Bài tiểu luận Mơn: Kiểm sốt nhiễm khơng khí Đề tài: ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG MƠI TRƯỜNG KHƠNG KHÍ KHU VỰC NHÀ MÁY SẢN XUẤT XI MĂNG HỊN CHƠNG, HUYỆN KIÊN LƯƠNG, TỈNH KIÊN GIANG Sinh viên: Lù văn phúc MSV: DTZ1458501010078 lớp: QLTN&MT giảng viên: Ths Nguyễn thị nhâm tuấtLỜI CẢM ƠN Mỗi đề tài báo cáo kết trình lao động mệt mài nghiêm túc thành công đề tài thước đo giá trị công việc trình lao động Với đề tài nghiên cứu này, để hồn thành khơng kết q trình thu thập thơng tin mà trình học tập rèn luyện dìu dắt bảo q thầy,cơ giáo khoa Khoa học Môi trường Trái đất trường Đại Học Khoa Học Em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành sâu sắc đến cô - Ths Nguyễn Thị Nhâm Tuất, tận tình hướng dẫn, bổ sung kiến thức kinh nghiệm giúp đỡ em hoàn thành đề tài báo cáo Dù cố gắng trình làm việc, song trình độ, vốn kiến thức có hạn nên đề tài báo cáo khơng tránh khỏi thiếu xót Vì em mong nhận nhận xét, bổ sung từ cô Em xin chân thành cảm ơn! Thái nguyên, ngày 28 tháng 11 năm 2017 Sinh viên Lù Văn Phúc PHẦN MỞ ĐẦU Lý lựa chọn đề tài Đất nước ngày phát triển, q trình cơng nghiệp hóa ngày nhanh, việc xây dựng sở hạ tầng thúc đẩy nhà máy sản xuất vật liệu xây dựng đầu tư nâng cao suất mở rộng sở sản xuất Hoạt động mạnh nhà máy sản xuất xi măng, từ việc đẩy mạnh sản xuất kèm theo vấn đề môi trường phát sinh Trong mơi trường khơng khí chịu tác động nhiều Kiên Giang tỉnh có hai ngành công nghiệp tương đối phát triển ngành khai khống ngành cơng nghiệp sản xuất vật liệu xây dựng Cùng với phát triển ngành khai khoáng ngành vật liệu xây dựng phát triển, xi măng vật liệu quan trọng ngành Những năm gần Kiên Giang khơng ngừng đẩy mạnh cơng nghiệp hóa - đại hóa, lợi ích mang lại thể rõ qua tình hình tăng trưởng kinh tế, giáo dục, xã hội Tuy nhiên gia tăng tốc độ đô thị hóa kéo theo gia tăng chất thải công nghiệp, giao thông sinh hoạt làm giảm chất lượng môi trường sống, gia tăng bệnh tật, ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe người Cách trung tâm thành phố Hồ Chí Minh khoảng 380 km, địa bàn xã Bình An, huyện Kiên Lương, tỉnh Kiên Giang có cơng ty xi măng Hòn Chơng trực tiếp, gián tiếp tạo công ăn việc làm, mang lại thu nhập ổn định, phục vụ đời sống sinh hoạt nhân dân địa phương đồng thời đóng góp lượng lớn cho ngân sách quốc gia Tuy nhiên hoạt động sản xuất xi măng nguyên nhân làm cho vấn đề mơi trường nói chung mơi trường khơng khí nói riêng địa phương Từ thực trạng môi trường xuất phát nguyện vọng thân em tiến hành nghiên cứu đề tài: “Đánh giá trạng mơi trường khơng khí khu vực nhà máy sản xuất xi măng Hòn Chơng, huyện Kiên Lương, tỉnh Kiên Giang” Mục tiêu nghiên cứu Trên sở nghiên cứu, kế thừa, tổng hợp tài liệu có chọn lọc, đề tài tập trung vào mục tiêu cụ thể sau: - Đánh giá chất lượng mơi trường khơng khí khu vực xung quanh khu vực sản xuất nhà máy xi măng Hòn Chơng - Xác định nguồn gây nhiễm mơi trường khơng khí hoạt động sản xuất nhà máy - Đề xuất số biện pháp xử lý nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường khơng khí cho nhà máy Góp phần phát triển bền vững đất nước Nội dung nghiên cứu Để đạt mục tiêu đề tài thực nội dung sau: - Tìm hiểu nhà máy cơng tác bảo vệ mơi trường khơng khí nhà máy thực - Đánh giá trạng môi trường khơng khí khu vực nhà máy sản xuất xi măng Hòn Chơng - Nghiên cứu đề xuất biện pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường cho nhà máy xi măng Hòn Chơng Giới hạn phạm vi nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu đề tài môi trường không khí khu vực nhà máy sản xuất xi măng Hòn Chông huyện Kiên Lương tỉnh Kiên Giang Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp thu thập số liệu: Đây phương pháp cần thiết phục vụ cho việc nghiên cứu thực đề tài Để có thông tin cần thết, em tiến hành thu thập thông tin từ đề tài, báo cáo, sách báo, thơng tin từ nguồn đáng tin cậy… Từ xử lý đưa kết xác Phương pháp tiến hành giai đoạn để lựa chọn đề tài, xây dựng đề cương - Phương pháp thống kê, phân tích, tổng hợp: sau thu thập thông tin từ nguồn khác nhau, em thống kê, xếp cách hợp lý, hệ thống, logic Sau tiến hành phân tích, loại bỏ, so sánh, cân đối để đưa thơng tin cần thiết xác cho đề tài Cấu trúc đề tài Ngoài phần mở đầu, kết luận kiến nghị, tài liệu tham khảo, phần nội dung đề tài gồm chương: - Chương Tổng quan vấn đề nghiên cứu - Chương Kết nghiên cứu thảo luận trạng môi trường khơng khí khu vực nhà máy sản xuất xi măng Hòn Chơng, huyện Kiên Lương, tỉnh Kiên Giang PHẦN NỘI DUNG Chương TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Khái luận nhiễm Khơng khí a) Khái niệm môi trường ô nhiễm môi trường - Theo quy định luật bảo vệ môi trường Việt Nam 2005: "Môi trường bao gồm yếu tố tự nhiên yếu tố vật chất nhân tạo quan hệ mật thiết với nhau, bao quanh người, có ảnh hưởng tới đời sống, sản xuất, tồn tại, phát triển người sinh vật." - Luật Bảo Vệ Mơi trương Việt Nam 2005: “Ơ nhiễm mơi trường biến đổi thành phần môi trường không phù hợp với tiêu chuẩn môi trường, gây ảnh hưởng xấu đến người, sinh vật” b) Khái niệm Mơi trường khơng khí nhiễm mơi trường khơng khí - Mơi trường khơng khí lớp khơng khí bao quanh trái đất - “Ơ nhiễm khơng khí có mặt chất lạ biến đổi quan trọng thành phần khơng khí, làm cho khơng khí gây toả mùi, có mùi khó chịu, giảm tầm nhìn xa (do bụi)” (Lưu Đức Hải, 2012) c) Tác hại ô nhiễm không khí số khí thải nhà máy xi măng đến sức khỏe người - Khí NOx (các oxit nitơ): Với nồng độ từ phần triệu đến 20 phần triệu khơng khí, NO2 gây tác động xấu đến phổi, tim, gan Ở nồng độ cao 1% khơng khí NO2 gây chết người vài phút NO2 góp phần gây bệnh hen, ung thư phổi hỏng khí quản - Khí SO2 (lưu huỳnh dioxit): kết hợp với nước khơng khí để tạo thành H2SO4 xâm nhập vào máu hít thở SO làm giảm dự trữ kiềm máu gây rối loạn chuyển hố đường protêin Trong máu, SO gây thiếu vitamin B C, tạo methemoglobine để chuyển Fe 2+ (hoà tan) thành Fe3+(kết tủa) gây tắc nghẽn mạch máu, làm giảm khả vận chuyển ôxy hồng cầu, gây co hẹp dây quản, khó thở - Khí CO (cacbonoxit): Khi hít phải CO vào máu chúng phản ứng với Hemoglobin (có hồng cầu) khiến cho thể bị ngạt máu không tải ơxy Khi hít phải CO2 bị đau đầu, chóng mặt, mệt mỏi Ở liều lượng lớn người hít phải CO bất tỉnh chết ngạt nhanh Khi bị ơxy hố CO biến thành khí cacbonic (CO2) Khí CO2 gây ngạt khơng độc CO 1.2 Tổng quan hoạt động sản xuất xi măng a) Hoạt động sản xuất tiêu thụ xi măng giới Nền kinh tế giới năm qua (2000 - 2016) bước vào giai đoạn phát triển ổn định có thiên hướng ý vào kinh tế Châu Á Tiêu dùng xi măng năm trở lại không ngừng tăng trưởng động lực quan trọng thúc đẩy ngành công nghiệp xi măng phát triển số nước phát triển như: Trung Quốc, Thái Lan, Ấn Độ, Indonesia (trên giới có khoảng 160 nước sản xuất xi măng, nhiên nước có ngành cơng nghiệp xi măng chiếm sản lượng lớn giới thuộc Trung Quốc, Ấn Độ số nước khu vực Đông Nam Á Thái Lan Indonesia) Theo dự báo nhu cầu sử dụng xi măng từ đến năm 2020: Tăng hàng năm 3,6% năm nhu cầu sử dụng xi măng có chênh lệch lớn khu vực giới: (nhu cầu nước phát triển 4,3% năm, riêng châu Á bình quân 5%/năm, nước phát triển xấp xỉ 1%/năm Ngồi tình trạng dư thừa cơng suất nhà máy phổ biến Đông Âu, Đông Nam Á (Thái Lan, ngược lại Bắc Mỹ) Các nước tiêu thụ lớn xi măng năm qua phải kể đến: Trung Quốc, Ấn Độ, Mỹ, Nhật bản, Hàn Quốc, Nga, Tây Ban Nha, Italya, Braxin, Iran, Mê hy cô, Thổ Nhĩ Kỳ, Việt Nam, Ai Cập, Pháp, Đức b) Hoạt động sản xuất tiêu thụ xi măng Việt Nam Xi măng ngành cơng nghiệp hình thành sớm nước ta (cùng với ngành than, dệt, đường sắt) Ngày 25/12/1889 khởi công xây dựng nhà máy xi măng ngành Xi măng Việt Nam Hải Phòng Đến có khoảng 90 Cơng ty, đơn vị tham gia trực tiếp sản xuất phục vụ sản xuất xi măng nước, đó: Khoảng 33 thành viên thuộc tổng cơng ty xi măng Việt Nam, công ty liên doanh, 50 công ty nhỏ trạm nghiền Trong năm qua ngành xi măng đóng góp phần khơng nhỏ vào tốc độ tăng trưởng kinh tế Việt Nam, trung bình từ 10% - 12% GDP Vì Chính phủ xác định Xi măng ngành phát triển chiến lược nhằm hỗ trợ phát triển kinh tế Năm 2009 tồn ngành cơng nghiệp xi măng sản xuất tiêu thụ 45,5 triệu xi măng, tăng 11,4% so với năm 2008, nhập 3,4 triệu clinker Năm 2011 tồn ngành cơng nghiệp xi măng sản xuất tiêu thụ 49,3 triệu xi măng, nhập 1,15 triệu clinker, xuất khoảng 5,5 triệu clinker xi măng Năm 2016 tồn ngành cơng nghiệp xi măng sản xuất tiêu thụ 60,3 triệu xi măng, tăng khoảng 3,5 triệu (+6,1%) so với kỳ năm trước Trong năm gần đây, số nhà máy sản xuất xi măng lớn tập trung nhiều vào thị trường nước thị trường tăng trưởng mạnh mẽ Ngành công nghiệp xi măng Việt Nam có khoảng 14 nhà máy xi măng lò quay với tổng cơng suất thiết kế 21,5 triệu tấn/năm, 55 sở xi măng lò đứng, lò quay chuyển đổi tổng cơng suất thiết kế triệu tấn/năm, khoảng 18 triệu xi măng sản xuất từ nguồn clinker nước (ứng với 14,41 triệu clinker) Hầu hết nhà máy sản xuất xi măng sử dụng phương pháp kỹ thuật khơ, ngoại trừ nhà máy có lò trộn xi măng đứng với thiết bị kỹ thuật lạc hậu, nhà máy lại có suất trộn xi măng từ 1,4 triệu đến 2,3 triệu năm với thiết bị trình độ kỹ thuật tương đương với nhà máy khác Đông Nam Á Việt Nam có khoảng 31 dự án xi măng lò quay với tổng cơng suất thiết kế 39 triệu phân bổ nhiều vùng nước Đa số tập trung miền Bắc, miền Trung có 4/31 nằm miền Nam Hiện nhà máy xi măng phân bố không khu vực Hầu hết nhà máy tập trung nhiều miền Bắc nơi có vùng nguyên liệu đầu vào lớn, nhà máy lớn phía Nam hạn chế Do nguồn cung xi măng phía Bắc dư thừa miền Nam lại thiếu hụt c) Hoạt động sản xuất xi măng Kiên Giang Tính đến địa bàn tỉnh Kiên Giang có cơng ty sản xuất xi măng hoạt động Từ vào hoạt động đến nay, công ty cung cấp cho thị trường hàng chục triệu xi măng loại với chất lượng cao, phục vụ cơng trình xây dựng cơng nghiệp dân dụng, cơng trình trọng điểm địa bàn tỉnh Kiên Giang địa phương lân cận Ưu điểm vượt trội xi măng Kiên Giang nằm chất lượng cao, ổn định, độ dẻo mịn cao, thời gian đơng kết hợp lý, có khả chống xâm thực tốt, bền môi trường nhiễm phèn, nhiễm mặn, phù hợp với địa chất đặc điểm tự nhiên khu vực Đồng sông Cửu Long Đây yếu tố quan trọng giúp sản phẩm Xi măng Công ty Xi măng Kiên Giang nhanh chóng trở thành lựa chọn tối ưu cơng trình, khẳng định uy tín thương hiệu giành trọn vẹn niềm tin người tiêu dùng thị trường Kiên Giang khu vực Đồng sông Cửu Long Để phát triển trở thành thương hiệu xi măng hàng đầu khu vực Đồng sông Cửu Long, công ty xi măng Kiên Giang tập trung đầu tư chiều sâu cho quy trình sản xuất loại Xi măng Pooc Lăng hỗn hợp PCB 40 PCB 30 phát triển thương hiệu thị trường tiêu thụ; xây dựng đội ngũ nhân viên nhiệt huyết, có chun mơn cao Bảng 1: Danh sách công ty xi măng địa bàn tỉnh Kiên Giang STT Tên Địa Thành lập Cơng ty xi măng Hà Tiên Xã Bình An, huyện Kiên Lương Năm 1964 0.28 triệu xi măng/năm Công ty xi măng Hà Tiên Thị trấn Kiên Lương, huyện Kiên Lương Tháng 03 năm 1964 0.8 triệu xi măng/năm Công ty cổ phần xi măng Hà Tiên Kiên Giang Xã Bình An, huyện Kiên Lương Tháng 02/2008 0,4 triệu xi măng/năm Cơng ty cổ phần xi măng Kiên Giang Ấp Lò Bom, thị trấn Kiên Lương, huyện Kiên Lương Tháng 03/2010 1,2 triệu xi măng/năm Công ty Holcin Việt Nam liên doanh xi măng - Nhà máy xi măng Hòn Chơng xã Bình An, huyện Kiên Lương Tháng 4/1998 triệu xi măng/năm Công suất thiết kế d) Ơ nhiễm mơi trường khơng khí hoạt động sản xuất xi măng Kiên Giang Kiên Giang có Nhà máy xi măng hàng trăm sở sản xuất vật liệu xây dựng quy mô vừa nhỏ Các nhà máy hàng năm thải mơi trường khơng khí hàng ngàn khí thải bụi Bên cạnh giá trị lợi tích kinh tế mang lại hoạt động sản xuất xi măng góp phần tác động gây nhiễm tới mơi trường, đặc biệt mơi trường khơng khí nhiều nhà máy chưa thực quy định pháp luật Luật bảo vệ môi trường, khiến cho hàng loạt hộ dân sinh sống xung quanh khu vực hàng ngày phải chịu cảnh nhiễm khói bụi xi măng hàng chục năm qua ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe sinh hoạt hàng ngày từ năm 2003 đến nay, thị trấn Kiên Lương có đến 40 người chết ung thư, phổ biến ung thư phổi, ung thư vòm họng, có trường hợp ung thư da, có nhiều người cơng nhân làm việc nhà máy xi măng Kiên Lương Chưa biết trường hợp có phải chết khói bụi xi măng từ nhà máy hay khơng việc hàng ngày phải sống chung với khói bụi khiến nhiều người dân mắc phải bệnh hơ hấp có thật Ơ nhiễm bụi xi măng vấn đề cộm xúc thời kì phát triển hội nhập, nhu cầu xi măng tăng cao nhiều so với biện pháp giảm thiểu khắc phục ô nhiễm sản xuất xi măng gây Thực tế cho thấy, cần có nhìn tổng quan biện pháp triệt để để góp phần phát triển kinh tế môi trường bền vững Chương KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ KHU VỰC NHÀ MÁY SẢN XUẤT XI MĂNG HỊN CHÔNG, HUYỆN KIÊN LƯƠNG, TỈNH KIÊN GIANG 2.1 Giới thiệu nhà máy xi măng Hòn Chơng cơng tác bảo vệ nhà máy thực 2.1.1 Thông tin chung nhà máy xi măng Hòn Chơng Nhà máy xi măng Hòn Chơng đặt xã Bình An, huyện Kiên Lương, tỉnh Kiên Giang Cách thành phố Hồ Chí Minh khoảng 380km Diện tích sử dụng nhà máy chiếm khoảng 5,6, với núi đá vôi, mỏ đất sét, cảng biển cảng sà lan sông Nhà máy sản xuất khoảng triệu xi măng năm Hình 1: Nhà máy xi măng Hòn Chơng 2.1.2 Cơng nghệ quy trình sản xuất nhà máy Nhà máy xi măng Hòn Chơng sử dụng đá vơi khai thác từ núi Cây Xồi, núi Bãi Voi nằm kề nhà máy hướng Đông Bắc phần núi Khoe Lá nằm cách nhà máy 1km hướng Tây Nam Đất sét khai thác mỏ sét nằm cạnh nhà máy hướng Nam Laterite cung cấp từ tỉnh Đồng Nai cảng Bình Trị Đá vôi sau khai thác vận chuyển xe tải chuyên dụng đến trạm đập công suất 700 tấn/h để đập thành mảnh 20.000m3/h (Q3) Nhận xét: Các kết giám sát cho thấy: Phát thải bụi, SO2, CO NOx ống khói lò nung, ống khói phận làm nguội clinker (Cooler EP), ống thải máy nghiền xi măng số 1, phát thải bụi ống thải máy nghiền xi măng số (Ciment mill No 2) ống thải máy nghiền than (Coal mill) điều nằm giới hạn cho phép 2.2.3 Khí thải từ nhà máy điện Trong thời gian đo đạc, có máy phát điện bảo trì, khơng hoạt động Do vậy, không đo máy Bảng Chất lượng khí thải ống khói máy phát điện Ống khói T (oC) Hàm lượng chất ô nhiễm (mg/Nm3) SO2 NO2 NOx CO K6E N0 343 430 97 1.760 600 K7E N0 325 470 130 2.550 340 K8E N0 315 460 170 3.460 270 K9E N0 306 440 185 3.550 280 500 - 1.000 1000 QCVN 19: 2009/BTNMT (B) Ghi chú: QCVN 19: 2009/BTNMT (B) – quy chuẩn kỹ thuật quốc gia khí thải cơng nghiệp: bụi chất vô cơ, quy định nồng độ C bụi 19 chất vô làm sở tính giá trị tối đa cho phép khí thải cơng nghiệp sở sản xuất, chế biến, kinh doanh, dịch vụ công nghiệp hoạt động kể từ ngày 16 tháng 01 năm 2007, theo thải lượng chất vô vùng nơng thơn (KV=1,2), trình độ cơng nghệ cấp B (KCN=0,75), lưu lượng > 20.000m3/h (Q3) Nhận xét: - Phát thải NOx máy phát điện 1.760 – 3.550 mg/Nm 3, khoảng 1,8 – 3.6 lần cao quy chuẩn thải QCVN 19: 2009/BTNMT 1.000 mg/Nm3 - Hàm lượng CO SO2 thải từ ống khói đạt quy chuẩn cho phép Tuy nhiên ống khói K6E hàm lượng CO cao vượt trội so với ống khói khác mụi than bám lâu ngày ống khói thực mở nắp lấy mẫu đưa đầu dò thiết bị đo nguồn vào làm cho mụi than bay khỏi thành ống khói vào đầu dò thiết bị gây Từ kết trạng môi trường khơng khí khu vực nhà máy đưa tiểu kết sau: - Công tác bảo vệ môi trường nhà máy xi măng Hòn Chơng thực tương đối tốt - Chất lượng môi trường khơng khí xung quanh, khí thải từ nguồn sản xuất xi măng nằm mức cho phép Tuy nhiên khí thải từ ống khói nhà máy phát điện cao, chất nhiễm vượt quy chuẩn cho phép khí NOx, khơng xử lý kịp thời gây nhiễm mơi trường khơng khí ảnh hưởng đến sức khỏe công nhân, người dân xung quanh Do vậy, để bảo đảm phát triển bảo vệ môi trường bền vững nhà máy nên xây dựng hệ thống xử lý khí thải cho ống khói nhà máy điện có chất thải vượt quy chuẩn cho phép 2.3 Nghiên cứu đề xuất biện pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường cho nhà máy xi măng Hòn Chơng Hầu hết chất gây nhiễm khơng khí nhà máy đạt quy chuẩn môi trường, ống khói nhà máy phát điện có hàm lượng NO x vượt mức quy chuẩn cho phép Vì cần thiết phải xây dựng biện pháp xử lý NOx cho nhà máy phát điện để nâng cao công tác bảo vệ môi trường cho nhà máy, bên cạnh cần phải xây dựng hệ thống xử lý SO2 cho nhà máy phát điện thay đổi nhiên liệu 20 đốt nhà máy để giảm bớt lượng SO2 phát thải vào môi trường, SO2 chưa vượt tiêu chuẩn nồng độ phát thải môi trường cao 2.3.1 Tổng quan phương pháp xử lý NOx a) Phương pháp hấp phụ Hấp phụ q trình phân ly khí dựa lực số chất rắn số loại khí có mặt hỗn hợp khí nói chung khí thải nói riêng, q trình đó, phân tử khí thải bị giữ lại bề mặt vật liệu rắn Vật liệu rắn sử dụng trình được gọi chất hấp phụ, chất khí bị giữ lại trình gọi chất bị hấp thụ Có hai loại hấp phụ hấp phụ vật lý hấp phụ hóa học: - Hấp phụ vật lý: hấp phụ đa phân tử (hấp phụ nhiều lớp), lực liên kết lực hút phân tử (lực Vander – Waals) không tạo thành hợp chất bề mặt - Hấp phụ hóa học: hấp phụ đơn phân tử (hấp phụ lớp), lực liên kết liên kết hóa học, tạo nên hợp chất bề mặt Vật liệu làm chất hấp phụ: vật liệu xốp với bề mặt bên lớn, tạo thành tổng hợp nhân tạo hay tự nhiên Vật liệu hấp phụ cần đáp ứng yêu cầu sau: - có khả hấp phụ cao; - Phạm vi tác dụng rộng; - Có độ bền học cần thiết; - Có khả hồn ngun dễ dàng; - Giá thành rẻ Chất hấp phụ: thông thường chất than hoạt tính, silicagel, nhơm hoạt tính, zeolit … - Than hoạt tính: đặc trưng tính kỵ nước, ứng dụng rộng rãi để xử lý dạng ẩm khác Nhược điểm than hoạt tính bền học dễ cháy - Silicagel: oxit silic vơ định hình ngậm nước (SiO2.nH2O), silicagel khơng cháy, có nhiệt độ tái sinh thấp (110 – 200 oC) đủ độ bền học Tuy nhiên, bị phá hủy giọt ẩm - Nhơm hoạt tính (oxit nhơm hoạt hóa Al 2O3.nH2O, 0 NaOH > 0,84 NaHCO3 Mg(OH)2 0,51 > KHCO3 0,44 Ca(OH) 0,80 > > Na 2CO3 0,78 MgCO3 0,40 > > K2CO3 0,63 BaCO 0,40 > > 0,56 CaCO3 > 0,39 0,35 Các số nêu lên độ hoạt động dung dịch kiềm tương đối so với dung dịch KOH Các liệu tương ứng với nồng độ ban đầu dung dịch 100g/l thời gian hấp thụ 10 phút  Hấp thụ chọn lọc Để hấp thụ NO khơng có O2 pha khí, sử dụng dung dịch FeSO4, FeCl2, Na2S2O2, NaHCO3 23 Phương trình phản ứng tạo thành phức sau: FeSO4 +NO Fe(NO)SO4 FeCl2 + NO Fe(NO)Cl2 Khi đun nóng đến 95 – 100oC, phức Fe(NO)SO4 phân rã, sinh NO, dung dịch dùng lại Phức Fe(NO)Cl2 phân rã tương tự Dung dịch FeSO4 dễ kiếm hấp thụ hiệu Khả hấp thụ dung dịch phụ thuộc vào nồng độ FeSO 4, nhiệt độ nồng độ NO pha khí Ở nhiệt độ 20 - 25oC dung dịch hấp thu No với nồng độ thấp, có mặt axit H2SO4, HNO3, muối hợp chất hữu dung dịch làm giảm khả hấp thụ Tuy nhiên có mặt H 2SO4 với nồng độ 0,5 – 1,5% thể tích bảo vệ FeSO4 khỏi bị oxi hóa oxi khơng khí thành Fe2(SO4)3 Sử dụng dung dịch Na2S2O3, NaHSO4, (NH2)2CO tạo thành nitơ 2Na2S2O3 + 6NO = 3N2 + 2na2So4 + 2SO2 2NaHSO3 + 2NO = N2 + 2NaHSO4 2(NH2)2CO + 6NO = 5N2 + 4H2O + 2CO2 Ở nhiệt độ cao 200oC, NO liên kết với NH3 theo phản ứng: 4NH3 + 6No → 5N2 + 6H2O Axit sunfuaric sử dụng để hấp thụ NO2 N2O3: H2SO4 + 2NO = HNSO5 + HNO3 2H2SO4 + N2O3 = HNSO5 + H2O Khi đun nóng pha lỗng nước HNSO5 sinh oxit nitơ: HNSO5 + H2O = 2HSO4 + NO + NO2 Tương tác oxit nitơ với chất hấp thụ hiệu nhiệt độ 20 – 40 C o  Phương pháp hấp thụ đồng thời SO2 NOx Khí thải chứa SO2 NOx sinh đốt nhiên liệu có lưu huỳnh Xử lý đồng thời SO2 NOx tiến hành dung dịch kiềm hấp thụ dung dịch NaOH Na2CO3, sản phẩm hấp thụ Na 2SO4, NaCl, Na2CO3, NaNO2; hấp thụ Ca(OH)2 sản phẩm CaSO4, Ca(NO3)2 Hiệu xử lý SO2 thường khoảng 90%, NOx 70 – 90% c) Xử lý NOX phương pháp xúc tác nhiệt Bản chất trình xúc tác để làm khí thực tương tác hóa học nhằm chuyển hóa chất độc thành sản phẩm khác với có mặt chất xúc tác đặc biệt Chất xúc tác không làm thay đổi mức lượng phân tử chất 24 tương tác không làm dịch chuyển cân phản ứng đơn giản Vai trò chúng làm tăng vận tốc tương tác hóa học Chất xúc tác rắn gồm hay nhiều cấu tử với vai trò là: chất hoạt động xúc tác, chất trợ xúc tác chất mang Chất hoạt động xúc tác chất chịu trách nhiệm làm tăng tốc độ phản ứng Chất trợ xúc tác chất mà than khơng có tác dụng xúc tác, để phân bố phần tử hoạt động xúc tác thành phần khác lên NOx khói thải giảm thiểu có xúc tác chất gây phản ứng khác như: CO, H2, CH4, H2S, NH3 … Các phản ứng thường phản ứng tỏa nhiệt, với nhiệt lượng tỏa lớn làm cho nhiệt độ khí thải tăng cao Đó đặc điểm q trình giảm thiểu CH Khi sử dụng kim loại quí làm xúc tác platin – paladi (Pt-Pd), nhiệt độ khói thải với chất phản ứng khử nằm khoảng 450oC sử dụng khí làm chất gây phản ứng khử, than loại khí độc hại thường có mặt khí thải q trình trở nên toàn diện kết hợp khử NO SO2 hệ thống  Khử oxit nitơ có xúc tác nhiệt độ cao Q trình diễn tiếp xúc NOx với khí khử bề mặt xúc tác Xúc tác kim loại nhóm platin (paladin (Pd), ruteni (Ru), rodi (Rh), platin (Pt)) rẻ hiệu ổn định niken, crom, đồng, kẽm, vanadi (V), xeri (Ce)… Với mục đích tăng bề mặt tiếp xúc, chúng phủ lên vật liệu xốp như: sứ, oxit nhơm, silicagen, băng kim loại… có hình dạng khác Chất khử metan, khí tự nhiên, khí than khí dầu mỏ, CO, H hỗn hợp nitơ-hydro Hiệu khử NOx phụ thuộc hoạt tính xúc tác Xúc tác sở platin kim loại vận tốc thể tích khí (2-12)x10 l/h cho phép đạt nồng độ lại khí NOx 5x10-4 – 5x10-2 % thể tích Khí thải chứa NOx sản xuất acid nitric cần phải đun từ 30 – 35 o lên nhiệt độ cháy xúc tác Nhiệt độ phụ thuộc chất khử: 450 – 480 oC mêtan, 350o propan butan, 150 – 200oC hydo oxit cacbon Bản chất trình khử biểu diễn phản ứng sau: 4NO + CH4 → 2N2 + CO2 + 2H2O 2NO2 + CH4 → N2 + CO2 + 2H2O 2NO + 2CO + → N2 + 2CO2 2NO2 + 4CO → N2 +4CO2 2NO + 2H2 + 4H2O 25 Trên thực tế thường sử dụng khí tự nhiên dễ kiếm rẻ Các trình khử phản ứng tỏa nhiệt nhiệt lượng để đun nóng hỗn hợp phản ứng chủ yếu nhiệt phản ứng chất khử với oxi nồng độ khí lớn No x nhiều lần Trong trình khử, nhiệt độ khí tăng nhanh đến 700 oC lớn hơn, cần phải sử dụng xúc tác bền nhiệt chất khử có nhiệt độ cháy thấp tiếp xúc theo bậc với làm ngược trung gian Phương pháp ứng dụng để khử NO x sản xuất axit nitric, khí thỉ chứa (% thể tích): NOx – 0,05÷0,1, N2 – 96,0÷96,2, O2 – 2,2÷3,0 Khí thải từ tháp hấp thụ gia nhiệt đến 50 oC loại axit thiết bị gia nhiệt – phân riêng, sau đun nóng đến 110-135 oC thiết bị truyền nhiệt long khí cơng ngệ, trộn với hỗn hợp khói lò để đạt nhiệt độ 390500oC Hỗn hợp trộn với khí tự nhiên cho tỉ lệ CH 4:CO2 0,55-0,6 Hỗn hợp thu vào thiết bị phản ứng để đốt cháy CH4 khử NOx xúc tác paladi đến nguyên tố nitơ Quá trình tiến hành 700-730 oC áp suất (4,55,7)x105Pa Khí từ thiết bị phản ứng cho qua tuabin để tận dụng nhiệt Khí từ tuabin có nhiệt độ 390-410 oC tiếp tục tận dụng nhiệt lò tạo nhiệt đến 230oC áp suất 13x105 Pa Nhiệt độ khí thải giảm xuống đến 185oC sau khí thải vào khí qua ống khói cao 150m Thành phần khí thải sau (% thể tích): NOx – 0,005 ÷0,01, Co – 0,13, CH4 – 0,4, O2 -0,15 Quá trình khử NOx xúc tác nhiệt đảm bảo hiệu xử lý cao Tuy nhiên tồn nhược điểm sau: tiêu hao nhiều khí khử, cần làm khí khỏi oxit cacbon (nồng độ khoảng 0,1 – 0,15%), sử dụng cho khí có nồng độ thấp (đến 0,5% NOx đến 4-5% oxi)  Khử NOx với xúc tác chọn lọc Quá trình thuận lợi trình khử nhiệt độ cao chổ chất khử phản ứng chủ yếu với NOx không tương tác với Oxi Chất khử ammoniac với lưu lượng tương đương lớn 10-50% so với lượng chất khử tính theo phương trình lượng hóa học Q trình diễn phản ứng tỏa nhiệt sau: 6NO + 4NH3 → 5N2 + 6H2O 6NO + 8NH3 → 7N2 +12H2O 8NO +2NH3 → 5N2O + 3H2O 5NO2 + 2NH3 → 7NO + 3H2O Vì sản phẩm phản ứng khơng độc (nitơ nước) Oxi khí thải thúc đẩy phản ứng khử: 4NO + 4NH3 +O2 → 4N2 + 6H2O 26 Nhiệt độ phản ứng khử tương đối thấp 180 – 360 oC tỏa long75 nhiệt khơng lớn Vì vậy, nhiệt độ khí tăng lên vùng xúc tác 10 – 20oC Khí amoniac dư chúng bị oxi hóa oxi khí thải: 4NH3 + 3O2 → 2N2 + H2O Quá trình yêu cầu thiết bị đơn giản, hiệu suất xử lý cao áp dụng vào thực tiển  Phân hủy NOx chất khử dị thể Ở nhiệt độ 500 – 1.300oC phân hủy NOx diễn vật liệu rắn có chứa cacbon than, than cốc, grafit Các bon đóng vai trò xúc tác nhiên liệu C +NO → (C – 0) + 0,5N2 (C – O) + NO → CO2 +0,5N2 Hoạt tính xúc tác mau để tăng độ phân hủy NO x cho thêm vào grafit cacbonat Natri Khi nhiệt độ tăng độ chuyển hóa vận tốc q trình chuyển hóa tăng: Ở nhiệt độ 800oC độ chuyển hóa NO X dùng than cốc 96% 1000oC tiến đến gần 100%  Phân hủy NOx chất khử đồng thể dị thể khơng có xúc tác: Phương pháp phân hủy nhiệt NOx dựa chất khử khí tự nhiên Khí đun nóng đến 400oC thiết bị truyền nhiệt (nhờ niệt lượng khí sau xử lý) cho vào thiết bị phản ứng với khí tự nhiên khơng khí để đốt cháy Trong thiết bị phản ứng 1.000 – 1.100oC diễn phân hủy NOx thành sản phẩm khơng độc Khí nóng qua buồng đốt phụ trợ 600 oC qua thiết bị truyền nhiệt để nhường nhiệt lượng cho khí thải ban đầu sau 200 oC nhờ quạt đẩy qua ống khói thải vào khí Khi xử lý thể tích tương đối nhỏ khí thải chứa NO x phương pháp phân hủy nhiệt độ cao chất khử đồng thể mặt kinh tế có lợi so với phương pháp xúc tác kiềm Để xử lý thể tích lớn khí thải với nồng độ NO x nhỏ chất khử dùng khí amoniac, cho phép giảm đáng kể nhiệt độ trình phân hủy Ở nhiệt độ 30 – 40oC diễn phản ứng tỏa nhiệt sau: NH4 + H2O NH4OH 2NO2 + 2NH4OH → NH4NO2 + NH4NO3 + H2O N2O3 + 2NH2OH → 2NH4NO2 + H2O Sự đun nóng dòng khí dẫn đến phân hủy acrosol nitric nitrat tạo thành sản phẩm không độc NH3NO2 → N2 + 2H2O 27 NH4NO3 → N2 + 2H2O +1/2 O2 Nitric amon phân rã mãnh liệt 70 – 80 oC, nitrat amoni phân hủy nhiệt độ 230-240oC Nếu nồng độ NOx khí thải 0,4% thể tích) ammonia nhập vào với số lượng lớn theo phương trình lượng hóa học mức độ phân hủy muối 250oC 98% 300oC 100% Sử dụng cacbanic dạng dung dịch với nước axit HNO 3, H2PO4, H3PO4 làm giảm nhiệt độ phân hủy Tuy nhiên, vận tốc không lớn hiệu làm không 80% Sử dụng dung dịch nước – cacbanic: NO2 + H2O → HNO3 +HNO2 2HNO2 + CO(NH2)2 → 2N2 + CO2 + 3H2O N2O3 + CO(NH2)2 → 2N2 + CO2 + 2H2O Sử dụng dung dịch axit nitric – cacbanit NO + NO2 + HNO3 + 2CO(NH2)2 → 2N2 + NH4NO3 + 2CO + H2O Cacbanit dùng dạng bột hạt, phủ lên chất mang xốp hay ép với Hiệu xử lý NOx đạt 85 – 99% lớn 2.3.2 Đề xuất lựa chọn công nghệ xử lý NO x cho nhà máy xi măng Hòn Chơng a) Cơng nghệ kiểm sốt NOx nguồn nhà máy áp dụng Trong dây chuyền sản xuất xi măng nhà máy lắp đặt hệ thống kiểm soát NOx nguồn theo công nghệ SNCR (Selective Non Catalytic Reduction – tạm dịch Khử chọn lọc không xúc tác) Nguyên tắc áp dụng để giảm NO x phản ứng hóa học NOx tạo suốt trình đốt Amonia (NH 3) dạng khí nhiệt độ 800 – 1100oC, sau: 4NO + 4NH3 + O2 → 4N2 + 6H2O 6NO2 + 8NH3 → 7N2 + 12H2O Tác nhân khử Amonia dạng khí lỏng, dung dịch ure lỏng CO(NH2)2 25 – 45% khối lượng Ở nhiệt độ 200 oC, ure bị phân hủy thành CO2 NH3 Dung dịch ure 40% pha loãng với nước bơm vào nguyên tử hóa qua hai đầu phun cấp Mục đích phun cấp để phủ tối đa bề mặt với thời gian lưu cao nhất, phun cấp hai để tối ưu hiệu Lưu lượng urea kiểm soát cách đo nồng độ NO x ống khói Bằng cách giữ nguyên lưu lượng nước dung để pha loãng dung dịch urea, hiệu nguyên tử hóa trì cần phải khử NO x Sơ đồ cơng nghệ SNCR trình bày hình 28 Hình Sơ đồ khối cơng nghệ SNCR để giảm khí NOx từ nguồn thải b) Lựa chọn cơng nghệ xử lý NOx cho ống khói máy phát điện Phát thải NOx máy phát điện cao gấp 1,76 đến 3,55 lần quy chuẩn Nhà máy phát điện Khí thải máy phát điện có nhiệt độ cao 306 – 343 oC Chính việc lựa chọn công nghệ xử lý phù hợp cần phải ý đến khả chịu nhiệt thiết bị nhiệt phản ứng dung môi dùng để xử lý Mixer NOx Bên cạnh phát thải SO2 nhà máy phát điện chưa vượt quy chuẩn cho phép tương đối cao nên ta áp dụng biện pháp xử lý water tháp hấp thụDilution đồng thời SO2 NOx dung dịch NaOH Na 2CO3 tháp hấp thụ dùng tháp đệm, vật liệu đệm phải chịu nhiệt độ cao khơng bị ăn Mixer mòn dung dịch hấp thụ Tốt nên chọn vật liệu đệm làm sứ, Dilution water thân tháp cần gia cố chắn vật liệu đệm sứ tương đối nặng Khí thải cần làm giảm nhiệt độ trước vào hệ thống xử lý From kiln Ngồi ra, tận dụng nhiệt độ cao khí thải từ máy phát điện để outlet lắp đặt hệ thống xử lý NOx phương pháp xúc tác có chọn lọc NO x bị khử amoniac với xúc tác oxit vanadi (V2O5) Thiết bị bay Thiết bị lọc 29 Thiết bị truyền nhiệt Q Amoniac lỏng Thiết bị trộn Khói thải chứa NOx Q Thiết bị làm nguội khí Thiết bị phản ứng Thải mơi trường Hình Sơ đồ cơng nghệ q trình khử NOx Amoniac Khí thải máy phát điện có nhiệt độ 306 – 343 oC đưa vào máy trộn Amonica lỏng cho vào thiết bị bay bay nhờ nước ngưng Hơi amoniac tạo thành lọc thiết bị lọc đun nóng đến 120 oC thiết bị truyền nhiệt, nhiệt cấp cho thiết bị truyền nhệt dùng khói thải sau xử lý trước qua thiết bị làm nguội Amoniac sau làm nóng đưa vào máy trộn để trộn với khí thải chứa NOx với tỷ lệ NH3:NOx = (1,2÷1,3):1 Hỗn hợp thu cho vào thiết bị phản ứng có xúc tác oxit vanadi, để tiến hành khử NO x NH3 Khí sau thiết bị phản ứng có nhiệt độ tương đối cao dùng cung cấp nhiệt lượng cho thiét bị truyền nhiệt làm nóng NH3 qua thiết bị làm nguội trước thải vào môi trường Công nghệ không phát sinh sản phẩm phụ cần phải xử lý, kết cấu đơn giản, dễ lắp đặt, chi phí thấp, hiệu suất quy trình tương đối cao từ 70 - 90% 30 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Trên sở nghiên cứu, kế thừa, tổng hợp tài liệu có chọn lọc mơi trường khơng khí khu vực Nhà máy sản xuất xi măng Hòn Chơng rút kết luận sau: - Đối với mơi trường khơng khí xung quanh Từ kết chất lượng khơng khí khu vực Nhà máy cho thấy công tác bảo vệ môi trường nhà máy thực tốt Chất lượng khơng khí khu vực nhà máy đạt yêu cầu so với quy chuẩn ban hành luật môi trường Việt Nam Độ ồn khu vực nhà máy khu vực biên giáp với bên nằm quy chuẩn cho phép Nhà máy có diện tích đủ rộng để tiếng ồn không ảnh hưởng tới khu vực lân cận ống khói có độ cao đủ để phát tán khơng khí đảm bảo khơng gây ảnh hưởng tới khu vực dân cư lân cận Tóm lại nhà máy xây dựng theo tiêu chuẩn Quốc tế nên đảm bảo mơi trường khơng khí xung quanh - Tại khu vực sản xuất xi măng Nhà máy xây dựng hệ thống lọc bụi tay áo tĩnh điện ống khói ống thải, phát thải chất CO, SO2, bụi thấp giới hạn cho phép quy chuẩn môi trường tương ứng - Đối với khí thải máy phát điện Nhà máy phát điện sử dụng nhiên liệu dầu HFO, nhiệt độ khói thải cao, phát thải hầu hết cao, phát thải NO x vượt quy chuẩn phát thải tương ứng Hiện nhà máy chưa có biện pháp khắc phục Bên cạnh việc quản lý tốt mơi trường khơng khí xung quanh tương đối tốt, khí nguồn thải nhà máy chưa quan tâm nhiều, chưa có hệ thống xử lý, thải trực tiếp mơi trường Mặc dù có hệ thống ống khói ống thải cao, đủ điều kiện phát tán chất nhiễm vào khơng khí khơng ảnh hưởng đến chất lượng khơng khí xung quanh Tuy nhiên nhà máy cần quan tâm đến vấn đề để bảo vệ môi trường tốt Kiến nghị 31 Nhà máy thực tốt công tác bảo vệ môi trường Đáp ứng hầu hết yêu cầu bảo vệ môi trường Tuy nhiên để nâng cao công tác bảo vệ môi trường nhà máy cần thiết phải lắp đặt hệ thống xử lý khí thải ống khói có nồng độ phát thải chất vượt quy chuẩn môi trường cho phép Hai cụm ống khói nhà máy phát điện cần phải lắp đặt hệ thống xử lý NO x nhằm đảm bảo quy chuẩn phát thải tương ứng góp phần bảo vệ mơi trường tốt Bên cạnh nhà máy cần thường xuyên bảo trì thiết bị xử lý bụi, thay tay áo, bão dưỡng máy móc nhằm hạn chế chất độc hại phát thải môi trường Mặc khác ngồi biện pháp xử lý chuyển sang sử dụng nhiên liệu khí hóa lỏng thay cho dầu mỏ để giảm tối đa chất độc hại phát thải vào mơi trường khơng khí Tuy nhiên biện pháp đòi hỏi phải thay đổi cơng nghệ chi phí cao Chuyển sang sử dụng điện lưới điện Quốc gia Không chạy máy phát điện biện pháp tốt để giảm phát thải chất nhiễm vào mơi trường Duy trì cơng tác giám sát mơi trưòng khơng khí định kỳ năm 32 TÀI LIỆU THAM KHẢO Trần Hồng Cồn - Đồng Kim Loan, sở công nghệ xử lý khí thải, NXB Khoa học Kĩ thuật Lưu Đức Hải (2002), sở khoa học môi trường, NXB quốc gia Hà Nội Phẩm Quốc Thiện, khảo sát trạng mơi trường khơng khí khu vực Nhà máy sản xuất xi măng Hòn Chơng Kiên Lương (Kiên Giang) - đề xuất biện pháp giảm thiểu ô nhiễm Đinh Xn Thắng, nhiễm khơng khí, NXB Đại học Quốc gia thành phố Hồ Chí Minh, 2003 Luật bảo vệ môi trường Việt Nam năm 2005 QCVN 05: 2013/BTNMT quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chất lượng khơng khí xung quanh QCVN 24: 2016/BYT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia tiếng ồn - mức tiếp xúc cho phép tiếng ồn nơi làm việc QCVN 19: 2009/BTNMT – quy chuẩn kỹ thuật quốc gia khí thải cơng nghiệp http://www.saga.vn/Nghiencuutinhhuong/11844.saga 10 http://www.antv.gov.vn/tin-tuc/xa-hoi/kien-giang-khoi-bui-xi-mang-dedoa-cuoc-song-dan-kien-luong-63739.html 11 https://vi.wikipedia.org/wiki/Ki%C3%AAn_L%C6%B0%C6%A1ng 12 http://ximangkienkhebensunphat.com/6/18/du-bao-nhu-cau-tieu-thu-ximang-nam-2016-2017.html 13 https://kiengiang.gov.vn/ 14 http://kienluong.kiengiang.gov.vn/ 15.http://nhungtrangvang.net/tagtinh/50046210/danh-s%C3%A1ch-c %C3%B4ng-ty-xi-m%C4%83ng-%E1%BB%9F-t%E1%BA%A1i_ki%C3%AAngiang.html 33 ... THẢO LUẬN HIỆN TRẠNG MƠI TRƯỜNG KHƠNG KHÍ KHU VỰC NHÀ MÁY SẢN XUẤT XI MĂNG HỊN CHƠNG, HUYỆN KIÊN LƯƠNG, TỈNH KIÊN GIANG 2.1 Giới thiệu nhà máy xi măng Hòn Chông công tác bảo vệ nhà máy thực 2.1.1... nhà máy thực - Đánh giá trạng mơi trường khơng khí khu vực nhà máy sản xuất xi măng Hòn Chơng - Nghiên cứu đề xuất biện pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường cho nhà máy xi măng Hòn Chơng Giới hạn... sau: - Đánh giá chất lượng mơi trường khơng khí khu vực xung quanh khu vực sản xuất nhà máy xi măng Hòn Chơng - Xác định nguồn gây nhiễm mơi trường khơng khí hoạt động sản xuất nhà máy - Đề xuất