Giếng khai thác
Dàn mưa bể lắng lọc
Trạm bơm nguồn
Hệ thống xử lý nước
Nước sinh hoạt Nước làm mát máy
Hơi đi sản xuất
Lò hơi đốt dầu Lò hơi
đốt than Bãi than
Nước cấp cho lị hơi
Bồn chưa dầu Bình khủ khí gia nhiệt
Dựa vào sơ đồ quy trình hoạt động sản xuất của Xí nghiệp năng lượng, ta thấy Xí nghiệp sử dụng cả hai loại lò đốt dầu và đốt than để cung cấp hơi nóng cho q trình sản xuất của Cơng ty. Nước được bơm từ giếng khoan qua dàn mưa, bể lắng lọc để giảm bớt bùn và các loại cặn bần trong nước, sau đó nước sẽ được xử lý ở hệ thống xử lý nước để loại bỏ cáu cặn và biến nước cứng thành nước mềm. Nước sau khi đã được xử lý được sử dụng vơi ba mục đích:
- Nước cấp cho sinh hoạt - Nước cấp cho lò hơi - Nước làm mát máy
1.3.2. Nhu cầu về nguyên nhiên liệu của Xí nghiệp năng lượng
Để cung cấp đủ nước cho sinh hoạt, sản xuất và nước làm mát ở các Xí nghiệp, Xí nghiệp năng lượng cần sử dụng rất nhiều nguyên nhiên liệu khác nhau. Các nguyên nhiên liệu chính bao gồm: nước giếng, muối, dầu, than, điện.
Các thơng số cụ thể về tình hình sử dụng ngun, nhiên liệu của Xí nghiệp được thể hiện rõ trong bảng sau:
Bảng 3: Bảng tiêu thụ nguyên nhiên liệu của Xí nghiệp năng lượng
TT Loại đầu vào Đơn vị Năm 2006
1 Muối Kg 293.494
2 Dầu Kg 5.798.218
3 Than Tấn 12.171
4 Điện Kwh 5.105.220
Nguồn: Báo cáo tiêu thụ nguyên nhiên liệu năm 2006, sổ theo dõi sản xuất của Xí nghiệp năng lượng
Với nhu cầu sử dụng nguyên nhiên liệu cao như vậy trong quá trình sản xuất chất thải được thải ra chủ yếu là xỉ than, dầu mỡ thải …
2. Sự cần thiết thực hiện giải pháp tái sử dụng nước làm mát tại Xí nghiệp cao su số 3 và Xí nghiệp năng lượng Xí nghiệp cao su số 3 và Xí nghiệp năng lượng
Dựa trên thực trạng sản xuất tại Xí nghiệp cao su số 3 và Xí nghiệp năng lượng, hàng năm hai Xí nghiệp trên tiêu thụ một khối lượng lớn dầu, điện than, nước và thải ra môi trường lượng chất thải lớn, chiếm đa số trong tổng lượng chất thải của Cơng ty. Đặc biệt Xí nghiệp cao su số 3 có nhu cầu dùng nước rất nhiều, hầu hết các công đoạn sản xuất cũng như làm mát các máy đếu sử dụng đến nước. Vì thế cơng ty phải mất một khồn chi phí khá cao để có được lượng nước cần thiết cho sản xuất cũng như cho sinh hoạt của cán bộ cơng nhân viên trong Xí nghiệp này. Cụ thể ngồi chi phí khoan giếng khai thác nước ngầm Cơng ty cịn phải bỏ ra chi phí mua thiết bị bơm nước từ giếng khoan lên, chi phí xây lắp bể chứa nước, đường ơng dẫn nước, chi phí xử lý nước, … và cả chi phí xây dựng hệ thống thốt nước. Đó là chưa kể đến việc Cơng ty có thể bị kiện nếu thải bỏ nước ra môi trường hoặc phải bỏ chi phí cho xử lý nước trước khi thải ra mơi trường. Những khoản chi phí này sẽ làm tăng giá thành sản phẩm như vậy sẽ làm giảm khả năng cạnh tranh cung như lợi nhuận của Công ty. Do vậy Cơng ty cũng như Xí nghiệp cần thiết phải tìm ra giải pháp phù hợp nhằm tiết kiệm lượng nước sử dụng đầu vào, giảm lượng nước thải ra môi trường, để vừa tiết kiệm được nguồn nguyên nhiên liệu đầu vào và giảm được các chi phí nói trên.
2.1. Đặc điểm của q trình sản xuất lốp và sản xuất hơi.
2.1.1. Phân tích các bước trong quy trình sản xuất lốp
Hệ thống các máy hầu hết đếu sử dụng hơi nước và được làm mát bằng nước ở nhiệt độ bình thường. Nguồn nguyên nhiên liệu đầu vào ở các công đoạn sản xuất lốp ô tô được thể hiện qua sơ đồ dịng chi tiết sau:
Hình 3: Sơ đồ dịng chi tiết công đoạn sản xuất lốp
Đầu vào Cơng đoạn Đầu ra
Sản phẩm chính Chất thải - Cao su bán thành phẩm - Nước, điện, khí nén Ép suất mặt lốp - Mặt lốp bán thành phẩm - Dầu mỡ thải - Nước - Cao su kẽ máy - Cao su bán thành phẩm, vải mành - Điện, nước, khí nén, hơi nóng Cán tráng - Vải mánh sau cán tráng - Dầu mỡ thải - Nước - Cao su kẽ máy - Hơi nước ngưng tụ - Vài mành cán tráng - Điện, khí nén Cắt vải và dán ống - Bán thành phẩm ống vải - Vải vụn - Dầu mỡ thải - Cao su, dây thép
- Điện, nước, khí nén Chế tạo vòng tanh - Bán thành phẩm vòng tanh - Vụn thép - Dầu mỡ thải - Cao su kẽ máy - Mặt lốp bán thành phẩm - Bán thành phẩm ống vải - Bán thành phẩm vịng tanh - Điện, khí nén Thành hình - Lốp ô tô bán thành phẩm - Dầu mỡ thải - Cao su vụn - Bán thành phẩm lốp ô tô - Điên, nước, khí nén, hơi nóng
Lưu hố - Lốp ơ tơ
- Dầu mỡ thải - Cao su bavia - Nước ngưng - Nước
Qua phân tích q trình sản xuất lốp ơ tơ ta thấy để có được sản phẩm lốp ơ tơ Xí nghiệp phải sử dụng rất nhiều nguồn nhiên liệu đầu vào: điện, dầu, nước sạch và hơi nước. Trong đó nước sạch được khai thác từ nguồn nước
Trong các công đoạn sản xuất, nước thải tập trung ở cơng đoạn lưu hố là chủ yếu, chiếm 60% tổng lượng nước thải của Xí nghiệp. Nước ở cơng đoạn này có nhiệt độ rất cao, với khối lượng lớn nhiệt độ cao lượng nước thải này nếu được thu hồi sẽ giúp cho Xí nghiệp giảm được khoản chi phí lớn.
2.1.2. Quy trình hoạt động của lị hơi
Lị hơi được đặt tại xí nghiệp năng lượng, hiện tại có 2 lị hơi đốt than và 2 lò hơi đốt dầu được sử dụng với một số dặc tính như sau:
- Lị hơi đốt than
Công suất định mức: 6.000 Kg hơi/giờ Công suất thực tế: 3.000 Kg hơi/giờ Hiệu suất lò: 50%
Nhiệt độ cấp nước: 280C
Tiêu hao than trung bình: 120 Kg than/tấn hơi - Lị hơi đốt dầu
Cơng suất định mức: 8.000 Kg hơi/giờ Cơng suất thực tế: 7.600 Kg hơi/giờ Hiệu suất lò: 95%
Nhiệt độ nước cấp: 280C
Tiêu hao dầu FO trung bình: 63Kg dầu/ tấn hơi
Các lị hơi được vận hành hoàn toàn tự động, nhờ áp dụng hệ thống điề khiển tỷ lệ áp suất từ nhóm lị đến làm nguội lị. Mục đích điều khiển tự động lò nhằm giữ nhiệt và áp suất hơi ở mức yêu cầu, thu được hơi có chất lượng tốt dù sự sinh trong lị có thay đổi. Đồng thời, kiết kiệm chi phí vận hành bằng hiệu suất nhiệt cao. Với việc sử dụng nhiều nguồn nhiên liệu đầu vào như: nước, than, dầu, muối thì chi phí cho nguồn nhiên liệu này là tương đối lớn.
2.2. Phân tích một số nguyên nhân gây ra tổn thất nguyên liệu, năng lượng trong q trình sản xuất tại Xí nghiệp cao su số 3 và Xí nghiệp lượng trong q trình sản xuất tại Xí nghiệp cao su số 3 và Xí nghiệp năng lượng.
Dịng thải Ngun nhân gây tổn thât
1. Lượng nước tiêu hao lớn
- Do rỏ rỉ ống dẫn nước, các van vòi nước bị hỏng
- Chưa thu hồi nước làm mát từ Xí nghiệp cao su số 3
2. Tiêu hao dầu FO, than, muối cao
- Tổn thất nhiệt vì trao đổi nhiệt của lị hơi kém do ống lò và ống lửa bẩn
- Chưa thu hồi nước làm để tái sử dụng cho lò hơi
- Chất lượng nước cấp cho lị hơi có độ cứng lớn
- Công suất của thiết bị làm mềm nước thấp
2.3. Lựa chọn giải pháp
Qua phân tích, tìm hiểu quy trình hoạt động sản xuất của Xí nghiệp Cao su số 3 ta thấy: lượng nước sử dụng nhiều nhất và cũng thải bỏ nhiều nhất là do nước phải làm mát các thiết bị, các máy trong quá trình sản xuất. Theo sơ đồ dịng chi tiết các công đoạn sản xuất lốp ơ tơ (Hình 3) ta thấy ngun liệu đầu vào và đầu ra chủ yếu là nước làm mát. Nước đầu vào ở nhiệt độ 280C, sau khi làm mát máy nước có nhiệt độ 45-600C. Lượng nước này bị thải ra ngồi sẽ gây lãng phí nhiệt, và tăng lượng nước thải ra môi trường đồng thời đây cũng là một trong những nguyên nhân chính gây tổn thất ngun liệu và năng lượng. Chính vì vậy Xí nghiệp cao su số 3 và Xí nghiệp năng lượng đã lựa chọn giải pháp thu hồi nước làm mát để đưa về sử dụng lại ở lò hơi. Lượng nước được thu hồi này khơng chỉ giúp cho Xí nghiệp cao su số 3 tiết kiệm được khồn chi phí khá lớn cho việc xử lý nước trước khi thải ra môi trường, giảm lượng nước thải ra mơi trường mà cịn giúp Xí nghiệp năng lượng tiết kiệm được chi phí sản xuất do giảm được lượng than, dầu, điện, muối được dung để xử lý và làm nóng nước. Việc thực hiện giải pháp này khơng chỉ mang lại lợi ích cho các Xí nghiệp mà cịn mang lại lợi ích nhiều mặt cho xã hội. Bên cạnh đó việc đánh giá sơ bộ giải pháp cho thấy giải pháp đòi hỏi kỹ thuật ở mức độ trung bình và chi phí vận hành, đầu tư ở mức thấp.
Chương 3: Hiệu quả thu được từ giải pháp tái sử dụng nước thải tại Xí nghiệp cao su số 3 và Xí nghiệp năng lượng, Cơng ty cồ phần Cao Su Sao Vàng – Hà Nội.
1. Giải pháp thu hồi nước làm mát
Giải pháp thu hồi nước làm mát từ Xí nghiệp cao su số 3 về lị hơi Xí nghiệp năng lượng được coi là một trong những giải pháp sản xuất sạch hơn được để suất thực hiện tại Công ty Cao Su Sao Vàng – Hà Nội. Tháng 3- 2007, phòng Kỹ thuật Cơ năng đã phối hợp với hai Xí nghiệp để khảo sát và lắp đặt hệ thống thu hồi nước làm mát từ các công đoạn sản xuất lốp để tái sử dụng cho lò hơi.
Giải pháp thu hồi nước làm mát nhằm mục đích chủ yếu là: giảm tiêu hao tài nguyên (nước, than, điện, muối, dầu) và giảm lượng nước thải ra mơi trường. Do đó đây chính là dạng dự án đầu tư cho môi trường.
1.1. Mô tả giải pháp
Hệ thống thu hồi nước làm mát bao gồm hệ thống đường ống thu hồi nước, các bể chứa và khủ khí gia nhiệt nước.
Hệ thống đường ống thu hồi được lắp ngược từ bình khủ khí gia nhiệt nước về các máy được làm mát ở cơng đoạn định hình lưu hố, đi men theo tường của Xí nghiệp cao su số 3 và được đấu nối vào các máy được làm mát. Đoạn giữa đường ống nối với máy làm mát có lắp một van đóng mở. Van này có tác dụng mở ra để thu hồi nước làm mát về bình khủ khí gia nhiệt và đóng vào để ngăn khơng cho nước sau khi được làm mát chảy vào hệ thống thu hồi nước khi các máy bị hỏng hoặc không hoạt động, dừng hoạt động khơng làm ảnh hưởng đến quy trình hoạt động của hệ thống.
Sơ đồ hệ thống thu hồi nước làm mát
Hình 4: Sơ đồ hệ thống thu hồi nước làm mát
Dựa vào sơ đồ hệ thống thu hồi nước làm mát ta thấy quy trình hoạt động của hệ thống thu hồi nước làm mát như sau:
Ban đầu, nước lấy từ giếng khoan ở Xí nghiệp năng lượng sau khi được xử lý bằng muối ở hệ thống xử lý nước biến nước cứng thành nước mềm sẽ đưa đến bể chứa ở Xí nghiệp cao su số 3. Nước ở bể chứa sẽ được đưa đến máy định hình lưu hố để làm mát máy. Nước này sẽ được thu hồi về bình gia nhiệt khủ khí ở Xí nghiệp năng lượng qua hệ thống các đường ống. Sau đó nước sẽ được tái sử dụng ở lị hơi.
Đặc tính của nước làm mát sau khi được thu hồi về là nước mềm, chất lượng nước rất tốt. Đây là nước sạch hoàn toàn và khơng bị lẫn các tạp chất gây ơ nhiễm (vì nước làm mát ln nằm trong hệ thống các ống dẫn ngay cả khi làm mát), không những thế nước này có nhiệt độ khá cao khoảng 45-600C (theo số liệu ghi chép từ kết quả phân tích trong sổ theo dõi sản xuất của Xí
Máy định hình lưu hố Bể chứa Trạm bơm xử lý nướcHệ thống Bình khủ khí gia nhiệt Lị hơi đốt dầu, đốt than Bể chứa
nhiều lợi ích cho khơng chỉ Xí nghiệp cao su số 3 mà cả Xí nghiệp năng lượng.
1.2. Tính khả thi về kĩ thuật của giải pháp thu hồi nước làm mát
Về mkặt kĩ thuật tính khả thi cho thực kiện giải pháp được xem xét dưới các khía cạnh sau:
- Khi thực hiện giải pháp thu hồi nước làm mát từ các máy trong cơng đoạn lưa hố khơng làm ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm và năng suất sản xuất của các xí nghiệp
- Các đường ống thu hồi nước làm mát được lắp đặt hợp lý nên không tốn diện tích lắp đặt.
- Hệ thống thu hồi nước tận dụng một số thiết bị có sẵn ở cả 2 xí nghiệp nên mất ít diện tích cho xây dựng lắp đặt hệ thống
- Việc bảo dưỡng đường ống thu hồi nước làm mát khơng phức tạp và tốn ít công sức.
- Việc lắp đặt hệ thống thu hồi nước làm mát khơng gây ảnh hưởng đến q trình hoạt động sản xuất của các xí nghiệp.
2. Hiệu quả của việc thực hiện giải pháp
2.1. Những vấn đề chung
2.1.1. Mục đích đánh giá
Đánh giá hiệu quả của việc thực hiện giải pháp thu hồi nước làm mát các máy sau lưu hố ở xí nghiệp cao su số 3 nhằm mục đích nhận dạng được tất cả các chi phí và lợi ích của giải pháp. Trên cơ sở đánh giá, phân tích các chi phí - lợi ích này chúng ta có thể xác định được chính xác hiệu quả mà giải pháp mang lại về các mặt kinh tế - xã hộii và mơi trường thơng qua tính tốn một số chỉ tiêu: quy mơ lợi ích dịng, thời gian có thể hồn lại vốn đầu tư ban đầu, mức lãi suất cao nhất có thể chấp nhận để đầu tư… Từ đó chứng tỏ cho hai Xí nghiệp này cũng như các cơ sở sản xuất khác thấy rằng: lợi ích thu được từ giảm thiểu ơ nhiễm có giá trị lớn hơn rất nhiều so với chi phí. Do vạy
việc thực hiện các dự án đầu tư cho môi trường là thực sự cần thiết để bảo vệ môi trường, tiến tới phát triển bền vững; đồng thời việc thực hiện dự án này không phải là gánh nẵng chi phí cho Xí nghiệp và các cơ sở sản xuất gây ơ nhiễm mà cịn giúp chúng ta đề xuất được những kiến nghị cụ thể, phù hợp.
2.1.2. Phương pháp đánh giá
Trong tiến hành đánh giá hiệu quả việc thực hiện giải pháp thu hồi nước làm mát tài Xí nghiệp cao su số 3 tơi đã sử dụng phương pháp phân tích hiệu quả và phương pháp phân tích kinh tế. Ngồi ra đễ xác định, đánh giá được các chi phí - lợi ích do việc thực hiện giải pháp mang lại tơi cịn dùng các phương pháp:
- Phương pháp thu thập, điều tra: thu thập các tài liệu, số liệu tại phòng kỹ thuật cơ năng, Công ty cổ phần Cao Su Sao Vàng – Hà Nội; tìm hiểu xem xét tình hình sản xuất thực tế tại Xí nghiệp cao su số 3 và Xí nghiệp năng lượng.
- Phương pháp phịng vấn hỏi trực tiếp các cán bộ ở phòng Kỹ thuật cơ năng, cán bộ và công nhân viên trong Xí nghiệp cao su số 3 và Xí nghiệp năng lượng.
2.1.3. Một vài yếu tố để đánh giá
- Hệ thống thu hồi nước làm mát có thể sử dụng 30 năm. Giá định n = 30