Luận văn hiện trạng môi trường tại công ty xi măng phúc sơn kinh môn – hải dương

Lịch sử hình thành và phát triển của ngành xi măng [1,2,3]

Từ xa xưa, con người đã sử dụng các vật liệu tự nhiên như đất sét, đất bùn, rơm, dăm gỗ và cỏ khô để tạo ra gạch và xây dựng nơi trú ngụ Theo thời gian, họ bắt đầu sử dụng vôi tôi làm vật liệu kết dính, và ở một số vùng, vôi được trộn với các phụ gia như đất núi lửa và tro núi lửa để cải thiện chất lượng.

Vào năm 1750, kỹ sư người Anh Smeaton đã được giao nhiệm vụ xây dựng ngọn hải đăng Eddystone tại vùng Cornuailles Trong quá trình thi công, ông đã thử nghiệm nhiều loại vật liệu như thạch cao, đá vôi và đá phún xuất, và cuối cùng phát hiện ra rằng hỗn hợp nung giữa đá vôi và đất sét là lựa chọn tốt nhất cho công trình.

Hơn 60 năm sau khi Smeaton phát hiện ra xi măng, vào năm 1812, Louis Vicat, một người Pháp, đã hoàn thiện công thức bằng cách xác định vai trò và tỷ lệ đất sét trong hỗn hợp vôi nung Thành quả của ông đã dẫn đến sự phát triển quan trọng trong chế tạo xi măng Đến năm 1824, Joseph Aspdin, một người Anh, đã nhận bằng sáng chế cho xi măng, dựa trên công thức gồm 3 phần đá vôi và 1 phần đất sét.

Chưa hết, 20 năm sau, Isaac Charles Johnson đẩy thêm một bước nữa bằng cách nâng cao nhiệt độ nung tới mức làm nóng chảy một phần nguyên liệu trước khi kết khối thành “clinker”

Xi măng lần đầu tiên được sản xuất tại các nước tư bản như Anh, Pháp, Đan Mạch và Mỹ do nhu cầu xây dựng lớn, đòi hỏi một loại vật liệu bền chắc Là vật liệu phổ biến nhất trong ngành công nghiệp xây dựng, xi măng được ưa chuộng vì là chất kết dính rẻ tiền hơn so với các loại khác Ngoài ra, xi măng còn mang lại cường độ chịu lực cao, góp phần quan trọng trong đời sống con người suốt hàng nghìn năm qua.

Ngành công nghiệp xi măng là một trong những ngành công nghiệp sớm nhất tại Việt Nam và đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển kinh tế của đất nước Hiện nay, trên thế giới có hơn 160 quốc gia sản xuất xi măng, với Trung Quốc, Ấn Độ, Thái Lan và Indonesia là những nước dẫn đầu về sản lượng Sản xuất xi măng không chỉ đáp ứng nhu cầu xây dựng mà còn góp phần vào sự phát triển bền vững của nền kinh tế Việt Nam.

Trong suốt 100 năm, kể từ khi Nhà máy xi măng Hải Phòng được thành lập vào năm 1889, ngành xi măng Việt Nam đã phát triển mạnh mẽ với khoảng 90 công ty tham gia sản xuất Trong số đó, có 33 thành viên thuộc Tổng công ty xi măng Việt Nam, 5 công ty liên doanh và hơn 50 công ty nhỏ cùng các trạm nghiền khác Kể từ năm 1991, ngành xi măng đã trải qua giai đoạn phát triển mạnh mẽ nhất, với tổng công suất thiết kế tăng gấp 13 lần, đưa Việt Nam trở thành quốc gia đứng đầu khối ASEAN về sản lượng xi măng.

Đến năm 2010, tổng công suất thiết kế của các nhà máy xi măng tại Việt Nam đạt 63 triệu tấn, trong khi năng lực sản xuất là 53 triệu tấn, cho thấy cung đã vượt cầu Theo quy hoạch phát triển, tổng công suất dự kiến sẽ đạt 84 triệu tấn vào năm 2015 và 121 triệu tấn vào năm 2025 Sự phát triển nhanh chóng của ngành xi măng hiện nay đang tạo ra cả thách thức và cơ hội mới, đặc biệt khi nhu cầu xây dựng dân dụng, công nghiệp và giao thông ngày càng tăng do quá trình đô thị hóa Việt Nam sở hữu nguồn nguyên liệu phong phú như đá vôi và đá sét, cùng với khả năng tiếp cận công nghệ và thiết bị hiện đại Đội ngũ cán bộ khoa học kỹ thuật được đào tạo liên tục và hỗ trợ từ nguồn vốn vay trong và ngoài nước cũng tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của ngành.

Hiện nay, sự phân bố các nhà máy xi măng không đồng đều giữa các khu vực, với phần lớn các nhà máy tập trung chủ yếu ở miền Bắc, nơi có nguồn nguyên liệu dồi dào.

Sinh viên Hoàng Đức Hoàng – MT1301 16 cho biết rằng khu vực phía Bắc có nguồn cung xi măng dồi dào, trong khi các nhà máy lớn tại miền Nam lại gặp khó khăn và hạn chế sản xuất, dẫn đến tình trạng thiếu hụt xi măng ở miền Nam.

Hiện nay, sự phát triển kinh tế đã thúc đẩy công nghệ sản xuất xi măng nâng cao, đáp ứng nhu cầu xây dựng và hội nhập quốc tế.

Nhu cầu tiêu thụ xi măng

Nhu cầu tiêu thụ xi măng trên Thế Giới [4]

Trong những năm gần đây, nền kinh tế thế giới đã ổn định và chuyển hướng chú trọng vào khu vực Châu Á Tiêu thụ xi măng không ngừng gia tăng, trở thành động lực quan trọng cho sự phát triển của ngành công nghiệp xi măng tại các quốc gia đang phát triển như Trung Quốc, Thái Lan, Ấn Độ và Indonesia Biểu đồ dưới đây minh họa lượng xi măng tiêu thụ toàn cầu qua các năm.

Hình 1.1: Lƣợng xi măng tiêu thụ trên thế giới (triệu tấn)

Dự báo nhu cầu sử dụng xi măng sẽ tăng 3,6% mỗi năm đến năm 2020, với sự khác biệt rõ rệt giữa các khu vực Cụ thể, các nước đang phát triển dự kiến tăng 4,3% mỗi năm, trong khi châu Á đạt trung bình 5% mỗi năm, và các nước phát triển chỉ khoảng 1% mỗi năm Đồng thời, tình trạng dư thừa công suất tại các nhà máy xi măng thường gặp ở Đông Âu và Đông Nam Á, trong khi Bắc Mỹ lại không gặp phải vấn đề này.

Trong những năm qua, các quốc gia có sự phát triển nổi bật bao gồm Trung Quốc, Ấn Độ, Mỹ, Nhật Bản, Hàn Quốc, Nga, Tây Ban Nha, Ý, Brazil, Iran, Mexico, Thổ Nhĩ Kỳ, Việt Nam, Ai Cập, Pháp và Đức.

Nhu cầu tiêu thụ xi măng ở Việt Nam [5]

Ngành công nghiệp xi măng tại Việt Nam là một trong những ngành được hình thành sớm nhất Tuy nhiên, sản lượng xi măng trong những năm qua chưa đáp ứng đủ nhu cầu tiêu thụ trong nước.

Bảng 1.1 : Sản lƣợng và nhu cầu tiêu thụ xi măng Việt Nam tính đến năm 2007

Nguồn: VLXD đương đại (Đơn vị: triệu tấn)

Từ năm 2005 đến 2008, ngành công nghiệp xi măng Việt Nam chứng kiến sự phát triển mạnh mẽ với khoảng 14 nhà máy xi măng lò quay có tổng công suất thiết kế 21,5 triệu tấn/năm và 55 cơ sở xi măng lò đứng Khoảng 18 triệu tấn xi măng được sản xuất từ clinker trong nước, tương ứng với 14,41 triệu tấn clinker Hầu hết các nhà máy sử dụng phương pháp kỹ thuật khô, với năng suất trộn xi măng từ 1,4 triệu đến 2,3 triệu tấn mỗi năm Hiện tại, Việt Nam có khoảng 31 dự án xi măng lò quay với tổng công suất thiết kế 39 triệu tấn, chủ yếu tập trung ở miền Bắc và miền Trung, chỉ có 4 dự án ở miền Nam.

Theo ƣớc tính của Hiệp hội xi măng Việt Nam, lƣợng xi măng tiêu thụ trong nước đạt từ 52 – 53 triệu tấn và xuất khẩu khoảng 6 triệu tấn vào năm

Sinh viên: Hoàng Đức Hoàng – MT1301 18

Năm 2012, thị trường vật liệu xây dựng, đặc biệt là xi măng, chịu ảnh hưởng nghiêm trọng từ tình hình xây dựng trầm lắng Mặc dù công suất sản xuất của các nhà máy xi măng đã dần ổn định, tổng công suất toàn ngành đạt gần 60 triệu tấn mỗi năm, nhưng nhu cầu tiêu thụ trong nước chỉ khoảng 50 triệu tấn.

Theo quy hoạch phát triển công nghiệp xi măng Việt Nam giai đoạn 2011

Theo định hướng của Thủ tướng Chính phủ, nhu cầu xi măng trong nước đến năm 2020 ước tính khoảng 95 triệu tấn, trong khi tổng công suất sản xuất dự kiến đạt 130 triệu tấn Điều này cho thấy sản xuất xi măng đang vượt xa nhu cầu tiêu thụ, tạo áp lực cho ngành xi măng phải mở rộng thị trường quốc tế nhằm tăng cường xuất khẩu Để đáp ứng nhu cầu xi măng trong nước từ năm 2005, ngành cần có những chiến lược phù hợp.

Để đáp ứng đủ lượng xi măng cho xã hội vào năm 2020, cần xây dựng hàng loạt nhà máy xi măng lớn với công nghệ hiện đại, tập trung tại các khu vực có nguồn nguyên liệu phong phú và thuận tiện cho tiêu thụ Các nhà máy nên được đặt ở vị trí giao thông thuận lợi và có cơ sở vật chất sẵn có để giảm giá thành xây dựng Mục tiêu là giảm suất đầu tư xuống dưới 100 USD/tấn xi măng, đồng thời xây dựng các nhà máy có cảng nước sâu để thuận lợi cho xuất khẩu và cung cấp clinker cho thị trường phía Nam Đặc biệt, nên tập trung phát triển các nhà máy tại Quảng Ninh và phía Nam tỉnh Thanh Hóa, nơi có nguồn nguyên liệu dồi dào và cảng nước sâu.

Công nghệ sản xuất xi măng[6,7,8,9]

Công nghệ sản xuất xi măng lò đứng

Phương pháp bán khô (độ ẩm vào khoảng 12 –

Phương pháp sản xuất xi măng bằng lò đứng hiện đang chiếm khoảng 18% với chất lượng xi măng thấp và không giải quyết được vấn đề ô nhiễm môi trường Hiện tại, phương pháp này chưa được áp dụng rộng rãi ở các nước đang phát triển Tại Việt Nam, sản lượng xi măng từ lò đứng của các địa phương đạt khoảng 2,5 – 3 triệu tấn mỗi năm.

Lò đứng là thiết bị có dạng tháp đứng với chiều cao từ 8 đến 12m và đường kính từ 2.4 đến 3m Nhiên liệu được trộn với phối liệu và tạo thành viên trước khi nạp vào lò, giúp nhiệt từ nhiên liệu truyền trực tiếp cho phối liệu, nâng cao hiệu quả sử dụng nhiệt.

Quá trình biến đổi để tạo clinker bắt đầu ngay trong cục phối liệu ban đầu, với nhiệt khí thải và lượng nhiệt tổn thất qua thân lò không lớn Trong quá trình cháy nhiên liệu, phản ứng phân huỷ xảy ra trong phối liệu, dẫn đến việc bay hơi khí và giảm kích thước viên nhiên liệu, tạo ra các lỗ trống giúp thông khí cho lò Nhiên liệu chính cho lò đứng nung xi măng là than cốc hoặc than gầy, trong khi than mỡ và than nâu ngọn lửa dài không phù hợp do chứa nhiều chất bốc, dễ thoát ra trước khi bắt đầu phản ứng cháy, gây tổn thất nhiên liệu lớn hơn.

Quá trình hoá lý diễn ra theo chiều cao của lò, bắt đầu từ việc tiếp liệu (bao gồm cả nhiên liệu rắn) từ trên cao, đảm bảo phân bố đều trên tiết diện ngang Khi phối liệu di chuyển từ trên xuống, nó trải qua nhiều giai đoạn khác nhau.

- Giai đoạn sấy nung nóng

- Giai đoạn phân huỷ đất sét và cacbonat

- Giai đoạn nung luyện và kết khối

Quá trình hoá lý trong lò diễn ra theo tiết diện, với nhiệt độ cao gần tường lò do trở lực thấp và gió mạnh Khi viên nhiên liệu đạt nhiệt độ cao, chúng co lại và di chuyển vào tâm lò, làm tăng trở lực gió và giảm tốc độ gió Kết quả là, vùng tâm lò trở thành khu vực sấy đốt nóng, tiếp theo là vùng phân huỷ, sau đó là vùng liệu toả nhiệt, và cuối cùng, gần tường lò là vùng kết khối.

Quá trình hoá lý khi nung clinker trong lò đứng diễn ra ngay trong từng viên liệu, khi gió nóng từ dưới lên bao quanh và sấy khô bề mặt viên liệu Oxy khuếch tán vào bề mặt, làm cho hạt than cháy, tỏa nhiệt và thực hiện các quá trình sấy, nung nóng và phân huỷ nhiệt.

Khi bề mặt hạt phối liệu đạt 1300°C, lớp bên trong vẫn dưới 1000°C, thực hiện quá trình phân huỷ cacbonat Trong khi đó, tâm hạt phối liệu đang ở giai đoạn sấy và đốt nóng Khi nhiên liệu lớp bên trong bắt đầu cháy, lớp ngoài cùng đã cháy hết, dẫn đến việc tỏa nhiệt từ quá trình đốt nóng.

Sinh viên Hoàng Đức Hoàng – MT1301 21 cho biết, quá trình tạo khoáng clinker trong viên liệu cần thời gian dài do lớp ngoài kết khối, trong khi bên trong vẫn đang toả nhiệt Lớp phân huỷ cacbonat và lớp sấy khô nằm ở bên trong, dẫn đến năng suất của lò đứng thấp.

Sau khi nung, clinker được nghiền với các phụ gia phù hợp để tạo ra XMP Chất lượng clinker không cao khiến việc nghiền clinker lò đứng dễ hơn so với lò quay XMP từ lò đứng có chất lượng kém hơn và không đảm bảo vệ sinh môi trường Ở các nước công nghiệp phát triển, lò đứng chỉ được sử dụng để nung những loại xi măng đặc biệt, trong khi lò đứng nung clinker nói chung không còn tồn tại.

Công nghệ sản xuất xi măng lò quay

Lò quay là một ống thép hình trụ được lót bằng gạch chịu lửa, bao gồm samốt hoặc cao nhôm ở vùng làm nguội và gạch chịu lửa kiềm tính magie, magie - crôm ở phần nung Để nâng cao tuổi thọ của lò, có thể sử dụng thêm các loại gạch cách nhiệt.

Phương pháp ướt thường sử dụng lò có chiều dài từ 80 đến 120m và đường kính từ 3 đến 6m, với tỷ lệ L/D dao động từ 30 đến 40 Hình dạng của lò không đơn điệu, và nhiều loại lò quay có kích thước đốt nóng phình to, được đặt với góc nghiêng phù hợp.

2 – 6% so với mặt đất trên bệ đỡ con lăn và quay với tốc độ 0.5 – 0.75 vòng/phút

Trong lò quay, nguyên liệu và khí nóng di chuyển theo nguyên tắc ngược chiều, với nguyên liệu ướt vào từ đầu cao và di chuyển xuống phần thấp với vận tốc 35 – 45 cm/phút Trong quá trình này, bề mặt nhận nhiệt của phối liệu liên tục thay đổi, dẫn đến quá trình biến đổi hóa lý thành cục clinker Nhiên liệu được phun từ đầu thấp, cháy và truyền nhiệt cho phối liệu, sau đó hạ nhiệt độ và thoát ra ngoài ở phía cao của lò, với nhiệt độ khí thải khoảng 200 - 300°C.

Hình 1.3 : Lò quay nung clinker theo phương pháp ướt

 Các quá trình hoá lý xảy ra:

Phối liệu vào dạng bùn sệt, nhận nhiệt khí thải, đạt nhiệt độ khoảng 120 -

Tại nhiệt độ 200°C, quá trình mất nước lý học diễn ra, và để nâng cao hiệu quả truyền nhiệt, các mắt xích kim loại thường được lắp đặt trong vùng này, được gọi là vùng xích Ngoài việc tăng cường hiệu suất, các xích sắt còn giúp ngăn bụi thoát ra khỏi lò Chiều dài của vùng sấy chiếm khoảng 35% tổng chiều dài của lò.

Trong khu vực này, nhiệt độ của nguyên liệu tăng từ 120 đến 650 độ C, chủ yếu diễn ra quá trình cháy các tạp chất hữu cơ và mất nước hóa học của khoáng sét Sự phân hủy đất sét tạo ra mêta caolinit hoặc các dạng oxit tự do với hoạt tính cao Đồng thời, một phần cacbonat cũng bắt đầu bị phân hủy Vùng đốt nóng chiếm khoảng 14% chiều dài của lò.

Nhiệt độ lên tới 1000 C Đây là giai đoạn cuối cùng của các phản ứng pha rắn CaCO 3 → CaO + CO 2

Nhiệt độ phối liệu trong lò nung dao động từ 1000°C đến 1450°C, đây là mức nhiệt cao nhất, nơi mà pha lỏng chiếm từ 15% đến 25% Tại đây, các phản ứng tạo khoáng và kết tinh diễn ra nhanh chóng nhờ sự hiện diện của pha lỏng Với độ nhớt cao của pha lỏng, cùng với chuyển động quay và trọng lực, các viên clinker dạng sỏi được hình thành, dẫn đến quá trình tạo pha lỏng và kết tinh.

12CaO + 2 SiO 2 + 2 Al 2 O 3 + Fe 2 O 3 → 5CaO.SiO 2 + 3CaO.Al 2 O 3 + 4CaO Al 2 O 3 Fe 2 O 3

Vùng kết khối chiếm khoảng 20% chiều dài lò

Sau khi vùng kết khối, phối liệu tạo thành clinker với các khoáng chất cần thiết Không khí lạnh sẽ lấy nhiệt từ clinker nóng, giúp giảm dần nhiệt độ của clinker Vùng làm nguội chiếm 8% chiều dài lò, nơi chưa tính đến thiết bị làm nguội clinker nhanh để ổn định thành phần pha trong clinker XMP Các thiết bị này làm nguội clinker từ 1300°C xuống 100°C - 150°C và thường được đặt riêng Hai loại thiết bị phổ biến nhất là thiết bị làm nguội kiểu ghi và kiểu hành tinh Clinker ra khỏi thiết bị làm nguội có nhiệt độ khoảng 100°C - 150°C và được chứa trong các silo đặc biệt để tiếp tục làm nguội trước khi 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 :

Hình 1.4 : Sơ đồ công nghệ sản xuất XMP phương pháp ướt

Phương pháp khô tối ưu hóa hiệu quả trao đổi nhiệt trong lò quay nung clinker, với các quá trình hóa lý của phối liệu khô diễn ra chủ yếu ở đây.

III – 2 – SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT XMP PHƯƠNG PHÁP ƯỚT ĐÁ VÔI

(Noồ mỡn) Đập nghiền oâtoâ

-Thiết bị hành tinh -Thieỏt bũ kieồu ghi

Ximaêng Silo chứa Đóng bao Tieõu thuù

Sinh viên Hoàng Đức Hoàng (MT1301) nghiên cứu quy trình sản xuất clinker với 25 pha rắn, bao gồm sấy, đốt nóng và phân huỷ cacbonat canxi, thực hiện trong hệ thống trao đổi nhiệt kiểu treo Phần phản ứng pha lỏng diễn ra trong lò quay, giúp giảm chiều dài lò và tiết kiệm năng lượng so với phương pháp ướt Ngoài ra, quy trình này cũng giải quyết vấn đề môi trường một cách dễ dàng hơn.

Trước đây, clinker sản xuất bằng phương pháp ướt được đánh giá cao hơn so với phương pháp khô nhờ vào khả năng trộn đều và phản ứng tốt hơn trong quá trình nghiền Tuy nhiên, hiện nay, kỹ thuật đồng nhất hoá bằng khí nén đã cải thiện đáng kể quy trình sản xuất clinker Phương pháp khô, đặc biệt là sản xuất XMP, đã trở thành phương pháp chủ yếu trên toàn cầu và tại Việt Nam, trong khi phương pháp ướt chỉ còn được áp dụng ở một số nhà máy cũ hoặc trong những điều kiện khai thác nguyên liệu thuận lợi.

Phương pháp nung clinker khô trong lò quay không có vùng bay hơi ẩm của phối liệu, do đó nguyên liệu được đưa vào lò ở dạng bột khô hoặc có độ ẩm rất thấp, giúp giảm chi phí nhiệt cho quá trình nung clinker lên đến 40% Các lò quay theo phương pháp khô có sự khác biệt về kích thước và hệ thống trao đổi nhiệt ngoài lò, trong khi vật liệu được nạp vào hệ thống cũng ở dạng bột khô Hệ thống trao đổi nhiệt kiểu treo đóng vai trò quan trọng trong việc tiết kiệm năng lượng nhiệt cho lò nung clinker XMP theo phương pháp khô.

 Hệ thống trao đổi nhiệt:

Hệ thống tháp trao đổi nhiệt kiểu treo bao gồm nhiều tầng xyclon mắc nối tiếp, thường từ bốn đến sáu tầng Mỗi xyclon được lắp gạch chịu lửa cao nhôm và cho phép bột phối liệu nghiền mịn đi vào ở trạng thái lơ lửng, tạo điều kiện cho quá trình trao đổi nhiệt mạnh mẽ với khí nóng Hạt phối liệu rắn di chuyển theo dòng khí nóng vào xyclon theo hướng tiếp tuyến, xoáy vòng từ trên xuống dưới, và chuyển tiếp giữa các xyclon có nhiệt độ cao hơn.

Một phần bụi phối liệu được tái tuần hoàn qua xyclon phía trên Ban đầu, bột phối liệu được đưa vào xyclon bậc I và sau đó di chuyển đến xyclon bậc III để tiếp tục quá trình xử lý.

Sinh viên Hoàng Đức Hoàng – MT1301 26 mô tả quá trình tuần hoàn của bột phối liệu trong hệ thống xyclon bậc II và bậc IV Bột từ xyclon bậc II được chuyển xuống xyclon bậc IV, trong khi một phần được tuần hoàn trở lại xyclon bậc III Bột phối liệu từ xyclon bậc III rơi xuống lò quay, và một phần bột từ lò quay lại tuần hoàn trở về xyclon bậc IV trước khi tiếp tục xuống lò quay Khí thải từ lò quay có nhiệt độ cao.

Nhiệt độ từ 900 đến 1000°C được hồi lưu và dẫn vào các xyclon chuyển động ngược chiều dòng bụi phối liệu, giúp truyền nhiệt hiệu quả cho phối liệu Khi ra khỏi xyclon, khí thải có nhiệt độ từ 250 đến 300°C sẽ đi qua các thiết bị lọc bụi trước khi được thải ra ngoài Lò quay sinh ra nhiều bụi, và hệ thống xyclon không chỉ có tác dụng trao đổi nhiệt tốt mà còn thu hồi lượng bụi lớn Ngoài việc tận dụng nhiệt từ khí thải, việc trộn than nghiền mịn vào phối liệu cũng nâng cao hiệu suất nhiệt Sau khi đi qua các xyclon, phối liệu đạt nhiệt độ từ 650 đến 800°C, kết thúc quá trình sấy, loại bỏ nước hóa học và một phần phân hủy các muối cacbonat trong phối liệu.

 Những biến đổi hoá lý cơ bản

Nguyên liệu và nhiên liệu trong sản xuất xi măng[10]

Nguyên liệu trong sản xuất xi măng

Nguyên liệu chủ yếu trong sản xuất xi măng bao gồm đá vôi và đất sét Bên cạnh đó, quặng sắt, boxit và sét caosilic cũng được sử dụng để điều chỉnh thành phần.

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/m 3 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 thường khai thác tại các mỏ lộ thiên, rất hiếm khi khai thác ở mỏ ngầm Đá thường được 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 … CaCO 3 trong đá vôi tồn tại dưới 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 hưởng đến độ ổn định của ximăng nhưng khi vượt quá giới hạn 5%, MgO dư được thiêu kết và tồn tại dưới dạng MgO tự do – khoáng periclaz Sau khi bêtông đóng rắn thì MgO mới phản ứng với nước tạo

Mg(OH)2 có thể làm tăng thể tích và gây nứt bêtông, do đó tiêu chuẩn quy định hàm lượng MgO trong clinker không vượt quá 5% Tuy nhiên, một số nơi có thể sản xuất ximăng với hàm lượng MgO lên tới 10% bằng cách thêm phụ gia ổn định Về độ cứng và tạp chất sét trong đá vôi, vấn đề này có thể được khắc phục dễ dàng thông qua việc lựa chọn thiết bị đập phù hợp.

Trữ lượng đá vôi dùng cho sản xuất ximăng tại Việt Nam không phải là vô hạn, do đó, việc khai thác cần được thực hiện một cách tiết kiệm và hiệu quả.

Sinh viên Hoàng Đức Hoàng – MT1301 31 nhấn mạnh tầm quan trọng của việc sử dụng hợp lý tài nguyên, tránh lãng phí và tận dụng tối đa khối lượng đá sau khi nổ mìn để nâng cao hiệu quả khai thác Đồng thời, quá trình phản ứng tạo khoáng ở nhiệt độ cũng cần được chú trọng để tối ưu hóa kết quả khai thác.

Khi đá vôi chứa 800 – 900°C CaCO3 phân hủy thành CaO và CO2, CaO sau đó sẽ phản ứng với Al2O3, Fe2O3 và SiO2 khi nhiệt độ tăng lên, tạo thành các hợp chất mới.

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 CaCO 3 96-100 %

- Đá vôi lẫn đất CaCO3 90-96 %

- Đá vôi lẫn nhiều đất CaCO 3 75-90%

- Đất sét lẫn đá CaCO 3 10-40 %

1.4.1.3 Phụ gia điều chỉnh và phụ gia khoáng hoá

Phụ gia cao silic được sử dụng khi nguồn sét của nhà máy có hàm lượng SiO2 thấp, thường là các loại đất hoặc đá có hàm lượng SiO2 > 80% Ở những khu vực thiếu nguồn cao silic, cát mịn có thể được sử dụng, tuy nhiên, việc nghiền mịn sẽ khó khăn hơn do SiO2 trong cát ở dạng quăczit khó phản ứng Do đó, cần sử dụng phụ gia khoáng hoá để giảm nhiệt độ nung.

Phụ gia cao sắt được sử dụng để điều chỉnh và bổ sung hàm lượng Fe2O3 cho phối liệu, vì hầu hết các loại sét không đáp ứng đủ yêu cầu về hàm lượng này Tại Việt Nam, các loại phụ gia cao sắt phổ biến bao gồm xỉ pirit Lâm Thao, với hàm lượng Fe2O3 đạt từ 55% đến 68%.

Sinh viên: Hoàng Đức Hoàng – MT1301 32 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:

Trong công nghệ sản xuất xi măng bằng lò quay phương pháp khô, phụ gia cao sắt thường được sử dụng là quặng sắt hoặc quặng laterit, chiếm từ 35% đến 50% Xỉ pirit ít được ưa chuộng hơn do thường chứa tạp chất lưu huỳnh, gây hại cho chất lượng xi măng và ảnh hưởng tiêu cực đến quá trình vận hành lò nung.

Phụ gia cao nhôm, thường là quặng bauxite chứa 44-58% Al2O3, được sử dụng để bổ sung hàm lượng Al2O3 cho phối liệu khi nguồn sét của nhà máy thiếu nhôm Mặc dù có thể sử dụng phụ gia từ cao lanh hoặc tro xỉ nhiệt điện, nhưng tỷ lệ sử dụng cao và hiệu quả kinh tế thấp do chi phí vận chuyển lớn.

Phụ gia khoáng hoá, như quặng fluorit, quặng photphorit, quặng barit và thạch cao, được sử dụng để giảm nhiệt độ nung clinker, tiết kiệm nhiên liệu và tăng độ hoạt tính của các khoáng clinker Các loại phụ gia này có thể được sử dụng riêng lẻ hoặc phối hợp với nhau để cải thiện hiệu quả khoáng hoá Tuy nhiên, việc sử dụng nhiều loại nguyên liệu và phụ gia làm cho công nghệ pha trộn phức tạp hơn, yêu cầu nhiều thiết bị cân trộn và giảm khả năng đồng nhất của phối liệu Do đó, khi áp dụng phụ gia khoáng hoá, cần xem xét kỹ lưỡng các điều kiện kỹ thuật, môi trường và hiệu quả kinh tế so với việc chỉ sử dụng than chất lượng cao.

Nhiên liệu dùng cho sản xuất clinker xi măng

Để sản xuất clinker xi măng, quá trình phân huỷ đá vôi, sét và phụ gia thành các ôxít cần được cung cấp nhiệt độ cao khoảng 1450°C Việc đốt nhiên liệu là cần thiết để nung nóng phối liệu, và tính chất của nhiên liệu sẽ ảnh hưởng đáng kể đến quá trình này.

Sinh viên Hoàng Đức Hoàng – MT1301 33 đã nghiên cứu về việc tính toán phối liệu trong sản xuất xi măng Việc lựa chọn loại nhiên liệu phù hợp phụ thuộc vào điều kiện thiết bị, công nghệ của từng nhà máy, giá thành sản phẩm và nguồn nguyên liệu có sẵn Thông thường, có ba loại nhiên liệu chính được sử dụng trong ngành công nghiệp sản xuất xi măng: nhiên liệu khí, nhiên liệu lỏng và 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 thường chỉ được sử dụng khi các nhà máy được 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

Nhiên liệu lỏng, thường là dầu FO, có nhiệt lượng cao (trên 9000 kcal/kg) và không chứa tro, nhưng yêu cầu thiết bị đốt phức tạp hơn so với nhiên liệu khí Đặc điểm của nhiên liệu lỏng là cháy ở trạng thái lỏng nhỏ giọt, cần tạo ra các hạt dầu có kích thước vài micromet Để đốt dầu trong lò nung xi măng, cần sấy dầu bằng thiết bị trao đổi nhiệt đến nhiệt độ 100 – 110°C trước khi phun vào lò Tuy nhiên, trong thực tế sản xuất tại Việt Nam, việc sử dụng dầu để nung clinker làm tăng chi phí, dẫn đến việc dầu ít được sử dụng, trong khi nhiên liệu khí chủ yếu được dùng trong giai đoạn nhóm lò hoặc đốt kết hợp với than khi cần thiết.

Than đá, đặc biệt là than antraxit, là loại nhiên liệu rắn phổ biến nhất hiện nay, mặc dù không có nhiều ưu điểm như hai loại nhiên liệu khác.

- Yêu cầu chất lƣợng than:

- Đối với lò quay phương pháp khô, hàm lượng lưu huỳnh trong than thấp

Nếu than không đạt yêu cầu kỹ thuật, cần phối hợp nhiều loại than khác nhau Than dùng cho lò quay cần được sấy khô, nghiền mịn với độ mịn < 5% trên sàng 0,08mm và độ ẩm W < 1% Trong bối cảnh nhiên liệu tự nhiên ngày càng khan hiếm và vấn đề môi trường ngày càng nghiêm trọng, nhiều phế thải công nghiệp và nông nghiệp như trấu, xơ dừa, săm lốp ô tô, cặn dầu và phế thải từ ngành giày da, may mặc đã được nghiên cứu và thử nghiệm thành công làm nhiên liệu cho lò quay xi măng Việc tái sử dụng các loại nhiên liệu này không chỉ mang lại lợi ích về môi trường mà còn đòi hỏi những thay đổi trong hệ thống lò nung và hệ thống đốt.

Tác động của ngành sản xuất xi măng đến môi trường[11]

Tác động đến môi trường đất

Khai thác nguyên liệu như đá vôi và đất sét đang gây ra biến đổi nghiêm trọng về địa hình tại các khu vực đồi núi đá vôi thơ mộng Việc sử dụng máy móc và nổ mìn để khai thác đã làm hư hại cảnh quan, tạo ra những vùng trũng lớn do đào khoét đất sét Đáng lo ngại là sau khi khai thác, nhiều đơn vị không thực hiện việc hoàn thổ, dẫn đến môi trường không được phục hồi về trạng thái ban đầu.

- Bụi tạo ra từ nhà máy SXXM làm cho đất đai cứng, thiếu dinh dƣỡng, ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển của cây trồng

Chất thải rắn từ công nghệ khai thác đất sét chủ yếu là cặn bùn đất, được giữ lại trước lưới lọc 10mm trong quy trình khai thác ướt.

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 vương vãi từ các băng tải trong dây chuyền sản xuất

Bụi clinker sa lắng và lƣợng clinker ra khỏi lò không đạt chất lƣợng

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 thường xuyên, 20

- 30 năm mới súc rửa1 lần)

Các nguồn chất thải tại nhà máy có khối lượng lớn nhưng tính độc hại thấp, chủ yếu gây ảnh hưởng đến môi trường bằng cách làm mất cảnh quan và tăng độ đục của nguồn nước do hiện tượng rửa trôi vào mùa mưa Cặn từ các bồn chứa dầu là loại chất thải đáng quan tâm nhất, với lượng tồn lưu lớn và chất lượng kém do hàm lượng nước và cặn bẩn cao, khiến việc tận dụng trực tiếp cho dây chuyền sản xuất clinker không đảm bảo chất lượng sản phẩm.

Chất thải rắn từ dây chuyền sản xuất xi măng chủ yếu bao gồm bụi xi măng sa lắng xung quanh khu vực sản xuất, cặn xi măng trong quá trình vệ sinh các silo, và vỏ bao bị hư hỏng Nhà máy thực hiện việc gom vét và tái sinh bụi xi măng sa lắng, tuy nhiên, lượng bụi này khá lớn do hệ thống khống chế bụi chưa hiệu quả, đặc biệt tại các băng tải chuyển xi măng lên ô tô Nếu không được thu gom thường xuyên, bụi sa lắng có thể bị rửa trôi theo nước mưa, làm tăng độ đục của nguồn nước Mặc dù số xi măng cặn từ các silo không nhiều, nhưng việc đóng bao thủ công để sử dụng nội bộ hoặc tái sinh có thể ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe của công nhân.

Tác động đến môi trường nước

Nguồn gốc gây ra ô nhiễm môi trường nước chủ yếu là do nước thải sản xuất, nước thải sinh hoạt và nước mưa

- Nước thải sản xuất từ quá trình nghiền nguyên liệu chứa nhiều tạp chất rắn trong đó có các kim loại nhƣ sắt, nhôm, silic

- Nước thải từ quá trình nghiền than có hàm lượng cặn lư lửng cao, nhiều tạp quặng nhƣ pirit

Nước thải từ quá trình rửa sân, tưới sân và khử bụi thường chứa nhiều tạp chất rắn cùng các loại chất bẩn khác Đặc điểm nổi bật của loại nước thải này là hàm lượng chất ô nhiễm cao, đòi hỏi các biện pháp xử lý hiệu quả để đảm bảo an toàn môi trường.

Sinh viên: Hoàng Đức Hoàng – MT1301 36 lượng cặn lơ lửng lớn (500 – 1500mg/l), độ kiềm cao (thường có pH > 8,0), tổng độ khoáng hoá lớn (500 -1000mg/l)

Nước thải phát sinh từ quá trình làm nguội clinker, thiết bị nghiền nguyên liệu và ximăng, cùng với nước lò hơi, thường có nhiệt độ cao và chứa váng dầu cùng một lượng cặn lơ lửng nhất định.

Nước thải từ việc rửa thiết bị và vệ sinh bể chứa dầu MFO chứa hàm lượng cao dầu, cặn lơ lửng và COD Mặc dù lượng nước thải này không lớn, nhưng các chất độc hại trong đó có thể gây tác động nghiêm trọng đến hệ sinh thái của các vùng nước nhỏ.

HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG TẠI CÔNG TY XI MĂNG PHÚC SƠN KHU VỰC THỦY NGUYÊN

Giới thiệu chung về công ty xi măng Phúc Sơn[12]

Công ty Xi măng Phúc Sơn, được thành lập vào năm 1996 tại thị trấn Phú Thứ, Kinh Môn, Hải Dương, là liên doanh với nước ngoài với tổng vốn đầu tư 265 triệu USD Mặc dù còn non trẻ trong ngành công nghiệp xi măng Việt Nam, sản phẩm của công ty đã nhanh chóng tạo dựng được uy tín và được người tiêu dùng chấp nhận Công ty đã vinh dự nhận nhiều giải thưởng lớn, bao gồm Cúp Vàng thương hiệu và nhãn hiệu vàng năm 2006, Giải thưởng Rồng Vàng năm 2007, và danh hiệu “Doanh nhân Tâm và Tài lần thứ nhất”.

Xi măng Phúc Sơn áp dụng công nghệ sản xuất hiện đại nhập khẩu từ Châu Âu, tuân thủ quy trình quản lý nghiêm ngặt theo tiêu chuẩn ISO 9001:2000 và kiểm định sản phẩm theo tiêu chuẩn TCVN 6260: 1997 Hệ thống quản lý thông tin toàn diện kết hợp các bộ phận quản lý, nhân sự, tài chính, xuất nhập kho, bán hàng và marketing nhằm nâng cao hiệu quả, chất lượng và tiết kiệm chi phí.

Hiện nay, Công ty đã sản xuất hai loại xi măng chính là poóc lăng hỗn hợp PCB30, PCB40 dưới hình thức đóng bao 50 kg và xi măng rời.

Quy trình khai thác đá vôi tại núi Trại Sơn

Để bảo đảm an toàn cho công nhân và tránh tình trạng sập hầm trong quá trình khai thác đá, công ty thực hiện khai thác theo quy trình từ đỉnh núi xuống Các bước bao gồm khoan núi đá để tạo điểm đặt, nổ mìn, thu gom đá và chế biến đá tại khu sản xuất.

Sinh viên: Hoàng Đức Hoàng – MT1301 39 mìn, sau đó công ty tiến hành đặt mìn vào điểm đã tạo và nổ mìn tạo ra các

Công nhân sử dụng "hàm ếch" để thu gom đá và chuyển lên xe, đưa đá đến khu vực chế biến Tại đây, đá khai thác được phun nước để làm sạch trước khi được đưa vào máy đập búa, nơi đá được đập nhỏ thành kích thước 25 x 25 Sau đó, đá dăm được chuyển lên xe để vận chuyển về khu vực sản xuất.

Hiện trạng môi trường không khí

Ô nhiễm không khí do nhiều tác nhân gây ra, bao gồm bụi và các khí độc hại như CO, SO2, NOx Những chất ô nhiễm này chủ yếu phát sinh từ các hoạt động như thu gom đá, chế biến đá, vận chuyển nguyên liệu, cũng như từ các phương tiện giao thông và nổ mìn phá đá.

+ Các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm:

Khu vực khai thác đá:

Công ty thực hiện tu sửa đường giao thông trong mỏ thường xuyên để giảm bụi và đất đá do xe cộ gây ra, kết hợp với việc phun nước để ngăn ngừa bụi Bên cạnh đó, công ty còn trồng vành đai cây xanh xung quanh mỏ nhằm giảm ô nhiễm bụi và tiếng ồn.

Khu vực chế biến đá:

Trước khi tiến hành chế biến đá, lượng đá khai thác sẽ được phun nước để làm ướt, nhằm giảm thiểu bụi phát tán trong quá trình chế biến Công ty cũng sắp xếp mặt bằng đập đá ở khu vực khuất gió và xa khu dân cư để đảm bảo bụi không ảnh hưởng đến môi trường xung quanh.

Giảm thiểu ô nhiễm do vận chuyển nguyên liệu

Tất cả các xe chở đá đều được trang bị thùng ben kín và có bạt phủ Công ty đã thành lập đội vệ sinh để thu dọn đất đá rơi vãi trên đường, đồng thời kết hợp phun nước để giảm thiểu bụi do xe gây ra.

Giảm thiểu sự cố và ồn rung do nổ mìn phá đá:

Công ty Xi Măng Phúc Sơn sử dụng các loại thuốc nổ an toàn như ANFO, nhũ tương và thuốc nổ AD1, theo quyết định số 1533/QĐ-KTAT ngày 28/4/2005 của Bộ trưởng Bộ Công nghiệp, cho phép công ty sử dụng vật liệu nổ công nghiệp.

Thời gian nổ mìn được quy định phù hợp với thói quen sinh hoạt của người dân, sau khi đã có sự thỏa thuận và thống nhất với chính quyền địa phương Cụ thể, nổ mìn sẽ diễn ra từ 11h30 đến 13h30, với tần suất 2 lần mỗi tuần.

- Về khoảng cách an toàn:

+ Đối với người theo hướng nổ ≥300m

+ Đối với người trong điều kiện bình thường ≥200m

Công ty đã được Cục cảnh sát cấp giấy chứng nhận số 172/GCN vào ngày 5/10/2010, xác nhận đủ điều kiện về an ninh, trật tự cho việc sử dụng vật liệu nổ công nghiệp trong khai thác đá vôi tại Thuỷ Nguyên, Hải Phòng Đồng thời, công ty cũng nhận được giấy phép sử dụng vật liệu nổ công nghiệp số 27/GP-ATMT từ Cục trưởng cục kỹ thuật an toàn và môi trường công nghiệp.

Để giảm thiểu bụi phát sinh trong khu vực nghiền chế biến sản phẩm, công ty đã lắp đặt hệ thống thu và lọc bụi bằng túi vải tại các điểm phát sinh bụi, bao gồm phễu tiếp nhận đá nguyên liệu và đầu rót của các băng tải.

Hệ thống lọc bụi túi vải hoạt động bằng cách cho không khí lẫn bụi đi qua một tấm vải lọc dạng túi Các hạt bụi lớn hơn khe giữa các sợi vải sẽ bị giữ lại trên bề mặt vải, trong khi các hạt nhỏ hơn bám dính nhờ va chạm, lực hấp dẫn và lực hút tĩnh điện Qua thời gian, lớp bụi tích tụ tạo thành một lớp màng trợ lọc, giúp giữ lại cả những hạt bụi rất nhỏ Nhờ có lớp trợ lọc này, hiệu quả lọc đạt tới 99,8%.

Hình 2.1 Hệ thống lọc bụi túi vải

Sau khoảng 1-2 giờ làm việc, lớp bụi dày trên bề mặt lọc sẽ được hoàn nguyên thông qua phương pháp rung rũ cơ khí với một cơ cấu đặc biệt Để đảm bảo quá trình xử lý diễn ra liên tục, thiết bị được thiết kế với hai ngăn lọc bụi hoạt động luân phiên, giúp tối ưu hóa hiệu suất làm việc.

Các thông số kỹ thuật của hệ thống lọc bụi túi vải tại khu vực phiễu tiếp nhận đá của nguyên liệu:

- Tốc độ gió qua vải lọc tối ƣu: 63998 m 3 /h

- Hiệu suất lọc 99,8% (lượng bụi lơ lửng kích thước 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:

- Tốc độ gió của quạt hút: 10473 m 3 /h

- Hiệu suất lọc 99,8% (lượng bụi lơ lửng kích thước từ 5-12 m)

+ Chất lượng môi trường không khí tại các khu vực của công ty được thể hiện qua bảng sau:

Bảng 2.1 Kết quả phân tích chất lượng môi trường không khí tại khu vực hoạt động của Cơ sở:

Vi khí hậu Thông số ô nhiễm đặc trƣng

Hướng gió Tốc độ gió

Bụi (àg/m 3 ) Độ ồn (dB) Độ rung (m/s 2 )

NOx (àg/m 3 ) Kết quả phân tích lần 1 lấy mẫu ngày 14/12/2011

Kết quả phân tích lần 2 lấy mẫu ngày 15/12/2011

Vị trí lấy mẫu: K1 (21 o 00,456’; 106 o 33,669’): Khu vực khai thác

K2(21 o 00,503’; 106 o 33,714’) : Khu vực trạm nghiền sàng

Quyết định 3733/2002/QĐ-BYT của Bộ Y tế ban hành 21 tiêu chuẩn vệ sinh lao động cùng với 05 nguyên tắc và 07 thông số liên quan Bên cạnh đó, QCVN 27:2010/BTNMT quy định các tiêu chuẩn kỹ thuật quốc gia về độ rung.

Nồng độ ô nhiễm không khí tại khu vực khai thác và nghiền sàng của Công ty đều thấp hơn quy chuẩn so sánh Tuy nhiên, tiếng ồn tại khu vực nghiền sàng vượt giới hạn cho phép từ 1,01 đến 1,03 lần.

Bảng 2.2 Kết quả phân tích chất lượng môi trường không khí xung quanh:

Vi khí hậu Thông số ô nhiễm đặc trƣng

Hướng gió Tốc độ gió

Nhiệt độ ( o C) Độ ẩm (%) Bụi

(àg/m 3 ) Độ ồn (dB) Độ rung

NOx (àg/m 3 ) Kết quả phân tích lần 1 lấy mẫu ngày 14/12/2011

Vị trí lấy mẫu: K3(21 o 00,320’; 106 o 33,467’), K4(21 o 00,152’; 106 o 33,417’), K5(21 o 00,609’; 106 o 33,977’) tại khu vực dân cƣ cách dự án (theo chiều gió) lần lƣợt 300 m, 900 m và 1500m

Các quy chuẩn so sánh liên quan đến chất lượng môi trường bao gồm QCVN 05:2009/BTNMT, quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng không khí xung quanh với 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:

Vào ngày 15/2/2013, Công ty Xi măng Phúc Sơn đã phối hợp với Phòng thí nghiệm hoá lý nghiệp vụ và phân tích môi trường thuộc Bộ Công an để thực hiện việc lấy mẫu khí tại khu vực mỏ núi Trại Sơn A.

Bảng 2.3 Kết quả phân tích môi trường không khí khu vực sản xuất

TT Chỉ tiêu Đơn vị

Kết quả phân tích TCVSLĐ

+ K1: Khu vực khai thác tại thời điểm nổ mìn (cách vị trí nổ 300 m, vào lúc 11 h

+ 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 trường không khí xung quanh

TT Chỉ tiêu Đơn vị

Kết quả phân tích QCVN

- 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

Hiện trạng môi trường nước mặt

Khu vực công ty có nguồn nước mặt bao gồm sông Hàn Mẫu và ba hồ lắng để xử lý nước mưa Trong đó, hai hồ được đặt ở phía Tây Bắc của mỏ, tiếp giáp với sông Hàn Mẫu, mỗi hồ có khả năng tích trữ 300 m³ Hồ còn lại nằm ở phía Tây của mỏ, gần chân núi, với dung tích 1500 m³.

Nước mưa từ khu vực mỏ được thu gom qua hệ thống cống rãnh kích thước 1x1x1m, dài 2500m, bố trí xung quanh mỏ và hai bên đường giao thông nội bộ Sau khi thu gom, nước chảy vào các hố ga để thu gom bùn đất, sau đó tiếp tục chảy vào hồ lắng để lắng và làm trong nước trước khi được dẫn vào nguồn tiếp nhận.

Các hố ga được nạo vét thường xuyên vào mùa mưa với tần suất 1 lần/tuần

Hồ được nạo vét và hút bùn, cặn với tần suất một lần mỗi năm Bùn nạo vét chủ yếu chứa bụi đá và mảnh đá dăm, do đó có thể được tái sử dụng để đắp đường.

Bảng 2.5 Kết qủa phân tích các thông số ô nhiễm tại các hồ lắng

Lần đo đạc, lấy mẫu

Thông số ô nhiễm đặc trƣng pH

NM1( 21 o 00,509’; 106 o 33,658’): Mẫu nước tại hồ lắng 1

NM2(21 o 00,467’; 106 o 33,587’): Mẫu nước tại hồ lắng 2

NM3( 21 o 00,450’; 106 o 33,633’): Mẫu nước tại hồ lắng 3

Nồng độ các chỉ tiêu phân tích trong mẫu nước tại các hồ lắng đều thấp hơn giới hạn cho phép theo QCVN 08:2008/BTNMT, cho thấy hệ thống xử lý nước mưa của khu vực mỏ núi Trại Sơn A hiện tại đang hoạt động hiệu quả Kết quả phân tích nước tại điểm tiếp nhận nước thải của mỏ sông Hàn cũng cho thấy tình hình chất lượng nước ổn định.

Bảng 2.6 Kết quả phân tích chất lượng nước mặt của sông Hàn Mẫu

TT Chỉ tiêu Đơn vị Kết quả

1 Nhiệt độ o C 26 Máy đo nhiệt độ -

Nước thải ra Nước thải vào

- QCVN 08:2008/BTNMT (cột B): Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước mặt

Kết quả phân tích nước sông Hàn Mẫu tại điểm tiếp nhận nước thải mỏ đá vôi núi Trại Sơn A cho thấy:

Nồng độ các chất hữu cơ, được thể hiện qua chỉ số BOD5 và COD, cùng với nồng độ các chất rắn lơ lửng (TSS) tại thời điểm lấy mẫu đều nằm trong giới hạn cho phép.

- Vi sinh vật (coliform), dầu mỡ nằm trong giới hạn cho phép

- Hàm lượng kim loại nặng trong nước sông đều có giá trị thấp hơn quy chuẩn cho phép nhiều lần

Như vậy, chất lượng nước sông tại thời điểm lấy mẫu chưa có dấu hiệu ô nhiễm.

Hiện trạng môi trường nước thải

+ Nguồn phát thải ra nước thải từ hoạt động sinh hoạt của cán bộ công nhân viên và hoạt động rửa đá

Nước thải sinh hoạt của cán bộ công nhân viên tại mỏ được thu gom qua hệ thống vệ sinh và thoát nước Sau khi thu gom, nước thải sẽ được xử lý qua bể tự hoại 3 ngăn Hiện tại, công ty có 2 bể tự hoại: một bể 9m³ xây dựng sau khu vực nhà vòm và một bể 15m³ xây dựng sau khu văn phòng.

Hình 2.2 Bể tự hoại 3 ngăn

Nước thải trong bể tự hoại được xử lý qua hai quá trình chính: lắng cặn và phân hủy vi sinh vật Với thời gian lưu dòng chảy trong bể là 3 ngày, quá trình lắng cặn diễn ra hiệu quả, giúp làm sạch nước thải.

Sinh viên Hoàng Đức Hoàng (MT1301 51) mô tả quá trình lắng tĩnh, trong đó các hạt cặn như cát, bùn và phân lắng dần xuống đáy bể dưới tác dụng của trọng lực Tại đáy bể, các chất hữu cơ được phân hủy nhờ hoạt động của vi sinh vật kị khí Công trình này được thiết kế ngầm dưới 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 m 3 /ngày

Bảng 2.7 Kết quả phân tích nước thải sau bể tự hoại

Lần đo đạc, lấy mẫu

Thông số ô nhiễm đặc trƣng pH

NT1(21 o 00,504’;106 o 33,719’): Nước thải sinh hoạt sau bể tự hoại tại khu vực văn phòng

NT2(21 o 00,512’;106 o 33,713’): 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.

Nồng độ các chỉ tiêu phân tích trong mẫu nước thải sinh hoạt sau khi qua hệ thống xử lý đều đạt tiêu chuẩn, thấp hơn giới hạn cho phép theo QCVN 14:2008/BTNMT.

Hiện trạng chất thải rắn

A/ Chất thải rắn thông thường

Phát sinh từ các khu vực nhà ăn, các phòng ban và nhà vòm thải ra thường là: rác thải sinh hoạt, giấy vụn, lá cây, thực phẩm thừa

Bảng 2.8 Khối lượng chất thải rắn thông thường

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 công nghiệp (dây buộc, VLXD…)

Tổng khối lƣợng Kg/năm 4000

Công ty Xi măng Phúc Sơn đã ký hợp đồng số W1054000010 vào ngày 01/01/2011 với Hợp tác xã nước sạch và vệ sinh môi trường An Sơn, nhằm 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

Công ty thu gom toàn bộ chất thải nguy hại (CTNH) phát sinh trong khu vực mỏ và lưu giữ tại kho chứa chất thải nguy hại Kho chứa bao gồm 3 phuy chứa nhớt thải với dung tích 2000 lít mỗi phuy và 2 thùng chứa giẻ lau.

Kho lưu trữ chất thải có tổng diện tích 36 m 3 , xung quanh có bố trí rãnh thu gom nước mưa tràn mặt

Bảng 2.9 Khối lƣợng chất thải nguy hại

STT Tên chất thải Trạng thái tồn tại

1 Dầu tổng hợp thải Lỏng 1500

2 Giẻ lau dính dầu Rắn 200

3 Bóng đèn huỳnh quang thải Rắn 10

Công ty đã hoàn tất việc đăng ký chủ nguồn thải với Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Hải Phòng, nhận Sổ đăng ký Chủ nguồn thải chất thải nguy hại số 30.000029.T vào ngày 12/10/2011 Đồng thời, công ty đã ký hợp đồng với Công ty Cổ phần môi trường theo hợp đồng số 10/HĐNT/2011 vào ngày 10/09/2011 để thực hiện thu gom, vận chuyển và xử lý các chất thải nguy hại.

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận

Khu khai thác đá núi Trại Sơn của công ty xi măng Phúc Sơn đã được đo đạc và phân tích, cho thấy rằng khu vực này đáp ứng đầy đủ các tiêu chuẩn về môi trường.

- 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

Tiếng ồn tại khu vực nghiền sàn vượt quy chuẩn cho phép, với mức độ cao hơn từ 1.02 đến 1.08 lần so với mức quy định của công ty, ảnh hưởng đến khu dân cư cách đó 900m.

- Chất lượng nước: 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…

Công ty đã triển khai các biện pháp quản lý chất thải rắn hiệu quả, bao gồm việc bố trí thùng 15 lít tại ba khu vực chính và ký hợp đồng với Hợp tác xã An Sơn để thu gom và xử lý rác thải an toàn Đối với chất thải nguy hại, công ty lưu giữ tại kho với các thùng chứa nước thải và giẻ lau, đồng thời đã đăng ký chủ nguồn thải với Sở Tài nguyên và Môi trường Hải Phòng và ký hợp đồng với Công ty Cổ phần môi trường để xử lý Để giảm thiểu tác động môi trường từ sản xuất, công ty áp dụng các biện pháp như thiết bị lọc bụi tay áo và bể tự hoại 3 ngăn nhằm giảm bụi và ô nhiễm nước thải.

Công ty cần duy trì chế độ bảo dưỡng thiết bị khai thác và chế biến đá, đồng thời áp dụng các biện pháp giảm thiểu tiếng ồn như trồng cây xanh trong khuôn viên, sử dụng búa đập đá cho các tảng lớn, và đầu tư vào máy móc hiện đại Ngoài ra, việc che chắn bãi đá và xây bờ bao xung quanh khu vực sẽ giúp hạn chế bụi và giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường, đặc biệt trong điều kiện mưa to và gió mạnh.

Việc thường xuyên kiểm tra và bảo dưỡng các thiết bị điện cùng với thiết bị cơ khí là rất quan trọng để đảm bảo hoạt động an toàn và ngăn ngừa các sự cố có thể xảy ra.

Cần thường xuyên kiểm tra việc sử dụng trang bị bảo hộ lao động, bao gồm khẩu trang và bông nút tai, cho công nhân làm việc trong môi trường có bụi bẩn và tiếng ồn cao.

Thực hiện quan trắc môi trường định kỳ hàng năm và ngay lập tức khi có phản ánh từ người dân và chính quyền địa phương, đồng thời tuân thủ nghiêm ngặt các quy định của Luật Bảo vệ môi trường.

Tiêu đề	Luận Văn Hiện Trạng Môi Trường Tại Công Ty Xi Măng Phúc Sơn Kinh Môn – Hải Dương
Tác giả	Hoàng Đức Hoàng
Người hướng dẫn	Th.S. Hoàng Thị Thùy
Trường học	Trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng
Chuyên ngành	Kỹ Thuật Môi Trường
Thể loại	khóa luận tốt nghiệp
Năm xuất bản	2013
Thành phố	Hải Phòng

Định dạng
Số trang	59
Dung lượng	1,72 MB