3. Yêu cầu của đề tài
3.3.3. Các trang thiết bị và các phương pháp bảo vệ môi trường của nhà máy
luyện Gang
3.3.3.1 Đối với nước thải
a. Nước mưa chảy tràn
Để giảm thiểu các tác động của nước mưa chảy tràn đến khu vực, nhà máy đã xây dựng các hệ thống cống rãnh thoát nước và thu hồi nước mưa chảy tràn. Hệ thống cống rãnh này được xây dựng bao quanh các phân xưởng. Trên hệ thống thoát nước mưa có thiết kế một số hố ga để lắng cặn và tập trung nước thải trước khi dẫn ra cống thải chung của khu vực (Sơ đồ hệ thống thoát nước được thể hiện trong phần phụ lục kèm theo).
b. Nước thải sinh hoạt
Nước thải sinh hoạt có khối lượng khoảng 75m3/ngày đêm phát sinh chủ yếu từ các khu vực làm việc, khu văn phòng, nhà ăn ca, khu vệ sinh nhà tắm của nhà máy. Có đặc trưng giàu chất hữu cơ, làm lượng BOD, COD, cặn lơ lửng cao…Nguồn nước này đều được nhà máy xử lý tại các bể yếm khí trong bể phốt thông thường tại mỗi khu vực trước khi thải vào cống thải chung của khu gang thép.
c. Nước thải sản xuất
Nước thải sản xuất của nhà máy luyện gang chủ yếu là nước làm mát lò cao, nước làm xỉ hạt và nước lọc rửa khí than. Nhà máy đã đề cấp đến phương án tuần hoàn tiết kiệm nguồn nước như sau.
- Nước làm mát lò cao số 3 được giải nhiệt bằng tháp làm mát và lắng cặn tại 6 bể sau đó được tuần hoàn sử dụng lại
- Nước làm mát lò số 1 và 2 cùng nước làm nguội và sạch khí được xử lý tại hệ thống bể lắng gồm 7 bể với dung tích mỗi bể 510m3. Phần lớn được tuần hoàn sử dụng lại, chỉ có một phần bị thất thoát ra ngoài.
- Nước làm xỉ hạt: Nước thải quá trình làm xỉ hạt có độ pH cao và có chứa một lượng nhỏ cặn xỉ hạt.
Hình 3. 5: Sơ đồ tuần hoàn nước làm mát của lò cao
Nguyên lý làm việc: Nước làm mát sau khi đi qua hệ thống làm mát của lò cao trở thành nước nóng nhiệt độ khoảng 40 đến 500C và được chảy về bể tập trung của hệ thống tuần hoàn. Từ đây hệ thống bơm đẩy nước lên tháp làm lạnh. Quá trình làm nguội khí diễn ra theo nguyên tắc phun mưa và làm thoáng cưỡng bức bằng quạt. Sau khi kết thúc làm nguội, nước được chuyển sang ngăn chứa nước nguội và được bơm quay trở lại hệ thống làm mát lò cao. Lượng nước hao hụt được bổ sung từ hệ thống nước công nghiệp
Hệ thống làm mát lò cao Nước nóng
Dàn làm mát
Nước lạnh Bơm tuần hoàn
Bể tập trung
Bơm đẩy Nước bổ xung
+ Sơ đồ khối nguyên lý hệ thống tuần hoàn nước lọc rửa khí than
Nước hồi
Hình 3.6: Hệ thống tuần hoàn nước lọc rửa khí than
Nguyên lý làm việc: Nước sau khi qua thiết bị xử lý khí than lò cao được chảy về bể lắng khí than. Đây là bể lắng ngang gồm 7 ngăn, nước sau khi lắng trong được bơm lên tháp làm mát đưa về bể tập trung nước trong và được tuần hoàn sử dụng lại. Lượng nước hao hụt được bổ sung từ hệ thống nước công nghiệp. Đối với lượng bùn cặn được đưa lên sân phơi bùn với các ngăn chứa bê tông hoá, lượng nước dư của bùn được đưa về lại bể lắng để tiếp tục sử lý. Đây là hệ thống được cải tạo sửa chữa năm 2008 với giá trị gần 2,8 tỷ đồng.
Sơ đồ bể lắng cặn của nước làm xỉ hạt
Đặc điểm của quá trình tạo xỉ hạt là khi xả nước vào khối xỉ nóng chảy, nhiệt độ cao có thể tạo thành bọt khí trong xỉ, nên xỉ tồn tại ở dạng xốp, một số xỉ hạt có thể nổi được trên mặt nước nhờ những bọt khí này.
Sơ đồ nguyên lý như sau:
Hình 3.7: Bể lắng cặn của nước làm xỉ hạt Tháp rửa khí Bể lắng cặn 7 ngăn Bơm hút Xử lý Bùn. cặn Nước trong Nước bổ sung Thiêu kết Tấm ngăn xỉ nổi
Kênh nước vào
Thải ra cống chung của Công ty
3.3.3.2. Đối với khí thải
Đối với công nghệ nấu luyện gang, khí thải cũng là nguồn nguyên liệu và nhiên liệu có giá trị và không thể để lãng phí. Nhận biết được điều đó, nhà máy luyện gang đã tận dụng khí thải lò cao như một nguồn nguyên liệu để tiết kiệm nhiên liệu đồng thời giảm thiểu sự xả thải ra môi trường các tác nhân ô nhiễm không khí.
Khí than của lò cao sinh ra trong quá trình nấu luyện thường có đặc tính và thành phần như sau
Nhiệt độ: 150 đến 3500C
Hàm lượng CO đạt 27 đến 31% Hàm lượng CO2 đạt 37 đến 41%
Còn lại là NOx, SO2, khí trơ và các loại khí khác
Tổng lưu lượng khí ra khoảng 39m3/s được đưa qua bộ lọc bụi trọng lực (dạng cyclone) để lắng sơ bộ các hạt bụi kích thước lớn sau đó qua hệ thống dập bụi ướt và lọc tĩnh điện để thu hồi toàn bộ lượng bụi. Việc làm sạch bụi nhằm các mục đích: - Tận thu lại bụi cho dây chuyền thiêu kết, bụi chứa một hàm lượng kim loại đáng kể được đưa quay lại phần thiêu kết góp phần làm giảm giá thành quặng thiêu kết.
- Làm sạch khí than trước khi đưa đi sử dụng cho các lò gió nóng, cho lò cốc, cho thiêu kết...Việc làm sạch bụi sẽ giảm bớt sự mài mòn thiết bị và hao tổn nhiệt lượng.
- Hạn chế bụi phát tán ra môi trường
Nguyên lý của quá trình làm sạch khí như sau:
Hình 3.8: Nguyên lý của quá trình làm sạch khí.
Khí than từ lò cao Lắng trọng lực Dập bụi ướt Lọc điện Khí than sạch Cấp cho lò gió nóng Bụi sử dụng cho thiêu kết
Thể khí sau khi làm sạch có nồng độ bụi nhỏ hơn 10 mg/m3 cung cấp cho lò gió nóng của lò cao sử dụng.
Khói, bụi từ hệ thống thiêu kết được xử lý thu hồi bụi trước khi xả ra môi trường. Cụ thể như sau:
- Hệ thống thu bụi thiêu kết:
* Công đoạn lọc bụi tĩnh điện. Lợi dụng nguyên lý: Các phân tử khí, sau khi đi vào buồng điện trường có điện áp cao, sẽ phân ly thành các Ion dương, các Ion âm sẽ bám và các cực dương của điện trường; các Ion dương sẽ bám vào cực âm của điện trường. Sau khi lượng bụi bám vào hai điện cực đủ l[mns, hệ thống máy rung lắc sẽ tác động, làm cho lượng bụi rơi xuống, lượng bụi sẽ thu hồi và khí sạch được thải ra môi trường.
Thiết bị của công đoạn này bao gồm: + Máy hút gió 366KW-6KV/
+ Máy biến áp tăng áp 0,38/72KV.
+ Hệ thống tủ điện điều khiển và chỉnh lưu. + Các máy rung lắc, tháo dỡ và vận chuyển bụi. *Máy hút gió chính dùng 1 máy quạt gió thiêu kết:
- Kiểu: D.2800-11; Lưu lượng gió:2.800m3/phút; Áp lực đầu vào:88,7Kpa, Áp lực đầu ra:100,985Kpa, khí thải qua bộ giảm thanh vào ống khói cao 50m thải vào khí quyển.
Hình 3.9: Sơ đồ nguyên lý của lọc bụi tĩnh điện
Ưu điểm: Hiệu quả lọc cao, xử lý lượng không khí lớn
Nhược điểm:Giá thành đầu tư cao, chi phí bảo dưỡng và vận hành cao.* Quy mô công suất và hiệu quả của hệ thống lọc bụi:
Làm sạch khí thải thiêu kết dùng 1 bộ khử bụi điện 135m2. Hiệu suất khử bụi trên 98%, đảm bảo chỉ tiêu đạt tới tiêu chuẩn phóng xả theo yêu cầu bảo vệ môi trường của Việt Nam. Bụi của bộ khử bụi qua tăng ẩm được băng tải chuyển đến phòng trộn.
Máy hút gió chính dùng 1 máy quạt gió thiêu kết Q = 12.000m3/phút, P = ~16.000Pa khí thải qua bộ giảm thanh vào ống khói cao 50m thải vào khí quyển.
Giải pháp giảm thiểu tác động của tiếng ồn
Việc hạn chế sự phát sinh tiếng ồn được thực hiện trên cơ sở ―Qui phạm thiết kế khống chế tiếng ồn của xí nghiệp công nghiệp‖ (GBJ 87-85).
- Công tác thiết kế và lắp đặt sử dụng các thiết bị có tiếng ồn thấp và đặt trong nhà xưởng kiên cố giảm thiểu sự lan truyền tiếng ồn ra môi trường xung quanh.
- Tăng cường mức độ tự động hoá, giảm thiểu tới mức ít nhất số công nhân phải thao tác trực tiếp tại các vị trí có độ ồn cao
- Kiểm tra sự cân bằng của các máy móc thiết bị khi lắp đặt. Định kỳ bảo dưỡng và kiểm tra độ mòn chi tiết và cho dầu bôi trơn thường kỳ.
- Ống xả khí than, khí nóng được lắp đặt bộ giảm thanh, khống chế ở dưới 85 dB (A).
- Trang bị phương tiện bảo hộ lao động chống ồn cho công nhân làm việc ở những khu vực có tiếng ồn cao
- Trồng cây xanh xung quanh xưởng sản xuất, khu đất trống trong nội bộ xưởng, hai bên đường vận tải nhằm hấp thụ giảm ồn và giảm bụi, khí thải phát tán vào môi trường xung quanh, hệ số xanh hoá 20 %.
3.4. Chất lƣợng môi trƣờng không khí và môi trƣờng nƣớc tại các nhà máy
3.4.1. Chất lượng môi trường không khí
Đối với khu vực phường Cam Giá (phường sở tại) nói chung và đối với khu vực công ty CP Gang Thép nói riêng, vấn đề về ô nhiễm môi trường không khí cần được quan tâm với khói thải từ các nhà máy trong khu Lưu Xá Gang Thép.
Đặc trưng của các dòng thải loại này là khí thải từ sự cháy của nguyên nhiên liệu như than, dầu...có hàm lượng bụi, hàm lượng SO2, CO, NOx cao và khá nhiều trong số những nguồn thải chưa được xử lý trước khi thải ra môi trường gây nên sự ô nhiễm môi trường không khí khu vực xung quanh
3.4.1.1 Chất lượng môi trường không khí tại nhà máy luyện thép Lưu Xá * Nguồn tiếp nhận:
- Nguồn tiếp nhận khí thải của nhà máy là môi trường khu vực nhà máy và khu vực xung quanh nhà máy
* Kết quả phân tích:
Bảng 3.5: Kết quả phân tích khí độc hại, bụi, ồn trong khu vực sản xuất của nhà máy Cán thép Lưu Xá
TT Tên chỉ tiêu Đơn vị Kết quả 3733/2002 QĐ-BYT KK-3.19.3-5 KK-3.19.3-6 1 Ồn dBA 89 89,3 85 2 NO2 mg/m3 0,067 0,059 10 3 SO2 mg/m3 0,05 0,05 10 4 CO mg/m3 <2 <2 40 5 CO2 % 0,15 0,15 - 6 Bụi mg/m3 3,19 2,2 4
(Nguồn: Kết quả kiểm soát ô nhiễm môi trường đợt 3 do Trung tâm Quan trắc Môi trường Thái Nguyên thực hiện 8/2011)
Chú thích:
"<": Giới hạn phát hiện của phép đo. KK-3.19.3-5: Tại khu vực lò nung phôi.
KK-3.19.3-6:Tại khu vực dây chuyền cán thép.
Thời gian lấy mẫu
- Ngày lấy mẫu: 8/8/2011
Tiêu chuẩn so sánh
- 3733/2002/QĐ-BYT: Quy định nồng độ các chất độc hại trong môi trường lao động của Bộ Y Tế ban hành tháng 10 năm 2002.
Kết quả phân tích các chỉ tiêu khí độc hại, bụi và ồn trong khu vực sản xuất của nhà máy cho thấy có chỉ tiêu ồn đo tại khu vực lò nung phôi cao gấp 1,047 lần và tại khu vực dây chuyền cán thép cao gấp 1,05 lần so với quy định 3733/2002/QB-BYT . Hoạt động sản xuất kinh doanh của các cơ sở này có tiếng ồn tương đối lớn. Các chỉ tiêu khác đều nằm trong giới hạn cho phép. Kết quả trên cho thấy các biện pháp bảo vệ môi trường không khí của nhả mày hoạt động có hiệu quả.
3.4.1.2 Chất lượng môi trường không khí tại nhà máy Cốc Hóa
* Nguồn tiếp nhận khí thải
Nguồn tiếp nhận khí thải nhà máy là môi trường làm việc và khu vực xung quanh theo hướng gió chủ đạo.
* Vị trí lấy mẫu
Để đánh giá chất lượng môi trường không khí khu vực nhà máy tiến hành lấy mẫu tại các khu vực trong nhà máy. Kết quả phân tích được lấy tại các mẫu kiểm soát ô nhiễm đợt 3 (ngày lấy mẫu 3/8/20011).
* Kết quả phân tích
Bảng 3.6 Kết quả phân tích môi trường không khí trong khu vực sản xuất của nhà máy Cốc Hóa STT Chỉ tiêu phân tích Đơn vị Kết quả 3733/2002/QĐ- BYT KK-3.19.3-1 KK-3.19.3-2 1 Ồn dBA 73 85 2 NO2 mg/m3 0,054 0,064 10 3 SO2 mg/m3 0,06 0,05 10 4 CO mg/m3 <2 <2 40 5 Hơi phenol mg/m 3 0,257 0,261 8 6 Bụi mg/m3 0,11 <0,1 4
(Nguồn: Kết quả kiểm soát ô nhiễm môi trường đợt 3 do Trung tâm Quan trắc Môi trường Thái Nguyên thực hiện 8/2011))
Ghi chú:
- 3733/2002/QĐ-BYT: 21 tiêu chuẩn vệ sinh lao động, 05 nguyên tắc và 07 thông số vệ sinh lao động.
* Vị trí lấy mẫu
KK-3.19.3-1: Tại khu vực lò nung cốc. KK-3.19.3-2: Tại khu vực phân xưởng hóa.
* Thời gian lấy mẫu
- Ngày lấy mẫu: 9/8/2011
- Ngày phân tích: 9/8/2011 đến 15/8/2011.
Nhìn vào bảng kết quả phân tích ta có, các chỉ tiêu phân tích môi trường không khí trong khu vực sản xuất của nhà máy đều nằm trong giới hạn cho phép của 3733/2002/QĐ-BYT. Nhà máy Cốc Hóa đã có những biện pháp và đầu tư máy móc cho công tác bảo vệ môi trường. Vì vậy các hoạt động sản xuất kinh doanh của nhà máy đảm bảo được các chỉ tiêu về môi trường không khí.
3.4.1.3 Chất lượng môi trường không khí tại nhà máy luyện Gang *. Nguồn tiếp nhận khí thải
Khu Lưu Xá Gang thép Thái Nguyên có đặc điểm là công nghệ sản xuất đã cũ (hầu hết hoạt động từ những năm 60) và không có thiết kế phù hợp cho các hệ thống thu gom và xử lý chất thải. Các dòng thải của khu vực đã có những ảnh hưởng nhất định đến môi trường xung quanh.
- Một số nguồn thải chính từ nhà máy luyện gang như sau:
Bảng 3.7: Một số nguồn thải chính từ nhà máy luyện Gang
TT Nguồn thải ĐVT lƣợng Số
Hàm lƣợng ô nhiễm ƣớc tính (mg/m3)
Bụi CO SO2 NOx
1 Dây chuyền thiêu kết m3/h 70 10,0 5,44 1,51 0,082
2 Lò cao m3/h 120 9,08 5,32 1,45 0,08
Các nguồn thải nói trên đây đều được xả thải qua những ống khói cao từ 30 đến 100m. Tại độ cao này hầu hết các tác nhân ô nhiễm đều được pha loãng nhanh chóng vào các dòng không khí chuyển động. Với những ống khói đó thì khu vực
ảnh hưởng của khói thải đến môi trường xung quanh thông thường ở khá xa nguồn thải (từ 700 đến 1200m).
*/ Kết quả phân tích
Bảng 3.8: Kết quả phân tích hai mẫu khí thải ống khói nhà máy Luyện Gang
TT Tên Chỉ tiêu Đơn vị Kết quả QCVN 19:2009/BTNMT (A) KTOK-3.19.3-3 KTOK-3.19.3-4 1 NOx mg/m3 11,11 16,21 1000 2 SO2 mg/m3 144,4 84,28 1500 3 CO mg/m3 197,71 192,34 1000 4 CO2 mg/m3 277,68 113,46 - 5 H2S mg/m3 2,61 1,63 7,5
(Nguồn: Kết quả kiểm soát ô nhiễm môi trường đợt 3 do Trung tâm Quan trắc Môi trường Thái Nguyên thực hiện 8/2011)
Ghi chú:
- QCVN 19:2009/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về khí thải ống khói. ―-‖: Không có tiêu chuẩn so sánh.
* Thời gian lấy mẫu
- Ngày lấy mẫu: 9/8/2011
- Ngày phân tích: 9/8/2011 đến 15/8/2011.
* Vị trí lấy mẫu
- KTOK-3.19.3 -3: Tại ống khói lò thiêu kết số 1 - KTOK-3.19.3-4: Tại ống khói thiêu kết quặng
Kết quả đo phân tích hai mẫu khí thải ống khói theo bảng trên cho thấy, các chỉ tiêu phân tích đều nhỏ hơn nhiều lần so với giới hạn cho phép của QCVN 19:2009/BTNMT cột A. Điều này nói lên công tác bảo vệ môi trường không khí của nhà máy đang phát huy hiệu quả tốt.
3.4.2. Hiện trạng môi trường nước
3.4.2.1 Chất lượng môi trường nước tại nhà máy luyện thép Lưu Xá
* Nguồn gốc phát sinh và lượng nước thải của nhà máy
Các nguồn phát sinh gây ô nhiễm môi trường nước bao gồm nước mưa chảy tràn trên khu vực, nước thải sinh hoạt của cán bộ và công nhân, nước làm