Môi trường - Chương 3: Quản lý môi trường

ầu sử dụng các nguồn tài nguyên ngày càng lớn vượt khả năng chịu đựng của trái đất. Muốn tìm giải pháp đúng đắn để quản lý, sử dụng bền vững các tài nguyên, chúng ta phải tạo ra một dải an toàn giữa các toàn bộ các tác động của con người với ranh giới mà ta ước lượng môi trường trái đất có thể chịu đựng được. Muốn vậy nguyên tắc thứ 5 đề xuất : Trịnh Xuân Báu Trường Đại học Giao thông vận tải ---------------------------------------------------------------------------------------------------- Bài giảng: Kỹ thuật môi trường (Dành cho sinh viên ngành Cơ khí) 112 - Những người sống trong các nước thu nhập thấp thường bị các bệnh suy dinh dưỡng, đói nghèo, không có điều kiện học tập. Vì vậy họ phải cố gắng phát triển kinh tế để nâng cao điều kiện sống. - Những người sống ở các nước có thu nhập cao, thích sống xa hoa, tiêu thụ nhiều tài nguyên cần phải giảm bớt chi tiêu và nên tiết kiệm. - Các quốc gia giàu có phải có trách nhiệm giúp đỡ các nước nghèo. Muốn đứng vững trong khả năng chịu tải của trái đất và đảm bảo điều kiện để cải thiện chất lượng cuộc sống của con người, các dân tộc trên thế giới không phân biệt màu da, dân tộc, thu nhập cần có những hành động ưu tiên như: - Nâng cao nhận thức về ổn định dân số và mức tiêu thụ tài nguyên. - Đưa vấn đề tiêu thụ tài nguyên và vấn đề dân số vào các chính sách và kế hoạch phát triển của quốc gia. - Xây dựng thử nghiệm và áp dụng những biện pháp và kỹ thuật có hiệu qủa đối với tài nguyên: Khuyến khích các sản phẩm tốt và có hiệu qủa cao đối với việc bảo vệ môi trường, giúp đỡ vốn và kỹ thuật cho các nước thu nhập thấp trong việc sử dụng năng lượng sạch hơn. - Đánh thuế vào năng lượng và các nguồn tài nguyên khác ở những nước có mức tiêu thụ cao. - Động viên phong trào “ Người tiêu thụ xanh”. - Cải thiện điều kiện chăm sóc sức khỏe bà mẹ và trẻ em. - Tăng gấp đôi các dịch vụ kế hoạch hóa gia đình. * Nguyên tắc 6: Thay đổi tập tục và thói quen cá nhân Trước đây và ngay cả hiện nay nhiều người trong chúng ta không biết cách sống bền vững. Sự nghèo khổ buộc con người phải tìm mọi cách để tồn tại như: phá rừng làm nương rẫy, săn bắn chim thú... Những hoạt động đó xảy ra liên tục đã gây tác động xấu đến môi trường sinh thái, làm nghèo kiệt quỹ đất, suy giảm tài nguyên. Nạn đói nghèo thường xuyên xảy ra với các nước có thu nhập thấp. Còn những nước có thu nhập cao thì nhu cầu sử dụng tài nguyên ngày càng cao, ở đó họ dùng một cách lãng phí quá mức chịu đựng của thiên nhiên, nên đã làm ảnh hưởng đến các cộng đồng. Vì lẽ đó con người nhất thiết phải thay đổi thái độ và hành vi của mình không những để cho các cộng đồng biết sử dụng bền vững các nguồn tài nguyên mà còn để thay đổi các chính sách hỗ trợ về kinh tế và buôn bán trên thế giới. Việc thay đổi thái độ và hành vi của con người đòi hỏi phải có một chiến dịch tuyên truyền đồng bộ. Cần có chương trình giáo dục trong các nhà trường, từ cấp học mẫu giáo, phổ thông tới đại học để mọi người ý thức được rằng: Nếu con người có thái độ hành vi đúng đắn với môi trường thiên nhiên thì tất nhiên con người sẽ được tận hưởng những vẻ đẹp của thiên nhiên và chính bản thân thiên nhiên sẽ phục vụ lợi ích Trịnh Xuân Báu Trường Đại học Giao thông vận tải ---------------------------------------------------------------------------------------------------- Bài giảng: Kỹ thuật môi trường (Dành cho sinh viên ngành Cơ khí) 113 của con người tốt hon, lâu bền hơn. Nhưng nếu con người có thái độ tàn nhẫn với thiên nhiên, thì lúc nào đó con người sẽ gặp phải những bất hạnh do chính bản thân mình gây ra. Vì lẽ đó mà bất cứ kế hoạh hành động nào trong cuộc sống cũng phải dựa trên sự hiểu biết kiến thức đúng đắn về môi trường. Chương trình hành động ưu tiên: - Trong chiến lược quốc gia về cuộc sống bền vững phải có những hành động thúc đẩy, giáo dục và tạo điều kiện cho mỗi cá nhân có thể sống bền vững. - Xem xét lại tình hình giáo dục môi trường vào hệ thống gi¸o dôc chính quy ở tất cả các cấp. - Định rõ những nhu cầu đào tạo cho một xã hội bền vững và kế hoạch thực hiện: Đào tạo nhiều chuyên gia về sinh thái học, về quản lý môi trường, kinh tế môi trường và luật môi trường. Tất cả các ngành chuyên môn phải có những hiểu biết sâu rộng về hệ sinh thái và xã hội, những nguyên tắc của một xã hội bền vững. * Nguyên tắc 7 : Để cho các cộng đồng tự quản lý môi trường của mình Môi trường là ngôi nhà chung, không phải riêng của một cá nhân, cộng đồng nào. Vì vậy, việc “cứu lấy trái đất” và xây dựng một cuộc sống bền vững phụ thuộc vào niềm tin và sự đóng góp mỗi cá nhân. Khi nào nhân dân biết tự mình tổ chức cuộc sống bền vững trong cộng đồng của mình, họ sẽ có một sức sống mạnh mẽ cho dù cộng đồng của họ là giàu hay nghèo, thành thị hay nông thôn. Một cộng đồng muốn được sống bền vững, thì trước hết phải quan tâm bảo vệ cuộc sống của mình và không làm ảnh hưởng đến môi trường của cộng đồng khác. Họ cần biết cách sử dụng tài nguyên của mình một cách tiết kiệm, bền vững và có ý thức về việc thải các chất phế thải độc hại và xử lý chúng một cách an toàn. Họ phải tìm cách bảo vệ hệ thống nuôi dưỡng sự sống và tính đa dạng của hệ sinh thái ở địa phương. Muốn thực hiện được mục tiêu quan trọng đó, cần phải tổ chức giáo dục, tuyên truyền và đào tạo, đồng thời phải có những hành động ưu tiên sau đây: - Cho phép cộng đồng có thể điều khiển toàn bộ cuộc sống của mình bao gồm việc được hưởng sử dụng nguồn tài nguyên, đồng thời có trách nhiệm quản lý nguồn tài nguyên ở địa phương mình, cũng như được tham gia bàn bạc thảo luận các dự án bảo vệ tài nguyên thiên nhiên và bảo vệ môi trường. - Cho phép cộng đồng sử dụng tài nguyên trong vùng thoả mãn một số nhu cầu trong cuộc sống. - Tạo mọi điều kiện giúp đỡ cộng đồng bảo vệ môi trường sống của mình. Nếu mỗi cộng đồng tự quản lý được nguồn tài nguyên và phân phối phù hợp với lợi ích đa số người sử dụng thì công việc sẽ được thuận lợi. Trịnh Xuân Báu Trường Đại học Giao thông vận tải ---------------------------------------------------------------------------------------------------- Bài giảng: Kỹ thuật môi trường (Dành cho sinh viên ngành Cơ khí) 114 - Đảm bảo cho các cộng đồng và các cá nhân được bình đẳng trong việc hưởng thụ tài nguyên và quyền quản lý. - Lôi cuốn sự tham gia của nhiều người vào việc bảo vệ và phát triển. - Củng cố chính quyền địa phương: Chính quyền địa phương phải có đầy đủ những phương tiện để đáp ứng các nhu cầu của nhân dân về cơ sở hạ tầng, thực thi kế hoạch sử dụng đất và luật chống ô nhiễm, cung cấp nước sạch đầy đủ, xử lý nước thải và rác phế thải. - Hỗ trợ tài chính và kỹ thuật cho các hoạt động BVMT của cộng đồng. * Nguyên tắc 8: Tạo ra một khuôn mẫu quốc gia thống nhất, thuận lợi cho việc phát triển và bảo vệ Một xã hội muốn bền vững phải biết kết hợp hài hoà giữa phát triển và bảo vệ môi trường, phải xây dựng được một cuộc sống bền vững trong các cộng đồng. Các chính quyền trung ương cũng như địa phương phải có cơ cấu thống nhất về quản lý môi trường, bảo vệ các dạng tài nguyên. Hiện nay, trên thế giới có hơn 100 cơ quan chuyên trách về công tác bảo vệ môi trường. Bên cạnh hệ thống quyền lực cũng cần phải có luật bảo vệ môi trường một cách toàn diện vì luật là công cụ quan trọng để đảm bảo thực hiện những chính sách, đảm bảo cuộc sống bền vững, bảo vệ và khuyến khích mọi người tuân theo luật pháp. Khi luật được ban hành, tất cả mọi người trong xã hội phải nhắc nhở nhau để thi hành. Tất cả các cấp chính quyền dù ở Trung ương hay địa phương phải thực hiện nghiêm túc. Muốn có một cơ cấu quốc gia thống nhất, phải thống nhất kết hợp nhân tố con người, sinh thái và kinh tế. Điều này rất quan trọng đối với việc xây dựng cuộc sống tốt đẹp về mọi mặt. Muốn có chương trình hành động thực sự có hiệu quả, điều quan trọng là phải biết chọn lựa những mục tiêu và chương trình ưu tiên như cơ chế hoạt động thống nhất, chính sách hữu hiệu và hợp pháp để bảo vệ quyền lợi con người, chính sách kinh tế kỹ thuật hợp lý. Hành động ưu tiên: - Ứng dụng một phương pháp tổng hợp khi đề ra chính sách về môi trường, với mục đích bao trùm là tính bền vững: Kết hợp mục tiêu về cuộc sống bền vững cùng với những phạm vi chức trách của cơ quan chính phủ và lập pháp, thành lập một đơn vị quyền lực mạnh đủ khả năng phối hợp việc phát triển và bảo vệ. - Soạn thảo và thực hiện chiến lược về tính bền vững thông qua các kế hoạch của từng khu vực và địa phương. - Đánh giá tác động môi trường và ước lượng về kinh tế của các dự án, các chương trình và chính sách về phát triển. Trịnh Xuân Báu Trường Đại học Giao thông vận tải ---------------------------------------------------------------------------------------------------- Bài giảng: Kỹ thuật môi trường (Dành cho sinh viên ngành Cơ khí) 115 - Đưa những nguyên tắc về một xã hội bền vững vào hiến pháp hoặc các luật cơ bản khác của chính sách quốc gia. - Xây dựng một hệ thống luật môi trường hoàn chỉnh và thúc đẩy để thực hiện bộ luật đó. - Đảm bảo các chính sách, các kế hoạch phát triển, ngân sách và quyết định đầu tư của quốc gia phải quan tâm đầy đủ đến những hậu quả của việc mình làm đối với môi trường. - Sử dụng các chính sách và công cụ kinh tế để đạt đuợc tính bền vững: Chính sách giá cả, tiêu chuẩn chất lượng sản phẩm, định giá tài nguyên môi trường, kế toán môi trường quốc gia. Các công cụ kinh tế như: thuế môi trường, giấy phép chuyển nhượng, v.v - Nâng cao kiến thức cơ sở và xút tiến việc phổ biến rộng rãi các thông tin liên quan đến môi trường. * Nguyên tắc 9 : Xây dựng một khối liên minh toàn cầu Như đã nêu trên, muốn bảo vệ môi trường bền vững chúng ta không thể làm riêng lẻ được mà phải có một sự liên minh giữa các nước. Bầu khí quyển và các đại dương tác động qua lại lẫn nhau tạo ra khí hậu trên trái đất, nhiều con sông lớn là chung của nhiều quốc gia. Vì vậy, bảo vệ trong sạch của dòng sông là trách nhiệm chung của nhiều nước. Sự bền vững trong mỗi nước luôn luôn phụ thuộc vào các hiệp ước quốc tế để quản lý các nguồn tài nguyên chủ yếu. Do đó, các quốc gia phải nhận thức được quyền lợi chung của mình trong môi trường chung trên trái đất này. Các quốc gia cần tích cực tham gia ký kết và thực hiện các công ước quốc tế quan trọng về môi trường như công ước CITES, công ước bảo vệ tầng ozon, công ước RAMSA, công ước luật biển... Hành động ưu tiên: - Đẩy mạnh việc thực hiện những hiệp ước quốc tế hiện có nhằm bảo vệ hệ nuôi dưỡng sự sống và tính đa dạng sinh học như: + Về khí quyển: có công ước Viên bảo vệ tầng ozone và Nghị định thư Montroreal về những tính chất có liên quan đến việc suy giảm tầng ozone. Công ước Giơnevơ về ô nhiễm không khí trên một vùng rộng qua nhiều biên giới. + Về đại dương: Công ước Liên hiệp quốc về luật biển, một loạt các văn kiện quốc tế và khu vực về bảo vệ các đại dương khỏi bị ô nhiễm vì tàu thủy, công ước về đại dương IOM ( International Organization for Migration), về vứt bỏ phế thải (công ước Luân Đôn, Ôslô)v.v. + Về nước ngọt: công ước về vùng bờ của hồ lớn (Canada - Hoa Kỳ), hiệp ước về các dòng sông chung (Ranh, Đanuýp). Trịnh Xuân Báu Trường Đại học Giao thông vận tải ---------------------------------------------------------------------------------------------------- Bài giảng: Kỹ thuật môi trường (Dành cho sinh viên ngành Cơ khí) 116 + Về chất phế thải: công ước Basle về những hoạt động hạn chế chất phế thải độc hại và cách xử lý. Công ước Bamako cấm việc nhập khẩu chất phế thải độc hại vào Châu Phi và kiểm soát việc nhập qua biên giới và quản lý chất phế thải độc hại ở Châu Phi. + Về việc bảo vệ tính đa dạng sinh học: công ước Ramsa về việc bảo vệ những vùng đất ngập nước có tầm quan trọng quốc tế, đặc biệt là những vùng sinh sống của chim nước. Công ước liên quan đến bảo vệ di sản thiên nhiên và văn hóa thế giới (UNESCO, Paris), công ước quốc tế về buôn bán các loài có nguy cơ bị tiêu diệt (CITES, Washington), công ước bảo vệ các loài hoang dã di cư. - Ký kết những hiệp ước quốc tế mới để đạt được tính bền vững trên thế giới: về sự thay đổi khí hậu, bảo vệ an toàn các khu rừng thế giới. - Xây dựng một chế độ bảo vệ tổng hợp và toàn diện đối với Châu Nam Cực và Biển Nam Cực. - Soạn thảo,thông qua bản công bố chung và Hiệp ước về tính bền vững. - Xóa hẳn những món nợ công, giảm nợ thương mại cho các nước thu nhập thấp để hồi phục sự tiến bộ về kinh tế của họ. - Nâng cao khả năng tự cường của những nước có thu nhập thấp: bãi bỏ hàng rào thương mại cho các nước này về các hàng hóa không liên quan đến môi trường, hỗ trợ và giúp ổn định giá cả hàng hóa, khuyên khích đầu tư. - Tăng cường viện trợ cho sự phát triển, tập trung giúp các nước xây dựng một xã hội và một nền kinh tế bền vững - Nhận thức được giá trị và đẩy mạnh hoạt động của các tổ chức phi chính phủ trong nước và thế giới: IUCN , UNEP, WWF là những tổ chức bao gồm các thành viên chính phủ và phi chính phủ, đã có những đóng góp xuất sắc trong sự nghiệp bảo vệ môi trường toàn cầu; cần mở rộng phạm vi hoạt động, cũng như gia tăng thêm các tổ chức tương tự. - Tăng cường hệ thống Liên hiệp quốc để trở thành một lực lượng mạnh mẽ đảm bảo cho tính bền vững trên toàn cầu. Trịnh Xuân Báu Trường Đại học Giao thông vận tải ---------------------------------------------------------------------------------------------------- Bài giảng: Kỹ thuật môi trường (Dành cho sinh viên ngành Cơ khí) 117 Chương 4: Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG TRONG SẢN XUẤT CƠ KHÍ GIAO THÔNG 4.1. Các nguồn phát sinh ô nhiễm Các nhà máy sản xuất, lắp ráp và sửa chữa phục vụ giao thông vận tải đường bộ, đường sắt, đường thủy và hàng không, tùy quy mô khác nhau đều sử dụng các công nghệ gây ra các chất thải ảnh hưởng xấu đến môi trường. Dưới đây giới thiệu một số quá trình công nghệ điển hình và ảnh hưởng của nó đến môi trường. 4.1.1. Chế tạo khung vỏ và các tác nhân gây ô nhiễm môi trường Chế tạo khung vỏ là khâu then chốt trong lĩnh vực sản xuất lắp ráp phương tiện vận tải ở Việt Nam hiện nay. Quá trình công nghệ chế tạo khung vỏ và các tác nhân gây ô nhiễm môi trường được trình bày trên sơ đồ hình 4.1. Hình 4.1. Quá trình công nghệ chế tạo khung vỏ và các tác nhân ô nhiễm Từ sơ đồ trên cho thấy quá trình công nghệ chế tạo khung vỏ gây ra các chất làm ô nhiễm không khí, tiếng ồn, rung động, ô nhiễm nước và chất thải rắn. Quá trình chế tạo khung vỏ Dập các chi tiết khung Dập các tấm vỏ Hàn ghép khung vỏ xe Làm sạch rỉ Khử dầu mỡ Sơn chống rỉ, matít Sơn bảo vệ bề mặt Kiểm tra Tác nhân gây ô nhiễm - Tiếng ồn, rung động - Chất thải rắn - NOx, CO, CO2 - Nhiệt độ, bụi hàn - Hạt kim loại, hạt nix - Các axit và chất kiềm - Chất thải rắn - Xăng, dầu - Dung dịch hóa học NaOH, Na2CO3 - Nước thải ô nhiễm - Bụi sơn, matít - Hơi sơn, benzen - Nước thải ô nhiễm - Bụi sơn - Benzen - Nước thải ô nhiễm Trịnh Xuân Báu Trường Đại học Giao thông vận tải ---------------------------------------------------------------------------------------------------- Bài giảng: Kỹ thuật môi trường (Dành cho sinh viên ngành Cơ khí) 118 4.1.2. Sửa chữa động cơ và các tác nhân gây ô nhiễm môi trường Trong các nhà máy sửa chữa phương tiện vận tải thì sửa chữa lớn động cơ là một trong những khâu phức tạp và mang tính đặc thù. Quá trình sửa chữa lớn động cơ và các tác nhân gây ô nhiễm điển hình được trình bày tại hình 4.2. Hình 4.2. Quá trình sửa chữa lớn động cơ và các tác nhân gây ô nhiễm Từ sơ đồ trên cho thấy quá trình công nghệ sửa chữa lớn động cơ cũng gây ra các chất làm ô nhiễm không khí, tiếng ồn rung động, ô nhiễm nước, chất thải rắn, nhưng ở mức độ khác với quá trình công nghệ chế tạo khung vỏ. 4.1.3. Sản xuất, lắp ráp, kiểm định phương tiện và tác nhân gây ô nhiễm môi trường Các nhà máy cơ khí giao thông hiện nay chủ yếu là thực hiện sản xuất lắp ráp. Các tổng thành sản xuất trong nước chính là khung vỏ, các kết cấu thép, làm sạch bề mặt và sơn. Các tổng thành chi tiết yêu cầu công nghệ cao hầu như còn nhập ngoại. Quá trình sản xuất lắp ráp ôtô tải tự đổ và các chất gây ô nhiễm được trình bày trên hình 4.3. Sửa chữa lớn động cơ Rửa phương tiện Lắp ráp - chạy rà Tác nhân gây ô nhiễm - Nước thải lẫn đất, đá và dầu mỡ - Khí thải CO, CH, NOx - Tiếng ồn do nổ máy tại chỗ - Dầu mỡ thải - Xăng, dầu - Các dung dịch hóa học - Khí độc NOx, CH... - Tiếng ồn, rung động - Chất thải rắn - Nước thải chứa kim loại nặng và dầu mỡ, Dung dịch điện phân - Khí thải - Rung động và tiếng ồn Kiểm tra, chẩn đoán Tháo động cơ khỏi phương tiện Tháo rời các chi tiết Rửa chi tiết và phân loại Lắp lên phương tiện và chạy thử Thay mới Phục hồi (hàn, mạ, gia công cơ khí) Trịnh Xuân Báu Trường Đại học Giao thông vận tải ---------------------------------------------------------------------------------------------------- Bài giảng: Kỹ thuật môi trường (Dành cho sinh viên ngành Cơ khí) 119 So với các quá trình trên thì quá trình công nghệ lắp ráp phát sinh chủ yếu là tiếng ồn, rung động và khí thải ở nguyên công chạy thử. Hình 4.3. Quá trình công nghệ lắp ráp ôtô tải tự đổ và các tác nhân gây ô nhiễm 4.1.4. Quá trình công nghệ mạ và tác nhân gây ô nhiễm môi trường Mạ là quá trình công nghệ xử lý bề mặt của các chi tiết kim loại nhằm tăng độ cứng bề mặt, chống ăn mòn. Các phương pháp mạ phổ biến là mạ điện, mạ hóa học, mạ điện hóa, trong đó mạ điện hóa hiện đang được sử dụng rộng rãi. Các đối tượng cần mạ thường là mạ thép, mạ đồng, mạ crôm, mạ niken Dung dịch thải sau khi mạ thường chứa các kim loại nặng và hợp chất của nó. Quá trình công nghệ mạ và các chất gây ô nhiễm được trình bày trên hình 4.4. Các tác nhân gây ô nhiễm Quá trình sản xuất lắp ráp - Tiếng ồn, rung động, bụi sơn Chế tạo khung ôtô và sơn hoàn thiện Lắp đặt cầu trước, cầu sau lên khung - Tiếng ồn, khí xả do xe vận chuyển nội bộ và cầu trục - Tiếng ồn do xe vận chuyển nội bộ và cầu trục - Tiếng ồn do xe vận chuyển nội bộ và cầu trục - Tiếng ồn khí xả do xe vận chuyển - Chất ô nhiễm khác - Tiếng ồn, khí xả do xe vận chuyển nội bộ - Tiếng ồn khí thải do vận chuyển - Chất ô nhiễm khác - Tiếng ồn khí thải do vận chuyển - Chất ô nhiễm khác - Tiếng ồn, khí thải do chạy thử Lắp đặt cụm động cơ, hộp số lên khung Lắp đặt hệ thống phanh, lái lên khung Lắp lốp và cabin đã chế lên khung Lắp đặt hệ thống nâng hạ thùng tự đổ Lắp đặt thùng xe lên khung Lắp điện, nội thất Chạy thử, kiểm ATKT và môi trường Bãi đỗ xe hoàn thiện Trịnh Xuân Báu Trường Đại học Giao thông vận tải ---------------------------------------------------------------------------------------------------- Bài giảng: Kỹ thuật môi trường (Dành cho sinh viên ngành Cơ khí) 120 Hình 4.4. Quá trình công nghệ mạ và các tác nhân gây ô nhiễm 4.1.5. Công nghệ sơn và các chất ô nhiễm phát sinh Công nghệ sơn để bảo vệ bề mặt các tổng thành và khung vỏ của các phương tiện vận tải: môtô, ôtô, đầu máy toa xe, canô, tàu thủy, máy bay. Sơn thường bao gồm các thành phần: chất kết dính, bột màu, dung môi, phụ gia Chất kết dính thường là Polyme tổng hợp (nhựa Phênon, Aminic, Arcrynic, Alkyde,) hoặc các chất Polyme tự nhiên (các hợp chất hóa học có nguồn gốc từ cao su tự nhiên hoặc cellulose tự nhiên). Bột màu có thể là bột vô cơ (oxyt sắt, oxyt crôm, oxyt chì,); hoặc bột hữu cơ (dầu mỡ, hắc ín,...). Các màu khác nhau được tạo ra bởi các oxyt khác nhau. Ví dụ: màu trắng dùng oxyt titan, rutin pha với BaSO4 hoặc CaSO4 Màu đỏ dùng oxyt sắt, oxyt chì (Pb3O4), Cadimi sunfua (CdS), oxyt đồng (Cu2O) Màu vàng dùng Cromat chì, Cromat kẽm, oxyt sắt Chi tiết cần mạ Tác nhân gây ô nhiễm Mài nhẵn đánh bóng - Bụi, rỉ - Bụi kim loại Khử dầu mỡ - Hơi xăng, dầu, dung môi - Dầu mỡ trong nước thải - Hơi axit - Các chất kiềm Làm sạch bằng dung dịch hóa học, điện hóa - CuSO4; Cu(CN2) Mạ đồng - Cr6+, các loại axit Mạ Crôm - Fe, các loại dung dịch mạ Mạ thép - Chất mạ bóng: NiSO4; H3Bo3, Ni+2, axit Mạ Niken - ZnCl2; ZnO, Zn+; axit Mạ kẽm Nước thải chứa các loại axit, các kim loại nặng, các chất kiềm Trịnh Xuân Báu Trường Đại học Giao thông vận tải ---------------------------------------------------------------------------------------------------- Bài giảng: Kỹ thuật môi trường (Dành cho sinh viên ngành Cơ khí) 121 Dung môi để pha sơn thường là xăng, dầu, benzen, axeton. Phụ gia thường là các chất chống bọt, các chất bảo quản như: phụ gia chống nấm mốc, phụ gia chống rỉ, phụ gia chống hà bám, Có rất nhiều phương pháp sơn khác nhau: sơn tĩnh điện, sơn dầu (sơn nước), sơn điện ly. Quá trình công nghệ sơn tạo các chất gây ô nhiễm môi trường không khí, môi trường nước và môi trường đất (hình 4.5). Hình 4.5. Quá trình sơn vỏ ôtô và các chất ô nhiễm phát sinh 4.2. Ô nhiễm khí trong sản xuất cơ khí giao thông Trong quá trình sản xuất cơ khí giao thông, phát sinh nhiều hơi, khí độc hại và bụi gây ô nhiễm môi trường không khí. Tùy thuộc loại hình sản xuất mà mức độ và tính chất ô nhiễm khác nhau. 4.2.1. Các cơ sở sản xuất, chế tạo chi tiết Các cơ sở chế tạo chi tiết phục vụ cho ngành sản xuất cơ khí ô tô như các cơ sở luyện kim đen và màu, các cơ sở đúc, nhiệt luyện, các cơ sở gia công cơ khí... Các chất gây ô nhiễm Cặn bẩn, dầu mỡ Dầu mỡ, cặn bẩn bề mặt hợp chất tẩy Dầu mỡ, cặn bẩn bề mặt Dung dịch NaOH, H3PO4, Zn(H2PO4)... Cặn chứa phốt phát Chứa dung dịch sơn Chứa dung dịch sơn Hơi dung môi, hơi khí đốt dầu lọc LPG Cặn sơn, cặn lơ lửng Hơi dung môi, hơi khí đốt Bụi sơn, dung môi Cặn lơ lửng, cặn sơn Bụi sơn, dung môi Quá trình sơn ôtô Rửa nước sơ bộ Tẩy gỉ, tẩy dầu mỡ Rửa nước lần 2 Phốt phát hóa Rửa nước Sơn lót điện ly Rửa nước Sấy khô Gắn keo, sơn lót bổ sung Sấy khô Sơn phủ Ráp nước Sơn bóng Trịnh Xuân Báu Trường Đại học Giao thông vận tải ---------------------------------------------------------------------------------------------------- Bài giảng: Kỹ thuật môi trường (Dành cho sinh viên ngành Cơ khí) 122 Quá trình sản xuất, chế tạo sử dụng nhiều nhiên liệu như quá trình luyện kim, gia nhiệt và sử dụng các loại sơn, hóa chất, dung môi trong bảo vệ bề mặt chi tiết và phát sinh các chất ô nhiễm gây ô nhiễm môi trường không khí. Quá trình đốt nhiên liệu (than, dầu, khí đốt...) trong quá trình luyện kim và gia nhiệt phát sinh ra bụi, khói và các khí độc hại như CO, CO2, HC, SOx, NOx... Quá trình chế tạo khuôn và dỡ khuôn, thao trong quá trình đúc phát sinh ô nhiễm bụi. Quá trình hàn và phun đắp kim loại phát sinh các khói hàn với thành phần chính như Fe2O3, SiO2, TiO2, MnO, AsH3,... Đây là những khí rất độc, có tác động nguy hiểm đến sức khỏe con người và gây ô nhiễm môi trường. Các quá trình công nghệ gia công cơ khí như tiện, phay, bào, khoan, doa và mài phát sinh bụi kim loại, hơi dầu mỡ... Bên cạnh đó, quá trình sơn phủ, bảo vệ bề mặt các chi tiết phát sinh hơi sơn, dung môi, dầu mỡ. Tùy thuộc loại hình và công nghệ sản xuất mà mức độ phát sinh ô nhiễm bụi và các khí độc hại khác nhau. Tuy nhiên, mức độ ô nhiễm lớn tập trung ở các cơ sở luyện kim, đúc với mức độ tiêu thụ nhiên liệu rất lớn và phát sinh ra lượng khí độc hại và bụi cao gây ô nhiễm cục bộ môi trường không khí khu vực sản xuất. 4.2.2. Cơ sở chế tạo và sửa chữa ôtô Trong các cơ sở chế tạo và sửa chữa ôtô, không khí bị ô nhiễm chủ yếu bởi bụi và các khí độc ở khâu hàn điện, hàn hơi, đúc nhiệt luyện, thử động cơ... Các tác nhân gây ô nhiễm chủ yếu là do khói hàn, hơi dầu mỡ, hơi axit, bụi sơn và hơi dung môi thoát ra trong quá trình sơn, sấy sản phẩm. Không khí còn bị ô nhiễm bởi quá trình đốt nhiên liệu trong các công đoạn chạy rà, chạy thử động cơ. Các khí thải phát sinh như CO, CO2, NOx, SO2, CH,... Ở động cơ Diesel, nồng độ CO rất bé, chiếm tỉ lệ không đáng kể, nồng độ HC chỉ bằng khoảng 20% nồng độ HC của động cơ xăng còn nồng độ NOx của hai loại động cơ có giá trị tương đương nhau. Trái lại, bồ hóng là chất ô nhiễm quan trọng trong khí xả động cơ Diesel, nhưng hàm lượng của nó không đáng kể trong khí xả động cơ xăng. Những tạp chất, đặc biệt là lưu huỳnh, và các chất phụ gia trong nhiên liệu cũng có ảnh hưởng đến thành phần các chất ô nhiễm. Thành phần lưu huỳnh có thể lên đến 0,5% đối với dầu Diesel. Trong quá trình cháy, lưu huỳnh bị oxy hoá thành SO2, sau đó một bộ phận SO2 bị oxy hoá tiếp thành SO3, chất có thể kết hợp với nước để tạo ra H2SO4. Mặt khác, để tăng tính chống kích nổ của nhiên liệu, người ta pha thêm Thétraétyle chì Pb(C2H5)4 vào xăng. Trịnh Xuân Báu Trường Đại học Giao thông vận tải ---------------------------------------------------------------------------------------------------- Bài giảng: Kỹ thuật môi trường (Dành cho sinh viên ngành Cơ khí) 123 Sau khi cháy, những hạt chì có đường kính cực bé thoát ra theo khí xả, lơ lửng trong không khí và trở thành chất ô nhiễm Bộ phận gia công cơ khí chế tạo và phục hồi chi tiết cũng góp phần làm ô nhiễm không khí do phát sinh các bụi kim loại từ công đoạn rèn, dập, gò hàn,... Trong quá trình sơn xe và tổng thành sẽ gây ô nhiễm không khí bởi hơi của các dung môi hữu cơ có trong sơn như benzen, hơi xăng hoặc bụi kim loại có trong thành phần tạo màu của sơn. Các khí độc hại và bụi phát sinh gây tác động xấu đến sức khỏe người lao động. Một số chất độc hại có thể gây nhiễm độc cấp tính, mãn tính và gây ung thư. Các tác nhân ô nhiễm này làm suy giảm chất lượng môi trường không khí, góp phần gia tăng khí nhà kính và khí quang hóa. 4.2.3. Các cơ sở chế tạo, đóng mới và sửa chữa đầu máy toa xe Trong quá trình chế tạo, đóng mới và sửa chữa đầu máy toa xe, các hoạt động gia công, chế tạo chi tiết, lắp ráp các cụm chi tiết và tổng thành, chạy rà động cơ,... phát sinh bụi và khí thải gây ô nhiễm môi trường không khí. Mặc dù số lượng đầu máy, toa xe được chế tạo, sửa chữa trong một cơ sở không nhiều. Nhưng thời gian và số lượng các hạng mục làm việc nhiều và phức tạp nên phát sinh một lượng lớn các chất ô nhiễm. Trong khu vực chế tạo, lắp ráp, các chất ô nhiễm phát sinh như bụi kim loại, hơi dầu mỡ, hơi sơn, dung môi, hóa chất,... Khu vực chạy rà nóng, rà thử động cơ phát sinh các khí độc hại như SO2, CH, CO, bụi PM,... Các khí ô nhiễm và bụi phát sinh trong khu vực chế tạo và sửa chữa thường cao hơn nhiều lần quy chuẩn kỹ thuật cho phép nên gây tác động xấu đến sức khỏe người lao động và gây ô nhiễm môi trường không khí. 4.2.4. Cơ sở đóng mới và sửa chữa tàu thuyền Quá trình đóng mới và sửa chữa tàu thuyền cũng phát sinh các chất thải gây ô nhiễm môi trường không khí như các loại hình sản xuất cơ khí giao thông khác. Quá trình đóng mới tàu thuyền bao gồm các công đoạn gia công cơ khí, hàn, lắp ráp thiết bị, sơn chi tiết và sơn tổng thành đã phát sinh các loại bụi kim loại, khí thải (CH, NOx, CO,...), khói hàn, hơi dung môi hữu cơ (sơn, hóa chất, xăng dầu,...). Quá trình sửa chữa, bảo dưỡng cũng phát sinh các loại hình ô nhiễm môi trường không khí tương tự quá trình đóng mới tàu thuyền. Quá trình phá dỡ đối với những tàu thuyền không còn khả năng sử dụng cũng phát sinh bụi và nhiều loại khí thải có tính độc cao. Trịnh Xuân Báu Trường Đại học Giao thông vận tải ---------------------------------------------------------------------------------------------------- Bài giảng: Kỹ thuật môi trường (Dành cho sinh viên ngành Cơ khí) 124 4.3. Ô nhiễm nước trong sản xuất cơ khí giao thông 4.3.1. Nước thải từ các nhà máy sản xuất lắp ráp phương tiện vận tải đường bộ Nước thải từ nhà máy lắp ráp ôtô chủ yếu có nguồn gốc từ phân xưởng sơn, phân xưởng mạ và quá trình vệ sinh nhà xưởng. 4.3.1.1. Nước thải từ phân xưởng sơn Hầu hết công nghệ sơn của các nhà máy sản xuất, lắp ráp ôtô hiện nay giống nhau và khá phức tạp, gồm nhiều công đoạn như xử lý làm sạch bề mặt, quá trình sơn các chi tiết, vệ sinh khu vực sơn,... Tất cả các công đoạn trên đều phát sinh nước thải. Thành phần nước thải và quy trình xả thải từ các công đoạn rất khác nhau tùy thuộc vào các nội dung và khu vực sản xuất. Các dòng thải này có thể phát sinh liên tục hoặc không liên tục tùy thuộc vào công nghệ sơn và quy trình sản xuất, lắp ráp. Hình 4.6 là sơ đồ công nghệ sơn trong quá trình lắp ráp ôtô của công ty liên doanh sản xuất ôtô Hòa Bình. Nước thải từ khu vực sơn có các thành phần như dầu sơn, dung môi, cặn sơn, các chất dầu mỡ, các chất hoạt động bề mặt, các muối photpphat... Khi bị thải vào nguồn nước có thể gây ô nhiễm nghiêm trọng cho nước mặt và nước ngầm. Röa s¬ bé TÈy dÇu mì Röa (2 bËc) Ph«tphat ho¸ Röa (2 bËc) S¬n lãt ®iÖn di Röa (2 bËc) SÊy G¾n keo s¬n lãt bæ sung SÊy S¬n phñ S¬n bãng R¸p n­íc CÆn bÈn, dÇu mì Thµnh phÇn cña n­íc th¶i DÇu mì, chÊt ho¹t ®éng bÒ mÆt DÇu mì, chÊt ho¹t ®éng bÒ mÆt Chøa ph«tphat Chøa dung dÞch s¬n Chøa dung dÞch s¬n CÆn l¬ löng, cÆn s¬n CÆn s¬n, dung m«i CÆn l¬ löng, cÆn s¬n CÆn s¬n, dung m«i Chøa ph«tphat: H3PO4, Zn(H2PO4).2H2O, H¬i dung m«i N­íc N­íc Dung dÞch: NaOH, H3PO4, Zn(H2PO4).2H2O, N­íc N­íc Kh«ng khÝ nãng (sö dông dÇu, than, khÝ ®èt: LPG,) Kh«ng khÝ nãng (sö dông dÇu, than, khÝ ®èt: LPG,) Hình 4.6. Dây chuyền sơn của liên doanh sản xuất ôtô Hòa Bình Trịnh Xuân Báu Trường Đại học Giao thông vận tải ---------------------------------------------------------------------------------------------------- Bài giảng: Kỹ thuật môi trường (Dành cho sinh viên ngành Cơ khí) 125 4.3.1.2. Nước thải từ các phân xưởng mạ Nguồn nước thải từ các phân xưởng mạ xuất phát chủ yếu từ khâu xử lý bề mặt cho mạ và nước thải sau khi mạ. Dòng thải này chứa chất rắn lơ lửng, dầu mỡ, hóa chất xử lý và hóa chất mạ, có thành phần như sau: - Nước thải mang tính kiềm phát sinh khi tẩy dầu mỡ có chứa các thành phần như Na2CO3, Na3PO4, Na2SiO2, dầu mỡ... - Nước thải mang tính axit phát sinh ra từ quá trình hoạt hóa bề mặt, có chứa các thành phần như H2SO4, H3PO4. - Nước thải mạ có chứa các thành phần hóa học như H2CrO4, H2SO4,... Sản phẩm trước khi đưa vào mạ cần được xử lý sạch bề mặt để tăng khả năng bám dính và phủ đều dung dịch mạ. Thông thường quá trình tẩy rửa bề mặt kim loại và mạ phủ thực hiện theo phương thức gián đoạn. Các dung dịch tẩy rửa, dung dịch mạ thải bỏ định kỳ khi chúng không còn đảm bảo yêu cầu kỹ thuật. Sơ đồ công nghệ mạ và các dòng thải đi kèm được mô tả tại hình 4.7. Nước thải từ các phân xưởng mạ của cơ sở sản xuất, lắp ráp ôtô chứa nhiều kim loại nặng, dầu mỡ, các loại hóa chất, axits, kiềm... Nguồn thải này rất nguy hại đối với nguồn tiếp nhận nếu không được thu gom và xử lý triệt để. Hình 4.7. Sơ đồ công nghệ mạ và dòng thải VËt cÇn m¹ Lµm s¹ch b»ng c¬ häc Mµi nh½n, ®¸ nh bãng Khö dÇu mìVËt cÇn m¹ VËt cÇn m¹ Bôi, rØ Bôi kim lo¹i H¬i dung m«i H¬i axit Axit, kiÒm M¹ ®ång M¹ kÏm M¹ Niken M¹ ®ång M¹ vµng b¹c M¹ ®ång CuSO , Cu(CN)4 2 2 Cu(CN) ZnCl2 ZnO NaCN NaOH H3BO3 CN , Zn , axit - + Ni , axit 2+ 6+ Cr , axit CN , axit - Axit, muéi vµng, b¹c Nuíc th¶i chøa axit, CN ,KLN - ChÊt m¹ bãng, NiSO ,H BO4 3 3 - CN, Muèi ®ång Lµm s¹ch b»ng ph­¬ng ph¸ p ho¸ häc, ®iÖn ho¸ N­íc th¶i chøa dÇu mì Trịnh Xuân Báu Trường Đại học Giao thông vận tải ---------------------------------------------------------------------------------------------------- Bài giảng: Kỹ thuật môi trường (Dành cho sinh viên ngành Cơ khí) 126 4.3.2. Nước thải từ cơ sở chế tạo và sửa chữa đầu máy, toa xe Các cơ sở chế tạo và sửa chữa đầu máy, toa xe sử dụng nước trong các quá trình rửa chi tiết và cụm chi tiết trong quá trình sửa chữa, bảo dưỡng. Ngoài ra còn có nước thải phát sinh từ quá trình sơn và vệ sinh nhà xưởng. Hầu hết các công đoạn bảo dưỡng, sửa chữa đều sử dụng nước. Chỉ có khoảng 10 ÷ 20% lượng nước sử dụng có khả năng tái sử dụng lại, còn hầu hết các dòng thải khác đều phải thải bỏ. Dòng thải này chứa nhiều dầu mỡ, kim loại nặng, axit, kiềm, các chất hữu cơ và vô cơ. Đặc tính cụ thể phụ thuộc vào các khu vực sửa chữa, bảo dưỡng của cơ sở. Tuy nhiên, đây là một dòng thải rất nguy hại đối với nguồn tiếp nhận. 4.3.3. Nước thải cơ sở đóng mới và sửa chữa tàu thuyền Các cơ sở đóng mới và sửa chữa tàu thuyền sử dụng nhiều nước trong quá trình hoạt động và phát sinh ra các nguồn nước thải. Đối với cơ sở đóng mới tàu thuyền, nước thải được sử dụng trong các công đoạn làm sạch bề mặt chi tiết, nước thải từ phân xưởng mạ, phân xưởng sơn và nước thải vệ sinh máy móc, nhà xưởng. Dòng thải này có đặc tính tương tự như các dòng thải của các cơ sở gia công cơ khí, sản xuất và lắp ráp ôtô đã nêu ở trên như có dầu mỡ, kim loại nặng, các loại hóa chất, axits, kiềm... Đối với các cơ sở sửa chữa tàu thuyền, các công đoạn dỡ bỏ các sản phẩm cũ, tẩy rửa, cạo sơn cũ, phun phủ sơn mới... sử dụng nhiều nước và phát sinh nước thải tương ứng. Việc sửa chữa động cơ tàu thuỷ có thể tạo ra các chất thải như dầu cặn, mỡ bôi trơn, các axit, kiềm sử dụng trong làm sạch, tẩy rửa. Công việc hàn và gia công kim loại có thể thải ra các dung dịch cyanid, axit, kiềm và các kim loại nặng. Những dịch vụ sửa chữa khác cũng thải ra nước thải chứa dầu, sơn, các hoá chất tẩy rửa. Nước thải vệ sinh sàn tàu, thuyền chứa nhiều chất bẩn, các loại muối, dầu mỡ rơi vãi cũng là một nguồn nước thải có đặc tính ô nhiễm cao. Bên cạnh đó, còn có nước thải từ khu vực cầu tầu, khu vệ sinh, nước mưa chảy tràn, dầu mỡ rơi vãi và rác thải các loại. Hầu hết các dòng thải này bị thải trực tiếp ra các cảng biển, đường thuỷ nội địa... gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. 4.4. Chất thải rắn và CTNH trong sản xuất cơ khí giao thông Các hoạt động sản xuất cơ khí giao thông đưa vào môi trường đất một lượng lớn các chất thải rắn và chất thải nguy hại. Các chất thải này thâm nhập vào môi trường Trịnh Xuân Báu Trường Đại học Giao thông vận tải ---------------------------------------------------------------------------------------------------- Bài giảng: Kỹ thuật môi trường (Dành cho sinh viên ngành Cơ khí) 127 đất làm thay đổi thành phần của đất, pH, quá trình nitơrat hoá... Hệ sinh vật trong đất sẽ bị ảnh hưởng bởi các loại chất thải này. 4.4.1. Các cơ sở sản xuất, lắp ráp và bảo dưỡng, sửa chữa phương tiện giao thông đường bộ, đường sắt Các cơ sở sản xuất, lắp ráp giao thông đường bộ, đường sắt như các cơ sở chế tạo chi tiết cơ khí giao thông; cơ sở sản xuất, lắp ráp và bảo dưỡng, sửa chữa ô tô, xe máy; cơ sở chế tạo và sửa chữa đầu máy, toa xe. Trong các hoạt động sản xuất, các cơ sở này đã phát sinh một lượng lớn chất thải lỏng, rắn, khí. Khi các chất thải này thâm nhập vào đất sẽ gây ô nhiễm môi trường đất. Các loại chất thải rắn sản xuất và chất thải nguy hại phát sinh từ hầu hết các khâu công nghệ sản xuất và lắp ráp như nhựa, nilon, kim loại, dầu mỡ, dung môi hữu cơ,... Các chất thải này đa dạng về thành phần và kích thước, không tập trung, đa nguồn gốc. Khi tiến hành các công đoạn trong quy trình cắt phá phương tiện loại bỏ phát sinh các nguồn ô nhiễm như dầu thừa, mạt sắt, que hàn, sản phẩm cháysẽ gây ảnh hưởng trực tiếp tới khu vực đất liền kề. Một phần các chất ô nhiễm sẽ thấm sau vào lòng đất làm ô nhiễm các mạch nước ngầm, một phần theo nước mưa chảy thoát ra các lưu vực nước mặt làm ô nhiễm vùng nước. Kim loại nặng trong nước thải không chỉ làm ô nhiễm nước mặt và nước ngầm mà còn gây ô nhiễm đất. Các kim loại này sẽ làm thay đổi thành phần của đất và nhiễm độc đối với cây trồng, vật nuôi, con người thông qua chuỗi thức ăn. Cặn dầu từ các nhà máy sửa chữa ô tô, đầu máy toa xe, trạm bảo dưỡng sửa chữa, sau khi thải bỏ sẽ gây ô nhiễm đất. Cặn dầu làm giảm lượng oxy trong đất, ảnh hưởng nghiêm trọng tới các sinh vật sống trên vùng đất đó. Khi dầu xâm nhập vào đất, chúng làm thay đổi cấu trúc, đặc tính hoá lý của đất, gây thoái hóa, nhiễm độc đất hoặc biến thành đất chết. Tại các trạm bảo dưỡng sửa chữa, đất thường bị ô nhiễm nặng nề bởi nhiên liệu động cơ, các loại dầu mỡ (dầu và cặn bảo dưỡng, bộ lọc dầu bỏ đi, nhũ tương dầu từ các bể rửa, các loại mỡ bôi trơn,...) sơn và vecni thải, nước thải từ màng chắn nước của buồng phun sơn chứa các kim loại nặng (Sb, Pb, Cd,Co, Cu, Cr, Mn, Sn, Zn,) và các hóa chất độc hại khác. Các chất ô nhiễm này có thể thấm sâu xuống dưới lớp đất. Sự phân tán của các chất gây ô nhiễm phụ thuộc vào nhiều yếu tố trong đó các chất đất. Ðất bị ô nhiễm có thể ảnh hưởng tới nước ngầm và các nơi tiếp nhận, đồng thời làm phát sinh nhiều vấn đề khi đất được sử dụng cho một mục đích khác. Các chất này rò rỉ từ các phương tiện xe cộ, từ chất thải đổ bỏ và từ việc nạp nhiên liệu cho xe và các bể chứa dưới đất. Trịnh Xuân Báu Trường Đại học Giao thông vận tải ---------------------------------------------------------------------------------------------------- Bài giảng: Kỹ thuật môi trường (Dành cho sinh viên ngành Cơ khí) 128 4.4.2. Các nhà máy đóng mới và sửa chữa tàu thuyền Các nhà máy đóng mới và sửa chữa tàu thuyền làm phát sinh các dạng chất thải rắn và chất thải nguy hại như: rẻ lau máy dính dầu mỡ, rỉ sắt, mẩu sắt vụn, sơn cũ, cặn sơn, cặn đất đèn, Nếu các chất thải này không được thu gom và xử lý triệt để sẽ gây ô nhiễm lớn cho đường thuỷ nội địa. Ngoài ra, từ các hoạt động phá dỡ phương tiện cũng phát sinh ra một lượng lớn chất thải như gỗ vụn, chất cách âm, cách nhiệt, rỉ sắt, Đây cũng là nguồn gây ô nhiễm đất nếu chúng bị thải bỏ bừa bãi trên mặt đất. Quy trình đóng mới tàu biển phát sinh các chất ô nhiễm chủ yếu là kim loại nặng dưới dạng bột ôxít như ôxít chì (Pb3O4, Pb2O3, PbCrO3), CuO, ZnO, Fe2O3, TiO2, ZnCrO3; các loại sơn xenlulo (-C3H7O2(OH-)2, sơn epoxy (-CHOCH-), sơn formandehyd fenol (-C6H5O-), sơn alkyd dầu (-CHO-),... các chất độc hại đi vào đất sẽ gây ô nhiễm môi trường đất nghiêm trọng. Đối với các cơ sở sửa chữa tàu biển, các chất thải phát sinh chủ yếu như vụn kim loại, thiếc hàn khi hàn cắt, gỗ vụn, dầu thải, bụi sơn, bụi cát, rỉ kim loại, chất hóa học của sơn dầu thải,... Một ví dụ điển hình là sử dụng hạt nix để làm sạch vỏ tàu khi sửa chữa của công ty tàu biển Huyndai – Vinashin. Người ta sử dụng hạt nix để làm sạch bề mặt kim loại trong sửa chữa tàu biển. Hạt nix là một dạng xỉ đồng phát sinh từ công nghiệp luyện kim, kết hợp với sơn, kim loại nặng và dầu mỡ trong quá trình làm sạch sẽ phát sinh ra một nguồn chất thải rất nguy hại. Trong hỗn hợp này có chứa nhiều kim loại nặng có tính nguy hại cao như Assen, Chì, Cadimi, Crom,... Các hạt này trong quá trình bắn bị vỡ một phần bay vào không khí, song phần lớn cùng với rỉ sắt, sơn cũ rơi xuống tạo nên một bãi rác thải rắn. Việc xử lý chúng gặp rất nhiều khó khăn vì nếu chôn vào đất, các chất độc hại lẫn trong hạt chất thải sẽ ngấm vào nước gây ô nhiễm và ngộ độc rất lớn. 4.5. Ô nhiễm tiếng ồn trong sản xuất cơ khí giao thông Trong các cơ sở chế tạo chi tiết cơ khí giao thông, các công nghệ thường sử dụng như đúc phôi, gia công áp lực, gia công cơ khí, các loại tiếng ồn phát sinh từ các công đoạn sản xuất này bao gồm tiếng ồn va chạm và tiếng ồn cơ khí. - Tiếng ồn va chạm phát sinh do sự va chạm của các máy móc, thiết bị, nguyên vật liệu sử dụng trong sản xuất. Đây là một tập hợp âm thanh phát ra không đồng đều, có thể liên tục hoặc ngắt quãng. Trị số mức ồn trung bình của một số nguồn phát sinh tiếng ồn như xưởng rèn có mức ồn trung bình 98 dB, xưởng đúc có mức ồn trung bình 112 dB, xưởng gò tán có mức ồn trung bình từ 113 đến 117 dB. Trịnh Xuân Báu Trường Đại học Giao thông vận tải ---------------------------------------------------------------------------------------------------- Bài giảng: Kỹ thuật môi trường (Dành cho sinh viên ngành Cơ khí) 129 - Tiếng ồn cơ khí phát sinh từ việc tiếp xúc của các chi tiết của thiết bị và phôi trong quá trình làm việc. Nguồn ồn này phát sinh liên tục trong một thao tác cụ thể. Trị số mức ồn của một số loại hình máy móc như máy tiện có mức ồn trung bình từ 93 đến 96 dB, máy bào có mức ồn trung bình 97 dB, Các quá trình chấn động, chuyển động, va chạm các máy móc thiết bị các dòng khí dòng chất lỏng chuyển động đều gây ra tiếng ồn. Tiếng ồn từ các máy thường rất lớn. Mức ồn của một số loại máy móc, thiết bị thể hiện tại bảng 4.1. Bảng 4.1. Mức ồn của một số quá trình sản xuất cơ khí Stt Nguồn ồn Mức ồn ở điểm cách nguồn 15m Stt Nguồn ồn Mức ồn ở điểm cách nguồn 15m 1 Máy búa 1,5 tấn 75 dB 7 Máy búa hơi 100 ÷ 110 dB 2 Máy nén diezen 80 dB 8 Xưởng rèn 100 ÷ 120 dB 3 Máy đập 85 dB 9 Xưởng gò 113 ÷ 114 dB 4 Máy khoan 87 ÷ 114 dB 10 Xưởng đúc 112 dB 5 Máy tiện 93 ÷ 96 dB 11 Xưởng tán rivê 120 dB 6 Máy bào 97 dB 12 Máy quạt gió li tâm 105 dB Đối với các cơ sở sản xuất, lắp ráp ô tô, tiếng ồn phát sinh bao gồm tiếng ồn va chạm và tiếng nổ của động cơ trong quá trình chạy rà, chạy thử. - Những thao tác trong quá trình chế tạo, lắp ráp phát sinh tiếng ồn do va chạm các chi tiết, kết cấu cũng như hoạt động của các máy móc, thiết bị trong quá trình sản xuất. Nguồn ồn này tương tự như tất cả các hoạt động sản xuất khác. - Trong quá trình chạy thử, chạy rà phương tiện, tiếng ồn phát sinh do tiếng nổ động cơ và một số va chạm kết cấu trong hoạt động phương tiện như hệ thống truyền lực, sự ma sát của lốp xe và mặt đường, rung động thân vỏ, còi và phanh (hình 4.8). Tất cả các nguồn ồn trong hoạt động của ô tô cộng hưởng lại thành một tập hợp âm thanh gây ô nhiễm tiếng ồn lớn. Trong các cơ sở chế tạo, sửa chữa đầu máy, toa xe tiếng ồn phát sinh chủ yếu là tiếng ồn va chạm, tiếng ồn cơ khí và tiếng nổ động cơ. - Tiếng ồn va chạm và tiếng ồn cơ khí phát sinh từ việc lắp ráp, sửa chữa đầu máy, toa xe. Sự va chạm của máy móc thiết bị cũng như sự ma sát của chi tiết máy và phôi phát sinh tiếng ồn ở mức độ cao tương tự như các quá trình và công nghệ sản xuất chi tiết trong cơ khí giao thông. Trịnh Xuân Báu Trường Đại học Giao thông vận tải ---------------------------------------------------------------------------------------------------- Bài giảng: Kỹ thuật môi trường (Dành cho sinh viên ngành Cơ khí) 130 - Tiếng nổ động cơ phát sinh tiếng ồn lớn do quá trình chạy thử động cơ của đầu máy. Nguồn ồn này phát sinh không thường xuyên nhưng có mức âm thanh lớn, gây ô nhiễm tiếng ồn nghiêm trọng. Hình 4.8. Cơ chế lan truyền tiếng ồn và rung động của ô tô Trong các cơ sở đóng mới, sửa chữa tàu biển cũng phát sinh các tiếng ồn va chạm và tiếng ồn cơ khí như các quá trình sản xuất khác trong lĩnh vực cơ khí giao thông nêu trên. Ngoài ra lĩnh vực này còn phát sinh tiếng ồn do tiếng hú của còi tàu khi kiểm tra hoặc chạy thử. 4.6. Các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường trong sản xuất cơ khí giao thông Tất cả các nhà máy cơ khí của ngành giao thông phải lập báo cáo đánh giá tác động môi trường của nhà máy mình. Phải có kế hoạch bảo vệ môi trường, bố trí mặt bằng nhà máy, các gian phân xưởng độc hại phải để ở cuối hướng gió, cuối nguồn nước của khu dân cư tập trung. Các nguồn gây ô nhiễm môi trường như ống khói, các phân xưởng thải chất độc hại,... cần tập trung để dễ dàng xử lý. Đối với các cơ sở liên doanh lắp ráp ô tô xe máy ở Việt Nam cần có cam kết và công bố chính sách hợp tác về môi trường. Bằng chính sách giảm thuế để khuyến khích các liên doanh áp dụng “công nghệ sạch” đối với các sản phẩm ôtô, xe máy và xử lý chất thải trong quá trình sản xuất. Giáo dục ý thức vệ sinh môi trường và vệ sinh công nghiệp cho cán bộ công nhân viên trong cơ sở sản xuất. Thực hiện thường xuyên và có khoa học các chương trình vệ sinh, quản lý chất thải. 4.6.1. Thu gom và xử lý chất thải rắn Các chất thải rắn từ sản xuất (phôi tiện, vỏ bào, mảnh vụn,...), dầu mỡ, cặn rò rỉ do bôi trơn, bảo dưỡng, vận hành máy phải được thu gom tập trung cho các trạm xử lý chất thải hoặc tái sử dụng chất thải (hình 4.9). Trịnh Xuân Báu Trường Đại học Giao thông vận tải ---------------------------------------------------------------------------------------------------- Bài giảng: Kỹ thuật môi trường (Dành cho sinh viên ngành Cơ khí) 131 Hình 4.9. Thu gom và xử lý chất thải rắn trong sản xuất cơ khí giao thông 4.6.2. Thu gom và xử lý nước thải Việc thoát nước thải từ các nhà máy cơ khí giao thông phải được xử lý triệt để trước khi đưa ra nguồn nước thải chung để tránh gây ô nhiễm nước mặt và nước ngầm trong khu vực. Nước thải từ phân xưởng sơn chứa nhiều hoá chất (axit H2SO4, benzen, sơn, dầu, chất lơ lửng và một số kim loại nặng như Zn, Fe, Ni,) trong các quá trình hàn, mạ, sơn, cần phải xử lý riêng tại khu vực sơn. Xử lý nước thải từ phân xưởng lắp ráp, sửa chữa, bảo dưỡng, hiệu chỉnh xe, với thành phần các chất ô nhiễm chính sau: dầu mỡ, chất lơ lửng, dung môi hữu cơ. Bên cạnh đó phải có biện pháp khống chế khả năng phát sinh nước thải nhiễm dầu: - Khu vực đặt bồn dầu có mái che để tránh nước mưa cuốn theo dầu rơi vãi, nền nhà có gờ bao quanh để hạn chế dầu rơi vãi ra ngoài; - Các bồn chứa dầu được đặt trên bệ cao, được kiểm tra thường xuyên để tránh hiện tượng vỡ đường ống hay rò rỉ; - Trong trường hợp rơi vãi hay rò rỉ, phải sử dụng vật liệu thấm dầu làm sạch ngay, tránh khi mưa xuống gây ra nước thải nhễm dầu. Các vật liệu này sau khi sử dụng đem đốt bỏ. Nước thải tại các khu vực sản xuất trên có thể làm sạch bằng phương pháp cơ học và phương pháp hoá lý trước khi đưa tới hệ thống thu gom chung của công ty. Nước trong hệ thống thu gom tiếp tục xử lý bằng phương pháp sinh học kết hợp phương pháp hấp phụ kim loại trước khi thải ra ngoài. Xử lý nước thải sinh hoạt, nước mưa chảy tràn. Có thể sử dụng bể tự hoại sau khi đã tách rác bằng song chắn rác. Chất thải rắn công nghệ Bavir kim loại, bụi kim loại Vụn nhựa, bao bì hỏng Phôi tiện, vỏ bào, cặn dầu,mỡ Cặn từ hệ thống xử lý nước thải Tái chế Bán cho cơ sở tái chế Thiêu huỷ hoặc tái sử dụng Bón cây, hoặc chuyển tới bãi rác quy định Trịnh Xuân Báu Trường Đại học Giao thông vận tải ---------------------------------------------------------------------------------------------------- Bài giảng: Kỹ thuật môi trường (Dành cho sinh viên ngành Cơ khí) 132 4.6.3. Các biện pháp công nghệ Cần phải coi trọng các biện pháp công nghệ đảm bảo đạt hiệu quả cao nhất trong giảm thiểu tác động của các nhà máy cơ khí giao thông đối với môi trường. Nội dung cơ bản của các biện pháp công nghệ: - Công nghệ cơ khí không có khí thải, hoặc khí thải được sử dụng lại; - Thay thế các nguyên vật liệu độc hại bằng các nguyên vật liệu khác không độc hại hoặc ít độc hại hơn; - Đảm bảo khép kín dây truyền công nghệ, không cho các chất độc hại rò rỉ, khuếch tán ra môi trường; - Đảm bảo khi vận chuyển các chất độc hại được bảo quản tốt, không để rò rỉ, khuếch tán ra môi trường; - Các chất độc hại phải được bảo quản tốt trong môi trường kín. 4.6.4. Khống chế ô nhiễm do nhiệt thừa Để hạn chế ảnh hưởng của lượng nhiệt thừa phát sinh từ các quá trình đun nóng chảy nguyên liệu, đúc chi tiết hoặc từ sự toả nhiệt của máy móc, thiết bị, và cũng để đảm bảo môi trường vi khí hậu tốt cho công nhân làm việc trong các phân xưởng, yêu cầu đối với các phân xưởng đó: - Thiết kế chiều cao nhà xưởng cao trên 6m; - Bố trí cửa thông thoáng gió xung quanh tường các xưởng sản xuất hoặc dùng quạt gió trục đứng để gia tăng vận tốc gió cục bộ trong phân xưởng; - Bố trí các hệ thống hút ngay trên mái nhà các phân xưởng; - Trồng cây xanh xung quanh khuôn viên nhà máy, đảm bảo diện tích cây xanh tối thiểu là 30% so với tổng diện tích mặt bằng theo quy định. Trang bị đầy đủ các trang phục cần thiết về an toàn lao động để hạn chế mức thấp nhất các tác hại đối với công nhân. Các trang phục này bao gồm quần áo và phương tiện bảo hộ lao động (mũ, khẩu trang, giày vải, găng tay, kính đeo mắt,). Trịnh Xuân Báu Trường Đại học Giao thông vận tải ---------------------------------------------------------------------------------------------------- Bài giảng: Kỹ thuật môi trường (Dành cho sinh viên ngành Cơ khí) 133 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Trần Ngọc Chấn: Ô nhiễm không khí và xử lý khí thải, 3 tập, NXB Khoa học kỹ thuật, 2001. 2. Đặng Kim Chi: Hoá học môi trường, Nhà xuất bản Khoa học và kỹ thuật, 2001. 3. Nguyễn Thế Chinh (chủ biên): Giáo trình Kinh tế và quản lý môi trường, Nhà xuất bản thống kê, 2003. 4. Hoàng Kim Cơ (chủ biên): Kỹ thuật môi trường, NXB Khoa học và kỹ thuật, 2005. 5. Cục bảo vệ môi trường Thụy Điển: Các trung tâm bảo dưỡng và trạm bán xăng, Bản dịch của Cục môi trường, 1997. 6. Phạm Ngọc Đăng: Môi trường không khí, Nhà xuất bản Khoa học và kỹ thuật, 2003. 7. Tăng Văn Đoàn, Trần Đức Hạ: Kĩ thuật môi trường, Nhà xuất bản giáo dục, 2004. 8. Tăng Văn Đoàn, Trần Đức Hạ: Kĩ thuật môi trường, NXB Giáo dục, 2004. 9. Cao Trọng Hiền (chủ biên): Môi trường Giao thông, NXB Giao thông vận tải, 2007. 10. Huỳnh Thu Hòa - Võ Văn Bé: Giáo trình môi trường và con người, Trường đại học Cần Thơ, 1999. 11. Lê Văn Khoa: Môi trường và ô nhiễm, Nhà xuất bản giáo dục, 1997. 12. Trần Văn Nhân, Ngô Thị Nga: Giáo trình công nghệ xử lý nước thải, NXB Khoa học và kỹ thuật, 2002. 13. Phạm Đức Nguyên: Âm học kiến trúc, NXB Xây dựng, 1998. 14. Đinh Xuân Thắng: Ô nhiễm không khí, NXB Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, 2003. 15. Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng: Giáo trình cơ khí giao thông, 2002. 16. Dick Hortensius và Mark Barthel: Nói về ISO14001 - giới thiệu về bộ tiêu chuẩn ISO 14000, Bản dịch của Cục Môi trường, 1999. 17. Frank Woodard: Industrial Waste Treatment Handbook, Butterworth– Heinemann, TD897.W67 2000. 18. Noel de Nevers: Air Pollution Control Engineering, McGraw-Hill, Inc., New York, 1995.