Đánh giá chất lượng khí thải và nước thải trong các xưởng sản xuất của nhà máy

Đánh giá chất lượng khí thải và nước thải trong các xưởng sản xuất của nhà máy

1. Bụi, khí thải phát sinh từ các công đoạn của quá trình sản xuất

Trong các xưởng sản xuất của nhà máy, bụi phát sinh là vấn đề không thể tránh khỏi. Bụi, khí thải chủ yếu là kim loại từ công đoạn phay tiện, mài,… tại nhà máy 1 và 3. Ngoài ra, Bụi, khí thải phát sinh từ các công đoạn của quá trình sản xuất ( phun cát, đánh bóng , khí thải từ phòng sơn, phòng mạ điện, tẩy mạ, tẩy sơn…) tại nhà máy 4.

Bụi này thường chứa oxit kim loại có trong Fe, Al,….Phần lớn lượng bụi này rơi trên sàn nhà xưởng khu vực đặt máy, một phần phát tán vào môi trường không khí gây ảnh hưởng trực tiếp đến nhân viên làm việc tại nhà máy.

Khối lượng nguyên vật liệu sử dụng tại các công đoạn phát sinh bụi theo từng giai đoạn của nhà máy được tính toán như sau:

• Khí thải từ phòng phun cát, đánh bóng tại nhà máy 4

Xử lý sơ bộ bề mặt gồm 2 loại: thủ công và bán tự động. Trong quy trình thủ công sử dụng đá mài và sáp đánh bóng, có phát sinh bụi và vật liệu mài đã qua sử dụng. Đối với quy trình bán tự động, sử dụng chíp đánh bóng và sáp đánh bóng, có phát sinh bụi và vật liệu mài đã qua sử dụng. Công đoạn phun cát sử dụng thiết bị áp lực phun cát trực tiếp lên bề mặt sản phẩm, phát sinh bụi cát ( SiO₂) kích thước 02 µm đã qua sử dụng. Tuy nhiên chi tiết sản phẩm tại nhà máy thường có kích thước rất nhỏ, buồn phun cát được thiết kế kín và số lượng dùng biện pháp phun cát cũng không nhiều nên lượng cát sinh ra không đáng kể. Lượng SiO_2, do có kích thước nhỏ nên được đo chung với lượng Bụi phát sinh tại phòng phun cát.

+ Tính toán tải lượng bụi phát sinh:

   Tham khảo kết quả phân tích môi trường không khí khu vực làm sạch bề mặt nguyên liệu tại dự án tương tự như sau:

Bảng 2‑6: Môi trường không khí tại khu vực làm sạch bề mặt nguyên liệu

TT	Thông số	Đơn vị	Kết quả	QĐ 3733:2002/QĐ-BYT
1	Bụi	mg/m3	0,29	4
2	Ồn	dBA	74,2	85
3	CO	mg/m3	0,849	40
4	NO2	mg/m3	0,160	10
5	SO2	mg/m3	0,017	10
6	CxHy	mg/m3	0,64	5*

Theo kết quả tham khảo tại bảng 3.25 cho thấy, nồng độ bụi, khí thải tại khu vực làm sạch bề mặt nguyên liệu nằm trong tiêu chuẩn cho phép đối với môi trường lao động. Tuy nhiên hiện tại Công ty đã đầu tư hệ thống xử lý khí thải cho công đoạn này ( sẽ được trình bày rõ tại mục tiếp theo)

• Khí thải từ công đoạn công đoạn mạ ion và mạ điện:

Mạ ion là công đoạn ion hóa bề mặt sản phẩm bằng vật liệu kim loại không gỉ (Inox, Titan), quy trình mạ ion là quá trình tự động và khép kín từ khâu đầu đến khâu cuối.

Mạ điện, vật cần mạ được gắn với cực âm catot, kim loại mạ gắn với cực dương anot của nguồn điện trong dung dịch điện môi. Cực dương của nguồn điện sẽ hút các electron e- trong quá trình oxy hóa và giải phóng các ion kim loại dương, dưới tác dụng lực tĩnh điện các ion dương này sẽ di chuyển về cực âm, tại đây chúng nhận lại e- trong quá trình oxy hóa khử hình thành lớp kim loại bám trên bề mặt của vật được mạ. Kim loại mạ là nhôm, dung dịch điện môi là các loại axit như HCL, HF, HNO₃, H₂SO₄, H₃PO₄,…Ngoài ra, công đoạn này còn sử dụng các dung dịch màu để tạo màu cho sản phẩm.

• Khí thải từ công đoạn sơn:

Thực hiện trong phòng sơn, sử dụng sơn và các dung môi hữu cơ. Dung dịch sơn được phủ lên bề mặt sản phẩm bằng bình phun áp lực. Công đoạn này phát sinh bụi sơn và sơn cặn.

Các cấu kiện kim loại sau khi hoàn thành được đưa vào phun sơn. Máy phun sơn làm việc theo chế độ điều khiển tự động bằng hệ thống PLC.

Khí thải chủ yếu là các chất hữu cơ dễ bay hơi như xylen, toluen, benzel,… làm ô nhiễm môi trường không khí khu vực và có thể phát tán ra môi trường xung quanh. Lượng sơn được sử dụng là khá ít (khoảng 500kg/năm tương đương với 1,6 kg/ngày). Do vậy, các tác động về mùi do dung môi bắt buộc phải được xử lý đạt tiêu chuẩn cho phép.

Lượng sơn này sẽ gây mùi khó chịu cho người công nhân trực tiếp sử dụng. Bụi sơn và bụi kim loại có thể xâm nhập vào cơ thể qua đường hô hấp, các kim loại có khả năng tích tụ trong cơ thể, ảnh hưởng tới sức khỏe người công nhân nếu bị phơi nhiễm trong thời gian dài.

Bên cạnh đó, trong quá trình sơn, các dung môi sử dụng là Thinder… Ở nồng độ thấp, các chất này kích thích cho da, mắt, đường hô hấp ở liều cao có thể dẫn đến ngộ độc, kích thích hệ thần kinh. Các chất ô nhiễm không khí đặc biệt có hại cho sức khỏe trẻ em, người già và những người mắc bệnh về hô hấp. Các chất ô nhiễm không khí đặc biệt có hại cho sức khỏe trẻ em, người già và những người mắc bệnh về hô hấp.

• Đặc trưng độc tính của một số dung môi điển hình như  sau:

Khi tiếp xúc với môi trường có nồng độ cao các dung môi này có thể buồn nôn, ngạt thở dẫn đến ngất, gây dị ứng  da. Tuy nhiên, đây là những dung môi hữu cơ có độc tính thấp hơn các dung môi vòng thơm. Xu hướng hiện nay là sử dụng các dung môi này để giảm thiểu ảnh hưởng của dung môi đến môi trường, đặc biệt là giảm ảnh hưởng có hại đến người sản xuất và người sử dụng.

Tiếp xúc lâu dài với môi trường có thể dẫn đến nhức đầu mãn tính, các bệnh về máu như ung thư máu. Tuy nhiên, phần lớn hoạt động sơn phân đoạn chi tiết được thực hiện trong buồng kín với dụng dây chuyền thiết bị phun sơn chuyên dụng, hoạt động tốt, có hệ thống xử lý khí nên đã giảm thiểu được tối đa sự phát tán ô  nhiễm ra ngoài môi trường.

• Khí thải, bụi từ quá trình phay, tiện, mài của nhà máy 1+3

Khí thải tại công đoạn này chủ yếu là bụi kim loại. Kết cấu nguyên bản được phay, tiện, mài để cho ra sản phẩm yêu cầu, tại các công đoạn này sẽ sinh ra các loại bụi kim loại kích thước nhỏ, bằng mắt thường không thể thấy. Lượng bụi này sẽ gây ảnh hưởng đến môi trường nhà xưởng và đặc biệt là đến sức khỏe của công nhân.

Bảng 2‑7. Bụi từ công đoạn gia công cơ khí

Vị trí quan trắc	Bụi (mg/Nm3)	QCVN 19:2009/BTNMT (Cột B)
Công đoạn mài	212,4	200
Công đoạn tiện	62,2
Công đoạn phay	90

 Phạm Ngọc Đăng - Môi trường không khí, NXB KHKT, Hà Nội, năm 1997

Từ bảng tổng hợp nồng độ bụi kim loại phát sinh từ các công đoạn sản xuất tại xưởng trong đó có một số công đoạn (như mài) nồng độ bụi phát sinh lớn hơn GHCP của QCVN 19:2009/BTNMT (cột B) còn lại đều nằm thấp hơn GHCP của QCVN 19:2009/BTNMT. Do vậy, tác động do lượng bụi phát sinh tại các công đoạn này ở các xưởng được đánh giá ở mức trung bình, ít gây ảnh hướng tới môi trường.

Nước thải:

Nước thải nhà máy hiện tại phát sinh từ các nguồn sau:

+ Nước mưa chảy tràn qua khu vực nhà máy cuốn theo đất cát, rác thải rơi vãi xuống nguồn nước;

+ Nước thải sinh hoạt của cán bộ công nhân viên có chứa cặn bã, các chất rắn lơ lửng (TSS), các chất hữu cơ, các chất dinh dưỡng (N, P), dầu mỡ và vi sinh vật;

+ Nước thải từ quá trình tẩy rửa bề mặt kim loại, mạ điện, tẩy mạ, tẩy sơn và từ hệ thống xử lý khí thải.

+ Nước vệ sinh văn phòng, nhà xưởng chứa nhiều chất rắn lơ lửng, kim loại nặng, hóa chất;

1. Nước mưa chảy tràn

Về nguyên tắc, nước mưa được quy ước là nước sạch nếu không tiếp xúc với các nguồn ô nhiễm khác.

Bảng 2‑8: Nồng độ các chất ô nhiễm trong nước mưa chảy tràn

STT	Chất ô nhiễm	Nồng độ (mg/l)
1	Tổng N	0,5 – 1,5
2	Tổng P	0,004 – 0,03
3	COD	10 – 20
4	TSS	30 – 50

Nguồn: Giáo trình cấp thoát nước, PGS.TS. Hoàng Huệ, 1997

Vào những tháng mùa mưa, nước mưa khi rơi xuống mặt bằng khu vực dự án sẽ hòa tan và cuốn theo các chất gây ô nhiễm môi trường nước. Làm tăng hàm lượng các chất lơ lửng, cuốn theo các chất thải rắn,… Vì vậy cần xây dựng đường mương thoát nước mưa riêng, có các hố gas lắng lọc các chất lơ lửng có trọng lượng lớn dễ lắng đọng và tách rác trước khi thải ra môi trường.

Theo giáo trình Quan trắc và kiểm soát ô nhiễm môi trường nước, PGS.TS. Lê Trình, 1997, lưu lượng nước mưa chảy tràn cao nhất được tính theo công thức:

Q_max = 0,278 KIA

Trong đó:

- Q_max: Lưu lượng nước mưa chảy tràn cao nhất, m³/s;

- K: Hệ số dòng chảy phụ thuộc vào mặt phủ của lưu vực tính toán. Đối với khu vực đất trống, cây xanh chọn j= 0,37; đối với khu vực mái nhà, bê tông hóa chọn j= 0,81, theo TCVN 7957:2008;

- I: Cường độ mưa lớn nhất, m/s. Theo số liệu của Đài khí tượng thủy văn khu vực Nam Bộ, lượng mưa lớn nhất trong 1 ngày đêm là 119mm (ngày 05/09/2014). Giả sử trong ngày mưa 1 giờ, cường độ mưa lớn nhất là 3,3x10^-5m/s.

- A: Diện tích lưu vực tính toán. Đối với khu vực đất trống, cây xanh, A₁ = 500,047 m² ; đối với mái nhà và khu vực đã bê tông hóa, A₂ = 17.499,9 m².

Thay các giá trị ở trên vào công thức, ta tính được lưu lượng nước mưa chảy tràn cao nhất trên toàn bộ khu đất nhà máy là:

Q_gđ1 = 0,278 × 3,3x10^-5 × [(0,37 x 500,047) +(0,81 x 17.499,9)]  = 0,20 m³/s.

1. Nước thải sinh hoạt

Nước thải sinh hoạt phát sinh từ khu sinh hoạt chung, nhà vệ sinh trong nhà máy có thể gây ô nhiễm bởi các chất cặn bã, chất rắn lơ lửng (TSS), chất hữu cơ, chất dinh dưỡng (N, P), dầu mỡ và vi sinh vật.

- Hiện nay tổng số lao động của nhà máy vào gồm nhà máy 1+3 và nhà máy 4 làm việc tại nhà máy là 1.600 người. Nhu cầu sử dụng nước cho hoạt động sinh hoạt tại nhà máy và nước thải sản xuất dựa theo hoá đơn điện nước của toàn bộ nhà máy là: 390 m³/ngày .Lượng nước thải phát sinh được tính bằng 100% lượng nước cấp, tương ứng 390 m³/ngày.

• Tải lượng và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt:

Tải lượng các chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt của cán bộ công nhân viên làm việc trong nhà máy được tính toán dựa trên tải trọng chất bẩn tính cho một người trong ngày đêm (Bảng 1.3 - Giáo trình xử lý nước thải đô thị và công nghiệp của Cố GS.TS. Lâm Minh Triết, 2008), cụ thể như sau:

Bảng 2‑9: Tải lượng các chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt chưa xử lý

	Chất ô nhiễm	Tải trọng chất bẩn	Tải lượng (kg/ngày)
1		45 – 54	5,4
2	COD	72 – 102	8,64
3		70 – 145	8,4
4	Tổng N	6 – 12	0,72
5	Tổng P	0,8 – 4,0	0,096
6		2,4 – 4,8	0,288
7	Dầu mỡ	10 – 30	1,2
8		106 – 109	120x103

Nguồn:Minh Phương tính toán dựa trên tải trọng chất bẩn tính cho một người trong ngày đêm theo tài liệu của Cố GS.TS. Lâm Minh Triết, 2021          

Bảng 2‑10: Nồng độ cực đại các chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt chưa xử lý

	Chất ô nhiễm	Đơn vị	Nồng độ cực đại các chất ô nhiễm chưa qua bể tự hoại	Tiêu chuẩn tiếp nhận nước thải KCX Tân Thuận
1			537,50	100
2			1.020,83	150
3			1.450	200
4	Tổng N		116,67	40
5	Tổng P		37,50	8
6			50	15
7	Dầu mỡ		300	10
8			10x109	5.000

Nguồn: Minh Phương tính toán và tổng hợp, 2021

Ghi chú:

- Tiêu chuẩn tiếp nhận nước thải đầu vào KCX Tân Thuận là QCVN 40:2011/BTNMT, cột B, riêng chỉ tiêu kim loại là cột A, được trình bày tại Bảng 2.6, Chương 2.

- Nồng độ (mg/l)= Tải lượng (mg/ngày)/Lưu lượng (l/ngày).

Nhận xét: Hầu hết các chỉ tiêu ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt chưa qua xử lý vượt tiêu chuẩn tiếp nhận nước thải đầu vào nhà máy xử lý nước thải tập trung của KCX Tân Thuận, do đó cần phải xử lý nước thải sinh hoạt sơ bộ trước khi đấu nối vào hệ thống thoát nước thải chung của KCN.

1. Nước thải sản xuất

• Nước thải từ hoạt động rửa kính , giặt đồ bảo hộ của nhà máy 1+3:

Qúa trình vệ sinh kính và giặt đồ bảo hộ với lưu lượng nước thải tối đa phát sinh tại công đoạn này là không nhiều. Thành phần chất ô nhiễm có trong nước thải, chủ yếu là TSS với nồng độ dao động từ 25-50mg/l.

• Nước thải từ quá trình tẩy rửa bề mặt kim loại, mạ điện, tẩy mạ, tẩy sơn và từ hệ thống xử lý nước thải tại nhà máy 4

Hiện nay, lưu lượng cho tất cả quá trình này tại nhà máy 4 ( dựa theo hoá đơn điện nước theo tháng), phát sinh nước thải bao gồm nước thải sinh hoạt và nước thải sản xuất là 46,6m³/ ngày. đêm. Nước thải từ các hệ thống xử lý khí thải với lưu lượng phát sinh khoảng 2m³/ ngày đêm.

- Nước thải xi mạ chứa thành phần kim loại nặng đáng kể như Fe, Al, Niken,….. và độ pH tương đối thấp. Do đó cần phải thiết lập biện pháp thu gom và xử lý thích hợp trước khi đấu nối vào hệ thống thu gom nước thải của Khu chế xuất Tân Thuận.

Theo tài liệu tham khảo về thành phần nước thải xi mạ của Trường đại học Tài nguyên và Môi Trường, có được kết quả nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải xi mạ như sau:

Bảng 2‑11: Nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải xi mạ

	Chất ô nhiễm	Đơn vị	Nồng độ chất ô nhiễm chưa qua xử lý	Tiêu chuẩn tiếp nhận KCX Tân Thuận
1			4,5	5,5-9,0
2			200	100
4			350	150
5			300	200
5			20-150	3,0
6			15-200	1,0
7			5-85	10

Nguồn: Minh Phương tổng hợp theo Xử lý nước thải xi mạ - Trường đại học Tài nguyên và Môi Trường)

Ghi chú: Tiêu chuẩn tiếp nhận nước thải đầu vào KCX Tân Thuận là QCVN 40:2011/BTNMT, cột B, riêng kim loại là cột A.

Nhận xét: Nước thải sản xuất phát sinh từ quá trình xi mạ của dự án chứa các thành phần ô nhiễm phức tạp và mức độ ô nhiễm khá cao, vượt nhiều lần so với Tiêu chuẩn tiếp nhận nước thải đầu vào nhà máy xử lý nước thải tập trung của KCX Tân Thuận.

1. Tác động của các chất gây ô nhiễm môi trường nước:

Bảng 2‑12: Tác động của các chất ô nhiễm trong nước thải

STT	Thông số	Tác động
	Các chất hữu cơ	Giảm nồng độ ôxy hoà tan trong nước. Ảnh hưởng đến tài nguyên thủy sinh.
	Chất rắn lơ lửng	Ảnh hưởng đến chất lượng nước, tài nguyên thủy sinh
	Kim loại	Làm cho các sinh vật trong môi trường nước không phát triển. Nếu ngấm vào đất sẽ làm ô nhiễm môi trường đất, ảnh hưởng tới cây trồng. Đối với cơ thể người sẽ gây nhiễm độc, nếu tiếp xúc thời gian dài sẽ gây rối loạn tiêu hóa, phá hủy hồng cầu và nặng hơn là gây tổn thương não bộ.
	Các chất dinh dưỡng (N,P)	Gây hiện tượng phú dưỡng, ảnh hưởng tới chất lượng nước, sự sống thủy sinh.
	Các vi khuẩn	Nước có lẫn vi khuẩn gây bệnh là nguyên nhân của các dịch bệnh thương hàn, phó thương hàn, lỵ, tả. Coliform là nhóm vi khuẩn gây bệnh đường ruột.

Chất thải rắn: 

Nguồn chất thải phát sinh từ nhà máy chủ yếu bao gồm:

- Chất thải rắn từ hoạt động sinh hoạt của cán bộ công nhân viên.

- Chất thải rắn không nguy hại và nguy hại phát sinh trong quá trình hoạt động sản xuất.

1. Chất thải rắn sinh hoạt:

 - Khối lượng chất thải sinh hoạt toàn bộ nhà máy bao gồm nhà máy 1+3 và nhà máy 4: số lao động  tại nhà máy là 1.600 người, khối lượng chất thải rắn sinh hoạt phát sinh trung bình khoảng 800 kg/ngày.

Thành phần chất thải rắn sinh hoạt bao gồm các loại chất thải khác nhau như rau, vỏ hoa quả, xương, phân rác, giấy, vỏ đồ hộp,….Chất thải sinh hoạt có chứa 60 – 70% chất hữu cơ và 30 – 40% các chất khác. Do có thành phần hữu cơ cao, nếu không được quản lý tốt, chất thải rắn sinh hoạt sẽ phân hủy, gây mùi hôi khó chịu, làm ảnh hưởng đến sức khoẻ con người, đồng thời để lâu ngày sẽ tích tụ khối lượng lớn dần, tạo ra các ổ dịch bệnh, ruồi muỗi phát triển. Ngoài ra, chất thải rắn sinh ra các chất khí độc hại như CO₂, CO, CH₄, H₂S, NH₃,… gây ô nhiễm cục bộ môi trường không khí khu vực dự án.

1. Chất thải rắn công nghiệp không nguy hại:

Chất thải rắn công nghiệp không nguy hại phát sinh bao gồm: nguyên vật liệu không đạt yêu cầu chất lượng; bao bì, thùng chứa nguyên liệu không nhiễm thành phần nguy hại; nylon, thùng carton hỏng từ quá trình đóng gói sản phẩm; xốp vụn,….

Khối lượng chất thải rắn công nghiệp không nguy hại phát sinh như sau:

Bảng 2‑13: Khối lượng chất thải rắn công nghiệp không nguy hại                                  phát sinh từ nhà máy

STT	Loại nguyên liệu sử dụng	Khối lượng (kg/ tháng)
Nhà máy 1+3
1	Titanium	8
2	Thép	10
3	Nhôm	16
4	Inox	20
5	Các sản phẩm hỏng	20
6	Giấy phế thải	5
Nhà máy 4
7	Giấy vụn	150
8	Gỗ vụn, mốp xốp	150
	Tổng cộng	379

Nguồn: Minh Phương tổng hợp từ số liệu do Công ty TNHH Nissey Việt Nam cung cấp

1. Chất thải nguy hại: 

Qúa trình vận hành sản xuất của nhà máy phát sinh các loại chất thải nguy hại . Khối lượng các loại chất thải nguy hại được liệt kê ở bảng sau:

1. Đánh giá tác động của chất thải rắn thông thường và chất thải nguy hại:

- Các thành phần dễ phân hủy sinh học có thể phân hủy tạo thành các chất gây mùi như mercaptan, H₂S, NH₃, CH₃,… gây mùi hôi và ô nhiễm cục bộ môi trường không khí khu vực dự án. Khi bị lối cuốn vào môi trường gây ô nhiễm hữu cơ đối với nguồn nước.

- Các thành phần khó phân hủy sinh học nếu không được thu gom sẽ tồn lưu trong môi trường gây mất mỹ quan khu vực và ô nhiễm môi trường đất. Một phần thành phần này đi vào chuỗi thức ăn bắt đất từ thực vật hấp thụ các thành phần này từ môi trường đất.

- Các thành phần gây độc sinh thái phát sinh từ chất thải nguy hại gây tác động tiêu cực lên hệ sinh thái. Các kim loại nặng và chất hữu cơ khó phân hủy gây độc có thể gây các tác động lên hệ thần kinh, hô hấp, tiêu hóa lên sinh vật phơi nhiễm, gây ảnh hưởng đến sức khỏe và sự sống của sinh vật.

Xem thêm Lập kế hoạch bảo vệ môi trường của Dự án: Nhà máy Nissey Việt Nam