Khóa luận Hiện trạng môi trường tại công ty xi măng Phúc Sơn–Kinh Môn–Hải Dương - Hoàng Đức Hoàng

Nội dung text: Khóa luận Hiện trạng môi trường tại công ty xi măng Phúc Sơn–Kinh Môn–Hải Dương - Hoàng Đức Hoàng

1. kho¸ luËn tèt nghiÖp Tr•êng ®¹i häc d©n lËp h¶i phßng BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG ISO 9001:2008 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGÀNH: KỸ THUẬT MÔI TRƢỜNG Ngƣời hƣớng dẫn : Th.S. Hoàng Thị Thúy Sinh viên : Hoàng Đức Hoàng HẢI PHÒNG – 2013 Sinh viên: Hoàng Đức Hoàng – MT1301 1
2. kho¸ luËn tèt nghiÖp Tr•êng ®¹i häc d©n lËp h¶i phßng BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG HIỆN TRẠNG MÔI TRƢỜNG TẠI CÔNG TY XI MĂNG PHÚC SƠN – KINH MÔN – HẢI DƢƠNG KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY NGÀNH: KỸ THUẬT MÔI TRƢỜNG Sinh viên : Hoàng Đức Hoàng Giảng viên hƣớng dẫn: ThS. Hoàng Thị Thúy HẢI PHÒNG – 2013 Sinh viên: Hoàng Đức Hoàng – MT1301 2
3. kho¸ luËn tèt nghiÖp Tr•êng ®¹i häc d©n lËp h¶i phßng BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Sinh viên: Hoàng Đức Hoàng Mã SV: 1353010001 Lớp: MT1301 Ngành: Kỹ thuật môi trƣờng Tên đề tài: Hiện trạng môi trƣờng tại Công ty Xi măng Phúc Sơn Kinh Môn – Hải Dƣơng Sinh viên: Hoàng Đức Hoàng – MT1301 3
4. kho¸ luËn tèt nghiÖp Tr•êng ®¹i häc d©n lËp h¶i phßng NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI 1. Nội dung và các yêu cầu cần giải quyết trong nhiệm vụ đề tài tốt nghiệp ( về lý luận, thực tiễn, các số liệu cần tính toán và các bản vẽ). 2. Các số liệu cần thiết để thiết kế, tính toán. 3. Địa điểm thực tập tốt nghiệp. Sinh viên: Hoàng Đức Hoàng – MT1301 4
5. kho¸ luËn tèt nghiÖp Tr•êng ®¹i häc d©n lËp h¶i phßng CÁN BỘ HƢỚNG DẪN ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Ngƣời hƣớng dẫn thứ nhất: Họ và tên: Học hàm, học vị: . Cơ quan công tác: Nội dung hƣớng dẫn: Ngƣời hƣớng dẫn thứ hai: Họ và tên: Học hàm, học vị: Cơ quan công tác: Nội dung hƣớng dẫn: Đề tài tốt nghiệp đƣợc giao ngày tháng năm 2013 Yêu cầu phải hoàn thành xong trƣớc ngày .tháng .năm 2013 Đã nhận nhiệm vụ ĐTTN Đã giao nhiệm vụ ĐTTN Sinh viên Người hướng dẫn Hoàng Đức Hoàng Th.S. Hoàng Thị Thúy Hải Phòng, ngày tháng năm 2013 Hiệu trƣởng GS.TS.NGƢT Trần Hữu Nghị Sinh viên: Hoàng Đức Hoàng – MT1301 5
6. kho¸ luËn tèt nghiÖp Tr•êng ®¹i häc d©n lËp h¶i phßng PHẦN NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƢỚNG DẪN 1. Tinh thần thái độ của sinh viên trong quá trình làm đề tài tốt nghiệp: 2. Đánh giá chất lƣợng của khóa luận (so với nội dung yêu cầu đã đề ra trong nhiệm vụ Đ.T. T.N trên các mặt lý luận, thực tiễn, tính toán số liệu ): 3. Cho điểm của cán bộ hƣớng dẫn (ghi bằng cả số và chữ): Hải Phòng, ngày tháng năm 2013 Cán bộ hƣớng dẫn (Ký và ghi rõ họ tên) Sinh viên: Hoàng Đức Hoàng – MT1301 6
7. kho¸ luËn tèt nghiÖp Tr•êng ®¹i häc d©n lËp h¶i phßng LỜI CẢM ƠN Trong thời gian làm khóa luận tốt nghiệp vừa qua, em đã nhận đƣợc rất nhiều sự giúp đỡ, đóng góp ý kiến và chỉ bảo tận tình của thầy cô, gia đình, bạn bè. Trƣớc tiên em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc đến cô giáo Ths. Hoàng Thị Thúy – giảng viên Khoa Môi Trƣờng – Trƣờng Đại học Dân lập Hải Phòng đã định hƣớng, chỉ bảo, giúp đỡ em tận tình trong suốt quá trình làm khóa luận tốt nghiệp. Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong Khoa Môi Trƣờng nói riêng và các thầy cô giáo trong trƣờng Đại học Dân lập Hải Phòng nói chung đã giảng dạy kiến thức và giúp đỡ em trong suốt 4 năm học tập và thời gian làm khóa luận vừa qua. Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè đã luôn luôn tạo điều kiện, quan tâm, giúp đỡ, động viên em về mọi mặt trong suốt quá trình học tập. Mặc dù em đã cố gắng hết sức nhƣng do thời gian và trình độ bản thân em còn hạn chế nên khóa luận của em có thể còn thiếu xót. Em rất mong nhận đƣợc sự chỉ bảo, đóng góp ý kiến của thầy cô và bạn bè. Em xin chân thành cảm ơn. Hải Phòng, ngày 4 tháng 7 năm 2013 Sinh viên Hoàng Đức Hoàng Sinh viên: Hoàng Đức Hoàng – MT1301 7
8. kho¸ luËn tèt nghiÖp Tr•êng ®¹i häc d©n lËp h¶i phßng DANH MỤC BẢNG STT Tên bảng Trang 1 Bảng 1.1 : Sản lƣợng và nhu cầu tiêu thụ xi măng Việt Nam tính đến 4 năm 2007 2 Bảng 2.1. Kết quả phân tích chất lƣợng môi trƣờng không khí tại khu 29 vực hoạt động của Cơ sở 3 Bảng 2.2. Kết quả phân tích chất lƣợng môi trƣờng không khí xung 31 quanh 4 Bảng 2.3. Kết quả phân tích môi trƣờng không khí khu vực sản xuất 32 5 Bảng 2.4. Kết quả phân tích môi trƣờng không khí xung quanh 33 6 Bảng 2.5. Kết qủa phân tích các thông số ô nhiễm tại các hồ lắng 35 7 Bảng 2.6. Kết quả phân tích chất lƣợng nƣớc mặt của sông Hàn Mẫu 36 8 Bảng 2.7. Kết quả phân tích nƣớc thải sau bể tự hoại 39 9 Bảng 2.8. Khối lƣợng chất thải rắn thông thƣờng 40 10 Bảng 2.9. Khối lƣợng chất thải nguy hại 41 Sinh viên: Hoàng Đức Hoàng – MT1301 8
9. kho¸ luËn tèt nghiÖp Tr•êng ®¹i häc d©n lËp h¶i phßng DANH MỤC HÌNH STT Tên hình Trang 1 Hình 1.1 : Lƣợng xi măng tiêu thụ trên thế giới (triệu tấn) 3 2 Hình 1.2 : Lò đứng 6 3 Hình 1.3 : Lò quay nung clinker theo phƣơng pháp ƣớt 9 4 Hình 1.4 : Sơ đồ công nghệ sản xuất XMP phƣơng pháp ƣớt 11 5 Hình 1.5 : Thiết bị Xyclon 13 6 Hình 1.6 : Phân bố nhiệt trong hệ thống xyclon 14 7 Hình 1.7 : Thân lò quay 15 8 Hình 1.8 : Sơ đồ công nghệ sản xuất XMP phƣơng pháp khô 17 9 Hình 2.1 : Hệ thống lọc bụi túi vải 28 10 Hình 2.2 : Bể tự hoại 3 ngăn 37 Sinh viên: Hoàng Đức Hoàng – MT1301 9
10. kho¸ luËn tèt nghiÖp Tr•êng ®¹i häc d©n lËp h¶i phßng DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT STT Ký hiệu Ý nghĩa 1 ĐN Đông Nam 2 QCVN Quy chuẩn Việt Nam 3 TCVSLĐ Tiêu chuẩn vệ sinh lao động 4 BTNMT Bộ tài nguyên môi trƣờng 5 VLXD Vật liệu xây dựng 6 CTNH Chất thải nguy hại 7 COD Nhu cầu oxy hóa học 8 BOD Nhu cầu oxy sinh hóa 9 TSS Tổng hàm lƣợng các chất rắn lơ lửng 10 SS Chất rắn lơ lửng 11 TN Tổng hàm lƣợng nitơ 12 TP Tổng hàm lƣợng photpho 13 TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam 14 KPH Không phát hiện 15 KTAT Kỹ thuật an toàn 16 GP Giấy phép 17 ATMT An toàn môi trƣờng 18 QĐ Quyết định 19 BYT Bộ y tế 20 QCCP Quy chuẩn cho phép Sinh viên: Hoàng Đức Hoàng – MT1301 10
11. kho¸ luËn tèt nghiÖp Tr•êng ®¹i häc d©n lËp h¶i phßng MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH XI MĂNG VÀ CÁC VẤN ĐỀ MÔI TRƢỜNG . .1 1.1. Lịch sử hình thành và phát triển của ngành xi măng [1,2,3] . 2 1.2. Nhu cầu tiêu thụ xi măng .3 1.2.1. Nhu cầu tiêu thụ xi măng trên Thế Giới [4] .3 1.2.2. Nhu cầu tiêu thụ xi măng ở Việt Nam [5] 4 1.3. Công nghệ sản xuất xi măng[6,7,8,9] .5 1.3.1. Công nghệ sản xuất xi măng lò đứng 6 1.3.2. Công nghệ sản xuất xi măng lò quay 8 1.3.2.1. Phƣơng pháp ƣớt 8 1.3.2.2. Phƣơng pháp khô .12 1.4. Nguyên liệu và nhiên liệu trong sản xuất xi măng[10] .17 1.4.1. Nguyên liệu trong sản xuất xi măng 17 1.4.1.1. Đá vôi 17 1.4.1.2. Đá lẫn đất sét 19 1.4.1.3. Phụ gia điều chỉnh và phụ gia khoáng hóa 19 1.4.2. Nhiên liệu dùng cho sản xuất clinker xi măng .20 1.4.2.1. Nhiên liệu khí 21 1.4.2.2. Nhiên liệu lỏng . 21 1.4.2.3. Nhiên liệu rắn 21 1.5. Tác động của ngành sản xuất xi măng đến môi trƣờng[11] 22 1.5.1. Tác động đến môi trƣờng đất 22 1.5.2. Tác động đến môi trƣờng nƣớc .23 1.5.3. Tác động đến môi trƣờng không khí .24 Sinh viên: Hoàng Đức Hoàng – MT1301 11
12. kho¸ luËn tèt nghiÖp Tr•êng ®¹i häc d©n lËp h¶i phßng CHƢƠNG II: HIỆN TRẠNG MÔI TRƢỜNG TẠI CÔNG TY XI MĂNG PHÚC SƠN KHU VỰC THỦY NGUYÊN 25 2.1. Giới thiệu chung về công ty xi măng Phúc Sơn[12] 25 2.2. Quy trình khai thác đá vôi tại núi Trại Sơn 25 2.3. Hiện trạng môi trƣờng không khí .26 2.4. Hiện trạng môi trƣờng nƣớc mặt 34 2.5. Hiện trạng môi trƣờng nƣớc thải . 38 2.6. Hiện trạng chất thải rắn 40 A/Chất thải rắn thông thƣờng 40 B/Chất thải nguy hại 40 Kết luận và kiến nghị 42 Tài liệu tham khảo 44 Sinh viên: Hoàng Đức Hoàng – MT1301 12
13. kho¸ luËn tèt nghiÖp Tr•êng ®¹i häc d©n lËp h¶i phßng LỜI MỞ ĐẦU Đất nƣớc ta hiện nay đang bƣớc vào thời kỳ công nghiệp hóa, hiện đại hóa các ngành công nghiệp nặng đều phát triển rất nhanh. Đi đôi với sự phát triển đó thì sự ô nhiễm môi trƣờng cũng ngày càng gia tăng. Nguyên nhân phần lớn là từ sự phát thải các chất ô nhiễm từ các công ty, nhà máy, xí nghiệp hoạt động công nghiệp nặng về luyện kim, khai thác dầu mỏ, xi măng, Bằng kiến thức đã học trong suốt 4 năm tại trƣờng Đại học Dân Lập Hải phòng về chuyên ngành Môi trƣờng dƣới sự hƣớng dẫn của Ths.Hoàng Thị Thúy em xin gửi đến các thầy cô đồ án “Hiện trạng môi trƣờng tại công ty xi măng Phúc Sơn Hải Dƣơng khu vực Thủy Nguyên” để làm rõ hiện trạng và sự tác động của chất thải từ công ty đến môi trƣờng. Sinh viên: Hoàng Đức Hoàng – MT1301 13
14. kho¸ luËn tèt nghiÖp Tr•êng ®¹i häc d©n lËp h¶i phßng CHƢƠNG I TỔNG QUAN VỀ NGÀNH XI MĂNG VÀ CÁC VẤN ĐỀ MÔI TRƢỜNG 1.1. Lịch sử hình thành và phát triển của ngành xi măng [1,2,3] Từ xa xƣa, con ngƣời dùng những vật liệu đơn sơ nhƣ đất sét, đất bùn nhào rơm, dăm gỗ, cỏ khô băm để làm gạch, đắp tƣờng, dựng vách cho chỗ trú ngụ của mình. Sau đó phát triển lên dùng vôi tôi làm vật liệu kết dính. Một số nơi trộn vào vôi một số phụ gia khác nhƣ đất núi lửa và tro núi lửa. Vào năm 1750, kỹ sƣ Smeaton ngƣời Anh, nhận nhiệm vụ xây dựng ngọn hải đăng Eddystone vùng Cornuailles. Ông đã thử nghiệm dùng lần lƣợt các loại vật liệu nhƣ thạch cao, đá vôi, đá phún xuất Và ông khám phá ra rằng loại tốt nhất đó là hỗn hợp nung giữa đá vôi và đất sét. Hơn 60 năm sau, 1812, một ngƣời Pháp tên Louis Vicat hoàn chỉnh điều khám phá của Smeaton, bằng cách xác định vai trò và tỷ lệ đất sét trong hỗn hợp vôi nung nói trên. Và thành quả của ông là bƣớc quyết định ra công thức chế tạo xi măng sau này. Ít năm sau, 1824, một ngƣời Anh tên Joseph Aspdin lấy bằng sáng chế xi măng (bởi từ latinh Caementum: chất kết dính), trên cơ sở nung một hỗn hợp 3 phần đá vôi + 1 đất sét Chƣa hết, 20 năm sau, Isaac Charles Johnson đẩy thêm một bƣớc nữa bằng cách nâng cao nhiệt độ nung tới mức làm nóng chảy một phần nguyên liệu trƣớc khi kết khối thành “clinker”. Xi măng đƣợc sản xuất đầu tiên tại các nƣớc tƣ bản nhƣ Anh, Pháp, Đan Mạch, Mỹ vì nhu cầu xây dựng tại các quốc gia này rất lớn đòi hỏi cần có 1 loại vật liệu bền chắc. Xi măng là vật liệu thông dụng nhất trong ngành công nghiệp xây dựng vì chúng là chất kết dính rẻ tiền hơn so với các loại chất kết dính khác. Mặt khác khi sử dụng xi măng lại cho cƣờng độ chịu có mặt trong đời sống của con ngƣời hàng nghìn năm qua và cho đến Sinh viên: Hoàng Đức Hoàng – MT1301 14
15. kho¸ luËn tèt nghiÖp Tr•êng ®¹i häc d©n lËp h¶i phßng nay con ngƣời vẫn sử dụng nó trong hầu hết các công trình xây dựng, trên thế giới hiện nay có khoảng hơn 160 nƣớc sản xuất xi măng, tuy nhiên các nƣớc có ngành công nghiệp xi măng chiếm sản lƣợng lớn của thế giới thuộc về Trung Quốc, Ấn Độ và một số nƣớc ở khu vực Đông Nam Á là Thái Lan và Indonesia. Cùng với những ngành than, dệt, đƣờng sắt, xi măng là một trong những ngành công nghiệp đƣợc hình thành sớm nhất ở nƣớc ta. Sản xuất xi măng là ngành công nghiệp lớn, có ý nghĩa quan trọng đối với sự phát triển của nền kinh tế Việt Nam. Ngành công nghiệp xi măng của Việt Nam đã có lịch sử phát triển trên 100 năm, bắt đầu từ Nhà máy xi măng Hải Phòng đƣợc thành lập năm 1889. Đến nay đã có khoảng 90 Công ty, đơn vị tham gia trực tiếp sản xuất và phục vụ sản xuất xi măng trong cả nƣớc, trong đó: khoảng 33 thành viên thuộc tổng công ty xi măng Việt Nam, 5 công ty liên doanh, và hơn 50 công ty nhỏ và các trạm nghiền khác. Từ năm 1991 đến nay là giai đoạn phát triển mạnh nhất của ngành xi măng Việt Nam. Sau hơn 20 năm, tổng công suất thiết kế đã gấp 13 lần và Việt Nam trở thành nƣớc đứng đầu khối ASEAN về sản lƣợng xi măng. Năm 2010, tổng công suất thiết kế các nhà máy xi măng đạt 63 triệu tấn, năng lực sản xuất 53 triệu tấn, về cơ bản cung đã vƣợt cầu. Theo định hƣớng quy hoạch phát triển ngành xi măng Việt Nam, tổng công suất năm 2015 là 84 triệu tấn và đến năm 2025 là 121 triệu tấn. Tuy nhiên, sự phát triển nhanh chóng của ngành xi măng trong những năm gần đây đã đặt ngành xi măng trƣớc những thách thức và cơ hội mới. Do Việt Nam đang trong quá trình đô thị hóa nên nhu cầu xây dựng dân dụng, công nghiệp, giao thông cần rất nhiều xi măng nên ngành xi măng có đủ điều kiện để phát triển. Mặt khác, nƣớc ta rất dồi dào về nguyên liệu (đá vôi, đá sét, phụ gia) và có điều kiện tiếp cận với những công nghệ, thiết bị mới nhất. Đặc biệt, với đội ngũ cán bộ khoa học kỹ thuật của Việt Nam đƣợc đào tạo liên tục, đƣợc hỗ trợ từ nguồn vốn vay trong và ngoài nƣớc là nền tảng thuận lợi cho sự phát triển. Hiện nay các nhà máy xi măng phân bố không đều giữa các khu vực. Hầu hết các nhà máy tập trung nhiều tại miền Bắc nơi có vùng nguyên liệu đầu vào Sinh viên: Hoàng Đức Hoàng – MT1301 15
16. kho¸ luËn tèt nghiÖp Tr•êng ®¹i häc d©n lËp h¶i phßng lớn, trong khi đó các nhà máy lớn phía Nam rất hạn chế. Do đó nguồn cung xi măng ở phía Bắc thì dƣ thừa trong khi miền Nam lại thiếu hụt. Ngày nay, cùng với sự phát triển kinh tế, trình độ công nghệ ngành sản xuất xi măng cũng đƣợc nâng lên một tầm cao mới, đáp ứng nhu cầu của công cuộc xây dựng đất nƣớc và hội nhập thế giới. 1.2. Nhu cầu tiêu thụ xi măng 1.2.1. Nhu cầu tiêu thụ xi măng trên Thế giới [4] Nền kinh thế Thế Giới trong những năm qua bƣớc vào giai đoạn ổn định và có thiên hƣớng chú ý vào nền kinh tế Châu Á. Tiêu dùng xi măng trong những năm trở lại đây không ngừng tăng trƣởng và là động lực quan trọng thúc đẩy ngành công nghiệp xi măng phát triển tại một số nƣớc đang phát triển nhƣ: Trung Quốc, Thái Lan, Ấn Độ, Indonesia Dƣới đây là biểu đồ thể hiện lƣợng xi măng tiêu thụ trên thế giới qua các năm: Hình 1.1: Lƣợng xi măng tiêu thụ trên thế giới (triệu tấn) Theo dự báo nhu cầu sử dụng xi măng từ nay đến năm 2020 tăng hàng năm 3,6%/năm và có sự chênh lệch lớn giữa các khu vực trên thế giới, các nƣớc đang phát triển 4,3%/ năm, riêng châu Á bình quân 5%/năm, các nƣớc phát triển xấp xỉ 1%/năm. Ngoài ra tình trạng dƣ thừa công suất của các nhà máy là phổ biến ở Đông Âu, Đông Nam Á, ngƣợc lại ở Bắc Mỹ. Các nƣớc tiêu thụ lớn xi Sinh viên: Hoàng Đức Hoàng – MT1301 16
17. kho¸ luËn tèt nghiÖp Tr•êng ®¹i häc d©n lËp h¶i phßng măng trong những năm qua phải kể đến: Trung Quốc, Ấn Độ, Mỹ, Nhật bản, Hàn Quốc, Nga, Tây Ban Nha, Italya, Braxin, Iran, Mexico, Thổ Nhĩ Kỳ, Việt Nam, Ai Cập, Pháp, Đức 1.2.2. Nhu cầu tiêu thụ xi măng ở Việt Nam [5] Xi măng là một trong những ngành công nghiệp đƣợc hình thành sớm nhất ở nƣớc ta. Tuy nhiên sản lƣợng xi măng sản xuất trong những năm trƣớc không đáp ứng đƣợc nhu cầu tiêu thụ trong nƣớc: Bảng 1.1 : Sản lƣợng và nhu cầu tiêu thụ xi măng Việt Nam tính đến năm 2007 Năm 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 SL 7,6 9,53 11,1 12,7 14,64 16,8 18,4 20 21,7 23,6 26,9 TT 9,3 10,1 11,1 13,62 16,48 20,5 24,38 26,5 28,2 32,1 35,8 NK 1,46 0,5 0,3 0,2 1,33 3,75 5,98 6,0 6,5 8,5 8,9 Nguồn: VLXD đương đại (Đơn vị: triệu tấn) Trong những năm 2005-2008, một số nhà máy sản xuất xi măng lớn tập trung nhiều vào thị trƣờng trong nƣớc do thị trƣờng này đang tăng trƣởng mạnh mẽ. Ngành công nghiệp xi măng Việt Nam hiện nay đã có khoảng 14 nhà máy xi măng lò quay với tổng công suất thiết kế là 21,5 triệu tấn/năm, 55 cơ sở xi măng lò đứng, lò quay chuyển đổi tổng công suất thiết kế 6 triệu tấn/năm, khoảng 18 triệu tấn xi măng đƣợc sản xuất từ nguồn clinker trong nƣớc (ứng với 14,41 triệu tấn clinker). Hầu hết các nhà máy sản xuất xi măng sử dụng phƣơng pháp kỹ thuật khô, ngoại trừ những nhà máy có lò trộn xi măng đứng với thiết bị và kỹ thuật lạc hậu, thì những nhà máy còn lại có năng suất trộn xi măng từ 1,4 triệu đến 2,3 triệu tấn mỗi năm với thiết bị và trình độ kỹ thuật tƣơng đƣơng với những nhà máy khác ở Đông Nam Á. Việt Nam đang có khoảng 31 dự án xi măng lò quay với tổng công suất thiết kế là 39 triệu tấn đƣợc phân bổ ở nhiều vùng trên cả nƣớc. (Đa số tập trung ở miền Bắc, miền Trung và chỉ có 4/31nằm ở miền Nam). Theo ƣớc tính của Hiệp hội xi măng Việt Nam, lƣợng xi măng tiêu thụ trong nƣớc đạt từ 52 – 53 triệu tấn và xuất khẩu khoảng 6 triệu tấn vào năm Sinh viên: Hoàng Đức Hoàng – MT1301 17
18. kho¸ luËn tèt nghiÖp Tr•êng ®¹i häc d©n lËp h¶i phßng 2012. Tình hình xây dựng trầm lắng trong năm qua đã ảnh hƣởng trực tiếp đến thị trƣờng vật liệu xây dựng trong nƣớc trong đó có xi măng. Trong khi đó, công suất sản xuất của các nhà máy xi măng thì ngày càng đi vào ổn định. Tính đến đầu năm 2012, tổng công suất toàn ngành xi măng đạt gần 60 triệu tấn mỗi năm, trong khi nhu cầu tiêu thụ trong nƣớc hiện nay chỉ khoảng gần 50 triệu tấn. Theo quy hoạch phát triển công nghiệp xi măng Việt Nam giai đoạn 2011 - 2020 và định hƣớng đến năm 2030 đƣợc Thủ tƣớng Chính phủ phê duyệt, dự báo nhu cầu trong nƣớc đến năm 2020 khoảng 95 triệu tấn. Trong khi đó, dự kiến đến năm 2020 tổng công suất trong cả nƣớc đạt 130 triệu tấn. Thực tế đó cho thấy sản xuất xi măng đang dần vƣợt xa nhu cầu tiêu thụ, đòi hỏi ngành xi măng phải tăng cƣờng tìm kiếm và mở rộng thị trƣờng quốc tế để nâng cao sản lƣợng xuất khẩu. Để đáp ứng nhu cầu xi măng trên thị trƣờng trong nƣớc từ năm 2005 – 2020 đáp ứng đủ lƣợng xi măng cho xã hội thì đòi hỏi phải xây dựng một loạt các nhà máy xi măng, ƣu tiên xây dựng các nhà máy xi măng có công suất lớn, có công nghệ hiện đại và tập trung ở những vùng có nguồn nguyên liệu tốt, và thuận tiện trong việc tiêu thụ, tập trung xây dựng các nhà máy mà thuận tiện trong giao thông vận tải, có sẵn cơ sở vật chất giảm giá thành xây dựng cơ bản. Tiến tới giảm suất đầu tƣ xuống dƣới 100USD/tấn xi măng. Xây dựng các nhà máy có cảng nƣớc sâu thuận tiện cho quá trình xuất khẩu, cũng nhƣ xuất clinker vào thị trƣờng phía nam nơi sẽ đặt các trạm nghiền clinker, tập trung xây dựng các nhà máy tại Quảng Ninh, và phía nam tỉnh Thanh Hoá nơi có nguồn nguyên liệu và có cảng nƣớc sâu. 1.3. Công nghệ sản xuất xi măng[6,7,8,9] Quy trình sản xuất xi măng bao gồm các quá trình xử lý các phần nguyên liệu để tạo thành một hỗn hợp đồng nhất, nung hỗn hợp trong lò nung để tạo thành clinker và cuối cùng là nghiền mịn clinker với sự thêm vào lƣợng nhỏ thạch cao để tạo ra dạng bột mịn. Hai quy trình sản xuất đƣợc biết nhƣ là quy trình khô và ƣớt, mà theo đó nguyên liệu sẽ tƣơng ứng đƣợc nghiền và trộn chung với nhau theo điều kiện khô hay ƣớt. Trong một dạng khác của những quy trình này, nguyên liệu đƣợc nghiền khô và sau đó trộn với 10 – 14% nƣớc và hình thành những viên nhỏ. Sinh viên: Hoàng Đức Hoàng – MT1301 18
19. kho¸ luËn tèt nghiÖp Tr•êng ®¹i häc d©n lËp h¶i phßng Nguyên liệu để sản xuất clinker XMP là đá vôi, đất sét, cát, quặng sắt đƣợc phối trộn theo đơn phối liệu cần thiết rồi đƣợc nghiền mịn trong những máy nghiền (máy nghiền bi hoặc máy nghiền đứng). Nghiền ƣớt hay nghiền khô phụ thuộc vào hàm lƣợng độ ẩm phối liệu vào lò nung. Tuỳ theo độ ẩm của phối liệu vào lò nung, ta có thể phân thành ba phƣơng pháp sản xuất clinker XMP: - Phƣơng pháp ƣớt (phối liệu vào lò dạng bùn past, độ ẩm khoảng 18 – 45%). - Phƣơng pháp khô (độ ẩm phối liệu vào < 1%). - Phƣơng pháp bán khô (phối liệu vào lò đƣợc ép thành viên với độ ẩm 12 – 18%). Hiện nay sản xuất xi măng ở Việt Nam áp dụng hai loại công nghệ chính là xi măng lò đứng và xi măng lò quay khô (chỉ có hai nhà máy sản xuất theo công nghệ ƣớt đang đƣợc chuyển sang phƣơng pháp khô). Nhƣng các phƣơng pháp lò đứng đã lạc hậu mà chủ yếu là dùng lò quay khô. 1.3 .1. Công nghệ sản xuất xi măng lò đứng Phƣơng pháp bán khô (độ ẩm vào khoảng 12 – 18%) với thiết bị lò đứng cho chất lƣợng xi măng thấp, không giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trƣờng, hiện tại phƣơng pháp này không tồn tại ở những nƣớc đang phát triển. Ở Việt Nam xi măng lò đứng của các địa phƣơng cho sản lƣợng khoảng 2,5 – 3 triệu tấn XMP/năm. Lò đứng là thiết bị có khoảng không làm việc dạng tháp đứng, tiết diện tròn hoặc các hình dạng khác. Chiều cao lò thƣờng là L= 8 12m, đƣờng kính D= 2.4 3m. Nhiên liệu đƣợc trộn với phối liệu và đƣợc tạo thành viên trƣớc khi nạp vào lò, nhờ vậy nhiên liệu cháy truyền nhiệt trực tiếp cho phối liệu tạo hiệu quả sử dụng nhiệt tƣơng đối cao. Hình1.2: Lò đứng Sinh viên: Hoàng Đức Hoàng – MT1301 19
20. kho¸ luËn tèt nghiÖp Tr•êng ®¹i häc d©n lËp h¶i phßng Các quá trình biến đổi tạo clinker xảy ra ngay trong cục phối liệu ban đầu. Nhiệt khí thải và lƣợng nhiệt tổn thất qua thân lò không lớn. Trong quá trình nhiên liệu cháy, trong phối liệu xảy ra phản ứng phân huỷ, bay hơi khí, kích thƣớc viên nhiên liệu giảm dần, tạo những lỗ trống thuận lợi cho sự thông khí của lò. Nhiên liệu cho lò đứng nung xi măng là than cốc hoặc than gầy. Các loại than mỡ, than nâu ngọn lửa dài (dùng rất tốt cho lò quay) lại không thích hợp do nhiều chất bốc, dễ thoát khỏi nhiên liệu trƣớc khi bắt đầu phản ứng cháy, gây tổn thất nhiên liệu nhiều hơn. Quá trình hoá lý xảy ra theo chiều cao lò. Phối liệu (gồm cả nhiên liệu rắn) đƣợc tiếp vào lò từ trên cao, sao cho phân bố đều tiết diện ngang. Trong quá trình dịch chuyển từ trên cao xuống, phối liệu đều trải qua các giai đoạn sau : - Giai đoạn sấy nung nóng - Giai đoạn phân huỷ đất sét và cacbonat - Giai đoạn nung luyện và kết khối - Giai đoạn làm lạnh Quá trình hoá lý còn xảy ra theo tiết diện lò. Gần tƣờng lò, trở lực thấp gió mạnh, nhiên liệu dễ cháy nên nhiệt độ cao. Theo chiều từ tƣờng lò vào, lúc viên nhiên liệu đạt nhiệt độ cao bị co lại và theo xu hƣớng vẫn chuyển rơi theo chiều lòng chảo vào tâm làm cho trở lực gió càng vào tâm càng cao, tốc độ gió càng vào tâm càng yếu. Do đó, vùng tâm lò là vùng sấy đốt nóng, kế tiếp là vùng phân huỷ, tiếp theo là vùng liệu ở khu vực toả nhiệt và gần tƣờng lò là vùng kết khối. Quá trình hoá lý khi nung clinker trong lò đứng còn diễn ra ngay trong một viên liệu, gió nóng từ phía dƣới lên bao quanh viên liệu và sấy khô bề mặt viên liệu. Oxy khuếch tán vào bề mặt viên liệu làm cho hạt than trên bề mặt viên liệu cháy toả nhiệt thực hiện quá trình sấy, nung nóng, phân huỷ nhiệt Khi bề mặt hạt phối liệu nóng đỏ đạt 1300 C thì lớp bên trong đang ở nhiệt độ dƣới 1000 C, thực hiện quá trình phân huỷ cacbonat còn tâm hạt phối liệu còn đang ở giai đoạn sấy và đốt nóng. Khi nhiên liệu lớp bên trong cháy thì nhiên liệu lớp ngoài cùng đã cháy hết, nhiệt độ do bị đốt nóng toả ra và do các Sinh viên: Hoàng Đức Hoàng – MT1301 20
21. kho¸ luËn tèt nghiÖp Tr•êng ®¹i häc d©n lËp h¶i phßng viên liệu xung quanh toả ra làm cho lớp ngoài kết khối, trong khi đó bên trong còn ở giai đoạn toả nhiệt, tiếp theo là lớp phân huỷ cacbonat và trong cùng là lớp sấy khô. Vì vậy cần khoảng thời gian dài để kết thúc quá trình tạo khoáng clinker trong viên liệu nên năng suất của lò đứng thấp. Sau khi nung, clinker cũng đƣợc nghiền với những phụ gia thích hợp thành XMP. Do chất lƣợng clinker không cao, nghiền clinker lò đứng dễ hơn nghiền clinker lò quay. XMP lò đứng chất lƣợng kém hơn XMP lò quay, không đảm bảo vệ sinh môi trƣờng. Ở những nƣớc công nghiệp phát triển, lò đứng có thể dùng nung những loại xi măng đặc biệt, lò đứng nung clinker nói chung không tồn tại. 1.3.2. Công nghệ sản xuất xi măng lò quay 1.3.2.1. Phương pháp ướt  Giới thiệu chung: Lò quay là ống thép hình trụ, trong lót gạch chịu lửa (samốt hoặc cao nhôm vùng làm nguội, phần nung lót loại gạch chịu lửa kiềm tính magie, magie – crôm). Để tăng tuổi thọ lò, ngƣời ta có thể dùng thêm các loại gạch cách nhiệt. Thông thƣờng, với phƣơng pháp ƣớt, lò có chiều dài L = 80 120m, đƣờng kính D = 3 6m. Tỷ lệ L/D = 30 40, hình dạng lò cũng không đơn điệu. Nhiều loại lò quay có kích thƣớc đốt nóng phình to. Lò đặt với tang góc nghiêng 2 – 6% so với mặt đất trên bệ đỡ con lăn và quay với tốc độ 0.5 – 0.75 vòng/phút. Chuyển vận của nguyên liệu và khí nóng trong lò quay theo nguyên tắc ngƣợc chiều. Nguyên liệu ƣớt vào lò từ đầu cao, theo độ nghiêng và lực quay của lò, chuyển động dần tới phần thấp cuối lò với vận tốc 35 – 45cm/phút. Trong quá trình chuyển vận, phối liệu luôn thay đổi bề mặt nhận nhiệt đốt nóng khí cháy, biến đổi hoá lý thành cục clinker. Nhiên liệu đƣợc phun từ đầu thấp, cháy và truyền nhiệt cho phối liệu, hạ nhiệt độ rồi đi ra ngoài ở phía cao của lò. Nhiệt độ khí thải khoảng 200 - 300 C Sinh viên: Hoàng Đức Hoàng – MT1301 21
22. kho¸ luËn tèt nghiÖp Tr•êng ®¹i häc d©n lËp h¶i phßng Hình 1.3 : Lò quay nung clinker theo phương pháp ướt  Các quá trình hoá lý xảy ra: Vùng sấy: Phối liệu vào dạng bùn sệt, nhận nhiệt khí thải, đạt nhiệt độ khoảng 120 - 200 C, xảy ra quá trình mất nƣớc lý học. Để tăng hiệu quả truyền nhiệt, ở vùng này ngƣời ta thƣờng mắc thêm các mắt xích kim loại. Vì vậy còn gọi là vùng xích. Ngoài ra các xích sắt còn có tác dụng ngăn bụi thoát khỏi lò. Chiều dài vùng sấy khoảng 35% chiều dài lò. Vùng đốt nóng : Trong vùng này, nhiệt độ phối liệu tăng từ 120 - 650 C. Quá trình chủ yếu là cháy tạp chất hữu cơ và mất nƣớc hoá học của các khoáng sét. Đất sét bị phân huỷ tạo mêta caolinit hoặc các dạng oxit tự do hoạt tính rất cao. Bắt đầu phân huỷ một phần cacbonat. Vùng đốt nóng chiếm khoảng 14% chiều dài lò Al2O3.2SiO2.2H2O → 3Al2O3.2SiO2 + H2O Vùng phân huỷ cacbonat: Nhiệt độ lên tới 1000 C. Đây là giai đoạn cuối cùng của các phản ứng pha rắn . CaCO3 → CaO + CO2 Sinh viên: Hoàng Đức Hoàng – MT1301 22
23. kho¸ luËn tèt nghiÖp Tr•êng ®¹i häc d©n lËp h¶i phßng Vùng kết khối Nhiệt độ phối liệu từ 1000 C tới 1450 C. Đây là vùng có nhiệt độ cao nhất trong lò, pha lỏng hình thành nhiều 15 – 25%. Các phản ứng tạo khoáng, kết tinh các khoáng xảy ra nhanh hơn nhờ pha lỏng. Với sự có mặt pha lỏng có độ nhớt rất cao, cùng tác dụng chuyển động quay theo lò rồi trƣợt xuống do trọng lƣợng, các viên clinker dạng sỏi đƣợc hình thành. Tạo pha lỏng và kết tinh. 12CaO + 2 SiO2 + 2 Al2O3 + Fe2O3 → 5CaO.SiO2 + 3CaO.Al2O3 + 4CaO. Al2O3.Fe2O3 Vùng kết khối chiếm khoảng 20% chiều dài lò Vùng làm nguội Sau vùng kết khối, phối liệu đã kết khối tạo thành clinker với thành phần khoáng cần thiết. Không khí lạnh lấy nhiệt từ khối clinker nóng làm nhiệt độ clinker giảm dần. Vùng làm nguội chiếm 8% chiều dài của lò. Ở đây chƣa kể tới thiết bị làm nguội clinker với tốc độ nhanh để ổn định thành phần pha có trong clinker XMP. Các thiết bị này làm nguội clinker với tốc độ rất nhanh từ 1300 C xuống còn 100 C - 150 C và thƣờng đặt riêng. Phổ biến nhất là thiết bị làm nguội kiểu ghi và kiểu hành tinh. Clinker ra khỏi thiết bị làm nguội nhiệt độ còn khoảng 100 - 150 C và đƣợc chứa trong các xilo đặc biệt làm nguội tiếp trƣớc khi đem nghiền với phụ gia. - 1450 – 1300 C clinker nguội tới nhiệt độ để nghiền. - 1300 - 100 C tạo pha thuỷ tinh, các tinh thể nhỏ mịn. Ngăn cản biến đổi thù hình : Sinh viên: Hoàng Đức Hoàng – MT1301 23
24. kho¸ luËn tèt nghiÖp Tr•êng ®¹i häc d©n lËp h¶i phßng III – 2 – SÔ ÑOÀ COÂNG NGHEÄ SAÛN XUAÁT XMP PHÖÔNG PHAÙP ÖÔÙT ÑAÙ VOÂI ÑAÁT SEÙT QUAËNG SAÉT (Noå mìn) (muùc, xuùc) (FeS2) oâtoâ Baêng taûi, bôm H2O Ñaäp nghieàn Beå böøa buøn Silo chöùa Caân Kho chöùa Beå chöùa Caân, bôm Caân Caùt MAÙY NGHIEÀN BI ÖÔÙT Beå chöùa -ñieàu chænh -toàn tröõ Nhieân lieäu -Than mòn, -Daàu Saáy Bôm LOØ QUAY Clinker (1450 0C) 12500C Xuaát clinker Laøm nguoäi nhanh -Thieát bò haønh tinh Clinker, 1000C -Thieát bò kieåu ghi Nghieàn sô boä Silo Phuï gia (uûû) -Thaïch cao -Ñaát, ñaù nuùi löûa Ñoùng bao MAÙY NGHIEÀN MÒN Ximaêng Silo (nghieàn bi, nghieàn ñöùng) chöùa Tieâu thuï Hình 1.4 : Sơ đồ công nghệ sản xuất XMP phương pháp ướt 1.3.2.2. Phương pháp khô Phƣơng pháp khô nhằm tăng hiệu quả trao đổi nhiệt ở mức cao nhất trong lò quay nung clinker. Các quá trình hoá lý của phối liệu khô xảy ra chủ yếu ở Sinh viên: Hoàng Đức Hoàng – MT1301 24
25. kho¸ luËn tèt nghiÖp Tr•êng ®¹i häc d©n lËp h¶i phßng pha rắn (sấy, đốt nóng, phân huỷ cacbonat canxi) đƣợc thực hiện trong thiết bị đặc biệt gọi là hệ thống trao đổi nhiệt kiểu treo. Phần phản ứng pha lỏng (tạo pha lỏng, kết khối tạo clinker, làm nguội) thực hiện trong phần lò quay. Nhờ vậy lò quay giảm bớt chiều dài, năng lƣợng tiết kiệm hơn nhiều so với nung clinker bằng phƣơng pháp ƣớt. Vấn đề môi trƣờng cũng đƣợc coi là dễ giải quyết hơn. Một thời chất lƣợng clinker sản xuất bằng phƣơng pháp ƣớt đƣợc coi là tốt hơn clinker phƣơng pháp khô, chủ yếu do khi nghiền ƣớt, phối liệu đƣợc trộn đều, phản ứng tốt hơn. Hiện nay, kỹ thuật đồng nhất hoá bằng khí nén trong sản xuất clinker hoàn thiện hơn rất nhiều. Sản xuất XMP phƣơng pháp khô là phƣơng pháp chủ yếu hiện nay trên thế giới cũng nhƣ ở Việt Nam. Phƣơng pháp ƣớt chỉ tồn tại ở các nhà máy cũ, hoặc trong những điều kiện đặc biệt thuận lợi về khai thác nguyên liệu. Sự khác biệt nung clinker theo phƣơng pháp khô ở trong thiết bị lò quay là không có vùng bay hơi ẩm phối liệu, bởi vì phối liệu đƣa vào lò ở dạng bột khô hoặc có độ ẩm rất thấp. Vì vậy mà chi phí nhiệt cho khâu nung clinker giảm tới 40%. Lò quay theo phƣơng pháp khô khác nhau về kích thƣớc, dạng hệ thống trao đổi nhiệt ngoài lò, vật liệu đƣợc đƣa vào hệ thống dạng bột khô. Hệ thống trao đổi nhiệt kiểu treo đóng vai trò quyết định trong việc tiết kiệm năng lƣợng nhiệt của lò nung clinker XMP phƣơng pháp khô.  Hệ thống trao đổi nhiệt: Hệ thống tháp trao đổi nhiệt kiểu treo gồm hệ thống xyclon nhiều tầng (hoặc bậc) mắc nối tiếp. Mỗi tầng có một hoặc nhiều xyclon (ban đầu chỉ một hoặc hai tầng, nay thƣờng bốn hoặc năm, sáu tầng) phía trong các xyclon thƣờng đƣợc lắp gạch chịu lửa cao nhôm. Bột phối liệu đã nghiền mịn đi vào các xyclon ở trạng thái lơ lửng có khả năng trao đổi nhiệt rất mạnh với khí nóng do hầu nhƣ toàn bộ bề mặt hạt tham gia trao đổi nhiệt. Hạt phối liệu rắn theo dòng khí nóng đi vào xyclon theo hƣớng tiếp tuyến, chuyển động xoáy vòng theo hƣớng từ trên xuống dƣới, đi từ xyclon này vào xyclon khác có nhiệt độ cao hơn. Một phần bụi phối liệu tuần hoàn trở lại xyclon phía trên. Ban đầu bột phối liệu đƣợc đƣa vào xyclon bậc I và di chuyển đến xyclon bậc III, một Sinh viên: Hoàng Đức Hoàng – MT1301 25
26. kho¸ luËn tèt nghiÖp Tr•êng ®¹i häc d©n lËp h¶i phßng phần tuần hoàn trở lại xyclon bậc II. Bột phối liệu từ xyclon bậc II xuống xyclon bậc IV. Một phần tuần hoàn trở lại xyclon bậc III. Bột phối liệu từ xyclon bậc III rơi xuống lò quay, một phần bột từ lò quay tuần hoàn trở lại xyclon bậc IV, sau đó lại xuống lò quay. Khí thải từ lò với nhiệt độ 900 1000 C đƣợc hồi lƣu, dẫn vào các xyclon chuyển động ngƣợc chiều dòng bụi phối liệu, truyền nhiệt cho phối liệu. Khi ra khỏi xyclon, khí thải có nhiệt độ 250 300 C đi qua các thiết bị lọc bụi rồi thải ra ngoài. Trong khí thải của lò quay có rất nhiều bụi. Hệ thống xyclon có tác dụng trao đổi nhiệt tốt và thu hồi lại lƣợng bụi lớn. Ngoài nhiệt do khí thải từ lò quay có thể trộn than nghiền mịn trong phối liệu, nâng cao hiệu suất nhiệt. Qua các xyclon, phối liệu có nhiệt độ 650 800 C. Ở nhiệt độ này kết thúc các quá trình sấy, mất nƣớc hoá học, một phần phân huỷ các muối cacbonat trong phối liệu.  Những biến đổi hoá lý cơ bản Trong hệ thống SP, các biến đổi hoá lý tƣơng ứng với giai đoạn đầu của quá trình nung luyện, tới khoảng 800 C. Những biến đổi trong giai đoạn này chủ yếu ở pha rắn. Xyclon bậc I : Nhiệt độ khí đầu vào khoảng 500 C, sau khi trao đổi nhiệt với bột nguyên liệu, nhiệt độ khí đầu ra khoảng 300 C. Phối liệu vào có nhiệt độ khoảng 50 - 60 C, phối liệu đầu ra có nhiệt độ khoảng 250 C. Quá trình chủ yếu trong xyclon bậc I là sấy. Xyclon bậc I thƣờng gồm hai xyclon có bán kính nhỏ hơn và dài hơn so với các xyclon còn lại để lƣợng bụi theo khí thải ra ngoài là ít nhất. Hình 1.5 : Thiết bị Xyclon Sinh viên: Hoàng Đức Hoàng – MT1301 26
27. kho¸ luËn tèt nghiÖp Tr•êng ®¹i häc d©n lËp h¶i phßng Xyclon bậc II : Nhiệt độ khí đầu vào (từ xyclon bậc III) khoảng 650 C, nhiệt độ khí đầu ra khoảng 500 C. Phối liệu vào có nhiệt độ khoảng 250 C, phối liệu ra có nhiệt độ khoảng 450 C. Quá trình chính là quá trình sấy và bắt đầu mất nƣớc hoá học của đất sét, các tạp chất hữu cơ lẫn trong phối liệu cháy, phân huỷ MgCO3 và bắt đầu phân huỷ CaCO3 Xyclon bậc III : Nhiệt độ khí đầu vào (từ xyclon bậc IV) khoảng 800 C, nhiệt độ khí đầu ra khoảng 650 C. Quá trình chính là quá trình đất sét mất nƣớc hoá học, các hạt cát biến đổi thù hình - SiO2 → α – SiO2 (573 C), bắt đầu phân huỷ cacbonat. Tạp chất hữu cơ lẫn trong nguyên liệu hoặc bột than trộn vào nguyên liệu cũng sẽ cháy hết trong giai đoạn này. Xyclon bậc IV : Nhiệt độ khí đầu vào của xyclon bậc IV khoảng 1100 C (là nhiệt độ khí thải từ lò quay hoặc nhiệt độ khí làm nguội clinker từ thiết bị làm nguội), nhiệt độ khí đầu ra khoảng 800 C đƣợc đƣa vào xyclon bậc III. Phối liệu vào có nhiệt độ khoảng 650 C, phối liệu ra có nhiệt độ khoảng 800 C đi vào lò quay nung clinker. Quá trình chính là tận dụng nhiệt khí thải từ lò nung đốt nóng bột phối liệu. Mặc dù nhiệt khí thải 1000 C - 1100 C, nhƣng quá trình cacbonat hoá CaCO3 → CaO + CO2 rất nhỏ (10 – 15%). Nhƣ vậy để tăng hiệu quả quá trình phân huỷ cacbonat, phải thiết kế thiết bị riêng (calciner). Hình 1.6 : Phân bố nhiệt trong hệ thống xyclon Sinh viên: Hoàng Đức Hoàng – MT1301 27
28. kho¸ luËn tèt nghiÖp Tr•êng ®¹i häc d©n lËp h¶i phßng  Lò quay nung clinker phương pháp khô: Lò quay là ống thép hình trụ, trong lót gạch chịu lửa (samot hoặc cao nhôm vùng làm nguội, phần nung lót các loại gạch chịu lửa kiềm tính manhêzi, manhêzi – crôm). Để tăng tuổi thọ lò, ngƣời ta có thể dùng thêm các loại gạch cách nhiệt. Lò nung là thiết bị thực hiện tốt nhất những quá trình hoá lí nhƣ sau : sấy, đốt nóng, phân huỷ cacbonat, kết khối, làm nguội ở quy mô công nghiệp. Lò nung đƣợc thiết kế sao cho các quá trình truyền nhiệt, truyền khối là tốt nhất, tạo clinker có chất lƣợng đáp ứng năng suất cần thiết. Clinker có thành phần khoáng hoá đạt tiêu chuẩn. Hình 1.7 : Thân lò quay Khi nung clinker theo phƣơng pháp khô, bột phối liệu sau khi đƣợc nghiền thô có độ ẩm khoảng 1% đƣợc đƣa vào thiết bị trao đổi nhiệt kiểu treo. Tại đó bột phối liệu đƣợc sấy, đốt nóng, đất sét mất nƣớc hoá học và phân huỷ cacbonat một phần. Sau đó nguyên liệu tiếp tục qua thiết bị calciner để phân hủy triệt để cacbonat. Còn các phản ứng tạo các khoáng silicat canxi, aluminat canxi, alumoferit, tạo pha lỏng và kết khối clinker đƣợc thực hiện trong lò quay. - Sau đó clinker đƣợc làm nguội nhanh nhằm ổn định những thành phần pha cần thiết và khống chế kích thƣớc các tinh thể nằm trong một giới hạn nhất định. Sinh viên: Hoàng Đức Hoàng – MT1301 28
29. kho¸ luËn tèt nghiÖp Tr•êng ®¹i häc d©n lËp h¶i phßng - Nhờ có thiết bị trao đổi nhiệt kiểu treo làm giảm chiều dài lò quay một cách đáng kể so với lò quay phƣơng pháp ƣớt. Chiều dài lò giảm giúp cho kết cấu, vật liệu, diện tích xây dựng phần lò quay đơn giản hơn. - Phối liệu sau khi phân huỷ cacbonat đi vào lò quay bắt đầu quá trình phản ứng có mặt pha lỏng. Quá trình phản ứng có mặt pha lỏng, kết khối clinker từ pha lỏng đạt hiệu quả cao nhất trong lò quay. Ở nhiệt độ tƣơng đối cao khoảng 1450 - 1500 C quá trình truyền nhiệt chủ yếu nhờ đối lƣu và bức xạ, trong phối liệu xuất hiện lƣợng pha lỏng ngày càng tăng theo nhiệt độ tăng. II – 3 – SÔ ÑOÀ COÂNG NGHEÄ SAÛN XUAÁT XMP PHÖÔNG PHAÙP KHOÂ: ÑAÙ VOÂI ÑAÁT SEÙT PHUÏ GIA FeS2 Noå mìn, Nghieàn truïc Ñaäp nghieàn khoan Kho chöùa Kho chöùa Ñaäp , nghieàn caân caân Kho chöùa caân SAÁY NGHIEÀN caân CAÙT LIEÂN HÔÏP Neáu caàn boå sung SILO CHÖÙA (ñoàng nhaát hoùa phoái lieäu) clinker Nhieân lieäu LOØ NUNG (14500C) MAÙY LAØM NGUOÄI Thaïch cao Ñaäp, nghieàn Nghieàn sô boä Phuï gia Silo uû clinker Xuaát clinker Caân Ñaäp nghieàn NGHIEÀN MÒN Caân Ñoùng bao Tieâu thuï Hình 1.8 : Sơ đồ công nghệ sản xuất XMP phương pháp khô Sinh viên: Hoàng Đức Hoàng – MT1301 29
30. kho¸ luËn tèt nghiÖp Tr•êng ®¹i häc d©n lËp h¶i phßng 1.4 . Nguyên liệu và nhiên liệu trong sản xuất xi măng[10] 1.4.1. Nguyên liệu trong sản xuất xi măng Nguyên liệu chính dùng để sản xuất xi măng là đá vôi và đất sét, ngoài ra ngƣời ta còn dùng quặng sắt, boxit hoặc sét caosilic để làm nguyên liệu điều chỉnh 1.4.1.1. Đá vôi Đá vôi là nguyên liệu cung cấp CaO cho phối liệu sản xuất ximăng. Độ cứng của đá vôi 1,8 - 3 theo thang Mohs, khối lƣợng thể tích 2,6 - 2,8 tấn/m3. Dạng nguyên chất có màu trắng khi lẫn tạp chất có màu, tạp chất gây màu chủ yếu là ôxit sắt làm đá có màu xám. Đá vôi thƣờng khai thác tại các mỏ lộ thiên, rất hiếm khi khai thác ở mỏ ngầm. Đá thƣờng đƣợc đập sơ bộ tại mỏ bằng các máy đập búa hoặc máy đập hàm cỡ lớn, đá cục đƣợc vận chuyển về nhà máy bằng xe goòng CaCO3 trong đá vôi tồn tại dƣới dạng khoáng canxit, còn một dạng thù hình khác của CaCO3 là aragonit nhƣng nó chủ yếu có trong thành phần của đá san hô và một số loại thạch nhũ trong các hang động. Đối với chất lƣợng đá vôi để sản xuất xi măng chúng ta quan tâm chủ yếu đến độ cứng, độ tinh khiết và đặc biệt là hàm lƣợng MgO. Nhiều mỏ đá vôi có lẫn các tạp chất Dolonit, đây là nguồn chủ yếu đƣa ôxit Mg vào clinker. Với hàm lƣợng MgO trong clinker thấp khi đƣợc làm nguội nhanh MgO đi vào dung dịch rắn với C2S và pha thủy tinh nên không ảnh hƣởng đến độ ổn định của ximăng nhƣng khi vƣợt quá giới hạn 5%, MgO dƣ đƣợc thiêu kết và tồn tại dƣới dạng MgO tự do – khoáng periclaz. Sau khi bêtông đóng rắn thì MgO mới phản ứng với nƣớc tạo Mg(OH)2 làm trƣơng nở thể tích gây nứt bêtông. Nên trong các tiêu chuẩn đều quy định hàm lƣợng MgO trong clinker không lớn hơn 5%, ngoại trừ một số nơi để tận dụng nguyên liệu ngƣời ta có thể sản xuất ximăng với hàm lƣợng MgO lên tới 10% nhƣng trong trƣờng hợp này phải đƣa thêm vào các loại phụ gia ổn định. Về độ cứng và tạp chất sét trong đá vôi có thể giải quyết dễ dàng hơn bằng cách lựa chọn thiết bị đập phù hợp. Tuy nhiên trữ lƣợng đá vôi cho việc sản xuất ximăng ở Việt Nam không phải là vô tận nên vấn đề đặt ra trong việc khai thác là cần phải tiết kiệm sử Sinh viên: Hoàng Đức Hoàng – MT1301 30
31. kho¸ luËn tèt nghiÖp Tr•êng ®¹i häc d©n lËp h¶i phßng dụng hợp lý không lãng phí, tận dụng tối đa khối lƣợng đá sau khi nổ mìn để nâng cao hiệu quả khai thác. Trong quá trình phản ứng tạo khoáng ở nhiệt độ 800 – 900 C CaCO3 trong đá vôi phân hủy thành CaO và CO2, sau đó cùng với nhiệt độ tăng lên CaO tiếp tục phản ứng với Al2O3 , Fe2O3 và SiO2 để tạo thành C3A, C4AF, C2S, C3S. 1.4.1.2. Đá lẫn đất sét Đá vôi lẫn đất sét và ôxit silic gọi là đá lẫn đất ngoài ra lẫn nhiều ôxit sắt. Loại đá lẫn đất này có thành phần trung gian giữa đá vôi và đất sét, dễ nghiền hơn đá vôi. Có màu vàng tới xám đen. Đá lẫn đất đƣợc xem là nguyên liệu tốt nhất để sản xuất XMP bởi trong đá tự nhiên đã có sự trộn lẫn đá và đất sét có tác dụng phản ứng xảy ra nhanh chóng sau này. Tùy thuộc vào tỷ lệ đá vôi - đất sét trong đá có thể có những tên gọi trung gian khác nhau. Chẳng hạn nhƣ: - Đá vôi có hàm lƣợng CaCO3 96-100 % - Đá vôi lẫn đất CaCO3 90-96 % - Đá vôi lẫn nhiều đất CaCO3 75-90% - Đá lẫn đất CaCO3 40-75 % - Đất sét lẫn đá CaCO3 10-40 % - Đất sét CaCO3 0-4% 1.4.1.3. Phụ gia điều chỉnh và phụ gia khoáng hoá  Phụ gia cao silic Đƣợc dùng trong trƣờng hợp nguồn sét của nhà máy có hàm lƣợng SiO2 thấp. Các phụ gia thƣờng sử dụng là các loại đất hoặc đá cao silic có hàm lƣợng SiO2 > 80%. Ngoài ra, ở những nơi không có nguồn cao silic có thể sử dụng cát mịn nhƣng khả năng nghiền mịn sẽ khó hơn và SiO2 trong cát nằm ở dạng quăczit khó phản ứng hơn nên cần phải sử dụng phụ gia khoáng hoá để giảm nhiệt độ nung.  Phụ gia cao sắt Đƣợc dùng để điều chỉnh bổ sung hàm lƣợng Fe2O3 cho phối liệu vì hầu hết các loại sét không có đủ hàm lƣợng Fe2O3 theo yêu cầu. Các loại phụ gia cao sắt thƣờng đƣợc sử dụng ở nƣớc ta là: xỉ pirit Lâm Thao chứa Fe2O3: 55 68% , Sinh viên: Hoàng Đức Hoàng – MT1301 31
32. kho¸ luËn tèt nghiÖp Tr•êng ®¹i häc d©n lËp h¶i phßng quặng sắt (ở Thái Nguyên, Thanh Hoá, Quảng Ninh, Lạng Sơn ) Fe2O3 : 65 85% hoặc quặng laterit ở các tỉnh miền Trung, miền Nam chứa Fe2O3: 35 50%. Đối với công nghệ sản xuất xi măng bằng lò quay phƣơng pháp khô, phụ gia cao sắt thƣờng dùng là quặng sắt hoặc quặng laterit. Xỉ pirit ít đƣợc dùng hơn vì thƣờng có lẫn tạp chất lƣu huỳnh, đây là chất có hại cho chất lƣợng xi măng và ảnh hƣởng xấu đến quá trình vận hành lò nung.  Phụ gia cao nhôm Cũng đƣợc dùng nhằm bổ sung hàm lƣợng Al2O3 cho phối liệu trong trƣờng hợp nguồn sét của nhà máy quá ít nhôm. Nguồn phụ gia cao nhôm thƣờng là quặng boxit có chứa Al2O3 : 44 58%. Cũng có thể dùng phụ gia cao lanh hoặc tro xỉ nhiệt điện làm phụ gia bổ sung nhôm, nhƣng tỷ lệ dùng khá cao và hiệu quả kinh tế thấp do phải vận chuyển một lƣợng lớn đi xa  Phụ gia khoáng hoá Để giảm nhiệt độ nung clinker nhằm tiết kiệm nhiên liệu và tăng khả năng tạo khoáng, tăng độ hoạt tính của các khoáng clinker, có thể sử dụng thêm một số loại phụ gia khoáng hoá nhƣ quặng fluorit, còn gọi là huỳnh thạch (chứa CaF2), quặng photphorit (chứa P2O5), quặng barit (chứa BaSO4), thạch cao (chứa CaSO4). Các loại phụ gia này có thể dùng riêng một loại hoặc dùng phối hợp với nhau ở dạng phụ gia hỗn hợp, khi đó tác dụng khoáng hoá sẽ tốt hơn, tỷ lệ mỗi loại phụ gia sẽ ít hơn. Tuy vậy, trong sản xuất nếu càng sử dụng nhiều loại nguyên liệu và phụ gia thì công nghệ pha trộn phối liệu càng phức tạp, tốn nhiều thiết bị cân trộn hơn và khả năng đồng nhất kém hơn, việc khống chế phối liệu cho chính xác cũng khó hơn. Mặt khác khi sử dụng phụ gia khoáng hoá cần lƣu ý đến điều kiện kỹ thuật, môi trƣờng và đặc biệt là hiệu quả kinh tế so với giải pháp chỉ sử dụng than có chất lƣợng tốt. 1.4.2. Nhiên liệu dùng cho sản xuất clinker xi măng Để cung cấp nhiệt cho quá trình phân huỷ đá vôi, sét, phụ gia thành các ôxit và tạo nhiệt độ cao để xảy ra phản ứng giữa các ôxit với nhau tạo thành khoáng clinker xi măng, cần phải đốt nhiên liệu để nung nóng phối liệu đến nhiệt độ khoảng 1450 C. Tính chất của nhiên liệu ảnh hƣởng đến quá trình Sinh viên: Hoàng Đức Hoàng – MT1301 32
33. kho¸ luËn tèt nghiÖp Tr•êng ®¹i häc d©n lËp h¶i phßng nung, tính toán phối liệu. Tuy nhiên việc lựa chọn loại nhiên liệu nào phụ thuộc vào điều kiện thiết bị, công nghệ của từng nhà máy cụ thể, giá thành sản phẩm và nguồn nguyên liệu có thể cung cấp đƣợc cho nhà máy. Thông thƣờng, các nhiên liệu dùng cho công nghiệp sản xuất xi măng gồm 3 loại : nhiên liệu khí, nhiên liệu lỏng, nhiên liệu rắn. 1.4.2.1. Nhiên liệu khí Đây là loại nhiên liệu tốt nhất vì dễ cháy, thiết bị đơn giản, nhiệt trị cao và không có tro. Tuy nhiên, nhiên liệu khí ít đƣợc dùng trong công nghệ sản xuất xi măng và thƣờng chỉ đƣợc sử dụng khi các nhà máy đƣợc xây dựng gần mỏ khí. Ở Việt Nam, chỉ có nhà máy xi măng trắng Thái Bình sử dụng khí tự nhiên ở mỏ khí Tiền Hải để nung clinker, nhƣng hiện nay nhà máy này cũng đã chuyển sang nhiên liệu rắn. 1.4.2.2. Nhiên liệu lỏng Nhiên liệu lỏng thƣờng là dầu FO, có nhiệt lƣợng cao (hơn 9000 kcal/kg) và không có tro, dễ cháy. Tuy nhiên sử dụng nhiên liệu lỏng yêu cầu thiết bị đốt phức tạp hơn nhiên liệu khí. Đặc trƣng nhiên liệu lỏng là cháy ở trạng thái lỏng nhỏ giọt, do đó cần tạo đƣợc các hạt dầu có kích thƣớc vài micromet. Để đốt đƣợc dầu trong lò nung xi măng, ngƣời ta phải sấy dầu trƣớc bằng thiết bị trao đổi nhiệt, tạo cho dầu có nhiệt độ 100 – 110 C sau đó phun vào lò. Trong thực tế sản xuất tại Việt Nam, sử dụng dầu để nung clinker làm tăng chi phí, do đó dầu hiện nay ít đƣợc sử dụng. Chủ yếu nhiên liệu khí đƣợc dùng trong giai đoạn nhóm lò hoặc đốt kết hợp với than khi cần thiết 1.4.2.3. Nhiên liệu rắn Nhiên liệu rắn thƣờng đƣợc sử dụng là than đá (than antraxit), tuy không có các ƣu điểm nhƣ hai loại trên nhƣng lại đƣợc dùng phổ biến nhất hiện nay. - Yêu cầu chất lƣợng than: - Nhiệt năng 5500 kcal/kg - Hàm lƣợng tro 15 – 25% Sinh viên: Hoàng Đức Hoàng – MT1301 33
34. kho¸ luËn tèt nghiÖp Tr•êng ®¹i häc d©n lËp h¶i phßng - Đối với lò quay phƣơng pháp khô, hàm lƣợng lƣu huỳnh trong than thấp. Nếu than không đạt đƣợc một trong các tính năng kỹ thuật trên, phải phối hợp hai hay nhiều loại than. Than dùng cho lò quay phải đƣợc sấy khô và nghiền mịn, yêu cầu độ mịn < 5% còn lại trên sàng 0,08mm, và độ ẩm W 1%. Ngày nay, với tình hình nhiên liệu tự nhiên ngày một khan hiếm, và để giải quyết vấn đề môi trƣờng ngƣời ta đã nghiên cứu và thử nghiệm thành công một số phế thải công nghiệp, nông nghiệp làm nhiên liệu đốt cho lò quay xi măng. Một số phế thải nông nghiệp đƣợc sử dụng nhƣ: trấu, xơ dừa Một số phế thải công nghiệp nhƣ săm, lốp ô tô, cặn dầu của quá trình lọc dầu, phế thải của công nghiệp giày da, may mặc Việc tái sử dụng các loại nhiên liệu mang ý nghĩa về môi trƣờng nhiều hơn ý nghĩa về kinh tế, đồng thời yêu cầu phải có những thay đổi nhất định trong hệ thống lò nung, nhất là hệ thống đốt. 1.5. Tác động của ngành sản xuất xi măng đến môi trƣờng[11] 1.5.1. Tác động đến môi trường đất: - Khai thác nguyên liệu (đá vôi, đất sét) gây biến đổi địa hình cảnh quan những khu vực đồi núi đá vôi đẹp, thơ mộng bị nổ mìn, máy móc đào xúc, những khu bãi phẳng bị đào khoét khai thác đất sét tạo ra những vùng trũng nghiêm trọng mà hiện nay khi khai thác xong gần nhƣ các đơn vị khai thác không hoàn thổ trả lại môi trƣờng ban đầu. - Bụi tạo ra từ nhà máy SXXM làm cho đất đai cứng, thiếu dinh dƣỡng, ảnh hƣởng đến sinh trƣởng và phát triển của cây trồng. - Chất thải rắn có thể phát sinh từ công nghệ khai thác đất sét là cặn bùn đất (giữ lại trƣớc lƣới lọc 10mm) trong dây chuyền khai thác theo phƣơng pháp ƣớt. Chất thải từ quá trình sản xuất clinker. Chất thải rắn từ quá trình sản xuất clinker bao gồm: Nguyên vật liệu không đạt chất lƣợng (đá vôi, đất sét), và nguyên vật liệu vƣơng vãi từ các băng tải trong dây chuyền sản xuất Bụi clinker sa lắng và lƣợng clinker ra khỏi lò không đạt chất lƣợng Sinh viên: Hoàng Đức Hoàng – MT1301 34
35. kho¸ luËn tèt nghiÖp Tr•êng ®¹i häc d©n lËp h¶i phßng Gạch chịu lửa loại bỏ khi tiến hành thay gạch định kỳ (mỗi năm hai lần) Bụi từ các hệ thống xử lý Cặn dầu từ hệ thống bồn chứa nhiên liệu (nguồn không thƣờng xuyên, 20 - 30 năm mới súc rửa1 lần). Các nguồn chất thải này có đặc tính là khối lƣợng rất lớn, tuy nhiên tính độc hại thấp. Ảnh hƣởng môi trƣờng lớn nhất của chúng làm mất cảnh quan nếu việc san ủi, chứa không hợp lý và có thể làm tăng độ đục của nguồn nƣớc do hiện tƣợng rửa trôi vào mùa mƣa. Chất thải đáng quan tâm nhất tại nhà máy là cặn từ các bồn chứa dầu. Hiện nay lƣợng dầu cặn tồn lƣu tại nhà máy rất lớn. Do chất lƣợng cặn dầu kém (hàm lƣợng nƣớc và các cặn bẩn khác khá cao) nên việc tận dụng chúng trực tiếp cho dây chuyền sản xuất clinker không đảm bảo chất lƣợng sản phẩm - Chất thải rắn từ dây chuyền sản xuất xi măng bao gồm: Bụi xi măng sa lắng xung quanh khu vực sản xuất. Cặn xi măng trong quá trình vệ sinh các silo chứa. Vỏ bao bị hƣ hỏng. Bụi xi măng sa lắng đƣợc nhà máy gom vét và tái sinh. Lƣợng bụi này khá lớn do hệ thống khống chế bụi của hệ thống vỏ bao và tại các băng tải chuyển xi măng lên ô tô chƣa tốt (nồng độ bụi tại khu vực này là ). Các bụi sa lắng này nếu không đƣợc gom vét thƣờng xuyên có thể bị rửa trôi theo nƣớc mƣa làm tăng độ đục của nguồn nƣớc. Số xi măng cặn từ các xi lô do đƣợc đóng bao thủ công (để dùng nội bộ hoặc tái sinh), tuy số lƣợng không nhiều nhƣng sẽ ảnh hƣởng trực tiếp đến sức khỏe của công nhân vỏ bao. 1.5.2. Tác động đến môi trường nước Nguồn gốc gây ra ô nhiễm môi trƣờng nƣớc chủ yếu là do nƣớc thải sản xuất, nƣớc thải sinh hoạt và nƣớc mƣa. - Nƣớc thải sản xuất từ quá trình nghiền nguyên liệu chứa nhiều tạp chất rắn trong đó có các kim loại nhƣ sắt, nhôm, silic. - Nƣớc thải từ quá trình nghiền than có hàm lƣợng cặn lƣ lửng cao, nhiều tạp quặng nhƣ pirit. - Nƣớc thải rửa sân, tƣới sân, khử bụi chứa nhiều tạp chất rắn và các loại chất bẩn khác. Đặc trƣng của nƣớc thải trong quá trình này là hàm Sinh viên: Hoàng Đức Hoàng – MT1301 35
36. kho¸ luËn tèt nghiÖp Tr•êng ®¹i häc d©n lËp h¶i phßng lƣợng cặn lơ lửng lớn (500 – 1500mg/l), độ kiềm cao (thƣờng có pH > 8,0), tổng độ khoáng hoá lớn (500 -1000mg/l). - Nƣớc thải từ quá trình làm nguội clinker, làm nguội thiết bị nghiền nguyên nhiên liệu và nghiền ximăng, nƣớc lò hơi có nhiệt độ cao, chứa váng dầu và 1 lƣợng nhất định cặn lơ lửng. - Nƣớc thải rửa thiết bị, vệ sinh bể chứa dầu MFO có hàm lƣợng dầu, cặn lơ lửng, COD lớn. Lƣợng nƣớc thải này nhỏ song các chất độc hại có thể gây ảnh hƣởng đáng kể đến hệ sinh thái các vực nƣớc nhỏ. 1.5.3. Tác động đến môi trường không khí Toàn bộ các hoạt động của nhà máy từ khâu khai thác, vận chuyển nguyên, nhiên liệu đến khâu xuất sản phẩm thì bụi và khí thải sinh ra ở nhiều công đoạn khác nhau. Tuy nhiên khí thải độc hại chỉ chiếm một phần rất nhỏ còn nguồn ô nhiễm không khí chủ yếu là bụi. Tuỳ thuộc vào nguồn phát sinh mà bụi ở các công đoạn có thành phần, nồng độ và kích thƣớc khác nhau, chúng mang những đặc trƣng khác nhau. Tất cả các lò xi măng khi hoạt động đã thải ra khoảng 5% khí thải cacbonic trên toàn thế giới. Lƣợng khí thải này gấp đôi lƣợng thải ra từ các động cơ phản lực của toàn bộ ngành hàng không dân dụng. Vì lẽ đó, sản xuất xi măng trở thành thủ phạm lớn nhất gây ra hiện tƣợng hiệu ứng nhà kính trên trái đất. Để sản xuất ra 1 tấn xi măng sẽ có 770kg CO2 bị đổ vào không khí sau những công đoạn nung nguyên liệu. Tiếng ồn Tiếng ồn và rung phát ra chủ yếu từ các thiết bị nhƣ động cơ, máy bơm, máy quạt hoặc từ các phƣơng tiện vận chuyển nguyên, nhiên liệu và sản phẩm khi hoạt động. Ví dụ: Khi đo ở khoảng cách 15m, máy trộn bê tông gây ồn ở mức 75 dBA, máy ủi gây ồn ở mức 93 dBA, máy nghiền xi măng gây ồn tới 100 dBA. Do trong nhà máy có nhiều máy móc, thiết bị hoạt động nên tiếng ồn và rung sẽ ảnh hƣởng đối với công nhân sản xuất nhƣng không ảnh hƣởng đối với khu dân cƣ xung quanh.Tiếng ồn trƣớc hết có ảnh hƣởng tới thính giác của công Sinh viên: Hoàng Đức Hoàng – MT1301 36
37. kho¸ luËn tèt nghiÖp Tr•êng ®¹i häc d©n lËp h¶i phßng nhân. Khi ngƣời công nhân trực tiếp tham gia sản xuất tiếp xúc với tiếng ồn có cƣờng độ cao trong thời gian dài sẽ làm thính lực giảm sút, dẫn tới bệnh điếc nghề nghiệp. Ngoài ra tiếng ồn còn ảnh hƣởng tới các cơ quan khác trong cơ thể nhƣ làm rối loạn chức năng thần kinh, gây bệnh đau đầu, chóng mặt. Tiếng ồn cũng gây lên các thƣơng tổn cho hệ tim mạch và tăng các bệnh về đƣờng tiêu hoá. Ô nhiễm nhiệt Quá trình công nghệ sản xuất ximăng có sử dụng nhiệt cho các công đoạn nghiền nguyên liệu, nghiền than, nghiền xi măng (t = 90 – 98oC), nồi hơi, các hệ thống vận chuyển bột liệu và lò nung clinker. Tổng các nhiệt lƣợng này toả vào không gian nhà xƣởng rất lớn làm nhiệt độ bên trong nhà xƣởng tăng cao (chƣa kể đến điều kiện khí hậu trong khu vực) ảnh hƣởng tới quá trình hô hấp của cơ thể con ngƣời gây ảnh hƣởng đến sức khỏe và năng suất lao động. Để giảm nhẹ ô nhiễm nhiệt, các giải pháp thông gió tự nhiên hoặc kết hợp với thông gió cơ khí để tạo môi trƣờng làm việc tốt cho công nhân. Ô nhiễm nhiệt chủ yếu tác động đến sức khoẻ của công nhân làm việc trong các phân xƣởng có nhiệt độ cao nhƣ nghiền liệu và lò nung, cấp liệu lò, vận chuyển clinker, nghiền than, nghiền ximăng (nhiệt độ khí thải 90oC), làm nguội clinker (nhiệt độ khí thải lớn nhất 330oC). Nhiệt độ cao sẽ gây lên những biến đổi về sinh lý cơ thể con ngƣời nhƣ mất nhiều mồ hôi kèm theo đó là mất đi một lƣợng muối khoáng của cơ thể. Nhiệt độ cao cũng làm cho cơ tim phải hoạt động nhiều hơn, gây ảnh hƣởng tới chức năng của thận và hệ thần kinh trung ƣơng. Ngoài ra khi làm việc trong môi trƣờng nóng tỷ lệ mắc các bệnh cao hơn so với làm việc trong các môi trƣờng bình thƣờng. Rối loạn bệnh lý thƣờng gặp ở công nhân trong các môi trƣờng nhiệt độ cao là say nóng và choáng. Sinh viên: Hoàng Đức Hoàng – MT1301 37
38. kho¸ luËn tèt nghiÖp Tr•êng ®¹i häc d©n lËp h¶i phßng CHƢƠNG II HIỆN TRẠNG MÔI TRƢỜNG TẠI CÔNG TY XI MĂNG PHÚC SƠN HẢI DƢƠNG KHU VỰC THUỶ NGUYÊN 2.1. Giới thiệu chung về công ty xi măng Phúc Sơn[12] Công ty Xi măng Phúc Sơn tại Hải Dƣơng đƣợc thành lập vào năm 1996 tại thị trấn Phú Thứ_Kinh Môn_Hải Dƣơng và khu khai thác đá núi Trại Sơn là liên doanh với nƣớc ngoài tổng vốn đầu tƣ 265 triệu USD. Mặc dù là một doanh nghiệp non trẻ trong ngành công nghiệp sản xuất xi măng Việt Nam, nhƣng ngay từ khi đi vào hoạt động, sản phẩm của Công ty đã tạo đƣợc uy tín trên thị trƣờng và đƣợc ngƣời tiêu dùng chấp nhận. Sản phẩm của Công ty đã giành nhiều giải thƣởng lớn nhƣ Cúp Vàng thƣơng hiệu và nhãn hiệu vàng năm 2006, Giải thƣởng Rồng Vàng năm 2007, danh hiệu “Doanh nhân Tâm và Tài lần thứ nhất”. Xi măng Phúc Sơn đang sử dụng dây chuyền công nghệ sản xuất đồng bộ hiện đại đƣợc nhập từ Châu Âu. Các khâu sản xuất đều tuân theo một quy trình quản lý nghiêm ngặt theo tiêu chuẩn ISO 9001:2000 và hệ thống kiểm định sản phẩm theo tiêu chuẩn chất lƣợng Việt Nam (TCVN 6260: 1997). Các bộ phận quản lý, nhân sự, tài chính, xuất nhập kho, bán hàng và marketing đƣợc thống nhất trong một hệ thống quản lý thông tin toàn diện, đƣợc thiết lập để tăng tính hiệu quả, nâng cao chất lƣợng và tiết kiệm chi phí. Hiện nay, Công ty đã sản xuất hai loại xi măng chính là poóc lăng hỗn hợp PCB30, PCB40 dƣới hình thức đóng bao 50 kg và xi măng rời. 2.2. Quy trình khai thác đá vôi tại núi Trại Sơn Khoan núi đá Nổ mìn Thu gom đá Chế biến đá Khu sản xuất Để tránh việc sập hầm khai thác đá gây ảnh hƣởng đến tính mạng của công nhân nên công ty tiến hành khai thác lần lƣợt từ trên đỉnh núi xuống theo đúng quy trình và quy hoạch khai thác. Công ty tiến hành khoan núi đá để tạo điểm đặt Sinh viên: Hoàng Đức Hoàng – MT1301 38
39. kho¸ luËn tèt nghiÖp Tr•êng ®¹i häc d©n lËp h¶i phßng mìn, sau đó công ty tiến hành đặt mìn vào điểm đã tạo và nổ mìn tạo ra các “hàm ếch” rồi cho công nhân vào thu gom đá chuyển lên xe để chuyển đá đến khu vực chế biến. Tại khu vực chế biến đá, lƣợng đá khai thác sẽ đƣợc phun nƣớc rửa để làm sạch đá, sau đó đƣợc chuyển tới máy đập búa, tại đây đá đƣợc đập nhỏ thành đá dăm cỡ 25 x 25 rồi đƣợc chuyển lên xe để chuyển về khu vực sản xuất. 2.3. Hiện trạng môi trƣờng không khí + Nguồn phát sinh: Tác nhân gây ô nhiễm không khí gồm bụi, các khí CO, SO2, NOx có nguồn gốc từ các hoạt động thu gom đá, chế biến đá, vận chuyển nguyên liệu, các phƣơng tiện giao thông vận tải, nổ mìn phá đá. + Các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm: Khu vực khai thác đá: Công ty thƣờng xuyên cho tu sửa đƣờng giao thông trong mỏ để giảm lƣợng bụi, đất đá bị xe cuốn lên kết hợp với việc sử dụng biện pháp phun nƣớc bằng xe phun nƣớc nhằm ngăn ngừa bụi. Ngoài ra, công ty trồng vành đai cây xanh xung quanh mỏ để giảm lƣợng ô nhiễm bụi và lan truyền tiếng ồn. Khu vực chế biến đá: Trƣớc khi đá đƣợc đƣa vào chế biến thì lƣợng đá khai thác sẽ đƣợc phun nƣớc làm ƣớt để tránh lƣợng bụi toả ra khi chế biến. Công ty sắp xếp mặt bằng đập đá ở khu vực khuất gió, xa dân cƣ để bụi không ảnh hƣởng tới. Giảm thiểu ô nhiễm do vận chuyển nguyên liệu Toàn bộ xe chở đá đều là xe thùng ben kín và có bạt phủ. Công ty lập đội vệ sinh để thu dọn đất đá rơi trên đƣờng và kết hợp phun nƣớc trên mặt đƣờng nhằm giảm thiểu lƣợng bụi bị xe cuốn lên. Giảm thiểu sự cố và ồn rung do nổ mìn phá đá: - Công ty sử dụng thuốc nổ an toàn là: Anfo, nhũ tƣơng và thuốc nổ AD1 theo đúng quyết định số 1533/QĐ-KTAT ngày 28/4/2005 của Bộ trƣởng Bộ công nghiệp về việc cho phép Công ty Xi Măng Phúc Sơn sử dụng vật liệu nổ công nghiệp. Sinh viên: Hoàng Đức Hoàng – MT1301 39
40. kho¸ luËn tèt nghiÖp Tr•êng ®¹i häc d©n lËp h¶i phßng - Thời gian nổ mìn đƣợc quy định phù hợp với tập quán sinh hoạt của nhân dân sau khi đã thỏa thuận và thống nhất với chính quyền địa phƣơng. Cụ thể là từ 11h30 đến 13h30 với tần suất nổ 2 lần/tuần. - Về khoảng cách an toàn: + Đối với ngƣời theo hƣớng nổ ≥300m. + Đối với ngƣời trong điều kiện bình thƣờng ≥200m. + Đối với thiết bị ≥150m. Ngoài ra, Công ty đã đƣợc Cục cảnh sát cấp giấy chứng nhận số 172/GCN ngày 5/10/2010 đủ điều kiện về an ninh, trật tự để sử dụng vật liệu nổ công nghiệp khai thác đá vôi tại Thuỷ Nguyên, Hải Phòng. Đƣợc cấp giấy phép sử dụng vật liệu nổ công nghiệp số 27/GP-ATMT của Cục trƣởng cục kỹ thuật an toàn và môi trƣờng công nghiệp. + Công trình xử lý bụi Để giảm thiểu bụi phát sinh khu vực nghiền chế biến sản phẩm. Công ty đã lắp đặt hệ thống thu và lọc bụi túi vải tại các điểm phát sinh ra bụi: phễu tiếp nhận đá nguyên liệu và đầu rót của các băng tải. Hệ thống lọc bụi túi vải hoạt động theo nguyên tắc: cho không khí lẫn bụi đi qua 1 tấm vải lọc (dạng túi), ban đầu các hạt bụi lớn hơn khe giữa các sợi vải sẽ bị giữ lại trên bề mặt vải, các hạt nhỏ hơn bám dính trên bề mặt sợi vải lọc do va chạm, lực hấp dẫn và lực hút tĩnh điện, dần dần lớp bụi thu đƣợc dày lên tạo thành lớp màng trợ lọc, lớp màng này giữ đƣợc cả các hạt bụi có kích thƣớc rất nhỏ. Hiệu quả lọc đạt tới 99,8% và lọc đƣợc cả các hạt rất nhỏ là nhờ có lớp trợ lọc. Sinh viên: Hoàng Đức Hoàng – MT1301 40
41. kho¸ luËn tèt nghiÖp Tr•êng ®¹i häc d©n lËp h¶i phßng Hình 2.1. Hệ thống lọc bụi túi vải Sau một khoảng thời gian (1h - 2h làm việc) lớp bụi dày lại đƣợc hoàn nguyên bề mặt lọc bằng cách rung rũ cơ khí nhờ một cơ cấu đặc biệt. Vì có đặc điểm là chu kỳ làm việc gián đoạn xen kẽ với chu kỳ hoàn nguyên nên để quá trình xử lý đƣợc liên tục thiết bị đã bố trí hai ngăn lọc bụi làm việc luân phiên với nhau. Các thông số kỹ thuật của hệ thống lọc bụi túi vải tại khu vực phiễu tiếp nhận đá của nguyên liệu: - Diện tích lọc 36 m2 - Tốc độ gió qua vải lọc tối ƣu: 63998 m3/h - Năng suất lọc: 60000 m3/h - Hiệu suất lọc 99,8% (lƣợng bụi lơ lửng kích thƣớc từ 5-12 m) Các thông số kỹ thuật của hệ thống lọc bụi túi vải tại khu vực sàng rung, đầu rót của băng tải: - Diện tích lọc 32 m2 - Tốc độ gió của quạt hút: 10473 m3/h - Năng suất lọc: 9600 m3/h - Hiệu suất lọc 99,8% (lƣợng bụi lơ lửng kích thƣớc từ 5-12 m). + Chất lƣợng môi trƣờng không khí tại các khu vực của công ty đƣợc thể hiện qua bảng sau: Sinh viên: Hoàng Đức Hoàng – MT1301 41
42. kho¸ luËn tèt nghiÖp Tr•êng ®¹i häc d©n lËp h¶i phßng Bảng 2.1. Kết quả phân tích chất lƣợng môi trƣờng không khí tại khu vực hoạt động của Cơ sở: Vi khí hậu Thông số ô nhiễm đặc trƣng TT Tốc độ gió Nhiệt độ Độ ẩm Bụi Độ ồn Độ rung CO SO2 NOx Hƣớng gió (m/s) (oC) (%) (µg/m3) (dB) (m/s2) (µg/m3) (µg/m3) (µg/m3) Kết quả phân tích lần 1 lấy mẫu ngày 14/12/2011 K1 ĐN 0,2 29 76 209 81 0,008 1542 96 34 K2 ĐN 0,6 30 75 282 87 0,012 1746 127 37 Kết quả phân tích lần 2 lấy mẫu ngày 15/12/2011 K1 ĐN 0,5 29 75 211 80 0,007 1567 101 33 K2 ĐN 0,5 30 74 271 88 0,013 1731 126 35 Kết quả phân tích lần 3 lấy mẫu ngày 16/12/2011 K1 ĐN 0,5 29 76 176 80 0,007 1497 102 31 K2 ĐN 0,8 30 75 261 86 0,014 1759 131 34 Quyết định 3733/2002/ - - - - 4000 85 0,03* 40000 10000 5000 QĐ-BYT Sinh viên: Hoàng Đức Hoàng – MT1301 42
43. kho¸ luËn tèt nghiÖp Tr•êng ®¹i häc d©n lËp h¶i phßng Ghi chú: Vị trí lấy mẫu: K1 (21o00,456’; 106o33,669’): Khu vực khai thác. K2(21o00,503’; 106o33,714’) : Khu vực trạm nghiền sàng. Các quy chuẩn so sánh: Quyết định 3733/2002/QĐ-BYT: Quyết định của Bộ Y tế về việc ban hành 21 tiêu chuẩn vệ sinh lao động và 05 nguyên tắc và 07 thông số về vệ sinh lao động. (*) QCVN 27:2010/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về độ rung. Nhận xét: Nồng độ các chất ô nhiễm không khí trong khu vực hoạt động khai thác, khu vực nghiền sàng của Công ty tại thời điểm lấy mẫu đều thấp hơn so với quy chuẩn so sánh. Duy chỉ có tiếng ồn tại khu vực nghiền sàng là tƣơng đối cao, độ ồn đo đƣợc tại khu vực này vƣợt giới hạn cho phép từ 1,01 đến 1,03 lần. Sinh viên: Hoàng Đức Hoàng – MT1301 43
44. kho¸ luËn tèt nghiÖp Tr•êng ®¹i häc d©n lËp h¶i phßng Bảng 2.2. Kết quả phân tích chất lƣợng môi trƣờng không khí xung quanh: Vi khí hậu Thông số ô nhiễm đặc trƣng TT Tốc độ gió Nhiệt độ Bụi Độ rung CO SO2 NOx Hƣớng gió Độ ẩm (%) Độ ồn (dB) (m/s) (oC) (µg/m3) (m/s2) (µg/m3) (µg/m3) (µg/m3) Kết quả phân tích lần 1 lấy mẫu ngày 14/12/2011 K3 ĐN 0,2 31 74 175 78 0,005 1429 81 31 K4 ĐN 0,3 31 72 152 72 0,004 1372 77 28 K5 ĐN 0,5 31 72 109 64 0,001 1108 64 24 Kết quả phân tích lần 2 lấy mẫu ngày 15/12/2011 K3 ĐN 0,1 31 74 171 76 0,005 1457 85 33 K4 ĐN 0,3 31 73 159 71 0,003 1334 74 27 K5 ĐN 0,3 32 72 97 66 0,001 1084 62 21 Kết quả phân tích lần 3 lấy mẫu ngày 16/12/2011 K3 ĐN 0,3 31 74 137 74 0,003 1384 79 29 K4 ĐN 0,2 31 72 136 70 0,003 1307 74 30 K5 ĐN 0,6 31 72 108 62 0,001 1009 67 22 QCVN - - - - 300 70 - 30000 350 200 05:2009 Sinh viên: Hoàng Đức Hoàng – MT1301 44
45. kho¸ luËn tèt nghiÖp Tr•êng ®¹i häc d©n lËp h¶i phßng Vị trí lấy mẫu: K3(21o00,320’; 106o33,467’), K4(21o00,152’; 106o33,417’), K5(21o00,609’; 106o33,977’) tại khu vực dân cƣ cách dự án (theo chiều gió) lần lƣợt 300 m, 900 m và 1500m. Các quy chuẩn so sánh: QCVN 05:2009/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lƣợng không khí xung quanh (mẫu trung bình trong một giờ) và ( ) QCVN 26: 2009/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về tiếng ồn. Nhận xét: Nồng độ các chất ô nhiễm không khí khu vực xung quanh của Công ty tại thời điểm lấy mẫu đều đạt quy chuẩn cho phép Trừ thông số tiếng ồn tại các điểm K3, K4 đều vƣợt QCCP từ 1.02 đến 1.08 lần. Kết quả thông số ô nhiễm trong thời gian nổ mìn: Công ty Xi măng Phúc Sơn đã kết hợp với Phòng thí nghiệm hoá lý nghiệp vụ và phân tích môi trƣờng - Bộ Công an tiến hành lấy mẫu khí tại khu vực mỏ núi Trại Sơn A vào ngày 15/2/2013. Bảng 2.3. Kết quả phân tích môi trƣờng không khí khu vực sản xuất Kết quả phân tích TCVSLĐ TT Chỉ tiêu Đơn vị 3733/2002 K1 K2 K3 /QĐ-BYT Vi khí hậu - Tốc độ gió m/s 0,92 0,75 0,74 1,5 1 - Nhiệt độ oC 22 22 22 - - Độ ẩm % 62,3 63,0 61,7 - 2 Bụi tổng mg/m3 3,8 2,9 0,2 4 3 Độ ồn dB 83 82,5 76 85 4 CO mg/m3 10,08 5,11 1,93 40 3 5 NO2 mg/m 4,05 0,95 0,028 10 3 6 SO2 mg/m 5,74 0,58 0,15 10 7 Độ rung m/s2 0,028 0 ,015 0,011 - Sinh viên: Hoàng Đức Hoàng – MT1301 45
46. kho¸ luËn tèt nghiÖp Tr•êng ®¹i häc d©n lËp h¶i phßng Ghi chú: - Vị trí lấy mẫu: + K1: Khu vực khai thác tại thời điểm nổ mìn (cách vị trí nổ 300 m, vào lúc 11 h 20 phút ngày 15/2/2013). + K2: Tại khu vực trạm đập đá (đang diễn ra hoạt động bình thường). + K3: Tại khu vực túi lọc bụi (đang diễn ra hoạt động bình thường). - Các tiêu chuẩn, quy chuẩn so sánh: TCVSLĐ 3733/2002/QĐ-BYT: Tiêu chuẩn vệ sinh lao động theo Quyết định số 3733/2002/QĐ-BYT. Nhận xét: Kết quả phân tích đạt tiêu chuẩn cho phép - Tiêu chuẩn vệ sinh lao động theo Quyết định số 3733/2002/QĐ-BYT. Bảng 2.4. Kết quả phân tích môi trƣờng không khí xung quanh Kết quả phân tích QCVN TT Chỉ tiêu Đơn vị 05:2009/ K4 BTNMT (B) Vi khí hậu - Tốc độ gió m/s 0,61 - 1 - Nhiệt độ oC 22 - - Độ ẩm % 62,8 2 Bụi tổng mg/m3 0,08 0,3 3 Độ ồn dB 63 70* 4 CO mg/m3 1,56 30 3 5 NO2 mg/m 0,019 0,2 3 6 SO2 mg/m 0,12 0,35 7 Độ rung m/s2 0,001 0,03 Sinh viên: Hoàng Đức Hoàng – MT1301 46
47. kho¸ luËn tèt nghiÖp Tr•êng ®¹i häc d©n lËp h¶i phßng Ghi chú: - Vị trí lấy mẫu: K4: Tại khu vực dân cư trong thời gian diễn ra hoạt động nổ mìn. - Các tiêu chuẩn, quy chuẩn so sánh: xung quanh (trung bình 1 giờ). (*)QCVN 26:2010/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về tiếng ồn. ( ) QCVN 27:2010/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về độ rung. Nhận xét: Các chỉ tiêu phân tích cho thấy nồng độ các chất ô nhiễm thấp hơn rất nhiều so với quy chuẩn cho phép, QCVN (trung bình 1 giờ). 2.4. Hiện trạng môi trƣờng nƣớc mặt: Nƣớc mặt khu vực công ty gồm sông Hàn Mẫu và 3 hồ lắng để xử lý nƣớc mƣa trong đó 2 hồ đặt ở phía Tây Bắc của mỏ tiếp giáp sông Hàn Mẫu mỗi hồ có thể 3 3 tích 300 m , hồ còn lại đặt ở phía Tây của mỏ gần chân núi có thể tích 1500 m . Nƣớc mƣa từ khu vực mỏ đƣợc thu gom qua hệ thống cống rãnh kích thƣớc 1x1x1m, chiều dài 2500m đƣợc bố trí xung quanh mỏ và hai bên đƣờng giao thông nội bộ khu vực mỏ. Sau đó, chảy vào các hố ga thu gom bùn đất sau đó chảy vào hồ lắng để lắng tiếp và làm trong nƣớc trƣớc khi chảy vào nguồn tiếp nhận. Các hố ga đƣợc nạo vét thƣờng xuyên vào mùa mƣa với tần suất 1 lần/tuần. Hồ lắng đƣợc nạo vét hút bùn, cặn với tần suất 1 lần/năm. Bùn nạo vét có thành phần chủ yếu là bụi đá, mảnh đá dăm nên có thể tận dụng để đắp đƣờng. Sinh viên: Hoàng Đức Hoàng – MT1301 47
48. kho¸ luËn tèt nghiÖp Tr•êng ®¹i häc d©n lËp h¶i phßng Bảng 2.5. Kết qủa phân tích các thông số ô nhiễm tại các hồ lắng Thông số ô nhiễm đặc trƣng Lần đo đạc, lấy mẫu pH TSS Tổng cứng BOD5 COD Tổng sắt Dầu mỡ (-) (mg/l) (mg/l) (mg/l) (mg/l) (mg/l) (mg/l) Lần 1 NM1 7,2 14 87 8 17 1,09 0,3 NM2 7,3 11 85 6 14 1,51 0,5 NM3 7,2 6 115 7 18 <0,01 0,66 Lần 2 NM1 7,3 15 81 6 13 1,04 0,3 NM2 7,3 10 86 7 16 1,48 0,4 NM3 7,1 7 112 7 17 <0,01 0,5 Lần 3 NM1 7,2 15 84 7 16 1,05 0,3 NM2 7,3 10 87 7 15 1,53 0,5 NM3 7,2 7 119 8 17 <0,01 0,6 QCVN 08:2008/BTNMT 5,5 - 9 100 - 50 100 5 5 Sinh viên: Hoàng Đức Hoàng – MT1301 48
49. kho¸ luËn tèt nghiÖp Tr•êng ®¹i häc d©n lËp h¶i phßng Ghi chú: NM1( 21o00,509’; 106o33,658’): Mẫu nước tại hồ lắng 1. NM2(21o00,467’; 106o33,587’): Mẫu nước tại hồ lắng 2. NM3( 21o00,450’; 106o33,633’): Mẫu nước tại hồ lắng 3. Nhận xét: Nồng độ các chỉ tiêu phân tích trong các mẫu nƣớc tại các hồ lắng đều thấp hơn giới hạn cho phép (QCVN 08:2008/BTNMT). Nhƣ vậy, hệ thống xử lý nƣớc mƣa của khu vực mỏ núi Trại Sơn A hiện tại là đảm bảo. Đối với sông Hàn Mẫu lấy nƣớc phân tích tại điểm tiếp nhận nƣớc thải của mỏ có kết quả nhƣ sau: Bảng 2.6. Kết quả phân tích chất lƣợng nƣớc mặt của sông Hàn Mẫu Phƣơng pháp QCVN Kết quả TT Chỉ tiêu Đơn vị phân tích 08:2008 (NM) /BTNMT 1 Nhiệt độ oC 26 Máy đo nhiệt độ - 2 pH - 7,09 TCVN 6492:1999 5,5 - 9 3 BOD5 mg/l 9 TCVN 6001:1999 25 4 COD mg/l 21 TCVN 6425:2000 50 5 SS mg/l 97,8 TCVN 6625:2000 100 6 As mg/l KPH TCVN 6626:2000 0,1 7 Hg mg/l 0,001 TCVN 5991:1995 0,002 8 Pb mg/l 0,001 TCVN 6193:1996 0,05 9 Cd mg/l KPH TCVN 6197:1996 0,01 10 Dầu mỡ mg/l 0,26 TCVN 5070:1995 0,3 11 Amoni mg/l 0,25 TCVN 5988:1995 1 - 12 NO3 mg/l 8,21 TCVN 6180:1996 15 3- 13 PO4 mg/l 0,05 TCVN 6494:1999 0,5 14 CHĐBM mg/l 0,001 TCVN 6336:1998 0,5 15 Coliform MPN/100 ml 4.960 TCVN 8775:2011 10000 Sinh viên: Hoàng Đức Hoàng – MT1301 49
50. kho¸ luËn tèt nghiÖp Tr•êng ®¹i häc d©n lËp h¶i phßng Ghi chú: - Ngày lấy mẫu: 15/02/2013 - QCVN 08:2008/BTNMT (cột B): Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nƣớc mặt Nhận xét: Kết quả phân tích nƣớc sông Hàn Mẫu tại điểm tiếp nhận nƣớc thải mỏ đá vôi núi Trại Sơn A cho thấy: - Nồng độ các chất hữu cơ (thể hiện qua chỉ số BOD5, COD), nồng độ các chất rắn lơ lửng (TSS) tại thời điểm lấy mẫu nằm trong giới hạn cho phép. - Vi sinh vật (coliform), dầu mỡ nằm trong giới hạn cho phép. - Hàm lƣợng kim loại nặng trong nƣớc sông đều có giá trị thấp hơn quy chuẩn cho phép nhiều lần. Nhƣ vậy, chất lƣợng nƣớc sông tại thời điểm lấy mẫu chƣa có dấu hiệu ô nhiễm. 2.5. Hiện trạng môi trƣờng nƣớc thải + Nguồn phát thải ra nƣớc thải từ hoạt động sinh hoạt của cán bộ công nhân viên và hoạt động rửa đá. Nƣớc thải sinh hoạt của cán bộ công nhân viên tại mỏ đƣợc thu gom qua nhà vệ sinh và hệ thống thoát nƣớc tại mỏ. Nƣớc thải sau thu gom sẽ đƣợc xử lý qua bể 3 tự hoại 3 ngăn. Hiện tại công ty có 2 bể tự hoại, 1 bể 9m xây dựng sau khu vực 3 nhà vòm, 1 bể 15m xây dựng sau khu văn phòng. Nƣớc thải vào Nƣớc thải ra Lắng Hình 2.2. Bể tự hoại 3 ngăn Nƣớc thải xử lý trong bể tự hoại đƣợc làm sạch nhờ hai quá trình chính là lắng cặn và phân hủy bằng vi sinh vật. Do tốc độ nƣớc qua bể rất chậm (thời gian lƣu lại của dòng chảy trong bể là 3 ngày) nên quá trình lắng cặn trong bể có thể xem Sinh viên: Hoàng Đức Hoàng – MT1301 50
51. kho¸ luËn tèt nghiÖp Tr•êng ®¹i häc d©n lËp h¶i phßng nhƣ quá trình lắng tĩnh, dƣới tác dụng trọng lực bản thân của các hạt cặn (cát, bùn, phân) lắng dần xuống đáy bể, tại đây các chất hữu cơ bị phân hủy nhờ hoạt động của các vi sinh vật kị khí. Công trình này bố trí ngầm dƣới khu vực nhà vệ sinh. Phần bùn cặn trong bể tự hoại đƣợc hút định kỳ 06 tháng/lần, Công suất của hệ thống đạt 3,1 m3/ngày. Sinh viên: Hoàng Đức Hoàng – MT1301 51
52. kho¸ luËn tèt nghiÖp Tr•êng ®¹i häc d©n lËp h¶i phßng Bảng 2.7. Kết quả phân tích nƣớc thải sau bể tự hoại Thông số ô nhiễm đặc trƣng Lần đo đạc, lấy mẫu pH TSS COD BOD5 Tổng N Tổng P Dầu mỡ Coliform (-) (mg/l) (mg/l) (mg/l) (mg/l) (mg/l) (mg/l) (MNP/100ml) Lần 1 NT1 7,4 41 89 43 7,75 0,71 1,14 4600 NT2 7,8 35 82 39 7,65 0,69 1,08 4300 Lần 2 NT1 7,4 40 86 42 7,12 0,67 1,15 4300 NT2 7,7 37 82 40 6,43 0,63 1,07 3900 Lần 3 NT1 7,3 36 87 42 7,34 0,79 1,17 4300 NT2 7,7 38 81 39 6,31 0,67 1,15 4300 QCVN 5 - 9 100 - 50 - - 20 5000 14:2008/BTNMT Ghi chú: NT1(21o00,504’;106o33,719’): Nước thải sinh hoạt sau bể tự hoại tại khu vực văn phòng. NT2(21o00,512’;106o33,713’): Nước thải sinh hoạt sau bể tự hoại tại khu vực nhà vòm. QCVN 14:2008/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về nước thải sinh hoạt. Sinh viên: Hoàng Đức Hoàng – MT1301 52
53. kho¸ luËn tèt nghiÖp Tr•êng ®¹i häc d©n lËp h¶i phßng Nhận xét: Nồng độ các chỉ tiêu phân tích trong các mẫu nƣớc thải sinh hoạt sau hệ thống xử lý đều thấp hơn giới hạn cho phép QCVN 14:2008/BTNMT. 2.6. Hiện trạng chất thải rắn A/ Chất thải rắn thông thƣờng Phát sinh từ các khu vực nhà ăn, các phòng ban và nhà vòm thải ra thƣờng là: rác thải sinh hoạt, giấy vụn, lá cây, thực phẩm thừa Bảng 2.8. Khối lƣợng chất thải rắn thông thƣờng STT Tên chất thải Trạng thái tồn tại Đơn vị Số lƣợng 1 Rác thải sinh hoạt Rắn Kg/năm 2000 2 Băng thải Rắn Kg/năm 500 3 Sắt vụn Rắn Kg/năm 1.000 Rác thải vệ sinh 4 công nghiệp (dây Rắn Kg/năm 500 buộc, VLXD ) Tổng khối lƣợng Kg/năm 4000 Công ty Xi măng Phúc Sơn đã kí hợp đồng số W1054000010 ngày 01/01/2011 giữa với Hợp tác xã nƣớc sạch và vệ sinh môi trƣờng An Sơn để thu gom vận chuyển và xử lý rác thải cho toàn bộ Công ty. Vị trí bố trí các thùng chứa rác thải gồm: + 1 thùng 15 lít tại khu vực nhà bảo dƣỡng. + 1 thùng 15 lít tại phòng giao ca. + 1 thùng 15 lít tại nhà vòm. B/ Chất thải nguy hại - Công ty thu gom toàn bộ CTNH phát sinh trong khu vực mỏ quản lý và lƣu giữ tại kho chứ``a chất thải nguy hại. Kho chứa có 3 phuy chứa nhớt thải (3x200=600 lít) và 2 thùng chứa giẻ lau. Sinh viên: Hoàng Đức Hoàng – MT1301 53
54. kho¸ luËn tèt nghiÖp Tr•êng ®¹i häc d©n lËp h¶i phßng Kho lƣu trữ chất thải có tổng diện tích 36 m3, xung quanh có bố trí rãnh thu gom nƣớc mƣa tràn mặt. Bảng 2.9. Khối lƣợng chất thải nguy hại Trạng thái Số lƣợng STT Tên chất thải tồn tại (kg/năm) 1 Dầu tổng hợp thải Lỏng 1500 2 Giẻ lau dính dầu Rắn 200 3 Bóng đèn huỳnh quang thải Rắn 10 4 Lốp xe Rắn 5000 Tổng số lƣợng 6710 - Công ty đã đăng ký chủ nguồn thải với Sở Tài nguyên và Môi trƣờng tỉnh Hải Phòng và đƣợc cấp Sổ đăng ký Chủ nguồn thải chất thải nguy hại số 30.000029.T ngày 12/10/2011 và đã ký hợp đồng với Công ty Cổ phần môi trƣờng theo hợp đồng số 10/HĐNT/2011 ngày 10/09/2011 để thu gom, vận chuyển và xử lý các chất thải nguy hại này. Sinh viên: Hoàng Đức Hoàng – MT1301 54
55. kho¸ luËn tèt nghiÖp Tr•êng ®¹i häc d©n lËp h¶i phßng KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Qua các số liệu đo đạc và phân tích đƣợc cho thấy khu khai thác đá núi Trại Sơn thuộc công ty xi măng Phúc Sơn nói chung đảm bảo các tiêu chuẩn về môi trƣờng cụ thể: - Chất lƣợng không khí tại khu vực xung quanh và khu vực sản xuất đều đạt tiêu chuẩn cho phép theo Quyết định 3733/2002/QĐ-BYT và QCVN 05:2009 - Riêng về tiếng ồn tại khu vực nghiền sàn và khu dân cƣ cách 900m vẫn vƣợt quy chuẩn cho phép của công ty có giá trị lớn hơn từ 1.02 đến 1.08 lần. - Chất lƣợng nƣớc: hầu hết các chỉ tiêu đều nằm trong tiêu chuẩn, quy chuẩn cho phép theo tiêu chuẩn Việt Nam: 08:2008/BTNMT, QCVN 4:2008/BTNMT - Về chất thải rắn, đối với chất thải rắn thông thƣờng công ty bố trí thùng 15 lít tại 3 khu vực nhà bảo dƣỡng, phòng giao ca, nhà vòm. Đồng thời công ty đã ký hợp đồng với Hợp tác xã nƣớc sạch và vệ sinh môi trƣờng An Sơn để thu gom vận chuyển và xử lý rác thải đảm bảo vệ sinh an toàn. Đối với chất thải nguy hại công ty thu gom và lƣu giữ tại kho, trong kho chứa 3 phuy chứa nƣớc thải và 2 thùng chứa giẻ lau. Đồng thời Công ty đã đăng ký chủ nguồn thải với Sở Tài nguyên và Môi trƣờng tỉnh Hải Phòng và đƣợc cấp Sổ đăng ký Chủ nguồn thải chất thải nguy hại và đã ký hợp đồng với Công ty Cổ phần môi trƣờng để thu gom, vận chuyển và xử lý các chất thải nguy hại. Để giảm thiểu tác động môi trƣờng do hoạt động sản xuất, công ty vẫn duy trì áp dụng các biện pháp xử lý bụi và nƣớc thải nhƣ sử dụng thiết bị lọc bụi tay áo và sử dụng bể tự hoại 3 ngăn nhằm giảm thiểu hàm lƣợng bụi và ô nhiễm nƣớc thải tránh phát thải ra môi trƣờng bên ngoài. Sinh viên: Hoàng Đức Hoàng – MT1301 55
56. kho¸ luËn tèt nghiÖp Tr•êng ®¹i häc d©n lËp h¶i phßng Kiến nghị Công ty cần tiếp tục duy trì tốt chế độ bảo dƣỡng các thiết bị dùng trong việc khai thác và chế biến đá. Áp dụng các bịên pháp nhằm giảm thiểu tiếng ồn nhƣ: Trồng cây xanh trong khuôn viên công ty, sử dụng búa đập đá để đập những tảng đá lớn, sử dụng máy móc thiết bị hiện đại và ngoài ra còn tổ chức che chắn bãi đá để hạn chế bụi, xây bờ bao xung quanh các khu vực đó để giảm thiểu các tác động tiêu cực tới môi trƣờng xung quanh khi có mƣa to và gió mạnh. Thƣờng xuyên kiểm tra bảo dƣỡng các thiết bị điện, thiết bị cơ khí, đảm bảo vận hành an toàn và phòng tránh các sự cố có thể xảy ra. Kiểm tra thƣờng xuyên việc mang đeo các trang bị bảo hộ lao động, khẩu trang, bông núi tai của công nhân làm việc tại khu vực có bụi và tiếng ồn cao. Thực hiện chế độ quan trắc định kỳ hàng năm và đột xuất khi có ý kiến của ngƣời dân và chính quyền địa phƣơng, chấp hành nghiêm túc Luật Bảo vệ môi trƣờng. Sinh viên: Hoàng Đức Hoàng – MT1301 56
57. kho¸ luËn tèt nghiÖp Tr•êng ®¹i häc d©n lËp h¶i phßng TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] “Báo cáo tóm tắt ngành xi măng Việt Nam”, nguồn [2] “Sơ lƣợc về lịch sử và phát triển của ngành xi măng”, nguồn cua-nganh-xi-mang.html [3] “Tổng quan về xi măng”, nguồn [4] “Nhu cầu tiêu thụ xi măng trên Thế Giới”, nguồn [5] “Nhu cầu tiêu thụ xi măng tại Việt Nam”, nguồn [6] “Tổng hợp các công nghệ sản xuất xi măng”, nguồn kisumoitruong.com [7] yeumoitruong.vn [8] “Đồ án công nghệ sản xuất xi măng lò quay khô và các vấn đề môi trƣờng”, nguồn [9] “Đồ án thiết kế lò quay cho nhà máy sản xuất xi măng công suất 1,4 triệu tấn/ năm”, nguồn [10] “Nguyên liệu và nhiên liệu để sản xuất xi măng”, nguồn [11] “Tác động của ngành sản xuất xi măng đến môi trƣờng”, nguồn yeumoitruong.vn [12] “Giới thiệu về công ty xi măng Phúc Sơn”, nguồn Sinh viên: Hoàng Đức Hoàng – MT1301 57
58. kho¸ luËn tèt nghiÖp Tr•êng ®¹i häc d©n lËp h¶i phßng MỘT SỐ HÌNH ẢNH TẠI KHU KHAI THÁC ĐÁ NÚI TRẠI SƠN Núi Trại Sơn Sinh viên: Hoàng Đức Hoàng – MT1301 58
59. kho¸ luËn tèt nghiÖp Tr•êng ®¹i häc d©n lËp h¶i phßng Công nhân đang thu gom đá Công nhân vận chuyển đá lên xe di chuyển đến khu chế biến Kết thúc ngày làm việc vất vả Sinh viên: Hoàng Đức Hoàng – MT1301 59