CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT MỘT SỐ GIẢI PHÁP BVMT CHO VÙNG THAN QUẢNG NINH, ÁP DỤNG CHO CÔNG TY CỔ PHẦN THAN ĐÈO NAI –
3.2. Đề xuất định hướng và giải pháp chung BVMT cho vùng than Quảng Ninh
3.2.1. Một số giải pháp kỹ thuật công nghệ
a. Các giải pháp kỹ thuật áp dụng nhằm hạn chế sự chiếm dụng đất
Khai trường khai thác than làm bãi thải và các công trình phụ trợ chiếm nhiều diện tích đất dẫn đến thu hẹp diện tích thảm thực vật tự nhiên ảnh hưởng đến sự đa dạng sinh học của khu vực. Trong đó, vấn đề đổ thải của các mỏ lộ thiên là vấn đề lớn nhất của công tác BVMT. Khai trường và bãi thải chiếm hầu hết diện
tích khu mỏ. Trong toàn bộ quá trình khai thác than trong thời gian 10 năm tới với lượng đất đá thải hàng năm sẽ khoảng 150triệu m3/năm thì tổng số lượng đất đá thải khoảng 1,5tỷ m3. Để chứa đựng toàn bộ lượng đất đá thải này, với chiều cao bãi thải là 80m thì diện tích bãi thải cần có để chứa dao động trong khoảng 2000ha. Sự mở rộng bãi thải sẽ tạo lên sức ép tới thảm thực vật tự nhiên, tới đất rừng…Để giảm bớt diện tích đổ thải có nghĩa là giảm thiểu diện tích của các nguồn gây ÔNMT, các giải pháp kỹ thuật công nghệ đề suất áp dụng như sau:
1. Bố trí hợp lý tổng mặt bằng khu mỏ trên ý thức tiết kiệm diện tích đất đai.
2. Tận dụng tối đa chiều sâu khai thác lộ thiên nhằm thu hồi nhiều nhất tài nguyên lòng đất làm tăng hiệu quả sử dụng các công trình hạ tầng cơ sở trong khu mỏ.
3. Sử dụng phương pháp nổ vi sai toàn phần (phi điện), nổ mìn tạo biên, thu nhỏ đường kính lỗ khoan,...trên các tầng bóc đất đá khi chúng tiến sát biên giới mỏ, nhằm nâng cao góc kết thúc bờ mỏ để giảm bớt khối lượng đất bóc đổ ra bãi thải.
4. Tận dụng các diện tích trên biển để đổ đất đá thải và lấn biển tạo diện tích đất cho phát triển không gian đô thị, du lịch…
5. Tận dụng các bãi thải cũ bằng cách nâng cao dung tích chứa của các bãi thải cũ bằng cách đổi mới thiết bị vận tải như liên hợp ô tô - trục tải, băng tải.
6. Sử dụng các khoảng trống đã khai thác làm bãi thải (bãi thải trong), việc sử dụng bãi thải trong không chỉ có ý nghĩa lớn về mặt BVMT mà còn mang lại hiệu quả kinh tế do rút ngắn cung độ vận tải đất đá.
b. Chống trôi lấp, sa mạc hoá đất canh tác
Trôi lấp cây cối ở vùng hạ lưu, sa mạc hoá đất canh tác ở những vùng nước thải từ mỏ chảy qua, bồi cạn lòng sông suối hạ nguồn, làm thay đổi và thu hẹp bồn thu nước đầu nguồn là những tác hại nghiêm trọng trong quá trình đổ thải trong khai thác lộ thiên gây ra. Những biện pháp chủ yếu để hạn chế các tác hại này là:
1. Kết hợp đồng bộ quy hoạch đổ thải với quy hoạch thoát nước không chỉ trong phạm vi một khai trường, một mỏ mà trong phạm vi toàn vùng.
2. Không đổ đất đá thải xuống sông, suối, các dòng chảy và đầu nguồn của chúng.
3. Không để nước mưa tràn qua mặt bãi thải chảy vào sườn dốc bãi thải.
Muốn vậy, mặt bãi thải phải có độ dốc 2 3% hướng vào phía trong, nơi có hệ thống rãnh thoát nước, phía ngoài mép bãi thải phải có đê chắn cao 0,8 1,2m tuỳ thuộc vào thiết bị đổ thải, nhằm đảm bảo an toàn cho ôtô khi dỡ tải, đồng thời không cho nước mưa từ mặt bãi thải tràn xuống sườn bãi thải.
4. Không xả nước từ hệ thống mương rãnh thoát nước của mỏ vào bãi thải hoặc chân bãi thải.
5. Phía dưới chân bãi thải phải thi công đê ngăn đất đá thải trôi xuống dưới hạ lưu. Cần tiến hành thường xuyên việc thu dọn đất đá trôi lấp phía thượng lưu đê chắn, nhất là sau những đợt mưa lũ lớn.
6. Đối với bãi thải đã kết thúc, cần tiến hành kè chắn chân bãi thải một cách ổn định, phủ cây xanh hoặc thảm cỏ trên bề mặt và sườn dốc bãi thải.
7. Đối với bãi thải cao, cần tiến hành phân lớp thải theo phân tầng 30 50m, nhằm tăng cường hệ số ổn định và giảm nguy cơ lún sụt hay sạt lở bãi thải.
8. Tận dụng tối đa khoảng trống đã khai thác để làm bãi thải trong khi có điều kiện.
9. Thường xuyên nạo vét lòng sông suối, làm thông thoáng các dòng chảy và bồn thu nước đầu nguồn.
c. Chống xói lở và làm biến dạng mặt đất
Những biện pháp chủ yếu để hạn chế xói lở bề mặt đất là:
1. Hệ thống thoát nước mỏ cần được quy hoạch chung cho toàn vùng, được xây dựng kiên cố và đảm bảo thoát nước kịp thời cho trận mưa lớn nhất, nước thoát ra từ mỏ phải được hoà mạng với hệ thống thuỷ văn tự nhiên của khu vực sau khi được xử lý.
2. Sử dụng bãi thải trong là giải pháp kỹ thuật có hiệu quả lớn không chỉ về mặt kinh tế mà cả về mặt BVMT.
3. Quy hoạch đổ thải hợp lý. Bố trí bãi thải vào thung lũng hoặc vào vị trí không gây ảnh hưởng đối với mạng thuỷ văn khu vực, đổ bãi thải cao để tiết kiệm diện tích, nếu mỏ gần bờ biển thì có thể dùng đất đá thải để lấn biển...
4. Tiến hành lấp mỏ sau khi kết thúc khai thác. Tuỳ theo vị trí địa hình cụ thể của khu mỏ mà quyết định phương án lấp mỏ. Có thể lấp toàn phần hoặc một phần (theo diện tích hoặc theo chiều sâu) tuỳ theo mục đích sử dụng. Có thể lấp mỏ bằng đất đất thải cũ hoặc đất đá khác, tuỳ theo điều kiện thực tế của địa hình bãi thải và khu mỏ, về các chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật của mỏ.
5. Phủ xanh bãi thải và bờ mỏ để nâng cao độ ổn định của bờ mỏ, bãi thải bằng cây xanh hoặc thảm cỏ.
d. Những giải pháp công nghệ nhằm ngăn ngừa sự sụt lở bờ mỏ như:
1. Phải có đủ các đai bảo vệ trên bờ nhằm ngăn chặn hiện tượng trôi lở đất đá từ các tầng xuống tầng dưới làm sạt lở bờ mỏ.
2. Hoàn thiện hệ thống thoát nước trên các tầng và xung quanh mỏ lộ thiên nhằm mục đích ngăn chặn sự bào mòn, xói lở do các dòng nước mặt làm phá vỡ bờ mỏ và làm yếu độ bền vững của đất đá.
3. Góc nghiêng của bờ mỏ phải chọn sao cho phù hợp với tính chất cơ lý của đất đá trong bờ, cấu tạo địa chất, điều kiện địa chất thuỷ văn, chiều sâu khai thác và thời gian phục vụ của bờ mỏ.
4. Áp dụng bãi thải trong (khi có điều kiện) nhằm giảm chiều cao, tăng áp lực chân đế và giảm thời gian xuất lộ của bờ mỏ. Trường hợp không cho phép dùng bãi thải trong, thì có thể gia cường lực tựa chân đế của bờ bằng cách đổ đất thải lên sườn dốc phần dưới chân bờ ở những đoạn đáy mỏ đạt chiều sâu cuối cùng hoặc công trình mỏ tạm thời ngừng hoạt động ở khu vực đó trong một thời gian dài (tiến hành xúc bóc lại khối lượng đất thải khi công trình mỏ hoạt động trở lại).
5. Sử dụng phương pháp nổ mìn vi sai, nổ tạo biên, nổ với lỗ khoan có đường kính nhỏ nhằm giảm sóng chấn động, giảm hậu xung để tránh hiện tượng làm nứt nẻ và mất ổn định của bờ mỏ, hoặc sử dụng thiết bị xúc bóc có lực cắt lớn hay máy xới để loại bỏ khâu nổ mìn ở bờ kết thúc.
6. Khi bờ có nứt nẻ nhiều thì phải có biện pháp gia cường khối đất đá bờ mỏ như: dùng vữa xi măng hoặc các chất kết dính khác để nhồi kín các khe nứt, khoan nổ mìn khi mặt nứt nẻ có góc dốc nhỏ hơn góc ổn định tự nhiên khi nổ mìn,....
7. Dùng vì neo gia cố bờ nhằm tăng thêm các lực giữ giữa lăng trụ trượt lở với phần đất đá ổn định phía dưới. Phương pháp này áp dụng khi chiều dày lăng trụ trượt lở không lớn. Với những bờ mỏ cao, chiều dày lăng trụ trượt lở lớn thì có thể dùng phương pháp khoan cọc nhồi. Đầu tiên, khoan các lỗ có đường kính từ 100400mm, sau đó thả các cốt thép xuống tận đáy và phun vữa bê tông đầy lỗ khoan. Chiều dài của cột nhồi phải ăn sâu vào tầng đá gốc ổn định ít nhất là 1m.
8. Đối với những sườn dốc có đất đá mềm, chiều cao không lớn thì có thể dùng phương pháp kè đá để bảo vệ sườn dốc khỏi bị phá huỷ bởi nước ngầm và các tác động của ngoại lực khác, hoặc dùng phương pháp xây tường chắn ở chân sườn dốc để hạn chế sự sụt lở của đất đá trong sườn dốc.
9. Phủ kín các sườn dốc, bờ mỏ bằng thảm thực vật như lau, sậy, cỏ, cây cối, nhằm chống sự phong hoá bờ mỏ do tác động của không khí, nhiệt độ, xói lở bờ mỏ do nước mưa, nước mặt.
e. Các giải pháp kỹ thuật áp dụng giảm thiểu bụi của một số khâu sản xuất Hiện nay về nguyên tắc, việc chống bụi được thực hiện theo các phương pháp cơ bản được nêu ở bảng sau:
Bảng 3: Phương pháp chống bụi Phương
thức chống bụi
Phương pháp
chống bụi Phương pháp khử bụi
1
Khô
Hút bụi
Thông gió
- Thải ra môi trường ít bụi
- Hệ thống lọc bụi bằng ống tay áo
- Hệ thống thu bụi bằng vách ngăn tốc độ dịch chuyển của bụi.
- Làm loãng hàm lượng bụi và thải ra môi trường ít bụi
2 Ướt
Tưới nước
Sơ bộ làm ẩm khối than đá Nạp bua nước Dùng chất tạo bọt
- Dùng vòi phun nước
- Dùng vòi phun nước áp suất thấp
- Phun nước khí nén màn sương áp suất thấp.
- Phun nước tạo màn sương áp suất cao
- Sơ bộ làm ẩm khối than, đá ngăn sự tạo bụi.
- Nạp bua nước khi nổ mìn hạn chế việc phát sinh bụi, treo túi nước.
- Kết dính bụi và bọt nhanh.
3 Hỗn hợp
Ejéctơ
Nước khí nén Hút bụi và phun nước
Hút bụi tĩnh điện
- Hút bụi và phun nước khử bụi.
- Dùng khí nén đập nhỏ hạt nước và tăng thêm vận động hiệu quả.
- Hút bụi đi qua màn sương - Hút bụi đi qua bể nước.
- Hút bụi qua phin lọc tĩnh điện
Trên cơ sở các nguồn tạo bụi đã nêu và các phương pháp chống bụi cần áp dụng các biện pháp cải tiến trong công nghệ khai thác, sàng tuyển và vận chuyển nhằm giảm thiểu nhiên liệu phục vụ cho sản xuất, nâng cao hiệu quả của việc sử dụng nhiên liệu; giảm thiểu chất thải, thải ra môi trường như sau:
Đối với công tác khoan nổ mìn
1. Công nghệ khoan ướt, dùng nước làm dung dịch khoan để hạn chế khả năng sinh bụi. Đối với các thiết bị khoan khô như máy khoan xoay cầu cần lắp các phễu chụp bao xung quanh miệng lõ khoan để ngăn bụi phát tán vào môi trường xung quanh, ảnh hưởng đến người lao động.
2. Sử dụng thuốc nổ có cân bằng ôxy bằng không, đảm bảo phản ứng cháy nổ diễn ra hoàn toàn như thuốc nổ ANFO, thuốc nổ nhũ tương, dùng các túi nilông chứa nước đặt trên miệng lỗ mìn trước khi nổ,...
3. Sử dụng bua nước khi nổ mìn.
4. Phun tưới nước trên bề mặt đất đá, bãi nổ mìn.
Đối với công tác xúc bốc
Bụi phát sinh trong khâu này được hình thành trong quá trình xúc của máy xúc, phạm vi ảnh hưởng nhỏ và cục bộ, tuy nhiên ảnh hưởng của khâu này đến người công nhân. Biện pháp giảm thiểu bụi ở khâu này là phun tưới nước làm ẩm than và đá đá trước khi xúc bốc
Đối với khai thác than bằng phương pháp hầm lò, cần làm ẩm toàn bộ lượng than cần xúc trước gương lò bằng thiết bị tạo màn sương hơi nước giảm thiểu bụi ở gương lò mang lại hiệu quả giảm thiểu bụi rất cao, bụi giảm từ 90,22% đến 97,47%, đồng thời cải thiện điều kiện vi khí hậu tốt hơn.
f. Các giải pháp kỹ thuật nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường trên tuyến đường vận chuyển
Để đảm bảo công tác BVMT trên tuyến đường cần thực hiện các giải pháp sau:
Bê tông hoá (nhựa atphan hoặc ximăng) mặt đường mỏ, nhất là những đoạn đường cố định, có mật độ xe qua lại lớn.
Phun nước thường xuyên các tuyến đường vận tải, nhất là đường ra bãi thải.
Bằng cách này có thể giảm lượng bụi đạt hiệu quả 70 80%. Có ba phương pháp phun nước: phun nước thông thường (phương pháp phổ biến và chi phí thấp), phun sương và phun nước có chứa NaCl hoặc CaCl2).
Xây dựng trạm rửa xe tự động ở các điểm mà đường mỏ thông ra đường giao thông quốc gia để rửa sạch xe mỏ trước khi hoà mạng giao thông quốc gia.
Trồng và phát triển các hàng rào cây xanh hai bên đường vận chuyển tạo thành vành đai bảo vệ, hạn chế sự phát tán của bụi ra môi trường xung quanh.
g. Các giải pháp kỹ thuật nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường trong gia công chế biến khoáng sản
Để giảm thiểu ÔNMT không khí trong hoạt động gia công, chế biến khoáng sản cần thực hiện một số giải pháp sau:
Cải tiến công tác sàng tuyển tại mỏ, thực hiện các phương pháp chống bụi tại các cụm sàng bằng phương pháp giảm thiểu bụi tại nguồn.
Trong quá trình sàng tuyển dùng thiết bị phun sương chống bụi với nhiều chức năng hút bụi bằng biện pháp phun tưới nước áp suất cao, tạo ra màn sương mù tốc độ tối ưu cho việc kết dính than và rơi xuống.
Với ưu điểm là hạn chế tối đa lượng nước; hút bụi và dính bụi ngay trong vòng hoạt động của tia các hạt nước từ vòi phun, cấu trúc đơn giản dễ sử dụng, không gây ồn ào.
Lắp đặt hệ thống phun sương dập bụi tại các khu vực chế biến than. Khi các hệ thống sàng tuyển hoạt động sẽ vận hành hệ thống phun sương.
Lắp đặt ống chụp mềm tại đầu băng tải để ngăn không cho gió thổi trực tiếp vào sản phẩm, ống mềm được làm bằng vải bạt sẽ không ảnh hưởng đến quá trình rót sản phẩm.
Lắp đặt hệ thống phễu chụp kín tại các điểm rơi của vật liệu khi chuyển từ tuyến băng này sang tuyến băng khác.
Than sau khi được sàng tuyển, tại bãi than được tiến hành che phủ bạt, tránh bụi do gió cuốn.
Ngoài các biện pháp giảm thiểu bụi trên, tại các khâu tiếp xúc trực tiếp với bụi: công nhân thực hiện khoan, chỉ huy tại khai trường, công nhân khu sàng tuyển và các hoạt động khác luôn được trang bị đầy đủ bảo hộ lao động: khẩu trang, mũ, găng tay....
h. Các giải pháp kỹ thuật đề xuất nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường nước Đối với nước bơm thoát từ khai trường: Trong than có nhiều chất với thành phần hoá học khác nhau như lưu huỳnh, Fe, Mn…do đó khi ở trong than nước phân huỷ nhiều các chất có trong than và đất đá ở mỏ tạo thành nước thải mỏ với đặc điểm chung mang tính axít, hàm lượng Fe, Mn và hàm lượng căn lơ lửng trong nước cao.
Đối với nước mưa rửa trôi bề mặt khai trường: Trên bề mặt đất khai trường có nhiều chất với thành phần hoá học khác nhau nhưng với hàm lượng nhỏ không đáng kể tuy nhiên lượng đất đá bị rửa trôi theo bề mặt lớn do khai trường không có thảm thực vật. Mặt khác, tại khu vực sửa chữa cơ khí có thể có hàm lượng dầu nhất định; Tại khu vực sinh hoạt khi có chất thải sinh hoạt nếu không được thu gom xử lý cùng làm cho nước có hàm lượng BOD5, colifrom cao…
Trên nguyên lý chung, với tính chất nước thải mỏ, đề xuất các giải pháp xử lý đối với từng loại nước thải mỏ như sau:
Xử lý nước thải từ mỏ bằng phương pháp trung hoà đối với các mỏ có nước thải mang tính axít và hàm lượng Mn, Fe vượt TCMT cho phép
Quy trình xử lý:
Nước thải (đã kiểm tra độ pH) chảy qua hệ thống bể lắng 1 để lắng bùn đất và đất đá sau đó được đưa sang bể trung hoà đồng thời với việc cho vôi sữa vào theo tỷ lệ phù hợp, để tăng hiệu quả ta kết hợp dùng máy khuấy bằng cánh quạt. Từ bể trung hoà được dẫn sang bể keo tụ để xử lý và tiếp tục lắng cặn và nước được tiếp tục chuyển qua bể số 2 và số 3 để lắng cặn đảm bảo theo yêu cầu theo qui trình công nghệ được nêu tại hình sau.
`
Hình 1: Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải mỏ
Nước thải sản xuất được tập trung vào hố lắng cặn, sau khi lắng phải đảm bảo chất lượng nước theo tiêu chuẩn Việt nam mới được thải vào hệ thống thoát nước chung.
Dùng phương pháp lắng cơ học đối với các mỏ có nước mưa rửa trôi bề mặt khu chứa thành phẩm
Xung quanh mặt bằng sân công nghiệp, bãi chứa sản phẩm cần có hệ thống cống rãnh và xây dựng các hố lắng. Các hố lắng được thiết kế phù hợp để hạn chế bùn, đất, cát bị nước mưa cuốn trôi gây ô nhiễm nguồn nước. Cặn lắng được nạo vét thường xuyên và được vận chuyển đến nơi xử lý quy định.
Nước thải mỏ
Bể trung hoà
Bểlắng 2 Bể lắng 3
Bể chứa nước sau xử lý
Bể keo tụ Bể sữa vôi
Bể pha keo tụ
Van định lượng
Van định lượng
Van định lượng
Bể lắng 1 (hệ thống 3 bể)
Bể tôi vôi
Nước đạt TCMT Bùn Sân
phơi bùn