Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Ô nhiễm không khí từ các hoạt động công nghiệp luyện kim và cán thép là một trong những thách thức môi trường nghiêm trọng tại Việt Nam cũng như trên thế giới. Quá trình đốt cháy nhiên liệu hóa thạch (dầu FO, than đá) cùng các công đoạn nung, cán thép phát thải lượng lớn bụi, nhiệt và các khí độc hại như lưu huỳnh đioxit ($\text{SO}_2$), oxit nitơ ($\text{NO}_x$), cacbon monoxit ($\text{CO}$), cacbon đioxit ($\text{CO}_2$) và amoniac ($\text{NH}_3$). Các chất ô nhiễm này tác động tiêu cực đến hệ hô hấp của người lao động, gây tổn hại đến hệ sinh thái và gây ăn mòn công trình, thiết bị.

Nhà máy Cán thép Thái Nguyên là đơn vị thành viên thuộc Công ty Cổ phần Gang thép Thái Nguyên (TISCO), được khởi công xây dựng vào ngày 28/11/2002 và chính thức đi vào vận hành từ năm 2005. Với dây chuyền công nghệ hiện đại nhập khẩu từ tập đoàn Danieli (Ý), nhà máy có công suất thiết kế 300.000 tấn/năm, nâng tổng công suất sản xuất thép của TISCO lên 550.000 tấn/năm. Quy mô sản xuất lớn kéo theo khối lượng khí thải và bụi đáng kể phát sinh vào môi trường xung quanh.

Khóa luận tốt nghiệp cử nhân ngành Khoa học và Quản lý Môi trường của sinh viên Đỗ Minh Thúy, dưới sự hướng dẫn của PGS. TS. Đỗ Thị Lan tại Trung tâm Đào tạo và Phát triển Quốc tế - Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, thực hiện đề tài nhằm đánh giá thực trạng chất lượng môi trường không khí và đề xuất các giải pháp giảm thiểu phù hợp.

Mục tiêu nghiên cứu:

  1. Đánh giá hiện trạng chất lượng môi trường không khí tại khu vực sản xuất, khu vực xung quanh và nguồn khí thải ống khói của Nhà máy Cán thép Thái Nguyên.
  2. Đề xuất các giải pháp quản lý và công nghệ xử lý khí thải độc hại nhằm giảm thiểu ô nhiễm không khí.

Câu hỏi nghiên cứu:

  1. Tổng quan về quy mô và quy trình công nghệ của Nhà máy Cán thép Thái Nguyên như thế nào?
  2. Hiện trạng môi trường không khí (bụi, tiếng ồn, khí độc hại) tại các khu vực của nhà máy đang ở mức độ nào so với tiêu chuẩn, quy chuẩn hiện hành?
  3. Những giải pháp quản lý và công nghệ kỹ thuật nào có tính khả thi để giảm thiểu ô nhiễm không khí cho nhà máy?

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Môi trường không khí xung quanh, môi trường không khí khu vực sản xuất và khí thải tại ống khói lò nung phôi (kiln stack) của Nhà máy Cán thép Thái Nguyên.
  • Phạm vi không gian: Khuôn viên nhà máy, các phân xưởng sản xuất và khu dân cư lân cận trong bán kính 200 m (phường Cẩm Giá, TP. Thái Nguyên).
  • Phạm vi thời gian: Đề tài thực hiện khảo sát và thu thập số liệu trong 3 tháng (từ tháng 3/2015 đến tháng 7/2015), đợt quan trắc thực địa diễn ra từ ngày 27/03/2015 đến ngày 05/04/2015, kết hợp phân tích chuỗi số liệu thứ cấp giai đoạn 2013 – 2015.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Cơ sở lý thuyết và căn cứ pháp lý

Khóa luận vận dụng lý thuyết về cơ chế phát sinh ô nhiễm không khí tự nhiên và nhân tạo; tác động sinh học của các chất ô nhiễm ($\text{SO}_x$, $\text{CO}$, $\text{NO}_x$, bụi kim loại, bụi silic gây bệnh bụi phổi - pneumoconiosis) và ô nhiễm nhiệt đối với sức khỏe công nhân; tác động ăn mòn axit ($\text{H}_2\text{CO}_3$, mưa axit) lên máy móc và công trình.

Hệ thống căn cứ pháp lý và tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật quốc gia được áp dụng gồm:

  • Luật Bảo vệ Môi trường Việt Nam số 55/2014/QH13 ngày 23/06/2014.
  • Thông tư số 28/2011/TT-BTNMT quy định quy trình kỹ thuật quan trắc môi trường không khí xung quanh và tiếng ồn.
  • Thông tư số 21/2012/TT-BTNMT quy định về bảo đảm chất lượng và kiểm soát chất lượng trong quan trắc môi trường.
  • Quyết định số 3733/2002/QĐ-BYT về việc ban hành 21 tiêu chuẩn vệ sinh lao động, 05 nguyên tắc và 07 thông số vệ sinh lao động.
  • QCVN 05:2013/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng không khí xung quanh.
  • QCVN 06:2009/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về một số chất độc hại trong không khí xung quanh.
  • QCVN 26:2010/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về tiếng ồn.
  • QCVN 51:2013/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về khí thải công nghiệp sản xuất thép.

Phương pháp nghiên cứu

  1. Phương pháp thu thập dữ liệu thứ cấp: Tổng hợp các báo cáo giám sát môi trường định kỳ của Nhà máy Cán thép Thái Nguyên các năm 2013, 2014; tài liệu chuyên ngành luyện kim trong và ngoài nước (nghiên cứu của ISDEMIR tại Thổ Nhĩ Kỳ, nhà máy thép tại bang Orissa - Ấn Độ, các cơ sở luyện thép tại TP. Hồ Chí Minh, Bà Rịa - Vũng Tàu, KCN Nhơn Trạch 5, KCN Mạ Ông - Bắc Ninh).
  2. Phương pháp khảo sát thực tế và lấy mẫu: Thực hiện đo đạc, lấy mẫu hiện trường bằng máy móc chuyên dụng theo các TCVN chuyên ngành (TCVN 5067:1995 đối với bụi TSP; TCVN 5977:2009 đối với bụi ống khói; TCVN 7878-2:2010 đối với tiếng ồn; TCVN 5971:1995 đối với $\text{SO}_2$; TCVN 6137:2009 và TCVN 7172:2002 đối với $\text{NO}_x$). Chiều cao lấy mẫu không khí xung quanh đặt ở mức 1,5 m (ngang tầm thở của người).
  3. Phương pháp thống kê và xử lý số liệu: Tổng hợp, tính toán trung bình, so sánh đối chiếu với ngưỡng quy chuẩn bằng phần mềm Microsoft Word và Microsoft Excel.
STT Tên thiết bị đo đạc / lấy mẫu Xuất xứ Model Mục đích sử dụng
1 Thiết bị đo nhiệt độ, độ ẩm, tốc độ gió Mỹ Kestrel 4000 Đo vi khí hậu hiện trường
2 Máy đo tiếng ồn phân tích tần số Mỹ SP-SP-2-1/1-10 Đo mức áp suất âm thanh (dBA)
3 Máy đo độ rung Mỹ VI 100 Đo gia tốc rung ($\text{m/s}^2$)
4 Máy lấy mẫu bụi Mỹ Staplex Lấy mẫu bụi tổng số (TSP)
5 Thiết bị hấp thụ khí Nhật Bản Kimoto HS7 Lấy mẫu khí độc hại ($\text{SO}_2, \text{NO}_2, \text{NH}_3$)
6 Thiết bị hấp thụ khí Mỹ Apex ZC 572-V Lấy mẫu khí chuyên dụng
7 Máy đo khí thải ống khói Đức MSI 150 PRO 2-1 Phân tích nồng độ khí thải lò nung
8 Máy phát điện xách tay Nhật Bản Kw SH 1900 Cung cấp nguồn điện hiện trường
9 Tủ bảo quản mẫu Nhật Bản YANMAR CRB-1 Bảo quản mẫu hóa chất sau lấy mẫu

Hệ thống quan trắc gồm 8 vị trí (7 điểm không khí xung quanh/nơi làm việc và 1 điểm ống khói lò nung):

  • KK-3.1-1: Khu vực cán thép ($21^\circ 33'\text{N}; 105^\circ 52'320''\text{E}$).
  • KK-3.1-2: Khu vực lò nung phôi ($21^\circ 33'450''\text{N}; 105^\circ 52'315''\text{E}$).
  • KK-3.1-3: Khu vực kho thành phẩm ($21^\circ 33'455''\text{N}; 105^\circ 52'320''\text{E}$).
  • KK-3.1-4: Khu vực văn phòng nhà máy ($21^\circ 33'450''\text{N}; 105^\circ 52'373''\text{E}$).
  • KK-3.1-5: Cổng chính công ty TISCO / khu dân cư phía Nam ($21^\circ 33'478''\text{N}; 105^\circ 52'767''\text{E}$).
  • KK-3.1-6: Tổ dân phố 17, phường Cẩm Giá, cách nhà máy 200 m về phía Đông Bắc ($21^\circ 33'790''\text{N}; 105^\circ 52'778''\text{E}$).
  • KK-3.1-7: Khu dân cư phía Tây Nam, cách nhà máy 200 m ($21^\circ 33'556''\text{N}; 105^\circ 52'907''\text{E}$).
  • KTOK-3.1-1: Ống khói lò nung phôi nhà máy ($21^\circ 33'503''\text{N}; 105^\circ 52'196''\text{E}$).

Nội dung chính theo từng chương

Phần I: Đặt vấn đề (Part I: Research Rationale)

Chương này phân tích tính cấp thiết của việc bảo vệ môi trường không khí trong ngành công nghiệp luyện kim. Tác giả giới thiệu khái quát quy mô Nhà máy Cán thép Thái Nguyên thuộc TISCO, chỉ rõ các nguồn phát thải phát sinh từ quá trình đốt nhiên liệu dầu FO (chứa nhiệt trị $9.600 - 10.000\text{ kcal/kg}$, mức tiêu hao $270.000\text{ kcal/tấn}$ sản phẩm) sinh ra các khí $\text{CO}_2, \text{CO}, \text{SO}_2, \text{NO}_x$, muội than và bụi kim loại. Chương xác lập mục tiêu, câu hỏi nghiên cứu, ý nghĩa khoa học - thực tiễn và nhận diện các giới hạn về phạm vi khảo sát.

Phần II: Tổng quan tài liệu (Part II: Literature Review)

Chương này tổng kết các kiến thức lý luận và thực tiễn về ô nhiễm không khí:

  • Phân loại nguồn ô nhiễm: Nguồn tự nhiên (núi lửa, cháy rừng, bão bụi, phân hủy hữu cơ) và nguồn nhân tạo (nhiệt điện, vật liệu xây dựng, hóa chất, luyện kim, giao thông vận tải).
  • Tác hại của các chất phát thải: Phân tích cơ chế gây bệnh đường hô hấp, co thắt khí quản do $\text{SO}_2$, thiếu máu mô do $\text{CO}$ kết hợp hemoglobin, phá hủy niêm mạc do $\text{NO}_2$, bệnh bụi phổi silic và ảnh hưởng của bức xạ nhiệt đến công nhân luyện kim.
  • Tổng quan nghiên cứu quốc tế: Báo cáo của WHO (2012) ghi nhận 7 triệu ca tử vong sớm do ô nhiễm không khí; tình trạng ô nhiễm tại London (vượt 36 ngày/năm), Ulan Bator (khói mù mùa đông), Trung Quốc (1,6 triệu ca tử vong/năm); kiểm kê phát thải tại nhà máy thép ISDEMIR - Thổ Nhĩ Kỳ (công suất 2,2 triệu tấn/năm, phát thải hàng năm đạt $19.951\text{ tấn PM}$, $40.833\text{ tấn SO}_2$, $10.764\text{ tấn NO}_x$, $109.938\text{ tấn CO}$).
  • Tổng quan nghiên cứu trong nước: Đánh giá thực trạng tại hơn 65 dự án sản xuất thép ở Việt Nam; tính toán định mức phát thải cho 1 tấn thép (phát sinh $0,5 - 1\text{ tấn xỉ}$, $10.000\text{ m}^3\text{ khí thải}$, $100\text{ kg bụi}$); khảo sát chất lượng không khí tại Nhà máy thép miền Nam, các nhà máy thép tại Bà Rịa - Vũng Tàu, KCN Nhơn Trạch 5 và xưởng cán thép Đạt Phát - KCN Mạ Ông (Bắc Ninh).
  • Cơ sở pháp lý: Hệ thống hóa các luật, thông tư và quy chuẩn kỹ thuật quốc gia áp dụng trong quản lý khí thải và chất lượng không khí.

Phần III: Phương pháp nghiên cứu (Part III: Research Methodology)

Trình bày chi tiết phương pháp thu thập số liệu thứ cấp và phương pháp điều tra, quan trắc thực địa. Mô tả thông số kỹ thuật của 9 thiết bị đo kiểm; danh mục 8 vị trí lấy mẫu cùng tọa độ địa lý; quy trình kỹ thuật lấy mẫu và phân tích hóa nghiệm các chỉ tiêu bụi tổng số TSP, $\text{SO}_2, \text{NO}_2, \text{NH}_3, \text{CO}, \text{CO}_2$, nhiệt độ, tiếng ồn, độ rung theo tiêu chuẩn TCVN và Quyết định 3733/2002/QĐ-BYT.

Phần IV: Kết quả nghiên cứu và thảo luận (Part IV: Results and Discussion)

Chương này tập trung vào các nội dung chính:

  • Mô tả quy trình công nghệ cán thép Danieli: Phôi thép đầu vào ($150\times 150\text{ mm}$ hoặc $120\times 120\text{ mm}$, dài $6 - 12\text{ m}$) được cầu trục 10 tấn nạp vào lò nung công suất $50\text{ tấn/h}$, gia nhiệt lên $1.150 - 1.200^\circ\text{C}$. Phôi qua máy đẩy số 1 vào cụm giá cán thô (6 giá: 3 đứng, 3 nằm), cắt đầu bằng máy cắt trục khuỷu, qua cụm giá cán trung - tinh (4 giá trung, 4 giá tinh), máy cắt số 2 và khối cán tinh Block 10 giá. Thép sau cán qua hệ thống tôi bề mặt bằng nước, làm nguội tại sàn nguội, cắt đoạn thương phẩm $11,7\text{ m}$ hoặc cán cuộn qua thiết bị QTR và máy ép cuộn.
  • Kết quả phân tích chất lượng môi trường không khí năm 2015: Trình bày số liệu quan trắc vi khí hậu, tiếng ồn, nồng độ bụi và các khí độc tại khu vực sản xuất, khu vực ngoài sản xuất và ống khói lò nung.
  • Đánh giá diễn biến chất lượng không khí giai đoạn 2013 – 2015: Phân tích xu hướng biến thiên của các thông số ô nhiễm.
  • Nghiên cứu các giải pháp giảm thiểu: Đánh giá hệ thống thu hồi nhiệt gián tiếp hiện có (giảm nhiệt độ khí thải từ $1.100 - 1.150^\circ\text{C}$ xuống $300 - 400^\circ\text{C}$, hiệu suất lắng bụi trọng lực đạt $95%$), tổng quan các phương pháp hấp phụ (than hoạt tính, silicagel, oxit nhôm hoạt tính, zeolit), phương pháp hấp thụ và đề xuất giải pháp công nghệ khử $\text{NO}_x$ bằng SNCR (Selective Non-Catalytic Reduction), thiết bị lọc bụi túi vải (Fabric Filter) cùng các biện pháp quản lý, giảm thiểu tiếng ồn.

Phần V: Thảo luận và kết luận (Part V: Discussion and Conclusion)

Tổng hợp các phát hiện chính về mức độ tuân thủ quy chuẩn môi trường của nhà máy, phân tích các rủi ro tiềm ẩn khi một số thông số có chiều hướng gia tăng theo thời gian và kiến nghị các biện pháp kiểm soát môi trường lâu dài.


Kết quả và đóng góp

Số liệu quan trắc thực tế năm 2015

1. Khu vực sản xuất (So sánh với Quyết định 3733/2002/QĐ-BYT):

Thông số Đơn vị Khu vực cán thép (KK-3.1-1) Lò nung phôi (KK-3.1-2) Kho thành phẩm (KK-3.1-3) QĐ 3733/2002/QĐ-BYT
Tiếng ồn $\text{dBA}$ 81,8 83,7 63,1 85
Bụi TSP $\text{mg/m}^3$ 0,22 0,30 0,12 4,0
$\text{NH}_3$ $\text{mg/m}^3$ < 0,02 < 0,02 < 0,02 25,0
$\text{NO}_2$ $\text{mg/m}^3$ < 0,05 < 0,05 < 0,05 10,0
$\text{SO}_2$ $\text{mg/m}^3$ < 0,026 < 0,026 < 0,026 10,0
$\text{CO}$ $\text{mg/m}^3$ < 2,0 < 2,0 < 2,0 40,0
Nhiệt độ $^\circ\text{C}$ 26,0 32,1 26,3 -
Độ ẩm $%$ 68,1 63,1 69,1 -
Vận tốc gió $\text{m/s}$ 0,1 0,1 0,1 -

Nhận xét: Tất cả các thông số vi khí hậu, nồng độ bụi và khí độc hại tại khu vực sản xuất đều nằm trong giới hạn cho phép của Quyết định 3733/2002/QĐ-BYT. Tiếng ồn tại khu vực cán thép ($81,8\text{ dBA}$) và lò nung ($83,7\text{ dBA}$) ở mức cao nhưng chưa vượt ngưỡng $85\text{ dBA}$.

2. Khu vực ngoài sản xuất và khu dân cư lân cận:

Thông số Đơn vị Văn phòng (KK-3.1-4) Cổng chính TISCO (KK-3.1-5) TDP 17 Cẩm Giá (KK-3.1-6) Khu dân cư TN (KK-3.1-7) Quy chuẩn áp dụng
Tiếng ồn $\text{dBA}$ 67,1 60,1 61,3 59,6 70 (QCVN 26:2010)
Bụi TSP $\text{mg/m}^3$ < 0,10 0,52 < 0,10 < 0,10 0,30 (QCVN 05:2013)
$\text{NH}_3$ $\text{mg/m}^3$ < 0,02 < 0,02 < 0,02 < 0,02 0,20 (QCVN 06:2009)
$\text{NO}_2$ $\text{mg/m}^3$ < 0,05 < 0,05 < 0,05 < 0,05 0,20 (QCVN 05:2013)
$\text{SO}_2$ $\text{mg/m}^3$ < 0,026 < 0,026 < 0,026 < 0,026 0,35 (QCVN 05:2013)
$\text{CO}$ $\text{mg/m}^3$ < 2,0 < 2,0 < 2,0 < 2,0 30,0 (QCVN 05:2013)

Nhận xét: Hầu hết các chỉ tiêu đều đạt quy chuẩn cho phép. Riêng tại vị trí cổng chính TISCO (KK-3.1-5), nồng độ bụi TSP đạt $0,52\text{ mg/m}^3$, vượt quy chuẩn QCVN 05:2013/BTNMT ($0,30\text{ mg/m}^3$) do mật độ phương tiện vận tải lưu thông phục vụ xuất nhập hàng hóa dày đặc.

3. Khí thải tại ống khói lò nung phôi (KTOK-3.1-1):

Thông số Đơn vị Kết quả quan trắc 2015 QCVN 51:2013/BTNMT (Cột A)
Nhiệt độ khí thải $^\circ\text{C}$ 245 -
Bụi tổng $\text{mg/m}^3$ 41,3 400
$\text{NO}_2$ ($\text{NO}_x$) $\text{mg/m}^3$ 160 1.000
$\text{SO}_2$ $\text{mg/m}^3$ 227 1.500
$\text{CO}$ $\text{mg/m}^3$ 95 1.000

Nhận xét: Tất cả các thông số khí thải tại ống khói lò nung đều thấp hơn nhiều so với giới hạn quy định tại Cột A của QCVN 51:2013/BTNMT.

Diễn biến chất lượng khí thải ống khói qua 3 năm (2013 – 2015)

Thông số khí thải Năm 2013 ($\text{mg/m}^3$) Năm 2014 ($\text{mg/m}^3$) Năm 2015 ($\text{mg/m}^3$) Xu hướng biến thiên
Bụi tổng 19,7 25,4 41,3 Tăng mạnh (tăng hơn 2 lần)
$\text{NO}_x$ 141 151 160 Tăng đều theo từng năm
$\text{NH}_3$ 119 135 160 Tăng đều theo từng năm
$\text{SO}_2$ 850 340 227 Giảm mạnh
$\text{CO}$ 141 44 95 Biến động

Giải pháp tác giả đề xuất

  1. Giải pháp quản lý:
    • Bảo dưỡng, tra dầu mỡ bôi trơn định kỳ cho máy móc, thiết bị nhằm hạn chế tiếng ồn và độ rung từ nguồn.
    • Bố trí thời gian lao động hợp lý: chia ca làm việc thành 3 ca/ngày, thời gian nghỉ giữa ca 30 phút tính vào giờ làm việc.
    • Trang bị đầy đủ bảo hộ lao động (mũ, găng tay, quần áo bảo hộ, nút tai chống ồn). Tổ chức khám sức khỏe định kỳ 1 lần/năm cho toàn thể cán bộ công nhân viên và 2 lần/năm đối với công nhân làm việc tại vị trí nguy hại, tiếng ồn lớn.
    • Trồng cây xanh cách ly tiếng ồn và bụi dọc tuyến giao thông nội bộ; phun nước dập bụi định kỳ trên đường vận chuyển.
    • Kiểm soát chặt chẽ phương tiện vận tải: kiểm tra điều kiện kỹ thuật trước khi ký hợp đồng, chở đúng tải trọng quy định và giới hạn tốc độ xe lưu thông trong khuôn viên nhà máy.
  2. Giải pháp kỹ thuật và công nghệ:
    • Duy trì vận hành hiệu quả thiết bị trao đổi nhiệt gián tiếp nhập khẩu theo dây chuyền Danieli (thu hồi nhiệt khói lò $1.100 - 1.150^\circ\text{C}$ sấy nóng không khí cấp, đồng thời lắng bụi trọng lực hiệu suất 95%).
    • Đề xuất ứng dụng công nghệ khử chọn lọc không xúc tác SNCR (Selective Non-Catalytic Reduction) để xử lý khí $\text{NO}_x$ và $\text{NH}_3$ phát sinh từ ống khói khi nồng độ có xu hướng gia tăng.
    • Đề xuất bổ sung thiết bị lọc bụi túi vải (Fabric Filter) để xử lý triệt để bụi mịn kích thước nhỏ hơn $10\ \mu\text{m}$, đưa nồng độ bụi sau lọc xuống mức $1 - 3\text{ mg/m}^3$.
    • Bố trí đệm chống rung và xử lý móng máy đối với các cụm máy có tải trọng động lớn nhằm hạn chế truyền rung chấn.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế về thời gian và phạm vi: Đề tài chỉ được thực hiện trong khoảng thời gian ngắn (3 tháng, từ tháng 3 đến tháng 7/2015), đợt lấy mẫu hiện trường chỉ diễn ra trong 10 ngày (27/03/2015 – 05/04/2015), do đó chưa phản ánh được sự biến động chất lượng không khí qua các mùa khác nhau trong năm.
  • Ảnh hưởng nhiễu từ môi trường xung quanh: Công ty Cổ phần Gang thép Thái Nguyên có quy mô lớn với 25 nhà máy thành viên nằm tập trung trong cùng một khu vực. Khí thải từ các nhà máy lân cận có thể lan truyền và pha trộn vào khu vực khảo sát, làm ảnh hưởng đến tính đại diện tuyệt đối của số liệu quan trắc tại Nhà máy Cán thép.
  • Dữ liệu tải lượng phát thải: Nhà máy chưa thực hiện thống kê đầy đủ tổng tải lượng phát thải bụi và lưu lượng khí thải tổng thể theo thời gian thực, do đó chưa tính toán được chính xác tổng tải lượng chất ô nhiễm phát tán vào môi trường khí quyển.

Giá trị tham khảo

Tài liệu là nguồn tham khảo hữu ích cho:

  • Sinh viên các ngành Khoa học Môi trường, Kỹ thuật Môi trường và Quản lý Tài nguyên - Môi trường trong việc xây dựng phương pháp luận quan trắc môi trường công nghiệp và kỹ thuật lấy mẫu khí thải ống khói.
  • Kỹ sư môi trường, cán bộ quản lý an toàn - sức khỏe - môi trường (HSE) tại các nhà máy luyện kim, cán kéo thép tham khảo số liệu thực tế về thông số vi khí hậu, nồng độ khí thải đặc trưng và hiệu quả của hệ thống thu hồi nhiệt kết hợp lắng bụi.
  • Các nhà nghiên cứu quan tâm đến việc so sánh hiệu chuẩn các quy chuẩn kỹ thuật quốc gia (QCVN 05:2013/BTNMT, QCVN 51:2013/BTNMT, Quyết định 3733/2002/QĐ-BYT) trong môi trường sản xuất công nghiệp nặng.

Câu hỏi thường gặp

1. Dây chuyền công nghệ cán thép của nhà máy có nguồn gốc từ đâu và công suất thiết kế là bao nhiêu?
Dây chuyền công nghệ của Nhà máy Cán thép Thái Nguyên được nhập khẩu đồng bộ từ tập đoàn Danieli (Ý), chính thức đi vào hoạt động từ năm 2005 với công suất thiết kế 300.000 tấn/năm.

2. Vị trí quan trắc nào có thông số vượt quy chuẩn môi trường cho phép trong đợt đo đạc năm 2015?
Trong đợt đo đạc năm 2015, chỉ có vị trí cổng chính công ty TISCO (KK-3.1-5) có nồng độ bụi tổng số TSP đạt $0,52\text{ mg/m}^3$, vượt ngưỡng cho phép của QCVN 05:2013/BTNMT ($0,30\text{ mg/m}^3$) do hoạt động giao thông vận tải có mật độ phương tiện dày đặc.

3. Khí thải tại ống khói lò nung phôi có đạt quy chuẩn QCVN 51:2013/BTNMT hay không?
Kết quả phân tích khí thải tại ống khói lò nung phôi (KTOK-3.1-1) năm 2015 cho thấy tất cả các chỉ tiêu đều đạt quy chuẩn QCVN 51:2013/BTNMT (Cột A), cụ thể: bụi tổng đạt $41,3\text{ mg/m}^3$ (chuẩn $400\text{ mg/m}^3$), $\text{NO}_2$ đạt $160\text{ mg/m}^3$ (chuẩn $1.000\text{ mg/m}^3$), $\text{SO}_2$ đạt $227\text{ mg/m}^3$ (chuẩn $1.500\text{ mg/m}^3$) và $\text{CO}$ đạt $95\text{ mg/m}^3$ (chuẩn $1.000\text{ mg/m}^3$).

4. Xu hướng biến động của các chất ô nhiễm tại ống khói trong giai đoạn 2013 – 2015 diễn ra như thế nào?
Trong giai đoạn 2013 – 2015, nồng độ $\text{SO}_2$ giảm mạnh từ $850\text{ mg/m}^3$ (năm 2013) xuống còn $227\text{ mg/m}^3$ (năm 2015). Ngược lại, nồng độ bụi tổng tăng hơn 2 lần (từ $19,7\text{ mg/m}^3$ lên $41,3\text{ mg/m}^3$), $\text{NO}_x$ tăng từ $141\text{ mg/m}^3$ lên $160\text{ mg/m}^3$ và $\text{NH}_3$ tăng từ $119\text{ mg/m}^3$ lên $160\text{ mg/m}^3$.

5. Tác giả đề xuất công nghệ gì để kiểm soát khí độc $\text{NO}_x$ và bụi mịn trong tương lai?
Tác giả đề xuất ứng dụng công nghệ khử chọn lọc không xúc tác SNCR (Selective Non-Catalytic Reduction) để xử lý khí $\text{NO}_x, \text{NH}_3$ và tích hợp thiết bị lọc bụi túi vải (Fabric Filter) để thu giữ các hạt bụi mịn có kích thước dưới $10\ \mu\text{m}$.


Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của sinh viên Đỗ Minh Thúy đã đánh giá chi tiết hiện trạng chất lượng môi trường không khí tại Nhà máy Cán thép Thái Nguyên thông qua chuỗi số liệu thực nghiệm và dữ liệu giám sát 3 năm liên tiếp (2013 – 2015). Kết quả nghiên cứu khẳng định phần lớn các chỉ tiêu vi khí hậu, tiếng ồn, bụi và khí độc tại khu vực sản xuất cũng như ống khói lò nung đều nằm trong ngưỡng quy chuẩn cho phép (QCVN 51:2013/BTNMT, QĐ 3733/2002/QĐ-BYT), ngoại trừ nồng độ bụi TSP cục bộ tại khu vực cổng chính vượt giới hạn do mật độ giao thông. Công trình đã đưa ra các cảnh báo quan trọng về xu hướng gia tăng nồng độ bụi tổng, $\text{NO}_x$ và $\text{NH}_3$ tại ống khói lò nung, đồng thời đề xuất hệ thống giải pháp quản lý lao động kết hợp công nghệ xử lý SNCR và lọc bụi túi vải nhằm ngăn ngừa sự cố môi trường và hỗ trợ nhà máy phát triển bền vững.