Tập 10 - Sổ tay hướng dẫn Xử Lý ô nhiễm môi trường

Bộ sổ tay gồm 10 tập hướng dẫn Xử Lý ô nhiễm môi trường - Sở KH CN & MT TPHCM

SỞ KHOA HỌC, CÔNG NGHỆ VÀ MÔI TRƯỜNG

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

SỔ TAY HƯỚNG DẪN

XỬ LÝ Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG TRONG SẢN XUẤT TIỂU THỦ CÔNG NGHIỆP

Tập 10 :

XỬ LÝ ỒN RUNG

\]\] Thành phố Hồ Chí Minh 1998 \]\]

Xử lý ồn rung 2

MỤC LỤC

1 VẤN ĐỀ ỒN RUNG KHI SỬ DỤNG MÁY PHÁT ĐIỆN 4 1.1 Các tác nhân gây ô nhiễm chính 4 1.2 Tác hại của tiếng ồn và rung động 4 1.3 Tiêu chuẩn kiểm soát ồn rung 5

2 CÁC BIỆN PHÁP CHỐNG ỒN VÀ RUNG ĐỘNG 6

3 CÁC GIẢI PHÁP XỬ LÝ Ô NHIỄM THỰC TIỄN 7 3.1 Vật liệu chống ồn 7 3.2 Các kết cấu chống ồn 8 3.3 Kết cấu chống rung 13 3.4 Một số trường hợp thực tiễn đã áp dụng 14

4 GIÁ CẢ VÀ NGUỒN CUNG CẤP VẬT TƯ CHÍNH 15

5 DANH MỤC CÁC ĐƠN VỊ TƯ VẤN 16 THIẾT KẾ MẪU GIẢI PHÁP CHỐNG ỒN MÁY PHÁT ĐIỆN 17

LỜI NÓI ĐẦU

rong sản xuất công nghiệp cũng như trong các hoạt động giao thông, dịch vụ tại TP Hồ Chí Minh có nhiều khâu phát sinh tiếng ồn và rung (chấn động) Trong công nghiệp các ngành có mức ồn cao gồm có: Cơ khí, dệt, chế biến gỗ, sản xuất vật liệu xây dựng, chế biến thực phẩm, đông lạnh, nước đá… với mức ồn phổ biến trong khoảng từ 70 - 100 dB Trong giao thông vận tải tiếng ồn của các loại xe cơ giới nằm trong khoảng từ 70 - 95 dB, tiếng ồn của dòng xe cộ từ 72 - 90 dB Trong hoạt động dịch vụ nguồn gây ồn là máy phát điện, vũ trường, Karaoke với mức ồn khá cao từ 90 - 110 dB Ngoài ra phần lớn những hoạt động trên cũng gây ra rung động, mức rung thay đổi tùy thuộc vào nguồn phát sinh, kết cấu móng, kết cấu vật liệu truyền dẫn và vào vị trí đo Mức ồn và rung cao hơn TCCP gây nhiều phiền toái cho cuộc sống sinh hoạt của những người sống làm việc trong khu vực có nguồn gây ồn rung cũng như nhân dân xung quanh Thựïc tế như vậy đòi hỏi phải có các giải pháp chống ồn và rung cho các thiết bị gây ồn rung nhằm đảm bảo tiếng ồn và rung động ở các khu vực có liên quan đạt mức cho phép

Các nghiên cứu và các công trình chống ồn rung đã thực hiện trong thời gian qua cho thấy là có thể khống chế ồn rung tạo ra từ các nguồn ảnh hưởng tới khu vực xung quanh đạt mức cho phép Hiệu quả chống ồn và hiệu quả kinh tế sẽ tăng lên khi có sự phối hợp giữa các nhà thiết kế xây dựng và các nhà kỹ thuật môi trường trong giai đoạn thiết kế công trình

Trên cơ sở của việc nghiên cứu thực hiện các công trình chống ồn rung cho nhiều loại thiết bị gây ồn rung trong nhiều năm qua chúng tôi chọn máy phát điện là đối tượng để thiết kế mẫu vì những lý do sau đây:

T

Xử lý ồn rung 4

1 Đây là nguồn phát sinh ồn rung đặc trưng nhất trong số các thiết bị gây ồn rung vì nó bao gồm tất cả các loại tiếng ồn : Tiếng ồn va chạm, tiếng ồn khí động và rung

2 Mức ồn của thiết bị này khá cao, khoảng từ 100 - 110 dB tùy loại máy

3 Thường lắp đặt tại những khu vực mà yêu cầu mức ồn thấp

Từ những lý do nói trên có thể nhận thấy rằng: Một thiết kế mẫu chống ồn rung cho máy phát điện có thể áp dụng được cho các nguồn gây ồn khác sau khi lược bỏ những kết cấu và thiết bị không cần thiết

Tài liệu này là một phần của Sổ tay hướng dẫn xử lý ô nhiễm môi trường trong sản xuất tiểu thủ công nghiệp tại thành phố Hồ Chí Minh

CHỦ TRÌ: PGS.TS NGUYỄN THIỆN NHÂN

BIÊN SOẠN: TH.S NGUYỄN ĐINH TUẤN

K.S NGUYỄN THANH HÙNG

1 VẤN ĐỀ ỒN RUNG KHI SỬ DỤNG MÁY PHÁT ĐIỆN

1.1 Các tác nhân gây ô nhiễm chính

Máy phát điện lắp đặt sử dụng tại TP Hồ chí minh trong thời gian vừa qua phần lớn là máy mới của các hãng nổi tiếng thế giới như Cusmin, Caterpilar… công suất mỗi máy từ 500 KW đến 1500 KW, công suất mỗi trạm từ 500 KW đến 5000 KW Kết quả khảo sát nhiều trạm máy phát điện cho thấy tiếng ồn xuất phát từ các nguồn như sau với mức ồn ghi nhận được là:

• Tiếng ồn từ các bộ phận cơ và từ quá trình cháy của nhiên liệu trong động

cơ, mức ồn ở nguồn này là cao nhất, từ 100-110 dBA trong phòng máy

• Tiếng ồn của quạt gió giải nhiệt, đây là tiếng ồn khí động với mức ồn khá cao, từ 97-105 dBA ở vị trí đo phía trước quạt gió, cách quạt khoảng 2m

• Tiếng ồn khí động của ống thải khói thường từ 87 dBA đến 95 dBA

Ngoài ra còn có rung động do sự va đập của các bộ phận cơ học của máy, truyền xuống sàn và lan truyền trong kết cấu

Muốn chống ồn rung đạt hiệu quả phải có giải pháp đối với tất cả nguồn nói trên, Tuy nhiên do tính chất đặc điểm của mỗi nguồn mà những biện pháp đối với chúng phải khác nhau

1.2 Tác hại của tiếng ồn và rung động

1.2.1 Tác hại của tiếng ồn

Dưới tác dụng của tiếng ồn, độ nhạy cảm thính giác giảm xuống, ngưỡng nghe tăng lên, rõ rệt nhất khi tác động kéo dài và ở tần số cao Nếu tác động lặp lại nhiều lần sẽ dẫn đến hiện tượng mệt mỏi thính giác không có khả năng hồi phục về trạng thái bình thường, sau một thời gian dài sẽ phát triển thành những biến đổi có tính chất bệnh lý, dẫn tới biến đổi thoái hóa tai, gây ra các bệnh nặng tai và bệnh điếc nghề nghiệp Mức ồn tối thiểu có thể gây ra tác dụng mệt nỏi của cơ quan thính giác phụ thuộc vào tần số của tiếng ồn Tần số càng cao thì mức ồn tối thiểu gây nên tác hại càng nhỏ và ngược lại Ví dụ với tiếng ồn có tần số 2000 - 4000 Hz tác dụng mệt mỏi sẽ bắt đầu với mức ồn 80

dB, còn đối với tiếng ồn có tần số 5000 - 6000 Hz thì mức ồn tương ứng là 60

dB Thời gian làm việc trong môi trường ồn càng lâu thì độ nhạy cảm của tai

Xử lý ồn rung 6

càng giảm Ngoài ra độ nhạy cảm riêng của mỗi người cũng có vai trò quan trọng Tiếng ồn còn gây nên những tác hại đối với hệ thần kinh, hệ tim mạch và dạ dày gây kích thích hệ thần kinh trung ương; gây đau đầu chóng mặt, gây

ra một số thay đổi trong hệ thống tim mạch, rối loạn nhịp tim, gây nên sự rối loạn chức năng bình thường của dạ dày và có thể gây nên bệnh viêm dạ dày…

1.2.2 Tác hại của rung động

Tác hại của rung động phụ thuộc vào hình thức tác động lên cơ thể con người là rung động chung hay rung động cục bộ Rung động chung sẽ gây ra dao động cho toàn bộ cơ thể còn rung động cục bộ chỉ làm cho từng bộ phận cơ thể dao động Tuy nhiên rung động cục bộ cũng có ảnh hưởng lên các bộ phận khác của cơ thể ngoài bộ phận bị dao động Hệ thống thần kinh và hệ thống tim mạch là những bộ phận nhạy cảm nhất đối với rung động Bệnh khớp xương cũng liên quan đến rung động

Khi đồng thời chịu tác dụng của cả tiếng ồn và rung động, thì những tác hại của tiếng ồn và rung động đối với cơ thể càng lớn

1.3 Tiêu chuẩn kiểm soát ồn rung

Việc kiểm soát ồn rung được tiến hành bằng cách đo đạc mức ồn rung tại các vị trí bị tác động, thường là nơi sinh hoạt bên trong các nhà khiếu nại Tiêu chuẩn kiểm soát là các tiêu chuẩn TCVN 5949-1995, phụ lục V.2 và phụ lục V.3 của Nghị Định số 175-CP ngày 18/10/1994 của Chính phủ về hướng dẫn thi hành Luật bảo vệ môi trường

Bảng 1: TCVN 5949-1995 Giới hạn tối đa cho phép tiếng ồn khu vực công cộng và dân cư (theo mức âm tương đương - dBA)

Khu vực Thời gian (giờ) Số

1 Khu vực cần đặc biệt yên tĩnh :

Bệnh viện, thư viện, nhà điều dưỡng, nhà

trẻ, trường học

50 45 40

2 Khu dân cư, Khách sạn, nhà ở, cơ quan,

3 Khu vực thương mại, dịch vụ 70 70 50

4 Khu sản xuất xen kẽ trong khu dân cư 75 70 50

* Ghi chú :

• dBA mức ồn đo ở thang A

• Trong trường hợp mức ồn tại khu vực khi đối tượng khảo sát không hoạt động (ồn nền) lớn hơn các giá trị giới hạn thì khi đối tượng khảo sát hoạt động không được làm mức ồn chung tăng hơn 5 dB so với ồn nền

Bảng 2: MỨC RUNG CHO PHÉP

Loại đối tượng Gia tốc hiệu đính cho

phép (m/s 2 ) Rung đứng Rung ngang

Gia tốc tuyến tính cho phép (m/s 2 )

Tại nơi sản xuất và các khu vực

tiếp cận trong vòng 15 m với các

trục lộ giao thông chính

50 45 40

* Ghi chú :

• Rung đứng (dọc) là mức rung đo dưới sàn hoặc các bề mặt nằm ngang

• Rung ngang là mức rung đo trên tường hoặc các bề mặt đứng

2 CÁC BIỆN PHÁP CHỐNG ỒN VÀ RUNG ĐỘNG

Để chống ồn và rung động một cách có hiệu quả, cần thiết áp dụng đồng bộ một số biện pháp cơ bản như sau:

Biện pháp qui hoạch:

Nội dung chủ yếu của biện pháp này là bố trí hợp lý các nguồn gây ồn trong qui hoạch mặt bằng tổng thể Nguyên tắc chung là các nguồn gây ồn phải được bố trí ở cuối hướng gió chủ đạo Các nguồn gây ồn nên tập trung vào một khu vực cách xa khu dân cư hoặc khu vực văn phòng, trồng nhiều cây xanh chung quanh khu vực gây ồn

Biện pháp giảm ồn và rung động tại nguồn:

Hai nội dung chủ yếu của biện pháp này là:

* Hiện đại hóa thiết bị và hoàn thiện quá trình công nghệ, nhằm mục đích giảm mức ồn ngay tại nơi nguồn phát sinh Việc cân chỉnh, lắp đặt, vận hành máy móc thiết bị đúng qui trình qui phạm và việc bão dưỡng định kỳ máy móc thiết

bị có tác dụng tích cực trong việc giảm tiếng ồn tại nguồn phát sinh

Xử lý ồn rung 8

* Qui hoạch thời gian làm việc của các xưởng gây ồn Cần hạn chế sự hoạt động của các máy móc thiết bị có mức ồn cao ở những giờ mà tiếng ồn có thể tác động đến nhiều người

Cách rung động và hút rung động:

Giảm tiếng ồn trên đường lan truyền:

Hai biện pháp trên sẽ được trình bày chi tiết ở phần các giải pháp xử lý

ô nhiễm thực tiễn sau đây

3 CÁC GIẢI PHÁP XỬ LÝ Ô NHIỄM THỰC TIỄN

3.1 Vật liệu chống ồn

Vật liệu dùng trong các công trình chống ồn có thể là các loại vật liệu xây dựng thông dụng Tuy nhiên sử dụng các loại vật liệu đó sẽ không đạt được hiệu quả chống ồn cao hoặc kết cấu sẽ dày và nặng Vì vậy người ta thường sử dụng các loại vật liệu chuyên dụng bao gồm 2 loại: vật liệu cách âm và vật liệu hút âm

3.1.1 Vật liệu cách âm

Trong đa số các trường hợp vật liệu cách âm là các vật liệu xây dựng thông thường như tường gạch, bê tông, gỗ, kim loại Khả năng cách âm R (dB) của chúng phụ thuộc chủ yếu vào khối lượng bề mặt (Kg/m2) của kết cấu phân cách, tức là phụ thuộc vào khối lượng riêng của vật liệu (loại vật liệu) và bề dày của kết cấu Ngoài ra nó còn phụ thuộc vào tần số sóng âm tới

Bảng 3 : Khả năng cách âm của một số loại vật liệu

Khả năng cách âm R (dB) Tần số (Hz) Tên vật liệu

125 250 500 1.000 2.000 4.000 Tường bêton nhẹ dày 150mm

Tường gạch 100 mm

Kính dày 5 mm

Gỗ dán dày 5 mm

38

30

17

17

36

36

23

15

40

37

25

20

45

37

27

24

50

37

28

28

56

43

29

27 Trong việc xây dựng các công trình chống ồn thường giữ nguyên kết cấu bao che có sẵn của phòng đặt máy và lắp đặt thêm lớp kết cấu cách âm

3.1.2 Vật liệu hút âm

Vật liệu hút âm gồm rất nhiều loại và phần lớn là các vật liệu xốp như bông khoáng, bông thủy tinh, sợi thực vật và các loại gỗ Hệ số hút âm của một số loại vật liệu được giới thiệu ở bảng 4

Bảng 4 : Hệ số hút âm của một số loại vật liệu

Hệ số hút âm (dB) Tần số (Hz) Tên vật liệu

125 250 500 1.000 2.000 4.000 Tấm bông thủy tinh dày 5

cm, 80 kg/m3

Tấm bông khoáng dày 5

cm, 200 kg/m3

Kính dày 5 mm

Gỗ dán dày 5 mm

30

38

17

17

36

36

23

15

37

40

25

20

37

45

27

24

37

50

28

28

43

56

29

27 Trong các loại vật liệu nói trên, bông thủy tinh được chọn làm vật liệu hút âm chủ yếu do khả năng hút âm cao, dễ tìm, giá cả phải chăng, chịu nhiệt, chịu ẩm tốt và dễ thi công

3.2 Các kết cấu chống ồn

Như đã trình bày ở trên tiếng ồn từ máy phát điện xuất phát từ các nguồn khác nhau với mức ồn khác nhau Vì vậy phải có giải pháp kết cấu chống ồn riêng cho từng loại nguồn ồn

3.2.1 Đối với nguồn ồn chung lan truyền trong không khí

Biện pháp có hiệu quả nhất là lắp đặt các kết cấu cách âm để hạn chế sự lan truyền Các kết cấu cách âm bao gồm tường cách âm, cửa cách âm và trong một số trường hợp còn có cả trần cách âm Kết cấu cách âm chủ yếu là tường cách âm, thông dụng nhất là sử dụng kết cấu bao che có sẵn (thường là tường gạch xây dày 200 mm), cộng thêm một lớp cách âm mới với bề dày tùy thuộc vào loại vật liệu cách âm sử dụng Giữa 2 lớp vật liệu nói trên là một lớp không khí có bề dày 100 mm Khả năng cách âm của kết cấu loại này được tính theo công thức:

Rtb = 23lg P - 9 + AR, dB khi P > 200 kg/m2

Xử lý ồn rung 10

Hoặc Rtb = 23lg P + 13 + AR , dB khi P < 200 kg/m

Trong đó P là khối lượng riêng cuả 2 lớp vật liệu kết cấu

(Hình 1: Kết cấu cách âm)

3.2.2 Đối với nguồn ồn khí động

Với các nguồn ồn khí động như nguồn ồn từ quạt giải nhiệt hoặc từ ống khói máy phát điện, thì biện pháp chống ồn là sử dụng các kết cấu hút âm để hấp thụ bớt mức ồn trước khi thải khí ra môi trường xung quanh

a Đối với nguồn ồn từ quạt gió giải nhiệt

Đây là nguồn ồn khó hạn chế nhất vì các lý do: Mức ồn cao, chống ồn nhưng không làm giảm lưu lượng không khí trao đổi nhằm đảm bảo máy hoạt động bình thường Biện pháp chống ồn cho nguồn ồn này chủ yếu là biện pháp tiêu âm với các dạng chủ yếu như sau:

a.1 Buồng tiêu âm dạng tấm

Đây là dạng thông dụng nhất do cấu tạo đơn giản, hiệu suất cao mà chúng tôi áp dụng cho hầu hết các công trình chống ồn cho trạm máy phát điện Hiệu quả triệt tiêu âm của loại này có thể đạt tới 60 dB khi chiều dài buồng tiêu âm > 2 m

(Hình 2: Buồng tiêu âm dạng tấm) a.2 Buồng tiêu âm dạng tấm phản xạ

Trong một số trường hợp kích thước buồng tiêu âm không đủ để bố trí dạng tiêu âm nói trên (Cao ốc Hai Thanh - Kotobuki), chúng tôi sử dụng loại buồng tiêu âm với các tấm phản xạ và cũng đạt được hiệu quả hút âm tương tư

loại trên Tuy nhiên loại này có nhược điểm là tổn thất áp lực lớn

(Hình 3: Buồng tiêu âm dạng tấm phản xạ)

a.3 Cửa lá sách tiêu âm

Xử lý ồn rung 12

Đây là một dạng kết cấu rất mới được sử dụng cho các trường hợp không có không gian đủ để bố trí buồng tiêu âm Với kết cấu cửa lá sách dạng khí động cấu tạo bằng các loại vật liệu hút âm, loại kết cấu này có khả năng giảm mức ồn được 30 dB

(Hình 4: Cửa lá sách tiêu âm lắp đặt tại khách sạn New World)

3.3 Kết cấu chống rung

Trong đa số các trường hợp việc chống rung không quá phức tạp Mức độ rung động của máy móc thiết bị tỷ lệ nghịch với kích thước và khối lượng của móng máy của chúng Vì vậy chỉ cần lắp đặt máy móc trên một bệ máy

vũng chắc là có thể triệt tiêu sự rung động Tuy nhiên với các máy móc có mức rung động lớn như các máy dập, máy phát điện, máy nén khí… đòi hỏi phải có thêm một số biện pháp hỗ trợ như sau:

+ Lắp đặt máy trên các đệm giảm chấn Có hai phương án đặt bộ giảm chấn là phương án gối tựa (đệm giảm chấn đặt dưới máy) và phương án treo (máy được treo trên bộ giảm chấn), xem hình 5

+ Dùng rãnh đệm cát để hạn chế sự lan truyền rung động Rãnh đệm cát này tốt nhất là bao lấy toàn bộ chu vi của móng máy hoặc ngăn cách giữa móng máy với vùng cần cách ly với rung động

(Hình 5: Cách rung động cho máy móc)

(Hình 6 Một số loại giảm chấn)

3.4 Một số trường hợp thực tiễn đã áp dụng

Trong các năm qua chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu, thiết kế, lắp đặt các kết cấu chống ồn cho một số trạm máy phát điện của các cao ốc như Khách sạn New World, cao ốc PDD, Khách sạn Bát đạt, Khách sạn Mercur, Cao ốc

Xử lý ồn rung 14

City View, Cao ốc Hai Thanh - Kotobuki và một số nguồn gây ồn rung khác như cơ sở sản xuất nước đá, cơ sở dệt, xí nghiệp chế biến gỗ, cơ sở chế biến thực phẩm, cơ sở cán kéo sắt, một số vũ trường và phòng Karaoke… và thu được những kết quả đáng khích lệ Tại hầu hết các cơ sở mà chúng tôi thực hiện công trình chống ồn, chúng tôi đều đã giảm được mức ồn xuống TCCP hoặc giảm đáng kể so với mức ồn ban đầu, được cơ quan quản lý môi trường chấp thuận Một số kết quả sau đây cho thấy điều đó

Bảng 5 : Kết quả đo ồn khu vực cao ốc Hai Thanh - Kotobuki

TT Vị trí đo Mức ồn

(dBA)

Ghi chú

1

2

3

4

5

Tại phòng máy phát điện

Tại nhà số 5 đường Đồn Đất,

phòng khách tầng trệt

Tại nhà số 5 đường Đồn Đất,

phòng ăn tầng trệt

Tại nhà số 5 đường Đồn Đất,

phòng khách tầng trệt

Tại nhà số 5 đường Đồn Đất,

phòng ăn tầng trệt

102 56,5 46,5 54,5

46

Máy phát điện 750 KVA đang hoạt động

- nt -

- nt -

Máy phát ngừng hoạt động (ồn nền)

- nt -

Bảng 6 : Kết quả đo ồn khu vực cao ốc số 3 Hoàng Việt

TT Vị trí đo Mức ồn

(dBA)

Ghi chú

1

2

3

4

5

6

Tại phòng máy phát điện

Tại nhà hàng Đồi Sao số 12 -

14 - 16 đường Hoàng Việt

Tại nhà hàng Hy Vọng số 10

đường Hoàng Việt

Tại tầng 1, phòng 109 nhà số

3 Hoàng Việt, đóng cửa

Tại tầng 1, phòng 109 nhà số

3 Hoàng Việt, mở cửa

Tại tầng 1, phòng 109 nhà số

3 Hoàng Việt, mở cửa

104 54,5 53,5

41 52,5 51,5

Máy phát điện 700 KVA đang hoạt động

- nt -

- nt -

- nt -

- nt - Máy ngừng hoạt động

4 GIÁ CẢ VÀ NGUỒN CUNG CẤP VẬT TƯ CHÍNH