Đồ án tốt nghiệp xử lý bụi nhà máy xi măng lò quay

Đồ án tốt nghiệp - xử lý bụi nhà máy ximăng lò quay

Mở đầu
Trong những năm gần đây, chúng ta không thể phủ nhận được sự phát
triển vượt bậc của nền kinh tế cũng như khoa học kỹ thuật của thế giới. Nền
cơng nghiệp thế giới đã đạt đến trình độ kỹ thuật cao, với nhiều thành tựu
đáng ghi nhận. Cùng với sự phát triển ấy, mức sống của con người cũng
được nâng cao và nhu cầu của con người cũng có nhiều thay đổi. Tuy nhiên,
hệ quả của sự phát triển ấy là một loạt các vấn đề về mơi trường như trái đất
nóng lên, ơ nhiễm khơng khí, ô nhiễm nguồn nước, mực nước biển dâng hay
biến đổi khí hậu … Trước thực trạng ấy con người đã có ý thức về bảo vệ
mơi trường, ý thức về mối quan hệ giữa “phát triển kinh tế” và “bảo vệ môi
trường”. Vấn đề “phát triển bền vững” đã không cịn xa lạ và đây là mối
quan tâm khơng của riêng ai đặc biệt là các nước đang trên đà phát triển như
Việt Nam chúng ta.
Hiện nay nước ta đang trong giai đoạn cơng nghiệp hố, hiện đại hố đất
nước nên nhu cầu xây dựng cơ sở vật chất kỹ thuật, cơ sở hạ tầng cho các
khu công nghiệp, xây dựng đường giao thơng, nhà ở và các cơng trình khác
tăng lên rõ rệt. Do đó nhu cầu về nguyên vật liệu xây dựng đặc biệt là nhu
cầu về ximăng tăng cao. Yêu cầu tất yếu được đặt ra là ngành công nghiệp
ximăng cần được đầu tư phát triển mạnh để đáp ứng nhu cầu trên. Trước
thực tế đó, nhà máy ximăng Hải Phịng mới ra đời với mục đích cung cấp
ximăng cho thị trường trong nước và xuất khẩu đồng thời thay thế nhà máy
ximăng Hải Phòng cũ đã không đáp ứng được nhu cầu ximăng cũng như
không đảm bảo các tiêu chuẩn môi trường.
Đặc trưng của chất thải ngành công nghiệp ximăng là ô nhiễm bụi gây tác
hại lớn với môi trường và sức khoẻ con người, bụi là nguồn ô nhiễm chủ yếu
cần được xử lý. Do đó việc thiết kế một hệ thống xử lý bụi trong nhà máy
trước khi thải ra mơi trường khơng khí là hết sức cần thiết để đảm bảo sự
phát triển bền vững của ngành công nghiệp ximăng. Nhà máy ximăng Hải
Phịng mới sản xuất ximăng với cơng nghệ lị quay theo phương pháp khô

nên sản lượng ximăng lớn và ô nhiễm ít hơn nhiều so với cơng nghệ lị đứng.
Trong đồ án đề cập tới hệ thống xử lý bụi ximăng bao gồm thiết bị lọc bụi
tay áo và thiết bị lọc bụi tĩnh điện.

Bùi Trọng Tấn – Công nghệ môi trường_K48

1


Đồ án tốt nghiệp - xử lý bụi nhà máy ximăng lị quay

Chương 1. TỔNG QUAN VỀ CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT XIMĂNG
I.1. Vai trò của ximăng và nhu cầu về ximăng :
Theo thống kê từ năm 1991 đến năm 1996, nhu cầu ximăng tại Việt Nam
có sự tăng trưởng đột biến ở mức bình quân trên 20% mỗi năm. Trong khi ấy
tăng trưởng sản lượng ximăng cả nước chỉ đạt mức bình quân 15% mỗi năm
và hầu hết các nhà máy ximăng lò quay đã đạt sản lượng tối đa. Vì vậy để
đáp ứng đủ nhu cầu ximăng cho xây dựng trong thời gian này, nước ta phải
nhập khẩu tới 6,37 triệu tấn ximăng. Nhu cầu ximăng trong nước từ năm
1996 đến 2005 phân theo vùng lãnh thổ như sau :
Khu vực
M. Bắc
M.Trung
M.Nam
Tổng

1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003
2004
3,645 4,374 5,247 6,300 7,560 8,390 9,320 10,25 11,160
0

1,215 1,458 1,749 2,100 2,520 2,800 3,100 3,410 3,720
3,240 3,888 4,664 5,600 6,20 7,460 8,280 9,110 9,920
8,10 9,72 11,66 14,00 16,80 18,65 20,70 22,77 24,82
Đơn vị triệu tấn

Nếu tính cả một phần ximăng cho xuất khẩu như nghị quyết đại hội Đảng
lần thứ VIII đề ra (mức xuất khẩu 15 – 20 %) thì lượng ximăng cần thiết
trong các năm 2000 – 2005 như sau :
Năm
Nhu cầu ximăng cả nước
(kể cả xuất khẩu)

2000
19-20

2001
21-22

2002
24-25

2003
26-27

2004
29-30

2005
30-32

Đơn vị triệu tấn
Để đáp ứng nhu cầu trên, các Bộ, Ngành, Địa phương đặc biệt là tổng
công ty ximăng Việt Nam đã có biện pháp cải tạo nâng cấp đầu tư mới các
nhà máy ximăng và sản lượng ximăng đạt được như sau :
Khu vực
M. Bắc
M. Trung
M. Nam
Lò đứng
Tổng

1997
4,75
0,20
2,40
2,00
9,35

1998
6,05
0,40
2,90
2,50
11,85

1999
7,30
0,50
3,05
3,00

13,85

2000
9,65
0,50
3,05
3,00
16,20

2001
14,78
0,50
3,05
3,00
21,33

2002
18,65
0,50
3,05
3,00
25,20

2003
20,93
0,95
3,05
3,00
27,93

Bùi Trọng Tấn – Công nghệ môi trường_K48

2004 2005
21,63 22,75
1,40 1,60
3,05 3,05
3,00 3,00
29,08 30,40
Đơn vị triệu tấn
2

2005
12,170
4,060
10,820
27,05


Đồ án tốt nghiệp - xử lý bụi nhà máy ximăng lò quay

Như vậy dù đã cải tạo nâng cấp nhưng lượng ximăng sản xuất được
của các nhà máy cũng chỉ đạt xấp xỉ mức tiêu dùng nội địa không có phần
cho xuất khẩu. Lượng ximăng thiếu hụt này cao nhất vào năm 2000 là 3 – 4
triệu tấn, sau đó giảm dần.
I.2. So sánh các cơng nghệ sản xuất ximng :
Chỉ tiêu

Lò quay
CN khô

kỹ thuật

CN ớt

CN lò đứng

Đá vôi, đất sét, thạch cao
Phối liệu vào lò dới
dạng bột mịn có độ

Phối liệu

ẩm 1ữ 2% (Lò có

vào lò dới

Phối liệu vào

xyclon trao đổi

dạng bùn

lò dới dạng

nhiệt) hoặc dạng viên pat có độ viên, độ ẩm
Phối
liệu

có độ ẩm 12ữ 14%

ẩm 35ữ

12ữ16%

( lò có xích canxinato 40%
).
Phối liệu có
Phối liệu không trộn lẫn với

trộn lẫn với

than

than

( phối liệu xám )

( phối liệu
đen )

Nhiên
liệu

Than, dầu, khí

Bựi Trng Tn Cụng ngh mụi trng_K48

3

Đồ án tốt nghiệp - xử lý bụi nhà máy ximng lũ quay

Mức tiêu
tốn
nhiên
liệu/đv

Nhỏ nhất

Lớn nhất

Trung bình

Sử dụng lò quay để nung clinke

Sử dụng lò

sản
phẩm

đứng để
Quá

Có hệ thống trao

Phải qua

nung clinke
Phải qua giai

trình

đổi nhiệt là xyclon

giai đoạn

đoạn sấy

nung

hoặc xích canxinato

sấy (giảm (giảm độ ẩm

( thực chất là ghi

độ ẩm từ

từ 14%

nung trao ®ỉi

40%

xng 2%)

nhiƯt )

xng
2%)

Bùi Trọng Tấn – Cơng nghệ môi trường_K48

4


Đồ án tốt nghiệp - xử lý bụi nhà máy ximng lũ quay

- Làm việc liên tục, phối liệu đợc

- Làm việc

nạp từ đấu cao của lò, đảo trộn

gián đoạn,

đều theo vòng quay của lò.

phối liệu cấp
vào theo mẻ,

Nguyên
lý làm
việc

- Quá trình tạo khoáng đợc diễn

từ trên

ra theo chiều dài của lò

xuống,

- Công suất lớn 3000 - 5800

- Quá trình

tấn/ngày, gấp

khoáng hoá

5 ữ 10 lần công suất của lò

diễn ra theo

đứng.

chiều cao
của lò trong

- Than đợc đốt riêng từ buồng

từng viên

than, quá trình nung luyện nhận

phối liệu

nhiệt từ khí nóng từ buồng đốt

- Quá trình

than.

cháy diễn ra
tại lò nung,
sự cháy diễn

- Nhiệt độ nung 14500C, chất l-

ra trong từng

ợng sản phẩm tốt, ổn định, chất

viên liệu.

lợng xi măng tốt hơn so với lò

-Nhiệt độ

đứng.

nung cha
đảm bảo giới
hạn 1420 ữ
14500C

Bựi Trng Tấn – Công nghệ môi trường_K48

5

Đồ án tốt nghiệp - xử lý bụi nhà máy ximăng lị quay

Phương pháp lị quay khơ là phương pháp có mức tiêu thụ nhiên liệu/đơn
vị sản phẩm nhỏ nhất, đây cũng là phương pháp ít gây ơ nhiễm mơi trường
nhất và sẽ được trình bày trong phần dưới đây.
I.3. Phương pháp lị quay khơ :
I.3.1. u cầu ngun liệu, nhiên liệu và sản phẩm :
1. Ximăng Pooc lăng PC
Các chỉ tiêu

Giá trị
PC 40

PC 30
Lượng sót sàng 0,08mm, %, max
Hàm lượng SO3, %, max
Hàm lượng MgO, %, max
Hàm lượng mất khi nung, %, max
Hàm lượng cháy khi thiêu, %, max

15

PC 50
12

3,5
5,0
5,0

1,5

2. Ximăng Pooc lăng hỗn hợp
Các chỉ tiêu

Giá trị
PCB 30

PCB 40

Lượng sót sàng 0,08mm, %, max
Hàm lượng SO3, %, max
3.Clinker ximăng Pooc lăng
Tên chỉ tiêu
Hàm lượng CaO tự do, %, max
Hàm lượng CaO, %
Hàm lượng SiO2, %
Hàm lượng Al2O3, %
Hàm lượng Fe2O3, %
Hàm lượng MgO, %, max
Hệ số bão hoà vôi LSF
Mô đun Silic SIM
Mô đun nhôm AIM

12
3,5

Giá trị
1,5
58 – 67

18 – 26
3–8
2–5
5
88 – 100
2,0 – 2,6
1,0 – 2,0

Hệ số bão hồ :
Bùi Trọng Tấn – Cơng nghệ mơi trường_K48

6


Đồ án tốt nghiệp - xử lý bụi nhà máy ximăng lò quay

LSF = (CaO – CaOtd)/(2,8.SiO2 + 1,18.Al2O3 + 0,65.Fe2O3)
Mô đun Silicat : MS = SiO2/(Al2O3 + Fe2O3)
Mô đun Alumin : MA = Al2O3/Fe2O3
4. Bột phối liệu để nung clinker
Tên chỉ tiêu
Hàm lượng SiO2, %
Hàm lượng Al2O3, %
Hàm lượng Fe2O3, %
Hàm lượng CaO, %
Hệ số bão hồ vơi LSF
Mơ đun Silicat SIM
Mô đun Nhôm AIM
Độ ẩm sau máy nghiền, %
Lượng sót sàng 0,09mm, %, max

Giá trị
12,5 – 15
2,0 – 4,0
1,8 – 3,5
42,0 – 46,0
93 – 107
2,0 – 2,7
0,8 – 2,0
<1
12

5. Đá vôi
Tên chỉ tiêu
Hàm lượng CaO, %, min
Hàm lượng MgO, %, max
Hàm lượng SiO2 toàn phần, %, max
Lượng đất lẫn, %, max
Độ ẩm, %, max
Kích thước tại mỏ, mm, max
Kích thước sau đập búa, mm, max

Giá trị
49
2,5
5
7
3
1500
60

6. Đất sét
Tên chỉ tiêu
Hàm lượng SiO2, %
Hàm lượng Al2O3, %
Hàm lượng Fe2O3, %
Hàm lượng kiềm (R2O), %, max
Hàm lượng mất khi nung, %, max
Kích thước vào máy cán 1, mm, max
Độ ẩm trước máy cán, %, max
Kích thước ra máy cán 2, mm, max

Giá trị
58 – 75
11 – 19
5 – 11
3
10
600
12
60

7. Quặng sắt điều chỉnh
Tên chỉ tiêu

Giá trị

Bùi Trọng Tấn – Công nghệ môi trường_K48

7

Đồ án tốt nghiệp - xử lý bụi nhà máy ximăng lò quay

Hàm lượng Fe2O3, %, min
Hàm lượng SiO2, %, max
Hàm lượng SO3, %, max
Hàm lượng mất khi nung, %, max
Kích thước nhập về, mm, max
Độ ẩm quặng nhập về, %, max
Kích thước quặng sau gia cơng sơ
bộ, mm,max
8. Silica
Tên chỉ tiêu
Hàm lượng SiO2, %, min
Hàm lượng MgO, %, max
Hàm lượng mất khi nung, %, max
Hàm lượng ẩm, %, max
Kích thước nhập về, mm, max
Kích thước sau gia cơng sơ bộ, mm,
max

40
42
1,1
12
250
12
60

Giá trị
80
1,5
7
12
500
60

9.Bôxit
Tên chỉ tiêu
Hàm lượng Al2O3, %, min
Hàm lượng Fe2O3, %, max
Hàm lượng ẩm, %, max
Kích thước nhập về, mm, max
Kích thước sau gia cơng sơ bộ, mm, max
10. Phụ gia xỷ lò cao
Tên chỉ tiêu
Hàm lượng mất khi nung, %, max
Hàm lượng ẩm, %, max
Kích thước nhập về, mm, max
Kích thước sau gia cơng sơ bộ, mm, max

Giá trị
40
25
12
500
60
Giá trị
5

8
60
30

11. Phụ gia tro bay
Tên chỉ tiêu
Hàm lượng mất khi nung, %, max
Hàm lượng ẩm, %, max
Kích thước nhập về, mm, max
Bùi Trọng Tấn – Công nghệ môi trường_K48

Giá trị
10
18
25
8


Đồ án tốt nghiệp - xử lý bụi nhà máy ximăng lò quay

12. Phụ gia Điatomit
Tên chỉ tiêu
Hàm lượng SO2, %, min
Hàm lượng mất khi nung, %, max
Hàm lượng ẩm, %, max
Kích thước nhập về, mm, max
Kích thước ra khỏi máy đập búa sơ bộ, mm, max

Giá trị
85

5
8
250
30

13.Thạch cao
Tên chỉ tiêu
Hàm lượng SO3, %, min
Hàm lượng oxit có hại MgO, P2O5, kiềm, %, max
Hàm lượng ẩm, %, max
Kích thước nhập về, mm, max
Kích thước ra khỏi máy đập búa, mm, max

Giá trị
40
1,5
5
250
30

14. Than nguyên khai
Tên chỉ tiêu
Nhiệt năng khô, Kcal/kg than, min
Độ tro, %
Chất bốc, %, min
Độ ẩm, %, max
Kích thước nhập về, mm, max

Giá trị
6500

14 – 20
5
12
15

15. Than mịn
Tên chỉ tiêu
Nhiệt lượng khô, Kcal/kg than, min
Độ tro, %
Chất bốc, %, min
Độ mịn sót sàng 0,09mm, %, max
Độ ẩm, %, max

Giá trị
6500
15 – 20
5
5
1

16. Dầu FO
Tên chỉ tiêu
Nhiệt lượng, Kcal/kg dầu, min
Hàm lượng lưu huỳnh, %, max
Hàm lượng cặn, %, max
Lượng nước lẫn, %, max

Giá trị
9.700
2,50

1,00
1,00

Bùi Trọng Tấn – Công nghệ môi trường_K48

9


Đồ án tốt nghiệp - xử lý bụi nhà máy ximăng lò quay

Độ nhớt động học ở 50oC, max, CST
Tỷ trọng ở 15oC, tấn/m3, max
Điểm chớp cháy cốc kín, oC, min
17. Cát tiêu chuẩn để thử ximăng
Tên chỉ tiêu
Hàm lượng SiO2, %, min
Hàm lượng tạp chất (đất sét, mùn
hữu cơ, bụi), %, max
Hàm lượng mất khi nung, %, max
Độ ẩm làm việc, %, max
2 (mm)
1,6 (mm)
Lượng sót sàng
1 (mm)
0,5 (mm)
0,16 (mm)
0,08 (mm)
18.Bột phụ gia
Tên chỉ tiêu
Kích thước vào máy nghiền,mm,max

Độ ẩm, %, max

180
0,99
66
Giá trị
96
1
0,3
0,2
0
7±5
33 ± 5
67 ± 5
87 ± 5
99 ± 1

Giá trị
30
1

I.3.2. Công nghệ sản xuất :
Nhà máy ximăng Hải Phịng mới sản xuất ximăng theo phương pháp khơ
với hệ thống lị quay hiện đại có cơng suất thiết kế 3.300 tấn clinker/24h do
hãng FL Smidth (Đan Mạch) thiết kế và cung cấp thiết bị chủ yếu. Tháp trao
đổi nhiệt 5 tầng và buồng phân huỷ giúp canxi hoá một phần ngun liệu
trước khi vào lị nung. Q trình nghiền nguyên liệu sử dụng máy nghiền
con lăn đứng có hệ thống tuần hoàn ngoài nhằm nâng cao hiệu quả nghiền
và giảm tiêu hao điện năng. Nghiền ximăng bố trí kết hợp với nghiền sơ bộ
CKP và hệ thống phân ly hiệu suất cao.

Dây chuyền sản xuất đồng bộ được cơ khí hố và tự động hố cao. Các
thiết bị trong dây chuyền sản xuất được điều khiển tự động từ trung tâm điều
hành sản xuất chính và các trung tâm nhỏ ở các cơng đoạn. Hệ thống
Camera bố trí tại một số vị trí quan trọng theo dõi hoạt động của các vị trí
này và truyền trực tiếp tín hiệu về phòng điều hành trung tâm. Hệ thống này
hoạt động liên tục 24h trong ngày cho phép người điều hành quan sát và
điều chỉnh kịp thời khi có sự cố xảy ra. Tồn bộ các thơng số kỹ thuật của
Bùi Trọng Tấn – Công nghệ môi trường_K48

10


Đồ án tốt nghiệp - xử lý bụi nhà máy ximăng lò quay

trên 700 điểm đo được chuyển về các trung tâm điều khiển thể hiện trên các
đồng hồ hiện số và tự ghi. Trên cơ sở đó, người vận hành điều chỉnh các
thông số đạt yêu cầu quy định thơng qua các bộ điều chỉnh tự động.
Phịng Thí nghiệm - Kiểm tra chất lượng sản phẩm của công ty được
trang bị hiện đại và đồng bộ, hệ thống điều khiển chất lượng tự động QCX
gồm có máy tính điện tử và phổ kế Rơnghen đã được chương trình hố cho
phép phân tích nhanh thành phần hố hàng giờ của bột liệu. Nhờ đó có thể
tính tốn điều chỉnh kịp thời tỷ lệ cấp các nguyên liệu cho máy nghiền để
đảm bảo thành phần hóa trung bình của bột liệu thoả mãn các yêu cầu kỹ
thuật đề ra.
Nhà máy ximăng Hải Phịng mới hồn tồn có khả năng cho ra các sản
phẩm chất lượng cao, ổn định với mức tiêu hao nguyên, nhiên liệu, vật tư,
năng lượng phù hợp.
I.3.2.1. Giai đoạn chuẩn bị nguyên liệu :
Các nguyên liệu chính dùng để sản xuất ximăng là đá vôi , đá sét được
khai thác từ các mỏ gần nhà máy. Ngoài ra còn sử dụng các nguyên liệu điều

chỉnh như quặng sắt, silica (hoặc boxit).
1. Đá vôi
Đá vôi Tràng Kênh được khai thác theo phương pháp nổ mìn cắt tầng
theo quy trình và quy hoạch khai thác đảm bảo chất lượng ổn định. Sau khi
khoan và nổ mìn, đá vơi được xúc và vận chuyển bằng xe ô tô tự đổ trọng tải
36 tấn về trạm đập với cự ly 0,5 – 1,5 km. Đá vôi qua tiếp liệu tấm
AF2800x12 vào máy đập búa kiểu EV 200*300-1 có năng suất 750 tấn/h
(quy khô), đập đến cỡ hạt quy định ≤ 60mm và được vận chuyển về kho
chứa đồng nhất sơ bộ bằng hệ thống băng tải. Máy rải liệu di động Stacker
SU 7.738-700-22,158 rải đá vôi thành 2 đống với khối lượng mỗi đống là
11.000 tấn (quy khô) theo phương pháp Chervon tối thiểu 300 lớp. Một máy
rút kiểu mái bừa loại LHO-35 cào theo mặt cắt ngang đống đưa đá vào hệ
thống băng tải vận chuyển tới két chứa đá vôi 350 m3 đầu máy nghiền. Kho
có hiệu suất đồng nhất cao, tối thiểu 8 : 1.
2. Đất sét
Đất sét được khai thác tại mỏ sét Núi Na - Quảng Ninh bằng phương
pháp xúc ủi, vận chuyển về cảng nhập 132 của nhà máy bằng sà lan rồi được
bốc và vận chuyển về trạm gia công sơ bộ. Đất sét được cán bằng hệ thống
cán trục 2 cấp, năng suất 200 tấn/h (quy khô) với máy sơ cấp kiểu RI
850/1500 cho kích thước đầu ra ≤ 200mm và máy thứ cấp kiểu RI 450/1200
kích thước đầu ra ≤ 60mm. Sau khi đạt kích cỡ quy định đất sét được vận
Bùi Trọng Tấn – Công nghệ môi trường_K48

11


Đồ án tốt nghiệp - xử lý bụi nhà máy ximăng lò quay

chuyển về kho chứa và đồng nhất sơ bộ (kho 152). Máy rải di động giữa
Tripper–190/800 rải đá sét theo phương pháp cone shell thành 2 đống riêng

biệt với khối lượng 2*3200 tấn (quy khô). Sét sau khi qua băng cào mặt
sườn (SS-23) vào băng tải vận chuyển đến két chứa 100 m3 đầu máy nghiền.
Kho 152 có hiệu suất đồng nhất tối thiểu 5 : 1
3. Quặng sắt và Silica (boxit)
Tương tự đất sét, các nguyên liệu điều chỉnh như Quặng sắt, Silica (hoặc
boxit) đưa về nhà máy tại cảng nhập 132 được luân phiên bốc, cán sơ bộ,
vận chuyển và rải đống trong kho chứa đồng nhất sơ bộ (kho 152) cùng với
đất sét. Khối lượng các đống quy khô : Quặng sắt 1*2.400t và Silica (hoặc
boxit) 1*4.200t, chúng được rút luân phiên qua băng tải vận chuyển đến các
két chứa riêng biệt đầu máy nghiền, mỗi két 50 m3.
I.3.2.2. Nghiền nguyên liệu và đồng nhất :
Qua các cân băng định lượng (DOXIMAT và DOSAX) dưới các két, liệu
được định lượng vào hệ thống sấy, nghiền liệu, năng suất 300 t/h gồm các
thiết bị chính:
- Máy nghiền đứng ATOX AM-R.45 loại 3 con lăn có phân ly khí động
- Quạt hút máy nghiền FK TDR 2763TD8A.
Tác nhân sấy là khói thải lị nung (hoặc khí thải cấp bởi buồng đốt phụ
khi dừng lò). Sản phẩm bột liệu thu từ tổ hợp 4 cyclon và lọc bụi tĩnh điện
(lọc bụi khói thải trước khi qua ống khói chính nhà máy ra mơi trường) được
vận chuyển về Silơ chứa đồng nhất CF-20 có sức chứa 16.000 tấn bằng
máng khí động và gầu nâng. Việc đồng nhất bột liệu được thực hiện trong
q trình sục khí tháo liệu ra khỏi Silơ qua các cửa tháo theo chương trình tự
động. Hiệu quả đồng nhất của Silô này đạt ▲CaCO3 max ± 2%.
Các cân băng định lượng được điều chỉnh năng suất cấp bằng biến tần có
nhiệm vụ cung cấp liệu cho máy nghiền nhờ máy tính, tính tốn và điều
chỉnh tỷ lệ điểm đặt (%) cho các nguyên liệu để sản xuất bột phối liệu đạt
được các yêu cầu đã đề ra.
I.3.2.3. Nung clinker :
Bột liệu từ Silô cấp vào lò đồng bộ với tốc độ quay của lò nhờ hệ thống
tiếp liệu gồm van cấp liệu, két cân (loại LOW) và các thiết bị vận chuyển.

Hệ thống lò loại SLC-D với :
- Tháp trao đổi nhiệt 5 tầng 1 nhánh có Canciner (với mức độ canxi hố
đạt tới 90–95%)
- Lị có đường kính 4,15 x 64m với 3 bệ độ nghiêng 4%, tốc độ quay
max 3,6 vòng/ph. Quạt hút lò ID Fan Solyvent DPTDR 268 3TD8A
Bùi Trọng Tấn – Công nghệ môi trường_K48

12


Đồ án tốt nghiệp - xử lý bụi nhà máy ximăng lị quay

Sử dụng vịi đơt loại Duflex thiết kế chạy 100% than Angtraxit, theo
thiết kế than cấp cho Canxiner khoảng 52% và cấp cho lò 48%
- Sử dụng dầu FO khi nhóm, sấy lị và khi lị chưa ổn định
- Tiêu hao nhiệt riêng 730 kcal/kg clinker
- Năng suất lị 3.300 tấn clinker/24h
Clinker thu được sau q trình nung luyện rơi vào máy nguội clinker
SFC3*5F đảm bảo làm nguội đến nhiệt độ mơi trường + 65oC. Những tảng
và hịn clinker to (≥ 30mm) trên ghi được đập bằng máy đập búa. Clinker
được vận chuyển bằng băng tấm lên Silô clinker chính phẩm sức chứa
30.000 tấn cịn bột tả và clinker không đạt yêu cầu được đưa về silô phụ sức
chứa 1.000 tấn.
-

I.3.2.4. Nhiên liệu và sấy, nghiền than :
1. Nhập than nguyên khai
Loại than sử dụng trong sản xuất của nhà máy là than cám Angtraxit.
Than được nhập qua cảng nhập 133 sau đó được bốc và vận chuyển về kho
251, qua máy rải Tripper-325/800 (máy dùng cho cả phụ gia) rải thành 2

đống theo phương thức cone shell, mỗi đống 4.500t (quy khô). Qua máy cào
cạnh sườn loại SS-23 than rút đưa lên két đầu máy nghiền dung tích 200 m3.
2. Sấy nghiền than
Than khơ được rút và tiếp liệu bằng xích + vít vào hệ thống sấy-nghiền
than, năng suất 25t/h, gồm các thiết bị chính :
-Máy sấy nghiền đứng ATOX AM-K27.5 loại 3 con lăn có phân ly khí
-Quạt hút loại Solyvent FLTSR 176 3TS8A
Tác nhân sấy là khí thải nóng trích sau lọc bụi tĩnh điện lọc khí làm nguội
clinker (hoặc khói thải cấp bởi buồng đốt phụ khi dừng lò). Bột than mịn thu
dưới lọc bụi tĩnh điện (lọc khí thải nghiền than trước khi qua ống khói ra
ngồi khơng khí) đưa vào 2 két chứa trong đó két 100 m3 cho Canciner và
két 80 m3 cho Lò nung .Nhờ hệ thống cân quay định lượng than mịn được
quạt cao áp thổi để đốt lò và Canciner.
3. Dầu FO
Dầu FO được nhập về cảng nhập sau đó bơm lên bể chứa chính dung tích
3.500 m3 rồi bơm phân phối đến các bồn tiêu thụ nhỏ hơn sau khi đã hâm
sấy để đạt độ nhớt yêu cầu. Hơi nước dùng cho hâm sấy được cấp bởi nồi
hơi đốt bằng dầu Diezen, FO.
I.3.2.5. Nghiền ximăng (OPC hay PCB) và sấy, nghiền phụ gia :
1. Phụ gia thạch cao, xỷ lị cao (hoặc Diatomit)
Bùi Trọng Tấn – Cơng nghệ môi trường_K48

13


Đồ án tốt nghiệp - xử lý bụi nhà máy ximăng lò quay

Thạch cao và xỷ lò cao sau khi nhập về cảng nhập 133 được luân phiên
bốc, gia công sơ bộ, vận chuyển, rải và rút. Sau đó được đưa vào máy đập
búa loại UKC90*160 năng suất 100t/h (quy khơ), phụ gia có kích thước đầu

ra ≤ 30mm, vận chuyển về kho 153, qua máy trải Tripper-325/800 (máy
dùng cho cả than) rải thành đống. Khối lượng các đống quy khơ : Thạch cao
1*6.500t, xỷ lị cao (Diatomit) 1*5750t. Qua máy cào cạnh sườn loại SS-23
chúng được luân phiên rút đưa lên 2 két đầu máy nghiền dung tích mỗi két
200 m3. Hiệu qua đồng nhất của kho 153 đạt 5 : 1.
2. Phụ gia Tro bay
Phụ gia tro bay được nhập về qua cảng nhập 133, được bốc và vận chuyển
về kho 153 luân phiên với Than Tro, sau đó cũng qua máy rải Tripper325/800 rải thành đống theo phương thức cone shell, khối lượng 1*5750t
(quy khô). Qua máy cào cạnh sườn SS-23 rút đưa lên két đầu máy nghiền
dung tích 200 m3 (rút luân phiên với Thạch cao và xỷ lò cao (Diatomit)).
3. Nghiền ximăng OPC (hoặc PCB)
Hệ thống nghiền chu trình kín năng suất 200t/h gồm :
- Máy nghiền đứng nghiền sơ bộ clinker loại CKP 200 với 3 con lăn
- Máy nghiền bi 2 ngăn kiểu UMS 5,4x14.5m với quạt hút thơng gió
máy nghiền (cũng là quạt hút lọc bụi tĩnh điện) SPW-125-VL
- Máy phân ly khí động Sepax – 475M với quạt hút (cũng là quạt hút
lọc bụi túi Filtax
Qua thiết bị định lượng và tiếp liệu rung, phối trộn clinker chính phẩm
(có hoạt tính mác ≥ 50N/mm2) + clinker thứ phẩm hoặc/ và clinker ngoài,
lên két chứa 200 m3. Clinker tháo từ két qua cân băng Dosimat vào máy
nghiền đứng nghiền sơ bộ. Phối liệu clinker đã nghiền sơ bộ + thạch cao từ
két (qua cân băng Dosax) vào máy nghiền bi nghiền ximăng. Sản phẩm
ximăng không phụ gia OPC gồm :
- Từ lọc bụi túi Filtax thu sau máy phân ly
- Bụi ximăng thu hồi bởi lọc bụi tĩnh điện
Qua thiết bị vận chuyển sản phẩm ximăng OPC đổ vào Silô đơn sức chứa
20.000 tấn, và ngăn ngồi Silơ kép sức chứa 14.500 tấn.
Hạt ximăng thô tách ra từ phân ly quay về nghiền lại lần nữa.
Tuỳ theo tình hình thực tế có thể nghiền ximăng hỗn hợp PCB cũng bằng
hệ thống nghiền này từ phối liệu : Clinker đã nghiền sơ bộ + Thạch cao từ

két + Phụ gia từ két 3. Ximăng hỗn hợp PCB cũng đổ vào Silô đơn.
4. Sấy, nghiền phụ gia
Hệ thống sấy, nghiền năng suất 30t/h gồm :
Bùi Trọng Tấn – Công nghệ môi trường_K48

14


Đồ án tốt nghiệp - xử lý bụi nhà máy ximăng lị quay

Ống sấy nhanh đường kính 1m
Máy sấy-nghiền bi TUMS 3,4+10,5+DC1,65m (1 ngăn sấy và 2 ngăn
nghiền) với quạt hút thơng gió máy nghiền (cũng là quạt hút lọc bụi
tĩnh điện) SPW-125-VL
- Phân ly khí SEPAX 236 với quạt hút (cũng là quạt hút lọc bụi túi)
SPW-140
Từ các két, phụ gia xỷ lò cao (hoặc Diatomit) và Tro bay được dịnh
lượng theo tỷ lệ bằng các cân băng Dosax, qua ống sấy nhanh và máy sấynghiền với tác nhân sấy là khói thải của buồng đốt phụ. Sản phẩm bột phụ
gia gồm có :
- Bột lắng lọc bụi túi thu từ máy phân ly
- Bột thu hồi bởi lọc bụi tĩnh điện
Hạt phụ gia thô tách ra từ phân ly quay về nghiền lại lần nữa
Từ Tank sản phẩm bột phụ gia, qua bơm vít đưa lên ngăn trong Silơ kép
sức chứa 4.500 tấn.
-

I.3.2.6. Trộn, đóng bao ximăng và xuất sản phẩm :
1. Trộn ximăng hỗn hợp PCB
Từ Silô kép, ximăng OPC (ngăn ngoài) và bột phụ gia (ngăn trong) được
rút, định lượng bởi cân quay theo đơn phối liệu sau đó vào máy trộn loại

MD-400 năng suất 150t/h.
2. Đóng bao
- Hệ thống đóng bao gồm : 4 máy đóng bao loại GEV-08 (loại quay, 8
vịi) và các thiết bị đồng bộ của hãng VENTOMATIC, năng suất mỗi
máy là 100t/h
- Đóng bao ximăng hỗn hợp PCB và ximăng OPC
- Vỏ bao đựng ximăng là loại KPK với kích thước, chất lượng và nhãn
hiệu đạt các tiêu chuẩn quy định
3. Xuất sản phẩm
- Xuất tàu biển, năng suất 600t/h gồm ximăng hỗn hợp PCB bao + rời,
ximăng OPC bao + rời, xuất clinker
- Xuất sà lan, năng suất 100t/h gồm ximăng bao PCB + OPC
- Xuất bộ bằng các ôtô ximăng bao PCB + OPC
- Xuất ôtô xitec : xuất ximăng rời PCB và OPC

Bùi Trọng Tấn – Công nghệ môi trường_K48

15


Đồ án tốt nghiệp - xử lý bụi nhà máy ximăng lị quay

I.3.3. Q trình phát thải :
I.3.3.1. Nước thải :
1. Các nguồn gây ô nhiễm nước :
Theo quy mô và công nghệ sản xuất của nhà máy ximăng Hải Phịng mới
có thể thấy các nguồn gây ơ nhiễm nước bao gồm :
a) Nước thải sản xuất
Lượng nước thường xuyên cung cấp cho sản xuất là 1980 m3/ngày, gồm :
nước chuẩn bị nguyên liệu, vệ sinh công nghiệp, làm nguội máy móc thiết

bị, cứu hoả … Lượng nước thải hình thành trong quá trình sản xuất lấy bằng
80% lượng nước cấp là 1584 m3/ngày. Vậy nguồn gây ô nhiễm môi trường
nước do nước thải sản xuất là :
• Nước thải sản xuất từ quá trình nghiền nguyên liệu chứa bùn nhiều
tạp chất rắn trong đó có các kim loại như sắt, nhơm, silic
• Nước thải từ q trình nghiền than có hàm lượng cặn lư lửng cao,
nhiều tạp quặng như pirit
• Nước thải rửa sân, tưới sân, khử bụi … chứa nhiều tạp chất rắn và
các loại chất bẩn khác. Đặc trưng của nước thải trong quá trình này
là hàm lượng cặn lơ lửng lớn (500 – 1500mg/l), độ kiềm cao
(thường có pH > 8,0), tổng độ khống hố lớn (500 -1000mg/l)
• Nước thải từ q trình làm nguội clinker, làm nguội thiết bị nghiền
nguyên nhiên liệu và nghiền ximăng, nước lị hơi … có nhiệt độ
cao, chứa váng dầu và 1 lượng nhất định cặn lơ lửng. Dầu mỡ
trong nước thải sản xuất sẽ lan truyền và khuếch tán thành lớp
màng mỏng cản trở các quá trình trao đổi chất, các hoạt động sống
của thuỷ sinh vật khu vực sông Bạch Đằng và sông Thải. Theo
nguyên tắc loại nước này được làm nguội, lắng sơ bộ sau đó đưa
vào chu trình cấp nước tuần hồn
• Nước thải rửa thiết bị, vệ sinh bể chứa dầu MFO … có hàm lượng
dầu, cặn lơ lửng, COD lớn. Lượng nước thải này nhỏ song các chất
độc hại có thể gây ảnh hưởng đáng kể đến hệ sinh thái các vực
nước nhỏ.
Ngoài ra trong khu vực cịn có một số loại nước thải khác nhưng với lưu
lượng nhỏ như nước thải trong quá trình khai thác đá vơi ở Tràng Kênh, Gia
Đước, nước từ quá trình tách cặn ở trạm xử lý nước cấp … có thể gây ơ
nhiễm cho các ao hồ xung quanh.
b) Nước thải sinh hoạt

Bùi Trọng Tấn – Công nghệ môi trường_K48

16


Đồ án tốt nghiệp - xử lý bụi nhà máy ximăng lò quay

Định mức nước tiêu thụ cho nhu cầu sinh hoạt là 0,15 m3/tấn clinker (495
m3/ngày). Các chất độc hại có trong nước thải sinh hoạt là :
• Nước thải sinh hoạt của nhà máy lưu lượng khoảng 495 m3/ngày
có hàm lượng cặn lơ lửng từ 200 -250 mg/l, BOD5 từ 120 – 150
mg/l, tổng Nitơ 26 -28mg/l. Trong nước thải cịn có thể có các loại
vi khuẩn gây bệnh đặc trưng bằng số Feacal coliforms lớn (trong
khoảng 104 – 106 MPN/100ml)
• Mơi trường nước thải có độ mặn cao, khả năng phân huỷ các chất
hữu cơ có nguồn gốc phế thải bị hạn chế. Xu thế của thuỷ triều đẩy
các phế thải vào cùng bờ. Do đó nước thải sinh hoạt sẽ gây ô
nhiễm cho vùng nước ngay gần điểm xả, đặc biệt nếu các loại phân
cặn không được thu hồi sẽ tích tụ lại tạo nên vùng yếm khí trong
nước làm mất mỹ quan khu vực bờ sơng
c) Nước mưa
Nhà máy được xây dựng trên diện tích rộng 27,66 ha và hàng trăm ha
khác của khu vực khai thác đá vơi, đất sét. Như vậy khi có trận mưa 100mm
với hệ số dịng chảy bằng 0,6 thì lượng nước mưa chảy tràn qua khu vực nhà
máy ra sông Bạch Đằng và sông Thải là 16.596 m3. Trong nước mưa đặc
biệt là nước mưa đợt đầu sẽ chứa nhiều loại cặn bẩn khác nhau. Hàm lượng
cặn lơ lửng trong nước mưa đợt đầu 20 phút sau khi mưa rất lớn (1000 –
5000 mg/l), hàm lượng sunfat, nitrit, silic, nhôm … trong các loại nước mưa
này cũng rất lớn. Do đó nếu khơng có biện pháp xử lý nước mưa đợt đầu sẽ
gây ô nhiễm cho 1 vùng nước lớn từ sông Đá Bạch, sông Giá, sông Thải đến
các giếng khơi trong khu vực.

Thành phần, tính chất các loại nước thải và nước mưa đợt đầu trong khu
vực được tổng hợp trong bảng 4-1.
Bảng 4-1. Thành phần và tính chất nước thải của nhà máy
STT
Nước thải Nước thải Nước
Nước
Nước
Chỉ tiêu
công nghệ làm nguội thải từ thải sinh mưa đợt
thiết bị
kho dầu
hoạt
đầu
o
1
Nhiệt độ, C
25-30
30-40
20-28
20-80
20-25
2
pH
7,8-8,5
7,2-8,0
7,0-8,0
7,0-7,6
6,5-7,2
3
Hàm lượng cặn

500-1500
50-300
50-150 100-250
1000lơ lửng, mg/l
5000
4
Tổng độ khoáng
500-1000
100-300 150-500 300-800 300-800
hoá, mg/l
5
BOD5, mg/l
15-50
20-30
200-500 100-250 50-200

Bùi Trọng Tấn – Công nghệ môi trường_K48

17


Đồ án tốt nghiệp - xử lý bụi nhà máy ximăng lò quay

6
7
8
9

COD, mg/l
SiO2, mg/l

SO42-, mg/l
Hàm lượng dầu
mỡ, mg/l

50-200
10-50
20-100
0,1-1

<5
10-50
0,5-1,5

100-500
120-150
5-15
1,5-5,5

100-400
-

100-800
10-50
10-50
-

Từ các số liệu trong bảng trên ta thấy : Nhiều chỉ tiêu chất bẩn và độc hại
như hàm lượng cặn lơ lửng, COD, dầu mỡ … trong nước thải của nhà máy
ximăng cao hơn các giá trị cho phép đối với nước thải công nghiệp xả vào
nguồn nước mặt loại A theo TCVN 5945-1995. Vậy có thể thấy nước thải

của nhà máy có mức ơ nhiễm khá lớn. Các chất độc hại có trong nước này sẽ
gây ảnh hưởng trực tiếp tới hệ động, thực vật dưới nước và hệ sinh thái thuỷ
vực. Nhà máy sẽ có các biện pháp hạn chế lượng các chất ô nhiễm trong
nước thải trước khi xả ra nguồn.
2. Kiểm sốt ơ nhiễm mơi trường nước :
Các tuyến kênh mương thoát nước phải được kiểm tra, nạo vét, theo dõi
thường xuyên và được nhà máy trực tiếp quản lý. Khả năng gây sự cố nguồn
nước do nước thải của nhà máy ximăng Hải Phòng mới là rất hạn chế. Tuy
nhiên nhà máy vẫn có các biện pháp kiểm sốt ơ nhiễm chặt chẽ đối với các
loại nước thải, thường xuyên quan trắc, kiểm soát chất lượng nước mặt và
nước thải.
Nhà máy có trạm xử lý nước thải ở rìa mặt bằng nhà máy, cạnh bờ sơng
Thải. Nước thải công nghiệp và sinh hoạt được dẫn tới bể xử lý bằng ống
gang. Nước thải được điều hoà trong bể, qua hệ thống khuấy trộn, lắng lọc,
tách bùn … đảm bảo chất lượng nước sau xử lý đạt yêu cầu TCVN trước khi
thải ra sông Thải. Bể xử lý có kích thước 17 x 17m. Sơ đồ cơng nghệ xử lý
nước thải của nhà máy thể hiện trong hình vẽ :

Bùi Trọng Tấn – Cơng nghệ mơi trường_K48

18


Đồ án tốt nghiệp - xử lý bụi nhà máy ximăng lò quay

Al2(SO4)3

Trạm
bơm
CI

Bể
trộn

Bể phản ứng
lắng ngang

Bể
Lọc

Bể nước
sinh hoạt

Bể nước
sản xuất

Bể nước
tuần hoàn

Trạm bơm
CII
Đài nước

Hệ thống cấp
nước S.H

Nguyên tắc làm sạch nước thải :
• Các phế thải rắn trong nước thải sinh hoạt phần lớn được tách từ bể
tự hoại trước khi đưa về trạm xử lý tập trung
• Nước thải công nghệ và nước thải vệ sinh công nghiệp được lắng

và tách dầu mỡ tại bể lắng sơ bộ trong khu vực sản xuất trước khi
xử lý chung với nước thải sinh hoạt
• Hỗn hợp nước thải sinh hoạt và nước thải sản xuất được xử lý bằng
phương pháp sinh học trong Aeroten và lắng đợt 2
• Bùn hoạt tính tuần hồn được đưa về trạm bơm sau đó cấp cho
Aeroten. Bùn hoạt tính dư được nén trọng lực và làm khô bằng
phương pháp ép lọc
Hiệu quả và thành phần nước thải sau khi xử lý được trình bày trong
bảng 4-2.
Bùi Trọng Tấn – Công nghệ môi trường_K48

19


Đồ án tốt nghiệp - xử lý bụi nhà máy ximăng lò quay

Bảng 4-2. Hiệu quả làm sạch của trạm xử lý nước thải trong nhà máy
STT
Chỉ tiêu
Đơn vị Thành phần và tính chất nước thải
Trước xử lý
Sau xử lý
1
pH
7,2 – 7,8
7,3 – 7,7
2 Hàm lượng cặn lơ lửng mg/l
150
30
3

Oxy hồ tan
mg/l
< 2,0
> 2,0
4
BOD5
mg/l
180
20
5
Tổng N
mg/l
35
20
6
Tổng P
mg/l
8
4
7
COD
mg/l
400
50
8
Hàm lượng dầu mỡ
mg/l
3
Khơng phân
huỷ được

Như vậy nước thải của nhà máy sau khi xử lý sinh học hoàn toàn trong
Aeroten đáp ứng được yêu cầu chất lượng nước thải công nghiệp và được
phép xả vào nguồn nước mặt loại A theo TCVN 5945-1995.
I.3.3.2. Chất thải rắn :
1. Nguồn phát sinh chất thải rắn :
Do nguyên liệu được tuyển chọn tại nơi khai thác nên khơng có phế thải
rắn từ ngun liệu tại nhà máy. Trong quá trình hoạt động của nhà máy, chất
thải rắn cơng nghiệp chủ yếu là bao bì, giấy phế thải, nguyên vật liệu rơi vãi
trong quá trình vận chuyển. Lượng chất thải rắn sinh hoạt do khoảng 755
cán bộ công nhân viên làm việc trong nhà máy sinh ra khoảng 1m3/ngày.
Các chất thải rắn sinh hoạt và sản xuất nếu không được xử lý tốt sẽ gây ảnh
hưởng xấu đến mơi trường đất, nước, khơng khí và là điều kiện thuận lợi cho
sự phát triển của các loại vi khuẩn trong đó có nhiều lồi vi khuẩn có khả
năng gây bệnh. Chất thải rắn hữu cơ có thể tái sử dụng, các chất vơ cơ bền
vững ít độc hại.
a) Đối với các chất rắn vô cơ
Các chất rắn vô cơ thường bền vững ít ảnh hưởng đến mơi trường. Tuy
nhiên chất thải rắn loại này thường rải rác, nếu không có kế hoạch thu gom
thì vẫn có khả năng gây ô nhiễm môi trường thông qua các con đường sau :
• Ơ nhiễm khơng khí do gió cuốn các hại rắn nhỏ vào khơng khí gây
bụi
• Nước mưa chảy tràn qua các bãi thải có thể kéo theo chất thải rắn
dạng bột làm tăng độ đục của nước thải, ảnh hưởng đến chất lượng
của nước sông.

Bùi Trọng Tấn – Công nghệ môi trường_K48

20