Đề tài Thiết Kế Dây Chuyền Công Nghệ Xử Lý Khí Thải Từ Lò Nung CliNKe Của Nhà Máy Xi Măng Hoàng Thạch

PHẦN MỞ ĐẦU H iện nay với công cuộc Công nghiệp hoá - Hiện đại hoá Đất Nước dưới sự lãnh đạo của Đảng và Nhà Nước, Việt Nam đã đạt được một số thành tựu hết sức to lớn cả về khoa học kỹ thuật và kinh tế xã hội.Sự phát triển này được biểu hiện thông qua sự phát triển đồng bộ của nhiều ngành Công nghiệp,Nông nghiệp, Lâm nghiệp,GTVT, Dịch vụ ...Trong đó ngành sản xuất vật liệu xây dựng nói chung và ngành sản xuất xi măng nói riêng là một trong những ngành đóng vai trò quan trọng trong công cuộc này. Xi măng (XM) là vật liệu thông dụng nhất trong ngành công nghiệp xây dựng vì chúng là chất kết dính rẻ tiền hơn so với các loại chất kết dính khác. Mặc khác khi sử dụng XM lại cho cường độ chịu nén, chịu uốn cao. XM đã có mặt trong đời sống của con người hàng nghìn năm qua và cho đến nay con người vẫn sử dụng nó trong hầu hết các công trình xây dựng. Theo những dự đoán thì XM vẫn là chất kết dính chủ lực trong thế kỷ tới. Đất nước ta trải qua 2 cuộc chiến tranh tàn phá cơ sở hạ tầng còn thấp kén. Do vậy nhu cầu sử dụng XM ngày càng tăng khi nước ta bước vào thời kỳ đổi mới tiến tới công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước. Hàng loạt các công trình xây dựng: thuỷ điện, cầu cống, đường xá, các công trình thuỷ lợi, nhà ở. ., sẽ tiêu thụ một lượng XM rất lớn. Mặc dù, sản lượng XM sản xuất trong nước ngày càng tăng nhanh nhưng vẫn không đủ nhu cầu sử dụng trong nước. Vì vậy, việc tăng sản lượng XM nhằm cân đối giữa cung - cầu trong nước, một phần tham gia xuất khẩu đang là mục tiêu của ngành công nghiệp XM Việt Nam. Hiện nay với dân số 78 triệu người, bình quân đầu người về xi măng của Việt Nam là 162kg/người, còn rất thấp so với các nước trong khu vực và thế giới như Thái Lan(535),Ma Lai(584), Hông Kông(724), Đài Loan(964),Hàn Quốc(1022).... Để góp phần thúc đẩy sự tăng trưởng kinh tế của đất nước đồng thời thực hiện được mục tiêu trên thì việc xây dựng các nhà máy XM là rất cần thiết. Tuy nhiên bên cạnh những vai trò to lớn đó, cùng với sự phát triển cao của ngành công nghiệp ximăng thì đó cũng là một vấn đề cần quan tâm đối với các nhà môi trường.Trong quá trinh sản xuất xi măng có thải ra một lượng thải ảnh hưởng lớn tới sức khoẻ của con người và môi trường sống trung quanh. Đặc biệt là lượng bụi và khí có thành phần phức tạp.Cụ thể trong khí gồm SO2,NO2,CO2,NOX...và bụi thải như bụi đá vôi,bụi đất sét, bụi than...độ phát tán lớn, kho kiểm soát.... Hiện nay có nhiều nhà máy sản xuất xi măng tư nhân,nhà nước chạy theo thị trường, sản xuất ồ ạt, không chú ý tới phát triển bền vững kết quả gây suy giảm môi trường nước, khí...gây tác động xấu tới đời sống con người. Qua sự phân tích, đánh giá và nghiên cứu tình hình phát triển,dây chuyền sản xuất xi măng của nhà máy Xi Măng Hoàng Thạch,một minh chứng cụ thể về tình hình sản xuất-hiện trạng môi trường ngành công nghiệp xi măng Việt Nam.Đồ án nay của em với đề tài “Thiết Kế Dây Chuyền Công Nghệ Xử Lý Khí Thải Từ Lò Nung Clinke Của Nhà Máy Xi Măng Hoàng Thạch”nhằm đánh giá - đề suất - thiết kế thiết bị xử lý với mục đích giảm tới mức thấp nhất lượng khí thải ra môi trường trung quanh,đạt tiêu chuẩn thải môi trường. CHƯƠNG I- TỔNG QUAN NGÀNH CÔNG NGHIỆP XI MĂNG - VÀ CÁC VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG LIÊN QUAN. I.1- Lược sử phát triển ngành xi măng: I.1.1- Lịch sử phát triển xi măng thế giới. Từ xa xưa loài người đã biết dùng các loại nguyên liệu thiên nhiên có tính kết dính để xây dựng các công trình, nhưng nói chung các chất kết dính này có cường độ thấp không đáp ứng được nhu cầu sử dụng ngày càng cao của con người. Mãi đến năm 1812 đến năm 1825 XMP mới được phát hiện, XMP đã được phát triển qua gần hai thế kỷ nên công nghệ sản xuất ngày càng cao. Trước đây xi măng được sản xuất chủ yếu theo phương pháp bán khô, phối liệu được vê viên trong lò đứng, phương pháp ướt lò quay và phương pháp khô chỉ là thứ yếu, sản lượng xi măng sản xuất theo phương pháp ướt chiếm 70 á 80% sản lượng xi măng sản xuất ra. Ngày nay để tiết kiệm nhiên liệu, nhiệt lượng, cùng với sự phát triển của khoa học công nghệ thì công nghệ sản xuất xi măng theo phương pháp khô đang chiếm vị trí chủ đạo. hiện nay công nghệ sản xuất xi măng trên thế giới đạt đến trình độ cao, sản lượng tăng, chất lượng tốt, phong phú về chủng loại. đứng đầu là các nước có nền công nghiệp tiên tiến như Mỹ, Nhật và các nước Tây âu. * Sản lượng xi măng của một số nước Đông Nam á trong những năm đầu và cuối thập kỷ 90 như sau (triệu tấn): BảngI.1.1: Sản lượng XM của một số nước Đông Nam Á Năm  Thái lan  Inđônêxia  Malaixia  Philipin   1990  18, 044  16, 298  6, 732  6, 632   1991  18, 890  16, 238  7, 738  7, 536   1998  22, 829  22, 314  11, 722  12, 888   1999  25, 700  33, 212  15, 840  13, 394   2000  26, 700  43, 983  18, 050  15, 039   Nhận xét: Sản lượng xi măng tăng nhanh, sau 10 năm sản lượng tăng gần gấp ba như Indônêxa, Malaixia, Philipin. Riêng Thái Lan do chịu khủng hoảng tài chính những năm cuối của thập kỷ nên sản lượng tăng chậm hơn. So sánh bình quân xi măng trên một đầu người của nước ta và một số nước trong khu vực (kg/người/năm). BảngI.1.2: Lượng XM trên đầu người của các nước trong khu vực Năm  Hàn quốc  Malaixia  Thái lan  Philipin  Inđonêxia  Việt Nam   1990  772  321  330  112  87  45   1997  1205  690  655  235  140  125   Nhận xét: Bình quân xi măng trên đầu người của nước ta còn rất thấp, điều đó chứng tỏ cùng với sự phát triển của xã hội thì nhu cầu xi măng của nước ta còn tăng cao. Vào năm 2003 nước ta gia nhập thị trường afta, vì vậy ngành XM phải phát triển cân xứng với khu vực. I.1.2- Lịch sử phát triển xi măng Việt Nam. 1.Các giai đoạn phát triển. Cuối thế kỷ XIX thực dân Pháp thấy nguồn nguyên liệu ở nước ta phong phú và nhân công rẻ mạt nên Pháp đã xây dựng nhà máy xi măng Hải phòng vào năm 1899 chủ yếu để phục vụ xây dựng cầu cống, công trình quân sự và các công sở để phục vụ cho chương trình khai phá và bóc lột thuộc địa, nên nhà máy có công xuất nhỏ chỉ đáp ứng cho nhu cầu xây dựng của tầng lớp xã hội thượng lưu. (Năm 1899 đến 1922 xây dựng 5 hệ thống lò đứng có năng suất 12 vạn tấn, năm 1928 á 1939 xây 5 lò quay có năng suất 30 vạn tấn. (Sau hoà bình lập lại ở miền bắc 1954 các nước xã hội chủ nghĩa giúp ta khôi phục và cải tạo nhà máy xi măng Hải phòng đưa tổng công suất nên 70 vạn tấn. Từ năm 1960 á 1970 xây dựng thêm hàng chục nhà máy xi măng lò đứng. ở miền nam vào năm 1963 xây dựng nhà máy XM Hà tiên I (theo phương pháp ướt) nhằn phục vụ nhu cầu Xi măng tại chỗ. (Trong thời kỳ chiến tranh phá hại của các thế lực bên ngoài nên chúng ta chưa thể đầu tư xây dựng các nhà náy Xi măng có công xuất lớn. Sau hoà bình lập lại chúng ta có điều kiện để xây dựng các nhà máy Xi măng có công xuất lớn và có công nghệ hiện đại nhằn đáp ứng đủ nhu cầu Xi măng để khôi phục cơ sở hạ tầng sau chiến tranh. Từ năm 1976 á 1982 xây dựng nhà máy xi măng Bỉm Sơn theo phương pháp ướt có năng suất 1, 2 triệu tấn và nhà máy xi măng Hoàng Thạch với năng suất 1, 1 triêu tấn theo phương pháp khô. (Bước sang thời kỳ đổi mới nhu cầu tiêu thụ xi măng có một bước nhảy vọt sản lượng Xi măng sản suất ra không đủ đáp ứng nhu cầu xây dựng của đất nước, do vậy một loạt các nhà máy Xi măng có công xuất lớn và có công nghệ hiện đại nhất trên thế giới được nhà nước đầu tư xây dựng. Từ năm 1991 á 1992 xây dựng nhà máy Hà Tiên II theo phương pháp khô với năng suất 1, 1 á 1, 2 triệu tấn. Mặc dù vậy lượng Xi măng mà xã hội cần các nhà máy vẫn không đáp ứng đủ nhu cầu, do vậy để đáp ứng đủ nhu cầu Xi măng tại chỗ cho các địa phương vào những năm 1993 á 1996 xây dựng hơn 40 dây truyền xi măng lò đứng với công nghệ, và thiết bị của Trung quốc. Năm 1994 sản lượng Xi măng sản xuất theo phương pháp ướt đạt 914 nghìn tấn, năm1995 đạt 1200000 tấn, năm 1995 đạt 2, 384 triệu tấn. Năm 1998 xây song Hoàng Thạch II với năng suất 1, 2 triệu tấn, năm 1999 xây song Bút Sơn với năng suất 1, 4 triệu tấn. Ngoài ra còn xây dựng thêm 3 cơ sở liên doanh: Chinh Poong năng suất 1, 5 triệu tấn, Sao Mai 1, 7 triệu tấn, Nghi Sơn 2, 3 triệu tấn. Năm 2001 xây dựng song nhà máy Xi măng Hoàng Mai với công suất 1, 4 triệu tấn, vào nhưng năm cuối của thế kỷ 20 các trạm nghiền Xi măng tại các địa phương ở phía nam được đầu tư xây dựng. BảngI.1.3:Công suất các nhà máy Xi măng đang sản xuất đến năm 2002 TT  Tên công ty  công suất Xi măng (triệu tấn)  Công nghệ  Hãng cung cấp thiết bị   I  Tổng công ty Xi măng việt nam  8, 800     1  Xi măng Hải Phòng  0, 400  Lò quay ướt  Rumani   2  XM Bỉm Sơn  1, 800  Lò quay ướt  Liên xô   3  XM Hoàng Thạch  2, 300 (2dây chuyền)  Lò quay khô  FLS. Đan Mạch   4  XM Hà Tiên  1, 500  Lò quay khô  Vernot, Polysius   5  XM Bút Sơn  1, 400  Lò quay khô  Cle, Technip   6  XM Hoàng Mai  1, 400  Lò quay khô  FCB   II  XM liên doanh  5, 810     7  XM Chin Fon Hải Phòng  1, 400  Lò quay khô  Nhật   8  XM Sao Mai  1, 760  Lò quay khô  Kobe Nhật   9  XM Vân Xá  0, 500  Lò quay khô  Trung Quốc   10  XM Nghi Sơn  2, 150  Lò quay khô  Mitsubishi Nhật   III  Xi Măng lò đứng  3, 000   Việt nam, Trung Quốc    Tổng cộng  17, 610     Hiện nay đang tiếp tục xây dựng 3 nhà máy Xi măng mới đó là Xi măng Tam Điệp, XM Hải Phòng mới, XM Sông Gianh, sản xuất theo phương pháp khô lò nung có công suất 4000 tấn Clinke/ngày TT  Tên nhà máy  Công suất Cl (triệu tấn)  Công suất thiết kế XM  Hãng cung cấp thiết bị   1  XM Tam Điệp  1, 260  1, 400  FLS Đan Mạch   2  XM Hải Phòng mới  1, 260  1, 400  FLS Đan Mạch   3  XM Sông Gianh  1, 260  1, 400  Krupp Polysius    Tổng  3, 780  4, 200    Đến năm 2005 năng lực sản xuất XM toàn nghành XM sẽ lên 18, 780 triệu tấn Clinke tương ứng với 21, 810 triệu tấn XM trong nước sản xuất (không tính đến trạm nghiền XM phải nhập Clinke) 2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ XM từ năm 1990 đến năm 2002 Nhu cầu XM trong 12 năm qua không ngừng tăng, năm 1990 là 2, 75 triệu tấn thì đến năm 1995 là 7, 2 triệu tấn tăng 2, 8 lần, và đến năm 2000 là 13, 621 triệu tấn và năm 2002 19, 6 triệu tấn, dự kiến năm 2003 là vào khoảng 22 triệu tấn. Tốc độ tăng trưởng bình quân trong vòng 12 năm từ năm 1990 đến năm 2002 là 18, 5%. Mặc dù các công ty XM đã nỗ lực phấn đấu, qua những trở ngại khó khăn, sản xuất nhiều năm vượt công suất thiết kế, nhưng vẫn chưa đáp ứng đủ nhu cầu nội địa, cung vẫn chưa đáp ứng được cầu, hàng năm vẫn phải nhập Clinke. Trên thị trường vẫn xẩy ra hiện tượng sốt XM (giá XM tăng đột biến không nằm trong vùng kiển soát, đặc biệt là khu vực phía nam khu vục nhạy cảm vì có ít nhà máy sản xuất Clinke XM) BảngI.1.4: Sản lượng XM sản xuất và tiêu thụ thời kỳ từ năm 1990 đến năm 2002 (đơn vị triệu tấn)  1990  1991  1992  1993  1994  1995  1996  1997  1998  1999  2000  2001  2002   Sản lượng  2, 55  2, 99  3, 88  4, 22  4, 62  5, 24  6, 1  7, 6  9, 53  11, 1  12, 7  14, 8  16   L tiêu thụ  2, 75  3, 00  3, 88  4, 85  6, 16  7, 20  8, 2  9, 3  10, 1  11, 1  13, 6  16, 7  19, 5   nhập khẩu  0, 15  0, 01  0, 02  0, 53  1, 54  2, 63  1, 88  1, 46  0, 3  0, 3  0, 5  1, 33  3, 3   tỷ lệ %  93  99, 5  99, 5  86, 9  75  72, 8  72, 8  84, 7  99, 4  99, 6  92, 9  87, 4  82, 5   3. Định hướng của ngành công nghiệp XM từ năm 2002 đến năm 2020 -Theo dự báo trong gia đoạn từ nay đến năm 2005 tốc độ tăng trưởng tiêu thụ XM ở nước ta vào khoảng từ 13 ( 15%.Nhu cầu XM nội địa sẽ là 28 triệu tấn vào năm 2005 BảngI.1.5:Dự báo nhu cầu XM 2002 ( 2005  2000  2001  2002  2003  2004  2005   Tốc độ tăng trưởng tiêu thụ %  -  17, 9  16, 5  15  14  13   Nhu cầu XM (triệu tấn)  13, 94  16, 4  19, 5  21, 8  24, 9  28, 1   Nhu cÇu XM 2005 lµ 28 triÖu tÊn, nh­ng kh¶ n¨ng khai th¸c tõ trong n­íc chØ ®­îc kho¶ng 21 triÖu tÊn cßn ph¶i nhËp kho¶ng 8 triÖu tÊn -Trong giai ®o¹n 2006 ( 2010, dù b¸o t¨ng tr­ëng hµng n¨m trong tiªu thô XM n­íc ta tõ 9 ( 12%, vµ vµo n¨m 2010 nhu cÇu tiªu thô XM lµ vµo kho¶ng 42 ( 45 triÖu tÊn t¨ng 1, 5 ( 1, 6 lÇn so víi n¨m 2005. Trong giai ®o¹n tõ n¨m 2011 ( 2015 dù b¸o tèc ®é t¨ng tr­ëng tiªu thô XM vµo kho¶ng 5 ( 8%, nhu cÇu XM sÏ lµ 60 ( 62 triÖu tÊn. Trong giai ®o¹n tõ n¨m 2016 ( 2020 dù b¸o vµo kho¶ng 2 ( 3% nhu cÇu XM sÏ vµo kho¶ng 66 ( 68 triÖu tÊn B¶ngI.1.6: Tæng hîp dù b¸o nhu cÇu XM tõ 2005 (2020  2000  2005  2010  2015  2020   Tèc ®é t¨ng tr­ëng trong tiªu thô %   13 ( 18  9 ( 12  5 ( 8  2 ( 3   Nhu cÇu Xi m¨ng (triÖu tÊn)  13, 91  28 ( 29  42 ( 46  60 ( 62  66(68   §Ó ®¸p øng nhu cÇu Xi m¨ng trªn thÞ tr­êng trong n­íc tõ n¨m 2005 ( 2020 ®¸p øng ®ñ l­îng XM cho x· héi th× ®ßi hái ph¶i x©y dùng mét lo¹t c¸c nhµ m¸y XM ­u tiªn x©y dùng c¸c nhµ m¸y XM cã c«ng suÊt lín, cã c«ng nghÖ hiÖn ®¹i, vµ tËp trung ë nh÷ng vïng cã nguån nguyªn liÖu tèt, vµ thuËn tiÖn trong viÖc tiªu thô, tËp trung x©y dùng c¸c nhµ m¸y mµ thuËn tiÖn trong giao th«ng vËn t¶i, cã s½n c¬ cë vËt chÊt gi¶n gi¸ thµnh x©y dùng c¬ b¶n. TiÕn tíi gi¶n suÊt ®Çu t­ xuèng d­íi 100 USD/tÊn Xi m¨ng. X©y dùng c¸c nhµ m¸y cã c¶ng n­íc s©u thuËn tiÖn cho qu¸ tr×nh suÊt khÈu, còng nh­ suÊt Clinke vµo thÞ tr­êng phÝa nam n¬i sÏ ®Æt c¸c tr¹n nghiÒn Clinke, tËp trung x©y dùng c¸c nhµ m¸y t¹i Qu¶ng Ninh, vµ phÝa nam tØnh Thanh Ho¸ n¬i cã nguån nguyªn liÖu vµ cã c¶ng n­íc s©u. MÆc dï vËy viÖc ®Çu t­ x©y dùng cÇn ph¶i cã träng ®iÓm cã tÝnh ®Õn ¶nh h­ëng ®Õn m«i tr­êng. Sau ®©y lµ b¶ng sè liÖu c¸c dù ¸n XM sÏ ®­îc x©y dùng trong thêi gian tíi B¶ngI.1.7:C¸c nhµ m¸y XM sÏ ®Çu t­ x©y dùng TT  Tªn nhµ m¸y  C«ng suÊt thiÕt kÕ (tr tÊn)  Thêi gian x©y dùng  Ghi chó   1  Xi m¨ng Th¸i Nguyªn  1, 5  2002 ( 2006  Dù ¸n ®­îc duyÖt   2  XM H¹ Long  2, 0  2002 ( 2006  Dù ¸n ®­îc duyÖt   3  XM Tuyªn Quang  1, 4  2006 ( 2009    4  XM Th¨ng Long  2, 3  2002 ( 2006  Dù ¸n ®­îc duyÖt   5  XM CÈm Ph¶  2, 3  2003 ( 2006  Dù ¸n ®­îc duyÖt   6  XM B×nh Ph­íc  2, 0  2003 ( 2007  Dù ¸n ®­îc duyÖt   7  XM Phóc S¬n  1, 8  2003 (2005  Dù ¸n ®­îc duyÖt   8  XM Hoµng Th¹ch 3  1, 2  2003 ( 2005  Dù ¸n ®­îc duyÖt   9  XM Bót S¬n 2  2, 3  2003 ( 2006    10  XM BØm S¬n 2  2, 3  2003 ( 2006  §ang tr×nh duyÖt   11  XM Chin Fon HP 2  1, 5  2005 ( 2008    12  XM Th¹ch Mü  2, 5  2003 ( 2007  §ang lËp dù ¸n   13  XM Hµ Tiªn 3  1, 2  2004 ( 2007    14  XM Mü §øc  2, 3  2010 ( 2014    15  XM §ång L©m  2, 3  2004 ( 2008    16  XM Nghi S¬n 2  3, 0  2007 ( 2010    17  XM §ång B¸nh  1, 5  2004 ( 2008    18  XM S«ng Gianh 2  2, 3  2007 ( 2010    19  XM H¹ Long 2  3, 0  2010 ( 2013    20  XM CÈm Ph¶ 2  3, 0  2009 ( 2012    21  XM Yªn B¸i  1, 4  2010 ( 2015    22  XM Th¨ng Long 2  3, 0  2008 ( 2012    Víi c¸c nhµ m¸y ®ang vµ sÏ x©y dùng nã sÏ ®¸p øng ®ñ nhu cÇu XM x©y dùng cña n­íc ta trong t­¬ng lai gÇn ®©y, gãp mét phÇn vµo c«ng cuéc x©y dùng ®Êt n­íc. §­a ®Êt n­íc ta trë thµnh mét n­íc c«ng nghiÖp, víi l­îng XM tiªu thô trªn mét ®Çu ng­êi ngang tÇn víi c¸c n­íc khu vùc, còng nh­ trªn thÕ giíi. I.2- C«ng nghÖ s¶n xuÊt: I.2.1- Nguyªn liÖu. Trong phèi liÖu s¶n xuÊt clinke xi m¨ng poocl¨ng th«ng th­êng gåm cã ®¸ v«i canxi, ®Êt sÐt vµ c¸c lo¹i phô gia ®iÒu chØnh hÖ sè nh­ quÆng s¾t b«xit ... Thµnh phÇn ho¸ häc chñ yÕu cña phèi liÖu gåm 4 «xit chÝnh: CaO chñ yÕu do ®¸ v«i cung cÊp:SiO2, Al2O3, Fe2O3 do ®Êt sÐt cung cÊp.NÕu thiÕu SiO2 hay Al2O3, Fe2O3 ta dïng nguyÖn liÖu phô gia ®iÒu chØnh nh­- ®Êt ph¸p cæ chø nhiÒu SiO2, qu¨ng s¾t chøa nhiÒu Fe2O3 vµ b« xÝt chøa nhiÒu Al2O3. (§¸ v«i. §¸ v«i lµ nguyªn liÖu chÝnh trong s¶n xuÊt xi m¨ng, nã chiÕm kho¶ng 78(80% nguyªn liÖu ®Çu vµo.HiÖn nay ë n­íc ta cã rÊt nhiÒu chñng lo¹i ®¸ v«i nhung ®Ó ®¸p øng cho viÖc s¶n xuÊt xi m¨ng th× chñ yÕu nh÷ng lo¹i ®¸ v«i sau: - §¸ v«i Dvon TrungD2 lµ lo¹i ®¸ cã h¹t nhá,®ång nhÊt cã thµnh phÇn ho¸ häc:CaO ( 52%, MgO ( 1%. - §¸ v«i Trung Pecni C2P lµ lo¹i ®¸ cã h¹t nhá mÞn,mÇu xanh cã thµnh phÇn ho¸ häc: CaO ( 50%, MgO ( 1,5%. - §¸ v«i TrungT2 h¹t nhá mµu ®en hay x¸m xanh vµ cã thµnh phÇn ho¸ häc:CaO( 48,8(50%, MgO ( 0,4(2,83%. Víi ®iÒu kiÖn thuËn lîi vµ tr÷ l­îng lín nªn hÇu hÕt c¸c nhµ m¸y s¶n xuÊt xi m¨ng ®Òu n»m gÇn khu vùc má ®¸ v«i. Tæng tr÷ l­îng ®¸ v«i kho¶ng 22.028 triÖu tÊn, trong ®ã 2/3 tr÷ l­îng cã chÊt l­îng tèt dung ®Ó s¶n xuÊt xi m¨ng. B¶ng I.2.1- C¸c khu má ®¸ v«i ®­îc ph©n bè ë 8 vung trong c¶ n­íc[18]: Tªn vïng  Tªn c¸c tØnh  sè má  Tr÷ l­îng (triÖu tÊn)   Tây Bắc  Sơn La, Lai Châu, Hòa Bình  8  658   Đông Bắc  Lào Cai, Tuyên Quang,Yên Bái, Phú Thọ...  30  4.435   Đồng Bằng S.hồng  Hải Dương, Hải Phòng, Nam Hà, Ninh Bình...  23  2.839   Bắc Trung Bộ  Thanh Hoá, Nghệ An, Hà Tĩnh, Quảng Trị...  27  177   DH Miền Trung  Đà Nẵng, Thừa Thiên Huế.  3  408   Tây Nguyên  Gia Lai, Đắc Lắc   37,38   Đông Nam Bộ  Tà Thiết   340   Đồng Bằng SCL  Kiên Giang   400   Bảng I.2.2: Thành phần hoá học của đá vôi ở một số nhà máy xi măng[18] Nhà máy xi măng  Thành phần hoá học(% khối lượng)    MKN  SiO2  Al2O3  Fe2O3  CaO  MgO   Hải Phòng  42,4  0,2  0,1  0,1  54,6  0,6   Bỉm Sơn  42,4  0,2  0,1  0,1  54,3  0,6   ChiFon-Hải Phòng  42,52  0,2  0,09  0,47  54,4  0,63   Hà Tiên  42  3,2  0,1  0,1  53,2  1,4   Sài Sơn  42,73  0,15  0,76  0,16  53,07  1,18   Hoàng Thạch  42,3  0,3  0,2   54,4  0,6   (Đất sét: Đất sét có chữa những ôxit: Al2O3, Fe2O3, SiO2. Trong thành phần nguyên liệu, đất sét chiếm khoảng 18(20 %.Khoáng sét có trong hầu hết các loại đất sét là Caolinit,Mongtơmorilonit và thuỷ mica, chúng được dùng phổ biến để sản xuất xi măng. Cũng như đá vôi, đất sét dùng để sản xuất xi măng được phân bố rộng khắp trên cả nước, bao gồm 93 mỏ với tổn trữ lượng 1993,2 triệu tấn. BảngI.2.3- Thành phần hoá học đất sét của một số cơ sở sản xuất xi măng.[1] Tên cơ sở xi măng  MKN  SiO2  Al2O3  Fe2O3  CaO  MgO   Núi voi Bắc Thái  6,1  62,54  16,58  7,60  1,8  1,1   Hữu Lũng Lạng Sơn  7,1  64,26  15,50  6,67  -  -   Bố Hạ Hà Bắc  6,7  63,4  16,50  7,30  1,4  -   Sông cấm Hứa Phòng  8,1  60,2  15,9  6,8  2,7  1,6   Bỉm Sơn Thanh Hoá  7,2  64,1  16,2  5,8  -  -   Cỗu Đước Nghệ An  7,0  62,3  19,2  7,5  2,5  0,6   SàI Sơn Hà Tây  12,6  59,7  19,5  5,9  -  -   Mộc Châu Sơn La  6,8  64,1  16,2  7,6  -  -   Ngọc Lương Ninh Bình  5,95  65,2  14,6  6,2  1,5  1,2   Hồng Gai Quảng Ninh  -  64,4  19,4  2,8  0,1  0,7   Khi chọn chon cấu tử nguyên liệu chính để phối liệu không thể đảm bảo chất lượng xi măng vì có thể đất ít SiO2 làm xi măng đóng rắn nhanh nhưng độ bền vĩnh cửu không cao,nhiều SiO2 thi xi măng đóng rắn chậm. Đất quá nhiều Al2O3 dính kết đóng rắn nhanh nhưng toả nhiệt lớn, ngược lại nếu quá ít Al2O3 nhiều Fe2O3 đóng rắn chậm toả nhiệt ít.Để tăng hàm lượng SiO2 lên ta dùng thêm loại đất chứa nhiều SiO2. ơ nước ta muốn điêù chỉnh nâng cao lương SiO2 lên tốt nhất dùng đất pháp cổ, Phú liệt Hải Phòng hoặc có thể lấy quăczít phong hoá mạnh có ở Vĩnh Phú và Hoà Bình, đường từ Mộc Châu đi Yên Châu…Để tăng lượng Fe2O3 dùng quăng sắt Thái Nguyên hay Thanh Hoá Hoặc dùng xỉ pirit của nhà máy supe phốt phát Lâm Thao. Đế tăng hàm lượng Al2O2 lấy quặng poxit Lạng Sơn , Cao Bằng hay Hải Phòng. BảngI.2.4- Thành phần hoá học phụ gia điều chỉnh. Tên phụ gia  % Cao    MKN  SiO2  Al2O3  Fe2O3  CaO  MgO  Chất khác   Đất Pháp Cổ  -  91,8  3,26  1,3  0,7  0,16  -    -  89,9  5,0  2,13  0,75  0,17  -   Quăczít phong hoá  -  89,7  3,2  2,0  0,8  0,3  1,3    -  92,6  3,8  1,1  0,5  0,2  1,4    -  83,1  5,1  1,5  3,0  0,3  -   Quặng sắt Thái Nguyên  -  13,2  5,1  73,8  1,5  3,2  3,2    8,56  15,7  3,8  68,8  2,0  0,4  -   Bôxit Lạng Sơn  10,1  4,2  59,0  25,4  0,4  0,23  -   Bôxit Cao Bằng  13,8  0,4  50,0  24,4  0,5  0,78  6,4   I.2.2- Nhiên liệu. Công nghệ sản xuất xi măng co nhiều công đoạn phải sử dụng nhiên liệuhư quá trinh sấy bột liệu,nghiên nguyên liệu,vận hành lò nung….Tuỳ theo công nghệ và và thiết bị lò nung mà sử dụng nhứng loại nhiên liệu khác nhau như khí thiên nhiên dầu lửa hay dàu madut, than..Riêng công nghệ xi măng lò quaycó thể dùng nguyên liệu khí lỏng hoặc rắn. Nhưng riêng với công nghệ lò đứng do cấu tạo của lò nên đa số dùng nguyên liệu rắn ít chất bốcvà càng ít tro than càng tốt.. Quá trình nug clinke đòi hỏi ở nhiệt độ cao(t0max=14500C) nên nhất thiết phải dùng nhiên liệu có nhiệt độ cao.Các loại than khác nhau co thành phần khác nhau tính toán trê cơ sở không co tro và độ ẩm phản ánh trong bảng sau. BảngI.2.5- Thàn phần các loại than Loại Than  Thành phần    C%  H%  O%  N%   Than bùn  55  6  37  2   Than non  73  5  21  1   Than bitum  84  6  9  2   Atracit  94  3  3  1   Hiện nay tại các nhà máy snae xuất xi măng thường dùng các loại than cám Quảng Ninh. BảngI.2.6- Tính chất của than Quảng Ninh Chủng Loại than  Tính chất hoá học    Chất bốc (%)  Độ tro (%)  Độ ẩm (%)  Hàm Lượng SO3(%)  Nhiệt trị (kcal/kg)  Kích thước (mm)   Cám 3  6(8  <15  <11,5  <3  >6740  0(5   Cám 4a  6(8  15(20  <11,5  <3  5360  0(5   BảngI.2.7- Tính chất của dầu đốt. Chủng loại  Thành phần hoá học    Hàm lượng tro (%)  Hàm lượng S (%)  Cặn C (%)  Nhiệt trị (kcal/kg)   Dầu DO  0,02  1  0  9950   Dỗu FO  0,05(0,15  0,5  0,15(0,35  9500   I.2.3- Năng lượng dùng trong sản xuất xi măng Trong công nghiệp sản xuất xi măng sử dụng một lượng rất lớn năng lượng chủ yếu là điện năng. Điện năng cung cấp năng lượng để vân hanh các thiết bị trong dây chuyền(lò quay,băng tải, quạt phân ly…) tính trung bình năng lương dung trong sản xuất xi măng khoảng 85(95 Kwh/tấn xi măng. Tuy theo công suất của mỗi nhà máy mà lương điên năng tiêu thu khấc nhau. Có một số nhà máy xây dưng đường điện riêng phục vụ cho sản xuất như nhà máy xi măng Hoàng Thạch,xi măng ChinFon Hải Phòng… I.2.4-Công nghệ sản xuất. Hiện nay sản xuất xi măng ở Việt Nam áp dụng hai loại công nghệ chính là xi măng lò đứng và xi măng lò quay khô( chỉ có hai nhà máy sản xuất theo công nghệ ướt đang được chuyển đổi sang phương pháp khô). HìnhI.1- Công Nghệ Sản Xuất Xi Măng Lò Đứng Kèm Nguồn Thải. Hình I.2- Quy Trình Sản Xuất Xi Măng Lò Quay Công Nghệ Khô I.3- Các dạng thải và nguồn gốc phát sinh. Do đặc tính sản xuất, sản phẩm của ngành công nghiệp xi măng được coi là một trong những ngành gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Đặc biệt là bụi thải và khí thải có thành phần phức tạp,lượng thải lớn. Do trong quá trình gia công nguyên liệu phát sinh một lượng lớn bui thải. Bên cạnh đó còn sử dụng than dầu trong quá trình sấy nguyên liệu và nung clinke cũng thải ra khí thải ô nhiễm môi trường. Thành phần chủ yếu của khí thải là: SOX, CO2, NOX… Thành phần chủ yếu của bụi thải là những thành phần có trong nguyên liệu:đá sét, đá vôi… II.3.1- Chất thải khí (Nguồn gốc phát sinh bụi. Trong sông nghiệp sản xuất xi măng vấn đề ô nhiễm do bụi là đáng quan tâm nhất. Bụi phát sinh từ trong hầu hết các công đoạn trong quá trình sản xuất. - Công đoạn khai thác nguyên liệu. - Công đoạn gia công nguyên liệu. - Bụi theo khói lò nung. - Bụi thải từ quá trình nghiền xi măng. - Công đoạn đóng bao và nghiền sản phẩm. Bụi trong quá trình sản xuất xi măng chủ yếu là bụi đá vôi,đá sét, than. Clinke, phụ gia, xi măng…Hiện nay tại các nhà máy xi măng lò quay khô cung đã có lắp đặt hệ thông xử lý bụi tại từng công đoạn. Đối với các nhà máy xi măng lò quay ướt công nghệ cũ và lạc hậu nên việc xử lý ô nhiễm là không đạt hiẹu quả cao. Ví dụ nhà máy xi măng Bỉm Sơn Thanh Hoá gây ô nhiễm rất nghiêm trọng. Qua khảo sát đo đạc tại nhà máy cho thấy nồng độ bụi vượt quá TCCP 3 –5 lần đặc biệt tại điểm cách ống khói 800 m thì nồng độ bụi lơ lửng là 3,15mg/m3 gấp gần 6,2 lần TCCP[18] Ngoài ra tại các nhà máy sản xuất xi măng lò đứng với công nghệ và thiết bị lạc hậu, tự động háo chứa cao, vấn đè bảo vệ môi trường chưa được quan tâm đúng mức.Từ năm 1991 –1995 vấn đề môi trường được quan tâm, đăvj biệt là luật môi trường được Quốc Hội nước CHXHCN Việt Nam thông qua (27/12/1993) có hiệu lực từ ngày10/01/1994, và tiêu chuẩn môi trường ban hành năm 1995. Do đó một số nhà máy đã trng bị thiết bị lọc bụi nhưng mới chỉ là cyclon nên hiệu quả chưa cao. BảngI.3.1- Sản lượng tro than và tình hình sử dụng tại các quốc gia năm 1992[2] Khu vực  Sản Lượng tro bay  Xỉ than  Tổng cộng Tro than  Tro bay trong xi măng và bê tông  Tro than Trong các Ngành khác  %tro bay sử dụng trong xi măng và bê tông   Đông Âu  92,8  33,4  127,2  3,7  32,7  3,96   Trung Quốc  80,6  10,5  91,1  13,8  20,3  17,12   Bắc Mỹ  50,9  17,5  68,4  8,1  11,1  15,9   Tây Âu  48,3  10,9  59,2  8,1  34,9  16,77   ấn Độ  35,0  3,9  38,9  2,0  0,8  5,71   Nam Phi  28,5  1,5  30,0  0,4  5,6  1,40   Ôxtralia  7,4  0,8  8,2  0,8  0,1  10,67   Nhật  3,7  0,5  4,2  1,6  0,6  43,20   Nam Mỹ  1,2  0,1  1,3  0,2  0,4  17,24   (Khí thải độc hại Khi thải trong quá trình sản xuất xi măng chủ do tác động nhiệt trong các qua trình sấy nguyên liệu, sấy than, nung clinke. Do phải sử dụng dầu và than trong các quá trình đó, chứa các nguyên tố C, N, S, O, P nên khi đốt cháy sẽ tác dụng với oxy tao thanh các chất khí gây ô nhiễm môi trường gồm:CO2, SO2, NOX…Ngoài ra còn có một lượng khí sinh ra từ qua trình phân huỷ nguyên liệu. (Nguyên nhân gây ra khí CO và CO2. +Do quá trình cháy của nguyên liệu chứa C. Cacbon là thành phần hoá học chiếm tỷ lệ cao trong than. Do vạy khi dùng than lam nguyên liệu cho các qua trinh sấy, nung thì lượng lớn cacbon nay sẽ phản ứng với O2 của không khí tao ra CO và CO2. Các phản ứng chính của C với các chất khí được minh hoạ dưới đây: Phản ứng với O2. C + O2 = CO2 + 94250 kcal/kmol 2C + O2 = 2CO + 52285 Phản ứng với hơi nước. C + H2O = CO + H2 - 31690 C + 2H2O = CO2 + 2H2 Phản ừng với các sản phẩm khí mới được sinh ra C + CO2 = 2CO – 41961 C + 2H2 = CH4 + 28870 Các sản phẩm khí mới sinh ra cũng phản ứng với nhau.
2CO + O2 = 2CO2 + 136215 2H2 + O2 = 2H2O + 116670 CO + H2Ohơi = CO2 + H2 + 10270 2CO + 2H2O = CH4 + CO2 +59000 CO + 3H2 = H2O + CH4 +49250 + Quá trình phân huỷ đá vôi (CaCO3, MgCO3 ) ở nhiệt độ cao. CaCO3 CaO + CO2 MgCO3 MgO +CO2 CaSO4 2CaO + 2SO2 + CO2 Giện nay một số nhà máy xi măng lò quay khô có sử dung thêm dầu DO và FO tham gia quá trinh sấy và nung cliken. Thành phần chủ yếu của loại nguyên liệu này là Hydrocacbon CnH2n+2 nên khi cháy sẽ sinh ra khí CO2 theo phản ứng sau: CnH2n+2 +
O2 = nCO2 + (n+1)H2O + Q (Nguyên nhân sinh ra khí SO2. Do quá trình đốt than trong lò.Trong thành phàn nhiên liệu có chứa S khi chay nó phản ứng với O2 theo phản ứng sau: S + O2 = SO2 Do quá trình phân huỷ nguyên liệu.Trong nguyên liệu S tồn tại dưới nhiều dạng khác nhau như S, CaSO4, Na2SO4, CaS, Na2S, CS2…Tại lò nung clinke với nhiệt độ 900(14500C xẩy các phản ứng sau. 2Na2SO4 + C 2Na2O + 2SO2 + CO2 2K2SO4 + C 2K2O + 2SO2 + CO2 2Ca2SO4 + C 2Ca2O + 2SO2 + CO2 CS2 + 3O2 CO2 + 2SO2 S + O2 SO2 (Nguyên nhân sinh ra khí NOX: Trong thành phần hoá học của than có chứa Nitơ nên trong quá tình nung clinke thì N phản ưng với O2 tao ra NOx, chủ yếu là NO và NO2. Phản ứng xẩy ra như sau. N2 + O2 2NO NO + 1/2O2 NO2 (Nguyên nhân sinh ra khí HF: Tại các nhà máy sản xuất xi măng lò đứng có sử dung thêm một số phụ gia khoáng hoá đây là những hợp chất có chứa Flo như :CaF2, Na2SiF6…khi tham gia vào quá trình nung clinke ở nhiệt độ cao chúng bị phân huỷ tạo thành F2 và sau đó tác dụng với hydro tao thành HF. F2 + H2 = 2HF (Nguyên nhân phát sinh khí thải khác. Một lượng khí thải do các hoạt động giao thông vận tải, khói khí sinh hoạt(động cơ ôtô, máy súc, tầu…) do quá trình nổ mìn khai thác nguyên liệu. BảngI.3.2- Tổng hợp kết quả cân băng vật chất, lượng thải của các loại hình công nghệ sản xuất xi măng. (tính cho 1000 tấn sản phẩm) Công nghệ Các chỉ tiêu  Lò quay khô (tấn)  Lò quay ướt (tấn)  Lò đứng (tấn)   I.Nguyên liệu - Đá vôi - Đất sét - Xỉ pirit - Photphorit  1251,6 314,4 26,5  1251,6 314,4 26,5  1270 289 31 32   II.Nhiên liệu - Than  141  330  220   III.Chất thải Bụi CO2 SO2 CO NO2 THC HF  0,70825 224,25(*) 954,17 5,565 0,042 1,27 7,755.10-3  0,71 227,75(*) 1483 7,27 0,099 2,97 18,15.10-3  14,34 125,54(*) 1297,6 6,67 0,075 2,5 12,26.10-3 0,674   (*)- Tính cho trường hợp tất cảc các thiết bị thu hồi bụi không hoạt động. II.3.2- Chất thải rắn. Trong công nghiệp sản xuất xi măng thi CTR chia lam hai loại đó là CTR sản xuât và CTR sinh hoạt. ở đây chung ta chủ yếu quan tâm đến chất thải rắn sản xuất. Bao gồm; - Cuộn sỏi trong công đoạn sơ chế nguyên liệu - Nhiên liệu than không hợp quy cách, không đạt tiêu chuẩn. - Bao bì và giấy phế thải. - Đất cát rơi vãi và clinke, xi măng đã đông kết. - Chi tiết phụ tùng cơ khí máy móc hỏng -Đặc biệt phải kể đến CTR nguy hiểm nhất là gạch chịu lửa Samôt được thải ra trong quá trình sửa chữa duy tu lò nung hàng năm. Thành phần hoá học của gạch Samôt có Crom, Silic là những chất độc hại và gây ô nhiễm môi trường vì vậy các nhà máy cần phải có phương pháp thu gom hợp lý tránh gây ô nhiễm môi trường và ảnh hưởng tới sức khoẻ sông đồng. II.3.3- Chất thải lỏng. Trong nhà máy sản xuất xi măng nước thải gồm nước thải sinh hoạt và nước thải sản xuất. No được sinh ra trong các công đoạn sau đây: - Nước thải sinh ra trong công đoạn là mát máy bao gồm: + Nước dội vào vỏ máy nghiền (nghiền phối liệu và nghiền xi măng)để hạ nhiệt độ trong máy nghiền. + Nước làm mát các ổ trục ( nước này có chứa dầu mỡ và căn lơ lửng). - Nước thải từ quá trình nghiền nghuyên liệu trong công nghệ lò quay, có chưa bùn tạp chất răn và một số kim loại như Fe, Al, Si… - Nước thải rửa vệ sinh thiết bị, vệ sinh bể chứa dầu có hàm lượng dầu, căn lơ lửng, COD lớn. Đây là lượng nước thải không thường xuyên lưu lượng nhỏ nhưng hàm lượng chất độc cao có thể gây ảnh hưởng tới hệ sinh thái nước khu vực quanh nhà máy. II.3.4- Ô nhiễm tiếng ồn. Trong nhà máy sản xuất xi măng sử dụng nhiều thiết bị cơ khí như: máy đập búa, may nghiền bi, hệ thông vận hành,lò nung quay , các quạt hut bụi…khi hoạt đông các thiết bị nay tao ra tiêng ồn rung mạnh làm ảnh hưởng trực tiếp tới người lao động. Cường độ tiếng ồn phụ thuộc tính năng và công suất động cơ của từng thiết bị. Đây cũng là vấn đề môi trương quan trong cần quan tâm, nó rất rễ gây lên bệnh nghề nghiệp cho người lao động. BảngI.3.2-Một số kết quả đo tiếng ồn tại công ty Xi Măng Hoàng Thạch[3] Vị trí đo  Mức ồn (dBA)   Xưởng nguyên liệu  84   Xưởng lò nung  CT18 > 95 Khu vực khác < 80   Xưởng xi măng  < 80   Xưởng đóng bao  Khu vực máy đóng bao 81,8 Khu vực máy nén khí 87,9   Theo TCVN 3985 – 1995 thì múc ồn tối đa cho phép trong phân xưởng là 90dBA . Qua kết quả trên ta thấy tất cảc những khu vực gia công nguyên liệu tiếng ồn đều đạt tiêu chuẩn cho phép trừ vị trí CT18 là vượt tiêu chuẩn cho phép[22]. II.3.5- Ô nhiễm nhiệt. Công nghiệp sản xuất xi măng sử dung rất nhiều nhiệt năng cung cấp cho quá trình sấy nguyên liệu, đạc biệt là quá trình nung clinke. Ngoài ra ở các máy nghiền cũng phát sinh nhiệt do sự ma sát và va đập nguyên liệu trong máy nghiền. Nhiệt truyền qua vỏ lò, vỏ máy nghiền, theo khói lò nung ra môi trường trung quanh. Tuy nhiên vấn đề ô nhiễm nhiệt có thể khắc phục được bằng các biện pháp như bảo ôn, cách nhiệt tốt đối với các loại thiết bị và khu vực phát sinh nhiệt lớn đồng thời cần lắp đặt thêm các thiết bị thông gió để giảm nhiệt độ khu vực sản suất. I.4-Tác động môi trường của ngành công nghiệp xi măng. I.4.1- Tác động môi trường vật lý. Chất thải của quá trình xản xuất xi măng ảnh hưởng tới môi trường nước, khí, đất. Các ảnh hưởng này có thể được tổng kết trong bảng sau. CHẤT Ô NHIỄM  ẢNH HƯỞNG    Ảnh h­ëng tíi m«i tr­êng kh«ng khÝ   Bụi  - Bụi đá vôi và bụi đất sét chiễm tỷ lệ bụi hô hấp(<5(m) cao khi hít vào cpư thể dẫn đến suy nhược đường hô hấp, khô họng... - Bụi xi măng có thể gây bệnh phổi, đường hô hấp, nếu trong bụi xi măng có trên 2% Si tự do thì rất nguy hiểm đến tính mạng con người. - Bụi than vào phổi sẽ gây kích thích phổi và đường hô hấp, làm sơ hoá phổi có khả năng dẫn đến ung thư.   Khí CO  - Tác hại đối với sức khoẻ con người: khí CO là loại khí độc đối với con người và động vật,khi đi vào cơ thể làm giảm khả năng vận chuyển ôxy trong máu tới các tế bào. Với nồng độ khí CO cao có thể gây ngất hoặc gây tử vong. - Trong quá trình sản xuất xi măng khí thải có nồng độ khí CO cao có thể gây cháy, nổ đe doạ tính mạng của người lao động và   Khí SO2 và NOx  - Tác hại đối với sức khoẻ con người:Khí SO2, NO2 khi đi vao cơ thể con người gây viêm đường hô hấp, viêm họng căng thẳng thần kinh. SO2 đi vào máu làm rối loá sự chuyển hoá protein, gây thiếu hụt vitamin B,C làm cơ thể mệt mỏi. Ngoài ra khí SO2 còn gây nhiễm độc qua da, làm giảm dự trữ kiềm trong máu, đáo thải amoniac ra nước tiểu và kiềm ra nước bọt. - Khí SO2, NOx kết hợp với các hạt bụi tạo thành các hạt bụi axit lơ lửng kích thước <3(m sẽ vào phế lang của con người gây tác hại tế bào. - Tác hại đối với thức vật: Là nguyên nhân gây ra những trận mưa axit làm ảnh hưởng đến sự phát triển của cây trồng và thảm thực vật. - Tác hại đối với vật liệu xây dựng: Phá huỷ các công trình xây dựng, cầu cống và ăn mòn các thiết bị máy móc do nó có tính axit và tính oxy hoá khử.   Khí CO2  - Khí CO2 là khí có khả năng gây ảnh hưởng đến sức khoẻ con người và động thực vật. Với nồng đôn cao khí CO2 gây rối loạn hô hấp phổi và tế bao do chiếm mất chỗ của O2. Nừu nông độ CO2 là 5000ppm thì làm cho cơ thể có biểu hiện nhức đầu ngạt thở có thể đẫn đến tử vong. - Ngoài ra khí CO2 là nguyên nhân chính gây lên “hiệu ứng nhà kính” làm tăng nhiệt độ của trái đất và kết quả làm mất cân băng hệ sinh thái.   Hydro cacbon  - Hydrocacbon mạch thẳng, bậc thấp thường gây nhiễm độc cấp tính các triệu chứng nhiễm độc cấp tính là: mệt mỏi, tróng mặt buồn nôn, say ngạt thở viêm phổi… Nũu nồng độ lớn có thể gây co giật, rối loạn tim thạm chí có thể dẫn đến tử vong. - Các hydrocacbon mạch vòng có thể gây độc mãn tính và tồn tại lầu trong cơ thể   Tiếng ồn  - Nếu tiếng ồn và độ dung cao hơn tiêu chuẩn sẽ gây điếc, mệt mỏi, kém tập trung tư tưởng làm giảm năng suất lao động, dễ xẩy ra tai nạn khi vận hành máy móc.   Ô nhiễm nhiệt  - Nhiệt độ cao xuất hiện tai biến nguy hiểm đối với người lao động người như rối loạn điều hoà nhiệt, say nóng mất nước... ngoài ra còn gây nhức đầu mệt mỏi, đặc biệt gây kích não.   ảnh hưởng đến môi trường đất và nước   Các chất hữu cơ  - Các chất hữu cơ trong chất thải sẽ làm giảm lượng oxy hoà tan trong nước, làm giảm chất lượng nước và khả năng tự làm sạch của chúng. Mặt khác khi nồng độ oxy hoà tan tong nước giảm sẽ gây tác hại nghiêm trọng đến tài nguyên thuỷ sinh khu vực trung quanh.   Chấ rắn lơ lửng  - Nước thải chứa hàm lượng tổng chất rắn cao có thể gây tắc hệ thống dẫn nước thải, làm ứ đọng nước thải gây ảnh hưởng tiêu cực tới tài nguyên thuỷ sinh, đồng thời làm giảm mất cảnh quan (tăng độ đục dòng nước gây bồi lắng dòng sông).   Dầu mỡ  - Dầu mỡ là những hợp chất Hydrocacbon khó phân huýinh học, chứa các chất phụ gia độc hại như các dẫn suất của phênol gây ảnh hưởng tới đòi sống thuỷ sinh, nuôi trồng thuỷ sản... - Làm giảm khả năng tự làm sạch của nước, giết chết các vi sinh vật phiêu sinh, sinh vật đay tham gia vao quá trình tự làm sạch của nước. - Dầu che phủ bề mặt thoáng của nước không cho oxy lạp từ không khí vào nguồn nước ảnh hưởng tới đời sống vi sinh vật.   Bụi  - Bụi đất đá, xi măng, than vào nguồn nước làm tăng hàm lượng chất rắn lơ lửng trong nước gây ô nhiễm nước. - Bụi rơi xuống đất làm thay đổi thành phần tính chất của đất, giảm độ phì nhiêu của đất, làm đất bị trai hoá nên ảnh hưởng đến quá trình sinh trưởng của cây.   Hợp chất Flo  - Hợp chất Flo vào đất gây nhiễm độc đất, khi liên kết với kim loại trong đất tạo thành những kết tủa rắn làm giảm mức độ tơi xốp của đất, làm thay đổi thành phần đất ảnh hưởng tới sự phát triển của cây trồng.   Bùn hoạt tính  Làm tăng hàm lượng chất lơ lửng trong nước, ảnh hưởng tới chất lượng nước, ảnh hưởng tới đời sống thuỷ sinh,năng suất cây hoa mầu...mất cảnh quan khu vực,tắc hệ thống dẫn nước thải...   I.4.2- Tác động đến giao thông vận tải và môi trường trung quanh (Giao thông vận tải. Phương tiện giao thông vận tải thực sự không thể thiếu được tại các nhá máy sản xuất xi măng. Đối với những nhà máy đang hoạt động, giao thông vận tải đóng vai trò chuyên chở nguyên vật liệu về nhà máy và chở sản phẩm ra khỏi nhà máy. Đối với những nhà máy đang xây dựng thì dùng phương tiện giao thông vận tải để chở nguyên vật liệu xây dựng nhà máy. Quá trính hoạt động của các phương tiện thải ra một lượng khí thải gây ô nhiễm môi trường chủ yếu CO2, làm hỏng hệ thống đường xá trong nhà máy, gây ồn ... Tuy nhiên nó có nhiều mặt tích cực như tăng hoạt động giao lưu với các vung trung quanh, tao công ăn việc làm cho người lao động... (Nông nghiệp và thuỷ lợi Nếu khu vực trung quanh nhà máy có nuôi trồng thuỷ sản, cây nông nghiệp lúa hoa mầu thì có thể bị ảnh hưởng bởi khí thải và nước thải, gây tác động làm giảm năng suất. Các khí SO2, NOx ảnh hưởng rất lớn tới đời sống đông thực vật đặc biệt bụi phát sinh trong quá trính sản xuất xi măng nó sẽ phát tán ra môi trường trung quanh phủ lên là cây làm giảm khả năng quang hợp cùa lá cây làm cây chậm phát triển. I.4.3- Tác động tới sức khoẻ cộng đồng Các nguồn ô nhiễm không khí sẽ ảnh hưởng trực tiếp tới sức khoẻ người lao động tại nhà máy cũng như cộng đồng trung quanh. Các bệnh hô hấp như ho, hen, bụi phổi... có thể phát sinh hoặc tăng thêm đối với những ngưới phải tiếp xúc lâu dài, thường xuyên với những khí đó. Các nguồn gây ô nhiễm nước mặt nước ngầm tuỳ theo nồng độ và mức độc hại mà mức ảnh hưởng của nó đến sức khoẻ con người là k hác nhau. Ngoài ra còn phải kể đến ô nhiễm nhiệt, tiếng ồn làm ảnh hưởng đến tâm lý, sinh lý, hệ thống tiêu hoá của con người và từ đó ảnh hưởng tới năng suất lao động của người công nhân. I.5- Phân tích và so sánh một số loại hình sản xuất xi măng ở Việt Nam. Trong công nghệ sản xuất xi măng hiện nay đang áp dung hai loại công nghệ chính. Đó là công nghệ lò quay( khô hoặc ướt ) và công nghệ lò đứng. Do đặc tính công nghệ nên hiên nay ở nước ta chủ yếu sử dung công nghệ khô(lò quay khô), chỉ có hai nhà máy đang sản xuất theo công nghệ ướt là xi măng Hải Phòng và xi măng Bỉm Sơn. Đối với mỗi loại hình công nghệ đều có những ưu nhược điểm riêng về mặt công nghệ sản xuất, dây chuyền thiết bị, mức tiêu thụ nguyên nhiên liệu và sự tác động tới môi trường. Để đảm bảo được tính tối ưu trong sản xuất, đặc biệt bảo sự “phát triển bền vững” thì phân tích và so sánh đóng vai tro hết sức quan trọng, mang tính cấp thiết nó giúp đưa ra công nghệ sản xuất hợp lý nhất. I.5.-So sánh các loại hình sản xuất xi măng. I.5.1- So sánh về công nghệ. Sơ đồ dây chuyền đã được trình bày trong chương trước có kèm dòng thải. (Sự giống nhau. - Phối liệu vào lò gồm có các nguyên liệu: đá vôi, đất sét, phụ gia điều chỉnh. - Các quá trình gia công nguyên liệu như đập, nghiền, sàng là giống nhau - Nhiên liệu chính sử dụng trong quá trình nung Clinke là than cám. - Quá trình hoá lý xẩy ra trong lò nung về cơ bản là giống nhau. - Sau quá trình nung Clinke thì các công đoạn tiếp theo trong dây truyền sản xuất là hoàn như nhau: quá trình làm lạnh clinke, nghiền xi măng, đóng bao.. (Sự khác nhau Sự khác nhau về công nghệ được trình bay trong bảng I.5.12 Chỉ tiêu kỹ thuật  Công nghệ lò quay khô  Công nghệ lò quay ướt  Công nghệ lò đứng   Phối liệu  + Gồm: Đá vôi, đất sét, phụ gia xipirit. + Phối liệu vào lò ở dạng bột mịn, có độ ẩm w= 1(2% và không trộn lẫn với nhau.  +Gồm: Đá vôi, đất sét, phụ gia xỉpirit. + Phối liệu dạng bùn pat, độ ẩm w= 40% và không trộn lẫn với than.  + Gồm: Đá vôi, đất sét, xỉpirit, phụ gia khoáng hoá. +Phối liệu vào dạng phối viê, độ ẩm w= 14% và trộn lẫn với nhau.   Nhiên liệu  +Có thể là than, dầu, khí. + Tiêu tốn nhiên liệu trên một đơn vị sản phấm là ít nhất.  + Có thẻ là than, dầu , khí. + Tiêu tốn nhiên liệu trên 1 đơn vị sản phẩm là lớn nhất  +Chỉ có thể là nhiên liệu rắn. + Tiêu tốn nhiên liệu trên một đơn vị sản phẩm nhiều hơn lò quay khô.   Quá trình nung  + Sử dụng lò quay để nung Clinke. + Có hệ thống trao đổi nhiệt tháp Cyclon  + Sử dụng lò quay để nung Clinke. + Quá trình nung phải qua giải đoạn sấy giảm độ ẩm từ 40% xuống 2%.  +Sử dụng lò đưng để nung clinke. + Quá trình nung phải qua giải đoạn sấy giảm độ ẩm từ 14% xuống 2%.   Nguyên lý làm việc  +Làm việc liên tục, phối liệu được nạp từ đầu cao của lò và được đảo trộn đều theo vòng quay của lò. + Quá trình tạo khoáng được diến ra theo chiều dải lò. + Có công suất lơn, có thể đạt từ 3000(5800 tấn Clinke/ngày.  +Làm việc liên tục, phối liệu ở dạng bùn pat được nạp từ đầu cao của lò, được đảo trộn theo vòng quay của lò. + Quá trình tạo khoáng diễn ra theo chiều dài lò.  + Làm việc gián đoạn phối liệu được cấp vào theo từng mẻ. phối liệu đi vào từ trên xuống dưới thưc hiện quá trình nung clinke. + Quá trình tạo khoáng diễn ra theo chiều cao lò và trong tưng viên phối liệu.   Nhiệt độ chất lượng  +Nhiệt độ nung đảm bảo đạt tới 14510C. +Chất lượng sản phẩm tốt và ổn định  + Nhiệt độ nung đạt tới 14500C. + Chất lượng tốt và ổn định  +Nhiệt độ trong lò khó đạt tới 145100C. +Chất lượng không tốt bằng lò quay và khoong ổn định.   I.5.2- So sánh về mặt môi trường. (Sự giống nhau. - Các qua trình gia công nguyên liệu như đập, nghiền , sàng đều phát sinh bụi và tiếng ồn. - Nhiên liệu chính là than cám để cung cấp nhiệt cho quá trình nung Clinke. Khí thải sinh ra gồm các khí độc hại:CO, CO2, SO2, NOX... - Các quá trình nghiền xi măng và đóng bao đều phát sinh bụi và gây ra tiếng ồn . - Ngoài ra các loại chất thải rắn, chất thải sinh hoạt... đều có thành phần giống nhau. (Sự khác nhau. (Về mức tiêu dùng nguyên liệu Ngành sản xuất xi măng phải sử dung rất nhiều nguyên liệu. Trong đó xi măng lò quay(khô và ướt) có công suất lớn hơn lò đứng (5(10 lần) nên mức sử dung nguyên liệu cũng lớn hơn mặc dù định mức tiêu thụ nguyên liệu cho một tấn sản là ít hơn. Đặc biệt với định hướng xây dựng thêm nhiêu nhà máy xi măng lò quay khô từ nay đến năm 2010 thì mức tiêu thụ nguyên liệu trong sản xuất xi măng tăng rất lớn, tăng nhiều nhất là xi măng lò quay khô. Với lượng tiêu thụ nguyên liệu lớn như vậy không những làm cạn kiệt nguồn tài nguyên không tái tạo được mà còn ảnh hưởng đến môi trường do các hoạt động khai thác nguyên vật liệu cũng như lượng khí CO2 thoát ra do quá trình phân huỷ nguyên liệu cũng sẽ rất lớn. (Về mức tiêu thụ nhiên liệu. - Nếu tính mức tiêu thụ nhiên liệu cho một đơn vị sản phẩm thì công nghệ sản xuất xi măng lò quay loại ướt tiêu tốn lượng nhiên liệu nhiều hơn cả, và ít nhất là xi măng lò quay loại khô (bảng I.5.11). - Mức tiêu dùng than cho xi măng lò quay loại khô sẽ tăng hơn nhiều so với loại hình công nghệ còn lại do việc xây dựng nhiều nhà máy xi măng lò quay loại khô mới ở nước ta tính đến năm 2010. Với mức tiêu dùng nhiều nhiên liệu như vậy sản xuất theo phương pháp lò khô sẽ thải ra một lượng khí thải tương đối lớn vào môt trường do quá trình nung clinke. (Về lượng các khí thải. - Tính trên một đơn vi sản phẩm, tải lượng khí thải ra do quá trinh nung clinke trong lò quay khô là ít nhất, và nhiều nhất là xi măng lò quay ướt (bảng I.5.12). Điều này khẳng định lượng than tiêu tốn càng nhiều thì khả năng ảnh hưởng môi trường càng lớn. Vì vậy hiên nay su hướng các nước công nghiệp phát triển kể cả nước ta chuyển từ công nghệ lò quay ươt sang công nghệ lò quay khô, nhằm tiết kiệm nguyên liệu và giảm lượng khí thải. -Trong trường hợp các thiết bị xử lý bụi không hoạt động, lượng bụi thoát ra do quá trinh nung clinke trong lò quay ướt là lớn nhất do lò quay ướt sử dụng nhiên liệu nhiều hơn xi măng lò quay khô và xi măng lò đứng. Nhưng trong trường hợp có thiết bị xử lý bụi hoạt động lượng bụi thoát ra trong sản xuất xi măng lò đứng nhiều hơn cả. Điều này được giải thích là các nhà máy xi măng lò đứng tại lò nung thưởng chỉ lắp hệ thống thu hồi bụi với hiệu suất thu hòi thấp(khoảng 80%) nên lượng bụi thoát ra môi trường tương đối lớn, trong khi đó các nhà máy xi măng lò quay với lọc bụi tĩnh điện hiệu suất cao nên lượng bụi thoát ra ít hơn nhiêu. Vì vậy mà hiên nay ô nhiễm bụi do quáy trình nung clinke đối với xi măng lò đưng là rất đáng kể. - Các chất khí ô nhiễm khác (CO2, SO2, NO2, CO, HF...) toàn bộ đều được thải ra mồi trường, trong đó tải lương CO2 lớn hơn cả. Nếu tính trung bình nếu cứ sản xuất 1 tấn clinke thì ít nhất cũng có một tấn CO2 thải ra môi trường, và lượng khí này thải ra trong các nhà máy lò quay ướt là lớn nhất. - Trong thành phần các chất ô nhiễm của xi măng lò đứng còn có cả lương khí HF do sử dụng hợp chất của Flo làm phụ gia khoáng hoá, nó là loại khí độc gây ảnh hưởng nghiêm trong đến môi trường và sức khoẻ cộng đồng. Đây chính là nhược điểm lớn đối công nghệ lò đứng so với xi măng lò quay. - Tải lượng khí thải do ngành công nghiệp xi măng sinh ra tính tới năm 2010 sẽ tăng rất lớn. Ngành công nghiệp xi măng sẽ là ngành đóng góp đáng kể vào việc gây ô nhiễm môi trường trong pham vi đất nước ta nói riêng và toàn cầu nói chung nếu không có giải pháp xử lý phù hợp, trong đó nhiều hơn cả là tải lượng khí CO2, SO2, NO2. Việc tăng thêm các khí ô nhiễm này sẽ là thảm hoạ về mưa axit,hiệu ứng nhà kính ngay một tăng nhanh, trầm trọng hơn. I.5.3- Kết luận. Trong công nghiệp sản xuất xi măng vấn đề ô nhiễm bụi đóng vai tro chủ trốt trong mối quan tâm cua các nha môi trường. Nó hoàn toàn có thể kiểm soát đựơc nếu trong mối công đoạn đều lắp đặt hệ thống xử lý thu hồi bụi thích hợp, đạt hiệu suất cao. Ngoài ra cung càn phải quan tam tới lượng khí thải độc hại thải ra môi trường cần phải có biện pháp xử lý hợp lý. Xét về khí cạnh tác động môi trường thì ưu điểm của xi măng loại khô là lớn nhất, do tải lượng ô nhiễm tính trên một tấn sản phẩm. Chính vì thế ngành công nghiệp xi măngViệt Nam đang co su thế chuyên dần sang công nghệ xi măng lò quay khô. Từ nay tới năm 2010 xây dựng thêm nhiều nhà máy xi măng lò quay khô. Tuy là loại hình có tải lượng thải tính cho một đơn vị sản phẩm ít nhưng do nhiều nhà máy nên lượng thải ra môi trường cung tương đối lớn. Vì vậy bên cạnh việc phất triển công nghiệp xi măng thì cung cần chú ý tới khía canh môi trường. Cần “phát triển bền vững” trong ngành công nghiệp xi măng.