MỞ ĐẦU Phát triển kinh tế đi đôi với bảo vệ môi trường là chủ đề nóng bỏng được sự quan tâm và ủng hộ của nhiều nước trên thế giới. Một trong những vấn đề đặt ra cho các nước đang phát triển trong đó có Việt Nam là cải thiện môi trường ô nhiễm do các chất ô nhiễm phát sinh từ nền công nghiệp và hoạt động sản xuất. Điển hình như các ngành công nghiệp cao su, hóa chất, công nghiệp thực phẩm, y dược, luyện kim xi mạ, vật liệu xây dựng, đặc biệt là ngành vật liệu xây dựng đang phát triển mạnh mẽ. Trong những năm gần đây, tình hình kinh tế đã có những bước phát triển mạnh mẽ, sự tăng dân số đã làm ảnh hưởng trầm trọng đến môi trường sinh thái tự nhiên về các mặt như: khí thải, tiếng ồn, rác thải… và vấn đề cần quan tâm nhiều hơn là khí thải công nghiệp.
Hiện nay, mỗi ngày lượng khí thải khổng lồ được thải ra từ các hoạt động giao thông vận tải và công nghiệp nhưng hầu hết các nhà máy xí nghiệp chưa xử lý hoặc xử lý chưa đạt yêu cầu. Đặc biệt là vấn đề ô nhiễm bụi đối với môi trường không khí đã làm ảnh hưởng rất lớn đến sức khỏe của con ngời và môi trường xung quanh. Vì vậy, xử lý ô nhiễm không khí do bụi là vấn đề rất cấp thiết. Trước vấn đề cần thiết đó, đề tài “nghiên cứu các phương pháp xử lý , lọc bụi trong công nghiệp.
Đi sâu hệ thống lọc bụi tĩnh điện cho hệ thống nghiền than” đã được lựa chọn làm khóa luận tốt nghiệp. TỔNG QUAN VỀ BỤI 1. ĐỊNH NGHĨA VÀ PHÂN LOẠI BỤI 1. Định nghĩa bụi Bụi là tập hợp nhiều hạt có kích thước bé, tồn tại lâu trong không khí dưới dạng bụi bay, bụi lắng và các hệ khí dung nhiều pha gồm hơi, khói, sương mù.
Bụi bay có kích thước từ 0,002-10 bao gồm tro, muội, khói và những hạt rắn được nghiền nhỏ, chuyển động theo kiểu Brownian hoặc rơi xuống đất với vận tốc không đổi theo định luật Stoke. Về mặt sinh học, bụi này thường gây tổn thương nặng cho cơ quan hô hấp, nhất là khi phổi nhiễm bụi thạch anh (siliccose) do hít phải không khí có chứa bụi bioxit silic lâu ngày. Bụi lắng có kích thước lớn hơn 10 , thường rơi nhanh xuống đất theo định luật Newton với tốc độ tăng dần. Về mặt sinh học, bụi này thường gây tổn hại cho da, mắt, gây nhiễm trùng, gây dị ứng.Phân loại bụi a.
Phân loại bụi theo nguồn gốc Bụi có thể có nguồn gốc hữu cơ hoặc vô cơ: Bụi hữu cơ như bụi thực vật (gỗ, bông), bụi động vật (len, lông, tóc), bụi nhân tạo (nhựa hóa học, cao su). Bụi vô cơ như bụi khoáng chất (thạch anh, xi măng), bụi kim loại (sắt, đồng, chì). Phân loại bụi theo tác hại Theo tác hại bụi có thể phân ra: - Bụi nhiễm độc chung (chì, thủy ngân, benzen) - Bụi gây dị ứng viêm mũi, hen, nổi ban…(bụi bông, gai, phân hóa học, một số tinh dầu gỗ…) - Bụi gây ung thư (bụi quặng, crom, các chất phóng xạ…) - Bụi xơ hóa phổi (thạch anh, quặng xi măng…) c. Phân loại bụi theo kích thước Phân loại bụi theo kích thước dựa theo bảng 1.
Bảng phân loại bụi theo kích thước Khoảng kích Khoảng kích thước Tên chung Thang đo φ thước (mm) (lớp Wentworth) (inch) < −8 > 256 mm > 10,1 in Đá tảng −6 đến −8 64–256 mm 2,5–10,1 in Đá cuội −5 đến −6 32–64 mm 1,26–2,5 in Sỏi rất thô −4 đến −5 16–32 mm 0,63–1,26 in Sỏi thô −3 đến −4 8–16 mm 0,31–0,63 in Sỏi trung bình −2 đến −3 4–8 mm 0,157–0,31 in Sỏi mịn −1 đến −2 2–4 mm 0,079–0,157 in Sỏi rất mịn 0 đến −1 1–2 mm 0,039–0,079 in Hạt rất thô 1 đến 0 ½–1 mm 0,020–0,039 in Hạt thô 2 đến 1 ¼–½ mm 0,010–0,020 in Hạt trung bình 3 đến 2 125–250 µm 0,0049–0,010 in Hạt mịn 4 đến 3 62,5–125 µm 0,0025–0,0049 in Hạt rất mịn 8 đến 4 3,90625–62,5 µm 0,00015–0,0025 in Bùn (bột) >8 < 3,90625 µm < 0,00015 in Hạt sét >10 < 1 µm < 0,000039 in Hệ keo [Nguồn: http://vi.org/wiki/Kích_thước_hạt] Ghi chú : Thang đo phi (φ) Krumbein, một sự sửa đổi từ thang đo Wentworth được W. Krumbein tạo ra, là một thang đo lôgarit, được tính theo công thức: log 2 ( kích thước hạt theo mm ) Thang phân chia theo logarit được nhiều nhà trầm tích học và thổ nhưỡng học trên thế giới công nhận và sử dụng rộng rãi hơn vì họ cho rằng sự phân bố thành phần các hạt trong tự nhiên tuân theo luật logarit. NGUỒN GỐC PHÁT SINH BỤI 1. Nguồn gốc tự nhiên Các hoạt động tự nhiên có thể làm tăng hàm lượng bụi tại một thời điểm và một không gian nào đó như gió lốc, bão tố mang theo bụi đất cát trên mặt đất tung vào bầu không khí.
Núi nửa hoạt động có thể phun vào bầu khí quyển một lượng bụi khổng lồ, hay cháy rừng tại những khu vực hanh khô kéo dài cũng tạo ra một lượng bụi rất lớn. Những hiện tượng như trên không xảy ra liên tục, tốc độ phát tán lớn và phân tán ra một vùng rộng lớn nên hàm lượng bụi giảm nhanh. Nhìn chung ô nhiễm bụi do thiên nhiên tạo ra về khối lượng là rất lớn, song thường phân bố trong một không gian rộng, không liên tục nên ít gây nguy hại. Nguồn ô nhiễm nhân tạo Nguồn ô nhiễm nhân tạo rất đa dạng nhưng chủ yếu do hoạt động công nghiệp, khai khoáng, giao thông vận tải, xây dựng, đốt nhiên liệu hoá thạch, nông nghiệp và các hoạt động khác… Đốt nhiên liệu thải ra bụi than, tro.
Chế hoá quặng tạo ra bụi uranium. Khai khoáng, giao thông vận tải, luyện kim sản xuất xi măng, sản xuất hoá chất, xây dựng… thải ra bụi khoáng vô cơ. Các cơ sở sản xuất ắc quy thải ra bụi chì. Bụi phấn hoa, bông, nấm lại có nguồn gốc thực vật.
Bụi dạng lông tóc có nguồn gốc động vật… Các nguồn ô nhiễm nhân tạo nguy hiểm ở chỗ rất dễ xảy ra hiện tượng cục bộ với nồng độ cao gây tác hại lớn đối với người và sinh vật. HIỆN TRẠNG Ô NHIỄM BỤI CỦA VIỆT NAM Trong những năm gần đây nền kinh tế nước ta phát triển với tốc độ cao. Nhiều khu công nghiệp tập trung đã, đang và sẽ được xây dựng, kéo theo giao thông vận tải phát triển, các phương tiện giao thông ngày càng nhiều… Tất cả các yếu tố tăng trưởng trên chắc chắn sẽ kéo theo ô nhiễm môi trường ngày càng trầm trọng hơn, đặc biệt là ô nhiễm bụi. Nền kinh tế nước ta tăng trưởng nhanh, công nghiệp phát triển mạnh đòi hỏi phải có nguyên liệu và năng lượng phục vụ cho sản xuất nên đòi hỏi các ngành khai thác mỏ phát triển.
Ngành khai thác mỏ và vận chuyển các sản phẩm khai thác đã gây ô nhiễm bụi nay lại càng nặng nề hơn. Một trong những loại khai thác gây ô nhiễm bụi nghiêm trọng là khai thác than. Theo một số tài liệu đã công bố, cứ khai thác 1000 tấn than trong mỏ hầm lò tạo ra từ 10 - 12 kg bụi, lượng bụi này sinh ra trong quá trình vận chuyển than từ mỏ về nơi tập kết hoặc các bến cảng và quá trình sàng tuyển. Trong thực tế khai thác than lộ thiên lượng bụi tạo ra gấp đôi khai thác hầm lò.
Theo dự kiến đến năm 2025 tại vùng mỏ Quảng Ninh lượng than sẽ khai thác là 1 tỷ tấn than. Ước tính lượng bụi tạo ra từ khai thác và vận chuyển than khoảng 30 triệu tấn bụi. lượng bụi thải ra từ các hoạt động nhân tạo của con người là tương đối lớn, đặc biệt là các khu công nghiệp. Thải lượng bụi từ các khu công nghiệp của Việt Nam được thể hiện trong bảng 1.
Thải lượng bụi STT Khu vực (kg/ngày) A. Vùng KTTĐ Bắc Bộ 22.231 2 Hải Phòng 2. Vùng KTTĐ miền Trung 8. Vùng KTTĐ phía Nam 59.
Thải lượng các chất ô nhiễm không khí từ các KCN thuộc các tỉnh của 4 vùng KTTĐ năm 2009 Các ngành công nghiệp như: nhiệt điện, sản xuất xi măng, vật liệu xây dựng, luyện kim … cũng là những ngành gây ô nhiễm bụi nghiêm trọng vì phần lớn các nhà máy xí nghiệp chưa được trang bị hệ thống xử lí bụi ngay từ nguồn phát ra. Tình trạng ô nhiễm bụi tại các KCN diễn ra khá phổ biến, đặc biệt vào mùa khô và đối với các KCN đang trong qua trình xây dựng. Hàm lượng bụi lơ lửng trong không khí xung quanh của các KCN qua các năm đều vượt QCVN theo biểu đồ 1. Hàm lượng bụi lơ lửng trong không khí xung quanh một số KCN miền Bắc và miền Trung từ năm 2006 - 2008 [Nguồn: Trung tâm Công nghệ Môi trường (ENTEC), tháng 5/2009] Nền kinh tế phát triển, tốc độ đô thị hoá nhanh đòi hỏi phải xây dựng cơ sở hạ tầng như mặt bằng để xây dựng các khu công nghiệp, đường giao thông được nâng cấp mở rộng và làm mới một lượng đất đỏ khổng lồ được vận chuyển tiện giao thông dày đặc càng làm cho hiện tượng ô nhiễm bụi trên các đường giao thông trên các đường giao thông không tránh khỏi vương vãi ra đường, mật độ phương của nước ta vượt rất nhiều lần mức cho phép.
Trước thực trạng trên cần phải có một giải pháp hữu hiệu làm hạn chế ô nhiễm bụi tại các tuyến đường có mức độ ô nhiễm nặng và các khu đô thị là vấn đề cấp bách vì nó không chỉ ảnh hưởng đến mĩ quan giao thông mà nó còn ảnh hưởng tới sức khoẻ cộng đồng. ẢNH HƯỞNG CỦA Ô NHIỄM BỤI 1. Đối với quá trình sản xuất Trong đa số các ngành công nghiệp và nông nghiệp tại Việt Nam, phần lớn các khâu sản xuất đều phát sinh ra bụi. Bụi có thể phủ lên bề mặt các thiết bị sản xuất làm tăng khả năng ăn mòn, gây ha hỏng bề mặt của thiết bị sản xuất.
Bụi sinh ra trong các đường ống hay các hệ thống quạt gió sau một thời gian dài làm giảm hiệu suất của thiết bị hoặc nếu không được xử lý có thể gây tắc nghẽn, ha hại thiết bị. Bụi bám thành lớp dày từ 1-5 cm có thể làm giảm khả năng trao đổi nhiệt của các thiết bị phát ra nhiệt trong quá trình hoạt động với môi trường. Làm giảm tuổi thọ của các thiết bị này. Đối với sức khỏe con người Bụi có thể gây tổn thương đối với mắt, da hoặc hệ tiêu hoá (một cách ngẫu nhiên), nhưng chủ yếu vẫn là sự thâm nhập của bụi do hít thở.