“KHẢO SÁT, THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ BỤI GỖ CÔNG TY TNHH HÒA BÌNH”

Các hạt nhỏ thì tuân theo một cách chặt chẽ sự chuyển động của môi trường khí xung quanh, trong khi đó các hạt lớn – như bụi thô chẳng hạn thì rơi có gia tốc dưới tác dụng của lực trọng

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TPHCM

KHOA CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TPHCM

KHOA CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG

KHOA CÔNG NGHỆ MÔI

TRƯỜNG

**************

===oOo===

NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

KHOA: CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG

NGÀNH: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

HỌ VÀ TÊN SV: TRƯƠNG MINH HỒNG

 Khảo sát, tìm hiểu dây chuyền công nghệ sản xuất của nhà máy, công ty

 Tính toán thiết kế hệ thống thu gom và xử lý bụi gỗ khu vực sơ chế và tinh chế

 Bản vẽ thiết kế

3 Thời gian thực hiện: Bắt đầu: 01/4/2008 Kết thúc: 30/6/2008

4 Giáo viên hướng dẫn: Th.S Nguyễn Văn Hiển

Nội dung và yêu cầu KLTN đã được thông qua Khoa và Bộ môn

Ngày tháng năm 2008 Ngày tháng năm 2008

LỜI CẢM ƠN

Sau bốn năm học tập và rèn luyện tại Trường ĐH Nông Lâm TPHCM

Em đã được sự truyền đạt kiến thức và sự giảng dạy tận tình của quý thầy cô trong trường và trong Khoa Công nghệ Môi trường - Trường Đại học Nông Lâm Với cả tấm lòng, em xin chân thành cảm ơn các thầy cô đã tận tình giảng dạy em trong suốt thời gian học và rèn luyện vừa qua

Em xin chân thành cảm ơn Thầy Nguyễn Văn Hiển bằng tấm lòng biết ơn với người thầy đã nhiệt tình giảng dạy hướng dẫn em hoàn thành khoá luận này

Và em xin kính chúc thầy nhiều sức khỏe, thành công trong công việc, hạnh phúc trong cuộc sống và mãi là người thầy tận tâm với chúng em

Cháu xin chân thành cảm ơn chú Phạm Tiến Dũng- Phân viện trưởng Phân viện nghiên cứu KHKT Bảo hộ lao động tại TPHCM, giám đốc Trung tâm COSHEPS Và các chú, các anh trong Phòng Kỹ thuật Môi trường thuộc Trung tâm COSHEPS đã tận tình giúp đỡ cháu trong thời gian qua

Cảm ơn các bạn, những người đã đồng hành và giúp đỡ mình trong suốt quá trình học tập và hoàn thành khóa luận này Chúc các bạn nhiều thành công

và hạnh phúc

Không có gì hơn ngoài cả tấm lòng biết ơn, em xin kính chúc quý thầy cô cùng các bạn luôn vui vẻ, khoẻ mạnh và đạt được nhiều mơ ước trong cuộc sống

Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2008

Trương Minh Hồng

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN 1

DANH MỤC CÁC BẢNG 3

CHƯƠNG I: MỞ ĐẦU 4

1 ĐẶT VẤN ĐỀ 4

2 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI 4

3 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI 4

4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 4

5 NỘI DUNG ĐỀ TÀI 5

CHƯƠNG II: TỔNG QUAN NHÀ MÁY CHẾ BIẾN GỖ 6

1 GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ NHÀ MÁY 6

1.1 Vị trí địa lý- cơ sở hạ tầng 6

1.2 Điều kiện khí hậu 7

1.3 Công nghệ sản xuất 9

1.4 Sản lượng sản phẩm 13

1.5 Hiệu quả kinh tế- xã hội 13

2 HIỆN TRẠNG CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ KHU VỰC NHÀ MÁY 13

3 TÁC ĐỘNG MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ TỪ HOẠT ĐỘNG SẢN XUẤT CỦA NHÀ MÁY 15

CHƯƠNG III: CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ KHÍ THẢI - BỤI 16

1 KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI BỤI 16

1.1 Khái niệm chung về bụi 16

1.2 Phân loại 16

2 BIỆN PHÁP KỸ THUẬT VÀ THIẾT BỊ LỌC BỤI 17

2.1 Phương pháp khô 17

2.2 Thiết bị lọc bụi bằng phương pháp ướt 24

2.3 Thiết bị lọc điện 27

CHƯƠNG IV: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ BỤI .29

1 LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ-TÍNH TOÁN KHÍ ĐỘNG ĐƯỜNG ỐNG THU HỒI BỤI.29 1.1 Lựa chọn và thuyết minh công nghệ 29

1.2 Tính toán khí động hệ thống đường ống dẫn bụi bằng khí ép 30

A TUYẾN ỐNG A 30

B TUYẾN ỐNG B 37

C TUYẾN ỐNG C 42

2 TÍNH TOÁN THIẾT BỊ XỬ LÝ 47

2.1 Tính toán Cyclone 47

2.2 Tính toán thùng lọc bụi túi vải thu hồi bụi chà nhám (tuyến ống C) 57

CHƯƠNG V: KHÁI TOÁN KINH TẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ BỤI 61

1 ĐƯỜNG ỐNG: 61

2 CYCLONE 63

3 THÙNG LỌC 63

KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 64

1 KẾT LUẬN 64

2 KIẾN NGHỊ 64

TÀI LIỆU THAM KHẢO 65

DANH MỤC CÁC BẢNG

2 Bảng 2: Nhiệt độ trung bình tháng tại Biên Hoà 7

5 Bảng 5: Lượng mưa trung bình tháng tại Biên Hoà 8

6 Bảng 6: Lượng bốc hơi nước trung bình tháng tại Biên Hoà 9

8 Bảng 8: Nhu cầu nhiên liệu và hoá chất sử dụng trong 1 tháng 12

9 Bảng 9: Thành phần và tính chất các hoá chất 12

10 Bảng 10: Kết quả đo đạc vi khí hậu không khí xung quanh 14

11 Bảng 11: Chất lượng môi trường không khí xung quanh khu vực nhà máy 14

12 Bảng 12: Kết quả đo đạc vi khí hậu không khí các khu phân xưởng 14

13 Bảng 13: Chất lượng môi trường không khí các khu phân xưởng 15

14 Bảng 14: Các thông số đặc trưng của thiết bị thu hồi bụi khô 17

15 Bảng 15: Bảng tổng hợp về lưu lượng và đường kính ống tính toán tuyến ống A 31

16 Bảng 16: Bảng tính toán trở lực do ma sát của đoạn ống tính toán tuyến ống A 32

17 Bảng 17: Bảng tính toán trở lực cục bộ của đoạn ống tính toán tuyến ống A 33

18 Bảng 18: Bảng tính toán trở lực toàn phần tuyến ống A 36

19 Bảng 19: Bảng tổng hợp về lưu lượng và đường kính ống tính toán tuyến ống B 38

20 Bảng 20: Bảng tính toán trở lực do ma sát của đoạn ống tính toán tuyến ống B 39

21 Bảng 21: Bảng tính toán trở lực cục bộ của đoạn ống tính toán tuyến ống B 39

22 Bảng 22: Bảng tính toán trở lực toàn phần tuyến ống B 41

23 Bảng 23: Bảng tổng hợp về lưu lượng và đường kính ống tính toán tuyến ống C 43

24 Bảng 24: Bảng tính toán trở lực do ma sát của đoạn ống tính toán tuyến ống C 43

25 Bảng 25: Bảng tính toán trở lực cục bộ của đoạn ống tính toán tuyến ống C 44

26 Bảng 26: Bảng tính toán trở lực toàn phần tuyến ống C 46

27 Bảng 27: Hiệu quả lọc theo cỡ hạt  () (tuyến ống A) 49

28 Bảng 28: Bảng phân cấp cỡ hạt ban đầu của hạt bụi (tuyến ống A) 49

29 Bảng 29: Hiệu quả lọc theo cỡ hạt  () (tuyến ống B) 54

30 Bảng 30: Bảng phân cấp cỡ hạt ban đầu của hạt bụi (tuyến ống B) 55

31 Bảng 31: Bảng tổng hợp khối lượng tole dung để gia công tuyến ống A 61

32 Bảng 32: Bảng tổng hợp khối lượng tole dung để gia công tuyến ống B 62

33 Bảng 33: Bảng tổng hợp khối lượng tole dung để gia công tuyến ống C 62

Công nghiệp chế biến gỗ nước ta phát triển mạnh với nhiều thành phần kinh tế tham gia Hiện cả nước có hơn 300 doanh nghiệp sản xuất chế biến xuất khẩu gỗ với quy mô lớn, đa phần tập trung ở phía Nam và các làng nghề ở phía Bắc Ở khu vực phía Nam, thị trường chế biến gỗ phát triển mạnh tập trung ở các khu công nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh, Bình Dương, Đồng Nai

Tuy nhiên, tồn tại song song với sự phát triển mạnh về số lượng cũng như chất lượng của ngành chế biến gỗ là vấn đề ô nhiễm môi trường ngày càng gia tăng, trở thành gánh nặng của các doanh nghiệp và cộng đồng Hàng ngày, các cơ sở và doanh nghiệp chế biến gỗ thải ra một khối lượng lớn các loại chất thải như: bụi, khí thải, hơi dung môi, nước thải… không những làm ảnh hưởng xấu đến sức khỏe của công nhân

mà còn môi trường xung quanh khu vực các cơ sở và doanh nghiệp này cũng phải gánh chịu

Sự ô nhiễm môi trường gây tác hại đến sức khỏe con người và đời sống sinh vật, phá hoại các công trình cơ sở Trong đó ô nhiễm không khí nói chung và ô nhiễm bụi nói riêng là một trong những nguồn ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe và hoạt động con người

2 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Hoạt động sản xuất không ngoài mục đích là phát triển kinh tế, tuy nhiên vẫn tồn tại mặt tiêu cực của nó là gây ô nhiễm môi trường Vì vậy, hoạt động sản xuất phải

đi kèm với hoạt động bảo vệ môi trường Nếu không được đầu tư thích đáng vào vấn

đề bảo vệ môi trường thì với một số lượng lớn các cơ sở doanh nghiệp sản xuất chế biến gỗ như hiện nay sẽ gây ra những hậu quả rất lớn đến môi trường, mà nạn nhân của nó không ai khác mà chính là chúng ta, những người đang thừa hưởng những thành quả do hoạt động sản xuất đem lại Như vậy việc xây dựng hệ thống xử lý bụi cho phân xưởng sản xuất ngay từ khi bắt đầu hoạt động sản xuất là vấn đề cấp thiết

3 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI

Đề tài được thực hiện với mục tiêu là:

 Tìm hiểu hiện trạng ô nhiễm môi trường nảy sinh trong quá trình sản xuất của nhà máy

 Đưa ra biện pháp xử lý nhằm giảm thiểu các tác động đến môi trường do hoạt động sản xuất gây ra

4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

 Thu thập tài liệu, số liệu về hoạt động sản xuất của nhà máy

 Khảo sát khu vực sản xuất để thu được các số liệu thực tế về diện tích mặt bằng, khoảng cách bố trí máy móc, thiết bị

 Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý dựa trên các thuật toán và phần mềm tin học ứng dụng

5 NỘI DUNG ĐỀ TÀI

 Mô tả sơ lược hoạt động sản xuất của nhà máy

 Nghiên cứu các tác động của hoạt động sản xuất nhà máy đến môi trường

 Tổng quan các phương pháp xử lý bụi và khí thải và lựa chọn phương pháp xử

lý phù hợp với điều kiện của nhà máy

 Tính toán thiết kế hệ thống xử lý bụi khu vực sản xuất của nhà máy

 Các bản vẽ thiết kế chi tiết

CHƯƠNG II TỔNG QUAN NHÀ MÁY CHẾ BIẾN GỖ

1 GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ NHÀ MÁY

1.1 Vị trí địa lý- cơ sở hạ tầng

 Chủ đầu tư : CÔNG TY TNHH HÒA BÌNH

 Trụ sở chính : 83/3 KP.3 Phường Tân Hòa ,TP Biên Hòa , Đồng Nai

 Tên tiếng Anh : HOA BINH Co.LTD

Tên giao dịch : HOA BINH Co.LTD

Địa điểm xây dựng nhà máy chế biến gỗ xuất khẩu Hòa Bình tại khu phố 8, phường Long Bình, TP.Biên Hòa, tỉnh Đồng Nai Cách quốc lộ 1 khoảng 5km về hướng Tây, cách ngã ba Vũng Tàu 6 km Đối diện Công ty chếch về phía tây 20m có cụm dân cư thuộc xã Hố Nai, huyện Trảng Bom

 Tổng diện tích mặt bằng : 85.527m2

 Công suất hiện đang hoạt động : 2.000.000 sản phẩm/ năm

Tổng diện tích mặt bằng sản xuất là 85.527 m2, các đợn vị công trình chính trình bày trong bảng sau:

Bảng 1: Danh mục các đơn vị công trình chính

STT Danh mục công trình Diện tích (m2)

Kích thước (m x m)

5 Phân xưởng 4 (đóng gói bao bì xuất xưởng) 1500 20x75

9 Phòng ban giám đốc, phòng tài chính và kế toán 320 2(8x20)

Diện tích còn lại bao gồm đường nội bộ và các công trình khác như: nhà vệ sinh công cộng, diện tích cây xanh của nhà máy khoảng 17.000 m2, chiếm tỉ lệ 20%, phần còn lại là đất trống

1.2 Điều kiện khí hậu

Nhà máy thuộc địa bàn phường Long Bình, TP.Biên Hoà, Đồng Nai nên mang các đặc điểm về khí hậu, chế độ thuỷ văn của thành phố Biên Hoà Đặc điểm khí hậu nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa nóng ẩm với các đặc trưng của vùng khí hậu miền Đông Nam Bộ Hàng năm chia làm 2 mùa rõ rệt: mùa mưa kéo dài từ tháng 5 đến tháng 10, mùa khô bắt đầu từ tháng 11 và kết thúc vào tháng 4

Nhiệt độ không khí

Nhiệt độ không khí là một trong những yếu tố tự nhiên ảnh hưởng trực tiếp đến các quá trình chuyển hoá và phát tán các chất ô nhiễm trong khí quyển Nhiệt độ càng cao thì tốc độ các phản ứng hóa học xảy ra càng nhanh, nhiệt độ cao càng thúc đẩy quá trình bay hơi dung môi hữu cơ càng mạnh Sự biến thiên giá trị nhiệt độ sẽ ảnh hưởng đến quá trình trao đổi nhiệt độ của cơ thể và sức khoẻ người lao động

Nhiệt độ tại phường Long Bình tương đối cao, nhưng chênh lệch nhiệt độ trung bình giữa các tháng là thấp Kết quả quan trắc nhiệt độ tại trạm Biên Hoà năm 2005 như sau:

Nhiệt độ trung bình năm là 26,7oC

Nhiệt độ cao nhất trung bình năm là 32,6oC

Nhiệt độ thấp nhất trung bình năm là 23oC

Nhiệt độ trung bình tháng tại Biên Hoà được trình bày trong bảng sau

Bảng 2: Nhiệt độ trung bình tháng tại Biên Hoà ( o C)

Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Nhiệt độ 26,3 26,2 27,6 28,7 28,3 27,4 27,7 26,5 26,6 26,5 26,0 25,2

(Nguồn:Trạm quan trắc Biên Hòa, 2005)

Độ ẩm không khí

Độ ẩm không khí cũng ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình chuyển hoá và phát tán các chất ô nhiễm trong không khí, đến quá trình trao đổi nhiệt của cơ thể ,từ đó ảnh hưởng đến sức khoẻ người lao động Độ ẩm không khí tại Biên Hoà tương đối cao, biến đổi theo mùa và theo vùng

Độ ẩm tương đối của khu vực dao động từ 75% -85%

Độ ẩm cao nhất trong mùa mưa 83% - 87%

Độ ẩm thấp nhất vào mùa khô 67% - 69%

Các tháng có độ ẩm trung bình cao nhất vào tháng 9 và tháng 10, các tháng có

độ ẩm nhỏ nhất là tháng 2 và tháng 3 Chênh lệch giữa nơi khô nhất và ẩm nhất là 5%

Bảng 3: Độ ẩm tương đối tại Biên Hoà (%)

Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Độ ẩm 72,2 66,6 68,2 71,2 79,3 82,8 84,7 86,6 87,0 86,4 83,2 77,8

(Nguồn:Trạm quan trắc Biên Hòa, 2005)

Chế độ gió và hướng gió

Gió là một nguồn nhân tố quan trọng trong quá trình phát tán và lan truyền các chất trong khí quyển Vận tốc gió càng lớn, khả năng lan truyền chất ô nhiễm càng xa, khả năng pha loãng với không khí sạch càng lớn Ngược lại, khi tốc độ gió nhỏ hoặc lặng gió thì chất ô nhiễm sẽ tập trung tại khu vực gần nguồn thải

Tốc độ gió trung bình tại Biên Hoà là 2,0 m/s Gió Tây Nam thổi vào mùa mưa

từ tháng 6 đến tháng 10) với tần suất 70% Gió Đông Bắc thổi vào mùa khô (các tháng

từ 11 đến tháng 2 năm sau) với tần suất 60% Từ tháng 2 đến tháng 5 có gió Đông Nam

Bảng 4: Tuần suất hướng gió tại Biên Hoà(%)

Lượng mưa vào mùa mưa chiếm 85% hàng năm

Lượng mưa trung bình dao động trong khoảng từ 1.600-1.800 mm/năm

Trong tháng 5 – 11 có 19 ngày mưa với lượng mưa trung bình 100 mm/ngày Với lượng mưa và lưu lượng nước, sông Đồng Nai có khả năng làm sạch rất cao, đồng thời đảm bảo hoạt động giao thông đường sông thuận lợi Mưa bắt đầu từ tháng 4 và kết thúc vào tháng 11

Bảng 5: Lượng mưa trung bình tháng tại Biên Hoà (mm)

Bảng 6: Lượng bốc hơi nước trung bình tháng tại Biên Hoà (mm)

Thuyết minh quy trình công nghệ sản xuất:

 Công đoạn sơ chế

Công đoạn này chỉ được áp dụng đối với nguyên liệu gỗ tròn Gỗ nguyên liệu được tập kết vào bãi lưu trữ, sau đó sẽ đưa vào cưa xẻ theo qui cách thích hợp, sau đó đem ngâm tẩy, và sấy khô theo độ ẩm yêu cầu từ 6-8% Gỗ được cắt định hình theo sản phẩm với những kích cỡ khác nhau tuỳ thuộc vào yêu cầu sản phẩm sau đó chà nhám sơ bộ tạo độ phẳng cho sản phẩm thô

 Công đoạn dán keo và ép keo

Phôi gỗ nhập khẩu được chuyển sang công đoạn dán keo, ghép và ép bằng hệ thống điện để tạo thành tấm gỗ lớn thích hợp cho việc cắt xén định dạng sản phẩm, sau công đoạn này được chuyển sang công đoạn cắt tiện chi tiết

Công đoạn cắt, tiện chi tiết: Nguyên liệu gỗ sau khi được sơ chế đối với nguyên kiệu gỗ tròn, hoặc gỗ ép sau khi dán ép được cắt và tiện chi tiết Đối với các chi tiết sản phẩm có dạng phẳng như các loại bàn, khung cửa, lưng ghế tựa, tay cầm, hoa văn khác nhau gỗ sẽ được tiện chi tiết bằng máy hoặc thủ công Các bộ phận sau khi được định hình sẽ qua công đoạn chà nhám

 Công đoạn chà nhám

Các chi tiết sản phẩm được chà nhám thô các góc cạnh, bề mặt, sau đó được chà nhám tiếp tục bằng máy hoặc bằng tay để tạo độ phẳng, láng, nhẵn bóng đạt yêu cầu Khi các bộ phận đã đạt yêu cầu về về hình dáng, kích thước, độ nhẵn bóng… được chuyển qua công đoạn lắp ráp tạo thành sản phẩm thô

 Công đoạn ghép chi tiết

Các chi tiết riêng lẻ sau khi chế biến được lắp ráp tạo thành những cụm chi tiết hay sản phẩm sau đó chuyển sang công đoạn sơn phủ bề mặt

 Công đoạn sơn phủ bề mặt

Sản phẩm thô được phun màu sơn bao phủ bề mặt bằng máy nhằm tạo màu sắc

và tăng tuổi thọ tự nhiên của sản phẩm.Sản phẩm sau khi được sơn hoàn chỉnh được lắp ráp thêm các phụ kiện, rồi qua bộ phận đóng gói lên container và đưa vào kho chờ ngày xuất xưởng

1.3.3 Máy móc - Thiết bị

Danh mục máy móc, thiết bị chính khảo sát tại nhà máy được trình bày trong bảng sau:

Bảng 7: Danh mục máy móc, thiết bị chính

STT Tên máy ,thiết bị Số lượng Số chụp hút/máy

STT Tên máy ,thiết bị Số lượng Số chụp hút/máy

17 Máy làm mộng đuôi én 16 dao 2 0

23 Máy chà nhám mút (ngang) 2 2

(Nguồn:Hồ sơ nhà máy chế biến gỗ Công ty TNHH Hòa Bình)

1.3.4 Nguyên liệu cho sản xuất

Nhu cầu nguyên nhiên liệu, hóa chất cho sản xuất khi họat động hết công suất của nhà máy chế biến gỗ, sơn dầu thông, nhớt thuỷ lực, điện nước Các số liệu về nhu cầu được thống kê trong bảng:

Bảng 8: Nhu cầu nhiên liệu và hoá chất sử dụng trong 1 tháng

STT Nguyên liệu Đơn vị Số lượng Nguồn

1 Gỗ các loại m 3 6000 Nhập khẩu>80%

Trong nước <20%

3 Sơn các loại ,dầu vecni Kg 4000 Nhập khẩu

4 Keo ghép ngang Kg 29.861 Nhập khẩu

8 Carton các loại m 3 8.169 Trong nước

9 Xăng,dung môi cácloại Kg 20.000 Nhập khẩu

1 Sơn Ankyl, oxit sắt, bột talc, oxit kim loại Dạng lỏng, dễ bay hơi, có mùi, nhiệt độ cháy cao

2 Dầu thông Hợp chất hữu cơ Dạng lỏng dễ bay hơi, có mùi đặc trưng, nhiệt độ cháy cao

3 Xăng NC Hydrocacbon Rất dễ bay hơi, khả năng hoà tan tốt, có mùi đặc trưng, dễ cháy

4 Dung môi Hydrocacbon Rất dễ bay hơi, khả năng hoa tan tốt, có mùi đặc trưng, dễ cháy

(Nguồn:Hồ sơ nhà máy chế biến gỗ Công ty TNHH Hòa Bình)

Do nhu cầu khá lớn về hoá chất, công ty đã xây dựng nhà kho để lưu trữ các loại hoá chất này Nhà kho được xây dựng theo đúng quy định PCCC, xăng được chứa trong các phuy 200 lít, các hoá chất khác được chứa trong các thùng, can 20-200 kg Các nguyên liệu này thuộc loại độc hại, dễ cháy nổ đã được bố trí hợp lý theo đúng qui định

1.3.5 Tiêu thụ điện, nước

Công việc chế biến gỗ không sử dụng cho sản xuất Tuy nhiên trong khâu mài

và vệ sinh thiết bị keo nhà máy sử dụng lượng nước khoảng 5m3/ngày

Nguồn nước lấy từ nguồn nước ngầm khai thác tại Nhà máy có công suất chế

biến: 6m3/ngày

Hiện tại, mặc dù đã có mạng nước cấp trong khu vực tuy nhiên chưa được phép

sử dụng, nhà máy sẽ đấu nối đường ống cấp nước này sau khi được phép cơ quan quản

lý

1.4 Sản lượng sản phẩm

Sản phẩm là các loại hàng mộc dân dụng đạt tiêu chuẩn xuất khẩu, phù hợp với qui định sản phẩm gỗ xuất khẩu của Việt Nam Số lượng sản phẩm khi nhà máy hoạt

động hết công suất là 3.800.000 sản phẩm/năm Tuy nhiên số lượng và chuẩn loại

thực tế tại nhà máy phụ thuộc vào đơn đặt hàng mà hợp đồng Công ty ký kết Mức sản phẩm trung bình 7 tháng đầu năm 2005 số lượng sản phẩm là: 160.000 sản phẩm/tháng Đạt doanh thu 15 tỷ đồng/tháng Các sản phẩm của nhà máy chủ yếu là

xuất khẩu, hàng tồn kho

1.5 Hiệu quả kinh tế- xã hội

 Hoạt động chủ yếu của nhà máy có khả năng tạo công ăn việc làm cho 1950 lao động, góp phần phát triển kinh tế địa phương khu vực

 Cung cấp các mặt hàng mộc chất lượng cao đáp ứng nhu cầu của thị trường trong và ngoài nước

 Đóng góp ngân sách qua nghĩa vụ thuế và ngoại tệ do sản xuất

2 HIỆN TRẠNG CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ KHU VỰC NHÀ MÁY

Kết quả đo đạc vi khí hậu, chất lượng môi trường không khí xung quanh tại thời điểm khảo sát trình bày trong các bảng sau:

Bảng 10: Kết quả đo đạc vi khí hậu không khí xung quanh

STT Ký hiệu mẫu Nhiệt độ (oC) Độ ẩm (%) Độ ồn (dB)

4 Dân cư đối diện cổng nhà máy 31,8 75,4 57,1

(Nguồn: Báo cáo ĐTM nhà máy chế biến gỗ Công ty TNHH Hoà Bình 2006)

Bảng 11: Chất lượng môi trường không khí xung quanh khu vực nhà máy

Hàm lượng chất ô nhiễm(mg/m 3 ) STT Ký hiệu mẫu

Bụi SO 2 NO 2 CO VOC

4 Dân cư đối diện cổng nhà máy 0,12 0,10 0,026 0,8 0,10

5 Cổng nhà máy 15m 0,21 0,16 0,024 1,6 0,20

(Nguồn: Báo cáo ĐTM nhà máy chế biến gỗ Công ty TNHH Hoà Bình 2006)

Kết quả đo đạc vi khí hậu, chất lượng môi trường không khí các phân xưởng

nhà máy tại thời điểm khảo sát trình bày trong các bảng sau:

Bảng 12: Kết quả đo đạc vi khí hậu không khí các khu phân xưởng

(Nguồn: Báo cáo ĐTM nhà máy chế biến gỗ Công ty TNHH Hoà Bình 2006)

Bảng 13: Chất lượng môi trường không khí các khu phân xưởng

Hàm lượng chất ô nhiễm (mg/m 3 ) STT Khu vực

(Nguồn: Báo cáo ĐTM nhà máy chế biến gỗ Công ty TNHH Hoà Bình 2006)

3 TÁC ĐỘNG MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ TỪ HOẠT ĐỘNG SẢN XUẤT CỦA NHÀ MÁY

Bụi từ quá trình sản xuất

Bụi là nguồn ô nhiễm chính từ hoạt động nhà máy, bụi phát sinh hầu hết ở các công đoạn sản xuất, đặt biệt ở các xưởng tinh chế, xưởng chà nhám, xưởng dán ép, định phôi… Ngoài ra bụi còn phát sinh ở công đoạn đóng gói, bốc dỡ nguyên vật liệu

và vận chuyển

Ô nhiễm không khí do hơi dung môi, bụi sơn từ các phòng sơn

Hơi dung môi chủ yếu phát sinh ở công đoạn làm bóng bề mặt, phun màu nền , sơn hoàn chỉnh do hoạt động sản xuất của nhà máy sử dụng một lượng dung môi hoá chất có mục đích tạo màu Thành phần ô nhiễm chính là VOC

Nhu cầu sử dụng dung môi khi hoạt động công suất 20.000kg/tháng, toàn bộ này sẽ bay hơi hết trong quá trình sản xuất Quá trình bay hơi chủ yếu ở công đoạn sơn

và công đoạn sấy gỗ Công đoạn sơn bay hơi khoảng 30% tương đương 8kg/h

Khí thải phương tiện vận chuyển:

Khí thải do phương tiện vận chuyển bao gồm: 4 xe nâng (hai xe chạy bằng điện,

2 xe chạy bằng dầu DO và xe tải hoạt động trong khuôn viên nhà máy Thành phần khí thải chủ yếu là các chất ô nhiễm như bụi, SO2, NOx, CO, VOC, …tuy nhiên tải lượng không đáng kể

Tiếng ồn, rung

Tiếng ồn là một trong những nguồn gây ô nhiễm chính của nhà máy, phát sinh chủ yếu do hoạt động của các máy móc thiết bị, động cơ như máy tiện, cưa, bào, khoan, phay, …trong các phân xưởng Tiếng ồn còn sinh ra do sự va đập của các dụng

cụ và sự cọ sát, sự chuyển động của các chi tiết Ngoài ra, tiếng ồn còn phát sinh do sự hoạt động của các phương tiện giao thông vận chuyển nguyên liệu và sản xuất

CHƯƠNG III CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ KHÍ THẢI- BỤI

1 KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI BỤI

1.1 Khái niệm chung về bụi

Bụi là các phân tử chất rắn thể rời rạc (vụn) có thể được tạo thành trong các quá trình nghiền, ngưng kết và các phản ứng khác nhau Dưới tác dụng của các dòng khí hoặc không khí, chúng chuyển thành trạng thái lơ lửng và trong những điều kiện nhất định, chúng tạo thành thứ vật chất mà người ta gọi là bụi

Bụi đã thu giữ được hoặc bụi đã lắng đọng thường đồng nghĩa với khái niệm

Đường kính chìm c của hạt bụi là đường kính hạt bụi hình cầu mà vận tốc rơi

và khối lượng đơn vị của nó bằng vận tốc rơi và khối lượng đơn vị của hạt bụi có hình dáng ghi chuẩn đang xem xét

Đường kính lắng chìm của hạt (micromet-m) được xác định theo công thức:

( )

)(

10

m g

 : độ nhớt động lực của môi trường (khí, nước), Pa.s

 b ,  : khối lượng đơn vị của vật liệu bụi và môi trường, g/cm3

 H: chiều cao rơi (lắng) của hạt, cm

  : thời gian rơi, s

1.2 Phân loại

Về kích thước hạt bụi được chia thành các dạng sau đây:

 Bụi thô, cát bụi (grit): gồm từ các hạt bụi chất rắn có kích thước hạt  > 75m

 Bụi (dust): hạt chất rắn có kích thước nhỏ hơn bụi thô (5÷75m) được hình thành

từ quá trình cơ khí như nghiền, tán, đập, v.v…

 Khói (smoke): gồm các hạt vật chất có thể là rắn hoặc lỏng được tạo thành trong quá trình đốt cháy nhiên liệu hoặc quá trình ngưng tụ có kích thước hạt  = 1÷5m Hạt bụi cỡ này có tính khuyếch tán rất ổn định trong khí quyển

 Khói mịn (fume): gồm những hạt chất rắn rất mịn, có kích thước  < 1m

 Sương (mist): hạt chất lỏng kích thước  < 10m Loại hạt cỡ này ở một số nồng

độ đủ làm giảm tầm nhìn thì được gọi là sương giá (fog)

Có sự khác biệt về tính chất lý hóa của các hạt có kích thước nhỏ và lớn nhất Các hạt nhỏ thì tuân theo một cách chặt chẽ sự chuyển động của môi trường khí xung quanh, trong khi đó các hạt lớn – như bụi thô chẳng hạn thì rơi có gia tốc dưới tác dụng của lực trọng trường và nhờ thế chúng dễ dàng bị loại khỏi dòng khí (dễ lọc sạch) Tuy vậy, những hạt bụi có kích thước lớn cũng có khả năng bị cuốn đi rất xa khi điều kiện thuận lợi

Những hạt bụi có tác hại nhất đối với sức khỏe con người là khi chúng có thể thâm nhập sâu vào tận phổi trong quá trình hô hấp – tức những hạt bụi có kích thước 

< 10m, người ta gọi cỡ hạt bụi này là bụi hô hấp

2 BIỆN PHÁP KỸ THUẬT VÀ THIẾT BỊ LỌC BỤI

Nguồn bụi từ các nhà máy thải ra rất đa dạng cho nên phương pháp và thiết bị lọc bụi sẽ được cân nhắc lựa chọn đối với từng loại hình sản xuất dựa trên nồng độ bụi, tính chất hóa học, tính chất vật lý, nhu cầu tuần hoàn không khí… Lọc sạch bụi trong không khí được chia thành 3 cấp:

Làm sạch thô: chỉ giữ được các hạt bụi có kích thước > 100 m, cấp lọc này thường để lọc sơ bộ

Làm sạch trung bình: không chỉ giữ được các hạt to mà còn giữ được các hạt

nhỏ, nồng độ bụi sau khi lọc còn khoảng 30-50 mg/m3

Làm sạch tinh: có thể lọc được các hạt bụi nhỏ hơn 10m với hiệu suất cao, nồng độ bụi sau thiết bị lọc còn 1-3 mg/m3

Tùy theo việc lựa chọn cấp lọc cho các nhà máy có thể sử dụng các thiết bị lọc

bụi sau đây:

2.1 Phương pháp khô

2.1.1 Thiết bị thu hồi bụi khô

Thiết bị thu hồi bụi khô hoạt động dựa trên các 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 vào vách ngăn) và ly tâm (các xiclon đơn, nhóm và tổ hợp, các thiết

bị thu hồi bụi xoáy và động)

Các thiết bị thu hồi bụi nêu trên chế tạo và vận hành đơn giản, được áp dụng phổ biến trong công nghiệp

Tuy nhiên hiệu quả thu bụi không phải lúc nào cũng đạt yêu cầu nên chúng thường đóng vai trò xử lý sơ bộ Một số đặc trưng của thiết bị thu hồi bụi khô:

Bảng 14: Các thông số đặc trưng của thiết bị thu hồi bụi khô

STT Thiết bị Năng suất tối đa (m 3 /h) Hiệu quả xử lý

Trở lực (Pa)

Giới hạn nhiệt độ ( 0 C)

1 Buồng lắng Không giới

hạn (  50m); 80  90 % 50 – 130 350 – 550

2 Xiclon 85.000 (  10m); 50  90 % 250 – 1.500 350 – 550

STT Thiết bị Năng suất tối đa (m 3 /h) Hiệu quả xử lý

Trở lực (Pa)

Giới hạn nhiệt độ ( 0 C)

3 Thiết bị gió xoáy 30.000 (  2m); 90 % <2000 < 250

Buồng lắng bụi là kiểu thiết bị đơn giản nhất, trong thời gian khí đi qua thiết bị (vận tốc dòng khí nhỏ hơn 1-2m/s) các hạt bụi dưới tác dụng của lực trọng trường lắng xuống phía dưới và rơi vào bình chứa hoặc đưa ra ngoài bằng vít tải hay băng tải

Buồng lắng bụi hoạt động có hiệu quả đối với các hạt có kích thước > 50 m, còn các hạt bụi có kích thước < 5m thì khả năng thu hồi bằng không

Ưu điểm:

 Chế tạo đơn giản

 Chi phí vận hành và bảo trì thiết bị thấp

Nhược điểm:

 Buồng lắng bụi có kích thước lớn, chiếm nhiều diện tích

 Hiệu suất không cao

Để tăng hiệu quả lọc bụi, giảm thể tích buồng xử lý người ta cải tiến đưa thêm vào các vách ngăn vào thiết bị

b Thiết bị lắng quán tính

Nguyên lý hoạt động: Khi đột ngột thay đổi chuyển hướng chuyển động của dịng khí, các hạt bụi dưới tác dụng của lực quán tính tiếp tục chuyển động theo hướng

cũ và tách ra khỏi khí, rơi vào bình chứa

Vận tốc của khí trong thiết bị khoảng 1 m/s, cịn ở ống vào khoảng 10 m/s Hiệu quả xử lý của thiết bị này dạng này từ 65 – 80% đối với các hạt bụi cĩ kích thước 25-

30 m Trở lực của chúng trong khoảng 150-390 N/m2

Hình 2: Thiết bị lắng bụi quán tính

c Thiết bị lá sách

Các thiết bị này cĩ dãy lá chắn hoặc các vịng chắn Khí đi qua mạng chắn, đổi hướng đột ngột, các hạt bụi do quán tính chuyển động theo hướng cũ tách ra khỏi khí hoặc va đập vào các tấm phẳng nghiêng, lắng trên đĩ rồi rơi xuống dịng khí bụi Kết quả khí được chia thành hai dịng: Dịng chứa bụi nồng độ cao (10% thể tích) được hút qua xiclon để tiếp tục xử lý, rồi sau đĩ được trộn với dịng đi qua các tấm chắn (chiếm 90% thể tích) Vận tốc khí trước mạng chĩp phải đủ cao (15m/s) để đạt hiệu quả tách bụi quán tính) Trở lực của lưới khoảng 100-500N/m2 Thiết bị lá sách được sử dụng

để thu hồi bụi cĩ kích thước trên 20m

Yếu điểm của lá sách là sự mài mịn các tấm chắn khi nồng độ bụi cao và cĩ thể tạo thành trầm tích làm bít kín mặt sàng Nhiệt độ cho phép của khí thải phụ thuộc vào vật liệu làm lá chắn, thường khơng quá 450-6000C

Khí bụi

Khí bụi

Khí sạch

Hình 3: Thiết bị lá sách

d Cyclone

Thiết bị cyclone được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp có hiệu quả cao khi kích thước hạt bụi > 5m Thu hồi bụi trong cyclone diễn ra dưới tác dụng của lực ly tâm

Nguyên lý hoạt động: Dòng khí nhiễm bụi được đưa vào phần trên của cyclone Thân cyclone thường là hình trụ có đáy là chóp cụt Ống khí bẩn vào thường có dạng khối chữ nhật, được bố trí theo phương tiếp tuyến với thân cyclone Khí vào cyclone thực hiện chuyển động xoắn ốc, dịch chuyển xuống dưới và hình thành dòng xoáy ngoài Lúc đó, các hạt bụi, dưới tác dụng của lực ly tâm văng vào thành cyclone Tiến gần đáy chóp, dòng khí bắt đầu quay ngược trở lại và chuyển động lên trên hình thành dòng xoắn trong Các hạt bụi văng đến thành, dịch chuyển xuống dưới nhờ lực đẩy của dòng xoáy và trọng lực và từ đó ra khỏi cyclone, qua ống xả bụi Khí sạch sau xử lý được đưa ra ở phía trên đỉnh thiết bị bởi ống trụ tâm

Trong công nghiệp, cyclone được chia làm hai nhóm: hiệu quả cao và năng suất cao Nhóm thứ nhất đạt hiệu cao nhưng yêu cầu chi phí lớn, còn nhóm thứ hai có trở lực nhỏ nhưng thu hồi các hạt mịn kém hơn

Trong thực tế, người ta ứng dụng rộng rãi cyclone trụ và cyclone chóp (không

có thân trụ) Cyclone trụ thuộc nhóm năng suất cao, còn cyclone chóp thuộc nhóm hiệu quả cao Đường kính cyclone trụ không lớn hơn 2000mm và cyclone chóp nhỏ hơn 3000mm

Ưu điểm:

 Không có phần chuyển động  tăng độ bền của thiết bị

 Có thể làm việc ở nhiệt độ cao (đến 5000C)

 Thu hồi bụi ở dạng khô

 Trở lực hầu như cố định và không lớn (250-1500 N/m2)

 Làm việc ở áp suất cao

 Năng suất cao, giá thành rẻ

 Có khả năng thu hồi vật liệu mài mòn mà không cần bảo vệ bề mặt cyclone

 Hiệu suất không phụ thuộc sự thay đổi nồng độ bụi

 Chế tạo đơn giản

Nhược điểm:

 Hiệu quả vận hành kém khi bụi có kích thước nhỏ hơn 5 m

 Không thể thu hồi bụi kết dính

Cyclone đơn

Cyclone đơn là thiết bị hoàn chỉnh hoạt động độc lập và có nhiều dạng khác nhau như dạng hình trụ, dạng hình côn Việc sử dụng loại nào là tùy thuộc vào đặc tính của bụi và yêu cầu xử lý Dạng hình trụ có năng suất lớn, còn loại hình côn có hiệu suất lớn

Cyclone tổ hợp

Cyclone tổ hợp là một thiết bị lọc bụi gồm một số lượng lớn các đơn nguyên cyclone mắc song song trong một vỏ có chung đường dẫn khí vào, khí ra, thùng chứa bụi Trong cyclone tổ hợp, việc tạo nên chuyển động quay của dòng khí trong thiết bị không phải do dòng khí được đưa vào theo phương tiếp tuyến mà do các dụng cụ định hướng dạng chong chóng hoặc dạng hóa hồng đặt trong thiết bị Do vậy kích thước của cyclone tổ hợp nhỏ hơn kích thước của cyclone đơn có cùng công suất

Nguyên lý làm việc của cyclone tổ hợp: Khi bụi đi vào ống nối và sau đó di vào hộp phân phối, từ đó đi vào các không gian giữa vỏ đơn nguyên và ống xả Trong khoảng không gian này có đặt các dụng cụ định hướng để tạo sự chuyển động xoáy Bụi sau khi tách đi qua lỗ tháo bụi và vào thùng chứa

e Thiết bị thu hồi bụi xoáy

Cũng giống như cyclone, thiết bị này ứng dụng có chế lắng bụi ly tâm Điểm khác cơ bản so với cyclone là trong thiết bị này có dòng khí xoáy phụ trợ

Nguyên lý hoạt động: Khí nhiễm bụi được cho vào từ dưới, được xoáy nhờ cánh quạt, chuyển động lên trên và chịu tác động của tia khí thứ cấp Dòng khí thứ cấp chạy ra từ vòi phun tiếp tuyến để tạo sự xoáy hỗ trợ cho khí Dưới tác dụng của lực ly tâm bụi văng ra phía ngoài, gặp dòng khí xoáy thứ cấp hướng xuống dưới, đẩy chúng vào khoảng không gian vành khăn giữa các ống Không gian vành khắn chung quanh ống vào được trang bị vòng đệm chắn để bụi không quay trở lại thiết bị

Ưu điểm của thiết bị thu hồi bụi xoáy so với cyclone là:

 Hiệu quả thu hồi bụi phân tán cao hơn

 Bề mặt trong của thiết bị không bị mài mòn

 Có thể xử lý khí có nhiệt độ cao hơn do ứng dụng dòng khí thứ cấp lạnh

 Có thể điều chỉnh quá trình phân riêng bụi bằng cách thay đổi lượng khí thứ cấp

Nhược điểm:

 Cần có cơ cấu thổi khí phụ trợ

 Vận hành phức tạp

 Lượng khí qua thiết bị lớn

f Thiết bị thu hồi bụi kiểu động

Quá trình xử lý bụi trong thiết bị này được thực hiện nhờ lực ly tâm và lực coriolit, xuất hiện khi quay cuồng hút Thiết bị thu hồi bụi kiểu động tiêu thụ năng lượng nhiều hơn quạt thông thường có cùng năng suất và cột áp

Ưu điểm của thiết bị này so với các thiết bị thu hồi bụi ly tâm khác là: gọn, lượng kim loại nhỏ, kết hợp máy hút bụi và xiclon vào cùng một thiết bị Tuy nhiên, chúng có nhiều nhược điểm như: cánh quạt bị mài mòn nhanh, có khả năng tạo thành các trầm tích trên cánh quạt, do đó làm mất căn bằng phần quay, hiệu quả thu hồi d < 10m kém và chế tạo phức tạp

2.1.2 Thiết bị lọc bụi khô

Nguyên lý: Khi cho khí qua vách ngăn xốp, các hạt rắn được giữ lại còn khí đi

xuyên qua nó hoàn toàn

Trong quá trình lọc bụi, các hạt bụi khô tích tụ trong các lỗ xốp hoặc tạo thành lớp bụi trên bề mặt vách ngăn, do đó chúng trở thành môi trường lọc đối với các hạt bụi đến sau Tuy nhiên bụi tích tụ càng nhiều làm cho kích thước lỗ xốp và độ xốp chung của vách ngăn càng giảm, vì vậy sau một thời gian làm việc nào đó cần phải phá

vỡ và loại lớp bụi ra Như vậy, quá trình lọc bụi phải kết hợp với quá trình phục hồi vật liệu lọc

Trong quá trình làm sạch khí, các hạt bụi tiến gần đến các sợi hoặc bề mặt vật liệu hạt, va chạm với chúng và lắng xuống do tác dụng của lực thẩm thấu, quán tính và hút tĩnh điện

Thiết bị lọc được chia làm 3 loại, phụ thuộc chức năng và nồng độ bụi vào, ra:

 Thiết bị tinh lọc: (Hiệu quả cao): dùng để thu hồi bụi cực nhỏ với hiệu quả rất cao (>99%) với nồng độ đầu vào thấp (<1mg/m3) và vận tốc lọc < 10cm/s Thiết bị lọc này ứng dụng để thu hồi bụi độc hại đặc biệt, cũng như để siêu lọc không khí Vật liệu lọc không được phục hồi

 Thiết bị lọc không khí: được sử dụng trong hệ thống thông khí và điều hòa không khí Chúng được dùng để lọc khí có nồng độ bụi nhỏ hơn 50 mg/m3 với vận tốc lọc 2,5-3 m/s Vật liệu lọc có thể được phục hồi hoặc không phục hồi

 Thiết bị lọc công nghiệp (vải, hạt, sợi thô): được sử dụng để làm sạch khí công nghiệp có nồng độ bụi đến 60 g/m3 với kích thước hạt lớn hơn 0,5 m, vật liệu lọc thường được phục hồi

Nguyên lý hoạt động: Quá trình lọc bụi trên vải lọc xảy ra theo 3 giai đoạn

 Giai đoạn 1: khi vải lọc còn sạch, các hạt bụi lắng trên các lớp xơ nằm trên bề mặt sợi và giữa các sợi Ở giai đoạn này, hiệu suất lọc bụi còn thấp

 Giai đoạn 2: khi đã có một lớp bụi bám trên bề mặt vải, lớp bụi này trở thành môi trường lọc bụi thứ 2 Hiệu suất lọc bụi ở giai đoạn này rất cao

 Giai đoạn 3: sau một thời gian làm việc, lớp bụi bám trên vải sẽ dày lên làm tăng trở lực của thiết bị, vì vậy phải làm sạch vải lọc Sau khi làm sạch vải lọc vẫn còn một lượng lớn bụi nằm giữa các xơ, cho nên trong giai đoạn 3 này hiệu suất lọc vẫn còn cao

Vải lọc phải thỏa mãn các yêu cầu sau đây:

 Khả năng chứa bụi cao và ngay sau khi phục hồi bảo đảm hiệu quả lọc cao

 Giữ được khả năng cho khí xuyên qua tối ưu

 Độ bền cơ học cao khi ở nhiệt độ cao và môi trường ăn mòn

 Có khả năng được phục hồi

 Giá thấp

Vật liệu lọc phổ biến nhất là vải bông, len, vải tổng hợp và vải thủy tinh

 Vải bông có tính lọc tốt và giá thấp nhưng không bền hóa học và nhiệt, dễ cháy

và chứa ẩm cao

 Vải len có khả năng cho khí xuyên qua lớn, bảo đảm độ sạch ổn định và dễ phục hồi nhưng không bền hóa và nhiệt, giá cao hơn vải bông; khi làm việc lâu ở nhiệt

độ cao, sợi len trở nên giòn, chúng làm việc đến 900C

 Vải tổng hợp bền nhiệt và hóa, giá rẻ hơn vải bông và vải len Trong môi trường axit độ bền của chúng cao, còn trong môi trường kiềm độ bền giảm

 Vải thủy tinh bền ở 150-3500C Chúng được chế tạo từ thủy tinh nhôm silicat không kiềm hoặc thủy tinh magezit

Vải có thể phục hồi bằng hai phương pháp cơ bản:

 Rung vật liệu lọc (cơ học, khí động học)

 Thổi ngược vật liệu lọc bằng khí sạch hoặc không khí

Ưu điểm: Hiệu suất lọc bụi cao (98-99%), phù hợp với các loại bụi có đường kính nhỏ Nhược điểm:

 Giá thành và chi phí quản lý cao vì đòi hỏi những thiết bị tái sinh vải lọc, thiết

từ 0,01 – 100 m Chiều dày của lớp lọc có thể từ vài phần ngàn mét đến 2m (lọc đệm

nhiều lớp để sử dụng lâu dài) Các thiết bị lọc này được ứng dụng khi nồng độ pha phân tán (0,5-5mg/m3) và được phân thành các loại sau:

Các thiết bị loại xơ mỏng:

Loại thiết bị này có thể làm sạch tinh những tinh thể khí lớn khỏi các hạt bụi có kích thước khác nhau Để thu hồi bụi có độ phân tán cao (0,1-0,5m) với hiệu suất lớn hơn 99% Người ta sử dụng các thiết bị lọc dạng tấm phẳng hoặc các lớp mỏng vật liệu lọc dạng xơ đường kính nhỏ hơn 5m Vận tốc lọc từ 0,01-0,1m/s Nồng độ bụi ban đầu >5mg/m3 Loại này không tái sinh được bộ lọc

Thiết bị lọc thô:

Để khắc phục nhược điểm là thời gian sử dụng không dài của loại trên, trong nhiều trường hợp người ta sử dụng các thiết bị lọc lọc gồm nhiều lớp dày và đường kính xơ lớn hơn (1-20m) với vận tốc lọc từ 0,005-0,1m/s thì vật liệu lọc sẽ thu hồi toàn bộ các hạt lớn hơn 1m Vật liệu lọc là sợi thô mới được ứng dụng cho nồng độ 5-50 mg/m3, khi đó kích thước hạt bụi chủ yếu nhỏ hơn 5-10m

Quá trình lọc trong thiết bị lọc sợi bao gồm 2 giai đoạn: Ở giai đoạn 1(lọc ổn định): các hạt bụi không làm thay đổi cấu trúc của lớp lọc Trong giai đoạn 2 (lọc không ổn định) trong vật liệu lọc xảy ra sự biến đổi cấu trúc liên tục do lượng bụi tích

tụ lớn Do đó hiệu quả xử lý và trở lực lớp lọc luôn thay đổi Lý thuyết lọc trong các lớp lọc này chưa được nghiên cứu đầy đủ

2.1.5 Thiết bị lọc hạt

Được ứng dụng ít hơn thiết bị lọc sợi Ưu điểm của lọc hạt là: vật liệu dễ kiếm,

có thể làm việc ở nhiệt độ cao và trong môi trường ăn mòn, chịu tải lực lớn và độ giảm

áp lớn Người ta chia ra làm 2 dạng thiết bị lọc hạt: đệm và lọc hạt cứng

Thiết bị lọc đệm: trong thiết bị này, thành phần lọc không liên kết với nhau Đó

là lớp đệm tĩnh; lớp đệm chuyển động với sự dịch chuyển của vật liệu rời trong trường trọng lực; lớp giả lỏng Vật liệu đệm thường là cát, sỏi, đá cuội, xỉ than, than cốc, grafit, nhựa, cao su… Việc chọn vật liệu phụ thuộc nhiệt độ, tính ăn mòn của khí

Thiết bị lọc hạt cứng: Trong thiết bị lọc dạng này các hạt liên kết với nhau nhờ

thiêu kết, dập hoặc dán và tạo thành hệ thống xúng không chuyển động Đó là sứ xốp, kim loại xốp, nhựa xốp Lớp lọc loại này bền chặt, chống ăn mòn và chịu tải lớn Chúng được ứng dụng để lọc khí nén Nhược điểm của thiết bị này là: giá cao, trở lực lớn, khó hồi phục Có thể phục hồi theo phương pháp sau:

 Thổi khí theo chiều ngược lại;

 Cho dung dịch lỏng qua theo hướng ngược lại;

 Cho hơi nóng qua;

 Gõ hoặc nung lưới với thành phần lọc

2.2 Thiết bị lọc bụi bằng phương pháp ướt

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

 Dòng khí bụi đi vào thiết bị và được rửa bằng chất lỏng Các hạt bụi được tách

ra khỏi khí nhờ va chạm với các giọt nước

 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

 Dòng khí bụi được sục vào nước và bị chia ra thành các bọt khí Các hạt bụi bị dính ướt và loại ra khỏi khí

Do tiếp xúc với dòng khí nhiễm bụi với chất lỏng hình thành bề mặt tiếp xúc pha Bề mặt này bao gồm các bọt khí, tia khí, tia lỏng, giọt lỏng và màng lỏng Trong

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 Thiết bị lọc bụi ướt có các ưu điểm và nhược điểm so với các thiết bị dạng khác như sau:

Ưu điểm:

 Hiệu quả thu hồi bụi cao;

 Có thể ứng dụng để thu hồi bụi có kích thước đến 0,1m;

 Có thể sử dụng khi nhiệt độ và độ ẩm cao;

 Nguy hiểm cháy, nổ thấp nhất;

 Có thể thu hồi hơi và khí

Chất lỏng tưới thiết bị thường là nước Khi kết hợp quá trình thu hồi bụi với xử

lý hóa học, chất lỏng được chọn theo quá trình hấp thụ

a Buồng rửa khí

Các buồng rửa khí được chế tạo bằng kim loại, bêtông và gạch đá

Trong buồng bố trí các dãy mũi phun để phun nước vào dòng khí chứa bụi chuyển động qua buồng Để tăng hiệu suất lọc bụi, trong buồng có thể bố trí các tấm chắn, các tấm đục lỗ hoặc tưới Cuối buồng rửa có bộ phận tách nước Vận tốc chuyển động của khí trong buồng khoảng 1,5-2,5 m/s Thời gian lưu khí <3s Lượng nước phun 0,2-1,04l/m3

b Thiết bị rửa khí trần

Thiết bị rửa khí trần là tháp đứng, thường là hình trụ mà trong đó có sự tiếp xúc giữa khí và các giọt lỏng (được tạo ra bởi các vòi phun) Theo hướng chuyển động của khí và lỏng, tháp trần chia ra ngược chiều, cùng chiều và tưới ngang

Tháp trần đạt hiệu quả xử lý cao đối với hạt bụi có d  10m và kém hiệu quả khi bụi có d < 5 m

Vận tốc dòng khí trong thiết bị thường trong khoảng 0,6-1,2 m/s đối với thiết bị không có bộ tách giọt và khoảng 5-8 m/s đối với thiết bị có bộ tách giọt Trở lực của tháp trần không có bộ tách giọt và lưới phân phối khí thường không quá 250N/m2

Chiều cao tháp (H) vào khoảng 2,5 lần đường kính (D) Lượng nước sử dụng được chọn vào khoảng 0,5-8l/m3 khí

c Thiết bị rửa khí đệm

Tháp rửa khí đệm là tháp với lớp đệm đổ đống hoặc được sắp xếp theo trật tự xác định Chúng được ứng dụng để thu hồi bụi dễ dính ướt, nhưng với nồng độ không cao và khi kết hợp với quá trình hấp thụ do lớp đệm hay bị bịt kín nên loại thiết bị này

ít được sử dụng Ngoài tháp ngược chiều, trên thực tế người ta còn ứng dụng thiết bị rửa khí với sự tưới ngang

Để đảm bảo độ dính ướt của bề mặt lớp đệm, chúng thường được để nghiêng

7-100 về hướng dòng khí, lưu lượng lỏng 0,15-0,51 l/m3 Khi nồng độ bụi ban đầu đến 10-12 g/m3, trở lực 160-100 Pa/m đệm, vận tốc khí trong thiết bị ngược chiều khoảng 1,5-2,0m/s, còn lưu lượng nước tưới khoảng 1,3-2,16l/m3

Hiệu quả xử lý bụi phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: cường độ tưới, nồng độ bụi,

độ phân tán Hiệu quả thu hồi bụi có kích thước d  2m trên 90% Thực tế hạt có kích thước 2-5m được thu hồi 70% còn hạt lớn hơn 80-90%

Trở lực tháp đệm phụ thuộc dạng vật liệu đệm và điều kiện làm việc, có thể lên tới 1500N/m2

d Thiết bị sủi bọt

Phổ biến nhất là thiết bị sủi bọt với đĩa chảy sụt và đĩa chảy qua Đĩa chảy sụt

có thể là đĩa lỗ, đĩa rãnh Bụi được thu hồi bởi lớp bọt được hình thành do tương tác của khí và lỏng Quá trình thu hồi bụi trong thiết bị sủi bọt diễn ra trong các giai đoạn:

 Thu hồi bụi trong không gian dưới lưới do lực quán tính, được hình thành do dòng khí thay đổi hướng chuyển động khi đi qua đĩa Hiệu quả của giai đoạn này chỉ lớn đối với bụi thô đường kính  10m

 Lắng bụi từ tia khí, hình thành bởi các lỗ hoặc khe hở của đĩa với vận tốc cao đập vào lớp chất lỏng trên đĩa (cơ chế va đập)

 Lắng bụi trên bề mặt trong của các bọt khí theo cơ chế quán tính rối

Hiệu quả của giai đoạn 2 và 3 lớn hơn giai đoạn 1 nhiều và đạt đến 90% đối với hạt bụi 2-5m

Thiết bị sủi bọt có ưu điểm là hiệu quả thu hồi bụi cao đối với hạt có kích thước lớn hơn 2m và trở lực không lớn hơn 300-1000N/m2 Tuy nhiên, nó còn tồn tại các yếu điểm sau:

 Hạt có kích thước nhỏ hơn 2m không được thu hồi hoàn toàn;

 Cần có bộ phận tách giọt lỏng;

 Không cho phép lưu lượng khí dao động lớn vì sẽ phá vỡ chế độ tạo bọt;

 Không cho phép nồng độ bụi trong khí dao động lớn vì có thể làm bẩn đĩa

e Thiết bị rửa khí va đập quán tính

Trong các thiết bị này, sự tiếp xúc của khí với nước được thực hiện do sự va đập của dòng khí lên bề mặt chất lỏng và do sự thay đổi hướng đột ngột của dòng khí Kết quả của sự va đập là các giọt lỏng đường kính 300-400m được tạo thành, làm gia tăng quá trình lắng bụi

Đối với thiết bị dạng này, mực nước cố định đóng vai trò quan trọng Sự thay đổi nhỏ của mực nước cũng cơ thể làm giảm hiệu quả thu hồi bụi hoặc làm tăng trở lực của thiết bị Hiệu quả của thiết bị thu hồi va đập quán tính đến 99,5% đối với các hạt bụi có kích thước lớn hơn 3m

f Thiết bị rửa khí ly tâm

Thu hồi bụi trong thiết bị rửa khí ly tâm diễn ra dưới tác dụng của hai lực: lực

ly tâm và lực quán tính Hiệu quả thu hồi bụi có kích thước 2-5m đạt 90%

Các thiết bị rửa khí ly tâm được ứng dụng trong thực tế, theo kết cấu có thể chia làm hai dạng:

 Thiết bị, trong đó dòng xoáy được thực hiện nhờ cánh quạt đặt ở trung tâm

 Thiết bị với ống khí vào theo phương tiếp tuyến Nước rửa khí chảy qua vòi phun ở trung tâm và chảy thành màng trên thành thiết bị

Đặc điểm của thiết bị này là chất lỏng ít bị cuốn theo khí vì lực ly tâm làm lắng các giọt lỏng trên thành thiết bị

g Thiết bị rửa khí vận tốc cao (Thiết bị rửa khí Venturi)

Để làm sạch khí khỏi bụi có kích thước 1-2 m và nhỏ hơn, người ta ứng dụng chủ yếu các thiết bị rửa khí có vận tốc lớn

Nguyên lý hoạt động: dòng khí bụi chuyển động với vận tốc 70-150m/s đập vỡ nước thành các giọt cực nhỏ Độ xoáy rối cao của dòng khí và vận tốc tương đối giữa bụi và giọt lỏng lớn thúc đẩy quá trình lắng bụi trên các giọt lỏng

Loại thiết bị này dễ bị tắc khi bụi bám dày các khâu đệm Nó được sử dụng nhiều khi dùng lọc bụi thấm ướt tốt và đặc biệt trong các trường hợp lọc bụi kèm theo làm nguội và hấp thụ khí

Các thiết bị rửa khí Venturi có năng suất đến 500000 m3khí/h, vận tốc khí đến 150m/s

2.3 Thiết bị lọc điện

Trong thiết bị lọc điện, khí được xử lý bụi nhờ tác dụng của lực điện trường Nguyên lý hoạt động: Khí thải được thổi qua hai điện cực Điện cực nối đất được gọi là điện cực lắng vì bụi chủ yếu được lắng ở điện cực này Điện cực còn lại được gọi quầng sáng Điện cực này được cung cấp dòng điện một chiều có hiệu thế cao, do điện thế cao nên cường độ điện trường xung quanh lớn và gây ra sự va đập ion mãnh liệt Dưới tác dụng của lực điện trường, các ion sẽ chuyển dịch về phía các điện cực trái dấu và tạo nên dòng điện Khi thổi khí thải có chứa bụi qua không gian của hai điện cực, các ion sẽ bám dính trên bề mặt các hạt bụi và hạt bụi trở nên mang điện Dưới tác dụng của lực điện trường, các hạt bụi sẽ chuyển dịch tới các điện cực trái dấu Khi tới các điện cực, các hạt bụi được lắng lại trên bề mặt điện cực Theo những

khoảng thời gian xác định, tùy thuộc mức độ tích tụ bụi, người ta rung lắc điện cực hoặc xối nước điện cực rồi thu lấy bụi

Trong công nghiệp, người ta còn sử dụng thiết bị lọc điện ướt, trong đó việc làm sạch các điện cực được thực hiện bằng cách tưới qua vòi phun Thiết bị lọc điện ướt được ứng dụng để thu hồi bụi, sương các axit khác nhau

Thiết bị lọc điện xử lý thể tích khí lớn khỏi các hạt bụi kích thước từ 100m ở nhiệt độ đến 400-5000C Trở lực của thiết bị lọc điện khoảng 150Pa Tiêu hao điện năng cho xử lý 100m3 khí khoảng (0,36-1,8)106J Bụi có độ dẫn điện càng cao thì hiệu quả thu hồi chúng trong thiết bị lọc điện càng lớn.Thành phần khí và bụi ảnh hưởng đến độ dẫn của nó Khi độ ẩm của khí tăng, điện trở riêng phần của bụi giảm Nếu vận tốc khí trong thiết bị lọc điện tăng thì hiệu quả xử lý giảm và ngoài ra còn tăng khả năng lôi cuốn bụi theo dòng khí

0,01-Hiệu quả của thiết bị lọc điện khi thu hồi hạt có kích thước 0,5m đạt 99% và giảm khi vận tốc dòng khí tăng.Hiệu quả của thiết bị lọc điện phụ thuộc tính chất của bụi và khí, vận tốc và tính đồng đều phân phối dòng bụi trong tiết diện thiết bị Hiệu thế càng cao và vận tốc khí càng thấp hiệu quả thu hồi bụi càng cao

Thiết bị lọc điện có ưu điểm:

 Hiệu suất thu hồi bụi cao, đạt tới 99%;

 Chi phí năng lượng thấp;

 Có thể thu được các hạt bụi có kích thước nhỏ tới 0,1m và nồng độ bụi từ vài gam đến 50g/m3;

 Chịu được nhiệt độ cao (nhiệt độ khí thải có thể tới 5000C);

 Làm việc được ở áp suất cao hoặc ở áp suất chân không;

 Có thể tự động hóa điều khiển hoàn toàn

Tuy nhiên nó cũng có những nhược điểm như sau:

 Do độ nhạy cao nên khi có sự thay đổi dù nhỏ giữa giá trị thực và giá trị khi tính toán của các thông số thì hiệu quả thu hồi bụi cũng bị giảm sút nhiều;

 Khi có sự cố cơ học dù nhỏ cũng làm ảnh hưởng tới hiệu quả thu bụi;

 Không sử dụng được với khí thải có chứa chất dễ nỗ vì thường xuất hiện các tia lửa điện

CHƯƠNG IV

TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ BỤI GỖ

CHO CÔNG TY TNHH HOÀ BÌNH

1 LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ - TÍNH TOÁN KHÍ ĐỘNG ĐƯỜNG ỐNG THU HỒI BỤI

1.1 Lựa chọn và thuyết minh công nghệ

1.1.1 Lựa chọn phương án xử lý

Việc lựa chọn phương pháp tối ưu là một vấn đề hết sức quan trọng trong việc giải quyết ô nhiễm môi trường không khí nói chung và bụi nói riêng Làm thế nào vừa giảm được nồng độ bụi xuống mức thấp nhất dưới mức tiêu chuẩn cho phép, mà lại vừa có hiệu qủa kinh tế cao, phù hợp với điều kiện của nhà máy

Phương pháp lựa chọn sẽ dựa trên những nguyên tắc cơ bản sau:

 Thiết bị phù hợp với thành phần, nồng độ và tính chất của hạt bụi

 Hiệu quả đạt yêu cầu

 Dễ dàng lắp đặt, thi công

 Đạt yêu cầu về mặt kinh tế trong giai đoạn hiện nay

 Phù hợp với các yêu cầu khách quan khác

Qua khảo sát về tính chất của hạt bụi, cũng như các yếu tố như mặt bằng nhà máy… ta đưa ra phương án xử lý bụi gỗ của nhà máy chế biến gỗ như sau :

Do bụi cần xử lý ở đây là bụi gỗ và ta cần thu hồi bụi gỗ này để làm nguyên nhiên liệu cho các công đoạn sản xuất khác như sản xuất ván ép, làm chất đốt cho các

lò sấy Mặt khác, do có lẫn cả bụi tinh và bụi thô … Chính vì vậy ta chọn phương pháp

xử lý bụi ở đây là phương pháp khô, và sơ đồ công nghệ được chọn như sau:

Hình 5: Sơ đồ công nghệ xử lý bụi

1.1.2 Thuyết minh qui trình công nghệ

Bụi được thu gom ngay tại vị trí phát sinh thông qua các chụp hút bố trí trên các máy công cụ Các chụp hút được nối vào hệ thống ống dẫn, dưới tác dụng của lực hút của quạt ly tâm, bụi được dẫn theo hệ thống đường ống vào cyclone (đối với tuyến ống thu hồi bụi dăm bào - tuyến ống A và B) và thùng lọc bụi túi vải (đối với tuyến ống thu hồi bụi chà nhám - tuyến ống C) Tại cyclone dưới tác dụng của lực ly tâm các hạt bụi

có kích thước lớn sẽ tách khỏi dòng khí và lắng xuống vào phễu chứa, khí sạch thoát ra môi trường qua ống thải Lượng bụi chà nhám là bụi tinh sẽ theo dòng khí qua thùng lọc bụi túi vải Ở thiết bị lọc túi vải bụi được lọc với hiệu suất khá cao, khí sau khi qua thiết bị lọc túi vải được dẫn ra ống thải và được thải ra môi trường

1.2 Tính toán khí động hệ thống đường ống dẫn bụi bằng khí ép

211,036004

h m v

d

L      

 Chụp hút đường kính 6 inch (150 mm):

)/(3,11354

2115,036004

h m v

d

1.2.2 Tính toán đường ống

a Tính toán lưu lượng đoạn ống

 Đoạn 1: Gồm 2 chụp hút đường kính 100mm, nên lưu lượng đoạn ống 1 là:

L1 = 593,5 x 2=1187m3/h

Chọn v = 21m/s

Đường kính lý thuyết ống dẫn:

)(1414,036002114,3

118744

1187 4

L1’ = 593,5 x 2 = 1187 m3/h

Chọn v = 21 m/s

Đường kính lý thuyết ống dẫn:

)(1414,036002114,3

118744

1187 4

23744

2374 4

Bảng 15: Bảng tổng hợp về lưu lượng và đường kính ống tính toán

Đoạn ống Lưu lượng L(m 3 /h) Chiều dài l(m) Đường kính d(mm) Đường kính chọn d c (mm) Vận tốc thưc tế v t (m/s)