Liên hiệp các hội khoa học và kỹ thuật Việt Nam
Thứ ba, 30/10/2007 16:39 (GMT+7)

Ứng dụng công nghệ phun sương áp suất thấp để xử lý ô nhiễm bụi trong các cơ sở chế biến đá xây dựng

Khai thác chế biến đá xây dựng ngoài việc đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về đá xây dựng và đem lại những lợi ích về kinh tế - xã hội, thì cũng nảy sinh nhiều vấn đề phức tạp về môi trường, đặc biệt là quá trình gia công nghiền sàng đá phát sinh một lượng bụi rất lớn gây ô nhiễm nghiêm trọng môi trường không khí trong các cơ sở chế biến đá và ảnh hưởng đến các khu vực dân cư xung quanh (4).

Theo kết quả điều tra khảo sát ở một số cơ sở nghiền sàng đá tập trung như Đồng Mỏ - Hồng Phong, (Lạng Sơn), La Mát - Kiện Khê (Hà Nam), Hoa Lư - Tam Điệp (Ninh Bình), Hoàng Mai - Rú Mượu (Nghệ An), Hồng Lĩnh (Hà Tĩnh)… nồng độ bụi trong các cơ sở nghiền sàng đá thường cao hơn tiêu chuẩn cho phép (TCCP) từ 1,5 đến 10 lần, mặc dù đã có một số cơ sở sản xuất có hệ thống tưới ẩm đá trong quá trình nghiền sàng. Trong các khu dân cư gần các cơ sở chế biến đá, hàm lượng bụi thường xuyên đạt 0,7 - 3 mg/m 3, vượt TCCP đối với khu dân cư từ 2 - 10 lần (1, 2, 4).

Hiện nay, hầu hết các cơ sở chế biến đá xây dựng đều chưa có biện pháp xử lý bụi, một số cơ sở sử dụng biện pháp tới nước trực tiếp vào các vị trí phát thải và vào đá nguyên liệu. Trong trường hợp này, hiệu quả dập bụi không cao, do lượng nước tưới không đều, thêm vào đó không tiên lượng được lượng nước cần tưới nên tiêu tốn nước, vừa làm giảm năng suất sản xuất, đồng thời làm giảm chất lượng, mẫu mã của đá thành phẩm (3, 5).

Bài viết này sẽ giới thiệu công nghệ phun sương áp suất thấp đem lại hiệu quả xử lý bụi cao, không gây ảnh hưởng tiêu cực đến quá trình sản xuất và không làm giảm chất lượng của đá thương phẩm.

Biện pháp xử lý bụi phù hợp đối với các cơ sở chế biến đá xây dựng cần đáp ứng 3 tiêu chí như sau: hiệu quả dập bụi cao, không làm ướt dây chuyền sản xuất và giảm chất lượng đá thương phẩm; tiết kiệm lượng nước tiêu hao.

1. Hiện trạng ô nhiễm

Hầu hết các khâu công nghệ trong nghiền sàng đá đều phát sinh bụi, nhưng lượng bui mịn, nhẹ có thể phát tán xa phát sinh nhiều nhất là ở các khâu đập hàm, nghiền côn, sàng rung và các đầu rót sản phẩm. Kết quả đo ồng độ bụi lơ lửng tại một số vị trí chính trong khu vực nghiền sàng đá liên hợp nhu sau (3, 5):

Bảng 1: Nồng độ bụi trung bình trong các khu nghiền sàng đá tập trung.

TT

Vị trí điểm đo

Nồng độ bụi (mg/m 3)

1

Khu vực cấp liệu (1)

8 - 20

2

Máy đập hàm (2)

3 - 9

3

Máy nghiền côn (2)

4 - 11

4

Sàng rung phân loại (2)

4 - 11

5

Cạnh các đầu rót sản phẩm (2)

2 - 5

6

Trong khu vực sản xuất (3)

5 - 9

Ghi chú: 1. Khi có xe đổ đá; 2. Cách vị trí phát sinh bụi 2 – 3m; 3. Cách hệ thống nghiền sàng 15 - 20m.

Mức độ tác động của bụi đá đến sức khoẻ công nhân phụ thuộc vào yếu tố sau: nồng độ bụi, kích thước hạt bụi, thành phần bụi và thời gian tiếp xúc với bụi. Trong điều kiện thành phần là bụi đá, mức độ tiếp xúc với bụi như nhau, thì các hạt bụi có kích thước 10 m m ít ảnh hưởng đến sức khoẻ con người và có khả năng lắng đọng nhanh do tỷ trọng lớn, còn các hạt bụi có kích thước < 10 m m (bụi hô hấp) sẽ có tác động mạnh và có khả năng phát tán đi xa gây ô nhiễm môi trường xung quanh, đây là loại bụi cần được xử lý.

Theo kết quả đo đạc, phân tích kích thước hạt trong mẫu bụi lấy tại khu vực chế biến đá của xí nghiệp đá Phủ Lý cho thấy,, bụi có kích thước hạt 3,3 - 10 m m chiếm phần lớn tổng lượng bụi hô hấp tại tất cả các vị trí trong khu vực nghiền sàng đá (chiếm 88 - 90%), bụi có kích thước hạt < 3 m m, chiếm một tỷ lệ không đáng kể (10 - 12%) (1).

2. Biện pháp xử lý bụi

Hiện có nhiều biện pháp giảm sự phát tán của bụi được áp dụng trong các cơ sở sản xuất công nghiệp như: sử dụng hệ thống nghiền sàng kín, sử dụng hệ thống lọc bụi, phun tưới nước vào các vị trí sinh bụi…

Tuy nhiên, trong điều kiện kinh tế - kỹ thuật hiện nay thì việc sử dụng hệ thống nghiền sàng kín và lắp đặt hệ thống lọc bụi cho cơ sở sản xuất đá là tốn kém, không kinh tế, vì vậy phổ biến nhất là dùng biện pháp tưới nước để dập bụi.

Ưu điểm của phương pháp tưới nước trực tiếp vào các vị trí sinh bụi là đơn giản, dễ thao tác và an toàn trong vận hành, giá thành đầu tư thấp, hiệu quả xử lý bụi cao (70 - 95% lượng bụi phát sinh). Tuy nhiên, do các khu vực chế biến đá thường nằm trong khu vực khan hiếm nguồn nước, thêm vào đó, nếu tưới nước nhiều có thể làm năng suất sản xuất thấp (do thiết bị sản xuất bị bết bụi) gây ảnh hưởng đến chất lượng và mẫu mã của sản phẩm.

Xuất phát từ những phân tích trên, chúng tôi đã nghiên cứu, thiết kế và thử nghiệm thành công hệ thống phun sương áp suất thấp tiết kiệm lượng nước tiêu hao, không làm ướt băng tải, ướt sản phẩm đá, đảm bảo hiệu quả xử lý bụi cao. Hệ thống phun sương áp suất thấp đã được áp dụng thử nghiệm thành công tại Xí nghiệp đá Phủ Lý, Hà Nam .

Để thiết kế hệ thống phun sương, chúng tôi đã tiến hành tính toán tổn thất trên đường ống để lựa chọn vòi phun, công suất máy bơm và thí nghiệm công nghệ với các áp suất bơm, lưu lượng nước khác nhau và khảo sát hiệu quả xử lý bụi tương ứng. Kết quả thí nghiệm nêu trong bảng 3.

Bảng 3. Hiệu quả xử lý bụi bằng hệ thống phun sương áp suất thấp 6 vòi phun

Vị trí đo

Nồng độ bụi (mg/m 3)

Không tưới nước

Tưới theo lưu lượng Q (l/ph), áp suất P (at) tương ứng

Q = 3,66

Q = 4,2

Q = 5,7

Q = 8,4

Q = 15

P = 3

P = 5

P = 10

P = 20

P = 30

Cấp liệu : Không có xe

6

1,27

1,0

0,89

0,7

0,61

Khi có xe

25

6,55

5,89

5,46

2,43

1,93

Đạp hàm

10,7

4,02

3,79

3,50

1,34

0,81

Đập rôto

18

6,58

5,9

5,22

1,83

0,91

Sàng rung

10

4,00

3,79

3,39

1,37

0,67

Nghiền mini

15

5,15

3,93

3,88

1,87

1,13

Trung bình

14,12

6,4

4,15

3,73

1,59

1,01

Hiệu suất (%)

-

55

71

74

89

93

Từ kết quả thí nghiệm công nghệ nêu trên, lựa chọn các thông số kĩ thuật của hệ thống phun sương áp suất thấp như sau:

- Các vòi phun chỉ lắp đặt ở các vị trí sinh bụi nhẹ (bụi hô hấp): Đập hàm, đập trục (đập rôto), sàng phân loại, đầu rót sản phẩm.

- Lưu lượng tối ưu của hệ thống là: 4,2 - 8,4 l/ph (lưu lượng trung bình của mỗi vòi phun là 0,7 - 1,4 l/ph).

- Giá trị áp suất tối ưu của máy bơm là 5 - 2,0 at.

- Hiệu quả xử lý bụi đạt 71 - 89%.

Qua kết quả thử nghiệm thực tế tại Xí nghiệp đá Phủ Lý và kết hợp với các yêu cầu kỹ thuật của hệ thống, kiến nghị lựa chọn các thông số kỹ thuật của hệ thống phun sương áp suất thấp xử lý bụi đối với hệ thống nghiền sàng đá như sau (bảng 4):

Bảng 4: Thông số kỹ thuật của hệ thống phun sương xử lý bụi đá.

TT

Các thông số

ĐV tính

Đại lượng

1

Lưu lượng của 01 vòi phun

l/ph

0,7 - 1,4

2

Lưu lượng toàn hệ thống 6 vòi phun

l/ph

4,2 – 8,4

3

Giá trị áp suất của máy bơm

at

5 – 2,0

4

Kích thước hạt chất lỏng ra khỏi vòi phun

mm

< 0,3

5

Vận tốc bay của hạt nước khi ra khỏi vòi phun

m/s

>15

6

Hiệu suất xử lý bụi kích thước hạt < 10 m m

%

71 – 89

5. Kết luận

Bụi đá phát sinh hầu hết các vị trí của thiết bị nghiền sàng liên hợp với hàm lượng lớn, kích thước hạt bụi 3,3 - 10 m m chiếm phần lớn tổng lượng bụi (88 - 90%), bụi có kích thước hạt < 3 m m chiếm một tỷ lệ không đáng kể (10 - 12%).

Có thể xử lý bụi kích thước 3,3 - 10 m m phát sinh từ hệ thống nghiền sàng đá công nghiệp bằng hệ thống phun sương áp suất thấp. Biện pháp này có thiết kế đơn giản, dễ vận hành, cần lượng nước không nhiều, đem lại hiệu quả dập bụi đạt 71 - 89%.

Tài liệu tham khảo

  1. Báo cáo ĐTM các khu khai thác - chế biến đá xây dựng ở Hồng Lĩnh - Hà Tĩnh. Hà Nội 2000.
  2. Báo cáo ĐTM các khu khai thác và trạm nghiền sàng đá ở Kiện Khê và Kim Bảng - Hà Nam . Hà Nội, 1997.
  3. Dương Văn Nam và nnk. Nghiên cứu công nghệ và thiết kế hệ thống phun sương nhằm giảm thiểu ô nhiễm bụi trong các cơ sở chế biến đá xây dựng. Báo cáo đề tài thanh niên năm 2002. Hà Nội 2003.
  4. Đánh giá tác động suy thoái môi trường và xây dựng các giải pháp cải tạo, bảo vệ môi trường một số khu khai thác và chế biến khoáng sản trọng điểm của Việt Nam, giai đoạn 1996 - 1998. Báo cáo tổng kết dự án ĐTCB về khoáng sản và môi trường. Hà Nội 1999.
  5. Nguyên Xuân Tặng, Các biện pháp xử lý ô nhiễm bụi do khai thác, chế biến đá xây dựng. Tạp chí Công nghiệp Mỏ, số 1 - 2005, tr 14 - 16.

Xem Thêm

Thúc đẩy khởi nghiệp đổi mới sáng tạo gắn với tự tạo việc làm cho thanh niên trí thức
Sáng ngày 28/7, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) đã phối hợp với Viện Khoa học và Quản lý kinh tế (IESEM) tổ chức hội thảo "Thực trạng và giải pháp thúc đẩy khởi nghiệp đổi mới sáng tạo gắn với tự tự tạo việc làm cho thanh niên trí thức trong bối cảnh Cách mạng công nghiệp 4.0".
Thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý năng lượng - Giải pháp then chốt giảm phát thải nhà kính
Ngày 17/12, tại phường Bà Rịa, thành phố Hồ Chí Minh (TP.HCM), Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Sở Công Thương TP.HCM, Trung tâm Chứng nhận Chất lượng và Phát triển Doanh nghiệp và Công ty Cổ phần Tập đoàn Vira tổ chức Hội thảo khoa học “Giải pháp thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý, sử dụng năng lượng hiệu quả nhằm giảm phát thải khí nhà kính”.
Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách
Trong hai ngày 12-13/11, tại tỉnh Cao Bằng, Liên hiệp các Hội KH&KT Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PanNature) và Liên hiệp các Hội KH&KT tỉnh Cao Bằng tổ chức Chương trình chia sẻ “Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách”.
Thúc đẩy ứng dụng thực tiễn của vật liệu tiên tiến trong sản xuất năng lượng sạch
Ngày 24/10, tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Hội Khoa học Công nghệ Xúc tác và Hấp phụ Việt Nam (VNACA) tổ chức Hội thảo khoa học “Vật liệu tiên tiến ứng dụng trong sản xuất nhiên liệu tái tạo và giảm phát thải khí nhà kính”.
Dựa vào thiên nhiên để phát triển bền vững vùng núi phía Bắc
Đó là chủ đề của hội thảo "Đa dạng sinh học và giải pháp dựa vào thiên nhiên cho phát triển vùng núi phía Bắc" diễn ra trong ngày 21/10, tại Thái Nguyên do Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Vusta) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PANNATURE) phối hợp tổ chức.
Muốn công tác quy hoạch hiệu quả, công nghệ phải là cốt lõi
Phát triển đô thị là một quá trình, đô thị hoá là tất yếu khách quan, là một động lực quan trọng cho phát triển kinh tế - xã hội nhanh và bền vững. Trong kỷ nguyên vươn mình, quá trình đô thị hoá không thể tách rời quá trình công nghiệp hoá - hiện đại hoá đất nước...
Hội thảo quốc tế về máy móc, năng lượng và số hóa lần đầu tiên được tổ chức tại Vĩnh Long
Ngày 20/9, tại Vĩnh Long đã diễn ra Hội thảo quốc tế về Máy móc, năng lượng và số hóa hướng đến phát triển bền vững (IMEDS 2025). Sự kiện do Hội Nghiên cứu Biên tập Công trình Khoa học và Công nghệ Việt Nam (VASE) - hội thành viên của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Vĩnh Long (VLUTE) tổ chức.

Tin mới

Thống nhất các nội dung chuẩn bị Đại hội IX Liên hiệp Hội Việt Nam
Sáng 12-8, tại Hà Nội, Đoàn Chủ tịch và Hội đồng Trung ương Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam tổ chức Hội nghị Đoàn Chủ tịch lần thứ 19 và Hội nghị Hội đồng Trung ương lần thứ 13 khóa VIII dưới hình thức trực tiếp và trực tuyến, nhằm tập trung rà soát, thống nhất các nội dung chuẩn bị Đại hội đại biểu toàn quốc Liên hiệp Hội Việt Nam lần thứ IX, nhiệm kỳ 2026-2031
Quảng Trị: Tập huấn cập nhật kiến thức chăm sóc người bệnh
Ngày 11/8, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật (Liên hiệp Hội) tỉnh phối hợp với Hội Y học tỉnh tổ chức tập huấn “Cập nhật kiến thức, nâng cao kỹ năng chăm sóc người bệnh”, nhằm cập nhật kiến thức chuyên môn và y khoa mới, nâng cao kỹ năng chăm sóc người bệnh cho đội ngũ điều dưỡng.
Đại hội lần thứ nhất Liên hiệp Hội Việt Nam – Dấu mốc khai sinh mái nhà chung của trí thức khoa học và công nghệ
Ngày 26/3/1983, tại Thủ đô Hà Nội, Đại hội thành lập Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam được tổ chức. Từ dấu mốc lịch sử ấy, một tổ chức chung của đội ngũ trí thức khoa học và công nghệ Việt Nam chính thức hình thành, mở ra hành trình tập hợp, đoàn kết và phát huy trí tuệ của các nhà khoa học vì sự nghiệp xây dựng và phát triển đất nước.
Góp ý kiến Luật Nhà ở (sửa đổi)
Tại hội thảo, nhiều nhà khoa học cho rằng với xu hướng quản trị đô thị hiện nay, dự thảo Luật Nhà ở có thể cân nhắc bổ sung một điều về "Hệ thống dữ liệu nhà ở quốc gia". Đây sẽ là cơ sở để quản lý vòng đời nhà ở, cảnh báo sớm nguy cơ xuống cấp và hỗ trợ hoạch định chính sách.
Tạo động lực phát triển, đưa ngành công nghệ sinh học Việt Nam lên tầm cao mới
Hội nghị Khoa học toàn quốc về Công nghệ sinh học 2026, diễn ra trong hai ngày 7 và 8/8 tại Đại học Đông Á, Đà Nẵng, không chỉ là sự kiện học thuật mà còn là một dấu mốc chiến lược, điểm hội tụ trí tuệ nhằm định hình lại quỹ đạo phát triển của ngành công nghệ sinh học Việt Nam...