Bụi xi măng và giải pháp kiểm soát hiệu quả 95%

• Quá trình thêm chất phụ gia và thạch cao

Để tạo ra các loại xi măng với tính năng đặc biệt, người ta cần trộn clinker với các chất phụ gia như tro bay, xỉ lò cao, pozzolan và thạch cao. Quá trình trộn này diễn ra trong các thiết bị kín nhưng vẫn không tránh khỏi phát sinh bụi tại các điểm nạp liệu và xả liệu. Bụi ở giai đoạn này có thành phần phức tạp hơn do chứa đựng nhiều loại hóa chất khác nhau.

• Quá trình đóng gói và xuất hàng

Giai đoạn cuối cùng nhưng không kém phần quan trọng. Xi măng được đóng vào bao hoặc chở rời bằng xe bồn. Tại các đầu phễu đóng bao, máy đóng gói và khu vực chất xếp, bụi xi măng phát tán liên tục do quá trình rơi vãi, va chạm giữa các bao và hoạt động của xe nâng. Công nhân làm việc tại khu vực này thường xuyên tiếp xúc trực tiếp với bụi xi măng ở nồng độ cao.

2. Tác hại của bụi xi măng có thực sự nguy hiểm?

Điều đáng lo ngại là các hạt bụi xi măng có kích thước cực kỳ nhỏ (< 3µm), trọng lượng nhẹ và khả năng lơ lửng trong không khí rất lâu, có thể lan truyền xa hàng kilômét từ nguồn phát thải. Thành phần hóa học phức tạp của bụi xi măng bao gồm:

–    Silicat (SiO₂): Gây xơ phổi, bệnh silicosis – bệnh nghề nghiệp không thể đảo ngược

–    Nhôm oxit (Al₂O₃): Kích ứng đường hô hấp, gây viêm phổi

–    Canxi oxit (CaO): Có tính kiềm mạnh, ăn mòn da và niêm mạc

–    Oxit sắt và các hợp chất kim loại nặng: Tích lũy trong cơ thể gây độc tính lâu dài

–    Các chất kiềm và axit: Tạo thành mưa axit khi tích tụ trên bầu khí quyển

Khi tiếp xúc với con người, tác hại của xi măng không chỉ gây bệnh về đường hô hấp như viêm phổi, hen suyễn, xơ phổi mà còn có thể dẫn đến ung thư phổi khi tiếp xúc lâu dài. Ngoài ra, bụi còn gây kích ứng mắt, da, dị ứng da nghề nghiệp và các bệnh lý khác. Đối với môi trường, bụi xi măng góp phần làm ô nhiễm không khí, giảm tầm nhìn, phủ lên bề mặt cây cối ảnh hưởng quá trình quang hợp, và đặc biệt nguy hiểm là tạo thành mưa axit khi kết hợp với hơi nước trong khí quyển.

Chính vì những tác động nghiêm trọng này, việc kiểm soát và xử lý bụi xi măng tại tất cả các giai đoạn sản xuất không chỉ là yêu cầu bắt buộc về pháp luật mà còn là trách nhiệm đạo đức của mỗi doanh nghiệp sản xuất xi măng đối với sức khỏe người lao động và cộng đồng xung quanh.

3. Làm thế nào để kiểm soát bụi xi măng hiệu quả?

Để giảm thiểu tác hại của bụi xi măng, cần áp dụng một hệ thống các biện pháp đồng bộ từ nguồn phát sinh cho đến bảo vệ người lao động.

3.1. Kiểm soát tại nguồn – Giải pháp quan trọng nhất

Đây là phương pháp hiệu quả nhất vì ngăn chặn bụi ngay từ khi phát sinh, không để bụi phát tán ra môi trường xung quanh. Kiểm soát tại nguồn bao gồm việc lắp đặt các hệ thống hút lọc bụi túi vải, lọc bụi Cyclone và lọc bụi chuyên dụng tại tất cả các điểm phát sinh bụi trong nhà máy.

 a) Hệ thống hút lọc bụi túi vải

Đây là giải pháp được đánh giá cao nhất hiện nay với hiệu suất lọc bụi lên đến 98% cho cả bụi mịn, bụi siêu mịn có kích thước 0.5 => 1µm – loại bụi nguy hiểm nhất đối với sức khỏe. Skatech – đơn vị chuyên nghiên cứu và sản xuất hệ thống xử lý bụi xi măng công nghiệp tại Việt Nam – đã phát triển dòng sản phẩm lọc bụi túi vải với công nghệ tiên tiến, mang lại nhiều lợi ích vượt trội:

Nguyên lý hoạt động của hệ thống hút lọc bụi công nghiệp túi vải chính là:

–     Không khí chứa bụi được hút qua hệ thống ống dẫn bằng quạt hút công suất lớn
–     Bụi được giữ lại trên bề mặt túi lọc bằng vải chuyên dụng có cấu trúc sợi tinh vi
–     Không khí sạch đi qua túi lọc và được thải ra môi trường hoặc tái tuần hoàn; khí và bụi còn sót lại sẽ đi vào từng buồng riêng biệt chứa túi lọc, từ đó bụi được rũ bỏ từ túi lọc và rơi vào phễu và đi xuống đáy lọc bụi.

SKATECH lắp đặt hệ thống hút lọc bụi Cartridge cho công ty sản xuất xi măng CIE1

Ưu điểm của hệ thống lọc bụi túi vải Skatech chính là:

–     Hiệu suất lọc cực cao: hệ thống hút lọc bụi đạt 98% với bụi siêu mịn PM2.5 và PM1.0, đảm bảo khí thải đạt tiêu chuẩn môi trường nghiêm ngặt nhất (QCVN 19:2009/BTNMT)

–     Tuỳ biến linh hoạt: Thiết kế module cho phép mở rộng quy mô dễ dàng theo nhu cầu sản xuất

–     Chi phí vận hành thấp: Túi lọc có tuổi thọ 2-3 năm, tiêu thụ điện năng thấp nhờ thiết kế tối ưu luồng khí

–     Vật liệu túi lọc chuyên dụng: Sử dụng vải polyester, P84, PTFE hoặc Nomex chịu nhiệt đến 260°C, chống ẩm và hóa chất

–     Hệ thống làm sạch tự động: Van điện từ làm sạch túi lọc theo chu kỳ hoặc khi chênh lệch áp suất đạt ngưỡng, không cần dừng máy

–     Thu hồi bụi hiệu quả: Bụi thu được tập trung trong phễu và có thể tái sử dụng, giảm lãng phí nguyên liệu

–     Bảo trì đơn giản: Cấu tạo module giúp thay thế túi lọc nhanh chóng, không cần tháo toàn bộ hệ thống

–     Giám sát thông minh: Tích hợp cảm biến áp suất, nhiệt độ và hệ thống PLC để giám sát và cảnh báo tự động

SKATECH lắp đặt hệ thống hút lọc bụi túi vải BH cho nhà máy sản xuất xi măng Vạn Hoa

b) Hệ thống lọc bụi Cyclone

Cyclone là thiết bị lọc bụi sử dụng lực ly tâm để tách bụi khỏi dòng khí. Đây là giải pháp kinh tế và hiệu quả cho việc xử lý bụi thô và trung bình.

Nguyên lý hoạt động của hệ thống lọc bụi Cyclone:

–    Không khí chứa bụi được đưa vào cyclone theo hướng tiếp tuyến, tạo chuyển động xoáy

–    Lực ly tâm đẩy các hạt bụi nặng hơn ra phía thành cyclone và rơi xuống phễu thu bụi

–    Không khí sạch hơn di chuyển theo dòng xoáy lên trên và thoát ra qua ống dẫn trung tâm

Ưu điểm của hệ thống Cyclone Skatech:

–    Hiệu quả với bụi thô:  Lọc được 80-90% bụi có kích thước trên 10µm

–    Cấu tạo đơn giản: Không có bộ phận chuyển động, ít hỏng hóc

–    Chi phí đầu tư thấp: Rẻ hơn nhiều so với hệ thống túi lọc

–    Vận hành liên tục: Không cần bảo trì thường xuyên, có thể hoạt động 24/7

–    Chịu nhiệt cao: Hoạt động tốt ở nhiệt độ lên đến ~500°C

–    Không tiêu thụ vật liệu lọc: Không cần thay thế túi lọc hay bộ lọc

–    Làm bước tiền xử lý: Thường được lắp trước hệ thống túi lọc để tăng tuổi thọ túi lọc

Hạn chế duy nhất là hệ thống hút lọc bụi Cyclone chính là hiệu suất thấp với bụi mịn dưới 10µm, do đó thường được sử dụng kết hợp với hệ thống lọc túi vải để đạt hiệu quả tối ưu.

c) Hệ thống kết hợp Cyclone + hệ thống lọc bụi túi vải

Đây là giải pháp tối ưu nhất được khuyến nghị cho các nhà máy xi măng quy mô lớn:

–   Cyclone tiền xử lý: Loại bỏ 80-90% bụi thô, giảm tải cho hệ thống túi lọc

–   Hệ thống lọc bụi túi vải xử lý chính: Lọc bụi mịn còn lại, đảm bảo khí thải đạt chuẩn

–   Lợi ích: Tăng tuổi thọ túi lọc gấp 2-3 lần, giảm chi phí vận hành, hiệu suất tổng thể đạt 99,9%

3.2. Biện pháp kỹ thuật bổ sung

Ngoài hệ thống lọc bụi chính, cần áp dụng các biện pháp kỹ thuật khác để giảm thiểu phát tán bụi:

–    Che chắn và làm kín: Tất cả các điểm nghiền, vận chuyển, đóng gói cần được che chắn kín và kết nối với hệ thống hút bụi

–    Hệ thống phun sương: Lắp đặt vòi phun nước dạng sương tại khu vực khai thác, bãi chứa nguyên liệu để dập bụi bay

–    Băng tải kín: Sử dụng băng tải có nắp đậy hoặc băng tải kín hoàn toàn

–    Điểm chuyển tải: Thiết kế điểm chuyển tải với hệ thống ống trượt kín và hút bụi tại chỗ

–    Phễu đóng bao tự động: Sử dụng hệ thống đóng bao tự động có miệng phễu ôm sát bao, tích hợp hút bụi

–    Làm ẩm nguyên liệu: Tăng độ ẩm của nguyên liệu trước khi vận chuyển để giảm bụi bay

3.3. Biện pháp quản lý và tổ chức sản xuất

–    Bảo dưỡng định kỳ: Kiểm tra và bảo dưỡng hệ thống hút lọc bụi theo đúng chu kỳ

–    Giám sát liên tục: Lắp đặt thiết bị đo nồng độ bụi liên tục tại các vị trí quan trọng

–    Vệ sinh công nghiệp: Sử dụng xe hút bụi công nghiệp để vệ sinh nhà xưởng thay vì quét chổi (tránh làm bụi bay lên)

–    Phun nước làm sạch: Định kỳ phun nước rửa mặt đường, bãi chứa để loại bỏ bụi tích tụ

–    Trồng cây xanh: Tạo vành đai cây xanh xung quanh nhà máy để giảm phát tán bụi ra môi trường

3.4. Bảo hộ lao động – Tuyến phòng thủ cuối cùng

Mặc dù kiểm soát tại nguồn là quan trọng nhất, nhưng bảo hộ lao động vẫn cần thiết để bảo vệ người lao động:

–    Khẩu trang chuyên dụng: Sử dụng khẩu trang N95 hoặc N99 có van thở, lọc được bụi mịn dưới 3µm

–    Kính bảo hộ kín: Bảo vệ mắt khỏi bụi xi măng gây kích ứng

–    Găng tay và quần áo bảo hộ: Tránh tiếp xúc trực tiếp giữa bụi xi măng và da

–    Giày bảo hộ: Chống trơn trượt và bảo vệ chân khỏi vật liệu rơi vãi

–    Thay đồ và tắm rửa: Sau ca làm việc phải thay đồ và tắm rửa sạch sẽ

–    Khám sức khỏe định kỳ: 6 tháng/lần để phát hiện sớm các bệnh lý nghề nghiệp