Nghiên cứu đề xuất mô hình thích hợp xử lý khí thải của các lò nung gạch kiểu hoffman đốt trấu trên địa bàn huyện đức hòa tỉnh long an

HUTECH 1 “NGHIÊN CU  XUT MÔ HÌNH THÍCH HP X LÝ KHÍ THI CA CÁC LÒ NUNG GCH KIU HOFFMAN T TRU TRÊN A BÀN HUYN C HÒA” “"RESEARCH AND PROPOSED THE MODELLING FOR AIR POLLUTION TREATMENT FOR HOFFMAN BRICK KILN IN DUC HOA DISTRICT".” Lê Thanh Tun, PGS.TS. inh Xuân Thng * Khoa Môi trng và Công ngh sinh hc, i hc K Thut Công Ngh TP.HCM, Vit Nam * Vin Môi trng và Tài nguyên HQG-TP.HCM TÓM TT  tài “Nghiên cu đ xut mô hình thích hp x lý khí thi ca các lò nung gch kiu Hoffman đt tru trên đa bàn huyn c Hòa” cn c theo thc trng gây ô nhim môi trng không khí ca các lò gch kiu Hoffman trên đa bàn huyn c Hòa-Long An đ thc hin vic nghiên cu đ xut ra mô hình x lý phù hp. Thông qua vic thu thp s liu, đo đc, phân tích cht lng khí thi và tin hành thc nghim. Lun vn đã xây dng c s lý thuyt và thc hin nghiên cu trên mô hình thc nghim ti c s lò gch DNTN Trang Long ti p Lc Thnh, xã Lc Giang- huyn c Hòa-Long An. Kt qu đo đc các thông s ô nhim trong khí thi ca lò nung gch trc và sau mô hình x lý khí thi kt hp áp dng bin pháp điu chnh công ngh đt đt cho thy nh sau: hiu sut x lý CO (bng điu chnh công ngh cp khí và cp liu) đt 70-75%; Vi bi là 90-95% và HF là 91-96%. Nng đ bi, HF sau x lý đu đt nng đ tiêu chun cho phép theo QCVN 19:2009/BTNMT, ct B. Riêng nng đ CO tim cn vi quy chun.  tài đã cho kt qu nghiên cu rt kh quan vi mô hình x lý có hiu qu vi chi phí thp. iu này phù hp vi tình hình kinh t có hn ca các doanh nghip sn xut gch và quy hoch phát trin kinh t chung ca đa phng ti nm 2020. ây là mô hình thích h p vi ch trng phát trin kinh t đi đôi vi bo v môi trng và phát trin bn vng. ABSTRACT The thesis "Research and proposed the modelling for Hoffman brick kiln air pollution treatment in Duc Hoa district". It’s based on the actual cause of air pollution of the Hoffman kiln type in Duc Hoa district-Long An province. And it’s up to there, A appropriation modelling is researched and proposed to all Hoffman brick kiln for air pollution treatment.Through: data collection, measurement, air quality analysis and actually experiment. Thisthesis has developed and built a modelling at the Trang Long brick kilns in Loc Thanh hamlet,Loc Giang commune-Duc Hoa district-Long An province. Results of measurement of air pollution in brick kiln emissions before and after treatment by new modelling. It’s combined with regulatory measures applied combustion technology to achieve the following: efficiency treatment for CO (with the technology air supply. After treatment, the concentration of HF and dust are met QCVN 19:2009 / BTNMT, column B. Particularly with the concentration of CO asymptotic regulation. This thesis for research results are very positive with the process model to be effective at low cost. This key-study is suitable with economic situation have term of enterprises brick production and development plannings general economic of the locality to 2020. This model is compatible with economic policies go hand in hand with environmental protection and sustainable development. HUTECH 2 I. GII THIU Sn xut gch là mt loi hình sn xut đc trng ca ngành công nghip tnh Long An nói chung và huyn c Hòa nói riêng. Trong bi cnh phát trin kinh t hin nay, nhu cu xây dng ngày càng tng đã d n đn vic tng trng v s lng và quy mô công sut ca các lò sn xut gch trên đa bàn huyn. Theo thng kê s b, trên đa bàn huyn có khong trên 20 c s sn xut gch theo công ngh lò Hoffman thuc quy mô ln, hot đng tp trung trong khu vc các xã Lc Giang, An Ninh ông, Tân M. Hot đng ca các lò sn xut gch này tuy góp phn cung cp n đnh vt liu xây dng, to công n vic làm cho đa phng, đóng góp ngha v  thu cho huyn, nhng các lò g ch này cng đang góp ph n làm ô nhim môi trng sng ca khu dân c xung quanh, góp phn gây ô nhim môi trng và bin đi khí hu ca Vit Nam nói riêng và th gii nói chung. T nhng nguyên nhân nêu trên, vn đ nghiên cu gim thiu ô nhim môi trng bng gii pháp công ngh và kt hp mô hình x lý khí thi hiu qu, giá thành hp lý cho lò nung gch kiu Hoffman đt tru áp dng cho các doanh nghip sn xut gch trên đa bàn huyn c Hòa là rt cn thit. Lun vn “Nghiên cu đ xut mô hình thích hp x lý khí thi ca các lò nung gch kiu Hoffman đt tru trên đa bàn huyn c Hòa’’ đc đ xut trên c s ca nhu cu thc t và bc xúc hin nay. - Tng quan v công ngh và ô nhim môi trng không khí ca lò Hoffman đt tru; II. NI DUNG - o đc, ly mu phân tích các ch tiêu ô nhim: Bi, CO, HF ca mt s lò đt tru Hoffman đin hình  huyn c Hòa; - Gia công, lp đt h thng x lý khí thi (Bi, HF) và đ xut công ngh đt thích hp đ gim thiu CO trong khói thi; - Kim tra, đo đc các thông s trên ti mô hình thc t -  xut công ngh x lý thích hp nhm gim thiu ô nhim môi trng; 1. Gii pháp đ xut mô hình h thng x lý khí thi: III. KT QU VÀ THO LUN Tính toán thit k thit b x lý khí bi đc thc hin theo trình t nh sau: a) o đc các thông s công ngh đu vào: Nng đ các cht ô nhim trong khí thi; lu lng khí thi, vn tc dòng khí đi trong ng khói, nhit đ khí thi; b) Tính công ngh: tính toán b hp th, lng dung dch hp th cn thit, hàm lng HF và bi đc loi b. c) Tính đng kính ng dn khí , tính chn công sut qut, tính chn công sut bm, và s lng béc phun 2. iu chnh ch đ cp khí và cp liu đ gim thiu lng khí co. 2.1 iu chnh ch đ cp khí. - Kt hp vi ngi đt lò, quan sát màu sc ca gch đt và ngn la trong lò đ đóng m các van cp khí t nhiên cho phù hp. Phi hp nhp nhàng các van cp khí gia các ca đang đt gch, khi ca  ch đ làm ngui đ ch đ đt đc n đnh và tránh hin tng d và thiu khí. - Các qut cp khí cn đc trang b thit b bin tn đ điu chnh tc đ đng c tùy chnh. Qua đó ta có th kim soát đc lu lng khí cp vào lò. Hin nay qut cp khí ch chy ch đ ON/OFF rt hn ch trong vic điu chnh. - Qut hút khí thi đa vào h thng x lý cng cn phi lp đt thit b bin tn đ điu chnh cân bng gia lng khí cp vào và hút ra. Tránh khi khí b hút ra quá nhiu gây gim nhit đ bung đt đng thi nh hng ti quá trình oxy hóa hoàn toàn CO, làm tng nng đ CO. HUTECH 3 Hình 1.1: S đ nguyên lý mô hình thit b nghiên cu 1 2 3 4 6 5 Ghi chú: 1: Lò gch; 2: Qut hút; 3: B cha dung dch; 4: Bm; 5: Dàn béc phun; 6: ng khói 2.2iu chnh quá trình cp nhiên liu đt lò Cách cp liu hin nay ca DNTN Trang Long, là s dng phu vi vít ti và qut thi tru vào lò đ đt. Cách làm này tng đi tt so vi cách cp liu bng th công trc đây. Tuy nhiên đng c vn ch hot đng theo ch đ ON/OFF nên vn có nhng hn ch nht đnh. Do đó, các máy cp liu cn lp đt các thit b bin tn đ điu chnh tc đ đng c. T đó s hiu chnh đc lng cp liu hp lý cho các loi nhiên liu theo mùa hoc thi đim trong nm. Bên cnh đó, cn có bin pháp bo qun nhiên liu đt tránh b m t hoc ln tp cht không cháy đc. Nhm đm bo nhiên liu đt luôn có cht lng n đnh. 3. Kt qu đo đc khí thi sau h thng x lý 3.1 Nng đ khí CO Hình 1.2 cho thy nng đ CO trong khói thi sau HTXL vn cao hn so vi tiêu chun cho phép theo QCVN 19:2009-ct B (C cho phép =1,000mg/m 3 ) khi áp dng bin pháp điu chnh công ngh đt. Tuy nhiên so vi nng đ CO trc khi điu chnh thì đã gim đáng k ti 2,8 ln. Do đó khí CO sau x lý ch cao hn tiêu chun t 10-15%. Bin pháp này đn gin và cho kt qu chp nhn đc ca phn ln các doanh nghip sn xut theo công ngh Hoffman trong khu vc huyn c Hòa. Hình 1.2: Nng đ CO trong khói thi sau HTXL HUTECH 4 3.2 Nng đ khí HF Hình 1.3 cho thy khi s dng dung dch hp th là nc vôi trong Ca(OH) 2 . Khí HF b trung hòa và gim đc hn 05 ln đt QCVN 19:2009-ct B (C cho phép =20mg/m 3 ). Bin pháp dùng nc vôi r tin , hiu qu cao. Vôi là nguyên liu d kim và phù hp vi điu kin ti đa phng. Hình 1.3: Nng đ khí HF sau HTXL 3.3 Nng đ bi Hình 1.4 cho thy khi s dng dung dch hp th là nc vôi trong Ca(OH) 2 . Bi b loi b khi dòng khí và gim đc t 1-4 ln ln đt QCVN 19:2009-ct B (C cho phép =200mg/m 3 ). Bin pháp dùng béc phun nc vôi r tin và cho hiu qu tt. Hình 1.4: Nng đ bi sau HTXL 3.3 Nhn xét • So sánh kt qu đo đc các thông s ô nhim trong khí thi ca lò nung gch trc và sau HTXL. Cùng vi bin pháp điu chnh công ngh đt trc và sau áp dng bin pháp điu chnh ta có mt s nhn xét nh sau: • Nng đ các cht ô nhim nh bi, HF sau HTXL khí gim mnh so vi nng đ các cht ô nhim này trong khí thi HUTECH 5 trc khi lp đt HTXL khí thi. t QCVN 19:2009-ct. iu này chng t bin pháp s dng dung dch hp th bng nc vôi Ca(OH) 2 • Nng đ khí CO gim thiu ti 2,8 ln ch cao hn tiêu chun 10-15%. cho hiu qu tt • Quá trình điu chnh công ngh đt giúp tit kim nh iên liu đt, nng lng đin và đng thi gim đc phn ln nng đ khí CO gây ô nhim. • Cui cùng, gii pháp nêu trên cho hiu qu cao vi bi và HF. Hiu qu vi CO  mc chp nhn đc. Mt đim quan trng na là bin pháp đn gin, r tin phù hp vi điu kin kinh t và l trình di di ca các doanh nghip sn xut gch trên đa bàn huyn c Hòa ti nm 2020. KT LUN 1. Cn c vào quá trình kho sát, đo đc thc đa trong thi gian hn 06 tháng ti 12 lò gch áp dng công ngh Hoffman trên đa bàn huyn c Hòa- Long An. Tác gi nhn thy, các lò gch này là ngun gây ô nhim đc bit nguy hi ti môi trng xung quanh và sc khe con ngi trong khu vc. Do phn ln lò gch s dng tru, mùn ca hoc than đá đ đt lò. Cùng vi đó là lng đt sét đem nung, đã làm phát sinh ra các cht khí gây ô nhim nh: CO, HF và bi. Vi nng đ khí CO cao hn QCVN19- 2009/BTNMT-ct B t 3-7 ln, nng đ HF cao hn t 3-5 ln và bi cao hn 2-4 ln. 2. Phn ln các lò gch này đu cha có h thng x lý khí ô nhim và bi. Hoc nu có cng làm cha đúng quy cách. Bên cnh đó, do đa bàn qun lý rng ln và các lò gch nm ri rác gây khó khn cho các cp qun lý giám sát nên các lò gch vn hot đng công khai. Và nh vy càng lúc càng gây ô nhim môi trng sâu và rng. 3. Vic đ xut ra gii pháp, mô hình công ngh x lý khí thi lò gch áp dng công ngh Hoffman là vn đ cp bách  c nc nói chung và ti c Hòa nói riêng. Tuy nhiên, gii pháp và mô hình phi phù hp vi tình hình kinh t ca doanh nghip và quy hoch chung ca đa phng ti nm 2020. Mô hình x lý phi đáp ng đc các yêu cu: chi phí đu t và vn hành thp, hiu qu x lý  mc chp nhn đc. 4. Tác gi đã đ xut ra mô hình x lý và áp dng thc nghim ti DNTN Trang Long. Mô hình cho kt qu rt kh quan nh : nng đ HF và bi đt QCVN 19-2009/BTNMT-ct B nh bin pháp hp th bng nc vôi Ca(OH) 2 ; bng cách điu chnh ch đ cp khí và cp liu nng đ khí CO sau x lý đã tim cn vi quy chun. Ch vi s tin 67,500,000 đng mô hình đã đáp ng đc các yêu cu đã đt ra  trên. HUTECH 6 TÀI LIU THAM KHO 1. TS Lê Anh Kiên, Ths Nguyn Minh Hip, 2012, “Nghiên cu xây dng mô hình x lý khí thi ca các lò nung gch kiu Hoffman, đt tru trên đa bàn tnh Tây Ninh”,  tài nghiên cu khoa hc và công ngh cp tnh. 2. QCVN 05:2009/BTNMT: Quy chun k thut quc gia v cht lng không khí xung quanh. 3. QCVN 19:2009/BTNMT: Quy chun k thut quc gia v khí thi công nghip đi vi bi và các cht vô c. 4 4 4 . . . UBND tnh Long An , , , Báo cáo Chin lc bo v môi trng tnh Long An giai đon 2003 – 2011. 5. Báo cáo Kt qu kim tra công tác bo v môi trng đi vi các c s sn xut gch trên đa bàn xã Lc Giang- huyn c Hòa 6. Vin K thut Nhit đi và Bo v Môi trng , , , nm 2004, Báo cáo hin trng môi trng tnh Tây Ninh . 7. PGS.TS inh Xuân Thng, 2010, Giáo trình ô nhim không khí, NXB HQG TP.HCM. 8. GS.TS. Trn Ngc Chn, 2002, Giáo trình “Ô nhim không khí và k thut x lý” tp 2 và 3. 9. Wikipedia, Hoffman Kiln. wikipedia, 2009 10. Carter, G.W., A.M. Cannor, and D.S. Mansell, Properties of bricks incorporating unground rice husks. Building and Environment, 1982. 17(4): p. 285-291. 11. Andrew Russell, R.V., Evaluation of Hoffman Kiln Technology. 1999. 12. UNOPS, Hoffman Kiln - Technical and Financial fact. 2008. 13. Birmili, W. and T. Hoffmann, ENVIRONMENTAL POLLUTANTS | Particulate and Dust Pollution, Inorganic and Organic Compounds 14. Encyclopedia of Respiratory Medicine, G.J. Laurent and S.D. Shapiro, Editors. 2006, Academic Press: Oxford. p. 110-120. 15. González, I., E. Galán, and A. Miras, Fluorine, chlorine and sulphur emissions from the Andalusian ceramic industry (Spain) Proposal for their reduction and estimation of threshold emission values. Applied Clay Science, 2006. 32(3-4): p. 153-171. 16. Gomes, E. and I. Hossain, Transition from traditional brick manufacturing to more sustainable practices. Energy for Sustainable Development, 2003. 7(2): p. 66-7 HUTECH 7 HUTECH B GIÁO DC VÀ ÀO TO TRNG I HC K THUT CÔNG NGH TP.HCM LÊ THANH TUN NGHIÊN CU  XUT MÔ HÌNH THÍCH HP X LÝ KHÍ THI CA CÁC LÒ NUNG GCH KIU HOFFMAN T TRU TRÊN A BÀN HUYN C HÒA TNH LONG AN LUN VN THC S Chuyên ngành: Công ngh môi trng Mã s: 60 85 06 TP. H CHÍ MINH, tháng 8 nm 2012 HUTECH B GIÁO DC VÀ ÀO TO TRNG I HC K THUT CÔNG NGH TP. HCM LÊ THANH TUN NGHIÊN CU  XUT MÔ HÌNH THÍCH HP X LÝ KHÍ THI CA CÁC LÒ NUNG GCH KIU HOFFMAN T TRU TRÊN A BÀN HUYN C HÒA TNH LONG AN LUN VN THC S Chuyên ngành: Công ngh môi trng Mã s: 60 85 06 HNG DN KHOA HC: PGS.TS. INH XUÂN THNG TP. H CHÍ MINH, tháng 8 nm 2012 CÔNG TRÌNH C HOÀN THÀNH TI HUTECH TRNG I HC K THUT CÔNG NGH TP.HCM Cán b hng dn khoa hc : PGS.TS. inh Xuân Thng Cán b chm nhn xét 1: Cán b chm nhn xét 2 : Lun vn thc s đc bo v ti Trng i hc K thut Công ngh Thành ph H Chí Minh, ngày . . … tháng … . . nm 2012. Thành phn Hi đng đánh giá Lun vn Thc s gm: 1. 2. 3. 4. 5. Xác nhn ca Ch tch Hi đng đánh giá Lun vn và Khoa qun lý chuyên ngành sau khi Lun vn đã đc sa cha. Ch tch Hi đng đánh giá LV Khoa qun lý chuyên ngành [...]... ngh x lý thích h p nh m gi m thi u ô nhi U ng; t 5 B ng và ph m vi nghiên c u B ng nghiên c u Quá trình công ngh : Quá trình t tr u trong lò g ch ki u Hoffman 34 l Thi t b x lý khí cho lò g ch Hoffman công su t 10 tri 20 lò s n xu t g ch công ngh a bàn huy c Hòa B.1.2 Ph m vi nghiên c u: Lò nung g ch ki u Hoffman DNTN Trang Long huy c Hòa, t nh Long An CO c a lò g ch hoffman l t h th ng x lý khí th... su t bình quân 10 tri - ng d x lý khí th i các lò s n xu t g Hòa, t nh Long An góp ph n làm h n ch ô nhi - Gi i quy c tình tr a bàn huy c ng i dân khi u ki i do ô nhi m khí th i t lò g ch Hoffman C.2 K ho ch nghiên c u Nghiên c u h th ng x lý khí th i c a lò g ch Hoffman DNTN Trang Long, và m r ng nghiên c u ng d ng kho n 15-19 lò g ch còn l Hòa. (n u còn th i gian) a bàn huy c 6 1 T H c ta s n xu t... 78 CÁC QUY CHU PH M 77 78 79 79 III DANH M C CÁC HÌNH Hình 1.1 Lò g 10 Hình 1.2: Lò nung g ki 12 Hình 1.3: Lò Tuynel 14 Hình 1.4: Ki VSBK 16 Hình 1.5: M 22 Hình 1.6: Ki 23 32 C H Hình 2.1: Lò g Hình 2.2: Lò g 32 Hình 2.3: Ph 33 38 H U TE Hình 2.4: Thi Hình 2.5: S Hình 3.1: Mô hình. .. s lò n hình huy c Hòa; t 3 Gia công, l t h th ng x lý khí th i (B thích h gi m thi u CO trong khói th i; xu t công ngh c các thông s trên t i mô hình th c t ng; III- NGÀY GIAO NHI M V : 15/09/2011 IV- NGÀY HOÀN THÀNH NHI M V : 15/6/2012 V- CÁN B CÁN B NG D N: NG D N ng KHOA QU N LÝ CHUYÊN NGÀNH t L t nghi p Nghiên c khí th i c a các lò nung g ch ki xu t mô hình thích h p x lý t tr a bàn huy Long An ... u Hoffman công su t bình quân 10 tri A.4 Các n i dung nghiên c u {Các n i dung, nhi m v nghiên c u c th c 1 T ng quan v công ngh và ô nhi tài} ng không khí c a lò Hoffman t c, l y m u phân tích các ch tiêu ô nhi m: B i, CO, HF c a m t s lò t tr u; 2 tr n hình 3 Gia công, l thích h 4 Ki 5 B huy c Hòa; t h th ng x lý khí th i (B xu t công ngh gi m thi u CO trong khói th i; c các thông s trên t i mô hình. .. nhi m trong khí th i hi u qu và kinh t ng là nhi m v A.3 Các m c tiêu c i các công ngh hi n tài nghiên c u này tài xu m t kinh phí c thu t giúp cho các ch M c tiêu c th c c công ngh x lý thích h p, kh thi phù h p c v c: ô nhi m (b i, HF, CO) c a các lò g ch Hoffman H U TE - Kh t tr a bàn huy - c hi n; C H M c tiêu t ng quát: c Hòa t nh Long An; xu t mô hình x lý b i, HF, CO thích h p cho lò nung g t tr... thành h p lý cho lò nung g ch ki g t tr u áp d ng cho các doanh nghi p s n xu t a bàn huy c Hòa là r t c n thi t Lu Nghiên c hình thích h p x lý khí th i c a các lò nung g ch ki xu t mô t tr a bàn c Hòa xu c a nhu c u th c t và b c xúc hi c i dung c tài Nghiên c u khoa h c d ki n s th c hi n b ng ngu n v n C H huy Ngân sách c a t ng làm ch nhi tài H U TE A.2 Ý ngh Vi c s d ng chuy nhi i lò nung g ch... Nam, các t Tây Ninh, Bình Thu g ch, g m ki ng c n b ng lò ã th c hi n vi c chuy cr t Long An, i lò nung ã góp ph n gi m thi tình tr ng ô nhi m khí th i do các ki u lò g ch truy n th ng gây ra Tuy nhiên, công ngh lò Hoffman v n còn m t s h n ch - Khí th i lò Hoffman v a mãn các tiêu chu n th i cho phép, nh t là ch tiêu CO, HF và b i - n nay, các công ngh xu c a các d án nhà máy g th c ti ng i là các. .. tri n khai xây d ng ki u lò C H 2009 t i t nh An Giang (Ch c th c hi n m t cách n hành Lò Hoffman g m 2 dãy, m i t (có th có s khoang và s c a nhi H U TE dãy có 11 khoang g ch v i 12 c Hình 1.2: Lò nung g t th k t h p c t lò này ã tc t trên xu c c i ti n b i nhi u t ch ng th i có 13 chuy n t vi tc ph ng, tr t ph ph m nông nghi p (v cà phê, v h n nay Lò Hoffman hi Hòa- Long An cho th y nhu c u nhiên... -2012) chuy lò Hoffman, bình quân m ph -7 t s n xu t g ch ng /lò Trong n t nhi u ngu v u p thu h i v n Theo s n xu t, ngay t khi th c hi n xóa b lò g ch nung th công, các ch lò g ch c các ngu n nhiên li tuynel, m ng vì m C H ã l a ch n công ngh t lò, ch ng cao, giá thành r N u xây d ng lò nung p ba l n (kho ng 20 t c ng /lò) , v -2012, UBND t nh Long An H U TE lò g ch th công, lò g ch Hoffman xây d ng . Nghiên cu đ xut mô hình thích hp x lý khí thi ca các lò nung gch kiu Hoffman đt tru trên đa bàn huyn c Hòa cn c theo thc trng gây ô nhim môi trng không khí ca các lò. CAM OAN Tôi xin cam đoan lun vn tt nghip Nghiên cu đ xut mô hình thích hp x lý khí thi ca các lò nung gch kiu Hoffman đt tru trên đa bàn huyn c Hòa tnh Long An là. Nghiên cu đ xut mô hình thích hp x lý khí thi ca các lò nung gch kiu Hoffman đt tru trên đa bàn huyn c Hòa tnh Long An cn c theo thc trng gây ô nhim môi trng không khí