Tài liệu hướng dẫn sản xuất sạch hơn phân bón NPK

Tài liệu hướng dẫn
Sản xuất sạch hơn
Ngành: Công nghiệp
sản xuất phân bón NPK

Cơ quan biên soạn
Hợp phần Sản xuất sạch hơn
trong công nghiệp
Chƣơng trình hợp tác phát triển
Việt nam – Đan mạch về Môi trƣờng
BỘ CÔNG THƢƠNG

Tháng 3 năm 2010


Mục lục
Mục lục .............................................................................................................. 1
Mở đầu .............................................................................................................. 3
1 Giới thiệu chung ......................................................................................... 4
1.1
Sản xuất sạch hơn .............................................................................. 4
1.2 Hiện trạng sản xuất phân bón NPK ....................................................... 5
1.3 Các quá trình cơ bản trong sản xuất NPK ............................................... 6
1.3.1 Nghiền nguyên liệu ........................................................................... 8
1.3.2 Phối trộn nguyên liệu ........................................................................ 8
1.3.3 Vê viên tạo hạt .................................................................................. 9
1.3.4 Sấy ................................................................................................. 10
1.3.5 Sàng................................................................................................ 10
1.3.6 Làm nguội ...................................................................................... 11
1.3.7 Đóng bao sản phẩm ....................................................................... 11
2 Sử dụng nguyên liệu và vấn đề môi trƣờng ............................................ 11

2.1
Tiêu thụ nguyên nhiên liệu ................................................................ 12
2.1.1
Nguyên liệu chính ...................................................................... 13
2.1.2
Tiêu thụ tài nguyên .................................................................... 14
2.2
Các vấn đề về môi trƣờng ................................................................ 14
2.2.1
Bụi và khí thải ............................................................................ 15
2.2.2
Nƣớc thải ................................................................................... 16
2.2.3
Chất thải rắn .............................................................................. 16
2.3
Tiềm năng của sản xuất sạch hơn ................................................... 17
3 Cơ hội sản xuất sạch hơn ........................................................................ 18
3.1
Chuẩn bị nguyên liệu tốt ................................................................... 18
3.2
Phun ẩm trong công đoạn phối trộn ................................................. 18
3.3
Tối ƣu hóa tốc độ quay của đĩa và độ nghiêng của đĩa .................... 18
3.4
Thay đổi vật liệu chế tạo đĩa vê viên, tạo hạt ................................... 18
3.5
Khống chế độ ẩm thích hợp ............................................................. 19
3.6
Điều chỉnh độ nhớt chất kết dính (nƣớc) .......................................... 19
3.7

Thu hồi bụi ........................................................................................ 19
3.8
Tuần hoàn các hạt kích thƣớc nhỏ trong công đoạn sàng ............... 20
3.9
Thay đổi bao bì sản phẩm ................................................................ 20
3.10 Thay đổi phƣơng pháp đóng bao ..................................................... 20
4 Thực hiện đánh giá SXSH ....................................................................... 20
4.1
Bƣớc 1: Khởi động ........................................................................... 21
4.1.1
Nhiệm vụ 1: Thành lập nhóm đánh giá SXSH ........................... 21
4.1.2
Nhiệm vụ 2: Phân tích các công đoạn và xác định lãng phí ...... 23
4.2
Bƣớc 2: Phân tích các công đoạn sản xuất ..................................... 27
4.2.1
Nhiệm vụ 3: Chuẩn bị sơ đồ dây chuyền sản xuất .................... 27
4.2.2
Nhiệm vụ 4: Cân bằng vật liệu và năng lƣợng .......................... 29
4.2.3
Nhiệm vụ 5: Xác định chi phí của dòng thải. ............................. 32
4.2.4
Nhiệm vụ 6: Xác định các nguyên nhân của dòng thải ............. 33
4.3
Bƣớc 3: Đề ra các giải pháp SXSH .................................................. 34
4.3.1
Nhiệm vụ 7: Đề xuất các cơ hội SXSH ...................................... 34
4.3.2
Nhiệm vụ 8: Lựa chọn các cơ hội có thể thực hiện đƣợc ......... 35
4.4

Bƣớc 4: Chọn lựa các giải pháp SXSH ............................................ 35
4.4.1
Nhiệm vụ 9: Phân tích tính khả thi về kỹ thuật .......................... 36
4.4.2
Nhiệm vụ 10: Phân tích tính khả thi về mặt kinh tế ................... 37
4.4.3
Nhiệm vụ 11: Tính khả thi về môi trƣờng .................................. 38
4.4.4
Nhiệm vụ 12: Lựa chọn các giải pháp thực hiện ....................... 38
4.5
Bƣớc 5: Thực hiện các giải pháp SXSH ........................................... 39
Tài liệu hƣớng dẫn Sản xuất sạch hơn ngành công nghiệp sản xuất phân bón NPK

Trang 1/45


4.5.1
Nhiệm vụ 13: Chuẩn bị thực hiện .............................................. 39
4.5.2
Nhiệm vụ 14: Thực hiện các giải pháp ...................................... 39
4.5.3
Nhiệm vụ 15: Quan trắc và đánh giá các kết quả ...................... 40
4.6
Bƣớc 6: Duy trì SXSH ...................................................................... 40
4.6.1
Nhiệm vụ 16: Duy trì SXSH ....................................................... 40
5 Xử lý môi trƣờng ...................................................................................... 42
5.1
Xử lý khí thải ..................................................................................... 42
5.2

Xử lý nƣớc thải ................................................................................. 43
5.3
Quản lý chất thải rắn ......................................................................... 43

Tài liệu hƣớng dẫn Sản xuất sạch hơn ngành công nghiệp sản xuất phân bón NPK

Trang 2/45


Mở đầu
Sản xuất sạch hơn đƣợc biết đến nhƣ một tiếp cận giảm thiểu ô nhiễm tại
nguồn thông qua việc sử dụng nguyên nhiên liệu có hiệu quả hơn. Việc áp
dụng sản xuất sạch hơn không chỉ giúp các doanh nghiệp cắt giảm chi phí sản
xuất, mà còn đóng góp vào việc cải thiện hiện trạng môi trƣờng, qua đó giảm
bớt chi phí xử lý môi trƣờng.
Tài liệu hƣớng dẫn sản xuất sạch hơn trong ngành sản xuất phân bón NPK
đƣợc biên soạn trong khuôn khổ hoạt động của Hợp phần sản xuất sạch hơn
trong Công nghiệp (CPI), thuộc Chƣơng trình Hợp tác Việt nam - Đan mạch
về Môi trƣờng (DCE)của Bộ Công Thƣơng. Tài liệu này đƣợc các chuyên gia
trong ngành của Việt nam biên soạn nhằm cung cấp các kiến thức cơ bản về
công nghệ cũng nhƣ các thông tin công nghệ tham khảo để triển khai áp dụng
sản xuất sạch hơn.
Các chuyên gia đã dành nỗ lực cao nhất để tổng hợp thông tin liên quan đến
hiện trạng sản xuất NPK của Việt nam, các vấn đề liên quan đến sản xuất và
môi trƣờng cũng nhƣ các thực hành tốt nhất có thể áp dụng đƣợc trong điều
kiện nƣớc ta. Đây mới là bản dự thảo ban đầu cần có thêm các thông tin trải
nghiệm thực hiện sản xuất sạch hơn tại các nhà máy sản xuất NPK tại Việt
Nam thì cuốn tài liệu hƣớng dẫn sẽ có ý nghĩa thực tiễn hơn.
Hợp phần Sản xuất sạch hơn trong Công nghiệp xin chân thành cảm ơn sự
đóng góp của ông Đỗ Thanh Bái, các cán bộ của Công ty Cổ phần Tƣ vấn

EPRO và đặc biệt là chính phủ Đan mạch, thông qua tổ chức DANIDA đã hỗ
trợ thực hiện tài liệu này.
Mọi ý kiến đóng góp, xây dựng tài liệu xin gửi về: Văn Phòng Hợp phần Sản
xuất sạch hơn trong công nghiệp, email:


1 Giới thiệu chung
1.1 Sản xuất sạch hơn
Mọi quá trình sản xuất công nghiệp đều sử dụng một lƣợng nguyên liệu và
năng lƣợng ban đầu để sản xuất ra sản phẩm mong muốn. Bên cạnh sản
phẩm, quá trình sản xuất đồng thời sẽ phát sinh ra chất thải. Khác với cách
tiếp cận truyền thống về môi trƣờng là xử lý các chất thải đã phát sinh, sản
xuất sạch hơn (SXSH) hƣớng tới việc tăng hiệu suất sử dụng tài nguyên.
SXSH là tiếp cận phòng ngừa chất thải, để các nguyên nhiên liệu đi vào sản
phẩm với tỉ lệ cao nhất có thể trong phạm vi khả thi kinh tế, qua đó giảm thiểu
đƣợc các phát thải và tổn thất nguyên liệu và năng lƣợng ra môi trƣờng từ
ngay trong quá trình sản xuất.
Sản xuất sạch hơn không những giúp doanh nghiệp sử dụng nguyên nhiên
liệu hiệu quả hơn, mà còn đóng góp vào việc cắt giảm chi phí thải bỏ và xử lý
các chất thải. Bên cạnh đó, việc thực hiện sản xuất sạch hơn thƣờng mang lại
các hiệu quả tích cực về năng suất, chất lƣợng, môi trƣờng và an toàn lao
động.
Chương trình Môi trường của Liên hợp quốc UNEP định nghĩa:

Sản xuất sạch hơn là việc áp dụng liên tục chiến lƣợc phòng ngừa tổng hợp về môi
trƣờng vào các quá trình sản xuất, sản phẩm và dịch vụ nhằm nâng cao hiệu suất
sinh thái và giảm thiểu rủi ro cho con ngƣời và môi trƣờng.
Đối với quá trình sản xuất: sản xuất sạch hơn bao gồm bảo toàn nguyên liệu và năng
lƣợng, loại trừ các nguyên liệu độc hại, giảm lƣợng và độc tính của tất cả các chất
thải ngay tại nguồn thải.

Đối với sản phẩm: sản xuất sạch hơn bao gồm việc giảm các ảnh hƣởng tiêu cực
trong suốt chu kỳ sống của sản phẩm, từ khâu thiết kế đến thải bỏ.
Đối với dịch vụ: sản xuất sạch hơn đƣa các yếu tố về môi trƣờng vào trong thiết kế và
phát triển các dịch vụ.

Sản xuất sạch hơn tập trung vào việc phòng ngừa chất thải ngay tại nguồn
bằng cách tác động vào quá trình sản xuất. Việc thực hiện SXSH có thể bắt
đầu với các giải pháp không đòi hỏi đầu tƣ cao nhƣ việc tăng cƣờng quản lý
sản xuất, kiểm soát quá trình sản xuất đúng theo yêu cầu công nghệ, thay đổi
nguyên liệu, cải tiến thiết bị hiện có. Sau đó có thể thực hiện các giải pháp
thay đổi thiết bị hay công nghệ, là các giải pháp này có tiềm năng tiết kiệm
nguyên vật liệu năng lƣợng lớn nhƣng đòi hỏi đầu tƣ cao. Ngoài ra, các giải
pháp liên quan đến tuần hoàn, tận thu, tái sử dụng chất thải, hay cải tiến sản
phẩm cũng là các giải pháp sản xuất sạch hơn. Nhƣ vậy, không phải giải
pháp sản xuất sạch hơn nào cũng cần chi phí. Trong trƣờng hợp cần đầu tƣ,
có nhiều giải pháp sản xuất sạch hơn có thời gian hoàn vốn dƣới 1 năm.
Việc áp dụng sản xuất sạch hơn yêu cầu xem xét, đánh giá lại hiện trạng sản
xuất hiện có một cách có hệ thống để lƣợng hóa các tổn thất, đề xuất các cơ
Tài liệu hƣớng dẫn Sản xuất sạch hơn ngành công nghiệp sản xuất phân bón NPK

Trang 4/45


hội cải thiện và theo dõi kết quả đạt đƣợc. Sản xuất sạch hơn là một tiếp cận
mang tính liên tục và phòng ngừa. Cách thức áp dụng sản xuất sạch hơn
đƣợc trình bày chi tiết trong chƣơng 4.

1.2 Hiện trạng sản xuất phân bón NPK
Trên thế giới, tỷ lệ sản xuất các loại phân NPK ngày càng tăng do tính hợp lí
và tiện dụng của loại phân này. Năm 1994, tổng số phân NPK sản xuất ra

chiếm 29% tổng số phân hóa học các loại, trong đó phân NPK dạng 1 hạt
chiếm khoảng 14% (46 triệu tấn) và phân NPK dạng trộn thô chiếm khoảng
15% (50 triệu tấn). Năm 2005, tỷ lệ sản xuất phân NPK tăng lên chiếm khoảng
35% tổng số phân hóa học đƣợc sản xuất ra (tƣơng ứng khoảng 140 triệu
tấn), trong đó phân 1 hạt chiếm khoảng 16% và phân dạng trộn thô chiếm
khoảng 19% tổng số phân hóa học sản xuất ra.
Ở Việt Nam, đầu những năm 90 của thế kỉ trƣớc, lƣợng phân NPK tiêu thụ
khoảng 250.000 – 350.000 tấn/năm, và chủ yếu là nhập từ nƣớc ngoài. Sau
những năm 1996, 1997 lƣợng tiêu thụ phân NPK tăng lên mau chóng, đặc
biệt là khu vực phía Nam với sự ra đời của hàng loạt nhà máy sản xuất phân
bón NPK. Tới năm 2007, lƣợng phân NPK tiêu thụ ở Việt Nam lên tới 1,7 triệu
tấn. Năm 2009, năng lực sản xuất phân NPK tại Việt Nam đạt 2,5 triệu tấn.
Theo Hiệp hội Phân bón Việt Nam, Việt Nam hiện có gần 300 cơ sở sản xuất
phân bón NPK khác nhau, trong đó có trên 150 đơn vị cơ sở sản xuất nhỏ với
thiết bị lạc hậu với các sản phẩm NPK kém chất lƣợng. Tổng Công ty Hóa
chất Việt Nam (TCTHCVN) là đơn vị có sản lƣợng sản xuất phân bón cung
cấp cho thị trƣờng lớn
nhất của cả nƣớc. Hiện
nay, năng lực sản xuất
phân
NPK
của
TCTHCVN khoảng 1,8
triệu tấn/năm, dự kiến đạt
4 triệu tấn/năm trong thời
gian tới, đáp ứng cơ bản
nhu cầu trong nƣớc. Sản
lƣợng phân bón NPK trên
toàn quốc đƣợc thể hiện
trong hình bên.

Các loại phân bón NPK ở Việt nam hiện đƣợc chia thành 2 loại:
- Phân NPK dạng 1 hạt (hay còn gọi là phân 1 màu – hiện chiếm khoảng
67% tổng lƣợng phân NPK tiêu thụ)
- Phân NPK dạng trộn thô (hay còn gọi là phân nhiều màu, thƣờng đƣợc gọi
Tài liệu hƣớng dẫn Sản xuất sạch hơn ngành công nghiệp sản xuất phân bón NPK

Trang 5/45


là phân 3 màu – hiện chiếm khoản 33% tổng lƣợng phân NPK tiêu thụ)
Các công ty sản xuất phân NPK trong nƣớc đã đặc biệt chú trọng việc đa
dạng hóa sản phẩm, đã sản xuất đƣợc hơn 500 chủng loại phân NPK phù
hợp với thổ nhƣỡng ở từng vùng, từng loại cây trồng. Năng lực sản xuất của
các công ty đƣợc nâng cao nhờ đầu tƣ chiều sâu, đổi mới thiết bị, từng bƣớc
cơ giới hóa và tự động hóa quá trình sản xuất.
Việt Nam sử dụng 2 công nghệ sản xuất phân NPK chính là công nghệ vê
viên hơi nƣớc thùng quay và công nghệ tạo hạt kiểu đĩa. Có tới 70% các
doanh nghiệp sử dụng công nghệ tạo hạt kiểu đĩa, chủ yếu là tại các doanh
nghiệp phía bắc. Tính tới đầu năm 2009, năng lực sản xuất phân NPK bằng
công nghệ hơi nƣớc thùng quay tại các công ty theo thứ tự về tổng công suất
nhƣ sau: Công ty Việt Nhật, Bình Điền, Miền Nam, Ba Con cò, Hóa Chất Cần
Thơ, Năm Sao với tổng công suất đạt trên 1,2 triệu tấn.
Chất lƣợng sản phẩm phân NPK nƣớc ta hiện nay tƣơng đƣơng với sản
phẩm cùng loại của các nƣớc trong khu vực. Tuy nhiên, phần lớn nguyên liệu
để sản xuất phân NPK là nhập ngoại nên vấn đề cạnh tranh về giá cả vẫn còn
gay gắt. Bụi và tiêu hao năng lƣợng cũng là các vấn đề môi trƣờng cần quan
tâm đối với quá trình sản xuất phân bón NPK.
Việc áp dụng sản xuất sạch hơn sẽ giúp các doanh nghiệp kiểm soát đƣợc
đƣờng đi và lƣợng nguyên liệu, phát thải, đồng thời có cơ sở dữ liệu để ra
đƣợc quyết định đầu tƣ phù hợp với nhu cầu sản xuất.

1.3 Các quá trình cơ bản trong sản xuất NPK
Công nghệ sản xuất phân NPK gồm nhiều công đoạn, chủ yếu bao gồm cả
công đoạn vê viên tạo hạt (kiểu đĩa hoặc thùng quay). Một số nhà máy chỉ sản
xuất phân NPK dạng trộn thô (chỉ phối trộn rồi đóng bao). Các công đoạn
chính trong công nghệ sản xuất NPK đƣợc chia thành 07 công đoạn chính là
nghiền nguyên liệu, phối trộn nguyên liệu, vê viên tạo hạt, sấy, sàng, làm
nguội và đóng bao sản phẩm. Hình 1 thể hiện sơ đồ công nghệ sản xuất phân
NPK, các nguyên, nhiên liệu đầu vào và các phát thải đi kèm đặc trƣng.

Tài liệu hƣớng dẫn Sản xuất sạch hơn ngành công nghiệp sản xuất phân bón NPK

Trang 6/45


NGUYÊN LIỆU:
- SA/Urê
- DAP/Supe phôt phát
đơn
- KCL

Điện

NGHIỀN

Bụi

Điện

PHỐI TRỘN

Bụi

VÊ VIÊN, TẠO HẠT

Bụi

Than
Dầu

SẤY

Bụi

Điện

SÀNG

Điện

LÀM NGUỘI

Bụi

ĐÓNG BAO

Bụi

Nƣớc
Phụ gia

Điện

Bụi
Hạt không đúng
kích cỡ

Sản phẩm

Hình 1. Công nghệ sản xuất phân NPK
Nguyên liệu đƣợc vận chuyển đến nạp vào máy nghiền. Nguyên liệu sau
nghiền đƣợc băng tải vận chuyển nạp vào các bunke riêng biệt, đƣợc rót vào
băng tải phối liệu, qua cân định lƣợng, qua gầu tải và vào máy phối trộn. Sau
quá trình trộn, phối liệu sẽ theo băng tải đến thiết bị tạo hạt. Ở đây liệu đƣợc
trộn đều, đồng thời phun nƣớc dạng mù, tạo độ ẩm cho hỗn hợp phối liệu vê
viên thành hạt NPK. Các hạt NPK trên đĩa (hoặc thùng vê viên) sẽ đƣợc gạt
Tài liệu hƣớng dẫn Sản xuất sạch hơn ngành công nghiệp sản xuất phân bón NPK

Trang 7/45


dần xuống băng tải để đƣa bán thành phẩm NPK từ máy vê viên sang máy
sấy thùng quay. Tại máy sấy thùng quay, NPK sẽ đƣợc sấy khô từ độ ẩm 46% xuống còn 0,5-1,5% nhằm tăng độ bền cơ học của hạt và tạo độ ẩm tối ƣu
cho hạt. Sau khi sấy xong, NPK đƣợc băng tải chuyển đến sàng rung phân
loại để phân loại NPK theo cỡ hạt. Phần hạt có kích thƣớc tiêu chuẩn 2 – 5
mm sẽ đƣợc đƣa sang thiết bị làm nguội thùng quay, trở thành sản phẩm
phân NPK. Phần hạt quá cỡ sẽ qua máy nghiền búa, qua băng tải hồi lƣu để
trở lại quá trình vê viên tạo hạt. Phần hạt nhỏ hơn tiêu chuẩn sẽ rơi thẳng
xuống băng tải thu hồi và cũng tuần hoàn lại theo đƣờng trên. Sau khi làm
nguội, NPK đạt tiêu chuẩn theo băng tải chảy vào si lô chứa, phía dƣới si lô
tiến hành cân đóng phân NPK thành phẩm.

Quá trình sản xuất NPK gồm 7 công đoạn chính. Mỗi công đoạn đó lại gồm
một số công đoạn nhỏ hơn. Chi tiết của các bƣớc công nghệ đƣợc mô tả cụ
thể dƣới đây:

1.3.1 Nghiền nguyên liệu
Nguyên liệu ban đầu cho sản xuất NPK hầu hết tồn tại ở dạng hạt bao gồm
các nguyên liệu chính sau:
-

Nguyên liệu chứa đạm (N): amôn sunfat, urê, Di Amôn Photphát, Amôn
Clorua...

-

Nguyên liệu chứa lân (P): supe photphat đơn, phân lân nung chảy, DAP,
MAP, Phốtphorite...

-

Nguyên liệu chứa Kali: Kali clorua, Kali Sunphát....

Mục đích của quá trình nghiền nguyên liệu nhằm đảm bảo yêu cầu kỹ thuật về
độ mịn (<2mm) tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình vê viên tạo hạt đồng thời
sản phẩm sau này có hình thức đẹp, tăng độ cứng cũng nhƣ bảo đảm đồng
đều các thành phần trong hạt phân và đảm bảo chất lƣợng phân.
Nguyên liệu đƣợc nghiền bằng máy nghiền búa, sau đó đƣợc băng tải vận
chuyển nạp vào các phễu chứa liệu theo từng loại riêng biệt.
Trong quá trình này có phát sinh bụi, bụi từ lúc cấp liệu vào máy nghiền, và
phát sinh ở băng tải sau nghiền.

1.3.2 Phối trộn nguyên liệu
Mục đích của quá trình này là trộn đều các nguyên liệu trƣớc khi đƣa sang
công đoạn vê viên, tạo hạt nhằm đảm bảo tỷ lệ giữa các thành phần dinh
dƣỡng trong hạt phân. Các loại nguyên liệu nhƣ Urê, SA (Sunfat Amôn), supe
phôtphat đơn, DAP (Diamon Phosphate), KCl, phụ gia... tùy theo yêu cầu về
tỷ lệ thành phần dinh dƣỡng của sản phẩm mà chúng đƣợc trộn với tỷ lệ phối
liệu khác nhau. Các loại nguyên liệu đƣợc dùng cân điện tử tự động hoặc cân
thủ công để xác định khối lƣợng từng loại sau đó đƣợc đƣa vào thùng trộn.
Tài liệu hƣớng dẫn Sản xuất sạch hơn ngành công nghiệp sản xuất phân bón NPK

Trang 8/45


Thùng trộn thƣờng ở dạng thùng quay, đặt nghiêng, có mục đích là đảo trộn
đều các nguyên liệu, đảm bảo nguyên liệu đƣợc trộn đều với nhau trƣớc khi
đƣa sang công đoạn vê viên, tạo hạt.
Quá trình vận chuyển nguyên liệu trên băng tải sau khi cân vào thùng trộn có
phát sinh bụi.

1.3.3 Vê viên tạo hạt
Mục đích của quá trình này là tạo các hạt có kích thƣớc mong muốn (2-5mm),
có thành phần dinh dƣỡng và kích thƣớc hạt đồng đều, có độ ẩm thích hợp
(4,5-6%) để tạo điều kiện thuận lợi cho các quá trình tiếp theo.
Hỗn hợp nguyên liệu sau khi đã trộn đều đƣợc băng tải đƣa xuống máy vê
viên dạng đĩa quay hoặc thùng quay. Thông thƣờng đĩa vê viên đƣợc đặt
nghiêng một góc khoảng 40-50o so với phƣơng ngang. Nƣớc đƣợc đƣa vào
thiết bị này bằng vòi phun nhằm tạo độ ẩm thích hợp cho nguyên liệu. Tại đây,
nhờ lực ly tâm và trọng lực của các nguyên liệu, độ ẩm do nƣớc đƣa vào, các
hạt NPK dần dần đƣợc hình thành. Quá trình tạo hạt đƣợc phân ra ba giai
đoạn chính:

1- Tạo mầm hạt;
2- Nâng kích thƣớc hạt (còn gọi là quá trình trƣởng thành của hạt)
3- Bọc tạo áo sản phẩm.
Quá trình tạo mầm hạt sản phẩm đƣợc thực hiện trong khoảng 10-15 phút,
cho đến khi các hạt có kích thƣớc đồng đều nhau (1,5 – 2,0 mm). Kích thƣớc
và độ đồng nhất của mầm hạt là nhân tố quan trọng quyết định kích cỡ và độ
đồng đều của sản phẩm cuối cùng. Các hạt nhỏ sau sàng đƣợc tuần hoàn lại
cũng có khả năng tạo mầm, chính các hạt này giúp quá trình hình thành mầm
nhanh hơn và nhiều hơn.
Qúa trình hạt trƣởng thành đƣợc tiến triển nhƣ sau: các hạt nhỏ khi chuyển
động vào vị trí phun nƣớc, sẽ đƣợc tạo một lớp ngoài ẩm (vị trí này thƣờng
nằm thấp hơn vị trí hạt bắt đầu lăn xuống một chút – khoảng 1/5 đƣờng kính
thiết bị), sau đó khi lăn xuống phần đáy thiết bị sẽ đƣợc bám thêm 1 lớp bột
nguyên liệu, hạt theo lực ma sát, lực li tâm sẽ lăn lên trên phía đỉnh thiết bị,
quá trình lăn do hạt quay theo nhiều chiều vì vậy lớp bột bị ép chặt vào hạt,
khi hạt lăn vào khu phun nƣớc quá trình nhƣ trình bày trên tiếp tục xảy ra,
nhƣ vậy hạt ngày càng to lên, và có xu hƣớng nổi lên trên bề mặt hỗn hợp, và
tự trào ra ngoài thiết bị. Nhƣ vậy quá trình cấp liệu là liên tục, cấp nƣớc là liên
tục và bán thành phẩm tạo ra cũng liên tục.
Bọc tạo áo sản phẩm bằng lớp nguyên liệu khô và mịn, cấp vào phần vành
ngoài thiết bị tạo hạt đĩa quay trƣớc khi lấy sản phẩm ra. Màu sắc nguyên liệu
Tài liệu hƣớng dẫn Sản xuất sạch hơn ngành công nghiệp sản xuất phân bón NPK

Trang 9/45


bọc áo chính là yếu tố quyết định màu sắc của sản phẩm cuối cùng.
Hạt NPK sau đó sẽ chuyển xuống băng tải đƣa sang công đoạn sấy.

1.3.4 Sấy

Mục đích của công đoạn sấy là tạo độ ẩm của hạt theo yêu cầu (2-4%) để làm
tăng độ cứng, tránh hiện tƣợng kết khối hạt.
Sau quá trình vê viên tạo hạt, NPK bán thành phẩm có độ ẩm khoảng 4,5 –
6%, đƣợc băng tải đƣa chuyển vào máy sấy thùng quay. Máy sấy thùng quay
thƣờng hoạt động theo nguyên lý sấy xuôi chiều: khí nóng và sản phẩm đi
cùng chiều với nhau trong thùng sấy. Khí nóng đƣợc cấp từ hệ thống lò hơi
đốt than hoặc dầu FO thông qua hệ thống quạt hút và quạt đẩy. Khí nóng
dùng để sấy NPK có nhiệt độ khoảng 250-300oC (sấy trực tiếp). Nhờ thùng
quay đƣợc đặt nghiêng và bên trong thùng có lắp các cánh đảo nên các hạt
NPK đƣợc đảo đều và chuyển dần về cuối thùng sấy. Khi ra khỏi thùng sấy,
NPK có nhiệt độ là 80-90oC và độ ẩm đạt 2-4%. Dòng khí nóng sau khi trao
đổi nhiệt với NPK sẽ hạ xuống còn khoảng 110oC và mang theo nhiều bụi (và
khí độc hại). Sau khi sấy NPK đƣợc đƣa sang công đoạn sàng.

1-Lò đốt

2-Phễu nạp liệu

3-Thùng sấy

4-Vành lăn

5-Con lăn đỡ

6-Con lăn chặn

7-Hộp tháo sản phẩm

8-ống dẫn khói

9-Băng tải

10-Bánh răng vòng

Hình 2. Thiết bị sấy thùng quay

1.3.5 Sàng
Mục đích của công đoạn này là loại bỏ các hạt phân có kích thƣớc không
mong muốn (quá nhỏ hoặc quá to).
Tài liệu hƣớng dẫn Sản xuất sạch hơn ngành công nghiệp sản xuất phân bón NPK

Trang 10/45


Sản phẩm NPK sau khi sấy đến độ ẩm 2-4% đƣợc qua băng tải rót lên sàng.
Sàng đƣợc động cơ chuyền chuyển động qua cơ cấu rung lệch tâm. Sàng có
cấu tạo gồm 02 lớp, lớp trên có kích thƣớc mắt sàng là 5mm và lớp dƣới là
2mm. Các hạt NPK có kích thƣớc lớn hơn 5mm đƣợc giữ lại trên mặt sàng và
chuyển sang máy nghiền búa (nghiền nhỏ) để đƣa quay lại thùng trộn. Các
hạt có kích thƣớc nhỏ hơn 2mm thì rơi xuống dƣới mắt sàng và qua hệ thống
băng tải quay về công đoạn vê viên tạo hạt lại. Còn lại các hạt đạt kích thƣớc
đạt yêu cầu từ 2-5mm nằm ở giữa 02 mặt sàng đƣợc đƣa vào thiết bị làm
nguội.

1.3.6 Làm nguội
Sản phẩm NPK sau quá trình sàng phân loại có nhiệt độ khoảng 70-80oC và
kích thƣớc 2-5mm, độ ẩm 2-4% đƣợc đƣa vào thiết bị làm nguội có dạng
thùng quay. Thùng quay đƣợc thiết kế đặt nghiêng, sản phẩm chuyển dịch từ
đầu thùng (cửa vào) đến cuối thùng (cửa ra). Không khí đƣợc quạt hút vào
thùng và đi ngƣợc chiều với sản phẩm và làm hạ nhiệt độ của sản phẩm từ

70-80oC xuống còn 30oC. Khí sau khi ra khỏi thùng làm nguội cũng chứa
lƣợng lớn bụi sản phẩm. Do trong quá trình sấy, hạt NPK đƣợc tích nhiệt nên
quá trình bay hơi nƣớc tiếp tục xảy ra tại băng tải sau sấy, tại sàng bán thành
phẩm và tại thiết bị làm nguội để ra sản phẩm cuối cùng có độ ẩm 0,6 – 1,5%
(theo chuẩn quốc tế là 0,6 – 0,8%).

1.3.7 Đóng bao sản phẩm
Quá trình cân đóng bao thủ công thƣờng đƣợc thực hiện bởi 4-5 nhân công
trên một công đoạn đóng bao. Sản phẩm từ xilo chứa đƣợc cho tháo chảy
xuống bao chứa đã hứng phía dƣới và đặt trên một cân định lƣợng, tiếp đó
đóng miệng bao sản phẩm bằng máy may tay.Sản phẩm NPK sau khi đƣợc
làm nguội đƣợc băng tải đƣa vào xilô thành phẩm, sau đó đƣợc cân và đóng
bao. Đối với từng cơ sở, quy trình cân và đóng bao đƣợc làm tự động hoặc
thủ công. Thông thƣờng các bao sản phẩm NPK có trọng lƣợng là 25kg hoặc
50kg.

2 Sử dụng nguyên liệu và vấn đề môi trường
Chương này cung cấp thông tin đặc thù về tiêu thụ nguyên, nhiên, vật liệu và tác động của quá
trình sản xuất đến môi trường, cũng như tiềm năng áp dụng SXSH trong ngành sản xuất phân
NPK.

Phần này mô tả các hoạt động có tiêu thụ và sử dụng nguyên liệu và các phát
thải ra môi trƣờng của ngành NPK và đƣợc thể hiện trong hình 3.

Tài liệu hƣớng dẫn Sản xuất sạch hơn ngành công nghiệp sản xuất phân bón NPK

Trang 11/45


Khí thải

Bụi

Tiếng ồn

Nguyên liệu chính
Phụ gia
Điện

NHÀ MÁY NPK

Nƣớc

NPK

Than/dầu
Bao bì

Hình 3. Nguyên liệu đầu vào và phát thải trong nhà máy NPK

2.1 Tiêu thụ nguyên nhiên liệu
Việc lựa chọn nguyên liệu phụ thuộc vào tính chất đất đai, cây trồng, tổng
hàm lƣợng dinh dƣỡng trong sản phẩm, trình độ công nghệ….Đặc biệt phải
quan tâm đến khả năng cho phép phối trộn trực tiếp các nguyên liệu đó với
nhau để không làm thất thoát hoặc suy giảm hiệu lực (cũng nhƣ tạo ra các
phản ứng hoặc tƣơng tác phụ làm giảm chất lƣợng sản phẩm) của các thành
phần dinh dƣỡng.
Các thông số yêu cầu về chất lƣợng, kích thƣớc hạt, độ ẩm, công dụng của
sản phẩm phụ thuộc vào thành phần nguyên liệu ban đầu, đặc tính công nghệ
sản xuất, các quy chuẩn áp dụng cho sản phẩm do vậy khó để đƣa ra so sánh

về hiệu quả sử dụng nguyên nhiên liệu của các nhà máy. Tuy nhiên, từ sản
xuất thực tế của các nhà máy tại Việt Nam hiện nay, có thể so sánh định mức
sử dụng nguyên nhiên liệu. Bảng 1 mô tả các định mức sử dụng nguyên
nhiên liệu khác nhau tại Việt Nam.
Với định mức điện hiện nay thì các công nghệ tiên tiến khâu cấp liệu đƣợc tự
động hóa, các khâu khác cũng đƣợc cơ giới hóa và tự động hóa cao, trong
khi đó một số khác thì còn làm thủ công hay cấp liệu bằng bánh răng định
lƣợng. Ngoài ra, nhà máy có công suất càng lớn thì tiêu hao điện trên một
đơn vị sản phẩm càng giảm.

Tài liệu hƣớng dẫn Sản xuất sạch hơn ngành công nghiệp sản xuất phân bón NPK

Trang 12/45


Bảng 1. Suất tiêu thụ nguyên, nhiên liệu (cho sản xuất 1 tấn NPK) ở Việt
Nam
Tên nguyên liệu

Đơn vị

Mức trung
bình

Công nghệ
tốt nhất

Nguyên liệu chính (SA: 20%N,
Urê: 46%N, DAP: 17,5%N;
46%P2O5; Supe lân 16,5% P2O5

hữu hiệu, Supe lân 8% P2O5 hữu
hiệu) và Phụ gia

kg

1.020-1.060

1.010-1.030

Dầu FO

Kg

20 - 25

18 - 23

Điện

kWh

25 - 40

25 - 30

Nƣớc

lít

40-60

40-60

Mức tiêu thụ nguyên liệu chính và phụ gia ớ các nhà máy có sự chênh lệch do
nguyên liệu thất thoát trong quá trình sản suất (chủ yếu là thất thoát dạng bụi
ở hầu hết các công đoạn). Công nghệ vê viên tạo hạt kiểu hơi nƣớc thùng
quay ít thất thoát bụi hơn công nghệ vê viên tạo hạt kiểu đĩa do trong công
nghệ vê viên kiểu thùng quay, quá trình vê viên đƣợc thực hiện trong thiết bị
kín còn vê viên kiểu đĩa là thiết bị hở.
Tiêu thụ nguyên liệu và năng lƣợng trong quá trình sản xuất NPK đƣợc thể
hiện cụ thể dƣới đây:

2.1.1 Nguyên liệu chính
Các nhà máy phân bón tại Việt Nam, phân bón NPK đƣợc sản xuất từ các loại
phân đơn sau:
- Nguyên liệu chứa đạm (N): amôn sunfat, urê, Di Amôn Photphát, Amôn
Clorua...
- Nguyên liệu chứa lân (P): supe photphat đơn, phân lân nung chảy, DAP,
MAP, Phốtphorite...
- Nguyên liệu chứa Kali: Kali clorua, Kali Sunphát....
Ngoài các nguyên liệu chính, các chất phụ gia cũng là thành phần không thể
thiếu. Trong sản xuất NPK, chất phụ gia không đơn thuần chỉ là chất độn mà
còn có các tác dụng nhƣ cải thiện tính chất hóa lý của sản phẩm (độ bền hạt,
độ bóng và màu sắc ngoại quan của sản phẩm, khả năng hút ẩm và kết
khối…. Các phụ gia thƣờng đƣợc sử dụng là cao lanh, bột sepentin, than bùn,
dolomit…
Tài liệu hƣớng dẫn Sản xuất sạch hơn ngành công nghiệp sản xuất phân bón NPK

Trang 13/45

Trong quá trình sản xuất, nguyên liệu thất thoát chủ yếu là bụi ở hầu hết các
công đoạn. Lƣợng bụi phát sinh có thể đƣợc thu hồi từ 5-20kg/tấn sản phẩm
tùy thuộc công nghệ ở mỗi nhà máy. Lƣợng bụi này vừa gây ô nhiễm môi
trƣờng không khí vừa gây thất thoát nguyên liệu đầu vào. Vì vậy cần có các
biện pháp thu hồi bụi giảm định mức tiêu thụ nguyên liệu đầu vào đồng thời
cải thiện môi trƣờng làm việc.

2.1.2 Tiêu thụ tài nguyên
Điện:
Quá trình sản xuất NPK sử dụng điện để chạy máy móc bao gồm: băng
chuyền, máy vê viên, tạo hạt, sàng, máy nghiền búa, máy trộn, thiết bị làm
nguội kiểu thùng quay…Điện năng tiêu thụ dao động từ 25-40 kWh/tấn sản
phẩm. Do các công nghệ khác nhau nên mức tiêu thụ điện năng cũng khác
nhau. Một số nhà máy có cấp liệu tự động, các khâu khác cũng đƣợc cơ giới
hóa và tự động hóa cao, trong khi đó vẫn có một số công ty khác thì làm thủ
công hay cấp liệu bằng bánh răng định lƣợng. Tuy nhiên, đối với các nhà máy
hiệu suất vê viên thấp, tỷ lệ các hạt có kích thƣớc trên và dƣới sàng cao
(>5mm và<2mm) thì tiêu tốn điện năng lớn và ngƣợc lại.
Nƣớc:
Nƣớc dùng để tạo độ ẩm cho nguyên liệu trong quá trình vê viên, tạo hạt.
Nƣớc đƣợc cấp dƣới dạng tƣới nhỏ giọt hoặc phun sƣơng. Ngoài ra nƣớc
còn đƣợc dùng cho hệ thống xử lý khí. Lƣợng nƣớc tiêu thụ 40-60m3/tấn sản
phẩm
Dầu FO:
Nhiên liệu là dầu FO dùng để đốt làm nóng không khí – tác nhân quá trình
sấy. Lƣợng dầu tiêu thụ ở một số công nghệ tốt là 18-23 lít/tấn trong khi công
nghệ trung bình là 20-25 lít/tấn sản phẩm. Nguyên nhân là do công nghệ tốt
các hạt có kích thƣớc đồng đều hơn, tỷ lệ các hạt có kích cỡ quá lớn hoặc
quá nhỏ thấp (20-40%) còn đối với công nghệ trung bình hiện nay là 30-50%.

2.2 Các vấn đề về môi trường
Trong sản xuất NPK, vấn đề ô nhiễm môi trƣờng từ quá trình sản xuất chủ
yếu là bụi (bụi nguyên liệu, bụi sản phẩm) và khí thải. Bụi phát sinh trong sản
xuất NPK ở hầu hết các công đoạn sản xuất và đây là đặc thù của ngành
công nghiệp sản xuất NPK. Khí thải gồm CO2, SO2, NOx, CO, bụi lò ... phát
sinh từ quá trình đốt dầu FO cung cấp nhiệt cho công đoạn sấy NPK.
Với nguồn phát sinh nƣớc thải, nƣớc phát sinh từ công đoạn xử lí bụi và khí
thải phát sinh. Lƣợng nƣớc này có thể để lắng và sử dung tuần hoàn lại, bùn
nhão phơi khô và đƣợc tuần hoàn lại thiết bị trộn.
Tài liệu hƣớng dẫn Sản xuất sạch hơn ngành công nghiệp sản xuất phân bón NPK

Trang 14/45


Chất thải rắn chỉ có các loại bao bì chứa các nguyên liệu, sản phẩm bị hƣ
hỏng, rơi vãi. Các vấn đề môi trƣờng trong ngành NPK theo công đoạn sản
xuất đƣợc thể hiện trong bảng 3.
Bảng 1. Các vấn đề môi trường của nhà máy NPK
Công đoạn

Tiêu hao/Thải/Phát thải

Các vấn đề môi trường

Nghiền và

Tiêu tốn năng lƣợng (điện)

Ảnh hƣởng đến chất lƣợng môi trƣờng không

nghiền tuần

Phát sinh tiếng ồn

khí xung quanh và môi trƣờng lao động.

hoàn

Phát thải bụi

Gây ồn và mùi cho khu vực xung quanh và
ngƣời lao động.

Phối trộn

Tiêu tốn năng lƣợng (điện)

Ảnh hƣởng đến chất lƣợng môi trƣờng không

Phát sinh tiếng ồn

khí xung quanh và môi trƣờng lao động.

Phát thải bụi

Gây ồn và mùi cho khu vực xung quanh và
ngƣời lao động.

Vê viên, tạo

Tiêu tốn năng lƣợng (điện)

Ô nhiễm bụi, NH3, NOx... ảnh hƣởng tới chất

hạt

Sử dụng nƣớc

lƣợng môi trƣờng không khí

Sử dụng các phụ gia

Gây ồn và mùi cho khu vực xung quanh và

Phát sinh tiếng ồn

ngƣời lao động.

Phát thải bụi
Sấy

Tiêu tốn nhiệt (dầu FO)

Ô nhiễm bụi, NH3, NOx... ảnh hƣởng tới chất

Phát sinh tiếng ồn

lƣợng môi trƣờng không khí

Phát thải bụi

Gây ồn và mùi cho khu vực xung quanh và

Phát sinh khí thải (từ quá

ngƣời lao động.

trình đốt dầu FO).
Sàng

Tiêu tốn năng lƣợng (điện)

Ô nhiễm bụi ảnh hƣởng tới chất lƣợng môi

Phát sinh tiếng ồn

trƣờng không khí

Phát thải bụi

Gây ồn và mùi cho khu vực xung quanh và
ngƣời lao động.

Làm nguội

Tiêu tốn năng lƣợng (điện)

Ảnh hƣởng đến chất lƣợng môi trƣờng không

Phát thải bụi

khí xung quanh và môi trƣờng lao động.
Gây tiếng ồn.

Đóng bao sản

Tiêu tốn năng lƣợng (điện)

Ô nhiễm bụi, ảnh hƣởng đến chất lƣợng môi

phẩm

Phát thải bụi

trƣờng không khí.
Gây ồn và mùi

2.2.1 Bụi và khí thải
Bụi phát sinh từ các quá trình sau:
-

Chuẩn bị nguyên liệu (nghiền nguyên liệu và nghiền tuần hoàn): Nguyên
liệu ban đầu hầu hết có độ ẩm thấp, khi phối trộn với nhau theo phƣơng
pháp cơ học sẽ gây ra lƣợng bụi đáng kể, gây ảnh hƣởng trực tiếp đến
sức khỏe ngƣời công nhân.

Tài liệu hƣớng dẫn Sản xuất sạch hơn ngành công nghiệp sản xuất phân bón NPK

Trang 15/45

-

Sấy: Đây là nguồn phát sinh bụi và khí thải có hại nhƣ SOx, CO, ... trong
dây chuyền sản xuất NPK. Khí thải này cũng cuốn theo bụi sản phẩm từ
máy sấy. Nhiên liệu đốt cho lò sấy thùng quay là dầu DO. Ngoài ra trong
quá trình sấy do sự thăng hoa của phân đạm sẽ sản sinh ra khí NH3.

-

Sàng: Là công đoạn phát sinh ra nhiều bụi nhất do các hạt nhỏ và khô bị
làm tung lên.

-

Làm nguội: Bụi sản phẩm bị cuốn ra môi trƣờng theo dòng không khí làm
mát sau khi ra khỏi thiết bị làm nguội thùng quay.

-

Đóng bao sản phẩm: Sản phẩm đƣợc chứa trong xilô đƣợc tháo xuống
bao phát sinh bụi.

-

Hệ thống băng tải: Đây là nguồn bề mặt phát sinh bụi. Có thể kiểm soát
nguồn phát thải này bằng cách che các băng tải và hút bụi từ băng tải.
Bảng 2. Đặc trưng bụi trong nhà máy sản xuất NPK

STT
1
2
3
4

Công đoạn
Nghiền, phối trộn
Tạo hạt
Sấy, sàng
Đóng bao

Thông số
Bụi
Bụi
Bụi
Bụi

Đơn vị

Giá trị

3

230-350

3

220-380

3

100-290

3

250-400

mg/m
mg/m
mg/m
mg/m

2.2.2 Nước thải
Nƣớc thải phát sinh chủ yếu từ quá trình xử lý khí thải. Tại tháp hấp thụ, nƣớc
có tác dụng hấp thu bụi. Tuy nhiên lƣợng nƣớc thải này có thể tái sử dụng
triệt để bằng cách cho tuần hoàn lại ở công đoạn tạo hạt trong dây chuyền vê
viên nên không thải ra môi trƣờng.

2.2.3 Chất thải rắn
Ngành sản xuất phân bón NPK làm phát sinh chất thải rắn bao gồm một số
loại đơn giản, chủ yếu là bùn cặn sinh ra do quá trình xử lý nƣớc thải và khí
thải, bụi thu hồi từ hệ thống khí thải và đƣợc tái sử dụng lại, và bán thành
phẩm phân NPK rơi vãi xuống nền trong quá trình vận chuyển bằng băng tải,
quá trình vê viên, thành phẩm khi đóng bao. Các loại chất thải rắn này nếu
không có biện pháp thu gom và xử lý hợp lý sẽ là nguồn gây thất thoát
nguyên vật liệu đáng kể đồng thời gây ô nhiễm môi trƣờng. Do vậy việc áp
dụng các biện pháp sản xuất sạch hơn để tận thu nguồn nguyên liệu thất
thoát và giảm chi phí xử lý chất thải là cần thiết.
Ngoài ra còn một số dạng phát sinh nhƣ bao bì chứa nguyên vật liệu hoặc

nguyên liệu kém phẩm chất.
Tài liệu hƣớng dẫn Sản xuất sạch hơn ngành công nghiệp sản xuất phân bón NPK

Trang 16/45


2.3 Tiềm năng của sản xuất sạch hơn
Công nghệ sản xuất phổ biến hiện nay là công nghệ vê viên kiểu đĩa. Quy
trình sản xuất theo phƣơng pháp trộn là khá đơn giản, tiêu tốn ít năng lƣợng,
các dòng thải phát sinh không nhiều, chủ yếu chỉ là bụi nguyên liệu và sản
phẩm. Khâu quan trọng nhất trong dây chuyền sản xuất là khâu vê viên tạo
hạt, nó quyết định đến năng suất, độ đồng đều cỡ hạt của cả dây chuyền.
Hiệu suất của vê viên tạo hạt bằng thiết bị đĩa quay ở Việt nam chi đạt khoảng
50 - 70%, có nghĩa là từ 30 - 50% phối liệu lại đƣa lại công đoạn trƣớc gây
lãng phí nhân công, năng lƣợng và làm tăng giá thành sản phẩm. Do đó, các
cơ hội SXSH trong báo cáo này sẽ tập trung chủ yếu công đoạn vê viên, tạo
hạt, ngoài ra sẽ có xem xét tới công đoạn sàng và sấy sản phẩm.
Quá trình vê viên tạo hạt trên thiết bị dạng đĩa là quá trình liên kết giữa các
hạt mịn ở độ ẩm cao khi chúng lăn không trƣợt trên mặt phẳng nghiêng. Năng
suất thiết bị và hiệu suất tạo hạt phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố:
-

Độ mịn của nguyên liệu

-

Độ ẩm của nguyên liệu và tính chất vật lý của chúng

-

Góc nghiêng của đĩa

-

Tốc độ quay của đĩa

-

Đƣờng kính, chiều cao của đĩa

-

Tính chất của vật liệu chế tạo đĩa quay

Bảng 3. Tiềm năng SXSH trong sản xuất NPK
STT

Hạng mục

Hiện trạng

Lợi ích khả thi
khi áp dụng SXSH

1

Nguyên liệu

Bụi thất thoát khoảng 5-15%
(5-15kg/tấn sản phẩm) nếu

không có hệ thống thu hồi
bụi

Giảm tiêu thụ nguyên liệu
5-15%
Giảm ô nhiễm không khí
do bụi

2

Năng lƣợng

Hạt loại bỏ sau sàng tuần
hoàn lại lớn 30-50% trong
khi các nhà máy tốt hiện nay

Giảm tiêu thụ điện, nhiệt
10-20% khi nâng cao
hiệu suất vê viên, tạo

là 20-40%

hạt.

Bụi, mùi tại các khu vực sản
xuất do hệ thống thu hồi và
xử lý bụi và khí chƣa tốt. Hệ
thống phối trộn, đóng bao
thủ công.

Giảm bụi, mùi

3

Khí thải

Tài liệu hƣớng dẫn Sản xuất sạch hơn ngành công nghiệp sản xuất phân bón NPK

Trang 17/45


3 Cơ hội sản xuất sạch hơn
Chương này giới thiệu một số giải pháp SXSH có thể áp dụng có hiệu quả trong ngành sản xuất
phân bón NPK, một số kết quả nghiên cứu khoa học, phát triển công nghệ và kinh nghiệm đạt
được từ thực tế sản xuất.

3.1 Chuẩn bị nguyên liệu tốt
Việc chọn lựa nguyên liệu hợp cách cũng nhƣ xác định đúng trọng lƣợng
nguyên liệu phối trộn sẽ làm giảm tỷ lệ vỡ khi tạo hạt. Kiểm soát khâu chuẩn
bị nguyên liệu theo đơn phối trộn hỗ trợ doanh nghiệp xác định lợi ích cụ thể
theo tỷ lệ hạt vỡ.

3.2 Phun ẩm trong công đoạn phối trộn
Trong quá trình phối trộn các loại nguyên liệu có thể phun ẩm để tạo mầm hạt,
cho công đoạn vê viên tạo hạt nhằm giảm thời gian vê viên tạo hạt, nâng cao
hiệu suất vê viên tạo hạt. Đồng thời quá trình phun ẩm sẽ làm giảm phát tán
bụi trong công đoạn này và công đoạn vê viên tạo hạt.
Sử dụng tuần hoàn nƣớc xử lý khí để sử dụng cho quá trình này để tận dụng
nhiệt trong nƣớc rửa khí để nâng nhiệt cho quá trình phối liệu nâng cao hiệu
suất tạo hạt và tận thu các chất dinh dƣỡng trong nƣớc xử lý khí.

3.3 Tối ưu hóa tốc độ quay của đĩa và độ nghiêng của đĩa
Nguyên tắc của việc tạo hạt là dựa trên 03 lực cơ bản:
-

Lực ly tâm

-

Trọng lực của các hạt

-

Lực ma sát giữa hạt và bề mặt đĩa

Qua các nghiên cứu và thử nghiệm thực tế, cho thấy rằng trong cùng một
điều kiện sản xuất, khi thay đổi góc nghiêng và tốc độ quay của đĩa sẽ cho
các kết quả khác nhau về năng suất và hiệu suất tạo hạt. Để đạt đƣợc hiệu
suất cao nhất nếu góc nghiêng của đĩa là 48o, ứng với vận tốc quay là 11
vòng/phút (đĩa có đƣờng kính 4m).

3.4 Thay đổi vật liệu chế tạo đĩa vê viên, tạo hạt
Thông thƣờng vật liệu dùng để chế tạo đĩa vê viên tạo hạt đƣợc làm từ thép
CT3. Sau một thời gian sử dụng bề mặt trong của đĩa bị ăn mòn và bị nhám.
Trong quá trình tạo hạt, các hạt đƣợc hình thành một phần là do quá trình lăn
trƣợt trên bề mặt đĩa. Vì vậy, khi bề mặt đĩa bị nhám, sẽ gây nên hiện tƣợng

Tài liệu hƣớng dẫn Sản xuất sạch hơn ngành công nghiệp sản xuất phân bón NPK

Trang 18/45

nguyên liệu bị dính chặt và kết khối trên bề mặt đĩa, làm giảm khả năng lăn
trƣợt, từ đó làm giảm hiệu suất tạo hạt.
Với giải pháp thay thế vật liệu chế tạo đĩa từ thép CT3 sang thép inox, sẽ
tránh đƣợc hiện tƣợng ăn mòn và giữ cho bề mặt đĩa luôn phẳng, ma sát
thấp, thuận lợi cho quá trình lăn trƣợt của vật liệu.
Ví dụ: Công ty Supe photphat và hóa chất Lâm Thao sản xuất NPK với công suất 150.000
tấn/năm sau khi đã thực hiện giải pháp thay đổi, tối ưu hóa máy vê viên đĩa.
Lượng sản phẩm tạo thành tăng khi hiệu suất tạo hạt tăng từ 60% lên 75% là:
(0,75-0,6) x 150.000 tấn/năm = 22.500 tấn/năm
Lượng dầu FO để sấy sản phẩm giảm 8kg/tấn sản phẩm. Như vậy lượng dầu FO tiết kiệm
trong 1 năm là:
8kg/tấn x 22.500 tấn/năm = 180.000 kg/năm
Giá mua dầu FO là 1.800 đồng/kg
Như vậy, số tiền thu được do giảm tiêu thụ dầu FO trong 01 năm là:
1.800 đồng/kg x 180.000kg/năm = 324.000.000 đồng/năm

3.5 Khống chế độ ẩm thích hợp
Nếu độ ẩm của phối liệu quá cao trong quá trình vê viên tạo hạt, sẽ gây hiện
tƣợng kết khối lớn, đồng thời làm cho phối liệu trở nên bết, dính vào thành
thiết bị đĩa gây cản trở cho quá trình tạo hạt. Ngƣợc lại, khi phối liệu quá khô,
sẽ làm cho khả năng kết dính giữa các hạt trở nên khó khăn. Do đó, phải điều
chỉnh độ ẩm thích hợp cho phối liệu trong quá trình vê viên. Theo các nghiên
cứu thực tế, độ ẩm tối ƣu nhất cho quá trình này là từ 4 - 6% khi đó sẽ cho
hiệu quả vê viên cao nhất.

3.6 Điều chỉnh độ nhớt chất kết dính (nước)
Điều chỉnh độ nhớt của chất kết dính theo cách đơn giản nhất là thay đổi nhiệt
độ của nó (nƣớc). Khi nhiệt độ của nƣớc càng cao thì độ nhớt càng giảm. Độ

nhớt càng giảm thì kích thƣớc hạt tạo thành càng lớn. Có thể tận dụng nƣớc
nóng từ quá trình xử lý khí trong quá trình sấy để tuần hoàn lại công đoạn
này. Lợi ích của quá trình này là không tiêu tốn năng lƣợng nâng nhiệt độ của
nƣớc, do tận dụng nhiệt từ khí thải của quá trình sấy, giảm lƣợng nƣớc tiêu
thụ và nƣớc thải.

3.7 Thu hồi bụi
Bụi từ khí thải quá trình sấy, quá trình sàng và quá trình làm nguội đƣợc thu
hồi bằng cyclon và tiếp tục đƣợc thu hồi trong tháp hấp thụ kiểu sủi bọt làm
Tài liệu hƣớng dẫn Sản xuất sạch hơn ngành công nghiệp sản xuất phân bón NPK

Trang 19/45


nguyên liệu tuần hoàn về công đoạn vê viên, tạo hạt.
Ở các công đoạn nghiền, vê viên tạo hạt, đóng bao cần lắp các chụp hút để
thu hồi bụi làm nguyên liệu cho quá trình sản xuất.

3.8 Tuần hoàn các hạt kích thước nhỏ trong công đoạn sàng
Các hạt có kích thƣớc dƣới sàng (<2mm) đƣợc tuần hoàn lại công đoạn vê
viên, tạo hạt. Các hạt này có vai trò là các mầm tạo hạt, tạo điều kiện thuận lợi
cho quá trình vê viên, tạo hạt nhanh và hiệu suất vê viên đƣợc nâng cao.

3.9 Thay đổi bao bì sản phẩm
Hiện nay, sản phẩm của nhiều cơ sở sản xuất NPK vẫn đƣợc đóng gói trong
bao bì một lớp PP. Do đặc điểm khí hậu miền Bắc nƣớc ta có độ ẩm cao nên
khi sản phẩm NPK mặc dù đã đƣợc sấy khô, xếp lƣu kho trong thời gian dài
sẽ xảy ra hiện tƣợng hút ẩm vào sản phẩm do bao bì không kín, làm cho sản
phẩm bị đóng bánh, khó sử dụng.
Để khắc phục tình trạng trên, nên sử dụng các loại bao bì hai lớp PP, PE

hoặc bao PP tráng PE, sẽ làm giảm khả năng hút ẩm vào sản phẩm.

3.10 Thay đổi phương pháp đóng bao
Hiện nay, một số nhà máy đóng bao thủ công nên phát sinh nhiều bụi. Có thể
thay đổi phƣơng pháp đóng bao thủ công bằng đóng bao tự động nhằm giảm
phát sinh bụi sản phẩm gây lãng phí và giảm ô nhiễm không khí.

4 Thực hiện đánh giá SXSH
Phần này sẽ trình bày từng bước tiến hành đánh giá SXSH tại cơ sở sản xuất NPK với mục tiêu
tìm kiếm đầy đủ nhất các giải pháp SXSH phù hợp với điều kiện sản xuất. Các biểu mẫu đi kèm
có thể được sử dụng để thu thập và xử lý thông tin.

Theo nguyên tắc cơ bản, mọi nguyên nhiên vật liệu đƣợc sử dụng trong quá
trình sản xuất, nếu không nằm lại trong sản phẩm sẽ bị thải ra môi trƣờng,
dƣới dạng này hoặc dạng khác. Việc triển khai đánh giá SXSH một cách bài
bản sẽ hỗ trợ doanh nghiệp tiếp cận các phƣơng pháp giảm thiểu khối lƣợng
nguyên nhiên vật liệu sử dụng một cách hữu hiệu nhất, đồng thời có thể tăng
đƣợc năng suất lao động, hiệu suất, chất lƣợng sản phẩm và tiết kiệm chi phí
xử lý môi trƣờng. Đó cũng chính là mục tiêu của việc áp dụng SXSH.
Việc áp dụng SXSH yêu cầu thời gian và nỗ lực của các bộ phận trong toàn
doanh nghiệp, trong đó sự cam kết và hỗ trợ mạnh mẽ của Ban lãnh đạo công
ty sẽ là yếu tố quyết định cho thành công của Chƣơng trình. Chúng tôi khuyến
cáo áp dụng SXSH theo 6 bƣớc, 18 nhiệm vụ sau đây:
Tài liệu hƣớng dẫn Sản xuất sạch hơn ngành công nghiệp sản xuất phân bón NPK

Trang 20/45


Bƣớc 1: Khởi động
Bƣớc 2: Phân tích các công đoạn sản xuất

Bƣớc 3: Đề ra các giải pháp SXSH
Bƣớc 4: Chọn lựa các giải pháp SXSH
Bƣớc 5: Thực hiện các giải pháp SXSH
Bƣớc 6: Duy trì SXSH

4.1 Bước 1: Khởi động
Mục đích của bước này nhằm:
- Thành lập được nhóm đánh giá SXSH.
- Thu thập số liệu sản xuất làm cơ sở dữ liệu ban đầu.
- Tìm kiếm các biện pháp cải tiến đơn giản nhất, hiệu quả nhất và có thể thực hiện ngay.

4.1.1

Nhiệm vụ 1: Thành lập nhóm đánh giá SXSH

Việc thành lập nhóm đánh giá SXSH là rất cần thiết khi triển khai Chƣơng
trình đánh giá SXSH. Các thành viên của nhóm là cán bộ của doanh nghiệp
trực tiếp thực hiện nếu đã qua đào tạo và có thể có sự hỗ trợ triển khai của
chuyên gia bên ngoài.
Thành phần của nhóm sẽ phụ thuộc vào quy mô của doanh nghiệp, bao gồm
đại diện Lãnh đạo, quản đốc, trƣởng phòng, ban và nhóm các chuyên gia
triển khai phụ đƣợc thành lập tùy theo thời điểm. Với doanh nghiệp nhỏ, nhóm
có thể chỉ gồm đại diện lãnh đạo và quản đốc phụ trách các công việc phân
xƣởng chính sản xuất NPK. Các thành viên trong nhóm phải họp định kỳ, trao
đổi cởi mở, có tính sáng tạo, đƣợc phép xem xét, đánh giá lại quy trình công
nghệ và quản lý hiện tại cũng nhƣ đủ năng lực áp dụng triển khai các ý tƣởng
SXSH.
Với các doanh nghiệp sản xuất NPK, nhóm đánh giá SXSH bao gồm đại diện
lãnh đạo phụ trách kỹ thuật, quản đốc phân xƣởng , đại diện bộ phận tiếp
nhận nguyên nhiên vật liệu và khu phụ trợ. Việc mời thêm cán bộ phụ trách tài

chính, cán bộ tƣ vấn ngoài công ty cũng nên đƣợc xem xét nhằm thu đƣợc
các ý kiến khách quan. Nhóm đánh giá SXSH sẽ bắt đầu quá trình đánh giá
bằng việc thu thập các thông tin sản xuất cơ bản của doanh nghiệp để cùng
phân tích với các thành viên trong nhóm. Việc thu thập thông tin có thể sử
dụng Phiếu công tác số 1.

Tài liệu hƣớng dẫn Sản xuất sạch hơn ngành công nghiệp sản xuất phân bón NPK

Trang 21/45


Phiếu công tác số 1. Các thông tin cơ bản
Tên và địa chỉ doanh nghiệp

Số ngày làm việc trong
năm:

Nhóm SXSH
Chức vụ - bộ phận

Tên

Nhiệm vụ nhóm

1
2
3

Thông tin sản xuất cơ bản của doanh nghiệp
Công suất thiết kế

Sản phẩm chính

Công suất thực hiện (tấn/năm)

(tấn/ năm)
- Phân tổng hợp NPK
- Loại khác (ghi rõ)

Nguyên nhiên liệu sử dụng
Tấn/ năm

- SA

Lƣu huỳnh

- Urê

Vôi bột

-Supe
đơn

Hoá chất

Nguyên liệu chính

Tấn/ năm

photphat

- KCL

Chất khác

- DAP
- Phụ gia
- Khác (ghi rõ)
Công suất

Nƣớc cấp

m3/ năm

Nồi hơi dầu
1

tấn/ giờ

Nƣớc tự khai thác

m3/ năm

Nồi hơi dầu
2

tấn/ giờ

Than

tấn/ năm

Nồi hơi than
1

tấn/ giờ

Dầu cho nồi hơi

tấn/ năm

Nồi hơi than
2

tấn/ giờ

Dầu cho máy phát

tấn/ năm

Máy
điện

Kw/ giờ

Điện lƣới

Kwh/
năm

Điện tự sinh

Kwh/
năm

Thiết bị và phụ trợ

Nước và năng lượng

Khối lượng

phát

Một số dữ liệu của doanh nghiệp có thể không sẵn có, nhƣ vậy, các thành
viên của nhóm cần phải thu thập và điền vào các thông tin còn thiếu.
Tài liệu hƣớng dẫn Sản xuất sạch hơn ngành công nghiệp sản xuất phân bón NPK

Trang 22/45


Để thực hiện một đánh giá SXSH sẽ yêu cầu phải có một lƣợng tài liệu và
thông tin nhất định. Nếu thiếu những yếu tố này thì nhóm cần phải xây dựng
và cập nhật. Phiếu công tác số 2 sẽ giúp đánh giá mức độ sẵn có của thông
tin cần thiết.
Phiếu công tác số 2. Tính sẵn có của thông tin
Thông tin

Có/
không

Nguồn và cách tiếp
cận

Ghi chú

Sơ đồ mặt bằng
Hồ sơ sản lƣợng
Hồ sơ nguyên liệu tiêu thụ
Hồ sơ tiêu thụ nƣớc, năng lƣợng
Hồ sơ tiêu thụ hoá chất
Sơ đồ công nghệ
Cân bằng năng lƣợng
Cân bằng nƣớc
Hồ sơ bảo dƣỡng thiết bị
Hồ sơ hiện trạng môi trƣờng
Các thông tin công nghệ:
- Tỷ lệ nguyên liệu/ sản phẩm, hiệu suất máy
vê viên, phần trăm độ ẩm nguyên liệu, sản
phẩm
- Tỷ lệ các hạt có kích thƣớc lớn hơn 5mm
và nhỏ hơn 2mm
- Chất lƣợng sản phẩm

Nhận xét: Rất nhiều doanh nghiệp không có đủ thông tin ban đầu và các thành viên trong nhóm
sẽ làm nhiệm vụ thảo luận cách thức thu thập những thông tin này. Chỉ có các tài liệu phản ánh
hiện trạng sản xuất mới có giá trị cao trong đánh giá SXSH, hiệu quả kinh tế, kỹ tuật và môi
trường.

4.1.2 Nhiệm vụ 2: Phân tích các công đoạn và xác định lãng phí
Khi đã có đầy đủ thông tin cơ bản về doanh nghiệp, nhóm đánh giá SXSH nên

tiến hành thống nhất quy trình sản xuất hiện tại bằng cách liệt kê lại các công
đoạn sản xuất chính, cụ thể là phối trộn nguyên liệu, vê viên tạo hạt, sấy,
sàng, làm nguội và đóng bao sản phẩm. Thực hiện nhiệm vụ này, nhóm cần
đi khảo sát lại thông tin cũng nhƣ tìm ra các cơ hội cải tiến dễ thấy, dễ làm để
làm điểm khởi đầu cho đánh giá. Đây là cơ hội để rà soát lại quy trình sản
xuất, thống nhất đƣờng đi của nguyên vật liệu và đánh giá lại các tổn thất.
Việc khảo sát đƣợc tiến hành bằng cách đi tham quan các phân xƣởng sản
Tài liệu hƣớng dẫn Sản xuất sạch hơn ngành công nghiệp sản xuất phân bón NPK

Trang 23/45


xuất theo quy trình công nghệ, từ khâu nhập nguyên liệu đến bao gói sản
phẩm, tham quan các phân xƣởng phụ trợ nhƣ khu nồi hơi, hệ thống điện...
Việc khảo sát này cần phải mang ý nghĩa tích cực, đây không phải là cơ hội
để nhóm SXSH phê bình hay chỉ trích thực tế sản xuất. Các ý kiến đƣa ra
cuộc khảo sát nên mang tính xây dựng và gợi mở cho việc thực hiện các
nhiệm vụ tiếp theo.
Trong quá trình khảo sát, nhóm cần ghi lại các thông tin chính sau:
-

Đầu vào và đầu ra của mỗi công đoạn (xem phiếu công tác 3). Đối với đầu
ra, cần ghi rõ dạng phát thải là rắn (R), lỏng (L) hay khí (K).

-

Các quan sát về lãng phí nguyên vật liệu tại mỗi công đoạn (phiếu công
tác 4). Đây là các quan sát ban đầu, nhóm sẽ tiếp tục khai thác các cơ hội
cải tiến. Đối với các doanh nghiệp sản xuất NPK, việc quản lý nội vi cũng
là một trong những nguyên nhân quan trọng dẫn đến tổn thất nguyên vật

liệu và năng lƣợng.

-

Chi phí cho nguyên vật liệu cơ bản (phiếu công tác 5), ghi lại giá nguyên
vật liệu chính sử dụng để làm cơ sở tính toán tiếp theo.

Tài liệu hƣớng dẫn Sản xuất sạch hơn ngành công nghiệp sản xuất phân bón NPK

Trang 24/45