Đang tải... (xem toàn văn)
MỞ ĐẦU……………………………………………………………………….1 1.Đặt vấn đề………………………………………………………………………1 2.Mục tiêu đề tài…..................................................................................................2 II .CÔNG NGHỆ NUNG GẠCH TRONG LÒ HOFFMAN…………………...3 1. Quy trình sản xuất gạch……………………………………………………….3 2. Thuyết minh quy trình công nghệ sản xuất………………………………….3 III. CÁC KHÍ GÂY Ô NHIỄM TỪ LÒ GẠCH………………………………..5 IV. ẢNH HƯỞNG CỦA KHÍ THẢI LÒ GẠCH TỚI ĐỜI SỐNG, SỨC KHỎE CON NGƯỜI VÀ MÔI TRƯỜNG XUNG QUANH…………………7 1. Ảnh hưởng của các khí tới đời sống sức khỏe con người……………………7 1.1 Ảnh hưởng khí NOx tới đời sống sức khỏe con người………………………..7 1.2 Ảnh hưởng của SOx tới đời sống sức khỏe con người………………………..7 1.3 Ảnh hưởng CO tới đời sống sức khỏe con người…………………………….8 1.4 Ảnh hưởng của CO2 đến đời sống sức khỏe con người………………………..8 1.5 Ảnh hưởng của bụi đối với đời sống sức khỏe con người……………………..8 2.Ảnh hưởng của khí lò gạch tới môi trường xung quanh……………………...10 V. CÁC BIỆN PHÁP GIẢM Ô NHIỄM………………………………………..12 1. Nguyên tắc của các quá trình xử lý khí độc hại…………………………….12 2. Cơ sở lý thuyết của phương pháp hấp thụ…………………………………..12 3. Cơ sở lý thuyết của phương pháp hấp phụ………………………………….14 4. Các phương pháp xử lý SO2………………………………………………….16 5. Các phương pháp xử lý NOx…………………………………………………19 6. Phương pháp xử lý CO………………………………………………………..20 VI.Hiện trạng…………………………………………………………………….21 Danh mục tài liệu tham khảo……………………………………………………25
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG TIỂU LUẬN Môn: Kĩ thuật kiểm soát ô nhiễm không khí ĐỀ TÀI: Đặc điểm phương pháp kiểm soát khí thải từ lò gạch Giảng viên hướng dẫn: Lý Bích Thủy Nhóm sinh viên thực hiện: Vu Sơn Tung 20134463 Nguyên Quôc Nam 20132683 Lê Văn Đô Nguyên Văn Trung 20134179 20130938 I MỞ ĐẦU……………………………………………………………………….1 1.Đặt vấn đề………………………………………………………………………1 2.Mục tiêu đề tài… II CÔNG NGHỆ NUNG GẠCH TRONG LÒ HOFFMAN………………… Quy trình sản xuất gạch……………………………………………………….3 Thuyết minh quy trình công nghệ sản xuất………………………………….3 III CÁC KHÍ GÂY Ô NHIỄM TỪ LÒ GẠCH……………………………… IV ẢNH HƯỞNG CỦA KHÍ THẢI LÒ GẠCH TỚI ĐỜI SỐNG, SỨC KHỎE CON NGƯỜI VÀ MÔI TRƯỜNG XUNG QUANH…………………7 Ảnh hưởng khí tới đời sống sức khỏe người……………………7 1.1 Ảnh hưởng khí NOx tới đời sống sức khỏe người……………………… 1.2 Ảnh hưởng SOx tới đời sống sức khỏe người……………………… 1.3 Ảnh hưởng CO tới đời sống sức khỏe người…………………………….8 1.4 Ảnh hưởng CO2 đến đời sống sức khỏe người……………………… 1.5 Ảnh hưởng bụi đời sống sức khỏe người…………………… 2.Ảnh hưởng khí lò gạch tới môi trường xung quanh…………………… 10 V CÁC BIỆN PHÁP GIẢM Ô NHIỄM……………………………………… 12 Nguyên tắc trình xử lý khí độc hại…………………………….12 Cơ sở lý thuyết phương pháp hấp thụ………………………………… 12 Cơ sở lý thuyết phương pháp hấp phụ………………………………….14 Các phương pháp xử lý SO2………………………………………………….16 Các phương pháp xử lý NOx…………………………………………………19 Phương pháp xử lý CO……………………………………………………… 20 VI.Hiện trạng…………………………………………………………………….21 Danh mục tài liệu tham khảo……………………………………………………25 I MỞ ĐẦU 1.Đặt vấn đề Gạch nung, gạch đỏ hay thường gọi đơn giản gạch loại vật liệu xây dựng làm từ đất sét nung Lịch sử sản xuất sử dụng gạch điều gây tranh cãi, loài người sử dụng hàng ngàn năm trước Công nguyên Do đặc tính bền bỉ theo thời gian, gạch sử dụng cho công trình xây dựng có tuổi thọ hàng ngàn năm Bên cạnh đóng góp tích cực lợi ích kinh tế, lò gạch làm ô nhiễm môi trường khí đốt, rác thải Điều tác động xấu tới môi trường sinh thái, sinh ảnh hưởng nghiêm trọng tới sức khỏe người dân sinh sống xung quanh lò gạch Theo thống kê, nước có khoảng 9.000 xí nghiệp sản xuất gạch ngói Các tỉnh thành tồn trì mô hình sản xuất gạch ngói Nhiều địa phương phát triển mạnh nghề Bình quân, năm sở sản xuất 110 triệu viên gạch ngói loại, tiêu biểu tỉnh miền Đông Bắc Bộ, Trung Bộ, Tây Nguyên số tỉnh Tây Bắc… Tuy nhiên, thực trạng diễn thường xuyên, gạch ngói sản xuất theo quy trình công nghệ cũ, lạc hậu Đa số lò gạch sử dụng lò thủ công, dùng than đá củi để đốt Điều gây nên khói, bụi làm ô nhiễm môi trường nặng nề Hiện số vùng nông thôn có tình trạng nông dân bán ruộng để chủ lò khai thác đất làm gạch ngói Việc làm khiến cảnh quan môi trường bị phá vỡ Cả ngày lẫn đêm, khói bụi từ lò gạch, sức nóng hầm hập tỏa không khí tạo nồng độ chất CO2 cao, đem theo mùi hăng, khét khó chịu Hiện nay, khí thải từ khói đốt gây ô nhiễm môi trường, lò gạch thường đổ tro gạch vụn đường gây bụi Ngoài ra, xe chở làm vương vãi đất mặt đường vấn đề gây xúc cho nhiều người dân Ngoài việc phải chịu đựng bụi bẩn từ xe cộ cày phá đường sá, họ phải hứng trọn khói bụi từ lò gạch đốt Những ống khói trông đầu thuốc khổng lồ đua nhả khói đen kín mịt bầu trời, mùi than bốc lên nồng nặc, không khí ngột ngạt, khó thở khiến nhiều người dân sinh sống xung quanh khu vực lò gạch không thường xuyên đau ốm, bệnh tật mà điêu đứng mùa màng thất thu Thực tế nhiều địa phương, việc trì sản xuất lò gạch thủ công biến hàng trăm đất nông nghiệp có hàm lượng chất đất tốt sang dạng hoang hóa Bên cạnh đó, nhiều lúa, nương ngô, nương khoai bị đốt vàng sạm Để tránh hít phải khí than, người dân thường xuyên phải đeo trang, kể lúc nhà đóng kín cửa Sức khỏe bà con, chủ yếu người già, trẻ em phụ nữ bị ảnh hưởng Nhiều người mắc chứng bệnh tức ngực, đau đầu, ho khan, suy hô hấp chí có người tử vong bị ung thư phổi 2.Mục tiêu đề tài -Tìm hiểu đặc điểm khí thải phát sinh từ lò gạch nung ảnh hưởng đến đời sống người , môi trường - Đề xuất mô hình công nghệ , phương pháp kiểm soát ô nhiễm khí thải lò gạch II CÔNG NGHỆ NUNG GẠCH TRONG LÒ HOFFMAN Quy trình sản xuất gạch: Thuyết minh quy trình công nghệ sản xuất: Đất sau khai thác, xe xúc đưa vào bãi ủ đất, sau ủ, đất xe xúc đưa vào thùng lường để pha trộn đất với tỉ lệ 50% đất vàng 50% đất đỏ, cho thêm than cám để tạo cấu trúc gạch nung Đất băng tải đưa vào máy tách đá, máy tách đá cấu tạo gồm 02 ru lô, ru lô có bề mặt nhẵn, ru lô có bề mặt sọc âm có hướng xoắn vít tải để tải đá, gỗ, đất cứng ngoài, đồng thời nghiền sơ đất trước chuyển qua máy nghiền mịn Đất sau tách đá, để đất có độ dẽo đồng thành phần pha trộn ban đầu, đất đưa qua máy đùn trục, máy đùn trục ru lô có hình dạng vít xoắn đất vào đường rãnh vít đẩy đất vào đường ống đưa qua máy nghiền mịn, máy nghiền mịn có ru lô có đường kín tốc độ quay không nhằm tạo độ cán chênh lệch đất mịn ru lô có độ hở không 2mm Đất sau nghiền mịn băng tải đưa qua máy nhào lọc, cấu tạo vỏ máy thép dày 5mm hình trụ, máy gồm hai trục dài 3m, trục có gắn tay lùa đất lắp nghiên theo chiều xoắn vít nhằm vừa đảo trộn vừa lùa đất đi, phía cuối có gắn vít tải Ø 500 để ép đất lưới lọc để lọc cỏ, rác có đất, máy có gắn vòi phun nước để tạo độ ẩm cho phù hợp Đất băng tải chuyển qua máy ép đùn qua khuôn để tạo hình dạng gạch, sau chuyển qua bàn cắt, chiều dài gạch cắt ứng với loại gạch sau gạch đóng dấu nhãn hiệu lên thành viên gạch Gạch giai đoạn gọi gạch mộc, gạch mộc phơi sấy tự nhiên bãi phơi khoảng từ đến ngày, tùy thuộc vào nhiệt độ môi trường cho lên xe gòong với nhiên liệu để đưa vào lò sấy với nhiệt độ tăng dần từ nhiệt độ môi trường cửa lò sấy đến khu vực sấy nhiệt độ đạt khoảng 800C, nhiệt sấy lấy từ nhiệt thừa trình ngung Sau gạch nung, gạch sấy thêm nhiệt độ 2000C nhằm tạo độ khô thêm toàn bề mặt gạch, sau qua giai đoạn đốt nóng nhiệt độ 800 – 900 0C, thời điểm gạch bắt đầu phân hủy giải phóng CO theo phản ứng : FeCO3 > Fe2O3 + CO2 Cũng thời điểm này, muối cacbonat (CaCO3) bị phân hủy làm phân hóa chất có sét Sau gạch mộc đưa qua giai đoạn nung, giai đoạn nhiệt độ lên tới 900 – 1.0500C, với thời gian lưu nhiệt từ đến Trong thời gian o xýt kim loại kiềm, kiềm thổ (K 2O, CaO, Na2O, ) bị phân hóa làm cho gạch giảm độ xốp Sau nung nhiệt độ xuống 500 – 5500C ta tiến hành hạ nhiệt độ xuống với tốc độ hạ nhiệt 120 – 1250C/giờ để đạt nhiệt độ từ 80 – 500C cấu trúc sản phẩm có đủ thời gian xếp kết khối không gây ứng suất lớn làm nứt sản phẩm, thời gian làm nguội từ khoảng 1,5 Sau nung, đốt xong gạch công nhân đưa lò xe gòong công nhân tiến hành lựa chọn phân loại gạch trước phân phối III CÁC KHÍ GÂY Ô NHIỄM TỪ LÒ GẠCH + Bụi : phần tử chất rắn thể rời rạc (vụn) tạo trình nghiền, ngưng kết phản ứng hóa học khác nhau, tác dụng dòng khí không khí chúng chuyển thành trạng thái lơ lửng Nguồn phát thải bụị trình sản xuất gạch công đoạn nghiền đất , máy cán đất , từ trình đốt nhiên liệu lò nung +SO2: Lưu huỳnh oxit (SOx): bao gồm hợp chất khác lưu huỳnh,đó : SO (lưu huỳnh monoxit),SO2 (lưu huỳnh dioxit),SO3 (lưu huỳnh tridoxit),SO4 (lưu huỳnh tetroxit),S2O3 (lưu huỳnh seskioxit) S2O7 (lưu huỳnh heptoxic),trong SO2 SO3 quan trọng đại diện cho SOx Lưu huỳnh dioxit (SO2) Còn gọi anhidrit sunfurơ,hay đơn giản – khí sunfua, chất khí không màu,có mùi hắc vị cay,khó cháy nổ, chất khí không màu,có mùi hắc vị cay,khó cháy Nguồn phát sinh SO2 từ trình đốt nhiên liệu than, dầu +NOx: bao gồm NO,NO2,NO3,N2O,N2O3,N2O4 N2O5,chỉ có N2O (dinitơ oxit),NO (nitơ monoxit) NO2 (nitơ dioxit) đánh giá lượng tạo thành chúng khí quyển.NO NO2 thường với chúng đặc trưng đại diện cho NOx NOx hình thành trình nung gạch đốt nhiên liệu +HF: không màu, độc, khối lượng riêng 0.98g/cm3 (ở 120 oC) Tan vô hạn nước tạo thành acid flohidric HF cấu tao từ hidro flo, liên kết tạo thành liên kết cộng hóa trị, HF sinh từ giải phóng F- đất sét +CO: Là chất khí không màu,không mùi,không vị,nhẹ không khí,nhiệt độ sôi – 192 ºC, Nguồn ô nhiễm chủ yếu đốt nguyên liệu (trong trình đốt than , dầu ), khói thải động chạy dầu diesel + CO2 : phát sinh trình đốt nhiên liệu chủ yếu đốt than , trình nung gạch Phần lớn Doanh nghiệp chưa xây dựng hệ thống xử lý khí thải cho lò nung, khí thải thoát trực tiếp môi trường bên qua ống khói cao 15m Tiến hành lấy mẫu khí tại ống khói lò nung Kết phân tích sau: So sánh thông số phân tích với QCVN 19:2009/BTNMT (cột B) với Kp = 1; Kv = 1,2 cho thấy: Thông số bụi vượt 2,24 lần, HF vượt 2,53 lần CO vượt 4,44 lần IV ẢNH HƯỞNG CỦA KHÍ THẢI LÒ GẠCH TỚI ĐỜI SỐNG, SỨC KHỎE CON NGƯỜI VÀ MÔI TRƯỜNG XUNG QUANH Các khí sinh từ trình đốt gạch chủ yếu COx , NOx ,SO2 … 10 cống… Nông nghiệp bị ảnh hưởng nặng đất bị trung hòa, giảm độ màu mỡ Rễ bị phá hoại, ức chế sinh trưởng phát triển, làm giảm suất sản lượng Đặc biệt xảy tượng mù mây, lượng axit cao gấp 10 lần nước mưa bình thường Ảnh hưởng khói lò gạch xã An Thượng, Hoài Đức, Hà Nội Ống khói lò gạch xã An Thượng, Hoài Đức nhả khói đen, mùi than bốc lên nồng nặc, không khí ngột ngạt, khó thở khiến nhiều người dân làng không thường xuyên đau ốm, bệnh tật mà điêu đứng mùa màng thất thu Với tổng diện tích 20.000 m2 , ước tính năm thu hoạch hàng trăm triệu đồng năm trở lại đây, năm trái mùa dẫn đến kinh tế tổn hại nặng nề Năm 2011, vào mùa hoa bưởi khói độc khiến hoa rụng hết, không kết trái Mặc dù có nhiều biện pháp phòng tránh lần đốt lò, lượng khói tỏa từ lò gạch khiến gần 600 bưởi kì trổ hoa có biểu lạ héo úa, thân còi cọc, hoa rụng Nhiều khác chuối, nhãn, đu đủ…cũng “chết mòn”, chí gà vịt bị mắc bệnh hen chết V CÁC BIỆN PHÁP GIẢM Ô NHIỄM Nguyên tắc trình xử lý khí độc hại: 15 Các biện pháp kỹ thuật nhằm hạn chế hình thành phát thải chất ô nhiễm thể khí nguồn thải phân chia thành hai cấp sau đây: • • Cải tiến trình để tạo công nghệ : “sạch hơn” Xử lý làm khí thải trước thải vào bầu khí Sự lựa chọn giải pháp kỹ thuật cho vấn đề nêu phụ thuộc vào đặc điểm chất ô nhiễm, trình phát sinh chất ô nhiễm mức độ xử lý Khi xem xét trình đốt cháy nguyên liệu, ta phân biệt loại ô nhiễm • • • Sản phẩm trình cháy không hoàn toàn hydrocarbon, oxyt carbon, bụi dầu chưa cháy hết Các chất ô nhiễm sản phẩm cháy SO2, NOx thành phần lưu huỳnh nitơ chứa nhiên liệu gây Oxyt nitơ từ phản ứng nhiệt độ cao Nitơ oxy Cải tiến trình công nghệ đóng vai trò chủ yếu việc loại trừ phát thải chất ô nhiễm thuộc loại 3, cách thực trình cháy hiệu cao thay đổi mối quan hệ thời gian - nhiệt độ hỗn hợp cháy Thay nhiên liệu nhiên liệu biện pháp chiến lược số cần giải chất ô nhiễm loại Xử lý làm khí thải nguyên tắc giải pháp bắt buộc với chất ô nhiễm thuộc loại nêu Xử lý khí thải thực ba phương pháp sau : • • • Hấp thụ khí độc hại chất lõng Hấp phụ chất ô nhiễm bề mặt vật liệu rắn Biến đổi hoá học chất ô nhiễm trình thiêu đốt Cơ sở lý thuyết phương pháp hấp thụ: Hấp thụ khí chất lỏng trình hoà tan chất khí chất lỏng chúng tiếp xúc Hấp thụ dựa sở qúa trình truyền khối nghĩa phân chia pha, phụ thuộc vào tương tác chất hấp thụ chất bị hấp thụ pha khí, phương pháp hấp thụ chia làm hai loại : hấp thụ vật lý hấp thụ hoá học Cơ cấu trình chia thành ba bước : 16 • • • Khuếch tán phân tử chất ô nhiễm thể khí khối khí thải đến bề mặt chất hấp thụ Thâm nhập hoà tan chất khí vào bề mặt chất hấp thụ Khuếch tán chất khí hoà tan bề mặt ngăn cách vào sâu lòng khối chất lõng hấp thụ Khi chuyển từ pha khí vào pha lỏng, lượng phân tử cấu tử phân tán giảm Vì trình hấp thu kèm theo tỏa nhiệt làm tăng nhiệt độ hệ thống Ngoài tổng thể tích hệ thống trình hấp thụ giảm thể tích pha khí bị giảm Do theo nguyên lý Le Chartelier, độ hoà tan chất khí chất lõng tăng tăng áp suất giảm nhiệt độ trình Qúa trình hấp thụ điều kiện đẳng nhiệt hấp thụ đẳng áp Trường hợp đẳng áp cấu thiết bị đơn giản hoá điều kiện cân không tốt Ngoài ra, hấp thụ đẳng nhiệt xảy với nồng độ chất khí ban đầu nhỏ hay lưu lượng chất lõng lớn Khi đó, thay đổi nhiệt độ chất lõng không đáng kể Trong trình hấp thụ, chất ô nhiễm hoà tan thường tách khỏi dòng khí thải có lưu luợng lớn tức nồng độ phần mol nhỏ Nếu nồng độ phần mol chất ô nhiễm hoà tan chất lõng hấp thụ thấp, áp suất riêng phần cân chất ô nhiễm hoà tan biểu diễn Định luật Henry : P* = H.x (1) Trong đó: P* - áp suất riêng phần chất hoà tan pha khí cân pha lõng x - nồng độ phần mol chất hoà tan chất lõng H - hệ số Henry Áp suất riêng phần p định nghĩa tích số phần mol pha khí y áp suất tổng cộng P: p = y.P (2) Dùng giá trị : p* =y*.P (=H.x) (3) Suy y* = (H/P).x = m.x Trong đó: y* - Nồng độ phần mol chất hoà tan pha khí cân pha lõng 17 m = H/P - Hệ số thứ nguyên có giá trị không đổi cho hệ lõng khí Mặt khác theo định luật Raoult ta có : p* = P0 x (4) Trong : p* - áp suất riêng phần chất hoà tan hỗn hợp khí cân với pha lõng P0 – Áp suất bão hoà cấu tử nguyên chất x - nồng độ mol chất hoà tan chất lõng, kmolA/kmolB Thay p* phương trình (4) vào phương trình (2) ta : Y* = (P0/P).x Phương trình cân trình hấp thụ biểu diễn sau: Y* = H/P = m.x = (P0/P).x Phương trình cho dung dịch loãng thành phần không phản ứng với Đây phương trình đường thẳng với hệ số góc m Trong trường hợp chất khí ô nhiễm phảnứng hay phân ly dung dich hấp thụ, đường cân đường cong thiết lập dựa thông số thực nghiệm Cơ sở lý thuyết phương pháp hấp phụ: Hấp phụ : Hấp phụ trình phân ly chất khí dựa lực số chất rắn số loại khí, trình chất khí ô nhiễm khí thải bị giữ lại bề mặt vật liệu rắn Vật liệu rắn sử dụng trình gọi chất hấp phụ, chất khí bị giữ lại chất hấp phụ gọi chất bị hấp phụ Vật liệu dùng để hấp phụ vật liệu xốp với bề mặt bên lớn, tạo thành tổng hợp nhân tạo tự nhiên (Ô nhiễm không khí xử lí khí thải Tập – GS.TS Trần Ngọc Chấn) Qúa trình hấp phụ áp dụng phù hợp trường hợp sau : • • Chất khí ô nhiễm không cháy khó đốt cháy Chất khí cần khử có giá trị cần thu hồi 18 • Chất khí ô nhiễm có nồng độ thấp thấp khí thải mà trình khử khí khác không áp dụng Trình hấp phụ phân chia thành hấp phụ vật lý hấp phụ hóa học: Hấp phụ vật lý : phân tử khí bị hút vào bề mặt chất hấp phụ nhờ có lực liên kết phân tử Hấp phụ trình toả nhiệt Ưu điểm hấp phụ vật lý trình thuận nghịch, tốc độ hấp phụ diễn nhanh Hấp phụ hoá học : kết qủa phản ứng hóa học chất bị hấp phụ vật liệu hấp phụ Lượng nhiệt toả lớn, Chi phí lượng cho phản ứng sở để giải thích hiệu chất xúc tác bề mặt chất rắn việc thúc đẩy nhanh số trình hoá học tong công nghiệp hoá chất Một điểm quan trọng hấp phụ hoá học tính chất không thuận nghịch Vật liêu hấp phụ thường vật liệu dạng hạt từ 6-10mm xuống đến cỡ 200µm có độ rỗng hình thành mạch mao quản li ti nằm bên khối vật liệu Các vật liệu hấp phụ công nghiệp : than hoạt tính, silicagen, keo nhôm, zeolit, ionit Yêu cầu đề thiết kế chọn thiết bị hấp phụ : Đảm bảo thời gian chu kỳ làm việc thích hợp Có xử lý sơ khí thải để loại chất hấp phụ Xử lý làm giảm bớt nồng độ ban đầu chất cần khử khí thải để bảo vệ lớp vật liệu hấp phụ khỏi bị tải Phân phối dòng khí qua lớp vật liệu hấp phụ cách đặn Đảm bảo khả thay hoàn nguyên vật liệu hấp phụ sau đạt trạng thái bão hoà Các phương pháp xử lý SO2: Hấp thụ khí SO2 nước thu hồi khí SO2 19 Hấp thụ khí SO2 nước phương pháp đơn giản áp dụng sớm để loại bỏ khí SO2 khí thải, khói loại lò công nghiệp Sơ đồ hệ thống xử lý khí SO2 nước gồm giai đoạn: Hấp thụ khí SO2 cách phun nước vào dòng khí thải cho khí thải di qua lớp vật liệu đệm (vật liệu rỗng) có tưới nước – scrubơ Giải thoát khí SO2 khỏi chất hấp thụ để thu hồi SO2 (nếu cần) nước Phương pháp hấp thụ khí SO2 nước áp dụng khi: Nồng độ ban đầu khí SO2 khí thải tương đối cao; Có sẵn nguồn cấp nhiệt (hơi nước) cấp lạnh với giá rẻ; Xử lý khí SO2 đá vôi (CaCO3) vôi nung: Xử lý khí SO2 vôi phương pháp áp dụng rộng rãi công nghiệp hiệu xử lý cao, nguyên liệu rẻ tiền sẵn có nơi CaCO3 + SO2 = CaSO3 + CO2 (3.1) CaO + SO2 = CaSO3 (3.2) 2CaSO3 + O2 = 2CaSO4 (3.3) Ưu điểm bật phương pháp là: công nghệ đơn giản, chi phí đầu tư ban đầu không lớn, chế tạo thiết bị vật liệu thông thường, không cần đến vật liệu chống axit không chiếm nhiều diện tích xây dựng Nhược điểm: đóng cáu cặn hệ thống Xử lý khí SO2 amoniac: Amoniac khí SO2 dung dịch nước có phản ứng với tạo muối trung gian amoni sunfit, sau muối amoni sunfit lại tác dụng tiếp với SO2 H2O để tạo muối amoni bisunfit theo phản ứng sau: SO2 + 2NH3 = (NH4)2SO3 (3.4) (NH4)2SO3 + SO3 + H2O = 2NH4HSO3 (3.5) 20 Lượng bisunfit tích tụ hoàn nguyên cách nung nóng chân không 2NH4HSO3 nung nóng (NH4)2SO3 + SO2 + H2O (3.6) Ưu điểm phương pháp áp dụng để khử khói thải có chứa nhiều bụi nhiệt độ cao Hệ thống làm việc với lưu lượng khói thải lớn Nhược điểm chủ yếu phương pháp lượng phế thải nhiều, gây khó chịu cho người vận hành mùi Xử lý khí SO2 magie oxit (MgO): Phương pháp dựa phản ứng MgO + SO2 = MgSO3 (3.7) MgSO3 + SO2 + H2O = Mg(HSO3)2 (3.8) Một phần Magie Sunfit tác dụng oxy khói thải để tạo thành sunfat 2MgSO3 + O2 = 2MgSO4 (3.9) Magie bisunfit bị trung hòa cách bổ sung thêm MgO Mg(HSO3)2 + MgO = 2MgSO3 + H2O (3.10) Ưu điểm phương pháp hiệu xử lý cao đạt 95-99%, áp dụng cho trường hợp khói thải có nhiệt độ cao, chứa nhiều bụi mà không cần phải làm nguội lọc bụi trước vào hệ thống xử lý SO2 Nhược điểm: gây cáu cặn cho hệ thống bỡi tinh thể không tan Xử lý khí SO2 dung dịch sôđa (Na2CO3): Phương pháp có ưu điểm không đóng cáu cặn đường ống Có thể hấp thụ nồng độ chúng có khả hấp thụ lớn Phương trình xảy sau: Na2CO3 + SO2 = Na2SO3 + CO2 (3.11) Na2SO3 + SO2 + H2O = NaHSO3 (3.12) 21 Xử lý khí SO2 kẽm oxit ZnO: Là phương pháp dùng phản ứng SO2 với kẽm oxit để thu muối sunfit bisunfit, sau dùng nhiệt để phân ly thành SO2 ZnO Ưu điểm cuả phương pháp trình phân ly kẽm sunfit ZnSO3 thành SO2 ZnO xảy nhiệt độ thấp đáng kể Nhược điểm phương pháp đòi hỏi phải lọc tro bụi khí thải trước đưa vào hệ thống xử lý, tiêu hao nhiều nhiên liệu kẽm oxit hệ thống xử lý phức tạp Xử lý khí SO2 chất hấp thụ hữu cơ: Được sử dụng rộng rãi công nghiệp luyện kim màu Chất hấp thụ khí SO2 sử dụng phổ biến amin thơm anilin C6H5NH2, toluidin CH3C6H4NH2, xylidin (CH3)2C6H3NH2 dimetyl-anilin C6H5N(CH3)2 Ưu điểm: hiệu cao Nhược điểm: phải làm nguội khí thải lọc trước vào hệ thống, vận hành phức tạp, kinh phí đầu tư lớn Xử lý khí SO2 chất hấp phụ thể rắn: Hấp phụ khí SO2 than hoạt tính, nhôm oxit kiềm hóa, mangan oxit (MnO), Ưu điểm phương pháp không cần hạ thấp nhiệt độ khói thải, thiết bị đơn giản, kinh phí đầu tư thấp Nhược điểm: chi phí vận hành lớn việc hoàn nguyên vật liệu Các phương pháp xử lý NOx: Hấp thụ khí NOx nước: 22 Các loại khí thải có chứa oxít nitơ với nồng độ thấp thường xử lý phương pháp dùng nước để rửa khí thiết bị scrubơ, thiết bị sục khí sủi bọt, ống venturi, Nitơ đioxit đinitơ tetraoxit ( NO2 N2O4) kết hợp với nước tạo thành axit nitrơ Tiếp theo, axit nitrơ bị oxy hóa thành đioxit nitơ mà đến lược kết hợp với nhiều nước Các phản ứng sảy sau: 2NO2 (hoặc N2O4) + H2O = HNO3 + HNO2 (3.13) 2HNO2 = NO + NO2 (hoặc ½ N2O4 + H2O ) (3.14) NO + ½ O2 = NO2 (3.15) 2NO2 = N2O4 (3.16) Phản ứng (3.13) xảy lớp màng ngăn cách pha khí pha lỏng Quá trình oxy hóa oxit nitơ xảy tương đối chậm thực đến Còn phản ứng (3.13) (3.14) không thực đến có mặt axit nitric đậm đặc, nhiên chúng đến hoàn thành tiếp xúc với nước Nhược điểm: Hiệu khử NOx theo phương pháp nêu thường không cao, tối đa đạt 50% Hấp thụ khí NOx dung dịch amoni cacbonat: Atsukawa M cộng Hãng Công nghiệp nặng Mitsubishi ( Nhật Bản ) nghiên cứu trình xử lý khí NOx amoni cacbonat (NH4)2CO3 tháp hấp phụ đường kính 0,4m cao 2,6m đệm khâu Raschig 25mm Hiệu hấp thụ đạt 65% phù hợp với kết nghiên cứu nhiều tác giả khác Hiệu trình hấp thụ nâng cao đáng kể dùng nhựa polyvinyl gợn sóng làm lớp đệm lớp hấp thụ ( hiệu đạt đến 95,1%) Hấp thụ khí NOx silicagel, alumogel, than hoạt tính… Khí thải có chứa đến 1,5% NOx xử lý phương pháp hấp phụ silicagel, alumogel, than hoạt tính… 23 Khi chất hấp phụ có chứa dioxit nitơ trở thành chất xúc tác để oxy hóa oxit nito thành nito dioxit Nito dioxit bị hấp thụ vào chất nêu thể tách khỏi chúng cách nung nóng Khả hấp phụ NOx chất rắn nói chung thấp Do muốn yêu cầu khử NOx cách triệt để cần lắp đặt hệ thống với nhiều tầng hấp phụ nối tiếp nhau, dẫn đến tiêu hao nhiều lượng để thắng sức cản khí động hệ thống Mặt khác, bụi khí thải làm giảm khả hấp phụ cần lọc tro bụi Tuy nhiên, bên cạnh nhược điểm kể trên, sử dụng chất hấp phụ để khử NOx có ưu điểm có khả thu hồi NO2 nồng độ cao để điều chế axit nitric phục vụ cho nhiều nhu cầu khác công nghiệp Phương pháp xử lý CO: Xử lý ô nhiễm trình thiêu đốt gọi trình đốt cháy sau áp dụng phổ biến trường hợp khí thải lớn mà nồng độ chất ô nhiễm cháy lại bé Một số phản ứng hóa học xảy trình thiêu đốt: Quá trình thiêu đốt thích dụng với chất ô nhiễm cháy được, hợp chất cacbon, hydro, oxy, nito, lưu huỳnh Những hợp chất cháy tạo thành sản phẩm cháy không độc hại so với thân chúng Ví dụ ta có chất ô nhiễm phản ứng cháy chúng sau: CO + 1/2O2 = CO2 (3.25) C6H6 + 7O2 = 6CO2 + 3H2O (3.26) H2S + O2 = SO2 + H2O (3.27) Trong phản ứng (3.25) oxit cacbon khí độc quen với người biến thành CO2 độc hại 24 Về mặt biện pháp thực hiện, trình thiêu đốt chất ô nhiễm phân chia thành ba dạng khác nhau: • • • Thiêu đốt lửa trực tiếp không khí Thiêu đốt có buồng đốt Thiêu đốt có xúc tác VI.Hiện trạng: Hàng loạt lò gạch thủ công khu dân cư địa bàn tỉnh Quảng Ngãi gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng Một lò gạch thủ công xã Hành Phước, huyện Nghĩa Hành liên tục hoạt động chục năm gây ảnh hưởng nghiêm trọng môi trường Đi dọc ven sông Vệ thuộc thị trấn Sông Vệ, xã Nghĩa Mỹ, xã Nghĩa Hà (Tư Nghĩa); xã Hành Phước (Nghĩa Hành); xã Nghĩa Dõng (tp Quảng Ngãi), xã Đức Nhuận (Mộ Đức),… từ xa thấy khói bay lên từ hàng chục lò gạch thủ công Mỗi lò gạch có đến hai mươi nhân công làm công việc làm đất, lò, vô lò, phơi gạch, cộ gạch, đổ than,… Đến giai đoạn nung gạch, khói bay mù mịt, ô nhiễm môi trường người dân xung quanh không chịu nỗi Chị Nguyễn Thị Thanh Nga, người dân xã Hành Phước cho biết: “Suốt 20 năm qua, phải sống chung với khói bụi từ lò gạch xung quanh Tôi thấy hầu hết 25 cối, hoa màu người dân vùng bị táp đầu cháy khói lò gạch Cho nên việc ảnh hưởng trầm trọng đến sức khỏe không tránh khỏi, gần hay bị đau đầu, chóng mặt hít phải khói lò Cứ đốt lò, khói nhả người lớn đến trẻ nhỏ ho sặc sụa Điều đáng nói lò gạch nằm gần khu dân cư, trường học ảnh hưởng nghiêm trọng đến đời sống sinh hoạt người xung quanh nên cần phải có biện pháp triệt để giải lò gạch để bảo vệ môi trường sức khỏe người dân” Khói lò gạch “đốt cháy” làng quê Hàng ngàn người dân học sinh xã Nghĩa Mỹ, huyện Tư Nghĩa sống chung với khói bụi ô nhiễm gần 70 lò sản xuất gạch thải suốt ngày đêm Chị Lê Thị Bích Phương chia sẻ: “Xung quanh nhà có tới bốn lò gạch nên ngày phải đóng cửa nhà xối rửa khói bụi lò gạch đóng lớp dày xung quanh nhà, chí nhiều bữa ăn phải đóng cửa, cần vài phút bụi bám đầy vào thức ăn Không khí ngột ngạt, khó thở khói than, bụi bặm bốc lên xe tải chạy qua Còn trồng khô héo 26 không làm vườn, trồng trọt chi sợ bệnh tật viêm phổi, ung thư,… đau xuống tiền đau chữa trị.” Các lò gạch xã Nghĩa Mỹ, thị trấn Sông Vệ, xã Hành Phước hầu hết xây dựng gần đường lớn, khu vực đông dân cư, trường học Điều ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe, hoạt động sinh hoạt, làm ăn người dân Thầy Lê Tấn Thành, Hiệu trưởng trường Tiểu học Nghĩa Mỹ cho biết: “Toàn Trường tiểu học bị bao vây 10 lò gạch, khói bay mù trời, lò gạch thay nung gạch nên không ngày thoát hít phải khí độc Những lúc có gió, lớp học phải đóng cửa để ngăn khói, nhiều lúc phải cho nghỉ học, sơ tán phòng khác Thầy cô, học sinh thường có triệu chứng sổ mũi, tức ngược, khó thở, nhức đầu, chóng mặt tiếp xúc thường xuyên với khói lò” Nguyên liệu đốt lò than đá - ảnh hưởng ngiêm trọng đến sức khỏe người dân môi trường Mặc dù lò gạch thủ công nguồn cung cấp vật liệu cho công trình xây dựng địa bàn tỉnh Quảng Ngãi tỉnh, thành lân cận, góp phần bình ổn giá gạch xây dựng địa bàn Đồng thời, giải công việc làm cho người lao động địa phương với mức thu nhập bình quân từ - 2,5 triệu đồng/người/tháng Nhưng hệ lụy đến môi trường trầm trọng Việc sử dụng than, củi để đốt lò thải môi trường hàng loạt khí độc hại, nguy hiểm cho sức khỏe, môi trường sống như: lưu huỳnh đioxit (SO2), lưu huỳnh trioxit (SO3), cacbon đioxit (CO2), cacbon monoxit (CO), nitơ oxit (NOx) Ngoài ra, tạo hợp chất hữu độc hại khác, có khả gây tử vong metan (CH4), benzen hợp chất hữu nhân thơm độc hại có khả 27 gây ung thư Cùng với đó, hàng chục đất nông nghiệp bị biến thành ao hồ lấy đất để làm gạch Thiết nghĩ, xóa bỏ lò gạch thủ công khu dân cư, hỗ trợ đầu tư xây dựng sở sản xuất gạch không nung việc cần nhanh chóng thực Bên cạnh đó, để an sinh xã hội cho bà lâu mưu sinh dựa vào lò gạch này, cần có kế hoạch quy hoạch lại làng nghề, chuyển đổi nghề nghiệp, tạo điều kiện cho hộ sản xuất lò gạch thủ công lao động sở chuyển đổi ngành nghề phù hợp, gắn phát triển kinh tế địa phương đôi với việc bảo vệ môi trường Danh mục tài liệu tham khảo 1.Lê Anh Kiên, Nguyễn Minh Hiệp 2012, “Nghiên cứu xây dựng mô hình xử lý khí thải lò nung gạch kiểu Hoffman, đốt trấu địa bàn tỉnh Tây Ninh”, Đề tài nghiên cứu khoa học công nghệ cấp tỉnh 28 QCVN 05:2009/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chất lượng không khí xung quanh QCVN 19:2009/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia khí thải công nghiệp bụi chất vô Viện Kỹ thuật Nhiệt đới Bảo vệ Môi trường,,, năm 2004, Báo cáo trạng môi trường tỉnh Tây Ninh PGS.TS Đinh Xuân Thắng, 2010, Giáo trình ô nhiễm không khí, NXB ĐHQG TP.HCM GS.TS Trần Ngọc Chấn, 2002, Giáo trình “Ô nhiễm không khí kỹ thuật xử lý” tập Niên giám thống kê 2009, Cục thống kê tỉnh Long An http://moitruong.xaydung.gov.vn./moitruong/ http://www.donre.hochiminhcity.gov.vn http://www.nea.gov.vn 10 http://dantri.com.vn/xa-hoi/o-nhiem-moi-truong-tu-lo-gach-thu-cong1395921104.htm 29 ... hiểu đặc điểm khí thải phát sinh từ lò gạch nung ảnh hưởng đến đời sống người , môi trường - Đề xuất mô hình công nghệ , phương pháp kiểm soát ô nhiễm khí thải lò gạch II CÔNG NGHỆ NUNG GẠCH... thái bão hoà Các phương pháp xử lý SO2: Hấp thụ khí SO2 nước thu hồi khí SO2 19 Hấp thụ khí SO2 nước phương pháp đơn giản áp dụng sớm để loại bỏ khí SO2 khí thải, khói loại lò công nghiệp Sơ... (Mộ Đức),… từ xa thấy khói bay lên từ hàng chục lò gạch thủ công Mỗi lò gạch có đến hai mươi nhân công làm công việc làm đất, lò, vô lò, phơi gạch, cộ gạch, đổ than,… Đến giai đoạn nung gạch, khói