Đánh giá sản xuất sạch hơn trong ngành hoàn tất kim loại tỉnh Phú Thọ

Đánh giá sản xuất sạch hơn trong ngành hoàn tất kim loại tỉnh Phú Thọ Đánh giá sản xuất sạch hơn trong ngành hoàn tất kim loại tỉnh Phú Thọ Đánh giá sản xuất sạch hơn trong ngành hoàn tất kim loại tỉnh Phú Thọ luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp

bộ giáo dục đào tạo trường đại học bách khoa hµ néi  HỒNG VĨNH KÝ ĐÁNH GIÁ SẢN XUẤT SẠCH HƠN TRONG NGÀNH HOÀN TẤT KIM LOẠI TỈNH PH TH luận văn thạc sĩ kỹ thuật QUảN Lý MÔI TRƯờNG người hướng DN khoa học: PGS.ts nguyễn thị ¸nh tut ViƯt Tr×, 2013 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Môi trường vấn đề nóng bỏng quốc gia, dù quốc gia phát triển quốc gia phát triển.Việt Nam đứng hàng ngũ quốc gia phát triển phải đối đầu với vấn đề môi trường Các khu công nghiệp, hoạt động sản xuất đóng góp phần khơng nhỏ vào phát triển kinh tế nước Thế nhưng, bên cạnh ưu điểm kèm theo nhược điểm, thực trạng ô nhiễm môi trường ngày trở nên trầm trọng phần lớn chất thải từ hoạt động sản xuất, khu cơng nghiệp.Trong doanh nghiệp hoạt động ngành hồn tất kim loại có tác động tương tự Các q trình hồn tất sản phẩm kim loại thường xem phận dây chuyền sản xuất sản phẩm kim loại Đại phận doanh nghiệp sản xuất sản phẩm kim loại thường tự tổ chức cho phân xưởng để mạ sơn hoàn thiện sản phẩm Chính vậy, đơn vị mạ điện sơn thường có quy mơ nhỏ nằm rải rác ngành sản xuất ngành kim loại sản phẩm kim loại, ngành sản xuất sửa chữa phương tiện giao thông vận tải, ngành chế tạo máy móc thiết bị Ngồi ra, Việt Nam có số xưởng mạ kim loại nhúng nóng, thường nằm nhà máy sản xuất kết cấu thép ngành điện ngành sản xuất vật liệu xây dựng (tấm lợp kim loại) Ngoài số cơng ty lớn sản xuất đồ nội thất xuất doanh nghiệp liên doanh với nước ngồi có dây chuyền sản xuất mạ, sơn tĩnh điện tự động đồng bộ, nhìn chung, đặc điểm đơn vị nhỏ lẻ, nên trang thiết bị phần lớn thường tự chế tạo, không đồng bộ, suất thấp, tiêu hao nhiều hóa chất gây tác động tiêu cực tới mơi trường Chính thế, việc xây dựng áp dụng biện pháp quản lý môi trường hiệu vấn đề cần thiết Làm để vừa mang lại lợi ích kinh tế vừa cải thiện trạng môi trường cho doanh nghiệp Đây vấn đề đặt không riêng Việt Nam mà nước giới quan tâm đặc biệt xu mà giới tiến đến mục tiêu phát triển bền vững Để giải vấn đề môi trường, giải pháp trước mà sở vừa nhỏ thường tiếp cận giải pháp xử lý cuối đường ống (End of pipe-EOP), tức trọng xử lý dịng thải sau tạo Cách tiếp cận mang tính bị động, xử lý không đem lại hiệu cao khơng mang lại lợi ích cho sở Hiện sản xuất (SXSH) phương pháp hữu hiệu để giúp cho tổ chức vừa cải thiện kinh tế môi trường cho cơng ty mình, tái sử dụng phần bán thành phẩm có giá trị, giảm chi phí xử lý thải bỏ chất thải rắn, nước thải, khí thải, cải thiện sức khỏe nghề nghiệp an toàn lao động, đặc biệt tạo nên hình ảnh cơng ty tốt Từ yêu cầu cấp thiết thực tế, tiến hành nghiên cứu đề tài “ Đánh giá sản xuất ngành hoàn tất sản phẩm kim loại tỉnh Phú Thọ” đề tài thiết thực cần thiết doanh nghiệp hoàn tất sản phẩm kim loại Phú Thọ Đối tượng, phạm vi, mục đích nghiên cứu Đối tượng, phạm vi nghiên cứu: Đây đề tài tương đối rộng nên nghiên cứu tất vấn đề liên quan đến sản xuất (SXSH) cho toàn doanh nghiệp ngành Do vậy, đề tài tập trung nghiên cứu thực tế áp dụng sản xuất Công ty CP Việt Vương Phú Thọ kết hợp với tồn chung doanh nghiệp khác để từ xây dựng giải pháp sản xuất cho ngành hoàn tất kim loại Mục đích nghiên cứu: - Đánh giá SXSH nhằm đề hội, giải pháp giảm thiểu phát thải, tiết kiệm vật chất lượng cho cơng ty điển hình ngành hồn tất kim loại - Mở rộng đánh giá khả hội, giải pháp SXSH áp dụng cho toàn ngành hoàn tất kim loại Nhiệm vụ nghiên cứu - Tìm hiểu tổng quan ngành hoàn tất kim loại Việt Nam vấn đề môi trường - Lựa chọn phương pháp luận đánh giá SXSH phù hợp - Nghiên cứu, đánh giá SXSH Công ty cổ phần Việt vương tỉnh Phú Thọ - Xây dựng định hướng giải pháp sản xuất áp dụng cho toàn ngành Phương pháp nghiên cứu - Thu thập thông tin, liệu: + Các liệu liên quan sở sản xuất kim loại: nguồn thải, loại chất thải, nơi xử lý, loại hình sản xuất + Các tài liệu khoa học liên quan đến đề tài - Tiến hành khảo sát thực tế - Phương pháp phân tích, đánh giá tổng hợp số liệu: + Trên sở thơng tin có q trình quan sát, điều tra thực tế, số liệu, tài liệu liên quan thu thập được, phân tích, chọn lọc để có phản ánh chung, đầy đủ đối tượng nghiên cứu + Phương pháp phân tích tổng hợp số liệu giải pháp bảo đảm lợi ích kinh tế Cấu trúc luận văn Gồm chương: Chương 1: Tổng quan ngành hoàn tất kim loại Việt Nam vấn đề môi trường Chương 2: Phương pháp luận đánh giá sản xuất Chương 3: Nghiên cứu, đánh giá sản xuất Công ty cổ phần Việt Vương tỉnh Phú Thọ định hướng giải pháp SXSH áp dụng cho toàn ngành CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ NGÀNH HOÀN TẤT KIM LOẠI Ở VIỆT NAM VÀ VẤN ĐỀ MƠI TRƯỜNG 1.1 Tình hình ngành hồn tất kim loại Việt Nam 1.1.1 Giới thiệu chung Ở Việt Nam, q trình hồn tất sản phẩm kim loại thường xem phận dây chuyền sản xuất sản phẩm kim loại Đại phận doanh nghiệp sản xuất sản phẩm kim loại thường tự tổ chức cho phân xưởng để mạ sơn hồn thiện sản phẩm Chính vậy, đơn vị mạ điện sơn thường có quy mơ nhỏ nằm rải rác ngành sản xuất ngành kim loại sản phẩm kim loại, ngành sản xuất sửa chữa phương tiện giao thông vận tải, ngành chế tạo máy móc thiết bị Ngồi ra, Việt Nam có số xưởng mạ kim loại nhúng nóng, thường nằm nhà máy sản xuất kết cấu thép ngành điện ngành sản xuất vật liệu xây dựng (tấm lợp kim loại) Theo số liệu thống kê VDC (Cơng ty điện tốn truyền số liệu)[7], Việt Nam có 203 doanh nghiệp thuộc ngành kim loại sản phẩm kim loại toàn quốc trải diện rộng 26 tỉnh, thành phố Phần lớn doanh nghiệp thường tập trung thành phố lớn Hà Nội (45 doanh nghiệp), Hải Phòng (24 doanh nghiệp), Nam Định (13 doanh nghiệp) thành phố Hồ Chí Minh (64 doanh nghiệp) Ngành sản xuất máy móc thiết bị có 304 doanh nghiệp nằm rải rác 46 tỉnh, thành phố, Hà Nội có 85 doanh nghiệp, thành phố Hồ Chí Minh có 104 doanh nghiệp Hải Phịng có 11 doanh nghiệp Ngành sản xuất sửa chữa phương tiện giao thơng vận tải có 279 doanh nghiệp phân bố 36 tỉnh thành phố Các doanh nghiệp ngành tập trung đông Hà Nội (68 doanh nghiệp), thành phố Hồ Chí Minh (66 doanh nghiệp), Hải Phòng (30 doanh nghiệp), Đà Nẵng (12 doanh nghiệp), Quảng Ninh (6 doanh nghiệp), Nam Định, Khánh Hòa Vĩnh Phúc có doanh nghiệp 1.1.2 Quy trình sản xuất Có hai dạng doanh nghiệp ngành hồn tất sản phẩm kim loại: (1) nhà máy hoàn tất sản phẩm kim loại độc lập, thường biết đến với “xưởng gia công” “công ty hoàn tất sản phẩm kim loại” độc lập (mạ sơn); (2) đơn vị hoàn tất sản phẩm kim loại “trực thuộc” – phận sản xuất thực quy trình hồn tất sản phẩm kim loại nhà máy lớn Các đơn vị hoàn tất sản phẩm kim loại trực thuộc mang tính đặc thù nhiều hoạt động sản xuất q trình hồn tất kim loại thường mang tính hiệu xử lý số lượng định chi tiết khác Nói cách khác, họ biết hàng ngày sản phẩm họ cho có nhiều chủ động để điều chỉnh thiết bị cho phù hợp với yêu cầu sản xuất hàng ngày Kết quy trình vận hành hiệu suất tối ưu phế thải Sản phẩm đơn vị hoàn tất sản phẩm kim loại “độc lập” thường có tính đặc thù so với đơn vị “trực thuộc” họ thường có nhiều khách hàng với yêu cầu đặc điểm chất lượng sản phẩm khác Yêu cầu tính linh hoạt vận hành để thỏa mãn yêu cầu khách hàng khác thường làm giới hạn ưu tiên lựa chọn quy trình sản xuất thân thiện môi trường Mặc dù hai dạng doanh nghiệp kể có khác vận hành sản xuất cơng nghệ để hồn tất sản phẩm kim loại áp dụng giống kết loại tác động tới mơi trường gây tương tự Sản xuất hồn tất sản phẩm kim loại trình sử dụng nhiều lượng điện nước loại hóa chất, có chứa nhiều kim loại nặng Các nguồn lượng nhiên liệu (than, dầu, gas) để đốt lò hơi, điện dầu diesel cho máy phát điện Các quy trình hoạt động ngành hoàn tất sản phẩm kim loại với loại đầu vào dòng thải đề cập cách chi tiết phần đây, hình 1.1 thể quy trình hồn tất kim loại Chuẩn bị bề mặt làm chi tiết Hoàn tất học Mạ Mạ điện Mạ kẽm nóng Phủ Phi kim Sơn tĩnh điện Sơn tạo lớp phủ bề mặt Sản phẩm Hình 1.1 Quy trình hồn tất kim loại [7] 1.1.2.1 Chuẩn bị bề mặt làm chi tiết Chuẩn bị bề mặt, mức độ bề mặt chi tiết điều kiện môi trường hóa chất yếu tố thiết yếu để q trình hồn tất sản phẩm kim loại thực cách đảm bảo Nếu bề mặt không làm tốt, lớp che phủ kể loại đắt tiền bám khơng ngăn chặn tác động ăn mịn mơi trường bên Các kỹ thuật chuẩn bị bề mặt gồm từ kỹ thuật mài, đánh bóng, phun cát đến tẩy axit quy trình làm hóa chất qua nhiều bước phức hợp Các đặc điểm đầu vào đầu trình gồm: - Các nguyên liệu đầu vào: dung môi, tác nhân nhũ hóa, kiềm axit - Các phát thải khí: cá dung mơi bay (chỉ trường hợp sử dụng phương pháp tẩy dung môi làm nhũ tương) - Nước thải: chất dung môi, kiềm axit - Chất thải rắn/nguy hại: chất thải dễ cháy, chất thải dung môi, kim loại cặn lắng 1.1.2.2.Mạ Mạ tạo lớp che phủ vô lên bề mặt chi tiết cần mạ nhằm đem lại đặc tính mong muốn chống ăn mòn, tạo độ cứng, chống mài mòn, chống rạn nứt, dẫn điện nhiệt, để trang trí Những quy trình mạ phức tạp đặc biệt thường ứng dụng mối quan hệ điện cực (cực âm/cực dương) vật cần mạ bề mặt Các dạng mạ chủ yếu là: - Mạ trống quay - loại kỹ thuật dùng để mạ lúc nhiều cac chi tiết nhỏ Các chi tiết đổ vào bể mạ từ thùng thùng nhúng - Mạ xoa - lớp dung dịch mạ phủ lên bề mặt vật cần mạ vật thấm dung dịch mạ giống chổi qt, đóng vai trị cực dương Chi tiết cần mạ giữ vai trị cực âm q trình thực dòng điện trực tiếp - Mạ khơng điện tích - thực đơn giản nhúng vật cần mạ vào bể mạ - Mạ điện quy trình phổ biến nhà máy hoàn tất kim loại Trong số kỹ thuật mạ điện ion kim loại môi trường dung dịch axit, kiềm, trung tính giảm xuống vật cần mạ Các ion kim loại dung dịch thường bổ sung tan rã kim loại từ cực dương kim loại rắn làm từ loại kim loại mạ, co thể bổ sung trực tiếp dung dịch muối kim loại loại oxit Xyanua, thường dạng muối kali xyanua, thường dùng hoạt chất tổng hợp cho mạ cát-mi kim loại quý với cấp hơn, cho dung dịch khác bể mạ đồng kẽm - Mạ khí trình diễn thùng, lắng kim loại lên nhiều chất làm sử dụng học không dùng lượng điện - Mạ rá: đặt chi tiết lên vị trí dễ mạ để tiếp xúc với dòng mạ - Mạ xung điện sử dụng phổ biến để mạ vàng hợp kim vàng, nikel, bạc, chromium, hợp kim thiếc, palladium - Mạ nhúng nóng kỹ thuật mạ chi tiết kim loại kim loại khác để tạo lớp màng bảo vệ cách nhúng chi tiết cần mạ vào tỏng bồn nóng chảy Mạ kẽm (kẽm nhúng nóng) dạng mạ phổ biến kỹ thuật tạo bề mặt nhúng nóng + Các nguyên liệu đầu vào: axit, dung dịch kiềm, dung dịch có chứa kim loại nặng dung dịch có chứa xyanua + Ơ nhiễm khí: khí chứa ion kim loại axit + Nước thải từ quy trình: axit/kiềm, xyanua, chất thải kim loại + Chất thải rắn/nguy hại: kim loại chất thải phản ứng (hoạt động mạnh) * Mạ điện Quy trình mạ điện thể hình 1.2 ĐẦU VÀO ĐẦU RA Chi tiết kim loại Năng lượng Kiềm Axít KL/muối, KL Chất làm bóng Dịch rửa dùng Rửa Dịch tảy gỉ dùng Tẩy rỉ Dịch mạ dùng Mạ Năng lượng thất thoát Năng lượng Dịch theo vật mạ Nước Rửa Xử lý Nước thải Bùn thải ` Thành Phẩm Hình Quy trình mạ điện với đầu vào chất thải [7] Mạ điện q trình điện phân, bề mặt kim loại phủ lớp kim loại khác qua trình điện phân Hoạt động mạ điện chủ yếu ứng dụng với dạng mạ vô cho bề mặt mục đích chống gỉ, tạo độ cứng, chống mịn, tạo đặc tính chống rạn nứt, dẫn điện nhiệt, để trang trí Các kim loại hợp kim thường dùng mạ điện đồng (đồng-kẽm), cát-mi, crôm, đồng đỏ, vàng, nickel, bạc, thiếc, kẽm (OECA, 1995) Hình biểu diễn quy trình mạ điện Bước quy trình thường bước loại bỏ chất bẩn dính bề mặt chi tiết kim loại (dầu, mỡ, đất v.v ) Nhôm thép, hai loại kim loại phơi phổ biến nhất, sử dụng hai quy trình tẩy bẩn khác Có thể nhúng thép vào dung dịch soda kiềm nóng, cịn nhơm phải làm a-xít chất tẩy epoxi nhơm bị ăn mòn dung dịch kiềm Tùy loại chi tiết cần mà cần phải đánh bóng sơ trước mạ Kim loại phôi thường nhúng vào dung dịch a-xít để tẩy bước làm cuối Có thể dùng nhiều loại a-xít nhúng: • A-xít đơn: a-xít ni-tơ-ríc 50% nhiệt độ bình thường • A-xít kép: a-xít sulfuric 15% nhúng phút nhiệt độ 82°C, rửa qua, sau nhúng vào dung dịch a-xít ni-tơ-ríc 50% • A-xít hỗn hợp: a-xít ni-tơ-ríc 75% hịa với a-xít hydrofluoric 25% Cũng đặt vào thùng tẩy điện sử dụng dòng điện ngược chiều để loại bỏ ô-xi dầu, mỡ bụi bẩn cịn sót lại Phơi kim loại mạ trước lớp đồng mỏng (thấm qua đồng) lớp chống ăn mòn hiệu đồng thời tạo bề mặt mạ tốt cho lớp mạ nickel sau Sau chi tiết nhúng vào bồn điện phân có chứa dung dịch nickel sulphate cực dương nickel, chi tiết mạ làm cực âm Nickel tạo lớp "áo khốc" bảo vệ khỏi ăn mịn lớp hồn tất tạo độ sáng bóng cho chi tiết Độ dày lớp mạ phụ thuộc vào độ mạnh yếu dòng điện thời gian nhúng chi tiết bồn Sau rửa nước, chi tiết nhúng vào bồn a-xít chromic để mạ chrome Hiệu suất dòng điện phân rã chrome từ dung dịch chromic kém, mà mạ chrome kỹ thuật mạ tiêu thụ nhiều lượng tiết sau phủ trợ dung để hạn chế dùng nhiên liệu 28 Thay máy biến CTTB Х áp hệ thống tụ bù Cosφ p có công suất phù hợp công suất mở rộng công ty 29 Thay đèn dây tóc CTTB Х đèn cao áp đèn compact phù hợp với vị trí chiếu sáng 30 Lắp tơn sáng QLNV Х compsite tận dụng ánh sáng tự nhiên thay đèn điện 31.Tắt điện không sử QLNV Х dụng Ghi chú: QLNV - quản lý nội vi tốt; TĐQT – Thay đổi trình; CTTB Cải tiến thay đổi thiết bị; KCQT - Khống chế trình tốt hơn; THTSD - Tuần hoàn tái sử dụng; TĐNL – Thay đổi nguyên liệu tốt 3.3 Nghiên cứu khả thi giải pháp SXSH Các giải pháp cần nghiên cứu tính khả thi tổng hợp bảng 3.10 Bảng 3.10 Tổng hợp giải pháp SXSH nghiên cứu tính khả thi STT Các giải pháp sản xuất Chuẩn hóa công nghệ Thêm bước tẩy dầu rửa sau tẩy dầu mỡ 53 Ghi chuyển sang tẩy gỉ bậc ngược chiều Chuyển sang công nghệ rửa bậc ngược chiều Chuyển công nghệ tẩy gỉ từ dùng axit H2SO4 sang dùng axit HCl Sử dụng hệ thống xử lý tách sắt liên tục để tái sinh dung dịch trợ dung Sử dụng hệ thống sử lý tách sắt liên tục để tái sinh dung dịch trợ dung Làm hệ thống chụp kín có hút khí cho bể mạ Chuẩn hóa công nghệ: Làm hệ thống sấy để nâng cao suất nhiệt độ sấy Chuẩn hóa cơng nghệ: Tận dụng nhiệt khói lị bể mạ dùng cho gia nhiệt bể tẩy dầu, bể trợ dung để sấy chi tiết sau phủ trợ dung để hạn chế dùng nhiên liệu 3.3.1 Đánh giá tính khả thi kỹ thuật Chuẩn bị mặt bằng, nhà xưởng: xưởng mạ có diện tích 740 m2, để phục vụ cho việc lắp đặt bể gia công ( thêm bước công nghệ áp dụng công nghệ tẩy gỉ nhiều bậc rửa nhiều bậc ngược chiều), công ty mở rộng thêm 486 m2 nâng tổng diện tích phân xưởng lên 1226 m2 đủ để lắp đặt hệ thống thiết bị bể theo yêu cầu chuẩn hóa cơng nghệ: Tẩy dầu mỡ = > Rửa => Tẩy gỉ bậc => Rửa bậc ngược chiều => Nhúng trợ dung => Sấy=> Mạ kẽm nhúng nóng => Làm nguội nước => Cromat hóa => Rửa => Hồn thiện đóng gói => nhập kho Cung cấp điện: điện lưới quốc gia, đồng thời để đảm bảo trình vận hành đựơc liên tục 24/24 hki có cố điện lưới quốc gia, công ty mua thêm máy phát điện dự phịng với cơng suất 100Kw Hệ thống thiết bị cần đầu tư: 54 - Hệ thống bể gia công công nghệ - 01 hệ thống xử lý tách sắt tuần hồn hóa chất trợ dung - Hệ thống thu hồi nhiệt khí thải lị nung cung cấp nhiệt cho bể trợ dung, dàn sấy - Hệ thống bể sấy kết cấu trước nhúng kẽm nóng - Mở rộng mặt xưởng lắp đặt hệ thống bể Thiết kế thiết bị: th chun gia cơng nghệ ngồi cơng ty Chế tạo thiết bị: Công ty tự đảm nhiệm có đội ngũ cán cơng nhân trình độ cao đảm bảo chế tạo thiết bị tiêu chuẩn kỹ thuật 3.3.2 Đánh giá tính khả thi kinh tế Tổng giá thành toàn hệ thống: 3.738.858.000 đồng Bảng dự tốn tổng hợp kinh phí cải tạo dây truyền mạ kẽm nhúng nóng Dự tốn chi tiết hạng mục cho bảng P.4 – Phụ lục Dự tốn chi tiết giải pháp chuẩn hóa cơng nghệ trình bày bảng 3.11 Bảng 3.11 Dự tốn chi tiết giải pháp chuẩn hóa cơng nghệ STT Hạng mục ĐVT Số lượng Thành tiền (đồng) Bể dầu 246.323.600 Bể nước 809.634.400 Hệ thống gia nhiệt bể trợ hệ thống 200.000.000 430.000.000 dung Hệ thống tách sắt tuần hệ thống hồn hóa chất trợ dung Dàn sấy hệ thống 1.142.540.000 Bể Cromat 303.400.000 Bể làm mát + Bể rửa 606.960.000 Tổng 55 3.738.858.000 Tính tốn tính kinh tế giải pháp Nhờ chuẩn hóa thay đổi lại cơng nghệ, thay hóa chất tẩy gỉ sử dụng hệ thống rửa chuẩn hệ thống tẩy gỉ bậc rửa bậc ngược chiều tiết kiệm nước cơng nghệ tuần hồn tái sử dụng hóa chất trợ dung chuyển thành vật liệu tái sử dụng Nguyên liệu, lượng (dầu FO), nước hóa chất phục vụ sản xuất tiết kiệm Các số liệu tiề tiết kiệm Công ty Cổ phần Việt Vương sau chuẩn hóa thay đổi cơng nghệ sau: Tiêu thụ dầu FO 107,8 kg/tấn SP So sánh với nhiệt lượng cần thiết cho trình cơng ty mạ kẽm nhúng nóng sử dụng dầu FO Việt Nam (trung bình 40 – 50 kg/tấn) cho thấy lượng tiêu thụ cao Việc tiêu thụ nhiên liệu cao cơng nhân thao tác nên dư khí gây tổn thất theo khói lị cao; đồng thời cấu tạo lị khơng có thu hồi nhiệt khí thải; không đủ nhiên liệu để nhúng (do nước tẩy gỉ có suất thấp) Tiềm tiết kiệm dầu FO khoảng 50%; tương đương 112 FO/năm 112 tấn/năm x 13.500.000 đồng/tấn = 1.512.000.000 đồng/năm Tiêu thụ axit H2SO4: 36,7 kg H2SO4/tấn ⇒ tương đương 146,8 lít HCl/tấn Lượng tiêu thụ axit cao Tiềm giảm tiêu thụ axit cao thay đổi sang dùng HCl để tẩy gỉ, kết hợp kiểm soát thời gian tẩy hợp lý thao tác công nhân tránh tổn thất dung dịch bám kết cấu mạ Tiềm tiết kiệm: (76,25 H2SO4 x 5.000.000 đồng/tấn) – (20 lít HCl/tấn x 2078 SP x 2950 đồng /lít) = 258.648.000 đồng/năm Tiêu thụ muối trợ dung (muối lạnh ZnCl2): 12,3kg/tấn tiêu thụ muối trợ dung cao lần so với bình thường tiêu thụ muối trợ dung cao bước rửa sau tẩy gỉ không nê lẫn tạp chất axit vào bể, mặt khác bể tẩy gỉ sử dụng H2SO4 56 có ion SO42- khác loại ion bể trợ dung (Cl-) nên gây hỏng trợ dung Sau chuẩn hóa cơng nghệ tiết kiệm hóa chất trợ dung Tiềm tiết kiệm 50% tiêu thụ NH4Cl, tương đương 4,3 /năm Tiềm tiết kiệm 75% tiêu thụ ZnCl2, tương đương 12,7 /năm 12,7 ZnCl2/năm x 36.000.000 đồng/tấn = 457.200.000 đồng/ năm 4.3 NH4Cl/năm x 6.600.000 đồng /tấn = 28.380.000 đồng/ năm Tiết kiệm nước: thay đổi sang rửa bậc ngược chiều giảm đáng kể lượng nước rửa Địng thời có hệ thống xử lý nước thải nên tuần hồn phần hệ thống nước thải làm nước rửa cơng nghệ Ước tính tiết kiệmkhoảng 50% lượng, tương đương 3200 m3/năm 3200 m3/năm x 10.500 đồng/m3 = 33.600.000 đồng/năm Tổng thu chuẩn hóa cơng ghệ mang lại 1.512.000.000 + 258.648.000 + 28.380.000 + 457.200.000 + 33.600.000 = 2.289.828.000 đồng/năm Chi phí vân hành: Hóa chất tẩy dầu: cần kg NaOH/tấn sản phẩm, tương đương 8312kg NaOH/năm 8312kg NaOH/năm x 12.500 đồng/kg = 103.900.000 đồng/năm Chi phí nước rửa sau tẩy dầu 1m3/tấn, tương đương 2100m3 nước/năm 2100m3 nước x 10.500 đồng/m3 = 22.050.000 đồng/năm Chi phí điện vận hành hệ thống sấy, gia nhiệt bể trợ dung 200.000 kWh/năm 200.000 kWh x 1000 đồng/kWh = 200.000.000 đồng/năm Tổng chi phí cho vận hành: 103.900.000 + 22.050.000 + 200.000.000 = 325.950.000 đồng/năm Tiết kiệm giải pháp mang lại: 2.698.738.000 - 325.950.000 = 1.963.878.000 đồng/năm Thời gian hồn vốn giản đơn: 57 3.738.858.000/ 1.963.878.000= 1,9 năm Tính khả thi môi trường: Sau giải pháp thực mang lại hiệu môi trường sau: - Giảm tiêu thụ 122 dầu FO tương đương giảm phát thải 336 CO2/năm 3,4 SO2/năm - Giảm tiêu thụ hóa chất tương đương giảm thải hàng năm 76,25 H2SO4; 4,3 NH4Cl; 12,7 ZnCl2 nước thải * Lựa chọn giải pháp SXSH Dựa nghiên cứu khả thi kỹ thuật, kinh tế, mơi trường, nhóm giải pháp trình bày lựa chọn để thực SXSH công ty cổ phần Việt Vương Dự kiến giải pháp đem lại lợi ích kinh tế, lợi ích mơi trường tạo nên môi trường sản xuất bền vững công ty Kết lựa chọn giải pháp SXSH công ty thể bảng 3.12 Bảng 3.12 Kết lựa chọn giải pháp sản xuất theo thứ tự ưu tiên thực Tên giải pháp Phân loại giải pháp Đào tạo tay nghề công nhân thường xuyên, có chế độ thưởng phạt rõ ràng để khuyến khích ý thức làm việc cơng nhân QLNV Thời gian thực Thực X Lưu kho nguyên liệu mạ không bị bẩn đất cát X Lát sân lưu kho nguyên liệu, sản phẩm bê tơng hệ thống cống nước tốt X Nâng cao ý thức làm việc công nhân X Đầu tư hệ thống kho hóa chất X 58 Cần phân tích thêm Tắt điện không sử dụng X Lọc tách dầu mỡ tái sử dụng dịch thải tẩy gỉ THTSD Thu hồi kẽm văng, kẽm xỉ kẽm tạo ZnCl2 làm hóa chất cho bể trợ dung X X Tăng thời gian róc nước từ 30 giây lên phút KCQT X 10 Điều chỉnh góc róc nước 30o X 11 Gia công chi tiết với mức độ bẩn dầu mỡ X 12 Rửa sau tẩy gỉ kỹ X 13 Vớt chi tiết rơi khỏi bể mạ X 14 Nhúng từ từ chi tiết vào bể mạ ( tay nghề công nhân) X 15 Tăng thời gian sấy để chi tiết khơ hồn tồn X 16 Khống chế trình cháy bể mạ tối ưu X 17 Làm che chắn bên thành bể CTTB X 18 Thay máy biến áp hệ thống tụ bù Cosφ p có cơng suất phù hợp công suất mở rộng công ty X 19 Thay đèn dây tóc đèn cao áp đèn compact phù hợp với vị trí chiếu sáng X 20 Thêm bước tẩy dầu rửa sau tẩy dầu mỡ X 21 chuyển sang tẩy gỉ bậc ngược chiều X 22 Chuyển sang công nghệ rửa bậc ngược chiều X 23 Chuyển công nghệ tẩy gỉ từ dùng KCQT 59 X axit H2SO4 sang dùng axit HCl 24 Sử dụng hệ thống xử lý tách sắt liên tục để tái sinh dung dịch trợ dung CTTB 25 Làm hệ thống chụp kín có hút khí cho bể mạ X X 26 Chuẩn hóa cơng nghệ: Làm hệ thống sấy để nâng cao suất nhiệt độ sấy KCQT X 27 Chuẩn hóa cơng nghệ: Tận dụng nhiệt khói lị bể mạ dùng cho gia nhiệt bể tẩy dầu, bể trợ dung để sấy chi tiết sau phủ trợ dung để hạn chế dùng nhiên liệu THTSD X 3.4 Xây dựng định hướng giải pháp SXSH áp dụng cho toàn ngành Từ việc nghiên cứu đánh giá SXSH đưa giải pháp SXSH công ty Cổ phần Việt Vương, cơng ty điển hình hoạt động sản xuất thuộc ngành hoàn tất kim loại tỉnh Phú Thọ, số giải pháp ngành hoàn tất kim loại tỉnh Phú Thọ [2] xây dựng chương này, cụ thể sau : 3.4.1 Các giải pháp quản lý tốt nội vi Các cải tiến quản quản lý nội vi cách đơn giản để giảm ô nhiễm môi trường với chi phí thấp khơng cần phải đầu tư thêm thiết bị Các cải tiến quản lý nội vi đề cập đến gồm bảo dưỡng phòng ngừa, kiểm kê quản lý kho, chống tràn, chống nhiễm bẩn cho dung dịch bể, phân loai chất thải đào tạo công nhân viên * Nơi làm việc ngăn nắp Một giải pháp cơng tác quản lý nội vi tốt đơn giản giữ cho nơi làm việc sẽ, ngăn nắp Cơng tác làm giảm đáng kể nguy xảy tai nạn hư hại hàng kho thiết bị giúp làm cho cơng việc thuận lợi Ví dụ, lưu trữ hàng hóa khu vực kho thiết kế sẵn giảm nguy vơ tình xe nâng phá hỏng hàng hóa Đối với sản phẩm nguy hại, việc ngăn chặn tượng nước tràn khu vực chưa che chắn Giữ cho luồng cơng việc thuận lợi làm tăng hiệu 60 hoạt động lớn Việc lên kế hoạch xếp vị trí nguyên vật liệu bảo quản sử dụng tiện lợi cần Chất thải dễ dàng tách lọc * Bảo dưỡng dự phòng Rò rỉ đường ống thiết bị dẫn đến hao phí lớn nguồn lực Bảo dưỡng dự phòng hạn chế chỗ rò rỉ, tượng tràn nguy thất thoát nguồn lực khác Lịch vệ sinh bảo dưỡng định kỳ có ghi chép, theo dõi hoạt động sửa chữa công cụ quản lý tốt Các khu vực cần bảo dưỡng kiểm tra máy bơm, mép bích, lọc, cực dương, cực âm, đồng hồ đo, điện trở, cảm biến, thùng chứa lớp lót thùng chứa Khi phát lỗi phải sửa chữa khắc phục * Kiểm kê quản lý kho Để giảm khối lượng nguyên vật liệu nguy hại lúc cần phải lưu trữ trường, cân nhắc hệ thống mua “đúng lúc” Một hệ thống “đúng lúc” thường hiệu nhà cung cấp cấp hàng tiến độ, không cần phải có hệ thống ghi chép thống kê chi tiết kho Để kiểm soát việc phân phối chất phụ gia hóa học nguy hiểm đắt tiền, cần phải xem xét việc khóa kho hàng cách cẩn thận áp dụng phương pháp “một đổi một” nghĩa người cơng nhân có sản phẩm có vỏ hay thùng chứa sản phẩm sử dụng để đổi Việc giúp tránh khơng phải tích kho q nhiều sử dụng nhầm, ngồi cịn thuận lợi cho việc hồn trả thùng chứa * Phịng ngừa kiểm soát tượng tràn Cách tốt để hạn chế tượng tràn đào tạo cho nhân viên cách quản lý nguyên vật liệu Cần phải có quy trình cụ thể rõ ràng cho việc pha hóa chất trách nhiệm pha hóa chất nên giao cho số cơng nhân qua đào tạo thao tác quy trình Ngồi việc hạn chế tượng tràn, điều cịn có tác dụng cải thiện độ đồng công thức pha chế Bằng việc sử dụng máng hứng chắn bắn bể chứa, hóa chất nhỏ xuống từ chi tiết thu hồi bể bị ngăn không cho rớt xuống sàn Cung cấp đầy đủ phần bể chứa hạn chế đáng kể tượng tràn 61 Cơng đoạn gây thất nhiều xưởng mạ kẽm nhúng chi tiết vào bể mạ, dung dịch kẽm phản ứng gây nổ bắn Nhiều nươi dùng nắp đậy để hạn chế thất thoát * Đào tạo nhân viên Những kế hoạch phịng chống nhiễm công ty thường hay bỏ qua khâu đào tạo nhân viên Đào tạo không giúp ngăn chặn hạn chế tai nạn mà tạo thêm lực cho công nhân làm cho họ cảm thấy công ty trân trọng Các doanh nghiệp nên cân nhắc việc đào tạo yêu cầu quản lý nội vi chung biện pháp khắc phục tượng tràn * Sơ đồ quy trình Cải thiện sơ đồ quy trình làm ảnh hưởng lớn tới phát sinh rác thải, đặc biệt mạ điện Nhiều xưởng mạ điện nhỏ thường có bồn rửa phục vụ cho toàn trình mạ Điều có nghĩa cơng nhân vận hành phải di chuyển nhiều lần bể mạ bồn rửa Điều gây lãng phí thời gian cho cơng nhân sản xuất,làm tăng lượng thất dung dịch xuống sàn mà cịn làm tăng nguy cơng nhân bị tiếp xúc với dung dịch Bằng cách hợp lý hóa cơng đoạn xử lý bổ sung thêm bồn rửa cạnh bồn mạ, công nhân vận hành di chuyển suốt q trình làm cho luồng cơng việc thuận lợi Điều có nghĩa dung dịch bị dính theo khỏi bồn mạ với vật mạ hứng quay trở lại bồn mạ, tránh hao phí Các giá treo không cho phép tăng suất mạ, mà cịn cho phép kiểm sốt tốt số lần thải bỏ số vòng rửa Các giá treo tự động chí cịn mang lại nhiều lợi ích nữa, kỹ thuật nên cân nhắc cho quy mô sản xuất lớn lượng sản phẩm mạ nhiều * Lập kế hoạch lịch sản xuất Kiểm tra chi tiết cẩn thận trước sơn giúp tránh việc phải xử lý chi tiết có nhiều khả bị loại Cần có hướng dẫn rõ ràng chất lượng cho công nhân chịu trách nhiệm treo chi tiết vào giá để họ nhận sản phẩm có khả bị lỗi trước chúng xử lý Lập kế hoạch tính chỉnh lịch sản xuất có ảnh hưởng đến vấn đề phát thải, đặc biệt với công nhân sơn tĩnh điện Chẳng hạn việc lúc sơn tất sản phẩm màu làm giảm yêu cầu làm thiết bị mẻ sơn 62 Nếu mẻ sơn bố trí màu nhạt chuyển sang màu đậm phần dư mẻ nhạt tận dụng mẻ có màu đậm Như yêu cầu làm thiết bị giảm 3.4.2 Các giải pháp làm tiền xử lý Các chi tiết kim loại cần phải làm để loại bỏ vô số chất nhiễm bẩn bề mặt trước sơn mạ Các chất bẩn tìm thấy bề mặt chi tiết kim loại là: - Các hợp chất vẽ kim loại dãng chưa nhuộm màu pigment - Các hợp chất đánh bóng - Mỡ, xà phịng dùng cho kim loại, chất mài mòn, sáp - Dung dịch cắt nghiền - Gỉ (ơxít kim loại) - Sự ơxi hóa vẩy đóng bề mặt - Các muối kim loại nặng - Chất trợ dung, chống gỉ, bôi trơn dung dịch thủy lực - Mạt kim loại, bụi, cặn các-bon - Sơn mực - Các hợp chất cô-lô-phan nhựa thông - Chất trợ dung Hầu hết quy trình hồn tất kim loại cần có chế làm triệt để chất nhiễm bẩn bề mặt ảnh hưởng lớn đến chất lượng thành phẩm Quy trình làm xem hoạt động tiền xử lý bề mặt kim loại nhằm mục đích tạo độ bám cao mạ phủ bề mặt kim loại Trong quy trình mạ điện, cơng đoạn làm thường tiến hành bể dung dịch kiềm axit Thép đồng nhúng vào dung dịch làm kiềm tính có chứa nhũ tương chất có hoạt tính bề mặt để loại bỏ hịa tan dầu chất rắn bám bề mặt Bồn làm dùng dịng điện nguồn nhiệt phần trình làm Các bề mặt nhơm làm dung mơi axit dung dịch kiềm có tính ăn mịn mạnh nhôm Nhựa thường làm cách khắc axit, bề mặt làm dùng làm phơi để đính kim loại Trong mạ kẽm, gỉ vẩy gỉ loại bỏ cách ngâm vào axit sulfuric axit clohydric Vật mạ lúc ngâm dung dịch trợ dung thường có chứa 30% kẽm amoni clorua chất làm ướt, trì nhiệt độ 650C 63 Dung dịch trợ dung loại bỏ màng ơxít hình thành bề mặt sắt thép có tính phản ứng cao sau làm axit ngăn q trình ơxi hóa trước mạ kẽm Trong a-nốt hóa, việc làm thường tiến hành với dung dịch kiềm không chứa axit Sau vật mạ ngâm dung dịch khử ơxit có chứa axit sulfuric axit crơm-míc khoảng 2-5 phút để loại bỏ màng ooxxit để trình a-nốt hóa diễn đồng Hiện việc sử dụng dung môi để làm gặp nhiều hạn chế Ngun nhân có u cầu mơi trường vệ sinh an tồn lao động quy định việc hạn chế loại bỏ sử dụng sản phẩm có qua chế biến dung mơi Do đó, ngành hồn tất kim loại, dung dịch kiềm axit chất dùng để làm tiền xử lý Các dung dịch có thời gian sử dụng hạn chế thường bị thải bỏ sau thời gian định, từ đến sáu tháng tùy vào lượng nguyên vật liệu đưa vào quy trình Do chất thải axit kiềm lượng thải lỏng ngành chi phí thải bỏ thường khoản đáng kể chi phí sản xuất hầu hết doanh nghiệp Bí SXSH cho đơn vị hồn tất kim loại: - Tối đa hóa thời gian sử dụng hóa chất xử lý - Giữ cho hóa chất xử lý ln nơi chúng - bồn - Thu hồi tối đa dung dịch dính theo vật mạ ngồi cho trở lại bể quy trình Bí SXSH cho xưởng sơn phun - Hạn chế việc phun nhiều sơn - Tối ưu hóa hiệu vận chuyển - Pha sơn cách xác 3.4.3 Các giải pháp kiểm sốt thơng số bể xử lý Theo dõi kiểm sốt thông số bể mức độ tối ưu giúp tối ưu hóa hiệu quả, giảm lãng phí vật liệu lượng, giảm dung dịch dính theo vật mạ Có thể sử dụng cảm biến để kiểm sốt nhiệt độ, độ ẩm, độ pH, dịng nước mức độ nhiễm bẩn công nghệ cảm biến kết hợp với máy tính để đánh giá điều kiện Sự cải tiến công nghệ cộng với giá thành ngày hạ khiến cảm biến phân tích, giao diện máy tính hệ thống kiểm sốt xử lý ngày quan tâm Những phần sau mơ tả thơng số việc kiểm sốt điều kiện bể: - Nồng độ hóa chất 64 - Nhiệt độ bể - Ngăn thất thoát nhiệt bay - Chống nhiễm bẩn dung dịch mạ 3.4.4 Các giải pháp vê giảm lượng dung dịch dính theo vật mạ Dung dịch dính theo vật mạ lượng dung dịch theo từ bể xử lý tới bể rửa nguồn gây ô nhiễm nước rửa quy trình hồn tất kim loại Giảm lượng dung dịch dính theo vật mạ góp phần: - Giảm nhiễm bẩn làm tăng tuổi thọ nước rửa - Kéo dài tuổi thọ bể xử lý - Giảm nhu cầu cấp nước hóa chất - Giảm chi phí xử lý loại bỏ chất ô nhiễm độc hại phạm vi quản lý luật pháp trước nước tái sử dụng thải bỏ Nhiều doanh nghiệp mạ kim loại lo ngại việc thay đổi để làm giảm lượng dung dịch dính theo vật mạ, tăng thời gian treo bể, ảnh hưởng tới suất sản phẩm Tuy nhiên, nguyên nhân dẫn đến tranh luận doanh nghiệp chưa xem xét đến lãng phí việc tiêu hao dung dịch xử lý khoản chi phí dành cho việc xử lý Phần đưa ý kiến nhằm làm giảm lượng dung dịch đính theo vật mạ - Thời gian nhắc chi tiết khỏi thùng mạ treo - Định hướng sản phẩm giá treo - Điều chỉnh sản phẩm - Tấm thu dịch khay hứng - Các chất thấm ướt - Dao khí - Trả lại dung dịch dính theo vật mạ bể mạ * Cải tiến công nghệ rửa Hệ thống rửa tốt hệ thống vừa đạt hiệu suất cao vừa sử dụng nước Trước ngành sử dụng nước cách thoải mái nhằm đạt hiệu rửa tốt Tuy nhiên, có nhiều cách để rửa tốt mà lại sử dụng nước nhiều Bằng cách giảm thiểu lượng nước rửa, tiết kiệm khía cạnh Thứ tiết kiệm tiền mua nước, thứ hai tiết kiệm chi phí khâu xử lý thải bỏ Các cách sử dụng nước khâu rửa trì hiệu rửa tốt: 65 - Khuấy trộn - Rửa xịt phun sương - Rửa động tĩnh - Rửa ngược dịng - Kiểm sốt dòng nước - Tránh nhu cầu rửa 3.4.5 Các kĩ thuật tái sử dụng nước rửa thu hồi kim loại Khái niệm hệ thống “khơng dịng thải” ngày trở thành lựa chọn khả thi ngành cơng nghiệp Điều có dựa lý thuyết nước kim loại chứa nước thải khơi phục tái sử dụng q trình Vì chi phí cho việc xử lý thải bỏ chất thải ngày đắt đỏ, nên chắn đến lúc việc xử lý tái sử dụng nước thải tiết kiệm xử lý loại bỏ chúng Nước thải xử lý tái sử dụng cho trình phụ trợ rửa, làm sạch, bể tẩy gỉ hay vệ sinh sàn xưởng Đến 90% lượng nước sử dụng mạ điện sử dụng cho hoạt động rửa, lợi ích từ việc tái sử dụng nguồn tài nguyên rõ ràng Một số kĩ thuật phần cho phép kim loại tái chế từ dòng thải Tuy nhiên, việc tái chế kim loại mâu thuẫn vơi nỗ lực giảm nguồn nguyên liệu Thứ nhất, mục đích việc giảm nguồn để làm giảm nồng độ dung dịch dính lại vật mạ Tuy nhiên, nhiều công nghệ tái chế kim loại lại sinh chất thải khác lọc, màng, catot nhựa thông… qua sử dụng Do đó, doanh nghiệp nên xem xét cẩn thận tính khả thi kĩ thuật, tác động môi trường chất lượng trước đầu tư vào hệ thống tái chế Chúng tương thích với luồng rác thải mà cần chi phí cao để loại bỏ hay thay 66 Kho sản phẩm Cromat hóa Kh ả KẾT LUẬN Đề tài “Đánh giá SXSH ngành hoàn tất kim loại tỉnh Phú Thọ” xem xét hội áp dụng SXSH cho sở sản xuất, từ chọn phương án khả thi nhằm giúp doanh nghiệp hoàn tất sản phẩm kim loại kiểm sốt chặc chẽ quy trình sản xuất, đồng thời giảm lượng chất thải môi trường Đề tài tìm hiểu tổng quan vấn đề sử dụng nguyên vật liệu, lượng, hóa chất vấn đề mơi trường ngành hồn tất kim loại, cho thấy cơng đoạn mạ kẽm nóng cơng đoạn tiêu hao nhiều nguyên nhiên liệu lượng Lựa chọn trọng tâm đánh giá công đoạn mạ kẽm nóng sử dụng phương pháp luận DISIRE để đánh giá SXSH cho công đoạn công ty Cổ phần Việt Vương – Việt Trì – Phú Thọ Đề tài xác định tiêu thụ nguyên vật liệu, lượng cho 1000 Kg sản phẩm là: Kẽm thỏi: 53,4 Kg; axit H2SO4 : 36,7 Kg; NH4Cl: 4,15 Kg; ZnCl2: 8,17 Kg; Dầu FO: 107,8 Kg; Nước: 3,06 m3 lượng chất thải môi trường lớn Kết cho thấy dây chuyền mạ kẽm nóng cơng ty Cổ phần Việt vương tiêu thụ nguyên vật liệu, lượng thải môi trường mức cao Sau phân tích nguyên nhân đề tài xây dựng cho doanh nghiệp 27 hội SXSH có hội QLNV, 13 hội KCQT, hội THTSD, hội CTTB Từ kết này, kết hợp với đánh giá tổng thể tồn chung ngành, đề tài xây dựng định hướng giải pháp SXSH áp dụng cho tồn ngành Đề tài có ý nghĩa quan trọng, góp phần làm sở cho việc giải vấn đề ô nhiễm môi trường ngành hoàn tất sản phẩm kim loại Đề tài rút thuận lợi rào cản việc thực triển khai áp dụng SXSH sở sản xuất kim loại Điểm bật đề tài sở kết nghiên cứu đó, đề xuất quy trình thiết lập vận hành tổ hợp SXSH làm tiền đề cho nhân rộng phát triển mơ hình tổ hợp SXSH để áp dụng cho sở sản xuất kim loại 67 ... tiến hành nghiên cứu đề tài “ Đánh giá sản xuất ngành hoàn tất sản phẩm kim loại tỉnh Phú Thọ? ?? đề tài thiết thực cần thiết doanh nghiệp hoàn tất sản phẩm kim loại Phú Thọ Đối tượng, phạm vi, mục... tất sản phẩm kim loại? ?? độc lập (mạ sơn); (2) đơn vị hoàn tất sản phẩm kim loại “trực thuộc” – phận sản xuất thực quy trình hồn tất sản phẩm kim loại nhà máy lớn Các đơn vị hoàn tất sản phẩm kim. .. hoàn tất kim loại tỉnh Phú Thọ? ?? lựa chọn theo phương pháp luận áp dụng quy trình kiểm tốn chất thải DESIRE để đánh giá sản xuất ngành hoàn tất kim loại tỉnh Phú Thọ Quy trình đánh giá SXSH theo