TIỂU LUẬN HỌC PHẦN NGĂN NGỪA Ô NHIỄM CÔNG NGHIỆP BAT NGÀNH SẢN XUẤT PHÂN BÓN NPK

TIỂU LUẬN HỌC PHẦN NGĂN NGỪA Ô NHIỄM CÔNG NGHIỆP BAT NGÀNH SẢN XUẤT PHÂN BÓN NPK. BAT Best Available Techniques Kỹ thuật sẵn có tốt nhất ở mức hiệu quả nhất và tiên tiến nhất trong việc ứng dụng, phát triển những hoạt động và những phương pháp vận hành, thể hiện tính khả thi áp dụng của những kỹ thuật cụ thể nhằm cung cấp (trên nguyên lý) cơ sở cho giá trị phát thải cho phép nhằm phục vụ cho mục đích ngăn ngừa ô nhiễm

BAT trong ngành sản xuất phân bón NPK ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH VIỆN MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN  TIỂU LUẬN HỌC PHẦN NGĂN NGỪA Ô NHIỄM CÔNG NGHIỆP BAT NGÀNH SẢN XUẤT PHÂN BÓN NPK GV giảng dạy: PGS. TS. Lê Thanh Hải Nhóm thực hiện: nhóm 21 Phạm Hồng Hải - 1280100038 Huỳnh Ngô Công Linh - 1280100055 Vũ Thị Thúy - 201210030 Trần Quốc Tuấn TP. Hồ Chí Minh, tháng 6/2013 Trang 1 BAT trong ngành sản xuất phân bón NPK MỤC LỤC 2 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ BAT 3 1.1BAT là gì? 3 1.2Thứ bậc ưu tiên các nội dung trong thực hiện BAT 4 1.3Quy trình áp dụng BAT 5 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH SẢN XUẤT PHÂN BÓN VÔ CƠ NPK 6 2.1Tình hình sản xuất và tiêu thụ phân bón hóa học 6 2.2Quy trình sản xuất phân bón NPK 11 2.3Nguyên liệu sử dụng 17 2.4Vấn đề môi trường 18 CHƯƠNG 3: SẢN XUẤT SẠCH HƠN TRONG NGÀNH SẢN XUẤT PHÂN BÓN NPK 21 3.1Sản xuất sạch hơn trong ngành sản xuất phân bón NPK 21 3.2Những ưu điểm của SXSH so với sản xuất thông thường 24 CHƯƠNG 4: BAT CỦA NGÀNH SẢN XUẤT PHÂN BÓN VÔ CƠ 26 4.1Kỹ thuật sản xuất NPK theo BAT 26 4.2Các nguồn phát thải vào không khí và xử lý khí thải 29 4.3BAT ngành sản xuất phân bón vô cơ 38 4.4Những ưu điểm của BAT so với SXSH 51 KẾT LUẬN 55 TÀI LIỆU THAM KHẢO 56 Trang 2 BAT trong ngành sản xuất phân bón NPK CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ BAT 1.1 BAT là gì? BAT - Best Available Techniques - Kỹ thuật sẵn có tốt nhất ở mức hiệu quả nhất và tiên tiến nhất trong việc ứng dụng, phát triển những hoạt động và những phương pháp vận hành, thể hiện tính khả thi áp dụng của những kỹ thuật cụ thể nhằm cung cấp (trên nguyên lý) cơ sở cho giá trị phát thải cho phép nhằm phục vụ cho mục đích ngăn ngừa ô nhiễm, hoặc hạn chế phát thải và tác động đến môi trƣờng ở những nơi không áp dụng được (IPP, 2000). Với: “Kỹ thuật” bao gồm cả ứng dụng công nghệ và cách thức thiết kế, xây dựng, vận hành, bảo trì và tháo dỡ công nghệ đó. “Sẵn có” bao gồm những kỹ thuật/công nghệ được phát triển ở quy mô cho phép áp dụng ở những ngành công nghiệp có liên quan, trong điều kiện khả thi và kinh tế và kỹ thuật, kể cả các xem xét về chi phí và hiệu quả. “Tốt nhất” có nghĩa là hiệu quả trong việc đạt được mức/khả năng cao nhất trong việc bảo vệ môi trường tổng thể. Trong đó, yếu tố “tốt nhất” là quan trọng nhất. Hai khía cạnh quan trọng của khái niệm BAT có thể kể đến như sau: - Những gì cấu thành nên “tốt nhất” (best) hay “trong những thứ tốt nhất” (among the best) dựa trên cơ sở tiềm năng giảm phát thải. - Những gì cấu thành nên “tốt nhất” dựa trên việc đạt đến mục tiêu môi trường được xác định trước đối với một nhà máy cụ thể trên phương diện hiệu quả về kinh tế. Khía cạnh thứ nhất chú trọng vào khả năng công nghệ. Còn khía cạnh thứ hai quan tâm đến nhu cầu môi trường. Và hai khía cạnh này đều được quan tâm trong việc phát triển một hệ thống thông tin trao đổi về BAT của IPPC. Theo UNIDO, BAT đề cập đến những công nghệ sản xuất có tác dụng tốt nhất hiện có trong việc bảo vệ môi trường nói chung, có khả năng triển khai trong các điều kiện thực tiễn về kinh tế, kỹ thuật, có quan tâm đến chi phí trong việc nghiên cứu, phát triển và triển khai bao gồm thiết kế, xây dựng, bảo dưỡng, vận hành và Trang 3 BAT trong ngành sản xuất phân bón NPK loại bỏ công nghệ (UNIDO, 1992). BAT còn giúp đánh giá tiềm năng áp dụng sản xuất sạch hơn. 1.2 Thứ bậc ưu tiên các nội dung trong thực hiện BAT Trong khái niệm BAT, các kỹ thuật ngăn ngừa ô nhiễm được ưu tiên chú trọng hơn các kỹ thuật xử lý cuối đường ống. Cụ thể thứ bậc ưu tiên thực hiện các nội dung thuộc BAT như sau: 1. Sử dụng công nghệ phát sinh ít chất thải; 2. Sử dụng ít hợp chất nguy hại hơn; 3. Tái sinh và quay vòng hơn nữa các hợp chất phát sinh và sử dụng cho chính quy trình hay cho chính chất thải ở bất cứ nơi nào phù hợp; 4. Những quy trình, phương tiện hoặc phương pháp có thể so sánh được đang được phát triển áp dụng thành công cho quy mô công nghiệp; 5. Cải tiến và thay đổi công nghệ dựa trên nền tảng thức và hiểu biết về khoa học; 6. Bản chất, tác động và lượng chất thải phát sinh cần quan tâm; 7. Hạn thử nghiệm vận hành những hoạt động mới hoặc hiện hữu; 8. Thời hạn cần để có thể giới thiệu kỹ thuật tốt nhất có thể áp dụng; 9. Mức tiêu thụ tài nguyên và nguyên liệu (kể cả nước) sử dụng cho quy trình sản xuất và hiệu suất năng lượng của chúng; 10. Nhu cầu cần ngăn ngừa hay giảm thiểu tác động toàn diện của các phát thải ra môi trường và các rủi ro của chúng; 11. Nhu cầu ngăn ngừa tai nạn và hậu quả cho môi trường. 12. Các thông tin công bố bởi Ủy ban châu Âu được chiếu theo sự trao đổi thông tin giữa các nước thành viên và các ngành công nghiệp có liên quan về kỹ thuật tốt nhất sẵn có, trong việc phối hợp giám sát và liên tục phát triển chúng, hoặc là của các tổ chức quốc tế khác. Trang 4 BAT trong ngành sản xuất phân bón NPK 1.3 Quy trình áp dụng BAT Bước 1: BATselection Để ứng dụng BAT ta cần chọn đối tượng cụ thể (ngành công nghiệp, công ty ) để đánh giá tiềm năng áp dụng BAT, từ đó căn cứ BAT được đề xuất. Bước 2: Xem xét độ tin cậy BAT được đề xuất (positive) Ở bước này nhanh chóng xem xét công nghệ BAT đang được đề xuất có mang lại lợi ích cho môi trường hay không, một trong những tiêu chí đầu tiên phải xem xét - Nếu không đáng tin cậy, dừng ngay lập tức - Nếu đáng tin cậy, tiếp tục ở bước 3 Bước 3: Có chấp nhận hay không (acceptable) Tiếp tục bước 2, kiểm tra BAT có ảnh hưởng chất lượng sản phẩm, thực phẩm, nghề nghiệp, an toàn cho ngành công nghiệp và những vấn đề đó có thể chấp nhận được hay không - Nếu không chấp nhận, dừng ngay lập tức Trang 5 BAT trong ngành sản xuất phân bón NPK - Nếu chấp nhận, tiếp tục ở bước 4 Bước 4: Xét tính khả thi (feasible) Sau khi xem xét những thay đổi đã được chấp, tiếp đến đánh giá các tác động BAT đối với kinh tế: nhà máy đang tồn tại, nhà máy mới, quy mô nhà máy - Nếu không khả thi, dừng lại - Nếu khả thi thì ứng dụng Bat cho đối tượng được chọn Bước 5: Áp dụng BAT CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH SẢN XUẤT PHÂN BÓN VÔ CƠ NPK 2.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ phân bón hóa học Công nghệ sản xuất phân bón hóa học là một ngành rất quan trọng, có vai trò lớn trong việc phát triển nông nghiệp, đảm bảo nguồn lương thực cho con người. Sản xuất phân bón hóa học là một ngành phát triển rất nhanh và chiếm một tỉ phần hàng hóa lớn của công nghệ hóa học. Song song với việc gia tăng lượng phân bón tiêu thụ thì việc tăng sản lượng và chủng loại phân bón vô cơ cũng được phát triển không ngừng. Hình 2.1. Tình hình tiêu thụ phân bón trên thế giời 1960 - 2000 (IFA, 2002) Các loại phân bón vô cơ chủ yếu: Trang 6 BAT trong ngành sản xuất phân bón NPK - Phân bón đơn: là phân bón chỉ chứa 1 trong 3 nguyên tố chủ yếu N, P, K. Phân đơn gồm 3 loại chủ yếu: phân đạm (Urea CO(NH 2 ) 2 , Amoni sulfat (NH4) 2 SO 4 , Amoni clorua, Amoni nitrat…), phân lân (supephotphat đơn, supephotphat kép), phân kali (kali clorua, kali sulfat). - Phân bón hỗn hợp: là những loại phân có chứa ít nhất là 2 dưỡng chất, thường được gọi là phân bón NPK. Hàm lượng dinh dưỡng trong phân theo thứ tự là N, P, K được tính theo nồng độ phần trăm. Ví dụ: Phân NPK 16-16-8 tức là trong 100 kg phân có 16 kg N, 16 kg P 2 O 5 và 8 kg K 2 O. Các loại sản phẩm NPK gồm có NP, PK, NK và NPK. Những sản phẩm này có thể bao gồm: - Nitơ (%N), tồn tại dưới dạng dẫn xuất của ure, amoniac và/hoặc nitrat. - Phốt pho (%P 2 O 5 ), tồn tại dưới dạng hòa tan trong nước và/hoặc amoni nitrat trung tính và/hoặc axit vô cơ. - Kali (%K 2 O), tồn tại dưới dạng hòa tan trong nước. - Các chất dinh dưỡng thứ yếu, như canxi (CaO), magiê (MgO), natri (Na 2 O) và/hoặc lưu huỳnh (SO 3 ). - Các tố vi lượng (Zn, Cu, Bo.v.v…). Ví dụ: NPK (Mg-S) với 20-6-12 (3-20) 0.1B, chỉ ra rằng loại phân bón này có chứa 20% nitơ (N), 6% lân (P 2 O 5 ), 12% kali (K 2 O),3% magiê (MgO), 20% lưu huỳnh (SO 3 ) và 0,1% bo (B). Lượng chất dinh dưỡng điển hình (N + P 2 O 5 + K 2 O) thông thường nằm trong khoảng 30 - 60%. Trên thế giới, tỷ lệ sản xuất các loại phân NPK ngày càng tăng do tính tiện dụng của loại phân này. Năm 1994, tổng số phân NPK sản xuất ra chiếm 29% tổng số phân hóa học các loại. Năm 2005, tỷ lệ sản xuất phân NPK tăng lên chiếm khoảng 35% tổng số phân hóa học được sản xuất ra (tương ứng khoảng 140 triệu tấn). Trang 7 BAT trong ngành sản xuất phân bón NPK Tính cho 1000 tấn dinh dưỡng N P 2 O 5 K 2 O NPK 2171 1739 2253 NP 461 807 0 PK 0 498 525 Bảng 2.1. Mức tiêu thụ lượng chất/hợp chất có trong các loại phân bón được sử dụng thường xuyên nhất ở Tây Âu (Theo 9, Áo UBA, 2002). Ở Việt Nam, đầu những năm 90 của thế kỉ trước, lượng phân NPK tiêu thụ khoảng 250.000 – 350.000 tấn/năm, và chủ yếu là nhập từ nước ngoài. Sau những năm 1996, 1997 lượng sản xuất và tiêu thụ phân NPK tăng lên mau chóng, đặc biệt là khu vực phía Nam với sự ra đời của hàng loạt nhà máy sản xuất phân bón NPK. Tới năm 2007, lượng phân NPK tiêu thụ ở Việt Nam lên tới 1,7 triệu tấn. Năm 2009, năng lực sản xuất phân NPK tại Việt Nam đạt 2,5 triệu tấn. Theo Hiệp hội Phân bón Việt Nam, Việt Nam hiện có gần 300 cơ sở sản xuất phân bón NPK khác nhau. Tổng Công ty Hóa chất Việt Nam (TCTHCVN) là đơn vị có sản lượng sản xuất phân bón cung cấp cho thị trường lớn nhất của cả nước. Hình 2.2. Sản lượng phân bón NPK trên toàn quốc Quốc gia Công ty Địa điểm Công suất SX (khoảng kg tấn Trang 8 BAT trong ngành sản xuất phân bón NPK sản phẩm) Áo AMI Linz 400 Donauchemie Pischelsdorf 150 Bỉ BASF Antwerp 1200 Rosier Moustier 300 CH. Séc Lovochemie Lovosice 160 Phần Lan Kemira GrowHow Siilinjärvi 500 Uusikaupunki 525 425 Pháp Roullier Group CFPR St Malo 250 CFPR Tonnay- Charente 200 Grande Paroisse Grand- Quevilly/Rouen 400 200 CEDEST Mont Notre Dame 150 Yara France Montoir 500 Pec-Rhin Ottmarsheim 200 S.Engrais Chim.Orga. Seco Ribecourt 300 Roullier Group Sète 200 Đức Compo Krefeld 250 Hy Lạp PFI Kavala 270 Hungary Kemira GrowHow Kft Veszprem 200 Ý Yara Italy Ravenna 480 Roullier Group Ripalta 200 Trang 9 BAT trong ngành sản xuất phân bón NPK Lithuania Kemira GrowHow/Lifosa Kedainiai 240 Eurochem/Lifosa Kedainiai 800 Arvi & CO JSC Marijampole 160 Hà Lan Amfert Amsterdam 200 DSM Agro IJmuiden 230 Zuid Chemie Sas van Gent 260 200 Phần Lan Fabryka Nawozow Fosforow Gdansk 150 Zaklady Police Police 580 550 Bồ Đào Nha Adubos Setúbal/Lisbon 250 200 Slovakia Duslo Sala Nad Vahom 290 Tây Ban Nha Fertiberia Avilés 200 Huelva 200 Roullier Group Lodosa 270 Sader Luchana 150 Mirat SA Salamanca 150 Agrimartin Teruel 200 Thụy Điển Yara Sweden Koeping 330 Vương quốc Liên hiệp Anh Kemira Grow How Ince 630 Trang 10 [...]... tuần hoàn cho công đoạn tạo hạt - Sử dụng các loại bao bì hai - Sử dụng bao bì một lớp PP, lớp PP, PE hoặc bao PP tráng bao bì không kín  sản phẩm PE  giảm khả năng hút ẩm bị hút ẩm vào sản phẩm Bảng 3.2 So sánh Sản xuất thông thường và sản xuất sạch hơn Trang 25 BAT trong ngành sản xuất phân bón NPK CHƯƠNG 4: BAT CỦA NGÀNH SẢN XUẤT PHÂN BÓN VÔ CƠ BAT ngành sản xuất phân bón vô cơ NPK áp dụng cho... gây ô nhiễm môi trường Do vậy việc áp dụng các biện pháp sản xuất sạch hơn để tận thu nguồn nguyên liệu thất thoát và giảm chi phí xử lý chất thải là cần thiết CHƯƠNG 3: SẢN XUẤT SẠCH HƠN TRONG NGÀNH SẢN XUẤT PHÂN BÓN NPK 3.1 Sản xuất sạch hơn trong ngành sản xuất phân bón NPK Quá trình sản xuất công nghiệp luôn sử dụng nguyên liệu và năng lượng để tạo ra sản phẩm Bên cạnh việc tạo ra các sản phẩm, sản. . .BAT trong ngành sản xuất phân bón NPK Bảng 2.2 Tổng quan các nhà máy sản xuất phân bón NPK lớn trong EU-25 với công suất lớn hơn 150.000 tấn mỗi năm (tháng 2/2006) 2.2 Quy trình sản xuất phân bón NPK Tùy theo nhu cầu sử dụng mà thành phần trong phân bón NPK cũng khác nhau Thông thường NPK được sản xuất theo 02 phương pháp cơ bản sau: phương pháp pha... tấn mỗi năm) Phân bón NPK có thể được sản xuất theo 4 cách cơ bản sau: - Sản xuất bằng phương pháp pha trộn hỗn hợp axit, mà không cần phân hủy đá phosphate - Sản xuất bằng phương pháp pha trộn hỗn hợp axit có phân hủy đá phosphate - Sản xuất bằng quá trình nitrophosphate - Pha trộn cơ học nhiều thành phần dinh dưỡng Quy trình pha trộn cơ học để sản xuất phân bón NPK được chia thành 07 công đoạn chính:... nguội - Đóng bao sản phẩm Trang 11 BAT trong ngành sản xuất phân bón NPK Nguyên liệu: Ure, UAN, AN Superphosphat KCl, K2SO4 Điện NGHIỀN Bụi Điện PHỐI TRỘN Bụi VÊ VIÊN, TẠO HẠT Bụi SẤY Bụi Điện Nước Chất phụ gia Than Dầu Bụi Điện SÀNG Điện LÀM NGUỘI Bụi ĐÓNG BAO Bụi Trang 12 Sản phẩm BAT trong ngành sản xuất phân bón NPK Hình 2.3 Quy trình sản xuất phân bón NPK bằng phương pháp trộn cơ học 2.2.1 Nghiền... nguyên liệu cho sản xuất 1 tấn NPK ở Việt Nam 2.4 Vấn đề môi trường Qúa trình sản xuất phân bón NPK bằng phương pháp trộn nguyên liệu phát sinh các vấn đề môi trường chủ yếu về bụi, khí thải và tiếng ồn Trang 18 BAT trong ngành sản xuất phân bón NPK Công đoạn Các vấn đề môi trường Tiêu tốn năng lượng (điện) Nghiền nguyên liệu Tiêu hao/ Phát thải Ảnh hưởng đến chất lượng môi trường không khí xung quanh... công Thông thường các bao sản phẩm NPK có trọng lượng là 25kg hoặc 50kg Trang 16 BAT trong ngành sản xuất phân bón NPK 2.3 Nguyên liệu sử dụng Nguyên liệu sử dụng trong quá trình sản xuất phân bón NPK bằng phương pháp trộn cơ học gồm: nguyên liệu chính, chất phụ gia, điện, nước, bao bì, than, dầu Khí thải Nguyên liệu chính Chất phụ gia Điện Nước Than, dầu Bao bì Bụi Tiếng ồn NHÀ MÁY SẢN XUẤT NPK Sản phẩm... pháp sản xuất: - Phương pháp pha trộn hỗn hợp axit, mà không cần phân hủy đá phosphate - Phương pháp pha trộn hỗn hợp axit có phân hủy đá phosphate - Sản xuất bằng quá trình nitrophosphate - Pha trộn cơ học nhiều thành phần dinh dưỡng 4.1 Kỹ thuật sản xuất NPK theo BAT Hình 4.1 Tổng quan về sản xuất phân bón NPK từ đá phosphate hoặc SSP/TSP (Theo 154, TWG trong AAF LVIC, 2006) Trang 26 BAT trong ngành. .. ngừa sự phát sinh của chất thải Việc thực hiện sản xuất sạch hơn mang lại các hiệu quả tích cực về năng suất, chất lượng, môi trường và an toàn lao động Sản xuất sạch hơn áp dụng cho quy trình sản xuất phân bón NPK bằng phương pháp trộn cơ học Trong quy trình sản xuất phân bón NPK bằng phương pháp phối trộn cơ học thì khâu quan trọng nhất trong dây chuyền sản xuất là khâu vê viên tạo hạt, nó quyết định... hợp axit 60 Khí nén 20.000 tấn/năm Tạo hạt hóa học Quá trình nitrophosphate NP và NPK Quá trình nitrophosphate AMI, Linz Bảng 4.1 Mức tiêu thụ năng lượng trung bình để sản xuất 1 tấn phân bón NPK Trang 31 BAT trong ngành sản xuất phân bón NPK m3/tấn sản phẩm Nước mát làm Loại sản phẩm Quá nitrophosphate 17 1,4 NPK 0,9 Tạo hạt và rửa khí Phương pháp sản xuất PK trình Phản ứng dạng ống, trộn lẫn hỗn hợp . điểm của BAT so với SXSH 51 KẾT LUẬN 55 TÀI LIỆU THAM KHẢO 56 Trang 2 BAT trong ngành sản xuất phân bón NPK CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ BAT 1.1 BAT là gì? BAT - Best Available Techniques - Kỹ thuật. công đoạn chính: - Nghiền nguyên liệu - Phối trộn nguyên liệu - Vê viên tạo hạt - Sấy - Sàng - Làm nguội - Đóng bao sản phẩm Trang 11 BAT trong ngành sản xuất phân bón NPK Trang 12 Bụi Nguyên liệu: Ure,. hiện: nhóm 21 Phạm Hồng Hải - 1280100038 Huỳnh Ngô Công Linh - 1280100055 Vũ Thị Thúy - 20 1210 030 Trần Quốc Tuấn TP. Hồ Chí Minh, tháng 6/2013 Trang 1 BAT trong ngành sản xuất phân bón NPK MỤC LỤC