3.1. Công trình, biện pháp thoát nước mưa, thu gom và xử lý nước thải
3.1.2. Công trình, biện pháp xử lý bụi, khí thải
3.1.2.2. Công trình xử lý hơi dung môi đã đƣợc lắp đặt
3.1.2.2.1. Nguồn phát sinh:
Hơi dung môi phát sinh từ công đoạn in màu lên màng nhựa; từ công đoạn pha mực. Quá trình in Công ty sử dụng phẩm màu tổng hợp để in sản phẩm. Dung môi sử dụng trong mực in của Công ty có thành phần chính là toluen, ethylene acetate, Isobutanol và methanol. Nhu cầu sử dụng mực in và dung môi pha mực khi nhà máy hoạt động ổn định là 270 tấn/năm (Chương 1).
Khối lƣợng nguyên liệu, hóa chất tại công đoạn in ấn nhƣ sau:
TT Nguyên liệu Thành phần Các hơi dung
môi bay hơi
Khối lƣợng Tấn/năm kg/giờ 1 Mực in NEH
Toluene, EAC, Isobutanal, methanol: 15~20%, bột màu các loại: 80~85%.
Toluene,
methanol 150 31,25
2
Dung môi pha mực in WOO- 0273
Tolunen: 50%, Ethyl acetace:
20%, Methanol: 15%, Isopropanal: 15%.
Toluene, Ethyl acetace, methanol
120 25
Dựa theo thực tế cũng nhƣ MSDS đính k m cho thấy tải lƣợng phát sinh của các chất ô nhiễm nhƣ sau:
+ Tải lƣợng Toluene: ƣớc tính bằng 70% lƣợng đầu vào.
+ Tải lƣợng Ethyl acetate: ƣớc tính bằng 20% lƣợng đầu vào.
+ Tải lƣợng Methanol: ƣớc tính bằng 35% lƣợng đầu vào.
Bảng 3.63. Tải lượng hơi dung môi phát sinh tại công đoạn in ấn.
TT Nguồn phát sinh Đơn vị Tải lƣợng
1 Toluene kg/giờ 39,4
2 Ethyl acetate kg/giờ 11,3
3 Methanol kg/giờ 19,7
Nguồn: Chủ đầu tư kết hợp với đơn vị tư vấn tính toán.
Tính toán nồng độ hơi dung môi khi không áp dụng biện pháp giảm thiểu ô nhiễm, cho phạm vi phát tán tính theo diện tích là 600m2, chiều cao ảnh hưởng là 02m: dài x rộng x cao = 20mx30mx2m, vận tốc gió trong nhà xưởng thấp nhất 0,2 m/s. Do đó dòng khí đi qua khu vực máy ép nhựa là:
Q = 30m*2m*0,2m/s = 12 m3/s = 43.200 m3/h.
Tính toán nồng độ hơi dung môi bay hơi phát sinh tại dự án nhƣ sau:
Bảng 3.7. Nồng độ hơi hợp chất hữu cơ phát sinh tại khu vực ép nhựa.
TT Thông số Nồng độ tính toán (mg/m3)
QCVN 03:2019/BYT
QCVN 20:2009/BTNMT
1 Toluene 912 300 750
2 Methanol 261,6 100 260
3 Ethylene acetate 456 - 1.400
Nguồn: Chủ đầu tư kết hợp với đơn vị tư vấn tính toán.
Ghi chú:
- Tải lƣợng (mg/h) = Hệ số ô nhiễm x Khối lƣợng nguyên liệu sử dụng x 106. - Nồng độ (mg/m3) = Tải lượng/Lưu lượng.
Nhận xét và đánh giá:
Theo kết quả tính toán nhƣ trên cho thấy nồng độ hơi dung môi phát sinh khi chƣa áp dụng biện pháp kiểm soát vƣợt giới hạn cho phép QCVN 03:2019/BYT trong điều kiện không có biện pháp kiểm soát. Chủ dự án đã có biện pháp giảm thiểu, đảm bảo an toàn cho công nhân cũng như không ảnh hưởng đến chất lượng môi trường tại khu vực.
3.1.2.2.2. Biện pháp xứ lý:
Đơn vị thiết kế, thi công HTXL nước thải sinh hoạt:
Đơn vị thiết kế, thi công: Công ty Cổ phần Hoàng Phương Lan.
Địa chỉ: Số 23, đường D6, KDC Phú Thuận, phường Phú Lợi, Tp. Thủ Dầu Một, Bình Dương.
Điện thoại: 0274.3856489.
Số lượng: 01 hệ thống xử lý.
Vị trí xây dựng: Bản vẽ đính k m phụ lục.
Chức năng công trình: Xử lý hơi dung môi tại khu vực in.
Khu vực phát sinh:
Tại vị trí 06 máy in.
Biện pháp xử lý:
Quy trình xử lý nhƣ sau:
Hình 3.11. Hệ thống xử lý hơi dung môi bằng than hoạt tính.
Thuyết minh quy trình:
Khí thải chứa hơi dung môi phát sinh từ công đoạn in sẽ đƣợc thu gom bằng các ống hút có đường kính D60mm-D90mm sau đó được dẫn theo đường ống có kích thước D300mm- D700mm dẫn về tháp hấp phụ than hoạt tính để xử lý.
Các hợp chất hữu cơ bay hơi sẽ được chụp hút thu gom và theo đường ống thu gom đi vào trong tháp hấp thụ than hoạt tính theo miệng vào đƣợc bố trí ở đáy tháp. Loại than hoạt tính đƣợc sử dụng tại dự án có khả năng xử lý hơi độc chuyên dụng trong ngành xử lý khí thải. Than đƣợc bố trí thành dải từ trên xuống trong một hệ thống 2 bên là vách ngăn đục lỗ nhằm cho hơi thu đƣợc có thể lọt qua mà không cho than rơi ra ngoài. Khí thải đi vào đệm than sẽ đƣợc các phần rỗng trong than hấp thụ các chất độc chứa trong đó và cho khí sạch đi qua và thải ra ngoài theo đường ống thoát khí được bố trí trên đỉnh tháp thông qua quạt hút ly tâm. Loại tháp đƣợc chọn trong hệ thống xử lý này đƣợc làm bằng vật liệu thép CT3 có phủ Epoxy, nên khả năng chịu mài mòn cao. Bên trong đƣợc bố trí 2 tầng than hoạt tính có chiều cao mỗi tầng là 0,3m. Đây là nơi xảy ra tất cả các quá trình xử lý khí độc của hệ thống. Khí thải qua tháp sẽ đƣợc hút qua quạt ly tâm và thải qua ống thải cao 09m. Khí thải sau xử lý đạt QCVN 20:2009/BTNMT.
Thông số kỹ thuật hệ thống thu gom và xử lý:
TT Tên thiết bị Đặc tính kỹ thuật/tính chất Tình trạng 1 Quạt hút - Số lƣợng: 01 cái.
- Công suất: 50.000m3/giờ.
Năm 2022, 100%
2 Ống nhánh, ống - Đường kính: D300mm-D700mm. Năm 2022, Khí thải chứa hơi dung môi
Chụp hút
Đường ống thu gom
Quạt hút
Tháp hấp phụ than hoạt tính
Khí sạch thoát ra ngoài qua ống thải (D400mm, cao 9m)
Than hoạt tính Ký hợp đồng thu
gom, xử lý CTNH
chính - Vật liệu: Thép CT3. 100%
4 Tháp hấp phụ than hoạt tính
- Số lƣợng: 01 tháp.
- Kích thước: (DxH = 1,1m x 3,7m).
- Vật liệu tiếp xúc: Lưới inox SUS 304.
- Vật liệu: Thép CT3.
Năm 2022, 100%
5 Ống xả
- Đường kính: D400mm, cao: 9m.
- Số lƣợng: 01 ống.
- Vật liệu: Thép CT3.
Năm 2022, 100%
6
Tủ điện điều khiển, vận hành theo chế độ: AUTO – OFF - HAND
- Số lƣợng: 01 cái. Năm 2022,
100%
Tính toán khối lượng than hoạt tính sử dụng:
Công ty sử dụng than hoạt tính với độ xốp lớp hấp phụ là E = 37%, đường kính của hạt than dg = 0,004 (m), khối lƣợng riêng xốp: Pk = 500 (kg/m3).
Mthan = Mhơi dung môi/ X*
Trong đó: X* = 9,25 (kg hơi dung môi/kg than).
(Theo sổ tay quá trình và thiết bị công nghệ hóa chất - tập 2, năm 2012).
Mhơi dung môi = 337.920 kg/năm.
Do đó lƣợng than cần dùng cho hệ thống là: 337.920/9,25 = 1.043 kg/năm.
Khối lƣợng than sử dụng than trên 1 lần : M1 = V1 × Pk Trong đó:
V1: Thể tích bố trí lớp than trong tháp hấp phụ (2 lớp than). Chọn V1= 0,3 m3 Pk : Khối lƣợng riêng xốp: 500 (kg/m3)
==> M1 = V1 × Pk = ((0,3 × 2) × 500) = 300 kg/lần
Tần suất thay than cho hệ thống: T = M/M1 = 1.043/2/300 = 1,7 lần/năm. (chọn 1 lần/năm) Nhƣ vậy: Theo quá trình tính toán thì khối lƣợng than cần dùng cho 02 hệ thống:
1.043 kg/năm. Tần suất thay than là 1(lần/năm), tuy nhiên công ty sẽ thay thế định kỳ 06 tháng/lần hoặc khi không sử dụng đƣợc. Khối lƣợng than hoạt tính thải bỏ này sẽ đƣợc công nhân tiến hành thu gom cho vào các bao nylon dày, kín, đƣợc dán nhãn biển cảnh báo và đƣa về nhà chứa chất thải nguy hại sau đó hợp đồng với đơn vị có chức năng thu gom, xử lý theo đúng quy định.
Tính toán khối lượng than hoạt tính sử dụng:
- Lưu lượng khí thải tổng cộng: 43.200 m3/giờ.
- Hiệu suất quá trình hấp phụ (chọn 95%).
- Áp suất: p = 1atm; Nhiệt độ 300C, Khối lƣợng riêng của than: 500kg m/ 3 - Vận tốc khí đầu vào vk = 1,2 (m/s).
- Khối lƣợng mol hơi dung môi MM = 24,4 (g/mol); không khí: Mkk = 29 (g/mol).
- Nồng độ hơi dung môi đầu vào: C0 = 912 (mg/m3) = 912.10-6 (kg/m3)
- Nồng độ hơi dung môi đầu ra: C = (1 ) C0= (1-0,95) x 912.10-6 = 4,56.10-5 (kg/m3) - Phần mol hơi dung môi trong hỗn hợp khí đầu vào:
(kmol hơi dung môi/kmol không khí).
- Phần mol hơi dung môi trong hỗn hợp khí đầu ra:
(kg hơi dung môi/kg không khí).
- Phần khối lƣợng hơi dung môi trong hỗn hợp khí đầu vào:
(kg hơi dung môi/kg không khí).
- Khối lƣợng hơi dung môi bị giữ lại trong lớp than hoạt tính:
(kg/giờ).
Tỷ lệ hấp phụ của than hoạt tính đối với hơi dung môi: X=0,151 (gam hơi dung môi/gam than hoạt tính) (Nguyễn Việt Thắng, 2017, tài liệu xác định dung lƣợng hấp phụ hợp chất hữu cơ của một số than hoạt tính trên giá trị thí nghiệm hấp phụ động lực).
Khối lƣợng riêng không khí: (kg/m3).
d: khối lƣợng riêng của không khí đầu vào.
c: khối lƣợng riêng của không khí đầu ra.
(kg/m3).
(kg/m3).
Thời gian của quá trình hấp phụ:
[ ]
[
]
= 1824341 giây = 506 (giờ).
* 3
. 0,151.500 75,5( / ) a X kg m . H: bề dày lớp than 0,3m.
ky: Hệ số truyền khối (chọn ky=15), (theo sách truyền khối tập 3).
Số lần tái sinh than hoạt tính: 1 lần Tuổi thọ 01 mẻ than: 506 (giờ); Công ty hoạt động 16 giờ/ngày Thời gian thay than: 506/16 = 31 (ngày/lần).
Khối lƣợng hơi dung môi bị hấp phụ trong thời gian T:
GM = mM . T = 0,11 x 506= 56 (kg).
Lƣợng than hoạt tính sử dụng trong quá trình hấp phụ:
M T
G G
X 56/0,151 = 370 (kg/mẻ).
Nhƣ vậy, khối lƣợng than hoạt tính thải bỏ sau khi hấp phụ là: 426 kg/lần thải.
Tần xuất thay mới than hoạt tính: Theo nhƣ tính toán, trong thời gian khoảng 31 ngày sẽ đƣợc thay mới (Công ty hoạt động 300 ngày/năm).
Do đó, khối lƣợng than cần sử dụng cho hệ thống = GT.(300/31) = 3.580 (kg/năm).
Khối lƣợng than thải bỏ sau khi hấp phụ cho 01 năm tính cho hệ thống = 4.122 (kg/năm).
Cách vận hành hệ thống, bảo trì hệ thống:
Chuẩn bị vận hành:
Công nhân phải trang bị đầy đủ bảo hộ lao động.
Kiểm tra tổng thể toàn bộ hệ thống, xem có các vật lạ mắc kẹt hay không.
Kiểm tra cường độ điện thế.
Đƣa tất cả các công tắc chuyển mạch trên tủ điện về vị trí “OFF”.
Kiểm tra vệ sinh nếu cần.
Khởi động hệ thống và vận hành:
Kết thúc vận hành:
Tắt nguồn điện;
Vệ sinh lau chùi và quét dọn sạch sẽ quanh khu vực nếu cần thiết.
An toàn trong khi vận hành:
Luôn theo dõi đúng quy định.
Không đƣợc lơ là trong khi thao tác.
Không đƣợc kiểm tra, bôi trơn dầu mỡ trong lúc hệ thống đang vận hành.
Khi nghe tiếng kêu khác thường của hệ thống, hoặc có sự cố hư hỏng thì ngưng hệ thống để kiểm tra, xem xét và báo cáo cho bộ phân kỹ thuật hoặc lãnh đạo Công ty để khắc phục.
Biện pháp bảo trì:
Phần cơ khí và điện: Kiểm tra điện áp; kiểm tra thiết bị điện điều khiển trong hệ thống; kiểm tra và xiết lại các mối nối cáp điện bảo đảm sự tiếp xúc của nguồn điện; kiểm tra cách điện.
Phần hệ thống xử lý: Kiểm tra hệ thống ống dẫn, các van, mối nối….; kiểm tra chế độ vận hành của quạt hút, tháp hấp phụ, than hoạt tính.
Các chi tiết hƣ hỏng sẽ kiểm tra nếu hƣ hỏng sẽ đƣợc thay mới ngay, tránh tình trạng đang sản xuất mà hệ thống bị hƣ hỏng không xử lý đƣợc.
Lập ra kế hoạch báo cáo hằng ngày, hằng tuần, hằng tháng cụ thể nhƣ sau: Báo cáo vận hành; báo cáo sữa chữa, thay thế; báo cáo định kỳ các thiết bị chủ yếu;
báo cáo kết quả phân tích chất lƣợng bụi thải sau xử lý của hệ thống.