NHOM8-SXSH-NPK

• Tiếp cận SXSH trong sản xuất phân bón NPK sẽ giúp giảm thiểu ô nhiễm tại nguồn thông qua việc sử dụng nguyên nhiên liệu có hiệu quả hơn.. Quy trình sản xuất phân bón NPK Công nghệ sản

ÁP DỤNG SẢN XUẤT SẠCH HƠN TRONG SẢN XUẤT

PHÂN BÓN NPK

Học phần: Sản xuất sạch hơn GV:Th.S Phan Thị Thanh Nhàn

Nhóm sinh viên thực hiện: 8

MỤC LỤC

• I ĐẶT VẤN ĐỀ

• II NỘI DUNG

• 2.1 Quy trình sản xuất phân bón NPK

• 2.2 Sử dụng nguyên liệu và các vấn đề môi trường

I ĐẶT VẤN ĐỀ

• Sản xuất phân bón hóa học là một ngành kinh tế quan trọng trong phát triển nông nghiệp Tuy nhiên, những tác động mà sản xuất phân bón nói chung và sản xuất phân NPK nói riêng gây ra nhiều ảnh hưởng xấu đến môi trường Vì vậy, cần có giải pháp để vừa bảo vệ môi trường vừa giữ hiệu quả cho doanh nghiệp.

• Tiếp cận SXSH trong sản xuất phân bón NPK sẽ giúp giảm thiểu ô nhiễm tại nguồn thông qua việc sử dụng nguyên nhiên liệu có hiệu quả hơn Việc áp dụng SXSH không chỉ giúp các doanh nghiệp cắt giảm chi phí sản xuất, mà còn đóng góp vào việc cải thiện hiện trạng môi trường, qua đó giảm bớt chi phí xử lý môi trường.

Một số hình ảnh về hoạt động sản xuất phân bón NPK

II NỘI DUNG

• 2.1 Quy trình sản xuất phân bón NPK

Công nghệ sản xuất phân NPK gồm nhiều công đoạn, chủ yếu bao gồm cả công đoạn vê viên tạo hạt (kiểu đĩa hoặc thùng quay) Các công đoạn chính trong công nghệ sản xuất NPK được chia thành 07 công đoạn chính là nghiền nguyên liệu, phối trộn nguyên liệu, vê viên tạo hạt, sấy, sàng, làm nguội và đóng bao sản phẩm

Sơ đồ công nghệ sản xuất phân NPK, các nguyên, nhiên liệu đầu vào và các phát thải đi kèm đặc trưng

• 2.2 Sử dụng nguyên liệu và các vấn đề môi

trường của ngành NPK

Nguyên liệu đầu vào và phát thải trong nhà máy

sản xuất NPK

• 2.2.1 Tiêu thụ nguyên nhiên liệu

• a Nguyên liệu chính

Phân bón NPK được sản xuất từ các loại phân đơn và

có thêm các chất phụ gia như: cao lanh, bột sepentin, than bùn, dolomit

Trong quá trình sản xuất, nguyên liệu thất thoát chủ yếu là bụi ở hầu hết các công đoạn Lượng bụi phát sinh

có thể được thu hồi từ 5-20kg/tấn sản phẩm tùy thuộc công nghệ ở mỗi nhà máy Lượng bụi này vừa gây ô nhiễm môi trường không khí vừa gây thất thoát nguyên liệu đầu vào Vì vậy cần có các biện pháp thu hồi bụi giảm định mức tiêu thụ nguyên liệu đầu vào đồng thời cải thiện môi trường làm việc

• b Tiêu thụ tài nguyên

- Điện:

Quá trình sản xuất NPK sử dụng điện để chạy máy móc bao gồm: băng chuyền, máy vê viên, tạo hạt, sàng, máy nghiền búa, máy trộn, thiết bị làm nguội kiểu thùng quay Điện năng tiêu thụ dao động từ 25-40 kWh/tấn sản phẩm Do các công nghệ khác nhau nên mức tiêu thụ điện năng cũng khác nhau Một số nhà máy có cấp liệu tự động, các khâu khác cũng được cơ giới hóa và tự động hóa cao, trong khi đó vẫn có một số công ty khác thì làm thủ công hay cấp liệu bằng bánh răng định lượng Tuy nhiên, đối với các nhà máy hiệu suất vê viên thấp, tỷ lệ các hạt có kích thước trên và dưới sàng cao (>5mm và<2mm) thì tiêu tốn điện năng lớn và ngược lại

- Nước:

Nước dùng để tạo độ ẩm cho nguyên liệu trong quá trình

vê viên, tạo hạt Nước được cấp dưới dạng tưới nhỏ giọt hoặc phun sương Ngoài ra nước còn được dùng cho hệ thống xử lý khí Lượng nước tiêu thụ 40-60m 3 /tấn sản phẩm.

- Dầu FO:

Nhiên liệu là dầu FO dùng để đốt làm nóng không khí - tác nhân quá trình sấy Lượng dầu tiêu thụ ở một số công nghệ tốt là 18-23 lít/tấn trong khi công nghệ trung bình là 20-25 lít/tấn sản phẩm Nguyên nhân là do công nghệ tốt các hạt có kích thước đồng đều hơn, tỷ lệ các hạt có kích cỡ quá lớn hoặc quá nhỏ thấp (20-40%) còn đối với công nghệ trung bình hiện nay là 30-50%.

• 2.3 Các vấn đề môi trường

• 2.3.1 Bụi và khí thải

Bụi phát sinh từ các quá trình sau:

- Chuẩn bị nguyên liệu: nghiền nguyên liệu và nghiền tuần hoàn.

- Sấy: Đây là nguồn phát sinh bụi và khí thải có hại như SOx, CO, trong dây chuyền sản xuất NPK Nhiên liệu đốt cho lò sấy thùng quay là dầu DO Ngoài ra trong quá trình sấy do sự thăng hoa của phân đạm sẽ sản sinh ra khí

- Đóng bao sản phẩm: Sản phẩm được chứa trong xilô được tháo xuống bao sẽ phát sinh bụi.

- Hệ thống băng tải: Đây là nguồn bề mặt phát sinh bụi

Có thể kiểm soát nguồn phát thải này bằng cách che các

băng tải và hút bụi từ băng tải.

• 2.3.2 Nước thải

Nước thải phát sinh chủ yếu từ quá trình xử lý khí thải Tại tháp hấp thụ, nước có tác dụng hấp thu bụi, tuy nhiên lượng nước thải này có thể tái sử dụng triệt để.

• 2.3.3 Chất thải rắn

Chất thải rắn phát sinh chủ yếu là bùn cặn sinh ra do quá trình xử lý nước thải và khí thải, bụi thu hồi từ hệ thống khí thải và bán thành phẩm phân NPK rơi vãi xuống nền trong quá trình vận chuyển bằng băng tải, quá trình vê viên, thành phẩm khi đóng bao

• 2.4 Cơ hội sản xuất sạch hơn trong sản xuất phân

Các cơ hội SXSH trong tiểu luận này sẽ tập trung chủ yếu công đoạn vê viên, tạo hạt, ngoài ra sẽ có xem xét tới công đoạn sàng và sấy sản phẩm

• 2.4.1 Quản lý nội vi

Chuẩn bị nguyên liệu: Việc chọn lựa nguyên liệu thích hợp cũng như xác định đúng trọng lượng nguyên liệu phối trộn sẽ làm giảm tỷ lệ vỡ khi tạo hạt

• 2.4.2 Thay thế nguyên vật liệu

• a Thay đổi vật liệu chế tạo đĩa vê viên, tạo hạt

Với giải pháp thay thế vật liệu chế tạo đĩa từ thép CT3 (vật liệu thường được dùng) sang thép inox, sẽ tránh được hiện tượng ăn mòn và giữ cho bề mặt đĩa luôn phẳng, ma sát thấp, thuận lợi cho quá trình lăn trượt của vật liệu

• b Thay đổi bao bì sản phẩm

Hiện nay, sản phẩm của nhiều cơ sở sản xuất NPK vẫn được đóng gói trong bao bì một lớp PP Để khắc phục tình trạng hiện tượng hút ẩm vào sản phẩm do bao bì không kín, làm cho sản phẩm bị đóng bánh, khó sử dụng, nên sử dụng các loại bao bì hai lớp PP, PE hoặc bao PP tráng PE,

sẽ làm giảm khả năng hút ẩm vào sản phẩm.

• 2.4.3 Tối ưu hóa quá trình sản xuất

• a Phun ẩm trong công đoạn phối trộn

Trong quá trình phối trộn các loại nguyên liệu có thể phun ẩm để tạo mầm hạt, cho công đoạn vê viên tạo hạt nhằm giảm thời gian vê viên tạo hạt, nâng cao hiệu suất

vê viên tạo hạt Đồng thời quá trình phun ẩm sẽ làm giảm phát tán bụi trong công đoạn này và công đoạn vê viên tạo hạt

• b Tối ưu hóa tốc độ quay của đĩa và độ nghiêng của

đĩa

Qua các nghiên cứu và thử nghiệm thực tế, cho thấy rằng trong cùng một điều kiện sản xuất, khi thay đổi góc nghiêng và tốc độ quay của đĩa sẽ cho các kết quả khác nhau về năng suất và hiệu suất tạo hạt Để đạt được hiệu suất cao nhất nếu góc nghiêng của đĩa là 48o, ứng với vận tốc quay là 11 vòng/phút (đĩa có đường kính 4m)

• c Khống chế độ ẩm thích hợp

Nếu độ ẩm của phối liệu quá cao trong quá trình vê viên tạo hạt, sẽ gây hiện tượng kết khối lớn, đồng thời làm cho phối liệu trở nên bết, dính vào thành thiết bị đĩa gây cản trở cho quá trình tạo hạt và ngược lại Theo các nghiên cứu thực tế, độ ẩm tối ưu nhất cho quá trình này

là từ 4 - 6% khi đó sẽ cho hiệu quả vê viên cao nhất

• d Điều chỉnh độ nhớt chất kết dính (nước)

Khi nhiệt độ của nước càng cao thì độ nhớt càng giảm

Độ nhớt càng giảm thì kích thước hạt tạo thành càng lớn

• 2.4.4 Thu hồi và tái sử dụng tại chỗ

• a Thu hồi bụi

Bụi từ khí thải quá trình sấy, quá trình sàng và quá trình làm nguội được thu hồi bằng cyclon và tiếp tục được thu hồi trong tháp hấp thụ kiểu sủi bọt làm nguyên liệu tuần hoàn về công đoạn vê viên, tạo hạt.

• b Tuần hoàn các hạt kích thước nhỏ trong công đoạn

sàng

Các hạt có kích thước dưới sàng (<2mm) được tuần hoàn lại công đoạn vê viên, tạo hạt Các hạt này có vai trò

là các mầm tạo hạt, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình

vê viên, tạo hạt nhanh và hiệu suất vê viên được nâng cao.

• c Tuần hoàn nước

Sử dụng tuần hoàn nước xử lý khí để sử dụng cho quá trình phối trộn để tận dụng nhiệt trong nước rửa khí, nâng cao hiệu quả tạo hạt và tận thu các chất dinh dưỡng trong nước xử lý khí

• 2.4.5 Thay đổi công nghệ

- Thay đổi phương pháp đóng bao

Hiện nay, một số nhà máy đóng bao thủ công nên phát sinh nhiều bụi Có thể thay đổi phương pháp đóng bao thủ công bằng đóng bao tự động nhằm giảm phát sinh bụi sản phẩm gây lãng phí và giảm ô nhiễm không khí

2.5 Một số công ty, doanh nghiệp sản xuất phân bón NPK đã áp dụng sản xuất sạch hơn

- Công ty TNHH Sản xuất và thương mại

Hoàng Long Vina (Công ty Hoàng Long Vina) ở Khu công nghiệp Hòa Hiệp 1

Cuối năm 2016, công ty đã đầu tư dây chuyền sản xuất phân NPK bằng phương pháp tạo hạt tháp cao Đây là công nghệ sản xuất phân bón hoàn toàn mới, có nhiều ưu điểm về chất lượng sản phẩm cũng như khả năng tiết kiệm chi phí sản xuất, tiết kiệm nhiên liệu, thân thiện với môi trường…

- Công ty CP Phân Lân nung chảy Văn Điển

Công ty đã rà soát kiểm toán năng lượng toàn nhà máy; thay thế các động cơ mới phù hợp với tải trọng thực tế; lắp các biến tần cho những động cơ công suất cao; thay thế các bóng đèn sợi tóc bằng bóng huỳnh quang, bóng đèn led để giảm tiêu hao điện, đảm bảo ánh sáng cho công nhân; mỗi năm tiết kiệm được 255.670 KWh điện tương ứng 345 triệu đồng Chỉ riêng việc bố trí giảm sản xuất giờ cao điểm, tăng cường sản xuất giờ thấp điểm đã tiết kiệm mỗi tháng khoảng trên 50 triệu đồng do chênh lệch giá điện.

Công ty đã đầu tư lắp đặt 7 hệ thống lọc bụi tay áo, thu hồi bụi làm sạch môi trường cho người lao động, giảm nhẹ cường độ cho công nhân thu hồi mỗi năm khoảng 2.000 - 2.700 tấn sản phẩm, mang lại nguồn lợi khoảng 640 triệu đồng do không mất sản phẩm, không tốn nước xử lý, không phải sấy, nghiền lại lượng sản phẩm này Công ty lắp đặt hệ thống băng tải chuyển bao xuất hàng trực tiếp lên phương tiện của khách hàng tiết kiệm 500 - 550 triệu đồng/năm do không phải chạy máy nâng và tiết giảm lao động.

Đặc biệt, trong 5 năm gần đây Công ty đầu tư hệ thống xử lý nước thải công nghiệp và sinh hoạt đạt tiêu chuẩn môi trường, sau đó tuần hoàn lại gần như 100%

- SXSH tại Nhà máy sản xuất phân bón NPK thuộc Công ty CP Bình Điền Quảng Trị (KCN Quán Ngang)

Một số giải pháp áp dụng hiệu quả tại Nhà máy này

có thể kể đến như: Thu hồi và tái sử dụng bụi lơ lửng, rơi vãi đã tiết kiệm được 1% tổng sản phẩm, tương đương 1,75 tỷ đồng/năm; Các giải pháp về chiếu sáng, tăng năng suất lao động đã giúp tiết kiệm chi phí tiền điện được khoảng 534 triệu đồng/năm; Đổi mới hệ thống đóng bao tự động đã tăng công suất đóng bao tăng 150%, giảm 02 lao động tại công đoạn này, tiết kiệm khoảng 200 triệu đồng/năm Ngoài ra, các giải pháp về quản lý nội vi đã nâng cao ý thức người lao động thông qua hoạt động tập huấn cho người lao động, các kho nguyên liệu, thành phẩm được che chắn tốt, tránh các hiện tượng hư hỏng, giảm chất lượng như trước đây

III KẾT LUẬN

• Sản xuất sạch hơn không những giúp doanh nghiệp

sử dụng nguyên nhiên liệu hiệu quả hơn, mà còn đóng góp vào việc cắt giảm chi phí thải bỏ và xử lý các chất thải Bên cạnh đó, việc thực hiện sản xuất sạch hơn thường mang lại các hiệu quả tích cực về năng suất, chất lượng, môi trường và an toàn lao động

• Việc áp dụng SXSH trong ngành sản xuất phân bón NPK là một hướng tiếp cận tích cực với nhiều ưu điểm vượt trội Đây là mô hình đang được sử dụng và ngày một được nhân rộng tại các doanh nghiệp sản xuất phân bón và hóa chất, góp phần bảo vệ môi trường và tăng hiệu quả kinh tế cho các doanh nghiệp