Đồ án Tốt nghiệp - Xử lý bụi nhà máy xi măng lò quay

Mở đầu Trong những năm gần đây, chúng ta không thể phủ nhận được sự phát triển vượt bậc của nền kinh tế cũng như khoa học kỹ thuật của thế giới. Nền công nghiệp thế giới đã đạt đến trình độ kỹ thuật cao, với nhiều thành tựu đáng ghi nhận. Cùng với sự phát triển ấy, mức sống của con người cũng được nâng cao và nhu cầu của con người cũng có nhiều thay đổi. Tuy nhiên, hệ quả của sự phát triển ấy là một loạt các vấn đề về môi trường như trái đất nóng lên, ô nhiễm không khí, ô nhiễm nguồn nước, mực nước biển dâng hay biến đổi khí hậu … Trước thực trạng ấy con người đã có ý thức về bảo vệ môi trường, ý thức về mối quan hệ giữa “phát triển kinh tế” và “bảo vệ môi trường”. Vấn đề “phát triển bền vững” đã không còn xa lạ và đây là mối quan tâm không của riêng ai đặc biệt là các nước đang trên đà phát triển như Việt Nam chúng ta. Hiện nay nước ta đang trong giai đoạn công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước nên nhu cầu xây dựng cơ sở vật chất kỹ thuật, cơ sở hạ tầng cho các khu công nghiệp, xây dựng đường giao thông, nhà ở và các công trình khác tăng lên rõ rệt. Do đó nhu cầu về nguyên vật liệu xây dựng đặc biệt là nhu cầu về ximăng tăng cao. Yêu cầu tất yếu được đặt ra là ngành công nghiệp ximăng cần được đầu tư phát triển mạnh để đáp ứng nhu cầu trên. Trước thực tế đó, nhà máy ximăng Hải Phòng mới ra đời với mục đích cung cấp ximăng cho thị trường trong nước và xuất khẩu đồng thời thay thế nhà máy ximăng Hải Phòng cũ đã không đáp ứng được nhu cầu ximăng cũng như không đảm bảo các tiêu chuẩn môi trường. Đặc trưng của chất thải ngành công nghiệp ximăng là ô nhiễm bụi gây tác hại lớn với môi trường và sức khoẻ con người, bụi là nguồn ô nhiễm chủ yếu cần được xử lý. Do đó việc thiết kế một hệ thống xử lý bụi trong nhà máy trước khi thải ra môi trường không khí là hết sức cần thiết để đảm bảo sự phát triển bền vững của ngành công nghiệp ximăng. Nhà máy ximăng Hải Phòng mới sản xuất ximăng với công nghệ lò quay theo phương pháp khô nên sản lượng ximăng lớn và ô nhiễm ít hơn nhiều so với công nghệ lò đứng. Trong đồ án đề cập tới hệ thống xử lý bụi ximăng bao gồm thiết bị lọc bụi tay áo và thiết bị lọc bụi tĩnh điện. Chương 1. TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT XIMĂNG I.1. Vai trò của ximăng và nhu cầu về ximăng : Theo thống kê từ năm 1991 đến năm 1996, nhu cầu ximăng tại Việt Nam có sự tăng trưởng đột biến ở mức bình quân trên 20% mỗi năm. Trong khi ấy tăng trưởng sản lượng ximăng cả nước chỉ đạt mức bình quân 15% mỗi năm và hầu hết các nhà máy ximăng lò quay đã đạt sản lượng tối đa. Vì vậy để đáp ứng đủ nhu cầu ximăng cho xây dựng trong thời gian này, nước ta phải nhập khẩu tới 6,37 triệu tấn ximăng. Nhu cầu ximăng trong nước từ năm 1996 đến 2005 phân theo vùng lãnh thổ như sau : Khu vực 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 M. Bắc 3,645 4,374 5,247 6,300 7,560 8,390 9,320 10,250 11,160 12,170 M.Trung 1,215 1,458 1,749 2,100 2,520 2,800 3,100 3,410 3,720 4,060 M.Nam 3,240 3,888 4,664 5,600 6,20 7,460 8,280 9,110 9,920 10,820 Tổng 8,10 9,72 11,66 14,00 16,80 18,65 20,70 22,77 24,82 27,05 Đơn vị triệu tấn Nếu tính cả một phần ximăng cho xuất khẩu như nghị quyết đại hội Đảng lần thứ VIII đề ra (mức xuất khẩu 15 – 20 %) thì lượng ximăng cần thiết trong các năm 2000 – 2005 như sau : Năm 2000 2001 2002 2003 2004 2005 Nhu cầu ximăng cả nước (kể cả xuất khẩu) 19-20 21-22 24-25 26-27 29-30 30-32 Đơn vị triệu tấn Để đáp ứng nhu cầu trên, các Bộ, Ngành, Địa phương đặc biệt là tổng công ty ximăng Việt Nam đã có biện pháp cải tạo nâng cấp đầu tư mới các nhà máy ximăng và sản lượng ximăng đạt được như sau : Khu vực 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 M. Bắc 4,75 6,05 7,30 9,65 14,78 18,65 20,93 21,63 22,75 M. Trung 0,20 0,40 0,50 0,50 0,50 0,50 0,95 1,40 1,60 M. Nam 2,40 2,90 3,05 3,05 3,05 3,05 3,05 3,05 3,05 Lò đứng 2,00 2,50 3,00 3,00 3,00 3,00 3,00 3,00 3,00 Tổng 9,35 11,85 13,85 16,20 21,33 25,20 27,93 29,08 30,40 Đơn vị triệu tấn Như vậy dù đã cải tạo nâng cấp nhưng lượng ximăng sản xuất được của các nhà máy cũng chỉ đạt xấp xỉ mức tiêu dùng nội địa không có phần cho xuất khẩu. Lượng ximăng thiếu hụt này cao nhất vào năm 2000 là 3 – 4 triệu tấn, sau đó giảm dần. I.2. So sánh các công nghệ sản xuất ximăng : ChØ tiªu kü thuËt Lß quay CN lß ®øng CN kh« CN ­ít Phèi liÖu §¸ v«i, ®Êt sÐt, th¹ch cao Phèi liÖu vµo lß d­íi d¹ng bét mÞn cã ®é Èm 1÷ 2% (Lß cã xyclon trao ®æi nhiÖt) hoÆc d¹ng viªn cã ®é Èm 12÷ 14% ( lß cã xÝch canxinato ). Phèi liÖu vµo lß d­íi d¹ng bïn pat cã ®é Èm 35÷ 40% Phèi liÖu vµo lß d­íi d¹ng viªn, ®é Èm 12÷16% Phèi liÖu kh«ng trén lÉn víi than ( phèi liÖu x¸m ) Phèi liÖu cã trén lÉn víi than ( phèi liÖu ®en ) Nhiªn liÖu Than, dÇu, khÝ Møc tiªu tèn nhiªn liÖu/®v s¶n phÈm Nhá nhÊt Lín nhÊt Trung b×nh Qu¸ tr×nh nung Sö dông lß quay ®Ó nung clinke Sö dông lß ®øng ®Ó nung clinke Cã hÖ thèng trao ®æi nhiÖt lµ xyclon hoÆc xÝch canxinato ( thùc chÊt lµ ghi nung trao ®æi nhiÖt ) Ph¶i qua giai ®o¹n sÊy (gi¶m ®é Èm tõ 40% xuèng 2%) Ph¶i qua giai ®o¹n sÊy (gi¶m ®é Èm tõ 14% xuèng 2%) Nguyªn lý lµm viÖc - Lµm viÖc liªn tôc, phèi liÖu ®­îc n¹p tõ ®Êu cao cña lß, ®¶o trén ®Òu theo vßng quay cña lß. - Qu¸ tr×nh t¹o kho¸ng ®­îc diÔn ra theo chiÒu dµi cña lß - C«ng suÊt lín 3000 - 5800 tÊn/ngµy, gÊp 5 ÷ 10 lÇn c«ng suÊt cña lß ®øng. - Than ®­îc ®èt riªng tõ buång than, qu¸ tr×nh nung luyÖn nhËn nhiÖt tõ khÝ nãng tõ buång ®èt than. - NhiÖt ®é nung 14500C, chÊt l­îng s¶n phÈm tèt, æn ®Þnh, chÊt l­îng xi m¨ng tèt h¬n so víi lß ®øng. - Lµm viÖc gi¸n ®o¹n, phèi liÖu cÊp vµo theo mÎ, tõ trªn xuèng, - Qu¸ tr×nh kho¸ng ho¸ diÔn ra theo chiÒu cao cña lß trong tõng viªn phèi liÖu - Qu¸ tr×nh ch¸y diÔn ra t¹i lß nung, sù ch¸y diÔn ra trong tõng viªn liÖu. -NhiÖt ®é nung ch­a ®¶m b¶o giíi h¹n 1420 ÷ 14500C Phương pháp lò quay khô là phương pháp có mức tiêu thụ nhiên liệu/đơn vị sản phẩm nhỏ nhất, đây cũng là phương pháp ít gây ô nhiễm môi trường nhất và sẽ được trình bày trong phần dưới đây. I.3. Phương pháp lò quay khô : I.3.1. Yêu cầu nguyên liệu, nhiên liệu và sản phẩm : 1. Ximăng Pooc lăng PC Các chỉ tiêu Giá trị PC 30 PC 40 PC 50 Lượng sót sàng 0,08mm, %, max 15 12 Hàm lượng SO3, %, max 3,5 Hàm lượng MgO, %, max 5,0 Hàm lượng mất khi nung, %, max 5,0 Hàm lượng cháy khi thiêu, %, max 1,5 2. Ximăng Pooc lăng hỗn hợp Các chỉ tiêu Giá trị PCB 30 PCB 40 Lượng sót sàng 0,08mm, %, max 12 Hàm lượng SO3, %, max 3,5 3.Clinker ximăng Pooc lăng Tên chỉ tiêu Giá trị Hàm lượng CaO tự do, %, max 1,5 Hàm lượng CaO, % 58 – 67 Hàm lượng SiO2, % 18 – 26 Hàm lượng Al2O3, % 3 – 8 Hàm lượng Fe2O3, % 2 – 5 Hàm lượng MgO, %, max 5 Hệ số bão hoà vôi LSF 88 – 100 Mô đun Silic SIM 2,0 – 2,6 Mô đun nhôm AIM 1,0 – 2,0 Hệ số bão hoà : LSF = (CaO – CaOtd)/(2,8.SiO2 + 1,18.Al2O3 + 0,65.Fe2O3) Mô đun Silicat : MS = SiO2/(Al2O3 + Fe2O3) Mô đun Alumin : MA = Al2O3/Fe2O3 4. Bột phối liệu để nung clinker Tên chỉ tiêu Giá trị Hàm lượng SiO2, % 12,5 – 15 Hàm lượng Al2O3, % 2,0 – 4,0 Hàm lượng Fe2O3, % 1,8 – 3,5 Hàm lượng CaO, % 42,0 – 46,0 Hệ số bão hoà vôi LSF 93 – 107 Mô đun Silicat SIM 2,0 – 2,7 Mô đun Nhôm AIM 0,8 – 2,0 Độ ẩm sau máy nghiền, % < 1 Lượng sót sàng 0,09mm, %, max 12 5. Đá vôi Tên chỉ tiêu Giá trị Hàm lượng CaO, %, min 49 Hàm lượng MgO, %, max 2,5 Hàm lượng SiO2 toàn phần, %, max 5 Lượng đất lẫn, %, max 7 Độ ẩm, %, max 3 Kích thước tại mỏ, mm, max 1500 Kích thước sau đập búa, mm, max 60 6. Đất sét Tên chỉ tiêu Giá trị Hàm lượng SiO2, % 58 – 75 Hàm lượng Al2O3, % 11 – 19 Hàm lượng Fe2O3, % 5 – 11 Hàm lượng kiềm (R2O), %, max 3 Hàm lượng mất khi nung, %, max 10 Kích thước vào máy cán 1, mm, max 600 Độ ẩm trước máy cán, %, max 12 Kích thước ra máy cán 2, mm, max 60 7. Quặng sắt điều chỉnh Tên chỉ tiêu Giá trị Hàm lượng Fe2O3, %, min 40 Hàm lượng SiO2, %, max 42 Hàm lượng SO3, %, max 1,1 Hàm lượng mất khi nung, %, max 12 Kích thước nhập về, mm, max 250 Độ ẩm quặng nhập về, %, max 12 Kích thước quặng sau gia công sơ bộ, mm,max 60 8. Silica Tên chỉ tiêu Giá trị Hàm lượng SiO2, %, min 80 Hàm lượng MgO, %, max 1,5 Hàm lượng mất khi nung, %, max 7 Hàm lượng ẩm, %, max 12 Kích thước nhập về, mm, max 500 Kích thước sau gia công sơ bộ, mm, max 60 9.Bôxit Tên chỉ tiêu Giá trị Hàm lượng Al2O3, %, min 40 Hàm lượng Fe2O3, %, max 25 Hàm lượng ẩm, %, max 12 Kích thước nhập về, mm, max 500 Kích thước sau gia công sơ bộ, mm, max 60 10. Phụ gia xỷ lò cao Tên chỉ tiêu Giá trị Hàm lượng mất khi nung, %, max 5 Hàm lượng ẩm, %, max 8 Kích thước nhập về, mm, max 60 Kích thước sau gia công sơ bộ, mm, max 30 11. Phụ gia tro bay Tên chỉ tiêu Giá trị Hàm lượng mất khi nung, %, max 10 Hàm lượng ẩm, %, max 18 Kích thước nhập về, mm, max 25 12. Phụ gia Điatomit Tên chỉ tiêu Giá trị Hàm lượng SO2, %, min 85 Hàm lượng mất khi nung, %, max 5 Hàm lượng ẩm, %, max 8 Kích thước nhập về, mm, max 250 Kích thước ra khỏi máy đập búa sơ bộ, mm, max 30 13.Thạch cao Tên chỉ tiêu Giá trị Hàm lượng SO3, %, min 40 Hàm lượng oxit có hại MgO, P2O5, kiềm, %, max 1,5 Hàm lượng ẩm, %, max 5 Kích thước nhập về, mm, max 250 Kích thước ra khỏi máy đập búa, mm, max 30 14. Than nguyên khai Tên chỉ tiêu Giá trị Nhiệt năng khô, Kcal/kg than, min 6500 Độ tro, % 14 – 20 Chất bốc, %, min 5 Độ ẩm, %, max 12 Kích thước nhập về, mm, max 15 15. Than mịn Tên chỉ tiêu Giá trị Nhiệt lượng khô, Kcal/kg than, min 6500 Độ tro, % 15 – 20 Chất bốc, %, min 5 Độ mịn sót sàng 0,09mm, %, max 5 Độ ẩm, %, max 1 16. Dầu FO Tên chỉ tiêu Giá trị Nhiệt lượng, Kcal/kg dầu, min 9.700 Hàm lượng lưu huỳnh, %, max 2,50 Hàm lượng cặn, %, max 1,00 Lượng nước lẫn, %, max 1,00 Độ nhớt động học ở 50oC, max, CST 180 Tỷ trọng ở 15oC, tấn/m3, max 0,99 Điểm chớp cháy cốc kín, oC, min 66 17. Cát tiêu chuẩn để thử ximăng Tên chỉ tiêu Giá trị Hàm lượng SiO2, %, min 96 Hàm lượng tạp chất (đất sét, mùn hữu cơ, bụi), %, max 1 Hàm lượng mất khi nung, %, max 0,3 Độ ẩm làm việc, %, max 0,2 Lượng sót sàng 2 (mm) 0 1,6 (mm) 7 ± 5 1 (mm) 33 ± 5 0,5 (mm) 67 ± 5 0,16 (mm) 87 ± 5 0,08 (mm) 99 ± 1 18.Bột phụ gia Tên chỉ tiêu Giá trị Kích thước vào máy nghiền,mm,max 30 Độ ẩm, %, max 1 I.3.2. Công nghệ sản xuất : Nhà máy ximăng Hải Phòng mới sản xuất ximăng theo phương pháp khô với hệ thống lò quay hiện đại có công suất thiết kế 3.300 tấn clinker/24h do hãng FL Smidth (Đan Mạch) thiết kế và cung cấp thiết bị chủ yếu. Tháp trao đổi nhiệt 5 tầng và buồng phân huỷ giúp canxi hoá một phần nguyên liệu trước khi vào lò nung. Quá trình nghiền nguyên liệu sử dụng máy nghiền con lăn đứng có hệ thống tuần hoàn ngoài nhằm nâng cao hiệu quả nghiền và giảm tiêu hao điện năng. Nghiền ximăng bố trí kết hợp với nghiền sơ bộ CKP và hệ thống phân ly hiệu suất cao. Dây chuyền sản xuất đồng bộ được cơ khí hoá và tự động hoá cao. Các thiết bị trong dây chuyền sản xuất được điều khiển tự động từ trung tâm điều hành sản xuất chính và các trung tâm nhỏ ở các công đoạn. Hệ thống Camera bố trí tại một số vị trí quan trọng theo dõi hoạt động của các vị trí này và truyền trực tiếp tín hiệu về phòng điều hành trung tâm. Hệ thống này hoạt động liên tục 24h trong ngày cho phép người điều hành quan sát và điều chỉnh kịp thời khi có sự cố xảy ra. Toàn bộ các thông số kỹ thuật của trên 700 điểm đo được chuyển về các trung tâm điều khiển thể hiện trên các đồng hồ hiện số và tự ghi. Trên cơ sở đó, người vận hành điều chỉnh các thông số đạt yêu cầu quy định thông qua các bộ điều chỉnh tự động. Phòng Thí nghiệm - Kiểm tra chất lượng sản phẩm của công ty được trang bị hiện đại và đồng bộ, hệ thống điều khiển chất lượng tự động QCX gồm có máy tính điện tử và phổ kế Rơnghen đã được chương trình hoá cho phép phân tích nhanh thành phần hoá hàng giờ của bột liệu. Nhờ đó có thể tính toán điều chỉnh kịp thời tỷ lệ cấp các nguyên liệu cho máy nghiền để đảm bảo thành phần hóa trung bình của bột liệu thoả mãn các yêu cầu kỹ thuật đề ra. Nhà máy ximăng Hải Phòng mới hoàn toàn có khả năng cho ra các sản phẩm chất lượng cao, ổn định với mức tiêu hao nguyên, nhiên liệu, vật tư, năng lượng phù hợp. I.3.2.1. Giai đoạn chuẩn bị nguyên liệu : Các nguyên liệu chính dùng để sản xuất ximăng là đá vôi , đá sét được khai thác từ các mỏ gần nhà máy. Ngoài ra còn sử dụng các nguyên liệu điều chỉnh như quặng sắt, silica (hoặc boxit). 1. Đá vôi Đá vôi Tràng Kênh được khai thác theo phương pháp nổ mìn cắt tầng theo quy trình và quy hoạch khai thác đảm bảo chất lượng ổn định. Sau khi khoan và nổ mìn, đá vôi được xúc và vận chuyển bằng xe ô tô tự đổ trọng tải 36 tấn về trạm đập với cự ly 0,5 – 1,5 km. Đá vôi qua tiếp liệu tấm AF2800x12 vào máy đập búa kiểu EV 200*300-1 có năng suất 750 tấn/h (quy khô), đập đến cỡ hạt quy định ≤ 60mm và được vận chuyển về kho chứa đồng nhất sơ bộ bằng hệ thống băng tải. Máy rải liệu di động Stacker SU 7.738-700-22,158 rải đá vôi thành 2 đống với khối lượng mỗi đống là 11.000 tấn (quy khô) theo phương pháp Chervon tối thiểu 300 lớp. Một máy rút kiểu mái bừa loại LHO-35 cào theo mặt cắt ngang đống đưa đá vào hệ thống băng tải vận chuyển tới két chứa đá vôi 350 m3 đầu máy nghiền. Kho có hiệu suất đồng nhất cao, tối thiểu 8 : 1. 2. Đất sét Đất sét được khai thác tại mỏ sét Núi Na - Quảng Ninh bằng phương pháp xúc ủi, vận chuyển về cảng nhập 132 của nhà máy bằng sà lan rồi được bốc và vận chuyển về trạm gia công sơ bộ. Đất sét được cán bằng hệ thống cán trục 2 cấp, năng suất 200 tấn/h (quy khô) với máy sơ cấp kiểu RI 850/1500 cho kích thước đầu ra ≤ 200mm và máy thứ cấp kiểu RI 450/1200 kích thước đầu ra ≤ 60mm. Sau khi đạt kích cỡ quy định đất sét được vận chuyển về kho chứa và đồng nhất sơ bộ (kho 152). Máy rải di động giữa Tripper–190/800 rải đá sét theo phương pháp cone shell thành 2 đống riêng biệt với khối lượng 2*3200 tấn (quy khô). Sét sau khi qua băng cào mặt sườn (SS-23) vào băng tải vận chuyển đến két chứa 100 m3 đầu máy nghiền. Kho 152 có hiệu suất đồng nhất tối thiểu 5 : 1 3. Quặng sắt và Silica (boxit) Tương tự đất sét, các nguyên liệu điều chỉnh như Quặng sắt, Silica (hoặc boxit) đưa về nhà máy tại cảng nhập 132 được luân phiên bốc, cán sơ bộ, vận chuyển và rải đống trong kho chứa đồng nhất sơ bộ (kho 152) cùng với đất sét. Khối lượng các đống quy khô : Quặng sắt 1*2.400t và Silica (hoặc boxit) 1*4.200t, chúng được rút luân phiên qua băng tải vận chuyển đến các két chứa riêng biệt đầu máy nghiền, mỗi két 50 m3. I.3.2.2. Nghiền nguyên liệu và đồng nhất : Qua các cân băng định lượng (DOXIMAT và DOSAX) dưới các két, liệu được định lượng vào hệ thống sấy, nghiền liệu, năng suất 300 t/h gồm các thiết bị chính: Máy nghiền đứng ATOX AM-R.45 loại 3 con lăn có phân ly khí động Quạt hút máy nghiền FK TDR 2763TD8A. Tác nhân sấy là khói thải lò nung (hoặc khí thải cấp bởi buồng đốt phụ khi dừng lò). Sản phẩm bột liệu thu từ tổ hợp 4 cyclon và lọc bụi tĩnh điện (lọc bụi khói thải trước khi qua ống khói chính nhà máy ra môi trường) được vận chuyển về Silô chứa đồng nhất CF-20 có sức chứa 16.000 tấn bằng máng khí động và gầu nâng. Việc đồng nhất bột liệu được thực hiện trong quá trình sục khí tháo liệu ra khỏi Silô qua các cửa tháo theo chương trình tự động. Hiệu quả đồng nhất của Silô này đạt ▲CaCO3 max ± 2%. Các cân băng định lượng được điều chỉnh năng suất cấp bằng biến tần có nhiệm vụ cung cấp liệu cho máy nghiền nhờ máy tính, tính toán và điều chỉnh tỷ lệ điểm đặt (%) cho các nguyên liệu để sản xuất bột phối liệu đạt được các yêu cầu đã đề ra. I.3.2.3. Nung clinker : Bột liệu từ Silô cấp vào lò đồng bộ với tốc độ quay của lò nhờ hệ thống tiếp liệu gồm van cấp liệu, két cân (loại LOW) và các thiết bị vận chuyển. Hệ thống lò loại SLC-D với : Tháp trao đổi nhiệt 5 tầng 1 nhánh có Canciner (với mức độ canxi hoá đạt tới 90–95%) Lò có đường kính 4,15 x 64m với 3 bệ độ nghiêng 4%, tốc độ quay max 3,6 vòng/ph. Quạt hút lò ID Fan Solyvent DPTDR 268 3TD8A Sử dụng vòi đôt loại Duflex thiết kế chạy 100% than Angtraxit, theo thiết kế than cấp cho Canxiner khoảng 52% và cấp cho lò 48% Sử dụng dầu FO khi nhóm, sấy lò và khi lò chưa ổn định Tiêu hao nhiệt riêng 730 kcal/kg clinker Năng suất lò 3.300 tấn clinker/24h Clinker thu được sau quá trình nung luyện rơi vào máy nguội clinker SFC3*5F đảm bảo làm nguội đến nhiệt độ môi trường + 65oC. Những tảng và hòn clinker to (≥ 30mm) trên ghi được đập bằng máy đập búa. Clinker được vận chuyển bằng băng tấm lên Silô clinker chính phẩm sức chứa 30.000 tấn còn bột tả và clinker không đạt yêu cầu được đưa về silô phụ sức chứa 1.000 tấn. I.3.2.4. Nhiên liệu và sấy, nghiền than : 1. Nhập than nguyên khai Loại than sử dụng trong sản xuất của nhà máy là than cám Angtraxit. Than được nhập qua cảng nhập 133 sau đó được bốc và vận chuyển về kho 251, qua máy rải Tripper-325/800 (máy dùng cho cả phụ gia) rải thành 2 đống theo phương thức cone shell, mỗi đống 4.500t (quy khô). Qua máy cào cạnh sườn loại SS-23 than rút đưa lên két đầu máy nghiền dung tích 200 m3. 2. Sấy nghiền than Than khô được rút và tiếp liệu bằng xích + vít vào hệ thống sấy-nghiền than, năng suất 25t/h, gồm các thiết bị chính : -Máy sấy nghiền đứng ATOX AM-K27.5 loại 3 con lăn có phân ly khí -Quạt hút loại Solyvent FLTSR 176 3TS8A Tác nhân sấy là khí thải nóng trích sau lọc bụi tĩnh điện lọc khí làm nguội clinker (hoặc khói thải cấp bởi buồng đốt phụ khi dừng lò). Bột than mịn thu dưới lọc bụi tĩnh điện (lọc khí thải nghiền than trước khi qua ống khói ra ngoài không khí) đưa vào 2 két chứa trong đó két 100 m3 cho Canciner và két 80 m3 cho Lò nung .Nhờ hệ thống cân quay định lượng than mịn được quạt cao áp thổi để đốt lò và Canciner. 3. Dầu FO Dầu FO được nhập về cảng nhập sau đó bơm lên bể chứa chính dung tích 3.500 m3 rồi bơm phân phối đến các bồn tiêu thụ nhỏ hơn sau khi đã hâm sấy để đạt độ nhớt yêu cầu. Hơi nước dùng cho hâm sấy được cấp bởi nồi hơi đốt bằng dầu Diezen, FO. I.3.2.5. Nghiền ximăng (OPC hay PCB) và sấy, nghiền phụ gia : 1. Phụ gia thạch cao, xỷ lò cao (hoặc Diatomit) Thạch cao và xỷ lò cao sau khi nhập về cảng nhập 133 được luân phiên bốc, gia công sơ bộ, vận chuyển, rải và rút. Sau đó được đưa vào máy đập búa loại UKC90*160 năng suất 100t/h (quy khô), phụ gia có kích thước đầu ra ≤ 30mm, vận chuyển về kho 153, qua máy trải Tripper-325/800 (máy dùng cho cả than) rải thành đống. Khối lượng các đống quy khô : Thạch cao 1*6.500t, xỷ lò cao (Diatomit) 1*5750t. Qua máy cào cạnh sườn loại SS-23 chúng được luân phiên rút đưa lên 2 két đầu máy nghiền dung tích mỗi két 200 m3. Hiệu qua đồng nhất của kho 153 đạt 5 : 1. 2. Phụ gia Tro bay Phụ gia tro bay được nhập về qua cảng nhập 133, được bốc và vận chuyển về kho 153 luân phiên với Than Tro, sau đó cũng qua máy rải Tripper-325/800 rải thành đống theo phương thức cone shell, khối lượng 1*5750t (quy khô). Qua máy cào cạnh sườn SS-23 rút đưa lên két đầu máy nghiền dung tích 200 m3 (rút luân phiên với Thạch cao và xỷ lò cao (Diatomit)). 3. Nghiền ximăng OPC (hoặc PCB) Hệ thống nghiền chu trình kín năng suất 200t/h gồm : Máy nghiền đứng nghiền sơ bộ clinker loại CKP 200 với 3 con lăn Máy nghiền bi 2 ngăn kiểu UMS 5,4x14.5m với quạt hút thông gió máy nghiền (cũng là quạt hút lọc bụi tĩnh điện) SPW-125-VL Máy phân ly khí động Sepax – 475M với quạt hút (cũng là quạt hút lọc bụi túi Filtax Qua thiết bị định lượng và tiếp liệu rung, phối trộn clinker chính phẩm (có hoạt tính mác ≥ 50N/mm2) + clinker thứ phẩm hoặc/ và clinker ngoài, lên két chứa 200 m3. Clinker tháo từ két qua cân băng Dosimat vào máy nghiền đứng nghiền sơ bộ. Phối liệu clinker đã nghiền sơ bộ + thạch cao từ két (qua cân băng Dosax) vào máy nghiền bi nghiền ximăng. Sản phẩm ximăng không phụ gia OPC gồm : Từ lọc bụi túi Filtax thu sau máy phân ly Bụi ximăng thu hồi bởi lọc bụi tĩnh điện Qua thiết bị vận chuyển sản phẩm ximăng OPC đổ vào Silô đơn sức chứa 20.000 tấn, và ngăn ngoài Silô kép sức chứa 14.500 tấn. Hạt ximăng thô tách ra từ phân ly quay về nghiền lại lần nữa. Tuỳ theo tình hình thực tế có thể nghiền ximăng hỗn hợp PCB cũng bằng hệ thống nghiền này từ phối liệu : Clinker đã nghiền sơ bộ + Thạch cao từ két + Phụ gia từ két 3. Ximăng hỗn hợp PCB cũng đổ vào Silô đơn. 4. Sấy, nghiền phụ gia Hệ thống sấy, nghiền năng suất 30t/h gồm : Ống sấy nhanh đường kính 1m Máy sấy-nghiền bi TUMS 3,4+10,5+DC1,65m (1 ngăn sấy và 2 ngăn nghiền) với quạt hút thông gió máy nghiền (cũng là quạt hút lọc bụi tĩnh điện) SPW-125-VL Phân ly khí SEPAX 236 với quạt hút (cũng là quạt hút lọc bụi túi) SPW-140 Từ các két, phụ gia xỷ lò cao (hoặc Diatomit) và Tro bay được dịnh lượng theo tỷ lệ bằng các cân băng Dosax, qua ống sấy nhanh và máy sấy-nghiền với tác nhân sấy là khói thải của buồng đốt phụ. Sản phẩm bột phụ gia gồm có : Bột lắng lọc bụi túi thu từ máy phân ly Bột thu hồi bởi lọc bụi tĩnh điện Hạt phụ gia thô tách ra từ phân ly quay về nghiền lại lần nữa Từ Tank sản phẩm bột phụ gia, qua bơm vít đưa lên ngăn trong Silô kép sức chứa 4.500 tấn. I.3.2.6. Trộn, đóng bao ximăng và xuất sản phẩm : 1. Trộn ximăng hỗn hợp PCB Từ Silô kép, ximăng OPC (ngăn ngoài) và bột phụ gia (ngăn trong) được rút, định lượng bởi cân quay theo đơn phối liệu sau đó vào máy trộn loại MD-400 năng suất 150t/h. 2. Đóng bao - Hệ thống đóng bao gồm : 4 máy đóng bao loại GEV-08 (loại quay, 8 vòi) và các thiết bị đồng bộ của hãng VENTOMATIC, năng suất mỗi máy là 100t/h - Đóng bao ximăng hỗn hợp PCB và ximăng OPC - Vỏ bao đựng ximăng là loại KPK với kích thước, chất lượng và nhãn hiệu đạt các tiêu chuẩn quy định 3. Xuất sản phẩm - Xuất tàu biển, năng suất 600t/h gồm ximăng hỗn hợp PCB bao + rời, ximăng OPC bao + rời, xuất clinker - Xuất sà lan, năng suất 100t/h gồm ximăng bao PCB + OPC - Xuất bộ bằng các ôtô ximăng bao PCB + OPC - Xuất ôtô xitec : xuất ximăng rời PCB và OPC I.3.3. Quá trình phát thải : I.3.3.1. Nước thải : 1. Các nguồn gây ô nhiễm nước : Theo quy mô và công nghệ sản xuất của nhà máy ximăng Hải Phòng mới có thể thấy các nguồn gây ô nhiễm nước bao gồm : a) Nước thải sản xuất Lượng nước thường xuyên cung cấp cho sản xuất là 1980 m3/ngày, gồm : nước chuẩn bị nguyên liệu, vệ sinh công nghiệp, làm nguội máy móc thiết bị, cứu hoả … Lượng nước thải hình thành trong quá trình sản xuất lấy bằng 80% lượng nước cấp là 1584 m3/ngày. Vậy nguồn gây ô nhiễm môi trường nước do nước thải sản xuất là : Nước thải sản xuất từ quá trình nghiền nguyên liệu chứa bùn 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 lư lửng cao, nhiều tạp quặng như pirit Nước thải rửa sân, tưới sân, khử bụi … chứa nhiều tạp chất rắn và các loại chất bẩn khác. Đặc trưng của nước thải trong quá trình này là hàm lượng cặn lơ lửng lớn (500 – 1500mg/l), độ kiềm cao (thường có pH > 8,0), tổng độ khoáng hoá lớn (500 -1000mg/l) Nước thải từ quá trình làm nguội clinker, làm nguội thiết bị nghiền nguyên nhiên liệu và nghiền ximăng, nước lò hơi … có nhiệt độ cao, chứa váng dầu và 1 lượng nhất định cặn lơ lửng. Dầu mỡ trong nước thải sản xuất sẽ lan truyền và khuếch tán thành lớp màng mỏng cản trở các quá trình trao đổi chất, các hoạt động sống của thuỷ sinh vật khu vực sông Bạch Đằng và sông Thải. Theo nguyên tắc loại nước này được làm nguội, lắng sơ bộ sau đó đưa vào chu trình cấp nước tuần hoàn Nước thải rửa thiết bị, vệ sinh bể chứa dầu MFO … có hàm lượng dầu, cặn lơ lửng, COD lớn. Lượng nước thải này nhỏ song các chất độc hại có thể gây ảnh hưởng đáng kể đến hệ sinh thái các vực nước nhỏ. Ngoài ra trong khu vực còn có một số loại nước thải khác nhưng với lưu lượng nhỏ như nước thải trong quá trình khai thác đá vôi ở Tràng Kênh, Gia Đước, nước từ quá trình tách cặn ở trạm xử lý nước cấp … có thể gây ô nhiễm cho các ao hồ xung quanh. b) Nước thải sinh hoạt Định mức nước tiêu thụ cho nhu cầu sinh hoạt là 0,15 m3/tấn clinker (495 m3/ngày). Các chất độc hại có trong nước thải sinh hoạt là : Nước thải sinh hoạt của nhà máy lưu lượng khoảng 495 m3/ngày có hàm lượng cặn lơ lửng từ 200 -250 mg/l, BOD5 từ 120 – 150 mg/l, tổng Nitơ 26 -28mg/l. Trong nước thải còn có thể có các loại vi khuẩn gây bệnh đặc trưng bằng số Feacal coliforms lớn (trong khoảng 104 – 106 MPN/100ml) Môi trường nước thải có độ mặn cao, khả năng phân huỷ các chất hữu cơ có nguồn gốc phế thải bị hạn chế. Xu thế của thuỷ triều đẩy các phế thải vào cùng bờ. Do đó nước thải sinh hoạt sẽ gây ô nhiễm cho vùng nước ngay gần điểm xả, đặc biệt nếu các loại phân cặn không được thu hồi sẽ tích tụ lại tạo nên vùng yếm khí trong nước làm mất mỹ quan khu vực bờ sông c) Nước mưa Nhà máy được xây dựng trên diện tích rộng 27,66 ha và hàng trăm ha khác của khu vực khai thác đá vôi, đất sét. Như vậy khi có trận mưa 100mm với hệ số dòng chảy bằng 0,6 thì lượng nước mưa chảy tràn qua khu vực nhà máy ra sông Bạch Đằng và sông Thải là 16.596 m3. Trong nước mưa đặc biệt là nước mưa đợt đầu sẽ chứa nhiều loại cặn bẩn khác nhau. Hàm lượng cặn lơ lửng trong nước mưa đợt đầu 20 phút sau khi mưa rất lớn (1000 – 5000 mg/l), hàm lượng sunfat, nitrit, silic, nhôm … trong các loại nước mưa này cũng rất lớn. Do đó nếu không có biện pháp xử lý nước mưa đợt đầu sẽ gây ô nhiễm cho 1 vùng nước lớn từ sông Đá Bạch, sông Giá, sông Thải đến các giếng khơi trong khu vực. Thành phần, tính chất các loại nước thải và nước mưa đợt đầu trong khu vực được tổng hợp trong bảng 4-1. Bảng 4-1. Thành phần và tính chất nước thải của nhà máy STT Chỉ tiêu Nước thải công nghệ Nước thải làm nguội thiết bị Nước thải từ kho dầu Nước thải sinh hoạt Nước mưa đợt đầu 1 Nhiệt độ, oC 25-30 30-40 20-28 20-80 20-25 2 pH 7,8-8,5 7,2-8,0 7,0-8,0 7,0-7,6 6,5-7,2 3 Hàm lượng cặn lơ lửng, mg/l 500-1500 50-300 50-150 100-250 1000-5000 4 Tổng độ khoáng hoá, mg/l 500-1000 100-300 150-500 300-800 300-800 5 BOD5, mg/l 15-50 20-30 200-500 100-250 50-200 6 COD, mg/l 50-200 - 100-500 100-400 100-800 7 SiO2, mg/l 10-50 < 5 120-150 - 10-50 8 SO42-, mg/l 20-100 10-50 5-15 - 10-50 9 Hàm lượng dầu mỡ, mg/l 0,1-1 0,5-1,5 1,5-5,5 - - Từ các số liệu trong bảng trên ta thấy : Nhiều chỉ tiêu chất bẩn và độc hại như hàm lượng cặn lơ lửng, COD, dầu mỡ … trong nước thải của nhà máy ximăng cao hơn các giá trị cho phép đối với nước thải công nghiệp xả vào nguồn nước mặt loại A theo TCVN 5945-1995. Vậy có thể thấy nước thải của nhà máy có mức ô nhiễm khá lớn. Các chất độc hại có trong nước này sẽ gây ảnh hưởng trực tiếp tới hệ động, thực vật dưới nước và hệ sinh thái thuỷ vực. Nhà máy sẽ có các biện pháp hạn chế lượng các chất ô nhiễm trong nước thải trước khi xả ra nguồn. 2. Kiểm soát ô nhiễm môi trường nước : Các tuyến kênh mương thoát nước phải được kiểm tra, nạo vét, theo dõi thường xuyên và được nhà máy trực tiếp quản lý. Khả năng gây sự cố nguồn nước do nước thải của nhà máy ximăng Hải Phòng mới là rất hạn chế. Tuy nhiên nhà máy vẫn có các biện pháp kiểm soát ô nhiễm chặt chẽ đối với các loại nước thải, thường xuyên quan trắc, kiểm soát chất lượng nước mặt và nước thải. Nhà máy có trạm xử lý nước thải ở rìa mặt bằng nhà máy, cạnh bờ sông Thải. Nước thải công nghiệp và sinh hoạt được dẫn tới bể xử lý bằng ống gang. Nước thải được điều hoà trong bể, qua hệ thống khuấy trộn, lắng lọc, tách bùn … đảm bảo chất lượng nước sau xử lý đạt yêu cầu TCVN trước khi thải ra sông Thải. Bể xử lý có kích thước 17 x 17m. Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải của nhà máy thể hiện trong hình vẽ : Trạm bơm CI Bể trộn Bể phản ứng lắng ngang Bể Lọc Bể nước sinh hoạt Bể nước sản xuất Bể nước tuần hoàn Trạm bơm CII Đài nước Hệ thống cấp nước S.H Al2(SO4)3 Nguyên tắc làm sạch nước thải : Các phế thải rắn trong nước thải sinh hoạt phần lớn được tách từ bể tự hoại trước khi đưa về trạm xử lý tập trung Nước thải công nghệ và nước thải vệ sinh công nghiệp được lắng và tách dầu mỡ tại bể lắng sơ bộ trong khu vực sản xuất trước khi xử lý 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 Aeroten và lắng đợt 2 Bùn hoạt tính tuần hoàn được đưa về trạm bơm sau đó cấp cho Aeroten. Bùn hoạt tính dư được nén trọng lực và làm khô bằng phương pháp ép lọc Hiệu quả và thành phần nước thải sau khi xử lý được trình bày trong bảng 4-2. Bảng 4-2. Hiệu quả làm sạch của trạm xử lý nước thải trong nhà máy STT Chỉ tiêu Đơn vị Thành phần và tính chất nước thải Trước xử lý Sau xử lý 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 Không phân huỷ được Như vậy nước thải của nhà máy sau khi xử lý sinh học hoàn toàn trong Aeroten đáp ứng được yêu cầu chất lượng nước thải công nghiệp và được phép xả vào nguồn nước mặt loại A theo TCVN 5945-1995. I.3.3.2. Chất thải rắn : 1. Nguồn phát sinh chất thải rắn : Do nguyên liệu được tuyển chọn tại nơi khai thác nên không có phế thải rắn từ nguyên liệu tại nhà máy. Trong quá trình hoạt động của nhà máy, chất thải rắn công nghiệp chủ yếu là bao bì, giấy phế thải, nguyên vật liệu rơi vãi trong quá trình vận chuyển. Lượng chất thải rắn sinh hoạt do khoảng 755 cán bộ công nhân viên làm việc trong nhà máy sinh ra khoảng 1m3/ngày. Các chất thải rắn sinh hoạt và sản xuất nếu không được xử lý tốt sẽ gây ảnh hưởng xấu đến môi trường đất, nước, không khí và là điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của các loại vi khuẩn trong đó có nhiều loài vi khuẩn có khả năng gây bệnh. Chất thải rắn hữu cơ có thể tái sử dụng, các chất vô cơ bền vững ít độc hại. a) Đối với các chất rắn vô cơ Các chất rắn vô cơ thường bền vững ít ảnh hưởng đến môi trường. Tuy nhiên chất thải rắn loại này thường rải rác, nếu không có kế hoạch thu gom thì vẫn có khả năng gây ô nhiễm môi trường thông qua các con đường sau : Ô nhiễm không khí do gió cuốn các hại rắn nhỏ vào không khí gây bụi Nước mưa chảy tràn qua các bãi thải có thể kéo theo chất thải rắn dạng bột làm tăng độ đục của nước thải, ảnh hưởng đến chất lượng của nước sông. b) Đối với các chất rắn hữu cơ Các chất rắn này sinh ra chủ yếu do sinh hoạt của cán bộ công nhân viên chức trong nhà máy. Chúng có khả năng phân huỷ vi sinh nên nếu không được quản lý và xử lý phù hợp thì sẽ gây mùi hôi thối khó chịu và có thể gây ô nhiễm vi sinh cho nguồn nước trong khu vực. Xử lý chất thải rắn sinh hoạt là giai đoạn cuối cùng của công tác vệ sinh môi trường. Đây là quá trình tổng hợp gồm thu gom, vận chuyển, tập trung xử lý chế biến rác và phế thải rắn. 2. Xử lý các chất thải rắn : Rác hữu cơ : chôn lấp trong khu xử lý rác sinh hoạt của nhà máy Rác vô cơ : chôn lấp san ủi mặt bằng. I.3.3.3. Ô nhiễm đối với các môi trường vật lý : 1. Tiếng ồn và rung động : Tiếng ồn và rung phát ra chủ yếu từ các thiết bị như động cơ, máy bơm, máy quạt hoặc từ các phương tiện vận chuyển nguyên, nhiên liệu và sản phẩm khi hoạt động. Để hạn chế ảnh hưởng của ô nhiễm tiếng ồn cho người công nhân trực tiếp làm việc, vận hành trong phân xưởng, nhà máy có các biện pháp sau : Tại nơi phát sinh cường độ âm lớn như máy đập, máy nghiền ứng dụng giải pháp xây dựng chống ồn thích hợp để tránh lan truyền ra xung quanh Các quạt vận chuyển nguyên liệu và phục vụ công nghệ đều trang bị bộ phận chống rung tại vị trí đặt, miệng thổi, miệng hút của quạt Các buồng điều khiển, vị trí vận hành, hành lang được thiết kế và đặt ở những nơi mức ồn tối đa không vượt quá 10dB khi toàn bộ các thiết bị hoạt động. Do trong nhà máy có nhiều máy móc, thiết bị hoạt động nên tiếng ồn và rung sẽ ảnh hưởng đối với công nhân 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 trực tiếp tham gia sản xuất tiếp xúc với tiếng ồn có cường độ cao trong thời gian dài sẽ lam thính lực giảm sút, dẫn tới bệnh điếc nghề nghiệp. Ngoài ra tiếng ồn còn ảnh hưởng tới các cơ quan khác trong cơ thể như làm rối loạn chức năng thần kinh, gây bệnh đau đầu, chóng mặt. Tiếng ồn cũng gây lên các thương tổn cho hệ tim mạch và tăng các bệnh về đường tiêu hoá. 2. Ô nhiễm nhiệt : Quá trình công nghệ sản xuất ximăng có sử dụng nhiệt cho các công đoạn nghiền nguyên liệu, nghiền than, nghiền ximăng (t = 90 – 98oC), 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 điều kiện khí hậu trong khu vực) ảnh hưởng tới quá trình hô hấp của cơ thể con người gây ảnh hưởng đến sức khỏe và năng suất lao động. Để giảm nhẹ ô nhiễm nhiệt, nhà máy áp dụng các giải pháp thông gió tự nhiên hoặc kết hợp với thông gió cơ khí để tạo môi trường làm việc tốt cho công nhân. Ô nhiễm nhiệt chủ yếu tác động đến sức khoẻ của công nhân là việc trong các phân xưởng có nhiệt độ cao như nghiền liệu và lò nung, cấp liệu lò, vận chuyển clinker, nghiền than, nghiền ximăng (nhiệt độ khí thải 90oC), làm nguội clinker (nhiệt độ khí thải max 330oC). Nhiệt độ cao sẽ gây lên những biến đổi về sinh lý và cơ thể con người như mất nhiều mồ hôi kèm theo đó là mất đi một lượng muối khoáng của cơ thể. Nhiệt độ cao cũng làm cho cơ tim phải hoạt động nhiều hơn, gây ảnh hưởng tới chức năng cụa thận và hệ thần kinh trung ương. Ngoài ra khi làm việc trong môi trường nóng tỷ lệ mắc các bệnh cao hơn so với làm việc trong các môi trường bình thường. Rối loạn bệnh lý thường gặp ở công nhân trong các môi trường nhiệt độ cao là say nóng và choáng. I.3.3.4. Quá trình phát sinh bụi và khí thải : Xét toàn bộ các hoạt động của nhà máy từ khâu khai thác vận chuyển nguyên, nhiên liệu đến khâu xuất sản phẩm thì bụi và khí thải sinh ra ở nhiều công đoạn khác nhau. Tuy nhiên khí thải độc hại chỉ chiếm một phần rất nhỏ còn nguồn ô nhiễm không khí chủ yếu là bụi. Tuỳ thuộc vào nguồn phát sinh mà bụi ở các công đoạn có thành phần, nồng độ và kích thước khác nhau, chúng mang những đặc trưng khác nhau. A. Các điểm phát sinh khí thải trong các công đoạn : 1. Công đoạn khai thác, đập (ngoài hàng rào nhà máy) và vận chuyển đá vôi về kho trong nhà máy : Nguồn bụi sinh ra từ hoạt động nổ mìn, vận chuyển đá vôi bằng ôtô từ mỏ về nhà máy. Khi về đến nhà máy thì bụi phát sinh từ phễu tiếp nhận đá vôi (cỡ hạt < 1500mm) của máy búa và khi ra khỏi máy (cỡ hạt ≤ 50mm). Ở công đoạn này, máy búa không gây bụi mà bụi chủ yếu sinh ra do ôtô đổ đá vôi vào phễu, lượng bụi này rất lớn. Sau máy đập búa đá vôi cỡ hạt ≤ 50mm được chuyển đến kho chứa bằng hệ thống băng tải cao su và cầu rải liệu di động, giai đoạn này do quá trình đổ rót, chuyển đổi vị trí băng tải phát sinh bụi vào môi trường không khí xung quanh. 2. Công đoạn khai thác, đập nhỏ (bên ngoài nhà máy) và vận chuyển đất sét về kho trong nhà máy : Nguồn bụi phát sinh từ phễu tiếp nhận đá sét (cỡ hạt ≤ 500mm) của máy đập búa 2 trục và sau khi ra khỏi máy (cỡ hạt ≤ 50mm). Ra khỏi máy đập búa đá sét được vận chuyển về kho chứa trên băng tải cao su và thiết bị rải đống giữa, quá trình này phát sinh bụi từ các điểm rót tại các vị trí chuyển đổi đá sét. 3. Đối với các nguyên liệu như Silica, xỷ Pirit và than : Chỉ có nguồn phát sinh bụi trong quá trình tiếp nhận và vận chuyển nguyên liệu cùng sử dụng chung dây chuyền với vận chuyển đá sét (không qua công đoạn đập) nên các vị trí phát sinh bụi tương tự vận chuyển đá sét. 4. Đối với thạch cao và phụ gia : Nguồn bụi phát sinh trong quá trình bốc nguyên liệu, cấp liệu cho máy đập búa 150t/h để xử lý cỡ hạt từ ≤ 500mm xuống ≤ 30mm và vị trí chuyển đổi băng tải cao su với băng rải đống di động. 5. Tại các kho chứa và đồng nhất nguyên liệu : Bụi phát sinh từ các vị trí chuyển đổi của băng tải và tại các vị trí đổ rót nguyên liệu vào két định lượng. 6. Công đoạn tồn trữ và rút nguyên liệu cho máy nghiền : Nguồn bụi phát sinh trong quá trình rút kho nhờ băng cào, các điểm chuyển đổi trên băng tải cao su và điểm rót vào két định lượng trước máy nghiền. 7. Công đoạn nghiền nguyên liệu : Nguyên liệu từ các két định lượng qua hệ thống cân định lượng xuống băng tải chuyển vào máy nghiền. Tại máy nghiền liên hợp chu trình kín (có sử dụng khí thải đốt than trong lò nung nguyên liệu và lò nung clinker để sấy khô nguyên liệu nâng cao hiệu suất cho quá trình nghiền) các hạt mịn được đưa tới xyclon. Tại xyclon các hạt mịn được giữ lại theo hệ thống gầu nâng và máng khí động tới Silô đồng nhất còn phần khí và bụi sẽ được đưa qua lọc bụi tĩnh điện để đảm bảo nồng độ bụi của khí thải ≤ 50mg/Nm3 và nhiệt độ khí thải ≤ 150oC. Phần khí và bụi thải ra môi trường qua ống khói (số 03) có lưu lượng 5.800 Nm3/ph, D = 5m, H = 100m. Trong trường hợp máy nghiền không hoạt động nguồn khí thải này sẽ được chuyển vào tháp điều hoà có hệ thống phun nước làm lạnh giảm nhiệt độ xuống ≤ 150oC rồi cũng đưa về thiết bị lọc bụi tĩnh điện trước khi thải ra ngoài qua ống khói. 8. Công đoạn đồng nhất bột liệu và cấp liệu lò nung : Bột phối liệu được vận chuyển lên đỉnh Silô đồng nhất bằng 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 xyclon của lò nung. Tại đây bụi chủ yếu phát sinh tại vị trí bột liệu vào và ra khỏi cân. 9. Công đoạn nghiền và cung cấp than : Nguồn ô nhiễm có vị trí phát sinh tương tự công đoạn nghiền phối liệu. Những vị trí phát sinh khí và bụi trong quá trình rút than từ kho, vận chuyển đổ rót vào két than thô, vào máy nghiền con lăn đứng. Tại máy sấy nghiền than, than bột được vận chuyển bằng dòng khí nóng (từ máy làm nguội clinker) tới xyclon lắng để chuyển tới két than mịn. Phần khí sau khi sấy than được đưa qua thiết bị lọc bụi điện rồi thải ra ngoài qua ống khói (số 09) có lưu lượng thải 1300 Nm3/ph, D = 1,8m, H = 43m và t = 90oC. 10. Hệ thống Xyclon trao đổi nhiệt và buông phân huỷ : Do hệ thống kín hoàn toàn nên không sinh ra bụi mà chỉ có lượng nhiệt toả ra môi trường xung quanh thành của các Xyclon và buồng phân huỷ. Khí thải của buồng phân huỷ (bộ phận tiền nung) được sử dụng làm tác nhân sấy cho nghiền liệu với nhiệt độ sấy khoảng 260 – 280oC, sau đó thải ra ngoài qua ống khói (số 03) lưu lượng 5800 Nm3/ph, D = 5m, H = 100m, t = 90oC (max 150oC). 11. Công đoạn nung Clinker : Bột liệu sau khi được Canxi hoá tại buồng phân huỷ vào lò nung để tiếp tục quá trình nung Clinker. Nguôn gây ô nhiễm chủ yếu là khí nóng toả ra xung quanh vỏ và 2 đầu lò. Toàn bộ được bao bọc kín nên khí thải sinh ra từ lò nung không thoát đựoc ra ngoài và chúng được đưa qua thiết bị làm lạnh kiểu ghi. 12. Công đoạn làm nguội clinker : Clinker từ lò nung đi ra có nhiệt độ rât cao được làm lạnh đột ngột bằng thiết bị làm lạnh kiểu ghi nhằm làm nguội clinker từ 1350oC xuống khoảng 90oC. Hệ thống làm lạnh sử dụng các quạt gió lưu lượng 6.800 Nm3/ph lấy không khí bên ngoài thổi qua các ghi và xáo trộn clinker nằm trên ghi đồng thời hạ nhiệt của clinker. Khí thải tại ngăn thứ nhất của thiết bị làm lạnh có nhiệt độ cao được cấp cho buồng phân huỷ. Phần còn lại qua lọc bụi điện 05EP101, một phần được sử dụng để nghiền sấy than, phần kia thải ra ngoài qua ống khói (số 05) lưu lượng 3.000 Nm3/ph, D = 5m, H = 43m, t = 330oC. 13. Công đoạn vận chuyển và chứa clinker : Bụi ở công đoạn này phát sinh chủ yếu do quá trình chuyển đổi trên các băng tải và đổ clinker vào Silô. 14. Công đoạn nghiền ximăng : Nguồn ô nhiễm chủ yếu là bụi ximăng trong quá trình từ cân định lượng xuống hệ thống vận chuyển ximăng. Bột ximăng sau khi ra khỏi máy nghiền được chuyển tới thiết bị phân ly và tập trung vào các xyclon lắng rồi chuyển tới Silô chứa. Phần khí thải sau phân ly được xử lý bằng thiết bị lọc bụi túi 08.BF.301 (năng suất 26.000m3/h). Phần khí thải cho thông gió máy nghiền được xử lý bằng thiết bị lọc bụi tĩnh điện 08.EP.101 và thải ra ngoài qua ống khói (số 08) lưu lượng 1.000 m3/ph, D = 2m, H = 49m, t = 45oC. 15. Công đoạn chứa và đóng bao ximăng thành phẩm : Bụi sinh ra chủ yếu là bụi ximăng trong quá trình vận chuyển ximăng đến Silô. 16. Công đoạn phụ trợ : Nhà nồi hơi sử dụng dầu MFO cho 1 nồi hơi công suất 1.500 kg hơi/h. Quá trình đốt dầu sinh ra khí thải và bụi, chúng được thải ra ngoài qua ống khói (số 12) lưu lượng 3420 m3/h, D = 0,5m, H = 43m. Như vậy nguồn gây ô nhiễm không khí trong nhà máy chủ yếu do khói lò hơi, các buồng đốt, bụi trong quá trình đập nghiền, vận chuyển nguyên nhiên liệu, ximăng và bụi, khí độc từ quá trình nung, làm lạnh cliker và nghiền ximăng. B. Đặc trưng ô nhiễm bụi và khí thải : Đặc trưng ô nhiễm từ hệ thống sản xuất đối với môi trường không khí là ô nhiễm bụi (bụi than, đá sét, đá vôi, thạch cao, xỷ pirit,clinker, ximăng và bụi của quá trình đốt dầu MFO), khí độc (SO2, NO2, CO2). 1. Ô nhiễm từ các nguồn thải của nhà máy Tải lượng các chất ô nhiễm do các hoạt động của nhà máy gây ra được tổng kết trong bảng 4-3. Bảng 4-3. Tải lượng ô nhiễm khí từ các nguồn thải của Nhà máy XMHP mới Hoạt động công nghệ Hệ số ô nhiễm (kg/tấn clinker) Tải lượng ô nhiễm (tấn/năm) Bụi SO2 NO2 Bụi SO2 NO2 Dự trữ than (silô) 0,1 - - 103,95 Đập, nghiền, sàng than (**) 0,102 - - 106,03 Dự trữ nguyên liệu 0,14 - - 145,53 Đập, sàng nguyên liệu (*) 0,02 - - 20,97 Vận chuyển bằng băng tải (*) 0,075 - - 77,96 Nghiền nung nguyên liệu, clinker (**) 0,34 1,02 2,15 353,43 1.060,3 2.235 Làm lạnh clinker (**) 0,048 - - 49,9 Nghiền clinker (**) 0,05 - - 52 Dự trữ clinker (silô) 0,12 - - 124,74 Dự trữ ximăng (silô) 0,13 - - 135,14 Vận chuyển theo tàu 0,01 - - 10,4 Tổng cộng 1179,87 1060,3 2235 Ghi chú : Số lượng clinker 3.300 tấn/ngày hay 1.039.500 tấn/năm Vận chuyển ximăng ở trạng thái đóng bao (*) Các công đoạn được trang bị lọc bụi túi (**) Các công đoạn được trang bị lọc bụi tĩnh điện Như vậy, khối lượng chất ô nhiễm thải ra trong 1 năm từ tất cả các nguồn trong trường hợp các thiết bị xử lý hoạt động sẽ là 1.179,87 tấn bụi; 1.060,3 tấn SO2 và 2.235 tấn NO2. Trong trường hợp thiết bị lọc bụi tĩnh điện không hoạt động (gặp sự cố) thì tại các công đoạn có sử dụng thiết bị lọc bụi tĩnh điện tải lượng ô nhiễm sẽ tăng lên : Đập, nghiền, sàng than : 318,94 g/s Nghiền, nung nguyên liệu, clinker 4888,89 g/s Làm lạnh Clinker 404,86 g/s Nghiền ximăng 404,86 g/s 2. Ô nhiễm từ quá trình đốt nhiên liệu Trong quá trình sản xuất tại nhà máy có 3 bộ phận sử dụng nhiên liệu đốt với khối lượng lớn là : Lò nung sơ bộ (buồng phân huỷ) : 9,71 tấn than/h + 0,137 t/h MFO Lò nung clinker : 8,10 tấn than/h + 0.137 t/h MFO Lò hơi đốt dầu MFO : đốt 150 ngày trong năm Trong đó : 50 ngày đốt 0,25 t/h (đốt hết công suất) 100 ngày đốt 0,125 t/h Xét tất cả các nguồn thải từ nhà máy ximăng thì 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 và kiểm soát được. Tải lượng các chất ô nhiễm trong khí thải, thải qua các ống khói chính được tính toán trên cơ sở hệ số ô nhiễm của Tổ chức Y tế thế giới WHO và các thông số về thành phần than cũng như đặc điểm của các quá trình công nghệ của nhà máy. Kết qủa tính toán lượng ô nhiễm bụi và khí độc hại của nhà máy ximăng Hải Phòng mới dùng nhiên liệu than cám 3+4 Quảng Ninh, trong trường hợp có và không có hệ thống xử lý được tổng kết trong bảng 4-4. Bảng 4-4. Tải lượng các chất ô nhiễm do đốt nhiên liệu Chất ô nhiễm Tải lượng ô nhiễm (g/s) Tổng tải lượng (g/s) Lò nung sơ bộ nguyên liệu Lò nung clinker Lò hơi A1 B1 A2 B2 A3 B3 A1+A2+A3 B1+B2+B3 Bụi than 139,82 0,016 1,75 0,0002 116,07 0,016 1,46 0,0002 0,05 0,025* 0,05 0,025* 368,691 368,665* 4,661 4,635* SO2 26,97 0,221 26,97 0,221 22,50 0,221 22,50 0,221 1,45 0,725* 1,45 0,725* 72,56 71,825* 72,56 71,825* NO2 35,45 - 35,45 - 29,56 - 29,56 - 0,67 0,335* 0,67 0,335* 64,69 64,355* 64,69 64,355* CO 3951,8 76,09 3951,8 76,09 3294,5 76,09 3294,5 76,09 0,152 0,076* 0,152 0,152* 10.420,35 10.420,32* 10.420,35 10.420,32* Ghi chú : Ký hiệu A - không có xử lý Ký hiệu B - xử lý bằng thiết bị lọc bụi tĩnh điện Ký hiệu có gạch chân biểu thị lượng dầu MFO dùng cho lò nung Ký hiệu (*) – tính cho trường hợp đốt 125 kg/h dầu MFO Vậy, nếu tính theo lượng nhiên liệu sử dụng trong quá trình sản xuất ximăng trong trường hợp hệ thống xử lý không hoạt động, mỗi ngày nhà máy sẽ thải vào môi trường 31.854,9 kg bụi khói, 6.269,184 kg SO2, 5.589,216 kg NO2 và 900.318,24 kg CO. 3. Nồng độ các chất ô nhiễm trong khí thải đi vào môi trường : Việc tính toán nồng độ ô nhiễm thải ra môi trường dựa trên cơ sở tải lượng ô nhiễm (Bảng 3-1) và lưu lượng khí thải (bảng 3-2). Kết quả biểu thị trong bảng 4-5. Bảng 4-5. Nồng độ các chất ô nhiễm trong khí thải Ống khói Lưu lượng khí thải (m3/h) Chất ô nhiễm Nồng độ (mg/m3) TCCP (mg/m3) 1 2 3 4 5 Nguồn thải số 3 H = 100m D = 5m t = 150oC 348.888 Bụi SO2 NO2 134,34 (50.574,72*) 403,02 849,53 400 500 1000 Nguồn thải số 5 H = 43m D = 5m t = 330oC 360.000 Bụi 18,33 (4.048,6*) 400 Nguồn thải số 8 H = 43m D = 1,8m t = 90oC 60.000 Bụi 233,75 (19136,4*) 400 Nguồn thải số 9 H = 49m D = 2m t = 90oC 78.000 Bụi 88,18 (18685,85*) 400 Nguồn thải số 12 H = 43m D = 0,5m t = 300oC 10.520 Bụi SO2 NO2 17,11 496,20 229,28 400 500 1.000 Ký hiệu (*) thể hiện trường hợp thiết bị lọc bụi tĩnh điện không hoạt động. So sánh nồng độ các chất ô nhiễm trong khí thải từ các ống khói trong trường hợp thiết bị lọc bụi tĩnh điện hoạt động với tiêu chuẩn cho phép ta thấy nồng độ các chất ô nhiễm trong khí thải đều nhỏ hơn tiêu chuẩn cho phép.