ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP THÁI NGUYÊN KHOA XÂY DỰNG VÀ MÔI TRƯỜNG BÀI THẢO LUẬN KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢI Chủ đề : Tìm hiểu công nghệ sản xuất và đặc trưng nước thải của ngành sản xuất tấm lợp amiăng. Giáo Viên hướng dân : Th.s Vi Thị Mai Hương Thành viên nhóm 9: Hà Đức Kiểm Nguyễn Thùy Linh Nguyễn Tiến Linh Nguyễn Hải Luân Thái Nguyên, 2011 MỤC LỤC Trang 1. Tổng quan về tấm lợp fibro xi măng 1 1.1 Amiăng – Một nguyên liệu độc đáo 1 1.2 Vì sao Amiang chrysotile ( amiang trắng ) lại 3 được dùng làm tấm lợp? 1.3 Ngành Tấm lợp Fibro-ximăng Việt nam 5 1.4.Các thiết bị của ngành Tấm lợp Fibro-ximang VN 6 2. Công nghệ sản xuất tấm lợp Amiang 7 2.1 Quy trình công nghệ sản xuất 8 2.2 Các công đoạn chính: 8 2.2.1 Chuẩn bị nguyên liệu: 9 2.2.2 Bồn trộn liệu 10 2.2.3 Bể xeo 11 2.2.4 Bảo dưỡng : 12 3. Đặc trưng nước thải của ngành sản xuất tấm lợp amiang: 14 4. Kết Luận 14 1.Tổng quan về tấm lợp fibro xi măng Tấm lợp fibro-ximang là một loại composit gồm có sợi (fibre hay fiber) và ximăng , trong đó sợi đóng vai trò như cốt thép trong bê tông, bảo đảm cho tấm lợp dù mỏng nhưng vẫn chịu được sức kéo, sức uốn, không dễ vỡ, không thắm nước. Để làm được vai trò này, chúng ta cần tìm hiểu về sợi Amiang. 1.1Amiăng - Một nguyên liệu độc đáo Loại sợi được dùng để sản xuất tấm lợp hiện nay ở Việt Nam và nhiều nước trên thế giới là sợi Amiăng Chrysotilehay còn gọi là sợi Amiăng trắng. Amiăng là tên thương mại của asbestos, một khoáng vật dạng sợi đã được loài người phát hiện cách đây trên 3000 năm và được sử dụng làm vật liệu xây dựng ngay từ đầu. Người dân vùng Trung - Cận Đông đã lấy sợi amiăng trộn với đất sét để đắp tường nhà hoặc xây thành lũy tránh bị nứt vỡ trước cái nắng gay gắt quanh năm của vùng sa mạc và cận sa mạc. Theo thống kê, sản lượng amiang thế giới có năm đạt trên 5 triệu tấn (1978) nhưng sau đó giảm dần, đến năm 2000 chỉ còn trên 2 triệu tấn, đạt bình quân đầu người là 0,33 Kg. Nước sản xuất amiang nhiều nhất tính theo ngàn tấn, là Nga: 740; Canada: 340; Trung Quốc: 260; Brazil: 170; Kazakstan: 125; Zimbawe: 110. Căn cứ vào thành phần hóa học và quá trình thành tạo, Amiăng được chia thành 2 loại : Loại Amphibol có 5 khoáng vật là Actimolit, Amosite (Amiăng nâu), Crocidolite (amiang xanh), Anthophylite và Tremolite. Loại này có công thức tổng quát là : [(CaO,FeO,Fe 2 O 3 ).(MgO,SiO 2 )](OH)2. Loại serpentile chỉ có một khoáng vật là Chrysotile có công thức tổng quát là : (MgO.SiO 2 )(OH) 2 . Các công thức này có thể thay đổi tùy theo từng vùng mỏ nhưng các oxyt cơ bản vẫn tồn tại và do đó màu sắc cũng chỉ có tính chất tương đối. Trong công thức hóa học của Amiang Amphibol có ôxyt sắt (FeO, Fe 2 O 3 ), ôxyt Canxi (CaO) là những chất có độ trơ cao khi vào phổi sẽ tồn tại lâu dài, gây ra các chứng u, bướu, dày màn phổi và vì thế mà Tổ chức Lao động Quốc tế ILO đã cấm sử dụng từ tháng 6 năm 1986 theo Công ước 162.Trái lại, amiang Chrysotil không có hoặc có không đáng kể các loại ôxyt đó nên khi vào phổi dễ bị phân hủy và đào thải.Do đó được ILO cho phép sử dụng có kiểm soát. Amiang lại được thành tạo từ đá basic và siêu basic nên không có phóng xạ Radon, là tác nhân gây ung thư thường gặp trong các nguyên liệu có nguồn gốc từ các nham thạch khác. Mặt khác, Amiang từ khâu khai thác, chế biến đến khâu sản xuất tấm lợp sử dụng rất ít năng lượng ( 0,8 kw/tấm ) nên việc thoát khí làm ô nhiễm môi trường là không đáng kể. Trong công thức hóa học của amiang chrysotile tỷ lệ % của SiO2 : 42,10 ; MgO : 41,99 ; Fe2O3 : 1,30 ; Al2O3 : 0,53 ;CaO : 14.08. Lượng nước tích tụ do quá trình hydrat hóa chiếm 12-13% làm tăng độ dẻo của amiang chrysotile cao hơn gấp nhiều lần amiang amphibol. Khả năng chịu nhiệt của amiang cho đến lúc này có lẽ không một chất tự nhiên hay nhân tạo nào có thể theo kịp. Một nhà khoa học Anh nói rằng, nếu chế tạo được chất nào như thế thì chất đó phải là Amiang Ở nhiệt độ sắt nóng chảy (840độC) Amiang giảm trên 50% độ bền vững. Đến nhiệt độ 1450-1500 độC thì AC nóng chảy. Ngoài các đặc tính dai, bền, không cháy mà người cổ xưa đã phát hiện, ngày nay, khi khoa học công nghệ phát triển, amiăng còn được biết đến với các đặc tính cách điện, cách nhiệt, ít biến dạng với lực ma sát lớn rất được sử dụng cả trong lĩnh vực công nghệ cao như tên lửa, tàu vũ trụ 1.2 Vì sao Amiang chrysotile ( amiang trắng ) lại được dùng làm tấm lợp? Đối với ngành xây dựng, amiăng còn có những đặc tính vượt trội như khả năng chịu lực lớn, cụ thể như: với các sợi có cùng tiết diện thì lực kéo sợi amiang gấp 3 lần sợi thép, gấp 5 lần sợi nilông, gấp 7 lần sợi đồng. Ngoài ra Amiang chrysotile còn có các đặc tính khác : - Diện tích riêng rất lớn, 1 gam sợi đánh tơi có thể phủ kín một diện tích là 160m 2 vì vậy sợi Amiang rất dễ phân tán trong hồ xeo. - Amiang chrysotile có tính chất đồng tương thích với ximăng kiềm tính pooc-lang nên khi trộn 2 thứ với nhau trong nước sẽ tạo ra huyền phù rất tốt, bảo đảm tính năng lọc trong quá trình xeo. - Sợi Amiang Chrysotile lại có độ trương nở thích ứng với ximăng nên khi bảo dưỡng không tạo ra lỗ hổng trong sản phẩm. Ngoài ra, độ thẩm thấu nước của amiang Chrisotile rất nhỏ, không đáng kể nên dù mưa dầm lâu ngày thì bên trong mái nhà lợp fibroximang cũng không có hiện tượng tích tụ nước . Như vậy, Amiang chrysotile vừa là sợi gia cường vừa là sợi công nghệ. Cùng làm tốt 2 vai trò này, không có sợi nào đạt được, nếu muốn khắc phục cần bổ sung nhiều phụ gia khác hỗ trợ và phải điều chỉnh thiết bị và công nghệ. Amiang Chrysotile được dùng vào công nghệ sản xuất tấm lợp từ đầu thế kỷ 20 và được sử dụng nhiều ở các nước Châu Âu và Châu Mỹ, Nhật, nhất là sau chiến tranh Thế giới lần thứ 2 (1939 - 1945), chiếm 70 - 80% lượng Amiang chrysotile của toàn Thế giới. Ngoài ra, nó còn để sản xuất ống dẫn nước, tấm ngăn, tấm sàn, tấm làm trần ( các loại tấm này sử dụng ít amiang chrysotile và nhiều bột giấy hơn). Một ưu điểm nữa rất quan trọng của sợi Amiang chrysotile là giá thành rẻ, chỉ vào khoảng 400 -500 USD/tấn còn sợi PVA rất đắt, 2500 - 3200 USD/tấn, nên dù đưa vào một lượng nhỏ, cũng vẫn làm cho giá thành tấm lợp PVA tăng lên từ 20 - 40%. Vì vậy mà các nhà sản xuất tấm lợp Châu Âu nói rằng: Không phải do công nghệ mà chính là do giá thành cao nên tấm lợp PVA chưa thành thương phẩm. Việt Nam có nhiều mỏ Amiang nằm rải rác ở đới Tây bắc, Sông Mã nhưng với quy mô nhỏ và hầu hết là amiang amphibol, không có giá trị công nghiệp vì vậy hằng năm chúng ta phải nhập Amiang chrysotile từ các nước, chủ yếu là Liên xô trước đây và LB Nga, Kazakstan ngày nay và một ít từ Canada, Brasile, Zimbabwe, . . . với khối lượng 10 ngàn tấn năm 1992, 32 ngàn tấn năm 1999. Từ năm 2000 đến nay mỗi năm nước ta nhập trung bình khoảng 70 ngàn tấn với các chủng loại từ A3 đến A6 (độ dài sợi A3: 16mm: A6 : nhỏ hơn 0,7mm). Do kinh nghiệm sản xuất, nhiều nhà máy còn dùng một lượng nhỏ bột giấy, sợi thủy tinh, tro bay để giải quyết phần công nghệ và hạ giá thành sản phẩm. 1.3 Ngành Tấm lợp Fibro-ximăng Việt nam So với Thế giới, ngành sản xuất Tấm lợp Amiang chrysotile Việt nam còn rất non trẻ. Ở Miền Nam Việt Nam, năm 1963, tập đoàn Ý - Đài loan đã đầu tư một dây chuyền sản xuất tấm lợp amiăng - -ximăng (amiang chrysotile ) với công suất 1,5 triệu m 2 /năm, đặt tại Thủ Đức, nay là nhà máy tấm lợp Nam việt - Naivifico. Sau đó, năm 1964, tập đoàn Etermit Pháp - Bỉ đầu tư thêm một nhà máy nữa, công suất 3 triệu m 2 /năm, đặt tại Biên Hòa, nay là Nhà máy tấm lợp Donac - Đồng Nai. Các dây chuyền của 2 cơ sở này cho đến nay vẫn còn là hiện đại so với các Nhà máy sản xuất tấm lợp trong toàn quốc. Amiăng Chrysotile nhập từ Canada và một số nước tư bản khác. Sản phẩm của Navifico và Donac rất quen thuộc với thị trường các tỉnh từ Ninh Thuận cho đến Cà Mau, đồng bằng Sông Cửu Long. Ở Miền Bắc, trước năm 1975 có một cơ sở sản xuất tấm lợp Amiăng- ximăng của Liên hiệp VLXD - BXD đặt tại đường Hoàng Hoa Thám HN. Quy trình công nghệ hoàn toàn bằng thủ công nên không thành công. Năm 1986, Công ty Caric thuộc Bộ Công Nghiệp đã sao chép lại thiết kế của Đồng Nai và hợp tác với Công ty VLXD Thái nguyên BCN tiến hành gia công lắp đặt tại Thái nguyên một dây chuyền nhưng máy không hoạt động được vì hệ thống dây chuyền của Đồng Nai cũng như của Nam Việt quá phức tạp . Năm 1988, Viện Cơ học Ứng dụng Miền Nam thuộc Viện KHVN được giao nhiệm vụ nghiên cứu sản xuất thử tấm lợp không amiang bằng các loại sợi hữu cơ và sợi PC bằng phương pháp rung ép (đề tài PC 88) do ông Hoàng Tiến Dũng chủ trì đã không đem lại kết quả. Cũng trong lúc này Viện KHXD do TS Nguyễn Mạnh Kiểm – Viện trưởng chỉ đạo nghiên cứu sản xuất tấm Xicaday (ximăng + cát+ sợi đay) nhưng cũng không thành công. Cuối cùng, với sự động viên, khích lệ và đóng góp ý kiến quý báu của các ông Hoàng Công Đổi - GĐ Đông Anh, Nguyễn Thanh Cảnh -GĐ Đồng Nai, ông Ngô Minh Mẫn - GĐ Việt Trì, ông Đào Chí Xảo -TGĐ Lilama, nhóm thiết kế của Viện Cơ học Ứng dụng Miền Nam do ông Hoàng Tiến Dũng chủ trì với sự tham gia nhiệt tình của các nhà kỹ thuật Đỗ Quốc Quang - Nguyễn Mạnh Thành chuyển sang nghiên cứu tấm lợp amiăng-xi măng theo công nghệ xeo của Nga. So với Đồng Nai và Nam Việt, thiết bị và công nghệ của Nga đơn giản và dễ thực hiện hơn. Dây chuyền sản xuất gồm những bộ phận chính, kết hợp cơ khí với thủ công để có thể xeo thành tấm. Sau nhiều lần nghiên cứu, chế tạo và chạy thử, đạt kết quả tốt. Dây chuyền đầu tiên lắp đặt tại quận 10 thành phố HCM, công trình liên doanh với Quân khu 7. Ngày 28.09.1989 mẻ tấm lợp đầu tiên do Việt Nam tự thiết kế chế tạo đã ra đời với công suất 1200 tấm/ ngày, trước sự chứng kiến của Thứ trưởng BXD, TS. Trần Văn Huynh. Các dây chuyền tiếp theo được lắp đặt tại Đông Anh - Việt Trì - Bỉm Sơn - Hải Phòng. Trên cơ sở này các Nhà máy tấm lợp lần lượt ra đời. Tính đến năm 2000, toàn quốc có 26 đơn vị sản xuất tấm lợp Fibrô- ximăng với sản lượng trên 62 triệu m 2 /năm chủ yếu là tấm sóng lớn và khoảng 15 % là tấm phẳng. Lượng Amiăng chủ yếu nhập từ Liên Xô với số lượng từ 10 ngàn tấn (1992) lên đến 40 ngàn tấn (1999). Hầu hết các Nhà máy đều thuộc Quốc doanh nằm trong cơ cấu sản xuất VLXD của các Công ty hay Tổng CTXD, khoảng 10% thuộc Công ty CP và tư nhân, chỉ chuyên sản xuất tấm lợp AC. Như vậy ngành tấm lợp Fibrô-ximăng đang trở thành một lực lượng không nhỏ, góp phần vào sự phát triển Kinh tế - Xã hội của Đất nước. 1.4.Các thiết bị của ngành Tấm lợp Fibro-ximang VN Ngoài 3 dây chuyền do các Tập đoàn Tư bản để lại trong Miền nam trước ngày Giải phóng, tất cả các dây chuyền sản xuất tấm lợp còn lại đều do Việt Nam tự thiết kế và chế tạo, giá thành chỉ bằng 40-50% giá thành của nước ngoài. Công suất của mỗi dây chuyền từ 1 đến 2 triệu m2/năm.Các dây chuyền này ngày càng được cải tiến, mức độ tự động hóa ngày càng cao. Có những dây chuyền chẳng thua kém gì các dây chuyền do tư bản để lại mà giá thành thì chỉ bằng 50-60% giá nhập ngoại. Hiện nay toàn ngành Tấm lợp fibro-ximang VN có gần 60 dây chuyền với công suất 100 triệu m2/năm, trong số này có 10% số dây chuyền mức độ tự động hóa đến 90%, 40% số dây chuyên mức tự động hóa trên 70% , số còn lại mức tự động hóa trên 60%. Về nghiền thì các nhà máy sử dụng máy nghiền xa luân với khối lượng bánh xe trên 4tấn/bánh, tốc độ quay khoảng 12-13vòng/phút. Mỗi mẻ nghiền ít nhất là 500kg, theo phương pháp ướt, lượng nước cho thêm vào với tỷ lệ bằng 25-30% so khối lượng khô của amiang. Thời gian nghiền trong khoảng 12-20 phút tùy theo cấp độ và loại amiang. Đây là công đoạn rất quan trọng, sẽ làm tăng độ sợi hóa của Amiang chrysotile góp phần nâng cao chất lượng sản phẩm tấm lợp . Về thiết bị trộn thì hầu hết đều dùng máy trộn thủy lực (hydropulper) hay máy trộn tuốc bin (turbomixer) là các loại máy trộn tương đối hiện đại hiện có, có tốc độ lớn, hiệu suất cao. Về nguyên lý hoạt động của chúng thì gần giống nhau. Máy trộn thủy lực thì tuốc bin được lấp vào đầu cánh khuấy. Còn máy trộn tuốc bin thì thủy lực được tạo ra do bơm ly tâm đặt ngoài, làm cho dòng liệu va đập vào vách thùng trộn. Để hiệu quả trộn tăng cao hơn, Hiệp hội khuyến khích các đơn vị chế tạo vỏ thùng trộn thủy lực có hình bát giác.Về máy xeo thì tang xeo phổ biến là với đường kính 800mm, thực hiện tạo sóng bằng thiết bị hút chân không hay bằng con lăn cơ khí, còn một số ít nhà máy thực hiện thủ công. Hiện nay ngành tấm lợp VN đang khuyến khích các đơn vị thành viên chế tạo tang xeo có đường kính 1000mm, đồng thời xóa bỏ việc tạo sóng bằng thủ công vừa vất vả cho công nhân, không đảm bảo chất lượng và tốn nhiều nhân công cũng như mặt bằng sản xuất. Mặt khác Hiệp hội cũng khuyến khích các đơn vị có mặt bằng rộng rãi nên tăng bồn xeo lên 3-4 chiếc để cung cấp hồ xeo liên tục và đồng đều về chất lượng, giảm chất thải rắn trong nước đục. Việc tạo sóng trong sản xuất tấm lợp cũng là một khâu rất quan trọng.Thời gian đầu, ngoài hai cơ sở do tư bản để lại trong miền nam tạo sóng bằng cách hút chân không, tất cả các nhà máy sản xuất tấm lợp fbro-ximang còn lại đều tạo sóng bằng thủ công, một số ít dùng con lăn cơ khí. Tạo sóng thủ công phải tốn 6-10 lao động, chất lượng không đảm bảo, tấm lợp thường bị rạn ở đĩnh sang. Tạo sóng bằng con lăn cơ khí thì chất lượng có khá hơn nhưng không năng suất bằng tạo sóng bằng cách hút chân không cùng với việc cung cấp khuôn tự động. Hiện nay toàn Hiêp hội đã lắp đặt 23 bộ tạo sóng chân không và đã ký Hợp đồng lắp đặt thêm 5 bộ vào cuối năm 2009. 2. Công nghệ sản xuất tấm lợp Amiang 2.1 Quy trình công nghệ sản xuất [...]... xuất bán 3 Đặc trưng nước thải của ngành sản xuất tấm lợp amiang: - Chủ yếu từ vệ sinh máy và dưỡng hộ sản phẩm - Thành phần chủ yếu của nước thải ngành sản xuất tấm lợp amiang là nước thải chứa nhiều chất lơ lửng , pH cao , bụi - Các giải pháp đã được thực hiện để hạ thấp pH và chất lơ lửng để tái sử dụng : +Làm hệ thống bể lọc để tái sử dụng + Sục khớ CO2 từ lò hơi vào bể chứa nước thải hoặc dùng H... xuống < 9 - Nhìn chung, lượng nước thải rất ít vì nó được tái sử dụng trong quá trình sản xuất - Theo quy định, hàng năm các nhà máy sản xuất Tấm lợp fibro-ximăng đều có mời Cơ quan quản lý Mụi trường về đo kiểm tra môi trường và lập biên bản nộp cho các Cơ quan chuyên môn để theo dõi Hầu hết các thông số như tiếng ồn, mật độ bụi, nồng độ pH của các nhà máy đều đạt tiêu chuẩn quy định của Nhà nước -... bụi phổi ở thể nhẹ 4 Kết Luận Công nghệ sản xuất tấm lợp fibro-ximăng đơn giản hơn nhiều so với các ngành sản xuất khác , thiết bị cho ngành này không quá phức tạp , có thể tự chế tạo được trong nước , vốn đầu tư ít , nguyên liệu rẻ và sẵn , thời gian đào tạo nghề cho công nhân rất ngắn , đặc biệt là sản xuất tấm lợp rất ít tốn năng lượng ,đó là hướng đi đúng đắn mà trong nước và cả thế giới đang khuyến... thạch cao, đá pozzolana sử dụng để tăng thêm độ dính của xi măng 2.2.2 Bồn trộn liệu: - Đưa Amiang Chrysotile (amiang trắng) theo tỷ lệ yêu cầu được làm ẩm bằng nước trong quá trình nghiền ở máy nghiền xa luân, mục đích là để làm giảm bụi thải khi trộn và xi măng, bột giấy được trộn đều theo một tỷ lệ nhất định rồi được chuyển tới bồn chứa để phân phối cho các bể xeo.Bồn trộn liệu dùng máy trộn Hollander... Trong số 657 người lấy từ 9 nhà máy có thời gian hoạt động từ 30 - 40 năm, có người làm ở bộ phận dễ nhiễm bệnh bụi phổi, trên 15 năm và cũng có những người đó nghỉ hưu, sau khi dời nhà máy được 5-10 năm - Một hội đồng đọc phim gồm các Giáo sư, Tiến sỹ Y khoa rất có uy tín tiến hành đọc toàn bộ các phim đó chụp Hội đồng đó đọc phim, xem xét hồ ơ bệnh án của 657 công nhân và kết luận : Chi có 3 trường... chrysotile (hay còn gọi là AC trắng) Đây là nguyên liệu sản xuất hơn 300 loại sản phẩm từ tấm lợp, ống thoát nước, vách ngăn cách âm, cách nhiệt, má phanh và những sản phẩm công nghệ cao như thiết bị vi tính, tên lửa… nhưng lượng sản phẩm lớn nhất làm ra từ AC vẫn là Fibro ximang Amiang trắng được làm ẩm bằng nước ở dạng bết nên khi đưa vào sản xuất nó không phát tán trong không khí, lượng bụi tại nơi sản xuất... nghệ sản xuất tâm lợp Fibroximang hiện nay là công nghệ xeo ướt Hatschek.Quy trình sản xuất cụ thể như sau: Nạp amiang vào máy nghiền: Amiang Chrysotile (amiang trắng) theo tỷ lệ yêu cầu được làm ẩm bằng nước trong quá trình nghiền ở máy nghiền xa luân, sau đó được định lượng và đưa vào máy trộn Missenard cùng với nguyên liệu bột giấy cũng đã được cân theo đúng tỷ lệ.Toàn bộ hỗn hợp trên được chuyển vào... thế giới đang khuyến khích để tránh tình trạng hâm nóng nhiệt độ trái đất , trong khi sản phẩm của ngành lại rất cần cho nhu cầu của xã hội nhất là người nghèo , người ở vùng sâu,vùng xa trong một đất nước thường xuyên bị bão lụt như Việt nam.Việc xữ lý môi trường , về công nghệ hoàn toàn có thể giải quyết được triệt để , vấn đề chỉ là vốn Nếu ngành TL fibro-ximăng biết gom các nhà máy nhỏ có vốn đầu... ,đồng nhất về chất lượng và giá cả thì sức cạnh tranh sẽ mạnh lên thì Ngành Tấm lợp fibro-ximăng sẽ giải quyết được mọi tồn tại để khẳng định được vai trò xứng đáng của mình trong nền kinh tế của một đất nước đang phát triển mạnh mẽ . chrysotile từ các nước, chủ yếu là Liên xô trước đây và LB Nga, Kazakstan ngày nay và một ít từ Canada, Brasile, Zimbabwe, . . . với khối lượng 10 ngàn tấn năm 199 2, 32 ngàn tấn năm 199 9. Từ năm 2000. bán. 3. Đặc trưng nước thải của ngành sản xuất tấm lợp amiang: - Chủ yếu từ vệ sinh máy và dưỡng hộ sản phẩm. - Thành phần chủ yếu của nước thải ngành sản xuất tấm lợp amiang là nước thải chứa nhiều. là tấm phẳng. Lượng Amiăng chủ yếu nhập từ Liên Xô với số lượng từ 10 ngàn tấn ( 199 2) lên đến 40 ngàn tấn ( 199 9). Hầu hết các Nhà máy đều thuộc Quốc doanh nằm trong cơ cấu sản xuất VLXD của