Tình hình và phương hướng tái chế, sử dụng tro xỉ của các nhà máy nhiệt điện ở Việt Nam

KS. Kiều Cao Thăng - TS. Nguyễn Đức Quý
Hội Tuyển khoáng Việt Nam

Than là một trong những nguồn tài nguyên khoáng sản năng lượng không tái tạo. Quy trình khai thác chế biến và sử dụng than nhiên liệu được nêu trong hình 1.

Tro xỉ là một trong số các chất thải rắn sinh ra trong quá trình đốt than của các nhà máy nhiệt điên, sản xuất xi măng, hóa chất - phân bón, luyện kim, công nghiệp giấy và sấy nông nghiệp - thực phẩm…

Tùy thuộc vào nguồn nhiên liệu, công nghệ đốt mà khối lượng và thành phần tro xỉ khác nhau. Ngoài việc cần đến hàng nghìn hecta đất để chon lấp như ở Ấn Độ, Mỹ, Trung Quốc… tro xỉ than còn là nguồn gây ô nhiễm môi trường đất, nước và không khí.

Từ giữa thế kỷ 20, việc tái chế và sử dụng tro xỉ than để làm vật liệu xây dựng (VLXD), đường giao thông và chế tạo các vật liệu mới… ngày càng phát triển. Dưới đây giới thiệu tình hình, phương hướng tái chế và sử dụng tro xỉ của các nhà máy nhiệt điện Việt Nam.

1. Về tài nguyên và sử dụng than của Việt Nam

Việt Nam là nước nghèo tài nguyên than cả về trữ lượng và chủng loại. Theo tài liệu địa chất, tài nguyên than của Việt Nam  chỉ có 34 790 058.103 tấn trong đó trữ lượng xác minh có 6 140 683.103 tấn.

Tình hình và dự báo khai thác và tiêu thụ than của các ngành kinh tế được nêu trong Bảng 1.

2. Nguồn tro xỉ nhiệt điện

2.1 Nguồn nguyên liệu tro xỉ nhiệt điện

Hiện tại, phần lớn các nhà máy nhiệt điện đốt than chủ yếu tập trung ở phía Bắc, do gần nguồn than. Tổng công suất các nhà máy nhiệt điện đang vận hành tính ở thời điểm 2010 là 4 250 MW.

Giai đoạn 2010÷2020 sẽ tiếp tục xây dựng các nhà máy nhiệt điện lớn như Mông Dương (2 000 MW), Nghi Sơn (3 000 MW), Vũng Áng (2 000 MW), Trà Vinh (3 800 MW), Sóc Trăng (4 400 MW), Kiên Giang (1 200 MW)… Theo quy hoạch phát triển điện lực quốc gia giai đoạn 2011-2020 có xét đến 2030, trong quyết định số 1028/QĐ –TTg ký ngày 21/7/2011, tổng công suất các nhà máy nhiệt điện tính theo phương án phụ tải cơ sở, vào năm 2020 sẽ là 36 000 MW và năm 2030 là khoảng 75 000 MW.

Nguồn cung cấp than nhiên liệu trong nước cho các nhà máy điện thường là loại than chất lượng thấp, có độ tro lớn hơn 31÷32%, thậm chí đến 43÷45%. Do đó, các nhà máy nhiệt điện thải ra lượng tro xỉ khá lớn, có thể từ 20-30% lượng than sử dụng. Với suất tiêu hao than trung bình khoảng 500 g/kWh, tổng lượng than sử dụng cho nhiệt điện và lượng tro xỉ tạo thành ghi trong Bảng 2.

Các nhà máy nhiệt điện phải thu gom triệt để toàn bộ lượng tro xỉ nguyên khai và lưu giữ trong các bãi chứa, tránh phát tán và gây ô nhiễm môi trường.

2.2  Chất lượng tro xỉ nguyên khai

Trước năm 2010, các nhà máy điện thường sử dụng công nghệ lò đốt than phun truyền thống. Than cám nguyên liệu được nghiền mịn -200 mesh trên 90%, Hỗn hợp bột than cùng gió nóng được phun vào buồng đốt của lò hơi, hiệu suất cháy thường < 70%.

Sau năm 2010, các nhà máy điện thường sử dụng công nghệ đốt than trong lò tầng sôi. Than nguyên khai được đập đến 5÷8 mm rồi cấp vào lò đốt, hiệu suất cháy của buồng đốt cao hơn 90%.

Trong quá trình đốt cháy chất hữu cơ, khoảng 20% chất vô cơ không cháy bị dính vón thành các hạt lớn và rơi xuống đáy lò gọi là xỉ (hoặc tro đáy lò) Còn đến 80% chất vô cơ không cháy, bay theo khói lò và được thu hồi bằng nhiều phương pháp thu bụi (xiclon, lọc túi, lọc tĩnh điện, …) gọi là tro (tro bay).

Thời gian nhiên liệu lưu trong buồng đốt không lâu nên dù sử dụng công nghệ đốt than nào, lò than phun hay lò tầng sôi, trong tro xỉ vẫn còn lẫn những hạt than chưa kịp cháy hoặc chưa cháy hết. Do đó lượng mất khi nung (MKN) lẫn trong tro xỉ còn khá cao, thường là 20÷30% (Phả Lại, Uông Bí, …) có khi đến 45÷50% (Yên Phụ, Đạm Bắc Giang, Ninh Bình trước đây).

Thành phần hoá học của tro xỉ nguyên khai phụ thuộc chủ yếu vào chủng loại than đã sử dụng ở nhà máy nhiệt điện. Hiện tại, các nhà máy điện sử dụng than đá hoặc than nâu. Sự khác nhau này ghi trong Bảng 3. Các tính chất này định hướng việc chế biến và sử dụng tro xỉ nguyên khai.

Từ các số liệu trên có thể nhận thấy:

+ Khi sử dụng nguồn than đá (Quảng Ninh), thành phần tro xỉ chứa lượng lớn silic và alumin cùng tỷ lệ rất nhỏ vôi và SO3, gọi là tro xỉ silic-alumin. Đây chính là chất vô cơ hoạt tính tương tự như pozơlan tự nhiên. Nếu được sơ chế (tách riêng phần hữu cơ trong tro), có thể sử dụng làm phụ gia cho xi măng. Nếu được chế biến sâu (tách triệt để phần hữu cơ trong tro), có thể làm phụ gia cho bê tông.

+ Khi sử dụng nguồn than nâu (Thái Nguyên, Lạng Sơn,…), hàm lượng silic và alumin thấp hơn nhiều nhưng tỷ lệ vôi và SO3 lại cao hơn nhiều, gọi là tro xỉ  sunfat-vôi. Do hàm lượng vôi khá cao nên bản thân các loại tro này chính là chất liên kết rắn trong nước. Vì thế có thể sử dụng trực tiếp loại tro xỉ này để gia cố mặt đường đá của hệ thống đường bộ giao thông vận tải.

3.  Quá trình nghiên cứu triển khai tái chế tro xỉ ở Việt Nam

3.1  Nghiên cứu ban đầu

Trên thế giới, từ lâu người ta đã tuyển tro bay để lấy than tuyển đưa dùng lại, lấy tro tuyển dùng làm vật liệu xây dựng (năm 1914 đã dùng tro bay để thay thế một phần xi măng porland của bê tông).

Ở Việt Nam, tại các nhà máy điện như Yên Phụ (Hà Nội), Cao Ngạn (Thái Nguyên), Việt Trì (Phú Thọ), Đạm Hà Bắc (Bắc Giang) và Ninh Bình – do lượng than chưa cháy còn cao, nhiệt cháy của tro còn đến 3000÷4000 kcalo; người dân địa phương đã khai thác tro xỉ, dùng sàng thủ công tách phần than sót để nung gạch, nung vôi và làm chất đốt dân dụng (than quả bàng). Tro xỉ còn lại được trộn lẫn với bùn làm chất dính để sử dụng trực tiếp, hoặc thêm vôi để đóng gạch xỉ.

Những năm 80 của thế kỷ trước, Công ty Điện lực 1 kết hợp với Bộ môn Tuyển Khoáng, Trường Đại học Mỏ-Địa chất đã nghiên cứu và tuyển tro xỉ ở Nhà máy nhiệt điện Cao Ngạn (Thái Nguyên) và nhiệt điện Phả Lại (Hải Dương). Nghiên cứu chỉ tiến hành ở phòng thí nghiệm và quy mô dây chuyền tuyển chỉ gồm 4 ngăn máy thể tích nhỏ (ở Cao Ngạn, Phả Lại và Đức Giang). Khi đó, mục tiêu nghiên cứu chỉ là để thu lại lượng than chưa cháy hết còn lẫn trong tro xỉ. Do đó đã hạn chế khả năng triển khai ứng dụng ở quy mô công nghiệp.

Đầu những năm 90, Liên hiệp các Xí nghiệp xi măng áp dụng kết quả nghiên cứu của đề tài 26A-07-01 về “Nghiên cứu sử dụng tro xỉ nhiệt điện Phả Lại làm phụ gia sản xuất xi măng”, nhóm kỹ sư tuyển khoáng (Chi hội Tuyển khoáng khoá 7) nghiên cứu thiết kế và xây lắp dây chuyền tuyển tro xỉ của Nhà máy Nhiệt điện Phả Lại có công suất 80 000 tấn/năm (tính theo tro tuyển). Ngày 25/3/1993, 1 200 tấn xỉ tuyển đầu tiên đã được vận chuyển về nhà máy xi măng Hoàng Thạch để đưa vào sản xuất. Sau đó, Bộ Xây Dựng đã quyết định cho phép sử dụng phụ gia tro xỉ Phả Lại vào sản xuất xi măng ở các nhà máy xi măng lò quay Hoàng Thạch, Bỉm Sơn và Hải Phòng. Tỷ lệ pha trộn không quá 15 %, với điều kiện phụ gia tro xỉ Phả Lại phải đảm bảo yêu cầu hàm lượng MKN (than chưa cháy) < 11%. Hàm lượng MKN càng thấp thì phản ứng hình thành cường độ càng nhanh và cường độ của chất liên kết đạt được càng cao.

Từ năm 1997, đáp ứng yêu cầu sử dụng tro tuyển để sản xuất bê tông khối lớn trong xây dựng các đập thuỷ lợi, công trình thuỷ điện và một số công trình xây dựng dân dụng khác, xưởng tuyển này đã cung cấp hàng chục ngàn tấn tro tuyển đạt yêu cầu (có hàm lượng MKN < 6%, độ ẩm Wa < 3%) sử dụng cho các công trình như đập Bái Thượng (Thanh Hoá), đập Tân Giang (Ninh Thuận), đâp Lòng Sông (Bình Thuận)…

Năm 1995–1997, Viện khoa học Vật liệu, Viện KHCN Việt Nam cũng tiến hành nghiên cứu khả năng tái chế và sử dụng tro xỉ nhà máy nhiệt điện Ninh Bình để thu hồi lại than phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt và sản xuất gạch nung, còn tro xỉ làm vật liệu cho đường giao thông và gạch xây dựng. Đã lập Dự án đầu tư xây dựng có cơ sở tuyển tro xỉ; nhưng vì khó khăn khách quan nên chưa được thực hiện.

3.2  Phát triển đầu tư, xây dựng các Nhà máy tuyển tro xỉ

Do các ưu điểm vượt trội và hiệu quả kinh tế của công nghệ bê tông đầm lăn sử dụng phụ gia tro xỉ (RCC) trong xây dựng đập thuỷ điện, Việt Nam đã quyết định áp dụng công nghệ này cho các công trình đập thuỷ điện, trước tiên là thuỷ điện Sơn La. Công trình thuỷ điện Sơn La có nhu cầu tro tuyển rất lớn, trung bình là 20.000 tấn/tháng. Vì vậy chỉ trong một thời gian ngắn, một loạt xí nghiệp tuyển tro xỉ nhiệt điện được xây dựng và đưa vào hoạt động.

Năm 2006, Công ty cổ phần Bắc Sơn và Công ty cổ phần Cao Cường thực hiện 02 dự án xây dựng xưởng tuyển tro xỉ Phả Lại tại hồ Bình Giang. Các xưởng này hiện đang hoạt động với công suất 5 000 – 6 000 tấn/tháng sản phẩm tro tuyển. Nguồn nguyên liệu của các xưởng này là tro xỉ của hồ chứa thải Bình Giang, nhà máy nhiệt điện Phả Lại.

Năm 2007, Ban Quản lý công trình Thuỷ điện Sơn La đã xây dựng xưởng tuyển liền kề với nhà máy nhiệt điện Phả Lại II, có công suất 10 000 tấn/tháng. Đầu năm 2008 xưởng này đã đưa vào hoạt động. Nguồn nguyên liệu là tro bay, lấy trực tiếp từ xilô của nhà máy nhiệt điện Phả Lại II.

Năm 2008, Công ty phụ gia bê tông Phả Lại (PHALAMI), đã xây dựng xưởng tuyển tro bay nhiệt điện Phả Lại có công suất  5 000 tấn/tháng. Tháng 8-2009, chính thức đưa vào hoạt động. Nguồn nguyên liệu của xưởng tuyển này cũng lấy trực tiếp từ xilo của nhà máy nhiệt điện Phả Lại II.

Cuối năm 2009, Công ty cổ phần Nhiệt điện Ninh Bình đã tiến hành đầu tư xây dựng xưởng tuyển tro xỉ, công suất 20 000 tấn/năm. Tháng 9/2011 xưởng đã khởi động vận hành. Nguồn nguyên liệu là tro xỉ lưu giữ tại bãi thải số 1, gần kề nhà máy Nhiệt điện Ninh Bình.

Năm 2011, tại nhà máy Nhiệt điện Uông Bí đang tiến hành thi công xưởng tuyển tro xỉ với công suất 50 000 tấn/năm. Dự kiến, đầu năm 2012 sẽ đưa vào sản xuất.

Cũng có những nghiên cứu ứng dụng tuyển tro xỉ nhiệt điện Phả Lại theo các phương pháp tuyển khác nhưng kém hiệu quả như: Công ty Sông Đà 12 đã đầu tư xây dựng xưởng sản xuất phụ gia bê tông từ tro bay nhiệt điện Phả Lại bằng phương pháp tuyển tĩnh điện. Và Công ty cổ phần Hải Sơn đã đầu tư xây dựng xưởng sản xuất phụ gia bê tông bằng phương pháp đốt trong lò tuy nen.

Các xưởng tuyển đang hoạt động đều sử dụng phương pháp tuyển nổi cho phép thu được tro tuyển,  đáp ứng yêu cầu chất lượng để sản xuất vật liệu xây dựng (phụ gia xi măng, phụ gia bêtông), và thu được than tuyển dùng cho các hộ tiêu thụ dân dụng và công nghiệp.

Các xưởng tuyển tro xỉ nhiệt điện đang hoạt động, về cơ bản có sơ đồ công nghệ tuyển giống nhau: Trong các ngăn máy tuyển nổi cơ giới, dùng thuốc tuyển là sản phẩm dầu mỏ và dầu thông. Sơ đồ công nghệ tuyển như hình 4.

Sự khác nhau của các xưởng này là về nguồn cấp liệu và phương án khử nước sản phẩm:

+ Nguồn cấp liệu là tro xỉ nguyên khai đã lưu giữ trong bãi thải: dùng bơm hút, chuyển từ bãi thải, đổ trực tiếp vào máy phân cấp xoắn, tách xỉ don trước khi khuấy tiếp xúc tuyển nổi.

+ Nguồn cấp liệu là tro bay nguyên khai lưu giữ trong xilô: Dùng đường ống, dẫn vào bể chống lắng rồi từ đó bơm thẳng vào thùng khuấy tiếp xúc tuyển nổi. Trường hợp không dùng đường ống phải dùng xe téc chuyển về bơm vào bunke chứa của xưởng tuyển, rồi cấp liệu vào thùng khuấy tiếp xúc tuyển nổi.

+ Tro tuyển cần được sấy khô, đóng bao, xếp kho trước khi bốc chuyển đến nơi tiêu thụ. Khi điều kiện tài chính cho phép, tro tuyển được khử nước ở bể cô đặc, lọc ép rồi sấy khô – thực hiện đầy đủ các khâu này, đảm bảo vệ sinh công nghiệp trong xưởng tuyển. Trong trường hợp vị trí xây dựng xưởng tuyển rộng rãi, tro tuyển được khử nước ở bể lắng, bốc xúc ra bãi để róc nước tự nhiên trước khi cấp vào máy sấy.

Quá trình phát triển nêu trên cho thấy, việc đầu tư xây dựng xưởng tuyển tro xỉ ở các nhà máy nhiệt điện là cần thiết, vừa tận dụng nguồn phế thải vừa giảm thiểu được tác động môi trường. Đội ngũ cán bộ KHCN của Việt Nam có thể tiến hành nghiên cứu, thiết kế, chế tạo thiết bị, xây lắp và chuyển giao công nghệ cho các xưởng tuyển tro xỉ có mođun công suất 10 tấn/h ÷ 30 tấn/h.

Hình 4: Sơ đồ nguyên tắc các nhà máy tuyển tro xỉ tại Việt Nam

4. Sử dụng tro xỉ sau khi tái chế

4.1  Sử dụng tro tuyển làm phụ gia bê tông

Tro bay nhiệt điện dùng làm phụ gia bê tông khối lớn cho các công trình đập thuỷ điện áp dụng công nghệ đổ bê tông đầm lăn (RCC).

Tổng số các dư án thuỷ điện dự kiến đưa vào vận hành ở quy mô công suất vừa (trên 30 MW) và lớn là khoảng 70 dự án với tổng công suất 12.341 MW. Trong đó số dự án dự kiến áp dụng công nghệ RCC là 10 dự án với tổng khối lượng bê tông đắp đập là 12,6 triệu m3 và yêu cầu phụ gia tro tuyển khoảng từ 1,7 ÷ 2,6 triệu m3.  

Một số dự án lớn có nhu cầu sử dụng tro tuyển làm phụ gia bê tông cho công nghệ RCC ghi ở Bảng 4.

Tro tuyển của các nhà máy nhiệt điện đốt than vùng Quảng Ninh là tro silic-alumin, đáp ứng các yêu cầu về chỉ tiêu chất lượng làm phụ gia cho cho bê tông RCC theo ASTM-C618. Trên thực tế, bốn xưởng tuyển tro xỉ tại vùng Phả Lại đã cung ứng đầy đủ tro tuyển dùng làm phụ gia bê tông và đáp ứng tiến độ xây dựng nhà máy thuỷ điện Sơn La, Bản Vẽ, Sông Tranh 2, … và trong thời gian tới, cho thuỷ điện Lai Châu đang triển khai.

4.2.  Sử dụng tro xỉ làm phụ gia xi măng

Tro tuyển có hàm lượng mất khi nung < 11% có thể dùng để trộn vào xi măng với tỷ lệ trung bình 10÷20 %. Vì vậy, các Công ty xi măng cũng có nhu cầu khá lớn dùng tro xỉ làm phụ gia. Với mục đích giảm giá thành và cải thiện một số tính chất của xi măng (làm bê tông khối lớn, chống thấm nước, chống dãn nở  nhiệt, nhẹ hơn bê tông thường) có thể trộn lượng tro tuyển tới 20÷40%, tùy thuộc vào loại xi măng cần sản xuất .

Một nhà máy sản xuất xi măng cỡ vừa như xi măng Kansai Ninh Bình có công suất 1,4 triệu tấn/năm, có thể sử dụng khoảng 280.000 tấn phụ gia/năm. Như vậy, với tổng công suất của các nhà máy xi măng ở Việt Nam đến năm 2015 là khoảng 75 triệu tấn thì nhu cầu tro tuyển dùng làm phụ gia là rất to lớn (Bảng 5).

4.3. Sử dụng tro xỉ để sản xuất bê tông

Nước ta hiện đang trong quá trình phát triển xây dựng cầu cống, các công trình thuỷ điện, các đê kè. Theo khảo sát thì các công ty bê tông cung cấp cho thị trường khoảng 15% là bê tông đúc sẵn, 85 % còn lại là do các nhà máy xi măng bán thẳng cho chủ đầu tư xây dựng.

Có rất nhiều công trình xây dựng cơ sở hạ tầng đòi hỏi phải có một số phụ gia đặc biệt như tro tuyển từ tro bay nhiệt điện để tăng các giải pháp kỹ thuật, tăng thời gian sử dụng. Nhưng vì lượng tro bay đáp ứng tiêu chuẩn chất lượng (tro tuyển) còn ít nên việc sử dụng chưa được rộng rãi. Tất cả các công ty bê tông như Công ty bê tông Vĩnh Tuy, Công ty Bê tông xây dựng Hà Tây, Công ty bê tông Việt Đức…  hiện đang phải nhập một số hoá chất làm phụ gia từ nước ngoài với giá rất cao.

4.4  Nhu cầu sử dụng tro xỉ sunfat-vôi để xây dựng đường giao thông

Nhiều nước trên thế giới đã sử dụng tro xỉ từ tro xỉ nhiệt điện để xây dựng đường giao thông, như đắp nền đường qua vùng đất yếu; làm lớp thoát nước, lớp móng của kết cấu mặt đường ôtô, lớp dưới của tầng mặt bằng vật liệu đá cát gia cố tro vôi - thạch cao hoặc tro - xi măng; làm mặt đường bê tông và làm bột khoáng của bê tông nhựa…

Ở Việt Nam, Bộ môn Đường bộ, Trường Đại học Giao thông Vận tải đã tiến hành nghiên cứu sử dụng tro bay làm chất liên kết để gia cố vật liệu cát, đá làm mặt đường. Kết quả cho thấy khi hỗn hợp 80 % tro bay và 20 % vôi dùng làm chất liên kết để gia cố đường sẽ đạt được độ bền cơ học khá cao.

Khi làm mặt đường sử dụng các hỗn hợp: Đá+vôi+tro bay ẩm; tro bay ẩm+ximăng hoặc tro bay ẩm+vôi +thạch cao. Tro bay khô dùng làm bột khoáng của bê tông nhựa và làm mặt đường bê tông. Việc sử dụng tro bay làm đường giao thông rất có triển vọng. Hiện đang có dự án thử nghiệm xây dựng đường giao thông nông thôn huyện Kim Động, Hưng Yên.

4.5  Nhu cầu sản xuất gạch không nung, bê tông nhẹ, bê tông chưng áp

Gạch không nung (gạch đá ong, gạch xỉ vôi) đã được sử dụng từ lâu, nhưng còn nhiều hạn chế và hiện chỉ chiếm khoảng 8 % tổng số gạch xây bao che.  

Để sản xuất ra 40 tỷ viên gạch nung từ nay đến 2020 phải tiêu tốn 60 triệu tấn than, riêng năm 2020 phải sử dụng 6,3 triệu tấn than. Việc sản xuất gạch nung, đặc biệt là lò thủ công thải ra khí quyển lượng lớn khí CO2, SO2 độc hại ảnh hưởng đến môi trường sống, sức khoẻ con người, giảm năng suất cây trồng.

Mới đây Thủ tướng Chính phủ đã có Quyết định số 121/2008 ngày 29/8/2009, phê duyệtQuy hoạch tổng thể phát triển vật liệu xây dựng đến năm 2020. Trong đó, định hướng quy hoạch phát triển vật liệu xây không nung đến năm 2020 như trong Bảng 6.

Bảng 6: Nhu cầu vật liệu xây nung và không nung

Tỉ viên gạch tiêu chuẩn

Nguồn: Quyết định 121/2008/QĐ-TTg của Thủ tướng Chính phủ, ngày 29/8/2008.

Ưu điểm và hiệu quả kinh tế kỹ thuật trong sản xuất, sử dụng vật liệu không nung sẽ làm thay đổi thói quen sử dụng vật liệu xây của người tiêu dùng. Chắc chắn sản phẩm gạch không nung sẽ phát triển mạnh mẽ trong thời gian tới.  

Sử dụng gạch xây không nung (bê tông nhẹ, bê tông chưng áp sản xuất từ tro xỉ) cho nhà cao tầng có hiệu quả kinh tế khá cao. Trong hỗn hợp này (tro tuyển, xi măng, vôi, thạch cao, bột nhôm), tro tuyển từ tro bay nhiệt điện là thành phần chính, chiếm đến 70 % khối lượng. Vì vậy nhu cầu tro tuyển đạt chất lượng để cung ứng cho thị trường sản xuất gạch không nung, gạch bê tông nhẹ và bê tông chưng áp là rất lớn.

5.  Phương hướng phát triển tái chế và sử dụng tro xỉ Việt Nam

1. Việt Nam đang tiến hành công nghiệp hóa đất nước theo hướng phát triển bền vững. Vì vậy, việc phát triển bền vững các ngành công nghiệp có liên quan đến khai thác chế biến và sử dụng than là yêu cầu tất yếu.

Trong quá trình đốt than có 02 nguồn thải chính là khí và rắn. Trong nguồn thải khí, ngoài CO2, NxOy và SO2 …có thể còn có một số kim loại bay hơi. Nguồn thải rắn chủ yếu là tro xỉ, thạch cao nhân tạo và một số kim loại quý hiếm và phân tán.

Vì vậy, việc phát triển đổi mới và áp dụng các tiến bộ KHCN để thu gom, tái chế và sử dụng các phế thải có ý nghĩa quan trọng, không những chỉ giảm thiểu khối lượng thải mà còn có thể thu hồi thêm được một số nguyên vật liệu thứ sinh và giảm nguồn gây ô nhiễm môi trường.

2. Việc sử dụng than năng lượng không qua tuyển rửa có độ tro cao (Ac≥ 35-40%) hiện nay không những tạo phí tổn lớn vận chuyển mà còn tạo nhiều tro xỉ của quá trình đốt, làm tăng tải trọng và gây ô nhiễm môi trường.

Cần sớm thực hiện quy hoạch các nhà máy tuyển than để nâng sản lượng than sạch qua tuyển rửa có độ tro Ak ≤ 8-10% từ 30% lên 80÷90% sản lượng than khai thác. Trên thế giới hiện đã có những trung tâm năng lượng sạch sử dụng than có Ak ≤ 3%.

3. Để nâng cao hiệu quả kinh tế tổng hợp của quá trình chế biến, vận tải và sử dụng than cần phải xem xét việc đầu tư xây dựng các nhà máy nhiệt điện sử dụng than có chất lượng cao phù hợp với tiêu chuẩn than năng lượng của Thế giới (Ak ≈ 8 ÷ 10%).

Đồng thời cũng cần nghiên cứu cải tiến công nghệ và thiết bị của các nhà máy nhiệt điện đang hoạt động để nâng cao hiệu quả thu gom và tái chế các phế thải.

4. Trong thời gian qua việc xây dựng các Nhà máy tuyển tro xỉ nhiệt điện là một phong trào đầu tư tự phát nên không tránh khỏi một số tồn tại về công nghệ, thiết bị, chỉ tiêu, năng lượng, nước, kinh tế và bảo vệ môi trường…

Ngoài ra một số các Nhà máy điện, nhà máy hóa chất còn chưa quan tâm đến vấn đề tái chế và sử dụng tro xỉ. Điều này đặc biệt quan trọng khi sử dụng các nguồn than có tạp chất độc hại đi kèm dễ gây ô nhiễm môi trường, trong đó có nguồn than nhập khẩu.

5. Cần xây dựng một chương trình khai thác, chế biến hợp lý, sử dụng tổng hợp hiệu quả và tiết kiệm than nguyên liệu có sự phối hợp của các ngành công nghiệp khai thác than, nhiệt điện, sản xuất xi măng và hóa chất phân bón… Trong chương trình cần đặc biệt chú trọng đến tái chế và sử dụng phế thải vì nguồn tài nguyên than của Việt Nam khá nghèo nàn và Việt Nam cần sử dụng rất nhiều loại VLXD khác nhau trong thời kỳ xây dựng cơ sở hạ tầng, các công trình công nghiệp và dân dụng …

6. Cần tuyên truyền, quảng bá và có các chế tài, biện pháp khuyến khích việc nghiên cứu triển khai và đầu tư xây dựng tái chế và sử dụng tro xỉ than nhiên liệu (bao gồm: tro tuyển và than tuyển). Cần lưu ý đến các cơ sở sản xuất gạch không nung, sản xuất bê tong và làm phụ gia cho các ngành vật liệu khác (cách nhiệt và cách âm…).

Kết luận

Việc dùng than để sản xuất năng lượng đang là một trong những nguyên nhân gây biến đổi khí hậu toàn cầu. Đồng thời còn tạo ra khối lượng lớn tro xỉ và là nguồn gây ô nhiễm môi trường đất, nước và không khí.

Việc tái chế và sử dụng tro xỉ khi đốt than thời gian qua ở Việt Nam đã đạt được một số kết quả nhất định.

Để phát triển bền vững ngành công nghiệp năng lượng ở Việt Nam trong thời gian tới cần có các biện pháp tiếp tục đổi mới và áp dụng các tiến bộ KHCN cũng như đầu tư xây dựng các cơ sở tái chế và sử dụng phế thải tro xỉ của các ngành công nghiệp.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]  Nguyễn Quang Chiêu, Nguyễn Xuân Đào. Mặt đường đá - gia cố chất liên kết vô cơ NXB  Xây dựng (Hà Nội - 2003).

[2]  Nguyễn Quang Chiêu. Tro bay - nguồn gốc sử dụng và môi trường. Tạp chí Giao thông vận tải (Số 7 - 2011).

[3]  Công ty Cổ phần Tư vấn và đầu tư Mỏ và công nghiệp - Vinacomin. Điều chỉnh quy hoạch phát triển ngành than Việt Nam đến năm 2020 có xét triển vọng đến năm 2030 (Hà Nội 2009).

[4]  Đàm Hữu Đoán, Kiều Cao Thăng và NNK. Tái chế và sử dụng tro xỉ của các Nhà máy Nhiệt điện chạy than Việt Nam. Tuyển tập Báo cáo Hội nghị KHCN Tuyển khoáng toàn quốc lần III, NXB Khoa học tự nhiên và Công nghệ (Hà Nội - 2010).

[5]  Nguyễn Thị Hồng Hoa, Phạm Hữu Giang. Nghiên cứu tuyển tro xỉ nhà máy nhiệt điện Cao Ngạn, Thái Nguyên (Tạp chí Công nghiệp Mỏ, số 3/2011).

[6]  Nguyễn Đức Quý. Tái chế và sử dụng các chất thải khoáng sản. Tuyển tập Báo cáo Hội nghị KHCN Tuyển khoáng toàn quốc lần III, NXB Khoa học tự nhiên và Công nghệ (Hà Nội - 2010).

[7] Rachel Kaufman. Safer ways ro recycle fly ash from coal. Http: // news.natonal geographie.com/news/energy/2011/08/110815.          

Nguồn: vampro.vn