SỞ CÔNG THƯƠNG THANH HÓA TRƯỜNG TRUNG CẤP NGHỀ THƯƠNG MẠI DU LỊCH TÀI LIỆU TẬP HUẤN NGHIỆP VỤ BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG TRONG KINH DOANH KHÍ DẦU MỎ HÓA LỎNG (LPG) Thanh Hóa, năm 2016 CHUYÊN ĐỀ 1: Ảnh hưởng hoạt động kinh doanh LPG đến môi trường, sức khỏe người biện pháp quản lý Khái niệm, đặc tính kỹ thuật, tính chất vật lý khí dầu mỏ hóa lỏng 1.1 Khái niệm chung khí dầu mỏ hoá lỏng Khí dầu mỏ hoá lỏng hay Khí hoá lỏng (tiếng Anh: Liquefied Petroleum Gas; viết tắt LPG) chế biến từ dầu mỏ, khí đồng hành khí tự nhiên khí hỗn hợp khí có thành phần chủ yếu hyđrôcacbon no dạng prafin, công thức tổng quát: CnH2n+2 như: Propane (C3H8), Butane (C4H10) tồn vết Ethane (C2H6), Pentane (C5H12), Ethylene (C2H4), Butadiene 1,3 (C4H6) LGP thương mại propane (C3) butane (C4) hỗn hợp Propane Butane (tỷ lệ thường 30:70, 40:60 50:50 thể tích tùy theo mục đích sử dụng), có hỗn hợp Propane Butane thích hợp cho việc chế biến thành sản phẩm khí đốt gia dụng chúng có áp suất bão hoà nhiệt độ bay thích hợp điều kiện cụ thể Propane (R290) Butane (R600) môi chất lạnh tự nhiên, không phá hủy tầng ôzôn không gây hiệu ứng nhà kính Về mặt sinh thái học, chúng không gây ô nhiễm môi trường, có nhược điểm nguy cháy nổ cao, hậu cháy nổ lại gây ô nhiễm môi trường Hỗn hợp R600a/R290 coi môi chất lạnh tương lai Khí hoá lỏng gồm loại tùy thuộc vào công dụng nó: Khí hoá lỏng dân dụng, khí hoá lỏng nén áp suất cao (200kg/cm2) dùng giao thông vận tải, khí nhiên liệu hyđrôcacbon 1.2 Một số đặc tính kỹ thuật tính chất vật lý LPG thương mại * Trạng thái tồn tại: Ở điều kiện nhiệt độ áp suất thường, LPG tồn trạng thái LPG có tỷ số giãn nở lớn, đơn vị thể tích khí gas lỏng tạo 250 đơn vị thể tích hơi, để thuận tiện kinh tế tồn chứa, vận chuyển, LPG lỏng cách nén vào bình chứa chịu áp lực nhiệt độ thường lạnh hoá lỏng để tồn chứa áp suất thấp Đặc trưng lớn LPG chúng tồn chứa trạng thái bão hoà, tồn dạng lỏng dạng Khi chuyển từ pha lỏng sang pha hơi, LPG thu nhiệt Năng lượng cần thiết lấy từ thân LPG môi trường xung quanh, nhiệt độ LPG bình chứa giảm xuống Đặc biệt trình hoá xảy ra, giảm áp đến áp suất khí quyển, LPG làm lạnh không khí, bình chứa nên tượng tạo sương xảy nhiệt độ đạt đến nhiệt độ điểm sương Ngược lại, LPG ngưng tụ chuyển sang pha lỏng, LPG tỏa nhiệt làm tăng nhiệt độ LPG thiết bị công nghệ tồn chứa dẫn tới tăng áp suất LPG * Tính cháy, nổ: Đặc trưng nguy hiểm cháy, nổ nhiệt độ tự bốc cháy khoảng cháy, nổ Giới hạn thông số cháy, nổ LPG không khí: - Giới hạn cháy nổ: Giới hạn cháy nổ gas hỗn hợp không khí – gas hay hỗn hợp oxygen – gas phần trăm thể tích gas tự bắt cháy, nổ Giới hạn cháy nổ hỗn hợp gas không khí khoảng 1,8 + 10%, khoảng hẹp so với nhiều khí nguy hại khác - Nhiệt trị: LPG có nhiệt cháy cao, khoảng 11.300 – 12.000 Kcal/kg, tương đương nhiệt trị 1,5 – kg than củi, 1,3 lít dầu hỏa 1,5 lít xăng - Nhiệt độ tự bắt cháy: LPG loại nhiên liệu dễ cháy kết hợp với không khí tạo thành hỗn hợp cháy nổ Nhiệt độ cháy LPG cao, từ 1900oC - 1950oC, có khả đốt cháy nung nóng chảy hầu hết chất cháy dẫn đến làm phá hủy thiết bị, sở vật chất - Vận tốc bay hơi, vận tốc lửa: Vận tốc bay lửa hỗn hợp LPG - không khí áp suất khí ống dẫn đường kính 30,4 cm đạt vận tốc 216 cm/s nên xảy cháy, lửa lan nhanh, rộng mãnh liệt, gây khó khăn cho chữa cháy gây thiệt hại lớn * Tính giãn nở: LPG có hệ số giãn nở thể tích lớn, nhiệt độ lớn 0oC môi trường không khí bình thường với áp suất áp suất khí quyển, LPG bị biến đổi từ thể lỏng thành thể theo tỉ lệ thể tích lít LPG thể lỏng hoá thành khoảng 250 lít thể bồn chứa LPG không nạp đầy mà phép từ 80 – 85% dung tích toàn bình để có không gian cho LPG lỏng giãn nở nhiệt độ tăng * Độ nhớt: Ở 200C độ nhớt LPG 0,3 cSt Do có độ nhớt thấp nên LPG có tính linh động cao, dễ rò rỉ * Đặc tính ăn mòn: LPG tinh khiết không ăn mòn kim loại * Nhiệt độ sôi: Ở áp suất khí quyển, Propane sôi nhiệt độ ts=-42oC, Butan sôi nhiệt độ ts=-0,5oC Vì vậy, nhiệt độ áp suất thường LPG hoá mạnh, dễ thoát môi trường thiết bị chứa không kín bị rò rỉ * Tỷ trọng: - Tỷ trọng LPG thể lỏng: Ở điều kiện nhiệt độ 15oC áp suất 760 mmHg, tỷ trọng Butane 0,575 Propane 0,51 Như vậy, thể lỏng tỷ trọng LPG xấp xỉ nửa tỷ trọng nước - Tỷ trọng LPG thể hơi: Ở điều kiện nhiệt độ 15oC áp suất 760 mmHg, tỷ trọng Butane 2,01 Propane 1,52 Như tỷ trọng LPG gấp lần không khí Do đó, thoát LPG lan truyền mặt đất nơi trũng, rãnh nước, hố gas Tuy nhiên, LPG phân tán có gió * Áp suất bão hoà: Áp suất bão hoà Propane Butane phụ thuộc vào nhiệt độ bão hoà Do vậy, áp suất bão hoà LPG phụ thuộc vào nhiệt độ bên thiết bị tỷ lệ thành phần Butane: Propane Ở điều kiện nhiệt độ, thay đổi thành phần hỗn hợp, áp suất bão hoà thay đổi Ở 15oC, áp suất Propane 6.5 bar, Butane 0.8 bar * Màu sắc, mùi vị: LPG trạng thái nguyên chất màu, mùi, nên thường pha thêm chất tạo mùi mercaptan để tạo mùi đặc trưng dễ phát LPG có rò rỉ * Độc tính: LPG chất có độc tính cao người môi trường Tuy nhiên, LPG nặng không khí, rò rỉ không gian kín, LPG chiếm chỗ không khí, gây ngạt cho người sinh vật LPG bị rò rỉ từ đường ống, van, chỗ nối nổ, vỡ thiết bị, đường ống Do nhiệt độ bay áp suất khí thấp, nên bị rò rỉ môi trường, LPG nhanh chóng hoá hơi, gây bỏng lạnh, đồng thời tạo hỗn hợp nổ với không khí Trường hợp đặc biệt nguy hiểm tượng nổ chất lỏng giãn nở sôi (BLEVE) Do LPG thiết bị dạng lỏng, bị gia nhiệt từ bên (ánh nắng mặt trời, lửa, nguồn nhiệt khác…), nhiệt độ LPG bình tăng tới nhiệt độ sôi, LPG bay hơi, làm tăng áp suất, dẫn tới cố nổ thiết bị thiết bị bảo vệ Khi nổ thiết bị chứa LPG, gây hiệu ứng “Domino”, nổ thiết bị chứa LPG, phá hủy máy móc, thiết bị, nhà cửa, công trình xung quanh Ảnh hưởng hoạt động kinh doanh khí dầu mỏ hóa lỏng tới môi trường (không khí, nước, đất ) LPG chất nguy hiểm, dễ bắt lửa gây cháy, nổ trình bảo quản, vận chuyển tồn chứa Do LPG nặng không khí nhẹ nước nên không gây độc bị rò rỉ môi trường dễ tích tụ lại chỗ thấp, để lâu phòng kín choán hết thể tích không khí gây ngạt thở, có nguồn lửa, gây cháy nổ Sự thận trọng nghiêm chỉnh thực quy trình quy phạm vận chuyển bảo quản yêu cầu cần thiết để tránh rò rỉ thất thoát LPG môi trường Thiết bị dùng kho dự trữ trình sản xuất LPG cần thiết lập theo quy trình thích hợp chất liệu, tường chắn, có thiết bị đo nồng độ LPG, van an toàn, van giảm áp, hệ thống thoát nước, hệ thống ngắt van khẩn cấp, hệ thống báo cháy Nguồn lửa phải kiểm tra, kiểm soát nghiêm ngặt, v.v 2.1 Những tác động tới môi trường cố rò rỉ Thông thường trường hợp xảy rò rỉ LPG nhỏ lượng khí thoát trình phát tán làm giảm nhanh chóng nồng độ đám mây khí xuống hạn cháy trước gặp nguồn cháy xảy rò rỉ tác nhân gây cháy nổ không dẫn tới cố cháy nổ Khi đó, lượng khí rò rỉ ảnh hưởng tới môi trường người xung quanh Thành phần chủ yếu LPG hyđrôcacbon, chất gây ô nhiễm không khí Các hyđrôcacbon nồng độ cao làm giảm khả hấp thu ôxy thực vật tạo phản ứng quang hoá làm nguyên tắc loài, tàn phá môi trường tự nhiên rộng Khi LPG có mặt với nồng độ cao không khí làm giảm nồng độ ôxy không khí xuống ngưỡng hô hấp, gây tử vong cho người động vật Khí hyđrôcacbon thoát nguyên nhân xả khí trường hợp giảm áp cố, rò rỉ khí đường ống, van chỗ nối vỡ đường ống * Đối với rò rỉ đường ống nước: Khí hyđrôcacbon rò rỉ từ đường ống dẫn khí nước làm xáo trộn trầm tích đáy, gây đục nước, làm tăng hàm lượng hyđrô nước, cản trở hô hấp phát triển loài sinh vật sống nước tạo váng bề mặt, chủ yếu gây ảnh hưởng cục thời gian ngắn sinh vật đáy sinh vật khí thoát nhanh chóng bay phát tán 2.2 Tác động tới môi trường cháy, nổ - Sự cố nổ thiết bị chứa LPG gây tác động học, tác động áp, xạ nhiệt thiết bị, công trình, tạo khói gây ô nhiễm môi trường - Hậu cố cháy nổ để lại lượng lớn chất ô nhiễm không khí NOx, COx, SOx, peroxit hữu cơ, gốc tự hữu cơ, bụi cácbon… môi trường khu vực xảy đám cháy Sự cố cháy tạo xạ nhiệt giới hạn chịu đựng người sinh vật xung quanh, không cứu chữa kịp thời phát triển lan rộng - Trong trường hợp vỡ đường ống qua khu rừng ngập mặn, rừng tràm vào mùa khô… đám cháy lan vào khu vực gây vụ cháy rừng ảnh hưởng trực tiếp đến rừng loài sinh vật dẫn đến di cư loài sinh vật sống rừng làm cân sinh thái - Trong trường hợp vỡ đường ống khí nước, khí thoát vào môi trường nước gây tác động như: + Làm tăng hàm lượng mêtan nước từ 10 – 100 lần so với ban đầu + Thay đổi đặc tính hoá học nước làm giảm hàm lượng ôxy hoà tan… + Gây xáo trộn trầm tích, gây chết động vật đáy, động vật nổi, cá loài sinh vật nước khác… Một số biện pháp giảm thiểu, phòng chống ô nhiễm môi trường phát sinh từ hoạt động sản xuất, kinh doanh khí dầu mỏ hóa lỏng 3.1 Kiểm soát khí thải 3.1.1 Giảm thiểu tác động khí giao thông Hoạt động phương tiện giao thông vào sân đỗ phát sinh nhiều loại khí thải gây ô nhiễm môi trường không khí ảnh hưởng lớn đến sức khỏe người Do đó, đơn vị kinh doanh cần có biện pháp nhằm đảm bảo môi trường không khí khu vực xung quanh thấp QCVN 05:2009/BTNMT: - Khu vực sân đỗ xe thiết kế thông thoáng - Xây dựng nội quy bãi đỗ, quản lý chặt phương tiện giao thông vào bãi đỗ để giảm thiểu thời gian nổ máy xe sân đỗ 3.1.2 Giảm thiểu tác động bụi trình vận chuyển hàng vào xưởng - Thường xuyên vệ sinh xưởng máy hút bụi - Bố trí quạt để thông thoáng nhà xưởng 3.1.3 Kiểm soát ô nhiễm tiếng ồn độ rung - Hạn chế lượng xe vào ngày - Các xe vào lưu nhập xưởng theo thời điểm, không hoạt động vào ban đêm, đảm bảo độ ồn đạt tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5949-1998 (Âm học - Tiếng ồn khu công cộng dân cư) 3.2 Kiểm soát ô nhiễm nước 3.2.1 Kiểm soát ô nhiễm nước thải sinh hoạt Nguyên tắc kiểm soát nước thải sinh hoạt: Vấn đề kiểm soát ô nhiễm nước thải bao gồm việc kiểm soát xử lý nước thải sinh hoạt Đơn vị cần áp dụng biện pháp khống chế chủ yếu sau: - Mạng lưới thoát nước mưa thiết kế với hố ga nhằm loại bỏ cặn bẩn trước dẫn vào hệ thống thoát nước mưa khu vực - Nước thải sau xử lý đạt tiêu chuẩn dẫn hệ thống thoát nước thải khu vực - Tất nước thải sinh hoạt phát sinh thu gom xử lý đạt tiêu chuẩn QCVN 14:2008 (loại B) trước thải vào nguồn tiếp nhận - Vị trí lắp đặt lắp đặt thuận tiện nhất, tránh gây vẻ mỹ quan đô thị - Vị trí cửa xả nước thải vào hệ thống thoát nước chung thành phố đặt vị trí thuận lợi cho công tác kiểm tra, giám sát theo Điều 82 Luật Bảo vệ môi trường 2005 - Tiết kiệm tối đa diện tích chi phí xây dựng chi phí vận hành Đối với nước thải sinh hoạt, trình xử lý thường chia thành giai đoạn: - Giai đoạn I: Làm học, loại bỏ cặn lắng, làm nước thải - Giai đoạn II: Loại bỏ vi sinh vật gây bệnh - Giai đoạn III: Loại bỏ chất dinh dưỡng gồm nitơ phốt Thực tế cho thấy, công trình làm nước thải quy mô nhỏ giai đoạn II thường kết hợp chung với giai đoạn I Để làm nước thải sinh hoạt dùng bể tự hoại bể phân hủy ngăn với tác dụng lắng, phân hủy lên men cặn lắng, loại bỏ vi sinh gây bệnh Ưu điểm chủ yếu bể tự hoại bể phân hủy ngăn cấu tạo đơn giản, quản lý dễ dàng, thuận tiện hiệu suất lắng tương đối cao 3.2.2 Kiểm soát nước mưa chảy tràn - Thường xuyên thu dọn chất rơi vãi hoạt động, chất có khả bị theo nước mưa làm ô nhiễm nguồn nước - Xây dựng hệ thống cống rãnh hố gas nhằm thu gom xử lý sơ nguồn nước mưa chảy tràn 3.3 Kiểm soát ô nhiễm chất thải 3.3.1 Kiểm soát ô nhiễm chất thải rắn sinh hoạt - Khi dự án vào hoạt động, lượng rác thải sinh hoạt hàng ngày thu gom chứa thùng chứa có nắp đậy kín, tập trung nơi quy định - Bố trí thùng rác nơi hợp lý đảm bảo tính đẹp mắt dễ tìm, tiện tay… Các thùng rác đặt khu vực tập trung, dọc theo lối đi… nhà ăn - Vị trí trung chuyển biệt lập có tường bao, mái che để đảm bảo điều kiện vệ sinh nước mưa không chảy tràn qua - Chất thải sinh hoạt định kỳ thu gom, lưu giữ hợp đồng với Công ty dịch vụ môi trường đô thị có chức thu gom, vận chuyển xử lý - Đặt bẫy rác hố thu nước rửa chén đĩa từ nhà ăn, có lượng chất thải rắn thực phẩm thức ăn thừa bị rửa trôi trình làm thực phẩm - Rác thải sinh hoạt nhà xưởng thu gom tập kết nơi quy định - Ký hợp đồng với đơn vị có chức để thu gom vận chuyển theo lịch trình 01 lần/ngày, tránh tình trạng ứ đọng làm thoát mùi hôi thối gây ô nhiễm môi trường 3.3.2 Kiểm soát ô nhiễm chất thải rắn từ hoạt động sản xuất Chất thải rắn đơn vị kinh doanh chủ yếu bình lưu thải bỏ không đảm bảo yêu cầu kỹ thuật an toàn sau thời gian sử dụng Tổng số lượng bình thu gom bán cho vựa thu mua sắt thép 3.3.3 Kiểm soát ô nhiễm chất thải rắn nguy hại Chất thải nguy hại phát sinh đơn vị kinh doanh bóng đèn huỳnh quang hư phải lưu trữ vào khu vực riêng biệt hợp đồng với đơn vị có chức thu gom vận chuyển 3.4 Giảm thiểu tác động khác Để đảm bảo điều kiện vệ sinh an toàn lao động cho nhân viên làm việc xưởng, sở đầu tư kinh doanh cần thực biện pháp sau: - Trang bị đồ bảo hộ lao động đầy đủ cần thiết theo quy định Bộ Lao động, Thương binh Xã hội - Xây dựng thực kế hoạch ứng phó có tai nạn xảy - Xây dựng áp dụng nghiêm ngặt chương trình bảo hộ lao động, đồng thời, huấn luyện thường xuyên kiểm tra việc thực công nhân viên - Trang bị đầy đủ trang phục cần thiết an toàn lao động hạn chế tác hại cho nhân viên - Giáo dục ý thức nghề nghiệp, an toàn lao động cho nhân viên - Các khu vực chiết nạp, đặt bồn phải thông thoáng - Hệ thống chiếu sáng phải hoạt động tốt để đạt quy định chiếu sáng cho nhân viên làm việc, tránh vấn đề sơ suất đáng tiếc làm việc - Kiểm tra sức khoẻ định kỳ 03 tháng/lần cho nhân viên - Các dụng cụ thiết bị địa cần thiết liên hệ trường hợp khẩn cấp xảy cố cần thị rõ ràng (ví dụ địa liên hệ cứu hỏa )./ Ảnh hưởng hoạt động kinh doanh khí dầu mỏ hóa lỏng tới sức khỏe người, cộng đồng dân cư 4.1 Những ảnh hưởng cố rò rỉ LPG a) Các ảnh hưởng LPG lên hệ hô hấp: - Ở nồng độ thấp 0,1% khí LPG chất độc hại - Ở nồng độ 1% khí LPG không gây triệu chứng đặc biệt - Nồng độ LPG cho phép làm việc lâu dài 0,25% - Nồng độ khí LPG 1% gây choáng nhẹ sau vài phút, nhiên không gây kích thích rõ rệt lên mũi họng Nồng độ LPG cao chiếm chỗ ôxy không khí gây ngạt Sự thiếu ôxy bắt đầu xảy nồng độ ôxy thấp 18% Các triệu chứng thiếu ôxy thường gặp: Từ 12 - 16%: Thở gấp; Từ 10 - 14%: Cảm giác mệt mỏi bất thường, rối loạn cảm xúc; Từ - 10%: Nôn ói khả tự chủ; Dưới 6%: Co giật suy hô hấp, dẫn đến tử vong b) Các ảnh hưởng LPG lên da: - LPG thể khí ảnh hưởng lên da - LPG lỏng phun áp suất gây tượng bỏng lạnh Nếu bỏng nhẹ gây tê cóng, đau nhói kim châm ngứa vùng da bị bỏng Nếu bỏng nặng có cảm giác cháy rát, da bị bợt trắng có màu vàng Vùng da bị bỏng bị phồng rộp bị hoại thư c) Các ảnh hưởng LPG lên mắt: - LPG dạng không gây cay mắt - LPG lỏng bắn vào mắt gây đóng băng mắt gây mù d) Các ảnh hưởng khác: Hiện nay, chưa có ghi nhận ảnh hưởng khác, cụ thể LPG không gây ung thư, không ảnh hưởng đến khả sinh sản không ảnh hưởng đến thai nhi 4.2 Những ảnh hưởng cháy LPG sau vụ nổ a) Tác động nhiệt (Bức xạ nhiệt nhiệt đối lưu) Mức độ thiệt hại gây xạ nhiệt liên quan tới cường độ xạ nhiệt gây cố thời gian tiếp xúc Hầu hết loại quần áo bị nóng lên bắt lửa nhiệt độ cao gây bỏng Điều gây tử vong tỷ lệ trung bình 50% - Bức xạ nhiệt cường độ