Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Ngành công nghiệp nhựa đóng vai trò thiết yếu trong nền kinh tế hiện đại nhờ khả năng cung cấp vật liệu thay thế cho gỗ, kim loại và silicat trong nhiều lĩnh vực như bao bì, xây dựng, điện tử, giao thông vận tải và hàng gia dụng. Tại Việt Nam, giai đoạn 2010 – 2015 ghi nhận tốc độ tăng trưởng của ngành đạt từ 16% – 18%/năm. Toàn ngành có gần 4.000 doanh nghiệp với khoảng 200.000 lao động, tập trung chủ yếu tại khu vực phía Nam. Tuy nhiên, hơn 80% doanh nghiệp trong nước có quy mô vừa và nhỏ, khoảng 85% máy móc thiết bị phải nhập ngoại và hơn 80% nguyên liệu nhựa phải nhập khẩu. Cơ cấu sản xuất còn mất cân đối khi phần lớn doanh nghiệp tập trung vào nhựa gia dụng và bao bì, trong khi tỷ trọng nhựa kỹ thuật và vật liệu xây dựng còn thấp.

Trong bối cảnh đó, Công ty TNHH Xuất Nhập Khẩu Phú Lâm (đặt tại Số 1 Đường Nguyễn Bỉnh Khiêm, Phường Đông Hải 2, Quận Hải An, TP. Hải Phòng; nhà máy sản xuất tại Khu công nghiệp Tràng Duệ, Hải Phòng) đã định hướng mở rộng sản xuất mặt hàng hạt phụ gia nhựa và hạt nhựa màu với công suất thiết kế 2.000 tấn sản phẩm/năm. Quá trình hoạt động của dự án gia công hạt nhựa màu làm phát sinh các yếu tố ô nhiễm không khí (bụi bột màu, hơi dung môi hữu cơ bay hơi), nước thải làm mát, chất thải rắn, chất thải nguy hại, tiếng ồn và nhiệt dư. Do đó, việc thực hiện đề tài "Tìm hiểu các tác động tới môi trường và đề xuất biện pháp giảm thiểu ô nhiễm của dự án sản xuất hạt nhựa màu" là yêu cầu cấp thiết nhằm đáp ứng các quy chuẩn bảo vệ môi trường hiện hành.

Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài được xác định theo 2 nội dung chính:

  1. Tìm hiểu, nhận diện và đánh giá chi tiết các nguồn gây tác động tới môi trường phát sinh từ các công đoạn sản xuất của dự án.
  2. Đề xuất các biện pháp kỹ thuật và biện pháp quản lý khả thi nhằm phòng ngừa, giảm thiểu ô nhiễm môi trường, ứng phó rủi ro và sự cố môi trường cho cơ sở sản xuất.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Các dòng thải (bụi, khí thải hữu cơ, nước thải làm mát, chất thải rắn sản xuất, chất thải nguy hại) và các tác nhân vật lý (tiếng ồn, độ rung, nhiệt dư) phát sinh từ dây chuyền sản xuất hạt nhựa màu.
  • Phạm vi không gian: Dự án sản xuất hạt nhựa màu tại Khu công nghiệp Tràng Duệ, TP. Hải Phòng (khu công nghiệp có diện tích 600 ha, nằm trên Quốc lộ 10, cách Cảng Hải Phòng, Cảng Chùa Vẽ và Cảng Đình Vũ từ 7 – 15 km).
  • Phạm vi thời gian: Đề tài hoàn thành năm 2019, sử dụng số liệu khảo sát công nghệ và dữ liệu quan trắc môi trường giai đoạn 2017 – 2018.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khóa luận vận dụng các kiến thức chuyên ngành về kỹ thuật môi trường, bao gồm lý thuyết quá trình sản xuất polymer nhiệt dẻo, cơ chế phát tán chất ô nhiễm không khí từ nhiệt phân nhựa, nguyên lý cân bằng nhiệt trong hệ thống làm mát công nghiệp và nguyên lý tách bụi bằng thiết bị lọc túi vải.

Các văn bản pháp luật, tiêu chuẩn và quy chuẩn kỹ thuật được áp dụng trực tiếp trong nghiên cứu bao gồm:

  • 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.
  • 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.
  • Nghị định số 38/2015/NĐ-CP ngày 24/4/2015 của Chính phủ về quản lý chất thải và phế liệu.
  • Thông tư số 36/2015/TT-BTNMT ngày 30/6/2015 của Bộ Tài nguyên và Môi trường về quản lý chất thải nguy hại.
  • TCVN 6707:2009 về dấu hiệu cảnh báo chất thải nguy hại.

Phương pháp nghiên cứu thực tế được tác giả triển khai gồm:

  • Phương pháp khảo sát thực tế: Khảo sát dây chuyền máy móc, mặt bằng nhà xưởng và quy trình vận hành công nghệ sản xuất hạt nhựa màu.
  • Phương pháp thu thập và phân tích tài liệu: Thu thập hồ sơ thiết kế kỹ thuật dự án, các phiếu kết quả quan trắc môi trường lao động và các báo cáo môi trường tương đồng.
  • Phương pháp tính toán cân bằng vật chất và cân bằng nhiệt: Tính toán lượng phát thải chất thải rắn từ sai số định mức dây chuyền ($0,3%$), xác định lượng nước làm mát tuần hoàn và lượng nước hao hụt cần bổ sung dựa trên phương trình cân bằng nhiệt lượng: $$Q_{\text{tỏa}} = Q_{\text{thu}} \Leftrightarrow m_1 C_1 (t_1 - t) = m_2 C_2 (t - t_2)$$
  • Phương pháp mô hình hóa lan truyền tiếng ồn: Sử dụng công thức tính suy giảm tiếng ồn theo khoảng cách trong không gian bán cầu: $$L_i = L_p - \Delta L_d - \Delta L_c$$ với mức suy giảm theo cự ly: $$L_d = 20 \lg \left(\frac{r_2}{r_1}\right) (1 + a)$$

Nguồn dữ liệu sử dụng trong nghiên cứu:

  • Thuyết minh dự án đầu tư Công ty Dunam Chemistry Vina.
  • Báo cáo kết quả quan trắc định kỳ của Công ty TNHH Công nghiệp chính xác Eva HP (tháng 3/2018).
  • Báo cáo đánh giá tác động môi trường Dự án Nhà máy sản xuất hạt nhựa tổng hợp (Hải Phòng).
  • Báo cáo quan trắc môi trường HTX Bao Bì Hoàng Minh và Công ty TNHH Điện tử Dong Yang Hải Phòng.
  • Giáo trình và tài liệu chuyên ngành: Độc học công nghiệp và dự phòng nhiễm độc (Hoàng Văn Bính), Ô nhiễm môi trường không khí (Phạm Ngọc Đăng, NXB KHKT, 1997).

Nội dung chính theo từng chương

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ DỰ ÁN

Chương 1 trình bày tổng quan ngành nhựa Việt Nam, thông tin pháp lý của chủ dự án (Công ty TNHH Xuất Nhập Khẩu Phú Lâm, Giấy chứng nhận đầu tư số 0201305468 do Ban Quản lý Khu kinh tế Hải Phòng cấp ngày 15/01/2010), vị trí địa lý tại KCN Tràng Duệ và công nghệ sản xuất gia công hạt nhựa màu quy mô 2.000 tấn/năm.

Quy trình sản xuất gồm 4 công đoạn kế tiếp:

  1. Định lượng và đảo trộn: Hạt nhựa và bột màu được cân định lượng theo tỷ lệ đơn hàng rồi chuyển vào máy trộn cơ học.
  2. Ép đùn nhựa: Hỗn hợp nhựa và bột màu được nạp vào phễu kín, gia nhiệt ở nhiệt độ 180 – 220°C để nhựa chuyển sang trạng thái dẻo chảy, sau đó ép đùn qua các vòi phun dưới áp suất 600 – 1.800 bar tạo thành các sợi nhựa mang màu. Sợi nhựa được làm mát gián tiếp bằng hệ thống khuôn dẫn nước (nhiệt độ nước đầu vào 30 – 32°C, nước đầu ra 34 – 36°C) và chuyển qua bể giải nhiệt tuần hoàn.
  3. Cắt nhựa tạo hạt: Sợi nhựa sau khi làm nguội được chuyển qua máy cắt để tạo hạt nhựa màu thành phẩm. Tỷ lệ lỗi hỏng, rơi vãi của dây chuyền là 0,3%.
  4. Đóng gói và lưu kho: Sản phẩm đạt tiêu chuẩn được đóng bao và nhập kho.
Nhóm thiết bị Tên thiết bị Số lượng Thông số kỹ thuật / Tình trạng Xuất xứ / Năm SX
Giai đoạn lắp đặt Xe tải 16 tấn 02 xe Chạy dầu DO, tình trạng 80% Trung Quốc
Xe nâng 02 xe Chạy điện, tình trạng 85% Nhật Bản
Máy cắt uốn thép 01 máy Chạy điện, tình trạng 80% Trung Quốc
Máy hàn 23 kW 02 máy Chạy điện, tình trạng 80% Việt Nam
Máy khoan điện 01 máy Chạy điện, tình trạng 80% Nhật Bản
Giai đoạn vận hành Máy trộn nhựa 03 chiếc Công suất 3,7 kW; 1.335 kg/h; mới 100% Hàn Quốc, 2017
Máy đúc ép nhựa 03 chiếc Công suất 90 kW; 800 kg/h; mới 100% Hàn Quốc, 2017
Máy cắt nhựa (tạo hạt) 03 chiếc Kích thước 1140x740x1950 mm; 6 kW; mới 100% Hàn Quốc, 2017
Máy sấy hút ẩm công nghiệp 01 chiếc Mới 100% Hàn Quốc, 2017
Tháp làm mát 02 chiếc Mới 100% Việt Nam, 2018
Máy phát điện dự phòng 01 chiếc Công suất 1.000 kVA; mới 100% Hàn Quốc, 2017
Máy hút bụi công nghiệp Cleapro 01 chiếc Dung tích 60L; 220–240V; 2.000–3.000W; mới 100% Hàn Quốc, 2017
Thiết bị lọc bụi túi vải 01 bộ Công suất 5,5 kW; lưu lượng 6.850 m³/h; mới 100% Việt Nam, 2018

Nhu cầu nguyên liệu và phụ liệu hàng năm của dự án gồm:

  • Hạt nhựa nguyên sinh các loại (ABS, PP, HDPE, LDPE, PS, HIPS): 4.700 tấn/năm.
  • Bột màu công nghiệp: 305 tấn/năm (gồm Blue M, Pink HP 122N, Violet S, Yellow 3R, Carbon Black, BY-Zn-ST, Green GY, Iriotec 8208, LC 101N–104N).
  • Nhiên liệu và dầu mỡ: Dầu DO chạy máy phát điện dự phòng (8 tấn/năm), dầu bôi trơn máy móc (0,05 tấn/năm).
  • Nước làm mát tuần hoàn: Thể tích cấp ban đầu 265 m³/ngày; lượng nước bổ sung tự động bù bay hơi và rò rỉ (15%) là 39,75 m³/ngày.

Chương 1 cũng tổng hợp các đặc tính hóa lý, nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ phân hủy của từng chủng loại nhựa (nhựa ABS nóng chảy ở 190 – 220°C, phá hủy ở 310°C; nhựa PP nóng chảy ở 170 – 200°C, phá hủy ở 280°C; nhựa HDPE bắt lửa ở 327°C; nhựa PS mềm dẻo ở 80°C, gia công ở 180 – 200°C) và thành phần hóa học của các phụ gia tạo màu (chất mang Pigment Blue 15:3, Pigment Red 122, Pigment Yellow 83, Zinc Stearate...).

CHƯƠNG 2: TÌM HIỂU CÁC TÁC ĐỘNG MÔI TRƯỜNG

Chương 2 tiến hành nhận diện, phân tích định lượng và đánh giá tác động của các nguồn thải phát sinh trong giai đoạn vận hành nhà máy:

  1. Tác động đến môi trường không khí:
    • Hơi dung môi hữu cơ từ công đoạn gia nhiệt ép đùn: Các loại hạt nhựa phát sinh các monomer tương ứng khi chịu nhiệt độ 180 – 220°C (nhựa ABS phát sinh Acrylonitrile, Butadiene, Styrene; nhựa PS/HIPS phát sinh Styrene; nhựa PP phát sinh Propylene; nhựa PE/HDPE/LDPE phát sinh Ethylene). Kết quả quan trắc định kỳ tại khu vực đúc ép ghi nhận nồng độ Styrene là 15,3 mg/m³ (tiêu chuẩn 8h tối đa theo QĐ 3733/2002/QĐ-BYT là 85 mg/m³); Ethylene đạt 26,6 mg/m³ (tiêu chuẩn 1.150 mg/m³); Butadiene đạt 4,2 mg/m³ (tiêu chuẩn 20 mg/m³). Tổng nồng độ hơi hữu cơ từ ABS/PS/HIPS là 354,22 mg/m³, từ PP/PE/HDPE/LDPE là 40,87 mg/m³, đều nằm trong giới hạn cho phép.
    • Bụi hóa chất từ công đoạn định lượng và trộn bột màu: Tổng lượng bột màu sử dụng là 315 tấn/năm (theo dự kiến mở rộng). Kết quả quan trắc bụi lơ lửng TSP tại khu vực trộn đạt 0,5 mg/m³ (tiêu chuẩn cho phép 8 mg/m³); nồng độ CO đạt 4,2 mg/m³; NO₂ đạt 0,05 mg/m³; SO₂ đạt 0,36 mg/m³.
    • Khí thải từ 01 máy phát điện dự phòng 1.000 kVA (sử dụng dầu DO) và phương tiện vận tải.
Thông số quan trắc Đơn vị Khu vực ép nhựa Khu vực trộn nguyên liệu QĐ 3733/2002/QĐ-BYT (Trung bình 8h)
Nhiệt độ °C 25,2 27,0 18 – 32
Độ ẩm % 38,5 — $\le 80$
Tốc độ gió m/s 0,3 0,3 0,2 – 25
Độ ồn dBA — 73,0 85
Bụi TSP / Bụi lơ lửng mg/m³ 0,079 0,500 4,0 – 8,0
Khí CO mg/m³ 6,310 4,200 20,0 – 21,0
Khí NO₂ mg/m³ 0,073 0,050 5,0 – 6,0
Khí SO₂ mg/m³ 0,069 0,360 5,0 – 6,0
Styrene mg/m³ 15,300 — 85,0
Ethylene mg/m³ 26,600 — 1.150,0
Butadiene mg/m³ 4,200 — 20,0

  1. Nước thải sản xuất:

    • Hệ thống làm mát khuôn đúc vận hành theo chu trình tuần hoàn kín. Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt lượng với nhiệt dung riêng của nhựa $C_1 = 1.624\text{ J/kg}\cdot\text{K}$, của nước $C_2 = 4.200\text{ J/kg}\cdot\text{K}$, nhiệt độ nhựa hạ từ $t_1 = 220^\circ\text{C}$ xuống $t = 38^\circ\text{C}$, nhiệt độ nước làm mát tăng từ $t_2 = 32^\circ\text{C}$ lên $38^\circ\text{C}$. Khối lượng nước cần để làm mát một mẻ nhựa 3,62 kg là: $$m_2 = \frac{3,62 \times 1.624 \times (220 - 38)}{4.200 \times (38 - 32)} = 63,69\text{ kg}$$
    • Thể tích nước cấp làm mát khuôn đúc là 265 m³/ngày (tương đương 15.036 lít/ngày trong tính toán chu kỳ tải). Lượng nước hao hụt do bay hơi (10%) và rò rỉ (5%) là 39,75 m³/ngày. Lượng nước thải rò rỉ phát sinh là 13,25 m³/ngày; nguồn nước này không tiếp xúc trực tiếp với hóa chất, có nồng độ chất ô nhiễm thấp và được dẫn về hố ga thu gom.

  2. Tác động đến môi trường đất: Nguy cơ ô nhiễm đất chủ yếu đến từ rò rỉ dầu DO và chất thải nguy hại dạng lỏng. Tác động được đánh giá ở mức thấp do toàn bộ diện tích sàn xưởng và kho bãi đã được bê tông hóa kiên cố.

  3. Chất thải rắn thông thường và chất thải nguy hại:

    • Chất thải rắn sản xuất: Tổng lượng phát sinh là 19,562 tấn/năm, bao gồm 13,777 tấn hạt nhựa phế phẩm, bavia và 5,785 tấn bao bì carton, dây đai, nilon, pallet gỗ hỏng.
    • Chất thải nguy hại (CTNH): Tổng khối lượng phát sinh trung bình là 713,575 kg/năm.
STT Tên loại chất thải nguy hại Trạng thái Mã CTNH Khối lượng (kg/năm)
1 Dầu thải Lỏng 17 01 07 20,000
2 Ắc quy thải Rắn 16 01 12 30,000
3 Hộp mực in thải có các thành phần nguy hại Rắn 08 02 04 5,000
4 Mực in thải Rắn 08 02 01 2,000
5 Bóng đèn huỳnh quang thải Rắn 16 01 06 5,000
6 Giẻ lau, găng tay nhiễm các thành phần nguy hại Rắn 18 02 01 60,000
7 Vỏ bao bì, thùng chứa hóa chất bằng kim loại/nhựa Rắn 18 01 02 / 18 01 03 540,000
8 Bụi chứa bột màu, hóa chất Rắn 08 02 01 1,575
9 Túi lọc bụi đã qua sử dụng Rắn 18 01 02 50,000
Tổng 713,575
  1. Tiếng ồn, độ rung và nhiệt dư: Tiếng ồn gốc từ các thiết bị đúc ép, máy nghiền cắt dao động từ 55 – 65 dBA ở khoảng cách 15m. Mức ồn đo được tại nhà xưởng là 73 dBA, đạt tiêu chuẩn vệ sinh lao động theo Quyết định 3733/2002/QĐ-BYT ($\le 85\text{ dBA}$). Nhiệt dư phát sinh cục bộ quanh buồng gia nhiệt máy ép đùn (180 – 220°C).

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 các giải pháp kỹ thuật và quản lý môi trường:

  1. Giảm thiểu bụi và khí thải:

    • Hơi hữu cơ và nhiệt từ máy ép đùn: Lắp đặt hệ thống thu gom khí thải gồm 6 chụp hút (02 chụp hút/máy ép), đường ống nhánh PVC đường kính $D = 75\text{ mm}$, đường ống trục chính $D = 200\text{ mm}$, quạt hút và ống phóng không xả khí thải ra ngoài xưởng.
    • Bụi công đoạn trộn hạt nhựa - bột màu: Lắp đặt 01 hệ thống xử lý bụi đặt phía sau nhà xưởng. Mỗi máy trộn bố trí 01 chụp hút (tổng số 3 chụp hút) dẫn khí lẫn bụi về thiết bị lọc bụi túi vải. Thiết bị sử dụng vật liệu lọc là sợi khoáng (thủy tinh) gồm 10 túi vải, năng suất lọc $q = 0,3 - 0,9\text{ m}^3/\text{m}^2\cdot\text{ph}$, công suất quạt 5,5 kW, lưu lượng $6.850\text{ m}^3/\text{h}$, hiệu suất xử lý đạt 97% – 99%. Bụi định kỳ được giũ bằng cơ cấu rung lắc/thổi khí ngược và thu hồi xử lý như CTNH.
    • Khí thải máy phát điện dự phòng: Bố trí phòng đặt máy riêng biệt có đệm giảm chấn, quạt thông gió cưỡng bức, ống khói dẫn cao và sử dụng dầu DO có hàm lượng lưu huỳnh thấp.
    • Điều hòa vi khí hậu xưởng: Kết hợp thông gió tự nhiên (hệ thống cửa mái và cửa chớp trên tường) với thông gió cưỡng bức (06 quạt công nghiệp tại tầng 1, 04 quạt công nghiệp tại tầng lửng) và 01 điều hòa treo tường 12.000 BTU/h tại khu văn phòng.

  2. Giảm thiểu tác động đến môi trường đất: Toàn bộ mặt bằng đã được bê tông hóa. Khu vực lưu trữ và cấp phát nhiên liệu, bảo dưỡng máy móc được trang bị khay hứng dầu mỡ và bố trí sẵn vật liệu thấm hút chuyên dụng (cát, giẻ lau) để xử lý nhanh sự cố tràn đổ.

  3. Quản lý chất thải rắn và chất thải nguy hại:

    • Chất thải rắn sản xuất: Phân loại tại nguồn. Bao bì carton, dây đai, pallet hỏng (5,785 tấn/năm) và nhựa phế phẩm mang màu (13,777 tấn/năm) được thu gom và bán cho các đơn vị tái chế; phần phế liệu không màu được đưa trực tiếp trở lại quy trình sản xuất.
    • Chất thải sinh hoạt: Phân chia rác hữu cơ dễ phân hủy (dùng làm thức ăn chăn nuôi) và rác vô cơ đựng trong các thùng rác 30L và 50L có nắp đậy; ký hợp đồng với đơn vị dịch vụ môi trường đô thị vận chuyển hàng ngày.
    • Chất thải nguy hại: Xây dựng kho lưu giữ chất thải có tổng diện tích 25,07 m² (chia thành 2 ngăn: ngăn CTSX diện tích 13,02 m² và ngăn CTNH diện tích 12,05 m² hoặc 12,03 m²). Kho có mái che, tường bao, gờ chống tràn, rãnh thu gom, hố thu dầu tràn và trang bị bình chữa cháy. Các thùng chứa CTNH được dán mã số và biểu trưng cảnh báo theo TCVN 6707:2009. Chủ đầu tư ký hợp đồng thu gom, vận chuyển và xử lý định kỳ 6 tháng/lần với Công ty TNHH Phát triển Thương mại Dịch vụ Toàn Thắng.

  4. Giảm thiểu tiếng ồn, độ rung và đào tạo nhận thức:

    • Lắp đặt máy móc trên bệ móng bê tông cốt thép tiêu chuẩn, có đệm cao su và lò xo chống rung. Định kỳ bảo dưỡng, tra dầu bôi trơn máy móc.
    • Bố trí ca kíp làm việc hợp lý nhằm giảm thời gian tiếp xúc liên tục của công nhân tại khu vực cắt, nghiền. Trồng cây xanh xung quanh khuôn viên nhà máy để tạo dải cách âm tự nhiên.
    • Triển khai chương trình sản xuất sạch hơn, sử dụng năng lượng tiết kiệm và nâng cao nhận thức bảo hộ lao động cho cán bộ công nhân viên.

Kết quả và đóng góp

Nghiên cứu đã hoàn thành việc khảo sát, tổng hợp dữ liệu kỹ thuật và thiết lập hồ sơ môi trường cho dự án gia công hạt nhựa màu:

  • Lập bảng danh mục chi tiết 15 thiết bị phục vụ sản xuất và tính toán định mức sử dụng của 4.700 tấn hạt nhựa (ABS, PP, HDPE, LDPE, PS, HIPS) cùng 305 tấn bột màu các loại.
  • Xác định và định lượng hóa các dòng thải: Khí thải hơi hữu cơ (Styrene 15,3 mg/m³, Ethylene 26,6 mg/m³, Butadiene 4,2 mg/m³), bụi phối trộn (0,5 mg/m³), nước làm mát tuần hoàn (265 m³/ngày, thất thoát bổ sung 39,75 m³/ngày, xả rò rỉ 13,25 m³/ngày), chất thải rắn sản xuất (19,562 tấn/năm) và 9 loại chất thải nguy hại với tổng lượng 713,575 kg/năm kèm mã định danh theo quy chuẩn.
  • Đề xuất giải pháp kỹ thuật xử lý bụi bằng thiết bị lọc túi vải sợi thủy tinh 10 túi (hiệu suất 97 – 99%, lưu lượng 6.850 m³/h), hệ thống chụp hút thu gom hơi hữu cơ bằng đường ống PVC $D = 200\text{ mm}$ xả qua ống phóng không, và thiết kế phân khu kho lưu giữ chất thải 25,07 m².
  • Đóng góp vào việc hoàn thiện phương án quản lý chất thải nguy hại theo Thông tư 36/2015/TT-BTNMT và các giải pháp an toàn vi khí hậu tại nơi làm việc theo Quyết định 3733/2002/QĐ-BYT đối với doanh nghiệp gia công nhựa tại địa bàn Hải Phòng.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế: Số liệu quan trắc vi khí hậu và nồng độ các chất hữu cơ bay hơi được kế thừa từ các báo cáo quan trắc định kỳ của các cơ sở công nghiệp tương đồng tại Hải Phòng (như Công ty TNHH Công nghiệp chính xác Eva HP, tháng 3/2018 và dự án Dunam Chemistry Vina) chứ chưa thực hiện được chuỗi đo đạc thực nghiệm trực tiếp theo nhiều mùa trong năm tại nhà máy.
  • Hướng nghiên cứu tiếp: Theo dõi và lấy mẫu phân tích nồng độ khí thải thực tế tại đầu ra ống phóng không khi nhà máy vận hành đạt 100% công suất thiết kế (2.000 tấn/năm); nghiên cứu bổ sung tháp hấp phụ than hoạt tính xử lý hơi hữu cơ nếu mở rộng quy mô sản xuất; và nghiên cứu giải pháp thu hồi nhiệt dư từ nước làm mát máy ép đùn để phục vụ các công đoạn sấy hạt nhựa.

Giá trị tham khảo

Khóa luận là tài liệu tham khảo hữu ích cho:

  • Đối tượng: Sinh viên các ngành Kỹ thuật Môi trường, Quản lý Môi trường, Công nghệ Hóa học – Vật liệu Polymer; các kỹ sư an toàn môi trường (HSE) tại các nhà máy sản xuất, gia công chất dẻo.
  • Phần nội dung đáng tham khảo: Phương pháp áp dụng công thức cân bằng nhiệt lượng để tính toán lưu lượng nước làm mát tuần hoàn và lượng nước hao hụt trong quá trình gia nhiệt đúc ép polymer; quy trình phân loại, tra cứu mã định danh và thống kê khối lượng 9 dòng chất thải nguy hại theo Thông tư 36/2015/TT-BTNMT; bảng tổng hợp đặc tính phân hủy nhiệt của các gốc nhựa thương dụng (ABS, PP, PE, HDPE, LDPE, PS, HIPS).

Câu hỏi thường gặp

1. Nhu cầu sử dụng hạt nhựa nguyên liệu và bột màu hàng năm của dự án là bao nhiêu?
Dự án sử dụng tổng cộng 4.700 tấn hạt nhựa nguyên sinh các loại (bao gồm ABS, PP, HDPE, LDPE, PS, HIPS) và 305 tấn bột màu công nghiệp mỗi năm (bao gồm Blue M, Pink HP 122N, Violet S, Yellow 3R, Carbon Black, BY-Zn-ST, Green GY, Iriotec 8208, LC 101N–104N) để sản xuất 2.000 tấn hạt nhựa màu/năm.

2. Lưu lượng nước làm mát khuôn đúc và lượng nước thất thoát được tính toán như thế nào?
Dựa trên phương trình cân bằng nhiệt lượng giữa nhựa nóng chảy (hạ nhiệt từ 220°C xuống 38°C) và nước giải nhiệt (tăng nhiệt từ 32°C lên 38°C), khối lượng nước cần để làm mát một mẻ nhựa 3,62 kg là 63,69 kg. Tổng lượng nước làm mát tuần hoàn cấp vào hệ thống là 265 m³/ngày. Lượng nước thất thoát do bay hơi (10%) và rò rỉ (5%) được bổ sung tự động là 39,75 m³/ngày; lượng nước thải rò rỉ thực tế thoát ra hố ga là 13,25 m³/ngày.

3. Khối lượng và thành phần chất thải nguy hại phát sinh hàng năm của dự án gồm những gì?
Dự án phát sinh 9 nhóm chất thải nguy hại với tổng khối lượng 713,575 kg/năm, bao gồm: vỏ bao bì thùng chứa dính hóa chất (540 kg), giẻ lau dính dầu mỡ (60 kg), túi lọc bụi đã qua sử dụng (50 kg), ắc quy thải (30 kg), dầu thải (20 kg), bóng đèn huỳnh quang (5 kg), hộp mực in (5 kg), mực in thải (2 kg) và bụi chứa bột màu hóa chất (1,575 kg).

4. Thiết bị lọc bụi tại công đoạn trộn nhựa và bột màu có thông số kỹ thuật ra sao?
Hệ thống xử lý bụi gồm 3 chụp hút dẫn về 01 thiết bị lọc bụi túi vải bằng sợi thủy tinh gồm 10 túi. Thiết bị có công suất quạt hút 5,5 kW, lưu lượng lọc $6.850\text{ m}^3/\text{h}$, năng suất lọc $q = 0,3 - 0,9\text{ m}^3/\text{m}^2\cdot\text{ph}$, và hiệu suất xử lý bụi đạt 97% – 99%.

5. Nồng độ các hơi hữu cơ quan trắc tại khu vực ép đùn có nằm trong ngưỡng quy định không?
Theo kết quả quan trắc so sánh với Quyết định 3733/2002/QĐ-BYT, nồng độ các hơi hữu cơ phát sinh tại khu vực máy ép đùn đều nằm trong giới hạn cho phép: Styrene đạt 15,3 mg/m³ (ngưỡng 85 mg/m³), Ethylene đạt 26,6 mg/m³ (ngưỡng 1.150 mg/m³), Butadiene đạt 4,2 mg/m³ (ngưỡng 20 mg/m³), đảm bảo an toàn vệ sinh lao động trong ca làm việc tiêu chuẩn 8 giờ.

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của sinh viên Phạm Văn Quân đã hệ thống hóa đầy đủ cơ sở lý thuyết, quy trình công nghệ và nhận diện toàn diện các nguồn gây tác động môi trường của dự án sản xuất, gia công hạt nhựa màu quy mô 2.000 tấn/năm tại Khu công nghiệp Tràng Duệ, Hải Phòng. Trên cơ sở tính toán cân bằng vật chất, cân bằng nhiệt và đối chiếu các quy chuẩn vệ sinh môi trường, tác giả đã đề xuất hệ thống giải pháp giảm thiểu mang tính khả thi cao gồm hệ thống lọc bụi túi vải sợi thủy tinh, chụp hút thu gom hơi hữu cơ, quản lý tuần hoàn nước làm mát và quy hoạch kho lưu giữ chất thải rắn, chất thải nguy hại đạt chuẩn. Đề tài cung cấp tài liệu tham khảo có giá trị chuyên môn cho công tác kiểm soát ô nhiễm và quản lý môi trường tại các doanh nghiệp gia công nhựa công nghiệp.