Tổng quan về bụi và các phương pháp xử lý bụi - Đề xuất công nghệ và thiết kế hệ thống xử lý cho nhà máy chế biến xi măng Bình Điền, TpHCM

MÔÛ ÑAÀU 1. Ñaët vaán ñeà – Muïc tieâu cguyeân ñeà toát nghieäp Phaùt trieån kinh teá ñi ñoâi vôùi baûo veä moâi tröôøng laø chuû ñeà noùng boûng ñöôïc söï quan taâm vaø uûng hoä cuûa nhieàu nöôùc treân theá giôùi. Moät trong nhöõng vaán ñeà ñaët ra cho caùc nöôùc ñang phaùt trieån trong ñoù coù Vieät Nam laø caûi thieän moâi tröôøng ñang bò oâ nhieãm do caùc chaát ñoäc haïi phaùt sinh töø neàn coâng nghieäp vaø hoaït ñoäng saûn xuaát. Ñieån hình nhö caùc ngaønh coâng nghieäp cao su, hoùa chaát, coâng nghieäp thöïc phaåm, y döôïc, luyeän kim xi maï, vaät lieäu xaây döïng , ñaëc bieät laø ngaønh vaät lieäu xaây döïng ñang phaùt trieån maïnh meõ. Trong nhöõng naêm gaàn ñaây, tình hình kinh teá ñaõ coù nhöõng böôùc phaùt trieån maïnh meõ, söï taêng daân soá ñaõ laøm aûnh höôûng traàm troïng ñeán moâi tröôøng sinh thaùi töï nhieân veà caùc maët nhö: khí thaûi, tieáng oàn, raùc thaûi… vaø vaán ñeà caàn quan taâm nhieàu hôn laø khí thaûi coâng nghieäp. Hieän nay trong thaønh phoá, moãi ngaøy vôùi löôïng khí thaûi khoång loà ñöôïc ñoå ra caùc nhaø maùy xí nghieäp trong thaønh phoá maø chöa qua xöû lyù, ñieàu ñoù ñaõ daãn ñeán söï oâ nhieãm moâi tröôøng töï nhieân nghieâm troïng. Ña soá caùc xí nghieäp chöa coù heä thoáng xöû lyù khí thaûi, daãn ñeán löôïng khí thaûi thaûi ra moâi tröôøng khoâng khí vaø mang nhieàu chaát ñoäc haïi cho moâi tröôøng. Vaø coù theå noùi khí thaûi xi maêng laø moät trong nhöõng loaïi khí thaûi oâ nhieãm naëng neà vaø taùc ñoäng maïnh ñeán moâi tröôøng nhaát. Ñieån hình laø nhaø maùy xi maêng Bình Ñieàn. 2. Nhieäm vuï ñeà taøi Thieát keá thieát bò xöû lyù buïi xi maêng cho nhaø maùy xi maêng Bình Ñieàn Vaïch tuyeán ñöôøng oáng thu gom buïi töø caùc nôi phaùt sinh: maùy nghieàn bi, gaàu muùc, baêng taûi, maùy phaân ly, silo thaønh phaåm, silo phuï gia, silo cliker, khu vöïc ñoùng bao ñeán thieát bò xöû lyù. Tính toaùn thuûy löïc ñöôøng oáng, caân baèng trôû löïc ñöôøng oáng. Löïa choïn thieát bò xöû lyù thích hôïp. Khaùi toaùn giaù thaønh: chi phí thieát bò, chi phí gia coâng cheá taïo, .... 3. Muïc tieâu ñeà taøi Xöû lyù khoùi thaûi cuûa Xí Nghieäp Lieân Doanh Xi Maêng Bình Ñieàn nhaèm ñaûm baûo veä sinh cho moâi tröôøng khoâng khí, baûo veä söùc khoûe cho ngöôøi lao ñoäng. Taêng cöôøng an toaøn lao ñoäng, baûo ñaûm chaát löôïng saûn phaåm. Giaûm söï maøi moøn maùy moùc, taêng hieäu suaát söû duïng, giaûm chi phí baûo trì maùy moùc. Baûo ñaûm söï laøm vieäc chính xaùc vaø lieân tuïc cuûa caùc thieát bò coâng ngheä. 4. Giôùi haïn cuûa ñeà taøi Toång quan veà buïi vaø caùc phöông phaùp xöû lyù buïi . Ñeà xuaát coâng ngheä xöû lyù khí thaûi cuûa nhaø maùy. Tính toaùn thieát keá heä thoáng xöû lyù trong phaïm vi cho saün. CHÖÔNG 1 TOÅNG QUAN VEÀ NHAØ MAÙY LIEÂN DOANH XI MAÊNG BÌNH ÑIEÀN 1.1. Giôùi thieäu veà nhaø maùy Nhaø maùy lieân doanh Xi Maêng Bình Ñieàn traûi qua caùc giai ñoaïn sau: Naêm 1973 ñöôïc xaây döïng vôùi teân Nhaø Maùy Phaân Boùn Bình Ñieàn do Myõ thieát keá vaø cung caáp toaøn boä thieát bò, daây chuyeàn ñeå nghieàn quaëng photphorit. Naêm 1975 laïi do Coâng Ty Phaân Boùn Mieàn Nam tieáp quaûn xaây döïng tieáp vaø hoaït ñoäng ñeán naêm 1988. Naêm 1991 Nhaø Maùy Bình Ñieàn I cuûa Coâng Ty Phaân Boùn Mieàn Nam hôïp taùc vôùi Xí Nghieäp Vaät Tö Kyõ Thuaät Xi Maêng, ñaõ ñaàu tö caûi taïo vaø naâng caáp nhaèm ñöa daây chuyeàn nghieàn phaân boùn taïi Bình Ñieàn I sang saûn xuaát xi maêng vaø uûy nhieäm cho Coâng Ty Phaân Boùn Mieàn Nam vaø Xí Nghieäp Vaät Tö Kyõ Thuaät Xi Maêng tröïc tieáp thöïc hieän theo hình thöùc lieân doanh ñaàu tö saûn xuaát. 1.2. Vò trí ñòa lyù Nhaø maùy Lieân Doanh Xi Maêng Bình Ñieàn naèm treân truïc Quoác loä 1A caùch trung taâm Thaønh Phoá 17km veà phía Taây Nam. Ñòa ñieåm: C1/6 Quoác loä 1 – xaõ Taân Kieân – huyeän Bình Chaùnh – TP. Hoà Chí Minh, vôùi dieän tích khuoân vieân laø 13.200m2. Phía Ñoâng Baéc giaùp Quoác loä 1A. Phía Taây giaùp khu vöïc nhaø daân. Phía Ñoâng Nam giaùp raïch Baøn Goác nhaùnh nhoû soâng Chôï Ñeâm vaø xöôûng nöôùc maém. Phía Baéc giaùp Xí Nghieäp Phaân Boùn Bình Ñieàn I. Xung quanh nhaø maùy hieän taïi ñang coù moät soá nhaø maùy khaùc ñang hoaït ñoäng nhö Phaân Boùn Bình Ñieàn I, Phaân Boùn Vaên Loäc… vì theá raát thuaän lôïi cho vieäc saûn xuaát vaø phaùt trieån coâng nghieäp. Veà ñòa hình nhaø maùy xaây treân vuøng ñaát cao raùo, ít bò ngaäp luït veà muøa möa, khaû naêng thoaùt nöôùc möa thuaän lôïi do ôû gaàn soâng. 1.3. Ñieàu kieän veà vi khí haäu 1.3.1. Nhieät ñoä Nhieät ñoä trung bình trong naêm ñoái vôùi khu vöïc nhaø maùy laø 270C, nhieät ñoä trung bình cao nhaát 35,90C (thaùng 4), nhieät ñoä trung bình thaáp nhaát 25,70C. Cheá ñoä nhieät ñoä taïi khu vöïc Tp.HCM töông ñoái ñieàu hoøa. Bieân ñoä dao ñoäng nhieät ñoä giöõa thaùng noùng nhaát vaø thaùng laïnh nhaát khoaûng treân 30C. Tuy nhieân, bieân ñoä dao ñoäng nhieät trong moät ngaøy ñeâm töông ñoái lôùn khoaûng töø 7 – 90C. Trong tröôøng hôïp coù gioù Baéc maïnh bieân ñoä nhieät coù theå taêng leân tôùi 10 – 120C. Baûng 1.1: Nhieät ñoä khoâng khí trung bình theo thaùng taïi traïm quan traéc Taân Sôn Nhaát Traïm ño NHIEÄT ÑOÄ TRUNG BÌNH THAÙNG (0C) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 TSN 25.7 26.6 27.8 28.9 28.2 27.4 27.0 27.0 26.7 26.6 26.3 25.7 (Nguoàn soá lieäu: Phaân vieän Nghieân cöùu Khí töôïng - Thuûy vaên phía Nam) 1.3.2. Cheá ñoä möa Vò trí nhaø maùy naèm trong vuøng chòu aûnh höôûng khí haäu chung cuûa Tp.HCM coù hai muøa möa naéng roõ reät. Muøa naéng keùo daøi töø thaùng 11 ñeán thaùng 4, coøn muøa möa keùo daøi töø thaùng 5 ñeán thaùng 10. Löôïng nöôùc möa trung bình khoaûng 1.859,4mm/naêm. Löôïng nöôùc möa cuûa ngaøy coù möa lôùn nhaát laø 183mm. Möa chuû yeáu taäp trung vaøo caùc thaùng 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 haèøng naêm, chieám khoaûng 95% löôïng möa caû naêm. 1.3.3. Ñoä aåm khoâng khí Ñoä aåm töông ñoái cuûa khu vöïc dao ñoäng töø 75 – 85%, cao nhaát vaøo muøa möa khoaûng 83 – 87% vaø thaáp vaøo muøa khoâ töø 67 – 69%. 1.3.4. Cheá ñoä gioù Höôùng gioù chuû ñaïo töø thaùng 5 ñeán thaùng 9 laø höôùng Taây Nam, vôùi taàn suaát 70%, toác ñoä khoaûng 1,2 – 1,3m/s. Töø thaùng 11 ñeán thaùng 2 naêm sau laø höôùng Ñoâng Baéc coù taàn suaát 60%, vôùi toác ñoä khoaûng 1,18 – 1,44m/s. Töø thaùng 2 ñeán thaùng 5 coù gioù Ñoâng Nam, toác ñoä gioù trung bình naêm laø 1,36m/s. 1.4. Hoaït ñoäng saûn xuaát vaø kinh doanh cuûa xí nghieäp Saûn phaåm saûn xuaát cuûa xí nghieäp chuû yeáu xi maêng ñoùng bao. Vôùi coâng suaát böôùc ñaàu laø 100.000 taán/naêm leân böôùc sau cuûa döï aùn laø 180.000 taán/naêm. Phöông thöùc mua baùn cuûa xí nghieäp: sæ, leû, ñaïi lyù kyù göûi. Xí nghieäp toå chöùc moät maïng löôùi ñaïi lyù ôû Tp.HCM vaø caùc tænh laän caän phía Nam. Ngoaøi ra coøn coù moät soá cöûa haøng ôû caùc ñòa phöông khaùc tuøy theo nhu caàu cuûa khaùch haøng. 1.5. Quy trình coâng ngheä saûn xuaát Caên cöù vaøo tình hình thöïc teá, xí nghieäp ñaõ löïa choïn saûn phaåm laø PC – 30 theo TCVN 2682 – 87 tröôùc maét nhaèm ñaùp öùng nhu caàu xaây döïng phoå thoâng vaø trong töông lai khi coù nhu caàu cuûa thò tröôøng nhaø maùy seõ toå chöùc saûn xuaát caùc loaïi xi maêng coù caùc maùc khaùc nhö loaïi PC – 40 theo TCVN 2682 – 87. 1.5.1. Sô ñoà quy trình coâng ngheä saûn xuaát xi maêng Bình Ñieàn Buïi Clinker (Saø lan) Phuï gia (oâtoâ ben) Thaïch cao (oâtoâ ben) OÂtoâ ben Caàn caåu 10 T Kho nguyeân lieäu coù maùy xuùt gaït Baêng taûi Keùt chöùa Keùt chöùa Baêng taûi Gaàu naâng lieäu Van laù 3 cöûa Baêng taûi Silo phuï gia Baêng caáp lieäu Baêng ñònh löôïng Maùy nghieàn bi Gaàu naâng saûn phaåm Phaân ly khí ñoäng Bôm khí neùn Silo ñoùng bao Silo thaïch cao Baêng ñònh löôïng Baêng ñònh löôïng Silo Clinker Boàn chöùa lieäu Phöông tieän nhaän Kho ximaêng bao buïi buïi Maùy ñoùng bao 3 voøi Ñaù Hình 1.1 Quy trình saûn xuaát cuûa nhaø maùy 1.5.2. Quy trình coâng ngheä Nguyeân vaät lieäu saûn xuaát Nguyeân lieäu chính: clinker khoaûng 300 taán/ngaøy (87.000 taán/naêm) ñöôïc cung caáp töø caùc coâng ty saûn xuaát xi maêng thuoäc toång Coâng ty Xi maêng Vieät Nam. Nguyeân lieäu phuï laø thaïch cao khoaûng 14 taán/ngaøy (4.000 taán/naêm) nhaäp töø Thaùi Lan hoaëc Laøo, ñaù phuï gia hoaït tính (Puzoland) khoaûng 34 taán/ngaøy (10.000 taán/naêm) cuøng nôi cung caáp Clinker, bao giaáy. Caùc nguoàn nguyeân lieäu naøy ñöôïc ñöa vaøo saûn xuaát xi maêng Pooclaêng hoãn hôïp PCB – 30 theo TCVN 6260 – 1997. Nhieân lieäu laø daàu DO khoaûng 5.000 lit/thaùng duøng ñeå saáy nguyeân lieäu öôùt. Nhu caàu veà ñieän laø 385.000 kwh/thaùng. Nhu caàu veà nuôùc 30 m3/ngaøy. Baûng 1.2: Ñònh möùc nhu caàu nguyeân lieäu STT Nguyeân vaät lieäu Ñôn vò tính Ñònh möùc cho 1 taán saûn phaåm Nhu caàu Ngaøy Naêm 1 Clinker Taán 0,87 295,8 87.000 2 Phuï gia Taán 0,10 34 10.000 3 Thaïch cao Taán 0,04 13,6 4.000 4 Voû bao Caùi 20,2 6.868 2.020.000 5 Bi ñaïn Kg 1,2 120.000 6 Ñieän naêng Kwh 52 17.000 5.200.000 7 Daàu boâi trôn Kg 0,18 18.000 8 Môõ boâi trôn Kg 0,02 2.000 9 Nöôùc saûn xuaát m3 0,2 12 36.000 ( Nguoàn : Baùo caùo saûn xuaát saïch hôn nhaø maùy xi maêng Bình Ñieàn 2007) Baûng 1.3: Möùc nguyeân lieäu löu tröõ vaø saûn phaåm TT Nguyeân vaät lieäu Ñôn vò Nhu caàu ngaøy Ngaøy döï tröõ Löôïng döï tröõ Hình thöùc toàn tröõ 1 Clinker Taán 295 14 4.130 Silo theùp 902B: 368 m3 Kho K1: 36 x 85 m 2 Phuï gia Taán 34 20 680 Silo theùp 902A: 226 m3 Kho K1: 36 x 85 m 3 Thaïch cao Taán 13,6 30 408 Silo theùp 902C: 32 m3 Kho K1: 36 x 85 m 4 Xi maêng boät Taán 340 2 680 Silo theùp 901: 761 m3 5 Xi maêng bao Taán 340 3 1.020 Kho xi maêng bao 6 Kho bao giaáy Caùi 6.868 15 103.02 Kho vaät tö 7 Bi nghieàn Kg 50% cô soá 42.000 Kho vaät tö (Nguoàn : Keát quaû ñieàu tra nhaø maùy ximaêng Bình Ñieàn 2007) Quy trình coâng ngheä: Xi maêng laø hoãn hôïp cuûa Clinker (khoaûng 80%) + ñaù thaïch cao (khoaûng 4%) + ñaù Pouzland (khoaûng 15 – 20%). Cliker ñöôïc vaän chuyeån ñeán baèng ñöôøng thuûy vôùi saø lan khoâng quaù 300 taán, duøng caåu boác leân pheåu qua baêng taûi cao su ñeán pheåu chöùa 105. Neáu pheåu ñaày Clinker ñöôïc chuyeån vaøo kho nguyeân lieäu baèng oâtoâ. Thaïch cao vaø phuï gia ñöôïc chuyeån veà kho baèng oâtoâ, sau ñoù duøng maùy ñaäp haøm (Q: 5T) ñaäp cho ra haït côõ ≤ 20 moment quaùn tính roài ñöa veà pheåu 105 baèng maùy xuùc vaø baêng taûi cao su. Hoãn hôïp Clinker, thaïch cao vaø phuï gia töø pheãu 105 ñöa qua maùy caáp lieäu kieåu rung cho ñeàu ñeán silo caân ñònh löôïng baèng gaàu naâng, roài vaøo maùy nghieàn bi baèng baêng taûi cao su. Hoãn hôïp sau khi ñaõ phoái troän ñöôïc chuyeån ñeán maùy phaân ly khí ñoäng ñeå taùch caùc côõ haït treân nguyeân taéc troïng löôïng ñoäng, phaàn saûn phaåm ñaït tieâu chuaån ñoä mòn ñöôïc chuyeån veà boàn chöùa thaønh phaåm 901 hoaëc silo ñoùng bao 904. Xi maêng boät ñöôïc caáp tröïc tieáp cho maùy ñoùng bao loaïi 3 voøi coá ñònh, khoái löôïng xi maêng ñöôïc ñieàu chænh nhôø heä thoáng caàn treo nhaèm ñaûm baûo troïng löôïng bao ñaït 50 ± 1 kg theo tieâu chuaån. Sau ñoù nhôø baêng taûi chuyeån xi maêng thaønh phaåm tröïc tieáp leân phöông tieän khaùch haøng hoaëc cho vaøo kho thaønh phaåm. 1.5.3. Thieát bò coâng ngheä Baûng 1.4: Thieát bò coâng ngheä Stt TEÂN THIEÁT BÒ ÑAËC TÍNH KYÕ THUAÄT Soá löôïng 1 Caàu truïc ngoaïm Troïng löôïng: 2,5 taán; ñoäng cô 125 HP 1 2 Caán caåu ngoaïm Troïng löôïng: 2 taán; ñoäng cô 125 HP 1 3 Pheåu nhaän lieäu Theùp – kích thöôùc: 2,5 x 2,5 x 1,3 m 1 4 Baêng trung gian Cao su B660 x L18 m; coâng suaát 4,5 kw 1 5 Baêng taûi nguyeân lieäu Cao su B700 x L25 m; coâng suaát 15 kw 1 6 Pheãu chöa nguyeân lieäu Theùp – kích thöôùc: 4 x 4 x 2 m 1 7 Maùy caáp lieäu rung Loaïi Rel 20 – naêng suaát 136 taán/giôø 1 8 Gaàu naâng lieäu Ñoäng cô 30 HP – naêng suaát 136 taán/giôø 1 9 Silo Clinker Theùp taùn V = 368 m3 1 10 Silo phuï gia Theùp taùn V = 226 m3 1 11 Silo thaïch cao Theùp taùn V = 28 m3 1 12 Ñònh löôïng Cliker Kieåu baêng B630 – L3; ñoäng cô 2 HP 1 13 Ñònh löôïng phuï gia Kieåu baêng B630 – L3; ñoäng cô 2 HP 1 14 Ñònh löôïng thaïch cao Kieåu baêng B500 – L3; ñoäng cô 1,5 HP 1 15 Baêng taûi nghieàn löu Cao su B600 – L31 m; ñoäng cô 10 HP 1 16 Maùy nghieàn bi KENEDY loaïi 2 ngaên f3353 x 6400; ñ/cô 1250 HP; 989 v/phuùt; n/suaát 30 T/h 1 17 Gaàu naâng thaønh phaåm Kieåu xích keùo ñ/cô 30 HP; n/suaát 61 T/h 1 18 Phaân ly khí ñoäng f4,87 x H3,2 m; naêng suaát 30 taán/giôø 1 19 Boàn chöùa thaønh phaåm Theùp taùn V = 764 m3 1 20 Maùy bôm thaønh phaåm Hieäu MATRAN; V = 0,6 m3; n/suaát 55 T/h 1 21 Maùy neùn khí Rollar vít xoaén, aùp suaát 100 PSI 1 22 Silo ñoùng bao Theùp 1 23 Loïc buïi Loïc tay aùo Q = 20.000 m3/h 1 24 Quaït huùt buïi Ly taâm Q = 28.000 m3/h; ñoäng cô 75 HP 1 25 Bôm chuyeån buïi Caùnh xoaén Q = 10.000 m3/h 1 26 Baêng chuyeån taûi Cao su B400 – L14 m 1 27 Maùy ñoùng bao Naêng suaát 17 taán/giôø 4 28 Baêng taûi cao su Kt: 42 x 0,65 m; Q = 60 T/h; ñ/cô 10 HP 1 29 Pheãu tieáp nhaän Theùp – kích thöôùc: 2,5 x 2 x 2 m 1 30 Maùy ñaäp haøm Q = 5 taán/giôø; coâng suaát 1 kw 1 31 Maùy ñoùng bao 3 voøi Q = 30 taán/giôø 1 32 Phoøng thí nghieäm 1 33 OÂ toâ töï ñoå Troïng taûi 10 taán; 24 taán 2 34 Maùy khoan 1 35 Maùy tieän 1 ( Nguoàn:Baùo caùo saûn xuaát saïch hôn nhaø maùy xi maêng Bình ñieàn 2007) 1.6. Hieän traïng moâi tröôøng trong xí nghieäp Nguoàn goác – ñaëc tröng nguoàn gaây oâ nhieãm khoâng khí Xí nghieäp naèm taïi khu vöïc ñaõ coù saün moät soá nhaø maùy neân chaát löôïng moâi tröôøng khoâng khí ñaõ bò oâ nhieãm. 1.6.1. Töø phöông tieän vaän chuyeån Caùc phöông tieän vaän chuyeån nguyeân vaät lieäu vaø thaønh phaåm ra vaøo baèng xaø lan treân soâng; oâ toâ xe taûi, caùc ñoäng cô ñoát daàu xaêng, caåu … vaän chuyeån taïi nhaø maùy xi maêng phaùt sinh moät löôïng khí thaûi gaây oâ nhieãm khoâng khí nhö buïi, khí ñoäc (SO2, CO, NOx, CO2, hydrocacbon, Pb,…), tieáng oàn. 1.6.2. Trong quaù trình saûn xuaát Hieän taïi, xí nghieäp ñang saûn xuaát vôùi coâng suaát laø 340 taán/ngaøy (khoaûng 100.000 taán/naêm). Buïi sinh ra töø baêng taûi naïp lieäu; khu vöïc boác dôõ vaø tieáp nhaän clinker, phuï gia, thaïch cao; khu vöïc maùy ñaäp, maùy nghieàn, maùy saøng, maùy phaân ly vaø heä thoáng vaän chuyeån; khu vöïc naïp vaø thaùo xi maêng ra töø xyclon; maùy ñoùng bao vaø khu vöïc roùt xi maêng rôøi. Töø caùc xe caåu, xuùc trong quaù trình naïp lieäu sinh ra khí thaûi chöùa buïi, SO2, CO, NOx, CO2, hydrocacbon…Caùc loaïi moâ tô, quaït, maùy nghieàn, maùy ñaäp buùa, maùy neùn khí… gaây oàn. Baûng 1.5: Taûi löôïng oâ nhieãm cuûa xí nghieäp hieän nay STT Caùc hoaït ñoäng saûn xuaát Heä soá oâ nhieãm (kg/taán clinker) Taûi löôïng oâ nhieãm (kg/naêm) 1 Boác dôõ clinker 0,1 8.700 2 Boác dôõ phuï gia, thaïch cao 0,1 1.400 3 Vaän chuyeån clinker 0,075 6.525 4 Vaän chuyeån phuï gia, thaïch cao 0,075 1.050 5 Döï tröõ cinker trong silo 0,12 10.440 6 Döï tröõ phuï gia, thaïch cao 0,14 1.960 7 Ñaäp phuï gia, thaïch cao 0,02 280 8 Nghieàn clinker 0,05 4.350 9 Ñoùng bao xi maêng 0,01 1.000 10 Vaän chuyeån xi maêng 0,01 1.000 Toång taûi löôïng buïi xi maêng sinh ra sau khi xöû lyù 26.605 ( Nguoàn : Baùo caùo saûn xuaát saïchh hôn nhaø maùy xi maêng Bình Ñieàn 2007) Khi xí nghieäp thöïc hieän böôùc II ñeå ñaït coâng suaát 180.000 taán xi maêng moät naêm; xí nghieäp caàn söû duïng 156.000 taán clinker, 7.200 taán thaïch cao, 18.000 taán phuï gia moãi naêm. Khi ñoù taûi löôïng oâ nhieãm do xí nghieäp gaây ra: Baûng1.6: Taûi löôïng oâ nhieãm sau khi taêng naêng suaát STT Caùc hoaït ñoäng saûn xuaát Heä soá oâ nhieãm (kg/taán clinker) Taûi löôïng oâ nhieãm xi maêng sinh ra (kg/naêm) 1 Boác dôõ clinker 0,1 15.600 2 Boác dôõ phuï gia, thaïch cao 0,1 2.520 3 Vaän chuyeån clinker 0,075 11.700 4 Vaän chuyeån phuï gia, thaïch cao 0,075 1.890 5 Döï tröõ cinker trong silo 0,12 18.720 6 Döï tröõ phuï gia, thaïch cao 0,14 3.528 7 Ñaäp phuï gia, thaïch cao 0,02 504 8 Nghieàn clinker 0,05 7.800 9 Ñoùng bao xi maêng 0,01 1.800 10 Vaän chuyeån xi maêng 0,01 1.800 Toång taûi löôïng buïi xi maêng sinh ra sau khi xöû lyù 65.862 ( Nguoàn : Baùo caùo saûn xuaát saïch hôn nhaø maùy xi maêng Bình Ñieàn) 1.6.3. Quaù trình tieâu thuï nhieân lieäu Haøng naêm xí nghieäp tieâu thuï khoaûng 27 taán daàu boâi trôn; 3,6 taán môõ coâng nghieäp; 1.500 taán xaêng daàu. Löôïng nhieân lieäu naøy chuû yeáu phuïc vuï caùc hoaït ñoäng giao thoâng vaän taûi vaø baûo döôõng caùc thieät bò cuûa nhaø maùy. Nguoàn oâ nhieãm gaây ra do ñoát nhieân lieäu trong hoaït ñoäng giao thoâng vaän taûi laø nguoàn phaân taùn, neân trong khuoân vieân xí nghieäp khoâng ñaùng keå. 1.7. Caùc taùc ñoäng ñeán con nguôøi vaø moâi tröôøng 1.7.1. Taùc ñoäng cuûa caùc chaát oâ nhieãm khoâng khí OÂ nhieãm khoâng khí noùi chung seõ taùc ñoäng ñeán cô theå con ngöôøi vaø ñoäng vaät tröôùc heát qua ñöôøng hoâ haáp, taùc ñoäng tröïc tieáp leân maët, da cuûa cô theå. Chuùng thöôøng gaây caùc chöùng beänh nhö ngaït thôû, vieâm phuø phoåi, moät soá chaát khaùc seõ gaây kích thích moät soá beänh nhö ho, lao phoåi, suyeãn …Tuøy thuoäc vaøo noàng ñoä, möùc ñoä ñoäc haïi cuûa caùc chaát gaây oâ nhieãm maø aûnh höôûng cuûa noù ñeán söùc khoûe coäng ñoàng khaùc nhau. Buïi gaây nhieàu taùc haïi khaùc nhau nhöng trong ñoù taùc haïi ñoái vôùi söùc khoûe con ngöôøi laø quan troïng nhaát. Veà söùc khoûe, buïi coù theå gaây toån thöông ñoái vôùi maét, da hoaëc heä tieâu hoùa (moät caùch ngaãu nhieân), nhöng chuû yeáu vaãn laø söï xaâm nhaäp cuûa haït buïi vaøo phoåi do hít thôû. Caàn phaân bieät taùc haïi cuûa buïi tan ñöôïc hoaëc khoâng tan ñöôïc trong nöôùc sau khi laéng ñoïng trong heä thoáng hoâ haáp. Loaïi buïi cuûa vaät lieäu coù tính aên moøn hoaëc ñoäc tan trong nöôùc maø laéng ñoïng ôû muõi, moàm hay ñöôøng hoâ haáp treân coù theå gaây toån thöông nhö laøm thuûng raùch caùc moâ, vaùch ngaên muõi, v.v… Loaïi buïi naøy vaøo saâu trong phoåi coù theå bò haáp thu vaøo cô theå vaø gaây nhieãm ñoäc hoaëc gaây dò öùng baèng söï co thaét ñöôøng hoâ haáp nhö beänh hen suyeãn. Ñaïi dieän cho nhoùm buïi ñoäc haïi deã tan trong nöôùc laø muoái cuûa chì. Taùc ñoäng cuûa buïi xi maêng: Nhìn chung, xi maêng khoâng gaây beänh buïi phoåi nhöng neáu trong buïi xi maêng coù treân 2% silic töï do vaø tieáp xuùc laâu trong thôøi gian daøi thì coù theå phaùt sinh beänh buïi phoåi. Ñoäng vaät thôû hít buïi xi maêng khoâng gaây moät bieán ñoåi beänh lyù caáp tính hoaëc maõn tính naøo. Tuy nhieân buïi baùm treân laù vaø thaân caây laøm cho thöïc vaät khoâng quang hôïp ñöôïc. Taùc ñoäng cuûa khí thaûi töø caùc phöông tieän vaän taûi vaø caùc ñoäng cô: Khí thaûi töø caùc phöông tieän vaän taûi coù chöùa buïi than, SOx, NOx, COx, toång hydrocacbon gaây oâ nhieãm khoâng khí vaø aûnh höôûng tôùi söùc khoûe con ngöôøi vaø tôùi söï phaùt trieån cuûa ñoäng thöïc vaät. Noù cuõng coù khaû naêng gaây nhieãm baån nguoàn nöôùc, laøm aûnh höôûng ñeán con ngöôøi, thuù vaät söû duïng tröïc tieáp hay giaùn tieáp nguoàn nöôùc bò oâ nhieãm noùi treân. Buïi than vaøo phoåi gaây kích thích cô hoïc vaø phaùt sinh phaûn öùng xô hoùa phoåi gaây neân nhöõng beänh hoâ haáp. Buïi than taïo thaønh trong quaù trình ñoát nhieân lieäu coù thaønh phaàn chuû yeáu laø caùc chaát hydrocacbon ña voøng, laø chaát oâ nhieãm coù ñoäc tính cao vì coù khaû naêng gaây ung thö. Taùc haïi cuûa caùc khí axit nhö SOx, NOx Ñoái vôùi con ngöôøi: SOx, NOx laø caùc chaát kích thích, khi tieáp xuùc vôùi nieâm maïc aåm öôùt taïo thaùnh caùc axit. Chuùng ñi vaøo cô theå qua ñöôøng hoâ haáp hoaëc hoøa tan vaøo nuôùc boït roài vaøo ñöôøng tieâu hoùa sau ñoù phaân taùn vaøo maùu tuaàn hoaøn. SOx, NOx khi keát hôïp vôùi buïi taïo thaønh caùc haït buïi axit lô löûng, neáu kích thöôùc nhoû hôn 2 – 3 mm seõ vaøo tôùi pheá nang, bò ñaïi thöïc baøo phaù huûy hoaëc ñöa ñeán heä thoáng baïch huyeát. SO2 coù theå nhieãm ñoäc qua da gaây söï chuyeån hoùa laøm giaûm löôïng kieàm döï tröõ trong maùu, ñaøo thaûi amoniac ra nöôùc tieåu vaø kieàm ra nöôùc boït. Ñoäc tính chung cuûa SO2 theå hieän ôû roái loaïn chuyeån hoùa protein vaø ñöôøng, thieáu vitamin B vaø C, öùc cheá enzym oxydaza. Söï haáp thuï löôïng lôùn SO2 coù khaû naêng gaây beänh cho heä taïo huyeát vaø taïo ra methemoglobin taêng cöôøng quaù trình oxy hoùa Fe (II) thaønh Fe (III). Ñoái vôùi thöïc vaät: caùc khí SOx, NOx khi bò oxy hoùa trong khoâng khí vaø keát hôïp vôùi nöôùc möa taïo neân möa axit gaây aûnh höôûng tôùi söï phaùt trieån cuûa caây troàng vaø thaûm thöïc vaät. Khi noàng ñoä SO2 trong khoâng khí khoaûng 1 – 2ppm coù theå gaây chaán thöông ñoái vôùi laù caây sau vaøi giôø tieáp xuùc. Ñoái vôùi caùc loaïi thöïc vaät nhaäy caûm giôùi haïn gaây ñoäc kinh nieân khoaûng 0,15 – 0,3ppm. Nhaäy caûm nhaát ñoái vôùi SO2 laø ñoäng vaät baäc thaáp nhö reâu, ñòa y. Ñoái vôùi vaät lieäu: söï coù maët cuûa SOx, NOx trong khoâng khí noùng aåm laøm taêng cöôøng quaù trình aên moøn kim loaïi, phaù huûy vaät lieäu beâ toâng vaø caùc coâng trình xaây döïng, nhaø cöûa. Oxyt cacbon (CO) vaø khí cacbonic (CO2): CO deã gaây ñoäc do keát hôïp khaù beàn vöõng vôùi hemoglobin thaønh cacbonhemoglobin daãn ñeán giaûm khaû naêng vaän chuyeån oxy cuûa maùu ñeán caùc toå chöùc, teá baøo. CO2 gaây roái loaïn hoâ haáp phoåi vaø teá baøo do chieám maát choã cuûa oxy. Moät soá ñaëc tröng gaây ñoäc cuûa CO2: Noàng ñoä CO2, ppm (%) Bieåu hieän ñoäc tính 50.000ppm (5%) Khoù thôû, nhöùc ñaàu 100.000ppm (10%) Ngaát, ngaït thôû Noàng ñoä CO2 trong khoâng khí saïch chieám 0,03 – 0,06%; noàng ñoä toái ña cho pheùp cuûa CO2 laø 0,1% Hidrocacbons: Hidrocacbons thöôøng ít gaây nhieãm ñoäc maõn tính maø chæ gaây nhieãm ñoäc caáp tính. Caùc trieäu chöùng nhieãm ñoäc caáp tính laø: suy nhöôïc, choùng maët, say, co giaät, ngaït, vieâm phoåi… Khi hít phaûi hôi hidrocacbon ôû noàng ñoä 40.000mg/mm3 coù theå bò nhieãm ñoäc caáp tính vôùi caùc trieäu chöùng nhö töùc ngöïc, choùng maët, roái loaïn giaùc quan, taâm thaàn, nhöùc ñaàu, buoàn noân… Coøn vôùi noàng ñoä 60.000mg/m3 seõ xuaát hieän caùc côn co giaät, roái loaïn tim vaø hoâ haáp, thaäm chí coù theå töû vong. Taùc ñoäng cuûa tieáng oàn: Nhaø maùy söû duïng thieát bò nhö maùy nghieàn bi, maùy ñaäp, saøng, neùn khí gaây neân tieáng oàn lôùn. Tieáng oàn cao hôn tieâu chuaån cho pheùp seõ aûnh höôûng ñeán coâng nhaân vaø daân cö vuøng xung quanh gaây meät moûi, maát nguû… laøm giaûm naêng xuaát lao ñoäng, maát taäp trung tö töôûng daãn ñeán tai naïn lao ñoäng. Ngoaøi ra, tieáng oàn coøn phaùt sinh töø caùc loaïi quaït gaén vôùi caùc heä thoáng loïc buïi vaø ñöôøng vaän chuyeån xi maêng. 1.7.2. Taùc ñoäng cuûa caùc chaát oâ nhieãm nöôùc Caùc chaát höõu cô: Caùc chaát höõu cô chuû yeáu trong nuôùc thaûi sinh hoaït laø carbohydrate, laø hôïp chaát deå bò vi sinh vaät phaân huûy baèng caùch söû duïng oxy hoøa tan trong nuôùc ñeå oxy hoùa chaát höõu cô. Haøm löôïng caùc chaát höõu cô deã bò vi sinh phaân huûy ñöôïc xaùc ñònh giaùn tieáp qua thoâng soá nhu caàu oxy sinh hoùa (BOD5). BOD5 theå hieän noàng ñoä oxy hoøa tan caàn thieát ñeå vi sinh vaät trong nöôùc phaân huûy hoaøn toaøn chaát höõu cô. Nhö vaäy, noàng ñoä BOD5 (mgO2/l) tæ leä vôùi noàng ñoä chaát oâ nhieãm höïu cô trong nuôùc. BOD5 laø thoâng soá hieän ñöôïc söû duïng ñeå ñaùnh giaù möùc ñoä oâ nhieãm höõu cô, ñoàng thôøi ñaùnh giaù taûi löôïng ñôn vò sinh hoïc cuûa moät heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi. Nöôùc bò oâ nhieãm höõu cô seõ suy giaûm noàng ñoä oxy hoøa tan trong nöôùc do vi sinh vaät söû duïng oxy hoøa tan ñeå phaân huûy caùc chaát höõu cô. Oxy hoøa tan giaûm seõ gaây taùc haïi nghieâm troïng ñeán taøi nguyeân thuûy sinh. Theo chuaån chaát löôïng nöôùc nuoâi caù cuûa FAO quy ñònh noàng ñoä oxy hoøa tan (DO) trong nöôùc phaûi cao hôn 50% giaù trò baõo hoøa (töùc cao hôn 4mg/l ô 250C). Tieâu chuaån chaát löôïng nuôùc beà maët cuûa nhieàu Quoác gia cho thaáy nguoàn nöôùc coù giaù trò BOD5 > 5mg/l ñöôïc xem laø ñaõ bò oâ nhieãm vaø treân 10mg/l ñöôïc xem laø oâ nhieãm naëng. Chaát raén lô löûng: Chaát raén lô löûng cuõng laø taùc nhaân gaây aûnh höôûng tieâu cöïc ñeán taøi nguyeân thuûy sinh ñoàng thôøi gaây taùc haïi veà maët caûm quan (taêng ñoä ñuïc nguoàn nuôùc) vaø gaây boài laéng doøng soâng. Theo tieâu chuaån moâi tröôøng Vieät Nam ñoái vôùi nguoàn nöôùc beà maët loaïi A chæ cho pheùp nhaän nöôùc thaûi coù noàng ñoä chaát raén lô löûng 50mg/l, vôùi nguoàn nöôùc beà maët loaïi B chæ cho pheùp nhaän nöôùc thaûi coù noàng ñoä chaát raén lô löûng 100mg/l. Caùc chaát dinh döôõng: (N, P) Caùc chaát dinh duôõng coù khaû naêng gaây ra hieän töôïng phuù döôõng nguoàn nöôùc daãn ñeán aûnh höôûng xaáu ñeán chaát löôïng nöôùc. Daàu môõ: Daàu môõ coù nguoàn goác daàu moû khoâng nhöõng laø nhöõng hôïp chaát hydrocacbon khoù phaân huûy sinh hoïc maø coøn chöùa caùc chaát phuï gia ñoäc haïi nhö caùc daãn xuaát cuûa phenol, gaây oâ nhieãm moâi tröôøng nuôùc, coù taùc ñoäng tieâu cöïc ñeán ñôøi soáng thuûy sinh vaø aûnh höôûng tôùi muïc ñích caáp nuôùc cho sinh hoaït, nuoâi troàng thuûy saûn. Khi haøm löôïng daàu trong nöôùc cao hôn 0,2mg/l nöôùc coù muøi hoâi khoâng duøng ñeå aên uoáng ñöôïc maø chæ duøng cho muïc ñích sinh hoaït. Haøm löôïng daàu trong nuôùc töø 0,1 – 0,5mg/l seõ gaây giaûm naêng suaát vaø chaát löôïng cuûa caù. Tieâu chuaån daàu trong caùc nguoàn nuôùc nuoâi caù khoâng vöôït quaù 0,05mg/l, tieâu chuaån oxy hoøa tan phaûi lôùn hôn 4mg/l. OÂ nhieãm daàu daãn ñeán giaûm khaû naêng töï laøm saïch cuûa nguoàn nöôùc do gieát cheát caùc sinh vaät phieâu sinh, sinh vaät ñaùy tham gia vaøo quaù trình töï laøm saïch. Nöôùc thaûi nhieãm daàu coøn gaây caïn kieät oxy cuûa nguoàn nöôùc do che maát maët thoaùng khoâng cho oxy hoøa tan töø khoâng khí vaøo nguoàn nöôùc. Ngoaøi ra, daàu trong nuôùc seõ bò chuyeån hoùa thaønh caùc hôïp chaát ñoäc haïi khaùc ñoái vôùi con nguôøi vaø thuûy sinh nhö phenol, caùc daãn xuaát Clo cuûa phenol. Haøm löôïng phenol trong nguoàn nöôùc caáp cho sinh hoaït khoâng ñöôïc vöôït quaù 0,001mg/l, ngöôõng chòu ñöïng cuûa caù laø 10 – 15mg/l. OÂ nhieãm nguoàn nöôùc do daàu vaø caùc saûn phaåm phaân huûy cuûa noù coù theå gaây toån thaát raát lôùn cho ngaønh caáp nuôùc, thuûy saûn, du lòch vaø caùc ngaønh kinh teá quoác daân khaùc. 1.7.3. Taùc ñoäng cuûa chaát thaûi raén Trong quaù trình hoaït ñoäng saûn xuaát, xí nghieäp coù sinh ra moät löôïng chaát thaûi raén nhö caùc loaïi bao bì nguyeân lieäu sau khi söû duïng xong, caùc loaïi raùc thaûi sinh hoaït, moät löôïng ít xi maêng bò voùn cuïc do bò aåm öôùt. Neáu khoâng ñöôïc thu gom seõ gaây taùc ñoäng xaáu cho moâi tröôøng ñaát, nöôùc vaø ñoàng thôøi cuõng laø moâi tröôøng thuaän lôïi cho vi sinh vaät phaùt trieån. Ñieàu naøy raát nguy hieåm vì trong ñoù coù theå coù caùc vi truøng gaây dòch beänh. 1.7.4. Taùc ñoäng ñeán caùc ñieàu kieän kinh teá – xaõ hoäi khaùc Söï hình thaønh vaø hoaït ñoäng cuûa xí nghieäp coù yù nghóa kinh teá – xaõ hoäi raát quan troïng cho khu vöïc vaø thaønh phoá Hoà Chí Minh. Noù taïo ra coâng aên vieäc laøm cho ngöôøi lao ñoäng, taïo ra saûn phaåm coù chaát löôïng phuïc vuï trong coâng trình xaây döïng. Söï ra ñôøi cuûa xí nghieäp kích thích söï phaùt trieån maïnh meõ caùc ngaønh coâng nghieäp, noâng nghieäp vaø caùc dòch vuï khaùc trong vuøng thuùc ñaåy söï ñaàu tö voán cuûa nöôùc ngoaøi vaøo Vieät Nam. Hoaït ñoäng cuûa nhaø maùy nhìn chung khoâng gaây aûnh höôûng xaáu ñeán caûnh quan kieán truùc vaø nhu caàu giaûi trí, vaên hoaù cuûa khu vöïc. Neáu xí nghieäp khoâng quan taâm ñuùng möùc ñeán vieäc phoøng choáng vaø coù bieän phaùp baûo veä moâi tröôøng thì seõ coù nhieàu taùc ñoäng tieâu cöïc xaûy ra: Gaây oâ nhieãm ñeán moâi tröôøng khoâng khí trong vaø ngoaøi xí nghieäp. Gaây aûnh höôûng ñeán söùc khoeû cuûa coâng nhaân tröïc tieáp saûn xuaát vaø daân cö laân can. Gaây aûnh höôûng ñeán söï sinh tröôûng vaø phaùt trieån cuûa ñoäng vaø thöïc trong khu vöïc. CHƯƠNG 2 TOÅNG QUAN VEÀ BUÏI 2.1. Giôùi thieäu chung veà buïi Nguoàn goác gaây oâ nhieãm khoâng khí: Töï nhieân: nuùi löûa, chaùy röøng … Nhaân taïo: Caùc nghaønh coâng nghieäp (thöïc phaåm, hoaù chaát , luyeän kim … ), giao thoâng vaän taûi … Trong ñoù thöôøng chuùng ta quan taâm ñeán chaát ñoäc haïi vaø buïi. Buïi ñöôïc ñònh nghóa laø moät heä thoáng goàm hai pha: Pha khí vaø pha raén rôøi raïc, trong ñoù caùc haït coù kích thöôùc khoaûng moät phaân töû ñeán kích thöôùc nhìn thaáy ñöôïc, coù khaû naêng toàn taïi ôû daïng lô löûng trong thôøi gian daøi ngaén khaùc nhau tuyø theo côõ haït. Buïi coøn coù tính chaùy noå, töï boác chaùy nhö: Buïi sôn, höõu cô plastic...Ta caàn bieát noàng ñoä an toaøn cuûa caùc loaïi naøy. Coù nhieàu caùch phaân loaïi buïi, cuï theå: 2.1.1. Phaân loaïi theo kích thöôùc coù caùc loaïi sau - Buïi thoâ, caùt buïi: Goàm nhöõng haït raén coù kích thöôùc haït d > 75µm ñöôïc hình thaønh trong quaù trình töï nhieân hay cô khí nhö nghieàn, taùn, ñaäp... - Buïi: Haït chaát raén coù kích thöôùc haït d = 5÷ 75µm ñöôïc hình thaønh nhö buïi thoâ. - Khoùi: Goàm caùc haït laø theå raén hay loûng, ñöôïc taïo ra trong quaù trình ñoát chaùy nhieân lieäu hay quaù trình ngöng tuï, coù kích thöôùc d =1÷ 5µm. Ñaëc ñieåm quan troïng laø coù tính khueách taùn raát oån ñònh trong khí quyeån. - Khoùi mòn: Goàm nhöõng haït chaát raén coù kích thöôùc d < 1µm . -Söông: Haït chaát loûng coù d< 10µm. Loaïi haït naøy ôû moät noàng ñoä nhaát ñònh laøm giaûm taàm nhìn, coøn ñöôïc goïi laø söông giaù. 2.1.2. Phaân loaïi theo tính keát dính cuûa buïi - Buïi khoâng keát dính: Xæ khoâ, thaïch anh, ñaát khoâ… - Buïi keát dính yeáu: Buïi töø loø cao, abatic, tro buïi, ña… Trong buïi coù chöùa nhieàu chaát chaùy. - Buïi coù tính keát dính: Buïi kim loaïi, than buïi tro maø khoâng chöùa chaát chaùy, buïi söõa, muøn cöa... Buïi coù tính keát dính maïnh: Buïi xi maêng, amiaêng, thaïch cao, sôïi boâng, len muoái natri... 2.1.3. Theo ñoä daãn ñieän - Buïi coù ñieän trôû thaáp: Nhanh trung hoaø ñieän, deã bò loâi cuoán trôû laïi doøng khí. - Buïi coù ñieän trôû cao: Hieäu quaû xöû lí khoâng cao. - Buïi coù ñieän trôû trung bình: Thích hôïp cho caùc phöông phaùp xöû lí. 2.1.4. Döïa vaøo taùc ñoäng ñeán söùc khoeû con ngöôøi - Buïi ñoäc: Chì, thuyû ngaân... - Buïi ñoäc tính thaáp: caùt, soûi ñaù.. - Buïi gaây dò öùng vieâm muõi, lôõ loeùt: buïi boâng, buïi gai, phaân hoaù hoïc, tinh daàu goã… - Buïi gaây ung thö: buïi quaëng, Cr, caùc chaát phoùng xaï… -._. Buïi gaây sô hoaù phoåi: buïi thaïch anh, quaëng amean… Ngaøy nay chuùng ta thöôøng quan taâm ñeán buïi sinh ra trong quaù trình saûn xuaát, trong giao thoâng vaän taûi. Vì noù aûnh höôûng tröïc tieáp ñeán söùc khoeû quaù trình lao ñoäng vaø sinh hoaït cuûa con ngöôøi. 2.2. Tính chaát cuûa buïi Tính laéng (tính phaân taùn) Buïi coù kích thöôùc δ>10 µm döôùi taùc duïng cuûa troïng löïcnoù rôi xuoáng ñaát φ%→ buïi nhoû lôùn rôi xuoáng Tính nhieãm ñieän cuûa haït buïi Trong ñieän tröôøng 3000V: tính nhieãm ñieän raát cao: → ion (-) V (+) Tính chaùy noå - [ Buïi] nhoû tính chaùy noå keùm - [ Buïi] lôùn tia löûa ñieän nguy cô chaùy noå cao Tính laéng do nhieät ÔÛ nhieät ñoä cao buïi laéng toát hôn laïnh Baûng 2.1 Tæ leä phaàn traêm cuûa buïi theo kích thöôùc Loaïi thao taùc Loaïi buïi ≤2 µm 2÷5 5÷10 >10 Tieän Goã 48 20 20 8,0 Phay Kim loaïi 37 31,5 9,5 2,0 Maøi Ñaù 62 24,5 10,0 3,5 ( Nguoàn : giaùo trình OÂ Nhieãm Khoâng Khí – Th.s Laâm Vónh Sôn) Baûng 2.2 Tæ leä laéng buïi cao lanh treân ñöôøng hoâ haáp Kích thöôùc µm % laéng ñoäng chung laéng ñoäng ôû ñöôøng hoâ haáp % laéng ñoäng ôû pheá baøo 0,5 47,8 9,2 34,5 0,9 63,5 16,5 50,5 1,3 68,7 26,5 34,8 1,6 71,7 46,5 25,9 5,0 92,3 82,7 9,8 ( Nguoàn : giaùo trình OÂ Nhieãm Khoâng Khí – Th.s Laâm Vónh Sôn) Baûng 2.3. Toác ñoä huùt buïi ôû ñieän theá 3000V Kích thöôùc µm Toác ñoä(cm/s) 100 885 10 88,5 1 8,85 0,1 0,885 ( Nguoàn : giaùo trình OÂ Nhieãm Khoâng Khí – Th.s Laâm Vónh Sôn) Khi tính toaùn caùc coâng trình Xöû lí buïi baét buoäc phaûi döïa vaøo ñaëc tính cuûa buïi + Tính laéng (tính phaân taùn ):Thieát keá buoàng laéng buïi Vnh=VngL 2.3. Aûnh höôûng cuûa buïi ñeán moâi tröôøng (taùc haïi cuûa buïi) 2.3.1. Aûnh höôûng ñeán thöïc vaät: Buïi laøm giaûm khaû naêng dieäp luïc hoaù quang hôïp, hoâ haáp vaø thoaùt hôi nöôùc. Daãn ñeán caây sinh tröôûng keùm coûi, laøm naêng suaát caây giaûm, laøm thaát thu muøa maøng. 2.3.2. Aûnh höôûng ñeán ñoäng vaät: Buïi aûnh höôûng ñeán heä hoâ haáp cuûa ñoäng vaät laøm kích thích ñoái vôùi caùc beänh ho, dò öùng. 2.3.3. Aûnh höôûng ñeán con ngöôøi: - Buïi gaây ra beänh buïi phoåi do söï xaâm nhaäp cuûa nhöõng haït coù ñöôøng kính d < 1¸2 mm vaøo saâu trong phoåi vaø bò laéng ñoïng ôû ñoù, ñoái vôùi d <0.5 mm bò ñaåy ra ngoaøi khi thôû. Khi ñoù, chuùng gaây nhieãm ñoäc hay dò öùng baèng söï co thaét ñöôøng hoâ haáp, ñoù laø beänh hen suyeãn. - Loaïi buïi cuûa vaät lieäu aên moøn hay ñoäc tính tan trong nöôùc maø laéng ñoïng ôû muõi, moàm hay ñöôøng hoâ haáp coù theå gaây toån thöông laøm raùch caùc moàm, vaùch ngaên muõi … Thöôøng beänh buïi phoåi thöông lieân quan ñeán beänh ngheà nghieäp ngöôøi lao ñoäng. Ngoaøi ra buïi coøn aûnh höôûng ñeán coâng trình daân duïng, myõ quan ñoâ thò. Laøm taêng khaû naêng aên moøn caùc coâng trình daân duïng, coâng nghieäp, maùy moùc…Vaø aûnh höôûng ñeán nguoàn nöôùc. 2.4. Toång quan veà caùc phöông phaùp xöû lyù buïi 2.4.1 Ñoä phaân taùn caùc phaân töû Kích thöôùc haït laø moät thoâng soá cô baûn cuûa noù. Vieäc löïa choïn thieát bò taùch buïi tuøy thuoäc vaøo thaønh phaàn phaân taùn cuûa caùc haït buïi taùch ñöôïc. Trong caùc thieát bò taùch buïi ñaëc tröng cho kích thöôùc haït buïi laø ñaïi löôïng vaän toác laéng cuûa chuùng nhö ñaïi löôïng ñöôøng kính laéng. Do caùc haït buïi coâng nghieäp coù hình daùng raát khaùc nhau (daïng caàu, que, sôïi,..); neân neáu cuøng moät khoái löôïng thì seõ laéng vôùi caùc vaän toác khaùc nhau, haït caøng gaàn vôùi daïng hình caàu thì noù laéng caøng nhanh. Caùc kích thöôùc lôùn nhaát vaø nhoû nhaát cuûa moät khoái haït buïi ñaëc tröng cho khoaûng phaân boá ñoä phaân taùn cuûa chuùng. 2.4.2. Tính keát dính cuûa buïi Caùc haït buïi coù xu höôùng keát dính vaøo nhau, vôùi ñoä keát dính cao thì buïi coù theå daãn ñeán tình traïng beát ngheït moät phaàn hay toaøn boä thieát bò taùch buïi. Haït buïi caøng mòn thì chuùng caøng deã baùm vaøo beà maët thieát bò. Vôùi nhöõng buïi coù 60 ¸ 70% soá haït beù hôn 10 mm thì raát deã daãn ñeán dính beát, coøn buïi coù nhieàu haït treân 10mm thì deã trôû thaønh tôi xoáp. Tuøy theo ñoä keát dính maø chia buïi laøm 4 nhoùm nhö sau: Baûng 2.4: Caùc loaïi buïi Ñaëc tính buïi Daïng buïi Khoâng keát dính Keát dính yeáu Keát dính Keát dính maïnh Xæ khoâ, thaïch anh, ñaát khoâ Haït coác, manheâzit, apatit khoâ, buïi loø cao, tro buïi coù chöùa nhieàu chaát chöa chaùy, buïi ñaù. Than buøn, manhezit aåm, buïi kim loaïi, buïi pirit, oxyt chì, thieác, xi maêng khoâ, tro bay khoâng chöùa chaát chöa chaùy, tro than buøn,.. Buïi xi maêng, buïi taùch ra töø khoâng khí aåm, buïi thaïch cao vaø amiang, cliker, muoái natri,... ( Nguoàn : giaùo trình OÂ Nhieãm Khoâng Khí – Th.s Laâm Vónh Sôn) 2.4.3. Ñoä maøi moøn cuûa buïi Ñoä maøi moøn cuûa buïi ñöôïc ñaëc tröng baèng cöôøng ñoä maøi moøn kim loaïi khi cuøng vaän toác doøng khí vaø cuøng noàng ñoä buïi. Noù phuï thuoäc vaøo ñoä cöùng, hình daùng, kích thöôùc, khoái löôïng haït buïi. Khi tính toaùn thieát keá thieát bò thì phaûi tính ñeán ñoä maøi moøn cuûa buïi. 2.4.4. Ñoä thaám öôùt cuûa buïi Ñoä thaám öôùt baèng nöôùc cuûa caùc haït buïi coù aûnh höôûng ñeán hieäu quaû laøm vieäc cuûa caùc thieát bò taùch buïi kieåu öôùt, ñaëc bieät laøm vieäc ôû cheá ñoä tuaàn hoaøn. Caùc haït phaúng deã thaám öôùt hôn caùc haït coù beà maët goà gheà bôûi vì beà maët goà gheà coù theå bò bao phuû bôûi moät lôùp voû khí haáp phuï laøm trôû ngaïi söï thaám öôùt. Theo tính chaát thaám öôùt caùc vaät theå raén ñöôïc chia laøm 3 nhoùm nhö sau: Vaät lieäu haùo nöôùc: deã thaám öôùt nhö canxi, thaïch anh, ña soá caùc silicat, caùc khoaùng oxyt hoùa, halogenua caùc kim loaïi kieàm,... Vaät lieäu kî nöôùc: khoù thaám öôùt nhö graphit, than, löu huyønh, ... Vaät lieäu hoaøn toaøn khoâng thaám öôùt: paraffin, tephlon, bitum,... 2.4.5. Ñoä huùt aåm cuûa buïi Khaû naêng huùt aåm cuûa buïi phuï thuoäc thaønh phaàn hoùa hoïc, kích thöôùc, hình daïng, ñoä nhaùm beà maët cuûa caùc haït buïi. Ñoä huùt aåm cuûa buïi taïo ñieàu kieän taùch chuùng trong caùc thieát bò taùch buïi kieåu öôùt. 2.4.6. Ñoä daãn ñieän cuûa lôùp buïi Chæ soá naøy ñöôïc daùnh giaù theo chæ soá ñieän trôû suaát cuûa lôùp buïi rb vaø phuï thuoäc vaøo tính chaát cuûa töøng haït buïi rieâng leõ (ñoä daãn ñieän beà maët vaø ñoä daãn ñieän trong, kích thöôùc, hình daïng...), caáu truùc lôùp haït vaø caùc thoâng soá cuûa doøng khí. Chæ soá naøy aûnh höôûng raát lôùn ñeán khaû naêng laøm vieäc cuûa caùc boä loïc ñieän. 2.4.7. Söï tích ñieän cuûa lôùp buïi Daáu cuûa caùc haït buïi tích ñieän phuï thuoäc vaøo phöông phaùp taïo thaønh, thaønh phaàn hoùa hoïc, caû nhöõng tính chaát cuûa vaät chaát maø chuùng tieáp xuùc. Chæ tieâu naøy coù aûnh höôûng ñeán hieäu quaû taùch chuùng trong caùc thieát bò loïc khí (boä taùch buïi öôùt, loïc...), ñeán tính noå vaø tính beát dính cuûa caùc haït... 2.4.8. Tính töï boác noùng vaø taïo hoãn hôïp deã noå vôùi khoâng khí Caùc buïi chaùy ñöôïc deã taïo vôùi O2 cuûa khoâng khí thaønh hoãn hôïp töï boác chaùy vaø hoãn hôïp deã noå do beå maët tieáp xuùc raát lôùn cuûa caùc haït (~ 1m2/g). Cöôøng ñoä noå phuï thuoäc vaøo caùc tính chaát hoùa hoïc, tính chaát nhieät, kích thöôùc, hình daùng caùc haït, noàng ñoä cuûa chuùng trong khoâng khí, ñoä aåm vaø thaønh phaàn caùc khí, kích thöôùc vaø nhieät ñoä nguoàn löûa vaø haøm löôïng töông ñoái cuûa caùc loaïi buïi trô (khoâng chaùy). Caùc loaïi buïi coù khaû naêng baét löûa nhö buïi caùc chaát höõu cô (sôn, plastic, sôïi) vaø caû moät soá buïi voâ cô nhö manheâ, nhoâm, keõm. 2.4.9. Hieäu quaû thu hoài buïi Möùc ñoä laøm saïch (heä soá hieäu quaû) ñöôïc bieåu thò baèng tæ soá löôïng buïi thu hoài ñöôïc trong toång soá vaät chaát theo doøng khí ñi vaøo thieát bò trong moät ñôn vò thôøi gian. Hieäu quaû laøm saïch h ñöôïc tính theo coâng thöùc sau: Trong ñoù: G’, G’’: khoái löôïng buïi chöùa trong doøng khí vaø ra G’’’: löôïng buïi thu hoài trong thieát bò V’,V’’: löu löôïng theå tích doøng khí vaøo vaø ra (ôû ñieàu kieän tieâu chuaån 00C, 1atm) C’,C’’: noàng ñoä haït buïi trong doøng khí vaøo vaø ra. 2.5. Caùc phöông phaùp xöû lyù buïi khoâ ● Phöông phaùp khoâ Coù nhieàu loaïi thieát bò cô khí kieåu khoâ ñeå laøm saïch buïi nhôø lôïi duïng caùc cô cheá laéng khaùc nhau nhö: laéng troïng tröôøng (buoàng laéng buïi), laéng quaùn tính (phoøng laéng coù vaät caûn), laéng ly taâm (xyclon ñôn, keùp, nhoùm, xoaùy vaø ñoäng hoïc...) Ñoù laø nhöõng thieát bò coù keát caáu ñôn giaûn, deã cheá taïo. Tuy nhieân hieäu quaû xöû lyù cuûa chuùng khoâng cao laém neân chæ duøng laøm thieát bò laéng sô boä. Baûng 2.5: Caùc thoâng soá ñaëc tröng cuûa thieát bò thu hoài buïi khoâ Stt Daïng thieát bò Naêng suaát toái ña Hieäu quaû xöû lyù Trôû löïc Giôùi haïn nhieät ñoä m3/h Pa oC 1 Buoàng laéng Khoâng giôùi haïn (>50mm), 80 ¸ 90% 50 ¸ 130 350 ¸ 550 2 Xiclon 85.000 (10mm), 50 ¸ 90% 250 ¸ 1.500 350 ¸ 550 3 Thieát bò gioù xoaùy 30.000 (2mm), 90% ñeán 2000 Ñeán 250 4 Xiclon toå hôïp 170.000 (5mm), 90% 750 ¸ 1.500 350 ¸ 450 5 Thieát bò laéng quaùn tính 127.500 (2mm), 90% 750 ¸ 1.500 Ñeán 400 6 Thieát bò thu hoài buïi ñoäng 42.500 (2mm), 90% Ñeán 400 ( Nguoàn : Giaùo trình oâ nhieãm khoâng khí – Th.s Laâm Vónh Sôn) 2.5.1. Buoàng laéng buïi Nguyeân lí hoaït ñoäng Ñaây laø loaïi thieát bò loïc ñôn giaûn nhaát. Phöông phaùp thu gom buïi hoaït ñoäng theo nguyeân lyù söû duïng löïc haáp daãn, troïng löïc ñeå laéng ñoïng nhöõng phaàn töû buïi ra khoûi khoâng khí. Caáu taïo laø moät khoâng gian hình hoäp coù tieát dieän ngang lôùn hôn nhieàu laàn so vôùi tieát dieän cuûa ñöôøng oáng daãn khí vaøo ñeå cho vaän toác doøng khí giaûm xuoáng raát nhoû, nhôø theá haït buïi ñuû thôøi gian rôi xuoáng chaïm ñaùy döôùi taùc duïng troïng löïc vaø bò giöõ laïi ôû ñoù maø khoâng bò doøng khí mang theo. Hình 2.1: Buoàng laéng buïi a - kieåu buoàng ñôn giaûn nhaát, b - kieåu buoàng coù vaùch ngaên, c - kieåu buoàng coù nhieàu taàng. Nhöõng thoâng soá caàn bieát Ñöôïc aùp duïng ñeå laéng buïi thoâ coù kích thöôùc haït töø 60 mm¸70mm. Trôû löïc cuûa thieát bò = 50¸130 Pa, giôùi haïn nhieät ñoä töø 350oC ¸ 550oC. Öu vaø khuyeát ñieåm - Öu: Thieát bò coù vaän haønh ñôn giaûn, cheá taïo ñôn giaûn, giaù thaønh reû. - Khuyeát: Khoâng coù khaû naêng laéng buïi coù kích thöôùc nhoû, thieát bò coù kích thöôùc lôùn. 2.5.2. Thieát bò taùch buïi kieåu quaùn tính Nguyeân lí hoaït ñoäng Nguyeân lyù cô baûn ñöôïc aùp duïng ñeå cheá taïo thieát bò loïc buïi kieåu quaùn tính laø laøm thay ñoåi chieàu höôùng chuyeån ñoäng cuûa doøng khí moät caùch lieân tuïc, laëp ñi laëp laïi baèng nhieàu loaïi vaät caûn coù hình daùng khaùc nhau. Khi doøng khí ñoåi höôùng chuyeån ñoäng thì buïi do coù quaùn tính lôùn seõ giöõ höôùng chuyeån ñoäng ban ñaàu cuûa mình vaø va ñaäp vaøo caùc vaät caûn roài bò giöõ laïi ôû ñoù hoaëc maát ñi ñoäng naêng vaø rôi xuoáng ñaùy thieát bò. Hình 2.2: Thieát bò laéng buïi quaùn tính a - coù taám ngaên, b - coù phaàn coân môû roäng, c - baèng caùch daãn nhaäp doøng khí vaøo töø phía hoâng. Nhöõng thoâng soá caàn bieát Hieäu suaát xöû lí töø 65%¸80% ñoái vôùi haït coù kích thöôùc d= 25mm¸30mm. Vaän toác ñaàu vaøo thieát bò khoaûng 10 m/s, vaän toác trong thieát bò khoaûng 1 m/s. Öu vaø khuyeát ñieåm - Öu: Coù caáu taïo goïn nheï, toån thaát aùp löïc raát nhoû so vôùi caùc thieát bò khaùc. - Khuyeát: Hieäu quaû xöû lí keùm ñoái vôùi buïi coù ñöôøng kính < 5 mm, thöôøng söû duïng ñeå loïc buïi thoâ. 2.5.3. Thieát bò laù xaùch Nguyeân lí hoaït ñoäng Thieát bò kieåu naøy coù caùc daõy laù chaén laø nhöõng taám baûn phaúng hay truïc. Khí ñi qua maïng chaén, ñoåi höôùng ñoät ngoät, caùc haït buïi do quaùn tính chuyeån ñoäng theo höôùng cuõ taùch ra khoûi khí hoaëc va ñaäp vaøo caùc taám phaúng nghieâng, laéng treân ñoù roài rôi xuoáng doøng khí buïi. Keát quaû khí ñöôïc chia thaønh hai doøng. Doøng chöùa buïi noàng ñoä cao (10%) theå tích ñöôïc huùt qua xiclon ñeå tieáp tuïc xöû lyù, roài sau ñoù ñöôïc troän vôùi doøng ñi qua caùc taám chaén (chieám 80%) theå tích. Hình 2.3: Thieát bò laù xaùch Nhöõng thoâng soá caàn bieát Vaän toác khí tröôùc maïng choùp phaûi ñuû cao 15m/s Trôû löïc cuûa löôùi khoaûng 100 – 500N/m2 Thieát bò laù xaùch thöôøng söû duïng ñeå thu hoài buïi coù kích thöôùc > 20mm. khuyeát ñieåm Yeáu ñieåm cuûa laù xaùch laø söï maøi moøn caùc taám chaén khi noàng ñoä buïi cao vaø coù theå taïo thaønh traàm tích laøm bít kín maët saøng. Nhieät ñoä cho pheùp cuûa khí thaûi phuï thuoäc vaøo vaät lieäu laøm laù chaén, thöôøng khoâng quaù 450 – 600oC. 2.5.4. Thieát bò loïc buïi ly taâm Coù nhieàu daïng thieát bò loïc li taâm khaùc nhau :Kieåu naèm ngang, kieåu ñöùng ,vaø caùc thieát bò thu hoài buïi kieåu xoaùy ,kieåu ñoäng. 2.5.4.1. Kieåu naèm ngang Nguyeân lí hoaït ñoäng Khoâng khí mang buïi vaøo thieát bò caùc caùnh höôùng doøng thaønh chuyeån xoaùy. Löïc li taâm saûn sinh töø doøng chuyeån ñoäng xoaùy taùc duïng leân caùc haït buïi vaø ñaåy chuùng ra xa loõi hình truï roài chaïm vaøo thaønh oáng bao vaø thoaùt ra qua que hình vaønh khaên roài rôi vaøo nôi taäp chung buïi . Nhöõng thoâng soá caàn bieát Thöôøng ít ñöôïc söû duïng. Ñöôøng kính côõ haït xöû lí töông töï cyclon. Thieát bò duøng ñeå xöû lyù buïi thoâ. Öu vaø khuyeát ñieåm - Öu: Nhôø löïc li taâm coù theå xöû lí buïi coù ñöôøng kính nhoû hôn thieát bò thuøng laéng vaø thieát bò quaùn tính. - Khuyeát: Khoâng xöû lí buïi coù ñöôøng kính d < 20 µm , thieát bò thöôøng lôùn hôn caùc loaïi khaùc. 2.5.4.2. Kieåu ñöùng Thöôøng ñöôïc goïi laø xiclon. Nguyeân lí hoaït ñoäng Laø thieát bò loïc ly taâm kieåu ñöùng, thieát bò loïc buïi naøy hình thaønh löïc ly taâm ñeå taùch buïi ra khoûi khoâng khí. Noù ñöôïc öùng duïng raát roäng raõi trong coâng nghieäp. Thaân xiclon thöôøng hình truï coù ñaùy laø choùp cuït. OÁng khí vaøo ñöôïc boá trí theo phöông tieáp tuyeán vôùi thaân xiclon, khí nhieãm buïi ñi vaøo phaàn treân cuûa xiclon thöïc hieän chuyeån ñoäng xoaén oác, dòch chuyeån xuoáng phía döôùi vaø hình thaønh doøng xoaùy ngoaøi. Luùc ñoù, caùc haït buïi, döôùi taùc duïng cuûa löïc ly taâm, vaêng vaøo thaønh xiclon. Tieán gaàn ñeán ñaùy choùp, doøng khí baét ñaàu quay ngöôïc trôû laïi vaø chuyeån ñoäng leân treân hình thaønh doøng xoaén trong. Caùc haït buïi vaêng ñeán thaønh, dòch chuyeån xuoáng döôùi nhôø löïc ñaåy cuûa doøng xoaùy vaø troïng löïc roài töø ñoù ra khoûi xiclon qua oáng xaû buïi. Nhöõng thoâng soá caàn bieát Vaän toác doøng khí vaøo: vgh > 5 m/s Hieäu suaát loïc h = 70 ñoái vôùi xiclon öôùt vaø xiclon chuøm,ñöôøng kính côõ haït d=30¸ 40mm. Noàng ñoä buïi vaøo: Cbuïi >20 g/m3. Trôû löïc cuûa thieát bò töø 250¸1500 Pa. Öu vaø khuyeát ñieåm Öu ñieåm: Khoâng coù phaàn chuyeån ñoäng; Coù theå laøm vieäc ôû nhieät ñoä cao; Coù khaû naêng thu hoài vaät lieäu maøi moøn maø khoâng caàn baûo veä beà maët xiclon; Thu hoài buïi ôû daïng khoâ; Trôû löïc haàu nhö coá ñònh vaø khoâng lôùn (250 – 1500N/m2); Laøm vieäc toát ôû aùp suaát cao; Cheá taïo ñôn giaûn; Naêng suaát cao; Reû; Hieäu quaû khoâng phuï thuoäc söï thay ñoåi noàng ñoä buïi. Nhöôïc ñieåm: Hieäu quaû vaän haønh keùm khi buïi coù kích thöôùc nhoû hôn 5mm; Khoâng theå thu hoài buïi keát dính; Thu hoài buïi trong xiclon dieãn ra döôùi taùc duïng cuûa löïc li taâm. a/ b/ c/ d/ Hình 2.4: Caùc daïng xyclon chuû yeáu a - kieåu xoaén oác, b - kieåu tieáp tuyeán, c - kieåu xoaén vít, d – kieåu doïc truïc coù caùnh nô. Trong coâng nghieäp xiclon ñöôïc chia laøm hai nhoùm: hieäu quaû cao vaø naêng suaát cao. Nhoùm thöù nhaát ñaït hieäu quaû cao nhöng yeâu caàu chi phí lôùn, nhoùm thöù hai coù trôû löïc nhoû nhöng thu hoài caùc haït mòn keùm hôn. Trong thöïc teá, ngöôøi ta öùng duïng roäng raõi xiclon truï vaø xiclon choùp (khoâng coù thaân truï). Xiclon truï thuoäc nhoùm naêng suaát cao, coøn xiclon choùp thuoäc nhoùm hieäu quaû cao. Ñöôøng kính xiclon truï khoâng lôùn hôn 2000 mm vaø xiclon choùp nhoû hôn 3000 mm. Baûng 2.6: Noàng ñoä buïi cho pheùp öùng duïng xiclon phuï thuoäc ñöôøng kính xiclon Ñöôøng kính Xiclon (mm) 800 600 500 400 300 200 100 Noàng ñoä buïi cho pheùp 2,5 2,0 1,5 1,2 1,0 0,8 0,6 Nhoùm xiclon: khi löu löôïng lôùn ngöôøi ta öùng duïng nhoùm phoái hôïp caùc xiclon. Ñieàu ñoù cho pheùp khoâng taêng ñöôøng kính xiclon vaø do ñoù aûnh höôûng toát ñeán hieäu quaû xöû lyù. Khí nhieãm buïi ñi vaøo chung moät oáng, roài sau ñoù ñöôïc phaân phoái cho caùc xiclon thaønh phaàn. 2.5.4.3. Kieåu gioù xoaùy Nguyeân lí hoaït ñoäng: Thieát bò naøy ñöôïc taïo ra nhaèm khai thaùc trieät ñeå löïc ly taâm trong chuyeån ñoäng xoaén oác cuûa doøng khí ñeå taùch loïc buïi. Coù 2 loaïi: thieát bò loïc buïi ly taâm kieåu guoàng xoaén ñôn giaûn vaø kieåu guoàng xoaén coù keøm theo xiclon. Ñieåm khaùc cô baûn so vôùi xiclon laø trong thieát bò naøy coù doøng khí xoaùy phuï trôï. Khí nhieãm buïi ñöôïc cho vaøo töø döôùi, ñöôïc xoaùy nhôø caùnh quaït, chuyeån ñoäng leân treân vaø chòu taùc ñoäng cuûa tia khí thöù caáp. Doøng khí thöù caáp chaïy ra töø voøi phun tieáp tuyeán ñeå taïo söï xoaùy hoã trôï cho khí. Hình 2.5: Thieát bò thu buïi kieåu gioù xoaùy a – kieåu voøi phun - b- kieåu caùnh quaït Döôùi taùc duïng cuûa löïc li taâm buïi vaêng ra phía ngoaøi, gaëp doøng khí xoaùy thöù caáp höôùng xuoáng döôùi, ñaåy chuùng vaøo khoaûng khoâng gian vaønh khaên giöõa caùc oáng. Khoâng gian vaønh khaên chung quanh oáng vaøo ñöôïc trang bò voøng ñeäm chaén ñeå buïi khoâng quay trôû laïi thieát bò. Doøng khí thöù caáp coù theå laø khoâng khí saïch hoaëc laø phaàn khí ñaõ xöû lyù hoaëc khí nhieãm buïi. Thuaän lôïi nhaát laø duøng khí nhieãm buïi ñeå laøm khí thöù caáp vì ñieàu ñoù cho pheùp taêng naêng suaát thieát bò leân 40-60% maø khoâng aûnh höôûng ñeán hieäu quaû xöû lyù. Nhöõng thoâng soá caàn bieát: Phuï thuoäc vaän toác doøng khí vaøo ñöôøng kính xiclon. Nhieät ñoä giôùi haïn ñeán 250oC. Öu vaø khuyeát ñieåm: Öu ñieåm: so vôùi caùc xiclon laø: Hieäu quaû thu hoài buïi phaân taùn cao hôn; Beà maët trong cuûa thieát bò khoâng bò maøi moøn; Coù theå xöû lyù khí coù nhieät ñoä cao hôn; Coù theå ñieàu chænh quaù trình phaân rieâng buïi baèng caùch thay ñoåi löôïng khí thöù caáp. Nhöôïc ñieåm: Caàn coù cô caáu thoåi khí phuï trôï; Vaän haønh phöùc taïp; Löôïng khí qua thieát bò lôùn. Baûng 2.7: Ñaùnh giaù hieäu quaû xöû lyù Kích thöôùc haït, mm Hieäu quaû xöû lyù, % 2,5 92 5,0 95 10,0 98,5 ( Nguoàn : giaùo trình OÂ Nhieãm Khoâng Khí – Th.s Laâm Vónh Sôn) 2.5.5. Thieát bò thu hoài buïi kieåu ñoäng Quaù trình xöû lyù buïi trong thieát bò naøy ñöôïc thöïc hieän nhôø löïc li taâm vaø löïc coriolit, xuaát hieän khi quay guoàng huùt. Thieát bò thu hoài buïi kieåu ñoäng tieâu thuï naêng löôïng nhieàu hôn quaït thoâng thöôøng coù cuøng naêng suaát vaø coät aùp. Öu ñieåm cuûa thieát bò thu hoài buïi ñoäng so vôùi caùc thieát bò thu hoài buïi li taâm laø goïn, löôïng kim loaïi nhoû, keát hôïp maùy huùt buïi vaø xiclon vaøo cuøng moät thieát bò. Beân caïnh ñoù chuùng coù nhieàu nhöôïc ñieåm nhö: caùnh quaït bò maøi moøn nhanh, coù khaû naêng taïo thaønh caùc traàm tích treân caùnh quaït, do ñoù laøm maát caân baèng phaàn quay, hieäu quaû thu hoài buïi d < 10mm keùm vaø cheá taïo phöùc taïp. Thieát bò loïc buïi Caùc ñaëc tính quan troïng nhaát cuûa löôùi loïc buïi laø hieäu quaû loïc, söùc caûn khí ñoäng vaø thôøi gian cuûa chu kyø hoaït ñoäng tröôùc khi thay ñoåi môùi hoaëc hoaøn nguyeân. Quaù trình loïc buïi baèng caùc loaïi vaät lieäu loïc nhö vaûi, sôïi xoaén roái, caùctoâng laøm baèng hoãn hôp sôïi xenlulozô – amiaêng goàm caùc sôïi coù ñöôøng kính khaùc nhau, … Khi cho khí chöùa buïi ñi qua löôùi loïc buïi, caùc haït buïi tieáp caän vôùi caùc sôïi cuûa vaät lieäu loïc vaø taïi ñoù xaûy ra caùc taùc ñoäng töông hoã (va ñaäp quaùn tính, thu baét do tieáp xuùc vaø khueách taùn) giöõa haït buïi vaø vaät lieäu loïc. Trong quaù trình loïc buïi, caùc haït buïi khoâ tích tuï trong caùc loã cuûa vaät lieäu loïc laøm moâi tröôøng loïc ñoái vôùi caùc haït buïi ñeán sau. Tuy nhieân, buïi tích tuï caøng nhieàu laøm cho kích thöôùc loã ngaøy caøng giaûm vì vaäy sau moät thôøi gian laøm vieäc naøo ñoù caàn phaûi phaù vôõ vaø loaïi lôùp buïi ra. Thieát bò loïc ñöôïc chia laøm 3 loaïi, phuï thuoäc vaøo chöùc naêng vaø noàng ñoä buïi vaøo ra: Thieát bò tinh loïc (hieäu quaû cao): duøng ñeå thu hoài buïi cöïc nhoû vôùi hieäu quaû raát cao (> 99 %) vôùi noàng ñoä ñaàu vaøo thaáp (< 1 mg/m3) vaø vaän toác loïc < 10 cm/s. Thieát bò loïc naøy öùng duïng ñeå thu hoài buïi ñoäc haïi ñaëc bieät, cuõng nhö ñeå sieâu loïc khoâng khí. Vaät lieäu loïc khoâng ñöôïc thu hoài; Thieát bò loïc khoâng khí ñöôïc söû duïng trong heä thoáng thoâng khí vaø ñieàu hoøa khoâng khí. Chuùng ñöôïc duøng ñeå loïc khí coù noàng ñoä buïi nhoû hôn 50 mg/m3, vôùi vaän toác loïc 2,5 – 3 m/s. Vaät lieäu coù theå ñöôïc phuïc hoài hoaëc khoâng phuïc hoài; Thieát bò loïc coâng nghieäp (vaûi, haït, sôïi thoâ): ñöôïc söû duïng ñeå laøm saïch khí coâng nghieäp coù noàng ñoä buïi ñeán 60 g/m3 vôùi kích thöôùc haït lôùn hôn 0,5 mm, vaät lieäu loïc thöôøng ñöôïc phuïc hoài. 2.6.1. Thieát bò loïc baèng tuùi vaûi hay oáng tay aùo Nguyeân lí hoaït ñoäng Thöôøng thieát bò loïc vaûi tay aùo hình truï: ñöôïc giöõ chaët treân löôùi oáng vaø ñöôïc trang bò cô caáu giuõ buïi hay cô caáu thoåi ngöôïc. Hình 2.6. Thieát bò loïc buïi kieåu oáng tay aùo Nhöõng thoâng soá caàn bieát Ñöôøng kính oáng tay aùo khaùc nhau, phoå bieán tö 120 ¸ 300mm Chieàu daøi oáng 1600 ¸ 2000mm Coù caùc loaïi vaûi sau: Vaûi boâng coù tính loïc toát, giaù thaønh thaáp nhöng khoâng beàn hoaù hoïc vaø nhieät daãn ñeán deã chaùy, chöùa aåm cao. Vaûi len coù khaû naêng cho khí xuyeân qua lôùn, baûo ñaûm ñoä saïch oån ñònh,deã phuï hoài. Nhöng khoâng beàn hoaù hoïc, nhieät ñoä vaø giaù thaønh cao hôn vaûi boâng. Khi laøm laâu ôû nhieät ñoä cao sôïi len trôû neân doøn, thöôøng nhieät ñoä giôùi haïn = 90oC. Vaûi toång hôïp coù giaù thaønh reû. Trong moâi tröôøng acid chuùng coù ñoä beàn cao, trong moâi tröôøng kieàm ñoä beàn keùm, coù theå laøm vieäc ôû 180oC. Vaûi thuyû tinh beàn ôû nhieät ñoä t =150 ¸350oC. Chuùng ñöôïc cheá taïo töø thuyû tinh nhoâm silicat hay thuyû tinh mazetit. Öu vaø khuyeát ñieåm - Öu: Hieäu quaû xöû lí cao ñaït 99% ñoái vôùi buïi coù ñöôøng kính d < 1mm, phoå bieán trong coâng nghieäp do chi phí khoâng cao, coù theå phuïc hoài vaûi loïc. - Khuyeát: Deã chaùy noå, ñoä beàn nhieät thaáp, theo thôøi gian trôû löïc cuûa vaûi loïc caøng taêng caàn coù thôøi gian ruõ buïi hay thay ñoåi vaûi loïc. 2.6.2. Thieát bò loïc sôïi Nguyeân lí hoaït ñoäng Khí chöùa buïi ñöôïc cho qua caùc lôùp vaät lieäu sôïi vaø buïi bò giöõ laïi ôû ñoù .Khi naøo caàn thay vaät lieäu loïc ño aùp suaát ñaâu vaøo vaø ra khoûi thieát bò. Nhöõng thoâng soá caàn bieát Coù 2 daïng löôùi loïc vöøa vaø loïc tinh. Ñoái vôùi loïc laøm vieäc trong ñieàu kieän bình thöôøng coù theå duøng caùc loaïi sôïi hoaëc cacton töø hoån hôïp cuûa amiaêng vaø xenlulozô, len boâng vaûi hay sôïi toång hôïp. Ñoái vôùi loïc laøm vieäc trong ñieàu kieän nhieät ñoä cao vaät lieäu duøng thöôøng laø boâng thuyû tinh, sôïi thaïch anh, sôïi bazan, sôïi than chì, sôïi hôïp kim nhoâm_silicat … (giôùi haïn nhieät ñoä 400o¸1000oC ). Khoâng phoå bieán baèng vaûi loïc. Öu vaø khuyeát ñieåm - Öu: Coù khaû naêng loïc buïi coù ñöôøng kính d = 0.05 ¸ 0.5mm vôùi hieäu quaû xöû lí ñaït 99%, vi sinh vaät, vi truøng …vì vaäy coù theå söû duïng cho caù nhaân ñeå phoøng ngöøa ñoäc chaát. - Khuyeát: Khoâng kinh teá do thöôøng xuyeân thay ñoåi sôïi vaø khi buïi coù ñöôøng kính caøng lôùn thì thôøi gian thay vaät lieäu caøng nhanh. Ngoaøi ra coøn coù caùc loaïi thieát bò sau Thieát bò loïc taåm daàu töï röûa Bao goàm nhöõng taám loïc baèng löôùi theùp treo treân guoàng quay ñeå tuaàn töï nhuùng caùc taám loïc vaøo thuøng chöùa daàu ôû phía döôùi cuûa thieát bò, nhôø theá buïi ñaõ baùm vaøo caùc taám loïc vaø ñöôïc laéng xuoáng thuøng daàu. Ñònh kì ta xaû caën daàu vaø boå xung daàu môùi. Toác ñoä quay cuûa guoàng töø 1.8 ¸ 3.5 mm/ph, ñoâi khi toác ñoä coøn lôùn hôn. Naêng suaát loïc ñaït töø 8000 ¸ 10000 m3/m2.h. Söùc caûn khí ñoäng khoaûng 100 Pa. Hieäu quaû loïc ñaït khoaûng 96% ¸ 98%. ÔÛ nöôùc ta, loaïi naøy haàu nhö chöa coù nôi naøo söû duïng ñeå xöû lí buïi. Kieåu rulo töï cuoän Taám loïc ñöôïc töïa treân giaøn löôùi theùp caêng vaøo khung cuûa thieát bò taïo thaønh beà maët loïc ñeå doøng khí ñi qua luoân luoân eùp taám loïc vaøo daøn löôùi theùp, laøm cho taám loïc khoâng bò chuøng hoaëc bò xeù raùch. Vaät lieäu loïc laø loaïi daï thoâ, xoáp beà daøy 50mm. Söùc caûn khí ñoäng cuûa thieát bò khoaûng 100 ¸150 Pa. Naêng suaát loïc: 8000 ¸ 10.000 m3/m2.h. Dung löôïng buïi ñaït 0.5 ¸ 1 kg/m2 . Hieäu quaû loïc buïi ñoái vôùi côõ haït buïi d <= 10 mm ñaït 90%. 2.6.3. Thieát bò loïc haït Ñöôïc öùng duïng ít hôn thieát bò loïc sôïi. Tuy nhieân vaät lieäu loïc loaïi naøy deã kieám, coù theå laøm vieäc ôû nhieät ñoä cao vaø trong moâi tröôøng aên moøn, chòu taûi löïc lôùn vaø ñoä giaûm aùp lôùn. Coù 2 daïng: thieát bò loïc ñeäm, thieát bò loïc lôùp haït cöùng. Quaù trình loïc trong thieát bò loïc sôïi bao goàm hai giai ñoaïn. ÔÛ giai ñoaïn moät (loïc oån ñònh) caùc haït buïi khoâng laøm thay ñoåi caáu truùc cuûa lôùp loïc, trong giai ñoaïn hai (loïc oån ñònh) trong vaät lieäu loïc xaûy ra söï bieán ñoåi caáu truùc lieân tuïc do löôïng buïi tích tuï lôùn. Do ñoù hieäu quaû xöû lyù vaø trôû löïc cuûa lôùp loïc luoân thay ñoåi. Caùc phöông phaùp xöû lyù buïi öôùt Quaù trình loïc buïi trong thieát bò loïc öôùt ñöôïc döïa treân nguyeân lyù söï tieáp xuùc giöõa doøng khí mang buïi vôùi chaát loûng, buïi trong doøng khí bò chaát loûng giöõ laïi vaø thaûi ra ngoaøi döôùi daïng caén buøn. Phöông phaùp loïc buïi baèng thieát bò loïc buïi kieåu öôùt coù theå xem laø ñôn giaûn nhöng hieäu quaû raát cao. Do tieáp xuùc doøng khí nhieãm buïi vôùi chaát loûng hình thaønh beà maët tieáp xuùc pha. Beà maët naøy bao goàm caùc boït khí, tia khí, tia loûng, gioït loûng vaø maøng loûng. Trong ña soá thieát bò thu hoài buïi öôùt toàn taïi caùc daïng beà maët khaùc nhau, do ñoù buïi ñöôïc thu hoài theo nhieàu cô cheá khaùc nhau. Öu ñieåm: Hieäu quaû thu hoài buïi cao hôn; Coù theå öùng duïng ñeå thu hoài buïi coù kích thöôùc ñeán 0,1mm; Coù theå söû duïng khi ñoä aåm vaø nhieät ñoä cao; Nguy hieåm chaùy, noå thaáp nhaát; Cuøng vôùi buïi coù theå thu hoài hôi vaø khí. Nhöôïc ñieåm: Buïi thu ñöôïc ôû daïng caën do ñoù phaûi xöû lyù nöôùc thaûi, laøm taêng giaù quaù trình xöû lyù. Caùc gioït loûng coù khaû naêng bò cuoán theo khí vaø cuøng vôùi buïi laéng trong oáng daãn vaø maùy huùt buïi. Trong tröôøng hôïp khí coù tính aên moøn caàn phaûi baûo veä thieát bò vaø ñöôøng oáng baèng vaät lieäu choáng aên moøn. Chaát loûng töôùi thieát bò thöôøng laø nöôùc. Khi keát hôïp quaù trình thu hoài buïi vôùi xöû lí hoùa hoïc, chaát loûng ñöôïc choïn theo quaù trình haáp thuï. 2.7.1. Thieát bò röûa khí roãng Thieát bò röûa khí roãng laø thaùp ñöùng coù tieát dieän hình truï hay nguõ giaùc maø trong ñoù coù söï tieáp xuùc giöõa khí vaø caùc haït loûng (haït ñöôïc taïo ra bôûi voøi phun). Theo höôùng chuyeån ñoäng cuûa khí vaø loøng thaùp roãng chia ra ngöôïc chieàu, cuøng chieàu vaø töôùi ngang. Hình 2.7: Thieát bò röûa khí traàn roãng coù voøi phun Vaän toác doøng khí trong thieát bò thöôøng khoaûng 0,6 - 1,2m/s ñoái vôùi thieát bò khoâng coù boä taùch gioït vaø khoaûng 5 - 8m/s ñoái vôùi thieát bò coù boä taùch gioït. Trôû löïc cuûa thaùp traàn khoâng coù boä taùch gioït vaø löôùi phaân phoái khí thöôøng khoâng quaù 250N/m2. Thaùp traàn ñaït hieäu quaû xöû lyù cao ñoái vôùi haït buïi coù kích thöôùc d ³ 10mm vaø keùm hieäu quaû khi buïi coù kích thöôùc d < 5mm. Chieàu cao thaùp vaøo khoaûng 2,5 laàn ñöôøng kính. Ñöôøng kính thaùp ñöôïc xaùc ñònh theo phöông trình löu löôïng. Chi phí nöôùc ñöôïc choïn vaøo khoaûng 0,5 - 8l/m3 khí. 2.7.2. Thieát bò röûa khí ñeäm Thaùp röûa khí ñeäm laø thaùp vôùi lôùp ñeäm ñoå ñoáng hoaëc ñöôïc xaép xeáp theo traät töï xaùc ñònh. Chuùng ñöôïc öùng duïng ñeå thu hoài buïi deã dính öôùt, nhöng vôùi noàng ñoä khoâng cao vaø khi keát hôïp vôùi quaù trình haáp thuï do lôùp ñeäm hay bò bòt kín neân loaïi thieát bò naøy ít ñöôïc söû duïng. Ngoaøi thaùp ngöôïc chieàu, treân thöïc teá ngöôøi ta coøn öùng duïng thieát bò röûa khí vôùi söï töôùi ngang. Hình 2.8: Thaùp ñeäm phun töôùi nöôùc ngang vaø coù vaät ñeäm Ñeå ñaûm baûo ñoä dính öôùt cuûa beà maët lôùp ñeäm chuùng thöôøng ñöôïc ñeå nghieâng 7 - 10oC veà höôùng doøng khí, löu löôïng loûng 0,15 - 0,5l/m3. Hieäu quaû thu hoài buïi kích thöôùc d ³ 2mm treân 90%. Khi noàng ñoä buïi ban ñaàu ñeán 10 - 12g/m3, trôû löïc 160 - 100Pa/m ñeäm, vaät toác khí trong thieát bò ngöôïc chieàu vaøo khoaûng 1,5 - 2,0m/s, coøn löu löôïng nöôùc töôùi 1,3 - 2,6l/m3. Hieäu quaû xöû lí buïi phuï thuoäc nhieàu yeáu toá khaùc nhau nhö: cöôøng ñoä töôùi, noàng ñoä buïi, ñoä phaân taùn. Thöïc teá haït coù kích thöôùc 2 - 5mm ñöôïc thu hoài 70% coøn haït lôùn hôn 80-90%. Trôû löïc thaùp ñeäm phuï thuoäc daïng vaät lieäu ñeäm vaø ñieàu kieän laøm vieäc, coù theå leân ñeán 1500N/m2. 2.7.3. Thieát bò röûa khí vôùi lôùp ñeäm chuyeån ñoäng Vaät lieäu ñeäm laø caùc quaû caàu laøm baèng polime, thuûy tinh hoaëc nhöïa xoáp. Khoái löôïng rieâng cuûa quaû ñeäm khoâng ñöôïc lôùn hôn khoái löôïng rieâng cuûa chaát loûng. Thaùp vôùi lôùp ñeäm chuyeån ñoäng coù theå laøm vieäc theo caùc cheá ñoä khaùc nhau, nhöng cheá ñoä toái öu ñeå thu hoài buïi laø cheá ñoä giaû loûng hoaøn toaøn. Ñeå ñaûm baûo hieäu quaû thu hoài buïi cao caàn theo caùc thoâng soá sau: vaän toác khí 5 - 6m/s, nöôùc töôùi 0,5 - 0,7l/s, tieát dieän töï do cuûa maâm So = 0,4m2/m2, chieàu roäng khe b = 4 - 6mm. Hình2.9: Thieát bò röûa khí vôùi lôùp ñeäm chuyeån ñoäng a – coù lôùp ñeäm hình xilanh, b vaø c – boä röûa khí kieåu phun coù lôùp ñeâm hình coâ._.