i

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRUNG TÂM NGHIÊN CỨU TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
TRỊNH QUỲNH ANH

ĐÁNH GIÁ Ô NHIỄM MÔI TRƢỜNG KHÔNG KHÍ
DO HOẠT ĐỘNG ĐÚC CƠ KHÍ TẠI NHÀ MÁY
VITECH VIỆT NAM, CỤM CÔNG NGHIỆP TÂN
HỒNG – HOÀN SƠN, BẮC NINH LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG
Hà Nội – Năm 2014
ii



iii LỜI CẢM ƠN
Được sự phân công của Trung tâm nghiên cứu tài nguyên và môi trường, Đại
học Quốc gia Hà Nội, và sự đồng ý của Cô giáo hướng dẫn PGS. TS. Trịnh Thị
Thanh tôi đã thực hiện đề tài “Đánh giá ô nhiễm môi trường không khí do hoạt
động đúc cơ khí tại nhà máy Vitech Việt Nam, cụm công nghiệp Tân Hồng – Hoàn
Sơn, Bắc Ninh”.
Để hoàn thành khóa luận này, tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo đã
tận tình hướng dẫn, giảng dạy trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và rèn luyện
ở Trung tâm nghiên cứu tài nguyên và môi trường, Đại học Quốc gia Hà Nội.
Xin chân thành cảm ơn Cô giáo hướng dẫn PGS.TS. Trịnh Thị Thanh đã tận
tình, chu đáo hướng dẫn tôi thực hiện khóa luận này.
Mặc dù đã có nhiều cố gắng để thực hiện đề tài một cách hoàn chỉnh nhất,
song do buổi đầu mới làm quen với công tác nghiên cứu khoa học, tiếp cận với thực
tế sản xuất cũng như hạn chế về kiến thức và kinh nghiệm nên không thể tránh khỏi
những thiếu sót nhất định mà bản thân chưa thấy được. Tôi rất mong được sự góp ý
của quý Thầy, Cô giáo và các bạn đồng nghiệp để khóa luận được hoàn chỉnh hơn.
Tôi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 8 tháng 11 năm 2014
Học viên
Trịnh Quỳnh Anh

iv

LỜI CAM ĐOAN

1.2. Một số phương pháp xử lý khí bụi đã áp dụng của một số nhà máy đúc cơ khí 9
1.2.1. Lọc bụi túi vải 9
1.2.2. Lọc bụi tĩnh điện 11
1.2.3. Phương pháp cylone 12
1.2.4. Phương pháp ướt 13
1.3. Đánh giá hiệu quả của một số phương pháp xử lý bụi của nhà máy đúc cơ khí 13
1.4. Tổng quan về Nhà máy Vitech Việt Nam 15
1.4.1. Lịch sử hình thành và phát triển của Công ty 15
1.4.2. Công nghệ của nhà máy 20
1.4.3. Nhu cầu sử dụng nguyên liệu, nhiên liệu của nhà máy Vitech 22
1.5. Hiện trạng các công trình xử lý khí thải 23
vi

CHƢƠNG 2. ĐỊA ĐIỂM, THỜI GIAN, PHƢƠNG PHÁP LUẬN VÀ
PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25
2.1. Địa điểm, thời gian 25
2.2. Phương pháp luận và phương pháp nghiên cứu 25
2.2.1. Phương pháp luận: 25
2.2.2. Phương pháp nghiên cứu 25
CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 29
3.1. Hiện trạng chất lượng môi trường không khí tại nhà máy Vitech 29
3.1.1. Chất lượng môi trường khí thải 29
3.1.2. Phương pháp thực hiện lấy mẫu 31
3.2. Tính toán tải lượng chất ô nhiễm không khí trong quá trình đốt cháy nhiên liệu 33
3.2.1. Nhiên liệu dùng cho quá trình sấy khuôn 33
3.2.2. Tính toán tải lượng ô nhiễm từ quá trình sấy sử dụng nhiên liệu là dầu FO
của nhà máy 34
3.2.3. Tính toán tải lượng chất ô nhiễm trong quá trình đúc 37
3.2. Tính toán quá trình khuếch tán chất ô nhiễm môi trường không khí theo mô hình
Gauss 39

CCN
: Cụm công nghiệp
KCN
: Khu công nghiệp
MTKK
: Môi trường không khí
NL
: Năng lượng
PP
: Phương pháp
QCVN
: Quy chuẩn Việt Nam
QĐ
: Quyết định
TCVN
: Tiêu chuẩn Việt Nam
TCVS
: Tiêu chuẩn vệ sinh
TNHH
: Trách nhiệm hữu hạn
VOCs
: Các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi ix

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Tiêu thụ nguyên nhiên liệu trên một tấn sản phẩm [4] 7
Bảng 1.2. So sánh hiệu quả các phương pháp xử lý bụi 14
Bảng 1.3. Lượng mưa, độ ẩm tương đối và nhiệt độ trung bình trong 5 năm 18

chuẩn cho phép 52

x

DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Nguyên liệu đầu vào và phát thải trong quá trình đúc kim loại 6
Hình 1.2. Sơ đồ nguyên lý lọc bụi bằng túi vải 9
Hình 1.3. Sơ đồ nguyên lý lọc bụi tĩnh điện 11
Hình 1.4. Mô hình xử lý bụi bằng cyclone 12
Hình 1.5. Quy trình công nghệ đúc cơ khí của nhà máy Vitech 21
Hình 1.6. Sơ đồ nguyên lý hoạt động của hệ thống xử lý khí thải từ lò điện 23
Hình 1.7. Sơ đồ nguyên lý hoạt động của hệ thống xử lý khí thải từ lò sấy 24
Hình 3.2. Đồ thị biểu diễn sự thay đổi nồng độ CO 50
Hình 3.3. Đồ thị biểu diễn sự thay đổi nồng độ SO
2
50
Hình 3.4. Đồ thị biểu diễn sự thay đổi nồng độ Bụi 51 1

MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Trong quá trình công nghiệp hóa và hiện đại hóa đất nước, càng ngày càng
có nhiều nhà máy, khu công nghiệp tập trung được xây dựng và đưa vào hoạt động
tạo ra một khối lượng sản phẩm công nghiệp chiếm tỷ trọng cao trong toàn bộ sản
phẩm của nền kinh tế quốc dân. Bên cạnh đó, sản xuất công nghiệp cũng gây nên
nhiều ảnh hưởng xấu đến môi trường, trong đó có môi trường không khí. Nếu
không có biện pháp thích đáng thì môi trường nói chung và môi trường không khí
nói riêng xung quanh các nhà máy, các khu công nghiệp tập trung sẽ đứng trước

2. Mục đích nghiên cứu
- Nghiên cứu hiện trạng môi trường không khí xung quanh khu vực Nhà máy
Vitech Việt Nam.
- Đánh giá chất lượng và đề xuất biện pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường
không khí xung quanh khu vực nhà máy.
3. Đối tƣợng, phạm vi
- Đối tượng: Nhà máy Vitech Việt Nam – Cụng công nghiệp Tân Hồng –
Hoàn Sơn, Từ Sơn, Bắc Ninh.
- Phạm vi: môi trường không khí trong phạm vi quy hoạch của công ty, kiểm
soát ô nhiễm môi trường không khí xung quanh nhà máy Vitech Việt Nam.
4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
Tính toán và kiểm tra sự phát tán các chất ô nhiễm môi trường không khí
được dựa trên mô hình Gauss đã được nhiều nước trên thế giới áp dụng rộng rãi, kết
quả thu được đáng tin cậy, mô hình tính toán cho biết mức độ ô nhiễm, phạm vi ô
nhiễm và vị trí đạt ô nhiễm cực đại.
Mô hình Gauss lý thuyết chỉ được xây dựng cho một nguồn thải độc lập,
nhưng đề tài này đã xây dựng, tính toán, xác định mức ô nhiễm tổng hợp từ hai
nguồn thải, giúp các cơ quan chức năng có thể đánh giá được tính hình ô nhiễm môi
trường không khí tại Nhà máy Vitech Việt Nam, để từ đó đề xuất các biện pháp
giảm thiểu ô nhiễm môi trường không khí.
5. Cấu trúc của luận văn
Kết cấu của luận văn gồm những phần cơ bản như sau:
- Mở đầu
- Chương 1. Tổng quan vấn đề nghiên cứu
- Chương 2. Địa điểm, thời gian, phương pháp luận và phương pháp nghiên
cứu
3

- Chương 3. Kết quả nghiên cứu
- Kết luận và kiến nghị

Anh;
5

- Hệ thống thiết bị hoàn chỉnh làm khuôn Furan chất lượng cao, dây chuyền
đúc khuôn tươi cỡ nhỏ cơ khí hóa lỏng của Công ty Cơ khí Việt Nhật; Công ty Cổ
phần cơ khí Luyện kim (SADAKIM);
- Công nghệ đúc mẫu chảy, mẫu cháy các chi tiết phức tạp, chất lượng cao
cho ngành cơ khí, với công suất 600 tấn/năm của Công ty cổ phần cơ khí & đúc kim
loại Sài Gòn (SAMECO); Công ty liên doạn VIDPOL…
- Một số máy đúc áp lực hiện đại cũng đã được nhập và sử dụng, mang lại
hiệu quả đúc một số chi tiết cho ngành xe máy, khóa, quạt điện.
Theo các thông tin từ trang web của Bộ Công Thương, sản lượng đúc năm
2000 của Việt Nam là 41.000 tấn; năm 2004 là 295.000 tấn và năm 2006 đạt
370.000 tấn (theo thông lệ quốc tế, chỉ tính đúc hình, kể cả ống nước mà không tính
các sản phẩm đúc còn phải tiếp tục tạo hình bằng các phương pháp biến dạng khác
như cán, kéo dây thép, đồng hoặc ép chảy nhôm hình. Như vậy, bình quân tỷ lệ
trọng lượng vật đúc/đầu người năm 2006 của Việt Nam mới đạt khoảng 4,5
kg/người. Trong khi đó, năm 2003 Thái Lan đạt 5,13 kg; Trung Quốc: 14,5 kg; Đài
Loan: 65,12 kg; năm 2007 Trung Quốc đã đạt chỉ số 23,75 kg/người.
Cho đến thời điểm này, Việt Nam chưa có số liệu thống kê, bóc tách phân
loại các dạng hợp kim sử dụng trong ngành sản xuất đúc. Trên cơ sở các số liệu
thống kê từ tài liệu “Nghiên cứu đề xuất mô hình phát triển ngành đúc Việt Nam
đáp ứng yêu cầu công nghiệp hóa – hiện đại hóa đất nước” do Hội Đúc – Luyện kim
Việt Nam thực hiện năm 2009 cho thấy: lượng hợp kim nhôm đúc và các loại hợp
kim mầu khác chỉ chiếm 10 – 12% trong tổng sản lượng vật đúc.
Ngành đúc Việt Nam đang tạo ra các sản phẩm thay thế sản phẩm ngoại nhập
cho ngành công nghiệp cơ khí, xi măng, khai thác mỏ… và bước đầu xuất khẩu các
sản phẩm chất lượng cao ra nước ngoài.
Tùy theo trình độ công nghệ, ngành đúc kim loại thường có tỷ lệ kim loại
nạp lò/thành phẩm cao, tiêu thụ nhiều nhiên liệu, năng lượng và vấn đề về chất thải

Vật liệu đầm lò
Vật liệu làm khuôn, thao

Vật đúc
Đậu, ngót, sản phẩm
hỏng, khuôn (kim loại)
Nước
thải
Khuôn,
(cát)
Xỉ
Vật
liệu
đầm lò
7

Bảng 1.1. Tiêu thụ nguyên nhiên liệu trên một tấn sản phẩm [4]
Thông số
Đơn vị
Số liệu trên thế giới
Số liệu tại Việt Nam
Năng lượng

Lò đứng
kWh/tấn
700 – 1100


Cát tái sinh
%
94 – 96
80 – 98
Ghi chú:
- Tiêu thụ cho nấu chảy là nhiều nhất, được quy đổi từ nhiên liệu (điện, gas,
than, dầu) sử dụng cho quá trình nấu chảy kim loại.
- Số liệu trên thế giới được tổng hợp từ tài liệu liên quan đến công nghệ tốt
nhất hiện có.
- Số liệu tại Việt Nam được tổng hợp từ kinh nghiệm thực tế tại Nhà máy
Vitech Việt Nam và Công ty TNHH một thành viên Cơ khí Đông Anh.
 Các vấn đề môi trường và an toàn sản xuất
Phần lớn các doanh nghiệp ngành đúc Việt Nam đang phải đối mặt với các
vấn đề liên quan đến môi trường và an toàn lao động. Trong đó đáng quan tâm nhất
là nhiệt thải, khí thải (bụi) và chất thải rắn (xỉ thải, vật liệu làm khuôn – ruột, vật
liệu xây lò). Ngoài ra còn vấn đề tiếng ồn và nước thải nếu không được xử lý, tuần
hoàn. Các phát thải liên quan đến đậu ngót, sản phẩm hỏng, khuôn (kim loại ư)
hỏng… được tuần hoàn, tái sử dụng. Tỷ lệ này cần được theo dõi sát sao và giảm
thiểu nhằm giảm tiêu thụ năng lượng.
* Khí thải:
Các chất có trong khí thải ngành đúc gồm:
- Bụi: bụi và khói kim loại được thải ra môi trường trong quá trình nạp liệu
vào lò và quá trình làm sạch vật đúc. Các hạt silic được sinh ra chủ yếu từ công
8

đoạn đánh bóng, mài hoặc từ công đoạn làm khuô, ruột, dỡ và làm sạch vật đúc, tái
sinh cát và chuẩn bị cát.
- VOCs: các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi bao gồm một số các hydrocacbon đã
bị oxi hóa một phần và một số hydrocacbon thơm đa vòng (PAHs) được phát hiện
trong môi trường tại công đoạn làm khuôn, đúc, làm nguội, và dỡ vật đúc.

1.2.1. Lọc bụi túi vải

Hình 1.2. Sơ đồ nguyên lý lọc bụi bằng túi vải
Nguyên lý lọc bụi của vải trong xử lý khí thải như sau: Lấy 1 tấm vải lọc cho
không khí đi qua, các hạt bụi lớn sẽ được giữ lại trên bề mặt vải lọc theo nguyên lý
rây, do va chạm nên các hạt nhỏ hơn sẽ bám lại trên bề mặt vải, lực hấp dẫn và lực
hút tĩnh điện, dần dần sẽ tạo nên một màn bụi dày có thể giữ lại các hạt bụi nhỏ hơn.
Hiệu quả lọc đạt tới 99%. Sau một thời gian lớp bụi quá dày nên sẽ cho khí thải đi
qua gỡ lớp bụi này xuống. Thao tác này là hoàn nguyên khả năng lọc.
Vải lọc có thể là vải dệt hay vải không dệt, hay hỗn hợp cả 2 loại. Nó thường
được làm bằng sợi tổng hợp để ít bị ngấm hơi ẩm và bền chắc.Chiều dày vải lọc
càng cao thì hiệu quả lọc càng lớn.
Các loại sợi có độ xe thấp thường được dùng làm loại vải dệt, đường kính sợi
lớn, dệt với chỉ số cao theo kiểu dệt đơn. Chiều dày tấm vải thường trong khoảng
0,3mm. Trọng lượng khoảng 300~500 g/m
2
.
10

Loại vải không dệt thường làm từ sợi len hay bông thô. Để tạo tấm vải thô có
chiều dày 3~5mm. Người ta trải sợi thành các màng mỏng và đưa qua máy định
hình [2,7,9].
Loại vải hỗn hợp là loại vải dệt, sau đó được xử lý bề mặt bằng keo hay sợi
bông mịn. Đây là loại vải nhập ngoại thông dụng hiện nay. Chúng có chiều dày
1,2~5mm.
Với túi lọc hình tròn của vải lọc và đường kính D =125~250 mm có thể lớn
hơn, chiều dài 1,5 đến 2 m. Có thể may thành hình hộp chữ nhật có chiều rộng b
=20~60mm; Dài l =0,6~2m. Hàng trăm túi lọc có thể có trong 1 thiết bị.
Túi lọc tròn thường kín một đầu, đầu kia để trống. Khi hoạt động, đầu để
trống gắn kết với cổ dẫn khí lọc vào túi trên bề mặt của buồng lọc bụi. Trước khi

2
)
Số túi trong 1 ngăn lọc: n = F/f (lấy tròn)/(túi).
Với:
Q – Lưu lượng khí thải cần lọc (m
3
/h)
D – Đường kính túi lọc hình trụ tròn (m)
a; b; l – Chiều rộng, chiều dày và chiều dài túi hộp chữ nhất(m)
1.2.2. Lọc bụi tĩnh điện

Hình 1.3. Sơ đồ nguyên lý lọc bụi tĩnh điện
Lọc bụi tĩnh điện là hệ thống lọc bỏ các hạt bụi có kích thước nhỏ khỏi dòng
không khí chảy qua buồng lọc, trên nguyên lý ion hoá và tách bụi ra khỏi không khí
khi chúng đi qua vùng có trường điện lớn. Buồng lọc bụi tĩnh điện (hay Silo lọc bụi)
được cấu tạo hình tháp tròn hoặc hình hộp chữ nhật, bên trong có đặt các tấm cực
song song hoặc các dây thép gai. Hạt bụi với kích thước nhỏ, nhẹ bay lơ lửng trong
không khí được đưa qua buồng lọc có đặt các tấm cực. Trên các tấm cực, ta cấp
điện cao áp một chiều cỡ từ vài chục cho đến 100kV để tạo thành một điện trường
có cường độ lớn. Hạt bụi khi đi qua điện trường mạnh sẽ bị ion hoá thành các phân
12

tử ion mang điện tích âm sau đó chuyển động về phía tấm cực dương và bám vào
tấm cực đó.
Hiệu quả của hệ thống lọc bụi tĩnh điện phụ thuộc vào rất nhiều các yếu tố
như: kích thước của hạt bụi, tính chất của điện cực, thiết bị điện điều khiển điện
trường, tốc độ chuyển động và sự phân bố đồng đều lượng không khí trong vùng
điện trường. Tùy theo lưu lượng bụi của buồng lọc mà hệ thống tự động điều chỉnh
điện áp cao áp vào buồng lọc, sao cho đạt được hiệu suất lọc bụi cao nhất. Với điều
kiện hoạt động tốt hệ thống có thể đạt hiệu suất lọc bụi đạt trên 98%. Bụi sẽ được

Không khí sau khi lọc theo lực hút thoát ra ngoài qua ống khói. Thích hợp với các
nhà máy sử dụng thiết bị đốt dầu, các lò hơi, lò nung. Các loại máy móc thiết bị cần
lọc bụi, các loại hình khí thải công nghiệp cần xử lý [2,7,9].
1.3. Đánh giá hiệu quả của một số phƣơng pháp xử lý bụi của nhà máy đúc cơ khí
Hiệu quả của một số phương pháp xử lý bụi của nhà máy được thể hiện trong
bảng dưới đây. 14

Bảng 1.2. So sánh hiệu quả các phương pháp xử lý bụi
Phƣơng pháp
Ƣu điểm
Nhƣợc điểm
Buồng lắng bụi
- Cấu tạo đơn giản
- Độ bền cao, dễ vận hành
- Giá thành thấp
- Chi phí năng lượng không
lớn và có thể lọc được bụi có
tính mài mòn
- Ngoài ra, hoạt động của
buồng lắng không chịu ảnh
hưởng của nhiệt độ và đảm
bảo lắng được bụi thô.
- Chỉ lọc được bụi có kích
thước tương đối lớn
- Để lắng được các hạt nhỏ,
kích thước của buồng lắng phải
rất lớn  chiếm nhiều diện tích


Lọc ướt
- Dễ chế tạo, giá thành thấp,
nhưng hiệu quả lọc bụi cao
- Có thể lọc được bụi có kích
thước dưới 0,1µm
- Có thể làm việc với khí có
nhiệt độ và độ ẩm cao
- Thiết bị lọc bằng phương
pháp ướt có lợi thế hơn các
thiết bị lọc khác là nó có thể
được sử dụng trong trường
hợp khí nóng và bụi, chất lỏng
kết dính, không an toàn về
cháy nổ
- Năng lượng lớn
- Khí ướt gây những vấn đề
như xâm thực ăn mòn, sản
phẩm thải ở dạng cắn bùn yêu
cầu phải xử lý nước thải
- Lượng nước khổng lồ khoảng
0,05 – 0,1 m
3
nước cho 100 m
3

khí là lượng nước yêu cầu,
lượng nước này quay vòng
cùng bụi cho ra lượng cắn bùn
quánh rất đáng quan tâm, làm

đội ngũ có chuyên môn và tay nghề cao. Trong đó, có 5 kỹ sư công nghiệp nặng tốt
nghiệp Đại học Bách Khoa Hà Nội, các công nhân làm việc đều là những thợ lành
nghề, có kinh nghiệm, kiến thức chuyên ngành.
Nhìn chung, đội ngũ nhân lực của công ty có thể đáp ứng được nhu cầu sản
xuất của nhà máy và nhu cầu tiêu thụ của thị trường. Ngoài ra, với đội ngũ công
nhân viên tốt thì quá trình sản xuất của nhà máy cũng sẽ tiết kiệm hơn và sạch hơn,
góp phần làm giảm các tác động xấu đến môi trường.