ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG và ỨNG DỤNG mô HÌNH METI LIS để KIỂM SOÁT ô NHIỄM môi TRƯỜNG KHÔNG KHÍ KHU CÔNG NGHIỆP LIÊN CHIỂU, THÀNH PHỐ đà NẴNG c6fbaceb

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CHU THỊ QUỲNH ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VÀ ỨNG DỤNG MÔ HÌNH METI-LIS ĐỂ KIỂM SỐT Ơ NHIỄM MƠI TRƯỜNG KHƠNG KHÍ KHU CƠNG NGHIỆP LIÊN CHIỂU, THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Đà Nẵng - Năm 2020 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CHU THỊ QUỲNH ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VÀ ỨNG DỤNG MƠ HÌNH METI-LIS ĐỂ KIỂM SỐT Ơ NHIỄM MƠI TRƯỜNG KHƠNG KHÍ KHU CƠNG NGHIỆP LIÊN CHIỂU, THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG Chuyên ngành: Kỹ thuật môi trường Mã số: 852 03 20 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Người hướng dẫn khoa học: TS HUỲNH ANH HOÀNG Đà Nẵng - Năm 2020 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Tác giả luận văn Chu Thị Quỳnh ii MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài Mục tiêu nghiên cứu Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Đối tượng phạm vi nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Nội dung nghiên cứu Bố cục luận văn CHƯƠNG HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ KCN LIÊN CHIỂU 1.1 HIỆN TRẠNG CHẤT LƯỢNG MƠI TRƯỜNG KHƠNG KHÍ CÁC KCN TẠI VIỆT NAM 1.2 GIỚI THIỆU VỀ KCN LIÊN CHIỂU 1.2.1 Vị trí địa lý 1.2.2 Điều kiện tự nhiên 1.2.3 Cơ sở hạ tầng 12 1.2.4 Quy hoạch sử dụng đất đai 12 1.2.5 Tình hình thu hút đầu tư 13 1.3 HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG KHƠNG KHÍ Ở KCN LIÊN CHIỂU 15 1.4 HIỆN TRẠNG CHẤT LƯỢNG MTKK CỦA CÁC CƠ SỞ SẢN XUẤT TẠI KCN LIÊN CHIỂU 17 1.4.1 Các nguồn phát thải ô nhiễm 17 1.4.2 Thành phần tác nhân ô nhiễm 26 1.4.3 Các cơng trình xử lý khí thải 27 1.5 VIỆC ÁP DỤNG MƠ HÌNH KHUẾCH TÁN ĐỂ KIỂM SỐT Ơ NHIỄM MƠI TRƯỜNG KHƠNG KHÍ 33 CHƯƠNG MÔ PHỎNG KHUẾCH TÁN Ơ NHIỄM KHƠNG KHÍ TẠI CÁC CƠ SỞ SẢN XUẤT 35 2.1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT MƠ HÌNH KHUẾCH TÁN 35 2.2 GIỚI THIỆU VỀ PHẦN MỀM METI-LIS 38 2.3 DỮ LIỆU NGUỒN THẢI 40 2.3.1 Thống kê nguồn thải 40 2.3.2 Chương trình tính sản phẩm cháy 41 2.4 XÂY DỰNG CÁC KỊCH BẢN KHUẾCH TÁN Ô NHIỄM 44 2.5 KẾT QUẢ MƠ PHỎNG CỦA MƠ HÌNH KHUẾCH TÁN 45 2.5.1 Kịch 1: Các nhà máy hoạt động theo công suất thực tế không lắp đặt hệ thống xử lý khí thải 45 iii 2.5.2 Kịch 2: Các nhà máy hoạt động theo công suất thực tế vận hành hệ thống xử lý khí thải có 48 2.5.3 Kịch 3: Các nhà máy hoạt động nâng công suất sản xuất tương lai giữ nguyên hệ thống xử lý 53 CHƯƠNG ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP KIỂM SỐT Ơ NHIỄM MƠI TRƯỜNG KHƠNG KHÍ 57 3.1 CÁC BIỆN PHÁP CHUNG 57 3.1.1 Vận hành hiệu hệ thống 57 3.1.2 Thay đổi làm việc 57 3.1.3 Biện pháp xanh khoảng cách ly 57 3.2 ĐỀ XUẤT ĐỐI VỚI ỐNG KHÓI 58 3.2.1 Đánh giá chiều cao ống khói 58 3.2.2 Đánh giá đường kính ống khói 59 3.3 ĐỀ XUẤT ĐỐI VỚI HỆ THỐNG XỬ LÝ KHÍ THẢI 60 3.3.1 Đề xuất hệ thống xử lý 60 3.3.2 Trường hợp nhà máy Thép Đà Nẵng nâng công suất 61 CHƯƠNG ĐÁNH GIÁ HIỆU SUẤT XỬ LÝ KHÍ THẢI NHÀ MÁY ĐIỆN HƠI CƠNG NGHIỆP TÍN THÀNH 63 4.1 QUY TRÌNH SẢN XUẤT VÀ XỬ LÝ KHÍ THẢI CỦA NHÀ MÁY 63 4.1.1 Sơ đồ cơng nghệ hệ thống xử lý khí thải 63 4.1.2 Các thơng số hệ thống xử lý khí thải 63 4.2 ĐÁNH GIÁ HỆ THỐNG XỬ LÝ KHÍ THẢI 64 4.2.1 Kết theo mơ tính tốn 64 4.2.2 Kết theo Báo cáo Giám sát môi trường 64 4.2.3 Kết theo đo đạc kiểm chứng 65 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 68 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI (BẢN SAO) iv DANH MỤC VIẾT TẮT ATNĐ BTNMT CAP CP DN DNCS ĐHĐN ĐN ĐTM ĐVT ECOMAP : : : : : : : : : : : ENVIMAP : FDI GXN-STNMT KCN HTXL MTKK MTV PCB QCVN SXSH SC SPC TB TCVN TNHH TP TSP XNCKBS-UBND VSAT : : : : : : : : : : : : : : : : : : Áp thấp nhiệt đới Bộ Tài nguyên Môi trường Computing air pollution Cổ phần Doanh nghiệp Doanh nghiệp sở Đại học Đà Nẵng Đà Nẵng Đánh giá tác động mơi trường Đơn vị tính Mapping and computing for Air Pollution software for central Economic key region Environmental Information Management and Air Pollution estimation Foreign Direct Investment Giấy xác nhận – Sở Tài nguyên Môi trường Khu cơng nghiệp Hệ thống xử lý Mơi trường khơng khí Một thành viên Portland Cement Blending (Xi măng pooclăng hỗn hợp) Quy chuẩn Việt Nam Sản xuất Sửa chữa Sản phẩm cháy Trung bình Tiêu chuẩn Việt Nam Trách nhiệm hữu hạn Thành phố Tổng bụi lơ lửng Xác nhận cam kết bổ sung - Ủy ban nhân dân Very Small Aperture Terminal v DANH MỤC CÁC BẢNG Số hiệu bảng 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 1.10 1.11 1.12 1.13 1.14 1.15 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 2.10 2.11 2.12 4.1 4.2 4.3 Tên bảng Trang Đặc trưng nhiệt độ trung bình tháng năm Đà Nẵng Đặc trưng độ ẩm trung bình tháng năm Đà Nẵng Đặc trưng tổng lượng mưa tháng năm Đà Nẵng Đặc trưng tổng số nắng tháng năm Đà Nẵng Tốc độ gió – Tần suất – Hướng gió Đà Nẵng Tình hình bão lũ Đà Nẵng Danh sách sở sản xuất hoạt động KCN Kết quan trắc mơi trường khơng khí KCN Liên Chiểu năm 2017 Kết quan trắc mơi trường khơng khí KCN Liên Chiểu năm 2018 Tải lượng bụi khu vực Tải lượng bụi công đoạn Lượng nhiên liệu tiêu thụ Số liệu phát thải nhà máy phát sinh khí thải Các thơng số HTXL khói thải trực tiếp Các thơng số hệ thống xử lý khí thải gián tiếp Cấp ổn định khí Tình hình sử dụng nhiên liệu đốt nhà máy Cơng thức tính sản phẩm cháy điều kiện chuẩn Cơng thức tính lượng khói thải tải lượng khí nhiễm Thành phần nhiên liệu đốt Tải lượng ô nhiễm nhà máy tính theo sản phẩm cháy Tải lượng nhiễm trình luyện thép Tải lượng chất ô nhiễm nguồn thải Tải lượng ô nhiễm nguồn thải khơng có hệ thống xử lý Tải lượng nhiễm ống khói nhà máy có vận hành hệ thống xử lý Thành phần nhiên liệu than Tải lượng ô nhiễm nhà máy Thép nâng công suất Nồng độ chất ô nhiễm khói thải lị Nồng độ chất nhiễm sau qua hệ thống xử lý Kết đo khơng khí ống khói nhà máy (ống khói lò 30 tấn) 10 10 11 11 13 16 16 19 21 24 25 31 32 38 40 41 42 43 43 43 44 45 49 56 56 64 64 64 vi Số hiệu bảng 4.4 4.5 4.6 4.7 Tên bảng Kết đo khơng khí khu vực sản xuất Kết đo đạc khí thải lị Kết đo đạc khí thải sau xyclon chùm Kết đo đạc khí thải lị vị trí ống khói Trang 65 65 65 66 vii DANH MỤC CÁC HÌNH Số hiệu hình 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 1.10 1.11 1.12 1.13 1.14 1.15 1.16 1.17 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 2.10 2.11 Tên hình Diễn biến nồng độ TSP trung bình năm gần KCN thị số thành phố Diễn biến nồng độ NO2 khơng khí xung quanh số khu dân cư đô thị Diễn biến nồng độ CO không khí xung quanh số khu dân cư thị Diễn biến nồng độ SO2 khơng khí xung quanh số khu dân cư đô thị KCN Liên Chiểu Vị trí nhà máy KCN Liên Chiểu Vị trí nhà máy phát sinh khí thải KCN Liên Chiểu Sơ đồ dây chuyền sản xuất Sơ đồ quy trình sản xuất xi măng Sơ đồ cơng nghệ sản xuất Sơ đồ q trình sản xuất phôi thép Dây chuyền sản xuất Cấu tạo hệ thống lọc bụi túi Sơ đồ thu hồi, tái sử dụng chất thải Hệ thống xử lý khí thải lị Sơ đồ khối quy trình cơng nghệ thu gom xử lý khí thải Cơ chế hoạt động hệ thống Luồng khói từ nguồn điểm cao hệ trục xyz Luồng khói từ nguồn điểm cao hệ trục xyz Khoảng cách theo chiều đứng điểm xem xét A B đến đường trục luồng thực luồng ảo Giao diện mơ hình Meti – lis 2.03 Cửa sổ thực tính tốn Meti-lis Sơ đồ khối mơ nhiễm theo mơ hình Meti-lis Vị trí nguồn thải sở sản xuất phát sinh khí KCN Giao diện tính sản phẩm cháy Mô phát tán ô nhiễm bụi nhà máy hoạt động lúc khơng có hệ thống xử lý Mô phát tán ô nhiễm NO2 nhà máy hoạt động lúc hệ thống xử lý Mơ phát tán nhiễm CO nhà máy hoạt động lúc khơng có hệ thống xử lý Trang 5 13o 17 18 20 22 23 25 27 28 29 31 32 35 36 36 38 39 39 40 42 46 46 46 viii Số hiệu hình 2.12 2.13 2.14 2.15 2.16 2.17 2.18 2.19 2.20 2.21 2.22 2.23 2.24 2.25 2.26 Tên hình Mơ phát tán ô nhiễm SO2 nhà máy hoạt động lúc khơng có hệ thống xử lý Mơ phát tán ô nhiễm bụi nhà máy hoạt động lúc khơng có hệ thống xử lý Mô phát tán ô nhiễm NO2 nhà máy hoạt động lúc khơng có hệ thống xử lý Mô phát tán ô nhiễm CO nhà máy hoạt động lúc hệ thống xử lý Mơ phát tán nhiễm SO2 nhà máy hoạt động lúc khơng có hệ thống xử lý Mơ phát tán ô nhiễm bụi nhà máy hoạt động lúc vận hành hệ xử lý Mô phát tán ô nhiễm NO2 nhà máy hoạt động lúc vận hành hệ thống xử lý Mô phát tán ô nhiễm CO nhà máy hoạt động lúc vận hành hệ thống xử lý Mô phát tán ô nhiễm SO2 nhà máy hoạt động lúc vận hành hệ thống xử lý Mô phát tán ô nhiễm bụi nhà máy hoạt động lúc vận hành hệ thống xử lý Mô phát tán ô nhiễm NO2 nhà máy hoạt động lúc vận hành hệ thống xử lý Mô phát tán ô nhiễm CO nhà máy hoạt động lúc vận hành hệ thống xử lý Mô phát tán ô nhiễm SO2 nhà máy hoạt động lúc vận hành hệ thống xử lý Dây chuyền cán thép giai đoạn Dây chuyền cán thép giai đoạn Trang 47 47 47 48 48 50 50 50 51 51 51 52 52 54 55 35 CHƯƠNG MÔ PHỎNG KHUẾCH TÁN Ô NHIỄM KHƠNG KHÍ TẠI CÁC CƠ SỞ SẢN XUẤT 2.1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT MƠ HÌNH KHUẾCH TÁN Cơ sở lý thuyết mơ hình Gauss xem xét khối nhỏ hình hộp có cạnh x, y z gần trục luồng khói thiết lập cân vật chất xảy khối hình hộp Hình 2.1 Luồng khói từ nguồn điểm cao hệ trục xyz Giả thiết chất ô nhiễm không sinh ra, không bị phân hủy tiêu hao khí quyển, tức khơng có phản ứng hóa học khơng xảy q trình sa lắng khơ, sa lắng ướt Lúc ta viết: Lượng vật chất tích tụ khối hình hộp = Σ Lượng vật chất vào - Σ Lượng vật chất Các giả thiết sử dụng cơng thức tính nồng độ chất nhiễm theo mơ hình Gauss - Các điều kiện ổn định: vận tốc gió chế độ rối khơng thay đổi theo thời gian - Dòng chảy đồng nhất: vận tốc gió chế độ rối khơng thay đổi theo khơng gian - Chất nhiễm có tính trơ, tức khơng xảy phản ứng hóa học khơng lắng đọng trọng lực - Có phản xạ tuyệt đối bề mặt đất luồng khói, tức khơng có tượng mặt đất hấp thụ chất ô nhiễm - Sự phân bố nồng độ mặt cắt trực giao với trục gió theo phương ngang (y) phương đứng (z) tuân theo luật phân phối (xác suất) chuẩn Gauss 36 - Vận tốc gió khơng khơng tượng khuếch tán theo phương x coi không đáng kể so với lực vận chuyển lơi luồng khói phía trước gió Cơng thức tính tốn khuếch tán theo mơ hình Gauss Đặt hệ trục tọa độ có gốc tọa độ chân ống khói, trục Oz theo chiều cao ống khói, Ox trùng theo chiều gió thổi, song song với mặt đất, Oy theo phương vng góc với Ox Hình 2.2 Luồng khói từ nguồn điểm cao hệ trục xyz Theo công thức sở, nồng độ chất ô nhiễm theo phương: Cơng thức thiết lập z tính từ đường trục luồng khói Khi chuyển hệ trục x,y,z mà gốc O trùng với chân ống khói lúc z thay z-H, lúc ta có: Hình 2.3 Khoảng cách theo chiều đứng điểm xem xét A B đến đường trục luồng thực luồng ảo 37 Tùy theo khoảng cách x luồng khói mở rộng chạm mặt đất luồng khói bị mặt đất cản trở phản xạ ngược trở lại Lúc nồng độ điểm giả thiết nguồn giống hệt gây (Hình 2.3), nguồn thực nguồn ảo đối xứng qua mặt đất, tính theo cơng thức: Đây cơng thức tính tốn khuếch tán chất nhiễm từ nguồn điểm cao số theo phân bố Gauss, hay cịn gọi mơ hình Pasquil – Gifford Trong đó: C: nồng độ chất nhiễm vị trí có tọa độ x,y,z (g/m3) M: lưu lượng chất ô nhiễm phát từ nguồn, (g/s) M = f (số lượng nhiên liệu đốt, thành phần nhiên liệu) u: vận tốc gió , z : hệ số khuếch tán rối theo phương y, z H : chiều cao hiệu ống khói, (m) Nồng độ chất ô nhiễm mặt đất xem z = Khi ta có: Cơng thức để xác định biến thiên nồng độ chất gây ô nhiễm mặt đất theo trục gió: z = y= 0: Để tính nồng độ Cmax mặt đất, ta giả thiết bị cách gần tỉ số không phụ thuộc vào x, tức số Lúc ta có: u - vận tốc gió khu vực độ cao ống khói, (m/s) Hệ số khuếch tán σy, σz Hệ số σy, σz sai lệch chuẩn hàm khuếch tán Gauss theo phương ngang đứng, phụ thuộc vào khoảng cách tới nguồn thải tính ổn định khí Hệ số xác định theo biểu đồ thực nghiệm Pasquill Gifford xây dựng Cấp ổn định khí phân thành cấp theo Pasquill Bảng 2.1: 38 Tốc độ gió cao 10m (m/s) 6 Bảng 2.1 Cấp ổn định khí Bức xạ mặt trời ban ngày Độ mây ban đêm Ít mây Nhiều mây Mạnh Trung bình Yếu > cấp 4/8  3/8 A A-B B C D A-B B B-C C-D D B C C D D E D D D F E D D 2.2 GIỚI THIỆU VỀ PHẦN MỀM METI-LIS Để thuận tiện cho việc mơ q trình lan truyền chất ô nhiễm môi trường không khí sở sản xuất thép, tác giả sử dụng phần mềm mô phát thải nguồn điểm Meti – lis Đây phần mềm phổ biến áp dụng nhiều nước giới có Việt Nam Mơ hình Meti-lis xây dựng phương trình Gauss, tính tốn điều kiện ổn định Phương trình sử dụng để mơ hình hóa phát thải nguồn điểm Hình 2.4 Giao diện mơ hình Meti – lis 2.03 Các bước thực hiện: - Bước 1: Nhập điều kiện tính tốn vào sở liệu cách nhấn vào tab tương ứng (hình 2.4) - Bước 2: Chọn điều kiện tính tốn cửa sổ tính tốn - Bước 3: Sau nhập liệu cần thiết vào, thực tính tốn cửa sổ Calculation Case (hình 2.5) cách lựa chọn điều kiện tính tốn từ tab general 39 đến tab receptor Sau đó, nhấn vào “Execute Calculation” (nút ) để thực tính tốn - Bước 4: Nhấn “Display calculation results” (nút ) để hiển thị tính tốn Hình 2.5 Cửa sổ thực tính tốn Meti-lis Sơ đồ khối q trình tính tốn thể theo hình 2.6 KHÍ TƯỢNG - Vận tốc gió Hướng gió Nhiệt độ khơng khí Cấp khí Địa hình Lưới tính tốn Mơ hình tính tốn Bản đồ màu vệt khói ô nhiễm NGUỒN THẢI - Kiểu nguồn thải Tác nhân ô nhiễm Chế độ thải Tải lượng QCVN Hình 2.6 Sơ đồ khối mơ nhiễm theo mơ hình Meti-lis 40 2.3 DỮ LIỆU NGUỒN THẢI 2.3.1 Thống kê nguồn thải Qua thống kê, khảo sát hoạt động sở sản xuất phát sinh khí KCN Liên Chiểu, danh mục sở sản xuất thép KCN lượng nhiên liệu sử dụng thống kê theo “Báo cáo đánh giá tác động môi trường” nhà máy trình bày bảng 2.2 Bảng 2.2 Tình hình sử dụng nhiên liệu đốt nhà máy Công suất Nhiên Lượng NL sử TT Tên doanh nghiệp (tấn/năm) liệu dụng (Kg/h) Công ty CP xi măng Ngũ Hành Sơn 95.000 Điện Công ty CP xi măng Vicem Hải Vân 100.000 Điện Công ty CP thép Đà Nẵng 180.000 Dầu FO 75 Công ty TNHH Sức Trẻ 6000 Biomass 425 Công ty TNHH Điện Lị 30 cơng nghiệp Tín Thành Lị 15 504.000 Biomass 350 320 Vị trí nguồn thải nhà máy thống kê đồ hình 2.7 Hình 2.7 Vị trí nguồn thải sở sản xuất phát sinh khí KCN 41 2.3.2 Chương trình tính sản phẩm cháy Thành phần nhiên liệu rắn lỏng gồm cacbon (Cp), hyđro (Hp), nitơ (Np), oxy (Op) , lưu huỳnh (Sp), độ tro (Ap) độ ẩm (Wp) Các thành phần nhiên liệu biểu diễn phần trăm trọng lượng ký hiệu chữ đầu tên thành phần với số chân p – với ý nghĩa thành phần thực, làm việc Như tổng toàn thành phần 100%: Cp + Hp + Np + Op + Sp + Ap + Wp = 100% Bảng 2.3 Công thức tính sản phẩm cháy điều kiện chuẩn TT Đại lượng tính tốn Lượng khơng khí khơ lý thuyết cần cho q trình cháy Lượng khơng khí ẩm lý thuyết cần cho q trình cháy (ởt= 30oC,φ= 65%,d= 17g/kg) Lượng khơng khí ẩm thực tế với hệ số thừa khơng khí α= 1,2÷1,6 Lượng khí SO2 sản phẩm cháy Lượng khí CO SPC với hệ số cháy khơng hồn tồn hố học học η=0,01÷0,05 Lượng khí CO2 sản phẩm cháy Lượng nước sản phẩm cháy Lượng khí N2 sản phẩm cháy Đơn vị Cơng thức tính tốn m3chuẩn/kgNL Vo=0,089.Cp+0,264.Hp0,033(Op-Sp) m3chuẩn/kgNL Va= (1+0,0016.d).Vo m3chuẩn/kgNL Vt= α.Va m3chuẩn/kgNL VSO2= 0,683.10-2.Sp m3chuẩn/kgNL VCO= 1,865.10-2.η.Cp m3chuẩn/kgNL VCO2= 1,853.10-2.(1-η).Cp m3chuẩn/kgNL VH2O= 0,111.Hp+0,0124.Wp +0,0016.d.Vt m3chuẩn/kgNL VN2= 0,8.10-2.Np+0,79.Vt Lượng khí O2 KK thừa m3chuẩn/kgNL VO2= 0,21.(α-1).Va=0,57 10 Lượng sản phẩm cháy tổng cộng m3chuẩn/kgNL VSPC= VSO2+VCO+VCO2 +VH2O+ VN2+VO2 42 Bảng 2.4 Cơng thức tính lượng khói thải tải lượng khí nhiễm STT Đại lượng tính tốn Đơn vị Ký hiệu Cơng thức Lượng khói điều kiện V B Lc = SPC m3/s Lc 3600 chuẩn Lượng khói điều kiện thực tế Lượng khí SO2 với ρSO2 =2.926 kg/m3chuẩn g/s MSO2 M SO2 = Lượng khí CO với ρCO =1.25 kg/m3chuẩn g/s MCO M CO = Lượng khí CO2 với ρCO2 =1.977 kg/m3chuẩn Lượng tro bụi với hệ số tro bay theo khói: a = 0.1÷ 0.85 m3/s LT g/s MCO2 g/s Mbụi LT = M CO2 = Lc (273 + t khoi ) 273 10 VSO2  B SO2 3600 10 VCO  B CO 3600 103VCO2  B CO2 M bui = 3600 10aAB 3600 Hiện tại, có 02 nhà máy sử dụng nhiên liệu biomass, 01 nhà máy sử dụng dầu FO làm nhiên liệu cho trình sản xuất Để thuận tiện tính tốn, luận văn áp dụng Chương trình tính sản phẩm cháy DH-Air1 TS.Nguyễn Đình Huấn - ĐH Bách Khoa Đà Nẵng dựa công thức nêu bảng 2.3 2.4 Hình 2.8 Giao diện tính sản phẩm cháy 43 Bảng 2.5 Thành phần nhiên liệu đốt Tỷ lệ (%) Nhiên liệu Lưu huỳnh Biomass 39,6 5,2 0,32 34,4 Dầu FO 83,4 10 0,2 0,2 2,9 Ghi chú: Thành phần biomass lấy theo DongDuongcorp Cacbon Hydro Nito Oxy Tro Độ ẩm 0,48 0,3 20 Bảng 2.6 Tải lượng ô nhiễm nhà máy tính theo sản phẩm cháy Tải lượng nhiễm Nguồn thải MBụi MSO2 MNO2 MCO (g/s) (g/s) (g/s) (g/s) Nhà máy thép Đà Nẵng (Đốt dầu FO M3) 0,03 1,2 0,07 1,21 Nhà máy giấy Sức Trẻ 0,28 0,2 3,26 Lò 30 0,23 0,17 2,69 Lò 15 0,21 0,15 2,46 Nhà máy điện Tín Thành Đối với nhà máy thép Đà Nẵng, trình nung luyện để tạo thép thành phẩm lượng nguyên liệu đầu vào phát sinh tải lượng chất ô nhiễm Theo tài liệu hướng dẫn SXSH ngành luyện thép lò điện hồ quang đưa số liệu mức độ ô nhiễm không khí lị luyện thép tính cho thép [16], từ tính tải lượng nhiễm bảng 2.7 bảng 2.8 Bảng 2.7 Tải lượng ô nhiễm q trình luyện thép Lị điện, 20 tấn/mẻ/h Lị LF, 25 tấn/mẻ/45 phút Thành M1 M2 Cơng suất Công suất Phần Đơn vị Lượng (tấn/h) Lượng (t/h) (g/s) (g/s) Bụi g/tấn 5100 20 28,33 4080 25 68 SO2 g/tấn 600 20 3,33 480 25 8,00 NOx g/tấn 160 20 0,89 128 25 2,13 CO g/tấn 9000 20 50 7200 25 120 (Nguồn : Tài liệu hướng dẫn SXSH ngành luyện thép lò điện hồ quang) 44 Bảng 2.8 Tải lượng chất ô nhiễm nguồn thải Lị Đốt dầu Lị LF Ống khói K1 Ống khói K2 điện FO Thành M2 M3 M=M2 M=M1+M3 Đơn vị M1 phần (g/s) (g/s) (g/s) (g/s) (g/s) Bụi g/s 28,33 68 0,03 68 28,36 SO2 g/s 3,33 1,2 4,53 NOx g/s 0,89 2,13 0,07 2,13 0,96 CO g/s 50 120 1,21 120 51,21 2.4 XÂY DỰNG CÁC KỊCH BẢN KHUẾCH TÁN Ô NHIỄM Ưu điểm việc sử dụng mơ hình tính tốn so với việc đo đạc khảo sát đưa nhiều kịch khác để mơ q trình lan tỏa ô nhiễm môi trường không khí theo liệu đầu vào khác Căn theo nguồn thải thực tế theo hoạt động khác việc lắp đặt thiết bị xử lý ô nhiễm nhà máy, mô lan truyền ô nhiễm theo kịch sau: Kịch 1: Các nhà máy hoạt động theo công suất thực tế không lắp đặt hệ thống xử lý khí thải Kịch đưa nhằm xem xét đánh giá chất lượng mơi trường khơng khí sở sản xuất phát sinh khí thải KCN Liên Chiểu nhà máy không lắp đặt hệ thống xử lý khí thải Đây viễn cảnh nhà máy chưa lắp đặt thiết bị xử lý lắp đặt không vận hành Kịch 2: Các nhà máy hoạt động theo công suất thực tế có xử lý khí thải cam kết xây dựng nhà máy Kịch đưa nhằm xem xét đánh giá chất lượng môi trường khơng khí cụm sở sản xuất phát sinh khí thải KCN Liên Chiểu nhà máy có lắp đặt hệ thống xử lý khí thải Tải lượng bụi khí thải thải ngồi mơi trường sau xử lý qua hệ thống xử lý khí thải nhà máy với hiệu suất xử lý khác theo công nghệ xử lý riêng nhà máy Đây kịch thực với trạng sở sản xuất phát sinh khí thải KCN Liên Chiểu nhà máy vận hành với báo cáo đánh giá tác động môi trường Kịch 3: Các nhà máy hoạt động nâng công suất sản xuất tương lai giữ nguyên hệ thống xử lý Kịch đưa nhằm xem xét đánh giá chất lượng mơi trường khơng khí nhà máy phát sinh khí thải KCN Liên Chiểu nhà máy nâng công suất sản suất giữ nguyên hệ thống xử lý Để thấy viễn cảnh xấu nhất, mô tải lượng bụi khí thải thải ngồi mơi trường thơng qua hệ thống xử lý khí thải nhà máy 45 2.5 KẾT QUẢ MÔ PHỎNG CỦA MƠ HÌNH KHUẾCH TÁN Căn vào liệu tính tốn được, chương trình mơ vệt khói cho kết nồng độ chất nhiễm (Bụi, CO, SO2, NO2) ứng với kịch bản.Kết mô diễn giải sau: − Màu đỏ : vượt QCVN 05:2013/BTNMT (chất lượng MTKK xung quanh) − Màu vàng : ngưỡng có nguy vượt QCVN 05:2013/BTNMT − Màu xanh : ngưỡng an toàn Tải FULL (107 trang): bit.ly/2Ywib4t Dự phòng: fb.com/KhoTaiLieuAZ Giá trị cụ thể màu phụ thuộc vào chất khí mơ (SO2, CO, NO2) 2.5.1 Kịch 1: Các nhà máy hoạt động theo công suất thực tế khơng lắp đặt hệ thống xử lý khí thải Việc sử dụng chương trình tính sản phẩm cháy cho nhà máy Thép Đà Nẵng, nhà máy Giấy Sức Trẻ, nhà máy Điện cơng nghiệp Tín Thành, tính toán theo hệ số phát thải cho 02 nhà máy xi măng (mục 1.4.1.1 mục 1.4.1.2, Chương 1) cho kết bảng 2.9 Bảng 2.9 Tải lượng ô nhiễm nguồn thải khơng có hệ thống xử lý Tải lượng ô nhiễm nguồn TT Nguồn thải MBụi MSO2 MNO2 MCO (g/h) (g/h) (g/h) (g/h) 55208,33 Công ty CP xi măng Ngũ OK 1 Hành Sơn OK 55208,33 Công ty CP xi măng Vicem Hải Vân 46041,67 OK 244800 28800 7668 432000 Công ty CP thép Đà Nẵng OK 102096 16308 3456 184356 Công ty TNHH Sức Trẻ 1008 720 11736 Công ty TNHH Điện OK cơng nghiệp Tín Thành OK 828 756 0 612 540 9684 8856 Căn vào liệu bảng 2.9, chương trình mơ vệt khói cho kết nồng độ ô nhiễm bụi, NO2, SO2, CO nhà máy hoạt động lúc ứng với kịch (các nhà máy hoạt động không sử dụng thiết bị xử lý) thể hình sau Các kết mơ phát tán nhiễm bụi chất ô nhiễm SO 2, CO, NO2 nhà máy thể phụ lục Vào mùa hè: hướng gió thổi theo hướng Đông, khả phát tán chất ô nhiễm nhà máy hoạt động bình thường sau: Tải FULL (107 trang): bit.ly/2Ywib4t Dự phòng: fb.com/KhoTaiLieuAZ 46 Hình 2.9 Mơ phát tán nhiễm bụi nhà máy hoạt động lúc khơng có hệ thống xử lý Hình 2.10 Mơ phát tán ô nhiễm NO2 nhà máy hoạt động lúc khơng có hệ thống xử lý Hình 2.11 Mô phát tán ô nhiễm CO nhà máy hoạt động lúc khơng có hệ thống xử lý Tải FULL (107 trang): bit.ly/2Ywib4t Dự phòng: fb.com/KhoTaiLieuAZ 47 Hình 2.12 Mơ phát tán nhiễm SO2 nhà máy hoạt động lúc khơng có hệ thống xử lý Vào mùa đơng: hướng gió thổi theo hướng Tây Bắc, khả phát tán chất ô nhiễm nhà máy hoạt động bình thường sau: Hình 2.13 Mơ phát tán ô nhiễm bụi nhà máy hoạt động lúc khơng có hệ thống xử lý Hình 2.14 Mô phát tán ô nhiễm NO2 nhà máy hoạt động lúc khơng có hệ thống xử lý 48 Hình 2.15 Mơ phát tán ô nhiễm CO nhà máy hoạt động lúc khơng có hệ thống xử lý Hình 2.16 Mô phát tán ô nhiễm SO2 nhà máy hoạt động lúc khơng có hệ thống xử lý Nhận xét: Kết cho thấy nhà máy hoạt động lúc không lắp đặt không vận hành hệ thống thiết bị xử lý trước xả thải qua ống khói mơi trường vệt khói mơ phát tán bụi xuất nhiều màu đỏ, đồng nghĩa với việc nhà máy hoạt động phát tán môi trường lượng lớn bụi vượt QCVN 05:2013/BTNMT vào mơi trường khơng khí xung quanh (hình 2.9 2.13), mức độ nhiễm cực đại đạt tới 4,17 mg/m3, tức gấp 13,9 lần tiêu chuẩn cho phép Ô nhiễm bụi lan xa 800m từ khu vực nhà máy Thép, 500m từ khu vực nhà máy 02 xi măng theo hướng Đông vào mùa hè, hướng thẳng vào núi nên không ảnh hưởng đến khu vực khu dân cư Tuy nhiên, vào mùa đơng gió thổi theo hướng Tây Bắc, 02 nhà máy xi măng có vị trí nằm giáp khu dân cư nên nhiễm bụi ảnh hưởng trực tiếp đến khu vực dân cư hai bên đường, cụ thể khu vực đường Nguyễn Văn Cừ, tiếp giáp cột đèn giao thông, nhà máy thép cách xa khu dân cư nên khả ảnh hưởng đến mơi trường khơng khí khu dân cư không lớn Đối với thông số NO2, SO2, CO đảm bảo không vượt QCVN 05:2013/BTNMT chất lượng mơi trường khơng khí xung quanh 2.5.2 Kịch 2: Các nhà máy hoạt động theo công suất thực tế vận hành hệ thống xử lý khí thải có Thực tế nhà máy lắp đặt hệ thống xử lý với hiệu suất tương ứng để 49 đạt QCVN 19:2009/BTNMT, QCVN 23:2009/BTNMT 02 nhà máy xi măng, QCVN 51:2017/BTNMT nhà máy Thép Đà Nẵng Hầu hết hệ thống xử lý khí thải nhà máy nâng cấp, thay để đảm bảo chất lượng môi trường không khí xung quanh 02 nhà máy thay đổi nhiên liệu đốt biomass thay cho dầu FO than trước đây, cụ thể nhà máy Giấy Sức Trẻ, nhà máy Điện cơng nghiệp Tín Thành Đây nguồn nhiên liệu sinh khối, đốt nguồn khí thải khơng có hạn chế thành phần gây hại khí SO2 hay NOx,…, nguồn khí thải CO2 ln chuyển tuần hồn khơng làm gia tăng thêm vào khí Đối với nhà máy Điện cơng nghiệp Tín Thành, khói thải dẫn qua hệ thống xử lý bụi xyclon chùm, sau tiếp tục qua xyclon ướt bể dập bụi để loại bỏ bụi khí NOx, COx,…, dó xử lý bụi đạt 90%, khí cịn lại 70% (theo tiêu chuẩn thiết kế thiết bị) Tương tự, nhà máy Giấy Sức Trẻ xử lý lò phương pháp hấp thụ, với tải lượng khí phát sinh sử dụng lò đốt biomass, hệ thống xử lý đạt bụi đến 90%, khí lại 50% (theo đăng ký đạt tiêu chuẩn môi trường) Đối với nhà máy Thép Đà Nẵng, sử dụng phương pháp hấp thụ để xử lý CO khử nhiệt trước qua hệ thống lọc bụi túi vải để xử lý Tuy nhiên, hệ thống xử lý khí thải xử lý bụi CO (theo thiết kế thiết bị) khí SO2 NO2 khơng xử lý triệt để được, nhiên hệ thống xây dựng từ lâu nên hiệu suất xử lý hệ thống khoảng 85% bụi, 75% với CO 02 nhà máy xi măng, bụi phát sinh chủ yếu công đoạn nghiền, nhà máy xi măng Ngũ Hành Sơn lắp đặt hệ thống lọc bụi túi 02 máy nghiền Theo Bản đăng ký đạt tiêu chuẩn môi trường số 07/XNCKBS-UBND ngày 06/8/2010, hệ thống xử lý khí thải nhà máy xử lý 90% bụi Nhà máy Xi măng Vicem Hải Vân sử dụng hệ thống lọc bụi túi, hệ thống có khả xử lý 90% bụi (theo thiết kế thiết bị) Dựa vào hiệu suất hệ thống xử lý tính tải lượng nhiễm ống khói theo bảng 2.10 Bảng 2.10 Tải lượng nhiễm ống khói nhà máy có vận hành hệ thống xử lý Tải lượng ô nhiễm nguồn TT Nguồn thải MBụi MSO2 MNO2 MCO (g/h) (g/h) (g/h) (g/h) 5520,833 Công ty CP xi măng Ngũ OK 1 Hành Sơn OK 5520,833 Công ty CP xi măng Vicem Hải Vân 4604,1 OK 36720 28800 7668 108000 Công ty CP thép Đà Nẵng OK 15314,4 16308 3456 46089 Công ty TNHH Sức Trẻ 100.8 360 5868 82,8 183,6 2905,2 Công ty TNHH Điện OK cơng nghiệp Tín Thành OK 75,6 168 2656,8 c6fbaceb ...ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CHU THỊ QUỲNH ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VÀ ỨNG DỤNG MÔ HÌNH METI- LIS ĐỂ KIỂM SỐT Ơ NHIỄM MƠI TRƯỜNG KHƠNG KHÍ KHU CƠNG NGHIỆP LIÊN CHIỂU, THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG Chuyên... ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VÀ ỨNG DỤNG MÔ HÌNH METI- LIS ĐỂ KIỂM SỐT Ơ NHIỄM MƠI TRƯỜNG KHƠNG KHÍ KHU CƠNG NGHIỆP LIÊN CHIỂU, THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG Học viên: Chu Thị Quỳnh Chuyên ngành: Kỹ thuật môi trường. .. Khóa: K34 Trường Đại học Bách khoa - ĐHĐN Tóm tắt - Nghiên cứu sử dụng phần mềm meti- lis để mô lan tỏa ô nhiễm bụi khí nhiễm từ nguồn thải khu công nghiệp (KCN) Liên Chiểu, thành phố Đà Nẵng Kết