hiện trạng ô nhiễm và giải pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường công nghiệp chế biến hạt điều

Tóm tắt thực trạng ô nhiễm môi trường tại các nhà máy chế biến hạt điều Hiện nay, tại các nhà máy trên địa bàn tỉnh Bình Phước đang sử dụng các công nghệchế biến hạt điều như: Chao dầu h

GIẢI PHÁP – CHIẾN LƯỢC BẢO VỆ VÀ GIẢM THIỂU Ô NHIỄM MÔI

TRƯỜNG TRONG CÔNG NGHIỆP CHẾ BIẾN HẠT ĐIỀU

1.1 Tóm tắt thực trạng ô nhiễm môi trường tại các nhà máy chế biến hạt điều

Hiện nay, tại các nhà máy trên địa bàn tỉnh Bình Phước đang sử dụng các công nghệchế biến hạt điều như: Chao dầu hoặc hấp

 Đối với phương pháp chao dầu: Ô nhiễm môi trường là do khí thải và nước thải

- Khí thải chính là khói bụi, hợp chất hữu cơ cháy không hoàn toàn từ lò đốt hơi và từchảo chao

- Trong quá trình ngâm ẩm trước khi chao dầu, lượng nước thải ra trung bình của mộtnhà máy chế biến hạt điều công suất 35 tấn/ngày là khoảng 3 – 5m3/ngày Do chỉtiếp xúc với vỏ ngoài của hạt điều nên nước thải sản xuất chỉ chứa chất rắn lơ lửng(đất cát) và một phần dầu vỏ hạt điều Ngoài ra, một lượng nước nhỏ (30 lít/giờ)nước thải phát sinh từ cửa buồng đốt hạt điều thô có chứa dầu điều và tro Loạinước thải này có lưu lượng ít nhưng nồng độ các chất ô nhiễm rất cao

 Đối với phương pháp hấp: Ô nhiễm môi trường do khí thải và chất rắn gây ra

- Công nghệ hấp bằng nhiệt hơi nước sử dụng hệ thống lò hơi với nhiên liệu chủ yếu

là gỗ củi

- Tại công đoạn hấp sản phẩm, lượng nước thải phát sinh chủ yếu là nước ngưng tụ từhơi lò hơi và nước hấp hạt điều Trong hai nguồn thải này thì nguồn nước thải hấphạt điều có mức độ ô nhiễm cao nhất Nếu không có biện pháp xử lý triệt để thì sẽgây tác động tiêu cực đến nguồn tiếp nhận

Ngoài ra, trong quá trình sản xuất hạt điều, khối lượng chất thải rắn (sinh ra chủ yếu

từ vỏ hạt) là rất lớn Ở Bình Phước, tại một số nhà máy vẫn đang còn sử dụng vỏ điềulàm chất đốt cho các lò chao, sấy hoặc bán cho các lò gạch Kết quả nghiên cứu từ cácnhà máy cho thấy, hàm lượng tro trung bình của vỏ hạt điều sau đốt chiếm khoảng 6,5%.Như vậy, lượng chất thải phát sinh hằng ngày rất lớn, là nguyên nhân tiềm tàng gây ônhiễm môi trường

Dưới đây là kết quả khảo sát thực trạng ô nhiễm tại một số doanh nghiệp trên địa bàn tỉnh Bình Phước:

Bảng: Tóm tắt thực trạng ô nhiễm môi trường tại các doanh nghiệp chế biến hạt điều

Môi trường Thông số ô nhiễm Số doanh

nghiệp có phátsinh

Số doanh nghiệp đãgiảm thiểu

Tỷ lệ(%)

Nước thải sản xuất:

ẩm hóa, hấp hạt,…

Nước mưa chảy tràn(tách riêng với nước thải)

Chất thải

rắn

Chất thải rắn sinh hoạt

Chất thải công nghiệp nguy hại

Chất thải công nghiệp không nguy hại

sản xuất bằng phương thức hấp hơi, chỉ có duy nhất Công Ty TNHH TM và SX XNKBình Phước sản xuất bằng phương thức chao dầu.

Nhận xét:

Qua bảng tóm tắt thực trạng ô nhiễm môi trường tại các doanh nghiệp chế biến hạtđiều trên địa bàn tỉnh Bình Phước cho thấy: các doanh nghiệp có khả năng gây ô nhiễmmôi trường không khí cao là tất cà các doanh nghiệp được khảo sát đều phát sinh bụi từcông đoạn sàng phân loại hạt thô, tuy nhiên mức độ xử lý đã được giảm thiểu chiếm tỷ lệ95%; về khí thải thì có tỷ lệ giảm thiểu chưa cao (37,5%); có 40 doanh nghiệp phát sinhnước thải sản xuất nhưng hầu hết các công ty đã thực hiện các biện pháp giảm thiểu(chiếm100%) Nhìn chung, các thông số ở bảng tóm tắt trên vẫn chưa có tỷ lệ giảm thiểu

ô nhiễm cao, đặc biệt là đối với các thông số như: bụi từ công đoạn bóc lụa (40%), khíthải lò hơi (37,5%), tiếng ồn (40%), tác động đến nguồn nước ngầm (25%),… Chính vìvậy, điều này cho thấy công tác bảo vệ môi trường đối với các nguồn thải vẫn chưa đượcquan tâm và xử lý một cách hợp lý, là nguyên nhân hàng đầu làm cho môi trường xungquanh khu vực chế biến bị ảnh hưởng

1.2 Hiện trạng các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm và sự cố môi trường tại các nhà máy chế biến hạt điều trên địa bàn tỉnh Bình Phước

Về nước thải:

- Nước mưa chảy tràn: Tách riêng biệt đường thoát nước mưa ra khỏi nước thải, toàn

bộ khuôn viên nhà máy được bê tông hóa nên nước mưa tương đối sạch và khôngcần thêm bước xử lý nào khác

- Nước thải sinh hoạt: Được xử lý qua bể tự hoại sau đó cho tự thấm

- Nước thải sản xuất: Được sử dụng để tuần hoàn lại

Về chất thải rắn:

- Chất thải rắn sinh hoạt: Được thu gom vào thùng chứa hợp vệ sinh, sau đó được đưa

về khu vực tập kết, và đơn vị có chức năng đến thu gom hàng ngày

- Chất thải rắn không nguy hại: Công ty thu gom lại và tập trung lưu trữ tại kho chứariêng Riêng đối với vỏ cứng hạt điều được thu gom và bán cho các cơ sở ép dầu

- Chất thải nguy hại: Được phân loại, dán nhãn cho từng loại và lưu trữ tại khu vựclưu trữ chất thải nguy hại tạm thời, đủ khối lượng sẽ hợp đồng với đơn vị chức năngthu gom, xử lý

Về khí thải, bụi:

- Bố trí quạt hút ngay trên mái nhà của nhà xưởng

- Bố trí các quạt thông gió cho nhà xưởng nhằm tăng khả năng đối lưu không khí,đảm bảo điều kiện vi khí hậu tối ưu trong nhà xưởng

- Thực hiện tốt quản lý nội quy khu vực sản xuất, vệ sinh môi trường lao động luônđảm bảo sạch, gọn

- Công nhân được trang bị đầy đủ các phương tiện bảo hộ lao động: giày, dép, mũ,găng tay, khẩu trang Có kế hoạch kiểm tra và theo dõi chặt chẽ việc sử dụng cácphương tiện bảo hộ lao động trong quá trình làm việc

- Trồng cây xanh cải tạo môi trường không khí xung quanh dễ chịu, thông thoáng

- Kiểm tra độ cân bằng của các thiết bị, máy móc trong quá trình lắp đặt và hiệuchỉnh nếu cần thiết

- Bảo dưỡng máy móc, thiết bị theo định kỳ và sửa chữa khi cần thiết (thay dầu bôitrơn các loại máy móc, sửa chữa các mối hở của thiết bị hoặc thay mới các máy mócthiết bị hư hỏng,…) các chân đế, bệ máy móc (nếu lắp đặt thêm thiết bị mới) cầnđược gia cố bằng bê tông chất lượng cao

- Tiếng ồn từ xe vận chuyển được kiểm soát bằng việc không chở quá tải và hạn chếbóp còi trong khu vực nhà xưởng Bố trí hợp lý thời gian xe vận chuyển nguyênliệu, sản phẩm ra vào công ty

Về các sự cố môi trường, tai nạn lao động:

- Hệ thống đường xá trong nhà máy đảm bảo cho xe cứu hỏa ra vào thuận tiện.’

- Lắp đặt hệ thống an toàn phòng cháy, chữa cháy và chống sét

- Xây dựng hệ thống cấp thoát nước chữa cháy và phương tiện PCCC tại chỗ như:bình cứu hỏa, máy bơm nước cứu hỏa, …

- Thường xuyên kiểm tra và bảo dưỡng hệ thống PCCC

- Không cho bất kỳ cá nhân nào mang các vật dụng có khả năng phát sinh lửa vàokhu vực đã được quy định.

- Các thiết bị điện chọn dây dẫn có tiết diện hợp lý với cường độ dòng, có thiết bị bảo

5.3 Đề xuất các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường

5.3.1 Biện pháp của Sở Tài nguyên và Môi trường Bình Phước

Sở Tài nguyên và Môi trường là đơn vị chuyên môn, thực hiện việc kiểm tra, xử lýcác vi phạm trong lĩnh vực bảo vệ môi trường nói chung Thực hiện theo Thông tư liêntịch số 31/2009/TTLT-BCT-BTNMT ngày 04/11/2009 về việc Hướng dẫn phối hợp giữa

Sở Công Thương với Sở Tài nguyên và Môi trường thực hiện nội dung quản lý nhà nước

về bảo vệ môi trường trong lĩnh vực công thương Các sở, ban ngành liên quan phối hợpvới Sở TNMT thực hiện nội dung bảo vệ môi trường trong lĩnh vực mình quản lý

Để đảm bảo được tốt công tác bảo vệ môi trường tại các doanh nghiệp chế biến hạtđiều thực hiện theo đề án này, Sở công thương đề xuất Sở Tài nguyên và Môi trường thực

hỗ trợ thực hiện trong thời gian tới như sau:

- Hỗ trợ, trao đổi thông tin thường xuyên về công tác bảo vệ môi trường với Sở Côngthương nhằm hỗ trợ việc thực hiện các nội dung quản lý Nhà nước về bảo vệ môitrường trong lĩnh vực công thương theo đúng quy định của pháp luật

- Tham mưu, đề xuất UBND tỉnh ban hành các quyết định liên quan đến công tác bảo

vệ môi trường tại các doanh nghiệp chế biến hạt điều

- Tham mưu UBND tỉnh ban hành các quyết định hỗ trợ nguồn vốn vay cho cácdoanh nghiệp chế biến hạt điều đầu tư các hệ thống xử lý môi trường

5.3.2 Biện pháp đối với các doanh nghiệp chế biến hạt điều

5.3.2.1 Giải pháp kỹ thuật, công nghệ áp dụng:

Từ thực trạng ô nhiễm môi trường và các dòng thải phát sinh từ các doanh nghiệp,các giải pháp xử lý các nguồn thải đề xuất thực hiện trong thời gian tới áp dụng cho cácdoanh nghiệp được trình bày như sau:

a Bụi từ sàng phân loại

- Khi thu mua nguyên liệu thô cần phải có các bước xử lý sơ bộ như rửa sạch nguyênliệu nhằm loại bỏ các cặn bám, thịt quả điều,… trước khi phơi và bảo quản

- Lắp đặt các thiết bị thu gom bụi trong quá trình sàng phân loại hoạt động: túi vải,buồng lắng bụi kết hợp cyclone hoặc túi vải

- Đảm bảo đạt chất lượng đầu Hình: Sàng phân loại chưa có các thiết bị

ra theo QCVN thu gom bụi

giá trị hơn so với nhân bể)

- Ngoài ra, các nhà máy cần:

 Lắp đặt thêm các thiết bị

thu bụi

 Đối với khâu này, có thể

tách riêng bộ phận bóc vỏ

lụa với các công đoạn khác

 Sau mỗi ca làm việc, nhà

máy phải dọn dẹp vệ sinh

khu vực để hạn chế việc phát tán bụi đến khu vực khác

 Cải tiến, phát minh các loại máy móc thiết bị phục vụ cho công đoạn bóc vỏ lụa hạtđiều, tạo điều kiện phát triển mạnh về chất lượng, năng suất kinh tế, đồng thời giảmhàm lượng bụi tại nhà máy

c Khí thải lò hơi, lò nhiệt đốt củi, sấy

Nồi hơi là nguồn cung cấp nhiệt cho các thiết bị công nghệ qua môi chất dẫn nhiệt

là hơi nước cao áp Nồi hơi có thể được cấp nhiệt từ nhiều nguồn khác nhau Hiện nayngười ta thường dùng 3 loại nhiên liệu đốt lò chính là gỗ củi, than đá hoặc dầu FO Đặcđiểm khói thải của các loại nồi hơi khác nhau, tùy theo loại nhiên liệu sử dụng Mặt kháctrong quá trình khảo sát tại 40 nhà máy chế biến hạt điều trên địa bàn tỉnh Bình Phước,nguồn nhiên liệu đốt chính được sử dụng tại các nhà máy này là gỗ củi, chỉ duy nhấtCông Ty TNHH TM và SX XNK Bình Phước sử dụng nguyên liệu đốt bằng vỏ hạt điều

 Đối với lò đốt bằng vỏ hạt điều:

Vỏ, bã và dầu vỏ hạt điều là chất dễ cháy, với giá thành rẻ, cung cấp nhiều nhiệtlượng, vì vậy hiện nay các nhà máy, xí nghiệp trên địa bàn tỉnh thường sử dụng làmnhiên liệu đốt trong quá trình sản xuất

Hình: Vỏ hạt điều được sử dụng trong làm nhiên liệu đốt

Tuy nhiên, khí thải phát sinh từ quá trình đốt vỏ, bã và dầu vỏ hạt điều chứa nhiềuchất độc hại tồn tại trong môi trường không khí và khó xử lý Đáng quan ngại là theokhảo sát của ngành môi trường, hầu hết các cơ sở sản xuất kinh doanh đều chưa xây dựnghoàn chỉnh hệ thống xử lý khí thải đạt tiêu chuẩn quy định, gây ô nhiễm môi trường vàảnh hưởng đến sức khỏe người dân

Đề xuất biện pháp xử lý khí thải đốt bằng vỏ hạt điều:

Đặc điểm và nguyên lý hoạt động

của các thiết bị:

Lò sản xuất: Lò được đốt vỏ hạt

điều và mồi lửa bằng gas Bên hông lò có

một đoạn ống nhô ra và hở để hút oxy

giúp quá trình cháy tốt hơn Kích thước

lò đốt sản xuất: Cao 17cm, đường kính

24cm Cửa lò làm theo hình vuông kích

thước 15x15cm

Nồi chao dầu: Nồi chao dầu hay

còn gọi là chảo chao dầu được đặt phía

trên lò đốt sản xuất.Bên trong nồi có

chứa dầu diều Trong quá trình sản xuất

thực tế, đây là giai đoạn sản sinh ra nhiều

khí độc hại nên phía trên nồi chao dầu

thường gắn thêm chụp hút để thu hơi dầu

thoát ra

Chụp hút: Trong quá tình đốt

nóng, một phần hơi dầu sẽ bị bay hơi

Chụp hút được đặt phía trên chảo chao

dầu để thu hơi dầu bay ra từ chảo chao dầu Chụp hút có gắn 1 quạt điện để quá trình húttriệt để hơn

Lò đốt xử lý: Khí được thu gom từ 2 nguồn: khói sinh ra từ lò đốt vỏ hạt điều và

hơi dầu bốc lên từ chảo chao dầu Tất cả sẽ được dẫn qua lò đốt xử lý Tại đây hổn hợphơi dầu và khói sẽ được đốt nhờ 2 thanh điện trở nóng được đặt phía trong lò đốt

Xyclone: Khí thải sau khi đi ra khỏi lò đốt xử lý sẽ được dẫn qua xyclone để xử lý

bụi khô Trong xyclone khí thải chứa bụi sẽ chuyển động xoáy xuống phía dưới trongkhông gian giữa vỏ và ống rỗng ở giữa, khi đụng phần hình côn phía dưới, khí sẽ đingược lên lại phía trên vào ống trụ giữa và thoát ra ngoài

Dưới sự ảnh hưởng của lực ly tâm, lực ma sát Các hạt bụi luôn bị ép sát vào thànhxyclon chuyển động xuống phần phía dưới và rơi vào hộp chứa bụi

Lọc tay áo: Khí thải sau khi qua Cyclone để xử lý bụi thô sẽ được dẫn qua lọc tay

áo để xử lý bụi tinh Bên trong lọc tay áo có chứa bốn túi vải Khi đi qua các túi vải này,bụi sẽ được giữ lại gần như hoàn toàn

Phía trước lọc tay áo có gắn 1 quạt điện Nhiệm vụ của quạt này là giúp lưu thôngtoàn bộ không khí trong cả hệ thống

Thiết bị hấp thụ CO 2 : Khí thải sau khi lọc sạch bụi sẽ dẫn qua tháp hấp thụ CO2.

Tại đây khí thải sẽ đi từ dưới lên, một máy bơm sẽ bơm dung dịch nước vô trongCa(OH)2 từ trên đi xuống Khí CO2 sẽ bị hấp thụ vào trong dụng dịch nước vôi Khí sẽđược xử lý sạch trước khi thải ra ngoài môi trường

Thuyết minh sơ đồ công nghệ:

Tại lò đốt sản xuất, nguyên liệu dùng để đốt lò là vỏ hạt điều và được mồi bằng bếp Gas Lò được thiết kế để mô phỏng quá trình chao dầu trong chế biến hạt điều Trên lò cóđặt một chảo dầu điều Khi dầu trong chảo nóng lên sẽ bốc hơi, hơi sẽ bị thu giữ nhờ chụp hút đặt phía trên chảo

Khí sinh ra từ lò đốt sản xuất gồm 2 nguồn: khói thải do đốt vỏ hạt điều và hơi điều

và hơi dầu điều Cả 2 sẽ được dẫn qua lò đốt xử lý Tại đây khí sẽ được đốt bằng điện nhờ 2 thanh điện trở nóng

Sau đó khí được dẫn qua Cyclone để xử lý bụi thô, khí tiếp tục qua lọc tay áo để xử

lý bụi tinh Khí lúc này sẽ được dẫn qua tháp hấp thụ CO2 để loại CO2 Sau cùng qua một lớp than hoạt tính để khử mùi và thải ra ngoài

 Đối với khói thải nồi hơi đốt bằng củi:

Dòng khí thải ra ở ống khói có nhiệt độ vẫn còn cao khoảng 120 – 1500C, phụ thuộcnhiều vào cấu tạo lò Thành phần của khói thải bao gồm các sản phẩm cháy của củi, chủyếu là các khí CO2, CO, N2, kèm theo một ít các chất trong củi không kịp cháy hết, oxy

dư và tro bụi bay theo dòng khí

Khi đốt củi, thành phần các chất trong khí thải thay đổi tùy theo loại củi, tuy vậylượng khí thải sinh ra là tương đối ổn định Để tính toán ta có thể dùng trị số VT20 =4,23m3/kg, nghĩa là khi đốt 1kg củi sẽ sinh ra 4,23 m3 khí thải ở nhiệt độ 200C

Lượng tro bụi có trong khói thải chính là một phần của lượng không khí cháy hết vàlượng tạp chất không cháy có trong củi, lượng tạp chất này thường chiếm tỷ lệ 1% trọng

lượng củi khô Bụi trong khói thải nồi hơi đốt củi có kích thước hạt từ 500µm – 0,1 µm,nồng độ dao động trong khoảng từ 200 – 500 mg/m3.

Các biện pháp giảm ô nhiễm, xử lý khí thải khói nồi hơi:

- Điều chỉnh và lưu ý đến 1 vài yếu tố gây ảnh hưởng đến tải lượng ô nhiễm:

 Độ ẩm của than củi

 Cung cấp lượng khí thổi vừa đủ

- Bố trí cửa mái hoặc hệ thống gương phản chiếu

- Bụi trong khói thải nồi hơi đốt củi thường có kích thước lớn, có thể dùng các loạibuồng lắng bụi dưới tác dụng của lực quán tính và lực trọng trường

- Xử lý khí thải lò hơi đạt theo QCVN 19 – 2009/BTNMT

Hình: Sơ đồ công nghệ xử lý khí thải lò hơi đốt bằng củi

Thuyết minh công nghệ:

Hình: Mô hình công nghệ xử lý khí thải lò hơi

Dòng khí thải từ lò hơi đốt củi sẽ theo đường ống dẫn khí đi đến Cyclon Cyclon làthiết bị hình trụ chữ nhật có miệng dẫn khí vào ở phía trên Không khí vào cyclon sẽ chảyxoáy theo đường xoắn ốc dọc bề mặt trong của vỏ hình trụ Xuống tới phần phễu, dòngkhí sẽ chuyển động ngược lên trên theo đường xoắn ốc và qua ống tâm thoát ra ngoài.Hạt bụi trong dòng không khí chảy xoáy sẽ bị cuốn theo dòng khí vào chuyển động xoáy.Lực ly tâm gây tác động làm hạt bụi sẽ rời xa tâm quay và tiến về vỏ ngoài cyclon Đồngthời, hạt bụi sẽ chịu tác động của sức cản không khí theo chiều ngược với hướng chuyểnđộng, kết quả là hạt bụi dịch chuyển dần về vỏ ngoài của cyclon, va chạm với nó, sẽ mất

động năng và rơi xuống phễu thu Ở đó, hạt bụi đi qua thiết bị xả đi ra ngoài Cyclon nàyhiệu suất lọc hạt bụi ≤ 5 µm đạt tới 85 ÷ 90% Các loại cyclon này thường có cánh xoắn ởmiệng vào với góc nghiêng 25~30O Đường kính ống trung tâm d=158~133mm, vận tốctrung bình trong mặt cắt ngang v=3,5~4,75 m/s Còn phần bị hút bởi quạt hút ly tâm đượcđưa đến tháp xử lý hấp phụ Sau khi ra khỏi thiết bị xử lý hấp phụ, dòng khí sạch đượcđưa đến ống khói tập trung để tiếp tục phân tán vào khí quyển (đảm bảo nồng độ các khíthải đầu ra đạt QCVN 19:2009/BTNMT, cột B) Cặn thu được từ tháp hấp phụ sẽ đượcthải định kỳ ra trạm xử lý của nhà xưởng

Ngoài các biện pháp công nghệ, các biện pháp quản lí cũng đem lại hiệu quả lớntrong việc ngăn ngừa ô nhiễm khi sử dụng nồi hơi Ở quy mô tiểu thủ công nghiệp có thể

- Đưa chỉ tiêu vận hành lò không có khói đen vào tiêu chuẩn khen thưởng

- Giảm việc tái nhóm lò nhiều lần bằng cách xả hơi dư thay vì tắt lò

- Không sơn ống khói bằng những màu gây kích thích thị giác như màu đen, đỏ

- Hạn chế sử dụng các loại nhiên liệu xấu làm phát sinh nhiều bụi và hơi khí thải nhưcác loại gỗ có vỏ lụa, gỗ có ngâm tẩm hóa chất, cao su, dầu FO trôi nổi…

- Thiết kế nhà xưởng thông thoáng, có lắp đặt quạt thông gió

- Bảo trì, bảo dưỡng máy móc định kỳ, sửa chữa kịp thời các máy móc hỏng, và đàotạo công nhân vận hành đúng quy trình kỹ thuật để giảm thiểu sự phát sinh của cácchất ô nhiễm không khí trong xưởng

Ngoài đặc trưng của lò hơi đốt bằng nhiên liệu củi, thì còn 1 thành phần đặc trưng

từ quá trình hấp/ chao dầu là hơi phenol (ảnh hưởng trực tiếp đến công nhân viên đứngmáy) Vì vậy giải pháp cần là lắp đặt các ống thu khí, trang bị bảo hộ lao động cho côngnhân khi làm việc tại đây

Tiếng ồn: