Hạng mục Đơn vị Số lƣợng Số lƣợng/đơn vị sản phẩm
Than Tấn/năm 240.000 0,127
32
Nhu cầu sử dụng nƣớc
Nƣớc sử dụng cho hoạt động sản xuất của nhà máy đƣợc cung cấp từ Nhà máy
nƣớc Diễn Vọng, Quảng Ninh có công suất 60.000 m3/ngày. Theo thỏa thuận của
Công ty thi công và cấp nƣớc Quảng Ninh tại văn bản số 119/2002CTN Nhà máy nƣớc Diễn Vọng sẽ cung cấp nƣớc ổn định và liên tục cho nhà máy xi măng Cẩm Phả, khởi thủy từ Km6 Đá Chồng từ đƣờng ống D600mm bằng một đƣờng ống cung cấp D300mm dài 800m vào tới mặt bằng nhà máy.
Nƣớc từ bể nƣớc tuần hoàn đƣợc bơm tuần hoàn cung cấp đến các điểm tiêu thụ để làm mát các thiết bị sản xuất. Sau khi làm mát máy, nƣớc đƣợc làm nguội tại tháp làm nguội và quay trở lại bể chứa nƣớc tuần hoàn.
Nhà máy xi măng Cẩm Phả đƣợc trang bị dây chuyền sản suất clinker công suất 6.000 tấn. clinker/ngày có nhu cầu cấp nƣớc cho sản xuất nhƣ trong Bảng 3.5:
Bảng 3.5 Tổng nhu cầu sử dụng nước của nhà máy
TT Danh mục Đơn vị
tính
Nhu cầu
1 Nhu cầu nƣớc sản xuất :
- Nghiền liệu m3/h 15
- Tháp trao đổi nhiệt m3/h 1
- Lò quay m3/h 15 - Làm nguội clinker m3/h 9 - Nghiền than m3/h 16 - Nghiền xi măng + Làm mát động cơ m3/h 4 + Hộp giảm tốc chính m3/h 55
- Thiết bị phân ly nghiền xi măng
+ Cụm dầu bôi trơn m3/h 1
Tổng cộng q1
m3/h 116
33
2 Nhu cầu nƣớc dùng cho tƣới cây, rửa đƣờng … qtc,đ
m3/ngày 25
3 Nhu cầu cấp nƣớc cho sinh hoạt và các nhu cầu khác :
- Nhu cầu dùng nƣớc sinh hoạt của công nhân và khối hành chính: qsh1
m3/ngày 60
- Nhu cầu nƣớc dùng cho phòng thí nghiệm - qtn m3/ngày 5
- Nhu cầu nƣớc dùng cho xƣởng cơ điện - qcđ m3/ngày 5
Tổng cộng nhu cầu nước sinh hoạt và các nhu cầu khác:
m3/ngày 70
Lượng nước sinh hoạt sử dụng/đơn vị sản phẩm m3/tấn 0.01 4 Nhu cầu cấp nƣớc cho cứu hỏa:
- Lƣợng nƣớc cứu hỏa cho dập tắt một đám cháy: m3 108
3.1.2 Kết quả kiểm toán chất thải nhà máy sản xuất xi măng Cẩm Phả a. Chất thải gây ÔNMT không khí
Bụi xi măng sinh ra trong quá trình sản xuất có kích thƣớc hạt bụi rất nhỏ (nhỏ hơn 3µm) lơ lửng trong khí thải, khi hít vào phổi rất dễ gây bệnh về đƣờng hô hấp,
Đặc biệt khi hàm lƣợng SiO2 tự do lớn hơn 2% có khả năng gây bệnh silicon phổi,
một bệnh đƣợc coi là bệnh nghề nghiệp nguy hiểm và là phổ biến nhất của công nghiệp sản xuất xi măng. Đồng thời bụi xi măng theo gió phát tán ra xa sẽ lắng xuống mặt nƣớc, mặt đất làm suy thoái đất trồng, ô nhiễm nguồn nƣớc gây hại lớn cho sinh vật. Bụi đất, than khi vào phổi gây kích thích cơ học sinh phản ứng xơ hóa phổi gây nên bệnh về hô hấp nên rất nguy hại đến sức khỏe. Bụi xi măng trong không khí thật sự là vấn đề nan giải nhất đối với ngành công nghiệp sản xuất xi măng, bụi phát sinh trong hầu hết các giai đoạn sản xuất. Tải lƣợng bụi từ các công đoạn sản xuất chính của nhà máy đƣợc tính toán tại bảng 3.6:
34
Bảng 3.6: Tải lượng bụi từ các công đoạn sản xuất chính
TT Cộng đoạn sản xuất chính Hệ số phát thải ụi (kg/tấn clinker) [15] Tải lƣợng ụi phát thải tấn/năm I
CHUẨN BỊ NGUYÊN, NHIÊN LIỆU
1 Kho chứa than 0,10 189 2 Nghiền than (hệ thống đốt gián tiếp) 10,00 18.900 3 Bãi chứa nguyên liệu thô 0,14 264,6 4 Nghiền liệu sơ cấp và thứ cấp
Không có kiểm soát bụi 4,2 7938
Có lọc túi vải 0,02 37,8
5 Nghiền liệu cấp ba
Không có hệ thống kiểm soát bụi 5,1 9.639
Có lọc túi vải 0,026 49,14
6 Vận chuyển nguyên liệu bằng ăng tải
Không có hệ thống kiểm soát bụi 1,5 2.835
Kiểm soát bụi tốt 0,075 141,75
II NUNG CLINKER
7 Nung clinker theo phƣơng pháp khô
Không có hệ thống kiểm soát bụi 120 226.800
Có hệ thống cyclon và ESP 0,34 642,6
8 Làm nguội clinker
Không có hệ thống kiểm soát bụi 10,6 20.034
Có hệ thống ESP 0,048 90,72
Có hệ thống lọc túi vải 0,01 18,9
III NGHIỀN VÀ ĐÓNG BAO XI MĂNG
9 Chứa clinker trong silô 0,12 226,8 10 Nghiền clinker (máy nghiền con lăn)
Không có hệ thống kiểm soát bụi 85 160.650
Có hệ thống ESP hoặc lọc bụi túi vải 0,43 812,7
11 Đóng ao xi măng
Không có biện pháp xử lý 2,2 4.158
35
Từ kết quả tổng hợp từ Bảng 3.6, ta tính đƣợc tổng lƣợng bụi sinh ra trong các công đoạn sản xuất chính là 21.284,2 tấn/năm tƣơng đƣơng với 0.011 tấn bụi/tấn clinker.
Nhƣ đã mô tả trong quy trình sản xuất ở Hình 1.4 thì chất thải gây ô nhiễm không khí phát sinh nhiều nhất từ hoạt động sản xuất xi măng là từ các công đoạn nhƣ sau: Tiếp nhận, đập và chứa đá vôi, đất sét, phụ gia, than cám; Cân đong nguyên liệu; Nghiền liệu; Đồng nhất phối liệu; Nung và làm nguội clinker; Nghiền clinker;
Ngoài ra còn các khí độc hại từ quá trình nung, nghiền liệu và nghiền clinker, khí thải từ nhà ăn, khí thải từ khu vực lƣu giữ chất thải.
Trong quá trình đốt dầu DO thì sinh ra các khí nhƣ CO, SO2, NO2, VOC (hợp
chất hữu cơ bay hơi). Hệ thống sản xuất thải ra các khí độc đặc trƣng nhƣ CO, SO2, NO2, bụi than, bụi đá, bụi xi măng…
-Tải lượng khí thải trong công đoạn nung clinker
Trong công đoạn nung clinker, việc đốt nhiên liệu là than cám sẽ phát thải vào môi trƣờng khói thải có chứa nhiều khí độc nhƣ NOx, SO2 .
Tải lƣợng các khí độc (NOx, SOx) trong khói thải từ lò nung clinker đƣợc tính toán dự báo dựa vào phƣơng pháp đánh giá nhanh của WHO và đƣợc trình bày trong Bảng 3.7.
Bảng 3.7: Tải lượng các khí ô nhiễm chính trong khí thải lò nung clinker
TT Khí độc Hệ số ô nhiễm (kg/tấn clinker) [15] Tải lƣợng ô nhiễm tấn/ngày tấn/năm 1 SO2 1,02 6,12 1.927,8 2 NOX 2,15 12,9 4.063,5 -Tải lượng CO2
Quá trình sản xuất xi măng phát thải CO2 từ 3 quá trình chính: Nung đá vôi CaCO3 tº CaO + CO2
Đốt nhiên liệu (than đá) để sản xuất clinker: C + O2 tº
36
Đốt nhiên liệu (xăng, dầu) cho hoạt động vận chuyển, khởi động,...: HnCm + O2 tº CO2 + H2O
Theo thống kê của WHO [15], lƣợng CO2 phát thải từ việc sản xuất 1 tấn clinker là khoảng 900kg. Do vậy Nhà máy Xi măng Cẩm Phả (mỗi năm sản xuất
1.890.000 tấn clinker) đƣa vào môi trƣờng khoảng 1.701.000 tấn CO2.
- h thải phát sinh từ quá tr nh nấu ăn
Để cung cấp nhiệt cho khu vực nhà bếp, Nhà máy sử dụng nhiên liệu chính là khí gas (Liquified Petroleum Gas-LPG).
Theo tác giả Trần Ngọc Chấn [16] với nhiên liệu khí đốt thì khói thải tạo ra từ
quá tình cháy lý thuyết (cháy hoàn toàn) bao gồm (TSP) và các loại khí: CO2, CO,
NOx, SO2, aldehyt và hơi nƣớc. Hệ số phát thải cụ thể nhƣ sau:
Khí thải ô nhiễm Bụi TSP SO2 NO2 CO
Hệ số phát thải kg/tấn gas [16] 0,06 0,007 2,9 0,71 Nhà bếp của Công ty Cổ phần Xi măng Cẩm Phả phục vụ khoảng 120 cán bộ, công nhân làm việc hàng ngày tại nhà máy. Với lƣợng khí gas sử dụng trung bình là 3,84 kg/ngày (công ty dùng 4 bình gas công nghiệp 48kg, cứ khoảng gần 2 tháng thì thay 1 lần) thì lƣợng khí thải phát sinh là: 0,23 g TSP/ngày (3,8 x 10-5g/đvsp) ; 0,026 g SO2/ngày (4,3 x 10-6g/đvsp); 11,136 g NO2/ngày (1,856 x 10-3g/đvsp); 2,726 g CO/ngày (4,54 x 10-4g/đvsp).
a. Điện
Khí thải phát sinh do sử dụng điện tính dƣới dạng CO2eq để xác định đƣợc lƣợng CO2eq do sử dụng các thiết bị điện sinh ra trƣớc tiên cần xác định lƣợng điện do từng hoạt động tiêu tốn. Vì nhà máy có công tơ điện riêng cho khu vực sản xuất và khu vực văn phòng nên số liệu về lƣợng điện tiêu thụ đƣợc ghi chép trực tiếp từ công tơ điện của công ty và lấy số liệu trung bình trong thời gian 6 tháng nghiên cứu.
Lƣợng điện tiêu thụ trung bình của khu vực sản xuất trong 1 ngày: 353401,83 kWh Lƣợng điện tiêu thụ trung bình của khu vực văn phòng trong 1 ngày: 43,17 kWh
37
Hệ số phát thải chất gây ô nhiễm
Bảng 3.8 Hệ số phát thải chất gây ô nhiễm khi tiêu thụ điện
STT Loại nhiên liệu Hệ số phát thải [15]
1 Điện
- CO2eq 0,5603 kg/CO2/kWh
Tính lƣợng CO2eq mà nhà máy đã phát thải trong 1 ngày dùng điện của nhà
máy cho sản xuất và khu vực văn phòng là:
CO2eq = 353.445x 10-3 x 0,5603 x 1,08 = 213,87 (tấn CO2eq/ngày)
Nhà máy làm việc 26 ngày/tháng vậy lƣợng CO2eq phát sinh là:
213,87 x 26 = 5.560,83 (tấn CO2eq/tháng)
b. Than đá
Hệ số phát thải chất gây ô nhiễm
Hiện nay công ty sử dụng nguyên liệu là than đá (than cám 4a HG) dùng để đốt lò cho quá trình sản xuất. Lƣợng than sử dụng là 240.000 tấn/năm. Khí thải đốt than phát sinh ra môi trƣờng chủ yếu từ hoạt động vận hành thiết bị lò nung, nghiền liệu trong sản xuất xi măng.
Bảng 3.9 Thải lượng khí thải từ máy móc sử dụng nhiên liệu than đá
STT Loại khí Hệ số khí thải (kg/tấn) [15] Thải lƣợng ô nhiễm khí thải (tấn/năm) Tổng tải lƣợng trung ình/đơn vị sản phẩm 1 Bụi 5A 180.000 0,095 2 SO2 19,5S (*) 702.000S 0,37S 3 NO2 9 324.000 0,17 4 CO 0,3 10.800 5,7 x 10-3 5 VOC 0,005 180 9,5 x 10-5
(* S là phần trăm khối lượng lưu huỳnh trong than. Do nhà máy sử dụng than nhập khẩu và than Quảng Ninh nên S thay đổi tùy mỏ than.
A= 15% là phần trăm khối lượng tro trong than, A thay đổi tùy loại than)
38
Dầu DO đƣợc sử dụng chủ yếu cho quá trình chạy lò nung trong khi khởi động, sấy lò hoặc có sự cố. Lƣợng dầu DO nhà máy sử dụng trong một năm là 1890 tấn.
Trong quá trình đốt dầu DO thì sinh ra các khí nhƣ CO, SO2, NO2, VOC (hợp
chất hữu cơ bay hơi). Khí thải sinh ra do sử dụng nhiên liệu của các động cơ từ máy móc có thải lƣợng ô nhiễm nhƣ trong bảng 3.10:
Bảng 3.10 Thải lượng khí thải từ động cơ sử dụng nhiên liệu DO
STT Loại khí Hệ số khí thải (kg/tấn) [15] Thải lƣợng ô nhiễm khí thải (kg/năm) Tổng tải lƣợng trung ình/đơn vị sản phẩm 1 Bụi 0,28 529,2 2,8 x 10-4 2 SO2 20S (S=1%) 37800S 2 x 10-4 3 NO2 2,84 5367,6 2,84 x 10-3 4 CO 0,71 1341,9 7,1 x 10-4 5 VOC 0,035 66,15 3,5 x 10-5
. Kiểm toán chất thải gây ÔNMT nƣớc
Nƣớc sử dụng cho hoạt động sản xuất của nhà máy đƣợc cung cấp từ Nhà
máy nƣớc Diễn Vọng, Quảng Ninh có công suất 60.000 m3/ngày. Theo thỏa thuận
của Công ty thi công và cấp nƣớc Quảng Ninh tại văn bản số 119/2002CTN Nhà máy nƣớc Diễn Vọng sẽ cung cấp nƣớc ổn định và liên tục cho nhà máy xi măng Cẩm Phả.
Nƣớc thải sinh hoạt bao gồm: nƣớc thải từ nhà bếp, nhà ăn, các công trình
vệ sinh.
Nước thải nhà ăn: trƣớc khi ra cống thoát nƣớc thải chung của nhà máy, nƣơc thải nhà ăn sẽ đƣợc đi qua bể xử bể tách dầu để loại váng dầu mỡ. Sau đó cặn và váng dầu mỡ đƣợc thu gom chung với rác thải sinh hoạt. Sơ đồ của bể tách dầu này nhƣ sau:
39
Nƣớc thải sau đó đƣợc dẫn để hệ thống thu gom xử lý nƣớc thải tập trung của Công ty trƣớc khi thoát ra hệ thống nƣớc thải .
Với số lƣợng công nhân viên làm việc tại nhà máy Xi măng Cẩm Phả là 600 ngƣời tuy nhiên chỉ có 120 ngƣời (gồm có Ban lãnh đạo cùng cán bộ nhân viên văn phòng) ăn trƣa tại nhà máy, số còn lại là sử dụng dịch vụ ngoài. Do vậy, hoạt động nấu ăn nhằm phục vụ bữa ăn trƣa của 120 nhân viên của Nhà máy (20 bàn ăn). Theo TCVN 4513 – 88 Tiêu chuẩn thiết kế - Cấp nƣớc bên trong, định mức nƣớc cấp cho bếp ăn là 25 lít/ngƣời.bữa ăn. Với số lƣợng nhân viên là 120 ngƣời thì lƣợng nƣớc sử dụng cho hoạt động nấu ăn là:
120 (ngƣời) × 25 (lít/ngƣời.ngày) = 3.000 lít/ngày = 3m3/ngày.đêm
Nước thải cho các nhu cầu vệ sinh: Trong giai đoạn hoạt động của nhà máy với số lƣợng công nhân viên làm việc của nhà máy là 600 ngƣời, với định mức 100l/ngƣời/ngày thì lƣợng nƣớc dùng cho sinh hoạt là:
600 x 100 = 60.000 l/ngày = 60 m3/ngày đêm
Vậy lƣu lƣợng nƣớc thải là: Qtshmax = 48 m3/ngày đêm. Theo điều 5 thông tƣ 63/2013/TTLT – BCT – BTNMT thì lƣợng nƣớc thải đƣợc tính bằng 80% lƣợng nƣớc cấp.
Vậy, lƣu lƣợng nƣớc thải sinh hoạt trung bình của nhà máy là 51 m3/ngày đêm
tƣơng đƣơng với 1326 m3
/tháng.
Bảng 3.11 Tải lượng các chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt của nhà máy
STT Thống số Hệ số ô nhiễm (g/l) [15] Tổng tải lƣợng trung bình (g/ngày) Tổng tải lƣợng trung ình/đơn vị sản phẩm 1 Tổng N 6-12 (9) 459 0.0765 2 Tổng P 0.8-4(2.4) 122.4 0.02 3 TSS 70-145(107) 5457 0.9 4 BOD 45-54(50) 2550 0.425 5 COD 82-102(94) 4947 0.3245
40
Nƣớc thải sản xuất
Do đặc trƣng của công nghệ sản xuất xi măng, nƣớc thải sản xuất không chứa các chất ô nhiễm có độc tính cao và tải lƣợng các chất hữu cơ thấp. Thành phần ô nhiễm chính trong nƣớc thải là các chất rắn lơ lửng, đất, cát và các chất vô cơ.
Nguồn thải nƣớc thải sản xuất xi măng bao gồm:
-Lƣu lƣợng nƣớc sản xuất không tuần hoàn tại các công đoạn bơm vào máy
nghiền thô, nƣớc cung cấp làm nguội clinker, nghiền than và 03 máy nghiền xi măng đứng với lƣợng khoảng 1.936 m3/ngày và bị mất (bay hơi) hoặc đi vào sản phẩm nên không tạo thành nƣớc thải.
-Nhu cầu nƣớc sản xuất trong công đoạn nghiền liệu, tháp trao đổi nhiệt, lò quay, làm nguội clinker, nghiền than, nghiền xi măng, thiết bị ly tâm nghiền xi
măng khoảng 2.570 m3
/ngày đƣợc sử dụng tuần hoàn 100%, do đó không tạo thành nguồn thải gây tác động môi trƣờng.
-Nƣớc làm mát sử dụng làm mát các thiết bị máy ngƣng tụ, máy lạnh không
khí, trục máy bơm cấp nƣớc nồi hơi và nƣớc làm mát dầu: lƣu lƣợng khoảng 2.044
m3/ngày, toàn bộ lƣợng nƣớc này đƣợc giải nhiệt, tách dầu mỡ bằng phƣơng pháp
tuyển nổi áp lực sau đó đƣợc đƣa vào bể chứa và tuần hoàn lại cho mục đích làm mát. Cặn lắng (không chứa chất thải nguy hại) từ các bể lắng đƣợc định kỳ nạo vét và hợp đồng với đơn vị chức năng thu gom và vận chuyển.
-Nƣớc vệ sinh máy móc, thiết bị (tại xƣởng cơ điện): lƣu lƣợng khoảng 5
m3/ngày, bị ô nhiễm bởi dầu, chất rắn lơ lửng và hàm lƣợng kim loại nặng sẽ đƣợc
đƣa qua bể tách dầu (theo phƣơng pháp tuyển nổi áp lực để tách váng dầu sau đó sẽ đƣợc đƣa vào bể lắng để lắng các cặn lơ lửng và chuyển về bể chứa nƣớc tuần hoàn.
Nhƣ vậy, nhà máy không có phát sinh nƣớc thải công nghiệp vì đƣợc hồi lƣu 100% trong quá trình sản xuất (chỉ tính trong phạm vi nghiên cứu).
a. Kiểm toán lƣợng CTR phát sinh
41
Các CTR chính của quá trình sản xuất xi măng bao gồm bao bì, giấy phế thải, nguyên vật liệu rơi vãi trong quá trình vận chuyển xi măng, xỉ than và xi măng đóng rắn.…
Qua quá trình điều tra tại nhà máy đã thống kê đƣợc các loại chất thải trong Bảng 3.12:
Bảng 3.12 Khối lượng chất thải rắn sản xuất phát sinh
Hạng mục Đơn vị Khối lƣợng
Nguyên vật liệu rơi vãi Kg/ngày 3.7
Bao bì hƣ hỏng Kg/ngày 3.7