Thiết kế dây chuyền công nghệ xử lý khí thải từ lò nung clinke của nhà máy xi măng Hoàng Thạch

ới 14510C. +Chất lượng sản phẩm tốt và ổn định + Nhiệt độ nung đạt tới 14500C. + Chất lượng tốt và ổn định +Nhiệt độ trong lò khó đạt tới 145100C. +Chất lượng không tốt bằng lò quay và khoong ổn định. I.5.2- So sánh về mặt môi trường. ØSự giống nhau. - Các qua trình gia công nguyên liệu như đập, nghiền , sàng đều phát sinh bụi và tiếng ồn. - Nhiên liệu chính là than cám để cung cấp nhiệt cho quá trình nung Clinke. Khí thải sinh ra gồm các khí độc hại:CO, CO2, SO2, NOX... - Các quá trình nghiền xi măng và đóng bao đều phát sinh bụi và gây ra tiếng ồn . - Ngoài ra các loại chất thải rắn, chất thải sinh hoạt... đều có thành phần giống nhau. ØSự khác nhau. ¯Về mức tiêu dùng nguyên liệu Ngành sản xuất xi măng phải sử dung rất nhiều nguyên liệu. Trong đó xi măng lò quay(khô và ướt) có công suất lớn hơn lò đứng (5¸10 lần) nên mức sử dung nguyên liệu cũng lớn hơn mặc dù định mức tiêu thụ nguyên liệu cho một tấn sản là Ýt hơn. Đặc biệt với định hướng xây dựng thêm nhiêu nhà máy xi măng lò quay khô từ nay đến năm 2010 thì mức tiêu thụ nguyên liệu trong sản xuất xi măng tăng rất lớn, tăng nhiều nhất là xi măng lò quay khô. Với lượng tiêu thụ nguyên liệu lớn như vậy không những làm cạn kiệt nguồn tài nguyên không tái tạo được mà còn ảnh hưởng đến môi trường do các hoạt động khai thác nguyên vật liệu cũng như lượng khí CO2 thoát ra do quá trình phân huỷ nguyên liệu cũng sẽ rất lớn. ¯Về mức tiêu thụ nhiên liệu. - Nếu tính mức tiêu thụ nhiên liệu cho một đơn vị sản phẩm thì công nghệ sản xuất xi măng lò quay loại ướt tiêu tốn lượng nhiên liệu nhiều hơn cả, và Ýt nhất là xi măng lò quay loại khô (bảng I.5.11). - Mức tiêu dùng than cho xi măng lò quay loại khô sẽ tăng hơn nhiều so với loại hình công nghệ còn lại do việc xây dựng nhiều nhà máy xi măng lò quay loại khô mới ở nước ta tính đến năm 2010. Với mức tiêu dùng nhiều nhiên liệu như vậy sản xuất theo phương pháp lò khô sẽ thải ra một lượng khí thải tương đối lớn vào môt trường do quá trình nung clinke. ¯Về lượng các khí thải. - Tính trên một đơn vi sản phẩm, tải lượng khí thải ra do quá trinh nung clinke trong lò quay khô là Ýt nhất, và nhiều nhất là xi măng lò quay ướt (bảng I.5.12). Điều này khẳng định lượng than tiêu tốn càng nhiều thì khả năng ảnh hưởng môi trường càng lớn. Vì vậy hiên nay su hướng các nước công nghiệp phát triển kể cả nước ta chuyển từ công nghệ lò quay ươt sang công nghệ lò quay khô, nhằm tiết kiệm nguyên liệu và giảm lượng khí thải. -Trong trường hợp các thiết bị xử lý bụi không hoạt động, lượng bụi thoát ra do quá trinh nung clinke trong lò quay ướt là lớn nhất do lò quay ướt sử dụng nhiên liệu nhiều hơn xi măng lò quay khô và xi măng lò đứng. Nhưng trong trường hợp có thiết bị xử lý bụi hoạt động lượng bụi thoát ra trong sản xuất xi măng lò đứng nhiều hơn cả. Điều này được giải thích là các nhà máy xi măng lò đứng tại lò nung thưởng chỉ lắp hệ thống thu hồi bụi với hiệu suất thu hòi thấp(khoảng 80%) nên lượng bụi thoát ra môi trường tương đối lớn, trong khi đó các nhà máy xi măng lò quay với lọc bụi tĩnh điện hiệu suất cao nên lượng bụi thoát ra Ýt hơn nhiêu. Vì vậy mà hiên nay ô nhiễm bụi do quáy trình nung clinke đối với xi măng lò đưng là rất đáng kể. - Các chất khí ô nhiễm khác (CO2, SO2, NO2, CO, HF...) toàn bộ đều được thải ra mồi trường, trong đó tải lương CO2 lớn hơn cả. Nếu tính trung bình nếu cứ sản xuất 1 tấn clinke thì Ýt nhất cũng có một tấn CO2 thải ra môi trường, và lượng khí này thải ra trong các nhà máy lò quay ướt là lớn nhất. - Trong thành phần các chất ô nhiễm của xi măng lò đứng còn có cả lương khí HF do sử dụng hợp chất của Flo làm phụ gia khoáng hoá, nó là loại khí độc gây ảnh hưởng nghiêm trong đến môi trường và sức khoẻ cộng đồng. Đây chính là nhược điểm lớn đối công nghệ lò đứng so với xi măng lò quay. - Tải lượng khí thải do ngành công nghiệp xi măng sinh ra tính tới năm 2010 sẽ tăng rất lớn. Ngành công nghiệp xi măng sẽ là ngành đóng góp đáng kể vào việc gây ô nhiễm môi trường trong pham vi đất nước ta nói riêng và toàn cầu nói chung nếu không có giải pháp xử lý phù hợp, trong đó nhiều hơn cả là tải lượng khí CO2, SO2, NO2. Việc tăng thêm các khí ô nhiễm này sẽ là thảm hoạ về mưa axit,hiệu ứng nhà kính ngay một tăng nhanh, trầm trọng hơn. I.5.3- Kết luận. Trong công nghiệp sản xuất xi măng vấn đề ô nhiễm bụi đóng vai tro chủ trốt trong mối quan tâm cua các nha môi trường. Nó hoàn toàn có thể kiểm soát đựơc nếu trong mối công đoạn đều lắp đặt hệ thống xử lý thu hồi bụi thích hợp, đạt hiệu suất cao. Ngoài ra cung càn phải quan tam tới lượng khí thải độc hại thải ra môi trường cần phải có biện pháp xử lý hợp lý. Xét về khí cạnh tác động môi trường thì ưu điểm của xi măng loại khô là lớn nhất, do tải lượng ô nhiễm tính trên một tấn sản phẩm. Chính vì thế ngành công nghiệp xi măngViệt Nam đang co su thế chuyên dần sang công nghệ xi măng lò quay khô. Từ nay tới năm 2010 xây dựng thêm nhiều nhà máy xi măng lò quay khô. Tuy là loại hình có tải lượng thải tính cho một đơn vị sản phẩm Ýt nhưng do nhiều nhà máy nên lượng thải ra môi trường cung tương đối lớn. Vì vậy bên cạnh việc phất triển công nghiệp xi măng thì cung cần chú ý tới khía canh môi trường. Cần “phát triển bền vững” trong ngành công nghiệp xi măng. CHƯƠNGII- HIỆN TRẠNG SẢN XUẤT VÀ MÔI TRƯỜNG NHÀ MÁY XI MĂNG HOÀNG THẠCH. II.1- Giới thiệu chung. ØLịch sử phát triển. Công ty XMHT là một doanh nghiệp nhà nước thuộc Tổng công ty xi măng Việt Nam, được thành lập tháng 3 năm 1980 và đi vào hoạt động từ năm 1983, với 2 dây chuyền sản xuất xi măng có công suất 2,3 triệu tấn/năm. Thiết bị công nghệ thuộc loại tiên tiến trên thế giới do hãng FL.Smidth Đan mạch cung cấp. Công ty hoạt động trên các lĩnh vực sản xuất xi măng PCB30, PC 40, BS 12-78 ( xi măng bền nước biển) và cung cấp cho thị trường trong nước. Cùng với việc sản xuất kinh doanh, công ty xi măng Hoàng thạch luôn chú trọng tới các biện pháp nhằm giảm thiểu ô nhiễm và bảo vệ môi trường. Tháng 10 năm 2001, Công ty tiến hành xây dựng HTQL môi trường theo tiêu chuẩn ISO 14001:1996, đến tháng 9 năm 2002 công ty đã hoàn thành việc xây dựng hệ thống trở thành cơ sở sản xuất xi măng lò quay đầu tiên của Việt Nam được hai tổ chức QUACERT (Việt Nam) và TUV NORD CERT (CHLB Đức) cấp chứng chỉ hệ thống quản lý môi trường phù hợp tiêu chuẩn ISO 14001:1996. ØVị trí địa lý. Công ty gồm hai dây chuyền sản xuất đóng trên địa bàn thuộc hai tỉnh. Khu vực sản xuất nằm bên cạnh sông Đá Bạch thuộc xã Minh Tân, Kinh Môn, Hải Dương. Khu vực đóng bao nằm ở phía bên kia sông Đá Bạch thuộc tỉnh Quảng Ninh. ØSản phẩm. - Xi măng:2.734.520,064(tấn/năm) 2.734.520,064 (tÊn/n¨m) - Clinker : 1.987.802,00(tấn/năm) 1.987.802,00 (tÊn/n¨m) ØThành tựu và định hướng phát triển. Dây chuyền I được xây dựng và hoàn thành đưa vào sản xuất năm 1982, với công suất 1,1 Triệu tấn/năm. Dây chuyền II được hoàn thành năm 1996 với công suất 1,2 triệu tấn/năm. Với tổng công suất hai dây chuyền 2,3 triệu tấn/năm, hiện tại Công ty XMHT là đơn vị sản xuất theo công nghệ lò quay hiện đại có công xuất lớn nhất hiện nay ở Việt Nam. Hiện nay, tốc độ xây dựng đang tăng mạnh theo quy hoạch tổng thể của Nhà nước đến năm 2020, trong những năm tới nhu cầu xi măng trong nước còn thiếu nhiều. Vì vậy, Công ty đã trình chính phủ phê duyệt dự án mở rộng dây chuyền sản xuất xây dựng thêm dây chuyền HT- III với công suất 1,4 triệu tấn/năm. Như vậy, khi xây dựng xong tổng công suất của toàn Công ty 3,7 triệu tấn/ năm. Với bề dầy kinh nghiệm và sự trưởng thành cả về chất lượng và số lượng của đội ngò cán bộ quản lý, công nhân vận hành thiết bị, Công ty luôn xứng đáng là đơn vị đầu ngành của ngành xi măng Việt Nam. Hiện tại đội ngò công tác kỹ thuật với trên 400 cán bộ có trình độ đại học, 150 người đã qua cao đẳng, trung cấp và trên 1000 thợ bậc cao. Cùng với phương châm lấy chất lượng sản phẩm làm tiêu chí hàng đầu, Công ty luôn chú trọng đến vấn đề môi trường, Công ty đề ra những chính sách môi trường từ đó xác định các mục tiêu chỉ tiêu phải đạt được, tìm ra các khía cạnh môi trường liên quan và đưa ra những biện pháp nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường. Công ty đã xây dựng thành công hệ thống quản lý môi trường đạt tiêu chuẩn Quốc tế đã được các tổ chức trong nước và Quốc tế chứng nhận. II.2- Hiện trạng sản xuất. II.2.1- Nguyên vật liệu, nhiện liệu, năng lượng sử dụng. ØNguyên vật liệu. Dự án mở rộng dây chuyền 3 - nhà máy xi măng Hoàng Thạch đã được nhà nước phê duyệt và đầu tư đưa công suất cả 3 dây chuyền lên 3 triệu tấn /năm. Theo báo cáo của công ty xi măng Hoàng thạch,nguồn nguyên liệu đá vôi và đá sét của nhà máy không đủ cho 3 dây chuyền sản xuất trong 30 năm. Do đó cần phải bổ sung thêm nguyên liệu đá vôi và đá sét. Trong đó,đá voi cần bổ sung thêm khoảng 120 triệu tấn. Một trong nhưng nguồn nguyên liệu đá vôi dự kiến bổ sung là khai thác dưới sâu tại các mỏ A, B, C, D, E, F. Các mỏ này thuộc mỏ đá vôi Hoàng Thạch, xã Minh Tân - huyên Kinh Môn - tỉnh Hải Dương, nằm ở phía nam của nhà máy, cách nhà máy 10km. Phía bắc và phía nam của mỏ là sông Đá Bạch và sông Kinh Thầy. Quá trình khai thác được thực hiện bằng phương pháp nổ mìn.khoan trực tiếp các nỗ rồi đổ thuốc nổ vào,đầm chặt rồi dẫn ngòi nổ dể thưc hiên khai thác.nguyên liêu khai thác ra đuợc vân chuyển băng băng tải kín dẫn về nơi sản xuất. Trên cơ sở đặc điểm địa chất mỏ như đo đạc thăm dò,phương pháp tính trữ lướngẽ sử dung phương pháp khối địa chất và tính theo công thức: Q = S.m.d.k Trong đó: Q – Trữ lượng nguyên liệu(nghìn tấn) S – Diên tích khối chữ lượng(nghìn m3) m – Chiều dầy trung binh khối(m) d – Thể trong ở trạng thái tự nhiên(T/m3) k – Hệ số hiệu chỉnh hang hốc cacsto Trên cơ sở khoan thăm dò 12 hè khoan và kết quả đo địa vật lý. Trữ lượng dự báo tín nguyên liệu đá vôi sản xuất xi măng trên diện tích thăm dò khoảng 53,562 triệu tấn. Trong đó: - Trữ lường cấp C1 khoảng 37914 triệu tấn - Trữ lượng cấp C2 khoảng 15647 triệu tấn. - Đá vôi: 2.709.007,00 2.709.007,00 (tấn/năm) Thành phần hoá học: CaO.min : 48% : 48% MgO.max : 5% : 5% SiO2.max : 8% : 8% Lượng đất lẫn.max :10% - Đá sét: 570.170,90 570.170,90 (tấn/năm) Thành phần hoá học: SiO2 : 55 : 55¸80% Al2O3 : 7 ¸18% Fe2O3.min: 3% : 3% MKN.max: 12% : 12% - Quặng sắt: 46.472,093 46.472,093 (tấn/năm) Thành phần hoá học: Fe2O3.min: 40% : 40% MKN.max: 12% : 12% SO3 : 1,1% Quặng bôxit: Thành phần hoá học: Al2O3.min: 30% : 30% ØNhiên Liệu. Nguyên liệu công ty sử dụng là than và dầu. Than cám 3a, 4a vận chuyển bằng sà lan về cảng đưa vào kho nhà máy, bơm dân lên bể chứa. - Than: +Than thô: Độ tro.max : 15% : 15% Chất bốc.max: 8% : 8% Nhiệt lượng: 6740 kcal/kg : 6740 kcal/kg Độ Èm.max:13,5% :13,5% +Than mịn: Lượng sót sàng: 6% : 6% Độ Èm max: 2% : 2% - Dầu: Hàm lượng S .max: 2,1% : 2,1% Tỷ trọng ở 200C, max:0,98kg/lít Nhiệt lượngmin:9200 kcal/kg dầu min :9200 kcal/kg dÇu lượng nước.max:1% :1% ØNăng lượng sử dụng: Sản xuất xi măng là một loại hình công nghiệp có rất nhiều công đoạn phải tiêu thu năng lượng, đặc biệt sử dụng trong các quá trình gia công nguyên liệu, nhiên liệu tại các máy nghiền và dùng cho nhiều thiết bị lọc bụi điện.Tính trung bình điện năng tiêu thu cho sản xuất xi măng khoảng 85¸95 kwh/tấn xi măng. II.2.2- Dây chuyên công nghệ. Công ty Xi Măng Hoàng Thạch có hai dây chuyền sản xuất xi măng theo phương pháp khô,với trang thiết bị hiện đại do hãng F.L.S Smít - Đan Mạch chế tạo. Dây chuyền sản xuất chính và các công đoạn phụ trợ đều được cơ khí hoá và tự động hoá ở mức cao. Phòng điều hành trung tâm là nơi điều hành toàn bộ các công đoạn chính để sản xuất xi măng. phần Ii : dây chuyền sản xuất hoàng thạch 1 Sơ đồ dây chuyền công nghệ C¸n trôc §¸ sÐt §Ëp bóa §¸ v«i §Ëp bóa Kho ®ång nhÊt s¬ bé §¸ v«i + §¸ sÐt Silic ®iÒu chØnh Kho quÆng s¾t b« xÝt phô gia th¹ch cao than KÐt qu¾ng s¾t, b« xÝt SÊy nghiÒn nguyªn lÖu §ång nhÊt CÊp liÖu lß C¶ng nhËp §Ëp th¹ch cao SÊy nghiÒn than Than mÞn Lß quay Hµm sÊy dÇu BÓ dÇu Sµn lan dÇu cylo clinke KÐt clinke KÐt phô gia KÐt th¹ch cao NghiÒn xi m¨ng Xµ lan ¤t« Cylo xim¨ng Xe löa Xµ lan ¤t« §ãng bao * Thuyết minh sơ đồ dây chuyền công nghệ Đấ vôi được khai thác tại mỏ theo phương pháp nổ mìn, cắt tầng, kích thước vật liệu < 1500 mm, sau khi khai thác ở mỏ vật liệu được ô tô có năng suất lớn vận chuyển về phễu tiếp liệu. Nhờ băng tải xích đá vôi được vận chuyển vào máy đập búa một trục có va đập phản hồi để đập đá vôi đến kích thước £ 25 mm. Đất sét được khai thác tại mỏ vận chuyển về phễu tiếp liệu bằng xe tải có công suất lớn. Nhờ băng tải xích, đất sét chuyển vào máy đập búa hai trục, và máy cán trục để đập đá sét từ kích thước £ 800 mm xuống kích thước £ 25 mm. Đá vôi, đá sét sau khi đập đến kích thước theo yêu cầu, được vận chuyển vào kho đồng nhất sơ bộ. Kho đồng nhất sơ bộ thực hiện việc đồng nhất riêng rẽ từng cấu tử, đồng nhất kiểu đống tròn. Quặng sắt, sét cao silic (cát non) được nhập về nhà máy bằng đường thuỷ qua hệ thống cảng của nhà máy vào kho chứa sau đó được hệ thống băng tải cao su đưa đến silô chứa. Từ kho đồng nhất sơ bộ đá vôi và đá sét được cào xích cào vào máng liệu, liệu được đổ vào băng tải qua hệ thống cân định lượng theo tỷ lệ bài phối liệu. Đồng thời quặng sắt, sét cao silic cũng được tháo xuống băng tải qua hệ thống cân định lượng. Sau đó cả 4 cấu tử được băng tải vận chuyển đến máy nghiền đứng trên đường đi phối liệu đi qua máy dò sắt và dò kim loại để loại bỏ các cấu tử cứng khó nghiền. Máy nghiền liệu là máy sấy nghiền liên hợp kiểu con lăn trục đứng, làm việc theo chu trình kín, có hệ thống phân ly khí động hiệu suất cao, kích thước vật liệu vào máy nghiền £ 25 mm, vật liệu ra 10% trên sàng N008. Độ Èm của vật liệu ra khỏi máy sấy nghiền liên hợp £ 1%. Để xát định lượng liệu có trong máy sấy nghiền này có đầy hay không, máy có thiết bị đo độ dung của máy. Bột liệu ra khỏi máy nghiền vào xyclôn lắng, khí thải thải ra ngoài qua hệ thống lọc bụi điện, thải ra ngoài qua ống khói của nhà máy, còn bột liệu sau xyclôn lắng hệ thống gầu nâng, máng khí động đổ vào đỉnh silô đồng nhất liên tục bột liệu. Đáy silô có hệ thống khí nén thổi qua các cửa ở đáy silô để đồng nhất phối liệu và tạo sự linh động cho phối liệu để tháo dễ dàng. Bột liệu sau khi đã được đồng nhất đạt yêu cầu được tháo khỏi silô xuống két chứa tại két chứa có cân định lượng, liệu được cân định lượng rồi chảy vào vít tải chuyển tới gầu nâng đổ vào cân định lượng, đổ vào máng khí động rồi đổ vào két trung gian, tù két trung gian này liệu được cấp vào van quay rồi qua phễu tán liệu đổ vào hệ thống xyclôn trao đổi nhiệt. Trong hệ xyclôn trao đổi nhiệt bột liệu đi từ trên xuống, khí nóng đi từ dưới lên, do có sự chênh lệch nhiệt độ giữa khí thải và bột liệu nên có sự trao đổi nhiệt khí thải lạnh đi còn bột liệu tăng lên, sau khi liệu vào canxinơ và vào lò, bột liệu đã được decacbonat 95%. Clinke sau khi ra khỏi lò quay sẽ được làm lạnh bằng máy làm lạnh kiểu ghi sau khi Clinke ra khỏi máy làm lạnh những hạt có kích thước lớn hơn 25 mm sẽ được đập nhỏ đến kích thước £ 25 mm rồi được băng tải xích đưa vào silô ủ chứa Clinke trước khi vào máy nghiền XM. Khí thải từ hệ lò qua hệ thống quạt hót, một phần khí nóng vào máy sấy nghiền liệu liên hợp, phần khí dư sẽ đi qua tháp làm lạnh vào máy lọc điện, thải ra ngoài qua ống khói. Nhiên liệu sử dụng cho hệ thống lò nung là than cám loại 3 được nhập từ đường thuỷ, qua cảng vào kho chứa, sau đó than được băng xích cào đưa vào két chứa và đổ vào phễu tiếp liệu qua cân định lượng vào máy sấy nghiền than liên hợp kiểu con lăn trục đứng có hệ thống phân ly hiệu suất cao, có vòi phun nước để làm mát khí thải và tạo cho than có độ sít vào nhau tạo điều kiện cho quá trình nghiền. Tác nhân sấy là khí thải của máy làm lạnh. Than mịn sau khi sấy nghiền có độ Èm £1%, lượng sót sàng N009 £ 5% được đưa vào két chứa. Tại các két chứa than có các hệ thống bơm khí CO2 và đo nhiệt độ của két để tránh hiện tượng cháy nổ. Than từ hệ thống két chứa được bơm khí nén đến các vòi phun với áp suất cao vào trong lò nung và canxinơ. Ngoài ra dầu và khí đốt cũng được sử dụng cho sấy, và khởi động lò. dầu trước khi đốt cần được sấy và chuyển vào vòi đốt đa kênh. Xỉ than, đá đen được nhập về kho của nhà máy sau đó được cào xích cào đưa đến két trung gian trước khi đổ vào máy nghiền qua cân định lượng. Thạch cao nhập về nhà máy có kích thước lớn, chứa trong kho chứa trước khi nghiền được đập nhỏ đến kích thước £ 25 mm. Clinke từ két chứa tháo xuống băng cân định lượng theo tỷ lệ xác định đổ đến băng tải cao su đến máy nghiền đứng nghiền sơ bộ, sau khi Clinke được nghiền sơ bộ có kích thước £ 1 mm. Sản phẩm sau khi ra khỏi máy nghiền đứng được sàng dung hạt không qua sàng sẽ hồi lưu lại máy nghiền. Hạt nhỏ cùng với các phụ gia khác bao gồm thạch cao, phô gia đầy và xỉ than, các phụ gia này cũng được cân định lượng vào máy nghiền bi hai ngăn hoạt động theo chu trình kín sản phẩm sau khi nghiền mịn ra khỏi máy nghiền bi được hệ thống máng khí động, gầu nâng đưa lên máy phân ly, hạt mịn sẽ vào xyclôn lắng, còn hạt thô quay trở lại máy nghiền. Trong máy nghiền bi có vòi phun nước có tác dụng làm mát không khí tránh hiện tượng thạch cao chết do trong quá trình nghiền nhiệt độ máy nghiền tăng. Xi măng từ xyclôn lắng có độ mịn xác định được máng khí động vận chuyển đến gầu nâng đưa vào silô chứa, tại silô chứa có hệ thống khuấy trộn XM bằng khí nén đến độ đồng nhất nhất định. Tại đây XM có thể được xuất rời hoặc đóng bao, có hai máy đóng bao có nhiện vụ đóng bao và vận chuyển bao vào kho chứa và xuất hàng theo các con đường: thuỷ, sắt, bộ. II.3- Hiên trạng môi trường. II.3.1- Môi trường khí. 1. Bụi thải. a. Nguồn thải: Bụi là nguồn gây ô nhiễm chủ yếu trong nhà máy sản xuất xi măng, bụi phát sinh quá trình vận chuyển, nghiền liệu, nung klinker, đóng bao.....Tại các công đoạn này, Công ty đều trang bị các thiết bị xử lý bôi. b. Công tác kiểm soát. - Tại các công đoạn chính phát sinh bụi với hàm lượng lớn (Công đoạn nghiền liệu, Lò nung, Nghiền xi măng, nghiền than), Công ty đã trang bị tổng số 07 lọc bụi tĩnh điện cho cả 2 dây chuyền hoạt động rất hiệu quả với hiệu suất cao từ 98-99%. Do vậy lượng bụi phát tán ra môi trường là không đáng kể. - Tại các vị trí khác (đập đá vôi, đá sét, thạch cao , nghiền xi măng, đóng bao, két chứa, các điểm chuyển hướng băng tải ...) đều được lắp đặt lọc bụi tay áo, toàn Công ty có 119 lọc bụi tay áo hoạt động với hiệu suất 98-99%. Thực hiện mục tiêu đặt ra trong HTQL môi trường TCVN ISO 14001:1998, Công ty sẽ thay thế toàn bộ lọc bụi Dalamatic hoạt động kém hiệu quả bằng lọc bụi tay áo hoạt động với hiệu suất cao. Theo kết quả quan trắc môi trường tháng 6 năm 2003 do Trung tâm công nghệ vật liệu, môi trường và phát triển cộng đồng thực hiện, các chỉ tiêu về bụi đều đạt tiêu chuẩn cho phép 2. Khí thải. a. Nguồn thải: Khí thải sinh ra do quá trình đốt nhiên liệu và các phản ứng hoá học trong các công đoạn nung luyện gồm một số khí thải chính: SO 2, NO2, CO. b. Công tác kiểm soát: Xử lý khí thải bằng phương pháp pha loãng. Khí thải được pha loãng, khuyếch tán vào không khí thông qua 2 ống khói chính: ống khói HT1 cao 87,25 m, HT2 cao 120 m. Do vậy, nồng độ các khí độc hại trên đã giảm rất nhiều không ảnh hưởng tới môi trường xung quanh. Theo số liệu quan trắc các vị trí cách nhà máy 500m, 1000m, 1500m, 3000 m nồng độ SO 2, NO2, CO đều nhỏ hơn tiêu chuẩn cho phép. Ngoài ra, Công ty còn cải tiến việc sử dụng nhiên liệu đốt lò từ 85% than và 15% dầu chuyển sang dùng 100% than, vừa tiết kiệm đem lại hiệu quả kinh tế vừa đã giảm đáng kể lượng khí CO sinh ra trong quá trình đốt dầu. Kết quả quan trắc môi trường không khí xung quanh Công ty ( do Trung tâm công nghệ vật liệu, môi trường và phát triển cộng đồng thực hiện tháng 6/2003) Vị trí Địa điểm CO (mg/m3 ) SO2 (mg/m3 ) NO2 ( mg/m3 ) SPM ( mg/m3 ) a1 Cách ống khói 500m 1.89 0.21 0.17 0.25 a2 Cách ống khói 1000m 2.12 0.17 0.21 0.30 a3 Cách ống khói 1500m 1.93 0.31 0.14 0.25 a4 Cách ống khói 3000m 1.87 0.21 0.15 0.15 TCVN 5937 -1995 40 0.5 0.4 0.3 3. Tiếng ồn- Nguồn thải và công tác kiểm soát Tại các vị trí có tiếng ồn lớn như: Trạm nén khí, nghiền liệu, nghiền clinker...Công ty đã xây dựng các phòng trực được cách âm và thông gió tốt cho công nhân vận hành, đảm bảo điều kiện làm việc cho người lao động (Theo số liệu quan trắc tại phòng trực trạm nén khí xưởng đóng bao là 73,5 dBA). Ngoài ra, Công ty còn tăng cường công tác kiểm tra bảo dưỡng các thiết bị để chống ồn, thay thế một số máy nén khí cũ có tiếng ồn lớn bằng máy mới hiện đại, đồng thời trang bị đầy các phương tiện BHLĐ cho người lao động như: nót tai chống ồn.... Ngoài các biện pháp để giảm bụi, tiếng ồn nêu trên, Công ty còn thực hiện một số biện pháp phụ trợ: Thường xuyên có xe tưới nước hệ thống đường nội bộ để chống bụi, trồng cây xanh, duy trì đội ngò vệ sinh công nghiệp gồm 60 người đảm bảo toàn bộ mặt bằng Công ty luôn sạch đẹp và vào thứ năm hàng tuần, tất cả các cán bộ công nhân viên Công ty làm thêm giê 30 phót để vệ sinh công nghiệp. II.3.2- Môi trường nước. Chủ yếu là nước làm mát HT1 chưa được thu hồi và nước sinh hoạt của cán bộ công nhân viên Công ty. Trước đây, hàm lượng dầu trong nước thải tại các cống thải: Khu vực sản xuất, cống thải xưởng đóng bao, cống thải cảng xuất nhập đều vượt tiêu chuẩn cho phép, tuy nhiên từ khi Công ty xây dựng thành công HTQL môi trường theo TCVN ISO 14001: 1998 và đưa vào áp dụng, ý thức tự giác bảo vệ môi trường của người lao động đã được nâng cao: hạn chế tới mức tối đa các loại chất thải tại nguồn, việc thu gom các loại dầu thải, giẻ lau dính dầu mỡ được thực hiện triệt để do vậy hàm lượng dầu mỡ trong nước thải tại các vị trí trên đã giảm rất nhiều( theo số liệu quan trắc môi trường chỉ tiêu dầu mỡ và các chỉ tiêu khác đều nhỏ hơn tiêu chuẩn cho phép TCVN 5945-1995) Tại cống thải xưởng Xe máy hàm lượng dầu đo được là 1,8 mg/l (trước khi cải tạo bể) cao hơn tiêu chuẩn cho phép ( 1 mg/l). Do vậy, Công ty đã tiến hành cải tạo bể thu dầu, tăng hiệu quả tách dầu của bể thu dầu hiện có bằng phương pháp tuyển nổi (sục khí) đảm bảo nước thải sau khi thải ra nguồn đạt tiêu chuẩn cho phép TCVN 5945:1995. Kết quả quan trắc chất lượng nước thải tại các cống thải của Công ty ( do Trung tâm công nghệ vật liệu, môi trường và phát triển cộng đồng thực hiện) Sốtt Chỉ tiêu phân tích Đơn vị WT1 WT2 WT3 WT4 TCVN 5945-1995 Nhiệt độ của nước 0C 30.4 32.7 35.6 31.8 40 pH - 7.9 8.1 7.7 7.9 5.5-9 Cặn lơ lửng mg/l 15.8 17.8 52.1 74.8 100 BOD 5 mg/l 11.64 12.91 15.3 8.68 50 COD mg/l 15.2 13.4 16.8 20.4 100 NH4+ mg/l 1 <0.1 <0.2 2 100 NO2 mg/l 0.7 0.05 0.01 1 1 Dầu mì mg/l 1.8 0.002 0.001 0.46 1 Chú thích: Ngày lấy mẫu: 26/6/2003 Điều kiện thời tiết : Trời nắng, nóng, không mưa. Các vị trí lấy mẫu: WT1: Cống thải xưởng xe máy WT2: Cống thải khu vực sản xuất. WT3: Cống thải khu vực xưởng Đóng bao WT4: Cống thải cảng xuất, nhập II.3.3- Môi trường đất. Đối vối ngành công nghiệp sản suất xi măng vấn đề môi trường đất it dược đề cập tới vi không có ảnh hưởng nào nghiêm trọng xẩy ra đối với môi trường đất. MỘT SỐ KẾT QUẢ ĐIỀU TRA VỀ MÔI TRƯỜNG TẠI MỘT SỐ PHÂN XƯỞNG CHÍNH CỦA NHÀ MÁY XI MĂNG HOÀNG THẠCH. CHƯƠNGIII- ĐỀ XUẤT CÁC BIỆN PHÁP GIẢM THIỂU Ô NHIỄM CHO NHÀ MÁY XI MĂNG HOÀNG THẠCH. III.1- Các biện pháp phòng ngõa và giảm thiểu ô nhiễm. Nhà máy xi măng Hoàng Thạch với hai dây chuyên công nghệ, công suất 2,3 triệu tấn/năm. Sản xuất bằng công nghệ khô nên lượng bụi thải ra trong quá trình sản xuất là rất lớn, bụi được thải ra hầu như tong tất cảc các công đoạn của quá trình sản xuất. Đặc biệt là công đoạn gia công nguyên liệu ( đập búa, nghiền bi, thiết bị vận chuyển...) ,công đoạn lò nung, công đoạn nghiền xi măng...Ngoài ra con có một lượng tương đối khí thải độc hại như: SO2, CO2, NOX... Trước tình hính đó cần phải có những phương án thích hợp để khỗng chế, xử lý lượng bụi, khí phát thải trong quá trình sản xuất, hạn chế đến mức thấp nhất tác động của nó tới môi trường. III.1.1- Giải pháp cho từng công đoạn. Dùa vào các đặc tính, vai trò, hoạt động của tưng công đoạn mà đưa ra những giải pháp thích hợp cho công đoạn đó. Dưới đây là một số phương pháp sản xuất sạch được đề xuất áp dụng đối với các công đoạn sản xuất chính của nhà máy xi măng Hoàng Thạch. III.1.1.1- Công đoạn nghiền nguyên liệu. Dòng thải chính Nguyên nhân Giải pháp SXS Số hiệu Bôi - Thiết bị vận chuyển và gia công hở - Che chắn, bịt kín - Giảm đô rơi tự do tại các đầu băng tải, phễu lạp liệu 1 2 - Quạt hót và thiết bị xử lý không hiệu quả - Bè trí miệng hót hợp lý - Tăng công suất quạt hót - Cải tạo hoặc thay đổi thiết bị thu hồi(để hiệu suất cao) 3 4 5 - Nguyên liệu ở dạng khô (kích thước nhỏ) - Phun Èm nhẹ ở các máy nghiền 6 - Khi vệ sinh thiết bị và nhà xưởng - Làm Èm môi trường, vệ sinh nhẹ nhàng, thường xuyên và theo quy định. 7 Tiếng ồn - Động cơ quạt hót và máy nghiền. - Bảo dưỡng sủa chữa định kỳ. - Gắn cố định ở bệ bê tông riêng biệt hay dưới tầng trệt. - Xây buồng cách âm, tấm cách âm, thiết bị cách âm. 8 9 10 Giải pháp cải tạo thay đổi thiết bị có thể thục hiện ví dụ như: tổ chức thông gió trong phân xưởng nghiền nhằm giảm mức ô nhiễm bằng cách đưa một lượng lớn không khí sạch vào khu vực ô nhiễm hoặc dùng quạt phun sương làm Èm môi trường. Đối với các thiết bị thu hồi bụi có thể cải tạo thay thế đạt hiệu suất cao hơn. Ví dụ: ở các nhà máy xi măng lò đứng , thay thế các cyclon đơn thành các cyclon chùm,sử dụng thiết bị lọc bụi tói. Riêng đối với các nhà may ximăng công nghệ lò quay ướt, ở công đoạn nay thi vấn đề ô nhiễm về bụi là không đáng kể. nhưng phải đặc biệt chú ý tới viêc kiểm soát quá trình cấp nước vào may nghiền (theo tỷ lệ nhất định khoảng 40%). III.1.1.2- Công đoạn sấy nguyên liệu và nung clinke. Lò đứng có cấu tạo khác lò quay là có cửa mở để cấp nén liệu vào và chọc phối phối liệu đẻ lò làm việc ổn định đạt hiệu suất cao. Dó đó cần có biện pháp kiểm soát quá trịnh hoạ động của lò đốt, các cửa cần đảm bảo độ kín tránh tổn thất nhiệt. Giải pháp sử dụng các loại nhiên nguyện liệu có hàm lượng lưu huỳnh thấp thường là: Thay xỉ pirit Lâm Thao băng các loại quăng sắt không chứa lưu huỳnh. Hoặc dùng xỉ pirit Lâm Thao nhưng đặt mua xỉ của lò tầng sôi và S trong lò tầng sôi 1-2%, còn ở lò BXZ khoảng 4%. Thay thế than cám Quảng Ninh đang dùng bằng các loại than khác cá hàm lượngchất bốc nhỏ 3-6% và hàm lượng lưu huỳnh khoảng 0,3% sẽ giamt tải lượng SO2 . Giải pháp tận dụng nhiệt lò đốt với công nghệ lò quay hiện nay đã được áp dụng trong trong việc sấy nguyên liệu và sấy than. Ngoài ra còn có thể dung khío thải lò quay cho hệ thống phát điện. Giải pháp kiểm soát tốt chế độ cháy của lò và lượng nguyên, nhiên liệu, không khí cấp vào ... thì cần đào tạo, sử dung những lao động có tay nghề và kinh nghiệm. Dòng thải chính Nguyên nhân Giải pháp SXS Số hiệu BỤI KHÓI LÒ,TỔN THẤT NHIỆT Lò nung hở(có cửa) lò đứng - Che chắn, bịt kín - Quá trinh vận hanh lò đều đặn, kiểm soát chặt chẽ. 11 12 Quạt hót và thiết bị sử lý bụi không hiệu quả. - Tăng công suất động cơ. - Cải tạo hoặc thay đổi thiết bị đẻ nâng hiệu suất thu hồi, giamt tiêu thu nguyên liệu. 13 14 Sử dụng nguyên nhiên liệu có hàm lượng S cao - Sử dung các loại nguyên liệu có thành phần S thấp. 15 Chế độ cháy của ló chưa tốt - Kiểm soát tốt và điều chỉnh lượng nguyên liệu cấp vào lò. - Chế độ cấp than đúng tỷ lệ.(đối với lò quay). 16 17 Tiêu tốn nhiên liêu cao làm phát sinh nhiều chất thải. - Bảo quản nhiên liệu tốt nhằm giảm độ Èm. - Tận dung tiềm năng nhiệt khói lò - Bảo ôn thiết bi sấy và lò nung tốt tránhtổn thất. - Sử dụng nhiên liệu hữu cơ là nhiên liệu phụ(cao su, bùn hưu cơ...) 18 19 20 21 Khí thỉa độc hại khi sử dụng phụ gia khoáng hoá. - Thay thế băng các loại phụ gia khác của ngành luyện kim Ýt độc hơn. 22 ỒN Động cơ lò, quạt, thiết bị làm lạnh - áp dụng các giải pháp 8,9,10. Ô NHIỄM NHIỆT ở hệ thống tháp sấy và lò nung. - Tổ chức thông gió làm mát - Bảo ôn thiết bị sấy và lò nung 23 24 III.1.1.3- Công đoạn nghiền xi măng và đóng bao sản phẩm. Dòng thải chính Nguyên nhân Giải pháp SXS Số hiệu BÔI Thiết bị vận chuyển gia công nguyên liệu miệng xả đáy cylo, cân định lượng hở. áp dụng giải phám số hiệu 1,2. Khi vệ sinh bảo dưỡng thiết bị áp dụng giải pháp số hiệu 7 Quạt hót và thiết bị sử lý không hiệu quả áp dụng giải pháp số hiệu 3,4,5 Vá bao chất lươngh không tốt Sử dungh các luại vỏ bao kín và bền. 25 Thiết bị đóng bao bị rơi vãi ximăng Lượng khí bơm xi măng cần kiểm soat chặt chẽ. Dùng khí đóng bao kín 26 27 III.1.2- Lùa chon giải pháp sản suất sạch. Nhóm giải pháp SXS (theo số liệu ở bảng trên) Phân loại Thực hiện ngay Phân tích thêm Loại bá Chú thích Che chắn, bịt kín các nắp đạy, chỗ nối, miệng xả liệu,các may nghiền, lò nung.(số hiệu 1,2,11) A X Tại các điểm cấp và xả liệu của băng tải silo các thiết bị..đều phát sinh bôi. Cải tạo hệ thống thiết bị hót, xử lý bụi ở các máy nghiền, lò nung máy đóng bao. (số hiệu 3,4,5,13,14) D X Tại mét số bộ phận phat sinh bụi đã có hệ thống hót và lọc bụi nhưng hiệu suất kém cần phải tiến và bổ sung thêm Bảo dưỡng, sửa chữa động cơ quạt hót và máy nghiền.(số hiệu 8). A X Giảm tiếng òn do động cơ gây ra. Giảm bụi ô nhiễm nhiệt trong các công đoạn nghiên nguyên liệu nung clinke vệ sinh thiết bị nhà xưởng.(số hiệu 6,7,8) A X Tổ chức thông gío và làm Èm môi trường giảm sự phat tán bụi ra môi trườg trung quanh. Quá trinh vạn hành, chế độ cháy tốt ưu để tiết kiệm nguyên liệu giảm tải lượng ô nhiễm(12,16,17) B X Đào tạo và sử dụng người lao đồng có kỹ thuật và kinh nghiệm. Bảo quản tốt nguyên nhiên liệu giảm độ Èm bảo ôn thiết bị sấy, lò nung tốt để giamt lượng nhiên liệu sử dụng.(số hiệu 18, 20, 24 ). A X Xây dưng kho chứa có mái, tường bao quanh. Gắn động cơ cố định bệ bê tông hoặc cách ly riêng biệt, xây buông cách âm, tấm cách âm (số hiệu 9,10) D X Xét đến kết cấu và kích thước thiết bị động có để chon giải pháp hợp lý . Thay đổi nhiên nguyên liệu(số hiệu 9,10) C X Cần có thời gian thử nghiệm phân tích và lùa chọn Tuần hoàn sử dụng nhiện liệu khói lò (số hiệu 19) E X X Đá thực hiện ở công nghệ lò quay Lò đứng cần nghiên cứu cải tiến hệ thống Sử dung một số phụ gia nghành luyện kim Ýt độc hại(số hiệu 25) F X Yêu cầu độ bền phải kín Điều chỉnh và kiẻm soát lượng khí bơm xi măng ở máy đóng bao (số hiệu 26) B X Cần tính toán lượng khí để cân đối với dung tích bao bì. Cải tiến hoặc thay đổi thiết bị đóng bao kin nhằm giảm bụi xi măng. D X Có thể thực hiện sau vì tại đây vấn đề ô nhiễm bui có thể kiểm soát được. Ký hiệu phân loại SXS: A: quản lý nội vy B: kiểm soát quá trinh tốt hơn C: thay đổi nguyen nhiên liệu D: cải tiến thiết bị E: tuần hoàn chất thải F: thay đổi bao bì mẫu mã Qua phần lùa chọn SXS đã cho thấy rằng tiềm năng áp dụng SXS trong các nhà máy xi măng là rất lớn. Các giải pháp quản lý nội vi và kiểm soat quá trình để giảm lượng bụi phát sinh thực hiện đơn giản, chi phí đầu tư thấp nên có khả năng áp dụng ngay.Đặc biệt đầu tư cho giải pháp xử lý thu hồi bụi, chính là giải pháp giảm tiêu hao nguyên liệu, tăng sản phẩm và giảm ô nhiễm môi trường, đảm bảo điều kiện lao động tốt cho công nhân. III.2- Đề suất giải pháp khắc phuc ô nhiễm môt trường do khai thác và vận chuyển nguyên liệu gây ra. III.2.1- Khu vực khia thác đá vôi và đất sét. Trong quá trinh khai thác đá vôi và đất sét thì vấn để ô nhiễm môi trường chủ yếu là do bụi,khí thải( nô mìn), tiếng ồn ... sau đây là một ssó biện pháp nhằm khống chế môt trường không khí trong khu vực mỏ khai thác. - Tổ chức phun nước thường xuyên băng xe phun nước nhằm tránh sự phát tán . - Tu sửa đường sá nội mỏ nhằm giảm lượng nguyên liệu rơi vãi,giảm lượng bụi bột đất đá bị xe cuốn theo. - Quy hoạch trồng vanh đai cây xanh trung quanh mỏ để giảm sự phat tán bôi , tiếng ồn ra môi trương trung quanh và tạo cảnh quan. - Đối với những mỏ phải nổ mìn, cần áp dụng tiến bôn khoa học kỹ thuật về thuốc nổ và biện pháp kỹ thuật để giảm chất ô nhiễm môi trường không khí, môi rường nước. - Tạo bờ ngăn khoanh vùng khai thác nhằm tránh rơi vãi và giảm mức độ nguy hiểm cho công nhân. III.2.2- Trong quá trinh vận chuyển nguyên liệu. Quá trinh vận chuyển nguyên vật liệu cần một số lượng lớn phương tiện vận tải vì vậy trong quá trinh hoạt động có thể làm ô nhiễm môi trường như:rơi vãi đất đá, bụi tiếng ồn khí thí thải động cơ... Sau đây là một số biẹn pháp có thể áp dụng để giảm mức dé gây ô nhiễm môi trường: - Xe chở đất đá phải là xe thung ben kín co phủ bạt bên trên. - Không chở nguyên liệu vượt thành xe để tranh rơi vãi trên đường vận chuyển - Tổ chức quét thu dọn đất đá rơi vãi và duy trì phun nước trên đường hang ngay. - Thực hiện trông cây xanh hai bên đương để tranh phat tán bụi, tiêng ồn ra môi trường trung quanh. - Tiến hanh kiêm tra định kỳ, bảo dưỡng động cơ xe vận tải nhằm giảm lượng khí thải động cơ ra môi trường. III.2.3- Các biện pháp nhằm giảm sự cố ồn vùng do nổ mìn khai thác. Để nhăm giảm thiểu tác động môi trường do nổ mìn như bụi, tiếng ồn, rung chấn động ... nên tiến hành các biện pháp sau: - Khu vực mỏ khai thác phải có khoảng cách an toàn với công nhân và dân cư xung quanh. Tối thiểu khoảng 500m, với khoảng cách nay thì nhưng tiếng đông do tiêng ồn, rung từ khu vực khai thác đối với khu vực xung quanh giảm đi đang kể. - Cần tinh toán lượng thuốc nổ của mỗi đợt sao cho bán kính vùng nguy hiểm không vượt qua 300m và đá sau khi nổ mìn co kích thước phù hợp. -Thời gian nổ min được quy đinh phù hợp với tập quán sinh hoạt của nhân dân trong vùng, sau khi thoả thuận thông nhất với địa phương. - Mọi hoạt dộng nổ mìn đều tuân theo đũng các quy định trong giấy phép nổ mìn, đảm bảo an toan cho công nhân trực tiếp làm việc trong khu má. CHƯƠNG IV – THIẾT KẾ DÂY CHUYỀN XỬ LÝ KHÍ THẢI CHO CÔNG ĐOẠN LÒ NUNG CLINKE CỦA NHÀ MÁY XI MĂNG HOÀNG THẠCH. IV – Một số thiết bị xử lý thu hồi bụi phổ biến. Ngành công nghiệp xi măng hiện nay, vấn đề ô nhiễm do bôi là đáng quan tâm nhất vì có những đặc tính sau: *Bụi của nguyên liệu xi măng có kích thước nhỏ (cỡ vài mm) nên có khả năng phát tán xa gây ảnh hưởng tới sức khoẻ con người và môi trường trung quanh. * bôi cũng chính là sản phẩm ( như bụi xi măng ) nên cần thu hồi giảm thất thoát và tăng năng suất sản xuất. Bảng IV.1-Một số thiết bị xử lý thu hội bụ phổ biến. Thiết bị Nguyên tắc hoạt động Ưu điểm Nhược điểm Buồng lắng -Dùa vào khả năng lắng trọng lực của hạt bụi -Thiết bị cấu tạo đơn giản, đầu tư thấp . - Có thể xây dựng bằng gạch. - Giá thành bảo dưỡng sửa chữa thấp. - Tổn thất áp suất nhỏ. - Làm việc ở nhiệt độ và áp suất khác nhau. - Cồng kềnh chiếm nhiều không gian. - Tách bụi nhỏ với d³10mm khi độ nhít lớn, và d³40mm khi đô nhít nhỏ. - Hiệu suất lọc thường từ 50 ¸55%. Cyclon Dùa vào lực ly tâm, các hạt bụi bị văng ra tách khỏi dòng khí, là việc với bụi cỡ d³20mm - Cấu tạo đơn giản đầu tư thấp - Dễ vận hành - Chi phí bảo dưỡng sử chữa thấp - Không có bộ phận chuyển động - Làm việc liện tục - Có thể làm từ nhiều vật liệu, phụ thuộc vào nhiệt độ, áp suất và khả năng ăn mòn của khí. - Có thể kết hợp thành tổ hợp chùm cylon, làm việc hiệu suất cao hơn. - Hiệu suất thấp đối với những hạt có khích thước nhỏ d £5mm. - Dễ bị mài mòn trong trường hợp bụi có độ cứng cao. - Phô thuộc vào khả năng phân tán bụi trong khí. - Hiệu suất thường từ 65 ¸ 75% Thiết bị tách bụi ướt Khi tiếp xúc màng lỏng bụi sẽ kết dính và lắng xuống - Giá thành thấp. - Có thể xử lý đồng thời cả khí và bụi. - Hiệu suất cao đối với các gạt bụi nhỏ. - Không có bụi quay lại. - Làm việc ở điều kiện bình thường. - Có nhiều loại thiết bị và phổ biến. - Tiêu thụ năng lượng lớn. - Chi phí bảo quản sửa chữa cao. - Tổn thất áp suất lờn. - Đặc biệt thải ra lượng bùn nhão và gây khó khăn cho việc làm sạch nước thải. Thiết bụi lọc bụi tói (màng lọc) Bụi được giữ lại bằng cách lắng dưới tác dụng của trọng lực trong trường, lục quán tính... - Hiệu suất cao tới 98 ¸ 99%. - Thu hồi bụi kích - thước tương đối nhỏ(d »1mm). - Làm việc với lưu lượng khí lớn. - Có thể tự động hóa. - Cấu tạo đơn giản - Không làm việc với khí có nồng độ cao, nhiệt độ cao(tmax= 1500). - Độ chịu mài mòn thấp. - Trong khoảng thời gian nhất định phải thay vật liệu lọc. - Cần phải tái sinh tói lọc... Thiết bị lọc tói bằng tĩnh điện Khí chứa bụi thổi qua hai điện cực, sau đó xẩy ra quá trinh ion hoá rồi hạt bụi được tích điện rồi chuyển tới lắng trên các điện cực trái dấu. - Hiệu suất cao >99%. - Chi phí năng lượng thấp (0,3¸1,8kv/1000m3). - Có thể làm với hỗn hợp khí, kích thước bụi đến cỡ 0,1mm - Có thể làm việc ở nhiệt độ cao (tmax=5000),áp suất cao hoặc chân không. - Tổn thất áp suất thấp . - Điều kiện tự động hoá cao. - Cấu tạo phức tạp. - Giá thành cao. - Chiếm diện tích cồng kềnh. - Độ nhạy cao, khi thay đổi thông số làm việc thì hiệu suất thay đổi theo. - Không thích hợp cho việc xử lý khí thải dễ cháy nổ.(ví dụ khí chứa CO) IV.2- Lùa chọn thiết bị xử lý, thu hồi bụi. IV.2.1- Cơ sở lý thuyết để lùa chọn thiết bị. Khi thiết kế hệ thống xử lý bụi và lùa chọn thiết bị lọc bụi cận quan tâm tới một số vấn đề sau: ØNhiệt độ, độ Èm của khí đi vào hệ thống lọc bụi và những chất ô nhiễm khác. ØCác tính chất lý hoá của bụi:vật liệu bụi, phân cấp cỡ hạt, khối lượng đơn vị, giới hạn cháy nổ. ØNồng độ bụi. ØLưu lượng khí thải và sù thay đổi lưu lượng. Riêng đối với loại thiết bị cyclon thì sự thy đổi nguyên liệu có ý nghĩa rất quan trọng, nó ảnh hưởng tới hiệu suất lọc bụi. ØMức độ lọc yêu cầu và nồng độ cho phép của bụi trong khí su khi lọc. ØPhương pháp và chu kỳ tái sinh, xả bụi và khả năng thu hồi bụi có gia trị. ØCác điều kiện vận hành thiết bị: bằng tay thủ công, bán tự động hoá, phương pháp đo đạt, kiểm tra. ØThời gian làm việc trong ngày, vị trí đặt thiết bị, khoảng cách cho phép từ hệ thống lọc và ống thải đến đến xưởng gần nhau. ØCác yêu cầu đặc biệt đối với hệ thống lọc bụi, cụ thể như: quạt làm việc với khí thải (chứa bôi) hay khí sạch, tức là nằm trên đường ống hót hoặc ống đẩy. IV.2.2- Lùa chọn thiết bị xử lý, thu hồi bụi cho công đoạn lò nung. Trong sản xuất xi măng công đoạn lò nung đóng vai trò quan trọng nhất. Nó quyết định tới chất lượng xi măng, năng suất công việc vì đây là công đoạn nung clinke tạo sản phẩm xi măng, trong đó xẩy ra các quá trình hoá lý tạo các thành phẩm của xi măng. Tuy nhiên đây cũng là công đoạn có lượng khí thai rất lớn có thành phân phức tạp.Ngoài bụi thải chiếm chủ yếu thì còn có các khí độc hại như: SO2,CO, CO2, NOX...chiếm tỷ lệ nhỏ.Tại nhà máy xi măng Hoàng Thạch lượng khí này đã đạt tiêu chuẩn thải.ở đây ta quan tâm tới lượng bụi thải, thiết kế thiết bị thu hồi và xử lý bụi thải. Việc sử dụng các thiết bị xỷ lý thu hồi bụi hợp lý đóng vai trò hết sức quan trọng vì ngoài mục đích môi trường nó còn đem lại hiệu quả kinh tế. Tại phân xưởng lò nung của nhà máy xi măng Hoàng Thạch sử dụng công nghệ lò quay khô công suất 1,1 triệu tấn/năm. Bụi thải có kích thước nămg trong khoảng từ 0¸100mm và có thành phân về khối lượng như sau: Kích thước hạt bụi 0¸5 5¸10 10¸20 20¸40 40¸60 >60 %khối lượng 32 20 7 6 15 20 Qua phân tích tính chất ưu, nhược điểm của các thiết bị lọc bụi, kích thước và tính chất lý hoá của xi măng, cơ sở lý thuyết khi chon thiết bị xử lý thu hồi bụi, ta lùa chọn dây chuyền xử lý thu hồi bụi gồm 3 thiết bị:cyclon chùm, lọc bụi tay áo và lọc bụi tĩnh điện. Vì công suất nhà máy xi măng Hoàng Thạch tương đối lớn, bôi thải ra nhiều nên cần có hệ thống xử lý thu hồi bụi tốt trước khi thải ra môi trường. IV.3- Thiết kế dây chuyền xử lý khí thải lò nung clinke. IV.3.1- Dây chuyền thiết bị IV.3.2- Tính toán các thiết bị chính IV.3.2.1- Tính cân bằng vật liệu cho lò quay khô. Trong sản xuất xi măng thì công đoạn lò nung(nung clinke) đóng vai trò quan trọng nhất vì nó quyết định tới tính chất, năng suất sản xuất xi măng. Chính vì vậy mà để xác định tải lượng trong sản xuất xi măng thì chủ yếu dùa trên sự thiết lập cân băng vật chất cho lò nung clinke. HìnhI.3- Sơ đồ cân bằng vật chất lò nung Clinke lß nung §¸ v«i §Êt sÐt XØ pirit Than Kh«ng khÝ Khãi lß(CO2, SO2, bôi...) Clinke Nh÷ng chÊt kh¸c Tính toán chung cho công nghệ lò quay khô ta chấp nhận lấy giá trị trung bình cho đầu vào như sau: BảngIV.2 - Thành phần hoá học của nguyên liệu.[18] Cấu tử Thành phần hoá học của nguyên liệu(%khối lượng) MKN SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO Đá vôi 42,5 0,4 0,2 0,04 53,9 1,5 Đất sét 7,5 6,5 17 6,4 1,9 1,0 Pirit 8 9 3,5 70 2,5 2,5 - §¸ v«i: 1,2516(kg/kg clinke) - §Êt sÐt: 0,3144(kg/kg clinke) - XØ pirit: 0,0265(kg/kg clinke) Tỷ lệ phối liệu tính cho 1kg clinke: BảngIV.3- Thành phần hoá học của bột liệu[18] Thành phần hoá học của bột liệu(% khối lượng) MKNC SiO2C Al2O3C Fe2O3C CaOC MgOC 35,02 13,3 3,57 2,5 42,78 1,42 BảngIV.4- Thành phần hoá học của than C H O N S A W 76,3 0,96 1,96 0,28 0,5 18 2 Để tiện cho việc tính toán, ta tính lượng bụi thải trên 1 đơn vị sản phẩm (1kg clinke). ØTính dòng vào. -Lượng than tiêu tốn để nung 1kg clinke:XT = 0,141 ( Kg/Kg clinke). -Lượng nguyên liệu Èm vào lò[4]. G =( Kg/Kg clinke). (IV-1) với GC:lượng nguyên liệu khô vào lò có tính đến lượng bụi tổn thất. GC = (IV-2) wC :độ Èm của phối liệu vào lò. G: Lượng nguyên thô lý thuyết vào lò. G= (IV-3) aTT :Tổn thất nguyên liệu theo bôi ra ngoài. Với công nghệ khô aTT= 5¸10% MKNC:Phần trăm chất mất khi nung của phối liệu. A : Hàm lượng tro của than (%) a :Độ lắng đọng tro than trong lò nung.(a = 0,8¸1) áp dụng công thức (IV-1), (IV-2), (IV-3) ứng với các thông số sau: +Tônt thất nguyên liệu theo bôi ra ngoài là aTT =10% + Độ lắng đọng tro than tong lò nung là a = 0,9 +Độ Èm phối liệu vào lò WC = 2% Vậy ta có các giá trị là: G= = 1,504( Kg/Kg clinke) ( Kg/Kg clinke) Gc = = 1,671( Kg/Kg clinke) ( Kg/Kg clinke) G= = 1,705( Kg/Kg clinke) ( Kg/Kg clinke) - Tính lượng không khí thực tế vào lò[4]. GKK = V0 ( Kg/Kg clinke) (IV-4) Trong đó: V0 lượng không khí lý thuyết vào lò nung (nhiên liệu rắn) V0 = (m3tc/Kg nhiên liệu) (IV-5) :Hệ số dư không khí(a = 1,05 ¸ 1,15). chọn a = 1,1 :khối lượng riêng của không khí (= 1,293). Vậy: V0 = = 6,998 (m3tc/Kg nhiên liệu) GKK =6,998 x 1,1 x 1,293 x 0,141 = 1,403 (Kg/Kg clinke) (Kg/Kg clinke) Lượng clinke ra khỏi lò: 1Kg Clinke. ØTính lượng bụi ra (Tính lượng bụi thất thoát trong quá trình nung clinke). Bao gồm bôi do quá trình phân huỷ phối liệu và bụi của tro nhiên liệu sinh ra. +Bôi do quá trình phân huỷ phối liệu[4]. Gb = (Gc – GcT) (Kg/Kg Clinke)(IV-6) (IV-6) Với : mức độ phân huỷ hoàn toàn cacbonnat của bụi không thu hồi ( = 0,3¸0,6). Các thông số khác đã có và chọn = 0,5 thì lượng Gb được tính như sau: Gb = (1,671 – 1,504)x(1 – 0,01x35,02x0,5) = 0,164 (Kg/Kg Clinke) +Bụi của tro nhiên liệu sinh ra. Gtro = = = 0,0025 (Kg/Kg Clinke) (IV-7) BảngIV.4- Thành phần bụi thất thoát do quá trình nung luyện clinke. Thành phần Lượng(Kg/Kg clinke) %Khối lượng Bôi do phân huỷ phối liệu 0,164 98,5 Bôi tro than 0,0025 1,5 Theo phương pháp đánh giá nhanh của WHO thín được tải lượng ô nhiễm bôi do các hoạt động của nhà máy như sau. BảngIV.5- Tải lượng ô nhiễm từ các nguồn thải của nhà máy xi măng lò quay khô.(công suất 1,0 triệu tấn clinke/năm) STT Hoạt động Hệ số ô nhiễm (Kg/tấn Clinke) Tải lượng ô nhiễm (tấn/năm) A B A B 1 Dự trữ than (Silo) 0,1 0,5 10 500 2 Nghiền, sàng than(*) 0,051 10,18 51 10180 3 Dự trữ nguyên liệu 0,14 0,14 140 140 4 Nghiền nguyên liệu(**) 0,052 10,4 5,2 10400 5 Vận chuyển băng băng tải(*) 0,0075 1,5 7,5 1500 6 Làm lạnh clinke(**) 0,0053 10,6 5,3 10600 7 Nghiền xi măng 0,053 10,6 53 10600 8 Dự trữ clinke(silo) 0,12 5,4 120 5400 9 Dự trữ xi măng(silo) 0,13 0,13 130 130 10 Đóng bao 0,03 6,1 30 6100 11 Vận chuyển theo tầu 0,01 2,2 10 2200 Tổng 0,625 57,75 Trong bảng IV.5: A- Trường hợp các quá trình sản xuất được trang bị đầy đủ các thiết bị lọc bôi: (*) - Các công đoạn được trang bị lọc bụi tói. (*) - C¸c c«ng ®o¹n ®­îc trang bÞ läc bôi tói. (**)- Các công đoạn được trang bị lọc bụi tĩnh điện. B- Trường hợp tất cả các khâu không được trang bị thiết bị lọc bụi. BảngI.5.5- Tổng hợp tải lượng ô nhiễm từ những nguồn chính của nhà máy xi măng lò quay khô (tình cho nhá máy công suất 1,0 triệu tấn/năm). STT Chất ô nhiễm Tải lượng ô nhiễm (Tấn/tấn clinke) Tải lượng ô nhiễm (Tấn/năm) 1 Bôi 70,825x10-5 0,22425(*) 708,25 224250(*) 2 CO2 0,95417 954170 3 SO2 5,565.10-5 5565 4 CO 4,2x10-5 42 5 NO2 0,00127 1270 6 THC 7,755x10-6 7,755 Trong bảngI.5.5: (*)- Tính cho trường hợp tất cả các thiết bị thu hòi bụi không hoạt động. IV.3.2.2- Tính toán hệ thống cyclon chùm. KhÝ chøa bôi vµo KhÝ s¹ch ra Bôi Theo kết quả tính toán cân bằng vật chất của lò nung clinke (tính cho lò có công suất 1triệu tấn/năm). Lượng bụi thải ra là: gb = 166500 (tấn/năm) (các công thức tính toán được lấy trong sổ tay hoá công tập I) Công suất của lò nung clinke của nhà máy xi măng Hoàng Thạch I là 1,1 triệu tấn/năm. Lượng bôi do lò nung sinh ra trong quá trình hoạt động là: Gb = gbx1,1 = 166500x1,1 = 183150 (tấn/năm) == 5,51 (g/s) Do lượng bụi thải rất lớn nên ta chọn hệ thống cyclon chùm (gồm 6 cyclon đơn) để tách, thu hồi bụi. Hệ thống này có thể đạt được hiệu suất = 75%. Tra trong bảng III-14a Sổ tay hoá công I, ta có nồng độ bụi đi ra từ lò nung là: Cb = 120(g/m (g/m3) Lưu lượng khí ra khỏi lò nung là. V = = = 46 (m3/s) Lưu lượng khí vào mỗi cyclon la: Vk = = = 7,67 (m3/s) ØBán kính ống dẫn khí ra khái cyclon: r1 = Với: wr – tốc độ khí ra khái cyclon thường lấy wr = 4¸ 8 (m/s).Chọn wr = 6(m/s). r1 = = 1,276 (m) Quy chuẩn r1= 1,3 ( m) ØKích thước của ống dẫn khí vào cyclon. ống vào đặt tiếp tuyến với thành thiết bị và mặt cắt có dạng hình chữ nhật. Chiều cao h(m) Chiều rộng b(m) tỷ số thượng lấy là: k = = 2¸4 Chọn k =2 b= (m) wk – Vận tốc khí trong ống vào cyclon (m/s). Thường lấy wv =18¸20(m/s).Chọn wv= 18(m/s). b = = 0,46 (m) h = 2b = 2x0,46 =0,98(m) (m) ØBán kính phần hình trụ của cyclon. r2 = r1 + d1 + r(m) (m) d1- bề dầy thành ống dẫn khí ra khái cyclon (m). Chọn d1=0,005 (m) r- khoảng cách theo đường kính giữa ống ra và thành thiết bị. Thường lấy Th­êng lÊy r ³b chọn r =b =0,5 (m) r2 = 1,3 + 0,005 + 0,46 = 1,765 (m). PHIẾU ĐIỀU TRA VÀ XÁC ĐỊNH KHÍA CẠNH MÔI TRƯỜNG XƯỞNG NGUYÊN LIỆU ======& ====== STT HOẠT ĐỘNG SẢN PHẨM ĐẦU VÀO ĐẦU RA KHIA CẠNH CHỦNG LOẠI SỐ LƯỢNG/NĂM CHỦNG LOẠI SỐ LƯỢNG/NĂM Đập đông nhất sơ bộ,nghiền nguyên vật liệu Đa vôi sử dụng 2.665.836 tấn Bột liệu 3.280.113 Dầu bôi trơn sử dụng Đa sét sử dụng 567.854 tấn Bụi thải <4mg/m3 Mơ bôi trơn sử dụng Phô gia sử dụng 120.000 tấn Dầu mỡ thải 4,923 tấn Dầu mỡ thải Dầu bôi trơn sử dông 4,270 tấn Giẻ lau dính dầu mỡ 1,25 tấn Giẻ lau dính dầu mỡ Mỡ bôi trơn sử dụng 1,003 tấn Tiếng ồn 84 dB Bụi thải Giẻ lau sử dông 0,9 tấn Phụ tùng thải Nước thải(KTAT) Điện sử dụng Nước tái sử dụng Tiêng ồn Nước sủ dông Nước thải Điện sử dụng Phụ tông thay thế Phụ tùng thải Đá vôi sử dụng Đá sét sử dụng Phô gia sử dụng Nước tải sử dụng Nước sử dụng PHIẾU ĐIỀU TRA VÀ XÁC ĐỊNH KHÍA CANH MÔI TRƯỜNG XƯỞNG LO NUNG ======&======= STT HOẠT ĐỘNG SẢN PHẨM ĐẦU VÀO ĐẦU RA KHIA CẠNH CHỦNG LOẠI SỐ LƯỢNG/NĂM CHỦNG LOẠI SÈ LƯỢNG/NĂM Nung clinke Nghiền than Bột liệu 3320524tấn Clinke 2100000tấn Clinke Than sử dụng 263809tấn Bụi thải 4.05mg/m3 Bụi thải Dầu FO sử dụng 4534.9tấn Tiếng ồn -CT 18>95 dB -Khu vực khác<80 dB Tiếng ồn Dầu DO sửdụng 33tấn Nhiệt thải <1000C Nhiệt thải Dầu bôi trơn sử dụng 27tấn Dầu , mì thải 32tấn Dầu bôi trơn sử dụng Mỡ bôi trơn sử dụng 7.5tấn Nước thải Dầu mỡ thải Phụ tùng thay thế Phụ tùng thải 3tấn Nước thỉa (KTAT) Giẻ lau sạch 1.9tấn Giẻ dinh dầu mỡ <4/5/0.5 mg/m3 Mỡ bôi trơn sử dông Nước sử dông Khí thải Phụ tùng thải(T.Kho) Điện sử dụng Nước tái sử dông Giẻ finh dầu mỡ Chất thải rắn Lọc bui tĩnh điện Nước sử dụng Khí thải Nước tái sử dụng Than sử dông Dầu DO sử dụng Dầu FO sử dụng Điện sử dụng Bột liệu chất thải rắn PHIẾU ĐIỀU TRA VÀ XÁC ĐỊNH KHÍA CẠNH MÔI TRƯỜNG XƯỞNG ĐÓNG BAO =======&======= STT HOẠT ĐỘNG SẢN PHẨM ĐẦU VÀO ĐẦU RA KHIA CẠNH CHỦNG LOẠI SỐ LƯỢNG/NĂM CHỦNG LOẠI SỐ LƯỢNG/NĂM Đóng bao và lam sạch bao xi măng Xi măng bét 2.000.000 tấn Xi măng bao Bụi thải 2.000.000 tấn Xi măng bao Nước sử dông Nước thải 6,4 mg/m3 Nước thải(KTAT) Vá bao KP 40.000.000 chiếc Chất thải rắn Dầu mỡ thải Mỡ bôi trơn sử dụng 1,26 tấn Dầu mỡ thải 10 tấn Giẻ lau dính dàu mỡ Dầu bôi trơn sử dụng 4,5 tấn 5 tấn Bụi thải Giẻ lau sạch 1,2 tấn Giẻ lau dính dầu mỡ 1,5 tấn Tiếng ồn Điện sử dụng Tiếng ồn -Khu vực máy đóng bao 81,8 dB -Khu vực máy nén khí87,9 dB Điện sử dụng Phụ tùng thay thế Phụ tùng thải Phụ tùng thải(T.kho) Mở bôi trớnử dụng Dầu bôi tơn sử dụng Chất thải rắn(XDCB) PHIẾU ĐIỀU TRA VÀ XÁC ĐỊNH KHÍA CẠNH MÔI TRƯỜNG XƯỞNG XI MĂNG ======& ====== STT HOẠT ĐỘNG SẢN PHẨM ĐẦU VÀO ĐẦU RA KHIA CẠNH CHỦNG LOẠI SỐ LƯỢNG/NĂM CHỦNG LOẠI SỐ LƯỢNG/NĂM Vận chuyển clinke,thạch cao phô gia,xi măng và nghền Clinke Clinke Thạch cao, phô gia Mỡ bôi trơn sử dụng 2.100.000 tấn 500.000 tấn 1,0 tấn Xi măng bột Dầu mỡ thải Phụ tùng thải 2.000.000 tấn 10 tấn 1.100 tấn Clinke Bụi thải Xi măng bột Dầu bôi trơn sử dụng 12 tấn Nước thải Dầu mỡ thải Phụ tùng thay thế 1100 tấn Bụi thải 1,68 mg/m3 Phụ tùng thải(TK) Nước sử dụng Giẻ lau dính dầu mỡ 1,5 tấn Nước thả(KTAT) Điện sử dụng Tiếng ồn < 80 dB Nước sử dụng Giẻ lau sạch 1 tấn Nước tái sử dụng Giẻ lau dinh dàu mỡ Clinke 100.000 tấn Tiếng ồn Dầu bôi trơn sử dụng Mỡ bôi trơn sử dụng Điện sử dụng Rác thải Nước tái sử dụng