4.2.1 Phát thải vào môi trường không khí
Ô nhiễm không khí rất phức tạp, có rất nhiều các thông số gây ra tình trạng ô nhiễm, công tác quản lý gặp rất nhiều khó khăn. Vì vậy ta phải nắm bắt được những thông số nào gây ra lượng ô nhiễm cao nhất nhằm kiểm soát và lựa chọn đưa ra những biện pháp xử lý cụ thể để giảm thiểu tải lượng ô nhiễm không khí. Do trong ngành nhựa có 2 phân ngành có ký hiệu: (j1) sản xuất plastic dạng nguyên sinh, (j2) sản xuất các sản phẩm từ plastic.
Bảng 4.4: Kết quả tải lượng ô nhiễm của các chất ô nhiễm vào không khí của từng phân ngành trong năm (2006)
SO2 NO2 CO VOC bui tổng bụi J1 PLi 2579,5 6704,3 991,3 4906,1 2,08 394,1 J2 PLi 276,9 60,26 19,78 3341,6 57,79 84,48 PLt 2856,3 6764,6 1011,1 8247,7 59,87 478,54
Hình 4.3: Diễn biến tải lượng ô nhiễm của các chất ô nhiễm vào không khi theo kết khối lượng của các phân ngành trong năm (2006)
Từ kết quả phân tích ở (bảng 4.6) và đồ thị biểu diễn tải lượng ô nhiễm không khí theo ước tính độc tính của từng phân ngành năm 2006 ta thấy được hàm lượng khí VOC chiếm
4906.1 6704.3 2579.5 991.3 394.1 2.08 3341.6 60.26 276.9 19.78 84.48 57.79 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000
VOC NO2 SO2 CO tổng bụi bui
sx các sản phẩm từ plastic
cao nhất tổng tải lượng phát thải vào không khí của ngành sản xuất nhựa nói chung và phân ngành sản xuất plastic dạng nguyên sinh nói riêng chiếm đến 59% tổng tải lượng phát thải nồng độ độc tính của VOC phát thải ra môi trường. Trong khi phân ngành sản xuất các sản phẩm từ plastic thì VOC chiếm 49% trong tổng tải lượng là do quá trình đốt nhiên liệu thải ra khí than, bốc hơi nhựa của quá trình nấu, sấy nhựa. Hàm lượng khí NO2 chiếm 99% tổng tải lượng phát thải độc tính vào không khí của phân ngành sản xuất plastic dạng nguyên sinh, trong phân ngành sản xuất các sản phẩm từ plastic chỉ chiếm 1% trong tổng tải lượng phát thải là do quá trình nung, nấu, hòa trộn nguyên liệu từ lò hơi, lò sấy và quá trình đốt cháy nhiên liệu cung cấp cho thiết bị. Hàm lượng khí SO2 thải ra không khí của phân ngành sản xuất plastic dang nguyên sinh chiếm 90% tổng tải lượng phát thải ra môi trường mà phân ngành sản xuất các sản phẩm từ plastic chỉ chiếm 10% trong tổng tải lượng phát thải của khí SO2 ra môi trường. Do quá trình xả thải của các lò hơi, lò nấu nguyên liệu. Tổng bụi và bụi thải ra môi trường nhìn chung là nhỏ so với các khí ô nhiễm khác và chủ yếu từ quá trình tái chế nhựa.
4.2.2 Phát thải vào môi trường nước
Bảng 4.5 Kết quả tải lượng ô nhiễm theo khối lượng của các chất ô nhiễm của các phân ngành vào nước trong năm (2006)
N BOD TSS PIi PLi PIi PLi J1 4157 55872 105,4 180550 340,5 J2 103072 54767 2560,5 1183,5 55,33 PLt 2666 396
Hình 4.4: Diễn biến tải lượng ô nhiễm theo khối lượng vào nước các phân ngành trong năm (2006)
Từ quả phân tích ở (bảng 4.4) và đồ thị biểu diễn diễn biến tải lượng phát thải vào nước của từng phân ngành ở năm (2006) ta thấy được hàm lượng nói lên nồng độ độc của BOD của phân ngành sản xuất các sản phẩm từ plastic chiếm tỉ lệ lớn chiếm đến 96% trong khi phân ngành sản xuất plastic dạng nguyên sinh chỉ chiếm 4% trong tổng tải lượng phát thải độ độc của chất ô nhiễm vào nước. Là do quá trình xử lý sơ bộ, rửa thiết bị, giải nhiệt cho thiết bị sử dụng một lượng lớn nước thải ra môi trường. Hàm lượng TSS trong phân ngành sản xuất các sản phẩm từ plastic chiếm 14% trong khi phân ngành sản xuất plastic dang nguyên sinh chiếm 86% trong tổng tải lượng phát thải độ độc vào môi trường là do các công đoạn ép phun, ép đùn sử dụng lượng lớn nguồn nước thải ra môi trường.
TÍNH TẢI LƯỢNG Ô NHIỄM THEO ĐỘC TÍNH 4.3.1 Diễn biến phát thải năm (2006)
Trong môi trường có những chất tải lượng phát thải vào môi trường rất lớn nhưng độc tính của chúng không cao, không gây ảnh hưởng lớn đến môi trường cũng như sức khỏe của con người và sinh vật, ngược lại có những chất tuy tải lượng phát thải ra môi trường của chúng nhỏ nhưng độc tính lại lớn. Chỉ một lượng nhỏ chúng có thể gây ảnh hưởng
105 340 2560 55.33 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 BOD TSS sx các sản phẩm từplastic sx plastic dạng nguyên sinh
nghiêm trọng đối với môi trường , con người và sinh vật. Vì vậy, trong phần này tôi sẽ đánh giá các thông số ô nhiễm dựa trên mức độ độc tính của chúng, nhằm tìm ra những chất gây nguy hại lớn đến môi trường xung quanh.
Công thức:
=
×
Trong đó:
: Hệ số hiệu chỉnh độc tính của chất i
PLihc: Tải lượng ô nhiễm hiệu chỉnh của chất i PLi: Tải lượng ô nhiễm của chất i
Phát thải vào không khí:
Chất ô nhiễm Bụi mịn CO SO2 NO2 VOC Tổng bụi α 1 1 4 3 5 1
Phát thải vào nước:
Chất ô nhiễm BOD TSS
Bảng 4.6: Kêt quả tải lương ô nhiễm theo độc tính vào không khí của các phân ngành trong năm 2006
SO2 NO2 CO VOC BỤI TỔNG BỤI
PLi J1 2579 6704 991,28 4906 2,08 394,05 J2 276,87 60,26 19,78 3341 57,79 84,48 PLihc J1 10316 20112 991,28 24530 2,08 394,05 J2 1107 181 19,78 16705 57,79 84,48 α 4 3 1 5 1 1 PLthc 11425 20293 1011 41238 59,87 478,54
24530 20112 10316 991.28 394.05 2.08 16705 181 1107 19.78 84.48 57.79 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000 45000
VOC NO2 SO2 CO TỔNG BỤI BỤI
sx các sản phẩm từplastic sx plastic dạng nguyên sinh
Hình 4.6: Diễn biến tải lượng ô nhiễm không khí của các chất ô nhiễm theo độc tính của các phân ngành trong năm (2006)
Đối với môi trường theo khối lượng không khí năm (2006) thông số VOC là chất có tải lượng ô nhiễm lớn nhất, trong đó phân ngành sản xuất plastic dạng nguyên sinh chiếm phần lớn tổng tải lượng ô nhiễm, chiếm 59,5% và Sản xuất sản phẩm từ plastic cũng là phân ngành có tải lượng ô nhiễm lớn chiếm 40,5% tổng tải lượng phát thải. Chất thải có tải lượng phát thải lớn thứ hai và thứ ba là SO2 và NO2 là do quá trình đốt cháy nhiên liệu và do quá trình bay hơi khi nấu nhựa của lò ơi, lò sấy của quá trình tạo hạt cung cấp cho quá trình ép phun, ép đùn. Đã thải ra môi trường một lượng khí thải lớn đó cũng là nguồn thải chính của ngành công nghiệp nhựa.
Bảng 4.8: Kết quả tải lương ô nhiễm theo độc tính của các chất ô nhiễm vào nước của từng phân ngành trong năm (2006)
BOD TSS PLthc (BOD) PLt hc (TSS) α PL i PLihc PL i PLihc 2006 J1 1 105,4 2666 340,5 396 2666 396 J2 2560 55,33
Hình 4.7: Diễn biến tải lượng ô nhiễm theo độc tính vào nước của các phân ngành trong năm (2006)
Qua kết quả phân tích tải lượng ô nhiễm của các thông ô nhiễm phát thải vào nước của năm (2006) ta nhận thấy hàm lượng BOD tăng cao (2666 tấn/năm) là do quá trình xử lý sơ bộ nguyên liệu, quá trình rửa thiết bị, quá trình ép phun, ép đùn,xả lò hơi đã sử dụng một lượng lớn nước thải để cung cấp cho quá trình trên, nên đã thải ra môi trường một lượng lớn nước thải có mang theo hàm lượng lớn BOD, dầu mỡ. Trong khi TSS có hàm lượng (396 tấn/năm) phát thải ra môi trường do quá trình xả lò hơi có mang theo dầu mỡ và cặn lơ lửng .
4.4 SẮP XẾP THỨ TỰ ƯU TIÊN CỦA CÁC PHÂN NGÀNH TRONG TOÀN NGÀNH CÔNG NGHIỆP NHỰA NGÀNH CÔNG NGHIỆP NHỰA
4.4.1 Đối với môi trường không khí4.4.1.1 Theo khối lượng 4.4.1.1 Theo khối lượng
Vì đơn vị của các chất ô nhiễm không giống nhau nên tôi sử dụng chỉ số ô nhiễm trung bình đối với không khí API (Air pollution index). Từ đó, tính ra xem giá trị của phân ngành nào ô nhiễm nhất. Phân ngành nào có tải lượng ô nhiễm lớn nhất trong từng chất ô
105.4 340.5 2560 55.33 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 BOD TSS sx các sản phẩm từplastic sx plastic dạng nguyên sinh
nhiễm thì R (Rank) = 1, tương tự như vậy phân ngành nào ô nhiễm thứ 2 thì R=2, cứ như thế phân ngành không gây ô nhiễm R= 8. Cuối cùng phân ngành nào có (API) nhỏ nhất sẽ là phân ngành có tải lượng ô nhiễm lớn nhất.
Trong đó: API (không khí) = ×
Với i: SO2, NO2, CO, VOC, Bụi mịn, Tổng bụi lơ lửng
Bảng 4.8 Sắp xếp thứ tự ưu tiên cho các phân ngành R (Rank) SO2 NO2 CO VOC Bụi mịn Tổng bụi lơ lửng Chỉ số trung bình (API) J1 1 1 1 1 2 1 1,16 J2 2 2 2 2 1 2 1,83
Xếp hạng theo mức độ tải lượng: 1= xếp hạng thứ nhất; 2= xếp hạng thứ hai. Với 1= ưu tiên cao, 2 ưu tiên trung bình.
(j1: sản xuất plastic dạng nguyên sinh, j2: sản xuất các sản phẩm từ plastic)
Với chỉ số ô nhiễm (API) có giá trị nhỏ nhất nên j1 là phân ngành có tải lượng phát thải ô nhiễm cao nhất trong không khí. Mặc dù quá trình tạo ra hạt nhưa là một quá trình kín, nhưng toàn bộ sử dụng một lượng lớn năng lượng như điện năng, nhiên liệu sử dụng cho các công đoạn lọc hóa dầu, cracking dầu và chưng cất phân đoạn. Các công đoạn tạo ra các sản phẩm naphta, sau đó là sản phẩm etylen và sản phẩm polyetylen. Chính vì thế phân ngành tạo hạt nhựa nguyên sinh là phân ngành phát thải cao nhất. Phân ngành phát thải thải đứng thứ hai là sản xuất các sản phẩm từ plastic phân ngành này sử dụng các quá trình ép, đùn, đóng gói và hoàn tất sản phẩm nên ở công đoạn này lượng khí phát thải ra không lớn.
4.4.1.2 Theo độc tính
Các chất ô nhiễm theo độc tính có cùng đơn vị khi ta nhân tải lượng với hệ số hiệu chỉnh độc tính (α). Do đó, ta chỉ cần cộng tải lượng ô nhiễm của các chất ô nhiễm lại với nhau (PLt), phân ngành nào có tải lượng ô nhiễm đã hiệu chỉnh lớn nhất thì phân ngành đó có tải lượng phát thải theo độc tính là lớn nhất.
Trong đó: PLt= ×
Với i: SO2, NO2, CO, VOC, Bụi mịn, Tổng bụi lơ lửng
Bảng 4.9 Tổng tải lượng ô nhiễm trung bình đã hiệu chỉnh qua năm 2006 của các phân ngành vào môi trường không khí
R (Rank)
PLt
SO2 NO2 CO VOC BỤI MỊN
TỔNG BỤI LƠ LỬNG
J1 10316 20112 991,28 24530 2,08 394,05 56345
J2 1107 181 19,78 16705 57,79 84,48 18155
(j1: sản xuất plastic dạng nguyên sinh, j2: sản xuất các sản phẩm từ plastic)
Từ bảng 4. 9 ta thấy được J1 là phân ngành có (PLt) cao nhất với lượng phát thải tính theo độc tính gấp khoảng 5 lần so với phân ngành J2. Kết quả này phù hợp với kết quả đã được thảo luận ở (phần 4.4.1.1) đánh giá theo khối lượng. VOC vẫn là chất ô nhiễm cần được quan tâm nhiều nhất có tải lượng phát thải cao nhất theo kết quả ước tính tải lượng theo độc tính. Vì J1 là quá trình tạo hạt nhựa nên trong các quá trình lọc hóa dầu, chưng cất phân đoạn, sử dụng năng lượng điện cho các công đoạn tạo ra sản phẩm naphta, sản phẩm etylen, sản phẩm polyetylen làm phát sinh một lượng lớn khí VOC vào môi trường không khí.
4.4.2 Đối với môi trường nước
4.4.2.1 Theo khối lượng
Tương tự như ở môi trường không khí theo khối lượng vì đơn vị của các chất ô nhiễm không giống nhau nên tôi sử dụng chỉ số ô nhiễm trung bình đối với môi trường nước WPI (Water pollution index). Nếu phân ngành nào có chỉ số ô nhiễm trung bình nhỏ nhất thì phân ngành đó có tải lượng phát thải ra môi trường nước là lớn nhất. Phân ngành có tải lượng ô nhiễm lớn nhất đối với từng chất ô nhiễm sẽ được đánh số thứ tự là 1 R (Rank) = 1, phân ngành ô nhiễm lớn thứ 2 thì R= 2, tương tự như vậy cho đến số 8 là phân ngành không phát thải ô nhiễm.
Trong đó:
I %=
Với i: BOD, TSS
Bảng 4.10 Thứ tự ưu tiên cho các phân ngành vào môi trường nước R (Rank) Chỉ số trung bình ô nhiễm (WPI) Theo đc tính BOD TSS J1 2 1 1,5 445,5 J2 1 2 1,5 2615
Với 1= ưu tiên cao, 2= ưu tiên trung bình
Từ bảng 4. 10 ta nhận thấy J1 chỉ số ô nhiễm trung bình tương đương bằng với J2.nhưng xét về phương diện độc tính ta thấy được J2 cao gấp 5 lần so với J1. Lý do là do J1 là phân ngành tạo hạt nhựa nên các công đoạn sử dụng nguồn nước phục vụ rất ít các công đoạn chủ yếu thải ra khí thải. Trong khi J2 là phân ngành tạo ra sản phẩm nhựa nên sử dụng một lượng lớn nguồn nước để rửa thiết bị, rửa nguyên liệu tái sử dụng, dùng nước để giải nhiệt, nên có hàm lượng chất ô nhiễm về khối lượng cũng như so về mặt độc tính phát thải vào môi trường nước khá cao so với J1. Mặt khác, chất ô nhiễm ta cần đánh giá đó là BOD, ta thấy được BOD trong phân ngành J1 thấp hơn J2 do trong phân ngành J2 toàn bộ công đoạn sử dụng một lượng lớn nước để sử dụng cho các công đoạn rửa sơ bộ, rửa thiết bị, nước giải nhiệt nên hàm lượng BOD trong J2 cao hơn so với phân ngành J1.
4.4.2.2 Theo độc tính
Vì hệ số hiệu chỉnh độc tính của môi trường nước đối với BOD và TSS là như nhau và băng 1 nên phần thứ tự ưu tiên theo độc tính của môi trường nước tôi sẽ không trình bày. Mọi giải thích tương tự như phần sắp xếp thứ tự ưu tiên các thông số của từng phân ngành theo khối lượng vào môi trường nước mà tôi đã trình bày ở trên.
4.4 SO SÁNH TẢI LƯỢNG Ô NHIỄM CỦA CÁC CHẤT Ô NHIỄM VỚI MỘT SỐ PHÂN NGÀNH KHÁC
Trong quá trình em làm đồ án tốt nghiệp này, có 2 bạn cùng làm đồ án có nội dung cũng là “phân cấp thứ tự ưu tiên các thông số ô nhiễm” nhưng ở các ngành công nghiệp khác là chế biến thủy sản và dệt nhuộm. Vì lý do ở Việt Nam hiện tại chưa có những nghiên cứu về tải lượng ô nhiễm nên trong phần so sánh này em sẽ lấy kết quả của ngành chế biến thủy sản và ngành dệt nhuộm để so sanh với ngành nhựa, để từ đó tìm ra ngành nào gây ô nhiễm nhiều nhất đối với môi trường không khí và nước.
Đối với ngành chế biến thủy sản và ngành dệt nhuộm sử dụng tải lượng ô nhiễm trung bình qua 3 năm 2004-2006 vì 2 ngành này có tải lượng phát thải qua 3 năm không đồng nhất, có sự tăng giảm tải lượng qua 3 năm đối với các chất ô nhiễm. Ngành chế biến nhựa
có sự tăng rõ rệt qua 3 năm vì vậy ngành này tôi sẽ lấy giá trị tải lượng ở năm 2006 để đánh giá cho khách quan và chính xác.
4.4.1 Đối với môi trường nước
NGÀNH BOD TSS
Chế biến thủy sản 5757 9814
Dệt nhuộm 405 642
Chế biến nhựa 2666 396
Nhận xét: ngành chế biến thủy hải sản là ngành sử dụng lượng nước lớn. Với nhu cầu lớn để rửa nguyên vật liệu tôm, cá, nghêu, sò… sau khi đã trải qua công đoạn chế biến (đánh vảy, móc ruột…) quá trình này tạo ra các tạp chất và các tạp chất sẽ được thải ra môi trường cùng với nước thải làm cho hàm lượng BOD và TSS cao. Ngoài ra trong nước thải sinh hoạt có chứa hàm lượng các cặn bã, chất rắn lơ lửng, chất hữu cơ lớn phát thải từ các nhà vệ sinh, nước dùng rửa máy móc làm cho BOD và TSS lớn. Cũng là ngành sử dụng nhiều nước ngành dệt nhuộm có tải lượng ô nhiễm tương đối lớn. Nước được sử dụng trong ngành dệt, chủ yếu được sử dụng ở các công đoạn như hồ sợi, giũ hồ, nấu, hoàn tất, nhuộm, in. Các chất hóa học được sử dụng như thuốc nhuộm, keo hồ dư thừa sẽ đi vào trong nước thải làm cho BOD và TSS tăng cao. Ngành chế biến nhựa