Đã an toàn nếu cho Formosa đi vào hoạt động?

18/05/2017 - 11:34 AM
Trong 53 lỗi vi phạm của Formosa, thì lỗi cuối cùng về hạng mục dập cốc ướt (thay vì dập cốc khô) trong khâu luyện cốc dự kiến đến năm 2019 mới hoàn thành. Vậy, nếu Thủ tướng Chính phủ cho phép Formosa vận hành Lò cao số 1 vào thời gian tới, dự kiến là cuối quý 2 năm nay, thì có đảm bảo an toàn hay không?

» Chủ nhiệm Ủy ban Khoa học: Formosa đã tự ý thay đổi công nghệ xử lý cốc

» Từ cá chết Vũng Áng đến Formosa: Nhìn lại quy hoạch môi trường

Người Đô Thị có cuộc trao đổi với GS Trần Tam, GS Khoa kỹ thuật Năng lượng và tài nguyên trái đất, Đại học Quốc gia Chonnam (CNU), Hàn Quốc, nhằm cung cấp thêm thông tin cho bạn đọc trong diễn tiến thời sự này. 

          GS Trần Tam
          GS Trần Tam. Ảnh TL

GS Trần Tam có hơn 35 năm làm việc trong ngành chế biến và xử lý tài nguyên khoáng sản và từ chất thải công nghiệp tại công ty thép BHP (1980-1987), GS Đại Học New South Wales, Úc (làm việc trong khoảng 1987-2008) và CNU (2008-hiện tại). Ông hiện cũng đang là Giám đốc điều hành công ty Ecomag, triển khai dự án thu hồi magnesium (Mg) từ nước thải (bittern) sau khi sản xuất muối biển tại Tây Úc (WA, Australia).

Thưa ông, công nghệ dập cốc ướt và dập cốc khô khác nhau như thế nào? Nó có tầm quan trọng hoặc nguy hiểm như thế nào trong quy trình sản xuất? 

Trong nhà máy gang thép liên hợp, khâu luyện cốc gây tác động môi trường cao nhất. Chất thải từ luyện cốc (gồm chất thải dạng khí, hay nước thải) phải được xử lý qua nhiều quy trình chặt chẽ trước khi xả thải ra môi trường.

Trong thành phần thải, đáng chú ý nhất là các chất hydrocarbon phức vòng/thơm thuộc nhóm polycyclic aromatic hydrocarbon (PAH) vì rất độc hại và có thể gây ung thư. Trong nhóm này benzo(a)pyrene (BaP) là chất độc hại nhất, mà Mỹ, EU đặt chuẩn rất gắt gao theo khuyến cáo từ WHO, dưới 1,0 ng/Nm3 cho không khí gần nhà máy.

Khâu luyện cốc thải khí phần lớn từ lò luyện, nhất là khí rò rỉ từ lò, hoặc khuếch tán trong khi chuyển cốc sau khi luyện sang phần dập cốc.

Trong khâu dập cốc, các chất thải ra như sau:

Cốc từ lò luyện sẽ được làm nguội bằng khí trơ nitơ nếu cốc được dập khô. Qua cách này, bụi than/cốc cỡ hạt nhỏ đến 2,5 microns (PM2,5) sẽ phải được thu hồi để thải hoặc tái xử dụng để đốt trong khâu sintering quặng sắt.

Công nghệ Dập Cốc Khô (DCK) được các nhà máy gang thép ở Nhật, Korea áp dụng nhiều vì đơn giản hơn trong khâu xử lý chất thải, nếu bụi cốc được thu hồi hoàn toàn. Bụi cốc chứa >60% C (cùng hydrocarbon) có nguồn năng lượng cao có thể tái sử dụng. DCK cũng sẽ thu hồi được nhiệt từ khâu làm nguội này để chế hơi nước dùng trong nhà máy.

Khâu DCK sẽ không tạo nước thải nhiều như quy trình Dập Cốc Ướt (DCU). Ngược lại nếu bụi hạt thoát ra ngoài sẽ gây ô nhiễm nhiều, vì có chứa nhiều PAH và các chất hữu cơ khác.

Công nghệ DCK thường đắt hơn (110 USD/tấn cốc) khi xây nhà máy so với DCU.

Công nghệ dập cốc ướt (DCU) dùng nước để làm nguội cốc, trước khi đưa cốc vào lò luyện gang. Công nghệ này sẽ tạo nhiều chất thải lỏng gồm: dầu hắc ín (tar), PAH và các chất hữu cơ như benzene, phenol,… tương tự như từ khâu làm nguội khí thải.

So sánh công nghệ dập cốc ướt và và dập cốc khô trong khâu luyện cốc: 

 

Công nghệ dập cốc ướt

Công nghệ dập cốc khô

 

Cách thức làm nguội

Làm nguội cốc bằng nước

Làm nguội cốc bằng khí trơ nito

Thời điểm phát triển công nghệ

Công nghệ trước những năm 1980

Từ đầu thập niên 1990’s - phát triển nhanh nhờ Nippon Steel Corp (Nhật); từ năm 2000 sang Trung Quốc (43 nhà máy đến năm 2006), Ấn Độ (14 nhà máy từ 2006), EU (Ba Lan, Phần Lan từ 1998...)

Quốc gia sử dụng

Việt Nam, EU, Mỹ trước 1980, ngoại trừ được cập nhật 

Korea, Nhật, 40% nhà máy ở Trung Quốc, nhà máy mới xây

 

Năng lượng thu hồi

Không

Điện: 150 GWh/năm + Hơi nước (steam): 450 Gwh/năm cho công suất 1 triệu tấn thép/năm (450.000 tấn cốc/năm).

Khoảng 1.5 GJ nhiệt/tấn cốc (400 - 500 kg hơi nước/tấn cốc) + 0.55 GJ điện/tấn cốc. 

Giảm năng lượng sản xuất thép

 

Từ 5.6 GJ/tấn cốc xuống 4.6 GJ/tấn cốc (tương đương giảm khoảng 2GJ/tấn thép thô)

Nước

Dùng từ 2-3 m3 nước/tấn cốc.

Mất qua bốc hơi từ 15-20%

Không dùng nước làm nguội cốc

Khí CO2

>0.1 m3 CO2/tấn cốc

Khoảng 0.04 m3 CO2/tấn cốc

Nguy cơ ô nhiễm và chất ô nhiễm chính

Tạo nhiều nước thải (dầu hắc ín, PAH, các chất hữu cơ,…)

10-15 mg/Nm3 bụi cốc theo hơi nước khó thu hồi

- Bụi cốc 5 mg/Nm3 khí thải, nhiều PM 2,5 chứa PAH, các chất hữu cơ,…

- Hắc ín từ khí lúc luyện cốc phải được thu hồi và chế biến giống như công nghệ dập cốc ướt

Mức độ an toàn với môi trường

- Khó xử lý nước thải

 

-Thu hồi, xử lý chất thải đơn giản hơn

-Bụi cốc có thể tái sử dụng để đốt

Chi phí khi xây dựng nhà máy

Thấp hơn 110 USD/tấn cốc

110 USD/tấn cốc

 

Nguồn: http://www.climatetechwiki.org/technology/coke-dry-quenching
http://ietd.iipnetwork.org/content/coke-dry-quenching

Như ông nói, khí thải, chất thải rắn và nước thải trong khâu luyện cốc được xem là khó xử lý nhất trong nhà máy gang thép liên hợp…

Đúng vậy. Khí thải phần lớn từ lúc luyện cốc trong lò. Tuy nhiên, một phần không nhỏ khí thoát ra từ rò rỉ, hoặc trong lúc chuyển cốc từ khâu này sang khâu khác (ví dụ từ lò luyện sang khâu làm nguội), nhất là với các nhà máy loại cũ hoặc đã qua sản xuất nhiều năm. 

Tuy nhiên như đã nói, độc hại nhất trong thành phần các chất thải từ khâu luyện cốc là PAH (có hơn 500 chất PAH). PAH đều có trong khí thải, các chất thải rắn và nước thải trong khâu luyện cốc. 

Cơ quan Bảo vệ môi sinh Hoa Kỳ (EPA) đưa ra một danh sách 16 PAH độc hại thường có trong nhà máy gang thép cần quan tâm, trong đó có BaP, theo WHO, là chất độc hại nhất, có thể gây ung thư chỉ với lượng nhỏ thải ra môi trường

BaP chiếm khoảng 50% các PAH thải từ nhà máy luyện cốc. Vì vậy, chất thải này thường được các nhà máy gang thép ở EU đo và công bố cho cơ quan giám sát môi trường. Thực tế, nhiều nhà máy thép ở EU chỉ được phép thải trong phạm vi nào đó để vùng 1-2 km quanh nhà máy chỉ chứa 1 ng BaP/Nm3 không khí (1miligram, mg = 1 triệu nanogram, ng).

Để đạt xác suất bị ung thư ở mốc 1/1.000.000 (an toàn nhất và không còn nguy hiểm), nồng độ BaP phải liên tục ở mức 0,012 ng/Nm3, theo WHO.

Ví dụ, vùng không khí quanh khu công nghệ Rhine-Ruhr chứa hơn 4 ng/Nm3 BaP từ năm 1985, mãi đến năm 1997 (mất 12 năm) mới xuống được dưới mức 1 ng/Nm3. Các nhà máy gang thép trong vùng này phải đo BaP để đạt trung bình cho năm dưới mức này.

Vì vậy, khi nồng độ gần một nhà máy trong vùng lên cao hơn mức 1,0 ng/Nm3, nhà máy này phải làm mô hình để xác định giới hạn nào xung quanh nhà máy nồng độ này sẽ giảm dưới 1,0 ng/Nm3 theo chuẩn WHO.

Vậy với quy chuẩn của Việt Nam thì như thế nào, thưa ông?

Tại Việt Nam, các giới hạn về khí thải từ nhà máy luyện cốc (theo QCVN 51:2013/BTNMT) cho phép nồng độ BaP tối đa là Cmax = (0,1 x Kp x Kv) mg/Nm3 khí, trong đó:

Kp là hệ số lưu lượng nguồn thải từng ống khói của cơ sở sản xuất.

Kv là thông số cho vùng: 1,2 cho vùng nông thôn và 1,4 cho vùng nông thôn miền núi.

Như vậy, nếu nhà máy gang thép nằm trong vùng nông thôn ở Việt Nam, thì nồng độ tối đa của khí thải cho phép sẽ trong khoảng 0,08 - 0,14 mg/Nm3.

BaP sẽ phân tán tùy theo lưu lượng khí thải, tốc độ và hướng gió. Khoảng cách bao xa để giảm nồng độ tối đa cho phép trên xuống khoảng 100.000 lần (đến mức 1 ng/Nm3 trong không khí theo chuẩn WHO) thì cần phải mô hình hóa mới biết được.

Formosa tính rót thêm 1 tỷ USD vào dự án ở Hà Tĩnh

Formosa dự kiến vận hành lò luyện thép đầu tiên vào cuối quý II. Trong nhà máy gang thép liên hợp, khâu luyện cốc gây tác động môi trường cao nhất, với chất thải rất độc hại là PAH (có thể gây ung thư), trong đó BaP là một loại PAH độc nhất (chiếm 50% các PAH từ nhà máy luyện cốc) - Ảnh: kkthatinh.gov.vn

Vậy quay lại vấn đề, khi Formosa (Lò cao luyện thép đầu tiên) đi vào hoạt động trong khi chưa khắc phục lỗi đổi từ dập cốc ướt sang dập cốc khô thì liệu có phù hợp hay không? Với những phân tích như trên của ông, vấn đề cần khắc phục và đảm bảo để Formosa hoạt động ở đây là gì?

Năm ngoái, trong lúc vận hành thử Formosa đã thả một lượng chất thải không nhỏ ra môi trường làm ô nhiễm môi vùng biển xung quanh gây chết cá. Lúc đó đáng lẽ ra Formosa không phải chỉ đặt trạm quan trắc để đo nồng độ các chất độc hại, mà còn phải có hệ thống tự động để chặn không cho nước thải tiếp tục được xả ra ngoài chu vi nhà máy nếu nồng độ các chất độc hại vượt quá mức cho phép.

Hệ thống quan trắc khí thải sẽ khó hơn nhiều và tác động môi trường sẽ không được cập nhật nhanh để xử lý kịp thời. Như kinh nghiệm ở các nhà máy khác trên thế giới (như ở Đức vừa nêu trên), phải mất nhiều năm chỉnh sửa hệ thống xử lý, quan trắc (monitoring) và kiểm soát (control) chất thải khí, thì tiêu chuẩn thải chứa PAH mới đạt được.

Một vấn đề chính yếu nữa là ô nhiễm không khí rất khó biết, trừ những khí gây mùi như H2S, SO3, hoặc khí có màu như NO/NO2. Tất cả các khí này phải qua xử lý và thu hồi để chế biến thành phẩm acid H2SO4, ammonium sulphate,…

Riêng PAH lỏng thu hồi phải qua khâu xử lý sinh học chung với các nước thải lỏng. Chỉ cần giám định các thành phẩm phụ như BTX (benzene, toluene, xylene), phenol, ammonium sulphate, hắc ín,… thì cũng sẽ đoán biết một phần khâu xử lý chất thải của một nhà máy gang thép có đạt hiệu quả hay không.

Các chất độc hại trong khí thải cũng phải được mô hình hóa để xem độ khuếch tán có dưới mức cho phép hay không và sau đó khoanh vùng an toàn quanh nhà máy. 

Hiện nay trong luyện thép, thế giới đang khuyến khích sử dụng những công nghệ mới nào thưa ông?

Hiện nay trên thế giới có nhiều quy trình sản xuất sắt thép mà không cần khâu luyện cốc. Các quy trình khử sắt trực tiếp (Direct reduction iron) như Corex, Mildrex, Finex,… có thể khử oxy từ quặng sắt (Fe2O3) để chế tạo sắt (Fe) và luyện chung với sắt phế thải trong lò điện hồ quang (Electric Arc Furnace - EAF) hoặc quy trình sắt thép đang áp dụng (Blast Furnace - BOF). Chi phí đầu tư ban đầu dĩ nhiên là cao hơn, nhưng chi phí xử lý chất thải thấp hơn nhiều vì ít tạo các chất thải độc hại.

Cám ơn ông!

Lê Quỳnh (thực hiện)

» Formosa tính rót thêm 1 tỷ USD vào dự án ở Hà Tĩnh

» Chủ nhiệm Ủy ban Khoa học: Formosa đã tự ý thay đổi công nghệ xử lý cốc

» Từ cá chết Vũng Áng đến Formosa: Nhìn lại quy hoạch môi trường

» ICC - cơ hội bảo vệ môi trường sống của dân tộc

» Vụ Formosa: Bao giờ thì khôi phục môi trường biển để làm ăn lại bình thường?

» Vai trò của chính quyền địa phương nhìn từ các sự cố môi trường

» Xem xét cho ông Võ Kim Cự thôi đại biểu Quốc hội

» Tản mạn vùng bờ biển miền Trung

» Vụ Formosa: Nguyên Bộ trưởng TNMT sẵn sàng nhận kỷ luật

» Thảm họa Formosa: Từ cảnh báo di dân đến đề xuất ngừng hoạt động

» Thảm họa Formosa: Pháp lý của việc bồi thường và quyền của người dân bị thiệt hại

» Formosa có đang hoạt động hợp pháp?

Viết phản hồi
(*)
(*)
Nội dung
CÁC TIN KHÁC