Mô hình phát thải ô nhiễm từ nguồn thấp

Nội dung bài viết trình bày mô hình phát tán ô nhiễm từ ống khói nồi hơi than đốt trong khu công nghiệp. Mời các bạn tham khảo!

K t qu nghiên c u KHCN Mơ hình phát thải nhiễm từ nguồn thấp TS Phạm Văn Hải Trung tâm KH Môi trường Phát triển bền vững Viện Nghiên cứu KHKT Bảo hộ lao động Tóm tắt: Bài báo trình bày kết nghiên cứu xây dựng mô hình phát tán ô nhiễm từ ống khói nồi đốt than khu công nghiệp Để có thông số đầu vào, tác giả điều tra, khảo sát, đo đạc nhiều nồi xác định suất tiêu thụ than để tạo nước; sở phân tích thành phần than, xây dựng hệ số phát thải loại ô nhiễm (bụi, SO2, NOx) Trên sở so sánh mô hình phát tán ô nhiễm cho thấy mô hình Nhikitin VS phù hợp với nguồn thải thấp đề tài xây dựng phần mềm mô phát tán ô nhiễm cho nguồn thải Đo đạc trường cho thấy kết gần với tính toán Phần mềm hoàn toàn sử dụng quy hoạch bảo vệ môi trường khí khu công nghiệp ĐẶT VẤN ĐỀ dụng công cụ tin học việc mô phát tán ô nhiễm nhà khoa học áp dụng từ lâu Đã có nhiều công trình nghiên cứu vấn đề chủ yếu áp dụng cho nguồn thải cao nhà máy nhiệt điện, xi măng, hoá chất Trong khu công nghiệp (KCN) chủ yếu lại nguồn thải thấp Mô hình phát tán ô nhiễm từ nguồn thấp nghiên cứu Đề tài 2010/09/TLD: “Nghiên cứu nguồn thải khí số ngành công nghiệp miền Bắc; đánh giá mức độ gây ô nhiễm khí đề xuất giải pháp kiểm soát” phê duyệt thực có phần xây dựng mô hình phát tán ô nhiễm nguồn thải thấp Đây nghiên cứu mẻ Việt Nam S 10 Xác định tải trọng ô nhiễm Để chạy phần mềm cần phải có số liệu đầu vào có số liệu quan trọng như: lượng than tiêu thụ, thành phần than tải lượng ô nhiễm (bụi, khí độc) Thông thường số liệu dựa vào tính toán lý thuyết số liệu điều tra, khảo sát thực tế 1.1 Xác định lượng than tiêu thụ Các tác giả khảo sát nồi KCN tỉnh Bắc Ninh Hưng Yên, tham khảo số liệu giám định trung tâm kiểm định Bộ Công Thương, Bộ Lao độngThương Binh Xã hội kết hợp với đo đạc số nhà máy KCN Các kết cho thấy: • Số liệu Trung tâm Kiểm định Bộ Công Thương năm 2010-2012 [1]: số 575 nồi đốt than có 0,52% nồi đốt than có suất tiêu thụ từ 60-80kg than/tấn nước; 0,35% có hiệu suất tiêu thụ từ 100-120 kg than/tấn nước 99,13% có hiệu suất tiêu thụ 120 kg than/tấn nước • Theo kết điều tra 02 KCN Bắc Ninh Hưng Yên, 60% nồi đốt than có hiệu suất tiêu thụ từ 60-80 kg than/tấn h.n, 10% có hiệu suất tiêu thụ từ 80-100 kg than/tấn h.n 30% có hiệu suất tiêu thụ từ 100-120 kg than /tấn h.n • Kết đo đạc nồi công ty Hanosimex (Hưng Yên) công ty thuốc Thăng Long (Hà Nội) sau: - Tại Hanosimex: Suất tiêu thụ than: maximum = 87 kg/tấn h.n; minimum = 55 kg/tấn h.n; trung bình = 71,5 Tạp chí Hoạt động KHCN An toàn - Sức khỏe & Môi trường lao động, Số 1,2&3-2013 K t qu nghiên c u KHCN kg/tấn h.n; - Tại công ty thuốc Thăng Long: Suất tiêu thụ than: maximum=90 kg/tấn h.n; minimum = 71 kg/tấn h.n; trung bình = 80,8 kg/tấn h.n; • Tính toán theo lý thuyết: 127 kg than/tấn h.n Các tính toán dựa thông số sau: áp suất làm việc: 10 atm; nhiệt độ nước bão hoà: 1800C; enthanpy h.n: 2779,66 kJ/kg; nhiệt độ nước cấp: 800C; Enthanpy nước cấp: 334,88 kJ/kg; nhiệt trị than: 5748 kcal/kg than; hiệu suất nồi hơi: 80% Từ kết nghiên cứu cho thấy suất tiêu thụ than thực tế đa số nồi đốt than 2,5 lần chiều cao nhà Nếu khoảng cách nhà > 10 lần chiều cao nhà đón gió coi nhà đứng độc lâp; Nếu nguồn thải làm ô nhiễm vùng gió quẩn nguồn coi nguồn thải thấp; Việc lựa chọn mô hình tính toán cho nguồn thải thấp thực sở tính toán phân bố nồng độ ô nhiễm theo chiều gió mặt đất với thông số đầu vào cho mô hình: Gauss, Berliand Nhikitin sau so sánh kết Trên hình cho thấy tính theo Nhikitin cho kết sát với nguồn thải thấp Đề tài xây dựng phần mềm tính cho trường hợp nhà hẹp, đứng độc lập cho trường hợp: a) Vị trí điểm tính toán bên vùng gió quẩn < x ≤ 6Hnh b) Vị trí điểm tính toán bên vùng gió quẩn x > 6Hnh Hình So sánh phân bố nồng độ ô nhiễm tính theo mô hình khác Tạp chí Hoạt động KHCN An toàn - Sức khỏe & Môi trường lao động, Số 1,2&3-2013 K t qu nghiên c u KHCN Phần mềm phát thải khí cho nguồn thải thấp Phần mềm cho phép biểu diễn phân bố nồng độ chất ô nhiễm: bụi, SO2, NOx theo chiều gió mặt cắt ngang số vị trí: chân ống khói, lần khoảng cách chiều cao nhà (thực chất hết vùng gió quẩn) xa Các thông số đầu vào số liệu hình học: chiều cao, chiều rộng, chiều dài nhà; số liệu khí tượng: vận tốc gió; ảnh hưởng khí hậu: hệ số k; thông số liên quan đến nhiên liệu lượng than đốt, hệ số ô nhiễm (bụi, SO2, NOx) Các thông số xác định phần giới thiệu Các kết tính toán xuất excel đồ thị hình 2, Kết kiểm chứng Đề tài tiến hành đo môi trường sau ống khói công ty Hanosimex, cá c h châ n ống khói 40 m [4] Các điểm lấy mẫu cách tâm luồng m 10 m Kết so sánh mô hình thực tế cho bảng Nhận xét - Tại khoảng cách cách chân ống khói 40 mét, profile phân bố nồng độ bụi tính toán theo mô hình đo đạc thực tế có hình dạng giống nhau, đạt cực đại trục luồng giảm dần biên luồng; - Sai lệch tính toán lý thuyết đo đạc thực tế Hình Hình ảnh đồ thị phân bố nồng độ ô nhiễm theo chiều gió, Cx Hình Hình ảnh đồ thị phân bố nồng độ ô nhiễm trục vuông góc trục gió, Cy Tạp chí Hoạt động KHCN An toàn - Sức khỏe & Môi trường lao động, Số 1,2&3-2013 13 K t qu nghiên c u KHCN Bảng So sánh kết tính toán theo mô hình đo thực tế X=40m Y, m -5 10 Mô hình Cy, mg/m3 1,846 2,016 1,846 1,418 Đo thực tế Cy, mg/m3 1,037 1,196 0,837 0,591 Sai lệch, % 43,82 40,67 56,12 58,32 lớn, trung bình xấp xỉ 50%; - Mặc dù có sai lệch lớn cho thấy tương đồng tính toán theo mô hình Nhikitin đo đạc thực tế Sự khác biệt phụ thuộc nhiều yếu tố gió mặt đất ảnh hưởng nhiều đến việc lấy mẫu bụi KẾT LUẬN Trên sở phân tích kết hợp khảo sát thực tế tính suất tiêu thụ than cho nước; Nếu liệu cho lò cụ thể nhận suất tiêu thụ than 100 kg than/tấn nước Sử dụng hệ số dễ dàng xác định lượng than đốt theo công suất Trung bình 49,74 định mức nồi hơi; Trên sở phân tích loại than cục 5b số mỏ như: Hồng Gai, Mạo Khê, Vàng Danh, Na Dương, Núi Hồng, Khánh Hoà, đề tài đề xuất hệ số phát thải ô nhiễm khí cho lò đốt than bảng Nếu than không rõ nguồn gốc, nhận loại than có hệ số phát thải ô nhiễm cao để tính toán, tuỳ thuộc vùng miền; miền Bắc: than Na Dương; miền Trung, miền Nam: than Khánh Hoà Đã xây dựng phần mềm tính phát thải dựa vào phương pháp tính cho nguồn thấp Nhikitin V.S Phần mềm tính toán đơn giản, dễ sử dụng giúp người quản lý, quy hoạch KCN hình dung mức độ gây ô nhiễm nguồn thải quy mô hệ thống xử lý nhằm kiểm soát ô nhiễm; Đối với trường hợp khác: nhà rộng, đứng độc lập nhà hợp khối cần tiếp tục phát triển phần mềm tương tự TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Trần Ngọc Chấn (2000), Ô nhiễm không khí & xử lý khí thải Tập Ô nhiễm không khí tính toán khuếch tán chất ô nhiễm, NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội [2] Trần Ngọc Chấn (2000), Ô nhiễm không khí & xử lý khí thải Tập Lý thuyết tính toán công nghệ xử lý khí độc hại, NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội [3] Sổ tay người thiết kế (1978) Các thiết bị kỹ thuật vệ sinh Phần II: Thông gió điều hoà không khí, Maxcơva (bản tiếng Nga) [4] Kết khảo sát đề tài 2010/09/TLĐ, 2010-2012 Ảnh minh họa, Nguồn: Internet 14 Tạp chí Hoạt động KHCN An toàn - Sức khỏe & Môi trường lao động, Số 1,2&3-2013 ... chọn mô hình phát tán ô nhiễm nguồn thải thấp Lâu nay, người ta hay nói đến loại nguồn thải từ ống khói, nguồn thải cao nguồn thải thấp Nguồn thải cao thường đứng độc lập nơi trống trải, không... Nếu nguồn thải làm ô nhiễm vùng gió quẩn nguồn coi nguồn thải thấp; Việc lựa chọn mô hình tính toán cho nguồn thải thấp thực sở tính toán phân bố nồng độ ô nhiễm theo chiều gió mặt đất với thông... định hệ số phát thải ô nhiễm than Hệ số phát thải chất ô nhiễm xác định theo công thức sau: Trong đó: - M = tải lượng ô nhiễm (SO2, NOx, CO, CO2, bụi, g/s) - G = lượng than đốt (kg/s) Từ thành