Giảm thiểu ô nhiễm môi trường do hoạt động công nghệ sàng tuyển than gây ra
Theo Tổng sơ đồ phát triển ngành than, sản lượng than nguyên khai đưa vào các cơ sở sàng tuyển than ngày càng tăng, nên mức độ gây ô nhiễm môi trường do hoạt động cỉa các cơ sở sàng tuyển than cũng sẽ tăng cao. Các tác nhân gây ô nhiễm môi trường trong quá trình hoạt động của các cơ sở sàng tuyển than được xác định là do nước thải, chất thải rắn, bụi và tiếng ồn. Vì vậy, để giảm thiểu ô nhiễm môi trường do hoạt động công nghệ tuyển than cần phải có các giải pháp theo 2 hướng sau:
- Đổi mới công nghệ tuyển để giảm các tác nhân gây ô nhiễm môi trường trong quá trình tuyển than.
- Áp dụng các giải pháp kỹ thuật công nghệ để giảm thiểu ô nhiễm môi trường do hoạt động sàng tuyển than gây ra.
1. Giải pháp đổi mới công nghệ để giảm các tác nhân gây ô nhiễm môi trường trong quá trình tuyển than
Tuyển than vừa là đối tượng gây ô nhiềm môi trường do các chất thải trong quá trình tuyển than, vừa là yếu tố giúp hạn chế ô nhiễm môi trường của quá trình sử dụng than vì giảm được độ tro và loại bỏ được các chất gây ô nhiễm có trong than trước khi đưa vào sử dụng.
1.1 Đổi mới công nghệ tuyển giảm các tác nhân gây ô nhiễm môi trường trong qúa trình tuyển than
1.1.1 Xử lý chất thải rắn
Khối lượng chất thải rắn của các nhà máy tuyển than thường chiếm khoảng 15 - 25% lượng than đưa vào tuyển, gồm hai loại:
- Loại thứ nhất gồm đá thải của máy lắng, đá của băng nhặt tay ở các nhà máy tuyển hoặc các cụm sàng mỏ có độ tro > 75%. Phần lớn loại đá thải này được đổ ra bãi thải. Để giảm tác động xấu của loại chất thải này đến môi trường, cần quy hoạch bãi thải hợp lý và có phương án phủ xanh bề mặt bãi thải phục hồi môi trường.
- Loại thứ hai là than don cỡ hạt 15 (25) - 50 mm của các cụm sàng mỏ và than trung gian của máy lắng ở các nhà máy tuyển. Loại chất thải rắn này có độ tro tương đối thấp, khoảng 55 - 65%. Nếu đem đổ đi cùng đá thải sẽ gây lãng phí rất lớn về tài nguyên. Tuỳ điều kiện cụ thể có thể xử lý theo các công nghệ sau:
a) Nghiền đập và pha trộn
Đầu tư máy đập nghiền, máy sàng để đập xuống cỡ hạt cần thiết, sau đó trộn với than cám tốt để than có độ tro chung đạt độ tro khách hàng yêu cầu. Giải pháp này rất hiệu quả khi chuẩn bị nguyên liệu cho các lò tầng sôi.
b) Tuyển than don và than trung gian trong máy tuyển huyền phù tap trống
Trường hợp không có nguồn than cám tốt để pha trộn, có thể nâng cao chất lượng than don hay than trung gian của máy lắng bằng máy tuyển huyền phù tự sinh.
c) Tuyển than don và than trung gian trong thiết bị tuyển huyền phù tự sinh.
Hiện nay, ở một số nước công nghệ phát triển như Anh, Bỉ, Trung Quốc… Thiết bị tuyển huyền phù tự sinh hình tang trống (Barrel Washer) đang được sử dụng rộng rãi để tuyển than chất lượng xấu và cho kết quả tốt. Tổng Công ty Than Việt Nam đang có dự án hợp tác với Bỉ, áp dụng thiết bị này tuyển lại thải của các nhà máy tuyển than và xử lý bã sàng hiện tồn đọng nhiều ở các cụm sàng.
1.1.2 Về vấn đề nước thải:
Kết quả khảo sát nước thải của các nhà máy tuyển than cho thấy: Độ pH và hàm lượng chất độc có hại có trong nước thải của nhà máy tuyển than đều nằm trong giới hạn cho phép. Như vậy, vấn đề ô nhiễm môi trường do nước thải của các nhà máy tuyển than sẽ được giải quyết nếu nước sau dây chuyền công nghệ được thu hồi triệt để làm nước tuần hoàn hoặc giảm thiểu hàm lượng pha rắn (bùn than) có trong dòng nước thải trong trường hợp buộc phải thải ra môi trường.
Với công nghệ và thiết bị của dây chuyền bùn nước đang được áp dụng ở 4 nhà máy tuyển than (Tuyển than I và II Cửa Ông, Tuyển than Nam Cầu Trắng và Tuyển than Vành Danh) thì trong quá trình sản xuất, một lượng không nhỏ nước thải có hàm lượng pha rắn cao từ các nhà máy tuyển chảy ra môi trường (nhất là vào mùa mưa) là không tránh khỏi.
Hiện nay, để xử lý nước thải của các nhà máy tuyển than Việt Nam , phương pháp đang được áp dụng phổ biến nhất là lắng tự nhiên (hồ lắng ngoài trời) nhằm thu hồi sản phẩm than cấp hạt nhỏ. Ưu điểm của phương pháp này là chi phí đầu tư, chi phí vận hành thấp và dễ vận hành.
Nhược điểm là tỷ lệ thu hồi nước tuần hoàn không cao và độ ẩm của sản phẩm phụ thuộc rất nhiều vào thời tiết. Việc vận tải và tiêu thụ sản phẩm (nhất là mùa mưa) gặp rất nhiều khó khăn. Bên cạnh đó, việc dùng bể lắng ngoài trời luôn tiềm ẩn nguy cơ gây ô nhiễm môi trường do pha rắn trôi theo nước tràn ra môi trường xung quanh trong mùa mưa lũ.
Với công nghệ khai thác than hầm lò và khai thác than lộ thiên ngày càng xuống sâu như hiện nay, thành phần độ hạt than nguyên khai cấp cho nhà máy tuyển thay đổi nhiều. Tỷ lệ than cấp hạt nhỏ và mịn trong than nguyên khai rất cao nên làm cho dây chuyền xử lý bùn nước ở các nhà máy tuyển gặp nhiều khó khăn, hàm lượng pha rắn đi theo nước thải lớn.
Công ty Tuyển than Cửa Ông đã được sự hỗ trợ của Chính phủ Nhật Bản và Tập đoàn JCOAL trong lĩnh vực bảo vệ môi trường và tận dụng tài nguyên. Dự án GAP là dự án hoà hợp với môi trường thuộc Chương trình Viện trợ xanh của Chính phủ Nhật Bản. Năm 2004 hệ thống xử lý nước thải GAP cùng với các thiết bị máy móc hiện đại do Chính phủ Nhật Bản tài trợ đã hoạt động tốt. Nước thải và bùn sau khi sàng tuyển đã được xử lý tận thu bùn than và thu hồi nước phục vụ công tác sàng tuyển than. Hiện tại, 2 nhà máy tuyển than của công ty Tuyển than Cửa Ông không còn thải nước và bùn ra biển, trả lại vẻ đẹp cho vịnh Bái Tử Long.
Tuy nhiên, đối với các nhà máy tuyển than có công suất nhỏ không đủ điều kiện để có một công trình như dự án GAP thì giải pháp lắng tự nhiên ở hồ lắng ngoài trời để xử lý bùn dây chuyền công nghệ vẫn là giải pháp tốt nhất.
Phần lớn các hồ lắng hiện nay đều không được chia ngăn hoặc có rất ít ngăn. Vì vậy, cần phải nghiên cứu tốc độ lắng đọng của bùn than. Dựa trên kết quả nghiên cứu tốc độ lăng của bùn than để thực hiện việc chia ngăn các hồ lắng thì hồ lắng sẽ hoạt động hiệu quả hơn, giảm bớt được sự thất thoát về tài nguyên và tác động xấu đến môi trường.
1.2 Áp dụng công nghệ tuyển có hiệu qủa cao nâng cao chất lượng than để cải thiện hiệu quả sử dụng than và bảo vệ môi trường.
Các hộ tiêu thụ than trong và ngoài nước đang có xu hướng dùng than có chất lượng cao để nâng cao hiệu quả của thiết bị và giảm thiểu ô nhiễm môi trường.
Do điều kiện địa chất ngày một phức tạp và mức độ cơ giới hoá khai thác than ngày càng cao, chất lượng than nguyên khai đang có xu hướng giảm xuống. Công nghệ tuyển ở Việt nam đang áp dụng là kết hợp cả hai phương pháp tuyển máy lắng và tuyển huyền phù thì than sạch cấp 6 - 50 mm đạt chất lượng cao, đáp ứng nhu cầu của thị trường. Than cấp hạt nhỏ và mịn được tuyển bằng máng xoắn nhưng hiệu quả tuyển không cao, chất lượng than thấp. Hiện nay, tuyển than cấp hạn mịn bằng phương pháp tuyển nổi để nâng cao chất lượng đang được áp dụng ở hầu hết các nhà máy tuyển than trên thế giới.
Tại Việt Nam , phương pháp tuyển nổi mới được áp dụng để tuyển than mỡ cho luyện thép và tuyển tro bay của nhà máy điện mà chưa áp dụng để tuyển than antraxit cấp hạt mịn.
Đã có đề tài nghiên cứu nâng cao chất lượng than cấp hạt mịn của nhà máy Tuyển than II Cửa Ông. Qua kết quả nghiên cứu cho thấy: Than cám mịn vùng Hòn Gai - Cẩm Phả có tính kỵ nước cao, tính nổi tự nhiên tốt rất phù hợp cho phương pháp tuyển nổi. Vì vậy, cần phải đầu tư dây chuyền tuyển nổi tuyển than cấp hạt mịn và thiết bị lọc để giải quyết triệt để vấn đề thất thoát tài nguyên và ô nhiễm môi trường do pha rắn trôi theo dòng nước thải. Ngành than nên sớm áp dụng công nghệ này để đảm bảo cho sự phát triển bền vững.
Hiện nay, các thiết bị tuyển than trên thế giới ngày càng được hoàn thiện, đạt hiệu quả tuyển cao nên vấn đề đổi mới thiết bị tuyển cũng cần được xem xét đầu tư để thay thế các thiết bị tuyển cũ và lạc hậu. Trong dự án GAP, máy lắng trong Nhà máy Tuyển than II Cửa Ông đã được thay máy lắng mới của Nhật, hiệu suất phân tuyển của máy lắng cao, tỷ lệ thu hồi than sạch tăng lên, giảm khối lượng đá thải đổ ra biển.
2. Áp dụng các giải pháp kỹ thuật, công nghệ để giảm thiểu ô nhiễm môi trường do hoạt động công nghệ tuyển than
2.1 Các giải pháp chống bụi
Từ nay đến năm 2020, Ngành than sẽ tiếp tục xây dựng thêm nhiều cụm sàng khô khác, nên trong tương lai ô nhiễm bụi do các cơ sở sàng tuyển than vẫn còn tồn tại và phát triển. Để việc dập bụi đạt hiệu quả cao có thể áp dụng các phương pháp sau:
2.1.1 Phương pháp phun hỗn hợp nước - khí nén.
Áp dụng tại nhà chuẩn bị, hầm cấp liệu và các cụm sàng khô. Hiệu quả dập bụi của phương pháp phun nước - khí nén cao, đạt 95% - 00%. Hiện nay, phương pháp phun nước - khí nén dập bụi đã được áp dụng lắp đặt tại cụm sàng ở công ty Than Dương Huy, công ty Than Núi Béo và đang hoạt động có hiệu quả.
2.1.2 Phương pháp phun dung dịch có pha phụ gia làm ẩm PIC - 103
Áp dụng cho toa xe, các kho bãi, đống than nguyên khai, đống than thành phẩm chờ tiêu thụ…
2.1.3 Chống bụi tại các đường vận chuyển than và đỗ thải
Cần thực hiện các biện pháp sau:
- Nâng cấp đường ô tô (bê tông hoá các tuyến đường vận hành than).
- Trồng cây xanh hai bên đường vận chuyển và xung quanh nhà máy.
- Duy trì tưới nước các đường ô tô thường xuyên.
- Phun nước tạo sương bằng bơm cao áp để chống bụi cho đường vận tải nội bộ.
2.1.4 Trồng cây xanh chống bụi
Phương pháp tốt nhất để ngăn ngừa việc tạo bụi là làm xanh hoá những khu đất trống trong và ngoài khu vực sàng tuyển than. Trồng cây xanh bảo vệ môi trường là biện pháp rẻ tiền, thiết thực và hiệu quả nhất. Cây xanh có tác dụng che nắng, hút bớt bức xạ mặt trời, hút bụi, giữ bụi, lọc sạch không khí, hút tiếng ồn, che chắn tiếng ồn. Cây xanh còn tạo thẩm mỹ, cảnh quan môi trường thêm tươi đẹp, tạo cảm giác êm dịu và màu sắc cho môi trường.
2.1.5 Các giải pháp tổ chức sản xuất để chống bụi trong các cơ sở sàng tuyển than
Có thể áp dụng các biện pháp đơn giản làm giảm phần nào ảnh hưởng của bụi đến sức khoẻ của người lao động như:
- Bắt buộc công nhân làm việc tại những nơi có nguồn gây ô nhiễm bụi lớn phải đeo khẩu trang trong quá trình làm việc.
- Bố trí các sàn thao tác các thiết bị sàng, đập, cấp liệu than ở đầu hướng gió.
2.2 Các giải pháp giảm thiểu tiếng ồn, độ rung
Để giảm thiểu các tác động của tiếng ồn và độ rung do các thiết bị hoạt động cần có một số biện pháp sau:
- Nghiên cứu che chắn nhà xưởng, đảm bảo cách âm tốt.
- Theo dõi, bảo dưỡng thường xuyên, thay thế định kỳ các bộ phận thiết bị rơ, mòn, cũ, hỏng hóc.
- Trang bị phần đệm cho các máy móc gây ồn rung chủ yếu.
- Bố trí các cabin cách âm ở các khu vực các thiết bị gây ồn và rung.
- Khi làm việc ở khu vực có độ ồn vượt mức cho phép, người công nhân phải đeo thiết bị giảm thanh như: bông, bấc bịt tai, hay chụp bịt tai…
- Kiểm tra sức khoẻ định kỳ và có chế độ làm việc, bồi dưỡng thích hợp đối với công nhân thường xuyên làm việc trực tiếp ở nơi có tiếng ồn cao.
- Trồng các dải cây xanh để giảm tiếng ồn phát tán ra môi trường xung quanh.
2.3 Giải pháp trồng cây phục hồi môi trường
Đất đá thải của các nhà máy tuyển than thường là các loại đá tảng (Alevrolit, Acgilit và Acgilit than) với độ muối cao, thành phần muối khô và có độ chua không có lợi cho sự phát triển thực vật. Đối với loại đất đá này muốn phục hồi thảm thực vật cần phải tiến hành công tác làm giàu đất, bao phủ bề mặt bãi thải bằng các loại đất có xu hướng mầu mỡ.
Tài liệu tham khảo
- Nguyễn Thị Hồng Hà, “Đánh giá ảnh hưởng của công nghệ đến môi trường của công nghiệp tuyển than”. Viện KHCN Mỏ, BCTK đề tài năm 2004.
- Chu Công Dần “Sự phát triển bền vững của ngành than Việt Nam và yêu cầu đổi mới công nghệ tuyển”. Tuyển tập báo cáo Hội thảo KHKT Mỏ toàn quốc - Lần thứ XVI.
- Hoàng Minh Hùng “Nghiên cứu công nghệ thu hồi than từ bãi thải bã sàng các mỏ than vùng Quảng Ninh”. Viện KHCN Mỏ, BCTK đề tài năm 2002.
- Nguyễn Thị Hồng Hà “Nghiên cứu cải tiến công nghệ để thu hồi than bùn có chất lượng cao ơ nhà máy tuyển than II Cửa Ông (giảm độ tro từ 18 - 20% xuống độ tro <12%)”, Viện KHCN Mỏ, BCTK đề tài năm 2003.
- Joseph W. Leonard III. Coal preparation, Fifth Edition, Society for mining, metallurgy and exploration INC, Littleton, Colorado, 1991.
