn nước hơn nữa. 8 Một số các giải pháp khác như cải tạo hệ thống đóng bao, phun ẩm nhẹ các máy đập, nghiền, quét dọn thường xuyên nhẹ nhàng nhằm giảm thiểu lượng bụi phát sinh, đảm bảo chất lượng sản phẩm. Lượng bụi giảm tại các công đoạn nghiền nguyên liệu, đóng bao xi măng so với tính toán nếu không thực hiện các giải pháp này. Đồng thời đảm bảo được sự vận hành an toàn của các thiết bị. Nhà máy có hệ thống đóng bao hiện đại, việc phun ẩm vào nguyên liệu cũng không phát sinh nước thải. Đây là biện pháp được nhà máy thực hiện tốt. 9 Hàng năm nhà máy cho cán bộ công nhân viên học các lớp ngắn hạn về an toàn và tiết kiệm để nâng cao ý thức của người công nhân vận hành Ý thức của người công nhân về an toàn nhìn chung là tốt, nhưng về tiết kiệm năng lượng và nước sinh hoạt chưa cao, gây lãng phí rất lớn trong sinh hoạt Các biện pháp quản lý nội vi trong nhà máy chưa đạt được kết quả, nhà máy cũng chưa có các hình thức thích hợp để giảm thiểu lãng phí trong sinh hoạt của người công nhân và cán bộ trong nhà máy. 3.2.5. Đề xuất bổ sung các giải pháp SXSH khác 1. Sử dụng dầu FO có hàm lượng lưu huỳnh thấp nhằm giảm lượng khí thải độc hại thải vào môi trường khí ( S=1%). 2. Những nhà máy sản xuất xi măng theo phương pháp khô có tiềm năng sản xuất bằng điện bằng cách sử dụng nhiệt thải trong khí lò ra (350-4000C). Thậm chí ngay cả khí nhiệt độ không cao lắm, lượng khói lò lớn và do vậy tiềm năng thu hồi nhiệt thải rất cao. Việc thu hồi lượng nhiệt thải để sản xuất điện có thể thực hiện bằng cách sử dụng một lò hơi và máy phát điện chạy bằng tubin hơi. Ví dụ, một nhà máy ở Ấn Độ có công suất 3000 tấn clinker/ngày đã sản xuất ra 3,5MW điện, tức khoảng 25% lượng năng lượng cần thiết phục vụ cho nhà máy. 3. Có thể sản xuất điện bằng việc sử dụng Chu trình Rankine hữu cơ (ORC) nhờ việc sử dụng nhiệt thải của khí nóng dư của các lò thải có nhiệt độ thấp hơn (170-2000C). Nguyên tắc vận hành của hệ thống ORC để thu hồi nhiệt thải ở nhiệt độ thấp là dòng nhiệt thải được đi qua một lò hơi hay thiết bị trao đổi nhiệt, tại đây nó truyền nhiệt vào dung dịch hữu cơ. Đến lượt dung dịch bị nóng lên, bốc hơi và lan toả trong tubin. Hơi sau đó được dẫn qua một thiết bị ngưng tụ. Tại đây nó chuyển hoá thành pha lỏng và được bơm trở lại thiết bị bốc hơi và lặp lại một chu kỳ khép kín. Các chất làm lạnh là R11 và R13. 4. Công nghệ làm giàu ôxy: Khí được đưa vào qua thiết bị làm giàu ôxy sau đó được cung cấp cho lò nung làm tăng hiệu suất quá trình đốt từ đó có thể đốt được nhiều nhiên liệu hơn. Tuy chi phí đầu tư cho công nghệ này tương đối lớn, nhưng hiệu quả lại cao (sản lượng có thể tăng 20%), nhà máy xi măng Bút Sơn đang xây dựng dây chuyền 2, cũng cần thiết đưa phương án này vào sự án. 5. Công nghệ xi măng nhiệt độ thấp (xi măng sinh thái): Công nghệ này dựa trên hiện tượng kết tinh của bazơ silicat chlorua alumin canxi mới (Alinite), cứng trong nước. Theo báo cáo của hội thảo quốc gia về bảo tồn và sử dụng các nguồn thay thế trong công nghiệp của Ấn Độ thì việc thay thế silicat chảy (C11A7.CaF2 ) (CaF2 có tác dụng làm giảm nhiệt độ nung của lò) bằng một muối chảy tức là clorua canxi (C11A7.CaCl2) có thể giảm được nhiệt độ nung clinker từ 1400-15000C xuống còn 1100-11500C. Lợi ích ước tính: tiết kiệm 29-30% tiêu thụ than, 15-25% tiêu thụ điện, tăng 30-40% công suất lò, tăng 1,5-2 lần sản lượng xi măng vì clinker alinit mềm hơn (xi măng alinte bao gồm alinit 2C3S.CaCl2 và belinite C2S.CaCl2). Điều đáng chú ý là nguyên liệu C11A7.CaCl2 là sản phẩm trong lò đốt của chất thải đô thị, chất thải của lò cao, của lò luyện gang thép... Vì vậy, công nghệ này cần được nghiên cứu ngay khi xây dựng dây chuyền 2 của nhà máy vì nó có thể đem lại lượng năng lượng đáng kể và năng suất tăng. 6. Sử dụng thêm một số chất thải hữu cơ (lốp ô tô hỏng, bùn hữu cơ của hệ thống xử lý sinh học, rác thải của một số ngành công nghiệp khác) đốt lẫn với than để giảm tiêu hao nhiên liệu sơ cấp đầu vào, nhằm bảo vệ nguồn tài nguyên thiên nhiên và tái sử dụng các loại chất thải có tiềm năng nhiệt do các nhà máy khác thải ra. 7. Khuyến khích các phân xưởng giảm thiểu sử dụng năng lượng và nước bằng hình thức khen thưởng hàng tháng cho các phân xưởng tiết kiệm điện, nước... 8. Trong khoá học ngắn hạn hàng năm, nhà máy cần đưa vào chương trình nhằm giáo dục, nâng cao nhận thức của người công nhân về tiết kiệm điện nước trong sinh hoạt, tránh rơi vãi nguyên nhiên liệu trong quá trình sản xuất. 9. Hàng năm cũng cần đưa ra các chương trình để huấn luyện kỹ năng vận hành tốt của người công nhân trong các công đoạn nhằm tiết kiệm năng lượng và nguyên nhiên liệu. Với sự giúp đỡ của các kỹ sư trong phòng sản xuất nhà máy XM Bút Sơn, cùng với các kỹ sư tại trung tâm SXSH- Đại học Bách khoa Hà Nội, các nguồn tài liệu có liên quan cuả Viện KHCN Xây dựng chúng tôi bước đầu đưa ra bảng đánh giá sơ bộ của các đề xuất về SXSH: Ghi chú: Các thứ tự giải pháp như đã trình bày trong phần đề xuất các giải pháp Điểm tính: Yêu cầu kỹ thuật: Cao =1; TB = 2: Thấp = 3 Chi phí đầu tư dự kiến: Cao =1; TB = 2: Thấp = 3 Chi phí vận hành dự kiến: Cao =1; TB = 2: Thấp = 3 Lợi ích môi trường dự kiến: Cao = 3; TB = 2; Thấp = 1 Bảng 6: Đánh giá sơ bộ các giải pháp SXSH đề xuất Giải pháp Yêu cầu kỹ thuật Chi phí đầu tư dự kiến Chi phí vận hành dự kiến Lợi ích môi trường dự kiến Thứ tự ưu tiên Cao TB Thấp Cao TB Thấp Cao TB Thấp Cao TB Thấp Tổng Thứ tự 1 3 2 3 3 11 2 2 1 2 2 3 8 4 3 1 2 2 3 8 4 4 1 1 1 3 6 5 5 2 2 2 3 11 2 6 2 3 2 2 9 3 7 3 3 3 3 12 1 8 3 3 3 3 12 1 9 2 2 2 3 9 3 3.2.6. Đánh giá các giải pháp xử lý chất thải nhà máy đang thực hiện 3.2.6.1. Xử lý bụi Ta thấy theo như đánh giá ở chương 3 thì bụi là chất ô nhiễm chính trong khí thải cuả nhà máy xi măng. Do vậy, các phương để kiểm soát ô nhiễm môi trường khí, nhà máy tập chung vào khống chế bụi. Nguồn ô nhiễm bụi do hoạt động của nhà máy xi măng chủ yếu phát sinh do các quá trình vận chuyển, dự trữ, nghiền nung, đóng bao... Trên mỗi công đoạn, nhà máy sẽ được trang bị các thiết bị xử lý bụi tương ứng như sau: + Ở công đoạn đập, chứa, vận chuyển nguyên liệu và nhiên liệu: Bụi phát sinh tại máy đập và các điểm chuyển đổi của quá trình vận chuyển bằng băng tải về kho chứa. Bụi gây ô nhiễm được khống chế bằng cách sử dụng bằng băng tải có vỏ bọc kín kết hợp với hệ thống hút và 19 thiết bị lọc bụi túi Jet-pulse có hiệu suất lọc bụi 99%. + Ở khu vực silô chứa nguyên liệu và nhiên liệu: Để kiểm soát bụi từ silô, nhà máy trang bị hệ thống hút và lọc bụi túi Jet-pulse tại cửa cân bằng áp suất ở đỉnh silô. Thiết bị lọc bụi này có hiệu suất lọc bụi 99% sẽ đảm bảo tiêu chuẩn khí thải có nồng độ bụi £ 50 mg/m3 (TCVN 5939-1995). + Ở công đoạn chế tạo phối liệu và cấp liệu lò: Bụi sinh ra do quá trình nghiền, sàng và lọc bộ phận tiền nung. Bụi phát sinh được xử lý bằng thiết bị lọc bụi tĩnh điện có hiệu suất lọc bụi đạt 99% sau đó được thải ra ngoài qua ống khói số hiệu 1261 có D=5m, H=100m. Khu vực phối liệu trộn nguyên liệu đã nghiền và cấp liệu lò, bụi phát sinh trong quá trình vận chuyển trên máng động, gầu nâng, silô bột liệu được trng bị 19 thiết bị lọc bụi túi Jet-pulse. + Ở công đoạn làm nguội, vận chuyển và chứa clinker: Khí làm nguội clinker một phần được đưa sang bộ phận tiền nung còn một phần qua thiết bị lọc bụi tĩnh điện với nồng độ bụi vào 50 mg/m3 sau đó thải ra ngoài qua ống khói có D= 5m, H=43m. Trong quá trình vận chuyển và chứa clinker, tại vị trí đổ rót vào silô phát sinh bụi nhiều nên ở công đoạn này được trang bị 13 thiết bị lọc bụi túi Jet-pulse. + Ở công đoạn nghiền than: Bụi sinh ra trong quá trình nghiền, sấy, sàng và vận chuyển, chứa than. Bụi được thu gom và xử lý bằng: 3 thiết bị lọc bụi túi Jet-pulse (tại két than khô và cân bằng). Thiết bị lọc bụi tĩnh điện có nồng độ bụi trước khi vào là 50 mg/m3, hiệu suất lọc bụi đạt 99% sau đó thải ra ngoài ống khói số hiệu 1543B có D = 1,8m, H = 43m. + Ở công đoạn nghiền clinker : Bụi sinh ra từ công đoạn nghiền xi măng của nhà máy nghiền và từ dòng khí phân ly hạt xi măng. Xi măng có độ mịn đạt tiêu chuẩn được tách bằng tổ hợp cyclon. Khí vận chuyển còn chứa bụi xi măng mịn với nồng độ 300mg/m3 được đưa sang thiết bị lọc bụi tĩnh điện có hiệu suất lọc đạt 99% rồi thải ra ngoài theo ống khói ngoài qua ống khói số hiệu 1688 có D = 2m, H = 49m. Ngoài ra ở công đoạn này còn được trang bị 14 thiết bị lọc bụi túi Jet-pulse tại các két clinker, thạch cao, phụ gia, nghiền sơ bộ, gầu nâng... + Ở công đoạn chứa, đóng bao và xuất xi măng: Bụi sinh ra từ các silô xuất xi măng để đóng bao hoặc xuất rời qua hệ thống vít từ đáy silô, máng khí động, gầu nâng và vận chuyển xi măng. Để xử lý và thu gom ở công đoạn này, nhà máy trang bị 18 thiết bị lọc bụi túi Jet-pulse. + Ở lò hơi đốt dầu FO khí thải được trực tiếp thải vào ống khói số hiệu 2116 có H = 43m, D = 0,5m. Ngoài ra đối với thiết bị lọc bụi tĩnh điện luôn có những biện pháp để phòng chống sự cố xảy ra như kiểm soát nồng độ bụi và khí CO vào thiết bị lọc bụi tĩnh điện, bảo dưỡng định kỳ thiết bị. Như vậy từ phụ lục 7 trang 41 và theo kết quả quan trắc và phân tích môi trường không khí nhà máy xi măng Bút Sơn năm 2004 của Sở Tài nguyên và môi trường tỉnh Hà Nam ( được đưa trong phụ lục 8, 9, 10, 11 trang 42, 43, 44, 45), thì ta thấy được sự hiệu quả của việc xử lý bụi của nhà máy, các công đoạn phát sinh bụi đều được trang bị hệ thống lọc hiện đại với hiệu suất cao đã giảm đáng kể đối lượng bụi phát sinh. Tuy nhiên tại một số công đoạn nhất là công đoạn nghiền nguyên liệu, nghiền clinker và đóng bao xi măng lượng bụi phát sinh vẫn vượt qua tiêu chuẩn cho phép, tại các hệ thống lọc bụi tĩnh điện do nhiệt độ dòng khí thải cao có hiện tượng rơi vãi bụi, lượng bụi rơi vãi này nhà máy cho công nhân xúc lại các két chứa tương ứng cũng gây ô nhiễm bụi và sức khoẻ của người công nhân. Lượng bụi phát sinh rất nhất chính là sự hoạt động của các loại phương tiện vận chuyển nguyên liệu và xi măng trong nhà máy. Về vấn đề này nhà máy chưa có hình thức thích hợp để giảm lượng bụi phát sinh. 3.2.6.2. Xử lý khí độc hại Khí thải sinh ra trong quá trình đốt than có chứa 3 chất ô nhiễm chính là bụi, SOx , NOx. Khí SOx được hấp thụ trong quá trình nung clinker và sấy nguyên liệu ở nhiệt độ 800-10000C bởi oxit kim loại kiềm thổ như CaO tạo thành CaSO4 và CaSO3 nên nồng độ SO2 trong khí thải thấp hơn tiêu chuẩn cho phép. Khí NOx khi được thải ra ngoài qua các ống khói được pha loãng với không khí xung quanh nên nồng độ khí NOx thải ra ngoài miệng ống khói là đảm bảo tiêu chuẩn cho phép (bảng nồng độ các chất ô nhiễm trong khí thải ở phụ lục 7 trang 41). Riêng đối với lò hơi đốt dầu FO, tuy thời gian vận hành không nhiều (1/2 thời gian- tức 150 ngày). Nhưng nồng độ các chất khí độc hại SO2 và NO2 đề vượt qua tiêu chuẩn cho phép, khí SO2 là 5,084 lần và NO2 là 1,410 lần. Đây là nguồn ô nhiễm đáng kể cần đưa ra những biện pháp thích hợp để đưa các khí thải độc hại này đảm bảo tiêu chuẩn cho phép. 3.2.6.3. Khống chế ô nhiễm tiếng ồn và rung Để chống rung cho máy móc thiết bị, ngay từ khảo sát thiết kế xây dựng, nhà máy đã thực hiện các biện pháp sau. + Móng máy đúc đủ khối lượng, sử dụng bê tông mác cao, tăng chiều sâu móng, đào rãnh đổ cát khô để tránh rung theo mặt nền. + Lắp đặt đệm cao su và lò so chống rung đối với các thiết bị có công suất lớn. + Kiểm tra sự cân bằng của máy khi lắp đặt. Kiểm tra độ mòn của các chi tiết và cho dầu bôi trơn thường kỳ. + Những chỗ điều hành sản xuất được cách âm. Vì vậy nhìn chung việc khống chế tiếng ồn và rung nhà máy thực hiện tương đối tốt, tại một số phân xưởng tuy tiếng ồn vượt qua tiêu chuẩn cho phép nhưng không đáng kể và nhà máy đã có những trang bị bảo hộ lao động cho người công nhân chống được tiếng ồn do hoạt động sản xuất. 3.2.6.4. Các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm nguồn nước Hệ thống thoát nước Biện pháp giảm thiểu ô nhiễm các vực nước trước tiên và có hiệu quả cao là tổ chức hợp lý hệ thống thoát nước. Hệ thống thoát nước trong nhà máy xi măng Bút Sơn là hệ thống thoát nước riêng, trong đó: + Nước mưa chảy theo các máng xây, đậy tấm đan, độ dốc trung bình khoảng 2%. Do vậy, các tuyến ống được bố trí ngắn, sau các trận mưa cần mở tấm đan để kiểm tra, nạo vét lại cống máng, và xây dựng các hố thu cát trước khi xả nước mưa ra sông hồ. + Nước thải các khu vệ sinh sau khi qua bể tự hoại cùng với nước thải tắm rửa, giặt giũ của cán bộ công nhân nhà máy chảy vào mạng lưới thoát nước thải sản xuất, về trạm xử lý nước thải tập trung. Xử lý nước thải Nước thải sản xuất và nước thải sinh hoạt được xử lý chung tại Trạm xử lý nước thải tập trung. Đối với các cụm nhà cán bộ công nhân viên ở khu vực độc lập riêng rẽ, do lượng nước thải ít (100 m3/ngđ), nước thải từ khu vệ sinh được xử lý sơ bộ tại bể tự hoại và hồ Lạc Sơn tiếp nhận nước thải là hồ nuôi cá nên nước thải chỉ cần xử lý bằng phương pháp cơ học. Một số chất bẩn như váng dầu, chất nổi... được tách tại bể lắng. Cặn giữ tại bể lắng chủ yếu là các tạp chất vô cơ được bơm về sân phơi bùn. Hồ Lạc Sơn được xem như công trình xử lý sinh học tiếp tục. Nước thải từ các quá trình làm nguội thiết bị được xử lý trong các bể làm nguội ( giảm nhiệt độ xuống 300C), sau đó tách dầu và lắng cặn tại bể lắng. Nước sau khi xử lý về trạm bơm cùng nước bổ sung quay về làm nguội máy và thiết bị. Nước thải và nước mưa đợt đầu khu vực khử dầu FO được xử lý sơ bộ tại các bể tách dầu trước khi xả vào máng xây thoát nước mưa. Các bể lắng nước thải và hồ lắng nước mưa được tính toán với thời gian nước lưu lại là 2h00. Các hồ lắng cát chỉ cần thời gian lắng 10-15 phút. Phần lớn nước thải sinh hoạt, nước thải công nghệ và nước thải vệ sinh công nghiệp được xử lý bằng phương pháp sinh học tại Trạm xử lý tập trung trước khi xả ra mương thoát nước để chảy ra sông Đáy. Nước thải được làm sạch theo nguyên tắc sau: Các phế thải rắn trong nước thải sinh hoạt phần lớn được tách tại bể tự hoại trước khi đưa về Trạm xử lý tập chung. Nước thải công nghệ và vệ sinh công nghiệp được lắng và tách dầu mỡ tại bể lắng sơ bộ trong khu vực sản xuất trước khi xử lý tập chung với nước thải sinh hoạt. Hỗn hợp nước thải sinh hoạt và nước thải sản xuất được xử lý bằng phương pháp sinh học trong bể Aeroten và lắng đợt II. Bùn hoạt tính tuần hoàn được đưa về Trạm bơm chìm, sau đó cấp cho bể Aeroten. Bùn hoạt tính dư được nén trọng lực và làm khô bằng phương pháp ép lọc (Bảng hiệu quả làm sạch của trạm xử lý nước thải của nhà máy xi măng Bút Sơn được đưa trong phụ lục 14 trang 48). Như vậy dựa vào kết quả quan trắc và phân tích môi trường nước của Sở tài nguyên và môi trường tỉnh Hà Nam ( đưa trong phụ lục 12, 13 trang 46, 47) và những số liệu do ban kỹ thuật nhà máy xi măng Bút Sơn cung cấp thì nước thải của nhà máy xi măng Bút Sơn sau quá trình xử lý sinh học hoàn toàn trong bể Aeroten trộn đáp ứng được yêu cầu chất lượng nước thải khu công nghiệp và được phép thải xả vào nguồn nước mặt (sông Đáy) loại A theo quy định của TCVN 5945-1995. Tuy nhiên tại các khu vực khai thác đá vôi khai thác đá sét khi mùa mưa đến lượng nước thải tương đối lớn, nhưng nhà máy vẫn chưa có biện pháp xử lý nào. Lượng nước mưa chảy tràn này theo các rãnh thoát chảy trực tiếp ra các hồ tiếp nhận mang theo hàm lượng cặn lớn, pH cao... rất cần có biện pháp xử lý. 3.2.7. Một số kiến nghị nhằm giảm thiểu ô nhiễm tại nhà máy + Các phương tiện vận chuyển nguyên, nhiên liệu, sản phẩm cần được che chắn cẩn thận, trước khi vào nhà máy cần được phun nước nhằm giảm lượng bụi phát sinh trong nhà máy. Phun nước trên các đường nội bộ về mùa nắng và mùa hanh khô để chống bốc bụi từ mặt đường. + Tăng cường hệ thống lọc bụi tại một số phân xưởng (như phân xưởng đóng bao, nghiền nguyên liệu, nghiền clinker...) phát sinh bụi lớn để giảm thiểu lượng bụi phát sinh. Duy trì bảo dưỡng các loại thiết bị lọc bụi tại các công đoạn, tránh để xảy ra sự cố. + Xây dựng hồ lắng sơ bộ để tách cặn trong nước mưa tại các khu vực khai thác đá vôi và đá sét. + Chế độ kiểm soát ô nhiễm và quản lý nguồn nước phải được đặt ra chặt chẽ. Ngoài việc theo dõi thường xuyên chất lượng nước sông Đáy thông qua trạm xử lý nước cấp, hàng tháng phải kiểm tra chất lượng nước ở hạ lưu sông Đáy, suối Khả Phong, các hồ chứa nước và một số giếng khơi trong khu vực các chỉ tiêu giám sát là pH, hàm lượng cặn lơ lửng và COD. + Các tuyến cống, mương thoát nước phải được kiểm tra, nạo vét thường xuyên, các tuyến thoát nước chính (ngòi Đông Sơn, ngòi Lạc Sơn...) phải được nhà máy trực tiếp quản lý. Không cho chắn ngang, đắp đập trên các tuyến mương này. + Việc vận hành các công trình xử lý nước thải phải đúng quy trình, các thiết bị xử lý nước phải được duy tu bảo dưỡng thường xuyên. + Giám sát chất lượng vi khí hậu, chiếu sáng, mức ồn, rung trong và ngoài nhà máy, đảm bảo sức khoẻ người công nhân. + Với chất thải rắn sinh hoạt cần quy hoạch cẩn thận nhằm tránh mùi hôi do rác phân huỷ gây ra. + Trồng cây xanh quanh nhà máy để đạt diện tích cây xanh trong nhà máy là 15%. + Tiếp tục phối hợp với Sở tài nguyên và môi trường Hà Nam và các viện, các nhà khoa học trong việc đánh giá tác động môi trường trong hoạt động sản xuất của nhà máy tới sức khoẻ của người công nhân và nhân dân cũng như môi trường của các khu vực quanh nhà máy. KẾT LUẬN Nhà máy xi măng Bút Sơn hoạt động đã góp phần đáp ứng được nhu cầu xi măng cho xây dựng của đất nước, nhà máy cũng đã góp phần vào sự phát triển của địa phương, tạo công ăn việc làm cho người lao động. Công nghệ sản xuất của nhà máy là tiên tiến so với trình độ công nghệ trên thế giới hiện nay đã góp phần thành công vào việc áp dụng các giải pháp SXSH tiết kiệm nguyên nhiên liệu và giảm thiểu tác động vào môi trường. Nhà máy còn nhiều tiềm năng để áp dụng các giải pháp SXSH khác để tận thu triệt để nguyên liệu và năng lượng, nhưng nhà máy chưa có các hình thức nghiên cứu để áp dụng. Các giải pháp về quản lý nội vi chưa được nhà máy quan tâm đúng mức. Các giải pháp về xử lý chất thải khí được nhà máy quan tâm, nhưng vẫn có những tác động tới môi trường tại một số công đoạn của nhà máy. Các biện pháp xử lý nước thải công nghệ, sinh hoạt được nhà máy thực hiện, tuy nhiên nước thải ngoài nhà máy ở khu vực khai thác nguyên liệu thì chưa được xử lý. Quá trình vận chuyển nguyên liệu, clinker, sản phẩm bằng ô tô và tầu hoả là gây tác động đến môi trường nhiều nhất, tuy nhiên nhà máy lại chưa có hình thức thích hợp để giảm thiểu. KIẾN NGHỊ Khi xây dựng dây chuyền 2 nhà máy cần nghiên cứu các giải pháp SXSH đã đề xuất để tận thu triệt để lượng nhiệt phát thải vào môi trường và tiết kiệm năng lượng và nước trong sản xuất và sinh hoạt. Tiếp tục duy trì các giải pháp SXSH và xử lý chất thải đang được thực hiện tại công ty. Bên cạnh đó cần nghiên cứu thêm để các giải pháp đang thực hiện được hiệu quả hơn nữa như giảm thiểu hơn nữa việc phát nhiệt tại thành lò bằng các phương án thay thế gạch samôt và xốp chịu nhiệt, tiết kiệm điện năng khi làm nguội clinker , nâng cao khả năng tuần hoàn nước... Giải pháp quản lý nội vi cần được quan tâm thực hiện. Nghiên cứu, thực hiện các giải pháp xử lý lượng bụi phát sinh vượt tiêu chuẩn cho phép tại các công đoạn nghiền nguyên liệu, đóng bao xi măng... Thực hiện các giải pháp như đã nêu trong phần kiến nghị để giảm thiểu ô nhiễm trang 34. Các chuyên gia và các nhà khoa học cần nghiên cứu chi tiết các giải pháp SXSH cho ngành SXXM để có thể ứng dụng trong thực tiễn. Bên cạnh đó là sự hỗ trợ của nhà nước về nhân lực, tài chính, chính sách cũng như luật pháp để có thể mở rộng chương trình SXSH cho các nhà máy SXXM. TÀI LIỆU THAM KHẢO Bộ Khoa học, Công nghệ và Môi trường,1998. Kế hoạch hành động Quốc gia về SXSH Bộ Khoa học, Công nghệ và Môi trường, 1999. Hướng dẫn lập Báo cáo Đánh giá tác động môi trường Dự án nhà máy xi măng. Bộ Tài nguyên và Môi trường, 2004. Kỷ yếu Hội nghị bàn tròn Quốc gia về SXSH lần thứ hai. Công ty tư vấn đầu tư phát triển xi măng, 1993. Luận chứng kinh tế kỹ thuật nhà máy xi măng Bút Sơn. Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Hà Nam: Kết quả quắc và phân tích môi trường nhà máy xi măng Bút Sơn. 2004 Trung tâm kỹ thuật môi trường đô thị và khu công nghiệp CEETIA, 1996. Báo cáo Đánh giá tác động môi trường nhà máy xi măng Bút Sơn. Trung tâm SXSH Đại học Bách khoa Hà Nội, 1999. Báo cáo Hội thảo quốc gia về bảo tồn và sử dụng các nguồn năng lượng thay thế trong công nghiệp Ấn Độ. Trung tâm SXSH Đại học Bách khoa Hà Nội, 1999. Đề cương Báo cáo Đánh giá SXSH và tiết kiệm năng lượng. Trung tâm SXSH Đại học Bách khoa Hà Nội, 1999. Giáo trình đào tạo về SXSH và Tiết kiệm năng lượng trong công nghiệp sản xuất vật liệu xây dựng. Viện KHCN Xây dựng : Báo cáo Hội thảo khả năng áp dụng các giải pháp SXSH và cải thiện an toàn sức khoẻ nghề nghiệp. 2003 Bùi Văn Chén, 2001. Giáo trình Kỹ thuật sản xuất xi măng Pooclăng và các chất kết dính, Bộ môn Công nghệ vật liệu Silicat- Đại học Bách khoa Hà Nội Nguyễn Ngọc Lân,2003. Báo cáo Một số giải pháp sản xuất sạch để phòng ngừa, giảm thiểu ô nhiễm môi trường trong công nghiệp sản xuất vật liệu xây dựng ở Việt Nam- Viện KHCN Xây dựng. Trần Văn Nhân, 2002. Giáo trình Công nghệ xử lý nước thải- NXB Khoa học Kỹ thuật. Trịnh Thị Thanh, 2003. Giáo trình Độc học và sức khoẻ con người- NXB Đại học Quốc Gia Hà nội. Trịnh Thị Thanh, Trầm Yêm, Đồng Kim Loan, 2003. Giáo trình Công nghệ môi trường- NXB Đại học Quốc gia Hà Nội. Trần Ngọc Trấn, 2004. Giáo trình Ô nhiễm không khí và khí thải T 2.T3- NXB Khoa học Kỹ thuật. Trần Yêm, Trịnh Thị Thanh, Phạm Ngọc Hồ, 1998. Giáo trình Ô nhiễm môi trường- Khoa Môi trường, Đại học Khoa học tự nhiên. Allan Herrstedt Jensen, 2003. Báo cáo Kinh nghiệm áp dụng SXSH trong Công nghiệp sản xuất Vật liệu xây dựng, xu thế trong sản xuất xi măng. Phụ lục 1: Quy trình thực hiện sản xuất sạch hơn N/v 1: Thành lập nhóm SXSH N/v 2: Liệt kê các bước công nghệ và xác định định mức N/v 3: Xác định lựa chọn quá trình gây lãng phí N/v 4: Sơ đồ công nghệ cho trọng tâm kiểm toán N/v 5: Cân bằng vật liệu và năng lượng N/v 6: Xác định tính chất, chi phí cho dòng thải N/v 7: Phân tích nguyên nhân N/v 8: Đề xuất các cơ hội SXSH N/v 9: Sàng lọc các cơ hội SXSH N/v 10: Đánh giá tính khả thi về mặt kỹ thuật N/v 11: Đánh giá tính khả thi về mặt kinh tế N/v 12: Đánh giá tính khả thi về mặt môi trường N/v 13: Lựa chọn giải pháp sẽ thực hiện Thực hiện N/v 14: Chuẩn bị thực hiện N/v 15: Thực hiện các giải pháp SXSH N/v 16: Quan trắc và đánh giá kết quả Duy trì SXSH N/v 17: Duy trì các giải pháp SXSH N/v 18: Xác định, lựa chọn trọng tâm mới cho đánh giá SXSH Lập kế hoạch tổ chức Phân tích các bước công nghệ Đề xuất các cơ hội SXSH Lựa chọn các cơ hội SXSH 6 bước thực hiện SXSH Nguồn: Trung tâm SXSH- Đại học Bách khoa Hà nội Phụ lục 2: Tải lượng ô nhiễm khí từ các nguồn thải của nhà máy xi măng Bút Sơn Hoạt động Hệ số ô nhiễm (kg/tấn clinker) Tải lượng ô nhiễm ( tấn/năm) Bụi SO2 NO2 Bụi SO2 NO2 Dự trữ than( silô) Đập, nghiền, sàng than (**) Dự trữ nguyên liệu Đập, sàng nguyên liệu (*) Vận chuyển bằng băng tải (*) Nghiền nguyên liệu, nung clinker (**) Làm nguội clinker (**) Nghiền clinker (**) Dự trữ clinker (silô) Dự trữ xi măng (silô) Vận chuyển theo tầu 0,1 0,102 0,14 0,02 0,075 0,34 0,048 0,05 0,12 0,13 0,01 1,02 2,15 120 122,4 168 24 90 408 57,6 60 144 156 12 1224 2580 Tổng cộng 1362 1224 2580 Nguồn: Báo cáo đánh giá tác động môi trường nhà máy xi măng Bút Sơn 1996 Ghi chú: Số lượng clinker 1.200.000 tấn/năm (*) Các công đoạn được trang bị lọc túi Jet-pulse (**) Các công đoạn được trang bị lọc bụi tĩnh điện Phụ lục 3: Kết quả tính toán tải lượng ô nhiễm bụi và khí độc của nhà máy xi măng Bút Sơn dùng nhiên liệu than cám 3+4A Quảng Ninh trong trường hợp không có hệ thống xử lý: Chất ô nhiễm Tải lượng ô nhiễm (g/s) Tổng tải lượng (g/s) Lò nung nguyên liệu Lò nung clinker Lò hơi A1 B1 A2 B2 A3 B3 A1+A2+A3 B1+B2+B3 Bụi than 201,6 2,52 167,04 2,09 0,099 0,05* 0,099 0,05* 368,74 368,69* 4,71 4,66* SO2 38,89 38,89 32,22 32,22 2,89 1,45* 2,89 1,45* 74 72,55* 74 72,55* NO2 35,01 35,01 29,01 29,01 1,34 0,67* 1,34 0,67* 65,36 64,69* 65,36 64,69* CO 5698,5 5698,5 4721,7 4721,7 0,304 0,152* 0,304 0,152* 10.420,5 10.420,4* 10.420,5 10.420,4* Nguồn: Báo cáo đánh giá tác động môitrường của nhà máy xi măng Bút Sơn.1996 Ghi chú: Ký hiệu A - Không có xử lý; B - Xử lý bằng lọc bụi tĩnh điện; (*) - Tính cho trường hợp đốt 250 kg dầu FO/h Phụ lục 4: Dự báo thành phần và tính chất nước thải của nhà máy Chỉ tiêu Đơn vị Nước thải công nghệ Nước thải làm nguội thiết bị Nước thải từ kho dầu Nước thải sinh hoạt Nước mưa đợt đầu Nhiệt độ 0C 25-30 30-40 20-28 20-80 20-25 PH 7,8-8,5 7,2-8,0 70-80 7,0-8,6 6,5-7,2 Hàm lượng cặn lơ lửng mg/l 500-1500 50-300 50-150 100-250 1000-5000 Tổng độ khoáng hoá mg/l 500-1000 100-500 150-300 300-800 300-800 BOD mg/l 15-30 20-30 200-500 100-250 50-200 COD mg/l 50-200 100-500 100-400 100-800 SiO2 mg/l 10-50 < 5 120-150 10-50 SO42- mg/l 20-100 10-50 5-15 10-50 Hàm lượng dầu mg/l 1-5 5-10 5-15 5-10 1-10 Nguồn: Báo cáo đánh giá tác động môi trường của nhà máy xi măng Bút Sơn.1996 Phụ lục 5: Dự báo hàm lượng cặn lơ lửng trong sông Đáy ( Dưới miệng xả nước thải của nhà máy xi măng Bút Sơn) Khoảng cách (m) Số lần pha loãng n Hàm lượng cặn lơ lửng (mg/l) Trong nước thải Trong sông Lớn nhất trong sông 100 6,38 500 50 120,50 200 10,24 500 50 93,90 300 14,26 500 50 81,83 400 18.71 500 50 74,05 500 13,45 500 50 69,20 Nguồn: Báo cáo đánh giá tác động môi trường của nhà máy xi măng Bút Sơn.1996 Phụ lục 6: Tiêu thụ năng lượng tính trung bình trong ngành SX xi măng của Việt Nam và trên thế giới Phương pháp Tiêu thụ nhiệt (Kcal/kg) Tiêu thụ điện (Kwh/t) Tổng năng lượng (Kcal/kg) % tiêu thụ nhiệt trong tổng năng lượng Thực tiễn trên thế giới Khoảng TB Khoảng TB Khoảng TB Nhiệt khoảng Kcal/kg ĐiệnTB Kwh/t Khô 900-1000 1014 99,4-166,3 137,7 1218-1550 1454 70 766-844 112 Ướt 132-51750 1515 83,4-157,1 121,6 1649-2150 1805 84 1260-1365 104 Khô&ướt 900-1750 1353 93,4-166,3 126,8 1218-2150 1692 80 Nguồn: Báo cáo hội thảo quốc gia về sử dụng các nguồn năng lượng thay thế trong công nghiệp - Trung tâm SXSH. Đại học bách khoa Hà Nội Phụ lục 7: Nồng độ các chất ô nhiễm trong khí thải Ống khói Lưu lượng khí thải (m3/h) Chất ô nhiễm Nồng độ (mg/m3) Tiêu chuẩn Cho phép (mg/m3) 1261 H = 100m D = 5m 470.000 Bụi SOx NOx t = 2000C 120,56(22695,32*) 361,7 762,4 400 500 1000 1452 H = 43m D = 5m 480.780 Bụi t = 2500C 16,64 (3674,58*) 400 1543B H = 43m D = 1,8m 109.980 Bụi t= 1500C CO2 154,6 (15427,17*) 400 1688 H = 49m D = 2m 86.160 Bụi t = 950C 96,72(20504,5*) 400 2116 H = 43m D = 0,5m 3420 Bụi SOx NOx t = 3500C 104,21 3042,1 1410,53 400 500 1000 Nguồn: Ban kỹ thuật an toàn nhà máy xi măng Bút Sơn Ghi chú: (*) là trường hợp thiết bị lọc bụi tĩnh điện không hoạt động (gặp sự cố ). Phu lục 8: Kết quả quan trắc và phân tích môi trường không khí (Vị trí đo: Các nguồn thải khí lò - ký hiệu MTK2) STT Tên chỉ tiêu Đơn vị Ngày 3/7 Ngày 4/7 Giá trị TB TCVN 5939 Lần 1 Lần 2 Lần 1 Lần 1 1 Nhiệt độ 0C 33 33 34 34 33,5 - 2 Độ ẩm % 65 64 65 65 64,8 - 3 Vận tốc gió m/s 2 2 3 3 2,5 - 4 Độ ồn Laeq dBA 69 70 70 70 69,8 75 Lmax dBA 76 75 77 78 77 5 Bụi tổng số mg/m3 0,3 0,28 0,24 0,23 0,26 0,2 6 Bụi hô hấp mg/m3 0,012 0,013 0,011 0,013 0,012 - 7 Bụi silic mg/m3 0,056 0,063 0,054 0,055 0,057 - 8 Trường bức xạ -LTD mg/m3 0,19 0,19 0,18 0,19 0,19 - 9 Bụi chì mg/m3 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 - 10 CO mg/m3 1,063 1,132 1,326 1,453 1,244 5 11 CO2 mg/m3 0,263 0,301 0,356 0,412 0,333 - 12 O3 mg/m3 0,035 0,033 0,023 0,029 0.029 0,06 13 SO2 mg/m3 0,275 0,284 0,325 0,312 0,292 0,3 14 H2S mg/m3 0,005 0,004 0,003 0,004 0,004 - 15 NO2 mg/m3 0,072 0,069 0,067 0,065 0,068 0,1 16 HC mg/m3 0,019 0,017 0,023 0,021 0,020 - Nguồn: Kết quả quan trắc và phân tích môi trường công ty xi măng Bút Sơn năm 2004 - Sở Tài nguyên và môi trường tỉnh Hà Nam Phụ lục 9: Kết quả quan trắc và phân tích môi trường không khí và tiếng ồn ( Vị trí đo: Công đoạn đóng bao- nghiền xi măng trong nhà máy Ký hiệu MTK3) STT Tên chỉ tiêu Đơn vị Ngày 3/7 Ngày 4/7 Giá trị TB TCVN 5939 Lần 1 Lần 2 Lần 1 Lần 1 1 Nhiệt độ 0C 32 33 33 34 33,0 - 2 Độ ẩm % 65 64 63 63 64,0 - 3 Vận tốc gió m/s 1 1 2 2 1,5 - 4 Độ ồn Laeq dBA 76 77 75 75 76 75 Lmax dBA 80 79 80 81 80 5 Bụi tổng số mg/m3 0,27 0,26 0,26 0,27 0,27 0,2 6 Bụi hô hấp mg/m3 0,056 0,060 0,055 0,058 0,056 - 7 Bụi silic mg/m3 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 - 8 Trường bức xạ -LTD mg/m3 0,21 0,22 0,21 0,21 0,21 - 9 Bụi chì mg/m3 0,002 0,002 0,002 0,002 0,002 - 10 CO mg/m3 0,617 0,589 0,496 0,516 0,555 5 11 CO2 mg/m3 0,136 0,145 0,129 0,186 0,149 - 12 O3 mg/m3 0,041 0,033 0,029 0,042 0.036 0,06 13 SO2 mg/m3 0,216 0,218 0,225 0,232 0,223 0,3 14 H2S mg/m3 0,004 0,004 0,003 0,004 0,004 - 15 NO2 mg/m3 0,074 0,069 0,057 0,054 0,064 0,1 16 HC mg/m3 0,019 0,021 0,026 0,028 0,024 - Nguồn: Kết quả quan trắc và phân tích môi trường công ty xi măng Bút Sơn năm 2004- Sở Tài nguyên và môi trường tỉnh Hà Nam Phụ lục 10: Kết quả quan trắc và phân tích môi trường không khí và tiếng ồn ( Vị trí đo: Cạnh tường rào cách 500 m - phía Đông Nam ngoài nhà máy Ký hiệu MTK 9) STT Tên chỉ tiêu Đơn vị Ngày 3/7 Ngày 4/7 Giá trị TB TCVN 5939 1 Nhiệt độ 0C 33 33 33,0 - 2 Độ ẩm % 66 65 65,5 - 3 Vận tốc gió m/s 3 3 3 - 4 Độ ồn Laeq dBA 73 71 72 75 Lmax dBA 76 76 76 5 Bụi tổng số mg/m3 0,21 0,21 0,21 0,2 6 Bụi hô hấp mg/m3 0,017 0,024 0,021 - 7 Bụi silic mg/m3 0,029 0,031 0,030 - 8 Trường bức xạ -LTD mg/m3 0,16 0,17 0,17 - 9 Bụi chì mg/m3 0,002 0,001 0,002 - 10 CO mg/m3 1,541 1,298 1,420 5 11 CO2 mg/m3 0,765 0,569 0,667 - 12 O3 mg/m3 0,013 0,018 0.016 0,06 13 SO2 mg/m3 0,206 0,215 0,212 0,3 14 H2S mg/m3 0,003 0,003 0,003 - 15 NO2 mg/m3 0,047 0,037 0,042 0,1 16 HC mg/m3 0,013 0,014 0,014 - Nguồn: Kết quả quan trắc và phân tích môi trường công ty xi măng Bút Sơn năm 2004- Sở Tài nguyên và môi trường tỉnh Hà Nam Phụ lục 11: Kết quả quan trắc và phân tích môi trường không khí và tiếng ồn ( Vị trí đo: Cạnh tường rào cách 1000 m - phía Đông Nam ngoài nhà máy Ký hiệu MTK 13) STT Tên chỉ tiêu Đơn vị Ngày 3/7 Ngày 4/7 Giá trị TB TCVN 5939 1 Nhiệt độ 0C 34 34 34,0 - 2 Độ ẩm % 66 67 66,5 - 3 Vận tốc gió m/s 2 3 2,5 - 4 Độ ồn Laeq dBA 60 65 62,5 75 Lmax dBA 64 71 67,5 5 Bụi tổng số mg/m3 0,24 0,28 0,26 0,2 6 Bụi hô hấp mg/m3 0,087 0,086 0,087 - 7 Bụi silic mg/m3 0,123 0,142 0,133 - 8 Trường bức xạ -LTD mg/m3 0,17 0,18 0,18 - 9 Bụi chì mg/m3 0,003 0,003 0,003 - 10 CO mg/m3 1,269 1,007 1,138 5 11 CO2 mg/m3 0,685 0,659 0,672 - 12 O3 mg/m3 0,027 0,021 0.024 0,06 13 SO2 mg/m3 0,202 0,205 0,203 0,3 14 H2S mg/m3 0,001 0,002 0,002 - 15 NO2 mg/m3 0,042 0,038 0,040 0,1 16 HC mg/m3 0,017 0,014 0,016 - Nguồn: Kết quả quan trắc và phân tích môi trường công ty xi măng Bút Sơn năm 2004- Sở Tài nguyên và môi trường tỉnh Hà Nam Phụ lục 12: Kết quả quan trắc và phân tích môi trường nước Loại nước : Nước thải Vị trí lấy mẫu : Cống thải chung của nhà máy ra môi trường Ngày lấy mẫu : 3/7/2004 STT Chỉ tiêu phân tích Đơn vị Kết quả TCVN 5945-1995 1 Nhiệt độ 0C 36,2 40 2 PH - 8,5 5,5-9 3 DO mg/l 3,5 * 4 Độ đục NTU 25 - 5 TDS mg/l 137 - 6 TSS mg/l 75 100 7 BOD5 mg/l 10 50 8 COD mg/l 45 100 9 Clorua (Cl-) mg/l 32 - 10 NO2 mg/l 0,082 - 11 NO3 mg/l 1,45 - 12 SO2 mg/l 41 - 13 CO3 mg/l 145 - 14 NH4 mg/l 0,10 1 15 Phenol mg/l 0,001 0,05 16 CN- mg/l <0,026 0,1 17 Mg mg/l 13,7 - 18 Ca mg/l 78 - 19 Fe mg/l <0,1 5 20 Cd mg/l <0,0001 0,02 21 As mg/l 0,0065 0,1 22 Hg mg/l 0,00426 0,005 23 Pd mg/l <0,003 0,5 24 Mn mg/l 0,068 1 25 Zn mg/l 0,119 2 26 Cu mg/l <0,01 1 27 Dầu mỡ mg/l <0,03 10 Nguồn: Kết quả quan trắc và phân tích môi trường công ty xi măng Bút Sơn năm 2004- Sở Tài nguyên và môi trường tỉnh Hà Nam Phụ lục 13: Kết quả quan trắc và phân tích môi trường nước Loại nước : Nước mặt Vị trí lấy mẫu : Cảng Bút Sơn Ngày lấy mẫu : 3/7/2004 STT Chỉ tiêu phân tích Đơn vị Kết quả TCVN 5942-1995 1 Nhiệt độ 0C 34,6 40 2 PH - 8,5 5,5-9 3 DO mg/l 6,2 >2 4 Độ đục NTU 97 - 5 TDS mg/l 85 - 6 TSS mg/l 78 80 7 BOD5 mg/l 15 25 8 COD mg/l 33 35 9 Clorua (Cl-) mg/l 32 - 10 NO2 mg/l 0,073 0.05 11 NO3 mg/l 1,45 15 12 SO2 mg/l 8 - 13 CO3 mg/l 74 - 14 NH4 mg/l 0,48 1 15 Phenol mg/l 0,002 0,02 16 CN- mg/l <0,026 0,05 17 Mg mg/l 40,37 - 18 Ca mg/l 36 - 19 Fe mg/l <0,1 2 20 Cd mg/l <0,0001 0,02 21 As mg/l 0,012 0,1 22 Hg mg/l 0,00138 0,02 23 Pd mg/l <0,001 0,1 24 Mn mg/l 0,00104 0,8 25 Zn mg/l 0,127 2 26 Cu mg/l <0,1 1 27 Dầu mỡ mg/l <0,5 0,3 Nguồn: Kết quả quan trắc và phân tích môi trường công ty xi măng Bút Sơn năm 2004- Sở Tài nguyên và môi trường tỉnh Hà Nam Phụ lục 14: Hiệu quả làm sạch của trạm xử lý nước thải của nhà máy xi măng Bút Sơn STT Chỉ tiêu Đơn vị Thành phần và tính chất hỗn hợp nước thải Trước khi xử lý tập trung Sau khi xử lý tập trung 1 PH - 7,2-7,8 7,3-7,7 2 Hàm lượng cặn lơ lửng Mg/l 150 30 3 Oxy hoà tan Mg/l <2,0 >2,0 4 BOD5 Mg/l 180 20 5 Tổng N Mg/l 35 20 6 Tổng P Mg/l 8 4 7 COD Mg/l 400 50 8 Hàm lượng dầu mỡ Mg/l 3 <0,01 Nguồn: Ban kỹ thuật an toàn nhà máy xi măng Bút Sơn Phụ lục 15: Tình hình cung cấp điện và nước của nhà máy xi măng Bút Sơn Cung cấp điện * Nguồn điện: cấp từ điện lưới quốc gia 110KV lấy từ trạm 220/110 KV Ninh Bình. Điểm nối cách nhà máy 32 km. * Điện năng cần thiết: + Công suất điện tính toán 35.756 KW + Điện năng tiêu thụ hàng năm 267.840 KW * Hệ thống cung cấp điện: + Trạm biến áp chính: 2 trạm + Mỗi trạm biến chính có công suất 2x 16 MVA Điện áp vào 110 KV Điện áp ra: 6,3 KV Các thiết bị điện áp: 110 KV đặt ngoài trời Các thiết bị phân phối 6 KV hệ thống đo lường, rơle bảo vệ và thiết bị điều khiển đặt trong nhà. + Các phụ tải 6 KV và trạm biến áp khu vực Các phụ tải tại mỏ sét Khả Phong Các trạm hạ thế được bố trí theo công đoạn sản xuất, cấp điện áp hạ thế 380 V và trạm 220V Cung cấp nước * Định mức tiêu thụ: + Nước công nghiệp (có hệ thống tuần hoàn): 0,55 m3/tấn xi măng + Nước sinh hoạt và phục vụ: 0,10 m3/tấn xi măng + Nước cho khu vực tập thể và dân cư phụ cận: 100 m3. * Lượng nước cần thiết: + Nước công nghiệp: 4.868 m3/ngày + Nước sinh hoạt và phụ cận: 903 m3/ngày + Nước cho phụ cận : 2400 m3/ngày * Nguồn nước: + Nước sông Đáy cách nhà máy 6 km + Nước hồ Trứng cách nhà máy khoảng 1000 m khi phân lũ vào mùa mưa bão, trạm bơm nước sông Đáy không hoạt động * Phương án cấp nước + Trạm bơm đầu nguồn có công suất 520 m3/h + Trạm bơm xử lý nước và bơm cấp 2 gồm : Hệ bể láng lọc 11000 m3/ ngày Hệ xử lý nước sinh hoạt 1500m3/ngày Hai máy bơm nước công nghiệp mỗi cái có lưu lượng 100m3/ h, chiều cao đẩy 50m Hai máy bơm nước sinh hoạt mỗi cái có công suất 60m3/h, chiều đẩy 50m Bể nước công nghiệp sức chứa 2000m3 Bể nước sinh hoạt sức chứa 1000m3 + Trạm tuần hoàn và thu hồi nước Hai máy bơm nước có lưu lượng 100m3/h Hai máy bơm nước thu hồi có lưu lượng 60m3/h Bể tuần hoàn nước dung tích 2000m3 Bể thu hồi nước có dung tích 1000m3 Phụ lục 16: Khai thác nguyên liệu Khai thác đá vôi: + Đá vôi được khai thác tại mỏ đá vôi Hồng Sơn, Núi Bùi, Bút Phong. + Khai thác theo phương pháp cắt tầng theo lớp, vận chuyển đá từ tầng khai thác về trạm đập bằng ô tô trọng tải 32 tấn. + Chiều cao mỗi tầng từ 10 đến 12m, chiều rộng 25 đến 30m, dài từ 150 đến 200m. + Sử dụng máy khoan đá với đường kính lỗ khoan từ 76 đến 105mm. + Nổ mìn theo phương pháp định hướng vi sai. + Sau nổ mìn, ủi gom đống và dùng máy xúc dung tích gầu 4,5m3 bốc đá lên xe ô tô trọng tải 32 tấn, vận chuyển trực tiếp về trạm đập đá vôi. Khai thác đá sét: + Đá sét được khai thác chủ yếu tại mỏ Khả Phong, trong trường hợp sản xuất xi măng ít toả nhiệt sẽ tiến hành khai thác cát kết mỏ Khe Non để nâng modun silicat. + Khai thác theo phương pháp cắt tầng, chiều cao mỗi tầng 10m , chiều rộng mặt tầng từ 25 đến 30m. + Đối với những tầng đá sét đã phong hóa, khai thác theo phương pháp ủi, xúc trực tiếp lên ô tô trọng tải 20 tấn về trạm đập của nhà máy. + Với những đá sét chưa phong hoá, không xúc ủi trực tiếp được, tiến hành khoan nổ mìn. Đập đá vôi Đập ốât sét Kho đồng nhất Kho đồng nhất Kho chứa Xỷ sắt Than Phụ gia Thạch cao Đập thạch cao Cân bằng Cân bằng Cân bằng bbăbằng Cân bằng Cân bằng Cân bằng Silô đồng nhất bột liệu Két chứa Dầu FO Bể chứa Sấy dầu Cân định lượng Cân định lượng Tháp trao đổi nhiệt LÒ NUNG Ghi làmnguội Silô clinker Silô clinker Silô clinker ô tô Két chứa clinke Két chứa phụ gia Két chứa thạch cao Cân định lượng Nghiền clinker Silô xi măng Silô xi măng Silô xi măng Silô xi măng Máy đóng bao Xuất xi măng bao Xuất xi măng rời đá vôi đất sét Phễu nhập đá vôi đất sét Bauxlte Két chứa xỷ Két chứa cám 3 Két chứa cám 4 Phụ lục 17: Sơ đồ dây chuyền công nghệ nhà máy xi măng Bút Sơn Nghiền Nghiền Liệu than Phụ lục 18: Quy trình công nghệ và sản xuất của nhà máy xi măng Bút Sơn Tiếp nhận, đập, đồng nhất và chứa đá Đá vôi khai thác tại mỏ Hồng Sơn có đường kính nhỏ hơn 1000mm được vận chuyển bằng xe ben trọng tải 32 tấn đổ trực tiếp vào phễu liệu của máy búa. Nhờ cấp liệu thép B 2000 x 10m đá vôi được cấp đều đặn cho máy đập búa loại 1 rotor năng suất 600 tấn/h. Đá ra với cỡ hạt từ 0-45mm (chiếm 45%) được băng tải cao su B1200 chuyển vào kho đồng nhất. Trong kho máy đánh đống năng suất 750 tấn/h, sẽ đổ đá vôi thành 2 đống, mỗi đống 16000 tấn đủ cho 6 ngày sản xuất. Một ngày rút đá loại cầu gạt năng suất 270 tấn/h sẽ cấp đá vào băng tải đưa vào két định lượng của máy nghiền nguyên liệu. Tiếp nhận, đồng nhất và chứa đất sét Đất sét khai thác từ mỏ Khả Phong có kích thước nhỏ hơn 800mm, độ ẩm tối đa 12% được chuyển bằng xe ben 20 tấn đổ vào phễu tiếp liệu của máy đập búa 2 trục có năng suất 250 tấn/h. Đất sét đập xong có cỡ hạt nhỏ hơn 30mm theo băng tải tới kho đồng nhất và chứa. Nhờ máy đánh đống năng suất 300 tấn/h tạo thành hai đống, mỗi đống có khối lượng 7000 tấn dủ cho 11,6 ngày sản xuất. Một máy rút loại cầu gạt năng suất 75 tấn/h cấp đất sét đều đặn tới két định lượng thông qua băng tải. Tiếp nhận, đồng nhất và chứa than, xỷ pyrit Xỷ pyrit vận chuyển về nhà máy bằng đường sắt trên các toa tự đổ. Tới ke tiếp nhận, xỷ pyrit được tháo xuống các phễu tiếp liệu dọc hai bên đường sắt qua cấp liệu rung ở đáy phễu để chuyển tới băng tải cao su. Sau đó, nó được đưa vào kho chứa để dự trữ xỉ pyrit 5000 tấn để cho 66 ngày sản xuất. Xỷ được cấp cho máy nghiền nhờ máy xúc ủi gạt xỷ xuống phễu, qua băng tải vào đầu máy nghiền. Than được chở từ cảng về nhà máy bằng xe ben 20 tấn, đổ vào phễu nhờ băng tải chuyển tới nhà máy. Than được đánh thành hai đống, mỗi đống 7500 tấn đủ cho lò quay hoạt động được trong 25 ngày. Thiết bị cầu gạt năng suất 60 tấn/h có nhiệm vụ cung cấp than cho máy nghiền than. Tiếp nhận, đập và chứa thạch cao Thạch cao có cỡ hạt nhỏ hơn 30mm được chở từ Đông Hà về nhà máy bằng đường sắt. Thạch cao được đổ vào hệ thống phễu qua ghi sàng và chuyển qua băng tải tới cầu băng tải có năng suất 150 tấn/h vào kho chứa thạch cao 8000 tấn đủ cho 45 ngày sản xuất. Thạch cao được máy xúc bánh lốp chuyển về két định lượng tại xưởng nghiền xi măng. Nghiền nguyên liệu Nguyên liệu đá vôi, đất sét và xỷ pyrit được cấp vào máy nghiền sấy liên hợp chu trình kín. Máy nghiền có cấu tạo trục đứng 4 con lăn năng suất 320 tấn/h, độ mịn 10% trên sàng 009. Nguyên liệu đã được định lượng qua băng tải chuyền vào máy nghiền. Trước khi vào máy nghiền, các vật liệu kim loại lẫn trong nguyên liệu được bộ phận phân ly tách ra để bảo vệ con lăn và đĩa nghiền. Nguyên liệu được nghiền tán giữa con lăn và đĩa nghiền, nhờ dòng khí được thổi từ một quạt cao áp, bột liệu được đẩy lên phần trên của máy qua bộ phận phân ly động lực. Các hạt thô được thu hồi để nghiền lại và các hạt mịn được thổi tới xiclon lắng lọc. Bột liệu mịn được chuyển tới silô đồng nhất. Phần khí và bụi qua lọc bụi tĩnh điện. Tại đây, bụi được thu hồi và chuyển về silô đồng nhất. Điều chỉnh tác nhân sấy của máy nghiền trên cơ sở nhiệt độ khí đầu ra. Khi lò nung làm việc, tác nhân sấy là khí thải của lò. Khi lò chưa hoạt động, tác nhân sấy của máy nghiền là khí nóng cấp từ buồng đốt phụ chạy dầu. Đồng nhất bột liệu và cấp liệu lò nung Bột liệu nghiền được thu từ xiclon và lọc bụi tĩnh điện qua máng khí động, gầu nâng bằng cao su cấp vào silô đồng nhất CF. Silô đồng nhất CF có đường kính 22m, chiều cao hữu ích 54m, sức chứa 20.000 tấn đủ dùng cho lò nung hoạt động trong 3,2 ngày theo nguyên tắc nạp đồng nhất và tháo liên tục. Bột phối liệu đường vận chuyển lên đỉnh silô đồng nhất và cấp liệu vào lò từ buồng dưới của silô tới xiclon tro đổi nhiệt của lò nung bằng băng tải cao su. Xưởng lò nung Lò nung theo phương pháp khô gồm một tháp trao đổi nhiệt năm tầng xiclon 2 nhánh và bộ phận tiền nung, với máy làm nguội clinker kiểu ghi. Phối liệu được cấp cho 2 nhánh xiclon và được phân bố đồng đều. Buồng tiền nung UNSP có tác dụng nâng cao hiệu suất phân huỷ hơn 90% CaCO3 trong phối liệu trước khi vào lò quay. Than cám cấp cho lò quay theo tỷ lệ 40-50% và cấp cho buồng tiền nung là 55-60%. Nhiên liệu cấp cho bộ phận tiền nung sẽ được điều chỉnh tự động để duy trì nhiệt độ làm việc không đổi trong các tầng xiclon. Làm nguội kiểu ghi cấp 3 là loại tiên tiến nhất hiện nay. Clinker với cỡ hạt lớn hơn 30mm sẽ qua máy cán trước khi tới hệ thống vận chuyển. Máy làm nguội có 3 đường ra của khí nóng, một đường cấp cho lò nung, một đường cấp trực tiếp cho bộ phận tiền nung, và đường còn lại cấp cho máy nghiền sấy than liên hợp sau khi qua lọc bụi tĩnh điện. Nghiền than Than từ kho đồng nhất chuyển đến két chứa, qua cân bằng định lượng tới máy nghiền than liên hợp kiểu đứng hai con lăn. Than được nghiền tán giữa con lăn đĩa. Khí nóng từ máy làm nguội clinker cấp vào máy nghiền, than bột và khí nóng được thổi lên phân ly hỗn hợp than nghiền. Phần hạt thô sơ trở lại máy nghiền, phần hạt mịn được lọc trong xiclon và lọc bụi tĩnh điện rồi chuyển tới két để sử dụng. Năng suất máy nghiền là 30 tấn/h và độ mịn còn lại trên sàng 009. Vận chuyển và chứa clinker Clinker ra khỏi máy làm nguội được vận chuyển tới silô clinker bằng gầu tải băng xích và được chứa trong hai silô bê tông cốt thép D= 28 x 22m (sức chứa 20.000 tấn). Ngoài ra, còn một silô D= 10 x 22m (sức chứa 2000 tấn) để tồn trữ clinker thứ phẩm trong giai đoạn lò chưa hoạt động ổn định. Nghiền xi măng Clinker, thạch cao, phụ gia từ các kho được chuyển đến các két cân tương ứng tại xưởng nghiền bằng băng tải. Tại đây, bố trí một máy nghiền bi phân ly hiệu suất cao SEPAX hoặc 0 - SEPA chu trình kín công suất 230 tấn/h đảm bảo trong thực tế không có các hạt mịn trở lại máy nghiền bi. Xi măng thành phẩm được thu hồi từ xiclon và lọc bụi tĩnh điện đưa tới băng tải để chuyển tới silô xi măng. Chứa và đóng bao xi măng Xi măng thành phẩm được chứa trong 4 silô D= 18 x 36m với tổng sức chứa 10.000 x 4 = 40.000 tấn đủ cho 8,8 ngày sản xuất. Xi măng khi rời khỏi silô được vận chuyển bằng máng khí động gầu nâng để đưa tới hệ thống máy đóng bao và hai silô xuất xi măng rời D= 7 x 14m. Xưởng đóng bao trang bị 4 máy đóng bao 6 vòi RS năng suất 100 tấn/h một máy, bao xi măng ra khỏi nhà máy sẽ được chổi quét tự động quét sạch vỏ bao trước khi lên băng tải. Ngoài ra, trong xưởng đóng bao còn trang bị 6 máng xuất xi măng để cung cấp cho vận chuyển đường bộ và 2 máng xuất cho vận chuyển đường sắt. Năng suất xuất xi măng bao là 400 tấn/h; năng suất suất xi măng rời tại đáy silô là 200 tấn/h. Phụ lục 19: Nguyên nhân gây ô nhiễm bụi và khí thải công nghiệp trong quá trình sản xuất của nhà máy XM Bút Sơn + Công đoạn tiếp nhận, đập và chứa đá vôi : nguồn bụi phát sinh từ phễu tiếp nhận đá vôi (cỡ hạt nhỏ hơn 1000mm) của búa và sau khi ra khỏi máy (cỡ hạt nhỏ hơn 70 mm). Đá vôi được đổ vào băng tải cao su ( đặt ngoài nhà máy) và được bao che kín để tránh mưa. Tại các vị trí chuyển đổi nguyên liệu cuối băng tải, bụi sẽ lan toả. + Công đoạn tiếp nhận, đập và chứa đất sét hoặc silic: Nguồn bụi cũng được phát sinh từ phễu tiếp nhận của máy đập búa hai trục và trên các băng tải cao su, tại các vị trí chuyển đổi nguyên liệu. + Công đoạn tiếp nhận, đập và chứa thạch cao, puzzolan: Ở công đoạn này cũng như hai công đoạn trên nguồn gây ô nhiễm chủ yếu là bụi cũng từ các vị trí máy đập và trên băng tải. + Công đoạn tiếp nhận và chứa than, xỉ pyrit: ngồn ô nhiễm phát sinh chủ yếu là bụi than, xỉ trên các băng tải cao su, tại vị trí đổ lót nguyên liệu vào các định lượng. + Công đoạn nghiền nguyên liệu: Nguyên liệu từ các két định lượng qua hệ thống định lượng xuống băng tải chuyển vào máy nghiền. Tại máy nghiền liên hợp, chu trình kín (có sử dụng khí đốt than trong lò nung nguyên liệu nâng cao hiệu xuất cho quá trình nghiền), các hạt mịn được đưa tới xiclon. Tại các xiclon, các hạt mịn được giữ lại theo máng khí động tới silô đồng nhất còn phần khí và bụi sẽ được đưa qua thiết bị lọc bụi tĩnh điện rồi thải ra ngoài qua hệ thống ống khói có đường kính 5m, chiều cao 100m. Như vậy, ở công đoạn này, ngoài lượng bụi phát sinh trên, hệ thống vận chuyển nguyên liệu do đổ lót nguyên liệu còn có khí độc hại lò nung thải ra. + Công đoạn đồng nhất bột liệu và cấp liệu lò nung: Bột phối liệu được vận chuyển lên đỉnh silô đồng nhất băng tải và cấp vào thùng cấp liệu. Tại đây, phát sinh bụi do bột liệu vận chuyển trên máng thuỷ lực và đổ từ băng tải vào thùng cấp liệu. Tiếp theo, bột liệu được đưa vào cân định lượng tới xiclon lò nung. Trong công đoạn này, bụi chủ yếu phát ra tại vị trí bột liệu vào và ra khỏi cân. + Công đoạn nghiền sấy than: Nguồn gây ô nhiễm tương tự như công đoạn nghiền phối liệu. Những vị trí phát sinh bụi là tại những điểm chuyển đổi của băng tải, vị trí đổ than vào silô. Tại máy nghiền than, than bột và khí nóng (từ máy làm nguội clinker) sẽ được đưa qua thiết bị lọc bụi tĩnh điện, sau đó khí nóng và bụi còn lại sẽ được thải qua ống khói. Vì vậy, nguồn gây ô nhiễm ở đây chủ yếu là khí thải và bụi qua ống khói. + Công đoạn lò nung: Nguồn gây ô nhiễm chủ yếu là khí thải của quá trình nung phối liệu và nung clinker. Khí thải sinh ra từ lò nung được sử dụng để sấy than, qua thiết bị lọc bụi tĩnh điện rồi thải ra ngoài qua ống khói. + Công đoạn làm nguội clinker: Để làm nguội clinker từ nhiệt độ 13000C xuống khoảng 900C trong dây chuyền có sử dụng một hệ thống quạt gió với lưu lượng 480 đến 780m3/h, lấy không khí bên ngoài thổi vào thiết bị làm nguội. Sau khi làm nguội, khí sẽ thải ra ngoài qua thiết bị lọc bụi tĩnh điện và ống khói. + Công đoạn vận chuyển và chứa clinker: Nguồn bụi chủ yếu ở công đoạn này phát sinh trong quá trình chuyển đổi trên các băng tải và vị trí để clinker và xiclon. + Công đoạn nghiền xi măng: Nguồn gây ô nhiễm chủ yếu là bụi xi măng trong quá trình từ cân định lượng xuống hệ thống vận chuyển xi măng. Bột xi măng sau khi ra khỏi máy nghiền một phần đi theo dòng khí tới thiết bị lọc bụi tĩnh điện và thải ra ngoài ống khói. + Công đoạn chứa và đóng bao xi măng: Nguồn ô nhiễm chủ yếu là bụi xi măng trong quá trình vận chuyển xi măng đến silô. + Công đoạn phụ trợ: Nhà nồi hơi sử dụng dầu FO cho hai nồi hơi công suất 1500 kg/giờ. Do đó, nguồn ô nhiễm ở đây là do khí thải và bụi trong qúa trình đốt dầu. Khí độc hại, bụi được thải r