Khóa luận Đánh giá, đề xuất các giải pháp sản xuất sạch hơn và xử lý chất thải cho Công ty xi măng Bút Sơn

xuất và ban kỹ thuật an toàn nhà máy xi măng Bút Sơn, tham khảo nguồn tài liệu của PGS.TS Nguyễn Ngọc Lân- Viện KHCN Xây dựng về các thành phần phần trăm của nhiệt tiêu hao trong lò nung clinker công nghệ khô. Bảng 3 : Cân bằng nhiệt cho lò nung clinker của nhà máy xi măng Bút Sơn Các thành phần nhiệt Lượng nhiệt 10-3 kcal/tấn clinker % Nhiệt cấp vào lò 1. Lượng nhiệt sinh ra do nguyên liệu cháy 744,39 91,9 2.Lượng nhiệt do nguyên liệu mang vào lò 4,941 0,61 3. Lượng nhiệt do không khí mang vào 8,56 1,057 4. Nhiệt toả trong quá trình do phản ứng tạo pha rắn tại vùng phóng nhiệt t= 1100-14000C 52,164 6,44 Tổng 810 100 Nhiệt tiêu hao 1. Nhiệt nung nóng nguyên liệu 60,38 19,8 2. Nhiệt tiêu tốn để làm bay hơi ẩm trong nguyên liệu 76,05 9,39 3. Nhiệt tiêu tốn cho phản ứng hoá học khi nung nóng nguyên liệu để tạo clinker 223,88 27,64 4. Tổn thất nhiệt theo lò 172,53 21,3 5. Tổn thất nhiệt do clinker mang ra khỏi lò 20,49 2,53 6. Tổn thất nhiệt do cháy không hoàn toàn 74,35 9,18 7. Tổn thất nhiệt ra môi trường xung quanh 29,97 3,7 8. Tổn thất nhiệt do bức xạ qua các cửa lò 5,67 0,7 9. Tổn thất nhiệt do rò rỉ 14,82 1,83 10. Tổn thất nhiệt khác 31,59 3,9 Tổng 810 100 Nhận xét: + Nhiệt tổn thất do khói lò là lớn chiếm nhiều nhất 21,3%. Nhiệt nung nóng nguyên liệu lớn do vậy nên sử dụng chính khói lò để sấy. + Lượng nhiệt tổn thất do cháy không hoàn toàn là 9,18%. Vì vậy cần xem xét vấn đề kỹ thuật vận hành lò để tăng khă năng cháy của nguyên liệu. + Tổn thất nhiệt ra môi trường xung quanh qua vách lò và các cửa vận hành chiếm 4,4%. + Các tổn thất khác chiếm 3,9%. 3.2.2.2. Cân bằng vật liệu Việc tính toán cân bằng vật chất dựa trên việc tính toán tiêu hao vật liệu cho 1kg xi măng thành phẩm (PCB 30), với sự giúp đỡ của các kỹ sư trong phòng sản xuất nhà máy xi măng Bút Sơn trong tính toán tiêu hao nguyên nhiên liệu trong 1kg xi măng, sự cung cấp số liệu trong đo đạc tự động lượng khí phát sinh trong lò nung của Trung tâm Điều hành và điều khiển tự động của nhà máy. Tỷ lệ nguyên liệu: 1,402 Nhiên liệu: Than, dầu FO 1152 g nguyên liệu 64 g nhiên liệu 984 g không khí Độ ẩm nguyên liệu 1152g nguyên liệu gồm: Phát thải: CO2 600g(404g CO2 từ nguyên liệu, 196g từ quá trình nung) N2 1566g O2 262g H2O 69 + độ ẩm nguyên liệu SO2 1,72g, NO2 0,9g Bụi 0,9 g Hình 3 : Cân bằng vật liệu cho 1kg xi măng PBC 30 NUNG NGHIỀN 750g clinke Không khí 1000g xi măng 1050g không khí Thạch cao Chất độn Xỷ lò cao Tro bay Không khí 250g 905,25g đá vôi 232,20g đất sét 14,55g xỷ pyrit Tỷ lệ clinker : 0,75 Mức tiêu hao năng lượng: 3,35 MJ/kg clinker 3.2.3. Phân tích nguyên nhân phát thải và đề xuất các giải pháp SXSH Việc áp dụng SXSH trong ngành công nghiệp xi măng thì chủ yếu tập trung vào tiết kiệm tiêu thụ than, tiêu thụ điện năng, giảm tiêu thụ nguyên liệu đầu vào, giảm lượng bụi phát sinh ra ngoài và giảm tiêu thụ nước trong quá trình sản xuất. Vấn đề trọng tâm trong đánh giá SXSH là biện pháp giảm tiêu thụ than. Nung hay clinker hoá là công đoạn tiêu thụ nhiều năng lượng nhất trong toàn bộ quy trình sản xuất xi măng. Quá trình này tiêu thụ 70-84% tổng năng lượng. Gần 80% năng lượng trong quá trình clinker hoá do than cung cấp. Bảng tiêu thụ năng lượng tính cho ngành SX XM của Việt Nam và trên thế giới được đưa trong phụ lục 6 trang 41. Ngoài phần trong tâm trong đánh giá SXSH là biện pháp giảm tiêu thụ than, thì trong đánh giá SXSH hơn đối với sản xuất xi măng còn những biện pháp quản lý khác đã nêu trong chương 1 như bố trí các ca sản xuất hợp lý nhằm giảm nhu cầu vệ sinh thiết bị, tuần hoàn tái sử dụng nước làm mát, thu hồi tái sử dụng các nguyên liệu bị rò rỉ rơi vãi, quản lý nội vi.... Bảng 4: Phân tích nguyên nhân phát sinh chất thải và các giải pháp SXSH thực hiện Dòng thải chính/vấn đề quan tâm Nguyên nhân Giải pháp Sản xuất sạch hơn 1. Bụi phát sinh tại khu vực đập, nghiền nguyên liệu và clinker, đóng bao xi măng, vận chuyển nguyên liệu sản phẩm 1.1 Thiết bị gia công vận chuyển, đóng bao hở. 1.1.1 Che chắn bằng nắp đậy. 1.1.2 Giảm độ rơi tự do tại các đầu băng tải, phễu cấp liệu. 1.1.3 Thay băng vận chuyển ống khí động 1.2 Quạt hút và thiết bị xử lý bụi không hiệu quả. 1.2.1 Bố trí miệng hút bụi hợp lý. 1.2.2 Tăng công suất quạt hút. 1.2.3 Cải tạo lắp đặt thiết bị thu hồi bụi để giảm tiêu hao nguyên liệu. 1.3 Gia công nguyên liệu dạng khô. 1.3.1 Phun ẩm nhẹ ở các máy đập nghiền. 1.4 Khi vệ sinh thiết bị. 1.4.1 Quét dọn vệ sinh nhẹ nhàng, thường xuyên, đúng quy định. 1.5 Xi măng rơi vãi khi đóng bao. 1.5.1 Cải tạo thiết bị đóng bao. 2. Bụi, khói lò tại công đoạn sây nguyên liệu và nung clinker 2.1 Thiết bị hở, bao che không tốt. 2.1.1 Che chắn, bịt kín những điểm phát sinh bụi. 2.2 Quạt hút và thiết bị xử lý bụi không hiệu quả. 2.2.1 Tăng cường công suất quạt hút. 2.2.2 Cải tạo hệ thống thiết bị tách bụi (Bố trí miệng hút hợp lý, cải tạo thiết bị lọc bụi tĩnh điện) để giảm bụi, giảm tiêu thụ nguyên liệu, tăng sản phẩm. 2.3 Sử dụng than có hàm lượng S cao. Sử dụng nhiên liệu có S thấp, dầu FO. 2.4 Chế độ cháy của lò chưa tốt. 2.4.1 Điều chỉnh đủ lượng không khí cấp vào lò và vận hành đúng chế độ cấp than. 2.5 Tiêu hao nguyên liệu cao làm phát sinh nhiều chất thải. 2.5.1 Xây dựng kho có bao che để chứa nhiên liệu, nguyên liệu nhằm giảm thiểu độ ẩm than khi sấy, nung. 2.5.2 Tận dụng tiềm năng nhiệt khói lò để sấy sơ bộ nguyên liệu. 2.5.3 Bảo ôn lò sấy và lò nung tốt để tiết kiệm nhiệt, giảm tiêu hao nguyên liệu. 2.5.4 Sử dụng chất thải hữu cơ làm nhiên liệu phụ. 2.6 Khí độc thoát ra khi sử dụng các loại phụ gia để hạ nhiệt độ nung ( CaF2). 2.6.1 Sử dụng phế thải của các ngành luyện kim, ít độc hại (xỉ lò cao, xỉ luyện kẽm...). 3. Lãng phí nước 3.1 Quên đóng van nước, để chảy tràn. 3.1.1 Kiểm tra định kỳ thường xuyên, khoán định mức và tuần hoàn lại nước 3.1.2 Lắp đặt van tự động đóng mở nước 3.2 Lượng nước làm nguội sử dụng quá dư thừa lãng phí. 3.2.1 Lắp đặt tự động theo nhiệt độ van cấp nước làm mát ổ trục quạt root. 4. Nguyên liệu tại kho chứa bị nước mưa cuốn trôi xuống mương thoát 4.1 Nguyên liệu, clinker để ngoài trời không có mái che. 4.1.1 Làm kho chứa có mái che, rãnh thoát nước xung quanh. 3.2.4. Đánh giá các giải pháp SXSH nhà máy đang thực hiện 3.2.4.1. Các biện pháp giảm tiêu thụ than + Khí nóng thoát ra: Nhiệt độ của khí nóng thoát ra tại lò nung là tương đối lớn (800-10000C) tại cuối lò. Vì vậy phải có những biện pháp để tận dụng lượng nhiệt này. Trong quy trình công nghệ lượng khí nóng này được nhà máy thổi ngược lại để sấy nguyên liệu: lượng khí nóng được cấp cho tháp trao đổi nhiệt gồm năm tầng, mỗi tầng là hai xiclon, khí nóng sẽ tiếp xúc với nguyên liệu clinker hoá 1 phần CaCO3 thành CaSO4 và CaSO3 (30-40%) làm giảm thời gian clinker hoá, tăng năng suất trong lò nung. + Việc trong quy trình công nghệ của nhà máy có tháp trao đổi nhiệt và bộ phận tiền nung (canxinơ) đã giảm được rất lớn việc tiêu thụ than và năng lượng cấp cho lò nung. Theo Báo cáo Hội thảo khả năng áp dụng các giải pháp SXSH và cải thiện an toàn sức khoẻ nghề nghiệp- Viện KHCN Xây dựng thì ưu điểm của hệ thống trao đổi nhiệt trước là: Tăng hiệu suất 2,5 lần so với lò nung thông thường Trong điều kiện thuận lợi, lượng nhiệt tiêu thụ giảm tương đối. Tăng tuổi thọ lớp lót chịu lửa Giảm tải lượng nhiệt trong vùng đốt của lò Cho phép sử dụng than có phẩm cấp thấp hơn Hệ số sử dụng lò cao hơn Lò nhỏ hơn vẫn đạt được cùng công suất Với thiết bị nung trước, công suất của thiết bị hiện có tăng lên 50% + Tổn thất do bức xạ và đối lưu: Tổn thất nhiệt do bức xạ và đối lưu có thể chiếm từ 8-10% tổng lượng nhiệt tiêu thụ trong quá trình sản xuất xi măng trong đó 60-80% tiêu thụ trong quá trình nung và trong các vùng nung của lò. Theo tính toán của PGS. Bùi Văn Chén Bộ môn Công nghệ vật liệu Silicat-Đại học bách khoa Hà Nội thì cứ 1098 Kcal/ kg clinker được cấp nhiệt thì tổn thất do bức xạ và đối lưu là 152 Kcal/kg clinker. Những tổn thất này còn lớn hơn nhiều nếu các thiết bị thu hồi nhiệt không được lắp đặt một cách hợp lý. Các biện pháp giảm tổn thất nhiệt đối lưu và bức xạ được nhà máy thực hiện là sử dụng lớp lót chịu lửa gồm gạch samốt và lớp xốp chịu nhiệt đặt trong lò quay được bảo dưỡng và thay hàng tháng. Đo đạc nhiệt độ thành lò luôn được nhà máy quan tâm bởi vì căn cứ vào đó người ta phát hiện ra các điểm yếu trong lớp lót và để tính toán tổn thất nhiệt do bức xạ và đối lưu, nhà máy sử dụng thiết bị hiển thị nhiệt bằng tia hồng ngoại để đo đạc. Vì vậy các biện pháp để giảm thiểu tổn thất nhiệt do bức xạ và đối lưu của nhà máy là rất hiệu quả. + Giảm thiểu khí dư trong quá trình đốt: Một yếu tố quan trọng ảnh hưởng tới hiệu suất sử dụng nhiên liệu của lò là khí dư. Nếu tối ưu hoá quá trình vận hành lò, nhiên liệu sản xuất hoàn toàn. Tổng lượng không khí cung cấp cho lò bao gồm lượng khí cần thiết để đốt kiệt than, cộng với một lượng nhỏ khí thừa. Lượng khí thừa này được gọi là khí dư. Do sự pha loãng khí của ngọn lửa nóng với khí thứ cấp , tỉ lệ khí dư cao sẽ làm giảm độ ngọn lửa, phải tối ưu hoá tỉ lệ khí dư để đạt được hiệu suất tối đa. Khi dư trong lò phải được ước tính thông qua phân tích khói lò thông thường và phải duy trì ở mức tối thiểu. Nhà máy đã lắp đặt một thiết bị phân tích oxy và CO giúp người công nhân vận hành cải thiện được hiệu suất của lò ( nhà máy cung cấp 5-10% lượng khí dư) nên hiệu suất đốt kiệt than của nhà máy là 100%. + Rò rỉ khí qua hệ thống lò: Rò rỉ khí qua nắp lò hay khoang vật liệu (do lọt khí vào) dẫn tới việc giảm năng lượng thu hồi từ quá trình làm nguội bằng việc thay lớp khí nóng thứ cấp. Đây là nguyên nhân gây tổn thất một lượng lớn than. Để giảm lượng rò rỉ, nhà máy đã sử dụng các loại gioăng chì tại các nắp lò và khoang vật liệu vào nên hiệu quả tương đối cao. + Nhà máy làm nguội clinker bằng ghi làm nguội gồm 9 quạt gió 6KW. Khí nóng từ việc làm nguội clinker được sử dụng gồm 3 dòng chính: một dòng được cấp trực tiếp cho lò nung (11000C), dòng thứ hai cấp cho bộ phận tiền nung (canxinơ) (700-8000C), và một dòng gọi là khí dư làm nguội (200-3000C) được đưa sang để sấy than. Vì vậy lượng nhiệt này được tận dụng một cách hiệu quả giảm tiêu thụ nhiệt lượng cho việc đốt than trong lò nung. Từ việc phân tích trên ta thấy nhà máy đã rất hiệu quả trong việc tận thu các nhiệt độ khí dư và lượng bụi phát sinh. Tuy nhiên nhiệt độ của các khí lò thải là tương đối cao ( 150-400oC ) chưa được nhà máy tận dụng đây cũng chính là một nguồn gây lãng phí trong việc tiết kiệm năng lượng. Ngoài ra một số lượng lớn clinker nhà máy để ngay tại bãi ngoài trời không có mái che, gây thất thoát và ô nhiễm môi trường. 3.2.4.2. Một số biện pháp khác được nhà máy thực hiện Nước làm nguội thiết bị được nhà máy quay vòng tái sử dụng (40% lượng nước được tuần hoàn ). Nhà máy đã bố trí các ca sản xuất hợp lý, tuyên truyền ý thức cho người công nhân vận hành về an toàn lao động và tiết kiệm nguyên nhiên liệụ và năng lượng bằng các hình thức học ngắn hạn cho người công nhân hàng năm. Tuy nhiên lượng bụi rơi vãi tại một số công đoạn (nghiền nguyên liệu, nghiền xi măng, đóng bao...) nhà máy chưa thu hồi một cách triệt để gây ô nhiễm bụi tại nhiều công đoạn, lãng phí trong việc sử dụng điện năng, nước trong sinh hoạt tại nhiều phân xưởng của nhà máy. Dựa trên sự phân tích trên, chúng tôi đưa ra bảng đánh giá chung: Bảng 5: Đánh giá các giải pháp SXSH công ty XM Bút Sơn đang thực hiện STT Giải pháp Kết qủa Đánh giá 1 Sấy than để giảm nhiệt trong quá trình đốt than Than được đốt kiệt Giải pháp được thực hiện tốt, đem lại lợi ích lớn về kinh tế và môi trường. 2 Khí nóng thoát ra của lò nung được thu hồi sử dụng vào mục đích cấp cho tháp trao đổi nhiệt để sấy nguyên liệu. Nguyên liệu được sấy nóng giảm được đáng kể lượng than cấp cho lò nung, các loại khí thải độc hại như SO2,H2S...được nguyên liệu hấp thụ. Đây là giải pháp tiên tiến, hiệu quả trong việc tiết kiệm nguyên nhiên liệu, qua đó cũng xử lý các loại khí thải độc hại từ quá trình vận hành của lò nung. 3 Sử dụng lớp gạch và xốp chịu nhiệt tại thành lò để giảm thiểu lượng nhiệt tổn thất do bức xạ và đối lưu. Lượng nhiệt phát sinh vào môi trường do bức xạ chỉ vào khoảng 2-3% lượng nhiệt của lò so với 8-10% khi không thực hiện giải pháp. Nhìn chung biện pháp đã hiệu quả trong việc giảm thiểu lượng nhiệt tổn thất do bức xạ và đối lưu. Tuy nhiên cũng cần có những nghiên cứu thay thế lớp lót để giảm thiểu hơn nữa lượng nhiệt tổn thất vào môi trường. 4 Sử dụng hệ thống phân tích khí để giảm thiểu khí dư trong quá trình đốt, từ đó giảm việc tiêu thụ than và an toàn trong việc vận hành lò nung. Lượng không khí được đưa vào đảm bảo lượng khí dư ở mức tối thiểu, không để xảy ra các sự cố cho hệ thống lọc bụi tĩnh điện khi hàm lượng CO vượt tiêu chuẩn sẽ được khống chế. Việc sử dụng hệ thống phân tích khí hiện đại đã giảm thiểu được lượng than cung cấp cho lượng khí dư thừa trong quá trình đốt, đây là biện pháp hiệu quả của nhà máy. 5 Sử dụng các loại gioăng chì để bịt kín tại nắp lò và khoang vật liệu tránh để không khí từ ngoài vào. Không có hiện tượng rò rỉ khí từ ngoài vào lò nung. Đây là biện pháp hiệu quả nhất để hạn chế việc rò rỉ khí. 6 Sử dụng ghi làm nguội kiểu ghi tận thu nhiệt từ việc làm nguội clinker cấp lại cho lò nung, tháp trao đổi nhiệt và sấy than. Đây là nguồn khí nóng được nhà máy tận thu hiệu quả nhất. Toàn bộ lượng nhiệt thu được từ quá trình làm nguội clinker được tận thu, giảm một, lượng rất lớn cho lượng nhiệt cấp cho lò nung. Sử dụng ghi làm nguội kiểu ghi là tiên tiến nhất hiện nay, nên rất hiệu quả trong việc tận thu nguồn nhiệt từ làm nguội clinker. Tuy vậy, công đoạn này sử dụng hệ thống quạt làm nguội công suất lớn để làm nguội nên tiêu hao điện năng là rất lớn. Trong tương lai cần có những nghiên cứu để tận thu lượng nhiệt này sẽ không sử dụng quá nhiều điện năng. 7 Tuần hoàn lượng nước làm mát. 40% nước làm mát được tuần hoàn. Cần có biện pháp nâng cao khả năng tuần hoàn nước hơn nữa. 8 Một số các giải pháp khác như cải tạo hệ thống đóng bao, phun ẩm nhẹ các máy đập, nghiền, quét dọn thường xuyên nhẹ nhàng nhằm giảm thiểu lượng bụi phát sinh, đảm bảo chất lượng sản phẩm. Lượng bụi giảm tại các công đoạn nghiền nguyên liệu, đóng bao xi măng so với tính toán nếu không thực hiện các giải pháp này. Đồng thời đảm bảo được sự vận hành an toàn của các thiết bị. Nhà máy có hệ thống đóng bao hiện đại, việc phun ẩm vào nguyên liệu cũng không phát sinh nước thải. Đây là biện pháp được nhà máy thực hiện tốt. 9 Hàng năm nhà máy cho cán bộ công nhân viên học các lớp ngắn hạn về an toàn và tiết kiệm để nâng cao ý thức của người công nhân vận hành Ý thức của người công nhân về an toàn nhìn chung là tốt, nhưng về tiết kiệm năng lượng và nước sinh hoạt chưa cao, gây lãng phí rất lớn trong sinh hoạt Các biện pháp quản lý nội vi trong nhà máy chưa đạt được kết quả, nhà máy cũng chưa có các hình thức thích hợp để giảm thiểu lãng phí trong sinh hoạt của người công nhân và cán bộ trong nhà máy. 3.2.5. Đề xuất bổ sung các giải pháp SXSH khác 1. Sử dụng dầu FO có hàm lượng lưu huỳnh thấp nhằm giảm lượng khí thải độc hại thải vào môi trường khí ( S=1%). 2. Những nhà máy sản xuất xi măng theo phương pháp khô có tiềm năng sản xuất bằng điện bằng cách sử dụng nhiệt thải trong khí lò ra (350-4000C). Thậm chí ngay cả khí nhiệt độ không cao lắm, lượng khói lò lớn và do vậy tiềm năng thu hồi nhiệt thải rất cao. Việc thu hồi lượng nhiệt thải để sản xuất điện có thể thực hiện bằng cách sử dụng một lò hơi và máy phát điện chạy bằng tubin hơi. Ví dụ, một nhà máy ở Ấn Độ có công suất 3000 tấn clinker/ngày đã sản xuất ra 3,5MW điện, tức khoảng 25% lượng năng lượng cần thiết phục vụ cho nhà máy. 3. Có thể sản xuất điện bằng việc sử dụng Chu trình Rankine hữu cơ (ORC) nhờ việc sử dụng nhiệt thải của khí nóng dư của các lò thải có nhiệt độ thấp hơn (170-2000C). Nguyên tắc vận hành của hệ thống ORC để thu hồi nhiệt thải ở nhiệt độ thấp là dòng nhiệt thải được đi qua một lò hơi hay thiết bị trao đổi nhiệt, tại đây nó truyền nhiệt vào dung dịch hữu cơ. Đến lượt dung dịch bị nóng lên, bốc hơi và lan toả trong tubin. Hơi sau đó được dẫn qua một thiết bị ngưng tụ. Tại đây nó chuyển hoá thành pha lỏng và được bơm trở lại thiết bị bốc hơi và lặp lại một chu kỳ khép kín. Các chất làm lạnh là R11 và R13. 4. Công nghệ làm giàu ôxy: Khí được đưa vào qua thiết bị làm giàu ôxy sau đó được cung cấp cho lò nung làm tăng hiệu suất quá trình đốt từ đó có thể đốt được nhiều nhiên liệu hơn. Tuy chi phí đầu tư cho công nghệ này tương đối lớn, nhưng hiệu quả lại cao (sản lượng có thể tăng 20%), nhà máy xi măng Bút Sơn đang xây dựng dây chuyền 2, cũng cần thiết đưa phương án này vào sự án. 5. Công nghệ xi măng nhiệt độ thấp (xi măng sinh thái): Công nghệ này dựa trên hiện tượng kết tinh của bazơ silicat chlorua alumin canxi mới (Alinite), cứng trong nước. Theo báo cáo của hội thảo quốc gia về bảo tồn và sử dụng các nguồn thay thế trong công nghiệp của Ấn Độ thì việc thay thế silicat chảy (C11A7.CaF2 ) (CaF2 có tác dụng làm giảm nhiệt độ nung của lò) bằng một muối chảy tức là clorua canxi (C11A7.CaCl2) có thể giảm được nhiệt độ nung clinker từ 1400-15000C xuống còn 1100-11500C. Lợi ích ước tính: tiết kiệm 29-30% tiêu thụ than, 15-25% tiêu thụ điện, tăng 30-40% công suất lò, tăng 1,5-2 lần sản lượng xi măng vì clinker alinit mềm hơn (xi măng alinte bao gồm alinit 2C3S.CaCl2 và belinite C2S.CaCl2). Điều đáng chú ý là nguyên liệu C11A7.CaCl2 là sản phẩm trong lò đốt của chất thải đô thị, chất thải của lò cao, của lò luyện gang thép... Vì vậy, công nghệ này cần được nghiên cứu ngay khi xây dựng dây chuyền 2 của nhà máy vì nó có thể đem lại lượng năng lượng đáng kể và năng suất tăng. 6. Sử dụng thêm một số chất thải hữu cơ (lốp ô tô hỏng, bùn hữu cơ của hệ thống xử lý sinh học, rác thải của một số ngành công nghiệp khác) đốt lẫn với than để giảm tiêu hao nhiên liệu sơ cấp đầu vào, nhằm bảo vệ nguồn tài nguyên thiên nhiên và tái sử dụng các loại chất thải có tiềm năng nhiệt do các nhà máy khác thải ra. 7. Khuyến khích các phân xưởng giảm thiểu sử dụng năng lượng và nước bằng hình thức khen thưởng hàng tháng cho các phân xưởng tiết kiệm điện, nước... 8. Trong khoá học ngắn hạn hàng năm, nhà máy cần đưa vào chương trình nhằm giáo dục, nâng cao nhận thức của người công nhân về tiết kiệm điện nước trong sinh hoạt, tránh rơi vãi nguyên nhiên liệu trong quá trình sản xuất. 9. Hàng năm cũng cần đưa ra các chương trình để huấn luyện kỹ năng vận hành tốt của người công nhân trong các công đoạn nhằm tiết kiệm năng lượng và nguyên nhiên liệu. Với sự giúp đỡ của các kỹ sư trong phòng sản xuất nhà máy XM Bút Sơn, cùng với các kỹ sư tại trung tâm SXSH- Đại học Bách khoa Hà Nội, các nguồn tài liệu có liên quan cuả Viện KHCN Xây dựng chúng tôi bước đầu đưa ra bảng đánh giá sơ bộ của các đề xuất về SXSH: Ghi chú: Các thứ tự giải pháp như đã trình bày trong phần đề xuất các giải pháp Điểm tính: Yêu cầu kỹ thuật: Cao =1; TB = 2: Thấp = 3 Chi phí đầu tư dự kiến: Cao =1; TB = 2: Thấp = 3 Chi phí vận hành dự kiến: Cao =1; TB = 2: Thấp = 3 Lợi ích môi trường dự kiến: Cao = 3; TB = 2; Thấp = 1 Bảng 6: Đánh giá sơ bộ các giải pháp SXSH đề xuất Giải pháp Yêu cầu kỹ thuật Chi phí đầu tư dự kiến Chi phí vận hành dự kiến Lợi ích môi trường dự kiến Thứ tự ưu tiên Cao TB Thấp Cao TB Thấp Cao TB Thấp Cao TB Thấp Tổng Thứ tự 1 3 2 3 3 11 2 2 1 2 2 3 8 4 3 1 2 2 3 8 4 4 1 1 1 3 6 5 5 2 2 2 3 11 2 6 2 3 2 2 9 3 7 3 3 3 3 12 1 8 3 3 3 3 12 1 9 2 2 2 3 9 3 3.2.6. Đánh giá các giải pháp xử lý chất thải nhà máy đang thực hiện 3.2.6.1. Xử lý bụi Ta thấy theo như đánh giá ở chương 3 thì bụi là chất ô nhiễm chính trong khí thải cuả nhà máy xi măng. Do vậy, các phương để kiểm soát ô nhiễm môi trường khí, nhà máy tập chung vào khống chế bụi. Nguồn ô nhiễm bụi do hoạt động của nhà máy xi măng chủ yếu phát sinh do các quá trình vận chuyển, dự trữ, nghiền nung, đóng bao... Trên mỗi công đoạn, nhà máy sẽ được trang bị các thiết bị xử lý bụi tương ứng như sau: + Ở công đoạn đập, chứa, vận chuyển nguyên liệu và nhiên liệu: Bụi phát sinh tại máy đập và các điểm chuyển đổi của quá trình vận chuyển bằng băng tải về kho chứa. Bụi gây ô nhiễm được khống chế bằng cách sử dụng bằng băng tải có vỏ bọc kín kết hợp với hệ thống hút và 19 thiết bị lọc bụi túi Jet-pulse có hiệu suất lọc bụi 99%. + Ở khu vực silô chứa nguyên liệu và nhiên liệu: Để kiểm soát bụi từ silô, nhà máy trang bị hệ thống hút và lọc bụi túi Jet-pulse tại cửa cân bằng áp suất ở đỉnh silô. Thiết bị lọc bụi này có hiệu suất lọc bụi 99% sẽ đảm bảo tiêu chuẩn khí thải có nồng độ bụi £ 50 mg/m3 (TCVN 5939-1995). + Ở công đoạn chế tạo phối liệu và cấp liệu lò: Bụi sinh ra do quá trình nghiền, sàng và lọc bộ phận tiền nung. Bụi phát sinh được xử lý bằng thiết bị lọc bụi tĩnh điện có hiệu suất lọc bụi đạt 99% sau đó được thải ra ngoài qua ống khói số hiệu 1261 có D=5m, H=100m. Khu vực phối liệu trộn nguyên liệu đã nghiền và cấp liệu lò, bụi phát sinh trong quá trình vận chuyển trên máng động, gầu nâng, silô bột liệu được trng bị 19 thiết bị lọc bụi túi Jet-pulse. + Ở công đoạn làm nguội, vận chuyển và chứa clinker: Khí làm nguội clinker một phần được đưa sang bộ phận tiền nung còn một phần qua thiết bị lọc bụi tĩnh điện với nồng độ bụi vào 50 mg/m3 sau đó thải ra ngoài qua ống khói có D= 5m, H=43m. Trong quá trình vận chuyển và chứa clinker, tại vị trí đổ rót vào silô phát sinh bụi nhiều nên ở công đoạn này được trang bị 13 thiết bị lọc bụi túi Jet-pulse. + Ở công đoạn nghiền than: Bụi sinh ra trong quá trình nghiền, sấy, sàng và vận chuyển, chứa than. Bụi được thu gom và xử lý bằng: 3 thiết bị lọc bụi túi Jet-pulse (tại két than khô và cân bằng). Thiết bị lọc bụi tĩnh điện có nồng độ bụi trước khi vào là 50 mg/m3, hiệu suất lọc bụi đạt 99% sau đó thải ra ngoài ống khói số hiệu 1543B có D = 1,8m, H = 43m. + Ở công đoạn nghiền clinker : Bụi sinh ra từ công đoạn nghiền xi măng của nhà máy nghiền và từ dòng khí phân ly hạt xi măng. Xi măng có độ mịn đạt tiêu chuẩn được tách bằng tổ hợp cyclon. Khí vận chuyển còn chứa bụi xi măng mịn với nồng độ 300mg/m3 được đưa sang thiết bị lọc bụi tĩnh điện có hiệu suất lọc đạt 99% rồi thải ra ngoài theo ống khói ngoài qua ống khói số hiệu 1688 có D = 2m, H = 49m. Ngoài ra ở công đoạn này còn được trang bị 14 thiết bị lọc bụi túi Jet-pulse tại các két clinker, thạch cao, phụ gia, nghiền sơ bộ, gầu nâng... + Ở công đoạn chứa, đóng bao và xuất xi măng: Bụi sinh ra từ các silô xuất xi măng để đóng bao hoặc xuất rời qua hệ thống vít từ đáy silô, máng khí động, gầu nâng và vận chuyển xi măng. Để xử lý và thu gom ở công đoạn này, nhà máy trang bị 18 thiết bị lọc bụi túi Jet-pulse. + Ở lò hơi đốt dầu FO khí thải được trực tiếp thải vào ống khói số hiệu 2116 có H = 43m, D = 0,5m. Ngoài ra đối với thiết bị lọc bụi tĩnh điện luôn có những biện pháp để phòng chống sự cố xảy ra như kiểm soát nồng độ bụi và khí CO vào thiết bị lọc bụi tĩnh điện, bảo dưỡng định kỳ thiết bị. Như vậy từ phụ lục 7 trang 41 và theo kết quả quan trắc và phân tích môi trường không khí nhà máy xi măng Bút Sơn năm 2004 của Sở Tài nguyên và môi trường tỉnh Hà Nam ( được đưa trong phụ lục 8, 9, 10, 11 trang 42, 43, 44, 45), thì ta thấy được sự hiệu quả của việc xử lý bụi của nhà máy, các công đoạn phát sinh bụi đều được trang bị hệ thống lọc hiện đại với hiệu suất cao đã giảm đáng kể đối lượng bụi phát sinh. Tuy nhiên tại một số công đoạn nhất là công đoạn nghiền nguyên liệu, nghiền clinker và đóng bao xi măng lượng bụi phát sinh vẫn vượt qua tiêu chuẩn cho phép, tại các hệ thống lọc bụi tĩnh điện do nhiệt độ dòng khí thải cao có hiện tượng rơi vãi bụi, lượng bụi rơi vãi này nhà máy cho công nhân xúc lại các két chứa tương ứng cũng gây ô nhiễm bụi và sức khoẻ của người công nhân. Lượng bụi phát sinh rất nhất chính là sự hoạt động của các loại phương tiện vận chuyển nguyên liệu và xi măng trong nhà máy. Về vấn đề này nhà máy chưa có hình thức thích hợp để giảm lượng bụi phát sinh. 3.2.6.2. Xử lý khí độc hại Khí thải sinh ra trong quá trình đốt than có chứa 3 chất ô nhiễm chính là bụi, SOx , NOx. Khí SOx được hấp thụ trong quá trình nung clinker và sấy nguyên liệu ở nhiệt độ 800-10000C bởi oxit kim loại kiềm thổ như CaO tạo thành CaSO4 và CaSO3 nên nồng độ SO2 trong khí thải thấp hơn tiêu chuẩn cho phép. Khí NOx khi được thải ra ngoài qua các ống khói được pha loãng với không khí xung quanh nên nồng độ khí NOx thải ra ngoài miệng ống khói là đảm bảo tiêu chuẩn cho phép (bảng nồng độ các chất ô nhiễm trong khí thải ở phụ lục 7 trang 41). Riêng đối với lò hơi đốt dầu FO, tuy thời gian vận hành không nhiều (1/2 thời gian- tức 150 ngày). Nhưng nồng độ các chất khí độc hại SO2 và NO2 đề vượt qua tiêu chuẩn cho phép, khí SO2 là 5,084 lần và NO2 là 1,410 lần. Đây là nguồn ô nhiễm đáng kể cần đưa ra những biện pháp thích hợp để đưa các khí thải độc hại này đảm bảo tiêu chuẩn cho phép. 3.2.6.3. Khống chế ô nhiễm tiếng ồn và