Cac vấn đê môi trường va biện pháp xử lý môi trường trong sx kính nổi

MỤC LỤC
1. Công nghệ sản xuất kính nổi ....................................................................................... 2
2. Các vấn đề môi trường và biện pháp xử lý môi trường trong sản xuất kính nổi.........4
2.1 Hiện trạng khai thác sử dụng nguyên nhiên liệu trong sản xuất kính nổi .................4
2.2 Ô nhiễm không khí ...................................................................................................7
2.3 Ô nhiễm nước ..........................................................................................................10
2.4 Ô nhiễm chất thải rắn .............................................................................................. 10
2.5 Tiêu thụ năng lượng trong sản xuất kính nổi........................................................... 10
KẾT LUẬN: ..................................................................................................................11
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................. 11

1


1. Công nghệ sản xuất kính nổi
Nguyên liệu sản xuất kính nổi:
Nguyên liệu sản xuất kính nổi gồm ba thành phần chính, chiếm tỷ lệ 99% (bao
gồm cả kính tái sử dụng) là cát, soda và dolomite/limstone.

Bảng: Thành phần nguyên liệu trong sản xuất kính nổi ở Việt Nam
Quy trình sản xuất:
Các giai đoạn trong quá trình sản xuất kính nổi tương tự như các sản phẩm thủy
tinh khác (chai lọ, bát đĩa…), điểm khác là khi thủy tinh ra khỏi lò nấu sẽ được tạo
hình với bể thiếc. Nguyên tắc cơ bản là quá trình thủy tinh chảy lỏng thành dòng song
song tạo hình trên bề mặt thiếc dưới ảnh hưởng của trọng lực và sức căng bề mặt.
Phối liệu được rải đều trên bề mặt thuỷ tinh nóng chảy ở nhiệt độ 1600 độ C,
trong lò bể. Từ lò bể, thuỷ tinh chảy sang bề mặt thiếc nóng chảy ở bể thiếc (tạo hình)
và hình thành băng kính có nhiệt độ 1100 độ C. Khi ra khỏi bể thiếc với nhiệt độ 600
độ C, băng kính rắn lại và chuyển sang lò ủ để khử ứng suất (Do đặc tính nhiệt độ
nóng chảy thấp và khối lượng riêng lớn nên thủy tinh dễ dàng chuyển sang trạng thái
rắn trên bề mặt phẳng gần như tuyệt đối). Sau đó kính thành phẩm được kiểm tra chất

lượng và cắt theo đơn đặt hàng.

2


Hình: Công đoạn cắt kính và đóng gói thành phẩm trên dây chuyền con lăn

A: Nguyên liệu
B: Thủy tinh vụn
C: Lò nung
D: Điều chỉnh áp suất

E: Thiếc nóng chảy
F: Bể nổi
G: Lò ủ và làm nguội
M: Máy cắt

Hình: Quy trình sản xuất kính nổi từ công đoạn nung đến tạo hình ra sản phẩm

3


Nguyên liệu
Bụi

Định lượng

Bụi

Trộn

Nước điều chỉnh độ ẩm

Băng tải

Nạp liệu

Silo đầu lò

Định lượng

Nạp phối liệu

Kính vụn

Lò nấu

Buồng thu hồi nhiệt

Bụi, khí ô nhiễm,
ồn, nhiệt

Kênh dẫn
Bụi, nhiệt

Bể thiếc

Bộ trộn khí H2 và N2

Lò ủ và làm nguội

Bụi, nước thải, ồn

Bụi, nước thải, ồn

Máy cắt

Khi kính vụn

Dàn con lăn nâng
hạ kính

Máy đập búa

Bụi, ồn

Cắt dọc, cắt ngang
Tách kính

Bụi

Quạt thổi bụi
Đóng gói

2. Các vấn đề môi trường và biện pháp xử lý môi trường trong sản xuất kính nổi
2.1 Hiện trạng khai thác sử dụng nguyên nhiên liệu trong sản xuất kính nổi
Bảng: Nguyên nhiên liệu trong sản xuất kính nổi
Nguyên liệu

Mô tả

Nguyên liệu chính

Cát silic, kính vụn

Nguyên liệu phụ

Na2CO3, CaCO3, dolomite, CaSO4, thạch cao và nepheline
syenite (NaF), fenspat, xỷ lò cao, cacbon và bụi thu được từ
các thiết bị lọc bụi
4


Nguyên liệu

Mô tả

Chất oxy hóa và làm Na2SO4, cacbon, NaNO3
trong
Chất nhuộm màu

Potassium dichromate (K2Cr2O7), oxit sắt, oxit coban, oxit
Cerium, kim loại Selenium hoặc Kẽm hoặc khoáng selenite
kẽm

Chất phủ kính

Hợp chất Silicon (ví dụ: silicon tetrachloride, silicon
cacbonate), các axit hologen nồng độ cao, hợp chất vô cơ và
hữu cơ có chứa thiếc

Nhiên liệu

Dầu (có thể sử dụng dầu DO tái chế), khí tự nhiên, điện

Nước

Nước máy hoặc nguồn nước địa phương từ sông hồ, nước
giếng

Vật liệu khác

Nguyên liệu bao bì đóng gói: nhựa, giấy, bìa cứng, gỗ.
Dầu bôi trơn
Khí cấp cho bể thiếc: N2, H2 và SO2
Thiếc
Nước làm mát và nước thải

Theo tính toán trong quá trình sản xuất kính nổi áp dụng với phương pháp quản
lý sử dụng nguyên nhiên liệu hợp lý, khối lượng sản phẩm đầu ra chiếm khoảng 70%
khối lượng nguyên nhiên liệu đầu vào. Phần còn lại bao gồm 10-20% khí thải (chủ yếu
là khí CO2 phân hủy từ cacbonat); 10 – 20% còn lại là chất thải rắn (chủ yếu là kính
vỡ). Kính vụn có thể sử dụng tái chế đến 85% ngay trong nhà máy, lượng kính vụn
còn lại có thể tái sử dụng trong các sản phẩm thủy tinh khác.
Vấn đề môi trường chính trong sử dụng nguyên nhiên liệu:
- Các nguyên liệu sản xuất kính nổi đều yêu cầu chất lượng cao thường phải
nhập khẩu vì vậy nguồn nguyên liệu trong nước thường không có trữ lượng lớn. Tuy
nhiên việc khai thác các nguồn nguyên liệu nay lại chưa được quan tâm đúng mức, gây
lãng phí tài nguyên và mất cảnh quan. Đây cũng là một nguyên nhân khiến một số nhà
máy kính nổi (nhà máy kính nổi Chu Lai – Quảng Nam) phải dừng hoạt động trong
một thời gian.

+ Cát Việt Nam đáp ứng yêu cầu kỹ thuật cả thành phần hoá học và thành phần
hạt. Những nước Đông Nam á không nước nào có cát tốt được thế giới chú ý như cát
Việt Nam. So với các quốc gia khác, Việt Nam có nguồn nguyên liệu dồi dào, trữ

5


lượng lớn và chất lượng cao vào loại nhất thế giới. Chất lượng cát ở Việt Nam được có
thể dùng sản xuất thủy tinh các loại, kính xây dựng, pha lê, kính quang học…
Trữ lượng cát sản xuất kính ở nước ta khá lớn, ước tính hàng tỷ tấn, trải dài trên
các vùng Quảng Ninh, Hà Tĩnh, Quảng Bình, Quảng Nam, Đà Nẵng, Khánh Hòa, Bà
Rịa, Vũng tàu… Một số vùng đã được thăm dò trữ lượng như Vân Hải (Quảng Ninh),
Nam Ô, Thăng Bình (Quảng Nam Đà Nẵng), Thủy Triều, Đầm Môn (Khánh Hòa),
Hồng Liêm (Bình Thuận) v.v... Một số mỏ đã được khai thác.
Bảng: Yêu cầu công nghệ của cát trong sản xuất
Thành phần hóa
Oxit
Hàm lượng %
Độ hạt
≥ 0,6mm:
< 0,1mm:
Độ ẩm: ≤ 5,0%

SiO2
≥99,5 ± 0,5

Al2O3
≤ 0,3

CaO

≤ 0,1

MgO
≤ 0,1

Fe2O3 MKN
0,1
≤ 0,3

≤ 0,5%
≤ 5,0%

Hình: Khai thác sản xuất cát trắng tại Hình: Ô nhiễm môi trường và cảnh quan
Quảng Nam
sau khi khai thác cát trắng
+ Ngoài Soda (Na2CO3), nguyên liệu thứ hai quan trọng trong sản xuất thuỷ
tinh kính là đá vôi và đôlomi. Việt Nam có một số mỏ đá vôi chất lượng rất cao có
hàm lượng CaCO3 > 98% như ở Yên Bái, nhưng loại đá vôi này lại rất ít được sử
dụng để sản xuất thuỷ tinh chất lượng cao, mà mới dùng cho xi măng trắng.

6


Bảng: Yêu cầu công nghệ của đá vôi và dolomit
Oxit
Hàm lượng trong đá vôi %
Hàm lượng trong dolomit %

SiO2
≤ 0,3

≤ 0,25

Al2O3
≤ 0,5
≤ 0,5

Hình: Khai thác đá vôi trắng mỏ Nội Mông

CaO
≥ 52 ± 2
≥ 40 ± 1

MgO
≤ 0,5
≤ 20 ± 1

Fe2O3
≤ 0,15
≤ 0,15

Hình: Đá vôi trắng

- Nhiên liệu sử dụng chủ yếu trong sản xuất kinh nổi là dầu DO nhưng giá rất
cao. Nhà nước đã cho phép nhập khẩu lốp cao su đã qua sử dụng làm nguyên liệu cho
nhà máy xử lý phế thải tái chế lốp cao su thành dầu làm nhiên liệu cho nhà máy sản
xuất kính nổi Chu Lai – Quảng Nam. Thời gian nhấp khẩu từ năm 2013 tới hết năm
2015, mỗi năm không được nhập quá 160.000 tấn. Lốp cao su nằm trong danh mục
hàng hóa cấm nhập khẩu ở nhiều quốc gia và quá trình tái chế lốp cao su thành dầu cần
đảm bảo các quy định môi trường, trong đó lưu ý xây dựng phương án xử lý carbon
đen thô cơ bản, lâu dài; mở rộng việc thu mua nguyên liệu phế thải trong nước thay thế

hàng nhập khẩu.
2.2 Ô nhiễm không khí
a. Nguồn phát sinh ô nhiễm không khí
- Công đoạn gia công nguyên liệu: vận chuyển, tháo silo, máy đập nhỏ kính phế
phẩm chủ yếu phát sinh bụi.
- Công đoạn nung: đây là công đoạn chính phát sinh bụi và khí ô nhiễm. Khí
NOx và SO2 sinh ra từ quá trình cháy nhiên liệu, nguyên liệu (phụ gia Na2SO4); HCl,

7


HF từ nguyên liệu; một số nguyên tố kim loại như Ce, Cr, Fe, Co… chủ yếu sinh ra từ
phụ gia nhuộm màu đặc biệt là hơi Ce có hàm lượng khá cao.
- Bể nổi tạo hình yêu cầu được làm kín và giảm áp suất bằng cách cấp hỗn hợp
khí (N2 + H2), tuy nhiên vẫn có khả năng rò rit hơi thiếc và khí ra ngoài khu vực làm
việc.
Cách phát hiện: Theo dõi nhiệt độ bên trong bể thiếc, cần kiểm tra nhiệt độ tại
vị trí có nhiệt độ giảm đột ngột.
- Công đoạn phun phủ bề mặt kính: có 2 phương pháp sử dụng để phun phủ bề
mặt kính, tạo cho kính một số đặc tính kỹ thuật mới. Khí thải bao gồm hơi axit và hơi
kim loại.
+ Công nghệ phun trực tiếp: nhiệt phân lắng đọng hơi CVD (chemical vapour
deposition).
+ Công nghệ phun kim loại lên bề mặt kính trong buồng chân không, áp suất
thấp.
- Công đoạn cắt, thổi bụi kính thành phẩm: chủ yếu phát sinh bụi
b. Biện pháp xử lý
- Tại các vị trí phát sinh bụi: sử dụng chụp hút kín, lọc bụi túi.

Hình: Quy trình chuẩn bị phối liêu tại nhà máy kính nổi Bình Dương

8


Bảng: Thông số công nghệ thiết bị xử lý bụi trong quy trình chuẩn bị phối liệu
Nhà máy kính nổi Viglacera Bình Dương: 500 tấn thủy tinh/ngày
Lọc bụi tại các điểm bảng tải
tháo xuống cân

Lọc bụi tay áo máy trộn (công
suất < 2,5 tấn)

Lọc bụi máy đập kính phế
phẩm

Lưu lượng khí: 682 – 1296 m3/h
Tổn thất áp suất ≤ 0,8 kPa
Hiệu suất máy ≥ 99,5%
Kích thước: 1300×682×1964
Diện tích dưới lọc 6m2
Áp suất khí nén: 400 – 600 kPa
Số túi lọc: 6 túi
Khối lượng: 250kg
Lưu lượng khí: 600 – 10800 m3/h
Tổn thất áp suất: 1,2 – 1,5 kPa
Hiệu suất máy: 99 - 99,5%
Kích thước: 2200×1450×3676
Diện tích dưới lọc: 45m2
Áp suất khí nén: > 400 kPa
Số túi lọc: 60 túi

Khối lượng: 1490 kg
Lưu lượng khí: 3013 – 4390 m3/h
Tổn thất áp suất: 1,2 – 1,3 kPa
Hiệu suất máy: > 99,3%
Diện tích dưới lọc: 13 m2
Áp suất khí nén: 400 - 600 kPa
Khối lượng: 850

- Khí thải lò nung: sử dụng thiết bị lọc bụi tĩnh điện (một số trường hợp sử dụng
lọc bụi túi), thiết bị hấp phụ các khí ô nhiễm và trung hòa axit (dùng dung dịch sữa
vôi).
Bảng: Phát thải khí ô nhiễm khi có và không có hệ thống xử lý
Trước xử lý mg/Nm3
(kg/tấn thủy tinh lỏng)

Sau xử lý mg/Nm3
(kg/tấn thủy tinh lỏng)

NOx

1250 – 2870 (2,9 – 7,4)

495 – 1250 (1,1 – 2,9)

SO2

365 – 3295 (1,0 – 10,6)

300 – 1600 (0,5 – 4)

Bụi

80 – 250 (0,2 – 0,6)

5 – 30 (0,02 – 0,08)0

HF

< 1,0 25 (<0,002 – 0,07)

< 1 – 4 (<0,002 – 0,01)

HCl

7 – 85 (0,06 – 0,22)

4 - 40 (<0,001 – 0,1)

Kim loại Se (chất màu)

30 – 80 (0,08 – 0,21)

<5 (<0,015)

< 1 – 5 (<0,001 – 0,015)

<1 (<0,001)

Khí thải

Kim loại khác: Ni, V, Co, Fe. Cr

9


- Bể nổi tạo hình, công đoạn phu phủ bề mặt kính: thường xuyên bảo dưỡng,
làm kín thiết bị.
- Công đoạn cắt, thổi bụi kính thành phẩm: chụp hút tại các vị trí làm việc.
2.3 Ô nhiễm nước
Nước sản xuất sử dụng trong sản xuất kính nổi chủ yếu là nước làm mát, tránh
bụi trong quá trình cắt kính, phun rửa kính thành phẩm. Nước sản xuất có thể tuần
hoàn tái sử dụng trong nhà máy. Ngoài ra nước sinh hoạt phát sinh do phục vụ người
lao động trong quá trình sản xuất.
2.4 Ô nhiễm chất thải rắn
Chất thải rắn phát sinh từ các nguồn như sau:
- Phế phẩm kính: có thể tái sử dụng bổ sung như nguyên liệu.
- Nguyên liệu bao bì đóng gói: nhựa, giấy, bìa cứng, gỗ. Do sản xuất kính nổi
sử dụng nhiều nguyên liệu đóng bao sẵn ban đầu, vì vậy các sản phẩm bảo bì còn tồn
đọng lại nhiều các chất nguy hại (ví dụ: các oxyt kim loại màu…).
2.5 Tiêu thụ năng lượng trong sản xuất kính nổi

Hình: Phân bố năng lượng sử dụng trong quá trình sản xuất kính nổi
Tiêu thụ năng lượng trung bình là 8GJ/tấn
Bảng : Lượng nguyên nhiên liệu sử dụng nhà máy kính nổi Bình Dương công suất 500
tấn/ngày
Nguyên
nhiên liệu
Khối lượng

Cát

Soda

Sunphat

Pegmatite Doliomit Đá vôi

Dầu FO

170-180

62

3

18

66

10

58

18


tấn/ngày
KẾT LUẬN:
Các vấn đề môi trường chính phát sinh trong sản xuất kính nổi là yêu cầu nhiệt
độ nung cao và tiêu tốn nhiều năng lượng gây theo ô nhiễm không khí (bụi và khí ô

nhiễm). Nước thải trong quá trình sản xuất có thể tuần hoàn đến 95% và chất thải rắn
(kính vỡ, phế phẩm) có thế tái sử dụng hoàn toàn.
Các nhà máy kính nổi ở nước ta hiện nay hầu hết vẫn chưa xử lý triệt để ô
nhiễm môi trường. Khói thải từ lò nung, nước thải và bao bì đóng gói nguyên liệu
chứa nhiều kim loại nặng xả thẳng ra môi trường gây ô nhiễm môi trường sống xung
quanh.

TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Reference Document on Best Available Techniques for Manufacturing of Glass.
European commission. May, 2010.
2. Báo cáo thực tập tại nhà máy kính nổi Bình Dương.

11