Upload
others
View
10
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Hướng dẫnMôi trường - Sức khỏe - An Toàn (EHS)Ngành Sản xuất Tổng hợp
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT TỔNG HỢP
MỤC LỤC
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn NGÀNH SẢN XUẤT XI MĂNG VÀ VÔI …………….………………............. 1 - 22
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn NGÀNH SẢN XUẤT GẠCH GỐM VÀ SỨ VỆ SINH ………...…...………… 23 - 40
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn TRONG KHAI THÁC VẬT LIỆU XÂY DỰNG …..…………………..……... 41 - 59
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn ĐỐI VỚI CÁC NHÀ MÁY ĐÚC …………….………………………………… 60 - 90
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn NGÀNH SẢN XUẤT THỦY TINH …………….……………………………… 91 -110
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn NHÀ MÁY THÉP LIÊN HỢP …………………………………………….….... 111 - 145
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn NGÀNH SẢN XUẤT CÁC SẢN PHẨM KIM LOẠI, NHỰA VÀ CAO SU ... 146 - 180
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn CÔNG NGHIỆP IN ẤN ……………………………………………...…………. 181 - 206
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn SẢN XUẤT THIẾT BỊ BÁN DẪN VÀ CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN TỬ KHÁC … 207- 230
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn QUÁ TRÌNH NUNG CHẢY VÀ TINH LUYỆN KIM LOẠI CƠ BẢN ……. 231 - 260
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn CÔNG NGHIỆP THUỘC DA VÀ HOÀN THIỆN DA ………………………... 261 - 287
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn NGÀNH DỆT MAY ……………………………………………………...…...… 288 - 314
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT XI MĂNG VÀ VÔI
1
HƯỚNG DẪN VỀ MÔI TRƯỜNG, SỨC KHỎE VÀ AN TOÀN
SẢN XUẤT XI MĂNG VÀ VÔI
Giới thiệu
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khỏe
và An toàn là các tài liệu kỹ thuật
tham khảo cùng với các ví dụ công
nghiệp chung và công nghiệp đặc thù
của Thực hành công nghiệp quốc tế tốt
(GIIP).1 Khi một hoặc nhiều thành
viên của Nhóm Ngân hàng Thế giới
tham gia vào trong một dự án, thì
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khỏe
và An toàn (EHS) này được áp dụng
tương ứng như là chính sách và tiêu
chuẩn được yêu cầu của dự án. Hướng
dẫn EHS của ngành công nghiệp này
được biên soạn để áp dụng cùng với
tài liệu Hướng dẫn chung EHS là tài
liệu cung cấp cho người sử dụng các
vấn đề về EHS chung có thể áp dụng
được cho tất cả các ngành công
nghiệp. Đối với các dự án phức tạp thì
cần áp dụng các hướng dẫn cho các
ngành công nghiệp cụ thể. Danh mục
đầy đủ về hướng dẫn cho đa ngành
công nghiệp có thể tìm trong trang
web:
1 Được định nghĩa là phần thực hành các kỹ năng
chuyên nghiệp, chăm chỉ, thận trọng và dự báo trước
từ các chuyên gia giàu kinh nghiệm và lành nghề
tham gia vào cùng một loại hình và thực hiện dưới
cùng một hoàn cảnh trên toàn cầu. Những hoàn cảnh
mà những chuyên gia giàu kinh nghiệm và lão luyện
có thể thấy khi đánh giá biên độ của việc phòng ngừa
ô nhiễm và kỹ thuật kiểm soát có sẵn cho dự án có
thể bao gồm, nhưng không giới hạn, các cấp độ đa
dạng về thoái hóa môi trường và khả năng đồng hóa
của môi trường cũng như các cấp độ về mức khả thi
tài chính và kỹ thuật.
www.ifc.org/ifcext/enviro.nsf/Content
/EnvironmentalGuidelines
Tài liệu Hướng dẫn EHS này gồm các
mức độ thực hiện và các biện pháp nói
chung được cho là có thể đạt được ở
một cơ sở công nghiệp mới trong công
nghệ hiện tại với mức chi phí hợp lý.
Khi áp dụng Hướng dẫn EHS cho các
cơ sở sản xuất đang hoạt động có thể
liên quan đến việc thiết lập các mục
tiêu cụ thể với lộ trình phù hợp để đạt
được những mục tiêu đó.
Việc áp dụng Hướng dẫn EHS nên chú
ý đến việc đánh giá nguy hại và rủi ro
của từng dự án được xác định trên cơ
sở kết quả đánh giá tác động môi
trường mà theo đó những khác biệt với
từng địa điểm cụ thể, như bối cảnh của
nước sở tại, khả năng đồng hóa của
môi trường và các yếu tố khác của dự
án đều phải được tính đến. Khả năng
áp dụng những khuyến cáo kỹ thuật cụ
thể cần phải được dựa trên ý kiến
chuyên môn của những người có kinh
nghiệm và trình độ.
Khi những quy định của nước sở tại
khác với mức và biện pháp trình bày
trong Hướng dẫn EHS, thì dự án cần
tuân theo mức và biện pháp nào
nghiêm ngặt hơn. Nếu quy định của
nước sở tại có mức và biện pháp kém
nghiêm ngặt hơn so với những mức và
biện pháp tương ứng nêu trong Hướng
dẫn EHS, theo quan điểm của điều
kiện dự án cụ thể, mọi đề xuất thay đổi
khác cần phải được phân tích đầy đủ
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT XI MĂNG VÀ VÔI
2
và chi tiết như là một phần của đánh
giá tác động môi trường của địa điểm
cụ thể. Các phân tích này cần phải
chứng tỏ rằng sự lựa chọn các mức
thực hiện thay thế có thể bảo vệ môi
trường và sức khỏe con người.
Khả năng áp dụng
Hướng dẫn EHS cho sản xuất xi măng
và vôi bao gồm thông tin liên quan
đến các Dự án sản xuất xi măng và
vôi. Khai thác nguyên liệu, một hoạt
động phổ biến gắn liền với các dự án
sản xuất xi măng, cũng được quy định
trong Hướng dẫn EHS về khai thác vật
liệu xây dựng. Phụ lục A bao gồm bản
mô tả đầy đủ về các hoạt động công
nghiệp trong lĩnh vực này. Tài liệu này
bao gồm những mục như sau:
Phần 1.0 - Các tác động đặc thù của
ngành công nghiệp và việc quản lý.
Phần 2.0 - Các chỉ số thực hiện và việc
giám sát.
Phần 3.0 - Các tài liệu tham khảo và
các nguồn bổ sung.
Phụ lục A - Mô tả chung về các hoạt
động công nghiệp.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT XI MĂNG VÀ VÔI
3
1.0 Các tác động đặc thù của
ngành công nghiệp và việc quản lý
Mục này cung cấp nội dung tóm tắt
các vấn đề môi trường, sức khỏe và an
toàn EHS gắn liền với việc sản xuất xi
măng và vôi, phát sinh trong các giai
đoạn hoạt động, cùng với các khuyến
nghị về quản lý các vấn đề đó. Các
khuyến nghị nghị quản lý EHS từ các
cơ sở công nghiệp thông thường đến
hầu hết các cơ sở công nghiệp lớn
trong các giai đoạn từ xây dựng đến
khi ngừng hoạt động, cũng được quy
định trong Hướng dẫn chung EHS.
1.1. Môi trường
Các vấn đề môi trường tiềm tàng trong
các dự án sản xuất xi măng và vôi
gồm:
Phát thải khí
Tiêu thụ năng lượng và nhiên liệu
Nước thải
Phát sinh chất thải rắn
Tiếng ồn
Phát thải khí
Lượng phát thải khí trong sản xuất xi
măng và vôi được tạo ra bởi việc xử lý
và lưu trữ các vật liệu trung gian và
cuối cùng, và do hoạt động của hệ
thống lò nung, làm mát clinker và hệ
thống lò quay. Một số loại lò hiện
đang được sử dụng trong sản xuất xi
măng (quy trình nung-sấy khô sơ bộ
(PHP), quy trình nung sơ bộ (PH), quy
trình khô (LD), quy trình bán khô, quy
trình bán ướt và quy trình ướt). Lò
nung PHP nói chung là được ưu tiên
hơn vì tính thân thiện môi trường.
Loại lò đứng vẫn còn hoạt động, loại
lò này thường chỉ có hiệu quả kinh tế
cho các nhà máy nhỏ và đang được
loại bỏ với việc đổi mới lắp đặt.
Đối với sản xuất vôi, có 4 loại lò nung
cơ bản được sử dụng để sản xuất các
loại vôi khác nhau (phản ứng) bao
gồm: loại lò quay, loại lò đứng (hơn
10 loại), lò ghi di chuyển, lò sử dụng
khí ga để nung vôi.
Các loại khí thải
Các nguồn đốt để tạo năng lượng là rất
phổ biến trong ngành công nghiệp
này. Hướng dẫn cho việc quản lý
nguồn phát thải nhỏ với công suất lên
đến 50 megawatt giờ (MWth), bao
gồm tiêu chuẩn phát thải không khí
đối với khí thải, cũng được quy định
trong Hướng dẫn chung EHS. Hướng
dẫn áp dụng đối với các nguồn phát
thải lớn hơn 50 MWth được quy định
trong Hướng dẫn EHS cho nhà máy
nhiệt điện.
Phát thải dạng hạt
Phát thải dạng hạt (PM) gây ảnh
hưởng đáng kể nhất trong sản xuất xi
măng và vôi. Nguồn phát thải dạng hạt
(PM) chủ yếu và các phương pháp
khuyến nghị để ngăn ngừa, kiểm soát
tương ứng, bao gồm:
Đối với lượng phát thải PM do việc xử
lý và lưu trữ nguyên liệu trung gian và
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT XI MĂNG VÀ VÔI
4
cuối cùng (bao gồm cả quá trình đập
và nghiền nguyên liệu); xử lý và lưu
trữ các nhiên liệu rắn; vận chuyển vật
liệu (ví dụ như bằng xe hoặc băng tải),
và các hoạt động đóng bao, kỹ thuật
kiểm soát và phòng chống ô nhiễm
được kiến nghị như sau:
Sử dụng một hệ thống băng
chuyền đơn giản, hợp lý cho việc
xử lý nguyên liệu để giảm bớt sự
cần thiết nhiều điểm chuyển giao;
Sử dụng băng tải vận chuyển vật
liệu liên tục để kiểm soát khí thải
tại các điểm chuyển giao;
Làm sạch các băng tải khi quay lại
trong hệ thống băng tải;
Lưu giữ nguyên liệu đã qua đập và
đã trộn trước bằng cách phủ kín
hoặc trong kho kín;
Lưu giữ than nghiền và than đá
trong các silo;
Lưu giữ các nhiên liệu có nguồn
gốc từ chất thải ở các khu vực bảo
vệ khỏi gió và các yếu tố thời tiết
khác;
Lưu giữ clinker trong kho có che
chắn/kín hoặc trong silo có thiết bị
hút bụi tự động;
Lưu giữ xi măng ở silo của tàu
chở có thiết bị bốc dỡ tự động;
Lưu giữ đá vôi có kích thước qua
sàng trong kho hoặc silo và lưu
giữ vôi mịn đã hydrat hóa trong
silo kín;
Thực hiện bảo trì nhà máy thường
xuyên và thực hành vệ sinh công
nghiệp tốt để đảm bảo lượng không
khí rò rỉ và tràn vào là tối thiểu;
Tiến hành xử lý vật liệu (ví dụ như
đập, nung nguyên liệu và nghiền
clinker) trong các hệ thống kín và
duy trì trong điều kiện có quạt hút.
Thông gió và loại bỏ bụi bằng
cách sử dụng bộ lọc cyclon và túi
lọc;
Thực hiện tự động hóa việc đóng
bao và xử lý hệ thống một cách tốt
nhất, bao gồm:
o Sử dụng máy đóng bao dạng
quay có bộ phận cấp vỏ bao tự
động và kiểm soát bụi thoát ra;
o Sử dụng thiết bị kiểm soát tự
động khối lượng mỗi bao trong
quá trình đóng bao;
o Sử dụng băng chuyền vận
chuyển bao xi măng đến thiết bị
bốc hàng;
o Lưu giữ các palet hàng trong
kho kín cho đến khi giao hàng
để vận chuyển.
Đối với phát thải dạng hạt sinh ra
trong quá trình hoạt động của lò nung,
làm mát và nghiền clinker, bao gồm cả
việc nung đá vôi, ngoài việc giữ cho
hoạt động của lò được trơn tru đúng
cách,2 phải thực hiện kỹ thuật phòng
chống và kiểm soát ô nhiễm theo
khuyến nghị sau:
Sử dụng bộ lọc để thu hồi bụi của
2 Lò quay hoạt động trơn tru là giữ cho lò hoạt động
trong điều kiện ổn định tối ưu.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT XI MĂNG VÀ VÔI
5
quá trình nung và làm mát và tái
sử dụng cho cấp liệu và cho
clinker một cách thích hợp;
Sử dụng lọc bụi tĩnh điện (ESPs)
hoặc hệ thống vải lọc để thu thập
và kiểm soát lượng bụi mịn phát
thải trong khí lò nung;3
Sử dụng hệ thống cyclon để tách
các hạt bụi thô ra khỏi khí làm
mát, tiếp theo là sử dụng lọc túi
vải;
Thu bụi lò bằng bộ lọc túi vải4 và
tái sử dụng cho lò.
Ôxít nitơ
Ôxít nitơ (NOx) trong khí xả5 sinh ra
trong quá trình nung đốt clinker ở
nhiệt độ cao. Ngoài việc đảm bảo vận
hành lò nung thật tốt, khuyến nghị sử
dụng các kỹ thuật phòng ngừa và kiểm
soát sau đây:
Duy trì dòng khí thứ cấp càng nhỏ
càng tốt (ví dụ giảm ôxy);
Làm dịu ngọn lửa bằng cách thêm
nước vào nhiên liệu hoặc trực tiếp
vào ngọn lửa (giảm nhiệt độ và
tăng nồng độ hydroxyl triệt để).
Làm dịu ngọn lửa bằng nước có
thể gây tổn hại cho việc tiêu thụ
3 Mặc dù lọc bụi tĩnh điện ESP thực hiện được trong
điều kiện bình thường nhưng có nguy cơ nổ nếu
carbon monoxide (CO) đậm đặc trong khí xả vượt
quá 0,5%. Để phòng tránh nguy cơ này người điều
khiển phải đảm bảo quản lý và kiểm soát được quá
trình nung cũng như giám sát được mức khí CO, đặc
biết tại thời điểm bắt đầu nung, để có thể tắt điện của
hệ thống khi cần thiết. 4 ESPs không phù hợp cho việc khử bụi khi nung. 5 Nitrogen monoxide có mặt trong hơn 90% của NOX
phát tán.
nhiên liệu và gia tăng lượng khí
(CO2) trong khí phát thải;
Sử dụng ngọn lửa nghèo NOX để
tránh phát thải nóng cục bộ;
Phát triển một quá trình cháy theo
giai đoạn6 như việc sử dụng lò
nung sơ bộ trước canxi hóa sơ bộ
trước (PHP) và loại lò nung sơ bộ
trước (PH);
Sản xuất vôi: thông thường (NOX)
sinh ra trong quá trình sản xuất vôi
nhỏ hơn trong quá trình sản xuất
xi măng. Do việc nung vôi thường
xảy ra ở nhiệt độ thấp, phát thải
NOX từ nguồn này thấp hơn và có
thể kiểm soát được ngọn lửa
nghèo NOX.
Sulfure dioxide
Phát thải sulfure dioxide (SO2) trong
sản xuất xi măng chủ yếu liên quan
đến hàm lượng lưu huỳnh bay hơi
hoặc lưu huỳnh phản ứng trong
nguyên liệu7 và, mặc dù ít quan trọng
hơn, lượng phát thải lưu huỳnh có liên
quan đến chất lượng nhiên liệu đốt.
Bên cạnh việc đảm bảo lò hoạt động
tốt, khuyến nghị áp dụng các kỹ thuật
kiểm soát ô nhiễm nhằm giảm SO2 sau
đây:
Sử dụng lò đứng và khí đi xuyên
qua lò để lấy năng lượng và để
giảm hàm lượng lưu huỳnh trong
khí. Trong lò, khí có chứa SO2
trộn với calcium carbonate
6 7 Nguyên liệu có hàm lượng lưu huỳnh hoặc pyrit
(FeS) cao dẫn đến phát thải SO2
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT XI MĂNG VÀ VÔI
6
(CaCO3) của nguyên liệu và tạo
ra calcium sulfate (thạch cao);
Lựa chọn nguồn nhiên liệu có
hàm lượng lưu huỳnh thấp;
Phun chất hấp thụ ví dụ vôi
hydrat (Ca(OH)2), canxi ôxít
(CaO), hoặc tro bay có hàm
lượng (CaO) cao vào khí xả trước
khi lọc;
Sử dụng thiết bị lọc hơi khô hoặc
ướt;8
Phát thải SO2 trong sản xuất vôi
nhỏ hơn trong sản xuất xi măng
do hàm lượng lưu huỳnh trong
nguyên liệu thấp hơn. Kỹ thuật
nhằm giảm phát thải SO2 bao
gồm:
Lựa chọn nguyên liệu chất lượng
có hàm lượng lưu huỳnh bay hơi
thấp;
Phun vôi hydrat hoặc bicacbonat
vào dòng khí xả trước khi sử
dụng bộ lọc;
Phun vôi bột hoặc vôi hydrat vào
khoang đốt của lò nung.
Khí gây ra hiệu ứng nhà kính
Lượng khí phát thải gây ra hiệu ứng
nhà kính, chủ yếu là (CO2),9 có liên
quan đến việc đốt nhiên liệu và nung
8 Thiết bị lọc hơi khô đắt hơn nhiều so với lọc ướt do
đó kỹ thuật này không phổ biến bằng phương pháp
ướt và được sử dụng phổ biến khi phát thải SO2 có
xu hướng cao hơn 1500 mg/Nm3. 9 Khí nhà kính N2O ít có khả năng phát ra từ các nhà
máy sản xuất xi măng và vôi do nhiệt độ cao và điều
kiện ôxy hóa. Nguồn N2O tiềm tàng chủ yếu thoát ra
từ nguyên liệu trong quá trình nghiền nguyên liệu.
đá vôi, trong đó 44% theo khối lượng
là khí CO2. Bên cạnh việc đảm bảo tốt
hoạt động của lò, khuyến nghị sử dụng
các kỹ thuật phòng ngừa và kiểm soát
khí phát thải CO2 như sau:
Sản xuất xi măng hỗn hợp phải
giảm một cách đáng kể tiêu thụ
nhiên liệu và theo đó là giảm phát
thải CO2 trên một tấn sản phẩm;
Lựa chọn quy trình sản xuất và
hoạt động để đạt được hiệu quả
năng lượng (quy trình khô/ nung
sơ bộ/nung vôi trước);
Lựa chọn nhiên liệu có tỷ lệ giữa
hàm lượng carbon và giá trị nhiệt
lượng thấp (khí thiên nhiên, dầu
đốt, hoặc nhiên liệu phế thải);
Lựa chọn nguồn nhiên liệu có
hàm lượng tạp chất hữu cơ thấp;
Carbon monoxide (CO) đóng góp
một lượng nhỏ vào phát thải khí
nhà kính (nhỏ hơn 0,51% của
tổng lượng khí phát thải).10
Thông thường lượng phát thải
này có liên quan đến hàm lượng
tạp chất hữu cơ có trong nguyên
liệu. Hướng dẫn chung EHS có
đưa ra các khuyến nghị bổ sung
cho việc quản lý các khí nhà kính
GHG.
Kim loại nặng và ô nhiễm không khí
10 Sự có mặt của CO biểu thị cho điều kiện của quá
trình. Nếu chỉ số CO cao thường là một dấu hiệu
cảnh báo rằng quy trình sản xuất đang được thực
hiện không đúng (có khả năng liên quan đến tiêu thụ
nhiên liệu cao). Phải liên tục giám sát carbon
monoxide. Ngoài ra, nếu sử dụng kỹ thuật ESP sẽ có
nguy cơ nổ khi nồng độ khí CO lớn hơn (0,5-1)%.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT XI MĂNG VÀ VÔI
7
ngân) có thể là lượng phát thải lớn từ
việc sản xuất xi măng, và được sinh ra
do sử dụng nguyên liệu, nhiên liệu hóa
thạch, và nhiên liệu phế thải. Các kim
loại không bay hơi hầu như liên kết
với các hạt bụi. Phát thải của kim loại
bay hơi, như thủy ngân11
thường sinh
ra từ cả hai nguồn nguyên liệu và
nhiên liệu phế thải, và nó không thể
kiểm soát được qua việc sử dụng bộ
lọc.
Khuyến nghị các kỹ thuật để giới hạn
phát thải kim loại nặng bao gồm:
Áp dụng các biện pháp giảm
bụi/PM một cách có hiệu quả như
nêu ở phần trên để thu hồi kim
loại liên kết. Đối với nồng độ kim
loại nặng bay hơi (đặc biệt là thủy
ngân), có thể cần phải sử dụng
chất hấp thụ than hoạt tính. Chất
thải rắn sinh ra phải được quản lý
như chất thải nguy hiểm nêu trong
Hướng dẫn chung EHS;
Thực hiện giám sát và kiểm soát
hàm lượng kim loại nặng bay hơi,
nguyên liệu đầu vào và nhiên liệu
phế thải thông qua sự lựa chọn
nguyên vật liệu. Tùy theo loại kim
loại bay hơi có mặt trong khí ga
của lò nung mà đưa ra sự lựa chọn
cho việc kiểm soát, bao gồm
phương pháp lọc hơi hoặc hấp phụ
bằng than hoạt tính;
Kiểm soát hoạt động và sự ổn
định của lò nung nhằm tránh
11 Thủy ngân chủ yếu được đưa vào lò nung vôi từ
nguyên liệu thô (khoảng 90%), số lượng nhỏ (khoảng
10%) từ nhiên liệu.
ngừng khẩn cấp hoạt động của lọc
bụi tĩnh điện (nếu được trang bị);
Không được sử dụng nhiên liệu
phế thải trong khi bật hoặc tắt.
Nhiên liệu phế thải
Do môi trường của lò quay xi măng là
kiềm mạnh và nhiệt độ ngọn lửa rất
cao (2000°C), có thể sử dụng nhiên
liệu phế thải có giá trị nhiệt lượng cao
(ví dụ dung môi đã qua sử dụng, dầu
thải, lốp cao su cũ, nhựa thải, và chất
thải của hóa chất hữu cơ, bao gồm
polychlorinated biphenyls [PCBs],
thuốc trừ sâu organochlorine loại bỏ,
và các vật liệu gốc clo). Việc sử dụng
nhiên liệu phế thải có thể dẫn đến khí
phát thải của các hợp chất hữu cơ bay
hơi (polychlorinated dibenzodioxin
PCDD) và dibenzofuran (PCDF),
hydrogen fluoride (HF), hydrogen
chloride (HCl), và kim loại độc hại và
hợp chất của nó, nếu không được kiểm
soát và thực hiện đúng cách.
Sử dụng nhiên liệu phế thải hoặc
nguyên liệu rác thải trong sản xuất xi
măng phải có sự cho phép đặc biệt của
nhà chức trách địa phương. Giấy phép
cần ghi rõ số lượng và loại chất thải có
thể được sử dụng hoặc làm nhiên liệu
hoặc nguyên liệu, và giấy phép cũng
nên bao gồm các tiêu chuẩn chất
lượng như nhiệt trị tối thiểu và nồng
độ tối đa các chất ô nhiễm cụ thể, như
PCB, clo, PAH, thủy ngân, và kim loại
nặng khác.
Kỹ thuật phòng ngừa và kiểm soát loại
ô nhiễm không khí này được khuyến
nghị như sau:
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT XI MĂNG VÀ VÔI
8
Thực hiện các kỹ thuật để giảm
bớt PM phát thải kim loại nặng
bay hơi và quản lý vật liệu thải
thu hồi như là một chất thải nguy
hại được mô tả trong Hướng dẫn
chung EHS;
Thực hiện giám sát và kiểm soát
hàm lượng kim loại nặng bay hơi
trong nguyên liệu đầu vào và
nhiên liệu phế thải qua việc lựa
chọn nguyên vật liệu. Phụ thuộc
vào loại kim loại bay hơi trong
khí lò để đưa ra phương án kiểm
soát hút hơi ẩm hoặc sử dụng
chất hấp phụ than hoạt tính;
Phun trực tiếp nhiên liệu có chứa
kim loại năng bay hơi vào ngọn
lửa chính hơn là vào ngọn lửa
thứ cấp;
Tránh sử dụng nhiên liệu có nhóm
halogen ở hàm lượng cao trong
quá trình đốt phụ và khi bật hoặc
tắt hệ thống;
Giữ thời gian làm nguội lò bằng
khí ở mức tối thiểu (từ 500 đến
200°C) để tránh hoặc giảm thiểu
sự tái tạo các PCDD và
PCDF12,13,14
đã bị phá hủy;
12 Các PCDD và PCDF bị phá hủy trong ngọn lửa và
khí ga ở nhiệt độ cao, nhưng ở trong dải nhiệt độ
thấp (250-500°C), nó có thể được tổng hợp lại. Ở
loại lò PHP và PH thời gian làm mát để đạt nhiệt độ
dưới 200°C thường ngắn, trong khi dòng khí trong
các cyclon chuyển động nhanh, và điều này sẽ khó
khăn hơn ở các loại lò khác. 13 Sử dụng than hoạt tính trong công nghiệp xi măng
để hút vết kim loại bay hơi (như thủy ngân), các
VOC, hoặc PCDD-PCDF vẫn trong giai đoạn thí
nghiệm, chủ yếu do thành phần khí khác nhau. Có
thể không cần sử dụng than hoạt tính nếu đảm bảo
Thực hiện lưu giữ và xử lý đúng
cách đối với chất thải nguy hiểm
và không nguy hiểm sẽ được sử
dụng là nhiên liệu phế thải, như
quy định trong Hướng dẫn
chung EHS.
Nhiên liệu phế thải và nguyên liệu
rác thải ít được sử dụng trong sản
xuất vôi vì yêu cầu chất lượng
sản phẩm.15
Tiêu thụ năng lượng và nhiên liệu
Sản xuất xi măng và vôi thuộc ngành
công nghiệp tiêu tốn nhiều năng
lượng. Chi phí cho năng lượng điện và
nhiên liệu chiếm 40-50% tổng chi phí
sản xuất.
Ngoài các kiến nghị bảo tồn năng
lượng trong Hướng dẫn chung EHS,
các quy định cụ thể bao gồm:
Lò nung
Đối với các nhà máy mới và nhà máy
được nâng cấp, thực hành tốt trong sản
xuất xi măng là việc ứng dụng phương
pháp sản xuất khô với nhiều giai đoạn
các điều kiện hoạt động lựa chọn nguyên liệu đầu
vào cẩn thận. 14 Các thông tin bổ sung về phòng ngừa và kiểm soát
khí phát thải của các PCDD và PCDF có sẵn trong tài
liệu SINTEF, 2006. 15 Nguồn nhiên liệu cho sản xuất vôi có ảnh hưởng rõ
rệt đến chất lượng vôi chủ yếu do hàm lượng lưu
huỳnh xâm nhập vào sản phẩm và giảm giá trị sản
phẩm. Nhiên liệu khác nhau đều có ảnh hưởng đến
chất lượng sản phẩm nếu không cháy hết, do đó để
đảm bảo các chỉ tiêu cháy của nhiên liệu mà người ta
hầu như sử dụng khí thiên nhiên và dầu cho sản xuất
vôi. Than (ít lưu huỳnh), hoặc than cốc cũng có thể
sử dụng nếu không quan tâm nhiều đến hàm lượng
lưu huỳnh trong sản phẩm. Nhiên liệu phế thải ít
được sử dụng trong sản xuất vôi do các yêu cầu về
chất lượng sản phẩm.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT XI MĂNG VÀ VÔI
9
nung sơ bộ và sấy khô sơ bộ (lò PHP).
Lò PHP là loại lò thông dụng nhất
trong công nghiệp sản xuất xi măng.
Loại lò này tiêu thụ năng lượng ít nhất
(do thu hồi nhiệt cao từ khí lò trong
các cyclon và tổn hao nhiệt trong lò ít
nhất), và không làm bay hơi nước (so
với phương pháp ướt có sử dụng bùn),
và do đó cho hiệu suất sản xuất cao
nhất. Lò PH được sử dụng rộng rãi do
quá trình hoạt động đơn giản. Tiêu thụ
nhiệt đối với lò PH chỉ cao hơn chút ít
so với lò PHP, tuy nhiên năng suất
thấp hơn lò PHP một cách đáng kể.
Các loại lò còn lại (lò dài, phương
pháp khô [LD], bán khô, bán ướt, và
ướt) được coi là lỗi thời.16
Để sử dụng
năng lượng hiệu quả hơn, nhiệt từ việc
làm nguội được sử dụng làm nóng
không khí, chẳng hạn như nhờ một
ống dẫn không khí trong thiết bị sấy
khô sơ bộ. Đối với việc sản xuất vôi,
các kiểu lò trục hình khuyên, lò tái tạo
dòng song song, và lò quay khác, tiêu
thụ năng lượng thấp hơn và tính linh
hoạt nhiên liệu cao hơn. Tiêu thụ nhiệt
và điện trung bình ở các lò khác nhau
được chỉ ra trong Phần “Sử dụng tài
16 Lò nung theo quy trình khô chiếm 80% trong ngành
sản xuất xi măng ở Châu Âu. Các loại lò không theo
quy trình khô đều được chuyển sang quy trình khô khi
nâng cấp hoặc mở rộng nhà máy. Loại lò dài theo
phương pháp khô (LD) tiêu hao nhiệt lớn nhất và
thường gặp khó khăn về bảo dưỡng, do đó chi phí cao.
Các loại lò bán khô, bán ướt (Lepol) tiêu hao nhiệt ở
mức trung bình do hàm lượng ẩm đã được đưa vào để
vê viên nguyên liệu. Lò bán ướt tiêu hao năng lượng
điện cao hơn, chi phí bảo dưỡng cao hơn cho việc lọc
nén. Lò nung theo quy trình ướt (hiện tại hầu như đã bị
loại bỏ) là loại công nghệ lò đứng cũ nhất, tiêu hao
nhiệt nhiều nhất, và hiệu suất sản xuất thấp nhất. Lò
đứng sắp tới không còn phù hợp cho công nghệ sản
xuất xi măng.
nguyên và chất thải” dưới đây.
Thiết bị làm mát
Loại thiết bị làm mát clinker duy nhất
hiện đang được lắp đặt là loại „làm
mát ghi lò‟ (grate cooler) được sản
xuất với nhiều kiểu. Mục đích của
thiết bị làm mát là làm giảm nhiệt độ
clinker càng nhanh càng tốt và làm
nóng không khí thứ cấp đến nhiệt độ
cao có thể nhằm làm giảm tiêu hao
nhiên liệu.
Nhiên liệu
Nhiên liệu được sử dụng thông dụng
nhất trong sản xuất xi măng là than
cám (than đen hoặc than bùn), tuy
nhiên việc sử dụng coke dầu mỏ giá rẻ
ngày càng nhiều lên. Than và coke sản
sinh phát thải khí nhà kính (GHG) cao
hơn sử dụng khí thiên nhiên (khoảng
65% so với khí ga).17
Ngoài ra, hàm
lượng lưu huỳnh cao trong nhiên liệu
(đặc biệt trong than coke) nảy sinh
nhiều vấn đề, bao gồm cả việc lưu
huỳnh kết lại trên vòng đai của lò. Sử
dụng nhiên liệu phế thải thay thế nhiên
liệu truyền thống ngày càng được sử
dụng trong ngành sản xuất xi măng,
tuy nhiên phải lưu ý đến phát thải khí
như đã nêu ở trên.18
Cần phải có các biện pháp thu hồi bụi
17 Dầu đốt và khí thiên nhiên được tính là nhỏ hơn
6% của tổng tiêu thụ nhiên liệu ở Châu Âu vì chi phí
cao hơn than và coke. 18 Sử dụng phế thải thay thế nhiên liệu đang ngày càng
thông dụng ở các nước công nghiệp.Theo báo cáo của
Cộng đồng Châu âu (EU), tỷ lệ trung bình là 12 %.
Nhiên liệu thay thế bao gồm cả vật liệu thừa vụn (VD
nhựa, cao su), như nghèo clo, lốp cao su, vải, bùn rác
và vải lọc đã qua sử dụng.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT XI MĂNG VÀ VÔI
10
ô nhiễm để đảm bảo không có phát thải
độc sinh ra trong quá trình đốt các chất
thải trong lò nung xi măng. Cần tiến
hành giám sát đầy đủ (như đã nêu trong
Phần 2) nếu sử dụng nhiên liệu phế thải
để đốt trong các nhà máy xi măng.
Nước thải
Quy trình xử lý nước thải công nghiệp
Nước thải chủ yếu được sinh ra từ các
hoạt động thực tiễn cho mục tiêu làm
mát trong nhiều giai đoạn của quá
trình (trụ lò, vòng đai lò). Nước thải có
độ pH cao và có cặn chất rắn có thể
được sinh ra trong một số hoạt động.
Kỹ thuật xử lý nước thải công nghiệp
trong Phần này bao gồm cân bằng tải
và dòng chảy với sự điều chỉnh pH,
làm cặn rắn lắng xuống được qua các
bể lắng hoặc làm trong; lọc nhiều lần
để giảm chất rắn lơ lửng không lắng
xuống được. Việc quản lý nước thải
công nghiệp và các ví dụ về việc xử lý
được nêu trong Hướng dẫn chung
EHS. Bên cạnh việc áp dụng các công
nghệ trên và kỹ thuật thực hành tốt về
quản lý nước thải, các thiết bị sử dụng
phải đáp ứng các giá trị hướng dẫn xả
nước thải như nêu ra trong Phần 2 của
tài liệu lĩnh vực công nghiệp này.
Các nguồn nước thải khác và việc tiêu
thụ nước
Hướng dẫn quản lý nước thải không bị
ô nhiễm từ các hoạt động thực tế, nước
mưa không bị ô nhiễm và nước thải vệ
sinh được quy định trong Hướng dẫn
chung EHS. Các dòng nước bị ô
nhiễm phải được gom vào hệ thống xử
lý nước thải công nghiệp.
Nước mưa chảy qua các đống than,
coke, và vật liệu phế thải tiếp xúc trực
tiếp ngoài không khí có thể bị ô
nhiễm. Nước mưa phải được bảo vệ
không tiếp xúc với các đống vật liệu
như trên bằng cách che, đậy các đống
vật liệu và bằng cách kiểm soát
thường quy. Các kỹ thuật phòng ngừa
ô nhiễm cho phát thải bụi từ các đống
vật liệu, clinker, than và phế thải (như
đã nêu ở trên) có thể giảm thiểu được
ô nhiễm cho nước mưa. Nếu nước
mưa tiếp xúc với các đống vật liệu, đất
và nước ngầm thì phải được bảo vệ
khỏi ô nhiễm tiềm ẩn bằng cách xây
tường bao hoặc có nền cách đất phía
dưới các đống vật liệu, thiết lập kiểm
soát thường quy xung quanh đống vật
liệu và thu gom nước mưa vào bể chứa
để bụi lắng đọng trước khi chia tách,
kiểm soát và tái sử dụng hoặc thải bỏ.
Các khuyến nghị tiếp theo về quản lý
nước mưa bị ô nhiễm được quy định
trong Hướng dẫn chung EHS. Các
khuyến nghị nhằm giảm tiêu thụ nước,
đặc biệt ở những nơi bị hạn chế nguồn
nước tự nhiên, được qui định trong
Hướng dẫn chung EHS.
Chất thải rắn
Nguồn chất thải rắn trong sản xuất xi
măng và vôi, chất thải trong sản xuất
clinker, thường là đá tảng lấy ra từ
nguyên liệu trong quá trình nghiền
chuẩn bị nguyên liệu thô. Một nguồn
phế thải tiềm tàng khác liên quan đến
bụi lò được lấy ra từ dòng liệu và từ
đống liệu nếu không tái sử dụng trong
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT XI MĂNG VÀ VÔI
11
quá trình.
Một lượng phế thải nhỏ được sinh ra
trong quá trình bảo dưỡng nhà máy
(dầu đã qua sử dụng, và thép vụn).
Các vật liệu thải khác kể cả bụi bám
thành lò mang kiềm tính hoặc
clorua/florua.19
Trong sản xuất vôi,
bụi, đá vôi không đảm bảo chất lượng,
vôi hydrat đều được sử dụng lại/tái sử
dụng trong một số sản phẩm phù hợp
(vôi cho xây dựng, vôi cho cải tạo đất,
vôi hydrat và sản phẩm phân bón).
Hướng dẫn quản lý rác thải nguy hại
và không nguy hại được quy định
trong Hướng dẫn chung EHS.
Tiếng ồn
Ô nhiễm tiếng ồn có liên quan đến một
số giai đoạn của quá trình sản xuất xi
măng và vôi, bao gồm cả việc khai
thác nguyên liệu (được nêu trong
Hướng dẫn EHS cho ngành khai
thác vật liệu xây dựng); nghiền và
lưu giữ; xử lý và vận chuyển sản phẩm
và bán sản phẩm; và hoạt động của các
quạt xả khí. Hướng dẫn chung EHS
đưa ra các mức khuyến nghị về biện
pháp giảm tiếng ồn và các mức ồn
xung quanh.
1.2 An toàn và sức khỏe nghề
nghiệp
Các tác động về an toàn và sức khỏe
nghề nghiệp một cách rõ ràng nhất thể
19 Các thiết bị cũ sử dụng quy trình bán ướt có thể sinh
ra kiềm từ các bộ lọc nén.
hiện trong các giai đoạn hoạt động của
các dự án sản xuất xi măng và vôi, bao
gồm:
Bụi
Nhiệt
Tiếng ồn và chấn rung
Nguy hiểm thân thể
Bức xạ
Nguy hiểm hóa chất và các vấn đề
vệ sinh công nghiệp khác
Bụi
Phơi nhiễm với các hạt bụi mịn có liên
quan đến các công việc của các quá
trình sinh bụi trong sản xuất xi măng
và vôi, nhưng đặc biệt nhất là từ các
hoạt động khai thác đá (xem trong
Hướng dẫn EHS cho ngành khai
thác vật liệu xây dựng), xử lý nguyên
liệu, nghiền clinker/xi măng. Phơi
nhiễm với bụi silic hoạt tính (kết tinh)
có trong nguyên liệu là một mối nguy
hiểm tiềm tàng trong công nghiệp sản
xuất xi măng và vôi.20
Phương pháp ngăn ngừa và kiểm soát
phơi nhiễm bụi bao gồm nội dung
sau:21
20 Hội nghị các nhà vệ sinh công nghiệp cấp chính
phủ họp tại Mỹ (ACGIH) đã nhận định xi măng
Portland là loại “bụi rất khó chịu”. Công nhân bị
phơi nhiễm lâu ngày với các hạt bụi mịn có thể gây
các chứng ho, khí thũng, viêm phế quản và xơ hóa,
rất nguy hiểm. 21 Các thông tin thêm về phòng ngừa và kiểm soát
nguy hiểm bụi silic được nêu trong tài liệu của Cơ
quan Lao động, An toàn và Sức khỏe nghề nghiệp Hoa
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT XI MĂNG VÀ VÔI
12
Kiểm soát bụi qua việc thực hiện
vệ sinh và bảo dưỡng tốt;
Sử dụng cabin kín có điều hòa
không khí;
Sử dụng hệ thống tách bụi và tái
chế để tách bụi ra khỏi chỗ làm
việc, đặc biệt tại các thiết bị
nghiền;
Sử dụng quạt gió (quạt hút) trong
khu vực đóng bao xi măng;
Sử dụng PPE khi cần thiết (khẩu
trang, mặt nạ phòng độc) để ngăn
bụi trong những quá trình đã nêu ở
trên và kiểm soát thiết bị;
Sử dụng hệ thống làm sạch bằng
chân không di động để ngăn ngừa
bụi bám trên các diện tích bề mặt.
Nhiệt
Phơi nhiễm nhiệt trong lĩnh vực công
nghiệp này xảy ra trong các hoạt động
và bảo dưỡng lò nung hoặc các thiết bị
nhiệt khác, và qua các phản ứng tỏa
nhiệt của quá trình vôi hydrat hóa.
Khuyến nghị biện pháp phòng ngừa và
kỹ thuật kiểm soát bao gồm:
Che chắn bề mặt tại nơi người
công nhân tiếp xúc gần với thiết
bị nhiệt, sử dụng thiết bị bảo hộ
cá nhân (PPE), tùy theo yêu cầu
(găng và giày cách nhiệt);
Giảm thiểu thời gian phải làm
Kỳ (OSHA), Silica eTool, trên trang web sau:
http://www.osha.gov/SLTC/etools/silica/index.html
việc trong môi trường nhiệt độ
cao bằng cách thực hiện ca kíp
ngắn hơn tại các vị trí này;
Trang bị và sử dụng mặt nạ cung
cấp ôxy và không khí, nếu cần
thiết;
Thực hiện các quy trình bảo hộ an
toàn cá nhân trong quá trình nung
vôi để tránh phơi nhiễm với các
phản ứng tỏa nhiệt.
Tiếng ồn và chấn rung
Quạt hút và máy nghiền là các nguồn
chính gây ồn và chấn rung trong các
nhà máy sản xuất xi măng. Kiểm soát
phát thải ồn có thể bao gồm sử dụng
bộ giảm thanh cho quạt, không gian
che chắn cho thiết bị nghiền, thiết bị
chắn ồn, và nếu không giảm được
tiếng ồn đến mức chấp nhận được thì
phải có biện pháp bảo vệ tai như mô tả
trong Hướng dẫn chung EHS.
Nguy hiểm thân thể
Thương tích trong quá trình sản xuất
xi măng và vôi liên quan đặc biệt đến
trượt chân, vấp, ngã; tiếp xúc với các
vật thể rơi/chuyển động; nâng/vác quá
sức. Các thương tích khác do tiếp xúc
với hoặc bị hút vào các thiết bị đang
chuyển động (ví dụ như xe đổ, xe xúc,
xe nâng hạ). Các hoạt động liên quan
đến bảo dưỡng thiết bị, bao gồm máy
đập, máy nghiền, máy chia tách, quạt
gió, thiết bị làm mát, băng chuyền, đều
tiềm ẩn nguy hiểm thân thể. Quản lý
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT XI MĂNG VÀ VÔI
13
mối nguy hiểm thân thể này được nêu
trong Hướng dẫn chung EHS.22
Bức xạ
Trạm X-ray đôi khi được sử dụng để
kiểm soát liên tục việc trộn nguyên
liệu trên các băng chuyền cấp liệu cho
máy nghiền liệu. Người điều khiển
thiết bị này phải được bảo vệ bằng các
biện pháp bảo vệ khỏi bức xạ ion như
nêu trong Hướng dẫn chung EHS.
Nguy hiểm hóa chất và các vấn đề
vệ sinh công nghiệp khác
Crom có thể gây ra viêm da dị ứng khi
công nhân tiếp xúc với xi măng.23
Để
phòng ngừa và kiểm soát mối nguy
hiểm tiềm tàng này cần giảm tỷ lệ
crom hòa tan trong hỗn hợp xi măng
và sử dụng các thiết bị bảo hộ cá nhân
(PPE) để ngăn sự tiếp xúc với da như
mô tả trong Hướng dẫn chung EHS.
Tiếp xúc bất ngờ với CaO / CaOH trên
da/ mắt/màng nhầy đặc biệt nguy hiểm
trong các cơ sở sản xuất vôi và cần
được đánh giá, phòng ngừa và loại bỏ
bằng thiết bị và các qui trình khẩn cấp.
Sự có mặt của hơi nước có thể làm xót
22 Hướng dẫn cụ thể có trong tài liệu Hội đồng Kinh
doanh thế giới về Phát triển bền vững (WBCSD),
Phát triển bền vững xi măng (CSI), Sức khỏe và an toàn
trong công nghiệp xi măng: Các ví dụ về thực hành tốt
(2004) có trên trang Web:
http://www.wbcsdcement.org/pdf/tf3/tf3_guidelines.pdf 23 Các phép thử xi măng ở Mỹ cho thấy hàm lượng
crom khoảng 5-124 ppm, trong khi ở Châu Âu là 32-
176 ppm. Quy định của Châu Âu cho phép crôm hòa
tan (Cr VI) trong xi măng tối đa 0,0002 % khối lượng
khô thì tránh được viêm da dị ứng do tiếp xúc.
da. Phải có sẵn các thiết bị để rửa
vùng da bị ảnh hưởng, kể cả thiết bị
rửa mắt ở những nơi tiếp xúc với vôi.
Khu vực xử lý phải được che chắn và
phủ kín nếu có thể để tránh nguy hiểm
do bụi. Hướng dẫn bổ sung để quản lý
nguy hiểm hóa chất được nêu trong
Hướng dẫn chung EHS.
1.3 An toàn và sức khỏe nghề
nghiệp
Các tác động đến an toàn và sức khỏe
nghề nghiệp trong quá trình xây dựng,
hoạt động và dỡ bỏ của các cơ sở sản
xuất xi măng và vôi cũng giống như
đối với các cơ sở công nghiệp khác và
được nêu trong Hướng dẫn chung
EHS.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT XI MĂNG VÀ VÔI
14
2.0 Các chỉ số hoạt động và việc
giám sát
2.1. Môi trường
Hướng dẫn phát thải khí và xả thải
lỏng
Bảng 1, 2 và 3 trình bày hướng dẫn
phát thải khí và xả thải lỏng trong lĩnh
vực sản xuất xi măng và vôi. Các chỉ
số hướng dẫn này thể hiện thực hành
công nghiệp tốt như đã được phản ánh
trong các tiêu chuẩn trong hệ thống
pháp luật ở một số nước. Các mức
hướng dẫn này có thể đạt được ở điều
kiện hoạt động bình thường của cơ sở
sản xuất thông qua việc áp dụng các
biện pháp kỹ thuật ngăn ngừa và kiểm
soát ô nhiễm đã được bàn đến ở những
phần trước của hướng dẫn này. Các
định mức này cần đạt được, mà không
pha loãng, ít nhất 95% thời gian cơ sở
sản xuất hoạt động, và có thể tính
bằng tỷ lệ giờ hoạt động hằng năm.
Mức chênh lệch với các giá trị hướng
dẫn do điều kiện của dự án cụ thể cần
được giải trình trong báo cáo đánh giá
môi trường
Bảng 1. Mức phát thải khí trong
sản xuất xi măng*
Chất ô nhiễm Đơn vị Giá trị
hướng dẫna
Bụi dạng hạt PM
(hệ thống lò quay
mới)
mg/Nm3 30a
Bụi dạng hạt PM
(lò quay hiện đang
sử dụng)
mg/Nm3 100
Bụi
(nguồn khác, kể cả
làm nguội clanhke,
nghiền XM
mg/Nm3 50
SO2 mg/Nm3 400
NOx mg/Nm3 600
HCl mg/Nm3 10b
Hydrogen fluoride mg/Nm3 1b
Carbonhữu cơ tổng mg/Nm3 10
Furan dioxin mg
TEQ/Nm3 0,1b
Cadimi & Thalli
(Cd+Tl) mg/Nm3 0,05b
Thủy ngân (Hg) mg/Nm3 0,05b
Kim loại tổngc mg/Nm3 0,5
CHÚ THÍCH:
* Phát thải từ ống khói lò nung. Giá trị trung bình
hàng ngày đến 273 K, 101.3 kPa, 10 % O2, và khí
ga khô. a 10 mg/Nm3 nếu hơn 40% của nhiệt thải từ phế
thải nguy hại. b Nếu hơn 40% của nhiệt thải từ phế thải nguy
hiểm, giá trị trung bình trong cả quá trình mẫu tối
thiểu là 30 phút và tối đa 8 giờ. c Kim loại tổng = Asen (As), chì (Pb), Coban (Co),
Crom (Cr), Đồng (Cu), Mangan (Mn), Nicken (Ni),
Vanadi (V), và Antimony (Sb).
Hướng dẫn về xả thải được áp dụng
cho xả thải trực tiếp nước thải đã xử lý
vào nguồn tiếp nhận là nước mặt có
mục đích sử dụng chung. Mức thải đặc
thù theo từng địa điểm có thể được
thành lập ra dựa trên điều kiện sẵn có
và thực trạng sử dụng của hệ thống thu
gom và xử lý nước thải chung, hoặc
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT XI MĂNG VÀ VÔI
15
nếu thải trực tiếp vào nguồn nước mặt
thì sự phân loại thủy vực tiếp nhận
nước theo mục đích sử dụng được đề
cập đến trong Hướng dẫn chung EHS.
Hướng dẫn về phát thải được áp dụng
cho quá trình phát thải khí thải. Hướng
dẫn phát thải của nguồn đốt nhiên liệu
kết hợp với các hoạt động sinh nhiệt
và phát điện từ những nguồn có công
suất nhiệt đầu vào bằng hoặc thấp hơn
50 MWth được đề cập trong Hướng
dẫn chung EHS, với phát thải nguồn
điện lớn hơn được đề cập đến trong
Hướng dẫn EHS cho nhà máy nhiệt
điện. Hướng dẫn xem xét môi trường
xung quanh dựa trên tổng thải lượng
khí thải được cung cấp trong Hướng
dẫn chung EHS.
Bảng 2. Mức phát thải khí:
sản xuất vôi
Chất ô nhiễm Đơn vị Giá trị hướng
dẫna
Bụi mg/Nm3 50
SO2 mg/Nm3 400
NOx mg/Nm3 500
HCl mg/Nm3 10
CHÚ THÍCH: a Các giá trị trung bình hàng ngày
được điều chỉnh về 273°K, 101,3 kPa, 10% O2, và về
khí ở trạng thái khô.
Bảng 3. Mức phát thải lỏng:
Sản xuất xi măng và vôi
Chất ô nhiễm Đơn
vị
Giá trị
hướng dẫna
pH S.U. 6-9
Tổng lượng cặn lơ lửng mg/L 50
Mức tăng nhiệt độ oC <3a
a Tại mép của vùng trộn mang tính khoa học, có tính
đến chất lượng nước xung quanh, sử dụng nước tiếp
nhận, thụ nhân tiềm năng và khả năng đồng hóa.
Chất thải và nguồn sử dụng
Các Bảng từ 4 đến 7 cung cấp các ví
dụ về sử dụng nguồn tài nguyên và
phát sinh chất thải trong lĩnh vực sản
xuất xi măng và vôi, mà được coi là
các chỉ số về hiệu quả và có thể được
sử dụng để theo dõi hiệu quả thực hiện
của suốt quá trình.
Bảng 4. Sử dụng nguồn và tiêu thụ năng
lượng
Đầu vào theo
đơn vị
sản phẩm
Đơn vị Chuẩn so sánh
của ngành
Nhiệt năng - xi
măng GJ/t clinker 3,0-4,2a,b,c,d,g
Điện năng - xi
măng
kWh/t
tương
đương xi
măng
90-150a,b,c
Điện năng -
nghiền clanhke
kWh/t 40-45
NL nhiên liệu -
vôi GJ/t vôi
4-4,7 lò quay nạp
liệu hỗn hợpb
3,6-6 lò quay và
lò đứng cải tiếnb
Điện năng - vôi
kWh/t
tương
đương vôi
5-15 lò đứng nạp
liệu hỗn hợpb
20-40 lò quay và
lò đứng cải tiếnb
Nguyên liệu
Nguyên liệu
thay thế sử
dụng cho sản
xuất clinker
% 2-10a,f,h
Nguyên liệu
thay thế để sản
xuất xi măng sản xuất xi măng
%
0-70/80 với xỉ hạt
lò cao = 0-30 với
tro bay
CHÚ THÍCH: Xem chú thích và nguồn tài liệu trên
Bảng 5.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT XI MĂNG VÀ VÔI
16
Bảng 5. Phát thải khí và chất thải
Đầu vào tính theo
đ/v sản phẩm
Đơn vị Chuẩn so
sánh của
ngành
Chất thải kg/t 0,25-0,6a
Phát thải khí
Bụi
kg/t tương
đương xi măng
20-50a
NOx kg/t tương
đương xi măng
600-800b
SOX kg/t 0,1-2,0a,h
CO2
Từ khử cácbonic
Từ nhiên liệu
kg/t
kg/t tương
đương xi măng
400-
525a,e,f,h,k
150-350 a,e,f,h
a Buzzi - Unicem (2004).
b IPPC (2001). c Emst Orlando Lawrence, Phòng Thí nghiệm quốc gia
Berkerly (2004).
d NRCan (2001).
e ICF (2003).
f Tập đoàn Italcementi (2005). g Environment Canada (2004). h Lafarge (2004). i Bị ảnh hưởng bởi lượng tro bay và các phụ gia khác
đã sử dụng j Khí phát thải CO2 phế thải tro hóa (ít nhất từ phần nhỏ
phân hủy sinh học) được coi là trung tính ở một số
nước. k Hội đồng Kinh doanh Thế giới về Phát triển bền
vững, Sáng kiến phát triển xi măng bền vững, 2002.
Bảng 6. Tiêu thụ nhiệt và công suất sản xuất
của các lò quay sản xuất xi măng
Loại lò nung Tiêu thụ nhiệt
(MJ/t clinker)
Công suất
sản xuất
tối đa
(t/ngày)
Sấy sơ bộ nung sơ
bộ — 3-6 giai đoạn 3 000 - 3 800a 12 000
Sấy sơ bộ 3 100 - 4 200 4 000
lò dài, QT khô =5 000 3 800
QT bán khô-bán
ướt (Lepol) 3 300 - 4 500 2 500
QT khô 5 000 - 6 000 1500 - 2 000
CHÚ THÍCH:
a Quy trình 6 giai đoạn sấy trước - nung trước có thể
đạt được 2900MJ/tấn clinker trong điều kiện tối ưu.
Nguồn: IPPC (2001).
Bảng 7. Tiêu thụ nhiệt năng và điện năng
trung bình của bốn kiểu lò nung vôi.
Kiểu lò nung24 Tiêu thụ
nhiệt năng
(MJ/t vôi)
Tiêu thụ điện
năng (kWh/t
vôi)
Lò đứng 3600-4500 5-45
Lò quay 4600-5400 18-40
Lò ghi di chuyển 3700-4800 31-38
Lò đuổi khí sấy
sơ bộ25
4600-5400 20-25
Nguồn: IPPC (2001).
Quan trắc môi trường
Các chương trình quan trắc môi
trường cho ngành công nghiệp này cần
được thực hiện để giải quyết tất cả các
hoạt động đã được xác định có khả
năng tác động đáng kể đến môi
trường, trong thời gian hoạt động bình
thường và trong điều kiện bị trục trặc.
Hoạt động quan trắc môi trường phải
dựa trực tiếp hoặc gián tiếp vào các
chỉ báo được áp dụng đối với từng dự
án cụ thể. Tần suất quan trắc phải đủ
để cung cấp dữ liệu đại diện cho thông
số đang được theo dõi. Quan trắc phải
do những người được đào tạo tiến
hành theo các quy trình giám sát và
lưu giữ biên bản và sử dụng thiết bị
được hiệu chuẩn và bảo dưỡng đúng
cách thức. Dữ liệu quan trắc môi
trường phải được phân tích và xem xét
theo các khoảng thời gian định kỳ và
24 Vôi canxi hoạt tính liên quan đến tiêu thụ cao 25 Chỉ có một nhà máy báo cáo ở Nauy từ năm 1986
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT XI MĂNG VÀ VÔI
17
được so sánh với các tiêu chuẩn vận
hành để sao cho có thể thực hiện mọi
hiệu chỉnh cần thiết. Hướng dẫn bổ
sung về áp dụng phương pháp lấy mẫu
và phân tích khí thải và nước thải
được cung cấp trong Hướng dẫn
chung EHS.
2.2. An toàn và sức khỏe nghề
nghiệp
Hướng dẫn an toàn và sức khỏe
nghề nghiệp
Hướng dẫn thực hiện sức khỏe và an toàn
lao động cần phải được đánh giá dựa trên
các hướng dẫn về mức tiếp xúc an toàn
được công nhận quốc tế, ví dụ như
hướng dẫn về Giá trị ngưỡng phơi nhiễm
nghề nghiệp (TLV ®) và Chỉ số phơi
nhiễm sinh học (BEIs ®) được công bố
bởi Hội nghị của các nhà vệ sinh công
nghiệp Hoa Kỳ (ACGIH),26
Cẩm nang
Hướng dẫn về các mối nguy Hóa chất do
Viện vệ sinh, an toàn lao động quốc gia
Hoa Kỳ xuất bản (NIOSH),27
Giới hạn
phơi nhiễm (PELs) do Cục sức khỏe và
an toàn nghề nghiệp Hoa Kỳ xuất bản
(OSHA),28
Giá trị giới hạn phơi nhiễm
nghề nghiệp được công bố bởi các quốc
gia thành viên Liên minh Châu Âu,29
hoặc các nguồn tài liệu tương tự khác.
26 Có sẵn tại: http://www.acgih.org/TLV/ và
http://www.acgih.org/store/ 27 Có sẵn tại: http://www.cdc.gov/niosh/npg/ 28 Có sẵn tại:
http://www.osha.gov/pls/oshaweb/owadisp.show_docu
ment?p_table=STANDARDS&p_id=9.992 29 Có sẵn tại:
http://europe.osha.eu.int/good_practice/risks/ds/oel/
Tỷ lệ tai nạn và rủi ro
Dự án phải cố gắng giảm số vụ tai nạn trong số công nhân tham gia dự án (bất kể là sử dụng lao động trực tiếp hay gián tiếp) đến tỷ lệ bằng không, đặc biệt là các vụ tai nạn gây ra mất ngày công lao động và mất khả năng lao động ở các mức độ khác nhau, hoặc thậm chí bị tử vong. Tỷ lệ này của cơ sở sản xuất có thể được so sánh với hiệu quả thực hiện về vệ sinh an toàn lao động trong ngành công nghiệp này của các quốc gia phát triển thông qua tham khảo các nguồn thống kê đã xuất bản (ví dụ Cục thống kê lao động Hoa Kỳ và Cơ quan quản lý về An toàn và Sức khỏe Liên hiệp Anh).
30
Giám sát về an toàn và sức khỏe nghề nghiệp
Môi trường làm việc phải được giám sát để xác định kịp thời những mối nguy nghề nghiệp tương ứng với dự án cụ thể. Việc giám sát phải được thiết kế chương trình và do những người chuyên nghiệp thực hiện
31 như là một phần của chương
trình giám sát an toàn sức khỏe lao động. Cơ sở sản xuất cũng phải lưu giữ bảo quản các biên bản về các vụ tai nạn lao động và các loại bệnh tật, sự cố nguy hiểm xảy ra. Hướng dẫn bổ sung về các chương trình giám sát sức khỏe lao động và an toàn được cung cấp trong Hướng
dẫn chung EHS.
30 Có sẵn tại: http://www.bls.gov/iif/ và
http://www.hse.gov.uk/statistics/index.htm 31 Các chuyên gia được công nhận có thể gồm Chứng
nhận vệ sinh công nghiệp, Vệ sinh lao động đã được
đăng ký, hoặc Chứng nhận chuyên nghiệp về an toàn
hoặc tương đương
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT XI MĂNG VÀ VÔI
18
3.0. Các tài liệu tham khảo và
nguồn bổ sung
Cembureau (European Cement Association). 1999.
Best Available Techniques for the Cement Industry.
A Contribution from the European Cement Industry
to the Exchange of Information and Preparation of
the IPPC BAT Reference for the Cement Industry.
Brussels: Cembureau. Available at
http://www.cembureau.be/
Cement Industry Federation (CIF). 2003. Cement
Industry Environment Report. Manuka, ACT: CIF.
Available at http://www.cement.org.au/
Cement Sustainability Initiative, World Business
Council on Sustainable Development (WBCSD).
2002. Our Agenda for Action. Geneva: WBCSD.
Available at
http://www.wbcsdcement.org/agenda.asp
CSI. 2004. Formation and Release of POPs in the
Cement Industry. Second edition 2006. Geneva:
WBCSD. Available at
http://www.wbcsdcement.org/pdf/formation_release_
pops_second_edition.pdf
CSI. 2005. Progress Report, June 2005. Geneva:
WBCSD. Available at
http://www.wbcsdcement.org/pdf/csi_progress_repor
t_2005.pdf
CSI. 2005. CO2 Accounting and Reporting Standard
for the Cement Industry. Cement CO2 Protocol, July.
Geneva: WBCSD. Available at
http://www.wbcsdcement.org/climate.asp
CSI. 2005. Environmental and Social Assessment
Guidelines. Available at:
http://www.wbcsd.org/web/publications/cement_esia
_guidelines.pdf
CSI. Guidelines on the Responsible Use of Fuel and
Materials. 2005. Available at:
http://www.wbcsd.org/DocRoot/Vjft3qGjo1v6HREH
7jM6/tf2-guidelines.pdf
European Commission. 2000. Directive 2000/76/EC
of the European Parliament and of the Council of 4
December 2000 on the incineration of waste.
Brussels: EC. Available at
http://europa.eu.int/eurlex/en/consleg/pdf/2000/en_2
000L0076_do_001.pdf
European Commission. 2001. European Integrated
Pollution Prevention and Control Bureau (EIPPCB).
Reference Document on Best Available Techniques
(BREF) for Cement and Lime Production. Seville:
EICCPB. Available at
http://eippcb.jrc.es/pages/FActivities.htm
European Commission. 2004. Directorate-General
Joint Research Centre. Institute for Prospective
Technological Studies (IPTS). Promoting
Environmental Technologies: Sectoral Analyses,
Barriers and Measures. Brussels: EC. Available at
http://www.jrc.es/
European Environment Agency (EEA). 2005.
EMEP/CORINAIR Emission Inventory Guidebook.
Copenhagen: EEA. Available at
http://reports.eea.europa.eu/EMEPCORINAIR4/en/p
age002.html
Environment Canada. 2004. Foundation Report on
the Cement Manufacturing Sector. Draft No. 1, June.
Gatineau, Quebec: Environment Canada. Available
at http://www.ec.gc.ca/
GTZ-Holcim Public Private Partnership. Guidelines
on co-processing Waste Materials in Cement
Production. Available at:
http://www.holcim.com/gc/CORP/uploads/Guideline
sCOPROCEM_web.pdf
National Safety Council. Radon Radioactivity and
the Fly Ash Market. Itasca, IL: National Safety
Council. Available at
http://www.nsc.org/ech/radon/rad_faqs.htm
Natural Resources Canada (NRC). 2001. Office of
Energy Efficiency. Energy Consumption Benchmark
Guide: Cement Clinker Production. Available at
http://oee.nrcan.gc.ca/publications/industrial/Benchm
Cement_e.pdf
United States (US) Environmental Protection Agency
(EPA). 1999. Code of Federal Regulation Title 40,
Part 63. National Emission Standards for Hazardous
Air Pollutants for Source Categories; Portland
Cement Manufacturing Industry. Washington, DC:
US EPA. Available at http://www.epa.gov/EPA-
AIR/1999/June/Day-14/a12893.htm
US EPA. 2003. 40 CFR Part 411. Cement
Manufacturing Point Source Category. Effluent
Limitations Guidelines, Cement Manufacturing Point
Source Category. Washington, DC: US EPA.
Available at
http://www.access.gpo.gov/nara/cfr/waisidx_03/40cf
r411_03.html
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT XI MĂNG VÀ VÔI
19
US EPA. 2004. Code of Federal Regulation Title 40,
Part 63. National Emission Standards for Hazardous
Air Pollutants for Source Categories; Lime
Manufacturing Plants. Washington, DC: US EPA.
Available at
http://www.epa.gov/fedrgstr/EPA-
AIR/2004/January/Day-05/a23057.htm
US EPA. 2005. National Emission Standards for
Hazardous Air Pollutants: Final Standards for
Hazardous Air Pollutants for Hazardous Waste
Combustors (Phase I Final Replacement Standards
and Phase II). 40 CFR Parts 9, 63, 260 et al.
Washington, DC: US EPA. Available at
http://www.epa.gov/fedrgstr/EPA-
AIR/2005/December/Day-19/a24198.htm
US National Library of Medicine, National Institutes
of Health. Haz-Map-Occupational Exposure to
Hazardous Agents. Available at
http://hazmap.nlm.nih.gov/index.html
Marlowe, I., and D. Mansfield. 2002. Substudy 10:
Environment, Health and Safety Performance
Improvement, Toward a Sustainable Cement
Industry. Independent Report commissioned by the
World Business Council for Sustainable
Development. AEA Technology. Geneva: WBCSD.
Available at
http://www.wbcsdcement.org/pdf/final_report10.pdf
World Business Council for Sustainable
Development and the Foundation for Industrial and
Scientific Research of Norway. 2006. Formation and
Release of POPs in the Cement Industry, Second
Edition. Available at
http://www.wbcsdcement.org/pdf/formation_release_
pops_second_edition.pdf
Worrell, E and C. Galitsky. 2004. Energy Efficiency
Improvement Opportunities for Cement Making. An
ENERGY STAR Guide for Energy and Plant
Managers. Ernest Orlando Lawrence Berkeley
National Laboratory. Sponsored by the US
Environmental Protection Agency. Berkeley, LA:
University of California, Berkeley. Available at
http://www.energystar.gov/ia/business/industry/Cem
ent_Energy_Guide.pdf
Wulf-Schnabel, J., and J. Lohse. 1999. Economic
Evaluation of Dust Abatement Techniques in the
European Cement Industry. Okopol: Institute for
Environmental Strategies.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT XI MĂNG VÀ VÔI
20
Phụ lục A: Mô tả chung về các hoạt động công nghiệp
Quy trình sản xuất xi măng giống với
quy trình sản xuất vôi. Cả hai đều liên
quan đến khai thác đá, nghiền và trộn
nguyên liệu như chỉ ra trong Hình A.1.
Để giảm thiểu chi phí vận chuyển và
tạo điều kiện sử dụng băng chuyền,
nhà máy sản xuất xi măng và vôi
thường được đặt gần nguồn nguyên
liệu và gần thị trường của sản phẩm.
Xi măng có thể được vận chuyển một
cách kinh tế bằng xe tải trong một
phạm vi hẹp (khoảng 100 đến 150 km
bán kính tính từ nhà máy) và nếu nhà
máy nằm gần sông ngòi thì có thể vận
chuyển xi măng bằng xà lan hoặc tàu
thuyền. Một dây chuyền sản xuất nhỏ
gọn (lò nung sơ bộ-sấy sơ bộ (PHP),
lò nung sơ bộ (PH), với công suất
3000 tấn clinker trong một ngày) cần
một diện tích mặt bằng là 400 000m2
cũng như diện tích phụ trợ (250000m2)
cho việc mở rộng trong tương lai.
Vòng đời của một dự án điển hình ít
nhất 40 đến 50 năm. Độ lớn của nhà
máy là một yếu tố rất quan trọng, như
sự khác nhau về quy mô sản xuất ảnh
hưởng lớn đến chi phí sản xuất và do
đó ảnh hưởng đến chi phí đầu tư vào kỹ
thuật kiểm soát và giảm mức độ ô
nhiễm. Để đạt được cùng một mức thực
hiện xử lý môi trường thì ở những nhà
máy nhỏ sẽ mất chi phí trên dây truyền
sản xuất xi măng cao hơn so với chi phí
đó ở những nhà máy lớn.
Sản xuất xi măng
Các nhà máy xi măng sử dụng năng
lượng để xử lý nguyên liệu, bao gồm
chủ yếu là đá vôi (calcium carbonate,
CaCO3), đá sét (nhôm silicat), cát
(silic ôxít), và quặng sắt để sản xuất
clinker, và clinker sẽ được nghiền với
thạch cao, đá vôi v.v... để tạo ra xi
măng.
Sau giai đoạn đầu tiên là trộn sơ bộ,
nguyên liệu được trộn với nhau và
nghiền đến một hỗn hợp đồng nhất có
thành phần hóa học theo yêu cầu (bột
liệu). Độ mịn và sự phân bổ cỡ hạt của
bột liệu là những chỉ tiêu rất quan
trọng cho quá trình nung. Sau quá
trình trộn là đến quá trình nung trong
lò quay để tro hóa bột liệu (phân giải
CaCO3 ở khoảng 900°C), thải carbon
dioxide (CO2) và để lại CaO. Tiếp
theo là quy trình tạo clinker trong đó
cao phản ứng với silic ôxít, nhôm ôxít
và sắt ôxít ở nhiệt độ cao (1400°C đến
1500°C). Có thể trộn bổ sung các
thành phần khác vào nguyên liệu để
đạt thành phần cấp phối theo yêu cầu
(cát thạch anh, cát nấu chảy, sắt ôxít,
cặn nhôm, xỉ hạt lò cao và thạch cao).
Nhiệt độ của ngọn lửa và khí ga đạt
gần đến 2000°C. Clinker ở nhiệt độ
cao rơi xuống khoang làm mát và ở đó
clinker được làm nguội càng nhanh
càng tốt để tăng chất lượng clinker,
đồng thời năng lượng được chuyển
sang sấy nóng dòng không khí thứ
cấp. Thiết bị làm mát ghi quay rất
thích hợp cho mục đích này (thiết bị
làm mát kiểu vệ tinh là không phù
hợp). Clinker đã nguội được nghiền
chung với thạch cao và đá vôi để tạo
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT XI MĂNG VÀ VÔI
21
xi măng Portland và được nghiền
chung với phụ gia khác tạo xi măng
hỗn hợp. Sau đó xi măng được bảo
quản trong kho silo rời hoặc kho xi
măng bao. Các phụ gia là loại vật liệu
có tính chất thủy hóa (pudolan thiên
nhiên, tro bay, xỉ hạt lò cao và đôi khi
là xỉ đáy lò). Xỉ tro bay và xỉ đáy lò,
cặn carbon (đặc biệt là cặn carbon của
các nhà máy nhiệt điện đốt bằng than)
thì không nên dùng. Đôi khi có thể
đưa thêm một lượng nhỏ CaCO3 như
là chất làm đầy.
Sản xuất vôi
Vôi được sản xuất bằng cách nung
CaCO3 hoặc dolomite (calcium
carbonate và magnesium carbonate) (ít
sử dụng hơn), miễn là nhiệt độ phải
đạt trên 800oC và tạo quá trình khử
cacbonic trong nguyên liệu để tạo
canxi ôxít (CaO, còn gọi là vôi sống).
Sau đó vôi sống được duy trì ở nhiệt
độ 1200-1300°C, để điều chỉnh độ
hoạt tính. Vôi nung được chuyển đến
tay người sử dụng ở dạng vôi sống
(cứng, trung tính, và nung mềm, tùy
theo độ hoạt tính). Vôi nung mềm có
độ hoạt tính cao và thường được dùng
cho sản xuất thép. Vôi sống cũng có
thể được vận chuyển cách khác đến
nhà máy để thủy hóa, với phản ứng tỏa
nhiệt mạnh, vôi phản ứng với nước tạo
vôi tôi (calcium hydroxide, Ca(OH)2).
Vôi có hai dạng: khô (bột) hoặc vôi
nhão (ướt). Quá trình sản xuất vôi bao
gồm tách kích cỡ, nung, bảo quản
trong kho silo (vôi khô) để bán rời
hoặc đóng bao hoặc trong các thùng
chứa (vôi nhão). Phải cẩn thận để đảm
bảo cách ẩm cho vôi sống (ngoài độ
ẩm không khí), bởi vì sẽ xảy ra thủy
hóa giải phóng nhiệt và gây nổ dẫn
đến nguy hiểm mất an toàn.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT XI MĂNG VÀ VÔI
22
Hình A.1. Quá trình sản xuất xi măng
Khai thác đá
vôi Máy đập Kho đá
vôi
Phụ gia
(như quặng sắt)
Trộn và nghiền
liệu
Khai thác đất
sét Máy đập Kho đá sét
Nung sơ bộ/
sấy sơ bộ
Thiết
bị nạp
liệu
Kho
phiếu
liệu
Làm mát Kho
Clinker
Kho
thạch
cao
Kho phụ gia
(tro bay,
xỉ…)
Nghiền
xi măng Các silo xi măng
Vận chuyển rời
Vận chuyển bao Đóng bao
xi măng
Lò quay
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT GẠCH GỐM VÀ SỨ VỆ SINH
23
HƯỚNG DẪN VỀ MÔI TRƯỜNG, SỨC KHỎE VÀ AN TOÀN
NGÀNH SẢN XUẤT GẠCH GỐM VÀ SỨ VỆ SINH
Giới thiệu
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khỏe
và An toàn là các tài liệu kỹ thuật
tham khảo cùng với các ví dụ công
nghiệp chung và công nghiệp đặc thù
của Thực hành công nghiệp quốc tế tốt
(GIIP).1 Khi một hoặc nhiều thành
viên của Nhóm Ngân hàng Thế giới
tham gia vào trong một dự án, thì
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khỏe
và An toàn (EHS) này được áp dụng
tương ứng như là chính sách và tiêu
chuẩn được yêu cầu của dự án. Hướng
dẫn EHS của ngành công nghiệp này
được biên soạn để áp dụng cùng với
tài liệu Hướng dẫn chung EHS là tài
liệu cung cấp cho người sử dụng các
vấn đề về EHS chung có thể áp dụng
được cho tất cả các ngành công
nghiệp. Đối với các dự án phức tạp thì
cần áp dụng các hướng dẫn cho các
ngành công nghiệp cụ thể. Danh mục
đầy đủ về hướng dẫn cho đa ngành
công nghiệp có thể tìm trong trang
web:
1 Được định nghĩa là phần thực hành các kỹ năng
chuyên nghiệp, chăm chỉ, thận trọng và dự báo trước
từ các chuyên gia giàu kinh nghiệm và lành nghề
tham gia vào cùng một loại hình và thực hiện dưới
cùng một hoàn cảnh trên toàn cầu. Những hoàn cảnh
mà những chuyên gia giàu kinh nghiệm và lão luyện
có thể thấy khi đánh giá biên độ của việc phòng ngừa
ô nhiễm và kỹ thuật kiểm soát có sẵn cho dự án có
thể bao gồm, nhưng không giới hạn, các cấp độ đa
dạng về thoái hóa môi trường và khả năng đồng hóa
của môi trường cũng như các cấp độ về mức khả thi
tài chính và kỹ thuật.
www.ifc.org/ifcext/enviro.nsf/Content
/EnvironmentalGuidelines
Tài liệu Hướng dẫn EHS này gồm các
mức độ thực hiện và các biện pháp nói
chung được cho là có thể đạt được ở
một cơ sở công nghiệp mới trong công
nghệ hiện tại với mức chi phí hợp lý.
Khi áp dụng Hướng dẫn EHS cho các
cơ sở sản xuất đang hoạt động có thể
liên quan đến việc thiết lập các mục
tiêu cụ thể với lộ trình phù hợp để đạt
được những mục tiêu đó.
Việc áp dụng Hướng dẫn EHS nên chú
ý đến việc đánh giá nguy hại và rủi ro
của từng dự án được xác định trên cơ
sở kết quả đánh giá tác động môi
trường mà theo đó những khác biệt với
từng địa điểm cụ thể, như bối cảnh của
nước sở tại, khả năng đồng hóa của
môi trường và các yếu tố khác của dự
án đều phải được tính đến. Khả năng
áp dụng những khuyến cáo kỹ thuật cụ
thể cần phải được dựa trên ý kiến
chuyên môn của những người có kinh
nghiệm và trình độ.
Khi những quy định của nước sở tại
khác với mức và biện pháp trình bày
trong Hướng dẫn EHS, thì dự án cần
tuân theo mức và biện pháp nào
nghiêm ngặt hơn. Nếu quy định của
nước sở tại có mức và biện pháp kém
nghiêm ngặt hơn so với những mức và
biện pháp tương ứng nêu trong Hướng
dẫn EHS, theo quan điểm của điều
kiện dự án cụ thể, mọi đề xuất thay đổi
khác cần phải được phân tích đầy đủ
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT GẠCH GỐM VÀ SỨ VỆ SINH
24
và chi tiết như là một phần của đánh
giá tác động môi trường của địa điểm
cụ thể. Các phân tích này cần phải
chứng tỏ rằng sự lựa chọn các mức
thực hiện thay thế có thể bảo vệ môi
trường và sức khỏe con người.
Khả năng áp dụng
Hướng dẫn EHS cho sản xuất gạch
gốm và sứ vệ sinh bao gồm thông tin
liên quan đến các dự án và thiết bị sản
xuất gạch gốm và sứ vệ sinh. Phụ lục
A bao gồm bản mô tả đầy đủ về các
hoạt động công nghiệp trong lĩnh vực
này.
Tài liệu này bao gồm những mục như
sau:
Phần 1.0 - Các tác động đặc thù của
ngành công nghiệp và việc quản lý.
Phần 2.0 - Các chỉ số thực hiện và việc
giám sát.
Phần 3.0 - Các tài liệu tham khảo và
các nguồn bổ sung.
Phụ lục A - Mô tả chung về các hoạt
động công nghiệp.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT GẠCH GỐM VÀ SỨ VỆ SINH
25
1.0 Các tác động đặc thù của
ngành công nghiệp và việc quản lý
Mục này nêu tóm tắt các vấn đề về
môi trường, sức khỏe và an toàn EHS
liên quan đến sản xuất gạch gốm và sứ
vệ sinh, phát sinh trong quá trình hoạt
động, cùng với các khuyến nghị về
việc quản lý các vấn đề đó. Các
khuyến nghị về quản lý các vấn đề an
toàn sức khỏe và môi trường EHS của
các cơ sở công nghiệp từ vừa đến lớn
trong quá trình xây dựng và tháo dỡ
được quy định trong Hướng dẫn
chung EHS.
1.1 Môi trường
Các vấn đề môi trường liên quan đến
sản xuất gạch gốm và sứ vệ sinh chủ
yếu gồm:
Phát thải vào không khí
Nước thải
Chất thải rắn
Phát thải vào không khí
Phát thải vào không khí có thể được
sinh ra từ việc lưu giữ và xử lý nguyên
liệu và trong khi nung và/hoặc phun
sấy gạch gốm. Phát thải vào không khí
cũng có thể từ nguyên liệu và/hoặc từ
nhiên liệu sử dụng để nung và để tạo
năng lượng.
Phát thải dạng hạt
Nguồn phát thải dạng hạt chính bao
gồm việc xử lý nguyên liệu (ví dụ
sàng, trộn, cân và vận chuyển/băng
chuyền); nghiền / nung theo phương
pháp khô (không thông dụng bằng
phương pháp nung ướt); quy trình
phun men (cho cả gạch và sản phẩm
sứ vệ sinh); trang trí hoa văn lên sản
phẩm và nung; và các thao tác hoàn
thiện sản phẩm đã nung.
Các kỹ thuật kiểm soát và phòng ngừa
phát thải dạng hạt nhất thời bao gồm:
Phân cách kho lưu giữ với khu vực
làm việc;
Sử dụng hệ thống các silo kín để
lưu giữ nguyên liệu rời dạng bột;
Sử dụng các biện pháp ngăn gió (ví
dụ các rào ngăn nhân tạo hoặc ngăn
bằng cây xanh như cây rậm rạp
hoặc bụi cây) nếu như nguyên liệu
được lưu giữ bằng cách đổ đống
ngoài trời;
Sử dụng hệ thống kín để vận
chuyển nguyên liệu khô (ví dụ
băng tải, cấp liệu kín kiểu xoắn ốc,
cấp liệu kiểu túi kín);
Sử dụng thiết bị hút bụi, túi vải lọc
bụi, đặc biệt là đối với nguyên liệu
khô khi đổ hoặc dỡ và tại những
nơi cắt, mài và đánh bóng sản
phẩm;2
Giảm những vị trí bị gió lùa và vật
2 Việc sử dụng túi lọc là rất thông dụng trong ngành
gốm sứ và đặc biệt quan trọng khi bụi chứa nhiều kim
loại. Túi lọc có thể được sử dụng trong silo để giảm
bụi quá trình xử lý chuẩn bị nguyên liệu, phun sấy và
nghiền khô hoặc tạo khuôn. Cần thiết duy trì nhiệt độ
phù hợp để kiểm soát sự ăn mòn. Bộ lọc này có khả
năng thu hồi bụi đến 95%.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT GẠCH GỐM VÀ SỨ VỆ SINH
26
liệu bị rơi vãi qua các hoạt động
bảo dưỡng;
Duy trì hệ thống hút kín khi xử lý
nguyên liệu và giảm bụi không khí
bằng phương pháp hút bụi;
Sử dụng thiết bị tách bụi theo
phương pháp ướt để xử lý phát thải
từ việc phun sấy và quá trình phun
men trong sản xuất gốm sứ cao
cấp. Có thể sử dụng bộ lọc nhiều
lớp để tách bụi ướt từ quá trình
phun men và để làm sạch bằng khí
của các cabin phun. Bộ lọc này có
độ bền chống ăn mòn cao và có khả
năng thu hồi bụi đến 99,99 %.
Lưu huỳnh dioxit
Phát thải lưu huỳnh dioxit SO2 trong
khí thải của lò nung vật liệu gốm phụ
thuộc vào hàm lượng lưu huỳnh có
trong nhiên liệu và nguyên liệu (ví dụ
thạch cao, pyrit và các thành phần có
chứa lưu huỳnh khác). Tuy nhiên với
sự có mặt của carbonate trong nguyên
liệu có thể ngăn ngừa được sự hình
thành của phát thải lưu huỳnh do phản
ứng của nó với SO2.
Kỹ thuật kiểm soát và ngăn ngừa ô
nhiễm để giảm phát thải SO2 bao gồm:
Sử dụng nhiên liệu có hàm lượng
lưu huỳnh thấp, ví dụ khí thiên
nhiên hoặc khí dầu mỏ hóa lỏng
(LPG);
Sử dụng nguyên liệu ít lưu huỳnh
và phụ gia ít lưu huỳnh để giảm
mức lưu huỳnh trong vật liệu được
chế biến;
Tối ưu hóa quá trình gia nhiệt và
nhiệt độ nung, nhờ đó giảm được
dải nhiệt độ thấp (dưới 400oC);
Sử dụng thiết bị lọc kiểm soát bụi
theo phương pháp ướt hoặc khô.
Nếu việc hấp thụ khô không thể
sản sinh ra đủ nồng độ khí sạch,
thực hiện việc sử dụng thiết bị lọc
ướt (ví dụ lọc phản ứng hoặc lò
phản ứng nguội) bằng cách đưa vào
hóa chất kiềm phản ứng (ví dụ hóa
chất kiềm canxi hoặc natri) hòa tan
trong nước rửa (chất giảm ướt).
Ôxít nitơ
Nguồn NOX chính được sinh ra khi
nhiệt độ nung trong lò cao (>1,200°C),
hàm lượng nitơ trong nguyên liệu và
oxit nitơ trong nhiên liệu. Các biện
pháp được khuyến nghị để giảm phát
thải NOX bao gồm:
Tối ưu hóa nhiệt độ ngọn lửa trong
lò và sử dụng máy tính để kiểm
soát sự đốt lò;
Giảm hàm lượng nitơ trong nguyên
liệu và phụ gia;
Sử dụng mồi lửa nghèo NOX.
Phát thải khí gây hiệu ứng nhà kính
Phát thải khí gây hiệu ứng nhà kính
(GHG), đặc biệt là CO2, chủ yếu liên
quan đến việc sử dụng năng lượng
trong lò nung và thiết bị phun sấy.
Hướng dẫn chung EHS cung cấp các
thông tin bổ sung liên quan đến chiến
lược quản lý phát thải khí gây hiệu
ứng nhà kính, bao gồm tiết kiệm năng
lượng.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT GẠCH GỐM VÀ SỨ VỆ SINH
27
Các biện pháp nhằm giảm tiêu hao
năng lượng trong lĩnh vực công nghiệp
này bao gồm:
Thay thế các lò nung không hiệu
quả (ví dụ lò đứng, khí nóng đi
xuống), và thay bằng lò tunnel
hoặc lò con thoi hoặc lò nung
nhanh (lò con lăn chạy liên tục).
Trong công nghiệp sản xuất sản
phẩm sứ vệ sinh nên sử dụng loại
lò con lăn chạy liên tục, đặc biệt
khi sản xuất với số lượng ít khuôn
mẫu;
Thay thế dầu đốt nặng và dầu đặc
bằng nhiên liệu sạch (ví dụ khí
thiên nhiên hoặc LPG);
Tăng cường việc trát kín lò để giảm
thất thoát nhiệt do dòng không khí
quá mức (ví dụ bọc kim loại và cát
hoặc nước bịt kín lò tunnel và lò
trung gian);
Tăng cường cách nhiệt cho lò để
giảm thất thoát nhiệt;
Sử dụng vật liệu cách nhiệt nhiệt
lượng thấp trong lò sấy không liên
tục;
Sử dụng xe goòng đẩy vào lò sấy
thấp để cải thiện hiệu suất tổng thể
(ví dụ sử dụng vật liệu mulit
cocdielit, silimanit và silicon carbit
tái kết tinh) cũng như giảm thiểu
tải trọng phụ khác;3
3 Xe goòng của lò nung thấp cho phép tiết kiệm nhiên
liệu trong lò tunnel và do đó tăng diện tích cho sản
phẩm. Đồng thời nó tạo điều kiện kết dính tốt hơn với
nhiệt độ sấy sơ bộ và nhiệt độ làm nguội và giảm thiểu
sự sốc nhiệt đối với sản phẩm.
Sử dụng ngọn lửa dài để nhận
được hiệu quả đốt tốt và truyền
nhiệt hơn ;
Tối ưu hóa nhiệt độ đầu ngọn lửa
của lò nung và đặt máy tính để
kiểm soát ngọn lửa lò;
Tối ưu hóa việc chuyển vật liệu
khô từ lò sấy sang lò nung, và nếu
có thể được thì sử dụng zon nung
sơ bộ của lò nung để hoàn thành
quá trình sấy (để tránh vật liệu đã
sấy bị nguội trước khi nung);
Thu hồi lại nhiệt tỏa ra của lò nung,
đặc biệt của zon làm nguội, để sử
dụng cho việc làm nóng thiết bị sấy
và để sấy sơ bộ sản phẩm;
Thu hồi lại nhiệt tỏa của khí xả từ
lò nung để làm nóng không khí để
đốt lò.
Các biện pháp tiết kiệm năng lượng
trong thiết bị phun sấy bao gồm:
Lựa chọn thiết bị phun sấy với vòi
phun tối ưu;
Lắp đặt vật liệu cách nhiệt cho thiết
bị phun sấy;
Sử dụng quạt hút thích hợp và lắp
đặt bộ kiểm soát tốc độ khác nhau
hơn là sử dụng quạt có tốc độ cố
định và bộ giảm âm;
Các biện pháp tiết kiệm năng lượng
khác bao gồm:
Sử dụng máy ép thủy lực công suất
lớn trong sản xuất gạch gốm;
Sử dụng công nghệ đúc ép trong
các nhà máy sứ vệ sinh;
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT GẠCH GỐM VÀ SỨ VỆ SINH
28
Tối ưu hóa thời gian nghiền trong
máy nghiền bi;
Tối ưu hóa lượng nước trộn trong
máy trộn;
Giới hạn tải điện trong lò bằng
cách sử dụng môtơ điện 2 tốc độ
hoặc môtơ điện có khớp nối thay
đổi;
Sử dụng bộ cảm biến độ ẩm cho
việc kiểm tra hiệu quả sấy và đổ
lớp phủ trong sản xuất gạch gốm;
Sử dụng máy phát điện và nhiệt
liên hợp để phát điện bằng nhiệt
thải từ các tuabin chạy bằng khí
dùng cho máy phun sấy.
Chlorua và Fluorua
Các muối của clo và flo là các chất ô
nhiễm tìm thấy trong khí thải của các
lò nung gốm và sinh ra từ vật liệu đất
sét bị ô nhiễm. Việc sử dụng phụ gia
và nước có chứa clo trong khi chuẩn bị
nguyên liệu có thể làm sinh ra phát
thải axit clohydric (HCl). Axit
hydrofloric (HF) có thể được sinh ra
từ sự phân hủy đất sét chứa flosilicat.
Các biện pháp phòng ngừa và kiểm
soát phát thải của clorua và florua
được khuyến nghị bao gồm:
Sử dụng nguyên liệu ít florua và
phụ gia có thể làm loãng phát thải
trong vật liệu khi xử lý;
Sử dụng thiết bị lọc khô. Có thể
kiểm soát HF và HCl bằng chất
hấp thụ, bao gồm sodium
bicarbonate (NaHCO3), calcium
hydroxide [Ca(OH)2], và vôi trong
điều kiện ướt hoặc khô.
Kim loại
Hàm lượng kim loại nặng trong hầu
hết nguyên liệu gốm thường thấp và ít
liên quan, ngoại trừ có trong nguyên
liệu men màu cho gốm. Để giảm phát
thải kim loại cần thực hiện:
Sử dụng loại men kính sẵn có
thông dụng không chứa chì hoặc
kim loại độc hại. Tránh sử dụng bột
màu crom và chất màu chứa
antimony, bari, coban, chì, lithium,
mangan hoặc vanadium;
Sử dụng hỗn hợp màu (ví dụ bột
màu chứa chất biến màu) bền vững
ở nhiệt độ cao và thường trơ trong
hệ silicat. Nguy cơ kim loại bay hơi
của loại men kính này có thể giảm
được bằng các chu kỳ nung ngắn
hơn;
Sử dụng công nghệ thu bụi hiệu
suất cao (ví dụ túi vải lọc bụi).
Nước thải
Nước thải quy trình công nghiệp
Nước thải chủ yếu được sinh ra từ
nước rửa trong quá trình chuẩn bị và
từ khuôn đúc, và từ một loạt các hoạt
động khác (ví dụ như phủ men kính,
trang trí, đánh bóng và nghiền ướt).
Nước thải đăc trưng bằng độ đục và
màu sắc do rất nhiều hạt rất mịn lơ
lửng của men kính và khoáng sét. Ô
nhiễm tiềm tàng gồm các chất rắn lơ
lửng (ví dụ đất sét và silicat không
tan) kim loại nặng không tan và lơ
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT GẠCH GỐM VÀ SỨ VỆ SINH
29
lửng (ví dụ chì và kẽm), các muối
sunfat, bo (boron) và vết của chất hữu
cơ. Các biện pháp cụ thể để ngăn ngừa
và giảm thiểu sự phát sinh nước thải
trong lĩnh vực công nghiệp này bao
gồm:
Sử dụng hệ thống làm sạch bằng
khí khô thay cho hệ thống làm sạch
bằng khí ướt;
Nếu có thể, nên lắp đặt hệ thống
thu hồi nước thải men kính;
Lắp đặt hệ thống đường ống vận
chuyển;
Tách dòng nước thải khỏi các công
đoạn sản xuất và áp dụng hệ thống
sử dụng lại nước tuần hoàn khép
kín.4
Xử lý nước thải
Kỹ thuật xử lý nước thải công nghiệp
trong lĩnh vực này bao gồm việc cân
bằng tải và dòng với việc điều chỉnh
độ pH; Làm lắng cặn lơ lửng bằng các
bể lắng hoặc chất làm trong; lọc nhiều
lần để giảm các cặn lơ lửng không
lắng được; khử nước và chất thải trong
các hố chôn; hoặc nếu đó là chất thải
nguy hại thì đưa đến địa điểm của chất
thải nguy hại. Có thể bổ sung kỹ thuật
kiểm soát cho việc loại bỏ kim loại
cao cấp có sử dụng màng lọc hoặc
công nghệ xử lý hóa/lý khác.
Quản lý nước thải công nghiệp và các
ví dụ xử lý cụ thể được nêu trong
Hướng dẫn chung EHS. Thông qua
4 Tái sử dụng nước trong các cơ sở sản xuất gạch gốm
thông thường là 70-80 % và 30-50 % cho các cơ sở sản
xuất sứ vệ sinh.
việc sử dụng các công nghệ này và kỹ
thuật thực hành tốt cho việc quản lý
nước thải, các thiết bị phải đáp ứng
các giá trị hướng dẫn cho việc thải
nước thải như nêu trong các Bảng liên
quan trong Phần 2 của tài liệu này.
Các nguồn nước thải khác và việc tiêu
thụ nước
Hướng dẫn quản lý nước thải không bị
ô nhiễm từ các hoạt động thiết thực,
nước mưa không ô nhiễm, và nước
thải vệ sinh được quy định trong
Hướng dẫn chung EHS. Nguồn nước
bị ô nhiễm được gom lại vào hệ thống
xử lý đối với nước thải công nghiệp.
Khuyến nghị nhằm giảm tiêu thụ
nước, đặc biệt ở những nơi nguồn
nước thiên nhiên bị hạn chế, được quy
định trong Hướng dẫn chung EHS.
Chất thải rắn
Nước thải của các nhà máy sản xuất
sản phẩm gốm phần lớn chứa các loại
bùn khác nhau, bao gồm bùn từ quá
trình xử lý nước thải và bùn từ các
hoạt động phủ men kính, trát vữa,
nghiền. Các chất thải khác bao gồm
mảnh vỡ trong quá trình sản xuất (ví
dụ tạo hình, sấy và nung); các mảnh
vật liệu chịu lửa vỡ; chất rắn sau khi
xử lý bụi (ví dụ làm sạch bằng thổi khí
và hút bụi); vữa đổ khuôn thừa, tác
nhân hấp phụ thừa (ví dụ hạt đá vôi và
bột đá vôi); và chất thải của bao gói
(ví dụ nhựa, gỗ, kim loại, giấy).
Các biện pháp quản lý chất thải rắn
được khuyến nghị như sau:
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT GẠCH GỐM VÀ SỨ VỆ SINH
30
Giảm phế thải sản xuất thông qua
cải tiến quy trình như sau:
o Thay thế khuôn đúc thạch cao
bằng bộ đúc ép (ép đẳng tĩnh)
bằng khuôn polymer;
o Tăng tuổi thọ khuôn thạch cao
(ví dụ sử dụng khuôn thạch cao
cứng hơn bằng cách sử dụng
máy trộn thạch cao tự động
hoặc máy trộn thạch cao chân
không);
o Lắp đặt thiết bị điện tử kiểm
soát đường cong nung đốt (để
tối ưu hóa quá trình và giảm sản
phẩm vỡ);
o Lắp đặt cabin phun men kính để
thu hồi được men thừa.
Giảm phế thải bằng cách tái sử dụng
các mảnh cắt, sản phẩm vỡ, khuôn
đã qua sử dụng, các sản phẩm phụ,
kể cả bùn, bằng kỹ thuật sau:
o Dùng lại bùn vào khuôn gốm,
đặc biệt vào các thiết bị trong
đó nguyên liệu được chuẩn bị
theo quy trình ướt;
o Tái sử dụng bùn của quá trình
sản xuất gốm cao cấp và sản
phẩm sứ vệ sinh hoặc làm phụ
gia cho sản xuất gạch hoặc cốt
liệu bằng đất sét xốp;
o Tái sử dụng bụi thu hồi trong
các hệ thống hút bụi và qua các
hoạt động khác để sử dụng như
nguyên liệu, cùng với các mảnh
vụn và rơi vãi khác của quá
trình.
Đối với vật liệu không thể tái sử
dụng, việc thải bỏ phải theo quy
định về quản lý chất thải công
nghiệp trong Hướng dẫn chung
EHS.
1.2 An toàn và sức khỏe nghề
nghiệp
Tác động về an toàn và sức khỏe nghề
nghiệp trong quá trình xây dựng và
ngừng hoạt động của các nhà máy sản
xuất gạch gốm và sản phẩm sứ vệ sinh
cũng tương tự như của hầu hết các cơ
sở công nghiệp và việc kiểm soát và
ngăn ngừa các tác động này được nêu
trong Hướng dẫn chung EHS. Các
vấn đề về an toàn và sức khỏe nghề
nghiệp liên quan đến các quá trình
hoạt động sản xuất gạch gốm và sứ vệ
sinh chủ yếu bao gồm:
Nguy hiểm về đường ô hấp
Phơi nhiễm ở nhiệt độ cao
Phơi nhiễm với tiếng ồn/rung chấn
Nguy hiểm về thân thể
Nguy hiểm về điện
Nguy hiểm về đường hô hấp
Nơi làm việc bị phơi nhiễm với các
hạt bụi nhỏ trong không khí ở dạng
bụi silic (SiO2), sinh ra từ cát thạch
anh và trường thạch, là mối nguy hiểm
nghề nghiệp chủ yếu của ngành công
nghiệp này. Các nguy hiểm tiềm ẩn
khác có thể sinh ra từ việc tráng men
kính, bụi trong không khí của vật liệu
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT GẠCH GỐM VÀ SỨ VỆ SINH
31
chịu lửa và sản phẩm phụ khi đốt.
Khuyến nghị kỹ thuật kiểm soát và
ngăn ngừa mối nguy hiểm này bao
gồm:
Phân tách kho nguyên liệu với các
khu vực hoạt động khác;
Lắp đặt hệ thống các quạt hút có bộ
phận lọc bụi (ví dụ fettling hoods);
Lắp đặt hệ thống thông gió cho lò
(ví dụ sử dụng quạt điều chỉnh
được gắn vào đỉnh lò) tạo điều kiện
cho việc nạp và dỡ tải lò;
Thường xuyên loại bỏ bụi trên các
bề mặt (ví dụ thiết bị làm sạch chân
không với bộ lọc bụi hạt trong
không khí công suất cao [HEPA];
Thực hiện quét bằng chân không,
ống hút phía dưới hoặc quét ướt,
thay cho việc quét khô;
Nếu có thể, trộn sơ bộ vật liệu để
giảm thời gian trộn. Hạn chế dùng
xẻng xúc bột liệu khô và bố trí tiếp
thu nguyên liệu vào các côngtenơ
lớn khi vận chuyển bằng thiết bị
nâng;
Vận chuyển nguyên liệu bằng các
băng tải kín hoặc bằng đường ống;
Thực hiện việc phun men kính
trong khu vực thông gió tốt và lắp
đặt các cabin phun. Tránh sử dụng
men kính kém tan, có chứa chì và
các kim loại nặng khác;
Trang bị thiết bị bảo hộ cá nhân
(PPE) (ví dụ áo khoác bảo hộ, kính
mắt, găng tay, mặt nạ) cho người
lao động khi đang phải làm việc
trong môi trường bụi và môi trường
đang phun men kính).
Phơi nhiễm ở nhiệt độ cao
Phơi nhiễm ở nhiệt độ cao xảy ra trong
quá trình hoạt động và bảo dưỡng lò
nung và thiết bị nhiệt khác. Phơi
nhiễm với nhiệt tỏa ra và thay đổi
nhiệt độ, và với độ ẩm xung quanh cao
là một mối nguy hiểm đặc thù của
ngành này. Khuyến nghị các kỹ thuật
kiểm soát và ngăn ngừa sự phơi nhiễm
với nhiệt độ cao bao gồm:
Đảm bảo thông gió tốt tại nơi làm
việc (ví dụ thổi không khí sạch, tạo
ra sự thông gió ngang và lắp đặt
quạt hút);
Cần có phòng điều hòa không khí
cho người lao động nghỉ giải lao;
Cần sử dụng thiết bị chắn mặt cho
người lao động khi phải làm việc
gần thiết bị tỏa nhiệt;
Giảm thời gian phải làm việc trong
môi trường nhiệt độ cao (cắt ngắn
ca sản xuất tại vị trí này);
Sử dụng PPE (ví dụ găng cách
nhiệt, giày và mặt nạ cung cấp
dưỡng khí) đặc biệt trong các hoạt
động bảo dưỡng.
Tiếng ồn và rung chấn
Nguồn tiếng ồn bao gồm việc chuẩn bị
nguyên liệu (ví dụ đập, nghiền, nung,
trộn khô và ướt, sàng và phân loại),
quy trình ép và tạo hạt, cắt, mài và
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT GẠCH GỐM VÀ SỨ VỆ SINH
32
đánh bóng, quạt lửa trong lò và hoạt
động đóng gói. Hướng dẫn quản lý
tiếng ồn được quy định trong Hướng
dẫn chung EHS.
Nguy hiểm thân thể
Các hoạt động liên quan đến vận hành
và bảo dưỡng thiết bị (ví dụ máy
nghiền, máy nghiền tách và băng
truyền) là nguồn phơi nhiễm với các
tác động đến thân thể, đặc biệt là trong
quá trình khởi động và tắt thiết bị. Các
mối nguy hiểm điển hình khác bao
gồm xử lý với vật liệu sắc, nhấc các
vật thể nặng, thực hiện các động tác
lặp lại. Hướng dẫn kiểm soát và ngăn
ngừa các mối nguy hiểm đến được mô
tả trong Hướng dẫn chung EHS.
Nguy hiểm về điện
Người lao động có thể bị phơi nhiễm
với mối nguy hiểm về điện do tiếp xúc
với thiết bị điện trong suốt quá trình
sản xuất gạch gốm và sản phẩm sứ vệ
sinh. Các khuyến nghị về kiểm soát và
phòng ngừa nguy hiểm điện giật được
quy định trong Hướng dẫn chung
EHS.
1.3 An toàn và sức khỏe cộng
đồng
Các tác động về an toàn và sức khỏe
cộng đồng trong quá trình xây dựng,
vận hành và phá dỡ nhà máy sản xuất
sản phẩm gốm thường là những tác
động của thiết bị công nghiệp và được
nêu trong Hướng dẫn chung EHS.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT GẠCH GỐM VÀ SỨ VỆ SINH
33
2.0 Các chỉ số thực hiện và việc
giám sát
2.1 Môi trường
Hướng dẫn phát thải khí và xả thải
lỏng
Bảng 1 và 2 đưa ra các hướng dẫn
phát thải khí và xả thải của lĩnh vực
công nghiệp này. Các chỉ số hướng
dẫn này thể hiện thực hành công
nghiệp tốt như đã được phản ánh trong
các tiêu chuẩn trong hệ thống pháp
luật ở một số nước. Các mức hướng
dẫn này có thể đạt được ở điều kiện
hoạt động bình thường của cơ sở sản
xuất thông qua việc áp dụng các biện
pháp kỹ thuật ngăn ngừa và kiểm soát
ô nhiễm đã được bàn đến ở những
phần trước của hướng dẫn này. Các
định mức này cần đạt được, mà không
pha loãng, ít nhất 95% thời gian cơ sở
sản xuất hoạt động, và có thể tính
bằng tỷ lệ giờ hoạt động hằng năm.
Mức chênh lệch với các giá trị hướng
dẫn do điều kiện của dự án cụ thể cần
được giải trình trong báo cáo đánh giá
môi trường.
Hướng dẫn về phát thải được áp dụng
cho quá trình phát thải khí thải. Hướng
dẫn phát thải của nguồn đốt nhiên liệu
kết hợp với các hoạt động sinh nhiệt
và phát điện từ những nguồn có công
suất nhiệt đầu vào bằng hoặc thấp hơn
50 MWth được đề cập trong Hướng
dẫn chung EHS, với phát thải nguồn
điện lớn hơn được đề cập đến trong
Hướng dẫn EHS cho nhà máy nhiệt
điện. Hướng dẫn xem xét môi trường
xung quanh dựa trên tổng thải lượng
khí thải được cung cấp trong Hướng
dẫn chung EHS.
Hướng dẫn về xả thải được áp dụng
cho xả thải trực tiếp nước thải đã xử lý
vào nguồn tiếp nhận là nước mặt có
mục đích sử dụng chung. Mức thải đặc
thù theo từng địa điểm có thể được
thành lập ra dựa trên điều kiện sẵn có
và thực trạng sử dụng của hệ thống thu
gom và xử lý nước thải chung, hoặc
nếu thải trực tiếp vào nguồn nước mặt
thì sự phân loại thủy vực tiếp nhận
nước theo mục đích sử dụng được đề
cập đến trong Hướng dẫn chung
EHS.
Bảng 1:
Mức phát thải không khí trong sản xuất gạch
gốm
Ô nhiễm Đơn vị Giá trị
hướng dẫn
Bụi hạt mg/Nm3 50a
SO2 mg/Nm3 400b
NOX mg/Nm3 600b
HCl mg/Nm3 30
HF mg/Nm3 5
Chì mg/Nm3 0,5
Cadimium mg/Nm3 0,2
TOC mg/Nm3 20
CHÚ THÍCH: a ống khói lò sấy và lò nung; b hoạt động của lò (ở 10% O2)
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT GẠCH GỐM VÀ SỨ VỆ SINH
34
Bảng 2:
Mức xả thải trong sản xuất gạch gốm
Ô nhiễm Đơn vị Giá trị
hướng dẫn
pH S.U. 6-9
BOD5 mg/L 50
TSS mg/L 50
Dầu mỡ mg/L 10
Chì mg/L 0,2
Cadmium mg/L 0,1
Chromium
(tổng)
mg/L 0,1
Cobalt mg/L 0,1
Đồng mg/L 0,1
Nikel mg/L 0,1
Kẽm mg/L 2
Mức tăng nhiệt
độ
oC <3a
a Tại rìa của vùng hòa trộn mang tính khoa học, có
tính đến chất lượng nước xung quanh, việc sử dụng
nước, khả năng thu nhận và đồng hóa.
Nguồn sử dụng
Các bảng 3 và 4 cung cấp các ví dụ
về tiêu thụ nguồn và chỉ số tải trong
lĩnh vực công nghiệp này. Các giá
trị ngành này chỉ mang tính tham
khảo để so sánh và các dự án cụ thể
cần có kế hoạch cải tiến liên tục
trong lĩnh vực này.
Bảng 3:
Tiêu thụ năng lượng
Đầu vào trên một
đơn vị sản phẩm
Đơn vị Chuẩn công
nghiệp
Sản xuất gạch gốm – tiêu thụ năng lượng
Nhiệt năng:
Quy trình phun sấy
kJ /kg 980-2200
Nhiệt năng:
Quy trình sấy
kJ /kg 250-750
Nhiệt năng:
nung đốt: gạch qua lửa
một lần (lò tunnel)
kJ /kg 5400-6300
Nhiệt năng:
nung đốt :gạch qua lửa
hai lần (lò tunnel)
kJ /kg 6000-7300
Nhiệt năng:
nung đốt: gạch qua lửa
một lần
(lò nung con lăn liên
tục)
kJ /kg 1900-4800
Nhiệt năng:
nung đốt :gạch qua lửa
hai lần
(lò nung con lăn liên
tục)
kJ /kg 3400-4600
Điện năng:
Quá trình ép
kW/kg 50-150
Điện năng:
Sấy
kW/kg 10-40
Điện năng:
Nung đốt
kW/kg 20-150
Sản xuất SP sứ vệ sinh - tiêu thụ năng lượng
Lò nung tunnel thông
thường
kJ /kg 9100-12000
Lò tunnel với vật liệu
cách nhiệt bằng sợi
nhẹ
kJ /kg 4200-6500
Lò nung con lăn liên
tục kJ /kg 3500-5000
Lò hiện đại kiểu con
thoi kJ /kg 8500-11000
Nguồn: EU BREF (2005)
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT GẠCH GỐM VÀ SỨ VỆ SINH
35
Bảng 4:
Phát sinh chất thải
Đầu ra trên một
đơn vị sản phẩm
Đơn vị Chuẩn công
nghiệp
Thải tráng men sinh
ra trong quá trình
tráng men bề mặt SP
g/m2 của bề
mặt gạch
100
Bùn thải g/m2 của bề
mặt
90-150
Chất thải rắn - các
mảnh cắt và gạch phế
phẩm
g/m2 của bề
mặt gạch
700-1300
Tái chế và sử dụng lại
men kính trong sản
xuất sứ vệ sinh
m3/ngày 0,08-0,1
men kính đã sử dụng
trên một đơn vị sản
phẩm sứ vệ sinh
kg/sản phẩm 1,5-3
Quan trắc môi trường
Các chương trình quan trắc môi trường
cho ngành công nghiệp này cần được
thực hiện để giải quyết tất cả các hoạt
động đã được xác định có khả năng tác
động đáng kể đến môi trường, trong
thời gian hoạt động bình thường và
trong điều kiện bị trục trặc. Hoạt động
quan trắc môi trường phải dựa trực tiếp
hoặc gián tiếp vào các chỉ báo được áp
dụng đối với từng dự án cụ thể.
Tần suất quan trắc phải đủ để cung cấp
dữ liệu đại diện cho thông số đang được
theo dõi. Quan trắc phải do những
người được đào tạo tiến hành theo các
quy trình giám sát và lưu giữ biên bản
và sử dụng thiết bị được hiệu chuẩn và
bảo dưỡng đúng cách thức. Dữ liệu
quan trắc môi trường phải được phân
tích và xem xét theo các khoảng thời
gian định kỳ và được so sánh với các
tiêu chuẩn vận hành để sao cho có thể
thực hiện mọi hiệu chỉnh cần thiết.
Hướng dẫn bổ sung về áp dụng phương
pháp lấy mẫu và phân tích khí thải và
nước thải được cung cấp trong Hướng
dẫn chung EHS.
2.2 An toàn và sức khỏe nghề
nghiệp
Hướng dẫn an toàn và sức khỏe nghề
nghiệp
Hướng dẫn thực hiện sức khỏe và an
toàn lao động cần phải được đánh giá
dựa trên các hướng dẫn về mức tiếp xúc
an toàn được công nhận quốc tế, ví dụ
như hướng dẫn về Giá trị ngưỡng phơi
nhiễm nghề nghiệp (TLV ®) và Chỉ số
phơi nhiễm sinh học (BEIs ®) được
công bố bởi Hội nghị của các nhà vệ
sinh công nghiệp Hoa Kỳ (ACGIH),5
Cẩm nang Hướng dẫn về các mối nguy
Hóa chất do Viện vệ sinh, an toàn lao
động quốc gia Hoa Kỳ xuất bản
(NIOSH),6 Giới hạn phơi nhiễm (PELs)
do Cục sức khỏe và an toàn nghề
nghiệp Hoa Kỳ xuất bản (OSHA),7
Giá
trị giới hạn phơi nhiễm nghề nghiệp
được công bố bởi các quốc gia thành
viên Liên minh Châu Âu,8 hoặc các
nguồn tài liệu tương tự khác.
Tỷ lệ tai nạn và rủi ro
5 Có sẵn tại: http://www.acgih.org/TLV/ và
http://www.acgih.org/store/ 6 Có sẵn tại: http://www.cdc.gov/niosh/npg/ 7 Có sẵn tại:
http://www.osha.gov/pls/oshaweb/owadisp.show_docu
ment?p_table=STANDARDS&p_id=9.992 8 Có sẵn tại:
http://europe.osha.eu.int/good_practice/risks/ds/oel/
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT GẠCH GỐM VÀ SỨ VỆ SINH
36
Dự án phải cố gắng giảm số vụ tai nạn
trong số công nhân tham gia dự án (bất
kể là sử dụng lao động trực tiếp hay
gián tiếp) xuống tỷ lệ bằng không, đặc
biệt là các vụ tai nạn gây ra mất ngày
công lao động và mất khả năng lao
động ở các mức độ khác nhau, hoặc
thậm chí bị tử vong. Tỷ lệ này của cơ sở
sản xuất có thể được so sánh với hiệu
quả thực hiện về vệ sinh an toàn lao
động trong ngành công nghiệp này của
các quốc gia phát triển thông qua tham
khảo các nguồn thống kê đã xuất bản
(ví dụ Cục thống kê lao động Hoa Kỳ
và Cơ quan quản lý về An toàn và Sức
khỏe Liên hiệp Anh).9
Giám sát an toàn và sức khỏe nghề
nghiệp
Môi trường làm việc phải được giám sát
để xác định kịp thời những mối nguy
nghề nghiệp tương ứng với dự án cụ
thể. Việc giám sát phải được thiết kế
chương trình và do những người chuyên
nghiệp thực hiện10
như là một phần của
chương trình giám sát an toàn sức khỏe
lao động. Cơ sở sản xuất cũng phải lưu
giữ bảo quản các biên bản về các vụ tai
nạn lao động và các loại bệnh tật, sự cố
nguy hiểm xảy ra. Hướng dẫn bổ sung
về các chương trình giám sát sức khỏe
lao động và an toàn được cung cấp
9 Có sẵn tại: http://www.bls.gov/iif/ và
http://www.hse.gov.uk/statistics/index.htm
10 Các chuyên gia được công nhận có thể gồm Chứng nhận vệ sinh công nghiệp, Vệ sinh lao động đã được
đăng ký, hoặc Chứng nhận chuyên nghiệp về an toàn
hoặc tương đương
trong Hướng dẫn chung EHS.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT GẠCH GỐM VÀ SỨ VỆ SINH
37
3.0 Tài liệu tham khảo và các
nguồn tài liệu khác
Assopiastrelle and Snam. 1998. Rapporto Integrato
Ambiente Energia Sicurezza Salute Qualità, Industria
Italiana delle Piastrelle di Ceramica e dei Materiali
Refrattari. Sassuolo, Italy: Assopiastrelle and Snam.
Department for Environment, Food, and Rural Affairs
(DEFRA), United Kingdom. 2004. Integrated Pollution
Prevention and Control. Secretary of State’s Guidance
for the A2 Ceramics Sector including Heavy Clay,
Refractories, Calcining Clay and Whiteware. Sector
Guidance Note IPPC SG7. London: DEFRA.
Available at
www.defra.gov.uk/environment/ppc/localauth/pubs/gu
idance/notes/sgnotes/
Environment Australia. 1998. National Pollutant
Inventory, Emissions Estimation Technique Manual
for Bricks, Ceramics, and Clay Product Manufacturing.
Camberra, Australia: Environment Australia.
Government of Hong Kong, Environmental Protection
Department. 1994. Air Management Group. A
Guidance Note on the Best Practicable Means for
Ceramic Works. BPM4. Hong Kong: Government of
Hong Kong. Available at
http://www.epd.gov.hk/epd/english/environmentinhk/a
ir/guide_ref/guide_best_pract.html
European Commission. 2005. European Integrated
Pollution Prevention and Control Bureau (EIPPCB).
Reference Document on Best Available Techniques
(BREF) for Ceramics. Seville: EIPPCB. Available at
http://eippcb.jrc.es/pages/FActivities.htm
European Commission. 1996. Corinair90. Emission
Inventory Guidebook. Fine Ceramics Production.
Activities 030320. Copenhagen: EC. Available at
http://reports.eea.europa.eu/EMEPCORINAIR4/en/B33
20vs2.1.pdf
European Environment Agency (EEA). 2001. Joint
EMEP/CORINAIR Atmospheric Emission Inventory
Guidebook, Third Edition. Copenhagen: EEA.
Available at
http://reports.eea.europa.eu/EMEPCORINAIR4/en/pa
ge012.html
German Federal Ministry for the Environment, Nature
Conservation, and Nuclear Safety (BMU). 2002. First
General Administrative Regulation Pertaining the
Federal Immission Control Act (Technical Instructions
on Air Quality Control- TA Luft). Berlin: BMU.
Available at
http://www.bmu.de/english/air_pollution_control/ta_luf
t/doc/36958.php
German Federal Ministry for the Environment, Nature
Conservation, and Nuclear Safety (BMU). 2004.
Promulgation of the New Version of the Ordinance on
Requirements for the Discharge of Waste Water into
Waters (Waste Water Ordinance - AbwV) of 17. June
2004. Berlin: BMU. Available at :
http://www.bmu.de/english/water_management/downlo
ads/doc/3381.php
Ireland Environmental Protection Agency (EPA). 1996.
BATNEEC Guidance Note - Coarse Ceramics. Class
13.4, Draft 3. Dublin: Ireland EPA. Available at
http://www.epa.ie/Licensing/BATGuidanceNotes/
.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT GẠCH GỐM VÀ SỨ VỆ SINH
38
Phụ lục A: Mô tả chung về các hoạt động công nghiệp
Các sản phẩm gốm sứ được sản xuất
từ gạch đất sét và vật liệu vô cơ phi
kim khác. Gạch gốm là những tấm
mỏng dùng để ốp và lát tường. Gạch
được tạo hình theo phương pháp đùn
hoặc ép khô ở nhiệt độ môi trường,
sau đó được sấy và nung để duy trì
hình dáng lâu bền. Sản phẩm gốm
dùng cho mục đích vệ sinh (lavabo,
chậu rửa, bệ xí và vòi nước uống)
thường là những bộ sản phẩm sứ vệ
sinh và chủ yếu được sản xuất từ sứ
thủy tinh (bán sứ) hoặc sành. Công
suất chung để sản xuất gốm sứ khoảng
từ 10 đến 50 tấn/ngày đối với sứ cao
cấp và 450 đến 500 tấn/ngày đối với
gạch gốm ốp lát.
Các hoạt động sản xuất gốm sứ thông
thường bao gồm nguyên liệu khoáng
sét với phụ gia khoáng và quy trình
nung/thiêu kết. Trong quy trình
nung/thiêu kết nguyên liệu được
chuyển sang pha thủy tinh (thủy tinh
hóa) ở nhiệt độ giữa 1000 và 1400oC.
Quá trình thủy tinh hóa sản phẩm gốm
sứ sẽ có những chỉ tiêu hóa lý đặc
trưng, bao gồm cường độ và độ bền
chịu nhiệt, chịu lửa và bền hóa. Quy
trình sản xuất chính được nêu trong
hướng dẫn này gồm lưu trữ và chuẩn
bị nguyên liệu, tạo hình, sấy, xử lý bề
mặt (phun men kính hoặc tráng men)
nung, xử lý (ví dụ đánh bóng) và đóng
gói. Hình A.1 mô tả quy trình chung
về sản xuất sản phẩm gốm.
Xử lý và lưu giữ nguyên liệu
Các sản phẩm của ngành công nghiệp
gốm sứ chủ yếu gồm hỗn hợp của
khoáng sét (aluminum silicate ở dạng
vật liệu dẻo) phối hợp với các khoáng
khác (ví dụ phụ gia, chất độn và chất
trợ dung [vật liệu không dẻo], và các
thành phần thủy tinh). Xem Bảng A.1.
Các thành phần để chế tạo xương
thường được chuyển đến kho nguyên
liệu theo dạng rời và được lưu giữ
dạng đổ đống hoặc trong các
côngtenơ/silo để hạn chế việc sinh bụi
và tác động tương hỗ với tác nhân môi
trường. Nguyên liệu được chuẩn bị
qua một số các quá trình (ví dụ đập
thô và đập tinh, nghiền, sàng, nghiền
khô nghiền ướt, sàng khô, phun sấy,
canxi hóa), trộn, ép và đùn hoặc đúc
khuôn (tạo hình/tạo dáng). Việc chuẩn
bị men kính được chuẩn bị với silica
(thành phần chính của men), chất trợ
dung (ví dụ kiềm, kiềm thổ, bo, chì),
chất tạo độ đục (ví dụ zircon và titan)
chất tạo màu (ví dụ sắt, crom, coban
và mangan). Nước thường được sử
dụng để hỗ trợ quá trình trộn và tạo
hình, tiếp theo là giai đoạn sấy. Có thể
áp dụng việc xử lý và trang trí bề mặt
của sản phẩm đất sét. Sau đó sản phẩm
được đưa vào lò để nung / thủy tinh
hóa.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT GẠCH GỐM VÀ SỨ VỆ SINH
39
Bảng A.1
Nguyên liệu tạo ra sản phẩm gồm
Các phụ gia cao lanh, đá vôi
Nguyên liệu cơ bản
(nguyên liệu thạch
cao)
kaolinit, montmorillonit
halloysit
Chất làm đầy và trợ
dung (vật liệu không
phải chất dẻo)
cát thạch anh,trường thạch, đá
vôi, dolomite wollastonite,
sắt oxit, thạch cao, steatite,
bột talc.
Các thành phần của
men kính
silica, kiềm, chì, bo, zircon,
sắt, crom, coban
Quá trình nung đốt
Quá trình nung tạo ra sự kết tinh sản
phẩm đất sét đã được tạo hình và sấy.
Việc nung bao gồm nung liên tục hoặc
gián đoạn. Lò tunnel và lò bánh xe lăn
là lò liên tục. Lò tunnel là lò làm bằng
vật liệu chịu lửa có đường ray để xe
goòng chạy trong lò. Xe goòng có nắp
vòm bằng vật liệu chịu lửa, trong đó sản
phẩm đã sấy được xếp lên các tấm đế
vững vàng. Xe được đẩy vào lò trong
một khoảng thời gian đặt trước, cho
phép không khí được thổi vào và khí xả
được hút ra. Hầu hết các lò nung đều
dùng khí ga. Nguyên liệu khô trên xe
được làm nóng sơ bộ nhờ khí nóng hút
ra từ vùng nung, trong khi không khí
thổi vào làm nguội vật liệu đã nung và
được nóng lại trước khi đốt cháy. Một
phần của không khí từ vùng làm nguội
thường được hút ra để điều chỉnh máy
sấy. Để giảm thời gian nung và tiêu hao
năng lượng cần phải có một buồng
nung kín khí và do đó buồng nung và xe
lò thường được làm kín phần bên của lò
tunnel bằng cát (hoặc bằng nước hoặc
giải pháp cơ khí khác) đối với không
khí phục hồi.
Lò nung có bánh xe lăn trần là thông
dụng nhất trong sản xuất gạch gốm ốp
lát. Dọc hai bên thành lò có bố trí các
nguồn lửa đốt dùng khí ga thiên nhiên.
Quy trình nung đốt giảm còn ít hơn 40
phút và gạch được chuyển trên các con
lăn. Cơ chế truyền nhiệt chính là đối lưu
và bức xạ nhiệt. Kiểu lò có các con lăn
ở đáy lò đôi khi cũng được sử dụng cho
việc sản xuất ngói đất sét và sản phẩm
sứ vệ sinh.
Lò trung gian bao gồm loại lò con thoi
và kiểu có nắp trên cơ sở các khoang
đơn được bịt kín, bên trong có chứa sản
phẩm gốm đã sấy khô, sau đó được
nung theo chu kỳ xác định. Lò thông
thường được trang bị ngọn lửa khí ga,
và lò trung gian đôi khi được sử dụng
để sản xuất sản phẩm sứ vệ sinh đặc
biệt có số lượng ít.
Hoàn thiện sản phẩm
Một số công việc xử lý sản phẩm được
thực hiện sau khi nung đốt để hoàn
thiện sản phẩm. Các công việc xử lý
này bao gồm mài (khô hoặc ướt), cưa
cát, và đánh bóng. Có thể bổ sung các
vật liệu phụ trợ đối với sản phẩm cụ thể.
Phân loại, bao gói, và lưu kho sản phẩm
gốm là những công việc tiếp theo của
quá trình sản xuất gốm sứ thông
thường.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT GẠCH GỐM VÀ SỨ VỆ SINH
40
Hình A.1: Quy trình điển hình về sản xuất gạch gốm
Hình A.2: Quy trình điển hình về sản xuất sản phẩm sứ vệ sinh
Kho nguyên
liệu
Chuẩn bị làm xương
Làm khuôn
Nung Xử lý bề
mặt
(tráng men)
Sấy,
cạo/làm
sạch
Đúc xương,
trang trí,
gọt mài
Hoàn thiện
sản phẩm Phân loại Bao gói Lưu giữ
hoặc xuất
kho
Kho
nguyên liệu
Chuẩn bị nguyên liệu (quy trình khô hoặc ướt đối
với bột ép) tiếp theo là nghiền, trộn và phun sấy
Nung Xử lý bề mặt (phun men kính cho
gạch men)
Sấy Tạo hình
Hoàn thiện
sản phẩm Phân loại Bao gói
Lưu kho và
xuất hàng
Làm khuôn
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
TRONG KHAI THÁC VẬT LIỆU XÂY DỰNG
41
HƯỚNG DẪN VỀ MÔI TRƯỜNG, SỨC KHỎE VÀ AN TOÀN
TRONG KHAI THÁC VẬT LIỆU XÂY DỰNG
Giới thiệu
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khỏe
và An toàn là các tài liệu kỹ thuật
tham khảo cùng với các ví dụ công
nghiệp chung và công nghiệp đặc thù
của Thực hành công nghiệp quốc tế tốt
(GIIP).1 Khi một hoặc nhiều thành
viên của Nhóm Ngân hàng Thế giới
tham gia vào trong một dự án, thì
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khỏe
và An toàn (EHS) này được áp dụng
tương ứng như là chính sách và tiêu
chuẩn được yêu cầu của dự án. Hướng
dẫn EHS của ngành công nghiệp này
được biên soạn để áp dụng cùng với
tài liệu Hướng dẫn chung EHS là tài
liệu cung cấp cho người sử dụng các
vấn đề về EHS chung có thể áp dụng
được cho tất cả các ngành công
nghiệp. Đối với các dự án phức tạp thì
cần áp dụng các hướng dẫn cho các
ngành công nghiệp cụ thể. Danh mục
đầy đủ về hướng dẫn cho đa ngành
công nghiệp có thể tìm trong trang
web:
www.ifc.org/ifcext/enviro.nsf/Content
1 Được định nghĩa là phần thực hành các kỹ năng
chuyên nghiệp, chăm chỉ, thận trọng và dự báo trước
từ các chuyên gia giàu kinh nghiệm và lành nghề
tham gia vào cùng một loại hình và thực hiện dưới
cùng một hoàn cảnh trên toàn cầu. Những hoàn cảnh
mà những chuyên gia giàu kinh nghiệm và lão luyện
có thể thấy khi đánh giá biên độ của việc phòng ngừa
ô nhiễm và kỹ thuật kiểm soát có sẵn cho dự án có
thể bao gồm, nhưng không giới hạn, các cấp độ đa
dạng về thoái hóa môi trường và khả năng đồng hóa
của môi trường cũng như các cấp độ về mức khả thi
tài chính và kỹ thuật.
/EnvironmentalGuidelines
Tài liệu Hướng dẫn EHS này gồm các
mức độ thực hiện và các biện pháp nói
chung được cho là có thể đạt được ở
một cơ sở công nghiệp mới trong công
nghệ hiện tại với mức chi phí hợp lý.
Khi áp dụng Hướng dẫn EHS cho các
cơ sở sản xuất đang hoạt động có thể
liên quan đến việc thiết lập các mục
tiêu cụ thể với lộ trình phù hợp để đạt
được những mục tiêu đó.
Việc áp dụng Hướng dẫn EHS nên chú
ý đến việc đánh giá nguy hại và rủi ro
của từng dự án được xác định trên cơ
sở kết quả đánh giá tác động môi
trường mà theo đó những khác biệt với
từng địa điểm cụ thể, như bối cảnh của
nước sở tại, khả năng đồng hóa của
môi trường và các yếu tố khác của dự
án đều phải được tính đến. Khả năng
áp dụng những khuyến cáo kỹ thuật cụ
thể cần phải được dựa trên ý kiến
chuyên môn của những người có kinh
nghiệm và trình độ.
Khi những quy định của nước sở tại
khác với mức và biện pháp trình bày
trong Hướng dẫn EHS, thì dự án cần
tuân theo mức và biện pháp nào
nghiêm ngặt hơn. Nếu quy định của
nước sở tại có mức và biện pháp kém
nghiêm ngặt hơn so với những mức và
biện pháp tương ứng nêu trong Hướng
dẫn EHS, theo quan điểm của điều
kiện dự án cụ thể, mọi đề xuất thay đổi
khác cần phải được phân tích đầy đủ
và chi tiết như là một phần của đánh
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
TRONG KHAI THÁC VẬT LIỆU XÂY DỰNG
42
giá tác động môi trường của địa điểm
cụ thể. Các phân tích này cần phải
chứng tỏ rằng sự lựa chọn các mức
thực hiện thay thế có thể bảo vệ môi
trường và sức khỏe con người.
Khả năng áp dụng
Tài liệu này bao gồm các thông tin
liên quan các hoạt động khai thác vật
liệu xây dựng như cốt liệu, đá vôi, đá
phiến, cát, sỏi, đất sét, thạch cao,
trường thạch, cát, đá thạch anh, cũng
như khai thác đá khối lớn. Tài liệu này
áp dụng cho các dự án độc lập và các
hoạt động khai thác phụ trợ cho xây
dựng, xây dựng dân dụng và các dự án
xi măng. Mặc dù các hướng dẫn khai
thác vật liệu xây dựng nhấn mạnh đến
các mô hình khai thác tổng thể và lớn,
tài liệu cũng có thể áp dụng cho các
hoạt động quy mô nhỏ. Tài liệu này
bao gồm những phần như sau:
Phần 1.0 - Các tác động đặc thù của
ngành công nghiệp và việc quản lý.
Phần 2.0 - Các chỉ số thực hiện và việc
giám sát.
Phần 3.0 - Các tài liệu tham khảo và
các nguồn bổ sung.
Phụ lục A - Mô tả chung về các hoạt
động công nghiệp.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
TRONG KHAI THÁC VẬT LIỆU XÂY DỰNG
43
1.0 Các tác động đặc thù của
ngành công nghiệp và việc quản
lý
Phần này cung cấp tóm tắt các vấn đề
môi trường, sức khỏe và an toàn EHS
liên quan đến khai thác vật liệu xây
dựng phát sinh trong quá trình hoạt
động, xây dựng, và ngừng hoạt động,
cùng với các khuyến nghị quản lý. Các
khuyến nghị về quản lý môi trường,
sức khỏe và an toàn EHS thông
thường trong hầu hết các dự án lớn đã
được quy định trong Hướng dẫn
chung EHS.
1.1 Môi trường
Các vấn đề về môi trường của quá
trình hoạt động xây dựng và ngừng
hoạt động trong khai thác vật liệu xây
dựng bao gồm các vấn đề chính sau:
Phát thải vào không khí
Tiếng ồn và rung chấn
Nước
Chất thải
Chuyển đổi đất
Phát thải khí
Phát thải dạng hạt
Phát thải dạng hạt (PM) được sinh ra
trong các quá trình khai thác và chế
biến vật liệu (như xúc, xới, khoan, nổ
mìn, vận chuyển, đập, nghiền, sàng, và
đổ đống). Nguồn phát thải dạng hạt
PM chính bao gồm đập-nghiền, khoan,
nổ mìn và vận chuyển. Tác động của
phát thải dạng hạt liên quan đến kích
cỡ hạt (ví dụ kể cả đường kính nhỏ
hơn 2,5micron), thành phần chính của
nó (ví dụ silic dioxit, silic oxit,
cacbonat) cũng như độ tinh khiết của
đá và thành phần vết (ví dụ sợi
amiăng).
Kỹ thuật kiểm soát và phòng ngừa ô
nhiễm bụi phát thải phải tính đến độc
tố sinh thái học của bụi và ảnh hưởng
đến con người, và bao gồm:
Việc dọn sạch đất, loại bỏ đất bề
mặt và vật liệu thừa, làm đường, đổ
và đánh đống, phá nổ mìn, phải
được quy hoạch theo những yếu tố
khí tượng (ví dụ như lượng mưa,
nhiệt độ, hướng gió, và tốc độ)
cũng như theo vị trí đặt của các
cảm biến;
Cần thiết kế và lắp đặt một hệ
thống xử lý vật liệu đơn giản và
hợp lý để giảm thiểu điểm vận
chuyển (ví dụ như nhà máy chế
biến phải nằm gần mỏ đá);
Phát thải bụi từ các hoạt động
khoan phải được kiểm soát tại
nguồn phát thải bằng các thiết bị
thông gió, hút bụi, lọc bụi và phải
thực hiện quá trình khoan và chế
biến theo quy trình ướt, nếu có thể;
Bụi phát thải từ các thiết bị chế
biến (ví dụ như máy đập, máy
nghiền, máy sàng) phải được kiểm
soát tốt bằng thiết bị hút bụi, quy
trình ướt, hoặc phun nước. Việc
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
TRONG KHAI THÁC VẬT LIỆU XÂY DỰNG
44
kiểm soát bụi phải cân nhắc đến
việc sử dụng vật liệu đã khai thác
(ví dụ nên áp dụng quá trình chế
biến ướt khi vật liệu ướt hoặc hàm
lượng ẩm không ảnh hưởng đến
việc sử dụng vật liệu đó);
Phải áp dụng quy trình giảm thiểu
rơi vật liệu từ trên cao;
Sử dụng băng chuyền và băng tải
cố định cũng như di động để vận
chuyển vật liệu đến xe tải qua các
đưỡng dẫn nội bộ (nên dùng băng
tải bằng cao su có gắn bộ phận làm
sạch);
Đường dẫn nội bộ phải thông
thoáng, được thường xuyên nâng
cấp và bảo dưỡng;
Cần giới hạn tốc độ của xe tải;
Sử dụng hệ thống tưới nước hoặc
vòi phun để thực hiện việc phun
nước và sử dụng chất xử lý bề mặt
(ví dụ chất hút ẩm như canxi clorua
và tác nhân hóa học liên kết đất)
đối với đường đi và lên các đống
vật liệu;
Thực hiện thảm thực vật trên bề
mặt phơi nhiễm của đống vật liệu.
Các chất ô nhiễm không khí khác
Các chất phụ sinh ra sau quá trình đốt
cháy của phương tiện và các nguồn
khác phát tán trong không khí tại nơi
khai thác. Các biện pháp ngăn ngừa và
kiểm soát ô nhiễm đối với các tác
động này được quy định trong Hướng
dẫn chung EHS.
Các loại khí độc và không độc thường
là sản phẩm phụ sinh ra từ các hoạt
động nổ mìn, không liên quan đến vật
liệu nổ được sử dụng. Khí phát thải
NO2, CO, and NO được sinh ra trong
quá trình nổ mìn.
Kỹ thuật kiểm soát và ngăn ngừa ô
nhiễm được khuyến nghị như sau:
Thay thế phương pháp nổ mìn bằng
sử dụng búa thủy lực hoặc phương
pháp cơ khí khác;
Nếu cần thiết phải nổ mìn thì phải
quy hoạch việc nổ mìn (bố trí,
đường kính, chiều sâu và hướng
của lỗ nổ mìn);
Việc khai hỏa chính xác, thành
phần đặc trưng của hỗn hợp
ammonium nitrate với dầu đốt phải
được đảm bảo bằng cách giảm
thiểu lượng nước dư thừa, tránh
việc trộn hỗn hợp vật liệu nổ không
chuẩn hoặc không kỹ.
Tiếng ồn và rung chấn
Tiếng ồn
Phát thải âm thanh thông thường liên
quan đến các hoạt động khai thác, bao
gồm cả khai thác vật liệu xây dựng và
đá khối lớn. Tiếng ồn được sinh ra
trong tất cả các quá trình khai thác và
chế biến (ví dụ như xúc, chải, khoan,
nổ mìn, cắt bằng vòi phun lửa, vận
chuyển, nghiền, xay, sàng phân loại
kích thước, và đánh đống vật liệu).
Nguồn tiếng ồn chủ yếu liên quan đến
việc khoan, đập, di chuyển trong xử
lý, sàng và vận chuyển. Trong khai
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
TRONG KHAI THÁC VẬT LIỆU XÂY DỰNG
45
thác đá khổ lớn, nếu phun lửa để cắt2
thì đây là nguồn tiếng ồn đặc trưng.
Các kỹ thuật kiểm soát và giảm thiểu
phát thải tiếng ồn được khuyến nghị
như sau:
Giảm tiếng ồn của dàn khoan dầu
khí bằng thiết bị khoan dầu chuyên
dụng hoặc khoan thủy lực;
Thực hiện hoạt động chế biến trong
các nhà máy kín hoặc có che phủ;
Lắp đặt các vật chắn tiếng ồn hữu
dụng và (hoặc) các vật ngăn để
ngăn tiếng ồn với hàng rào vây
quanh và vải màn che tại hoặc gần
thiết bị gây ồn (máy đập, máy
nghiền và sàng);
Sử dụng vải cao su hoặc vải ngăn
tiếng ồn phủ lên bề mặt thiết bị chế
biến (máy sàng, máy đập, điểm vận
chuyển và máy bơm);
Sử dụng băng tải và băng chuyền
bằng cao su;
Đặt rào chắn thiên nhiên tại các
gianh giới thiết bị (ví dụ như bức
màn thực vật hoặc bờ đê bằng đất);
Tối ưu hóa các con đường nội bộ,
cụ thể là giảm thiểu sử dụng các
con đường hai chiều (giảm thiểu
tiếng ồn từ các phương tiện ngược
chiều) và tăng tối đa khoảng cách
điểm tiếp nhận gần nhất;
Phải thận trọng khi sử dụng máy
móc khởi động bằng điện;
2 Gia công cắt dùng vòi lửa được sử dụng chủ yếu ở
nơi chật hẹp và khó lắp ráp máy khoan cơ khí
Phải giới hạn tốc độ cho xe tải;
Tránh gia công cắt đá có sử dụng
vòi lửa;
Xây các đê chắn để ngăn tầm nhìn
và ngăn tiếng ồn.
Rung chấn
Phát thải rung nhiều nhất thường liên
quan đến các hoạt động nổ mìn, trong
khi phát thải rung từ thiết bị đập đá lại
nhỏ hơn. Kỹ thuật kiểm soát và giảm
thiểu các phát thải liên quan đến nổ
mìn (như rung, ép, đá bắn) được
khuyến nghị như sau:
Áp dụng sơ đồ nổ mìn đặc thù; quy
trình khởi nổ và truyền nổ chính
xác; Sử dụng kíp nổ chậm, chậm
chính xác và kíp nổ điện; thử nổ tại
hiện trường (việc khởi nổ bằng kíp
nổ chậm ngắn cải thiện được các
mảnh vỡ và giảm rung chấn trong
lòng đất);
Nghiên cứu thiết kế nổ mìn, bao
gồm khảo sát bề mặt nổ mìn, để
tránh khởi nổ quá chậm và khảo sát
kỹ lỗ nổ mìn để kiểm tra độ lệch
dẫn đến phải tính toán lại việc nổ
mìn;
Kiểm soát rung chấn ngầm và ép
quá mức bằng sơ đồ lỗ khoan thích
hợp (chiều dài và đường kính lỗ
khoan, hướng bề mặt nổ) và khởi
nổ và quy trình nhồi thuốc vào lỗ
khoan phù hợp, để giới hạn khả
năng đá bay và nổ trong;
Ưu tiên dùng phương pháp đập
bằng búa thủy lực hoặc phương
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
TRONG KHAI THÁC VẬT LIỆU XÂY DỰNG
46
pháp cơ khí khác để cải thiện các
mảnh đá vỡ và giảm thiểu nguy cơ
đá bay, thay vì sử dụng nổ thứ sinh
(nổ bù);
Sử dụng phương pháp cưa cắt cơ
khí được ưu tiên hơn để hạn chế
hoặc tránh sử dụng phương pháp
nổ mìn;
Các nguồn rung chấn khác bao
gồm đầu tiên là máy đập và sàng
lắc ngang. Việc thiết kế nền thật tốt
cho các thiết bị này giúp giảm được
rất nhiều loại rung chấn này.
Nước
Tiêu thụ nước
Các hoạt động cưa cắt dùng lưỡi cưa
kim cương, các phân xưởng rửa cốt
liệu, và các hoạt động khai thác đá
khối lớn đòi hỏi một nguồn nước lớn.
Ngoài các hướng dẫn về sử dụng nước
quy định trong Hướng dẫn chung
EHS, việc sử dụng nước phải được
hạn chế thông qua hệ thống tuần hoàn
và sử dụng lại, triển khai hệ thống bể
lắng khép kín cho quá trình khai thác.
Nếu phải sử dụng nhiều nước, đặc biệt
là ở các vùng khô cằn hay bán khô
cằn, cần đánh giá sự sẵn có của nguồn
nước và tác động đến nguồn nước hiện
có.
Thủy văn
Chế độ nước mặt có thể bị thay đổi do
các dòng chảy chuyển hướng, sự tiêu
thụ nước và việc thay đổi mạng lưới
thoát nước. Các kỹ thuật ngăn ngừa,
giảm thiểu, hoặc kiểm soát tác động
đối với chế độ thủy văn do các hoạt
động khai thác, bao gồm:
Lưu lượng mưa đỉnh không được
vượt quá mức đỉnh đã tính toán
trước cho một cơn mưa cụ thể;
Đưa nước đã qua xử lý, nước tháo,
trở lại dòng chảy để duy trì dòng
chảy;
Để nước đã qua xử lý thấm vào
tầng nước ngầm. Cách khác là để
nước đã qua xử lý thấm vào tầng
nước ngầm thông qua các giếng rót
hoặc rãnh để nước thâm nhập, miễn
sao tránh được ô nhiễm mạch nước
ngầm;
Các hoạt động nạo vét hố để khai
thác phải được nghiên cứu và thực
hiện để giảm thiểu sự rút nước và
cân nhắc về tác động tiềm ẩn đến
dòng chảy của nguồn nước mặt và
nước ngầm, và các tác động khác
kể cả các tác động về thủy văn;
Sau thời gian khai thác nạo vét, hố
khai thác phải đảm bảo một mực
nước đủ sâu để có thể phát triển
bền vững nuôi trồng thủy sản.
Xả nước thải
Việc khử nước của các hố khai thác,
việc cưa cắt dùng lưỡi cưa kim cương,
và việc tháo nước mặt có thể sinh xả
ra nước thải với hàm lượng chất rắn lơ
lửng cao.3 Để tránh hoặc giảm thiểu
cặn lơ lửng trong nước xả, cần thực
hiện các công việc sau:
3 Khai thác bằng thủy lực trên đất liền chỉ được áp
dụng trong chu trình kín và không xả chất thải
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
TRONG KHAI THÁC VẬT LIỆU XÂY DỰNG
47
Xây dựng các bể lắng, hố chứa và
hầm chứa để nước thải có thời gian
lắng đọng. Hầm chứa phải được
hàn kín bằng vật liệu trơ, nếu cần,
và phải thực hiện đủ chương trình
lưu giữ trong hầm lắng, bao gồm
ổn định bùn loãng, bảo trì và vệ
sinh đường ống và tháo bỏ cặn lắng;
Tái chế nước đã sử dụng cho chế
biến/cưa cắt;
Xây dựng mạng lưới thoát nước
chuyên dụng;
Tăng cường việc làm lắng bằng
cách sử dụng bông kết hoặc biện
pháp cơ học, đặc biệt tại những nơi
diện tích hạn chế không thể sử
dụng hầm chứa;
Lắp các bẫy cặn dọc theo đường
ống thoát nước, bao gồm bó cừ
(fascin), bùn cản và bẫy thực vật. Ở
những nơi sử dụng phương pháp nổ
mìn thì tại đó sẽ tiềm ẩn khả năng
có cặn nitrat và amoni, đặc biệt
trong nước ngầm. Điều này có thể
kiểm soát được thông qua thiết kế
và quy trình nổ mìn, bao gồm việc
đảm bảo khai hỏa chính xác, như
được nêu trên đây trong phần “Các
chất ô nhiễm không khí khác”.
Vật liệu nguy hại
Hoạt động và bảo dưỡng thiết bị khai
thác vật liệu xây dựng, kể cả việc sử
dụng, lưu giữ và vận chuyển một
lượng lớn nhiên liệu và dầu nhờn đa
dạng, được quản lý theo chỉ dẫn thích
hợp nêu trong Hướng dẫn chung
EHS.
Nước thoát có chứa axit
Nước thoát có chứa axit liên quan đến
nước thoát mỏ axit hoặc đá axit (AMD
hoặc ARD), có thể xuất hiện khi mỏ
có chứa sunfua và lưu huỳnh nguyên
tố bị phơi nhiễm trong môi trường
chịu ảnh hưởng của ôxy và nước. Mặc
dù hiện tượng này rất phổ biến ở các
mỏ khai thác kim loại, nhưng nếu nó
xuất hiện nhiều trong quá trình
đào/hoặc khai quật đá khoáng chất thì
phải coi đó là một phần của hoạt động
khai thác vật liệu xây dựng. Các thông
tin bổ sung về quản lý nước thoát chứa
axit được nêu trong Hướng dẫn
chung EHS.
Chất thải
Chất thải rắn
Đá thải và đất bề mặt bị loại bỏ là chất
thải trơ chủ yếu sinh ra từ các hoạt
động khai thác. Chất thải nguy hại
thường sinh ra từ các thành phần bẩn
và thành phần vết, bao gồm đá (thải)
đã được khai thác (ví dụ amiăng hoặc
kim loại nặng mà có thể dẫn đến thải
chứa axit). Phương pháp kiểm soát và
phòng ngừa để giảm chất thải bao
gồm:
Thiết kế hoạt động và lập kế hoạch
phải bao gồm quy trình giảm phế
thải (ví dụ trộn lẫn đá có chất
lượng cao với đá chất lượng thấp);
Lớp đất ở trên cùng, lớp đất đè và
vật liệu kém phẩm chất phải được
loại bỏ, đánh đống và dự trữ cho tái
sử dụng;
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
TRONG KHAI THÁC VẬT LIỆU XÂY DỰNG
48
Kế hoạch quản lý chất thải nguy
hại và không nguy hại phải được
phát triển và thực hiện trong quá
trình nghiên cứu và lập kế hoạch.
Các tác động liên quan đến các chỉ
tiêu hóa học/hoặc vật lý của vật
liệu khai thác ra phải được xem xét
từ giai đoạn thiết kế, và ảnh hưởng
từ đá thải nhiễm bẩn phải được
kiểm soát đầy đủ và giảm nhẹ bằng
cách trộn chất thải với đất không
nhiễm bẩn.
Việc quản lý chất thải khác sinh ra
trong quá trình khai thác (ví dụ đất
nhiễm bẩn, nhiễm dầu được hớt do
tràn dầu hoặc nhiên liệu, vụn kim loại,
vật liệu nổ) được quy định trong
Hướng dẫn chung EHS.
Chuyển đổi đất
Các hoạt động phá dỡ tại địa điểm
khai thác vật liệu xây dựng thường
liên quan nhiều đến thay đổi địa hình
và đất phủ, thường bao gồm việc giải
tỏa thảm thực vật có trước đó. Kỹ
thuật để giảm thiểu tác động chuyển
đổi đất bao gồm:
Lựa chọn phương pháp khai thác
thích hợp (ví dụ phá dỡ, khai thác,
và nạo vét) ít tác động nhất mà
phương pháp đó tạo được đường
bao quanh khu vực khai thác đảm
bảo nguyên tắc phục hồi môi
trường sống và sử dụng đất cuối
cùng;
Thiết lập vùng đệm từ các đường
giáp ranh của khu vực khai thác, có
tính đến các đặc tính môi trường
sống tự nhiên và loại hoạt động
khai thác;
Để giảm tiêu thụ diện tích đất và
kèm theo là mất đất, tốt nhất là việc
khai thác phải đem lại lớp trầm tích
dày hơn (điều này phải được cố
gắng thực hiện đúng và một cách
hợp lý);
Nên áp dụng kỹ thuật di dời và xây
dựng lại thảm thực vật. Lớp phủ
thảm thực vật, ví dụ như thực vật
tự nhiên của địa phương, lớp đất
trên cùng, lượng đất đá đào lên hữu
ích cho phát triển bền vững, phải
được di chuyển riêng và lưu giữ
riêng để sử dụng sau này trong quá
trình phục hồi mỏ khai thác, và vật
liệu sử dụng quá trình phục hồi mỏ
phải được đánh đống và bảo vệ
tránh gió và nước xâm nhập, cũng
như tránh nhiễm bẩn;
Trong quá trình khai thác, môi
trường sinh thái học phải được gìn
giữ và bảo vệ theo cách tốt nhất có
thể;
Các mỏ khai thác nhỏ, tuổi thọ
ngắn4 phải được phục hồi ngay, các
mỏ lớn hơn với tuổi thọ từ 3 đến 5
năm, phải có kế hoạch phục hồi
song song với việc khai thác;
Việc quản lý phát triển các mỏ tiếp
theo phải dựa trên sự khảo sát
thường xuyên về địa hình và đất;
Trong quá trình phục hồi, phải
phân loại đất bị ảnh hưởng, phải
xới đều trước khi phủ lớp đất mới,
4 Ví dụ như lỗ đào
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
TRONG KHAI THÁC VẬT LIỆU XÂY DỰNG
49
phục hồi cây xanh ở những nơi cần
thiết (chiều dày tổng cộng của lớp
đất mặt và lớp thảm thực vật không
nhỏ hơn chiều dày lớp đất đó ở
vùng không bị khai thác);
Lớp đất bị ảnh hưởng phải được
phục hồi để có thể sử dụng được
phù hợp với quy hoạch của địa
phương hoặc vùng. Đất không có
mục đích sử dụng cụ thể cho cộng
đồng phải được gieo hạt lại và
trồng mới các loài thực vật của địa
phương;
Các hố thử nghiệm, các con đường
tạm (nội bộ và liên thông), các tòa
nhà, thiết bị và kết cấu không có
mục đích sử dụng phải được loại
bỏ, và đất phải được phục hồi thích
hợp. Hệ thống thủy văn phải được
giữ gìn để duy trì dòng chảy;
Phải tận dụng mọi cơ hội để tạo dựng
môi trường sống có giá trị (ví dụ các
hồ ao nhỏ với một hệ thống đường ven
bờ và vùng nước nông, sau khi nạo
vét, hoặc mặt bằng cho sự phát triển
thiên nhiên tiếp theo.
1.2 An toàn và sức khỏe nghề
nghiệp
Nguy hiểm về an toàn và sức khỏe
nghề nghiệp phát sinh trong các giai
đoạn hoạt động của các dự án khai
thác vật liệu xây dựng và bao gồm chủ
yếu:
Nguy hiểm đường hô hấp
Tiếng ồn
Nguy cơ vật lý
Quản lý việc phơi nhiễm với các mối
nguy hiểm về thân thể và hóa học
được mô tả trong Hướng dẫn chung
EHS.
Nguy hiểm đường hô hấp
Phơi nhiễm trong nghề nghiệp với bụi
và ô nhiễm dạng hạt nhỏ liên quan đến
tất cả các quá trình của hoạt động khai
thác (ví dụ như xúc, nạo vét, khoan,
cắt dùng tia lửa, vận chuyển, đập,
nghiền, sàng và đổ đống). Đặc biệt,
phơi nhiễm với bụi khó chịu (các hạt
nhỏ không phân loại được, được biết
đến là PNOC) và bụi silic liên quan
đến các hoạt động khai thác vật liệu
xây dựng. Người lao động phải tiếp
xúc trong một thời gian dài với bụi hạt
mịn (ví dụ PNOC) bị nguy hiểm về
bệnh phổi lành tính, bệnh khí thũng,
viêm phế quản, và xơ hóa. Phơi nhiễm
trong thời gian dài với bụi silica sẽ dẫn
đến bệnh bụi phổi. Bên cạnh các biện
pháp kiểm soát và ngăn ngừa bụi mô
tả trong Phần 1.1 của tài liệu này,
khuyến nghị các biện pháp bổ sung
sau:
Máy xúc, xe ben tự đổ, máy ủi,
máy khoan dạng xe đẩy, và thiết bị
tự động khác mà có người điều
khiển thì phải được trang bị cabin
có điều hòa không khí, chống bụi
và chống tiếng ồn;
Sử dụng các thiết bị cá nhân để bảo
vệ phổi (ví vụ mặt nạ, khẩu trang),
như mô tả trong Hướng dẫn
chung EHS.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
TRONG KHAI THÁC VẬT LIỆU XÂY DỰNG
50
Tiếng ồn
Người lao động có thể phơi nhiễm với
mức ồn quá ngưỡng trong các hoạt
động khai thác (ví dụ xúc, nạo vét,
khoan, nổ mìn, cắt dùng vòi phun lửa,
vận chuyển, đập và nghiền). Hướng
dẫn quản lý tiếng ồn được nêu trong
Hướng dẫn chung EHS.
Nguy cơ vật lý
Thương tích có thể xảy ra trong các
hoạt động khai thác vật liệu xây dựng
và các hoạt động bảo dưỡng thiết bị
(ví dụ trượt, vấp và ngã, đá rơi, tác
động của thiết bị đang chuyển động
như máy nạp liệu, máy khoan, máy
đập và băng chuyền). Khuyến nghị các
biện pháp phòng ngừa và kiểm soát
bao gồm:
Đào tạo người lao động cụ thể về
quản lý an toàn nơi làm việc;
Thực hiện chương trình quan trắc
địa chất-địa kỹ thuật;
Đánh giá chính xác vị trí làm việc
bằng cách đo kích thước từng bề
mặt đá tiếp xúc với người lao động
để phòng ngừa đá rơi bất chợt và /
hoặc sụt lở đất, đặc biệt sau khi nổ
mìn;
Sử dụng các rào cản tự nhiên, rào
chắn tạm thời, hoặc các tín hiệu
cảnh báo nguy hiểm đặc trưng dọc
theo gờ đá hoặc vùng hố nơi thực
hiện công việc ở độ cao lớn hơn
2m kể từ mặt đất;
Bảo dưỡng bãi, đường ô tô và
đường đi bộ, đảm bảo đủ hệ thống
thoát nước và phòng ngừa trơn
trượt bằng loại bề mặt dùng cho
mọi thời tiết, ví dụ như trải sỏi
Sử dụng máy móc/thiết bị và sự an
toàn
Nguy hiểm liên quan đến khai thác đá tảng và các loại khai thác khác, bao
gồm phơi nhiễm với rung chấn từ các
thiết bị khoan cầm tay; bị thương ở tay
và cánh tay do dụng cụ thường dùng để cắt và xẻ đá khối (ví dụ búa và
đục); đá bay liên quan từ nổ mìn
(thường là lần nổ mìn phá đá lần thứ
hai do lần thứ nhất chưa khai thác đủ đá mảnh, để giảm thể tích của khối đá
kém chất lượng phải thải bỏ); và các
chấn thương liên quan đến các hoạt động cắt xẻ đá dùng dây kim cương.
Các biện pháp phòng ngừa và kiểm
soát mối nguy hiểm liên quan đến thiết
bị máy móc áp dụng như sau:
Sử dụng thiết bị khoan cố định,
hoặc khoan di động, tránh sử dụng
máy khoan cầm tay hoặc dụng cụ khoan có cán cầm;
Sử dụng kích thủy lực và đệm hơi
để tách hoặc nâng nhấc đá;
Sử dụng kìm hoặc búa thủy lực để
tránh nổ thạch cao;
Sử dụng máy cắt dây có bảo vệ
và/hoặc thiết bị kiểm soát điều khiển từ xa.
Chất nổ
Các mối nguy hiểm nghề nghiệp có
liên quan đến các hoạt động nổ mìn
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
TRONG KHAI THÁC VẬT LIỆU XÂY DỰNG
51
thể hiện trong các vụ nổ bất ngờ. Các
biện pháp phòng ngừa và kiểm soát
nguy hiểm nổ bao gồm các hoạt động
sau:
Thực hiện nổ mìn đúng kế hoạch,
giảm thiểu sự thay đổi thời gian;
Áp dụng các thiết bị cảnh báo (ví
dụ thiết bị âm thanh và ánh sáng
nhấp nháy) và quy trình thực hiện
trước mỗi vụ nổ, để báo nguy cho
tất cả người lao động và bên thứ ba
ở các vùng xung quanh (ví dụ cộng
đồng địa phương). Quy trình cảnh
báo phải bao gồm giới hạn tốc độ
dọc theo các tuyến đường địa
phương và đường tàu hỏa;
Thực hiện chương trình đào tạo
nhân sự cụ thể về xử lý vật liệu nổ
và quản lý an toàn;
Thực hiện quy trình nổ an toàn cho
tất cả những người làm việc với vật
liệu nổ (ví dụ xử lý, vận chuyển,
khai hỏa, và phá hủy vật liệu nổ
không sử dụng nữa và vật liệu
thừa);
Vị trí nổ mìn phải được kiểm tra
sau khi nổ bởi những người đúng
chức năng và không thuộc tổ chức
nổ mìn khai thác, trước khi tiếp tục
công việc.
1.3 An toàn và sức khỏe cộng đồng
Các vấn đề về an toàn và sức khỏe
cộng đồng liên quan đến xây dựng,
hoạt động và phá dỡ thường là những
vấn đề của hầu hết các lĩnh vực sản
xuất công nghiệp nêu trong Hướng
dẫn chung EHS. Các vấn đề an toàn
và sức khỏe cộng đồng riêng trong các
dự án khai thác vật liệu xây dựng bao
gồm:
Đất bất ổn định
Nước
An toàn nổ
Phá dỡ di dời
Các nguy cơ tiềm ẩn khác đối với an
toàn và sức khỏe cộng đồng bao gồm
nguy cơ về xe cộ không kiểm soát
được tại công trường xây dựng, các tai
nạn đường thủy, nước dâng, và các tai
nạn từ sự hình thành của nước ngập,
và việc phơi nhiễm vì phương tiện vận
chuyển vật liệu gia tăng. Hướng dẫn
kiểm soát và phòng tránh các loại
nguy cơ này được nêu trong Hướng
dẫn chung EHS.
Đất bất ổn định
Một lượng lớn phế thải của vật liệu đổ
nát, vũng nước lớn hoặc vùng đất đã
khai thác có thể dẫn đến lở đất hoặc
sụt đất, gây thảm họa quanh vùng dân
cư. Các biện pháp giảm thiểu nguy cơ
cộng đồng bao gồm:
Các chương trình kiểm soát địa
chất và địa vật lý trong vùng rộng
lớn, đặc biệt tập trung vào vùng đất
bất ổn định;
Quan trắc địa chất của địa điểm
thải, dốc và hệ thống thoát nước
bằng hệ thống kiểm soát quan trắc
điều khiển từ xa, nếu có thể.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
TRONG KHAI THÁC VẬT LIỆU XÂY DỰNG
52
Nước
Các dự án khai thác vật liệu xây dựng
có thể làm thay đổi đáng kể chế độ
nước mặt và nước ngầm mà dân cư địa
phương sử dụng làm nước cấp sinh
hoạt, nuôi cá và làm nguồn nước cho
kinh doanh và sản xuất nhỏ. Cuộc
sống và sức khỏe người dân có thể bị
ảnh hưởng do thay đổi chất lượng
nước có nguyên nhân từ nước thải ra
sau các hoạt động tuyển, thải nước
mưa, làm giảm lượng nước hiện có từ
việc lãng phí nước và mực nước ngầm
hạ thấp do sử dụng nước vào tuyển.
Các ảnh hưởng này thường rất khó
đoán trước và có thể thay đổi theo thời
gian do khai thác thiết bị và mở rộng
nhà máy.
Người khai thác vật liệu xây dựng
phải hiểu biết về bản chất và quy mô
của nguồn nước sử dụng trong dân cư,
và các ảnh hưởng tiềm ẩn đến chất
lượng và sự tồn tại của nguồn nước đó
bắt nguồn từ các hoạt động sử dụng
nước tuyển hoặc lãng phí nước.
An toàn nổ
Các hoạt động nổ mìn có thể gây ra tai
nạn nổ và ảnh hưởng các vùng dân cư
xung quanh. Bên cạnh các biện pháp
kiểm soát và phòng ngừa nêu trong
Phần 1.2 của tài liệu này, khuyến nghị
một số biện pháp như sau:
Trong tất cả các quá trình xử lý vật
liệu nổ, phải đặc biệt chú ý để tránh
tình trạng mất trộm hoặc sử dụng
sai mục đích;
Việc nổ mìn phải thực hiện theo
đúng kế hoạch định trước. Nếu có
sự thay đổi kế hoạch, cần phải báo
ngay cho những người dân gần đó
về sự thay đổi này;
Tăng cường sự hiểu biết trong dân
chúng, tính sẵn sàng trong ứng cứu
và kế hoạch ứng phó phải được
thực hiện, bao gồm cả việc kiểm
soát của bên thứ 3 vào vùng nổ
mìn;
Rung chấn sinh ra do nổ mìn gây
tác động tiềm ẩn trong dân cư. Việc
giám sát (ví dụ khảo sát trước khi
xây dựng công trình, hạ tầng và kết
cấu, bao gồm cả chụp hình và quay
phim) phải được thực hiện để đảm
bảo sự hư hỏng nhà tiềm ẩn do các
hoạt động của Dự án gây ra phải
được nhận biết và quản lý đầy đủ.
Các tác động về an toàn và sức khỏe
cộng đồng gây ra do phát thải trong
không khí từ bụi, phương tiện vô tình
đi vào vùng nguy hiểm; phơi nhiễm
với các tai nạn đường thủy, lũ quét
hoặc các tai nạn liên quan đến nước;
và phơi nhiễm với tai nạn của phương
tiện gia tăng, đều được nêu trong
Hướng dẫn chung EHS.
Phá dỡ di dời
Các hoạt động ngừng và phục hồi
công trường khai thác tốt nhất phải
được tính đến từ giai đoạn thiết kế và
lập kế hoạch. Các nhà tài trợ dự án
phải chuẩn bị kế hoạch phục hồi và
đóng cửa có tính đến các yếu tố như
ngừng sản xuất và tuổi thọ tổng thể
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
TRONG KHAI THÁC VẬT LIỆU XÂY DỰNG
53
của mỏ, nhưng tất cả các mỏ phải
tham gia vào các hình thức tích cực
phục hồi ngay trong quá trình hoạt
động. Vì sự cần thiết, các kế hoạch có
thể bị thay đổi trong quá trình xây
dựng và các giai đoạn hoạt động,
nhưng các kế hoạch cũng phải bao
gồm kế hoạch dự phòng đối với việc
ngừng tạm thời và việc sớm chấm dứt
hoàn toàn các hoạt động, đồng thời
phải tuân thủ các mục tiêu sau:
Tính toàn vẹn về thể chất
Tất cả các kết cấu phải giữ được ổn
định sao cho nó không gây ra nguy
hiểm về an toàn và sức khỏe cộng
đồng do hư hỏng về thể chất hoặc suy
thoái thể chất. Các kết cấu phải tiếp
tục thực hiện được các chức năng như
đã được thiết kế. Các kết cấu không
được bị ăn mòn hoặc dịch chuyển khỏi
vị trí khi chịu tác động quá lớn hoặc
lực va đập liên tục.
Đối với nguy hiểm thể chất ví dụ như
những con đường không được canh
giữ, mỏ đá, và các ổ voi, phải chặn
người dân đến từ mọi hướng một cách
lâu dài và phù hợp, cho đến khi mỏ
được chuyển đổi sang mục đích sử
dụng mới trên cơ sở các điều kiện tại
mỏ đã được thay đổi cũng như được
sử dụng cho các mục đích khác bởi
người dân địa phương hoặc các con
đường phục vụ ngành công nghiệp
khác, tòa nhà hoặc công trình và các
kết cấu khác.
Tính toàn vẹn hóa học
Nước mặt và nước ngầm phải được
bảo vệ đối với các tác động môi
trường bất lợi do các hoạt động đào
bới và chế biến. Sự thẩm thấu hóa chất
vào môi trường không được phép gây
nguy hiểm cho an toàn và sức khỏe
hoặc làm ảnh hưởng đến chất lượng
nước mặt và hệ thống mạch nước
ngầm.
Tính toàn vẹn môi trường sinh thái
học
Mặc dù tính toàn vẹn về môi trường
sinh thái học được xác định bằng các
hệ số đã nêu ở trên (ví dụ vấn đề vật lý
như ổn định độ dốc) và vấn đề hóa học
(ví dụ như ô nhiễm kim loại), tính toàn
vẹn đó cũng phải phù hợp với sự thay
đổi môi trường sống phù hợp với sự sử
dụng sinh thái trong tương lai.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
TRONG KHAI THÁC VẬT LIỆU XÂY DỰNG
54
2.0 Các chỉ số thực hiện và việc
giám sát
2.1 Môi trường
Hướng dẫn phát thải khí và phát
thải lỏng
Các hoạt động khai thác vật liệu xây
dựng không phải là nguồn điểm sinh
ra phát thải khí hoặc xả thải lỏng trừ
một ngoại lệ là thải lỏng có chứa chất
rắn lơ lửng. Thực hiện chiến lược
kiểm soát và ngăn ngừa tổng chất rắn
lơ lửng (TSS) phải hướng đến nồng độ
mục tiêu là 50 mg/l tại thời điểm thải.
Dòng nước mưa phải được quản lý
theo hướng dẫn quản lý dòng nước
mưa nêu trong Hướng dẫn chung
EHS.
Mục tiêu kiểm soát thải đối với thải
khử nước và nước mưa phải ngăn
ngừa được các tác động đối với chất
lượng nước xung quanh như mô tả
trong Hướng dẫn chung EHS. Nguồn
cơ bản của phát thải trong không khí
là bụi thoát ra từ các công việc liên
quan đến đất và xử lý vật liệu và các
hoạt động vận chuyển. Mục tiêu kiểm
soát và ngăn ngừa phát thải trong
không khí được nêu trong Hướng dẫn
chung EHS.
Hướng dẫn phát thải của nguồn đốt
nhiên liệu kết hợp với các hoạt động
sinh nhiệt và phát điện từ những
nguồn có công suất nhiệt đầu vào bằng
hoặc thấp hơn 50 MWth được đề cập
trong Hướng dẫn chung EHS, với
phát thải nguồn điện lớn hơn được đề
cập đến trong Hướng dẫn EHS cho
nhà máy nhiệt điện.
Quan trắc môi trường
Các chương trình quan trắc môi
trường cho ngành công nghiệp này cần
được thực hiện để giải quyết tất cả các
hoạt động đã được xác định có khả
năng tác động đáng kể đến môi
trường, trong thời gian hoạt động bình
thường và trong điều kiện bị trục trặc.
Hoạt động quan trắc môi trường phải
dựa trực tiếp hoặc gián tiếp vào các
chỉ báo được áp dụng đối với từng dự
án cụ thể. Tần suất quan trắc phải đủ
để cung cấp dữ liệu đại diện cho thông
số đang được theo dõi. Quan trắc phải
do những người được đào tạo tiến
hành theo các quy trình giám sát và
lưu giữ biên bản và sử dụng thiết bị
được hiệu chuẩn và bảo dưỡng đúng
cách thức. Dữ liệu quan trắc môi
trường phải được phân tích và xem xét
theo các khoảng thời gian định kỳ và
được so sánh với các tiêu chuẩn vận
hành để sao cho có thể thực hiện mọi
hiệu chỉnh cần thiết. Hướng dẫn bổ
sung về áp dụng phương pháp lấy mẫu
và phân tích khí thải và nước thải
được cung cấp trong Hướng dẫn
chung EHS.
2.2 An toàn và sức khỏe nghề
nghiệp
Hướng dẫn an toàn và sức khỏe
nghề nghiệp
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
TRONG KHAI THÁC VẬT LIỆU XÂY DỰNG
55
Hướng dẫn thực hiện sức khỏe và an
toàn lao động cần phải được đánh giá
dựa trên các hướng dẫn về mức tiếp
xúc an toàn được công nhận quốc tế,
ví dụ như hướng dẫn về Giá trị
ngưỡng phơi nhiễm nghề nghiệp (TLV
®) và Chỉ số phơi nhiễm sinh học
(BEIs ®) được công bố bởi Hội nghị
của các nhà vệ sinh công nghiệp Hoa
Kỳ (ACGIH),5 Cẩm nang Hướng dẫn
về các mối nguy Hóa chất do Viện vệ
sinh, an toàn lao động quốc gia Hoa
Kỳ xuất bản (NIOSH),6 Giới hạn phơi
nhiễm (PELs) do Cục sức khỏe và an
toàn nghề nghiệp Hoa Kỳ xuất bản
(OSHA),7
Giá trị giới hạn phơi nhiễm
nghề nghiệp được công bố bởi các
quốc gia thành viên Liên minh Châu
Âu,8 hoặc các nguồn tài liệu tương tự
khác.
Tỷ lệ tai nạn và rủi ro
Dự án phải cố gắng giảm số vụ tai nạn
trong số công nhân tham gia dự án
(bất kể là sử dụng lao động trực tiếp
hay gián tiếp) đến tỷ lệ bằng không,
đặc biệt là các vụ tai nạn gây ra mất
ngày công lao động và mất khả năng
lao động ở các mức độ khác nhau,
hoặc thậm chí bị tử vong. Tỷ lệ này
của cơ sở sản xuất có thể được so sánh
với hiệu quả thực hiện về vệ sinh an
5 Có sẵn tại: http://www.acgih.org/TLV/ và
http://www.acgih.org/store/ 6 Có sẵn tại: http://www.cdc.gov/niosh/npg/ 7 Có sẵn tại:
http://www.osha.gov/pls/oshaweb/owadisp.show_docu
ment?p_table=STANDARDS&p_id=9.992 8 Có sẵn tại:
http://europe.osha.eu.int/good_practice/risks/ds/oel/
toàn lao động trong ngành công
nghiệp này của các quốc gia phát triển
thông qua tham khảo các nguồn thống
kê đã xuất bản (ví dụ Cục thống kê lao
động Hoa Kỳ và Cơ quan quản lý về
An toàn và Sức khỏe Liên hiệp Anh).9
Giám sát sức khỏe và an toàn nghề
nghiệp
Môi trường làm việc phải được giám
sát để xác định kịp thời những mối
nguy nghề nghiệp tương ứng với dự án
cụ thể. Việc giám sát phải được thiết
kế chương trình và do những người
chuyên nghiệp thực hiện10
như là một
phần của chương trình giám sát an
toàn sức khỏe lao động. Cơ sở sản
xuất cũng phải lưu giữ bảo quản các
biên bản về các vụ tai nạn lao động và
các loại bệnh tật, sự cố nguy hiểm xảy
ra. Hướng dẫn bổ sung về các chương
trình giám sát sức khỏe lao động và an
toàn được cung cấp trong Hướng dẫn
chung EHS.
9 Có sẵn tại: http://www.bls.gov/iif/ và
http://www.hse.gov.uk/statistics/index.htm 10 Các chuyên gia được công nhận có thể gồm Chứng
nhận vệ sinh công nghiệp, Vệ sinh lao động đã được
đăng ký, hoặc Chứng nhận chuyên nghiệp về an toàn
hoặc tương đương
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
TRONG KHAI THÁC VẬT LIỆU XÂY DỰNG
56
3.0 Tài liệu tham khảo và các
nguồn bổ sung
American Conference of Governmental Industrial
Hygienists (ACGIH). 2005. Threshold Limit Values
(TLV) for Chemical Substances and Physical Agents
and Biological Exposure Indices. Cincinnati, OH:
ACGIH. Available athttp://www.acgih.org/TLV/
Brodkom, F. 2000. Good Environmental Practice in
the European Extractive Industry: A Reference Guide.
Tournai: Centre Terre et Pierre. Available at
http://ec.europa.eu/enterprise/steel/non-energy-
extractiveindustry/good_env_practice_eu_extractive_i
ndustry.htm
British Standards Institution (BSI). 1969. Methods for
the Measurement of Air Pollution. Deposit Gauges.
British Standard (BS) 1747-1:1969. London: BSI.
http://www.bsi-global.com/
BSI. 1990. Evaluation and Measurement for Vibration
in Buildings. Part 1: Guide for Measurement of
Vibrations and Evaluation of Their Effects on
Buildings. BS7385: Part 1:1990. London: BSI.
http://www.bsi-global.com/
BSI. 1999. Occupational Health and Safety
Assessment Series (OSHAS). OHSAS 18001: 1999.
Occupational health and safety management
systems. Specification. London: BSI. Available at
http://www.bsi-global.com/en/Standards-and-
Publications/Industry-Sectors/Health-and-Safety/H-
-S-Products/OHSAS-180011999/
Department of Natural Resources and Environment
(now Department of Sustainability and
Environment and Department of Primary
Industries), State of
Victoria, Australia. 2001. Environmental
Guidelines. Ground Vibration and Airblast Limits
for Blasting in Mines and Quarries. Blasting Limit
Guidelines v.1.2. Victoria: Department of Natural
Resources and Environment. Available at
http://www.dpi.vic.gov.au/dpi/
German Federal Ministry for the Environment,
Nature Conservation, and Nuclear Safety (BMU).
2002. First General Administrative Regulation
Pertaining the Federal Immission Control Act
(Technical Instructions on Air Quality Control - TA
Luft). Berlin: BMU. Available at
http://www.bmu.de/english/air_pollution_control/ta
_luft/doc/36958.php
International Labour Organization (ILO). 1991.
Safety and Health in Open Cast Mines. Geneva:
ILO. Available at
http://www.ilo.org/public/english/protection/safewo
rk/cops/english/index.htm
Ireland Environmental Protection Agency (EPA).
2003. Environmental Management in the Extractive
Industry (Non-Scheduled Minerals). 2000-MS-11-
M1, Draft, November. Dublin: EPA. Available at
http://www.epa.ie/NewsCentre/ReportsPublications
/Guidance/
Mineral Industry Research Organization (MIRO).
Goodquarry. University of Leeds.
www.goodquarry.com
Nova Scotia Environment and Labour,
Environmental and Natural Areas Management.
2002. Pit and Quarry Guidelines. Guide to
Preparing an EA Registration Document for Pit and
Quarry Developments in Nova Scotia (including
revised May 1999). Available at
http://www.gov.ns.ca/enla/ea/docs/EAGuidePitQua
rry.pdf
National Stone, Sand and Gravel Association
(NSSGA). 2006. National Pollution Discharge
Elimination System Permitting. Mineral Mining
and Processing Facilities Sector. Alexandria, VA:
NSSGA. Available at
http://www.nssga.org/environme
nt/npdes.cfm
Piovano, G. 1994. Esplosivi e Abbattimento -
Vibrazioni, vol. 1. Turín: Associazione Georisorse e
Ambiente. Scottish Executive. 2000. Planning
Advice Note (PAN) 50 Annex D: Controlling the
Environmental Effects of Surface Mineral
Workings. Annex D: The Control of Blasting at
Surface Mineral Workings. Edinburgh: Scottish
Executive. Available at
http://www.scotland.gov.uk/Publications/2000/02/p
an50-annex-d
Siskind, D.E., M.S. Stagg, J.W. Kopp and C.H.
Dowding. 1980. Structure Response and Damage
Produced by Ground Vibration from Surface Mine
Blasting. US Bureau of Mines (USBM) Report of
Investigations RI 8507.
Pittsburgh, PA: USBM.
Siskind, D.E., V.J. Stachura, M.S. Stagg and J.W.
Kopp. 1980. Structure Response and Damage
Produced by Airblast from Surface Mining. Report
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
TRONG KHAI THÁC VẬT LIỆU XÂY DỰNG
57
of Investigations RI 8485. Pittsburgh, PA: USBM.
South Africa Department of Water Affairs and
Forestry (DWAF). 2002. Prevention and
Management of Water Pollution from Small Scale
Mining Practices. Best Practice Guideline 2.1a.
Pretoria: DWAF. Available at
http://www.dwaf.gov.za/
United Kingdom (UK) Environment Agency. 2003.
Monitoring of Particulate Matter in Ambient Air
Around Waste Facilities: Technical Guidance
Document (Monitoring) M17. Bristol: Environment
Agency. Available at
http://publications.environment-agency.gov.uk
UK Office of the Deputy Prime Minister (ODPM).
2005a. Minerals Policy Statement 2, Controlling
and Mitigating the Environmental Effects of
Mineral Working. Wetherby: ODPM Publications.
UK Office of the Deputy Prime Minister. 2005b.
Minerals Policy Statement 2, Controlling and
Mitigating the Environmental Effects of Mineral
Extraction in England. Annex 1, Dust. Wetherby:
ODPM Publications.
UK Office of the Deputy Prime Minister. 2005c.
Minerals Policy Statement 2, Controlling and
Mitigating the Environmental Effects of Mineral
Extraction in England. Annex 2. Noise. Wetherby:
ODPM Publications.
United States (US) Department of Labor. Mine
Safety and Health Administration (MSHA).
www.msha.gov/
US Department of Labor. Mine Safety and Health
Administration (MSHA). 30 Code of Federal
Regulations Parts 48, 56, 58, 62, and 715.
Washington, DC: US Department of Labor.
Available at
http://www.msha.gov/30CFR/0.0.HTM
US Environmental Protection Agency (EPA). Code
of Federal Regulation Title 40 - Protection of
Environment. Part 436. Mineral Mining and
Processing Point Source Category. 40 Code of
Federal Regulations Part 436, Washington, DC: US
EPA. Available at
http://www.access.gpo.gov/nara/cfr/waisidx_03/40c
fr436_03.html
US National Institute for Occupational Safety and
Health (NIOSH). Available at
www.cdc.gov/niosh/mining/
US National Institute for Occupational Safety and
Health (NIOSH). 2005. Pocket Guide to Chemical
Hazards. Publication No. 2005-149, September
2005. Washington, DC: NIOSH. Available at
http://www.cdc.gov/niosh/npg/
World Health Organization (WHO). 1999.
Guidelines for Community Noise. Eds. B.
Berglund, T. Lindvall, D.H. Schwela. Geneva:
WHO. Available at
http://www.who.int/docstore/peh/noise/guidelines2.h
tml
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
TRONG KHAI THÁC VẬT LIỆU XÂY DỰNG
58
Phụ lục A: Mô tả chung về các hoạt động công nghiệp
Khai thác vật liệu xây dựng
Các hoạt động khai thác vật liệu xây
dựng (ví dụ như đá vôi, đất sét, thạch
cao và trường thạch) thường liên quan
đến khai thác quặng, nghiền và vận
chuyển đến người sử dụng bao gồm cả
nhà máy xi măng, các ngành sản xuất
khác và công nghiệp xây dựng. Trong
trường hợp cốt liệu (ví dụ sỏi và cát)
vật liệu được khai thác thường được
phân loại theo kích cỡ, được đánh
đống và vận chuyển trực tiếp đến
người sử dụng (ví dụ xưởng trộn bê
tông).
Để giảm thiểu chi phí vận chuyển, các
mỏ khai thác đá sét, cát và sỏi thường
được đặt ngay tại nơi chế biến và tại
nơi kinh doanh. Vì giá trị tương đối
cao hơn và hiếm hơn, các vật liệu khác
như trường thạch, cát thạch anh, đất
sét và thạch cao, để kinh tế, thường
được khai thác xa hơn tính từ thiết bị
chế biến và/hoặc thị trường. Nếu mỏ
khai thác nằm kề bên hoặc gần bờ
sông và việc vận chuyển có thể thực
hiện bằng xà lan, thì có thể được
chuyển đi xa hơn.
Hoạt động xây dựng liên quan đến vật
liệu xây dựng bao gồm di dời đất mặt,
đất thừa, cây cối và thảm thực vật.
Việc đánh đống các vật liệu này phải
được thực hiện một cách chắc chắn, có
bảo vệ và được giám sát cho việc sử
dụng sau này. Các công việc chuẩn bị
trước khi khai thác bao gồm thiết kế
và xây dựng hệ thống cống rãnh thoát
nước, các con đường nội bộ và liên
thông, các rìa đất và việc chuẩn bị vật
liệu nổ. Cần lên kế hoạch dự phòng
trong quá trình chuẩn bị này để đảm
bảo độ nghiêng hầm lò là chấp nhận
được trong quá trình hoạt động cũng
như khôi phục.
Quản lý và khai thác khoan nổ mìn,
bao gồm việc giảm thiểu các tác động
gây ra do bụi, tiếng ồn, rung chấn và
đá văng, là rất cần thiết trong quá trình
xây dựng và các giai đoạn hoạt động.
Lập kế hoạch kế tiếp và thực hiện việc
khôi phục mỏ được thực hiện trong
các quá trình hoạt động. Các hoạt
động liên quan đến đóng mỏ, phục hồi
và khôi phục mỏ bao gồm sự phá bỏ
kết cấu xây dựng, di dời thiết bị phía
trên và phía dưới mặt đất, và sự đảm
bảo đóng cũng như phục hồi các con
đường nội bộ và liên thông. Phải đặc
biệt thực hiện ổn định độ dốc và san
phẳng bề mặt, ngoài ra phải khôi phục
đất mặt và thảm thực vật, bao gồm
gieo trồng hỗn hợp loài hoặc tốt nhất
là loài cây bản địa. Cần khai thác các
cơ hội thiết lập môi trường sinh thái
giàu giá trị. Cần phải giữ gìn hệ thống
nước của địa phương. Việc nạo vét
hoặc đào phía dưới bình nguyên nước
ở địa phương phải được phục hồi, bao
gồm cả việc tạo ra các giếng nước phù
hợp.
Khai thác đá tảng
Khai thác đá tảng liên quan đến việc
sử dụng vật liệu nổ và/hoặc cắt đá
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
TRONG KHAI THÁC VẬT LIỆU XÂY DỰNG
59
bằng dây kim cương, công tác vận
chuyển mỏ và lưu giữ, phân loại, cắt
và vận chuyển đá khối đến người sử
dụng, hoặc cắt và mài. Hầu hết các
vấn đề liên quan đến thiết kế, xây
dựng, hoạt động và các giai đoạn phá
dỡ di dời của việc khai thác vật liệu
xây dựng đều áp dụng đối với khai
thác đá tảng. Các hoạt động chính bao
gồm khai thác bằng phương pháp cơ
khí (ví dụ như cưa cắt bằng dây kim
cương) hoặc khoan và nổ mìn (ví dụ
nổ êm và nổ dìm), tách đá khối, phân
loại, dùng kích nâng để di dời đá, và
vận chuyển đá khối.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
ĐỐI VỚI CÁC NHÀ MÁY ĐÚC
60
HƯỚNG DẪN VỀ MÔI TRƯỜNG, SỨC KHỎE VÀ AN TOÀN
ĐỐI VỚI CÁC NHÀ MÁY ĐÚC
Giới thiệu
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khỏe
và An toàn là các tài liệu kỹ thuật tham
khảo cùng với các ví dụ công nghiệp
chung và công nghiệp đặc thù của Thực
hành công nghiệp quốc tế tốt (GIIP).1
Khi một hoặc nhiều thành viên của
Nhóm Ngân hàng Thế giới tham gia
vào trong một dự án, thì Hướng dẫn về
Môi trường, Sức khỏe và An toàn
(EHS) này được áp dụng tương ứng
như là chính sách và tiêu chuẩn được
yêu cầu của dự án. Hướng dẫn EHS
của ngành công nghiệp này được biên
soạn để áp dụng cùng với tài liệu
Hướng dẫn chung EHS là tài liệu
cung cấp cho người sử dụng các vấn đề
về EHS chung có thể áp dụng được cho
tất cả các ngành công nghiệp. Đối với
các dự án phức tạp thì cần áp dụng các
hướng dẫn cho các ngành công nghiệp
cụ thể. Danh mục đầy đủ về hướng dẫn
cho đa ngành công nghiệp có thể tìm
trong trang web:
1 Được định nghĩa là phần thực hành các kỹ năng
chuyên nghiệp, chăm chỉ, thận trọng và dự báo trước
từ các chuyên gia giàu kinh nghiệm và lành nghề
tham gia vào cùng một loại hình và thực hiện dưới
cùng một hoàn cảnh trên toàn cầu. Những hoàn cảnh
mà những chuyên gia giàu kinh nghiệm và lão luyện
có thể thấy khi đánh giá biên độ của việc phòng ngừa
ô nhiễm và kỹ thuật kiểm soát có sẵn cho dự án có
thể bao gồm, nhưng không giới hạn, các cấp độ đa
dạng về thoái hóa môi trường và khả năng đồng hóa
của môi trường cũng như các cấp độ về mức khả thi
tài chính và kỹ thuật.
www.ifc.org/ifcext/enviro.nsf/Content
/EnvironmentalGuidelines
Tài liệu Hướng dẫn EHS này gồm các
mức độ thực hiện và các biện pháp nói
chung được cho là có thể đạt được ở
một cơ sở công nghiệp mới trong công
nghệ hiện tại với mức chi phí hợp lý.
Khi áp dụng Hướng dẫn EHS cho các
cơ sở sản xuất đang hoạt động có thể
liên quan đến việc thiết lập các mục
tiêu cụ thể với lộ trình phù hợp để đạt
được những mục tiêu đó.
Việc áp dụng Hướng dẫn EHS nên chú
ý đến việc đánh giá nguy hại và rủi ro
của từng dự án được xác định trên cơ
sở kết quả đánh giá tác động môi trường mà theo đó những khác biệt với
từng địa điểm cụ thể, như bối cảnh của
nước sở tại, khả năng đồng hóa của môi trường và các yếu tố khác của dự
án đều phải được tính đến. Khả năng
áp dụng những khuyến cáo kỹ thuật cụ
thể cần phải được dựa trên ý kiến chuyên môn của những người có kinh
nghiệm và trình độ.
Khi những quy định của nước sở tại khác với mức và biện pháp trình bày
trong Hướng dẫn EHS, thì dự án cần
tuân theo mức và biện pháp nào
nghiêm ngặt hơn. Nếu quy định của nước sở tại có mức và biện pháp kém
nghiêm ngặt hơn so với những mức và
biện pháp tương ứng nêu trong Hướng dẫn EHS, theo quan điểm của điều
kiện dự án cụ thể, mọi đề xuất thay đổi
khác cần phải được phân tích đầy đủ
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
ĐỐI VỚI CÁC NHÀ MÁY ĐÚC
61
và chi tiết như là một phần của đánh
giá tác động môi trường của địa điểm
cụ thể. Các phân tích này cần phải
chứng tỏ rằng sự lựa chọn các mức thực hiện thay thế có thể bảo vệ môi
trường và sức khỏe con người.
Khả năng áp dụng
Tài liệu Hướng dẫn về môi trường, sức
khỏe và an toàn EHS đối với các Nhà
máy đúc bao gồm các thông tin liên
quan đến các dự án và các cơ sở đúc
kim loại đen (sắt, thép) và kim loại
màu (chủ yếu là nhôm, đồng, kẽm,
chì, thiếc, niken, magiê, và titan). Kim
loại màu được đúc kết hợp với nhau
hoặc kết hợp với hơn bốn mươi
nguyên tố khác để tạo thành một dải
rộng các sản phẩm hợp kim màu.
Hướng dẫn này chú trọng vào quá
trình đúc khuôn cát, bao gồm cả việc
chuẩn bị và tái sinh cát đúc, và đúc
nhôm, kẽm, và magiê tại áp suất cao
và thấp. Ngoài các quy trình, tài liệu
này bao gồm cả việc xem xét công
nghệ Disamatic (DISA). Nó không
bao gồm quá trình chế biến tiếp theo
của các bán thành phẩm. Tài liệu này
bao gồm những phần như sau:
Phần 1.0 - Các tác động đặc thù của
ngành công nghiệp và việc quản lý.
Phần 2.0 - Các chỉ số thực hiện và việc
giám sát.
Phần 3.0 - Các tài liệu tham khảo và
các nguồn bổ sung.
Phụ lục A - Mô tả chung về các hoạt
động công nghiệp.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
ĐỐI VỚI CÁC NHÀ MÁY ĐÚC
62
1.0 Các tác động đặc thù của
ngành công nghiệp và việc quản lý
Phần này cung cấp tóm tắt các vấn đề
môi trường, sức khỏe và an toàn EHS
liên quan đến khai thác vật liệu xây
dựng phát sinh trong quá trình hoạt
động, xây dựng, và ngừng hoạt động,
cùng với các khuyến nghị quản lý. Các
khuyến nghị về quản lý môi trường,
sức khỏe và an toàn EHS thông
thường trong hầu hết các dự án lớn đã
được quy định trong Hướng dẫn
chung EHS.
1.1 Môi trường
Các vấn đề về môi trường trong quá
trình hoạt động xây dựng và ngừng
hoạt động liên quan đến công nghiệp
đúc bao gồm các vấn đề chính sau:
Phát thải vào không khí
Chất thải rắn
Nước thải
Tiếng ồn
Phát thải vào không khí
Phát thải dạng hạt
Bụi và bụi dạng hạt sinh ra từ quá
trình sản xuất với các mức khác nhau
của các ôxít khoáng, kim loại (chủ yếu
là mangan và chì), và ôxít kim loại.
Phát thải bụi sinh từ nhiệt (ví dụ như
lò nung chảy) và các quá trình hóa/lý
(như sản xuất đúc khuôn và lõi), và
các hoạt động cơ khí (như xử lý
nguyên liệu thô, chủ yếu là cát, và
thao tác lắc dỡ và quá trình hoàn thiện
sản phẩm).
Khuyến nghị các biện pháp kiểm soát
và ngăn ngừa để giảm thiểu phát thải
bụi bao gồm:
Sử dụng hệ thống truyền khí nén,
đặc biệt khi vận chuyển và nhập
các chất phụ gia quy trình sản xuất;
Sử dụng các băng tải kèm theo
cùng các điểm chuyển giao kiểm
soát được bụi, đặc biệt là khi
chuyển cát vào xưởng tạo khuôn;
Rửa sạch băng tải quay vòng của
hệ thống băng tải để làm sạch hết
bụi;
Bảo quản nguyên liệu trong nhà
hoặc được che phủ hoặc khi buộc
phải để ngoài trời thì sử dụng hệ
thống phun nước, các biện pháp
ngăn bụi, gió, và các biện pháp
quản lý kỹ thuật khác;
Sử dụng silo để lưu trữ vật liệu
dạng bột;
Thực hiện tốt và thường xuyên
công tác bảo trì, vệ sinh nhà máy
để kiểm soát các rò rỉ nhỏ và hạn
chế hiện tượng tràn đến mức tối
thiểu.
Trong quá trình nóng chảy, lượng phát
thải dạng hạt (PM), các chất mang tính
kim loại, khói ôxít kim loại, khác nhau
tùy theo việc sử dụng loại lò, nhiên
liệu, kim loại cho nóng chảy và các
đặc tính chảy. Các lò cao dạng vòm
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
ĐỐI VỚI CÁC NHÀ MÁY ĐÚC
63
sinh ra lượng phát thải tạp chất hạt
nhiều nhất (ví dụ: cốc, tro bay, silic, gỉ
và đá vôi). Các lò quang điện (EAF)
cũng là nguồn đáng kể phát thải bụi
dạng hạt trong quá trình nạp, ngay khi
bắt đầu nóng chảy, khi bơm ôxy, và
trong suốt các pha xử lý carbon. Tỷ lệ
phát thải thấp hơn thường thấy ở các
loại lò nóng chảy khác, đặc biệt là lò
cảm ứng. Chất phát thải dựa trên
lượng chất thải kim loại nóng chảy có
thể dao động từ các giá trị không đáng
kể đối với một số kim loại màu đến
trên 10 kg/tấn (kg/tấn) để nóng chảy
gang, sử dụng lò dạng vòm.2
Khuyến nghị biện pháp ngăn ngừa ô
nhiễm bao gồm:
Nên sử dụng lò cảm ứng;
Việc sử dụng các lò cao kiểu mở
đã không còn được coi là thực tiễn
tốt cho quá trình nóng chảy kim
loại, và nên bỏ;
Tránh dùng công nghệ lò cao kiểu
vòm truyền thống. Nếu áp dụng
công nghệ này, thì cần cải tiến để
tăng hiệu quả năng lượng cho lò và
giảm cốc nạp vào, bao gồm:
o Áp dụng biện pháp phun ôxy
hoặc làm giàu luồng không khí;
o Gia nhiệt nhanh luồng không
khí trong vòm lò;
o Sử dụng ít cốc khi kim loại nạp
được gia nhiệt bằng quá trình
đốt cháy của khí đốt tự nhiên.
2 Ủy ban Châu Âu. 2005. Kiểm soát và ngăn ngừa ô
nhiễm tích hợp (IPPC) BAT Tài liệu kỹ thuật tiêu
chuẩn (BREF) đối với công nghiệp rèn và đúc.
Áp dụng công nghệ lò nung chảy
cho phép giảm tiêu hao năng lượng
(ví dụ lắp đặt các đèn đốt bằng
nhiên liệu ôxy, thực hành tốt quá
trình tạo bọt kết xỉ trong các lò
EAF, hoặc bơm ôxy khi có điều
kiện);
Lắp đặt tủ hood gom khí dư tại các
vòm cho lò quang điện (EAF), và
kiểm soát khai thác đối với lò cảm
ứng để giảm lượng khí phát thải ra.
Lắp đặt hệ thống hood thích hợp có
thể tạo điều kiện cho việc hút được
đến 98 phần trăm bụi lò;3
Áp dụng các công nghệ kiểm soát
bụi, điển hình là lắp đặt các bộ túi
lọc và cyclon để kiểm soát khí phát
thải từ các quá trình nóng chảy. Sử
dụng các bộ lọc hơi đốt ướt có thể
giữ được các hợp chất không tan
trong nước (như sulfur dioxide và
clorua). Việc áp dụng cyclon được
coi là quá trình tiền xử lý và việc
sử dụng các bộ túi lọc có thể giữ
mức phát thải bằng hoặc nhỏ hơn
10 mg/Nm3.4
Lượng lớn cát sử dụng trong khuôn
đúc tạo ra lượng khí thải bụi trong các
giai đoạn đúc khác nhau, và sinh ra
các hạt phi kim, các hạt ôxít kim loại,
và kim loại sắt. Các hạt phi kim phát
thải ra từ quá trình đúc, lắc và các quá
trình hoàn thiện sản phẩm.
Khuyến nghị các biện pháp kỹ thuật
kiểm soát và ngăn ngừa sự sinh ra các
bụi dạng hạt từ quá trình đúc và tạo
3 EC BREF (2005) 4 Như trên
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
ĐỐI VỚI CÁC NHÀ MÁY ĐÚC
64
khuôn bao gồm:
Áp dụng công nghệ thu gom cát
khô (như các bộ túi lọc và cyclon)
thay cho các bộ lọc hơi đốt ướt, đặc
biệt trong các phân xưởng chuẩn bị
cát. Công nghệ khô cho phép thu
gom bụi dễ dàng, dễ vận chuyển,
và có thể tuần hoàn lại vào quá
trình trộn cát, như vậy tránh được
sự tạo ra chất phát thải từ các bộ
lọc hơi đốt;
Sử dụng các bộ lọc phát thải đặc
biệt trong quá trình đúc và tại các
xưởng hoàn thiện sản phẩm;
Sử dụng biện pháp làm sạch bằng
chân không trong khâu tạo khuôn
và đúc;
Lắp đặt các thiết bị khử bụi trong
các khu vực sản xuất.
Ôxít nitơ
Chất phát thải ôxít nitơ (NOX) sinh ra
từ nhiệt độ cao của lò và quá trình ôxy
hóa nitơ. Các biện pháp kỹ thuật để
kiểm soát và ngăn ngừa sự sinh ra
NOX được nêu trong tài liệu Hướng
dẫn chung EHS. Có thể giảm phát
thải qua các biện pháp cải tiến quy
trình chính và kỹ thuật xử lý cuối
đường ống thứ cấp. Các biện pháp kỹ
thuật kiểm soát và ngăn ngừa ô nhiễm
bao gồm:
Giảm thiểu tỷ lệ không khí/nhiên
liệu trong quá trình đốt;
Sử dụng biện pháp làm giàu ôxy
trong quá trình đốt;
Sử dụng các đèn đốt có NOX thấp
trong các lò đốt bằng nhiên liệu,
khi có điều kiện;
Lắp đặt các bộ kiểm soát thứ cấp
(chủ yếu trong các lò đúc đứng, các
lò EAF, và các lò quay) như các lò
đốt chất xúc tác, nếu cần.5
Ôxít lưu huỳnh
Sự có mặt của ôxít lưu huỳnh (SOx)
trong các khí thải từ các lò nung chảy
phụ thuộc vào hàm lượng lưu huỳnh
của nhiên liệu và quá trình cốc.
Sulfure dioxide (SO2) phát thải ra từ
các khí thải của lò quay và lò đúc. Các
nguồn phát thải khác gồm khí từ quá
trình làm cứng trong tạo khuôn và lõi
kết dính hóa học với cát và khi magiê
(Mg) nóng chảy.
Khuyến nghị các biện pháp kỹ thuật
kiểm soát và ngăn ngừa để giảm khí
phát thải SO2 bao gồm:
Chọn nguyên liệu và phế liệu có
hàm lượng lưu huỳnh thấp;
Sử dụng nhiên liệu có hàm lượng
lưu huỳnh thấp như khí ga tự
nhiên;
Lắp đặt hệ thống lọc hơi đốt ướt
trước các bộ lọc hơi đốt khô như
một phần của hệ thống thu gom và
khử bụi.
Carbon Monoxide
Các nguồn phát thải carbon monoxide
(CO) đáng kể nhất là khí dư từ các lò
cao và EAF. Sự có mặt của CO là do
5 Như trên
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
ĐỐI VỚI CÁC NHÀ MÁY ĐÚC
65
quá trình hoạt động của bản thân lò.
Trong các lò EAF, CO phát thải từ quá
trình ôxy hóa của các điện cực than
chì và carbon từ các bể kim loại trong
giai đoạn nóng chảy, tinh chế. Carbon
monoxide cũng phát ra khi lõi và
khuôn cát tiếp xúc với kim loại nóng
chảy trong quá trình rót kim loại.
Khuyến nghị các biện pháp kỹ thuật
kiểm soát và ngăn ngừa để giảm khí
phát thải CO bao gồm:
Sử dụng các lò cảm ứng;
Cải thiện hiệu suất nhiệt của các
quá trình (ví dụ bơm ôxy hoặc sử
dụng các đèn đốt bằng nhiên liệu
ôxy trong các lò đúc);
Áp dụng quá trình tạo bọt xỉ trong
các lò EAF;
Lắp đặt khoang đốt sau trong các
thiết bị khử bụi của vòm lò và khí
dư của lò EAF;
Rót kim loại trong các khoang kín.
Clorua và florua
Clorua và florua tồn tại với các lượng
nhỏ trong khí thải từ các lò nung chảy
và được tạo ra từ chất gây cháy. Việc
ngăn ngừa và kiểm soát khí thải clorua
và florua phải được thực hiện như một
phần của kỹ thuật khử bụi khô hoặc
lọc hơi đốt, được lắp đặt để kiểm soát
chất thải dạng hạt và lượng phát thải
ôxít lưu huỳnh.
Các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi
(VOC) và các chất độc hại khác gây ô
nhiễm không khí
Phát thải VOCs, chủ yếu bao gồm các
dung môi (ví dụ: BTEX-benzene,
toluene, ethyl benzene, và xylene) và
các chất hữu cơ khác (như phenol và
formaldehyde) chủ yếu tạo ra do việc
sử dụng các loại nhựa, dung môi hữu
cơ, hoặc các lớp phủ hữu cơ khi tạo
khuôn và lõi. Các chất hữu cơ độc hại
gây ô nhiễm không khí (HAP) cũng
có thể được phát thải trong quá trình
rót, làm nguội, và súc đổ cát tươi hoặc
khuôn không nung, kết quả từ sự phân
hủy nhiệt của các hợp chất hữu cơ (các
phụ gia chứa carbon trong khuôn cát
và các chất kết dính lõi khác nhau)
trong quá trình rót kim loại.6
Hệ thống hộp lạnh sử dụng dung môi
hữu cơ có thể tạo ra lượng phát thải
VOC trong quá trình sản xuất và bảo
quản các lõi khuôn đúc. Amin là lượng
khí thải đáng kể nhất, và có thể có các
nguy hiểm tiềm ẩn do các ngưỡng phát
hiện mùi thấp và có giới hạn phơi
nhiễm thấp. Các chất ô nhiễm không
khí nguy hại phát ra khi sử dụng hệ
thống hóa chất kết dính trong quá trình
tạo cứng, sơn và sấy khô, trong đó có
formaldehyde, methylene diphenyl
diisocyanat (MDI), isopropyl alcohol,
phenol, amin (như triethylamin),
ethanol, benzen, toluen, cresol/cresylic
acid, naphthalene và các hợp chất
cyanide và polycyclic hữu cơ khác.7
Khuyến nghị các biện pháp kỹ thuật
ngăn ngừa và kiểm soát các phát thải
VOC và các chất ô nhiễm không khí
độc hại khác gồm:
6 EC BREF (2005) 7 Như trên
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
ĐỐI VỚI CÁC NHÀ MÁY ĐÚC
66
Giảm sử dụng nhựa và chất kết
dính qua việc tối ưu hóa kiểm soát
quá trình và xử lý vật liệu khi trộn
và thông qua việc kiểm soát nhiệt
độ;
Tối ưu hóa việc kiểm soát nhiệt độ
khi tạo lõi;
Thay việc phủ bằng chất có gốc
cồn (như isopropyl alcohol) bằng
lớp phủ bằng chất có gốc nước;
Sử dụng các dung môi không có
chất thơm (ví dụ: methyl ester dầu
thực vật hoặc các silicate ester)
trong quá trình sản xuất hộp lõi;
Giảm thiểu sử dụng khí dùng cho
"chất kết dính hộp lạnh”;
Kết hợp máy dập khuôn hoặc tạo
lõi cũng như các khu vực bảo quản
lõi tạm thời;
Sử dụng các hệ thống hộp lạnh (ví
dụ hấp phụ carbon hoạt tính, thiêu
đốt, lọc hơi đốt hóa học hoặc lọc
sinh học) để xử lý các amin;
Sử dụng hệ thống thu gom (ví dụ
như tủ hút vòm) để bẫy VOC sinh
ra từ quá trình chuẩn bị cát liên kết
hóa, ngoài ra còn từ quá trình rót,
làm nguội và súc đổ. Khi cần, có
thể sử dụng hấp phụ than hoạt tính,
ôxy hóa xúc tác, hoặc xử lý bằng
lọc sinh học.
Dioxin và Furan8
Các chất phát thải dibenzodioxin
và dibenzofuran được khử trùng
8 EC BREF (2005)
bằng clo (dioxin và furans, hoặc
PCDD/F) có thể phát ra trong quá
trình nóng chảy. Trong các nhà
máy đúc kim loại đen, dioxin có
thể sinh ra trong lò đúc, lò EAF, và
các lò quay. PCDD/F có thể sinh ra
nếu các ion clorua, các hợp chất
clo, hữu cơ carbon, các chất xúc
tác, ôxy, và mức nhiệt độ nhất định
tồn tại đồng thời trong quá trình
luyện kim. Nguy cơ hình thành
dioxin tại các nhà máy đúc kim loại
màu là rất thấp.
Các biện pháp kỹ thuật chính để ngăn
ngừa lượng khí thải dioxin trong quá
trình nóng chảy là quá trình đốt sau
của khí dư lò tại nhiệt độ trên 1200°C,
và tối đa hóa thời gian lưu ở nhiệt độ
này. Quá trình này được hoàn thành
với quá trình tôi nhanh để giảm thiểu
thời gian trong dải nhiệt độ tái tạo
dioxin. Các biện pháp khuyến nghị
khác bao gồm:
Sử dụng phế liệu sạch;
Bơm các bột phụ gia (ví dụ: carbon
hoạt tính) vào dòng khí để hấp phụ
dioxin và khử bụi bằng các bộ lọc
vải;
Trang bị các bộ lọc vải có hệ thống
ôxy hóa xúc tác kết hợp.
Kim loại
Phải kiểm soát lượng phát thải kim
loại trong quá trình nóng chảy và quá
trình đúc. Lượng phát thải kim loại có
thể phát ra qua quá trình bay hơi và
ngưng tụ các kim loại nóng chảy đổ
vào khuôn. Trong các hạt bụi sinh ra
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
ĐỐI VỚI CÁC NHÀ MÁY ĐÚC
67
từ các nhà máy đúc kim loại có thể
chứa kim loại nặng, như kẽm (chủ yếu
khi sử dụng phế liệu thép mạ kẽm),
cadimium, chì (ví dụ từ phế liệu phủ
sơn), nickel, và crom (hai chất cuối có
trong sản xuất đúc thép hợp kim) tùy
thuộc vào loại thép được sản xuất và
phế liệu sử dụng.
Phát thải dạng hạt liên quan đến sản
xuất kim loại màu có thể chứa đồng,
nhôm, chì, thiếc, và kẽm. Sự hiện diện
của hạt kim loại trong khí thải có thể
là đặc biệt đáng kể trong các hoạt
động sản xuất hợp kim và trong quá
trình nạp các phụ gia vào. Ví dụ, việc
bổ sung magiê cho kim loại nóng chảy
để sản xuất gang dẻo có thể gây ra
phản ứng phát thải magiê ôxít và thải
hơi khói kim loại.
Cần áp dụng các biện pháp kỹ thuật
hiệu quả để giảm bớt bụi (như đã giải
thích trong phần 'Bụi và phát thải dạng
hạt' của Hướng dẫn này) để kiểm soát
phát thải các hạt kim loại. Lượng phát
thải kim loại dạng khí phải được kiểm
soát thông qua việc lắp đặt các thiết bị
hút hơi đốt loại khô và bán khô, kết
hợp với kỹ thuật khử giảm bụi.
Các loại khí nhà kính (GHGs)
Quá trình đúc là quá trình sử dụng
nhiều năng lượng và thải ra đáng kể
lượng carbon dioxide (CO2), liên quan
chủ yếu đến quá trình đốt nhiên liệu.
Hầu hết năng lượng được sử dụng cho
quá trình nung chảy (40-60 phần trăm
của tổng số năng lượng đầu vào). Dải
năng lượng đầu vào cho quá trình
nung chảy này cần từ 500 đến 1200
kilowat giờ trên tấn (KWh/t) kim loại
nạp vào đối với sản xuất kim loại đen
và 400-1200 kWh/t kim loại nạp vào
đối với sản xuất nhôm.
Khuyến nghị các biện pháp kỹ thuật
để ngăn ngừa và kiểm soát lượng khí
thải carbon dioxide (CO2) bao gồm:9
Thay thế các lò đúc thông thường
bằng lò cảm ứng, hoặc bằng các lò
loại bơm ôxy. Sử dụng năng lượng
điện có tần số trung bình trong các
lò cảm ứng;
Hạn chế tiêu thụ năng lượng và
tăng hiệu quả năng lượng thông
qua các biện pháp chính bao gồm,
nhưng không giới hạn:
o Các bề mặt được cách ly đủ để
hạn chế sự phân tán nhiệt;
o Kiểm soát chính xác tỷ lệ của
không khí/nhiên liệu giảm sự dư
O2;
o Áp dụng các hệ thống thu hồi
nhiệt;
o Sử dụng các tính chất về nhiệt
của khí thải, thông qua thiết bị
trao đổi nhiệt thích hợp, để sản
xuất nước nóng, không khí
nóng, và/hoặc hơi nước;
Thực hiện các công nghệ đốt có
sẵn tốt nhất (ví dụ: làm giàu ôxy
trong không khí lò, sấy sơ bộ vật
liệu nạp, và điều khiển tự động các
thông số của quá trình đốt cháy);
Thực hiện vận hành và bảo trì thiết
9 Như trên
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
ĐỐI VỚI CÁC NHÀ MÁY ĐÚC
68
bị, và tránh tải từng phần của thiết
bị;
Gia nhiệt phế liệu trước khi sử
dụng;
Giảm tiêu thụ nhiên liệu khi gia
nhiệt các gàu múc và xử lý nhiệt
kim loại nóng chảy thông qua việc
thu hồi khí và/hoặc kiểm soát quá
trình đốt cháy;
Chọn nhiên liệu với tỷ lệ thấp hơn
giữa hàm lượng carbon và nhiệt giá
trị (ví dụ: khí tự nhiên [CH4]). Khí
phát thải CO2 từ quá trình đốt cháy
của CH4 là ít hơn khoảng 60 phần
trăm so với lượng khí thải từ than
đá hoặc cốc.
Các thông tin thêm về quản lý khí
nhà kính được giải thích trong
Hướng dẫn chung EHS.
Chất thải rắn
Chất thải rắn bao gồm chất thải cát, xỉ
từ quá trình khử lưu huỳnh và từ quá
trình nung chảy, bụi thu gom được
trong hệ thống kiểm soát khí thải, chất
thải vật liệu chịu lửa, các chất lỏng và
cặn bùn của thiết bị lọc hơi đốt (xem
phần 'Nước thải' của Hướng dẫn này).
Các biện pháp kỹ thuật chung để quản
lý các chất thải tạo ra do các nhà máy
đúc bao gồm việc lựa chọn, thiết kế và
xây dựng khu vực kho lưu trữ các loại
kim loại, bụi thải từ các bộ lọc, vật
liệu chịu lửa chất thải, xỉ, và chất thải
cát, với việc xem xét các điều kiện địa
chất và địa chất thuỷ văn để ngăn chặn
khả năng ô nhiễm tiềm ẩn từ quá trình
lọc kim loại nặng. Các điểm vận
chuyển và các khu vực kho lưu trữ hóa
chất (ví dụ như các loại nhựa và chất
kết dính) phải được thiết kế để giảm
thiểu các rủi ro tràn. Hướng dẫn bổ
sung về việc quản lý chất thải rắn và
chất thải nguy hại, và các vật liệu
nguy hại, được nêu trong Hướng dẫn
chung EHS.
Cát thải
Cát thải từ quá trình sử dụng của các
nhà máy đúc khuôn cát là một khối
lượng thải đáng kể. Quá trình tạo
khuôn và lõi cát tạo ra 65-80 phần
trăm của tổng số chất thải từ các nhà
máy này.10
Cát được liên kết về mặt
hóa học để tạo lõi hoặc khuôn thì sẽ
khó khăn hơn để tái sử dụng có hiệu
quả và có thể được loại bỏ như chất
thải chỉ sau một lần sử dụng. Các chất
thải cát từ đồng thau và quá trình đúc
bằng đồng thường nguy hại và cần
được xử lý đúng cách.
Khuyến nghị các biện pháp phòng
ngừa và kiểm soát chất thải cát bao
gồm:11
Tái sử dụng tối đa cát trong nhà
máy;
o Cần nghiên cứu việc tái sử dụng
cát thải cho các cơ sở ngoài nhà
máy, (ví dụ: trộn bê tông và sản
xuất vật liệu lát hè, dùng cho
công nghiệp sản xuất gạch xây,
10 Cơ quan thanh tra của EPA Hoa Kỳ. 1998. Dự án
công nghiệp. Giới thiệu về ngành công nghiệp đúc
kim loại. 11 Như trên
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
ĐỐI VỚI CÁC NHÀ MÁY ĐÚC
69
làm phụ gia cho bê tông, và san
lấp nền công trình);
o Cát tươi dùng trong quá trình
đúc nên được sử dụng lại khi đã
loại ra khỏi các mảnh kim loại
và được tái sinh. Các phương
pháp thu hồi cát bao gồm tái
sinh ban đầu (như rung, quay
hoặc nổ) và tái sinh thứ cấp
(như chế biến cát để loại dư
lượng các chất kết dính, cũng
như cơ khí nguội và các phương
pháp xử lý nhiệt, hoặc phương
pháp hút lọc hơi đốt ướt. Các
thiết bị xử lý nhiệt được sử
dụng để cải tiến cát có liên kết
về hóa học.)
Bụi từ các thiết bị kiểm soát
Bụi từ các thiết bị kiểm soát khí thải
có thể chứa kẽm, chì, nickel, cadmium
đồng, nhôm, thiếc, crôm, và kim loại
khác, và có thể được coi là chất thải
nguy hại. Bụi từ thiết bị kiểm soát phát
thải tại các nhà máy đúc kim loại màu
thường chứa các mức của các loại kim
loại đủ để thực hiện việc thu hồi kim
loại, có tính khả thi về mặt kinh tế. Bộ
lọc bụi nên được áp dụng nhiều lần có
thể trong lò nung. Điều này cho phép
thu hồi kim loại thông qua các quá
trình tái chế bụi, và do đó giảm thiểu
chất thải vào các bãi rác.
Chất thải xỉ
Chất thải xỉ thường có thành phần hóa
học phức tạp và chứa nhiều chất gây ô
nhiễm từ các kim loại phế liệu. Nó có
thể chiếm khoảng 25% của dòng chất
thải rắn từ một xưởng đúc. Thành
phần xỉ thường bao gồm các ôxít kim
loại, vật liệu chịu lửa nóng chảy, cát,
và tro than cốc (nếu sử dụng cốc).
Chất khử tạp chất cũng có thể được
cho vào để giúp loại bỏ xỉ từ lò cao. Xỉ
có thể là nguy hại nếu nó có chứa chì,
cadimium, hoặc crôm từ thép hoặc kim
loại màu nóng chảy.12
Các biện pháp phòng ngừa và kiểm
soát chất thải xỉ bao gồm:
Sản xuất xỉ nên được giảm thiểu
thông qua các biện pháp tối ưu hóa
các quá trình bao gồm:
o Phân loại phế liệu sẽ giúp cải
thiện chất lượng kim loại và giảm
khả năng phát thải và khả năng
sinh ra xỉ bị ô nhiễm. Phế liệu từ
các sản phẩm điện tử, sơn phế
liệu, và phế liệu từ các phương
tiện được sử dụng là các nguồn ô
nhiễm tiềm ẩn và cần được kiểm
tra và phân loại cẩn thận;
o Hạ thấp nhiệt độ nóng chảy kim
loại;
o Tối ưu hóa việc sử dụng các chất
khử và lớp lót vật liệu chịu lửa.
Xỉ nên được tái sử dụng, và các
kim loại có giá trị nên được chiết
xuất. Các phương án tái sử dụng
tùy thuộc vào đặc điểm xỉ, bao gồm
quá trình tạo khối, xây dựng nền
đường, và dùng làm vật liệu thô.
Xử lý bùn vữa
12 Cơ quan thanh tra của EPA Hoa Kỳ. 1998. Dự án
công nghiệp. Giới thiệu về ngành công nghiệp đúc
kim loại.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
ĐỐI VỚI CÁC NHÀ MÁY ĐÚC
70
Bùn từ quá trình xử lý nước thải có thể
chứa kim loại nặng (ví dụ như crôm,
chì, kẽm, và nicken) và dầu, mỡ. Một
phần nhỏ của bùn từ quá trình xử lý
nước thải có thể được tái chế nội bộ,
tuy nhiên đại đa số dùng làm vật liệu
san lấp. Quá trình lọc kim loại là quan
trọng và cần được đánh giá liên quan
đến việc thiết lập khả năng tái sử
dụng, và có liên quan đến việc sử dụng
và kiểm soát các vật liệu san lấp. Việc
tái sử dụng bùn có thể cần giai đoạn
tiền xử lý, trong đó thường bao gồm
quá trình ép, sấy, và các hoạt động tạo
hạt. Các biện pháp khuyến nghị về
quản lý bùn nguy hại được quy định
tại Hướng dẫn chung EHS.
Xử lý chất thải khi ngừng hoạt động
Các vấn đề môi trường cụ thể của
ngành công nghiệp này sinh ra trong
quá trình ngừng hoạt động bao gồm xử
lý và tiêu hủy các vật liệu cách nhiệt
có chứa amiăng và đất/nước ngầm bị ô
nhiễm từ các khu vực như kho lưu trữ
nguyên vật liệu hay than. Cần ngăn
chặn các tác động thông qua việc áp
dụng các thực hành tốt về môi trường
như đã nêu trong Hướng dẫn này. Đối
với hướng dẫn về quản lý tài nguyên
mà có thể dẫn đến ô nhiễm nguồn
nước ngầm và nước bề mặt, tham khảo
các quy định trong Hướng dẫn chung
EHS.
Nước thải
Nước thải công nghiệp
Việc sử dụng nước nhiều nhất trong
các nhà máy đúc là các hệ thống làm
mát của lò điện (cảm ứng hoặc quang
điện), lò vòm, và trong các hệ thống
khử giảm bụi ướt. Trong hầu hết các
nhà máy đúc, biện pháp quản lý sử
dụng nước bằng quá trình tuần hoàn
nội bộ của nước sẽ giúp tối thiểu hóa
khối lượng nước thải. Sử dụng các kỹ
thuật khử bụi ướt có thể làm tăng việc
sử dụng nước và hậu quả là phải xử lý
nước thải. Trong quá trình tạo lõi, nơi
các bộ lọc hơi đốt được sử dụng, các
dung dịch từ các hộp lạnh và hộp
nóng, quá trình tạo lõi sẽ chứa các
amin phân huỷ sinh học và phenol.
Trong quá trình đúc ở áp suất cao,
dòng nước thải được hình thành, và
trước khi thải chúng cần được xử lý để
loại bỏ các hợp chất hữu cơ (ví dụ như
phenol, dầu). Trong nước thải có chứa
kim loại và chất rắn lơ lửng, các chất
này có thể được tạo ra nếu khuôn được
làm lạnh bằng nước. Nếu sử dụng các
lõi muối hòa tan, sẽ sinh ra nước thải
có chứa các chất rắn lơ lửng và các
chất rắn hòa tan và có độ pH thấp.
Nước thải có thể được tạo ra bởi các
hoạt động hoàn thiện nhất định như tôi
và cắt ba via, và thể chứa hàm lượng
dầu cao cũng như các chất rắn lơ
lửng.13
Khuyến nghị các biện pháp kỹ thuật
để ngăn ngừa các nguồn thải từ các
nhà máy đúc gồm:
Lắp đặt vòng tuần hoàn nước làm
mát để giảm nước tiêu thụ và lượng
thải;
13 Cơ quan thanh tra của EPA Hoa Kỳ. 1998. Dự án
các ngành công nghiệp. Giới thiệu về ngành công
nghiệp đúc kim loại.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
ĐỐI VỚI CÁC NHÀ MÁY ĐÚC
71
Tái sử dụng nước chảy bằng cách
lắng hoặc ly tâm sau quá trình lọc;
Bảo quản phế liệu và các vật liệu
khác (ví dụ như than đá và than
cốc) dưới mái che và/hoặc trong
khu vực có tường bao để hạn chế ô
nhiễm nước mưa và tạo điều kiện
thu thoát nước.
Xử lý nước thải quá trình
Kỹ thuật xử lý nước thải công nghiệp
trong lĩnh vực này bao gồm phân tách
nguồn gốc và sử dụng các biện pháp
tiền xử lý dòng thải, sử dụng quá trình
kết tủa, đông và keo tụ hóa học để làm
giảm các kim loại nặng v.v. Các bước
xử lý nước thải đặc trưng bao gồm: sử
dụng các bẫy thu gom mỡ, các thiết bị
tách hoặc lọc tách dầu nước để tách
riêng dầu và các chất rắn nổi, áp dụng
quá trình lọc để tách các chất rắn có
thể lọc được; cân bằng lưu lượng và
tải trọng; sử dụng thiết bị lắng để giảm
chất rắn lơ lửng, làm trong, sạch dòng
thải; gạn và xử lý cặn trong bãi chôn
lấp chất thải nguy hại. Có thể cần bổ
sung các biện pháp kỹ thuật kiểm soát
để (i) loại bỏ các kim loại khó xử lý
bằng cách sử dụng màng lọc hoặc
công nghệ xử lý lý/hóa; (ii) loại bỏ các
chất hữu cơ khó xử lý bằng cách sử
dụng carbon hoạt tính hoặc bằng quá
trình ôxy hóa; (iii) loại các chất dưỡng
hóa học hoặc sinh học trong nitơ; và
(iv) sử dụng công nghệ thích hợp để
giảm tính độc hại của dòng thải (như
thẩm thấu ngược, trao đổi ion, dùng
than hoạt tính v.v.).
Các biện pháp quản lý nước thải công
nghiệp và các ví dụ về các phương án
xử lý được nêu trong Hướng dẫn
chung EHS. Thông qua các công
nghệ đã nêu và các biện pháp kỹ thuật
thực hành tốt, các cơ sở sản xuất phải
đảm bảo đáp ứng các giá trị hướng dẫn
xả nước thải như ghi trong bảng tương
ứng nêu tại Phần 2 của tài liệu này.
Các dòng nước thải khác & tiêu thụ
nước
Hướng dẫn về quản lý nước thải
không bị ô nhiễm từ các hoạt động
hữu ích, nước mưa không bị ô nhiễm,
và nước thải vệ sinh được nêu trong
Hướng dẫn chung EHS. Các dòng
nước thải bị ô nhiễm phải được
chuyển đến hệ thống xử lý nước thải
công nghiệp. Các khuyến nghị để
giảm sự tiêu thụ nước, đặc biệt đối với
các nơi khan hiếm nguồn nước tự
nhiên, cũng được nêu trong Hướng
dẫn chung EHS.
Nước mưa từ khu vực lưu trữ than
ngoài trời có thể bị ô nhiễm do có tính
axít cao, chứa hydrocarbon thơm đa
vòng (PAH) và các kim loại nặng. Các
khuyến nghị đối với lĩnh vực công
nghiệp cụ thể bao gồm:
Tiến hành lát xung quanh khu vực
này, tách riêng nước mưa bị ô
nhiễm và không bị ô nhiễm, và có
kế hoạch kiểm soát các hiện tượng
tràn. Tạo đường dẫn cho nước mưa
từ các khu vực sản xuất vào khu
vực xử lý nước thải;
Thiết kế hệ thống thu gom nước lọc thải và định vị các kho lưu trữ để ngăn chặn các ảnh hưởng xấu đến
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
ĐỐI VỚI CÁC NHÀ MÁY ĐÚC
72
đất và các nguồn nước. Tiến hành lát xung quanh khu vực kho lưu trữ để tách riêng nước mưa bị ô nhiễm đến khu tiền xử lý và xử lý tại khu vực xử lý nước thải.
Tiếng ồn
Quá trình đúc tạo ra tiếng ồn từ các nguồn khác nhau, bao gồm từ xử lý phế liệu, nạp lò và quá trình nóng chảy của EAF, đốt nhiên liệu, lắc và vào khuôn/lõi, và từ quá trình vận chuyển, cũng như từ các hệ thống thông gió.
Khuyến nghị các biện pháp kỹ thuật quản lý tiếng ồn bao gồm:
Ngăn tiếng ồn xung quanh các phân xưởng sản xuất và/hoặc tách riêng các khu vực này;
Che chắn và xây bao khu vực lưu trữ phế liệu và các khu vực xử lý, cũng như các quá trình lắc khuôn và cắt ba via;
Sử dụng các hệ thống quạt mát, tách riêng các đường ống thông gió và sử dụng các thiết bị giảm âm;
Thực hiện các biện pháp kiểm soát, bao gồm việc hạn chế xử lý phế liệu và vận chuyển vào ban đêm.
Các biện pháp giảm tiếng ồn phải đạt được mức ồn cho phép đối với môi trường xung quanh nêu trong Hướng
dẫn chung EHS.
1.2 An toàn và sức khỏe nghề
nghiệp
Sức khỏe nghề nghiệp và các vấn đề an toàn trong khi xây dựng, vận hành, bảo trì, và ngừng hoạt động của các cơ sở công nghiệp lớn nói chung, và các biện pháp phòng ngừa và kiểm soát được nêu trong Hướng dẫn chung
EHS.
Ngoài ra, các vấn đề liên quan đến an
toàn và sức khỏe nghề nghiệp có thể
gặp trong quá trình hoạt động của các
cơ sở đúc như:
Nguy hiểm về thân thể
Nguy hiểm do bức xạ
Nguy hiểm về hô hấp
Nguy hiểm về điện
Tiếng ồn
Nguy hiểm khi chôn chất thải
Nguy hiểm cháy, nổ
Nguy hiểm về thân thể
Các khuyến nghị về phòng ngừa và
kiểm soát các mối nguy hiểm thân thể
được nêu trong Hướng dẫn chung
EHS. Các mối nguy hiểm về thân thể
của các ngành công nghiệp cụ thể
được nêu dưới đây.
Mối nguy hiểm về thân thể trong các
hoạt động của cơ sở đúc có thể do xử
lý nguyên liệu và sản phẩm lớn, nặng,
nóng (ví dụ như nạp liệu vào lò); các
tai nạn liên quan đến vận chuyển cơ
khí loại nặng (ví dụ như xe lửa, xe tải
và xe nâng hàng); các vết thương có
thể sinh ra do mài, nghiền và các hoạt
động về cắt (ví dụ như tiếp xúc với vật
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
ĐỐI VỚI CÁC NHÀ MÁY ĐÚC
73
liệu phế liệu bị văng ra từ máy công
cụ) và chấn thương do té ngã từ độ cao
(ví dụ như các giàn cao, thang, và cầu
thang).
Nâng hạ/Vận chuyển các tải trọng
năng
Trong các cơ sở đúc công tác nâng, hạ và vận chuyển các vật nặng ở độ cao bằng cách sử dụng các giàn cần cẩu thủy lực luôn tiềm ẩn các nguy hiểm đáng kể liên quan đến an toàn nghề nghiệp. Khuyến nghị các biện pháp ngăn chặn và kiểm soát các nguy hiểm tiềm ẩn thương tích cho người lao động như sau:
Có biển báo rõ treo trong tất cả các hành lang, các khu vực giao thông và làm việc;
Thiết kế và bố trí phù hợp cơ sở sản xuất để tránh chồng chéo các hoạt động khác nhau và thiết lập lưu đồ các quá trình sản xuất hợp lý;
Thực hiện đúng các quy trình xử lý và nâng, hạ các tải trọng trong đó có:
Mô tả về tảiđược nâng lên (kích thước, khối lượng, vị trí trọng tâm);
Hệ thống dây, móc và các thông số
về độ bền;
Đào tạo nhân viên trong việc xử lý, vận hành thiết bị nâng, hạ và điều khiển thiết bị cơ khí giao thông vận tải;
Các khu vực hoạt động của thiết bị
cốđịnh (ví dụ: cần trục, các giàn cao) không được bố trí ngang trên
đầu người lao động và trên các khu lắp ráp sơ bộ;
Bảo vệ và che chắn thích hợp đối với các chất lỏng nóng, cũng như các bộ phận kim loại rắn;
Thực hiện công tác xử lý vật liệu và sản phẩm trong khu vực có sự giám sát, với sự quan tâm đặc biệt đến khoảng cách với dây cáp điện/thiết bị điện;
Phải tiến hành thường xuyên bảo dưỡng và sửa chữa thiết bị nâng, hạ, thiết bị điện, và thiết bị vận tải.
Xử lý sản phẩm
Ngăn ngừa và kiểm soát các thương tích liên quan đến quá trình xử lý, các thao tác nghiền và các hoạt động cắt, và sử dụng phế liệu, bao gồm:
Định vị vị trí các máy công cụ ở khoảng cách an toàn đối với các khu vực sản xuất khác và lối đi. Bố trí các vị trí làm việc để ngăn ngừa các tai nạn có thể xảy ra do các thao tác cắt ba via hoặc thao tác của máy nghiền;
Tiến hành kiểm tra và sửa chữa máy công cụ thường xuyên, trang bị các tấm chắn bảo vệ đặc biệt và các thiết bị/dụng cụ an toàn;
Bố trí các đường ray dọc theo tấm di chuyển, có các cửa tự đóng và chỉ mở cửa khi máy không hoạt động;
Đào tạo nhân viên để vận hành đúng các máy công cụ, và sử dụng thiết bị bảo vệ cá nhân thích hợp (PPE).
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
ĐỐI VỚI CÁC NHÀ MÁY ĐÚC
74
Nhiệt và chất lỏng nóng bắn ra
Nhiệt độ cao và bức xạ hồng ngoại
trực tiếp (IR) là mối nguy hiểm
thường gặp tại các cơ sở đúc. Nhiệt độ
cao có thể gây mệt mỏi và mất nước.
Bức xạ hồng ngoại trực tiếp cũng gây
nguy hiểm cho mắt. Tiếp xúc với kim
loại nóng hoặc nước nóng có thể gây
bỏng nặng.
Khuyến nghị các biện pháp phòng,
chống và kiểm soát tiếp xúc với nhiệt
và chất lỏng/vật liệu nóng bao gồm:
Che chắn, bảo vệ các bề mặt, nơi
gần với thiết bị nóng hoặc nơi có
thể các vật liệu nóng bắn ra (ví dụ
trong vòm lò, EAF, các gàu múc
vật liệu nóng chảy cảm ứng, và quá
trình đúc);
Có các vùng đệm an toàn để tách
các khu vực riêng ra, nơi vật liệu
nóng và các sản phẩm được xử lý
hoặc lưu trữ tạm thời. Cần bố trí
lan can vịn bảo vệ xung quanh
những khu vực cần thiết, với cửa tự
đóng để kiểm soát việc ra, vào các
khu vực này trong thời gian đang
làm việc;
Sử dụng PPE thích hợp (ví dụ như
găng tay và giày dép cách điện,
kính bảo hộ để bảo vệ chống bức
xạ hồng ngoại và tử ngoại, và quần
áo để bảo vệ chống bức xạ nhiệt);
Thực hiện các ca làm việc ngắn
hơn đối với công việc trong môi
trường có nhiệt độ không khí cao;
Thường xuyên giải lao và cung cấp
nước uống cho công nhân tại các
khu vực nóng;
Lắp đặt hệ thống thông gió làm mát
để khống chế nhiệt độ cực đại.
Tiếp xúc với bức xạ
Công nhân có thể phải tiếp xúc với các
tia gamma và các rủi ro liên quan đến
phơi nhiễm bức xạ ion hóa. Những
biện pháp kỹ thuật sau đây có thể sử
dụng để hạn chế nguy cơ rủi ro cho
người lao động:
Tiến hành thử nghiệm tia gamma
trong khu vực có kiểm soát nghiêm
ngặt, sử dụng dụng cụ bảo hộ phù
hợp. Không có các hoạt động khác
thực hiện trong khu vực thử
nghiệm này;
Tất cả các phế liệu chuyển đến phải
được kiểm tra tính phóng xạ trước
khi đem sử dụng làm nguyên liệu;
Nếu khu vực thử nghiệm là gần
ranh giới của nhà máy, thử nghiệm
siêu âm (UT) nên được xem là kỹ
thuật thay thế cho các tia gamma;
Tiến hành thường xuyên bảo dưỡng
và sửa chữa các thiết bị thử
nghiệm, bao gồm cả kiểm tra các
tấm chắn bảo vệ.
Tiếp xúc với các nguy hiểm về hô
hấp
Vật liệu cách điện
Trong các cơ sở đúc việc sử dụng vật
liệu cách điện là rất phổ biến và việc
xử lý các vật liệu này trong quá trình
xây dựng và bảo trì có thể phát thải
các loại sợi và đây cũng là mối nguy
hiểm mang tính nghề nghiệp cho sức
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
ĐỐI VỚI CÁC NHÀ MÁY ĐÚC
75
khỏe. Amiăng và các sợi khoáng khác
sử dụng rộng rãi trong các nhà máy cũ
có thể làm cho mọi người phải đối mặt
với những nguy cơ gây ung thư. Để
hạn chế phát thải các sợi này, phải áp
dụng các nguyên tắc thực hành phù
hợp đối với từng loại vật liệu cụ thể.
Bụi và khí
Bụi tạo ra trong các cơ sở đúc bao
gồm các bụi sắt và kim loại, trong đó
có bụi trong quá trình nung chảy, đúc
và quá trình hoàn thiện sản phẩm; và
các bụi gỗ và bụi cát, có tại các xưởng
đúc khuôn. Trước đây công nhân tiếp
xúc với sắt ôxít, và bụi silic mà có thể
bị nhiễm các kim loại nặng như crôm
(Cr), niken (Ni), chì (Pb), và mangan
(Mn). Bụi sinh ra từ các quá trình đúc
và quá trình nung chảy và từ các thao
tác ở nhiệt độ cao, và kích thước hạt
mịn, và khói trong quá trình luyện
kim, tạo ra các nguy cơ nghiêm trọng
cho đường hô hấp. Trong các xưởng
tạo khuôn, công nhân tiếp xúc với bụi
cát, bụi có thể chứa kim loại nặng, và
bụi gỗ, bụi này có thể gây ung thư, đặc
biệt nếu sử dụng các loại gỗ cứng.
Khuyến nghị các biện pháp ngăn ngừa
sự tiếp xúc với bụi và khí bao gồm:
Tách và khoanh vùng sinh ra bụi và
khí ô nhiễm;
Thiết kế các thiết bị thông gió để
tối đa hóa lưu thông không khí.
Lọc không khí đầu ra trước khi thải
vào môi trường;
Lắp đặt hệ thống thông khí thải tại
các trọng điểm của nguồn phát thải
bụi và khí, đặc biệt tại các xưởng
nóng chảy;
Sử dụng thiếtbị tự động, đặc biệt
đối với quá trình cắt ba via;
Nếu cần, lắp cabin kín với điều hòa
không khí được lọc;
Tạo điều kiện tách riêng đối với
việc ăn uống, để có thể tắm rửa
trước khi ăn;
Tạo điều kiện để quần áo làm việc
được tách riêng khỏi quần áo cá
nhân và thuận tiện cho tắm/rửa sau
khi làm việc và trước khi ăn;
Thực hiện chính sách kiểm tra sức
khỏe định kỳcho nhân viên;
Sửdụng các biện pháp để kiểm
soát các nguy hiểm về hô hấp khi
không thể tránh được việc phải tiếp
xúc với các phương tiện khác;
chẳng hạn các hoạt động tạo khuôn
cát; các thao tác thủ công như mài
hoặc sử dụng máy công cụ riêng và
trong thời gian bảo trì đặc biệt và
các hoạt động sửa chữa.
Các khuyến nghị về bảo vệ đường hô
hấp baogồm:
Sử dụng mặt nạ phòng độc khi tiếp
xúc với bụi cứng (vídụ thao tác cắt
ba via);
Đối với bụi và khí kim loại, cần sử
dụng các khẩu trang để đảm bảo
không khí trong lành. Ngoài ra, có
thể sử dụng mặt nạ (hoặc mũ bảo
hiểm chịu áp cao), và trang bị hệ
thống thông gió bằng điện;
Khi phải tiếp xúc với khí carbon
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
ĐỐI VỚI CÁC NHÀ MÁY ĐÚC
76
monoxide (CO), phải lắp đặt thiết
bị phát hiện để cảnh báo nguy hiểm
cho các khu vực xung quanh.
Trong trường hợp cần phải can
thiệp khẩn cấp ở những vùng có
CO ở mức cao, công nhân cần
được trang bị các thiết bị phát hiện
CO xách tay, và cung cấp mặt nạ
phòng độc.
Tiếng ồn
Quá trình xử lý nguyên vật liệu và sản
phẩm (ví dụ như chất thải kim loại,
tấm, thanh), đầm nén cát, chế biến gỗ-
mô hình, cắt ba via và quá trình hoàn
thiện có thể tạo ra tiếng ồn. Khuyến
nghị các biện pháp ngăn ngừa và kiểm
soát tiếng ồn được nêu trong Hướng
dẫn chung EHS.
Các nguy hiểm về điện
Công nhân có thể phải tiếp xúc với các
mối nguy hiểm về điện gây ra do hoạt
động của các thiết bị điện nặng trong
toàn nhà máy đúc. Các biện pháp
khuyến nghị để ngăn ngừa và kiểm
soát tiếp xúc với mối nguy hiểm điện
được nêu trong Hướng dẫn chung
EHS.
Tai nạn bất ngờ
Công nhân tạo khuôn cát thường bị
tiếp xúc với nguy cơ do cát bị sụp đổ
bất ngờ tại các khu vực lưu trữ và
trong khi thực hiện các hoạt động bảo
trì. Các biện pháp ngăn chặn hiện
tượng bị chôn vùi do cát bao gồm việc
áp dụng các tiêu chuẩn về nguyên tắc
lưu trữ vật liệu như mô tả trong tài liệu
Hướng dẫn chung EHS.
Các nguy hiểm cháy, nổ
Quá trình xử lý kim loại chất lỏng có
thể gây ra các nguy cơ nổ, nung chảy
trào, và bỏng, đặc biệt khi nếu độ ẩm
bị tích tụ trong không gian kín và tiếp
xúc với kim loại nóng chảy. Các mối
nguy hiểm khác bao gồm hỏa hoạn
gây ra do kim loại nóng chảy, nhiên
liệu lỏng và các hóa chất dễ cháy.
Ngoài ra, xỉ sắt đúc có thể phản ứng
mạnh nếu sử dụng calcium carbine để
khử lưu huỳnh.
Khuyến nghị các biện pháp kỹ thuật
để ngăn ngừa và kiểm soát các mối
nguy hiểm cháy, nổ bao gồm:
Thiết kế sơ đồ bố trí cơ sở sản xuất
để đảm bảo khoảng cách đủ để
cách ly các loại khí dễ cháy và
đường ống dẫn khí ôxy, và các bồn
chứa xa nguồn nhiệt;
Tách riêng các vật liệu và chất lỏng
dễ cháy cách xa khu vực nóng và
các nguồn bắt lửa (ví dụ như bảng
điện);
Bảo quản/bảo vệ khí dễ cháy và
đường ống dẫn khí ôxy và các bồn
chứa trong thời gian thực hiện các
hoạt động bảo trì “công việc nóng”;
Hướng dẫn về chuẩn bị ứng phó
khẩn cấp và thực hiện các ứng cứu
được nêu trong Hướng dẫn chung
EHS.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
ĐỐI VỚI CÁC NHÀ MÁY ĐÚC
77
1.3 An toàn và sức khỏe cộng
đồng
Các ảnh hưởng đến an toàn và sức
khỏe cộng đồng trong quá trình xây
dựng, vận hành, và ngừng hoạt động
của các cơ sở đúc là các vấn đề thường
gặp trong hầu hết các cơ sở công
nghiệp, và đã được quy định cùng với
các khuyến nghị về hoạt động quản lý
để phòng ngừa và kiểm soát, trong
Hướng dẫn chung EHS.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
ĐỐI VỚI CÁC NHÀ MÁY ĐÚC
78
2.0 Các chỉ số thực hiện và việc
giám sát
2.1 Môi trường
Hướng dẫn về phát thải khí và xả
thải
Bảng 1 và Bảng 2 nêu các hướng dẫn
về mức phát thải khí và xả thải đối với
lĩnh vực công nghiệp đúc. Các chỉ số
hướng dẫn này thể hiện thực hành
công nghiệp tốt như đã được phản ánh
trong các tiêu chuẩn trong hệ thống
pháp luật ở một số nước. Các mức
hướng dẫn này có thể đạt được ở điều
kiện hoạt động bình thường của cơ sở
sản xuất thông qua việc áp dụng các
biện pháp kỹ thuật ngăn ngừa và kiểm
soát ô nhiễm đã được bàn đến ở những
phần trước của hướng dẫn này. Hướng
dẫn phát thải của nguồn đốt nhiên liệu
kết hợp với các hoạt động sinh nhiệt
và phát điện từ những nguồn có công
suất nhiệt đầu vào bằng hoặc thấp hơn
50 MWth được đề cập trong Hướng
dẫn chung EHS, với phát thải nguồn
điện lớn hơn được đề cập đến trong
Hướng dẫn EHS cho nhà máy nhiệt
điện. Hướng dẫn xem xét môi trường
xung quanh dựa trên tổng thải lượng
khí thải được cung cấp trong Hướng
dẫn chung EHS.
Hướng dẫn về xả thải được áp dụng
cho xả thải trực tiếp nước thải đã xử lý
vào nguồn tiếp nhận là nước mặt có
mục đích sử dụng chung. Mức thải đặc
thù theo từng địa điểm có thể được
thành lập ra dựa trên điều kiện sẵn có
và thực trạng sử dụng của hệ thống thu
gom và xử lý nước thải chung, hoặc
nếu thải trực tiếp vào nguồn nước mặt
thì sự phân loại thủy vực tiếp nhận
nước theo mục đích sử dụng được đề
cập đến trong Hướng dẫn chung
EHS. Các định mức này cần đạt được,
mà không pha loãng, ít nhất 95% thời
gian cơ sở sản xuất hoạt động, và có
thể tính bằng tỷ lệ giờ hoạt động hằng
năm. Mức chênh lệch với các giá trị
hướng dẫn do điều kiện của dự án cụ
thể cần được giải trình trong báo cáo
đánh giá môi trường.
Bảng 1 – Mức xả thải đối với các cơ sở đúc
Chất thải Đơn vị Giá trị hướng
dẫn
pH - 6-9
Tổng chất rắn lơ lửng mg/l 35
Dầu và mỡ mg/l 10
Gia tăng nhiệt độ oC 3a
COD mg/l 125
Phenol mg/l 1
Cadimi mg/l 0,01
Crom tổng mg/l 0,5
Đồng mg/l 0,5
Chì mg/l 0,2
Niken mg/l 0,5
Kẽm mg/l 0,5
Thiếc mg/l 2
Amoniac mg/l (N) 5
Florua mg/l (F) 5
Sắt mg/l 5
Nhôm kg/t 0,02b
CHÚ THÍCH:
a Tại ranh giới của khu vực trộn được lập mang tính
khoa học, có tính đến chất lượng nước xung quanh,
sử dụng nước tiếp nhận, thụ nhân tiềm năng và khả
năng đồng hóa. b Nung chảy và đúc nhôm
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
ĐỐI VỚI CÁC NHÀ MÁY ĐÚC
79
Bảng 2. Mức phát thải khí đối với các cơ sở
đúc(1)
Khí thải
Đơn vị Giá trị
hướng dẫn
Tạp chất dạng
hạt
mg/Nm3 20(2)
50(3)
Sương dầu mg/Nm3 5
NOX
mg/Nm3 400 (4)
120 (5)
150 (6)
SO2
mg/Nm3 400(8)
50(9)
120(7)
VOC
mg/Nm3 20(10)
30
150(11)
PCDD/F Ng TEQ/Nm3 0,1
CO mg/Nm3 200(12)
150 (13)
Amin mg/Nm3 5(14)
Clo mg/Nm3 5(15)
Pb, Cd và các
hợp chất của
chúng
mg/Nm3 1-2(16)
Ni, Co, Cr, Sn
và (*)
mg/Nm3 5
Cu và (*) mg/Nm3 5-20(17)
Clorua mg/Nm3 5(18)
Florua mg/Nm3 5(19)
H2S ppm v/v 5
CHÚ THÍCH:
1. Điều kiện chuẩn để xác định các giới hạn. Đối
với các loại khí đốt: khô, nhiệt độ 273K (0°C),
áp suất 101,3 kPa (1 atm.), ôxy 3% khô cho các
loại nhiên liệu lỏng, khí, 6% khô cho nhiên liệu
rắn. Đối với các loại khí không cháy: không có
hiệu chỉnh cho hơi nước hoặc ôxy, nhiệt độ
273K (0°C), áp suất 101,3 kPa (1 atm.).
2. Chất thải dạng hạt khi có các kim loại độc hại
3. Chất thải dạng hạt khi có các kim loại độc hại
4. Nóng chảy kim loại đen. Mức tối đa lượng
khí thải xem xét trên cơ sở BAT và dựa trên lò
vòm không có cốc
5. Nóng chảy kim loại màu (lò trục)
6. Từ các hệ thống cải tạo nhiệt cát/các thiết bị
tái sinh
7. Mức tối đa lượng khí thải xem xét trên cơ sở
BAT và dựa trên lò đúc lạnh vòm
8. Nóng chảy kim loại màu (lò trục)
9. Nóng chảy kim loại đen (lò đúc)
10. Nóng chảy kim loại màu (lò trục)
11. Nóng chảy kim loại đen (lò EAF). Lò đúc
có thể có mức khí phát thải cao hơn (đến 1000
mg/N3)
12. Nóng chảy kim loại màu (lò trục)
13. Xưởng tạo khuôn hộp lạnh và xưởng tạo lỗi
14. Nóng chảy kim loại màu (nhôm)
15.Hệ thống cải tạo nhiệt cát và dung môi đúc
mạ, tạo vỏ, và vận hành
16. Có thể áp dụng giá trị cao hơn đối với các cơ
sở đúc kim loại màu từ phế liệu
17. Có thể áp dụng giá trị cao hơn đối với đồng
và quá trình sản xuất hợp kim của nó
18. Khí thải của lò khi sử dụng clorua
19. Khí thải của lò khi sử dụng florua
Quan trắc môi trường
Các chương trình quan trắc môi
trường cho ngành công nghiệp này cần
được thực hiện để giải quyết tất cả các
hoạt động đã được xác định có khả
năng tác động đáng kể đến môi
trường, trong thời gian hoạt động bình
thường và trong điều kiện bị trục trặc.
Hoạt động quan trắc môi trường phải
dựa trực tiếp hoặc gián tiếp vào các
chỉ báo được áp dụng đối với từng dự
án cụ thể.
Tần suất quan trắc phải đủ để cung cấp
dữ liệu đại diện cho thông số đang
được theo dõi. Quan trắc phải do
những người được đào tạo tiến hành
theo các quy trình giám sát và lưu giữ
biên bản và sử dụng thiết bị được hiệu
chuẩn và bảo dưỡng đúng cách thức.
Dữ liệu quan trắc môi trường phải
được phân tích và xem xét theo các
khoảng thời gian định kỳ và được so
sánh với các tiêu chuẩn vận hành để
sao cho có thể thực hiện mọi hiệu
chỉnh cần thiết. Hướng dẫn bổ sung về
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
ĐỐI VỚI CÁC NHÀ MÁY ĐÚC
80
áp dụng phương pháp lấy mẫu và phân
tích khí thải và nước thải được cung
cấp trong Hướng dẫn chung EHS.
2.2 An toàn và sức khỏe nghề
nghiệp
Hướng dẫn về an toàn và sức khỏe
nghề nghiệp
Hướng dẫn thực hiện sức khỏe và an
toàn lao động cần phải được đánh giá
dựa trên các hướng dẫn về mức tiếp
xúc an toàn được công nhận quốc tế, ví
dụ như hướng dẫn về Giá trị ngưỡng
phơi nhiễm nghề nghiệp (TLV ®) và
Chỉ số phơi nhiễm sinh học (BEIs ®)
được công bố bởi Hội nghị của các nhà
vệ sinh công nghiệp Hoa Kỳ
(ACGIH),14
Cẩm nang Hướng dẫn về
các mối nguy Hóa chất do Viện vệ
sinh, an toàn lao động quốc gia Hoa Kỳ
xuất bản (NIOSH),15
Giới hạn phơi
nhiễm (PELs) do Cục sức khỏe và an
toàn nghề nghiệp Hoa Kỳ xuất bản
(OSHA),16
Giá trị giới hạn phơi nhiễm
nghề nghiệp được công bố bởi các quốc
gia thành viên Liên minh Châu Âu,17
hoặc các nguồn tài liệu tương tự khác.
Tỷ lệ về rủi ro và tai nạn
14 Có sẵn tại: http://www.acgih.org/TLV/ và
http://www.acgih.org/store/ 15 Có sẵn tại: http://www.cdc.gov/niosh/npg/ 16 Có sẵn tại:
http://www.osha.gov/pls/oshaweb/owadisp.show_docu
ment?p_table=STANDARDS&p_id=9.992 17 Có sẵn tại:
http://europe.osha.eu.int/good_practice/risks/ds/oel/
Dự án phải cố gắng giảm số vụ tai nạn
trong số công nhân tham gia dự án
(bất kể là sử dụng lao động trực tiếp
hay gián tiếp) đến tỷ lệ bằng không,
đặc biệt là các vụ tai nạn gây ra mất
ngày công lao động và mất khả năng
lao động ở các mức độ khác nhau,
hoặc thậm chí bị tử vong. Tỷ lệ này
của cơ sở sản xuất có thể được so sánh
với hiệu quả thực hiện về vệ sinh an
toàn lao động trong ngành công
nghiệp này của các quốc gia phát triển
thông qua tham khảo các nguồn thống
kê đã xuất bản (ví dụ Cục thống kê lao
động Hoa Kỳ và Cơ quan quản lý về
An toàn và Sức khỏe Liên hiệp Anh).18
Giám sát về an toàn và sức khỏe
nghề nghiệp
Môi trường làm việc phải được giám
sát để xác định kịp thời những mối
nguy nghề nghiệp tương ứng với dự án
cụ thể. Việc giám sát phải được thiết kế
chương trình và do những người
chuyên nghiệp thực hiện19
như là một
phần của chương trình giám sát an toàn
sức khỏe lao động. Cơ sở sản xuất cũng
phải lưu giữ bảo quản các biên bản về
các vụ tai nạn lao động và các loại bệnh
tật, sự cố nguy hiểm xảy ra. Hướng dẫn
bổ sung về các chương trình giám sát
sức khỏe lao động và an toàn được
cung cấp trong Hướng dẫn chung EHS.
18 Có sẵn tại: http://www.bls.gov/iif/ và
http://www.hse.gov.uk/statistics/index.htm 19 Các chuyên gia được công nhận có thể gồm Chứng
nhận vệ sinh công nghiệp, Vệ sinh lao động đã được
đăng ký, hoặc Chứng nhận chuyên nghiệp về an toàn
hoặc tương đương
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
ĐỐI VỚI CÁC NHÀ MÁY ĐÚC
81
3.0. Tài liệu tham khảo và các
nguồn bổ sung
Australian Government, Department of the
Environment and Heritage. 2004. National Pollutant
Inventory (NPI), Emission Estimation Technique
Manual for Ferrous Foundries, Version 1.2. 3
September 2004. Canberra: Commonwealth of
Australia. Available at
http://www.npi.gov.au/handbooks/approved_handbo
oks/f2ferr.html
Government of India Ministry of Environment &
Forests, Central Pollution Control Board (CPCB).
2005. Annual Report 2004 - 2005. Delhi: CPCB.
Available at
http://www.cpcb.nic.in/annualreport04-05/ar2004-
ch10.htm
European Commission. European Integrated
Pollution Prevention and Control Bureau (EIPPCB).
2005. Integrated Pollution Prevention and Control
(IPPC). Best Available Technique Reference (BREF)
Document on the Smitheries and Foundries Industry.
Seville: EIPPCB. Available at
http://eippcb.jrc.es/pages/FActivities.htm
German Federal Ministry for the Environment,
Nature Conservation and Nuclear Safety
(Bundesministerium f?r Umwelt, Naturschutz und
Reaktorsicherheit
(BMU)). 2002. First General Administrative
Regulation Pertaining the Federal Immission Control
Act (Technical Instructions on Air Quality Control -
TA Luft). Berlin: BMU. Available at
http://www.bmu.de/english/air_pollution_control/ta_
luft/doc/36958.php
Irish Environmental Protection Agency (EPA). 1996.
BATNEEC Guidance Note Class 3.3 Ferrous Metals
Foundries (Draft 3). Dublin: EPA Ireland. Available
at
http://www.epa.ie/Licensing/BATGuidanceNotes/
Irish Environmental Protection Agency. 1996.
BATNEEC Guidance Note Class 3.4 Recovery or
Processing of Non-Ferrous Metals (Draft 3). Dublin:
EPA Ireland. Available at
http://www.epa.ie/Licensing/BATGuidanceNotes/
North Carolina Department of Environment and
Natural Resources (DPPEA). Primary Metals Ferrous
and Non-Ferrous Foundry. Available at
http://www.p2pays.org/ref/01/text/00778/chapter3.ht
m
UK Department of Trade and Industry (DTI) and
Department of the Environment. Environmental
Technology Best Practice Programme.
Environmental Management Systems in Foundries.
London: UK Government.
UK Department of Trade and Industry (DTI) and
Department of the Environment. Environmental
Technology Best Practice Programme. 1998.
Optimising Sand Use in Foundries. London: UK
Government.
United Kingdom (UK) Department for
Environmental Food and Rural Affairs (DEFRA).
2004. Secretary’s State Guidance for Copper and
Copper Alloy
Processes. Process Guidance Note 2/8 (04). London:
DEFRA. Available at
http://www.defra.gov.uk/environment/airquality/LAP
C/pgnotes/
UK DEFRA. 2004. Secretary’s State Guidance for
Electrical, Crucible and Reverberatory Furnaces.
Process Guidance Note 2/3 (04). London: DEFRA.
Available at
http://www.defra.gov.uk/environment/airquality/LAP
C/pgnotes/
UK DEFRA. 2004. Secretary’s State Guidance for
Hot and Cold Blast Cupolas and Rotary Furnaces.
Process Guidance Note 2/5 (04). London: DEFRA.
Available at
http://www.defra.gov.uk/environment/airquality/LAP
C/pgnotes/
UK DEFRA. 2004. Secretary’s State Guidance for
Furnaces for the Extraction of Non-Ferrous Metal
from Scrap. Process Guidance Note 2/1 (04).
London: DEFRA. Available at
http://www.defra.gov.uk/environment/airquality/LAP
C/pgnotes
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
ĐỐI VỚI CÁC NHÀ MÁY ĐÚC
82
Phụ lục A: Mô tả chung về các hoạt động của ngành công nghiệp
Các nhà máy đúc sản xuất các sản
phẩm đúc kim loại đen và màu. Sản
phẩm đúc kim loại đen bao gồm sắt và
thép, trong đó các sản phẩm đúc kim
loại màu chủ yếu gồm nhôm, đồng,
kẽm, chì, thiếc, niken, magiê, và titan.
Các sản phẩm đúc được sản xuất bằng
cách nung chảy, đổ khuôn, và đúc các
kim loại đen và màu. Nhiều nhà máy
đúc cả hai loại vật liệu này.
Các sản phẩm đúc kim loại đen bao
gồm:
Gang có các đặc tính giảm sóc tốt
và có thể gia công cơ khí, nhưng độ
bền thấp hơn;
Gang dẻo, có chứa một lượng nhỏ
carbon, silic, mangan, phốt pho,
lưu huỳnh và các hợp kim kim loại;
Gang graphite dạng cầu (SG), thu
được bằng cách loại bỏ lưu huỳnh
từ gang nóng chảy;
Thép đúc carbon (thấp-trung-cao),
có cường độ cao, dẻo, chịu nhiệt,
và tính hàn cao so với các sản
phẩm sắt đúc.
Kim loại màu được sản xuất phải đáp
ứng các tiêu chuẩn kỹ thuật sản phẩm,
như các tính chất cơ học, chịu ăn mòn,
có thể gia công cơ khí, nhẹ, và dẫn
nhiệt, điện tốt.
Các sản phẩm đúc kim loại màu bao
gồm nhiều hợp chất không màu, như:
nhôm và hợp kim nhôm, đồng và hợp
kim đồng, kẽm và các hợp kim kẽm;
magiê và các hợp kim magiê; hợp kim
gốc coban; niken, hợp kim niken; titan
và hợp kim titan; zirconium và các
hợp kim zirconium, và các sản phẩm
đúc kim loại tổng hợp.
Hợp kim màu thường gặp bao gồm:
hợp kim kẽm - đồng (đồng thau); hợp
kim thiếc - đồng (đồng); các hợp kim
niken - đồng (monel/cupronickel); các
hợp kim niken-crom-sắt (inox); các
hợp kim nhôm - đồng, các hợp kim
nhôm - silic, các hợp kim nhôm -
magiê và các hợp kim titan.
Quá trình đúc
Có nhiều kỹ thuật đúc khác nhau. Tất
cả đều liên quan đến kết cấu của vật
chứa (khuôn), điều cốt yếu là kỹ thuật
nung chảy kim loại và kỹ thuật đổ
khuôn.
Hai nhóm quá trình đúc cơ bản được
dựa trên nguyên tắc đúc theo khuôn có
thể tiêu hủy và không tiêu hủy. Công
nghệ đúc bằng khuôn có thể tiêu hủy
được áp dụng điển hình đối với công
nghiệp đúc kim loại đen, mặc dù
phương pháp này cũng được ứng dụng
trong công nghiệp kim loại màu,
khuôn sử dụng tiêu hủy (ví dụ: khuôn
cát). Công nghệ đúc bằng khuôn
không tiêu hủy, chủ yếu ứng dụng
trong công nghệ đúc kim loại màu, sử
dụng khuôn cố định (ví dụ đúc chết).
Các khuôn hủy được tách từ vật đúc
và bị phá hủy trong giai đoạn lắc dỡ
khuôn, sau đó khuôn được sử dụng lại.
Rất nhiều các loại hình kỹ thuật được
sử dụng trong hai quy trình đúc này,
nhưng các quá trình đều phụ thuộc vào
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
ĐỐI VỚI CÁC NHÀ MÁY ĐÚC
83
các hệ thống thiết bị làm nóng chảy,
đúc khuôn và tạo lõi, và áp dụng các
phương pháp kỹ thuật để hoàn thiện
sản phẩm.
Một quy trình đúc điển hình được nêu
tại Hình A.1, bao gồm các hoạt động
cơ bản sau: nung chảy và xử lý kim
loại trong quá trình nung chảy; chuẩn
bị khuôn và lõi trong xưởng tạo
khuôn; đúc kim loại nung chảy vào
khuôn, làm nguội tạo cứng, và loại bỏ
vật đúc từ khuôn trong xưởng đúc, và
hoàn thiện các vật đúc tại xưởng hoàn
thiện sản phẩm.
Xưởng nung chảy
Các loại lò nung chảy kim loại và
phương pháp xử lý được sử dụng để
sản xuất vật liệu kim loại đen và kim
loại màu, phụ thuộc vào loại kim loại
tham gia vào quá trình sản xuất.
Gang thường được nung chảy trong lò
vòm, lò cảm ứng (IF), lò quang điện
(EAF), hoặc lò quay. Sử dụng lò cảm
ứng (lò cảm ứng kiểu không lõi dùng
để nung chảy và loại có kênh cảm
ứng) được ưa dùng hơn lò vòm do
hiệu suất môi trường tốt hơn. Thông
thường lò EAF được sử dụng ít hơn.
Thép đúc thường nóng chảy trong lò
quang điện hoặc lò điện cảm ứng
không lõi. Phương pháp xử lý thép đúc
kim loại bao gồm quá trình tinh chế
(ví dụ: loại bỏ carbon, silic, lưu huỳnh
và hoặc phốt pho) và quá trình khử
ôxy, tùy thuộc vào tính kim loại và
chất lượng yêu cầu của sản phẩm đúc.
Kim loại nung chảy có thể cần các
biện pháp xử lý như khử lưu huỳnh,
khử xỉ. Để loại bỏ các tạp chất trong
kim loại chảy, cho chất gây cháy vào
lò hoặc vào kim loại nóng chảy. Chất
gây cháy sẽ kết hợp với các tạp chất
để tạo thành cặn hoặc xỉ, có thể lấy ra
trước khi đổ khuôn.
Lò đúc
Các lò đúc dạng vòm là loại phổ biến,
thường sử dụng để nung chảy gang và
là loại cổ nhất được sử dụng trong các
nhà máy đúc. Đó là một lò hình trụ
trục lót bằng vật liệu chịu lửa. Lò sử
dụng than cốc làm nhiên liệu và khí
đốt. Sắt nóng chảy chảy xuống lò
trong khi khí đốt di chuyển lên trên, ra
khỏi lò qua ống khói của lò. Khi quá
trình nóng chảy tiếp diễn, vật liệu mới
được thêm vào từ phía trên của trục
qua cửa nạp. Chất tạo cháy kết hợp với
các tạp chất phi kim loại trong sắt để
tạo xỉ, chất này nhẹ hơn sắt nóng chảy
và nổi trên kim loại nóng chảy bảo vệ
quá trình ôxy hóa. Các kim loại lỏng
được lấy qua lỗ-vòi tại đáy lớp cát và
được thu gom vào lò nồi và/hoặc được
giữ trong lò. Xỉ được loại bỏ qua lỗ
mở bố trí ở mức cao hơn. Cốc chiếm
khoảng 8-16 phần trăm tổng vật liệu
nạp vào để cấp lượng nhiệt cần thiết
làm nung chảy kim loại. Công suất của
lò thường đạt khoảng từ 3 đến 25
tấn/giờ.
Lò đúc đòi hỏi giảm không khí để
ngăn quá trình ôxy hóa của sắt khi bị
tan chảy. Giảm thiểu quá trình ôxy hóa
bằng cách đảm bảo sự có mặt của khí
carbon monoxide (CO) trong khí đốt
(khoảng 11-14 phần trăm hàm lượng
CO). Kỹ thuật này có thể dẫn đến sử
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
ĐỐI VỚI CÁC NHÀ MÁY ĐÚC
84
dụng năng lượng không hiệu quả có
sẵn trong than cốc, và thải đáng kể
lượng khí thải CO ra môi trường. Có
thể sử dụng công nghệ khác thay thế
để nâng cao hiệu quả của lò và giảm
lượng phát thải CO.20
Chúng bao gồm
sấy sơ bộ không khí đốt lên đến 600°C
như là thực hiện trong lò cao; làm giàu
ôxy; hoặc phun trực tiếp nhanh ôxy
tinh khiết.
Quá trình hoạt động của lò đúc cũng
thải một lượng đáng kể hạt phát thải.
Hệ thống kiểm soát khí thải thông
thường đòi hỏi sử dụng máy hút khí
đốt năng lượng cao loại ướt hoặc các
hệ thống túi lọc khô (vải lọc).
Lò quang điện (EAF)
EAF là lò sản xuất theo mẻ, thường
được dùng trong các nhà máy đúc thép
lớn. Việc ứng dụng của lò này đối với
sản xuất gang ít gặp hơn. Các lò EAF
có hình dạng như một lò nồi. Nhiệt
cần thiết để làm nung chảy kim loại
được sinh ra bằng quang điện từ các
điện cực, được định vị ban đầu trên
cửa nạp. Lò được khai thác bằng cách
nghiêng và đẩy các kim loại nóng
chảy chảy ra qua vòi. Đối diện vòi là
cửa điều hành, cho phép thực hiện các
thao tác tháo xỉ và lấy mẫu.
Lò cảm ứng
Lò cảm ứng (IF) sử dụng để nung
chảy các kim loại đen và kim loại
màu. Quá trình nung chảy được thực
hiện thông qua một từ trường mạnh
được tạo ra bằng cách cho chạy qua
20 EC BREF (2001) Công nghiệp thiêu kết và đúc
dòng điện xoay chiều qua cuộn dây
quấn quanh lò và do đó tạo ra dòng
điện chạy qua kim loại. Điện trở của
kim loại tạo nhiệt làm nung chảy
chính kim loại đó. Những lò này cho
phép kiểm soát tốt về mặt luyện kim
và hầu như không gây ô nhiễm.
Hầu hết các khí thải được phát ra từ lò
IF đều liên quan đến độ sạch của vật
liệu nạp vào lò sinh ra phát thải bụi và
khói (hữu cơ hoặc kim loại). Còn các
loại khí thải khác sinh ra từ các phản
ứng hóa học trong quá trình lưu giữ và
hoặc điều chỉnh các thành phần kim
loại có xuất xứ từ khói của quá trình
luyện kim.21
Lò phản xạ hoặc lò sưởi
Lò phản xạ (lò lửa quặt) hoặc lò sưởi
được sử dụng cho quá trình nóng chảy
kim loại màu. Đây là loại lò tĩnh, gia
nhiệt trực tiếp và bao gồm lớp lót bằng
vật liệu chịu lửa, bể hình chữ nhật
hoặc hình tròn, lò được đốt bằng các
đèn gắn trên tường hoặc mái. Không
khí nóng và khí đốt được thổi qua kim
loại nạp vào và sau đó thoát ra khỏi lò.
Ngoài các đèn đốt bằng dầu hoặc bằng
khí đốt nhiên liệu, các đèn đốt bằng
ôxy cũng có thể được sử dụng để tăng
tốc độ tan chảy. Những lò này thường
sử dụng cho quy mô sản xuất nhỏ vì
việc kiểm soát khí thải cũng gặp khó
khăn.
Lò (nồi) nấu kim loại
Lò nấu kim loại được sử dụng chủ yếu
để làm nung chảy các lượng nhỏ kim
21 EC BREF (2001) Công nghiệp thiêu kết và đúc
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
ĐỐI VỚI CÁC NHÀ MÁY ĐÚC
85
loại màu. Các nồi nấu hoặc khoang
chứa làm bằng vật liệu chịu lửa được
gia nhiệt trong lò đốt bằng khí thiên
nhiên, nhiên liệu lỏng (ví dụ propan),
hoặc bằng điện. Nồi nấu được nghiêng
theo phương pháp thủ công bằng cần
cẩu, hoặc theo phương pháp tự động,
để đổ kim loại nóng chảy vào khuôn.22
Lò quay
Các lò quay bao gồm một bình hình
trụ ngang trong đó kim loại nạp vào
được gia nhiệt bằng đèn đốt định vị ở
một mặt của lò. Khí lò thoát khỏi lò
qua phía đối diện. Khi kim loại được
nấu chảy, và sau khi kiểm tra thành
phần và điều chỉnh, lỗ vòi ở phía trước
của lò mở ra và lượng nung chảy trong
lò được thải ra các nồi. Lò quay được
sử dụng đối với các khối lượng từ 2
đến 20 tấn, với công suất sản xuất điển
hình bằng từ 1 đến 16 tấn/giờ. Việc
kiểm soát khí thải thường rất khó
khăn.
Lò quay đã được sử dụng nhiều năm
trong quy trình nóng chảy kim loại
màu. Trong loại lò này, các đèn đốt
bằng dầu truyền thống có thể cấp nhiệt
độ nóng chảy tương đối thấp. Sự phát
triển của đèn đốt bằng không khí ôxy
đã cho phép sử dụng trong công
nghiệp sản xuất gang, dùng một số
lượng lớn thép phế liệu và ứng dụng
than chì đối với quá trình cacbua hóa
(carburization).
Lò trục
Chỉ sử dụng lò trục cho quá trình nung
22 EC BREF (2001) Công nghiệp thiêu kết và đúc
chảy kim loại màu, chủ yếu dùng cho
nhôm. Đây là một lò đứng đơn giản có
bộ thu nhiệt (trong hoặc ngoài lò) hệ
thống đèn đốt gắn tại đầu dưới, và hệ
thống nạp liệu trên đỉnh. Các đèn
thường được đốt bằng khí. Khí đốt
thường lấy ra và làm sạch. Đôi khi
dùng thùng đốt phụ để xử lý carbon
monoxide, dầu, các hợp chất hữu cơ
dễ bay hơi (VOC), hoặc các chất
dioxin sinh ra.
Lò bức xạ
Lò bức xạ chủ yếu sử dụng trong các
xưởng đúc chết cao áp, dùng cho kim
loại màu (nhôm) với các thiết bị làm
nóng chảy tập trung. Các lò bức xạ là
lò giữ năng lượng thấp, có thiết kế
dạng hộp cách nhiệt tốt. Các thiết bị
điển hình có công suất từ 250 đến
1000 kilogram (kg).23
Xưởng tạo khuôn
Trước khi đúc kim loại, cần thực hiện
khâu tạo khuôn, sau đó đổ kim loại
nung chảy vào và làm nguội. Các
khuôn thường bao gồm khuôn trên và
dưới, có chứa các khoang, kim loại
nóng chảy được đổ vào đó để tạo ra
sản phẩm đúc. Để có được các đường
rãnh hoặc các lỗ hổng trong khuôn đã
hoàn thiện (hoặc hình thành bên trong
vật đúc hoặc một phần của vật đúc mà
không thể tạo được bằng mô hình)
dùng cát hoặc chèn kim loại vào và
được gọi là "lõi" bên trong. Vật liệu sử
dụng để tạo khuôn phụ thuộc vào loại
23 EC BREF (2001) Công nghiệp thiêu kết và đúc
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
ĐỐI VỚI CÁC NHÀ MÁY ĐÚC
86
kim loại đem đúc, hình dạng mong
muốn cuối cùng của sản phẩm và phụ
thuộc vào kỹ thuật đúc. Có thể phân
khuôn thành hai loại lớn:24
Khuôn hủy (khuôn sử dụng một
lần): Đây là những việc được thực
hiện đặc biệt cho từng sản phẩm
đúc và khuôn sẽ bị tiêu hủy sau quá
trình dỡ sản phẩm ra. Những khuôn
thường được làm từ cát và đất sét
kết dính, hoặc khuôn được kết dính
về mặt hóa học, hoặc đôi khi còn
áp dụng phương pháp bao đúc bằng
sáp (sáp tiêu) cũng có thể được bao
gồm trong loại này;
Khuôn vĩnh cửu (khuôn sử dụng
nhiều lần): Đây là các khuôn được
sử dụng cho phương pháp đúc
trọng lực và đúc áp suất thấp, đúc
chết cao áp, và đúc ly tâm. Thông
thường các khuôn này được làm
bằng kim loại.
Cát là vật liệu đúc phổ biến nhất được
sử dụng. Hạt cát dính liền với nhau để
tạo hình dạng mong muốn. Việc lựa
chọn công nghệ sử dụng chất kết dính
phụ thuộc vào các yếu tố như kích
thước đúc, các loại cát sử dụng, tốc độ
sản xuất, các kim loại đổ, và các đặc
tính lấy sản phẩm này. Nói chung, các
phương thức dính khác nhau có thể
được phân loại là cát kết dính bằng sét
(cát tươi) hoặc cát kết dính bằng hóa
học. Sự khác biệt trong các phương
thức kết dính có thể có tác động vào
lượng và độc tính của chất phát thải và
24 Cùng cuốn sách đó
khí thải ảnh hưởng đến môi trường.25
Cát tươi, là hỗn hợp của cát, đất sét,
vật liệu carbon, và nước, được sử dụng
làm khuôn và chiếm đến 85 phần trăm
trong công nghiệp đúc. Cát đảm bảo
kết cấu cho khuôn, sét kết dính với
cát, và các vật liệu carbon ngăn ngừa
rỉ sét. Nước được sử dụng để kích hoạt
sét. Khuôn phải khô, nếu ướt có thể
gây nguy cơ nổ. Không sử dụng cát
tươi để tạo lõi, vì chúng yêu cầu các
tính chất vật lý khác so với khuôn. Lõi
phải đủ bền để chịu được các kim loại
nóng chảy và để có thể gỡ bỏ được từ
các mảnh kim loại sau khi làm nguội.
Lõi, thường được tạo từ cát silic và
các hóa chất kết dính tốt đặt trong
khoang lõi. Quá trình tạo cứng hoặc
xử lý của hệ thống kết dính hóa chất
được thông qua các phản ứng xúc tác
hóa học hoặc bằng nhiệt. Các lõi cát
và khuôn cát kết dính hóa học thường
được xử lý bằng chất có gốc nước
hoặc gốc cồn để cải thiện các tính chất
bề mặt. Những ưu điểm khi sử dụng
khuôn kết dính hóa học so với khuôn
cát tươi là thời gian bảo quản lâu hơn,
nhiệt độ khi rót kim loại có khả năng
thấp hơn, và đảm bảo sự ổn định tốt
hơn, cũng như khả năng hoàn thiện bề
mặt khuôn tốt. Nhưng cũng có các
nhược điểm là chi phí cho chất kết
dính hóa chất và năng lượng sử dụng
trong quá trình này cao hơn; cần tái sử
dụng cát, cần xử lý các vấn đề liên
quan đến môi trường, an toàn lao
động, khí phát thải từ hóa chất kết
dính trong quá trình xử lý và đổ kim
25 US EPA Cơ quan đánh giá sự phù hợp. 1998. Dự án
ngành: Công nghiệp đúc kim loại
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
ĐỐI VỚI CÁC NHÀ MÁY ĐÚC
87
loại.26
Cát đúc liên quan đến việc sử dụng
khối lượng lớn cát, với tỷ lệ khối
lượng cát-kim loại lỏng thường khác
nhau từ 1:1 đến 20:1. Sau quá trình tạo
cứng, các khuôn tách ra khỏi mảnh
kim loại trong quá trình gọi là "lắc dỡ"
(shake-out) nhờ đó mà khuôn cát tách
ra từ các bộ phận kim loại. Hầu hết cát
được sử dụng từ khuôn cát tươi được
tái sử dụng để làm các khuôn sau này.
Hỗn hợp cát tái sử dụng cũng thường
được sử dụng để tạo lõi.
Tuy nhiên, một phần của cát sẽ mất
công dụng sau một số lần dùng và cần
phải được xử lý. Vì lý do này, quá
trình tạo khuôn và lõi tạo thành một
nguồn lớn các chất thải của quá trình
đúc. Quá trình đúc sản phẩm còn được
gọi là quá trình sáp bị tiêu đi, là một
trong những quy trình sản xuất lâu đời
nhất. Quy trình này sử dụng để làm
các bộ phận có hình dạng phức tạp
hoặc để đúc kim loại cần độ chính xác
cao. Khuôn sản phẩm thu được bằng
cách đổ sáp xung quanh (sản phẩm)
hoặc mô hình dẻo nóng, hỗn hợp vữa
sẽ hợp với hình dạng khuôn mẫu và
sau đó tạo thành khuôn sản phẩm. Sau
khi khuôn đã khô, mẫu được đốt hay
nung chảy ra khỏi khoang khuôn và
khuôn đã sẵn sàng để sử dụng.
Khuôn kim loại vĩnh cửu thường được
sử dụng trong các cơ sở đúc sản xuất
với số lượng lớn các sản phẩm cùng
loại. Các khuôn này có thể sử dụng
26 US EPA Cơ quan đánh giá sự phù hợp. 1998. Dự án
ngành: Công nghiệp đúc kim loại
cho đúc kim loại màu và kim loại đen
miễn là khuôn kim loại có điểm nóng
chảy cao hơn kim loại đúc. Các khuôn
đúc kim loại được sử dụng trong quá
trình đúc trong lực, áp suất thấp và
cao, đúc-chết, và đúc ly tâm. Lõi cho
khuôn cố định có thể được làm bằng
cát, thạch cao, kim loại, hoặc các muối
hòa tan.
Xưởng đúc
Đổ rót kim loại nóng chảy là hoạt
động quan trọng nhất trong quá trình
đúc. Các hệ thống khác nhau được sử
dụng, tùy theo khuôn và loại kim loại
dùng để đúc. Các khuôn có thể được
chứa đầy kim loại lỏng theo nguyên
tắc trọng lực (khuôn hủy) hoặc bằng
cách bơm vào dưới áp suất thấp hoặc
cao (đúc chết), hoặc bằng các lực ly
tâm. Dạng lò để đổ kim loại thường sử
dụng trong công nghệ đúc tự động.27
Các loại lò này được tự động nạp
khuôn vào và rót kim loại lỏng vào tại
các khoảng thời gian cố định. Kim loại
khi rót vào được phân phối trong
khuôn bằng bộ cột và các kênh bên
trong (“hệ thống chạy" hoặc "hệ thống
nạp"). Sự co rút (sự chênh lệch về khối
lượng giữa chất lỏng và kim loại rắn)
được bù lại bằng lượng nạp chứa đủ
trong khoang ("đứng sẵn”). Sau khi
đổ, sản phẩm đúc được làm nguội để
tạo cứng (làm nguội lần đầu) và sau đó
tháo khỏi khuôn để tiếp tục làm nguội
có kiểm soát (làm nguội lần thứ hai).
Trong các cơ sở đúc sử dụng cát, các
27 EC BREF (2001) Công nghệ thiêu kết và đúc
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
ĐỐI VỚI CÁC NHÀ MÁY ĐÚC
88
sản phẩm đúc được tiếp tục thực hiện
quá trình lắc dỡ để bỏ khuôn sau quá
trình làm cứng. Trong quá trình lắc dỡ,
bụi và khói được thu gom bằng thiết bị
kiểm soát bụi. Các khuôn, lớp vỏ
khuôn sẽ bị phá hủy trong quá trình gỡ
bỏ, quá trình này tạo ra chất thải rắn.
Khi áp dụng kỹ thuật sử dụng khuôn
vĩnh cửu, khuôn (chết) được mở ra và
sản phẩm đúc được rút mà không phá
hủy khuôn sau khi sản phẩm đã
cứng.28
Một vài cơ sở đúc xử lý khuôn
và lõi cát bằng nhiệt để thải các chất
kết dính và các tạp chất hữu cơ trước
khi được đưa trở lại xưởng tạo khuôn.
Do sử dụng các loại phụ gia khác nhau
trong quá trình tạo khuôn và lõi để kết
dính với cát trong quá trình rót kim
loại, nên sẽ sinh ra phản ứng và các
sản phẩm phân hủy, gồm các hợp chất
hữu cơ và vô cơ (amin và VOC). Sự
sinh ra các sản phẩm phân hủy (chủ
yếu là VOC) sẽ còn tiếp tục trong quá
trình đúc, làm nguội, và khi thực hiện
các thao tác tháo khuôn. Vì các sản
phẩm phân hủy có thể gây nguy hiểm
cho sức khỏe và có mùi khó chịu, nên
cần được chiết tách và làm sạch trước
khi phát thải ra môi trường.
Xưởng hoàn thiện sản phẩm
Tất cả các hoạt động còn lại cần để tạo
ra một sản phẩm xuất xưởng được
thực hiện tại các xưởng hoàn thiện.
Tùy thuộc vào quá trình sử dụng, các
bước khác nhau có thể được yêu cầu
như loại bỏ hệ thống chạy và nạp, loại
28 Như trên
bỏ cát đúc dư từ bề mặt và lõi vẫn còn
trong vật đúc, loại bỏ các ba via khi
đổ, gia công các vật đúc lỗi, và chuẩn
bị cho công đoạn xử lý cơ học sau đúc,
lắp ráp, xử lý nhiệt, và làm nguội.29
Các mảnh kim loại được làm sạch
bằng cách sử dụng bi thép, đá mạt,
hoặc các dụng cụ làm sạch cơ học
khác để loại bỏ cát đúc bám dính còn
lại, kim loại lạ, hoặc ôxít. Các dụng cụ
cắt và các dụng cụ quang khí carbon
cũng có thể sử dụng cho mục đích này.
Các vật nhỏ được thường được đổ
xuống đất, được thực hiện bằng cách
xoay hoặc rung. Điều này thường gồm
việc bổ sung nước, trong đó có thể có
các chất hoạt động bề mặt. Vật liệu
chịu lửa còn sót lại và ôxít thường
được loại bỏ bằng cách phun cát hoặc
bi thép, mà cũng có thể sử dụng để tạo
cho vật đúc có bề mặt phẳng đều hơn.
Có thể cần công đoạn hàn để kiên kết
các vật đúc, cũng như để sửa các lỗi
sai khi đúc. Việc làm sạch vật đúc
bằng hóa chất có thể thực hiện trước
khi sơn để đảm bảo lớp phủ sẽ bám
dính vào kim loại.
Công nghệ DISA
Công nghệ Disamatic (DISA) là một
quá trình đúc khuôn cát tươi được thiết
kế để tự động tạo khuôn mẫu và bơm
kim loại. Các khuôn DISA được chế
tạo với sự trợ giúp của hệ thống nén
thủy lực, cải thiện sản xuất và chất
lượng của cát đầm. DISA cho phép
đúc các cấu hình khác nhau, bao gồm
cả công nghệ tạo khuôn dọc, khuôn
29 Như trên
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
ĐỐI VỚI CÁC NHÀ MÁY ĐÚC
89
ngang, và công nghệ đúc dẹt. Các cấu
hình khuôn thẳng đứng là phổ biến
nhất, vì dung sai đúc thấp. Trong quá
trình này, các khoang đúc di chuyển
và đạt được bằng hai khuôn đối diện
nhau (khuôn đẩy và quay). Điều này
cho phép cát thổi trong khoang đúc để
được nén và sau đó tách ra từ khoang
này.
Công nghệ DISA là một biện pháp
hiệu quả tạo ra một loạt khuôn (không
cần khung kim loại hoặc gỗ cứng). Đó
là sự lựa chọn điển hình cho phương
thức sản xuất hàng loạt tạo các sản
phẩm đúc sắt hoặc nhôm có dung sai
thấp. Các vấn đề về môi trường liên
quan đến công nghệ DISA tương tự
như những vấn đề khi áp dụng công
nghệ đúc các sản phẩm sắt bằng khuôn
cát, nhưng thường bao gồm và xử lý
như một phần của hệ thống tự động
này.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
ĐỐI VỚI CÁC NHÀ MÁY ĐÚC
90
Hình A.1: Quy trình điển hình về sản xuất gạch gốm
Bảo quản
Vận chuyển
Xưởng hoàn thiện
Bắn bi
Mài
Giũa
Xử lý bằng nhiệt
Kiểm tra/thử nghiệm
Tái sử dụng kim
loại
Đóng gói
Ghi nhãn
Thu hồi cát và tái sử
dụng
Xưởng đúc
Đổ
Làm nguội
Lắc dỡ/Lấy ra
Xưởng nấu chảy Nung chảy kim loại
Lưu kim loại nóng chảy
Xử lý kim loại nóng chảy
Xưởng tạo khuôn Tạo khuôn
Tạo lõi
Nguyên liệu
Bảo quản nguyên liệu (Kim loại, cát, gỗ, các hóa chất, nhựa, chất kết dính, phụ gia)
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT THỦY TINH
91
HƯỚNG DẪN VỀ MÔI TRƯỜNG, SỨC KHỎE VÀ AN TOÀN
NGÀNH SẢN XUẤT THỦY TINH
Giới thiệu
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khỏe
và An toàn là các tài liệu kỹ thuật
tham khảo cùng với các ví dụ công
nghiệp chung và công nghiệp đặc thù
của Thực hành công nghiệp quốc tế tốt
(GIIP).1 Khi một hoặc nhiều thành
viên của Nhóm Ngân hàng Thế giới
tham gia vào trong một dự án, thì
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khỏe
và An toàn (EHS) này được áp dụng
tương ứng như là chính sách và tiêu
chuẩn được yêu cầu của dự án. Hướng
dẫn EHS của ngành công nghiệp này
được biên soạn để áp dụng cùng với
tài liệu Hướng dẫn chung EHS là tài
liệu cung cấp cho người sử dụng các
vấn đề về EHS chung có thể áp dụng
được cho tất cả các ngành công
nghiệp. Đối với các dự án phức tạp thì
cần áp dụng các hướng dẫn cho các
ngành công nghiệp cụ thể. Danh mục
đầy đủ về hướng dẫn cho đa ngành
công nghiệp có thể tìm trong trang
web:
1 Được định nghĩa là phần thực hành các kỹ năng
chuyên nghiệp, chăm chỉ, thận trọng và dự báo trước
từ các chuyên gia giàu kinh nghiệm và lành nghề
tham gia vào cùng một loại hình và thực hiện dưới
cùng một hoàn cảnh trên toàn cầu. Những hoàn cảnh
mà những chuyên gia giàu kinh nghiệm và lão luyện
có thể thấy khi đánh giá biên độ của việc phòng ngừa
ô nhiễm và kỹ thuật kiểm soát có sẵn cho dự án có
thể bao gồm, nhưng không giới hạn, các cấp độ đa
dạng về thoái hóa môi trường và khả năng đồng hóa
của môi trường cũng như các cấp độ về mức khả thi
tài chính và kỹ thuật.
www.ifc.org/ifcext/enviro.nsf/Content
/EnvironmentalGuidelines
Tài liệu Hướng dẫn EHS này gồm các
mức độ thực hiện và các biện pháp nói
chung được cho là có thể đạt được ở
một cơ sở công nghiệp mới trong công
nghệ hiện tại với mức chi phí hợp lý.
Khi áp dụng Hướng dẫn EHS cho các
cơ sở sản xuất đang hoạt động có thể
liên quan đến việc thiết lập các mục
tiêu cụ thể với lộ trình phù hợp để đạt
được những mục tiêu đó.
Việc áp dụng Hướng dẫn EHS nên chú
ý đến việc đánh giá nguy hại và rủi ro
của từng dự án được xác định trên cơ
sở kết quả đánh giá tác động môi
trường mà theo đó những khác biệt với
từng địa điểm cụ thể, như bối cảnh của
nước sở tại, khả năng đồng hóa của
môi trường và các yếu tố khác của dự
án đều phải được tính đến. Khả năng
áp dụng những khuyến cáo kỹ thuật cụ
thể cần phải được dựa trên ý kiến
chuyên môn của những người có kinh
nghiệm và trình độ.
Khi những quy định của nước sở tại
khác với mức và biện pháp trình bày
trong Hướng dẫn EHS, thì dự án cần
tuân theo mức và biện pháp nào
nghiêm ngặt hơn. Nếu quy định của
nước sở tại có mức và biện pháp kém
nghiêm ngặt hơn so với những mức và
biện pháp tương ứng nêu trong Hướng
dẫn EHS, theo quan điểm của điều
kiện dự án cụ thể, mọi đề xuất thay đổi
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT THỦY TINH
92
khác cần phải được phân tích đầy đủ
và chi tiết như là một phần của đánh
giá tác động môi trường của địa điểm
cụ thể. Các phân tích này cần phải
chứng tỏ rằng sự lựa chọn các mức
thực hiện thay thế có thể bảo vệ môi
trường và sức khỏe con người.
Khả năng áp dụng
Hướng dẫn EHS cho ngành công
nghiệp sản xuất thủy tinh bao gồm cả
các thông tin liên quan đến các thiết bị
sản xuất thủy tinh. Tài liệu này không
bao gồm việc khai thác nguyên liệu -
đã được nêu trong Hướng dẫn EHS về
khai thác vật liệu xây dựng. Phụ lục A
mô tả đầy đủ các hoạt động công
nghiệp trong lĩnh vực này. Tài liệu này
bao gồm những phần như sau:
Phần 1.0 - Các tác động đặc thù của
ngành công nghiệp và việc quản lý.
Phần 2.0 - Các chỉ số thực hiện và việc
giám sát.
Phần 3.0 - Các tài liệu tham khảo và
các nguồn bổ sung.
Phụ lục A - Mô tả chung về các hoạt
động công nghiệp.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT THỦY TINH
93
1.0 Các tác động đặc thù của
ngành công nghiệp và việc quản lý
Phần dưới đây cung cấp tóm tắt các
vấn đề về EHS gắn liền với ngành sản
xuất thủy tinh có thể xảy ra trong các
giai đoạn hoạt động cùng với các
khuyến nghị về việc quản lý các vấn
đề đó. Các khuyến nghị về quản lý các
vấn đề an toàn sức khỏe và môi trường
EHS thông thường ở hầu hết các dự án
lớn trong quá trình xây dựng và ngừng
hoạt động được quy định trong Hướng
dẫn chung EHS
1.1 Môi trường
Các vấn đề về môi trường trong sản
xuất thủy tinh chủ yếu bao gồm:
Phát thải vào không khí
Nước thải
Chất thải rắn
Phát thải vào không khí
Sản xuất thủy tinh là một hoạt động
tiêu tốn năng lượng và nhiệt độ cao,
dẫn đến các phát thải sau quá trình đốt
cháy (lưu huỳnh dioxide, carbon
dioxide và nitrogen oxide) và sự ôxy
hóa ở nhiệt độ cao của nitơ trong môi
trường. Phát thải của các lò nung bao
gồm phát thải dạng hạt (PM) và một
lượng nhỏ kim loại. Các lò nấu chảy
thủy tinh đóng góp từ 80 đến 90 phần
trăm phát thải ô nhiễm vào không khí
của cơ sở sản xuất thủy tinh. Các phát
thải từ các quá trình tạo hình và hoàn
thiện liên quan đến sự đa dạng của quá
trình sản xuất thủy tinh. Các máy ép
và thổi sinh ra khí thải chủ yếu do sự
tiếp xúc của thủy tinh nóng chảy
“gob” và các loại dầu bôi trơn thiết bị.
Việc sản xuất kính thủy tinh, thủy tinh
bao bì, thủy tinh dân dụng và trang trí
cũng sinh ra phát thải liên quan đến sự
đốt cháy của quá trình ủ khi thủy tinh
được duy trì ở nhiệt độ 500-550°C của
quá trình làm nguội có kiểm soát trong
“lò ủ”.
Nhà sản xuất phải cân nhắc sản xuất
thủy tinh bao bì và dân dụng theo cách
hiệu quả nhất để giảm các tác động
môi trường bằng cách tăng số lượng
sản phẩm được sản xuất từ một lượng
thủy tinh nấu chảy xác định.
Phát thải dạng hạt
Phát thải dạng hạt là nguồn ô nhiễm
đáng kể sinh ra qua các thiết bị sản
xuất thủy tinh. Tất cả các khâu trong
ngành công nghiệp sản xuất thủy tinh
đều liên quan đến việc sử dụng nguyên
liệu dạng bột, hạt hoặc bụi. Việc lưu
giữ nguyên liệu hoặc trộn là các hoạt
động thông thường trong tất cả cơ sở
sản xuất thủy tinh. Phát thải bụi sinh
ra từ quá trình vận chuyển, xử lý, lưu
giữ và trộn nguyên liệu. Bụi sinh ra
trong các quá trình nêu trên thường là
bụi thô hơn so với bụi sinh ra từ quá
trình nung đốt với kích thước nhỏ hơn
1 µm, nhưng các hạt bụi nhỏ này
nhanh chóng kết tụ lại thành các hạt
lớn hơn. Trong khi bụi phát thải từ các
quá trình xử lý chủ yếu gây ra các vấn
đề về an toàn và sức khỏe nghề nghiệp
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT THỦY TINH
94
(OHS) thì bụi PM sinh ra từ các quá
trình nung đốt trong các phân xưởng
lại là vấn đề môi trường tiềm ẩn.
Khuyến nghị về các kỹ thuật ngăn
ngừa và kiểm soát để giảm phát thải
bụi và giảm thiểu tác động tiềm ẩn từ
việc vận chuyển, xử lý, lưu giữ và trộn
bao gồm:
Cách ly khu vực lưu giữ và khu
vực chuẩn bị khỏi các khu vực hoạt
động khác;
Sử dụng các silo kín để lưu giữ vật
liệu rời;
Giảm số lượng các hạt mịn trong
khối vật liệu rời bằng cách làm ẩm
bằng nước hoặc với các dung dịch
kiềm (ví dụ natri hydroxide
[NaOH], natri cacbonat [Na2CO3])
hoặc bằng cách thiêu kết sơ bộ, vê
viên hoặc đóng bánh;
Thực hiện các thao tác chất và dỡ
tải một cách chính xác;
Vận chuyển vật liệu rời đến lò
nung trong băng chuyền kín;
Thực hiện việc kiểm soát trong khu
vực cấp liệu vào lò nung (ví dụ độ
ẩm liệu, cân chỉnh hoạt động lò
nung để giữ áp suất ổn định (<10
Pa) tạo hiệu quả cháy tốt nhất và
giới hạn khả năng bụi phát thải;
tách bụi bằng các thiết bị lọc bụi;
sử dụng các thiết bị cấp liệu kín; và
thiết bị cấp liệu kiểu túi kín).
Nguồn phát thải chính của bụi dạng
hạt PM ra ngoài không khí của quá
trình nung chảy, bao gồm sự kết hợp
của các thành phần bay hơi từ các mẻ
liệu và nóng chảy với lưu huỳnh ôxít
để sinh ra một hỗn hợp tụ lại trong khí
thải của lò nung, sự dịch chuyển của
vật liệu mịn trong mẻ liệu và sự đốt
cháy của các nhiên liệu hóa thạch.
Các biện pháp ngăn ngừa và kiểm soát
để giảm phát thải bụi dạng hạt bao
gồm:
Tăng cường sử dụng thủy tinh vụn;
Tối ưu hóa việc thiết kế lò nấu thủy
tinh và không gian để có thể giảm
được nhiệt độ trong lò;
Sử dụng nhiên liệu có hàm lượng
lưu huỳnh thấp;
Nghiên cứu kiểu nạp liệu hợp lý,
cân đối giữa cỡ hạt và độ ẩm.
Ứng dụng hiệu quả các biện pháp
kiểm soát cỡ hạt như đã mô tả ở trên
có thể đem lại kết quả là nồng độ phát
thải trong khí thải lò nhỏ hơn 100
mg/Nm3. Phát thải dạng hạt không suy
giảm mà tăng lên theo tuổi thọ của lò
giống việc xuống cấp của vật liệu chịu
lửa đòi hỏi phải tăng năng lượng đầu
vào, dẫn đến tăng nhanh sự đốt cháy
sản phẩm đưa vào lò.
Các kỹ thuật ngăn ngừa và kiểm soát
cuối đường ống để giảm bụi phát thải
bao gồm việc lắp đặt thiết bị phun
sương tĩnh điện (ESP) hoặc túi lọc bụi.
Sử dụng thiết bị ESP2 có thể thu hồi
toàn bộ số bụi từ 95 đến 99 phần trăm
và có thể thu được nồng độ phát thải
2 Lắp đặt loại thiết bị này được coi là kỹ thuật tốt nhất
hiện tại theo quy định của Liên minh Châu Âu.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT THỦY TINH
95
20 mg/m3. Tuy nhiên giá
3 của các thiết
bị này cao nên thường chỉ được lắp đặt
cho các cơ sở sản xuất thủy tinh tương
đối lớn có từ 2 lò nấu trở lên để tận
dụng lợi thế về quy mô. Giá của các
thiết bị ESP và của túi lọc có thể rất
khác nhau tùy thuộc chủ yếu vào công
suất và thể tích khí thải. Túi lọc được
dùng cho lượng khí thải thấp, điển
hình là đến 20000 - 30000 Nm3/h khí
thải, trong khi thiết bị ESP cao hơn
mức bình thường với tốc độ dòng khí
thải cao hơn. Hệ thống thiết bị lọc
(được biết đến như „túi lọc‟ hoặc „vải
lọc‟)4 có hiệu quả cao hơn, với hiệu
quả thu hồi từ 95 đến 99 phần trăm.
Ôxít nitơ
Nguồn phát thải chính của các ôxít
nitơ (NOX) là sự phát sinh của NOX
nhiệt sinh ra do nhiệt độ cao của các lò
nấu, sự phân rã của hợp chất nitơ trong
các mẻ liệu và ôxít nitơ có trong nhiên
liệu. Sự thay đổi quá trình thông
thường dựa trên các kỹ thuật sau đây
3 Chi phí đầu tư (bao gồm cả việc lọc khí chứa axit)
thường trong khoảng 1,0 đến 1,5 triệu euro với lò công
suất 50-100 tấn/ngày (cho cả túi lọc hoặc ESP),và từ
2,5 đến 3,5 triệu euro cho lò công suất 500 tấn/ngày
(điển hình là lò ESP). Chi phí hoạt động hàng năm
trong khoảng từ 50000 dến 250000 euro nếu có sử
dụng lại sản phẩm phụ trong quá trình nấu chảy với
điều kiện sản phẩm cùng một màu. Chi phí cho việc
thải bỏ sản phẩm phụ rất cao và có thể cao gấp đôi chi
phí hoạt động. Chi phí đầu tư để lắp đặt hệ thống xử lý
đầu ra ở các cơ sở có sẵn thường cao hơn các cơ sở
mới, đặc biệt là ở những nơi hạn chế về diện tích. 4 Mặc dù túi lọc bụi hiệu quả hơn ở nhiệt độ thấp
nhưng việc kiểm soát nhiệt độ là rất cần thiết. Việc
kiểm soát này là cần thiết để ngăn ngừa sự ăn mòn do
axít ngưng tụ khi nhiệt độ thấp và để đảm bảo bộ lọc
không bị tổn hại do nhiệt phá hủy nguyên nhân của
nhiệt độ cao quá mức. Các thông tin bổ sung về các kỹ
thuật thực hiện kiểm soát PM được nêu trong Hướng
dẫn chung EHS.
hoặc một sự kết hợp: giảm tỷ lệ không
khí/nhiên liệu, đốt cháy từng giai
đoạn, vòi đốt bịt kín và lựa chọn nhiên
liệu. Các biện pháp bổ sung có hiệu
quả là cho lò hoạt động trong điều
kiện có áp nhỏ.
Điều quan trọng là phải giảm thiểu
việc cấp không khí vào lò nhằm tăng
hiệu quả năng lượng và hạn chế việc
hình thành NOX. Tốt nhất là duy trì
được từ 0,7% đến 1% ôxy trong mỗi
nồi nấu và từ 1 đến 2% ôxy trong lò
nấu thông khí, được đo tại đầu ra của
buồng đốt, và để giám sát mức carbon
monoxide (CO) và duy trì sao cho
thấp nhất có thể (200-300 ppm đến tối
đa 1000 ppm CO).
Các biện pháp công nghệ phù hợp
khác bao gồm lựa chọn nấu chảy thủy
tinh bằng nhiên liệu đốt (đốt hoàn toàn
bằng O2 hoặc một phần O2), như được
nêu trong Phụ lục A, và việc lựa chọn
lò nấu có NOx thấp.5
Kỹ thuật kiểm soát ô nhiễm cuối
đường ống thứ yếu để giảm phát thải
NOX trong sản xuất thủy tinh nêu dưới
đây, được áp dụng trong trường hợp
các biện pháp ban đầu không thể đạt
được mức NOX theo yêu cầu:
5 Một số lò nấu chảy thủy tinh loại mới được thiết kế
với nhiều tính năng để đạt được việc xử lý khí thải
NOX. Loại lò có NOX thấp và loại lò FlexMelter được
đặc trưng bởi công suất dòng khí thải của khu vực lò bị
chia ra thành các khu vực đốt lò để đạt được điều kiện
“đốt từng giai đoạn”. Kỹ thuật khác là “hệ thống
cascade” sinh ra trong miệng đốt. Việc đốt trước một
phần nhiên liệu xảy ra trước quá trình đốt cuối cùng,
cho phép đốt không khí có tỷ lệ phần trăm O2 thấp hơn.
Loại kỹ thuật này thường có giá thành cao hơn các giải
pháp đốt thông thường và cần phải so sánh về chi phí và
hiệu quả với các loại lò khác có thiết kế chuẩn và hệ
thống xử lý cuối đường ống.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT THỦY TINH
96
Khử hóa chất bằng nhiên liệu (ví
dụ quy trình 3R);
Sử dụng chất khử xúc tác tuyển
chọn (SCR).
Việc sử dụng chất khử không xúc tác
tuyển chọn không phải là biện pháp
được chấp nhận rộng rãi trong ngành
sản xuất thủy tinh. Thông tin bổ sung
về khả năng và việc kiểm soát phát
thải NOX được quy định trong Hướng
dẫn chung EHS.
Lưu huỳnh ôxít
Sự có mặt của lưu huỳnh ôxít (SOX)
trong khí thải từ các lò nấu thủy tinh
phụ thuộc vào hàm lượng lưu huỳnh
có trong nhiên liệu và hàm lượng
sulfite/ sulfate/sulfide trong nguyên
liệu, đặc biệt có bổ sung natri sunfat
hoặc canxi sunfat cho sự ôxy hóa thủy
tinh.
Khuyến nghị các kỹ thuật kiểm soát ô
nhiễm để giảm phát thải lưu huỳnh
ôxít bao gồm:
Sử dụng nhiên liệu có hàm lượng
lưu huỳnh thấp, cụ thể là sử dụng
khí thiên nhiên;
Giảm natri và canxi sunfat trong
nguyên liệu.
Nhìn chung, nếu sử dụng nhiên liệu là
khí thiên nhiên thì hàm lượng SOx
trong khí xả sẽ thấp. Nếu có yêu cầu
tiếp tục giảm phát thải khí axit, ví dụ
nếu sử dụng nhiên liệu chứa lưu huỳnh,
thì phải thực hiện các kỹ thuật sau:
Phun bụi khô có gốc là vật liệu
canxi hoặc natri6 vào dòng khí
trong ống khói trước khi lọc khí
thải;
Đặt bộ lọc hơi bán ướt (bộ lọc hoạt
tính hoặc chất phản ứng) đặc trưng
bằng việc cho thêm một số hóa
chất kiềm phản ứng (của canxi và
natri) mà các chất này sẽ tan trong
nước rửa.
Nếu sử dụng quy trình hấp thụ khô (ví
dụ chất hấp phụ SO2 và /hoặc clo
hydric [HCl] hoặc flo hydric [HF] với
sodium bicarbonate [NaHCO3] hoặc
hydrated lime [Ca(OH)2]), thì túi lọc
thường là hiệu quả hơn lọc bụi tĩnh
điện ESP, bởi vì túi lọc có bề mặt tiếp
xúc rộng và thời gian tiếp xúc với khí
chứa chất rắn dài.
Clorua và florua
Loại ô nhiễm này tăng lên trong khí
thải của các lò nấu chảy thủy tinh do
sự nhiễm bẩn của nguyên liệu và
lượng ô nhiễm này thường không
nhiều.
Ngoại trừ trong trường hợp sản xuất thủy tinh opal và thủy tinh sợi dài
trong đó mức florua/ HF trước khi xử
lý có thể đạt 1,000 mg/Nm3 hoặc
nhiều hơn qua việc bổ sung khoáng
6 Hợp chất của natri được sử dụng nhiều nhất là sodium
bicarbonate (NaHCO3), được sử dụng ở trạng thái khô
trong quy trình NEUTREC. NaHCO3 được nghiền mịn
đến cỡ hạt nhỏ hơn 15µm và sau đó được đưa vào dòng
khí thải. Ở nhiệt độ cao hơn 107°C (thường cao hơn
140°C), NaHCO3 phân hủy thành sodium carbonate
(Na2CO3) và nước. Na2CO3 tinh khiết với bề mặt tiếp
xúc rộng có nhiều khả năng phản ứng với hợp chất axit.
Điều này làm giảm tương đối lượng hóa chất phản ứng
cũng như sản phẩm phụ.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT THỦY TINH
97
chất flospa vào mẻ liệu.
Kỹ thuật phun khô và bán khô thường
được sử dụng để xử lý phát thải HF.
Nếu thủy tinh dễ bị xâm thực (ví dụ thủy tinh opal có thành phần của flo),
thì lựa chọn lò nấu bằng điện là thích
hợp hơn cả.
Trừ trường hợp sản xuất thủy tinh đặc
biệt, nguồn phát thải HF và HCl
thường liên quan đến nguyên liệu
nhiễm bẩn (ví dụ natri clorua hoặc canxi clorua), và đôi khi có một lượng
nhỏ canxi florua (CaF2) trong mẻ liệu.
Cả hai loại phát thải HF và HCl đều có
thể kiểm soát được khi sử dụng kỹ thuật giảm bớt (abatement) như đã nêu
ở trên về xử lý phát thải SO2.
Kim loại
Phát thải kim loại là một vấn đề quan
trọng trong một số lĩnh vực sản xuất
thủy tinh (ví dụ sản phẩm pha lê chì và
frit), tuy nhiên loại phát thải này cũng có mặt trong các lĩnh vực sản xuất thủy
tinh khác nhưng mức độ nhẹ hơn. Kim
loại nặng có thể có như một sự nhiễm bẩn nhỏ trong một số nguyên liệu, vụn
thủy tinh và trong nhiên liệu. Chì và
cadmium thường được dùng trong các
tác nhân tạo màu và hạ điểm nóng chảy trong công nghiệp frit. Các hạt nhỏ từ
việc sản xuất pha lê chì có thể có hàm
lượng chì từ 20 đến 60%. Các cơ sở sản xuất thủy tinh đặc biệt có thể giải
phóng ra arsen, antimomy, selenium
(tác nhân tạo màu trong thủy tinh màu
nâu hoặc tác nhân tẩy màu trong một vài loại thủy tinh trong suốt).
Kỹ thuật giảm bụi hiệu quả cao cần
được sử dụng để giảm phát thải dạng
hạt có chứa kim loại. Khí phát thải có
chứa kim loại (ví dụ khi sử dụng
selenium) thông qua việc lắp đặt thiết
bị phun bụi khô hoặc bán khô kết hợp
với kỹ thuật tóm bắt bụi.
Khí thải gây hiệu ứng nhà kính (GHG)
Sản xuất thủy tinh sinh ra khí gây hiệu
ứng nhà kính (GHG) một cách đáng
kể, đặc biệt là carbon dioxide (CO2).
Việc sản xuất 1kg thủy tinh trong một
lò được đốt bằng khí ga sinh ra khoảng
0,6kg CO2, trong đó 0,45 kg sinh ra từ
nhiên liệu hóa thạch và 0,15 kg từ việc
phân tách carbonate trong nguyên liệu
(CaCO3 và dolomit) đã sử dụng trong
mẻ liệu. Sản xuất khí gây hiệu ứng nhà
kính GHG liên quan trực tiếp đến loại
thủy tinh, loại nhiên liệu hóa thách đã
sử dụng, quy trình tiết kiệm năng
lượng và việc sử dụng vụn thủy tinh.
Do yêu cầu cao về chất lượng sản
phẩm của một số sản phẩm thủy tinh
nhất định (ví dụ thủy tinh dùng trong
sản xuất dược và mỹ phẩm, thủy tinh
dùng cho phòng thử nghiệm và thủy
tinh chiếu sáng), cơ hội sử dụng vụn
thủy tinh là rất hạn chế.
Ngoài các khuyến nghị về chiến lược
quản lý khí gây hiệu ứng nhà kính
GHG đã nêu trong Hướng dẫn chung
EHS, các biện pháp đặc biệt để ngăn
ngừa và kiểm soát phát thải khí GHG
bao gồm:
Các biện pháp tăng hiệu quả sử
dụng năng lượng (như mô tả dưới
đây);
Sử dụng nhiên liệu chứa hàm lượng
carbon thấp (ví dụ nếu có thể thì
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT THỦY TINH
98
thay thế khí thiên nhiên cho việc sử
dụng nhiên liệu dầu đốt hoặc nhiên
liệu hóa thạch rắn);
Tối đa hóa việc sử dụng vụn thủy
tinh để tăng hiệu quả sử dụng nhiên
liệu và giảm sử dụng nguyên liệu
đá vôi, đặc biệt trong sản xuất thủy
tinh bao bì. Cơ hội sử dụng một tỷ
lệ lớn vụn thủy tinh trong mỗi mẻ
liệu đặc biệt tốt cho việc sản xuất
bao bì thủy tinh màu xanh lá cây.
Ứng với mỗi 1% vụn thủy tinh sử
dụng cho một mẻ liệu có thể giảm
được khoảng 0,15-0,3 % nhiên liệu
sử dụng;7
Sử dụng thiết bị điều khiển chuyển
đổi nhiều tốc độ với quạt không khí
đốt và quạt gió làm nguội lớn;
Thu hồi nhiệt thải của lò nấu thủy
tinh: Nhiệt có thể sử dụng để sấy
mẻ liệu hoặc vụn thủy tinh (xem
dưới đây), hoặc cung cấp nhiệt cho
các mục đích sưởi hoặc cung cấp
hơi nóng;
Công nghệ mới để thu hồi nhiệt là
dạng hơi nước áp suất cao để chạy
động cơ phát điện;
Các kỹ thuật làm tăng hiệu suất lò bao
gồm:8
o Cỡ lò: Lò có công suất nhỏ hơn
50 tấn/ngày có sự thất thoát cao
do kết cấu, liên quan đến sử
7 Ở Châu Âu (EU) sử dụng vụn thủy tinh trong sản xuất
bao bì với tỷ lệ < 20 % đến >90 %, trung bình ở các
nước EU là 48 %, đối với thủy tinh màu hổ phách là 25
- 60 %.
8 EU BREF (2001).
dụng năng lượng để nấu chảy
thủy tinh và do đó không hiệu
quả;
o Lựa chọn kỹ thuật nấu chảy
thủy tinh: Lò tái sinh nhiệt có
hiệu quả năng lượng cao hơn lò
phục hồi nhiệt do việc gia nhiệt
không khí đốt tốt hơn;
o Áp dụng các kỹ thuật và vật liệu
cách nhiệt tốt hơn;
o Các biện pháp kiểm soát việc
đốt;
o Tối đa hóa việc sử dụng vụn
thủy tinh;
o Sấy trước mẻ liệu và vụn thủy
tinh trước khi đưa vào lò bằng
nhiệt thu hồi từ khí thải của lò.
Nước thải
Nước thải của quá trình sản xuất
Quá trình làm nguội và rửa vụn thủy
tinh sử dụng nước nhiều nhất. Phát
thải lỏng bao gồm nước thải sau quá
trình làm nguội, nước rửa, nước thải
trên bề mặt. Cần sử dụng hệ thống sử
dụng nước khép kín để giảm thiểu thất
thoát nước. Lượng phát thải lỏng của
quá trình sản xuất thủy tinh là không
đáng kể so với các lĩnh vực công
nghiệp khác và chỉ giới hạn trong từng
khâu sản xuất (ví dụ nước để làm
nguội kim loại và nước lạnh sử dụng
khi cắt). Chất thải có thể bị ảnh hưởng
bởi các mảnh cứng của thủy tinh, của
vật liệu chế tạo thủy tinh tan được (ví
dụ sodium sulfate), một số hợp chất vô
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT THỦY TINH
99
cơ, các hóa chất xử lý cho hệ thống
nước làm nguội (ví dụ muối tan và các
hóa chất xử lý nước).
Xử lý nước thải của quá trình sản xuất
Kỹ thuật xử lý nước thải công nghiệp
trong lĩnh vực sản xuất thủy tinh bao
gồm sử dụng thiết bị tách dầu trong
nước; cân bằng dòng và tải bằng điều
chỉnh pH; lọc và làm lắng để giảm các
hạt rắn lơ lửng qua bể lắng hoặc chất
làm trong; lọc nhiều tầng để giảm các
hạt rắn lơ lửng không lắng; khử nước
và cặn thải của hố chôn rác, hoặc của
các chất nguy hiểm trong các bãi rác
chỉ định là nguy hiểm. Có thể cần
kiểm soát kỹ thuật bổ sung các bước
xử lý sơ bộ để xử lý nước đã làm
nguội kim loại, muối tan, hóa chất hữu
cơ và hóa chất xử lý nước.
Việc quản lý nước thải công nghiệp và
các ví dụ về việc xử lý được nêu trong
Hướng dẫn chung EHS. Mặc dù ứng
dụng các công nghệ này và kỹ thuật
thực hành tốt trong việc quản lý nước
thải, các thiết bị cũng phải đáp ứng các
giá trị hướng dẫn cho xả nước thải như
chỉ ra trong bảng ở Mục 2 trong tài
liệu chuyên ngành này. Nước thải ra từ
quá trình gia công cơ khí thủy tinh cần
phải được tái chế.
Dòng nước thải khác & việc tiêu thụ
nước
Hướng dẫn về quản lý nước thải
không ô nhiễm từ các hoạt động tiện
ích, nước mưa không ô nhiễm và nước
thải vệ sinh được quy định trong
Hướng dẫn chung EHS. Dòng nước
ô nhiễm được gom vào hệ thống xử lý
nước thải công nghiệp. Khuyến nghị
về giảm tiêu thụ nước, đặc biệt ở
những nơi bị hạn chế nguồn nước
thiên nhiên, được quy định trong
Hướng dẫn chung EHS.
Chất thải rắn
Hầu hết các hoạt động của ngành công
nghiệp thủy tinh đều sinh ra chất thải
ở mức độ thấp. Chất thải rắn sinh ra từ
quá trình sản xuất thủy tinh chủ yếu ở
khu vực bốc dỡ. Vệ sinh và giữ gìn
khu vực giao nhận có thể giảm được
chất thải và cho phép bổ sung các
đống vật liệu đã được thu gom vào
làm nguyên liệu.
Việc lát khu vực giao nhận cho phép
việc thu gom và làm vệ sinh được dễ
dàng và hiệu quả và vật liệu đổ đống
được dễ dàng nhận biết, chia tách và
tái sử dụng vào quá trình.
Chất thải rắn thu được từ quá trình nấu
chảy thủy tinh bao gồm bụi từ thiết bị
tái sinh nhiệt (phục hồi nhiệt) phải bị
loại bỏ trong quá trình làm sạch bằng
cơ khí hoặc bằng nhiệt, và vật liệu
chịu lửa thải bỏ từ việc bảo dưỡng, sửa
chữa lò thường kỳ và từ việc tháo dỡ
bỏ (khoảng 500-2000 tấn/nhà máy,
thường được thực hiện 5-15 năm một
lần), kể cả vật liệu chịu lửa giàu crôm
và zircon. Các chất thải khác bao gồm
bụi thu gom được từ các thiết bị lọc
bụi.
Các biện pháp ngăn ngừa ô nhiễm bao
gồm:
Tối đa hóa việc sử dụng vụn thủy
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT THỦY TINH
100
tinh cho cấp liệu;
Tái chế chất thải vật liệu chịu lửa
như nguyên liệu làm gạch (kỹ thuật
này không làm ảnh hưởng đến chất
lượng sản phẩm cuối cùng);
Thay thế gạch chịu lửa theo chu kỳ
6-12 năm (tương ứng với tuổi thọ
của loại vật liệu này, được xác định
khi thực hiện cải tạo sửa chữa lò
nấu/lò ủ);
Sử dụng lại bụi thu hồi trong mẻ
liệu, tạo màu.
1.2 An toàn và sức khỏe nghề
nghiệp
Mối nguy lớn nhất về an toàn và sức
khỏe nghề nghiệp sinh ra trong các
giai đoạn hoạt động của các dự án sản
xuất thủy tinh chủ yếu bao gồm:
Phơi nhiễm nhiệt
Phơi nhiễm tiếng ồn
Phơi nhiễm với nguy cơ đường hô
hấp
Nguy hiểm thể chất
Nguy hiểm về điện
Phơi nhiễm nhiệt
Sự phơi nhiễm với nhiệt sinh ra trong
quá trình vận hành và bảo dưỡng lò
nấu thủy tinh hoặc các thiết bị nhiệt
khác. Các biện pháp ngăn ngừa và
kiểm soát bao gồm:
Giảm thiểu thời gian yêu cầu công
việc tại nơi môi trường nhiệt độ
không khí cao, thông qua việc thực
hiện ca sản xuất ngắn hơn tại các vị
trí đó;
Để ngăn ngừa nhiệt độ quá ngưỡng
tại vị trí làm việc, cần trang bị đầy
đủ quạt và không khí mát để xua đi
khói và bụi khỏi xưởng sản xuất;
Nếu cần thiết, phải luôn có sẵn và
sử dụng máy thở cung cấp ôxy
hoặc không khí;
Thực hiện việc che chắn các bề mặt
nơi người lao động phải tiếp xúc
với thiết bị nhiệt và sử dụng các
thiết bị bảo vệ cá nhân nếu cần, kể
cả giày và găng tay cách nhiệt.
Tiếng ồn
Người lao động có thể bị phơi nhiễm
với tiếng ồn trong quá trình sản xuất
thủy tinh. Mất khả năng nghe
(hypoacusia) là căn bệnh nghề nghiệp
điển hình trong ngành công nghiệp
này, đặc biệt trong sản xuất thủy tinh
bao bì. Trong quá trình tạo hình bao bì
thủy tinh, áp lực cao trong quy trình
tạo khuôn nguội có thể sinh ra phát
thải tiếng ồn một cách đáng kể. Mức
ồn từ các máy ép thủy tinh có thể lên
tới 100 dexiben hoặc lớn hơn, nhiều
khả năng gây mất khả năng nghe. Các
khuyến nghị về bảo vệ và kiểm soát sự
phơi nhiễm với tiếng ồn, bao gồm cả
việc sử dụng thiết bị bảo vệ tai nghe
và PPE được nêu trong Hướng dẫn
chung EHS.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT THỦY TINH
101
Nguy hiểm đường hô hấp
(Phơi nhiễm với bụi, khói, hóa chất
độc hại)
Nguy cơ sức khỏe nghề nghiệp trong
sản xuất thủy tinh, tại vị trí làm việc,
liên quan đến sự có mặt của bụi không
khí dạng hạt mịn PM. Bụi PM có thể
chứa bụi silic, sinh ra từ cát, trường
thạch và một vài hóa chất độc hại (ví
dụ như chì ôxít, hợp chất của bo,
arsen, thiếc, kẽm, coban). Nơi làm
việc của các cơ sở sản xuất thủy tinh
bao bì và dân dụng thông thường có
mùi dầu mỡ, khói sinh ra từ dầu nhờn
bôi khuôn. Bụi hạt sinh ra từ việc sản
xuất thủy tinh pha lê chì có chứa đến
20% - 60% chì. Một số quy trình sản
xuất thủy tinh đặc biệt có thể sinh ra
HCl, HF, arsen, antimomy, và
selenium ở mức độ cao tại nơi làm
việc.
Việc xử lý bề mặt có sử dụng hợp chất
của thiếc, titan như thiếc clorua hoặc
hợp chất hữu cơ của thiếc clorin, có
thể sinh ra phát thải bụi giàu thiếc,
titan và HCl. Các phương pháp ngăn
ngừa và kiểm soát phơi nhiễm bao
gồm:
Tách các kho nguyên liệu và khu
vực chuẩn bị phối liệu khỏi các khu
vực làm việc;
Thực hiện các thao tác dỡ và chất
tải thật chính xác;
Cấp liệu vào lò bằng các băng
chuyền kín/hoặc bằng đường ống;
Sử dụng hệ thống quạt thông gió.
Nguy hiểm thân thể
Bị thương ở mắt do thủy tinh vỡ và
mảnh thủy tinh văng là các nguy cơ
thường gặp nhất trong các cơ sở sản
xuất thủy tinh và phải được phòng
ngừa bằng việc sử dụng kính an toàn
cho tất cả người lao động và khách
đến thăm. Các chấn thương do cắt có
thể tăng nếu kính bị vỡ trong quá trình
xử lý. Tự động hóa việc xử lý kính, sử
dụng găng tay và tạp dề an toàn cho
người lao động khi cắt kính, để giảm
thiểu các nguy cơ bị thương.
Nguy hiểm điện giật
Người lao động có thể bị phơi nhiễm
với nguy cơ bị điện giật do tiếp xúc
với thiết bị điện trong toàn bộ quá
trình sản xuất. Khuyến nghị các biện
pháp phòng ngừa và kiểm soát nguy
cơ điện giật được nêu trong Hướng
dẫn chung EHS.
1.3 An toàn và sức khỏe cộng
đồng
Các tác động về an toàn và sức khỏe
cộng đồng trong các quá trình xây
dựng, hoạt động và ngừng hoạt động
các nhà máy sản xuất thủy tinh cũng
tương tự như những tác động của các
ngành công nghiệp lớn khác như đã
nêu trong Hướng dẫn chung EHS.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT THỦY TINH
102
2.0 Các chỉ số thực hiện và việc
giám sát
2.1 Môi trường
Hướng dẫn về phát thải khí và xả
thải
Bảng 1 và 2 đưa ra hướng dẫn phát
thải khí và xả thải trong lĩnh vực sản
xuất thủy tinh. Các giá trị hướng dẫn
này thể hiện thực hành công nghiệp tốt
như đã được phản ánh trong các tiêu
chuẩn trong hệ thống pháp luật ở một
số nước. Các mức hướng dẫn này có
thể đạt được ở điều kiện hoạt động
bình thường của cơ sở sản xuất thông
qua việc áp dụng các biện pháp kỹ
thuật ngăn ngừa và kiểm soát ô nhiễm
đã được bàn đến ở những phần trước
của hướng dẫn này. Các định mức này
cần đạt được, mà không pha loãng, ít
nhất 95% thời gian cơ sở sản xuất hoạt
động, và có thể tính bằng tỷ lệ giờ
hoạt động hằng năm. Mức chênh lệch
với các giá trị hướng dẫn do điều kiện
của dự án cụ thể cần được giải trình
trong báo cáo đánh giá môi trường.
Hướng dẫn về xả thải được áp dụng
cho xả thải trực tiếp nước thải đã xử lý
vào nguồn tiếp nhận là nước mặt có
mục đích sử dụng chung. Mức thải đặc
thù theo từng địa điểm có thể được
thành lập ra dựa trên điều kiện sẵn có
và thực trạng sử dụng của hệ thống thu
gom và xử lý nước thải chung, hoặc
nếu thải trực tiếp vào nguồn nước mặt
thì sự phân loại thủy vực tiếp nhận
nước theo mục đích sử dụng được đề
cập đến trong Hướng dẫn chung EHS.
Hướng dẫn về phát thải được áp dụng
cho quá trình phát thải khí thải. Hướng
dẫn phát thải của nguồn đốt nhiên liệu
kết hợp với các hoạt động sinh nhiệt
và phát điện từ những nguồn có công
suất nhiệt đầu vào bằng hoặc thấp hơn
50 MWth được đề cập trong Hướng
dẫn chung EHS, với phát thải nguồn
điện lớn hơn được đề cập đến trong
Hướng dẫn EHS cho nhà máy nhiệt
điện. Hướng dẫn xem xét môi trường
xung quanh dựa trên tổng thải lượng
khí thải được cung cấp trong Hướng
dẫn chung EHS.
Bảng 1. Mức phát thải khí trong sản xuất
thủy tinh
Ô nhiễm Đơn vị Giá trị
hướng dẫn
Bụi dạng hạt
Khí gas 100a
Các nhiên liệu khác
mg/Nm3
100a
50a
SO2 mg/Nm3 700-1500b
NOx mg/Nm3 1000
HCl mg/Nm3 30
Fluorides mg/Nm3 5
Chì mg/Nm3 5
Cadium mg/Nm3 0,2
Arsenic mg/Nm3 1
Các kim loại nặng khác
(Tổng)
mg/Nm3 5c
a Không vượt quá 20 mg/Nm3 ở nơi có kim loại độc
hại . Để đạt được phát thải bụi là 50 mg/Nm3 cần lắp
đặt hệ thống xử lý phụ (túi lọc bụi hoặc lọc tĩnh
điện). Các điều kiện vận hành tốt của lò và áp dụng
các biện pháp tích cực có thể đạt được mức phát thải
100 mg/Nm3. b 700 mg/Nm3 khi đốt bằng khí ga; 1500 mg/Nm3
bằng nhiên liệu hóa thạch; c 1 mg/Nm3 bằng selenium.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT THỦY TINH
103
Bảng 2. Mức xả thải trong sản xuất thủy
tinh
Ô nhiễm Đơn vị Giá trị
hướng dẫn
pH S.U. 6-9
Tổng chất rắn lơ
lửng
mg/L 30
COD mg/L 130
Dầu và mỡ mg/L 10
Chì mg/L 0,1
Antimony mg/L 0,3
Arsenic mg/L 0,1
Fluorides mg/L 5
Axit Boric mg/L 2
Mức tăng nhiệt độ oC < 3a
a tại rìa của vùng trộn mang tính khoa học có tính đến
chất lượng nước xung quanh, sử dụng nước tiếp
nhận, thụ nhân tiềm năng và khả năng đồng hóa.
Quan trắc môi trường
Các chương trình quan trắc môi
trường cho ngành công nghiệp này cần
được thực hiện để giải quyết tất cả các
hoạt động đã được xác định có khả
năng tác động đáng kể đến môi
trường, trong thời gian hoạt động bình
thường và trong điều kiện bị trục trặc.
Hoạt động quan trắc môi trường phải
dựa trực tiếp hoặc gián tiếp vào các
chỉ báo được áp dụng đối với từng dự
án cụ thể. Tần suất quan trắc phải đủ
để cung cấp dữ liệu đại diện cho thông
số đang được theo dõi. Quan trắc phải
do những người được đào tạo tiến
hành theo các quy trình giám sát và
lưu giữ biên bản và sử dụng thiết bị
được hiệu chuẩn và bảo dưỡng đúng
cách thức. Dữ liệu quan trắc môi
trường phải được phân tích và xem xét
theo các khoảng thời gian định kỳ và
được so sánh với các tiêu chuẩn vận
hành để sao cho có thể thực hiện mọi
hiệu chỉnh cần thiết. Hướng dẫn bổ
sung về áp dụng phương pháp lấy mẫu
và phân tích khí thải và nước thải
được cung cấp trong Hướng dẫn
chung EHS.
Sử dụng nguồn và tải phát thải
Bảng 3 và 4 cung cấp các ví dụ về các
chỉ báo về nguồn và tiêu thụ năng
lượng và nước, cùng với tải lượng
phát thải của lĩnh vực sản xuất thủy
tinh. Các giá trị hướng dẫn của ngành
chỉ là để tham khảo so sánh và mỗi dự
án phải tự thiết lập mục tiêu nâng cao
trong lĩnh vực này.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT THỦY TINH
104
Bảng 3. Nguồn và tiêu thụ năng lượng a,d
Đầu vào trên đơn vị
sản phẩm
Đơn vị Chuẩn so
sánh của
nghành
Nhiên liệu
Tiêu thụ nhiên liệu cho
lò sinh nhiệt SX TT bao
bì một miệng đốt công
suất > 200 tấn/ngày
GJ/tấn TT
nóng chảy
3,9b
Tiêu thụ nhiên liệu cho
lò nổi với công suất
400-500 tấn/ngày
GJ/tấn TT
nóng chảy
5,5
Tiêu thụ nhiên liệu cho
lò đơn SX TT
borosilicate công suất
10-15 tấn/ngày
GJ/tấn TT
nóng chảy
9
Điện năng
Điện năng tiêu tốn
kWh/tấn
TT
nóng chảy
110
Nước
Tiêu thụ nước trên một
đơn vị sản phẩm
m3/tấn TT
nóng chảy
4c
a Tiêu thụ năng lượng liên quan đáng kể đến kích
thước, công suất, tải trọng, tuổi và sử dụng vụn TT.
Các lò nhỏ và lò hoạt động với công suất nhỏ hơn
bình thường, thường không có hiệu quả, do thất
thoát nhiệt lớn. Tiêu thụ năng lượng phụ thuộc vào
chất lượng thủy tinh (To nóng chảy), tỷ lệ vụn TT,
và tuổi lò. Dải giá trị thấp có thể đạt được bằng các
loại lò hiện đại và sử dụng vụn TT tốt đa, lắp đặt lò
đúng và điều kiện vận hành tốt (nhưng không vượt
quá nhiệt độ vận hành kiểm soát đốt thật tốt). Các
số liệu về sử dụng nhiên liệu thừa nhận không gia
nhiệt tăng cường bằng điện. Các số liệu sử dụng
điện cũng tương tự trừ việc sử dụng điện trực tiếp
trong lò nấu, nhưng có sử dụng cho quạt thổi không
khí đốt. b Tiêu thụ năng lượng cho lò sinh nhiệt và lò nhiên
liệu-ôxy không sản xuất O2 và cho SX thủy tinh
bao bì thấp hơn là tiêu thụ năng lượng cho SX kính
và TT dân dụng.
c Các giá trị có sẵn trong sản xuất sợi thủy tinh. d Trong SX thủy tinh natri-canxi carbonate, tăng sử
dụng 10% vụn TT cho phép giảm tiêu thụ năng
lượng khoảng 3 % tương ứng 22 đến 30 kcal/kg
(0,09-0,13 GJ/tấn)
Bảng 4: Tải phát thải
Đầu ra
trên đơn
vị sản
phẩm
Đơn vị Lò nấu
kính
phẳng
Lò nấu
thủy
tinh dân
dụng
Bụi dạng
hạt
kg/thủy
tinh nóng
chảy
mg/Nm3
0,02-0,1
5,0-40
0,002-
0,22
1-35
NOX kg/thủy
tinh nóng
chảy
mg/Nm3
1,1-2,9
495-1250
<0,75
<400
SOx kg/thủy
tinh nóng
chảy
mg/Nm3
0,54-4,0
200-
1,700
0,2-3,5
100-
1,650
HCl kg/thủy
tinh nóng
chảy
mg/Nm3
<0,01-
0,08
4,0-30
0,01-
0,07
7-30
HF kg/thủy
tinh nóng
chảy
mg/Nm3
<0,002-
0.01
<1,0-4,0
=0,02
=1-6
Kim loại kg/thủy
tinh nóng
chảy
mg/Nm3
<0,001
<1,0
<0,001
<1,0
a Các dữ liệu được cung cấp trong tài liệu EU
(2005) có sử dụng kỹ thuật tóm bắt chính và phụ.
Các dữ liệu áp dụng cho cả lò đốt bằng khí và
bằng dầu.
2.2 An toàn và sức khoẻ nghề
nghiệp
Hướng dẫn về an toàn sức khỏe
nghề nghiệp
Hướng dẫn thực hiện sức khỏe và an
toàn lao động cần phải được đánh giá
dựa trên các hướng dẫn về mức tiếp
xúc an toàn được công nhận quốc tế, ví
dụ như hướng dẫn về Giá trị ngưỡng
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT THỦY TINH
105
phơi nhiễm nghề nghiệp (TLV ®) và
Chỉ số phơi nhiễm sinh học (BEIs ®)
được công bố bởi Hội nghị của các nhà
vệ sinh công nghiệp Hoa Kỳ
(ACGIH),9 Cẩm nang Hướng dẫn về
các mối nguy Hóa chất do Viện vệ
sinh, an toàn lao động quốc gia Hoa Kỳ
xuất bản (NIOSH),10
Giới hạn phơi
nhiễm (PELs) do Cục sức khỏe và an
toàn nghề nghiệp Hoa Kỳ xuất bản
(OSHA),11
Giá trị giới hạn phơi nhiễm
nghề nghiệp được công bố bởi các quốc
gia thành viên Liên minh Châu Âu,12
hoặc các nguồn tài liệu tương tự khác.
Tỷ lệ tai nạn và rủi ro
Dự án phải cố gắng giảm số vụ tai nạn
trong số công nhân tham gia dự án
(bất kể là sử dụng lao động trực tiếp
hay gián tiếp) đến tỷ lệ bằng không,
đặc biệt là các vụ tai nạn gây ra mất
ngày công lao động và mất khả năng
lao động ở các mức độ khác nhau,
hoặc thậm chí bị tử vong. Tỷ lệ này
của cơ sở sản xuất có thể được so sánh
với hiệu quả thực hiện về vệ sinh an
toàn lao động trong ngành công
nghiệp này của các quốc gia phát triển
thông qua tham khảo các nguồn thống
kê đã xuất bản (ví dụ Cục thống kê lao
động Hoa Kỳ và Cơ quan quản lý về
9 Có sẵn tại: http://www.acgih.org/TLV/ và
http://www.acgih.org/store/ 10 Có sẵn tại: http://www.cdc.gov/niosh/npg/ 11 Có sẵn tại:
http://www.osha.gov/pls/oshaweb/owadisp.show_docu
ment?p_table=STANDARDS&p_id=9.992 12 Có sẵn tại:
http://europe.osha.eu.int/good_practice/risks/ds/oel/
An toàn và Sức khỏe Liên hiệp Anh).13
Giám sát an toàn và sức khỏe nghề
nghiệp
Môi trường làm việc phải được giám
sát để xác định kịp thời những mối
nguy nghề nghiệp tương ứng với dự án
cụ thể. Việc giám sát phải được thiết
kế chương trình và do những người
chuyên nghiệp thực hiện14
như là một
phần của chương trình giám sát an
toàn sức khỏe lao động. Cơ sở sản
xuất cũng phải lưu giữ bảo quản các
biên bản về các vụ tai nạn lao động và
các loại bệnh tật, sự cố nguy hiểm xảy
ra. Hướng dẫn bổ sung về các chương
trình giám sát sức khỏe lao động và an
toàn được cung cấp trong Hướng dẫn
chung EHS.
13 Có sẵn tại: http://www.bls.gov/iif/ và
http://www.hse.gov.uk/statistics/index.htm 14 Các chuyên gia được công nhận có thể gồm Chứng
nhận vệ sinh công nghiệp, Vệ sinh lao động đã được
đăng ký, hoặc Chứng nhận chuyên nghiệp về an toàn
hoặc tương đương
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT THỦY TINH
106
3.0 Tài liệu tham khảo và các
nguồn bổ sung
Australian Government. Department of the
Environment and Heritage. 2004. Emissions
Estimation Technique Manual for Glass and Glass
Fibre Manufacturing — Version 2.0. Camberra,
Australia.
European Commission. 2001. Integrated Pollution
Prevention and Control (IPPC) Reference Document
on Best Available Techniques in the Glass
Manufacturing Industry. Sevilla, Spain.
European Union. 2005. Corinair. Emission Inventory
Guidebook.
Eurosil. 2005. Potential Socio-Economic Effects of
Setting an EU Occupational Exposure Limit for
Respirable Crystalline Silica.
International Labour Organization (ILO). 2001.
Safety in the Use of Synthetic Vitreous Fibre
Insulation Wools. Geneva, Switzerland.
State of New Jersey, Department of Environmental
Protection, Air Quality Permitting Program. 1997.
State of the Art (SOTA) Manual for the Glass
Industry Section 3.15. Trenton, New Jersey.
UNECE/EMEP Task Force on Emission Inventories
and Projections. 2005. EMEP/CORINAIR Emission
Inventory Guidebook — 2005. Glass Production.
Activities 030314-030317 & 040613. European
Environment Agency. Copenhagen, Denmark.
US Department of Labor, Bureau of Labor Statistics.
2003 and 2004. Nonfatal Occupational Injuries and
Illnesses for Glass and Glass Product Manufacturing
(Code 327200) and for Glass Container
Manufacturing (Code 327213). Washington, DC.
US Environmental Protection Agency (US EPA).
2005. Standards of Performance for New Stationary
Sources. Subpart CC - Standards of Performance for
Glass Manufacturing Plants, 40 CFR Part 60.
Washington, DC.
US EPA. 2004. National Emission Standards for
Hazardous Air Pollutants. Subpart N - National
Emission Standards for Inorganic Arsenic Emissions
from Glass Manufacturing Plants, 40 CFR Part 61.
Washington, DC.
US EPA. 1995a. AP-42 Section 11.15, Glass
Manufacturing. Washington, DC.
US EPA, Office of Compliance. 1995b. Profile of the
Stone, Clay, Glass and Concrete Products Industry.
Sector Notebook Project. Washington, DC.
US EPA. 1995c. Glass Manufacturing Point Source
Category. Subpart E -Float Glass Manufacturing
Subcategory40 CFR Part 426. Washington, DC.
US EPA. 1995.40 CFR Part 426. Glass
Manufacturing Point Source Category. Subpart H -
Glass Container Manufacturing Subcategory, 40
CFR Part 426. Washington, DC.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT THỦY TINH
107
Phụ lục A: Mô tả chung về các hoạt động công nghiệp
Ngành công nghiệp thủy tinh bao gồm
các cơ sở sản xuất thủy tinh và sản
phẩm khác nhau. Các sản phẩm thủy
tinh được sản xuất từ các nguồn nguyên liệu khác nhau trong đó quan
trọng nhất là cát, mảnh thủy tinh vụn,
và các vật liệu trung gian/làm biến đổi như sodium carbonate, đá vôi,
dolomite và trường thạch. Sự sẵn có
của nguyên liệu là một tiêu chí quan
trọng để thiết kế và đặt vị trí nhà máy. Một nguồn nguyên liệu rẻ, dồi dào và
giá thành của sản phẩm được sản xuất
tương đối thấp là các yếu tố nền tảng
trong việc lựa chọn vị trí nhà máy thích hợp, sao cho giảm được khoảng
cách vận chuyển cho nguyên liệu và
sản phẩm. Điều này đặc biệt quan trọng đối với sản xuất sản phẩm thủy
tinh bao bì, khu vực sản xuất lớn nhất
trong ngành công nghiệp thủy tinh.
Hơn 90% sản phẩm thủy tinh được bán cho các ngành công nghiệp khác.
Sản xuất thủy tinh phụ thuộc rất nhiều
vào ngành xây dựng, sản xuất ô tô, công nghiệp sản xuất thức ăn và đồ
uống. Tuy nhiên cũng có những khu
vực rất nhỏ sản xuất ra sản phẩm tiêu
dùng và kỹ thuật có giá trị cao. Khu vực thủy tinh đặc biệt bao gồm một số
các loại sản phẩm như đèn ống thủy
tinh tia catot (cathode) và tia X ray, thủy tinh chiếu sáng (đèn tuýp và bóng
đèn), thủy tinh cho công nghệ điện-
điện tử, thủy tinh để lót và cách điện,
thủy tinh bosilicat (bao bì dược phẩm và đồ dùng nhà bếp), gốm thủy tinh,
thủy tinh quang học, thủy tinh bọt,
thủy tinh để xây dựng và trang trí.
Sau khi cát, đá vôi, sodium carbonate
và các nguyên liệu khác được đưa về
nhà máy, chúng được bảo quản trong
kho riêng biệt. Trước khi nấu chảy, nguyên liệu được đưa vào băng cân
định lượng và vào hệ thống trộn tại đó
phối liệu được trộn với thủy tinh vụn để đảm bảo tính đồng nhất cần thiết.
Hỗn hợp liệu được chuyển trên băng
tải đến kho lưu giữ và từ đó được cấp
vào lò nấu chảy. Trong lò nguyên liệu được nung chảy ở nhiệt độ từ 1500
oC
đến 1650oC, qua một loạt các phản
ứng hóa học vật liệu chuyển sang thủy
tinh nóng chảy. Thủy tinh nóng chảy được “đẩy” từ lò nấu sang “buồng đốt
điều hòa nhiệt” để đảm bảo đạt được
các đặc tính đặc trưng tốt nhất cho giai đoạn tiếp theo. Sau quá trình tạo hình
thủy tinh được ủ trong “lò ủ” để loại
bỏ ứng lực không mong muốn trong
thủy tinh qua quá trình kiểm tra thử nghiệm tiếp sau đó. Giai đoạn bao gói
cuối cùng sẵn sàng cho sản phẩm hoàn
thiện được lưu kho và vận chuyển. Hình A-1 mô tả một quy trình sản xuất
thủy tinh điển hình.
Nguyên liệu
Ứng với các lĩnh vực thủy tinh và các
nhà máy thủy tinh khác nhau sử dụng
các nguyên liệu khác nhau. Nguyên liệu chính bao gồm nguyên liệu tạo
nên thủy tinh (ví dụ cát, thủy tinh
vụn), nguyên liệu trung gian/biến đổi
(ví dụ natri cacbonat, đá vôi, trường thạch và dolomite) và các tác nhân tạo
màu/khử màu (ví dụ crom, sắt ôxít,
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT THỦY TINH
108
coban ôxít, selen, và selenit kẽm). Để
sản xuất thủy tinh đặc biệt, thủy tinh
kỹ thuật, chì ôxít, potash, kẽm ôxít và
các ôxít kim loại khác được sử dụng. Các tác nhân làm trong bao gồm arsen
và antimony ôxít, nitrat và sulfat. Có 3
đến 4 nguyên liệu có trong 95% nguyên liệu sản xuất thủy tinh (cát,
sodium carbonate, đá vôi và
dolomite), tuy nhiên một vài nguyên
liệu được sử dụng trong tạo hình sản phẩm, nguyên liệu trung gian/biến đổi
và các tác nhân tạo màu thủy tinh.
Tiêu thụ năng lượng và nhiên liệu
Sản xuất thủy tinh là hoạt động tiêu tốn năng lượng và nó phải tuân thủ
nghiêm ngặt các biện pháp sử dụng
năng lượng hiệu quả, đặc biệt trong giai đoạn thiết kế thiết bị nấu chảy
thủy tinh. Quá trình nấu chảy là quá
trình tiêu tốn năng lượng nhiều nhất,
chiếm 60 đến 80% tổng tiêu thụ năng lượng trong sản xuất thủy tinh. Các
đặc tính của lò (cụ thể là kiểu và cỡ lò)
ảnh hưởng hiệu suất năng lượng riêng. Năng lượng còn được sử dụng trong
sản xuất thủy tinh ở các khâu đốt điều
hòa nhiệt, quá trình tạo hình, ủ và
cung cấp nhiệt trong nhà máy ở các khâu khác. Đốt và quạt gió làm mát
cũng sử dụng năng lượng một cách
đáng kể. Lợi ích trong giảm tiêu thụ năng lượng và phát thải trong không
khí trên một đơn vị đầu ra có thể nhận
được từ các hoạt động nhằm giảm
khối lượng sản phẩm, cụ thể đối với thủy tinh bao bì. Điều này có thể đạt
được qua việc tối ưu hóa thiết kế, tối
ưu hóa quá trình tạo hình và thực hiện xử lý sau tạo hình.
Quy trình nấu chảy
Việc lựa chọn nguồn năng lượng, kỹ
thuật cấp nhiệt và phương pháp thu
hồi nhiệt là trung tâm của thiết kế lò nấu chảy thủy tinh. Việc lựa chọn này
là một trong những yếu tố quan trọng
nhất ảnh hưởng đến tính năng môi trường và hiệu suất năng lượng của
hoạt động nấu chảy thủy tinh, và dẫn
đến hiệu suất năng lượng chung của
toàn bộ quá trình sản xuất thủy tinh. Căn cứ vào nguồn nhiên liệu sử dụng
cho lò và phương pháp cấp nhiệt, các
lò nấu chảy thủy tinh được phân thành
4 loại sau: lò tái sinh nhiệt (regenerative), lò phục hồi nhiệt
(recuperative), lò đơn (unit melter) và
lò điện (electric melter). Các lò tái sinh, phục hồi và nồi nấu có thể được
đốt bằng khí ga, dầu đốt hoặc nhiên
liệu rắn dạng bột. Nhiên liệu sử dụng
là một yếu tố quan trọng về phát thải khí GHG, phát thải dạng hạt PM và
phát thải SO2. Quyết định nhiên liệu
sử dụng phải tính đến yếu tố môi trường của địa điểm xây dựng nhà
máy.
Lò tái sinh nhiệt
Loại lò này tận dụng hệ thống thu hồi nhiệt sinh ra để sấy không khí đốt. Vòi
đốt thường được đặt ở trong hoặc bên
dưới cổng thông không khí đốt/cổng khí thải. Lò được đốt lửa ở một phía
vào một lúc. Khí nóng của lò đi qua và
làm nóng vật liệu chịu lửa trong buồng
tái sinh. Sau một thời gian thích hợp, đốt lửa ở phía ngược lại và không khí
nóng được dẫn đến buồng tái sinh
nhiệt đã được đốt nóng từ trước bằng khí thải. Nhiệt độ đốt sơ bộ thông
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT THỦY TINH
109
thường từ 1100 oC đến 1350
oC, cung
cấp hiệu suất nhiệt năng cao nhất cho
lò đốt bằng nhiên liệu hóa thạch.
Có hai loại lò tái sinh nhiệt là lò đốt ngang (cross-fired) và lò đốt một đầu
(end-fired).
Lò tái sinh đốt ngang có miệng đốt được đặt dọc theo cạnh lò, trong khi
buồng sinh nhiệt được đặt ở cạnh bên
kia của lò. Lò đốt một đầu có hai
buồng sinh nhiệt đặt tại một đầu của lò và nó chỉ có duy nhất một miệng đốt.
Lò đốt một đầu (hoặc lò một cổng đốt)
được sử dụng nhiều nhất ở các cơ sở
nhỏ vì nó có kích thước rất gọn và tiện dụng và ít thất thoát nhiệt và tiêu thụ
năng lượng cũng như chi phí xây dựng
thấp. Tuy nhiên kiểu lò này có đặc điểm là ngọn lửa đi theo hình chữ U từ
một buồng sinh nhiệt sang buồng liền
kề do đó khó khăn trong việc “bao
trùm nhiệt” đều trên các bề mặt rộng của thủy tinh (tổng diện tích bề mặt
lớn nhất khoảng 110-120 m2 với công
suất khoảng 400-450 tấn/ngày. Đối với bề mặt thủy tinh rộng hơn, sử dụng
lò đốt ngang (miệng đốt bên cạnh) thì
tốt hơn. Hầu hết các lò nấu thủy tinh
cho sản xuất kính đều có miệng đốt bên cạnh.
Lò phục hồi nhiệt / lò đơn
Lò phục hồi nhiệt sử dụng thiết bị trao đổi nhiệt bằng kim loại để thu hồi
nhiệt và sử dụng khí thải để sấy liên
tục không khí để đốt lò. Các tính năng
của vật liệu giới hạn nhiệt độ sấy không khí trong khoảng 750°C đến
800°C, nhưng cũng có những cải tiến
cho loại lò này cho phép sấy đến
900oC và cao hơn, tuy nhiên vẫn trong
giai đoạn thử nghiệm. Do nhiệt độ sấy
không khí thấp hơn nên công suất nấu
chảy thủy tinh của loại lò này (trên một đơn vị diện tích lò đơn) khoảng
30% thấp hơn so với lò tái sinh nhiệt.
Loại lò này được dùng chủ yếu ở các cơ sở đòi hỏi sản xuất linh hoạt và bị
hạn chế về vốn đầu tư ban đầu. Ở các
cơ sở sản xuất nhỏ, việc sử dụng lò tái
sinh nhiệt là không kinh tế. Lò phục hồi nhiệt thường được sử dụng cho các
cơ sở có công suất nhỏ, mặc dù cũng
có lò công suất cao hơn (đến 400
tấn/ngày). Lò đơn (hoặc lò đốt trực tiếp) không cần thiết phải gắn liền với
thiết bị thu hồi nhiệt, nhưng hiện tại
hầu hết là gắn liền. Lò nấu thủy tinh kiểu phục hồi nhiệt và lò đơn không bị
hạn chế trong thi công lắp đặt.
Lò ôxy
Nấu chảy thủy tinh bằng ôxy nhiên liệu liên quan đến việc thay thế không
khí đốt bằng ôxy. Việc loại nitơ khỏi
không đốt sẽ giảm được khối lượng khí thải và tránh phải sử dụng hệ
thống thu hồi nhiệt. Việc sử dụng năng
lượng cho lò nung sẽ giảm do hệ thống
gia nhiệt cho ôxy nhanh hơn là cho không khí (trong đó có 80% là nitơ).
Một số lò ôxy nhiên liệu sử dụng khí
thải để sấy nguyên liệu và vụn thủy tinh. Việc sản sinh NOx đặc trưng
giảm đáng kể, nhưng do dòng khí thải
giảm, nồng độ NOx (kg/kg thủy tinh)
cao hơn nhiều so với bình thường. Lò ôxy nhiên liệu có thiết kế cơ bản
tương tự lò đơn đặc trưng bởi một loạt
họng lửa ở mặt bên và có một cổng khí xả. Áp dụng loại lò này cần được
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT THỦY TINH
110
cân nhắc về hiệu quả chi phí đầu tư
như sẽ được nhắc đến ở mục tiếp theo.
Lò điện
Lò điện có kết cấu vật liệu chịu lửa, bao gồm các điện cực cắm vào ở bên
cạnh, ở trên trần hoặc thường dùng
nhất là ở đáy của lò. Lò điện thường nhỏ và được dùng để sản xuất thủy
tinh đặc biệt. Gia nhiệt bằng điện loại
bỏ được sự hình thành sản phẩm phụ
do đốt lửa bằng cách thay thế nhiên liệu hóa thạch và do đó phát thải của
lò đốt giảm đi rất nhiều. Đồng thời, lò
điện được gắn kín bền vững và do đó
được ưu tiên sử dụng hơn khi phát thải khí từ mẻ liệu gây ô nhiễm.
Nồi nấu thủy tinh theo từng mẻ
Loại nồi nấu này được sử dụng khi cần một lượng thủy tinh nhỏ, đặc biệt
trong trường hợp thường xuyên phải
thay đổi về công thức. Nồi nấu hoặc
bể nấu ngày được sử dụng cho các mẻ liệu của một loại nguyên liệu. Một số
nồi nấu thủy tinh có gắn thiết bị thu
hồi nhiệt, có dạng hình trụ đứng và đạt được nhiệt độ sấy không khí từ 300°C
đến 400°C. Tuy nhiên, hầu hết các loại
nồi nấu thủy tinh đều không lắp đặt hệ
thống gia nhiệt không khí.
Lò gia nhiệt bằng điện và bằng ôxy
Hiện có lò gia nhiệt hoàn toàn bằng điện, nhưng gia nhiệt tăng cường bằng điện thường được sử dụng nhiều hơn để gia nhiệt bổ sung cho lò đốt bằng nhiên liệu loại tái sinh hoặc phục hồi. Gia nhiệt tăng cường bằng điện cần thiết để gia nhiệt cho các zon thủy tinh cụ thể mà khó gia nhiệt bằng ngọn lửa
bình thường (ngọn lửa phía dưới) hoặc khi cần phải có chế độ nhiệt đặc biệt. Như vậy năng lượng điện có thể được sử dụng khi việc sản xuất ngắn hạn tăng lên hoặc khi cần tăng công suất lò mà vẫn đạt được, không cần cải tạo lò. Năng lượng điện cần thiết trong gia nhiệt tăng cường bằng điện thông thường chiếm từ 4 đến 10% tổng năng lượng sử dụng. Tương tự như vậy, gia nhiệt tăng cường bằng ôxy (thay thế không khí đốt bằng ôxy với số họng lửa giới hạn). Biện pháp này được sử dụng để tăng công suất lò trong một hoàn cảnh nhất định. Thường thường, có khoảng từ 10 đến 30% không khí đốt được thay bằng ôxy. Lò điện và lò ôxy nhiên liệu cho thấy giảm sử dụng nhiên liệu cho lò một cách thích hợp, và do không cần thiết hệ thống thu hồi nhiệt thải với lượng khí thải giảm, chi phí đầu tư cũng giảm. Tuy nhiên, cần nghiên cứu chính xác việc cân đối về các khía cạnh tài chính, năng lượng và môi trường của các công nghệ này, có tính đến khía cạnh năng lượng và môi trường liên quan đến sản xuất điện và ôxy. Chi phí một cách tương đối về điện và nhiên liệu hóa thạch là vấn đề lớn chi phối khả năng tài chính của các kỹ thuật trên và phải được cân nhắc trên cơ sở từng trường hợp cụ thể.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NHÀ MÁY THÉP LIÊN HỢP
111
HƯỚNG DẪN VỀ MÔI TRƯỜNG, SỨC KHỎE VÀ AN TOÀN
NHÀ MÁY THÉP LIÊN HỢP
Giới thiệu
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khỏe
và An toàn là các tài liệu kỹ thuật
tham khảo cùng với các ví dụ công
nghiệp chung và công nghiệp đặc thù
của Thực hành công nghiệp quốc tế tốt
(GIIP).1 Khi một hoặc nhiều thành
viên của Nhóm Ngân hàng Thế giới
tham gia vào trong một dự án, thì
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khỏe
và An toàn (EHS) này được áp dụng
tương ứng như là chính sách và tiêu
chuẩn được yêu cầu của dự án. Hướng
dẫn EHS của ngành công nghiệp này
được biên soạn để áp dụng cùng với
tài liệu Hướng dẫn chung EHS là tài
liệu cung cấp cho người sử dụng các
vấn đề về EHS chung có thể áp dụng
được cho tất cả các ngành công
nghiệp. Đối với các dự án phức tạp thì
cần áp dụng các hướng dẫn cho các
ngành công nghiệp cụ thể. Danh mục
đầy đủ về hướng dẫn cho đa ngành
công nghiệp có thể tìm trong trang
web:
1 Được định nghĩa là phần thực hành các kỹ năng
chuyên nghiệp, chăm chỉ, thận trọng và dự báo trước
từ các chuyên gia giàu kinh nghiệm và lành nghề
tham gia vào cùng một loại hình và thực hiện dưới
cùng một hoàn cảnh trên toàn cầu. Những hoàn cảnh
mà những chuyên gia giàu kinh nghiệm và lão luyện
có thể thấy khi đánh giá biên độ của việc phòng ngừa
ô nhiễm và kỹ thuật kiểm soát có sẵn cho dự án có
thể bao gồm, nhưng không giới hạn, các cấp độ đa
dạng về thoái hóa môi trường và khả năng đồng hóa
của môi trường cũng như các cấp độ về mức khả thi
tài chính và kỹ thuật.
www.ifc.org/ifcext/enviro.nsf/Content
/EnvironmentalGuidelines
Tài liệu Hướng dẫn EHS này gồm các
mức độ thực hiện và các biện pháp nói
chung được cho là có thể đạt được ở
một cơ sở công nghiệp mới trong công
nghệ hiện tại với mức chi phí hợp lý.
Khi áp dụng Hướng dẫn EHS cho các
cơ sở sản xuất đang hoạt động có thể
liên quan đến việc thiết lập các mục
tiêu cụ thể với lộ trình phù hợp để đạt
được những mục tiêu đó.
Việc áp dụng Hướng dẫn EHS nên chú
ý đến việc đánh giá nguy hại và rủi ro
của từng dự án được xác định trên cơ
sở kết quả đánh giá tác động môi
trường mà theo đó những khác biệt với
từng địa điểm cụ thể, như bối cảnh của
nước sở tại, khả năng đồng hóa của
môi trường và các yếu tố khác của dự
án đều phải được tính đến. Khả năng
áp dụng những khuyến cáo kỹ thuật cụ
thể cần phải được dựa trên ý kiến
chuyên môn của những người có kinh
nghiệm và trình độ.
Khi những quy định của nước sở tại
khác với mức và biện pháp trình bày
trong Hướng dẫn EHS, thì dự án cần
tuân theo mức và biện pháp nào
nghiêm ngặt hơn. Nếu quy định của
nước sở tại có mức và biện pháp kém
nghiêm ngặt hơn so với những mức và
biện pháp tương ứng nêu trong Hướng
dẫn EHS, theo quan điểm của điều
kiện dự án cụ thể, mọi đề xuất thay đổi
khác cần phải được phân tích đầy đủ
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NHÀ MÁY THÉP LIÊN HỢP
112
và chi tiết như là một phần của đánh
giá tác động môi trường của địa điểm
cụ thể. Các phân tích này cần phải
chứng tỏ rằng sự lựa chọn các mức
thực hiện thay thế có thể bảo vệ môi
trường và sức khỏe con người.
Khả năng áp dụng
Tài liệu hướng dẫn về môi trường, sức
khỏe và an toàn EHS của Nhà máy
thép liên hợp bao gồm các thông tin
liên quan đến sắt thoi và nguyên liệu
thô hoặc thép hợp kim-thấp từ quặng
sắt và các hợp kim sắt, bao gồm áp
dụng đối với sản xuất cốc luyện kim;
sắt nguyên khai và sản xuất thép trong
lò cao và lò thổi ôxy thông thường (BF
và BOF); tái chế phế liệu kim loại
trong quá trình của lò hồ quang điện
(EAF); sản xuất sản phẩm bán thành
phẩm; và các quá trình cán nóng và
cán nguội. Hướng dẫn này không áp
dụng cho chiết xuất nguyên liệu thô và
gia công tiếp theo các sản phẩm bán
thành phẩm thành các sản phẩm xuất
xưởng. Các lò nung vôi (các lò này có
thể có tại các nhà máy thép liên hợp)
có thể áp dụng các quy định trong
Hướng dẫn EHS đối với công nghiệp
sản xuất xi măng và vôi. Tài liệu này
bao gồm những phần như sau:
Phần 1.0 - Các tác động đặc thù của
ngành công nghiệp và việc quản lý.
Phần 2.0 - Các chỉ số thực hiện và việc
giám sát.
Phần 3.0 - Các tài liệu tham khảo và
các nguồn bổ sung.
Phụ lục A - Mô tả chung về các hoạt
động công nghiệp.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NHÀ MÁY THÉP LIÊN HỢP
113
1.0 Các tác động đặc thù của
ngành công nghiệp và việc quản lý
Phần sau đây cung cấp bản tóm tắt các
ấn phẩm EHS liên quan đến sản xuất
thép, trong giai đoạn hoạt động, cùng
với các khuyến nghị về quản lý. Các
khuyến nghị về quản lý môi trường,
sức khỏe và an toàn EHS thông
thường trong hầu hết các dự án lớn
trong suốt quá trình hoạt động cũng
như khi ngừng hoạt động đã được quy
định trong Hướng dẫn chung EHS.
1.1 Môi trường
Các vấn đề về môi trường liên quan
đến công nghiệp sản xuất thép bao
gồm các vấn đề chính sau:
Phát thải vào không khí
Chất thải rắn
Nước thải
Tiếng ồn
Phát thải vào không khí
Ngoài quá trình phát thải không khí sẽ
được đề cập dưới đây, phát thải không
khí có thể sinh ra từ các nhà máy điện
nhiên liệu với khí là sản phẩm phụ (ví
dụ như khí lò cốc [COG], khí lò cao
[BF], và khí lò ôxy thông thường
[BOF]). Hướng dẫn về quản lý khí
phát thải từ các nguồn đốt nhỏ có công
suất lên đến 50 megawat nhiệt
(MWth), bao gồm các Bản hướng dẫn
về khí phát thải động cơ, nêu trong các
tài liệu Hướng dẫn chung EHS. Tài
liệu về Hướng dẫn cho các trạm phát
điện với công suất vượt quá 50 MWth
được nêu trong Hướng dẫn EHS cho
nhà máy nhiệt điện.
Phát thải dạng hạt
Phát thải dạng hạt (PM) có thể sinh ra
trong từng bước của quá trình, và có
thể có các nồng độ khác nhau về ôxít
khoáng, kim loại (ví dụ như arseni
cadimi, thủy ngân, chì, niken, crôm,
kẽm, mangan), và ôxít kim loại. Các
nguồn bao gồm các hoạt động nóng
chảy và tinh chế (BF, BOF, EAF) và
các lò gia nhiệt (phụ thuộc vào loại
nhiên liệu sử dụng); các tác động cơ
khí (ví dụ soi và mài); và xử lý vật liệu
(ví dụ như nguyên liệu, phụ gia, các
vật liệu thải và tái chế, và các sản
phẩm phụ). Ngoài các nguồn phát thải
dạng hạt (PM) ra, lượng phát thải bao
gồm lưu trữ than đá, vận chuyển, tải,
luyện cốc, ra lò, và làm nguội nhanh.
Các quá trình nhiệt: phát thải tạp chất
dạng hạt có thể phát sinh từ quá trình
nhiệt bao gồm cả luyện cốc, thiêu kết,
tạo viên, và hoàn nguyên trực tiếp.
Các nhà máy luyện cốc là nguồn đáng
kể sinh ra phát thải dạng hạt. Phát thải
dạng hạt liên tục có thể sinh ra từ quá
trình đốt thải ra qua ống khói. Lượng
phát thải liên tục và gián đoạn có thể
phát sinh từ một số lượng lớn các
nguồn bao gồm lò và các cửa lò, các
van, và các miệng nạp. Các nguồn
phát thải khác có thể sinh ra từ các
hoạt động ra lò, làm nguội nhanh và
công đoạn sàng (phát thải gián đoạn)
và từ việc xử lý của lò luyện cốc
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NHÀ MÁY THÉP LIÊN HỢP
114
(COG). Các biện pháp để ngăn ngừa
và kiểm soát phát thải tạp chất dạng
hạt từ các nhà máy luyện cốc bao
gồm:2
Lắp đặt tủ hood cho lò than cốc;
Bảo dưỡng và làm sạch tất cả các
nguồn phát thải gián đoạn liên kết
với lò cốc (ví dụ: khoang lò, cửa lò,
cửa nâng, các van, các miệng nạp
và khung bịt các đầu ống khói) cần
đặc biệt chú ý làm sạch và đảm bảo
thao tác an toàn;
Quản lý vận hành tốt để đạt được
trạng thải hoạt động ổn định, ví dụ
tránh gây hỏng hóc;
Áp dụng phương pháp nạp "không
khói";
Áp dụng hệ thống làm nguội khô
cốc (CDQ);
Áp dụng các ắc quy không thu hồi
cốc;
Giảm nạp cốc cho lò cao, bao gồm
việc sử dụng phun than nghiền.
Trong các nhà máy thép liên hợp, các
phân xưởng thiêu kết có thể tạo ra số
lượng đáng kể chất phát thải dạng hạt.
Trong phân xưởng thiêu kết chất phát
thải chủ yếu sinh ra từ quá trình xử lý
vật liệu, quá trình này sinh ra phát thải
dạng hạt trong không khí, và từ phản
ứng cháy. 3
Khuyến cáo các biện pháp để ngăn
2 EC BREF (2001) Công nghiệp sản xuất sắt và thép 3 Sự phân bố cỡ hạt của PM từ quá trình thiêu kết trước
khi xử lý bao gồm hai loại: PM thô (có cỡ hạt khoảng
100 µm) và PM mịn (0.1-1 µm). EC BREF (2001)
Công nghiệp sản xuất sắt và thép).
ngừa và kiểm soát phát thải dạng hạt
từ phân xưởng thiêu kết bao gồm:
Tùy theo chất lượng và năng suất
thiêu kết, áp dụng một phần hoặc
toàn phần phương pháp tuần hoàn
khí thải trong phân xưởng thiêu
kết;
Sử dụng bộ kết tủa tĩnh điện (ESP)
hệ thống mạch, bộ lọc ESP, hoặc
sử dụng hệ thống hút bụi trước
(ESP hoặc cyclon), ngoài ra còn sử
dụng bộ giảm bụi khí thải đối với
hệ thống mài ướt áp suất cao.
Trong bụi mịn bao gồm chủ yếu là
các chất kiềm và clorua chì, có thể
hạn chế hiệu quả của ESP.
Quá trình tạo viên quặng sắt (phương
pháp thiêu kết khác) cũng có thể sinh
bụi và các chất phát thải dạng hạt từ
quá trình nghiền nguyên liệu, từ quá
trình đốt sợi cứng, và từ các thao tác
sàng và công đoạn xử lý. Các biện
pháp khuyến cáo để ngăn ngừa và
kiểm soát chất phát thải dạng hạt của
quá trình tạo viên cũng tương tự như
quá trình thiêu kết nêu trên.
Quá trình nóng chảy: Chất phát thải
dạng hạt sinh ra từ phân xưởng lò cao
(BF) bao gồm chất phải từ xưởng đúc
(chủ yếu các hạt ôxít sắt và graphit) và
quá trình làm sạch khí lò cao đọng trên
đỉnh lò. Các biện pháp để ngăn ngừa
và kiểm soát chất phát thải dạng hạt từ
lò cao bao gồm việc sử dụng các hệ
thống giảm bụi, điển hình là các bộ lọc
hơi đốt và các bộ kết tủa tĩnh điện
(ESP), trước khi tái sử dụng khí dư.
Trong quá trình hoàn nguyên trực tiếp
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NHÀ MÁY THÉP LIÊN HỢP
115
(hoàn nguyên trực tiếp là một phương
pháp khác trong công nghiệp sản xuất
thép nguyên khai và có thể giảm toàn
bộ phát thải và phần lớn các chất ô
nhiễm khác), bụi cũng phát thải ra
theo cách tương tự, mặc dù ít hơn so
với khí lò cao.
Chất phát thải dạng hạt từ lò ôxy
(BOF) sinh ra từ quá trình tiền xử lý
kim loại nóng (bao gồm quá trình di
chuyển kim loại nóng, khử lưu huỳnh
và quá trình tạo xỉ); các thao tác nạp;
ôxy cuốn đi làm giảm mức cacbon và
ôxy hóa các tạp chất; và các thao tác
tạo ren.
Các biện pháp khuyến cáo để ngăn
ngừa và kiểm soát chất phát thải dạng
hạt từ BOF bao gồm:
Sử dụng các hệ thống kiểm soát
ban đầu khí qua ống hơi của lò
BOF, bao gồm các ống venturi với
phương pháp cháy hoàn toàn hoặc
không hoàn hoàn; 4
Lắp đặt hệ thống kiểm soát thứ cấp
để thu khí dư thoát ra từ quá trình
của lò BOF;
Thu gọn các dòng kim loại chảy
bằng các bộ hứng phù hợp.
Các lò quang điện (EAFs) tạo ra chất
phát thải dạng hạt từ quá trình nóng
4 Ống Venturi có thể đạt tới nồng độ tạp chất dạng hạt
bằng 5-10 mg/Nm3, mặc dù nồng độ cũng có thể đạt
tới 50 mg/Nm3. Điều này tương ứng với lượng phát
thải tạp chất dạng hạt bằng 1 gram trên tấn (g/t) sắt
dạng lỏng (LS). Khi sử dụng phương pháp đốt hoàn
toàn, các chất phát thải dạng hạt thải vào môi trường trong khoảng từ 25 đến 100 mg/Nm
3 sau khi xử lý, tương
ứng với tải trọng phát thải tạp chất dạng hạt bằng đến 180 g/t LS. EC BREF (2001) Công nghiệp sản xuất sắt và thép.
chảy, bơm ôxy và các công đoạn khử
carbon (khí ga phát thải ban đầu), và
nạp /tạo ren (khí ga phát thải thứ cấp).
Các biện pháp khuyến cáo để ngăn
ngừa và kiểm soát phát thải dạng hạt
từ EAFs bao gồm:
Làm nguội nhanh khí ga sau các bộ
lọc túi. Các bộ lọc có thể mồi bằng
các chất hấp thụ (ví dụ vôi hoặc
than) để bẫy các cặn bay hơi;
Sử dụng ống hút ga dư trực tiếp,
vòm hút và các phương pháp làm
sạch;
Trong khu vực đúc (đúc thỏi và đúc
rút), các tạp chất kim loại và các hạt
tạp chất sinh ra từ việc di chuyển thép
đúc đến khuôn và từ khâu cắt theo
chiều dài sản phẩm bằng đèn ôxy
trong quá trình đúc liên tục. Đối với
khí thải phải trang bị bộ lọc và các
thiết bị thu, giảm khác phù hợp, đặc
biệt là trong quá trình đúc, cán, và tại
xưởng hoàn thiện sản phẩm.
Bộ lọc túi và ESP có hiệu quả thu gom
tạp chất cao hơn, trong khi mài ướt
cũng cho phép thu bẫy các hợp chất
tan trong nước (ví dụ như lưu huỳnh
dioxide [SO2] và clorua). Các bộ lọc
túi thường được lắp đặt để kiểm soát
lượng khí thải nóng chảy. Chúng
thường lắp trước bằng cyclon để hoạt
động như các bộ tách tia lửa.5
Tác động cơ học: Các hoạt động soi và
nghiền có thể sinh ra các chất phát thải
5 Sử dụng ESP hoặc/và cyclon, như các biện pháp tiền xử
lý, và các bộ lọc túi có thể là phương pháp điển hình để đạt được các mức khí phát thải từ 10 đến 20 mg/Nm
3.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NHÀ MÁY THÉP LIÊN HỢP
116
dạng hạt. Các chất thải phải phù hợp
với các bộ lọc đã chọn dựa trên các
hoạt động cụ thể.
Xử lý nguyên liệu thô: Để giảm được
các chất phát thải dạng hạt tức thời
trong quá trình xử lý nguyên liệu,
khuyến nghị sử dụng các kỹ thuật
kiểm soát và phòng ngừa sau:
Sử dụng kho chứa có mái che hoặc
nhà kho hoặc, nếu ở ngoài trời, thì
dùng hệ thống tưới nước (không
dùng nước biển, xem phần „Clorua‟
dưới đây), nếu không ngăn được
bụi thì dùng biện pháp hàng rào
chắn gió, và các kỹ thuật khác về
quản lý kho;
Thiết kế các dụng cụ đơn giản,
thẳng tuyến với các thao tác xử lý
vật liệu để giảm sự cần thiết đối
với các điểm di chuyển nhiều lần;
Sử dụng tối đa các silo kèm theo để
chứa lượng bột lớn;
Kèm theo các điểm vận chuyển
bằng băng tải có bộ kiểm soát bụi;
Làm sạch các băng tải quay vòng
trong các hệ thống băng tải để tẩy
hết các bụi bẩn sót lại;
Hàng ngày thực hiện các biện pháp
bảo trì/bảo dưỡng phân xưởng và
thực hiện các công việc quản lý tốt
để giảm thiểu các lỗ rò rỉ nhỏ và sự
tràn ra của vật liệu;
Thực hiện tốt các thao tác chất tải
và dỡ tải.
Cần chú ý lượng lớn các chất phát thải
tức thời của bụi than. Các khuyến nghị
để phòng ngừa và kiểm soát các chất
phát thải bụi than tức thời trong quá
trình vận chuyển, bảo quản và các thao
tác chuẩn bị đối với than bao gồm:
Giảm thiểu chiều cao khi đổ than
thành đống;
Sử dụng các hệ thống tưới nước và
các lớp phủ bằng polymer để giảm
thiểu sự tạo thành bụi từ việc lưu
trữ than (ví dụ trong các kho than);
Sử dụng các bộ lọc túi hoặc thiết bị
kiểm soát hạt tạp chất đối với chất
phát thải bụi than từ các công đoạn
đập/sàng;
Lắp các bộ thu gom ly tâm (cyclon)
sau các ống venturi lọc khói công
suất cao tại các thiết bị sấy có khí
nóng bốc lên;
Lắp các bộ thu gom ly tâm (cyclon)
sau công đoạn lọc đối với các thao
tác và thiết bị hơi làm sạch than;
Sử dụng các băng tải kèm theo kết
hợp với thiết bị lọc và chiết để
ngăn ngừa chất thải bụi tại các
điểm di chuyển băng tải;
Sử dụng các hệ thống vận chuyển
hợp lý để giảm thiểu sự lan truyền
bụi tại công trình.
Các hợp chất nitơ
Chất phát thải ôxít nitơ (NOx) sinh ra
từ nhiệt độ cao của lò và ôxy hóa nitơ.
Chất phát thải NOx liên quan đến các
thao tác thiêu kết;6 các vận hành của
xưởng tạo viên; quá trình đốt nhiên
6 EC BREF (2001) Công nghiệp sản xuất sắt và thép
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NHÀ MÁY THÉP LIÊN HỢP
117
liệu để đốt cốc bao gồm việc đốt khí
tuần hoàn lò cốc; cowper và các lò sấy
nóng trong lò BF; sử dụng các khí của
quá trình hoặc nhiệt độ cao khi đốt
không khí trong lò gia nhiệt lại và lò
tôi; và từ axit hỗn hợp.
Các biện pháp được khuyến nghị để
ngăn ngừa và kiểm soát sự tạo thành
NOx được nêu tại Hướng dẫn chung
EHS. Các khuyến nghị về biện pháp
cụ thể khác để ngăn ngừa và kiểm soát
các chất phát thải NOx trong công
nghiệp sản xuất thép bao gồm:
Áp dụng phương pháp tái sử dụng
khí thải;
Sử dụng ắc quy lò cùng các hệ
thống cấp khí nhiều giai đoạn;
Áp dụng phương pháp cháy triệt để
trong lò BOF.
Dioxit lưu huỳnh
Chất phát thải dioxide lưu huỳnh
(SO2) chủ yếu liên quan đến sự đốt
cháy các hợp chất lưu huỳnh khi thiêu
kết, chủ yếu sinh ra do cám cốc.7 Các
chất phát thải SO2 cũng sinh ra trong
quá trình tạo viên cứng, và từ quá trình
đốt lò cốc.8 Mức chất phát thải SO2
trong các khí thải từ các lò nung lại và
lò tôi phụ thuộc vào hàm lượng lưu
huỳnh trong nhiên liệu đang dùng.
Các biện pháp khuyến nghị kỹ thuật
7 EC BREF (2001) Công nghiệp sản xuất sắt và thép 8 Mức các chất phát thải SO2 có liên quan đến hàm
lượng lưu huỳnh của nhiên liệu (Khí lò cao được làm
giàu hoặc khí lò cốc) và hàm lượng lưu huỳnh trong
khí lò cốc phụ thuộc vào hiệu suất khử lưu huỳnh của
phân xưởng xử lý khí lò cốc.
chung để ngăn ngừa và kiểm soát sự
tạo thành các chất phát thải SO2 được
nêu trong Hướng dẫn chung EHS.
Các khuyến nghị về kỹ thuật cụ thể
khác để ngăn ngừa và kiểm soát các
chất phát thải SO2 bao gồm:
Lựa chọn nguyên liệu có hàm
lượng lưu huỳnh thấp;
Giảm thiểu hàm lượng lưu huỳnh
trong nhiên liệu dùng;
Cho thêm các chất hấp thụ như vôi
hydrat hóa [Ca(OH)2], ôxít canxi
(CaO), hoặc tro bay có hàm lượng
CaO cao bơm vào đầu ra của khí xả
trước khi lọc;
Lắp hệ thống lọc hơi đốt bằng khí
ướt trong hệ thống giảm bụi và thu
gom chuyên dụng;
Sử dụng phương pháp bơm khí lọc
ướt của hỗn hợp loãng có chứa
canxi cacbonat (CaCO3), CaO,
hoặc Ca(OH)2;9
Nếu cần, sử dụng máy lọc hơi
đốt.10
Cacbon Monoxide
Các nguồn carbon monoxide (CO) bao gồm các khí thải từ sợi thiêu kết, lò cốc, BOF, BF và lò EAF. CO được sinh ra từ quá trình ôxy hóa cốc trong quá trình nóng chảy và hoàn nguyên,
9 Kỹ thuật này có thể đạt được hiệu suất khử SO2 đến
90%. Việc ứng dụng này cũng cho phép giảm clorua
hydro (HCl), florua hydro (HF), amoniac (NH3), và
chất phát thải kim loại.. 10 Biện pháp này đắt hơn, và vì vậy kỹ thuật này ít
thông dụng hơn so với kỹ thuật lọc hơi đốt ướt
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NHÀ MÁY THÉP LIÊN HỢP
118
và từ quá trình ôxy hóa các điện cực graphit và cacbon từ bể kim loại trong quá trình nóng chảy và từ các giai đoạn tinh lọc trong EAFs. Các biện pháp khuyến nghị ngăn ngừa ô nhiễm và kỹ thuật kiểm soát để giảm các chất phát thải CO bao gồm:
Bẫy thu toàn bộ khí dư từ lò cốc, BF và BOF;
Tuần hoàn khí có chứa CO;
Sử dụng các biện pháp bọt xỉ trong quá trình EAF.
Clorua và florua
Clorua và florua có trong quặng và có xu hướng tạo thành axit hydrofluoric (HF), axit hydrochloric (HCl), và clorua kiềm trong quá trình thiêu kết và tạo viên. HF và HCl có thể sinh ra từ khí dư trong quá trình EAF, phụ thuộc vào chất lượng của phế liệu nạp vào. Các chất phát thải clorua hydro sinh ra từ các dòng dung dịch axit (loại HCl), và cần phải sử dụng các hệ thống thu hồi HCl. Các biện pháp khuyến nghị ngăn ngừa ô nhiễm và kỹ thuật kiểm soát bao gồm:
Áp dụng kỹ thuật khử bụi khô hoặc lọc hơi đốt ướt, các thiết bị này được lắp đặt điển hình để kiểm soát các chất phát thải dạng hạt và ôxít lưu huỳnh;
Kiểm soát đầu vào clo thông qua nguyên liệu thô qua quá trình chọn lựa nguyên liệu; Không phun bằng nước biển;
Nếu cần loại clo ra khỏi hệ thống,
thì phần mịn giàu clo của bụi bộ
lọc không được quay vòng về
nguyên liệu thiêu kết, (mặc dù nó
thường thuận lợi để tái chế tất cả
các cặn chứa sắt của quá trình).
Các VOC và HAP hữu cơ
Các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi
(VOC) và các hydrocacbon thơm đa
nhân (PAH) có thể phát thải từ nhiều
bước khác nhau trong quá trình sản
xuất thép, bao gồm cả khí dư của quá
trình thiêu kết và tạo viên do dầu thâm
nhập vào (chủ yếu thông qua việc
nâng cấp/bổ sung quy mô của nhà
máy); từ các lò cốc, từ công đoạn tôi,
từ sản phẩm phụ của nhà máy, và từ
EAF, đặc biệt là khi than được thêm
vào như một 'tổ' vào rổ phế liệu. PAH
cũng có thể có mặt trong phế liệu đầu
vào EAF, nhưng cũng có thể được
hình thành trong quá trình thao tác
EAF.11
Hydrocacbon và khí thải dầu
dạng sương cũng có thể phát sinh từ
các hoạt động của nhà máy cán nguội
(nhà máy cán).
Khuyến nghị các kỹ thuật phòng ngừa
và kiểm soát khí thải VOC bao gồm
các biện pháp kết hợp của quá trình
như sau:
Tiền xử lý quy mô của nhà máy
thông qua các hoạt động như áp
suất rửa để giảm hàm lượng dầu;
Tối ưu hóa các hoạt động, đặc biệt
là khâu kiểm soát sự đốt cháy và
nhiệt độ;
Giảm thiểu dầu đầu vào dựa theo
lượng bụi và quy mô của nhà máy,
11 EC BREF (2001) Công nghiệp sản xuất sắt và thép
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NHÀ MÁY THÉP LIÊN HỢP
119
sử dụng kỹ thuật “quản lý tốt”
trong nhà máy cán thép;
Sử dụng hệ thống thiết bị tiên tiến
để thu gom và loại bỏ chất phát thải
(ví dụ các túi lọc);
Tuần hoàn khí dư;
Xử lý lượng khí dư giữ được qua
quá trình đốt cháy, lọc hơi đốt hóa
học, hoặc lọc sinh học.
Dioxin và Furan
Các nhà máy thiêu kết là nguồn gốc
đáng kể tiềm ẩn lượng khí thải
dibenzodioxin olychlorinated và
dibenzofuran (dioxin và furan hoặc
PCDD/F). PCDD/F có thể sinh ra nếu
có các ion clorua, các hợp chất clo,
cacbon hữu cơ, các chất xúc tác, ôxy,
và các mức nhiệt độ nhất định tồn tại
đồng thời trong quá trình luyện kim.
Ngoài ra, sử dụng hàm lượng dầu cao
trong nhà máy có thể làm gia tăng sự
phát thải của PCDD/F. Nguồn phát
thải PCDD/F tiềm ẩn khác là khí-dư
trong EAF. Sự hiện diện của
polychlorinated biphenyl (PCB), PVC,
và các chất hữu cơ khác trong phế liệu
đầu vào (vụn phế liệu chủ yếu là thu
được từ các thiết bị cũ) có thể là một
nguồn đáng quan tâm, do sự tiềm ẩn
cao để tạo thành PCDD/F.12
Khuyến nghị các kỹ thuật để ngăn
ngừa và kiểm soát các chất phát thải
PCDD/F bao gồm:
Tuần hoàn khí thải có thể. Có thể
làm giảm chất gây ô nhiễm phát
12 Như trên
thải và làm giảm lượng khí đốt cần
xử lý tại các đầu ống;
Nguyên liệu nạp loại mịn (ví dụ
dạng bụi) nên được đóng bánh;
Trong các nhà máy thiêu kết: giảm
thiểu đầu vào clorua; sử dụng các
chất như vôi tôi; và kiểm soát hàm
lượng dầu của nhà máy (<1%);
Loại trừ các phần mịn giàu clo của
bụi lọc từ việc tái chế trong các
nguồn cấp thiêu kết;
Sử dụng phế liệu sạch cho nóng
chảy;
Sử dụng đốt khí dư của EAF để đạt
được nhiệt độ trên 1200°C, và tối
đa hóa thời gian hoạt động tại nhiệt
độ này. Quá trình kết thúc bằng
việc tôi nhanh để giảm thiểu thời
gian trong dải nhiệt độ tái tạo
dioxin;
Áp dụng biện pháp bơm ôxy để
đảm bảo cháy triệt để;
Bơm các bột phụ gia (ví dụ cacbon
hoạt tính) vào dòng khí để hấp phụ
dioxin trước khi loại bụi ra bằng
phương pháp lọc (cùng cách xử lý
tiếp theo như đối với chất thải nguy
hiểm);
Lắp các bộ lọc cùng các hệ thống
ôxy hóa xúc tác.
Kim loại
Kim loại nặng có thể có trong khói khí
dư từ các quá trình nhiệt. Lượng khí
phát thải kim loại phụ thuộc vào từng
loại quá trình cụ thể và phụ thuộc vào
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NHÀ MÁY THÉP LIÊN HỢP
120
thành phần của các nguyên liệu (quặng
sắt và các mảnh vụn). Các hạt tạp chất
từ phân xưởng thiêu kết, BF, BOF, và
EAF có thể chứa kẽm (có hệ số phát
thải cao nhất trong EAFs, đặc biệt nếu
sử dụng mảnh vụn thép mạ kẽm);
cadimi; chì; niken; thủy ngân;
mangan; và crom.13
Chất phát thải kim loại dạng hạt phải
được kiểm soát bằng các phương pháp
kỹ thuật khử bụi công suất cao áp
dụng cho việc kiểm soát chất thải dạng
hạt đã nêu trên. Chất phát thải kim loại
dạng khí được kiểm soát một cách
điển hình qua phương pháp làm nguội
khí sau các túi lọc.
Các loại khí nhà kính (GHGs)
Các cơ sở sản xuất thép là nơi tập
trung năng lượng và có thể phát ra một
lượng đáng kể lượng khí cacbon
dioxide (CO2). Lượng phát thải khí
nhà kính từ các nhà máy thép liên hợp
chủ yếu được tạo ra từ việc đốt nhiên
liệu hóa thạch như than đá lấy năng
lượng (nhiệt), hoàn nguyên quặng, sản
xuất năng lượng điện, và việc sử dụng
vôi làm nguyên liệu. Giá trị trung bình
của carbon dioxide trong phân xưởng
này ước chừng khoảng 0,4 t C/t của
thép nguyên liệu. Ngoài các thông tin
bổ sung cụ thể cho phân xưởng này
dưới đây, trong Hướng dẫn chung
EHS nêu các khuyến nghị về hiệu suất
năng lượng và phương pháp quản lý
khí nhà kính.
Khuyến nghị các biện pháp kỹ thuật
13 EC BREF (2001) Công nghiệp sản xuất sắt và thép;
EC BREF (2001) Công nghiệp chế biến kim loại sắt
phòng ngừa và kiểm soát khí phát thải
carbon dioxide (CO2) bao gồm:
Giảm thiểu sự tiêu thụ năng lượng
và tăng hiệu suất năng lượng thông qua các biện pháp cơ bản, bao gồm,
nhưng không chỉ giới hạn ở việc:
o Tách bề mặt đủ để giới hạn sự phân tán nhiệt;
o Kiểm soát tỷ lệ nhiên liệu/khí
để giảm lưu lượng dòng khí;
o Sử dụng các hệ thống thu hồi nhiệt;
o Sử dụng khí thải qua hệ thống
trao đổi nhiệt để thu hồi năng lượng khí nhiệt, và sử dụng khí
đốt để tạo ra nước và khí nóng,
và/hoặc hơi hoặc điện năng.
Áp dụng biện pháp thực hành tốt quá trình đốt, như làm giàu ôxy
hoặc gia nhiệt trước không khí lò
và kiểm soát tự động các thông số của quá trình đốt;
Gia nhiệt trước các mảnh vụn sạch;
Giảm sự tiêu hao năng lượng trong quá trình đốt và xử lý nhiệt bằng
cách sử dụng khí ga thu hồi
và/hoặc áp dụng biện pháp kiểm
soát tốt công đoạn đốt;
Chọn nhiên liệu có tỷ số hàm lượng
cacbon và giá trị nhiệt lượng thấp,
như khí ga tự nhiên (CH4). Các chất phát thải CO2 từ quá trình đốt
CH4 chiếm khoảng 60% lượng khí
thải từ than đá hoặc than cốc;
Thu hồi năng lượng từ bất cứ nơi nào có thể, sử dụng tất cả các loại
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NHÀ MÁY THÉP LIÊN HỢP
121
ga công nghệ (ví dụ như khí than
cốc, khí lò cao, lò khí ôxy), và cài
đặt tua bin khí thu hồi áp suất khí
(TRT) trong lò cao;
Tối ưu hóa khâu vận chuyển lưu
trữ trung gian để cho phép tỷ lệ tối
đa sức nạp nóng, nạp trực tiếp hoặc cán trực tiếp, do đó làm giảm nhu
cầu gia nhiệt;
Sử dụng quy trình đúc dạng sát-
thực và đúc tấm mỏng, tùy theo từng điều kiện.
Chất thải rắn và các sản phẩm phụ
Hầu hết chất thải cặn từ các khu vực liên hợp và sắt thép là tái chế được để
có giá trị gia tăng từ các loại sản phẩm
phụ, xỉ, vảy và bụi. Vật liệu thải có thể
bao gồm xỉ từ BF; bụi mịn và bùn từ việc làm sạch khí BF; bụi mịn từ việc
làm sạch khí BOF; một số xỉ BOF;
clorua kiềm cao và clorua kim loại nặng từ các chất kết tủa tĩnh điện; và
xử lý khí dư từ quá trình thiêu kết sợi.
Hắc ín và các hợp chất hữu cơ khác (ví
dụ như BTX) thu hồi từ COG trong nhà máy xử lý khí lò cốc phải được
quản lý để tránh rò rỉ hoặc phát thải
ngẫu nhiên, áp dụng theo hướng dẫn về bảo quản vật liệu nguy hiểm nêu
trong Hướng dẫn chung EHS, và
được tái chế vào trong cốc vận hành
quy trình 14 hoặc bán để sử dụng trong các ngành công nghiệp khác.
Hướng dẫn bổ sung về quản lý chất
thải độc hại và chất thải rắn được nêu trong Hướng dẫn chung EHS.
14 Chất thải độc hại có chứa các chất hữu cơ có thể tái
chế vào các lò cốc.
Xỉ
Cặn xỉ có thể được bán dưới dạng các
sản phẩm phụ (ví dụ xỉ từ BF hay từ
BOF để sử dụng trong xây dựng dân
dụng, xây dựng đường bộ, và trong
ngành công nghiệp xi măng). EAFs
sinh ra một số lượng đáng kể xỉ sắt.
Trường hợp tái sử dụng của EAF xỉ
không có tính khả thi về tài chính hoặc
kỹ thuật, cần được xử lý, cùng với bụi
từ việc xử lý khí dư, trong bãi chôn
chất thải khi thiết kế có xem xét đến xỉ
và các đặc điểm/tính chất của bụi.
Điều kiện địa chất của địa phương
cũng cần được xem xét khi định vị các
đống xỉ thải.
Chất thải kim loại
Chất thải kim loại và các sản phẩm
phụ từ quá trình cán và hoàn thiện sản
phẩm (ví dụ như quy trình xoi/phay,
bụi từ khâu xoi phay, quy trình cán, xử
lý nước và bùn của nhà máy, xục bùn,
và dầu/mỡ) nên được tái sử dụng trong
quá trình chế biến. Một số sản phẩm
phụ (ví dụ xưởng dầu và bùn từ nhà
máy xử lý nước), phải được xử lý điều
hòa trước khi đưa vào tái chế nội bộ,
như giảm hàm lượng dầu và phải tuỳ
theo yêu cầu của quá trình. Kim loại từ
bộ lọc bụi, xỉ, và các chất thải kim loại
phải được thu hồi và tái chế cho nguồn
cấp thiêu kết.
Axit
Trong nhà máy thép, bùn tẩy axit tái
sinh có thể được tái chế (EAF và lò
cao) hoặc được chế biến để sản xuất
ôxít sắt. Các ôxít sắt từ tái sinh axit
hydroclorua có thể được sử dụng trong
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NHÀ MÁY THÉP LIÊN HỢP
122
một số ngành công nghiệp như là một
đầu vào có chất lượng cao (ví dụ sản
xuất vật liệu sắt từ, bột sắt, hoặc vật
liệu xây dựng, bột màu, thủy tinh và
gốm sứ).15
Xử lý bùn
Bùn từ quá trình xử lý nước thải có thể
chứa kim loại nặng (ví dụ như crôm,
chì, kẽm, và nicken) và dầu, mỡ. Một
phần của bùn từ quá trình xử lý nước
thải có thể tái chế nội bộ hoặc để lắng
tại các bãi chôn lấp đặc biệt. Tái sử
dụng bùn có thể yêu cầu giai đoạn xử
lý trước, mà thường bao gồm ép, sấy,
và tạo hạt.
Xử lý chất thải ngừng hoạt động
Việc ngừng thải các chất thải tại các
cơ sở sản xuất thép có thể bao gồm vật
liệu cách nhiệt/điện có chứa amiăng,
cũng như ô nhiễm đất và các môi
trường nước ngầm từ các khu vực như
các kho lưu trữ than, lò than cốc, và
nhà máy xử lý khí lò cốc. Hướng dẫn
về quản lý chất thải, ngừng các hoạt
động thải, và ô nhiễm đất được nêu
trong Hướng dẫn chung EHS.
Nước thải
Dòng thải bình thường trong lĩnh vực
sản xuất này bao gồm nước làm mát,
nước mưa, nước rửa, và nhiều dòng
thải của các quá trình khác nhau. Nước
làm mát thường được tuần hoàn trong
quy trình. Nước rửa có thể chứa các
15 EC BREF (2001) Công nghiệp chế biến kim loại sắt
chất rắn lơ lửng, bụi, váng dầu, và các
chất ô nhiễm khác, tùy thuộc vào quá
trình sản xuất.
Các biện pháp khuyến nghị để phòng
ngừa sự sinh ra chất thải từ các hoạt
động dùng nước làm mát và nước rửa
bao gồm:
Chuẩn bị phương án tuần hoàn
nước với quy mô lớn để tối đa hóa
hiệu quả sử dụng nước. Thông
thường đạt được hơn 95% nước
tuần hoàn;
Các biện pháp kỹ thuật khô để loại
bỏ bụi từ các nhà xưởng và các
thiết bị của nhà máy phải được sử
dụng khi có thể, và nước rửa phải
được thu gom và xử lý trước khi xả
hoặc tái sử dụng;
Thu hồi lượng nước tràn và nước
rò rỉ (ví dụ: sử dụng hố ga an toàn
và hệ thống thoát).
Quy trình xử lý nước thải công nghiệp
Các nguồn thải bao gồm xưởng lò than
cốc, quá trình cán và xưởng tẩy.
Xưởng lò than cốc: Các dòng thải ra
trong xưởng lò cốc bao gồm nước từ
thiết bị tách hắc ín/nước (bao gồm hơi
nước được hình thành trong quá trình
luyện cốc và nước ngưng được sử
dụng làm mát và làm sạch các COG);
nước từ hệ thống khử lưu huỳnh ôxy
hóa ướt; và nước từ hệ thống làm mát
kín.
Chất thải từ thiết bị tách hắc ín/nước
có chứa amoniac nồng độ cao. Chất
thải này phải được xử lý bằng bộ khử
ammoniac, và dòng sinh ra có chứa
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NHÀ MÁY THÉP LIÊN HỢP
123
các chất hữu cơ khác nhau (như
phenol) và các hợp chất vô cơ (như
ammonia dư và cyanide). Phương
pháp xử lý sinh học đặc thù cho
phenol phải được sử dụng tại xưởng
than cốc.
Lượng phát thải vào nước có thể sinh
ra trong một số trường hợp bởi quá
trình tôi/dập cốc ướt. Nước dập thừa
phải được thu gom và được sử dụng
cho quá trình tiếp theo.
Chất thải từ các quá trình khử lưu
huỳnh ôxy hóa ướt có thể chứa các
chất rắn lơ lửng (bao gồm các kim loại
nặng), PAHs, các hợp chất lưu huỳnh,
và florua/clorua, tùy thuộc vào hệ
thống khử bụi được sử dụng. Dòng
thải này có thể có ảnh hưởng bất lợi
cho nhà máy xử lý nước thải sinh học.
Khí gián tiếp làm mát nước tái tuần
hoàn và không ảnh hưởng đến số
lượng nước thải. Trong trường hợp
làm mát khí đốt trực tiếp, nước làm
mát cần được xem như là một chất
lỏng để rửa và cuối cùng thoát nước
thông qua thiết bị cất.16
Quá trình cán: Ngoài lớp rỉ thô ra,
dòng chất thải còn chứa chất rắn lơ
lửng và dầu nhũ tương. Biện pháp xử
lý gồm có bể lắng, trong đó chất rắn,
chủ yếu là sắt ôxít, được phép lắng
đọng dưới đáy bể và các chất ô nhiễm
dầu trên bề mặt bị loại bỏ bằng dụng
cụ hớt thu vào các bể gom. Nước làm
mát từ các quá trình cán phải được thu
gom và xử lý trước khi tái sử dụng.
Các xưởng tẩy: Các xưởng tẩy sinh ra
16 EC BREF (2001) Công nghiệp sản xuất sắt và thép
ba dòng chất thải, bao gồm nước rửa,
các nước của bể tẩy sau sử dụng, và
các nước thải khác (ví dụ như hơi
nước từ những chất hấp thụ khói của
hệ thống xả tẩy bồn chứa và nước
phun từ xưởng làm sạch). Khối lượng
lớn nhất nước thải sinh ra từ công
đoạn rửa, trong khi lượng ô nhiễm
đáng kể nhất sinh ra từ sự thay đổi liên
tục hoặc theo đợt của các bể tẩy.17
Các biện pháp kỹ thuật khuyến cáo để
phòng ngừa chất thải từ các xưởng tẩy
bao gồm:
Lắp đặt bộ thu hồi và tái chế axít;
Giảm lượng chất thải và giảm thiểu
lượng ô nhiễm của các dòng thải
thông qua việc tối ưu hóa quy trình
tẩy;
Áp dụng phương pháp đo dòng
chảy, và trong một số trường hợp,
tái chế lượng nước thải tẩy axit vào
xưởng tái tạo axit.
Xử lý nước thải
Kỹ thuật xử lý nước thải công nghiệp
trong quá trình này bao gồm sự phân
tách nguồn gốc và tiền xử lý các dòng
nước thải để (i) giảm ammoniac sử
dụng khí tẩy, (ii) giảm các chất hữu cơ
độc hại, chẳng hạn như phenol bằng
cách sử dụng phương pháp xử lý sinh
học, và (iii) giảm kim loại nặng bằng
cách sử dụng chất kết tủa hóa học, làm
đông lại và keo tụ v.v, các biện pháp
điển hình xử lý nước thải bao gồm
tách dầu hoặc nước hoặc tách không
khí hòa tan để tách dầu và các chất rắn
17 EC BREF (2001) Công nghiệp chế biến kim loại sắt
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NHÀ MÁY THÉP LIÊN HỢP
124
có thể nổi; lọc để tách các chất rắn có
thể lọc được; tạo cân bằng lưu lượng
và tải trọng; làm lắng để giảm chất rắn
lơ lửng, sử dụng phương pháp làm
trong, sạch; thoát nước và xử lý các
cặn trong các bãi chôn lấp chất thải
nguy hại. Có thể sử dụng các kiểm
soát kỹ thuật bổ sung: (i) loại bỏ các
kim loại, sử dụng màng lọc hoặc công
nghệ xử lý hóa/lý khác, (ii) loại bỏ các
chất hữu cơ, sử dụng than hoạt tính
hoặc các quá trình ôxy hóa hóa học
tiên tiến, và (iv) giảm độc tính thải, sử
dụng công nghệ thích hợp (chẳng hạn
như thẩm thấu ngược, trao đổi ion,
than hoạt tính v.v.). Các phương pháp
xử lý nước thải thường bao gồm tạo
đông/keo tụ/lắng kết tủa, bằng cách sử
dụng vôi hoặc natri hydroxide; hiệu
chỉnh pH/trung hòa; lắng/lọc/ tuyển
nổi và tách dầu; và carbon hoạt tính.18
Hướng dẫn bổ sung về kỹ thuật quản
lý nước thải được nêu trong bản
Hướng dẫn chung EHS.
Các cách tiếp cận về quản lý nước thải
công nghiệp và các ví dụ về xử lý
được giải thích trong các Hướng dẫn
chung EHS. Qua việc sử dụng các
công nghệ này và các biện pháp kỹ
thuật thực hành tốt về quản lý nước
thải, các điều kiện kỹ thuật phải đáp
ứng và phù hợp các giá trị hướng dẫn
về nước thải nêu trong Bảng tương
ứng của Phần 2 của tài liệu này.
Các loại nước thải khác và sự tiêu thụ
nước
Các hướng dẫn về quản lý nước thải
18 EU IPPC BREF Tài liệu về BAT trong Công
nghiệp sản xuất sắt và thép
không ô nhiễm từ các hoạt động công
cộng, nước mưa không ô nhiễm, và
nước thải vệ sinh được nêu trong
Hướng dẫn chung EHS. Các dòng
thải bị ô nhiễm phải cho chảy qua hệ
thống xử lý nước thải công nghiệp.
Nước mưa bị ô nhiễm cũng có thể sinh
ra từ than, cốc và các khu vực kho
chứa vật liệu.19
Đất phủ ngoài các khu
vực kho chứa than cũng có thể bị tác
động do nước lọc có tính axit cao chứa
hydrocacbon thơm đa vòng (PAH) và
các kim loại nặng. Các khuyến nghị
cho ngành công nghiệp cụ thể bao
gồm:
Bảo quản các mảnh vụn và các vật
liệu khác, (ví dụ: cốc và than) dưới
mái che và/hoặc được bảo quản
trong khu vực chôn lấp để hạn chế
sự ô nhiễm nước mưa và thu gom
nước thoát;
Tạo đường đi cho các khu vực sản
xuất, tách nước mưa bị ô nhiễm và
không bị ô nhiễm, và áp dụng các
biện pháp kiểm soát nước tràn.
Dẫn nước mưa từ các khu vực sản
xuất vào nơi xử lý nước thải;
Thiết kế hệ thống thu gom nước
lọc và định vị các nhà kho chứa
than để phòng ngừa các ảnh hưởng
đối với đất và nguồn nước. Phải
tạo đường phân chia các khu vực
chứa than để tách lượng nước mưa
có nguy cơ bị ô nhiễm đến nơi tiền
xử lý và đến nơi xử lý nước thải.
Các khuyến nghị để giảm sự tiêu thụ
nước, đặc biệt đối với các nơi hạn chế
19 EC BREF (2001) Công nghiệp sản xuất sắt và thép
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NHÀ MÁY THÉP LIÊN HỢP
125
nguồn tài nguyên thiên nhiên cũng
được nêu trong bản Hướng dẫn
chung EHS.
Tiếng ồn
Các cơ sở sản xuất thép liên hợp gây
ra tiếng ồn từ các nguồn khác nhau,
bao gồm việc bảo quản, xử lý các
mảnh vụn và sản phẩm; chất thải hoặc
do các quạt khí của sản phẩm phụ; quá
trình làm nguội và quạt gió, thiết bị
quay nói chung; các hệ thống giảm
bụi; các quá trình nóng chảy EAF; đốt
nhiên liệu; các quá trình cắt; các thiết
bị kéo dây; các hệ thống vận chuyển
và thông gió.
Các biện pháp kỹ thuật để giảm, ngăn
ngừa và kiểm soát tiếng ồn bao gồm:
Che phủ các nhà xưởng và/hoặc
tách các kết cấu;
Che phủ và thu gom các mảnh vụn
và bảo quản các tấm/đập dẹt và các
khu vực xử lý;
Che phủ quạt gió, tách các ống
thông gió, và sử dụng các bộ giảm
âm;
Áp dụng biện pháp tạo bọt xỉ trong
lò EAF;
Hạn chế việc xử lý các mảnh vụn
và vận chuyển trong đêm, tại các
nơi có yêu cầu.
Các biện pháp giảm tiếng ồn phải đảm
bảo đạt được tới mức cho phép về
tiếng ồn trong môi trường xung quanh
quy định tại Hướng dẫn chung EHS.
1.2 An toàn và sức khỏe nghề
nghiệp
Các tài liệu về an toàn và sức khỏe
nghề nghiệp trong xây dựng, vận
hành, duy tu bảo dưỡng và ngừng hoạt
động của các cơ sở sản xuất thép liên
hợp là những vấn đề phổ biến áp dụng
cho các cơ sở sản xuất công nghiệp
lớn, và các biện pháp phòng ngừa và
kiểm soát cũng được nêu trong Hướng
dẫn chung EHS.
Ngoài ra, các quy định dưới đây về an
toàn và sức khỏe nghề nghiệp dành
riêng cho công nghiệp sản xuất thép
bao gồm:
Nguy cơ vật lý
Nhiệt và các chất lỏng nóng
Phóng xạ
Các nguy hiểm về hô hấp
Nguy cơ hóa học
Các nguy hiểm về điện
Tiếng ồn
Các nguy hiểm tiềm ẩn
Các nguy hiểm về cháy, nổ
Nguy cơ vật lý
Các khuyến nghị để phòng ngừa và
kiểm soát các nguy hiểm về thân thể
nói chung được nêu trong Hướng dẫn
chung EHS. Các nguy cơ vật lý đặc
thù của ngành này được nêu dưới đây.
Các nguy hiểm vật lý trong các thao
tác vận hành của nhà máy sản xuất
thép liên hợp có liên quan đến việc xử
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NHÀ MÁY THÉP LIÊN HỢP
126
lý các sản phẩm, nguyên liệu thô nặng
với khối lượng lớn (ví dụ lò cao và
quá trình nạp EAF, bảo quản và vận
chuyển thép thanh và thép tấm dày, di
chuyển các gầu lớn múc sắt và thép
lỏng); vận tải cỡ nặng (ví dụ: tàu hỏa,
ô tô tải, và xe tải nâng chuyên dụng);
các hoạt động nghiền, cắt (ví dụ tiếp
xúc với vật liệu vụn đẩy ra bằng các
dụng cụ cơ học); các quá trình cán (ví
dụ quá trình đập, cán tốc độ cao và
quá trình gia công); và làm việc ở các
độ cao (ví dụ trên các giàn, thang, và
trên các bậc cao).
Tải trọng nặng/ Nghiền & Cắt/Cán
Trong các nhà máy sản xuất thép, các
tải trọng nâng và chuyển động tại các
độ cao gia tăng, sử dụng các giàn thủy
lực và cần cẩu đều có các nguy cơ lớn
về an toàn nghề nghiệp. Các biện pháp
khuyến cáo để phòng ngừa và kiểm
soát các nguy cơ tổn thương tiềm ẩn
cho người lao động bao gồm:
Có biển báo rõ ràng tại tất cả các
tuyến, đường vận chuyển và tại các
khu vực lao động;
Thiết kế và lắp đặt phù hợp tất cả
các thiết bị, tránh chồng chéo các
hoạt động khác nhau, và đặc biệt
phải tuân thủ theo đúng quy trình;
Áp dụng các quy trình cụ thể trong
xử lý tải và nâng tải, bao gồm:
o Mô tả tải trọng cần nâng (các
kích thước, khối lượng, trọng
tâm của tải trọng)
o Các tiêu chuẩn kỹ thuật của cần
cẩu sẽ sử dụng (tải trọng nâng
tối đa, các kích thước);
o Đào tạo đội ngũ nhân viên làm
việc trong quá trình xử lý, vận
hành các thiết bị nâng và sử
dụng các thiết bị vận chuyển cơ
học;
Khu vực vận hành thiết bị xử lý cố
định (ví dụ: các cần cẩu, các giàn,
các giàn nâng) không được chạy
ngang trên đầu, trên khu vực người
lao động và khu vực lắp ráp sơ bộ;
Xử lý vật liệu và sản phẩm trong
khu vực quy định, có sự giám sát
cẩn thận;
Thường xuyên thực hiện công tác
bảo trì và sửa chữa các thiết bị
nâng, điện và vận chuyển.
Phòng chống thương tích liên quan
đến các hoạt động mài, cắt, và sử dụng
phế liệu, bao gồm:
Định vị các máy công cụ làm việc
tại khoảng cách an toàn với các khu
vực làm việc khác và an toàn với
các đường đi nội bộ;
Thực hiện kiểm tra và sửa chữa
thường xuyên các máy công cụ làm
việc, sử dụng các tấm chắn bảo vệ
đặc biệt và thiết bị/dụng cụ an toàn;
Đào tạo cán bộ công nhân viên sử
dụng thành thạo các máy, dụng cụ,
và sử dụng thiết bị bảo hộ lao động
cá nhân phù hợp (PPE).
Các biện pháp phòng ngừa và kiểm
soát các nguy cơ liên quan đến hoạt
động và các quá trình cán bao gồm:
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NHÀ MÁY THÉP LIÊN HỢP
127
Lắp đặt lưới xung quanh và các
tấm chắn nơi cán vật liệu, phòng
ngừa có thể bất ngờ trượt hướng
dẫn cán;
Lắp đặt đường ray dọc theo tấm
vận chuyển có các cửa khóa liên
động, các cửa này chỉ mở cửa khi
máy không hoạt động.
Nhiệt và các chất lỏng nóng
Nhiệt độ cao và tia hồng ngoại (IR)
bức xạ trực tiếp là mối nguy hiểm phổ
biến trong các nhà máy thép liên hợp.
Nhiệt độ cao có thể gây ra mệt mỏi và
mất nước. Sự bức xạ trực tiếp cũng
gây nguy hiểm cho mắt. Sự tiếp xúc
tiềm ẩn với kim loại nóng hoặc nước
nóng có thể xảy ra từ khu phun làm
mát của quá trình đúc liên tục, từ kim
loại nóng chảy phun ra, và khi tiếp xúc
với các bề mặt nóng.
Khuyến nghị các biện pháp phòng
ngừa và kiểm soát việc tiếp xúc với
nhiệt và các chất lỏng/vật liệu nóng
bao gồm:
Che chắn các bề mặt khi có sự tiếp
xúc gần với thiết bị nóng hoặc có
thể bị phun từ các vật liệu nóng (ví
dụ trong các xưởng lò cốc, lò cao,
lò BOF, EAF, đúc liên tục và lò gia
nhiệt trong các phân xưởng cán, và
các gàu múc);
Sử dụng các khu vực đệm an toàn
để tách các khu vực có vật liệu và
các vật khác (ví dụ các thép thanh,
thép tấm dày, hoặc các gàu múc)
đang được xử lý hoặc lưu trữ tạm
thời. Có đường ray bảo vệ xung
quanh khu vực này, và trang bị các
cửa khóa liên động để kiểm soát
việc ra vào các khu vực đang trong
quá trình hoạt động;
Sử dụng thiết bị bảo hộ lao động
phù hợp PPE (ví dụ găng tay bảo
hộ cách điện/nhiệt, kính bảo hộ để
bảo vệ chống bức xạ hồng ngoại và
tử ngoại, và quần áo để bảo vệ
chống bức xạ nhiệt và các tia bắn
thép lỏng);
Lắp đặt hệ thống làm mát thông
thoáng để kiểm soát nhiệt độ cực
đại;
Thực hiện chế độ luân phiên làm
việc, giải lao đều đặn, vào khu giải
lao mát mẻ và có nước uống.
Phóng xạ
Yêu cầu thử nghiệm tia Gamma đối
với các thiết bị của nhà máy thép và
các sản phẩm trong khi vận hành
thường để xác định thành phần thép và
tính nguyên vẹn. Các biện pháp kỹ
thuật sau có thể sử dụng để hạn chế
nguy cơ rủi ro cho công nhân:
Tiến hành thử nghiệm tia Gamma
trong khu vực được kiểm soát
nghiêm ngặt, sử dụng áo bảo vệ
chuyên dụng. Không được thực
hiện các hoạt động khác trong khu
vực thử nghiệm này;
Tất cả các phế liệu đầu vào phải
được thử nghiệm phóng xạ trước
khi sử dụng làm nguyên liệu cấp;
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NHÀ MÁY THÉP LIÊN HỢP
128
Nếu khu vực thử nghiệm gần ranh
giới của Nhà máy, việc kiểm tra
siêu âm (UT) phải được xem là một
biện pháp thay thế cho các kỹ thuật
tia gamma;
Thường xuyên tiến hành bảo trì và
sửa chữa các thiết bị thử nghiệm,
bao gồm cả các áo bảo vệ chuyên
dụng.
Các nguy hiểm về hô hấp
Vật liệu cách điện
Amiăng và các sợi khoáng khác đã
được sử dụng rộng rãi trong các nhà
máy cũ và có thể gây ra rủi ro do hít
phải các chất gây ung thư. Khuyến cáo
các kỹ thuật thực hành quản lý bao
gồm:
Phải thực hiện kế hoạch quản lý và
khảo sát toàn nhà máy về các vật
liệu amiăng có chứa vật liệu cách
điện do các chuyên gia chứng nhận
tiến hành;
Vật liệu bị hư hỏng hoặc bị bở, vụn
phải được xử lý hoặc loại bỏ, và
các vật liệu khác có thể được theo
dõi và quản lý tại chỗ. Quá trình xử
lý các vật liệu cách điện được coi
là có chứa amiăng hoặc chứa bất kỳ
chất độc hại khác phải do các nhà
thầu được chứng nhận và các nhân
viên được đào tạo phù hợp thực
hiện theo đúng các quy trình quốc
tế được chấp nhận để xử lý hoặc
loại bỏ;
Tránh sử dụng amiăng trong các
công trình lắp đặt mới hoặc nâng
cấp;
Đặt tấm LDPE dưới vật được cách
điện (ví dụ ống hoặc tàu) và xếp
vật liệu cách điện theo lớp, để ngăn
chặn ô nhiễm với bề mặt sợi.
Bụi và khí
Bụi sinh ra trong các nhà máy thép
liên hợp bao gồm bụi kim loại và bụi
sắt, và chủ yếu ở các lò BF, BOF,
EAF, các xưởng đúc liên tục, xưởng
thiêu kết và tạo viên, và các bụi
khoáng chủ yếu có khi lưu trữ nguyên
liệu thô, BF, và xưởng lò cốc.
Trước đây, công nhân có thể phải tiếp
xúc với ôxít sắt và bụi silica, có thể bị
nhiễm các kim loại nặng như crom
(Cr), nickel (Ni), chì (Pb), và mangan
(Mn), kẽm (Zn), và thủy ngân (Hg).
Bụi phần lớn có trong các quá trình
nóng chảy và đúc (ví dụ: BF, BOF,
đúc liên tục), trong đó bụi sinh ra do
các hoạt động ở nhiệt độ cao, bụi này
mịn hơn và dễ hít vào hơn so với bụi
sinh ra từ các quá trình cán. Trong quá
trình lưu trữ nguyên liệu, trong các
xưởng lò cao và lò cốc, các công nhân
phải tiếp xúc với bụi khoáng, trong đó
có thể chứa các kim loại nặng. Ngoài
ra, BF còn sinh ra chất thải graphite.
Trong các quá trình nóng chảy và đúc,
nơi thực hiện các thao tác ở nhiệt độ
cao, các công nhân có nguy cơ hít phải
các khí độc hại chứa các kim loại
nặng. Trong BF, BOF và xưởng lò
cốc, các công nhân nguy cơ hít phải
các khí độc hại chứa các kim loại nặng
carbon monoxide. Ngoài ra các khí
độc hại khác trong xưởng lò cốc còn
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NHÀ MÁY THÉP LIÊN HỢP
129
có các ôxít lưu huỳnh và các hợp chất
hữu cơ dễ bay hơi (VOC). Trong
xưởng tinh chế COG có các nguy
hiểm về hô hấp, có thể hít phải các
chất thải như ammoniac, các
hydrocarcbon thơm, naphthalene và
các hydrocarbon thơm đa mạch
(PAH).
Các biện pháp khuyến nghị để ngăn
ngừa tiếp xúc với khí và bụi bao gồm:
Tách và khoanh lại các nguồn sinh
bụi và khí thải;
Thiết kế hệ thống thông gió để tối
đa sự tuần hoàn khí. Phải lọc không
khí đầu ra trước khi thải ra môi
trường xung quanh;
Lắp đặt hệ thống thông gió tại các
điểm trọng yếu gây phát thải bụi và
khí, đặc biệt tại khu vực đỉnh lò
BF, BOF hoặc EAF;
Trong khu vực bị ô nhiễm, cần lắp
đặt các cabin kín có điều hòa
không khí lọc cho người vận hành;
Có các khu ăn uống tách riêng, để
người công nhân có thể tắm, rửa
trước khi vào ăn;
Có các điều kiện để đảm bảo quần
áo lao động được tách riêng khỏi
quần áo mặc bình thường, và có thể
tắm/giặt sau giờ làm việc;
Thực hiện kế hoạch kiểm tra sức
khỏe định kỳ;
Phải áp dụng các biện pháp kiểm
soát nguy hiểm về hô hấp khi
không tránh được sự tiếp xúc, mặc
dù sử dụng các phương tiện bảo hộ
khác, như các hoạt động nạp lại lò
cốc, các thao tác thủ công như
nghiền hoặc sử dụng các máy công
cụ riêng, và trong các hoạt động
sửa chữa, bảo trì cụ thể.
Các khuyến nghị về bảo vệ đường hô
hấp bao gồm:
Sử dụng mặt nạ lọc khi tiếp xúc với
bụi (ví dụ: các thao tác tung, hứng);
Đối với các khí và bụi kim loại
nhẹ, sử dụng các măt nạ cung cấp
không khí sạch. Ngoài ra, có thể
dùng mặt nạ khí che kín mặt (hoặc
đội mũ bảo hiểm “áp suất cao”),
hoặc trang bị thông gió bằng điện;
Khi phải tiếp xúc với carbon
monoxide (CO) cần lắp đặt thiết bị
để cảnh báo ở các phòng kiểm soát
và nhân viên. Trong trường hợp
cần can thiệp khẩn cấp tại các khu
vực có mức độ CO cao, công nhân
cần được cung cấp các thiết bị xách
tay phát hiện CO, và các mặt nạ
cung cấp không khí trong lành.
Các nguy cơ hóa học
Ngoài mối nguy hiểm về hô hấp đã nêu
trên, công nhân trong các nhà máy thép
liên hợp có thể phải tiếp xúc và phơi
nhiễm từ các hợp chất hóa học, đặc biệt
trong lò cốc và nhà máy lọc dầu COG,
nơi có naphthalene, các hợp chất dầu
nặng, và các hydrocarbon thơm. Các
biện pháp khuyến nghị để ngăn ngừa sự
tiếp xúc hoặc ăn, uống các chất hóa
học, các khuyến nghị được nêu trong
Hướng dẫn chung EHS.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NHÀ MÁY THÉP LIÊN HỢP
130
Các nguy hiểm về điện
Công nhân có thể phải chịu các nguy
hiểm về điện, do sự có mặt của các
thiết bị điện nặng sử dụng trong toàn
nhà máy sản xuất thép liên hợp. Các
biện pháp khuyến nghị để ngăn ngừa
và kiểm soát được nêu trong Hướng
dẫn chung EHS.
Tiếng ồn
Xử lý nguyên vật liệu và sản phẩm (ví
dụ: quặng, chất thải kim loại, thép
tấm, và thép thanh), cũng như bản thân
các quy trình sản xuất (ví dụ như lò
cao, BOF, EAF, đúc, cán liên tục, v.v)
có thể tạo ra tiếng ồn quá mức cho
phép. Các biện pháp khuyến nghị để
ngăn ngừa và kiểm soát tiếng ồn được
nêu trong Hướng dẫn chung EHS.
Nguy hiểm tiềm ẩn
Các nguy hiểm có thể xảy ra trong khu
vực lưu trữ và đặc biệt trong khi vận
hành bảo dưỡng (ví dụ bên trong
khoang khoáng sản lớn). Các biện
pháp đề phòng bao gồm:
Bảo đảm có tường ngăn các đống
khoáng sản;
Bảo đảm khoảng cách giữa các
đống nguyên liệu và tuyến đường
vận chuyển;
Xây dựng và thông qua các quy
trình riêng về an toàn để áp dụng
khi làm việc bên trong các khoang
(ví dụ như hệ thống kiểm định/quy
trình dừng băng tải nạp và đóng
các cửa nạp);
Đào tạo nhân viên khi làm việc để
tạo thành các đống nguyên liệu
đảm bảo ổn định và tuân thủ theo
đúng các quy trình quy định.
Các nguy hiểm cháy, nổ
Xử lý kim loại lỏng có thể dẫn đến các
vụ nổ làm tràn nguyên liệu nung chảy,
gây bỏng, đặc biệt khi độ ẩm bị bẫy lại
trong không gian kín. Các mối nguy
hiểm khác bao gồm các đám cháy gây
ra do kim loại nóng chảy, và sự có mặt
của nhiên liệu lỏng và hoá chất dễ
cháy khác.
Các biện pháp kỹ thuật khuyến nghị
để phòng ngừa và kiểm soát nguy
hiểm cháy, nổ bao gồm:
Đảm bảo vật liệu khô hoàn toàn
trước khi tiếp xúc với các sắt và
thép dạng lỏng;
Bố trí, thiết kế để đảm bảo cách ly
hoàn toàn khí dễ bắt lửa, đường
ống dẫn ôxy và tách các chất lỏng
cũng như vật liệu dễ cháy khỏi các
khu vực nóng và các nguồn gây
cháy (ví dụ các bảng điện);
Bảo quản khí dễ bắt lửa, đường ống
dẫn ôxy và các chất lỏng cũng như
vật liệu dễ cháy trong khi thực hiện
các hoạt động bảo trì “công việc
nóng”;
Thiết kế các thiết bị điện để phòng
ngừa nguy cơ cháy trong từng khu
vực của nhà máy (ví dụ yêu cầu về
điện áp/ampe và khả năng cách
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NHÀ MÁY THÉP LIÊN HỢP
131
điện của cáp khi tiếp xúc chất lỏng
nóng, sử dụng loại cáp phù hợp để
giảm thiểu cháy lan);
Các hướng dẫn chuẩn bị và ứng
phó khẩn cấp được nêu trong
Hướng dẫn chung EHS.
Than là vật liệu dễ cháy tự phát do
nhiệt trong quá trình ôxy hóa tự nhiên
của các bề mặt than mới.20,21
Bụi than
cũng là loại vật liệu dễ cháy, tiềm ẩn
nguy cơ nổ trong các cơ sở xử lý than,
liên quan đến các nhà máy sản xuất
thép liên hợp.
Các biện pháp kỹ thuật khuyến nghị
để phòng ngừa và kiểm soát các nguy
cơ nổ trong quá trình bảo quản, xử lý
than cám bao gồm:
Phải giảm thiểu thời gian lưu trữ
than;
Không để các đống than trên các
nguồn nhiệt như các đường ống
dẫn hơi;
Các nhà kho chứa than được làm từ
các vật liệu không cháy;
Các nhà kho chứa than được thiết
kế để giảm thiểu diện tích bề mặt,
tại đó bụi than có thể đọng lại và
cần có các hệ thống hút bụi;
Giảm tối đa các nguồn gây cháy,
trang bị các thiết bị tiếp đất phù
hợp để giảm thiểu các nguy hiểm
20 NFPA 850: Khuyến nghị thực hành về phòng cháy
đối với các nhà máy điện và các trạm cao áp chuyển
đổi dòng điện một chiều (phiên bản 2000). 21 NFPA 120: Tiêu chuẩn kiểm soát và phòng cháy
đối với các mỏ than (phiên bản 2004).
về điện tĩnh. Tất cả các thiết bị điện
và máy trong khu vực kho phải
được kiểm tra phê duyệt trước khi
sử dụng trong các khu vực nguy
hiểm và được trang bị các động cơ
chống tia lửa.
1.3 An toàn và sức khỏe cộng
đồng
Các quy định về an toàn và sức khỏe
cộng đồng trong quá trình xây dựng,
hoạt động, và ngừng hoạt động của
các nhà máy thép liên hợp được áp
dụng phổ biến rộng rãi trong hầu hết
các cơ sở công nghiệp. Các biện pháp
quản lý, kiểm soát và các hành động
phòng ngừa cũng được nêu trong bản
Hướng dẫn chung EHS.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NHÀ MÁY THÉP LIÊN HỢP
132
2.0 Các chỉ số thực hiện và việc
giám sát
2.1 Môi trường
Hướng dẫn phát thải và xả thải
Các Bảng 1 và Bảng 2 quy định về phát thải xả thải cho ngành này. Các chỉ số hướng dẫn này thể hiện thực hành công nghiệp quốc tế tốt như đã được phản ánh trong các tiêu chuẩn trong hệ thống pháp luật ở một số nước. Các mức hướng dẫn này có thể đạt được ở điều kiện hoạt động bình thường của cơ sở sản xuất thông qua việc áp dụng các biện pháp kỹ thuật ngăn ngừa và kiểm soát ô nhiễm đã được bàn đến ở những phần trước của hướng dẫn này.
Hướng dẫn về phát thải được áp dụng cho quá trình phát thải khí thải. Hướng dẫn phát thải của nguồn đốt nhiên liệu kết hợp với các hoạt động sinh nhiệt và phát điện từ những nguồn có công suất nhiệt đầu vào bằng hoặc thấp hơn 50 MWth được đề cập trong Hướng dẫn
chung EHS, với phát thải nguồn điện lớn hơn được đề cập đến trong Hướng dẫn
EHS cho nhà máy nhiệt điện. Hướng dẫn xem xét môi trường xung quanh dựa trên tổng thải lượng khí thải được cung cấp trong Hướng dẫn chung EHS.
Hướng dẫn về xả thải được áp dụng cho xả thải trực tiếp nước thải đã xử lý vào nguồn tiếp nhận là nước mặt có mục đích sử dụng chung. Mức thải đặc thù theo từng địa điểm có thể được thành lập ra dựa trên điều kiện sẵn có và thực trạng sử dụng của hệ thống thu gom và xử lý nước thải chung, hoặc
nếu thải trực tiếp vào nguồn nước mặt thì sự phân loại thủy vực tiếp nhận nước theo mục đích sử dụng được đề cập đến trong Hướng dẫn chung
EHS. Các định mức này cần đạt được, mà không pha loãng, ít nhất 95% thời gian cơ sở sản xuất hoạt động, và có thể tính bằng tỷ lệ giờ hoạt động hằng năm. Mức chênh lệch với các giá trị hướng dẫn do điều kiện của dự án cụ thể cần được giải trình trong báo cáo đánh giá môi trường.
Quan trắc môi trường
Các chương trình quan trắc môi trường cho ngành công nghiệp này cần được thực hiện để giải quyết tất cả các hoạt động đã được xác định có khả năng tác động đáng kể đến môi trường, trong thời gian hoạt động bình thường và trong điều kiện bị trục trặc. Hoạt động quan trắc môi trường phải dựa trực tiếp hoặc gián tiếp vào các chỉ báo được áp dụng đối với từng dự án cụ thể.
Tần suất quan trắc phải đủ để cung cấp dữ liệu đại diện cho thông số đang được theo dõi. Quan trắc phải do những người được đào tạo tiến hành theo các quy trình giám sát và lưu giữ biên bản và sử dụng thiết bị được hiệu chuẩn và bảo dưỡng đúng cách thức. Dữ liệu quan trắc môi trường phải được phân tích và xem xét theo các khoảng thời gian định kỳ và được so sánh với các tiêu chuẩn vận hành để sao cho có thể thực hiện mọi hiệu chỉnh cần thiết. Hướng dẫn bổ sung về áp dụng phương pháp lấy mẫu và phân tích khí thải và nước thải được cung cấp trong Hướng dẫn chung EHS.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NHÀ MÁY THÉP LIÊN HỢP
133
Sử dụng tài nguyên và khí thải/chất
phát thải
Bảng 3 nêu các ví dụ về các chỉ số tiêu thụ tài nguyên năng lượng và nước cho lĩnh vực này, Bảng 4 nêu các ví dụ về các chỉ số phát thải và chất thải. Các giá trị này của ngành công nghiệp chỉ dùng cho mục đích so sánh và từng dự án cần có mục tiêu cải tiến liên tục trong các lĩnh vực này.
Bảng 1. Mức phát thải khí đối với
nhà máy thép liên hợpc Chất ô nhiễm Đơn vị Giá trị
hướng dẫn
Bụi mg/Nm3 20-50
Sương dầu mg/Nm3 15
NOx mg/Nm3 500
750 (lò cốc)
SO2 mg/Nm3 500
VOC mg/Nm3 20
PCDD/F ng TEQ/Nm3 0,1
Cacbon
monoxide (CO)
mg/Nm3 100 (EAF)
300 (lò cốc)
Crom (Cr) mg/Nm3 4
Cadimi (Cd) mg/Nm3 0,2
Chì (Pb) mg/Nm3 2
Niken (Ni) mg/Nm3 2
Clorua hydro
(HCl)
mg/Nm3 10
Florua mg/Nm3 5
Florua hydro(HF) mg/Nm3 10
H2S mg/Nm3 5
Amoni mg/Nm3 30
Benzopiren mg/Nm3 0,1
Khói nhựa
đườngb
mg/Nm3 5
CHÚ THÍCH: a Giá trị thấp hơn khi có mặt các kim loại độc hại. b Khói nhựa đường được đo bằng chất hữu cơ có thể
chiết xuất bằng dung môi từ toàn bộ tạp chất thu gom
được bằng màng lọc. c Các giới hạn tiêu chuẩn . Đối với các khí đốt: khô,
nhiệt độ 273K (0°C), áp suất 101.3 kPa (1 atmosphere),
hàm lượng ôxy 3% khô đối với chất lỏng và nhiên liệu
dạng khí, 6% khô đối với nhiên liệu rắn. Đối với các
loại khí không cháy: không hiệu chỉnh hàm lượng ôxy
và hơi nước, nhiệt độ 273K (0°C), áp suất 101.3 kPa (1
atmosphere).
Bảng 2. Nước thải đối với nhà máy thép liên
hợp Chất ô nhiễm Đơn vị Giá trị hướng
dẫn
pH 6-9
TSS mg/l 35
Dầu và mỡ mg/l 10
nhiệt độ tăng oC <3 a
COD mg/l 250
Phenol mg/l 0,5
Cadimi mg/l 0,01
Crom (tổng số) mg/l 0,5
Crom (VI) mg/l 0,1
Đồng mg/l 0,5
Chì mg/l 0,2
Thiếc mg/l 2
Thuỷ ngân mg/l 0,01
Niken mg/l 0,5
Kẽm mg/l 2
Cyanua (tự do) mg/l 0,1
Cyanua (tổng
số)
mg/l 0,5
Tổng Nitơ mg/l 30
Amoni mg/l
(tính theo N)
5
Tổng phospho mg/l 2
Florua mg/l
(tính theo F)
5
Sunfua mg/l 0,1
Sắt mg/l 5
PAH mg/l 0,05
Độc tố được xác định trong từng trường
hợp
a Tại rìa vùng pha trộn thiết lập một cách khoa
học có xem xét đến chất lượng nước xung
quanh, sử dụng nước thu nhận, thu nhận tiềm năng và khả năng đồng hóa.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NHÀ MÁY THÉP LIÊN HỢP
134
Bảng 3. Tiêu thụ tài nguyên và năng lượng (1) Đầu vào
trên
đơn vị
sản
phẩm
Khối
lượng
tải
trọng
đơn vị
Ngành công nghiệp
Thiêu
kết
Lò
cốc
BF BOF EAF Cán
Điện
một
chiều
MJ/t sản
phẩm
90-
120
20-
170
270-
370
40-
120
1250-
1800
70-
140
kWh/
t
Nhiên
liệu
MJ/t sản
phẩm
60-
200
3200-
3900
1050-
2700
20-55 - 1100-
2200
Nước m3/t sản
phẩm
0,01-
0,35
1-10 1-50 0,5-5 3 1-15
Nguồn 1. Ủy ban Châu Âu, IPPC, “BREF Tài liệu về công nghiệp sản xuất sắt và thép” và “Tài liệu tiêu chuẩn trong BAT trong công nghiệp chế biến kim loại sắt”. 12/ 2001 2. Cơ quan môi trường Anh Quốc. 2001, 2002. Hướng dẫn
kỹ thuật. IPPC S2.01, S2.04. So sánh các giá trị
Bảng 4. Phát thải/chất thải
Đầu vào
trên đơn
vị sản
phẩm
Đơn vị Ngành công nghiệp
Thiêu
kết
Lò
cốc
BF BOF EAF Cán
Phát thải (1) (2)
Bụi Kg/t sản
phẩm
0,04-
0,4
0,05-
3,5
0,005 0,2 0,02 0,002
-
0,040
CO Kg/t sản
phẩm
12-40 0,40-
4,5
0,8-
1,75
1,5-8 0,75-
4
0,005
-0,85
Nox Kg/t sản
phẩm
0,4-
0,65
0,45-
0,7
0,01-
0,6
- 0,12-
0,25
0,08-
0,35
VOC Kg/t sản
phẩm
0,15 0,12-
0,25
- - - -
PCDD/F µgl-
TEQ/T
sản phẩm
1-10 - - - 0,07-
9
-
Chất
thải(1)
Thiê
u kết
Lò
cốc
BF BOF EAF Cán
Chất thải
rắn
Kg/t sản
phẩm
0,9-
15
- 200-
300
85-
110
110-
180
70-
150
Bùn Kg/t sản
phẩm
0,3 - 3-5 - - -
Nước thải m3/t sản
phẩm
0,06 0,3-
0,4
0,1-3 - - 0,8-
15
Nguồn 1. Ủy ban Châu Âu, IPPC, “BREF Tài liệu về công nghiệp sản xuất
sắt và thép” và “Tài liệu tiêu chuẩn trong BAT trong công nghiệp chế biến kim loại sắt”. 12/ 2001
2. Cơ quan môi trường Anh Quốc. 2001, 2002. Hướng dẫn kỹ
thuật. IPPC S2.01, S2.04.
So sánh các giá trị
2.2 An toàn và sức khỏe nghề
nghiệp
Hướng dẫn về an toàn và sức khỏe
nghề nghiệp
Hướng dẫn thực hiện sức khỏe và an
toàn lao động cần phải được đánh giá
dựa trên các hướng dẫn về mức tiếp xúc
an toàn được công nhận quốc tế, ví dụ
như hướng dẫn về Giá trị ngưỡng phơi
nhiễm nghề nghiệp (TLV ®) và Chỉ số
phơi nhiễm sinh học (BEIs ®) được
công bố bởi Hội nghị của các nhà vệ
sinh công nghiệp Hoa Kỳ (ACGIH),22
Cẩm nang Hướng dẫn về các mối nguy
Hóa chất do Viện vệ sinh, an toàn lao
động quốc gia Hoa Kỳ xuất bản
(NIOSH),23
Giới hạn phơi nhiễm
(PELs) do Cục sức khỏe và an toàn
nghề nghiệp Hoa Kỳ xuất bản
(OSHA),24
Giá trị giới hạn phơi nhiễm
nghề nghiệp được công bố bởi các quốc
gia thành viên Liên minh Châu Âu,25
hoặc các nguồn tài liệu tương tự khác.
Tỷ lệ tại nạn và rủi ro
Dự án phải cố gắng giảm số vụ tai nạn
trong số công nhân tham gia dự án (bất
kể là sử dụng lao động trực tiếp hay
gián tiếp) đến tỷ lệ bằng không, đặc biệt
là các vụ tai nạn gây ra mất ngày công
lao động và mất khả năng lao động ở
22 Có sẵn tại: http://www.acgih.org/TLV/ và
http://www.acgih.org/store/ 23 Có sẵn tại: http://www.cdc.gov/niosh/npg/ 24 Có sẵn tại:
http://www.osha.gov/pls/oshaweb/owadisp.show_docu
ment?p_table=STANDARDS&p_id=9.992 25 Có sẵn tại:
http://europe.osha.eu.int/good_practice/risks/ds/oel/
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NHÀ MÁY THÉP LIÊN HỢP
135
các mức độ khác nhau, hoặc thậm chí bị
tử vong. Tỷ lệ này của cơ sở sản xuất có
thể được so sánh với hiệu quả thực hiện
về vệ sinh an toàn lao động trong ngành
công nghiệp này của các quốc gia phát
triển thông qua tham khảo các nguồn
thống kê đã xuất bản (ví dụ Cục thống
kê lao động Hoa Kỳ và Cơ quan quản lý
về An toàn và Sức khỏe Liên hiệp
Anh).26
Giám sát an toàn và sức khỏe nghề
nghiệp
Môi trường làm việc phải được giám sát
để xác định kịp thời những mối nguy
nghề nghiệp tương ứng với dự án cụ
thể. Việc giám sát phải được thiết kế
chương trình và do những người chuyên
nghiệp thực hiện27
như là một phần của
chương trình giám sát an toàn sức khỏe
lao động. Cơ sở sản xuất cũng phải lưu
giữ bảo quản các biên bản về các vụ tai
nạn lao động và các loại bệnh tật, sự cố
nguy hiểm xảy ra. Hướng dẫn bổ sung
về các chương trình giám sát sức khỏe
lao động và an toàn được cung cấp
trong Hướng dẫn chung EHS.
26 Có sẵn tại: http://www.bls.gov/iif/ và
http://www.hse.gov.uk/statistics/index.htm 27 Các chuyên gia được công nhận có thể gồm Chứng
nhận vệ sinh công nghiệp, Vệ sinh lao động đã được
đăng ký, hoặc Chứng nhận chuyên nghiệp về an toàn
hoặc tương đương
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NHÀ MÁY THÉP LIÊN HỢP
136
3.0 Tài liệu tham khảo và các
nguồn bổ sung
Australian Government Department of the Environment
and Heritage. 1999. NPI National Pollutant Inventory.
Emission Estimation Technique Manual for Iron and
Steel Production. Canberra: Environment Australia.
Available at
http://www.npi.gov.au/handbooks/approved_handbooks/pubs/fironste.pdf
Environment Canada. 2002. National Office of
Pollution Prevention (NOPP). Environmental Code of
Practice for Integrated Steel Mills. Section 4
Recommended Environmental Protection Practices.
EPS 1/MM/7 - March 2001. Ottawa, ON: Environment
Canada. Available at http://www.ec.gc.ca/nopp/docs/cp/1mm7/en/cov.cfm
European Commission. 2001. European Integrated Pollution Prevention and Control Bureau (EIPPCB).
Reference (BREF) Document on Best Available Techniques (BAT) on the Production of Iron and Steel.
Seville: EIPPCB.
European Commission. 2001. European Integrated
Pollution Prevention and Control Bureau (EIPPCB).
Reference (BREF) Document on Best Available
Techniques (BAT) in the Ferrous Metal Processing
Industry. Seville: EIPPCB.
German Federal Ministry for the Environment, Nature Conservation and Nuclear Safety (Bundesministerium f?r Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit
(BMU)). 2002. First General Administrative Regulation Pertaining the Federal Immission Control
Act (Technical Instructions on Air Quality Control - TA Luft). Berlin: BMU. Available at
http://www.bmu.de/english/air_pollution_control/ta_luft/doc/36958.php
German Federal Ministry for the Environment, Nature
Conservation and Nuclear Safety. 2004. Promulgation of the New Version of the Ordinance on Requirements
for the Discharge of Waste Water into Waters (Waste Water Ordinance - AbwV) of 17. June 2004. Berlin:
BMU. Available at http://www.bmu.de/english/water_management/downlo
ads/doc/3381.php
Helsinki Commission (Helcom). 2003. Reduction of Emissions and Discharges from the Iron and Steel Industry. Recommendation 24/4. Helsinki: Helcom.
Available at
http://www.helcom.fi/Recommendations/en_GB/rec24_4/
International Labour Organization (ILO). 2005. Safety and Health in the Iron and Steel Industry. ILO Codes
of Practice (2nd edition). Geneva: ILO. Available at http://www.ilo.org/public/english/support/publ/textoh.ht
m
Irish Environmental Protection Agency (EPA). 1996. BATNEEC Guidance Note for Forges, Drawing Plants and Rolling Mills and For Pressing, Drawing and
Stamping of Large Castings (Draft 3). Classes 3.2 & 3.8. Draft 3. Dublin: EPA. Available at
http://www.epa.ie/Licensing/BATGuidanceNotes/
Irish EPA. BATNEEC Guidance Note for Production
of Iron or Steel. Class 3.1. Draft 2. Dublin: EPA.
Available at
http://www.epa.ie/Licensing/BATGuidanceNotes/
Italian Interministerial Commission. 2006. Produzione e Trasformazione dei Metalli Ferrosi, Linee Guida per
le BAT (Production and Manufacturing of Iron - Best Available Techniques Guidelines, Draft). Rome.
Paris Commission (Parcom; now OSPARCOM). 1992.
Recommendation 92/2 Concerning Limitation of Pollution from New Primary Iron and Steel Production
Installations. Paris: OSPAR.
Parcom. 1992. Recommendation 92/3 Concerning Limitation of Pollution from New Secondary Steel
Production and Rolling Mills. Paris: OSPAR.
United Kingdom (UK) Department for Environment,
Food and Rural Affairs
(DEFRA). 2004. Secretary‟s State Guidance for Iron Steel and Non-Ferrous Metal Process. Process
Guidance Note 2/4 (04). London: DEFRA. Available at http://www.defra.gov.uk/environment/airquality/lapc/p
gnotes/pdf/pg2-04.pdf
UK Department for Environment Her Majesty's
Inspectorate of Pollution (HMIP). 1995. Processes
Subject to Integrated Pollution Control. S2 1.06:
Carbonisation Processes: Coke Manufacture. London:
HMSO.
UK Environmental Agency. 2002. IPPC S2.03. Technical Guidance for Non-Ferrous Metals and the Production of Carbon and Graphite Sector. Version 1:
January 2002. Bristol: Environmental Agency.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NHÀ MÁY THÉP LIÊN HỢP
137
Available at
http://www.environmentagency.gov.uk/business/44430
4/444369/673298/?version=1&lang=_e
UK Environmental Agency. 2004. Integrated Pollution
Prevention and Control (IPPC). S2.01: Guidance for
the Production of Coke, Iron and Steel. Issue 1: June
2004. Bristol: Environment Agency. Available at
http://www.environment-
agency.gov.uk/business/444304/444369/673298/?versi
on=1&lang=_e
UK Environmental Agency. 2004. IPPC S2.04. Guidance for the Hot Rolling of Ferrous Metals and Associated Activity Sector. Issue 1: February 2004.
Bristol: Environmental Agency. Available at http://www.environmentagency.gov.uk/business/44430
4/444369/673298/?version=1&lang=_e
University of Karlsruhe, French-German Institute for
Environmental Research. 1997. Report on Best
Available Techniques (BAT) in the Electric
Steelmaking Industry. Karlsruhe: University of
Karlsruhe. Available at
http://www.umweltdaten.de/publikationen/fpdf-
l/2488.pdf
United States (US) Environmental Protection Agency (EPA). 1983. 40CFR Part 60. Subpart AAa—Standards of Performance for Steel Plants: Electric Arc Furnaces
and Argon-Oxygen Decarburization Vessels Constructed After August 17, 1983. Washington, DC:
US EPA.
US EPA. 1983. 40CFR Part 60. Subpart Na—Standards
of Performance for Secondary Emissions from Basic
Oxygen Process Steelmaking Facilities for Which
Construction is Commenced After January 20, 1983.
Washington, DC:
US EPA.
US EPA. 1995. Office of Compliance. Sector Notebook Project Profile of the Iron and Steel Industry. EPA/310-R-95-005. Washington, DC: US
EPA. Available at http://www.epa.gov/compliance/resources/publications
/assistance/sectors/noteb ooks/ironstlpt1.pdf
US EPA. 1995. Technology Transfer Network.
Clearinghouse for Inventories and Emissions Factors &
AP 42. Volume 1, Fifth Edition. Chapter 12:
Metallurgical Industry. Washington, DC: US EPA.
Available at
http://www.epa.gov/ttn/chief/ap42/
US EPA. 1999. 40CFR Part 63: National Register Environmental Protection. Subpart CCC: National
Emission Standards for Hazardous Air Pollutants for Steel Pickling - HCl Process Facilities and
Hydrochloric Acid Regeneration Plants. Washington, DC: EPA.
US EPA. 2002. 40CFR Part 420. Iron and Steel
Manufacturing Point Source Category. Washington,
DC: US EPA.
US EPA. 2003. 40CFR Part 63: National Register
Environmental Protection. National Emission
Standards for Hazardous Air Pollutants: Integrated
Iron and
Steel Manufacturing. May 20, 2003. Washington, DC: US EPA. Available at:
http://www.epa.gov/ttn/atw/iisteel/fr20my03.pdf
US EPA. 2003. 40CFR Part 63: National Register
Environmental Protection. National Emission
Standards for Hazardous Air Pollutants for Coke
Ovens: Pushing, Quenching and Battery Stacks.
Final Rule. April 14, 2003.
Washington, DC: US EPA.. Available at: http://www.epa.gov/ttn/oarpg/t3/fr_notices/copqbs_fr.pdf
US EPA. 2005. 40CFR 63: National Register
Environmental Protection Agency: National Emission Standards for Coke Oven Batteries. April 15, 2005. Washington, DC: US EPA. Available at: http://epa.gov/ttncaaa1/t3/fr_notices/15318cokeovenfin.pdf
US National Fire Protection Association (NFPA).
2000. NFPA 850: Recommended Practice for Fire
Protection for Electric Generating Plants and
High Voltage Direct Current Converter Stations,
2000 Edition. Quincy, MA: NFPA. Available at http://www.nfpa.org/aboutthecodes/list_of_codes_and_standards.asp
US NFPA. 2004. NFPA 120: Standard for Fire
Prevention and Control in Coal Mines, 2004 Edition. Quincy, MA: NFPA. Available at http://www.nfpa.org/aboutthecodes/list_of_codes_and_standards.asp
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NHÀ MÁY THÉP LIÊN HỢP
138
Phụ lục A: Mô tả chung về các hoạt động công nghiệp
Các phương pháp chính được sử dụng
trong sản xuất sắt và thép bao gồm: lò
cao/lò ôxy (sản xuất thép liên hợp),
nung chảy trực tiếp sắt vụn, sắt nguyên
khai (lò quang điện), và các phương
pháp sử dụng ít thông dụng hơn là quy
trình hoàn nguyên sắt trực tiếp (DRI).
Quy trình sản xuất thép liên hợp là
một quá trình phức tạp và liên quan
đến vật liệu và năng lượng giữa các đơn
vị sản xuất khác nhau, bao gồm cả việc
thiêu kết hoặc tạo viên, các lò than cốc,
các lò cao (BF), các lò ôxy cơ bản
(BOF), và đúc liên tục. Các phôi thép
sau đó được cán (lạnh và/hoặc nóng) để
sản xuất ra sản phẩm cuối cùng.
Xưởng thiêu kết 28
Việc thực hiện bước chuẩn bị về tính
chất lý học và luyện kim của quặng là
bắt buộc để cải thiện khả năng thẩm
thấu từ và hoàn nguyên. Trước quá
trình thiêu kết, nguyên liệu được pha
trộn và có thể thêm vào một số vật liệu
tạo chảy. Sau khi trộn, quặng đã trộn
được chuyển từ các boongke chuẩn bị
vào các boongke lưu. Cốc mịn (cốc loại
nhỏ với kích thước hạt <5 mm) là nhiên
liệu thông dụng nhất được dùng cho
quá trình thiêu kết. Các quặng pha trộn
và cốc mịn được trộn lẫn và làm ướt để
tăng cường sự hình thành các viên nhỏ,
quá trình này cải thiện độ thấm khi đặt
trên tầng thiêu kết.
Xưởng thiêu kết cơ bản bao gồm một
28 EC BREF (2001) Công nghiệp sản xuất sắt và thép
ghi lò lớn bằng gang chịu nhiệt. Các vật
liệu được thiêu kết được xếp thành các
lớp để tạo thành tầng sâu 400-600 mm,
mặc dù các tầng nông được dùng phổ
biến trong các xưởng cũ, được đặt trên
một lớp thiêu kết tái chế mỏng. Lớp
dưới đáy này bảo vệ ghi lò tránh nhiệt
trực tiếp của hỗn hợp cháy. Ghi lò đi
qua các đèn đốt và đốt cốc trong hỗn
hợp đã trộn, và bắt đầu quá trình thổi
gió qua toàn bộ chiều dài tầng thiêu kết.
Khi hỗn hợp thiêu kết dọc theo ghi lò,
thì quá trình đốt cháy dồn xuống dưới
qua hỗn hợp. Điều này tạo ra nhiệt đủ
(1300-1480°C) để thiêu kết các hạt mịn
cùng nhau chảy vào clinker rỗng được
gọi là thiêu kết. Các khí phát thải được
xử lý để loại bỏ bụi trước khi phát thải
ra môi trường. Các sản phẩm thiêu kết
sau đó được nghiền nát và đập để có
kích thước thích hợp sử dụng cho lò
cao.
Xưởng tạo viên29
Tạo viên là một quá trình chuẩn bị khác
của ôxít sắt nguyên liệu cho sắt nguyên
khai và chế biến thép. Viên được hình
thành từ các nguyên liệu (quặng tinh và
các chất phụ gia có kích thước <0,05
mm) cho vào các khối cầu 9-16 mm, sử
dụng nhiệt độ cao, thông thường tại các
mỏ khai thác, hoặc tại bến vận chuyển
quặng.
Quá trình tạo viên bao gồm nghiền và
sấy khô hoặc giảm nước, đóng cục và
29 EC BREF (2001) Công nghiệp sản xuất sắt và thép
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NHÀ MÁY THÉP LIÊN HỢP
139
tạo cứng. Trước khi tạo viên, các quặng
được đập và nghiền để đạt được các
tính chất cần thiết để tạo viên. Độ ẩm
được điều chỉnh đến 8%-9%. Vật liệu
làm viên được pha trộn với phụ gia và
sau đó chế biến thành các viên tròn 9-16
mm (màu xanh) sau đó gia nhiệt đến
khoảng 1250°C (tạo cứng) trong suốt
quá trình ôxy hóa và thiêu kết để có
được các viên có cường độ cao. Trước
khi kết thúc quá trình tạo cứng, các
viên được làm nguội bằng không khí.
Các viên bị vỡ hoặc sai kích thước
thường được tái chế.
Chế biến cốc
Nhà máy sản xuất thép liên hợp sản
xuất thép bằng cách hoàn nguyên
quặng sắt trong lò cao cần được cấp ổn
định than cốc. Chức năng chính của
cốc là hoàn nguyên về mặt hóa học
ôxít sắt thành sắt kim loại trong lò cao.
Cốc hoạt động như nhiên liệu, cung
cấp sự hỗ trợ vật lý, và cho phép dòng
khí chảy tự do vào lò. Do đó sản xuất
cốc gắn liền với các nhà máy thép liên
hợp có sử dụng quặng sắt. Cốc là sản
phẩm của quá trình nhiệt phân (như
quá trình đốt không có không khí) loại
than phù hợp.
Trong quá trình tạo cốc, than bitum
được đưa vào một loạt các lò (ắc quy),
và chúng được làm kín và nung ở nhiệt
độ cao, không có không khí. Quá trình
vận hành bao gồm các bước sau: nạp
than, gia nhiệt/đốt cháy trong các
khoang, tạo cốc, ra lò và làm nguội
nhanh cốc.30
Các khoang lò cốc được tách riêng
bằng các tường gia nhiệt. Chúng bao
gồm một lượng nhất định nhiên liệu
đốt với vòi phun cấp nhiên liệu và với
một hoặc nhiều khoang không khí đầu
vào. Thông thường, dùng khí đốt lò
cốc đã được làm sạch làm nhiên liệu,
nhưng các loại khí khác như khí lò cao
(đã làm giàu) cũng có thể sử dụng
được. Các thiết bị tái tạo nhiệt được
đặt trong lò, để gia nhiệt không khí và
khí đốt nhiên liệu bằng khí lò, và cải
thiện hiệu quả năng lượng.
Quá trình carbon hóa bắt đầu ngay sau
khi nạp than vào lò. Các hợp chất hữu
cơ dễ bay hơi (VOC) được loại bỏ từ
than, và tạo thành khí lò cốc (COG).
Carbon rắn còn lại trong lò, đó chính
là cốc. Tùy thuộc vào chiều rộng lò và
các điều kiện gia nhiệt, quá trình tạo
cốc kéo dài khoảng 14-24 giờ. Sau đó
cốc được đẩy ra khỏi lò vào một thùng
chứa nhờ ram của thiết bị đẩy. Thùng
chứa chuyển cốc nóng vào tháp làm
nguội nhanh, tại đó cốc được làm
nguội bằng khí khô bao gồm sự tuần
hoàn của khí trơ (nitơ).31
Nếu áp dụng
phương pháp làm nguội ướt (thường ở
các nhà máy cũ), nên sử dụng phương
pháp xử lý nước thải (không phenol).
Quá trình này cũng bao gồm cả việc
xử lý sản phẩm phụ khí lò cốc (COG)
để loại bỏ nhựa đường, ammonia
(thường được thu lại ở dạng
ammonium sulfate), phenol,
30 EC BREF (2001) Công nghiệp sản xuất sắt và thép 31 Như trên.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NHÀ MÁY THÉP LIÊN HỢP
140
naphthalene, BTX, dầu nhẹ và lưu
huỳnh, trước khi COG được dùng làm
nhiên liệu đốt lò hoặc sử dụng vào các
quá trình khác trong nhà máy.
Để giảm tác động của quá trình chế
biến cốc đối với môi trường, nên tránh
dùng than non (than chưa carbon hóa
hoàn toàn) và than có hàm lượng lưu
huỳnh thấp hoặc than đã khử lưu
huỳnh (đã rửa) là được ưa dùng nhất.
Trong quá trình cốc các loại khí và
nhựa đường phải được thu gom lại, và
sử dụng khí làm sạch sulful dioxide
(SO2), đặc biệt khi sử dụng các loại
than có hàm lượng lưu huỳnh cao.
Lò cao (BF)
Lò cao (BF) là một hệ thống khép kín
mà các nguyên vật liệu được nạp từ
đỉnh xuống, trong khi các sản phẩm
(sắt nóng chảy, xỉ) được khai thác từ
đáy (của lò). Các nguyên liệu hỗn hợp
của vật liệu có chứa sắt (quặng sắt,
quặng thiêu kết và/hoặc viên) và các
chất phụ gia (tạo xỉ, như đá vôi) được
gọi là "vật liệu nặng". Vật liệu nặng và
cốc được đưa vào đỉnh lò qua hệ thống
nạp kín để ngăn ngừa sự thất thoát các
loại khí lò. Vật liệu nặng rắn di
chuyển xuống dưới, gặp hơi bốc lên
của khí giảm nóng. Khí giảm nóng
được cung cấp bởi các lò nóng và rất
cần để chuyển giao nhiệt đến vật liệu
nặng rắn mục đích làm tăng nhiệt độ
cho phản ứng. Các khí BF với nhiệt trị
riêng thu được từ đỉnh lò được xử lý
và sử dụng.32
Lò cao được mở định kỳ để loại bỏ
gang và xỉ nóng chảy qua lỗ cửa mở
trên tường lò. Các kim loại ra lò có
nhiệt độ khoảng 1440-1500°C. Trong
các lò cao hiện đại, gang và xỉ được ra
lò cùng nhau (thường là xỉ tiếp sau
kim loại nóng). Các xỉ và sắt bẩn từ lò
chảy dọc theo vật liệu chịu lửa hoặc xi
măng mác thấp và sau đó được tách ra
tại gàu hớt bọt trong xưởng đúc, sau
đó mỗi loại tiếp tục chảy riêng biệt.
Gang nóng chảy được đổ vào các gàu
múc hoặc xe chuyên dụng. Xỉ chuyển
đến xưởng tạo hạt, đến các gàu múc
xỉ, hoặc vào một hố mở. Tại cuối chu
kỳ đúc, các lỗ mở được đóng lại bằng
cách bơm hỗn hợp đất sét chịu nhiệt
vào miệng lỗ, cách này gọi là "ống
bùn”.33
Các phát thải chính từ BF xảy ra trong
quá trình ra lò và chủ yếu tạo thành
các hạt ôxít sắt và than chì. Những hạt
này thường được kiểm soát bằng hệ
thống hoot tại chỗ trong xưởng đúc và
khí thải được dẫn đến bộ lọc vải. Các
lượng khác nhau của sulfua hydro và
SO2 phát thải ra từ quá trình làm mát
và xử lý xỉ. Một số chất phát thải thất
thoát, bao gồm các ôxít sắt và than chì,
xảy ra trong khi vận chuyển kim loại
nóng đến xưởng làm chảy thép. Bụi và
bùn thu gom được từ hệ thống khí làm
sạch có thể chuyển đến xưởng thiêu
kết hoặc chuyển vào khu chứa chất
thải rắn.
32 Như trên. 33 EC BREF (2001) Công nghiệp sản xuất sắt và thép
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NHÀ MÁY THÉP LIÊN HỢP
141
Nước thải phát sinh ra từ quá trình làm
sạch khí BF, làm mát xỉ, và các hoạt
động chế biến. Nước này sẽ được sử
dụng lại và phần còn lại sẽ được xử lý
để loại bỏ chất thải rắn, kim loại, và
dầu. Xỉ là sản phẩm phụ dạng rắn
chính. Nó có thể được chế biến theo
nhiều cách, bao gồm việc nghiền
thành hạt nhỏ và tạo viên, hoặc nó có
thể được làm nguội, đập, và sàng. Xỉ
được bán như một sản phẩm phụ, chủ
yếu sử dụng trong công nghiệp xi
măng và xây dựng.
Lò ôxy (BOF)34
Quy trình của các lò ôxy BOF và lò
quang điện (EAF) bao gồm các
phương pháp thường được dùng để
chuyển đổi gang được sản xuất theo
BF thành thép. Ôxy sẽ ôxy hóa các tạp
chất không mong muốn có trong
nguyên liệu kim loại. Các nguyên tố
chính được chuyển đổi thành ôxít là
cacbon, silic, mangan, phốt pho, và
lưu huỳnh. Quá trình ôxy hóa làm
giảm hàm lượng carbon đến mức quy
định (từ khoảng 4% đến dưới 1%,
nhưng thường thấp hơn), và loại bỏ
các tạp chất. Việc sản xuất thép theo
quy trình BOF là một quá trình không
liên tục bao gồm tiền xử lý kim loại
nóng (khử lưu huỳnh); ôxy hóa trong
BOF (khử lưu huỳnh và ôxy hóa các
tạp chất); Quá trình xử lý thứ cấp sau
BOF trong lò gàu múc, và đúc (liên
tục và/hoặc đúc thỏi).
Quá trình khử lưu huỳnh được thực
34 Như trên.
hiện tại các tram xử lý riêng trước
BOF. Các phương pháp khử lưu huỳnh
của kim loại phổ biến nhất dựa trên
cacbua canxi, thổi vào kim loại nóng
với sự trợ giúp của nitơ. Các lưu
huỳnh bị lưu trong xỉ, nổi lên phần
trên của kim loại nóng. Sau đó xỉ được
loại ra. Trong một số trường hợp, cần
loại bỏ xỉ lần hai, sử dụng biện pháp
chọc xỉ. Sau đó gang được nạp vào
BOF.35
Hoạt động của lò ôxy BOF bao gồm
một loạt các thao tác. Một chu trình
hoàn chỉnh bao gồm các giai đoạn sau
đây: nạp phế liệu và gang nóng chảy;
thổi ôxy; lấy mẫu và ghi nhiệt độ; và
ra lò. Trong công nghiệp sản xuất thép
hiện đại, khoảng 300 tấn thép được
sản xuất trong một chu kỳ 30-40 phút.
Trong suốt quá trình một số phụ gia
được sử dụng để đáp ứng chất lượng
thép và hình thành xỉ. Năng lượng cần
thiết để tăng nhiệt độ và làm tan chảy
các vật liệu đầu vào được cung cấp bởi
các phản ứng ôxy hóa tỏa nhiệt khi
được thổi ôxy, vì vậy không cần bổ
sung nhiệt đầu vào và không cần thêm
phế liệu hoặc quặng để cân bằng nhiệt.
Lượng ôxy tiêu thụ phụ thuộc vào
thành phần của kim loại lỏng (ví dụ
như chủ yếu là hàm lượng carbon,
silica và phốt pho). Khi chất lượng
thép đáp ứng yêu cầu, ngừng quá trình
thổi ôxy và thép thô khai thác từ lò
BOF đưa vào gàu lò.
Quá trình ôxy hóa trong BOF thường
là theo sau quy trình hậu xử lý, bao
35 Như trên.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NHÀ MÁY THÉP LIÊN HỢP
142
gồm các hoạt động luyện kim khác
nhau, và gọi là “luyện kim thứ cấp".
Giai đoạn hậu xử lý đã được áp dụng
để đáp ứng yêu cầu chất lượng ngày
càng cao. Các mục tiêu chính của giai
đoạn luyện kim thứ cấp bao gồm trộn
và làm đồng nhất; điều chỉnh thành
phần hóa học; điều chỉnh nhiệt độ; khử
ôxy; loại bỏ các loại khí không mong
muốn (ví dụ như hydro và nitơ); và
nâng cao độ tinh khiết của ôxít bằng
cách tách biệt các thành phần phi kim
loại. Các hoạt động này được thực
hiện trong gàu lò hoặc gàu, trong hệ
thống chân không, hoặc trong lò có
thiết kế đặc biệt. Sau quá trình hậu xử
lý, thép nóng chảy được vận chuyển
đến máy đúc.36
Lò quang điện (EAF)
Có thể chế biến thép từ thép vụn phế
liệu trong lò quang điện (EAF), trong
đó phế liệu được nấu chảy. Thông
thường trước khi nấu trong lò chuyên
dụng, phế liệu được xử lý trước và
được nạp cùng với vôi hoặc dololime,
sử dụng để tạo xỉ, bình thường chiếm
khoảng 50%-60% phế liệu ban đầu.
Các điện cực này sau đó được hạ
xuống phế liệu. Trong khoảng cách
20-30 mm trên phế liệu bắt đầu quá
trình quang điện. Sau khi phần nạp
liệu đầu tiên được nấu chảy, cho tiếp
phần phế liệu còn lại.37
Trong chu kỳ đầu của quá trình nung
chảy, dùng điệp áp ở mức thấp để
36 EC BREF (2001) Công nghiệp sản xuất sắt và thép 37 EC BREF (2001) Công nghiệp sản xuất sắt và thép
phòng ngừa nguy cơ làm hỏng các
tường và mái lò do bức xạ, trong khi
các điện cực tác động vào phế liệu.
Ngay sau khi quang điện được bao bởi
các phế liệu xung quanh, điện năng
được tăng lên để hoàn tất quá trình
nung chảy. Thường sử dụng ôxy
và/hoặc các đèn đốt bằng ôxy để hỗ
trợ trong giai đoạn đầu nung chảy.
Ôxy có thể được thêm vào thép lỏng
bằng các đầu phun riêng ở phía dưới
hoặc tường bên của EAF. Nhiên liệu
bao gồm khí thiên nhiên và dầu đốt.
Các phát thải nhất thời từ quá trình
nạp phế liệu, thổi ôxy, ra lò kim loại
lỏng nóng, và xử lý xỉ thường được
thu gom tại hệ thống hood tại chỗ và
khử bụi trong các bộ lọc vải. Lượng
phát thải của các hạt bụi nhỏ phát sinh
từ quá trình luyện kim và khử khí chân
không và chúng thường được thu gom
và làm sạch bằng các bộ lọc vải.
Một số nước thải có thể sinh ra do quá
trình khử khí. Các chất thải rắn chính
bao gồm thép sọ, xỉ, và chất thải vật
liệu chịu lửa. Các chất thải rắn khác
bao gồm nước bùn sau xử lý nước thải
và bụi từ thiết bị thu gom bụi khô. Bụi
có thể chứa dioxin và furan do tiêu thụ
phần lớn phế liệu từ bên ngoài (bẩn).
Thép sọ thường được tái chế, xỉ được
đập và sàng dùng để tái chế hoặc bán,
và chất thải rắn khác được tái chế, khi
thích hợp, hoặc xử lý làm vật liệu lấp.
Quy trình EAF sử dụng một lượng lớn
năng lượng điện.
Công nghệ lò-mở, còn được gọi là quy
trình Siemens-Martins, đã lỗi thời và
không còn được coi là thực hành tốt
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NHÀ MÁY THÉP LIÊN HỢP
143
của ngành công nghiệp. Công nghệ
này gây ảnh hưởng bất lợi về chất
lượng thép và tác động đáng kể đến
môi trường.
Hoàn nguyên trực tiếp
Trong quá trình hoàn nguyên trực tiếp,
các viên sắt ôxít và quặng sắt được
hoàn nguyên (ôxy bị loại) thành sắt
kim loại trong trạng thái rắn bằng một
chất khí giảm. Nhiệt độ của quá trình
nhỏ hơn 1000°C. Sản phẩm được chế
biến ra là sản phẩm cứng, được gọi là
sắt hoàn nguyên trực tiếp (DRI). Về
khía cạnh môi trường, quá trình này có
ưu điểm, chủ yếu vì nó cho phép sử
dụng quặng cục hoặc viên, tuy nhiên,
quá trình này sử dụng chủ yếu cho các
loại thép đặc biệt hoặc nơi khí tự nhiên
có sẵn với giá cả cạnh tranh hợp lý.
Đúc, cán và hoàn thiện sản phẩm
Quá trình chế biến thép tiếp theo bao
gồm đúc, cán nóng, tạo sản phẩm, tẩy,
cán nguội, kéo, và phủ. Quá trình đúc
liên tục bỏ qua một vài bước của quá
trình phôi thép thông thường bằng
cách đúc trực tiếp thành tấm hoặc
thanh và thường đạt 10%-12% năng
suất cao hơn. Thép nóng được chuyển
theo kích thước và hình dạng qua cán
nóng và các công đoạn tạo hình để sản
xuất thép bán thành phẩm và thép sản
phẩm.
Thép lỏng sau luyện thứ cấp được
chuyển đến gọi là "gàu chuyên dụng"
của máy đúc liên tục (CCM). Đây là
gàu trung gian có đầu ra được kiểm
soát. Các gàu được xử lý trước, trước
khi nhận nạp thép lỏng để tránh phân
tầng nhiệt độ trong gàu. Khi thép lỏng
đã đạt đến nhiệt độ mong muốn sẽ
được đổ vào gàu. Từ gàu chuyển đến
khuôn bằng đồng làm mát bằng nước,
trong đó không có không khí và luôn
dao động để ngăn không cho thép
dính. Các khuôn tạo cho kim loại có
các hình dạng mong muốn. Khi kim
loại ra khỏi khuôn, “da” của thép được
hóa cứng và nhiều đường dẫn phôi
thép cuộn với đường cong nhẹ theo
hướng ngang. Tại thời điểm này, thép
đúc liên tục được cắt thành các đoạn
bằng máy cắt. Thép tấm, thỏi và phôi
thép được đúc theo cách này.
Trong đúc phôi, thép lỏng được đúc
trong các khuôn đúc. Sau khi làm mát,
các phôi được lấy ra khỏi khuôn đúc
và chuyển đến xưởng cán. Sau đó, tiếp
theo công đoạn gia nhiệt trước, các
thỏi được cán thành tấm, thỏi hoặc
thanh. Công nghệ đúc phôi hiện đang
thay thế phần lớn bằng công nghệ đúc
liên tục trừ những sản phẩm có yêu
cầu đúc phôi để đạt được chất lượng
cần thiết (ví dụ sản xuất các quả cân
nặng).
Quá trình cán nóng bao gồm tấm gia
nhiệt (cũng như phôi thép và đúc thỏi),
cán, và các hoạt động tạo hình. Một
vài nhà máy cán nóng (sơ cấp, tiết
diện, tấm dẹt, đường ống và ống, dây,
thép cây, và thép profile) sản xuất ra
các sản phẩm thép đa dạng. Các sản
phẩm dài được sản xuất bằng phôi
thép cán nóng thành các thanh cứng,
hoặc cho cán thêm và rút thành dây và
đôi khi còn thêm quá trình phủ. Để
chuẩn bị cho thép cán nguội hoặc rút,
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NHÀ MÁY THÉP LIÊN HỢP
144
cần xử lý bằng axít (axít vô cơ và các
dụng dịch nước với axít sulfuric hoặc
hydrochloric) để loại bỏ các ôxít từ bề
mặt của thép. Các phương pháp khác
để loại bỏ rỉ sắt bao gồm phương pháp
tẩy bằng muối và điện phân.
Công đoạn cán nguội tiếp sau hoạt
động cán nóng, để sản xuất các dải
thanh mỏng hoặc thanh sản phẩm có
chất lượng cao. Sử dụng dầu bôi trơn
được nhũ tương hóa trong nước để đạt
được chất lượng bề mặt cao và để
phòng ngừa hiện tượng quá nhiệt. Sử
dụng nước, dầu, hoặc các bể chì để
làm mát và để tạo các tính năng mong
muốn.
Các phát thải chứa bụi dạng hạt và các
kim loại phát sinh ra trong quá trình
chuyển giao thép nóng chảy vào
khuôn và cắt các sản phẩm theo chiều
dài bằng các đèn đốt ôxy. Các phát
thải không khí từ quá trình làm nóng
bao gồm các chất khí sinh ra bởi quá
trình đốt cháy nhiên liệu trong lò và
VOC từ quá trình cán và từ các loại
dầu bôi trơn. Các phát thải không khí
quan trọng khác bao gồm các axit
phun ra từ các quá trình tẩy và xưởng
tái chế axit, nếu sử dụng quy trình này.
Nước thải sinh ra trong quá trình làm
nguội kim loại lỏng và bao gồm cả các
hạt vẩy và dầu sinh ra từ công đoạn
tẩy cặn thép nóng bằng nước có áp
suất cao, cũng như các chất rắn lơ
lửng, dầu và mỡ. Các nguồn chính xả
nước thải là nước tẩy rửa axít, hơi khói
axít, hơi từ các xưởng tái chế axít làm
sạch kiềm. Chất thải rắn sinh ra trong
khi cắt thép, nhưng điều này thường là
được tái chế trong nhà máy.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NHÀ MÁY THÉP LIÊN HỢP
145
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NHÀ MÁY THÉP LIÊN HỢP
146
Thép tấm
và tấm
mỏng
Xưởng
cán
nóng
Tấm
dẹt
Ống
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT CÁC SẢN PHẨM KIM
LOẠI, NHỰA VÀ CAO SU
147
HƯỚNG DẪN VỀ MÔI TRƯỜNG, SỨC KHỎE VÀ AN TOÀN
NGÀNH SẢN XUẤT CÁC SẢN PHẨM KIM LOẠI, NHỰA VÀ CAO SU
Giới thiệu
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khỏe
và An toàn là các tài liệu kỹ thuật tham khảo cùng với các ví dụ công
nghiệp chung và công nghiệp đặc thù
của Thực hành công nghiệp quốc tế tốt (GIIP).
1 Khi một hoặc nhiều thành
viên của Nhóm Ngân hàng Thế giới
tham gia vào trong một dự án, thì
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khỏe và An toàn (EHS) này được áp dụng
tương ứng như là chính sách và tiêu
chuẩn được yêu cầu của dự án. Hướng dẫn EHS của ngành công nghiệp này
được biên soạn để áp dụng cùng với
tài liệu Hướng dẫn chung EHS là tài
liệu cung cấp cho người sử dụng các vấn đề về EHS chung có thể áp dụng
được cho tất cả các ngành công
nghiệp. Đối với các dự án phức tạp thì cần áp dụng các hướng dẫn cho các
ngành công nghiệp cụ thể. Danh mục
đầy đủ về hướng dẫn cho đa ngành công nghiệp có thể tìm trong trang
web:
1 Được định nghĩa là phần thực hành các kỹ năng
chuyên nghiệp, chăm chỉ, thận trọng và dự báo trước
từ các chuyên gia giàu kinh nghiệm và lành nghề
tham gia vào cùng một loại hình và thực hiện dưới
cùng một hoàn cảnh trên toàn cầu. Những hoàn cảnh
mà những chuyên gia giàu kinh nghiệm và lão luyện
có thể thấy khi đánh giá biên độ của việc phòng ngừa
ô nhiễm và kỹ thuật kiểm soát có sẵn cho dự án có
thể bao gồm, nhưng không giới hạn, các cấp độ đa
dạng về thoái hóa môi trường và khả năng đồng hóa
của môi trường cũng như các cấp độ về mức khả thi
tài chính và kỹ thuật.
www.ifc.org/ifcext/enviro.nsf/Content
/EnvironmentalGuidelines
Tài liệu Hướng dẫn EHS này gồm các
mức độ thực hiện và các biện pháp nói
chung được cho là có thể đạt được ở một cơ sở công nghiệp mới trong công
nghệ hiện tại với mức chi phí hợp lý.
Khi áp dụng Hướng dẫn EHS cho các
cơ sở sản xuất đang hoạt động có thể liên quan đến việc thiết lập các mục
tiêu cụ thể với lộ trình phù hợp để đạt
được những mục tiêu đó.
Việc áp dụng Hướng dẫn EHS nên chú
ý đến việc đánh giá nguy hại và rủi ro
của từng dự án được xác định trên cơ
sở kết quả đánh giá tác động môi trường mà theo đó những khác biệt với
từng địa điểm cụ thể, như bối cảnh của
nước sở tại, khả năng đồng hóa của môi trường và các yếu tố khác của dự
án đều phải được tính đến. Khả năng
áp dụng những khuyến cáo kỹ thuật cụ thể cần phải được dựa trên ý kiến
chuyên môn của những người có kinh
nghiệm và trình độ.
Khi những quy định của nước sở tại khác với mức và biện pháp trình bày
trong Hướng dẫn EHS, thì dự án cần
tuân theo mức và biện pháp nào nghiêm ngặt hơn. Nếu quy định của
nước sở tại có mức và biện pháp kém
nghiêm ngặt hơn so với những mức và biện pháp tương ứng nêu trong Hướng
dẫn EHS, theo quan điểm của điều
kiện dự án cụ thể, mọi đề xuất thay đổi
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT CÁC SẢN PHẨM KIM
LOẠI, NHỰA VÀ CAO SU
148
khác cần phải được phân tích đầy đủ
và chi tiết như là một phần của đánh giá tác động môi trường của địa điểm
cụ thể. Các phân tích này cần phải
chứng tỏ rằng sự lựa chọn các mức thực hiện thay thế có thể bảo vệ môi
trường và sức khỏe con người.
Khả năng áp dụng
Hướng dẫn EHS cho các lĩnh vực
công nghiệp sản xuất các sản phẩm
kim loại, nhựa và cao su được áp dụng cho tất cả các ngành công nghiệp sản
xuất, tiêu thụ các mặt hàng kim loại,
nhựa và cao su. Nó không bao gồm
việc khai thác nguyên liệu (kim loại, nhựa và mủ cao su), đúc hoặc cán kim
loại, chế tạo, tổng hợp các loại
polymer dẻo nóng hay các phụ gia khác v.v.
Tài liệu này bao gồm những phần như
sau:
Phần 1.0 - Các tác động đặc thù của
ngành công nghiệp và việc quản lý.
Phần 2.0 - Các chỉ số thực hiện và việc
giám sát.
Phần 3.0 - Các tài liệu tham khảo và
các nguồn bổ sung.
Phụ lục A - Mô tả chung về các hoạt động công nghiệp.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT CÁC SẢN PHẨM KIM
LOẠI, NHỰA VÀ CAO SU
149
1.0 Các tác động đặc thù của ngành
công nghiệp và việc quản lý
Phần dưới đây tổng hợp tóm tắt những
vấn đề EHS trong các lĩnh vực sản xuất các sản phẩm kim loại, nhựa và
cao su, trong giai đoạn hoạt động,
cùng với các khuyến nghị về quản lý.
Các khuyến nghị về quản lý môi trường, sức khỏe và an toàn EHS
thông thường trong hầu hết các dự án
lớn trong suốt quá trình hoạt động cũng như khi ngừng hoạt động đã
được quy định trong Hướng dẫn
chung EHS.
1.1 Môi trường
1.1.1 Kim Loại
Những vấn đề về môi trường đối với
ngành sản xuất kim loại bao gồm:
Phát thải vào không khí
Nước thải và chất thải thể lỏng
Chất thải rắn
Phát thải vào không khí
Bảng số 1 liệt kê danh sách những loại
phát thải khí thường gặp trong các
công nghệ chế kim. Quá trình nung kết tạo ra các sản phẩm phụ trong khoang
đốt và tạo ra khí nhà kính. Các chất vô
cơ và hữu cơ dễ bay hơi có thể được tạo ra từ các loại ôxít, bụi và chất bôi
trơn được nạp vào trước quá trình nén
đốt (ví dụ như sáp bôi trơn hoặc
graphite). Điều khiển kích thước các
hạt nhỏ kim loại (đường kính 1μm) có
thể tạo ra bụi kim loại. Phát thải từ quá trình đúc kim loại đã được đề cập
trong Hướng dẫn EHS đối với công
nghiệp đúc. Hơi và bụi dầu mỡ có thể hình thành trong quá trình vận hành
các dụng cụ cơ khí. Phát thải từ quá
trình đúc kim loại đã được đề cập
trong Hướng dẫn EHS đối với công
nghiệp đúc.
Phát thải từ công đoạn tạo khuôn có
thể bao gồm dung môi và các dung dịch làm mát/dầu nhớt mà các thiết bị
dùng, hay hơi được sản sinh ra từ quá
trình tôi luyện (chẳng hạn sau tạo
khuôn nóng hoặc sau nung). Hơi và sương dầu và mỡ cũng có thể thoát ra
từ các công cụ cơ khí tự động.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT CÁC SẢN PHẨM KIM
LOẠI, NHỰA VÀ CAO SU
150
Bảng 1 - Phát thải khí trong công nghiệp kim khí
Quá trình Bụi khí phát sinh
Nung kết
Khói tan, hạt nhỏ, CO, SO2,
NO2, Cl2 và các hợp chất muối
fluoride, VOC (các hợp chất
hữu cơ dễ bay hơi – như bụi
polystyrene, các hydrocarbon),
khói bụi kim loại (kim loại bay
hơi và ôxít kim loại).
Sự tạo hình kim loại
Quá trình cắt, nghiền
hoặc tạo khuôn (bao
gồm rèn, kéo sợi, nén,
ép và các quá trình
khác)
Bụi kim loại và hơi chất lỏng
trong khi cắt (trong các quá
trình cắt, tra dầu, nguồn chất
lỏng làm mát bị gia nhiệt – kéo
sợi). Trong môi trường nhiệt
độ cao hoặc bị bào mòn quá
trình tra dầu, bôi trơn dễ tạo
các sản phẩm VOC.
Quá trình gia nhiệt
Tôi thép, ủ thiêu kết
và các quá trình
thường gặp khác.
Hơi khí thải, VOC/ dung môi,
khói kim loại, các loại hạt nhỏ
(ví dụ như bụi chromium hoặc
nickel ôxít).
Gia công bề mặt
Tạo nhám (ví dụ như
bắn phá bề mặt, tạo
nhám bằng cát)
Bụi, các hạt bụi trong quá trình
tạo nhám, kim loại và các loại
ôxít kim loại.
Bôi trơn và tạo nhũ
tương, tẩy rửa axit và
các alkaline.
Dung môi (bao gồm những
dung môi bôi trơn và dung môi
rửa nhũ tương), VOC, hơi kim
loại, các loại axit và bụi
alkaline chứa ammonia,
NH4Cl.
Hàn
Bụi hạt, bụi CrO2 và NiO2,
ozone (O3), bụi kim loại và
ôxít của chì, Cd, kẽm, thiếc,
sắt, molybdene, Mn, Co, Va,
Si và silicate, muối fluoride,
NO2, CO, CO2, muối
phosphine.
Hoàn thiện bề mặt
Ôxy hóa anod, hóa
phủ, điện hóa
Các loại bụi ion kim loại và
bụi axit, HCl, H2SO4,NH3,
NH4Cl, ZnO, bụi dạng hạt, Pb,
Cu, chlorine.
Sơn Các loại dung môi
Các phương pháp
khống chế bằng kim
loại khác (bao gồm
mài, nhiệt phủ, vv…)
Các loại hơi kim loại, hơi axit,
ZnO (trong nước tôi thép),
VOC, NO2, bụi dạng hạt, SO3
(trong bể gia nhiệt kẽm).
Các quá trình xử lý nhiệt trong công
đoạn ủ thiêu kết và tôi hóa có thể tạo bụi trong lò nung (ví dụ các sản phẩm
phụ trong lò nung, và bụi khí hình
thành trong quá trình đốt dầu, mỡ hình thành trên thành của lò). Các quá trình
này cũng tạo ra chất bụi thải dạng dung
dịch (ví dụ các hóa phụ phẩm trộn với
nước hoặc dầu) như bụi và dầu mỡ.
Trong khi hàn, bụi khí sinh ra tùy thuộc
vào phương pháp hàn và vật liệu dùng
khi hàn. Cụ thể là bụi khí có thể sinh ra trong các bể nung chảy, trong lớp chắn
hơi, phản ứng của phần ngoài điện cực
lõi với không khí và trong quá trình đốt
dầu mỡ với các loại nguyên liệu. Cũng cần phải lưu ý thêm quá trình tạo bụi
trong khi bọc các kim loại cơ bản.
Trong công đoạn làm sạch bề mặt kim loại, bụi khí có thể hình thành khi bốc
hơi các hóa chất phục vụ tẩy nhờn, làm
sạch, sục rửa. Các bụi hạt nhỏ dễ tạo ra bởi quá trình làm nhám bề mặt bằng cát
hoặc làm khô bề mặt. Những quá trình
kể trên đều có thể tạo ra các loại bụi
kim loại hoặc ôxít kim loại khác nhau.
Xử lý bề mặt điện hóa cũng gây ra các
loại bụi, hơi kim loại, bọt khí gia nhiệt
chứa kim loại hoặc dung môi sinh ra trong quá trình làm mát. Quá trình sơn,
các loại bụi khí có chứa các hợp chất
hữu cơ cũng đóng phần tạo ra ô nhiễm
bụi. Bên cạnh đó, ô nhiêm bụi còn tìm thấy trong các quá trình lưu trữ, pha
trộn, làm khô các loại sơn.
Các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi VOC
Việc quản lý những hợp chất VOC cần
phải lưu ý những phần việc sau đây:
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT CÁC SẢN PHẨM KIM
LOẠI, NHỰA VÀ CAO SU
151
Lắp đặt hệ thống làm lạnh (cả
những bộ phận phụ khác) phục vụ
cho tẩy nhờn;
Cần lắp đặt hệ thống thổi (thoát) khí
cho hệ thống tẩy nhờn, không được
vượt quá 40 m/phút;
Thao tác lần lượt các bộ phận trong
quá trình tẩy nhờn cần tuân thủ theo
các bước sau:
o Lắp đặt hệ thống gia nhiệt vào các ống và tăng dung môi;
o Lắp các lớp lọc trực tiếp trước
khi xây dựng toàn bộ hệ thống theo khuôn mẫu đặc trưng;
o Sử dụng các loại dung môi để
rửa sạch các chất VOC có thể gây ô nhiễm trên các ống dẫn;
o Sử dụng than hoạt tính để bọc
hấp thụ các lớp bụi tạo ra từ dung môi.
Nếu việc tẩy nhờn xảy ra trong hệ
thống hàn và bọc kim thì bề mặt kim loại cần phải đảm bảo thật sạch;
Trước khi hàn, các kim loại hỗ trợ
tạo mối hàn cần tước bỏ lớp bọc
bằng cách tẩy rửa cơ học trong môi trường dung môi phù hợp (ví dụ:
phá cơ bằng các viên CO2).
Bụi
Những điều cần lưu ý khi xử lý bụi:
Lắp đặt các máy hút bụi có các bộ
phận lọc vào các mối khớp. Có thể sử dụng bộ lắng điện tử;
Nếu có thể nên làm ướt bề mặt kim
loại để giảm sự tạo bụi.
Các chất bụi và hơi chứa kim loại hoặc
axit
Việc quản lý các loại chất bụi và hơi
chứa axit hoặc kim loại bao gồm:
Trong các bể điện hóa gắn vật liệu
ngăn cản bụi hơi để giảm ô nhiễm bụi trên các điện cực kim loại (ví
dụ: Crôm);
Lắp các hệ thống hút có các màng
lọc đặc hiệu đối với các loại axit;
Đối với các kim loại hoặc các ôxít
kim loại, nên lắp đặt thêm các màng lọc đặc trưng để khống chế việc tạo
bụi;
Loại bỏ cẩn thận các lớp bọc ở mỏ
hàn giúp giảm thiểu các bụi ô nhiễm do hơi kim loại (bao gồm kim loại,
ôxít kim loại và khói bẩn phát sinh
khi đốt cháy dầu). Các dung môi
chlorinated hydrocarbon không nên loại bỏ bằng phương pháp này, vì
nó tạo ra khí độc phosgene.
Nước và chất thải dạng lỏng
Nguồn của các loại nước thải trong
công nghiệp luyện kim thường thấy từ các nguồn nước làm sạch, nước lọc lắc;
nước làm mát hoặc từ nguồn khép kín,
nước thải hình thành trong khi cắt, mài,
làm nhám; và nguồn nước xử lý kim khí. Bảng số 2 liệt kê các sản phẩm
nước thải hoặc chất thải ở dạng lỏng
thường xuất hiện trong công nghiệp chế kim.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT CÁC SẢN PHẨM KIM
LOẠI, NHỰA VÀ CAO SU
152
Bảng 2: Chất thải dạng lỏng trong công nghiệp chế
kim.
Quá trình Các loại nước thải
Thiêu kết
Ôxít kim loại, phenol, dầu bôi trơn,
dung môi hòa tan và chất rắn hoặc
kim loại hòa tan (bùn mang kim
loại).
Quá trình bào kim loại
Cắt, nghiền
và/hoặc tạo
khuôn
Chất thải lỏng từ máy (ví dụ:
ethylene glycol, hỗn hợp dầu, nhũ
tương dầu nước, nhũ tương nhân
tạo) và axit (HCl, H2SO4, HNO3),
alkaline, và dung môi được thải ra.
Chuẩn bị bề mặt
Dung môi và
nhũ tương tẩy
nhờn, alkaline,
và axit tẩy rửa.
Chất bề mặt, nhũ tương, chất tẩy
rửa, terpene, alkaline hoặc chất thải
axit, muối kim loại, những vật liệu
cơ bản bị hòa tan.
Hàn Dung dịch dập tắt sau khi hàn.
Hoàn thiện bề mặt
Ôxy hóa anod,
hóa phủ, điện
hóa
Chất thải axit và alkaline, kim loại,
muối kim loại, kẽm, Crom (IV),
cyanide.
Sơn Chất thải dung môi, phần còn đọng
lại ở đáy.
Các phương
pháp khống
chế bằng kim
loại khác (bao
gồm mài, nhiệt
phủ, v.v.)
Kim loại (ví dụ: kẽm, Crom [IV])
và các loại chất thải chứa alkaline.
Gia nhiệt và những công việc ở nhiệt
độ cao, bao gồm hàn nhiệt, có thể được thực hiện trong môi trường chất
lỏng. Tôi luyện kim đóng vai trò quan
trọng trong các quá trình tạo khuôn
hay thiêu kết. Những thông tin đầy đủ hơn về quá trình thiêu kết có thể tìm
thấy trong chương về Thao đúc của
Hướng dẫn EHS cho công nghiệp đúc. Sử dụng bể tôi thường cần có
nước hoặc sử dụng các loại hóa chất
trong môi trường chất lỏng (ví dụ:
dung môi hữu cơ, phenol, dầu và mỡ). Sử dụng bể tôi có thể tạo ra một số sản
phẩm phụ, chất rắn không mong muốn
và bụi kim loại (ví dụ: các loại ôxít tạo thành khi hóa rắn kim loại).
Các quá trình lọc ướt (nhằm điều
khiển lượng khói bụi) dễ phát sinh các
loại nước thải trong có chứa kim loại, phenol; thường có nồng độ alkaline
hay axit cao và cần phải làm trung tính
trước khi tháo dỡ. Ta có thể dùng các hệ thống giảm nhiệt để giảm bớt ô
nhiễm nhiệt trong khi tháo dỡ các bộ
phận không được làm mát, ví dụ như sử dụng nước làm mát tuần hoàn từ
những tháp nước.
Các loại chất lỏng hình thành từ quá
trình cắt, nghiền ép hay tạo khuôn trở nên nhiễm bẩn trong suốt quá trình sử
dụng hoặc tái sử dụng nhiều lần. Các
loại chất lỏng trong máy luyện kim có thể ở dạng dầu, vi nhũ tương dầu-
nước, hoặc vi nhũ tương tổng hợp.
Chúng có thể bị phân hủy thành các
phần riêng rẽ trong quá trình sử dụng hoặc tái sử dụng và chứa nhiều loại
hợp chất khác nhau; gồm những chất
bị rơi khỏi từ các bộ phận máy móc như kim loại hoặc các ôxít kim loại bị
trộn lẫn dạng lỏng. Các loại chất lỏng
sử dụng trong luyện kim có nồng độ kim loại cao (sắt, đồng, nhôm v.v),
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT CÁC SẢN PHẨM KIM
LOẠI, NHỰA VÀ CAO SU
153
nồng độ axit cao (HCl, H2SO4, HNO3),
và chứa lượng lớn các loại hợp chất hữu cơ (ethylene glycol, acetic
aldehyde, formaldehyde hay các loại
dầu, dung môi hữu cơ, chất lỏng tổng hợp, và các loại nước thải).
Nước thải cũng thường được hình
thành trong quá trình cọ rửa chuẩn bị
bề mặt. Chất tẩy rửa dạng lỏng đều là các hóa chất chứa nước, được chia làm
hai loại tùy theo tính axit hay tính
bazơ. Cả hai loại kể trên đều chứa dung môi (chất hoạt động bề mặt),
chất chuyển thể sữa (dùng trong tẩy
rửa dầu mỡ), chất tẩy rửa và tecpinen
(với các chất tẩy rửa dạng sánh). Các loại chất thải dạng lỏng hình thành
trong khi tẩy rửa alkaline hay axit đều
không chứa dung môi, cần xử lý tức thời.
Công nghệ bọc nóng nhiệt độ cao (như
mạ) thường dùng nước trong quá trình rửa thô hay quá trình tôi sau khi bọc.
Công nghệ này tạo ra các loại chất thải
dạng rắn, các lớp ôxít bám lên trên
thành các tank nước. Những quá trình như vậy thường xuyên tạo ra nước thải
có hàm lượng kim loại cao. Dung dịch
khắc axit bao gồm các loại axit khác nhau (HNO3), thậm chí các loại ba-zơ.
Chính vì vậy các loại muối cũng xuất
hiện trong công nghệ khắc axit (như
ammonium persulphate, sắt chloride). Bởi vậy việc sử dụng các dung dịch
khắc axit cần để ý tới những loại nước
thải chứa axit hoặc muối kim loại. Cũng có thể kể đến các loại nước thải
chứa hỗn hợp kim loại như Cadmium,
Chromium, đồng, chì hay Nikel, thậm chí nước thải chứa hợp chất cyanide
trong công nghệ tạo bản kim loại và
trong các kiểu hình chất thải khác.
Sơn kim đóng vai trò không nhỏ trong
việc tạo ra chất thải có chứa các loại
dung môi, và các loại chất thải dạng lỏng trực tiếp (ví dụ như benzene,
methyl-ethyl-ketone, methyl-isobutyl-
ketone, toluene và các loại xylene).
Công nghệ này còn tạo ra các loại nước thải trong khi sắp đặt, loại bỏ các
thùng sơn, bình xịt đang/đã sử dụng.
Mạ điện tạo ra các loại nước thải có chứa nikel acetate và các chất thải
dạng viên phi nikel. Các loại chất thải
khác bao gồm hệ tổng hợp hoặc các
kim loại có thể được tổng hợp từ quá trình khống chế bề mặt hoặc xử lý trực
tiếp thông qua phương pháp kết tủa
hydroxide (đồng kết tủa). Công nghệ sử dụng hóa tính có chứa chromium
như khử muối hóa trị 6 của chromium
sang hóa trị 3, thường tạo ra các loại chất thải chứa chromium. Song song
đó, các công nghệ xử lý cổ truyền
thường đem theo những sản phẩm phụ
độc hại và các chất thải kim loại khác nhau.
Các dòng chất thải khác có chứa các
loại chất thải khác biệt, bao gồm nước thải chứa hỗn hợp dầu, dung môi;
nước thải chứa các loại chất hoạt động
bề mặt; hoặc nước thải có chứa các
loại kim loại khác nhau. Các phép đo và phòng ngừa các loại chất thải cần
được phù hợp hóa theo các loại như
sau:
Các dòng thải dầu:
Tách lọc các dòng thải khỏi nước
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT CÁC SẢN PHẨM KIM
LOẠI, NHỰA VÀ CAO SU
154
thải và xử lý đặc biệt nếu như
không thể tái sử dụng;
Đưa ra chuẩn sử dụng cho các loại
dầu và lập thành văn bản nêu cách
sử dụng đối với mỗi loại dầu khác
nhau;
Thông qua lọc ly tâm có thể gia
hạn thêm thời gian sử dụng các loại
chất lỏng làm mát, đề ra các mốc
thời gian phân tích, kiểm định, sử
dụng các loại màng lọc đặc trưng và loại bỏ các loại dầu khỏi đĩa
hoặc đai hớt váng. Sử dụng các
công nghệ quản lý phù hợp ngăn cản các loại dầu lẫn vào trong dung
môi;
Các loại dầu dùng trong tôi kim
cần phải liên tục lọc sạch kim loại
trước khi tái sử dụng;
Các loại chất lỏng chứa kim loại
cần được thu gom lại trên các chảo
thu gom để ở dưới các loại máy
móc;
Trong các công nghệ làm lạnh hoặc
các công nghệ có sự có mặt của
dầu; trong các hệ thống tự động bôi
trơn cần phải liên tục kiểm tra việc đọng két váng dầu mỡ. Đối với các
quá trình gia nhiệt cần sử dụng các
loại dầu bôi trơn đặc biệt.
Các dòng thải nước hoặc dung môi
Các loại dung môi cần phải được
xử lý cẩn thận trước khi thải hay
loại bỏ. Phương pháp quản lý và xử
lý các loại dung môi được nêu trong Hướng dẫn chung EHS;
Các loại chất thải ít độc hại như
petroleum, chất rửa rau quả, VCA,
CO2 bột, hoặc các loại nước rửa alkaline cần được lưu ý, bên cạnh
sử dụng đúng cách và theo trình tự
(chia làm hai bước: rửa thô với dung môi bẩn, sau đó rửa tinh với
dung môi sạch, mới). Không được
dùng các loại alkaline không chứa
VOC cho việc rửa các chất thải có kim loại. Bởi một số các loại chất
tẩy rửa này rất dễ kết tủa khi tiếp
xúc với kim loại;
Các loại dung môi thải ra đều nên
tái sử dụng ngay trong hệ; tái sử
dụng các dung môi đã được chưng
cất;
Trước khi thải các loại bột bẩn, nên
sử dụng các loại khoáng tái chế để làm sạch ở nhiệt độ thường;
Các loại axit trong nước thải có thể
lọc bỏ thông qua phương pháp bốc
bay;
Sử dụng các chất hoạt động bề mặt
hoặc sử dụng các chất hoạt động bề
mặt hoặc các chất tẩy rửa ướt khác
để khử các chất thải trong quá trình súc rửa;
Nên sử dụng các phương pháp tẩy
rửa cơ học hơn là việc sử dụng hóa
chất nếu có thể (ví dụ có thể dùng
rung siêu âm hơn là ngâm axit để loại bỏ ôxít titanium; sử dụng chổi
quét máy để phủi sạch các bảng
đồng);
Lắng lọc các ion kim loại bằng
phương pháp khử (ví dụ khử
molybdene bằng các hệ thống tạo
kết tủa; sử dụng các chất tẩy không
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT CÁC SẢN PHẨM KIM
LOẠI, NHỰA VÀ CAO SU
155
chứa chromate để tẩy rửa tạp chất
chứa nhôm; sử dụng H2SO4 hoặc peroxide thay cho cyanide và acid
chromic trong quá trình làm sáng
bề mặt đồng;
Nên thay thế các loại axit dùng
trong tẩy rửa bằng các loại vật liệu
tẩy rửa đặc hiệu (ví dụ dùng các sợi
tẩy tính chua để loại bỏ các chất dễ
bị thối rữa; sử dụng các loại cồn pha lẫn H2SO4 để loại bỏ các sợi
đồng còn bám lại, cần phải lưu ý
đảm bảo an toàn với môi sinh và đặc biệt là phòng chống cháy nổ);
Trong hệ thống rửa lắc cần lắp đặt
hệ thống theo dõi, điều khiển dòng
chảy và chân đạp điều khiển (trong
các hệ thống tự động cần có mắt thần điều khiển);
Các loại nước thải có thể tái sử
dụng hoặc xử lý bằng các phương
pháp trao đổi ion, thẩm thấu ngược, điện phân hoặc điện ly trao đổi ion.
Nước thải của khâu xử lý và hoàn
thiện bề mặt
Nên thay thể các loại chất có hoạt
tính mạnh như EDTA hay có độc
như NPE hay PFOS bằng các loại
hợp chất phù hợp ít độc hại hơn;
Sử dụng điện ly muối aluminate để
loại bỏ các hợp chất chứa kim loại (như nhôm) hình thành từ quá trình
mạ phủ;
Giới hạn khu vực chứa các loại kim
loại đã dùng xong bằng các kệ chứa;
Trong các công việc liên quan đến
sơn, nên lựa chọn kỹ nghệ sơn
phun để giảm các loại nước thải (ví
dụ súng phun áp suất hoặc bình phun sơn tĩnh điện);
Thay thế các hoạt chất tẩy rửa có
chứa chlorinate (như carbon
tetrachloride, methylene chloride, 1,1,1-trichloroethanol, hay
perchloromethylene) bằng các hoạt
chất không độc hoặc ít độc hơn;
Thay thế chromic acid và trisodium
phosphate bởi các hợp chất ít độc hơn (như H2SO4, H2O2), và thay
các chất rửa chứa cyanide bằng
ammonia;
Nên sử dụng các thành phần ít độc
hại trong dung dịch ngâm (như
kẽm thay cho cadmium trong dung
dịch chứa alkaline/saline; nitric và
HCl thay cho cyaninde trong dung dịch ngâm tẩm, kẽm chloride thay
cho kẽm cyanide);
Sau khi ngâm rửa cần xây dựng các
vách ngăn, thùng tank chứa hoặc các tấm chắn.
Kim loại trong nước thải
Việc xử lý nước thải có vai trò
quan trọng tiên quyết, không chỉ trong giảm hao phí nguyên liệu đầu
vào mà còn giảm thiểu mất mát của
chúng ra môi trường. Các quy trình
tốt và việc giảm bớt hao phí là chìa khóa cho việc cân giảm sự thất
thoát các nguyên liệu độc hại;
Các loại nước thải chứa kim loại dễ
hòa tan cần được loại bỏ khỏi nước thải thông thường. Kim loại có thể
lọc bỏ khỏi dung dịch (ví dụ dùng
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT CÁC SẢN PHẨM KIM
LOẠI, NHỰA VÀ CAO SU
156
các cell điện ly hoặc kết tủa
hydroxide);
Có thể áp dụng phương pháp điện
ly dung dịch trong các quá trình
ngâm rửa bằng axit để thu gom kim
loại thừa;
Dùng các phương pháp phù hợp để
gom các hạt, vụn kim loại hình
thành trong quá trình nóng chảy (ví
dụ sử dụng hệ trao đổi đối với
đồng, muối phosphate tạch biệt để xử lý lõi nhôm);
Sử dụng các dung dịch ngâm
nitrogen lỏng hoặc corundum để
thay thế cho các loại có chứa cyanide;
Trong trường hợp không được sử
dụng các loại dây dẫn hoặc bể khử
mùi, nên sử dụng các tấm khử mùi
thay thế cho muối chromium hóa trị IV.
Quá trình xử lý nước thải
Trong sản xuất kim khí, nhựa và cao su nguyên liệu, hóa chất và phương
pháp sử dụng rất đa dạng nên việc xử
lý nước thải trở thành một bộ phận không thể thiếu được trong dây
chuyền sản xuất.
Phần này đề cập đến các công nghệ
nhằm giảm thiểu và tiền xử lý nước thải nồng độ cao. Các bước thường
gặp trong một quá trình xử lý nước
thải bao gồm: cô lập dầu mỡ, gạn lắng, hòa tan chất nổi hoặc sử dụng các chất
tách để sàng lọc dầu hoặc các chất nổi
dạng rắn, dùng màng lọc, trung hòa các dung dịch, sử dụng các phương
pháp gạn lắng, xử lý sinh học, xử lý
khuẩn ưa khí, giảm các loại chất hữu cơ dễ hòa tan (BOD), loại bỏ dưỡng
chất sinh học trước khi khử trong
nitrogen hoặc phosphorus, khử bằng chlorine hóa, rửa và loại bỏ một số
chất độc hại được chỉ định.
Các kỹ thuật xử lý khác bao gồm (i)
xử lý các vật liệu hữu cơ dễ bay hơi hình thành trong một số các đơn vị
vận hành thuộc hệ thống xử lý nước
thải, (ii) loại bỏ phụ phẩm kim loại bằng các tấm lọc hoặc các kỹ thuật xử
lý hóa lý, (iii) loại bỏ các chất hữu cơ
khó xử lý bằng than hoạt tính hoặc
một vài hóa chất có tính ôxy hóa, (iv) sử dụng phương pháp hóa khử hoặc
hấp thụ để lọc bỏ các phẩm mầu dư,
(v) sử dụng các phương pháp đặc biệt để loại bỏ các chất độc hại (ví dụ hấp
thụ ngược, trao đổi ion, than hoạt tính
v,v.), (vi) khử loại TDS trong chất thải bằng hấp thụ ngược hoặc bốc bay, và
(vii) trung hòa các hợp chất có mùi
gây hại.
Các ví dụ phương pháp quản lý nước thải công nghiệp được thảo luận trong
Hướng dẫn chung EHS. Thông qua
việc sử dụng các công nghệ và những thực hành tốt trong quản lý nước thải,
các cơ sở sản xuất cần đạt được các
giá trị hướng dẫn về xả nước thải được
liệt kê trong Phần 2 của tài liệu này.
Các loại nước thải và nước sinh hoạt
khác
Hướng dẫn về quản lý nước thải không nhiễm bẩn, nước sản xuất
không nhiễm bẩn, và chất thải phù hợp
vệ sinh cũng được ghi trong Hướng
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT CÁC SẢN PHẨM KIM
LOẠI, NHỰA VÀ CAO SU
157
dẫn chung EHS. Các loại nước nhiễm
bẩn (ví dụ như nước thải ra trong quá trình cắt kim loại) cần được đưa vào
các hệ thống xử lý nước thải công
nghiệp. Việc xử lý nước sinh hoạt, đặc biệt là nơi có các nguồn nước tự nhiên
đều được đề cập đến trong Hướng
dẫn chung EHS.
Chất thải rắn
Luyện kim và một số quá trình vận
hành khác (như xử lý nước thải, khử khói bụi) thường tạo ra các loại chất
thải dạng rắn. Bảng 3 liệt kê các chất
thải rắn chính thường gặp và nguồn
hình thành của chúng.
Nung kết kim loại tạo ra rất nhiều chất
thải dạng này. Các chất thải thường có
liên quan đến nguyên liệu sử dụng hoặc dùng trong các thao tác (ví dụ
các loại hạt, bột và bụi nhiễm bẩn dầu
cháy). Các ôxít hình thành trong các quá trình xử lý nhiệt (nung thiêu kết).
Khi nghiền hoặc làm mát, các vụn kim
loại cũng có thể hình thành.
Quá trình tạo khuôn kim loại tạo ra một lượng lớn các loại vụn, sợi cắt, và
váng kim loại. Các mảnh vụn kim loại
đa phần được văng ra từ các sản phẩm thứ cấp (ví dụ thép), và có thể chứa
những dung dịch sử dụng trong các
quá trình (làm lạnh bằng chất lỏng).
Các loại mảnh vụn này thường được tái sản xuất để trở thành nguyên liệu.
Các vụn hoặc bột chứa nhiều loại ôxít
hình thành trong quá trình hàn và lớp vỏ bọc que hàn.
Các quá trình xử lý bề mặt cũng tạo
chất thải dạng rắn (ví dụ xử lý nước
thải dạng đặc quánh, súc rửa đáy hoặc thành các tank chứa, cặn nước thải
máy). Bọc kim loại bằng các phương
pháp hóa hoặc mạ điện thậm chí sơn tạo ra rất nhiều loại nước thải khác
nhau. Sản phẩm phụ của các quá trình
xử lý này đều bao gồm các loại chất
thải ở dạng rắn.
Làm bóng, nhiệt bọc, khắc hoặc các quá trình ổn định bề mặt khác bên cạnh cho các sản phẩm phụ như trong quá trình xử lý âm cực; còn có thêm các bụi làm bóng, và các loại vụn, sợi hình thành ở đáy tank chứa và từ quá trình khắc.
Các phép đo phòng chống và xử lý ô nhiễm:
Tách bỏ các bụi kim loại theo từng loại để tái sử dụng;
Loại bỏ và xử lý các loại xỉ chứa các loại ôxít từ các quá trình như hàn, rèn, v.v;
Xử lý thích hợp các kim loại đã được lọc từ nước để vứt bỏ hoặc tái sử dụng;
Đối với các chất thải không thể tái sử dụng, cần được xử lý loại bỏ theo các tiêu chuẩn đưa ra trong Hướng dẫn chung EHS.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT CÁC SẢN PHẨM KIM
LOẠI, NHỰA VÀ CAO SU
158
Bảng 3 – Các loại chất thải rắn trong công
nghiệp luyện kim
Quá trình Chất thải rắn
Nung kết Hạt, bột
Tạo hình
Cắt, nghiền và tạo
khuôn
Hạt kim loại (ví dụ hạt, vụn sắt
hoặc hình thành mạt trong khi
máy hoạt động), sợi vụn kim
loại, và chất thải tan lắng đọng ở
đáy.
Xử lý bề mặt
Tẩy nhờn và rửa
nhũ tương,
alkaline và các
loại axit.
Các vật liệu lắng đọng trong quá
trình.
Hàn
Ôxít kim loại (Ví dụ: của Ti, Al,
Fe, Ni, Cr, Cu, Zn hoặc của Sn)
và xỉ.
Ổn định bề mặt
Xử lý âm cực, bọc
hóa, mạ tấm
Chất lắng cặn, các chất tổng hợp
từ kim loại hoặc phụ phẩm.
Sơn Phần dư ở đáy, chất lắng cặn,
sơn và các kim loại.
Các kỹ thuật khác
(làm bóng, khắc
axit, nhiệt bọc).
Bụi làm bóng, sợi kim loại (Zn,
Cr), bụi khắc, sợi ôxít, bụi kim
loại.
1.1.2. Nhựa và cao su
Những vấn đề về an toàn môi trường
đối với công nghiệp sản xuất nhựa và cao su bao gồm:
Phát thải khí
Nước thải và chất thải thể lỏng
Chất thải rắn
Các quá trình có thể tạo chất độc gây
hại đến môi trường bao gồm nghiền, pha trộn/ tổng hợp nhựa thông, tạo
hình, và hoàn thiện. Do sự khác biệt
trong điều khiển, đặc biệt là trong các quá trình pha trộn/tổng hợp và tạo
hình nên trong văn bản này sản xuất
nhựa và cao su được tách thành một
phần riêng. Do tính tương đồng trong
vận hành quy trình nghiền và hoàn thiện trong sản xuất nhựa nhiệt
polymer nhiệt hóa và cao su, những
vấn đề này sẽ được đề cập chung trong hướng dẫn này.
Phát thải khí
Nhựa
Bụi bẩn có thể bao gồm các hạt nhỏ và
các chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC).
Bụi dạng hạt thường thoát ra trong quá trình xử lý và trộn các gia chất khô,
nghiền polymer. Bên cạnh đó, các quá
trình nhiệt trong khi tổng hợp và tạo
hình đều có thể hình thành sol khí.
Những yêu cầu trong quản lý và phòng
chống ô nhiễm do các hạt bụi trong
sản xuất nhựa:
Tối ưu hóa các điều kiện xử lý và trộn các gia chất khô, nhiệt độ, và nghiện polymer;
Sử dụng phòng lọc hoặc ống hút trong khu vực nghiền và xử lý vật liệu;
Dùng phòng lọc, ống hút thứ cấp hoặc bằng kết tĩnh điện để thu gom các loại bụi bẩn thoát ra.
VOC, là các gia chất hoặc dung môi có khối lượng phân tử nhẹ, thường
thoát ra từ quá trình trộn và tạo khuôn,
đặc biệt là khi có gia nhiệt. Trong khi tạo hình nhựa không hoạt tính, các
polymer gốc thường bền, vì vậy cần
phải gia nhiệt ở các chế độ đặc biệt.
Quá trình này yêu cầu phải cho thêm các gia chất có nhiệt độ sôi thấp, tuy
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT CÁC SẢN PHẨM KIM
LOẠI, NHỰA VÀ CAO SU
159
nhiên ở các giai đoạn nhiệt độ cao
nhất một số monomer của polymer cũng hình thành. Bảng 4 đưa ra một số
các polymer thường gặp và các sản
phẩm phụ hình thành ở nhiệt độ cao. Không giống như các quá trình nhiệt
khác, sản xuất polystyrene đàn hồi
(EPS) cần nguyên liệu sơ cấp là sản
phẩm có được sau khi ép. Vì vậy, trong khi sản xuất loại sản phẩm này,
một phần nhỏ vật liệu có nhiệt độ
nóng chảy thấp (khoảng 3% đến 8% khối lượng), được sử dụng như tác
nhân trộn khí.2
Bảng 4 – Các loại phụ phẩm hình thành ở
nhiệt độ cao
Plastic Các phụ phẩm đo
được
PVC-polyvinyl chloride Hydrogen chloride,
Vinyl chloride
monomer
ABS-Acrylonitric-
Butadience-Styrene
copolymer
Styrene, phenol,
butadiene
PP-Polypropylene Aldehyde, Butane,
alkane khác, alkene.
POM-Acetals Formaldehyde
LDPE,MDPE,HDPE
Polyethylene (low,
medium and high density)
Aldehyde, Butane, các
loại alkane và alkene
PS-Polystyrene Styrene, aldehyde
PET-Polyethylene
terephthate
Formaldehyde,
methoxy benzene,
benaldehyde và nhiều
VOC khác.
Những yêu cầu trong quản lý và phòng chống ô nhiễm trong xử lý các hợp
2 CFC được dùng rất nhiều trong các quá trình này, mặc
dù là chúng không được coi là thực hành công nghiệp
tốt trong sản xuất công nghiệp bởi sản phẩm phụ của
chúng là fluorocarbon; là chất gây hiệu ứng nhà kính và
ảnh hưởng đến tầng ozone.
chất VOC:
Tất cả các dung môi, chất tẩy rửa
và chất phản ứng có nhiệt độ sôi thấp đều được chứa trong các bình
chứa có nắp kín;
Lắp đặt hệ thống quạt khí trên các
dây chuyền máy đặc biệt là những nơi có nhiệt độ cao;
Xây dựng hệ thống thông gió và
các hệ thống hấp phụ bằng than
hoạt tính;
Xây dựng hệ thống nhiệt ôxy hóa
và xúc tác ôxy hóa có khả năng phục hồi, hoặc các màng lọc sinh
học;
Hình thành và phát triển kế hoạch
quản lý hệ thống dung môi.
Cao su
Các chất thải nhất thời bắt nguồn từ
các gia chất có thể xuất hiện tại khu
vực tổng hợp. Trong khi cân, một lượng khá lớn bụi chất thải nhất thời
bám ở trong bình chứa khi mở ra.
Ngay cả khi các gia chất được đưa vào bình trộn cũng có thể phát sinh loại
bụi ô nhiễm này.
Những yêu cầu trong quản lý và phòng chống ô nhiễm bao gồm:
Sử dụng các hóa chất đã được cân
trước vào các túi nhỏ có định lượng
cho một lần dùng để giảm thiểu
lượng bụi;
Bụi bẩn hình thành bên trong các
cối trộn cần được lọc cẩn thận. Khí
thoát ra cần được thu gom vào các
túi lọc, đảm bảo cho việc xử lý, bụi
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT CÁC SẢN PHẨM KIM
LOẠI, NHỰA VÀ CAO SU
160
hạt, các hợp chất nửa bay hơi,3
ammonia, và kim loại (kẽm, nickel,
selenium, chì, cadmium, antimony
và titanium oxide);
Bụi bẩn và các hạt cao su nhỏ được
hình thành trong quá trình nghiền có thể kiểm soát thông qua hệ thống
hút bụi sơ cấp và các màng/túi lọc
thứ cấp, hoặc bằng các hệ thống ngưng tụ tĩnh điện hai lớp.
Không thể loại bỏ sự có mặt của các
loại chất bụi VOC hoặc không khí độc
hại. Trong các quá trình xử lý, gia công cao su có thể dùng các loại dung
môi hòa tan với yêu cầu về dung
lượng khác nhau. Công nghệ xử lý các chất thải có chứa VOC cần tuân thủ
theo các mục sau:
Các loại dung môi cần được quản lý
cẩn thận để ngăn cản các bụi bẩn và chất thải dễ tan. Các chỉ tiêu bảo
quản và kiểm soát các loại dung môi
và các vật liệu độc hại có thể tìm
thấy trong Hướng dẫn chung EHS;
Nên hạn chế dùng các loại dung
môi và nếu có thể nên sử dụng
nước, silicon hoặc các loại chất thải
không tan.
Đối với phát thải khí có hàm lượng
VOC cao, ta có thể sử dụng các thiết
bị làm giảm bớt ô nhiễm. Trong khi lưu hóa cao su để có được sản phẩm
có chất lượng cao, các bụi khí thải còn
có thêm thành phần sulfur dioxide
3 Ethylene thiourea, diethanolamine, hydroquinone,
phenol, alpha naphthylamine, p-phenylenediamine,
benzol peroxide, dibutyl phthalate, dioctyl phthalate, và
bis (2-ethylhexyl) adipate.
(SO2). Ta có thể dùng máy lọc để kiểm
soát các loại chất thải dạng này.
Nước thải
Các dòng nước thải có thể bao gồm dung môi, dầu, các hợp chất hữu cơ
tan và không tan trong nước; và các
hạt nhỏ có kích thước trong khoảng
micron tới vài millimeter.
Nhựa
Nước thải hình thành trong quá trình
ép và tạo khuôn nhựa có thể chia làm ba loại chính: (i) nước làm mát hoặc
gia nhiệt cho cả quá trình chế tạo, (ii)
nước rửa bề mặt dùng cho cả việc tẩy
rửa mặt sản phẩm cũng như tẩy rửa máy móc, và (iii) nước sử dụng trong
quá trình ổn định bề mặt để loại bỏ các
tạp chất còn dính lại trên sản phẩm.
Nước làm mát hoặc gia nhiệt có thể trở thành nguồn ô nhiễm nhiệt khi thải ra. Các hợp chất có tính độc hại cao có chứa các hợp chất phthalate (như bis [2-ethylhexyl] phthalate) được phát hiện ở trong hệ thống nước làm mát hoặc gia nhiệt khi chúng được thải ra trực tiếp từ máy.
Các nước tẩy rửa thường đòi hỏi hàm lượng các chất ôxy sinh hóa (BOD) và chất ôxy hóa (COD), các chất có khả năng hòa tan chất rắn (TSS), chất hữu cơ (TOC), dầu mỡ, phenol và kẽm rất cao. Các dung dịch ổn định bề mặt lại cần có hàm lượng TSS và các gia chất tan trong nước lớn.
Những yêu cầu trong quản lý và phòng chống ô nhiễm bao gồm:
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT CÁC SẢN PHẨM KIM
LOẠI, NHỰA VÀ CAO SU
161
Lựa chọn những phương pháp quản lý tối ưu;
Đối với nước tiếp xúc trực tiếp với máy và nước thải sau khi ổn định bề mặt, cần xây dựng hệ thống lọc bằng than hoạt tính để loại bỏ các chất độc hòa tan có hàm lượng phthalate cao (đặc biệt quan trọng trong sản xuất nhựa PVC);
Nên sử dụng các loại hợp chất tổng hợp tự hủy sinh học;
Tái sử dụng hệ thống nước rửa và nước ổn định bề mặt thông qua các hệ thống lắng đọng, và loại bỏ dầu mỡ và các chất tan dạng rắn.
Nước làm mát cũng như nước gia nhiệt có thể mang theo hàm lượng lớn các chất độc hại, dioxide, và các chất chống gỉ. Phương pháp quản lý nước làm nguội được đề cập đến trong Hướng dẫn chung EHS.
Cao su
Nước thải đều có thể xuất hiện trong hầu hết các quá trình làm nguội, gia
nhiệt, nung chảy và làm sạch. Thành
phần của chúng bao gồm các dạng huyền phù, dầu mỡ, và vết kim loại
(như kẽm). Ngoài ra nước thải còn
được thải ra trong cả quá trình sản xuất (như làm sạch bể chứa mủ, quay
ly tâm v.v.). Chất ô nhiễm cũng được
tìm thấy trong cả quá trình nhúng các
chất hỗ trợ (gia chất) để làm tăng tính chất phù hợp cho cao su. Việc xử lý
không tốt nước thải có thể gây ra mùi
khó chịu.
Các phương pháp xử lý bao gồm việc
bố trí vật liệu rắn, chỉnh độ pH và sử
dụng các hệ thống loại bỏ dầu mỡ. Sử
dụng các máng cao su để bẫy nước thải, và dẫn chúng vào khu vực xử lý
tái chế. Nên thành lập kế hoạch xử lý
nước thải; hoặc có thể sử dụng nguồn nước làm nguội (gia nhiệt) khép kín.
Chất thải rắn
Sản xuất nhựa và cao su không tạo ra nhiều loại chất thải ở dạng này. Đa
phần các mẩu nhỏ vật liệu là kết quả
của quá trình tạo hình và ổn định đều có thể tái sử dụng. Các giăm nhỏ cao
su xuất hiện trong khi trộn, cuộn, cán
là chất thải chính dạng này, bên cạnh
đó có thể kể đến cao su thừa trong quá trình nung chảy mủ cao su, hoặc các
hạt vụn nhỏ tìm thấy ở các túi lọc
trong quá trình trộn, cán, Banbury, v.v.
Những thông tin thêm về hướng dẫn
quản lý và xử lý chất thải công nghiệp có thể tìm thấy trong Hướng dẫn
chung EHS, những phương pháp quản
lý được khuyến nghị như sau:
Tách các dòng thải theo công đoạn
(ví dụ cao su chưa xử lý, cao su đã qua xử lý, sản phẩm không đạt tiêu
chuẩn kỹ thuật);
Cao su chưa xử lý hoặc thải cao su
sau xử lý có thể tái chế trong thiết bị trộn Banbury;
Thải cao su đã xử lý và sản phẩm
không đạt tiêu chuẩn kỹ thuật có
thể được tái chế tại cơ sở hoặc sử dụng lại (sau khi được cắt nhỏ) để
làm các sản phẩm khác;
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT CÁC SẢN PHẨM KIM
LOẠI, NHỰA VÀ CAO SU
162
Các mẩu nhỏ polymer dẻo nóng có
thể nghiền nhỏ và đem trộn với
nguyên liệu thô ban đầu;
Nếu không thể tái sử dụng hay tái
chế (các mẩu cao su, nhựa đã bị đốt
cháy), chất thải cần phải được xử lý
tuân theo các hướng dẫn về xử lý rác thải công nghiệp trong Hướng
dẫn chung EHS.
1.2 An toàn và sức khỏe nghề
nghiệp
An toàn sức khỏe nghề nghiệp được
áp dụng trong công nghiệp chế tạo
kim loại, nhựa và cao su có thể áp
dụng trong hầu hết các ngành công nghiệp và được nêu đầy đủ trong
Hướng dẫn chung EHS.
1.2.1. Kim loại
Các vấn đề về an toàn sức khỏe nghề nghiệp trong công nghiệp kim khí bao
gồm:
Nguy cơ hóa học
Nguy cơ vật lý
Tiếng ồn
Phóng xạ
Nguy cơ hóa học
Công nhân làm việc trong môi trường
này có rủi ro hít hoặc tiếp xúc với các chất hóa học; cụ thể là trong các quá
trình thiêu kết, xử lý bề mặt, và ổn
định bề mặt sản phẩm. Trong đó, có nguy cơ hít phải bụi khói có chứa kim
loại, ôxít kim loại, các hợp chất vô cơ
và hữu cơ, hạt nhỏ, bụi và các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi VOC. Trong
rủi ro do tiếp xúc có thể kể đến các
nguyên tố gây dị ứng (như Cr, Ni, chì và beryllium). Rủi ro do tiếp xúc hóa
học có thể hạn chế bằng phân tích an
toàn công việc, vệ sinh an toàn tổng
hợp và áp dụng các hướng dẫn nghề nghiệp được nêu trong Hướng dẫn
chung EHS. Có thể xác định, đo
lường độ an toàn thông qua việc đào tạo nhân công, cấp giấy phép lao
động, và sử dụng các phương tiện
phòng hộ cá nhân (PPE). Những yêu
cầu đặc biệt trong kiểm soát an toàn y tế và sức khỏe nghề nghiệp nên tuân
theo các mục sau:
Tự động hóa máy móc. Nếu như
cần có công nhân điều hành thì cần phải có nắp và hệ thống thông khí
đầy đủ;
Sử dụng các phương tiện bảo hộ,
mặt nạ di động trong công việc khi công nhân đang thực hiện các công
việc được cho là nguy hiểm (ví dụ
như hàn);
Sử dụng hệ thống giảm bụi khí và
tái chế (ví dụ trong quá trình tôi thép hoặc ổn định bề mặt).
Nguy cơ vật lý
Nguy cơ vật lý thường gặp với các
máy cắt kim loại, tạo khuôn và với các
máy có thể tiếp xúc trực tiếp với tay hoặc do bụi kim loại bắn ra ảnh hưởng
đến an toàn của mắt. Các quá trình
nhiệt, làm nguội hoặc liên quan đến
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT CÁC SẢN PHẨM KIM
LOẠI, NHỰA VÀ CAO SU
163
thiết kế dây chuyền đều có thể dễ dàng
gây thương tích vật lý. Các vật nặng hay những thùng chứa nhiều vật nặng
thường được di chuyển bởi cần cẩu
hoặc xe tải có hệ thống máy nâng. Phương thức quản lý và đảm bảo an
toàn đối với các nguy cơ vật lý đều
được đề cập đến trong Hướng dẫn
chung EHS.
Tiếng ồn
Sản xuất kim khí với các máy có khối
lượng, kích thước lớn đều tạo ra ô
nhiễm âm thanh. Hướng dẫn quản lý ô nhiễm âm thanh được đề cập đến trong
Hướng dẫn chung EHS.
Phóng xạ
Công nhân có thể bị nhiễm phóng xạ
trong quá trình hàn. Các quá trình hàn
thông thường (như hàn điện, huỳnh quang, hàn laser, hàn plasma, v.v) đều
sử dụng năng lượng lớn và thường tạo
ra tia phóng xạ ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe người lao động. Tự động
hóa hoặc sử dụng các công cụ phòng
hộ cá nhân để chắn các tia phóng xạ là
những biện pháp hữu hiệu. Một trong những nguồn gây phóng xạ chính là
việc sử dụng tia X trong việc theo dõi,
kiểm định chất lượng sản phẩm. Những hướng dẫn cần thiết cho an
toàn phóng xạ có thể tìm thấy trong
Hướng dẫn chung EHS.
1.2.2. Nhựa và cao su
Các vấn đề an toàn sức khỏe nghề nghiệp trong công nghiệp chế tạo nhựa
và cao su bao gồm:
Nguy cơ vật lý
Nguy cơ hóa học
Nguy cơ vật lý
Rất nhiều rủi ro do tiếp xúc vật lý trong
phần này giống với trong phần thuộc về công nghiệp chế kim và có thể tìm thấy
trong Hướng dẫn chung EHS.
Tuy nhiên, do tính chất đặc trưng của ngành nên cần phải lưu ý những điểm
sau:
Sử dụng hệ thống ngắt điện và hãm
cơ học với những trường hợp công nhân làm việc gần máy;
Lắp đặt hệ thông khóa ngắt khẩn cấp
trên mỗi máy hoặc vị trí làm việc;
Tại các điểm gần với trục quay, cán
quay, cánh khuấy đều dùng hệ
thống phòng ngừa rủi ro, và có cửa mở ra trong quá trình thao tác. Lập
hệ thống khóa an toàn liên động
đối với các quá trình nghiền, kết luyện và đúc, ép;
Sử dụng các màn chắn các mảnh
kim loại bay ra mỗi khi mở máy;
Ứng dụng quy trình cảnh báo an
toàn Lock out - Tag out, sau khi đã áp dụng các biện pháp ngăn ngừa và
kiểm soát nguy cơ vật lý đã cung
cấp trong Hướng dẫn chung EHS.
Nguy cơ hóa học
Nguy cơ cháy nổ
Cháy nổ trong công nghiệp sản xuất nhựa thường tạo ra khói cay và khí
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT CÁC SẢN PHẨM KIM
LOẠI, NHỰA VÀ CAO SU
164
độc có chứa carbon monoxide (CO). Các đám cháy có thể lan rộng rất
nhanh và rất khó để dập tắt. Nguồn cháy có thể kiểm soát bằng khói bột và các công việc về hàn xì cần phải đặt ở những vị trí có mức báo động thấp.
Những thông tin về an toàn, rủi ro cháy nổ có thể tìm thấy trong Hướng
dẫn chung EHS.
Bụi polymer: Bụi máy nghiền thường
ở dạng mịn và rất dễ cháy. Ở nồng độ cao trong không khí và trong môi trường dễ cháy, chúng rất dễ gây ra hiện tượng nổ. Các bụi polymer
thường tập trung với nồng độ cao gần những máy xử lý bụi plastic cứng và các máy sàng lọc hạt. Các hạt bụi mịn rất dễ tập trung thành lớp ở các tường
đứng hoặc nằm ngang, cách xa với khu vực được kiểm soát đúng mực. Bên cạnh đó, một số loại bụi cũng
hình thành và chỉ có độc tính khi chúng ở dạng rắn (ví dụ như nếu chúng đông đặc ở nhiệt độ trong phòng). Các loại vật liệu dạng bọt
thường được kiểm tra ngặt nghèo hơn bởi tính dễ vỡ vụn của chúng.
Các biện pháp cho việc phòng chống và kiểm soát rủi ro như sau:
Tạo điều kiện nhằm hạn chế hoặc ngăn ngừa sự hình thành các bề mặt, không cho các loại bụi
polymer bám, hoặc tích tụ (ví dụ có thể dùng lực tĩnh điện);
Phòng chống sự hình thành bụi
bằng cách thường xuyên vệ sinh dao cắt và các bộ kít máy;
Giảm tối thiểu các nguồn dễ cháy
nổ. Sử dụng lực điện để kết lắng
các hạt bụi kim loại. Nghiêm cấm đốt lửa hoặc xả khói. Có thể dùng
hệ thống tách từ để ngăn cản không cho bụi kim loại thâm nhập vào máy nghiền.
Pentane: Nguyên liệu hạt polystyrene
đàn hồi (EPS) đều chứa pentane; đây
là một chất rất dễ cháy. Pentane hình thành trong quá trình chuyên trở, lưu
trữ EPS và hình thành trong khoảng
thời gian ngắn ngay sau khi hình thành
sản phẩm. Các chỉ tiêu quản lý loại chất độc hại này tuân thủ theo các mục
dưới đây:
Chỉ có những hệ thống được cho
phép mới được lắp đặt xung quanh khu vực lưu trữ EPS;
Nghiêm cấm tất cả các loại khói
xung quanh khu vực lưu trữ, sản
xuất cũng như sử dụng EPS;
Trong quá trình nén sơ chế, cần
phải trộn thêm các chất lỏng làm
giảm khả năng cháy của pentane.
Nên sử dụng bột pentane;
Lắp đặt hệ thống ống dẫn, và dẫn
khí với vận tốc thấp để ngăn cản sự hình thành dòng điện ma sát;
Các hạt đàn hồi và nguyên liệu sơ
chế cần được bảo quản tại nơi
thoáng mát. Trong các silo hóa cứng, bộ phận dễ cháy nổ cần phải
được lắp đặt tại không gian bên
trên. Các silo chứa cần phải quạt thoáng và lắp đặt tại những nơi có
độ an toàn cháy nổ cao hơn mức
cho phép của pentane. Sau khi ép,
thành phẩm cần phải đặt tại những nơi thoáng mát và được kiểm định;
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT CÁC SẢN PHẨM KIM
LOẠI, NHỰA VÀ CAO SU
165
Công tắc điện, hệ thống chiếu sáng,
mô tơ và quạt các loại cần phải đặt
ở những vị trí thích hợp trong khu vực có sự xuất hiện của bột dễ cháy;
Quá trình cắt nóng sợi cũng dễ gây
cháy. Vì vậy hệ thống chuyển khối cần phải lắp các khóa liên động, để khi băng tải ngưng chuyển động thì điện cung cấp cho quá trình gia
nhiệt sợi cũng ngưng;
Lắp đặt hệ thống theo dõi gas để
theo dõi định mức và các điểm nóng của pentane cũng như nồng độ của chất này;
Khu vực xử lý, chế tạo EPS cần
được thiết kế phù hợp với các phân tích độc hại.
Chất lượng không khí và phơi nhiễm da
Bụi bẩn có thể hình thành trong quá trình sử dụng máy kết thúc việc sửa chữa, hoặc trong lúc sửa chữa các phần bị hỏng. Quá trình trộn không hoạt hóa
ở nhiệt độ phòng có thể tạo ra bụi trong không khí. Loại bụi này có thể rất mịn và rất dễ hấp thụ. Các monomer không
có hoạt tính này liên quan đặc biệt đến nhựa thông có styrene.
Nguồn gốc của các chất VOC là sản phẩm của các quá trình nhiệt phân
hoặc tổng hợp các hợp chất không bền. Nồng độ các chất VOC tăng rõ rệt khi nhiệt độ tăng.
Các polymer dẻo nóng thường không
ảnh hưởng đến sức khỏe cơ thể. Việc cho thêm nhựa thông vào trong các quá trình phản ứng đôi khi tạo ra các vật liệu có độc tố cao. Các loại epoxy
hoặc các hợp chất làm cứng thường
không gây ra ô nhiễm không khí trừ khi chúng được trộn vào các dung dịch
dùng để phun. Tuy nhiên các hợp chất có chứa amine thơm rất độc hại với cơ thể và nên sử dụng găng tay khi làm việc với chúng.
Các chất chứa isocyanate, thường có mặt trong các polyurethane, có thể gây
ảnh hưởng nghiêm trọng đến hệ tiêu
hóa, cũng như độc hại do tiếp xúc. Đối với các hợp chất phenolic hoặc nhựa
thông chứa amino, cả phenol và
formaldehyde đều rất dễ cháy. Tương tự vậy với urea và melamine-
formaldehyde. Cần phải đặc biệt lưu ý
đến sự hình thành các loại polyurea-
thane trong các quá trình hàn điện, dùng nhiệt để khử véc-ni, hoặc quá
trình cắt sợi các loại chất xốp.
Lượng lớn các dung môi hình thành trong quá trình xử lý nhiệt. Chúng có
thể là sản phẩm phụ của quá trình làm
sạch, hình thành từ nhựa thông hoặc
các chất xử lý.
Các biện pháp phòng chống và kiểm
soát phơi nhiễm nghề nghiệp này như
sau:
Trong sản xuất nhựa và cao, hệ
thống cách ly (như kho cách ly,
những khu vực sản xuất riêng rẽ,
khu vực khép kín) hệ thống thoát khí cần được lắp đặt đầu tiên như là
biện pháp kiểm soát cơ khí đầu
tiên. Những biện pháp kiểm soát
này cần được thực hiện tại các khu vực lắp đặt hệ trộn, hệ xử lý nhiệt
kể cả các lò hấp, khu vực hoàn
thiện và sửa chữa, và kiểm soát khí thải từ hệ tỏa nhiệt;
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT CÁC SẢN PHẨM KIM
LOẠI, NHỰA VÀ CAO SU
166
Kết hợp hệ thống lọc và quạt hút khí
với các tấm lọc than hoạt tính để
hấp thụ các loại bụi bẩn, chất độc và chất sợi. Việc lắp đặt này cần phải
đảm bảo luân chuyển không khí
không ít hơn 6 lần mỗi giờ;
Lắp đặt hệ thống lọc và quạt hút
sao cho nồng độ của isocyanate
luôn đạt dưới 25%, đảm bảo không
gây độc hại;
Thời gian cư trú cũng như nhiệt độ
lưu trữ của công thức polymer đã sử dụng trong thùng cần được xác
định ở mức để giảm thiểu hiện
tượng quá tải nhiệt và quá trình hình thành khói;
Việc sử dụng các đầu phun đốt
trong, các van vận chuyển, kim
phun, các tấm lọc có màng ngăn,
và vật liệu cứng bị đốt bỏ cần tuân thủ theo quy trình chiết xuất; sử
dụng phương pháp nhiệt phân hoặc
các phương thức khác để ngăn cản việc tạo khói;
Trong mọi quá trình sản xuất tạo
các vật liệu dễ bắt nhiệt (như
acetal, PVC), cần làm sạch các sản phẩm nguy hiểm, thậm chí có thể
tính kế hoạch chuyển đến một nơi
khác an toàn hơn. Polymer trong
các bình chứa có thể phân hủy trực tiếp thành các sản phẩm như HCl,
hay formaldehyde;
Liên tục theo dõi nhiệt độ tại tất cả
mọi vị trí trên dây chuyền sản xuất. Có thể sử dụng các loại cặp nhiệt
điện để đo nhiệt. Sử dụng phương
pháp Cân xứng -Vi sai- Tích hợp
(PDI) hoặc PC để điều khiển quá
trình gia nhiệt nhằm giảm thiểu biến động nhiệt quay vòng có thể
gây bất ổn định quá trình sản xuất,
cũng như thải khói bụi;
Khi làm việc với các loại nhựa và
các dung môi, cần sử dụng các
dụng cụ bảo hộ cá nhân (PPE) như
găng tay, quần áo bảo hộ, kính bảo
hiểm, v.v;
Lựa chọn đúng loại, liên tục bảo trì,
làm sạch các dụng cụ bảo hộ cá nhân
(PPE). Việc sử dụng găng tay đầy đủ
rất quan trọng do đặc tính thẩm thấu của các hóa chất công nghiệp;
Ở những nơi có mức độ bụi cao (ví
dụ như không gian trộn nhựa, ổn
định và sửa chữa sản phẩm), hoặc ở
những nơi bề mặt phơi nhiễm lớn và nhiều công việc trực tiếp bằng
tay, các nơi xử lý nhiệt, hoặc ở
những nơi hình thành và xử lý các vật liệu chứa polyurethane cần phải
sử dụng các loại mặt nạ đặc biệt;
Người điều khiển cần phải được cung
cấp đầy đủ các dữ liệu về an toàn (MSDS) từ phía nhà cung cấp/phân
phối về các công thức sử dụng.
1.3 An toàn và sức khỏe cộng
đồng
An toàn và sức khỏe cộng đồng trong
các ngành công nghiệp luyện kim, sản
xuất nhựa và cao su giống như trong hầu hết các ngành công nghiệp khác
và được đề cập trong Hướng dẫn
chung EHS.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT CÁC SẢN PHẨM KIM
LOẠI, NHỰA VÀ CAO SU
167
2.0 Các chỉ số thực hiện và việc
giám sát
2.1 Môi trường
Hướng dẫn phát thải và xả thải
Bảng 5 và 6 liệt kê các chỉ số về phát thải và xả thải cho phép trong công
nghiệp luyện kim, sản xuất nhựa và
cao su. Các chỉ số hướng dẫn này thể hiện thực hành công nghiệp tốt như đã
được phản ánh trong các tiêu chuẩn
trong hệ thống pháp luật ở một số
nước. Các mức hướng dẫn này có thể đạt được ở điều kiện hoạt động bình
thường của cơ sở sản xuất thông qua
việc áp dụng các biện pháp kỹ thuật ngăn ngừa và kiểm soát ô nhiễm đã
được bàn đến ở những phần trước của
hướng dẫn này. Các định mức này cần
đạt được, mà không pha loãng, ít nhất 95% thời gian cơ sở sản xuất hoạt
động, và có thể tính bằng tỷ lệ giờ
hoạt động hàng năm. Mức chênh lệch với các giá trị hướng dẫn do điều kiện
của dự án cụ thể cần được giải trình
trong báo cáo đánh giá môi trường.
Hướng dẫn về xả thải được áp dụng
cho xả thải trực tiếp nước thải đã xử lý
vào nguồn tiếp nhận là nước mặt có
mục đích sử dụng chung. Mức thải đặc thù theo từng địa điểm có thể được lập
ra dựa trên điều kiện sẵn có và thực
trạng sử dụng của hệ thống thu gom và xử lý nước thải chung, hoặc nếu thải
trực tiếp vào nguồn nước mặt thì sự
phân loại thủy vực tiếp nhận nước theo mục đích sử dụng được đề cập
đến trong Hướng dẫn chung EHS.
Hướng dẫn về phát thải được áp dụng
cho quá trình phát thải khí thải. Hướng dẫn phát thải của nguồn đốt nhiên liệu
kết hợp với các hoạt động sinh nhiệt
và phát điện từ những nguồn có công suất nhiệt đầu vào bằng hoặc thấp hơn
50 MWth được đề cập trong Hướng
dẫn chung EHS, với phát thải nguồn
điện lớn hơn được đề cập đến trong
Hướng dẫn EHS cho nhà máy nhiệt
điện. Hướng dẫn xem xét môi trường
xung quanh dựa trên tổng thải lượng khí thải được cung cấp trong Hướng
dẫn chung EHS.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT CÁC SẢN PHẨM KIM
LOẠI, NHỰA VÀ CAO SU
168
Bảng 5 – Mức phát thải khí trong sản xuất kim khí, nhựa và cao su
Chất thải Đơn vị Giá trị
Các loại VOC
- Tẩy rửa bề mặt mg/Nm
3 20-75
(1)
Các loại VOC
- Bọc nhựa, kim loại
mg/Nm3
100 (dung môi nhỏ
hơn 15 tấn/năm)
75 (dung môi lớn hơn 15 tấn/năm)
50 (quá trình khô)
Các loại VOC
- Tổng hợp cao su mg/Nm
3 20
(2)
TOC
- Lưu hóa cao su mg/Nm
3 80
Các loại khí halogen
Hydrocarbon dễ tan
- Xử lý bề mặt kim
loại
mg/Nm3 20
Các loại chất thải
hạt
- Xử lý bề mặt kim loại
mg/Nm3 5
Các loại chất thải
hạt
- Quá trình nhựa
mg/Nm3 3
Hydrogen chloride mg/Nm3 10
Nitrogen oxide (3)
mg/Nm3 350
Amonia mg/Nm3 50
1Tính trung bình 30 phút lắng đọng. 20 mg/Nm
3 ứng với
các loại khí thải ra từ trong công đoạn làm sạch bề mặt
có dùng VOC nằm trong danh sách dễ gây ung thư, đột
biến hoặc có độc (giá trị độc tố R45, R46,R49, R60, R61
với vận tốc chảy nhỏ hơn hoặc bằng 10 g/h, và các loại
halogene cấp độ độc tố là R40 với tốc độ chảy là
100g/h); 75 mg/Nm3 ứng với các quá trình làm sạch bề
mặt khác.
2 Giành cho các cơ sở có công suất hoạt động lớn hơn 15
tấn/năm.
3 Trong điều kiện không khí khô chứa 11% O2.
Bảng 6 – Mức xả thải dạng lỏng trong sản xuất kim khí, nhựa và cao su
Chất thải Đơn vị Giá trị
pH S.U. 6 - 9
COD mg/l 250
TSS mg/l
50
25 (xử lý điện bề
mặt)
Dầu mỡ mg/l 10
Nhôm mg/l 3
Asen mg/l 0,1
Cadmium mg/l 0,1
Crôm (tổng) mg/l 0,5
Crôm (hóa trị 6) mg/l 0,1
Đồng mg/l 0,5
Sắt mg/l 3
Chì mg/l 0,2
Thủy ngân mg/l 0,01
Nickel mg/l 0,5
Bạc mg/l 0,2
Tin mg/l 2
Kẽm mg/l 2
Cyanide (tổng) mg/l 1
Cyanide (tự do) mg/l 0,2
Ammonia mg/l
10
20 (xử lý điện bề
mặt)
Flo mg/l 20
Phenol mg/l 0,5
Tổng ni tơ mg/l 15
Tổng phosphore mg/l 5
Sulfide mg/l 1
Hữu cơ halogen
dễ tan (VOX) mg/l 0,1
Chất độc Tùy vào các trường hợp đặc biệt.
Tốc độ tăng nhiệt oC <3
a
a Ở rìa khu vực trộn phục vụ thiết lập một cách khoa học
có tính đến chất lượng nước xung quanh, việc sử dụng
nước tiếp nhận các thụ nhân tiềm tàng và khả năng
đồng hóa.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT CÁC SẢN PHẨM KIM
LOẠI, NHỰA VÀ CAO SU
169
Năng lượng tiêu thụ
Bảng 7 đưa các ví dụ về chỉ số định
hướng tiêu thụ năng lượng và nước
trong ngành này. Các giá trị ngành này chỉ mang tính tham khảo để so sánh và
các dự án cụ thể cần có kế hoạch cải
tiến liên tục trong lĩnh vực này.
Bảng 7 - Tiêu thụ điện và nguyên liệu
Giá trị trên đơn vị
sản phẩm Đơn vị tính Giá trị
Năng lượng (chế tạo kim loại)
Năng lượng luyện
kim
GJ/thời gian
thực hiện 28-30
Làm mát/Gia nhiệt GJ/thời gian
thực hiện 40-42
Rèn GJ/thời gian
thực hiện 60
Hoạt động máy GJ/thời gian
thực hiện 80
Nhiệt dung – rèn
thép MJ/Tấn.K 7
Tiêu thụ điện – gia
nhiệt kim loại Kg/KWh 2,7-3,5
Hàn điện kJ/m 500-2500
Năng lượng (tiêu
thụ cho các sản phẩm
nhựa)
kWh/kg 2,8-3,0
Trộn kWh/kg 0,6-1,0
Cán phim kWh/kg 1,0
Tiếp ng.liệu và ép kWh/kg 3,0
Tạo khuôn chân
không kWh/kg 6,0-6,5
Loại bỏ xỉ kWh/kg 0,3
Cao su – Tiêu thụ năng lượng đặc trưng
Điện năng kWh/tấn 750
Nhiệt năng Mcals/tấn 125
Nước
Tiêu thụ nước
(trung bình theo dự
án)
Ml/ngày 2-3
Nguồn:
Tiêu chuẩn Mỹ năm 2003, Hiệp hội Cao su Canada
1997, US EPA 2005, EIPPCB 2006.
Quan trắc môi trường
Các chương trình quan trắc môi trường cho ngành công nghiệp này cần
được thực hiện để giải quyết tất cả các
hoạt động đã được xác định có khả năng tác động đáng kể đến môi
trường, trong thời gian hoạt động bình
thường và trong điều kiện bị trục trặc.
Hoạt động quan trắc môi trường phải dựa trực tiếp hoặc gián tiếp vào các
chỉ báo được áp dụng đối với từng dự
án cụ thể. Tần suất quan trắc phải đủ để cung cấp dữ liệu đại diện cho thông
số đang được theo dõi. Quan trắc phải
do những người được đào tạo tiến
hành theo các quy trình giám sát và lưu giữ biên bản và sử dụng thiết bị
được hiệu chuẩn và bảo dưỡng đúng
cách thức. Dữ liệu quan trắc môi trường phải được phân tích và xem xét
theo các khoảng thời gian định kỳ và
được so sánh với các tiêu chuẩn vận hành để sao cho có thể thực hiện mọi
hiệu chỉnh cần thiết. Hướng dẫn bổ
sung về áp dụng phương pháp lấy mẫu
và phân tích khí thải và nước thải được cung cấp trong Hướng dẫn
chung EHS.
2.1 An toàn và sức khỏe nghề
nghiệp
Hướng dẫn về an toàn và sức khỏe
nghề nghiệp
Hướng dẫn thực hiện sức khỏe và an toàn lao động cần phải được đánh giá
dựa trên các hướng dẫn về mức tiếp
xúc an toàn được công nhận quốc tế,
ví dụ như hướng dẫn về Giá trị
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT CÁC SẢN PHẨM KIM
LOẠI, NHỰA VÀ CAO SU
170
ngưỡng phơi nhiễm nghề nghiệp (TLV
®) và Chỉ số phơi nhiễm sinh học (BEIs ®) được công bố bởi Hội nghị
của các nhà vệ sinh công nghiệp Hoa
Kỳ (ACGIH),4 Cẩm nang Hướng dẫn
về các mối nguy Hóa chất do Viện vệ
sinh, an toàn lao động quốc gia Hoa
Kỳ xuất bản (NIOSH),5 Giới hạn phơi
nhiễm (PELs) do Cục sức khỏe và an toàn nghề nghiệp Hoa Kỳ xuất bản
(OSHA),6
Giá trị giới hạn phơi nhiễm
nghề nghiệp được công bố bởi các quốc gia thành viên Liên minh Châu
Âu,7 hoặc các nguồn tài liệu tương tự
khác.
Tỷ lệ tai nạn và tử vong
Dự án phải cố gắng giảm số vụ tai nạn
trong số công nhân tham gia dự án (bất kể là sử dụng lao động trực tiếp
hay gián tiếp) đến tỷ lệ bằng không,
đặc biệt là các vụ tai nạn gây ra mất ngày công lao động và mất khả năng
lao động ở các mức độ khác nhau,
hoặc thậm chí bị tử vong. Tỷ lệ này
của cơ sở sản xuất có thể được so sánh với hiệu quả thực hiện về vệ sinh an
toàn lao động trong ngành công
nghiệp này của các quốc gia phát triển thông qua tham khảo các nguồn thống
kê đã xuất bản (ví dụ Cục thống kê lao
động Hoa Kỳ và Cơ quan quản lý về
4 Có sẵn tại: http://www.acgih.org/TLV/ và
http://www.acgih.org/store/ 5 Có sẵn tại: http://www.cdc.gov/niosh/npg/
6 Có sẵn tại:
http://www.osha.gov/pls/oshaweb/owadisp.show_docu
ment?p_table=STANDARDS&p_id=9.992 7 Có sẵn tại:
http://europe.osha.eu.int/good_practice/risks/ds/oel/
An toàn và Sức khỏe Liên hiệp Anh).8
Giám sát An toàn và Sức khỏe Lao
động
Môi trường làm việc phải được giám sát để xác định kịp thời những mối
nguy nghề nghiệp tương ứng với từng
dự án cụ thể. Việc giám sát phải được
thiết kế chương trình và do những người chuyên nghiệp thực hiện
9 như là
một phần của chương trình giám sát an
toàn sức khỏe lao động. Cơ sở sản xuất cũng phải lưu giữ bảo quản các
biên bản về các vụ tai nạn lao động và
các loại bệnh tật, sự cố nguy hiểm xảy
ra. Hướng dẫn bổ sung về các chương trình giám sát sức khỏe lao động và an
toàn được cung cấp trong Hướng dẫn
chung EHS.
8 Có sẵn tại: http://www.bls.gov/iif/ và
http://www.hse.gov.uk/statistics/index.htm 9 Các chuyên gia được công nhận có thể gồm Chứng
nhận vệ sinh công nghiệp, Vệ sinh lao động đã được
đăng ký, hoặc Chứng nhận chuyên nghiệp về an toàn
hoặc tương đương
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT CÁC SẢN PHẨM KIM
LOẠI, NHỰA VÀ CAO SU
171
3.0 Tài liệu tham khảo và các
nguồn khác
Environment Australia. 1999. National Pollution
Inventory. Emission EstimationTechnique Manual for
Galvanizing, Version 1.1, 8 February 2001. Canberra:
Commonwealth of Australia.
http://www.npi.gov.au/handbooks/approved_handbook
s/pubs/galvanising.pdf
Environment Australia. 1999. National Pollution
Inventory. Emission Estimation Technique Manual for
Electroplating and Anodising. Canberra:
Commonwealth of Australia.
http://www.npi.gov.au/handbooks/approved_handbook
s/pubs/felectro.pdf
European Commission. 1999. European Union
Council Directive 1999/13/EC of 11 March 1999 on
the Limitation of Emissions of Volatile Organic
Compounds due to the Use of Organic Solvents in
Certain Activities and Installations.Brussels: European
Commission.
http://europa.eu/scadplus/leg/en/lvb/l28029b.htm
Environment Australia. 1999. National Pollution
Inventory. Emission Estimation Technique Manual for
Surface Coating. Canberra: Commonwealth of
Australia.
http://www.npi.gov.au/handbooks/approved_handbook
s/pubs/fsurfc.pdf
European Integrated Pollution Prevention and Control
Bureau (EIPPCB). 2001. Integrated Pollution
Prevention and Control (IPPC) Reference Document
on Best Available Techniques in the Ferrous Metal
Processing Industry. Seville: EIPPCB.
http://eippcb.jrc.es/pages/FActivities.htm
European Integrated Pollution Prevention and Control
Bureau (EIPPCB). 2001. IPPC Reference Document
on Best Available Techniques in the Non-Ferrous
Metals Processes. Seville: EIPPCB.
http://eippcb.jrc.es/pages/FActivities.htm
European Integrated Pollution Prevention and Control
Bureau (EIPPCB). 2006. IPPC Reference Document
on Best Available Techniques (BAT) in the Surface
Treatment of Metals and Plastics. Seville: EIPPCB.
http://eippcb.jrc.es/pages/FActivities.htm
European Integrated Pollution Prevention and Control
Bureau (EIPPCB). 2007. IPPC Reference Document
on Best Available Techniques (BAT) on Surface
Treatment using Organic Solvents. Seville: EIPPCB.
http://eippcb.jrc.es/pages/FActivities.htm
Helsinki Commission (HELCOM). 2002. Reduction of
Discharges and Emissions from Metal Surface
Treatment. Recommendation 23/7. Helsinki:
HELCOM.
http://www.helcom.fi/Recommendations/en_GB/rec23
_7/
Industrial Accident Prevention Association (IAPA).
An Industry Analysis by Firm Size (2002 versus 2001),
EIW Snapshot Data as of 12/2002 and 12/2001.
Mississauga, ON: IAPA.
http://www.iapa.ca/business/sb_industry_stats.asp#indu
stry
NorthEast Waste Management Officials Association
(NEWMOA). 1998. Pollution Prevention in Metal
Painting and Coating Operations. Boston, MA:
NEWMOA.
http://www.newmoa.org/publications/#hw
NorthEast Waste Management Officials Association
(NEWMOA). 1998. Pollution Prevention in Metal
Finishing. Boston, MA: NEWMOA
http://www.newmoa.org/publications/#hw
NorthEast Waste Management Officials Association
(NEWMOA). 1998. Pollution Prevention in the
Primary Metals Industry. Boston, MA: NEWMOA.
http://www.newmoa.org/publications/#hw
The Rubber Association of Canada. 1997. Energy
Efficiency Opportunities in the Canadian Rubber
Industry. In collaboration with Natural Resources
Canada. Mississauga, Canada.
http://oee.nrcan.gc.ca/infosource/pdfs/M92- 137-
1997E.pdf
United Kingdom Health and Safety Executive (HSE).
2005. Table 1: List of approved workplace exposure
limits. EH40/2005 Workplace exposure limits.
London: HSE.
http://www.hse.gov.uk/coshh/
United States (US) Department of Energy. 2003.
Supporting Industries Energy and Environmental
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT CÁC SẢN PHẨM KIM
LOẠI, NHỰA VÀ CAO SU
172
Profile. Prepared for Oak Ridge National Laboratory
and US Department of Energy, Industrial Technologies
Program.
http://www.eere.energy.gov/industry/energy_systems/p
dfs/si_profile.pd f
US EPA. 1974. Code of Federal Regulations, Title 40:
Protection of Environment. Part 428 - Rubber
Manufacturing Point Source Category. Washington,
DC. Office of the Federal Register.
http://www.epa.gov/epacfr40/chapt-I.info/
US EPA. 1981. Code of Federal Regulations, Title 40:
Protection of Environment. Part 413 - Electroplating
Point Source Category. Washington, DC.
Office of the Federal Register.
http://www.epa.gov/epacfr40/chapt-I.info/
US EPA. 1983. Code of Federal Regulations, Title 40:
Protection of Environment. Part 433 - Metal Finishing
Point Source Category. Washington, DC. Office of the
Federal Register. Available at
http://www.epa.gov/epacfr40/chapt-I.info/
US EPA. 1984. Code of Federal Regulations, Title 40:
Protection of Environment. Part 463 - Plastics Molding
and Forming Point Source Category. Washington, DC.
Office of the Federal Register.
http://www.epa.gov/epacfr40/chapt-I.info/
US EPA. 1993. Code of Federal Regulations. Title 40:
Protection of Environment. Part 60 - Standards of
Performance for New Stationary Sources. July 1,
1993. Washington, DC. Office of the Federal Register.
http://www.epa.gov/epacfr40/chapt-I.info/
US EPA. 1994. Code of Federal Regulations, Title 40:
Protection of Environment. Part 63 - National Emission
Standards for Hazardous Air Pollutants for Source
Categories. Washington, DC. Office of the Federal
Register.
http://www.epa.gov/epacfr40/chapt-I.info/
US EPA. 1995. Profile of the Fabricated Metal
Products Industry. EPA Office of Compliance Sector
Notebook Project. EPA/310-R-95-007. Washington,
DC: US EPA. Available at
http://www.epa.gov/compliance/resources/publication
s/assistance/sectors/noteb ooks/fabmetsnpt1.pdf
United States (US) Environmental Protection Agency
(EPA). 2005. Profile of the Rubber and Plastics
Industry. 2nd Edition. EPA Office of Compliance
Sector Notebook Project. Profile EPA/310-R-05-003.
Washington, DC: US EPA.
http://www.epa.gov/compliance/resources/publication
s/assistance/sectors/noteb ooks/rubplasn.pdf
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT CÁC SẢN PHẨM KIM
LOẠI, NHỰA VÀ CAO SU
173
Phụ lục A: Mô tả chung về các hoạt động công nghiệp
Sản xuất các sản phẩm kim khí
Các quá trình sản xuất kim loại được
chia ra thành hai phần chính bao gồm tạo khuôn (trong đó có xử lý nhiệt) và
hoàn thiện sản phẩm (bao gồm gia
công bề mặt, làm sạch kim loại và sơn). Đúc kim được đề cập trong
Hướng dẫn EHS cho công nghiệp
đúc.
Các quá trình xử lý nhiệt và tạo
khuôn
Xử lý nhiệt liên quan đến các quá trình sửa đổi các tính chất vật lý của sản
phẩm kim loại thông qua các chu trình
gia nhiệt và làm nguội (ví dụ như tôi,
luyện và chuẩn hóa). Có thể sử dụng các kỹ thuật nung nóng, làm nguội
hoặc cả hai trong sản xuất. Trong quá
trình biến dạng lạnh, có thể cần thêm một quá trình xử lý nhiệt trung gian
(như ủ thiêu kết) để loại trừ các phần
cứng, và duy trì cho vật liệu dễ dàng tạo khuôn; bước này có thể lặp đi lặp
lại một số lần tùy thuộc vào đặc điểm
của hợp kim. Sau khi xử lý nhiệt bề
mặt được làm sạch để loại bỏ xỉ và phế liệu. Trong các quy trình chế tạo
kim loại có thể sử dụng các ngưng
chất (ví dụ ethylene glycol), các chất tẩy rửa hoặc dầu mỡ để làm sạch các
dung môi, axit, kiềm và kim loại. Các
loại dầu cũng được dùng trong quá trình cắt và tạo khuôn kim loại.
Hàn
Hàn là kỹ thuật chính để gắn các bộ
phận kim loại. Hiện tại có hơn 20 loại kỹ thuật hàn khác nhau, nhưng có thể
chia làm hai nhóm công nghệ chính:
hàn hồ quang chiếm khoảng 70% các phương pháp hàn như hàn hồ quang
điện (sử dụng thông lượng đột biến
dòng thông qua tiếp xúc), hàn hồ
quang khí kim loại (như TIG hoặc MIG/MAG). Các que hàn được bao
bọc bởi một lớp chắn không cho tiếp
xúc với không khí. Các loại hàn khác bao gồm hàn laser, hàn đuốc plasma,
hàn khò bằng khí oxyacetylene và sử
dụng chum electron.
Gia công bề mặt
Trước công đoạn hoàn thiện bề mặt
(như sơn, bọc, lắng đọng hóa học) bề mặt kim loại cần được gia công thông
qua việc làm sạch hoặc áp dụng các kỹ
thuật khác nhằm tạo môi trường cho các chất hóa học dễ dàng hoạt động.
Gia công bề mặt có thể đơn giản là sử
dụng nước áp suất cao đề phun mài
mòn (hoặc bột mài mòn như bột nhôm, hoặc silic), hoặc với giấy mài
(có thể sử dụng nước để bôi trơn, làm
mát).
Làm sạch bằng các giải pháp kiềm hóa
có thể chia làm ba phần chính (1) tạo
lập (ví dụ kiềm hydroxide, carbonate) có độ sạch cao nhất, (2) sử dụng các
chất hữu cơ hoặc các phụ gia vô cơ,
trong đó có thể là các chất xúc tác thúc
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT CÁC SẢN PHẨM KIM
LOẠI, NHỰA VÀ CAO SU
174
đẩy cho quá trình làm sạch được tốt
hơn, (3) làm sạch bề mặt khỏi các loại alkaline, có thể cần phải có sự hỗ trợ
của cơ khí như siêu âm, hoặc bằng
điện (ví dụ như làm sạch bằng điện phân). Làm sạch bằng kiềm có thể sử
dụng để loại bỏ các chất hữu cơ đóng
cục.
Làm chua hoặc là làm sạch bằng axit, là phương pháp làm sạch bằng hóa học
để loại bỏ kim loại hoặc ôxít kim loại
dư từ bề mặt của kim loại. Các loại axit thường được sử dụng bao gồm:
acid chlohydric, sulfuric, HF, và acid
nitric. Ví dụ, đối với hầu hết các thép
carbon đều sử dụng phương pháp làm chua với acid sulfuric hoặc HCl, trong
khi thép không gỉ lại được ngâm trong
HCl hoặc HF. Phương pháp này thường được áp dụng trong các nhà
máy sản xuất bán thành phẩm, và được
sử dụng như bước cuối cùng trước khi hoàn thiện bề mặt như mạ điện, sơn …
Cuối cùng, nhiều phương pháp gia
công bề mặt khác cũng được áp dụng
để loại bỏ dầu mỡ có trên bề mặt kim loại bằng các dung môi hữu cơ. Ví dụ
làm sạch bằng phương pháp vi nhũ
tương, sử dụng dung môi hữu cơ thông thường (dầu hỏa, dầu khoáng,
và các loại glycol) phân tán trong môi
trường dung dịch.
Hoàn thiện
Mạ âm cực
Mạ âm cực là quá trình điện phân để chuyển hóa lớp mỏng kim loại thành
lớp ôxít không hòa tan. Nhôm là chất
mạ âm cực thường được dùng nhất.
Mạ âm cực nhôm thường có trong môi trường các acid chromic, sulfuric, và
boric-sulfuric. Sau khi mạ kim loại bề
mặt thường được rửa sạch trước khi niêm kín. Chất niêm kín thường bao
gồm acid chromic, sulfuric, boric-
sulfuric và nước nóng.
Phủ hóa học
Phủ hóa học bao gồm các quá trình
chromating, phosphating, phủ kim loại
màu hoặc hoạt hóa bề mặt. Phủ chromate được ứng dụng trên nền các
kim loại khác nhau thông qua các hóa
chất hoặc điện hóa. Dung môi, thường
độc hại, có chứa chromium 6, và các loại hợp chất khác phản ứng với bề
mặt kim loại để tạo ra một lớp bề mặt
có chứa chrom, các thành phần khác và kim loại cơ bản. Phủ phosphate là
phương pháp ngâm sắt thép trong các
dung dịch có pha muối phosphate loãng, acid phosphoric hoặc các cơ
chất hoạt hóa bề mặt khác cho mục
đích tiếp tục tái chế.
Mạ điện
Mạ điện là phương pháp phủ một lớp
mỏng kim loại khác lên bề mặt thông
qua điện hóa. Các quá trình này liên quan đến việc mạ một số chất vô cơ
lên bề mặt kim loại. Phổ biến nhất là
tạo các tấm mạ kim bao gồm
cadmium, đồng, crom, vàng, nickel, bạc, thiếc và kẽm. Trong quá trình mạ
điện, các ion kim loại được khử và
bám vào bề mặt các tấm kim loại. Các ion kim loại có thể được bổ sung bằng
giải pháp điện phân dương cực tan,
hoặc bằng cách trực tiếp bổ xung muối
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT CÁC SẢN PHẨM KIM
LOẠI, NHỰA VÀ CAO SU
175
của các kim loại. Cyanide, thường ở
dạng natrium hoặc kalium cyanide, được sử dụng như những chất bổ sung
trong các quá trình mạ vàng, bạc hoặc
thấp hơn là kẽm và đồng.
Sơn
Sơn là quá trình sử dụng các chất màu
hữu cơ đính lên bề mặt kim loại, phục
vụ cho việc bảo quản hoặc trang trí. Sơn có thể tìm thấy ở rất nhiều dạng
khác nhau như ở dạng khô, bột hoặc
pha loãng với các loại dung môi hữu cơ, thậm chí với nước. Có nhiều
phương pháp sơn khác nhau (lăn, phun
áp suất cao, phun tĩnh điện …)
Các kỹ thuật hoàn thiện khác
Đánh bóng là một trong những kỹ thuật
được áp dụng để làm mịn hoặc loại bỏ
các chất có ảnh hưởng xấu đến chất lượng kim loại. Các quá trình đánh
bóng, làm mịn có thể thải ra khá nhiều
nước nhiễm bẩn, hoặc bụi ô nhiễm. Phủ nhiệt kim loại tạo ra một lớp mỏng kim
loại bảo vệ thông qua ngâm sản phẩm
vào dung môi kim loại nóng chảy. Mạ
kẽm (nhúng nóng kẽm) là một trong những hình thức phủ nhiệt kim. Sau khi
tôi, dùng nước để rửa sạch bề mặt kim
loại. Các quá trình kể trên đều tạo ra nước thải ô nhiễm có chứa các thành
phần kim loại khác nhau.
Sản xuất các sản phẩm nhựa và cao
su
Nhựa
Sản xuất nhựa có thể xảy ra các phản
ứng giữa các thành phần. Trong quá
trình không có phản ứng ở các vật liệu nhựa dẻo sản phẩm thu được thông
qua loạt xử lý nhiệt vật liệu thô cho
đến khi nóng chảy; hình thành thông qua việc đổ khuôn, tạo rãnh; và làm
mát ở nhiệt độ phòng để có được
thành phẩm dạng rắn.
Các quá trình không xảy ra phản ứng là quá trình trùng hợp các phân tử có
khối lượng nhẹ có trong khuôn
(monomer hoặc tiền polymer) với sự có mặt của các chất xúc tác hoặc phụ
gia phù hợp. Trong tổng hợp polymer,
các quá trình phản ứng không thể
thiếu. Sản xuất các polyamit bằng cách cho trùng hợp nhanh các vòng
lactam thông qua quá trình phun tạo
khuôn (RIM). Tiêu biểu cho hai họ sản phẩm trên bao gồm:
Vật liệu nhiệt dẻo: Polyolefins:
polyethylenes (HDPE,LDPE,
LLDPE), polypropylenes, styrenics (HIPS, ABS), vinyls (PVC),
acrylics (PMMA), cellulosics,
fluoroplastics (Teflon, PVDF),
polyesters (PET, PBT), polycarbonates, polyethers,
polyamides (Nylon 6, Nylon 6,6),
polyacetals, thermoplastic rubbers (SBS, SIS) and polyimides;
Chất dẻo nhiệt rắn: Polyurethanes,
unsaturated polyesters, epoxydes,
phenolics.
Quá trình sản xuất nhựa không phản
ứng
Đây là quá trình cơ bản trong sản xuất
các loại polymer bao gồm tất cả các
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT CÁC SẢN PHẨM KIM
LOẠI, NHỰA VÀ CAO SU
176
bước xử lý trong đó sản phẩm thu
được thông qua các bước không có phản ứng hóa học. Các nguyên liệu
chính là các polymer được cung cấp ở
dạng bột hoặc dạng viên được tổng hợp từ các quá trình riêng, thường
được sản xuất ở các cơ sở với quy mô
lớn. Nếu các nguyên liệu không cần bổ
sung các chất phụ gia, các hợp chất tiền polymer có thể cấu trúc đặc biệt
phù hợp với việc cán và thường chỉ
được cán ở các mặt khác nhau.
Các chất phụ gia được trộn với nguyên
liệu nhựa ở trong các cối trộn với các
tỉ lệ, các bước riêng biệt để thành
phẩm cuối cùng có tính chất phù hợp với mong muốn (một số chất phụ gia
còn dùng để pha trộn với sản phẩm đã
thành hình ngay trong quá trình hoàn thiện). Tính chất của thành phẩm phụ
thuộc vào các loại phụ gia được liệt kê
ở các mục sau:
Các hợp chất dầu mỡ có thể làm
giảm nhiệt độ trong các quá trình
nghiền ép;
Các chất chống ôxy hóa hạn chế
quá trình ôxy hóa trong vật liệu;
Các chất truyền dẫn diện truyền
điện, chống tích tụ điện trên bề mặt nhựa;
Các chất tạo bọt tạo ra cấu trúc
hổng cellular trong giữa các lớp
nhựa;
Các chất dẫn màu để tạo màu cho
nhựa;
Các hạt ổn định tăng cường tốc độ
kiên cố hóa trong quá trình làm
nguội polymer nóng chảy và rõ
ràng cấu trúc của sản phẩm đối với các loại polymer tinh thể;
Các vật liệu kị nhiệt làm giảm rủi
ro cháy nổ vật liệu;
Các phụ gia ổn định nhiệt có các
tính chất lý hóa phù hợp cho việc ổn định nhiệt và bảo vệ sản phẩm
khỏi những tác động nhiệt;
Các phụ gia làm giảm độ giòn, tăng
độ dẻo của vật liệu;
Các chất hữu cơ peroxide kiểm soát
tỷ lệ trùng hợp các loại vật liệu dẻo nhiệt cứng và nhựa nhiệt;
Chất tạo dẻo làm tăng hoạt tính đàn
hồi của các vật liệu nhựa trong khi
thi công;
Các chất ổn định tia cực tím (vật
liệu hấp thụ tia cực tím) hấp thụ
hoặc phản xạ tia cực tím, ngăn chặn
quá trình lão hóa sản phẩm do tia cực tím gây ra.
Quy trình chính trong sản xuất các sản
phẩm nhựa dẻo nóng bao gồm: (1)
nghiên cứu tính tích hợp của nhựa thông với các phụ gia hóa học; (2)
chuyển đổi các vật liệu nhựa dạng
viên, hột, bột, phiến, chất lỏng, hoặc các dạng tiền cấu trúc thành các hình
dạng hoặc các phần dạng trung gian
hoặc dạng cuối cùng thông qua quá
trình đúc khuôn; và (3) các bước xử lý cuối cùng cho sản phẩm. Các máy
nghiền hột nhỏ được dùng để giảm
kích thước các hạt và nghiền các nguyên liệu thừa thành các lát mỏng
hoặc các viên với kích thước thích hợp
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT CÁC SẢN PHẨM KIM
LOẠI, NHỰA VÀ CAO SU
177
cho việc tái sử dụng trong các máy
đúc ép (được trộn với vật liệu mới cung cấp cho máy).
Sau khi thêm các phụ gia cần thiết, các
hỗn hợp nhựa được định hình thành các sản phẩm nhựa trung gian hoặc
hoặc thành phẩm. Để tổng hợp các sản
phẩm nhựa rắn, các quy trình đúc
thường sử dụng được miêu tả dưới đây:
Đúc khuôn phun: các viên hoặc các
hột nhựa được nung nóng và làm đồng chất bằng một cánh quạt Ác-si-mét,
quay trong một trục lăn nhiệt (thùng),
trục này cũng đồng thời bơm polymer
nóng chảy vào cuối cánh quạt. Khi đủ độ lỏng, một pittông thủy lực phun nó
vào 1 khuôn lạnh tương ứng, nơi mà
nhựa được định dạng theo khuôn khi nó cứng lại.
Quy trình đẩy ra: các viên và hột nhựa
được hóa lỏng, làm đồng nhất, và được hình thành một cách liên tục; rồi
được máy đẩy chuyển qua một khuôn
kéo. Quy trình đẩy thường được kết
hợp với một vài quy trình khác (ví dụ như thổi, định hình nhiệt hoặc khoan
dập).
Đúc khuôn thổi: Trong đúc khuôn thổi, một ống nhựa đặt trong một
khuôn rỗng. Không khí nén được phun
nhựa nóng chảy để ra khuôn để tạo
hình. Sau khi định hình, các sản phẩm rắn được đổ ra khỏi khuôn.
Các mạng lưới được tạo thành bằng
cách đẩy một ống, sau đó bơm đầy không khí vào ống để tạo thành một
bong bóng màng thẳng đứng mỏng, và
được làm lành và lăn cho quá trình
tiếp theo.
Định hình nhiệt: các phiến nhựa đặt
trên khuôn đựợc nén ép và nhiệt (hoặc
chân không) để định hình các phiến theo hình dạng khuôn.
Khuôn lăn: Các loại bột mịn được
nung nóng trong một khuôn quay để
thu dung dịch nóng chảy có độ nhớt thấp. Khi mặt trong của khuôn xoay
được bao bọc với nhựa nóng chảy,
khuôn được làm lạnh và một sản phẩm rỗng không đầu thừa được tạo ra.
Đúc ép và dịch chuyển: Một nhựa
hoặc phần nhựa tiền định hình được
đưa vào một khoang khuôn của khuôn và được nén ép với áp suất và nhiệt
đến khi nó có hình dạng của khoang.
Đúc dịch chuyển cũng tương tự, ngoại trừ rằng nhựa được hóa lỏng trong một
buồng và sau đó được phun vào một
khoang khuôn đóng bằng pittông thủy lực.
Cán lá: các phần nhựa được cán bởi 2
trục lăn để tạo ra một màng mỏng liên
tục.
Các quy trình sản xuất nhựa phản ứng
Để sản xuất một nguyên liệu nhựa
phản ứng nóng, nhựa lỏng được kết hợp với một chất xúc tác. Việc trộn
các thành phần được thực hiện thông
quá một bước xử lý để tạo ra một phần
đã được xử lý. Một khi đã được xử lý, phần đó không thể thay đổi hoặc tái
định hình, ngoại trừ để các phương
pháp xử lý lần cuối. Nhựa dẻo đã được dùng cho các sản phẩm nhựa phản ứng
nóng bao gồm: urethane, epoxy,
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT CÁC SẢN PHẨM KIM
LOẠI, NHỰA VÀ CAO SU
178
polyester, acrylic, phenolic và amino
resins. Các chất lấp đầy và phụ gia được thêm vào hỗn hợp nhựa - là tác
nhân xúc tác trước khi đúc để tăng độ
bền và hiệu suất của sản phẩm và để giảm giá thành. Hầu hết các sản phẩm
nhựa phản ứng nóng chứa lượng lớn
chất làm đầy (lên tới 70% trọng
lượng). Các chất làm đầy thông thường bao gồm sợi vô cơ, đất sét, sợi
thủy tinh, thớ gỗ và bồ hóng than. Một
vài các thành phần khác được dùng bao gồm các chất xử lý, chất gia tốc,
chất làm loãng phản ứng và các chất
màu.
Một loạt các lựa chọn đúc được dùng để tạo ra các sản phẩm phản ứng nhiệt
trung gian hoặc cuối cùng, bao gồm
đúc chân không, đúc ép và đúc quay, cán mỏng bằng tay, đúc và bao kín,
cán mỏng phun, đúc đẩy nhựa dẻo,
cuộn sợi, đúc phun, đúc phun phản ứng và cán đẩy.
Nhựa sủi
Sản xuất các sản phẩm nhựa sủi có các
quy trình tạo hình hơi khác nhau không đáng kẻ so với các quy trình
được miêu tả ở trên. Ba loại nhựa sủi
là bọt thổi, bọt syntactic, và cấu trúc. Bọt thổi là một khuôn được trải ra,
tương tự như bọt biển tự nhiên. Bọt cú
pháp là hữu cơ rỗng hoặc khối cầu vô
cơ cực nhỏ gói gọn trong khuôn cối nhựa, và bọt cấu trúc là lõi có bọt
được bao quanh bởi một lớp vỏ rắn
bên ngoài.
Tất cả ba loại nhựa sủi có thể sản xuất
sử dụng các quy trình như đúc phun,
đúc đẩy và đúc nén ép để tạo ra các
sản phẩm sủi với nhiều hình dáng như
các sản phẩm nhựa rắn. Nhựa bọt cấu trúc dược tạo ra bằng phương pháp
đúc phun nhựa dẻo lỏng chứa các chất
thổi hóa học. Sau khi dạng nhựa rắn hoặc sủi được tạo ra, công đoạn hậu
định hình như hàn, kết dính, gia công
cơ khí và trang trí bề mặt (như vẽ)
được tiến hành để hoàn thiện sản phẩm.
Cao su
Mặc dù việc sản xuất các sản phẩm
cao su là rất phong phú, có một vài
quy trình cơ bản thông thường như
sau.
Trộn: Việc sản xuất sản phẩm cao su
bắt đầu với việc sản xuất 1 hỗn hợp
cao su từ polymer (như cao su tự nhiên và cao su tổng hợp), bồ hóng than
(chất làm đầy chính sử dụng trong việc
tạo ra hỗn hợp cao su), dầu và các hóa chất đa tính. Các hóa chất đa tính bao
gồm các chất hỗ trợ quy trình, chất lưu
hóa, chất hoạt hóa, chất gia tốc, chất
chống lão hóa, chất làm đầy, chất làm xốp và các nguyên liệu chuyên dụng
khác (bao gồm các chất ức chế, chất
màu, chất thổi, chất phủi bụi và chất khử thơm, một số loại khác).
Các hỗn hợp cao su khác nhau phụ
thuộc vào các tính chất mong muốn ở
sản phẩm. Các thành phần thích hợp được cân đo và cho vào các một máy
trộn trong được biết đến là máy trộn
“Banbury”. Khu vực các hóa chất được cân đo và và thêm vào hỗn hợp
được gọi là khu vực hóa chất. Các
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT CÁC SẢN PHẨM KIM
LOẠI, NHỰA VÀ CAO SU
179
polymer và các hóa chất khác thông
thường được đưa vào qua một phễu trộn, trong khi bồ hóng than và dầu
thường được phun trực tiếp vào buồng
hỗn hợp từ hệ dự trữ khối. Sau khi trộn, cao su được làm nguội.
Cán: Khối lượng của cao su được trộn
đưa một máy cán hoặc các bộ phận
khác của thiết bị mà định hình nó dạng mành, phiến dài. Sau đó, cao su nóng,
hơi dính được cho qua một dung dịch
chống dính có nguồn gốc từ nước để bảo vệ các phiến cao su khỏi dính với
nhau khi làm lạnh xuống nhiệt độ
phòng. Các phiến cao su được đặt trực
tiếp lên một băng tải dài và cho chạy qua các hệ thống làm lạnh không khí,
hoặc làm lạnh nước để hạ nhiệt độ của
các phiến cao su. Các máy cán này làm nóng cao su cho các quá trình sau
đó trên các máy đùn và các máy cán
lá. Một vài máy đùn có thể làm lạnh các phiến cao su được đưa vào. Điều
này làm cho bước cán là không cần
thiết.
Đẩy ra: Các máy đùn biến đổi cao su thành nhiều hình dạng hoặc mặt
nghiêng khác nhau bằng cách đẩy
chúng đi qua khuôn kéo thông qua một cánh quạt quay. Máy đùn làm
nóng cao su, cao su sẽ được duy trì
nóng đến khi đi vào một bể nước hoặc
băng tải phun để làm lạnh.
Cán lá: Các mành nóng được cán lá từ
công đoạn cán và sau đó được đưa qua
các sợi được gia cố hoặc các khuôn cối sợi vải áo; do đó ta có thể định
hình các phiến mỏng vật liệu bọc cao
su. Cán lá cũng được sử dụng để sản
xuất các phiến cao su không gia cố,
được kiểm soát độ dày.
Xây dựng: thành phần cao su được đẩy
và cán lá thường kết hợp (dạng lớp
hoặc xây trên) với dây, polyete, aramid và các vật liệu gia cố khác để
sản xuất các sản phẩm cao su.
Các chất dính, còn được gọi là xi-
măng, thỉnh thoảng được dùng để tăng liên kết các lớp sản phẩm khác nhau,
hoặc các mặt cao su được khắc axit
dùng các dung dịch để tăng cường tính kết dính. Các sản phẩm liên kết kim
loại – cao su (như các bộ phần giảm
xóc tự động, các khung động cơ) cũng
được gắn liền trong công đoạn này.
Lưu hóa: Hầu hết các sản phẩm cao su
cần được lưu hóa hoặc liên kết thập.
Quy trình này xuất hiện trong các máy đúc nén nhiệt, các ống nén nóng dòng
(nồi hấp), các lò vi sóng và khí nóng,
hoặc các bộ phận nấu chảy và hóa lỏng. Sản phẩm lắp ráp (như lốp) cần
duy trì ở nhiệt độ cao trong khuôn cần
lưu hóa sau khi quá trình lắp ráp đạt
hình dạng của khuôn. Trong suốt quá trình lưu hóa, các polymer liên kết
trong liên kết thập khuôn cối cao su để
hình thành một sản phẩm cao su bền, đàn hồi, phản ứng nhiệt cuối cùng.
Các liên kết thập trong khuôn cối cao
su cung câp nguyên liệu với các đặc
tính co giãn thuận nghịch cao riêng biệt.
Hoàn thiện: Công đoạn hoàn thiện sẽ
chuẩn bị sản phẩm đưa đến tay người dùng cuối cùng. Công đoạn hoàn thiện
cho việc làm lốp bao gồm cân bằng,
tán, in, rửa, lau sạch và đánh bóng.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH SẢN XUẤT CÁC SẢN PHẨM KIM
LOẠI, NHỰA VÀ CAO SU
180
Công nghệ ngâm nhựa mủ
Các sản phẩm cao su (như găng tay cao su, ống thông đường tiểu và các
sản phẩm phẫu thuật khác) được sản
xuất sử dụng công nghệ ngâm nhựa mủ với các lưới cao su metyl butadien
tự nhiên. Nhựa mủ đặc được sản xuất
qua 4 công đoạn là ly tâm, bốc hơi,
làm mịn và gạn điện. Tính mềm và các tính chất của cao su khác của mủ cao
su tự nhiên được phát triển và dùng
nhiều, đặc biệt với các găng tay. Nó bao gồm cao su nitry, mủ tổng hợp
(không có protein), polyvinyl chloride
(PVC), chất đàn hồi xitiren, polyure-
thane và silicon.
Đối với mủ cao su tự nhiên và cao su
tổng hợp, các thành phần phụ (nhu
chất cán lá, chất gia tốc cán lá, chất hoạt hóa, chất ức chế, chất chống ôxy
hóa, chất ổn định, chất làm dày và chất
làm đông) được trộn với mủ để đạt được loại có chất lượng sản phẩm
thích hợp.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CÔNG NGHIỆP IN ẤN
181
HƯỚNG DẪN VỀ MÔI TRƯỜNG, SỨC KHỎE VÀ AN TOÀN
CÔNG NGHIỆP IN ẤN
Giới thiệu
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khỏe
và An toàn là các tài liệu kỹ thuật
tham khảo cùng với các ví dụ công
nghiệp chung và công nghiệp đặc thù
của Thực hành công nghiệp quốc tế tốt
(GIIP).1 Khi một hoặc nhiều thành
viên của Nhóm Ngân hàng Thế giới
tham gia vào trong một dự án, thì
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khỏe
và An toàn (EHS) này được áp dụng
tương ứng như là chính sách và tiêu
chuẩn được yêu cầu của dự án. Hướng
dẫn EHS của ngành công nghiệp này
được biên soạn để áp dụng cùng với
tài liệu Hướng dẫn chung EHS là tài
liệu cung cấp cho người sử dụng các
vấn đề về EHS chung có thể áp dụng
được cho tất cả các ngành công
nghiệp. Đối với các dự án phức tạp thì
cần áp dụng các hướng dẫn cho các
ngành công nghiệp cụ thể. Danh mục
đầy đủ về hướng dẫn cho đa ngành
công nghiệp có thể tìm trong trang
web:
1 Được định nghĩa là phần thực hành các kỹ năng
chuyên nghiệp, chăm chỉ, thận trọng và dự báo trước
từ các chuyên gia giàu kinh nghiệm và lành nghề
tham gia vào cùng một loại hình và thực hiện dưới
cùng một hoàn cảnh trên toàn cầu. Những hoàn cảnh
mà những chuyên gia giàu kinh nghiệm và lão luyện
có thể thấy khi đánh giá biên độ của việc phòng ngừa
ô nhiễm và kỹ thuật kiểm soát có sẵn cho dự án có
thể bao gồm, nhưng không giới hạn, các cấp độ đa
dạng về thoái hóa môi trường và khả năng đồng hóa
của môi trường cũng như các cấp độ về mức khả thi
tài chính và kỹ thuật.
www.ifc.org/ifcext/enviro.nsf/Content/
EnvironmentalGuidelines
Tài liệu Hướng dẫn EHS này gồm các
mức độ thực hiện và các biện pháp nói
chung được cho là có thể đạt được ở
một cơ sở công nghiệp mới trong công
nghệ hiện tại với mức chi phí hợp lý.
Khi áp dụng Hướng dẫn EHS cho các
cơ sở sản xuất đang hoạt động có thể
liên quan đến việc thiết lập các mục
tiêu cụ thể với lộ trình phù hợp để đạt
được những mục tiêu đó.
Việc áp dụng Hướng dẫn EHS nên chú
ý đến việc đánh giá nguy hại và rủi ro
của từng dự án được xác định trên cơ
sở kết quả đánh giá tác động môi
trường mà theo đó những khác biệt với
từng địa điểm cụ thể, như bối cảnh của
nước sở tại, khả năng đồng hóa của
môi trường và các yếu tố khác của dự
án đều phải được tính đến. Khả năng
áp dụng những khuyến cáo kỹ thuật cụ
thể cần phải được dựa trên ý kiến
chuyên môn của những người có kinh
nghiệm và trình độ.
Khi những quy định của nước sở tại
khác với mức và biện pháp trình bày
trong Hướng dẫn EHS, thì dự án cần
tuân theo mức và biện pháp nào
nghiêm ngặt hơn. Nếu quy định của
nước sở tại có mức và biện pháp kém
nghiêm ngặt hơn so với những mức và
biện pháp tương ứng nêu trong Hướng
dẫn EHS, theo quan điểm của điều
kiện dự án cụ thể, mọi đề xuất thay đổi
khác cần phải được phân tích đầy đủ
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CÔNG NGHIỆP IN ẤN
182
và chi tiết như là một phần của đánh
giá tác động môi trường của địa điểm
cụ thể. Các phân tích này cần phải
chứng tỏ rằng sự lựa chọn các mức
thực hiện thay thế có thể bảo vệ môi
trường và sức khỏe con người.
Khả năng áp dụng
Các hướng dẫn EHS cho công nghiệp
in ấn gồm thông tin liên quan đến các
phương tiện in ấn và các kỹ thuật in
chủ yếu bao gồm in thạch bàn/in ốp-
xét, in bản kẽm/khắc ảnh quay, in nổi
khuôn mềm, in phông và in chữ trên
hình. Tài liệu này không cung cấp
thông tin liên quan đến công nghiệp in
ấn không có bản kẽm như các máy in
kỹ thuật số để in nhanh với kích thước
tối đa là DINA3, hoặc các thiết bị tĩnh
điện, từ tính và nhiệt. Phụ lục A miêu
tả đầy đủ vè các hoạt động công
nghiệp trong lĩnh vực này. Tài liệu này
được trình bày theo các mục sau:
Phần 1.0 - Các tác động đặc thù của
ngành công nghiệp và việc quản lý.
Phần 2.0 - Các chỉ số thực hiện và việc
giám sát.
Phần 3.0 - Các tài liệu tham khảo và
các nguồn bổ sung.
Phụ lục A - Mô tả chung về các hoạt
động công nghiệp.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CÔNG NGHIỆP IN ẤN
183
1.0 Các tác động đặc thù của
ngành công nghiệp và việc quản
lý
Mục sau đưa ra bản tóm tắt các vấn đề
EHS liên quan đến công nghiệp in ấn
trong suốt quá trình hoạt động cùng
với các khuyến cáo cho việc quản lý.
Các khuyến nghị về quản lý môi
trường, sức khỏe và an toàn EHS
thông thường trong hầu hết các dự án
lớn đã được quy định trong Hướng
dẫn chung EHS.
1.1 Môi trường
Các vấn đề môi trường trong những
phương tiện in ấn cơ bản bao gồm:
Phát thải khí
Nước thải
Quản lý các chất nguy hiểm
Rác thải
Phát thải
Các hợp chất hữu cơ bay hơi (VOC-
Volatile Organic Compounds)
Các chất VOC thải ra không khí chiếm
xấp xỉ 98% đến 99% lượng chất thải
trong ngành công nghiệp in ấn. Các
nguồn phát thải VOC chính trong các
hoạt động in ấn là từ việc bay hơi của
các dung dịch nguồn (ví dụ isopropyl
alcohol và ethanol) và các dung dịch
tẩy rửa (ví dụ các dung môi hữu cơ)
được dùng trong các xưởng in.2 Lượng
chất thải VOC đáng kể có thể tạo
thành từ việc sơn quét với các loại sơn
gốc dung môi và dát mỏng với các
chất bám dính có nguồn gốc từ dung
môi. Một số nguồn khác của khí VOC
là từ các quá trình đóng gói, cán mỏng,
bọc phủ và làm khô, cũng như là từ
hoạt động làm sạch, dự trữ và hòa
mực, ép dập bản in. Các khí VOC (khí
Alcohol) có thể được thải ra khi tạo
bản in trong quy trình in ốp-xét và in
chữ: từ việc sử dụng perchloroethylene
để rửa các bảng in ảnh polymer trong
kỹ thuật in khắc, hay từ quá trình làm
sạch màn trong kỹ thuật in khung, và
từ quá trình tráng và làm khô suốt quy
trình in khắc axit bằng trục quay trong
thuật khắc ảnh trên bản kẽm.
Mặc dù không có lượng khí VOC đáng
kể trong quá trình in thử và làm ảnh,
thuốc tráng phim và chất hãm hình có
thể sinh các chất thải Sulfur, axit
axetic và ammonia từ việc in phơi
xanh cũng như mùi, đặc biệt là từ các
quá trình cũ trước đây. Phụ lục B giới
thiệu danh sách các chất độc tiềm tàng
bao gồm các khí VOC liên quan đến
ngành công nghiệp in ấn.
Các biện pháp khuyến nghị để phòng
chống và kiểm soát phát thải VOC bao
gồm các phương án sau:
Chọn các nguyên liệu và các quy
trình không hoặc ít đòi hỏi sử dụng
2 Toluene, metyl ethyl ketone (MEK) xylenes và
trichloroethane -111 đại diện tiêu biểu những chất
độc hóa học dễ bay hơi phổ biến nhất trong lĩnh vực
này. Các máy in quay lớn có thể tiêu thụ hơn 200 tấn
dung dịch một năm.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CÔNG NGHIỆP IN ẤN
184
các sản phẩm có chứa VOC. Ví dụ
như:
o Sử dụng các dung dịch bôi trơn
có nguồn gốc từ nước để thay
cho các dung dịch khử trùng
bằng clo cho khuôn tô màn lụa;
o Giảm thiểu việc sử dụng các
dung dịch có chứa Benzen,
Toluene các loại hydrocarbon
thơm, cũng như là axit axetic;
o Sử dụng các loại mực in có
nguồn gốc từ nước hoặc từ thực
vật (ví dụ như đậu nành, hạt
lanh...) và các loại mực chống
tia UV;
o Sử dụng các dung dịch nguồn
và dung dịch tẩy rửa với các
thành phần ít bay hơi (như thành
phần benzen ít hơn 0,1%,
toluene và xylene ít hơn 1%)
hoặc các chất tẩy có nguồn gốc
từ dầu thực vật khi thay thế các
dung môi hữu cơ, giảm thiểu và
thay thế alcohol isopropyl;
o Sử dụng bất cứ khi nào có thể
các chất làm sạch có nguồn gốc
từ xà phòng hoặc các dung dịch
tẩy quần áo và các loại dầu thực
vật được este hóa với cồn cho
quá trình tẩy rửa dung môi. Các
chất làm sạch này có điểm bắt
cháy thấp nhất 100 oC để đảm
bảo an toàn cháy nổ;
o Sử dụng các dung môi làm sạch
in ấn với điểm bắt cháy thấp
nhất là 55 o
C (ví dụ: các hợp
chất hydrocarbon ít bay hơi, các
axit chanh không VOC, các dầu
thực vật và các este của nó);
o Sử dụng công nghệ CTP
(computer-to-plate: từ máy tính
đến bản in) trong việc làm ảnh
trong công đoạn làm bản khắc
kẽm;
o Thay thế dichloromethane
(methylene chloride) cho việc
loại bỏ mực khô;
o Sử dụng các loại sơn có nguồn
gốc từ nước và chống tia UV;
o Thay thế các chất dính có nguồn
gốc từ dung môi bằng các loại
chất dính với thành phần dung
môi thấp, các hệ chống tia UV,
hoặc các chất dính có nguồn gốc
từ nước hoặc lá nhiệt
(thermofoiling);
o Sử dụng kỹ thuật in ốp-xét
không nước;
o Giảm độ dày khắc axit của bản
in kẽm trong kỹ thuật khắc ảnh
quay khi các chi tiết có thể được
in với mực có nguồn gốc từ đậu
nành và rau củ (chẳng hạn như
làm ảnh trực tiếp bằng laze
nhiệt thay thế cho việc sử dụng
bút trâm kim cương hoặc khắc
axit hóa học với sắt clorua). Hệ
thống khắc bản kẽm nhiệt có thể
kết hợp với công nghệ tách bỏ
điện phân đồng. Đây là công
nghệ điều khiển tự động độ dày
từng ô cho phép sử dụng các
loại mực có gốc nước;
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CÔNG NGHIỆP IN ẤN
185
o Sử dụng các quá trình làm tan
băng khô để tẩy.
Tránh hoặc giảm thiểu tối đa sự
thất thoát VOC thông qua quá trình
thay đổi và khôi phục hơi dung môi
bao gồm:
o Sử dụng các hệ thống rửa tự
động và hệ thống giặt lớp phủ tự
động;
o Sử dụng hệ thống bơm chuyển
để đổ đầy lại các ống mực trong
các máy ép khuôn in nổi lớn;
o Sử dụng các phương tiện truyền
được làm lạnh để kiểm soát chất
thải isopropyl alcohol từ các
dung dịch nguồn trong kỹ thuật
in khắc;
o Sử dụng hệ thống dao cạo kín
hoặc hồi phục VOC bằng
carbon hoạt tính trong in nổi
khuôn mềm;
o Bổ sung các hệ thống khôi phục
và tái sử dụng dung môi, bao
gồm các máy lọc nội tuyến cho
các dung dịch nguồn và các bộ
trưng cất cho các dung môi;
o Sử dụng kho lưu trữ đóng cho
tất cả các dung môi và dung
dịch tẩy rửa, cũng như các loại
giẻ bị nhiễm bẩn;
o Quản lý chất lượng các
côngtenơ và các thùng chứa các
chất dễ bay hơi (như mực, sơn
và các giẻ lau nhiều dung môi),
bảo đảm chúng được bọc kín và
cách ly trong các phòng hoặc
khu vực thông hơi.
o Thực hiện các kiểm soát thứ yếu
(nếu cần) để đánh dấu các chất
thải còn dư, bao gồm:
o Chất hấp thụ than hoạt tính
(không thích hợp cho loại mực
có nguồn gốc từ xêton trong kỹ
thuật khắc ảnh quay hoặc các
phương tiện khắc ảnh quay/in
khắc nổi sử dụng các loại mực
đa dạng cùng với các hợp chất
dung môi khác nhau);
o Sử dụng các buồng đốt sau làm
khô (heatset), các máy ôxy hóa
bằng nhiệt tái sinh, các máy ôxy
hóa nhiệt phục hồi (tương thích
với hầu hết các loại mực sử
dụng trong việc in quay và việc
in nổi, nhưng cần nhiều năng
lượng);
o Sử dụng các chất xúc tác, hoặc
các máy ôxy hóa bằng chất xúc
tác tái sinh (thích hợp cho các
phương tiện chuyên dụng cho
quá trình sản xuất lâu dài cho
một số loại riêng biệt, nhưng
không phù hợp cho một số loại
mực nhất định với các chất phụ
dung môi được khử trùng bằng
clo);
o Thiêu hủy khí thải nếu sử dụng
các loại sơn có nguồn gốc từ
dung môi;
o Phát triển và thực thi một kế
hoạch quản lý dung môi, trong
đó bao gồm các quá trình làm
giảm việc sử dụng dung môi
thông qua:
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CÔNG NGHIỆP IN ẤN
186
o Rà soát việc tuân thủ các giới
hạn phát thải, đưa ra các định
lượng về chất thải từ tất cả các
nguồn (bao gồm chất thải rắn,
nước thải và khí thải);
o Xác định các lựa chọn giảm
thiểu cho tương lai, bao gồm lộ
trình thực hiện;
o Ghi lại việc lưu giữ số lượng
tiêu thụ dung môi hàng năm và
chất thải dung môi.
Các hướng dẫn cho quá trình tiêu thụ
và dự trữ các chất nguy hiểm được đề
cập đến trong Hướng dẫn chung
EHS.
Các chất độc khác
Mạ crôm điện và bể khử crôm trong
quá trình làm trục lăn khi in khắc bản
kẽm có thể là nguồn chất thải của một
vài các chất độc bao gồm Crôm hoá trị
VI (Crôm VI), axit clohyđric (HCl), và
isocyanates. Các chiến lược ngăn chặn
và kiểm soát được khuyến cáo cho các
loại chất thải này bao gồm:
Cài đặt các máy tách vách ngăn với
các màn phun để hạn chế các chất
thải của Crôm VI từ các bể mạ
crôm;
Duy trì độ đậm đặc của axit
clohydric ở 10% thể tích trong các
bể khử crôm và nút các đầu của các
trục lăn để tránh việc phơi ở phía
trong đối với HCl, do vậy giảm tối
đa phát thải HCl;
Tránh và giảm thiểu tối đa chất thải
isocyanate được hình thành trong
quá trình tiêu thụ, nạp và pha trộn
liên quan đến việc bọc có sử dụng
isocyanate, trong việc mua bán và
cất giữ các rác thải nhiễm
isocyanate, và trong quá trình bọc
và làm khô khi in có sử dụng lớp
phủ chứa isocyanate. Các kỹ thuật
ngăn chặn và kiểm soát bao gồm:
o Sử dụng các bơm tự động để
truyền chất lỏng isocyanate từ
các thùng chứa, côngtenơ dự trữ
để xử lý các thùng đựng;
o Lựa chọn và sử dụng các hợp
chất isocyanate có chứa các
isocyanate kém tự do và ít bay
hơi hơn;
o Sử dụng các hỗn hợp đi kèm và
các thùng đựng dự trữ.
Bụi giấy
Quá trình xẻ, gấp và cắt giấy tạo ra bụi
giấy. Việc thải bụi giấy vào không khí
hoặc việc tiếp xúc trực tiếp của các
công nhân nên được tránh hoặc giảm
thiểu thông qua việc áp dụng các biện
pháp ngăn ngừa và kiểm soát thích
hợp, bao gồm:
Giảm và loại bỏ các chất thải dạng
bụi ngay tại nguồn thông qua:
o Loại bỏ bụi từ bảng tiền cắt giấy
sử dụng hệ thống chân không tại
các ống dẫn trong nén;
o Cài đặt các bộ góp bụi gắn liền
với các thiết bị có khả năng tạo ra
bụi (như các máy gấp/cắt lớn
hoặc các điểm in đè);
o Sử dụng các chất ổn định độ ẩm.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CÔNG NGHIỆP IN ẤN
187
Thu thập các bụi nhất thời từ các
khu vực sản xuất thông qua:
o Duy trì áp lực âm trong các
vùng xác định (như các vùng cắt
và các vùng ép);
o Cài đặt các chất cách ly sàn và
các cửa để giúp cô lập các vùng
cắt từ các vùng in;
o Sử dụng các bộ quạt lọc;
o Loại bỏ bụi từ các hệ thống thu
thập và hút thải thông qua việc
sử dụng các máy hút bụi và các
máy lọc bụi không khí hiệu suất
cao (nếu cần) để hút giữ lại các
hạt nhỏ mịn.
Các sản phẩm cháy phụ
Các phương tiện in ấn có thể có các
nồi chưng cất và các lò đun chất lỏng
nhiệt để tạo ra sức nóng trong một số
quá trình nhất định như trong kỹ thuật
in nổi bằng khuôn mềm. Hướng dẫn
phát thải của nguồn đốt nhiên liệu kết
hợp với các hoạt động sinh nhiệt và
phát điện từ những nguồn có công suất
nhiệt đầu vào bằng hoặc thấp hơn 50
MWth, bao gồm cả chuẩn phát thải
khí thải, được đề cập trong Hướng
dẫn chung EHS.
Nước thải
Nước thải công nghiệp
Các nguồn nước thải trong công
nghiệp in ấn liên quan đến các hoạt
động gia công ảnh và bản kẽm. Các
quá trình làm ảnh, tiền ép với các tấm
phim ảnh, bây giờ ít được sử dụng, có
sử dụng các muối nhạy sáng, các bể
axit hoặc kiềm, và các chất hóa học
khác dùng trong quá trình in đen trắng
(như n-hexane, Natri thiosunfat,
ammoniac, hydroquinon, diethanolamin
và các hợp chất của kẽm).
Nước thải từ các quá trình công nghiệp
có thể chứa các hợp chất kim loại (như
bạc và thủy ngân) và dung dịch làm
sạch có thể chứa các chất màu, axit và
các dung môi (như toluen).
Các hóa chất khắc axit trong kỹ thuật
khắc bản kẽm có thể chứa axit nitric,
perchloroethylene, và butan. Thêm
vào đó, các hợp chất đồng và crôm,
cũng như ethylene glycol, các glycol
ether và methanol, có thể tìm thấy
trong các quá trình này.
Chất thải lỏng tiền in, làm ảnh gồm có
thuốc tráng phim đã qua sử dụng,
nước sục rửa đã qua sử dụng, và các
chất hãm hình đã qua sử dụng, chủ yếu
từ các công đoạn xử lý để thu hồi các
hóa chất như bạc. Nước sục từ các
khuôn hình tráng ảnh trong quá trình
in khung chứa các acrylic phản ứng là
chất độc đối với các sinh vật biển, và
có thể gây ra hiệu ứng nitrat hóa.
Nước sục sử dụng để làm trục lăn khi
in khắc bản kẽm (có thể chứa đồng,
crôm và niken) có tính axit. Nước sục
được tạo ra trong thời gian hiện ảnh
bọc bản kẽm nhạy sáng có thể chứa
các lượng nhất định các chất làm phai
lớp bọc với nhu cầu ôxy hóa học COD
xấp xỉ 300 mg/l.
Các chiến lược ngăn ngừa nước thải
được khuyến nghị nên bao gồm sự
thay thế các hợp chất có tiềm năng
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CÔNG NGHIỆP IN ẤN
188
nguy hiểm và việc làm giảm bớt lượng
nước thải cần xử lý.
Các kỹ thuật để giảm thiểu sự phát
sinh nước thải bao gồm:
Giảm lượng hóa chất trong các bể
hóa chất dùng các phim ảnh không
chứa bạc và các hệ thống sản xuất
không rửa;
Sử dụng các phim và bản kẽm
tráng nước;
Sử dụng dòng ngược (countercurrent)
thay vì các công đoạn sục song song
để làm giảm lượng nước rửa sử dụng;
Làm giảm việc sử dụng crôm, chì
và bari trong các chất màu và sử
dụng các phương pháp bọc khác
(như tráng bột tĩnh điện, các loại
sơn khác không độc). Nếu cần sử
dụng các ứng dụng crôm, áp dụng
các công nghệ phục hồi lượng ra và
giảm thiểu, hoặc bay hơi, hoặc
thẩm thấu ngược;
Sử dụng các sơn phủ có nguồn gốc
từ nước cho các quá trình in đè;
Sử dụng các chất dính hòa tan
trong nước trong công đoạn liên kết
hoặc các keo ít VOC khi cần. Chấp
thuận công nghệ CTP trong việc
làm bản kẽm;
Tăng cường tối đa khả năng tái sử
dụng các dòng đã xử lý.
Xử lý nước thải công nghiệp
Từ khi ngành công nghiệp in ấn có
một loạt sản phẩm sử dụng các loại vật
liệu thô, hóa chất và các công đoạn sản
xuất đa dạng, việc xử lý nước thải
được yêu cầu sử dụng quy trình riêng
biệt cho quá trình sản xuất đang dùng
và các chất gây ô nhiễm đặc trưng.
Các công nghệ xử lý nước thải công
nghiệp trong mục này bao gồm (i) chia
tách nguồn và tiền xử lý các dòng
nước thải chứa nồng độ cao các hợp
chất không có vi khuẩn làm thối rữa sử
dụng việc tách pha, ví dụ như các quá
trình phục hồi hòa tan, tẩy không khí,
ôxy hóa hóa chất, hấp thụ, v.v… (ii)
giảm các kim loại nặng dùng trong
việc kết tủa hóa học, làm đông và kết
bông, phục hồi điện hóa, trao đổi iôn,
v.v… và (iii) loại bỏ phần dư tại các
bãi rác thải nguy hiểm được chỉ định.
Các kiểm soát kỹ thuật phụ có thể
được yêu cầu đối với (i) việc loại bỏ
kim loại tiên tiến sử dụng màng lọc
hoặc các kỹ thuật xử lý hóa lý, (ii) việc
loại bỏ các chất hữu cơ ngoan cố và
các chất hữu cơ họ Halogen, (iii) giảm
độ độc của dòng thải sử dụng công
nghệ thích hợp (ví dụ như thẩm thấu
ngược, trao đổi iôn, than hoạt tính…),
(iv) việc loại bỏ các chất tạo màu còn
dư sử dụng phương pháp hấp thụ hoặc
ôxy hóa hóa học và (v) ngăn chặn và
xử lý các chất hữu cơ dễ bay hơi được
dỡ từ các đơn vị hoạt động khác nhau
trong hệ thống xử lý nước thải.
Quản lý nước thải công nghiệp và các
ví dụ về các phương pháp xử lý được
thảo luận trong Hướng dẫn chung
EHS. Thông qua việc sử dụng các
công nghệ này và các thực hành công
nghiệp tốt trong quản lý nước thải, các
cơ sở sản xuất có thể đạt được giá trị
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CÔNG NGHIỆP IN ẤN
189
hướng dẫn về xả thải trong mục 2 của
tài liệu hướng dẫn này.
Nguồn nước thải khác và việc tiêu thụ
nước
Hướng dẫn quản lý nước thải không
nhiễm bẩn từ các quá trình hữu ích,
nước mưa không nhiễm bẩn và nước
thải vệ sinh được cung cấp trong
Hướng dẫn chung EHS. Các nguồn
nhiễm bẩn nên được đưa qua các hệ
thống xử lý cho nước thải công
nghiệp. Các khuyến cáo để giảm thiểu
sự tiêu thụ nước, đặc biệt tại những
nơi có nguồn tài nguyên thiên nhiên
hạn chế, cũng được tìm thấy trong
Hướng dẫn chung EHS.
Quản lý các chất nguy hiểm
Công nghiệp in ấn sử dụng rất nhiều
các chất nguy hiểm bao gồm các dung
môi và các chất hóa học khác. Hướng
dẫn quản lý các chất nguy hiểm, bao
gồm việc mua bán, dự trữ và vận
chuyển, được cung cấp trong Hướng
dẫn chung EHS.
Chất thải
Chất thải lỏng từ việc in ấn bao gồm
các loại cặn mực (chứa kẽm, crom,
barium, chì, mangan, benzene, dibutyl/
ethyl acetate); rác thải các dung dịch
nguồn và các dung dịch tẩy (như các
dung môi hữu cơ đã qua sử dụng bao
gồm trichloroethane, methylen cloride,
carbob tetrachloride, aceton,
methanol); các dung môi khác và các
chất cặn thùng chứa (như toluene,
xylene, glycol ether, methyl ethyl
ketone và ethanol). Các loại mực có
gốc nước có thể chứa biôxit và các
chất tạo hình. Các chất thải hậu in có
thể bao gồm kẽm, bari và catmi từ
giấy thải, và n-hexane, methanol, và
1,1,1-trichloroethane từ các cặn thùng
chứa. Các chất thải rắn có thể gồm có
giấy thải và các chất nền khác, các bản
kẽm in đã phai, chất thải của quá trình
in khắc axit trục quay, giẻ lau nhiễm
bẩn, các côngtenơ và các bao bì3.
Hướng dẫn dự trữ, mua bán và tiêu
hủy các chất thải nguy hiểm và không
nguy hiểm được cung cấp trong
Hướng dẫn chung EHS. Các phương
pháp quản lý chất thải phụ được
khuyến cáo riêng biệt cho lĩnh vực này
bao gồm:
Làm giảm sự phát sinh các chất
thải nguy hiểm và không nguy
hiểm thông qua:
o Sử dụng hệ thống dẫn mực điều
khiển điện tử và các máy cài đặt
số để giảm số lượng tấm khuôn
đúc chữ;
o Tái chế các bản kẽm bằng việc
nấu chảy lại và ưu tiên sử dụng
các bản kẽm polymer thế hệ
mới;
o Sử dụng các bản kẽm in dung
tích lớn;
o Sử dụng phương pháp trổ khắc
thay vì phương pháp ăn mòn
axit cho các trục quay in khắc;
o Tái pha trộn các mực thải;
3 Lượng giấy trung bình mất đi trong các phương tiện
in ấn sử dụng giấy như nguyên liệu nền xấp xỉ 6%.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CÔNG NGHIỆP IN ẤN
190
o Sử dụng các loại mực và dung
môi đã dùng rồi như chất đốt bổ
sung.
1.2 An toàn và sức khỏe lao động
Các mối nguy hiểm về an toàn và sức
khỏe lao động trong việc kết cấu và
khử chức năng của các phương tiện in
ấn là các vấn đề thường gặp đối với
hầu hết các phương tiện công nghiệp,
và các biện pháp kiểm soát và ngăn
ngừa cũng được thảo luận trong
Hướng dẫn chung EHS. Các mối
nguy về an toàn và sức khỏe lao động
trong suốt giai đoạn hoạt động và cụ
thể cho ngành công nghiệp in ấn chủ
yếu bao gồm:
Mối nguy hóa học
Mối nguy vật lý
Tiếng ồn
Mối nguy hóa học
Phần lớn các mối nguy hóa học thông
thường trong công nghiệp in ấn liên
quan đến khả năng tiếp xúc trực tiếp
với các dung môi và các VOC, kể cả
bụi. Hướng dẫn về các phương pháp
ngăn chặn và kiểm soát các mối nguy
hóa học có thể được tìm thấy trong
mục an toàn và sức khỏe lao động của
Hướng dẫn chung EHS. Các thông
tin bổ sung tiếp theo mang tính đặc thù
cho các cơ sở in ấn.
Nguy cơ qua đường hô hấp
Các hoá chất nguy hiểm có thể hít phải
có ở tất cả các khâu trong quá trình in:
việc bay hơi của cồn hoặc dung môi
trong môi trường làm việc hoặc (đặc
biệt hơn) là sự giải phóng ozon do các
đèn UV hoặc xử lý điện hoá cho các
mặt phim nhựa. Một nguồn khác cũng
sản sinh ra các chất có thể hít phải là
các loại bụi khác nhau được tạo thành
trong một số công đoạn của quá trình
in. Các biện pháp phòng chống và
kiểm soát được khuyến cáo cho các
hiểm họa hít phải VOC và ozone bao
gồm:4
Chọn các vật liệu sản xuất ít nguy
hại như các dung dịch tẩy rửa
không có thành phần gây hại. Một
số thay thế khác gồm có các chất
tẩy rửa, các chất tráng ít bay hơi
(như áp suất hơi của các hỗn hợp
VOC nhỏ hơn 10 mmHg ở 20 oC)
hoặc các loại mực có nguồn gốc từ
nước hoặc thực vật;
Phòng chống việc phát tán vào môi
trường làm việc thông qua việc lắp
đặt các hệ thống hút khí thải cục bộ
thông với bên ngoài, đặc biệt tại
những nơi có khí thải chính bao
gồm:
o Các phòng dập;
o Các bộ phận có sử dụng các loại
mực có nguồn gốc từ socyanate;
o Các vùng hoặc các công đoạn
yêu cầu phải có sự pha trộn
mực;
4 Hướng dẫn ngăn chặn và kiểm soát sự phát tán của
bụi được đưa ra cùng với các khuyến cáo về việc
quản lý các loại bụi dễ gây cháy nổ.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CÔNG NGHIỆP IN ẤN
191
o Các công đoạn có dùng giàn sấy
hoặc lò sấy.
Làm giảm bớt, lưu giữ và làm cạn
ozone liên quan đến các bộ UV
thông qua các kỹ thuật:
o Kiểm soát sự tạo thành ozone
trong suốt quá trình lắp đặt và
vận hành các bộ UV khi in
khắc;
o Sử dụng các bộ UV làm mát
bằng nước (chúng có thể tạo ra
ít ozone hơn các bộ làm mát
bằng khí);
o Che chắn các bộ phận có giải
phóng UV khi in màn với các
loại mực chống UV và bọc với
lớp vỏ cố định và khoá liên
động;
o Che chắn các bộ UV bằng các
cửa sập, mành và rèm che xung
quanh khi sản xuất các bản kẽm
polymer quang;
o Lắp đặt các bộ thông gió hút cục
bộ cho các khu vực kín xung
quanh các đèn UV làm mát bằng
không khí thông thường.
Duy trì các lò dùng để làm khô
mực dưới mức áp suất không khí
khi sử dụng;
Hạn chế việc ra vào các phòng in
dập và các khu vực có thể sản sinh
chất độc.
Nguy cơ tiếp xúc với da
Việc sử dụng các vật liệu nguy hiểm
khi in ấn có thể gây ra khả năng gây
nguy hiểm cho công nhân qua tiếp xúc
trực tiếp giữa da và các chất lỏng, chất
rắn nguy hiểm và có khả năng ăn mòn
(như dạng hơi hoặc dạng sương). Sự
tiếp xúc có thể xảy ra trong công đoạn
tiền dập nén (ví dụ như các bể axit để
tráng phim và sửa bằng tay các bản
khắc). Một nguồn khác có khả năng
xảy ra tiếp xúc bao gồm alcohol
isopropyl trong các dung dịch nguồn
và các dung dịch làm sạch máy nén,
các loại mực không có nguồn gốc từ
nước và các mực chống UV trong suốt
công đoạn in dập và hậu in. Các tiêu
chuẩn đánh giá việc phòng chống và
kiểm soát được khuyến cáo cho việc
tiếp xúc trực tiếp với da bao gồm:
Trang bị các thiết bị bảo hộ lao
động gồm có các loại găng tay
chuyên dụng, các bộ áo liền quần,
trang thiết bị bảo vệ mắt và mặt nạ
dùng để bảo vệ hóa học;
Thay thế ngay quần áo bảo vệ nếu
bị nhiễm bẩn mực chưa xử lý;
Kiểm tra định lượng các triệu
chứng về bệnh viêm da hoặc các
chỉ số khác về các khả năng tiếp
xúc với hóa học qua da.
Các mối nguy hiểm về cháy nổ (bột,
bụi và các vật liệu khác)
Bột chống đánh giây mực, thường
được dùng khi in dập ốp-xét từng
trang, là loại bột khá tốt và không độc
phát ra từ quá trình lăn cuối cùng.5 Bột
này chứa tinh bột bắp, calcium
carbonate và tripolite. Nó có thể đọng
5 Kỹ thuật mực in khô UV khi in offset không cần
dùng các loại bột chông đáng giây mực.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CÔNG NGHIỆP IN ẤN
192
lại trên bề mặt trong các phòng dập
nén, và được coi như một loại bụi
nguy hiểm có khả năng gây nổ.
Các kỹ thuật bảo vệ và kiểm soát các
loại bột chống đánh giây mực bao
gồm:
Bảo dưỡng và sửa chữa các dây
chuyền in phun để giảm lượng bột
sử dụng;
Sử dụng hệ thống thông gió khí
thải cục bộ được kiểm soát bằng
các túi lọc.
Sự dịch chuyển và phát nổ của các bụi
lưu cữu là một mối nguy hiểm quan
trọng cho tính an toàn trong công
nghiệp in ấn. Các đám mây bụi nhỏ từ
giấy có thể bắt lửa và làm cho bụi lưu
cữu dịch chuyển và gây nổ.6 Trong các
bộ phận gấp và cắt lớn, bụi có thể lưu
cữu trên các mặt ngang. Điều này đặc
biệt nguy hiểm khi gặp lửa. Các biện
pháp phòng chống và kiểm soát bụi
liên quan đến các rủi ro cháy nổ bao
gồm:
Kiểm soát lượng bụi lắng đọng trên
các mặt ngang và loại bỏ nó bằng
các máy làm sạch hút chân không
để tránh việc sử dụng khí nén và
các hệ thống tác động mạnh;
Nâng cao các hệ thống thông gió và
hạn chế sự phát tán các khí VOC
và bụi trên toàn các vùng sản xuất;
Lắp đặt các bộ lọc bụi;
6 Hạn mức nổ dưới (LEL) cho bụi là khoảng 50-
100g/m3 và hạn mức nổ trên (UEL) cho bụi là 2-
3kg/m3.
Lắp đặt thiết bị chống bụi và cháy
nổ, chăng dây và cố định đồ đạc
trong các khu vực có rủi ro nổ cao.
Các chất như mực, hóa chất, giấy,
bảng, đồ nhựa và các chất nền khác có
thể trở nên nguy hiểm khi gặp lửa (ví
dụ: do sự phát sinh của các hơi độc
bốc lên và gây ra khả năng nổ lớn).
Nguyên nhân chủ yếu của việc phát
hỏa trong các phòng in dập là do nhiệt
từ ma sát, tĩnh điện và các tia lửa. Các
tiêu chuẩn phòng chống và kiểm soát
được khuyến cáo gồm có:
Lắp đặt các thiết bị khử tĩnh điện;
Nối đất tất cả các máy in dập để
tránh tĩnh điện giữa súc giấy và các
trục lăn dập;
Sử dụng các công-te-nơ chống
cháy chứa các giẻ lau đã nhiễm
bẩn;
Duy trì lượng tối thiểu các chất dễ
cháy trong các phòng in dập và
cung cấp các thùng chống cháy để
đựng mực và dung môi;
Lắp đặt các thiết bị phòng chống
cháy trong các phòng in dập gồm
có các hệ thống dập lửa (ví dụ như
hệ thống phát hiện và phun nước,
thêm vào đó là các hệ thống chặn
lửa);
Tránh lưu giữ các thùng lớn, các
vật liệu dễ cháy, và nếu có thể nên
trang bị các kho chứa chống cháy
bên ngoài các xưởng in chính;
Sử dụng các bức tường lửa để tách
rời các khu vực sản xuất với lượng
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CÔNG NGHIỆP IN ẤN
193
lớn các dung môi (ví dụ như khu
vực in quay);
Sử dụng một phòng chống cháy
chuyên dụng (chẳng hạn như có tốc
độ cách ly lửa là 30 phút) để trộn
hoặc pha loãng các loại mực, và
trang bị các hệ thống dập lửa thích
hợp.
Mối nguy vật lý
Các mối nguy hiểm thân thể trong mục
này đặc biệt liên quan đến khả năng
tổn thương tay nghiêm trọng bao gồm
cả việc cắt đứt trong khi sử dụng các
loại máy cắt và gấp (ví dụ như máy
xén, các dao cắt giấy, máy cắt dây),
các máy đóng sách và trong suốt quá
trình vận hành và bảo dưỡng các máy
dập in. Các rủi ro thường xuyên xảy ra
nhưng ít nguy hiểm gồm việc cắt phải
tay chân hoặc căng cơ khi mang vác
và vận chuyển nguyên vật liệu để in,
thêm vào đó là khả năng trượt ngã do
các bề mặt quá trơn.
Bên cạnh đó các tiêu chuẩn phòng
chống và kiểm soát các nguy hiểm đến
thân thể được giới thiệu trong Hướng
dẫn chung EHS như các khuyến cáo
an toàn máy móc, các biện pháp phòng
chống và kiểm soát mang tính đặc thù
công nghiệp cho các nguy hiểm đến
thân thể gồm có:
Lắp đặt các thiết bị buộc, gấp và
cắt với các thiết bị an toàn hoàn
chỉnh (ví dụ như các khóa liên
động, quang điện, các máy xén vận
hành bằng tay) hoặc trang bị thêm
vào các thiết bị hiện có với các
thiết bị an toàn phù hợp;
Lắp đặt các máy móc hiện đại hoặc
trang bị thêm với các hệ thống
“làm sạch khóa bước dừng” (inch-
stop-lock-clean), “làm sạch bước
dừng” (inch-stop-clean), “giữ để
chạy/kéo chậm” (hold-to-run/slow
crawl), và thiết bị cảnh báo trước
khi khởi động có thể nghe thấy, các
nút dừng khẩn cấp, và các công tắc
khóa;
Lắp đặt các hệ thống rửa tự động;
Bổ sung các biển cảnh cáo để ngăn
các trường hợp để tay vào các bộ
phận chuyển động của máy dập in
và các thiết bị khác trong quá trình
hoạt động.
Tiếng ồn
Máy móc in ấn công nghiệp, bao gồm
cả các hệ thống thông gió, có thể là
nguyên nhân của các nguồn tiếng ồn
liên tục hoặc gián đoạn. Bên cạnh các
biện pháp phòng chống và kiểm soát
tiếng ồn trong Hướng dẫn chung
EHS, các biện pháp quản lý tiếng ồn
trong các hoạt động in ấn bao gồm:
Lắp đặt các mành rèm PVC phủ lên
(loại có thể giảm độ ồn lên đến 10
dB thang độ A hoặc các cửa đóng
mở tự động;
Rào lại các bộ phận của các máy
gia công bằng hàng rào âm trong
các phòng in dập;
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CÔNG NGHIỆP IN ẤN
194
Sử dụng các vật liệu hấp thụ âm
thanh cho tường và trần.
1.3 An toàn và sức khỏe cộng đồng
An toàn và sức khỏe cộng đồng trong
quá trình xây dựng, vận hành và các
giai đoạn khử chức năng của các
phương tiện in công nghiệp thường
giống với các phương tiện trong hầu
hết các ngành công nghiệp và được
giới thiệu trong Hướng dẫn chung
EHS.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CÔNG NGHIỆP IN ẤN
195
2.0 Các chỉ số thực hiện và việc
giám sát
2.1 Môi trường
Các hướng dẫn về phát thải và xả
thải
Bảng 1 và 2 giới thiệu các hướng dẫn
cho mục này. Các giá trị hướng dẫn
cho phát thải và xả thải cho ngành
công nghiệp này thể hiện thực hành
công nghiệp quốc tế tốt tương ứng với
các tiêu chuẩn liên quan trong khung
pháp lý của các nước. Các giá trị
hướng dẫn này có thể đạt được trong
các điều kiện vận hành thông thường
với các phương tiện được thiết kế và
vận hành một cách thích hợp thông
qua các kỹ thuật phòng chống và kiểm
soát ô nhiễm đã nêu trong phần trước
của tài liệu này.
Hướng dẫn về phát thải được áp dụng
cho quá trình phát thải khí thải. Hướng
dẫn phát thải của nguồn đốt nhiên liệu
kết hợp với các hoạt động sinh nhiệt
và phát điện từ những nguồn có công
suất nhiệt đầu vào bằng hoặc thấp hơn
50 MWth được đề cập trong Hướng
dẫn chung EHS, với phát thải nguồn
điện lớn hơn được đề cập đến trong
Hướng dẫn EHS cho nhà máy nhiệt
điện. Hướng dẫn xem xét môi trường
xung quanh dựa trên tổng thải lượng
khí thải được cung cấp trong Hướng
dẫn chung EHS.
Hướng dẫn về xả thải được áp dụng
cho xả thải trực tiếp nước thải đã xử lý
vào nguồn tiếp nhận là nước mặt có
mục đích sử dụng chung. Mức thải đặc
thù theo từng địa điểm có thể được
thành lập ra dựa trên điều kiện sẵn có
và thực trạng sử dụng của hệ thống thu
gom và xử lý nước thải chung, hoặc
nếu thải trực tiếp vào nguồn nước mặt
thì sự phân loại thủy vực tiếp nhận
nước theo mục đích sử dụng được đề
cập đến trong Hướng dẫn chung
EHS. Các định mức này cần đạt được,
mà không pha loãng, ít nhất 95% thời
gian cơ sở sản xuất hoạt động, và có
thể tính bằng tỷ lệ giờ hoạt động hàng
năm. Mức chênh lệch với các giá trị
hướng dẫn do điều kiện của dự án cụ
thể cần được giải trình trong báo cáo
đánh giá môi trường.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CÔNG NGHIỆP IN ẤN
196
Bảng 1: Mức độ phát thải khí thải trong
công nghiệp in ấn
Chất thải Đơn vị Giá trị
khuyến cáo
Các chất VOC mg/Nm3
100a,b
20a,c
75a,d
100a,e
Bụi dạng hạt mg/Nm3 50f
NOx mg/Nm3 100 - 500g
Isocyanate mg/Nm3 0,1h
CHÚ THÍCH: a. Được tính như tổng carbon b. Dùng với lưới in làm khô trong kỹ thuật in ốp-xét
tiêu thụ 15-25 tấn dung môi/1 năm c. Dùng với lưới in làm khô trong kỹ thuật in ốp-xét
tiêu thụ >25 tấn dung môi/1 năm d. Dùng cho kỹ thuật in quay tiêu thụ >25 tấn dung
môi/ 1 năm e. Dùng cho các kỹ thuật in quay, in nổi, in màn
xoay, các bộ phận dát mỏng hoặc tráng men quay
(sử dụng >15 tấn dung môi/1 năm), kỹ thuật in màn
trên bảng, tấm dệt (tiêu thụ >30 tấn dung môi/1
năm) f. Với trung bình 30 phút cho các nguồn thu được và
từ tất cả các công đoạn, hoạt động g. Với trung bình 30 phút cho các nguồn thu được và
từ các tuabin, các động cơ qua lại hoặc các lò hơi sử
dụng các thiết bị hủy VOC h. Với trung bình 30 phút cho các nguồn thu, loại trừ
dạng hạt và các chất như NCO. Từ tất cả các công
đoạn và hoạt động sử dụng isocyanate.
Bảng 2: Mức độ dòng nước thải trong công
nghiệp in ấn
Chất thải Đơn vị Giá trị
khuyến cáo
pH --- 6 - 9
COD mg/L 150
BOD5 mg/L 30
Tổng Phốtpho mg/L 2
Tổng rắn lơ lửng mg/L 50
Dầu mỡ mg/L 10
Nhôm mg/L 3
Catmi mg/L 0,1
Crom
Crom - VI
Tổng cộng
mg/L
0,1
0,5
Đồng mg/L 0,5
Sắt mg/L 3
Chì mg/L 1
Bạc mg/L 0,5
Kẽm mg/L 0,5
Xyanua mg/L 0,2
Hợp chất halogen
liên kết hữu cơ dễ
hấp thụ
mg/L 1
Độ độc Được xác định dựa trên
các trường hợp cụ thể
Độ tăng nhiệt độ oC
<
3a
CHÚ THÍCH: a. Tại biên của khu vực trộn thiết lập một cách khoa
học tính đến chất lượng nước xung quanh, việc sử
dụng nước được nhận, các thu nhận có thể có và khả
năng đồng hóa.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CÔNG NGHIỆP IN ẤN
197
Sử dụng nguồn tài nguyên và rác
thải
Bảng 3 đưa ra các ví dụ về các chỉ số
tiêu thụ năng lượng, nước và các vật
liệu thô và việc phát sinh rác thải. Các
giá trị chuẩn công nghiệp được đưa ra
chỉ với mục đích so sánh và các dự án
riêng lẻ cần cải tiến liên tục các giá trị
này.
Bảng 3: Sử dụng các nguồn tài nguyên
và chất thải a
Đầu vào trên đơn vị sản
phẩm
Đơn
vị
Tiêu
chuẩn
công
nghiệp
Năng lượng
Năng lượng tiêu thụ
MWh/
tấn 0,52-0,77 b
Nước
Lượng tiêu thụ nước/ số
giấy dùng
m3/ tấn 0,62-2,09 c
Nguyên liệu
Lượng tiêu thụ tổng cộng
Các vật liệu không tái chế
(phim, bản kẽm, dầu có
nguồn gốc khoáng chất
trong mực in, Mực UV và
nhựa)
Các vật liệu nguy hiểm
kg/tấn
kg/tấn
kg/tấn
1.110-
1.370
0,50-11
0-1,2
Đầu ra trên đơn vị sản
phẩm
Đơn
vị
Tiêu
chuẩn
công
nghiệp
Chất thải
Chất thải VOC kg/tấn 0,17-0,69
CHÚ THÍCH: a. Dữ liệu từ 1998-2000 cho ngành công nghiệp
thương mại in ấn Thụy Điển, loại trừ những nơi khác
không được nhắc đến. Nguồn: Enroth (2001) b. Bao gồm các số liệu thống kê của Phần Lan: 130
công ty in ấn trong năm 2000. Nguồn:
O.Ö.Energiesparverband (2003) c. Số liệu từ năm 2000 cho 130 công ty in ấn tại Phần
Lan. Giá trị thấp hơn cho các máy in làm khô nhiệt và
giá trị cao hơn cho các máy in từng trang. Các máy in
làm khô lạnh có giá trị trung gian. Nguồn:
O.Ö.Energiesparverband (2003)
Quan trắc môi trường
Các chương trình quan trắc môi trường
cho ngành công nghiệp này cần được
thực hiện để giải quyết tất cả các hoạt
động đã được xác định có khả năng tác
động đáng kể đến môi trường, trong
thời gian hoạt động bình thường và
trong điều kiện bị trục trặc. Hoạt động
quan trắc môi trường phải dựa trực
tiếp hoặc gián tiếp vào các chỉ báo
được áp dụng đối với từng dự án cụ
thể.
Tần suất quan trắc phải đủ để cung cấp
dữ liệu đại diện cho thông số đang
được theo dõi. Quan trắc phải do
những người được đào tạo tiến hành
theo các quy trình giám sát và lưu giữ
biên bản và sử dụng thiết bị được hiệu
chuẩn và bảo dưỡng đúng cách thức.
Dữ liệu quan trắc môi trường phải
được phân tích và xem xét theo các
khoảng thời gian định kỳ và được so
sánh với các tiêu chuẩn vận hành để
sao cho có thể thực hiện mọi hiệu
chỉnh cần thiết. Hướng dẫn bổ sung về
áp dụng phương pháp lấy mẫu và phân
tích khí thải và nước thải được cung
cấp trong Hướng dẫn chung EHS.
2.2 An toàn và sức khỏe lao động
Hướng dẫn về an toàn và sức khỏe
lao động
Hướng dẫn thực hiện sức khỏe và an
toàn lao động cần phải được đánh giá
dựa trên các hướng dẫn về mức tiếp
xúc an toàn được công nhận quốc tế,
ví dụ như hướng dẫn về Giá trị
ngưỡng phơi nhiễm nghề nghiệp (TLV
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CÔNG NGHIỆP IN ẤN
198
®) và Chỉ số phơi nhiễm sinh học
(BEIs ®) được công bố bởi Hội nghị
của các nhà vệ sinh công nghiệp Hoa
Kỳ (ACGIH),7 Cẩm nang Hướng dẫn
về các mối nguy Hóa chất do Viện vệ
sinh, an toàn lao động quốc gia Hoa
Kỳ xuất bản (NIOSH),8 Giới hạn phơi
nhiễm (PELs) do Cục sức khỏe và an
toàn nghề nghiệp Hoa Kỳ xuất bản
(OSHA),9
Giá trị giới hạn phơi nhiễm
nghề nghiệp được công bố bởi các
quốc gia thành viên Liên minh Châu
Âu,10
hoặc các nguồn tài liệu tương tự
khác.
Tỷ lệ tai nạn và rủi ro
Dự án phải cố gắng giảm số vụ tai nạn
trong số công nhân tham gia dự án (bất
kể là sử dụng lao động trực tiếp hay
gián tiếp) đến tỷ lệ bằng không, đặc
biệt là các vụ tai nạn gây ra mất ngày
công lao động và mất khả năng lao
động ở các mức độ khác nhau, hoặc
thậm chí bị tử vong. Tỷ lệ này của cơ
sở sản xuất có thể được so sánh với
hiệu quả thực hiện về vệ sinh an toàn
lao động trong ngành công nghiệp này
của các quốc gia phát triển thông qua
tham khảo các nguồn thống kê đã xuất
bản (ví dụ Cục thống kê lao động Hoa
Kỳ và Cơ quan quản lý về An toàn và
7 Có sẵn tại: http://www.acgih.org/TLV/ và
http://www.acgih.org/store/ 8 Có sẵn tại: http://www.cdc.gov/niosh/npg/ 9 Có sẵn tại:
http://www.osha.gov/pls/oshaweb/owadisp.show_docu
ment?p_table=STANDARDS&p_id=9.992 10 Có sẵn tại:
http://europe.osha.eu.int/good_practice/risks/ds/oel/
Sức khỏe Liên hiệp Anh).11
Giám sát về an toàn và sức khỏe
nghề nghiệp
Môi trường làm việc phải được giám
sát những mối nguy nghề nghiệp
tương ứng với dự án cụ thể. Việc giám
sát phải được thiết kế chương trình và
do những người chuyên nghiệp thực
hiện12
như là một phần của chương
trình giám sát an toàn sức khỏe lao
động. Cơ sở sản xuất cũng phải lưu
giữ bảo quản các biên bản về các vụ
tai nạn lao động và các loại bệnh tật,
sự cố nguy hiểm xảy ra. Hướng dẫn bổ
sung về các chương trình giám sát sức
khỏe lao động và an toàn được cung
cấp trong Hướng dẫn chung EHS.
11 Có sẵn tại: http://www.bls.gov/iif/ và
http://www.hse.gov.uk/statistics/index.htm 12 Các chuyên gia được công nhận có thể gồm Chứng
nhận vệ sinh công nghiệp, Vệ sinh lao động đã được
đăng ký, hoặc Chứng nhận chuyên nghiệp về an toàn
hoặc tương đương
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CÔNG NGHIỆP IN ẤN
199
3.0. Tài liệu tham khảo và các
nguồn bổ sung
Australian Environment Business Network and
Printing Industries Association. 2003. Waste
Reduction in the Printing Industry. Project Report.
Australia.
Decreto Legislativo 3 Aprile 2006, No. 152. Norme
in Materia Ambientale. Gazzetta Ufficiale della
Repubblica Italiana, No. 96/L. 14 April 2006. Rome,
Italy.
Enroth, M. 2001. Licentiate Thesis. Tools for Eco-
efficiency in the Printing Industry. Royal Institute of
Technology. Stockholm, Sweden.
Environment Australia. 1998. Emissions Estimation
Technique Manual for Printing, Publishing, and
Packaging. National Pollutant Inventory. Camberra,
Australia.
European Union Council Directive 1999/13/EC of 11
March 1999 on the Limitation of Emissions of
Volatile Organic Compounds due to the Use of
Organic Solvents in Certain Activities and
Installations. Brussels, Belgium.
German Federal Ministry for the Environment,
Nature Conservation and Nuclear Safety. 2004.
Promulgation of the New Version of the Ordinance
on Requirements for the Discharge of Waste Water
into Waters (Waste Water Ordinance - AbwV) of 17.
June 2004. Berlin, Germany.
Health and Safety Commission. 2005. Table 1, List
of Approved Workplace Exposure Limits.
EH40/2005 Workplace Exposure Limits. London,
UK
Health and Safety Commission, Health and Safety
Executive. 2000. UK Printing Solvent Substitution
Scheme. London, UK
Health and Safety Executive. Risk Assessment
Section of the Health and Safety Laboratory (HSL).
2005. Accident Analysis in the Printing Industries.
London, UK
Health and Safety Executive. 2000. Printing
Information Sheet No. 1. Safe Systems of Work for
Cleaning Sheet-fed Offset Lithographic Printing
Presses. London, UK.
Health and Safety Executive. 2000. Printing
Information Sheet No. 2. Safe Systems of Work for
Cleaning Web-fed Offset Lithographic Printing
Presses. London, UK.
Health and Safety Executive. 2000. Printing
Information Sheet No. 3. Safe Systems of Work for
Cleaning Flexographic, Rotary Letterpress and
Gravure
Printing Presses. London, UK
Health and Safety Executive. 2000. Control of
Chemicals in Printing: COSHH Essentials for
Printers. Norwich, United Kingdom.
IMPEL Network. 2000. Good Practice Fact Sheet –
Printers. European Union Network for the
Implementation and Enforcement of the
Environmental Law. Brussels, Belgium.
Japan International Center for Occupational Safety
and Health (JICOSH). 2001-2002. Accident
Frequency Rates and Severity Rates by Industry.
Tokyo, Japan.
O.Ö. Energiesparverband. 2003. Report on Overview
of Benchmarking in Europe Including Best Practice
in Benchmarking. European Commission
(Directorate-General for Energy and Transport).
Contract no. NNE5/2002/52:
OPET CHP/DH Cluster. Linz, Austria.
Printers' National Environmental Assistance Center
(PNEAC). Paper Dust Regulations and Fire Safety.
Available at
http://www.pneac.org/listserv/printreg/0286.html
Printing Industries Association of Australia (PIAA).
2004. Environmental Management Manual. Auburn,
Australia.
UK Secretary of State, Welsh Assembly
Government, and Scottish Ministers. 2004. Secretary
of State's Guidance for Printing. Process Guidance
Note 6/16(04). London, UK.
UK Secretary of State, Welsh Assembly
Government, and Scottish Ministers. 2004. Secretary
of State's Guidance for Printing of Flexible
Packaging. Process Guidance Note 6/17(04).
London, UK.
UK Secretary of State, Welsh Assembly
Government, and Scottish Ministers. 2004. Secretary
of State's Guidance for Paper Coating. Process
Guidance Note 6/18(04). London, UK.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CÔNG NGHIỆP IN ẤN
200
US Bureau of Labor Statistics. Occupational Injuries
and Illnesses: Industry Data. Available at
http://www.bls.gov
US Environmental Protection Agency. 2000.
Emergency Planning and Community Right-To-
Know Act Section 313 Reporting Guidance for the
Printing, Publishing, and Packaging Industry. EPA
745-B-00-005. Washington, DC.
US Environmental Protection Agency, Office of
Compliance. 1995. Sector Notebook Project. Profile
of the Printing and Publishing Industry. EPA/310-R-
95- 014. Washington, DC.
US Environmental Protection Agency. 1994. Federal
Environmental Regulations Potentially Affecting the
Commercial Printing Industry. EPA 744B-94-001.
Washington, DC.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CÔNG NGHIỆP IN ẤN
201
Phụ lục A: Mô tả chung về các hoạt động công nghiệp
Phần lớn các công ty in ấn có quy mô
nhỏ (ít hơn 5 người) hoặc trung bình
(ít hơn 20 người), phục vụ cho thị
trường địa phương hoặc khu vực.
Chúng thường được đặt tại các khu
vực trong thành phố, trung tâm kinh
doanh hoặc các vùng công nghiệp.
Các công ty cỡ trung bình thường đặt
gần các cơ sở đóng sách và hậu in, và
các công ty bưu chính để giảm chi phí
vận chuyển. Các công ty in lớn thường
có các sản phẩn in nổi khuôn mềm và
khắc ảnh trên bản kẽm, và cung cấp
cho thị trường quốc gia và quốc tế.
Nguyên liệu thô chủ yếu dùng trong
công nghiệp in ấn bao gồm giấy và
bảng đã tráng bọc hoặc chưa tráng
bọc, cũng như các nền dễ in khác (ví
dụ nhựa, kim loại, thủy tinh, gỗ và một
số loại khác), hóa chất, bản kẽm, mực,
các ống bột màu, sơn phủ, keo, chất
dính, chỉ khâu, khuyên vòng, dây và
và vật liệu bọc gói sách khác. Việc sử
dụng các phim khắc ảnh bản kẽm
(trước đây là một trong những nguyên
liệu quan trọng trong quá trình tiền in
dập, làm ảnh) đang dần dần giảm bớt.
Công đoạn tiền in dập, làm ảnh
Công đoạn tiền in dập và làm ảnh là
công đoạn tạo ra ảnh chủ để thông qua
các thiết bị điện tử và phần mềm để in.
Tiến trình công việc làm ảnh hiện đại
bao gồm kiểm tra các bản in thử màu;
chuyển các file ảnh đến công đoạn làm
bản kẽm tự động; chuyển dữ liệu cuối
cùng đến các máy chế tạo bản kẽm
laze tự động, và các bản kẽm, các file
kiểm soát mực tự động để in dập.
Quá trình làm bản kẽm truyền thông
sử dụng các phim ảnh được tráng, làm
hoàn chỉnh và rửa ảnh (bây giờ phần
lớn đã được loại bỏ). Các bản in thử
ướt được chế tạo trước khi mạ và các
bản kẽm được tạo ra trước khi dập.
Các nguyên liệu thô dùng trong công
đoạn tiền in dập và làm ảnh bao gồm
kẽm, nhôm, nhựa, giấy, trục lăn bản
kẽm đồng, cao su dẻo hoặc khuôn
nhựa, mắt lưới polyester rỗ (nguyên
liệu không nguy hiểm), thêm vào đó là
các loại axit, dung môi và các chất
hãm hình (nguyên liệu nguy hiểm).
Công đoạn in dập
Tùy theo loại bản kẽm sử dụng, công
nghệ in dập có thể chia thành các loại
sau: (i) In thạch bản/ in ốp-xét; (ii) in
ảnh trên bản kẽm và in quay; (iii) in
nổi khuôn mềm; (iv) in màn và (v) dập
chữ. Các công nghệ CTP thay thế từng
phần việc tạo bản kẽm truyền thông
trong tất cả các lĩnh vực. Các nguyên
liệu thô được dùng trong công đoạn in
ảnh dập bao gồm một vài các bề mặt
có thể in (như giấy, vải dệt, nhựa và
kim loại), thêm vào đó là các loại
mực, dung môi làm sạch, và các dung
dịch có nguồn gốc từ nước và có
nguồn gốc từ dung môi.
In thạch bản, in ốp-xét
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CÔNG NGHIỆP IN ẤN
202
In ốp-xét sử dụng các bản kẽm in từ
mặt phẳng, các mực in khắc có nguồn
gốc từ dầu. Một tấm cao su chuyển
ảnh từ bản kẽm đến các nền, và các
cùng ảnh/không ảnh cũng ở trên cùng
bản kẽm. Các bản (thông thường được
làm từ kẽm, nhôm nhựa và giấy) được
tráng bọc một hóa chất nhậy sáng mà
dễ tiếp thu mực khi được phơi sáng.
Phim âm bản được phơi sáng, thay đổi
hóa học ở các vùng phơi và tạo ra
vùng có ảnh dễ ướt mực (không thấm
nước) trong khi các vùng không ảnh
lại trở nên dễ ướt nước (và không
thấm mực). Một dung dịch nước của
isopropyl alcohol (thông thường là
15% alcohol, nhưng có thể lên tới
30%), được gọi là dung dịch nguồn
hoặc dung dịch làm ướt, dùng để làm
ướt các vùng không ảnh trên bản mẫu.
Các dung dịch nguồn chứa ít VOC
hoặc các chất thay thế cồn được dùng
nhiều hơn, đặc biệt trong công nghiệp
báo chí. In ốp-xét cần các dung dịch
làm sạch để tẩy các máy in dập và các
bộ phận khác. Thông thường, đây là
các dung dịch có nguồn gốc dung môi,
nhưng các dung dịch làm sách ít hoặc
không dung môi đang được phát triển
gần đây và sẵn có. Nhìn chung, các
sản phẩm in thạch bàn chính bao gồm
sách, sách nhỏ quảng cáo, ảnh minh
họa và in các tạp chí, cũng như các
ứng dụng về bao bì. Các quy trình in
thạch bàn bao gồm các lựa chọn sau:
In ốp-xét tờ rời, trong đó các nền
được đưa vào từng tờ một, và chủ
yếu sử dụng để in sách, sách quảng
cáo, ảnh minh họa, tạp chí và các
danh mục liệt kê. Nó thích hợp cho
việc vận hành với chất lượng cao từ
1.000 đến 100.000 bản copy với
vận tốc máy lên đến 15.000
vòng/giờ.
In lưới ốp-xét làm khô lạnh, trong
đó giấy được in từ 1 cuộn, và được
sử dụng chủ yếu để in báo và dạng
văn bản kinh doanh.
In lưới ốp-xét làm khô nhiệt,
thường được dùng chủ yếu để in
các tạp chí chất lượng và các danh
mục. Cả in lưới ốp-xét làm khô
lạnh và làm khô nhiệt đều thích
hợp in với chất lượng trung bình và
cao từ 20.000 đến 1.000.000 bản
copy với tốc độ máy lên đến
100.000 vòng/giờ.
In khắc ảnh trên bản kẽm và in quay
In khắc ảnh trên bản kẽm và in quay là
một quy trình in trong đó ảnh được ăn
mòn axit hoặc (thông thường hơn)
khắc điện cơ lên bề mặt trục lăn. Nó
thường hoạt động với các máy in dập
liên tục và sử dụng các trục lăn được
mạ đồng. Cả mực có nguồn gốc dung
môi và mực có nguồn gốc từ nước đều
được dùng. Mực thường được dùng để
phủ lên các trục lăn và mực dư được
cạo đi bởi một dao gạt mực. Các máy
làm khô không khí nóng được dùng để
làm khô mực và dung môi. Công nghệ
này thường được dùng cho việc in chất
lượng trung bình (ví dụ như các danh
mục hoặc các tạp chí bỏ chữ rộng, phụ
trương báo, bao bì và giấy dán tường).
Quy trình in khắc ảnh trên bản kẽm, in
quay thích hợp cho việc vận hành từ
300.000 đến 5.000.000 bản copy với
tốc độ 55.000 bản/giờ.
In nổi khuôn mềm
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CÔNG NGHIỆP IN ẤN
203
In nổi khuôn mềm là in từng tờ hoặc
(thường xuyên hơn) in chuỗi, và sử
dụng các bản dẻo được phơi đã được
gia công trong bể axit với các ảnh đắp
nổi xuất hiện khi tiếp xúc với nền
trong suốt quá trình in. Các bản có thể
dùng trực tiếp cho các phần chữ trong
tranh ảnh hoặc đúc các vật cao su hoặc
nhựa dẻo. Mực có nguồn gốc từ cồn
thường được dùng. In nổi khuôn mềm
được dùng cho việc vận hành cần
nhiều màu với thời gian trung bình
hoặc dài trên các nền đa dạng (ví dụ
như giấy nặng, sợi thủy tinh, lá kim
loại và lá nhựa). Nền được đưa vào
dập từ một cuộn tròn và chạy qua một
chuỗi các bước mà mỗi bước in một
màu riêng biệt. Các máy làm khô ở
phía trên làm khô mực và một đường
ống cuối cùng ở phía trên (gần điểm
tua lại) sẽ loại bỏ các dung môi. Việc
sử dụng các loại mực đặc biệt cho
phép áp dụng trên các nền không hút
nước (ví dụ như nhựa, phim và các
mặt kim loại) và trên các nền hút nước
có khả năng chịu nén (ví dụ như giấy
và bìa cứng). In nổi khuôn mềm được
dùng để in các bao bì mềm, các bao bì
bằng bìa cứng, các loại túi nhiều vách
ngăn, hộp thức ăn bìa cứng, cốc và đĩa
giấy, giấy gói quà. Nó thích hợp cho
việc vận hành từ 10.000 đến 15.000
bản với vận tốc 100 m/phút.
In màn
Công nghệ in màn dùng lưới polyester
rỗ với một khuôn tô được dùng như
ảnh để in. Mực được dùng phụ thuộc
vào nền in (như vải dệt, nhựa, kim loại
và giấy). Mực có thể có nguồn gốc
dung môi, có nguồn gốc từ nước và
chống UV. Công nghệ CTP có thể
được dùng trong các thiết bị trung
bình hoặc lớn.
In chữ trên ảnh
In chữ trên tranh ảnh là một công nghệ
cũ và bây giờ thường được thay thế
bằng công nghệ in thạch bàn hoặc in
nổi khuôn mềm. Giống với in nổi
khuôn mềm, nó dùng các bản đắp nổi
kim loại hoặc nhựa (bản in nổi). In
chữ trên tranh ảnh sử dụng các mực in
có nguồn gốc từ dung môi (khoảng
40% thể tích), nhớt và làm khô nhiệt,
giống như in thạch bàn. Nó chủ yếu
dùng cho việc in ngắn như in sách, thẻ
kinh doanh và đồ dùng văn phòng.
Hậu in và hoàn tất
Coating
Coating được dùng cho các sản phẩm
có yêu cầu đặc biệt về độ sáng hoặc
cần bảo vệ. Các nền đã in được tô vẽ
qua quá trình in đè dưới các lớp bọc
trục lăn chuyên dụng. Các sơn phủ
chống UV, có nguồn gốc từ nước và
dung môi có thể được sử dụng.
Cán laminate
Các sản phẩm in, thông thường là các
sản phẩm đóng gói, thường được cán
laminate theo các phương pháp dưới
đây:
Hệ có nguồn gốc từ dung môi,
trong đó các màng mỏng được bọc
nhựa nối với các vật được in thông
quá một lò trước khi in dập;
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CÔNG NGHIỆP IN ẤN
204
Hệ có nguồn gốc từ nước, trong đó
một máy phủ nhỏ sẽ phủ nhũ tương
polymer lên phim, sau đó đưa qua
thiết bị hồng ngoại;
Phim nhiệt (được in dập trên sản
phẩm in ở nhiệt độ cao);
Các hợp chất Urethane (phản ứng
để tạo ra các phim tráng);
Các bước cắt, gấp và khoan đục lỗ
thường hoàn tất công đoạn sản
xuất.
Đóng gói
Tùy thuộc vào độ dày và loại sản
phẩm, việc đóng gói có thể sử dụng
các chất dính phong phú (ví dụ như
dính nóng, dính nước hoặc nhựa tổng
hợp polyurethane), cũng như một vài
loại bộ phận đóng sách bằng nhựa
hoặc kim loại (ví dụ như chỉ khâu kim
loại, khuyên kim loại hoặc nhựa và
các dây).
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CÔNG NGHIỆP IN ẤN
205
Hình A.1: Nguyên liệu đầu vào và rác thải đầu ra chủ yếu trong công
nghiệp in ấn
NGUYÊN LIỆU CÔNG ĐOẠN RÁC THẢI ĐẦU RA
Các dung môi
Mực; Phim
Thuốc tráng phim
Chất hãm hình
(Fixer)
Nền in thử
Dung dịch tráng và
Chất hãm hình
Nền bản kẽm
Nền in thử
Nền
Mực
Dung môi
Dung dịch
Chất dính
Lớp bọc tráng
Làm ảnh
Tiền in
(không sử
dụng CTP)
Làm ảnh
Tiền in
(sử dụng
CTP)
In dập
Hậu in
Chất thải khí
Nước thải
Chất thải rắn
Nước thải
Chất thải rắn
Chất thải khí
Dung môi đã
qua sử dụng
Thùng mực đã
qua sử dụng
Chất thải khí
Chất thải rắn
(mùn cưa)
Nguồn: Sửa đổi từ Cục bảo vệ môi trường Hoa Kỳ
(2000)
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CÔNG NGHIỆP IN ẤN
206
Phụ lục B: Các hóa chất có trong các hoạt động in ấn
Lớp bọc và mực có nguồn gốc từ nước:
Ammonia, kẽm
Mực có nguồn gốc từ nước – dung môi: Ethyl-benzene, Ethylene-glycol, các Glycol-
ether, các Toluene diisocyanate
Lớp bọc (coating) và mực có nguồn gốc dung
môi: Hexane, Methyl-ethyl-ketone (MEK), Methanol,
Propylene Oxide, Xylenes, Methyl-isobutyl-
ketone (MIBK), Isopropyl Alcohol, Ethyl
Acetate, Ethanol, Propyl Acetate, Butanol, 2-Butoxyethanol, Acetone
Chất màu:
Barium, Cadmium, Crom, Đồng, Chì Cromat,
Mangan, Kẽm
Dung dịch mực:
n-Butyl alcohol, Isophorone
Các xúc tác mực hoặc chất làm chậm để sấy
khô: Mangan, Methyl Chloroform-1,1,1,
Trichloroethane, Xylenes
Thành phần trong các dung dịch làm sạch:
Benzene, Cumene, Cyclohexane, Ethyl-benzene, Hexane, Methyl Chloroform-1,1,1,
Trichloroethane, Methyl-ethyl-ketone,
Methylene Chloride, Naphthalene, Toluene,
Xylenes, 1,2,4 Trimethylbenzene, Isopropyl Alcohol
Thành phần trong các phụ gia dung dịch
nguồn làm sạch hòa tan:
Các Diethylene-glycol, các Ethylene-glycol, các Glycol Ether, Axit Phốtphoric
Thành phần trong dung dịch tráng đồng: Ethylene-glycols, Methylene Chloride
Các chất dính và chất dính phun: Cyclohexane, Hexane, Methyl Chloroform-1,1,1,
Trichloroethane, Vinyl Acetate, Isopropyl Alcohol
Chất làm mềm trong mực và lớp bọc: Dibutyl Phthalate
Thuốc tráng phim: Diethanolamine, Formaldehyde, Hydroquinone,
Phenol
Thuốc tráng bản: Perchloroethylene, Phenol
Thuốc tẩy phim:
Hexane, Methylene Chloride
Chất làm sạch và ăn mòn axit: Axit Nitric, Axit Phốtphoric, Perchloroethylene
Nước rửa tấm và trục lăn:
Cumene, Ethylbenzene, Naphthalene, Methanol,
Methyl Chloroform-1,1,1-Trichloroethane, Methylene Chloride, Toluene,
Xylenes,
NGUỒN: Môi trường Australia 1998
Bộ Ngoại giao Vương quốc Anh, Hội đồng chính phủ xứ Wales và các Bộ trưởng Scotland. 2004.
Hướng dẫn của Bộ Ngoại Giao về in ấn. Hướng dẫn quy trình 6/16(04). London, Vương quốc Anh.
Cơ quan bảo vệ môi trường. Văn phòng tuân thủ. 1995
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT THIẾT BỊ BÁN DẪN VÀ CÁC THIẾT
BỊ ĐIỆN TỬ KHÁC
207
HƯỚNG DẪN VỀ MÔI TRƯỜNG, SỨC KHỎE VÀ AN TOÀN
SẢN XUẤT THIẾT BỊ BÁN DẪN VÀ CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN TỬ KHÁC
Giới thiệu
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khỏe
và An toàn là các tài liệu kỹ thuật
tham khảo cùng với các ví dụ công
nghiệp chung và công nghiệp đặc thù
của Thực hành công nghiệp quốc tế tốt
(GIIP).1 Khi một hoặc nhiều thành
viên của Nhóm Ngân hàng Thế giới
tham gia vào trong một dự án, thì
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khỏe
và An toàn (EHS) này đƣợc áp dụng
tƣơng ứng nhƣ là chính sách và tiêu
chuẩn đƣợc yêu cầu của dự án. Hƣớng
dẫn EHS của ngành công nghiệp này
đƣợc biên soạn để áp dụng cùng với
tài liệu Hướng dẫn chung EHS là tài
liệu cung cấp cho ngƣời sử dụng các
vấn đề về EHS chung có thể áp dụng
đƣợc cho tất cả các ngành công
nghiệp. Đối với các dự án phức tạp thì
cần áp dụng các hƣớng dẫn cho các
ngành công nghiệp cụ thể. Danh mục
đầy đủ về hƣớng dẫn cho đa ngành
công nghiệp có thể tìm trong trang
web:
1 Đƣợc định nghĩa là phần thực hành các kỹ năng
chuyên nghiệp, chăm chỉ, thận trọng và dự báo trƣớc
từ các chuyên gia giàu kinh nghiệm và lành nghề
tham gia vào cùng một loại hình và thực hiện dƣới
cùng một hoàn cảnh trên toàn cầu. Những hoàn cảnh
mà những chuyên gia giàu kinh nghiệm và lão luyện
có thể thấy khi đánh giá biên độ của việc phòng ngừa
ô nhiễm và kỹ thuật kiểm soát có sẵn cho dự án có
thể bao gồm, nhƣng không giới hạn, các cấp độ đa
dạng về thoái hóa môi trƣờng và khả năng đồng hóa
của môi trƣờng cũng nhƣ các cấp độ về mức khả thi
tài chính và kỹ thuật.
www.ifc.org/ifcext/enviro.nsf/Content
/EnvironmentalGuidelines
Tài liệu Hƣớng dẫn EHS này gồm các
mức độ thực hiện và các biện pháp nói
chung đƣợc cho là có thể đạt đƣợc ở
một cơ sở công nghiệp mới trong công
nghệ hiện tại với mức chi phí hợp lý.
Khi áp dụng Hƣớng dẫn EHS cho các
cơ sở sản xuất đang hoạt động có thể
liên quan đến việc thiết lập các mục
tiêu cụ thể với lộ trình phù hợp để đạt
đƣợc những mục tiêu đó.
Việc áp dụng Hƣớng dẫn EHS nên chú
ý đến việc đánh giá nguy hại và rủi ro
của từng dự án đƣợc xác định trên cơ
sở kết quả đánh giá tác động môi
trƣờng mà theo đó những khác biệt với
từng địa điểm cụ thể, nhƣ bối cảnh của
nƣớc sở tại, khả năng đồng hóa của
môi trƣờng và các yếu tố khác của dự
án đều phải đƣợc tính đến. Khả năng
áp dụng những khuyến cáo kỹ thuật cụ
thể cần phải đƣợc dựa trên ý kiến
chuyên môn của những ngƣời có kinh
nghiệm và trình độ.
Khi những quy định của nƣớc sở tại
khác với mức và biện pháp trình bày
trong Hƣớng dẫn EHS, thì dự án cần
tuân theo mức và biện pháp nào
nghiêm ngặt hơn. Nếu quy định của
nƣớc sở tại có mức và biện pháp kém
nghiêm ngặt hơn so với những mức và
biện pháp tƣơng ứng nêu trong Hƣớng
dẫn EHS, theo quan điểm của điều
kiện dự án cụ thể, mọi đề xuất thay đổi
khác cần phải đƣợc phân tích đầy đủ
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT THIẾT BỊ BÁN DẪN VÀ CÁC THIẾT
BỊ ĐIỆN TỬ KHÁC
208
và chi tiết nhƣ là một phần của đánh
giá tác động môi trƣờng của địa điểm
cụ thể. Các phân tích này cần phải
chứng tỏ rằng sự lựa chọn các mức
thực hiện thay thế có thể bảo vệ môi
trƣờng và sức khỏe con ngƣời.
Khả năng áp dụng
Các hƣớng dẫn EHS đối với lĩnh vực
sản xuất chất bán dẫn và các thiết bị
điện khác bao gồm các thông tin liên
quan tới các dự án/cơ sở sản xuất chất
bán dẫn và các thiết bị điện tử. Hƣớng
dẫn không bao gồm thông tin về việc
chiết xuất các nguyên liệu thô, lắp ráp
các linh kiện chung, việc sản xuất các
màn screen cho việc lắp ráp các linh
kiện ở bên trong cấu trúc plastic, hay
việc sản xuất các bộ nối chuẩn. Phụ
lục A bao gồm bản mô tả đầy đủ các
hoạt động của ngành công nghiệp này.
Tài liệu này bao gồm những mục nhƣ
sau:
Phần 1.0 - Các tác động đặc thù của
ngành công nghiệp và việc quản lý.
Phần 2.0 - Các chỉ số thực hiện và việc
giám sát.
Phần 3.0 - Các tài liệu tham khảo và
các nguồn bổ sung.
Phụ lục A - Mô tả chung về các hoạt
động công nghiệp.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT THIẾT BỊ BÁN DẪN VÀ CÁC THIẾT
BỊ ĐIỆN TỬ KHÁC
209
1.0 Tác động đặc trưng của
ngành công nghiệp và việc quản
lý
Mục sau đây cung cấp bản tóm tắt các
vấn đề EHS liên quan tới việc sản xuất
chất bán dẫn và các thiết bị điện tử
khác có thể xảy ra trong quá trình vận
hành, cùng với các đề xuất về phƣơng
pháp quản lý. Các đề xuất về phƣơng
pháp quản lý vấn đề EHS thƣờng xảy
ra đối với đa số cơ sở sản xuất trong
giai đoạn xây dựng và tháo dỡ đƣợc
trình bày trong Hướng dẫn chung
EHS.
1.1. Môi trường
Vấn đề Môi trƣờng trong các dự án
sản xuất thiết bị bán dẫn và các thiết bị
điện tử khác về cơ bản bao gồm:
Quản lý sử dụng nguyên liệu nguy
hại và chất thải
Phát thải khí thải
Nƣớc thải
Sử dụng năng lƣợng
Các điều chỉnh cho quá trình sản
xuất.
Nguyên liệu nguy hại và Chất thải
Hầu hết các quá trình sản xuất chất
bán dẫn và các thiết bị điện tử đều sản
sinh ra chất thải nguy hại hoặc có tiềm
năng nguy hại, ví dụ nhƣ nƣớc khử iôn
hóa đã qua sử dụng (chứa các axit vô
cơ), các dung môi và thuốc hiện ảnh
đã dùng (nhƣ iso-paraffinic
hydrocarbon), các dung dịch tẩy rửa,
cặn bùn từ quá trình xử lý nƣớc thải,
nhựa epoxy (bảng mạch in PCB và
trong sản xuất bán dẫn), dung dịch
cyanide trong mạ điện, chất tẩy mối
hàn và cặn kim loại (dây chuyền lắp
ráp bảng mạch in lắp ráp PCBA).
Ngoài các phƣơng pháp quản lý liên
quan nguyên liệu nguy hại đƣợc trình
bày trong Hướng dẫn chung EHS,
các kỹ thuật chuyên ngành nhằm
phòng ngừa ô nhiễm bao gồm các điều
chỉnh quá trình sản xuất và phƣơng
pháp thay thế đƣợc trình bày nhƣ sau:2
Thực hiện các điều chỉnh về quá
trình sản xuất hoặc thiết bị nhƣ
sau:3
o Tái sử dụng dung dịch mạ tráng
kim loại bằng cách lọc bằng
carbon hoạt tính để loại bỏ các ô
nhiễm hữu cơ, giảm khối lƣợng
dung dịch mạ tráng bị thải bỏ và
giảm lƣợng hóa chất mới cần
dùng.
o Sử dụng hệ thống kiểm soát
2 Sử dụng lead, mercury, cadmium, chromium (Cr VI),
polybrominated biphenyls, và polybrominated
diphenyl ethers cần đƣợc giới hạn và giảm dần nhƣ
trong mô tả bởi European Union (2003a and 2003b).
Việc sử dụng chlorofluorocarbons và trichloroethylene
phải đƣợc giảm dần. Hạn chế sử dụng perfluorooctane
sulfonates đang đƣợc xem xét trong Sửa đổi Hƣớng dẫn
của Hội đồng Liên Minh Châu Âu 76/769/EEC
(COM/2005/0618 final - COD 2005/0244).
Các phƣơng pháp thử nghiệm nhằm hạn chế sự sử
dụng perfluorooctane sulfonates đã đƣợc chấp nhận
bởi Hội đồng Bán dẫn Thế giới WSC và Tổ chức Thiết
bị và Vật liệu Bán dẫn Quốc tế SEMI). 3 Thông tin bổ sung đƣợc trình bày trong Phụ lục A.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT THIẾT BỊ BÁN DẪN VÀ CÁC THIẾT
BỊ ĐIỆN TỬ KHÁC
210
gas tự động để kiểm soát sự
thoát gas từ các cylinders,
thƣờng xảy ra trong các quá
trình thay đổi.
o Thay thế hàn chì bằng các
chất khác, ví dụ nhƣ hợp kim
thiếc hoặc các chất hàn không
chì.
Sử dụng nguyên liệu thô thay thế hoặc loại trừ: ví dụ: thay thế dung dịch mạ bằng cyanide (trong việc mạ vàng cho PCB) bằng acid sulfate copper, gold sulfite hoặc nikel tĩnh điện, thay thế dung dịch mạ Cr VI bằng CrIII (trong sản xuất các PCB, mặc dù sự sử dụng dung dịch mạ chrom đã lỗi thời)
Cách ly, tách riêng và xử lý chất độc hại và chất thải, ví dụ: Cách ly nƣớc thải khỏi các chất kim loại gây ô nhiễm sẽ nâng cao khả năng phục hồi nƣớc thải; lƣu trữ các hóa chất tráng mạ để cách ly các chất kỵ nhau nhƣ cách ly cyanide khỏi axit, các chất ôxy hóa khỏi các chất dễ gây cháy.
Phục hồi chất kim loại và tái sử dụng, trƣớc hết trong lĩnh vực sản xuất chất bán dẫn và PCBA, nhƣ phục hồi kim loại đồng và các kim loại quý bằng phƣơng pháp điện phân, tách và phục hồi kim loại đồng, thiếc từ các bảng mạch bằng kết tủa điện phân hóa học, phục hồi arsenic và gallium từ quá trình xử lý chất thải Gallium arsenide (Ga As), thông qua phƣơng pháp tách nhiệt chất thải rắn Ga As và thải của nƣớc láng bóng).
Giảm sự thải perfluorooctane sulfonate (PFOS) trong sản xuất chất bán dẫn bằng cách rút dần việc sử dụng các chất chứa PFOS không cần thiết, ví dụ đối với một số hỗn hợp cho khắc axit, thì có một số chất có thể thay thế. Còn trong các trƣờng hợp sử dụng PFOS là cần thiết và không có chất thay thế, nhƣ kỹ thuật bƣớc sóng ngắn trong sản xuất bán dẫn, thì việc kiểm soát loại bỏ chất thải cần đƣợc thực hiện, đặc biệt trong trƣờng hợp yêu cầu thiêu huỷ.
4
Quản lý các nguyên liệu độc hại đƣợc
thảo luận trong Hướng dẫn chung
EHS. Một số phƣơng pháp cụ thể cho
lĩnh vực này bao gồm:
Lƣu trữ hóa chất độc hại trong quá
trình sản xuất cần đƣợc kiểm tra
thƣờng xuyên nhằm phát hiện sự rò
rỉ.
Ống dẫn chìm dƣới đất phải là ống
dẫn hai lớp, kèm theo thiết bị phát
hiện rò rỉ từ ống dẫn bên trong.
Hệ thống ống dẫn nguyên liệu độc
hại cần đƣợc xây dựng từ các vật
chất phù hợp và đƣợc nâng đỡ chắc
chắn, ghi nhãn rõ ràng, và các mối
4 PFOS đƣợc liệt kê trong danh sách các chất hóa
học có tính độc hại, lâu bền và tích tụ, do đó đƣợc
xem xét để liệt kê trong danh sách các chất gây ô
nhiễm có tính hữu cơ lâu bền (POPs) của Công ƣớc
Stockholm. Các tổ chức của ngành: WSC và SEMI
đã hoàn thành bản thoả thuận Quốc tế tự nguyện
trong đó mô tả việc loại trừ hoàn toàn sự sử dụng
PFOS, trừ những sử dụng cần thiết không thể thay
thế và yêu cầu thiêu hủy phát thải của cả các chất
không ở dạng nƣớc và có chứa PFOS. Nội dung thỏa
thuận có thể tìm thấy tại http://www.sia-
online.org/pre_stat.cfm?ID=294
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT THIẾT BỊ BÁN DẪN VÀ CÁC THIẾT
BỊ ĐIỆN TỬ KHÁC
211
nối chất lƣợng cao. Các ống dẫn
cần đƣợc thiết kế vòi xả thấp, lỗ
thông hơi cao và van cách ly
khoảng cách tối đa 30m một van.
Nên sử dụng các khay ngăn tràn
chất thải.
Quản lý Chất thải rắn và nguy hại
đƣợc bàn thảo trong Hướng dẫn
chung EHS. Trong lĩnh vực này bao
gồm tất các các chất thải có tính độc
hại (nhƣ nƣớc đã ôxy hóa khử, các
dung môi, cặn bẩn từ xử lý nƣớc thải,
epoxy, dung dịch cyanide, và các chất
thải khác) cần đƣợc ghi nhãn rõ ràng
và lƣu trữ tách biệt khỏi các chất thải
nói chung tại một khu vực chuyên biệt
có tính bền hóa học (có khả năng chịu
đƣợc tác động hóa học). Việc lƣu trữ
an toàn là cần thiết vì khả năng phản
ứng cùng độc tính cao của chất thải
công nghiệp và các sản phẩm phụ, phế
phẩm cũng đƣợc thảo luận trong phần
an toàn sức khỏe nghề nghiệp.
Phát thải khí thải
Các khí thải chính đƣợc quan tâm
trong sản xuất chất bán dẫn và thiết bị
điện tử bao gồm khí nhà kính, khí độc,
khí có khả năng phản ứng và ăn mòn
(nhƣ hơi axit, tạp chất, khí chất tẩy
rửa, và các hợp chất hữu cơ dễ bay
hơi, phát sinh từ quá trình khuếch tán,
làm sạch và khắc axit ƣớt.5 Có 3 loại
hệ thống làm giảm thiểu khí độc hại:
5 Gần 30 chất gây ô nhiễm không khí nguy hiểm
đƣợc xác định bởi Cơ quan Bảo Vệ Môi Trƣờng Mỹ
trong sản xuất Bán dẫn, mặc dù ƣớc lƣợng rằng
khoảng hơn 90% khí thải là hydrochloric acid,
Hệ thống điểm-sử-dụng (Point-of-
use: POU) tƣơng đối nhỏ và thiết
kế chuyên biệt cho thiết bị sản xuất
đơn lẻ. Hệ thống này có thể loại bỏ
99,99% khí phát ra. Ví dụ, bộ phận
lọc hơi của POU có thể loại bỏ
đƣợc arsine đến mức thấp hơn
50ppb. 6 phƣơng pháp kỹ thuật cơ
bản đƣợc sử dụng cho hệ thống
POU giảm thiểu khí thải độc hại,
bao gồm cả hợp chất
perfluorocarbon (PFC):
o Phƣơng pháp lọc ƣớt đƣợc
sử dụng trong sản xuất chất
bán dẫn, mặc dù phƣơng
pháp này có phạm vi xử lý
hạn chế. Phƣơng pháp lọc
ƣớt cũng đƣợc sử dụng để
xử lý các khí axit và phế
phẩm trong quá trình xử lý
bằng đốt/ôxy hóa;
o Phƣơng pháp tầng hóa chất
nóng (Hot Chemical Bed)
trong quá trình sản xuất bán
dẫn;
o Đốt nóng/ôxy hóa bằng lò
đốt nhiên liệu hoặc lò đốt
điện, thƣờng kết hợp với lọc
ƣớt (trong sản xuất bán dẫn
và PCBA);
o Phƣơng pháp lò phản ứng
Plasma (Plasma reactor)
trong sản xuất chất bán dẫn,
mặc dù phƣơng pháp này có
phạm vi xử lý hạn chế, và
phải có thêm bộ phận làm
hydrofluoric acid, propylene glycol ethers và các
acetates của chúng, methanol, xylenes.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT THIẾT BỊ BÁN DẪN VÀ CÁC THIẾT
BỊ ĐIỆN TỬ KHÁC
212
giảm downstream.
o Phƣơng pháp sử dụng máy
hút bám lạnh trong sản xuất
PCBA;
o Phƣơng pháp giữ, lọc, hút
xoáy, đông tụ (kết tủa) trong
sản xuất PCBA để loại bỏ
các chất rắn và các hơi khí
đông đặc từ ống hút thông
khí.
Hệ thống House thƣờng lớn hơn và
đƣợc đặt bên ngoài xƣởng sản xuất
chất bán dẫn (semiconductor
foundry fab) và có thể xử lý khối
lƣợng lớn dòng khí thải ra từ nhiều
nguồn khác nhau.
Máy lọc khẩn cấp khí thoát ra sẽ
phù hợp cho việc xử lý một khối
lƣợng lớn khí độc hại thoát ra bất
ngờ. Máy đƣợc thiết kế chuyên
dụng cho bộ phận quạt thông gió
tại khu vực lƣu trữ các bình khí.
Máy lọc khẩn cấp khí độc có mục
đích ngăn ngừa những sự thoát khí
không kiểm soát đƣợc. Tuy nhiên,
các khí độc nhất có thể đƣợc kiểm
soát trong một buồng đặc biệt,
đƣợc lọc và loại bỏ ra ngoài không
khí sau khi đƣợc kiểm tra chặt chẽ
để đảm bảo rằng khí đó thoát ra
ngoài sẽ không có ảnh hƣởng có
hại tới sức khoẻ và môi trƣờng.
Hợp chất Perfluorocarbon và các khí
nhà kính khác
Các PFC bao gồm CF4, C2F6, và C3F8-
-nitrogen trifluoride (NF3), HFC-23
(CHF3), và sulfur hexafluoride (SF6)
đƣợc sử dụng trong sản xuất chất bán
dẫn là các khí làm sạch trong hệ thống
ngƣng tụ hóa học từ hơi (chemical
vapor deposition (CVD)) trong quá
trình khắc khí lỏng (plasma etching),
và đƣợc sử dụng trong sản xuất màn
hình tinh thể lỏng (TFT-LCD). Vấn đề
môi trƣờng chính liên quan tới các
PFC là chúng có nguy cơ cao gây ra
hiệu ứng ấm lên toàn cầu (GWP),
nguyên nhân là khả năng tồn tại lâu
dài của chúng trong bầu khí quyển.6
Các kỹ thuật nhằm giảm thiểu và kiểm
soát khí thải PFC đƣợc liệt kê sau
đây:7
Tối ƣu hóa quá trình sản xuất, đặc
biệt trong quá trình vệ sinh bằng hệ
thống CVD;
Sử dụng các hóa chất thay thế, ví
dụ c-C4F8 or NF3 là loại khí vệ sinh
có thể thay thế cho C2F6 trong hệ
thống CVD đã đƣợc điều chỉnh, để
tối thiểu hóa khí khải PFC;
Giảm thiểu bằng khác phân tách
các phân tử để tạo ra các phế phẩm
không chứa PFC, nhƣ bằng phƣơng
pháp thiêu đốt, phân hủy có xúc
tác, hoặc hệ thống phân hủy sử
dụng plasma (phƣơng pháp này
đƣợc áp dụng cho các thiết bị khắc,
nhỏ hơn hoặc bằng 200mm). Kỹ
thuật phân huỷ bằng nhiệt cũng có
6 Tháng 5/2005,các thành viên của Hội Đồng Bán Dẫn
Thế Giới (the World Semiconductor Council ) đã đồng
ý việc giảm mức thải PFC ít nhất 10 % so với mức
quy định (năm 1995 của Liên Hiệp Châu Âu, Mỹ và
Nhật; 1997 của Liên hiệp Hàn Quốc; và1998 của Đài
Loan ) vào năm 2010. 7 Thông tin bổ sung về Giảm khí thải các PCF bằng các
đa dạng các phƣơng pháp kỹ thuật đƣợc trình bày trong
Hội đồng liên chính phủ về Thay đổi Khí hậu (2000)
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT THIẾT BỊ BÁN DẪN VÀ CÁC THIẾT
BỊ ĐIỆN TỬ KHÁC
213
thể đƣợc áp dụng cho lò vệ sinh
hoặc quá trình khắc trong fab lò đúc
(sử dụng thiết bị POU) hoặc bên
ngoài fab (thiết bị cuối đƣờng ống);
Giữ lại và tái sử dụng các PFC từ
các ống hút xả hiện nay vẫn đang là
thách thức về mặt kinh tế và khoa
học;
Các thông tin khác về quản lý khí
nhà kính đƣợc thảo luận trong
Hướng dẫn chung EHS.
Khí axit
Nguy cơ các khí axit (chủ yếu là acid
hydrochloric và acid hydrofluoric)
thoát ra liên quan đến các quá trình
sau trong quá trình sản xuất chất bán
dẫn và PCBA:
Quá trình vệ sinh, khắc, và loại bỏ
chất bảo vệ trong quá trình sản xuất
chất bán dẫn;
Quá trình khắc, trong đó khí
hydrogen chloride có thể thoát ra;
Quá trình vệ sinh và chuẩn bị bề
mặt, quá trình khắc đồng chloride
và sản xuất PCB.
Phát thải hơi acid sulfuric cũng liên
quan tới quá trình xử lý các lát bán
dẫn wafer bằng các hỗn hợp khắc axit.
Các hỗn hợp thông thƣờng đƣợc dung
là acid sulfuric and hydrogen
peroxide.
Phát thải aerosol axit đƣợc giảm thiểu
bằng cách lắp đặt các máy lọc ẩm
ngang dòng (cross-flow) hoặc đứng
dòng (counter-flow). Các phƣơng
pháp phòng ngừa ô nhiễm bao gồm:
Sử dụng máy triệt hơi ẩm tại các bề
mặt các dung dịch tráng và sử dụng các tác nhân làm ƣớt (surfactant);
Tái chế acid sulfuric đã đƣợc sử
dụng trong quá trình sản xuất lát bán dẫn bằng cách làm nóng và
chƣng cất để tinh chế hơi axit, sau
đó sẽ đƣợc phục hồi và bơm ngƣợc
trở lại các máy làm ƣớt;
Lắp đặt các nắp chắn cho dung dịch
tráng và các thiết bị khử hơi ẩm.
Các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi
Các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi VOC
chủ yếu đƣợc sử dụng trong lĩnh vực
sản xuất chất bán dẫn và PCBA. VOC
có thể thoát ra từ đa số các quá trình vệ sinh và quá trình in ảnh litho, trong
quá trình làm khô lớp bảo vệ, và quá
trình loại bỏ lớp bảo vệ. Thông thƣờng, sự thoát ra của VOC đƣợc hấp
thụ bởi hệ thống than hoạt tính để làm
thuận lợi cho quá trình phục hồi hoặc
đƣợc xử lý bởi máy ôxy hóa bằng nhiệt. Các kỹ thuật kiểm soát ô nhiễm
đƣợc áp dụng hoặc các thiết bị đƣợc
lắp thêm để kiểm soát sự thoát ra bao gồm các nội dung sau:
Sử dụng các máy ôxy hóa nhiệt để
phục hồi, thƣờng đƣợc sử dụng khi
mức thể tích của dòng khí đƣợc hút xả trong quá trình sản xuất đạt trên
3000 scfm;
Máy cô đặc (sử dụng rotor zeolite) cùng với máy ôxy hóa nhiệt giúp
phục hồi, thƣờng đƣợc sử dụng để
cô đặc hơi VOC loãng trƣớc khi
đƣa chúng tới thiết bị phục hồi hoặc để hủy bỏ;
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT THIẾT BỊ BÁN DẪN VÀ CÁC THIẾT
BỊ ĐIỆN TỬ KHÁC
214
Hấp thụ bằng tầng carbon cố định
kết hợp tách bỏ hơi để phục hồi
VOC (để tái sử dụng hoặc tái chế);
Hấp thụ bằng carbon tầng sôi kết
hợp loại bỏ nitrogen nóng và phục
hồi VOC (để tái sử dụng hoặc tái
chế);
Hấp thụ bằng polymer tầng sôi kết
hợp tái tạo nitrogen nóng và phục
hồi VOC nếu khả thi hoặc kết hợp
máy ôxy hóa nhiệt có khả năng thu
hồi.
Các Nitrogen Oxide
Nhƣ trong các ngành công nghiệp
khác, sự thoát ra các khí NOx trong
lĩnh vực sản xuất chất bán dẫn bao
gồm các phế phẩm từ quá trình đốt
cháy. Những phế phẩm này phát sinh
từ các hệ thống làm nóng, các máy
phát điện trong trƣờng hợp khẩn cấp
và các máy ôxy hóa nhiệt nhằm làm
giảm sự thải VOC. Các kỹ thuật nhằm
ngăn ngừa và kiểm soát sự phát thải
các NOx đƣơc trình bày trong Hướng
dẫn chung EHS.
Bụi
Quá trình khoan và routing trong sản
xuất mạch in PCB thƣờng phát sinh số
lƣợng lớn bụi, trong khi đó việc sản
xuất chất bán dẫn và mạch in PCBA
không sản sinh ra lƣợng bụi đáng kể.
Lƣợng bụi hữu hạn thƣờng phát sinh
ra trong quá trình cắt laser, rũa gọt,
đánh bóng và backgrinding trong sản
xuất chất bán dẫn, cũng nhƣ trong sản
xuất các thiết bị từ và các linh kiện thụ
động. Các phƣơng pháp kiểm soát bao
gồm:
Hệ thống lắng cặn bằng nƣớc
Giảm thiểu bằng túi lọc hoặc ngƣng
tụ tĩnh điện.
Tiêu thụ năng lượng
Do có rất nhiều quá trình sử dụng
nhiệt và việc xử lý các lát bán dẫn
wafer đƣợc cơ khí hóa nên sản xuất
chất bán dẫn đòi hỏi sự tiêu thụ năng
lƣợng đáng kể, vì vậy cần thiết phải có
sự tối ƣu hóa sử dụng năng lƣợng.
Việc sử dụng các thiết bị chuyên dụng
có ƣu thế cả về hiệu quả sử dụng và
hiệu quả năng lƣợng là cần thiết, ví dụ:
Thiết bị kiểm soát không khí có
chức năng kiểm soát nhiệt độ và độ
ẩm, có thể tiết kiệm tới 25% năng
lƣợng;
Các máy làm lạnh hiệu năng cao;
Hồi phục nhiệt từ các bình ngƣng
nƣớc có sử dụng thiết bị trao đổi
nhiệt có thể giúp một nhà máy hiện
đại tiết kiệm đến 40% nhu cầu năng
lƣợng.
Các kỹ thuật tiên tiến trong việc giảm
thiểu khí thải cũng đã tạo ra các thiết
bị mới có hiệu suất giảm thải cao và
tiêu thụ năng lƣợng thấp hơn.
Nước thải
Nước thải của quá trình công nghiệp
Nƣớc thải ra có thể bị ảnh hƣởng bởi
các hợp chất hữu cơ và vô cơ nhƣ kim
loại, các axit và alkalis, cyanides và
các chất rắn lơ lửng. Để giảm thiểu
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT THIẾT BỊ BÁN DẪN VÀ CÁC THIẾT
BỊ ĐIỆN TỬ KHÁC
215
mức sử dụng nƣớc và các nguy cơ ảnh
hƣởng của nƣớc thải, nƣớc rửa cần
đƣợc phục hồi để sau khi xử lý có thể
đƣợc tái sử dụng.
Nƣớc thải trong quá trình sản xuất có
thể bao gồm các hợp chất hữu cơ, đặc
biệt là các dung môi không khử trùng
bằng clo, nhƣ dung môi gốc pyrrole,
amine, chất phủ gốc fluoro/ether,
isopropyl alcohol, và tetramethy-
lammonium hydroxide, từ một số
bƣớc trong quy trình sản xuất chất bán
dẫn và PCBA nhƣ quá trình vệ sinh,
làm khô lớp bảo vệ, loại bỏ lớp bảo
vệ, hiện ảnh, các kim loại từ quá trình
mạ kim và quá trình CMP, các axit và
alkalis từ các dung dịch vệ sinh, quá
trình khắc, vệ sinh, mạ kim, cyanides
từ quá trình mạ kim và các chất rắn lơ
lửng của cặn film, và các phân tử kim
loại phát sinh từ các quá trình in ảnh
(photolithography), mạ kim (metallic-
zation), mài (backgrinding), và cắt
vuông (dicing).
Xử lý nước thải
Do hoạt động sản xuất chất bán dẫn và
thiết bị điện tử sử dụng đa dạng các
nguyên liệu thô, hóa chất và quy trình
sản xuất nên việc xử lý nƣớc thải có
thể yêu cầu sử dụng các đơn vị xử lý
chuyên dụng phù hợp với các quy
trình sản xuất và các chất gây ô nhiễm
cụ thể. Các kỹ thuật xử lý nƣớc thải
trong lĩnh vực này bao gồm: cách ly
nguồn và tiền xử lý dòng nƣớc thải có
chứa mật độ cao các hợp chất không
thể phân hủy hữu cơ, có sử dụng
phƣơng pháp tách theo từng giai đoạn,
nhƣ phục hồi dung môi, tách khí, ôxy
hóa hóa học, hấp thụ .., giảm thiểu kim
loại nặng sử dụng phƣơng pháp lắng
hóa học, đông lạnh hoặc kết bong,
phục hồi hóa điện, trao đổi ion…(iii)
ôxy hóa cyanides và (iv) tách nƣớc và
vứt bỏ các phần cặn dƣ ở khu vực
chuyên biệt chứa rác thải độc hại.
Có thể cần thêm các kiểm soát kỹ
thuật cho: (i) công nghệ tách bỏ kim
loại hiện đại có sử dụng màng lọc
hoặc các kỹ thuật xử lý hóa học/vật lý
học khác, (ii) công nghệ loại bỏ các
chất hữu cơ khó phân hủy hoặc các
chất hữu cơ bị halogen hóa sử dụng
carbon hoạt tính hoặc kỹ thuật ôxy hóa
hóa học tân tiến, (iii) giảm thiểu sự
thoát thải chất độc bằng kỹ thuật phù
hợp (nhƣ thẩm thấu ngƣợc (reverse
osmosis), trao đổi ion, carbon hoạt
tính…) và (iv) giữ lại và xử lý các chất
hữu cơ dễ bay hơi đƣợc loại bỏ từ rất
nhiều đơn vị hoạt động trong hệ thống
xử lý nƣớc thải.
Quản lý nƣớc thải công nghiệp và các
phƣơng pháp xử lý đƣợc thảo luận
trong Hướng dẫn chung EHS. Bằng
việc sử dụng những công nghệ và
những kỹ thuật thực hành tốt về xử lý
nƣớc thải, các nhà máy sản xuất cần
đáp ứng đƣợc các giá trị hƣớng dẫn về
xả nƣớc thải đƣợc trình bày trong bảng
liên quan tại phần 2 trong tài liệu
hƣớng dẫn này.
Các nguồn nước thải khác và việc tiêu
dùng nước
Hƣớng dẫn về quản lý nƣớc thải
không bị ô nhiễm từ các đơn vị sản
xuất, nƣớc mƣa không bị ô nhiễm, và
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT THIẾT BỊ BÁN DẪN VÀ CÁC THIẾT
BỊ ĐIỆN TỬ KHÁC
216
nƣớc thải vệ sinh đƣợc đề cập trong
Hướng dẫn chung EHS. Các nguồn
thải ô nhiễm cần đƣợc dẫn tới hệ
thống xử lý nƣớc thải công nghiệp.
Các khuyến nghị về việc giảm thiểu
mức tiêu thụ nƣớc, đặc biệt ở những
nơi nƣớc sạch là nguồn tài nguyên
hiếm, đƣợc hƣớng dẫn trong Hướng
dẫn chung EHS.
Sản xuất mạch in PCB - Printed
Circuit Board (PCB)
Nhiều phƣơng pháp ngăn ngừa ô
nhiễm đƣợc sử dụng trong quá trình
sản xuất mạch in PCB, đƣợc mô tả
trong phụ lục A. Ví dụ về các điều
chỉnh quá trình sản xuất đem lại các
giá trị lợi ích cho môi trƣờng:
Sản xuất bảng mạch: Sử dụng
phƣơng pháp lắp bề mặt (surface
mount technology - SMT) thay vì
phƣơng pháp mạ xuyên lỗ (plated
through hole), phôi bơm đúc, mạ
ghép;
Quá trình vệ sinh và chuẩn bị bề
mặt: sử dụng các chất tẩy rửa
không gây phản ứng, kéo dài thời
gian ngâm, cải thiện hiệu quả súc
rửa, sử dụng phƣơng pháp rửa
ngƣợc dòng, tái sử dụng các thiết bị
vệ sinh, thiết bị súc rửa;
In mạch và masking: sử dụng các
chất cản màu ƣớt có thể chế biến
đƣợc, in màn thay vì in litho, in
phun, sử dụng quang trở khô, tái sử
dụng các dung môi dùng cho loại
bỏ quang trở, cách ly dòng, và phục
hồi kim loại;
Mạ điện và mạ không điện: thay
thế bằng việc sản xuất các bảng cơ
khí, không sử dụng dung dịch
cyanide, kéo dài thời gian ngâm,
cải thiện hiệu quả súc rửa, sử dụng
phƣơng pháp rửa ngƣợc dòng, tái
sử dụng các thiết bị vệ sinh, thiết bị
súc rửa;
Khắc: sử dụng cách mạ khác, dùng
chất ăn mòn không phản ứng và
không chrome, in mạch thay vì mạ
bảng, phƣơng pháp ghép thay vì
phƣơng pháp ăn mòn, tái sử
dụng/tái chế các chất khắc ăn mòn;
Phục hồi kim loại bằng phƣơng
pháp tái sinh electrowinning và
phƣơng pháp trao đổi ion, kết quả
là sự thải ra ở mức zero của các
dòng chứa kim loại đƣợc cách ly.
Các kim loại nặng đƣợc phục hồi
thành các tấm kim loại, mà có thể
loại trừ đƣợc 95% lƣợng cặn thải
bỏ. Các cặn chứa kim loại không
đƣợc xử lý để phục hồi kim loại
cần đƣợc chôn bỏ ở khu vực đƣợc
đảm bảo.
1.2 Sức khỏe và an toàn nghề
nghiệp
Các nguy cơ đối với sức khỏe và an
toàn nghề nghiệp trong lĩnh vực sản
xuất chất bán dẫn và điện tử về cơ bản
bao gồm những mục sau:
Do phải tiếp xúc trực tiếp với các
nguyên liệu thải ra từ chất nền
trong suốt quá trình xử lý hoặc thao
tác bằng tay;
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT THIẾT BỊ BÁN DẪN VÀ CÁC THIẾT
BỊ ĐIỆN TỬ KHÁC
217
Do phải tiếp xúc với các chất hóa
học độc hại trong quá trình sản
xuất, bao gồm cả bột kim loại;
Ảnh hƣởng độc hại đến cơ thể và
nguy cơ từ các nguồn năng lƣợng
độc hại (động năng, điện năng, khí
năng, thủy năng);
Nguy cơ từ tiếp xúc với các nguồn
phóng xạ ion hóa/không ion hóa và
các nguồn laser.
Chất nền (Substrate)
Trong khi các chất nền (phôi) chất bán
dẫn đƣợc tạo bằng silicon (silicon
dioxide) không độc hại thì các bụi
phát sinh trong quá trình sản xuất và
trong quá trình sử dụng chúng có thể
gây độc hại. Tuy nhiên, các chất nền
phôi GaAs và indium phosphide (InP)
gây ra các ảnh hƣởng nghiêm trọng
hơn tới sức khỏe và cơ thể. Con đƣờng
phơi nhiễm GaA và InP thƣờng thấy
nhất là qua đƣờng hô hấp - hít vào các
phân tử đó. Do độc tính rất cao của
arsenic và indium nên những hợp chất
này có yêu cầu cấp độ phơi nhiễm
thấp. InP có thể gây cháy và có thể
phản ứng với hơi nƣớc và axit để tạo
ra phosphine, một hơi khí độc và dễ
cháy. GaA độc hại khi đƣợc mài, cắt
hoặc đánh bóng.
Phòng ngừa và kiểm soát các chất nguy
hiểm đòi hỏi việc sử dụng kỹ thuật và
các nhân viên kiểm soát an toàn.
Các phƣơng pháp phòng ngừa trong
quá trình sản xuất sau đây thƣờng
đƣợc áp dụng.
Sử dụng phƣơng pháp rút hút tại
chỗ trong quá trình mài hoặc mài
ƣớt. Vận hành phƣơng pháp này
cần phải thực hiện trong môi
trƣờng nƣớc (ƣớt) và các cặn bám
cần thiết đƣợc súc rửa cẩn thận.
Cần tránh việc mài khô GaA;
Rút và hút thông gió trong tất cả
các quá trình sản xuất có liên quan
tới các substrate, nhƣ cắt, mài, đánh
bóng, khắc;
Quần áo định kỳ đƣợc làm sạch để
ngăn ngừa nhiễm bẩn, các thực
hiện tốt vệ sinh cần đƣợc phổ biến;
Cần tránh các mức nhiệt độ nóng
quá mức, và các tiếp xúc với các
tác nhân làm giảm axit mạnh để sản
xuất khí arsine hoặc phosphine có
độc tính cao;
Các nguyên liệu Arsine và
phosphine cho quá trình sản xuất
cần đƣợc lƣu trữ trong các thùng
chứa áp suất thấp.
Các chất hóa học nguy hại trong
quá trình sản xuất
Quá trình sản xuất chất bán dẫn và các
thiết bị điện tử có thể liên quan tới
nhiều các chất hóa học độc hại.8 Bột
8 Danh sách các hóa chất độc hại bao gồm: aceton,
ammoni, ammonium hydroxide, arsen, boron
trifluorid, carbon dioxid chlorin, chlorine trifluorid,
diboran, dichlorosilan, disilan, fluorua, gallium
arsenic, germane, hydrochloric acid, hydrofluoric
acid, hydro, indium phosphid, methan, nitric acid,
nitric oxid, nitro fluorid, nitrous oxid, ozon,
phosphorus oxychlorid, phosphin, phosphoric acid,
silan, sulfuric acid, tetrafluoro methan, trichlorosilan,
trimethyl arsenic, và trimethyl Indium
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT THIẾT BỊ BÁN DẪN VÀ CÁC THIẾT
BỊ ĐIỆN TỬ KHÁC
218
kim loại thƣờng đƣợc tìm thấy trong
quá trình sản xuất các linh kiện thụ
động và các thiết bị điện từ. Các
chƣơng trình nhằm bảo vệ các chất
hóa học chuyên dụng cần đƣợc phát
triển và thực hiện nhƣ đƣợc mô tả chi
tiết trong Hướng dẫn chung EHS.
Công nhân cần đƣợc bảo vệ để tránh
phơi nhiễm với các chất hóa học trong
quá trình sản xuất, bao gồm nhƣng
không giới hạn trong các mục sau: các
axit, bazơ, dung môi, bột kim loại, cặn
kim loại, cùng các khí gas độc, khí
cryogenic, pyrophyric. Ngoài ra, một
số gợi ý khác nhƣ sau:
Thay thế một số nguyên liệu độc
hại, ví dụ nhƣ glycol ethers gốc
ethylene bằng các nguyên liệu ít
độc hại hơn trong sản xuất bán dẫn;
Nếu silane (SiH4) hoặc các chất khí
độc hại khác (nhƣ HF, H2) đƣợc
dùng trong sản xuất chất bán dẫn,
cần thiết lắp đặt một hệ thống tích
hợp thiết bị phát hiện khí thoát và
hệ thống báo động đƣợc thiết lập
theo giới hạn an toàn của ngành ;
Sử dụng hệ thống sản xuất đƣợc
cách ly, đƣợc tự động hóa để phòng
ngừa phơi nhiễm hóa chất độc hại
đối với công nhân, trong trƣờng
hợp các chất hóa học thay thế
không khả thi trong sản xuất chất
bán dẫn và lắp ráp PCB;
Sử dụng các kiểm soát kỹ thuật nhƣ
hút rút bụi và hơi khí, nên lắp đặt
hệ thống thông gió để loại bỏ các
hợp chất trong không khí tại các
khu vực sản xuất trong lĩnh vực sản
xuất bán dẫn và lắp ráp PCB.
Nguy cơ vật lý và nguy cơ năng
lượng
Các nguy cơ vật lý trong sản xuất chất
bán dẫn và các thiết bị điện tử bao
gồm sự di chuyển các vật thể nặng,
nhƣ các máy vận chuyển wafer lớn
(đặc biệt là các wafer kích cỡ 300
mm), và các sản phẩm cuối cùng đƣợc
đóng gói, làm việc trong khoảng cách
gần với các thiết bị tự động. Các đề
xuất chung cho việc phòng ngừa và
quản lý nguy cơ vật lý và năng lƣợng
nơi làm việc đƣợc trình bày trong
Hướng dẫn chung EHS.
Các phóng xạ ion hóa và không ion
hóa, và tia laser
Quá trình sản xuất có thể bao gồm các
nguồn của phóng xạ ion hóa nhƣ tia x,
tia gamma, các hạt alpha và beta, đều
có đặc tính bƣớc sóng ngắn và chứa
năng lƣợng cao. Các loại phóng xạ
không ion hóa có trong quá trình sản
xuất có thể bao gồm các phóng xạ tần
số radio (đƣợc sử dụng trong thiết bị
sản xuất plasma), phóng xạ UV, tia
hồng ngoại, ánh sáng nhìn thấy. Phóng
xạ không ion hóa có thể đƣợc sản xuất
từ một số loại máy sinh nhiệt, các thiết
bị thí nghiệm, và các antennas năng
suất cao.
Tia laser đƣợc phân chia thành các
loại tùy theo khả năng gây hại tới mắt
hoặc da. Nếu laser đƣợc chiếu hoặc
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT THIẾT BỊ BÁN DẪN VÀ CÁC THIẾT
BỊ ĐIỆN TỬ KHÁC
219
phản chiếu vào một vật thể, thì ánh
sáng laser có thể đƣợc hấp thụ một
phần, gây nên sự tăng nhiệt độ và gây
ra sự biến đổi trong các vật chất có sự
tiếp xúc.
Sự tiếp xúc với các nguồn phóng xạ
nên đƣợc phòng ngừa bằng cách sử
dụng các biện pháp rào chắn bảo vệ và
khóa liên động cho các thiết bị nguồn,
và đào tạo công nhân về tầm quan
trọng cũng nhƣ cách thức bảo dƣỡng
các rào chắn bảo vệ và hệ thống khóa.
Các thông tin thêm về khả năng phơi
nhiễm phóng xạ đƣợc trình bày trong
Hướng dẫn chung EHS.
Các kiểm soát kỹ thuật, nhƣ bảo vệ
nhà xƣởng bằng hệ thống khóa liên
động, lắp đặt các máy lọc bảo vệ, và
hệ thống khóa, cần đƣợc triển khai để
ngăn ngừa các nguy hiểm phóng xạ.
1.3 Sức khỏe và an toàn cộng
đồng
Các ảnh hƣởng tới sức khỏe và an toàn
cộng đồng xảy ra trong giai đoạn hoạt
động, xây dựng và tháo dỡ các nhà
máy sản xuất bán dẫn và các thiết bị
điện tử thì tƣơng tự nhƣ đa số các cơ
sở sản xuất công nghiệp khác và đƣợc
thảo luận trong Hướng dẫn chung
EHS.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT THIẾT BỊ BÁN DẪN VÀ CÁC THIẾT
BỊ ĐIỆN TỬ KHÁC
220
2.0 Các chỉ số thực hiện và việc
giám sát.
2.1 Môi trường
Hướng dẫn phát thải và xả thải
Bảng 1 và bảng 2 thể hiện các hƣớng dẫn về chất thải và xả trong lĩnh vực này. Các chỉ số hƣớng dẫn này thể hiện thực hành công nghiệp tốt nhƣ đã đƣợc phản ánh trong các tiêu chuẩn trong hệ thống pháp luật ở một số nƣớc. Các mức hƣớng dẫn này có thể đạt đƣợc ở điều kiện hoạt động bình thƣờng của cơ sở sản xuất thông qua việc áp dụng các biện pháp kỹ thuật ngăn ngừa và kiểm soát ô nhiễm đã đƣợc bàn đến ở những phần trƣớc của hƣớng dẫn này. Các định mức này cần đạt đƣợc, mà không pha loãng, ít nhất 95% thời gian cơ sở sản xuất hoạt động, và có thể tính bằng tỷ lệ giờ hoạt động hằng năm. Mức chênh lệch với các giá trị hƣớng dẫn do điều kiện của dự án cụ thể cần đƣợc giải trình trong báo cáo đánh giá môi trƣờng.
Hƣớng dẫn về xả thải đƣợc áp dụng cho xả thải trực tiếp nƣớc thải đã xử lý vào nguồn tiếp nhận là nƣớc mặt có mục đích sử dụng chung. Mức thải đặc thù theo từng địa điểm có thể đƣợc thành lập ra dựa trên điều kiện sẵn có và thực trạng sử dụng của hệ thống thu gom và xử lý nƣớc thải công cộng, hoặc nếu thải trực tiếp vào nguồn nƣớc mặt thì sự phân loại thủy vực tiếp nhận nƣớc theo mục đích sử dụng đƣợc đề cập đến trong Hướng dẫn chung EHS.
Hƣớng dẫn về phát thải đƣợc áp dụng cho quá trình phát thải khí thải. Hƣớng
dẫn phát thải của nguồn đốt nhiên liệu kết hợp với các hoạt động sinh nhiệt và phát điện từ những nguồn có công suất nhiệt đầu vào bằng hoặc thấp hơn 50 MWth đƣợc đề cập trong Hướng dẫn
chung EHS, với phát thải nguồn điện lớn hơn đƣợc đề cập đến trong Hướng
dẫn EHS cho nhà máy nhiệt điện. Hƣớng dẫn xem xét môi trƣờng xung quanh dựa trên tổng thải lƣợng khí thải đƣợc cung cấp trong Hướng dẫn chung
EHS.
Bảng 1: Mức nước thải
Chất gây ô nhiễm Đơn vị
tính
Giá trị
hướng dẫn
pH mg/L 6-9
COD mg/L 160
BOD5 mg/L 50
Tổng chất rắn lơ lửng mg/L 50
Chất dầu và mỡ mg/L 10
Tổng Phosphorus mg/L 2
Fluoride mg/L 5
Ammonia mg/L 10
Cyanide (tổng số) mg/L 1
Cyanide (tự do) mg/L 0,1
AOX (absorbable
organic bound halogen)
mg/L 0,5
Arsenic (Asen) mg/L 0,1
Chrom (VI) mg/L 0,1
Chromium (tổng số) mg/L 0,5
Cadmium mg/L 0,1
Đồng mg/L 0,5
Chì mg/L 0,1
Thủy ngân mg/L 0,01
Nicken mg/L 0,5
Thiếc mg/L 2
Bạc mg/L 0,1
Selen mg/L 1
Kẽm mg/L 2
Độ tăng nhiệt độ °C <3 (a)
(a): Tại rìa vùng pha trộn mang tính khoa học có tính
đến chất lƣợng nƣớc xung quanh, sử dụng nƣớc tiếp
nhận, thụ nhân tiềm năng và khả năng đồng hóa.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT THIẾT BỊ BÁN DẪN VÀ CÁC THIẾT
BỊ ĐIỆN TỬ KHÁC
221
Sử dụng tài nguyên và phát sinh
rác thải
Bảng 3 cung cấp ví dụ về chỉ số sử
dụng tài nguyên nƣớc và năng
lƣợng, bổ sung cho các chỉ số về sự
phát sinh rác thải trong lĩnh vực
này. Các giá trị hƣớng dẫn của
ngành đƣợc cung cấp phục vụ mục
đích so sánh và từng dự án nên
luôn luôn đặt ra các mục tiêu cải
thiện trong lĩnh vực sản xuất này.
Bảng 2: Mức khí thải (c) Chất gây ô nhiễm Đơn vị Giá trị
mẫu
VOC (a) mg/Nm3 20
HAP hữu cơ (b) Ppmv 20
HAP vô cơ (b) Ppmv 0,42
HCL mg/Nm3 10
HF mg/Nm3 5
Phosphine mg/Nm3 0,5
Hợp chất Arsin và
As
mg/Nm3 0,5
Ammoni mg/Nm3 30
Axeton mg/Nm3 150
Chú ý:
(a): Áp dụng trong quá trình vệ sinh bề mặt
(b): Các chất khí ô nhiễm nguy hiểm đặc trƣng
của ngành (HAP) bao gồm: hợp chất antimony,
hợp chất arsenic, arsin, carbon tetrachlorid,
catechol, chlorin, chromium compounds, ethyl
acrilat, ethylbenzen, ethylen glycol, hydrochloric
acid, hydrofluoric acid, lead compounds,
methanol, methyl isobutyl keton, methylen
chlorid, nickel compounds, perchloroethylen,
phosphin, phosphorous, toluene, 1,1,1-
trichloroethan, trichloroethylen (phased-out),
xylenes.
Hiện nay ngành này không sử dụng
ethylbenzene, toluene, xylen, methylen chlorid,
carbon tetrachlorid, chromium compounds,
perchloroethylen, 1,1,1-trichloroethan, or
trichloroethylen.
(c): tại 3% O2.
Bảng 3: Nước và Năng lượng tiêu thụ /
phát sinh chất thải
Đầu vào trên mỗi
đơn vị sản phẩm
Đơn vị Giá trị
mẫu
Nƣớc sạch sử dụng
cho bàn máy ƣớt
l/300-mm
wafer đi
qua
42
Nƣớc siêu sạch sử dụng
l/200-mm
wafer
4000-8000
Lƣợng nƣớc cấp ròng
Net feed water use
l/cm3 8-10
Nƣớc siêu sạch
sử dụng cho Fab
l/cm3 4-6
Năng lƣợng
Toàn bộ thiết bị
của fab
kWh/cm3,
trên mỗi
wafer đầu
ra
0,3-0,4
Toàn bộ hệ thống
hỗ trợ của fab
0,5-0,6
Đầu ra mỗi sản phẩm Đơn vị Giá trị
mẫu
Chất thải (a)
Tái chế/Tái sử dụng
chất thải lỏng nguy hiểm
% 80
Tái chế/Tái sử dụng
chất thải rắn
% 85
Ghi chú: (a) Ngành sản xuất bán dẫn cần hƣớng tới
các nhà máy có mức thải là 0
(zero waste plant)
Quan trắc môi trường
Các chƣơng trình quan trắc môi
trƣờng cho ngành công nghiệp này cần
đƣợc thực hiện để giải quyết tất cả các
hoạt động đã đƣợc xác định có khả
năng tác động đáng kể đến môi
trƣờng, trong thời gian hoạt động bình
thƣờng và trong điều kiện bị trục trặc.
Hoạt động quan trắc môi trƣờng phải
dựa trực tiếp hoặc gián tiếp vào các
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT THIẾT BỊ BÁN DẪN VÀ CÁC THIẾT
BỊ ĐIỆN TỬ KHÁC
222
chỉ báo đƣợc áp dụng đối với từng dự
án cụ thể. Tần suất quan trắc phải đủ
để cung cấp dữ liệu đại diện cho thông
số đang đƣợc theo dõi. Quan trắc phải
do những ngƣời đƣợc đào tạo tiến
hành theo các quy trình giám sát và
lƣu giữ biên bản và sử dụng thiết bị
đƣợc hiệu chuẩn và bảo dƣỡng đúng
cách thức. Dữ liệu quan trắc môi
trƣờng phải đƣợc phân tích và xem xét
theo các khoảng thời gian định kỳ và
đƣợc so sánh với các tiêu chuẩn vận
hành để sao cho có thể thực hiện mọi
hiệu chỉnh cần thiết. Hƣớng dẫn bổ
sung về áp dụng phƣơng pháp lấy mẫu
và phân tích khí thải và nƣớc thải
đƣợc cung cấp trong Hướng dẫn
chung EHS.
2.2 An toàn và sức khỏe nghề
nghiệp
Hướng dẫn an toàn và sức khỏe
nghề nghiệp
Hƣớng dẫn thực hiện sức khỏe và an
toàn lao động cần phải đƣợc đánh giá
dựa trên các hƣớng dẫn về mức tiếp
xúc an toàn đƣợc công nhận quốc tế,
ví dụ nhƣ hƣớng dẫn về Giá trị
ngƣỡng phơi nhiễm nghề nghiệp (TLV
®) và Chỉ số phơi nhiễm sinh học
(BEIs ®) đƣợc công bố bởi Hội nghị
của các nhà vệ sinh công nghiệp Hoa
Kỳ (ACGIH),9 Cẩm nang Hƣớng dẫn
về các mối nguy Hóa chất do Viện vệ
sinh, an toàn lao động quốc gia Hoa
9 Có sẵn tại: http://www.acgih.org/TLV/ và
http://www.acgih.org/store/
Kỳ xuất bản (NIOSH),10
Giới hạn phơi
nhiễm (PELs) do Cục sức khỏe và an
toàn nghề nghiệp Hoa Kỳ xuất bản
(OSHA),11
Giá trị giới hạn phơi nhiễm
nghề nghiệp đƣợc công bố bởi các
quốc gia thành viên Liên minh Châu
Âu,12
hoặc các nguồn tài liệu tƣơng tự
khác.
Tỷ lệ tai nạn và tử vong
Dự án phải cố gắng giảm số vụ tai nạn
trong số công nhân tham gia dự án
(bất kể là sử dụng lao động trực tiếp
hay gián tiếp) đến tỷ lệ bằng không,
đặc biệt là các vụ tai nạn gây ra mất
ngày công lao động và mất khả năng
lao động ở các mức độ khác nhau,
hoặc thậm chí bị tử vong. Tỷ lệ này
của cơ sở sản xuất có thể đƣợc so sánh
với hiệu quả thực hiện về vệ sinh an
toàn lao động trong ngành công
nghiệp này của các quốc gia phát triển
thông qua tham khảo các nguồn thống
kê đã xuất bản (ví dụ Cục thống kê lao
động Hoa Kỳ và Cơ quan quản lý về
An toàn và Sức khỏe Liên hiệp Anh).13
Giám sát An toàn Và Sức khỏe nghề
nghiệp
Môi trƣờng làm việc phải đƣợc giám
10 Có sẵn tại: http://www.cdc.gov/niosh/npg/ 11 Có sẵn tại:
http://www.osha.gov/pls/oshaweb/owadisp.show_docu
ment?p_table=STANDARDS&p_id=9.992 12 Có sẵn tại:
http://europe.osha.eu.int/good_practice/risks/ds/oel/ 13 Có sẵn tại: http://www.bls.gov/iif/ và
http://www.hse.gov.uk/statistics/index.htm
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT THIẾT BỊ BÁN DẪN VÀ CÁC THIẾT
BỊ ĐIỆN TỬ KHÁC
223
sát để xác định kịp thời những mối
nguy nghề nghiệp tƣơng ứng với dự án
cụ thể. Việc giám sát phải đƣợc thiết
kế chƣơng trình và do những ngƣời
chuyên nghiệp thực hiện14
nhƣ là một
phần của chƣơng trình giám sát an
toàn sức khỏe lao động. Cơ sở sản
xuất cũng phải lƣu giữ bảo quản các
biên bản về các vụ tai nạn lao động và
các loại bệnh tật, sự cố nguy hiểm xảy
ra. Hƣớng dẫn bổ sung về các chƣơng
trình giám sát sức khỏe lao động và an
toàn đƣợc cung cấp trong Hướng dẫn
chung EHS.
14 Các chuyên gia đƣợc công nhận có thể gồm Chứng
nhận vệ sinh công nghiệp, Vệ sinh lao động đã đƣợc
đăng ký, hoặc Chứng nhận chuyên nghiệp về an toàn
hoặc tƣơng đƣơng
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT THIẾT BỊ BÁN DẪN VÀ CÁC THIẾT
BỊ ĐIỆN TỬ KHÁC
224
3.0 Các tài liệu tham khảo và
nguồn bổ sung
Australian National Pollutant Inventory. 1999.
Emission Estimation Technique
Manual for the Electronics and Computer Industry.
Queensland, Australia.
Eastern Research Group. 1999. Preferred and
Alternative Methods for Estimating Air Emissions
from Semiconductors Manufacturing. Prepared for
US EPA, Point Sources Committee. Morrisville,
North Carolina.
European Commission. 2005. Reference Document
on Best Available
Techniques for Surface Treatment of Metals and
Plastics. Sevilla, Spain
European Union. 2003a. Directive 2002/95/EC on
Restriction of the Use of
Certain Hazardous Substances in Electrical and
Electronic Equipment. Brussels,
Belgium.
European Union. 2003b. Directive 2002/96/EC on
Waste Electrical and Electronic Equipment (WEEE).
Brussels, Belgium.
Geng, Hwaiyu. 2005. Semiconductor Manufacturing
Handbook. McGraw-Hill. New York, New York.
German Federal Government. 2002. First General
Administrative Regulation Pertaining the Federal
Immission Control Act (Technical Instructions on
Air Quality Control - TA Luft). Berlin, Germany.
German Federal Ministry for the Environment,
Nature Conservation and Nuclear Safety. 2004.
Promulgation of the New Version of the Ordinance
on Requirements for the Discharge of Waste Water
into Waters (Waste Water Ordinance - AbwV) of 17.
June 2004. Berlin, Germany.
Harper, C.A. 1997. Passive Electronic Component
Handbook. McGraw-Hill. New York, New York.
Helsinki Commission (Helcom). 2002. Reduction of
Discharges and Emissions
from the Metal Surface Treatment. Recommendation
23/7. Helsinki, Finland.
Intel. 2004. Environmental, Health and Safety
Report. Available at
http://www.intel.com/intel/other/ehs/ (accessed on
March 2006)
Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC).
2000. Good Practice and
Uncertainty Management in National Greenhouse
Gas Inventories. Available at
http://www.ipcc-nggip.iges.or.jp/public/gp/english/
(accessed on June 2006)
International Technology Roadmap for
Semiconductors. 2005. Environmental,
Safety and Health. Available at http://public.itrs.net/
(accessed on March 2006).
Ireland Environmental Protection Agency. 1996.
Integrated Pollution Control Licensing. Batneec
Guidance Note for the Manufacture of Integrated
Circuits and Printed Circuit Boards. Ardcavan,
Ireland.
McLyman, Colonel Wm. T. 2002. High Reliability
Magnetic Devices: Design and Fabrication. CRC
Edition. London, United Kingdom.
New York State Department of Environmental
Conservation, Pollution
Prevention Unit. 1999. Environmental Compliance
and Pollution Prevention
Guide for the Electronics and Computer Industry.
New York, New York.
Semiconductor Equipment and Materials
International (SEMI). Guideline F5-90. Guide for
Gaseous Exhaust Emissions. Available at
http://wps2a.semi.org/wps/portal/_pagr/118/_pa.118/
190 (accessed on March
2006).
Semiconductor Industry Association. 2000.
Occupational Health System 2000
Annual Survey of Work Injuries and Illnesses. San
Jose, California.
US Environmental Protection Agency (EPA). 1995.
Electronic and Computer Industry, Sector Notebook
Project. Washington, DC.
US EPA. 1998. Reduction of Arsenic Wastes in the
Semiconductor Industry. EPA/600/R-02/089.
Washington, DC.
US EPA. 2001. Proposed Air Toxics Rule for
Semiconductor Manufacturing. Fact Sheet.
Washington, DC.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT THIẾT BỊ BÁN DẪN VÀ CÁC THIẾT
BỊ ĐIỆN TỬ KHÁC
225
US EPA. 2002. 40 CFR Part 63 National Emission
Standards for Hazardous Air Pollutants for
Semiconductor Manufacturing. Washington, DC.
US EPA. Design of the Environment. Printed Wiring
Board. Section A, Clean Air Act Requirements.
Washington, DC. Available at
http://www.epa.gov/oppt/dfe/pubs/index.htm#pwb
(accessed on March 2006)
US EPA. 40 CFR Part 413. Electroplating Point
Source Category. Washington,
DC.
US EPA. 40 CFR Part 433. Metal Finishing Point
Source Category. Washington,
DC.
US EPA. 40 CFR Part 469. Electrical and Electronic
Components Point Source Category. Washington,
DC.
World Semiconductor Council (WCS). 1999.
Position Paper Regarding PFC Emissions Reduction
Goal, April 26, 1999. Fiuggi, Italy.
World Semiconductor Council (WSC). 2005. Joint
Statement on the Ninth Meeting. May 19, 2005,
Kyoto, Japan.
WSC and SEMI. 2006. Agreement for PFOS.
Voluntary Semiconductor Industry Commitment.
Available at http://www.sia-
online.org/pre_stat.cfm?ID=294 (accessed on April
2007)
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT THIẾT BỊ BÁN DẪN VÀ CÁC THIẾT
BỊ ĐIỆN TỬ KHÁC
226
Phụ lục A: Mô tả chung về các hoạt động của ngành công nghiệp
Ngành công nghiệp điện tử bao gồm sản
xuất chất bán dẫn, các loại mạch in PCB,
bó mạch PWA, các màn hình, các linh
kiện thụ động và các thiết bị điện từ.
Sản xuất các chất bán dẫn
Sản xuất chất bán dẫn: sử dụng silicon,
silicon carbide, gallium arsenide, kim
loại, hóa chất, nƣớc và năng lƣợng. Các
nguyên liệu cần có sự tinh khiết cao, vì
vậy cần thiết phải có hệ thống khí
chuyên dụng, hệ thống xử lý hóa chất
tự động, hệ thống sấy khô không khí
CDA, các phòng sản xuất cấp độ sạch,
đặc biệt trong in ảnh litho. Hệ thống
nƣớc siêu sạch (UPW) cũng rất cần
thiết, vì sự sản xuất chất bán dẫn cần
một lƣợng lớn nƣớc siêu sạch, chủ yếu
ở quá trình làm sạch bằng phƣơng pháp
ẩm, sau đó trong quá trình khắc axit,
hòa tan trong dung môi, quá trình làm
sạch công cụ. Nhiều các xƣởng sản
xuất kiểu mới làm giảm mức tiêu thụ
nƣớc bằng cách tái sử dụng một phần
lớn của nƣớc xả thải từ các bƣớc súc
rửa. Quá trình này không tăng thêm
đáng kể lƣợng ô nhiễm nƣớc, vì hiện
nay các mạch tích hợp ngày càng trở
nên nhỏ hơn, sự kiểm soát rung và thiết
kế nền của các cơ sở sản xuất ngày
càng trở nên có tầm quan trọng.
Quá trình sản xuất bao gồm hàng trăm
vận hành đƣợc thực hiện từng lớp từng
lớp trên nguyên liệu tinh thể rắn, phần
lớn là silicon, và gần đây silicon
carbide đƣợc sử dụng. GaA đƣợc sử
dụng cho nhiều thiết bị trong quân đội
và thƣơng mại, bao gồm các laser, điốt
(diode) phát sáng (LED), và các thiết
bị thông tin liên lạc (nhƣ các cell
phone sử dụng chip GaA làm máy tạo
dao động sóng ngắn)
Sản xuất chất bán dẫn bao gồm 2 loạt
vận hành cơ bản: sản xuất các wafer
bán dẫn và quá trình Lắp ráp, đóng gói
và thử nghiệm (APT), trong đó lắp ráp
các wafer vào các mạch tích hợp có
thể sử dụng.
Hình 1 (trang cuối) tóm tắt các bƣớc
chính trong sản xuất chất bán dẫn,
nhấn mạnh các đầu vào của hóa chất
và các chất lỏng khác, và các điểm
phát sinh thoát xả, thải.
Sản xuất wafer bán dẫn yêu cầu
silicon có cấu trúc nhiều tầng tinh thể
thống nhất (silicon wafer), mà có thể
đạt đƣợc bằng cách sử dụng các kỹ
thuật đƣợc kiểm soát, nhƣ phƣơng
pháp kết tụ hơi hóa học (CVD) hoặc
kỹ thuật mọc ghép chùm phân tử
(MBE). Sau đó, một lớp mỏng của
silicon dioxide, có tác dụng cách nhiệt
và bảo vệ silicon, đƣợc tạo trên silicon
wafer bằng xử lý nhiệt tại lò nung
nhiệt độ cao (900°C to 1200°C). Sau
đó, wafer đƣợc bao bọc đồng nhất
bằng một lớp chất cảm quang, đƣợc
gọi là photoresist-polymer nhạy sáng
(dƣơng hoặc âm) và sau đó đƣợc tiếp
xúc với ánh sáng cực tím hoặc tia x đi
qua một mặt nạ kính (glass mask).
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT THIẾT BỊ BÁN DẪN VÀ CÁC THIẾT
BỊ ĐIỆN TỬ KHÁC
227
Các photoresist dƣơng trở nên tan
đƣợc tại các khu vực tiếp xúc và bị
loại bỏ bởi các chất hiện ảnh hóa học,
hiện ra các chi tiết mạch photoresist
tạo bởi mặt nạ trên lớp silicon dioxide
(quá trình hiện ảnh). Silicon dioxide
sau đó đƣợc loại bỏ đi bằng khắc khô
hoặc ƣớt, Khắc ƣớt sử dụng dung dịch
axit, bazơ hoặc kiềm ăn da. Khắc khô
còn đƣợc gọi là khắc plasma, sử dụng
khí ion hóa có khả năng phản ứng cao,
có khả năng phân giải cao hơn và ít
thải hơn. Các photoresist thừa cuối
cùng sẽ đƣợc loại bỏ bởi dung môi
hoặc rửa bằng plasma. Bằng cách lặp
lại (từ 25 tới 30 lần ) sự ôxy hóa
silicon bằng cách loại bỏ photoresist
và sử dụng các mặt nạ khác nhau, các
khu vực khác nhau đƣợc hình thành
trên các lớp và đƣợc cách điện khỏi
nhau. Toàn bộ quá trình này đƣợc gọi
là in ảnh litho (photolithography hay
microlithography).
Sử dụng khắc plasma của silicon
nitride, là một quá trình khô, trong
công nghệ MOS-(metal oxide
semiconductor), cho phép thay thế quá
trình sử dụng acid phosphoric nóng có
sức ăn mòn cao, và là quá trình ƣớt, và
làm giảm sự sinh chất thải, an toàn hơn
cho công nhân và cũng làm giảm các
bƣớc vận hành trong quy trình sản xuất.
Để thay đổi suất dẫn của các khu vực
silicon, các dopant (chất kích thích)
đƣợc đƣa vào bằng khuếch tán hoặc
gắn ion. Khuếch tán có thể là khí, hoặc
không phải là khí, và đƣợc thực hiện
trong môi trƣờng nhiệt độ cao. Gắn ion
là sự dội ào ạt các ion đƣợc gia tốc vào
các khu vực tiếp xúc của silicon. Các
liên kết nối chọn lọc giữa các khu vực
khác biệt và các lớp của wafer thực
hiện đƣợc thông qua phƣơng pháp mạ
kim: các chất điện môi đƣợc đặt vào và
tạo các mạch in trong quá trình mạ, sau
đó các mạch in đƣợc trám bằng hợp
kim nhôm trong chân không hoặc bằng
đồng mạ điện hoặc bằng hóa mạ điện
(ECD). Lƣợng đồng thừa đƣợc loại bỏ
bằng phƣơng pháp đánh bóng cơ khí sử
dụng chất hóa học (chemical
mechanical polishing - CMP) hoặc
phƣơng pháp san phẳng (planaration).
Các công nghệ mạ kim khác, đặc biệt
sử dụng đồng, bao gồm kỹ thuật kết tủa
hơi vật lý (PVD) hoặc công nghệ ALD
(atomic layer deposition). Cuối cùng,
một lớp bề mặt bằng oxide hoặc
polyamide đƣợc tráng lên bề mặt của
wafer bằng phƣơng pháp thụ động hóa
để bảo vệ cho các vi mạch.
Hiện nay các thiết bị mới đang cần các
bán dẫn siêu mỏng, vì thế nên độ dày
của wafer đƣợc làm giảm bằng
backgrinding hoặc giảm độ căng
(stress relief). Mỗi wafer đƣợc hoàn
thiện có thể bao gồm hàng trăm chip
đã đƣợc thử nghiệm về điện trƣớc khi
bị chia cắt thành các chip độc lập với
một mặt lát kim cƣơng siêu mỏng và
đƣợc đánh dấu. Sau khi kiểm tra về
điện, mỗi chip đƣợc gắn vào khung
kim loại hoặc gốm, đƣợc kết nối bởi
các dây vàng mỏng, và đƣợc bọc vỏ để
bảo vệ khỏi các tác nhân cơ học và
môi trƣờng xung quanh. Đóng gói
cuối cùng có thể bao gồm một hay
nhiều chip đƣợc kết nối.
Công nghệ nano và hệ thống vi điện
cơ MEMS.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT THIẾT BỊ BÁN DẪN VÀ CÁC THIẾT
BỊ ĐIỆN TỬ KHÁC
228
Công nghệ Nano liên quan tới việc tạo
ra các cấu trúc chức năng ở quy mô
nguyên tử hoặc phân tử, với ít nhất
một đặc tính kích thƣớc đƣợc đo bằng
đơn vị nanometer. Sự bốc hơi của một
số bột ôxít kim loại (ZnO, Ga2O3,
SnO2) tại nhiệt độ cao cho phép tổng
hợp nano-belt và nano-wire của cùng
ôxít kim loại. Các chất bán dẫn thƣờng
đƣợc sử dụng trong cảm biến, máy
biến năng hoặc các áp dụng khác trong
các thiết bị điện tử hoặc quang tử điện.
Hệ thống vi điện cơ MEMS cơ bản đƣợc tạo ra bởi các máy biến năng vi mô, ví dụ cảm biến vi mô nhiệt độ, áp suất, các chất hóa học và phóng xạ. Các kỹ thuật sản xuất chúng tƣơng tự nhƣ những kỹ thuật cho sản xuất chip. Các nguyên liệu sử dụng cho sản xuất MEMS đa dạng, với các đặc tính điện tử đặc trƣng, nhƣng chúng đều có các đặc tính chọn lọc về cơ, nhiệt hoặc hóa học. Silicon thƣờng đƣợc sử dụng nhiều nhất.
Công nghệ sản xuất thông dụng nhất cho các thiết bị MEMS là đúc và tạo mạch in lớp silicon oxide, theo sau đó là đúc và tạo mạch in lớp đa silicon và loại bỏ lớp oxide, cho phép lớp đa silicon dịch chuyển nhƣ một dầm chìa (cantilever), thƣờng đƣợc thực hiện trong hỗn hợp acid hydrofluoridric.
Quá trình cắt và phân tách cũng rất quan trọng, bởi các phần có thể dịch chuyển trên thiết bị MEMS rất mỏng manh, Thử nghiệm thiết bị cần chuyên biệt và sự lắp ráp thiết bị MEMS thƣờng đƣợc yêu cầu chất lƣợng cao vì tính dễ gãy vỡ của chúng. Khâu đóng gói cũng yêu cầu đặc trƣng, nhƣng tất cả đóng gói đều có mục đích bảo vệ
khuôn khỏi các tác động của môi trƣờng, không ngăn cản sự tiếp xúc với các thƣớc đo môi trƣờng mà rất cần thiết cho sự vận động bình thƣờng (ví dụ: ứng dụng trong cảm biến áp suất ở túi khí). Thiết bị MEMS đƣợc sử dụng trong nhiều hạng mục công nghiệp, bao gồm và không giới hạn trong các ngành: ô tô, kiểm soát công nghiệp, thiết bị văn phòng, ngành vũ trụ, y học, và viễn thông.
Sản xuất mạch in PCB
Sản xuất PCB liên quan đến khắc và
mạ các mạch in bảng mạch trên nền
nguyên liệu thƣờng đƣợc chia thành
các lớp. PCB thƣờng là một mặt, hai
mặt , nhiều lớp và linh động.
Các phƣơng pháp ghép thêm, bán
ghép, hoặc phƣơng pháp ăn mòn có
thể đƣợc sử dụng mặc dù phƣơng pháp
ăn mòn thƣờng đƣợc áp dụng nhiều
nhất. Việc chuẩn bị bảng mạch bao
gồm các công đoạn: Vệ sinh, cán
mỏng, và khoan hốc, vệ sinh bằng hóa
chất hoặc cơ học là cần thiết trƣớc khi
thực hiện mạ điện. Bƣớc vẽ ảnh cho
phép các hình vẽ mạch in đƣợc
chuyển đến bảng bằng quá trình
photolitho hoặc in trên màn, mạ điện
(thƣờng là đồng mạ điện) sau đó đƣợc
sử dụng để làm dày lớp dẫn và bảo vệ
chúng khỏi bị ăn mòn hoặc xói mòn.
Trong quá trình bọc hợp kim (hoặc san
phẳng hợp kim trong khí nóng), PCB
đƣợc nhấn chìm trong hợp kim nấu
chảy, thƣờng là hợp kim có điểm nóng
chảy thấp, ví dụ hợp kim thiếc không
chứa chì. Phần hợp kim thừa đƣợc loại
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT THIẾT BỊ BÁN DẪN VÀ CÁC THIẾT
BỊ ĐIỆN TỬ KHÁC
229
bỏ bằng cách san phẳng trong khí
nóng. Sản xuất PCB bao gồm các
bƣớc cuối cùng của quá trình sản xuất
là kiểm tra về điện, kiểm tra kích
thƣớc, kiểm tra cảm quan và thực hiện
việc đóng gói, dán nhãn.
Sản xuất mạch in lắp ráp PCBA
Về cơ bản đƣợc tạo từ một chất nền,
thƣờng đƣợc làm từ nhựa epoxy ép,
Teflon, fiberglass, hoặc ceramic, trên
đó các bán dẫn (silicon, silicon carbide,
or GaAs) và các linh kiện thụ động
đƣợc lắp đặt. Các thành phần điện đặc
trƣng đƣợc gắn kèm và đƣợc hàn trên
PCB. Một dòng hóa chất thƣờng đƣợc
sử dụng để vệ sinh bảng, và làm thuận
lợi cho các mối hàn sau. Có thể có một
số phƣơng pháp hàn khác nhau, bao
gồm hàn sóng, SMT hoặc hàn thủ công
bằng tay. Trong quá trình lắp ráp PCB,
hiện nay đã các phƣơng pháp thay thế
không làm suy yếu ozone , cho quá
trình vệ sinh mạch in lắp ráp PCBA,
bao gồm: các dung môi hữu cơ, các
hỗn hợp hydrocarbon/surfactant,
alcohols, các hỗn hợp dung môi hữu
cơ. Hiện tại, các cặn của luồng hóa chất
sẽ đƣợc loại bỏ bởi nƣớc khử ion,
Freon 113 (CFC-113) và
trichloroethane (TCA), trƣớc đây đƣợc
sử dụng nhƣng nay đã bị cấm. Ngành
công nghiệp này đã chứng minh đƣợc
rằng những lắp ráp PCB phức tạp nhất
có thể đƣợc tạo ra mà không cần quá
trình vệ sinh bằng cách sử dụng các
dòng hóa chất ít cặn và để lại rất ít chất
gây ô nhiễm trên bảng mạch.
Sản xuất linh kiện thụ động
Công nghệ chính để sản xuất linh kiện
thụ động là nén và/hoặc nung kết bột
nhôm (Al2O3), nhôm nitride (AIN) và
các chất khác để có đƣợc chất liệu
gốm có các đặc tính: cách điện, dẫn
điện, áp điện. Quá trình sản xuất thông
dụng nhất là sản xuất chất nền bằng
gốm cách điện (Al2O3, AIN) cho các
vi mạch tích hợp.
Đối với các chất nền công suất cao,
AlSiC or CuSiC đƣợc sử dụng để nâng
cao tính dẫn nhiệt, so với Al2O3 tiêu
chuẩn. Trộn thêm các chất phụ gia vào
bazơ carbon hoặc SiC, sẽ sản xuất ra
điện trở với bất kỳ kích thƣớc và giá
trị ohmic nào. Tính chất áp điện đƣợc
chủ yếu sử dụng trong lĩnh vực cảm
biến áp lực (trong ngành ôtô), cảm
biến lực căng, trong các cleaner bằng
siêu âm trong công nghiệp, hoặc để
phát sóng siêu âm trong chuẩn đoán
bệnh bằng siêu âm. Gốm kẽm ôxít đặc
biệt đƣợc sử dụng cho các điện trở
biến thiên (varistors).
Sản xuất các thiết bị từ
Quá trình sản xuất các thiết bị từ dựa
trên cơ sở hòa trộn các bột từ (sắt hoặc
các nguyên tố hiếm trong đất) để sản
xuất màng phim từ hoặc băng từ sử
dụng cho lƣu giữ dữ liệu trong ngành
công nghiệp thông tin, và gốm và kim
loại đƣợc nung kết có các tính chất từ
mạnh, đƣợc sử dụng cho việc sản xuất
lõi của máy biến thế xung nhỏ, hoặc các
nam châm công suất lớn đặc biệt cho
ngành công nghiệp motor hoặc dùng
cho các thiết bị từ tĩnh cộng hƣởng.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
SẢN XUẤT THIẾT BỊ BÁN DẪN VÀ CÁC THIẾT
BỊ ĐIỆN TỬ KHÁC
230
ĐÖC HỢP CHẤT SILICON
PHỦ LỚP POLYME NHẠY SÁNG
(PHOTORESIST)
CHIẾU TIA UV
HIỆN ẢNH
KHẮC ĂN MÕN
RỬA BẰNG NƢỚC KHỬ ION
THÊM CHẤT PHỤ GIA
GẮN ION KHUẾCH TÁN
RỬA AXIT, DUNG MÔI
KẾT TỦA KIM LOẠI
THỤ ĐỘNG HÓA
MÀI (BACKGRINDING) ĐỐI VƠI CÁC THIẾT BỊ MỚI
THẢI AXIT
ALKALINIC ĐÃ DÙNG
CHẤT THẢI LỎNG
THẢI NƢỚC
HÖT THẢI KHÍ
DUNG MÔI AXIT ĐÃ
DÙNG
BỤI BỘT
SILICON CHIA CẮT THÀNH CHIP
KIỂM TRA, ĐÁNH DẤU
LẮP RÁP
BÁN DẪN
HOÀN THIỆN
2-2
0 / 3
0 L
ẦN
SILICON WAFER
CHẤT HIỆN ẢNH HÓA
HỌC
KHÍ ION PHẢN ỨNG
(AXIT/BAZƠ)
KHÍ POCL3, AsH3
DUNG MÔI AXIT
CHẤT ĐIỆN MÔI (Cu)
NƢỚC KHỬ ION HÓA
* Các bƣớc trung gian có thể đƣợc
thực hiện trong các
pha khác nhau của
quá trình này.
Nguồn: Theo Kho dữ liệu về các chất ô nhiễm quốc gia của Öc (có sửa đổi), năm 1999.
Hình A.1: Sơ đồ quá trình sản xuất chất bán dẫn
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
QUÁ TRÌNH NUNG CHẢY VÀ TINH LUYỆN
KIM LOẠI CƠ BẢN
231
HƢỚNG DẪN VỀ MÔI TRƢỜNG, SỨC KHỎE VÀ AN TOÀN
QUÁ TRÌNH NUNG CHẢY VÀ TINH LUYỆN KIM LOẠI CƠ BẢN
Giới thiệu
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khỏe
và An toàn là các tài liệu kỹ thuật
tham khảo cùng với các ví dụ công
nghiệp chung và công nghiệp đặc thù
của Thực hành công nghiệp quốc tế tốt
(GIIP).1 Khi một hoặc nhiều thành
viên của Nhóm Ngân hàng Thế giới
tham gia vào trong một dự án, thì
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khỏe
và An toàn (EHS) này được áp dụng
tương ứng như là chính sách và tiêu
chuẩn được yêu cầu của dự án. Hướng
dẫn EHS của ngành công nghiệp này
được biên soạn để áp dụng cùng với
tài liệu Hƣớng dẫn chung EHS là tài
liệu cung cấp cho người sử dụng các
vấn đề về EHS chung có thể áp dụng
được cho tất cả các ngành công
nghiệp. Đối với các dự án phức tạp thì
cần áp dụng các hướng dẫn cho các
ngành công nghiệp cụ thể. Danh mục
đầy đủ về hướng dẫn cho đa ngành
công nghiệp có thể tìm trong trang
web:
1 Được định nghĩa là phần thực hành các kỹ năng
chuyên nghiệp, chăm chỉ, thận trọng và dự báo trước
từ các chuyên gia giàu kinh nghiệm và lành nghề
tham gia vào cùng một loại hình và thực hiện dưới
cùng một hoàn cảnh trên toàn cầu. Những hoàn cảnh
mà những chuyên gia giàu kinh nghiệm và lão luyện
có thể thấy khi đánh giá biên độ của việc phòng ngừa
ô nhiễm và kỹ thuật kiểm soát có sẵn cho dự án có
thể bao gồm, nhưng không giới hạn, các cấp độ đa
dạng về thoái hóa môi trường và khả năng đồng hóa
của môi trường cũng như các cấp độ về mức khả thi
tài chính và kỹ thuật.
www.ifc.org/ifcext/enviro.nsf/Content
/EnvironmentalGuidelines
Tài liệu Hướng dẫn EHS này gồm các
mức độ thực hiện và các biện pháp nói
chung được cho là có thể đạt được ở
một cơ sở công nghiệp mới trong công
nghệ hiện tại với mức chi phí hợp lý.
Khi áp dụng Hướng dẫn EHS cho các
cơ sở sản xuất đang hoạt động có thể
liên quan đến việc thiết lập các mục
tiêu cụ thể với lộ trình phù hợp để đạt
được những mục tiêu đó.
Việc áp dụng Hướng dẫn EHS nên chú
ý đến việc đánh giá nguy hại và rủi ro
của từng dự án được xác định trên cơ
sở kết quả đánh giá tác động môi
trường mà theo đó những khác biệt với
từng địa điểm cụ thể, như bối cảnh của
nước sở tại, khả năng đồng hóa của
môi trường và các yếu tố khác của dự
án đều phải được tính đến. Khả năng
áp dụng những khuyến cáo kỹ thuật cụ
thể cần phải được dựa trên ý kiến
chuyên môn của những người có kinh
nghiệm và trình độ.
Khi những quy định của nước sở tại
khác với mức và biện pháp trình bày
trong Hướng dẫn EHS, thì dự án cần
tuân theo mức và biện pháp nào
nghiêm ngặt hơn. Nếu quy định của
nước sở tại có mức và biện pháp kém
nghiêm ngặt hơn so với những mức và
biện pháp tương ứng nêu trong Hướng
dẫn EHS, theo quan điểm của điều
kiện dự án cụ thể, mọi đề xuất thay đổi
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
QUÁ TRÌNH NUNG CHẢY VÀ TINH LUYỆN
KIM LOẠI CƠ BẢN
232
khác cần phải được phân tích đầy đủ
và chi tiết như là một phần của đánh
giá tác động môi trường của địa điểm
cụ thể. Các phân tích này cần phải
chứng tỏ rằng sự lựa chọn các mức
thực hiện thay thế có thể bảo vệ môi
trường và sức khỏe con người.
Khả năng áp dụng
Các hướng dẫn EHS bao gồm các
thông tin liên quan tới lĩnh vực nung
chảy và tinh luyện kim loại cơ bản bao
gồm: chì, kẽm, đồng, nickel và nhôm.
Hướng dẫn này không bao gồm thông
tin về việc khai thác và cô đặc nguyên
liệu thô, những thông tin này đã được
trình bày trong Hướng dẫn EHS cho
Khai thác Mỏ. Phụ lục A bao gồm bản
mô tả đầy đủ các hoạt động của ngành
trong lĩnh vực này.
Tài liệu này được sắp xếp theo các
phần sau:
Phần 1.0 - Các tác động đặc thù của
ngành công nghiệp và việc quản lý.
Phần 2.0 - Các chỉ số thực hiện và việc
giám sát.
Phần 3.0 - Các tài liệu tham khảo và
các nguồn bổ sung.
Phụ lục A - Mô tả chung về các hoạt
động công nghiệp.
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
QUÁ TRÌNH NUNG CHẢY VÀ TINH LUYỆN
KIM LOẠI CƠ BẢN
233
1.0 Các tác động đặc thù của
ngành công nghiệp và việc quản
lý
Phần dưới đây cung cấp bản tóm tắt
các vấn đề EHS liên quan tới quá trình
nung chảy và tinh luyện kim loại cơ
bản có thể xảy ra trong quá trình vận
hành, cùng với các đề xuất về phương
pháp quản lý. Các đề xuất về phương
pháp quản lý vấn đề EHS thường xảy
ra đối với đa số cơ sở sản xuất trong
giai đoạn xây dựng và tháo dỡ được
trình bày trong Hƣớng dẫn chung
EHS.
1.1 Môi trƣờng
Những vấn đề môi trường đáng quan
tâm trong quá trình nung chảy và tinh
luyện kim loại cơ bản bao gồm:
Khí thải
Nước thải
Nguyên liệu độc hại
Cặn và chất thải.
Tiếng ồn
Khí thải
Bụi dạng hạt2
Sự phát thải bụi dạng hạt (có thể chứa
2 Các thải dạng hạt (bụi) được phân loại thành hạt toàn
phần với kích thước trên 100 µm (TPM), hạt kích thước
dưới µ10 m, hạt kích thước dưới 2.5 µm. Ảnh hưởng
của các thải dạng hạt phụ thuộc vào kích thước và bản
chất của hạt (ví dụ hạt có đường kính 2.5 µm có thể hít
thở vào được), tính có thể hòa tan của chúng, mật độ và
độc tính của các chất có chứa trong các hạt.
kim loại) có thể xuất phát từ các
nguồn nhất thời và nguồn điểm, bao
gồm tiếp nhận, giữ ở nhiệt độ thích
hợp, xử lý và vận chuyển (ví dụ: trên
băng chuyền, hoặc bằng các phương
tiện giao thông), và lưu giữ quặng,
quặng tuyển và các nguyên liệu thô
thứ cấp (ví dụ bằng cách chất đống
ngoài trời); từ các nguồn khí nóng
trong hóa trình hỏa luyện (thiêu kết,
nấu chảy, nung và chuyển hóa); trong
quá trình lọc (ví dụ: xử lý nguyên liệu
khô, lọc, lưu giữ các cặn lọc); trong
quá trình nhiệt tinh chế (trong quá
trình nung và vận chuyển các nguyên
liệu nóng); trong quá trình tập hợp và
vận chuyển các thành phần của hệ
thống giảm thiểu thải (như buồng túi
lọc baghouse); trong quá trình nấu
chảy và casting (xử lý kim loại nấu
chảy và xử lý xỉ). Các phát thải nhất
thời có thể lớn hơn lượng thải được
thu thập và giảm thiểu, do đó, việc
kiểm soát nguồn phát thải nhất thời là
rất quan trọng.
Các phương pháp ngăn ngừa và kiểm
soát khí thải dạng hạt bao gồm các nội
dung sau:
Phân tích tính chất các nguyên liệu
đầu vào dựa trên khả năng giảm
thiểu nguy hại;
Lưu giữ các nguyên liệu có khả
năng gây ra bụi hạt trong các kho
hoặc container kín và vận chuyển
bằng các hệ thống băng chuyền kín
hoặc nén khí. Các phương tiện vận
chuyển đều cần được bao bọc kín;
Giảm thiểu khối lượng nguyên liệu
phải chuyên chở, và khoảng cách
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
QUÁ TRÌNH NUNG CHẢY VÀ TINH LUYỆN
KIM LOẠI CƠ BẢN
234
chuyên chở, bằng thiết kế nhà máy
một cách hiệu quả;
Giảm thiểu lượng khí thải bất cứ
khi nào có thể (như sử dụng quá
trình nấu chảy bằng ôxy);
Thiết kế sự vận hành liên tục bất cứ
khi nào có thể, và đảm bảo rằng hệ
thống kiểm soát môi trường là phù
hợp cho việc tối ưu hóa các vận
hành trôi chảy và nhất quán;3
Sử dụng các lò nung được hàn kín
và các lò phản ứng có áp suất thấp,
hoặc các lò nung đã được cải tiến
(ví dụ: sử dụng ―lỗ thứ bốn‖ trên
nóc của lò hồ quang điện để hút khí
trong quá trình sản xuất một cách
hiệu quả nhất có thể);
Rào chắn, chặn lại hoặc sử dụng
các nắp đậy để thu thập các khí thải
từ các ống dẫn của quá trình sản
xuất, tại các điểm tiếp liệu và các
điểm xả thải, và từ hệ thống băng
chuyền;
Sử dụng hệ thống duy trì các mối
hàn và nắp đậy trong quá trình
chuyển nguyên vật liệu, như trong
khi bổ sung nguyên liệu cho điện
cực, bổ sung nguyên liệu qua vòi
phun (ống bễ) hoặc các ống nhỏ, và
sử dụng van xoay trong hệ thống
tiếp liệu;
Sử dụng hệ thống van khói có lá
chắn để thay đổi các điểm hút xả
3 Ví dụ: Giai đoạn chuyển hóa được sử dụng trong quá
trình chảy tia lửa điện/chuyển hóa bằng tia lửa điện liên
tục của Mitsubishi và Outokumpu/Kennecott không yêu
cầu chuyển tải gầu múc và do đó có thể loại trừ nguồn
bay hơi thứ cấp.
một cách tự động trong các giai
đoạn khác nhau của quá trình sản
xuất, để hướng đích các thiết bị hút
xả tới nguồn hơi và bằng cách đó,
giảm thiểu sự tiêu hao năng lượng.
Hút khí thải tại các quạt thông gió
chỉ nên là phương án cuối cùng vì
tiêu hao nhiều năng lượng và hiệu
suất thu hồi khí thấp hơn;
Kiểm soát thải bụi dạng hạt sử
dụng máy lắng tụ tĩnh điện, các túi
lọc, các máy lọc ướt, hoặc máy hút
xoáy cần thích hợp đối với đặc tính
của từng dòng hút xảm (ví dụ: cần
xem xét về nhiệt độ, kích thước
hạt);4
4 Thông tin được dựa trên tài liệu của Ủy ban châu Âu
(2001). Tài liệu tham khảo về các kỹ thuật tốt nhất hiện
tại (BREF) đối với ngành Luyện kim phi sắt. Hệ thống
lọc bằng vải sợi được sử dụng rộng rãi trong ngành, vì
có hiệu suất cao trong việc kiểm soát bụi nhỏ li ti thường
gặp trong quá trình nấu chảy. Vì lọc bằng vải sợi thường
có xu hướng bị bịt kín và dễ cháy, nên lọc vải sợi không
thể phù hợp với tất cả các phương pháp sản xuất/tình
huống sản xuất. Cần sắp xếp và làm mát phòng lọc và sử
dụng các nồi nước nhằm thu hồi nhiệt độ của thải trước
khi lọc bụi sẽ giảm thiểu khả năng gây cháy, và để thuận
tiện cho lọc hạt, và để thu hồi nhiệt của khí thải trước khi
lọc. Máy lắng tụ tĩnh điện (EP) cũng được sử dụng rộng
rãi trong ngành và có khả năng vận hành trong phạm vi
rộng về điều kiện nhiệt độ, áp suất và độ bụi. Lắng tụ
tĩnh điện không đặc biệt nhạy cảm với kích thước hạt, và
thu nhận được cả bụi trong điều kiện khô hoặc ướt. Các
chất chống ăn mòn và bào mòn được đưa vào thiết kế.
Tuy nhiên, hệ thống lắng tụ tĩnh điện (EP) không thể đạt
được mức nồng độ bụi cuối cùng thấp như mức của hệ
thống lọc bằng vải sợi. Lắng tụ tĩnh điện ướt được dùng
khi làm sạch hệ thống khí ẩm và nồng độ hạt bão hòa
(như khí thải từ sản xuất kẽm và đồng sơ cấp, có chứa
đựng bụi và sulphur dioxide, sẽ được làm sạch bằng
cách sử dụng máy lọc ướt và máy lắng tụ tĩnh điện ướt.
Máy lọc ướt ghép tầng thường được dùng để khử bụi
của khí thải nhiều CO từ các lò hồ quang kín, khí được
sử dụng là như một khí có giá trị nhiệt cao. Máy lọc ướt
ghép tầng cũng được sử dụng để xử lý khí từ máy thiêu
kết đai thép, nơi mà bụi có tính ăn mòn cao nhưng dễ bị
làm ẩm, và sử dụng máy lọc ướt cho phép làm nguội khí
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
QUÁ TRÌNH NUNG CHẢY VÀ TINH LUYỆN
KIM LOẠI CƠ BẢN
235
Duy trì hệ thống nắp đậy, ống dẫn,
bộ lọc của thiết bị thu khí, để đảm
bảo rằng mức thu khí hoặc mức hút
xả đạt được mức trong thiết kế;
Che đậy các phương tiện chuyên chở,
kho lưu giữ và các thiết bị sản xuất;
Sử dụng một hệ thống phun nước
để tối thiểu hóa các bụi dạng hạt
gây ô nhiễm không khí, từ các
đường vận chuyển trong nhà máy,
các đống quặng thô và các nguồn
khác;
Giữ gìn vệ sinh nhà xưởng và cung
cấp các thiết bị rửa các phương tiện
nhằm ngăn ngừa sự di chuyển của
các bụi bẩn trong và ngoài khu vực
nhà máy.
Kim loại
Ngoài các kim loại cơ bản, các tiếp
liệu có thể còn chứa đựng một lượng
nhỏ các kim loại khác (ví dụ: nhôm,
arsen, antimon, bismuth, cadmium,
chrom, đồng, germanium, vàng,
indium, chì, thủy ngân, nicken,
selenium, bạc, thallium, thiếc và kẽm.)
Sự phát thải kim loại ở nhiều loại hình
và nhiều loại hợp chất mà có thể di
chuyển và trở thành các chất gây ô
nhiễm, như bụi dạng hạt, dạng sương,
đồng thời với thời điểm khử bụi. Máy hút xoáy
(cyclone) thường không phù hợp cho việc kiểm soát khí
thải trực tiếp từ quá trình sản xuất của ngành này. Hiệu
suất thu thập bụi nhỏ li ti quá thấp để có thể đáp ứng
hiệu quả đối với thải của lò nung. Những kinh nghiệm
vận hành cho thấy rằng máy hút xoáy không thể đáp ứng
các tiêu chuẩn thải hiện thời. Vì vậy, máy hút xoáy được
sử dụng hiệu quả nếu là máy hút bụi ở giai đoạn sơ cấp,
sau đó phải kết hợp các kỹ thuật khác, đặc biệt trong quy
mô sản xuất lớn mà lượng nguyên liệu đầu vào có thể
thay đổi.
hơi khí hay chất lỏng và có thể được
thải ra trong suốt các quá trình sản
xuất như quá trình nhiệt luyện (như
một khối lượng lớn khí phát sinh bao
gồm dạng hạt, hơi kim loại trong quá
trình thiêu kết, nóng chảy, nung và
chuyển hóa), trong quá trình nhiệt tinh
luyện (chẳng hạn như dạng hạt tinh và
hơi kim loại trong quá trình nung
trong lò và vận chuyển nguyên liệu
nóng), quá trình điện tinh luyện (bao
gồm cả hơi sương acid thoát ra từ
dung dịch điện phân), trong quá trình
nấu chảy và đổ khuôn (ví dụ: hơi kim
loại thoát ra từ kim loại nấu chảy và
xử lý xỉ, và các hạt từ buồng túi lọc
baghouse). Mức độ ảnh hưởng tới môi
trường từ những kim loại này phụ
thuộc vào hình dạng, độc tính và mật
độ của chúng.5
Thải kim loại được kiểm soát bằng
cách áp dụng các phương pháp kiểm
soát bụi hạt.
Thủy ngân: Cần đặc biệt lưu ý đến
dạng phát thải kim loại phát sinh trong
quá trình nung chảy và tinh luyện kim
loại mà có nguy cơ giải phóng ra thủy
ngân. Trong khi hầu hết các dòng thải
được hút ra có chứa kim loại sẽ được
kiểm soát một cách hiệu quả bằng
phương pháp giảm thiểu, thủy ngân
vẫn còn ở trạng thái hơi ở nhiệt độ
môi trường xung quanh, và có thể
vượt qua một số thiết bị kiểm soát.
Cần phải làm lạnh ống dẫn khí vào của
hệ thống kiểm soát khí dạng hạt để
đảm bảo việc giữ lại thủy ngân một
5 Ủy ban châu Âu (2001). Tài liệu tham khảo về các kỹ
thuật tốt nhất hiện tại (BREF) đối với ngành Luyện kim
phi sắt.
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
QUÁ TRÌNH NUNG CHẢY VÀ TINH LUYỆN
KIM LOẠI CƠ BẢN
236
cách hiệu quả hoặc phải sử dụng than
hoạt tính để hấp thụ thủy ngân.6
Sulfure dioxide
Sulfure dioxide (SO2) được tạo ra từ
quá trình đốt cháy nhiên liệu hóa thạch
và khi sulphide kim loại cô đặc được
nung, thiêu kết, nấu chảy, chuyển hóa
và tinh chế. Mật độ của SO2 trong
dòng khí thải là một đặc tính quan
trọng cho sự quản lý khí thải SO2. Với
mật độ từ 5-7 % trong dòng khí thải
thô, SO2 có thể được chế biến để trở
thành sulphuric acid. Với mật độ thấp
hơn trong dòng khí thải, …..Quá trình
nấu chảy dùng ôxy sẽ giúp giảm khối
lượng khí thải và tăng mật độ của SO2,
kết quả sẽ đem đến hiệu quả chuyển
đổi cao hơn và giảm thải chất gây ô
nhiễm xuống mức thấp.
Các phương pháp ngăn ngừa và kiểm
soát thải sulphur dioxide bao gồm các
mục sau:
Xử lý/chế biến khí sulphur để lưu
trữ một cách an toàn/hoặc sử dụng
chúng như một sản phẩm (ví dụ:
acid sulphuric, dung dịch sulphur
dioxide, phân bón hoặc sulphur cơ
bản);
Xem xét các lựa chọn công nghệ để
giảm thiểu lượng khí và tăng nồng
6 Thông tin chi tiết thêm về công nghệ và phương
pháp kiểm soát thải thủy ngân, và sự quản lý các chất
còn dư lại (như thủy ngân chlorua hoặc calomel từ hệ
thống kiểm soát thủy ngân Boliden/Norzink và
Outukumpu) được trình bày trong tài liệu của UB
Châu Âu. Tài liệu tham khảo về các ứng dụng kỹ
thuật hiện đại nhất cho ngành Luyện kim loại phi sắt,
trang 135.
độ SO2;7
Sử dụng hệ thống kiểm soát để đảm
bảo sự vận hành nhất quán.
Lắp đặt hệ thống lọc ướt khi thải để
loại bỏ SO2 từ các dòng thải có mật
độ SO2 thấp;
Rào chắn các thiết bị và đường ống
của quá trình sản xuất để ngăn ngừa
các khí thải không bền;
Sử dụng phương pháp tiền xử lý (ví
dụ phương pháp tách đãi) để loại bỏ
các sulphide không mong muốn và
giảm sulphur đầu vào;
Sử dụng các nhiên liệu chứa ít
sulphur (ví dụ khí tự nhiên thay vì
dầu nặng hay coke) và các nguyên
liệu thô chứa ít sulphur.
Nitrogen Oxides
Khí thải Nitrogen Oxide liên quan chủ
yếu tới sự đốt nhiên liệu (ví dụ: đốt
than cho nấu chảy, khí đốt tự nhiên
trong quá trình tinh chế). NOX có thể
được hình thành từ các thành phần
Nitrogen có mặt trong nhiên liệu hoặc
các quặng tuyển, hoặc NOX nhiệt.
Trong sản xuất nhôm, NOX được sinh
ra trong quá trình điện phân do sự có
7 Có hai quy trình nung chảy cơ bản hiện nay đang
được sử dụng, đó là nung chảy kiểu dung dịch và nung
chảy kiểu tia lửa điện. Nung chảy kiểu tia lửa điện
thường sử dụng một lượng lớn ôxy làm giàu để tạo ra
sự giữ nhiệt tự động và không tốn thêm nhiên liệu.
Nung chảy kiểu dung dịch thường sử dụng một cấp độ
thấp hơn của oxy làm giàu. Sự sử dụng ôxy cũng giúp
tạo được nồng độ sulphur dioxide phù hợp, việc này
giúp cho sự thu thập khí hiệu quả hơn nếu sử dụng một
trong các hệ thống hồi phục sulphur (thường sẽ dùng hệ
thống sản xuất acid sulphuric hay sulphur dioxide
lỏng).Tài liệu tham khảo về các ứng dụng kỹ thuật hiện
đại nhất cho ngành Luyện kim loại phi sắt.
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
QUÁ TRÌNH NUNG CHẢY VÀ TINH LUYỆN
KIM LOẠI CƠ BẢN
237
mặt của nitrogen ở anode.
Tối thiểu hóa sự sinh ra NOX bằng
cách sử dụng các lò đốt khí NOX
thấp và các lò hỏa luyện dùng khí
đốt cháy được cấp theo giai đoạn,
và các thiết bị đốt cháy khác;
Xử lý khí thải quá trình nung để
loại bỏ NOX (ví dụ: dùng máy lọc
ướt có tính ôxy hóa nếu thấy sự
hiện diện nồng độ cao của NOX, để
nâng cao chất lượng và tính khả
dụng của acid sulfuric được sản
xuất từ khí thải có chứa SO2;
Sử dụng các lò đốt nhiên liệu có thể
giảm sự hình thành NOX. Khi sử
dụng ôxy làm giàu, nên tính đến
việc sử dụng dòng ôxy đầu vào cho
lò đốt nếu như nhiệt độ tăng cao do
ôxy làm giàu có thể làm gia tăng sự
hình thành NOX.
Dioxin và Furan
Polychlorinated dibenzodioxins
(PCDDs) và dibenzofurans (PCDFs)
có thể được sinh ra trong quá trình sản
xuất kim loại (ví dụ trong quá trình
hỏa luyện), đặc biệt trong sản xuất các
nguyên liệu thứ cấp hoặc trong quá
trình có cần đến chrolin hóa. Các tạp
chất trong phế liệu có thể dẫn tới sự
hình thành PCDD/F trong quá trình
đốt chưa hoàn toàn hoặc quá trình tái
tổng hợp.8
8 Sự hiện diện của dầu và các chất hữu cơ khác trong
phế liệu hoặc các nguồn carbon khác (một phần là các
nhiên liệu đã đốt hoặc than cốc), có thể sản sinh ra các
hạt carbon li ti mà có thể phản ứng với chloride vô cơ
hoặc liên kết với chlorine một cách hữu cơ tại mức
nhiệt độ từ 250oC đến 500°C để tạo ra dioxin. Quá
trình này được biết như quá trình tái tổng hợp và được
Phương pháp để ngăn ngừa và kiểm
soát dioxin và furan bao gồm:
Chọn lọc các phế liệu kim loại để
loại trừ hoặc tối thiểu hóa sự hiện
diện của các nguyên liệu hữu cơ (ví
dụ: nhựa hoặc gỗ) trước khi cho
vào đốt cháy hoặc nung;
Thực hiện các quy trình vận hành
và bảo dưỡng thiết bị để đảm bảo
hiệu suất đốt cháy tại nhiệt độ thiết
kế và thời gian ổn định để đảm bảo
sự phá hủy dioxin, và tránh tái hình
thành như các khí lạnh;
Xem xét sự sử dụng than hoạt tính
trong một lớp cố định hoặc lớp
phản ứng có thể dịch chuyển, hoặc
có thể được bơm vào dòng khí, và
sau đó được dọn đi bằng cách lọc
bụi.
Các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi
(VOCs)
Các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi
(VOC) được sinh ra trong các quá
trình đốt cháy sơ sài và trong các hoạt
động như: khử dầu mỡ cho các thành
phần, chiết xuất dung môi, và hoạt
động vệ sinh thông gió cho các bồn
chứa dung môi hay nhiên liệu. VOC
cũng có thể phát sinh ra trong quá
trình nung chảy và tinh luyện các kim
loại thứ cấp nếu trong các tiếp liệu có
chứa chất hữu cơ.
Các phương pháp đề xuất để ngăn
ngừa, tối thiểu hóa hoặc kiểm soát sự
xúc tác bởi sự có mặt của kim loại như đồng và sắt. Ủy
ban châu Âu (2001). Tài liệu tham khảo về các kỹ thuật
tốt nhất hiện tại (BREF) đối với ngành Luyện kim phi
sắt.
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
QUÁ TRÌNH NUNG CHẢY VÀ TINH LUYỆN
KIM LOẠI CƠ BẢN
238
phát thải VOC bao gồm:
Sử dụng các dung môi nền nước khi
có thể, hoặc sử dụng dung môi ít
độc hại nhất có thể áp dụng cho quá
trình sản xuất;
Giữ lại các khí thải (ví dụ dùng các
thiết bị hàn kín hoặc được có mui
che);
Sử dụng các máy trộn/bể lắng mà
có thể tối thiểu các tiếp xúc với
không khí nhằm giảm thiểu thấp
nhất sự bay hơi của các VOC;
Kiểm soát thải các VOC bằng sử
dụng các buồng đốt sau (nối tiếp),
các máy lọc, ướt, các máy lọc chất
hữu cơ, các lò phản ứng hữu cơ,
giàn carbon hoạt tính, hoặc máy
làm lạnh, hệ thống làm đặc tụ,...tùy
thuộc vào sự cấu thành của các
VOC;
Sử dụng quạt gió phía sau cho các
phương tiện vận chuyển khi bơm
dung môi hoặc các bồn xăng, và sử
dụng đóng khóa tự động cho các
điểm nối cấp để ngăn ngừa sự rỉ
chảy.
Hơi acid và Arsin
Quá trình chiết xuất bằng điện và các
quá trình khác như lọc áp suất, và sản
xuất acid sulphuric có thể tạo ra các
hơi acid chứa đựng các kim loại tan
trong đó. Hơi acid có thể phát sinh
trong khi ngắt bỏ các pin acid chì. Khí
arsin có thể được sinh ra khi những vi
kim loại (hàm lượng rất nhỏ) được hòa
trộn với acid (trong quá trình lọc). Hơi
acid có thể được sinh ra bởi các phản
ứng trong bể chiết xuất sử dụng điện,
và bởi bất kỳ sự nạp khí hoặc một sự
hòa trộn năng động nào và/hoặc các
phản ứng hóa học trong các quá trình
phụ trợ, hoặc tại các điểm chất lỏng
được nhỏ giọt.
Các phương pháp nhằm ngăn ngừa và
kiểm soát thải hơi acid và arsin bao
gồm:
Kiểm soát các thiết bị đo theo dõi
quá trình để giảm thiểu và loại trừ
các trường hợp xấu;
Lắp đặt mui che cho các bồn chứa,
duy trì một lớp bọt phù hợp trên
mặt của dung dịch điện phân, và xử
lý khí và hơi mù được hút ra bằng
các thiết bị kiểm soát (ví dụ: như
dùng máy lọc ướt);
Sử dụng lọc ống khói hoặc lọc dạng
nến (lọc giấy nến) để kiểm soát thải
hơi acid trong các cơ sở sản xuất
acid sulphuric;
Thu thập và xử lý hơi acid sinh ra
trong quá trình nghiền hoặc ngắt
pin (sử dụng máy lọc ướt hoặc lọc
ẩm).
Carbon Monoxide
Một vài quá trình hỏa luyện kim (ví
dụ: quá trình nhiệt - carbon sản xuất
hợp kim sắt trong lò hồ quang điện
kín) sản sinh ra khí thải giàu carbon
monoxide như một sản phẩm phụ.
Lượng CO biến thiên lớn phụ thuộc
vào bản chất kim loại và quá trình sản
xuất. Các phương pháp kiểm soát và
giảm thiểu khí thải CO bao gồm thu
thập và làm sạch khí giàu CO (sử dụng
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
QUÁ TRÌNH NUNG CHẢY VÀ TINH LUYỆN
KIM LOẠI CƠ BẢN
239
máy lọc ướt ghép tầng) và sử dụng
hoặc bán khí này như một chất đốt.
CO cũng được sinh ra trong quá trình
đốt không toàn toàn của nung chảy là
tinh luyện các nguồn nguyên liệu thứ
cấp có chứa tạp chất hữu cơ. Kiểm
soát CO từ những nguồn này cũng
tương tự như đối với các VOC ở trên.
Khí nhà kính
Carbon dioxit (CO2): Khối lượng lớn
Carbon dioxide được sinh ra trong
quá trình nung chảy và tinh luyện.9
Các nguồn thải CO2 chủ yếu bao gồm:
nung chảy quặng tuyển, đốt cháy trực
tiếp các nhiên liệu hóa thạch để phát
sinh nhiệt độ và năng lượng, và các
thải từ sử dụng các nhiên liệu hóa
thạch để phát điện cho cơ sở sản xuất
(ví dụ: trong nung chảy nhôm bằng
điện phân). Sử dụng các thuốc thử hóa
học cũng đóng góp một phần thải khí
nhà kính đáng kể trong quá trình sản
xuất tại các cơ sở ngoại vi, và gián tiếp
ảnh hưởng đến lượng khí nhà kính của
lĩnh vực này.
Cơ hội để giảm thiểu khí nhà kính có
liên quan mật thiết tới các phương
pháp làm tăng hiệu quả sử dụng năng
lượng và giảm tiêu hao năng lượng, cả
hai nội dung này được trình bày trong
mục ― Tiêu hao năng lượng và Hiệu
suẩt sử dụng‖ dưới đây. Các đề xuất
thêm về phương pháp quản lý khí nhà
9 Carbon dioxide được hình thành trong sản xuất
nhôm ở quá trình điện phân bằng phản ứng giữa
anode carbon và oxy tạo bởi điện phân và bằng phản
ứng thứ cấp với không khí. Sự thải này thấp hơn rất
nhiều so với thải CO2 tạo bởi quá trình đốt cháy
nhiên liệu hóa thạch để phát sinh điện cho quá trình
điện phân
kính được thảo luận trong Hướng dẫn
chung EHS.
Perfluorocarbons (trong sản xuất
nhôm)10,11: Hai khí perfluorocarbons
(PFC), tetra-fluoromethane (CF4) và
hexa fluoroethane (C2F6) được tạo
thành trong giai đoạn bất cân bằng tạm
thời giữa tốc độ tiếp liệu và tốc độ sản
xuất nhôm tại anode trong quá trình sản
xuất nhôm, và một khi đã được hình
thành, các khí này rất khó bị loại bỏ khỏi
dòng khí bằng các công nghệ hiện tại.
Giai đoạn bất cân bằng tạm thời của
anode xảy ra khi hàm lượng alumina
của chất điện phân thấp hơn 1-2%, dẫn
đến sự hình thành một màng khí trên
điện cực. Sự hình thành màng trên
anode dẫn đến ngừng sản xuất kim
loại và tăng điện pin từ 4-5 volt lên tới
8-50 volt. Sự sinh ra các PFC phụ
thuộc vào tần số và độ dài thời gian
10 Trong 6 khí nhà kính cần phải được giảm thiều
theo công ước Kyoto, 2 khí Perfluorocarbon (PFC),
là tetra-fluoromethane (CF4) và hexa fluoroethane
(C2F6) là những phế phẩm của quá trình nung chảy
nhôm. GWP ( Global Warming Potential) là kỹ thuật
đo để xác định sự đóng góp tương đối của mỗi khí nhà
kính đồi với sự ấm nóng của khí quyển. GWP có thể
được tính toán cho chu kỳ thời gian đặc trưng và với
mức độ của nồng đồ khí nhà kính đã cho (ví dụ như
theo hiện tại). Những ảnh hưởng trực tiếp và gián tiếp
đều được xem xét. Ảnh hưởng gián tiếp bao gồm thay
đổi thành phần hóa học tầng khí quyển như sự hình
thành ozone và thay đổi hơi nước ở tầng bình lưu. CO2
được coi là 1 đơn vị CO2 để làm mức so sánh các khí
nhà kính khác .GWP của tetra-fluoromethane bằng
6500 lần so với CO2 (chu kỳ thời gian 100 năm), hexa
fluoroethane (C2F6) bằng 9200 lần so với CO2. Theo
Công ước Khung của Liên Hợp Quốc về Biến đổi khí
hậu (UNFCCC). 11 Viện nghiên cứu Nhôm quốc tế. Công ước về khí nhà
kính. Kiểm soát và báo cáo thải khí nhà kính ngành
công nghiệp luyện nhôm, tháng 10 năm 2006. Tài liệu
có tại www.world-
aluminium.org/environment/climate/ghg_protocol.pdf.
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
QUÁ TRÌNH NUNG CHẢY VÀ TINH LUYỆN
KIM LOẠI CƠ BẢN
240
của giai đoạn này.12
Phương pháp để kiểm soát
perfluorocarbons và tổng thải khí nhà
kính bao gồm các nội dung sau:13
Tăng sử dụng nhôm tái chế (sử
dụng nhôm tái chế yêu cầu một
lượng nhỏ hơn đáng kể năng lượng
so với sản xuất nhôm sơ cấp);
Tăng hiệu quả biến đổi điện;
Giảm sự bất cân bằng tại anode để
tránh sản sinh ra PFS:
o Bằng cách điều chỉnh điện áp
và sự tiếp liệu alumina;
o Sử dụng điểm cấp alumina
bán liên tục, kết hợp với kiểm
soát quá trình.
Thay đổi công nghệ hóa khử để
giảm thiểu sự sử dụng carbon hóa
thạch.14
Tiêu hao năng lượng và Hiệu suất sử
dụng: Các nhà máy nung chảy và tinh
luyện cần tiêu hao một lượng lớn năng
lượng, đặc biệt là sử dụng nhiên liệu
cho quá trình sấy, đun nóng, nung
chảy, xông hơi, nấu chảy và vận
chuyển, và điện năng sử dụng trong
quá trình điện phân và chạy các loại
máy móc thiết bị. Hướng dẫn chung
EHS bao gồm các hướng dẫn để cải
12 Ủy ban Châu Âu (2001). Tài liệu tham khảo về các
kỹ thuật tốt nhất hiện tại (BREF) đối với ngành Luyện
kim phi sắt. 13 Viện nghiên cứu Nhôm quốc tế. Tài liệu: ―Khí thải
PFC - Diễn tiến của một thập kỷ‖. Tài liệu có tại
http://www.world-
aluminium.org/environment/climate/index.html 14 Công nghệ khử không sử dụng carbon hiện nay
đang trong giai đoạn thử nghiệm phát triển.
tiến hiệu suất tiêu dùng năng lượng.
Các đề xuất sau đây chỉ dành riêng cho
ngành này.
Đánh giá các công nghệ nung chảy
và chế biến có thể thay thế để tối ưu
hóa quá trình sử dụng năng lượng
(ví dụ như nung chảy dùng tia lửa
điện chỉ yêu cầu một nửa năng
lượng so với nung chảy bằng lò đốt
thông thường, và sử dụng nhôm tái
chế thường chỉ cần một lượng năng
lượng nhỏ hơn rất đáng kể so với
sản xuất nhôm sơ cấp);
Sử dụng các kỹ thuật phục hồi nhiệt
và năng lượng để tối đa hóa mức sử
dụng (ví dụ: dùng các nồi hơi nhiệt
thải, bộ trao đổi nhiệt, các thiết bị
chạy hơi nước…),15
chẳng hạn như
thu hồi nhiệt từ các khí thoát ra
trong quá trình hoả luyện kim. Các
phương pháp thu hồi nhiệt sẽ khác
nhau giữa các nhà máy nhưng có
thể có điểm chung là sử dụng ôxy
làm giàu để giảm tiêu hao năng
lượng, sử dụng nồi bốc hơi nước để
giữ lại các khí thoát ra trong quá
trình nung nóng và nung chảy, và
dùng nhiệt phát sinh trong quá trình
nung chảy và tinh luyện để nấu
chảy các nguyên liệu thứ cấp.
Nickel Carbonyl (sản xuất nickel)
Sự sản xuất nickel carbonyl là một
bước trung gian trong sản xuất nickel
tinh khiết. Tùy thuộc vào quá trình,
những carbonyl khác như cobalt và
15 Hướng dẫn chi tiết về hiệu quả năng lượng cho
ngành luyện kim có trong tài liệu của Uỷ ban châu Âu
(2001). Tài liệu tham khảo về các kỹ thuật tốt nhất hiện
tại (BREF) đối với ngành Luyện kim phi sắt
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
QUÁ TRÌNH NUNG CHẢY VÀ TINH LUYỆN
KIM LOẠI CƠ BẢN
241
carbonyl sắt có thể được hình thành.
Các dòng khí có chứa đầy carbonyl
cần được thiêu cháy để chuyển hóa
carbonyl kim loại thành các ôxít kim
loại gốc và carbon dioxide. Các kỹ
thuật kiểm soát cần được sử dụng để
giữ lại ôxít kim loại gốc và carbon
dioxide thoát ra từ quá trình thiêu cháy
các luồng khí chứa carbonyl.
Flouride (trong luyện nhôm)
Nguồn thải chính của fluoride dạng
khí là các nồi (bể) điện phân. Phần lớn
các fluoride dạng khí được sản xuất là
hydrogen fluoride, là kết quả của sự
phản ứng giữa alumium fluoride và
cryolite với hydrogen.
Có thể kiểm soát thải fluoride bằng
cách giữ lại hơi bốc lên. Hơi được giữ
lại (thường ở mức trên 98 % tổng hơi)
có thể được làm sạch bằng cách phun
alumina vào để hấp thụ fluoride, sau
đó sử dụng túi lọc (bụi sẽ cho quay lại
hệ thống bể điện phân) hoặc máy lọc
ướt (hiệu suất thường đạt tới 99.5% -
99.9%)
Hắc ín và Hydrocarbon thơm đa vòng
(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons)
(trong luyện nhôm)
Hắc ín và Hydrocarbon thơm đa vòng
PAH có thể được thải ra (chủ yếu từ
các phân xưởng sản xuất anode).
Phương pháp ngăn ngừa và kiểm soát
thải bao gồm:
Nâng cao hiệu suất đốt cháy;
Chuyển sang kiểu loại anode khác;
Loại bỏ hắc ín và các PAH bằng cách sử dụng máy lọc ướt alumina
và lọc vải sợi;
Sử dụng hỗn hợp anode khô và duy trì các đầu anode tại nhiệt độ lạnh để giảm thiểu thải PAH.
Chế tạo Anode (trong luyện nhôm)
Quá trình điện phân alumina thành alumium dẫn tới kết quả là sẽ tiêu hao anode, trong suốt quá trình đó khí ôxy thoát ra sẽ đốt cháy carbon. Những anode này thường được chuẩn bị ngay trong nhà máy, tại phân xưởng sản xuất anode (bằng cách ‗nướng lò‘), ở đó, những nguyên liệu có chứa carbon (bao gồm nhựa dầu mỏ) được gắn kèm với lõi kim loại và được ―nướng‖ để tăng sức bền. Quá trình ―nướng‖ sẽ sinh ra các hydrocarbon không bền và những chất gây ô nhiễm như sulfur từ các nguyên liệu thô. Nếu khả thi, thì nhiệt độ từ thải các chất dễ bay hơi có thể được sử dụng để đốt cháy các chất này trong ―lò nướng‖. Những khí thải từ phân xưởng ―lò nướng anode‖ này cần được xử lý bằng cách lọc khí hoặc bằng hấp thụ, sau đó được lọc trong phân xưởng có nối kết với lò nung alumium sơ cấp, nơi hydrocarbon được quay trở lại quá trình sản xuất, các buồng đốt phụ có thể được sử dụng tùy thuộc vào quy mô của sản xuất.
Nƣớc thải
Nước thải quá trình sản xuất
Nguồn chính của nước thải trong lĩnh vực nung chảy và tinh luyện bao gồm nước từ các quá trình thủy luyện (ví dụ như quá trình làm sạch khí quá trình nung, quá trình lọc, tinh chế, điện
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
QUÁ TRÌNH NUNG CHẢY VÀ TINH LUYỆN
KIM LOẠI CƠ BẢN
242
phân), quá trình làm sạch khí ướt, nghiền xỉ, nước lạnh và nước xối bề mặt. Nước thải thường bao gồm các hợp chất kim loại tan và không tan, dầu và chất hữu cơ. Những tiếp xúc trực tiếp nước lạnh (ví dụ cho quá trình đổ khuôn) có thể chứa một lượng lớn kim loại và chất rắn lơ lửng, và cần được dẫn tới hệ thống xử lý nước thải.
Xử lý nước thải
Công nghệ xử lý nước thải quá trình sản xuất ngành này bao gồm sự tách
riêng và xử lý sơ bộ các dòng nước thải
để giảm thiểu kim loại nặng, bằng cách sử dụng lắng tụ hóa chất, làm đông và
kết tủa dạng bông,...Bước cơ bản để xử
lý nước thải bao gồm: tách nước dầu
hoặc sử dụng bọt không khí để tách dầu và các chất rắn nổi; lọc để tách các chất
rắn có thể lọc; cân bằng dòng và khối
lượng; lắng cặn và dùng thiết bị gạn làm giảm chất rắn lơ lửng; khử nước và
thải bỏ các chất dư thửa tại khu vực
chứa thải chuyên biệt. Cần thêm các
kiểm soát kỹ thuật như: (i) lọc bỏ kim loại sử dụng lọc màng, điện phân hoặc
các công nghệ xử lý lý học/hóa học
khác (ii), loại bỏ các chất hữu cơ khó phân hủy bằng sử dụng carbon hoạt
tính hoặc phản ứng ôxy hóa, và (iii)
giảm thiểu sự thoát thải chất độc bằng
sử dụng kỹ thuật phù hợp (như thẩm thấu ngược RO - reverse osmosis, trao
đổi ion, carbon hoạt tính…).
Quản lý nước thải công nghiệp và các minh hoạ về phương pháp xử lý được
thảo luận trong Hƣớng dẫn chung
EHS. Bằng việc sử dụng những công
nghệ và những kỹ thuật thực hành tốt về xử lý nước thải, các nhà máy sản
xuất cần đáp ứng được các giá trị
hướng dẫn về nước thải được trình bày trong bảng liên quan tại phần 2 trong
tài liệu hướng dẫn này.
Các nguồn nước thải khác và việc tiêu
dùng nước.
Hướng dẫn về quản lý nước thải không
bị ô nhiễm từ các đơn vị sản xuất, nước
mưa (stormwater) không bị ô nhiễm, và
nước thải vệ sinh được hướng dẫn
trong Hƣớng dẫn chung EHS. Hệ
thống nước làm lạnh không tiếp xúc
trong ngành nung chảy và luyện kim có
thể được thiết kế chạy thẳng (làm lạnh
một lần) hoặc là đường tuần hoàn sử
dụng tháp làm lạnh bốc hơi. Nước từ hệ
thống nước làm lạnh một lần thường
được xả ra bề mặt nước sau khi xem
xét phù hợp hay sau khi làm giảm ảnh
hưởng của nhiệt độ cho nước tiếp nhận.
Nước xối rửa có thể nhiễm bẩn vì có sự
tiếp xúc với nguyên liệu và các chất
gây ô nhiễm có trong không khí.
Hướng dẫn về quản lý nước xối rửa
được cung cấp trong hướng dẫn chung
EHS. Các nguồn ô nhiễm cần được dẫn
tới hệ thống xử lý nước thải công
nghiệp. Các gợi ý về việc giảm thiểu
mức tiêu thụ nước, đặc biệt ở những
nơi nước sạch là nguồn tài nguyên
hiếm, được hướng dẫn trong Hướng
dẫn chung EHS
Các nguyên liệu nguy hiểm
Ngành nung chảy và tinh luyện kim
loại sử dụng một số các loại acid,
alkalis và các thuốc thử hóa học (trong
quá trình lọc và lắng tự kim loại, và
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
QUÁ TRÌNH NUNG CHẢY VÀ TINH LUYỆN
KIM LOẠI CƠ BẢN
243
trong hệ thống kiểm soát ô nhiễm); và
các khí của quá trình sản xuất như ôxy,
carbon dioxide, argon, nitrogen,
chlorine, hydrogen và một số khí
khác). Hướng dẫn về lưu trữ và vận
chuyển an toàn, và cách sử dụng
nguyên liệu nguy hiểm được trình bày
trong Hướng dẫn chung EHS
Cặn và chất thải
Các nguồn cặn và thải nguy hiểm hoặc
không nguy hiểm trong quá trình nung
chảy và tinh luyện16
bao gồm xỉ quặng,
bã quặng, matte, và các chất hớt ra
trong quá trình nhiệt luyện kim, các
lớp lót và vật liệu chịu nhiệt trong các
lò nung, thải từ hệ thống giảm thiểu (ví
dụ : bụi từ các ống khói, cặn, các
nguyên liệu đã dùng cho máy lọc), cặn
bùn từ hệ thống xử lý nước thải (ví dụ:
từ hệ thống lọc ướt và xử lý nước có
thể chứa đựng gypsum (CaSO4) và các
hydroxide kim loại, các sulphide và
cặn từ quá trình lọc, tinh chế hay điện
phân).
Cơ hội tái chế các phế phẩm và chất
thải (ví dụ: các xỉ, matte, các chất váng
hớt ra, các chất lót trong nồi nung, lò
nung) trong các vận hành nung chảy
và tinh luyện để sử dụng lại trong sản
xuất cần được tối ưu hóa. Phần lớn
khối lượng xỉ quặng sản sinh trong quá
trình nung chảy và tinh luyện có thể
được chế biến (ví dụ: xông hơi để
16 Hướng dẫn chi tiết về các cơ hội giảm thiểu chất
thải, tái chế và tái sử dụng có thể tham khảo tại tài
liệu tham khảo về các kỹ thuật tốt nhất cho ngành
công nghiệp luyện kim màu của Ủy ban Châu Âu
(2001).
phục hồi các cặn kim loại) để sản xuất
ra các hạt nguyên liệu trơ, có thể bán
được cho các ngành sản xuất khác như
sản xuất xi măng, sản xuất vật liệu
cách điện. Chất thải từ hệ thống giảm
thiểu, và cặn bùn từ hệ thống lọc và xử
lý nước thải có thể được tái chế đưa
vào giai đoạn nhiệt luyện, phụ thuộc
vào mức độ tích hợp của quá trình sản
xuất. Cặn bùn từ anode và đáy bể chứa
có thể tái chế cho quá trình phục hồi
kim loại dư ra. Hướng dẫn quản lý và
thải bỏ an toàn các chất thải độc hại
hay không độc hại của ngành được
trình bày trong Hướng dẫn chung
EHS. Sự phát sinh và phương pháp
quản lý chất thải được chọn lọc của
quá trình nung chảy và tinh luyện các
kim loại không chứa sắt được mô tả
dưới đây:
Các cathode đã sử dụng (trong luyện
nhôm)
Các cathode đã sử dụng (spent
potlining) là nguồn thải chính của quá
trình sản xuất nhôm sơ cấp. Một
cathode đã qua sử dụng chứa một phần
carbon vốn là cathode của bể điện
phân, và nguyên liệu chịu nhiệt bao
gồm nhiều loại vật liệu cách điện.
Cathode đã qua sử dụng chứa đựng
các fluoride và cyanide có thể tan, và
có thể sản sinh ra alkaline hòa tan nếu
những nguyên liệu này được xử lý
ướt. Cathode đã qua sử dụng cần
được xử lý để tái sử dụng (ví dụ trong
các lò hỏa luyện, trong sản xuất
cryolite, ngành xi măng hoặc được sử
dụng như một chất đốt) nếu có thể,
hoặc được loại bỏ đi , theo hướng dẫn
về quản lý thải nguy hiểm trong
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
QUÁ TRÌNH NUNG CHẢY VÀ TINH LUYỆN
KIM LOẠI CƠ BẢN
244
Hƣớng dẫn chung EHS.
Bùn đỏ (trong luyện nhôm)
Bùn đỏ phát sinh trong quá trình chiết
xuất nhôm từ bauxite và đó là một
chất alkaline cần được lưu giữ kiểm
soát, thông thường ở trong một ao kín,
để tối thiểu hóa nguy cơ gây ô nhiễm
cho nguồn nước và nước bề mặt. Nước
thừa từ bùn đỏ được sử dụng lại trong
quá trình sản xuất.
Tiếng ồn
Quá trình vận hành nung chảy và tinh
luyện kim loại luôn có tiếng ồn sinh ra
bởi khối lượng lớn các thiết bị cơ khí,
các phương tiện vận tải, các hoạt động
vật lý, sự tiêu dùng năng lượng,và số
lượng đáng kể các lò nung và hơi khí.
Các nguồn tiếng ồn chính là vận
chuyển, xử lý nguyên liệu thô và sản
phẩm, quá trình sản xuất liên quan tới
nhiệt luyện kim, mài, nghiền, hoạt
động của các máy bơm và quạt, hệ
thống thông gió, sự hiện diện của hệ
thống báo động. Hướng dẫn về quản
lý tiếng ồn được trình bày trong
Hƣớng dẫn chung EHS.
1.2 An toàn lao động và sức khỏe
nghề nghiệp
Vấn đề an toàn sức khỏe nghề nghiệp
và an toàn lao động nên được xem xét
như một phần của bản đánh giá tổng
thể độc hại và nguy hiểm của ngành,
bao gồm, ví dụ: Phương pháp nhận
diện mối nguy (HAZID), Phân tích
mối nguy và khả năng vận hành
(HAZOP), hoặc các nghiên cứu đánh
giá nguy cơ khác. Các kết quả các thể
được sử dụng cho kế hoạch quản lý an
toàn, cho thiết kế của cơ sở sản xuất và
hệ thống an toàn lao động, và cho sự
chuẩn bị và phổ biến quy trình sản
xuất an toàn.
Thiết kế tổng quan của cơ sở sản xuất, quá trình vận hành và các phương pháp kiểm soát nhằm quản lý các rủi ro chính đối với sức khỏe nghề nghiệp và an toàn lao động được trình bày trong Hướng dẫn chung EHS. Hướng dẫn tổng quát cho các hoạt động xây dựng và tháo dỡ nhà máy cũng được cung cấp cùng với hướng dẫn về đào tạo an toàn sức khỏe và an toàn lao động, các thiết bị bảo vệ cá nhân và sự quản lý các nguy hiểm vật lý học, hóa học, sinh học và phóng xạ, vốn là các vấn đề chung cho tất cả ngành công nghiệp.
Các vấn đề về an toàn sức khỏe và lao động cần thêm sự xem xét trong quá trình nung chảy và tinh luyện kim loại, bao gồm:
Phơi nhiễm hóa chất (tiếp xúc trực tiếp với các hóa chất)
Nguy cơ vật lý
Tiếng ồn
Phóng xạ
Làm việc trong không gian kín và chật hẹp.
Phơi nhiễm hóa chất
Ngành nung chảy và tinh luyện kim loại sử dụng một số lượng lớn các nguyên liệu độc hại bao gồm acid,
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
QUÁ TRÌNH NUNG CHẢY VÀ TINH LUYỆN
KIM LOẠI CƠ BẢN
245
alkalis, và các chất phản ứng (reagent- thuốc thử) (ví dụ trong quá trình lọc và lắng tụ kim loại, hay trong hệ thống kiểm soát ô nhiễm) và các khí trong quá trình sản xuất (bao gồm ôxy, carbon dioxide, nitrogen, chlorine, hydrogen và các chất khác). Công nhân có thể bị tiếp xúc với các nguyên liệu độc hại trong các bụi hữu cơ, bụi vô cơ, hơi, khí, sương và khói thoát ra từ các quá trình vận hành hoặc các hoạt động của con người trong tất cả các giai đoạn sản xuất và bảo trì.
Các nguyên liệu vô cơ độc hại thông
thường bao gồm các kim loại cơ bản có
thể tan hoặc không tan (ví dụ như
nickel, đồng, và các chất vi lượng gây ô
nhiễm như arsen, antimony, thallium,
mercury, và cadmium, cùng các chất
khác). Các chất vi lượng gây ô nhiễm
và kim loại của chúng phụ thuộc vào
bản chất của quặng được xử lý và quá
trình đặc trưng được sử dụng. Sự phơi
nhiễm khí acid có thể xảy ra trong quá
trình lọc và tinh chế sử dụng điện. Phơi
nhiễm các nguyên liệu hữu cơ có thể
bao gồm dioxin và furan, các cặn dung
môi hữu cơ như các thuốc thử, các
polycyclic aromatic liên quan đến khói
và bụi hắc ín (ví dụ như ở các điện cực
carbon và quy trình khử nhôm). Phơi
nhiễm khí có thể bao gồm khí sulphur
dioxide, ammonia, carbon monoxide,
oxygen, arsine, chlorine, và fluoride,và
các chất khác. Một vài khí có bản chất
là kim loại tự nhiên như cobalt, sắt,
and nickel carbonyl.
Hướng dẫn về quản lý khả năng phơi
nhiễm hóa chất và các nguyên liệu độc
hại, bao gồm sự sử dụng các thiết bị
bảo vệ cá nhân (PPE), được trình bày
trong Hƣớng dẫn chung EHS. Ngoài
ra, các phương pháp sau đây được đề
xuất nhằm ngăn ngừa, tối thiểu hóa và
kiểm soát các khả năng phơi nhiễm
hóa chất:
Rào chắn và cách biệt các nguồn
có tiềm năng thải khí ở mức có
thể thực hiện được;
Kiểm soát liên tục tại khu vực mà ở đó, các nguy cơ bất ngờ và đột
nhiên có thể xảy ra (ví dụ: khu
vực mà khí arsen hoặc hydrogen cyanide có thể được sinh ra);
Kiểm soát phơi nhiễm cho công
nhân sử dụng các thiết bị lấy mẫu vệ sinh cá nhân;
Đào tạo và khuyến khích thực
hiện tốt vệ sinh cá nhân, cấm hút
thuốc và ăn uống tại khu vực sản xuất;
Sử dụng các quá trình tự động
hóa vận hành và xử lý nguyên liệu ở mức có thể thực hiện được
và cung cấp các rào chắn bảo vệ
cho người vận hành;
Sử dụng các quạt thông gió để hạn chế khả năng phơi nhiễm, ví dụ
sulfur dioxide, carbon monoxide,
and hơi sương sulfuric acid .
Nguy cơ vật lý
Các nguy cơ vật lý, bao gồm sự tiếp
xúc trực tiếp với nhiệt độ từ lò nung và các kim loại nóng chảy, và các căng
thẳng trong lao động, có thể có kết quả
là gây thương tật cho cơ thể (liên quan
đến vận hành thiết bị), bỏng và cháy
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
QUÁ TRÌNH NUNG CHẢY VÀ TINH LUYỆN
KIM LOẠI CƠ BẢN
246
nổ liên quan đến làm việc với các kim
loại nóng chảy (ví dụ trong các quá trình nhiệt luyện ), acid, caustic (kiềm
ăn da), dung môi, dung dịch lọc, và
các dung dịch sử dụng cho điện tinh
chế. Hướng dẫn về quản lý các nguy cơ vật lý được cung cấp trong Hƣớng
dẫn chung EHS. Ngoài ra, các
phương pháp sau đây được đề xuất nhằm ngăn ngừa, tối thiểu hóa và kiểm
soát các nguy cơ bệnh tật liên quan
đến nhiệt độ cao.
Sử dụng màn chắn bằng nước
trước lò nung;
Làm lạnh tại chỗ nếu cần thiết;
Lắp đặt các booth (phòng nhỏ) có
máy điều hòa cho người vận
hành;
Sử dụng quần áo cách nhiệt, quần
áo có chứa khí lạnh;
Cho phép lượng thời gian đủ để
làm quen với môi trường khí
nóng, và cho phép thời gian giải
lao tại các khu vực mát và cung
cấp lượng phù hợp nước giải khát
cho việc uống nước thường xuyên.
Tiếng ồn
Các công nhân ngành nung chảy và
tinh luyện kim loại có nguy cơ tiếp
xúc với tiềng ồn mức độ cao từ hoạt
động của các thiết bị nặng và các lò
nung. Hầu hết các nguồn tiếng ồn đều
không thể ngăn ngừa, do đó cần sử
dụng các biện pháp kiểm soát như
thiết bị bảo vệ tai nghe cho những
người có nguy cơ và thực hiện chế độ
phân công công việc luân phiên để
tránh khả năng tích lũy nguy cơ nhiễm
bệnh. Các đề xuất bổ sung cho quản lý
tiếng ồn được cung cấp trong Hƣớng
dẫn chung EHS.
Phóng xạ
Khả năng phơi nhiễm phóng xạ có thể
xảy ra từ nguồn gây phóng xạ trong
một số thiết bị (như cảm biến load cell
hay thiết bị kiểm soát bụi dạng hạt) và
các thiết bị phòng thí nghiệm. Các
khuyến nghị quản lý phơi nhiễm
phóng xạ được trình bày trong Hƣớng
dẫn chung EHS.
Không gian hạn chế
Các nhà máy nung chảy và tinh luyện
có các thiết bị và các tình huống yêu
cầu sự làm việc trong các khu vực kín
chật hẹp. Các nhà máy cần phát triển
và thực hiện các quy trình làm việc tại
khu vực kín, như được mô tả trong
Hƣớng dẫn chung EHS.
Từ trƣờng và điện trƣờng
Từ trường và điện trường là các dòng
lực không thể nhìn thấy, phát ra và
bao quanh thiết bị điện. Điện trường
được sinh ra từ điện áp và điện trường
sẽ mạnh hơn nếu như điện áp tăng. Từ
trường sinh ra sự chuyển động của
dòng điện và từ trường sẽ mạnh hơn
nếu dòng điện tăng. Điện trường có
thể được chắn bởi chất dẫn điện và các
vật chất khác, như cây cối hay nhà
cửa. Từ trường có thể vượt qua mọi
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
QUÁ TRÌNH NUNG CHẢY VÀ TINH LUYỆN
KIM LOẠI CƠ BẢN
247
chất liệu và rất khó để che chắn. Cả từ
trường và điện trường đều giảm nhanh
chóng bởi khoảng cách.
Nguồn điện cung cấp cho bể khử điện
phân là dòng một chiều, và trường
điện từ phát sinh từ potroom chủ yếu
là loại trường điện từ tĩnh và đứng.
Những loại trường như vậy, đối ngược
với trường điện từ tần số thấp, cho thấy
khả năng gây ra các ảnh hưởng lâu dài
hoặc ảnh hưởng đến sức khoẻ sinh sản là
thấp hơn. Cấp độ luồng của từ trường
được đo tại các phòng điện phân thường
được thấy nằm trong giá trị giới hạn cho
từ tĩnh, tần số radio thứ cấp, và điện
trường tĩnh. Sự tiếp xúc trực tiếp với
điện từ trường tần số siêu thấp có thể
xảy ra ở các bể khử, đặc biệt ở gần các
phòng máy tinh cất. Cấp độ luồng điện
từ trường tìm thấy ở các phòng lò đốt
thường nhỏ và ở dưới mức tiêu chuẩn.17
Sự tiếp xúc với các điện từ trường cũng
có thể xảy ra khi tiếp xúc với hồ quang
điện và các thiết bị điện tử khác.18
1.3 Sức Khỏe Cộng Đồng
Các nhà máy nung chảy và luyện kim là các nơi sản sinh ra lượng đáng kể các
chất gây ô nhiễm, mà có thể là mối
nguy hiểm đối với sức khỏe và sự an toàn cho cộng đồng xung quanh. Mối
nguy hiểm đáng kể liên quan tới sự tích
lũy các hạt kim loại tinh chế gây ô
17 Tổ chức Lao động Quốc tế, Từ điển bách khoa về
An toàn sức khỏe nghề nghiệp. Tập III. Phần XIII,
chương 82. Tài liệu có tại:
http://www.ilo.org/encyclopedia/. 18 Những người có sử dụng máy trợ tim không được
tiếp xúc với quá trình khử vì từ trường có thể ảnh
hưởng gây loạn nhịp.
nhiễm cho nhà ở và đất sinh sống của
cộng đồng, và sự phơi nhiễm hóa chất và ảnh hưởng xấu tới sức khỏe của
người dân và hệ sinh thái xung quanh.
Sự thải bỏ kim loại (ví dụ: cadmium,
đồng, chì, kẽm, mangan) và các chất gây ô nhiễm khác cũng có nguy cơ ảnh
hưởng đến sự sản xuất mùa màng và
gia cầm , và chất lượng của sản phẩm nông nghiệp tại khu vực xung quanh.
Các nhà máy nung chảy và tinh luyện
cần phát triển và duy trì chương trình
tổng thể nhằm bảo vệ môi trường, sức khỏe, và an toàn lao động, thông qua
quá trình hợp tác với các bên liên
quan, bao gồm cả những người dân ở cộng đồng xung quanh. Chương trình
cần bao gồm các nội dung sau:
Nâng cao giáo dục và nhận thức
cho cộng đồng về các nguy cơ
đối với sức khỏe liên quan đến
các quá trình luyện kim;
Điều tra, đánh giá về sức khỏe,
nếu cần thiết;
Nghiên cứu các di chứng lâu dài
tại các khu vực ô nhiễm, bao gồm
cả các đánh giá và các chiến lược
cứu chữa, phục hồi;
Xây dựng kế hoạch chuẩn bị và
phản hồi nhanh, với sự tham gia
của cộng đồng bị ảnh hưởng và
các cơ quan quản lý liên quan;
Hƣớng dẫn chung EHS cung
cấp thêm những hướng dẫn về các
vấn đề sức khoẻ cộng đồng khác.
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
QUÁ TRÌNH NUNG CHẢY VÀ TINH LUYỆN
KIM LOẠI CƠ BẢN
248
2.0 Các chỉ số thực hiện và việc
giám sát
2.1 Môi Trƣờng
Bảng 1 và bảng 2 thể hiện các hướng
dẫn về chất thải và xả trong lĩnh vực
này. Các chỉ số hướng dẫn này thể
hiện thực hành công nghiệp tốt như đã
được phản ánh trong các tiêu chuẩn
trong hệ thống pháp luật ở một số
nước. Các mức hướng dẫn này có thể
đạt được ở điều kiện hoạt động bình
thường của cơ sở sản xuất thông qua
việc áp dụng các biện pháp kỹ thuật
ngăn ngừa và kiểm soát ô nhiễm đã
được bàn đến ở những phần trước của
hướng dẫn này. Các định mức này cần
đạt được, mà không pha loãng, ít nhất
95% thời gian cơ sở sản xuất hoạt
động, và có thể tính bằng tỷ lệ giờ
hoạt động hằng năm. Mức chênh lệch
với các giá trị hướng dẫn do điều kiện
của dự án cụ thể cần được giải trình
trong báo cáo đánh giá môi trường.
Hướng dẫn về phát thải được áp dụng
cho quá trình phát thải khí thải. Hướng
dẫn phát thải của nguồn đốt nhiên liệu
kết hợp với các hoạt động sinh nhiệt
và phát điện từ những nguồn có công
suất nhiệt đầu vào bằng hoặc thấp hơn
50 MWth được đề cập trong Hƣớng
dẫn chung EHS, với phát thải nguồn
điện lớn hơn được đề cập đến trong
Hƣớng dẫn EHS cho nhà máy nhiệt
điện. Hướng dẫn xem xét môi trường
xung quanh dựa trên tổng thải lượng
khí thải được cung cấp trong Hƣớng
dẫn chung EHS.
Hướng dẫn về xả thải được áp dụng
cho xả thải trực tiếp nước thải đã xử lý
vào nguồn tiếp nhận là nước mặt có
mục đích sử dụng chung. Mức thải đặc
thù theo từng địa điểm có thể được
thành lập ra dựa trên điều kiện sẵn có
và thực trạng sử dụng của hệ thống thu
gom và xử lý nước thải chung, hoặc
nếu thải trực tiếp vào nguồn nước mặt
thì sự phân loại thủy vực tiếp nhận
nước theo mục đích sử dụng được đề
cập đến trong Hƣớng dẫn chung
EHS. Các định mức này cần đạt được,
mà không pha loãng, ít nhất 95% thời
gian cơ sở sản xuất hoạt động, và có
thể tính bằng tỷ lệ giờ hoạt động hằng
năm. Mức chênh lệch với các giá trị
hướng dẫn do điều kiện của dự án cụ
thể cần được giải trình trong báo cáo
đánh giá môi trường.
Sử dụng tài nguyên
Bảng 3 cung cấp ví dụ về chỉ số tiêu
dùng tài nguyên nước và năng lượng
trong một số quá trình sản xuất của
ngành nung và tinh luyện kim, những
chỉ số này được coi là các chỉ thị về
hiệu quả của ngành và có thể được sử
dụng để kiểm soát sự thực hiện theo
thời kỳ.
Quan trắc môi trƣờng
Các chương trình quan trắc môi
trường cho ngành công nghiệp này cần
được thực hiện để giải quyết tất cả các
hoạt động đã được xác định có khả
năng tác động đáng kể đến môi
trường, trong thời gian hoạt động bình
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
QUÁ TRÌNH NUNG CHẢY VÀ TINH LUYỆN
KIM LOẠI CƠ BẢN
249
thường và trong điều kiện bị trục trặc.
Hoạt động quan trắc môi trường phải
dựa trực tiếp hoặc gián tiếp vào các
chỉ báo được áp dụng đối với từng dự
án cụ thể. Tần suất quan trắc phải đủ
để cung cấp dữ liệu đại diện cho thông
số đang được theo dõi. Quan trắc phải
do những người được đào tạo tiến
hành theo các quy trình giám sát và
lưu giữ biên bản và sử dụng thiết bị
được hiệu chuẩn và bảo dưỡng đúng
cách thức. Dữ liệu quan trắc môi
trường phải được phân tích và xem xét
theo các khoảng thời gian định kỳ và
được so sánh với các tiêu chuẩn vận
hành để sao cho có thể thực hiện mọi
hiệu chỉnh cần thiết. Hướng dẫn bổ
sung về áp dụng phương pháp lấy mẫu
và phân tích khí thải và nước thải
được cung cấp trong Hƣớng dẫn
chung EHS.
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
QUÁ TRÌNH NUNG CHẢY VÀ TINH LUYỆN
KIM LOẠI CƠ BẢN
250
Bảng 1: KHÍ THẢI CỦA QUÁ TRÌNH NUNG CHẢY VÀ TINH LUYỆN NICKEL, ĐỒNG, CHÌ,
KẼM VÀ NHÔM*
Chất ô
nhiễm
NGUỒN THẢI (Sắp xếp theo chủng loại kim loại và quá trình nung chảy) Đơn vị Giá trị
mẫu
SO2 Đồng: quá trình nung chảy và chuyển hóa sơ cấp
Chì và Kẽm: quá trình nung chảy sơ cấp, nung và thiêu kết
Kẽm: trong quá trình nung, nung chảy quặng tuyển và các chất trung gian
>99.1% hiệu suất chuyển đổi (cho ~ 1- 4% khí thải SO2 ) >99.7 % hiệu suất chuyển
đổi (cho >5% khí thải SO2 )
Đồng: Quá trình nung chảy và chuyển hóa thứ cấp, tinh luyện bằng lửa sơ cấp và thứ cấp,
vệ sinh cặn điện và nấu chảy.
Nhôm: Quá trình giữ nhiệt và khử khí cho kim loại nóng chảy trong sản xuất nhôm sơ cấp và thứ cấp
Chì và Kẽm: quá trình gia công sơ bộ nguyên liệu, nung chảy thứ cấp, nhiệt tinh luyện,
nấu chảy, hơi cặn, và vận hành lò nung Waelz.
mg/Nm3
<50- 2001,2,3
NOX Đồng: nung chảy và chuyển hóa thứ cấp, quá trình luyện lửa sơ cấp và thứ cấp, quá trình vệ sinh cặn và nung chảy.
Nhôm: Quá trình giữ nhiệt và khử khí cho kim loại nóng chảy trong sản xuất nhôm sơ
cấp và thứ cấp, gia công sơ bộ nguyên liệu, và trong khi làm chảy, nung chảy nhôm thứ cấp.
Chì và Kẽm: từ quá trình nấu chảy nguyên liệu sạch, hợp kim, và bụi kẽm; từ quá trình
gia công sơ bộ nguyên liệu, nung chảy thứ cấp, nhiệt tinh luyện, nấu chảy, hơi cặn, và vận hành lò nung Waelz.
Nickel: Quá trình lọc, chiết xuất hóa học, và tinh luyện, chiết xuất bằng điện và chiết xuất
dung môi; từ quá trình gia công sơ bộ bằng đốt nóng, đốt trong buồng đốt phụ, quá trình nung, nung chảy, nhiệt luyện và nấu chảy.
mg/Nm3 100 - 300
4,5,6
Hơi mù acid
Đồng: quá trình luyện kim bằng nước hoặc chiết xuất bằng điện.
Chì và Kẽm: Tinh luyện bằng hóa chất, chiết xuất bằng điện hoặc bằng dung môi
Nickel: Lọc, chiết xuất bằng hóa chất, và tinh luyện, chiết xuất bằng điện hoặc bằng dung môi
mg/Nm3 50
1,7
VOC/
dung
môi
Đồng: quá trình luyện kim bằng nước hoặc chiết xuất bằng điện.
Chì và Kẽm: Tinh luyện bằng hóa chất, chiết xuất bằng điện hoặc bằng dung môi
Nickel: Lọc, chiết xuất bằng hóa chất, và tinh luyện, chiết xuất bằng điện hoặc bằng dung môi.
mg/Nm3 5 - 15
9
Bụi22
Đồng: Quá trình nung chảy và chuyển hóa thứ cấp, tinh luyện bằng lửa sơ cấp và thứ cấp,
vệ sinh cặn điện và nấu chảy, hệ thống thu khí thứ cấp, quá trình sấy.
Nhôm: Quá trình điện phân sơ cấp, giữ nhiệt và khử khí cho kim loại nóng chảy của nhôm
sơ cấp và thứ cấp, gia công sơ bộ nguyên liệu, và từ quá trình nấu chảy, nung chảy nhôm thứ cấp.
Chì và Kẽm: từ quá trình nấu chảy nguyên liệu sạch, hợp kim, và bụi kẽm; từ quá trình gia công sơ bộ nguyên liệu, nung chảy thứ cấp, nhiệt tinh luyện, nấu chảy, hơi cặn, và vận
hành lò nung Waelz.
Nickel: quá trình gia công sơ bộ bằng đốt nóng, đốt trong buồng đốt phụ, quá trình nung, nung chảy, nhiệt luyện và nấu chảy.
mg/Nm3 1 - 5
3,10,11
TOC Đồng: Quá trình nung chảy và chuyển hóa thứ cấp, tinh luyện bằng lửa sơ cấp và thứ cấp,
vệ sinh cặn điện và nấu chảy.
Nhôm: Gia công sơ bộ nguyên liệu, quá trình nấu chảy/nung chảy nhôm thứ cấp
Nickel: quá trình gia công sơ bộ bằng đốt nóng, hoặc đốt trong buồng đốt phụ, quá trình
nung, nung chảy, nhiệt luyện và nấu chảy.
mg/Nm3 5 - 50
12,13
Dioxin Đồng: nung chảy và chuyển hóa thứ cấp, tinh luyện bằng lửa sơ cấp và thứ cấp, vệ sinh cặn điện và nấu chảy, hệ thống thu khí thứ cấp, quá trình sấy.
Nhôm: Gia công sơ bộ nguyên liệu, quá trình nấu chảy/nung chảy nhôm thứ cấp
Chì và Kẽm: từ quá trình nấu chảy nguyên liệu sạch, hợp kim, và bụi kẽm; từ quá trình
gia công sơ bộ nguyên liệu, nung chảy thứ cấp, nhiệt tinh luyện, nấu chảy, hơi cặn, và vận hành lò nung Waelz.
Nickel: gia công sơ bộ bằng đốt nóng, hoặc đốt trong buồng đốt phụ, quá trình nung, nung chảy, nhiệt luyện và nấu chảy.
mg/Nm3 0,1 –
0,53,10,14,15,16
Bảng 1: KHÍ THẢI CỦA QUÁ TRÌNH NUNG CHẢY VÀ TINH LUYỆN NICKEL, ĐỒNG, CHÌ,
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
QUÁ TRÌNH NUNG CHẢY VÀ TINH LUYỆN
KIM LOẠI CƠ BẢN
251
KẼM VÀ NHÔM*
Chất gây ô nhiễm NGUỒN THẢI (Sắp xếp theo chủng loại kim loại và quá trình
nung chảy)
Đơn vị Giá trị
mẫu
Ammonia Nickel: Lọc, chiết xuất bằng hóa chất, và tinh luyện, chiết xuất bằng
điện hoặc bằng dung môi
mg/Nm3 517
Chlorine mg/Nm3 0,52,18
CO và Carbonyls mg/Nm3 519
Arsine Chì và Kẽm: Tinh luyện bằng hóa chất, chiết xuất bằng điện hoặc
bằng dung môi
mg/Nm3 0,56
Thuỷ ngân Tất cả các loại hình của quá trình nung chảy kim loại. mg/Nm3 0,02
Hydrogen Chloride Nhôm: Quá trình giữ nhiệt và khử khí cho kim loại nóng chảy trong
sản xuất nhôm sơ cấp và thứ cấp, gia công sơ bộ nguyên liệu, và
trong khi làm chảy, nung chảy nhôm thứ cấp.
mg/Nm3 51
Hydrogen Fluoride Nhôm: Điện phân nhôm sơ cấp, gia công sơ bộ nguyên liệu, và trong
khi làm chảy, nung chảy nhôm thứ cấp.
Nhôm: Điện phân nhôm sơ cấp.
mg/Nm3 0,510,20
Fluoride toàn phần mg/Nm3 0,810,22
Polyfluorinated
hydrocarbon
0,1
(anode / cell / ngày)
1. Lọc ướt Alkalu (lọc bán khô hoặc lọc sợi, lọc ướt hoặc lọc hai lần alkali, sử dụng vôi, magnesium hydroxide,
sodium hyđroxide)
2. Kết hợp sodium hoặc alumia,alumium sulphate cùng với vôi
3. Đối với nung chảy đồng, nồng độ SO2 thải 500mg/m3 có thể đạt được bằng cách sử dụng lọc sợi cùng với vôi
phun vào.
Nguồn: Dựa trên một phần trong EU BREF trong hội
thảo Ngành sản xuất Kim loại phi sắt (2001). *Khí
thải ra không khí được đưa ra là số liệu trung bình
dựa trên sự kiểm soát liên tục và điều kiện tiêu chuẩn
273K, 101.3kPa, nồng độ ôxy và khí khô được đo
mà không pha loãng khí cùng trong không khí.
Trong trường hợp việc kiểm soát liên tục không thực
hiện được, thì giá trị nên là giá trị trung bình trong
khoảng thời gian lấy mẫu. Nếu hệ thống làm sạch
bằng nhiệt và hệ thống nhiệt phân được sử dụng để
phá hủy các sản phẩm của quá trình đốt (như VOC
và dioxin), hàm lượng oxygen 6 % nguyên chất.
4. Lò đốt NOx thấp
5. Lò đốt sử dụng ôxy và nhiên liệu.
6. Lọc ôxy hóa
7. Máy Khử sương
8. không bao gồm quá trình nung chảy nhôm
9. Lưu giữ, cô đặc lọc carbon và chất sinh học.
10. Lọc sợi
11. Kiểm soát nhiệt độ
12. Buồng đốt phụ
13. Đốt cháy tối ưu.
14. Buồng đốt phụ và làm nguội.
15. Hấp thụ bởi carbon hoạt tính
16. Xúc tác ôxy hóa
17. Lọc ướt acid
18. Thu thập và tái sử dụng
19. Kiểm soát quá trình và các lò phản ứng được hàn kín
20. Lọc ướt Alumina
21. Không bao gồm nung chảy Alumium
22. Thải kim loại phụ thuộc vào sự tích hợp bụi sinh ra trong quá trình sản xuất. Sự tích hợp bụi khác biệt tuỳ thuộc vào nguồn tạo ra bụi và loại nguyên liệu được chế biến.
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
QUÁ TRÌNH NUNG CHẢY VÀ TINH LUYỆN
KIM LOẠI CƠ BẢN
252
Bảng 2: MỨC NƢỚC THẢI TRONG QUÁ
TRÌNH NUNG CHẢY VÀ TINH LUYỆN
NICKEL, ĐỒNG, CHÌ, KẼM VÀ NHÔM
Chất ô nhiễm Phương
pháp nung
chảy
Đơn
vị
Giá trị
mẫu
pH Tất cả S.U. 6 – 9
Tổng chất rắn lơ
lửng
Tất cả mg/l 20
COD Tất cả mg/l 50
Fluoride Nhôm mg/l 5
Hydrocarbons Nhôm mg/l 5
Nhôm Nhôm mg/l 0,2
Đồng (Cu) Đồng mg/l 0,1
Chì (Pb) Đồng, chì,
kẽm
mg/l 0,1
Arsenic (As) Đồng, chì,
kẽm
mg/l 0,05
Nickel (Ni) Nickel,
đồng
mg/l 0,1
Cadmium (Cd) Đồng, chì
kẽm
mg/l 0,05
Kẽm (Zn) mg/l 0,2
Thuỷ ngân (Hg) Tất cả mg/l 0,01
Tăng nhiệt độ Tất cả oC < 3a
Độc tính Được xác định trên từng trường
hợp đặc trưng
Nguồn: Dựa một phần trên EU BREF: Tài liệu tham
khảo về các kỹ thuật tốt nhất hiện tại (BREF) đối với
ngành Luyện kim phi sắt
a: Tại biên của khu vực trộn được thiết lập một cách
khoa học, có tính đến chất lượng nước xung quanh, sử
dụng của vùng nước tiếp nhận, các thụ nhân tiềm năng
và khả năng đồng hóa.
Bảng 3: SỬ DỤNG NĂNG LƢỢNG VÀ NƢỚC
LOẠI HÌNH CƠ SỞ SẢN XUẤT Tiêu hao
năng lượng
(GJ/T)a
Đồng- sản xuất từ quặng tuyển 14 - 20
Đồng- điện tinh luyện 1.1 - 1.4
Sản xuất nhôm 8 - 13.5
Sản xuất nhôm sơ cấp (điện phân, bao
gồm sản xuất anode)
53 - 61
Sản xuất chì- lò đứng, sơ cấp 6,8 - 10,3b
Sản xuất chì- lò đứng, thứ cấp 4,4 - 5,5b
Sản xuất chì- lò quay, thứ cấp, cùng
hệ thống CX và sản xuất Na2SO4 4,0 - 4,7b
Chì – QSL 2,3 - 3,5b
Chì- Kivcet 4,9b
Chì- Lò chuyển hóa xoay, thổi đỉnh 4,0 - 4,4b
Kẽm- Điện phân 15
Kẽm- lò nung chảy lớn và máy chứng
cất New Jersey. 44b
Kẽm—lò Waelz 26b,c
Kẽm—thổi hơi cặnk 7,7b,d
Nickel- matte từ quặng
sulfide chứa 4 - 15% Ni
25 - 65
Tinh luyện Nickel 17 - 20
LOẠI HÌNH CƠ SỞ SẢN
XUẤT
Tiêu dùng
nước (kg/t)
Sản xuất nhôm 1000 -
6000
Sản xuất nhôm sơ cấp (điện phân,
bao gồm sản xuất anode) 200 -
12000
Nguồn: Dựa một phần trên EU BREF: Tài liệu tham khảo về các kỹ thuật tốt nhất hiện tại (BREF) đối với ngành Luyện kim phi sắt
Ghi chú:
a Gigajoules (109 Joules) trên mét tấn
b Được tính dựa trên số lượng than
cốc, than đá, khí tự nhiên, và điện
được sử dụng và giá trị nhiệt đặc trưng
của khí đốt tự nhiên (xăng dầu)
c Trên mỗi tấn Waelz oxide được lọc
d Trên mỗi tấn xỉ.
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
QUÁ TRÌNH NUNG CHẢY VÀ TINH LUYỆN
KIM LOẠI CƠ BẢN
253
2.2 An toàn và sức khỏe nghề
nghiệp
Hướng dẫn thực hiện sức khỏe và an
toàn lao động cần phải được đánh giá
dựa trên các hướng dẫn về mức tiếp xúc
an toàn được công nhận quốc tế, ví dụ
như hướng dẫn về Giá trị ngưỡng phơi
nhiễm nghề nghiệp (TLV ®) và Chỉ số
phơi nhiễm sinh học (BEIs ®) được
công bố bởi Hội nghị của các nhà vệ
sinh công nghiệp Hoa Kỳ (ACGIH),19
Cẩm nang Hướng dẫn về các mối nguy
Hóa chất do Viện vệ sinh, an toàn lao
động quốc gia Hoa Kỳ xuất bản
(NIOSH),20
Giới hạn phơi nhiễm
(PELs) do Cục sức khỏe và an toàn
nghề nghiệp Hoa Kỳ xuất bản
(OSHA),21
Giá trị giới hạn phơi nhiễm
nghề nghiệp được công bố bởi các quốc
gia thành viên Liên minh Châu Âu,22
hoặc các nguồn tài liệu tương tự khác.
Tỷ lệ tai nạn và tử vong
Dự án phải cố gắng giảm số vụ tai nạn
trong số công nhân tham gia dự án (bất
kể là sử dụng lao động trực tiếp hay
gián tiếp) đến tỷ lệ bằng không, đặc biệt
là các vụ tai nạn gây ra mất ngày công
lao động và mất khả năng lao động ở
các mức độ khác nhau, hoặc thậm chí bị
tử vong. Tỷ lệ này của cơ sở sản xuất có
19 Có sẵn tại: http://www.acgih.org/TLV/ và
http://www.acgih.org/store/ 20 Có sẵn tại: http://www.cdc.gov/niosh/npg/ 21 Có sẵn tại:
http://www.osha.gov/pls/oshaweb/owadisp.show_docu
ment?p_table=STANDARDS&p_id=9.992 22 Có sẵn tại:
http://europe.osha.eu.int/good_practice/risks/ds/oel/
thể được so sánh với hiệu quả thực hiện
về vệ sinh an toàn lao động trong ngành
công nghiệp này của các quốc gia phát
triển thông qua tham khảo các nguồn
thống kê đã xuất bản (ví dụ Cục thống
kê lao động Hoa Kỳ và Cơ quan quản lý
về An toàn và Sức khỏe Liên hiệp
Anh).23
Giám sát an toàn và sức khỏe nghề
nghiệp
Môi trường làm việc phải được giám sát
để xác định kịp thời những mối nguy
nghề nghiệp tương ứng với dự án cụ
thể. Việc giám sát phải được thiết kế
chương trình và do những người chuyên
nghiệp thực hiện24
như là một phần của
chương trình giám sát an toàn sức khỏe
lao động. Cơ sở sản xuất cũng phải lưu
giữ bảo quản các biên bản về các vụ tai
nạn lao động và các loại bệnh tật, sự cố
nguy hiểm xảy ra. Hướng dẫn bổ sung
về các chương trình giám sát sức khỏe
lao động và an toàn được cung cấp
trong Hƣớng dẫn chung EHS.
23 Có sẵn tại: http://www.bls.gov/iif/ và
http://www.hse.gov.uk/statistics/index.htm 24 Các chuyên gia được công nhận có thể gồm Chứng
nhận vệ sinh công nghiệp, Vệ sinh lao động đã được
đăng ký, hoặc Chứng nhận chuyên nghiệp về an toàn
hoặc tương đương
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
QUÁ TRÌNH NUNG CHẢY VÀ TINH LUYỆN
KIM LOẠI CƠ BẢN
254
3.0 Tài liệu tham khảo và các
nguồn bổ sung
American Council of Government Industrial Hygienists
(ACGIH). 2006.Threshold Limit Values (TLV) and
Biological Exposure Indices (BEI). Cincinnati, OH.
Available at:
http://www.acgih.org/TLV
Ayres, R. U., L.W. Ayres and I. Rade. 2002. The Life
Cycle of Copper its Co-Products and By-Products.
Mining, Minerals and Sustainable Development Report,
International Institute for Environment and
Development (IIED). London:
IIED. Available at:
http://www.iied.org/mmsd/mmsd_pdfs/ayres_lca_main.
Bergsdahl, H., A.H. Stomman, E.G. Hertwich. 2004.
The Aluminum Industry. Environment Technology and
Production. Available at:
http://www.indecol.ntnu.no/indecolwebnew/publication
s/reports/rapport04/rappor t8_04web.pdf
Environment Canada. 2006. Environmental Code of
Practice. Canadian Environmental Protection Act, 1999.
Base Metals Smelters and Refineries. Document EPS
1/MM/11E. Gatineau, Québec: Environment Canada.
Available at
http://199.212.18.76/ceparegistry/documents/code/smelt
ers/toc.cfm
European Agency for Safety and Health at Work
(OSHA). Occupational Exposure Limits. Available at:
http://osha.europa.eu/good_practice/risks/ds/oel/
European Commission. 2001. European Integrated
Pollution Prevention and Control Bureau (EIPPCB).
Reference Document on Best Available Techniques
(BREF) in the Non-Ferrous Metals Industries. Seville:
EIPPCB. Available at:
http://eippcb.jrc.es/pages/FActivities.htm
European Union. 1999. Directory of Community
Legislation. EurLex. EU Council Directive 1999/30/EC
of 22 April 1999 relating to limit values for sulphur
dioxide, nitrogen dioxide and oxides of nitrogen,
particulate matter and lead in ambient air. Brussels: EU.
Available at: http://eur-
lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=CELEX:
31999L0030:EN:HTML
Indian Central Pollution Control Board (CPCB).
National Air Quality Monitoring Programme (NAMP).
National Ambient Air Quality Standards. Delhi: CPCB.
Available at: http://www.cpcb.nic.in/as.htm
Indian Central Pollution Control Board, Environmental
Standards, Inorganic Chemical Industry, Wastewater
Standard. Available at:
http://www.cpcb.nic.in/index.php
International Finance Corporation (IFC) World Bank
Group. 2006a. Draft General Environmental Health and
Safety Guidelines. Available at:
http://www.ifc.org/ifcext/policyreview.nsf/Content/EH
SGuidelinesUpdate_Comm
ents
International Organization for Standardization (ISO).
ISO 14001 Environmental Management Systems
Standards Available at:
http://www.iso.org/iso/en/stdsdevelopment/whowhenho
w/how.html
National Institute for Occupational Safety and Health
(NIOSH). 2005. NIOSH Pocket Guide to Chemical
Hazards. NIOSH Publication No. 2005-149. Available
at: http://www.cdc.gov/niosh/npg/
Natural Resources Canada. 2006. Guide to Energy
Efficiency Opportunities in Canadian Foundries. In
Partnership with the Canadian Foundry Association.
Available at:
http://oee.nrcan.gc.ca/cipec/ieep/newscentre/foundry/in
dex.cfm?attr=24
The Nickel Institute. 2003. Lifecycle Assessment Data.
Overall Inventories and Potential Impacts: Ferronickel,
Nickel Oxide, and Class I Nickel. Last revised 31
October 2003. Available at:
http://www.nickelinstitute.org/index.cfm/ci_id/317.htm
Norgate, T. E. & Rankin, W. J., 2002. 'An
Environmental Assessment of Lead and Zinc
Production Processes' , Proceedings, Green Processing
2002, International Conference on the Sustainable
Processing of Minerals, May 2002, pp 177-184.
Available at:
http://www.minerals.csiro.au/sd/CSIRO_Paper_LCA_P
bZn.pdf
Occupational Health and Safety Administration
(OHSA). 2006. Standards - 29 CFR TABLE Z-1
Limits for Air Contaminants. - 1910.1000 TABLE Z-1
Permissible Exposure Limits. Available at:
http://www.osha.gov/pls/oshaweb/owadisp.show_docu
ment?p_table=STANDAR DS&p_id=9992
Occupational Health and Safety Administration
(OHSA). Occupational Health
and Safety Administration System 18001 Occupational
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
QUÁ TRÌNH NUNG CHẢY VÀ TINH LUYỆN
KIM LOẠI CƠ BẢN
255
Health and Safety Management System. Available at:
http://www.ohsas-18001-occupational-
health-and-safety.com
Price, L. Worrell, J.S., Sinton, J and J. Yun. 2001.
Industrial energy efficiency policy in China. The
Proceedings of the 2001 ACEEE Summer Study on
Energy Efficiency in Industry. Available at:
http://ies.lbl.gov/iespubs/50452.pdf
United Kingdom (UK) Department of Environment
Food and Rural Affairs. 2000. The Air Quality
Strategy for England, Scotland, Wales and Northern
Ireland. January 2000. Working Together for Clean Air.
Available at:
http://www.defra.gov.uk/environment/airquality/strateg
y/strategy.htm
UK Health and Safety Executive. 2006a. Health and
Safety Commission. Health and Safety Statistics
2005/06. Available online at:
http:/www.hse.gov.uk/statistics/index.htm
UK Health and Safety Executive. 2006b. Health and
Safety Commission. Statistics of Fatal Injuries 2005/06.
Available at:
http:/www.hse.gov.uk/statistics/index.htm
United States (US) Department of Labor. 2003. Bureau
of Statistics. Injuries, Illness and Fatalities
Program.Table R8. Incidence rates for nonfatal
occupational injuries and illnesses involving days
away from work per 10,000 full-time workers by
industry and selected events or exposures leading to
injury
or illness, 2003. Available at:
http://www.bls.gov/iif/oshwc/osh/case/ostb1386.pdf
United States (US) Environmental Protection Agency
(EPA). 2006a. Air Toxics. Final Rules. Emission
Standards for Hazardous Air Pollutants. Washington,
DC: US EPA. Available at:
http://www.epa.gov/ttn/atw/mactfnlalph.html
US EPA. 2006b. Proposed National Emission
Standards for Hazardous Air Pollutants for Area
Sources: Polyvinyl Chloride & Copolymers
Production, Primary Copper Smelting, Secondary
Copper Smelting, & Primary Nonferrous
Metals Zinc, Cadmium and Beryllium. Washington,
DC: US EPA. Available at:
http://www.epa.gov/ttn/atw/mactfnlalph.html
US EPA. 2005. Final Rule National Emission
Standards for Hazardous Air Pollutants for Primary
Aluminum Reduction Plants: Final rule; amendments.
Washington, DC: US EPA. Available at
http://www.epa.gov/ttn/atw/alum/alumpg.html
US EPA. 2002. Final Rule. National Emission
Standards for Hazardous AirPollutants for Primary
Copper Smelting-Final rule. Washington, DC: US EPA.
Available at:
http://www.epa.gov/ttn/atw/copper/copperpg.html
US EPA. 2000. Federal Register Effluent Limitations
Guidelines 40 CFR 125.30 - 125.32. Effluent
Limitations Guidelines, Pretreatment Standards, and
New Source Performance Standards for the Commercial
Hazardous Waste
Combustor Subcategory of the Waste Combustors Point
Source Category. Washington, DC: US EPA. Available
at: http://www.epa.gov/fedrgstr/EPA-
WATER/2000/January/Day-27/w2019.htm
US EPA. 1999. Final Rule. National Emission
Standards for Hazardous Air Pollutants Primary Lead
Smelting. Washington, DC: US EPA. Available at:
http://www.epa.gov/ttn/atw/leadp/leadppg.html
U.S. National Institute of Environmental Health
Sciences. 2002. EMF Questions
and Answers. EMF Rapid. Electric and Magnetic Fields
Research and Public Information and Dissemination
Program .Available online at:
http://www.niehs.nih.gov/emfrapid/booklet.
World Health Organization (WHO). 2005. Air Quality
Guidelines Global Update. Geneva: WHO. Available
at: http://www.euro.who.int/Document/E87950.pdf
WHO. 2000. Air Quality Guidelines for Europe. 2nd
Edition. Geneva: WHO.
http://www.euro.who.int/document/e71922.pdf
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
QUÁ TRÌNH NUNG CHẢY VÀ TINH LUYỆN
KIM LOẠI CƠ BẢN
256
Phụ lục A: Mô tả chung về các hoạt động của ngành công nghiệp
Nung chảy và Tinh luyện kim loại
cơ bản
Các bước trong quá trình nung chảy
và tinh luyện kim loại cơ bản (bao
gồm đồng, chì, kẽm và nickel) tương
tự như nhau và được trình bày trong
hình A1. Quá trình luyện nhôm được
mô tả sau đây trong phụ lục này. Tùy
vào cấp độ của quặng và loại quặng
(ví dụ quặng sulphidic hay quặng
lateritic), sẽ có tiềm năng có những
kim loại dư ra bao gồm vàng, bạc,
cadmium, arsenic, selenium v.v. có
thể được phục hồi như những sản
phẩm phụ. Một bản mô tả ngắn gọn
các bước của mỗi quá trình được cung
cấp dưới đây:
Xử lý sơ bộ (gia công sơ bộ)
Xử lý sơ bộ bao gồm việc làm giàu
quặng bằng cách nghiền quặng và làm
khô quặng tuyển, và phân loại, phân
tách các mảnh quặng để trở thành các
nguyên liệu đầu vào phù hợp cho các
quá trình sau đó.
Nung (Roasting)
Nung là một quá trình nhiệt luyện kim
mà ở đó, quặng tuyển được nung
nóng/làm khô và ôxy hóa để đạt được
hàm lượng sulphur tối ưu cho quá
trình nấu chảy. Nung chưa hoàn thiện
được dùng để sơ chế đồng và nickel
sulphide cho nung chảy matte (matte
smelting), trong khi đó nung hoàn thiện
sẽ loại bỏ hết sulphur và được dùng để
sản xuất ra ôxít kim loại (1) cho quá
trình khử bằng carbon hoặc carbon
monoxide hoặc (2) lọc trong dung dịch
acid sulphuric, sau đó là quá trình chiết
xuất bằng điện (electro-winning).
Sulphur dioxide thải ra trong quá trình
nung được phục hồi thành acid
sulphuric hoặc lỏng hóa sulphur
dioxide nếu hiệu quả về mặt chi phí,
hoặc sulphur dioxide được loại bỏ bằng
phương pháp xử lý khí thải.
Nung chảy (Smelting)
Quá trình nung chảy sẽ tạo ra các kim
loại được nung chảy và được sử dụng
để phân tách các kim loại giá trị ra
khỏi các kim loại ít giá trị và các tạp
chất, bằng quá trình gia thêm chất trợ
cháy (fluxing). Kim loại được cô đặc
từ quá trình nung (roasting) được cho
vào lò nung, cùng với các chất trợ
cháy, nhiên liệu và ôxy. Quá trình
thiêu cháy và oxi hóa xảy ra trong lò
và khiến cho kim loại nóng chảy và
phân tách không toàn bộ. Quá trình
nung chảy tạo ra loại hình matte nóng
chảy (đồng, nikel, kẽm) và thỏi (chì) .
Matte có thể được đúc khuôn và làm
nguội trước khi tiếp tục các quá trình
chế biến tiếp theo. Khí thải của quá
trình sản xuất được giữ lại bằng hệ
thống ống dẫn của lò hoặc vòm lò, và
sau đó được xử lý để loại bỏ sulphur
dioxide, các hạt bụi, hơi.... Các xỉ cặn
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
QUÁ TRÌNH NUNG CHẢY VÀ TINH LUYỆN
KIM LOẠI CƠ BẢN
257
của lò nung thường được xử lý để
phục hồi bất cứ kim loại dư nào có
giá trị.
Chuyển hóa (Converting)
Chuyển hóa là quá trình loại bỏ sắt và
sulphur còn dư trong matte đồng và
nickel. Các phế liệu kim loại có chất
lượng cao cũng có thể được xử lý trong
các lò chuyển hóa. Các khí từ quá trình
sản xuất được làm nguội và sau đó
được loại bỏ các hạt bằng thiết bị làm
sạch khí. Lò chuyển đổi theo lô hoặc lò
chuyển hóa liên tục đều được sử dụng;
lò chuyển hóa liên tục cho phép sự giữ
lại tốt hơn các khí thải của quá trình và
sản xuất và có thể sử dụng ôxy thay vì
sử dụng không khí, kết quả là có thể
giữ lại hàm lượng sulphur dioxide cao
hơn để tái sản xuất thành acid
sulphuric.Các matte (đồng-sắt
sulphide) từ quá trình nung chảy được
tiếp vào các lò chuyển hóa nơi mà
nguyên liệu nóng chảy được oxide hóa
trong môi trường không khí để loại bỏ
các tạp chất sắt và sulphur (các tạp chất
trở thành xỉ cặn của lò). Các ôxít tạo
thành xỉ cặn sẽ được chọn để lấy đi các
phần tốt nhất. Xỉ cặn có hàm lượng
đồng/nickel cao phát sinh trong quá
trình chuyển hóa sẽ được quay trở lại
quá trình nung chảy để phục hồi đồng
và nickel. Xỉ cặn có thể được xử lý
trong lò nung điện trước khi được
chuyển đi để phục hồi nickel.
Hỏa luyện hoặc tinh luyện Anode:
Hỏa luyện được sử dụng để loại bỏ
các tạp chất và làm giảm mức độ
sulphur và ôxy trong đồng đen trước
khi đổ khuôn hoặc tinh chế bằng điện.
Đồng đen được tinh luyện trở thành
đồng tinh luyện bằng lửa hoặc bằng
anode (đạt tới 99,5 % đồng nguyên
chất), sau đó lại được dùng tiếp trong
quá trình tinh luyện bằng điện phân.
Đồng đen nóng chảy được đặt vào
trong các lò luyện lửa, có thể cho
thêm chất trợ cháy và không khí được
thổi qua hỗn hợp nóng chảy để loại bỏ
sulphur dư thừa.Thổi khí có thể dẫn
đến ôxy dư thừa, và được loại bỏ bởi
sự thêm vào khí tự nhiên, propane,
ammonia hay gỗ. Đồng tinh luyện
bằng lửa được đổ khuôn thành các
anode để tinh chế thêm bằng quá trình
điện phân, hoặc đổ khuôn thành hình
khối để đem bán.
Điện tinh luyện (Electrorefining)
Quá trình điện tinh luyện được sử
dụng cho tinh luyện đồng, nickel, và
chì để sản xuất kim loại tinh khiết hơn
từ kim loại không tinh khiết. Một bể
điện phân, trong đó anode là một loại
kim loại, được sử dụng để hoà tan kim
loại vào trong dung dịch điện phân có
axít hoặc vào trong muối nóng chảy.
Kim loại tinh sẽ mạ vào hoặc gắn vào
tấm mạ điện có vai trò là cathode. Các
tạp chất kim loại được hoà tan trong
quá trình điện phân sẽ lắng tụ và hình
thành nên cặn bùn. Cặn của anode
phát sinh trong quá trình sản xuất có
chứa kim loại có giá trị sẽ được phục
hồi. Các kim loại gắn vào cathode
được đổ thành khuôn hình. Dung dịch
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
QUÁ TRÌNH NUNG CHẢY VÀ TINH LUYỆN
KIM LOẠI CƠ BẢN
258
điện phân có lẫn tạp chất sẽ được làm
sạch để loại bỏ các chất không mong
muốn và cho quay trở lại quá trình
điện tinh luyện. Các tạp chất được loại
bỏ được tiếp tục xử lý để phục hồi các
kim loại có giá trị.
Tinh luyện carbonyl
Quá trình tinh luyện carbonyl được
sử dụng để tinh chế nickel oxid thô.
Carbon monoxide được thêm vào
nickel oxide thô, vừa dưới áp suất
cao, hình thành nên nickel carbonyl.
Nickel carbonyl rất dễ bay hơi và do
đó, sẽ tách rời ra khỏi các tạp chất rắn
và được phục hồi lại từ dòng khí thải.
Thêm độ nóng, carbon monoxide
được giải phóng và bột hay các hạt
nhỏ nickel tinh được tạo thành. Khí
thải carbon monoxide được sử dụng
trong quá trình sản xuất.
Lọc (Leaching)
Quá trình Lọc xảy ra trước khi tinh
chế hay chiết xuất bằng điện, liên
quan tới quá trình tan rã của kim loại
của quặng thô/quặng tuyển trong axít
hay dung môi. Kim loại sử dụng cho
quá trình lọc thường ở dạng oxide.
Quặng sulphidic ít khi được lọc hơn
vì chúng cần có điều kiện để thuận lợi
cho quá trình oxid hóa. Dung dịch tạo
thành, được gọi là dung dịch chứa
chất, và được xử lý bằng chiết xuất từ
dung môi và sau đó được làm sạch
trước khi trải qua quá trình chiết xuất
bằng điện và tinh chế.
Chiết xuất bằng điện
(Electrowinning)
Chiết xuất bằng điện được sử dụng để
tinh luyện đồng, nickel, và liên quan
tới sự phục hồi kim loại mà được tan
rã trong dung dịch chứa chất
(pregnant solution) trong suốt quá
trình lọc. Dung dịch điện phân từ quá
trình lọc được đặt vào bể điện phân
có anode trơ và cathode khởi động.
Các iôn kim loại tan trong dung dịch
sẽ gắn vào cathode sau khi dòng điện
được nối vào bể điện phân. Quá trình
chiết xuất bằng điện sản sinh ra khí
ôxy, hơi acid, và chất điện phân đã sử
dụng (mà sau đó được quay trở lại
quá trình lọc để tái sử dụng). Cathode
thường được bán đi hoặc kim loại
được gỡ ra và đúc khuôn.
Đúc khuôn (Casting)
Trong quá trình đúc khuôn, kim loại
được nấu chảy và chạy qua một lò giữ
nhiệt, và sau đó đổ vào khuôn đúc nơi
có các hình dạng kim loại cần được
sản xuất. Đúc khuôn có thể là quá
trình liên tục hoặc quá trình tĩnh.
Đúc tĩnh thường sử dụng một guồng
quay bao gồm một loạt các khuôn
được làm lạnh bởi các vòi phun nước.
Đúc liên lục thường để sản xuất các
sợi kim loại. Ống dẫn được kéo dài ra
từ các phôi nóng. Các tấm hoặc mảnh
kim loại được sản xuất từ các phôi dẹt
được làm nóng từ trước và được cuốn
thành hình. Quá trình đúc sử dụng
khuôn cố định được dùng để sản xuất
các thỏi kim loại.
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
QUÁ TRÌNH NUNG CHẢY VÀ TINH LUYỆN
KIM LOẠI CƠ BẢN
259
Sản xuất nhôm
Quá trình sản xuất nhôm bắt đầu bằng
khai thác mỏ và làm giàu quặng
bauxite. Tại khu vực mỏ, quặng
bauxite được chuyển tới máy nghiền,
sau đó những quặng đã nghiền được
sàng lọc và được sắp xếp sẵn sàng cho
việc chuyển tới các nhà máy sản xuất
nhôm. Trong một vài trường hợp,
quặng được cải thiện chất lượng bằng
quá trình làm giàu (bao gồm rửa, phân
loại kích cỡ, tách biệt rắn/lỏng) để
loại bỏ các tạp chất không mong
muốn như đất sét và silica.
Tại nhà máy sản xuất, quặng bauxite
tiếp tục được nghiền thêm hoặc tán để
đặt được kích thước tiêu chuẩn phù
hợp cho quá trình chiết xuất nhôm
hiệu quả bằng cách dùng dung dịch
sodium hydroxide nóng . Sau khi loại
bỏ được một hỗn hợp các oxide kim
loại, thường được gọi là ―bùn đỏ‖ và
những chất rắn nhỏ từ quá trình trên,
các tinh thể aluminum trihydrate được
lắng tụ và nung khô trong lò nung
quay hoặc lò nung khô tầng sôi để sản
xuất ra alumina (nhôm oxide)
Một số quá trình xử lý alumina bao
gồm bước tinh chế bằng chất lỏng.
Chất nhôm cơ bản được sản xuất bằng
cách điện phân alumina. Alumina
nóng chảy được phân ly để tạo thành
nên nhôm lỏng tại cathode và ôxy tại
anode. Ôxy sau đó phản ứng với
carbon ở điện cực để tạo thành carbon
dioxide và carbon monoxide. Nhôm
nóng chảy được tập hợp ở đáy bể hay
nồi điện phân và được lấy ra bằng các
hút chân không (vacuum tapping).
Quá trình điện phân được tiến hành ở
quy mô lớn, với một số lượng lớn các
nồi được nối liền nhau thành seri và
kết quả là tạo ra một từ trường mạnh
trong khu vực sản xuất.
Nguyên liệu thô cho quá trình sản xuất
nhôm thứ cấp là các phế liệu, mảnh vỡ
kim loại, xỉ cặn. Bước sơ chế phế liệu
bao gồm cắt nhỏ, sàng tách bằng từ
tính, làm khô...để loại bỏ các tạp chất
không mong muốn, mà có thể ảnh
hưởng tới cả chất lượng nhôm lẫn khí
thải. Kỹ thuật sản xuất nhôm thứ cấp
thường được sử dụng là nấu chảy
trong lò nung quay, được phủ bằng
một lớp muối. Xỉ muối có thể được xử
lý và tái sử dụng. Một số kỹ thuật
khác, như nấu chảy trong lò cảm ứng
hay lò đáy bằng sẽ cần ít, hoặc không
cần sử dụng muối, và tiêu tốn ít năng
lượng hơn. Tuy nhiên, các kỹ thuật đó
chỉ phù hợp với các phế liệu có chất
lượng cao. Tùy theo mục đích sử dụng
nhôm, có thể cần thêm các bước tinh
chế.
Hƣớng dẫn về Môi trƣờng, Sức khoẻ và An toàn
QUÁ TRÌNH NUNG CHẢY VÀ TINH LUYỆN
KIM LOẠI CƠ BẢN
260
Hình A.1: Các bƣớc của Quá trình Nung chảy và Tinh luyện
Quặng
tuyển
Nguyên liệu
tái sử dụng
Nguyên liệu
đồng thời xử lý
Xử lý nguyên
liệu tái sử dụng Xử lý sơ bộ
Thiêu kết và
Nung chảy Lọc áp lực Nung và
lọc
Lọc
Hỏa
tinh luyện
Điện
tinh luyện
Lọc điện Tinh luyện
Carbonyl Hóa
tinh luyện
Phế phẩm
hóa học
Nấu chảy và
đổ khuôn
Phế phẩm
kim loại
Vận chuyển
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CÔNG NGHIỆP THUỘC DA VÀ HOÀN THIỆN DA
261
HƯỚNG DẪN VỀ MÔI TRƯỜNG, SỨC KHỎE VÀ AN TOÀN
CÔNG NGHIỆP THUỘC DA VÀ HOÀN THIỆN DA
Giới thiệu
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khỏe
và An toàn là các tài liệu kỹ thuật tham
khảo cùng với các ví dụ công nghiệp
chung và công nghiệp đặc thù của Thực
hành công nghiệp quốc tế tốt (GIIP).1
Khi một hoặc nhiều thành viên của
Nhóm Ngân hàng Thế giới tham gia
vào trong một dự án, thì Hướng dẫn về
Môi trường, Sức khỏe và An toàn
(EHS) này được áp dụng tương ứng
như là chính sách và tiêu chuẩn được
yêu cầu của dự án. Hướng dẫn EHS
của ngành công nghiệp này được biên
soạn để áp dụng cùng với tài liệu
Hướng dẫn chung EHS là tài liệu
cung cấp cho người sử dụng các vấn đề
về EHS chung có thể áp dụng được cho
tất cả các ngành công nghiệp. Đối với
các dự án phức tạp thì cần áp dụng các
hướng dẫn cho các ngành công nghiệp
cụ thể. Danh mục đầy đủ về hướng dẫn
cho đa ngành công nghiệp có thể tìm
trong trang web:
1 Được định nghĩa là phần thực hành các kỹ năng
chuyên nghiệp, chăm chỉ, thận trọng và dự báo trước
từ các chuyên gia giàu kinh nghiệm và lành nghề
tham gia vào cùng một loại hình và thực hiện dưới
cùng một hoàn cảnh trên toàn cầu. Những hoàn cảnh
mà những chuyên gia giàu kinh nghiệm và lão luyện
có thể thấy khi đánh giá biên độ của việc phòng ngừa
ô nhiễm và kỹ thuật kiểm soát có sẵn cho dự án có
thể bao gồm, nhưng không giới hạn, các cấp độ đa
dạng về thoái hóa môi trường và khả năng đồng hóa
của môi trường cũng như các cấp độ về mức khả thi
tài chính và kỹ thuật.
www.ifc.org/ifcext/enviro.nsf/Content
/EnvironmentalGuidelines
Tài liệu Hướng dẫn EHS này gồm các
mức độ thực hiện và các biện pháp nói
chung được cho là có thể đạt được ở
một cơ sở công nghiệp mới trong công
nghệ hiện tại với mức chi phí hợp lý.
Khi áp dụng Hướng dẫn EHS cho các
cơ sở sản xuất đang hoạt động có thể
liên quan đến việc thiết lập các mục
tiêu cụ thể với lộ trình phù hợp để đạt
được những mục tiêu đó.
Việc áp dụng Hướng dẫn EHS nên chú
ý đến việc đánh giá nguy hại và rủi ro
của từng dự án được xác định trên cơ
sở kết quả đánh giá tác động môi
trường mà theo đó những khác biệt với
từng địa điểm cụ thể, như bối cảnh của
nước sở tại, khả năng đồng hóa của
môi trường và các yếu tố khác của dự
án đều phải được tính đến. Khả năng
áp dụng những khuyến cáo kỹ thuật cụ
thể cần phải được dựa trên ý kiến
chuyên môn của những người có kinh
nghiệm và trình độ.
Khi những quy định của nước sở tại
khác với mức và biện pháp trình bày
trong Hướng dẫn EHS, thì dự án cần
tuân theo mức và biện pháp nào
nghiêm ngặt hơn. Nếu quy định của
nước sở tại có mức và biện pháp kém
nghiêm ngặt hơn so với những mức và
biện pháp tương ứng nêu trong Hướng
dẫn EHS, theo quan điểm của điều
kiện dự án cụ thể, mọi đề xuất thay đổi
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CÔNG NGHIỆP THUỘC DA VÀ HOÀN THIỆN DA
262
khác cần phải được phân tích đầy đủ
và chi tiết như là một phần của đánh
giá tác động môi trường của địa điểm
cụ thể. Các phân tích này cần phải
chứng tỏ rằng sự lựa chọn các mức
thực hiện thay thế có thể bảo vệ môi
trường và sức khỏe con người.
Khả năng áp dụng
Các Hướng dẫn EHS đối với Thuộc
Da và Hoàn thiện Da bao gồm các
thông tin phù hợp với các dự án và các
phương tiện thuộc da và hoàn thiện da,
cụ thể liên quan đến xử lý sơ bộ da
sống, các quá trình thuộc da và sau
thuộc da, và sản xuất sản phẩm hoàn
thiện.
Phụ lục A bao gồm bản mô tả đầy đủ
các hoạt động công nghiệp trong lĩnh
vực này. Các khía cạnh liên quan đến
việc giết mổ động vật được đề cập đến
trong cuốn Các Hướng dẫn về EHS
đối với ngành Chế Biến Thịt. Cuốn tài
liệu này được tổ chức theo các mục
sau đây:
Phần 1.0 - Các tác động đặc thù của
ngành công nghiệp và việc quản lý.
Phần 2.0 - Các chỉ số thực hiện và việc
giám sát.
Phần 3.0 - Các tài liệu tham khảo và
các nguồn bổ sung.
Phụ lục A - Mô tả chung về các hoạt
động công nghiệp.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CÔNG NGHIỆP THUỘC DA VÀ HOÀN THIỆN DA
263
1.0 Các tác động đặc thù của
ngành công nghiệp và việc quản lý
Phần sau đây sẽ cung cấp tóm tắt các
vấn đề về EHS liên quan đến thuộc da
và hoàn thiện da, diễn ra trong quá
trình thực hiện, cùng với những
khuyến nghị cho việc quản lý chúng.
Các khuyến nghị về quản lý các vấn
đề an toàn sức khỏe và môi trường
EHS của các cơ sở công nghiệp từ vừa
đến lớn trong quá trình xây dựng và
tháo dỡ được quy định trong Hướng
dẫn chung EHS.
1.1 Môi trường
Các vấn đề về Môi trường liên quan
đến quá trình thuộc da và hoàn thiện
da bao gồm:2
Nước thải
Khí thải
Chất thải rắn
Các vật liệu nguy hại
Nước thải
Nước thải của quy trình sản xuất công
nghiệp
Lượng nước tiêu thụ cũng như lượng
2 Số lượng và chất lượng của các khí thải và
chất thải do các xưởng thuộc da tạo nên phụ
thuộc rất lớn vào loại da được xử lý, nguồn
gốc các bộ da sống và da được lột, và các kỹ
thuật được áp dụng. Một lượng lớn các loại
hóa chất khác nhau và các sản phẩm thích hợp
được sử dụng trong các quá trình này.
nước xả thải rất khác nhau giữa các
xưởng thuộc da khác nhau, phù thuộc
vào các quy trình liên quan, các
nguyên liệu thô, và các sản phẩm. Nói
chung nước được tiêu thụ nhiều nhất ở
các khu vực trước thuộc da, tuy nhiên
một lượng nước đáng kể cũng được
tiêu thụ trong các quy trình sau thuộc
da.
Nước thải từ các hoạt động trong nhà
xưởng (chẳng hạn như ngâm, nạo thịt,
cạo lông, và ngâm vào nước vôi) và từ
quá trình rửa sạch thường được tích
tập trung lại. Nó có thể chứa các chất
da sống, bụi, máu hoặc phân - tức là
một khối lượng lớn các chất hữu cơ và
các chất rắn lơ lửng.
Nước thải từ các công đoạn ở xưởng
thuộc da, khử vôi và ngâm mềm có thể
chứa các muối sunphua và amoni và
các muối canxi và thường có kiềm
nhẹ. Sau các công đoạn tẩy nhờn và
thuộc, các tạp chất chính từ nước thải
phụ thuộc vào các kỹ thuật được sử
dụng. Các nước thải từ quá trình hoàn
thiện có thể chứa các polyme sừng,
các chất dung môi, các chất nhuộm
màu và các chất làm đông.
Khả năng tăng hiệu suất tăng thông
qua sự thay đổi quy trình sản xuất là
rất tiềm năng và việc này nên được
thực hiện ngay từ khâu thiết kế cơ sở
sản xuất và quy trình sản xuất. Các
biện pháp quản lý nước thải và tối ưu
hóa quy trình sản xuất ở các cơ sở
thuộc da cần hướng đến mục tiêu giảm
nhu cầu và tải xử lý cuối đường ống
thông qua việc sử dụng các biện pháp
phòng ngừa nước thải sau:
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CÔNG NGHIỆP THUỘC DA VÀ HOÀN THIỆN DA
264
Giảm việc tiêu thụ nước, thông qua
tái chế các dòng công đoạn;
Sử dụng việc rửa theo “mẻ” thay
cho việc dùng vòi chảy;
Việc tách các dòng nước thải
(chẳng hạn dung dịch ngâm, dung
dịch vôi giầu sunphua và dung dịch
có chứa crôm) để cải thiện tốc độ
và hiệu quả xử lý. Việc tách các
dòng nước còn giúp cô lập các hợp
chất tập trung đặc biệt hoặc độc
hại, để sau đó chúng có thể bị loại
bỏ riêng và có thể được phục hồi
để tái sử dụng;
Dùng các phao ngắn (chẳng hạn
dung tích nước thấp) trong chu kỳ
thuộc da (ví dụ bè dùng 20-40%
nước so với các bè bình thường),
điều này cho phép tiết kiệm nước tới
70% và tạo thuận lợi cho việc kết tủa
crôm (khi kết hợp với nhiệt độ tăng
vào cuối quá trình thuộc da);
Việc thay thế các chất hóa học để
có các chất hóa học ít độc hơn và
có khả năng phân hủy sinh học cao
hơn; như được nêu ra dưới đây;
Chia ra từng phần da sống trước
khi khử vôi và thuộc, nếu có thể
được, nhằm cho phép tăng cường
sự thẩm thấu của các hóa chất
thuộc da vào các cấu trúc xơ, nhờ
vậy giảm việc sử dụng hóa chất.
Một số biện pháp bổ sung nhằm làm
giảm sự phát sinh của các chất gây độc
hại cụ thể trong dòng xả nước thải bao
gồm:
COD/BOD và các Chất Rắn Lơ lửng
Khoảng 75% khối lượng hữu cơ (đo
bằng nhu cầu ôxy sinh hóa [BOD] và
nhu cầu ôxy hóa học [COD]) được tạo
ra trong nhà sản xuất beamhouse, chủ
yếu từ các quá trình ngâm vôi và cạo
lông. Quá trình cạo lông cũng là tác
nhân chính tạo ra các chất rắn lơ lửng.
Một nguồn phụ tạo ra COD/BOD nữa
là quá trình tẩy mỡ. Tổng lượng tập
trung COD/BOD có thể lên tới
200.000 mg/l.
Các biện pháp nhằm làm giảm lượng
các dòng chất thải này bao gồm như
sau:
Lọc nước thải để khử những chất
rắn lớn;
Sử dụng quá trình cạo lông men
enzim và tái tạo lông để bán, làm
giảm lượng COD tới 40-50%;
Nếu quá trình ngâm vôi theo
truyền thống được sử dụng thì lọc
nước thải để tái tạo lông trước khi
phân hủy. Cách này có thể làm
giảm 15-20% COD và tổng lượng
nitơ tới 25-30% trong hỗn hợp thải
ra từ quá trình thuộc da.
Tái chế các phao ngâm vôi có
thể làm giảm COD từ 30-40%,
nitơ tới 35%, việc sử dụng sunphua
tới 40% và sử dụng vôi đến 50%;
Sử dụng dễ dàng các chất cồn
béo ethoxyl hóa đã bị biến chất,
thay cho các alkylphenol đã bị
ethoxyl hóa, như là các hoạt chất
bề mặt trong quá trình khử mỡ;
Sử dụng carbon dioxide (CO2) để tách
vôi (chẳng hạn đối với da bò mỏng
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CÔNG NGHIỆP THUỘC DA VÀ HOÀN THIỆN DA
265
hơn 3mm). Đối với các loại da dày
hơn, quá trình này đòi hỏi tăng nhiệt
độ nổi (tới 35°C) và/hoặc quãng thời
gian của công đoạn, và/hoặc thêm một
lượng nhỏ các phụ kiện tách vôi.
Muối và các Chất Rắn Hòa tan
Việc xử lý bằng muối và các quá trình
thuộc da khác góp phần vào sự hiện
diện của muối / các chất điện giải
trong dòng nước thải, được đo bằng
Tổng các Chất Rắn Hòa tan (TDS).
Khoảng 60% tổng clorua được tạo ra
từ muối dùng để xử lý, và cuối cùng
lượng clorua này được thải ra trong
dòng xả thải. Phần còn lại được tạo ra
chủ yếu từ các quá trình tẩy bằng axít
và, với mức độ ít hơn từ các quá trình
thuộc da và nhuộm. Các nhân tố khác
góp phần vào TDS bao gồm việc sử
dụng ammonium chloride và sodium
sulfate. Nồng độ của TDS có thể lên
tới 15000 mg/l trong lượng xả thuộc
da. Việc hòa tan trong chất điện giải
nước trung tính là một thách thức đáng
kể đối với việc sản xuất hàng da, đặc
biệt đối với những cơ sở ở các vùng
hạn chế về đất đai. Các biện pháp làm
giảm lượng TDS từ quá trình bảo quản
và xử lý nguyên liệu thô bao gồm như
sau:
Sử dụng việc làm khô tự nhiên các
miếng da nhỏ ở các cơ sở có khí
hậu ấm và khô phù hợp.
Sử dụng làm lạnh để bảo quản
trong thời gian ngắn đảm bảo da
động vật đã qua xử lý tươi, và /
hoặc sử dụng các chất khử trùng để
tăng thời gian cất trữ;
Tiến hành cắt tỉa và nơi nào có thể
thì lọc thịt trước khi xử lý hoặc các
thao tác trước thuộc da khác;
Dùng biện pháp cơ khí hoặc thủ
công để khử muối khỏi da và bì
trước khi ngâm;
Lắp đặt hệ thống tẩy rửa bằng axít
không muối, và dùng các axít
sunphonic pôlyme không nở ra
(Điều này có thể ảnh hưởng tới các
đặc tính của da);
Sử dụng các nhân tố lọc vôi không
có chất amôni (chẳng hạn các axít
yếu hoặc các este) hoặc khử vôi
bằng CO2 thay cho các muối
amôni;
Dùng các tấm bè nổi ngắn trong
thuộc da để làm giảm lượng hóa
chất. Sự ngưng kết crôm trong quá
trình thuộc da được tăng cường nhờ
sử dụng các kỹ thuật quá trình
thuộc da hút cao bao gồm các phao,
nhiệt độ tăng, thời gian thuộc tăng,
sự kiềm hóa tăng và giảm độ muối
trung tính3.
Tái chế trực tiếp phao tẩy, ở những
nơi có thể thực hiện được (nếu qua
trình thuộc da được thực hiện trong
phao, chỉ có thể tái chế một phần
bể thuộc đã hút cạn.
3 Tỉ lệ ngưng kết crôm có thể tăng lên khi dùng các kỹ
thuật này, và được kết hợp với các hợp chất crôm tự
kiềm hóa và axít dicacbonxyl. Kỹ thuật thuộc da hút
khí cao có thể cho phép làm giảm từ 80-98% crôm từ
dung dịch, giảm nồng độ crôm trong dòng xả (4-25
mg/lít). Có thể đạt được mức giảm thải crôm trong
dòng xả từ 5-6kg crôm trên 1 tấn da sống (sử dụng kỹ
thuật thuộc da truyền thống) tới 0,2 - 0,5 kg trên 1 tấn
(sử dụng kỹ thuật thuộc da hút khí cao).
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CÔNG NGHIỆP THUỘC DA VÀ HOÀN THIỆN DA
266
Tái chế trực tiếp các phao thuộc;4
Tái chế phần nổi từ việc tái sinh
crôm để tăng cường sự ngưng kết
crôm;
Sử dụng các chất nhuộm và syntans
dưới dạng dung dịch
Các sunphua
Các sunphua vô cơ (NaHS or Na2S) và
việc xử lý vôi được sử dụng trong quá
trình cạo lông, điều này có thể dẫn đến
có các chất lỏng có chứa sunphua
trong xả nước thải. Mặc dù tổng lượng
chất thay thế các sunphua được dùng
trong quá trình này không đáng kể,
đặc biệt là đối với các da bò, tuy nhiên
các biện pháp sau được khuyến cáo sử
dụng nhằm làm giảm việc sử dụng và
thải sunphua:
Sử dụng quá trình cạo lông enzim;
Đối với các quá trình cạo lông
dùng vôi truyền thống, sử dụng
sunphua và vôi trong một dung
dịch tổng thể 20-50%;
Duy trì nước thải có chứa sunphua
ở nồng độ pH (>10). Việc xử lý
truyền thống là quá trình ôxy hóa
nước thải sunphua và đá vôi (các
bể ôxy hóa xúc tác hoặc các bể sục
khí). Cần phải chú ý để tránh sự
thoát hydrogen sulfide (H2S) có giá
trị phụ thuộc ngẫu nhiên (pH<7),
xuất hiện chẳng hạn từ việc kết hợp
4 Kỹ thuật này có thể làm giảm đáng kể mức xả crôm
từ thuộc da (tới 20% lượng crôm dùng trong quá trình
thuộc da truyền thống và tới 50% đối với da cừu có
len). Lượng crôm dư thừa chứa trong dung dịch mà
không dễ tái chế thì có thể làm cho kết tủa rồi tái chế.
không phù hợp giữa các dòng kiềm
và axít, và sự thoát không kiểm
soát được từ các bước khử nitơ.
Các Hợp chất Nitơ
Lượng nitơ đáng kể và việc thải nitơ
amoni đặc biệt gắn liền với các quá
trình thuộc da. Việc sử dụng các muối
amoni trong quá trình là nguồn chính
của nitơ amoni trong quá trình xả từ
xưởng thuộc da (lên tới 40%). Các
nguồn khác của ammonia nitrogen là
từ quá trình nhuộm và từ các chất đạm
của động vật tạo được tạo ra từ các
thao tác trong nhà xử lý. Phần lớn tổng
chất nitơ (được đo bằng Tổng Nitơ
Kjeldahl TKN) được thải ra từ quá
trình ngâm vôi trong các thao tác trong
nhà xử lý, điều này, xét về tổng thể,
chiếm khoảng 85% tổng lượng TKN
từ một xưởng thuộc da.
Các biện pháp phòng và chống làm
giảm lượng hữu cơ (COD / BOD5) có
thể cũng làm giảm lượng nitơ trong
quá trình xả, bao gồm:
Dùng các nhân tố khử vôi không có
amoni (Chẳng hạn axít yếu hoặc
este) nếu không thực hiện việc khử
vôi CO2;
Nơi nào việc thải amoni có thể ảnh
hưởng tiêu cực đến vùng nước tiếp
nhận thì cần đưa quy trình khử nitơ
vào quá trình xử lý nước thải để
chuyển ammonia nitrogen thành
các nitrat, mặc dù cũng cần phải
khống chế và quản lý cẩn thận để
hạn chế nguy cơ sản sinh H2S.
Crôm và Các Nhân tố Thuộc Da khác
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CÔNG NGHIỆP THUỘC DA VÀ HOÀN THIỆN DA
267
Các muối crôm có hóa trị ba (Cr III) là
một trong số các nhân tố thuộc da
được sử dụng phổ biến nhất - chiếm
khoảng 75% lượng crôm trong dòng
nước thải. Phần còn lại chủ yếu được
tạo ra từ các quá trình ướt sau thuộc
da, rút và vắt nước. Việc làm giảm các
đặc tính của cặn thuộc da giúp cho ổn
định lượng Cr III trong hàm lượng
crôm có hóa trị sáu (Cr VI), kết quả
của sự hiện diện của chất hữu cơ và
sunphua.5
Các biện pháp sau đây cần được tiến
hành để hạn chế việc sử dụng và thải
chất crôm:
Cân nhắc việc sử dụng các nhân tố
thuộc da thay thế cho hoặc bổ sung
cho crôm, có tính đến tính độc và
tính bền của các nhân tố thay thế
cũng như việc sử dụng và các đặc
tính mong muốn của sản phẩm da.6
Tránh việc sử dụng crôm (VI),
bằng cách hạn chế loại crôm sử
dụng trong crôm (III);
Tái chế các phao thuộc da crôm.
5 Ủy ban Môi trường của Liên minh Quốc tế hiệp hội
các nhà công nghệ và hoá chất ngành da (ULTCS) cho
rằng, với một xưởng thuộc da khép kín, sơ chế từ da
sống tới nhuộm xanh ướt là 5000 mg Cr (III) trên một
kg chất rắn trong chất cặn hỗn hợp của xưởng thuộc
da, điều này có thể đạt được nhờ việc sử dụng các
thực hành và các kỹ thuật tốt nhất. 6 Các chất khoáng thay thế có thể là nhôm, titanium
dioxide và ziconium. Các chất thuộc da hữu cơ có thể
bao gồm các chất thuộc da rau, syntan, nhựa,
polyacrylate và aldehyde. Các chất thuộc da thực vật
có độ rủi ro về môi trường, sức khỏe và an toàn thấp.
Một số chất syntan, nhựa, polyacrylate và aldehyde có
thuộc tính phân hủy sinh học thấp và có thể gồm nitơ
và các hợp chất có độc tố cho con người và thủy sinh
chẳng hạn như formaldehyde, glutarldehyde hay
monomer (ví dụ axít acrylic).
Điều này có thể làm giảm việc sử
dụng crôm tới 20% trong quá trình
thuộc da truyền thống và tới 50%
trong thuộc da cừu có len. Dung
dịch chứa crôm dư có thể được làm
cho kết tủa, axít hóa rồi tái chế.7
Giảm nồng độ crôm trong phao
nước thải bằng cách sử dụng các
muối crôm có độ hút cao và các sản
phẩm kiềm và/ hoặc tăng nhiệt độ
phao;
Tránh sử dụng crôm vì nó có thể
hấp thụ vào bề mặt các phân tử hữu
cơ với các kích cỡ khác nhau và có
thể không kết tủa trong dung dịch.
Cần phải cẩn thận là các phân tử
này không được hòa vào dòng thải
xả ra từ xưởng thuộc da và sử dụng
công nghệ chất đa điện phân;
Tránh thải bùn cặn thuộc da crôm
thông qua thiêu đốt, do điều kiện
của alkaline và sự có mặt của ôxy
thừa có thể dẫn đến chuyển hóa từ
Cr (III) thành Cr (VI) độc hơn.
Các Hóa chất sau Thuộc Da
Các thao tác sau thuộc da liên quan
đến việc sử dụng một số loại hóa chất
bao gồm các chất dung dịch béo, các
hợp chất clo hữu cơ, các chất tẩm, các
chất để tách, các chất để lọc và các
7 Các chất làm kết tủa có thể được dùng đặc biệt là
sodium carbonate, sodium hydroxide và magnesium
oxide. Việc thêm các chất đa điện phân có thể làm tăng
sự lên bông. Cặn rác sau khi lắng đọng và lọc có thể
cho hòa tan lại trong sulfuric acid. Trong phương pháp
thuộc da truyền thống, quá trính tái chế này giúp làm
trong chất xả, chỉ chứ dưới 10 mg/l crôm (được biểu thị
là Cr). Chất xả được làm trong này có thể được dùng lại
cho việc tẩy rửa, phao thuộc (tanning float), phao
ngâm (soaking float);
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CÔNG NGHIỆP THUỘC DA VÀ HOÀN THIỆN DA
268
chất nhuộm. Các chất để tẩm được
dùng để làm tăng cường các đặc tính
mòn, đạt được các đặc tính kỵ dầu
hoặc chống tĩnh điện, giảm độ thấm,
giảm sự mài mòn và chậm bắt lửa. Các
chất hỗ hợp khác (ví dụ carbonxylic
acid, di-carbonxylic acid và các muối
tương ứng của chúng) được dùng như
các chất lọc trong quá trình thuộc
crôm (một số phthalate nhất định,
chẳng hạn di-sodium phthalate (DSP)
cũng được dùng làm các chất lọc).
Các biện pháp nhằm ngăn chặn các
hóa chất này khỏi vào dòng nước thải
bao gồm như sau:
Tránh dùng các hợp chất halogen
hóa (chẳng hạn trong dung dịch
béo);
Hồi phục các chất tẩm từ dòng
thải;
Tránh dùng các chất khử và làm
ướt với các hợp chất có khả năng
phân hủy sinh học thấp (ví dụ
ethylen-diamin-tetraacetate);
Tránh dùng các di-carbonxylic
acid cho việc làm kết tủa crôm
trong quá trình xử lý trước xả;
Tránh dùng các zadye với các
carcinogenic amine (ví dụ
diphenil-4amine, benzidine);8
Thay thế các chất nhuộm gốc
dung môi hữu cơ bằng các chất
nhuộm không bị halogen hóa và
dung môi/ dùng nước và hòa tan
8 Theo Chỉ thị của Quốc Hội Châu Âu và của Hội
đồng Điều chỉnh Châu Âu 76/769/EEC
được trong nước cho các thao tác
nhuộm và hoàn thiện.
Bioxit
Bioxit thường tham gia vào hầu hết
các công thức hóa chất lỏng như
nhuộm, dung dịch béo, và các chất
hoàn thiện cazein. Bioxit thường tiềm
ẩn độc tố và bao gồm các chất diệt
khuẩn và các chất diệt nấm. Các chất
diệt khuẩn thường chủ yếu dùng ở giai
đoạn đầu của quá trình sản xuất da,
trong các giai đoạn xử lý và ngâm.
Các chất diệt nấm chủ yếu dùng từ
giai đoạn tẩy đến giai đoạn nhuộm, vì
các điều kiện pH trong các quá trình
này là lý tưởng cho sự phát triển nấm
mốc. Ngoài ra, thuốc bảo vệ thực vật
cũng được dùng ở trang trại chăn nuôi
động vật (ví dụ như chất diệt ký sinh
ngoài) cũng có thể thấy trong các bộ
lông và da sống.
Bioxit dùng trong ngành công nghiệp
thuộc da là các bioxit không ôxy hóa,
và được xếp vào loại các hợp chất
amoni bậc bốn, isothiazole,
thiocarbamate và các hợp chất khác
(chẳng hạn các dị vòng có chứa
sunphua như các chất phái sinh của
benzothiazole, chẳng hạn, 2-
(thiocyanatomethylthio)–1,3-
benzothiazole [TCMTB], và
glutaraldehyde). Các chất diệt nấm
gồm các chất phái sinh của phenol
(ortho-phenylphenol, TCMTB,
carbamate và các chất khác). Các hợp
chất hữu cơ halogen hóa (chẳng hạn
bronopol (2-bromo-2-nitro-propan-
1.3-diol] cũng có thể được dùng.
Các biện pháp sau được khuyến cáo
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CÔNG NGHIỆP THUỘC DA VÀ HOÀN THIỆN DA
269
nhằm làm giảm các tác động của các
bioxit trong nước thải:
Tránh sử dụng các loại phenol clo
hóa /halogen hóa bị cấm cũng như
các loại bioxit bị cấm và phân hủy
sinh học kém có chứa các chất
asen, thủy ngân và clo hoá.9
Giám sát việc sử dụng bioxit bằng
cách thống kê các đầu vào và đầu
ra bioxit.
Các biện pháp quản lý đối với việc
xử lý các hóa chất nguy hiểm được
cung cấp trong Hướng dẫn chung
EHS.
Quá trình Xử lý Nước thải
Các kỹ thuật để xử lý nước thải công
nghiệp trong mục này bao gồm việc
phân nguồn và tiền xử lý để khử/phục
hồi clo, gạn và tách mỡ, tách dầu hoặc
tách dầu, nước để tách các chất rắn có
thể nổi được; việc lọc để tách các chất
rắn có thể lọc được, cân bằng lưu
lượng và tải trọng; làm kết tủa để làm
giảm các chất rắn lơ lửng dùng các
chất làm trong; xử lý sinh học, đặc biệt
là xử lý háo khí, để làm giảm các chất
hữu cơ có thể hòa tan (BOD); khử
dinh dưỡng sinh học để làm giảm nitơ
và phốtpho; khử trùng chất xả bằng
clo khi có yêu cầu khử trùng; khử
nước và loại các phần trong các đống
rác thải có nguy hiểm được chỉ định.
Có thể yêu cầu các biện pháp điều
khiển cơ khí bổ sung để (i) khử các
kim loại cao sử dụng màng lọc hoặc
9 Theo Công ước Stockhom về Các chất gây ô nhiễm
Hữu cơ Bền vững
các công nghệ xử lý lý/hóa khác, (ii)
giảm tính độc xả dùng công nghệ phù
hợp (chẳng hạn sự thẩm thấu ngược,
trao đổi ion, cácbon hoạt tính ...) (iii)
giảm TDS trong chất xả dùng thẩm
thấu ngược hoặc làm bốc hơi, và (iv)
ngăn chặn và trung hòa các mùi độc.
Việc quản lý nước thải công nghiệp và
các ví dụ về các biện pháp xử lý được
đề cập đến trong Hướng dẫn chung
EHS. Qua việc sử dụng các công nghệ
và các kỹ thuật thực hành tốt đối với
việc quản lý nước thải, các cơ sở nên
đáp ứng các Giá Trị Hướng dẫn đối
với việc xả nước thải như chỉ ra trong
bảng tương ứng ở mục 2 của tài liệu
ngành công nghiệp này.
Các dòng nước thải khác và sự tiêu
thụ nước
Hướng dẫn về việc quản lý nước thải
không ô nhiễm từ các hoạt động tiện
ích, nước xả không ô nhiễm và nước
thải vệ sinh được cung cấp trong
Hướng dẫn chung EHS. Các dòng bị
ô nhiễm phải được chuyển đến hệ
thống xử lý nước thải công nghiệp.
Các khuyến cáo nhằm làm giảm việc
tiêu thụ nước, đặc biệt ở những nơi
nước là nguồn tài nguyên hạn chế
được cung cấp trong Hướng dẫn
chung EHS.
Khí thải
Các khí thải từ các cơ sở thuộc da bao
gồm các dung môi hữu cơ từ các hoạt
động thuộc và hoàn thiện da; sunphua
từ khu sản xuất beamhouse và khâu xử
lý nước thải; ammonia từ khu sản xuất
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CÔNG NGHIỆP THUỘC DA VÀ HOÀN THIỆN DA
270
beamhouse, các hoạt động thuộc da và
hậu thuộc da; bụi/toàn bộ chất hạt từ
các hoạt động xử lý khác nhau; và các
mùi. Phát thải sulfur dioxide diễn ra
trong quá trình tẩy trắng, các hoạt
động hậu thuộc da, hoặc khử vôi CO2,
nhưng chúng không phải là nguồn khí
thải chủ yếu.
Các Dung Môi Hữu cơ
Các dung môi hữu cơ được dùng trong
các quá trình khử dầu và hoàn thiện.
Lượng khí thải dung môi hữu cơ chưa
được xử lý từ quá trình hoàn thiện có
thể khác nhau giữa 800 và 3500
mg/m³ trong các quy trình truyền
thống. Khoảng 50% lượng khí thải
VOC xuất hiện từ các máy phun hoàn
thiện, và 50% còn lại từ các máy sấy
khô. Các hợp chất hữu cơ clo hóa có
thể được sử dụng và các khí thải thoát
ra từ các quá trình ngâm, khử dầu, khử
chất béo và hoàn thiện.
Các biện pháp phòng chống ô nhiễm
bao gồm như sau:
Xem xét việc sử dụng các công
thức có nước (chứa lượng dung
môi thấp) để nhuộm phun;
Sử dụng các kỹ thuật hoàn thiện
tiết kiệm dung môi hữu cơ chẳng
hạn như các máy mạ con lăn và các
máy mạ màn cửa ở những nơi có
thể áp dụng được (ví dụ áp dụng
với những lớp hoàn thiện nặng), và
nếu không thì dùng các máy phun
với các thiết bị tiết kiệm và các
súng phun công suất cao/áp suất
thấp;
Cấm sử dụng các loại dung môi đã
bị cấm trên quốc tế;10
Khống chế sự bốc khí thải VOC
thông qua việc áp dụng các kỹ
thuật điều khiển phụ như được
miêu tả trong Hướng dẫn chung
EHS. Các ví dụ về ngành công
nghiệp đặc trưng này bao gồm các
thiết bị làm sạch ướt) bao gồm cả
việc sử dụng một chất ôxy hóa để
ôxy hóa formaldehyde), sự hút
thấm cácbon đã kích hoạt, các bộ
lọc sinh học để khử các mùi), việc
xử lý đông lạnh và ôxy hóa xúc tác
và nhiệt.
Các Sulfua
Các Sulfua được dùng trong quá trình
cạo lông. Hydrogen sulfide (H2S) có
thể được thoát ra khi các chất lỏng có
chứa Sulfua được axít hóa và trong quá
trình các hoạt động thao tác bình
thường (ví dụ mở các tang trống trong
quá trình khử vôi, các thao tác làm
sạch/loại các chất cặn bã trong các
máng và trong các khe, và khi cấp
lượng lớn các dung dịch axít và crôm
được bơm vào các bình chứa với các
dung dịch natri sulfua). H2S là một chất
kích thích và là một chất gây ngạt.
Các biện pháp phòng và tránh sự thoát
khí sunphua bao gồm như sau:
Duy trì độ pH cơ bản hơn 10 trong
các phương tiện bể cân bằng và bể
ôxy hóa sunphua;
Ngăn ngừa các điều kiện kỵ khí
10 Xem Danh mục các dung môi bị cấm theo Hiệp ước
Montreal về các chất làm phá hủy tầng Ôzôn. Lộ trình
để cấm sử dụng các dung môi cụ thể phụ thuộc vào
quy định của nước sở tại.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CÔNG NGHIỆP THUỘC DA VÀ HOÀN THIỆN DA
271
trong các dung dịch có chứa
sunphua và chất cặn bã;
Bổ sung thêm các sunphat mangan
để xử lý chất xả nếu cần nhằm tạo
điều kiện thuận lợi cho việc ôxy
hóa các sunphua;
Nơi nào có sự hình thành H2S, sử
dụng việc thông gió đầy đủ để giữ
lại các khí bay ra, sau đó xử lý
bằng các thiết bị làm sạch ướt và
các bộ lọc sinh học (đặc biệt các
thiết bị xử lý nước thải),
Ammonia
Việc bay các khí amoni có thể phát
sinh từ một số bước xử lý ướt (chẳng
hạn khử vôi hoặc cạo lông, hoặc trong
khi sấy khô nếu nó được sử dụng để
giúp cho việc thấm nhuộm trong các
quá trình tạo mầu).
Việc phòng và chống thoát khí
ammonia có thể đạt được thông qua
việc sử dụng thông gió đầy đủ, sau đó
làm sạch ướt với dung dịch axit.
Bụi
Bụi/ tất cả các chất dạng hạt có thể
được sinh ra từ rất nhiều hoạt động (ví
dụ như lưu giữ và sử dụng các chất
hóa học dạng bột, bào gỗ/kim loại,
đánh bóng, các máy hút bụi, và đóng
cọc). Bụi cần được kiểm soát bởi một
hệ thống hội tụ, dùng gió xoáy, máy
lọc hoặc những túi lọc nếu cần.
Mùi
Mùi có thể phát ra từ thịt hoặc da thô
thối rữa, và từ các nguồn khác như
sulfide, mercaptan và các chất hữu cơ.
Việc ngăn ngừa và kiểm soát những
nguồn phát mùi bao gồm:
Nhanh chóng xử lý da tươi;
Giảm bớt thời gian các nước bùn
đọng trong các chất cô đặc, rút hết
tất cả nước bùn bằng máy ly tâm
hoặc hệ thống lọc áp suất, và làm
khô những chất thu lại được. Phần
nước bùn còn lại chứa ít hơn 30%
phần rắn có thể tạo ra những mùi đặc
biệt mạnh;
Lọc không khí ở xưởng thuộc da và
kiểm soát những chất thải từ những
khu phát ra mùi (ví dụ nơi làm cô
đặc các nước bùn) bằng cách sử
dụng các hệ thống lọc sinh học
và/hoặc một máy lọc hơi nước với
axit, kiềm hoặc chất ôxy hóa.
Các chất thải rắn
Các chất thải rắn bao gồm muối từ bụi
của da/da lông thô, các chất phụ của
da / da lông, lông từ quá trình cạo
lông/ngâm nước vôi - có thể kèm theo
bụi vôi và sulfide, và thịt thô. Các chất
thải rắn khác bao gồm các mảnh bào
da wet-blue, có chứa chromium oxide
(Cr2O3); các phần phụ của da wet-
blue, được tạo ra từ các công đoạn
hoàn tất và chứa chromium oxide,
syntan và thuốc nhuộm; và bụi từ da,
cũng chứa ôxit crôm, syntan và thuốc
nhuộm. Việc làm giảm các tính chất
của nước thải từ xưởng thuộc da bao
gồm việc biến crôm hóa trị III thành
crôm hóa trị IV, sử dụng các chất hữu
cơ và sunfit.
Các phương pháp ngăn ngừa và kiểm
soát chất thải rắn:
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CÔNG NGHIỆP THUỘC DA VÀ HOÀN THIỆN DA
272
Giảm các thành phần thêm vào
trong các quá trình (đặc biệt các
chất tạo kết tủa trong xử lý nước
thải) tới một mức độ nhất định;
Tách các loại chất thải/ phần cặn
thành các miếng nhỏ để có thể dễ
dàng tái chế và tái sử dụng (ví dụ
để làm đồ chơi, thức ăn cho thú,
vật liệu cách nhiệt bằng da);
Tái chế nước thải bằng các máy
trộn phân/đất hoặc quy trình kỵ khí
(anaerobic digestion) để tạo ra
năng lượng. Các nước thải có thể
trở thành phân bón sau khi xem xét
đến các chất gây ô nhiễm và những
chất có nguy cơ tiềm tàng cho
nguồn nước ngầm hoặc đất trồng.11
Tách riêng các chất thải không thể
tái chế hoặc tái sử dụng bằng các
phương pháp hợp lý, dựa trên phân
loại mức độ nguy hại của chất thải,
như đã miêu tả trong Hướng dẫn
chung về EHS.12
Các chất nguy hại
Quá trình thuộc và hoàn tất thuộc da
cần sử dụng nhiều chất hóa học nguy
hiểm. Các hướng dẫn để kiểm soát các
chất nguy hiểm, bao gồm xử lý, lưu
trữ và vận chuyển đều được nêu trong
Hướng dẫn chung EHS.
11 Cần phải tham khảo các yêu cầu của nước sở tại đối
với các giới hạn các chất nguy hại trong nước bùn nông
nghiệp 12 Việc đốt ra tro chỉ nên tiến hành theo thực hành tốt
về công nghiệp đối với nhiệt độ, thời gian cư trú và các
điều kiện cần thiết khác để tránh việc bốc hơi các chất
độc (ví dụ Crôm (VI), diôxin/ furans)
1.2 An toàn và Sức khỏe nghề
nghiệp
Các vấn đề an toàn và sức khỏe nghề
nghiệp liên quan tới việc xây dựng và
tháo dỡ các cơ sở thuộc da/hoàn thiện
da rất phổ biến trong hầu hết các nhà
máy lớn và được chỉ rõ trong Hướng
dẫn chung EHS. Các vấn đề cụ thể
liên quan tới quá trình thuộc và sau
khi thuộc da phần lớn nằm trong hai
vấn đề sau đây:
Phơi nhiễm hóa học
Phơi nhiễm chất độc sinh học
Nguy cơ hóa học
Công nhân thuộc da có thể tiếp xúc
với các chất độc hóa học trong quá
trình thu gom, bốc dỡ, vận chuyển và
trộn các chất hóa học; hoặc trong quá
trình cọ rửa, bốc dỡ côngtenơ, và trong
khi xử lý và thải các chất thải hóa học.
Các chất hóa học nguy hại cần phải
được quản lý theo những hướng dẫn
trong Hướng dẫn chung EHS. Các
khuyến nghị bổ sung có thể áp dụng
được trong các xưởng thuộc da và
hoàn thiện da bao gồm như sau:
Thay thế các chất hóa học gốc
dung môi hữu cơ bằng các chất hóa
học gốc nước trong các công đoạn
tẩy dầu nhờn và hoàn thiện;
Hạn chế tiếp xúc các chất hóa học
nguy hại bằng cách tăng cường các
thủ tục xử lý hóa chất, sử dụng các
hệ thống tự động khép kín một
phần hoặc toàn phần cho các khâu
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CÔNG NGHIỆP THUỘC DA VÀ HOÀN THIỆN DA
273
đóng và chuyển các hóa chất;
Sử dụng các thủ tục quản lý và điều
khiển đối với việc xả các bè nổi từ
mái chèo và trống;
Sử dụng các trang thiết bị và kỹ
thuật (chẳng hạn phủ con lăn) để
hạn chế ô nhiễm không khí trong
nhà (chẳng hạn trong quá trình
phun và việc áp dụng chung các xử
lý hoàn thiện);
Sử dụng các hệ thống hút không
khí và thông gió trong các khu vực
/ máy móc để cạo lông khô, đánh
bóng, khử bụi, phun và cân (ví dụ
các hóa chất);
Sử dụng các thiết bị bảo vệ cá nhân
(găng tay, kính, ủng, tạp dề, mặt
nạ, mũ trùm đầu, mặt nạ phòng hơi
độc), đặc biệt trong các khu vực
hoạt động ướt của xưởng thuộc da.
Các mặt nạ phòng hơi độc / mặt nạ
với các hệ lọc và kính đặc biệt nên
được sử dụng khi xử lý các chất
hóa học dạng bột và dạng lỏng.
Lưu giữ và sử dụng hóa chất
Ngoài các biện pháp xử lý các vật liệu
nguy hại được nêu trong Hướng dẫn
chung EHS, cần thực hiện thêm các
biện pháp sau cho các nhà máy thuộc
da và hoàn tất thuộc da:
Các chất tạo ra phản ứng cần được
tách riêng. Cụ thể là, axit cần cất
cách xa ammonium sulfide, và
kiềm cách xa khỏi muối amoni, để
tránh sự trộn lẫn và giải phóng các
khí ga nguy hiểm (như H2S, NH3);
Các đường ống, van và các dụng cụ
khác cần được thiết kế để ngăn
ngừa những phản ứng hóa học sai
hoặc không thích hợp (ví dụ dẫn
xuất sai từ một bể chứa tới một bể
chứa khác, đặc biệt là từ axit tới
một nơi chứa dung dịch sunfit);
Các bình chứa nhỏ (chứa thuốc
nhuộm hoặc chất mỡ) cần được cất
giữ cẩn thận trên các giá và ngăn.
Các bình chứa hóa học nặng hơn
(đặc biệt là các bình chứa những
hóa chất lỏng như axit) cần được
giữ trong các bình nhựa hoặc gỗ ở
trên mặt đất;
Các chất hóa học cần được xếp
tránh khỏi các lối đi dẫn tới khu
sản xuất và các thùng chứa da
thuộc/sau khi thuộc. Những lối đi
này cần được trang bị các bể chứa
nối với các trục có bánh xe.
Nguy cơ sinh học
Các công nhân có thể tiếp xúc với các
mầm bệnh như vi khuẩn, nấm, vi sinh
vật và ký sinh trùng ở trong da hoặc
trong các quá trình sản xuất. Các
phương pháp có thể áp dụng để tránh
các hậu quả có hại cho công nhân tiếp
xúc với mầm bệnh là:
Cảnh báo cho công nhân những
mối nguy hiểm tiềm tàng của việc
tiếp xúc với các chất sinh học và
huấn luyện họ nhận biết và giảm
bớt những nguy hiểm trên;
Cung cấp các thiết bị bảo hộ cá
nhân để giảm bớt việc tiếp xúc với
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CÔNG NGHIỆP THUỘC DA VÀ HOÀN THIỆN DA
274
những vật chất có thể chứa mầm
bệnh;
Bảo đảm rằng những người có thể
dị ứng với các chất sinh học không
làm việc với các chất đó.
Các hướng dẫn khác về ngăn ngừa và
kiểm soát các chất độc sinh học cũng
được nêu trong Hướng dẫn chung
EHS.
1.3 An toàn và Sức khỏe Cộng
đồng
Các ảnh hưởng tới an toàn và sức khỏe
cộng đồng trong quá trình thuộc da và
sau khi thuộc cũng tương tự như ở các
nhà máy công nghiệp, và được thảo
luận trong Hướng dẫn chung EHS.
Các ảnh hưởng trên bao gồm an toàn
giao thông và an toàn trong quản lý
các vật chất nguy hại trong quá trình
từ vận chuyển các vật liệu thô và vận
chuyển các thành phẩm.
Ngay cả khi mùi từ việc thuộc da
không quá nguy hiểm, chúng có thể
tạo thành một sự khó chịu cho cộng
đồng xung quanh. Ngoài việc bảo vệ
và kiểm soát mùi như đã nói ở trên,
khi triển khai các dự án mới cần xem
xét địa điểm và khoảng cách giữa nhà
máy với khu vực dân sinh hoặc cộng
đồng.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CÔNG NGHIỆP THUỘC DA VÀ HOÀN THIỆN DA
275
2.0 Các chỉ số thực hiện và việc
giám sát
2.1 Môi trường
Hướng dẫn về nước thải và khí thải
Bảng 1 đưa ra các hướng dẫn về nước
thải đối với ngành này. Các giá trị
hướng dẫn đối với phát thải khí và
phát thải lỏng trong lĩnh vực này biểu
thị Thực hành Công nghiệp Quốc tế
tốt như phản ánh trong các Tiêu chuẩn
liên quan trong khuôn khổ pháp luật
của các nước. Các hướng dẫn này có
thể đạt được trong điều kiện hoạt động
bình thường trong các cơ sở được thiết
kế phù hợp qua việc áp dụng các kỹ
thuật kiểm soát và ngăn ngừa ô nhiễm
đã được nêu trong các phần đã nêu ở
trên của tài liệu này. Các mức này có
thể đạt được, mà không cần làm loãng,
ít nhất 95 % thời gian hoạt động của
nhà máy hoặc cơ sở, tính theo tỷ lệ số
giờ hoạt động hàng năm. Chênh lệch
giữa các mức này theo điều kiện riêng
của địa phương thực hiện dự án, phải
được giải thích trong các bản đánh giá
tác động môi trường.
Hướng dẫn nguồn phát thải do đốt
cháy liên quan đến các hoạt động của
nhà máy điện và hơi nước từ các
nguồn công suất đầu vào bằng hoặc
nhỏ hơn 50 MWth được nêu trong
Hướng dẫn chung EHS, với các
nguồn phát thải lớn hơn tham khảo
Hướng dẫn EHS cho nhà máy nhiệt
điện. Hướng dẫn môi trường xung
quanh dựa trên tổng tải lượng phát thải
quy định trong Hướng dẫn chung EHS.
Bảng 1- Giới hạn nước thải đối với công
nhiệp thuộc da và hoàn thiện da
Chất ô nhiễm Đơn vị Giá trị
hướng dẫn
pH S.U. 6-9
BOD5 mg/l 50
COD mg/l 250
Tổng chất rắn
lơ lửng
mg/l 50
Sunfua mg/l 1,0
Crom (VI) mg/l 0,1
Crom tổng số mg/l 0,5
Clorua mg/l 1000
Sunphat mg/l 300
Amoni mg/l 10
Dầu và mỡ mg/l 10
Tổng nitơ mg/l 10
Tổng phospho mg/l 2
Phenol mg/l 0,5
Tổng colifom MPNa/100 ml 400
Nhiệt độ tăng oC <3b
Chú thích
a MNP = Số xác suất lớn nhất có thể
b Ở mép rìa vùng pha trộn được hình thành một cách khoa học có tính đến đặc tính chất lượng nước xung quanh, việc sử dụng nước tiếp nhận, vật nhận tiềm ẩn và khả năng đồng hóa.
Bảng 2 - Mức phát thải khí đối với công
nghiệp hoàn thiện da
Chất ô nhiễm (kg HAP bay hơi
trên 100 mét
vuông của công
nghệ da)
Da vật liệu (=4 gam bổ sung/1
feet vuông)
1,3/0,2
Da vật liệu (<4 gam bổ sung/1
feet vuông)
3,3/1,2
Da chịu nước/Da đặc biệt 2,7/2,4
Da không chịu nước 1,8/1,1
Nguồn: Các chất độc hại ô nhiễm không khí như quy
định trong US.40 CFR, Phần 63, mục TTTT.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CÔNG NGHIỆP THUỘC DA VÀ HOÀN THIỆN DA
276
Các hướng dẫn về nước thải có thể áp
dụng được đối với các quá trình thải
trực tiếp các dòng thải đã được xử lý
vào nước bề mặt để sử dụng chung. Các
cấp độ thải tại các địa điểm cụ thể có
thể được xây dựng dựa vào sự sẵn có và
các điều kiện đang sử dụng các hệ
thống thu gom và xử lý nước thải công
cộng, hoặc nếu thải trực tiếp ra các tầng
nước bề mặt ở phần nước nhận được thì
sử dụng việc phân loại như mô tả trong
Hướng dẫn chung EHS.
Sử dụng nguồn tài nguyên
Các bảng dưới đây, từ bảng 2 tới bảng 7
cung cấp các ví dụ về việc tiêu thụ các
nguồn dự trữ và các định mức tạo ra
chất thải trong ngành này. Các giá trị
định mức chỉ dùng cho mục đích so
sánh và các dự án phải đặt mục tiêu cải
thiện liên tục trong các lĩnh vực này.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CÔNG NGHIỆP THUỘC DA VÀ HOÀN THIỆN DA
277
Bảng 3 - Tải lượng từ quá trình thuộc da a,b,c
Giá trị trên tấn của
da sống
Nước
(m3/t)
COD
(kg/t)
BOD5
(kg/t)
SS
(kg/t)
Crom (III)
(kg/t)
Sunfua
(kg/t)
Xử lý da sống của
bò đã ướp muốid
12-50 145-230 48-68 85-155 3-7 2-9
Bì lợn 32-69 140-320 52-115 70-135 3-6 3-7
Da cừu (ướp muối
ướt) 110-265 330-1005 135-397 175-352 9-15 6-20
Da cừu có len 360 780 220 195 20 -
Chú thích: aLượng ô nhiễm điển hình dưới các điều kiện thực hành tốt. Chúng bao gồm tải lượng ô nhiễm từ nhà sản xuất, các thao
tác thuộc, các thao tác sau thuộc và nhuộm, hoàn thiện. b Tất cả các giá trị được chỉ ra liên quan đến quá trình xử lý ở các điều kiện thực hành tốt. IUE báo cáo rằng các phạm vi
phản ánh các biến số trong các vật liệu thô và các công đoạn. c Tính đến tầm quan trọng ngày càng tăng của việc bảo tồn nước, IUE chỉ ra rằng, việc thực hành này dẫn đến mức độ ô
nhiễm cao hơn về nồng độ. Vì lý do này, Ủy ban IUE đã yêu cầu các nhà chức trách ra quy định giới hạn thải về mặt khối
lượng chứ không phải là nồng độ. d Da dê tạo ra một lượng giống như da bò.
Nguồn: IUE (2004); EC IPPC (2001)
Bảng 4 - Tải lượng từ quá trình thuộc da a,b,c (tiếp theo)
Giá trị trên tấn của
da sống
TKN (kg/t) Clorua (kg/t) SO4 (kg/t) Dầu/mỡ (kg/t) TDS (kg/t)
Xử lý da sống của bò
đã ướp muối d 10-17
145-220
45-110 9-18
300-520
Bì lợn 12-20 80-240 40-100 34-71 180-500
Da cừu (ướp muối
ướt) 21-44 210-640 45-110 40-150 -
Da cừu có len 21 90 - 40-150 1520
Chú thích: aLượng ô nhiễm điển hình dưới các điều kiện thực hành tốt. Chúng bao gồm tải lượng ô nhiễm từ nhà sản xuất, các thao
tác thuộc, các thao tác sau thuộc và nhuộm, hoàn thiện. b Tất cả các giá trị được chỉ ra liên quan đến quá trình xử lý ở các điều kiện thực hành tốt. IUE báo cáo rằng các phạm vi
phản ánh các biến số trong các vật liệu thô và các công đoạn. c Tính đến tầm quan trọng ngày càng tăng của việc bảo tồn nước, IUE chỉ ra rằng, việc thực hành này dẫn đến mức độ ô
nhiễm cao hơn về nồng độ. Vì lý do này, Ủy ban IUE đã yêu cầu các nhà chức trách ra quy định giới hạn thải về mặt khối
lượng chứ không phải là nồng độ. d Da dê tạo ra một lượng giống như da bò.
Nguồn: IUE (2004); EC IPPC (2001)
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CÔNG NGHIỆP THUỘC DA VÀ HOÀN THIỆN DA
278
Bảng 5. Sự tạo bùn khô từ xử lý nước thải
thuộc da
Thông số Bùn
kg/DS/tấn da
sống
Bùn (tổng số) 200a
Xử lý sơ bộ
Trộn + Lắng 80
Trộn + Xử lý hoá học + Lắng 150-200
Trộn + Xử lý hoá học + Tuyển nổi 150-200
Xử lý sinh học
Sơ bộ hoặc hoá học + sục khí mở
rộng
70-150b
Sơ bộ hoặc hoá học + sục khí với
quá trình nutrat hoá và khử nitrat hoá
130-150b
Sơ bộ hoặc hoá học + Bể sục khí tùy
chọn
100-140
Xử lý yếm khí (bể hoặc UASB)c 60-100
Bể xử lý sinh học màng ngăn (MBR) d
Chú thích a 500 kg (khoảng 40 % lượng chất khô) b không có xử lý hoá học c Trộn với 75% nước thải sinh hoạt, UASB = Lớp xử lý
bùn yếm khí dòng ngược d Khoảng 7% COD chuyển hoá được kết hợp vào bùn
dư thừa, có thể so sánh với 30-50% trong hệ thống xử
lý bùn hoạt hoá theo quy ước.
Nguồn: IUE (2004), EC IPPC (2001)
Bảng 6 – Chất thải rắn
Đầu ra trên đơn vị sản
phẩm
Đơn vị
tải khối
lượng
Ngành
Công
nghiệp
Chất thải rắn (Nguy
hại/không nguy hại)
(Xử lý da bò sống được ướp muối, thuộc da truyền thống
dùng crôm)
kg/tấn 450-730
Khí thải (dung môi hữu cơ)
(Xử lý da bò sống được ướp muối, thuộc da truyền thống
dùng crôm)
kg/tấn Khoảng
40
Nguồn: EC IPPC (2001)
Bảng 7 – Tiêu thụ tài nguyên và năng lượng
Đầu vào trên đơn vị
sản phẩm
Đơn vị tải
khối lượng
Ngành Công
nghiệp
Năng lượng/Nhiên
liệu
Tiêu thụ năng lượng
trên đơn vị sản xuất (Xử lý da bò sống được ướp
muối, thuộc da truyền
thống dùng crôm)
GJ/tấn 9,3-42
Vật liệu
Tiêu thụ hoá chất (Xử lý
da bò sống được ướp
muối, thuộc da truyền
thống dùng crôm)
kg/tấn Khoảng 50
Nguồn: EC IPPC (2001)
Quan trắc Môi trường
Các chương trình quan trắc môi trường cho ngành công nghiệp này cần được thực hiện để giải quyết tất cả các hoạt động đã được xác định có khả năng tác động đáng kể đến môi trường, trong thời gian hoạt động bình thường và trong điều kiện bị trục trặc. Hoạt động quan trắc môi trường phải dựa trực tiếp hoặc gián tiếp vào các chỉ báo được áp dụng đối với từng dự án cụ thể. Tần suất quan trắc phải đủ để cung cấp dữ liệu đại diện cho thông số đang được theo dõi. Quan trắc phải do những người được đào tạo tiến hành theo các quy trình giám sát và lưu giữ biên bản và sử dụng thiết bị được hiệu chuẩn và bảo dưỡng đúng cách thức. Dữ liệu quan trắc môi trường phải được phân tích và xem xét theo các khoảng thời gian định kỳ và được so sánh với các tiêu chuẩn vận hành để sao cho có thể thực hiện mọi hiệu chỉnh cần thiết. Hướng dẫn bổ sung về áp dụng phương pháp lấy mẫu và phân tích khí thải và nước thải được cung cấp trong Hướng
dẫn chung EHS.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CÔNG NGHIỆP THUỘC DA VÀ HOÀN THIỆN DA
279
2.2 An toàn và Sức khỏe Nghề
nghiệp
Hướng dẫn về An toàn và Sức khỏe
Nghề nghiệp
Hướng dẫn thực hiện sức khỏe và an
toàn lao động cần phải được đánh giá
dựa trên các hướng dẫn về mức tiếp
xúc an toàn được công nhận quốc tế, ví
dụ như hướng dẫn về Giá trị ngưỡng
phơi nhiễm nghề nghiệp (TLV ®) và
Chỉ số phơi nhiễm sinh học (BEIs ®)
được công bố bởi Hội nghị của các nhà
vệ sinh công nghiệp Hoa Kỳ
(ACGIH),1 Cẩm nang Hướng dẫn về
các mối nguy Hóa chất do Viện vệ
sinh, an toàn lao động quốc gia Hoa Kỳ
xuất bản (NIOSH),2 Giới hạn phơi
nhiễm (PELs) do Cục sức khỏe và an
toàn nghề nghiệp Hoa Kỳ xuất bản
(OSHA),3
Giá trị giới hạn phơi nhiễm
nghề nghiệp được công bố bởi các quốc
gia thành viên Liên minh Châu Âu,4
hoặc các nguồn tài liệu tương tự khác.
Các tỉ lệ Tai Nạn và Tử vong
Dự án phải cố gắng giảm số vụ tai nạn trong số công nhân tham gia dự án (bất kể là sử dụng lao động trực tiếp hay gián tiếp) đến tỷ lệ bằng không,
1 Có sẵn tại: http://www.acgih.org/TLV/ và
http://www.acgih.org/store/ 2 Có sẵn tại: http://www.cdc.gov/niosh/npg/
3 Có sẵn tại:
http://www.osha.gov/pls/oshaweb/owadisp.show_d
ocument?p_table=STANDARDS&p_id=9.992 4 Có sẵn tại:
http://europe.osha.eu.int/good_practice/risks/ds/oel/
đặc biệt là các vụ tai nạn gây ra mất ngày công lao động và mất khả năng lao động ở các mức độ khác nhau, hoặc thậm chí bị tử vong. Tỷ lệ này của cơ sở sản xuất có thể được so sánh với hiệu quả thực hiện về vệ sinh an toàn lao động trong ngành công nghiệp này của các quốc gia phát triển thông qua tham khảo các nguồn thống kê đã xuất bản (ví dụ Cục thống kê lao động Hoa Kỳ và Cơ quan quản lý về An toàn và Sức khỏe Liên hiệp Anh).
5
Giám sát An toàn và Sức Khỏe
Nghề nghiệp
Môi trường làm việc phải được giám sát để xác định kịp thời những mối nguy nghề nghiệp tương ứng với dự án cụ thể. Việc giám sát phải được thiết kế chương trình và do những người chuyên nghiệp thực hiện
6 như là một phần của chương
trình giám sát an toàn sức khỏe lao động. Cơ sở sản xuất cũng phải lưu giữ bảo quản các biên bản về các vụ tai nạn lao động và các loại bệnh tật, sự cố nguy hiểm xảy ra. Hướng dẫn bổ sung về các chương trình giám sát sức khỏe lao động và an toàn được cung cấp trong Hướng
dẫn chung EHS.
5 Có sẵn tại: http://www.bls.gov/iif/ và
http://www.hse.gov.uk/statistics/index.htm 6 Các chuyên gia được công nhận có thể gồm Chứng
nhận vệ sinh công nghiệp, Vệ sinh lao động đã được
đăng ký, hoặc Chứng nhận chuyên nghiệp về an toàn
hoặc tương đương
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CÔNG NGHIỆP THUỘC DA VÀ HOÀN THIỆN DA
280
3.0 Tài liệu tham khảo
COTANCE (Confederation of Tanning Industries of
the European Union). 2002. zthe European Tanning
Industry Sustainability Review. Brussels, Belgium:
COTANCE
Environment Australia. 1999. National Pollutant
Inventory. Emission Estimation Technique Manual for
Leather Tanning and Finishing. Canberra, Australia:
European Commission, Directorate General JRC,
Integrated Pollution
Prevention and Control (IPPC). 2001. Reference
Document on Best Available Techniques for the
Tanning of Hides and Skins. BREF. May. Sevilla,
Spain: IPPC
International Union of Leather Technologists and
Chemists Societies (IULTCS), IU Commission
Environment (IUE). 2004. Technical Guidelines for
Environmental Protection Aspects for the World
Leather Industry. Pembroke,
UK: IULTCS. Available at
http://www.iultcs.org/environment.asp
Japan International Center for Occupational Safety and
Health (JICOSH). 2001-02. Accident Frequency Rates
and Severity Rates by Industry. Tokyo, Japan: JICOSH
Organization for Economic Co-operation and
Development (OECD),
Environmental Directorate. 2004. Emission Scenario
Document on Leather
Processing. ENV/JM/MONO(2004)13. Paris, France:
OECD
United Nations Industrial Development Organization
(UNIDO). 2000. Pollutants in Tannery Effluents.
Regional Program for Pollution Control in the Tanning
Industry in South-East Asia. Prepared by M. Bosnic, J.
Buljan and R.P. Daniels. US/RAS/92/120.: UNIDO
United Nations Industrial Development Organization
(UNIDO). 2000.
Occupational Safety and Health Aspects of Leather
Manufacture - Guidelines
and Recommendations for Managers and Supervisors
of Tanneries and Effluent Treatment Plants. Prepared
by J. Buljan, A. Sahasranaman, and J. Hannak. India:
RePO-UNIDO and Council for Leather Exports (CLE)
US Department of Labor, Bureau of Labor Statistics.
1995-2003. Leather
Tanning and Finishing, Occupational Injuries and
Illnesses: Industry Data, Years 1995-2003.
Washington, DC: US Department of Labor US Environmental Protection Agency (US EPA).
1997. AP-42 Emission Factors. Leather Tanning.
Section 9.15. Washington, DC: US EPA
US Environmental Protection Agency (US EPA).
Effluent Limitations Guidelines, Leather Tanning and
Finishing Point Source Category. 40 CFR Part 425.
Washington, DC: US EPA
US Environmental Protection Agency (US EPA). 2002
National Emission
Standards for Hazardous Air Pollutants for Leather
Finishing Operations; Final Rule. 40 CFR Part 63,
Subpart TTTT. February 2002. Washington, DC: US
EPA
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CÔNG NGHIỆP THUỘC DA VÀ HOÀN THIỆN DA
281
Phụ lục A: Miêu tả chung về các hoạt động công nghiệp
Nói chung, thuộc da và hoàn thiện da là
chuyển da thô sống và/hoặc da lông
thành da thuộc, sau đó được hoàn thành
và được sử dụng để sản xuất một loạt
sản phẩm khác nhau. Thuộc da là quá
trình ổn định hóa da thô hoặc da lông,
chuyển thành da thuộc, một sản phẩm
không bị thối rữa hoặc phân hủy.
Phần hướng dẫn này tập trung vào da
lông của bò và cừu. Nói chung, quy
trình hoạt động của một xưởng thuộc
da có thể được chia thành bốn phần
chính, bao gồm 1) lưu trữ da và da
lông và các hoạt động liên quan tới
khu phơi sấy, 2) thuộc da, 3) công
đoạn sau khi thuộc và 4) hoàn tất.
Chuẩn bị và lưu trữ da lông, và các
hoạt động phơi sấy
Những loại da và da lông điển hình
thường được thu mua từ những chợ da
lông hoặc trực tiếp từ những lò mổ, và
chuyển tới những xưởng thuộc da
hoặc nhà buôn da (những nơi xử lý da
và da lông, đặc biệt là da cừu, trước
khi thuộc). Việc xử lý da và da lông
thường diễn ra trước khi chuyển chúng
tới xưởng thuộc da hoặc nhà buôn để
ngăn quá trình thối rữa. Tại xưởng
thuộc da hoặc nhà buôn, da và da lông
sẽ được phân loại sơ, cắt tỉa, xử lý hóa
học và lưu trữ.
Phân loại và cắt tỉa
Việc phân loại da và da lông được
quản lý dựa trên những cấp độ về kích
cỡ, khối lượng, chất lượng và giới
tính. Việc cắt tỉa thường diễn ra trong
quá trình phân loại.
Xử lý và lưu trữ
Nếu da và da lông không thể được
thuộc ngay lập tức, chúng sẽ được xử
lý để ngăn ngừa thối rữa. Các phương
pháp xử lý để bảo quản lâu dài (tới 6
tháng) bao gồm ướp muối, ngâm vào
nước muối, phơi khô trong bóng tối
hoặc phơi khô với muối. Xử lý để bảo
quản ngắn (thường là 2 đến 5 ngày)
bao gồm làm lạnh với đá nhuyễn hoặc
tủ lạnh, ướp biôxit / chất khử trùng /
chất diệt nấm (ví dụ 2-
thyocynatomethylthio-1,3
benzothiazole có trong TCMTB,
isothiazolone, potassium dimethyl
dithiocarbamate, sodium chlorite
benzalkonium chloride, natri florua,,
và axít boric). Một trong những chất
trên được sử dụng trong quá trình
ngâm, dầm, và ngâm thuốc tím để bảo
quản.
Mặc dù công đoạn xử lý hóa học
thường được tiến hành ở lò mổ hay ở
chợ da lông, nhưng nó có thể được lặp
lại ở xưởng thuộc da để lưu trữ da
lông được lâu và tốt hơn. Da và da
lông thường được lưu giữ ở các bàn
nâng, trong các phòng có quạt thông
gió hoặc máy làm lạnh. Từ kho lưu
trữ, da và da lông sẽ được đưa đến khu
phơi sấy. Các quá trình thông thường
diễn ra trong khu phơi sấy ở một
xưởng thuộc da là ngâm tẩm, cạo sạch
lông, ngâm nước vôi, nạo thịt; trong
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CÔNG NGHIỆP THUỘC DA VÀ HOÀN THIỆN DA
282
khi các nhà buôn da lông chỉ thực hiện
những quá trình tương tự với da cừu.
Ngâm tẩm
Ngâm tẩm giúp da và da lông hút lại những phần nước bị mất khi bị lột da, cũng như để rửa trôi những bụi bẩn. Quá trình ngâm tẩm thường diễn ra trong các bình chứa chuyên dụng (như máy trộn, thùng ống) qua hai bước, một bước ngâm để loại bỏ muối và chất bẩn và bước ngâm chính. Bồn ngâm được thay nước 8 tiếng một lần để chống mốc. Các chất trong dung dịch ngâm bao gồm các chất sunphat, enzym, thuốc sát trùng và chất kiềm.
Cạo lông và ngâm nước vôi đối với da bò
Cạo lông và ngâm nước vôi là công đoạn để loại bỏ các lông tơ, sợi nhỏ, và khai thông cấu trúc sợi trong da. Các công đoạn trên được thực hiện trong các bể kín (ví dụ như thùng dạng ống, máy ngâm (một bể kín có máy trộn), máy trộn, hoặc hầm. Việc cạo lông liên quan tới cả sử dụng chất hóa học và máy móc, với sự có mặt hoặc đôi khi không có máy cạo. Để loại bỏ các chất sừng (lông, chân lông, lông tơ) và chất béo khỏi tấm da cần phải có các sunfit vô cơ (NaHS hoặc Na2S) và ngâm nước vôi. Cũng có thể sử dụng các hợp chất hữu cơ như mercaptan hay sodium thioglycolate kết hợp với kiềm mạnh và hỗn hợp axit amin thay cho dùng sunfit. Có thể chuẩn bị thêm enzym và đưa vào để đẩy mạnh việc tẩy lông, so với các quy trình cạo lông và ngâm nước vôi truyền thống, cách làm này sạch hơn nhiều.
Sơn và ngâm nước vôi đối với da cừu
Sơn là quá trình giúp làm bật các chân
sợi len trên da cừu để dễ lấy sợi lông
từ tấm da hơn. Chất sơn thường chứa
hỗn hợp dạng keo của sodium sulfide
và vôi, được phun lên phần thịt của
tấm da bằng máy phun hoặc phết trực
tiếp, sau đó phơi trong vài tiếng. Len
sẽ được gỡ ra khỏi tấm da, bằng tay
hoặc bằng máy. Sau khi rút sợi len ra,
tấm da được ngâm trong các bể vôi,
như với da bò.
Nạo thịt
Nạo thịt là quá trình dùng máy móc
để loại bỏ các chất hữu cơ khỏi tấm da
(như chuỗi mô hay chất béo). Máy nạo
thịt gồm một máy quay và dao xoáy
dạng xoắn ốc để nạo tấm da. Nếu nạo
thịt sau khi ngâm tẩm chất hóa học thì
gọi là “nạo tươi”. Nếu nạo thịt được
tiến hành sau khi cạo lông và ngâm
nước vôi thì gọi là “nạo nước vôi”.
Công đoạn thuộc da
Công đoạn thuộc da biến da đã được
xử lý thành da thuộc, và thường bao
gồm cạo cặn, ngâm mềm, tẩy nhờn,
ngâm dầm, chuẩn bị thuộc, thuộc, làm
khô/sấy/phơi lên, cắt ra, và bào. Cạo
cặn, ngâm mềm và ngâm dầm có thể
được thực hiện ở chợ da, nơi bán các
tấm da đã được tẩy nhờn như món
hàng hạng trung
Cạo cặn
Việc cạo cặn liên quan tới cạo các chất
vôi còn dính lại trên tấm da và chuẩn
bị da để ngâm mềm. Phương pháp
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CÔNG NGHIỆP THUỘC DA VÀ HOÀN THIỆN DA
283
truyền thống là làm giảm nồng độ pH
bằng việc lau rửa và cho thêm các chất
tẩy cặn (ví dụ như ammonium sulfate
[(NH4)2SO4], ammonium chloride
[NH4Cl], sodium bíulfide [NaHSO3];
tăng nhiệt độ; và cuối cùng là loại bỏ
các chất tẩy và làm giảm các chất
trong tấm da.
Cũng có một cách khác sử dụng
Carbon dioxide (CO2) để tẩy cặn, hoặc
dùng các chất giải phóng ammoni
(như axit yếu hay Este), những chất có
thể thay thế hoàn toàn hoặc phần nào
muối amoni dùng trong các phương
pháp truyền thống. Với các tấm da
dày, nhiệt độ cần tăng thêm (lên tới 35
độ), thời gian cho công đoạn này cũng
lâu hơn, và sử dụng ít chất phụ gia
hơn. Thông thường, việc nạo cặn được
tiến hành trong các bình kín (như
thùng ống, máy trộn).
Ngâm mềm
Việc ngâm mềm giúp giảm bớt lượng
protein không kết dính, sử dụng các
hợp chất enzym, và tăng kết cấu hạt
trên tấm da, chuẩn bị cho kéo căng
tấm da thuộc. Các chất khác (như lỗ
chân lông hoặc các chất không cần có)
cũng được loại bỏ trong bước này. Số
lượng enzym dùng là nhân tố quan
trọng để xác định tính chất của da
thuộc về độ cứng (cần ít enzym tập
trung) hay mềm (cần nhiều enzym tập
trung) của sản phẩm cuối cùng.
Tẩy nhờn
Việc tẩy nhờn giúp loại bỏ các chất
nhờn thừa trong những tấm da béo
(như da cừu hoặc lợn) để ngăn ngừa
việc tạo ra các chất kiềm crôm hoặc
các chất nhờn (như các vết mỡ trắng
trên bề mặt tấm da thuộc) ở các công
đoạn sau. Chất béo trên da rất khó gột
rửa vì sự tồn tại của ceride và cần có
nhiệt độ cao để làm tan chảy mỡ. Có 3
phương pháp thường được sử dụng để
tẩy nhờ là tẩy nhờn bằng dung dịch
sunfat không chứa ion với các chất tẩy
nhờn nồng độ trung bình; hoặc dung
dịch gồm các chất hữu cơ hòa tan,
sunphat không chứa ion và chất tẩy
nhờn nồng độ trung bình, hoặc tẩy
nhờn bằng dung dịch chứa các chất
hữu cơ hòa tan nồng độ trung bình.
Chất hòa tan dùng trong tẩy nhờn (như
paraffin, chất tẩy trắng, butyl oxitol,
ethylic oxitol, TCE, PCE, mono-cloro-
benzene và per-cloro-benzene) có thể
được khôi phục lại, các chất muối đã
phân hủy có thể được sử dụng lại, và
các các chất mỡ cũng được giữ lại để
dùng cho các việc khác. Để làm được
điều đó, cần giảm nồng độ sunphat và
tăng nồng độ hữu cơ hòa tan.
Ngâm dầm
Ngâm dầm da để làm giảm độ pH của
miếng da trước khi thuộc bằng nước
crôm hoặc các chất hữu cơ (ví dụ chất
thuộc crôm, glutơđêhit, các chất thuộc
thực vật, chất thuộc nhân tạo hoặc
tổng hợp). Thường thì việc thuộc
được xử lý ngay trong khi ngâm dầm.
Các miếng da đã được ngâm tẩm cũng
có thể được bán và phun thuốc diệt
nấm để ngăn ngừa nấm có thể xuất
hiện khi lưu trữ. Nước ngâm dầm
(chất lỏng dùng để ngâm tẩm miếng
da) thường được tạo thành bởi muối
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CÔNG NGHIỆP THUỘC DA VÀ HOÀN THIỆN DA
284
nồng độ cao, sau đó nồng độ được làm
giảm bằng axit (ví dụ các axit không
đặc như các aromatic sulfonic acid)
Ngâm trắng trước khi thuộc
Giai đoạn chuẩn bị thuộc sẽ làm thay
đổi tính chất vật lý và hóa học của da
thuộc, làm tăng chất lượng da thuộc,
làm cho da săn chặt, hấp thu crôm, qua
đó làm giảm lượng crôm. Các thành tố
để chuẩn bị thuộc da bao gồm muối
nhôm, muối nhôm kết hợp với
polyacrylate, dẫn xuất glutaraldehyde,
syntan tổng hợp (tanin này được tạo ra
từ chất thơm, như cresol, phenol,
naphthalene, kết hợp với với
formaldehyde và sulfuric acid), oxit
titan và muối, hoặc keo silicat.
Zirconium là một chất rất hữu hiệu để
có được miếng da màu trắng.
Một vài chất trong quá trình này có thể
làm tăng đáng kể nhiệt độ co của chất
tạo keo. Các miếng da sau khi được
chuẩn bị thuộc có thể được cắt và bào,
để chống sự ăn mòn của crôm và làm
giảm lượng crôm trên sản phẩm da.
Một số chất trước khi thuộc có thể kết
hợp với các chất thuộc không chứa
crôm để sản xuất da không có crôm.
Tuy nhiên, những chất không chứa
crôm này có thể không được dùng nếu
nhà sản xuất muốn da thuộc chịu tác
động của các chất thuộc chứa crôm,
hoặc việc sử dụng các chất này dẫn
đến những tác động không thể chấp
nhận được lên màu sắc của miếng da.
Thuộc da
Khoảng 90% số da được thuộc với
muối crôm hóa trị 3, đặc biệt là crôm
(III) sunphat. Việc thuộc da bằng chất
từ thực vật không thể thay thế cho chất
crôm, vì hai quá trình tạo ra hai sản
phẩm khác nhau. Sản phẩm thuộc da
bằng chất thực vật sẽ có màu đậm
hoặc nâu nhạt, và sẽ tối đi dưới ánh
sáng mặt trời. Chất thuộc da thực vật
thường được dùng để sản xuất da ở đế,
thắt lưng và các sản phẩm khác.
Trừ khi được xử lý đặc biệt, các sản
phẩm loại này có độ ổn định thủy-
nhiệt thấp, chỉ chịu được nước có giới
hạn và thường hút nước. Việc tái tạo
các miếng da bị thấm nước thường cần
đến máy siêu lọc.
Thuộc da với các chất hữu cơ, dùng
polymer hay polyphenol đặc với
aldehyde liên kết chéo có thể tạo ra
miếng da thuộc không chứa crôm. Tuy
nhiên, các chất thuộc da hữu cơ
thường căng phồng hơn (như miếng da
với những khe hở được làm đầy bằng
các chất khác) và hút nước nhiều hơn
bằng da thuộc bằng crôm. Một số chất
thuộc da bán kim cũng có thể tạo ra da
không chứa crôm với độ ổn định thủy-
nhiệt cao hơn. Quá trình thuộc da này
được thực hiện bằng hỗn hợp muối
kim loại - thường là (nhưng không
nhất thiết phải là) nhôm hóa trị III - và
một chuỗi polyphenol chứa các nhóm
pyrogallol, thường có trong các chất
tanin có thể tan trong nước.
Hút nước và giũa
Sau khi thuộc, da sẽ được hút nước,
vắt kiệt và được treo lên cho chín hoặc
dỡ xuống các hộp và xếp lại sau đó
(ví dụ cho đến khi các miếng da đều ở
trong trạng thái nửa khô, (còn khoảng
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CÔNG NGHIỆP THUỘC DA VÀ HOÀN THIỆN DA
285
50-60% lượng nước, cần thiết cho các
công đoạn hoàn tất, việc này được
thực hiện bằng máy sammy hoặc vắt
bằng máy quay tạo áp lực) để làm
giảm bớt lượng chất ẩm trước khi thực
hiện các động tác kỹ thuật khác. Việc
giũa (thực hiện trên bề mặt thớ của da
ẩm để loại bỏ nước cặn, xóa các vết
nhăn và các hạt nhỏ, khiến miếng da
tốt và có thể kéo căng để các miếng da
dày được phẳng) có thể cần thiết để
miếng da căng.
Cắt
Chức năng của công đoạn này là thái
các miếng da/ da thuộc theo một độ
dày nhất định. Nếu miếng da đủ dày,
có thể cắt thành một lớp da và một lớp
thịt có thể được sử dụng thành da
thuộc. Công đoạn cắt lớp có thể được
thực hiện trước khi thuộc, sau khi
thuộc, hoặc sau khi phơi khô, nhưng
thường thì người ta làm sau khi thuộc.
Bào
Việc bào da là để tạo ra một độ dày
cho da thuộc hoặc da thô. Người ta
thường bào khi không thể cắt lớp hoặc
cần chỉnh sửa nhỏ trên da.
Các công đoạn sau khi thuộc
Các công đoạn sau khi thuộc bao gồm
làm trung tính hóa và tẩy trắng, sau đó
là thuộc một lần nữa, nhuộm màu và
bôi mỡ. Các công đoạn trên thường
được thực hiện trong một bình. Các
hoạt động đặc biệt có thể được thực
hiện để đưa thêm những tính chất khác
vào sản phẩm da (như không thấm
nước hoặc chống nước, chống dầu,
thấm được, chịu lửa, chống mài mòi
và chống tĩnh điện).
Trung tính hóa
Trung tính hóa là công đoạn làm cho
miếng da được thuộc có độ pH phù
hợp để thuộc lần nữa, nhuộm và bôi
mỡ. Công đoạn này được thực hiện
với kiềm yếu (như sodium hoặc
ammonium bicarbonate, fomiate hoặc
acetate). Sau khi được trung tính hóa,
miếng da có thể được phơi khô, tạo ra
một hàng hóa bậc trung gọi là da vỏ
trắng.
Tẩy trắng
Các da được thuộc bằng chất thuộc từ
thực vật hoặc da có sợi bông hoặc lông
cần được tẩy trắng để loại bỏ những
vết sạm hoặc giảm độ màu trước khi
được thuộc lại và nhuộm. Làm cho
màu nhạt đi bằng chất hóa học (các
chất tẩy trắng) hoặc phơi ở ngoài trời,
dưới nắng và gió.
Thuộc lại
Công đoạn thuộc lại được thực hiện để
đẩy mạnh các tính chất của miếng da
và làm cho miếng da ẩm thêm lần nữa
(như đổ chất lỏng, như nước, lên
miếng da hoặc miếng da thuộc đã
khô). Việc này cần thiết để tối ưu hóa
công đoạn nhuộm màu. Có thể sử
dụng rất nhiều chất hóa học để thuộc
lại, bao gồm chất từ chiết xuất thực
vật, syntan, anđêhit, nhựa thông hoặc
chất thuộc crôm.
Nhuộm
Nhuộm làm cho miếng da có màu sấc.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CÔNG NGHIỆP THUỘC DA VÀ HOÀN THIỆN DA
286
Thuốc nhuộm điển hình là thuốc
nhuộm axit dạng nước. Các thuốc
nhuộm cơ bản lại thường ít được sử
dụng, Có một cơ số các thuốc nhuộm
với tính chất và có tác dụng chống tác
động vật lý hóa học khác nhau (ví dụ
tác động với ánh sáng, nhựa PVC, với
mồ hôi và các phản ứng khác).
Bôi mỡ
Bôi mỡ là quá trình miếng da được
thoa mỡ để tạo ra các tính chất cụ thể
cho miếng da thuộc và để tái tạo phần
mỡ bị mất trong các quá trình trước
đó. Dầu mỡ có thể từ động vật hoặc
thực vật, hoặc sản phẩm nhân tạo từ
dầu mỏ. Nhồi là một kỹ thuật cũ chủ
yếu dùng cho các miếng da nặng dùng
chất thuộc thực vật. Các miếng da đã
làm ráo được xử lý trong một bình
chứa mỡ đã nấu chảy ra. Các miếng da
đã được thuộc lại, nhuộm và bôi mỡ
sau đó sẽ được ngâm formic acid để
sửa chữa và thường được rửa trước khi
treo lên để mỡ ngấm vào bên trong
tấm da.
Làm khô
Mục đích của việc làm khô là làm khô
da thuộc để tối ưu chất lượng da. Các
kỹ thuật làm khô bao gồm làm ráo, sắp
đặt, dùng máy ly tâm, phơi lên, vắt,
xâu dây (miếng da được làm khô bằng
cách xâu dây và căng ra trên các
khung), dán (cách làm khô sử dụng
cho các miếng da chất lượng cao với
những thớ da được sắp đặt) và đưa lên
cao. Việc làm ráo và sắp đặt bằng máy
để làm giảm độ ẩm trước khi áp dụng
kỹ thuật làm khô khác. Sau khi được
làm khô, miếng da có thể được coi
như một „miếng vỏ cứng‟, có thể được
mua bán và lưu trữ như hàng hóa hạng
trung.
Các công đoạn hoàn tất
Các công đoạn hoàn tất làm tăng hình
thức của miếng da và mang lại những
đặc tính mong muốn cho miếng da
thuộc như màu sắc, độ bóng, cảm giác,
độ đàn hồi và độ dính, cũng như các
tính chất khác như khả năng căng, rạn
vỡ, hút ẩm và hút ánh sáng, thấm ẩm
và chống nước. Các công đoạn hoàn
tất có thể được chia làm hai: các công
đoạn sử dụng máy và các công đoạn
phủ thêm lớp ngoài vào bề mặt da
Các công đoạn sử dụng máy
Rất nhiều các công đoạn sử dụng máy
hoàn tất được thực hiện để cải thiện
hình thức cũng như cảm giác của
miếng da. Sau đây là danh sách các
hoạt động thường được tiến hành
trong giai đoạn cuối của thuộc da, mặc
dù không quá đầy đủ và còn một số
công đoạn đặc biệt khác cho những
miếng da đặc biệt:
Điều hòa độ ẩm (làm tối ưu độ ẩm
trong da cho các hoạt động sau)
Đóng dập (làm mềm và làm căng
miếng da)
Đánh bóng / làm bóng (cọ hoặc
mài và loại bỏ các bụi bẩn trên bề
mặt da)
Cán ép (làm mềm da bằng máy)
Đánh xi
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
CÔNG NGHIỆP THUỘC DA VÀ HOÀN THIỆN DA
287
Khắc/Chạm (Khắc hoặc in một
hình nào đó lên miếng da)
Các hoạt động này có thể được thực
hiện trước hoặc sau hoặc trong quá
trình làm lớp ngoài cho da.
Làm bọc cho da
Có rất nhiều phương pháp bọc da,
trong đó có:
Độn hoặc chải các hỗn hợp lên bề
mặt da
Phun lên bề mặt: dùng máy tạo áp
suất trong phòng phun phun vật
chất nào đó lên da
Làm bọc: đưa miếng da đưa qua
một lớp bọc từ một vật liệu khác
Quay da: quay miếng da trong một
máy quay để bọc lớp ngoài
Đính: Đính một vật trang trí lên
miếng da đã được phết chất dính
trước đó
Các chất dùng trong giai đoạn này bao
gồm sơn poliuretan, các chất hóa học
từ acrylic, silicon, các chất dầu và
đánh bóng và các chất khác.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH DỆT MAY
288
HƯỚNG DẪN VỀ MÔI TRƯỜNG, SỨC KHỎE VÀ AN TOÀN
NGÀNH DỆT MAY
Giới thiệu
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khỏe
và An toàn là các tài liệu kỹ thuật tham
khảo cùng với các ví dụ công nghiệp
chung và công nghiệp đặc thù của Thực
hành công nghiệp quốc tế tốt (GIIP).1
Khi một hoặc nhiều thành viên của
Nhóm Ngân hàng Thế giới tham gia
vào trong một dự án, thì Hướng dẫn về
Môi trường, Sức khỏe và An toàn
(EHS) này được áp dụng tương ứng
như là chính sách và tiêu chuẩn được
yêu cầu của dự án. Hướng dẫn EHS
của ngành công nghiệp này được biên
soạn để áp dụng cùng với tài liệu
Hướng dẫn chung EHS là tài liệu cung
cấp cho người sử dụng các vấn đề về
EHS chung có thể áp dụng được cho tất
cả các ngành công nghiệp. Đối với các
dự án phức tạp thì cần áp dụng các
hướng dẫn cho các ngành công nghiệp
cụ thể. Danh mục đầy đủ về hướng dẫn
cho đa ngành công nghiệp có thể tìm
trong trang web:
1 Được định nghĩa là phần thực hành các kỹ năng
chuyên nghiệp, chăm chỉ, thận trọng và dự báo trước
từ các chuyên gia giàu kinh nghiệm và lành nghề
tham gia vào cùng một loại hình và thực hiện dưới
cùng một hoàn cảnh trên toàn cầu. Những hoàn cảnh
mà những chuyên gia giàu kinh nghiệm và lão luyện
có thể thấy khi đánh giá biên độ của việc phòng ngừa
ô nhiễm và kỹ thuật kiểm soát có sẵn cho dự án có
thể bao gồm, nhưng không giới hạn, các cấp độ đa
dạng về thoái hóa môi trường và khả năng đồng hóa
của môi trường cũng như các cấp độ về mức khả thi
tài chính và kỹ thuật.
www.ifc.org/ifcext/enviro.nsf/Content
/EnvironmentalGuidelines
Tài liệu Hướng dẫn EHS này gồm các
mức độ thực hiện và các biện pháp nói
chung được cho là có thể đạt được ở
một cơ sở công nghiệp mới trong công
nghệ hiện tại với mức chi phí hợp lý.
Khi áp dụng Hướng dẫn EHS cho các
cơ sở sản xuất đang hoạt động có thể
liên quan đến việc thiết lập các mục
tiêu cụ thể với lộ trình phù hợp để đạt
được những mục tiêu đó.
Việc áp dụng Hướng dẫn EHS nên chú
ý đến việc đánh giá nguy hại và rủi ro
của từng dự án được xác định trên cơ
sở kết quả đánh giá tác động môi
trường mà theo đó những khác biệt với
từng địa điểm cụ thể, như bối cảnh của
nước sở tại, khả năng đồng hóa của
môi trường và các yếu tố khác của dự
án đều phải được tính đến. Khả năng
áp dụng những khuyến cáo kỹ thuật cụ
thể cần phải được dựa trên ý kiến
chuyên môn của những người có kinh
nghiệm và trình độ.
Khi những quy định của nước sở tại
khác với mức và biện pháp trình bày
trong Hướng dẫn EHS, thì dự án cần
tuân theo mức và biện pháp nào
nghiêm ngặt hơn. Nếu quy định của
nước sở tại có mức và biện pháp kém
nghiêm ngặt hơn so với những mức và
biện pháp tương ứng nêu trong Hướng
dẫn EHS, theo quan điểm của điều
kiện dự án cụ thể, mọi đề xuất thay đổi
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH DỆT MAY
289
khác cần phải được phân tích đầy đủ
và chi tiết như là một phần của đánh
giá tác động môi trường của địa điểm
cụ thể. Các phân tích này cần phải
chứng tỏ rằng sự lựa chọn các mức
thực hiện thay thế có thể bảo vệ môi
trường và sức khỏe con người.
Khả năng áp dụng
Hướng dẫn EHS cho công nghiệp dệt
may bao gồm các thông tin liên quan
đến các dự án dệt may và các cơ sở
sản xuất sợi tự nhiên hay sợi tổng hợp
(chế tạo hoàn toàn từ hóa chất) và sợi
tái sinh (chế tạo từ vật liệu tự nhiên
bằng quá trình xử lý vật liệu này để
tạo dạng sợi). Tài liệu này không bao
gồm sản phẩm polimer tổng hợp hay
sản xuất vật liệu thô tự nhiên. Phụ lục
A đưa ra mô tả đầy đủ hoạt động công
nghiệp cho lĩnh vực này.
Tài liệu này bao gồm những mục như
sau:
Phần 1.0 - Các tác động đặc thù của
ngành công nghiệp và việc quản lý.
Phần 2.0 - Các chỉ số thực hiện và việc
giám sát.
Phần 3.0 - Các tài liệu tham khảo và
các nguồn bổ sung.
Phụ lục A - Mô tả chung về các hoạt
động công nghiệp.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH DỆT MAY
290
1.0 Tác động đặc trưng của ngành
công nghiệp và việc quản lý
Phần này cung cấp một cách tóm tắt
về các điều khoản EHS liên quan đến
công nghiệp dệt, diễn ra trong quá
trình vận hành cùng với những khuyến
nghị để quản lý chúng. Các khuyến
nghị về việc quản lý các vấn đề về
EHS cho hầu hết các cơ sở công
nghiệp lớn trong các giai đoạn xây
dựng và ngừng hoạt động được đề cập
đến trong cuốn Hướng dẫn chung
EHS.
1.1. Môi trường
Các vấn đề môi trường trong giai đoạn
vận hành của sản xuất dệt may bao
gồm như sau:
Quản lý vật liệu nguy hại
Nước thải
Phát thải vào không khí
Tiêu thụ năng lượng
Chất thải rắn và chất thải lỏng
Quản lý vật liệu nguy hại
Chọn và sử dụng hóa chất
Các hoạt động của ngành dệt may bao
gồm sử dụng các hóa chất độc hại
trong tiền xử lý, nhuộm và các quy
trình khác để cung cấp sản phẩm cuối
cùng với các tính chất bề mặt và chức
năng như mong muốn. Khuyến nghị
để tránh hoặc khi không tránh được,
phải giảm thiểu tối đa việc sử dụng
các vật liệu nguy hại, gồm những chất
sau đây:
Các chất hoạt động bề mặt độc hại
tiềm năng sẽ được thay thế bằng
các hợp chất sinh học dễ phân hủy
hoặc chất sinh học không sinh ra
chất độc hại tiềm năng;
Cần tránh sử dụng các chất không
dễ phân hủy sinh học hoặc các chất
ít có khả năng thay thế sinh học và
các hóa chất phức trong quá trình
tiền xử lý và nhuộm (như chọn các
hợp chất ít nguy hại hoặc thay đổi
quá trình để cho phép loại bỏ
cation sắt và kiềm);
Cần tránh sử dụng ngọn lửa không
cố định và hóa chất liên kết chéo
với mức độ formaldehyde cao;
Cần thay thế các hóa chất bảo quản
hữu cơ và vô cơ độc hại và bền
vững (như hợp chất có brôm và
blo, hoặc các chất dieldrin, asen,
thủy ngân) được sử dụng trong bảo
quản vải và thảm, chống nhậy cắn
và các quá trình hoàn thiện cuối
cùng bằng các chất dễ phân hủy
sinh học;
Cần tránh sử dụng hoặc giảm thiểu
các chất có khả năng tác động
chống tạo bọt thông qua quay
vòng, ngăn ngừa sự quay vải hoặc
chọn các chất dễ phân hủy sinh học
hay chất hạn chế tác hại.
Các hóa chất sau đây cần tránh sử
dụng:
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH DỆT MAY
291
Hóa chất bị cấm bởi Tiêu chuẩn
Oeko-Tex 1000;2
Hợp chất benzene nặng sử dụng
trong nhũ tương đậm đặc của quá
trình in mầu;
Chất dichromate là chất ôxy hóa,
trừ trường hợp không thể thay thế
được vì đặc thù của vải và yêu cầu
về độ bền của mầu;
Các dung môi chứa clo và flo trông
hệ hở.
Nước thải
Nước thải quá trình công nghiệp
Các chất thải lỏng đặc trưng của ngành
này liên quan đến quá trình vận hành
ướt ở các khâu khác nhau của quá
trình sản xuất dệt may. Nước thải quá
trình sản xuất dệt may đặc trưng là
kiềm và có BOD cao (từ 700 đến 2000
mg/l) và tải COD lớn. Các chất gây ô
nhiễm trong chất thải lỏng dệt may
gồm các chất rắn lơ lửng, dầu khoáng
chất, như chất chống tạo bọt, mỡ, chất
bôi trơn máy xe sợi, chất hoạt tính bề
mặt không hoặc ít bị phân hủy sinh
học [alkyl-phenol etho-xylates APEO,
nonyl-phenol etho-xylates], và các hợp
chất hữu cơ khác, gồm phenol từ các
quá trình ướt cuối cùng (như nhuộm),
và các chất hữu cơ có halogen từ dung
môi sử dụng trong tẩy rửa. Dòng nước
thải từ quá trình nhuộm đặc trưng là
nóng, có mầu và có thể chứa nồng độ
2 Hóa chất bị cấm được liệt kê trong mục 6.21 của Tiêu
chuẩn 1000 của Hiệp hội Oeko-Tex (Hiệp hội Oeko-
Tex, 2006c).
đáng kể kim loại nặng (như crom,
đồng, kẽm, chì hoặc nickel).
Nước thải quá trình công nghiệp từ xử
lý vải tự nhiên có thể chứa thuốc trừ
sâu sử dụng trong quá trình trước khi
thu hoạch (như trồng bông và các sản
phẩm lông gia súc), các chất ô nhiễm
vi sinh có thể có (như vi khuẩn, nấm
và các tác nhân gây bệnh khác), và các
chất gây ô nhiễm khác (như chất
nhuộm đánh dấu cừu). Điều này đặc
biệt đáng kể trong xử lý lông gia súc.
Các biện pháp quản lý dòng nước thải
cụ thể trong sản xuất dệt may được
thảo luận dưới đây.
Tẩy rửa: Sợi (đặc biệt là lông thú)
được tẩy với nước nóng và các chất
tẩy rửa để lấy đi đất, tạp chất thực vật,
mỡ (mỡ lông cừu) và các chất gây ô
nhiễm khác từ sợi. Tẩy sạch lông thú
thường dùng nước và kiềm, mặc dù có
thể tẩy rửa với dung môi hữu cơ. Tẩy
rửa với chất kiềm phá vỡ dầu mỡ tự
nhiên, các chất hoạt động bề mặt và
tạp chất lơ lửng trong bồn rửa. Chất
thải lỏng tẩy rửa có tính kiềm mạnh và
một phần lớn BOD5 và tải COD từ sản
xuất dệt may tăng lên từ quá trình tẩy
rửa. Các biện pháp ngăn ngừa và kỹ
thuật kiểm soát ô nhiễm gồm:
Thiết kế hệ thống tẩy rửa để loại bỏ
liên tục các chất rắn nặng có khả
năng lắng đọng; tăng thu hồi mỡ
lông cừu (để bán); thu hồi nhiệt từ
dòng thải lỏng cuối cùng; và kiểm
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH DỆT MAY
292
soát việc sử dụng nước;3
Sử dụng chất tẩy rửa hoặc chất hoạt
động bề mặt dễ phân huỷ sinh học
mà không làm phát sinh chất
chuyển hóa độc hại. (APEO cần
thay thế bằng rượu nhóm ethoxyl);
Tối ưu hóa quá trình loại bỏ nước
trước quá trình sấy khô;
Thêm các hợp chất hữu cơ ít bay
hơi (VOC) sinh ra dung môi rửa để
loại bỏ dầu mỡ không tan trong
nước.
Đối với tẩy rửa lông thú bằng nước,
loại bỏ chất bẩn hay vòng thu hồi mỡ
có thể sử dụng ít nước (2 - 4 l/kg lông
mỡ) và giảm tải hữu cơ trong chất thải
lỏng.
Kiểm tra nhiệt độ nước (tối ưu ở
65°C) và dùng bộ cảm biến chuyên
dụng để khống chế độ ẩm sấy tự động
sẽ tiết kiệm năng lượng.
Quá trình tẩy rửa lông thú dùng dung
môi hữu cơ dẫn đến tiêu thụ năng
lượng thấp và loại bỏ gần như hoàn
toàn thuốc bảo vệ thực vật từ lông thú,
tuy nhiên, sự phát thải tạm thời và
nước bị ô nhiễm với các dung môi có
thể được tạo ra và cần được xử lý.
Thao tác hoàn thiện: Quá trình xử lý
ướt hay hoàn thiện bao gồm các quá
trình chính của chuẩn bị sợi như rũ hồ
vải, tẩy, tẩy trắng, nhuộm, in và các xử
lý đặc biệt khác. Các công đoạn xử lý
sợi vải gắn với hóa chất và nước này
3 Ví dụ của phương pháp là hệ thống tẩy rửa toàn diện
của Tổ chức nghiên cứu len New Zealand (WRONZ) -
là dạng cải tiến của chất tẩy rửa nhũ tương.
thường yêu cầu các bước rửa vài lần,
quay vắt và sấy, tạo ra lượng nước thải
lớn.
Biện pháp ngăn ngừa ô nhiễm và kỹ
thuật quản lý cho các bước tiền xử lý
hoàn thiện gồm những nội dung dưới
đây:
Chọn chất bôi trơn có thể tan trong
nước và dễ phân hủy sinh học cho
vải dệt kim thay cho dầu mỡ
khoáng và rửa chúng với nước;
Dùng dung môi hữu cơ để rửa các
chất bôi trơn không tan trong nước;
Bước ổn nhiệt có thể thực hiện
trước khi rửa. Khí phát thải từ các
lò cần được xử lý bằng bộ lọc điện
khô. Dầu tách ra cần được thu hồi
để hạn chế ô nhiễm thải lỏng;
Cần hạn chế dư lượng dung dịch
rửa bằng cách giảm lượng dùng,
giảm thể tích của bể và sử dụng
quay vòng dầu mỡ đệm;
Sử dụng thiết bị cơ học khử nước
để giảm lượng nước của sợi vải và
giảm tiêu thụ năng lượng trong lò
ngọn lửa.
Rũ hồ: Hoạt động rũ hồ vải có thể tạo
ra chất thải lỏng với nồng độ đáng kể
các chất hữu cơ và chất rắn. BOD5 và
tải COD từ quá trình rũ hồ vải có thể
lớn (35-50% của toàn bộ tải) và nồng
độ COD có thể lên tới 20000 mg/l
được tạo ra.4 Biện pháp ngăn ngừa và
kỹ thuật kiểm soát ô nhiễm gồm
những nội dung sau:
4 Ủy ban Châu Âu, 2003 b
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH DỆT MAY
293
Chọn vật liệu thô với kỹ thuật bổ
xung thấp (như làm ướt trước sợi
dọc);
Chọn chất hồ vải có thể phân hủy
sinh học (như các loại hồ, tinh bột,
sữa hồ, rượu polyvinyl và một số
loại polyacrylate);5
Áp dụng rũ hồ vải enzyme hoặc
ôxy hóa cho các chất hồ vải tinh
bột hay tinh bột cải tiến, tiếp theo
bằng hệ thống rửa;
Tích hợp các bước rũ hồ hay tẩy
rửa và tẩy trắng trong một bước để
giảm bớt thải (như tái sử dụng chất
tẩy rửa nước trong rũ hồ);
Phục hồi và tái sử dụng những chất
hồ tổng hợp đặc biệt có thể tan
trong nước (ví dụ như PVA,
polyacrylate và carboxymethyl
cellulose) bằng siêu lọc.
Tẩy trắng: chất tẩy trắng thông
thường bao gồm hydrogen peroxide,
sodium hypochlorite, sodium chlorite,
và khí sulfur dioxide (SO2). Hydrogen
peroxide là chất được dùng phổ biến
để tẩy trắng cho vải bông và hay dùng
với dung dịch kiềm. Sử dụng các chất
tẩy có dẫn xuất của clo có thể tạo ra
các halogen hữu cơ (do phản ứng thứ
cấp) và gây nên nồng độ đáng kể của
halogen hữu cơ có khả năng hấp thụ
(AOX), đặc biệt là chất trichloro-
methane trong nước thải. Chất sodium
hypochlorite đại diện cho mối quan
5 Mức độ phân hủy sinh học nên được> 80 phần trăm
sau 7 ngày dựa trên phương pháp thử OECD 302 B, đề
nghị trong tài liệu IPPC nguồn BREF cho ngành công
nghiệp dệt (Ủy ban Châu Âu, 2003b).
tâm lớn nhất, sự tạo thành (AOX) thấp
sẽ xảy ra nếu dùng chất tẩy sodium
chlorite. Nước thải mang tính kiềm.
Khuyến nghị cho phòng chống ô
nhiễm và kỹ thuật quản lý gồm những
nội dung sau:
Dùng hydrogen peroxide làm chất
tẩy trắng thay cho các chất tẩy có
lưu huỳnh và clo;
Hạn chế sử dụng sodium
hypochlorite;6
Quản lý các chất ổn định bằng cách
dùng sản phẩm phân hủy sinh học
khi có thể và tránh dùng chất phức
hợp khó loại bỏ bằng sinh học (như
ethylenediaminetetraacetic acid
[EDTA], hoặc diethylenetriamine-
pentaacetic acid [DTPA]).
Ngâm kiềm: Trong quá trình ngâm
kiềm, sợi vải bông phản ứng với dung
dịch ăn da, và xử lý rửa nước nóng sẽ
loại bỏ chất này khỏi vải. Dung dịch
ăn da còn lại trong vải sẽ được trung
hòa với axít, sau đó rửa nhiều lần để
loại bỏ axít. Nước thải từ quá trình
ngâm kiềm có độ kiềm cao vì chứa xút
ăn da. Khuyến nghị cho phòng chống
ô nhiễm và kỹ thuật quản lý bao gồm
phục hồi và tái sử dụng kiềm từ chất
thải lỏng kiềm, đặc biệt là nước rửa,
có bị giới hạn mầu sắc, có thể dùng
cho vải dệt từ sợi đã được ngâm kiềm
và nhuộm.
6 Chất này chỉ dành cho lanh và các loại sợi vỏ, không
thể tẩy trắng được với hydrogen peroxide. Xem xét
một quá trình hai bước với giai đoạn một dùng
hydrogen peroxide để loại bỏ tạp chất, nó hoạt động
như một tiền thân để tạo AOX, tiếp theo là tẩy trắng
bằng chất không có chlo.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH DỆT MAY
294
Nhuộm: Nước thải từ quá trình
nhuộm có thể chứa sắc tố mầu halogen
(đặc biệt ở trong thùng, phân tán và
các thuốc nhuộm hoạt tính), các kim
loại (như đồng, crôm, kẽm, coban và
nickel), các amin (được tạo ra trong
quá trình nhuộm vô cơ trong điều kiện
khử) trong thuốc nhuộm đã dùng và
các hóa chất khác sử dụng như là phụ
trợ trong công thức thuốc nhuộm (như
các chất phân tán và chống tạo bọt) và
trong quá trình nhuộm (như các chất
kiềm, muối, và các chất oxy hóa/khử.
Nước thải của quá trình nhuộm được
đặc trưng bởi giá trị BOD và COD
tương đối cao, cho COD thường trên
5000 mg/l. Nồng độ muối (như trường
hợp phản ứng nhuộm), có thể từ 2000-
30007 ppm. Biện pháp ngăn ngừa ô
nhiễm và kỹ thuật quản lý gồm những
nội dung sau:
Sử dụng hệ thống tự động để định
lượng và pha chế thuốc nhuộm;
Khi có thể áp dụng sẽ dùng quá
trình nhuộm liên tục hoặc bán liên
tục để giảm tiêu thụ nước đối với
quá trình nhuộm truyền thống;
Sử dụng hệ thống tẩy (như vòi
phun hoặc bộ thuốc nhuộm và kỹ
thuật bộ lót), nó giảm tỷ lệ chất
lỏng/vải;
Sử dụng máy với bộ kiểm tra tự
động nhiệt độ và các thông số chu
trình nhuộm;
Tối ưu hóa kích thước máy liên
7 Quy trình nhuộm sợi cotton thường sử dụng một
lượng muối lớn - từ 20% đến 80% trọng lượng sợi
cần nhuộm.
quan đến kích thước vải mà được
xử lý nhiều;
Thực hiện chiết xuất chất lỏng
bằng cơ học để giảm chất lỏng
nhuộm và cải tiến quá trình rửa
hiệu quả;
Thông qua quá trình tối ưu hóa chu
trình và thủ tục để giảm thời gian
chu kỳ; tái sử dụng nước rửa cho
nhuộm tiếp theo, hoặc dòng nước
đối lưu rửa trong các máy liên tục;
khôi phục lại và tái sử dụng bồn
nhuộm;
Thay thế các chất mang thuốc
nhuộm truyền thống và các chất
định mầu bằng các hợp chất ít độc
hại hơn trên cơ sở benzylbenzoate
và N-alkylphthalimide. Các chất
mang có chứa các hợp chất hữu cơ
dẫn xuất clo, phenyl, và bi-phenyl
nên tránh;
Dùng các sợi nhựa polyester có thể
nhuộm mà không có chất mang
mầu;
Tiến hành nhuộm ở điều kiện nhiệt
độ cao không có chất mang;
Thay thế sodium dithionite bằng
các chất giảm trên cơ sở dẫn xuất
của axit sunfit (sulfinic acid);
Thay thế bột truyền thống và thuốc
nhuộm lưu huỳnh lỏng bằng các
chất nhuộm ổn định và được giảm
lưu huỳnh trước đó hoặc bằng công
thức nhuộm đã giảm chất lỏng có
nồng độ sulfite nhỏ hơn 1%;
Dùng hệ thống và biện pháp có khả
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH DỆT MAY
295
năng cho phép chỉ lượng ít nhất của
chất giảm được tiêu thụ để giảm
chất nhuộm;
Sử dụng chất nhuộm phân tán mà
có thể được làm sạch trong môi
trường kiềm bằng thủy phân thay
vì giảm nó;
Sử dụng công thức thuốc nhuộm có
chứa chất phân huỷ sinh học phân
tán cao (ví dụ như dựa trên các este
axit béo hoặc các sunfonic acid
thơm biến đổi);
Thay thế chất nhuộm chứa crôm
bằng chất nhuộm hoạt tính. Cần
tránh thuốc nhuộm chứa benzidine,
kim loại nặng và clo cũng như các
chất nhuộm vô cơ có thể tạo ra các
amin thơm gây ung thư;
Dùng kỹ thuật nhuộm có muối
thấp, đặc biệt là chất nhuộm hoạt
tính;
Dùng quá trình nhuộm được kiểm
soát độ pH (như dùng chất nhuộm
axít và bazơ có thể khống chế độ
pH);
Xử lý nước thải nhuộm tại các
phân xưởng xử lý với các kỹ thuật
sẵn có, chẳng hạn như điện phân,
siêu lọc và thẩm thấu ngược, bùn
kích hoạt, keo tụ, và quá trình ôxy
hóa khử;
In ấn: Các thành phần bột in nhão
gồm chất mầu đậm đặc, dung môi và
nhựa kết dính. Chất mầu đậm đặc
chứa sắc tố (các hạt không hòa tan)
hoặc thuốc nhuộm. Các dung môi hữu
cơ được dùng chuyên cho chất mầu.
Các chất không tạo bọt và nhựa để
tăng độ bền mầu. Tấm đệm in (vật liệu
vải để hấp thụ bột in nhão còn thừa),
được rửa với nước trước khi in, có thể
tạo nước thải với lượng đáng kể hợp
chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC) và có
dầu từ dung môi (chất khoáng đặc
trưng) được dùng trong bột in nhão.
Biện pháp ngăn ngừa ô nhiễm và kỹ
thuật quản lý gồm:
Giảm sự mất mát bột in nhão trong
in màn hình quay bằng cách giảm
tối đa thể tích của dòng cung cấp
bột in nhão và phục hồi, quay vòng
bột in nhão ở mỗi cuối lần in;
Tái sử dụng nước tráng còn thừa từ
khâu rửa bản in;
Sử dụng cách in truyền cho các loại
vải tổng hợp và máy in phun kỹ
thuật số để sản xuất nhanh sợi vải;
Tránh sử dụng urê bằng cách bổ
xung độ ẩm được kiểm soát hoặc
bằng phương pháp in hai bước;
Sử dụng bột in nhão không có hoặc
có hợp chất VOC bay hơi thấp (ví
dụ, bột in nhão bằng nước, các chất
không có APEO, bột in nhão chứa
hàm lượng ammonia thấp).
Chống nhậy: Các chất chống nhậy
bao gồm: các chất trên cơ sở thẩm
thấu, chế phẩm sinh học, tiềm năng là
các hợp chất có độc tính cao với thủy
sinh. Biện pháp ngăn ngừa ô nhiễm và
kỹ thuật quản lý gồm:
Thực hiện quy trình xử lý trong pha
chế và vận chuyển các chất chống
nhậy đậm đặc để giảm thiểu rò rỉ
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH DỆT MAY
296
trong các nhà máy nhuộm;
Thực hiện các thao tác kỹ thuật để
đảm bảo tối đa hiệu quả (đưa các
chất chống côn trùng vào sợi vải)
và dư lượng chất nhuộm hoạt động
thấp nhất trong thuốc nhuộm và
nước rửa, ví dụ như:
o Đảm bảo rằng độ pH thấp hơn
4,5 đến công đoạn cuối cùng.
Nếu không đạt được, chất chống
côn trùng sẽ được sử dụng như
một bước riêng biệt, tái sử dụng
bể nhuộm;
o Tránh dùng các chất phụ trợ
nhuộm (như các chất trung hòa)
mà có thể làm chậm sự hấp thụ
chất chống nhậy.
Xử lý nước thải quá trình
Do hoạt động sản xuất dệt may dùng
nhiều loại nguyên vật liệu, hóa chất và
các quá trình, vì vậy xử lý nước thải
có thể yêu cầu sử dụng những quy
trình riêng trong các khâu sản xuất. Kỹ
thuật xử lý nước thải trong phần này
gồm việc phân tách nguồn và tiền xử
lý dòng nước thải như sau: (i) dòng có
tải COD cao chứa hợp chất không
phân hủy sinh học dùng ôxy hóa bằng
phương pháp hóa học, (ii) giảm các
kim loại nặng bằng việc sử dụng hóa
chất để kết tủa, đông tụ hay tạo keo.
v.v và (iii) xử lý dòng có mầu đậm đặc
và tổng chất rắn hòa tan (TDS) cao
bằng phương pháp thẩm thấu ngược.
Các bước xử lý nước thải điển hình
gồm: bẫy gạn dầu mỡ, gạn váng bẩn
hoặc tách nước dầu để tách vật rắn
nổi; hoặc tách các chất rắn có thể lọc
được; cân bằng tải và dòng; lắng đọng
để giảm các chất rắn lơ lửng bằng chất
lọc, xử lý sinh học, xử lý sinh khí đặc
trưng để giảm các chất hữu cơ hòa tan
(BOD), lấy các chất dưỡng sinh học để
khử ni-tơ, phốtpho, clo của chất thải
lỏng khi cần thiết khử trùng, tách nước
và nghiền chất dư thừa trong các bãi
chôn lấp chất thải nguy hại.
Các kiểm soát kỹ thuật bổ xung có thể
đưa ra để (i) loại bỏ kim loại được cải
tiến bằng cách sử dụng màng lọc hoặc
công nghệ xử lý vật lý hay hóa học
khác, (ii) lấy các chất hữu cơ khó xử
lý, dư lượng thuốc bảo vệ thực vật và
các chất dẫn xuất clo hữu cơ bằng
dùng carbon hoạt tính hoặc ôxy hóa
bằng phương pháp hóa học tiên tiến,
(iii) lấy lượng dư các chất mầu bằng
hấp thụ hay ôxy hóa bằng phương
pháp hóa học, (iv) giảm độ độc hại
trong chất thải lỏng bằng cách dùng kỹ
thuật phù hợp (như thẩm thấu ngược,
trao đổi iôn, carbon hoạt tính, v.v, (v)
giảm tổng chất rắn hòa tan (TDS)
trong chất thải lỏng dùng thẩm thấu
ngược hay bay hơi, và (vi) ngăn chặn
và trung hòa các chất gây mùi khó
chịu.
Quản lý nước thải công nghiệp và các
ví dụ về phương pháp xử lý được thảo
luận trong Hướng dẫn chung EHS.
Thông qua việc sử dụng công nghệ
này và các kỹ thuật thực hành tốt, các
cơ sở cần đáp ứng các giá trị hướng
dẫn xả nước thải như đã chỉ ra trong
bảng liên quan của Phần 2 của tài liệu
ngành công nghiệp này.
Các dòng nước thải khác
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH DỆT MAY
297
Hướng dẫn về quản lý nước thải
không bị ô nhiễm từ các hoạt động
tiện ích, nước mưa không bị ô nhiễm,
và nước thải vệ sinh được quy định
trong tài liệu Hướng dẫn chung EHS.
Dòng bị ô nhiễm phải được chuyển
đến hệ thống xử lý nước thải công
nghiệp.
Tiêu thụ nước
Tiêu thụ nước trong sản xuất dệt may
có tác động môi trường rất lớn, liên
quan đến nhu cầu nước ngọt, nước thải
hay sản phẩm bùn và năng lượng dùng
trong sưởi ấm. Khuyến nghị để giảm
tiêu thụ nước, đặc biệt ở những nơi
nguồn nước tự nhiên hạn chế được quy
định trong tài liệu Hướng dẫn chung
EHS. Các biện pháp có thể áp dụng:
Tái sử dụng bể nhuộm;
Dùng máy giặt đứng liên tục và
giặt ngang phun hoặc dọc hoặc rửa
chế kép thẳng đứng;
Áp dụng giặt đối lưu (như tái sử
dụng nước ít bị nhiễm bẩn nhất từ
lần rửa cuối cùng cho lần rửa trước
đó);
Sử dụng thiết bị kiểm soát dòng
nước để đảm bảo rằng nước chỉ
chảy vào khi cần thiết;
Tái sử dụng nước của công đoạn
chuẩn bị và kết thúc.
Phát thải vào không khí
Các hoạt động sản xuất dệt may và
hoàn thiện có thể sinh ra nguồn đáng
kể các chất ô nhiễm không khí (như
hoạt động phủ và nhuộm). Các nguồn
đáng kể khác gây phát thải khí của sản
xuất dệt may gồm sấy, in, chuẩn bị vải
và xử lý chất cặn của nước thải. Dung
môi có thể được phát ra từ quá trình
phủ hoặc xử lý cuối cùng, làm khô lò,
sấy khô và xử lý ở nhiệt độ cao. Các
phát thải tiềm năng khác bao gồm
formadelhyde, các axít (đặc biệt là
acetic acid) và các hợp chất dễ bay hơi
khác, chẳng hạn như các chất mang và
các dung môi, phát ra trong quá trình
hoạt động nhuộm và từ nước thải của
các hoạt động xử lý. Hơi dung môi có
thể chứa các hợp chất độc hại như
acetaldehyde, chlorofluorocarbon,
dichlorobenzene, ethyl acetate,
methylnaphthalene, chlorotoluene,
trong số những chất khác khác.
Bụi
Phát thải bụi trong sản xuất dệt may
diễn ra trong quá trình chế tạo sợi chỉ
và sợi tự nhiên. Sợi vải (nhất là sợi
bông) và kho giữ hàng là nguồn bụi,
đặc biệt tại nơi làm việc. Nguồn chính
là máy tháo dỡ kiện hàng, nạp nguyên
liệu tự động, tách và mở, băng tải cơ
khí, kẹp nhặt hàng và các thẻ. Biện
pháp ngăn ngừa và kiểm soát những
nguồn phát thải bụi chính gồm:
Che phủ các thiết bị sinh bụi và sử
dụng quạt hút thông gió tại chỗ;
Sử dụng máy hút bụi và hệ thống
tái chế hút bụi ra khỏi nơi làm việc;
Lắp đặt phin lọc bằng vải để tránh
phát tán bụi ra ngoài;
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH DỆT MAY
298
Dùng sợi amiăng như là nguồn tự
nhiên trong sản xuất vải sợi là thực
hành không tốt và cần tránh.
Các chất ô nhiễm không khí từ sản
xuất dệt may
Quá trình sản xuất sợi tái sinh (visco)
và polymer nhân tạo (sợi nylon và
acrylic) có thể kèm theo phóng thích
hóa chất (như carbon disulfide,
hydrogen sulfide, hexamethylene
diamine và nitric acid). Các biện pháp
ngăn ngừa và kiểm soát ô nhiễm gồm:
Không khí được quạt hút ra từ các
quá trình được chuyển đến hệ
thống phục hồi;
Sử dụng kỹ thuật kiểm soát phát
thải (như hấp thụ hay cọ rửa bằng
hóa chất).
Hợp chất bay hơi hữu cơ VOC và
sương dầu
Phát thải hợp chất bay hơi hữu cơ
VOC liên quan đến các dung môi hữu
cơ trong các hoạt động như quá trình
in, làm sạch vải, tẩy rửa len và xử lý
nhiệt (như cố định nhiệt, sấy khô và
xử lý bảo quản). Nguồn phát tán khác
là bay hơi hoặc quá trình giảm nhiệt
của các hóa chất sử dụng trong vật liệu
vải (như các chất dầu chống tạo bọt,
chất làm dẻo và chất ở công đoạn
cuối). Nguồn chính thường là khung
giá sử dụng trong sấy khô. Các chất
phát thải tiềm năng lớn khác được sử
dụng trong quá trình in gồm ammonia,
formaldehyde, methanol và các loại
rượu, ester, hydrocarbon béo và vài
loại đơn hợp (monomer).
Biện pháp ngăn ngừa và kiểm soát ô
nhiễm gồm:
Lắp đặt và điều chỉnh thiết bị để
giảm sử dụng dung môi;
Dùng các biện pháp sử dụng nước
để loại bỏ dầu mỡ từ vải thay vì
dùng dung môi bay hơi;
Thay thế dung môi làm sạch bằng
các dung môi ít độc hại hơn, đặc
biệt là các dung môi có clo;
Phục hồi VOC thông qua các thiết
bị phục hồi hơi và dùng hệ thống
có đai đóng kín, đặc biệt nếu làm
sạch với dung môi hữu cơ có clo
mà không tránh được (như sợi vải
có tải dầu silicon lớn);
Sử dụng các công nghệ kiểm soát
(như làm lệch các phát tán đám qua
các chất đun sôi; lắp đặt máy lọc
hơi đốt với bùn than hoạt tính; hoặc
thiêu đốt các hơi tách ra trong hệ
thống khoang đốt).
Khí xả
Đốt cháy các nguồn thải cho nhu cầu
phát điện và quá trình sưởi ấm đang
phổ biến trong ngành công nghiệp
này. Hướng dẫn cho việc quản lý các
sản phẩm đốt cháy phát sinh từ các
nguồn có công suất nhiệt đầu vào lên
đến 50 megawatt bao gồm cả tiêu
chuẩn phát thải khí, được cung cấp
trong Hướng dẫn chung EHS. Hướng
dẫn áp dụng đối với nguồn phát thải
khí lớn hơn được trình bày trong
Hướng dẫn EHS cho Nhà máy nhiệt
điện.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH DỆT MAY
299
Mùi
Mùi có thể sinh ra trong sản xuất dệt
may, đặc biệt trong quá trình nhuộm
và các quá trình hoàn thiện khác và
khi sử dụng dầu, dung môi bay hơi,
formaldehyde, hợp chất lưu huỳnh và
ammonia. Kỹ thuật để tránh và giảm
thiểu tối đa mùi từ các nguồn này gồm:
Thay thế các chất gây mùi nhiều
bằng các hợp chất ít ảnh hưởng hơn
(như các chất nhuộm mầu chứa lưu
huỳnh và các chất khử bằng các
chất nhuộm không sinh ra sulfide
tự do; sodium dithionite trong
nhuộm sau xử lý với các dẫn xuất
của sulfinic acid mạch ngắn);
Lắp đặt và thay đổi thiết bị để giảm
việc sử dụng các hóa chất gây mùi;
Thu hồi và tái chế các khí thải từ
quá trình (như lắp đặt hệ thống thu
hồi nhiệt);
Dẫn các đám phát thải thông qua lò
hơi để giảm mùi khí phát thải.
Tiêu thụ năng lượng
Sản xuất dệt may có thể cần tiêu thụ
năng lượng lớn. Tiêu thụ nhiệt là đặc
biệt lớn trong sấy khô và các hoạt
động bảo quản lâu dài, các hoạt động
trong xử lý ướt. Bổ xung cho các biện
pháp bảo tồn năng lượng được thảo
luận trong Hướng dẫn chung EHS,
các kỹ thuật sau đây là riêng biệt cho
lĩnh vực này:
Dùng nhuộm bể tỷ lệ thấp (như
nhuộm kiểu phun và kiểu trọn gói)
để giảm tiêu thụ năng lượng, mà
điều đó phụ thuộc vào thể tích bể;
Dùng công đoạn nhuộm mẻ lót
(lạnh) cho bông, tơ nhân tạo và sợi
pha để bảo tồn năng lượng và nước
(bổ xung cho chất nhuộm và các
hóa chất khác);
Coi trọng sự kết hợp hiệu quả các
thao tác như tẩy rửa và tẩy trắng để
tiết kiệm năng lượng và nước;
Sử dụng quá trình tẩy kết hợp liên
tục thay cho thiết bị chuẩn bị theo
từng mẻ;
Sử dụng nhiệt thu hồi từ quá trình
nhuộm và tẩy liên tục để làm nóng
nước cấp vào và thu hồi nhiệt
thông qua tái sử dụng nước lạnh và
bằng trao đổi nhiệt từ chất thải lỏng
thải ra bằng máy nhuộm.
Chất thải
Chất thải đặc trưng cho các ngành
công nghiệp dệt bao gồm các thử
nghiệm, làm đường viền, trang trí, cắt
vải, và sợi; thuốc nhuộm đã sử dụng,
bột màu, và bột in nhão; bùn từ quá
trình xử lý nước thải có chứa chủ yếu
là sợi và mỡ.
Chất thải rắn và lỏng tạo ra trong
ngành công nghiệp dệt may phải được
tái chế, tái sử dụng hiệu quả trong quá
trình hoặc ở bên ngoài (ví dụ: sợi thải,
cắt, và trang trí có thể được tái chế
như là một nguyên liệu cho các hoạt
động khác, bao gồm sản phẩm cấp
thấp không dệt, cách điện, và vải địa
kỹ thuật). Quản lý và đốt chất thải
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH DỆT MAY
300
nguy hại, không độc hại nên được tiến
hành tuân theo Hướng dẫn chung
EHS.
1.2 An toàn và Sức khỏe nghề
nghiệp
Các chất nguy hại cho an toàn và sức
khỏe nghề nghiệp trong giai đoạn hoạt
động của dự án sản xuất dệt may chủ
yếu bao gồm sau đây:
Mối nguy hóa học
Mối nguy vật lý
Nhiệt
Tiếng ồn
Quá trình phóng xạ i-on hóa và phi
i-on hóa
Mối nguy hóa học
Chất nguy hại tiếp xúc với da và hô
hấp
Bụi: Tiếp xúc với các hạt mịn chủ yếu
liên quan đến sợi tự nhiên và quá trình
sản xuất sợi được mô tả trong Mục 1.1
của tài liệu này. Bụi bông, tạo ra trong
quá trình xử lý và chế biến bông, chứa
sợi bông và các chất gây ô nhiễm tiềm
năng hóa học và vi sinh vật (ví dụ như
vi khuẩn, nấm, thuốc trừ sâu và thuốc
diệt cỏ). Tiếp xúc với bụi bông có thể
tạo ra mối nguy hiểm cho đường hô hấp
(ví dụ bệnh phổi nhiễm bụi bông trong
sản xuất bông, viêm phế quản mãn tính,
hen suyễn, và bệnh khí thũng).
Phòng, chống và kiểm soát các chất
nguy hại có đối với sức khỏe và an
toàn nghề nghiệp liên quan đến bụi sợi
tự nhiên bao gồm:
Lắp đặt hệ thống thu hút bụi, tái
chế và thông gió để loại bỏ bụi từ
các khu vực làm việc, đặc biệt là
trong các nhà máy bông;
Sử dụng kỹ thuật làm sạch chân
không các bề mặt thay vì kỹ thuật
không khí nén "quét";
Thường xuyên vệ sinh, đặc biệt là
trong khu vực có các ―túm‖ len hay
bong;
Sử dụng các phương pháp cơ học
để xử lý bông và bông thải;
Sử dụng các thiết bị bảo hộ cá nhân
(PPE) cho công nhân tiếp xúc với
bông như mặt nạ và máy thở nếu
cần thiết.
Nơi làm việc tiếp xúc với bụi amiăng
trong sản xuất sợi sẽ có nguy cơ ung
thư phổi (u trung biểu mô) và thương
tích các ống phế quản. Sử dụng sợi
amiăng đã bị cấm.8 Hệ thống hút bụi
thích hợp trong các cơ sở chế biến sợi
vô cơ tự nhiên cần được thực hiện (ví
dụ như sử dụng các bộ lọc sợi mỏng
nano).
Hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC):
Tiếp xúc với VOC phán tán liên quan
đến sử dụng dung môi trong quá trình
in, làm sạch vải và xử lý nhiệt (như cố
định nhiệt, sấy khô và xử lý bảo quản).
Công nhân tiếp xúc với các chất này
8 Sử dụng amiăng là thực hành công nghiệp không tốt
và đã có tên trong danh mục cấm của IFC.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH DỆT MAY
301
có thể bị ảnh hưởng đến da và hệ hô
hấp. Tiếp xúc với hợp chất nhất định
(ví dụ như carbon disulfide trong sản
xuất tơ nhân tạo) có thể có hiệu ứng
độc hại đáng kể, bao gồm cả hệ thần
kinh và bệnh tim mạch.
Kỹ thuật phòng, chống và kiểm soát
để giảm tiếp xúc nguy hại với VOC
bao gồm những nội dung sau:
Sử dụng mũ trùm đầu và thiết bị
đóng kín;
Sử dụng phòng thông gió có một
chút áp lực gió cho những người
điều khiển quá trình và các công
nhân khác tại nơi làm việc;
Sử dụng chiến lược thay đổi và
luân chuyển công việc cho người
lao động để giảm thiểu tiếp xúc với
VOC;
Lắp đặt hệ thống tái chế và hút khí
để loại bỏ VOC từ các khu vực làm
việc với việc sử dụng công nghệ
giảm thích hợp (như sử dụng thiết
bị hút có than hoạt tính) hoặc
chuyển hơi được tách ra đến hệ
thống đốt cháy;
Sử dụng các thiết bị bảo vệ cá nhân
(PPE) như máy thở là điều cần thiết.
Crôm: là nguyên nhân chính gây viêm
da tiếp xúc dị ứng cho công nhân nhà
máy nhuộm và công nhân thực hiện
nhuộm và xử lý thuốc nhuộm có chứa
crôm. Phòng, chống và kiểm soát mối
nguy hại tiềm năng này bao gồm giảm
tỷ lệ crôm hòa tan trong thuốc nhuộm
và việc sử dụng đầy đủ các thiết bị bảo
vệ cá nhân (PPE) để ngăn chặn tiếp
xúc với da, được mô tả trong Hướng
dẫn chung EHS.
Nổ
Bụi hữu cơ, bao gồm cả bụi bông là
những chất dễ cháy và tạo nên tiềm
năng nguy cơ cháy nổ. Mối nguy hiểm
này được kiểm soát có hiệu quả thông
qua các biện pháp ngăn ngừa tích tụ
bụi như đã nêu ở trên. Ngoài ra, tất cả
các nguồn có thể bắt lửa tại nơi bụi
hữu cơ có thể tạo thành các đám mây
hoặc được tích lũy, cần được loại bỏ.
Sử dụng VOC, chẳng hạn như dung
môi, có thể tạo thành hỗn hợp có khả
năng nổ trong không khí. Thiết bị điện
tại các khu vực này nên được liệt vào
diện vần phòng chống lửa.
Mối nguy vật lý
Các hoạt động liên quan đến hoạt
động bảo dưỡng thiết bị công nghiệp
cụ thể (ví dụ như thẻ, máy quay,
khung dệt, và giá đỡ) có thể tiếp xúc
với công nhân gây tác động đến thể
chất, đặc biệt có thể kể đến các bề mặt
nóng và thiết bị di chuyển. Phòng,
chống và kiểm soát những tác động
này bao gồm thực hiện các biện pháp
bảo vệ chung (ví dụ như máy tính bảo
vệ, hệ thống và thủ tục khóa-đóng-thẻ-
đóng (lock-out-tag-out), như mô tả
trong Hướng dẫn chung EHS.
Nhiệt
Nguy cơ đáng kể nhất của tiếp xúc với
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH DỆT MAY
302
nhiệt độ và độ ẩm cao xảy ra trong khi
chế biến ướt và hoạt động hoàn thiện
khô. Nguy cơ này gây ra bởi việc sử
dụng hơi nước và các chất lỏng nóng
trong các quá trình này. Khuyến nghị
để kiểm soát và phòng chống được
trình bày trong Hướng dẫn chung
EHS
Tiếng ồn
Các nguồn tiếng ồn chính trong nhà
máy dệt liên quan đến chế biến sợi (ví
dụ kết cấu bề mặt dệt, xoắn chập đôi)
và sản xuất vải dệt. Quản lý tiếng ồn,
gồm cả cách bảo vệ thính giác công
nhân được miêu tả trong Hướng dẫn
chung EHS.
Bức xạ iôn hóa và không iôn hóa
Thỉnh thoảng trạm phát tia X được sử
dụng để giám sát độ dày bọt trong
nhuộm bọt liên tục và cho các hệ
thống kiểm soát cấp độ bể nhuộm.
Người điều hành thiết bị này nên được
bảo vệ thông qua việc sử dụng các
biện pháp bảo vệ bức xạ iôn hoá để
hạn chế mức độ phơi nhiễm, như miêu
tả trong Hướng dẫn chung EHS.
1.3 An toàn và sức khỏe cộng đồng
Tác động đến an toàn và sức khỏe
cộng đồng trong quá trình xây dựng và
ngừng hoạt động của nhà máy sản xuất
dệt may, cũng tương tự như của hầu
hết các cơ sở công nghiệp khác, đã
được mô tả trong Hướng dẫn chung
EHS.
Tác động tiềm năng đặc trưng trong
các hoạt động bao gồm mùi được tạo
ra do một số nguồn trong sản xuất dệt
may. Mùi này thường được tạo ra
trong quá trình nhuộm và các quy
trình hoàn thiện khác bằng dầu, hơi
dung môi, formaldehyde, các hợp chất
lưu huỳnh và ammonia. Những chất
này cần được kiểm soát thích đáng
như thảo luận trong Mục 1.1 của tài
liệu này nhằm tránh trở thành mối lo
cho cộng đồng.
Ngoài ra, vấn đề an toàn và sức khỏe
cộng đồng quan tâm đến sử dụng hoá
chất và nguy cơ tiềm năng của chúng
đối với sức khỏe người tiêu dùng các
loại hàng dệt may. Cần cân nhắc cho
từng trường hợp cụ thể để đảm bảo
rằng các sản phẩm này an toàn cho
con người sử dụng. Các nhà sản xuất
nên tránh sử dụng thuốc nhuộm gây dị
ứng và thuốc nhuộm từ các hợp chất
gây ung thư. Cần thử nghiệm đầy đủ
các tính chất của sản phẩm như pH,
thuốc trừ sâu, kim loại nặng,
formaldehyde, clo, phenol, các chất
chứa clo-hữu cơ, và hoạt tính sinh học
cuối cùng để đánh giá phẩm chất hàng
dệt theo điều kiện điển hình của việc
sử dụng chúng trước khi đưa ra thị
trường.9
9 Hướng dẫn cụ thể có thể tìm thấy trong Tiêu chuẩn
Oeko-Tex (2006a, 2006b, 2006c).
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH DỆT MAY
303
2.0 Các chỉ số thực hiện và việc
giám sát
2.1 Môi trường
Hướng dẫn phát thải khí và dòng
thải
Bảng 1 và 2 trình bày hướng dẫn cho
phát thải và xả thải cho ngành này. Các
chỉ số hướng dẫn này thể hiện thực
hành công nghiệp quốc tế tốt như đã
được phản ánh trong các tiêu chuẩn
trong hệ thống pháp luật ở một số
nước. Các mức hướng dẫn này có thể
đạt được ở điều kiện hoạt động bình
thường của cơ sở sản xuất thông qua
việc áp dụng các biện pháp kỹ thuật
ngăn ngừa và kiểm soát ô nhiễm đã
được bàn đến ở những phần trước của
hướng dẫn này. Các định mức này cần
đạt được, mà không pha loãng, ít nhất
95% thời gian cơ sở sản xuất hoạt
động, và có thể tính bằng tỷ lệ giờ hoạt
động hằng năm. Mức chênh lệch với
các giá trị hướng dẫn do điều kiện của
dự án cụ thể cần được giải trình trong
báo cáo đánh giá môi trường.
Hướng dẫn về xả thải được áp dụng
cho xả thải trực tiếp nước thải đã xử lý
vào nguồn tiếp nhận là nước mặt có
mục đích sử dụng chung. Mức thải đặc
thù theo từng địa điểm có thể được
thành lập ra dựa trên điều kiện sẵn có
và thực trạng sử dụng của hệ thống thu
gom và xử lý nước thải chung, hoặc
nếu thải trực tiếp vào nguồn nước mặt
thì sự phân loại thủy vực tiếp nhận
nước theo mục đích sử dụng được đề
cập đến trong Hướng dẫn chung EHS.
Hướng dẫn về phát thải được áp dụng
cho quá trình phát thải khí thải. Hướng
dẫn phát thải của nguồn đốt nhiên liệu
kết hợp với các hoạt động sinh nhiệt
và phát điện từ những nguồn có công
suất nhiệt đầu vào bằng hoặc thấp hơn
50 MWth được đề cập trong Hướng
dẫn chung EHS, với phát thải nguồn
điện lớn hơn được đề cập đến trong
Hướng dẫn EHS cho nhà máy nhiệt
điện. Hướng dẫn xem xét môi trường
xung quanh dựa trên tổng thải lượng
khí thải được cung cấp trong Hướng
dẫn chung EHS.
Bảng 1. Mức phát thải khí đối với công nghiệp
dệt mayd
Chất ô nhiễm Đơn vị Giá trị hướng
dẫn
VOCs mg/Nm3 2 / 20 / 50 / 75
/ 100 / 150 a,b
Clo mg/Nm3 5
Formaldehyde mg/Nm3 20
Ammonia mg/Nm3 30
Bụi (hạt lơ lửng) mg/Nm3 50c
H2S mg/Nm3 5
CS2 mg/Nm3 150
Chú ý: a Tính toán theo tổng carbon b Trung bình 30 phút phát thải khói. Khả năng ứng dụng
giá trị hướng dẫn:
- 2 mg/Nm3 đối với loại VOC như gây ung thư hoặc đột
biến gien với thông lượng lớn hơn hoặc bằng 10 g/giờ
- 20 mg/Nm3 đối với việc xả VOC halogen có thông
lượng bằng hoặc lớn hơn 100 g/giờ
- 50 mg/Nm3 đối với khí thải do sấy khô đối với thiết bị
lớn (tiêu thụ dung môi >15 tấn/năm)
- Nếu dung môi là được thu hồi từ khí thải và tái sử
dụng, giá trị giới hạn là 150 mg/Nm3. c Trung bình 30 phút xả khí thải d Giá trị hướng dẫn có thể áp dụng cho việc lắp đặt với
lượng tiêu thụ dung môi > 5 tấn/năm.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH DỆT MAY
304
Bảng 2. Mức độ xả thải đối với
công nghiệp dệt maya
Chất ô nhiễm Đơn vị Giá trị hướng
dẫn
pH -- 6 - 9
BOD mg/L 30
COD mg/L 160
AOX mg/L 1
TSS mg/L 50
Dầu và mỡ mg/L 10
Hoá chất bảo
vệ thực vật
mg/L 0,05 – 0,1b
Cd mg/L 0,02
Tổng Cr mg/L 0,5
Crom hóa trị
VI
mg/L 0,1
Co mg/L 0,5
Cu mg/L 0,5
Ni mg/L 0,5
Zn mg/L 2
Phenol mg/L 0,5
Sulfide mg/L 1
Tổng P mg/L 2
Amoni mg/L 10
Tổng N mg/L 10
Màu sắc m-1 7 (436 nm, vàng)
5 (525 nm, đỏ)
3 (620 nm, xanh)
Độc hại cho
trứng cá
T.U. 96 giờ 2
Sự tăng nhiệt oC <3
Khuẩn
coliform
MPN/100
ml
400
a Tại mép của vùng trộn lẫn được thiết lập một cách
khoa học mà đã tính đến chất lượng nước ở vùng
xung quanh, nơi dùng nhận nước, vật nhận tiềm
năng, khả năng không tương đồng. b 0,05 mg/l cho tổng lượng thuốc trừ sâu (không kể
thuốc trừ sâu loại phốt-pho hữu cơ): 0,1 mg/L đối
với loại phốt pho hữu cơ (organophosphorous)
Sử dụng tài nguyên
Bảng 3 và 4 cung cấp các ví dụ về chỉ
thị của công nghiệp đặc thù đối với
việc tiêu thụ năng lượng và tài nguyên
và sản sinh chất thải. Các giá trị ngành
này chỉ mang tính tham khảo để so sánh
và các dự án cụ thể cần có kế hoạch cải
tiến liên tục trong lĩnh vực này.
Bảng 3. Tiêu thụ tài nguyên và năng lượng
a
Chế biến Năng
lượng
điện
(kWh/kg
)
Năng
lượng
nhiệt
(MJ/kg)
Tiêu thụ
nước
(l/kg)
Tẩy len 0,3 3,5 2 - 6
Hồ sợi dệt 70 - 120
Nhuộm
màu sợi
0,8 – 1,1 13 - 16 15 – 30
(nhuộm)
30 – 50
(se sợi)
Se sợi lỏng
Nhuộm
màu
0,1 – 0,4 4 - 14 4 – 15
(nhuộm)
4 – 20 (se
sợi)
Hồ vải dệt
kim
1 - 6 10 – 60 b 70 - 120
Hồ vải dệt
tấm
0,5 – 1,5 30 – 70 c 50 – 100
Hồ nhuộm
vải tấm
- - <200
a Hội đồng Châu Âu (2003). Dữ liệu cho điểm
công nghiệp nguyên thủy chỉ một số thiết bị giới
hạn b Các giá trị cao hơn cho các phân xưởng có se sợi
hoặc cuộn lô c Các giá trị cao hơn cho các phân xưởng có se sợi,
kết sợi, cuộn lô
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH DỆT MAY
305
Quan trắc môi trường
Các chương trình quan trắc môi
trường cho ngành công nghiệp này cần
được thực hiện để giải quyết tất cả các
hoạt động đã được xác định có khả
năng tác động đáng kể đến môi
trường, trong thời gian hoạt động bình
thường và trong điều kiện bị trục trặc.
Hoạt động quan trắc môi trường phải
dựa trực tiếp hoặc gián tiếp vào các
chỉ báo được áp dụng đối với từng dự
án cụ thể. Tần suất quan trắc phải đủ
để cung cấp dữ liệu đại diện cho thông
số đang được theo dõi. Quan trắc phải
do những người được đào tạo tiến
hành theo các quy trình giám sát và
lưu giữ biên bản và sử dụng thiết bị
được hiệu chuẩn và bảo dưỡng đúng
cách thức. Dữ liệu quan trắc môi
trường phải được phân tích và xem xét
theo các khoảng thời gian định kỳ và
được so sánh với các tiêu chuẩn vận
hành để sao cho có thể thực hiện mọi
hiệu chỉnh cần thiết. Hướng dẫn bổ
sung về áp dụng phương pháp lấy mẫu
và phân tích khí thải và nước thải
được cung cấp trong Hướng dẫn
chung EHS.
2.2. An toàn và Sức khỏe nghề
nghiệp
Hướng dẫn an toàn và sức khỏe
nghề nghiệp
Hướng dẫn thực hiện sức khỏe và an
toàn lao động cần phải được đánh giá
dựa trên các hướng dẫn về mức tiếp
xúc an toàn được công nhận quốc tế,
ví dụ như hướng dẫn về Giá trị
ngưỡng phơi nhiễm nghề nghiệp (TLV
®) và Chỉ số phơi nhiễm sinh học
(BEIs ®) được công bố bởi Hội nghị
của các nhà vệ sinh công nghiệp Hoa
Kỳ (ACGIH),10
Cẩm nang Hướng dẫn
về các mối nguy Hóa chất do Viện vệ
sinh, an toàn lao động quốc gia Hoa
Kỳ xuất bản (NIOSH),11
Giới hạn phơi
10 Có sẵn tại: http://www.acgih.org/TLV/ và
http://www.acgih.org/store/ 11 Có sẵn tại: http://www.cdc.gov/niosh/npg/
Bảng 4. Sự phát thảia
Đầu ra cho mỗi
đơn vị sản phẩm
Đơn vị Điểm công
nghiệp
Nước thải tẩy len l/kg 2 – 6 b
Nước thải hồ bột len l/kg 35 - 45
Nước thải hồ vải
bông
l/kg 100 - 120
Nước thải hồ sợi
tổng hợp
l/kg 65 - 85
Nước thải hồ sợi dệt
kim len
l/kg 60 - 70
Nước thải hồ sợi dệt
kim cotton
l/kg 60 - 135
Nước thải hồ sợi dệt
kim tổng hợp
l/kg 35 - 80
Nước thải hồ vải
cotton tấm
l/kg 50 - 70
Nước thải hồ vải
cotton tấm + in
l/kg 150 - 80
Nước thải hồ vải
tấm sợi tổng hợp
l/kg 100 - 180
Bùn từ xử lý nước
thải
kg/m3 nước
thải xử lý
1 – 5 c
a Ủy ban Châu Âu (2002b) b BAT là 2 - 4 l/kg cho các xưởng len lông cừu trung
bình và lớn (15.000 tấn/năm len) và 6 l/kg cho các
xưởng nhỏ c Thể tích bùn sinh ra sau khi khử nước 1-5 kg/m3
nước thải
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH DỆT MAY
306
nhiễm (PELs) do Cục sức khỏe và an
toàn nghề nghiệp Hoa Kỳ xuất bản
(OSHA),12
Giá trị giới hạn phơi nhiễm
nghề nghiệp được công bố bởi các
quốc gia thành viên Liên minh Châu
Âu,13
hoặc các nguồn tài liệu tương tự
khác.
Tỷ lệ tai nạn và rủi ro
Dự án phải cố gắng giảm số vụ tai nạn
trong số công nhân tham gia dự án
(bất kể là sử dụng lao động trực tiếp
hay gián tiếp) đến tỷ lệ bằng không,
đặc biệt là các vụ tai nạn gây ra mất
ngày công lao động và mất khả năng
lao động ở các mức độ khác nhau,
hoặc thậm chí bị tử vong. Tỷ lệ này
của cơ sở sản xuất có thể được so sánh
với hiệu quả thực hiện về vệ sinh an
toàn lao động trong ngành công
nghiệp này của các quốc gia phát triển
thông qua tham khảo các nguồn thống
kê đã xuất bản (ví dụ Cục thống kê lao
động Hoa Kỳ và Cơ quan quản lý về
An toàn và Sức khỏe Liên hiệp Anh).14
Giám sát an toàn và sức khỏe nghề
nghiệp
Môi trường làm việc phải được giám
sát để xác định kịp thời những mối
nguy nghề nghiệp tương ứng với dự án
12 Có sẵn tại:
http://www.osha.gov/pls/oshaweb/owadisp.show_docu
ment?p_table=STANDARDS&p_id=9.992 13 Có sẵn tại:
http://europe.osha.eu.int/good_practice/risks/ds/oel/ 14 Có sẵn tại: http://www.bls.gov/iif/ và
http://www.hse.gov.uk/statistics/index.htm
cụ thể. Việc giám sát phải được thiết
kế chương trình và do những người
chuyên nghiệp thực hiện15
như là một
phần của chương trình giám sát an
toàn sức khỏe lao động. Cơ sở sản
xuất cũng phải lưu giữ bảo quản các
biên bản về các vụ tai nạn lao động và
các loại bệnh tật, sự cố nguy hiểm xảy
ra. Hướng dẫn bổ sung về các chương
trình giám sát sức khỏe lao động và an
toàn được cung cấp trong Hướng dẫn
chung EHS.
15 Các chuyên gia được công nhận có thể gồm Chứng
nhận vệ sinh công nghiệp, Vệ sinh lao động đã được
đăng ký, hoặc Chứng nhận chuyên nghiệp về an toàn
hoặc tương đương
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH DỆT MAY
307
3.0 Tài liệu tham khảo và các
nguồn bổ sung
Denton, M. J., and P. N. Daniels. 2002. Textile Terms
and Definitions. Cambridge: Woodhead Publishing Ltd.
Environment Australia. 1999. National Pollutant
Inventory: Emission Estimation Technique Manual for
Textile and Clothing Industry. Canberra, Australia.
European Commission. 2002. Decision 2002/371/EC of
15 May 2002 Establishing the Ecological Criteria for
the Award of the Community Eco-label to
Textile Products and Amending Decision 1999/178/EC.
Brussels, Belgium.
European Commission. 2003a. Integrated Pollution
Prevention and Control (IPPC), Reference Document
on Best Available Techniques for Common Waste
Water and Waste Gas Treatment and Management
Systems in the Chemical Sector. Seville, Spain
European Commission. 2003b. Integrated Pollution
Prevention and Control (IPPC), Reference Document
on Best Available Techniques for the Textile Industry.
Seville, Spain.
European Union. 1999. Council Directive 1999/13/EC
of 11 March 1999 on the Limitation of Emissions of
Volatile Organic Compounds due to the Use of
Organic Solvents in Certain Activities and
Installations. Brussels, Belgium.
European Union. 2002.Council Directive 2002/61/EC
of 19 July 2002 Amending for the Nineteenth Time
Council Directive 76/769/EEC Relating to Restriction
on the Marketing and Use of Certain Dangerous
Substances and Preparations (Azocolourants). Brussels,
Belgium.
German Federal Government. 2002. First General
Administrative Regulation Pertaining to the Federal
Emission Control Act (Technical Instructions on Air
Quality Control—TA Luft). Berlin, Germany.
German Federal Ministry for the Environment, Nature
Conservation and Nuclear Safety. 2004. Promulgation
of the New Version of the Ordinance on Requirements
for the Discharge of Waste Water into Waters (Waste
Water Ordinance—AbwV) of 17 June 2004. Berlin,
Germany.
Helsinki Commission. 2002. Reduction of Discharges
and Emissions from Production of Textiles.
Recommendation 23/12. Helsinki, Finland.
Japan International Center for Occupational Safety and
Health. 2001-2002. Accident Frequency Rates and
Severity Rates by Industry (2001-2002). Tokyo,
Japan.
North Ireland Department of the Environment. 2004.
Textile and Fabric Coating and Finishing. Process
Guidance Note NIPG 6/8 (Version 2). Belfast,
Northern Ireland, U.K.
Oeko-Tex Association, International Association for
Research and Testing in the Field of Textile Ecology.
2006a. Oeko-Tex Standard 100. Available at
http://www.oeko-tex.com/en/main.html
Oeko-Tex Association, International Association for
Research and Testing in the Field of Textile Ecology.
2006b. Oeko-Tex Standard 200. Available at
http://www.oeko-tex.com/en/main.html
Oeko-Tex Association, International Association for
Research and Testing in the Field of Textile Ecology.
2006c. Oeko-Tex Standard 1000. Available at
http://www.oeko-tex.com/en/main.html
Organization for Economic Co-operation and
Development (OECD). 2004. Emission Scenario
Document on Textile Finishing Industry. OECD Series
on Emission Scenario Documents, Number 7. Doc.
ENV/JM/MONO(2004)12. Paris, France.
Oslo and Paris Conventions for the Prevention of
Marine Pollution, Joint Meeting. 1997. PARCOM
Recommendation 97/1 Concerning Reference Values
for Effluent Discharges from Wet Processes in the
Textile Processing Industry. Brussels, Belgium
Republic of Italy. 1999. Decreto Legislativo 11 Maggio
1999. No. 152. Disposizioni sulla Tutela delle Acque
dall’Inquinamento e Recepimento della Direttiva
1/271/CEE Concernente il Trattamento delle Acque
Reflue Urbane e della Direttiva 91/676/CEE Relativa
alla Protezione delle Acque dall’Inquinamento
Provocato dai Nitrati Provenienti da Fonti Agricole.
Gazzetta Ufficiale della Repubblica Italiana, No. 124.
Rome, Italy.
Republic of Italy. 2006. Decreto Legislativo 3 Aprile
2006, No. 152. Norme in Materia Ambientale.
Gazzetta Ufficiale della Repubblica Italiana, No. 96/L.
Rome, Italy.
State Government of Victoria, Environmental
Protection Authority. 1998. Environmental Guidelines
for the Textile Dyeing and Finishing Industry.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH DỆT MAY
308
Melbourne, Australia.
U.K. Environmental Agency. Scottish Environmental
Protection Agency. Environmental and Heritage
Service. 2002. Guidance for the Textile Sector. Sector
Guidance Note IPPC S6.05. London, U.K.
United Kingdom. Health and Safety Commission.
2005. Workplace Exposure Limits. Table 1: List of
Approved Workplace Exposure Limits. EH40/2005.
London, U.K.
U.S. Department of Health and Human Services
(DHHS). National Institute for Occupational Safety
and Health. 1988. Occupational Safety and Health
Guideline for Cotton Dust. Washington, DC: U.S.
DHHS.
U.S. Environmental Protection Agency. Office of
Compliance. 1997. Sector Notebook Project. Profile of
the Textile Industry. EPA/310-R-97-009. Washington,
DC: U.S. EPA..
U.S. Environmental Protection Agency (EPA). 2000.
Emergency Planning and Community Right-To-Know
Act. Section 313, Reporting Guidance for the Textile
Processing Industry. EPA 745-B-00-008. Washington,
DC: U.S. EPA.
U.S. Environmental Protection Agency. 40 CFR Part
410. Protection of Environment - Textile Mills Point
Source Category. Washington, DC: U.S. EPA.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH DỆT MAY
309
Phụ lục A: Mô tả chung về các hoạt động công nghiệp
Công nghiệp dệt bao gồm các sản
phẩm sợi, dệt, hồ vải. Nhà máy dệt sẽ
nhận và chuẩn bị các sợi thô; chuyển
sợi đến se sợi, kéo sợi và dệt; chuyển
đổi sợi đến sản xuất; nhuộm, hồ và các
vật liệu đi kèm trong các công đoạn
khác nhau của sản phẩm. Các vật liệu
thô được dùng trong sản xuất dệt kể cả
sợi tự nhiên (vô cơ và hữu cơ), các sợi
hóa học và các sợi được sản xuất, các
hóa chất, nước và năng lượng. (xem
bảng A-1)16
Bảng A1. Sợi dệt
Sợi tự
nhiên
Hữu
cơ
Sợi thực
vật
Bông
Lanh, Gai
Đay, Siđan, Cây
đậu chổi
Sợi động
vật
Len
Tơ tằm
Sợi vô
cơ
Sợi
khoáng
vật
Badan
Amiăng
Sợi
nhân
tạo
Sợi hữu cơ tái sinh Cenlulô tổng hợp
Viscô
Cupro
Cellulose acetate
Cellulose
triacetate
Polymer hữu cơ
tổng hợp
Polyamide
Polyester
Polyolefin
Polyacrylate
Sợi vô cơ Thủy tinh
Carbon
16 Các thuật ngữ và định nghĩa cụ thể được dùng
trong công nghiệp dệt may có thể tìm trong cuốn
Thuật ngữ và định nghĩa ngành dệt may Xuất bản lần
thứ 11, 2002.
Sản xuất và chuẩn bị gia công sợi
Công nghiệp dệt sử dụng hai loại sợi,
tự nhiên và nhân tạo. Các sợi tự nhiên
được biết như sợi kết từ thực vật và
động vật (ví dụ như sợi bông, tơ tằm
và len). Trước khi các tơ có thể se
thành sợi, một loạt các giai đoạn
chuẩn bị, bao gồm gỡ sợi, tách sợi,
pha sợi, tẩy sợi, chải thô, chải mịn và
guồng sợi được thực hiện. Các sợi
khoáng tự nhiên bao gồm sợi badan
(cả hai loại tơ philamăng liên tục và
sợi ngắn) và sợi amiăng (sợi ngắn) đã
biết. Sợi nhân tạo bao gồm vật liệu
hữu cơ tổng hợp từ công nghiệp hóa
dầu (ví dụ như sợi polyamide,
polyester, polyolefin, và polyacrylate)
và các sợi hữu cơ tự nhiên tái sinh bao
gồm celluose (visco, dạng cupro),
cellulose acetate và cellulose triacetate
được chế tạo từ các sợi gỗ. Sợi nhân
tạo có thể được chế biến thành các sợi
philamăng hoặc các sợi có độ dài ngắn
để dễ dàng gỡ ra. Các sợi nhân tạo vô
cơ bao gồm sợi thủy tinh và sợi carbon
là các sợi tơ dài và sợi ngắn. Loại thớ
ngắn của cả hai loại vật liệu này được
dùng làm nỉ và hỗn hợp. Các sợi thủy
tinh được gia công bằng cách se lại,
xoắn và định cỡ. Các sợi carbon dài
được chế tạo bằng nhiệt phân.
Chế biến sợi
Các sợi ngắn (kể cả tự nhiên, tái tạo và
nhân tạo) là được chuyển thành sợi dệt
thông qua thao tác gộp lại và vặn lại.
Các sợi khác được chế biến bằng thao
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH DỆT MAY
310
tác se sợi. Sản xuất sợi dệt bao gồm
các thao tác sau:
Sợi thực vật: gỡ ra, tách sợi, cào,
chải, se sợi (cuộn để hở một đầu),
xoắn;
Sợi động vật: tẩy rửa, tách, cào,
chải, se sợi, và xoắn;
Sợi khoáng vật: se lại, xoắn và định
cỡ;
Sợi tự nhiên tái sinh: cào, chải, se
sợi và xoắn;
Sợi nhân tạo: cào, chải, se sợi
(guồng hoặc để mở) và xoắn.
Các sợi tơ dài có thể sử dụng trực tiếp
hoặc thay đổi theo thao tác sau:
Sợi tự nhiên (ví dụ như tơ tằm)
xoắn lại;
Sợi tự nhiên tái sinh: se và xoắn
lại;
Sợi nhân tạo: se, xoắn lại và dệt;
Các sợi vô cơ: se lại (sợi thủy tinh)
hoặc nhiệt phân (cacbon), xoắn lại
và định cỡ.
Sản xuất vải
Guồng sợi
Guồng sợi gồm chuyển sợi từ một bọc
thành loại khác để dễ dàng gia công
tiếp theo. Máy cuộn chính xác là được
ưu tiên cho các loại sợi mảnh và các
gói sản phẩm dạng cuộn nhiều cạnh.
Cuộn tang trống được dùng chính cho
cuộn sợi.
Sợi dọc trên khung cửi
Căng sợi gồm guồng một phần của
toàn bộ số đầu mút của cuộn bằng độ
rộng của trục cuốn chỉ sau.
Sợi ngang
Sợi ngang là một phương pháp cơ
giới để chuẩn bị cuộn vào trục. Quá
trình gồm guồng theo chiều ngang
trên ống sợi và dỡ dọc khỏi ống đưa
vào trục cuộn.
Căng trục
Căng trục là một hoạt động trong suốt
quá trình dệt tại các đầu tấm, được rút
ra khỏi giá vải thô, được đặt cuộn vào
trục theo độ dài của khung cửi. Một
vài loại trục tương tự (được biết như
bộ trục sau) cung cấp toàn bộ số các
đầu mút theo yêu cầu trong việc mắc
sợi dệt. Việc quấn trục thường được
thực hiện cho sản phẩm vải dệt lớn.
Việc cuộn lô trực tiếp là một phương
pháp đơn tầng đặc biệt.
Định cỡ
Định cỡ gồm việc áp dụng tổ hợp
định cỡ để giữ cho sợi dệt được săn
bề mặt sợi không bị sơ trong suốt quá
trình dệt. Hỗn hợp định cỡ bao gồm
hồ, gelatin, dầu, sáp ong, và các cao
phân tử (như polyvinyl, cồn,
polystyrel, polyacrylic acid, và
polyacetate).
Phương pháp chuốt từng lô sợi
chuyển sợi từ một lô sợi đến trục của
khung cửi. Các sợi đã được chuốt
được sấy khô bằng khí nóng hoặc
bằng tiếp xúc với ống trụ có hơi nước
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH DỆT MAY
311
nóng suốt giai đoạn chuyển đến
khung dệt.
Dệt vải
Phương pháp quan trọng nhất để sản
xuất vải là dệt thoi và dệt kim. Dệt
thoi được thực hiện bằng sử dụng
khung cửi (một bộ thiết bị bất kỳ cho
phép các sợi được kéo căng và mép
vải sẽ được tạo dạng với sự hỗ trợ của
một dây go). Có rất nhiều loại khung
cửi gồm dệt thoi, dệt phóng
(projectile), mũi kiếm (rapier), phun
(fluid jet). Dệt thoi được dùng một
thiết bị chèn ngang sợi chạy ngang
sợi dọc trên khung dệt (trên và dưới).
Dệt phóng sử dụng một mũi phóng
mang sợi ngang thông qua mép vải và
bỏ lại sau nó một vệt sợi. Dệt mũi
kiếm chứa các sợi ngang từ trong bọc
sợi qua mép vải. Loại dệt mũi kiếm là
đơn giản và nhiều tác dụng hơn dệt
thoi tuy nhiên tốc độ dệt chậm. Hai
loại dệt phun là phun khí và phun
nước.
Dệt kim là phương pháp chuyển các
sợi thành vải bằng các vòng đan được
tạo hình với sự trợ giúp của các kim
dệt. Hai kỹ thuật dệt kim luồn sợi
ngang được dùng bao gồm bản phẳng
(sử dụng một vật liệu định cỡ nặng
hơn) và vòng tròn. Các công nghệ sợi
dệt kim gồm dây (ví dụ như đăng ten,
sợi đan nhẹ), dệt lưới ngang (ví dụ
như đăng ten, khăn trải bàn, vải kỹ
thuật), đan móc (vải kỹ thuật).
Tạo nhung là quá trình dùng để sản
xuất thảm. Các vải không dệt được
sản xuất bằng sử dụng máy dán cơ
học, dán nước, dán khí. Sản phẩm bện
là một công nghệ đan trong đó hai
cuộn sợi dài đan xen nhau đồng bộ
xung quanh một trục.
Công đoạn hồ vải
Vải dệt thoi và dệt kim thường không
đưa vào ngành may hoặc thành phẩm
cho đến khi vải chưa nhuộm và hoàn
thiện được biết như là vải xám (dệt
thoi) hoặc vải thô (dệt kim), được đưa
qua một vài tầng gia công ướt. Các
công đoạn này chuyển chúng thành
vải thành phẩm, nâng cao cảm quan,
độ bền và sự tiện dụng. Công đoạn
ướt hoặc công đoạn hoàn thiện bao
gồm công đoạn chính của sản xuất
vải gọi là nhuộm màu, in và các xử lý
đặc biệt. Giai đoạn này xử lý vải bằng
hóa chất và ngâm rượu và thường yêu
cầu một vài bước giặt, vắt sấy khô.
Chuẩn bị
Bước chuẩn bị (cũng được biết như là
tiền xử lý) cho việc nhuộm, in hoặc
vải thành phẩm bao gồm một loạt các
bước xử lý và giặt giũ có tính quyết
định cho các công đoạn gia công
hoàn thiện tiếp theo. Tẩy rửa thường
được dùng để loại bỏ các chất bẩn tự
nhiên hoặc là hóa chất có thể gây rắc
rối cho việc nhuộm, in và hoàn thiện.
Việc xử lý ban đầu gồm chuốt vải, tẩy
rửa, tẩy trắng cũng như các gia công
khác (ví dụ như phun khí, đốt lông
hoặc ngâm bóng kiềm) được dự kiến
để làm biến đổi đặc tính hóa và lý của
vải. Một số chất ô nhiễm sinh ra trong
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH DỆT MAY
312
giai đoạn này có thể là kết quả của
quá trình loại bỏ tồn dư hóa chất và
nông sản. Nước thải có thể bao gồm
kim loại, chất hữu cơ và phốtpho
chứa trong chất hoạt động bề mặt và
chất tẩy rửa.
Bỏ định cỡ
Bỏ định cỡ là bước chuẩn bị, thông
thường để loại bỏ vật liệu định cỡ đã
được dùng trước khi dệt. Các sợi
nhân tạo nhìn chung chất định cỡ hòa
tan được trong nước, việc loại bỏ
được làm là giặt trong nước nóng
hoặc gia công tẩy rửa. Các sợi tự
nhiên phần lớn thường là tinh bột
hoặc hỗn hợp tinh bột và các vật liệu
khác không tan trong nước. Việc loại
bỏ thường được thực hiện thông qua
việc sử dụng các enzym có khả năng
chuyển hóa tinh bột thành đường tan
trong nước. Sau đó đường được loại
bỏ bằng cách giặt trước khi tẩy vải.
Thổi khí hoặc đốt lông
Thổi khí hoặc đốt lông là việc đưa
các sợi thòi ra từ cuộn sợi hoặc vải
qua bản đồng nóng hoặc ngọn lửa để
đốt bỏ.
Se sợi
Se sợi là tạo thành các sợi dài từ vật
liệu sợi thô. Se sợi đặc hoặc chặt là
thay đổi công đoạn quay sợi cho phép
ít sản phẩm phế liệu, độ bền lớn hơn,
nâng cao mặt vải và giảm các xơ sợi
trong vải.
Ngâm kiềm
Ngâm kiềm dùng để xử lý sợi dệt
cellulose (cả sợi và vải) với dung dịch
đậm đặc xút ăn da. Việc xử lý cho
phép sợi đẹp và tăng độ bền và hút
các vật liệu màu. Một cách gia công
khác là xử lý bằng dung dịch amôni
cũng cho hiệu ứng ngâm kiềm.
Tẩy trắng
Tẩy trắng là một quá trình cải thiện
độ trắng của vật liệu dệt, chúng
thường dùng chất tẩy có clo (sodium
hypochlorite, sodium chloride) hoặc
hydrogen peroxide. Chất tẩy trắng
peracetic acid đôi lúc được dùng để
tẩy sợi tổng hợp do không thể dùng
hydrogen peroxide (ôxy già) để tẩy
(ví dụ như polyamide).
Nhuộm màu
Nhuộm màu được áp dụng và cố định
màu của vải. Công nghiệp dệt sử
dụng một số kỹ thuật nhuộm (ví dụ
như nhuộm bó sợi, nhuộm từng đoạn,
nhuộm phun, nhúng [chải] và con sợi
[cuộn] và các máy (như tời, phun,
cánh quạt, dòng chảy) để nhuộm màu
vải thông qua chất lỏng. Nhuộm màu
được thực hiện bởi các nhà máy dệt
hoặc các xưởng chuyên nhuộm. Vải
dệt được nhuộm khi sử dụng một số
lớn các hóa chất và vật liệu màu. Chất
màu thường là các phân tử tổng hợp
và được bán dưới dạng bột, hạt, hồ
hoặc phân tán trong chất lỏng. Việc
nhuộm có thể được thực hiện theo
từng mẻ hoặc liên tục. Trong việc
nhuộm theo mẻ, một lượng vải được
chất vào trong máy nhuộm và cho nó
tiếp xúc với nước màu. Hóa chất bổ
trợ và điều kiện nhúng được sử dụng
để tăng tốc độ nhuộm màu. Chất màu
sau đó được cố định bằng cách sấy
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH DỆT MAY
313
nóng hoặc hóa chất, và rồi giặt gỡ bỏ
các chất màu không dính vào và các
hóa chất từ các sợi dệt hoặc vải. Tỷ lệ
chất lỏng màu (tỷ số trọng lượng giữa
tổng vật liệu khô và nước màu) của
thiết bị được sử dụng là một thông số
quan trọng trong quá trình nhuộm
không liên tục. Tỷ số này trong
khoảng từ 3:1 (cần ít nước cho mỗi
đơn vị trọng lượng nguyên liệu dệt)
đến hơn 50:1 (đặc trưng cho chất màu
có ái lực thấp và hiệu suất nhuộm
thấp hoặc cần gia công nhuộm lâu
hơn). Máy nhuộm trục và máy tời
treo sử dụng tỷ lệ cao hơn loại nhuộm
phun, nhuộm cuộn và kỹ thuật nhuộm
từng mẻ tấm. Quá trình nhuộm liên
tục đưa vải vào trong máy nhuộm tại
đó chất màu được đựng trong một bể,
cố định màu bằng làm nóng hoặc hóa
chất và được giặt điều khiển với tốc
độ 50 đến 250 m/phút.
In
Quá trình in tạo ra các mẫu thiết kế
hay mô típ trên vải bằng cách sử dụng
chất tạo màu hay các tác nhân khác,
thường là dưới dạng paste hoặc mực.
Kỹ thuật sử dụng gồm có in lưới
(screen printing) trong đó paste in
được đưa qua một lưới in khi tiếp xúc
với chất nền), in chuyển nhiệt
(sublimation printing) trong đó sử
dụng màu đã được sublime và in
phun (ink-jet printing).
Stentering
Đây là quá trình kéo thẳng và làm
khô sản phẩm sử dụng khí nóng để có
được khổ vải theo ý muốn.
Phủ ngoài và dát mỏng
Phủ ngoài gồm việc sử dụng vật liệu
sền sệt trên một hoặc hai mặt của vật
liệu dệt. Làm khô và lưu hóa khi cần
thiết dạng vật liệu phủ ngoài liên kết
với vải. Kỹ thuật bao gồm phủ trực
tiếp (ví dụ như trải lớp phủ cùng dệt
kim) ; phủ quay (sử dụng một trục lô
để di chuyển vải nền) ; phủ truyền (sử
dụng một nền tạm thời và thêm vào
một lớp hồ dán cho phép truyền đến
nền mong muốn). Ngọn lửa mảnh
thường được dùng rộng rãi cho các
tấm mỏng, chịu nhiệt (ví dụ như poly
urêtan) được phơi trong đầu đốt ngọn
lửa rộng đặt trước trục quay nén.
Gia công ướt sản xuất một lượng
đáng kể khí thải và rác thải trong vận
hành dệt. Thêm vào đó, một lượng
đáng kể năng lượng cần thiết cho đốt
nóng và tắm lạnh và cho làm khô vải
và sợi dệt. Các phương pháp sử dụng
thay đổi phụ thuộc vào sản phẩm cuối
cùng và cách áp dụng, thực tế sản
xuất tại chỗ, và loại sợi. Phương pháp
gia công có thể khác nhau trên cơ sở
các đặc tính mong muốn, như là độ
căng kéo, tính mềm dẻo, tính chất
đồng đều, độ bóng.
Vải sản xuất ra thường được chuyển
từ nơi dệt đến nơi nhuộm và cửa hàng
thành phẩm để gia công ướt, mặc dù
các nhà máy dệt lớn có thể tích hợp
công đoạn gia công ướt trong vận
hành của họ.
Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn
NGÀNH DỆT MAY
314
Sản xuất sản phẩm cuối cùng
Sản xuất sản phẩm dệt cuối cùng gồm
việc trang trí vải thành phẩm như
thêu ren, may áo quần, vật trong nhà
và các sử dụng công nghiệp các vải
thành phẩm. Thêu là một nghệ thuật
trang trí vải hoặc vật liệu khác thiết
kế theo một chủ đề bằng kim với các
sợi hoặc chỉ. Việc thêu có thể không
kèm theo các vật liệu khác như mảnh
kim loại, ngọc trai... Ngành lắp ráp
may mặc là ngành sử dụng nhiều lao
động.
--------------------------
---
In 300 bản khổ 17 x 24cm tại Công ty Cổ phần In Bắc Sơn. Đăng ký kế hoạch xuất
bản số: 209-2011/CXB/668-08/NN. Quyết định xuất bản số: 272/QĐ-NN ngày
29/12/2011. In xong và nộp lưu chiểu quý I/2012.