- Chuyên đề 6 : Công nghệ, thiết bị xử lý bụi do nguồn thải công nghiệp của thế giới

Bộ công thương Viện nghiên cứu cơ khí Báo cáo chuyên đề Tên chuyên đề: Công nghệ, thiết bị xử lý bụi do nguồn thảI công nghiệp của thế giới Thuộc nhiệm vụ năm 2007: “điều tra, khảo sát

Trang 1

BỘ

BỘ CÔNG THƯƠNG

VIỆN NGHIÊN CỨU CƠ KHÍ

TUYỂN TẬP BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ

DỰ ÁN PHỤC VỤ QUẢN LÝ NHÀ NƯỚC

VỀ BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG NĂM 2007

NHÓM CHUYÊN ĐỀ 6 CÔNG NGHỆ, THIẾT BỊ CỦA THẾ GIỚI

Trang 2

Bộ công thương

Viện nghiên cứu cơ khí

Báo cáo chuyên đề

Tên chuyên đề:

Công nghệ, thiết bị xử lý bụi do nguồn thảI công

nghiệp của thế giới

Thuộc nhiệm vụ năm 2007: “điều tra, khảo sát thống kê lượng thải, đánh giá mức độ ô nhiễm môi trường do khí thải công nghiệp và đề xuất các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường do khí thải công nghiệp”

Thuộc dự án: “ Cải thiện chất lượng không khí các đô thị do nguồn thải công nghiệp”

Chủ trì thực hiện dự án: TS Dương Văn Long

Đơn vị thực hiện dự án: TT CN&TB Môi Trường

Trang 3

MỤC LỤC

ĐẶT VẤN ĐỀ 4

I TỔNG QUAN VỀ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ DO NGUỒN THẢI CÔNG NGHIỆP TRÊN THẾ GIỚI 6

I.1 Tổng quan về ô nhiễm không khí do các nguồn thải công nghiệp trên thế giới 6

I.1.1 Nguồn phát sinh ô nhiễm không khí trong công nghiệp 6

Bảng 1 - Đặc trưng ô nhiễm không khí từ các ngành sản xuất công nghiệp 6

I.1.2 Các dạng chất ô nhiễm chính do nguồn thải công nghiệp 9

Bảng 2 - Phát thải NOx theo lĩnh vực tại Trung Quốc và Hoa Kỳ 10

Bảng 3 - Phát thải SO 2 trên từng lĩnh vực tại Trung Quốc và Hoa Kỳ 11

Bảng 4 - Phát thải CO trên từng lĩnh vực tại Trung Quốc và Hoa Kỳ 11

Bảng 5 - Phát thải PM trên từng lĩnh vực tại Trung Quốc và Hoa Kỳ 12

II TRÌNH ĐỘ CÔNG NGHỆ, THIẾT BỊ XỬ LÝ BỤI DO NGUỒN THẢI CÔNG NGHIỆP 13

I.1 Giải pháp xử lý cuối đường ống 14

Hình x: Các phương pháp xử lý sol khí 14

Bảng 6 -Một số thiết bị thu hồi khô 15

Hình 1: Lọc bụi túi 15

Thu bụi theo phương pháp ướt 16

Thiết bị lọc bụi tĩnh điện 16

Hình 2 - Hệ thống lọc bụi tĩnh điện Nga 17

Hình 3 - Hệ thống lọc buịi tĩnh điện của hãng Cottrell 17

I.2 Lắp đặt các thiết bị kiểm soát quá trình công nghệ 18

Hình 4 - Hệ thống đo kiểm bụi trước và sau các thiết bị lọc bụi: D-FW 230 & D-FW 231 của hãng DURAG (đo đơn và kép) 19

Hình 5 - Hệ thống bố trí thiết bị, kết nối với phần mềm giám sát Model: OMD 41 20

Trang 4

Hình 6 -Toàn bộ hoạt động của hệ thống thiết bị kiểm soát phát thải qua ống khói (Durag) 20 Hình 7 - Hệ thống lắp đặt thiết bị kiểm soát đối với nhà máy nhiệt điện 21 Hình 8- Hệ thống lắp đặt thiết bị kiểm soát đối với nhà máy xi măng 21

I.3 Áp dụng công nghệ sạch và thân thiện môi trường, các biện pháp sản xuất sạch hơn 22

Bảng 7 - Quy đổi giá trị một số nguồn năng lượng sạch 25

Trang 5

ĐẶT VẤN ĐỀ

Hiện nay, ô nhiễm khí quyển là vấ đề thời sự nóng bỏng của cá thế giới chứ không phải riêng của một quốc gia nào Môi trường khí quyển đang có nhiều biến đổi rõ rệt và có ảnh hưởng xấu đến con người và các sinh vật Hàng năm con người chúng ta khai thác và sử dụng hàng tỉ tấn than đá, dầu

mỏ, khí đốt Đồng thời cũng thải vào môi trường một khối lượng lớn các chất thải khác nhau, làm cho hàm lượng các loại khí độc hại tăng lên nhanh chóng Hàng năm có: 20 tỉ tấn cácbon điôxít; 1,53 triệu tấn SiO2; hơn 1 triệu tấn niken; 700 triệu tấn bụi; 1,5 triệu tấn asen; 900 tấn coban; 600.000 tấn kẽm (Zn), hơi thuỷ ngân (Hg), hơi chì (Pb) và các chất độc hại khác

Như vậy ô nhiễm không khí là kết quả của sự thải ra không khí các chất thải khí độc hại ở thể hơi, bụi, khí Làm tăng đột biến các chất như CO2, NOX,

SOX

Ô nhiễm môi trường khí quyển tạo nên sự ngột ngạt và "sương mù", gây nhiều bệnh cho con người Nó còn tạo ra các cơn mưa acid làm huỷ diệt các khu rừng và các cánh đồng Điều đáng lo ngại nhất là con người thải vào không khí các loại khí độc như: CO2, NOX, CH4, CFC đã gây hiệu ứng nhà kính Theo nghiên cứu thì chất khí quan trọng gây hiệu ứng nhà kính là CO2,

nó đóng góp 50% vào việc gây hiệu ứng nhà kính, CH4 là 13%, ozon tầng đối lưu là 7%, nitơ 5%, CFC là 22%, hơi nước ở tầng bình lưu là 3%

Nếu như chúng ta không ngăn chặn được hiện tượng hiệu ứng nhà kính thì trong vòng 30 năm tới mặt nước biển sẽ dâng lên từ 1,5 – 3,5 m (Stepplan Keckes) Có nhiều khả năng lượng CO2 sẽ tăng gấp đôi vào nửa đầu thế kỷ sau Điều này sẽ thúc đẩy quá trình nóng lên của Trái Đất diễn ra nhanh chóng Nhiẹt độ trung bình của Trái Đất sẽ tăng khoảng 3,60°C (G.I.Plass), và mỗi thập kỷ sẽ tăng 0,30°C

Trang 6

Theo các tài liệu khí hậu quốc tế, trong vòng hơn 130 năm qua nhiệt độ Trái Đất tăng 0,40°C Tại hội nghị khí hậu tại Châu Âu được tổ chức gần đây, các nhà khí hậu học trên thế giới đã đưa ra dự báo rằng đến năm 2050 nhiệt

độ của Trái Đất sẽ tăng thêm 1,5 – 4,50°C nếu như con người không có biện pháp hữu hiệu để khắc phục hiện tượng gia tăng hiệu ứng nhà kính

Một hậu quả nữa của ô nhiễm khí quyển là hiện tượng suy giảm (thủng) tần ozon CFC chính là "kẻ phá hoại" tầng ozon Sau khi chịu tác động của khí CFC và một số loại chất độc hại khác thì tầng ozon sẽ bị thủng, không còn làm tròn trách nhiệm của một tấm lá chắn bảo vệ mặt đất khỏi bức xạ UV-B, làm cho lượng bức xạ UV-B tăng lên, gây hậu quả xấu cho sức khoẻ của con người và các sinh vật sống trên mặt đất

Chính bởi những hậu quả nghiêm trọng do ô nhiễm không khí gây nên đối với môi trường xung quanh và sức khỏe con người, nên nhu cầu đặt ra cấp bách là cần phải có những biện pháp khắc phục cũng như phòng ngừa những tác động của ô nhiễm không khí Nguồn thải công nghiệp là một trong những nguồn có thải lượng phát thải các chất ô nhiễm không khí chủ yếu trên thế

giới, thành phần phát thải đa dạng, phong phú Chuyên đề “Trình độ công

nghệ, thiết bị xử lý bụi do nguồn thải công nghiệp của thế giới” nhằm tổng

hợp, phân tích và đánh giá những giải pháp cũng như khuynh hướng về công nghệ và thiết bị xử lý bụi do nguồn thải công nghiệp của các nước trên thế giới

Trang 7

I TỔNG QUAN VỀ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ DO NGUỒN THẢI CÔNG NGHIỆP TRÊN THẾ GIỚI

I.1 Tổng quan về ô nhiễm không khí do các nguồn thải công nghiệp trên thế giới

I.1.1 Nguồn phát sinh ô nhiễm không khí trong công nghiệp

Khi đề cập đến “ô nhiễm không khí”, các cơ quan kiểm soát ô nhiễm trên toàn thế giới thường muốn nói đến một nhóm hoặc một tập hợp các chất gây ô nhiễm thường theo “tiêu chí” gây ô nhiễm hoặc gây ô nhiễm “chung”

Bảng x dưới đây cho ta biết những nguồn thải công nghiệp phát sinh loại hình ô nhiễm không khí chủ yếu trên thế giới:

Bảng 1 - Đặc trưng ô nhiễm không khí từ các ngành sản xuất công nghiệp

TT Ngành công nghiệp Nguồn gây ô nhiễm Chất và yếu tố gây ô nhiễm

1 Nhiệt điện Ống khói Bụi, CO x , SO 2 , NO x , HC,

sử dụng dầu FO) -Vận chuyển, đóng bao

-Bụi, SO 2 , NO 2 , CO, CO 2 , bức xạ nhiệt, ồn, … -Bụi than, ồn -Bụi, nhiệt -Bụi xi măng -SO 2 , NO 2 , CO x , bụi

-Bụi nguyên nhiên liệu, xi măng

Luyện kim

Luyện kim đem -Vận chuyển, sàng chọn, nghiền

quặng -Thiêu kết

-Sản xuất cốc, khí đốt -Lò hoàn nguyên quặng -Luyện gang, thép

-Bụi nặng

-Bụi (chứa Fe, Fe x O y , CaO, C), SO 2 , CO

-Khí CO -Bụi, CO, H 2 , CO 2 -Bụi, CO, CO 2

-Bụi kim loại (Zn, Pb, As)

Trang 8

-Sản xuất thiếc -Bụi thiếc, khí CO x , SO 2

4 Khai khoáng Công đoạn vận chuyển, nghiền

sàng

Bụi, ồn

Chế tạo cơ khí

Phân xưởng đúc Công đoạn nấu luyện thép bằng

lò điện hồ quang; làm khuôn đúc

Bụi, CO, HC, nhiệt, SiO 2 , ồn

Phân xưởng cơ khí -Công đoạn mạ, nhiệt luyện

-Công đoạn cơ khí nặng (máy gia công cơ khí lớn: khoan, mài, tiện, )

-Phân xưởng động lực (lò hơi)

-Hơi (NaOH), javel (NaClO), clo, nhiệt, tiếng ồn

-Nhiệt, CO 2 -Pìngment, formandehit,

NH 3 , nhiệt -SO 2 , CO, CO 2 , NO 2 , HC, bụi, nhiệt, ồn

Tuỳ thuộc vào bản chất công nghệ sản xuất ,à có chất và yếu tố ô nhiễm khác nhau:

SO 2 , NO 2 , CO, H 2 S, CO 2 , Cl, HCl, Flo, H 2 SiF 6 , bụi

8 Sản xuất ắc quy Nghiền bột chì, đốt nhiên liệu Bụi oxyt chì, hơi chì, H 2 SO 4 ,

asen

Trang 9

-Lò đốt nhiên liệu, máy phát điện dự phòng

-SO 2 , CO, CO 2 , NO 2 , HC, bụi, nhiệt, ồn

10 Cao su công nghiệp -Lau khuôn (bộ phận lưu hoá), vị

trí luyện hở -Lò đốt sản xuất hơi

-Xăng, bụi

11 Thiết bị điện tử Công đoạn hàn, cán, đúc, kéo và

bện dây nhôm, bọc cách điện

Hơi chì, CO x , SO x , Cl, HC, CFC, Toluen

12 Giấy và bột giấy -Nấu bột giấy, chưng bốc

-Rửa, tẩy bột

-Ống khói lò thu hồi

-Phân xưởng hoá chất -Phân xưởng giấy -Ống khói phân xưởng động lực

-H 2 S, metylmercaptan -H 2 S, Cl, metylmercaptan, dimethylsulphide, dimethyl disulphide

-Bụi, SO 2 , NO 2 , CO, H 2 S và các hợp chất sunfua hữu cơ tạo ra mùi hôi thối khó chịu -Cl 2 , HCl

-Bụi -SO 2 , NO 2 , CO và bụi

-Phát tán từ bể ngâm vôi do sự phân huỷ của chất protein trong

da sống và từ các hệ thống dẫn nước thải có chứa NH 4

-Thuộc da, sấy hoàn thiện da

-Hơi axit (H 2 SO 4 , ) và các dung môi hữu cơ (butanol, butyl acetat, )

-Khí H 2 S

-NH 3

-Bụi và SO 2 do sử dụng nhiên liệu đốt

14 Thuốc lá -Phân xưởng sợi, bao mềm, bao

cứng, lò men -Ống khói lò hơi

-Bụi có hàm lượng SiO 2 cao, hơi nicotin

-Bụi, các khí NO x , SO 2 , CO,

15 Rượu-bia -Nạp nguyên liệu cho nghiền bột

(malt, gạo tẻ), nấu -Nồi hơi: nấu hoa, rửa thiết bị, chai lọ

-Lên men, bão hoà CO 2 -Làm lạnh

-Bụi nguyên liệu

-Nhiệt bụi nhiên liệu, SO 2 ,

CO, NO x , HC,

-CO 2 -Rò rỉ chất làm lạnh

16 Thuỷ tinh -Pha trộn nguyên liệu dạng bột -Bụi

Trang 10

-Nấu chảy thuỷ tinh (khi tập kết

và nạp liệu vào lò) -Thải qua ống khói (phân xưởng động lực)

-Bụi có tỷ lệ SiO 2 cao

Công nghiệp hoá dầu

Chế biến dầu từ dầu

mỏi, dầu thô

-Rò rỉ từ các khe hở, nắp đậy không kín của thiết bị, thùng chứa,

-Lò nung, bếp đun, vòi đốt sử dụng trong quá trình chưng cất -Khí thải thoát ra từ các tầng của tháp chưng cất

Chế biến chất dẻo Khói thải do đốt nhiên liệu Bụi, NO x , SO 2 , CO,

I.1.2 Các dạng chất ô nhiễm chính do nguồn thải công nghiệp

Như vậy, ta thấy các chất ô nhiễm do các nguồn thải công nghiệp thường là:

9 Nitrogen dioxide (NOx);

9 Sulfur dioxide (SO2);

9 Carbon monoxide (CO);

9 Hạt bụi (PM) hoặc còn được biết đến là Tổng các hạt lơ lửng (TSP);

9 Ozone (phản ứng hóa học giữa NOx và các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi

- VOC);

Phần tiếp theo, chúng ta sẽ tìm hiểu kỹ hơn về từng dạng chất ô nhiễm phổ biến này cũng như đánh giá phân bố và tác động của chúng trên thế giới

a Sự ô nhiễm Nitrogen dioxide (NO x )

Nitrogen dioxide là một trong những tác nhân chính trong việc tạo ra ozone mức mặt đất NOx và các các chất gây ô nhiễm được tạo từ NOx có thể được dịch chuyển trên những quãng đường dài, theo các hướng gió hiện hành

Do vậy, các vấn đề về môi trường liên quan đến NOx thường không chỉ giới

Trang 11

nhất nếu được tiến hành ở tầm cả khu vực, so với việc chỉ tập trung vào

những nguồn ở tại một địa phương

NOx được biết đến như một tác nhân gây nên các vấn đề nghiêm trọng

về hô hấp và góp phần tạo nên các trận mưa axit, gây quá tải cho thổ nhưỡng

(và sau đó là giảm chất lượng nước), và gây ảnh hưởng tới mắt (do sự tham

gia của nó đến việc tạo ra ozone mức mặt đất)

Như được thể hiện trên Bảng 1, ở các nước phát triển (ví dụ như Hoa

Kỳ), các phương tiện cơ giới là nguồn phát thải NOx lớn nhất, hơn ngành

công nghiệp và các nhà máy điện trên một cơ sở bằng nhau Tại các nước

đang phát triển (như Trung Quốc), sự thật lại ngược lại: các ngành công

nghiệp và các nhà máy điện lại phát thải NOx nhiều nhất rồi mới đến giao

thông vận tải

Bảng 2 - Phát thải NOx theo lĩnh vực tại Trung Quốc và Hoa Kỳ

b Sự ô nhiễm Sulfur dioxide (SO 2 )

Cũng như NOx, SO2 có thể bị dịch chuyển đi và lắng đọng ở rất xa nơi

phát thải Điều này có nghĩa là các vấn đề liên quan đến SO2 sẽ không chỉ giới

hạn tới những vùng phát thải ra nó, và khi đánh giá tác động môi trường liên

quan đến SO2, ta cần có cách tiếp cận ở một tầm khu vực xa hơn

SO2 được biết đến khi chúng tham gia vào việc gây nên bệnh về hô

hấp, đặc biệt ở trẻ em và người già Tuy nhiên, nó được biết đến chủ yếu đến

việc tạo ra mưa axit, gây hại cho mùa màng, hoa màu, các toà nhà cổ kính, và

các đài kỉ niệm, làm tăng độ axit cho đất đai, ao hồ và sông suối và do đó tác

động xấu đến nguồn tài nguyên nước

57%

Trang 12

Như được thể hiện trong Bảng 2, sản xuất điện là nguồn phát thải SO2

chính cùng với các ngành công nghiệp khác Không giống như NOx, lĩnh vực

giao thông lại phát thải rất ít SO2.

Bảng 3 - Phát thải SO 2 trên từng lĩnh vực tại Trung Quốc và Hoa Kỳ

c Sự ô nhiễm Carbon monoxide (CO)

Carbon monoxide là chất độc gây ô nhiễm khi chúng có nồng độ cao

trong không khí Nó tác động đến con người với bệnh về tim, và tác động đến

hệ thần kinh trung ương Như được giới thiệu trong Bảng 3, không giống như

SO2 nguồn phát thải CO là từ giao thông

Bảng 4 - Phát thải CO trên từng lĩnh vực tại Trung Quốc và Hoa Kỳ

Các hạt bụi - đặc biệt là bụi hạt nhỏ, bao gồm các vật thể rắn hoặc lỏng

cực nhỏ thâm nhập vào hệ hô hấp và gây ra nhiều vấn đề nghiêm trọng đến

sức khỏe Các hạt nhỏ hơn (như PM10 hoặc PM5) có thể thâm nhập rất sâu vào

hệ hô hấp và gây ra nhiều vấn đề nghiêm trọng cho một số người Đó là: bị

kích thích khi đi máy bay, ho, khó thở, suy giảm chức năng phổi, hen suyễn,

85%

94%

Trang 13

Bảng 5 - Phát thải PM trên từng lĩnh vực tại Trung Quốc và Hoa Kỳ

e Sự ô nhiễm Ozone (NO x +các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi)

Ozone (O3) thường không có nơi phát thải trực tiếp Thay vào đó, nó được tạo ra bởi phản ứng hóa học giữa NOx và các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC) với sự có mặt của ánh sáng mặt trời Ozone là thành phần chính của sương khói, thường được nhận biết như một lớp mây mầu hơi nâu ở độ cao thấp Một số người bị bệnh phổi cũng như trẻ em hay người già thường nhạy cảm với ozone Các vấn đề sức khỏe đó bao gồm: kích thích phổi có thể gây ra sạm phổi; khò khè, ho, khó thở; lao phổi mãn tính khi tiếp xúc nhiều với chất ozone; và hen suyễn tăng cường, giảm dung lượng phổi, và tăng nhạy cảm đối với các bệnh hô hấp như viêm phổi và viêm phế quản

Khí thải từ xe cơ giới và từ các ngành công nghiệp, hơi xăng dầu và các dung môi hóa chất cũng như các nguồn tự nhiên khác tạo ra NOx và VOC

góp phần tạo nên ozone

Trang 14

II TRÌNH ĐỘ CÔNG NGHỆ, THIẾT BỊ XỬ LÝ BỤI DO NGUỒN THẢI CÔNG NGHIỆP

Hiện nay, trên thế giới đang có 3 khuynh hướng giải pháp kỹ thuật nhằm kiểm soát ô nhiễm không khí từ các nguồn thải công nghiệp:

¾ Giải pháp xử lý cuối đường ống: Đây là giải pháp phổ biến nhất, được

sử dụng rộng rãi trong tất cả các ngành công nghiệp

¾ Giải pháp lắp đặt các thiết bị kiểm soát trong quá trình công nghệ: Các thiết bị kiểm soát này được lắp đặt ngay trên các dây chuyền công nghệ nhằm thoả mãn tiêu chí “theo dõi, giám sát, đánh giá, cảnh báo” quá trình hoạt động của các quá trình cũng như các thiết bị công nghệ

¾ Giải pháp áp dụng sản xuất sạch hơn: Trong đó việc áp dụng các công nghệ mới, các công nghệ sạch và thân thiện môi trường đang ngày càng trở thành sự lựa chọn đúng đắn vì lợi ích đạt được toàn diện mọi mặt, nhằm tới sử dụng hiệu quả nhiên nguyên liệu, giảm tối đa khả năng phát thải, thực hiện theo mục tiêu phát triển bền vững - một xu hướng, chiến lược toàn cầu trong giai đoạn hiện nay và tương lai

Trong tất cả các nguồn ô nhiễm môi trường không khí, nguồn chất thải

từ các hoạt động sản xuất công nghiệp là đáng kể và nghiêm trọng nhất Để giảm ô nhiễm không khí do chất thải công nghiệp ta cần hoàn thiện các quá trình công nghệ, bảo đảm độ kín tuyệt đối cho các thiết bị, ứng dụng phương pháp vận chuyển vật liệu trong ống dẫn khí bằng khí nén và xây dựng các hệ thống xử lý Phương hướng hiệu quả nhất để giảm chất thải là thiết lập các quá trình công nghệ không chất thải, trong đó ứng dụng các dòng khí khép kín Tuy nhiên, cho đến nay phương tiện cơ bản nhất để giải quyết chất thải độc hại vẫn là nghiên cứu và ứng dụng các hệ thống hiệu quả làm sạch khí Ở đây, cần lưu ý kết quả của việc xử lý là phải thu được khí đạt tiêu chuẩn chất lượng môi trường và các chất độc hại

Trang 15

I.1 Giải pháp xử lý cuối đường ống

Để xử lý các sol khí (bụi, khí, sương) người ta sử dụng phương pháp khô, ướt và tĩnh điện Trong thiết bị khô, bụi được lắng bởi trọng lực, lực quán tính và lực li tâm hoặc được lọc qua vách ngăn xốp Trong thiết bị ướt

có sự tiếp xúc giữa khí bụi và nước Nhờ đó bụi được sa lắng trên các giọt lỏng, trên bề mặt bọt khí hay trên các màng chất lỏng Trong thiết bị lọc tĩnh điện các sol khí được tích điện và lắng trên điện cực

Hình x: Các phương pháp xử lý sol khí

Phương pháp khô là phương pháp xử lý bụi mà trong đó thiết bị thu hồi bụi

hoạt động dựa trên cơ chế lắng khác nhau: trọng lực (các buồng lắng bụi), quán tính (lắng bụi nhờ thay đổi hướng chuyển động của dòng khí hoặc nhờ

Trang 16

vách ngăn) và li tâm (các xiclon đơn, nhóm và tổ hợp, các thiết bị thu hồi bụi gió xoáy và khí động)

STT Dạng thiết bị Năng suất tối

đa (m 3 /h) Hiệu quả xử lý

Giới hiạn nhiệt

6 Thiết bị thu hồi bụi động 42.500 (2µm), 90% đến 400

Bảng 6 -Một số thiết bị thu hồi khô Đặc biệt, thiết bị lọc bụi công nghiệp (vải, hạt, sợi thô) được sử dụng

phổ biến để làm sạch khí công nghiệp có nồng độ dưới 60 g/m3 với kích thước hạt lớn hơn 0,5µm, vật liệu lọc thường được phục hồi

Trang 17

Thu bụi theo phương pháp ướt

Quá trình thu hồi bụi theo phương pháp ướt dựa trên sự tiếp xúc giữa bụi trong dòng khí với chất lỏng, được thực hiện bằng các phương pháp cơ bản như sau:

¾ Dòng khí bụi đi vào thiết bị và được rửa bằng các giọt lỏng Các hạt bụi được tách ra khỏi khí nhờ va chạm với các giọt nước;

¾ Chất lỏng tưới ướt bề mặt làm việc của thiết bị, còn dòng khí tiếp xúc với bề mặt này Các hạt bụi bị hút bởi màng nước và tách ra khỏi dòng khí;

¾ Dòng khí bụi được sục vào nước và bị chia ra thành các bọt khí, các hoạt bụi bị dính ướt và bị loại ra khỏi khí

¾ Quá trình tiếp xúc giữa dòng khí nhiễm bụi với chất lỏng sẽ hình thành

bề mặt tiếp xúc pha Bề mặt này bao gồm các bọt khí, tia khí, tia lỏng, giọt lỏng và màng lỏng Đa số thiết bị thu hồi bụi ướt tồn tại các dạng

bề mặt khác nhau, do đó bụi được thu hồi theo nhiều cơ chế khác nhau Một số thiết bị thu bụi theo phương pháp ướt: Thiết bị rửa khí trần, thiết bị rửa khí đệm, thiết bị rửa khí với lớp đệm chuyển động, tháp rửa khí với lớp đệm dao động, thiết bị sủi bọt, thiết bị rửa khí va đập - quán tính, thiết

bị rửa khí li tâm và thiết bị rửa khí vận tốc cao

Thiết bị lọc bụi tĩnh điện

Nguyên tắc hoạt động: Trong thiết bị lọc điện, bụi được xử lý nhơ tác dụng của lực điện Các hạt bụ sau khi được tĩnh điện sẽ chuyển động đến gần

và lắng trên các bản điện cực dưới tác dụng của điện trường Sự tích điện diễn

ra trong trường phóng điện quầng sáng, theo hai cơ chế: dưới tác dụng của điện trường (các hạt bị bắn phá bởi các ion chuyển động theo hướng điện trường) và bởi sự khuếch tán bởi các ion Cơ chế thứ nhất chiếm ưu thế khi kích thước hạt lớn hơn 0,5 µm, cơ chế thứ hai chiếm ưu thế đối với các hạt có kích thước nhỏ hơn 0,2 µm Đối với các hạt có đường kính 0,2 - 0,5 µm cả hai

cơ chế đều hiệu quả

Trang 18

Hình 2 - Hệ thống lọc bụi tĩnh điện Nga

Trang 19

I.2 Lắp đặt các thiết bị kiểm soát quá trình công nghệ

Để đáp ứng nhu cầu về thiết bị và hệ thống thiết bị trong công tác bảo

vệ môi trường, trên thế giới có rất nhiều hãng chế tạo các loại thiết bị đo đạc tính toán trong phòng thí nghiệm, thiết bị phục vụ đo kiểm, cảnh báo, lưu trữ các thông tin về môi trường đặc biệt là môi trường công nghiệp Các hãng lớn đều có các chi nhánh sản xuất và bán hàng trên nhiều quốc gia trên thế giới như: Durag và Sick Maihak của Đức, Hãng Thermo của Mỹ, Hãng Rikenkeiki của Nhật Bản, hãng Hazdust của Mỹ, TSI của Mỹ, VWR của Mỹ, Testo, Staplex, Casella của Anh, Quest

Mỗi hãng có một đặc thù và thế mạnh và đặc trưng riêng cho từng loại thiết bị và từng loại hình công nghiệp khác nhau Như có hãng chuyên về đo kiểm, xác định nồng độ, tính chất, số lượng của các loại bụi và khí độc thải ra môi trường do các hoạt động công nghiệp có nồng độ khí thải ô nhiễm môi trường rất cao như hãng Durag của Đức, kèm theo thiết bị là các hệ thống phần mềm quản lý, báo cáo rất phù hợp với mô hình kiểm soát khí thải độc hại cho các nhà máy như xi măng, nhiệt điện của nước ta Một số hãng khác chuyên sản xuất các loại bơm, máy lấy mẫu khí bụi, có các loại phin lọc bụi

để phân tích, phù hợp với quy mô kiểm soát môi trường nhỏ lẻ hoặc kiểm soát môi trường không khí lưu động Hãng Rikenkeiki của Nhật Bản lại có thế mạnh về tự động hoá các thiết bị đo kiểm khí cháy, khí độc với các thiết bị rất tinh xảo, phù hợp với việc phát hiện khí độc trong các nhà máy hoá chất và một số khí thải nồng độ khí độc không cao

Trong việc kiểm soát môi trường, việc lựa chọn thiết bị phù hợp là yếu

tố quan trọng góp phần giảm chi phí, tối ưu hoá việc sử dụng thiết bị, đưa ra các phương án tối ưu trong việc giảm thiểu ô nhiễm môi trường Các đơn vị

sử dụng thiết bị môi trường như các cơ quan quản lý môi trường, các trung tâm nghiên cứu, thí nghiệm, các nhà máy công nghiệp rất cần có thông tin về thiết bị như nhà cung cấp, hãng sản xuất, tính năng sử dụng, giá thành Làm

Trang 20

cơ sở định hướng cho việc lựa chọn thiết bị phục vụ quá trình kiểm soát môi trường Vì vậy cần thiết phải có các nghiên cứu, sưu tầm các thiết bị liên quan tới lĩnh vực môi trường nghiêm túc, quy mô để tư vấn và hướng dẫn lựa chọn thiết bị sao cho phù hợp với yêu cầu sử dụng

Hình 4 - Hệ thống đo kiểm bụi trước và sau các thiết bị lọc bụi: D-FW 230 &

D-FW 231 của hãng DURAG (đo đơn và kép)

Trang 21

Hình 5 - Hệ thống bố trí thiết bị, kết nối với phần mềm giám sát Model: OMD 41

Hình 6 -Toàn bộ hoạt động của hệ thống thiết bị kiểm soát phát thải qua ống

khói (Durag)

Trang 22

Hình 7 - Hệ thống lắp đặt thiết bị kiểm soát đối với n hà máy nhiệt điện

Trang 23

I.3 Áp dụng công nghệ sạch và thân thiện môi trường, các biện pháp sản xuất sạch hơn

Ðối với ngành công nghiệp, giải quyết vấn đề môi trường theo phương pháp truyền thống là xử lý chất thải cuối đường ống là một giải pháp hoàn toàn không hợp lý, gây tốn kém cho doanh nghiệp cũng như lãng phí tài nguyên thiên nhiên

Từ rất sớm, công nghệ sạch và thân thiện môi trường đã được giới thiệu trên thế giới, đặc biệt trong các nước công nghiệp phát triển như Mỹ, Canada,

Hà Lan, Thụy Điển với mục đích giảm lượng phát thải tại nguồn trong quá trình sản xuất Việc phát triển CNS&TTMT kết hợp với các kiến thức về SXSH là cách tiếp cận chủ động theo hướng “dự đoán và phòng ngừa” ô nhiễm từ các chất thải phát sinh trong các hoạt động sản xuất công nghiệp

Một trong những nước châu Âu đầu tiên giới thiệu trương trình SXSH

áp dụng CNS&TTMT là Áo (1992), tiếp theo là Đức (1994) Kể từ năm 1994, Chương trình Phát triển Liên hợp Quốc (UNDP) kết hợp với Tổ chức Phát triển Công nghiệp Liên Hiệp Quốc (UNIDO) thành lập các trung tâm sản xuất sạch hơn tại Trung Mỹ, Nam Mỹ, Châu Phi, Châu Á và Châu Âu nhằm giới thiệu phát triển chương trình SXSH áp dụng CNS&TTMT

Trong những năm qua CNS&TTMT đã được áp dụng rộng khắp trên thế giới và đã được chứng minh là một công cụ hữu hiệu để hỗ trợ phát triển bền vững, bởi các ưu điểm là mang lại cả lợi ích môi trường và lợi ích kinh tế

từ cách tiết kiệm các nguyên nhiên vật liệu đầu vào, giảm thiểu ở mức thấp nhất chất thải và mức độ độc hại của chất thải đầu ra

Tại khóa họp hằng năm lần thứ 40 diễn ra tại Kyoto (Nhật Bản) với sự tham dự của hơn 3.000 đại biểu từ 67 nền kinh tế thành viên, Ngân hàng Phát triển châu Á (ADB) công bố kế hoạch của Nhật Bản góp 100 triệu USD để ADB lập Quỹ Năng lượng sạch châu Á nhằm đối phó sự ấm lên của trái đất

và Quỹ Tạo điều kiện thuận lợi cho môi trường đầu tư ở khu vực châu Á-Thái Bình Dương

Trang 24

Quỹ Năng lượng sạch đặc biệt lưu ý các nước như Trung Quốc, Ấn Ðộ, Indonesia, Pakistan, Philippines và Việt Nam Nhật Bản cam kết tài trợ 2 tỷ USD cho các chương trình tương tự trong năm năm tới thông qua Ngân hàng Hợp tác quốc tế (JBIC) thực hiện các dự án phối hợp ADB khuyến khích đầu

tư và ngăn chặn sự biến đổi khí hậu Quyết định của ADB và Nhật Bản được đánh giá là thiết thực, góp phần thúc đẩy nỗ lực chung của châu Á làm dịu khí hậu, ngăn chặn sự ấm lên của trái đất

Một số quốc gia châu Á áp dụng CNS&TTMT vào quá trình sản xuất công nghiệp nhằm mục đích cải thiện chất lượng môi trường đã thu được những thành công đáng kể như trường hợp của nhà máy chế tạo kim loại ở Singapore đầu tư 180.000USD để chuyển sang áp dụng CNS&TTMT, mỗi năm tiết kiệm được 87.000 USD nên đã thu hồi được vốn chỉ sau hai năm Nhà máy xi măng PT Semen Cibinong ở Indonexia đầu tư 375.000 USD để

áp dụng CNS, mỗi năm đã tiết kiệm được 350.000 về năng lượng và nhiên liệu, hoàn vốn chỉ cần hơn một năm, chưa kể tăng năng suất 9% Ở các Ấn

Độ, nhà máy giấy và bột áp dụng CNS đã giảm được 25% so với thiết bị xử lý cuối đường ống, 35% cho vốn bảo dưỡng và vận hành, giảm được 20-40% lượng chất ô nhiễm, tiết kiệm 40.000USDv.v

Hiện nay Công nghệ sạch là một vấn đề có ý nghĩa thời sự Những công nghệ sạch đang được nhiều nước lựa chọn vì mục tiêu phát triển kinh tế bền vững Hàng loạt công ty công nghệ sạch đã và sẽ ra đời, như trong lĩnh vực năng lượng mặt trời có China's Suntech Power and Silicon Valley's SunPower Các công ty vốn mạo hiểm, như ở Silicon Valley cũng đã bắt đầu đầu tư vào lĩnh vực này, với các công nghệ sử dụng năng lượng mặt trời và pin nhiên liệu

Trong việc áp dụng CNS&TTMT nhằm mục đích tiết kiệm năng lượng

và giảm thiểu ô nhiễm, kinh nghiệm của thành phố California (Mỹ) trong việc

Trang 25

Mặt trời Đó là một khích lệ tài chính duy nhất cho toàn nước Mỹ trong việc

sử dụng năng lượng Mặt trời Cả các hệ thống sử dụng năng lượng Mặt trời tích cực và thụ động, cũng như các hệ thống sản xuất điện Mặt trời đều được

áp dụng mức tín dụng ban đầu này Sau đó, năm 1978, mức tín dụng này còn được áp dụng cho cả các hệ thống lò sưởi nhiệt và năng lượng gió Ngoài ra còn thêm nhiều văn bản về tài chính, đào tạo nghề nghiệp và các quyền sử dụng năng lượng Mặt trời Nhiều nơi trong bang đã thông qua sắc lệnh khuyến khích sử dụng các hệ thống năng lượng Mặt trời bằng cách thiết lập các tiêu chuẩn tối thiểu cho các công trình có sử dụng hiệu quả nguồn nhiệt Mặt trời Ở San Diego, một sắc lệnh có hiệu lực vào năm 1980 đòi hỏi tất cả các khu trung cư mới phải sử dụng các hệ thống sưởi ấm bằng năng lượng Mặt trời

Năm 1978, Chương trình thương mại hóa nguồn năng lượng mặt trời của California đã hoàn tất Nhờ vào việc xóa bỏ tín dụng sử dụng năng lượng Mặt trời trên toàn bang, ngành công nghiệp năng lượng Mặt trời ở California

đã phát triển nhanh chóng Cuối năm 1978, ở California đã lắp đặt được hơn 30.000 thiết bị dùng năng lượng Mặt trời Ngoài ra hằng trăm cơ sở sản xuất

và hàng trăm cơ sở lắp đặt máy móc thiết bị dùng năng lượng Mặt trời bước vào hoạt động kinh doanh

Với số dân đứng hàng thứ mười ở Mỹ, California hiện đã có khoảng một phần tư số dân sử dụng năng lượng Mặt trời Cuối năm 1978 đã lắp đặt

3000 hệ thống nóng lạnh dùng năng lượng Mặt trời, một lượng tương đương như vậy đã có trong cả nước năm trước đó Trên cơ sở tốc độ phát triển như vậy, trong hai năm 1981 và 1982, California đã triển khai kế hoạch lắp đặt 150.000 thiết bị nóng lạnh tại gia đình và 200.000 hệ thống nước nóng dùng năng lượng Mặt trời, tăng nhiều lần so với năm 1978 Những khu nhà mới phát triển rộng lớn ở Davis, mỗi khu có hàng trăm căn hộ đang sử dụng nguồn năng lượng Mặt trời, đáp ứng được 50-75% nhu cầu đun nấu Năm 1985 California thực hiện kế hoạch lắp đặt 1.5 triệu thiết bị dùng năng lượng Mặt

Trang 26

trời và giải quyết công ăn việc làm cho 30.000 người lao động trong ngành

công nghiệp này Nếu điều tương tự như vậy được triển khai trong phạm vi cả

nước thì sẽ tương ứng với 15 triệu thiết bị nóng lạnh dùng năng lượng Mặt

trời và lao động trong ngành công nghiệp này sẽ là hơn một phần tư triệu

người

Dùng phép ngoại suy những gì đạt được ở California cho ta kế hoạch

phát triển trong tương lai của cả nước Mỹ, mặc dù có bị ảnh hưởng bởi những

nguồn nhiên liệu khác, ảnh hưởng của khí hậu, kiến trúc các căn hộ, vốn xây

dựng, tỷ lệ xây dựng mới và cả những chính sách thúc đẩy… Nhưng việc sử

dụng năng lượng Mặt trời có thể thực hiện được trên toàn nước Mỹ, và được

xem như một trương trình quốc gia trên diện rộng, năng lượng mặt trời có thể

đảm bảo được khoảng 20% nhu cầu năng lượng trong cả nước, tương đương

với 10 triệu thùng dầu một ngày vào năm 2000 so với các nguồn năng lượng

khác

Nguồn năng lượng Tương đương với

triệu thùng dầu/ngày

1 Thiết bị dùng năng lượng Mặt trời và thiết bị

đun nóng nước (bao gồm cả tích cực và thụ

Bảng 7 - Quy đổi giá trị một số nguồn năng lượng sạch

Mọi đóng góp của nguồn năng lượng trong công nghệ sạch, kể cả pin

quang điện đều mang lại hiệu quả to lớn Tuy nhiên trong thời gian ngắn

chúng ta vẫn cần nhiều nỗ lực tập trung vào phổ biến những sang kiến sử

dụng năng lượng Mặt trời tại chỗ

Trang 27

hợp các vệ tinh nhân tạo sử dụng năng lượng Mặt trời nếu chứng minh là có tính khả thi Ở những lĩnh vực khác như năng lượng nhiệt đại dương, công nghệ khả thi này đầy triển vọng nhưng lại chưa có gì đảm bảo về quy mô, chi phí, hiệu quả làm việc và thời gian hoạt động Còn phải cần tới 10 đến 15 năm nữa cho các nghiên cứu và triển khai các công nghệ mới có thể đưa ra được những ưu tiên cuối cùng và những khả năng cuối cùng để thực thi các công nghệ mới này Trong khí đó, Quốc hội vẫn phải cấp vốn để nghiên cứu các công nghệ như tháp năng lượng, vệ tinh điện Mặt trời, nhiệt đại dương và các trạm năng lượng sức gió lớn Nguồn vốn cơ bản khác còn dành cho nghiên cứu phát triển và thương mại hóa lĩnh vực pin quang điện và trồng rừng phát triển năng lượng Năm 1990 khi những rủi ro về một số công nghệ đã được giải quyết, người ta đã thấy được khả năng cần phải thương mại hóa công nghệ nào

Đầu tư của chính quyền cho việc nghiên cứu và triển khai đã được tăng lên đến mức trên tỷ đôla so với nghiên cứu và triển khai năng lượng hạt nhân công nghệ mà tương lai chưa có gì đảm bảo Tất nhiên sự lựa chọn giữa các khả năng phải được xem xét theo tiềm năng thị trường và phải được cân nhắc theo mức độ rủi ro công nghệ

Mức ưu tiên cao sẽ dành cho nghiên cứu phát triển hơn nữa các dự án

sử dụng năng lượng Mặt trời tại chỗ, pin quang điện và trồng rừng phát triển năng lượng; Mức ưu tiên thấp hơn sẽ dành cho nghiên cứu phát triển các nguồn nhiệt điện Mặt trời và các trạm năng lượng sức gió lớn; và cuối cùng là mức ưu tiên cho nghiên cứu phát triển các vệ tinh năng lượng Mặt trời và các

dự án sản xuất nhiệt đại dương

Từ đó, một trương trình hiện thực triển khai năng lượng Mặt trời sẽ bao gồm ba giai đoạn: Trước hết, trong thời gian ngắn thúc đẩy nhanh việc thương mại hóa các công nghệ hiện có Thứ hai, trong vòng 10 năm, nghiên cứu xác định những công nghệ thay thế mới tốt nhất Và cuối cùng là thương mại hóa

Trang 28

các công nghệ mới thay thế đã xác định ở giai đoạn hai và chuyển giao dần trong tương lai Đó là hướng đi đúng và hoàn toàn thiết thực

Trang 29

Bộ công thương

Viện nghiên cứu cơ khí

Báo cáo chuyên đề

Tên chuyên đề:

TRìNH Độ CÔNG NGHệ, THIếT Bị Xử Lý KHí độc do nguồn

thảI công nghiệp của thế giới

Thuộc nhiệm vụ năm 2007: “điều tra, khảo sát thống kê lượng thải, đánh giá mức độ ô nhiễm môi trường do khí thải công nghiệp và đề xuất các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường do khí thải công nghiệp”

Thuộc dự án: “ Cải thiện chất lượng không khí các đô thị do nguồn thải công nghiệp”

Chủ trì thực hiện dự án: TS Dương Văn Long

Đơn vị thực hiện dự án: TT CN&TB Môi Trường

Hà Nội, 2007

Trang 30

I.1.1 Nguồn phát sinh ô nhiễm không khí trong công nghiệp 5

Bảng 1 - Đặc trưng ô nhiễm không khí từ các ngành sản xuất công nghiệp 5

I.1.2 Các dạng chất ô nhiễm chính do nguồn thải công nghiệp 8

Bảng 2 - Phát thải NOx theo lĩnh vực tại Trung Quốc và Hoa Kỳ 9 Bảng 3 - Phát thải SO 2 trên từng lĩnh vực tại Trung Quốc và Hoa Kỳ 10 Bảng 4 - Phát thải CO trên từng lĩnh vực tại Trung Quốc và Hoa Kỳ 10 Bảng 5 - Phát thải PM trên từng lĩnh vực tại Trung Quốc và Hoa Kỳ 11

II TRÌNH ĐỘ CÔNG NGHỆ, THIẾT BỊ XỬ LÝ KHÍ ĐỘC DO NGUỒN THẢI CÔNG NGHIỆP 12

II.1 Giải pháp xử lý cuối đường ống 13

Hình 1 - Phương pháp và thiết bị xử lý khí và hơi độc 13 Hình 2 - Hệ thống khử lưu huỳnh bằng đá vôi của hãng Cottrell (Hàn Quốc)

14

Hình 3 - Các công nghệ FGD của hãng ALSTOM 15 Hình 5- Hệ thống khử NO x của hãng Cottrell (Hàn Quốc) 16

I.2 Lắp đặt các thiết bị kiểm soát quá trình công nghệ 17

Hình 6 - Hệ thống phần bố trí thiết bị GM 910 giám sát nồng độ SO 2 NO,

NO 2 , NH 3 , áp suất (GM 910) 18 Hình 7 - Hệ thống bố trí thiết bị, kết nối với phần mềm giám sát Model: OMD

41 19 Hình 8-Toàn bộ hoạt động của hệ thống thiết bị kiểm soát phát thải qua ống khói (Durag) 19 Hình 9 - Hệ thống lắp đặt thiết bị kiểm soát đối với nhà máy nhiệt điện 20 Hình 10 - Hệ thống lắp đặt thiết bị kiểm soát đối với nhà máy xi măng 20

I.3 Áp dụng công nghệ sạch và thân thiện môi trường, các biện pháp sản xuất sạch hơn 21

Trang 31

ĐẶT VẤN ĐỀ

Hiện nay, ô nhiễm khí quyển là vấ đề thời sự nóng bỏng của cá thế giới chứ không phải riêng của một quốc gia nào Môi trường khí quyển đang có nhiều biến đổi rõ rệt và có ảnh hưởng xấu đến con người và các sinh vật Hàng năm con người chúng ta khai thác và sử dụng hàng tỉ tấn than đá, dầu

mỏ, khí đốt Đồng thời cũng thải vào môi trường một khối lượng lớn các chất thải khác nhau, làm cho hàm lượng các loại khí độc hại tăng lên nhanh chóng Hàng năm có: 20 tỉ tấn cácbon điôxít; 1,53 triệu tấn SiO2; hơn 1 triệu tấn niken; 700 triệu tấn bụi; 1,5 triệu tấn asen; 900 tấn coban; 600.000 tấn kẽm (Zn), hơi thuỷ ngân (Hg), hơi chì (Pb) và các chất độc hại khác

Như vậy ô nhiễm không khí là kết quả của sự thải ra không khí các chất thải khí độc hại ở thể hơi, bụi, khí Làm tăng đột biến các chất như CO2, NOX,

SOX

Ô nhiễm môi trường khí quyển tạo nên sự ngột ngạt và "sương mù", gây nhiều bệnh cho con người Nó còn tạo ra các cơn mưa acid làm huỷ diệt các khu rừng và các cánh đồng Điều đáng lo ngại nhất là con người thải vào không khí các loại khí độc như: CO2, NOX, CH4, CFC đã gây hiệu ứng nhà kính Theo nghiên cứu thì chất khí quan trọng gây hiệu ứng nhà kính là CO2,

nó đóng góp 50% vào việc gây hiệu ứng nhà kính, CH4 là 13%, ozon tầng đối lưu là 7%, nitơ 5%, CFC là 22%, hơi nước ở tầng bình lưu là 3%

Nếu như chúng ta không ngăn chặn được hiện tượng hiệu ứng nhà kính thì trong vòng 30 năm tới mặt nước biển sẽ dâng lên từ 1,5 – 3,5 m (Stepplan Keckes) Có nhiều khả năng lượng CO2 sẽ tăng gấp đôi vào nửa đầu thế kỷ sau Điều này sẽ thúc đẩy quá trình nóng lên của Trái Đất diễn ra nhanh chóng Nhiẹt độ trung bình của Trái Đất sẽ tăng khoảng 3,60°C (G.I.Plass), và mỗi thập kỷ sẽ tăng 0,30°C

Trang 32

Theo các tài liệu khí hậu quốc tế, trong vòng hơn 130 năm qua nhiệt độ Trái Đất tăng 0,40°C Tại hội nghị khí hậu tại Châu Âu được tổ chức gần đây, các nhà khí hậu học trên thế giới đã đưa ra dự báo rằng đến năm 2050 nhiệt

độ của Trái Đất sẽ tăng thêm 1,5 – 4,50°C nếu như con người không có biện pháp hữu hiệu để khắc phục hiện tượng gia tăng hiệu ứng nhà kính

Một hậu quả nữa của ô nhiễm khí quyển là hiện tượng suy giảm (thủng) tần ozon CFC chính là "kẻ phá hoại" tầng ozon Sau khi chịu tác động của khí CFC và một số loại chất độc hại khác thì tầng ozon sẽ bị thủng, không còn làm tròn trách nhiệm của một tấm lá chắn bảo vệ mặt đất khỏi bức xạ UV-B, làm cho lượng bức xạ UV-B tăng lên, gây hậu quả xấu cho sức khoẻ của con người và các sinh vật sống trên mặt đất

Chính bởi những hậu quả nghiêm trọng do ô nhiễm không khí gây nên đối với môi trường xung quanh và sức khỏe con người, nên nhu cầu đặt ra cấp bách là cần phải có những biện pháp khắc phục cũng như phòng ngừa những tác động của ô nhiễm không khí Nguồn thải công nghiệp là một trong những nguồn có thải lượng phát thải các chất ô nhiễm không khí chủ yếu trên thế

giới, thành phần phát thải đa dạng, phong phú Chuyên đề “Trình độ công

nghệ, thiết bị xử lý khí độc do nguồn thải công nghiệp của thế giới” nhằm

tổng hợp, phân tích và đánh giá những giải pháp cũng như khuynh hướng về công nghệ và thiết bị xử lý khí độc do nguồn thải công nghiệp của các nước trên thế giới

Trang 33

I TỔNG QUAN VỀ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ DO NGUỒN THẢI CÔNG NGHIỆP TRÊN THẾ GIỚI

I.1 Tổng quan về ô nhiễm không khí do các nguồn thải công nghiệp trên thế giới

I.1.1 Nguồn phát sinh ô nhiễm không khí trong công nghiệp

Khi đề cập đến “ô nhiễm không khí”, các cơ quan kiểm soát ô nhiễm trên toàn thế giới thường muốn nói đến một nhóm hoặc một tập hợp các chất gây ô nhiễm thường theo “tiêu chí” gây ô nhiễm hoặc gây ô nhiễm “chung”

Bảng 1 dưới đây cho ta biết những nguồn thải công nghiệp phát sinh loại hình ô nhiễm không khí chủ yếu trên thế giới:

Bảng 1 - Đặc trưng ô nhiễm không khí từ các ngành sản xuất công nghiệp

TT Ngành công nghiệp Nguồn gây ô nhiễm Chất và yếu tố gây ô nhiễm

1 Nhiệt điện Ống khói Bụi, CO x , SO 2 , NO x , HC,

sử dụng dầu FO) -Vận chuyển, đóng bao

-Bụi, SO 2 , NO 2 , CO, CO 2 , bức xạ nhiệt, ồn, … -Bụi than, ồn -Bụi, nhiệt -Bụi xi măng -SO 2 , NO 2 , CO x , bụi

-Bụi nguyên nhiên liệu, xi măng

Luyện kim

Luyện kim đem -Vận chuyển, sàng chọn, nghiền

quặng -Thiêu kết

-Sản xuất cốc, khí đốt -Lò hoàn nguyên quặng -Luyện gang, thép

-Bụi nặng

-Bụi (chứa Fe, Fe x O y , CaO, C), SO 2 , CO

-Khí CO -Bụi, CO, H 2 , CO 2 -Bụi, CO, CO 2

-Bụi kim loại (Zn, Pb, As)

Trang 34

-Sản xuất thiếc -Bụi thiếc, khí CO x , SO 2

4 Khai khoáng Công đoạn vận chuyển, nghiền

sàng

Bụi, ồn

Chế tạo cơ khí

Phân xưởng đúc Công đoạn nấu luyện thép bằng

lò điện hồ quang; làm khuôn đúc

Bụi, CO, HC, nhiệt, SiO 2 , ồn

Phân xưởng cơ khí -Công đoạn mạ, nhiệt luyện

-Công đoạn cơ khí nặng (máy gia công cơ khí lớn: khoan, mài, tiện, )

-Phân xưởng động lực (lò hơi)

-Hơi (NaOH), javel (NaClO), clo, nhiệt, tiếng ồn

-Nhiệt, CO 2 -Pìngment, formandehit,

NH 3 , nhiệt -SO 2 , CO, CO 2 , NO 2 , HC, bụi, nhiệt, ồn

Tuỳ thuộc vào bản chất công nghệ sản xuất ,à có chất và yếu tố ô nhiễm khác nhau:

SO 2 , NO 2 , CO, H 2 S, CO 2 , Cl, HCl, Flo, H 2 SiF 6 , bụi

8 Sản xuất ắc quy Nghiền bột chì, đốt nhiên liệu Bụi oxyt chì, hơi chì, H 2 SO 4 ,

asen

Trang 35

-Lò đốt nhiên liệu, máy phát điện dự phòng

10 Cao su công nghiệp -Lau khuôn (bộ phận lưu hoá), vị

trí luyện hở -Lò đốt sản xuất hơi

-Xăng, bụi

11 Thiết bị điện tử Công đoạn hàn, cán, đúc, kéo và

bện dây nhôm, bọc cách điện

Hơi chì, CO x , SO x , Cl, HC, CFC, Toluen

12 Giấy và bột giấy -Nấu bột giấy, chưng bốc

-Rửa, tẩy bột

-Ống khói lò thu hồi

-Phân xưởng hoá chất -Phân xưởng giấy -Ống khói phân xưởng động lực

-H 2 S, metylmercaptan -H 2 S, Cl, metylmercaptan, dimethylsulphide, dimethyl disulphide

-Bụi, SO 2 , NO 2 , CO, H 2 S và các hợp chất sunfua hữu cơ tạo ra mùi hôi thối khó chịu -Cl 2 , HCl

-Bụi -SO 2 , NO 2 , CO và bụi

-Phát tán từ bể ngâm vôi do sự phân huỷ của chất protein trong

da sống và từ các hệ thống dẫn nước thải có chứa NH 4

-Thuộc da, sấy hoàn thiện da

-Hơi axit (H 2 SO 4 , ) và các dung môi hữu cơ (butanol, butyl acetat, )

-Khí H 2 S

-NH 3

-Bụi và SO 2 do sử dụng nhiên liệu đốt

14 Thuốc lá -Phân xưởng sợi, bao mềm, bao

cứng, lò men -Ống khói lò hơi

-Bụi có hàm lượng SiO 2 cao, hơi nicotin

15 Rượu-bia -Nạp nguyên liệu cho nghiền bột

(malt, gạo tẻ), nấu -Nồi hơi: nấu hoa, rửa thiết bị, chai lọ

-Lên men, bão hoà CO 2 -Làm lạnh

-Bụi nguyên liệu

-Nhiệt bụi nhiên liệu, SO 2 ,

CO, NO x , HC,

-CO 2 -Rò rỉ chất làm lạnh

16 Thuỷ tinh -Pha trộn nguyên liệu dạng bột -Bụi

Trang 36

-Nấu chảy thuỷ tinh (khi tập kết

và nạp liệu vào lò) -Thải qua ống khói (phân xưởng động lực)

-Bụi có tỷ lệ SiO 2 cao

Công nghiệp hoá dầu

Chế biến dầu từ dầu

mỏi, dầu thô

-Rò rỉ từ các khe hở, nắp đậy không kín của thiết bị, thùng chứa,

-Lò nung, bếp đun, vòi đốt sử dụng trong quá trình chưng cất -Khí thải thoát ra từ các tầng của tháp chưng cất

Chế biến chất dẻo Khói thải do đốt nhiên liệu Bụi, NO x , SO 2 , CO,

I.1.2 Các dạng chất ô nhiễm chính do nguồn thải công nghiệp

Như vậy, ta thấy các chất ô nhiễm do các nguồn thải công nghiệp thường là:

9 Nitrogen dioxide (NOx);

9 Sulfur dioxide (SO2);

9 Carbon monoxide (CO);

9 Hạt bụi (PM) hoặc còn được biết đến là Tổng các hạt lơ lửng (TSP);

9 Ozone (phản ứng hóa học giữa NOx và các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi

- VOC);

Phần tiếp theo, chúng ta sẽ tìm hiểu kỹ hơn về từng dạng chất ô nhiễm phổ biến này cũng như đánh giá phân bố và tác động của chúng trên thế giới

a Sự ô nhiễm Nitrogen dioxide (NO x )

Nitrogen dioxide là một trong những tác nhân chính trong việc tạo ra ozone mức mặt đất NOx và các các chất gây ô nhiễm được tạo từ NOx có thể được dịch chuyển trên những quãng đường dài, theo các hướng gió hiện hành

Do vậy, các vấn đề về môi trường liên quan đến NOx thường không chỉ giới

Trang 37

nhất nếu được tiến hành ở tầm cả khu vực, so với việc chỉ tập trung vào

những nguồn ở tại một địa phương

NOx được biết đến như một tác nhân gây nên các vấn đề nghiêm trọng

về hô hấp và góp phần tạo nên các trận mưa axit, gây quá tải cho thổ nhưỡng

(và sau đó là giảm chất lượng nước), và gây ảnh hưởng tới mắt (do sự tham

gia của nó đến việc tạo ra ozone mức mặt đất)

Như được thể hiện trên Bảng 2, ở các nước phát triển (ví dụ như Hoa