Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Khóa luận tốt nghiệp của sinh viên Phạm Văn Quân (ngành Kỹ thuật Môi trường, Trường Đại học Dân lập Hải Phòng, năm 2019) thực hiện nghiên cứu đánh giá tác động môi trường và đề xuất biện pháp kiểm soát ô nhiễm cho cơ sở sản xuất công nghiệp gia công nhựa. Bối cảnh thực tiễn được tác giả đặt trong sự phát triển chung của ngành công nghiệp nhựa Việt Nam giai đoạn 2010–2015, thời điểm ngành đạt tốc độ tăng trưởng hàng năm từ 16% đến 18%, với hơn 2.000 doanh nghiệp đang hoạt động trên cả nước (trong đó 84% tập trung tại khu vực Thành phố Hồ Chí Minh và 99,8% thuộc thành phần kinh tế tư nhân). Dự báo tiêu thụ nhựa bình quân đầu người tại Việt Nam đạt mốc 45 kg/người vào năm 2020. Tuy nhiên, hơn 80% doanh nghiệp nội địa có quy mô vừa và nhỏ, khoảng 85% máy móc thiết bị phải nhập khẩu, công nghệ gia công còn lạc hậu dẫn đến tiêu tốn năng lượng và phát sinh nhiều nguồn thải ô nhiễm.

Dự án được khảo sát trực tiếp là cơ sở sản xuất của Công ty TNHH Xuất Nhập Khẩu Phú Lâm (địa chỉ đăng ký tại Số 1 Đường Nguyễn Bỉnh Khiêm, Phường Đông Hải 2, Quận Hải An, Thành phố Hải Phòng; Giấy chứng nhận đầu tư số 0201305468 do Ban Quản lý Khu kinh tế Hải Phòng cấp lần đầu ngày 15/01/2010). Địa điểm triển khai dự án sản xuất, gia công hạt nhựa màu đặt tại Khu công nghiệp Tràng Duệ, Thành phố Hải Phòng với diện tích khu đất 15.000 m², nằm trên trục Quốc lộ 10, cách trung tâm thành phố Hải Phòng 15 km và cách hệ thống cảng biển (cảng Hải Phòng, Chùa Vẽ, Đình Vũ) từ 7 km đến 15 km. Hoạt động gia công hạt nhựa màu đòi hỏi quá trình gia nhiệt làm dẻo polymer và phối trộn bột màu hóa chất, làm phát sinh khí thải độc hại, hơi hữu cơ, bụi mịn, nước thải làm mát và chất thải nguy hại.

Nhiệm vụ nghiên cứu được văn bản xác định cụ thể gồm hai nội dung chính:

  1. Tìm hiểu, nhận dạng và tính toán các tác động tiêu cực tới môi trường phát sinh từ các giai đoạn của dự án sản xuất hạt nhựa màu.
  2. Đề xuất các biện pháp kỹ thuật và giải pháp quản lý nhằm phòng ngừa, giảm thiểu ô nhiễm và ứng phó sự cố môi trường cho cơ sở.
  • Đối tượng nghiên cứu: Các dòng thải (khí thải, bụi hóa chất, hơi hữu cơ, nước thải làm mát, chất thải rắn công nghiệp, chất thải nguy hại) và các yếu tố vật lý (tiếng ồn, độ rung, nhiệt dư) phát sinh từ dây chuyền sản xuất hạt nhựa màu công suất 2.000 tấn sản phẩm/năm.
  • Phạm vi không gian: Khu vực nhà xưởng và khuôn viên dự án tại Khu công nghiệp Tràng Duệ, Thành phố Hải Phòng.
  • Phạm vi thời gian: Số liệu khảo sát, hồ sơ kỹ thuật và dữ liệu quan trắc môi trường thứ cấp được tác giả thu thập và phân tích trong giai đoạn năm 2017–2019.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khóa luận xây dựng hệ thống cơ sở lý thuyết và phương pháp luận dựa trên các quy chuẩn, tiêu chuẩn kỹ thuật môi trường, định luật truyền nhiệt và các phương pháp đánh giá ô nhiễm chuyên ngành:

Khung pháp lý và quy chuẩn kỹ thuật áp dụng

  • Quyết định số 3733/2002/QĐ-BYT của Bộ Y tế về việc ban hành 21 tiêu chuẩn vệ sinh lao động, 05 nguyên tắc và 07 thông số vệ sinh lao động (áp dụng đánh giá vi khí hậu, nồng độ bụi và hơi dung môi hữu cơ tại phân xưởng sản xuất).
  • QCVN 26:2016/BYT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về vi khí hậu – giá trị cho phép vi khí hậu tại nơi làm việc.
  • QCVN 24:2016/BYT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về tiếng ồn – mức tiếp xúc cho phép tiếng ồn tại nơi làm việc (giới hạn tiếp xúc ca 8 giờ không quá 85 dBA).
  • Nghị định số 38/2015/NĐ-CP ngày 24/04/2015 của Chính phủ về quản lý chất thải và phế liệu.
  • Thông tư số 36/2015/TT-BTNMT ngày 30/06/2015 của Bộ Tài nguyên và Môi trường về quản lý chất thải nguy hại.
  • Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 6707:2009 về Chất thải nguy hại – Dấu hiệu cảnh báo.

Mô hình tính toán và công thức kỹ thuật

  • Phương trình cân bằng nhiệt dùng để tính toán lưu lượng nước làm mát khuôn đúc nhựa: $$Q_{\text{tỏa}} = Q_{\text{thu}} = m_1 \cdot C_1 \cdot (t_1 - t) = m_2 \cdot C_2 \cdot (t - t_2)$$ Trong đó: $m_1$ là khối lượng nhựa vào khuôn (3,62 kg/mẻ); $C_1$ là nhiệt dung riêng của nhựa ($1.624\text{ J/kg}\cdot\text{K}$); $C_2$ là nhiệt dung riêng của nước ($4.200\text{ J/kg}\cdot\text{K}$); $t_1$ là nhiệt độ nhựa trước khi làm nguội (220°C); $t_2$ là nhiệt độ nước ban đầu (32°C); $t$ là nhiệt độ hỗn hợp sau làm nguội (38°C).
  • Công thức lan truyền và suy giảm tiếng ồn theo khoảng cách (trích dẫn từ tài liệu của tác giả Phạm Ngọc Đăng, NXB Khoa học Kỹ thuật): $$L_i = L_p - \Delta L_d - \Delta L_c$$ $$L_d = 20 \cdot \lg\left(\frac{r_2}{r_1}\right) \cdot (1 + a)$$ Với $L_i$ là mức ồn tại điểm tính toán; $L_p$ là độ ồn tại nguồn đo cách 15 m; $\Delta L_c$ là mức giảm ồn qua vật cản ($\Delta L_c = 0$ khi không xét vật cản); $r_1 = 15\text{ m}$; $r_2$ là khoảng cách tính toán; hệ số hấp thụ mặt đất $a = 0$.

Phương pháp nghiên cứu và nguồn dữ liệu

  • Phương pháp khảo sát thực tế: Khảo sát hiện trạng mặt bằng, bố trí dây chuyền máy móc và hệ thống kho chứa của cơ sở sản xuất.
  • Phương pháp thu thập và phân tích tài liệu thứ cấp: Tiếp cận hồ sơ thiết kế công nghệ, thuyết minh dự án đầu tư Dunam Chemistry Vina, báo cáo đánh giá tác động môi trường của dự án sản xuất hạt nhựa tổng hợp tại Hải An, số liệu quan trắc định kỳ tháng 03/2018 từ Công ty TNHH Công nghiệp chính xác Eva Hải Phòng, và kết quả quan trắc tại Công ty TNHH Điện tử Dong Yang Hải Phòng.
  • Phương pháp tính toán cân bằng vật chất và thống kê dòng thải: Xác định định mức tiêu hao nguyên liệu, phụ liệu, tỷ lệ hao hụt để ước tính tải lượng phát thải bụi, chất thải rắn và chất thải nguy hại.

Nội dung chính theo từng chương

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ DỰ ÁN

Chương 1 trình bày chi tiết về quy mô sản xuất, quy trình công nghệ, danh mục trang thiết bị và định mức tiêu hao nguyên vật liệu của dự án. Sản phẩm chính của cơ sở là hạt nhựa màu với sản lượng đạt 2.000 tấn/năm.

Dây chuyền công nghệ sản xuất vận hành khép kín qua bốn công đoạn:

  1. Định lượng và đảo trộn: Hạt nhựa nguyên sinh và bột màu được cân định lượng tùy theo yêu cầu đơn hàng, đổ vào phễu trộn để đảo đều trước khi cấp sang máy đùn.
  2. Ép đùn nhựa: Hỗn hợp nhựa và màu vào phễu chứa của máy đùn, đóng nắp buồng kín và gia nhiệt ở dải nhiệt độ 180–220°C. Nhựa nóng chảy chuyển sang trạng thái dẻo rồi được hệ thống vòi phun ép đùn dưới áp suất 600–1.800 bar qua các lỗ khuôn nhỏ để tạo thành sợi nhựa mang màu.
  3. Làm nguội gián tiếp: Sợi nhựa chạy qua hệ thống lòng khuôn dẫn nước làm mát. Nước hấp thu nhiệt tăng lên 34–36°C được dẫn ra tháp giải nhiệt để hạ nhiệt độ xuống 30–32°C trước khi tuần hoàn trở lại.
  4. Cắt sợi tạo hạt và đóng gói: Sợi nhựa sau khi làm nguội được băng chuyền tự động đưa sang máy cắt để tạo viên hạt nhựa màu, kiểm tra tỷ lệ lỗi hỏng (chiếm khoảng 0,3% tổng khối lượng) rồi đóng bao lưu kho.

Hệ thống máy móc phục vụ giai đoạn sản xuất gồm 15 thiết bị chính được lắp đặt mới 100%:

STT Tên thiết bị Số lượng Thông số kỹ thuật Năm sản xuất / Xuất xứ
1 Máy trộn nhựa 3 chiếc Công suất 3,7 kW; năng suất 1.335 kg/h 2017 / Hàn Quốc
2 Máy đúc ép nhựa 3 chiếc Công suất 90 kW; năng suất 800 kg/h 2017 / Hàn Quốc
3 Máy cắt nhựa tạo hạt 3 chiếc Kích thước 1.140 × 740 × 1.950 mm; công suất 6 kW 2017 / Hàn Quốc
4 Máy sấy hút ẩm công nghiệp 1 chiếc Thiết bị sấy phụ trợ 2017 / Hàn Quốc
5 Tháp làm mát 2 chiếc Giải nhiệt tuần hoàn 2018 / Việt Nam
6 Máy phát điện dự phòng 1 chiếc Công suất 1.000 kVA 2017 / Hàn Quốc
7 Máy hút bụi công nghiệp Cleapro 1 chiếc Dung tích 60 lít; 220–240V; 2.000–3.000W 2017 / Hàn Quốc
8 Thiết bị lọc bụi 1 bộ Công suất 5,5 kW; lưu lượng 6.850 m³/h 2018 / Việt Nam

Nhu cầu sử dụng nguyên liệu hàng năm gồm: 4.700 tấn hạt nhựa các loại (nhựa nhiệt dẻo ABS, PP, PE, HDPE, LDPE, PS, HIPS); 305 tấn bột màu (gồm các dòng bột màu công nghiệp như Pigment Blue 15:3 nhiệt độ nóng chảy 480°C, Violet S nhiệt độ nóng chảy 310°C, Pigment Yellow 83, Pink HP 122N, Carbon Black, phụ gia kẽm stearat BY-Zn-ST, Green GY, Iriotec 8208, LC 101N–104N); 8 tấn dầu DO cho máy phát điện và 0,05 tấn dầu mỡ bảo dưỡng bôi trơn.

CHƯƠNG 2: TÌM HIỂU CÁC TÁC ĐỘNG MÔI TRƯỜNG

Chương 2 tập trung phân tích, tính toán định lượng các nguồn gây tác động có liên quan và không liên quan đến chất thải của dự án.

Tác động đến môi trường không khí

Quá trình ép đùn ở nhiệt độ cao (180–220°C) làm bay hơi các monome dư thừa từ các dòng polymer:

  • Nhựa ABS phát sinh hơi Acrylonitrile, Butadiene, Styrene.
  • Nhựa PS và HIPS phát sinh hơi Styrene.
  • Nhựa PP phát sinh hơi Propylene.
  • Nhựa PE, HDPE, LDPE phát sinh hơi Ethylene.

Số liệu quan trắc vi khí hậu và khí thải tại khu vực gia nhiệt ép đùn (tham chiếu từ báo cáo quan trắc của Công ty Eva HP tháng 03/2018 so sánh với Quyết định 3733/2002/QĐ-BYT) thể hiện mức độ phát thải trong vùng làm việc:

Thông số quan trắc Đơn vị Kết quả thực tế Giới hạn QĐ 3733/2002/QĐ-BYT (TB 8h) Giới hạn tối đa từng lần
Nhiệt độ °C 25,2 32 (QCVN 26:2016/BYT) —
Độ ẩm % 38,5 80 (QCVN 26:2016/BYT) —
Tốc độ gió m/s 0,3 25 (QCVN 26:2016/BYT) —
Bụi lơ lửng mg/m³ 0,079 4 4
Khí CO mg/m³ 6,31 20 40
Khí NO₂ mg/m³ 0,073 5 10
Khí SO₂ mg/m³ 0,069 5 10
Hơi Styrene mg/m³ 15,3 85 420
Hơi Ethylene mg/m³ 26,6 1.150 —
Hơi Butadiene mg/m³ 4,2 20 40

Tại công đoạn đảo trộn bột màu (sử dụng 315 tấn bột màu/năm), nồng độ bụi tổng số TSP đo được là 0,5 mg/m³ (thấp hơn nhiều so với tiêu chuẩn cho phép là 8 mg/m³), độ ồn khu vực trộn là 73 dBA (tiêu chuẩn cho phép 85 dBA). Tổng nồng độ hơi hữu cơ từ nhóm nhựa ABS, PS, HIPS đạt 354,22 mg/m³ và từ nhóm PP, PE, HDPE, LDPE đạt 40,87 mg/m³, đều nằm trong giới hạn kiểm soát vệ sinh lao động.

Nước thải sản xuất

Căn cứ theo cân bằng nhiệt, lượng nước cần thiết để làm nguội 3,62 kg nhựa dẻo từ 220°C xuống 38°C là 63,69 lít nước. Tổng lưu lượng nước làm mát tuần hoàn qua các khuôn ép đạt 265 m³/ngày. Hệ thống thất thoát khoảng 15% lượng nước tuần hoàn (tương đương 39,75 m³/ngày), trong đó lượng nước bay hơi qua tháp giải nhiệt chiếm 10% và lượng nước rò rỉ cơ học chiếm 5% (tương đương 13,25 m³/ngày). Lượng nước rò rỉ này không tiếp xúc hóa chất độc hại, được dẫn về hố ga thu gom nước của nhà xưởng.

Tác động của chất thải rắn và chất thải nguy hại

  • Chất thải rắn sản xuất thông thường: Dựa trên cân bằng vật chất với tổng nguyên phụ liệu đầu vào 5.005 tấn/năm, sản phẩm đạt khoảng 5.000 tấn/năm, lượng hao hụt dưới dạng bụi và khí thải là 1.223,575 kg/năm. Tổng khối lượng chất thải rắn sản xuất phát sinh là 19,562 tấn/năm, gồm 13,777 tấn hạt nhựa phế thải (rơi vãi, ba via, lỗi hỏng) và 5,785 tấn bao bì carton, nilon, dây đai buộc hàng, pallet gỗ hỏng.
  • Chất thải nguy hại: Thống kê định mức thay thế thiết bị và sử dụng hóa chất xác định 9 danh mục chất thải nguy hại phát sinh với tổng khối lượng 713,575 kg/năm:
STT Tên loại chất thải nguy hại Mã CTNH Trạng thái Khối lượng phát sinh (kg/năm)
1 Dầu thải động cơ, hộp số 17 01 07 Lỏng 20
2 Ắc quy chì thải 16 01 12 Rắn 30
3 Hộp mực in thải có thành phần nguy hại 08 02 04 Rắn 5
4 Mực in thải 08 02 01 Rắn 2
5 Bóng đèn huỳnh quang hỏng 16 01 06 Rắn 5
6 Giẻ lau, găng tay dính dầu mỡ 18 02 01 Rắn 60
7 Vỏ bao bì, thùng chứa hóa chất thải 18 01 02 / 18 01 03 Rắn 540
8 Bụi chứa bột màu, hóa chất 08 02 01 Rắn 1,575
9 Túi lọc bụi sợi thủy tinh đã qua sử dụng 18 01 02 Rắn 50
Tổng 713,575

Tiếng ồn và nhiệt dư

Độ ồn phát sinh từ các động cơ máy đùn, máy trộn dao động từ 55 đến 65 dBA, bảo đảm dưới ngưỡng 85 dBA của QCVN 24:2016/BYT. Nhiệt dư tỏa ra từ 3 máy ép đùn vận hành ở 180–220°C gây gia tăng nhiệt độ cục bộ tại phân xưởng, đòi hỏi các giải pháp thông gió công nghiệp.

CHƯƠNG 3: BIỆN PHÁP PHÒNG NGỪA, GIẢM THIỂU TÁC ĐỘNG TIÊU CỰC VÀ PHÒNG NGỪA, ỨNG PHÓ RỦI RO, SỰ CỐ CỦA DỰ ÁN

Chương 3 đề xuất hệ thống giải pháp công nghệ và quy chế quản lý nhằm khống chế các dòng thải:

Biện pháp xử lý bụi và khí thải

  • Thu gom và phóng không hơi hữu cơ, nhiệt dư: Lắp đặt hệ thống chụp hút đặt trực tiếp phía trên 3 máy ép đùn (bố trí 2 chụp hút/máy, tổng cộng 6 chụp hút). Toàn bộ khí gom qua đường ống nhựa PVC (ống nhánh đường kính D = 75 mm, ống trục chính D = 200 mm) và dùng quạt hút xả qua ống phóng không đưa khí nóng và hơi hữu cơ thoát ra ngoài nhà xưởng.
  • Xử lý bụi trộn bột màu: Bố trí 1 chụp hút tại mỗi phễu máy trộn (tổng cộng 3 chụp hút). Bụi hóa chất được quạt hút công suất 5,5 kW hút vào 1 thiết bị lọc bụi túi vải đặt phía sau nhà xưởng. Thiết bị có lưu lượng 6.850 m³/h, diện tích lọc gồm 10 túi vải sợi thủy tinh chịu nhiệt với năng suất lọc dao động $0,3 - 0,9\text{ m}^3/\text{m}^2\cdot\text{phút}$. Hiệu suất thu hồi bụi đạt từ 97% đến 99%. Bụi thu giữ định kỳ từ phễu gom được phân loại và quản lý như chất thải nguy hại.
  • Kiểm soát khí thải máy phát điện và vi khí hậu: Máy phát điện 1.000 kVA sử dụng dầu DO hàm lượng lưu huỳnh thấp, đặt trong phòng cách âm riêng có quạt hút cưỡng bức. Nhà xưởng thiết kế hệ thống cửa mái và cửa chớp đón gió tự nhiên, kết hợp 10 quạt hút công nghiệp (6 quạt tại tầng 1 và 4 quạt tại sàn tầng lửng). Phòng mẫu và văn phòng lắp điều hòa 12.000 Btu/h.

Quản lý chất thải rắn và chất thải nguy hại

  • Thiết kế kho lưu chứa chất thải: Sử dụng kho chứa chuyên dụng diện tích 25,07 m² có tường bao, mái che chống thấm dột đặt phía sau xưởng, ngăn đôi thành 2 khu vực: ngăn chứa chất thải rắn sản xuất (13,02 m²) và ngăn chứa chất thải nguy hại (12,05 m²).
  • Tái chế và thu hồi chất thải rắn: Toàn bộ hạt nhựa phế thải lỗi hỏng không nhiễm bẩn được phân loại để tái sử dụng trực tiếp vào quy trình nấu ép; hạt nhựa màu lỗi được thu gom bán cho cơ sở tái chế; 5,785 tấn/năm bao bì giấy, pallet hỏng và nilon thải bán phế liệu. Rác thải sinh hoạt từ 20 cán bộ công nhân viên được thu gom vào các thùng rác nắp đậy 30 lít và 50 lít, ký hợp đồng thu gom hàng ngày.
  • Quản lý chất thải nguy hại: Lập hồ sơ đăng ký Sổ chủ nguồn thải theo Thông tư 36/2015/TT-BTNMT; trang bị thùng chứa dán mã và biển cảnh báo theo TCVN 6707:2009; ngăn kho có rãnh thu gom và hố thu gom dầu tràn. Cơ sở ký hợp đồng chuyển giao xử lý với đơn vị chức năng là Công ty TNHH Phát triển Thương mại Dịch vụ Toàn Thắng với tần suất thu gom 6 tháng/lần.

Giảm thiểu tiếng ồn, độ rung và bảo vệ môi trường đất

Toàn bộ máy trộn và máy cắt được lắp đặt trên bệ bê tông cốt thép kiên cố, chân đế gắn đệm cao su và lò xo giảm chấn. 100% diện tích sân bãi và nền xưởng được bê tông hóa hoàn toàn nhằm ngăn chặn dầu mỡ thẩm thấu xuống đất; trang bị khay hứng dầu và vật liệu thấm hút chuyên dụng đề phòng sự cố rò rỉ. Nhà máy trồng cây xanh xung quanh hàng rào để tạo dải cách ly âm học.

Kết quả và đóng góp

Khóa luận hoàn thành mục tiêu xây dựng hồ sơ kỹ thuật môi trường cho dự án gia công hạt nhựa màu với các kết quả cụ thể:

Các chỉ số định lượng then chốt của dự án

  • Xác lập định mức cân bằng dòng vật chất: Tổng nguyên vật liệu vào 5.005 tấn/năm, sản phẩm đạt 2.000 tấn/năm hạt nhựa thương phẩm, lượng hao hụt bay hơi 1.223,575 kg/năm, chất thải rắn sản xuất phát sinh 19,562 tấn/năm.
  • Tính toán chính xác nhu cầu nước làm mát: 63,69 lít nước/mẻ ép 3,62 kg nhựa; duy trì tuần hoàn 265 m³/ngày qua 2 tháp làm mát; lượng nước bổ sung bay hơi và rò rỉ cơ học là 39,75 m³/ngày (trong đó 13,25 m³/ngày nước rò rỉ sạch thoát ra hố ga).
  • Lập bảng danh mục chất thải nguy hại chi tiết gồm 9 nguồn thải với tổng phát sinh 713,575 kg/năm, gán đầy đủ mã số chất thải theo Thông tư 36/2015/TT-BTNMT.
  • Tính toán kích thước hệ thống xử lý khí thải: Thiết kế mạng lưới thu gom hơi hữu cơ gồm 6 chụp hút và ống chính D200; hệ thống xử lý bụi công đoạn trộn gồm 3 chụp hút dẫn vào thiết bị lọc 10 túi vải sợi thủy tinh lưu lượng 6.850 m³/h, công suất 5,5 kW, đạt hiệu suất lọc bụi 97–99%.

Đóng góp thực tiễn của khóa luận

Khóa luận đã liên kết các số liệu thiết kế máy móc sản xuất (hồ sơ Dunam Chemistry Vina) với các số liệu quan trắc thực tế từ các nhà máy gia công nhựa tương đồng (Công ty Eva Hải Phòng, Công ty Dong Yang) để lượng hóa nồng độ hơi dung môi (Styrene, Butadiene, Ethylene) trong môi trường lao động. Tác giả đã đưa ra các giải pháp khả thi về kỹ thuật, tận dụng việc phân loại tái sinh nhựa tại nguồn và đề xuất quy mô kho chứa rác thải 25,07 m² phù hợp mặt bằng công nghiệp.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Dựa trên nội dung văn bản, đề tài còn tồn tại một số hạn chế do điều kiện thực hiện khóa luận tốt nghiệp:

  • Dữ liệu quan trắc môi trường không khí và hơi hữu cơ chưa được đo đạc trực tiếp tại hiện trường dự án lúc vận hành đầy tải, mà chủ yếu kế thừa từ số liệu quan trắc định kỳ thứ cấp của các đơn vị lân cận trong khu công nghiệp (Công ty TNHH Công nghiệp chính xác Eva Hải Phòng đo tháng 03/2018).
  • Giải pháp xử lý hơi hữu cơ tại khu vực máy đúc ép nhựa chỉ dừng lại ở phương án thu gom bằng quạt hút và xả qua ống phóng không ra ngoài môi trường dựa trên lập luận nồng độ phát sinh thấp hơn tiêu chuẩn, chưa thiết kế hệ thống hấp phụ xử lý chuyên sâu (như tháp than hoạt tính) để khử mùi hữu cơ triệt để trước khi phát tán ra khí quyển.
  • Hướng nghiên cứu tiếp theo cần tập trung: Tiến hành lấy mẫu đo đạc thực tế nồng độ Styrene, Acrylonitrile, Butadiene tại ống phóng không khi nhà máy vận hành đồng thời cả 3 máy đúc ép; mô hình hóa sự lan truyền khí thải trong khu công nghiệp để đánh giá tác động tích lũy; và nghiên cứu giải pháp tuần hoàn 100% nước làm mát rò rỉ để triệt tiêu dòng thải 13,25 m³/ngày.

Giá trị tham khảo

Bản khóa luận mang giá trị tham khảo kỹ thuật trong các lĩnh vực:

  • Tài liệu học thuật hữu ích cho sinh viên chuyên ngành Kỹ thuật Môi trường, Quản lý Môi trường, Công nghệ Hóa học và Kỹ thuật Vật liệu Polymer khi làm đồ án môn học hoặc khóa luận tốt nghiệp về chuyên đề Đánh giá tác động môi trường (ĐTM) hoặc Kế hoạch bảo vệ môi trường cho các xưởng gia công chất dẻo.
  • Phần tính toán cân bằng nhiệt ($Q_{\text{tỏa}} = Q_{\text{thu}}$) để xác định dung tích tháp giải nhiệt và lượng nước tuần hoàn cho máy ép đùn nhựa là biểu mẫu hữu ích cho các kỹ sư thiết kế cấp thoát nước công nghiệp.
  • Bảng danh mục định mức phát sinh chất thải nguy hại kèm mã định danh theo quy định quản lý chất thải nguy hại là nguồn dữ liệu chuẩn xác cho các cán bộ quản lý an toàn – sức khỏe – môi trường (HSE) tại các doanh nghiệp sản xuất hạt màu và bao bì nhựa.

Câu hỏi thường gặp

1. Nhu cầu nguyên liệu nhựa và chủng loại bột màu dự án sử dụng hàng năm là bao nhiêu?
Dự án sử dụng 4.700 tấn hạt nhựa nguyên sinh mỗi năm (gồm các nhóm ABS, PP, HDPE, LDPE, PS, HIPS) và 305 tấn bột màu các loại (gồm các dòng bột màu công nghiệp như Blue M, Pink 122N, Violet S.015, Yellow 3R, Carbon Black, Green GY, bột phụ gia bôi trơn BY-Zn-ST).

2. Quy trình làm mát khuôn nhựa tiêu thụ lượng nước bao nhiêu và được giải nhiệt như thế nào?
Dựa trên cân bằng nhiệt giải nhiệt từ 220°C xuống 38°C, mỗi mẻ ép 3,62 kg nhựa cần 63,69 lít nước làm mát. Tổng lượng nước làm mát khuôn tuần hoàn là 265 m³/ngày. Lượng nước bổ sung hàng ngày là 39,75 m³/ngày (bù đắp 10% nước bay hơi qua 2 tháp làm mát và 5% rò rỉ cơ học tương đương 13,25 m³/ngày xả vào hố ga). Nước làm mát chạy gián tiếp trong lòng khuôn kín nên không lẫn hóa chất ô nhiễm.

3. Nồng độ các loại hơi dung môi hữu cơ tại phân xưởng ép nhựa có vượt giới hạn vệ sinh lao động không?
Kết quả quan trắc tại khu vực máy ép nhựa ghi nhận: hơi Styrene đạt 15,3 mg/m³ (tiêu chuẩn QĐ 3733/2002/QĐ-BYT cho phép trung bình 8 giờ là 85 mg/m³, tối đa 420 mg/m³); Butadiene đạt 4,2 mg/m³ (tiêu chuẩn cho phép 20 mg/m³); Ethylene đạt 26,6 mg/m³ (tiêu chuẩn cho phép 1.150 mg/m³). Toàn bộ các thông số hơi hữu cơ đều nằm trong ngưỡng an toàn cho phép của Bộ Y tế.

4. Cấu tạo và hiệu suất của hệ thống thu hồi bụi từ công đoạn phối trộn bột màu được thiết kế ra sao?
Hệ thống gồm 3 chụp hút bố trí tại 3 máy trộn nhựa, kết nối đường ống hút về 1 thiết bị lọc bụi túi vải đặt sau nhà xưởng. Thiết bị sử dụng 10 túi vải sợi thủy tinh với năng suất lọc $0,3 - 0,9\text{ m}^3/\text{m}^2\cdot\text{phút}$, vận hành bằng quạt hút 5,5 kW lưu lượng 6.850 m³/h, cho hiệu suất giữ bụi đạt từ 97% đến 99%.

5. Khối lượng chất thải nguy hại phát sinh hàng năm là bao nhiêu và được xử lý theo phương án nào?
Tổng khối lượng chất thải nguy hại phát sinh là 713,575 kg/năm (gồm 9 danh mục, lớn nhất là vỏ bao bì thùng chứa hóa chất 540 kg/năm, giẻ lau dính dầu 60 kg/năm, túi lọc bụi sợi thủy tinh thải 50 kg/năm). Chất thải nguy hại được phân loại, dán nhãn cảnh báo TCVN 6707:2009, lưu giữ trong ngăn kho riêng 12,05 m² và chuyển giao định kỳ 6 tháng/lần cho Công ty TNHH Phát triển Thương mại Dịch vụ Toàn Thắng xử lý.

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của sinh viên Phạm Văn Quân đã khái quát toàn diện dây chuyền sản xuất hạt nhựa màu quy mô 2.000 tấn/năm và nhận diện đầy đủ các tác động môi trường đặc trưng của ngành gia công polyme. Bằng việc áp dụng các phép tính cân bằng vật chất, cân bằng nhiệt và tham chiếu quy chuẩn môi trường hiện hành, tác giả đã định lượng được lượng nước tuần hoàn 265 m³/ngày, lượng khí thải hữu cơ, 19,562 tấn/năm chất thải rắn và 713,575 kg/năm chất thải nguy hại. Các phương án kỹ thuật đề xuất như thiết bị lọc bụi túi vải sợi thủy tinh hiệu suất 97–99%, chụp hút khí thải D200 và quy hoạch kho rác 25,07 m² đảm bảo tính khả thi cao, góp phần hỗ trợ cơ sở sản xuất tuân thủ các quy định pháp luật về bảo vệ môi trường công nghiệp.