2.3.1. Tham khảo tài liệu
Đây là phƣơng pháp cơ bản áp du ̣ng trong quá trình nghiên cƣ́u . Các tài liệu tác giả đã tham khảo bao gồm:
(1) Báo cáo hiện trạng môi trƣờng tỉnh Thái nguyên g iai đoa ̣n năm 2006- 2010 do sở Tài nguyên và Môi trƣờng biên lâ ̣p. Các thông tin tham khảo trong tài liê ̣u này là số liê ̣u về đă ̣c điểm tƣ̣ nhiên kinh tế xã hô ̣i và môi trƣờng của tỉnh Thái Nguyên.
(2) Các báo cáo quy hoạch phát tri ển kinh tế xã hội của tỉnh Thái Nguyên và các huyện . Tài liệu này cung thông tin về định hƣớng phát triển kinh tế xã hộ i nói chung và đi ̣nh hƣớng phát triển ngành luyê ̣n kim nói riêng của tỉnh Thái Nguyên để đánh giá, dƣ̣ báo diễn biến tải lƣợng các loại khí thải.
(3) Báo cáo đánh giá tác động môi trƣờng của các CS SXKD. Thông tin khai thác từ các tài liệu này là các số liệu về công nghệ , sản xuất , số liê ̣u về các cơng trình xử lý khí thải của các cơ sở luyện kim.
(4) Báo cáo tự quan trắ c của các CS SXKD đi ̣nh kỳ. Trong loa ̣i tài liê ̣u này , các cơ sở phải tự thực hiện đo kiểm chất lƣơ ̣ng môi trƣờng khu vƣ̣c xung quanh và đo kiểm chất lƣơ ̣ng các nguồn thải của mình. Thông thƣờng viê ̣c đo kiểm đƣợc thƣ̣c hiê ̣n bởi trung tâm quan trắc môi trƣờng của tỉnh đồng thời có sƣ̣ giám sát của sở Tài nguyên và Môi trƣờng , do vâ ̣y kết quả phản ánh đúng thƣ̣c chất chất lƣợng môi trƣờng của đơn vị, số liê ̣u đáng tin câ ̣y.
(5) Các kết luận thanh kiểm tra của của sở TNMT tỉnh Thái Nguyên.
(6) Các tài liệu nghiên cƣ́u trong và ngoài nƣớc liên quan đến vấn đề ô nhiễm không khí, đô ̣c ho ̣c mơi trƣờng, phát thải khí, xƣ̉ lý khí thải.
2.3.2. Điều tra khảo sát thực địa
Đây là phƣơng pháp quan tro ̣ng trong nghiên cứu về tài nguyên và môi trƣờng. Khảo sát thực địa để xác thực các nguồn số liệu, tài liệu đã đƣợc thu thập
Trong quá trình thực hiện luận văn , kết hơ ̣p với các chƣơng trình thanh kiểm tra tác giả đã làm viê ̣c với các nhà máy trong khu Gang thép Thái Nguyên , tiến hành khảo sát hiện trạng hoạt động sản xuất và các ng̀n khí thải phát sinh và thu thập các tài liệu về công nghệ sản xuất , chụp các ảnh tƣ liệu và phỏng vấn cán bộ đầu mối về môi trƣờng của đơn vi ̣.
Tác giả đã tiến hành đo , lấy mẫu tại mơ ̣t sớ ng̀n khí thải đă ̣c thù nhƣ ớ ng khói nhà máy luyện thép , nhà máy sản xuất hợp kim sắt , các nhà máy luyện kim màu. Các mẫu khí đƣợc phân tích tại phịng thí nghiệm của Trung tâm Quan trắc và Công nghê ̣ môi trƣờng thuô ̣c sở Tài nguyên và Môi trƣờng Thái Nguyên theo các quy chuẩn hiê ̣n hành.
Các thông số đƣợc đo đạc bao gồm: nồng độ CO, nồng độ CO2, nồng độ nồng độ SO2, nồng độ NOx, nồng độ bụi tổng số, lƣu lƣợng khí thải và một số thơng số khác nhƣ nhiệt độ, áp suất.
2.3.3. Phƣơng pháp hệ số phát thải
Trong hầu hết các trƣờng hợp, khi kiểm kê phát thải, ngƣời ta không thể đo đạc trực tiếp từng nguồn phát thải do tốn kém, khó khăn khi tiếp cận nguồn thải hoặc cơ sở khơng có ống khói… nên ngƣời ta phải sử dụng biện pháp tính tốn giám tiếp lƣợng phát thải dựa trên hệ số phát thải.
Hệ số phát thải là giá trị liên hệ giữa các chất gây ơ nhiễm khơng khí với hoạt động phát thải các chất đó. Hệ số phát thải thƣờng ở dạng khối lƣợng chất ô nhiễm trên một đơn vị khối lƣợng, một đơn vị thể tích hoặc một đơn vị thời gian thải ra chất đó; ví dụ nhƣ khối lƣợng bụi, CO, CO2 phát sinh khi đốt 1 tấn than; khối lƣợng CO phát sinh khi ơ tơ chạy trong vịng 1 giờ. Sử dụng hệ số phát thải rất thuận lợi để ƣớc tính phát thải từ nhiều ng̀n ơ nhiễm khơng khí khác nhau.
Phƣơng trình chung ƣớc tính phát thải: E=A * EF * (1-ER)/100
Trong đó:
E: là lƣợng phát thải (tùy từng trƣờng hợp có thể tính bằng g, kg, tấn hoặc m3....)
A: thông số hoạt động (cƣờng độ hoạt động). Theo từng trƣờng hợp, A có thể là cơng suất, thời gian hoạt động, lƣợng tiêu thụ nhiên liệu....tính bằng kg hoặc tấn sản phẩm/năm, tính bằng giờ vận hành...
EF (Emission Factor): hệ số phát thải, tính bằng kg, tấn/tấn sản phẩm; kg, tấn/giờ vận hành.
ER: hiệu suất xử lý của hệ thống xử lý khí thải
Chƣơng 3.
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
3.1. Các nguồn phát thải từ công nghiệp luyện kim trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên
3.1.1. Danh sách các cơ sở luyện kim trên địa bàn tỉnh
Công nghiệp luyện kim chiếm vị trí chủ đạo trong nền kinh tế của tỉnh Thái Nguyên và hiện là một trong những nguồn phát thải lớn nhất gây ô nhiễm mơi trƣờng khơng khí tỉnh Thái Ngun [15].
Kết quả điều tra và thu thập thông tin từ Chi cục Bảo vệ Môi trƣờng tỉnh, từ các phịng Tài ngun và Mơi trƣờng các huyện, số lƣợng các cơ sở hoạt động trong lĩnh vực luyện kim trên địa bàn tỉnh bao gờm 34 cơ sở lớn và nhỏ, trong đó có tới 68% số cơ sở nằm trên địa bàn thành phố Thái Nguyên, tập trung chủ yếu ở khu vực phƣờng Cam Giá, Phú xá và Tân Thành. Số lƣợng các cơ sở luyện kim đã giảm khá nhiều so với năm 2006 (55 cơ sở) do biến động thị trƣờng, khó khăn trong tiêu thụ sản phẩm [18].
Bảng 7. Các cơ sở luyện kim trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên
STT Tên cơ sở Địa chỉ Tọa độ UTM 48U Ngành nghề sản xuất Ghi chú
Xã/phƣờng X Y
I Thành phố Thái Nguyên
1 Công ty Cổ phần Sửa Chữa Ơ tơ Gang Thép Cam Giá 590.389,32 2.382.746,58 Luyện thép 2 Công ty Cổ phần Hợp kim sắt Thái Nguyên Cam giá 591.239,48 2.382.888,27 Hợp kim sắt 3 Công ty TNHH NatsteelVina Cam giá 591.310,33 2.383.490,47 Cán thép 4 Cơng ty Cở phần Cơ khí Gang thép Cam Giá 592.142,78 2.384.057,24 Cán thép
5 Công ty Cổ phần Luyện cán thép Gia Sàng Gia Sàng 588.565,02 2.385.421,04 Luyện thép/cán thép
6
Công ty Cổ phần Gang thép Thái Nguyên
o Nhà máy luyện gang Cam Giá 591.345,76 2.384.110,38 Luyện gang/thiêu kết
o Nhà máy luyện thép Lưu xá Công ty Gang thép Thái
Nguyên Cam Giá 591.753,12 2.384.039,54 Luyện thép
o Nhà máy cán Lưu xá Công ty Gang thép Thái Nguyên Cam Giá 591.558,28 2.384.181,23 Cán thép
STT Tên cơ sở Địa chỉ Tọa độ UTM 48U Ngành nghề sản xuất Ghi chú
Xã/phƣờng X Y
7 Doanh nghiê ̣p Đúc Gang Hồn Hờng Gia Sàng 589.069,80 2.385.731,00 Đúc gang 8 Doanh nghiê ̣p Thái Ninh Lƣơng Sơn 591.815,11 2.379.035,97 Luyện thép 9 Hơ ̣p tác xã cơ khí Bắc Nam Phan Đình Phùng 588.246,21 2.386.988,54 Đúc gang 10 Công ty Cổ phần Đầu Tƣ và TM Hiệp Linh Phú Xá 589.494,89 2.382.498,62 Cán thép 11 Doanh nghiê ̣p Đúc gang Hùng Vĩ Phú Xá 589,238,07 2.382.689,02 Đúc gang
12 Doanh nghiê ̣p Trọng Phát Phú Xá 588.936,97 2.382.432,20 Cán thép
13 Doanh nghiê ̣p Cơ Khí đúc Thái Nguyên Tân Lâ ̣p 586.426,32 2.384.212,22 Đúc gang 14 Công ty TNHH Mỏ và Luyện kim Thái Nguyên Tân Lập 586.497,17 2.384.832,13 Luyện thiếc 15 Công ty Cổ phần Nhật Anh Tân Thành 590.305,19 2.379.629,32 Hợp kim sắt 16 Công ty TNHH kéo cán thép Nam Phong Trung Thành 590.805,55 2.380.072,11 Cán thép 17 Doanh nghiê ̣p Dƣơng Thành Trung Thành 591.066,79 2.379.833,01 Đúc gang
STT Tên cơ sở Địa chỉ Tọa độ UTM 48U Ngành nghề sản xuất Ghi chú
Xã/phƣờng X Y
19 Công ty TNHH Hiền Sơn Trung Thành 590.522,15 2.379.996,84 Luyện thép 20 Xí nghiệp Luyện kim màu 1 (nay là Các phân xƣởng trực
thuộc) – Công ty TNHH MTV Kim loại màu Thái Nguyên Tân Lập 586.085,38 2.385.866,05
Điện phân thiếc/sản xuất bột quặng kẽm 21 Xí nghiệp Luyện kim màu 2 – Cơng ty TNHH MTV Kim
loại màu Thái Nguyên Phú Xá 587.874,25 2.383.846,91
Sản xuất bột quặng kẽm.
22 Nhà máy luyện gang – Cơng ty CP Kim khí Gia sàng Gia Sàng 590.805,55 2.380.072,11 Luyện gang Không hoạt động
II Thị xã Sông Công
1 Nhà máy thép Trƣờng Sơn – Công ty TNHH Minh Bạch KCN Sông
Công 589.370,90 2.375.281,10 Luyện thép
2 Công ty Cổ phần thép Thái Nguyên KCN Sông
Công 589.583,45 2.375.316,53 Luyện thép 3 Công ty TNHH sản xuất thép Hƣơng Đông KCN Sông
Công 589.477,16 2.374.980,00 Luyện thép
4 Công ty TNHH Phác Hƣơng KCN Sông
Công 590.026,23 2.375.157,12 Luyện thép 5 Nhà máy kẽm điện phân – Công ty TNHH MTV kim loại
màu Thái Nguyên
KCN Sông
Công 590.079,37 2.374.820,60 Luyện kẽm
6 Công ty TNHH đúc Vạn Thông KCN Sông
STT Tên cơ sở Địa chỉ Tọa độ UTM 48U Ngành nghề sản xuất Ghi chú
Xã/phƣờng X Y
8 Doanh nghiê ̣p Cơ khí đúc Sông Công Lƣơng Châu 586.891,24 2.375.210,26 Đúc gang
III Huyê ̣n Đồng Hỷ
1 Công ty TNHH Hợp kim sắt Trung Việt Hóa Thƣợng 587.059,53 2.393.692,40 Luyện gang
IV Huyê ̣n Võ Nhai
1 Công ty TNHH Thực nghiệp Trung Nhất Bảo Thắng Việt Nam
KCN Trúc
Mai 606.808,06 2.404.771,07 Luyê ̣n Antimon
Dừng hoạt động 2 Công ty Cổ phần Sản xuất gang Hoa Trung KCN Trúc
Mai 606.223,58 2.404.416,84 Luyện gang
Dừng hoạt động
V Huyê ̣n Phú Bình
1 Công ty Liên doanh Kim loại màu Việt Bắc – Nhà máy kẽm
điện phân Điềm Thụy 595.729,40 2.373.253,11
SX bột quặng kẽm/Luyện kẽm
Dừng hoạt động
3.1.2. Công nghệ sản xuất và các thông số hoạt động
Qua số liệu thu thập cho thấy trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên có 28 cơ sở luyện kim đen và 6 cơ sở luyện kim màu (tinh chế quặng kẽm và luyện kẽm).
Có 4 cơ sở luyện kim đi từ nguồn nguyên liệu đầu vào là quặng là Công ty CP Gang thép Thái Nguyên, Công ty CP Sản xuất Gang Hoa Trung và nhà máy kẽm điện phân thuộc Công ty TNHH MTV Kim loại màu Thái Nguyên và Công t y Liên doanh kim loa ̣i màu Viê ̣t Bắc . Các cơ sở khác chỉ sử dụng bán thành phẩm hoặc chỉ thƣ̣c hiê ̣n tinh chế quặng cung cấp cho các quá trình tiếp theo.
Đặc thù công nghệ và các thông số hoạt động của các cơ sở luyện kim trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên nhƣ sau
3.1.2.1. Các cơ sở luyện kim đen từ quặng + Công ty Cổ phần Gang thép Thái Nguyên [4] + Công ty Cổ phần Gang thép Thái Nguyên [4]
Công ty Cổ phần Gang thép Thái Nguyên trƣớc đây gọi là khu Gang thép Lƣu Xá, nằm phía Nam thành phố Thái Ngun với tổng diện tích là 160 ha. Cơng ty sử dụng nguyên liệu là quặng từ một số mỏ ở Thái Nguyên và các tỉnh khác nhƣ Cao Bằng, Tuyên Quang, Thanh Hoá, Hải Dƣơng, Phú Thọ…Sản lƣợng của Công ty theo thiết kế ban đầu là 100.000 tấn thép cán mỗi năm. Từ năm 1986 đến nay, công ty đã nhiều lần đầu tƣ, cải tạo mở rộng sản xuất, nâng công suất lên 239.000 tấn phôi thép/năm và 500.000-600.000 tấn thép cán/năm.
- Công nghệ và các thông số sản xuất
Cơng nghệ sản xuất đƣợc khép kín từ quặng, luyện gang, luyện cốc, luyện thép đến cán thép xây dựng. Ngồi một số hạng mục phụ trợ nhƣ xí nghiệp năng lƣợng (sản xuất khí ơxi, truyền tải điện, cung cấp vật tƣ) và xí nghiệp vận tải đƣờng sắt, Cơng ty Cổ phần Gang thép Thái Ngun có 5 đơn vị thành viên thực hiện các cơng đoạn sản xuất chính bao gờm: nhà máy Cốc hoá, nhà máy luyện gang, nhà máy luyện thép Lƣu Xá, nhà máy cán thép Lƣu Xá và nhà máy Cán thép Thái Nguyên (mới đầu tƣ xây dựng năm 2003). Công suất, nguyên - nhiên liệu chính, thiết bị nung và xử lý khí thải của các Công ty thành viên đƣợc liệt kê trong bảng 8 dƣới đây:
Bảng 8. Công nghệ và công suất các nhà máy trực thuộc Công ty CP Gang thép Thái Nguyên
STT Tên nhà máy Cơng śt
(nghìn tấn) Ngun, nhiên liệu chính Cơng nghệ thiết bị sản xuất Cơng nghệ thiết bị xử lý khí
1 Nhà máy Luyện gang
Gang 220 Quặng thiêu kết 300
Quặng 420.000 tấn/năm
Than 176.000 tấn/năm - Lò cao
Tháp dập bụi dùng nƣớc có thu hời khí Lọc bụi điện
2 Nhà máy Luyện
thép Lƣu Xá 250-300
Gang 149.304 tấn/năm Thép phế 149.304 tấn/năm Vơi, đơlomit 16.380 tấn/năm
- Lị hờ quang siêu cao công suất
Hai lọc bụi túi vải có tổng công suất khoảng 500000m3/h
3 Nhà máy Cán
thép Lƣu Xá 200
Phôi thép 200.000 tấn/năm Dầu FO 6.400 tấn/năm Mỡ bôi trơn 5.700 kg/năm Dầu bơi trơn 37 tấn/năm
- Lị nung 40 tấn/giờ dùng dầu FO - Dàn cán liên tục Không 4 Nhà máy Cán thép Thái Nguyên 300 Phôi thép 300.000 tấn/năm Dầu FO 9.600tấn/năm Mỡ bôi trơn 8.550 kg/năm Dầu bôi trơn 56 tấn/năm
- Lò gia nhiệt dùng dầu FO/dàn cán liên tục
Khơng
5 Nhà máy Cốc hóa 140 Than mỡ 180.000 tấn/năm. - Lò luyện cốc Tháp hấp thụ khí kiểu đệm, công suất khoảng 55.0000 – 60.000m3/h
+ Công ty Cổ phần Sản xuất gang Hoa Trung
Công ty đƣợc xây dựng từ năm 2009 tại khu công nghiệp Trúc Mai, xã Lâu Thƣợng, huyện Võ Nhai, tỉnh Thái Nguyên với công suất 30.000tấn/năm. Tuy nhiên do gặp nhiều khó khăn về nguyên liệu và đầu ra của sản phẩm, sau một vài lần vận hành thử nghiệm hiện công ty đã dừng các hoạt động sản xuất ở đây.
+ Công ty Cổ phần Kim khí Gia Sàng
Xây dựng từ từ năm 2005 tại phƣờng Gia Sàng thành phố Thái Nguyên, nhƣng cũng tƣơng tự nhƣ đối với Công ty Cổ phần Sản xuất gang Hoa Trung, từ khi xây dựng đến nay, công ty này chƣa đi vào sản xuất.
3.1.2.2. Các cơ sở gia công bán thành phẩm kim loại đen + Các cơ sở luyện, cán thép + Các cơ sở luyện, cán thép
Công nghệ luyện thép của các cơ sở gia công bán thành phẩm kim loại đen trong tỉnh Thái Nguyên là dùng lị cảm ứng trung tần loại nhỏ có cơng suất từ 300- 1500 kg/mẻ để luyện thép.
Nguyên liệu sử dụng cho các đơn vị này chủ yếu là gang thỏi thu mua từ các cơ sở luyện gang kết hợp với thép phế liệu nhập khẩu hoặc nội địa. Sản phẩm là thép thỏi cung cấp cho các cơ sở cán thép trong tỉnh.
Hầu hết các cơ sở loại này khơng có hệ thống xử lý khí thải. Tổng hợp thơng số hoạt động của các cơ sở này đƣợc thống kê trong bảng 9 dƣới đây.
Bảng 9. Tổng hợp các thông số hoạt động của các cơ sở luyện, cán thép
STT Tên cơ sở Địa chỉ Loại hình Cơng suất (tấn/năm)e Ngun/nhiên liệu xử lý khí Thiết bị
1 Công ty Cổ phần Sửa Chữa Ơ Tơ Gang Thép
Cam Giá, thành
phố Thái Nguyên Luyện thép 3000
Thép phế liệu 3600
tấn/năm Không
2 Công ty TNHH NatsteelVina Cam Giá, thành
phố Thái Nguyên Cán thép 120.000
Phôi thép 120.000 tấn/năm
Dầu FO 3600 tấn/năm Không
3 Cơng ty Cở phần Cơ khí Gang thép Cam Giá, thành
phố Thái Nguyên Cán thép 25000
Phôi thép 25.000 tấn/năm
Dầu FO 750 tấn/năm Không
4 Doanh nghiê ̣p Thái Ninh Lƣơng Sơn, thành phố Thái Nguyên Luyện thép 5000 Thép phế liệu 6000 tấn/năm Không 5 Doanh nghiê ̣p Thành Nhân Trung thành phố Thái Thành,
Nguyên Luyện thép 5000 Thép phế liệu 6000 tấn/năm Không 6 Công ty CP Cổ phần Luyện cán thép Gia Sàng Gia Sàng, thành phố Thái Nguyên Luyện thép Cán thép 60.000 100.000 Thép phế liệu 12000 tấn/năm Dầu FO 4000 tấn/năm Không
7 Công ty TNHH Hiền Sơn Trung thành phố Thái Thành, Nguyên
Luyện thép 3000 Thép phế 3600-4000
STT Tên cơ sở Địa chỉ Loại hình Cơng suất
(tấn/năm)e Ngun/nhiên liệu
Thiết bị xử lý khí
9 Doanh nghiệp Trọng phát Phú Xá, thành phố Thái Nguyên Cán thép 5000
Phôi thép 5000 tấn/năm
Dầu FO 200 tấn năm Không
10 Nhà máy thép Trƣờng Sơn – Công ty TNHH Minh Bạch KCN Sông Công Luyện thép 7000