58. Cyperaceae Họ cĩ
4.6.1. Tác động từ quá trình sản xuất clinker
• Nguồn gốc gây ơ nhiễm
Nguồn gốc gây ơ nhiễm khơng khí trong quá trình sản xuất clinker gồm:
- Bụi nguyên liệu (đá vơi, đất sét, laterite, cát theo phương pháp khơ và đá vơi, đất sét, laterite theo phương pháp ướt) phát sinh trong quá trình vận chuyển, dự trữ trong các kho, bãi chứa.
_______________________________________________________________________________
- Bụi nguyên liệu sinh ra trong quá trình vận chuyển trên các băng tải, gầu nâng, máng trượt, phễu cân định lượng, đổ rĩt, nghiền, trộn…
- Khí thải sinh ra từ ống khĩi lị nung clinker cĩ chứa bụi, CO, CO2, SO2 và NOx.
- Bụi clinker trong quá trình vận chuyển clinker tới si lo, rút clinker từ silo chứa xuống băng tải, xuất clinker rời xuống xà lan tại bến xuất…
- Tiếng ồn và các yếu tố vi khí hậu trong khu vực sản xuất.
- Khí thải của các phương tiện vận tải (ơ tơ, tàu, xà lan) và các loại xe nâng, ủi, xúc… cĩ chứa các chất ơ nhiễm như bụi than, SO2, NOx, các chất hữu cơ bay hơi (VOC) và Pb.
• Đặc trưng của nguồn ơ nhiễm
Tải lượng ơ nhiễm của các tác nhân chính được xác định theo phương pháp trên cho từng cơng đoạn sản xuất clinker. Bảng 4.4 dưới đây là kết quả tính tốn tổng tải lượng ơ nhiễm cho cả hai dây chuyền sản xuất theo phương pháp khơ và theo phương pháp ướt tại Cơng ty.
Bảng 4.4 Tải lượng ơ nhiễm từ các nguồn thải
Hệ số ơ nhiễm Tải lượng ơ nhiễm
Hoạt động (kg/tấn clinker) (tấn/năm)
Bụi SO2 NOx Bụi SO2 NOx
- Dự trữ nguyên liệu 0,14 - - 165,2
- Đập, sàng nguyên liệu 4,2 - - 4956,0
- Vận chuyển bằng băng tải 1,5 - - 1770,0 - Sấy nghiền nguyên liệu,
nung
clinker theo phương pháp ướt 120,0 1,02 2,15 33600,0 285,6 602,0 - Sấy nghiền nguyên liệu,
nung
clinker theo phương pháp khơ 0,34 1,02 2,15 306,0 918,0 1935,0 - Dự trữ clinker trong silo 0,12 - - 141,6
- Xuất & vận chuyển theo tàu 0,1 - - 64,4
Tổng cộng 41003,2 1203,6 2537,0
Ghi chú:
- Tải lượng các chất ơ nhiễm nêu trên được tính trên cơ sở sản lượng sản xuất năm 1996 là 280.000 tấn clinker theo phương pháp ướt và 900.000 tấn clinker theo phương pháp khơ.
- Khối lượng nguyên liệu phụ nhập về để sản xuất clinker năm 1996 là 21.000 tấn laterite cho phương pháp ướt, 27.000 tấn cát và 45.000 tấn laterite cho phương pháp khơ.
- Lị nung clinker phương pháp ướt, cơng suất thiết kế 240.000 tấn clinker/năm, cơng suất thực tế 280.000 tấn clinker, khơng cĩ hệ thống xử lý khí thải.
- Dây chuyền sản xuất clinker theo phương pháp khơ, cơng suất thiết kế 900.000 tấn clinker/năm cĩ trang bị hệ thống xử lý bụi:
+ Lị nung clinker cĩ hệ thống lọc bụi tĩnh điện (KM01), lưu lượng lọc 525.000 m3/h, quạt hút (KM02) 550.000 m3/h.
+ Kho chứa clinker cĩ lọc bụi tay áo (KL05), lưu lượng lọc 10.000 m3/h, diện tích lọc 720 m2.
+ Cửa rút clinker từ kho chứa cĩ lọc bụi tay áo (KL15), lưu lượng 41.400 m3/h, diện tích lọc 720 m2.
+ Silo đồng nhất cĩ trang bị 2 lọc bụi tay áo, mỗi lọc bụi cĩ lưu lượng 56.000 m3/h, diện tích lọc 840 m2.
+ Phễu cân định lượng cĩ lọc bụi tay áo, lưu lượng 9.000 m3/h, diện tích lọc 180 m2.
- Xuất và vận chuyển clinker bằng tàu khơng trang bị hệ thống lọc bụi.
Theo phương pháp đánh giá nhanh của WHO, hàng năm tải lượng các chất ơ nhiễm thải ra từ tất cả các nguồn trong quá trình sản xuất linker vào khoảng 41003,2 tấn bụi, 1203,6 tấn SO2, 2537,0 tấn NOx.
Hệ số ơ nhiễm SO2 dùng để tính tải lượng ơ nhiễm khí thải lị nung clinker được xác định theo các kết quả nghiên cứu tại CHLB Đức. Các chuyên gia về cơng nghệ xi măng của Nhật và CHLB Đức cho biết, trong quá trình sấy nguyên liệu cĩ tới 88% cho đến 100% lượng khí SO2 của khí thải bị hấp thụ bởi bụi các ơxít kim loại kiềm thổ như CaO để tạo thành CaSO4 và CaSO3, các sản phẩm này nằm trong bụi thu hồi hoặc trong clinker. Hệ số ơ nhiễm SO2 cao hơn chỉ xuất hiện trong trường hợp SO2 vượt quá hàm lượng chất kiềm cĩ trong nguyên liệu.
Kết quả tính tốn cũng cho thấy nguồn gây ơ nhiễm bụi lớn nhất là ống khĩi lị nung clinker theo phương pháp ướt. Lị được xây dựng từ năm 1961, đưa vào hoạt động từ năm 1964 và khơng trang bị hệ thống xử lý. Mặc dù sản lượng clinker hàng năm chỉ chiếm khoảng 1/3 tổng sản lượng chung của Cơng ty, nhưng lượng bụi từ lị nung của dây chuyền sản xuất theo phương pháp ướt lại đĩng gĩp 80% tải lượng ơ nhiễm bụi.
Các dự đốn trên tính cho tổng nguồn, riêng ống khĩi của lị nung là các nguồn điểm lớn và ổn định. Để xác định phạm vi ảnh hưởng của khí thải lị nung clinker chúng tơi áp dụng phương pháp mơ hình hĩa.
_______________________________________________________________________________
Một trong những tác nhân ơ nhiễm nữa trong những năm gần đây được đánh gía là quan trọng xuất phát từ việc sử dụng gạch Cromit. Ở nhiệt độ cao một phần crom (III) chuyển hĩa thành crom (VI) cĩ độc tính cao. Hiện nay với các dây chuyền cơng nghệ mới như của Xi măng Sao Mai (Hịn Chơng) việc sử dụng gạch cĩ thành phần này bị loại bỏ. Dựa trên định mức hao hụt của Cơng ty tải lượng Crom thất thốt cĩ thể ước tính trên cơ sở cơng suất lị và thành phần gạch chịu lửa. Gạch chịu lửa chứa 70% MgO và 5% Crom trong đo khoảng 2% nằm lại trong clinker, phần cịn lại cháy bay vào khơng khí.
Dây chuyền ướt Dây chuyền khơ Định mức tiêu hao gạch chịu lửa kg/tấn clinker 1.7 1.0 Mức thất thốt
kg/tấn clinker Crom0.7 Cao nhơm1.0 Crom0.4 Cao nhơm0.6 Lượng thất thốt tổng kg/ngày 577.5 825 1200 1800 Phần vào khơng khí chiếm 3% kg/ngày 17.33 36 Tổng lượng crom phát tán
vào khơng khí 20.93 kg/ngày
Ghi chú: Cơng suất dây chuyền ướt 825 tấn clinher/ngày Cơng suất dây chuyền khơ 3000 tấn clinher/ngày
Tính trên tổng lượng khĩi thốt ra từ ống khĩi thì gía trị nồng độ crom khoảng 6.7.10-6 mg/m3. Đây là gía trị cịn thấp hơn TCVN 5938 -1995 cho phép nhiều lần (0.0015 mg/m3 ) đến 230 lần.
• Tính tốn khả năng phát tán ơ nhiễm từ lị nung clinker
Chọn lựa các thơng số kỹ thuật cho tính tốn phát tán ơ nhiễm khí
Các nguồn điểm chính của nhà máy đã xác định gồm:
- Trạm phát điện được thiết kế gồm cĩ 3 động cơ diesel 7500 kW - Nguồn thải từ ống khĩi lị khơ nung clinker
- Nguồn thải từ ống khĩi lị ướt
- Và ống khĩi từ các lục bụi tay áo khá trong nhà máy
Trong các nguồn này chúng tơi đánh gía ơ nhiễm điểm chủ yếu từ ống khĩi dây chuyền ướt do khơng cĩ hệ thống lọc bụi và đây là nguồn làm việc liên tục 24/24. Các nguồn cịn lại hoặc khơng là nguồn liên tục (Trạm phát điện) hoặc đã cĩ hệ thống lọc bụi. Nhờ cĩ các hệ thốáng lọc bụi nên nồng độ bụi phát tán từ các nguồn này theo Cơng ty đạt 50 mg/m3. Với gía trị này bụi thốt ra khơng gây ảnh hưởng lớn và đáp ứng được TCVN.
_______________________________________________________________________________
Chỉ tiêu của hệ ướt
Cơng suất 400 tấn clinker ngày * 2 lị
Nhiên liệu MFO
Định mức tiêu thụ dầu 154 kg/tấn clinker
Định mức dầu 5,13 tấn/h
Hàm lượng lưu huỳnh 0,3 % khối lượng
Tải lượng ơ nhiễm ở chế độ làm việc cĩ tải bình thường
Lưu lượng dịng khí thải 2* 120.000 m3/h (+/-5%) Nhiệt độ dịng khí thải ở đỉnh ống khĩi 120 oC Cấu hình của ống khĩi kiểu ống
Chiều cao 65.0 m
Đường kính miệng 3.0 m
Đường kính đáy 3.75 m
Tải lượng ơ nhiễm
Cơng ty xi măng Hà Tiên 2 đã phối hợp với Trung tâm Bảo vệ Mơi trường tiến hành đo lưu lượng khí thải và nồng độ bụi trong lị nung theo phương pháp ướt. Các gía trị đo đạc trong Bảng 4.5 và tính tốn tĩm tắt trong Bảng 4.6.
Các thơng số chọn lọc trên được chuyển đổi thành dạng phù hợp với mơ hình phát tán của Gausse. Các giá trị chuyển đổi trình bày trong Bảng 4.7. Giá trị tải lượng
ơ nhiễm chọn giá trị trung bình 18 mg/m3. • Gía trị tiêu chuẩn mơi trường áp dụng
Tiêu chuẩn Việt Nam mơi trường về phần khí cĩ 2 tiêu chuẩn:
- Tiêu chuẩn TCVN 5939 - 1995 qui định về nồng độ cho phép các chất ơ nhiễm trong khí thải.
- Tiêu chuẩn TCVN 5937 - 1995 qui định nồng độ các chất ơ nhiễm tối đa cho phép đối với chất lượng khơng khí xung quanh. Tĩm tắt ghi trong các Bảng 4.8 - 4.9:
Bảng 4.5 Kết quả đo bụi trong ống khĩi lị
Lị số 1
Mẫu Kết quả (g/m3) Ghi chú
1 22.5 Ống dài 2 17.5 Ống dài 3 13.8 Ống ngắn 4 11.6 Ống ngắn 5 16.5 Ống ngắn Trung bình 16.4
Ghi chú: Ống lấy mẫu dài 40 và 25 cm
Lị số 2
Mẫu Kết quả (g/m3) Ghi chú
1 .9 Ống dài 2 12.6 Ống ngắn 3 22.9 Ống dài 4 17.5 Ống dài 5 9.2 Ống ngắn Trung bình 16.8 Nguồn: EPC,9-10.1996
Bảng 4.6 Gía trị đo đạc và tính tốn về nồng độ bụi tại ống khĩi dây chuyền ướt
Gía trị tính Gía trị đo
Nồng độ bụi g/m3 17 - 25 16,5
Bảng 4.7 Tĩm tắt các thơng số chuyển đổi đầu vào cho tính phát tán
Thơng số Đơn vị Giá trị
1 Mức tiêu thụ dầu dây chuyền ướt kg/h 5500
2 Hàn lượng lưu huỳnh % wt 0,3
3
Đặc tính của khí thải Nhiệt độ khí thốt ra tại miệng thải của
ống khĩi
oC 120
_______________________________________________________________________________
K 393
Lưu lượng khí ở m3/h 240,000
m3/s 66.67
Lưu lượng khí ở 120oC m3/s 95.97
4 Thành phần khí tại miệng thải của ống khĩi
• SO2 g/s 8.5 mg/m3 88.57 • NOx g/s 17.92 mg/m3 186.73 • Bụi (18 g/m3) g/s 1200,2 mg/m3 12506 5
Cấu hình của ống khĩi
Đường kính ống khĩi mm 3000
Chiều cao ống khĩi (thực tế) mm 65000
Nguồn: Báo cáo của Cơng ty Xi măng Hà Tiên 2 & Đánh gía nhanh của WHO
Bảng 4.8 Tiêu chuẩn về khí thải Bụi mg/m3 SO2 mg/m3 NO2 mg/m3 Nguồn loại A 400 1500 2500 Nguồn loại B 100 500 1000
Ghi chú: Nguồn loại A áp dụng cho nhà máy
(nguồn đang tồn tại trước khi ban hành tiêu chuẩn mơi trường)
Bảng 4.9 Tiêu chuẩn chất lượng khơng khí xung quanh Bụi mg/m3 SO2 mg/m3 NO2 mg/m3 Trung bình 1 h 0.3 0.5 0.4 Trung bình 24 h 0.2 0.3 0.1
Phương pháp và mơ hình tính phát tán trình bày trong Phụ lục 4.9
Dữ kiện dùng trong tính tốn
- Điều kiện khí hậu ở khu vực dự án
Số liệu khí hậu trong Chương Ba dùng trong tính tốn này.
- Hướng gío và tần suất
Hoa gío hàng năm tại trạm khí tượng Rạch Gía được mơ tả trong Hình 4.2. Tần
suất lặng gío trong khu vực ít hơn 10%. Tuy nhiên cĩ thể bỏ qua tần suất này do ở trên cao thường cĩ gío thổi ổn định ngay cả khi vận tốc gío ở mặt đất bằng khơng “0”.
Dựa trên các số liệu về khí tượng thu thập được trong Chương Ba, vận tốc và hướng gío tại khu vực Kiên Lương được tĩm tắt:
- Vào mùa mưa: Tốc độ gío trung bình: 4,0 - 9.0 m/s Hướng gío chính: Tây - Tây Nam - Vào mùa khơ: Tốc độ gío trung bình: 0.1 - 3,9 m/s
Hướng gío chính : Đơng - Đơng Bắc
Các vận tốc gío này đo ở độ cao 10 m của cột khí tượng. Tốc độ giĩ đặc trưng ở mặt đất ứng với tần suất cao:
Mùa khơ : 2.5 m/s Vào mùa mưa: 4.5 m/s
Aùp suất khí quyển vùng dự án
Aùp suất khí quyển vùng dự án khu vực Rạch Gía và Phú quốc trung bình tháng của nhiều năm:
Aùp suất trung bình tháng : 1009.8 mb Aùp suất khí quyển tối đa : 1012.0 mb Aùp suất khí quyển tối thiểu : 1003.0 mb
Độ bền vững của khí quyển khu vực Kiên Lương - Hịn Chơng
Tại Kiên Giang bức xạ trung bình hàng tháng đo được trong khoảng 60 - 95 cal/cm2h.
_______________________________________________________________________________
Đối chiếu với bảng phân loại của Pasquill cho thấy: điều kiện khơng bền vững của khí quyển tương ứng với giới hạn trên của gío và bức xạ mặt trời. Cĩ nghĩa là điều kiện “B” cho mùa mưa và điều kiện “C” cho mùa khơ.
Cân nhắc các điều kiện kể trên độ bền vững khí quyển mức B và C được áp dụng cho thời gian ban ngày của mùa mưa và mùa khơ tương ứng. Đối với thời gian ban đêm độ bền D tương ứng cho cả hai mùa trong nghiên cứu đánh giá tác động mơi trường này. Mối quan hệ giữa giá trị δy và δz với độ bền vững khí quyển trong Hình 4.3.
• Tính tốc độ gío nguy hiểm
Tốc độ gío ảnh hưởng mạnh đến khả năng phát tán các chất ơ nhiễm trong khí thải. Khi tốc độ gío tăng cao, độ dựng của ống khĩi bị giảm dẫn đến việc các chất ơ nhiễm khơng phát tán đi xa. Tuy nhiên khi tốc độ gío tăng các chất ơ nhiễm bị lơi cuốn mạnh hơn theo gío. Như vậy phụ thuộc vào thơng số của ống khĩi, tồn tại một tốc độ gío, mà ứng với vận tốc đĩ nồng độ các chất ơ nhiễm ở mặt đất đạt cực đại - cịn gọi là cực đại tuyệt đối.
Theo tính tốn tại dây chuyền ướt tốc độ gío nguy hiểm được xác định trong khoảng 2,5 m/s tương ứng với tốc độ gío thịnh hành mùa khơ. Đây cũng là một lý do để dự đốn vào mùa khơ mức độ ơ nhiễm nhà máy gây ra sẽ cao hơn Bảng 4.10. Tốc
độ gío 2,5 m/s được chọn cho tính tốn phát tán vì đây là trường hợp bất lợi nhất. Đường cong phát tán bụi trình bày trong Hình 4.4.
• Tính tốn nồng độ chất ơ nhiễm tại mặt đất
Một số điều kiện sau được giả định cho tính tốn phát tán khơng khí: - Dây chuyền lị ướt hoạt động ổn định ở cơng suất 800 tấn clinker /ngày. - Dây chuyền lị khơ và hệ thống lọc bụi vận hành tốt.
Tiêu chuẩn mơi trường Việt Nam TCVN 1995 được sử dụng để so sánh. Khi xem xét tỷ số giữa gía trị trung bình 24 h và trung bình 1h của bụi, qui định ngặt nghèo nhất của bộ tiêu chuẩn là gía trị nồng trung bình 1h đối với và bụi.
Kết quả tính phát tán cho các trường hợp khác nhau được tĩm tắt trong Bảng 4.11.
Bảng 4.10 Tính tốn đối với tốc độ giĩ nguy hiểm
Dây chuyền ướt khơng cĩ lọc bụi tĩnh điện
Chiều cao vật lý của ống xả: 65.00 m
Đường kính miệng ống xả 3,00 m
Tải lượng ơ nhiễm 1667.000 g/s
Nhiệt độ dịng khí thải 393 0K
Nhiệt độ khơng khí xung quanh 300 0K
Aùp suất khí quyển 1010 mbar
Tính tốn cho nguồn nhận loại B, vùng ngoại ơ
Ghi chú: * giá trị sử dụng cho tính tốn tiếp theo
Bảng 4.11 Tĩm tắt kết quả tính tốn nồng độ bụi ở mặt đất Tốc độ gío 0.5 m/s 2.5 m/s 4.5 m/s tb 1h tb 24 h tb 1h tb 24 h tb 1h tb 24 h Nồng độ bụi max tại mặt đất (mg/m3) 1,62 0,82 2,83 1,44 2,56 1,30 Khoảng các đạt C max (m) 1980 760 600 _______________________________________________________________________________ ____ 23
Khi lị ướt hoạt động, nồng độ bụi tại mặt đất tiến tới 2,83 mg/m (trung bình 1h h) cực đại ở cự ly 760 m cách ống khĩi và khoảng 10 lần cao hơn so với TCVN là 0,3 mg/m3 ứng với tốc độ gío mùa khơ 2.5 m/s (Hình 4.4).
Trên cơ sở nghiên cứu các đường đẳng nồng độ Hình 4.5 cho thấy do ảnh hưởng của lị ướt khu vực chịu ảnh hưởng nồng độ bụi cao hơn 0.5 mg/m3, 1.0 mg/m3 và 2.0 mg/m3 tương ứng với diện tích 148,44 ha đến 57,54; 13,5 ha.
Bảng 4.12 Tĩm tắt vùng ảnh hưởng do bụi từ Cơng ty