ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

NGUYỄN TIẾN NAM

ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VÀ ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP

GIẢM THIỂU Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ

CỦA CỤM CÁC CƠ SỞ SẢN XUẤT THÉP TẠI

KHU CÔNG NGHIỆP HÒA KHÁNH – TP ĐÀ NẴNG

Chuyên ngành:Ky thuât môi trường

Mã số: 8520320

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ

KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

Đà Nẵng - Năm 2018

Công trình được hoàn thành tại

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Người hướng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Đình Huấn

Phản biện 1: TS. Phan Như Thúc

Phản biện 2: TS. Nhan Hồng Quang

Luận văn sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt

nghiệp thạc sĩ Kỹ thuật môi trường họp tại Trường Đại học Bách

khoa vào ngày 03 tháng 11 năm 2018

Có thể tìm hiểu luận văn tại:

- Trung tâm Học liệu, Đại học Đà Nẵng tại Trường Đại học Bách

khoa

- Thư viện Khoa Môi Trường, Trường Đại học Bách khoa – Đại

học Đà Nẵng.

1

MỞ ĐẦU

1. Tính cấp thiết

KCN Hòa Khánh – TP. Đà Nẵng là nơi tập trung nhiều cơ sở

sản xuất thép quy mô lớn như Công ty thép Hòa Phát, Công ty thép

Việt – Mỹ, Công ty thép VNECO.SSM. Ngoài ra trong KCN Hòa

Khánh đang có một cụm các cơ sở sản xuất thép quy mô vừa và nhỏ

gồm khoảng 10 doanh nghiệp. Tuy nhiên, hiện nay chỉ có các cơ sở

sản xuất như Công ty thép Thường Thắng Đạt, Công ty thép DANA

– Nhật, Công ty thép Tấn Quốc, Công ty thép Tấn Hiền hoạt động

thường xuyên. Theo kết quả kiểm tra của Ban quản lý các KCN và

chế xuất Đà Nẵng năm 2016, dây chuyền sản xuất cũng như các hệ

thống xử lý khí thải lò luyện thép, lò nung của các cơ sở đang hoạt

động đều đã lạc hậu, không khép kín và gây ô nhiễm nghiêm trọng

đến môi trường không khí xung quanh [1]. Bên cạnh đó, theo khảo

sát tại khu vực cụm các cơ sở sản xuất thép của bản thân, tác giả

nhận thấy các cơ sở này thải một lượng khí thải làm phát sinh nhiều

bụi trong khu vực cụm sản xuất và khu vực lân cận.

2. Mục tiêu nghiên cứu

- Nghiên cứu hiện trạng MTKK xung quanh cụm các cơ sở sản

xuất thép trong KCN Hòa Khánh.

- Đánh giá mức độ ô nhiễm và đề xuất biện pháp giảm thiểu –

kiểm soát ô nhiễm MTKK xung quanh cụm các cơ sở sản xuất thép.

3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

- Ý nghĩa khoa học: Cung cấp các số liệu liên quan cũng như

phương pháp mô phỏng ô nhiễm từ các ống khói của cơ sở sản xuất

thép, đồng thời làm tài liệu tham khảo cho sinh viên trong quá trình

học tập.

- Ý nghĩa thực tiễn: Góp phần bảo vệ môi trường nói chung

bởi các cơ sở sản xuất thép đến cuộc sống người dân trên địa bàn

thành phố Đà Nẵng.

2

4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

4.1. Đối tượng nghiên cứu

Các nguồn phát thải, các tác nhân ô nhiễm không khí, tiếng ồn

trong cụm các cơ sở sản xuất thép tại KCN Hòa Khánh.

4.2. Phạm vi nghiên cứu

+ Phạm vi nghiên cứu tổng quát: KCN Hòa Khánh và các

vùng lân cận chịu ảnh hưởng của cụm các cơ sở sản xuất thép này.

+ Phạm vi nghiên cứu chi tiết: Cụm các cơ sở sản xuất thép tại

KCN Hòa Khánh, quận Liên Chiểu, TP. Đà Nẵng.

5. Phương pháp nghiên cứu

5.1. Phương pháp thu thập tài liệu, số liệu có liên quan

5.2. Phương pháp khảo sát thực địa

5.3. Phương pháp đo đạc lấy mẫu, phân tích

5.4. Phương pháp mô hình hóa

5.5. Phương pháp tham khảo ý kiến chuyên gia

6. Nội dung nghiên cứu

- Đánh giá hiện trạng MTKK xung quanh cụm các cơ sở sản

xuất thép trong KCN Hòa Khánh.

- Mô phỏng sự khuếch tán của các ống khói để xem xét sự

phát tán các chất ô nhiễm đến các khu dân cư và các công trình lân

cận.

- Đề xuất biện pháp giảm thiểu – kiểm soát ô nhiễm MTKK

xung quanh cụm các cơ sở sản xuất thép.

7. Bố cục của luân văn

Ngoài phần mở đầu, kết luận và kiến nghị, tài liệu tham

khảo, phụ lục, luận văn gồm có 4 chương như sau: Chương 1: Tổng quan vấn đề ô nhiễm không khí của ngành

sản xuất thép

Chương 2 : Đánh giá hiện trạng ô nhiễm môi trường không khí

của cụm các cơ sở sản xuất thép tại KCN Hòa Khánh

3

Chương 3: Mô phỏng khuếch tán ô nhiễm không khí tại cụm

các cơ sở sản xuất thép

Chương 4 : Đề xuất biện pháp kiểm soát ô nhiễm môi trường

không khí

4

CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN VẤN ĐỀ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ

CỦA NGÀNH SẢN XUẤT THÉP

1.1. Môi trường không khí các cơ sở sản xuất thép trên thế giới

1.2. Môi trường không khí các cơ sở sản xuất thép ở Việt Nam

1.3. Môi trường không khí các cơ sở sản xuất thép tại KCN ở

thành phố Đà Nẵng

Theo báo cáo kết quả kiểm tra việc chấp hành các quy định về

bảo vệ môi trường đối với các cơ sở luyện, cán thép tại KCN Hòa

Khánh thì hầu hết dây chuyền sản xuất cũng như các hệ thống xử lý

khí thải lò luyện thép, lò nung của các cơ sở đang hoạt động luyện,

cán thép tại KCN Hòa Khánh đều đã lạc hậu, không khép kín và gây

ô nhiễm nghiêm trọng đến môi trường không khí xung quanh. Hầu

hết các cơ sở chỉ lắp đặt hệ thống xử lý khí thải lò nung phôi và lò

luyện cán thép bằng công nghệ tháp tiếp xúc khí – nước hoặc

cyclone ướt thông qua chụp hút gián tiếp theo phương tiếp tuyến và

lắp đặt ống khói cao 15m. Hiện tại các công nghệ xử lý trên đã lạc

hậu, hiệu suất xử lý thấp, do đó phần lớn khí thải không thông qua hệ

thống xử lý xả trực tiếp ra môi trường gây ảnh hưởng nghiêm trọng

đến khu vực dân cư lân cận[1].

1.4. Tổng quan về phần mềm mô phỏng khuếch tán ô nhiễm

MTKK

Phần mềm Meti-lis: Các mô hình Meti-lis phiên bản tiếng anh

là dựa trên phiên bản tiếng Nhật 2.02 được phát triển bởi Bộ kinh tế,

thương mại và công nghiệp (Meti), trung tâm nghiên cứu rủi ro hóa

chất (CRM), AIST cùng với sự hợp tác của nhiều tổ chức khác. Mô

hình Meti-lis được xây dựng trên phương trình Gauss, tính toán trong

điều kiện ổn định. Phương trình được sử dụng để mô hình hóa sự

phát thải của nguồn điểm.

5

CHƯƠNG 2 - ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG Ô NHIỄM

MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ CỦA CỤM CÁC CƠ SỞ

SẢN XUẤT THÉP TẠI KCN HÒA KHÁNH

2.1. Các cơ sở sản suất thép tại KCN Hòa Khánh

2.1.1. Khu công nghiệp Hòa Khánh

2.1.1.1. Lịch sử hình thành

2.1.1.2. Vị trí và điều kiện khí tượng

2.1.2. Các cơ sở sản xuất thép tại KCN Hòa Khánh

Bảng 2.1. Các cơ sở sản xuất thép trong KCN Hòa Khánh

TT Tên các doanh nghiệp, nhà máy Ngành nghề

1 Công ty TNHH Xuân Hưng Sắt thép

2 Hợp tác xã sản xuất sắt số 1 Sắt thép

3 Hợp tác xã thép Thanh Tín Sắt thép

4 Công ty TNHH thép Chánh Nguyên Thép

5

Xí nghiệp sắt thép Anh Khoa

Thép - buôn

bán & kho

chứa

6 Công ty TNHH Minh Trường Thép

7

Xí nghiệp sắt thép Hòa Hiệp

Thép - buôn

bán & kho

chứa

8 Công ty thép Đà Nẵng Thép

9 Công ty TNHH Nam Dương Thép

10 Công ty TNHH thép Quốc Tuấn Thép

11 Công ty TNHH thép Thành Lợi Thép

12 Công ty CP thép DANA – Nhật Thép

13 Công ty TNHH Tấn Quốc Thép

14 Công ty TNHH Tấn Hiền Thép

15 Công ty TNHH MTV Thường Thắng Đạt Thép

6

2.2. Quy trình công nghệ sản xuất của các cơ sở sản xuất thép

2.2.1. Quy trình công nghệ sản xuất của cơ sở sản xuất thép

DANA – Nhật

2.2.2. Quy trình công nghệ sản xuất của cơ sở sản xuất thép

Thường Thắng Đạt

2.2.3. Quy trình công nghệ sản xuất của cơ sở sản xuất thép Tấn

Quốc

2.2.4. Quy trình công nghệ sản xuất của cơ sở sản xuất thép Tấn

Hiền

Đánh giá chung: Hầu hết các nhà máy tại cụm sản xuất thép

trong KCN Hòa Khánh đều sử dụng công nghệ lò nung liên tục bằng

than để nung phôi phục vụ cho quá trình cán, kéo; công nghệ sản

xuất này làm phát sinh rất nhiều bụi và khí thải độc hại từ quá trình

đốt than vào môi trường không khí nếu không được xử lý. Đối với

nhà máy Tấn Hiền hiện đang sử dụng công nghệ lò hồ quang điện để

luyện thép với nguyên liệu chính là sắt thép phế liệu; công nghệ sản

xuất này phát sinh bụi và khí thải chủ yếu do sắt thép phế liệu bị

nung chảy mà không có sự phát thải do đốt nhiên liệu. Gần đây nhà

máy thép DANA – Nhật đã đầu tư lắp đặt lò khí hóa than để nung

phôi thay cho lò nung liên tục bằng than, đây là công nghệ sản xuất

tiên tiến được nhiều nhà máy trên giới cũng như ở Việt Nam áp

dụng. 2.3. Hiện trạng chất lượng môi trường không khí của cụm các

cơ sở sản xuất thép tại KCN Hòa Khánh

2.3.1. Các nguồn phát thải và tác nhân gây ô nhiễm môi trường

không khí tại các cơ sở sản xuất thép

2.3.1.1. Cơ sở sản xuất thép DANA – Nhật

Bảng 2.3. Các nguồn gây ô nhiễm môi trường không khí

TT Nguồn phát sinh Tác nhân gây ô nhiễm

1 Khí thải phát sinh từ lò nung Bụi, CO, SO2, H2S,

7

khí hóa than nhiệt.

2 Kho chứa tro xỉ Bụi, nước nhiễm bẩn

do nước mưa chảy qua.

3 Hệ thống xử lý khí thải Bụi.

4 Máy phát điện dự phòng CO, NOx, VOC, nhiệt,

tiếng ồn.

5

Các phương tiện vận chuyển

nguyên vật liệu, sản phẩm ra

vào Nhà máy

Bụi, CO, CO2, NOx,

SO2, tiếng ồn.

Nguồn: Báo cáo đánh giá tác động môi trường dự án “dây chuyền

cán thép dây và thép cây công suất 40.000 tấn/năm” của Công ty Cổ

phần thép DANA – Nhật.

2.3.1.2. Cơ sở sản xuất thép Thường Thắng Đạt

2.3.1.3. Cơ sở sản xuất thép Tấn Quốc

2.3.1.4. Cơ sở sản xuất thép Tấn Hiền

2.3.2. Hiện trạng ô nhiễm không khí tại KCN Hòa Khánh

2.4. Hiện trạng các công trình xử lý khí thải

2.4.1. Cơ sở sản xuất thép DANA – Nhật

Bảng 2.5. Thông số kỹ thuật của hệ thống xử lý khí than

TT Thiết bị Thông số kỹ thuật

1 Lò hóa khí

- Kích thước: đường kính D = 0,3 m; chiều cao

H= 3,0m

- Vật liệu: Thép

2

Thiết bị lắng

bụi

- Kích thước: L1= 2,0m; L2= 6,17m; B = 2,0m;

H = 3,0 m

- Vật liệu: Thép

3 Thiết bị lọc khí - Kích thước: đường kính D = 0,3 m; chiều cao

H= 3,5m

8

TT Thiết bị Thông số kỹ thuật

- Vật liệu: Thép

4 Ống khói

- Kích thước: đường kính D = 0,3 m; chiều cao

H= 15m

- Vật liệu: Thép

2.4.2. Cơ sở sản xuất thép Thường Thắng Đạt

Các thông số thiết kế của tháp lọc ướt:

- Lưu lượng khí thải cần xử lý 5000 m3/h

- Vận tốc dòng khí di chuyển trong cyclone Vcyl = 2 m/s

- Vận tốc khí đi trong ống khói = 6 m/s

- Đường kính ống khói: D = 0,54 m

- Chiều cao ống khói từ 12 -16m.

- Bể chứa nước tuần hoàn của tháp hấp thụ có dung tích 30 m3,

kích thước D x R x C = 4m x 3m x 2,5m.

2.4.3. Cơ sở sản xuất thép Tấn Quốc

Thông số kỹ thuật của hệ thống như sau:

- Bể có dung tích 24 m3, kích thước các cạnh D x R x C = 3m x

3m x 2,6m.

- Ống khói cao 16m, D = 0,6m, S= 1,13 m2.

- Vận tốc khí đi trong ống khói V = 5,5 m/s.

2.4.4. Cơ sở sản xuất thép Tấn Hiền

Đánh giá chung: Dựa vào hiện trạng các hệ thống xử lý khí

thải hiện tại có thể thấy các nhà máy Thường Thắng Đạt, Tấn Quốc

và Tấn Hiền chỉ lắp đặt hệ thống tháp hấp thụ ướt để xử lý chung cho

bụi và khí thải, các hệ thống này chỉ xử lý được một lượng nhỏ bụi và

SO2 còn các khí CO, NO2 không xử lý được.v Trong khi đó nhà máy

DANA – Nhật có lắp đặt thêm thiết bị lắng và lọc bụi sau lò khí hóa

than nhưng không có thiết bị xử lý sau lò nung nên vẫn chưa xử lý

được triệt để chất ô nhiễm phát sinh khi nung phôi. Hầu hết các nhà

9

máy thép tại cụm sản xuất này đều chỉ lắp đặt một hệ thống xử lý

chung cho các chất ô nhiễm mà không lắp đặt thiết bị xử lý cho từng

chất ô nhiễm cụ thể như thiết bị lọc bụi tay áo, do đó hệ thống xử lý

hiện tại không thể xử lý triệt để các chất ô nhiễm phát sinh. Bên cạnh

đó các nhà máy xây dựng ống khói phát thải có chiều cao và đường

kính chưa đảm bảo làm tăng nguy cơ phát tán lượng lớn chất ô nhiễm

vào môi trường. Công tác bảo trì, bảo dưỡng thiết bị xử lý cũng chưa

được các nhà máy quan tâm dẫn đến tình trạng xuống cấp của các

thiết bị xử lý làm giảm hiệu xuất xử lý và tăng nguy cơ gây ô nhiễm

môi trường.

2.5. Kết quả đo đạc khảo sát hiện trạng môi trường

Bảng 2.6. Kết quả phân tích các mẫu không khí xung quanh cụm các

cơ sở sản xuất thép trong KCN Hòa Khánh lấy ngày 14/08/2018

TT

Tên

chỉ

tiêu

Đơn vị

Kết quả QCVN

05:2013/

BTNMT KK1

KK

2

KK

3

KK

4

1 Bụi mg/m3 0,20 0,12 0,09 0,06 0,3

2 SO2 mg/m3 0,05 0,05 0,03 0,02 0,35

3 NO2 mg/m3 0,08 0,06 0,02 0,03 0,2

4 CO mg/m3 10 6 4 3 30

Bảng 2.7. Kết quả phân tích các mẫu không khí xung quanh cụm các

cơ sở sản xuất thép trong KCN Hòa Khánh lấy ngày 11/09/2018

TT

Tên

chỉ

tiêu

Đơn

vị

Kết quả QCVN

05:2013/BT

NMT KK1 KK2 KK3 KK4

1 Bụi mg/m3 0,22 0,15 0,10 0,08 0,3

2 SO2 mg/m3 0,06 0,04 0,04 0,03 0,35

3 NO2 mg/m3 0,10 0,07 0,03 0,02 0,2

4 CO mg/m3 11 7 4 3 30

Ghi chú:

10

+ KK1: Mẫu không khí tại khu vực giữa đường số 9 và 9A

cách nhà máy thép Thường Thắng Đạt 50m trong KCN Hòa Khánh;

+ KK2 : Mẫu không khí tại khu vực đường số 9A cách nhà

máy thép Thường Thắng Đạt 150m trong KCN Hòa Khánh;

+ KK3 : Mẫu không khí tại khu vực đường số 6 cách nhà máy thép

Tấn Hiền 100m trong KCN Hòa Khánh;

+ KK4 : Mẫu không khí tại khu vực đường số 7 cách nhà máy

thép Tấn Quốc 100m trong KCN Hòa Khánh.

Nhân xét: Theo kết quả phân tích mẫu không khí lấy tại 4 vị

trí khác nhau xung quanh cụm các cơ sở sản xuất thép trong KCN

Hòa Khánh vào các thời điểm khác nhau có thể thấy các chỉ tiêu đều

thấp hơn QCVN 05:2013/BTNMT. Tuy nhiên kết quả phân tích mẫu

tại vị trí giữa đường số 9 và 9A cách nhà máy thép Thường Thắng

Đạt 50m có nồng độ bụi khá cao, trong khi các chỉ tiêu khác đều có

giá trị thấp, điều đó chứng tỏ hoạt động của các nhà máy xung quanh

khu vực này cũng như hoạt động vận chuyển của các loại phương

tiện giao thông làm phát sinh chủ yếu là bụi vào môi trường không

khí xung quanh.

11

CHƯƠNG 3 - MÔ PHỎNG KHUẾCH TÁN Ô NHIỄM KHÔNG

KHÍ TẠI CỤM CÁC CƠ SỞ SẢN XUẤT THÉP

3.1. Cơ sở lý thuyết mô hình khuếch tán

3.2. Dữ liệu nguồn thải

Bảng 3.4. Tình hình sử dụng nhiên liệu đốt các nhà máy

TT Tên doanh nghiệp

Công

suất

(tấn/nă

m)

Nhiên

liệu

Lượng NL

sử dụng

(Kg/h)

1 Công ty CP thép DANA –

Nhật 40.000 Than đá 1.350

2 Công ty TNHH MTV

Thường Thắng Đạt 20.000 Than đá 330

3 Công ty TNHH Tấn Quốc 50.000 Than đá 500

4 Công ty TNHH Tấn Hiền 1.000 Điện 100

kWh/tấn sp

3.3. Mô hình tính toán

3.3.1. Chương trình tính sản phẩm cháy

Hầu hết các cơ sở sản xuất thép đều dùng than Quảng Ninh

làm nhiên liệu cho quá trình sản xuất. Để thuận tiện trong tính toán,

luận văn áp dụng Chương trình tính sản phẩm cháy DH-Air1 của

TS.Nguyễn Đình Huấn - ĐH Bách Khoa Đà Nẵng dựa trên những

công thức đã nêu trong bảng 3.5 và 3.6.

12

Hình 3.11. Giao diện tính sản phẩm cháy

3.3.2. Chương trình mô phỏng sự phát thải của nguồn điểm

3.4. Xây dựng các kịch bản khuếch tán ô nhiễm

Kịch bản 1: Các nhà máy hoạt động theo công suất thực tế

và không lắp đặt hệ thống xử lý khí thải

Kịch bản 2: Các nhà máy hoạt động theo công suất thực tế

và có xử lý khí thải như cam kết khi xây dựng nhà máy

Kịch bản 3: Các nhà máy hoạt động nâng công suất sản

xuất trong tương lai và vẫn giữ nguyên hệ thống xử lý

3.5. Kết quả mô phỏng của mô hình khuếch tán

3.5.1. Kịch bản 1: Các nhà máy hoạt động theo công suất thực tế

và không lắp đặt hệ thống xử lý khí thải

Bảng 3.9. Tải lượng ô nhiễm các nguồn thải khi không có hệ thống

xử lý

TT Nguồn thải

Tải lượng ô nhiễm tại nguồn

MBụi MSO2 MNO2 MCO

(g/h) (g/h) (g/h) (g/h)

1 Công ty Cổ phần thép

DANA – Nhật 162.000 13.489 5.144 50.511

13

TT Nguồn thải

Tải lượng ô nhiễm tại nguồn

MBụi MSO2 MNO2 MCO

(g/h) (g/h) (g/h) (g/h)

2 Công ty TNHH MTV

Thường Thắng Đạt 39.600 3.294 976 12.344

3 Công ty TNHH Tấn Quốc 57.600 4.993 1.591 18.705

4 Công ty TNHH Tấn Hiền 1.404 234 432 7.020

Hình 3.14. Mô phỏng phát tán ô nhiễm bụi khi không có hệ thống xử

lý của nhà máy DANA - Nhật

Nhân xét: Khi các nhà máy này hoạt động sẽ phát tán ra môi

trường một lượng lớn bụi vượt QCVN vào môi trường không khí

xung quanh (Hình 3.14); mức độ ô nhiễm cực đại có thể đạt tới 4,75

mg/m3, tức gấp 15,8 lần tiêu chuẩn cho phép. Bên cạnh đó khi các

nhà máy DANA – Nhật và Thường Thắng Đạt hoạt động cùng lúc thì

nồng độ bụi tăng lên rất cao và phạm vi phát tán cũng rộng hơn,

phạm vi ô nhiễm có thể lan xa tới 600m .

3.5.2. Kịch bản 2: Các nhà máy hoạt động theo công suất thực tế

và vận hành hệ thống xử lý khí thải hiện có

14

Bảng 3.10. Tải lượng ô nhiễm tại ống khói khi các nhà máy thép có

vận hành hệ thống xử lý

TT Nguồn thải

Tải lượng ô nhiễm tại ống khói

MBụi MSO2 MNO2 MCO

(g/h) (g/h) (g/h) (g/h)

1 Công ty Cổ phần thép

DANA – Nhật 16.200 653 414 5.407

2 Công ty TNHH MTV

Thường Thắng Đạt 7.920 2.635 976 12.344

3 Công ty TNHH Tấn

Quốc 11.520 1.997 1.591 18.705

4 Công ty TNHH Tấn

Hiền 421 140 432 7.020

Hình 3.17. Mô phỏng phát tán ô nhiễm bụi khi vận hành hệ thống xử

lý của nhà máy thép DANA – Nhật

Nhân xét: Kết quả cho thấy khi nhà máy thép có vận hành hệ

thống xử lý bụi và khí thải với hiệu suất xử lý hiện tại thì vệt khói

xuất hiện màu đỏ ở các hình mô phỏng phát tán ô nhiễm bụi, phạm vi

ô nhiễm có thể lan xa tới 270m, mức độ ô nhiễm cực đại có thể đạt

tới 0,5 mg/m3, tức gấp 1,67 lần tiêu chuẩn cho phép (hình 3.17).

15

3.5.3. Kịch bản 3: Các nhà máy hoạt động nâng công suất sản xuất

trong tương lai và vẫn giữ nguyên hệ thống xử lý

Bảng 3.14. Tải lượng ô nhiễm các nguồn thải khi các nhà máy thép

nâng công suất và giữ nguyên hệ thống xử lý

TT Nguồn thải

Tải lượng ô nhiễm tại nguồn

MBụi MSO2 MNO2 MCO

(g/h) (g/h) (g/h) (g/h)

1 Công ty CP thép DANA –

Nhật 24.300 2.016 828 7.560

2 Công ty TNHH MTV

Thường Thắng Đạt 15.840 5.184 2.160 24.840

3 Công ty TNHH Tấn Quốc 14.400 2.448 1.980 22.320

4 Công ty TNHH Tấn Hiền 631 210 648 10.530

Hình 3.19. Mô phỏng phát tán ô nhiễm bụi khi tăng công suất và giữ

nguyên hệ thống xử lý của nhà máy thép DANA – Nhật

Nhân xét: Kết quả cho thấy nếu các nhà máy thép tăng

công suất và hoạt động với hệ thống xử lý bụi và khí thải hiện tại thì

vệt khói xuất hiện màu đỏ ở các hình mô phỏng phát tán ô nhiễm bụi,

phạm vi ô nhiễm có thể lan xa tới 500m, mức độ ô nhiễm cực đại có

16

thể đạt tới 0,74 mg/m3, tức gấp 2,46 lần tiêu chuẩn cho phép. Đối với

mô phỏng phát tán SO2, NO2, CO thì vệt khói chỉ có màu xanh đồng

nghĩa với việc với hiệu suất xử lý hiện tại của các nhà máy thì hệ

thống xử lý chỉ có thể xử lý được các loại khí phát sinh mà không xử

lý được bụi do đó môi trường không khí xung quanh vẫn bị ô nhiễm

bụi khi các nhà máy này hoạt động.

3.6. Đánh giá các thông số ky thuât của ống khói

3.6.1. Đánh giá chiều cao ống khói

+ Đối với nhà máy DANA – Nhật chiều cao ống khói để

không gây ô nhiễm bụi là 20 m so với 15m như hiện tại. Do đó chiều

cao ống khói hiện tại không đạt yêu cầu.

+ Đối với nhà máy Thường Thắng Đạt chiều cao ống khói để

không gây ô nhiễm khoảng 14m so với 15m như hiện tại. Điều đó

chứng tỏ chiều cao ống khói của Thường Thắng Đạt chấp nhận dược.

+ Đối với nhà máy Tấn Hiền: dựa vào mô phỏng Meti –lis để

không gây ô nhiễm thì chiều cao ống khói khoảng 7m so với 10m

hiện tại. Do đó chiều cao ống khói hiện tại đạt yêu cầu.

+ Đối với nhà máy Tấn Quốc chiều cao ống khói để không

gây ô nhiễm là 18m so với 16m như hiện tại. Do đó chiều cao ống

khói hiện tại đạt yêu cầu.

3.6.2. Đánh giá đường kính ống khói

+ Nhà máy thép DANA –Nhật: có lưu lượng khí thải L= 3,5

m3/s; đường kính ống khói hiện tại D = 0,3 m suy ra vận tốc khí

trong ống khói 𝜔= 50 m/s > 16 m/s là không hợp lý => ống khói quá

nhỏ => tổn thất lớn, khả năng làm việc của quạt không đảm bảo. Do

đó để đảm bảo vận tốc khí trong ống khói và giảm thiểu ô nhiễm cần

phải xây dựng ống khói có đường kính D = 0,54 m. Do vậy đường

kính ống khói nhà máy không đạt yêu cầu.

+ Nhà máy thép Thường Thắng Đạt: lưu lượng khí thải L =

1,4 m3/s; đường kính ống khói D = 0,54 m suy ra vận tốc khí trong

17

ống khói 𝜔= 6 m/s < 8 m/s không hợp lý => ống khói quá to =>

không kinh tế. Do đó nhà máy cần xây dựng ống khói có đường kính

D = 0,34 m. Do vậy đường kính ống khói nhà máy khá lớn so với

yêu cầu.

+ Nhá máy thép Tấn Quốc: lưu lượng khí thải L = 1,3 m3/s;

đường kính ống khói D = 0,6 m suy ra vận tốc khí trong ống khói 𝜔=

4,6 m/s < 8 m/s không hợp lý => ống khói quá to => không kinh tế.

Do đó nhà máy cần xây dựng ống khói có đường kính D = 0,33 m.

Do vậy đường kính ống khói nhà máy khá lớn so với yêu cầu.

+ Nhà máy thép Tấn Hiền: lưu lượng khí thải L = 0,6 m3/s;

đường kính ống khói D = 0,3 m suy ra vận tốc khí trong ống khói 𝜔=

8,5 m/s đạt vận tốc phụt tối thiểu do đó không cần cải tạo đường kính

ống khói. Do vậy đường kính ống khói nhà máy đạt yêu cầu.

18

CHƯƠNG 4 - ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP KIỂM SOÁT Ô NHIỄM

MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ CỦA CÁC NHÀ MÁY THÉP

4.1. Các giải pháp chung

4.2. Đề xuất biện pháp ky thuât để giảm thiểu ô nhiễm tại cụm

các cơ sở sản xuất thép trong KCN Hòa Khánh

4.2.1.Đề xuất đối với hệ thống xử lý hoạt động hiện tại

4.2.1.1. Đối với nhà máy DANA – Nhật

Mô phỏng cho thấy khí thải sau khi qua ống khói khi nhà máy

không lắp đặt hoặc vận hành hệ thống xử lý gây ô nhiễm chủ yếu là

do bụi, mức ô nhiễm bụi cao nhất trong môi trường không khí xung

quanh là Cmax = 4,75 mg/m3. Để không gây ô nhiễm bụi cần phải lắp

đặt thiết bị xử lý với hiệu suất:

𝑛 =𝐶𝑚𝑎𝑥 − 𝐶𝑄𝐶𝑉𝑁05

𝐶𝑚𝑎𝑥=4,75 − 0,3

4,75= 0,93 = 93%

Thực tế nhà máy không lắp đặt thiết bị xử lý sau lò nung vì

đang sử dụng lò khí hóa than và có hệ thống xử lý bụi sau lò khí hóa

than, nhưng mô phỏng cho thấy khí thải sau khi qua ống khói gây ô

nhiễm chủ yếu là do bụi, mức ô nhiễm bụi cao nhất trong môi trường

không khí xung quanh là Cmax = 0,5 mg/m3. Nên đề xuất cần phải lắp

đặt thiết bị xử lý bụi sau lò nung với hiệu suất:

𝑛 =𝐶𝑚𝑎𝑥 − 𝐶𝑄𝐶𝑉𝑁05

𝐶𝑚𝑎𝑥=0,5 − 0,3

0,5= 0,4 = 40%

4.2.1.2. Đối với nhà máy Thường Thắng Đạt

Mô phỏng cho thấy khí thải sau khi qua ống khói khi nhà máy

không lắp đặt hoặc vận hành hệ thống xử lý gây ô nhiễm chủ yếu là

do bụi, mức ô nhiễm bụi cao nhất trong môi trường không khí xung

19

quanh là Cmax = 1,19 mg/m3. Để không gây ô nhiễm bụi cần phải lắp

đặt thiết bị xử lý bụi với hiệu suất:

𝑛 =𝐶𝑚𝑎𝑥 − 𝐶𝑄𝐶𝑉𝑁05

𝐶𝑚𝑎𝑥=1,19 − 0,3

1,19= 0,74 = 74%

Thực tế nhà máy Thường Thắng Đạt lắp đặt hệ thống tháp xử

lý ướt để xử lý khí thải lò nung, nhưng mô phỏng cho thấy khí thải

sau khi qua ống khói vẫn có nguy cơ gây ô nhiễm chủ yếu là bụi

(vùng màu vàng trên mô phỏng), nồng độ bụi cao nhất trong môi

trường không khí xung quanh là Cmax = 0,25 mg/m3. Nên đề xuất cần

phải kiểm tra, bảo trì bảo dưỡng thiết bị xử lý thường xuyên là đạt

yêu cầu.

4.2.1.3. Đối với nhà máy Tấn Quốc

Mô phỏng cho thấy khí thải sau khi qua ống khói khi nhà máy

không lắp đặt hoặc vận hành hệ thống xử lý gây ô nhiễm bụi, mức ô

nhiễm bụi cao nhất trong môi trường không khí xung quanh là Cmax =

1,48 mg/m3. Để không gây cần phải lắp đặt thêm thiết bị xử lý bụi

sau lò nung với hiệu suất:

𝑛 =𝐶𝑚𝑎𝑥 − 𝐶𝑄𝐶𝑉𝑁05

𝐶𝑚𝑎𝑥=1,48 − 0,3

1,48= 0,79 = 79%

Thực tế nhà máy có lắp đặt thiết bị xử lý khí thải, nhưng mô

phỏng cho thấy khí thải sau khi qua ống khói gây ô nhiễm bụi, mức ô

nhiễm bụi cao nhất trong môi trường không khí xung quanh là Cmax =

0,31 mg/m3. Tuy nhiên do mức độ vượt QCVN 05:2013/BTNMT

không quá lớn nên đề xuất nhà máy cần phải kiểm tra thay thế các

thiết bị xử lý cũ và tăng cường bảo dưỡng bảo trì thiết bị là đạt yêu

cầu.

4.2.1.4. Đối với nhà máy Tấn Hiền

20

Mô phỏng cho thấy khi nhà máy không lắp đặt hoặc không

vận hành hệ thống xử lý và khí có vận hành hệ thống xử lý thì nhà

máy vẫn không gây ô nhiễm (mô phỏng cho kết quả màu xanh) với

điều kiện lượng khí thải được thải qua ống khói 10m như hiện tại để

giảm tải lượng ô nhiễm. Do đó nhà máy cần tăng cường công tác bảo

trì, bảo dưỡng, kiểm tra hệ thống đảm bảo khép kín không cho khí

thải phát tán từ vị trí khác ngoái ống khói ra môi trường xung quanh

là đạt yêu cầu.

4.2.2. Trường hợp các nhà máy hoạt động nâng công suất

4.2.2.1. Đối với nhà máy DANA – Nhật

Mô phỏng cho thấy khí thải sau khi qua ống khói gây ô nhiễm

chủ yếu là do bụi, mức ô nhiễm bụi cao nhất trong môi trường không

khí xung quanh là Cmax = 0,74 mg/m3. Nên đề xuất cần phải lắp đặt

thiết bị xử lý bụi sau lò nung với hiệu suất:

𝑛 =𝐶𝑚𝑎𝑥 − 𝐶𝑄𝐶𝑉𝑁05

𝐶𝑚𝑎𝑥=0,74 − 0,3

0,74= 0,59 = 59%

4.2.2.2. Đối với nhà máy Thường Thắng Đạt

Mô phỏng cho thấy khí thải sau khi qua ống khói gây ô nhiễm

chủ yếu là do bụi, mức ô nhiễm bụi cao nhất trong môi trường không

khí xung quanh là Cmax = 0,48 mg/m3. Nên đề xuất cần phải lắp đặt

thêm thiết bị xử lý bụi với hiệu suất tăng thêm:

𝑛 =𝐶𝑚𝑎𝑥 − 𝐶𝑄𝐶𝑉𝑁05

𝐶𝑚𝑎𝑥=0,48 − 0,3

0,48= 0,37 = 37%

4.2.2.3. Đối với nhà máy Tấn Quốc

Mô phỏng cho thấy khí thải sau khi qua ống khói gây ô nhiễm

bụi, mức ô nhiễm bụi cao nhất trong môi trường không khí xung

quanh là Cmax = 0,38 mg/m3. Nên đề xuất cần phải lắp đặt thêm thiết

bị xử lý bụi với hiệu suất tăng thêm:

21

𝑛 =𝐶𝑚𝑎𝑥 − 𝐶𝑄𝐶𝑉𝑁05

𝐶𝑚𝑎𝑥=0,38 − 0,3

0,38= 0,2 = 20%

Đối với các trường hợp đang vận hành hệ thống xử lý khí thải

hiện tại thì các nhà máy thép có thể tiến hành cải tạo chiều cao hoặc

đường kính ống khói như đã đánh giá tại chương 3 để tăng hiệu quả

xử lý chất ô nhiễm của toàn bộ hệ thống nếu như không muốn đầu tư

thiết bị xử lý mới.

22

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

Sau quá trình thực hiện đề tài “Đánh giá hiện trạng & đề xuất

biện pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường không khí của cụm các cơ

sở sản xuất thép tại KCN Hòa Khánh – TP. Đà Nẵng”, một số kết

luận và kiến nghị được rút ra từ luận văn:

KẾT LUẬN

- Luận văn đã đánh giá được hiện trạng môi trường không khí

tại cụm các cơ sở sản xuất thép trong KCN Hòa Khánh đang có nguy

cơ gây ô nhiễm môi trường không khí xung quanh cụm sản xuất này.

Từ đó, luận văn đã xây dựng các kịch bản mô phỏng ô nhiễm khác

nhau và đề xuất biện pháp phù hợp để giảm thiểu ô nhiễm môi

trường cho các nhà máy.

- Về mặt công nghệ và nhiên liệu: qua đánh giá có thể thấy

nhà máy DANA – Nhật đang sử dụng công nghệ lò khí hóa than khá

hợp lý, có khả năng giảm thiểu được lượng lớn chất ô nhiễm như bụi

và khí thải độc hại từ quá trình đốt than gây nên. Trong khi hai nhà

máy Thường Thắng Đạt và Tấn Quốc sử dụng lò nung liên tục bằng

than làm phát sinh rất nhiều bụi và khí thải. Nhà máy Tấn Hiền sử

dụng lò điện hồ quang để nung nên không làm phát sinh chất ô

nhiễm từ quá trình đốt nhiên liệu như các công nghệ khác.

- Về mặt công nghệ xử lý khí thải: hầu hết các nhà máy

Thường Thắng Đạt, Tấn Hiền và Tấn Quốc chỉ lắp đặt một hệ thống

xử lý chung (tháp tiếp xúc ướt) cho các loại chất ô nhiễm khác nhau

đo đó không thể xử lý được triệt để đồng thời các chất ô nhiễm. Nhà

máy DANA – Nhật đã lắp đặt thêm thiết bị lắng, lọc bụi sau lò khí

hóa than nhưng không lắp đặt thiết bị xử lý sau lò nung do đó vẫn có

khả năng phát tán lượng lớn bụi vào môi trường.

- Về mặt ống khói: các nhà máy đã đầu tư lắp đặt ống khói

nhằm giảm tải lượng chất ô nhiễm vào môi trường không khí, tuy

23

nhiên qua đánh giá ống khói của các nhà máy chưa đạt yêu cầu về

mặt kỹ thuật và lợi ích kinh tế.

KIẾN NGHỊ

Kiến nghị với các cơ sở sản xuất thép

- Đối với nhà máy DANA – Nhật:

+ Về mặt công nghệ khá hợp lý vì sử dụng khí hóa than nên ít

ô nhiễm trong quá trình đốt nhiên liệu. Nhưng sau lò nung không có

thiết bị xử lý nên chỉ tiêu bụi vượt. Do vậy cần có phương án xử lý

tiệt để vấn đề này.

+ Về chiều cao ống khói: nếu có điều kiện thì nhà máy nên

xây dựng ống khói mới cao 20m. Nếu giữ chiều cao ống khói hiện tại

thì cần lắp đặt thêm thiết bị xử lý sau lò nung với hiệu suất xử lý

40%.

+ Về mặt đường kính ống khói: đường kính ống khói hiện tại

quá nhỏ nên vận tốc trong ống khói theo tính toán là 50 m/s. Điều

này là phi thực tế, không thể thoát hết khí thải ra ngoài do vậy cần

ống khói có đường kính 540 mm thay vì 300 mm như hiện tại; hoặc

lắp đặt thêm ống khói với đường kính 540 mm.

- Đối với nhà máy Thường Thắng Đạt:

+ Về mặt công nghệ nhà máy cần tiếp cận công nghệ lò khí

hóa than để đưa vào lắp đặt phục vụ sản xuất nếu khả thi về mặt kinh

tế và quy mô sản xuất.

+ Về mặt đường kính ống khói: đường kính ống khói hiện tại

khá lớn nên vận tốc trong ống khói theo tính toán là 6 m/s. Do vậy có

thể tăng vận tốc quạt nhằm đảm bảo khả năng phát thải.

- Đối với nhà máy Tấn Quốc:

+ Về mặt công nghệ: nhà máy cần tiếp cận công nghệ lò khí

hóa than để đưa vào lắp đặt phục vụ sản xuất nếu khả thi về mặt kinh

tế và quy mô sản xuất.

24

+ Về chiều cao ống khói: cần tăng hiệu suất xử lý nếu không

muốn xây dựng lại ống khói cao hơn. Ngoài ra cần tăng vận tốc quạt

để đảm bảo khả năng phát thải.

Kiến nghị với cơ quan quản lý

- Cần yêu cầu các cơ sở sản xuất đánh giá về thông số kỹ thuật

của ống khói như chiều cao, đường kính, vận tốc khí.

- Cần yêu cầu các nhà máy khi lập báo cáo đánh giá tác động

môi trường phải mô phỏng khuếch tán để đánh giá phạm vi ô nhiễm.

- Cần yêu cầu về chất lượng nguyên liệu sản xuất của các nhà

máy.

- Cần đánh giá về tính khả thi và hợp lý về mặt công nghệ xử

lý khí thải đối với ngành thép.