BỘ
BỘ CÔNG THƯƠNG
VIỆN NGHIÊN CỨU CƠ KHÍ TUYỂN TẬP BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ
DỰ ÁN PHỤC VỤ QUẢN LÝ NHÀ NƯỚC
VỀ BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG NĂM 2007

NHÓM CHUYÊN ĐỀ 8
BIỆN PHÁP QUẢN LÝ
GIẢM THIỂU Ô NHIỄM
Thuộc dự án:
“ĐIỀU TRA, KHẢO SÁT THỐNG KÊ LƯỢNG THẢI, ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ Ô NHIỄM
MÔI TRƯỜNG DO KHÍ THẢI CÔNG NGHIỆP VÀ ĐỀ XUẤT CÁC BIỆN PHÁP GIẢM
THIỂU Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG
DO KHÍ THẢI CÔNG NGHIỆP”
Hà Nội - 2007


H Nội, 2007

2
MC LC
đặt vấn đề 3

I. Một số khả năng phát thải gây ô nhiễm không khí 4
I.1. Khả năng phát thải khí độc 4
I.1.1 Phát thải khí độc từ các quá trình đốt cháy nhiên liệu 4
I.1.2. Phát thải khí độc từ các quá trình sản xuất 7
I.2. Khả năng phát thải bụi 8
II. Các biện pháp quản lý, kiểm soát ô nhiễm không khí
trong các cơ sở công nghiệp 9

II.1. Đào tạo, bố trí nhân lực phụ trách các vấn đề an toàn lao động, môi
trờng 9

II.2. Phơng pháp quản lý, kiểm soát ô nhiễm bằng thiết bị phân tích 9
II.2.1. Sử dụng thiết bị phân tích ô nhiễm môi trờng 9
Bảng 1. Danh mục một số thiết bị hãng Rikenkeiki, Thermo 10
Bảng 2. Một số thiết bị phân tích nồng độ thành phần khí, hãng Testo 14

kính, luyện kim phát thải lợng lớn bụi gây ô nhiễm môi trờng cần có các
biện pháp giảm thiểu tại nguồn và kiểm soát các quá trình phát thải gây ô nhiễm
môi trờng.
Để đáp ứng nhu cầu về thiết bị và hệ thống thiết bị trong công tác bảo vệ,
kiểm soát ô nhiễm môi trờng, trên thế giới có rất nhiều hãng chế tạo các loại
thiết bị đo đạc tính toán trong phòng thí nghiệm, thiết bị phục vụ đo kiểm, cảnh
báo, lu trữ các thông tin về môi trờng đặc biệt là môi trờng công nghiệp nh
các hãng: Durag và Sick Maihak của Đức, Hãng Thermo của Mỹ, Hãng
Rikenkeiki của Nhật Bản, hãng Hazdust của Mỹ, TSI của Mỹ, VWR của Mỹ,
Testo, Staplex, Casella của Anh, Quest của Mỹ
Mỗi hãng có một đặc thù và thế mạnh và đặc trng riêng cho từng loại
thiết bị và từng loại hình công nghiệp khác nhau tuy nhiên Durag, Sick maiHak
của Đức, kèm theo thiết bị là các hệ thống phần mềm quản lý, báo cáo rất phù
hợp với mô hình kiểm soát khí thải độc hại cho các nhà máy có tải lợng phát
thải lớn.

4
I. Một số khả năng phát thải gây ô nhiễm không khí
I.1. Khả năng phát thải khí độc
I.1.1 Phát thải khí độc từ các quá trình đốt cháy nhiên liệu
Hầu hết quá trình cháy sử dụng các loại nhiên liệu nh than, dầu, khí cháy
trong các công cung cấp nhiệt lợng nung, nấu, sấy, làm phát sinh một lợng lớn
các loại khí thải độc hại gây ô nhiễm môi trờng. Các loại khí độc này bao gồm:
SO
2
, CO, CO
2
, NO
x
, HF đợc sinh ra do nhiên liệu có các thành phần nh C,

2C + O
2
= 2CO + 52.285 Kcal/Kmol
9 Phản ứng với hơi nớc:
C + H
2
O = CO + H
2
- 31.690 Kcal/Kmol

5
C + H
2
O = CO
2
+ 2H
2
21 Kcal/Kmol
9 Phản ứng với các sản phẩm khí mới sinh ra do các phản ứng trên:
C + CO
2
= 2CO 41.961 Kcal/Kmol
C + 2H
2
= CH
4
+ 20.870 Kcal/Kmol
Ngoài ra, các sản phẩm khí mới sinh ra cũng tác đụng lẫn nhau tạo ra sản
phẩm mới:
9 Các phản ứng của CO và H

2
+ 59.000 Kcal/Kmol
CO + 3H
2
= CH
4
+ H
2
O + 49.250 Kcal/Kmol
b. Cơ chế phát sinh khí SO
2

Quá trình phát sinh khí SO
2
xảy ra trong quá trình đốt than trong lò. Lu
huỳnh trong thành phần của nhiên liệu sẽ tác dụng với ôxi ở nhiệt độ cao tạo
thành SO
2
theo phản ứng sau:
S + O
2


SO
2

Cơ chế phát sinh khí SO
2
trong quá trình phân huỷ nguyên liệu: Nguyên liệu sản
xuất đều có chứa lu huỳnh ở các dạng khác nhau: S, CaSO


2K
2
SO
4
+ C
0
1074 C
K
2
O + 2SO
2
+ CO
2

CaSO
4
+ C
0
1450 C
CaO + 2SO
2
+ CO
26
CS
2
+3O

Nếu nhiệt độ cháy giảm dần một cách từ từ thì NOx trong ngọn lửa sẽ
phân huỷ thành N
2
và O
2
. Tuy nhiên trong thực tế, nhiệt độ trong các lò thực tế
đợc tận dụng để trên các bề mặt hấp thụ nhiệt (bề mặt trao đổi nhiệt, bề mặt
môi chất, bề mặt vật nung) do đó nhiệt độ giảm rất nhanh do đó sự phân huỷ
NOx không xảy ra. Do đó khói thải vẫn có khí NOx.
Nitơ có trong than tác dụng với O
2
theo hai phản ứng thuận và nghịch sau:
N
2
+ O
2

0
tC
2NO
NO + 0,5O
2

0
tC
NO
2

Ngoài ra các khí này còn sinh ra do phản ứng của nitơ và ôxi trong thành
phần của không khí thổi vào lò.

; SO
3
+ H
2
O H
2
SO
4

Phát thải vào khí quyển chủ yếu là SO
2
, SO
3
, NO
x
, H
2
S. Nồng độ SO
2

khoảng 0,06 mg/l đã có thể dẫn đến ngộ độc nặng cho con ngời. Hiện nay
ngời ta quy định nồng độ SO
2
tối đa tại xởng sản xuất là 20 mg/m
3
với SO
3

nồng độ tối đa cho phép là 2 mg/m
3

PO
4
: Axit H
3
PO
4
có thể đợc tạo ra theo nhiều cách, nguyên
liệu cơ bản để sản xuất ra axit H
3
PO
4
là Ca
3
(PO
4
)
2
(apatit) có chứa flo, đợc
nghiền kỹ sau đó trộn với axit H
2
SO
4
.
Ca
3
(PO
4
)
2
+ 3H

.

8
- Sản xuất Cl
2
và NaOH: Cl
2
và NaOH là các sản phẩm sinh ra đồng thời khi điện
phân dung dịch NaCl bằng màng chắn hoặc bình điện cực thuỷ ngân. Tuỳ thuộc
vào phơng pháp điện phân mà Cl
2
hoặc NaOH có thể đợc xem là sản phẩm
chính của quá trình. Chất phát thải chủ yếu của quá trình sản xuất NaOH và Cl
2

chủ yếu là Cl
2
và H
2
, phần lớn đợc thải vào khí quyển và nớc.
- Sản xuất superphosphat đơn
Ca
3
(PO
4
)
2
+ 2H
2
SO

hợp chất của flo thoát ra trong giai đoạn đầu của quá trình xử lý. Bụi sinh ra
trong quá trình xử lý và sản xuất quặng phosphat.
I.2. Khả năng phát thải bụi
Rất nhiều các cơ sở công nghiệp phát thải bụi gây ô nhiễm môi trờng đặc
biệt thuộc các ngành sản xuất xi măng, nhiệt điện đốt than, sản xuất gơng kính,
phân đạm, luyện thép, sản xuất gạch và vật liệu xây dựng Tuy nhiên tải lợng
và nồng độ phát thải bụi lớn nhất phải kể tới sản xuất xi măng. Nếu không đợc
xử lý tốt thì đây là nguồn phát thải bụi lớn nhất đối với các ngành công nghiệp.
Trong sản xuất xi măng, bụi phát sinh trong một số công đoạn nh: gia
công cơ học, Công đoạn khai thác nh khoan nổ mìn, xúc đổ gây nhiều bụi khói
và cả hơi khí độc; công đoạn vận chuyển; công đoạn gia công nguyên liệu; công
đoạn sấy than, đất sét; công đoạn nung luyện clinke; công đoạn làm nguội và
tháo clinke; công đoạn nghiền xi măng
Các ngành sản xuất khác nh luyện thép, sản xuất gơng kính, phân đạm,
nhiệt điện cũng phát thải bụi với nồng độ cao từ các quá trình chuẩn bị, chế biến
nhiên, nguyên liệu và trong quá trình sản xuất. 9
II. Các biện pháp quản lý, kiểm soát ô nhiễm không khí
trong các cơ sở công nghiệp.
II.1. Đào tạo, bố trí nhân lực phụ trách các vấn đề an toàn lao động, môi
trờng
Các cơ sở công nghiệp cần đào tạo, bố trí nhân lực phụ trách các vấn đề
môi trờng của nhà máy. Kiểm soát các vị trí phát thải hay rò rỉ khả năng gây ô
nhiễm môi trờng, học tập, ngiên cứu công nghệ giảm thiểu, xử lý ô nhiễm. Tìm
hiểu và có khả năng sử dụng thiết bị hoặc hệ thống thiết bị kiểm soát các quá
trình phát thải.
Cán bộ chuyên trách về quản lý môi trờng cần báo cáo lãnh đạo về tình
hình kiểm soát phát thải và khả năng gây ô nhiễm môi trờng của nhà máy, từ đó

Quest
Một số thiết bị phân tích môi trờng của một số hãng đợc giới thiệu bằng
các bảng sau áp dụng trong kiểm soát khả năng phát thải khí độc :
Bảng 1. Danh mục một số thiết bị hãng Rikenkeiki, Thermo
TT Tên/Model Đặc điểm, thông số kỹ thuật Hình ảnh
1
-Máy đo, phát
hiện khí độc
cầm tay.
-Model: GX
2001
-Trọn bộ bao
gồm Bơm hút
khí mẫu,
Model: RP-6,
bộ sạc địên,
phần mềm,
cable kết nối
với máy tính.
-Dải nhận biết:
Khí cháy: 0-100% LEL
Ôxi: 0-40%
Khí H2S: 0-100ppm
Khí CO: 0-500ppm
-Thiết bị đo nhỏ gọn nhất hiện có,
tiện dụng, dễ dàng lau vệ sinh màn
hình hiển thị;
-Khả năng cảnh báo đa chức năng,
rung, chuông, đèn báo;
-Pin sạc Ni-cad hoạt động liên tục

Máy đo nhiệt
độ, phát hiện
khí độc cầm
tay.
Model: GX
3000.
-Đo, cảnh báo nhiệt độ cao, cảnh
báo nồng độ khí độc CH4, SO2,
H2S, CO;
-Nhỏ gon, tiện dụng trong việc đo
và kiểm soát khí độc trong các nhà
máy sản xuất có khí độc hại, tự
động cảnh báo nhiệt độ qua mức.
-An toàn, thiết kế chịu đợc nhiệt độ
cao, chịu nớc;
-Sử dụng liên tục trong 12 tiếng liên
tục hoặc 240 tiếng không liên tục.
-Lu trữ dữ liệu tối đa 180 ngày.

4
Máy đo, phát
hiện khí độc,
hỗn hợp khí
độc.
Model: RX
515
-Đo, cảnh báo nồng độ khí độc
trong môi trờng, trong thùng dầu,
nhiên liệu đốt cháy. (H2S, CH4, O2,
CO2); tự động chuyển dải đo

-Đo khí cháy, Ôxy, khí độc.
-Lấy mẫu khí bằng thiết bị bơm hút
bên trong.
-Hiển thị đồng thời 6 giá trị đo của 6
loại khí.
-Có chế độ cảnh báo 2 mức.
-Tầm đo theo đơn vị ppm/LEL
7
Máy đo ôxi,
khí độc.
Model: GX-
2X
-Máy thiết kế rất nhỏ gọn, tiện dụng
dùng cá nhân hoặc kiểm định.
-Có các chế độ cảnh báo rung,
chuông
-Đo 3 loại khí là O2, H2S, CO
-Đồng hồ hiển thị các loại khí đo.
-Mỗi loại khí cần đo có một màu
máy khác nhau.
8
Máy dò các
loại khí độc
đa chức năng.
Model: SC-90
-Máy đa chức năng, dò đợc các
loại khí sau: CO, CL
2
, H
2

-Có chức năng hiệu chỉnh Zero
Đơn vị đo: vol, LEL, ppm
Nguồn điện: 220V AC,/50Hz, pin
Ni-Cad

13
10
Máy đo khí
SO
2
(SO
2

Analyzer)
Model: 43i
-Dải đo: 0,05 tới 100 ppm;0-0,1 tới
150 mg/m3;
-Giới hạn nhận biết thấp nhất: 2 ppb
trung bình 10; 1ppb (thời gian trung
bình 60giây).
-Độ chính xác: +/-0,4 ppb (dải
500ppb)
-Tốc độ dòng mẫu: 0,6 lít/phút
-Nhiệt độ hoạt động: 200C tới 300C.
-Nguồn: 100V AC, 115 V AC, 220-
240V AC, 300W. -Kích thớc:
(WxHxD inch) 16.75x8,62x23.
Trọng lợng: 21,8 kg.
11
Bộ thiết bị đo

Non-Methane
(CH
4
, NMHC
analyzer.
-450C Series
(Sulfide H
2
S
Analyzer)
-Model 17 C (đo kiểm NH3)
Nguyên lý dựa vào sự phát quang
của khí cần đo. Có khả năng lựa
chọn dải đo rộng và nhận biết từ
1ppb.
-Model 41C-HL đo kiểm khí CO2
trong môi trờng không khí với dải
đo tới 2.000 ppm.
-42C Series (NO, NO2, NOx
analyzer) đo kiểm nồng độ khí NOx
trong môi trờng không khí bằng
nguyên lý phát quang. Dải đo: 5.000
ppm.
-43C Series dải đo 0-5000 ppm, đo
kiểm nồng độ SO2 trong không khí.
-48C Series (CO analyzer) đo kiểm
nồng độ khí CO, dải đo nhận biết
đợc là 0-50.000ppm.
-49C (Ozone O3 Analyzer) đo kiểm
Ozone.

sử dụng.
2
Thiết bị đo
vi khí hậu
Model:
Testo 400
-Là thiết bị đo đa năng, đợc dùng để
đo các loại nh: Nhiệt độ, độ ẩm, tốc
độ gió, lu lợng, tốc độ vòng quay,
CO, CO2, áp suất, bức xạ nhiệt. Với
dải đo nh sau:
-Nhiệt độ: -2000C tới 11000C
-Độ ẩm: 0 tới 100% RH
-Vòng quay: +20 tới +2000rpm
-Tốc độ gió: 0,4 60m/sensor
-CO: 0 tới 500 ppm, sai số 5ppm
-CO2: 0 tới 10000ppm, sai số 50 ppm.
3
Đầu đo độ
ẩm điện tử
Product
code:
No: 0560-
6052
- Đầu đo độ ẩm điện tử, có màn
hình hiển thị ngay kết quả đo
- Gải đo: 5-95%
- Nhiệt độ hoạt động@ -4 tới 1600F.
- Dễ dàng đo kiểm độ ẩm trong môi
trờng không khí hoặc trong thiết

khí CO,
CO
2
, SO
2
,
NOx
Model
Testo 350

Đo các khí với dải đo:
- Khí O2: 0-5%;
- Khí CO: 0-10000 ppm;
- Khí CO2: 0-CO2 max;
- Khí NO: 0-3000 ppm;
- Khí NO2: 0-500 ppm;
- SO2: 0-5000 ppm;
- H2S: 0-300 ppm;
Dải độ ẩm: 0-100%;
Nhiệt độ khí mẫu: 1000 0C.
Có rất nhiều hãng sản xuất thiết bị phân tích có tính chất, khả năng sử dụng khác
nhau, tùy theo nhu cầu và điều kiện thực tế của nhà máy để lựa chọn cho phù
hợp.
Bảng 3. Một số thiết bị phân tích nồng độ bụi
TT Tên/Model Đặc điểm, thông số kỹ thuật Hình ảnh
1
Thiết bị
đếm hạt bụi
Laser
diode

200mg/m3; Kích cỡ hạt: 0,01 50
àm; Độ chính xác: +/-0,01mg/m3;
Trọng lợng: 3 pounds;

16
3
Máy đo
nồng độ bụi
Model:Micr
odust Pro
- Máy sử dụng công nghệ dựa vào sự
phát tán của luồng ánh sáng hồng
ngoại với bớc sóng 880nm.
- Hiển thị giá trị nồng độ bụi trung
bình theo thời gian lấy mẫu.
- Dải đo: 0 2500mg/m3 với 4 giải
chuẩn: 0 2.5; 0 25; 0 250; 0
2500mg/m3.
- Tự động chuyển đổi dải đo
- Dải nhiệt độ hoạt động: 0 500C.
- Độ ổn định nhiệt 0.002 mg.m3-
Màn hình hiển thị số tinh thể lỏng
LCD 128x46 Pixel cho phép hiển thị
bụi tức thời.
- Bộ nhớ trong 64K EPROM cho phép
lu trữ 15.700 giá trị đo

4
Thiết bị
bơm lấy

từ 0 tới 2 m3/phút (theo dòng chảy,
lấy mẫu theo giai đoạn hoặc liên tục
định lợng
-Nhẹ, tiện dụng, dễ di chuyển
Dòng điện:
-110-125V, 50-60Hz với TFIA
(riêng model TFIA-2 và TFIA-2F sử
dụng dòng điện 220-240V, 50-60 H).
-Kích thớc: (21.6 x 19.1 x 19.1cm)
-Trọng lợng: 4.5kg
-Vỏ hợp kim vững chắc, nhẹ.

17
6
Bơm lấy
mẫu khí, áp
dụng cho
dòng lớn.
Model:
quick take
30.
-Dải dòng đo: 10-30 (lít/phút);
-Độ chính xác: +/-5%;
-Đo dòng khí liên tục;
-Trọng lợng 2,2 kg;
-Pin Li-ion hoặc AC Adapter hoặc
cắm nguồn trực tiếp;
-Theo yêu cầu sử dụng, máy có kèm
thêm các thiết bị nh đầu lấy mẫu,
ống nối, đầu lọc, nguồn xạc.

Hình 1. Mô hình ứng dụng thiết bị kiểm soát hoạt động của hệ thống lọc bụi
- Ví dụ hệ thống phần bố trí thiết bị, kết nối với phần mềm giám sát nồng độ bụi
theo dõi trực tiếp từ ống khói.

Hình 2. Ví dụ thiết bị kiểm soát phát thải bụi của hãng Sick Maihak
- Ví dụ hệ thống kết nối, bố trí thiết bị, giám sát nồng độ SO
2
NO, NO
2
, NH
2
, áp
suất (GM 910).

19

Hình 3. Ví dụ thiết bị kiểm soát phát thải khí độc của hãng Sick Maihak
- Ví dụ hệ thống phần mềm quản lý, tiếp nhận thông tin từ các đầu đo bụi, khí
độc, nớc thải, xử lý, lu trữ, báo cáo các cơ quan quản lý môi trờng về hiện
trạng và tải lợng phát thải của các nhà máy. 20
H×nh 4. VÝ dô hÖ thèng kiÓm so¸t ph¸t th¶i g©y « nhiÔm m«i tr−êng cña h·ng

trữ thông tin về ô nhiễm môi trờng tại các điểm phát thải của nhà máy. Có thể
thờng xuyên kiểm tra khả năng phát thải, khả năng sự cố và lu trữ toàn bộ
thông tin về phát thải trong nhiều năm. Ngoài ra hệ thống phần mềm của các
hãng này còn có khả năng tự động báo cáo tới các cơ quan quản lý môi trờng về
tình trạng phát thải của nhà máy. Phơng pháp sử dụng hệ thống thiết bị, phần
mềm kiểm soát là phơng pháp tối u nhất, tuy nhiên giá thành cả hệ thống kiểm
soát khá cao, đòi hỏi đầu t lớn và nên ứng dụng trong các nhà máy có tải lợng
phát thải và vốn đầu t lớn. Bộ công thơng
Viện nghiên cứu cơ khí Báo cáo chuyên đề

Tên chuyên đề:
để xuất biện pháp giảm thiểu ô nhiễm không khí do
khí thảI từ hệ thống mạ kẽm nhúng nóng các cơ sở
công nghiệp

Thuộc nhiệm vụ năm 2007: điều tra, khảo sát thống kê lợng
thải, đánh giá mức độ ô nhiễm môi trờng do khí thải
công nghiệp và đề xuất các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm

II.2.1. Làm sạch khí dới tác dụng của trọng lực 15
II.2.2. Làm sạch khí dới tác dụng của lực ly tâm 16
II.2.3. Làm sạch khí bụi bằng phơng pháp ớt 17
II.2.4. Làm sạch khí dới tác dụng của lực điện trờng 18
II.2.5. Làm sạch khí bằng thiết bị lọc bụi túi: 20
II.3. xut bin phỏp x lý khớ thi t h thng m km nhỳng núng 21
II.3.1. S cụng ngh: 21
II.3.2. Nguyờn lý hot ng: 23
KT LUN 26

3
T VN
Bo v mụi trng ang tr thnh mi quan tõm hng u ca nhiu nc trờn
th gii. Trong nhng nm gn õy vic qun lý v x lý cht thi trong ngnh
c khớ trờn th gii ó tr thnh vn ht sc quan trng m chớnh ph nhiu
nc phi quan tõm, trong ú cú Vit Nam.
Ngnh c khớ ca Vit Nam hng ngy ó thi ra mụi trng xung quanh mt
l
ng ln cht thi (dng rn, bi, khớ v nc thi) nh hng n mụi trng.
c bit nghiờm trng l t cỏc c s sn xut cụng nghip v nh mỏy c khớ
gia cụng b mt m tiờu biu l h thng m km nhỳng núng. Mc dự ó cú cỏc
gii phỏp gim thiu ụ nhim bng ngun kinh phớ nh nc cp hay t cỏc
doanh nghip trong ngnh b ra, nhng cỏc lng cht thi ny cha c x
lý
trit . Nguyờn nhõn ch yu phỏt sinh ra ụ nhim mụi trng l do thit b
cụng ngh c v lc hu ; thiu kinh phớ u t cho cỏc gii phỏp cụng ngh x
lý cht thi. ú l nhng bi toỏn khú ang t ra trong bc ng tn ti v
phỏt trin ca Vit Nam.
Việt Nam đã ký kết và tham gia chơng trình Không khí sạch, đòi hỏi phải có
những chơng trình hành động phù hợp nhằm giảm thiểu và tiến tới ngăn ngừa sự