ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

NGUYỄN TIẾN NAM

ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VÀ ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP
GIẢM THIỂU Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ
CỦA CỤM CÁC CƠ SỞ SẢN XUẤT THÉP TẠI
KHU CÔNG NGHIỆP HÒA KHÁNH – TP ĐÀ NẴNG
Chuyên ngành:Kỹ thuật môi trường
Mã số: 8520320
TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ
KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

Đà Nẵng - Năm 2018


Công trình được hoàn thành tại
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Người hướng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Đình Huấn

Phản biện 1: TS. Phan Như Thúc
Phản biện 2: TS. Nhan Hồng Quang

Luận văn sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt
nghiệp thạc sĩ Kỹ thuật môi trường họp tại Trường Đại học Bách
khoa vào ngày 03 tháng 11 năm 2018

Có thể tìm hiểu luận văn tại:
- Trung tâm Học liệu, Đại học Đà Nẵng tại Trường Đại học Bách

phương pháp mô phỏng ô nhiễm từ các ống khói của cơ sở sản xuất
thép, đồng thời làm tài liệu tham khảo cho sinh viên trong quá trình
học tập.
- Ý nghĩa thực tiễn: Góp phần bảo vệ môi trường nói chung
bởi các cơ sở sản xuất thép đến cuộc sống người dân trên địa bàn
thành phố Đà Nẵng.


2
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
4.1. Đối tượng nghiên cứu
Các nguồn phát thải, các tác nhân ô nhiễm không khí, tiếng ồn
trong cụm các cơ sở sản xuất thép tại KCN Hòa Khánh.
4.2. Phạm vi nghiên cứu
+ Phạm vi nghiên cứu tổng quát: KCN Hòa Khánh và các
vùng lân cận chịu ảnh hưởng của cụm các cơ sở sản xuất thép này.
+ Phạm vi nghiên cứu chi tiết: Cụm các cơ sở sản xuất thép tại
KCN Hòa Khánh, quận Liên Chiểu, TP. Đà Nẵng.
5. Phương pháp nghiên cứu
5.1. Phương pháp thu thập tài liệu, số liệu có liên quan
5.2. Phương pháp khảo sát thực địa
5.3. Phương pháp đo đạc lấy mẫu, phân tích
5.4. Phương pháp mô hình hóa
5.5. Phương pháp tham khảo ý kiến chuyên gia
6. Nội dung nghiên cứu
- Đánh giá hiện trạng MTKK xung quanh cụm các cơ sở sản
xuất thép trong KCN Hòa Khánh.
- Mô phỏng sự khuếch tán của các ống khói để xem xét sự
phát tán các chất ô nhiễm đến các khu dân cư và các công trình lân
cận.

ô nhiễm nghiêm trọng đến môi trường không khí xung quanh. Hầu
hết các cơ sở chỉ lắp đặt hệ thống xử lý khí thải lò nung phôi và lò
luyện cán thép bằng công nghệ tháp tiếp xúc khí – nước hoặc
cyclone ướt thông qua chụp hút gián tiếp theo phương tiếp tuyến và
lắp đặt ống khói cao 15m. Hiện tại các công nghệ xử lý trên đã lạc
hậu, hiệu suất xử lý thấp, do đó phần lớn khí thải không thông qua hệ
thống xử lý xả trực tiếp ra môi trường gây ảnh hưởng nghiêm trọng
đến khu vực dân cư lân cận[1].
1.4. Tổng quan về phần mềm mô phỏng khuếch tán ô nhiễm
MTKK
Phần mềm Meti-lis: Các mô hình Meti-lis phiên bản tiếng anh
là dựa trên phiên bản tiếng Nhật 2.02 được phát triển bởi Bộ kinh tế,
thương mại và công nghiệp (Meti), trung tâm nghiên cứu rủi ro hóa
chất (CRM), AIST cùng với sự hợp tác của nhiều tổ chức khác. Mô
hình Meti-lis được xây dựng trên phương trình Gauss, tính toán trong
điều kiện ổn định. Phương trình được sử dụng để mô hình hóa sự
phát thải của nguồn điểm.


5
CHƯƠNG 2 - ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG Ô NHIỄM
MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ CỦA CỤM CÁC CƠ SỞ
SẢN XUẤT THÉP TẠI KCN HÒA KHÁNH
2.1. Các cơ sở sản suất thép tại KCN Hòa Khánh
2.1.1. Khu công nghiệp Hòa Khánh
2.1.1.1. Lịch sử hình thành
2.1.1.2. Vị trí và điều kiện khí tượng
2.1.2. Các cơ sở sản xuất thép tại KCN Hòa Khánh
Bảng 2.1. Các cơ sở sản xuất thép trong KCN Hòa Khánh
TT

12 Công ty CP thép DANA – Nhật
Thép
13 Công ty TNHH Tấn Quốc
Thép
14 Công ty TNHH Tấn Hiền
Thép
15 Công ty TNHH MTV Thường Thắng Đạt Thép


6
2.2. Quy trình công nghệ sản xuất của các cơ sở sản xuất thép
2.2.1. Quy trình công nghệ sản xuất của cơ sở sản xuất thép
DANA – Nhật
2.2.2. Quy trình công nghệ sản xuất của cơ sở sản xuất thép
Thường Thắng Đạt
2.2.3. Quy trình công nghệ sản xuất của cơ sở sản xuất thép Tấn
Quốc
2.2.4. Quy trình công nghệ sản xuất của cơ sở sản xuất thép Tấn
Hiền
Đánh giá chung: Hầu hết các nhà máy tại cụm sản xuất thép
trong KCN Hòa Khánh đều sử dụng công nghệ lò nung liên tục bằng
than để nung phôi phục vụ cho quá trình cán, kéo; công nghệ sản
xuất này làm phát sinh rất nhiều bụi và khí thải độc hại từ quá trình
đốt than vào môi trường không khí nếu không được xử lý. Đối với
nhà máy Tấn Hiền hiện đang sử dụng công nghệ lò hồ quang điện để
luyện thép với nguyên liệu chính là sắt thép phế liệu; công nghệ sản
xuất này phát sinh bụi và khí thải chủ yếu do sắt thép phế liệu bị
nung chảy mà không có sự phát thải do đốt nhiên liệu. Gần đây nhà
máy thép DANA – Nhật đã đầu tư lắp đặt lò khí hóa than để nung
phôi thay cho lò nung liên tục bằng than, đây là công nghệ sản xuất


Máy phát điện dự phòng

Bụi, nước nhiễm bẩn
do nước mưa chảy qua.
Bụi.
CO, NOx, VOC, nhiệt,
tiếng ồn.

Các phương tiện vận chuyển
Bụi, CO, CO2, NOx,
5
nguyên vật liệu, sản phẩm ra
SO2, tiếng ồn.
vào Nhà máy
Nguồn: Báo cáo đánh giá tác động môi trường dự án “dây chuyền
cán thép dây và thép cây công suất 40.000 tấn/năm” của Công ty Cổ
phần thép DANA – Nhật.
2.3.1.2. Cơ sở sản xuất thép Thường Thắng Đạt
2.3.1.3. Cơ sở sản xuất thép Tấn Quốc
2.3.1.4. Cơ sở sản xuất thép Tấn Hiền
2.3.2. Hiện trạng ô nhiễm không khí tại KCN Hòa Khánh
2.4. Hiện trạng các công trình xử lý khí thải
2.4.1. Cơ sở sản xuất thép DANA – Nhật
Bảng 2.5. Thông số kỹ thuật của hệ thống xử lý khí than
Thiết bị

TT

Thông số kỹ thuật

Thông số kỹ thuật
- Vật liệu: Thép
- Kích thước: đường kính D = 0,3 m; chiều cao

4

Ống khói

H= 15m
- Vật liệu: Thép

2.4.2. Cơ sở sản xuất thép Thường Thắng Đạt
Các thông số thiết kế của tháp lọc ướt:
- Lưu lượng khí thải cần xử lý 5000 m3/h
- Vận tốc dòng khí di chuyển trong cyclone Vcyl = 2 m/s
- Vận tốc khí đi trong ống khói = 6 m/s
- Đường kính ống khói: D = 0,54 m
- Chiều cao ống khói từ 12 -16m.
- Bể chứa nước tuần hoàn của tháp hấp thụ có dung tích 30 m3,
kích thước D x R x C = 4m x 3m x 2,5m.
2.4.3. Cơ sở sản xuất thép Tấn Quốc
Thông số kỹ thuật của hệ thống như sau:
- Bể có dung tích 24 m3, kích thước các cạnh D x R x C = 3m x
3m x 2,6m.
- Ống khói cao 16m, D = 0,6m, S= 1,13 m2.
- Vận tốc khí đi trong ống khói V = 5,5 m/s.
2.4.4. Cơ sở sản xuất thép Tấn Hiền
Đánh giá chung: Dựa vào hiện trạng các hệ thống xử lý khí
thải hiện tại có thể thấy các nhà máy Thường Thắng Đạt, Tấn Quốc
và Tấn Hiền chỉ lắp đặt hệ thống tháp hấp thụ ướt để xử lý chung cho

Bụi
SO2
NO2
CO

Đơn vị
mg/m3
mg/m3
mg/m3
mg/m3

KK1
0,20
0,05
0,08
10

Kết quả
KK KK
2
3
0,12 0,09
0,05 0,03
0,06 0,02
6
4

KK
4
0,06

Kết quả

Đơn
vị

KK1

KK2

KK3

KK4

mg/m3
mg/m3
mg/m3
mg/m3

0,22
0,06
0,10
11

0,15
0,04
0,07
7

0,10
0,04

tại vị trí giữa đường số 9 và 9A cách nhà máy thép Thường Thắng
Đạt 50m có nồng độ bụi khá cao, trong khi các chỉ tiêu khác đều có
giá trị thấp, điều đó chứng tỏ hoạt động của các nhà máy xung quanh
khu vực này cũng như hoạt động vận chuyển của các loại phương
tiện giao thông làm phát sinh chủ yếu là bụi vào môi trường không
khí xung quanh.


11
CHƯƠNG 3 - MÔ PHỎNG KHUẾCH TÁN Ô NHIỄM KHÔNG
KHÍ TẠI CỤM CÁC CƠ SỞ SẢN XUẤT THÉP
3.1. Cơ sở lý thuyết mô hình khuếch tán
3.2. Dữ liệu nguồn thải
Bảng 3.4. Tình hình sử dụng nhiên liệu đốt các nhà máy
Công
Lượng NL
suất
Nhiên
TT
Tên doanh nghiệp
sử dụng
(tấn/nă
liệu
(Kg/h)
m)
Công ty CP thép DANA –
1
40.000 Than đá
1.350
Nhật

và không lắp đặt hệ thống xử lý khí thải
Kịch bản 2: Các nhà máy hoạt động theo công suất thực tế
và có xử lý khí thải như cam kết khi xây dựng nhà máy
Kịch bản 3: Các nhà máy hoạt động nâng công suất sản
xuất trong tương lai và vẫn giữ nguyên hệ thống xử lý
3.5. Kết quả mô phỏng của mô hình khuếch tán
3.5.1. Kịch bản 1: Các nhà máy hoạt động theo công suất thực tế
và không lắp đặt hệ thống xử lý khí thải
Bảng 3.9. Tải lượng ô nhiễm các nguồn thải khi không có hệ thống
xử lý
Tải lượng ô nhiễm tại nguồn
TT

Nguồn thải

1

Công ty Cổ phần thép
DANA – Nhật

MBụi
(g/h)

MSO2
(g/h)

MNO2
(g/h)

MCO


Công ty TNHH MTV
Thường Thắng Đạt

39.600

3.294

976

12.344

3

Công ty TNHH Tấn Quốc

57.600

4.993

1.591

18.705

4

Công ty TNHH Tấn Hiền

1.404


Công ty TNHH MTV
Thường Thắng Đạt

MBụi
(g/h)

MSO2
(g/h)

MNO2
(g/h)

MCO
(g/h)

16.200

653

414

5.407

7.920

2.635

976

12.344

thống xử lý bụi và khí thải với hiệu suất xử lý hiện tại thì vệt khói
xuất hiện màu đỏ ở các hình mô phỏng phát tán ô nhiễm bụi, phạm vi
ô nhiễm có thể lan xa tới 270m, mức độ ô nhiễm cực đại có thể đạt
tới 0,5 mg/m3, tức gấp 1,67 lần tiêu chuẩn cho phép (hình 3.17).


15
3.5.3. Kịch bản 3: Các nhà máy hoạt động nâng công suất sản xuất
trong tương lai và vẫn giữ nguyên hệ thống xử lý
Bảng 3.14. Tải lượng ô nhiễm các nguồn thải khi các nhà máy thép
nâng công suất và giữ nguyên hệ thống xử lý
Tải lượng ô nhiễm tại nguồn
TT

1
2

Nguồn thải
Công ty CP thép DANA –
Nhật
Công ty TNHH MTV
Thường Thắng Đạt

MBụi

MSO2

MNO2

MCO


2.448

1.980

22.320

4

Công ty TNHH Tấn Hiền

631

210

648

10.530

Hình 3.19. Mô phỏng phát tán ô nhiễm bụi khi tăng công suất và giữ
nguyên hệ thống xử lý của nhà máy thép DANA – Nhật
Nhận xét: Kết quả cho thấy nếu các nhà máy thép tăng
công suất và hoạt động với hệ thống xử lý bụi và khí thải hiện tại thì
vệt khói xuất hiện màu đỏ ở các hình mô phỏng phát tán ô nhiễm bụi,
phạm vi ô nhiễm có thể lan xa tới 500m, mức độ ô nhiễm cực đại có


16
thể đạt tới 0,74 mg/m3, tức gấp 2,46 lần tiêu chuẩn cho phép. Đối với
mô phỏng phát tán SO2, NO2, CO thì vệt khói chỉ có màu xanh đồng



17
ống khói 𝜔= 6 m/s < 8 m/s không hợp lý => ống khói quá to =>
không kinh tế. Do đó nhà máy cần xây dựng ống khói có đường kính
D = 0,34 m. Do vậy đường kính ống khói nhà máy khá lớn so với
yêu cầu.
+ Nhá máy thép Tấn Quốc: lưu lượng khí thải L = 1,3 m3/s;
đường kính ống khói D = 0,6 m suy ra vận tốc khí trong ống khói 𝜔=
4,6 m/s < 8 m/s không hợp lý => ống khói quá to => không kinh tế.
Do đó nhà máy cần xây dựng ống khói có đường kính D = 0,33 m.
Do vậy đường kính ống khói nhà máy khá lớn so với yêu cầu.
+ Nhà máy thép Tấn Hiền: lưu lượng khí thải L = 0,6 m3/s;
đường kính ống khói D = 0,3 m suy ra vận tốc khí trong ống khói 𝜔=
8,5 m/s đạt vận tốc phụt tối thiểu do đó không cần cải tạo đường kính
ống khói. Do vậy đường kính ống khói nhà máy đạt yêu cầu.


18
CHƯƠNG 4 - ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP KIỂM SOÁT Ô NHIỄM
MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ CỦA CÁC NHÀ MÁY THÉP
4.1. Các giải pháp chung
4.2. Đề xuất biện pháp kỹ thuật để giảm thiểu ô nhiễm tại cụm
các cơ sở sản xuất thép trong KCN Hòa Khánh
4.2.1.Đề xuất đối với hệ thống xử lý hoạt động hiện tại
4.2.1.1. Đối với nhà máy DANA – Nhật
Mô phỏng cho thấy khí thải sau khi qua ống khói khi nhà máy
không lắp đặt hoặc vận hành hệ thống xử lý gây ô nhiễm chủ yếu là
do bụi, mức ô nhiễm bụi cao nhất trong môi trường không khí xung
quanh là Cmax = 4,75 mg/m3. Để không gây ô nhiễm bụi cần phải lắp

đặt thiết bị xử lý bụi với hiệu suất:
𝐶𝑚𝑎𝑥 − 𝐶𝑄𝐶𝑉𝑁05 1,19 − 0,3
=
= 0,74 = 74%
𝐶𝑚𝑎𝑥
1,19
Thực tế nhà máy Thường Thắng Đạt lắp đặt hệ thống tháp xử
lý ướt để xử lý khí thải lò nung, nhưng mô phỏng cho thấy khí thải
sau khi qua ống khói vẫn có nguy cơ gây ô nhiễm chủ yếu là bụi
(vùng màu vàng trên mô phỏng), nồng độ bụi cao nhất trong môi
trường không khí xung quanh là Cmax = 0,25 mg/m3. Nên đề xuất cần
phải kiểm tra, bảo trì bảo dưỡng thiết bị xử lý thường xuyên là đạt
yêu cầu.
𝑛=

4.2.1.3. Đối với nhà máy Tấn Quốc
Mô phỏng cho thấy khí thải sau khi qua ống khói khi nhà máy
không lắp đặt hoặc vận hành hệ thống xử lý gây ô nhiễm bụi, mức ô
nhiễm bụi cao nhất trong môi trường không khí xung quanh là Cmax =
1,48 mg/m3. Để không gây cần phải lắp đặt thêm thiết bị xử lý bụi
sau lò nung với hiệu suất:
𝐶𝑚𝑎𝑥 − 𝐶𝑄𝐶𝑉𝑁05 1,48 − 0,3
=
= 0,79 = 79%
𝐶𝑚𝑎𝑥
1,48
Thực tế nhà máy có lắp đặt thiết bị xử lý khí thải, nhưng mô
phỏng cho thấy khí thải sau khi qua ống khói gây ô nhiễm bụi, mức ô
nhiễm bụi cao nhất trong môi trường không khí xung quanh là Cmax =
0,31 mg/m3. Tuy nhiên do mức độ vượt QCVN 05:2013/BTNMT


4.2.2.2. Đối với nhà máy Thường Thắng Đạt
Mô phỏng cho thấy khí thải sau khi qua ống khói gây ô nhiễm
chủ yếu là do bụi, mức ô nhiễm bụi cao nhất trong môi trường không
khí xung quanh là Cmax = 0,48 mg/m3. Nên đề xuất cần phải lắp đặt
thêm thiết bị xử lý bụi với hiệu suất tăng thêm:
𝑛=

𝐶𝑚𝑎𝑥 − 𝐶𝑄𝐶𝑉𝑁05 0,48 − 0,3
=
= 0,37 = 37%
𝐶𝑚𝑎𝑥
0,48

4.2.2.3. Đối với nhà máy Tấn Quốc
Mô phỏng cho thấy khí thải sau khi qua ống khói gây ô nhiễm
bụi, mức ô nhiễm bụi cao nhất trong môi trường không khí xung
quanh là Cmax = 0,38 mg/m3. Nên đề xuất cần phải lắp đặt thêm thiết
bị xử lý bụi với hiệu suất tăng thêm:


21

𝐶𝑚𝑎𝑥 − 𝐶𝑄𝐶𝑉𝑁05 0,38 − 0,3
=
= 0,2 = 20%
𝐶𝑚𝑎𝑥
0,38
Đối với các trường hợp đang vận hành hệ thống xử lý khí thải
hiện tại thì các nhà máy thép có thể tiến hành cải tạo chiều cao hoặc

đo đó không thể xử lý được triệt để đồng thời các chất ô nhiễm. Nhà
máy DANA – Nhật đã lắp đặt thêm thiết bị lắng, lọc bụi sau lò khí
hóa than nhưng không lắp đặt thiết bị xử lý sau lò nung do đó vẫn có
khả năng phát tán lượng lớn bụi vào môi trường.
- Về mặt ống khói: các nhà máy đã đầu tư lắp đặt ống khói
nhằm giảm tải lượng chất ô nhiễm vào môi trường không khí, tuy


23
nhiên qua đánh giá ống khói của các nhà máy chưa đạt yêu cầu về
mặt kỹ thuật và lợi ích kinh tế.
KIẾN NGHỊ
 Kiến nghị với các cơ sở sản xuất thép
- Đối với nhà máy DANA – Nhật:
+ Về mặt công nghệ khá hợp lý vì sử dụng khí hóa than nên ít
ô nhiễm trong quá trình đốt nhiên liệu. Nhưng sau lò nung không có
thiết bị xử lý nên chỉ tiêu bụi vượt. Do vậy cần có phương án xử lý
tiệt để vấn đề này.
+ Về chiều cao ống khói: nếu có điều kiện thì nhà máy nên
xây dựng ống khói mới cao 20m. Nếu giữ chiều cao ống khói hiện tại
thì cần lắp đặt thêm thiết bị xử lý sau lò nung với hiệu suất xử lý
40%.
+ Về mặt đường kính ống khói: đường kính ống khói hiện tại
quá nhỏ nên vận tốc trong ống khói theo tính toán là 50 m/s. Điều
này là phi thực tế, không thể thoát hết khí thải ra ngoài do vậy cần
ống khói có đường kính 540 mm thay vì 300 mm như hiện tại; hoặc
lắp đặt thêm ống khói với đường kính 540 mm.
- Đối với nhà máy Thường Thắng Đạt:
+ Về mặt công nghệ nhà máy cần tiếp cận công nghệ lò khí
hóa than để đưa vào lắp đặt phục vụ sản xuất nếu khả thi về mặt kinh