BTL Công Nghệ Xử Lý Môi Trường
Mục lục
Chương 1: GIỚI THIỆU QUY TRÌNH SẢN XUẤT GẠCH NUNG 4
1.1. Sơ đồ quy trình sản xuất gạch nung [1] 4
1.2. Thuyết minh 4
1.2.1. Nguyên liệu 4
Các vật liệu phụ để cải thiện tính chất của đất sét cũng như tính chất của sản phẩm, trong
quá trình sản xuất ta có thể sử dụng một số loại vật liệu phụ như sau: 5
1.2.2. Phối liệu và gia công phối liệu 5
1.2.3 Tạo hình 6
1.2.4. Sấy 7
1.2.5. Nung 7
1.2.6. Làm nguội 8
Chương 2: CÔNG NHỆ SẢN XUẤT GẠCH NUNG 8
2.1. Công nghệ sản xuất bằng lò tuynel: 8
2.2. Công nghệ sản xuất bằng lò thủ công truyền thống 10
Lò thủ công truyền thống được sử dụng phổ biến ở Việt Nam từ lâu đời. Lò thủ công truyền
thống phù hợp với sản xuất nhỏ 10
Ưu điểm: tranh thủ được lao động thời vụ nông nhàn; cung cấp gạch xây tại chỗ, giảm chi phí
vận chuyển, giá thành có khả năng cạnh tranh cao, gạch có thể xây tường chịu lực. 11
Nhược điểm: của công nghệ sản xuất gạch nung bằng loại lò này là nung gián đoạn, tổn thất
nhiệt năng lớn, phát thải khí CO2 nhiều, gây ô nhiễm môi trường cao; sử dụng lao động thủ
công là chủ yếu, ảnh hưởng lớn tới sức khoẻ của người lao động. 11
2.3. Công nghệ sản xuất bằng lò liên tục kiểu đứng 11
2.4. Công nghệ sản xuất tại một doanh nghiệp.[3] 13
2.4.1. Sơ đồ dây chuyền quy trình công nghệ sản xuất 14
2.4.2. Mô tả sơ bộ quá trình công nghệ 16
Chương 3: XỬ LÝ MÔI TRƯỜNG [2] 18
3.1. Hoạt động xử lý của doanh nghiệp 18
3.1.1. Tải lượng thải 18
3.1.2. Các biện pháp xử lý doanh nghiêp áp dụng 20
Vai trò của ngành sản xuất gạch nung : Cùng với các ngành sản xuất vật liệu
xây dựng khác, ngành sản xuất gạch đang phát triển nhanh chóng nhằm đáp ứng
nhu cầu xây dựng ngày càng cao của quá trình đô thị hóa, công nghiệp hóa của
đất nước và xây dựng dân dụng.
Các doanh nghiệp nhà nước và doanh nghiệp cổ phần hóa đóng vai trò chủ
đạo trong việc phát triển công nghệ sản xuất, nhưng sản lượng hàng năm chỉ
chiếm gần 35%, trong khi các doanh nghiệp ngoài quốc doanh và các hộ gia
đình sản xuất hơn 65% sản lượng gạch toàn ngành ( báo cáo ngành gạch , AIT ,
2003 )
Tình hình phát triển của ngành sản xuất gạch: Hiện nay cả nước có hơn 300
nhà máy sản xuất gạch sử dụng công nghệ nung bằng lò tuynel, gồm gần 100
doanh nghiệp nhà nước và trên 200 doanh nghiệp ngoài quốc doanh. Ngoài ra
2
Khoa: Thực Phẩm Và Hóa Học
BTL Công Nghệ Xử Lý Môi Trường
còn có hàng ngàn cơ sở sản xuất bằng lò thủ công truyền thống và gần 250
doanh nghiệp sản xuất bằng lò liên tục kiểu đứng
Tuy nhiên, bên cạnh các nhà máy vật liệu xây dựng được đầu tư với công
nghệ tiên tiến, thiết bị hiện đại thì cũng còn nhiều nhà máy vẫn phải duy trì
công nghệ lạc hậu, thiết bị quá cũ, chất lượng sản phẩm không ổn định ( báo
cáo ngành gạch , AIT ,2003 )
Phương hướng phát triển ngành công nghệ vật liệu trong thời gian tới là phát
huy nội lực về nguồn tài nguyên thiên nhiên phong phú, lực lượng lao động dồi
dào, tích cực huy động vốn trong dân, tăng cường hợp tác trong nước, ngoài
nước, đầu tư phát triển nhiều công nghệ tiên tiến, sản xuất các mặt hàng mới
thay thế các mặt hàng sản xuất bằng phương pháp thủ công, lạc hậu .
3
phần này có tác dụng làm tăng độ rỗng của sản phẩm gạch và giúp cho
quá trình gia nhiệt đồng đều hơn.
- Phụ gia tăng dẻo: như các loại đất sét có độ dẻo cao như cao lanh
đóng vai tròn làm tăng dẻo cho đất sét .
- Phụ gia hạ nhiệt độ nung: có tác dụng hạ thấp nhiệt độ kết khối
làm tăng nhiệt độ và độ đặc của sản phẩm, phụ gia hạ nhiệt độ nung
thường dùng là fenspat, pecmatit, canxi đôlomit.
Thành phần một viên gạch (theo khối lượng) thường là như sau :
1. Silica (cát): 50% - 60%
2. Alumina (sét): 20% - 30%
3. Vôi :5%
4. Ôxít sắt: 5 - 6%, không được vượt quá 7%
Magiê: dưới 1%
1.2.2. Phối liệu và gia công phối liệu
Quá trình sản xuất gạch bắt đầu từ công đoạn gia công nguyên liệu và chuẩn
bị phối liệu.
Đất sét khai thác được đánh đống tại bãi, nhờ quá trình phong hóa các tảng
đất tơi ra . Nguyên liệu được vận chuyển băng ôtô hoặc băng tải vào kho chứa,
5
Khoa: Thực Phẩm Và Hóa Học
BTL Công Nghệ Xử Lý Môi Trường
để nhà máy hoạy động liên tục kho chứa phải có sức chứa đủ nguyên liệu cần
thiết. Nguyên liệu được máy múc nên băng tải vận chuyển nên đến máy nghiền
bánh xe ướt .Các nguyên liệu phụ cũng được cho vào máy nghiền bánh xe theo
tỉ lệ thể tích so với đất sét .Nước được cho thêm đồng thời vào máy nghiền
bánh xe trong quá trình nghiền trộn .Sau đó,phối liệu được đưa vào máy nghiền
trục nghiền thô, khoảng cách giữa các trục là 3mm, tiếp theo đến máy nghiền
trục tinh khoảng cách các trục là 1mm. Chuẩn bị và đưa phụ gia vào phối
liệu:gạch vỡ được đưa vào nghiên thô ,sau đó cho vào nghiền ,qua sang có kích
thay đổi tốc độ sấy, thời gian sấy.
1.2.5. Nung
Nung là quá trình làm cho vâtk liệu cứng lại và có được tính chất cần thiết
dưới tác dụng của nhiệt độ cao. Trong quá trình nung xảy ra các biến đổi hóa
học và hóa lý.
Quá trình nung gồm các giai đoạn :
- Giai đoạn đốt nóng đến nhiệt độ bắt đầu kết khối .
+ Giai đoạn sấy: loại bỏ nước liên kết vật lý trong gạch mộc , quá trình sấy kéo
đến nhiệt độ 300
0
C
+ Giai đoạn phản ứng pha rắn: gồm phản ứng vùng dehydroxul hóa (khoảng
nhiệt độ 450-650
0
C, vùng phản pha rắn (khoảng nhiệt độ 800-900
0
C) và
vùng đốt cháy tạp chất hữu cơ.
- Giai đoạn nung .
7
Khoa: Thực Phẩm Và Hóa Học
BTL Công Nghệ Xử Lý Môi Trường
+ Giai đoạn sít đặc: diễn ra từ 800-1200
0
C, pha lỏng tạo thành lấp dần các lỗ
xốp trong sản phẩm , và kích thước co lại.
+ Giai đoạn kết khối: quá trình co ngót chậm lại
- Giai đoạn làm nguội .
+ Giai đoạn làm nguội nhiệt dẻo: nhiệt độ giảm nhanh đến nhiệt độ trên
gạch mộc trước khi chuyển sang vùng nung. Khói lò được thải ra ngoài qua ống
khói nhờ quạt hút. Sự tuần hoàn của khí thải cho phép tạo ra chế độ nhiệt đồng
đều trên tiết diện lò.Lò tuynel có dạng đường hầm thẳng, có chế độ làm việc
liên tục.
Ưu điểm: Sản lượng lớn,nung liên tục, chủ động sấy khô, tiết kiệm năng
lượng do sử dụng được tối đa lượng nhiệt trong lò, mức độ cơ giới hoá khá cao,
sản xuất theo dây chuyền công nghiệp, năng suất lao động cao, giảm phát thải
khí CO
2
, hạn chế ô nhiễm môi trường.
Nhược điểm: lò tuynel đòi hỏi mức đầu tư khá cao, quy mô sản xuất lớn.
Đây là trở ngại lớn đối với doanh nghiệp nhỏ và vừa.
Năng lượng sử dụng và đặc tính kỹ thuật:
- Nhiên liệu như: than cám, dầu DO, dầu FO, khí ga.
9
Khoa: Thực Phẩm Và Hóa Học
BTL Công Nghệ Xử Lý Môi Trường
- Gạch mộc được xếp trên các xe goòng chuyển động ngược chiều với
chiều chuyển động của khí nóng.
- Lò có kích cỡ khác nhau, dài từ 25-150 m.
- Lò có những bộ phận hồi lưu và trộn khí, tránh sự phân lớp khí gây mất
đồng đều nhiệt độ trong lò.
- Kiểm tra nhiệt độ của lò nung bằng can nhiệt, có thể cài đặt nhiệt theo
yêu cầu
- Khí thải thoát qua ống khói nhờ quạt hút.
2.2. Công nghệ sản xuất bằng lò thủ công truyền thống
Lò thủ công truyền thống được sử dụng phổ biến ở Việt Nam từ lâu đời. Lò
thủ công truyền thống phù hợp với sản xuất nhỏ
-
2.3. Công nghệ sản xuất bằng lò liên tục kiểu đứng
Lò liên tục kiểu đứng là lò có xuất xứ từ Trung Quốc. Lò liên tục kiểu đứng
khởi động một lần, có thể vận hành liên tục trong suốt quá trình sản xuất. Lò
liên tục kiểu đứng có buồng đốt đặt theo chiều thẳng đứng, gạch di chuyển từ
trên xuống dưới.
Nhiệt liệu là than cám được trộn một phần vào trong viên gạch mộc, một
phần được rắc bên ngoài trong quá trình nung. Quá trình nung gạch trong lò liên
tục kiểu đứng được chia làm ba giai đoạn như sơ đồ sau:
11
Khoa: Thực Phẩm Và Hóa Học
BTL Công Nghệ Xử Lý Môi Trường
- Giai đoạn sấy: trong giai đoạn này gạch mộc được gia nhiệt với tốc độ
vừa phải nhờ nguồn khí nóng từ dưới di chuyển lên, nhiệt độ gạch tăng dần khi
tiến sát vào khu vực buồng đốt.
- Giai đoạn gia nhiệt trước khi nung: Gạch mộc đã sấy khô được chuyển
dịch dần vào khu vực buồng đốt, nhiệt độ viên gạch tăng dần đến nhiệt độ nung.
Trong giai đoạn này, than và các chất hữu cơ trong viên gạch được đốt cháy,
gạch chuyển dần từ trạng thái đất sang trạng thái gốm và kết khối.
12
Khoa: Thực Phẩm Và Hóa Học
BTL Công Nghệ Xử Lý Môi Trường
- Giai đoạn làm nguội: Trong giai đoạn này, gạch được làm nguội dần từ
nhiệt độ nung đến nhiệt độ của môi trường. Do nhiệt độ được hạ thấp từ từ nên
gạch không bị cong vênh, nứt nẻ.
Các giai đoạn sấy, gia nhiệt trước khi nung, giai đoạn nung và làm nguội
diễn ra liên tục ở trong buồng lò. Nhờ đó tận dụng được nhiệt của dòng khí ở
giai đoạn nung để sấy khô và gia nhiệt cho gạch mộc ở giai đoạn trước khi
Sản
lượng
( viên)
Trọng
lượng
K
(QTC)
Sản
lượng
( viên
QTC)
1 Gạch 2T-
R60
220x105x
60
10.000.00
0
1 1 10.000.0
00
2 Gạch 6V-
R150
220x150x
105
1.200.000 2,5 2,5 3.000.00
0
3 Gạch
Đ60
220x105x
60
1.333.333 2,3 1,5 2.000.00
Than nghiền
Máy pha than
Cấp liệu thùng , máy
thái đất
Máy nhào trộn
Băng tải 3
Máy cắt gạch
Máy nhào đùn liên
hợp
Xếp xe vận chuyển
Phơi gạch mộc
Xe goòng
Băng tải số 1
Băng tải số 2
Kho than Kho nguyên liệu
Sấy, nung
Ra lò
BTL Công Nghệ Xử Lý Môi Trường
2.4.2. Mô tả sơ bộ quá trình công nghệ
a) Khai thác và dự trữ nguyên liệu
Đất sét được khai thác, tập kết trong kho chứa, tại đây đất được ngâm
ủ, phong hoá ít nhất 3 tháng. Việc ngâm ủ tạo điều kiện cho các hạt sét có
điều kiện ngậm nước, trương nở, làm tăng tính dẻo, đồng nhất độ ẩm. Các
tạp chất hữu cơ có thời gian để phân huỷ làm tăng chất lượng của đất, chủ
động về nguyên liệu sản xuất trong những ngày mưa ẩm.
b) Gia công nguyên liệu và tạo hình sản phẩm
Nguyên liệu tại kho ngoài trời sau khi đã phong hoá được ủi vào kho có
mái che, sau đó đưa vào cấp liệu thùng, qua hệ thống cắt thái, đất được thái
nhỏ và làm tơi sau đó rơi xuống băng tải cao su lõm số 1.
Than cám nghiền mịn ( cỡ hạt 8mm) được máy pha than tự động rải đều
Sản phẩm mộc sau khi xếp lên xe goòng được đưa vào hầm sấy Tuynel
nhờ kích thuỷ lực đặt ở đầu hầm. Tác nhân sấy là khí nóng thu hồi từ vùng
làm nguội của lò nung. Với việc kéo dài hầm sấy hơn so với các thiết kế
trước đây, gạch mộc được sấy dịu hơn tránh phế phẩm sau khi sấy. Thời
gian sấy: Khoảng 22 giờ Nhiệt độ sấy: 80 – 140
0
C Sau khi qua lò sấy độ
ẩm gạch mộc giảm còn 0-5% được xe phà, kích đẩy thuỷ lực đưa vào lò
nung. Nhiên liệu được cấp để nung chín sản phẩm là than cám. Than sau
khi nghiền mịn được vận chuyển lên nóc lò và cấp qua các lỗ than theo
đúng yêu cầu công nghệ, đảm bảo nung chín sản phẩm.
Nhiệt độ nung tối đa: 1.050
0
C
Thời gian nung: Khoảng 32 giờ.
17
Khoa: Thực Phẩm Và Hóa Học
BTL Công Nghệ Xử Lý Môi Trường
e) Ra lò, phân loại sản phẩm
Sản phẩm sau khi qua khỏi vùng nung được là nguội ở cuối lò nhờ hệ
thống thu hồi khí nóng và lượng không khí từ cuối lò qua 2 quả thổi lắp
trên cửa ra. Sản phẩm sau khi ra lò được bốc dỡ, phân loại theo tiêu chuẩn
kỹ thuật, tập kết về bãi thành phẩm bằng xe vận chuyển hai bánh.
Chương 3: XỬ LÝ MÔI TRƯỜNG [2]
3.1. Hoạt động xử lý của doanh nghiệp
3.1.1. Tải lượng thải
Nhà máy gạch Tuynel Hiệp Hoà, huyện Hiệp Hoà, tỉnh Bắc Giang với
công suất 20 triệu viên QTC / năm đi vào hoạt động đã phát thải vào môi
trường các chất thải co tải lượng như sau:
Bảng Tải lượng ô nhiễm không khí khi vận hành lò sấy nung
( Mỗi năm sử dụng hết khoảng 1.787,65 tấn than)
Chất gây ô
nhiễm
Chất gây ô
nhiễm Định mức
phát thải kg/ tấn
nhiên liệu
Tổng lượng
phát thải kg/năm
Bụi 1,16 2.073,67
CO 1,4 2.502,71
SO2 0,018 32,18
NO2 12,1 21.630,56
THC 0,37 661,43
- Tải lượng khí thải ra từ các phương tiện giao thông:
Hàng ngày có khoảng 30 lượt xe / ngày hay 2.5 lượt xe/ giờ (xe với tải trọng 3.5
tấn / xe) chạy vào và ra khỏi nhà máy.
Bảng: Tải lượng các chất ô nhiễm thải ra từ các phương tiện giao thông
19
Khoa: Thực Phẩm Và Hóa Học
BTL Công Nghệ Xử Lý Môi Trường
Chất ô nhiễm Khối lượng (kg)
Bụi 0,027
SO2 0,129
NO2 0,354
CO 0,18
THC 0,087
c) Chất thải rắn:
c) Xử lý chất rắn
- Lượng tro xỉ tại lò nung gạch): Nhà máy cho công nhân thu gom, nghiền
nhỏ và tái sử dụng lại, làm vật liệu san lấp mặt bằng nội bộ Nhà máy và khu
khai thác đất nguyên liệu.
- Sản phẩm mộc không đạt yêu cầu: Nhà máy cho công nhân thu gom để
tái sử dụng làm nguyên liệu sản xuất.
- Sản phẩm không đạt yêu cầu sau khi nung: Nhà máy bố trí công nhân thu
gom vào nơi quy định sau đó chất thải này có thể sử dụng để san lấp mặt bằng,
san lấp đường giao thông hoặc bán cho nhân dân xây dựng các công trình phụ
(tường rào, đường đi,….)
- Chất thải rắn sinh hoạt: Nhà máy sử dụng các thùng rác hoặc các bao bì
đặt tại nhà ăn ca, nhà bếp để công nhân bỏ chất thải. Nhà máy hợp đồng với tổ
21
Khoa: Thực Phẩm Và Hóa Học
BTL Công Nghệ Xử Lý Môi Trường
vệ sinh công cộng của địa phương thu gom vận chuyển đến bãi xử lý chất thải
tập trung theo quy định.
3.1.3.Các biện pháp xử lý môi trường còn tồn tại
- Nước thải: Nhà máy chưa có hệ thống thoát nước thải và nước mặt riêng
biệt.
- Khí thải: chưa xây dựng hệ thống xử lý khí thải hầm sấy- lò nung
Tuynel.
- Chất thải rắn:
+ Nhà máy chưa có hệ thống thu gom chất thải rắn sinh hoạt hợp vệ sinh
xung
quanh Nhà máy( thùng đựng rác thải sinh hoạt có lắp đậy)
+ Chưa có biên pháp xư lý triệt để chất thải rắn sản xuất sau khi nung
3.2. Công nghệ xử lý nước thải
3.2.1. Nguồn phát thải
BTL Công Nghệ Xử Lý Môi Trường
Nguồn: Theo thống kê tính toán của Tổ chức Y tế thế giới (WHO)
Nước mưa chảy tràn: Theo thống kê tính toán của Tổ chức Y tế Thế giới,
nồng độ các chất ô nhiễm môi trường trong nước mưa chảy tràn được thể hiện ở
bảng sau:
Bảng: Nồng độ các chất ô nhiễm có trong nước mưa chảy tràn.
Nguồn: Thống kê tính toán của tổ chức Y tế Thế giới
b) Yêu cầu nước thải
Nước thải phải được xử lý sơ bộ đạt tiêu chuẩn nước thải mức II theo theo
TCVN 6772 – 2000, sẽ được thải vào mương thoát nước hệ thống thoát nước
24
Khoa: Thực Phẩm Và Hóa Học
BTL Công Nghệ Xử Lý Môi Trường
chung của khu công nghiệp để xử lý tập chung hoặc để tái sử dụng trong sản
xuất.
Bảng: Tiêu chuẩn nước thải theo TCVN 6772 – 2000
TT Thông số ô
nhiễm
Đơn vị Giới hạn cho phép
Mức
I
Mức
II
Mức
III
Mức
IV
Mức V
25
Khoa: Thực Phẩm Và Hóa Học
Copyright: Tài liệu đại học ©