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

Đinh Xuân Thắng* Khoa Môi trường và Công nghệ sinh học, Đại học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.HCM, Việt Nam * Viện Môi trường và Tài nguyên ĐHQG-TP.HCM TÓM TẮT Đề tài “Nghiên cứu đề xuất mô hình

“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”

“"RESEARCH AND PROPOSED THE MODELLING FOR AIR POLLUTION TREATMENT FOR HOFFMAN BRICK KILN IN DUC

HOA DISTRICT".”

Lê Thanh Tuấn, PGS.TS Đinh Xuân Thắng*

Khoa Môi trường và Công nghệ sinh học, Đại học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.HCM, Việt Nam

* Viện Môi trường và Tài nguyên ĐHQG-TP.HCM

TÓM TẮT

Đề tài “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” căn c ứ theo thực trạng gây ô nhiễm môi trường không khí của các lò gạch kiểu Hoffman trên địa bàn huyện Đức Hòa-Long An để thực hiện việc nghiên cứu đề xuất

ra mô hình xử lý phù hợp.

Thông qua việc thu thập số liệu, đo đạc, phân tích chất lượng khí thải và tiến hành thực nghiệm Luận văn đã xây d ựng cơ sở lý thuyết và thực hiện nghiên cứu trên mô hình thực nghiệm tại cơ sở lò gạch DNTN Trang Long tại ấp Lộc Thạnh, xã Lộc Giang- huyện Đức Hòa-Long An Kết quả đo đạc các thông số ô nhiễm trong khí thải của lò nung gạch trước và sau mô hình xử lý khí thải kết hợp áp dụng biện pháp điều chỉnh công nghệ đốt đạt cho thấy như sau: hiệu suất xử lý CO (bằng điều chỉnh công nghệ cấp khí và cấp liệu) đạt 70-75%; Với bụi là 90-95% và HF là 91-96% Nồng độ bụi, HF sau

xử lý đều đạt nồng độ tiêu chuẩn cho phép theo QCVN 19:2009/BTNMT, cột B Riêng nồng độ CO tiệm cận với quy chuẩn.

Đề tài đã cho kết quả nghiên cứu rất khả quan với mô hình xử lý có hiệu quả với chi phí thấp Điều này phù hợp với tình hình kinh tế có hạn của các doanh nghiệp sản xuất gạch và quy hoạch phát triển kinh tế chung của địa phương tới năm 2020 Đây là mô hình thích h ợp với chủ trương phát triển kinh

tế đi đôi với bảo vệ môi trường và phát triển bền vững.

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.

à tăn n

I GIỚI THIỆU

Sản xuất gạch là một loại hình sản xuất đặc

trưng của ngành công nghiệp tỉnh Long An nói

chung và huyện Đức Hòa nói riêng Trong bối

cảnh phát triển kinh tế hiện nay, nhu cầu xây

dựng ngày càng tăngã đd ẫn đến việc tăng

trưởng về số lượng và quy mô công suất của

các lò sản xuất gạch trên địa bàn huyện Theo

thống kê sơ bộ, trên địa bàn huyện có khoảng

trên 20 cơ sở sản xuất gạch theo công nghệ lò

Hoffman thuộc quy mô lớn, hoạt động tập

trung trong khu vực các xã Lộc Giang, An

Ninh Đông, Tân Mỹ Hoạt động của các lò sản

xuất gạch này tuy góp phần cung cấp ổn định

vật liệu xây dựng, tạo công ăn việc làm cho địa

phương, đóng góp nghĩa v ụ thuế cho huyện,

nhưng các òl g ạch này cũng đang góp ph ần

làm ô nhiễm môi trường sống của khu dân cư

xung quanh, góp phần gây ô nhiễm môi trường

và biến đổi khí hậu của Việt Nam nói riêng và

thế giới nói chung.

Từ những nguyên nhân nêu trên, vấn đề

nghiên cứu giảm thiểu ô nhiễm môi trường

bằng giải pháp công nghệ và kết hợp mô hình

xử lý khí thải hiệu quả, giá thành hợp lý cho lò

nung gạch kiểu Hoffman đốt trấu áp dụng cho

các doanh nghiệp sản xuất gạch trên địa bàn

huyện Đức Hòa là rất cần thiết Luận văn

“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’’ được

đề xuất trên cơ sở của nhu cầu thực tế và bức

xúc hiện nay.

II NỘI DUNG

- Tổng quan về công nghệ và ô nhiễm môi

trường không khí của lò Hoffman đốt trấu;

- Đo đạc, lấy mẫu phân tích các chỉ tiêu ô

nhiễm: Bụi, CO, HF của một số lò đốt trấu

Hoffman điển hình ở huyện Đức Hòa;

- Gia công, ắl p đặt hệ thống xử lý khí thải

(Bụi, HF) và đề xuất công nghệ đốt thích

hợp để giảm thiểu CO trong khói thải;

- Kiểm tra, đo đạc các thông số trên tại mô

hình thực tế

- Đề xuất công nghệ xử lý thích hợp nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường;

III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

1 Giải pháp đề xuất mô hình hệ thống xử lý khí thải:

Tính toán thiết kế thiết bị xử lý khí bụi được thực hiện theo trình tự như sau:

a) Đo đạc các thông số công nghệ đầu vào: Nồng độ các chất ô nhiễm trong khí thải; lưu lượng khí thải, vận tốc dòng khí đi trong ống khói, nhiệt độ khí thải;

b) Tính công nghệ: tính toán bể hấp thụ, lượng dung dịch hấp thụ cần thiết, hàm lượng HF

và bụi được loại bỏ.

c) Tính đường kính ống dẫn khí , tính chọn công suất quạt, tính chọn công suất bơm, và

số lượng béc phun

2 Điều chỉnh chế độ cấp khí và cấp liệu để giảm thiểu lượng khí co.

2.1 Điều chỉnh chế độ cấp khí.

- Kết hợp với người đốt lò, quan sát màu sắc của gạch đốt và ngọn lửa trong lò để đóng mở các van cấp khí tự nhiên cho phù hợp Phối hợp nhịp nhàng các van cấp khí giữa các cửa đang đốt gạch, khi cửa ở chế độ làm nguội để chế độ đốt được ổ n đ ịnh và tránh hiện tượn g d ư và thiếu khí.

- Các quạt cấp kh í cần đ ược tran g b ị thiết

bị biến tần để điều chỉnh tốc độ động cơ tùy chỉnh Qua đó ta có thể kiểm soát được lưu lượng khí cấp vào lò Hiện nay quạt cấp khí chỉ chạy chế độ ON/OFF rất hạn chế trong việc điều chỉnh.

- Quạt hút khí thải đưa vào hệ thống xử lý cũng cần phải lắp đặt thiết bị biến tần để điều chỉnh cân bằng giữa lượng khí cấp vào và hút ra Tránh khi khí bị hút ra quá nhiều gây giảm nhiệt độ buồng đốt đồng thời ảnh hưởng tới quá trình oxy hóa hoàn

to n CO, làm ồngg độ CO.

khi áp dụng biện pháp điều phép=1,000mg/m )

Hình 1.1: Sơ đồ nguyên lý mô hình thiết bị nghiên cứu

Ghi chú: 1: Lò gạch; 2: Quạt hút; 3: Bể chứa dung dịch; 4: Bơm; 5: Dàn béc phun; 6: Ống khói

2.2Điều chỉnh quá trình cấp nhiên liệu đốt

lò

Cách cấp liệu hiện nay của DNTN Trang

Long, là sử dụng phễu với vít tải và quạt thổi

trấu vào lò để đốt Cách làm này tương đối tốt

so với cách cấp liệu bằng thủ công trước đây.

Tuy nhiên động cơ vẫn chỉ hoạt động theo chế

độ ON/OFF nên vẫn có những hạn chế nhất

định Do đó, các máy cấp liệu cần lắp đặt các

thiết bị biến tần để điều chỉnh tốc độ động cơ.

Từ đó sẽ hiệu chỉnh được lượng cấp liệu hợp

lý cho các loại nhiên liệu theo mùa hoặc thời

điểm trong năm.

Bên cạnh đó, cần có biện pháp bảo quản nhiên

liệu đốt tránh bị ẩm ướt hoặc lẫn tạp chất

không cháy được Nhằm đảm bảo nhiên liệu

đốt luôn có chất lượng ổn định.

3 Kết quả đo đạc khí thải sau hệ thống xử lý

3.1 Nồng độ khí CO

Hình 1.2 cho thấy nồng độ CO trong khói thải

sau HTXL vẫn cao hơn so với tiêu chuẩn cho phép theo QCVN 19:2009-cộ t B (C cho

3 chỉnh công nghệ đốt Tuy nhiên so với nồng độ

CO trước khi điều chỉnh thì đã giảm đáng kể tới 2,8 lần Do đó khí CO sau xử lý chỉ cao hơn tiêu chuẩn từ 10 -15% Biện pháp này đơn giản và cho kết quả chấp nhận được của phần lớn các doanh nghiệp sản xuất theo công nghệ Hoffman trong khu vực huyện Đức Hòa.

Hình 1.2: Nồng độ CO trong khói thải sau HTXL

3.2 Nồng độ khí HF

Hình 1.3 cho thấy khi sử dụng dung dịch hấp

thụ là nước vô i tro n gCa(OH) 2 Khí HF ịb

trung hòa và giảm được hơn 05 lần đạt QCVN

19:2009-cột B (C cho phép =20mg/m 3 ) Biện pháp dùng nước vôi rẻ tiền , hiệu quả cao Vôi là nguyên liệu dễ kiếm và phù hợp với điều kiện tại địa phương.

Hình 1.3: Nồng độ khí HF sau HTXL

3.3 Nồng độ bụi

Hình 1.4 cho thấy khi sử dụng dung dịch hấp

thụ là nước vôi trong Ca(OH) 2 Bụi bị loại bỏ

khỏi dòng khí và giảm được từ 1-4 lần lần đạt

QCVN 19:2009-cộ t B (C cho phép =200mg/m 3 ) Biện pháp dùng béc phun nước vôi rẻ tiền và cho hiệu quả tốt.

Hình 1.4: Nồng độ bụi sau HTXL

3.3 Nhận xét

 So sánh kết quả đo đạc các thông số ô

nhiễm trong khí thải của lò nung gạch

trước và sau HTXL Cùngớiv biện

pháp điều chỉnh công nghệ đốt trước

ả s

trước khi lắp đặt HTXL khí thải Đạt

rẻ tiền phù hợp với điều kiện kinh tế





Nồng độ khí CO giảm thiểu tới 2,8 lần

chỉ cao hơn tiêu chuẩn 10-15%.

Quá trìnhđiều chỉnh công nghệ đốt

giúp tiết kiệm nh iên liệu đốt, năng

lượng điện và đồng thời giảm được

phần lớn nồng độ khí CO gây ô nhiễm.

và lộ trình di dời của các doanh nghiệp sản xuất gạch trên địa bàn huyện Đức Hòa tới năm 2020.

KẾT LUẬN

1 Căn cứ vào quá trình khảo sát, đo đạc

thực địa trong thời gian hơn 06 tháng

tại 12 lò gạch áp dụng công nghệ

Hoffman trên địa bàn huyện Đức

Hòa-Long An Tác gi nhận thấy, các lò

gạch này là nguồn gây ô nhiễm đặc

biệt nguy hại tới môi trường xung

quanh và ức khỏe con người trong

khu vực Do phần lớn lò gạch sử dụng

trấu, mùn cưa hoặc than đá để đốt lò.

Cùng với đ ó là lượn g đất sét đem

Hoặc nếu có cũng làm chưa đúng quy

cách Bên cạnh đó, do địa bàn quản lý

rộng lớn và các lò gạch nằm rải rác

gây khó khăn cho cácấp cquản lý

giám sát nên các lòạchg vẫn hoạt

động công khai Và như vậy càng lúc

càng gây ô nhiễm môi trường sâu và rộng.

3 Việc đề xuất ra giải pháp, mô hình công nghệ xử lý khí thải lò gạch áp dụng công nghệ Hoffman là vấn đề cấp bách ở cả nước nói chung và tại Đức Hòa nói riêng Tuy nhiên, giải pháp và mô hình phải phù hợp với tình hình kinh tế của doanh nghiệp và quy hoạch chung của địa phương tới năm

2020 Mô hình ửx lý phải đáp ứng được các yêu cầu: chi phí đầu tư và vận hành thấp, hiệu quả xử lý ở mức chấp nhận được.

4 Tác giả đã đề xuất ra mô hình xử lý và

áp dụng thực nghiệm tại DNTN Trang Long Mô hình choếtk quả rất khả quan như : ồng độ HF và bụi đạt QCVN 19-2009/BTNMT-cộ t B n hờ biện pháp hấp thụ bằng nước vôi Ca(OH) 2; bằng cách điều chỉnh chế độ cấp khí và cấp liệu nồng độ khí CO sau xử lý đã tiệm cận với quy chuẩn Chỉ với số tiền 67,500,000 đồng mô hình đã đáp ứng được các yêu cầu đã đặt ra ở trên.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 TS Lê Anh Kiên, Ths Nguyễn Minh Hiệp, 2012, “Nghiên cứu xây dựng mô hình xử lý khí thải của các lò nung gạch kiểu Hoffman, đốt trấu trên địa bàn tỉnh Tây Ninh”, Đề tài nghiên cứu

khoa học và công nghệ cấp tỉnh.

2 QCVN 05:2009/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng không khí xung quanh.

3 QCVN 19:2009/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về khí thải công nghiệp đối với bụi và

7 PGS.TS Đinh Xuân Thắng, 2010, Giáo trình ô nhiễm không khí, NXB ĐHQG TP.HCM.

8 GS.TS Trần Ngọc Chấn, 2002, Giáo trình “Ô nhiễm không khí và kỹ thuật xử lý” tập 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

LÊ THANH TUẤN

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

LÊ THANH TUẤN

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

Cán bộ hướng dẫn khoa học : PGS.TS Đinh Xuân Thắng

Cán bộ chấm nhận xét 1:

Cán bộ chấm nhận xét 2 :

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Kỹ thuật Công nghệ Thành phố Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2012 Thành phần Hội đồng đánh giá Luận văn Thạc sĩ gồm: 1 2 3 4 5

Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá Luận văn và Khoa quản lý chuyên

ngành sau khi Luận văn đ ã được sửa chữa

Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV Khoa quản lý chuyên ngành

TRƯỜNG ĐH KỸ THUẬT CÔNG

NGHỆ TP HCM

PHÒNG QLKH - ĐTSĐH

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

TP HCM, ngày… tháng… năm 2012

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:

1 Tổng quan về công nghệ và ô nhiễm môi trường không khí của lò Hoffman đ ốttrấu;

2 Đo đạc, lấy mẫu phân tích các chỉ tiêu ô nhiễm: Bụi, CO, HF của một số lò đốttrấu Hoffman điển hình ở huyện Đức Hòa;

3 Gia công, lắp đặt hệ thống xử lý khí thải (Bụi, HF) và đề xuất công nghệ đốtthích hợp để giảm thiểu CO trong khói thải;

4 Kiểm tra, đo đạc các thông số trên tại mô hình thực tế

5 Đề xuất công nghệ xử lý thích hợp nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường;

III- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 15/09/2011

IV- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 15/6/2012

V- CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS.TS Đinh Xuân Thắng

Tôi xin cam đoan luận văn tốt nghiệp “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” là công trình nghiên cứu của tác giả với sự hướng dẫn từ PGS.TS Đinh

Xuân Thắng Những số liệu thực hiện cho việc phân tích, đánh giá, nhận xét, kết luậntrong luận văn này là từ quá trình khảo sát, đo đạc và thực nghiệm tại hiện trường dotác giả và nhóm cộng tác viên thực hiện

Các số liệu, kết quả trình bày trong luận văn là hoàn toàn trung thực, nếu phát hiện

có bất kỳ sự gian lận nào tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm trước pháp luật, cũng nhưkết quả luận văn của mình

Học viên thực hiện Luận văn

LÊ THANH TUẤN

Tác giả xin gửi lời cám ơn tới:

PGS.TS Đinh Xuân Thắng, thầy hướng dẫn đã rất tận tình, sắp xếp thời gian để hướngdẫn, giúp cho tác giả định hướng nghiên cứu đồng thời cung cấp những kiến thức, tàiliệu và kinh nghiệm quý báu trong suốt quá trình thực hiện luận văn

Nhóm cộng tác viên của Viện Môi trường và Tài nguyên đã giúp đ ỡ tác giả rất nhiềutrong quá trình khảo sát, đo đạc và thí nghiệm

Các thầy cô tại Trường Đại học Kỹ thuật Công nghệ Thành phố Hồ Chí Minh đã truyềnđạt những kiến thức quý báu cho tác giả trong suốt quá trình học tập tại Trường

Gia đình và bạn bè đã t ận tình giúp đ ỡ và ủng hộ tác giả trong thời gian học tập cũngnhư thời gian thực hiện luận văn

Các DNTN Trang Long, DNTN Thanh Lắm., DNTN Song Lộc, DNTN Thiên Thanh

đã tạo điều kiện cho học viên và nhóm cộng tác viên thực hiên đo đạc thí nghiệm trongsuốt quá trình thực nghiệm đo đạc kiểm chứng

Tác giả

Đề tài “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” căn cứ theo thực

trạng gây ô nhiễm môi trường không khí của các lò gạch kiểu Hoffman trên địa bànhuyện Đức Hòa-Long An để thực hiện việc nghiên cứu đề xuất ra mô hình xử lý phùhợp

Thông qua việc thu thập số liệu, đo đạc, phân tích chất lượng khí thải và tiến hành thựcnghiệm Luận văn đã xây d ựng cơ sở lý thuyết và thực hiện nghiên cứu trên mô hình

thực nghiệm tại cơ sở lò gạch DNTN Trang Long tại ấp Lộc Thạnh, xã Lộc huyện Đức Hòa-Long An Kết quả đo đạc các thông số ô nhiễm trong khí thải của lò

Giang-nung gạch trước và sau mô hình xử lý khí thải kết hợp áp dụng biện pháp điều chỉnhcông nghệ đốt đạt cho thấy như sau: hiệu suất xử lý CO (bằng điều chỉnh công nghệcấp khí và cấp liệu) đạt 70-75%; Với bụi là 90-95% và HF là 91-96% Nồng độ bụi,

HF sau xử lý đều đạt nồng độ tiêu chuẩn cho phép theo QCVN 19:2009/BTNMT, cột

B Riêng nồng độ CO tiệm cận với quy chuẩn

Đề tài đã cho k ết quả nghiên cứu rất khả quan với mô hình xử lý có hiệu quả vớichi phí thấp Điều này phù hợp với tình hình kinh tế có hạn của các doanh nghiệp sảnxuất gạch và quy hoạch phát triển kinh tế chung của địa phương tới năm 2020 Đây là

mô hình thích hợp với chủ trương phát triển kinh tế đi đôi với bảo vệ môi trường vàphát triển bền vững

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 airpollution treatment

Through: data collection, measurement, air quality analysis and actuallyexperiment Thisthesis has developed and built a modelling at the Trang Long brickkilns 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 (withthe technology air supply After treatment, the concentration of HF and dust are metQCVN 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 ofenterprises brick production and development plannings general economic of thelocality to 2020 This model is compatible with economic policies go hand in handwith environmental protection and sustainable development

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

A Giới thiệu chung 1

Chương 1 6

TỔNG QUAN 6

1.1 CÁC CÔNG NGHỆ NUNG GẠCH TẠI VIỆT NAM 12

1.1.1 Kiểu lò nung Hoffman 12

1.1.2 Kiểu lò Tuynel 13

1.1.3 Kiểu lò Habla 14

1.1.4 Kiểu lò VSBK 15

1.1.5 Lò nung gạch đốt trấu kiểu Thái Lan 16

1.2 CÔNG NGHỆ NUNG GẠCH TRONG LÒ HOFFMAN 19

1.2.1 Quy trình sản xuất gạch 19

1.2.2 Công nghệ nung gạch trong lò Hoffman 21

1.3 HIỆN TRẠNG QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG TẠI ĐỊA PHƯƠNG 25

Chương 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 30

2.1.2.1 Quy trình thực hiện đo khí 34

2.1.2.2 Thiết bị đo đạc 37

Chương 3 TÍNH TOÁN MÔ HÌNH XỬ LÝ KHÍ BỤI 58

3.1 CƠ SỞ TÍNH TOÁN THIẾT KẾ 58

3.2 TÍNH CÔNG NGHỆ 59

3.3 TÍNH TOÁN KHÁC 61

3.3.1 Tính ống dẫn khí 61

3.3.2 Tính công suất bơm và số lượng bécphun 62

3.3.3 Tính công suất của quạt 62

Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 69

4.1 KẾT QUẢ ĐO ĐẠC NỒNG ĐỘ CÁC CHẤT Ô NHIỄM TRONG KHÍ THẢI SAU HỆ THỐNG XỬ LÝ 69

4.1.1 Nồng độ khí CO 69

4.1.2 Nồng độ khí HF 69

4.1.3 Nồng độ bụi 70

4.2 THẢO LUẬN 71

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 73

TÀI LIỆU THAM KHẢO 75

PHỤ LỤC 1 77

CHI PHÍ THỰC HIỆN MÔ HÌNH HỆ THỐNG XỬ LÝ 77

PHỤ LỤC 2 78

CÁC QUY CHUẨN KỸ THUẬT QUÔC GIA 78

PHỤ LỤC 3 79

MỘT SỐ HÌNH ẢNH 79

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1 Lò gạch sử dụng công nghệ Hoffman đốt bằng củi 10

Hình 1.2: Lò nung gạch kiểu Hoffman 12

Hình 1.3: Lò Tuynel 14

Hình 1.4: Kiểu lò VSBK 16

Hình 1.5: Mặt cắt lò Hoffman cổ điển 22

Hình 1.6: Kiểu lò Hoffman cải tiến 23

Hình 2.1: Lò gạch cũ, công suất 9 triệu viên/năm 32

Hình 2.2: Lò gạch mới, công suất 11 triệu viên/năm 32

Hình 2.3: Phương pháp cấp trấu bằng cơ khí vào buồng đốt 33

Hình 2.4: Thiết bị đo nồng độ khí cháy Testo 350XL 38

Hình 2.5: Sơ đồ quy trình đo mẫu khí của thiết bị Testo 350XL 38

Hình 3.1: Mô hình hệ thống xử lý khí thải lò gạch đốt trấu 60

Hình 3.2: Biểu đồ xác định chế độ khi công suất lò thay đổi 65

Hình 3.3: Van cấp khí tự nhiên 66

Hình 3.4: Cấp khí bằng quạt 66

Hình 3.5: Cấp nhiên liệu bằng máy 67

Hình 4.1: Nồng độ CO trong khói thải sau HTXL 69

Hình 4.2: Nồng độ khí HF sau HTXL 70

Hình 4.3: Nồng độ bụi sau HTXL 70

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1: Tổng hợp các dạng lò nung gạch hiện có tại Việt Nam 18

Bảng 2.1: Tóm Tắt Kết Quả Cải Tiến Công Nghệ Nung Gạch 33

: Quy chuẩn Việt Nam

: Tiêu chuẩn Việt Nam

: Trách nhiệm hữu hạn

: Ủy ban Nhân dân

TT Thông số Đơn vị Công nghệ hiện tại QCVN 19-2009/BTNMT

mô công suất của các lò sản xuất gạch trên địa bàn huyện Theo thống kê sơ bộ, trên địabàn huyện có khoảng trên 20 cơ sở sản xuất gạch theo công nghệ lò Hoffman thuộc quy

mô lớn, hoạt động tập trung trong khu vực các xã Lộc Giang, An Ninh Đông, Tân Mỹ.Hoạt động của các lò sản xuất gạch này tuy góp phần cung cấp ổn định vật liệu xâydựng, tạo công ăn việc làm cho địa phương, đóng góp nghĩa v ụ thuế cho huyện, nhưngcác lò gạch này cũng đang góp ph ần làm ô nhiễm môi trường sống của nhân dân xungquanh, góp phần ảnh hưởng biến đổi khí hậu của Việt Nam nói riêng và thế giới nóichung

Mô hình lò nung này tuy có tiến bộ so với các loại lò nung cũ ki ểu đứng củaTrung Quốc nhưng nồng độ khí thải vẫn vượt tiêu chuẩn cho phép nhiều lần Theo sốliệu quan trắc của Viện Môi trường và Tài nguyên-IER, các chất ô nhiễm đặc trưngtrong lò nung gạch đốt trấu kiểu đứng, kiểu Hoffman tại huyện Đức Hòa và một số địaphương khác trong cả nước có nồng độ như sau:

5 CO Mg/Nm3 >10000 1000

Nguồn: Viện Môi Trường và Tài Nguyên-ĐHQG Tp.HCM (2000-2008)

Kết quả thống kê trên cho thấy vấn đề ô nhiễm môi trường không khí do hoạtđộng của các lò nung gạch là rất nghiêm trọng nếu không có những thiết bị xử lý hiệuquả kèm theo Hiện nay, đa số các lò nung gạch trên địa bàn huyện Đức Hòa cũng nhưnhiều địa phương khác trên cả nước và khu vực miền Đông Nam Bộ nói riêng đềukhông có hệ thống xử lý khí thải hiệu quả Một trong những nguyên nhân chủ yếu là dochi phí chế tạo, lắp đặt hệ thống xử lý khí thải còn khá cao so với giới hạn tài chính chophép của doanh nghiệp sản xuất gạch

Việc gây ô nhiễm của các lò gạch, đặc biệt là sự phát triển của các cơ sở sản xuấtgạch theo công nghệ lò nung kiểu Hoffman chưa được phê duyệt báo cáo Đánh giá tácđộng môi trường (một số cơ sở thực hiện chuyển đồi công nghệ theo Quyết định số64/2003/QĐ-TTg ngày 22 tháng 4 năm 2003 của Thủ tướng Chính phủ về việc phêduyệt "Kế hoạch xử lý triệt để các cơ sở gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng",UBND tỉnh đã nhiều lần có văn bản đề nghị Sở Kế hoạch và Đầu tư, Sở Tài nguyên vàMôi trường, Sở Khoa học và Công nghệ phối hợp với các ngành có liên quan đề xuấtcông nghệ sản xuất gạch phù hợp với phát triển kinh tế của tỉnh đồng thời hạn chế gây

ô nhiễm môi trường

Theo đánh giá của các ngành, công nghệ lò nung hiện đang được các cơ sở sảnxuất gạch sử dụng là lò nung kiểu Hoffman, sử dụng trấu làm chất đốt Mô hình lònung này tuy có tiến bộ so với các loại lò nung kiểu cũ nhưng n ồng độ khí thải vẫnvượt tiêu chuẩn cho phép nhiều lần, cho đến thời điểm này thì chưa có lò s ản xuất gạchnào đầu tư hệ thống xử lý khí thải hoàn chỉnh theo quy định Một trong những nguyênnhân chủ yếu là do chi phí chế tạo, lắp đặt hệ thống xử lý khí thải còn khá cao so vớigiới hạn tài chính cho phép của doanh nghiệp sản xuất gạch

Qua các cuộc họp, góp ý của các sở ngành, Sở Kế hoạch và Đầu tư đã tham mưu

đề xuất UBND tỉnh phê duyệt chủ trưởng cho đầu tư các nhà máy sản xuất gạch theocông nghệ lò nung kiểu Hoffman nhưng phải xử lý khí thải đạt quy chuẩn môi trườngcủa Bộ Tài nguyên và Môi trường quy định

Từ những nguyên nhân nêu trên, vấn đề nghiên cứu giảm thiểu ô nhiễm môitrường bằng giải pháp công nghệ và kết hợp thiết bị xử lý khí thải hiệu quả, giá thànhhợp lý cho lò nung gạch kiểu Hoffman đốt trấu áp dụng cho các doanh nghiệp sản xuất

gạch trên địa bàn huyện Đức Hòa là rất cần thiết Luận văn “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 được đề xuất trên cơ sở của nhu cầu thực tế và bức xúc hiện nay Đây

cũng là nội dung của đề tài Nghiên cứu khoa học dự kiến sẽ thực hiện bằng nguồn vốnNgân sách của tỉnh do PGS.TS Đinh Xuân Thắng làm chủ nhiệm đề tài

A.2 Ý nghĩa của đề tài

Việc sử dụng chuyển đổi lò nung gạch kiểu đứng cũ sang lò Hoffman đã đư ợc rấtnhiều địa phương triển khai thực hiện Tại khu vực phía Nam, các tỉnh như Long An,Tây Ninh, Bình Thuận, An Giang, Đồng Tháp,… đã th ực hiện việc chuyển đổi lò nunggạch, gốm kiểu đứng cổ điển bằng lò Hoffman đã góp ph ần giảm thiểu đáng kể tìnhtrạng ô nhiễm khí thải do các kiểu lò gạch truyền thống gây ra Tuy nhiên, công nghệ lòHoffman vẫn còn một số hạn chế sau đây:

- Khí thải lò Hoffman vẫn chưa thỏa mãn các tiêu chuẩn thải cho phép, nhất là chỉtiêu CO, HF và bụi

- Cho đến nay, các công nghệ đề xuất trong báo cáo đánh giá tác động môi trườngcủa các dự án nhà máy gạch Hoffman chưa phải là các giải pháp tốt và có tínhthực tiễn Chưa có bất kỳ tổ chức hoặc cá nhân nào xây dựng hoặc đề xuất đượcphương án xử lý khí thải lò gạch Hoffman thực sự hữu hiệu Bên cạnh đó, giáchào bán các thiết bị xử lý đó vẫn rất cao

- Công nghệ xử lý khí thải lò gạch nói chung và lò Hoffman nói riêng hiện nay chủyếu tập trung xử lý bụi Các chất ô nhiễm khác như hợp chất của Flour, CO hầunhư chưa có giải pháp công nghệ nào có tính khả thi cao (vận hành có hiệu quả,chi phí lắp đặt và vận hành hợp lý).

Do đó, việc thực hiện nghiên cứu một giải pháp công nghệ tổng hợp nhằm giảmthiểu các chất ô nhiễm trong khí thải hiệu quả và kinh tế hơn so với các công nghệ hiệnđang áp dụng là nhiệm vụ chính trong đề tài nghiên cứu này

A.3 Các mục tiêu của đề tài

Mục tiêu tổng quát: Đề xuất được công nghệ xử lý thích hợp, khả thi phù hợp cả về

mặt kinh phí cũng như kỹ thuật giúp cho các chủ đầu tư yên tâm đầu tư và thực hiện;

A.4 Các nội dung nghiên cứu {Các nội dung, nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể của đề tài}

1 Tổng quan về công nghệ và ô nhiễm môi trường không khí của lò Hoffman đ ốttrấu;

2 Đo đạc, lấy mẫu phân tích các chỉ tiêu ô nhiễm: Bụi, CO, HF của một số lò đ ốttrấu Hoffman điển hình ở huyện Đức Hòa;

3 Gia công, lắp đặt hệ thống xử lý khí thải (Bụi, HF) và đề xuất công nghệ đốtthích hợp để giảm thiểu CO trong khói thải;

4 Kiểm tra, đo đạc các thông số trên tại mô hình thực tế

5 Đề xuất công nghệ xử lý thích hợp nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường;

B ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

B.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

B.1.1 Đối tượng nghiên cứu

 Quá trình công nghệ: Quá trình đốt trấu trong lò gạch kiểu Hoffman 34 lỗ

 Thiết bị xử lý khí cho lò gạch Hoffman công suất 10 triệu viên/năm

 20 lò sản xuất gạch công nghệ Hoffman trên địa bàn huyện Đức Hòa

B.1.2 Phạm vi nghiên cứu:

 Lò nung gạch kiểu Hoffman DNTN Trang Long, địa chỉ xã Lộc Giang,

huyện Đức Hòa, tỉnh Long An

 Nghiên cứu và tính toán mô hìnhđ ể lắp đặt hệ thống xử lý khí thải bụi, HF,

CO của lò gạch hoffman

C DỰ KIẾN KẾT QỦA VÀ KẾ HOẠCH NGHIÊN CỨU

C.1 Kết quả và sản phẩm nghiên cứu

- Xâydựng giải pháp đốt tiết kiệm nhiên liệu trấu và giảm thiểu các chất ô nhiễmđặc trưng (bụi, CO, HF) trong khói thải của lò nung gạch kiểu Hoffman

- Đề xuất mô hình thích hợp giảm thiểu bụi, HF và CO trong khói thải của lònung gạch đốt trấu kiểu Hoffman công suất bình quân 10 triệu viên/năm

- Ứng dụng vào để xử lý khí thải các lò sản xuất gạch trên địa bàn huyện ĐứcHòa, tỉnh Long An góp phần làm hạn chế ô nhiểm môi trường

- Giải quyết được tình trạng người dân khiếu kiện đông người do ô nhiểm khíthải từ lò gạch Hoffman

C.2 Kế hoạch nghiên cứu.

Nghiên cứu hệ thống xử lý khí thải của lò gạch Hoffman DNTN Trang Long, và

mở rộng nghiên cứu ứng dụng khoản 15-19 lò gạch còn lại trên địa bàn huyện ĐứcHòa.(nếu còn thời gian)

Chương 1 TỔNG QUAN

Hằng năm, nước ta sản xuất và tiêu thụ khoảng 10 tỷ viên gạch nung, trong đócác lò gạch thủ công truyền thống đóng góp 7 tỷ viên Tuy nhiên lò gạch thủ công cónhược điểm là gây ô nhiễm môi trường xung quanh và tiêu tốn nhiên liệu Nhiều doanhnghiệp sản xuất gạch đã chuy ển sang mô hình lò gạch nung Tuy nen, song loại côngnghệ này phải có vốn đầu tư lớn, có vùng nguyên liệu dồi dào và thị trường tiêu thụ ổnđịnh Lò gạch liên tục kiểu đứng là biện pháp hiệu quả nhằm tiết kiệm nhiên liệu, khắcphục được ô nhiễm môi trường, quy mô sản xuất và vốn đầu tư phù hợp với hộ gia đìnhhoặc doanh nghiệp vừa và nhỏ Sản phẩm là công trình của Viện Khoa học và Côngnghệ Nhiệt Lạnh thuộc trường Đại học Bách Khoa Hà Nội và đã đo ạt giải nhì Giảithưởng sáng tạo Khoa học Công nghệ Việt Nam năm 2004 Xuất xứ của lò gạch liêntục kiểu đứng có xuất xứ từ Trung Quốc Năm 2000, khi vào Việt Nam, lò gạch liên tụckiểu đứng được cải tiến nhiều chi tiết giúp đạt hiệu quả cao hơn Ban đầu, lò gạch liêntục kiểu đứng chỉ sản xuất gạch đặc, đến nay lò gạch liên tục kiểu đứng đã s ản xuấtđược các loại gạch lỗ xuyên tâm có độ rỗng 25% - 30% và gạch ống có độ rỗng tới50%, rất thích hợp với nhu cầu của các địa phương ở Việt Nam

Khi tiếp nhận từ chuyên gia Trung Quốc, than cám được rắc bên ngoại gạch.Nay than được trộn vào đất trước khi đùn ép gạch, chỉ còn tỷ lệ nhỏ than rắc bên ngoài,

do đó tiết kiệm than hơn và tránh được hiện tượng xỉ than bám trên mặt gạch Kíchthước buồng đốt cũng tăng lên từ 1 x1,5m lên 1,15 x 1,85m, do đó tăng công suất của

lò Gạch từ xếp nằm nghiêng nay được xếp đứng, do đó cải thiện chế độ cháy trong lò,nâng cao chất lượng gạch và giảm lượng gạch gãy; tỷ lệ gạch thành phẩm tăng Cơ giớihóa vận chuyển gạch lên lò thay cho vận chuyển thủ công làm giảm nhẹ cường độ laođộng cho công nhân

Hiện Lò gạch liên tục kiểu đứng đang được ứng dụng ở một số tỉnh thành nhưHưng Yên, Hải Dương, Bình Dương, Đ ồng Nai, Nam Định, Sơn La, Hà Nam, HoàBình, Hải Phòng, Hà Tây

Công nghệ Lò gạch liên tục kiểu đứng cấu tạo gồm hai lớp tường: Lớp tườngbuồng nung gạch bên trong và lớp tường bao bên ngoài lò Lớp tường buồng nung gạchđược xây bằng hai lần gạch: gạch chịu lửa phía trong và gạch xây phía ngoài, khe hởgiữa gạch chịu lửa và gạch xây được chèn bằng bột hoặc sợi cách nhiệt Khoảng trốnggiữa lớp tường buồng nung gạch và lớp tường bao bên ngoài cách nhau khoảng 1 m sẽđược đổ đầy chất cách nhiệt rẻ tiền (xỉ, đất trộn với trấu) Buồng nung gạch đặt ở cốt1,5 m có tiết diện khoảng 1m x 1,5 đến 2 m và chiều cao 4,5 - 5,5 m tùy theo yêu cầukhi thiết kế

Trong buồng nung, gạch được xếp thành nhiều mẻ, mỗi mẻ gồm 4 lớp gạch, các

mẻ cách nhau bằng một lớp gạch được xếp để tạo thành các rãnh cho các thanh sắt đỡxuyên qua Khi lấy gạch ra, cơ cấu lấy gạch ra (hệ trục vít nâng hạ) sẽ nâng cả chồnggạch nhích lên đủ để rút thanh đỡ ra Sau đó từ từ hạ chồng gạch xuống cho đến khixuất hiện hàng rãnh tiếp theo trên dầm chữ I thì luồn thanh đỡ vào để đỡ chồng gạchtiếp theo

Trước khi xếp mẻ gạch mới, mở lá chắn 2 ống khói, để khói được hút ra ngoài,sau khi xếp gạch xong, đóng hai ống khói lại để khói nóng sấy gạch mộc mới xếp vào

lò Khi vận hành, chế độ cháy trong buồng nung được điều chỉnh để trung tâm cháy(vùng nung) ở giữa lò và duy trì nhiệt độ ở vùng này vào khoảng 900 oC Công nhân cóthể nhìn qua lỗ quan sát lửa để điều chỉnh vùng cháy Trên vùng nung là vùng gia nhiệt,tiếp theo là vùng sấy Khói bốc ra từ vùng nung sẽ đi qua vùng gia nhiệt và vùng sấytrước khi thải ra bên ngoài Nhiệt độ khói ra thấp, chỉ trong khoảng 70 oC đến 130 oCnên không ảnh hưởng đến môi trường bên ngoài Bên dưới vùng nung là vùng làmnguội Gạch sau khi nung được di chuyển dần xuống đáy lò và đư ợc làm nguội từ từ

Không khí lạnh cấp vào từ đáy lò, khi đi qua l ớp gạch mới nung sẽ làm cho gạch nguộidần, đồng thời không khí được làm nóng trước khi cấp vào vùng nung.

Như vậy, có thể thấy quá trình nung gạch gồm bốn giai đoạn sau:

Giai đoạn sấy làm bốc hơi nước trong viên gạch mộc (đã đư ợc phơi khô với độ

ẩm còn 5 - 7%) Viên gạch được gia nhiệt ở nhiệt độ thấp với tốc độ vừa phải để có thểloại bỏ phần ẩm còn lại Nhiệt độ viên gạch tăng dần từ nhiệt độ môi trường lên 120oC

Giai đoạn gia nhiệt trước khi nung làm cho nhiệt độ viên gạch tăng dần đếnnhiệt độ nung Trong giai đoạn này, các chất hữu cơ trong viên gạch bị đốt cháy có sựchuyển đổi từ trạng thái của đất sang trạng thái gốm Gạch sau đó chuyển dần sangtrạng thái kết khối

Trong giai đoạn nung nhiệt độ vùng nung đạt tới 850 - 950 oC Bề mặt các thànhphần nóng chảy điền đầy vào các khoảng trống tạo thành mối liên kết vững chắc Gạchtrở nên chắc hơn

Giai đoạn làm nguội làm cho viên gạch nguội từ từ đến nhiệt độ môi trườngtránh gây nứt gẫy viên gạch do đột ngột tiếp xúc với không khí lạnh Đối với các lògạch thủ công truyền thống các công việc xếp gạch vào lò, nung, làm nguội được tiếnhành gián đoạn theo từng mẻ đốt Theo đó các giai đoạn sấy, gia nhiệt, nung và làmnguội diễn ra một cách độc lập trong buồng đốt nên quá trình nung kéo dài, khả năngtận dụng nhiệt kém, hơn nữa nhiệt tích trữ trong vỏ lò cũng bị mất mà không tận dụngđược Bởi vậy nhiên liệu bị tiêu hao nhiều và gây ô nhiễm môi trường Chất lượng gạchkhông đồng đều giữa các mẻ đốt và phụ thuộc nhiều vào kinh nghiệm của người đốt lò

Lò gạch liên tục kiểu đứng tránh được các nhược điểm trên, các giai đoạn sấy,gia nhiệt, nung và làm nguội diễn ra trong buồng đốt nên tận dụng được nhiệt một cáchtriệt để, nhờ vậy tiết kiệm năng lượng hơn và khói thải cũng gi ảm đáng kể Quá trìnhnung liên tục làm tăng công suất sản xuất gạch, chất lượng gạch cũng tốt hơn, đồng đềuhơn Chu kỳ ra lò từ 60 phút – 120 phút/ mẻ (goòng) Theo tính toán cụ thể lò gạch liên

tục kiểu đứng với ưu điểm là tiết kiệm nhiên liệu 45% đến 60% so với lò thủ công Lưulượng khí thải giảm 11,5 lần Lượng SO2 và CO2 giảm 6 lần Nhiệt độ khí thải thấp.

Hiện tại, Đức Hòa đang có khoảng 20 lò gạch sử dụng công nghệ Hoffman (xuất

xứ từ Đức) Ước tính có khoảng 1.000 lao động sẽ bị mất việc làm và hàng trăm chủ lògạch sẽ lâm vào cảnh phá sản nếu phải ngừng hoạt động Các chủ cơ sở sản xuất gạchHoffman, cho biết sau hai năm (2010-2012) chuyển đổi từ lò nung gạch thủ công sang

lò Hoffman, bình quân mỗi cơ sở phải đầu tư 5-7 tỉ đồng/lò Trong đó, 50% số vốn đầu

tư phải vay mượn từ nhiều nguồn khác nhau nhưng đến nay chưa kịp thu hồi vốn Theocác cơ sở sản xuất, ngay từ khi thực hiện xóa bỏ lò gạch nung thủ công, các chủ lò gạch

đã lựa chọn công nghệ Hoffman để đầu tư xây dựng vì mức đầu tư vừa phải, tận dụngđược các nguồn nhiên liệu đốt lò, chất lượng cao, giá thành rẻ Nếu xây dựng lò nungtuynel, mức đầu tư tăng gấp ba lần (khoảng 20 tỉ đồng/lò), vượt quá khả năng tài chínhcủa các cơ sở Trước đó, tháng 2-2012, UBND tỉnh Long An có công văn yêu cầu các

lò gạch thủ công, lò gạch Hoffman xây dựng không chủ trương, không phép trên địabàn tỉnh phải chấm dứt hoạt động trước ngày 30-6

- Theo quy định, đến ngày 31 -12-2010, tất cả các lò gạch thủ công trên địa bànLong An phải ngưng hoạt động nếu không chuyển đổi sang CN Tuynel (chi phí cao)

Do vậy, khá nhiều chủ cơ sở gạch thủ công đã tự ý thay thế bằng CN Hoffman (chi phí

rẻ hơn) Tuy nhiên, CN Hoffman thì chưa được sự cho phép của cơ quan chức năng

Hình 1.1 Lò gạch sử dụng công nghệ Hoffman đốt bằng củi

+ CN lò nung Hoffman có nguồn gốc từ nước Đức, được chuyển giao vào ViệtNam từ những năm 80 của thế kỷ trước CN Hoffman ban đầu sử dụng dầu làm nhiênliệu chính để đốt lò, sau đó tại Việt Nam được cải tiến dần sang sử dụng bằng củi, mạtcưa, vỏ hạt điều và gần đây sử dụng cả trấu để đốt lò Với ưu điểm sử dụng nhiều loạichất đốt rẻ tiền, chi phí đầu tư xây dựng lò thấp nên sản phẩm của lò Hoffman có sứccạnh tranh cao Tuy vậy, lò Hoffman còn một số nhược điểm cần được khắc phục Đó

là, do sử dụng các loại chất đốt như củi, dầu, mạt cưa nên khói bụi rất nhiều gây nêntình trạng ô nhiễm môi trường Cấu trúc lò có một cửa đưa gạch mộc vào nung, đồngthời cũng là cửa lấy gạch thành phẩm ra nên môi trường làm việc của người công nhânkhông đạt tiêu chuẩn vệ sinh lao động, an toàn lao động

Tuy vậy các DN sản xuất gạch cũng cần phải tuân thủ những quy định về bảo vệmôi trường, chuyển đổi CN phù hợp để nâng cao chất lượng sản phẩm Việc tổ chứcsản xuất gạch phải phù hợp với quy hoạch chung, đặc biệt là vùng đô thị, dân cư…

Vừa qua, UBND tỉnh đã đồng ý cho triển khai thí điểm một DN đầu tư sản xuấtthử CN lò “Hoffman cải tiến” tại huyện Đức Hòa Trong đó gạch mộc được áp dụngtheo dây chuyền máy đùn hút chân không, nhiên liệu chính là than đá được pha trộnthẳng vào viên gạch như phương pháp sản xuất gạch mộc của lò Tuynel Đặc biệt, hệthống xử lý khói thải ngay tại ống khói lò đã góp phần giải quyết tốt việc giảm thiểu ônhiễm môi trường Toàn bộ nội dung kiểm tra mô hình thí điểm này đã được Sở KH-

CN chủ trì, phối hợp các cơ quan chức năng có liên quan đánh giá dựa trên kết quảkiểm tra khí thải do Trung tâm Quan trắc môi trường thuộc Sở Tài nguyên – Môitrường thực hiện Kết quả, các chỉ tiêu đều đạt trong phạm vi cho phép của Quy chuẩnViệt Nam

Về việc cho ứng dụng lò “Hoffman cải tiến” trong điều kiện có kiểm soát như:Tuân thủ quy hoạch của địa phương, chỉ được phép xây dựng ở những khu vực xa dân

cư, phục vụ nhu cầu xây dựng nhà giá rẻ phù hợp người có thu nhập thấp ở vùng nôngthôn, vùng sâu, vùng xa; Thiết kế bảng vẽ xây dựng lò phải trình bày biện pháp xử lýkhói thải, chất lượng sản phẩm sao cho phù hợp với quy chuẩn của Việt Nam Việc cấpphép cho áp dụng lò “Hoffman cải tiến” chỉ nên khu trú tại một số huyện, một số xã cụthể, ưu tiên cho các xã vùng sâu, vùng xa phục vụ nhu cầu người có thu nhập thấp Chophép sản xuất gạch theo CN lò Hoffman cải tiến cho đến năm 2020, cần có cam kết của

DN theo hướng ưu tiên chuyển đổi sang công nghệ sản xuất gạch không nung

Bộ Xây dựng cũng vừa có công văn gửi UBND tỉnh Long An về việc địnhhướng phát triển vật liệu xây dựng trên địa bàn Theo đó, tỉnh cần có biện pháp tổngthể, chỉ đạo các cấp, ngành để có biện pháp dừng ngay việc đầu tư mới lò Hoffman.Đối với 20 lò Hoffman hiện đang sản xuất cần kiểm tra cụ thể về tính pháp lý củadoanh nghiệp trong đầu tư, thời điểm đầu tư, đánh giá tác động môi trường để đưa ra

lộ trình chấm dứt hoạt động cho phù hợp với từng lò; xử lý triệt để tình trạng sản phẩmgạch nung theo công nghệ Hoffman nhưng lại gắn mác Tuynel Long An nên quyhoạch khu vực chuyên sản xuất vật liệu nằm cách xa khu dân cư,không ảnh hưởng đến

phát triển của các ngành công nghiệp, nông nghiệp và đầu tư các công nghệ tiên tiếnnhằm tạo ra các sản phẩm có giá trị kinh tế cao, giảm ô nhiễm môi trường; cần địnhhướng phát triển vật liệu xây dựng không nung, hạn chế sản xuất và sử dụng gạch đấtsét nung theo Quyết định 567/QĐ-TTg của Thủtướng Chính phủ

1.1 CÁC CÔNG NGHỆ NUNG GẠCH TẠI VIỆT NAM

1.1.1 Kiểu lò nung Hoffman

Đây là kiểu lò nung theo công nghệ nung liên tục với buồng đốt di động Lò nàyđược du nhập vào Việt Nam (miền Nam) vào thập niên 60 của thế kỷ 20 Năm 2008 và

2009 tại tỉnh An Giang (Chợ Mới) có một số chủ cơ sở đã triển khai xây dựng kiểu lònày nhung do quá trình xây dựng và chuyển giao không được thực hiện một cáchnghiêm túc nên đang gặp nhiều khó khăn trong vận hành Lò Hoffman gồm 2 dãy, mỗidãy có 11 khoang gạch với 12 cửa đốt (có thể có số khoang và số cửa nhiều hơn)

Hình 1.2: Lò nung gạch kiểu Hoffman

Có 2 phương pháp đốt cơ bản là đốt cửa hông và đốt trên xuống, đồng thời cóthể kết hợp cả 2 cách đốt lò nàyđã đư ợc cải tiến bởi nhiều tổ chức và cá nhân để

chuyển từ việc đốt củi sang đốt phụ phẩm nông nghiệp (vỏ cà phê, vỏ hạt điều, vỏ đậuphộng, trấu) như hiện nay Lò Hoffman hiện đang được sử dụng rộng rãi tại Long An,Tây Ninh, Bình Thuận vả rãi rác một số tỉnh miền Đông Nam bộ Qua khảo sát tại ĐứcHòa-Long An cho thấy nhu cầu nhiên liệu trấu đốt cho 1 kg gạch vào khoảng 150g (tiếtkiệm trên 60% lượng trấu) lợi nhuận tăng cao với lò thủ công Ngoài ra, do sử dụng ítnhiên liệu và sử dụng hiệu quả cao nguồn nhiệt, do đốt liên tục và tuần hoàn, nên giảmlượng khí ô nhiễm thải ra môi trường (giảm trên 70% so với lò thủ công) Đặc biệt, do

sử dụng nhiệt triệt để, khói thải tập trung tại một ống khói cao từ 11-15m, chủ động đẩykhói bằng mô tơ quạt, nên dễ xử lý ô nhiễm môi trường

Chi phí đầu tư: khoảng 9 tỉ đồng/lò công suất 10.000.000 viên/tháng (sản lượngtương đương 100 lò thủ công)

Ưu điểm: dễ vận hành, sử dụng được nhiều loại nhiên liệu khác nhau như than

đá, củi, gas, dầu, phụ phẩm nông nghiệp Gây ô nhiễm môi trường trung bình, dễ xử lýmôi trường chất lượng gạch sau nung khá đồng đều, tỉ lệ gạch ống đạt mác 50 trên85%

Nhược điểm: cần diện tích mặt bằng lớn; chí phí đầu tư ban đầu lớn; tỉ lệ hao hụtcao khi phải dựng lò không chủ động

1.1.2 Kiểu lò Tuynel

Do người Đức phát minh năm 1877 Đây là kiểu lò nung theo công nghệ nungliên tục với buồng đốt cố định Lò này đư ợc du nhập vào miền Bắc Việt Nam khoảngthập niên 70 của thế kỷ 20, Đây là dạng lò nung dạng ống trụ hình chữ nhật đặt nằm.Đây là kiểu lò nung liên tục với buồng đốt cố định, gạch mộc được chất trên các xegoòng và lần lượt di chuyển qua một buồng đốt cố định Kiểu lò này đư ợc sử dụng phổbiến nhất ở các nước phát triển và hiện tại lò tuy Tuynelđã đư ợc tự động cao và đượcđánh giá thích hợp cho điều kiện sản xuất công nghiệp và quy mô lớn

Hiện lò nung gạch đốt trấu cải tiến đang được thử nghiệm tại huyện Lai Vung,Đồng Tháp (Cơ sở Năm Phương, Cty TNHH Kim Thạch) với công suất 20.000 viênngày đêm, là một kiểu lò tương tự lò Habla Qua đánh giá sơ bộ cho thấy, lượng trấu sửdụng dao động 250g – 300g trấu/1kg gạch (tiết kiệm 30% so với lò thủ công).

Chi phí đầu tư: khoảng 600 triệu đồng/lò 500.000 viên/tháng (Sản lượng tươngđương 5 lò thủ công)

Ưu điểm: Chi phí đầu tư trung bình, dễ vận hành, sử dụng được nhiều loại nhiênliệu khác nhau như than đá, củi, gas, dầu, phụ phẩm nông nghiệp Có thể chuyển sangdạng lò nung bán liên tục, dễ xử lý môi trư ờng, chất lượng gạch sau nung khá đồngđều, tỉ lệ gạch ống đạt mác 50 ( 60< M50< 80%)

Nhược điểm: tiêu hao nhiên liệu cao, gây ô nhiễm môi trường khá cao

1.1.4 Kiểu lò VSBK

Kiểu lò VSBK (Vertical Shaft brick kiln hay lò nung liên tục kiểu đứng) dongười Trung Quốc phát minh 1958 Đây là kiểu lò nung theo công nghệ nung liên tụcvới buồng đốt cố định Lò nung dạng ống trụ hình chữ nhật đặt đứng, gạch mộc đượcnạp vào miệng lò từ phía trên và lấy ra ở dưới đáy lò Lò v ận hành dựa trên nguyên lýkhí động học nên sử dụng năng lượng rất hiệu quả Kiểu lò này đư ợc xây dựng lần đầutiên tại Việt Nam (Hưng Yên) vào năm 2001 và áp dụng tại An Giang vào năm 2003nhưng hoạt động không hiệu quả

1.1.5 Lò nung gạch đốt trấu kiểu Thái Lan

Do các giáo sư người Thái nghiên cứu và hoàn thiện vào năm 2000

Đây là kiểu lò nung theo công nghệ nung bán liên tục với buồng đốt di động Kiểu lò

này được áp dụng lần tiện tại Việt Nam (An Giang) vào năm 2006 Lò đư ợc xây theo

dạng hình vuông, có bốn buồng đốt, mỗi buồng đốt chứa từ 1800 - 2000 viên gạch ống,

thời gian nung cho mỗi buồng từ 8 đến 12 giờ tùy theo loại đất ở khu vực, Hiện lò này

đã được cải tiến nâng công suất lên 2500 viên/buồng đốt và lắp đạt thêm hê thông xử lý

môi trường nên có thể triển khai áp dụng cho các cơ sở sản xuất với quy mô hộ gia

đình Do đặt thù của lò là tận dụng nguồn nhiệt đầu ra của buồng đốt để sấy gạch mộc ở

các buồng kế cận và có thể lấy nhiệt ở buồng làm nguội để sấy nóng không khí trước

khi đi vào òl bu ồng nung Do đó òl đ ạt hiệu suất nhiệt khá cao về nhiệt và tiết kiệm

nhiên liệu 250g trấu/1kg gạch (tiết kiệm trên 35% lượng trấu so với lò thủ công)

Đặc biệt, do sử dụng nhiệt khá triệt để, khói thải có nhiệt độ thấp (dưới 120oC)

và tập trung tại một đầu ra do một quat trung tâm điều tiết nên dễ xử lý ô nhiễm

Chi phí đầu tư: khoảng 150 triệu đồng/lò công suất 150.000 viên/tháng (sản

lượng tương đương 1,5 lò thủ công)

Ưu điểm: Chi phí đầu tư thấp, dễ vận hành, cần ít diện tích mặt bằng, sử dụng

được nhiều loại nhiên liệu khác nhau như than đá,củi vụn, phụ phẩm nông nghiệp Chất

lượng gạch ống sau nung khá đồng đều, tỉ lệ mác 50 >80%, tỉ lệ gạch bể < 2%

Nhược điểm: gây ô nhiễm môi trường trung bình (dễ xử lý môi trư ờng), cần

nhiều thời gian bảo trì lò

Bảng 1.1: Tổng hợp các dạng lò nung gạch hiện có tại Việt Nam

Dạng lò Suất đầu tư Tỉ lệ Giá Chi phí Tác Khả Quy mô tối Tỉ lệ bể

(triệu đồng/

1triệu viên

gạchống đạtmác 50

thành

1 kggạch

nhiênliệunung

động

môitrường

năng xử

lý môitrường

thiểu cóhiệu quảkinh tế

khinung(%)

viên/năm)

1.2 CÔNG NGHỆ NUNG GẠCH TRONG LÒ HOFFMAN

1.2.1 Quy trình sản xuất gạch

 Quy trình sản xuất gạch xây dựng:

Đất sau khi khai thác

Thành phẩm

Thuyết minh quy trình công nghệ sản xuất:

Đất sau khi được khai thác, được xe xúc đưa vào bãi ủ đất, sau khi ủ, đất được xe xúc đưa vào thùng lường để pha trộn đất với tỉ lệ 50% đất vàng và 50% đất đỏ, và cho thêm than cám để tạo cấu trúc của gạch trong khi nung.

Đất sẽ được băng tải đưa vào máy tách đá, máy tách đá này được cấu tạo gồm 02 ru lô, 1 ru lô có bề mặt nhẵn, 1 ru lô có bề mặt sọc âm và có hướng xoắn vít tải để tải đá, gỗ, đất cứng ra ngoài, đồng thời nghiền sơ bộ đất trước khi

chuyển qua máy nghiền mịn

Đất sau khi được tách đá, để đất có độ dẽo và đồng đều các thành phần pha trộn ban đầu, đất được đưa qua máy đùn một trục, máy đùn một trục là một ru lô

có hình dạng vít xoắn sẽ cuốn đất vào đường rãnh của vít và đẩy đất vào đường ống và đưa qua máy nghiền mịn, tại máy nghiền mịn có 2 ru lô có đường kín bằng nhau và tốc độ quay không đều nhau nhằm tạo độ cán chênh lệch để cho đất mịn và 2 ru lô có độ hở không quá 2mm.

Đất sau khi được nghiền mịn được băng tải đưa qua máy nhào lọc, cấu tạo

vỏ máy bằng thép dày 5mm nữa hình trụ, trong máy gồm hai trục dài 3m, trên trục có gắn tay lùa đất và được lắp nghiên theo chiều xoắn vít nhằm vừa đảo trộn vừa lùa đất đi, phía cuối có gắn 3 vít tải Ø 500 để ép đất ra lưới lọc để lọc cỏ, rác

có trong đất, trên máy có gắn vòi phun nước để tạo độ ẩm cho phù hợp.

Đất sẽ được băng tải chuyển qua máy ép đùn và qua khuôn để tạo ra hình dạng của gạch, sau đó chuyển qua bàn cắt, chiều dài gạch được cắt sẽ ứng với từng loại gạch sau đó gạch được đóng dấu nhãn hiệu lên thành viên gạch.

Gạch trong giai đoạn này được gọi là gạch mộc, gạch mộc sẽ được phơi sấy tự nhiên tại bãi phơi khoảng từ 4 đến 7 ngày, tùy thuộc vào nhiệt độ của môi trường hoặc cho lên xe gòong cùng với nhiên liệu để đưa vào lò sấy với nhiệt độ tăng dần từ nhiệt độ môi trường tại cửa lò sấy đến khu vực sấy nhiệt độ đạt

khô thêm toàn bộ bề mặt của gạch, sau đó qua giai đoạn đốt nóng ở nhiệt độ 800 – 900 0C, tại thời điểm này gạch sẽ bắt đầu phân hủy và giải phóng CO 2 theo phản ứng: