CHƢƠNG 3 : KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. NỒNG ĐỘ DIOXIN PHÁT THẢI TỪ CÁC LÒ LUYỆN THÉP VÀ LÒ
3.1.2. Nồng độ dioxin phát thải từ các lò nung clanhke xi măng
3.1.2.1. Nồng độ dioxin trong khí thải
Kết quả phân tích 17 đồng loại độc của dioxin và furan trong các mẫu khí thải thập tại 04 lò nung xi măng trong các đợt lấy mẫu năm 2013, 2014 và năm 2015 đƣợc trình bày trong bảng 3.5. Nhƣ đã chứng minh ở mục 3.1.1, kết quả phân tích giá trị TEQ tính theo I-TEF năm 1988 và WHO-TEF năm 2005 cho kết quả
%RSD <30%, kết quả tƣơng tự cũng thu đƣợc khi tính tốn đối với mẫu khí thải và tro bay thu thập tại các lò nung clanhke xi măng. Do đó, trong báo cáo này bộ hệ số độc TEF do WHO đề xuất năm 2005 đƣợc sử dụng để tính tốn giá trị TEQ.
Bảng 3.5: Nồng độ 17 đồng loại độc của dioxin và furan trong khí thải lị nung clanhke xi măng Thơng số LXM1 (n=2) LXM2 (n=2) LXM3 (n=2) LXM4 (n=2) 2,3,7,8-TCDD 0,005 0,009 0,013 0,005 1,2,3,7,8-PeCDD 0,014 0,015 0,022 0,008 1,2,3,4,7,8-HxCDD 0,044 0,016 0,018 0,009 1,2,3,6,7,8-HxCDD 0,005 0,016 0,012 0,009 1,2,3,7,8,9-HxCDD 0,006 0,015 0,011 0,007 1,2,3,4,6,7,8-HpCDD 0,005 0,083 0,008 0,069 OCDD 0,021 0,302 0,008 0,099 2,3,7,8-TCDF 0,075 0,092 0,191 0,011 1,2,3,7,8-PeCDF 0,044 0,025 0,144 0,017 2,3,4,7,8-PeCDF 0,054 0,081 0,167 0,025 1,2,3,4,7,8-HxCDF 0,020 0,068 0,014 0,034 1,2,3,6,7,8-HxCDF 0,029 0,041 0,084 0,031 1,2,3,7,8,9-HxCDF 0,025 0,058 0,064 0,028 2,3,4,6,7,8-HxCDF 0,040 0,017 0,149 0,006 1,2,3,4,6,7,8-HpCDF 0,012 0,371 0,036 0,105 1,2,3,4,7,8,9-HpCDF 0,006 0,024 0,015 0,007 OCDF 0,007 0,327 0,010 0,024 Tổng dioxin (ng/Nm3 ) 0,100 0,456 0,091 0,204 Tổng furan (ng/Nm3 ) 0,306 1,10 0,861 0,288 Tổng dioxin và furan (ng/Nm3 ) 0,407 1,56 0,952 0,492 Tỷ lệ nồng độ dioxin/furan 0,317 0,425 0,104 0,682
WHO TEQ (ng TEQ/Nm3) 0,061 0,086 0,143 0,034
Bảng 3.5 cho thấy kết quả phân tích 17 đồng loại độc của dioxin và furan trong các mẫu khí thải lị nung xi măng nhìn chung thấp hơn khi so sánh với các
mẫu thu thập ở lò luyện thép trong nghiên cứu này. Tổng nồng độ khối lƣợng của dioxin và furan từ 0,407 đến 1,56 ng/Nm3, trong khi đó hàm lƣợng TEQ tính theo WHO-TEF năm 2005 là từ 0,034 đến 0,143 ng TEQ/Nm3. Hàm lƣợng TEQ trong các mẫu khí thải tại 04 lị nung xi măng đƣợc biểu diễn trong biểu đồ hình 3.4.
Giá trị TEQ cao nhất thu đƣợc trong các mẫu thu thập tại lò nung LXM3 và thấp nhất tại lò nung LXM4. Trong nghiên cứu này, 04 lò nung xi măng sử dụng công nghệ lị quay theo phƣơng pháp khơ với tháp tiền nung. Thêm vào đó, các lị nung nghiên cứu đều có thời điểm bắt đầu đƣa vào vận hành từ những năm 2000, và tại thời điểm lấy mẫu các lò nung này đều hoạt động ổn định. Tuy nhiên, nồng độ TEQ của dioxin và furan cao trong các mẫu thu thập tại LXM3 so với các lò nung cịn lại có thể đƣợc lý giải do ảnh hƣởng hoạt động của hệ thống ESP.
Hình 3.4: Giá trị TEQ trong khí thải tại các lị nung clanhke xi măng
Kết quả đo hàm lƣợng bụi tổng TSP trong các mẫu thu thập ở lò nung LXM3 (45 mg/Nm3) cũng cao hơn hẳn so với các mẫu thu thập tại lò nung clanhke LXM1 (4 mg/Nm3), lò nung clanhke LXM2 (8 mg/Nm3) và lò nung clanhke LXM4 (3 mg/Nm3). Điều này dẫn tới giá trị TEQ trong các mẫu thu thập ở lò nung LXM3 cũng cao hơn các lò nung còn lại trong nghiên cứu này. Hơn nữa, điều này cũng cho thấy hàm lƣợng dioxin và furan ở pha bụi trong khí thải lị nung xi măng cũng chiếm tỷ lệ lớn hơn so với các lò luyện thép EAF.
Kết quả phân tích 06 mẫu khí thải thu thập ở 02 lò nung clanhke xi măng đƣợc Văn phòng Ban chỉ đạo 33 báo cáo cho thấy nồng độ TEQ trong khoảng 0,004 đến 0,630 ng TEQ/Nm3. Kết quả này cao hơn đáng kể so với kết quả thu đƣợc của luận án ở bảng 3.5. Trong đó có 04 mẫu khí thải có giá trị nồng độ TEQ lớn hơn 0,1 ng TEQ/Nm3. Tuy nhiên, các kết quả phân tích giữa hai mẫu lấy kế tiếp nhau trong báo cáo này có %RSD là rất lớn. Hơn nữa, các thông tin về hoạt động của hệ thống xử lý khí thải ESP không đƣợc mô tả chi tiết, hàm lƣợng bụi TSP trong khí thải cũng khơng đƣợc đo đạc. Vì vậy, để đảm bảo tính đại diện của các mẫu khí thải đƣợc thu thập cũng nhƣ độ chính xác của phép phân tích, các thơng số này đã đƣợc thu thập và đánh giá trong luận án này.
Kết quả phân tích giá trị TEQ của dioxin và furan trong các mẫu khí thải lị nung xi măng đƣợc so sánh với một số kết quả ở các lị nung xi măng cùng cơng suất và loại hình cơng nghệ trên thế giới theo bảng 3.6. Các quốc gia công nghiệp phát triển ở Châu Âu và Úc có nồng độ dioxin và furan phát thải từ các lò nung xi măng là rất thấp vào đầu những năm 2000. Ngƣỡng phát thải dioxin và furan trong các lò nung đồng xử lý rác thải ở Châu Âu, Úc quy định là 0,1 ng TEQ/Nm3, trong khi đó ở Việt Nam quy định lên tới 0,6 ng TEQ/Nm3
. Mặc dù quy định ngƣỡng phát thải thấp nhƣng các kết quả phân tích hàm lƣợng TEQ trong các mẫu thu thập tại Úc và Châu Âu lại thấp hơn nhiều so với ngƣỡng 0,1 ng TEQ/Nm3.
Nồng độ dioxin và furan thấp trong các mẫu khí thải cũng đƣợc Bộ môi trƣờng Nhật Bản đánh giá khi đo 51 mẫu khí thải ở các lị nung xi măng, trong đó mẫu cao nhất cũng chỉ tới 0,126 ng TEQ/Nm3 [42] . Gần đây, một số lò nung xi măng ở Thái Lan, Sri Lanka và Philippin cũng đƣợc đánh giá nồng độ phát thải của dioxin và furan. Kết quả thu đƣợc do Karstense K công bố là rất thấp, khơng có mẫu nào vƣợt q 0,1 ng TEQ/Nm3 [44, 45, 46, 73].
Có thể nhận thấy nồng độ trung bình của dioxin và furan trong các mẫu khí thải thu thập đƣợc trong nghiên cứu này là tƣơng đối cao hơn các kết quả đã công bố ở Úc, Châu Âu, Nhật Bản và Thái Lan. Tuy nhiên, trong số 08 mẫu khí thải thu thập ở 04 lò nung xi măng trong nghiên cứu này chỉ có lị nung LXM3 có nồng độ trung bình trong 2 mẫu thu thập liên tiếp là có giá trị vƣợt ngƣỡng 0,1 ng TEQ/Nm3 là ngƣỡng quy định ở châu Âu, nhƣng vẫn thấp hơn ngƣỡng quy định của Việt
Nam. Kết quả nồng độ dioxin và furan cao ở lị nung LXM3 nhƣ đã phân tích ở trên có liên quan đến hàm lƣợng bụi TSP và HCl cao trong khí thải. Suy rộng hơn, điều kiện hoạt động của lị nung và hệ thống xử lý khí thải APCDs hoạt động chƣa hiệu quả, dẫn tới làm gia tăng hàm lƣợng TSP, HCl và dioxin.
Bảng 3.6: Giá trị TEQ trong khí thải lị nung clanhke xi măng ở một số quốc gia trên thế giới
Quốc gia Đơn vị tính Nồng độ Số mẫu Nguồn, năm
báo cáo
Úc ng I-TEQ/Nm3 0,001 - 0,007 15 Cơ quan môi trƣờng Úc, 2002 EU (10 nƣớc) ng I-TEQ/Nm3 0,016 110 Hiệp hội xi măng
Châu Âu, 2003 Nhật Bản ng I-TEQ/Nm3 <0,126 51 Bộ môi trƣờng Nhật
Bản, 2001
Thái Lan ng I-TEQ/Nm3 0,0105 2 Karstensen K, 2008 Sri Lanka ng I-TEQ/Nm3 0,018 2 Karstensen K, 2010 Philippin ng I-TEQ/Nm3 0,0059 - 0,013 2 Lang Th, 2004 Việt Nam ng WHO-
TEQ/Nm3 0,034 – 0,143 8 Luận án
3.1.2.2. Nồng độ dioxin trong tro bay từ lị nung clanhke xi măng
Kết quả phân tích 17 đồng loại độc của dioxin và furan trong các mẫu tro bay thu thập tại 04 lị nung xi măng đƣợc trình bày ở bảng 3.7.
Bảng 3.7: Nồng độ 17 đồng loại độc của dioxin và furan trong tro bay lị nung clanhke xi măng Thơng số LXM1 (n=2) LXM2 (n=2) LXM3 (n=2) LXM4 (n=2) 2,3,7,8-TCDD 0,239 0,193 0,281 0,634 1,2,3,7,8-PeCDD 1,01 0,605 0,621 <0,500 1,2,3,4,7,8-HxCDD <0,500 1,07 0,750 0,909 1,2,3,6,7,8-HxCDD <0,500 0,802 0,588 <0,500 1,2,3,7,8,9-HxCDD <0,500 0,901 0,567 0,909 1,2,3,4,6,7,8-HpCDD <0,500 1,18 0,937 1,56 OCDD 1,08 7,84 12,5 5,86 2,3,7,8-TCDF 0,163 0,277 0,310 4,27 1,2,3,7,8-PeCDF 0,562 0,778 0,562 1,38
2,3,4,7,8-PeCDF 1,72 1,35 1,52 1,62 1,2,3,4,7,8-HxCDF <0,500 0,759 0,922 0,852 1,2,3,6,7,8-HxCDF <0,500 0,674 0,555 0,986 1,2,3,7,8,9-HxCDF <0,500 0,673 1,02 0,647 2,3,4,6,7,8-HxCDF <0,500 0,595 0,469 <0,500 1,2,3,4,6,7,8-HpCDF <0,500 1,29 1,52 1,65 1,2,3,4,7,8,9-HpCDF <0,500 0,575 0,655 0,784 OCDF 1,25 2,27 1,32 2,02 Tổng dioxin (ng/kg) 2,33 12,6 16,3 9,88 Tổng furan (ng/kg) 3,70 9,24 8,84 14,2 Tổng dioxin và furan (ng/kg) 6,02 21,8 25,1 24,1 Tỷ lệ nồng độ dioxin/furan 0,63 1,36 1,84 0,695
WHO TEQ (ng TEQ/kg) 1,26 1,43 1,89 1,88
Tổng nồng độ khối lƣợng và giá trị TEQ của dioxin và furan trong các mẫu tro bay thu thập tại hệ thống ESP ở 04 lò nung xi măng lò quay trong nghiên cứu này tƣơng ứng từ 6,02 đến 25,1 ng/kg và 1,26 đến 1,89 ng TEQ/kg. Kết quả hàm lƣợng TEQ là rất thấp khi so sánh với các mẫu tro bay thu thập tại lò luyện thép trong nghiên cứu này. Hơn nữa, giá trị hàm lƣợng TEQ của dioxin và furan trong tất cả các mẫu tro bay thu thập tại 04 lò nung xi măng cũng đều rất thấp.
Hiện nay, Việt Nam chƣa có các quy định về ngƣỡng dioxin và furan trong tro bay lò nung xi măng. Tuy nhiên, khi so sánh kết quả này với các kết quả đã báo cáo trên thế giới cho thấy hàm lƣợng TEQ thấp trong các mẫu tro bay cũng đƣợc báo cáo ở một số quốc gia. Báo cáo của Zemba và cộng sự cho thấy các mẫu tro bay lò nung xi măng thu thập ở Anh những năm 2011 cho thấy hàm lƣợng TEQ giao động trong khoảng 0,001 đến 30,0 ng TEQ/kg, tại Đức là 1,0 – 40 ng TEQ/kg [94]. Nhƣ vậy, có thể nhận thấy kết quả phân tích hàm lƣợng TEQ của dioxin và furan trong các mẫu trong nghiên cứu này là tƣơng đƣơng với khoảng nồng độ thấp trong các kết quả đã công bố ở Anh và Đức. Điều đó chứng tỏ rằng, nhìn chung hàm lƣợng TEQ trong các mẫu tỏ bay lò nung xi măng là rất thấp.