KHẢO SÁT HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ KHU VỰC NHÀ MÁY SẢN XUẤT XI MĂNG HÒN CHÔNG TẠI KIÊN LƯƠNG (KIÊN GIANG) – ĐỀ XUẤT CÁC BIỆN PHÁP GIẢM THIỂU Ô NHIỄM

GIỚI THIỆU NHÀ MÁY VÀ CÔNG TÁC BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG NHÀ MÁY ĐANG THỰC HIỆN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁN CÔNG TÔN ĐỨC THẮNG KHOA MÔI TRƯỜNG & BẢO HỘ LAO ĐỘNG

THIỂU Ô NHIỄM

GVHD: TS NGUYỄN QUỐC BÌNH

SVTH: PHẨM QUỐC THIỆN

LỚP: 06MT1N MSSV: 610133B

NIÊN KHÓA: 2002 – 2006

TP HỒ CHÍ MINH THÁNG 12 NĂM2006

Chương 1: MỞ ĐẦU

Chương 2: GIỚI THIỆU NHÀ MÁY VÀ CÔNG TÁC BẢO VỆ

MÔI TRƯỜNG NHÀ MÁY ĐANG THỰC HIỆN

Chương 3: HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ KHU

VỰC NHÀ MÁY SẢN XUẤT XI MĂNG HÒN CHÔNG

Chương 4: NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP GIẢM THIỂU

Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG CHO NHÀ MÁY XI MĂNG HÒN

CHÔNG

Chương 5: ĐỀ XUẤT LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NOx

CHO NHÀ MÁY XI MĂNG HÒN CHÔNG

1.1 Tính cần thiết của đề tài 1.2 Mục tiêu nghiên cứu

1.3 Nội dung nghiên cứu chính

1.4 Phương pháp nghiên cứu chính

1.5 Giới hạn phạm vi nghiên cứu 1.6 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

Chương 1: MỞ ĐẦU

Chương 2: GIỚI THIỆU NHÀ MÁY VÀ CÔNG TÁC BẢO VỆ

MÔI TRƯỜNG NHÀ MÁY ĐANG THỰC HIỆN

2.1 Thông tin chung về nhà máy

Nhà máy xi măng Hòn Chông, đặt tại xã Bình An, huyện

Kiên Lương, tỉnh Kiên Giang, nhà máy chuyên sản xuất clinker với công suất 4.000 tấn/ngày, đáp ứng 1,4 triệu tấn xi măng (Ordinary Portland Cement – OPC) chất lượng cao/năm

2.2 Công nghệ và Quy trình sản xuất của nhà

máy

Đá vôi Đất sét Cát Đá đỏ Đá vôi chất lượng cao

Cân định lượng

Trộn chung theo

tỷ lệ thích hợp

Kho tồn trử ĐV/ĐS

Phân tích online bằng thiết bị PGNA

Phiểu ĐV/ĐS Cân định lượng Máy nghiền bột sống

Kho cát

Cân định lượng

Kho đá đỏ

Phiểu đá đỏ

Cân định lượng

Bột liệu sống

Silô chứa bột liệu sống

Tháp trao đổi nhiệt,

Lò quay, Làm lạnh Clinker

Clinker Clinker silô Phiểu clinker Cân định lượng Máy nghiền xi măng

Thạch cao

Kho thạch cao

Phiểu thạch cao

Cân định lượng Xuất tàu đi cát lái

2.3 Lưu trữ và sử dụng các loại hóa chất, nhiên liệu, nguyên liệu thô

Bảng 2.1 Khối lượng các loại nhiên liệu sử dụng và tồn trữ

TT Loại nhiên liệu Mục đích sử dụng Tính chất hóa lý (tấn/năm)Sử dụng Dự trữ (tấn)

1 Than đá clinkerNung Rắn, cháy được 150.000 16.000

2 Dầu HFO Máy phát điện Lỏng, dễ bắt cháy 40.000 5.000

3 Dầu DO, xăng Xe chuyên dụng Lỏng , dễ bắt cháy 500 50

Bảng 2.2 Khối lượng các loại nguyên vật liệu, hóa chất chính sử dụng, tồn trữ

TT

Loại nguyên liệu

Sử dụng trong quá

trình Tính chất hóa lý (tấn/năm)Sử dụng Dự trữ (tấn)

1 Đá vôi Sản xuất clinker Chất rắn, không cháy 1.700.000 20.000

2 Đất sét Sản xuất clinker Chất rắn, không cháy 200.000 10.000

3 Laterite Sản xuất clinker Chất rắn, không cháy 30.000 10.000

4 Cát Sản xuất clinker Chất rắn, không cháy 40.000 4.000

5 Gypsum Nghiền xi măng Chất rắn, không cháy 100.000 10.000

6 Thuốc nổ Khai thác đá Chất rắn, dễ cháy nổ 300 30

Bảng 2.4 Tải lượng chất ô nhiễm không khí do đốt nhiên liệu

TT Chất ô nhiễm Hệ số tải lượng, kg/tấn nhiên liệu Lượng nhiên liệu sử dụng, tấn/năm Tổng tải lượng, tấn/năm Nhà máy phát điện

2.5.1 Hệ thống thiết bị giảm thiểu khí thải

Đặc điểm các nguồn khí thải chính ứng với các hệ thống

xử lý khí thải

- Đã lắp đặt thiết bị công nghệ phản ứng không xúc tác chọn

lọc (SNCR) để kiểm soát nồng độ phát thải NOx tại nguồn

-Lò nung clinker, xử lý bụi bằng thiết bị tách lọc bụi tĩnh điện

- Máy nghiền và sấy than, sử dụng hệ thống lọc bụi tay áo

- Hai máy nghiền xi măng, sử dụng thiết bị lọc bụi tay áo

- Hệ thống làm nguội clinker, hồi lưu nhiệt cho lò tiền nung, xử

lý bụi bằng thiết bị lọc bụi tĩnh điện

-Nhà máy phát điện có 6 tổ máy công suất 5,5 MW/tổ máy,

sử dụng dầu HFO có hàm lượng lưu huỳnh 1,5 – 2,5% S Khu vực này có 6 ống khói, chia làm 2 cụm, mỗi cụm 3 ống khói

Hệ thống vận chuyển nguyên vật liệu đá, sét từ các mỏ

khai thác vào Nhà máy cũng như xi măng ra cảng xuống tàu đều là băng tải có mái che kín Nguyên vật liệu và các sản

phẩm như: xi măng, clinker đều được tồn trử trong kho kín

Chương 3: HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ KHU

VỰC NHÀ MÁY SẢN XUẤT XI MĂNG HÒN CHÔNG

3.1 Các thông số môi trường không khí cần khảo sát

Không khí xung quanh bao gồm các thông số: Bụi tổng, SO2, NOx, CO, độ ồn, độ ẩm, nhiệt độ, tốc độ gió

Nguồn khí thải bao gồm các thông số: Bụi tổng, SO2, NOx,

CO, NO2, CO2, O2, nhiệt độ

Kiểm tra độ ồn trên một số điểm trên đường biển giáp ranh với nhà máy

3.2 Các phương pháp lấy mẫu

3.2.1 Các phương pháp đo đạc và lấy mẫu

3.2.1.1 Mẫu không khí xung quanh

-Độ ẩm, nhiệt độ và tốc độ gió

- Độ ồn

- Bụi tổng cộng

-Dioxit lưu huỳnh (SO2)

- Khí dioxit nitơ (NO2)

- Cacbon monoxit (CO)

3.2.1.2 Các thông số nguồn thải

- Bụi tổng cộng

- Khí thải:

3.3 Kết quả đo đạc & phân tích mẫu: (được khảo sát từ ngày 15 đến ngày 19 tháng 11 năm 2006)

3.3.1 Chất lượng không khí xung quanh

Bảng 3.2 Các yếu tố vi khí hậu khu vực nhà máy

TT Ký hiệu mẫu đo

Các yếu tố vi khí hậu Nhiệt độ

Bảng 3.3 Mức áp suất ồn khu vực nhà máy

TT Ký hiệu mẫu đo

Độ ồn tích phân trung bình (dBA)

3.3.3 Khí thải từ các nguồn sản xuất xi măng

Chương 4: NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP GIẢM THIỂU Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG CHO NHÀ MÁY XI MĂNG

HÒN CHÔNG

Hầu hết các chất gây ô nhiễm không khí của nhà máy đều đạt tiêu chuẩn môi trường nhưng phát thải tại nguồn của ống khói lò nung (Kiln Stack), máy nghiền than (Coal mill), ống khói của nhà máy phát điện đều có hàm lượng NOx vượt mức tiêu chuẩn 5939-1995 (B)

Vì vậy cần thiết phải xây dựng hệ thống xử lý NOx để nâng cao công tác bảo vệ môi trường cho nhà máy

4.1 Tổng quan các phương pháp xử lý NOx

4.1.1 Phương pháp hấp phụ

Hấp phụ là quá trình phân ly khí dựa trên các ái lực của một số chất rắn đối với một số loại khí có mặt trong hỗn hợp khí nói chung và trong khí thải nói riêng, trong quá trình đó, các phân

tử khí thải bị giữ lại trên bề mặt của vật liệu rắn Vật liệu rắn được sử dụng trong quá trình này được được gọi là chất hấp

phụ, còn chất khí bị giữ lại trong quá trình này gọi là chất bị

hấp phụ

NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NOx CHO NHÀ MÁY XI MĂNG HÒN CHÔNG

4.1.2 Phương pháp hấp thụ

Hấp thụ là phương pháp dựa trên cơ sở của quá trình truyền khối, nghĩa là phân chia hai pha Phụ thuộc vào tương tác giữa chất hấp thụ và chất bị hấp thụ trong pha khí

Phương pháp hấp thụ được chia ra làm hai loại: hấp thụ vật lý

4.1.3 Xử lý NOx bằng phương pháp xúc tác và nhiệt

Bản chất của quá trình xúc tác là để làm sạch khí và thực hiện các tương tác hóa học nhằm chuyển hóa chất độc thành sản phẩm khác với sự có mặt của chất xúc tác đặc biệt Chất xúc tác không làm thay đổi mức năng lượng của các phân tử chất tương tác và không làm dịch chuyển cân bằng phản ứng đơn giản Vai trò của chúng là làm tăng vận tốc tương tác hóa học

Chương 5: ĐỀ XUẤT LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NOX

CHO NHÀ MÁY XI MĂNG HÒN CHÔNG

5.1 Công nghệ kiểm soát NOx tại nguồn nhà máy đang

áp dụng

Nguyên tắc áp dụng để giảm NOx là phản ứng hóa học giữa NOx tạo ra trong suốt quá trình đốt và Amonia (NH3) ở dạng khí tại nhiệt độ 800 – 1100oC, như sau:

4NO + 4NH3 + O2 4N2 + 6H2O→ 4N2 + 6H2O

6NO2 + 8NH3 7N2 + 12H2O→ 4N2 + 6H2O

ure Urea

solution storage

To stack

Atomizing fluid

Dilution water

Hình 5.1 Sơ đồ khối công nghệ SNCR để giảm khí NOx từ nguồn thải

5.2 Lựa chọn công nghệ xử lý NOx cho ống khói lò

Công nghệ SNCR là công nghệ tiên tiến Vì vậy đối với ống khói lò nung không cần thiết phải lắp đặt hệ thống xử lý khác

mà chỉ cần bảo dưỡng lại công nghệ đã được áp dụng Với

công nghệ này phát thải NOx có thể giảm xuống 800 mg/Nm3

5.3 Lựa chọn công nghệ xử lý NOx cho ống khói máy phát điện

Khí thải máy phát điện có nhiệt độ khá cao 306 – 343oC

Chính vì vậy việc lựa chọn công nghệ xử lý phù hợp cần phải chú ý đến khả năng chịu nhiệt của thiết bị cũng như nhiệt

phản ứng của các dung môi dùng để xử lý NOx Và hiệu suất

xử lý phải cao lên đến 72%

Bên cạnh đó phát thải SO2 của nhà máy phát điện cũng

vượt tiêu chuẩn 3,0 đến 3,8 lần nên ta có thể áp dụng biện

pháp xử lý bằng tháp hấp thụ đồng thời SO2 và NOx bằng

dung dịch NaOH và Na2CO3 tháp hấp thụ cũng có thể dùng

tháp đệm, vật liệu đệm phải chịu được nhiệt độ cao và không

bị ăn mòn bởi dung dịch hấp thụ Tốt nhất nên chọn vật liệu

đệm làm bằng sứ, khi đó thân tháp cần được gia cố chắc chắn

vì vật liệu đệm bằng sứ tương đối nặng Khí thải cần được làm giảm nhiệt độ trước khi đi vào hệ thống xử lý

Thiết bị bay hơi Thiết bị lọc Thiết bị truyền nhiệt

Thiết bị làm nguội khí Thiết bị phản ứng

Thải ra môi trường

Hình 5.2 Sơ đồ công nghệ của quá trình khử NOx bằng Amoniac

Có thể tận dụng nhiệt độ cao của khí thải từ máy phát điện

để lắp đặt hệ thống xử lý NOx bằng phương pháp xúc tác có

chọn lọc NOx sẽ bị khử bằng amoniac với xúc tác nhôm -

vanadi

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

KẾT LUẬN

- Đối với môi trường không khí xung quanh

- Đối với khí thải của nguồn thải

Tại ống khói lò nung (Kiln Stack) và ống khói máy

nghiền và sấy than (Coal mill) có hàm lượng NOx vượt

tiêu chuẩn phát thải cho phép theo tiêu chuẩn tương

ứng

- Đối với khí thải máy phát điện:

Nhà máy phát điện sử dụng nhiên liệu là dầu HFO, nhiệt

độ khói thải khá cao, các phát thải hầu hết đều cao, phát thải SO2 và NOx đều vượt tiêu chuẩn phát thải tương

ứng

KIẾN NGHỊ:

Cần tiến hành bão trì, tu bổ hệ thống xử lý NOx của ống khói

lò nung (Kiln Stack) để giảm nồng độ phát thải NOx, đảm bảo tiêu chuẩn môi trường tương ứng

Hai cụm ống khói Nhà máy phát điện cần phải lắp đặt hệ

thống xử lý NOx nhằm đảm bảo tiêu chuẩn phát thải tương

ứng và góp phần bảo vệ môi trường tốt hơn

Bên cạnh đó nhà máy cần thường xuyên bảo trì các thiết bị xử

lý bụi, thay các tay áo, bão dưỡng máy móc nhằm hạn chế các chất độc hại phát thải ra môi trường

Chuyển sang sử dụng điện của lưới điện Quốc gia Không chạy máy phát điện cũng là biện pháp tốt để giảm phát thải của các chất ô nhiễm vào môi trường

Duy trì công tác giám sát môi trưòng không khí định kỳ hằng năm

TÀI LIỆU THAM KHẢO

- Hoàng Kim Cơ & CTV Kĩ thuật Môi trường NXB Khoa học Kĩ thuật Hà Nội 200.

- Lê Huy Bá Môi trường NXB Đại học Quốc gia Tp Hồ Chí Minh 2000.

- Lê Văn Khoa Môi trường và Ô nhiễm NXB Giáo dục 1995.

- Nguyễn Văn Phước Quá trình và thiết bị trong công nghệ hóa học, Tập 13 – Kỹ

thuật xử lý chất thải công nghiệp Trường Đại học Kỹ thuật TP Hồ Chí Minh.

- Nhiều tác giả Sổ tay quá trình và thiết bị công nghệ hóa chất, Tập 1 NXB Khoa

học kỹ thuật Hà Nội 1992.

- Nguyễn Quốc Bình & CTV Các phương pháp phân tích chất ô nhiễm trong không

khí xung quanh Phòng giám sát và khống chế ô nhiễm không khí – Viện Kỹ thuật

Nhiệt đới và Bảo vệ Môi trường.

- Nguyễn thị Ngọc Giao Nghiên cứu hiện trạng phát thải NOx từ các nguồn đốt - đề

xuất các giải pháp xử lý NOx phù hợp Khoá luận tốt nghiệp Trường Đại học Khoa

học Tự nhiên 2006.

- Phạm Ngọc Đăng Môi trường không khí, NXB Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội 2003.

- Trương Cam Bảo Từ điển Môi trường Anh – Việt và Việt – Anh NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội 1995

- Viện Kỹ thuật Nhiệt đới và Bảo vệ Môi trường Kết quả giám sát môi trường nhà

máy xi măng Hòn Chông Tháng 04 năm 2006.

CHÚC SỨC KHOẺ ĐẾN THẦY CÔ VÀ

LỄ BẢO VỆ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THÀNH CÔNG TỐT ĐẸP!