Ô nhiễm không khí ngành gốm sứ

Trong những năm gần đây, chúng ta không thể phủ nhận được sự phát triển vượt bậc của nền kinh tế cũng như khoa học kỹ thuật của thế giới. Nền công nghiệp thế giới đã đạt đến trình độ kỹ thuật cao, với nhiều thành tựu đáng ghi nhận. Cùng với sự phát triển ấy, mức sống của con người cũng được nâng cao và nhu cầu của con người cũng thay đổi. Bên cạnh sự phát triển thời hiện đại, làng quê Việt Nam còn lưu lại nhiều làng nghề đặc sắc, góp phần điểm tô cho sự đa dạng phong phú của nền văn hóa nước ta. Một trong những nghề cho ra đời nhiều sản phẩm tinh tế, sống động, ắp đầy màu sắc quê hương được lưu danh đó là sản xuất gốm sứ. Tuy nhiên hệ quả của quá trình sản xuất gốm sứ là một loạt các vấn đề về môi trường như trái đất nóng lên, ô nhiễm không khí, ô nhiễm nguồn nước, mực nước biển dâng hay biến đổi khí hậu. Ngày nay ô nhiễm không khí đang là một vấn đề đáng quan tâm của Việt Nam cũng như toàn thế giới. Vì vậy việc xử lý bụi và khí thải trong quá trình sản xuất gốm sứ là điều tất yếu phải có trong các khu công nghiệp, nhà máy để bảo vệ môi trường không khí.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA MÔI TRƯỜNG - TÀI NGUYÊN  MÔN Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ VÀ TIẾNG ỒN Đề tài: Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ DO NGÀNH SẢN XUẤT GỐM SỨ GVHD: Th.s Huỳnh Ngọc Anh Tuấn SVTH: Nhóm 05 – DH11MT 1.Phạm Văn Sang 11127334 2.Trần Anh Trung 11127242 3.Mã Văn Thành 11127195 4.Nguyễn Quan Phú 11127165 5.Lưu Minh Tuấn 11127248 6.Võ Thanh Bình 11127001 Ô nhiễm không khí từ ngành sản xuất gốm sứ Tháng 3/2014MỤC LỤC Trang 2 Ô nhiễm không khí từ ngành sản xuất gốm sứ CHƯƠNG I. MỞ ĐẦU I.1. Đặt vấn đề Trong những năm gần đây, chúng ta không thể phủ nhận được sự phát triển vượt bậc của nền kinh tế cũng như khoa học kỹ thuật của thế giới. Nền công nghiệp thế giới đã đạt đến trình độ kỹ thuật cao, với nhiều thành tựu đáng ghi nhận. Cùng với sự phát triển ấy, mức sống của con người cũng được nâng cao và nhu cầu của con người cũng thay đổi. Bên cạnh sự phát triển thời hiện đại, làng quê Việt Nam còn lưu lại nhiều làng nghề đặc sắc, góp phần điểm tô cho sự đa dạng phong phú của nền văn hóa nước ta. Một trong những nghề cho ra đời nhiều sản phẩm tinh tế, sống động, ắp đầy màu sắc quê hương được lưu danh đó là sản xuất gốm sứ. Tuy nhiên hệ quả của quá trình sản xuất gốm sứ là một loạt các vấn đề về môi trường như trái đất nóng lên, ô nhiễm không khí, ô nhiễm nguồn nước, mực nước biển dâng hay biến đổi khí hậu. Ngày nay ô nhiễm không khí đang là một vấn đề đáng quan tâm của Việt Nam cũng như toàn thế giới. Vì vậy việc xử lý bụi và khí thải trong quá trình sản xuất gốm sứ là điều tất yếu phải có trong các khu công nghiệp, nhà máy để bảo vệ môi trường không khí. I.2. Mục tiêu  Cung cấp kiến thức tổng quan ngành sản xuất gốm sứ  Phân tích đặc điểm, tính chất, tác động của khí thải và bụi trong quá trình sản xuất gốm sứ.  Đề ra những giải pháp ngăn ngừa và hạn chế lượng phát thải khí gây ô nhiễm môi trường từ ngành công nghiệp sản xuất gốm sứ. Trang 3 Ô nhiễm không khí từ ngành sản xuất gốm sứ CHƯƠNG II. TỔNG QUAN NGÀNH GỐM SỨ II.1. Lịch sử hình thành và đặc điểm của ngành gốm sứ Thuật ngữ "gốm sứ" có nguồn gốc từ tiếng Hy Lạp "Keramos 'có nghĩa là đốt cháy trái đất và được sử dụng để mô tả vật liệu của ngành công nghiệp đồ gốm. Nghiên cứu gần đây cho thấy rằng việc xử lý đất sét bắt đầu vào khoảng 19.000 năm trước Công nguyên. Đồ gốm lâu đời nhất được tìm thấy ở miền nam Nhật Bản khoảng giữa 8000 - 9.000 trước Công nguyên. Ngay từ năm 4000 trước Công nguyên gạch nung đã được sử dụng để xây dựng ngôi đền tháp, cung điện và và các công trình khác. Hơn 2000 năm trước, người La Mã truyền kỹ thuật sản xuất gạch vào khắp các nước ở châu Âu. Tại Ai Cập, các tấm gốm tráng men đã được sử dụngnhư bức tường trang trí cho các kim tự tháp từ 2600 năm trước Công nguyên và ở Trung Quốc, nghệ thuật làm gốm của Trung Quốc đã được biết đến từ 1000 năm trước Công nguyên. Ở Việt Nam, ông cha ta đã sản xuất được đồ gốm từ thời thượng cổ, cách đây 4500 năm. Vào thời đầu các vua Hùng chúng ta đã có gốm Phùng Nguyên, gò Mun (Vĩnh Phú) nung ở nhiệt độ 800 - 900 0 C, xương gốm bắt đầu được tinh luyện. Từ cuối đời Trần vào thế kỷ 14 bắt đầu hình thành làng gốm Bát Tràng nổi tiếng đến ngày nay. Thuật ngữ "gốm sứ" (sản phẩm gốm sứ) được sử dụng cho các vật liệu vô cơ (có thể một số chất hữu cơ), tạo thành các hợp chất phi kim loại và làm từ quá trình nung. Ngoài vật liệu dựa trên đất sét, gốm sứ ngày nay bao gồm các sản phẩm cómột phần nhỏ đất sét hoặc không phải đất sét. Gốm sứ có thể bằng thủy tinh hoặc không bằng thủy tinh, không tráng men hoặc tráng men. Quá trình nung gốm làm thay đổi nhiệt độ_ thời gian của các thành phần khoáng chất,thường tạo thành một hỗn hợp vật liệu mới. Tính chất đặc trưng của sản phẩm gốm bao gồm độ bền cao, chịu mài mòn, tuổi thọ lâu dài, không phản ứng hóa học và không độc hại, có khả năng chịu nhiệt và lửa. Các bước chính trong việc sản xuất các sản phẩm gốm sứ chủ yếu là dùng các thành phần nguyên liệu tạo sản phẩm cuối cùng. Trang 4 Ô nhiễm không khí từ ngành sản xuất gốm sứ II.2. Quy trình sản xuất gốm sứ Sơ đồ công nghệ: Hình 1: Sơ đồ công nghệ sản xuất gốm sứ Thuyết minh sơ đồ công nghệ: Tạo hình: Đất tinh được đưa vào khuôn và ban xoay để tạo hình. Rã khuôn: Sản phẩm sau tạo hình được quạt khô sau đó lấy ra khỏi khuôn và được chỉnh sửa lại lần nữa rồi đưa vào sấy. Sấy khô: Các sản phẩm sau khi rã khuôn sẽ được sấy khô bằng lò hơi đốt củi, một số sản phẩm có thể bỏ qua công đoạn này. Tráng men: Sau khi sấy khô, các sản phẩm được đưa vào tráng men. Men bột pha loãng với nước. Men sau khi pha chế tráng một lớp mỏng 0,1_0,3mm để gữ cho Trang 5 Ô nhiễm không khí từ ngành sản xuất gốm sứ sản phẩm khỏi bị tác động của acid, kiềm. Tăng tính chống thấm đồng thời còn trang trí sản phẩm. Qúa trình tráng men được thực hiện thủ công, sau đó dùng cọ trang trí hoa văn. Nung: Sau khi tráng men, sản phẩm được đưa vào lò nung, nung nhiệt độ từ 1300 đến 1500 oC trong 24h để tăng độ rắn chắc cho sản phẩm đồng thời giữ lớp men dính chặt lên bề mặt sản phẩm, sau đó ngưng hoạt động và để nguội sản phẩm tự nhiên trong 24h. KCS: Sau thời gian để nguội , sản phẩm được kiểm tra chất lượng. các sản phẩm không đạt yêu cầu được loại bỏ, chúng chiếm khoảng 3%, thường bị nứt. các sản phẩm đạt yêu cầu được đóng gói thành phẩm chờ xuất kho bán. Trang 6 Ô nhiễm không khí từ ngành sản xuất gốm sứ CHƯƠNG III. Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ NGÀNH SẢN XUẤT GỐM SỨ III.1. Vi khí hậu và tiếng ồn: III.1.1. Nguồn gốc phát sinh: - Tiếng ồn sinh ra từ sự di chuyển của phương tiện vận chuyển. Tiếng ồn cũng phát sinh từ các phương tiện, thiết bị và máy móc phục vụ sản xuất: hũ lô nghiền men, bàn xoay, xe nâng, xe kéo, máy bắn đinh, quạt máy công nghiệp, máy phát điện. - Nhiệt độ phát sinh từ lò hơi, lò gas. III.1.2. Tác động: Nhiệt độ cao sẽ làm tăng khả năng phát tán bụi. Làm việc ở nhiệt độ cao khiến cơ thể mất nước phải bổ sung nhiều nước làm dịch vị bị loãng gây mất cảm giác them ăn và ăn mất ngon, ảnh hưởng đến năng suất làm việc. Tiếp xúc với tiếng ồn có âm lượng lớn gây cảm giác đau đầu, chóng mặt, có thể nảy sinh cảm giác bực tức vô cớ, tâm thần bất ổn định. Ngoài ra còn che lấp tiếng nói, làm cho quá trình thong tin gặp khó khăn dẫn đến làm việc bị gián đoạn, ảnh hưởng tới chất lượng sản phẩm. III.2. Bụi III.2.1. Nguồn phát sinh, thành phần. Bụi sinh ra ở hầu khắp các giai đoạn trong quá trình sản xuất gốm sứ. Từ khâu vận chuyển, tạo hình, rã khuôn, sấy khô, tráng men, nung.  Ở khâu chuẩn bị vật liệu: Bụi phát sinh từ các vật liệu thô được sử dụng trong việc chuẩn bị nguyên liệu để sản xuất sản phẩm. Thành phần chủ yếu là các hạt đất sét, thạch anh, fenspat và cacbonat. Trong nghiền khô, tốc độ dòng thải là 6 Nm 3 không khí/kg và nồng độ bụi nằm ở khoảng 50g bụi/kg nguyên liệu thô. Trong nghiền ướt, bụi trong khí thải giảm đáng kể so với phương pháp khô. Tốc độ dòng thải tương tự trước đó tức là 6 Nm 3 không khí/kg với nồng độ bụi khoảng 15g bụi/kg nguyên liệu thô.  Ở khâu ép khuôn và tạo hình: Trang 7 Ô nhiễm không khí từ ngành sản xuất gốm sứ Bụi phân tán trong môi trường là do nguyên liệu được vận chuyển từ các thùng chứa đến các phễu nạp cho máy ép nén, hoạt động ép nén (nạp nguyên liệu), làm sạch hoặc gia công phôi. Trong việc hình thành các mảnh bằng cách ép nén, tốc độ dòng chảy phát thải khoảng 5 Nm 3 không khí/kg và nồng độ bụi nằm ở khoảng 7 g/kg.  Ở khâu sấy khô: Bụi tồn tại ở dạng các hạt phân tán particulates dust (P v ) được tìm thấy trong khí thải máy sấy. Chúng là kết quả của các hạt bụi dính vào gạch vỡ trong máy sấy được lôi kéo ra từ khí đốt. Nồng độ bụi trong dòng khí này là vừa phải.  Ở khâu tráng men: Bụi được phát tán trong các hoạt động nghiền hoặc nghiền hoặc pha trộn các thành phần tạo nên công thức của men; làm sạch sản phẩm mộc; làm sạch men thừa từ các mép của sản phẩm hoặc thổi cho men khô bằng khí nén. Bụi phát sinh trong tráng men và chuẩn bị men được đặc trưng bởi sự hiện diện của các hợp chất exhibiting network forming cations (silicon, bo, zirconi, vv…), các hợp chất exhibiting network modifying cations (natri, kali, chì, lithium, bari, canxi, magiê, kẽm, vv…) và các hợp chất exhibiting intermediate cations (nhôm,…). Các đặc tính lý hóa lượng khí thải này là rất khác nhau bởi vì sự đa dạng lớn các loại men được sử dụng. Trong trường hợp này, tốc độ dòng thải ra xung quanh không khí là 5 Nm 3 không khí/kg và hạt lơ lửng vảo khoảng 0,5 g bụi/kg men.  Ở khâu nung: Bụi tồn tại ở dạng các hạt phân tán particulates dust (P v ). Các hạt phân tán này được tìm thấy trong quá trình phát thải bụi khô đến từ bụi bị lôi cuốn. Bụi trong khí thải lò hơi có kích thước hạt từ 500 µm tới 0,1 µm, nồng độ dao động trong khoảng từ 200-500 mg/m 3 .  Phân phối: Bụi sinh ra từ quá trình vận chuyển của phương tiện giao thông. III.2.2. Đặc tính Bụi trong sản xuất gốm sứ có tính chất nổi bật nhất là dễ thấm nước. III.2.3. Tác động Trang 8 Ô nhiễm không khí từ ngành sản xuất gốm sứ Bụi trong sản xuất gốm sứ có khả năng gây các bệnh về đường hô hấp, viêm phổi, hen suyễn… cho công nhân trực tiếp làm việc trong phân xưởng III.3. Khí thải III.3.1. Nguồn phát sinh Khí thải phát sinh từ nhiều khâu trong quá trình sản xuất: từ khâu sấy, khâu nung, tráng men và vận chuyển nguyên vật liệu, hàng hóa. Tùy thuộc vào nguyên liệu dùng để sản xuất và thành phần nhiên liệu sử dụng sẽ phát thải nhiều loại khí thải có thành phần khác nhau. III.3.2. Thành phần, tính chất, nồng độ  Sấy khô Các chất sau được xác định: các hạt lơ lửng suspended dust(Ps), nitơ oxit (NO), carbon dioxide (CO 2 ) và oxy (O 2 ). Nồng độ CO là rất thấp, vì việc sử dụng rộng rãi của khí tự nhiên trong quá trình này đã làm giảm khả năng gây ô nhiễm các chất đáng kể trong nguồn phát thải này. Nhiệt độ thấp thường được sử dụng trong các cơ sở (<300 ° C) cản trở nitơ oxit (NO) hình thành trong quá trình này.  Nung Khí thải gây ô nhiễm không khí thường gây ra chủ yếu ở khâu nung. Trang 9 Ô nhiễm không khí từ ngành sản xuất gốm sứ Lò hơi sử dụng dầu DO để đốt: quá trình đốt sẽ phát sinh các khí thải như: CO, SO2, NO. Nhiệt độ khí thải là 200oC thì lượng khí thải đốt cháy 1kg dầu là 38,6 m3, lưu lượng phát sinh là 1,3m3/s. Lò hơi sử dụng than củi: Thành phần ô nhiễm chủ yếu là bụi và CO. Bụi trong khí thải lò hơi có kích thước từ 500 đến 0,1, nồng độ bụi và CO tùy thuộc vào chất lượng củi đốt và cách thức vận hành lò. III.3.3. Tác động CO ở nồng độ khoảng 5ppm có thể bị đau đầu, chóng mặt. ở những nồng độ từ 10ppm đến 250ppm có thể tổn hại đến tim mạch, thậm chí tử vong. SO2 gây kích thích mạnh, làm giảm thị lực, gây ra những chứng bện về đường hô hấp và suy tim. Tác động lên vật liệu xây dựng và công trình kiến trúc, làm thay đổi màu sắc và tính chất của vật liệu, ăn mòn kim loại. Trang 10 [...]... thế giới Sản xuất gốm sứ là một trong những ngành sản xuất thiết yếu nhưng gây ra sự ô nhiễm môi trường Như vậy bài tiểu luận đã khái quát được tầm quan trọng và những kiến thức tổng quan về ngành công nghiệp sản xuất gốm sứ Phân tích được sụ phát sinh khí thải gây ô nhiễm trong quá trình sản xuất gốm sứ và đề ra một số công nghệ hạn chế lượng khí phát thải gây ô nhiễm môi trường không khí TÀI LIỆU THAM... hiện trạng môi trường và đề xuất các giải pháp kiểm soát ô nhiễm tại Công ty TNHH Gốm sứ Minh Phát : Chuyên ngành Quản lý Môi trường & Du lịch Sinh thái / ; Huỳnh Ngọc Anh Tuấn, hg.d - Tp.Hồ Chí Minh : Trường Đại học Nông Lâm Tp Hồ Chí Minh, 2012 Trang 19 Ô nhiễm không khí từ ngành sản xuất gốm sứ 7 Báo cáo chuyên đề : Báo cáo đánh giá tác động môi trường Nhà máy sản xuất gốm sứ cao cấp Công ty TNHH... Trần Ngọc Chấn, Ô nhiễm không khí và xử lý khí thải, tập 1, tập 2, tập 3, 2004, NXB Khoa học – Kỹ thuật 2 TS Nguyễn Văn Dũng, Giáo trình công nghệ sản xuất gốm sứ, trường Đại Học Bách Khoa, 2005 3 Trịnh Thị Thanh - Đồng Kim Loan Giaos trình công nghệ môi trường 4 TS Đinh Xuân Thắng, Ô nhiễm không khí, 2003, NXB Khoa học – Kỹ thuật 5 TS Lâm Minh Triết, Giaó trình bảo vệ môi trường không khí, https://www.google.com.vn/search?.. .Ô nhiễm không khí từ ngành sản xuất gốm sứ NO2 kích thích mạnh dến đường hô hấp, tác động đến thần kinh và phá hủy mô tế bào phổi, làm chảy nước mũi và viêm họng.CHƯƠNG IV CÔNG NGHỆ XỬ LÝ KHÍ THẢI NGÀNH SẢN XUẤT GỐM SỨ IV.1 Đề xuất giải pháp xử lý bụi trong sản xuất gốm sứ: IV.1.1 Lọc túi vải Túi lọc được thiết kế cho nguồn phát thải... về nguyên tắc cũng có thể sử dụng để sấy đồ gốm Những lợi thế và bất lợi được liệt kê ở trên trong quá trình nung cũng có hiệu lực cho quá trình Trang 17 Ô nhiễm không khí từ ngành sản xuất gốm sứ sấy khô với lò vi sóng Sự áp dụng năng lượng vi sóng trong quá trình làm khô không áp dụng cho các sản phẩm phức tạp, có hình dạng mỏng IV.6.3 Tận thu nhiệt từ khí xả lò nung để tái sử dụng trong máy sấy... pha khí và các chất phản ứng diễn ra, sản phẩm phản ứng thường được tách ra từ khí dòng bởi một hệ thống tách các hạt bụi lơ lửng Hiệu quả của các hóa chất khác nhau được sử dụng để bắt giữ flo trong dòng khí phụ thuộc vào nhiều yếu tố Sau đây là các yếu tố đặc biệt được nhấn mạnh: -Nồng độ flo trong dòng khí - Thời gian tiếp xúc giữa khí và hóa chất Trang 15 Ô nhiễm không khí từ ngành sản xuất gốm sứ. .. bầu khí của lò là kỹ thuật khó khăn mà đạt được, cụ thể là lượng nước này được tạo ra trong quá trình đốt cháy các nhiên liệu hóa thạch sử dụng làm nóng lò Việc tạo thành nước có thể ngăn ngừa bằng cách làm nóng lò gián tiếp với đốt nóng ống bức xạ bằng khí đốt Với ứng dụng này trong công nghiệp sản xuất gốm sứ, ống đốt bức xạ được làm từ silicon Trang 16 Ô nhiễm không khí từ ngành sản xuất gốm sứ cacbua... bộ trao đổi nhiệt với không khí ngoài trời Vải túi được thiết kế phụ thuộc bởi nhiệt độ của khí được xử lý, và vải có thể có nhiều ethylene tetraflorua (Teflon hoặc gorotex), polyamide thơm (tefloned nomex), polyester (Dracon), acrylic (dralon T) hoặc vật liệu polyamide Trang 13 Ô nhiễm không khí từ ngành sản xuất gốm sứ Một túi lọc cho phép xử lý được nồng độ flo trong dòng khí thải nhỏ hơn 5 mg/Nm3... trong dòng khí xử lý ít hơn 30 mg/Nm3 Trang 12 Ô nhiễm không khí từ ngành sản xuất gốm sứ  Giai đoạn nung Thiết kế túi lọc cho nguồn phát thải này đặc biệt phải tính đến nhiệt độ cao của khí được xử lý Điều này thực tế sẽ ảnh hưởng đến hoạt động túi lọc và các loại túi được sử dụng Khí thải từ lò nung được rút ra những túi lọc, như thể hiện trong hình 1 Ca(OH)2 hoặc NaHCO3 được phun vào dòng khí thải... Như trong làm sạch khí khô, hệ thống hoạt động phụ thuộc vào các hóa chất được sử dụng để bắt giữ flo IV.4 Lọc tĩnh điện Khí thải từ lò nung được rút ra hệ thống lọc tĩnh điện, như thể hiện trong hình 2 Tất cả các khía cạnh liên quan đến các chất phản ứng và việc sử dụng chúng cũng tương tự như trong việc làm sạch với các bộ lọc túi Trang 14 Ô nhiễm không khí từ ngành sản xuất gốm sứ Hệ thống này có . vải có thể có nhiều ethylene tetraflorua (Teflon hoặc gorotex), polyamide thơm (tefloned nomex), polyester (Dracon), acrylic (dralon T) hoặc vật liệu polyamide. Trang 13 Ô nhiễm không khí từ. xác định: các hạt lơ lửng suspended dust(Ps), nitơ oxit (NO), carbon dioxide (CO 2 ) và oxy (O 2 ). Nồng độ CO là rất thấp, vì việc sử dụng rộng rãi của khí tự nhiên trong quá trình này đã làm. độ xoáy rối của dòng trong khu vực phản ứng. Các chất phản ứng thường được sử dụng để bắt giữ flo là hydroxit canxi Ca (OH) 2 và sodium bicarbonate NaHCO 3 , t o thành canxi và natri florua