TRƯỜNG ĐH KHOA HỌC TỰ NHIÊN ĐH QUỐC GIA TPHCM KHOA MÔI TRƯỜNG Đề tài ÁP DỤNG SẢN XUẤT SẠCH HƠN TRONG NGÀNH SẢN XUẤT XI MĂNG Đề Tài ÁP DỤNG SẢN XUẤT SẠCH HƠN TRONG NGÀNH SẢN XUẤT XI MĂNG MỤC LỤ[.]
TRƯỜNG ĐH KHOA HỌC TỰ NHIÊN- ĐH QUỐC GIA TPHCM KHOA MÔI TRƯỜNG Đề tài: ÁP DỤNG SẢN XUẤT SẠCH HƠN TRONG NGÀNH SẢN XUẤT XI MĂNG Đề Tài: ÁP DỤNG SẢN XUẤT SẠCH HƠN TRONG NGÀNH SẢN XUẤT XI MĂNG MỤC LỤC Giới thiệu nghành sản xuất ximăng .3 1.1 Chuẩn bị nguyên liệu .4 1.2 Nghiền phối liệu .4 1.3 Nung clinker .4 1.4 Làm nguội clinker 1.5 Ủ clinker 1.6 Nghiền xi măng 1.7 Đóng bao Sử dụng tài nguyên vấn đề môi trường 2.1 Sử dụng tài nguyên 2.1.1 Tiêu thụ nguyên liệu 2.1.2 Tiêu thụ lượng 2.2.Tác động môi trường 2.2.1 Phát thải khí 2.2.2 Nước thải 2.2.3 Chất thải rắn .8 2.3 Tiềm sản xuất ngành xi măng Cơ hội sản xuất ngành xi măng 3.1 Quản lý nội vi, quản lý sản xuất tốt 3.2 Kiểm sốt quy trình 10 3.3 Thay đổi /Cải tiến qui trình, thiết bị 10 3.4 Thay đổi công nghệ 11 3.5 Thay đổi nguyên liệu nhiên liệu 12 TRANG: Đề Tài: ÁP DỤNG SẢN XUẤT SẠCH HƠN TRONG NGÀNH SẢN XUẤT XI MĂNG 3.6 Thu hồi, Tuần hoàn, Tái sử dụng 12 3.7 Đề giải pháp SXSH .13 3.7.1 Đề xuất hội SXSH .13 3.7.2 Lựa chọn hội thực 14 3.7.3 Chọn lựa giải pháp SXSH 15 3.7.4 Thực giải pháp SXSH 16 3.7.5 Chú ý thực chương trình SXSH 16 3.7.5.1 Các yếu tố bất lợi cho việc thực SXSH 16 3.7.5.2 Các yếu tố thành cơng chương trình SXSH 17 Xử lý môi trường 17 4.1 Xử lý bụi 17 4.2 Xử lý khí thải khác 18 4.2.1 Xử lý SO2: .18 4.2.2 Xử lý khí NOx 18 Sản xuất công ty .19 6.1 Sơ lược công ty Cổ phần Xi măng Phú Thọ: .19 TÀI LIỆU THAM KHẢO 23 TRANG: Đề Tài: ÁP DỤNG SẢN XUẤT SẠCH HƠN TRONG NGÀNH SẢN XUẤT XI MĂNG Giới thiệu nghành sản xuất ximăng Ngành xi-măng xem ngành cơng nghiệp chủ chốt đóng vai trị quan trọng việc thúc đẩy tăng trưởng kinh tế, có mối liên hệ chặt chẽ với nhiều ngành kinh tế khác xây dựng, giao thông vận tải, than điện.Trong năm qua ngành xi măng đóng góp phần không nhỏ vào tốc độ tăng trưởng kinh tế Việt Nam, trung bình từ 10% - 12% GDP Vì Chính phủ xác định Xi măng ngành phát triển chiến lược nhằm hỗ trợ phát triển kinh tế Quy trình sản xuất ximăng Việt Nam TRANG: Đề Tài: ÁP DỤNG SẢN XUẤT SẠCH HƠN TRONG NGÀNH SẢN XUẤT XI MĂNG 1.1 Chuẩn bị nguyên liệu Chuẩn bị nguyên liệu bao gồm việc khai thác, vận chuyển gia công sơ nguyên liệu (đá vôi, đất sét, phụ gia điều chỉnh…) Nguyên liệu dùng để sản xuất xi măng đá vôi, đất sét phụ gia điều chỉnh (quặng sắt, bơxít, cao silic ) 1.2 Nghiền phối liệu Quá trình nghiền phối liệu nhằm mục đích nghiền mịn đồng thời tăng độ đồng hỗn hợp phối liệu TRANG: Đề Tài: ÁP DỤNG SẢN XUẤT SẠCH HƠN TRONG NGÀNH SẢN XUẤT XI MĂNG Đối với “cơng nghệ sản xuất xi măng lị quay phương pháp khơ”, Hệ thống nghiền máy sấy-nghiền bi liên hợp máy sấy-nghiền đứng liên hợp Đối với “công nghệ sản xuất xi măng lị quay phương pháp ướt”, đá vơi, đất sét phụ gia nghiền máy nghiền bi 1.3 Nung clinker Quá trình nung clinker sử dụng lượng nhiệt để làm khống hỗn hợp phối liệu nóng chảy phần, phản ứng kết khối tạo thành clinker nhiệt độ 14001450oC 1.4 Làm nguội clinker Clinker làm mát khơng khí tới nhiệt độ 100 – 2000 oC phận làm lạnh clinker Khí nóng thu hồi sử dụng làm khí cháy thứ cấp lị nung Thiết bị làm nguội clinker có dạng sau: - Dạng tháp đứng (trong cơng nghệ lị đứng) Dạng lị quay Dạng lị vệ tinh (hay lò hành tinh) Dạng ghi làm lạnh Trong cơng nghiệp đại thiết bị làm lạnh lị vệ tinh ghi làm lạnh sử dụng phổ biến Thiết bị làm lạnh lò vệ tinh: Lị vệ tinh có ưu điểm vốn đầu tư chi phí sản xuất thấp, gây tiếng ồn, nhiệt độ clinker khỏi lò cao (200 oC) Mặc dù thiết bị làm lạnh phần nước, chi tiết máy bị mài mòn cao Thiết bị ghi làm lạnh: sử dụng rộng rãi công nghiệp đại với hiệu suất cao điều chỉnh tốc độ làm lạnh hợp lý Một ưu điểm bật thiết bị ghi làm lạnh tận dụng nhiệt khí thải sau trình làm lạnh clinker, hồi lưu sử dụng cho tháp trao đổi nhiệt, nhằm giảm thấp tối đa nhiệt lượng tiêu tốn riêng cho trình nung clinker Thiết bị ghi làm lạnh có dạng sàn ghi nằm ngang, nghiêng liên hợp 1.5 Ủ clinker Clinker sau khỏi lò nung ủ 10 – 15 ngày nhằm mục đích làm nguội clinker đến nhiệt độ thường, đảm bảo hiệu đập nghiền máy nghiền 1.6 Nghiền xi măng TRANG: Đề Tài: ÁP DỤNG SẢN XUẤT SẠCH HƠN TRONG NGÀNH SẢN XUẤT XI MĂNG Clinker, thạch cao phụ gia (nếu có) định lượng cấp vào máy nghiền xi măng để nghiền mịn Máy nghiền loại máy nghiền bi nhiều ngăn làm việc theo chu trình kín máy nghiền đứng lăn 1.7 Đóng bao Xi măng bột từ silô chứa tháo xuống thiết bị vận chuyển vít tải, băng tải, gầu nâng, đổ xuống hệ thống sàng rung, nhằm loại bỏ vật lạ, tiếp tục rơi xuống két chứa trung gian, cấp xi măng cho máy đóng bao Sử dụng tài nguyên vấn đề môi trường 2.1 Sử dụng tài nguyên Tùy thuộc vào công nghệ, thiết bị, trình độ vận hành quản lý sản xuất mà suất tiêu hao nguyên liệu lượng để sản xuất clinker khác 2.1.1 Tiêu thụ nguyên liệu Bảng cung cấp định mức tiêu thụ trung bình nguyên liệu/ sản phẩm xi măng Bảng 1: Suất tiêu thụ nguyên liệu sản xuất clinker xi măng 2.1.2 Tiêu thụ lượng Sản xuất xi măng trình tiêu thụ nhiều lượng Chi phí lượng chiếm khoảng từ 30 – 40% chi phí sản xuất Năng lượng sử dụng nhà máy xi măng bao gồm điện cho thiết bị điện, động cơ, máy bơm, quạt, máy nén… nhiên liệu sử dụng cho trình sấy, nung… Nhiên liệu sử dụng nhà máy xi măng than, dầu hay khí đốt Ngồi cịn sử dụng số nhiên liệu thay chất thải từ ngành công nghiệp khác săm lốp, dầu thải, nhựa, dung môi…Công nghệtốt có ngành xi TRANG: Đề Tài: ÁP DỤNG SẢN XUẤT SẠCH HƠN TRONG NGÀNH SẢN XUẤT XI MĂNG măng cơng nghệ lị quay phương pháp khơ đại có hệ thống tháp trao đổi nhiệt canxiner, mức tiêu thụ nhiệt khoảng 700 kcal/kg clinker Quá trình sản xuất clinker chiếm khoảng 70 - 80% tổng lượng để sản xuất xi măng, nên việc giảm tỷ lệ clinker sản phẩm xi măng với phụ gia làm giảm đáng kể lượng sử dụng trình sản xuất xi măng 2.2.Tác động môi trường Các tác động môi trường cơng nghiệp xi măng chia hai nhóm bản: - Các tác động từ trình khai thác ngun liệu thơ - Các tác động từ trình sản xuất clinker xi măng Quá trình sản xuất xi măng sinh nhiều tác động đến môi trường Các tác động phụ thuộc vào nguyên liệu thô, nhiên liệu sử dụng công nghệ, thiết bị sản xuất trình độ quản lý sản xuất nhà máy Các chất thải phát thải từ trình sản xuất xi măng chủ yếu khí thải, ngồi có lượng nước thải chất thải rắn khơng đáng kể 2.2.1 Phát thải khí Phát thải bụi, khí thải bao gồm khí thải NOx SOx, ngồi cịn phải kểđến phát thải CO2, CO, amoniac, HCl, kim loại nặng VOCs (các hợp chất hữu bay hơi) vấn đề mơi trường quan tâm q trình sản xuất xi măng Bảng trình bày loại khí thải tác động mơi trường sốcơng đoạn quy trình sản xuất xi măng Bảng 2: Tác động mơi trường quy trình sản xuất xi măng TRANG: Đề Tài: ÁP DỤNG SẢN XUẤT SẠCH HƠN TRONG NGÀNH SẢN XUẤT XI MĂNG Tiêu chuẩn khí thải nhà máy xi măng Việt nam quy định Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia khí thải cơng nghiệp sản xuất xi măng sốQCVN23:2009/BTNMT quy định cho loại nhà máy Bảng 3: Tiêu chuẩn phát thải ngành công nghiệp xi măng - Phát thải NOx: hệ không tránh trình cháy nhiệt độ cao, với phần nhỏ thành phần nhiên liệu nguyên liệu Phát thải NOx giảm thiểu số giải pháp sản xuất (giảm lượng oxi lò, hạ nhiệt độ nung…) xử lý nhiều phương pháp - Phát thải SO2: lưu huỳnh nguyên liệu thô nhiên liệu tham gia q trình cháy lị nung Lưu huỳnh nguyên liệu thô sunfua (hoặc hợp chất lưu huỳnh hữu cơ) nhiệt độ thấp (ví dụ 400 – 600 0C) dẫn đến phát thải SO đáng kể ống khói Giải pháp lựa chọn ngun liệu thơ nhiên liệu có hàm lượng lưu huỳnh thấp giải pháp giảm thiểu nguồn phát thải SO2 - Phát thải hydro carbon CO: gia tăng lượng hợp chất hữu cơtrong nguyên liệu tự nhiên Metan yếu tố góp phần gây phát thải hydro bon Phát thải hydro bon hoá đioxin nhựa furan - Phát thải CO2: trước CO2 không xem khí gây nhiễm, kể từ nghị định thư Kyoto xác định CO2 khí nhà kính có tác động quan trọng tới tượng biến đổi khí hậu CO2 quan tâm nhiều Nguồn phát thải CO2 bao gồm : Quá trình chuyển hóa canxi cacbonat nguyên liệu thành canxi oxit q trình cháy bon hữu có ngun liệu thơ Q trình đốt nhiên liệu hóa thạch TRANG: Đề Tài: ÁP DỤNG SẢN XUẤT SẠCH HƠN TRONG NGÀNH SẢN XUẤT XI MĂNG 2.2.2 Nước thải Đối với nhà máy xi măng sử dụng công nghệ lị quay phương pháp khơ, nước sử dụng q trình sản xuất xi măng thường dùng cho mục đích làm mát Trong q trình sản xuất xi măng, phần nước bị bay phần lại tuần hồn sử dụng lại Nước thải khơng phải vấn đề môi trường đáng quan tâm nhà máy sản xuất xi măng sử dụng công nghệ Tuy nhiên, nhà máy sử dụng phương pháp ướt xử lý bụi phương pháp rửa khí (lọc bụi ướt) nước thải cần lưu tâm 2.2.3 Chất thải rắn Chất thải rắn nhà máy xi măng bao gồm bụi, cặn thu từ thiết bị làm khí chứa kiềm cao chứa lượng nhỏ tạp chất kim loại nằm thành phần ngun liệu Ngồi cịn lượng bụi tách từ hệthống lị nung chứa kiềm, sunfat clo cao – bụi lọc – vài trường hợp khơng thể tuần hồn vào q trình sản xuất Thơng thường, tồn bụi lị quay lại trình sản xuất, số trường hợp, phần bị loại thải bỏ Với hai loại bụi, cần có xử lý thải bỏđặc biệt để tránh làm ô nhiễm đất nguồn nước Ngồi cịn chất thải rắn từ bao bì nguyên liệu, bao xi măng thành phẩm hỏng với lượng không lớn Các chất thải thường Công ty Môi trường thu gom vận chuyển thải bỏ 2.3 Tiềm sản xuất ngành xi măng Đặc thù ngành sản xuất xi măng sử dụng nhiều nguyên liệu khoáng, nhiên liệu hóa thạch (than) lượng điện, đồng thời phát thải lượng bụi khí thải lớn nên áp dụng SXSH có tiềm giảm suất tiêu thụnguyên liệu đặc biệt lượng, giảm phát thải ô nhiễm vào môi trường Bảng 6: Tiềm sản xuất VN Nguyên liệu Giảm 5-10% tận thu nguyên liệu tổn thất sử dụng thêm phụ gia xi măng (như xỉ, puzolan…) để giảm tỉ lệ clinker/ xi măng Nhiên liệu Giảm 15-20% áp dụng công nghệ (hạn chế tổn thất nhiệt trình nung, tận dụng nhiệt thải cho trình sấy, sử dụng thay phần nhiên liệu thương mại chất thải có nhiệt trị cao) TRANG: Điện Giảm 30-35% thực giải pháp tối ưu hoá hiệu suất, sử dụng động hiệu suất cao với thiết bị điều tốc vô cấp (VSD), lắp đặt hệ thống kiểm soát điện, thu hồi Đề Tài: ÁP DỤNG SẢN XUẤT SẠCH HƠN TRONG NGÀNH SẢN XUẤT XI MĂNG nhiệt thải để phát điện Như tiềm áp dụng sản xuất hơn, giảm tiêu thụ nguyên liệu, lượng giảm chất thải nguồn cho ngành xi măng Việt nam lớn Cơ hội sản xuất ngành xi măng 3.1 Quản lý nội vi, quản lý sản xuất tốt Một số giải pháp quản lý nội vi ngành sản xuất xi măng: - - Che kín thiết bị vận chuyển nguyên liệu, than để không rơi vãi, bay giảm tổn thất nguyên liệu, than giảm ô nhiễm môi trường Lên kế hoạch sản xuất thích hợp để sử dụng thiết bị đầy tải, giảm tổn thất lượng Bảo dưỡng tốt hệ thống khí nén: giữ bề mặt máy nén sạch, kiểm tra nước làm mát, vệ sinh tốt động cơ, làm kín điểm rị rỉ khí nén Thống kê lưu trữ số liệu nguyên liệu thô lượng sử dụng cho loại sản phẩm khác giúp xác định nguyên liệu thô lượng tổn thất công đoạn Thống kê, ghi chép lượng chất thải để giúp biết lượng phát thải nguồn phát thải để liên tục tìm nguyên nhân thực giải pháp giảm chất thải phát sinh Nâng cao ý thức người vận hành để tránh rơi vãi, rị rỉ ngun liệu q trình sản xuất 3.2 Kiểm sốt quy trình Kiểm sốt để trì thơng số cơng nghệ điều kiện gần tối ưu mang lại hiệu đáng kể: chất lượng sản phẩm tốt hơnvà giảm thiểu tổn thất nguyên liệu lượng - Kiểm soát tỉ lệ nguyên liệu đầu vào (đá vôi,đất sét, phụ gia…) theo cơng nghệ Kiểm sốt nhiệt độ nung, thời gian nung, tốc độ gia nhiệt để đạt hiệu nung cao Kiểm sốt tỉ lệ khí dư q trình đốt, vận hành lị nung với tỉ lệ oxi tối ưu Tối ưu hóa hình dạng lửa nhiệt độ Kiểm soát áp lực hệ thống khí nén, vận hành áp lực máy nén thấp giới hạn tiết kiệm điện Nếu áp máy nén khí giảm từ 7-8 bar giảm 7% tiêu thụ điện 3.3 Thay đổi /Cải tiến qui trình, thiết bị TRANG: 10 Đề Tài: ÁP DỤNG SẢN XUẤT SẠCH HƠN TRONG NGÀNH SẢN XUẤT XI MĂNG Bảng: Một số phương pháp thay đổi/cải tiến quy trình thiết bị Thiết bị Mơ tả Lợi ích Sử dụng Thay máy nghiền bi truyền -Tiết kiệm lượng từ máy nghiền thống máy nghiền lăn/ trục hiệu 6–7 kWh/tấn nguyên liệu lăn/trục suất cao, nghiền bi kết hợp với thô (roller mill) lăn/trục áp suất cao, hay máy nghiền - Các thiết bị nghiền lăn trục ngang hệ thống máy nguyên liệu nghiền nối tiếp, kết hợp việc sấy nguyên liệu thơ với q trình nghiền cách sử dụng lượng lớn nhiệt thải nhiệt độ thấp từ lò hay từ phận làm nguội clinker Sử dụng Thiết bị nghiền trục sử dụng kết hợp - Tiết kiệm lượng thiết bị lực nén đẩy, sử dụng 2-4 trục nghiền sử dụng từ 30-42kWh/tấn nghiền Nguyên liệu nghiền trục clinker thiết bị nghiền bi lăn đứng để lăn nhờ thủy lực kết hợp sử dụng khí xuống cịn 18.3 -20.3 nghiền xi nóng để sấy q trình nghiền (thiết kWh/tấn clinker (tùy thuộc măng bị sấy nghiền liên hợp) vào độ mịn xi măng) - Độ đồng sản phẩm cao Sử dụng Nhờ lực li tâm làm chuyển động Horomill tiết kiệm 35thiết bị xylanh, lớp phân bố chuyển vào 40% lượng so với thiết nghiền trục bên xy-lanh Lớp nguyên liệu qua bị nghiền bi giảm 50% ngang trục lăn áp suất 700-1000 bar) Sản nguyên liệu tổn thất (Horomill) phẩm cuối thu thiết bị lọc bụi Thiết bị gọn Với sản phẩm xi măng Portland thông sản xuất sản phẩm cuối thường thiết bị Horomill 19.5 kWh/tấn bước phí cịn nghiền bi tiêu thụ 30 kWh/tấn thấp Cải tạo quạt Điều chỉnh cửa vào quạt lò làm Giúp tiết kiệm tối ưu hóa giảm giảm tổn thất ma sát tổn thất áp lượng tăng tuổi thọ lò suất dịng khí qua đường ống dẫn lị nung tiết kiệm lượng Lắp đặt Dây chuyền công nghệ sản xuất - tăng công suất nhà nâng cấp hệ clinker xi măng lị quay phương máy, giảm cơng suất tiêu thống sấy sơ pháp khơ khơng có calciner chuyển thụ nhiên liệu, giảm phát (tháp trao thành, dây chuyền công nghệ sản xuất thải NOx đổi clinker xi măng lò quay phương -Tiết kiệm nhiên liệu, tiết nhiệt)/thiết pháp khơ có calciner Các thiết bị có kiệm khoảng 95 kcal/kg bị canxi hóa sử dụng cho hệ thống lò clinker TRANG: 11 Đề Tài: ÁP DỤNG SẢN XUẤT SẠCH HƠN TRONG NGÀNH SẢN XUẤT XI MĂNG (Precalciner) sản xuất clinker lò quay phương pháp khô Sử dụng thiết bị phân ly hiệu suất cao nung, móng tháp cịn thiết bị - Tăng sản lượng đồng làm mát hệ thống tháp trao đổi nhiệt thời giảm chi phí sản xuất lắp Thiết bị calciner (khoảng 20.000 đồng/tấn cải tạo để có hiệu suất cao clinker) giảm phát thải NOx Thiết bị phân ly phân tách hạt mịn khỏi hạt thơ, hạt thơ sau đưa trở lại máy nghiền Nguyên liệu đạt độ mịn phân tách gần hoàn toàn nên lượng hạt quay lại máy nghiền Lắp biến Các động nhà máy xi măng tần VSD thường chạy với tốc độ thay đổi tùy theo mức tải thiết bị Do việc lắp đặt biến tần VSD cho động quạt nhà máy xi măng có hiệu mặt lượng Đây giải pháp SXSH nên áp dụng nhà máy xi măng - -Tiết kiệm lượng - Tăng đến 15% suất máy nghiền - Kích thước hạt tốt nên nâng cao chất lượng sản phẩm Sử dụng lượng hiệu 3.4 Thay đổi công nghệ Thay đổi công nghệ thiết bị lị đứng sang lị quay có tháp sấy sơ (preheater) với cyclone -6 giai đoạn tiền can xi hóa precalciner nhiều tầng Lị quay - bệ giảm chiều dài lò, cho phép giảm lượng tiêu thụ Sử dụng thiết bị đóng bao chân không để giảm tổn thất sản phẩm xi măng giảm nhiễm mơi trường Sử dụng kho chứa trịn (circular store) thay dùng kho chứa dài Sản xuất clinker theo công nghệ tầng sôi: công nghệ mới, hệ thống bao gồm lò sấy sơ treo, lò tầng sôi, thiết bị làm nguội nhanh tầng sôi, thiết bị làm nguội tầng cứng Lợi ích: Giảm tiêu thụ lượng 10-12%, 30% chi phí vận hành, 12% phát thải SO2 3.5 Thay đổi nguyên liệu nhiên liệu Sử Một số chất thải sử dụng để làm Giảm chi phí sản xuất dụng chất nhiên liệu cho lò nung clinker Các chất ( tận dụng nguồn nhiên liệu, thải thay thải sử dụng làm nhiên liệu dầu giảm xử lý chất thải) thải, plastic, cặn sơn, số chất thải nguy Giảm sử dụng nhiên liệu TRANG: 12 Đề Tài: ÁP DỤNG SẢN XUẤT SẠCH HƠN TRONG NGÀNH SẢN XUẤT XI MĂNG phần nhiên liệu lò nung Sử dụng phụ gia trình xi măng 3.6 hại hữu cơ, săm lốp tơ số rác thải hố thạch nên giảm ô nhiễm khác môi trường tiết kiệm tài ngun Trong q trình nghiền xi măng Tăng sản lượng xi măng, nghiền thêm số loại phụ gia (như: xỉ lị giảm phát thải khí CO2, cao, xỉ nhiệt điện, tro bay, puzolan, đá giảm bớt chất thải rắn vôi ) ngành công nghiệp khác dẫn Phụ thuộc vào chất lượng clanhker đến giảm ô nhiễm môi loại phụ gia sử dụng dự kiến mác trường xi măng sản xuất mà có lượng phụ gia đưa vào Thu hồi, Tuần hoàn, Tái sử dụng Thu hồi bụi hỗn hợp nguyên liệu từ khâu nghiền chuẩn bị nguyên liệu Thu hồi xi măng từ hệ thống lọc bụi xử lý thiết bị nghiền xi măng Thu hồi nhiệt thải để phát điện sử dụng cho sản xuất clinker 3.7 Từ thiết bị lọc bụi xử lý khí thải khâu nghiền chuẩn bị nguyên liệu, thu hồi bụi nguyên liệu tuần hoàn trở sản xuất giảm tổn thất nguyên liệu chất thải Từ thiết bị nghiền clinker phát thải lượng bụi lớn, thu hồi lượng bụi giảm chi phí sản xuất giảm tổn thất sản phẩm, giảm phát thải bụi, giảm phát thải khí sinh từ tồn q trình sản xuất xi măng Nhiệt thải từ lò nung, hệ thống làm mát clinker thu hồi sản xuất để chạy tuabin phát điện Tùy vào công suất sản xuất mà khả thu hồi nhiệt thải khác Cung cấp 25-30% nhu cầu điện, tiết kiệm tới 22 kWh/tấn clinker Đề giải pháp SXSH Mục đích bước nhằm thu đóng góp ý kiến về: - Các cơhội sản xuất - Phân loại sơbộcác cơhội theo khả thực - Triển khai hội làm 3.7.1 Đề xuất hội SXSH Các hội SXSH không thiết phải giải pháp SXSH Việc xác định đầy đủ nguyên nhân gốc rễ sinh dịng thải với việc xác định chi phí dịng thải sở để đề xuất hội SXSH Một số hội SXSH Nhà máy Xi măng Lưu Xá TRANG: 13 Đề Tài: ÁP DỤNG SẢN XUẤT SẠCH HƠN TRONG NGÀNH SẢN XUẤT XI MĂNG Nguyên nhân Cơ hội QLN V N L Q T 1.1 Đập hàm 1.1 Chuyển đổi sang hệ đập búa thống đập hàm, búa hệhở, khơng có hút hệ kín có hút lọc bụi lọc bụi 1.2 Dùng hệ dập bụi nước (hiệu suất thấp) hệ thống sấy liệu T B 1.3 Hỏng đệm bít 1.3.1 Thay sửa chữa kín đệm bị hỏng 2.1.3 lắp biến tần vị trí băng tải thích hợp TRANG: 14 x x 1.5 Tháo klanhke 1.5.1 Cải tiến sang tháo sân sau xúc klanhke cấp trực tiếp lên ô thủcông lên xe ô tô tô 2.1.2 Lắp tụ bù cosϕ cho động nhà máy thay cho tụ bù tủ đầu xưởng x x 1.4 Thao tác công 1.4.1 Công nhân vận hành x nhân vận hành gây ý thao tác thu rơi vãi nhiều hồi bột vật liệu rơi vãi 2.1 Động vận 2.1.1 Thay đổi công suất hành non tải động cho thích hợp tải với tải T H x 1.2.1 Thay thếbằng hệthống lọc bụi tay áo hiệu suất cao, thu hồi bụi nguyên liệu 1.6 Do phương 1.6.1 Bao kín phương x tiện vận tải lại tiện vận tải, thu hồi khu nhà máy bụi khu sản xuất, tuyến đường C N x x x x x SP Đề Tài: ÁP DỤNG SẢN XUẤT SẠCH HƠN TRONG NGÀNH SẢN XUẤT XI MĂNG 2.1.4 Kiểm sốt q trình tránh q tải động nghiền xi măng x x Ghi chú: QLNV: Quản lý nội vi, NL: thay đổi nguyên liệu, QT: Cải tiến trình, TB: cải tiến thiết bị, CN: thay đổi cơng nghệ, TH: tuần hồn, tái sử dụng, SP: cải tiến sản phẩm 3.7.2 Lựa chọn hội thực Ngay sau có danh mục hội SXSH, nhóm SXSH phân loại sơ hội theo hạng mục thực ngay, cần nghiên cứu tiếp loại bỏ Chỉ cần thực nghiên cứu khả thi với nhóm hội cần nghiên cứu tiếp Với hội bị loại, cần nêu lý Sàng lọc cơhội SXSH Nhà máy Xi măng Lưu xá Thực Cơ hội Nghiên Loại cứu bỏ tiếp Chuyển đổi sang hệ thống đập hàm, búa hệ kín có hút lọc bụi x Thay thếbằng hệthống lọc bụi tay áo hiệu suất cao x Thay thếvà sửa chữa đệm bịhỏng x Công nhân vận hành ý thao tác thu hồi bột vật liệu rơi vãi x Cải tiến sang tháo klinker cấp trực tiếp lên ô tô Thu hồi bụi khu sản xuất,và tuyến đường x x Thay đổi cơng suất động cho thích hợp với tải x Lắp tụ bù cosϕ cho động nhà máy thay cho tụ bù tủ đầu xưởng x 2.1.3 lắp biến tần vị trí băng tải thích hợp x Kiểm sốt q trình tránh tải động nghiền xi măng x 3.7.3 Chọn lựa giải pháp SXSH Nhóm SXSH công ty tiến hành xếp thứ tự ưu tiên thực giải pháp TRANG: 15 Đề Tài: ÁP DỤNG SẢN XUẤT SẠCH HƠN TRONG NGÀNH SẢN XUẤT XI MĂNG SXSH dựa trên: - Tínhkhả thivềmặtkỹ thuật (cơng việc 9) Tínhkhả thivề kinhtế (cơng việc 10) Tính tích cực mơi trường (cơng việc 11) Nhóm SXSH lựa chọn số giải pháp SXSH sau: Côngviệc12:Lựachọn cácgiảiphápthựchiện Phiếu côngtácsố15.LựachọncácgiảiphápSXSHđểthựchiện Khả Khảthimôi Khả thi kỹ Tổng thikinh tế trường Giảipháp thuật(25) điểm (50) (25) L M H L M H L M H Chuyểnđổisanghệ thốngđậphàm, 15 10 10.5 búatrong hệkíncó hútlọcbụi Thay hệ thống lọc bụi 17 10 15 13 tay áo hiệu suất cao Thay sửa chữa đệm bị 15 12 10.75 hỏng Công nhân vận hành ý thao tác thu hồi bột vật liệu rơi vãi Cải tiến sang tháo klinker cấp trực tiếp lên ô tô Thu hồi bụi khu sản xuất, 15 15 tuyến đường 3.7.4 Thực giải pháp SXSH Xếp hạng 15 12.75 11 10 15 7.5 Nhóm SXSH tiến hành lập kế hoạch thực Chuẩn bị các công việc (công việc 13: chuẩn bị thực hiện) cách lặp danh sách giải pháp SXSH chọn, thời gian thực hiện, người tiến hành thực kế hoạch quan trắc cải thiện Thực giải pháp SXSH (công việc 14) phân tích lợi ích thực tế mang lại Tiến hành quan trắc đánh giá kết (công việc 15) TRANG: 16 Đề Tài: ÁP DỤNG SẢN XUẤT SẠCH HƠN TRONG NGÀNH SẢN XUẤT XI MĂNG Duy trì SXSH cơng ty (cơng việc 16): - Bổ nhiệm nhóm làm việc lâu dài đánh giá SXSH, cóđại diện lãnh đạo nhà máy làm trưởng nhóm - Đưa tiếp cận SXSH vào kế hoạch phát triển chung nhà máy - Phổ biến kế hoạch SXSH tới phòng ban nhà máy - Khuyến khích nhân viên có sáng kiến đề xuất cho hội SXSH - Tổ chức tập huấn cho cán lãnh đạo nhà máy - Có chế khuyến khích, thưởng phạt thích hợp 3.7.5 Chú ý thực chương trình SXSH Phân tích yếu tố bất lợi thuận lợi cho giải pháp SXSH công ty 3.7.5.1 Các yếu tố bất lợi cho việc thực SXSH - Trở ngại tài việc thực số phương án mong muốn - Có thay đổi phân cơng trách nhiệm thành viên nhóm dẫn tới việc gián đoạn mai kiến thức nhóm SXSH - Thiếu thời gian công việc sản xuất q bận - Các thành viên nhóm chương trình SXSH lạc đề sang Công việc khác mà họ cho khẩn cấp - Tham vọng nhiều dẫn tới việc nhiều phương án thực lúc, làm mệt mỏi nhóm SXSH - Khó khăn việc phân tích chi phí lợi ích phương án SXSH 3.7.5.2 Các yếu tố thành cơng chương trình SXSH - Sự hiểu biết đầy đủ cam kết lãnh đạo doanh nghiệp việc thực SXSH - Trao đổi tất cấp doanh nghiệp mục tiêu lợi ích SXSH - Chính sách rõ ràng ưu tiên đầu tư cho SXSH kiểm sốt mơi trường - Hệ thống giám sát, đánh giá công - Cơ chế thưởng phạt công nỗ lực thực Xử lý môi trường 4.1 Xử lý bụi TRANG: 17 Đề Tài: ÁP DỤNG SẢN XUẤT SẠCH HƠN TRONG NGÀNH SẢN XUẤT XI MĂNG Một vấn đề môi trường ngành sản xuất xi măng phát thải bụi Các phương pháp xử lý bụi thường áp dụng nhà máy xi măng bao gồm phương pháp ướt (phun nước) phương pháp khô (lọc bụi tay áo, lọc bụi tĩnh điện (electrostatic precipitator EP) Tuy nhiên xử lý phương pháp ướt tạo lượng bùn thải xử lý phương pháp khơ tận thu lượng bụi thu được, đặc biệt bụi cơng đoạn nghiền xi măng sản phẩm cuối Do vậy, với tiếp cận SXSH, phương pháp xử lý bụi áp dụng phương pháp khô: lọc bụi tay áo, lọc bụi tĩnh điện Việc lựa chọn công nghệ dựa phân tích hiệu quảkinh tế mơi trường cơng nghệ Cả hai phương pháp tách bụi cực kỳhiệu (99,99%) trường hợp lắp đặt vận hành chuẩn Tuy nhiên có số yếu tố ví dụ nồng độ CO cao, chế độ đốt lò, khởi động ngừng thiết bị trộn dẫn đến giảm hiệu suất EP phương pháp lọc bụi túi không bị ảnh hưởng Lọc túi: nguyên tắc sử dụng vải làm vật liệu lọc, khí qua bụi sẽđược giữ lại Thiết kế hệ thống lọc bụi túi phụ thuộc vào phương pháp rũ bụi: phương pháp phổ thơng dùng dịng khí ngược, rung học tạo xung động khí nén Lọc bụi tĩnh điện EP: nguyên tắc thiết bị tạo điện từ trường dịng khí chứa bụi, hạt bụi tích điện âm chuyển động cực dương đĩa thu bụi, đĩa theo định kỳ cào rung để lấy bụi, bụi rơi xuống phễu hứng phía 4.2 Xử lý khí thải khác 4.2.1 Xử lý SO2: Xử lý khí SO2 khí thải lị nung trước thải môi trường cần thiết bắt buộc Người ta xử lý SO2 số phương pháp sau: - - - Phun dung dịch hấp thụ vào khói thải : Dung dịch sữa vơi CaO Ca(OH) phun vào khói thải làm giảm tạo thành SO cách đáng kể Nếu chất đưa vào lò chúng phản ứng tạo thành thạch cao sau kết hợp với clinker tạo thành xi măng Rửa khí khơ chế tầng sơi với vơi làm chất hấp phụ :Q trình diễn hiệu nhiệt độ 600 oC với hệ thống tầng sơi cần thực sau lò nung Rửa ướt dùng bùn vôi làm chất hấp thụ tạo thành CaSO4*2H2O (gypsum thạch cao) dung làm nguyên liệu sản xuất xi măng TRANG: 18 Đề Tài: ÁP DỤNG SẢN XUẤT SẠCH HƠN TRONG NGÀNH SẢN XUẤT XI MĂNG - Sử dụng cácbon hoạt tính để tách SO2 số khí khác 4.2.2 Xử lý khí NOx Phát thải NOx giảm kiểm sốt tốt nhiệt độ hàm lượng O trình đốt Một số cách để thực bao gồm: - - Thiết bị đốt NOx thấp, đốt theo giai đoạn nhiệt độ khác môi trường khử Trường hợp làm tăng lượng CO khơng kiểm sốt tốt Phương pháp thực hệ thống có tháp can xi hóa sơ (precalciner) Sử dùng kỹ thuật “Khử không xúc tác chọn lọc-Selective Non-Catalytic Reduction SNCR” cách phun hợp chất NH2-X nhiệt độ 800-1000 oC với thời gian lưu đủ để khử NOx N2 Kỹ thuật “Khử xúc tác chọn lọc :Selective Catalytic Reduction SCR”, dùng NH 3ở 300 4000C chất xúc tác Kỹ thuật có hiệu cao với hệ thống có hàm lượng bụi cao Sản xuất công ty Trong trình sản xuất xi măng, vấn đề lớn mà công ty thường gặp phải lượng phát thải bụi công đoạn gia công nguyên liệu thành phẩm mức cao làm ảnh hưởng đến sức khỏe người lao động gây ô nhiễm môi trường Với việc áp dụng thành công loạt giải pháp SXSH, công ty CP xi măng Phú Thọ cho điển hình ứng dụng SXSH công nghiệp ngành xi măng 6.1 Sơ lược công ty Cổ phần Xi măng Phú Thọ: Địa chỉ: thị trấn Thanh Ba, huyện Thanh Ba, tỉnh Phú Thọ Sản phẩm: xi măng đóng bao Sản lượng: 200000 xi măng Pooclang Vấn đề môi trường lớn Công ty lượng bụi phát thải cao công đoạn gia công nguyên liệu thành phẩm, làm ảnh hưởng tới sức khỏe người lao động gây ô nhiễm môi trường xung quanh Hệ thống cấp liệu cho máy nghiền xi măng: cụ thể, hàm lượng CO khí thải công ty vượt 10,5 lần tiêu chuẩn cho phép; hàm lượng SO2 khí thải vượt 1,15 lần tiêu chuẩn; khí NH3 vượt 1,33 lần tiêu chuẩn; bụi tồn phần vượt 1,3 lần tiêu chuẩn Để giải vấn đề này, năm 2007, công ty bắt đầu tham gia vào Hợp phần sản xuất công nghiệp (CPI) Để hoạt động SXSH công ty thực cách TRANG: 19