Dựa vào cỏc phương phỏp luận cũng như thực tế ỏp dụng kiểm kờ nguồn thải trờn Thế giới và ở Việt Nam, cỏc bước của quy trỡnh kiểm kờ khớ thải từ nguồn điểm được thể hiện túm tắt ở hỡnh sau:
32
33
Giai đoạn 1 : Giai đoạn chuẩn bị
Bƣớc 1: Xỏc định đối tƣợng và mục tiờu của chƣơng trỡnh kiểm kờ
Để xỏc định được mục tiờu chương trỡnh kiểm kờ thỡ cần phải biết đối tượng và mục đớch sử dụng kết quả kiểm kờ. Cõu trả lời cho cõu hỏi ai sẽ là người sử dụng kết quả kiểm kờ và sử dụng để làm gỡ, chớnh là mục tiờu của chương trỡnh kiểm kờ.
Từ mục tiờu kiểm kờ cho phộp xỏc định đối tượng và phạm vi của chương trỡnh kiểm kờ.
- Cỏc mục tiờu thƣờng gặp của kiểm kờ nguồn thải điểm
Ước lượng mức độ phỏt thải nhằm xỏc định nguồn thải chớnh;
Cung cấp thụng tin đầu vào cho cỏc mụ hỡnh phõn tỏn, nồng độ nền, ảnh hưởng của sa lắng đến chất ụ nhiễm;
Thụng tin cho nhà hoạch định chớnh sỏch và cộng đồng;
Hỗ trợ việc xỏc định mức độ ưu tiờn và thiết lập mục tiờu cho hoạt động cắt giảm phỏt thải;
Đỏnh giỏ hiệu quả của cỏc chiến lược cắt giảm phỏt thải;
Dự bỏo mức độ phỏt thải trong tương lai, từ đú xỏc định cỏc nguồn ụ nhiễm cần kiểm soỏt phỏt thải.
Bƣớc 2: Xỏc định cỏc đặc tớnh của chƣơng trỡnh kiểm kờ
(1) Nguồn thải
Khi đó xỏc định được phạm vi thực hiện kiểm kờ, cần lờn danh sỏch cỏc nguồn thải gõy ụ nhiễm. Hoạt động này nhằm ưu tiờn và lựa chọn những nguồn ụ nhiễm sẽ được kiểm kờ tựy thuộc vào đặc trưng của từng nguồn ụ nhiễm. Danh sỏch cỏc nguồn ụ nhiễm là cơ sở thiết yếu cho việc xõy dựng chương trỡnh kiểm kờ. Danh sỏch này bao gồm những nội dung sau:.
- Tờn nguồn ụ nhiễm - Loại nguồn ụ nhiễm - Loại ngành cụng nghiệp - Vị trớ/địa điểm
34 - Đặc tớnh khớ thải
- Cụng trỡnh xử lý khớ thải.
- Tỡnh trạng tuõn thủ yờu cầu mụi trường hay hệ thống giấy phộp mụi trường.
(2) Chất ụ nhiễm : bao gồm tất cả chất ụ nhiễm phỏt thải từ cỏc hoạt động phỏt triển kinh tế - xó hội, hoạt động sản xuất của nhà mỏy và do mục tiờu của chương trỡnh kiểm kờ quyết định, cú thể kể tới một số khớ thải gõy ụ nhiễm như : NOX, SO2 , CO, hợp chất dễ bay hơi VOC, bụi PM 2.5, bụi PM 10…
(3) Thời gian kiểm kờ
- Năm kiểm kờ: rất quan trọng, phải được xỏc định rừ ràng để thu thập số liệu liờn quan. Cỏc đặc tớnh về thời gian: cú 2 đặc tớnh thời gian được quan tõm khi tiến hành chương trỡnh kiểm kờ :
- Khoảng thời gian thực hiện kiểm kờ (vớ dụ, kg CO/năm). Đối với kiểm kờ quy mụ lớn, khoảng thời gian sẽ thường là một năm. Tuy nhiờn, cũng cú thể yờu cầu khoảng thời gian ngắn hơn (vớ dụ, một ngày, một thỏng, mựa hố, mựa đụng, vv.). - Khoảng thời gian phỏt thải (phỏt thải hàng năm, theo mựa, theo giờ…). Là sự biến đổi theo thời gian mụ tả thay đổi của khớ thải theo thời gian, nếu lượng khớ thải là khụng đổi theo thời gian, sau đú biến đổi theo thời gian khụng phải là mối quan tõm. Tuy nhiờn, hầu hết lượng khớ thải làm thay đổi theo thời gian. Phụ thuộc vào yờu cầu và mục đớch của kiểm kờ, cỏc biến thể lượng khớ thải cú thể cần được mụ tả theo mựa , hàng thỏng, hoặc hàng ngày. Kiểm kờ cũn cần lượng khớ thải phỏt thải trong một giờ (hoặc ngắn hơn khoảng thời gian ) của cơ sở .
Tựy thuộc vào mục đớch của kiểm kờ, một hoặc nhiều sự thay đổi theo thời gian cú thể cần phải được xem xột.
(4) Khụng gian kiểm kờ : khu vực, vị trớ địa lý, cỏc số liệu về dõn số, việc làm và phỏt triển kinh tế dựng để ước tớnh và xỏc định vị trớ phỏt thải.
- Đảm bảo chất lƣợng: Xỏc định mục tiờu chất lượng dữ liệu của chương trỡnh kiểm kờ. Việc cần thiết của chương trỡnh kiểm kờ khớ thải là quản lý chất lượng dữ liệu. Dữ liệu thụng tin kiểm kờ ngày càng nhiều và cựng với việc sử dụng rộng rói của mỏy tớnh, hầu hết tất cả cỏc dữ liệu thụng tin kiểm kờ đều được xử lý bằng cỏc
35
chương trỡnh và phần mềm cú sẵn. Trong quỏ trỡnh phỏt triển chương trỡnh kiểm kờ, việc sử dụng cũng như yờu cầu bảo mật dữ liệu thụng tin cũng được đảm bảo. Mục đớch kiểm kờ sẽ giỳp xỏc định dữ liệu thụng tin cần quản lý.
Từ những thụng tin thu thập được, để thuận tiện cho cụng tỏc kiểm kờ, kết quả tổng hợp vào bảng danh sỏch nguồn thải sau :
Bảng 2.1. Danh sỏch nguồn thải của chƣơng trỡnh kiểm kờ
Nguồn Loại nguồn Vị trớ Điểm thải Chất ụ nhiễm
Nguồn thải 1 Nguồn thải 2 Nguồn thải 3 ……….. Nguồn thải n
Bƣớc 3: Xỏc định phƣơng phỏp ƣớc tớnh lƣợng thải sẽ sử dụng, nguồn thu thập thụng tin và phƣơng phỏp thu thập thụng tin
Việc xỏc định phương phỏp ước tớnh lượng thải và xỏc định nguồn thu thập thụng tin và phương phỏp thu thập thụng tin cú mối quan hệ chặt chẽ với nhau, phương phỏp ước tớnh lượng thải quyết định loại thụng tin cần được thu thập từ đú quyết định nguồn và phương phỏp thu thập thụng tin; hoặc ngược lại từ nguồn và khả năng thu thập được cỏc loại thụng tin về nguồn thải quyết định phương phỏp ước tớnh phỏt thải lựa chọn. Tuy nhiờn trong đa số trường hợp thụng thường tựy thuộc mục tiờu của chương trỡnh kiểm kờ và mục tiờu chất lượng dữ liệu để quyết định phương phỏp ước tớnh phỏt thải cho từng nguồn hoặc nhúm nguồn trong phạm vi chương trỡnh kiểm kờ và từ đú xỏc định nguồn thu thập và phương phỏp thu thập thụng tin. Ngoài mục tiờu chất lượng dữ liệu thỡ một yếu tố nữa cần xem xột trong quỏ trỡnh xỏc định phương phỏp ước tớnh phỏt thải và phương phỏp thu thập dữ liệu đú là kinh phớ và nhõn lực của chương trỡnh kiểm kờ.
36
Hỡnh 2.2. Mối quan hệ giữa chi phớ, khoảng ỏp dụng và độ tin cậy đối với từng phƣơng phỏp tiếp cận kiểm kờ phỏt thải [16]
Từ những dữ liệu thu thập thờm được, chỳng ta tổng hợp tiếp kết quả thu được vào bảng danh sỏch nguồn thải của chương trỡnh kiểm kờ dưới đõy.
Bảng 2.2. Danh sỏch phƣơng phỏp ƣớc tớnh & thu thập thụng tin Nguồn Loại nguồn Vị trớ Điểm thải Chất ụ nhiễm Phƣơng phỏp ƣớc tớnh Thụng tin thu thập Nguồn thải 1 Nguồn thải 2 Nguồn thải 3 ……….. Nguồn thải n
37
Giai đoạn 2: Thực hiện kiểm kờ
Bƣớc 1: Thu thập dữ liệu phục vụ cho kiểm kờ
Việc thu thập số liệu và thụng tin đúng vai trũ quan trọng trong quỏ trỡnh kiểm kờ nguồn thải điểm. Số liệu và thụng tin cú thể được thu thập trực tiếp tại nguồn phỏt thải hoặc thu thập giỏn tiếp thụng qua cỏc cơ sở dữ liệu sẵn cú. Phương phỏp thu thập trực tiếp cú thể cú được số liệu/thụng tin bằng cỏch liờn hệ với từng nguồn phỏt thải tại khu vực nghiờn cứu. Phiếu khảo sỏt, thanh tra/kiểm tra tại nhà mỏy hoặc cơ sở cú hoạt động phỏt thải khớ thải vào mụi trường cũng là một số phương phỏp hữu ớch giỳp thu thập số liệu/thụng tin về nguồn ụ nhiễm cũng như số liệu về hoạt động của nguồn và số liệu về kiểm soỏt ụ nhiễm.
Trong số cỏc phương phỏp thu thập số liệu/thụng tin đó đề cập, khảo sỏt nguồn được xem là phương phỏp thu thập số liệu trực tiếp tiờu biểu giỳp cú được những thụng tin đỏng tin cậy; Tuy nhiờn, phương phỏp này đũi hỏi nhiều việc trong cụng tỏc chuẩn bị như lập danh sỏch nhà mỏy/nguồn phỏt thải, phõn loại nhà mỏy/nguồn phỏt thải và làm việc trực tiếp tại nhà mỏy/nguồn. Cỏc nguồn phỏt thải thường được khảo sỏt thụng qua cỏc phiếu điều tra với cỏc cõu hỏi liờn quan đến thực trạng hoạt động của từng nhà mỏy/nguồn thải điểm.
Thu thập cỏc thụng tin sẵn cú
- Tỡm kiếm xem liệu cú sẵn cỏc hệ số phỏt thải cho loại nhà mỏy phỏt thải nguồn điểm hay khụng. Tỡm kiếm trờn US EPA AP-42 và EEA .
- Thu thập thụng tin về vị trớ địa lý, khu vực, đặc điểm kinh tế - xó hội từ niờn giỏm thống kờ của từng khu vực trong cỏc năm, bỏo cỏo tỏc động mụi trường, bỏo cỏo lấy mẫu phõn tớch khớ thải, bỏo cỏo quan trắc định kỳ hay thụng tin về quy trỡnh sản xuất…
- Thụng tin về lịch sử, quỏ trỡnh hoạt động, cỏch vận hành, chương trỡnh sản xuất của nhà mỏy/nguồn phỏt thải khớ.
Việc tổng hợp lại cỏc thụng tin thu thập được là rất cần thiết, nhằm để hoạt động kiểm kờ nguồn thải diễn ra thuận lợi và chớnh xỏc.
Cỏc dữ liệu cần phải điều tra phỏng vấn trực tiếp
38
- Cụng suất sản xuất : Cụng suất sản xuất tổng (thực tế và thiết kế) và lịch vận hành.
- Thụng tin về quỏ trỡnh sản xuất : Mục này là để cung cấp thụng tin về cỏc quỏ trỡnh khỏc nhau hiện cú tại nhà mỏy/nguồn. Một số nhà mỏy cú nhiều dõy chuyển sản xuất trong khi một số khỏc chỉ cú một quy trỡnh sản xuất. Thụng tin ở mục này sẽ được sử dụng để tớnh khớ thải riờng từ quỏ trỡnh sản xuất (khụng phải từ những nguồn đốt hay nguồn khỏc). Một lần nữa, nếu khụng cú cỏc hệ số phỏt thải cho cỏc quỏ trỡnh tại nhà mỏy, sẽ rất khú (hoặc khụng thể) tớnh khớ thải từ cỏc quỏ trỡnh sản xuất. Chỉ cõn nhắc những quỏ trỡnh cú gõy ra khớ thải. Nếu một quỏ trỡnh khộp kớn và khụng cú khớ thải, quỏ trỡnh này cú thể được liệt kờ trong bỏo cỏo sẽ khụng được tớnh đến trong việc tớnh toỏn khớ thải.
- Hoạt động làm bay hơi VOC : VOC là cỏc hợp chất hữu cơ dễ bay hơi. Phần này của bảng cõu hỏi được sử dụng để xỏc định phỏt thải VOC từ cỏc hoạt động như sơn, phủ, dựng chất dung mụi ở bất kỳ nhà mỏy nào. Phỏt thải VOC sẽ được tớnh toỏn dựa trờn phần trăm chất bay hơi chứa trong chất lỏng và lượng chất lỏng được sử dụng (tớnh toỏn cõn bằng vật chất).
- Nhiờn liệu sử dụng trong sản xuất : Phần này cung cấp thụng tin về những lũ đốt cú trong nhà mỏy. Lũ đốt chủ yếu đốt một trong cỏc loại nhiờn liệu: dầu, than, khớ propane hay củi. Thụng tin trong mục này sẽ được dựng để tớnh khớ thải từ riờng cỏc lũ đốt. Đối với cỏc lũ sử dụng dầu DO hay FO cố gắng lấy được đặc tớnh kỹ thuật của dầu do cụng ty bỏn hàng cung cấp cho nhà mỏy.
- Định hướng tương lai của doanh nghiệp : Phần này giỳp nhỡn ra được xu hướng khớ thải trong tương lai từ nhà mỏy.
- Thụng tin phỏt thải của lũ : Thụng tin trong phần này sẽ được dựng để chọn hệ số phỏt thải phự hợp từ trong tài liệu, với những thứ như kiểu lũ, hiệu suất của thiết bị kiểm soỏt ụ nhiễm khụng khớ. Đối với mỗi lũ, một bộ dữ liệu riờng biệt cần được cung cấp.
- Thụng tin phỏt thải của cỏc quỏ trỡnh sản xuất : Thụng tin trong phần này sẽ được dựng để chọn hệ số phỏt thải phự hợp từ tài liệu. Đối với mỗi quỏ trỡnh, một bộ số liệu riờng biệt cần được cung cấp. Thụng tin sau khi thu thập được tổng
39
hợp, xử lý và lưu trữ dưới dạng cỏc bảng dữ liệu đối với cỏc chương trỡnh kiểm kờ quy mụ nhỏ hoặc cơ sở dữ liệu đối với chương trỡnh kiểm kờ quy mụ lớn nhằm phục vụ quỏ trỡnh tớnh toỏn lượng thải.
Bƣớc 2: Phƣơng phỏp ƣớc tớnh lƣợng phỏt thải
Ƣớc tớnh lƣợng thải cho đối tƣợng nguồn điểm thƣờng sử dụng cỏc phƣơng phỏp sau:
1. Phƣơng phỏp dựng hệ số phỏt thải
Cụng thức tổng quỏt để tớnh toỏn lượng thải sử dụng trong phương phỏp này được thể hiện như sau:
Phỏt thải = Hệ số phỏt thải * Mức độ hoạt động
Hệ số phỏt thải là tỉ số chỉ lượng phỏt thải của chất ụ nhiễm tương ứng với một mức độ hoạt động của một nhà mỏy mà hoạt động đú cú thể đo đạc dễ dàng như lượng nguyờn vật liệu hay lượng nhiờn liệu sử dụng. Hệ số phỏt thải thường được xỏc định từ số liệu đo đạc của một hay nhiều nhà mỏy trong cựng một ngành cụng nghiệp; hệ số phỏt thải là giỏ trị điển hỡnh đại diện cho một ngành cụng nghiệp. Hiện nay, cú hai loại hệ số phỏt thải được sử dụng trong quỏ trỡnh tớnh toỏn lượng thải là hệ số phỏt thải của quỏ trỡnh và hệ số phỏt thải dựa trờn dõn số.
Hiện nay, cú ba nguồn hệ số phỏt thải được sử dụng phổ biến là:
Tài liệu US EPA AP-42 của Cục bảo vệ mụi trường Mỹ: Tổng hợp về hệ số phỏt thải ụ nhiễm khụng khớ, được xuất bản từ năm 1972 như là một tài liệu chớnh thống về thụng tin hệ số phỏt thải. Nú bao gồm hệ số phỏt thải và thụng tin cỏc quỏ trỡnh của hơn 200 nguồn ụ nhiễm khụng khớ. Sau đú US EPA xuất bản thờm phụ trương và cập nhật thờm thụng tin trong tập 1, nguồn điểm tĩnh và nguồn mặt vào lần xuất bản lần thứ 5 (1995). Tài liệu này gồm 15 chương với cỏc nguồn ụ nhiễm khụng khớ khỏc nhau [19].
Tài liệu của tổ chức y tế thế giới (WHO) để đỏnh giỏ cỏc nguồn ụ nhiễm khụng khớ, nước và đất: Hướng dẫn kỹ thuật kiểm kờ nhanh cỏc nguồn thải và cỏch sử dụng để xõy dựng cỏc chiến lược kiểm soỏt mụi trường, phần 1: kĩ thuật kiểm kờ nhanh ụ nhiễm mụi trường, năm 1993. Tài liệu này cung cấp tương đối đầy đủ hệ số
40
phỏt thải của cỏc chất ụ nhiễm khụng khớ, nước và đất cho cỏc quỏ trỡnh sản xuất. [21].
Theo tài liệu của Cục bảo vệ mụi trường Chõu Âu (EEA), Hướng dẫn kiểm kờ phỏt thải ụ nhiễm khụng khớ (bản mới nhất năm 2009), cung cấp hướng dẫn tớnh toỏn tải lượng phỏt thải từ cả cỏc nguồn tự nhiờn và nhõn tạo. Tài liệu này gồm hai phần: Phần A là cỏc hướng dẫn chung và phần B là hướng dẫn cỏc ngành cụ thể [12].
2. Phƣơng phỏp dựng số liệu quan trắc nguồn thải
Quan trắc nguồn thải là một trong cỏc phương phỏp tiếp cận thường ứng dụng để xỏc định lượng phỏt thải cho độ chớnh xỏc cao. Cú thể xỏc định lượng phỏt thải chất ụ nhiễm bằng phương phỏp lấy mẫu khớ thải hoặc đo nhanh. Phương phỏp này cho kết quả cú độ chớnh xỏc cao, phản ỏnh đỳng tớnh chất từng nguồn thải cụ thể. Nhưng xột về mặt kinh tế thỡ phương phỏp này khỏ tốn kộm, yờu cầu nhiều về nhõn lực cũng như vật lực.
Xem xột ảnh hƣởng đến phỏt thải
Nhiều yếu tố cú thể ảnh hưởng đến lượng khớ phỏt thải. Một số yếu tố mà cú thể thay đổi theo thiết bị hoặc cỏc vựng. Cỏc nhà kiểm kờ cần phải nhận thức những yếu tố này và nờn cố gắng thu thập thiết bị cụ thể hoặc dữ liệu khu vực cụ thể bất cứ khi nào cú thể.
Cỏc đặc điểm quỏ trỡnh đốt chỏy
Sản phẩm của quỏ trỡnh đốt chỏy nhiờn liệu cú thể bao gồm một phần oxy húa hydrocarbon, CO, SO2, SO3, NOX, axit như axit clohydric, halogen hữu cơ và cỏc hạt bụi. Việc tạo ra sản phẩm chỏy được ảnh hưởng mạnh mẽ bởi loại nhiờn liệu, loại lũ đốt và điều kiện hoạt động của lũ hơi.
Thuộc tớnh nhiờn liệu
Phõn loại chớnh của than là than non, than bitum và than ỏ bitum. Nhiờn liệu được xếp thứ hạng dựa trờn phương phỏp chuẩn được gọi là phõn tớch "tương đối" và phõn tớch "cơ bản". Phõn tớch "tương đối" là bỏo cỏo về thành phần nhiờn liệu như độ ẩm và hàm lượng tro. Phõn tớch "cơ bản" cung cấp một ước tớnh của carbon,