LUẬN văn tốt NGHIỆP THIẾT kế hệ THỐNG xử lý bụi xí NGHIỆP XI MĂNG BÌNH điền

Luận văn tốt nghiệp: Thiết kế hệ thống xử lý bụi xí nghiệp xi măng Bình Điền 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 Silo đóng bao Lọc bụi Quạt hút bụi Bơm chuyển bụi Băng chuyển tải Máy đóng bao Băng tải cao su Phễu tiếp nhận Máy đập hàm Máy đóng bao 3 vòi Phòng thí nghiệm Ô tô tự đổ Máy khoan Máy tiện II. Thép Lọc tay áo Q = 20.000 m3/h Ly tâm Q = 28.000 m3/h; động cơ 75 HP Cánh xoắn Q = 10.000 m3/h Cao su B400 – L14 m Năng suất 17 tấn/giờ Kt: 42 x 0,65 m; Q = 60 T/h; đ/cơ 10 HP Thép – kích thước: 2,5 x 2 x 2 m Q = 5 tấn/giờ; công suất 1 kw Q = 30 tấn/giờ 1 1 1 1 1 4 1 1 1 1 1 2 1 1 Trọng tải 10 tấn; 24 tấn HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG TẠI KHU VỰC XÍ NGHIỆP II.1. Nguồn gốc – đặc trưng nguồn gây ô nhiễm không khí Xí nghiệp nằm tại khu vực đã có sẵn một số nhà máy nên chất lượng môi trường không khí đã bò ô nhiễm. II.1.1. Từ phương tiện vận chuyển Các phương tiện vận chuyển nguyên vật liệu và thành phẩm ra vào bằng xà lan trên sông; ô tô xe tải, các động cơ đốt dầu xăng, cẩu … vận chuyển tại nhà máy xi măng phát sinh một lượng khí thải gây ô nhiễm không khí như bụi, khí độc (SO2, CO, NOx, CO2, hydrocacbon, Pb,…), tiếng ồn. II.1.2. Trong quá trình sản xuất Hiện tại, xí nghiệp đang sản xuất với công suất là 340 tấn/ngày (khoảng 100.000 tấn/năm). Bụi sinh ra từ băng tải nạp liệu; khu vực bốc dỡ và tiếp nhận clinker, phụ gia, thạch cao; khu vực máy đập, máy nghiền, máy sàng, máy phân ly và hệ thống vận chuyển; khu vực nạp và tháo xi măng ra từ xyclon; máy đóng bao và khu vực rót xi măng rời. Từ các xe cẩu, xúc trong quá trình nạp liệu sinh ra khí thải chứa bụi, SO2, CO, NOx, CO2, hydrocacbon…Các loại mô tơ, quạt, máy nghiền, máy đập búa, máy nén khí… gây ồn. Bảng 2.10: Tải lượng ô nhiễm của xí nghiệp hiện nay STT 1 2 Các hoạt động sản xuất Bốc dỡ clinker Bốc dỡ phụ gia, thạch cao SVTH: NGUYỄN NHẬT LINH Hệ số ô nhiễm (kg/tấn clinker) 0,1 0,1 Tải lượng ô nhiễm (kg/năm) 8.700 1.400 Trang 11 Luận văn tốt nghiệp: Thiết kế hệ thống xử lý bụi xí nghiệp xi măng Bình Điền 3 Vận chuyển clinker 4 Vận chuyển phụ gia, thạch cao 5 Dự trữ cinker trong silo 6 Dự trữ phụ gia, thạch cao 7 Đập phụ gia, thạch cao 8 Nghiền clinker 9 Đóng bao xi măng 10 Vận chuyển xi măng Tổng tải lượng bụi xi măng sinh ra sau khi xử lý 0,075 0,075 0,12 0,14 0,02 0,05 0,01 0,01 6.525 1.050 10.440 1.960 280 4.350 1.000 1.000 26.605 Khi xí nghiệp thực hiện bước II để đạt công suất 180.000 tấn xi măng một năm; xí nghiệp cần sử dụng 156.000 tấn clinker, 7.200 tấn thạch cao, 18.000 tấn phụ gia mỗi năm. Khi đó tải lượng ô nhiễm do xí nghiệp gây ra: Bảng2.11: Tải lượng ô nhiễm sau khi tăng năng suất Hệ số ô nhiễm (kg/tấn clinker) 1 Bốc dỡ clinker 0,1 2 Bốc dỡ phụ gia, thạch cao 0,1 3 Vận chuyển clinker 0,075 4 Vận chuyển phụ gia, thạch cao 0,075 5 Dự trữ cinker trong silo 0,12 6 Dự trữ phụ gia, thạch cao 0,14 7 Đập phụ gia, thạch cao 0,02 8 Nghiền clinker 0,05 9 Đóng bao xi măng 0,01 10 Vận chuyển xi măng 0,01 Tổng tải lượng bụi xi măng sinh ra sau khi xử lý STT Các hoạt động sản xuất Tải lượng ô nhiễm (kg/năm) 15.600 2.520 11.700 1.890 18.720 3.528 504 7.800 1.800 1.800 65.862 II.1.3. Quá trình tiêu thụ nhiên liệu Hàng năm xí nghiệp tiêu thụ khoảng 27 tấn dầu bôi trơn; 3,6 tấn mỡ công nghiệp; 1.500 tấn xăng dầu. Lượng nhiên liệu này chủ yếu phục vụ các hoạt động giao thông vận tải và bảo dưỡng các thiệt bò của nhà máy. Nguồn ô nhiễm gây ra do đốt nhiên liệu trong hoạt động giao thông vận tải là nguồn phân tán, nên trong khuôn viên xí nghiệp không đáng kể. II.1.4. Hiện trạng môi trường không khí tại khu vực Ngày 2/8/2001 trời nắng, nhiệt độ không khí 32,50C; phân xưởng hoạt động bình thường. Bảng 2.12: Hiện trạng môi trường không khí tại xí nghiệp vào ngày 2/8/2001 SVTH: NGUYỄN NHẬT LINH Trang 12 Luận văn tốt nghiệp: Thiết kế hệ thống xử lý bụi xí nghiệp xi măng Bình Điền Nhiệt độ (0C) Độ ẩm (%) Độ ồn (dBA) NO2 SO2 Bụi CO Tại máy nghiền bi 37,5 77 107 0,25 0,14 14 6,8 Tại khâu đóng bao bì thành phẩm 37,3 78 95 0,23 0,25 20,2 8,4 Tại khu vực bơm thành phẩm 37,3 77 93 0,17 0,19 18 3,1 36 77 90 0,31 0,37 9,2 9,3 - - 87 0,34 0,28 13 10,9 Trước khối văn phòng cuối hướng gió so với phân xưởng 50 m 37 67 78 0,38 0,29 2,1 8,5 Tại sát bờ sông phía sau phân xưởng đầu hướng gió giáp khu vực dân cư - - 75 0,27 0,12 0,21 6,7 Tại trước sân xí nghiệp nơi ảnh hưởng quá trình vận chuyển sản phẩm và nguyên vật liệu - - 89 0,35 0,28 9,4 8,1 Tại cẩu trục nạp nguyên liệu sát bờ sông nơi ra vào sà lan - - 95 0,30 0,25 6,2 8,6 Giới hạn cho phép các chất độc hại trong không khí nơi sản xuất (TCVS – 1992) của Bộ Y Tế ≤ 32 ≤ 80 90 5,0 20 10 40 0,4 0,5 0,3 30 Vò trí đo đạc Tại máy nén khí Tại băng tải cấp liệu Tiêu chuẩn không khí môi trường xung quanh (TCVN 5949; 5937 – 1995) (Nguồn: Trung Tâm Đào Tạo và Phát Triển Sắc Ký Tp.HCM; kết quả số: 0103.01/EDC). Giới hạn tối đa cho phép về tiếng ồn khu vực dân cư (TCVN 5949 – 1995) được áp dụng cho khu sản xuất nằm xen kẽ trong khu dân cư: Từ 0 giờ đến 18 giờ: 75dBA Từ 18 giờ đến 22 giờ: 70dBA Từ 22 giờ đến 6 giờ: 50 dBA So sánh kết quả phân tích với tiêu chuẩn chất lượng không khí nơi sản xuất TCVS – 1992 của Bộ Y Tế ta thấy nồng độ bụi tại băng tải cấp liệu, khu vực bơm thành phẩm, khu vực máy nghiền, khâu đóng bao bì thành phẩm cao hơn tiêu chuẩn; còn các thông số khác đều nằm trong giới hạn cho phép. So sánh với tiêu chuẩn chất lượng không khí bao quanh TCVN 5949; 5937 – 1995 của Bộ Khoa Học Công Nghệ & Môi Trường cho thấy trước nồng độ bụi khối văn phòng cuối hướng gió so với phân xưởng 50m, tại trước sân xí nghiệp SVTH: NGUYỄN NHẬT LINH Trang 13 Luận văn tốt nghiệp: Thiết kế hệ thống xử lý bụi xí nghiệp xi măng Bình Điền nơi ảnh hưởng quá trình vận chuyển sản phẩm và nguyên vật liệu, tại cẩu trục nạp nguyên liệu sát bờ sông nơi ra vào sà lan đều cao hơn giới hạn cho phép. Về tiếng ồn tại các vò trí đo đều vượt hơn giới hạn cho phép so với TCVN. II.2. Nguồn gốc – đặc trưng nguồn gây ô nhiễm nước II.2.1. Nước thải sản xuất Nhu cầu về cấp nùc ước tính khoảng 30m 3/ngày bao gồm nước phục vụ sx (nước làm nguội ổ đỡ, làm mát máy nghiền bi, xưởng cơ điện, phòng thí nghiệm…), nước cấp cho sinh hoạt, tưới cây, dự trữ cứu hỏa… Nước thải sản xuất chủ yếu là nước làm mát máy và nước vệ sinh công nghiệp, lượng nước thải này có nhiệt độ cao và có dầu mỡ. Toàn bộ lượng nước thải sản xuất hiện nay chưa được xử lý mà thải thẳng ra sông làm ô nhiễm nước mặt. II.2.2. Nước thải sinh hoạt Chủ yếu là của công nhân viên tắm rửa sau giờ làm việc; có chứa các chất rắn lơ lửng (SS), các chất hữu cơ (BOD/COD), các chất dinh dưỡng (N,P) và vi sinh vật… Nếu mỗi người một ngày sử dụng trung bình 100 lít nước (tính cho 3 ca) thì nồng độ các chất ô nhiễm có trong nùc thải sinh hoạt là: BOD5 450 – 540mg/l COD 720 – 1020mg/l SS 700 – 1450mg/l Dầu mỡ 100 – 300mg/l Tổng N 60 – 12 mg/l Amoni 24 _ 48mg/l Tổng P 8 – 40mg/l Tổng Coliform 106 – 109MPN/100 ml Fecal coliform 105 – 106MPN/100 ml Trứng giun sán 103MPN/100 ml So sáng nồng độ các chất ô nhiễm với tiêu chuẩn nước thải đổ ra sông (nguồn thải loại B) ta thấy cần phải xử lý trước khi cho thải ra môi trường. II.3. Chất thải rắn tại xí nghiệp Chất thải rắn công nghiệp tại nhà máy chủ yếu là bao bì, giấy phế thải, xi măng đóng rắn và chất thải rắn sinh hoạt (khoảng 36 tấn/năm) chủ yếu là các chất hữu cơ. SVTH: NGUYỄN NHẬT LINH Trang 14 Luận văn tốt nghiệp: Thiết kế hệ thống xử lý bụi xí nghiệp xi măng Bình Điền II.4. Các tác động đến con ngøi và môi trường II.4.1. Tác động của các chất ô nhiễm không khí Ô nhiễm không khí nói chung sẽ tác động đến cơ thể con người và động vật trước hết qua đường hô hấp, tác động trực tiếp lên mặt, da của cơ thể. Chúng thường gây các chứng bệnh như ngạt thở, viêm phù phổi, một số chất khác sẽ gây kích thích một số bệnh như ho, lao phổi, suyễn …Tùy thuộc vào nồng độ, mức độ độc hại của các chất gây ô nhiễm mà ảnh hưởng của nó đến sức khỏe cộng đồng khác nhau. Bụi gây nhiều tác hại khác nhau nhưng trong đó tác hại đối với sức khỏe con người là quan trọng nhất. Về sức khỏe, bụi có thể gây tổn thương đối với mắt, da hoặc hệ tiêu hóa (một cách ngẫu nhiên), nhưng chủ yếu vẫn là sự xâm nhập của hạt bụi vào phổi do hít thở. Cần phân biệt tác hại của bụi tan được hoặc không tan được trong nước sau khi lắng đọng trong hệ thống hô hấp. Loại bụi của vật liệu có tính ăn mòn hoặc độc tan trong nước mà lắng đọng ở mũi, mồm hay đường hô hấp trên có thể gây tổn thương như làm thủng rách các mô, vách ngăn mũi, v.v… Loại bụi này vào sâu trong phổi có thể bò hấp thu vào cơ thể và gây nhiễm độc hoặc gây dò ứng bằng sự co thắt đường hô hấp như bệnh hen suyễn. Đại diện cho nhóm bụi độc hại dễ tan trong nước là muối của chì. − Tác động của bụi xi măng: Nhìn chung, xi măng không gây bệnh bụi phổi nhưng nếu trong bụi xi măng có trên 2% silic tự do và tiếp xúc lâu trong thời gian dài thì có thể phát sinh bệnh bụi phổi. Động vật thở hít bụi xi măng không gây một biến đổi bệnh lý cấp tính hoặc mãn tính nào. Tuy nhiên bụi bám trên lá và thân cây làm cho thực vật không quang hợp được. − Tác động của khí thải từ các phương tiện vận tải và các động cơ: Khí thải từ các phương tiện vận tải có chứa bụi than, SO x, NOx, COx, tổng hydrocacbon gây ô nhiễm không khí và ảnh hưởng tới sức khỏe con người và tới sự phát triển của động thực vật. Nó cũng có khả năng gây nhiễm bẩn nguồn nước, làm ảnh hưởng đến con người, thú vật sử dụng trực tiếp hay gián tiếp nguồn nước bò ô nhiễm nói trên. + Bụi than vào phổi gây kích thích cơ học và phát sinh phản ứng xơ hóa phổi gây nên những bệnh hô hấp. Bụi than tạo thành trong quá trình đốt nhiên SVTH: NGUYỄN NHẬT LINH Trang 15 Luận văn tốt nghiệp: Thiết kế hệ thống xử lý bụi xí nghiệp xi măng Bình Điền liệu có thành phần chủ yếu là các chất hydrocacbon đa vòng, là chất ô nhiễm có độc tính cao vì có khả năng gây ung thư. + Tác hại của các khí axit như SOx, NOx  Đối với con người: SOx, NOx là các chất kích thích, khi tiếp xúc với niêm mạc ẩm ướt tạo thánh các axit. Chúng đi vào cơ thể qua đường hô hấp hoặc hòa tan vào nùc bọt rồi vào đường tiêu hóa sau đó phân tán vào máu tuần hoàn. SOx, NOx khi kết hợp với bụi tạo thành các hạt bụi axit lơ lửng, nếu kích thước nhỏ hơn 2 – 3 µm sẽ vào tới phế nang, bò đại thực bào phá hủy hoặc đưa đến hệ thống bạch huyết. SO 2 có thể nhiễm độc qua da gây sự chuyển hóa làm giảm lượng kiềm dự trữ trong máu, đào thải amoniac ra nước tiểu và kiềm ra nước bọt. Độc tính chung của SO2 thể hiện ở rối loạn chuyển hóa protein và đường, thiếu vitamin B và C, ức chế enzym oxydaza. Sự hấp thụ lượng lớn SO 2 có khả năng gây bệnh cho hệ tạo huyết và tạo ra methemoglobin tăng cường quá trình oxy hóa Fe (II) thành Fe (III).  Đối với thực vật: các khí SO x, NOx khi bò oxy hóa trong không khí và kết hợp với nước mưa tạo nên mưa axit gây ảnh hưởng tới sự phát triển của cây trồng và thảm thực vật. Khi nồng độ SO2 trong không khí khoảng 1 – 2ppm có thể gây chấn thương đối với lá cây sau vài giờ tiếp xúc. Đối với các loại thực vật nhậy cảm giới hạn gây độc kinh niên khoảng 0,15 – 0,3ppm. Nhậy cảm nhất đối với SO2 là động vật bậc thấp như rêu, đòa y.  Đối với vật liệu: sự có mặt của SO x, NOx trong không khí nóng ẩm làm tăng cường quá trình ăn mòn kim loại, phá hủy vật liệu bê tông và các công trình xây dựng, nhà cửa. + Oxyt cacbon (CO) và khí cacbonic (CO2): CO dễ gây độc do kết hợp khá bền vững với hemoglobin thành cacbonhemoglobin dẫn đến giảm khả năng vận chuyển oxy của máu đến các tổ chức, tế bào. CO2 gây rối loạn hô hấp phổi và tế bào do chiếm mất chỗ của oxy. Một số đặc trưng gây độc của CO2: Nồng độ CO2, ppm (%) Biểu hiện độc tính 50.000ppm (5%) Khó thở, nhức đầu 100.000ppm (10%) Ngất, ngạt thở Nồng độ CO2 trong không khí sạch chiếm 0,03 – 0,06%; nồng độ tối đa cho phép của CO2 là 0,1% + Hidrocacbons: SVTH: NGUYỄN NHẬT LINH Trang 16