Đá vôi tại các mỏ được khai thác bằng phương pháp khoan, nổ mìn được ơ tơ trọng tải lớn loại R 32 (32T) vận chuyển về phễu cấp liệu cho máy đập búa kiểu Ev 200*300 nhờ băng tải xích qua 2 ru lo dẫn liệụ Các hạt vật liệu được phá huỷ ở máy đập búa, đạt kích thước yêu cầu lọt qua lỗ ghi (25 *25) rơi xuống thiết bị vận chuyển kiểu băng tải cao su đi về kho để đồng nhất sơ bộ. Tại kho đá vôi đổ thành 2 đống, 1 đống để phục vụ sản xuất thì một đống đang được đổ đầy lên; 1 đống chứa khoảng 15.000 tấn dải thành 8 lớp, mỗi lớp 30 luống để tăng mức độ đồng nhất sơ bộ. Hệ số đồng nhất là 10/1 so với ban đầụ
Đá sét sau khi được khai thác tại các mỏ theo phương pháp cắt tầng, được xếp lên xe loại R32 vận chuyển về máy đập đá sét “đập lần một’’ kiểu DMT 160 * 150 loại máy đập 2 trục ro to quay ngược chiều nhau nhờ 2 động cơ. Tại đây vật liệu được đập sơ bộ đến nhỏ hơn khe hở giữa các thanh ghi cuối rơi xuống băng tải rồi đến máy cán sét (1M02M1) là loại máy cán F150 *150 đập lần 2, có 2 trục cán đặt nằm ngang song song nhau, quay ngược chiều nhaụ Trên bề mặt 2 trục có các vấu, tại đây vật liệu được cán xé đến kích thước đạt yêu cầu (25mm) rơi qua khe hở giữa 2 trục cán rơi xuống băng tải đi về khọ Ở kho đá sét chia làm 2 đống như đá vôi để đồng nhất sơ bộ. Để đảm bảo thành phần khoáng trong clinker xi măng và tăng khả năng đập nghiền, người ta bổ sung vào trong phối liệu một lượng quặng sắt hoặc boxit, silic. Những nguyên liệu này được nhập từ nơi khác về dự trữ trong kho rồi được các máy xúc cấp cho băng tải vận chuyển tới két chứạ
Vật liệu sau khi được đồng nhất sơ bộ trong kho đá vôi, đất sét được các gầu xúc xúc lên qua cân định lượng xuống băng tải đi vào đầu máy nghiền. Các nguyên liệu phụ bổ sung cũng được tháo từ két chứa xuống các băng tải cùng đi vào máy nghiền. Tại đây hỗn hợp nguyên liệu được đưa vào ngăn sấy, được các cánh xới phân và gầu nâng rải liệu vào dịng khí nóng, hỗn hợp ngun liệu được sấy khơ ở nhiệt độ 280 - 350oC trước khi đi sang ngăn nghiền. Tại ngăn nghiền hỗn hợp vật liệu được đập và chà sát đến kích thước yêu cầụ Cuối máy nghiền một phần bụi nhỏ theo dịng khí đi lên thiết bị phân ly Sepax, một phần bụi nhỏ theo các hạt mịn rơi qua lỗ đi xuống máng khí động, đến gầu nâng rồi xuống máng động vào thiết bị phân ly Sepax.
Những hạt thô sẽ hồi lưu trở lại máy nghiền, những hạt mịn đạt kích thước yêu cầu theo dịng khí được đẩy lên 2 cyclon lắng. Bột liệu sau 2 cyclon lắng qua máng khí
động theo gầu nâng lên cao theo máng khí động đổ xuống Silơ chứa tại đây bột liệu được đồng nhất sơ bộ trong Silơ bằng khí nén trước khi cấp cho lò nung.
2.1.2.2. Các tác động mơi trường và chính sách mơi trường của các doanh nghiệp
sản xuất xi măng Việt Nam
Ngành sản xuất xi măng cung cấp nguyên vật liệu quan trọng cho lĩnh vực xây dựng là một trong những hoạt động làm môi trường trở nên tồi tệ, đã tiêu hao năng lượng tài nguyên không tái tạo và tiêu thụ hoặc tạo ra chất thải, cũng có một số lượng đáng kể khí thải khí nhà kính. Xi măng là loại vật liệu thường dùng nhất và chiếm tỷ trọng lớn trong sản xuất vật liệu xây dựng.
Một nhà máy xi măng có thể ảnh hưởng đến mơi trường ngay từ khi xây dựng nhà máy và khi đưa vào hoạt động sản xuất. Những ảnh hưởng hoặc tác động có thể chỉ là tạm thời hoặc vĩnh viễn.
Ảnh hưởng đặc điểm công nghệ sản xuất xi măng tại Việt Nam đến KTCPMT:
+ Chi phí nguyên vật liệu (NVL) trực tiếp ln chiếm tỷ trọng lớn trong chi phí sản xuất, nên việc hạch tốn chính xác và đầy đủ chi phí NVL trực tiếp có tầm quan trọng đặc biệt trong việc xác định lượng tiêu hao vật chất trong sản xuất. Trong các DNSX xi măng, NVL chính gồm: clinker, thạch cao, phụ gia, chất trợ nghiền, xi sắt. Các NVL phụ và nhiên liệu gồm: điện, nhớt, mỡ, dầu diezen, bi đạn, tấm lót, ghi, vỏ baọ NVL đầu vào này sẽ tạo ra đầu ra là xi măng thành phẩm và chất thảị
Bảng 2.1: Suất tiêu thụ nguyên liệu của sản xuất clinker và xi măng tại Việt Nam
Nguyên liệu (khô) tấn Việt Nam
Tấn /tấn clinker Tấn/ tấn xi
măng
Đá vôi, đất sét, phụ gia điều chỉnh… 1,58-1.62 1,27- 1.32
Đá vôi 1,20-1.22 -
Thạch cao - 0,030
Phụ gia xi măng - 0,165
(Nguồn: Tài liệu hướng dẫn sản xuất sạch hơn trong ngành sản xuất xi măng)
Như vậy, các DNSX xi măng cần phải nhận diện được chi phí nguyên vật liệu của chất thải là nội dung của KTCPMT
+ Sản xuất xi măng là một quá trình tiêu thụ rất nhiều năng lượng. Chi phí năng lượng chiếm khoảng từ 30 – 40% chi phí sản xuất. Năng lượng sử dụng trong nhà máy xi măng bao gồm điện cho các thiết bị điện, các động cơ, các máy bơm, quạt, máy
nén… và nhiên liệu sử dụng cho các quá trình sấy, nung… Nhiên liệu chính sử dụng trong nhà máy xi măng là than, dầu hay khí đốt. Ngồi ra cịn có thể sử dụng một số nhiên liệu thay thế là các chất thải từ các ngành công nghiệp khác như săm lốp, dầu thải, nhựa, dung môi…Công nghệ tốt nhất hiện có trong ngành xi măng là cơng nghệ lị quay phương pháp khơ hiện đại có hệ thống tháp trao đổi nhiệt và canxiner, mức tiêu thụ nhiệt khoảng 450 kcal/kg clinker. Trong quá trình sản xuất xi măng, các hộ tiêu thụ năng lượng chính gồm nhiệt để sấy khô nguyên liệu và nung clinke, điện tiêu thụ cho chế biến nguyên liệu và nung clinke; điện dùng để xử lý nguyên liệu thô, nhiệt để sấy khơ các phụ gia trong q trình sản xuất xi măng. Việc tiêu thụ năng lượng do nung clinke chiếm 45% - 80% tổng tiêu thụ năng lượng. Điện được dùng cho các máy nghiền nguyên liệu, quạt đốt lò, động cơ quay lò, quạt làm nguội clinke, nghiền clinkẹ Như vậy chi phí năng lượng sử dụng cho quá trình sản xuất sẽ được ghi nhận là CPMT trong đó năng lượng sử dụng tính bằng năng lượng đầu vào trừ đầu rạ
+ Đối với các DNSX xi măng sử dụng cơng nghệ lị quay phương pháp khơ, nước sử dụng trong quá trình sản xuất xi măng thường chỉ dùng cho mục đích làm mát. Trong quá trình sản xuất, một phần nước bị bay hơi và phần cịn lại thì tuần hoàn sử dụng lạị Nước thải không phải là vấn đề môi trường đáng quan tâm của DNSX xi măng sử dụng công nghệ nàỵ Đối với DNSX xi măng sử dụng phương pháp ướt hoặc xử lý bụi bằng phương pháp rửa khí (lọc bụi ướt) thì nước thải cần lưu tâm hơn.
+ Chất thải rắn trong DNSX xi măng bao gồm bụi, cặn thu được từ thiết bị làm sạch khí chứa kiềm cao và có thể chứa lượng nhỏ các tạp chất như kim loại nằm trong thành phần của nguyên liệụ Ngồi ra cịn lượng bụi tách ra từ hệ thống lị nung có thể chứa kiềm, sunfat và clo cao như bụi lọc có trường hợp khơng thể tuần hồn vào q trình sản xuất. Thơng thường, tồn bộ bụi lị được quay lại q trình sản xuất, nhưng trong một số trường hợp, một phần bị loại ra và thải bỏ. Với cả hai loại bụi, cần có sự xử lý và thải bỏ đặc biệt để tránh làm ô nhiễm đất và nguồn nước. Ngồi ra cịn chất thải rắn từ bao bì nguyên liệu, bao xi măng thành phẩm hỏng với lượng không lớn. Các chất thải này thường được Công ty Môi trường thu gom vận chuyển và thải bỏ. Vì vậy các DNSX xi măng cũng thường phải chi một khoản CPMT cho việc thu gom vận chuyển và thải bỏ chất thải rắn.
Bảng 2.2: Bảng tổng hợp đầu vào - đầu ra trong quy trình sản xuất xi măng
ĐẦU VAO ĐẦU RA
Loại Nội dung Loại Nội dung
Nguyên vật liêu chính
Clinker Sản phẩm Xi măng PCB30 Xi măng
PCB40 Xi măng PC40 Chất thải rắn (kim loại nặng, vật liệu lạ, đất đá, rác sinh hoạt, vỏ bao hỏng, xi măng bị đóng rắn, tro, xỉ than, đá vơi, giấy phế thải)
Thạch cao Nước thải
Chất độc hại trong nước thải
pH
Oxy hòa tan TSS
Phụ gia COD
BOD
Cặn lơ lửng Zn Nguyên vật liệu
phụ, Nhiên liệu
Chất trợ nghiền Nitơ, Phốtpho
Vỏ bao Ion kim loại
Dầu diezen Dầu, mỡ
Điện năng Bụi tổng
Nước Khí thải Cacbon oxit, CO
Bi đạn + tấm lót Nitơ oxit
Mỡ, dầu bơi trơn NOx (tính theo NO2) Lưu
huỳnh đioxit, SO2
Từ đặc điểm qui trình cơng nghệ sản xuất xi măng cho thấy những vấn đề tiềm năng hoặc những tác động có thể xảy ra theo tài liệu đánh giá tác động môi trường của các nhà máy sản xuất xi măng như sau:
Bảng 2.3: Nguồn phát sinh các chất gây ô nhiễm MT trong DNSX xi măng
Nguồn gây ô nhiễm Chất gây ô nhiễm
- Công đoạn chuẩn bị nguyên liệu:
+ Chuẩn bị phối liệu thô: Gia công nguyên liệu đến <25mm.
+ Nghiền phối liệu và đồng nhất: Nghiền mịn bằng máy sấy nghiền liên hợp
+ Đồng nhất và định lượng phối liệu + Sấy nghiền than
- Bụi thô, ồn
- Bụi mịn, ồn, nhiệt, các khí độc hại
- Ồn, bụi
- Ồn, bụi, nhiệt, các khí độc hại - Cơng đoạn nung clanhke
+ Nung clanhke
+ Làm nguội clanhke
- Bụi, SO2 , NO2 , CO, CO2, bức xạ nhiệt, ồn,...
- Nhiệt, bụi - Cơng đoạn nghiền và đóng bao xi măng - Bụi xi măng, ồn - Công đoạn phụ trợ (nồi hơi sử dụng dầu
FO)
- SO2 , NO2 , CO, CO2, bụi
- Vận chuyển, đóng bao - Bụi nguyên nhiên liệu, ximăng
(Nguồn: tổng hợp của tác giả)
Để thấy rõ mức độ tác động của các chất gây ô nhiễm môi trường trong các công đoạn của quy trình cơng nghệ sản xuất xi măng đến MT mà các DNSX xi măng phải nhận diện đầy đủ để ghi nhận, xử lý và cung cấp thông tin nhằm thực hiện trách nhiệm với cộng đồng và MT. Các chất gây ô nhiễm trong sản xuất xi măng mà DNSX xi măng phải xử lý bao gồm:
Thứ nhất, các loại bụi phát sinh trong tất cả các công đoạn sản xuất xi măng.
Đặc biệt là công đoạn nung clanhkẹ Trong cơng đoạn này ngồi lượng bụi lớn cịn có các loại khí độc hại sinh ra trong q trình nung.
Bụi có hại đến sức khoẻ của con người, ảnh hưởng đến đường hô hấp, thị giác và ảnh hưởng đến cuộc sống sinh hoạt khác của con ngườị Đặc biệt đối với đường hô hấp, hạt bụi càng nhỏ ảnh hưởng của chúng càng lớn, với cỡ hạt 0,5 ÷ 10µm chúng có thể thâm nhập sâu vào đường hơ hấp nên cịn gọi là bụi hơ hấp. Trong thành phần của bụi có các hợp chất khống vơ cơ, khi vào phổi thường gây kích thích cơ học và phát
sinh phản ứng sơ hoá phổi, gây nên những bệnh về đường hô hấp. Bụi phát sinh từ sản xuất xi măng có nhiều loại với mức độ tác hại khác nhau cụ thể:
+ Bụi silic đi sâu vào phổi gây bệnh bụi phổi, bệnh silicon.
+ Bụi than có chứa các hyđrocacbon đa vòng tạo thành trong q trình đốt khơng triệt để nhiên liệu, có độc tính cao và có khả năng gây bệnh ung thư.
+ Bụi đi vào nguồn nước, làm tăng hàm lượng chất rắn lơ lửng trong nước và gây ô nhiễm nước.
+ Bụi rơi xuống đất làm thay đổi thành phần và tính chất của đất, thay đổi độ phì nhiêu của đất, làm cho đất trồng bị chai hoá nên ảnh hưởng tới quá trình sinh trưởng của cây trồng.
Thứ hai, các loại khí phát sinh như khí SO2, CO2, NO2, CO được hình thành do quá trình cháy các nhiên liệụ Trong qúa trình sấy nguyên nhiên liệu, đặc biệt trong quá trình nung clanhkẹ Do sử dụng nhiên liệu là than, các nguyên tố có trong nhiên liệu: C, N, S, O, H, F khi cháy sẽ tác dụng với oxy trong khơng khí sinh ra một lượng khí thải độc hại như CO2, SO2, NO2, HF … thoát ra theo ống thải gây ô nhiễm môi trường.
Các loại khí tạo ra trong q trình sản xuất xi măng có tác hại lớn tới sức khỏe con người:
- Khí CO: có áp lực mạnh với hemoglobin và chiếm chỗ ôxy trong máu gây thiếu oxy cho cơ thể, vì thế CO gây chóng mặt, đau đầu, buồn nôn, ngất và rối loạn nhịp tim. Với nồng độ 311,8 mg/m3 CO có thể gây tử vong. Người lao động làm việc liên tục ở khu vực có nồng độ CO cao bị ngộ độc mãn tính, thường bị xanh xao, gầy yếụ
- Khí CO2: Khí CO2 tuy không gây ảnh hưởng trực tiếp đến sức khoẻ con người nhưng là một trong những khí nhà kính, phá huỷ nghiêm trọng tầng ôzôn bảo vệ, làm tăng nhiệt độ của trái đất.
- Khí SO2: là loại khơng màu, mùi hăng, bay hơi khá nhanh và nặng hơn khơng khí, bay là là mặt đất, khơng cháy nhưng gây ô nhiễm nặng. Khí SO2, gây viêm đường hô hấp, viêm họng, khi nhiễm vào máu gây rối loạn q trình chuyển hố protein và đường làm cơ thể thiếu vitamin B, C. Khí SO2 có thể nhiễm độc qua da, làm giảm dự trữ kiềm trong máu, đào thải amoniac ra nước tiểu và kiềm ra theo nước bọt. Khí SO2 kết hợp với bụi tạo nên các hạt bụi axit có kích thước nhỏ, dễ dàng đi vào các phế nang, gây hại tới các tổ chức tế bàọ Khí SO2 là nguyên nhân gây ra mưa axit. Tác hại của
mưa axit rất nghiêm trọng, ảnh hưởng tới sự sinh trưởng và phát triển của cây trồng. Nó khơng những chỉ gây ra ô nhiễm cho nguồn nước mà cịn làm cho đất trồng bị axit hóa, kéo theo sự hoà tan các kim loại nặng như cadimi, thuỷ ngân, chì ... để tạo thành các muối sunfat rất độc. Ngồi ra mưa axit cịn gây ra sự ăn mịn các cơng trình xây dựng, các thiết bị máy móc do tính axit và tính oxi hố-khử.
- Khí NO2: gây ảnh hưởng tới hệ thống hơ hấp, tổn thương tế bào phổị Các phân tử NO2 nhỏ xâm nhập sâu vào tế bào phổi gây bệnh hô hấp và viêm phế quản. Bên cạnh đó khí NO2 cịn ảnh hưởng lớn tới mơi trường:
+ Khí NO2 phản ứng với amoni và các hợp chất khác trong khơng khí có hơi nước tạo thành axit gây mưa axit.
+ Khí NO2 theo nước mưa rơi xuống nước gây biến đổi chất lượng nước.
+ Gây biến đổi khí hậu: NO2 là một trong những khí nhà kính làm tăng nhiệt độ của trái đất.
+ Trong khơng khí NO2 dễ phản ứng với các hóa chất thông thường và cả ozon tạo thành các chất độc hại, một số chất có thể gây đột biến với một số sinh vật.
+ NO2 ngăn cản sự truyền ánh sáng, giảm tầm nhìn trong đơ thị và khu vực.
- Khí HF
Khí HF chỉ sinh ra khi có sử dụng các hợp chất có chứa flo làm phụ gia khống hố. Đầu tiên, các hợp chất này phân huỷ thành F2, sau đó F2 gặp hơi nước tạo ra HF theo phản ứng:
F2 + H2 2 HF
- Khí H2S
H2S là khí axit ngồi việc gây các tác hại đối với mơi trường, khí H2S cịn có mùi rất đặc trưng (mùi trứng thối) gây ảnh hưởng đến môi trường xung quanh dù nồng độ rất nhỏ.
Thứ ba, nước thải công nghiệp như cặn lơ lửng cao, dầu, mỡ, kim loại nặng
COD lớn, độ pH, kiềm, một số ion kim loại pH, BOD, COD cao, tông Nitơ, tơng Phốtpho nó được thải từ nước làm nguội thiết bị, nước thải từ quá trình nghiền nguyên liệu, than, nước từ quá trình rửa thiết bị (kể các lọc bụi).
Bên cạnh đó cịn có nước thải từ nguồn nước mưa chảy qua các bãi vật liệu, rác của nhà máy, nước thải sinh hoạt, nước rửa xe vận chuyển xi măng, clinker.
Nước thải tại các DNSX xi măng thường có lưu lượng lớn, nhiệt độ cao,