nghiên cứu tái sử dụng chất thải làm nhiên liệu thay thế trong sản xuất xi măng

Các nhà máy phát điện sử dụng nhiên liệu hóa thạch cũng phát thải vào môi trường điôxít cacbon, một trong những chất tham gia vào quá trình biến đổi khí hậu.. nguy hại, đã để lại những h



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU TÁI SỬ DỤNG CHẤT THẢI LÀM NHIÊN LIỆU THAY

THẾ TRONG SẢN XUẤT XI MĂNG

Ngành : MÔI TRƯỜNG

Chuyên ngành : KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

Giảng viên hướng dẫn: Th.S: Lâm Vĩnh Sơn Sinh viên thực hiện: Lương Thiện Tùng MSSV: 1191080120 Lớp: 11HMT01

TP.Hồ Chí Minh, tháng 03/2013

LỜI CẢM ƠN

Đầu tiên, em xin chân thành cảm ơn tới các Thầy, Cô trong khoa Môi Trường

và Công Nghệ Sinh Học của trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.Hồ Chí Minh đã tận tình giảng dạy, truyền đạt những kiến thức, kinh nghiệm quý báo cho em trong thời gian học tập tại trường để em có một nền tảng có thể hoàn thành tốt khóa luận tốt nghiệp hôm nay

Để hoàn thành Đồ án tốt nghiệp này xin giử lời tri ân chân thành đến thầy Lâm Vĩnh Sơn, là người đã tận tình hướng dẫn cho em trong suốt quá trình thực hiện

đề tài

Đồ án này còn nhiều thiếu sót, do kiến thức không nhiều và thời gian còn hạn chế, kính mong được sự góp ý của quý Thầy, Cô, cùng bạn đọc chỉ dẫn thêm để

Đồ án được hoàn thiện hơn

Xin trân trọng giử lời cám ơn tới gia đình, bạn bè những người luôn giúp đỡ và góp ý kiến giúp em trong quá trình thực hiện Đồ án tốt nghiệp

Cuối cùng, em xin chúc toàn thể các Thầy, Cô, gia đình và bạn bè sức khỏe, thành công và hạnh phúc

TP.HCM, tháng 03 năm 2013 (Sinh viên thực hiện)

Lương Thiện Tùng

LỜI CAM ĐOAN

CHƯƠNG I : MỞ ĐẦU

1.1 Đặt vấn đề

1.1.1 Nguồn nhiên liệu hóa thạch ngày cạn kiệt và tác hại của việc sử

d ụng quá mức đến môi trường

Nhiên liệu hóa thạch là các loại nhiên liệu được tạo thành bởi quá trình phân

hủy kỵ khí của các sinh vật chết bị chôn vùi cách đây hơn 300 triệu năm.Các nguyên liệu này chứa hàm lượng cacbon và hydrocacbon cao

Các nhiên liệu hóa thạch thay đổi trong dải từ chất dễ bay hơi với tỷ số cacbon:hydro thấp như methane, dầu hỏa dạng lỏng, đến các chất không bay hơi chứa toàn là cacbon như than đá Methane có thể được tìm thấy trong các

mỏ hydrocacbon ở dạng riêng lẻ hay đi cùng với dầu hỏa hoặc ở dạng methane clathrates Về tổng quát chúng được hình thành từ các phần còn lại

của thực vật và động vật bị hóa thạch khi chịu áp suất và nhiệt độ bên trong

vỏ Trái Đất hàng triệu năm Học thuyết phát sinh sinh vật được Georg Agricola đưa ra đầu tiên vào năm 1556 và sau đó là Mikhail Lomonosov vào

thế kỷ 18

Cơ quan thông tin năng lượng Hoa Kỳ (EIA) ước tính năm 2006 rằng nguồn năng lượng nguyên thủy bao gồm 36,8% dầu mỏ, than 26,6%, khí thiên nhiên 22,9%, chiếm 86% nhiên liệu nguyên thủy sản xuất trên thế giới Các nguồn nhiên liệu không hóa thạch bao gồm thủy điện 6,3%, năng lượng hạt nhân 6,0%, và năng lượng địa nhiệt, năng lượng mặt trời, năng lượng gió, nhiên liệu gỗ, tái chế chất thải chiếm 0,9%.Tiêu thụ năng lượng trên thế giới tăng mỗi năm khoảng 2,3%

Than là loại nhiên liệu được sử dụng phổ biến trong các lò gạch công nghiệp Than hay các loại nhiên liệu rắn khác có những đặc tính cần thiết để

có thể phân biệt thành các loại than tốt, than xấu, than dễ cháy, khó cháy, có

nhiệt lượng cao, nhiệt lượng thấp v.v Để có thể hiểu được đặc điểm của than

ta có các đặc tính sau

Thành phần hoá học của than: Trong than, các nguyên tố cấu thành bao

gồm các thành phần sau: Cacbon Cacbon là thành phần cháy chủ yếu trong nhiên liệu rắn, nhiệt lượng phát ra khi cháy của 1 kg cacbon gọi là nhiệt trị

của cacbon, khoảng 34.150 kj/kg Vì vậy lượng cacbon trong nhiên liệu càng nhiều thì nhiệt trị của nhiên liệu càng cao Tuổi hình thành nhiên liệu càng già thì thành phần cacbon càng cao, song khi ấy độ liên kết của than càng lớn nên than càng khó cháy Hyđrô Hydro là thành phần cháy quan trọng của nhiên

liệu rắn, khi cháy toả ra nhiệt lượng 144.500 kj/kg Nhưng lượng hyđrô có trong thiên nhiên rất ít Trong nhiên liệu lỏng hyđrô có nhiều hơn trong nhiên

liệu rắn

Các nhiên liệu hóa thạch là tài nguyên không tái tạo bởi vì trái đất mất hàng triệu năm để tạo ra chúng và lượng tiêu thụ đang diễn ra nhanh hơn tốc

độ được tạo thành Sản lượng và tiêu thụ nhiên liệu hóa thạch làm tăng các

mối quan tâm về môi trường Thế giới đang hướng tới sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo là một trong những cách giúp giải quyết vấn đề tăng nhu

cầu năng lượng

Việc đốt nhiên liệu hóa thạch tạo ra khoảng 21,3 tỉ tấn carbon dioxide hàng năm, nhưng người ta ước tính rằng các quá trình tự nhiên có thể hấp thu phân nửa lượng khí thải trên, vì vậy hàm lượng cacbon dioxit sẽ tăng 10,65 tỉ

tấn mỗi năm trong khí quyển (một tấn cacbon tương đương 44/12 hay 3,7 tấn cacbon đioxit) Cacbon đioxit là một trong những khí nhà kính làm tăng lực phóng xạ và góp phần vào sự nóng lên toàn cầu, làm cho nhiệt độ trung bình

bề mặt của Trái Đất tăng

 Tác h ại môi trường :

Ở Hoa Kỳ, có hơn 90% lượng khí nhà kính thải vào môi trường từ việc đốt nhiên liệu hóa thạch Đốt nhiên liệu hóa thạch cũng tạo ra các chất ô nhiễm không khí khác như các ôxít nitơ, điôxít lưu huỳnh, hợp chất hữu cơ dễ bay hơi và các kim loại nặng

Theo Bộ Môi trường Canada: "Ngành điện là duy nhất trong số những ngành công nghiệp trong đóng góp rất lớn của nó vào các phát thải liên quan đến hầu hết các vấn đề về không khí Sản xuất điện thải ra một lượng lớn các ôxít nitơ và điôxít lưu huỳnh tại Canada, tạo ra sương mù và mưa axít và hình thành vật chất hạt mịn Nó là nguồn thải thủy ngân công nghiệp lớn nhất không thể kiểm soát được tại Canada Các nhà máy phát điện sử dụng nhiên

liệu hóa thạch cũng phát thải vào môi trường điôxít cacbon, một trong những

chất tham gia vào quá trình biến đổi khí hậu Thêm vào đó, ngành này có

những tác động quan trọng đến nước, môi trường sống và các loài Cụ thể, các đập nước và các đường truyền tải cũng tác động đáng kể đến nước và đa dạng sinh học

Về thuật ngữ kinh tế, ô nhiễm từ nhiên liệu hóa thạch được xem là một yếu

tố bên ngoài tiêu cực Thuế là cách áp dụng một chiều để thực hiện chi phí xã

hội một cách rõ ràng hay nói cách khác là chi phí ô nhiễm Mục đích này làm cho giá nhiên liệu tăng cao để làm giảm nhu cầu sử dụng tức giảm lượng chất gây ô nhiễm và đồng thời tăng quỹ để phục hồi môi trường

1.1.2 Hi ện trạng phát thải CO2 và tác h ại của sự phát thải này

Trong khoảng vài chục năm gần đây, biến đổi khí hậu đã ảnh hưởng nghiêm trọng đến mọi quốc gia, gây ra những hậu quả nặng nề Nguyên nhân

của hiện tượng này là gì Chúng ta sẽ tìm hiểu vấn đề xung quanh hiện tượng

biến đổi khí hậu, mà trước hết là một số khái niệm: Sự ấm lên toàn cầu và

phát thải khí CO2 Các nhà khoa học phân tích những nguyên nhân làm tăng

CO2 trong khí quyển như sau:

 Chu trình cacbon

Các nhà khoa học tính toán rằng, khoảng 4,5 tỷ năm trước đây, khi trái đất

bắt đầu hình thành, CO2 có thể chiếm đến 80% trong khí quyển Nhưng cách đây 2 tỷ năm, lượng CO2 chỉ còn khoảng 20-30% Trong khí quyển còn nhiều

CO2 nên sự sống vẫn tồn tại Cây cối quang hợp rất mạnh làm cho nồng độ

CO2 giảm xuống và lượng oxy trong khí quyển tăng lên

Quá trình quang hợp tạo ra phản ứng: CO2 + H2O + năng lượng mặt trời 

kỷ 80 và 90 (thế kỷ XX) đã làm cho lượng CO2 trong không khí tăng lên, đồng thời lượng oxy trong không khí giảm đi rõ rệt

 S ự ấm lên toàn cầu

Các nhà khoa học lý giải rằng, do có nhiều phát thải khí CO2 nên đại dương mới ấm lên Nhưng có rất nhiều CO2 bị giam giữ trong nguồn nước trên bề mặt đại dương và khi nhiệt độ đại dương tăng lên thì xảy ra hiện tượng

giải phóng nhiều CO2 bị giam giữ đó (vì độ hoà tan của CO2 trong nước biển

tỷ lệ nghịch với nhiệt độ) Như vậy, khi trái đất ấm lên, lượng CO2 trong nước

ở đại dương giảm đi còn lượng CO2 trong không khí trên mặt nước lại tăng lên

Tóm lại, có nhiều nguyên nhân làm cho lượng CO2 trong không khí tăng lên Có thể phân biệt được CO2 tăng lên trong khí quyển là từ nguồn gốc nào

nhờ cách đo đồng vị phóng xạ Cacbon có 3 đồng vị: 12, 13 và 14

C-12 có 6 nơtron và 6 proton, là đồng vị cacbon bền vững nhất, còn C-13 có 7 nơtron, C-14 có 8 nơtron Khi đo tỷ lệ đồng vị cacbon trong CO2 có thể xác định được nguồn gốc của nó Qua theo dõi, người ta biết được việc dùng xăng

dầu, đốt than cho các nhà máy hoạt động phát thải nhiều khí CO2 nhất hiện nay

 CO 2 và hi ệu ứng nhà kính

Hiệu ứng nhà kính do Jean Baptiste Joseph Fourier (người Pháp) lần đầu tiên đặt tên Khái niệm này dùng để chỉ hiệu ứng xảy ra khi năng lượng bức

xạ của tia nắng mặt trời xuyên qua cửa sổ (hoặc mái nhà bằng kính) một cách

dễ dàng nhưng khi các vật thể trong nhà do hấp thụ bức xạ mặt trời nóng lên thì lại sản xuất ra tia hồng ngoại (mà tia hồng ngoại lại khó xuyên qua kính để

ra ngoài) Vì vậy, nhiệt như bị “nhốt” lại ở phía trong khiến cho nhà bị nóng lên

Các bức xạ của mặt trời đi qua lớp khí quyển đến mặt đất cũng tương tự như vậy Các bước sóng ngắn xuyên qua khí quyển tương đối dễ dàng đi

xuống mặt đất làm nóng những vật thể hấp thụ ánh sáng mặt trời trên mặt đất

Khi nóng lên, các vật thể này lại bức xạ nhưng vì nhiệt độ thấp nên bước sóng

của các tia bức xạ này dài, vào cỡ tia hồng ngoại Khi bức xạ hồng ngoại đi vào khí quyển, nếu trong khí quyển có CO2 thì các phân tử CO2 hấp thụ hồng ngoại rất mạnh (do cấu tạo của phân tử CO2, tia hồng ngoại kích thích mạnh các dao động nguyên tử trong phân tử CO2) Vì vậy, tia hồng ngoại (tức là

sức nóng) không thoát ra khỏi khí quyển được mà bị nhốt lại, khiến trái đất nóng lên Như vậy, các phân tử khí CO2 trong khí quyển có tác dụng như là

lớp kính ở hiệu ứng nhà kính Trong khí quyển không phải chỉ có CO2 gây ra

hiệu ứng nhà kính mà còn nhiều loại nữa như hơi nước, mê tan, CFC Tuy nhiên, nếu phát thải ra quá nhiều thì hiệu ứng nhà kính do CO2 gây ra khá

lớn, ảnh hưởng mạnh đến sự tăng nhiệt độ trái đất, tức là làm cho nhiệt độ toàn cầu tăng lên Do đó, muốn giảm thiểu sự ấm lên của toàn cầu cần làm

giảm phát thải CO2

1.1.3 Tình hình ô nhi ễm chất thải rắn đặc biệt là chất thải nguy hại

Chất thải công nghiệp đặc biệt là chất thải nguy hại đã được nhiều nước trên thế giới quan tâm nghiên cứu từ lâu vì chất thải nguy hại ảnh hưởng đến môi trường và sức khỏe con người Quản lý chất thải nguy hại là một vấn đề tương đối mới mẻ và đang khá bức xúc trong công tác bảo vệ môi trường tại

Việt Nam hiện nay Cùng với quá trình công nghiệp hoá, hiện đại hoá mạnh

mẻ của nước ta, lượng chất thải cũng liên tục gia tăng, tạo sức ép rất lớn đối

với công tác bảo vệ môi trường Lượng phát thải lớn, là nguy cơ gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng Hơn nữa, sự phát sinh chất thải nguy hại ở Việt Nam rất đa dạng về nguồn cũng như chủng loại trong khi công tác phân loại

tại nguồn còn kém càng dẫn đến khó khăn cho công tác quản lý và xử lý Trước sự gia tăng nhanh chóng của chất thải nguy hại, công tác quản lý, xử lý

hiện nay chưa đáp ứng được yêu cầu về bảo vệ môi trường Thực tế cho thấy,

việc quản lý và xử lý chất thải không an toàn, đặc biệt là các loại chất thải

nguy hại, đã để lại những hậu quả nặng nề về môi trường, gây ảnh hưởng tiêu

cực đến sức khỏe cộng đồng như các điểm tồn lưu hóa chất, thuốc bảo vệ thực

vật, các bãi rác không hợp vệ sinh, các bãi đổ chất thải của các nhà máy sản

xuất Vì vậy, quản lý và xử lý an toàn chất thải, đặc biệt là chất thải nguy hại

nhằm giảm thiểu nguy cơ ô nhiễm môi trường và hạn chế các tác động xấu tới

sức khỏe con người là một trong những vấn đề cấp bách trong công tác bảo vệ môi trường ở nước ta trong giai đoạn hiện nay

Với tốc độ phát triển kinh tế mạnh và nền công nghiệp là chủ đạo để phục

vụ cho quá trình công nghiệp hóa và hiện đại hóa đất nước thì chắc chắn quá trình hoạt động sản xuất công nghiệp sẽ tạo ra chất thải và việc quản lý chất

thải đặc biệt là chất thải nguy hại Chất thải có thể là dầu cặn, sơn thải, thuốc

bảo vệ thực vật hết hạn, hóa chất thải, hoặc vật liệu bị ô nhiễm từ quá trình

sản xuất Nó cũng có thể là các sản phẩm hết hạn hoặc các sản phẩm lỗi, vật

liệu thừa sau khi kết thúc một đợt sản xuất Dù ở dạng lỏng, rắn hoặc khí thì

việc xử lý chất thải có trách nhiệm luôn là điều cần thiết Vì vậy chúng ta phải

có biện pháp quản lý chất thải để giảm thiểu tới mức thấp nhất có thể đến môi trường sống của chúng ta

Tháp quản lý chất thải mong muốn

Đây là một cách xếp loại các biện pháp xử lý chất thải rắn nói chung và xử

lý chất thải công nghiệp không nguy hại và nguy hại nói riêng theo từng cấp

độ, từ hình thức lý tưởng nhất không tạo ra hoặc tạo ra rất ít chất thải đến hình

thức xử lý chất thải “tệ hại nhất” hoàn toàn không kiểm soát ở phần dưới hình

Hình 1.1: Sơ đồ tháp quản lý chất thải rắn

Các bi ện pháp này thường được phân chia như sau:

C ấp độ 1 :Ngăn ngừa chất thải thải : là cấp độ lý tưởng nhất nhằm ngăn

ngừa chất thải, là cách tốt và lý tưởng nhất nhưng chúng ta ( nước đang phát triển) không thể thực hiện được vì bất cứ quy trình sản xuất này dù tối ưu đến đâu cũng phát sinh ra chất thải và ở cấp độ một này không thể thực hiện được

trừ khi chúng ta không hoạt động sản xuất hoặc như di dời cơ sở sản xuất ra

khởi lảnh thổ Việt Nam như những nước phát triển khác đã làm nhằm bảo vệ môi trường cho nước họ

C ấp độ 2: Giảm thiểu chất thải : là khả thi có thể thực hiện được nhằm giảm

thiểu tới mức thấp nhất có thể sự sinh ra chất thải bằng cách tối ưu hóa quy

trình sản xuất (sản xuất sạch hơn và hướng tới không phát thải) đồng thời nó cũng mang lại hiệu quả kinh tế cao cho doanh nghiệp vì tiết kiệm được nguyên nhiên liệu và nâng cao nâng suất

C ấp độ 3: Tái sử dụng hoặc tái chế: biện pháp này được xếp ở vị trí cao hơn

đồng xử lý bởi vì thường tái sử dụng các nguyên liệu thô Tái chế hiệu quả sẽ làm giảm tiêu thụ, và nhờ đó giúp bảo tồn các nguồn nguyên liệu thô thiên nhiên Biện pháp này giúp giảm thiểu mức năng lượng sử dụng và tránh được các nguy cơ ô nhiễm đất và nguốn nước ngầm vì chôn lấp Các công ty có thể gia tăng uy tín thông qua việc sử dụng tài nguyên hiệu quả, cộng đồng có được công ăn việc làm trong ngành công nghiệp tái chế và môi trường bớt ô nhiễm Nhưng đối với chất thải nguy hại như Thuốc bảo vệ thực vật, sơn thải ,dầu thải, bùn thải từ hệ thống xử lý nước….v v Nếu quy trình tái chế hoặc tái sử dụng không đúng cách thì có thể gây ảnh hưởng xấu tới môi trường

C ấp độ 4: Đồng Xử lý: là cấp độ nằm ở giữa tháp quản lý chất thải Ở cấp

độ này chất thải sẽ được tận dụng làm nguyên liệu hoặc có thể là nhiên liệu cho một ngày khác chứ không phát thải ra môi trường

C ấp độ 5: Thiêu Hủy: là biện pháp dùng nhiệt để thiêu hủy chất thải nói

chung và chất thải nguy hại nói riêng Phương pháp này đòi hỏi trình độ kỹ thuật cao vì phải dùng nhiệt đô rất cao và quy trình xử lý khí thải triệt để Nếu thời gian các chất thải lưu trong lò đó không đủ lâu và nhiệt độ không đủ cao để phân hủy các hợp chất dioxin thì các hợp chất này sẽ phát thải gây ô nhiễm môi trường đồng thời phần tro còn lại nếu không được xử lý triệt để thì cũng gây ô nhiễm môi trường như thường

Cấp độ 6: Xử lý hóa học và Vật Lý: là phương pháp dùng tác nhân vật lý

hay hóa học chuyển chất thải từ dạng có thể gây hại cho môi trường về dạng ít

hoặc không gây hại cho môi trường Ví dụ như Bê tông hóa các chất thải nhiễm kim loại …

C ấp độ 7: Chôn lấp: Biện pháp chôn lấp xếp cuối cùng, tuy nhiên đây lại

là biện pháp rất phổ biến Có gì không ổn ở đây Khi chôn lấp, chất thải không bị tiêu hủy, quá trình phân hủy tạo ra khí mê tan (CH4), khí gây hiệu ứng nhà kính với nồng độ cao gấp nhiều lần so với khí carbon dioxit (CO2) Khu vực chôn lấp nếu không được xây dựng và quản lý thích đáng về lâu dài

sẽ gây ô nhiễm cho đất đai và nước ngầm tại khu vực đó, đe dọa đến sức khỏe con người và hệ sinh thái

1.1.4 Ngành công nghi ệp Xi Măng đang gặp nhiều khó khăn

Ngành Xi măng đã trở thành ngành kinh tế then chốt, góp phần vào công

cuộc xây dựng cơ sở hạ tầng, thúc đẩy sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước Tuy nhiên trong thời gian gần ngành Xi măng phải đối mặt với nhiều khó khăn do ảnh hưởng cuộc suy thoái kinh tế Ngành địa ốc bị đóng băng, cộng với việc nguồn cung trên thị trường quá nhiều, điều này đã trở thành một thách thức sống còn cuả các công ty xi Măng Nhiều công ty nhỏ

đã phải đóng cửa nhà máy

Các công ty cỏn lại phải tối ưu hóa quy trình sản xuất nhằm giãm chi phí

sản xuất để tồn tại và cạnh tranh trong gia đoạn khó khăn này Công nghệ sản

xuất xi măng hiện nay sử dụng nguồn năng lượng chính là than và điện Đá vôi, đất sét sau khi đập, sấy và nghiền sơ bộ được chuyển vào lò nung clinker

ở nhiệt độ 1.450o

C Nung clinker là khâu quan trọng và củng là khâu tốn nhiều năng lượng nhất trong sản xuất Xi Măng Muốn giãm chi phi sản xuất thì khâu này có thể thực hiện được nếu chúng ta tìm đươc nguồn nhiên liệu khác rẻ tiền hơn hoặc tận dụng chất thải của ngành khác có nhiệt lượng tương đương với than

1.2. Tính c ấp bách của đề tài

Làm thế nào để giảm chi phí về năng lượng trong quá trình sản xuất Xi Măng, giảm tiêu thụ nhiên liệu hóa thạch, giảm phát thải khí CO2 và xử lý được chất thải công nghiệp Một giải pháp cho 4 vấn đề trên đó cũng chính là tính cấp bách của đề tài nghiên cứu này

1.4 Phương pháp nghiên cứu

1.4.1 Phương pháp luận

Nguồn nhiên liệu hóa thạch ngày một cạn kiệt, việc sử dụng không kiễm soát nguồn nguyên liệu này sẽ gây tác hại đến môi trường sinh thái và ảnh hưởng đến nguồn năng lượng cho thế hệ tương lai

Chất thải công nghiệp đặc biệt là chất thải nguy hại đang là một gánh nặng cho môi trường nếu chúng ta không có biện pháp kiễm soát và xử lý tốt

Lò nung xi măng có môi trường kiềm cao, nhiệt độ rất cao (14500

C), kín và

thời gian lưu cháy trong lò là rất lâu nên có thể phân hủy hoàn toàn các chất

hữu cơ khó phân hủy

Các loại chất thải công nghiệp một số có giá trị nhiệt lượng cao vì vậy chúng ta có thể tái sử dụng chúng làm nhiên liệu thay thế than trong sản xuất

xi măng

1.4.2 Phương pháp cụ thể

Phương pháp phân tích nhiệt lượng, so sánh nhiệt lượng của than và hỗn

hợp 15 loại chất thải và tìm ra nghiệm số thay thế than bằng chất thải

Bên cạnh đó là phương pháp phân tích hóa học để phân tích thành phần và tính chất của chất thải đảm bảo rằng việc tái sử dụng chất thải làm nhiên liệu thay thế than không ảnh hưởng đến chất lượng xi măng cũng như không ảnh hưởng đến môi trường

CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VÀ QUY TRÌNH SẢN XUẤT XI MĂNG

2.1 L ịch sử của thuật ngữ Xi Măng

Xi măng (từ tiếng Pháp: ciment) là chất kết dính thủy lực được tạo thành

bằng cách nghiền mịn clinker, thạch cao thiên nhiên và phụ gia Khi tiếp xúc

với nước thì xảy ra các phản ứng thủy hóa và tạo thành một dạng hồ gọi là hồ

xi măng Tiếp đó, do sự hình thành của các sản phẩm thủy hóa, hồ xi măng

bắt đầu quá trình ninh kết sau đó là quá trình hóa cứng để cuối cùng nhận được một dạng vật liệu có cường độ và độ ổn định nhất định

Vì tính chất kết dính khi tác dụng với nước, xi măng được xếp vào loại chất

kết dính thủy lực Thật ra xi măng trong xây dựng có thể là thủy lực hoặc không thủy lực Các loại xi măng thủy lực tỉ như xi măng Portland cứng lại dưới tác động của nước do quá trình hydrat hóa khoáng vật, ở đây các phản ứng hóa học diễn ra không phụ thuộc vào lượng nước trong hỗn hợp nước-xi măng; loại xi măng này có thể giử được độ cứng khi đặt chìm trong nước

hoặc thường xuyên tiếp xúc với nước Phản ứng hóa học xảy ra khi các xi măng khan được trộn với nước và sinh ra các hydrat không tan trong nước Trong khi đó các xi mang không thủy lực như vữa thạch cao buộc phải để khô

mới giữ được độ bền vật lý

Đá xi măng là sản phẩm của quá trình thủy hóa xi măng đã đạt tới một cường độ nhất định

Công dụng quan trọng nhất của xi măng chính là sản xuất vữa và bê tông,

chất kết dính của các kết tủa tự nhiên hoặc nhân tạo để hình thành nên vật liệu xây dựng vững chắc, chịu được tác động thường thấy của môi trường

Ở đây, không nên lầm lẫn bê tông với xi măng, vì xi măng là vật liệu được dùng để kết dính các vật liệu kết tập của xi măng, còn bê tông là sản phẩm

của việc trộn xi măng với các vật liệu kết tập đó

2.2 Hi ện trạng ngành công nghiệp Việt Nam xi măng thời gian gần đây

Nền kinh tế thế giới trong những năm qua (2000 - 2007) bước vào giai đoạn phát triển ổn định và có thiên hướng chú ý vào nền kinh tế Châu Á Tiêu dùng

xi măng trong những năm trở lại đây không ngừng tăng trưởng và là động lực quan trọng thúc đẩy ngành công nghiệp xi măng phát triển tại một số nước đang phát triển như: Trung Quốc, Thái Lan, Ấn Độ, Indonesia… (trên thế giới

hiện nay có khoảng hơn 160 nước sản xuất xi măng, tuy nhiên các nước có ngành công nghiệp xi măng chiếm sản lượng lớn của thế giới thuộc về Trung

Quốc, Ấn Độ và một số nước như khu vực Đông Nam Á là Thái Lan và Indonesia)

Theo dự báo nhu cầu sử dụng xi măng từ nay đến năm 2020: Tăng hàng năm 3,6% năm nhu cầu sử dụng xi măng có sự chênh lệch lớn giữa các khu

vực trên thế giới: (nhu cầu các nước đang phát triển 4,3% năm, riêng châu Á bình quân 5%/năm, các nước phát triển xấp xỉ 1%/năm Ngoài ra tình trạng dư

thừa công suất của các nhà máy là phổ biến ở Đông Âu, Đông Nam Á (Thái Lan, ngược lại ở Bắc Mỹ)

Các nước tiêu thụ lớn xi măng trong những năm qua phải kể đến: Trung

Quốc, Ấn Độ, Mỹ, Nhật bản, Hàn Quốc, Nga, Tây Ban Nha, Italya, Braxin, Iran, Mê hy cô, Thổ Nhĩ Kỳ, Việt Nam, Ai Cập, Pháp, Đức…

Xi măng là một trong những ngành công nghiệp được hình thành sớm nhất ở nước ta (cùng với các ngành than, dệt, đường sắt)

Ngày 25/12/1889 khởi công xây dựng nhà máy xi măng đầu tiên của ngành

Xi măng Việt Nam tại Hải Phòng

Đến nay đã có khoảng 90 Công ty, đơn vị tham gia trực tiếp sản xuất và

phục vụ sản xuất xi măng trong cả nước, trong đó: khoảng 33 thành viên thuộc tổng công ty xi măng Việt Nam, 5 công ty liên doanh, và hơn 50 công

ty nhỏ và các trạm nghiền khác

Tuy nhiên sản lượng xi măng sản xuất trong những năm qua không đáp ứng được nhu cầu tiêu thụ trong nước:

Trong những năm qua ngành xi măng đóng góp một phần không nhỏ vào tốc

độ tăng trưởng kinh tế Việt Nam, trung bình từ 10% - 12% GDP Vì thế Chính phủ xác định Xi măng là ngành phát triển chiến lược nhằm hỗ trợ phát triển kinh tế

 Các lo ại sản phẩm chính:

Hiện nay trên sản phẩm xi măng trên thị trường có nhiều loại, tuy nhiên thông

dụng trên thị trường Việt Nam gồm hai loại sản phẩm chính:

Xi măng Portland chỉ gồm thành phần chính là clinker và phụ gia thạch cao

Ví dụ: PC 30, PC 40, PC 50

Xi măng Portland hỗn hợp vẫn với thành phần chính là clinker và thạch cao, ngoài ra còn một số thành phần phụ gia khác như đá pudôlan, xỉ lò Ở thị trường các loại xi măng này có tên gọi như PCB 30, PCB 40

 Th ực trạng hoạt động của ngành công nghiệp xi măng

Năng lực sản xuất và các yếu tổ ảnh hưởng tới sản xuất của doanh nghiệp trong ngành

Trong những năm gần đây, một số nhà máy sản xuất xi măng lớn tập trung nhiều vào thị trường trong nước do thị trường này đang tăng trưởng mạnh mẽ Ngành công nghiệp xi măng Việt Nam hiện nay đã có khoảng 14 nhà máy xi măng lò quay với tổng công suất thiết kế là 21,5 triệu tấn/năm, 55 cơ sở xi măng lò đứng, lò quay chuyển đổi tổng công suất thiết kế 6 triệu tấn/năm, khoảng 18 triệu tấn xi măng được sản xuất từ nguồn clinker trong nước (ứng

với 14,41 triệu tấn clinker)

Hầu hết các nhà máy sản xuất xi măng sử dụng phương pháp kỹ thuật khô, ngoại trừ những nhà máy có lò trộn xi măng đứng với thiết bị và kỹ thuật lạc

hậu, thì những nhà máy còn lại có năng suất trộn xi măng từ 1,4 triệu đến 2,3

triệu tấn mỗi năm với thiết bị và trình độ kỹ thuật tương đương với nhữn nhà máy khác ở Đông Nam Á

Việt Nam đang có khoảng 31 dự án xi măng lò quay với tổng công suất thiết

kế là 39 triệu tấn được phân bổ ở nhiều vùng trên cả nước (Đa số tập trung ở

miền Bắc, miền Trung và chỉ có 4/31nằm ở miền Nam)

Hiện nay các nhà máy xi măng phân bố không đều giữa các khu vực Hầu hết các nhà máy tập trung nhiều tại miền Bắc nơi có vùng nguyên liệu đầu vào

lớn, trong khi đó các nhà máy lớn phía Nam rất hạn chế Do đó nguồn cung xi măng ở phía Bắc thì dư thừa trong khi miền Nam lại thiếu hụt

 Nh ững yếu tố ảnh hưởng tới năng lực sản xuất của doanh nghiệp:

Các DN miền Bắc có vị trí địa lý thuận lợi cho việc khai thác nguyên vật

liệu đầu vào do đó chủ động được về năng lực sản xuất Doanh nghiệp miền Nam thì ngược lại

Giá than đá, thạch cao và clinker những nguyên liệu đầu vào chính dùng cho sản xuất xi măng vẫn tăng đều qua các năm Mà những nguyên liệu đầu vào này Việt Nam phải nhập khẩu với khối lượng rất lớn Ngoài ra giá gas,

dầu hiện nay biến động ảnh hưởng tới cước phí vận chuyển tăng Ảnh hưởng tiêu cực đến sản xuất và kết quả hoạt động của ngành

Trình độ công nghệ của ngành lạc hậu cũ kỹ thừa hưởng của Nga, Pháp, Trung Quốc những năm 50 của thế kỷ trước vẫn còn được sử dụng (Không riêng gì VN, Trung Quốc cũng đang lâm vào tình trạng này) Hiện này với các

dự án dây chuyền, nhà máy xi măng lớn đang triển khai hy vọng sẽ thay thế công nghệ cũ, giúp năng lực sản xuất được tăng lên gấp nhiều lần

Tuy nhiên vốn đầu tư ban đầu vào máy móc thiết bị ngành xi măng là rất

lớn, đó là sức ép đối với các doanh nghiệp sản xuất trong ngành khi muốn gia tăng công suất, đổi mới công nghệ

 Thị trường, thị phần và các yếu tố ảnh hưởng:

Hiện nay trên thị trường giá bán xi măng của các doanh nghiệp Miền Bắc thường thấp hơn giá bán xi măng của các doanh nghiệp Miền Nam khoảng

250.000 đồng/ tấn tùy từng loại dao động xung quanh mức chênh lệch này (tính đến cuối tháng 4 đầu tháng 5/2010) Tại sao có mức khác biệt này: như

đã nêu ở trên, các doanh nghiệp phân bố không đều giữa các miền, giá đầu vào của nguyên vật liệu, cước phí vận chuyển, tổng nhu cầu xi măng tại miền Nam chiếm tới 40% tổng nhu cầu trong khi các doanh nghiệp miền Nam chỉ đáp ứng được 50% tổng nhu cầu đó

Ngoài ra do xi măng là ngành có vị trí quan trọng trong nền kinh tế nên Chính phủ vẫn nắm quyền kiểm soát giá cả, giá cả bị chặn đầu ra – nhưng giá nguyên liệu đầu vào không ngừng xu thế tăng lên Đó là khó khăn rất lớn cho doanh nghiệp sản xuất trong ngành

Thị phần tiêu thụ lớn nhất thuộc về Tổng công ty Xi măng Việt Nam chiếm khoảng 40% toàn thị trường – Thị phần tiêu thụ xi măng trong 04 tháng đầu năm 2010 con số này là 41,1% Các doanh nghiệp lớn trong ngành đều thuộc

tổng công ty xi măng Việt Nam như: Hà Tiên1, 2, Xi măng Hoàng Thạch, Xi măng Hải Phòng….hơn 33 đơn vị gồm công ty con, công ty cổ phần - tổng công ty nắm quyền chi phối, công ty liên doanh liên kết

Thị phần của các doanh nghiệp xi măng nhỏ chiếm 31% toàn thị trường 04 tháng đầu năm 2010 con số này là 28,9% do vốn nhỏ, khả năng cạnh tranh kém

Ngành xi măng và các ngành nguyên vật liệu xây dựng khác sẽ hưởng lợi từ

sự phát triển của lĩnh vực xây dựng, bất động sản và cơ sở hạ tầng

Triển vọng tăng trưởng hàng năm của nhu cầu xi măng trong giai đoạn 2011 -2016 vào khoảng 9%/năm và giai đoạn 2016 -2020 là 4,5%/năm Nhu cầu xi măng được ước lượng sẽ đạt 76 triệu tấn vào năm 2015, hơn gấp 2 lần nhu

cầu năm 2007 đã đạt mức 35,8 triệu tấn

Tuy nhiên theo dự báo hiện nay có rất nhiêu các dự án sắp đi vào giai đoạn

hoạt động Mặc dù nhu cầu sử dụng lớn, nhưng với công suất dự kiến đến

cuối năm 2009 ngành xi măng không những đáp ứng đủ nhu cầu của thị trường mà còn phải tính tới việc xuất khẩu Buộc các công ty trong ngành

phải có hướng đi rõ ràng trong sản xuất kinh doanh, có lộ trình cụ thể nhằm đạt được những mục tiêu đề ra Nếu các doanh nghiệp không có kế hoạch sớm

lộ trình xuất khẩu sẽ dẫn tới tình trạng “thừa” xi măng – lãng phí trong khai thác công suất máy móc, giảm lợi nhuận kinh doanh

Một nhân tố ảnh hưởng khác đó là nước ta có vị trí địa lý sát với quốc gia sản

xuất xi măng lớn nhất thế giới Trung Quốc, do đó phải cụ thể hóa thị trường

xuất khẩu khi nhu cầu trong nước đã tạm thời ổn định

Công nghệ sản xuất hiện tại là công nghệ lò đứng và công nghệ lò quay Về

cơ bản quy trình sản xuất giống nhau chỉ khác biệt ở lò nung, lò nung kiểu đứng lạc hậu hơn lò quay

2.3 Công ngh ệ sản xuất xi mang lò quay

Đồ án này nghiên cứu công nghệ sản xuất lò quay Trong một giờ, lò nung clinker tiêu thụ 300 tấn nguyên liệu thô, công suất 4500 tấn clinker / ngày

2.3.1 Quy trình s ản xuất

Hình 2.1 : Quy trình sản xuất xi măng lò quay

Quy trinh s ản xuất Xi măng bao gồm 10 gia đoạn :

1.Khai thác đá vôi và đất sét

2 Đồng nhất nguyên liệu sơ bộ

3 Nghiền nguyên liệu ( sàn phẫm là bột sống )

4 Đồng nhất bột sống

5 Công đoạn nung luyện clinker

6 Gia đoạn nghiền than

7 Làm nguội Clinker

8 Tồn trữ clinker

9 Nghiền Clinker ( Sàn phẫm là Xi Măng )

10 Tồn trữ, đóng bao và xuất hàng

2.3.2 Thuy ết mình quy trình :

Hệ thống lò nung ngắn, qua tiền nung và tiền canxi hóa nhiều tầng với 5

cyclone được coi là công nghệ tốt nhất hiện nay đối với những nhà máy mới thông thường Loại lò này sử dụng 2.900 – 3.200 MJ/tấn clinker

Nguyên liệu cần thiết cho quá trình sản xuất Clinker: Đá vô, đất sét, đá đỏ, cát … Có thể sử dụng bụi than, xỉ sắt và các loại cặn khác của quá trình sản

xuất để thay thể một phần nguyên liệu thô thiên nhiên

Thành phần chính của Clinker là Oxit Canxi (CaO): 59 – 67%, Oxit Silic (SiO2) : 16 – 26%, Oxit Nhôm (Al2O3): 4 – 8%, Oxit Sắt (Fe2O3) 2 – 5%

B ảng 2.1 :Thành phần hóa học chính trong sản xuất xi măng

Thành phần chính Nguyên liệu cung cấp

Calcium – CaO Đá vôi, san hô, vỏ sò…

Alumina - Al2O3 Đất sét, quặng Bauxite

Silica - SiO2 Đất sét, cát, thạch anh…

Ferrite – Fe2O3 Đất sét, quặng pyrite,

laterite

Quy trình sản xuất Clinker: Khai thác đá vôi, đất sét, phối trộn sơ bộ với tỷ

lệ thích hợp, nghiền bột sống (bột này phù hợp cho việc thiêu đốt trong lò nung xi măng), điều chỉnh phối liệu, đồng nhất bột sống, nung clinker, nhiệt

độ nung cao nhất của clinker la 1450o

C

Sự chuyển hóa của vật liệu theo nhiệt của quá trình nung Clinker:

B ảng 2.2 : Biến đổi vật chất theo nhiệt độ trong quá trình sản xuất clinker

20 – 100

Sấy

Bốc hơi nước

100 – 300 Bốc hơi nước tinh thể

400 – 500 Giải phóng nước liên kết

~1450 Nóng chảy Hình thành khoáng alite

Hình thành khoáng alit và belite

1300 – 1240 Làm nguội Kết tinh khoáng aluminate và ferrite

xi măng được đóng bao hoặc lưu trữ thành đống và chuyển giao khách hàng Đặc tính kỹ thuật của lò :

Hình 2.2: Hình ảnh bên ngoài của lò nung clinker

của lò clinker xi măng

Lò quay bao gồm một ống thép có tỷ lệ giữa chiều dài và đường kính là khoảng từ 10:1 đến 38:1:

Đuờng kính lò nung clinker: 4.6 m

Chiều dài lò nung clinker: 72 m

Lò nung Clinker HVL là loại in-line Precalciner (tiền can xi hoá)

Ống này được đỡ bằng ba bệ đỡ, có độ nghiêng từ 2,5 đến 4,5% và hệ

thống truyền động quay lò quanh trục với tốc độ từ 0,5 đến 4,5 vòng mỗi phút Nhờ sự kết hợp giữa độ dốc của ống và của quá trình quay, vật liệu sẽ di chuyển từ từ dọc theo ống

Để chịu được nhiệt độ rất cao, toàn bộ lò được lót bằng một lớp gạch chịu nhiệt (gạch chịu lửa)

Nhiên liệu (dầu diesel) được đưa qua béc đốt chính ( khoảng 3 tấn/giờ) sẽ

tạo ra ngọn lửa, nhiệt độ ngọn lửa khoảng 2.000oC Để tối ưu hóa quy trình,

ngọn lửa phải điều chỉnh được trong một giới hạn nhất định

Đối với béc đốt gián tiếp hiện đại, ngọn lửa được hình thành và điều chỉnh

bằng không khí sơ cấp (10 – 15% tổng không khí đốt) Ngọn lửa được hình thành chủ yếu nhờ các béc đốt đa kênh không khí sơ cấp

Năng lượng cần thiết để sản xuất 100 tấn clinker

Hình 2.4: Hình ảnh mặt cắt bên trong cuả lò nung clinker

2.4 lượng than cần thiết để sản xuất một tấn clinker

Nhiệt năng, hay còn gọi tắt là nhiệt, là một dạng năng lượng dự trữ trong vật

chất nhờ vào chuyển động nhiệt hỗn loạn của các hạt cấu tạo nên vật chất

Cứ 1 tấn clinker bán thành phẫm thì cần 29003200 MJ (triệu jun), nhiên

liệu cung cấp cho sản xuất clinker dầu và than Để tiện cho quá trình so sánh

giửa nhiệt lượng của than và chất thải ta ước lượng cứ 1 tấn clinker thì cần

3000 MJ, trong đó dầu cung cấp được 500 MJ ( triệu Jun ) và phần còn lại

2500 MJ( triệu jun ) là phần than cung cấp Dầu chỉ cung cấp năng lượng lúc ban đầu và lúc lò bị mất nhiệt cục bộ, năng lượng cung cấp chính là than

Ta có : nhiệt lượng trung bình của 3 mẫu than theo thí nghiệm ở chương

3 bên dưới là 24516 J/g 1 tấn than có thể cung cấp được 24516000000 Jun

= 24516 MJ ( triệu jun )

 Sản xuất 1 tấn clinker thì cần 102 Kg than Và 100 tấn clinker thì cần

10200 kg than

CHƯƠNG III: NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

3.1 N ội dung ngiên cứu

Quy trình sản xuất Xi Măng có tận dung chất thải làm nhiên liệu thay thế cho than tương tự như quy trình sản xuất xi măng truyền thống điểm khác biệt

là chúng ta phải thiết kế điểm để cho chất thải vào lò và kiểm soát chất lượng rác thải công nghiệp

Hình 3.1: Tận dụng chất thải lam nhiên liệu thay thế

Tiến hành nghiên cứu thực tiển từ khâu lấy mẫu và phân tích mẫu nhờ vào phòng thí nghiệm với các máy móc hổ trợ quá trình phân tích mẫu So sánh nhiệt lượng của than với nhiệt lượng của các chất thải đồng thời phân tích

chất lượng của chất thải tránh ảnh hưởng đến chất lượng của Xi Măng và môi trường

3.1 1 Cơ sở vật chất hỗ trợ cho quá trình nghiên cứu

3.1.1.1 H ệ thống làm lạnh, thông gió và tủ hút

Hình 3.2: Hình ảnh phòng thí nghiệm phục vụ quá trình nghiên cứu Phòng thí nghiệm với các máy móc hiện đại, hệ thống thông gió và làm

lạnh đảm bảo nhiệt độ đạt chuẩn quy định Tất cả các thí nghiệm phát sinh khí

và mùi độc hại đều được thực hiện trong tủ hút Tủ hút có hệ thống khử mùi

và khí độc đảm bảo sức khỏe cho con người và không ảnh hưởng đến môi trường xung quanh

Hình 3.3: Hình ảnh tủ hút và các yêu cầu bảo hộ khi thí nghiệm

3.1.1.2 Các thi ết bị hỗ trợ quá trình nghiên cứu

B ảng 3.1: Các thiết bị phục vụ cho quá trình nghiên cứu

Ca, Na … và các aninon như clo, Br…

Nước máy sẽ được chạy qua máy với hệ thống lọc

sẽ tách các ion và anion, nước chạy qua là H2O tinh khiết

2 Tủ sấy MM

M Grou

p

Kiễm tra hàm lượng ẫm của các mẫu chất thải dạng rắn

Sử dụng Dòng điện 220

V để đốt nóng các dây diện trở và kiễm soát ở

Kiễm tra nhiệt trị của các mẫu than và chất thải

Với oxy tinh khiết và hệ thống làm mát nước, máy

sẽ cung cấp nhiệt lượng đốt hoàn toàn mẫu từ sự tăng nhiệt độ của nước ta tính được nhiệt trị của mẫu

Kiễm tra độ chóp cháy của các mẫu dạng

lỏng

Máy được cài đặt từ nhiệt

độ 20 đến 100 độ C ứng với từng nhiệt độ chóp cháy của mẫu máy sẽ đọc kết quả trên màn hình

5 Kiễm

tra clo

702 SMTitrino

kiễm tra hảm lượng % của clo có trong mẫu

Dựa trên phương pháp chuẩn độ thế : mẫu khi đốt ở máy nhiệt trị, Clo tạo ra sẽ được hấp thụ bằng dung dịch Na2CO3

và được chuẩn độ bằng AgNO3 theo 2 phương trình sau: 1.Na2CO3 +Cl2 > Nacl + CO2

Với môi trường oxy tinh khiết mẫu sẽ được đốt ờ

1300 độ C Hệ thông đò

dò sẽ chọn lọc và đọc được kết quả SO3, từ đó quy ngược về lưu huỳnh

7 Kiễm

tra pH

Seven Easy

kiễm tra pH của mẫu

Trước khi đo ta phải hiêu chuẩn máy với pH chuẩn

8 lò vi

sóng

CEM

Mars-Phá hủy mẫu

về dạng ion để chuyển quu máy kiễm tra kim loại nặng

Với áp suất và nhiệt độ cao trong môi trường axit

sẽ mẫu phá hủy mẫu về trạng thái ion tự do

ES

kiễm tra hàm lượng kim loại nặng có trong mẫu

Với ngọn lửa plasma các ion kim loại sẽ bị kích thích , khi đó chúng sẽ phát ra năng lượng Khi hết trạng thái kích thích năng lượng sẽ được giải phóng máy sẽ đo được năng lượng này và so nó với đường chuẩn được dựng trước đó từ đó đo được hàm lượng của kim loại nặng

3.1.2 Ngu ồn gốc mẫu

Trong bài nghiên cứu này chúng ta đang tìm kiếm nguồn nhiên liệu thay

thế cho than từ chất thải công nghiệp Bên duới là 15 loại chất thải công nghiệp từ nhiều ngành sản xuất khác nhau, được chọn để tiến hành thử nghiệm

3.1.3 Phương pháp lấy mẫu và quá trình lấy mẫu

a) Phương pháp lấy mẫu

Quá trình lấy mẫu là khâu quan trọng đầu tiên trong quá trình nghiên cứu các loại mẫu cho nghiên cứu này tồn tại ở 2 trạng thái chủ yếu là rắn và lỏng,

khối lượng chung và và độ hạt, to nhỏ khác nhau, tính đồng nhất về thành

phần hóa học nhất là nẫu rắn không cao: nhưng khi tiến hành phân tích chỉ lấy

một lượng nhỏ mẫu, 1-2 gam hoặc ít hơn Do đó lượng mẫu cần đem di phân tích phải đại diện cho toàn bộ khối vật chất đang nghiên cứu về thành phần và tính chất Việc chọn mẫu sao cho đúng qui cách với từng loại mẫu để khi

phân tích sai số cho phép của từng thành phần xác định phải nằm trong giới

hạn quy định

Lấy mẫu dạng rắn, sệt Các mẫu tiêu biểu cho loại này là giẻ lau, bao bì

thải, cao su thải, bùn thải … dụng cụ lấy mẫu cho loại này là kéo và cái ki Chúng ta sẻ lấy ở nhiều vị trí trên một bao bì chứa sau đó trộn chúng lại lấy khoảng 300 gam mẫu cho vào túi nylon ghi đầy đủ thong tin của mẫu như tên

mẫu, ngày lấy mẫu, nguồn gốc mẫu Mẫu sau khi lấy sẽ được chuyển vào phòng thí nghiệm để phân tích

Lấy mẫu chất thải dạng lỏng: Các mẫu tiêu biểu cho loại này là dầu thải, nước thải, dung môi thải… dụng cụ cho loại này gốm có cây lấy mẫu lỏng,

một cái sô nhựa chứa mẫu trước khi lấy mẫu chúng ta phải khuyấn đều, quan sát xem hỗn hợp chất thải có bị phân lớp hay không để lấy mẫu đại diện Mẫu

lấy khoảng 500 ml vào chai nhựa sạch ghi đầy đủ thông tin mẫu, ngày lấy

mẫu, nguồn gốc của mẫu Mẫu sau khi lấy sẽ được chuyển vào phòng thí nghiệm để phân tích

b) Qúa trình l ấy mẫu

B ảng 3.2: Bảng hình ảnh quá trình lấy mẫu

3.1.4 Quá trình ki ễm soát nhiệt lương và chất lượng chất thải

Tất cả các chât thải trước khi nạp liệu vào lò điều được kiễm tra nhiệt lượng và các chỉ tiêu chất lượng như Bảng 3.1 để đảm bảo an toàn về tính

chất lý hóa trong sản xuất và chất lượng clinker thành phẫm

B ảng 3.3: Bảng kiễm soát chất lượng chất thải trước khi cho vào lò

Stt Ch ỉ tiêu kiễm soát M ục đích kiễm soát

1 Độ ẫm/hàm lượng nước (%) Độ ãm cao sẽ làm mất nhiệt cục bộ của

lò nung

2 Điểm bắt cháy (Độ C )

Đối với chất thải lỏng, chất có điễm bắt cháy thấp có nguy cơ cháy cao sẽ bơm vào lò theo đường riêng biệt

3 Hàm lượng Clo (% )

Hàm lượng clo cao sẽ tạo axit gây ảnh hưởng đến tuổi thọ của lò và khó kiễm soát khí phát thải

4 Hàm lượng lưu huỳnh (% )

Hàm lượng lưu huỳnh cao sẽ tạo axit gây ảnh hưởng đến tuổi thọ của lò và khó kiễm soát khí phát thải

5 pH pH cao, thấp sẽ gây ăn mòn thiết bị bơm

và ảnh hưởng đến tuổi thọ của lò

Hàm lượng các oxit kim loại :

Al, Fe, Ca, Mg, Na,K,Mn (%

Tùy thuộc nguồn gốc của chất thải, ví dụ

chất thải ngành xi mạ sẽ kiểm tra thêm

nồng độ anion CN

3.1.5 Quá trình thí nghi ệm

Thí ngi ệm 1; Thí nghiệm nhiệt lượng và phân tích chất lượng của than và

15 lo ại chất thải công nghiệp

3.1.5.1 thí nghi ệm thực tế nguyên liệu than

Thí nghi ệm thực tế nhiệt lượng của 3 mẫu than

Mẫu ngày 22/01 : 24080 J/g

Mẫu ngày 23/01 ; 24890 J/g

Mẫu ngày 24/01 : 24578 J/g

Nhiệt l62 lượng trung bình của Than là : 24516 J/g

3.1.5.2 M ẫu Dầu thải : Bao gồm 2 mẫu, mẫu dàu và mẫu dầu lẫn nước

a) m ẫu dầu thải lẫn nước

B ảng 3.4: Bảng kết quả phân tích nhiệt lượng và thành phần hóa mẫu dầu lẫn

nước

Hình 3.4: Hình ảnh mẫu than thử nghiệm