Một số giải pháp đề xuất nhằm giảm thiể uô nhiễm môi trường

3. Phương pháp nghiên cứu

3.2.Một số giải pháp đề xuất nhằm giảm thiể uô nhiễm môi trường

3.2.1. Giải pháp kỹ thuật

a. Đối với rác thải sản xuất:

+ Thông qua công tác giáo dục, tuyên truyền cho các hộ dân nâng cao ý thức và trách nhiệm trong giữ gìn vệ sinh thôn xóm và thường xuyên quét dọn thu gom bụi gỗ, mùn cưa… phát sinh tại nơi sản xuất và trên đường giao thông.

+ Áp dụng kết hợp với các biện pháp sử dụng hiệu quả tài nguyên như: - Tận dụng gỗ vụn, mùn cưa để làm các chi tiết nhỏ hơn và dùng khi sửa chữa khuyết tật của các chi tiết

- Che chắn kín phần bệ máy cưa tránh mùn cưa bay ra ngoài. Sử dụng tôn tráng kẽm để gò, hàn bộ phận che kín phần bệ máy cưa.

- Tạo ra sản phẩm phụ từ gỗ vụn như sản xuất viên nén mùn cưa, thanh củi mùn cưa…

b. Đối với tiếng ồn

Do các hộ gia đình lại sản xuất trên diện tích đất sử dụng để sinh hoạt hàng ngày; diện tích sản xuất chật hẹp do đó để giảm thiểu tác động của tiếng ồn tới sức khỏe của người dân thì các hộ gia đình tự trang bị thiết bị chống ồn khi làm việc. Các cơ sở doanh nghiệp trang bị các thiết bị chống ồn cho công nhân làm việc trong xưởng. Ngoài ra quy định thời gian làm việc đưa vào hương ước làng. Như vậy người dân sẽ có thời gian nghỉ ngơi và ăn uống phù hợp.

c. Đối với bụi và khí thải

c1. Đối với máy cưa và máy chà

Bảng 3.9: Phân bố bụi theo kích thước hạt, vị trí lấy mẫu gần máy cưa [3]

STT Bụi cưa Kích thước hạt (mm) Trọng lượng % 1 d > 320 27,80 2 d > 200 45,38 3 d > 100 15,96 4 d > 63 8,85 5 d < 63 2,01

65

Theo bảng phân bố bụi theo kích thước hạt thì lượng bụi có thể đi vào phổi qua đường hô hấp của các hạt gần máy cưa không cao chỉ có 2,01% chỉ cần công nhân đeo khẩu trang là có thể chống được, song vẫn cần phải xử lý. Nhưng còn một tỉ lệ rất cao các hạt bụi có kích thước lớn hơn d > 100 µm chiếm 89,16%, các hạt bụi loại này có thể thu gom để sử dụng cho các quá trình sản xuất khác như: dùng để sản xuất gỗ ép, sản xuất mũ cối. Nếu loại bụi này không được thu gom và xử lí sẽ gây ảnh hưởng tới các công nhân trong xưởng sản xuất.

Bảng 3.10: Phân bố bụi theo kích thước hạt, vị trí lấy mẫu gần máy chà [3]

STT Bụi chà Kích thước hạt (mm) Trọng lượng % 1 d > 200 22,10 2 d > 100 30,00 3 d > 63 31,50 4 d < 63 16,40

Có một tỉ lệ các hạt bụi gần máy chà gỗ có kích thước d < 63 µm (chiếm tỉ lệ trung bình là 16,40%) có thể đi sâu vào tận trong phổi các công nhân trực tiếp thao tác những loại máy trên.

Với đặc điểm làng nghề ở đây là sản xuất tại hộ gia đình, do mặt bằng sản xuất chật hẹp không có diện tích phát triển hoặc xây dựng hệ thống khử bụi lớn do đó phải chọn phương pháp sao cho phù hợp với từng mô hình sản xuất hộ gia đình trong làng. Từ các yêu cầu nêu trên, lựa chọn hai phương pháp sau:

- Lọc, tách bụi bằng túi vải cho mô hình sản xuất nhỏ (lắp cho máy chà) - Lọc, tách bụi bằng cyclon kết hợp với túi vải, cho mô hình sản xuất lớn (lắp cho máy cưa).

 Thiết kế và tính toán thiết bị lọc bụi tại máy cưa

- Miệng hút có nhiệm vụ thu hỗn hợp khí bụi vào hệ thống xử lí. - Quạt và động cơ có nhiệm vụ tạo ra áp suất hút cho miệng hút.

- Cyclon: có nhiệm vụ tách các hạt bụi có kích thước lớn theo nguyên lí sau: Khí chứa bụi đi vào theo phương tiếp tuyến của thân hình trụ, các hạt bụi có kích thước và

66

trọng lượng lớn sẽ bị lực li tâm làm văng ra khỏi dòng khí rồi rơi xuống đáy. Các hạt bụi có kích thước nhỏ hơn bị cuốn theo dòng khí đi tiếp tới hệ thống các tấm lắng, các hạt bụi này sau khi va vào các tấm lắng lại tiếp tục được lắng thêm. Hỗn hợp khí bụi tiếp tục đổi hướng đi lên phía trên, các hạt bụi lúc này có kích thước rất nhỏ.

- Hệ thế túi vải có nhiệm vụ tách các bụi có kích thước rất nhỏ mà cyclon không tách được. Hỗn hợp khí bụi sau khi đi qua hệ thống túi này đã đạt tiêu chuẩn dòng thải và được thải ra môi trường.

Hình 3.1: Sơ đồ hệ thống xử lý bụi từ máy cưa

Thuyết minh sơ đồ hệ thống xử lý:

Khi động cơ hoạt động, tạo ra áp suất tại miệng hút. Hỗn hợp khí bụi được miệng hút hút vào, qua ống dẫn đi vào cyclon. Hỗn hợp khí sau khi được xử lý tại cyclon theo nguyên lí đã nêu ở trên, được tiếp tục đi qua hệ thống túi vải sau đó thải ra ngoài trời. Bụi cưa sẽ được thu gom lại và tận dụng cho sản xuất hoặc thu gom và bán cho đơn vị hay cá nhân có nhu cầu (để sản xuất viên nén gỗ hay các nhu cầu khác)

- Tính toán thiết kế hệ thống xử lý [11]:

+ Lưu lượng hút khí của quạt: đây là thông số đầu tiên phải quan tâm đối

với một hệ thống xử lý khí, cần tính toán sao cho với lưu lượng là bao nhiêu thì sẽ hút các hạt bụi mà ta cần xử lí, ở một tỉ lệ cao mà ta có thể đạt được. Qua quá trình tính toán và khảo sát thực tế, lưu lượng hút khí phù hợp đã lựa chọn được để xử lí là: 900 m3/h. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

67

Hình 3.2: Cấu tạo cyclone

+ Đường kính cyclone Ta có : m w L D q 35 , 0 3600 5 , 2 785 , 0 900 . 785 , 0      L: lưu lượng dòng khí [m3/s]

Wq: tốc độ quy ước, thường chọn wq = 2,2 ÷ 2,5 m/s. Chọn wq = 2,5 m/s

+ Bán kính ống dẫn khí ra khỏi cyclon được tính theo công thức:

m w V R r 12 , 0 3600 6 14 , 3 1200 . 1       Trong đó:

V - năng suất của cyclon (lượng khí đi vào cyclon), m3/s.

wr - tốc độ của dòng khí ra khỏi cyclon, m/s; thường lấy wr = 4 ÷ 8 m/s. Chọn wr

= 6 m/s.

+ Kích thước của ống vào cyclone

Ống vào đặt tiếp tuyến với thành thiết bị và mặt cắt có dạng hình chữ nhật, chiều cao h, chiều rộng b và có tỉ số thường lấy là k.

68

k = h/b = 2 ÷ 4

wv - tốc độ khí trong ống vào cyclon, thường lấy wv = 18 ÷ 20 m/s. Với k = 2; wv = 18 m/s thay số ta được b ≈ 0,07 m; h=0,14

Kích thước ống vào = 0,01 m2.

+ Thể tích làm việc của cyclone

Trong đó là thời gian lưu của dòng khí trong cyclon. Ta chọn t=2 s. Vlv = 0,5 m3.

+ Dựa vào đường kính thân cyclone ta có:

Chiều dài ống dẫn khí vào:l0,6D0,6350210mm

Chiều cao ống tâm có mặt bích:h1 1,74D1,74350609 mm

Chiều cao phần hình trụ:h2 2,26D2,26350791 mm

Chiều cao phần thân hình nón:h3 2D2350700 mm

Chiều cao phần bên ngoài ống tâm:h4 0,3D0,3350105 mm Chiều cao thiết bị xiclon:H 4,56D4,563501610 mm

Đường kính trong của cửa tháo bụi:d2 0,30,4D105140 mm

Chọn d2 = 120 (mm)

Khoảng cách từ tận cùng xiclon đến mặt bích: h5 0,240,32D84112 mm

Chọn h5 = 110 mm

Góc nghiêng giữa nắp và ống vào:  =150

Hệ số trở lực  = 105

+ Phía dưới của cyclon còn có các tấm lắng. Phía trên còn có hệ thống túi vải, số lượng là 6. Hệ thống thiết bị còn bao gồm một miếng hút, một động cơ và quạt hút. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

 Thiết kế và tính toán thiết bị lọc bụi tại máy chà

- Nhằm tăng không gian hút bụi, miệng hút đặt vuông góc với mặt đất để trong trường hợp công nhân thao tác do các hạt bụi văng ra theo hướng tiếp tuyến với vòng tròn của đá chà nằm ngang nên bụi bay song song với mặt đất và sẽ đi

69

thẳng vào miệng chụp hút (hiệu quả hơn rất nhiều so với đặt chụp hút bằng cách treo ở phía trên).

- Hai tấm chắn phía trên dùng để chặn các hạt bụi nhỏ, khi chúng bay lên sẽ bị chặn bởi các tấm chắn này và rơi xuống.

- Động cơ và quạt hút được đặt trên một xe có bánh để nếu cần có thể di chuyển tới vị trí mà công nhân cần.

Hình 3.3: Sơ đồ hệ thống xử lý bụi từ máy chà

* Thuyết minh hệ thống thiết bị:

Động cơ và quạt hút tạo ra áp suất hút cho chụp hút. Chụp hút có nhiệm vụ thu hỗn hợp khí bụi thông qua hai miệng hút. Hỗn hợp này sau khi bị hút vào, qua ống dẫn rồi đi sang túi vải. Túi vải có nhiệm vụ lọc và giữ các hạt bụi bị hút vào. Khí sau khi qua túi vải có hàm lượng bụi rất nhỏ và được thải ra môi trường. Bụi chà sẽ được thu gom lại và tận dụng cho sản xuất hoặc thu gom và bán cho đơn vị hay cá nhân có nhu cầu (để sản xuất viên nén gỗ hay các nhu cầu khác)

- Tính toán thiết kế hệ thống xử lý:

+ Lưu lượng hút khí của quạt: Qua quá trình tính toán và khảo sát thực tế,

chúng tôi đã lựa chọn được lưu lượng hút khí phù hợp để xử lí là: 1200 m3/h.

+ Diện tích túi vải: chính là bề mặt lọc, được tính theo công thức:

 vx V F  x 3600, m2 Trong đó: V - Năng suất lọc, m3/s.

v - Cường độ lọc, m3/m2.h, thường lấy v = 15 ÷ 200 m3/m2.h tuỳ thuộc vào khí, vải lọc, pha phân tán, nhiệt độ... và được xác định theo thực nghiệm.

70

ŋ- Hiệu suất làm việc của bề mặt lọc, thường lấy = 85%. F= 2,8m2

Thiết bị này cấu tạo gồm một túi vải, với đường kính túi = 0,45 m, chiều dài túi vải = 2 m.

+ Chụp hút: chụp hút được thiết kế gồm hai miệng hút vuông góc với nhau

và đặt chụp vuông góc với mặt đất, phía trên còn có một tấm chắn. c2. Đối với quá trình phun sơn:

Hình 3.4: Sơ đồ nguyên tắc làm việc của hệ thống xử lý bụi sơn, hơi dung môi

Nguyên lý làm việc của hệ thống:

Các chi tiết được sơn trong buồng phun sơn, tại đây có lắp đặt một hệ thống màng nước tách bụi sơn. Việc tách bụi sơn khỏi dòng khí được thực hiện theo phương pháp ướt, tức là nước được bơm tưới từ trên xuống thành dạng màng mưa để kéo theo bụi sơn theo dòng nước. Bụi sơn được tách khỏi dòng khí và chảy vào bể lọc chậm bằng than hoạt tính. Tại đây bụi sơn được giữ lại trong lớp than hoạt tính. Phần nước trong được bơm tuần hoàn trở lại buồng sơn, khi lượng nước trong bể mất mát do bay hơi,... thì định kỳ bổ sung. Phần dung môi hữu cơ còn lại được quạt hút tập trung về tháp hấp phụ thông qua hệ thống đường ống hút và chụp hút. Hỗn hợp không khí chứa dung môi hữu cơ được đưa vào tháp hấp phụ, tại đây các chất hữu cơ được giữ lại trong lớp chất hấp phụ (than hoạt tính), không khí sạch đưa

Khí sau xử lý Ống phóng không Thiết bị hấp phụ Quạt hút Miệng hút Vật cần sơn

Buồng phun sơn Máng hứng nước rửa

Nước tuần hoàn

Nước tuần

hoàn Nước bổ sung

Xả đáy Máy bơm nước Than hoạt tính Màng phân phối nước rửa

71 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

ra ngoài theo đường ống phóng không. Khi lớp than hấp phụ đạt bão hòa, tiến hành thay lớp than hoạt tính mới.

- Lưu lượng không khí chứa hơi dung môi: Q = 2000 m3/h - Đặc trưng dòng thải trước xử lý: Hơi xăng = 25,5 mg/m3. - Yêu cầu hơi dung môi sau xử lý: hơi xăng= 5 mg/m3. - Lựa chọn quạt hút có công suất: Q = 2000 m3/h. - Công suất động cơ: p = 0,75 KWh

- Thiết bị hấp phụ:

Thể tích của thiết bị: V = 1,5 x 1,2 x 1,0 = 1,8 m3 (Chia hai ngăn: 1,0 ×0,5 và 1,0 ×1,0 m)

Diện tích tiết diện thứ nhất: F1 = 1,0 × 0,5 =0,5m2

Tốc độ của dòng khí trong ngăn thứ nhất:

V1 = Q/F2 = 2000/(3600 × 0,5) = 1,11 m/s Diện tích tiết diện thứ hai: F2 = 1,0 × 1,0 = 1,0 m2

Tốc độ của dòng khí trong ngăn thứ hai:

v2 = Q/F2 = 2000/(3600 × 1,0) = 0,56 m/s Thời gian lưu của dòng khí trong toàn bộ thiết bị:

T = (1,8 ×3600)/2000 = 3,24s - Vật liệu chê tạo thiết bị: Thép CT3; Chiểu dày δ =3 mm - Vật liệu hấp phụ:

+ Than hoạt tính AC 100 + Khối lượng: 400 kg.

- Hệ thống giàn phun màng nước tách bụi sơn

Ngoài ra để hỗ trợ cho hệ thống hoạt động ổn định, đạt hiệu quả cao, trong quá trình thiết kế còn trang bị một hệ thống giàn phun tạo màng nước để tách bớt phần bụi sơn nhằm giảm lượng bụi sơn vào thiết bị hấp phụ.

Hệ thống giàn phun tạo màng nước gồm:

- Máy bơm: Q = 1,5 - 1,8 m3/h; H = 10 - 15 mH20 - Bể chứa (2 ngăn): V = 1,6 × 0,8 × 0,8 m = 1,0 m3

72 - Hệ thống đường ốhg, van, các vòi phun.

Bảng 3.11. Chi phí cho hệ thống xử lý bụi sơn và hơi dung môi TT Hạng mục thiết bị Đơn vị Đơn giá

(đồng) Số lượng Thành tiền (đồng) 1 Quạt hút: Q = 2000 m 3/h H = 200 - 500 mmH20 Chiếc 8.500.000 01 8.500.000 2

Bộ thiết bị xử lý hơi dung môi (thân tháp, đường ống, kết cấu giá đỡ, vật liệu hấp phụ, van, cút,...) Bộ 16.500.000 01 16.500.000 3 Hệ thống đường ống hút, miệng hút,... Bộ 4.500.000 01 4.500.000 4

Hệ thống bơm dung dịch rửa hỡi dung môi (máy bơm, thùng chứa, đường ống, van, cút,...)

Bộ 5.000.000 01 5.000.000

5 Các phụ kiện điện (tủ điểu khiển, dây dẫn, công tắc, cầu dao,...)

Bộ 2.500.000 01 2.500.000

6 Nhân công lắp đặt 1.500.000

7 Tổng cộng 38.500.000

Quá trình vận hành rất đơn giản, công nhân trước khi tiến hành phun sơn cho các sản phẩm sơn chỉ cần bấm các nút công tắc theo như bản “Hướng dẫn vận hành”, sau đó tiến hành phun sơn như bình thường. Cho nên chi phí cho vận hành hệ thống xử lý chủ yếu là khoản chi phí về tiêu tốn điện năng.

Bảng 3.12. Các khoản chi phí vận hành hệ thống xử lý bụi sơn và hơi dung môi

TT Nội dung chi phí Số tiền

1 Chi phí điên năng (bơm nước, quat hút,...): N = 0,75 kw X (10 -12 h) = 7,5 - 9,0 KWh/ngày

7.500 - 9.000 đồng/ngày (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

2 Chi phí khác 5.000 đồng/ngày

73

Để giảm thiểu được tối đa bụi sơn và hơi dung môi, các hộ dân trong làng nghề có thể kết hợp các giải pháp sử dụng hiệu quả tài nguyên như:

+ Chú trọng về kỹ thuật phun sơn: cách cầm súng, độ cao thấp của súng so với sản phẩm. Đây là những giải pháp đơn giản, nhưng mang lại hiệu quả khá cao chỉ cần người thợ chú ý cẩn thận, học hỏi trong lúc làm việc, có trách nhiệm với sản phẩm làm ra.

+ Cân đo các nguyên liệu /dung môi khi pha trộn bằng những dụng cụ chính xác hơn tránh việc ước chừng bằng mắt thường.

+ Đóng chặt những hộp chứa sơn, hộp chứa dung môi sau khi sử dụng + Giữ gìn sự ngăn nắp, thu dọn nơi sản xuất đặc biệt là tại buồng phun sơn.

d. Đối với nước thải

Do nước thải phát sinh từ làng nghề chủ yếu là nước thải sinh hoạt. Tuy nhiên do bụi gỗ lẫn vào nước thải trong hệ thống cống thoát nước do đó gây tình trạng tắc cống và gây ô nhiễm môi trường khu vực ao đầu làng Đông Giao. Do đó