CHƢƠNG 3 : KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.3. HỆ SỐ PHÁT THẢI DIOXIN TỪ CÁC LÒ LUYỆN THÉP VÀ NUNG
3.3.1. Hệ số phát thải dioxin từ các lò luyện thép
Trong nghiên cứu này, hệ số phát thải dioxin ra mơi trƣờng khơng khí và tro bay của từng lị luyện thép đã đƣợc ƣớc tính. Hệ số phát thải dioxin đƣợc tính tốn khi giả định các yếu tố, thơng số ảnh hƣởng nhƣ sau:
- Số liệu tính tốn về cơng suất, sản lƣợng và thời gian hoạt động trong năm của từng lị luyện thép là chính xác, đại diện.
- Số liệu đo đạc lƣu lƣợng khí thải trong q trình lấy mẫu là đại diện và không đổi trong năm của từng lò luyện thép.
- Số liệu phân tích nồng độ TEQ trong các mẫu khí thải và tro bay tại thời điểm lấy mẫu là đại diện cho cả quá trình sản xuất trong năm của từng lò luyện thép.
Dựa trên các số liệu tính tốn về cơng suất, lƣu lƣợng thải và kết quả phân tích dioxin trong các mẫu khí thải và tro bay. Hệ số phát thải dioxin và furan từ các
nghiên cứu này đƣợc so sánh với các kết quả ở Mỹ, Châu Âu những năm 1990- 2000 và các quốc gia châu Á nhƣ Trung Quốc, Đài Loan những năm gần đây. Thông số lƣu lƣợng phát thải khí tại 04 lị luyện thép đƣợc tính tốn theo công thức 2.5, chƣơng 2. Hệ số phát thải dioxin từ các lị luyện thép đƣợc tính tốn theo cơng thức 2.4, chƣơng 2. Kết quả tính tốn ƣớc lƣợng hệ số phát thải dioxin và furan ra mơi trƣờng khơng khí đƣợc trình bày ở bảng 3.20.
Bảng 3.20: Bảng tính tốn hệ số phát thải dioxin từ 04 lị luyện thép
Thơng số NMT1 NMT2 NMT3 NMT4
Công suất (tấn/giờ) 22,7 31,6 31,6 20,2
Lƣu lƣợng khí thải (Nm3/giờ) 687.000 1.192.000 194.000 678.000
WHO-TEQ (ng TEQ/Nm3) 0,047 0,050 0,165 0,066
Hệ số phát thải (µg TEQ/tấn
sản phẩm) 1,42 1,89 1,01 2,22
Lƣu lƣợng khí thải ở các lị luyện thép EAF trong nghiên cứu này đƣợc tính tốn và đo đạc liên tục trong suốt thời gian lấy mẫu theo công thức 2.6, chƣơng 2. Giả thiết rằng các lò luyện thép EAF này hoạt động với cơng suất ổn định thì lƣu lƣợng khí thải đƣợc tính tốn tại thời điểm lấy các mẫu khí thải là đại diện. Hệ số phát thải đƣợc tính tốn theo cơng thức 2.5, chƣơng 2.
Kết quả hệ số phát thải dioxin đƣợc tính tốn từ kết quả lấy mẫu và phân tích thực tế trong khoảng 1,01 đến 2,22 µg TEQ/tấn sản phẩm phơi thép. Lị luyện thép NMT3 mặc dù có nồng độ dioxin trong khí thải cao nhất, tuy nhiên hệ số phát thải lại có giá trị thấp nhất. Điều này là do lƣu lƣợng khí thải của lị luyện thép NMT3 là thấp nhất so với 03 lò luyện thép còn lại trong nghiên cứu này. Hai lị luyện NMT2 và NMT3 mặc dù có cng suất luyện thép đều là 31,6 tấn/giờ. Tuy nhiên, lƣu lƣợng khí thải ở NMT2 lại lớn hơn gấp 6 lần so với NMT3. Lƣu lƣợng khí thải lớn ở NTM2 là do sự pha loãng cƣỡng bức của khí thải với khơng khí trong nhà xƣởng. Do đó, nồng độ dioxin phát thải ở NMT2 cũng thấp hơn hẳn so với NMT3. Kết quả tính tốn hệ số phát thải cho thấy, mặc dù nồng độ dioxin trong khí thải lớn gấp 3 lần, lƣu lƣợng khí thải bằng 1/6 nhƣng hệ số
phát thải đƣợc tính tốn ở NMT3 (1,01 µg TEQ/tấn sản phẩm) lại thấp hơn so với NMT2 (1,89 µg TEQ/tấn sản phẩm).
Hiện nay, chƣa có kết quả tính tốn hệ số phát thải dioxin và furan nào ở Việt Nam đƣợc cơng bố cho các lị luyện thép. Một số ít báo cáo đã đƣa ra các số liệu nồng độ dioxin và furan trong khí thải và một số sử dụng hệ số đƣợc khuyến nghị của UNEP năm 2005 để ƣớc lƣợng số liệu kiểm kê phát thải. Vì vậy, hệ số phát thải đƣợc tính tốn trong điều kiện hoạt động thực tế của các lò luyện thép EAF trong nghiên cứu này là mới, có tính khoa học và thực tiễn cao.
Theo kết quả thống kê của hiệp hội thép Việt Nam, sản lƣợng phối thép trong giai đoạn 2012 đến năm 2016, tùy thuộc vào năng lực sản xuất thực tế các năm khoảng từ 7 đến 10 triệu tấn/năm. Nhƣ vậy, giả thiết rằng hoạt động của các lò luyện thép và điều kiện vận hành APCDs ở các lò luyện thép Việt Nam là nhƣ nhau thì lƣợng dioxin và furan phát thải ra khơng khí hằng năm từ nguồn này là 7,07 đến 22,2 g TEQ/năm [7,8]. Trong khi đó, kết quả tính tốn với hệ số phát thải mặc định của UNEP là 3,03 g TEQ/năm cho toàn ngành luyện kim đen Việt Nam giai đoạn 2010 đến 2012[81]. Nhƣ vậy, trong thực tế, lƣợng phát thải dioxin và furan ra khơng khí từ các lò luyện thép EAF ở Việt Nam còn lớn hơn con số lý thuyết rất nhiều.
Kết quả ƣớc tính hệ số phát thải trong nghiên cứu này có thể so sánh với kết quả cơng bố gần đây ở Đài Loan và Trung Quốc. Hệ số phát thải dioxin từ các lò luyện thép EAF ở Đài Loan đƣợc Chiu và công sự báo cáo nằm trong khoảng 1,84 đến 2,44 µg I- TEQ/tấn sản phẩm [23]. Kết quả công bố gần đây ở Trung Quốc cho thấy hệ số phát thải dioxin và furan trong các công đoạn luyện thép trung bình là 3,95 µg I-TEQ/tấn sản phẩm [71]. Nhƣ vậy, có thể nhận thấy kết quả ƣớc tính hệ số phát thải dioxin và furan từ các lị luyện thép EAF trong nghiên cứu này hồn tồn tƣơng đƣơng với kết quả công bố những năm gần đây ở Đài Loan và thấp hơn so với ở Trung Quốc. Luyện thép đƣợc xác định là một trong những nguồn phát thải dioxin chủ yếu ra mơi trƣờng, do đó trong hƣớng dẫn của UNEP năm 2005 và bản cập nhật năm 2013 đã đƣa ra cùng một bộ hệ số phát thải mặc định cho các lò EAF để các quốc gia đang phát triển tham khảo và tính
tốn kiểm kê phát thải quốc gia. Bảng 3.21 trình bày hệ số phát thải dioxin và furan từ các lò luyện thép EAF theo khuyến nghị của UNEP [79].
Bảng 3.21: Hệ số phát thải dioxin từ các lò luyện thép theo UNEP
Phân loại nguồn
Hệ số phát thải (ug I-TEQ/tấn sản phẩm)
Khí Nƣớc Đất Sản phẩm Chất thải Thép phế bẩn (dính dầu, nhiễm bẩn nói chung); sấy thép phế, hệ thống APCDs tối giản
10 KQĐ KQĐ KQĐ 15
Thép phế sạch; trang bị hệ thống
lọc túi vải sau buồng đốt 3,0 KQĐ KQĐ KQĐ 15
Thép phế sạch; EAF, BOF đƣợc
thiết kế giảm phát thải dioxin 0,1 KQĐ KQĐ KQĐ 1,5
Ghi chú: KQĐ: Khơng quy định
Các lị luyện thép EAF trong nghiên cứu này đều sử dụng thép phế với tỷ lệ từ 50 đến 100%. Do đó, có thể áp dụng hệ số phát thải là 3,0 µg I-TEQ/tấn sản phẩm đối với 04 lò luyện thép EAF đƣợc nghiên cứu. Kết quả so sánh cho thấy hệ số phát thải ƣớc tính ở cả 04 lị EAF đều có giá trị thấp hơn so với hệ số đƣợc đề xuất áp dụng của UNEP. Tuy nhiên, khi áp dụng hệ số phát thải cho các lò EAF sử dụng thép phế sạch và đƣợc bị hệ thống APCDs giảm thiểu phát thải thì cả 04 lò luyện thép trong nghiên cứu này chƣa đáp ứng đƣợc. Do đó, trong tƣơng lai gần, các lò luyện thép này cần phải đƣợc cải tiến, bổ sung các thiết bị kiểm soát giảm phát thải dioxin để đạt các yêu cầu ngày càng cao trong các tiêu chuẩn của Việt Nam và quốc tế.
Nhƣ vậy, thơng qua kết quả tính tốn hệ số phát thải của dioxin và furan trong khí thải ở 04 lị luyện thép EAF có thể nhận thấy:
- Nồng độ dioxin và furan trong khí thải là thơng số ảnh hƣởng trực tiếp đến hệ số phát thải. Các yếu tố hàm lƣợng Cu, Cl trong nguyên, nhiên liệu làm gia tăng nồng độ phát thải dioxin và furan, qua đó cũng ảnh hƣởng đến hệ số phát thải.
- Hệ số phát thải không những phụ thuộc vào nồng độ dioxin và furan trong khí thải mà lƣu lƣợng thải cũng ảnh hƣởng lớn. Các lị luyện thép có tỷ lệ pha lỗng khơng khí với khí thải lớn thì hệ số phát thải càng thấp.