bài thuyết trình áp dụng cân bằng vật chất và năng lượng vào sản xuất sạch hơn

L/O/G/O
www.themegallery.com
TRẦN NGUYỄN HOÀNG PHÚC
HÀ THỊ PHƯỚC
TRẦN THÚC NHÂN
NHÓM 4
TỔNG QUAN VỀ CÂN BẰNG VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG
CÂN BẰNG VẬT CHẤT
CÂN BẰNG NĂNG LƯỢNG
4.1
4.2
4.3
CHƯƠNG 4:
ÁP DỤNG CÂN BẰNG VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG
VÀO SẢN XUẤT SẠCH HƠN
4.1 TỔNG QUAN VỀ CÂN BẰNG VẬT CHẤT VÀ NĂNG
LƯỢNG
4.1.1 Khái niệm:
Cân bằng vật chất và năng lượng thực chất là công cụ thống kê ghi lại một cách đònh
lượng nguyên liệu và năng lượng sử dụng tại mỗi công đoạn sản xuất. Cân bằng vật
chất và năng lượng đối với đánh giá SXSH là cân bằng có số liệu tin cậy về tổn thất
nguyên nhiên liệu đi theo dòng thải. Căn cứ trên số liệu cân bằng và kiểm chứng trong
phần đặc trưng dòng thải ta sẽ có số liệu về chi phí mất theo dòng thải.
Cân bằng vật chất có thể được thể hiện dưới một trong hai hình thức sau:
+ Cân bằng tổng thể: Dùng cho tất cả các dòng nguyên liệu vào dây chuyền
sản xuất. Cân bằng được tiến hành qua từng công đoạn với sự biến đổi của tất
cả các thành phần tham gia vào dây chuyền sản xuất.
+ Cân bằng từng phần: Chỉ dùng cho một loại nguyên liệu hoặc từng phần
có giá trò. Theo dõi biến đổi của từng phần này trên mỗi công đoạn.
Nhằm đònh lượng tổn thất vật liệu và năng lượng của từng quá trình rồi tập hợp
cho cả dây chuyền sản xuất. Trên cơ sở các số liệu đã tính toán, thông thường

nhóm SXSH lựa chọn và đề xuất các cơ hội SXSH, sắp xếp theo thứ tự ưu tiên.
Đồng thời, thực hiện số liệu nền cho tình hình sản xuất hiện tại.
Add Your Text
4.1 TỔNG QUAN VỀ CÂN BẰNG VẬT CHẤT VÀ NĂNG
LƯỢNG
4.1.2 Mục đích
4.1 TỔNG QUAN VỀ CÂN BẰNG VẬT CHẤT VÀ NĂNG
LƯỢNG
4.1.3 Tầm quan trọng
- Cân bằng vật chất và năng lượng không chỉ được dùng để xác đònh đầu
vào và đầu ra mà còn có y ùnghóa kinh tế liên quan đến chi phí cho dòng thải.
- Cân bằng vật chất đóng vai trò quan trọng trong đánh giá SXSH vì nhờ
đó có thể đònh lượng các mất mát hoặc phát tán chưa biết. Cân bằng vật chất
còn hỗ trợ việc đánh giá chi phí dòng thải.
4.2.1 Ngun tắc
- Nguyên tắc cơ bản của cân bằng vật chất là nguyên liệu
đi vào dây chuyền sẽ phải ra khỏi dây chuyền sản xuất ở một điểm
nào đó, dưới một hình thức nào đó.
- Phương trình cân bằng vật chất được thể hiện như sau:
∑ Vật chất vào = Vật chất ra + Tổn thất ∑ ∑
- Cân bằng vật chất được dựa trên các số liệu có được
bằng phương pháp tính toán lý thuyết hay các số liệu có được bằng
phương pháp đo đạc thực tế sản xuất hoặc kết hợp cả hai phương
- Lập kế hoạch đo đạc số liệu đầu vào và đầu ra cho một
ngày sản xuất, ghi lại lượng tiêu thụ các dòng thải cho một thời
gian.
- Lập bảng các thông số đầu vào và đầu ra đối với vật chất điển
hình, đại diện được đo đạc.
4.2 CÂN BẰNG VẬT CHẤT
4.2 CÂN BẰNG VẬT CHẤT

Ví dụ:
4.2 CÂN BẰNG VẬT CHẤT
4.2.2 Chuẩn bị sơ đồ q trình sản xuất
Với quy mô sản xuất lớn hoặc triển khai SXSH mang tính thí điểm, dây
chuyền sản xuất chi tiết sẽ được xây dựng cho khu vực được chọn để
triển khai.
Cần thực hiện cụ thể các bước sau:
- Xem xét các công đoạn sản xuất.
- Thu thập thông tin toàn bộ qui trình sản xuất.
- Mặt bằng nhà máy, hệ thống cấp thoát nước, thông
gió, khu vực vận chuyển nguyên vật liệu.
- Điều kiện vận hành, điểm xả thải, sự cố,…
- Điều kiện làm việc giữa các ca vận hành,…
- Các thông tin phải được vẽ, viết theo từng hồ sơ hoặc
bảng riêng.
Cơng đoạn sản xuất Chức năng Hồ sơ số
Rửa Xử lý bề mặt các kim loại 1
… … …
4.2.3. Xây dựng sơ đồ qui trình sản xuất
4.2 CÂN BẰNG VẬT CHẤT
- Nối các công đoạn sản xuất với nhau dưới dạng sơ đồ kh iố
- Các hoạt động trung gian có thể phân biệt bằng các đ ng k đ a đo nườ ẻ ứ ạ
- Các qui trình sản xuất phức tạp nên chuẩn bò sơ đồ chính. Sau đó v s đ chi ẽ ơ ồ
ti t cho t ng khu v c ra.ế ừ ự
- Lưu ý đến chất thải phát sinh dễ ngăn ngừa hoặc giảm thi uể
- Xác đònh dòng nguyên liệu đầu vào và xác đònh đầu ra c a quy trình s n ủ ả
xu tấ
4.2 CÂN BẰNG VẬT CHẤT
Hình 4.1. Dòng nguyên liệu đầu vào và đầu ra của một qui trình sản xuất
4.2 CÂN BẰNG VẬT CHẤT

Hình 4.2. Sô ñoà qui trình saûn xuaát bia
4.2 CÂN BẰNG VẬT CHẤT
4.2.4. Các bước cân bằng vật chất
Bước 1: Xác đònh đầu vào.
Bước 2: Ghi chép tiêu thụ nước.
Bước 3: Tính toán lượng chất thải hiện tại.
Bước 4: Lượng hóa dầu ra của qui đònh.
Bước 5: Tính toán lượng nước thải.
Bước 6: Tính toán lượng khí thải.
Bước 7: Tính toán lượng chất thải đưa ra ngoài đòa điểm s n xu t ả ấ
Bước 8: Tổng hợp thông số đầu vào, đầu ra cho các công đo n s n xu tạ ả ấ
Bước 9: Thành lập cân bằng vật chất sơ bộ cho từng cơng đo n s n xu tạ ả ấ
Bước 10: Đánh giá cân bằng vật chất.
Bước 11: Hoàn thiện cân bằng vật chất.
4.2 CÂN BẰNG VẬT CHẤT
4.2.4.1. Xác đònh đầu vào
- Lượng hóa việc sử dụng nguyên liệu qua xem xét sổ sách ghi chép về việc
mua bán nguyên liệu – tiêu hao nguyên liệu lớn là do lưu kho và vận chuyển
nhiên liệu.
- Sổ sách ghi chép các nguyên liệu được mua để xác đònh tổng đầu vào của
qui trình.
- Ghi chép tất cả vấn đề liên quan đến lưu kho và xử lý nguyên liệu thô
- Nếu thông tin chính xác về tỷ lệ tiêu thụ nguyên liệu thô cho từng đơn vò
không thể đếm được thì cần phải cân đo xác đònh được giá trò trung bình.
- Việc đo lường cần phải được tiến hành trong một kho ng th i gian thích h pả ờ ợ
* Đối với nguyên liệu rắn:
- Xác đònh bao nhiêu kiện được lưu vào kho đầu tuần ho c tr c khi đ n v s n ặ ướ ơ ị ả
xu t v n hànhấ ậ
- Cân thử một vài kiện và kiểm tra đơn ghi chép về các
* Đối với nguyên liệu lỏng:

- Cần kiểm tra dung lượng của bể chứa và hỏi nhân viên v n hành xem b ch a ậ ể ứ
đ y trong th i gian ng n nh tầ ờ ắ ấ
- Tính dung tích bể.
- Kiểm tra mực nước trong bể và số lượng bể trong nhà máy.
4.2 CÂN BẰNG VẬT CHẤT
4.2.4.2. Ghi chép tiêu thụ nước
Đánh giá sử dụng nước cho từng đơn vò:
- Xác đònh nguồn nước? Nước sông hay nước giếng hoan,hay h ? ồ
- Công suất chứa nước tại nhà máy?
- Nước được chuyển bằng cách nào?
- Lượng nước mưa có quan trọng trên hiện trường không?
Mỗi đơn vò sản xuất cần phải xem xét:
- Nước dùng làm gì cho mỗi đơn vò? Để làm nguội cọ rửa, tráng, làm ẩm kho
nguyên liệu, bão dưỡng chung, ngâm nhúng, làm ngu i ộ
- Tần suất sử dụng.
-
Lượng nước sử dụng cho một lần.
-
Các vấn đề cần quan tâm:
-
Quản lý chặt chẽ việc sử dụng nước có thể giảm được lượng nước thải cần phải
xử lý và tiết kiệm được chi phí.
-
Chú ý đến các thông lệ bảo dưỡng tốt hằng ngày để có thể giảm được lượng
nước sử dụng và giảm được lượng nước thải ra cống thoát nước.
-
Chí phí chứa nước thải để dùng cho việc tái sử dụng có thể ít hơn là chi phí xử
lý nước thải và tiêu hủy.
-
Tái sử dụng.

4.2 CÂN BẰNG VẬT CHẤT
4.2.4.3. Tính toán lượng chất thải hiện tại
Một số chất thải có thể chuyển sang sử dụng trực tiếp vào sản phẩm và có thể
chuyển sang cho các đơn vò khác sử dụng.
Các loại chất thải khác cần có sự thay đổi trước khi chúng có thể tái sử dụng cho
một qui trình sản xuất.
Dòng nước thải tái sử dụng này cần phải được lượng hóa.
Việc tái chế hay tái sử dụng chất thải có thể làm giảm lượng nước ngọt và
nguyên liệu thô cho một qui trình sản xuất.
Trong khi xem xét đầu vào cho một đơn vò hãy nghó đến khả năng tái sử dụng và
tái chế đầu ra của các hoạt động của đơn vò khác.
Cơ sơ û cần tính toán
-
Đầu ra bao gồm: Sản phẩm chính bán thành phẩm, nước thải, khí thải, chất
lỏng thải, chất rắn cần được chứa hoặc vận chuyển ra ngoài nhà máy để tái sử
dụng hay tái chế, có thể dùng bảng thống kê thông tin đầu ra.
-
Điều quan trọng là xác đònh đơn vò đo lường.
-
Đầu ra của qui trình sản xuất
-
Đánh giá tổng sản phẩm chính hoặc sản phẩm phụ.
-
Nếu sản phẩm được đưa ra ngoài nhà máy để bán, thì tổng sản phảm phải
được ghi chép trong sổ hồ sơ của công ty.
-
Nếu sản phẩm được sử dụng là bán sản phẩm, nguyên liệu đầu vào của một
qui trình sản xuất khác thì đầu ra không thể lượng hóa một cách dễ dàng.
-
Tỷ lệ sản xuất phải được tính trong một khoảng thời gian tương tự như vậy,

việc lượng hóa bất cứ bán thành phẩm nào cũng yêu cầu đo lường đầy đủ.
4.2 CÂN BẰNG VẬT CHẤT
4.2.4.4 Lượng hóa đầu ra của qui đònh
Điều cực kỳ quan trọng là phải biết được bao nhiêu nước thải chảy vào cống
thoát nước và nước thải đó có chứa những gì.
-
Các dòng nước thải từ mỗi công đoạn sản xuất và từ nhà máy phải được đònh
lượng và lấy mẫu phân tích.
-
Xác đònh nguồn thải
Xác đònh nơi hội tụ của các dòng chảy từ các công đoạn sản xuất vào dòng thải
của toàn nhà máy.
Lập kế hoạch chi tiết cho chương trình quan trắc và cố gắng lấy mẫu thật cẩn
thận trong điều kiện hoạt động khác nhau của toàn bộ qui trình sản xuất.
Các thông số cần xác đònh:
-
Các thông số cần phân tích bao gồm: pH, nhu cầu oxy hóa học (COD), nhu cầu
oxy sinh hóa (BOD), cặn lơ lửng, chất dầu mỡ.
-
Các thông số khác cần đo phụ thuộc vào nguyên liệu thô đầu vào.
4.2 CÂN BẰNG VẬT CHẤT
4.2.4.5 Tính toán lượng nước thải
Khi tính toán lượng thải điều quan trọng là phải xem xét các loại khí thải tiềm
năng và thực tế liên quan đến từng đơn vò sản xuất, từ kho chứa nguyên liệu đến
kho chứa thành phẩm.
Khí thải không phải lúc nào cũng nhìn thấy rõ và có thể rất khó đo, tuy nhiên ta
cũng có thể đo khí thải qua lỗ thoát bằng miệng túi. Nơi nào không thể đo được
thì ước tính bằng việc sử dụng thông tin sẵn có.
4.2 CÂN BẰNG VẬT CHẤT
4.2.4.6 Tính toán lượng phát thải

Quá trình sản xuất đôi khi thải ra những chất không thểxử lý tại chỗ mà phải
chuyên chở tới nhà máy xử lý hoặc đến điểm thải quy đònh. Chất thải loại này
thường là chất thải dạng lỏng không có cặn lắng, bùn thải hoặc là chất rắn.
Thường chi phí xử lý và chuyên chở các chất thải rất cao, vì vậy giảm thiểu các
chất thải này sẽ đưa lại hiệu quả trực tiếp và thiết thực. Đo số liệu và ghi thành
phần bất cứ loại chất thải nào liên quan đến quy trình nghiên cứu cần phải mang
ra thải bỏ bên ngoài. Nên đưa tất cả số liệu vào bảng.
4.2 CÂN BẰNG VẬT CHẤT
4.2.4.7 Tính toán lượng chất thải đưa ra ngoài đòa điểm sản xuất
Bảng 4.3. Lượng chất thải đưa vào xử lý/thải bỏ (m3/năm hoặc m3/ngày)
Để tổng hợp được các thông số đầu vào và đầu ra một cách chính xác, chúng ta
cần phải liệt kê tất cả các công đoạn của một quá trình sản xuất, vận chuyển,
bảo quản,… Chú ý đặc biệt hơn nữa đến các hoạt động theo chu kỳ như quá trình
làm sạch… Đồng thời thu thập số liệu để xác đònh và đònh mức công suất, tiêu thụ
nguyên liệu. Tổng hợp các thông số đầu vào cho một quá trình bằng tổng đầu ra.
Sau đó, chuẩn bò cân bằng vật chất ở những quy mô phù hợp với mức độ cụ thể
do nghiên cứu đòi hỏi.
4.2 CÂN BẰNG VẬT CHẤT
4.2.4.8 Tổng hợp thông số đầu vào, đầu ra cho các công đoạn sản xuất
Các nguồn số liệu cần thiết đề thiết lập cân bằng vật ch t:ấ
- Báo cáo sản xuất.
- Báo cáo tác động môi trường.
- Các báo cáo mua vào và bán ra.
-
Các đo đạc trực tiếp tại chỗ.
4.2 CÂN BẰNG VẬT CHẤT
4.2.4.9 Thành lập cân bằng vật chất sơ bộ cho từng công đoạn sản xuất
Để thiết lập một cân bằng vật chất cần lưu ý đến các yếu tố sau:
-
Đối với từng công đoạn sản xuất, sử dụng số liệu có được để xây dựng cân

bằng vật chất.
-
Các số liệu đòi hỏi phải có độ tin cậy, độ chính xác và tính đại diện.
-
Không được bỏ sót bất kỳ dòng thải quan trọng nào như phát thải khí, sản
phẩm phụ,…
-
Phải kiểm tra tính thống nhất của các đơn vò đo sử d ngụ
-
Chú ý rằng cân bằng vật chất thường dùng đơn vò khối lượng vì đơn vò thể tích
không phải lúc nào cũng an toàn.
-
Thành phần nào mà đơn vò khối lượng phải chuyển sang đơn vò thể tích thì phải
tính đến tỉ trọng của chất lỏng, khí và rắn liên quan.
-
Nguyên liệu càng đắt và độc hại cân bằng phải càng chính xác.
-
Kiểm tra chéo có thể giúp tìm ra những điểm mâu thuẫn.
-
Trường hợp không thể đo được thì phải ước tính một cách chính xác nhất.
4.2 CÂN BẰNG VẬT CHẤT
4.2.4.9 Thành lập cân bằng vật chất sơ bộ cho từng công đoạn sản xuất
-
Ví dụ: Cân bằng vật chất và năng lượng cho toàn bộ quá trình sản xuất 1 kg xi măng.
4.2 CÂN BẰNG VẬT CHẤT
4.2.4.9 Thành lập cân bằng vật chất sơ bộ cho từng công đoạn sản xuất
4.2 CÂN BẰNG VẬT CHẤT
4.2.4.10 Đánh giá cân bằng vật chất
Ở giai đoạn này, phải kiểm tra lại toàn bộ công đoạn sản xuất để tìm ra các thất
thoát có thể xảy ra. Thậm chí có thể thu thập lại một vài số liệu. Cân bằng vật chất

sơ bộ phải được xem xét đánh giá để xác đònh các thiếu hụt về thông tin và những
điểm không chính xác. Nếu phát hiện ra sự không cân bằng lớn thì phải có những
nghiên cứu thêm.
4.2 CÂN BẰNG VẬT CHẤT
4.2.4.10 Đánh giá cân bằng vật chất
Cân bằng vật đươ ïc đánh giá thông qua đánh giá các yếu tố sau:
-
Đánh giá tính khả thi về kỹ thuật: Để thực hiện đánh giá cân bằng vật chất cần phải
đánh giá tác động của cơ hội SXSH dự kiến đến quá trình sản xuất, sản phẩm, tốc độ
sản xuất, độ an toàn,…
-
Ngoài ra cũng cần phải liệt kê ra những thay đổi kỹ thuật để thực hiện cơ hội sản
xuất này.