Nhu cầu đầu tư dự án ngành thép

CHƯƠNG 8. GIẢI PHÁP BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG

8.1. Các vấn đề môi trường và các mục tiêu môi trường liên quan đến quy hoạch

8.1.1. Nguồn gây ô nhiễm

Chất thải rắn sinh ra trong quá trình sản xuất gang bằng lò cao chủ yếu là xỉ lò cao. Xỉ lò cao được tạo ra từ các tạp chất đất đá chay có trong quặng sắt (SiO₂, Al₂O₃…) và các chất tạo xỉ (đá vôi, dolomit…) được cho vào trong liệu lò cao để làm sạch (tinh luyện) gang lỏng. Suất xỉ lò cao sinh ra trong sản xuất gang khoảng 350 kg/tấn gang. Thành phần hóa học của xỉ lò cao được trình bày trong bảng 8.1.

Bảng 8.1. Thành phần hóa học của xỉ lò cao

Thành phần	Hàm lượng, %	Thành phần	Hàm lượng, %
Fe	0,2÷0,6	CaO	38,1÷41,7
Mn	0,2÷0,7	MgO	7,0÷11,0
TiO2	0,5÷2,7	Na2O	0,3÷0,6
Al2O3	9,0÷14	K2O	0,6÷0,8
CaS	1,1÷2,0	CaO/SiO2	1,1÷1,2
SiO2	33,2÷37,0	(CaO+MgO)/SiO2	1,3÷1,5

Thành phần hóa học xỉ lò cao gần giống như đá vôi nên có thể sử dụng cho sản xuất xi măng. Hiện nay, các lò cao đều có dây chuyền tạo hạt xỉ để cung cấp cho các nhà máy sản xuất xi măng.

Ngoài xỉ lò cao, trong sản xuất gang còn có một lượng nhỏ bụi, bùn (gang me) và gạch chịu lửa. Bụi lò và gang me có thể tái sử dụng. Gạch chịu lửa vụn dùng để san lấp mặt bằng.

Khi luyện thép bằng lò chuyển, chất rắn thải là xỉ và bụi. Lượng xỉ lò chuyển khoảng 90÷120 kg/tấn thép. Thành phần hóa học xỉ lò chuyển được trình bày trong bảng 8.2.

Bảng 8.2. Thành phần hóa học của xỉ lò BOF

Bụi trong quá trình luyện thép được thu lại, xử lý và tái sử dụng.

Chất thải rắn trong luyện thép bằng lò điện hồ quang gồm xỉ và bụi. Lượng xỉ của lò điện hồ quang là 100÷150 kg/tấn thép. Thành phần hóa học của xỉ lò điện hồ quang luyện thép được trình bày trong bảng 8.3.

Bảng 8.3. Thành phần hóa học của xỉ lò EAF

Bụi lò điện hồ quang thu được khi lọc bụi túi vải khoảng 14÷20 kg/tấn thép. Bụi này chứa nhiều kẽm nên cần phải xử lý để thu hồi kẽm và bảo vệ môi trường. Lượng bụi lò điện hồ quang phát sinh hàng năm khoảng 100.000 tấn trong khi năng lực tiếp nhận, xử lý của các công ty xử lý trong nước thì rất hạn chế (chỉ có nhà máy xử lý bụi lò hồ quang thu hồi kẽm oxit của Công ty TNHH khai thác, chế biến, xuất nhập khẩu khoáng sản Việt Nam - Hải Dương nhưng cũng đang dừng hoạt động). Do đó, cần có giải pháp phù hợp để xử lý bụi này.

Ngoài xỉ và bụi là chất thải rắn chủ yếu, trong quá trình sản xuất thép còn phát thải chất rắn như xỉ than tại lò nung, các vật liệu hỏng, chất lắng cặn tại bể tuần hoàn. Các khu tập kết sản phẩm gồm sản phẩm hỏng, than rơi vãi. Chất thải rắn trong sinh hoạt gồm các chất hữu cơ, giấy các loại, nilon, nhựa, kim loại, các vật dụng sinh hoạt hàng ngày.

Chất thải rắn nguy hại trong quá trình sản xuất là các loại thùng chứa dầu máy, dầu bôi trơn, giẻ lau dính dầu mỡ, thủy tinh vỡ, bóng đèn hỏng qua sử dụng, các loại ắc quy và pin kiềm đã qua sử dụng, v.v...

Khi luyện gang tạo ra một lượng khí thải rất lớn, khoảng 1.860 m³/tấn gang. Thành phần hóa học của khí lò cao được trình bày trong bảng 8.4.

Bảng 8.4. Thành phần khí lò cao luyện gang

Lưu lượng khí thải từ lò chuyển khoảng 2.000÷3.000 m³/tấn thép. Thành phần chủ yếu của khí lò chuyển được trình bày trong bảng 8.5.

Bảng 8.5. Thành phần khí lò chuyển

Khí thải trong sản xuất thép lò điện bao gồm khí thải trực tiếp từ lò điện hồ quang và lò thùng tinh luyện, khí thải do vận chuyển và nạp liệu, rót thép và đúc thép và khói do chế biến xỉ. Khí thải trực tiếp từ lò điện và lò thùng tinh luyện chiếm khoảng 95% toàn bộ khí thải trong xưởng thép lò điện.

Khí thải trực tiếp cùng với các loại khí thải khác được lọc bụi bằng túi vải hay lọc bụi tĩnh điện. Có thể thu hồi 85÷90% khí thải trực tiếp để xử lý bằng lỗ bổ sung trên nắp lò điện.

Khí thải lò điện hồ quang có dải thành phần rộng, gồm các thành phần chính như bụi, kim loại nặng, SO₂, NOx, CO₂ và các chất hữu cơ bay hơi, trong đó thành phần và lượng các chất hữu cơ bay hơi là đặc biệt quan trọng. Tuy nhiên, số liệu khảo sát còn hạn chế.

Khí thải từ vận chuyển liệu, nạp liệu, rót thép và đúc thép nói chung không nhiều lắm, lượng chất ô nhiễm cũng ít hơn khí thải trực tiếp từ lò điện. Khói từ khâu xử lý xỉ chứa nhiều chất kiềm vì trong xỉ có nhiều CaO.

Chưa có số liệu đầy đủ về mức độ ô nhiễm cũng như thành phần khí thải của quá trình luyện thép lò điện tại Việt nam. Thành phần ô nhiễm khí trong khâu luyện thép lò điện hồ quang của các lò điện ở châu Âu được khảo sát và nêu trong bảng 8.6.

Bảng 8.6. Mức độ ô nhiễm khí trong luyện thép lò điện tại châu Âu

Lưu lượng khí thải từ lò cảm ứng rất nhỏ so với lò điện hồ quang. Cho đến nay, chưa có nghiên cứu nào về tận dụng nhiệt vật lý hay hóa học của khí thải lò cảm ứng. Các cơ sở luyện thép bằng lò cảm ứng đều có thiết bị xử lý khí bằng cyclone (đối với lò nhỏ 6÷12 tấn) hay túi vải (đối với lò 30÷50 tấn).

Khu vực nhà sản xuất như nhà xưởng, lò than, nhà tạo hình, nhà tập kết sản phẩm, v.v.... Tác nhân gây ô nhiễm ở khu vực này là: bụi, nhiệt, tiếng ồn, khí thải chứa CO₂, SO_x, NO_x, hơi kim loại vv... Nước thải nhiệt độ cao, chứa nhiều bụi kim loại, khí thải trong quá trình cắt, gia công kim loại.

Khu vực nhà kho như bãi chứa nguyên liệu, thành phẩm, kho chứa trợ dung, kho than. Tác nhân gây ô nhiễm là bụi và một số khí thải phát sinh do quá trình phân huỷ có trong nguyên liệu, than, v.v..., gỉ sắt, bụi kim loại sinh ra từ quá trình kiểm tra nguyên liệu đầu vào và sản phẩm.

Các phương tiện vận chuyển nguyên vật liệu và sản phẩm ra vào nhà máy, phương tiện đi lại của cá nhân. Tác nhân gây ô nhiễm là độ ồn, khói thải chứa thành phần ô nhiễm như NO­_x­, SO_x, CO, CO₂, THC, VOC, bụi và hơi xăng, v.v…phát sinh từ khói thải của các phương tiện gây ô nhiễm không khí.

Các hoạt động đốt nhiên liệu (than cho lò cao, lò hơi, dầu cho lò nung, máy thiết bị) các tác nhân gây ô nhiễm là khói thải chứa các thành phần gây ô nhiễm không khí CO₂, SO_x, NO_x, bụi, v.v…

Nước trong sản xuất gang chủ yếu để làm nguội. Nguồn nước này được thu gom, xử lý sau đó tái sử dụng. Hiện nay, lượng nước tái sử dụng tại các nhà máy sản xuất gang đạt tới 90÷95%, chỉ cần bổ sung them 2÷3 m³/tấn gang.

Đối với hoạt động sản xuất thép, nguồn phát sinh ra nước thải bao gồm các khu vực như: khu nhà xưởng sản xuất bao gồm nước làm mát máy và thiết bị, nước rửa nguyên vật liệu đầu vào, nước làm nguội khí lò và xỉ lò ngoài ra cần chú ý hệ thống nước mưa chảy tràn của nhà máy từ khu vực để phế liệu, khu vực để than, bãi tập kết sản phẩm sẽ kéo theo các rỉ sét, cặn dầu mỡ rác thải trên mặt đất của khu vực nhà máy. Sau khi thu gom và xử lý, nước thải trong quá trình luyện thép được tái sử dụng đạt 95%.

Nước thải sinh hoạt phát sinh từ khu vực nhà văn phòng, khu vệ sinh.

Tiếng ồn phát sinh từ bãi liệu, lò cao, lò luyện thép, thiết bị lọc bụi và thiết bị cấp nước. Mức độ ô nhiễm tiếng ồn phụ thuộc vào loại lò và dung lượng lò. Đối với lò điện, tiếng ồn từ 118÷133 dB cho lò ≥ 10 tấn, từ 108÷115 dB cho lò ≤ 10 tấn.