a/1. Tác động do nước thải của Nhà máy:
Đối với Nhà máy Nhiệt điện Lục Nam, trong suốt thời gian hoạt động của Nhà máy toàn bộ nước thải được tái sử dụng hoàn toàn do đó không có nước thải thải ra môi trường. Có thể nói, ảnh hưởng của nước thải đến môi trường trong giai đoạn này hầu như không có.
Nước thải trong quá trình hoạt động và sản xuất của Nhà máy sẽ được thu gom xử lý đạt đến tiêu chuẩn kỹ thuật, sau đó được đưa vào hệ thống làm mát để tái sử dụng.
Theo báo cáo đầu tư XDCT NMNĐ Lục Nam 50MW, lưu lượng và tần suất các loại nước thải của Nhà máy như sau:
Bảng III.10: Lưu lượng và tần suất các nguồn nước thải
STT Nguồn nước thải Đơn vị Lưu
lượng
Tần suất 1 Nước thải từ các thiết bị lắng sơ bộ m3/h 10 Thường
xuyên 2 Hoàn nguyên hệ thống khử khoáng m3/h 6 1 lần/ngày 3 Nước xả cặn bể nước tuần hoàn m3/h 4 1 lần/ngày
4 Nước xả lò hơi m3/h 6 Liên tục
5 Lượng nước thải dịch vụ m3/h 8 Thường
xuyên 6 Lượng nước thải sinh hoạt m3/h 4 Liên tục 7 Lượng nước thải hệ thống than m3/h 7 Liên tục 8 Nước thải từ các hộ tiêu thụ khác m3/10h/lần 5 Thường xuyên 9 Nước rửa hệ thống lò hơi m3/10h/lần 1000 1 lần/năm 10 Nước rửa hoá chất lò hơi m3/2ngày/ 1500 1lần/3-4
lần năm 11 Nước rửa bộ khử bụi tĩnh điện m3/10h/lần 1000 1 lần/30
ngày 12 Nước rửa bộ sấy không khí m3/10h/lần 1000 1 lần/8
ngày 13 Nước rửa bình ngưng và hệ thống
cấp nước
m3/10h/lần 500 1 lần/năm Tổng lượng nước thải
Tổng lượng nước thải tính thêm dự phòng 10% và làm tròn
m3/h m3/h
50 55
Như vậy tổng lượng nước thải của Nhà máy (bao gồm cả thường xuyên và không thường xuyên) vào khoảng 55m3/h. Các loại nước thải đều có chứa một hoặc nhiều chất ô nhiễm mang tính axit hoặc kiềm, rắn lơ lửng, chất dinh dưỡng( N, P), COD, flo, dầu mỡ, kim loại nặng, vi khuẩn gây bệnh (coliorm, E. Coli). Sẽ được đưa vào hệ thống xử lý nước thải để xử lý đạt đến yêu cầu kỹ thuật để đưa vào chu trình nước làm mát nhằm tận dụng toàn bộ nước thải cho hệ thống làm mát bình ngưng.
Hệ thống xử lý nước thải có năng suất 60m3/h sẽ được xây dựng và được mô tả chi tiết ở ChươngIV.
a/2. Nước mưa:
Là loại nước sạch, cũng sẽ được thu gom xử lý và sử dụng triệt để, không thải ra môi trường sẽ được trình bày ở Chương IV.
Với lượng mưa trung bình ngày lớn nhất tại khu vực Dự án vào khoảng 1500- 1700mm, tổng diện tích mặt bằng khu vực Nhà máy ( khoảng 450.000 m2) theo tính toán sẽ có khoảng 765.000 m3/năm (Vnước mưa= 450.000 x 1,7).
Nước mưa khá sạch nhưng khi chảy trên mặt đất chúng cuốn theo các loại chất bẩn trên bề mặt (1kg/m3
), khi đó tổng lượng chất thải rắn cuốn theo là 765 tấn/năm. Đây là khối lượng chất rắn lơ lửng khá lớn, đặc biệt là ở những khu vực nhiễm dầu, nhà xưởng nếu không được xử lý sẽ gây ô nhiễm nước sông do cặn lơ lửng và dầu mỡ, tăng khả năng bồi lắng và tắc các mương kênh thoát nước cũng như sông Lục Nam. Do đó Nhà máy Nhiệt điện sẽ xây dựng hệ thống thu gom nước mưa chảy tràn để tách nước mưa và bùn lắng.
Nước mưa sau khi lắng được dẫn ra hồ điều hoà, trong trường hợp trời mưa to, hồ điều hoà không đủ khả năng chứa, nước từ hồ điều hoà sẽ được dẫn ra sông theo hệ thống kênh dẫn và xả tràn. Chi tiết của hệ thống xem tổng mặt bằng Dự án.
a/3. Đánh giá tác động của cấp nước bổ sung cho Nhà máy và cảng nhiên liệu:
- Cấp nước bổ sung:
Nước bổ sung cho hệ thống làm mát bình ngưng của hệ thống do thất thoát, bay hơi, xả cặn hệ thống và cung cấp nước ngọt cho các mục đích sử dụng trong Nhà máy như bổ sung nước cấp từ lò hơi, nước làm mát gối trục động cơ, nước
phục vụ cho hệ thống điều hoà không khí, cứu hoả, sinh hoạt, dịch vụ… được bơm từ sông Lục Nam ngay cạnh Nhà máy qua trạm bơm nước bổ sung.
Trạm bơm Khám Lạng cung cấp nước cho NMNĐ Lục Nam được đặt ở sông Lục Nam, gồm 2 bơm chính và 1 bơm dự phòng. Năng suất mỗi bơm là 350 m3
/h.
Việc nạo vét sông sẽ gây xáo trộn tầng đáy và làm độ đục ảnh hưởng đến chất lượng nước. Tuy nhiên, phạm vi nạo vét là khá nhỏ và Nhà máy sẽ áp dụng các biện pháp kĩ thuật ( giải pháp thi công xây dựng) để hạn chế tác động, nên mức độ tác động này sẽ không lớn.
Tổng nhu cầu nước của Nhà máy là 622 m3/h, có thể sẽ ảnh hưởng nhất định đến các loài tôm cá trong vùng vì ấu trùng, trứng tôm, cá con và cá, động vật phiêu sinh sẽ bị hút theo dòng nước và máy bơm, đặc biệt vào mùa khô.
Ngoài ra lượng nước cấp cho Nhà máy lấy từ sông sẽ làm giảm một phần tương ứng lưu lượng nước sông đổ về hạ lưu, đặc biệt trong mùa khô.
-Cảng nhiên liệu:
Ngoài ra còn một lượng nhỏ chất thải khác như rác thải sinh hoạt, nước rửa sà lan .. từ các sà lan thải ra. Các chất này có nguy cơ làm ô nhiễm nguồn nước sông tại đây.
b. Tác động đến môi trường không khí:
Trong giai đoạn vận hành Nhà máy, các nguồn gây ô nhiễm môi trường không khí gồm có :
- Khói thải lò hơi do đốt than để sản xuất điện có chứa nhiều bụi tro và các khí độc hại như SO2, NOx, CO và các hyđrôcacbon bay hơi.
- Các hợp chất hữu cơ bay hơi do sự rò rỉ trong quá trình rót, nạp, xuất nhiên liệu, vận chuyển bằng bơm, đường ống, van và khí chứa trong các bể chứa.
- Khí thải từ các phương tiện giao thông vận tải chứa các chất ô nhiễm như bụi than, SO2. NOx, CO, CO2, VOC và hơi chì.
- Mùi hôi của amoniac, hyđrazin và dầu mỡ từ khu vực các bình chứa.
- Trong đó khói thải từ lò hơi là nguồn gây tác động chính và sẽ được đánh giá lần lượt dưới đây.
Bụi và khí độc hại trong khói thải khi có mặt trong không khí sẽ gây ảnh hưởng đến môi trường sinh thái và sức khoẻ con người. Cụ thể, bụi khi vào phổi gây kích thích cơ học và phát sinh phản ứng sơ hoá phổi, bệnh hô hấp. Khí SOx, NOx là các chất khí gây kích thích niêm mạc hô hấp. Ngoài ra, khí SOx, NOx khi bị oxy hoá trong không khí và kết hợp với nước mưa sẽ tạo nên mưa axit gây ảnh hưởng xấu tới sự phát triển của cây trồng, các thảm thực vật, vật liệu và các công trình xây dựng kiến trúc.
Một lượng lớn khí CO2 là khí tạo hiệu ứng nhà kính, làm tăng nhiệt độ không khí bán cầu, được sinh ra trong quá trình đốt nhiên liệu.
- Tiêu chuẩn áp dụng đối với môi trường không khí xung quanh TCVN 5937 : 2005 quy định giới hạn nồng độ các chất ô nhiễm trong không khí xung quanh.
Bảng III.11. Tiêu chuẩn áp dụng cho không khí xung quanh (µg/m3)
Tiêu chuẩn TCVN5937 : 2005 TB 1 giờ 24 giờ
SO2 350 125
NO2 200 -
Bụi 300 140
CO 30000 -
- Tiêu chuẩn áp dụng đối với lượng phát thải khí thải TCVN 7440:2005 đối với ngành công nghiệp nhiệt điện .
Với nhiên liệu sử dụng là than, trong đó than cho NMNĐ Lục Nam có chất bốc < 10%, than chất lượng xấu, công suất Nhà máy 50MW (Kp= 1) và khu vực xây dựng NMNĐ Lục Nam là nông thôn có Kv=1,2.
Chỉ tiêu phát thải Giới hạn phát thải(mg/ Nm3|)
SO2 600
NO2 1.200
Bụi 240
b/2. Tính toán ô nhiễm môi trường không khí:
Mức ô nhiễm không khí phụ thuộc vào tải lượng phát thải và sự phát tán các chất ô nhiễm trong môi trường không khí xung quanh. NMNĐ Lục Nam 50MW, sử dụng công nghệ CFB một công nghệ mới, thân thiện với môi trường, hàm lượng bụi sẽ đáp ứng TCVN hiện hành, SO2 sẽ được khử trực tiếp trong buồng đốt và NOx sẽ bị kiểm soát bởi nhiệt độ cháy thấp.
Tuy nhiên, để chứng minh cụ thể cho đánh giá này, những tính toán chi tiết và phân tích sau đây sẽ được thực hiện.
* Tính toán lượng phát thải các chất ô nhiễm:
Lượng phát thải các chất ô nhiễm của khói thải lò hơi phụ thuộc vào các yếu tố chính sau: Thành phần hoá học của nhiên liệu, công nghệ đốt của lò hơi, công suất & hiệu suất của Nhà máy, các thiết bị kiểm soát ô nhiễm môi trường áp dụng cho Nhà máy… Để tính toán lượng phát thải NMNĐ Lục Nam đã sử dụng phần mềm EM ( Environment all Manual) của tổ chức GTZ, Cộng Hoà Liên Bang Đức.
Các công thức tính toán mô phỏng của mô hình gồm:
+ Lượng phát tán bụi:
Lượng phát thải bụi chính là lượng tro bay thải ra từ ống khói vào khí quyển theo một đơn vị thời gian và được tính bằng công thức sau:
Mb= 100 ) 1 ( q A 100 4 ⋅ −η + B n Q x a P H , g/s
Trong đó:
a- Thành phần hạt rắn theo khói ra khỏi buồng đốt lò tầng sôi tuần hoàn. A- Thành phần tro trong than, %
q4 - Tổn thất cháy không hết do cơ học của than, % QPH - Nhiệt trị thấp của nhiên liệu.
n - Hệ số tính đến chất cháy còn lại trong tro. B - Tiêu hao nhiên liệu của Nhà máy, kg/s Η - Hiệu suất lọc bụi của Nhà máy.
Nồng độ phát thải bụi tro trong khói thải sẽ được tính như sau: Cb= 1000 0 x V Mb ; mg/ Nm3. Trong đó: V0 là lưu lượng khói thải; Nm3
+Lượng phát thải khí SO2:
Lượng phát thải khí SO2 vào khí quyển theo một đơn vị thời gian được tính theo công thức sau:
MSO2=2.103 (1− 100B Sp ) 1 )( ( , ,, 2 2 SO SO η η − (g/s)
SP - Hàm lượng lưu huỳnh trong nhiên liệu, %
, 2 2
SO
η - Phần oxit lưu huỳnh bị hấp thụ trong lò, đối với lò tầng sôi tuần hoàn của Lục Nam, , 2 SO η =70% với tỷ lệ C/S> 2,3. , , 2 SO
η - Phần oxit lưu huỳnh bị hấp thu bên ngoài lò hơi. Do không lắp FGD,
,, ,
2
SO
η =0
Hệ số 2 có tính đến tỷ lệ khối lượng nguyên tử SO2.
Nồng độ phát thải khí SO2 trong khói thải sẽ được tính như sau: CSO2= 1000 0 2 x V MSO (mg/Nm3) Trong đó : V0 là lưu lượng khói thải; Nm3
/s
+ Lượng phát thải khí NOx:
Việc tạo thành oxit nitơ (NOx) phụ thuộc vào quá trình buồng lửa như: Mức oxi trong buồng lửa (hệ số không khí thừa), nhiệt độ trong buồng lửa, hàm lượng nitơ trong nhiên liệu. Trong buồng lửa, quá trình cháy tạo thành NO chiếm 95%. Khi ra ngoài khí quyển, lượng NO này được chuyển dần thành NO2 do kết hợp với oxy trong không khí. Lượng phát thải khí NOx vào khí quyển theo một đơn vị thời gian được tính theo công thức sau:
mNO2 = 0,034.β1.K.B.QHP(1- 100 4 q ) (1-β2r)β3(1-ηNOx), g/s Trong đó:
1
β - Hệ số hiệu chỉnh không thứ nguyên có tính đến ảnh hưởng của hàm lượng nitơ trong nhiên liệu.
2
β - Hệ số tính đến hiệu quả của việc tái tuần hoàn khói, phụ thuộc vào cách đưa vào trong buồng lửa.
r - Mức độ tái tuần hoàn khói.
3
β - Hệ số có tính đến kết cấu của vòi đốt.
k - Hệ số phát thải oxit nitơ khi đốt cháy 1 tấn nhiên liệu quy ước n - Hệ số tính đến chuyển đổi đơn vị nhiệt lượng.
x
NO
η - Hiệu suất khử ηNOx,=0
Nồng độ phát thải khí NOx trong khói thải sẽ được tính như sau: CNO x= 0 V MNOx x1000; mg/Nm3
Trong đó: V0 là lưu lượng khói thải; Nm3/s
Với các thông số đầu vào nêu trên, kết quả tính lượng phát thải các chất ô nhiễm do khói thải lò hơi của NMNĐ Lục Nam được thể hiện trong bảng II.12
Bảng III.12: Nồng độ phát thải các chất ô nhiễm không khí do khói thải lò hơi
Thông số tính Ký hiệu Đơn vị Giá trị
Công suất Nhiên liệu
Suất tiêu hao than tự nhiên Tiêu hao nhiên liệu
Độ tro Lưu huỳnh Nitơ Hyđrô Oxy Cacbon Độ ẩm Nhiệt trị Số liệu đầu vào Hiệu suất khử SO2( tỷ lệ C/S>2,3) Hiệu suất lọc bụi(ESP)
Nhiệt độ khói thoát
Hàm lượng oxy trong khói Lưu lượng khói thoát
Lưu lượng khói thoát thực tế
P Sth B Ap SP NP Hp Op Cp Wp Qp Te Α V0 VK MW Kg/Kwh Kg/sec % % % % % % % Kcal/kg % % C 0 % Nm3/s m3/s 50 0,584 8,11 41,875 0,67 0,66 1,49 1,9 45,988 6,63 3912 77 99,5 125 6 36,066 52,579
Phát thải SO2 NOx Bụi Trước khử bụi Sau khử bụi CO CH4
Tải lượng phát thải SO2 Tải lượng phát thải NOx Tải lượng phát thải bụi
MSO2 MNOx Mp mg/Nm3 mg/Nm3 mg/Nm3 mg/Nm3 mg/Nm3 mg/s mg/s mg/s 427,59 300 29726,67 150,13 100 4 15421,1 11567,8 5442,02 * Phân tích kết quả tính toán:
NMNĐ Lục Nam với công suất 50MW, hiệu suất Nhà máy đạt 37,61%, sử dụng công nghệ lò tầng sôi tuần hoàn với hiệu suất khử lưu huỳnh ngay trong lò có thể đạt đến 95%. Tuy nhiên, với lượng lưu huỳnh trong nhiên liệu cấp cho Nhà máy chỉ cần chọn hiệu suất khử 77% và do nhiệt độ cháy trong buồng lửa thấp, lượng NOx sinh ra trong lò cũng chỉ bằng 35% đối với lò than phun truyền thống, ngoài ra Nhà máy còn lắp bộ khử bụi tĩnh điện ESP với hiệu suất khử đạt 99,5% sẽ đảm bảo đạt TCVN về tải lượng phát thải.
Theo kết quả tính toán, lượng phát thải cả các chất ô nhiễm chính do khói thải lò hơi NMNĐ Lục Nam đều đạt mức yêu cầu của Tiêu chuẩn Việt Nam đối với các Dự án nhiệt điện vùng nông thôn, miền núi TCVN 7440:2005. Cụ thể là:
Lượng phát thải SO2: 427,58 mg/Nm3 < 600mg/Nm3 (TCVN 7440:2005). Lượng phát thải NOx: 300 mg/Nm3 < 1200mg/Nm3(TCVN 7440:2005). Lượng phát thải Bụi: 150,13 mg/Nm3 < 240mg/Nm3( TCVN 7440:2005).
* Tính toán nồng độ phát tán các chất ô nhiễm trong không khí:
Nồng độ phát tán chất ô nhiễm của Nhà máy Nhiệt điện trong không khí phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố, đó là: chiều cao và đường kính miệng ống khói, tốc độ và nhiệt độ khói thoát, điều kiện địa hình và điều kiện khí tượng của khu vực…
+ Tính chọn chiều cao ống khói:
- Chiều cao ống khói được tính toán và chọn giá trị hợp lý để đảm bảo tiêu chuẩn Việt Nam về nồng độ các chất ô nhiễm trong môi trường không khí xung quanh. Để tính toán chọn chiều cao ống khói hợp lý, phải đưa ra chiều cao ống khói giả thiết và tính cho đến khi chiều cao ống khói gần như bằng chiều cao ống khói giả thiết. Trong bài tính này, các yêu cầu đưa ra là phải đáp ứng được tiêu chuẩn Việt Nam đối với nồng độ bụi, khí SO2 và khí NOx trung bình 12 giờ cũng như trung bình 24 giờ trong không khí.
- Các thông số đầu vào để tính chọn chiều cao ống khói là: Lưu lượng, nhiệt độ, tốc độ khói thoát, lượng phát thải của các chất ô nhiễm, tiêu chuẩn cho phép đối
với nồng độ các chất ô nhiễm trong không khí, giá trị phông nền của các chất ô nhiễm.
- Công thức tính toán (Sổ tay kỹ thuật các Nhà máy nhiệt điện, 2002 của Hiệp hội kỹ thuật Nhà máy Nhiệt điện và Điện nguyên tử, biên soạn lần thứ 6).
Chiều cao ống khói tối thiểu để đảm bảo nồng độ các chất độc hại nhỏ hơn giới hạn cho phép được xác định bởi công thức sau (Handbook for thermal and