CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ SỬ DỤNG ĐÁ THẢI VÀ TRO BAY NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN GIA CỐ XI MĂNG LÀM MÓNG VÀ MẶT ĐƯỜNG Ô TÔ 1. Đá thải tại các mỏ đá và tình hình sử dụng đá thải trong xây dựng đường ô tô 1. Hệ thống giao thông đường bộ và nhu cầu vật liệu xây dựng Kết cấu hạ tầng nói chung và kết cấu hạ tầng giao thông nói riêng là nền tảng cơ sở vật chất có vai trò đặc biệt quan trọng trong quá trình phát triển kinh tế - xã hội của đất nước. Do đó, trong những năm gần đây, Chính phủ Việt Nam luôn quan tâm ưu tiên tăng vốn đầu tư từ nguồn ngân sách để xây dựng một kết cấu hạ tầng giao thông đồng bộ, hiện đại.
Trong những năm qua, nhiều hình thức huy động vốn đã được Chính phủ chấp thuận và ủng hộ để đầu tư xây dựng kết cấu hạ tầng giao thông, điển hình là những công trình đầu tiên đầu tư bằng hình thức BOT, BT, với tổng mức đầu tư vài chục tỷ đồng. Bước vào thời kỳ đổi mới nền kinh tế, đặc biệt là trong hơn 10 năm qua, sự phát triển nhanh và ngày càng nâng cao về chất lượng kết cấu hạ tầng giao thông đã thỏa mãn tốt hơn nhu cầu đi lại, vận chuyển hàng hóa của xã hội. Giao thông vận tải chính là sự kết hợp hữu cơ của kết cấu hạ tầng, phương tiện và tổ chức dịch vụ vận tải. Trong đó, kết cấu hạ tầng đóng vai trò quan trọng và cần phải đi trước một bước.
Chính vì vậy, chủ trương đầu tư phát triển kết cấu hạ tầng giao thông đã được nêu ra trong Nghị quyết Đại hội Đảng toàn quốc lần thứ VI, với mục tiêu đến năm 2020 phải đưa nước ta trở thành nước có nền kinh tế phát triển, theo hướng công nghiệp hóa, hiện đại hóa; và từ giai đoạn 2021 - 2030 đầu tư phát triển kết cấu hạ tầng giao thông tiếp tục là một trong những đột phá chiến lược quan trọng cần ưu tiên đầu tư phát triển, đi trước một bước với tốc độ nhanh, bền vững. Thực hiện đường lối của Đảng, Nghị quyết của Quốc hội và định hướng phát triển kinh tế - xã hội 4 vùng trọng điểm, ngày 1/3/2016 Thủ tướng Chính phủ ban hành Quyết định số 326/QĐ-TTg về Quy hoạch phát triển mạng đường bộ cao tốc đến năm 2030 đáp ứng yêu cầu lâu dài của đất nước. Theo đó, triển khai 21 tuyến đường, tổng chiều dài 6.411 km, riêng tuyến Bắc Nam và tuyến Bắc Nam phía Đông có tổng chiều dài 2.083 km, tuyến phía Tây dài 1. Theo quy hoạch, đến năm 2050 sẽ có 9014km đường cao tốc với 41 tuyến.
-6- Đến năm 2050 sẽ có 9014km đường cao tốc với 41 tuyến Hình 1. Quy hoạch mạng lưới đường bộ cao tốc ở Việt Nam đến năm 2050 Để thực hiện được nhiệm vụ trên riêng nguồn vật liệu để xây dựng là vô cùng lớn, riêng lượng đá các loại ước tính đến năm 2030 nhu cầu đá xây dựng các loại cần khoảng 169.400 m3, đến năm 2050 nhu cầu đá sẽ là 248. Lượng đá trên được khai thác ở hàng trăm mỏ khác nhau mới có thể đáp ứng được yêu cầu. Quy trình khai thác đá tại mỏ Quy trình khai thác đá tại mỏ gồm các bước sau: Bước 1: Khoan nổ mìn sản xuất đá xây dựng - Tiến hành loại bỏ các lớp đất bên trên mỏ đá, tiến hành đặt mìn vào lỗ khoan đã tạo.
Sau đó nạp mìn vào lỗ khoan, cho nổ mìn phá đá bằng đầu dây có nối vào thiết bị điều khiển từ xa. Sản phẩm thu được là những khối đá tách rời có kích thước khá lớn. Do đó nếu trong quá trình nổ các khối đá có kích thước quá lớn phải tiếp tục tiến hành nổ phá để đá đạt kích thước vừa đủ. Công tác khoan nổ mìn sản xuất đá xây dựng Bước 2: Xay nghiền và tiến hành phân loại đá - Đá sau khi được nổ mìn, sẽ ở những kích cỡ to nhỏ khác nhau, thậm chí còn văng ra khác xa, lúc này cần dùng máy bốc xúc đá lên xe ô tô để tiến hành vận chuyển đưa vào giai đoạn nghiền sàng.
- Tiếp đến là giai đoạn phân loại đá, đá được đưa vào dây chuyền sàng tách và phân loại thành những viên đá có kích thước theo tiêu chuẩn từng loại. Hình ảnh công tác xay nghiền và phân loại đá Thông thường lượng vật liệu khai thác thành phẩm tại các mỏ chỉ chiếm khoảng 70- 85% còn lại khoảng 15-30% là lượng đất đá phải cào bóc và rơi vãi trở thành đá thải tùy thuộc vào chiều dày tầng phủ, công nghệ khai thác và chế biến đá. Như mỏ đá Rú Dài tại xã Nghi Công Bắc, huyện Nghi Lộc, tỉnh Nghệ An, lượng đá thải khoảng 30,25% (theo số liệu số liệu tại báo cáo đánh giá tác động môi trường của mỏ đá); mỏ đá Lèn 12 Thung, xã Trù Sơn, huyện Đô Lương, tỉnh Nghệ An cho thấy lượng tổn thất (đá thải) là 33,78% (theo báo cáo đánh giá tác động môi trường của mỏ). Đá thải gồm các loại sau: - Đất lẫn đá khi cào bóc tầng phủ và nổ mìn, loại phế thải này gồm đất tầng phủ, đá to nhỏ do nổ mìn phá đá tạo nên.
- Loại vật liệu rơi vãi tại bãi sản xuất bao gồm đá nhỏ các loại, bột đá và thậm chí cả một lượng nhỏ đất. Nguồn đá thải tại các mỏ thường tích tụ thành lớp dày tại mặt bằng mỏ hoặc được san ủi thu gom và thành bãi riêng. Lượng đất đá thải tại mỏ theo ước tính sẽ hàng chục triệu m3. Nếu tận dụng được loại vật liệu này sẽ mang lại hiệu quả kinh tế và có ý nghĩa lớn về môi trường.
Ảnh hưởng của phế thải đá khi khai thác - Khai thác đá là một trong những hoạt động sản xuất có tác động tiêu cực tới môi trường trong đó quan trọng nhất là cảnh quan, địa hình, hệ sinh thái khu vực. Các giai đoạn phát triển của dự án có những tác động khác nhau tới môi trường xung quanh. Các tác động môi trường bao gồm những tác động trực tiếp và gián tiếp, ngắn hạn và lâu dài, những tác động tiềm ẩn và tích luỹ, những tác động có thể khắc phục hoặc không thể khắc phục có tiềm năng lớn gây suy thoái, ô nhiễm môi trường khu vực. - Những tác động của công tác khai thác đá đến thiên nhiên và môi trường gồm: + Các tác động đến môi trường thiên nhiên: -9- o Ảnh hưởng đến chất lượng nước ngầm, nước mặt; o Làm thay đổi địa hình vùng mỏ; o Phá huỷ cảnh quan thiên nhiên hoang dã; o Giảm diện tích rừng, giảm sự tái sinh; o Tăng tỷ lệ tử vong và dẫn đến sự di cư của động vật hoang dã.
o Gây ra các sự cố về môi trường. + Những tác động đến môi trường đất: o Nhiễm bẩn mặt đất do chất thải đất đá; o Thay đổi mục đích sử dụng đất. + Tác động đến môi trường không khí: o Bụi, khí độc, tiếng ồn; o Chấn động, đá văng. + Tác động đến môi trường nước: o Ô nhiễm môi trường nước do nước mưa chảy tràn lẫn dầu mỡ, cặn lơ lửng bụi đất đá.
+ Tác động tới con người: o Gây nên các bệnh nghề nghiệp như bụi phổi (silico), tim mạch… o Khả năng gây tai nạn lao động. Tóm lại: Nguồn phế thải tại các mỏ đá rất lớn, đây được coi là nguồn tài nguyên lớn cần được quan tâm nghiên cứu và sử dụng đặc biệt là trong xây dựng giao thông. Nguồn vật liệu đá để xây dựng ở nước ta rất lớn, nhưng không phải là vô tận. Do vậy khai thác có hiệu quả, bền vững góp phần bảo vệ môi trường là một nhiệm vụ quan trong đối với những người làm công tác nghiên cứu về xây dựng đường ô tô.
Tổng quan về tro bay nhà máy nhiệt điện đốt than ở Việt Nam 1. Nguồn gốc tro bay nhà máy nhiệt điện đốt than Tro bay là chất thải của các nhà máy nhiệt điện đốt than. Trong quá trình đốt cháy than và các phụ phẩm kèm theo trong buồng đốt sản sinh ra tro, xỉ. Các nhà máy nhiệt điện đốt than đang áp dụng các công nghệ sau: đốt than phun, đốt than tầng sôi tuần hoàn, đốt than tầng sôi áp lực, khí hóa than.
-10- Lò hơi đốt than phun là công nghệ đã rất phát triển và đang là nguồn sản xuất điện năng chủ yếu trên thế giới. Than được nghiền mịn và được đốt cháy trong buồng lửa lò hơi. Nhiệt từ quá trình đốt cháy sẽ gia nhiệt cho nước và hơi trong các dàn ống và thiết bị bố trí trong lò hơi. Công nghệ này trong tương lai vẫn sẽ là một lựa chọn ưu thế cho các nhà máy điện.
Lò hơi tầng sôi tuần hoàn được phát triển từ những năm 70 của thế kỷ trước. Công nghệ này gần như công nghệ đốt than phun. Sự khác biệt là than đốt trong lò tầng sôi có kích thước lớn hơn và được đốt cùng chất hấp thụ lưu huỳnh (đá vôi) trong buồng lửa, hạt than được tuần hoàn trong buồng lửa cho tới khi đủ nhỏ. Công nghệ này cho phép đốt các nhiên liệu xấu có chất lượng thay đổi trong khoảng rộng, nhiên liệu có hàm lượng lưu huỳnh cao.
Công nghệ tầng sôi áp lực cũng là một công nghệ mới. Về mặt cấu tạo, loại lò hơi này phức tạp hơn hai loại lò hơi trên. Quá trình cháy cũng giống như lò hơi tầng sôi tuần hoàn, nhiệt độ buồng đốt vào khoảng 800 – 8500C, áp suất 12-16 bar. Khói nóng được làm sạch và đưa vào sinh công tuabin khí sau đó cấp nhiệt cho nước - hơi trong lò thu hồi nhiệt để chạy tuabin hơi.
Lò hơi tầng sôi áp lực được kiến nghị áp dụng khi nhiên liệu cháy có độ ẩm cao như than nâu. Hiệu suất cao, ít phát thải, chi phí vận hành thấp là những ưu điểm của công nghệ này. Tuy nhiên, cho đến nay tính thương mại của công nghệ này chưa cao. Thông thường than sử dụng trong nhà máy nhiệt điện được nghiền nhỏ trộn với các phụ phẩm công nghệ khác (như bột đá vôi để hấp thụ lưu huỳnh), sau đó hỗn hợp vật liệu này được thổi cùng không khí vào buồng đốt.
Hỗn hợp nhiên liệu này được đốt cháy sản sinh ra nhiệt lượng đồng thời tạo ra một dư lượng khoáng chất nóng chảy. Quá trình lấy nhiệt của lò hơi và làm mát khí thải làm cho một lượng các hạt khoáng chất nóng chảy cứng lại tạo thành tro thô rơi xuống đáy lò, các hạt còn lại nhẹ và nhỏ hơn vẫn tồn tại trong khí thải.