TIỂU LUẬN MÔN HỌC MÔI TRƯỜNG CÔNG NGHIỆP VÀ XỬ LÝ CHẤT PHÁT THẢI

Khái niệm ô nhiễm không khí:Các khí gây ô nhiễm bầu khí quyển và đặc điểm của chúng:1. Cácbon đioxit (CO2): CO2 với hàm lượng 0,03% trong khí quyển là nguyên liệu cho quá trình quang hợp để sản xuất năng suất sinh học sơ cấp ở cây xanh. Thông thường, lượng CO2 sản sinh một cách tự nhiên cân bằng với lượng CO2 được sử dụng choquang hợp. Hai loại hoạt động của con người là đốt nhiên liệu hoá thạch và phá rừng đã làm cho quá trình trên mất cân bằng, có tác động xấu tới khí hậu toàn cầu.Cơ chế hình thành NOX: Cơ chế hình NOx nhiên liệu Cơ chế hình thành NOx theo nguyên lí phản ứng tức thờiác hại của các thiết bị điện lạnh gây ra với môi trường:Theo nguyên lý hoạt động của điều hòa, khi điều hòa hoạt động sẽ khiến gas của điềuhòa bị nén lại và rất nóng. Gas nóng này sẽ đi qua cục nóng đế làm mát sau đó đượcgiảm áp. Trong quá trình giảm áp, gas sẽ lạnh đi và được cho đi qua dàn lạnh. Quátrình này được lặp lại liên tục đến khi phòng đạt được nhiệt độ cài đặt. Như vậy, có thểthấy được, trong quá trình hoạt động của điều hòa, dàn nóng sẽ tỏa nhiệt rất nhiều.Theo một số nghiên cứu, ở các thành phố sử dụng điều hòa lớn có thể khiến nhiệt độban đêm tăng lên trung bình 1 độ C và điều hòa là một trong những nguyên nhân chínhkhiến trái đất nóng lên.Bên cạnh việc điều hòa tỏa nhiệt rất nhiều khiến trái đất nóng lên, lượng điện năng màđiều hòa tiêu thụ cũng rất lớn. Trong mùa nắng nóng, chi phí tiền điện trong một thángcủa một hộ gia đình có lắp điều hòa thường tăng lên gấp đôi so với bình thường. Màlượng điện năng này được sản xuất nhờ các nhà máy điện như thủy điện, nhiệt điện,điện nguyên tử, điện gió ...và trong quá trình sản xuất điện cũng tạo ra rất nhiều khíCO2 gây ra hiệu ứng nhà kính khiến trái đất nóng lên. Ngoài ra, các loại gas điều hòanếu bị rò rỉ ra bên ngoài tuy không có hại đối với con người nhưng nó lại là một trongnhững chất ảnh hưởng rất lớn đến tầng ozon. Do vậy, có thể nói rằng, điều hòa là mộtthiết bị dân dụng có ảnh hưởng rất không tốt đối với môi trường.

BỘ CÔNG THƯƠNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG

TIỂU LUẬN MÔN HỌC: Môi trường công nghệp

MỤC LỤC

Câu 1 5

*Khái niệm ô nhiễm không khí: 5

*Các khí gây ô nhiễm bầu khí quyển và đặc điểm của chúng: 5

*Các nguyên nhân gây ra ô nhiễm bầu khí quyển: 6

*Chỉ số chất lượng không khí tại Hải Dương: 8

Câu 2: 10

*Cơ chế hình thành NOX: 10

*Công nghệ kiểm soát, xử lí NOx trong khói thải 11

*Công nghệ xử lí NOx trong và sau khi cháy: 12

*Ứng dụng của SNCR và SCR trong thực tế hiện nay: 17

Câu 3: 17

*Tác hại của các thiết bị điện lạnh gây ra với môi trường: 17

*Tác hại của điều hoà nói chung và thiết bị lạnh nói riêng với sức khoẻ con người: 18

*các môi chất lạnh gây hại như thế nào cho môi trường: 19

*Các môi chất lạnh được sử dụng phổ biến hiện nay trên thế giới và Việt nam : 20

*Hiện tại, gia đình em sử dụng điều hoà của hãng Daikin và dùng môi chất R410A 23

*Phương pháp giảm thiểu tác động lên môi trường của các doang nghiệp điện lạnh : 24

Danh mục bảng biểu

1.1Biểu đồ thể hiện mức độ ô nhiễm bụi mịn của thành phố Hải Dương theo từng giờ

2.1 Phân loại công nghệ ngăn ngừa phát thải NOx

2.2 Phương pháp xử lí NOx trong khói thải

2.3 sơ đồ hoạt động của phương pháp SCR

3.1 Quá trình phân huỷ OZON của CFC

Danh mục tài liệu tham khảo

1.Giáo trình môn học Môi trường công nghiệp và xử lí chất phát thải 2.Báo Tài Nguyên & Môi Trường ( Mặt trái của thiết bị làm lạnh)

3 Diễn đàn bảo vệ môi trường việt nam

4, Giáo trình Kiểm soát ô nhiễm không khí

5 Giáo trình thực trạng ô nhiễm không khí tại Đô thị

Câu 1

*Khái niệm ô nhiễm không khí:

Ô nhiễm không khí là sự thay đổi lớn trong thành phần của không khí; chủ yếu là do khói, bụi, hơi hoặc các khí lạ được đưa vào không khí; có sự tỏa mùi, làm giảm tầm nhìn xa, gây biến đổi khí hậu, gây bệnh cho con người và cũng có thể gây hại cho sinh vật khác như động vật và cây lương thực; nó có thể làm hỏng môi trường tự nhiên hoặc xây dựng

*Các khí gây ô nhiễm bầu khí quyển và đặc điểm của chúng:

1 Cácbon đioxit (CO2): CO2 với hàm lượng 0,03% trong khí quyển là nguyên liệu cho quá trình quang hợp để sản xuất năng suất sinh học sơ cấp ở cây xanh Thông thường, lượng CO2 sản sinh một cách tự nhiên cân bằng với lượng CO2 được sử dụng cho quang hợp Hai loại hoạt động của con người là đốt nhiên liệu hoá thạch và phá rừng

đã làm cho quá trình trên mất cân bằng, có tác động xấu tới khí hậu toàn cầu

2 Ðioxit Sunfua (SO2): Ðioxit sunfua (SO2) là chất gây ô nhiễm không khí có nồng độ

thấp trong khí quyển, tập trung chủ yếu ở tầng đối lưu Dioxit sunfua sinh ra do núi lửa phun, do đốt nhiên liệu than, dầu, khí đốt, sinh khối thực vật, quặng sunfua,.v.v SO2 rất độc hại đối với sức khoẻ của người và sinh vật, gây ra các bệnh về phổi khí phế quản SO2 trong không khí khi gặp oxy và nước tạo thành axit, tập trung trong nước mưa gây ra hiện tượng mưa axit

3 Cacbon monoxit (CO): CO được hình thành do việc đốt cháy không hết nhiên liệu

hoá thạch như than, dầu và một số chất hữu cơ khác Khí thải từ các động cơ xe máy là

nguồn gây ô nhiễm CO chủ yếu ở các thành phố Hàng năm trên toàn cầu sản sinh khoảng 600 triệu tấn CO CO không độc với thực vật vì cây xanh có thể chuyển hoá

CO => CO2 và sử dụng nó trong quá trình quang hợp Vì vậy, thảm thực vật được xem

là tác nhân tự nhiên có tác dụng làm giảm ô nhiễm CO Khi con người ở trong không khí có nồng độ CO khoảng 250 ppm sẽ bị tử vong

4 Nitơ oxit (N2O):N2O loại khí gây hiệu ứng nhà kính, được sinh ra trong quá trình

đốt các nhiên liệu hoá thạch Hàm lượng của nó đang tăng dần trên phạm vi toàn cầu,

hàng năm khoảng từ 0,2 -,3% Một lượng nhỏ N2O khác xâm nhập vào khí quyển do kết quả của quá trình nitrat hoá các loại phân bón hữu cơ và vô cơ N2O xâm nhập vào không khí sẽ không thay đổi dạng trong thời gian dài, chỉ khi đạt tới những tầng trên của khí quyển nó mới tác động một cách chậm chạp với nguyên tử oxy

5 Clorofluorocacbon (viết tắt là CFC): CFC là những hoá chất do con người tổng hợp

để sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp và từ đó xâm nhập vào khí quyển CFC 11 hoặc CFCl3 hoặc CFCl2 hoặc CF2Cl2 (còn gọi là freon 12 hoặc F12) là những chất thông dụng của CFC Một lượng nhỏ CFC khác là CHC1F2 (hoặc F22), CCl4 và CF4 cũng xâm nhập vào khí quyển Cả hai hợp chất CFC 11 và CFC 12 hoặc freon đều là những hợp chất có ý nghĩa kinh tế cao, việc sản xuất và sử dụng chúng đã tăng lên rất nhanh trong hai thập kỷ vừa qua Chúng tồn tại cả ở dạng sol khí và không sol khí Dạng sol khí thường làm tổn hại tầng ôzôn, do đó là sự báo động về môi trường,

những dạng không sol khí thì vẫn tiếp tục sản xuất và ngày càng tăng về số lượng CFC có tính ổn định cao và không bị phân huỷ Khi CFC đạt tới thượng tầng khí quyển chúng sẽ được các tia cực tím phân huỷ Tốc độ phân huỷ CFC sẽ rất nhanh nếu tầng ôzôn bị tổn thương và các bức xạ cực tím tới được những tầng khí quyển thấp hơn

*Các nguyên nhân gây ra ô nhiễm bầu khí quyển:

+ Căn cứ vào nguồn phát sinh

 Nguồn tự nhiên

o Ô nhiễm do hoạt động của núi lửa: hoạt động của núi lửa phun ra một lượng khổng lồ các chất ô nhiễm như tro bụi, khí SOx NOx, có tác hại nặng nề và lâu dài tới môi trường

o Ô nhiễm do cháy rừng: cháy rừng do các nguyên nhân tự nhiện cũng như các hoạt động thiếu ý thức của con người, chất ô nhiễm như khói, bụi, khí SOx NOx, CO, THC

o Ô nhiễm do bão cát: hiện tượng bão cát thường xảy ra ở những vùng đất trơ và khô không có lớp phủ thực vật ngoài việc gây ra ô nhiễm bụi, nó còn làm giảm tầm nhìn

o Ô nhiễm do đại dương: Do quá trình bốc hơi nước biển co kéo theo một lượng muối (chủ yếu là NaCl) bị gió đưa vào đất liền không khí có nồng độ muối cao sẽ có tác hại tới vật liệu kim loại

Ô nhiễm do phân hủy các chất hữu cơ trong tự nhiên: Do quá trình lên men các chất hữu cơ khu vực bãi rác, đầm lầy sẽ tạo ra các khí như metan (CH4), các hợp chất gây mùi hôi thối như hợp chất nitơ (ammoniac – NH3), hợp chất lưu huỳnh ( hydrosunfua – H2S, mecaptan) và thậm chí có cả các vi sinh vật

 Các nguồn nhân tạo: Nguồn ô nhiễm do hoạt động của con người tạo nên bao gồm:

o Ô nhiễm do sản xuất công nghiệp và tiểu thủ công nghiệp: ví dụ các nhà máy sản xuất hóa chất, sản xuất giấy, luyện kim loại, nhà máy nhiệt điện (sử dụng các nhiên liệu than, dầu …)

o Hoạt động nông nghiệp: sử dụng phân bón, phun thuốc trừ sâu diệt cỏ

o Dịch vụ thương mại: chợ buôn bán

o Sinh hoạt: nấu nướng phục vụ sinh hoạt hàng này của con người (gia đình, công sở…)

o Vui chơi, giải trí: khu du lịch, sân bóng … Các nguồn trên có thể coi là các nguồn cố định

Tùy vào các nguồn gây ô nhiễm mà trong quá trình hoạt động thải vào môi trường các tác nhân ô nhiễm không khí khác nhau về thành phần cũng như khối lượng

+ Dựa vào tính chất hoạt động

 Ô nhiễm do quá trình hoạt động sản xuất : công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp, nông nghiệp

 Ô nhiễm do giao thông : khí thải xe cộ, tàu thuyền, máy bay

 Ô nhiễm do sinh hoạt: do đốt nhiên liệu phục vụ sinh hoạt, phục vụ vui chơi giải trí

 Ô nhiễm do quá trình tự nhiên: bão, núi lửa, do sự phân hủy tự nhiên các chất hữu cơ gây mùi hôi thối bụi phấn hoa

+ Dựa vào đặc tính hóa học

 Điểm ô nhiễm : ống khói nhà máy

 Đường ô nhiễm: đường giao thông

 Vùng ô nhiễm: khu công nghiệp, khu tập trung các cơ sở sản xuất

+ Dựa vào tính khuyếch tán

 Nguồn thải thấp: gồm nguồn mặt, nguồn đường, nguồn điểm (ống khói nằm dưới vùng bóng rợp khí động)

 Nguồn thải cao: ống khói nằm trên vùng bóng rợp khí động

 Biện pháp giảm thiểu:

- Biện pháp kỹ thuật

+ Thay thế các loại máy móc công nghiệp cũ lạc hậu thành các công cụ máy móc công nghiệp mới hiện đại làm tiết kiệm nhiên liệu và giảm được lượng khí thải ra

+ Thay vì sử dụng phương pháp đốt, nung trong công nghiệp, chúng ta thay thế bằngviệc sử dụng điện để làm giảm ô nhiễm không khí

+ Khí thải được xử lý trước khi thải ra môi trường

- Biện pháp quy hoạch:

Khuyến khích người dân tham gia các phương tiện giao thông công cộng để giảm tình trạng kẹt xe đồng thời làm giảm một lượng khói bụi từ các phương tiện giao thông

- Trồng thêm nhiều cây xanh gần các khu vực có đông dân cư, nhiều phương tiện giao thông qua lại Nên trồng thêm các loại cây thanh lọc không khí trong nhà như: cây lưỡi

hổ, cây nha đam, cây tuyết tùng, cây thường xuân,

- Tuyên truyền, nâng cao nhận thực của mỗi người dân cùng nhau chung tay bảo vệ môi trường Triển khai các biện pháp làm giảm thiểu lượng khí độc hại thải ra môi trường Cùng nhau thực hiện chiến dịch” Trồng cây, gây rừng” Đưa ra những mức phạt nặng cho những

- Tiểt kiệm nhiên liệu, tắt tất cả các thiết bị điện trước khi ra khỏi nhà, sử dụng nhiên liệu sạch như: năng lượng mặt trời, năng lượng gió

- Hạn chế sử dụng các nhiên liệu đốt cháy như: than, củi, lò sưởi, thuốc lá

- Sử dụng những công nghệ sạch thân thiện với môi trường Sử dụng các biện pháp sinh học trong nông nghiệp thay vì sử dụng những hóa chất độc hại

- Sử dụng biện pháp sinh học

+Sử dụng các máy lọc không khí chất lượng để lọc bụi, sử dụng khẩu trang có than hoạt tính khi ra đường làm giảm tình trạng khí bụi độc hại xâm nhập vào cơ thể

+Phân rác thải theo quy định trước khi đem đi phân hủy

*Chỉ số chất lượng không khí tại Hải Dương:

1.1 Biểu đồ thể hiện mức độ ô nhiễm bụi mịn của thành phố Hải Dương theo từng giờ

Hiện Hải Dương chưa quan trắc thông số bụi siêu mịn PM2,5 nên chưa đánh giá được

không khí ở Hải Dương có ô nhiễm bụi siêu mịn hay không

Việc quan trắc chất lượng không khí nói chung, bụi mịn (bụi PM10) nói riêng đã được

thực hiện bằng các đợt quan trắc định kỳ theo từng đợt trong năm Kết quả quan trắc

hiện trạng môi trường tỉnh Hải Dương đợt I và đợt II năm 2019 cho thấy môi trường

không khí khu vực dân cư tương đối tốt Chỉ có một số điểm tại khu vực đô thị có

thông số tổng bụi lơ lửng (TSP) và bụi PM10 vượt quy chuẩn cho phép (QCCP) nhưng

mức độ không thường xuyên Số điểm quan trắc môi trường không khí khu dân cư đô

thị tại thời điểm quan trắc đợt II có thông số bụi vượt QCCP nhiều hơn đợt I Kết quả

quan trắc đợt I khu vực đô thị chỉ có 1 trong tổng số 18 điểm quan trắc có thông số bụi

PM10 vượt 1,08 lần QCCP; thông số bụi TSP, tiếng ồn đều đạt QCCP Kết quả quan

trắc đợt II khu vực đô thị có 5 trong tổng số 18 điểm quan trắc có nồng độ bụi TSP

vượt từ 1,13 - 2,5 lần QCCP và 2 trong tổng số 18 khu dân cư khu vực đô thị có thông

số bụi PM10 vượt QCCP 1,3-1,43 lần Kết quả quan trắc đợt I và đợt II khu vực nông

thôn, các thông số đều đạt QCCP Còn đợt III vừa thực hiện xong đến nay chưa có kết

quả

Hiện Hải Dương chưa quan trắc thông số bụi siêu mịn PM2,5 nên chưa đánh giá được

không khí ở Hải Dương có ô nhiễm bụi siêu mịn hay không Tỉnh ta cũng chưa có hệ

thống quan trắc môi trường không khí xung quanh cố định tự động nên cũng

còn những hạn chế, bất cập trong đánh giá mức độ ô nhiễm của môi trường không khí

Câu 2:

*Cơ chế hình thành NO X :

Nitơ ôxit sinh ra trong quá trình đốt cháy bột than chủ yếu là NO và NO2 gọi chung là

NOx ngoài ra còn có ít N2O Trong quá trình đốt cháy than, lượng NOx hình thành và thải ra có quan hệ mật thiết với điều kiện cháy như phương thức đốt, đặc biệt là nhiệt độ cháy và hệ số không khí thừa Lấy đốt than là ví dụ, nếu không khống chế, lượng NOx

thải ra trong lò hơi thải xỉ lỏng cao hơn nhiều so với lò hơi thải xỉ khô, mà thải xỉ khô, nếu cách bố trí vòi phun không giống nhau , không khống chế lượng NOx thì lượng NOx

thải ra cũng khác nhau

Trong quá trình cháy than ở nhiệt độ trên 1000oC NOxsinh ra, trong đó NO chiếm trên 90%, NO2 chiếm 5÷10% NOx hình thành trong quá trình cháy than theo 3 cơ chế: Phân huỷ nhiệt, nhiên liệu, phản ứng tức thời

1.Cơ chế hình thành NOx theo nguyên lí phân huỷ nhiệt

NOx nhiệt sinh ra do nitơ(N2) trong không khí tạo thành dưới nhiệt độ cao trong quá trình cháy

Cơ chế hình thành có thể biểu thị bằng phản ứng day chuyền không phân nhánh của Zeldovich dưới đây;

2 Cơ chế hình NOx nhiên liệu

Cơ chế hình thành NOx nhiên liệu rất phức tạp, nên mặc dù nhiều năm nay nhiều học giả trên thế giới đã tiến hành rất nhiều công trình nghiên cứu về lí luận cũng như thực tế để làm rõ cơ chế hình thành và phân huỷ NOx nhiên liệu, nhưng cho đến nay vẫn chưa

hoàn toàn được làm rõ Thực tế cho thấy, khi đốt bọt than, khoảng 70% đến 90% là NOx

nhiên liệu, cho nên NOx sinh ra chủ yếu do đốt cháy nitơ trong nhiên liệu Việc nghiên

cứu cơ chế tạo thành và phân huỷ NOx thải ra trong quá trình đốt cháy một cách có hiệu quả

3 Cơ chế hình thành NOx theo nguyên lí phản ứng tức thời

NOx tức thời do Fenimore phát hiện qua thực nghiệm vào năm 1971 Tức là khi đốt

nhiên liệu là hỗn hợp cacbuahydeo với nồng độ nhiên liệu quá đậm đặc, ở xung quanh

khu vực phản ứng sẽ tạo thành NOx NOx tức thời không giống như NOx nhiệt và NOx

nhiên liệu đó là CH1 sinh ra khi đốt nhiên liệu va đập vào N2 trong không khí tạo thành CN,HCN, sau đó bị oxy hoá tạo thành NOx

NOx tức thòi là do N2 trong không khí dùng để đốt bị oxy hoá tạo ra

*Công nghệ kiểm soát, xử lí NOx trong khói thải

Có hai loại NOx có lượng phát thải lớn sinh ra trong quá trình đốt Một loại là NOx

nhiệt, sinh ra từ phản ứng của N2 và O2 ở nhiệt độ cao Loại còn lại là NOx nhiên liệu, sinh ra từ sự oxy hóa các hợp chất chứa nito trong nhiên liệu, ví dụ như quá trình đốt

nhiên liệu hóa thạch Công nghệ ngăn ngừa phát thải NOx được phân loại trên Hình

dưới gồm hai loại là công nghệ kiểm soát phát sinh (thải) NOx và công nghệ xử lý NOx trong khí thải ống khói

2.1 Phân loại công nghệ ngăn ngừa phát thải NOx

2.1Phương pháp xử lí NOx trong khói thải

*Công nghệ xử lí NO x trong và sau khi cháy:

1.Công nghệ xử lí NOx trong quá trình cháy

a) Đốt hệ số không khí thừa thấp

Cho quá trình cháy tiến hành trong điều kiện gần hết mức với lượng không khi lý

thuyết, khi lượng ôxy thừa trong khói giảm xuống, có thể kiểm chế lượng NOx hành

thành, đó là phương pháp đơn giản nhất giảm NOx phát thải Nói chung, dùng phương

pháp đốt với hệ số không khí thừa thấp có thể giảm 15% - 15% lượng NOx phát thải,

nhưng dù phương pháp đó cũng có điều kiện giới hạn nhất định, như khi nồng độ ôxy

thừa trong khói quá thấp, đến dưới 3% sẽ tạo thành nồng độ CO tăng vọt, do đó tăng

nhanh tổn thất nhiệt do cháy không hoàn toàn về hoá học đồng thời sẽ làm cho hàm

lượng than trong tro bay tăng lên, làm cho tổn thất nhiệt do máy không hoàn toàn về cơ

học tăng lên, hiệu suất nhiệt giảm xuống Ngoài ra nồng độ ôxy thấp có thể làm cho một

số vùng trong buồng lửa trở thành môi trường hoàn nguyên, từ đó làm cho nồng nhiệt

độ nóng chảy của tro giảm xuống gây lên hiện tượng bám xỉ và ăn mòn tường lò

Cho nên khi thiết kế và vận hành lò hơi, cần phải cân nhắc toàn diện lựa chọn hệ số

không khi thừa hợp lí nhất, tránh không để xuất hiện giảm NOx phát thải mà sinh ra các

vấn đề khác

b) Đốt phân cấp không khí

Phương pháp đốt phân cấp không khí phát triển đầu tiên ở Mỹ vào những năm 50 được

tiến hành theo giai đoạn Ở giai đoạn thứ nhất, qua vòi phun chính giảm lượng không