VI. XỬ LÝ MÔI TRƯỜNG
7.2.1 Mô tả về các công đoạn sản xuất
Đá vôi được khai thác tại mỏ có kích thước 350-500mm được đưa vào máy đập hàm gia công sơ bộ xuống kích thước 70mm, rồi được băng tải chuyển vào máy đập búa gia công tới kích thước 25mm. Ra khỏi máy búa, đá vôi được gầu tải chuyển lên silô đá vôi.
Sét từ kho chứa được cân trộn với các phụ gia điều chỉnh như cao silic, quặng sắt... qua băng tải vận chuyển tới máy cán và được gia công tới kích thước 20mm, sau đó được sấy trong máy sấy thùng quay tới độ ẩm 2%. Sau sấy sét được gầu tải chuyển lên silô sét.
Than từ bãi chứa được vận chuyển về phân xưởng gia công nhiên liệu và được đưa vào máy sấy thùng quay sấy tới độ ẩm 2 - 5% và dự trữ trong silô than.
Nguyên liệu đá vôi, sét, than, phụ gia điều chỉnh và phụ gia khoáng hoá (nếu có) đã được gia công sơ bộ, chứa ở các silô, được tháo qua cửa van ở đáy silô và phếu nạp của hệ thống cân định lượng. Tại đây nguyên liệu được định lượng theo tỷ lệ quy
định của đơn phối liệu và cấp xuống băng tải cao su và được đưa tới cửa nạp liệu của máy nghiền. Tại máy nghiền nguyên liệu được nghiền thành bột mịn, sau đó được qua máy phân ly chia thành hai loại: loại đạt độ mịn 8-10% tính theo lượng dư trên sàng 0,08mm được vít tải và gầu tải đưa về silô chứa bột phối liệu; loại liệu thô được đưa trở lại máy nghiền.
Bột phối liệu được tháo ra từ silô được trộn đều nhờ hệ thống vít tải một trục và hai trục tới khi đồng nhất và đựoc chứa trong silô đồng nhất.
Bột liệu đã đồng nhất sau đó được vít tải và gầu tải chuyển lên két chứa, sau đó được đưa tới cân vít định lượng rồi chuyển vào máy trộn ẩm. Tại đây bột liệu được trộn đều với nước tới độ ẩm 12-14% rồi qua ống dẫn hướng xuống máy vê viên thành các viên có kích thước 8-12mm. Ra khỏi máy vê viên, các viên liệu được băng tải đưa tới lò nung và được rải vào lò hình lòng chảo nhờ máy rải liệu phễu quay đặt trên chóp lò.
Lò nung được cấp gió (không khí) từ quạt Rood thổi từ dưới lên. Không khí đi qua zone làm nguội (trao đổi nhiệt với clanhke nóng để làm nguội clanke), zone nung (cấp oxy cho quá trình cháy than), zone sấy (trao đổi nhiệt với viên phối liệu mới vào lò làm viên liệu nóng dần lên) rồi thoát ra ngoài qua ống khói (khí thải lò nung).
Các viên liệu đi từ trên xuống qua zone sấy, zone nung, zone làm nguội của lò. Tại các zone này các quá trình lý - hoá xảy ra và các viên liệu được nung thành clanhke.
Ghi quay khi hoạt động sẽ nghiền clanhke thành cục có kích thước 100mm rơi xuống bầu lò xuống ống làm kín. Nhờ thiết bị tia gamma đặt ở nơi ống làm kín của lò mà cơ cấu tháo clanhke chấn động điện tử tự động tháo clanhke xuống thiết bị vận chuyển tiếp theo.
Băng ống rung vận chuyển clanhke mới ra lò tới máy đập hàm để gia công clanhke tới kích thươc khoảng 10mm và được dầu tải và băng cào đưa lên chứa ở silô clanhke.
Clanhke và các loại phụ gia khoáng và phụ gai công nghệ (nếu có) đã được gia công sơ bộ chưa trong các két chứa, được tháo ra qua cửa van ở đáy két và phễu nạp của hệ thống cân định lượng. Tại đây clanhke và phụ gia được định lượng theo đơn công nghệ và cấp cho máy nghiền xi măng. Máy nghiền sẽ nghiền hỗn hợp thành bột xi măng. Sản phẩm ra khỏi máy nghiền được đưa tới máy phân ly và được chia thành hai loại: loại bột mịn 6-8% trên sàng 0,08mm được vít tải và gầu tải chuyển về silô xi măng trung gian, loại thô được hồi lưu trở lại máy nghiền.
Xi măng trong silô trung gian sẽ được đồng nhất bằng cơ khí theo nguyên tắc đảo trộn qua sự vận chuyển xi măng từ đáy silô lên đỉnh silô nhờ vít tải và gầu tải cho tới khi đồng nhất và được chuyển sang silô xi măng bột thành phẩm.
Máy đóng bao nhận xi măng bột từ silô xi măng đóng thành bao xi măng 50 0,5kg và được băng tải chuyển về kho chứa bao xi măng thành phẩm.
7.2.2 Tình hình sản xuất thực tế
Bảng 7.1: Tình hình sản xuất hàng năm và hàng tháng
TT Sản phẩm Đơn vị Năm 2006 6 tháng đầu năm 2007
1 Sản phẩm xi măng đóng bao
Tấn 179.395 92.242 2 Sản phẩm bán clanke Tấn 3419 1023
Bảng 7.2: Tiêu thụ tài nguyên và nguyên liệu thô
TT Loại đầu vào Đơn vị Năm 2006 6 tháng đầu năm 2007
1 Đá vôi Tấn 176.465 83.218 2 Đất sét Tấn 20.520 9750 3 Quặng sắt Tấn 4665 2160 4 Than cám 4A Tấn 38.500 18.425 5 Thạch cao Tấn 4588 2164 6 Phụ gia xi măng Tấn 30.000 14.147 7 Điện kWh 16.117.415 8.205.837
7.3 Hiện trạng môi trường
Các dòng thải chính của Công ty bao gồm:
– Dòng thải lỏng (nước thải) nhiễm tính kiềm và có xi măng; công ty đã có hệ thống silo lắng thu hồi. Nước thải này được tập trung vào hồ chứa nước trong công ty để quay vòng sản xuất không thải ra môi trường.
– Dòng thải rắn gồm: xỉ than của lò sấy, các chất thải rắn khác như bùn, bụi ... được thu gom và nghiền trộn luôn làm phụ gia xi măng.
– Khói thải của lò nung klanke do đốt than thải trực tiếp vào môi trường. Bụi thải do các rò rỉ thiết bị trong quá trình sản xuất.
Kết quả đánh giá như sau:
+ Đối với nước thải: công ty không có nước thải ra môi trường. Nước thải trong quá trình sản xuất được đổ vào hồ tuần hoàn (hồ chứa nội bộ của công ty) để tái sử dụng.
o Khí thải trong hai ống khói của công ty có hàm lượng CO vượt 10,5 lần tiêu chuẩn cho phép.
o Khí xung quanh: Vị trí tại cửa trạm Y tế có hàm lượng SO2 vượt 1,15 lần; khí NH3 vượt 1,33 lần tiêu chuẩn cho phép. Vị trí tại trước cửa phân xưởng thành phẩm có hàm lượng bụi vượt 1,33 lần; SO2 vượt 1,09 lần; NH3 vượt 1,57 lần tiêu chuẩn cho phép.
7.4 Đánh giá
7.4.1 Sơ đồ dòng chi tiết
Vít trộn 1 trục Bụi Điện
Vít trộn 2 trục Bụi Điện
Hình 7.1: Sơ đồ dòng sản xuất xi măng của CTCPXM Phú Thọ
7.4.2 Cân bằng vật liệu
Cách làm cân bằng vật liệu như sau:
+ Bụi tại các công đoạn chính: hàng ngày thu gom lượng bụi tại vị trí sản xuất tính theo một đơn vị thời gian. Bụi ở các vị trí có lọc bụi thì tính theo lưu lượng bùn thải của thiết bị lọc bụi.
+ Than: theo dõi lượng tiêu thụ hàng ngày tại vị trí chính là công đoạn sấy liệu. Than nung tính theo đơn phối liệu (sử dụng số liệu theo dõi sản xuất trong một khoảng thời gian dài rồi tính trung bình cho một đơn vị sản phẩm).
+ Các loại phụ liệu: tính theo đơn phối liệu (sử dụng số liệu theo dõi sản xuất trong một khoảng thời gian dài rồi tính trung bình cho một đơn vị sản phẩm).
Bảng 7.3: Bảng cân bằng vật liệu
Công đoạn Vật liệu đầu vào Vật liệu đầu ra Dòng thải Tên Số lượng Tên Số lượng Rắn Khí
Đập hàm + vận chuyển
Đá vôi 984 kg Đá vôi 983,5 kg Bụi: 0,5 kg
Đập búa + vận chuyển Đá vôi 983,5 Đá vôi 983 Bụi: 0,5 kg
Nghiền hỗn hợp và vận chuyển về sillo chứa Đá vôi 983 kg Hỗn hợp nghiền 1338 kg Bụi hỗn hợp 2 kg Đất sét 114 kg Than 215 kg Quạng sắt 26 kg Trộn ẩm và Vê viên Hỗn hợp nghiền 1338 kg Viên ẩm 1512 kg Nước 174 kg
Lò nung Viên ẩm 1512 kg Klanhke 807 kg Bụi 10 kg (thu được sau lọc bụi)
Hơi nước 174 kg Khí CO 2 830 kg Khí thải nóng KXĐ Không khí KXĐ
Định lượng trước khi nghiền xi măng
Klanhke 807 kg Hỗn hợp 1001 kg Bụi 2 kg Thạch cao 26 kg
Phụ gia 170 kg
Nghiền xi măng Hỗn hợp 1001 kg Xi măng bột 1001 kg Đóng bao Xi măng bột 1001 kg Xi măng
bao
1000 kg Bụi 1 kg
Ghi chú: KXĐ - không xác định được
7.4.3 Định giá cho dòng thải
Đội SXSH của Nhà máy đã kết hợp với chuyên gia của Trung tâm SXSVN tiến hành kiểm tra tình hình sử dụng năng lượng điện và năng lượng nhiệt thông qua việc đo đạc đánh giá hiệu suất sử dụng năng lượng của các thiết bị, tổn hao đường dây truyền tải điện, hiệu suất động cơ... Kết quả cho thấy có nhiều vị trí có tổn thất điện và nhiệt năng lớn vơí tiềm năng tiết kiệm điện khoảng 12%, nhiệt khoảng 8%. Từ các kết quả đo đạc đánh giá trên, đội SXSH của Nhà máy sẽ đề xuất các giải pháp khắc phục các tổn thất năng lượng này.
Bảng 7.4: Đặc tính dòng thải (tính cho 1 tấn sản phẩm xi măng bao)
Vị trí thải Định lượng dòng thải
Đặc tính dòng thải Định giá dòng thải
Đập hàm + vận chuyển
Bụi đá 0,5 kg Bụi có thể thu hồi ngay nên không gây tổn thất về kinh tế mà chi gây ô nhiễm môi trường làm việc Không tổn thất về kinh tế. Đập búa + vận chuyển Bụi đá 0,5 kg Nghiền hỗn hợp và vận chuyển về sillo chứa Bụi đá 2 kg Lò nung Bụi 10 kg Khí thải các loại
Gây ô nhiễm môi trường Gây ra tổn thất kinh tế vì phải xử lý môi trường Định lượng trước
khi nghiền xi măng
Bụi klanhke 2 kg Gây ô nhiễm môi trường và tổn thất klanhke
2 kg x 400 đồng = 800 đồng/tấn SP
Đóng bao Bụi xi măng 1kg Gây ô nhiễm môi trường và tổn thất sản phẩm
1 kg SP x 600 đồng = 600 đồng/tấn SP Theo bảng CBVL và định giá dòng thải cho thấy ở công đoạn định lượng trước nghiền xi măng và đóng bao xi măng có tổn thất lớn nhất, lượng sản phẩm bị thải bỏ tương đối cao. Đồng thời có dòng thải bụi có thể gây ô nhiễm môi trường. Vì vậy ta sẽ tập trung nghiên cứu các giải pháp SXSH nhằm giảm thiểu các dòng thải này. Từ đó có thể nâng cao được hiệu quả sản xuất, giảm giá thành sản phẩm và giảm được tải lượng ô nhiễm môi trường.
7.4.4 Phân tích nguyên nhân và đề xuất giải pháp SXSH
Bảng 7.5: Phân tích nguyên nhân và đề xuất các giải pháp SXSH
Dòng thải Nguyên nhân Giải pháp SXSH
1. Bụi thải từ các băng chuyền nhiều
1.1. Hỏng đệm bít kín
1.1.1. Thay thế và sửa chữa các đệm bị hỏng 1.2. Thao tác công
nhân vận hành gây rơi vãi nhiều
1.2.1. Công nhân vận hành chú ý khi thao tác và thu hồi ngay các bột vật liệu rơi vãi
1.3. Không có hệ thống thu hồi bụi (khu đóng bao)
1.3.1. Lắp đặt hệ thống thu hồi bụi sản phẩm tại các vị trí thích hợp
1.3.2. Thay thế máy đóng bao cơ khí 2 vòi bằng máy đóng bao 8 vòi tự động có hệ thống thu hồi bụi sản phẩm.
1.4. Tiếp liệu gây nhiều bụi
1.4.1. Thay bộ tiếp liệu rung từ bằng tiếp liệu tự động
1.5 Do các phương tiện vận tải đi lại trong khu nhà máy
1.5. Vệ sinh sạch sẽ khu sản xuất, tưới nước các tuyến đường đi.
1.5.2. Trồng cây xanh chắn bụi quanh công ty 2. Tổn thất
điện cao
2.1. Động cơ vận hành non tải
2.1.1. Thay đổi vị trí các động cơ cho thích hợp với tải.
2.1.2. Lắp tụ bù cosϕ phân tán trong nhà máy thay cho tụ bù tại trạm
2.1.3. Lắp các thiết bị tiết kiệm điện (Powerboss, Dr.Power...) cho các động cơ tải dao động: máy đập hàm, máy nghiền bi... 2.1.4. Thay máy đập hàm bằng máy cán 2.2. Bảo dưỡng
kém: tuột bu-lông định vị, dây cu-roa chùng, lệch pu-ly...
2.2. Tăng cường công tác bảo dưỡng: thay thế dây cu-roa hỏng, chỉnh pu-ly, thay thế các bu- lông hỏng...
2.3. Rò rỉ khí nén 2.3. Sửa chữa các vị trí rò rỉ khí nén 2.4. Xả khí quạt lò
khi cao áp
2.4. Lắp biến tần cho các quạt lò nung klinker 2.5. Ý thưc công
nhân kém: các thiết bị điện chạy không tải.
2.5.1. Tắt điện khi không sử dụng: đèn chiếu sáng, quạt...
2.5.2. Quy định thao tác nghiền hợp lý (cấm tiếp liệu cục quá lớn vào máy đập hàm).
2.6. Sử dụng đèn tín hiệu có công suất quá cao 200W 2.6.1. Thay thế đèn tín hiệu bằng đèn 40W 2.7. Sử dụng đèn chiếu sáng không có tính năng tiết kiệm điện. 2.7.1. Thay thế đèn chiếu sáng T10 bằng đèn T8; đèn chiếu sáng dây tóc 200W bằng đèn compact 50W. 3. Tổn thất than cao 3.1. Lưu trữ than chất đống ngoài trời
3.2. Thao tác công nhân: cấp ẩm than quá lớn, hay mỏ cửa lò...
3.2.1 Quy định thao tác vận hành lò đốt cho sấy: lượng nước trộn than, hạn chế mở cửa lò cấp liệu, chế độ quạt gió...
3.3. Lò sấy không bảo ôn
3.3.1. Bảo ôn lò sấy 3.4. Lò đốt cấp khí
nóng quá cũ, thao tác cấp liệu thủ công
3.4.1. Sửa chữa cửa lò đốt kín để tránh tổn thất nhiệt qua cửa lò
3.4.2. Cải tiến sang lò đốt cấp liệu bằng máy rải than.
7.4.5 Lựa chọn các giải pháp SXSH
Áp dụng sản xuất sạch hơn nhà máy xi măng GVHD: PGS.TS.Lê Thanh Hải
Báo cáo môn học: Ngăn ngừa ô nhiễm công nghiệp
Quản lý nội quy Thay đổi nguyên liệu vật liệu đầu vào Thay đổi quá trình Thay đổi công nghệ Thay đổi trang thiết bị Tuần hoàn và tái sử dụng
1 Thay thế và sửa chữa các đệm bị hỏng
X 2 Công nhân vận hành chú
ý khâu thao tác và thu hồi ngay các bột vật liệu rơi vãi X 3 Lắp đặt hệ thống thu hồi bụi sản phẩm tại các vị trí thích hợp x
4 Thay thế máy đóng bao cơ khí 2 vòi thành máy đóng bao 8 vòi tự động có hệ thống thu hồi bụi sản phẩm
x
5 Thay bộ tiếp liệu rung từ bằng tiếp liệu tự động
x 6 Vệ sinh sạch sẽ khu sản
xuất, tưới nước các đường đi
X
7 Trồng cây xanh chắn bụi xung quanh công ty
X 8 Thay đổ vị trí các động
cơ cho thích hợp với tải
x 9 Lắp đặt bù cốt – phi phân
tán trong nhà máy
X 10 Lắp các thiết bị tết kiệm
điện cho các động cơ tải dao động: máy nghiền bi, máy đập hàm,…
x
11 Thay máy đập hàn bằng máy cán
x 12 Tăng cường công tác bảo X
Ghi chú: GH - quản lý nội vi tốt; PM - thay đổi quá trình; MC - thay đổi nguyên vật liệu; PC - khống chế quá trình tốt hơn ; EM thay đổi cải tiến thiết bị; OR - tuần hoàn tái sử dụng tại chỗ.
7.4.6 Thực hiện các giải pháp SXSH
Bảng 7.7: Danh sách các giải pháp đã được thực hiện
Tên giải pháp Phân loại nhóm
giải pháp Các chi phí thực hiện thực tế Lợi ích kinh tế dự kiến Giải pháp 1, 2, 6, 7, 12, 13, 21, 22
Quản lý nội vi 450 triệu Giảm 5-6% tiêu thụ
điện, tương đương tiết kiệm khoảng 800 triệu/năm
Giải pháp 3, 8, 11, 14, 17, 18
Thay đổi thiết bị 870 triệu Thu hồi được khoảng
200 tấn SP/năm; tương đương 120 triệu/năm Tiết kiệm điện khoảng 600 triệu/năm
Giải pháp 16, 20 Kiểm soát quá
trình
Giảm tiêu thụ than sấy 12%, tương đương 210 tấn than/năm =115 triệu/năm
Bảng 7.8 : Giải pháp không cần đầu tư hoặc đầu tư thấp
Giải pháp
Giảm tiêu thụ điện Giảm bụi Giảm tổn thất than
1. Thay đổi vị trí các động cơ cho thích hợp với tải 2. Lắp đặt bù cốt – phi phân tán trong nhà máy
3. Lắp các thiết bị tết kiệm điện cho các động cơ tải dao động: máy nghiền bi, máy đập hàm,…
4. Thay máy đập hàn bằng máy cán 5. Tăng cường công tác bảo dưỡng thiết bị 6. Sửa chữa các vị trí rò rỉ khí nén
7. Lắp biến tần cho các quạt lò nung clinker 8. Nâng cao ý thức tiết kiệm điện cho công nhân 9. Quy định thao tác nghiền hợp lý
10. Thay thế đèn tín hiệu bằng điện 40W
11. Thay thế đèn chiếu sáng T10 thành đèn T8, thay đèn chiếu sáng dây tóc 200W bằng đèn compact 50W