15 tấn hơi/h
3.5.2 xuất giải pháp kiểm soát phát thải bụi và khí thải lị hơi tại các KCN tỉnh Tây Ninh
quản lý ơ nhiễm mơi trường khơng khí và kiểm sốt phát thải khí thải.
2/ Tuy nhiên, mỗi năm quá trình vận hành lị hơi cơng nghiệp vẫn tạo ra khoảng 0,81 triệu tấn CO2 góp vào lượng phát thải khí nhà kính của tỉnh Tây Ninh. Ngồi ra, việc lắp đặt và vận hành lị hơi cũng như các hệ thống xử lý bụi và khí thải tại các doanh nghiệp đang sử dụng lò hơi cũng cần được đầu tư cải tiến để tăng hiệu quả đốt cháy nhiên liệu, xử lý hiệu quả bụi và khí thải phát sinh.
3/ Theo dự báo dựa trên tốc độ tăng trưởng của các khu công nghiệp, đến năm 2025, các mức phát thải bụi và khí thải lị hơi mặc dù chỉ tăng nhẹ khoảng 1,3 lần, tuy nhiên mức đóng góp vào lượng phát thải khí nhà kính tăng khoảng 1,12 triệu tấn CO2 vì vậy việc kiểm sốt phát thải ơ nhiễm vẫn cần được quan tâm đầu tư để đảm bảo sự chặt chẽ trong công tác quản lý nhà nước, theo dõi diễn biến phát thải khí nhà kính để có các phương án hoặc định hướng tăng trưởng phù hợp tình hình kinh tế xã hội mơi trường tỉnh Tây Ninh.
Trên cơ sở kết quả đánh giá này, các nhóm giải pháp được đề xuất như sau:
1/ Nhóm giải pháp quản lý: Các giải pháp quản lý nhà nước sẽ hỗ trợ cho hoạt động kiểm soát phát thải bụi và khí thải lị hơi đi đúng quy định và phát huy hiệu quả của pháp luật hiện hành về mơi trường và duy trì được tình hình chất lượng mơi trường khơng khí tại các khu cơng nghiệp tỉnh Tây Ninh như hiện tại.
2/ Nhóm giải pháp kỹ thuật: tập trung vào giải pháp tiết kiệm năng lượng trong quá trình vận hành lị hơi, giải pháp thay thế nhiên liệu để giảm phát thải ô nhiễm và các giải pháp hỗ trợ tăng hiệu quả xử lý bụi và khí thải lị hơi để đạt mức phát thải thấp.
3.5.2 Đề xuất giải pháp kiểm sốt phát thải bụi và khí thải lị hơi tại các KCN tỉnh Tây Ninh Tây Ninh
a. Các giải pháp quản lý
90
Hiện tại, các hoạt động quan trắc khí thải cơng nghiệp được quy định cụ thể tại Nghị định 38/2015/NĐ-CP (Điều 47) và Nghị định 40/2019/NĐ-CP (Khoản 23, Điều 3). Theo đó, đối với đặc thù doanh nghiệp có sử dụng lị hơi tại các KCN tỉnh Tây Ninh: các cơ sở sử dụng lò hơi đốt sinh khối (củi, trấu ép) có cơng suất từ 2 tấn/h; sử dụng lò hơi đốt FO hoặc than có cơng suất từ 2,5 tấn/h trở lên; sử dụng lị hơi đốt DO có cơng suất từ 3 tấn/h sẽ phải thực hiện quan trắc khí thải định kỳ (3 tháng hoặc 6 tháng/lần tùy theo hồ sơ môi trường được phê duyệt là ĐTM hoặc KBM hoặc thủ tục môi trường tương đương).
- Về thông số quan trắc đối với khí thải lò hơi: Nghị định 40/2019/NĐ-CP quy định các thông số quan trắc thực hiện theo quy chuẩn kỹ thuật quốc gia. Hiện tại, đối với khí thải cơng nghiệp có QCVN 19: 2009/BTNMT quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về khí thải cơng nghiệp đối với bụi và chất vô cơ. Đối với các lị hơi cơng nghiệp, thơng số quan trắc tương đương theo QCVN 19: 2009/BTNMT gồm: bụi tổng, CO, SO2, NOx. Tuy nhiên, đặc thù khí thải lị hơi cơng nghiệp nên được đề xuất bổ sung các chỉ tiêu giám sát gồm CO2 (phục vụ lập dữ liệu kiểm kê khí nhà kính doanh nghiệp), PM10, PM2.5 (thơng số bụi mịn có thể gây ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng mơi trường khơng khí liên quan đến sức khỏe lao động). - Về lắp hệ thống quan trắc khí thải tự động: Nghị định 40/2019/NĐ-CP quy định,
cơ sở có tổng cơng suất lị hơi từ 20 tấn/h trở lên phải thực hiện lắp đặt hệ thống quan trắc khí thải tự động (trừ trường hợp sử dụng hoàn toàn nhiên liệu là DO hoặc gas).
+ Thông số quan trắc tự động cố định gồm: lưu lượng, nhiệt độ, áp suất, O2 dư, bụi tổng, SO2, NOx, CO.
+ Thông số môi trường đặc thù thực hiện theo quyết định phê duyệt ĐTM hoặc xác nhận KBM. Như vậy, có thể xem xét bổ sung các thông số giám sát gồm CO2, PM10, PM2.5 trong các trường hợp cần thiết cụ thể.
- Về giấy phép xả khí thải cơng nghiệp: Nghị định 40/2019/NĐ-CP (Khoản 22, Điều 3) quy định các dự án thuộc đối tượng phải thực hiện xác nhận hồn thành cơng trình bảo vệ mơi trường phải có giấy phép xả khí thải cơng nghiệp. Như vậy, đối với đặc thù doanh nghiệp có sử dụng lị hơi tại các KCN tỉnh Tây Ninh,
91
hầu hết các doanh nghiệp sử dụng lò hơi đều nằm trong nhóm ngành nghề dệt may (47%), giày da (29%), ngành chế biến cao su và sản phẩm từ cao su (15%), ngành sản xuất sản phẩm gỗ, bao bì và giấy (5%). Các nhóm ngành nghề này theo quy định tại Nghị định 40/2019/NĐ-CP (PL II) đều phải thực hiện xác nhận hồn thành cơng trình bảo vệ mơi trường do đó hầu như đều phải thực hiện cấp giấy phép xả khí thải cơng nghiệp.
2/ Định hướng các phương án sử dụng lị hơi và xử lý khí thải cho các doanh nghiệp mới đầu tư vào các KCN tỉnh Tây Ninh
Trong quá trình tiếp nhận dự án vào các khu công nghiệp tỉnh Tây Ninh theo đúng định hướng thu hút ngành nghề, các doanh nghiệp thuộc các nhóm ngành có sử dụng lị hơi cơng nghiệp cần được xem xét rà sốt và định hướng các phương án lò hơi phù hợp với nhu cầu sản xuất, hiệu quả trong sử dụng nhiên liệu và giảm nhẹ được phát thải CO2, định hướng phương án xử lý khói thải lị hơi hiệu quả trong xử lý bụi, SO2 và NOx. Các phương án sử dụng lị hơi nên ưu tiên khuyến khích đối với loại nhiên liệu sử dụng là gas hoặc sử dụng điện năng để vận hành. Các loại nhiên liệu đốt lò phổ biến hiện nay gồm DO, FO, than đá và sinh khối đều có các ưu và nhược điểm tương đương nhau và thường được lựa chọn dựa trên hiệu quả kinh tế, chi phí vận hành là chủ yếu.
- Đối với nhiên liệu DO, FO các phát thải bụi, SO2, CO không lớn, tỷ lệ tro bay rất nhỏ, nhưng hệ số phát thải CO2, NOx rất cao. Tỷ lệ sử dụng nhiên liệu/ tấn hơi thấp hơn các loại nhiên liệu còn lại nhưng lưu lượng khí thải phát sinh lớn. Hiện nay, các KCN tỉnh Tây Ninh, doanh nghiệp sử dụng lò hơi vận hành bằng DO chỉ chiếm khoảng 13,8%, cịn FO chỉ chiếm 3,2% do chi phí mua nhiên liệu DO, FO cao hơn rất nhiều so với các nhiên liệu còn lại.
- Đối với nhiên liệu than đá, phát thải SO2, CO không lớn, nhưng tỷ lệ tro xỉ và hàm lượng bụi cao, hệ số phát thải CO2, NOx rất cao. Tỷ lệ lệ sử dụng nhiên liệu/ tấn hơi cao nhưng lưu lượng khí thải phát sinh nhỏ. Hiện nay, các KCN tỉnh Tây Ninh, doanh nghiệp sử dụng lò hơi vận hành bằng than đá các loại chiếm đến 41,4%, chủ yếu do chi phí mua nhiên liệu tương đối có hiệu quả về mặt kinh tế.
92
- Đối với nhiên liệu sinh khối (củi ép, trấu ép), hiệu suất cháy thấp nhất trong số các loại nhiên liệu đốt, tỷ lệ phát thải CO rất cao, lượng tro xỉ lớn, hàm lượng bụi phát sinh cao nhất trong số các loại nhiên liệu, tuy nhiên phát thải SO2 và CO2, NOx lại thấp nhất. Tỷ lệ sử dụng nhiên liệu/ tấn hơi cao nhất nhưng lưu lượng khí thải phát sinh nhỏ nhất. Hiện nay, các KCN tỉnh Tây Ninh, doanh nghiệp sử dụng lò hơi vận hành bằng sinh khối các loại chiếm đến 35%, chủ yếu là do chi phí mua nhiên liệu thấp, rất hiệu quả về mặt kinh tế.
Xét trên tình hình thực tế sử dụng lò hơi tại các KCN tỉnh Tây Ninh, đối với các doanh nghiệp đang vận hành lò hơi đốt than, do hầu hết các loại lị đốt than được đầu tư đều có thể chuyển sang sử dụng nhiên liệu sinh khối mà không cần cải tạo, thay thế thiết bị máy móc. Vì vậy, các khuyến khích nên có là chuyển đổi một phần lớn hoặc hoàn toàn nhiên liệu sử dụng từ than đá sang nhiên liệu sinh khối và cải tạo hệ thống xử lý bụi hiệu quả. Như vậy sẽ có thể vừa đạt được lợi ích cao hơn trong tiết kiệm chi phí vận hành mà cịn có thể giảm thiểu phát thải CO2, SO2, NOx. 3/ Kiểm kê phát thải bụi và khí thải lị hơi tại các KCN tỉnh Tây Ninh
Nghị định 38/2015/NĐ-CP (Điều 47) và Nghị định 40/2019/NĐ-CP (Khoản 21, Điều 3) quy định về việc doanh nghiệp có phát sinh khí thải cơng nghiệp phải thực hiện xây dựng và quản lý cơ sở dữ liệu về khí thải cơng nghiệp bao gồm các số liệu đo đạc, kiểm kê thống kê về lưu lượng, thơng số, tính chất, đặc điểm khí thải cơng nghiệp và báo cáo việc thực hiện nội dung này vào nội dung báo cáo công tác bảo vệ môi trường hàng năm.Như vậy, đối với các doanh nghiệp sử dụng lò hơi trong các KCN tỉnh Tây Ninh, việc kiểm kê nguồn thải bụi và khí thải lị hơi đến thời điểm hiện tại đã là quy định bắt buộc. Doanh nghiệp có thể sử dụng nguồn số liệu quan trắc liên tục (nếu có hệ thống quan trắc khí thải liên tục) hoặc định kỳ đối với các thông số bắt buộc gồm, nhiệt độ, áp suất, lưu lượng, TSP, CO, SO2, NOx và các thông số đề xuất bổ sung gồm PM10, PM2.5, CO2, để trực tiếp tính tốn, lưu giữ số liệu và theo dõi diễn biến lượng phát thải của từng thành phần ô nhiễm đã liệt kê.
93
1/ Giải pháp tiết kiệm năng lượng và kiểm soát phát thải CO2
Để kiểm soát phát thải CO2 ở mức tối thiểu nhất có thể, phương án hiệu quả nhất trong vận hành lò hơi là nâng cao nhất hiệu suất cháy của nhiên liệu kết hợp với các kỹ thuật tận dụng nhiệt thừa từ quá trình cháy. Các biện pháp cụ thể như sau:
Đốt nhiên liệu với tỷ lệ khơng khí hợp lý: Để q trình cháy nhiên liệu có hiệu quả thì vận hành lò hơi với hệ số khơng khí dư phải hợp lý. Trường hợp cấp khí q nhiều, q trình oxy hóa xảy ra hồn tồn nhưng lượng khơng khí dư thốt ra sẽ lấy đi một lượng nhiệt sinh ra nên hiệu suất năng lượng kém đi. Trường hợp cấp khí khơng đủ: nhiên liệu khơng đủ oxy để thực hiện phản ứng cháy hoàn toàn, do vậy q trình cháy sẽ phát sinh khói đen (muội than) và khí CO. Hệ số khơng khí dư đối với các kiểu nhiên liệu dạng rắn, lỏng, khí có thể tham khảo dưới đây.
Bảng.3.14 Hệ số khơng khí dư tiêu chuẩn trong vận hành lị hơi cơng nghiệp
Stt Cơng suất lị hơi
Hệ số khơng khí dư tiêu chuẩn Nhiên liệu rắn
Nhiên liệu lỏng Nhiên liệu khí Ghi tĩnh Ghi xích 1 ≥30 T/h 1,3-1,45 1,2-1,45 1,1 – 1,25 1,1- 1,2 2 10 - <30 T/h 1,15 – 1,3 1,15- 1,3 3 5 - <10 T/h 1,2 – 1,3 1,2 – 1,3 4 <5 T/h Ghi chú: Tỷ lệ phụ tải 50 – 100%
Nguồn: Luật hợp lý hóa sử dụng năng lượng của Nhật Bản, năm 2014.
Xử lý nhiên liệu đầu vào/ điều chỉnh tốc độ phun nhiên liệu vào để tăng hiệu suất đốt cháy hồn tồn nhiên liệu: Sự hình thành khói đen trong q trình đốt nhiên liệu là do xảy ra phản ứng cháy khơng hồn tồn, các hạt carbon sẽ thốt ra theo khí thải tạo thành khói đen. Tình trạng này thường xảy ra khi đốt nhiên liệu lỏng (DO, FO) hoặc rắn (than, sinh khối) do các trở ngại khác pha (lỏng – khí; rắn – khí) trong q trình trộn giữa khơng khí với nhiên liệu cháy, ít xảy ra khi sử dụng nhiên liệu gas. - Đối với nhiên liệu lỏng (DO, FO): tốc độ phun nhiên liệu sẽ quyết định sự hình
thành khói đen. Tốc độ phun phải đủ lớn để kích thước và tốc độ giọt sương làm tăng hiệu quả tốc độ khuếch tán của các hạt dầu trong khơng khí, khi đó tốc độ
94
oxy hóa diễn ra nhanh hơn tốc độ khử hidro (ngưng tụ giọt dầu). Điều này sẽ giảm thiểu tối đa sự hình thành khói đen. Vì vậy, trong q trình vận hành các lị hơi đốt dầu, cần chú ý điều chỉnh phù hợp tốc độ béc phun dầu theo đúng với thiết kế kỹ thuật của lò hơi.
- Đối với nhiên liệu rắn là than đá: Đối với lị ghi động hoặc ghi tĩnh, kích thước và độ ẩm của nhiên liệu sẽ ảnh hưởng đến quá trình cháy hồn tồn nhiên liệu trong buồng đốt. Vì vậy, trong q trình vận hành các lị hơi ghi xích, nhiên liệu than đá thường được nghiền nhỏ hơn với kích thước phù hợp từ 2- 4cm và thường được tưới ẩm trước khi đưa vào buồng đốt. Điều này được giải thích là để kéo dài thời gian sấy khơ nhiên liệu, diện tích bề mặt than đá tiếp xúc được với khơng khí sẽ tăng lên, tăng hiệu suất cháy hoàn toàn cho nhiên liệu trong buồng đốt, giảm thiểu sự hình thành khói đen.
Đối với lị hơi tầng sơi, nhiên liệu than đá được nghiền mịn và phun vào buồng đốt, dịng khơng khí được cấp từ bên dưới đẩy các hạt than bay lơ lửng và xảy ra phản ứng cháy trong buồng đốt. Kiểu lị hơi này thường có hiệu suất đốt cháy nhiên liệu rất cao nên ít hình thành khói đen. Tuy nhiên, q trình xảy ra phản ứng cháy cũng phụ thuộc vào tốc độ phun nhiên liệu và cấp khí vào buồng đốt, nên trong quá trình vận hành cần điều chỉnh theo đúng với thiết kế kỹ thuật của lị hơi.
Duy trì hiệu suất nhiệt bằng việc loại bỏ khói đen và tro: Tình trạng khói đen bám trên bề mặt truyền nhiệt của lị hơi, tình trạng kết xỉ tại khu vực bức xạ có đường ống tường lị, hay tình trạng ơ nhiễm phát sinh trong ống q nhiệt và ống tái quá nhiệt là nguyên nhân làm giảm hiệu suất ống truyền nhiệt của lị hơi và lị hơi. Tình trạng tạo xỉ hay ô nhiễm là hiện tượng xuất hiện do tro than nóng chảy bám và đóng lại trên tường hoặc thành của lò và đường ống. Hiện tượng này là nguyên nhân dẫn đến tắc nghẽn, rơi cặn khiến đường ống bị hư hại, hay bề mặt truyền nhiệt bị ăn mòn, làm giảm hiệu quả hệ thống và gây ảnh hưởng lớn đến việc cung cấp nhiệt ổn định. Lượng tro bụi bám, đóng xỉ hoặc khoang chứa nước bị đóng cặn quá nhiều sẽ dẫn đến hiện tượng nhiệt độ ống khói tăng lên. Khi có cặn lắng ở khoang chứa nước, cần xem xét lại quy trình xử lý nước và vệ sinh ống để loại bỏ cặn lắng. Ước
95
tính khi nhiệt độ trong ống xả khói tăng lên 22% thì tương ứng hiệu suất sẽ giảm đi 1%. Do đó, cần kiểm tra và lấy số liệu nhiệt độ ống xả khói thường xuyên để đánh giá các chỉ số của cặn lắng và bồ hóng. Khi nhiệt độ khí nóng tăng thêm khoảng 20oC so với nhiệt độ thơng thường ở các lị hơi mới vệ sinh, cần phải nhanh chóng loại bỏ cặn lắng và bồ hóng.
Lắp đặt bộ hâm nước, bộ sấy khí để tận dụng nhiệt thừa: Khả năng tiết kiệm năng lượng phụ thuộc vào loại lò hơi và loại nhiên liệu được sử dụng. Với loại lò hơi đốt than hoặc sinh khối, nhiệt độ khí xả nóng có thể đạt đến 230oC, vì vậy có thể lắp đặt thêm bộ hâm nước và bộ sấy khí để có thể tận dụng nhiệt thừa, giúp nhiệt độ nước cấp vào ba long có thể tăng lên 80oC, nhiệt độ khơng khí cấp lị có thể tăng lên 60oC, như vậy có thể tăng hiệu suất nhiệt lên khoản 5%, vừa đẩy nhanh tiến trình sấy và đốt nhiên liệu, hóa hơi nước vừa có thể làm giảm được nhiệt độ khí thải xuống cịn trung bình 150 oC trước khi dẫn vào hệ thống xử lý bụi, khí thải và xả ra ngoài mơi trường ở nhiệt độ trung bình từ từ 60 – 90oC.