MÔN HỌC QUẢN LÝ CHẤT THẢI RẮN VÀ CHẤT THẢI NGUY HẠI CHẤT THẢI NGUY HẠI NGÀNH XI MẠ
Đại học Quốc gia TP.HCM Viện Môi trường Tài nguyên Môn Học: Quản lý chất thải rắn chất thải nguy hại CHẤT THẢI NGUY HẠI NGÀNH XI MẠ GVGD: PGS.TS Lê Thanh Hải Nhóm Đỗ Quốc Vương Phạm Hồng Thu Hiền Huỳnh Ngơ Cẩm Tu Ngũn Thanh Tuyền Nội Dung Khái niệm CTNH Tổng quan ngành xi mạ Chất thải nguy hại ngành xi mạ Hệ thống quản lý chất thải xi mạ Nghiên cứu điển hình Định nghóa CTNH - Chất thải nguy hại chất thải có chứa chất hơp chất có đặc tính gây nguy hại trực tiếp (dễ cháy, nổ, ngộ độc, ăn mòn, lây nhiễm, đặc tính nguy hại khác) tương tác với chất khác gây nguy hại đến môi trường sức khỏe người (Quy chế 155/1999/QĐ TT - Chất thải nguy hại chất mà chất tính chất chúng có khả gây nguy hại đến sức khỏe người và/hoặc môi trường, chất yêu cầu kỹ thuật xử lý đặc biệt để lọai bỏ giảm đặc tính nguy hại (định nghóa Canada) - Ngòai chất thải phóng xạ chất thải y tế, chất thải nguy hại chất thải (dạng rắn, lỏng, bán rắn, bình chứa khí) họat tính hóa học, độc tính, nổ, ăn mòn đặc tính khác, gây nguy hại hay có khả gây nguy hại đến sức khỏe người môi trường thân chúng hay cho tiếp xúc với chất thải khaùc (theo UNEP, 1985) 2.Tổng quan ngành xi mạ xi mạ lĩnh vực liên quan đến nhiều ngành công nghiệp khác nhau, hầu hết nhà máy, sở xi mạ có quy mơ vừa nhỏ, công nghệ cũ lạc hậu tập trung chủ yếu thành phố lớn Hà Nội, TPHCM, Biên Hòa khối lượng CTRCNNH ngành xi mạ phát sinh vùng KTTĐPN 895 ÷ 1.499 tấn, hệ số phát thải CTNH dao động 0,027 ÷ 0,09 kg/1000 Sp[1] Nguồn gốc phát sinh lượng chất thải nguy hại từ hệ thống xử lý nước thải, bùn thải chứa kim loại nặng (Cr, Ni ), bụi… 2.1 Khái niệm xi mạ Xi mạ trình điện kết tủa kim loại lên bề mặt nền lớp phủ có tính chất lý hóa đáp ứng yêu cầu mong muốn Các phần thiết bị xi mạ Anot kim loại mạ + Vật cần mạ (catot) - Dung dịch mạ Hình 2.1: Sơ đồ thiết bị mạ 2.1 Khái niệm xi mạ (tt) Các thành phần bể mạ (1) Dung dịch mạ: gồm có muối dẫn điện, ion kim loại cần mạ, chất đệm, chất phụ gia (2) Catốt dẫn điện: vật cần mạ (3) Anot dẫn điện: tan khơng tan (4) Bể chứa: thép, thép lót cao su, polypropylen, polyvinylclorua chịu dung dịch mạ (5) Nguồn điện chiều dùng để chỉnh lưu Mục đích việc xi mạ để chống ăn mịn, phục hồi kích thước, trang sức, chống mịn, tăng cứng, phản quang, dẫn điện Có thể chia thành 03 lớp mạ thông dụng: Lớp mạ kim loại: kim loại Cr, Ni, Zn, Sn, Cu, Pb, Cd, Ag, Au Pt Lớp mạ hợp kim: Cu-Ni, Cu-Sn, Pb-Sn, Sn-Ni, Ni-Co, Ni-Co, Ni-Cr Ni-Fe Lớp mạ composit: Các hạt rắn nhỏ phân tán Al2O3, SiC, TiO2, SiO2, Kim Cương, Graphit 2.2 Công nghệ mạ Vật cần mạ Làm học Dung mơi Mài nhẵn, đánh bóng Tẩy dầu, mỡ Làm hoá học điện hố NaOH, HCl, H2SO4 Zn(CN)2 ZnCl2 ZnO Chất làm bóng NiSO4 H3BO3 Mạ crôm Mạ Niken NaCN NaOH H3BO3 Mạ kẽm H2SO4 NaCN CuSO4 Cu(CN)2 Mạ đồng Hình 2.2: Sơ đồ công nghệ xi mạ Axit Muội Au Muội Ag Mạ vàng 2.2 Công nghệ mạ (tt) Bao gồm dây chùn khép kín từ q trình xử lý bề mặt vật mạ đến q trình mạ hồn tất bề mặt, chia cơng nghệ mạ thành 02 cơng đoạn A Xử lý bề mặt – Xử lý bề mặt học – Xử lý bề mặt dung môi hữu – Xử lý bề mặt chất tẩy rửa – Xử lý bề mặt phản ứng hóa học 2.2 Cơng nghệ mạ (tt) B Quá trình mạ Đối với trình mạ hồn tất bề mặt cơng nghiệp thường gặp công nghệ mạ sau – Mạ Crôm – Mạ Niken – Mạ đồng – Mạ kẽm 10 HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI Nước thải khâu Nước thải tẩy dầu khâu khác Song chắn rác Song chắn rác Bể tách dầu thô Thiết bị tách dầu Bể tập trung nước thải Bể phản ứng H2SO4 PAC Bể phản ứng Polymer NaHSO3 Bể tạo Bể lắng NaOH Sân phơi bùn Bể bơm Bồn lọc áp lực 19 HỆ THỐNG XỬ LÝ CTNH - Chất thải rắn Gồm: • Xỉ, thùng chứa hóa chất xi mạ, phụ gia, … • Dầu nhớt thải, giẻ lau nhiễm dầu • Ắc quy, pin, bóng đèn hùynh quang Giải pháp quản lý: • Phân loại, thu gom vào dụng cụ chứa riêng biệt • Dán nhãn (theo mã CTNH) • Lưu chứa khu vực riêng biệt • Hợp đồng với đơn vị có chức xử lý CTNH Biện pháp xử lý: • Tái chế, tái sử dụng • Ổn định hóa rắn • Thu hồi kim loại 20 HỆ THỐNG XỬ LÝ CTNH – Bùn thải Gồm: • Bùn kim loại • Bùn thải có chứa dầu • Bùn thải sau HTXL nước thải… Giải pháp quản lý: • Thu gom vào dụng cụ chứa riêng biệt (bao bì nhựa, thùng phuy…) • Dán nhãn (theo mã CTNH) • Lưu chứa khu vực riêng biệt • Hợp đồng với đơn vị có chức xử lý CTNH Biện pháp xử lý: • Sấy khơ – thiêu đốt • Ổn định hóa rắn • Chơn lấp 21 Nghiên cứu điển hình: Cơng ty Thanh Luân 5.1 Giới thiệu sơ lược về công ty + Tên công ty: Công Ty TNHH SX & TM Thanh Luân + Địa chỉ: 930 C1, Đường C, KCN Cát Lái, P Thạnh Mỹ Lợi, Quận 2, TP.HCM + Diện tích nhà xưởng : 4.000 m2 + ĐT : (84-8) 3742 2916 ; 3742 1390 + 3742 1391 ; 3742 1392 Lĩnh Vực kinh doanh: + Mạ điện xử lý bề mặt kim loại + Gia cơng sản phẩm khí + Kinh doanh hóa chất ngành mạ +Phân tích dung dịch mạ + Kiểm tra lớp mạ 22 5.2 Quy trình hoạt động cơng ty Sắt, thép Nhả Dầu Hơi axit Tẩy gỉ H2SO4 + HCl Rửa lần nước Mạ CuCN Khí thải Nước thải Mạ CuSO4 Khí thải Nước thải Mạ Niken bóng Hơi khí kim loại Gia cơng bề mặt (sóc bóng) Hơi kiềm nước thải rửa (xà phịng + Na2CO3) Nước thải Rửa nước Nước thải Khí thải Nước thải Mạ Crơm Khí thải Nước thải Rửa Nước thải Sấy khơ Q trình sản xuất Kiểm tra Hơi acid Nước thải Tẩy axit (H2SO4) Chất thải Sản phẩm 23 5.3 Các loại hình chất thải nhà máy Bảng 5.1 Các nguồn ô nhiễm xi mạ Công đoạn Chất thải Tác động Mã chất thải nguy hại Mài thơ, mài tinh Bụi bột mài, bụi kim loại, SiO2,Cr2O3 Gây bệnh mắt, phổi, da 07 03 07 Quay bóng khơ Bụi mùn cưa, dầu hơi, oxit kim loại Bụi công nghiệp ảnh hưởng đến môi trường 03 08 08 Quay bóng ướt Bột kim loại, axit sunfuric, chất hoạt động bề mặt Nước thải axit, cặn thải kim loại gây nhiễm mơi trường, axit, khí hydro dễ gây bệnh đường hô hấp 07 03 09 Tẩy dầu mỡ dung môi hữu Các chất dầu mỡ, dung môi, dung môi,cặn kim loại Là chất dễ cháy, nổ, bay gây độc cơng nhân 07 01 07 Tẩy rỉ hóa học Dung dịch axit, muối kim loại nặng Nước thải có PH thấp, gây ăn mịn, kim loại nặng gây độc 07 01 06 Mạ kẽm Nước có PH cao, chứa nhiều kẽm, muối kẽm, muối xianua, Nước thải có chứa nhiều kẽm, xianua gây nhiễm mơi trường 07 02 03 Mạ Niken Muối Niken, muối florua, axit boric, axit sunfuric, khí độc từ bể mạ Nước thải chứa kim loại nặng gây ô nhiễm môi trường Khí độc ảnh hưởng đến sức khỏe 07 02 03 Mạ Crom Axit sunfuric, axit cromic Nước thải có chứa cromat độc cho người động vật Cromat chất gây ung thư da, ung thư phổi 07 02 03 Mạ đồng Nước thải có chứa muối vơ cao,muối đồng, muối amoni, xianua Nước thải chứa độc tố xianua đồng gây ô nhiễm nguồn nước Muối đồng, muối xianuca gây ngộ độc cấp tính cho người cơng nhân làm việc trực tiếp 07 02 03 24 5.4 Các biện pháp xử lý chất thải nhà máy 5.4.1 Biện pháp xử lý khí thải Các hóa chất dùng trình xi mạ độc hại…Hơi chúng gây ngộ độc cho người lao động CuCN Hiện cơng ty chưa có hệ thống xử lý khí thải Hơi hóa chất hút qua buồng hút đưa ngồi khí 5.4.2 Biện pháp quản lý chất thải rắn Nhà máy ký hợp đồng với đơn vị có chức đến thu gôm xử lý rác thải loại rác thải khác 5.4.3 Biện pháp xử lý nước thải Hiện cơng ty có hệ thống xử lý nước thải nước thải đầu chưa đạt tiêu chuẩn thải gây ô nhiễm môi trường Trong nước hàm lượng lớn kim loại nặng crom, sắt, đồng, PH thấp 25 Nước thải khâu Nước thải tẩy dầu khâu khác Song chắn rác Song chắn rác Bể tách dầu thô Thiết bị tách dầu Bể tập trung nước thải Bể phản ứng H2SO4 PAC Bể phản ứng Polymer NaHSO3 Bể tạo Bể lắng NaOH Sân phơi bùn Bể bơm Bồn lọc áp lực Nguồn tiếp nhận 26 5.5 Đề xuất biện pháp thu gom xử lý Các biện pháp xử lý nước thải riêng cho công đoạn: •Lắp đăt hệ thống thơng gió cục •Tuần hồn axit •Xây dựng hệ thống xử lý nước thải tập trung •Thay thiết bị rửa (rửa tia nước áp lực cao) •Thay thùng mạ quay hình trống loại nhỏ máy xi cơng suất cao •Thay hệ thống tẩy rửa siêu âm •Thay đổi quy trình cơng nghệ •Thu hồi kim loại nặng •Quản lý nội vi tốt: thường xun bảo trì máy móc, thiết bị, kiểm tra đường ống, tránh tượng rò rĩ hóa chất Đồng thời nâng 27 cao nhận thức cán bộ, công nhân viên nhà máy 5.5 Đề xuất biện pháp thu gom xử lý (tt) 5.5.1 Xử lý nước thải cho công đoạn Tùy cơng đoạn mà nước thải có thành phần tính chất khác Vì có quy trình xử lý khác cho công đoạn để giảm chi phí xử lý 5.5.2 Xây dựng hệ thống xử lý khí thải Trong nhà máy xi mạ có chứa nhiều hóa chất xi mạ độc hại có mùi CuCN, axit H2SO4, HCl,…Vì cần thiết phải xây dựng hệ thống xử lý khí thải để bảo vệ sức khoẻ cho người lao động Các tác nhân gây ô nhiễm không khí nhà máy tập trung vào dạng chính: acid, kiềm kim loại, tập trung nguồn thải dẫn khỏi khu vực sản xuất tiến hành xử lý thiết bị: Thiết bị rửa khí dạng hấp thụ 28 5.5 Đề xuất biện pháp thu gom xử lý (tt) Thải qua ống khói Vật liệu đệm Cửa khí bẩn vào Nước bổ sung Dung dịch NaOH 30% Dung dịch NaOH 5-10% Hệ thống xử lý nước thải tập trung Cơ sở Hình 5.1 Sơ đồ ngun lý, bố trí hệ thống xử lý khí thải 29 5.5 Đề xuất biện pháp thu gom xử lý (tt) 5.5.3 Tuần hồn axit Trong cơng đoạn tẩy rửa hay tẩy axit có PH thấp.Chung ta tuần hoàn lượng axit để rửa kim loại cần mạ Như chung ta tiết kiệm lượng axit đáng kể 5.5.4 Thay thiết bị Chung ta thay đổi thiết bị để đem lại suất cao han chế sử dụng nhiên liệu hạn chế việc ô nhiễm môi trường 5.5.5 Xây dựng quy trình xử lý nước thải tập trung Trong quy trình xi mạ có nhiều cơng đoạn, cơng đoạn thải nước thải có thành phần, tính chất khác Vì việc thu gom tập trung để xử lý làm tăng chi phí xử lý thay xử lý riêng công đoạn 30 5.5 Đề xuất biện pháp thu gom xử lý (tt) 5.5.6 Thay đổi quy trình cơng nghệ Việc thay đổi quy trình cơng nghệ giải pháp tốt về mặt kỹ thuật Việc thay đổi quy trình cơng nghệ làm giảm lượng thải lượng thất ngồi, giảm thiểu tình trạng nhiễm mơi trường 5.5.7 Thu hồi kim loại nặng Việc thu hồi kim loại nước thải thực mang lại lợi ích lớn kim loai Ni, Cu đắt 31 Tài liệu tham khảo [1] Bùi Thảo Nguyên Thiết Kế Thiết Bị Phản Ứng Xử Lý Nước Thải Xi Mạ Nhiễm Đồng Luận văn cao học [2] Nguyễn Xuân Trường Nghiên Cứu Các Biện Pháp Tổng Hợp, Khả Thi Nhằm Quản Lý Chất Thải Rắn Công Nghiệp Nguy Hại Tại Vùng Kinh Tế Trọng Điểm Phía Nam, Luận án tiến sỹ, (2009) [3] Nguyễn Đăng Anh Thi Nghiên Cứu Phương Án Xử Lý Bùn Thải Chứa Kim Loại Nặng Sinh Ra Từ Hệ Thống Xử Lý Nước Thải Của Các Cở Sở Xi Mạ Luận văn cao học, (2001) [4] Lâm Minh Triết Lê Thanh Hải, 2010 Quản Lý Chất Thải Nguy Hại Xây Dựng, Hà Nội, 283 trang 32 Xin Chân Thành Cảm Ơn! 33 ... quan ngành xi mạ Chất thải nguy hại ngành xi mạ Hệ thống quản lý chất thải xi mạ Nghiên cứu điển hình Định nghóa CTNH - Chất thải nguy hại chất thải có chứa chất hơp chất có đặc tính gây nguy hại. .. Cu(CN)2 Axit Muội Au Muội Ag Mạ crôm Mạ Niken Mạ kẽm Mạ đồng Mạ vàng Cr6+ Ni2+, axit CN-, Zn2+, axit Cu2+, axit CN-, axit Hình 2.3: Sơ đồ cơng nghệ xi mạ dịng thải tương ứng [2] 12 Chất thải nguy hại. .. người và/ hoặc môi trường, chất yêu cầu kỹ thuật xử lý đặc biệt để lọai bỏ giảm đặc tính nguy hại (định nghóa Canada) - Ngòai chất thải phóng xạ chất thải y tế, chất thải nguy hại chất thải (dạng rắn,