Nghiên cứu, đề xuất công nghệ xử lý khí thải thích hợp cho các lò nung gạch kiểu hoffman đốt trấu trên địa bàn tỉnh tây ninh

Through data collection, measurement, analysis of waste streams,.... thesis has evaluated the status of production and environmental pollution of air Hoffman brick kiln in Tay Ninh provi

3 PGS.TS Lê M nh Tân – y viên ph n bi n 2

4 GS.TSKH Nguy n Công Hào - y viên

5 TS Nguy n Th Hai - y viên Th ký

Xác nh n c a Ch t ch H i đ ng đánh giá Lu n v n và Khoa qu n lý chuyên

ngành sau khi Lu n v n đã đ c s a ch a

Ch t ch H i đ ng đánh giá LV Khoa qu n lý chuyên ngành

H và tên : D NG QU C KHÁNH Phái : Nam

Ngày, tháng, n m sinh: 23/10/1978 N i sinh: Tây Ninh

Chuyên ngành : Công nghê môi tr ng

c l p - T do - H nh phúc

I TÊN TÀI :

“Nghiên c u, đ xu t công ngh x lý khí th i thích h p cho các lò nung g ch

ki u Hoffman đ t tr u trên đ a bàn t nh Tây Ninh”

II NHI M V VÀ N I DUNG:

II.1 Nhi m v

xu t công ngh x lý khí th i thích h p cho các lò nung g ch ki u Hoffman đ t

tr u trên đ a bàn t nh Tây Ninh.

II.2 N i dung nghiên c u

Các n i dung nghiên c u chính c a lu n v n nh sau:

1 T ng quan v công ngh lò g ch Hoffman và hi n tr ng ô nhi m môi tr ng

do lò g ch Hoffman s d ng tr u;

2 Xây d ng c s lý thuy t cho bi n pháp x lý b i, CO, HF trong khí th i;

3 Nghiên c u trên mô hình th c nghi m công ngh x lý b i, CO, HF;

4 xu t công ngh x lý khí th i và các bi n pháp gi m thi u ô nhi m không

khí c a các lò nung g ch ki u Hoffman đ t tr u

H U

Tôi xin cam đoan lu n v n t t nghi p “Nghiên c u đ xu t công ngh x lý khí

th i thích h p cho các lò nung g ch ki u Hoffman đ t tr u trên đ a bàn t nh Tây

Ninh” là công trình nghiên cu c a b n thân v i s h ng d n t PGS.TS inh Xuân Th ng Nh ng s li u ph c v cho vi c phân tích, đánh giá, nh n xét, k t lu n trong lu n v n này là t k t qu đ tài nghiên c u khoa h c c p t nh do TS.Lê Anh Kiên, Ths.Nguy n Minh Hi p đ ng Ch nhi m và tôi là thành viên tr c ti p tham gia th c hi n Các s li u này đã đ c Ch nhi m đ tài, S Khoa h c và Công ngh t nh Tây Ninh đ ng ý cho tôi đ c s d ng đ hoàn thành lu n v n này

K t qu trình bày trong lu n v n là hoàn toàn trung th c, n u phát hi n có b t k

s gian l n nào tôi xin hoàn toàn ch u trách nhi m tr c pháp lu t, c ng nh k t qu

Em xin g i lòng bi t n sâu s c nh t đ n t t c quý th y cô và cán b c a Tr ng

i h c K thu t Công nh TP.HCM đã t n tình gi ng d y và truy n đ t nh ng ki n

th c quý báu c a mình cho em trong su t quá trình h c t p

Xin chân thành c m n Lãnh đ o S Khoa h c và Công ngh Tây Ninh, TS Lê Anh Kiên và Ths Nguy n Minh Hi p đã nhi t tình h tr và giúp đ tôi trong quá trình th c hi n lu n v n t t nghi p

Cu i cùng, xin đ c bày t lòng bi t n sâu s c nh t đ n gia đình, nh ng ng i thân yêu nh t c a tôi đã h t lòng t o đi u ki n thu n l i và giúp đ tôi trong su t quá trình h c t p c ng nh trong th i gian th c hi n lu n v n cao h c này

H c viên Cao h c

D ng Qu c Khánh

H U

tài “Nghiên c u đ xu t công ngh x lý khí th i thích h p cho các lò nung

g ch ki u Hoffman đ t tr u trên đ a bàn t nh Tây Ninh” đã th c hi n nghiên c u l a

ch n gi i pháp công ngh t ng h p nh m gi m thi u các ch t ô nhi m trong khí th i

đ t hi u qu cao, kinh t và phù h p v i đi u ki n th c t c a t nh Tây Ninh hi n nay

Thông qua vi c thu th p s li u, đo đ c, phân tích dòng th i, lu n v n đã đánh giá th c tr ng s n xu t và ô nhi m môi tr ng không khí c a lò nung g ch Hoffman

t i đ a bàn t nh Tây Ninh hi n nay T đó lu n v n đã xây d ng c s lý thuy t và

th c hi n nghiên c u c i ti n công ngh x lý khí th i trên mô hình th c t t i c s lò

g ch c a Công ty TNHH MTV Anh Thông ; a ch : p Long Ch n, xã Long V nh, huy n Châu Thành, Tây Ninh K t qu đo đ c các thông s ô nhi m trong khí th i c a

lò nung g ch tr c và sau h th ng x lý k t h p áp d ng bi n pháp đi u ch nh công ngh đ t cho th y nh sau: Nhi t đ khí th i gi m 48,04%; Hi u su t x lý NOx trung bình đ t 10,17% ; hi u su t x lý CO (b ng đi u ch nh công ngh đ t) đ t 83,41%;

V i b i là 96,75% và HF là 93,49% Bên c nh đó, l ng ôxy d đo đ c trong khói

th i l i sau khi áp d ng đi u ch nh công ngh đ t th ng đ t giá tr 10,78%

N ng đ b i, CO, HF sau x lý đ u đ t n ng đ tiêu chu n cho phép theo QCVN 19:2009/BTNMT, c t B Ngoài ý ngha b o v môi tr ng, k t qu nghiên c u còn mang l i l i ích kinh t cho doanh nghi p và l i ích cho môi tr ng xã h i, góp

ph n nâng cao hi u qu công tác qu n lý môi tr ng trên đ a bàn t nh Tây Ninh K t

qu nghiên c u này có th nhân r ng cho các đ a ph ng khác, nh m th c hi n m c tiêu phát tri n kinh t đi đôi v i b o v môi tr ng, ti n t i phát tri n b n v ng xã h i

Through data collection, measurement, analysis of waste streams, thesis has evaluated the status of production and environmental pollution of air Hoffman brick kiln in Tay Ninh province today From that thesis has developed the theoretical basis and conduct research on the actual model at the base of the brick kilns Anh Thong Company Limited; Location: Long Chuan hamlet, Long Vinh social, Chau Thanh District, Tay Ninh Results of measurement of parameters of pollution in brick kiln emissions before and after treatment system combined application of measures to regulate combustion technologies show the following: Exhaust temperature decreased 48.04% Efficiency NOx treatment rate averaged 10.17%, CO processor performance (by adjusting combustion technologies) reached 83.41%, 96.75% With the dust and HF

is 93.49% In addition, the measured residual oxygen in flue gas after the application of combustion technologies typically adjusted at a value 10.78%

Concentrations of particulates, CO, HF after treatment are standard concentrations permitted under QCVN 19:2009 / BTNMT, column B In addition to significant environmental protection, research results also bring economic benefits to business and environmental benefits to society, contributing to improving the effectiveness of local environmental management in Tay Ninh province The results of this study can be replicated to other locations, in order to achieve the objective of economic development go hand in hand with environmental protection, towards sustainable development of society

H U

M C L C

DANH M C CH VI T T T i

DANH M C CÁC HÌNH ii

DANH M C B NG iii

M U 1

1 T V N 1

2 M C TIÊU TÀI 2

3 N I DUNG NGHIÊN C U 3

4 PH NG PHÁP NGHIÊN C U 3

5 I T NG NGHIÊN C U 4

6 PH M VI NGHIÊN C U 4

7 Ý NGH A KHOA H C VÀ TH C TI N 5

Ch ng 1 T NG QUAN 6

1.1 CÁC CÔNG NGH NUNG G CH T I VI T NAM 6

1.1.1 Ki u lò nung Hoffman 6

1.1.2 Ki u lò Tuynel 7

1.1.3 Ki u lò Habla 8

1.1.4 Ki u lò VSBK 9

1.1.5 Lò nung g ch đ t tr u ki u Thái Lan 10

1.2 CÔNG NGH NUNG G CH TRONG LÒ HOFFMAN 12

1.2.1 Quy trình s n xu t g ch 12

1.2.2 Công ngh nung g ch trong lò Hoffman 13

1.3 HI N TR NG CÔNG NGH X LÝ KHÍ TH I TRONG LÒ NUNG G CH HOFFMAN 16

H U

1.3.1 Các công ngh x lý khí b i 16

1.3.2 Các nghiên c u x lý khí th i lò nung g ch Hoffman 21

Ch ng 2 C S LÝ THUY T VÀ PH NG PHÁP TH C HI N 26

2.1 C S LÝ THUY T XU T CÔNG NGH 26

2.1.1 Ph ng pháp x lý b i 27

2.1.1.1 Bu ng l ng b i 27

2.1.1.2 Thi t b l c b i ly tâm 27

2.1.1.3 Thi t b l c b i phun n c b ng ng Venturi 29

2.1.2 Ph ng pháp x lý khí đ c h i 30

2.1.2.1 Ph ng pháp thiêu h y 30

2.1.2.2 Ph ng pháp ng ng t 30

2.1.2.3 Ph ng pháp sinh hóa – vi sinh 31

2.1.2.4 Ph ng pháp h p ph 31

2.2 PH NG PHÁP NGHIÊN C U TH C NGHI M 34

2.1.1 Quy trình th c hi n đo khí 34

2.1.2 Thi t b nghiên c u 36

2.2.3 Gi i pháp thi t k 37

2.2.4 Gi i pháp c i ti n công ngh đ t gi m thi u n ng đ ch t ô nhi m CO và HF 39

2.2.4.1 Xác đ nh nguyên lý đi u khi n 38

2.2.4.2 Xác đ nh bi n đi u khi n 38

Ch ng 3 HI N TR NG PHÁT TH I C A LÒ NUNG G CH HOFFMAN 0 4 3.1 HI N TR NG CH T L NG KHÍ TH I T I BU NG NUNG G CH 40

3.1.1 Nhi t đ nung 40

3.1.2 N ng đ các khí cháy 41

3.1.3 M i quan h gi a nhi t đ , n ng đ ôxy và n ng đ các khí cháy 42

H U

3.2 HI N TR NG CH T L NG KHÍ TH I T I NG KHÓI 43

3.2.1 Nhi t đ 43

3.2.2 N ng đ các ch t ô nhi m 43

3.2.3 M i quan h gi a nhi t đ và n ng đ các khí cháy 45

3.3 NH N XÉT 46

Ch ng 4 TÍNH TOÁN THI T K H TH NG X LÝ KHÍ B I 47

4.1 C S TÍNH TOÁN THI T K 47

4.2 TÍNH CÔNG NGH 47

4.3 TÍNH C KHÍ VÀ THI T B PH 48

4.3.1 Tính chi u dày thân tháp 48

4.3.2 Tính chi u dày đáy, n p 49

4.3.3 Tính ng d n khí 50

4.3.4 Tính bích ghép thân tháp 50

4.3.5 Tính bích n i đ ng ng d n l ng v i thân và ng d n khí v i thân 55

4.3.6 Tính l i đ đ m và đ a phân ph i l ng 54

4.3.7 Chân đ và tai treo 56

4.3.8 Tính công su t b m 58

4.3.9 Tính công su t c a qu t 61

4.4 THI T K , CH T O THI T B X LÝ KHÍ, B I 64

Ch ng 5 K T QU VÀ TH O LU N 65

5.1 N NG CÁC CH T Ô NHI M TRONG KHÍ TH I SAU H TH NG X LÝ 65

5.1.1 Nhi t đ 65

5.1.2 N ng đ NOx 66

5.1.3 N ng đ CO 67

5.1.4 N ng đ PM 68

H U

5.1.5 N ng đ HF 68

5.2 NH N XÉT 69

5.3 TÍNH TOÁN CHI PHÍ H TH NG 70

5.4 XU T CÔNG NGH X LÝ KHÍ TH I

CHO LÒ G CH HOFFMAN T TR U 71 5.4.1 Th i gian s d ng c a thi t b 73

5.4.2 Chi phí v n hành và b o trì h th ng 73

5.5 CÁC V N T N T I DOANH NGHI P 73

K T LU N VÀ KI N NGH 76

K T LU N 76

KI N NGH 77

TÀI LI U THAM KH O 78

PH L C 80

QCVN : Quy chu n Vi t Nam

TCVN : Tiêu chu n Vi t Nam

TNHH : Trách nhi m h u h n

UBND : y ban Nhân dân

H U

DANH M C CÁC HÌNH

Hình 1.1: Lò nung g ch ki u Hoffman 6

Hình 1.2: Lò Tuynel 8

Hình 1.3: Ki u lò VSBK 9

Hình 1.4: S đ quy trình s n xu t g ch 12

Hình 1.5: M t c t lò Hoffman c đi n 13

Hình 1.6: Ki u lò Hoffman c i ti n 14

Hình 1.7a: Thi t b s i b t m t t ng 16

Hình 1.7b: Thi t b s i b t ba t ng 17

Hình 1.8: S đ tháo n c qua ng ch y tràn 21

Hình 1.9: Lò g ch c , công su t 9 tri u viên/n m 2 Error! Bookmark not defined. Hình 1.10: Lò g ch m i, công su t 11 tri u viên/n m 3 Error! Bookmark not defined. Hình 1.11: Ph ng pháp c p tr u b ng c khí vào bu ng đ t 24

Hình 1.12: H th ng x lý khí th i b ng cyclon t t i DNTN Tân An 24

Hình 2.1: M t c t d c bu ng l ng 27

Hình 2.2: C u t o Cyclon 28

Hình 2.3: C u t o thi t b l c b i Venturi 29

Hình 2.4: Thi t b h p ph 33

Hình 2.5: Thi t b đo n ng đ khí cháy Testo 350XL 36

Hình 2.6: S đ quy trình đo m u khí c a thi t b Testo 350XL 37

Hình 2.7: S đ nguyên lý mô hình thi t b nghiên c u 38

Hình 2.8: S đ quy trình ki m soát nhi t đ và Ôxy d đ gi m n ng đ CO và HF 39

H U

Hình 3.1: Di n bi n nhi t đ khí cháy t i bu ng nung g ch 40

Hình 3.2: Di n bi n n ng đ NOx trong bu ng g ch 41

Hình 3.3: Di n bi n n ng đ CO trong bu ng nung g ch 41

Hình 3.4: Di n bi n n ng đ Oxy trong bu ng nung g ch 42

Hình 3.5: Di n bi n nhi t đ t i ng kh i lò nung g ch 43

Hình 3.6: N ng đ khí NOx t i ng khói lò nung 43

Hình 3.7: N ng đ CO trong khói th i 44

Hình 3.8: N ng đ Oxy trong khói th i 44

Hình 3.9: N ng đ b i t i ng th i khói lò nung 45

Hình 3.10: N ng đ HF trong khói th i 45

Hình 5.1: Di n bi n nhi t đ t i ng khói sau HTXL 65

Hình 5.2: N ng đ khí NOx t i ng th i khói lò nung sau HTXL 66

Hình 5.3: N ng đ khí CO t i ng th i khói lò nung sau HTXL 67

Hình 5.4: N ng đ b i t i ng th i khói lò nung sau HTXL 68

Hình 5.5: N ng đ HF t i ng th i khói lò nung sau HTXL 68

Hình 5.6: S đ quy trình công ngh 71

DANH M C CÁC B NG B ng 1.1: T ng h p các d ng lò nung g ch hi n có t i Vi t Nam 11

B ng 1.2: Tóm T t K t Qu C i Ti n Công Ngh Nung G ch 23

H U

Ô nhi m môi tr ng do s n xu t g ch đang là v n đ n i c m nhi u đ a

ph ng mà nguyên nhân ch y u là do s d ng lò th công đ nung g ch Theo Quy t đ nh s 115/2001/Q -TT ngày 1/8/2001 ca Th t ng Chính ph v vi c phê duy t Quy ho ch t ng th ngành công nghi p v t li u xây d ng Vi t Nam đ n

n m 2010, t n m 2001, các đ a ph ng ph i t ch c, quy ho ch l i đ i v i ho t

đ ng s n xu t kinh doanh v t li u xây th công, nh m gi m t i đa vi c s d ng đ t canh tác và “xoá” các lò gch th công đ c xây d ng không theo quy ho ch, gây ô nhi m môi tr ng t i các vùng ven đô th , thành ph , th xã, th tr n T đó, các đ a

ph ng t ng b c phát tri n s n ph m g ch không nung nh ng vùng không có nguyên li u nung, ti n t i xoá b vi c s n xu t g ch đ t sét nung b ng lò th công ven các đô th tr c n m 2005, các vùng khác tr c n m 2010 Do đó, nhu c u chuy n đ i s n xu t g ch nung b ng lò th công sang các ki u lò có hi u qu và

n ng su t cao, ít ô nhi m môi tr ng là r t c n thi t

Ngày 22 tháng 4 n m 2003, Th t ng Chính ph ban hành Quy t đ nh s 64/2003/Q -TTg v vi c phê duy t k ho ch x lý các c s gây ô nhi m môi

tr ng nghiêm tr ng (trong đó có c m lò g ch ven qu c l 22B, thu c hai huy n Gò

D u và Hoà Thành, Tây Ninh) Theo ch đ o c a UBND t nh Tây Ninh, đ n cu i tháng 12 n m 2007, 39 lò g ch ven qu c l 22B ph i ng ng ho t đ ng, di d i ho c chuy n đ i công ngh m i Tuy nhiên, th c t cho th y, đ n đ u n m 2011, nhi u

đ a ph ng Tây Ninh v n còn lò g ch th công ho t đ ng, t p trung nh t các huy n Châu Thành và Tr ng Bàng M t ph n là do kinh phí đ u t công ngh m i quá l n, nhi u c s không có đi u ki n tài chính đ đ u t , đ ng th i c ng có

nh ng c s s n xu t g ch nung b ng lò th công ch quan, thi u ý th c t giác ch p hành quy đ nh c a Nhà n c

Trong b i c nh phát tri n kinh t hi n nay, nhu c u xây d ng ngày càng t ng

đã d n đ n vi c các c s s n xu t g ch th công th c hi n chuy n đ i thành d ng lò nung g ch Hoffman lo i v a và nh Theo s li u báo cáo c a Phòng Tài nguyên và

v t li u xây d ng, t o công n vi c làm cho đ a ph ng, đóng góp ngh a v thu cho

tnh, nh ng các lò g ch này c ng đang góp ph n làm ô nhi m môi tr ng s ng c a nhân dân xung quanh do không có nh ng thi t b x lý hi u qu kèm theo

Hi n nay, đa s các lò nung g ch trên đ a bàn t nh Tây Ninh c ng nh nhi u

đ a ph ng khác trên c n c và khu v c mi n ông Nam B nói riêng đ u không

có h th ng x lý khí th i hi u qu M t trong nh ng nguyên nhân ch y u là do chi phí ch t o, l p đ t h th ng x lý khí th i còn khá cao so v i gi i h n tài chính cho phép c a doanh nghi p s n xu t g ch T nh ng t n t i nêu trên, đ tài “Nghiên c u

đ xu t công ngh x lý khí th i thích h p cho các lò nung g ch ki u Hoffman

đ t tr u trên đ a bàn t nh Tây Ninh” đ c đ xu t trên c s c a nhu c u th c t và

b c xúc hi n nay ây c ng là n i dung c a đ tài Nghiên c u khoa h c c p t nh

đ c th c hi n b ng ngu n v n Ngân sách c a t nh Tây Ninh do TS.Lê Anh Kiên và Ths.Nguy n Minh Hi p đ ng ch nhi m đ tài

2 M C TIÊU TÀI

2.1 M c tiêu t ng quát

xu t đ c công ngh x lý thích h p, kh thi phù h p c v m t kinh phí c ng

nh k thu t giúp cho các ch c s yên tâm đ u t và th c hi n

2.2 M c tiêu c th

• Nghiên c u, xây d ng quy trình đ t t i u ti t ki m nhiên li u tr u và gi m thi u các ch t ô nhi m đ c tr ng (b i, CO, HF) trong khói thi c a lò nung

g ch ki u Hoffman

- Ph ng pháp đi u tra kh o sát: Tìm hi u th c tr ng s n xu t và ô nhi m c a

lò nung gch đ c ch n thông qua vi c đo đ c, phân tích dòng th i và s li u tiêu

th tài nguyên;

- Ph ng pháp phân tích h th ng: Trên c s phân tích h th ng lò nung

g ch ki u Hoffman c a doanh nghi p, tính toán cân b ng v t ch t và n ng l ng, phân tích nguyên nhân gây lãng phí nhiên liu tr u s d ng và nguyên nhân gây ô nhi m môi tr ng, t đó đ xu t các gi i pháp qu n lý n i vi và ki m soát quá trình công ngh phù h p;

- Ph ng pháp chuyên gia: Nghiên cu s s d ng ph ng pháp chuyên gia phân tích và t ng h p các tài li u khoa h c và thông tin t li u có s n trong n c và

qu c t đ đ xu t các gi i pháp nâng cao hi u qu đ t, hi u qu x lý khí th i

- Ph ng pháp thu m u: Th c hi n đo đ c các thông s nh nhi t đ , đ m,

l u l ng khí, b i, NOx, HF, CO: 8 l n đo/ngày x 5 ngày, đ xác đ nh di n bi n

n ng đ các ch t ô nhi m, l u l ng, đ m, nhi t đ khí th i trong su t th i gian

l u c a s n ph m trong lò

qu nghiên c u

- Ph ng pháp phân tích, thi t b đo đ c, phân tích khí th i: quá trình nghiên

c u các thi t b và các ph ng pháp chính sau đây đã đ c áp d ng:

1 B i t ng c ng Thi t b giám sát ngu n

SIBATA, do Nht B n

s n xu t

TCVN 5977- 1995 (ISO 9096- 1992); TCVN 7241:2003

tài t p trung vào nghiên c u x lý b i và các ch t ô nhi m khác trong khói

th i lò nung g ch ki u Hoffman đ t tr u công su t bình quân 10 tri u viên/n m

K t qu nghiên c u đ c th c hi n v i s giúp đ c a Công ty TNHH MTV Anh Thông ; a ch : p Long Ch n, xã Long V nh, huy n Châu Thành, Tây Ninh

ây là m t trong các c s s n xu t g ch b ng lò nung ki u Hoffman đ t tr u trên

đ a bàn t nh Tây Ninh

ch t ô nhi m trong khói th i lò nung g ch ki u Hoffman đ t tr u, đáp ng đ c nhu

c u th c t c p bách đang đ t ra trong công tác qun lý môi tr ng c a t nh Tây Ninh Các gi i pháp c i ti n công ngh đã áp d ng v a mang tính sáng t o, khoa h c

và hi n đ i k t h p v i các bi n pháp đ n gi n nh m h ng t i “gi m thi u phát

th i” thông qua vi c áp d ng s n xu t s ch h n

7.1 Ý NGH A TH C TI N & KINH T XÃ H I

K t qu nghiên c u có th áp d ng r ng rãi cho các c s lò g ch Hoffman có

đi u ki n t ng t ; áp ng đ c nhu c u b c xúc hi n nay trong công tác qu n lý khí th i t các lò nung g ch Hoffman đ t tr u trên đ a bàn t nh Tây Ninh ; phù h p

v i ch tr ng c a T nh y, UBND t nh v vi c gi m thi u ô nhi m môi tr ng do

ho t đ ng c a các lò g ch

N u đ c áp d ng r ng rãi k t qu nghiên c u trên s t o đi u ki n cho môi

tr ng dân c xung quanh đ c c i thi n t t h n; góp ph n gi m thi u ô nhi m môi

tr ng và phát tri n b n v ng xã h i; nâng cao ch t l ng cu c s ng c a ng i dân

Có th tri n khai chuy n giao công ngh cho các đ n v khác trong và ngoài

tnh, góp ph n phát tri n kinh t xã h i c a t nh

1.1.1 Ki u lò nung Hoffman

ây là ki u lò nung theo công ngh nung liên t c v i bu ng đ t di đ ng Lò này đ c du nh p vào Vi t Nam (mi n Nam) vào th p niên 60 c a th k 20 N m

2008 và 2009 ti t nh An Giang (Ch M i) có m t s ch c s đã tri n khai xây

d ng ki u lò này nh ng do quá trình xây d ng và chuy n giao không đ c th c hi n

m t cách nghiêm túc nên đang g p nhi u khó kh n trong v n hành Lò Hoffman g m

2 dãy, mi dãy có 11 khoang g ch v i 12 c a đ t (có th có s khoang và s c a nhi u h n)

gi m l ng khí ô nhi m th i ra môi tr ng (gi m trên 70% so v i lò th công) c

bi t, do s d ng nhi t tri t đ , khói th i t p trung t i m t ng khói cao t 11-15m,

ch đ ng đ y khói b ng mô t qu t, nên d x lý ô nhi m môi tr ng

Chi phí đu t : kho ng 1 t đ ng/lò, công su t 1.000.000 viên/tháng (s n

l ng t ng đ ng 10 lò th công)

u đi m: d v n hành, s d ng đ c nhi u lo i nhiên li u khác nhau nh than

đá, c i, gas, d u, ph ph m nông nghi p Gây ô nhi m môi tr ng trung bình, d x

lý môi tr ng ch t l ng g ch sau nung khá đ ng đ u, t l g ch ng đ t mác 50 trên 85%

Nh c đi m:

1.1.2 Ki u lò Tuynel

c n di n tích m t b ng l n; chí phí đ u t ban đ u l n; t l hao

h t cao khi ph i d ng lò không ch đ ng

Do ng i c phát minh n m 1877 ây là ki u lò nung theo công ngh nung liên t c v i bu ng đ t c đ nh Lò này đ c du nh p vào mi n B c Vi t Nam kho ng

th p niên 70 c a th k 20 ây là d ng lò nung d ng ng tr hình ch nh t đ t n m

ây là ki u lò nung liên t c v i bu ng đ t c đ nh, g ch m c đ c ch t trên các xe goòng và ln l t di chuy n qua m t bu ng đ t c đ nh Ki u lò này đ c s d ng

ph bi n nh t các n c phát tri n và hi n t i lò Tuynel đã đ c t đ ng cao và

đ c đánh giá thích h p cho đi u ki n s n xu t công nghi p và quy mô l n

h t cao khi ph i d ng lò không ch đ ng

Do ng i c Phát minh n m 1927 ây là ki u lò nung theo công ngh nung bán liên t c (có th v n hành liên t c) v i bu ng đ t di đ ng Ki u lò này đ c c i

ti n t lò Hoffman (lò Hoffman có vách ng n) nên có th d ng lò khi có s c và

đi u ti t s n l ng d dàng L a đ t và h i nóng đ c d n đi theo đ ng Zig-Zag nên l ng nhi t li u đ t có gi m

Hi n lò nung g ch đ t tr u c i ti n đang đ c th nghi m t i huy n Lai Vung,

ng Tháp (C s N m Ph ng, Cty TNHH Kim Th ch) v i công su t 20.000 viên

H U

ngày đêm, là m t ki u lò t ng t lò Habla Qua đánh giá s b cho th y, l ng tr u

s d ng dao đ ng 250g – 300g tr u/1kg g ch (ti t ki m 30% so v i lò th công)

Chi phí đ u t : kho ng 600 tri u đ ng/lò 500.000 viên/tháng (S n l ng

t ng đ ng 5 lò th công)

u đi m: Chi phí đ u t trung bình, d v n hành, s d ng đ c nhi u lo i nhiên liu khác nhau nh than đá, c i, gas, d u, ph ph m nông nghi p Có th chuy n sang d ng lò nung bán liên t c, d x lý môi tr ng, ch t l ng g ch sau nung khá đ ng đ u, t l g ch ng đ t mác 50 ( 60< M50< 80%)

Nh c đi m:

1.1.4 Ki u lò VSBK

tiêu hao nhiên li u cao, gây ô nhi m môi tr ng khá cao

Ki u lò VSBK (Vertical Shaft brick kiln hay lò nung liên tc ki u đ ng) do

ng i Trung Qu c phát minh 1958 ây là ki u lò nung theo công ngh nung liên

m c 45 - 50g than đá/1kg g ch (gi m 20% so v i b n đ u tiên)

Chi phí đ u t : kho ng 300 tri u đ ng/lò công su t 300.000 viên/tháng (s n

l ng t ng đ ng 3 lò th công)

u đi m: Chi phí đ u t ban đ u trung bình, không c n x lý môi tr ng,

ch t l ng g ch sau nung có đ đ ng đ u cao, l ng g ch ng đ t mác 50 > 80 %

Nh c đi m:

1.1.5 Lò nung g ch đ t tr u ki u Thái Lan

t l g ch b cao (>7%) và có th t ng lên vài ch c % n u v n hành không đ m b o k thu t; khó v n hành; s d ng duy nh t m t lo i nhiên li u là than đá

Do các giáo s ngi Thái nghiên c u và hoàn thi n vào n m 2000

ây là ki u lò nung theo công ngh nung bán liên t c v i bu ng đ t di đ ng Ki u lò này đ c áp d ng l n ti n t i Vi t Nam (An Giang) vào n m 2006 Lò đ c xây theo

d ng hình vuông, có b n bu ng đ t, m i bu ng đ t ch a t 1800 - 2000 viên g ch

ng, th i gian nung cho m i bu ng t 8 đ n 12 gi tùy theo lo i đ t khu v c, Hi n

lò này đã đ c c i ti n nâng công su t lên 2500 viên/bu ng đ t và l p đ t thêm hê thông x lý môi tr ng nên có th tri n khai áp d ng cho các c s s n xu t v i quy

mô h gia đình Do đ t thù c a lò là t n d ng ngu n nhi t đ u ra c a bu ng đ t đ

s y g ch m c các bu ng k c n và có th l y nhi t bu ng làm ngu i đ s y nóng không khí tr c khi đi vào lò bu ng nung Do đó l ò đ t hi u su t nhi t khá cao v nhi t và ti t ki m nhiên li u 250g tr u/1kg g ch (ti t ki m trên 35% l ng tr u so

v i lò th công)

c bi t, do s d ng nhi t khá tri t đ , khói th i có nhi t đ th p (d i 120oC) và tp trung t i m t đ u ra do m t quat t rung tâm đi u ti t nên d x lý ô nhi m

Chi phí đ u t : kho ng 150 tri u đ ng/lò công su t 150.000 viên/tháng (s n

l ng t ng đ ng 1,5 lò th công)

Giá thành

1 kg

g ch

Chi phí nhiên

li u nung (đ ng)

Tác

đ ng môi

T l

b khi nung (%)

t sét đ c khai thác t các m đ t, r i v n chuy n v kho, bãi

Hình 1.4: S đ quy trình s n xu t g ch

t sét sau khi ngâm theo đúng th i gian quy đ nh t bãi ch a đ c xúc đ vào thùng ti p li u đ đ a vào công đo n s ch Công đo n s ch l n l t g m:

Ti p li u —> Tách đá —> Nghi n thô —> Nghi n tinh

Sau khi s ch nguyên li u đ t sét đ c đ a vào máy nhào tr n 2 tr c đ tr n

v i than cám đá nh m đ t đ d o c n thi t đ đ a qua máy đùn hút chân không đ a nguyên li u vào khuôn đ t o ra s n ph m g ch m c (g ch ch a nung)

S n ph m g ch m c sau khi có hình dáng chu n đ c v n chuy n lên tr i

ph i đ ph i t nhiên ho c s y trong phòng cho đ n khi s n ph m đ t đ khô thích

h p

H U

X p phôi s n ph m g ch m c vào lò nung Hoffman, s d ng tr u làm nguyên

li u đ t Th i gian nung v i công ngh c i ti n kho ng 24 gi , g ch chín s có màu

đ g ch ngu i sau đó tháo d và v n chuy n vào kho ch a s n ph m

1.2.2 Công ngh nung g ch trong lò

Lò Hoffman có cu t o là m t chu i các lò nung gián đo n đ c ông Friedrich Hoffman, ng i c, sáng ch và đ ng ký b n quy n n m 1858, sau đó nó

đ c dùng đ nung vôi và đ c bi t đ n nh là lò nung liên t c Hoffman

Hoffman

Công ngh lò nung Hoffman đ c chuy n giao vào Vi t Nam t nh ng n m

80 c a th k tr c Công ngh Hoffman ban đ u s d ng d u làm nhiên li u chính

đ đ t lò, sau đó t i Vi t Nam đ c c i ti n d n sang s d ng b ng c i, m t c a, v

h t đi u và g n đây s d ng c tr u đ đ t lò

Hình 1.5: M t c t lò Hoffman c đi n

Lò Hoffman c u t o g m m t đ ng d n l a chính vòng quanh các thành bên

c a các khoang nh ch a g ch Trong đ ng l a chính có m t ngu n l a đ gi cho

lò đ c cháy liên t c M i khoang đ c đ t v i m t kho ng th i gian xác đ nh cho

đ n khi g ch đ c th y tinh hóa hoàn toàn, sau đó ngu n l a đ c d n đ n khoang

k ti p đ đ t

Công ngh lò Hoffman có đ n 18 khoang ch a s n ph m, 20 c a xu t nh p

n m hai dãy v i nh ng van đi u ph i Trên đ nh lò đ c b trí nhi u ngách nh ,

H U

công nhân có th quan sát m c đ chia l a các khoang đang nung và khi c n thi t

có th đi u ch nh, b trí các mi ng nung b sung t i các ngách nh này đ t ng

c ng nhiên li u cho các khoang có l a y u

Hình 1.6: Ki u lò Hoffman c i ti n

Vi c b trí nhi u khoang khi n vi c l u d n nhiên li u trong lò đ c ch

đ ng, d dàng luân chuy n và đi u ti t l a ho c hong s y s n ph m t i các khoang

đ t ch t l ng theo yêu c u M i khoang đ c n i v i khoang bên c nh b ng m t

đ ng d n khí nóng

i u này làm cho hi u su t s d ng nhi t c a lò Hoffman r t cao Vi c thi t

k c a m phía trong c a đ ng l a, m i khoang đ u có m t c a m phía ngoài đ thay th g ch đã nung và cho g ch m i vào, ch cho đ n chu k nung ti p theo

Công nhân đ t lò có th đi u ti t dòng l a nung đi qua các khoang c n nung,

ho c kh ng ch không cho dòng l a đi đ n các khoang đang xu t nh p s n ph m theo ý mu n Dùng x ng xúc tr u cho vào các l trên r i đ y n p l l i

Th i gian nung g ch c a lò nung c i ti n ch 24 gi , còn đ i v i lò th công thì th i gian nung kéo dài, m i m nung t 15 đ n 20 ngày; riêng khâu ch g ch ngu i và chuy n g ch thành ph m ra kh i lò ph i m t đ n 1 tu n Do th i gian ngh

đ t c a lò quá lâu nên khi b t đ u m t m m i ph i làm nóng lò l i ngay t đ u, vì

v y không t n d ng đ c l ng nhi t trong lò

V c b n, lò Hoffman có th đ t liên t c c n m, th m chí c vài ch c n m;

ví d nh t i Iran, hi n nay v n có nh ng lò đ t liêu t c trên 35 n m

Nhiên li u s d ng cho lò Hoffman c ng r t đa d ng, g m khí hóa l ng, khí

H U

Kích th c chu n c a các lò Hoffman khác nhau là r t khác nhau, trung bình

là 5 m (cao) x 15 m (ngang) x 150 m (dài) Lò Hoffman đ c s d ng nhi u các

n c kém phát tri n và đang phát tri n nh Nam M , Châu Phi, Châu Á nh ng

qu c gia phát tri n, lò Hoffman ch còn v i s l ng r t ít, ví d nh t i Anh Qu c,

hi n t i ch có 4 lò Hoffman còn t n t i m t ph n các vùng Armadale, Tây Lothian

và Carluke, Lanarkshire và Llanymynech, công ty Craven Lime Works t i Langcliffe khu v c Yorkshire Dales

Tùy vào tình hình th c t ho t đ ng s n xu t, tài chính đ c bi t là lo i nhiên

li u nung ch y u c a đ n v , ch c s s n xu t có th xây d ng lò nung t 30.000 – 100.000 viên/ ngày đêm có th đ u t 1 lò Hoffman 12 tri u viên/n m c n tham kh o m t vài s li u nh : Chi phí xây d ng lò nung: 1t đ ng (lò có công su t 30- 35 ngàn viên/ 24 gi ); thi t b dây chuy n t o hình t i thi u ph i đ t >50.000 viên/ngày (có th t n d ng c i hi n có t i c s n u đ m b o s n l ng t i thi u này); sân ph i và h th ng thoát n c t i thi u 6.000m2

; tr i ch a g ch m c t i thi u 2.000m2

Lò Hoffman có th s d ng riêng l ho c k t h p nhi u lo i nhiên li u nh : Than đá, c i nhánh và m t s ph ph m nông nghi p khác (tr u, v đ u, cùi b p, v

h t đi u,…) T i An Giang có th s d ng 100% nguyên li u tr u đ v n hành lò nung này Nhu c u nhiên li u tr u dao đ ng t 130-150g/1kg g ch (gi m trên 70%

so v i lò th công) Theo đánh giá s b thì hàm l ng ô nhi m c a khí th i ít h n lò

th công

(ho c có s c ch a t i thi u 600.000 viên)

Công ngh Hoffman ban đ u s d ng d u làm nhiên li u chính đ đ t lò, sau

đó t i Vi t Nam đ c c i ti n d n sang s d ng b ng c i, m t c a, v h t đi u và

Huyen phù ra

Khí vào

Huyen phù ra 9

10

4

3 5

Hình 1.7a: Thi t b s i b t m t t ng

1-Thân thi t b ; 2-L i; 3-Bunke; 4-H p ch a pha l ng; 5-C a khí b n vào; 6-C a khí s ch ra; 7-C a tràn; 8-H p ch y tràn; 9,10-c a huy n phù ra

4 3

5 6

2

Hình 1.7b: Thi t b s i b t ba t ng

1-Thân thi t b ; 2-L i; 3-C a khí b n vào; 4-C a khí s ch ra; 5-C a l ng vào; 6-Túi ch a l ng; 7-C a tràn; 8-H p ch y tràn; 9-Van th y l c; 10-C a huy n phù ra

Thi t b s i b t có th có ti t di n tròn hay hình ch nh t Trong thi t b ti t

di n tròn s phân b khí đ u h n, ng c l i trong thi t b ti t di n ch nh t s phân

H U

a Thi t b tháo n c qua ng ch y chuy n trên l i, ký hi u là

b Thi t b không có ng ch y chuy n, n c hoàn toàn ch y qua l l i, ký hi u là

làm s ch chung c a hai lo i thi t b đó gi ng nhau khi đi u ki n làm vi c

S t ng c a thi t b s i b t ph thu c vào hai y u t : đ làm s ch khí và n ng

đ b i ban đ u c a khí Khi n ng đ b i ban đ u c a khí kho ng 15-20g/m3

thì dùng thi t b và m t t ng Khi n ng đ b i ban đ u l n h n (nh ng d i 300g/m3

Vi c l a ch n ki u thi t b m t t ng xu t phát t n ng su t ban đ u đã cho khí

t c đ khí là 2m/s và chi u cao l p b t là 90mm Trong tiêu chu n Liên Xô đ a ra

nh ng s li u c a thi t b s i b t có n ng su t bé h n 50.000m

) thì dùng lo i hai t ng

3

/h, n u n ng su t đã cho l n h n 50.000m3

Các thông s hình h c c a l i, chi u dày thích h p c a l i kho ng 4-6mm Khi c n thi t có th t ng chi u dày đ n 15mm B c và đ ng khính l thay đ i theo

đ làm s ch khí B m t t do c a l i dao đ ng trong kho ng 8-30% b m t m t c t thi t b

/h thì ph i đ t nhi u thi t b thành m t h th ng

Khí b i d hòa tan có th dùng l i và đ ng kính l 3-4mm và b m t t do kho ng 20-23%

Khi thay đ i các đ c tr ng c a l i c n ph i tính toán đ n s bi n đ i các thông s v ch đ th y đ ng l c nh chi u cao b t, tr l c…

T c đ khí đi qua b m t t do c a thi t b th ng t 0,7 – 3,5 m/s Khi t c đ

bé không t o b t, khi t c đ l n dòng khí c ng s phá h y l p b t và mang theo ch t

l ng Thông th ng trong đi u ki n n đ nh ta ch n t c đ khí kho ng 2m/s

Di n tích m t c t ngang c a thi t b tính theo công th c:

F = V/w , m2

l xác đ nh theo công th c sau:

/s; w – t c đ khí đi qua m t c t t do c a thi t b , m/s

1 = (F.w.T1)/(w1.Tk) , mTrong đó: w – t c đ khí qua toàn b thi t b , m/s; w

2

1 – t c đ khí qua l , m/s; T1 – nhi t đ khí d i l i; o

K ( nhi t đ này đ c xác đ nh t cân b ng nhi t

c a thi t b ); Tk – nhi t đ khí đi vào thi t b , o

K; F - di n tích m t c t ngang c a thi t b , m2

L ng n c c n thi t ph thu c vào nhi t đ c a khí, hàm l ng b i trong khí và n ng đ cho phép c a huy n phù Th ng l ng n c tiêu hao kho ng 0,2 – 0,3 lít/m

); kg/s

đ, Xc – n ng đ b i trong khí tr c và sau khí làm s ch, kg/m3

; V – l u

l ng khí, m3

N c vào thi t b r i chia ra làm hai ph n: m t ph n ch y d c theo l i r i

ch y tràn ra ngoài thi t b , m t ph n ch y qua các l và t p trung đáy d i d ng huy n phù Tr ng h p làm s ch khí có nhi t đ th p h n 100

H U

W’1 = ; kg/s Trong đó: G – l ng b i tách kh i khí, kg/s; k – h s phân ph i b i, bi u

di n t s gi a l ng b i theo n c qua l i và l ng b i chung, k = 0,6 - 0,8; c –

n ng đ huy n phù, kg r n/kg l ng th ng l y c = 1/10 – 1/15

b Xác đ nh l ng n c ch y tràn, theo công th c:

W’tr = ib ; m3Trong đó: b – chi u dài mi ng l ch y tràn, m; i – c ng đ dòng ch y tràn c a

th c sau:

+ W’

H = 4,35.10-5 [(Ho0.6w0.5)/(( /9.81)1.3

.v0.25Trong đó H

H = 0,65.w (H

= 18 – 30%

o + 0,015) + 2HTrong đó H – chi u cao b t, m; w – t c đ khí qua toàn b m t c t c a thi t b , m/s; H

o

o

Chi u cao ban đ u c a l p ch t l ng trên c a tràn:

– chi u cao l p ch t l ng ban đ u, m

hđ = (3,15 – 0,005i) ≈ , mm Trong đó: i – c ng đ c a dòng ch t l ng, m3

C ng đ c a dòng là t s gi a th tích ch t l ng ch y qua ng ch y tràn và

chi u dài l ch y tràn:

/m.h

i=Ltr/b = L/2btr , m3/m.h

H U

Trong đó: btr – chi u dài l ch y tràn ( khi m t c t thi t b vuông thì btr

th ng b ng chi u r ng c a l i),m; L – l ng ch t l ng qua đ a, kg/h; – kh i

1.3.2 Các nghiên c u x lý khí th i lò nung g ch Hoffman

– chi u cao ban đ u c a l p ch t l ng trên c a tràn, m

Hi n nay, các n c phát tri n công ngh lò Hoffman không còn đ c s

d ng do 02 nguyên nhân:

Nguyên nhân th nh t: Kh n ng c gi i hóa và t đ ng hóa áp d ng cho lò

Hoffman r t th p và g p nhi u khó kh n

Nguyên nhân th hai : Khí th i c a các lò Hoffman ch a ch y u b i, h p

ch t Fluor và CO th ng cao h n tiêu chu n th i cho phép, trong đó ch tiêu CO r t khó đ a ra gi i pháp x lý có tính th c ti n (hi u qu , chi phí h p lý, tu i th c a thi t b cao)

Tuy nhiên, nh ng n c có trình đ công ngh k thu t th p, nh ng n c đang phát tri n, vi c s d ng lò Hoffman tr thành công c r t quan tr ng trong vi c phát tri n ngành công nghi p g ch g m Ngoài vi c t n d ng đ c ngu n nhân công

r , công ngh này còn t n d ng đ c m t l ng l n ph th i nông nghi p làm nhiên

Hi n nay, trên th gi i, các n c đang s d ng công ngh lò Hoffman c ng

đã có m t s nghiên c u v công ngh x lý khí th i T i Brazil, vi c gi m hàm

l ng Cl, F trong khói th i c a lò nung g ch ki u Hoffman đ c th c hi n b ng

ph ng pháp ki m soát nhi t đ lò trong kho ng 850

/n m Khí cháy sau khi ra khi lò Hoffman tuy không đ c x lý nh ng v i vi c đi u khi n ch đ cháy c a nhiên li u

h p lý, đ ng th i có n ng đ b i và các khí ô nhi m khác n m trong gi i h n cho phép c a qu c gia này nên đ c phép th i tr c ti p vào không khí xung quanh [4]

o

Tuy nhiên, nh đã phân tích trên, v n đ ô nhi m khí th i do b i, HF và CO

c a lò Hoffman v n là v n đ chính và ch a có qu c gia nào đ xu t đ c công ngh phù h p

C [5-7] Bn ch t c a vi c

ki m soát nhi t đ này là gi m t c đ truy n v n v t ch t trong nguyên liu vào trong dòng khí cháy, t đó d n đ n k t qu là n ng đ các ch t ô nhi m trong khí

th i t i t ng th i đi m t c th i đ u n m trong gi i h n cho phép

N m 2008, Trung tâm Sn Xu t S ch Vi t Nam đã ph i h p v i tr ng i

h c Bách Khoa TP.HCM ti n hành nghiên c u c i ti n công ngh , gi m thi u ô nhi m môi tr ng, gi m tiêu hao l ng tr u nhiên li u đ t t i c s G ch Nam Hùng

tnh An Giang v i công su t 9 tri u viên g ch/n m

Hình 1.9: Lò g ch c , công su t 9 tri u viên/n m

H U

Hình 1.10: Lò g ch m i, công su t 11 tri u viên/n m

K t qu nghiên c u đã gi m t i l ng phát th i, gi m nhiên li u tr u tiêu th

d ng nhiên li u và c ng thu đ c nh ng thành qu đáng k

T i Doanh nghi p t nhân (DNTN) g ch Tân An, p L c Tr , xã H ng Thu n, huy n Tr ng Bàng, t nh Tây Ninh, c s đã có m t s c i ti n v ph ng pháp c p

li u và xây d ng h th ng x lý khí th i theo ph ng pháp cyclon t Hình 1.11

cho th y ph ng pháp c p nhiên li u b ng c khí thay cho th công Ph ng pháp này k t h p gi a m t vít t i c p li u và qu t th i đ y tr u vào bu ng đ t nên có th