5.1. Giải pháp xử lý bụi
Ô nhiễm chủ yếu trong quá trình sản xuất xi măng là ô nhiễm bụi, vì vậy tại tất cả các điểm phát sinh bụi đều cần phải có hệ thống xử lý thích hợp. Tuỳ theo nồng độ mà sử dụng hệ thống lọc bụi 2 cấp (cấp 1 là xyclon, cấp 2 là lọc bụi tĩnh điện) hoặc hệ thống lọc bụi 1 cấp dùng loại lọc bụi kiểu túi có hệ thống hoàn nguyên túi lọc bằng rung rũ. Các điểm phát bụi tại các công đoạn vận chuyển, đóng bao và xuất hàng được trang bị lọc bụi tay áo. Máy nghiền được thiết kế lắp
đặt lọc bụi tĩnh điện.
Các công nghệ xử lý bụi được áp dụng trong các nhà máy sản xuất xi măng của Việt Nam phổ biến là :
Lọc bụi bằng Xyclon và Multi Xyclon: tách bụi khỏi dòng khí thải bằng sử dụng lực ly tâm. Hiệu quả của việc tách bụi bằng xyclon thấp hơn nhiều so với lọc bụi tĩnh điện hay lọc bụi túi vải nên thường không được áp dụng một mình trong các hệ thống xử lý khí thải hiện nay.
Lọc bụi tĩnh điện: thường được áp dụng để tách bụi trong khí cháy bằng cách cho dòng khí thải đi qua trường điện mạnh, trường điện sẽ nạp điện cho các hạt bụi trong khí cháy. Trong tháp lọc bụi có các tấm thu bụi kích thước lớn, sẽ thu các hạt bụi trong khí thải. Nhiệt độ làm việc ti êu chuẩn của lọc bụi tĩnh điện là từ 160- 260oC. Các nhà máy xi măng thường hay dùng nước để rửa các chất bẩn từ điện cực thu bụi và khí thải thường được làm mát hoặc phun hơi nước làm ấm để nâng cao hiệu quả thu bụi.
Lọc bụi túi vải: là biện pháp thu bụi đạt hiệu quả cao, phin lọc thường là túi có đường kính từ 16- 20 cm, chiều dài đạt tới 10cm được làm từ sợi bông thủy tinh. Quạt đẩy thổi bụi đi qua lớp phin lọc và các hạt bụi được giữ lại trên bề mặt phin lọc và tạo lớp. Để tránh túi vải bị phá hỏng bởi hóa chất, người ta thường kết hợp hệ thống sấy dòng khí để loại bỏ hơi ẩm trước khi vào túi lọc.
5.2. Giải pháp xử lý khí
Nhìn chung, các giải pháp giảm ô nhiễm khí thải có thể chia thành 4 nhóm chính.
Nhóm thứ nhất: Tổ chức tốt quá trình cháy nhằm giảm ô nhiễm do các chất như NOx, CO, HC ngay tại nguồn (trong xy-lanh). Nhóm này bao gồm các biện pháp liên quan đến việc tối ưu hóa kết cấu của các chi tiết, cụm chi tiết và hệ thống có ảnh hướng đến quá trình cháy:
Thiết kế đỉnh pít-tông và nắp máy tạo hiệu ứng lốc xoáy, tăng khả năng hòa trộn nhiên liệu và không khí tốt hơn, quá trình cháy diễn ra nhanh hơn – thường áp dụng cho động cơ diesel và phun xăng trực tiếp; sử dụng hệ thống tăng áp, tăng đường kính xu-páp, giảm tổn thất trên đường nạp để tăng hiệu suất nạp; tính toán thiết kế thời điểm mở sớm xu-páp thải một cách tối ưu; sử dụng các hệ thống phun nhiên liệu điều khiển điện tử, tăng áp suất phun, lựa chọn kiểu phun đơn điểm hay đa điểm…
Mặc dù đây là các biện pháp rất hữu hiệu nhưng chỉ riêng bản thân chúng chưa thể giúp động cơ đáp ứng được các tiêu chuẩn ô nhiễm ngày càng nghiêm ngặt hơn.
Nhóm thứ hai: Xử lý khí thải. Đây là các biện pháp nhằm đảm bảo hàm lượng các chất độc hại có trong khí thải trước khi thải vào môi trường phải nhỏ hơn giới hạn cho phép đã được quy định trong các điều luật. Có rất nhiều công nghệ khác nhau để xử lý khí thải: Bộ xử lý khí thải kiểu xúc tác 3 đường (trung hòa 3 thành phần cơ bản trong khí thải là CO, HC và NOx); Bộ lọc PM, Bộ xử lý khí thải kiểu ô-xy hóa dùng cho động cơ diesel, Bộ xử lý NOx kiểu tích lũy,...)
Nhóm thứ ba: Sử dụng kết hợp các hệ thống phụ trợ. Để phát huy hiệu quả của hai nhóm giải pháp trên cũng như hạn chế sự phát thải quá mức của động cơ ở một số chế độ làm việc, cần phải sử dụng thêm các hệ thống phụ trợ như: Hệ thống kiểm soát vòng lặp kín (hồi lưu khí thải); hệ thống đảm bảo nhiệt độ khí nạp; hệ thống phun khí (ô-xy) nhằm hỗ trợ phản ứng trên đường thải; hệ thống tự chẩn đoán - OBD (OnBoard Diagnostics)...
Nhóm thứ tư: Các giải pháp có liên quan đến nhiên liệu. Nhiên liệu có ảnh hưởng đáng kể đến đặc tính ô nhiễm khí thải của động cơ đốt trong. Có nhiều giải pháp giảm ô nhiễm khí thải có liên quan đến nhiên liệu như: Đảm bảo sự phù hợp giữa động cơ và nhiên liệu (động cơ có tỷ số nén càng cao thì sử dụng xăng có chỉ số octan càng lớn); nâng cao chất lượng nhiên liệu (ít tạp chất và các phụ gia độc hại); sử dụng nhiên liệu xanh, nhiên liệu thay thế; sử dụng phụ gia trong nhiên liệu,....
5.3 Đánh giá
Ô nhiễm môi trường chủ yếu phát sinh từ các nhà máy sản xuất xi măng theo công nghệ lò đứng và công nghệ lò quay phương pháp ướt không có hệ thống điều khiển tự động, từ nhiều nhà máy không có hệ thống xử lý chất thải hoặc hệ thống đã cũ, hỏng, không hoạt động. Các nhà máy xi măng lò quay công nghệ khô có trang bị hệ thống xử lý chất thải, vì vậy ít gây ô nhiễm môi trường, công tác BVMT ở đây chủ yếu là kiểm soát kỹ các khâu vận chuyển nguyên vật liệu
và vệ sinh trong khu vực sản xuất.
Phế thải trong dây chuyền sản xuất xi măng bao gồm xỉ than, nước thải, bụi. Xỉ than của lò đốt không gây độc hại, có thể được sử dụng làm chất phụ gia. Nước thải chủ yếu là nước được sử dụng cho công đoạn làm mát máy nên không chứa
các chất độc hại gây ô nhiễm môi trường.
Đối với các nhà máy xi măng phải tiến hành đầu tư trang bị các thiết bị lọc bụi tiến tiến, ứng dụng các công nghệ giảm thiểu SOx và NOx thải ra môi trường hoặc thực hiện đổi mới công nghệ sản xuất. Vấn đề tiết kiệm năng lượng đã được quan tâm và đã có nhiều biện pháp tích cực để chuyển giao các công nghệ tiết kiệm năng lượng và giảm thiểu CO2 chống ô nhiễm môi trường. Chẳng hạn như dự án mẫu về tiết kiệm năng lượng, tận dụng nhiệt thừa từ lò nung klinker để chạy máy phát điện do tổ chức NEDO (Nhật Bản) tài trợ đang được thực hiện tại Nhà
máy xi măng Hà Tiên II.
Đối với các nhà máy gây ô nhiễm nghiêm trọng nằm xen kẽ trong khu dân cư thì phải đình chỉ sản xuất hoặc di chuyển địa điểm.
KẾT LUẬN
Qua việc nghiên cứu về đặc điểm và một số phương pháp kiểm soát khí thải từ nhà máy xi măng thì chúng ta cũng có những cái nhìn tổng quan hơn về sự ô nhiễm của môi trường không khí. Việc không khí ngày càng bị ô nhiễm gây ra nhiều vấn nạn xã hội và ảnh hưởng nghiêm trọng tới sức khỏe của con người. Nhận biết được nguồn thải, nắm rõ các đặc điểm của khí thải từ nhà máy xi măng ở đề tài này giúp ta có thể đưa ra các biện pháp kiểm soát và xử lý hiệu quả hơn.