Luận án Nghiên cứu giải pháp quản lý tổng hợp chất thải rắn công nghiệp nguy hại ngành cơ khí thuộc các khu công nghiệp tập trung trên địa bàn Hà Nội
Trong những năm vừa qua, cùng với quá trình hội nhập nền kinh tế thế giới,
cùng với việc mở rộng Thủ đô Hà Nội; với các chính sách khuyến khích đầu tư của
Nhà nước và Thành phố; nhiều khu vực hiện có trong các quận nội thành được cải
tạo, chỉnh trang nâng cấp đồng bộ hệ thống hạ tầng xã hội - hạ tầng kỹ thuật, nhiều
khu đô thị mới được hình thành nhanh chóng theo các quy hoạch, tạo nên sự thay
đổi lớn, một diện mạo mới về hình ảnh đô thị của Thủ đô. Tuy nhiên, việc mở rộng
đô thị về không gian, sự gia tăng dân số, tốc độ đô thị hóa cao, nên hệ thống hạ tầng
cơ sở kỹ thuật và xã hội nói chung và hệ thống thu gom, vận chuyển và xử lý chất
thải rắn nói riêng đang ở trong tình trạng quá tải nặng nề, chưa theo kịp tốc độ phát
triển của Thủ đô Hà Nội. Mặc dù đã được Nhà nước, Thành phố và xã hội đặc biệt
quan tâm đầu tư, hệ thống thu gom, vận chuyển và xử lý chất thải rắn của Thành
phố đang gặp các vấn đề bức xúc như: việc thu gom, vận chuyển và xử lý chất thải
rắn chưa triệt để, chưa hợp lý, cản trở giao thông, cản trở dòng chảy gây ứ đọng
nước, làm giảm mỹ quan đô thị; các khu xử lý chất thải rắn còn thiếu và yếu; công
nghệ xử lý chất thải rắn còn tương đối lạc hậu và thủ công. Hiện nay công tác thu
gom, vận chuyển và xử lý chất thải rắn đang là nguyên nhân gây ô nhiễm môi
trường đất, nước, không khí cho trước mắt và lâu dài; làm biến đổi các sinh cảnh tự
nhiên và vùng sinh thái, gây tác hại đến sức khoẻ cộng đồng. Do vậy, cùng với quá
trình phát triển kinh tế, tốc độ đô thị hóa ngày càng cao, nhu cầu xả thải ngày càng
lớn, việc lập Quy hoạch xử lý chất thải rắn Thủ đô Hà Nội nhằm đáp ứng nhu cầu
xử lý chất thải rắn trong giai đoạn trước mắt và lâu dài là cần thiết.
Tóm tắt nội dung tài liệu: Luận án Nghiên cứu giải pháp quản lý tổng hợp chất thải rắn công nghiệp nguy hại ngành cơ khí thuộc các khu công nghiệp tập trung trên địa bàn Hà Nội
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG Nguyễn Thế Hùng NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP QUẢN LÝ TỔNG HỢP CHẤT THẢI RẮN CÔNG NGHIỆP NGUY HẠI NGÀNH CƠ KHÍ THUỘC CÁC KHU CÔNG NGHIỆP TẬP TRUNG TRÊN ĐỊA BÀN HÀ NỘI Chuyên ngành: Công nghệ môi trƣờng chất thải rắn Mã số: 9520320-1 LUẬN ÁN TIẾN SĨ Hà Nội – Năm 2021 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG Nguyễn Thế Hùng NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP QUẢN LÝ TỔNG HỢP CHẤT THẢI RẮN CÔNG NGHIỆP NGUY HẠI TẠI CÁC KHU CÔNG NGHIỆP TẬP TRUNG TRÊN ĐỊA BÀN HÀ NỘI Chuyên ngành: Công nghệ môi trƣờng chất thải rắn Mã số: 9520320-1 LUẬN ÁN TIẾN SĨ Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: GS.TS. Nguyễn Thị Kim Thái Hà Nội – Năm 2021 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan bản luận án này là kết quả nghiên cứu của cá nhân tôi. Các số liệu và tài liệu được trích dẫn trong luận án là trung thực. Kết quả nghiên cứu này không trùng với bất cứ công trình nào đã được công bố trước đó. Tôi xin chịu trách nhiệm với lời cam đoan của mình. Hà Nội, tháng năm 2021 Tác giả luận án Nguyễn Thế Hùng ii LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu trường Đại học Xây dựng Hà Nội, Khoa đào tạo Sau đại học, đã tạo điều kiện, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập nghiên cứu. Tôi xin trân trọng bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc nhất tới GS.TS. Nguyễn Thị Kim Thái - người đã tận tình hướng dẫn, động viên giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi nhất trong thời gian tôi thực hiện và hoàn thành luận án. Tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới Khoa Kỹ thuật Môi trường Trường Đại học Xây dựng, tập thể cán bộ Bộ môn Công nghệ & Quản lý Môi trường, Viện Khoa học và Kỹ thuật Môi trường Trường Đại học Xây dựng đã tận tình giúp đỡ, dành nhiều thời gian trao đổi, đóng góp những ý kiến quý báu trong quá trình tôi thực hiện luận án. Tôi cũng gửi lời cảm ơn tới các bạn bè và đồng nghiệp cùng làm việc trong Trường Đại học Xây dựng Hà Nội và các cơ quan hợp tác nghiên cứu khác, đã khích lệ, động viên và tích cực hỗ trợ, giúp đỡ trong việc thực hiện công tác điều tra, thông kê, phân tích, cập nhật các cơ sở dữ liệu về chất thải, cũng như đã có nhiều ý kiến đóng góp quý báu cho quá trình nghiên cứu và hoàn thành các chuyên đề, các nội dung của luận án. Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các thành viên Hội đồng khoa học cơ sở, các thầy phản biện trong phiên bảo vệ thử luận án tiến sỹ, đã cho nhiều ý kiến đánh giá, đóng góp sát thực và thiết thực cho toàn bộ nội dung luận án tiến sỹ để em có điều kiện thuận lợi trong chỉnh sửa, bổ sung và hoàn thiện luận án tiến sỹ này. Cuối cùng, tôi xin trân trọng cảm ơn sự giúp đỡ, động viên, chia sẻ của gia đình đã hết lòng, hết sức giúp tôi có hậu phương vững chắc, tạo điều kiện thuận lợi, động viên tinh thần, giúp tôi hoàn thành công trình nghiên cứu này. iii MỤC LỤC Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt viii Danh mục bảng xi Danh mục hình vẽ, đồ thị xiv MỞ ĐẦU 1 Chƣơng I 7 TỔNG QUAN VỀ QUẢN LÝ CHẤT THẢI RẮN CÔNG NGHIỆP NGUY HẠI 1.1. Khái niệm về chất thải rắn nguy hại và hệ số phát thải 7 1.1.1. Khái niệm về chất thải rắn nguy hại 7 1.1.2. Khái niệm về hệ số phát thải 8 1.2. Tổng quan chung về quản lý chất thải công nghiệp nguy hại 10 1.3. Tổng quan về quản lý chất thải công nghiệp nguy hại trên thế giới 12 1.4. Tổng quan về quản lý chất thải rắn công nghiệp nguy hại ở Việt 17 Nam 1.4.1. Khối lượng phát sinh chất thải rắn từ hoạt động công nghiệp 17 1.4.2. Khối lượng phát sinh chất thải rắn tại các khu công nghiệp, khu chế 19 xuất, khu công nghệ cao 1.4.3. Tổng quan về quản lý chất thải rắn công nghiệp nguy hại trên địa 21 bàn thành phố Hà Nội 1.4.4. Tổng quan về hoạt động của ngành cơ khí và quản lý chất thải nguy 34 hại từ hoạt động của ngành công nghiệp cơ khí trên địa bàn Hà Nội 1.5. Tổng quan về các nghiên cứu khoa học có liên quan đến đề tài 37 1.5.1. Tổng quan về một số quy hoạch quản lý chất thải rắn có liên quan 37 iv 1.5.2. Các nguồn dữ liệu, đề tài, luận án có liên quan 40 1.5.3. Định hướng nghiên cứu của Nghiên cứu sinh 49 Chƣơng II. 50 CƠ SỞ KHOA HỌC TRONG QUẢN LÝ TỔNG HỢP CHẤT THẢI RẮN CÔNG NGHIỆP NGUY HẠI 2.1. Sự cần thiết và cách tiếp cận 50 2.1.1. Sự cần thiết 50 2.1.2. Cách tiếp cận 50 2.2. Cơ sở pháp lý 56 2.3. Cơ sở khoa học 59 2.3.1. Cơ sở dự báo khối lượng chất thải nguy hại công nghiệp phát sinh: 59 Hệ số phát thải 2.3.2. Cơ sở lý thuyết của phương pháp xác định hệ số phát thải trung bình 61 và xử lý sai số thống kê cổ điển 2.3.3. Cơ sở lý thuyết của phương pháp xử lý thống kê cổ điển cải tiến áp 65 dụng trong nghiên cứu phát triển bền vững 2.3.4. Phân tích SWOT 70 2.4. Xây dựng hệ số phát thải chất thải rắn công nghiệp nguy hại cho các 72 khu công nghiệp tập trung trên địa bàn thành phố Hà Nội 2.4.1. Nghiên cứu phương pháp luận 72 2.4.2. Nghiên cứu theo phương pháp xử lý thống kê cổ điển cải tiến áp 73 dụng cho Khu công nghiệp Thăng Long Chƣơng III. 78 NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH HỆ SỐ PHÁT THẢI CHẤT THẢI RẮN CÔNG NGHIỆP NGUY HẠI CỦA NGÀNH CÔNG NGHIỆP CƠ KHÍ- ÁP DỤNG TẠI KHU CÔNG NGHIỆP THĂNG LONG THÀNH PHỐ HÀ NỘI v 3.1. Hiện trạng quản lý chất thải nguy hại của khu công nghiệp Thăng 78 Long 3.1.1 Hiện trạng hoạt động của khu công nghiệp Thăng Long 78 3.1.2. Đặc điểm chung của nguồn dữ liệu cơ sở 85 3.1.2. Các số liệu điều tra, thống kê theo sản lượng 86 3.1.4. Các số liệu điều tra, thống kê theo diện tích 94 3.1.5. Các số liệu điều tra, thống kê theo nhân công 99 3.1.6. Đánh giá chung về nguồn dữ liệu cơ sở 108 3.2. Xác định hệ số phát thải chất thải rắn công nghiệp nguy hại cho các nhà máy thuộc ngành công nghiệp cơ khí tại khu công nghiệp Thăng Long theo phương pháp thống kê cổ điển 109 3.2.1. Nghiên cứu phương pháp luận 109 3.2.2. Các ví dụ nghiên cứu minh họa 110 3.2.3. Đánh giá tổng hợp về độ chính xác và khả năng ứng dụng các hệ số phát thải theo phương pháp thống kê cổ điển trong thực tiễn 3.3. Xây dựng hệ số phát thải chất thải rắn công nghiệp nguy hại trung bình cho các nhà máy cơ khí điển hình ở khu công nghiệp Thăng Long theo phương pháp xử lý thống kê cổ điển cải tiến ứng dụng trong nghiên cứu phát triển bền vững 121 122 3.3.1. Nghiên cứu phương pháp luận 122 3.3.2. Nghiên cứu biến đổi, chuẩn hoá các nguồn dữ liệu cơ sở và xác định hệ số phát thải trung bình của ngành cơ khí ở khu công nghiệp Thăng Long theo phương pháp xử lý thống kê cổ điển cải tiến 3.4. Hiệu chỉnh các hệ số phát thải trung bình theo trình độ phát triển công nghệ Hà Nội đến các năm 2030 - 2050 130 130 3.5. Phương pháp tính toán dự báo 134 3.5.1. Phương pháp tính toán dự báo 134 3.5.2. Kết quả tính toán dự báo 134 vi Chƣơng IV 142 ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NHẰM QUẢN LÝ HỮU HIỆU CHẤT THẢI RẮN NGUY HẠI Ở HÀ NỘI 4.1. Đề xuất xem xét lại tiêu chuẩn chất thải công nghiệp trong quy hoạch xử lý chất thải rắn trên địa bàn thành phố Hà Nội 4.2. Đề xuất bổ sung quy hoạch thu gom vận chuyển chất thải công nghiệp nguy hại cho thành phố Hà Nội đến năm 2030 và tầm nhìn năm 2050 142 144 4.2.1. Các luận cứ khoa học phục vụ đề xuất quy hoạch 144 4.2.2. Các quy hoạch đã được lập và sự điều chỉnh cần bổ sung 146 4.2.3. Đề xuất giải pháp quy hoạch thu gom, vận chuyển chất thải công nghiệp 4.2.4. Đề xuất quản lý hệ thống thu gom vận chuyển CTCN/CTNH với sự hỗ trợ của phần mềm GIS và phần mềm định vị vệ tinh GPS 4.3. Đề xuất bổ sung khu xử lý chất thải công nghiệp nguy hại và công nghệ xử lý cho thành phố đến năm 2030 và tầm nhìn năm 2050 147 151 154 4.3.1. Đề xuất hiệu chỉnh quy hoạch khu xử lý. 154 4.3.2. Đề xuất giải pháp công nghệ xử lý chất thải rắn công nghiệp nguy hại phù hợp với điều kiện của Hà Nội 154 4.3.3. Chôn lấp an toàn chất thải nguy hại 162 4.4. Đề xuất hiệu chỉnh các chính sách trong quản lý CTR công nghiệp nguy hại 4.4.1. Đề xuất chính sách thích hợp quản lý CTRCNNH trên địa bàn Thành phố 4.4.2. Xây dựng các quy định cụ thể về quản lý CTRCNNH trên địa bàn thành phố Hà Nội. 165 165 166 KẾT LUẬN 168 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ CÓ LIÊN QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI LUẬN ÁN 170 vii DANH MỤC CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO 171 PHỤ LỤC 1: THỐNG KÊ PHÁT TRIỂN CÁC KHU CÔNG NGHIỆP, CÔNG NGHỆ CAO PHỤ LỤC 2: DANH SÁCH CÔNG TY TRONG CÁC KHU CÔNG NGHIỆP TẠI HÀ NỘI PHỤ LỤC 3: THỐNG KÊ SỐ LIỆU CHẤT THẢI NGUY HẠI PHÁT SINH TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ HÀ NỘI PHỤ LỤC 4: LƢỢNG CHẤT THẢI 05 CÔNG NGHIỆP PHÁT SINH THEO NGÀNH CỦA THÀNH PHỐ HÀ NỘI NĂM 2017 PHỤ LỤC 5: THÀNH PHẦN CÁC CHẤT Ô NHIỄM TRONG BÙN THẢI PHỤ LỤC 6: SƠ ĐỒ DÂY CHUYỀNCÔNG NGHỆ QUÁ TRÌNH XI MẠ PHỤ LỤC 7: DANH MỤC CHẤT THẢI NGUY HẠI NGÀNH CƠ KHÍ HIỆN ĐANG PHÁT SINH TẠI KCN THĂNG LONG PL1 PL2 PL3 PL4 PL5 PL6 PL7 PHỤ LỤC 8: MẪU PHIẾU ĐIỀU TRA THỰC TẾ PL8 PHỤ LỤC 9. TOÁN BIẾN ĐỔI VÀ CHUẨN HOÁ CÁC NGUỒN SỐ LIỆU THỐNG KÊ PL9 viii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT STT Từ viết tăt Tiếng Anh Tiếng Việt 1 ADB Asian Development Bank Ngân hàng Phát triển Châu Á 2 AWS, AGS Phương pháp xử lý thống kê cổ điển cải tiến 3 BộTN&MT Bộ Tài nguyên và Môi trường 4 BVMT Bảo vệ môi trường 5 BXD Bộ Xây dựng 6 BYT Bộ Y tế 7 CCN Cụm công nghiệp 8 CĐCT Cổ điển cải tiến 9 CFB Công nghệ đốt hóa lỏng tầng sôi 10 CNH, HĐH Công nghiệp hoá, Hiện đại hóa 11 Công nghệ CFB Công nghệ đốt hóa lỏng tầng sôi 12 CSD Commission on Sustainable Development Hội đồng phát triển bền vững thế giới 13 CTCN Chất thải công nghiệp 14 CTNH Chất thải nguy hại 15 CTR Chất thải rắn 16 CTRCN Chất thải rắn công nghiệp 17 CTRCNNH Chất thải rắn công nghiệp nguy hại 18 CTRCNTT Chất thải rắn công nghiệp không nguy hại 19 CTRNH Chất thải rắn nguy hại 20 ĐMC Đánh giá môi trường chiến lược 21 ĐTM Đánh giá tác động môi trường 22 EEC European Economic Cộng đồng kinh tế Châu Âu ix STT Từ viết tăt Tiếng Anh Tiếng Việt Community 23 EP extraction process Quy trình chiết EPA Environmental Protection Agency Cơ quan bảo vệ môi trường EPAP Egyptian Pollution Abatement Project Dự án Giảm thiểu Ô nhiễm của Ai Cập 24 ERM Environmental Resources Management Công Ty quản lý tài nguyên môi trường 25 ESI Environmental Sustainability Index Chỉ số bền vững môi trường 26 EWC European Waste Catalog Danh mục chất thải Châu Âu 27 GDP Gross Domestic Product Tổng thu nhập nội địa của nền kinh tế quốc dân 28 GPS Global Positioning System Hệ thống định vị toàn cầu 29 GPRS General Packet Radio Service Dịch vụ vô tuyến gói tổng hợp 30 GSM Grams per Square Meter Hệ thống thông tin di động toàn cầu 31 ISO International Organization for Standardization Tổ chức tiêu chuẩn hóa quốc tế 32 KCN, KCX, Khu công nghiệp, Khu chế xuất 33 KCNC Khu công nghệ cao 34 KHCN&MT Khoa học công nghệ & môi trường 35 KT-XH Kinh tế - Xã hội 36 MDG Millennium Development Goals Mục tiêu Phát triển Thiên niên kỷ 37 NCS Nghiên cứu sinh 38 NORAD North American Aerospace Defense Cơ quan hợp tác phát triển Na Uy 39 PCB Polychlorinated biphenyl 40 PET Polyethylene terephthalate 41 QCVN Quy chuẩn Việt Nam 42 QLCT&CT Quản lý chất thải và cải thiện môi trường x STT Từ viết tăt Tiếng Anh Tiếng Việt MT 43 SXSH Sản xuất sạch hơn 44 TCC echnology Coordination Committee Chỉ số trình độ công nghệ 45 TCLP Quy trình tách đặc trưng độc tính 46 TCVN, TCXD Tiêu chuẩn Việt Nam, Tiêu chuẩn xây dựng 47 TKCĐ Thống kê cổ điển 48 TLIP Khu công nghiệp Thăng Long 49 UBND Ủy ban nhân dân 50 UN United Nations Liên Hiệp Quốc 51 UNEP United Nations Environment Programme Chương trình môi trường liên hiệp quốc 52 URENCO Công ty TNHH một thành viên Môi trường Đô thị Hà Nội 53 US-EPA nited States Environmental Protection Agency Cục bảo vệ môi trường Mỹ 54 WAC Waste Acceptance Criteria Tiêu chuẩn chất thải được chấp nhận chôn lấp 55 WB World Bank Ngân hàng thế giới, 56 WHO World Health Organization Tổ chức Y tế thế giới xi DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1. Một số loại chất thải nguy hại phát sinh từ hoạt động công nghiệp 9 Bảng 1.2. Lượng chất thải rắn công nghiệp phát sinh tại một số tỉnh/thành phố tại các khu vực ở Việt Nam năm 2015 Bảng 1.3. Số liệu thống kê về tổng lượng CTNH thuộc ngành cơ khí trên địa bàn Hà nội trong 3 năm gần đây Bảng 1.4. Thành phần và tính chất bùn cặn thải từ công nghiệp cơ khí Hà nội Bảng 3.1. Lượng chất thải rắn nguy hại phát sinh từ ngành cơ khí trong khu công nghiệp Thăng Long từ 2015-2019 Bảng 3.2a. Dữ liệu về sản lượng hàng năm của các cơ sở công nghiệp cơ khí của khu công nghiệp từ năm 2015-2019 Bảng 3.2b. Hệ số phát thải chất thải nguy hại theo sản lượng của các cơ sở công nghiệp cơ khí của khu công nghiệp từ năm 2015-2019 Bảng 3.3a: Dữ liệu về diện tích của các cơ sở cơ khí tại khu công nghiệp Thăng Long từ năm 2015-2019 Bảng 3.3b. Hệ số phát thải chất thải nguy hại theo diện tích của các cơ sở công nghiệp cơ khí của khu công nghiệp Thăng Long từ năm 2015-2019 Bảng 3.4a. Số lượng công nhân tham gia lao động sản xuất trực tiếp của các cơ sở công nghiệp cơ khí của khu công nghiệp Thăng Long từ năm 2015-2019 Bảng 3.4b. Hệ số phát thải chất thải nguy hại theo nhân công của các cơ sở công nghiệp cơ khí của khu công nghiệp Thăng Long từ năm 2015-2019 Bảng 3.5. Hệ số phát thải CTRCNNH trung bình của các cơ sở trong ngành cơ khí từ số liệu của khu công nghiệp Thăng Long, Hà Nội Bảng 3.6: Tính toán sai số trung bình toàn phương cho hệ số phát thải trung bình theo sản lượng (kg/tấn sp) Bảng 3.7: Tính toán sai số trung bình toàn phương cho hệ số phát thải trung bình theo diện tích (kg/m2/năm) Bảng 3.8: Tính toán sai số trung bình toàn phương cho hệ số phát thải trung bình theo nhân công (kg/người/năm) 18 36 37 82 88 92 95 97 100 102 105 110 112 113 xii Bảng 3.9. Tính toán lại hệ số phát thải trung bình và sai số trung bình toàn phương mới cho hệ số phát thải trung bình theo sản lượng (kg/tấn sp) Bảng 3.10: Tính toán lại hệ số phát thải trung bình và sai số trung bình toàn phương mới cho hệ số phát thải trung bình theo diện tích (kg/m2/năm) Bảng 3.11: Tính toán lại hệ số phát thải trung bình và sai số trung bình toàn phương mới cho hệ số phát thải trung bình theo nhân công (kg/người/năm) Bảng 3.12: Tổng hợp kết quả tính toán các hệ số phát thải trung bình theo phương pháp thống kê cô điển cho ngành công nghiệp cơ khí ở khu công nghiệp Thăng Long Bảng 3.13. Tính toán biến đổi và chuẩn hoá các nguồn số liệu thống kê theo sản lượng của ngành cơ khí với hàm toán tử logx. Bảng 3.14: Tính toán biến đổi và chuẩn hoá các nguồn số liệu thống kê theo sản lượng của ngành cơ khí với hàm toán tử lnx. Bảng 3.15: Tính toán biến đổi và chuẩn hoá các nguồn số liệu thống kê theo sản lượng của ngành cơ khí với hà ... quy trình thường là bước loại bỏ các chất bẩn dính trên bề mặt chi tiết kim loại (dầu, mỡ, đất v.v...). Nhôm và thép, hai loại kim loại phôi phổ biến nhất, sử dụng hai quy trình tẩy bẩn khác nhau. Có thể nhúng thép vào dung dịch soda kiềm nóng, còn nhôm thì phải được làm sạch bằng a-xít hoặc chất tẩy epoxi vì nhôm bị ăn mòn trong dung dịch kiềm. Tùy loại chi tiết cần mà có thể cần phải đánh bóng sơ bộ trước khi mạ. Kim loại phôi thường được nhúng vào một dung dịch a-xít để tẩy như là bước làm sạch cuối cùng. Có thể dùng rất nhiều loại a-xít nhúng: - A-xít đơn: a-xít ni-tơ-ríc 50% tại nhiệt độ bình thường - A-xít kép: a-xít sulfuric 15% nhúng 2 phút ở nhiệt độ 82°C, rửa qua, và sau đó nhúng vào dung dịch a-xít ni-tơ-ríc 50% - A-xít hỗn hợp: a-xít ni-tơ-ríc 75% hòa với a-xít hydrofluoric 25% Cũng có thể đặt vào một thùng tẩy điện sử dụng dòng điện ngược chiều để loại bỏ ô-xi và dầu, mỡ hoặc bụi bẩn còn sót lại. Phôi kim loại có thể được mạ trước một lớp đồng mỏng (thấm qua đồng) đây là lớp chống ăn mòn rất hiệu quả và đồng thời cũng tạo ra bề mặt mạ tốt hơn cho lớp mạ niken sau đó. Sau đó chi tiết được nhúng vào một bồn điện phân có chứa dung dịch niken sulphate và cực dương niken, và chi tiết mạ sẽ làm cực âm. Niken sẽ tạo ra lớp “áo khoác” bảo vệ khỏi ăn mòn và là lớp hoàn tất tạo độ sáng bóng cho chi tiết. Độ dày của lớp mạ phụ thuộc vào độ mạnh yếu của dòng điện và thời gian nhúng chi tiết trong bồn. Sau khi được rửa bằng nước, chi tiết sẽ được nhúng vào bồn a-xít chromic để mạ chrome. Hiệu suất dòng điện khi phân rã chrome từ dung dịch chromic là rất kém, và vì thế mà mạ chrome là một kỹ thuật mạ tiêu thụ nhiều năng lượng. PL6-5 Hình 1. Quy trình mạ điện với các đầu vào và vị trí phát thải Mạ kim loại là công đoạn phổ biến, được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp phụ trợ, vì rất nhiều sản phẩm kim loại cần phải bảo vệ chống ăn mòn, gia tăng tính thẩm mỹ và độ bền. Công nghệ xi mạ được phân thành 3 nhóm: mạ điện, mạ hóa học, mạ nhúng nóng. (1). Mạ điện: là quá trình sử dụng dòng điện một chiều trong một bình điện phân. Sản phẩm cần mạ là điện cực dương (catot), dung dịch mạ có chứa các ion kim khí cần mạ là anot. Những ion kim loại này khi tiếp xúc với bề mặt kim loại (catot) bị khử điện hóa thành kim loại kết tủa lên trên bề mặt kim loại cần mạ. (2). Mạ hóa học: là phương pháp dựa trên cơ sở của quá trình khử hóa học, ion kim loại được khử thành kim loại có trong dung dịch muối bằng các chất khử. Điện tử cần cung cấp cho quá trình khử được lấy từ các chất khử hóa học. Ví dụ: Mạ hóa PL6-6 3 học Niken, natri hypophosphit được sử dụng như tác nhân khử theo những phản ứng sau: H2PO2 - + H2O = H2PO - + 2H+ + 2e Số điện tử (e) hình thành sẽ tham gia phản ứng: Ni2+ + 2e = Ni. Nikel (Ni) và đồng (Cu) thường được sử dụng trong kĩ thuật mạ hóa học. (3). Mạ nhúng nóng: là công đoạn mà vật liệu cần mạ đi qua bể kim loại nóng chảy. Bể này chứa kim loại được nấu chảy ở nhiệt độ cao, kết quả là kim loại mạ được bám trên bề mặt vật liệu cần mạ (Ví dụ: mạ nhúng kẽm). Công nghiệp xi mạ được phân ra tùy thuộc vào các loại kim loại được mạ: - Mạ Crom: Được sử dụng phổ biến trong kỹ thuật mạ phụ tùng ô tô, xe máy, mạ các chi tiết máy, phương tiện y tế, phụ tùng máy móc... Lớp mạ crom mang tính ổn định hóa học, tính chịu mòn cao, bề mặt đẹp, khả năng phản xạ ánh sáng trung bình. - Mạ Kẽm: Thường được sử dụng để phòng phống ăn mòn kim loại, được gọi là mạ bảo vệ. Lớp mạ mang tính đàn hồi thấp nhưng độ cứng trung bình, độ bóng kém, dễ tạo thành muối cacbonat trên bề mặt nên nhanh bị mờ. Dung dịch mạ kẽm gồm 2 loại là: dung dịch mạ kẽm có xianua ( CN-) và dung dịch mạ kẽm không có xianua. - Mạ Nikel: là kỹ thuật quan trọng và được sử dụng nhiều nhất hiện nay để trang trí, làm tăng khả năng chịu mòn, tăng độ cứng của bề mặt. Để nâng cao hiệu quả bảo vệ bề mặt và thẩm mỹ người ta thường mạ 2 lớp Nikel -Crom hoặc 3 lớp Đồng - Nikel - Crom. - Mạ vàng: được sử dụng để trang trí đồ nữ trang, trang sức và những sản phẩm cao cấp - Mạ hợp kim: Trong dung dịch mạ cùng lúc có 2 loại cation để cùng bám lên bề mặt kim loại cần mạ. Mạ hợp kim được chia thành các loại sau: + Lớp mạ hợp kim bảo vệ kim loại khỏi bị ăn mòn như hợp kim: kẽm-cadium; đồng-thiếc; chì-thiếc; thiếc-kẽm. PL6-7 + Lớp mạ hợp kim trang trí và bảo vệ: vàng-bạc; vàng -đồng; vàng-nikel; vàng- antimun. + Lớp mạ hợp kim theo đặc thù của công nghiệp: bạc-chì; thiếc-chì, (2). Quy trình A-nốt hóa và các vị trí phát thải A-nốt hóa là một quá trình điện phân biến bề mặt kim loại thành một lớp phủ không hòa tan ô-xít. Mạ a-nốt tạo ra lớp bảo vệ chống ăn mòn, các bề mặt trang trí, làm nền để sơn hoặc cho các quy trình tạo lớp phủ bề mặt khác, đồng thời tạo ra các đặc tính cơ khí cũng như điện đặc thù. Nhôm là vật liệu thường được dùng nhiều nhất trong mạ a-nốt. Các quy trình a-nốt hóa nhôm gồm: a-nốt a-xít chromic, a-nốt a-xít sulfuric, và a- nốt boric-sulfuric. Sau khi a-nốt hóa các chi tiết sẽ được rửa kỹ và đi qua một quá trình bịt lỗ để nâng cao tính chống ăn mòn của lớp phủ bề mặt. Các chất phủ kín này thường là: a- xít chromic, niken axetat, niken coban axetat, và nước nóng. - Nguyên liệu đầu vào : A-xít, chất phủ bề mặt - Phát thải khí : khí chứa ion kim loại và hơi a-xít - Nước thải từ quy trình: chất thải a-xít - Chất thải rắn/nguy hại : Các dung dịch đã dùng, bùn xử lý nước thải, và các mạt kim loại. PL6-8 Hình 2: Quy trình a-nốt hóa cùng với các yếu tố đầu vào và vị trí phát thải (3). Quy trình mạ kẽm nhúng nóng và các vị trí phát thải Mạ kẽm là một quy trình tạo lớp phủ bề mặt bằng kẽm cho thép đã được chuẩn bị không sử dụng kỹ thuật điện phân. Trong tất cả các kỹ thuật tạo bề mặt phổ biến cho thép thì mạ kẽm là phương pháp tạo bề mặt chống gỉ tốt nhất. Trong quy trình mạ kẽm kim loại được nấu thành hợp kim với chất nền. Vì thế lớp kẽm mạ sẽ không bị tróc ra như khi dùng sơn tạo ra lớp bảo vệ vĩnh cửu cho chất nền. Bước đầu tiên là bước rửa sạch trong kiềm nóng để loại bỏ các chất bẩn bám trên bề mặt chi tiết. Sau đó các chi tiết được đặt vào một bể tẩy (a-xít sulfuric hoặc hydrochloric) để loại bỏ các vẩy sắc, gỉ kim loại và các chất bẩn bám trên bề mặt khác. Các chi tiết được rửa để loại bỏ dung dịch tẩy còn dính trên sản phẩm. Sau đó có thể chuyển chi tiết sang nhúng vào một dung dịch tạo xỉ, thường có 30% kẽm ammonium chloride với các chất tạo độ ẩm, được duy trì ở nhiệt độ khoảng 65oC. Dung dịch chuyển động loại bỏ lớp màng ô-xít hình thành trên bề mặt thép PL6-9 hoạt động mạnh sau quá trình làm sạch bằng a-xít, và ngăn chặn sự ô-xi hóa thêm 2 giờ trước khi mạ kẽm. Các chi tiết sau khi đã được chuẩn bị sẵn sàng sẽ được nhúng vào dung dịch kẽm nóng chảy, duy trì ở nhiệt độ khoảng 450oC, tạo ra những lớp mạ hợp kim kẽm-sắt đồng nhất. Các quy trình thay thế gồm một bể mạ/xục kết hợp trong đó có một lớp kẽm ammonium chloride nóng chảy nổi trên bề mặt của kẽm nóng chảy, và mạ kẽm điện phân cũng được sử dụng rộng rãi. Quy trình mạ kẽm đặc biệt chỉ phù hợp với quy mô cấu trúc lớn và đơn giản. Các lỗ nhỏ trên bề mặt trang trí sẽ được xỉ kẽm lấp đầy. Các quy trình mạ kẽm ly tâm trên chuyền sẽ loại bỏ phần kẽm thừa làm cho chất lượng bề mặt mạ của các chi tiết nhỏ được cải thiện đáng kể. Cũng giống như hiện tượng nổ bắn kẽm, một lượng sản phẩm thải lớn thoát ra từ bể kẽm do ô-xít kẽm hình thành rất nhanh chóng trên bề mặt bể. Lớp ô-xít này cần phải được hớt bỏ trước khi nhấc vật phẩm mạ ra khỏi bể nhằm tránh hiện tượng xỉn màu và bám cặn tro trên bề mặt mạ. Đây là một khó khăn đối với các chi tiết cần phải nhấc ra khỏi bể mạ một cách từ từ vì lớp ô-xít đã kịp hình thành trong khi nhấc và bám vào bề mặt thành phẩm. Nếu không có cảnh báo an toàn đầy đủ thì hoạt động mạ kẽm có thể dẫn đến các rủi ro. Khi nhúng các chi tiết vào trong bể kẽm 450oC, kẽm sẽ phản ứng dữ dội và “nổ bắn” rất nhiều ra ngoài. Không khí trong các lỗ hổng nóng lên cực kỳ nhanh và có thể tạo ra áp suất lớn. Nếu không có các lỗ thông thoát khí thì chi tiết có thể bị nổ tan. Đồng thời Kẽm cũng có thể lấp kín các đầu cuối của ống và khi áp suất trong ống tăng lên thì số kẽm bịt đầu đó có thể bị bắn bật ra giống như một khẩu ca- nông. Nếu không có các thiết bị che chắn đảm bảo thì quá trình mạ này sẽ bị thất thoát một lượng kẽm rất lớn và có thể gây nguy hiểm cho người công nhân. Nếu các công nhân vận hành phải sơ tán khỏi khu vực thực hiện quy trình trong khi nhúng có thể làm ảnh hưởng lớntới năng suất. PL6-10 Hình 3: Quy trình mạ kẽm cùng với các đầu vào và các vị trí phát thải 4. Quy trình hậu xử lý bề mặt sau khi mạ và các vị trí phát thải Crômat hoá được dùng với nhiều loại kim loại khác nhau thông qua phương pháp xử lý hóa chất hoặc điện hóa. Các dung dịch, thường chứa crôm hóa trị 6 và các hợp chất khác, phản ứng với bề mặt kim loại để tạo một lớp có chứa một hỗn hợp phức tạp gồm các hợp chất của crôm, các thành phần khác và kim loại nền. Phốt phát hoá có thể được tạo ra bằng cách nhúng thép, sắt hoặc thép mạ kẽm vào dung dịch muối phốt phát loãng hay a-xít phốt phát và các chất xúc tác khác để tạo môi trường bề mặt cho công đoạn chế biến tiếp theo. Nhuộm màu kim loại bằng cách dùng hóa chất để biến bề mặt kim loại thành hợp chất ô-xít hoặc hợp chất kim loại tương tự để tạo ra bề mặt hoàn tất trang trí như màu xanh trên đồng. Thụ động hóa là một quy trình tạo lớp màng bảo vệ trên kim loại bằng cách nhúng vào một dung dịch a-xít, thường là a-xít nitric hoặc a-xít nitric lẫn natri đicromat. Các đặc điểm của quy trình này bao gồm: PL6-11 - Nguyên liệu đầu vào: kim loại và a-xít - Khí thải: khí mang ion kim loại và hơi a-xít - Nước thải: các muối kim loại, a-xít, và các chất thải từ kim loại phôi - Chất thải rắn/nguy hại: dung dịch đã dùng hết, bùn xử lý nước thải, và kim loại phôi PL7-1 PHỤ LỤC 7. DANH MỤC CHẤT THẢI NGUY HẠI NGÀNH CƠ KHÍ HIỆN ĐANG PHÁT SINH TẠI KCN THĂNG LONG Mã CTNH Tên chất thải Tính chất nguy hại chính Trạng thái tồn tại thông thƣờng 07 01 05 Bùn thải và bã lọc có các thành phần nguy hại Đ/ĐS Bùn/Rắn 07 01 08 Bùn thải hoặc dung dịch ngâm chiết/ tách rửa (eluate) có các thành phần nguy hại từ hệ thống màng hoặc hệ thống trao đổi ion AM/Đ/ĐS Bùn 07 01 09 Nhựa trao đổi ion đã qua sử dụng hoặc đã bão hòa Đ/ĐS Rắn 07 01 10 Các chất thải khác có các thành phần nguy hại AM/Đ/ĐS Rắn 07 02 01 Chất thải từ quá trình xử lý khí thải Đ/ĐS Rắn/Bùn 07 02 02 Chất thải từ quá trình tráng rửa, làm sạch bề mặt Đ/ĐS/AM Bùn 07 03 06 Sáp và mỡ đã qua sử dụng Đ/ĐS Rắn 07 03 08 Các vật liệu mài dạng hạt thải có các thành phần nguy hại (cát, bột mài) Đ/ĐS Rắn 07 03 09 Bùn thải nghiền, mài có dầu Đ/ĐS Bùn 07 03 11 Phoi từ quá trình gia công tạo hình hoặc vật liệu mài ra lẫn dầu, nhũ tương hay dung dịch thải có dầu hoặc các thành phần nguy hại khác Đ/ĐS Rắn/Bùn 07 04 01 Que hàn thải có các kim loại nặng hoặc thành phần nguy hại Đ/ĐS Rắn 07 04 02 Xỉ hàn có các kim loại nặng hoặc các thành phần nguy hại Đ/ĐS Rắn PL8-1 PHỤ LỤC 8. MẪU PHIẾU ĐIỀU TRA THỰC TẾ CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập-tự do-hạnh phúc ************** KẾT QUẢ ĐIỀU TRA PHÂN LOẠI CÔNG NGHIỆP Tên nhà máy: Địa chỉ: Diện tích: Ngành nghề sản xuất: .. Sản phẩm: ................................................................................................ tấn sp/năm. Kết quả phân tích Thành phần chất thải Kết quả Ghi chú Trọng lƣợng (kg/năm) % Chất thải sinh hoạt (vỏ bánh, lá cây, hoa quả thừa..) Giấy bao gói các loại Chất thải dính dầu, mỡ Các vật thải plastic, mẩu nhựa vụn.. Các vật thải kim loại, sắt thép vụn... Các chất thải chứa kim loại nặng Chất thải hoá chất độc hại ( Cặn sơn thải, vecni.,phẩm màu) Đồ vật thải chứa chất ăn mòn Chất thải nguy hại khác Các chất trơ ( tro thải, sành sứ vụn..) Tổng cộng 100 Trƣởng nhóm khảo sát PL8-2 Hình 4. Công ty TNHH Denso Việt Nam Hình 5. Công ty TNHH Eiwo Rubber MFG PL8-3 Hình 6. Công ty TNHH Enplas (Việt Nam) PL9-1 PHỤ LỤC 9. TOÁN BIẾN ĐỔI VÀ CHUẨN HOÁ CÁC NGUỒN SỐ LIỆU THỐNG KÊ Bảng PL9.1. Tính toán biến đổi và chuẩn hoá các nguồn số liệu thống kê theo diện tích của ngành cơ khí với hàm toán tử logx Nhà máy Hệ số trung bình (kg/m2/ năm) Log yi Δi = yi – ytb δi = (Δi/ytb) * 100% Số liệu sau phép chuẩn hoá (yi) Nhóm A Nhóm có giá trị nhỏ hơn giá trị trung bình và ∆i<3σ y1 0,326 -0,487 -0,548 -904,529 2,156 y2 1,599 0,204 0,143 236,710 1,012 y9 0,250 -0,602 -0,662 -1093,615 1,804 y10 0,120 -0,921 -0,981 -1619,973 1,327 y13 0,313 -0,504 -0,565 -932,806 2,093 y14 0,872 -0,059 -0,120 -198,036 7,834 y15 1,134 0,055 -0,006 -9,559 14,548 y17 1,363 0,135 0,074 122,051 1,008 y21 0,499 -0,302 -0,362 -598,337 3,247 y22 1,150 0,061 0,000 0,000 15,081 y23 1,096 0,040 -0,021 -34,177 13,291 y25 0,735 -0,133 -0,194 -320,358 5,672 Nhóm B Nhóm có giá trị gần bằng giá trị trung bình và ∆i~3σ y8 2,583 0,412 0,352 580,279 1,024 y20 2,310 0,364 0,303 500,217 1,021 y26 2,160 0,334 0,274 451,942 1,019 Nhóm C Nhóm có giá trị lớn hơn giá trị trung bình và ∆i>3σ y3 11,124 1,046 0,986 1627,113 1,062 y5 8,322 0,920 0,860 1419,046 1,054 y7 13,187 1,120 1,060 1749,120 1,067 y18 6,409 0,807 0,746 1231,810 1,048 Trung bình 2,995 0,154 4,051 PL9-2 Bảng PL9.2. Tính toán biến đổi và chuẩn hoá các nguồn số liệu thống kê theo nhân công của ngành cơ khí với hàm toán tử logx Nhà máy Hệ số trung bình (kg/ nhân công / năm) Log yi Δi = yi – ytb δi = (Δi/ytb) * 100% Số liệu sau phép chuẩn hoá (yi) Nhóm A Nhóm có giá trị nhỏ hơn giá trị trung bình và ∆i<3σ y1 2,35 0,372 -1,262 -77,251 2,40 y3 233,07 2,367 0,734 44,946 233,07 y4 1,25 0,097 -1,536 -94,064 1,26 y5 68,23 1,834 0,201 12,281 68,23 y6 2,76 0,442 -1,192 -72,960 2,84 y9 24,69 1,393 -0,241 -14,742 26,75 y10 1,03 0,012 -1,621 -99,262 1,03 y12 178,00 2,250 0,617 37,779 178,00 y13 5,03 0,702 -0,932 -57,037 5,24 y14 78,97 1,897 0,264 16,168 78,97 y16 1,28 0,106 -1,528 -93,535 1,28 y18 61,33 1,788 0,154 9,446 61,33 y21 8,95 0,952 -0,682 -41,727 9,45 y22 87,75 1,943 0,310 18,971 87,75 y24 2,29 0,359 -1,274 -78,009 2,33 y25 14,49 1,161 -0,472 -28,919 15,49 y26 9,59 0,982 -0,652 -39,896 9,59 Nhóm B Nhóm có giá trị gần bằng giá trị trung bình và ∆i~3σ y8 420,49 2,624 0,990 60,635 420,49 y15 401,98 2,604 0,971 59,439 401,98 Nhóm C Nhóm có giá trị lớn hơn giá trị trung bình và ∆i>3σ y2 933,34 2,970 1,337 81,836 933,34 y7 903,34 2,956 1,322 80,968 903,34 y11 3.322,99 3,522 1,888 115,600 1,22 y17 802,38 2,904 1,271 77,816 802,38 y20 1.295,36 3,112 1,479 90,551 1.295,36 y23 1.315,74 3,119 1,486 90,966 1.315,74 Trung bình 391,41 1,633 274,35
File đính kèm:
- luan_an_nghien_cuu_giai_phap_quan_ly_tong_hop_chat_thai_ran.pdf
- DK. VN - Bản tóm tắt full.pdf
- DK.EN - 3.NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN-NPT210505.pdf
- DK.EN - Trích yếuluận án-NPT210505.pdf
- DK.VN - NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN.pdf
- EN - Bản Tóm tắt.pdf