Tiểu luận các vấn đề môi trường

Tiểu luận các vấn đề môi trường

TIỂU LUẬN CÁC VẤN ĐỀ VỀ

MÔI TRƯỜNG

Giáo viên: Phạm Thanh Huyền

Họ tên: Lê Văn Toàn

Viêm Quốc Khánh

Lớp: Điện Tử - Tin Học CN – K48

Trường: Đại Học Giao Thông Vận Tải

Nội dung nghiên cứu:

• I Vấn đề phát triển kinh tế và ô nhiễm ở xung quanh nhà máy supe phốt phát Lâm Thao

• II Hiện trạng và các tác nhân gây ô nhiễm

• III Nguyên nhân gây ô nhiễm

• IV Tìm hiểu quy trình sản xuất của nhà máy

supe photphat và hóa chất Lâm Thao

I Đặt vấn đề

• Do dân số thế giới ngay

càng tăng, nhu cầu

lương thực cho con

dầu vẫn tăng cùng với

tăng nhu cầu phân bón

hóa học.

• Nhà máy Supe phốt phát Lâm Thao, tiền thân của Công

ty CP Supe phốt phát và Hóa chất Lâm Thao  là đơn vị sản xuất phân bón supe lớn nhất nước ta

• Công ty có 2 xí nghiệp sản xuất là xí nghiệp supe 1 và xí nghiệp supe 2.Xí nghiệp supe 1 có công suất lên

400.000 tấn/năm Xí nghiệp supe số 2 xây dựng năm

1984 với công suất hơn 200.000 tấn/năm Ngoài sản

phẩm là supe đơn, xí nghiệp còn sản xuất thêm sản

phẩm phụ từ chất thải của quá trình là Na2SiF6 (trừ sâu công nghiệp) để bán ra thị trường

• Việc phát triển mở rộng qui mô sản xuất không quan tâm đến vấn đề môi trường đã và đang gây ô nhiễm nghiêm trọng đất, nước và không khí xung quanh nhà máy.

II Hiện trạng và các tác nhân

• Không khí ở đây đang bị đầu

độc nghiêm trọng bởi các loại

khí thải công nghiệp như SO2,

SO3, chì, H2S, NH3, HCl, HF,

NO2 với hàm lượng vượt

chuẩn cho phép, nhất là ở

vùng xung quanh nhà máy

Supe phốt phát Lâm Thao

Chất độc lan toả trong không

khí, theo hướng gió tới làm

bẩn các hộ dân trong vùng dân

Cả nước mặt và nước ngầm ở Thạch Sơn đều bị ô nhiễm Các ao hồ có hàm lượng cao NH4+, đồng, sắt, măngan, asen, chì đều là những kim loại nặng có khả năng tích luỹ nhiều trong cơ thể dẫn đến nhiều bệnh tật

tối đa cho phép

Cống xả thải

ra sông Hồng của Công ty super phốt phát và hóa chất Lâm Thao - Ảnh:

Minh Sang

• Không chỉ môi trường mà

cả nông phẩm sản xuất ở

Thạch Sơn cũng nhiễm

độc Các mẫu cá được

kiểm nghiệm đều có hàm

lượng kim loại như sắt,

kẽm tương đối cao

• Trong mẫu rau của một gia đình có lượng asen cao

gấp đôi tiêu chuẩn Đáng

sợ nhất là sự có mặt của

nguyên tố phóng xạ

Thalium trong rau muống

trồng cạnh mương dẫn

nước thông với mương

thoát nước xỉ của nhà máy Lâm Thao, với hàm lượng cao gần gấp đôi tiêu chuẩn cho phép

• Cũng theo báo cáo này, tại

ung thư ở Thạch Sơn cao

hơn tỷ lệ quốc gia đến 3,2

lần

• Trong vòng 10 tháng của

năm nay, xã có 14 người

chết vì ung thư So với

những năm trước, số người

bị ung thư vẫn tăng lên

• Ở Thạch Sơn, các làng giờ đây đều là “làng ung thư”

III Nguyên nhân của tình trạng

trên

• Phần lớn nước thải của

công ty mang tính axit

do đặc thù sản xuất của

công ty Mặc dù nước

thải có xử lý tại nguồn

bằng cách trung hoà

bằng sữa vôi nhưng

lượng thải axit ra ngoài

môi trường vẫn không

hoàn toàn triệt để

• Do đặc trưng sản xuất của nhà máy nên trong quá trình sản xuất phát sinh ra rất nhiều khí độc, bụi kim loại Từ quá trình vận chuyển, dỡ nguyên liệu, đập, nghiền, sàng, đóng bao sản phẩm Lượng khí thải sinh ra trong quá

trình sản xuất bao gồm: SO2, NOx, H2S, bụi quặng

apatit, hơi lưu huỳnh, CO, Flo đây là các khí độc, rất có hại cho sức khoẻ con người và môi trường.

• Dây chuyền sản xuất cũ, lạc hậu gây rò gỉ các hóa chất độc hại trên các đường ống dẫn và thiết bị

• Ô nhiễm tiếng ồn tại các khu cực máy nén khí, bơm

nước, bơm axit, quạt hút gió, máy sấy thùng quay, máy nghiền bi.

• Ô nhiễm nhiệt tại tác khu vực lò đốt, trao đổi nhiệt Nhiệt

độ khu vực này cao hơn nhiệt độ xung quanh rất nhiều

• Lượng khói thải, hơi nước thải ra môi trường quá nhiều, làm tăng khả năng hấp thụ nhiệt

và cản trở ánh nắng mặt trời chiếu xuống

khu vực xung quanh.

Có thể cảm nhận khá rõ mùi của khí Flo mỗi khi trời mưa hoặc vào buổi sáng ở khu vực dân cư xung quanh.

IV Quy trình sản xuất supe photphat tại nhà máy Lâm Thao

1 Quy trình sản xuất axit sunfuric (H2SO4)

Sơ đồ dây truyền sản xuất:

a Điều chế SO 2

• Ở đây nguyên liệu là quặng pirit FeS2, chứa khoảng 53.44% S và 46.56% Fe Trong quặng có lẫn nhiều tạp chất hàm lượng thực tế của S dao động trong

khoảng từ 30% đến 52%

• Quặng pirit thông thường có kích thước 50 –

200mm, vì vậy phải trải qua các công đoạn đập,

nghiền, sàng để có kích thước tiêu chuẩn nhỏ hơn hoặc bằng 3mm và lớn hơn 44μm.m

- Hạt quá to sẽ gây phản ứng không hoàn toàn,

- Hạt bé sẽ gây bụi và dễ bị kết khối ở nhiệt độ

cao

• Để quá trình đốt nguyên liệu đỡ tốn nhiệt, ta cần lọc bụi ngay từ giai đoạn đầu này dù sau giai đoạn này vẫn cần lọc bụi nữa

• Quặng phải được sấy khô để giảm hàm lượng ẩm, tránh tổn thất nhiệt trong quá trình đốt nguyên liệu

Các phản ứng hoá học trong quá

trình đốt nguyên liệu:

• Đối với quặng pirit:

4FeS 2 + 11O 2 -> Fe 2 O 3 + 8SO 2 + Q

2FeS2 -> 2FeS + S 2 (nhiệt độ vào khoảng 500ºC).

S 2 + 2O 2 ‑‑ -> 2SO 2

4FeS + 7O 2 -> 2Fe 2 O 3 + 4SO 2

• Qúa trình cháy của quặng không những chỉ xảy ra giữa pirit và Oxy mà còn xảy ra giữa các pha rắn:

FeS2 + 16Fe2O3 = 11Fe3O4 + 2SO2

FeS + 10Fe2O3 = 7Fe3O4 + SO2

FeS 2 + 5Fe 3 O 4 = 16FeO + 2SO 2

FeS + 3Fe 3 O 4 = 10FeO + SO 2

b Điều chế SO3

• SO 2 thu được sẽ được tinh chế, làm sạch thông qua một loạt các tháp rồi tiếp tục được oxy hóa để chuyển thành SO 3

trong hệ thống oxy hóa sunfurơ.

- Máy nén (1): Tạo áp lực đẩy hỗn hợp khí SO 2 và các tạp

chất vào hệ thống.

- Thiết bị lọc khí (2): Lọc sạch bụi và các tạp chất như SeO 2 ,

As 2 O 3 , SiF 4

- Thiết bị truyền nhiệt (3): Gia tăng nhiệt độ từ 230 - 240º

- Tháp tiếp xúc (4): Nhiệt độ tại đây tăng từ 413 - 418º,

cùng với sự xuất hiện của chất xúc tác V 2 O 5 xảy ra phản

ứng:

2SO 2 + O 2 = 2SO 3

- Thiết bị làm sạch bằng nước (5): Tiếp tục lọc bụi và các tạp chất của Asen, Telu và Flo.

- Thiết bị hấp thụ khí (6,7): Có chứa axit sunfuric ở nồng độ

và nhiệt độ cao, để hấp thụ các chất SeO 2 , As 2 O 3

- Thiết bị tách bọt (8): Loại bỏ các bọt khí để thu được khí

SO 3 sạch nhất

c Điều chế axit sunfuric

(H2SO4)

• Khí SO3 sau khi thu được từ các tháp làm sạch

được đưa đến tháp hấp thụ

• Hệ thống hấp thụ ở đây là hệ thống hấp thụ ngược chiều, H2SO4 thu được từ quá trình trước được đi qua thiết bị hấp thụ Sau khi đi qua ống thứ

nhất,nồng độ axit tăng đến 96%, sau lần thứ hai tăng đến 98,3%, sau lần thứ ba tăng đến 99,7%

• Phản ứng:

nSO3 + H2O = H2SO4 + (n-1)SO3

2 Quy trình sản xuất supe photphat

kép

Sơ đồ dây truyền sản xuất:

a Đập, nghiền gia công nguyên liệu

Apatit

• Thành phần của quặng đưa vào sản xuất supe

phải đảm bảo yêu cầu tạp chất thấp, hàm lượng

P2O5 cao.

• Cỡ hạt của quặng đảm bảo đạt lọt sàng 0,15mm hoặc nhỏ hơn.

• Độ ẩm không quá cao < 1%.

• Quặng sau khi khai thác về được đưa lên băng

tải, vào hệ thống máy nghiền để đảm bảo về

kích thước Quặng mịn được đưa xuống thùng

chứa, được sấy sơ bộ để đảm bảo đủ độ ẩm, qua

hệ thống cân để đảm bảo đủ khối lượng trước

khi cho xuống hệ thống trộn.

• Khi bắt đầu trộn axit với quặng phốt phát đầu tiên

phản ứng xảy ra trên bề mặt các hạt quặng phốt phát

có dư H2SO4 để tạo thành H3PO4 theo phản ứng:

c Trộn đảo hỗn hợp trong phòng

hóa thành

• Thùng hoá thành có vỏ ngoài được làm bằng thép, bên trong được đổ một lớp bê tông cốt thép dày 100mm chịu axit và lớp ngoài cùng cũng được phủ một lớp vữa điabat

• Bùn Supe từ thùng phản ứng liên tục chảy

xuống phòng hoá thành.Khi phòng hoá thành quay, khối Supe được cắt bằng dao cắt quay ngược chiều với phòng hoá thành rơi theo

ống trung tâm xuống băng tải chuyển ra kho ủ.

d Ủ, đảo, trộn supe photphat

• Supe và apatit sau khi ra khỏi phòng hóa thành

được máy đánh tung tung ra kho Rồi được các

cầu trục số múc đổ thành từng đống trong kho

Sau từ 2, 3 ngày tung supe vào kho supe còn chứa một lượng axit tự do 5-7% vì vậy cần tiếp tục đưa quặng apatit vào supe để thực hiện quá trình

trung hoà Sau 3 đến 4 ngày, supe tiếp tục được đảo trộn lần 2 ra cạnh khu vực sàng nghiền supe, sau 5 đến 8 ngày sau khi đảo trộn lần 2, sản phẩm supe lân đã đạt các tiêu chuẩn kỹ thuật công bố (P2O5 hữu hiệu, P2O5 tự do, H2O, gốc SO42-…) sẽ

được máy nâng múc đi sàng, nghiền, đánh tung

để tạo thành supe photphat thành phẩm

V.Giải pháp công nghệ:

• Phun ẩm trong giai đoạn phối trộn: Trong quá

trình phối trộn các loại nguyên liệu có thể phun

ẩm để tạo mầm hạt,cho công đoạn vê viên tạo hạt nhằm giảm thời gian tạo hạt nâng cao hiệu suất, giảm phát tán bụi.

• khống chế độ ẩm thích hợp: nếu độ ẩm của phối liệu quá cao trong quá trình tạo hạt sẽ gây kết

khối lớn, đồng thời phối liệu chở lên bết gây cản trở quá trình tạo hạt Khi phối liệu quá khô làm

cho khả năng kết dính giữa các hạt trở lên khó

khăn Do đó cần điều chỉnh độ ẩm thích hợp theo nghiên cứu thực tế độ ẩm tối ưu cho quá trình

này là từ 4-6% khi đó sẽ cho hiệu quả vê viên cao nhất.

V.Giải pháp công nghệ:

• Điều chỉnh độ nhớt chất kết dính(nước): điều chỉnh theo cách đơn giản nhất là thay đổi nhiệt độ của nước Khi nhiệt độ của nước càng cao thì thì độ nhơt càng giảm

có thể tận dụng nước nóng từ quá trình xử lý khí trong quá trình sấy nhằm tránh tiêu tốn năng lượng, giảm

lượng nước tiêu thụ, và nước thải.

• Thu hồi bui:bụi từ khí thải quá trình sấy, sàng và quá

trình làm nguội được thu hồi bằng cyclon, tiếp tục được thu hồi trong tháp hâp thụ kiểu sủi bọt làm nguyên liệu tuần hoàn về công đoạn tạo hạt.các hạt có kích thước dưới sàng(<2mm) được tuần hoàn lại công đoạn tạo hạt.

V.Giải pháp công nghệ:

Xử lý chất thải:

V.Giải pháp công nghệ:

• Xử lý khí thải

Nguồn gây ô nhiễm môi trường từ qui trình sản xuất trên chủ yếu là bui(bui nguyên liêu, bui sản phẩm) và khí như SO2,NO, CO,CO2…

Đối với khí thải, cần luôn luôn kiểm tra độ kín của đường ống dẫn khí đảm bảo không có sự rò gỉ khí, đồng thời

duy trì các điều kiện kỹ thuật để đạt độ chuyển hoá cao nhất.

Khí thải từ quá trinh sấy, làm nguội , tạo hạt được quạt hút

về hệ thống cyclon chùm để tách và thu hồi các hạt bụi

có kich thước lơn.

Bui lắng xuống đáy cyclon và định kì được tháo ra, khí thải có kích thước lớn tiếp tục được xử lý trong tháp hấp thụ kiểu sủi bọt.

V.Giải pháp công nghệ:

• Xử lý nước thải:

Nước thải phát sinh từ quá trình xử lý khí thải trong tháp hấp thụ , nước thải có chứa bụi được chứa trong bể lắng và được sử dụng tuần hoàn, đồng thời cung cấp cho quá trình phối trộn nguyên liệu và vê viên, tạo hạt.

Đề xuất phương pháp thu hồi axit trong

nước thải của các tháp rửa để tái sinh vì theo tính toán lượng axit tương đối cao nếu thu

hồi được sẽ bớt công đoạn trung hoà bằng

sữa vôi và tiết kiệm được một lượng axit lớn.

V.Giải pháp công nghê:

VI Giải pháp đo kiểm chất lượng

b Tại nhà máy sản xuất supe

photphat

• Lắp đặt máy đo nồng độ

CO, CO2 và máy đo bụi

cho ống khói của hệ

thống cung cấp nhiệt cho

máy trộn:

• Lắp đặt máy đo nồng độ bụi cho ống khói của kho ủ:

2 Lựa chọn các thiết bị đo

• Lựa chọn phương

pháp đo trực tiếp từ

các ống khói, trong

điều kiện nhiệt độ

không quá cao.

a Thiết bị đo nồng độ

bụi

Chọn thiết bị FW101 của

hãng SICK

• Ánh sáng xung quanh: Không ảnh hưởng

• Lớp bảo vệ: IP65 (NEMA 4X)

• Nguồn cung cấp: 90 - 260V AC; 47 - 63Hz,

• Khối xử lý: 24VDC

• Bộ phận thu phát: 24 V

• Công suất tiêu thụ tối đa: 12W

• Thiết bị kết nối: Tối đa 15W không có bộ làm

sạch khí

Vị trí lắp đặt tại các ống khói:

b Thiết bị đo nồng độ SO2

• Chọn thiết bị GM31 của hãng SICK

Sơ đồ kết nối:

c Thiết bị đo nồng độ CO, CO2

• Chọn thiết bị GM35 của hãng SICK:

Sơ đồ kết nối:

Nguyên tắc hoạt động chung:

• Phương pháp đo dựa vào sự phát tán rải rác ánh sáng

• Khi dòng khí chứa bụi được chiếu ánh sáng vào thì

các hạt bụi sẽ hấp thụ và tán xạ ánh sáng Dựa vào sự rải rác của các nguồn ánh sáng phản xạ lại để phân

tích nồng độ bụi

Nguyên tắc hoạt động:

VII Kết luận

• Ô nhiễm môi trường xung quanh nhà máy supe phốt phát và hóa chất Lâm Thao gây tác động xấu tới môi trường sinh thái tự nhiên, đặc biệt ảnh hưởng nghiêm trọng đến đời sống sản xuất và sinh hoạt của người dân huyện Thạch Sơn – Phú Thọ.

• Ô nhiễm môi trường làm gia tăng gánh nặng bệnh tật, tỉ lệ này

đang ngày càng gia tăng gây ảnh hưởng đến hoạt động phát triển kinh tế địa phương.

• Trong phạm vi bài tiểu luận em mới chỉ tìm hiều về các phương

pháp đo nồng độ bụi, nồng độ các khí CO, CO 2 , SO 2 , vẫn còn nhiều tác nhân gây ô nhiễm Trên thực tế diễn biến về chất lượng môi trường diễn ra nhiều phức tạp và khó kiểm soát nên cần có sự

quan tâm đồng bộ và giám sát của các cấp các ngành địa phương

để chất lượng môi trường tốt hơn.

Từ hiện trạng thực tế đề suất một

số kiến nghị sau :

• Kiến nghị đối với công ty supe phốt

phát và hóa chất Lâm Thao:

Thành lập đơn vị chuyên trách về môi trường, thực hiện nghiêm túc chế độ tự quan trắc, báo cáo môi

trường và các qui định liên quan đến môi trường

Tăng cường đẩy mạnh nâng cao kiến thức chuyên môn và cam kết của các lãnh đạo công ty trong việc thực hiện sản xuất sạch hơn, áp dụng tiến bộ trong

tự động hóa nhằm giảm ô nhiễm môi trường

Cần có một chính sách rõ ràng của công ty và

những ưu tiên đầu tư cho sản xuất sạch và kiểm soát môi trường

Cần nâng cao trách nghiệm thực hiện sản xuất

sạch, triết lý sản xuất sạch phải được đề cao trong nội bộ công ty là sự hợp nhất trong hoạt động

Kiến nghị đối với địa phương

Thực hiện đồng bộ việc qui hoạch xung quanh nhà máy, gắn với qui hoạch tổng thể phát triển kinh tế -

xã hội địa phương kết hơp chặt chẽ với việc bảo vệ môi trường.

Hoàn thiện cơ cấu tổ chức hệ thống quản lý môi

trường, dặc biệt chú ý việc phân cấp và phân công trách nhiệm rõ ràng cụ thể đối với các đơn vịtrong hệ thống quản lý môi trường.

Tăng cường thực hiện pháp luật bảo vệ môi

trường địa phương, chú trọng công tác kiểm tra giám sát chất lượng môi trường, tổ chức công bố thông tin

về môi trường hàng năm.