đồ án công trình không khí Nhà máy chế biến thức ăn gia súc Long Châu

1.2 Mục Tiêu- Tính toán lưu lượng khí thải sinh ra từ Nhà máy chế biến thức ăn gia súc Long Châu - Tính toán và thiết kế tháp rỗng làm nguội khí và lọc bụi và đạt yêu cầu tiêu chuẩn Việt

1.2 Mục Tiêu

- Tính toán lưu lượng khí thải sinh ra từ Nhà máy chế biến thức ăn gia súc Long Châu

- Tính toán và thiết kế tháp rỗng làm nguội khí và lọc bụi và đạt yêu cầu tiêu chuẩn Việt Nam về không khí xung quanh (QCVN 05:2009/ BTNMT), TCVN 4880-89

- Phương pháp thực hiện

• Phương pháp thu thập số liệu

Thu thập số liệu từ DTM “Dự án xây dựng nhà máy chế biến thức ăn gia súc Long Châu” về các chỉ tiêu khí thải và các loại khí thải để đảm bảo cho quá trình tính toán chính xác

2.1.2 Phân loại bụi

+ Bụi tự nhiên (bụi do động đất, núi lửa…)

+ Bụi thực vật (bụi gỗ, bông, bụi phấn hoa…)

+ Bụi động vật, người (trên lông, tóc…)

+ Bụi nhân tạo (nhựa hóa học, cao su…)

+ Bụi kim loại (sắt, đồng, chì…)

+ Bụi hỗn hợp (do mài, đúc…)

2.2 Ảnh hưởng của ô nhiễm bụi

2.2.1 Ảnh hưởng đến con người

- Bụi vào phổi gây kích thích cơ học và phát sinh phản ứng cơ hóa phổi gây nên những

bệnh hô hấp Những hạt bụi có kích thước nhỏ hơn 10 có thể được giữ lại trong phổi

Tuy nhiên nếu những hạt bụi này có đường kích nhỏ hơn 1 thì nó được chuyển đi như các

khí trong hệ thống hô hấp Khi có tác động củacuar các hạt bụi tới mô phổi,đa số xảy ra các

hư hại sau đây:

- Viêm phổi: làm tắc nghẽn các phế quản,từ đó làm giảm khả năng phân phối khí

- Khí thủng phổi: phá hoại các túi phổi từ đó làm giảm khả năng trao đổi khí oxy và CO2

- Ung thư phổi: phá hoại các mô phổi, làm tắc nghẽn sự trao đổi giữa máu và tế bào,làm ảnh hưởng khả năng của máu trong hệ thống tuần hoàn Từ đó kéo theo một số vấn đề đáng lưu ý ở tim, đặc biệt là lớp khí ô nhiễm có nồng độ cao

Các bệnh khác do bệnh gây ra

- Bệnh ở đường hô hấp: tùy theo nguồn gốc các loại bùi mà gây ra các bệnh viêm mũi, họng, khí, phế quản khác nhau Bụi hữu cơ như bông sợi, gai, làm dính vào niêm mạc gây viêm phù thủng, tiết nhiều niêm dịch Bụi vô cơ rắn, cạnh sắc nhọn, ban đầu thường gây viêm mũi, tiết nhiều niêm dịch làm hít thở khó khăn, lâu ngày có thể teo mũi, giảm chức năng giữ, lọc bụi, làm bệnh phổi nhiễm bụi dễ phát sinh

- Bệnh gây ngoài da: bụi tác động đến các tuyến nhờn làm cho khô da, phát sinh các bệnh về da

- Bệnh gây tổn thương mắt: do không có kính phòng hộ, bụi bắn vào mắt gây kích thích màng tiếp hợp, viêm mi mắt, sinh ra mộng mắt, nhài mắt… ngoài ra bụi còn có thể làm giảm thị lực, bỏng giác mạc, thậm chí gây mù mắt

- Bệnh tiêu hóa: bụi đường, bột có thể làm sâu răng, làm hỏng men răng Bụi kim loại

có thể làm tổn thương niêm mạc dạ dày, gây rới loạn tiêu hóa

2.2.2 Ảnh hưởng đến thực vật

Nhìn chung, bụi không có nguy hại gì đến thực vật trừ khi chúng có tính ăn mòn cao hoặc chúng lắng đọng quá nhiều Bụi bám quá nhiều trên vỏ hoa quả, cây củ là nguyên nhân làm giảm chất lượng của các loại sản phẩm này, đồng thời cũng làm tăng chi phí để làm sạch chúng Bụi lắng trên lá còn ảnh hưởng đến khả năng quang hợp của cây Bụi lắng đọng làm lấp đầy những lỗ khí khổng, bao xung quanh những hạt diệp lục thu ánh sang cần cho quá trình quang hợp Các phương pháp xử lí bụi

2.2.3 Phương pháp xử lí bụi khô

Phương pháp lọc bụi khô thường dung để thu hồi các loại bụi có thể tận dụng lại hoặc tái chế

2.2.4 Buồng lắng bụi

Cấu tạo của buồng lắng rất đơn giản – đó là một không gian hình hộp có tiết diện ngang lớn hơn nhiều lần so với tiết diên đường ống dẫn khí Nguyên lí chung của phương pháp này là dựa vào sự thay đổi tốc độ đột ngột của dòng khí làm cho động năng của dòng khí giảm, làm cho năng lượng của hạt bụi giảm và do chúng có khối lượng lớn nên dưới tác dụng của trọng lực trái đất nó sẽ chìm xuống đáy phòng lắng

Buồng lắng bụi được ứng dụng để lắng bụi thô có kích thước hạt từ 60-70 trở lên Tuy vậy, các hạt có kích thước nhỏ hơn vẫn có thể bị giữ lại trong buồng lắng Một vài ứng dụng thiết bị này là dùng trong lò vôi, lò đốt và các nhà máy chế biến thức ăn gia súc

Hình 2.1 a, buồng lắng bụi kiểu đơn giản nhất

b, buồng lắng bụi có vách ngăn

c, buồng lắng bụi nhiều tầng

2.2.5 Cyclone

Thiết bị bao gồm một hình trụ với một đường ống dẫn khí có lẫn bụi vào thiết bị theo đường tiếp tuyến với hình trụ và một đường ống tại trục thiết bị dùng để thoát khí sach ra Vận tốc của dòng khí đi vào thường nằm trong khoảng 17-25 m/s sẽ tạo ra dòng khí xoáy với lực li

tâm rất lớn làm cho các hạt giảm động năng, giảm quán tính khi va đập vào thành thiết bị và lắng xuống phía dưới Phía dưới lạ một đáy hình nón và một phễu thích hợp để thu bụi và lấy bụi ra Dòng khí có chứa bụi được sự trợ giúp của quạt, làm cho chúng chuyển động xoáy trong vỏ hình trụ và chuyển động dần xuống tới phần hình nón Dòng khí chuyển động vượt quá tới phần hình nón, tạo ra một lực li tâm làm cho hạt bụi văng ra khỏi dòng khí, va chạm vào vách cyclone và cuối cùng rơi xuống phễu Cyclon có thể sử dùng dạng đơn hoặc cyclon dạng chùm tức là bao gồm nhiều cyclone mắc song song với nhau nhằm làm tăng hiệu quả lọc

của tập hợp thiết bị

Một vài ứng dụng quan trọng của loại thiết bị này

là trong các nhà máy xi măng, công nghiệp sắt thép, nghiền lúa gạo, thực phẩm, nhà máy nhựa đường, lọc dầu

Hình 2.2 Cyclone

2.2.6 Hệ thống lọc túi vải

Hệ thống này bao gồm những túi vải hoặc túi sợi đan lại, dòng khí có thể lẫn bụi được hút vào trong ống nhờ một lực hút của quạt li tâm Những túi này được đan lại hoặc chế tạo cho kín một đầu.Hỗn hợp khí bụi đi vào trong túi, kết quả là bụi đươc giữ lại trong túi

Bụi càng bám nhiều vào các sợi vải thì trở lực do túi lọc càng tăng Túi lọc phải làm sạch theo định kỳ, tránh quá tải cho các quạt hút, làm cho dòng khí có lẫn bụi không thể vào túi lọc Để làm sạnh túi có thể dùng biện pháp rũ túi để làm sạch bụi ra khỏi túi hoặc có thể

dùng các sóng âm truyền trong không khí hoặc rũ túi bằng phương pháp đổi ngược chiều dòng khí, dùng áp lực hoặc ép từ từ.

Một vài căn cứ để chọn túi lọc là nhiệt độ nung chảy, tính kháng axit hoặc kháng kiềm, tính chống mài mòn, chống co và năng suất lọc của từng loại vải Một vài loại sợi thường được dùng bao gồm sợi bông, sợi len, nylon, sợi amiang, sợi silicon, sợi thủy tinh

Thiết bị lọc bụi túi vải thường đặt phía sau thiết bị lọc bụi cơ học để giữ lại những hạt bụi nhỏ mà quá trình lọc cơ học không giữ lại được Khi các hạt bụi thô hoàn toàn đã được tách ra thì lượng bụi trong túi sẽ giảm đi Một vài ứng dụng của túi lọc là trong các nhà máy xi măng, lò đốt, lò luyện thép và máy nghiền ngũ cốc

Hình 2.3 Thiết bị lọc bụi tay áo

2.2.7 Thiết bị lắng quán tính

Nguyên lí cơ bản để chế tạo thiết bị lọc bụi kiểu quán tính là làm thay đổi chiều hướng chuyển động của dòng khí một cách liên tục, lặp đi lặp lại bằng những vật cản có hình dáng khác nhau Khi dòng khí đổi hướng chuyển động thì bụi do có sức quán tính sẽ giữ hướng chuyển động ban đầu của mình và va đập vào các vật cản rồi bị giữ lại ở đó hoặc mất động năng và rơi xuống đáy thiết bị

Một số dạng thiết bị lọc bụi kiểu quán tính: venture, kiểu màn chắn uốn cong, kiểu lá sách, kiểu quán tính kết hợp với buồng lắng bụi, thiết bị lọc tro lò hơi của Ambuco,…

Hình 2.4 a, Thiết bị lắng “lá sách”

b, Thiết bị lắng quán tính kiểu “lá sách” hình chóp cụt

2.2.8 Phương pháp lọc bụi ướt

Nguyên tắc của phương pháp lọc bụi ướt là người ta cho dòng không khí có chứa bụi tiếp xúc trực tiếp với dung môi (thường là nước) Quá trình tiếp xúc có thể ở dang hạt (khi nước được phun thành các hạt nước có kích thước và mật độ cao), dạng bề mặt khi thiết bị có

sử dụng lớp đệm (nước chảy trên các bề mặt vật liệu đệm), dạng bọt khí khi sử dụng tháp sủi bọt hay tháp mâm Các hạt bụi có thể kết dính lại với nhau và bị giữ lại trong dung môi nhờ cơ chế va đạp, tiếp xúc và khuêchs tán còn dòng khí sạch sẽ đi ra khỏi thiết bị

Hình 2.5 Thiết bị rửa khí với lớp đệm chuyển động

2.2.9 Phương pháp loc bụi tĩnh điện

Thiết bị lọc bụi tĩnh điện sử dụng một hiệu điện thế cưc cao để tách bụi, hơi, sương, khói khỏi dòng khí Có 4 bước cơ bản để được thực hiên là:

- Dòng điện làm các hạt bụi bị ion hóa

- Chuyển các ion bụi từ các bề mặt thu bụi bằng lực điện trường

- Trung hòa điện tích của các bụi lắng trên bề mặt thu

- Tách bụi lắng ra khỏi bề mặt thu Các hạt bụi có thể được tách ra bởi một áp lực hay nhờ rửa sạch

- Thiết bị này có thể thu được những hạt rất nhỏ (1 - 44 ) với hiệu quả rất cao, có thể đạt tới 99,99% Khi dòng khí chứa quá nhiều bụi trong nó thì ta đặt ta đặt một thiết bị cơ học phía trước đó,lọc bớt lượng bụi thô trước khi lọc bằng thiết bị tĩnh điện Axit, chất thải, nhiệt độ cao và vật chất có tính ăn mòn đều có thể làm thể làm hư hại thiết bị

Cyclone - Vốn thấp,ít phải bảo trì

- Thu bụi khô

- Có thể lọc được bụi kích thước

- Sinh ra cặn bùn,nước thải.

- Chi phí bảo trì cao do nước rò

rỉ ăn mòn thiết bị

3 1 2

kh«ng khÝ bôi vµo

- Nhạy với thay đổi dòng khí

- Khó thu bụi với những điện trở khá lớn

- Chiếm diện tích lớn,dễ gây cháy nổ nếu khí chứ khí và bụi cháy được

Lọc bụi tay áo - Hiệu suất rất cao

- Có thể tuần hoàn khí

- Bụi thu được ở dạng khô

- Chi phí vận hành thấp,có thể thu bụi dễ cháy

- Hiệu quả thấp với những loại

bụi có kích thước nhỏ hơn 20µm

- Chiếm diện tích khá nhiều

CHƯƠNG III:

TỔNG QUAN NHÀ MÁY

3.1 Khái quát chung

Tên dự án: Nhà máy chế biến thức ăn gia súc Long Châu

Diện tích mặt bằng: 27.941 m2

Vốn đầu tư: 1.000.000 USD

3.2 Điều kiện tự nhiên khu vực Dự án

- Nhiệt độ trung bình hàng năm của không khí: 23o C

- Nhiệt độ trung bình tháng cao nhất (tháng 6): 38,8oC

- Lượng mưa trung bình hàng năm: 1,661mm

- Lượng mưa cực đại trong 10 phút (năm): 35,2mm

- Lượng mưa cực đại trong 30 phút (năm): 56,8 mm

- Lượng mưa cực đại trong 60 phút (năm): 93,4 mm

(Nguồn: Niên giám thống kê năm 2006)

CHƯƠNG IVĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA DỰ ÁN KHI DỰ ÁN ĐI VÀO

HOẠT ĐỘNG

4.1 Các nguồn gây ô nhiễm

* Ô nhiễm từ quá trình sản xuất

Từ công nghệ sản xuất của xưởng cán kéo thép đã đưa ở phần trên, có thể phân tích các nguồn phát sinh các tác động môi trường gồm khí thải, bụi, ồn, nước thải, chất thải rắn và nhiệt độ ở các công đoạn trong dây chuyền sản xuất như sau:

Quá trình cán kéo sử dụng một lượng nước tuần hoàn làm nguội thiết bị Lưu lượng nước

sử dụng khoảng 10m3/ngày Lượng nước này được tuần hoàn dẫn trở lại bể và được đưa trở lại

làm mát thiết bị (hệ thống nước tuần hoàn) Hàng ngày có bổ sung nước khoảng 2 - 3 m3 để

bù cho phần bay hơi và thất thoát Do sử dụng hệ thống bể tuần hoàn nên hầu như nhà máy không thải nước trong quá trình sản xuất

* Ô nhiễm do sinh hoạt của cán bộ công nhân viên:

- Hoạt động sinh hoạt của cán bộ công nhân viên trong Nhà máy sẽ phát sinh nước thải sinh hoạt và chất thải thải rắn sinh hoạt

* Do các hoạt động vận chuyển nguyên vật liệu và thành phẩm:

Nguyên liệu

Sấy, xây sát

Phối trộn

Đóng góiThành phẩm

Bụi, mùi

Bụi, mùi

Bụi, mùi, khí

Bụi

Bụi, tiếng ồn, khí CO, SO2, NOx là những chất thải do phương tiện giao thông ra vào lấy hàng và cung ứng nguyên vật liệu.

4.2Các yếu tố môi trường chịu ảnh hưởng

4.2.1 Môi trường không khí

Như đã phân tích ở trên, môi trường không khí sẽ chịu những tác động sau:

• Nhiệt độ môi trường lao động

Công nghệ sản xuất của Nhà máy sử dụng lò đốt dầu FO Vì vậy, tại các khu vực lò nung, khu vực máy cán kéo nhiệt độ cao hơn nhiệt độ khu vực khác và chứa tập chung khí SO2, NO2, CO

Tác động của nhiệt độ cao: Nhiệt độ cao tại nơi ở và làm việc của cán bộ công nhân viên gây tác hại đến sức khoẻ Điều kiện khí hậu nóng ẩm kèm theo nhiệt độ cao có thể ảnh hưởng tới sức khoẻ của người lao động

Tuy nhiên, nhiệt độ này chỉ phát tán trong phạm vi hẹp ảnh huởng trực tiếp đến một số ít công nhân lao động phải làm việc gần thiết bị (Số công nhân này gồm 04 người ở khu vực lò

và 19 người ở khu vực máy cán kéo thép)

• Tác động của bụi và khí thải sản xuất

Bụi từ các lò sấy, xay sát và máy đóng gói được phát sinh do quá trình cháy các vật chất trong lò bởi nhiên liệu cháy là dầu FO

Các loại khí thải sinh ra gồm CO, SO2, NO2 Lượng dầu FO sử dụng cho mỗi năm là 72.000 lít

Bảng 4.1 : Nồng độ các chất ô nhiễm trong khói thải

LƯU LƯỢNGKHÍ THẢI(m3/năm)

NỒNG ĐỘ CÁC CHẤT Ô NHIỄM(mg/m3)

TIÊU CHUẨNCHO PHÉP (mg/m3)(TCVN 6993/2001)

Để đánh giá thực tế được tác động của các hoạt động giao thông của dự án đến môi trường ta xét điều kiện thực tế của tuyến đường chuyên chở, khối lượng cũng như phương thức chuyên chở nguyên vật liệu và sản phẩm của dự án Nguyên liệu và sản phẩm của Nhà máy được vận chuyển bằng đường bộ

Với điều kiện giao thông vận tải nói trên, hoạt động chuyên chở của Nhà máy góp phần tạo ra các tác động tiêu cực đến môi trường không khí khu vực Tuy nhiên, các yếu tố nảy sinh trong giao thông là vấn đề không thể tránh khỏi và luôn luôn tồn tại cùng quá trình phát triển sản xuất

• Tiếng ồn phát sinh trong quá trình sản xuất

Tiếng ồn phát sinh hầu hết trong các công đoạn của dây chuyền sản xuất và cũng là đặc trưng ô nhiễm của loại hình cơ khí Khả năng phát sinh tiếng ồn của Dự án khi đi vào hoạt động là cao Như vậy, Nhà máy cần có các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm tiếng ồn để không ảnh hưởng đến môi trường khu vực xung quanh

Bảng 4.2 Mức độ tiếng ồn trong nhà máy

4.2.2 Môi trường nước

- Nước thải sản xuất: Nước thải do làm mát máy, và nước vệ sinh nhà xưởng;

- Nước mưa chảy tràn bề mặt kéo theo một số cặn lơ lửng

- Nước thải sinh hoạt của cán bộ công nhân viên

- Nước thải từ công đoạn máy cán thép: Chủ yếu là nước làm mát máy có chứa cặn vô

cơ, váng dầu mỡ và vảy oxit kim loại Lượng nước thải này khoảng 10m3/ngày Tuy nhiên, lượng nước này được đưa vào bể và tuần hoàn tái sử dụng, hoàn toàn không thải ra môi trường

- Nước mưa chảy tràn bề mặt: Lượng nước này phụ thuộc vào lượng mưa hàng năm tại khu vực Chất lượng này nhìn chung chỉ chứa một lượng cặn lơ lửng Do vậy, khi xây dựng hệ thống thoát nước mưa chỉ cần xây dựng các hỗ ga lắng tách cặn, nước sau khi ra hệ thống

thoát nước chung đảm bảo đạt tiêu chuẩn và không gây ô nhiễm môi trường nước mặt của khu vực.

Bảng 4.3: Nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt

Các chất thải rắn sinh ra trong quá trình hoạt động chia làm 4 nhóm:

+ Nhóm 1: Các loại phế phẩm loại ra trong quá trình sản xuất như bao bi, thung carton…khoảng 12kg/ngày

+ Nhóm 2: Rác sinh hoạt của các công nhân trong nhà máy, khoảng 100kg/ngày

+ Nhóm 3: Nguyên liệu sản xuất rơi vãi trong và ngoài nhà xưởng trong quá trình sản xuất

+ Nhóm 4: Các loại cặn bùn sinh ra trong quá trình xử lý khí thải và nước thải

4.2.4 Khả năng cháy nổ

Nguyên nhân dẫn đến cháy nổ:

+ Vận chuyển nguyên liệu và các chất đễ cháy như xăng, dầu

LƯỢNG

Ô NHIỄM

Ô NHIỄM(kg/năm)

KHÍ THẢI(m3/năm)

CHẤT Ô NHIỄM(mg/m3)

CHO PHÉP (mg/m3)(TCVN 6993/2001)

Trong đó: Q- nhiệt lượng cần lấy đi của khí W

V0- Lượng khí khô cần làm nguội (m3/s)

I’ k , I ”- Entanpi của khí vào và ra khỏi tháp (J/m3)

Chh-nhiệt dung riêng của khí

T’ k, t ” nhiệt độ làm nguội vào và ra tháp

i’H2O, i”H20 entanpi của hơi nước lúc đầu và sau quá trình nguội.i’H20 = (2480+1,96 t’) d’H20

i”H2O =(2480+1,96t”).d”H20

5.2 Xác định nhiệt độ đung nóng nước.

Ta có d H' 2O =0.155 kg/m3 => nhiệt độ ẩm kế tM = 450C

Nhiệt độ của nước ra khỏi tháp : t H"2O = tM -5 =400C

Độ chứa hơi nước của khí: d”H20 =

bh

bh

p p

p

−

.805,0

Mà p = B+∆p = 9,81-3,924=5,886 N/m2 Pbh tra được là 0,028 bar = 0,275 N/m2

 d”H20 = 0,039 kg/m3

 Vậy nhiệt lượng cần lấy đi trong quá trình làm nguội Q=40,675 (J/s)

5.3 Xác định hiệu nhiệt độ trung bình của khí và nước trong tháp