NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH SẢN XUẤT PHÂN BÓN NPK HỖN HỢP- PHỨC HỢP


1. Giới thiệu chung về phân bón hỗn hợp
 Phân hỗn hợp là phân bón thu được bằng cách hỗn hợp các phân bón thành phẩm với nhau. Khả năng sản xuất phân hỗn hợp rất rộng, vì nó có quan hệ bất kì của các nguyên tốt dinh dưỡng và nó thoả mãn được những đòi hỏi khác nhau của nông nghiệp.
Tuỳ thuộc vào dạng của các phân hỗn hợp mà hàm lượng tổng của các chất dinh dưỡng trong phân hỗn hợp có thể bị biến đổi trong một giới hạn rộng. Từ 25 - 30%, khi sử dụng dụng supe lân đơn và (NH4)2SO4; Tới 40% khi sử dụng supe lân đơn và NH4NO3 và lớn hơn nữa, bằng cách hỗn hợp supe lân kép, amôn phốt, urê, và những phân bón giàu khác.
Ngoài những nguyên tố dinh dưỡng cơ bản (N+P+K), phân bón hỗn hợp có thể chứa các nguyên tố vi lượng, chất hữu cơ, các chất trừ sâu, diệt nấm, trừ cỏ, các chất kích thích sự phát triển của cây trồng và những chất khác nữa.
Để trung hoà lượng axit dư và cải thiện những tính chất lí học, khi chế tạo phân hỗn hợp cần phải thêm vào các chất phụ gia (các chất độn): Bột xương, bột phôtphorit, đá vôi, đôlômit và những chất khác.
Phân hỗn hợp được sản xuất theo 3 loại:
1) Phân hỗn hợp dạng bột, là sản phẩm hỗn hợp cơ học của các phân đơn dạng bột.
2) Phân hỗn hợp dạng hạt, là sản phẩm hỗn hợp cơ học của các phân đơn dạng hạt, hoặc là sản phẩm hỗn hợp cơ học của các phân đơn dạng bột sau đó đem ve viên tạo hạt.
3) Phân hỗn hợp phức hợp dạng hạt. Loại phân này thu được bằng cách hỗn hợp các phân đơn dạng bột cùng với việc đưa vào quá trình các chất phản ứng lỏng: NH4NO3 dung dịch hoặc chảy lỏng, HNO3, H2SO4, H3PO4 và đồng thời cả NH3 khí. Thực chất của việc thu được loại phân hỗn hợp này là kết hợp giữa hai quá trình vật lý và hoá học. Những phân hỗn hợp như thế về thực chất là ít khác với phân bón phức hợp. Do đó, người ta gọi chúng là phân hỗn hợp-phức hợp.
2. Quy trình sản xuất
Để thu được phân hỗn hợp tốt thì các cấu tử ban đầu phải khô và tơi. Nếu không khô và tơi cần phải phơi và nghiền chúng trước khi hỗn hợp. Ngoài ra các Hỗn hợp các phân đơn cùng với việc chế biến hoá học Amôn hoá bằng NH3 khí hoặc bằng các Amôniac lỏng (những dung dịch NH4NO3; (NH2)2CO; Ca(NO3)2 và các hỗn hợp của chúng trong amôniac lỏng hoặc trong nước amôniac đậm đặc). Bằng cách đưa axit và các vật liệu trung hoà chúng vào hỗn hợp. Đưa vào các dung dịch và các chất lỏng thay thế nước trong quá trình tạo hạt.
Khi hỗn hợp các cấu tử và tạo hạt sẽ xảy ra các phản ứng hoá học và các hạt sản phẩm thu được sẽ bền, chắc và đồng nhất hơn. Mặc khác việc sấy khô hạt là do nhiệt của phản ứng hoá học xảy ra.
Khi sản xuất phân hỗn hợp dạng hạt có bổ sung nước, các dung dịch muối, axit hoặc amôn hoá, tạo hạt được kết hợp trong cùng một thiết bị làm liên tục. Thời gian lưu lại của vật liệu trong thiết bị khoảng 10 phút.
Do sự toả nhiệt của các phản ứng mà nhiệt độ trong quá trình hỗn hợp nâng lên 70 - 80OC làm bốc hơi ẩm. Tuy nhiên đa số trường hợp cần phải sấy khô thêm phần hỗn hợp đã tạo hạt bằng khí lò trong máy sấy theo phương thức xuôi chiều đến độ ẩm nhỏ hơn 3%. Sản phẩm đã sấy khô được làm lạnh bằng lạnh bằng không khí và sàng phân loại, phần hạt lớn được nghiền rồi quay lại sàng, phần hạt trung bình được lấy làm sản phẩm, còn hạt nhỏ tuần hoàn trở lại thiết bị hỗn hợp ở dạng sản phẩm tuần hoàn. Lượng sản phẩm tuần hoàn phụ thuộc vào lệnh sản xuất và đặc trưng của các vật liệu ban đầu (thường nằm trong giới hạn 0,1-1 phần khối lượng của phần thành phẩm). Có thể hiệu chỉnh nhiệt độ của hỗn hợp và quan hệ của pha rắn, lỏng trong hỗn hợp bằng sản phẩm tuần hoàn.
Khi sản xuất phân hỗn hợp dạng hạt có hàm lượng đạm cao thì một lượng đạm nhất định bị tổn thất khi amôn hoá, sấy khô và ở các giai đoạn khác. Tổn thất được hạ thấp khi phòng ngừa được sự tạo thành những hạt lớn và hiệu chỉnh nhiệt độ bằng cách đưa vào sản phẩm tuần hoàn hoặc bằng các biện pháp khác. Quá trình sản xuất phân hỗn hợp dạng hạt sẽ dễ dàng nếu như vật liệu ban đầu có kích thước gần bằng với kích thước đã chọn của hạt. Khi ấy, hạt có độ bền lớn hơn và tiêu hao hơi nước hoặc axit khi tạo hạt sẽ giảm.
Hình dưới biểu thị sơ đồ sản xuất phân phức hợp. Phân hỗn hợp phức hợp những cấu tử có quan hệ các chất dinh dưỡng quy định. Quá trình hỗn hợp và tác dụng của các cấu tử được tiến hành trong các thiết bị tạo hạt (3). Tuỳ thuộc vào thành phần đã chọn của phân bón mà cung cấp vào thiết bị tạo hạt những cấu tử  sau đây: Phân Kali, đạm, lân và sản phẩm tuần hoàn từ phễu chứa (11). Qua cân định lượng (12) và băng tải (13) đến máy tạo hạt.
Đối với dung dịch phun:
+Vòi phun 1: Urea được hoà tan trong dd H2SO4.
+ Vòi phun 2: Amôniac
+ Vòi phun 3: Nước hoặc dung dịch nước ót
Các dung dịch trên được chứa trong các thùng cao vị (1) qua bộ phận định lượng (2) cùng phun vào dòng liệu trên máy tạo hạt (3).
Để cho việc tạo hạt tốt, hơi nước cung cấp vào được phun thành bụi nhờ vào không khí nén. Trong thiết bị tạo hạt, nước đưa vào bị bốc hơi đến 30-35% do nhiệt của phản ứng. Sản phẩm hạt thu được qua băng tải vào máy sấy thùng quay (4). Tại đây được sấy khô đến độ ẩm cuối cùng 1% (độ ẩm ban đầu 4 - 5%). Việc sấy khô được thực hiện bằng khí lò đốt có nhiệt độ khoảng 200OC; nhiệt độ của hạt ra khỏi máy sấy là 70-80OC, Sản phẩm khô được làm lạnh đến 30 - 40C trong thiết bị làm lạnh thùng quay và phân loại trên lưới lọc hạt (6). Hạt to được nghiền ở máy nghiền (7) + phần hạt nhỏ được tuần hoàn lại thiết bị tạo hạt. Phần hạt là thành phẩm có kích thước 1 - 3mm được chuyển đến thùng điều tiết (5), ở đây nó được tẩm dầu và xoa (đánh bóng hạt và nâng cao tính chất cơ lý của hạt). Sản phẩm được bảo quản bằng bao gói.

SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT


Click vào đây để xem ảnh lớn
1. Thùng cao v
2. Cơ cđịnh lượng
3. Máy to ht
4. Máy sy thùng quay
5. Máy làm ngui
6. Sàng lưới lc ht.
7. Máy nghin
8. Bonke cha BTP
9. Máy điu tiết, đánh bóng ht
10. Định lượng dđánh bóng
11. Bonke cha
12. Cân định lượng
3. Tính chất đối kháng và không đối kháng của các phân bón đơn - đề xuất nguyên liệu sản xuất phân hỗn hợp-phức hợp N.P.K
a. Tính đối kháng và không đối kháng:
Khi chế tạo phân hỗn hợp, một số muối ban đầu và những sản phẩm khác không thể trộn lẫn với nhau được. Bởi vì, có thể xảy ra những quá trình hoá học không mong muốn. Kết quả của những quá trình hoá học ấy sẽ làm tổn thất các chất dinh dưỡng (bay hơi hoặc thoái giảm thành dạng không hiệu quả) và làm cho tính chất lý học của sản phẩm bị xấu đi. Những hiện tượng gây nên như thế được gọi là tính đối kháng. Ngược lại điều đó, chúng có thể hỗn hợp với nhau mà không nảy sinh quá trình phụ có hại gọi là tính không đối kháng của các phân bón.
VD: Khi hỗn hợp  Supelân với NH4NO3:
2NH4NO3 + Ca(H2PO4)2 = 2NH4H2PO4 + Ca(NO3)2
NH4NO3 + H3PO4 = NH4H­2PO4 + HNO3
Do những phản ứng xảy ra đó mà bị tổn thất hàm lượng dinh dưỡng (ở dạng hơi HNO3 hoặc các Oxit nitơ) và tính chất lí học bị xấu hơn các cấu tử ban đầu (vì xuất hiện Ca(NO32 dễ hút ẩm). Việc tạo thành HNO3 có thể ngăn ngừa được bằng cách đưa vào hỗn hợp các chất phụ gia trung hoà hoặc amôn hoá bằng NH3 khi đó loại bỏ được khả năng tổn thất nitơ. Đồng thời nhờ vào việc chuyển một bộ phận mônôcanxi phốt phát thành đicanxiphôtphat và một phần nước ở dạng ẩm tự do bị liên kết thành dạng kết tinh làm cho cho tính chất lí học của sản phẩm trở nên tốt hơn và hàm lượng P2O5 tan trong nước bị giảm do việc tăng hàm lượng P2Otan trong xitrat (axit xitric 2%).
Để giảm sự thoái giảm P2O5, có thể bổ xung một lượng nhỏ các muối Mg và Fe hoà tan vào phân hỗn hợp chứa supe lân trước khi amôn hoá, Amôn hoá tới pH = 7 ta được sản phẩm không có sự thoái giảm P2O5 và đồng thời thu được sản phẩm chứa 5% Nitơ.
Trong một số trường hợp khi hỗn hợp có thể thu được sản phẩm có tính chất lí học tốt hơn so với các cấu tử ban đầu.
VD: Khi hỗn hợp supe lân với (NH4)2SO4.
(NH4)2SO4 + Ca(H2PO4)2.H2O + H2O = 2NH4H2PO4 + CaSO4.2H2O
Từ những phản ứng trên ta có nhận xét: Ta sẽ thu được sản phẩm khô ráo và đóng rắn do sự tạo thành CaSO4.2H2O (thạch cao) có độ hút ẩm nhỏ. Nhưng để loại trừ khả năng kết khối của nó phải nghiền và bảo quản một thời gian dài để phản ứng kết thúc. Những phân bón hỗn hợp có tính chất lí học tốt, độ hút ẩm nhỏ, không bị kết khối khi bảo quản, thu được bằng cách trộn amôn phôtphát, KCl với Supe lân, (NH4)2SO4. Khi hỗn hợp chúng với NH4NO3 hoặc Urê sẽ thu được sản phẩm có độ tơi xốp, nhưng bảo quản trong không khí ẩm tính lí hoá bị xấu đi.
Để giải quyết những vấn đề về khả năng hỗn hợp loại phân bón này với loại phân bón kia; người ta đã đưa ra biểu đồ chỉ dẫn sự khác nhau của việc hỗn hợp các phân bón dựa trên những giải thuyết lí thuyết và các số liệu thực hiện. Tuy nhiên tính đối kháng của các phân bón chưa được nghiên cứu đầy đủ.
Sơ đồ xác định khả năng trộn lẫn các phân bón



Trong đó:
- Các ô trắng có thể trộn lẫn.
- Các ô đen là không thể trộn lẫn.
- Các ô xám nhạt là trộn lẫn có điều kiện.
- K là có thể có sự thoát khí
- P là có sự thoái giảm P2O5
Các dãy ngang và dọc được biểu thị bằng các con số tương ứng với các phân bón khác nhau.

1. Ca(NO3)2
2. NaNO3
3. (NH4)2SO4.2NH4NO3
4. HNO3.NH4Cl
5. (NH4)2SO4 (Đạm SA)
6. NH4Cl
7. (NH2)2CO (Đạm Urê)
8. CaCN2
9. CaHPO4
10. Ca(H2PO4)2 (Supe lân)
11. Xỉ tomat, tecmô phôtphát (phân lân nung chảy).
12. K2SO4.MgSO4
13. Muối kali 50% K2O
14. Muối kali 10 - 30% K2O
15. CaCO3


b. Đề xuất nguyên liệu sản xuất phân bón hỗn hợp-phức hợp N.P.K
* Công thức 1:
Pha lỏng:          + H2SO4 (92-96%)
                           + Amôniac lỏng (18-19%)
                           + Nước hoặc nước ót
Pha rắn:            KCl
                           (NH4)2SO4
                           Ca(H2PO4)
                           NH4Cl
                           Đôlômit
                           (Có thể bổ xung thêm Bột phôtphorit)
* Công thức 2: Tương tự công thức 1 nhưng giảm lượng Supe lân.
* Công thức 3:
Pha lỏng           + (NH2)2CO  , H2SO4 (92-96%)
                           + Amôniac lỏng: (18-19%)
                           + Nước hoặc nước ót
Pha rắn:            KCl < 15%
                           (NH2)2CO     
                           NH4Cl
                           CaCO3
* Công thức 4:
Pha lỏng           + (NH2)2CO  , H2SO4 (92-96%)
                           + Amôniac lỏng: (18-19%)
                           + Nước hoặc nước ót
Pha rắn:            KCl < 15%
                           (NH2)2CO     
                           NH4H2PO4 (MAP)
                           CaCO3

Hoá chất
% nguyên chất
(tính tb)
Tỉ trọng
% dinh dưỡng
Đơn giá 
(VAT)
H2SO4
94,0%
1,831
30,7%
S
 
Amôniac
18,5%
0,928
15,2%
N
 


Chi phí: Lượng hoá chất dùng để sản xuất các công thức phân bón khác nhau như trên trung bình tốn khoảng: 10kg dd H2SO4 (92 - 96%)/1 tấn [tương đương 23.500đ] và 18kg dd NH3 18%/1 tấn [tương đương 68.400đ]. Tổng = 91.900đ/tấn.
Nhận xét:
+ Đối với công thức 1: có cả 3 loại nguyên tố dinh dưỡng chính (N, P, K) nhưng vì Supe lân hàm lượng P2O5hh chỉ đạt tối đa 16,5% nên ở công thức này chỉ phối trộn được loại phân có tổng hàm lượng N,P,K đạt <22%. ở công thức này có thể sản xuất phân bón hàm lượng trung bình hoặc nâng cao tỷ lệ supe lân dùng thành phẩm để phối trộn phân hỗn hợp N.P.K 3 màu. VD: 6.8.4; 7.9.2 ...
+ Đối với công thức 2: Giảm bớt lượng Supe lân ® hàm lượng Đạm và Kali có thể điều chỉnh lên cao hơn dùng sản xuất phân bón chất lượng cao bón thúc. VD: 14.2.12; 12.2.15 ...
+ Đối với công thức 3: Hàm lượng đạm cao (15 - 20%), Kali thấp (≤5%), không có lân. Ở công thức này dùng sản xuất phân chất lượng cao bón thúc thay đạm hoặc trộn phân hỗn hợp N.P.K 3 màu. VD: 20.0.5; 23.0.2 ...
+ Đối với công thức 4: So với CT3 do có bổ xung thêm NH4H2PO4(MAP) hàm lượng lân cao (50%) nên có thể điều chỉnh cả tổng hàm lượng đạm và lân lên rất cao (N+P = 15 - 30%), Kali thấp (≤5%). Ở công thức này dùng để sản xuất phân chất lượng cao như: 17.12.5; 15.15.5 ....
2. Các phản ứng hoá học và tính toán tỉ lệ dung dịch phun.
Các dung dịch đưa vào quá trình tạo hạt nên chứa trong các thùng nhựa ở vị trí cao và dùng bơm áp suất cao phun vào dòng liệu trên máy tạo hạt:
Đối với  NH4NO3 (Urea), H2SO4 và H3PO4 không phản ứng với nhau và sử dụng ở lượng nhỏ nên có thể trộn lẫn với nhau. Amôniac và Nước nên chứa riêng ở các thùng khác nhau để dễ điều chỉnh lượng trong quá trình tạo hạt.
Như vậy: Trên trên máy tạo hạt mỗi mâm ve cần thiết kế hệ thống 3 vòi phun sương:
+ Vòi 1: Hỗn hợp dd: NH4NO3 (Urea), H2SO4 (92-96%)
+ Vòi 2: Dung dịch: NH3 (18%)
+ Vòi 3: Nước hoặc nước ót
a. Các phương trình phản ứng:
Các chất trong dung dịch không được tự phản ứng với nhau hoặc tạo kết tủa hay bay hơi trong quá trình sản xuất và lưu trữ.
Khi phun các dung dịch trên vào hỗn hợp các cấu tử để tạo hạt thì các phản ứng hoá học sẽ xảy ra sẽ tuỳ thuộc vào độ tiếp xúc giữa pha rắn và pha lỏng.
+ Ở pha lỏng các phản ứng xảy ra dễ dàng hơn (p/ư chính):
          H2SO4 + H2O = H2SO4 (loãng) + Q    (1)
          2NH3 + H2SO4 = (NH4)2SO4 + Q                    (2)
Các phản ứng trên điều toả ra một lượng nhiệt rất lớn (nhất là phản ứng 1) vì vậy hỗn hợp trong quá trình tạo hạt có thể lên đến 80OC.
Chú ý: Vì axit H2SO4 (axit sunphuric) cực kì háo nước vì vậy của axit khi thêm nước vào thường sinh ra các đám khói chứa hơi axit sunfuric, hơi này cực nóng cũng như có tính axit cao. Công nhân làm việc với axit sunfuric cần đeo găng tay và kính, khẩu trang, mặc quần áo chống bắn toé.
+ Giữa pha rắn và lỏng hoặc rắn và rắn có thể xảy ra các p/ư (p/ư phụ):
MgO (đôlômit, nước ót) + H2SO4 (dd) = MgSO4 + H2   (3)
CaO (đôlômit, nước ót) + H2SO4 (dd) = CaSO4 + H2    (4)
(NH4)2SO4 + Ca(H2PO4)2.H2O + H2O = 2NH4H2PO4 + CaSO4.2H2O     (5)
MgSO4 + NH4H2PO4 + 2NH= MgNH4PO4 + (NH4)2SO4 (6)
2NH4NO3 + Ca(H2PO4)2 = 2NH4H2PO4 + Ca(NO3)2         (7)
NH4NO3 + H3PO4 = NH4H­2PO4 + HNO3                  (8)
HNO3 + NH3 = NH4NO3                     (9)
(NH2)2CO + H2O          NH4COONH2 (10)
NH4COONH2  + H2                   (NH4)2CO3          (11)
(NH4)2CO3                   NH3 + NH4HCO3                  (12)
Nếu dư Axit: H2SO4   +  Fe  =  FeSO4 + H2­ (ăn mòn thiết bị) (13)
Nhận xét:
- Phản ứng (3) và (4) Đôlômit (nước ót) có tác dụng hấp thụ và trung hoà một phần lượng axit sunphuric trong quá trình tạo hạt, hình thành MgSO4, CaSO4 (thạch cao) có tác dụng nâng cao tính cơ lí của hạt phân.
- Phản ứng (5) xảy ra khi SA tiếp xúc với Supe lân tạo CaSO4 (thạch cao) có tính chất tương tự như phản ứng trên.
- Phản ứng (6) tạo ra MgNH4PO4 ở dạng kết tinh không tan trong nước chỉ tan trong axit, như vậy nếu ở môi trường đất có pH trung tính thì MgNH4PO4 bền và chỉ tan khi cây trồng tiết axit để hấp thụ.
- Phản ứng (7) tạo Ca(NO3)hút ẩm cao và p/ư (8) làm sinh ra HNO3và các khí của Oxit nitơ làm mất đạm.  Nhưng khi thêm có mặt của NH3 (p/ư 9) sẽ hạn chế p/ư (7) và (8) xảy ra.
- Phản ứng (10), (11), (12): Nếu đạm Uree ở điều kiện bình thường bị đốt nóng trong dung dịch đến trên 80% sẽ bị mất đạm do khí NH3 bay lên, nhưng trong trường hợp này, NH3 sinh ra lập tức bị hấp thụ trở lại do hơi của axit sunphuric. NH3 + H2SO4 = (NH4)2SO4.
- Ở p/ư (13): thiết bị sẽ bị ăn nếu cho dư axit sunfuric, vì vậy cần cho dư NHđể trung hoà hoàn toàn lượng axit sunfuric trong hỗn hợp.
Như vậy khi sử dụng H2SO4 làm xúc tác và trung hoà bằng NH3 phản ứng trong quá trình tạo vừa có tác dụng giảm độ ẩm do quá trình toả nhiệt của phản ứng vừa nâng cao tính cơ lí của hạt phân và bổ dung được 1 lượng dinh dưỡng nhất định là Đạm và Lân ở dạng dễ tiêu.
b. Tính toán tỉ lệ sử dụng các dung dịch.
1) Tỉ lệ giữa NH3 và H2SO4:
          2NH3 + H2SO4 = (NH4)2SO4
          2x17       98
Phân tử lượng của NH3 = 17 g/mol
Phân tử lượng của H2SO4 = 98 g/mol
Đối với dd H2SO4 92-96% (TB = 94%); và dd NH3 18-19% (TB=18,5%):
Ta có:        

3. Sử dụng chất phụ gia để ngăn ngừa phân bón khỏi bị vón cục:
Hiện tượng vón cục vủa phân khoáng có ảnh hưởng lớn tới chất lượng của phân, gây khó khăn cho việc bảo quản, vận chuyển và bón vào đất. Những yếu tố ảnh hưởng đến vón cục là: Độ ẩm, của không khí, tính hút ẩm của phân bón, độ hoà tan, thành phần hoá học và độ bền cơ học của hạt, thời gian bảo quản và điều kiện khí hậu.
Để làm giảm hoặc ngăn cản hiện tượng vón cục thì phải sấy triệt để hơn, dùng bao bì chống ẩm và dùng chất phụ gia. Các chất phụ gia sử dụng được chia làm 3 loại.
1) Các chất hoạt động bề mặt, làm thay đổi tính hút ẩm và các tính chất bề mặt khác của hạt phân bón.
2) Các chất phụ gia thêm vào trước kết tinh hoặc tạo hạt làm thay đổi cấu tạo vật lí và tính chất của hạt trong quá trình tạo hạt (thường là các muối vô cơ).
3) Các chất hữu cơ và vô cơ trơ, làm ngăn cách hạt không cho chúng tiếp xúc với nhau.
Trong số các chất phụ gia hoạt động bề mặt thường dùng là: Những Sunfonat của những dẫn xuất naflen và ben zen (VD: Đôđexyl Benzen Sunfonat: HO3S - C6H5(CH2)11-CH3), Nhược điểm: dùng dưới dung dịch loãng nên phải thêm bột trơ để hấp phụ độ ẩm. Người ta còn dùng các amin béo và muối của chúng, có hiệu quả cao, nhưng làm bẩn môi trường.
Chống vón cục bằng các muối vô cơ trước khi tạo hạt và kết tinh: Các muối của kim loại đa hoá trị như nhôm, sắt, canxi...
Các chất hoạt động bề mặt có giá thành cao, nên người ta thường dùng một lượng rất nhỏ (0,2-0,1%) so với lượng phân.
Những chất phụ gia hữu cơ và vô cơ thường dùng là: CaCO3, cao lanh, Pôliolêfin, Closilan.
Có thể dùng chất VHCKK2000 (do Viện hoá học Việt Nam sản xuất - chất này hiện nhà máy đạm Hà Bắc đang dùng để bọc đạm Ure để chống phân huỷ, chống vón cục và tạo độ bóng cho hạt) hoặc Tamin để làm lớp bọc bảo vệ hạt phân bón và làm hạt phân bóng, đẹp.



Tag: quy trình công nghệ sản xuất phân bón, cong nghe san xuat phan bon, phân bón hóa học, phân bón tháp cao, phân bón hỗn hợp npk, phân phức hợp một màu, phân bón cao cấp, phân bón công nghệ 1 hạt, phân thanh hóa, nông nghiệp thanh hóa, nong nghiep thanh hoa, phân tổng hợp, phan bon hoa hoc, phan chuyen dung, phan bon chat luong cao, chất chống đóng cục (tảng) trong phân bón, phụ gia chống dính, cách bảo quản phân bón.

Tài liệu hướng dẫn
Sản xuất sạch hơn
Ngành: Công nghiệp
sản xuất phân bón NPK
Cơ quan biên soạn
Hợp phần Sản xuất sạch hơn
trong công nghiệp
Chƣơng trình hợp tác phát triển
Việt nam – Đan mạch về Môi trƣờng
BỘ CÔNG THƢƠNG
Tháng 3 năm 2010
Tài liệu hƣớng dẫn Sản xuất sạch hơn ngành công nghiệp sản xuất phân bón NPK   Trang 1/45
Mục lục
Mục lục  ..............................................................................................................  1
Mở đầu  ..............................................................................................................  3
1  Giới thiệu chung  .........................................................................................  4
1.1  Sản xuất sạch hơn  ..............................................................................  4
1.2 Hiện trạng sản xuất phân bón NPK  .......................................................  5
1.3 Các quá trình cơ bản trong sản xuất NPK  ...............................................  6
1.3.1 Nghiền nguyên liệu  ...........................................................................  8
1.3.2 Phối trộn nguyên liệu  ........................................................................  8
1.3.3 Vê viên tạo hạt  ..................................................................................  9
1.3.4 Sấy  .................................................................................................  10
1.3.5 Sàng  ................................................................................................  10
1.3.6 Làm nguội  ......................................................................................  11
1.3.7 Đóng bao sản phẩm  .......................................................................  11
2  Sử dụng nguyên liệu và vấn đề môi trƣờng ............................................  11
2.1  Tiêu thụ nguyên nhiên liệu  ................................................................  12
2.1.1  Nguyên liệu chính  ......................................................................  13
2.1.2  Tiêu thụ tài nguyên  ....................................................................  14
2.2  Các vấn đề về môi trƣờng  ................................................................  14
2.2.1  Bụi và khí thải  ............................................................................  15
2.2.2  Nƣớc thải  ...................................................................................  16
2.2.3  Chất thải rắn  ..............................................................................  16
2.3  Tiềm năng của sản xuất sạch hơn ...................................................  17
3  Cơ hội sản xuất sạch hơn  ........................................................................  18
3.1  Chuẩn bị nguyên liệu tốt  ...................................................................  18
3.2  Phun ẩm trong công đoạn phối trộn .................................................  18
3.3  Tối ƣu hóa tốc độ quay của đĩa và độ nghiêng của đĩa  ....................  18
3.4  Thay đổi vật liệu chế tạo đĩa vê viên, tạo hạt ...................................  18
3.5  Khống chế độ ẩm thích hợp .............................................................  19
3.6  Điều chỉnh độ nhớt chất kết dính (nƣớc)  ..........................................  19
3.7  Thu hồi bụi  ........................................................................................  19
3.8  Tuần hoàn các hạt kích thƣớc nhỏ trong công đoạn sàng  ...............  20
3.9  Thay đổi bao bì sản phẩm  ................................................................  20
3.10  Thay đổi phƣơng pháp đóng bao  .....................................................  20
4  Thực hiện đánh giá SXSH  .......................................................................  20
4.1  Bƣớc 1: Khởi động  ...........................................................................  21
4.1.1  Nhiệm vụ 1: Thành lập nhóm đánh giá SXSH  ...........................  21
4.1.2  Nhiệm vụ 2: Phân tích các công đoạn và xác định lãng phí  ......  23
4.2  Bƣớc 2: Phân tích các công đoạn sản xuất  .....................................  27
4.2.1  Nhiệm vụ 3: Chuẩn bị sơ đồ dây chuyền sản xuất  ....................  27
4.2.2  Nhiệm vụ 4: Cân bằng vật liệu và năng lƣợng  ..........................  29
4.2.3  Nhiệm vụ 5: Xác định chi phí của dòng thải.  .............................  32
4.2.4  Nhiệm vụ 6: Xác định các nguyên nhân của dòng thải .............  33
4.3  Bƣớc 3: Đề ra các giải pháp SXSH  ..................................................  34
4.3.1  Nhiệm vụ 7: Đề xuất các cơ hội SXSH  ......................................  34
4.3.2  Nhiệm vụ 8: Lựa chọn các cơ hội có thể thực hiện đƣợc  .........  35
4.4  Bƣớc 4: Chọn lựa các giải pháp SXSH  ............................................  35
4.4.1  Nhiệm vụ 9: Phân tích tính khả thi về kỹ thuật  ..........................  36
4.4.2  Nhiệm vụ 10: Phân tích tính khả thi về mặt kinh tế  ...................  37
4.4.3  Nhiệm vụ 11: Tính khả thi về môi trƣờng  ..................................  38
4.4.4  Nhiệm vụ 12: Lựa chọn các giải pháp thực hiện  .......................  38
4.5  Bƣớc 5: Thực hiện các giải pháp SXSH  ...........................................  39
Tài liệu hƣớng dẫn Sản xuất sạch hơn ngành công nghiệp sản xuất phân bón NPK   Trang 2/45
4.5.1  Nhiệm vụ 13: Chuẩn bị thực hiện  ..............................................  39
4.5.2  Nhiệm vụ 14: Thực hiện các giải pháp  ......................................  39
4.5.3  Nhiệm vụ 15: Quan trắc và đánh giá các kết quả  ......................  40
4.6  Bƣớc 6: Duy trì SXSH ......................................................................  40
4.6.1  Nhiệm vụ 16: Duy trì SXSH  .......................................................  40
5  Xử lý môi trƣờng  ......................................................................................  42
5.1  Xử lý khí thải  .....................................................................................  42
5.2  Xử lý nƣớc thải  .................................................................................  43
5.3  Quản lý chất thải rắn  .........................................................................  43
Mở đầu
Sản  xuất sạch hơn đƣợc biết đến nhƣ một tiếp cận giảm thiểu ô nhiễm tại
nguồn thông qua việc sử dụng nguyên nhiên liệu có hiệu quả hơn. Việc áp
dụng sản xuất sạch hơn không chỉ giúp các doanh nghiệp cắt giảm chi phí sản
xuất, mà còn đóng góp vào việc cải thiện  hiện trạng môi trƣờng, qua đó giảm
bớt chi phí xử lý môi trƣờng.
Tài liệu hƣớng dẫn sản xuất sạch hơn trong ngành sản xuất  phân bón  NPK
đƣợc biên  soạn trong khuôn khổ hoạt động của Hợp phần sản xuất sạch hơn
trong Công  nghiệp (CPI), thuộc  Chƣơng  trình Hợp tác Việt nam  -  Đan mạch
về Môi trƣờng  (DCE)của  Bộ Công Thƣơng. Tài  liệu này đƣợc các chuyên gia
trong ngành của Việt  nam biên soạn nhằm  cung  cấp các kiến thức cơ bản  về
công nghệ cũng nhƣ các thông tin công nghệ tham khảo để triển khai áp dụng
sản xuất sạch hơn.
Các chuyên gia đã dành nỗ lực cao nhất để tổng hợp thông tin liên quan đến
hiện trạng sản xuất NPK của Việt nam, các vấn đề liên quan đến sản xuất và
môi  trƣờng cũng nhƣ các thực hành tốt nhất có thể áp dụng đƣợc trong điều
kiện  nƣớc ta.  Đây mới là bản dự thảo ban đầu cần có thêm các thông tin trải
nghiệm thực hiện  sản xuất sạch hơn  tại các nhà máy sản xuất NPK tại Việt
Nam thì cuốn tài liệu hƣớng dẫn sẽ có ý nghĩa thực tiễn hơn.
Hợp phần Sản xuất sạch hơn trong Công nghiệp xin chân thành  cảm ơn  sự
đóng góp của  ông Đỗ Thanh Bái, các cán bộ của Công ty Cổ phần Tƣ vấn
EPRO  và đặc biệt là chính phủ Đan mạch, thông qua tổ chức DANIDA đã hỗ
trợ thực hiện tài liệu này.
Mọi ý kiến đóng góp, xây dựng tài liệu xin gửi về: Văn Phòng Hợp phần Sản
xuất sạch hơn trong công nghiệp, email: cpi-cde@vnn.vn.
Tài liệu hƣớng dẫn Sản xuất sạch hơn ngành công nghiệp sản xuất phân bón NPK   Trang 4/45
1  Giới thiệu chung
1.1  Sản xuất sạch hơn
Mọi  quá trình sản xuất công nghiệp đều sử dụng một lƣợng nguyên liệu  và
năng lƣợng  ban đầu để sản xuất ra sản phẩm mong muốn. Bên cạnh sản
phẩm, quá trình sản  xuất đồng thời sẽ phát sinh ra chất thải.  Khác với cách
tiếp cận truyền thống về môi trƣờng là xử lý các chất thải đã phát sinh, sản
xuất sạch hơn (SXSH) hƣớng tới việc tăng hiệu suất sử dụng tài nguyên.
SXSH là tiếp cận phòng ngừa chất thải,  để các  nguyên  nhiên liệu đi vào sản
phẩm với tỉ lệ cao nhất có thể trong phạm vi khả thi kinh tế, qua đó giảm thiểu
đƣợc các phát thải và tổn thất  nguyên liệu và năng lƣợng  ra môi trƣờng từ
ngay trong quá trình sản xuất.
Sản xuất sạch hơn không những giúp doanh nghiệp  sử dụng nguyên nhiên
liệu hiệu quả hơn, mà còn đóng góp vào việc cắt giảm chi phí thải bỏ và xử lý
các chất thải. Bên cạnh đó, việc thực hiện sản xuất sạch hơn thƣờng mang lại
các hiệu quả tích cực về năng suất, chất lƣợng, môi trƣờng và an toàn lao
động.
Chương trình Môi trường của Liên hợp quốc UNEP định nghĩa:
Sản xuất sạch hơn là việc áp dụng liên tục chiến lƣợc phòng ngừa tổng hợp về môi
trƣờng vào các quá trình sản xuất, sản phẩm và dịch vụ nhằm nâng cao hiệu suất
sinh thái và giảm thiểu rủi ro cho con ngƣời và môi trƣờng.
Đối với quá trình sản xuất: sản xuất sạch hơn bao gồm bảo toàn nguyên liệu và năng
lƣợng, loại trừ các nguyên liệu độc hại, giảm lƣợng và  độc  tính của tất cả các chất
thải ngay tại nguồn thải.
Đối với sản phẩm: sản xuất sạch hơn bao gồm việc giảm các ảnh hƣởng tiêu cực
trong suốt chu kỳ sống của sản phẩm, từ khâu thiết kế đến thải bỏ.
Đối với dịch vụ: sản xuất sạch hơn đƣa các yếu tố về môi trƣờng vào trong thiết kế và
phát triển các dịch vụ.
Sản xuất sạch hơn tập trung vào việc phòng ngừa chất thải ngay tại nguồn
bằng cách tác động vào quá trình sản xuất.  Việc thực hiện SXSH có thể bắt
đầu với các giải pháp không đòi hỏi đầu tƣ cao nhƣ việc tăng cƣờng quản lý
sản xuất, kiểm soát quá trình sản xuất đúng theo yêu cầu công nghệ, thay đổi
nguyên liệu, cải tiến thiết bị hiện có. Sau đó có thể thực hiện các giải pháp
thay đổi thiết  bị hay công nghệ,  là  các giải pháp này có tiềm năng tiết kiệm
nguyên vật liệu năng lƣợng lớn nhƣng đòi hỏi đầu tƣ cao.  Ngoài ra, các giải
pháp liên quan đến tuần hoàn, tận thu, tái sử dụng chất thải, hay cải tiến sản
phẩm cũng là các giải pháp sản xuất sạch hơn. Nhƣ vậy, không phải giải
pháp sản xuất sạch hơn nào cũng cần chi phí. Trong trƣờng hợp cần  đầu tƣ,
có nhiều giải pháp sản xuất sạch hơn có thời gian hoàn vốn dƣới 1 năm.
Việc áp dụng sản xuất sạch hơn yêu cầu xem xét, đánh giá lại hiện trạng sản
xuất hiện có một cách có hệ thống để lƣợng hóa các tổn thất, đề xuất các cơ
Tài liệu hƣớng dẫn Sản xuất sạch hơn ngành công nghiệp sản xuất phân bón NPK   Trang 5/45
hội cải thiện và theo dõi kết quả đạt đƣợc. Sản xuất sạch hơn là một tiếp cận
mang tính liên tục và phòng ngừa. Cách thức áp dụng sản xuất sạch hơn
đƣợc trình bày chi tiết trong chƣơng 4.
1.2  Hiện trạng sản xuất phân bón NPK
Trên thế giới, tỷ lệ sản xuất các loại phân NPK ngày càng tăng do tính hợp lí
và tiện dụng của loại phân này. Năm  1994, tổng số phân NPK sản xuất ra
chiếm 29% tổng số phân hóa học các loại, trong đó phân NPK dạng 1 hạt
chiếm khoảng 14% (46 triệu tấn) và phân NPK dạng trộn thô chiếm khoảng
15% (50 triệu tấn). Năm 2005, tỷ lệ sản xuất phân NPK tăng lên chiếm khoảng
35%  tổng số phân hóa học đƣợc sản xuất ra (tƣơng ứng khoảng 140 triệu
tấn), trong đó phân 1 hạt chiếm khoảng 16% và phân dạng trộn thô chiếm
khoảng 19% tổng số phân hóa học sản xuất ra.
Ở Việt Nam, đầu những năm 90 của thế kỉ trƣớc, lƣợng phân NPK tiêu thụ
khoảng 250.000  –  350.000 tấn/năm, và chủ yếu là nhập từ nƣớc ngoài. Sau
những năm 1996, 1997 lƣợng tiêu thụ phân NPK tăng lên mau chóng, đặc
biệt là khu vực phía Nam với sự ra đời của hàng loạt nhà máy sản xuất phân
bón NPK. Tới năm 2007, lƣợng phân NPK tiêu thụ ở Việt Nam lên tới 1,7 triệu
tấn. Năm 2009, năng lực sản xuất phân NPK tại Việt Nam đạt 2,5 triệu tấn.
Theo Hiệp hội Phân bón Việt Nam, Việt Nam hiện có gần 300 cơ sở sản xuất
phân bón NPK khác nhau, trong đó có trên 150 đơn vị cơ sở sản xuất nhỏ với
thiết bị lạc hậu với các sản phẩm NPK kém chất lƣợng. Tổng Công ty Hóa
chất Việt Nam (TCTHCVN) là đơn vị có sản lƣợng sản xuất phân bón cung
cấp cho thị trƣờng lớn
nhất của cả nƣớc. Hiện
nay, năng lực sản xuất
phân NPK của
TCTHCVN   khoảng 1,8
triệu tấn/năm,  dự kiến đạt
4 triệu tấn/năm trong thời
gian tới, đáp ứng  cơ bản
nhu cầu trong nƣớc.  Sản
lƣợng phân bón NPK trên
toàn quốc đƣợc thể hiện
trong hình bên.
Các loại phân bón NPK ở Việt nam hiện đƣợc chia thành 2 loại:
-  Phân NPK dạng 1 hạt (hay còn gọi là  phân 1 màu  –  hiện chiếm khoảng
67% tổng lƣợng phân NPK tiêu thụ)
-  Phân NPK dạng trộn thô (hay còn gọi là phân nhiều màu, thƣờng đƣợc gọi
Tài liệu hƣớng dẫn Sản xuất sạch hơn ngành công nghiệp sản xuất phân bón NPK   Trang 6/45
là phân 3 màu – hiện chiếm khoản 33% tổng lƣợng phân NPK tiêu thụ)
Các công ty sản xuất phân NPK trong nƣớc đã đặc biệt chú trọng việc đa
dạng hóa sản phẩm, đã sản xuất đƣợc hơn 500 chủng loại phân NPK phù
hợp với thổ nhƣỡng ở từng vùng, từng loại cây trồng. Năng lực sản xuất của
các công ty đƣợc nâng cao nhờ đầu tƣ chiều sâu, đổi mới thiết bị, từng bƣớc
cơ giới hóa và tự động hóa quá trình sản xuất.
Việt Nam  sử dụng  2 công nghệ sản xuất phân NPK chính là công nghệ vê
viên hơi nƣớc thùng quay và công nghệ tạo hạt kiểu đĩa. Có tới  70%  các
doanh nghiệp sử  dụng công nghệ tạo hạt kiểu đĩa, chủ yếu là tại các doanh
nghiệp phía bắc.  Tính tới đầu năm 2009, năng lực sản xuất phân NPK bằng
công nghệ hơi nƣớc thùng quay tại các công ty theo thứ tự về tổng công suất
nhƣ sau: Công ty Việt Nhật, Bình Điền, Miền Nam, Ba Con cò, Hóa Chất Cần
Thơ, Năm Sao với tổng công suất đạt trên 1,2 triệu tấn.
Chất lƣợng sản phẩm phân NPK nƣớc ta hiện nay tƣơng đƣơng với sản
phẩm cùng loại của các nƣớc trong khu vực. Tuy nhiên, phần lớn nguyên liệu
để sản xuất phân NPK là nhập ngoại nên vấn đề cạnh tranh về giá cả vẫn còn
gay gắt.  Bụi và tiêu hao  năng lƣợng cũng là các vấn đề môi trƣờng cần quan
tâm đối với quá trình sản xuất phân bón NPK.
Việc áp dụng sản xuất sạch hơn sẽ giúp các doanh nghiệp kiểm soát đƣợc
đƣờng đi và lƣợng nguyên liệu, phát thải, đồng thời có cơ sở dữ liệu để ra
đƣợc quyết định đầu tƣ phù hợp với nhu cầu sản xuất.
1.3 Các quá trình cơ bản trong sản xuất NPK
Công nghệ sản xuất phân NPK  gồm nhiều công đoạn, chủ yếu bao gồm cả
công đoạn vê viên tạo hạt (kiểu đĩa hoặc thùng quay). Một số nhà máy chỉ sản
xuất phân NPK dạng trộn thô (chỉ  phối trộn rồi đóng bao).  Các công đoạn
chính trong công nghệ sản xuất NPK đƣợc chia thành 07 công đoạn chính là
nghiền nguyên liệu, phối trộn nguyên liệu, vê viên tạo hạt, sấy, sàng, làm
nguội và đóng bao sản phẩm. Hình 1 thể hiện sơ đồ công nghệ sản xuất phân
NPK, các nguyên, nhiên liệu đầu vào và các phát thải đi kèm đặc trƣng.
Tài liệu hƣớng dẫn Sản xuất sạch hơn ngành công nghiệp sản xuất phân bón NPK   Trang 7/45
Hình 1. Công nghệ sản xuất phân NPK
Nguyên liệu đƣợc vận chuyển đến nạp vào máy nghiền. Nguyên liệu sau
nghiền đƣợc băng tải vận chuyển nạp vào các bunke riêng biệt, đƣợc  rót vào
băng tải phối liệu,  qua cân định lƣợng, qua gầu tải và vào máy phối trộn. Sau
quá trình trộn, phối liệu sẽ theo băng tải đến thiết bị tạo hạt. Ở đây liệu đƣợc
trộn đều, đồng thời phun  nƣớc dạng mù, tạo độ ẩm cho hỗn hợp phối liệu vê
viên thành hạt NPK. Các hạt NPK trên đĩa  (hoặc thùng vê viên)  sẽ đƣợc gạt
Điện
Bụi
Hạt không đúng
kích cỡ
Bụi  Điện
Bụi  Điện
NGUYÊN LIỆU:
- SA/Urê
- DAP/Supe phôt phát
đơn
- KCL
PHỐI TRỘN
VÊ VIÊN, TẠO HẠT
SẤY
SÀNG
LÀM NGUỘI
ĐÓNG BAO
Bụi
Than
Dầu
Điện
Nƣớc
Phụ gia
Điện
Bụi
Bụi
Bụi
NGHIỀN
Sản phẩm
Tài liệu hƣớng dẫn Sản xuất sạch hơn ngành công nghiệp sản xuất phân bón NPK   Trang 8/45
dần xuống băng tải để đƣa bán thành phẩm NPK từ máy vê viên sang máy
sấy thùng quay. Tại máy sấy thùng quay, NPK sẽ đƣợc sấy khô từ  độ ẩm 4-6% xuống còn 0,5-1,5% nhằm tăng độ bền cơ học của hạt và tạo độ ẩm tối ƣu
cho hạt. Sau khi sấy xong, NPK đƣợc băng tải chuyển đến sàng rung phân
loại  để  phân loại NPK theo cỡ hạt. Phần hạt có kích thƣớc tiêu chuẩn 2  –  5
mm sẽ đƣợc đƣa sang thiết bị  làm nguội thùng quay, trở thành sản phẩm
phân NPK. Phần hạt quá cỡ sẽ qua máy nghiền búa, qua băng tải hồi lƣu để
trở lại quá trình vê viên tạo hạt. Phần hạt nhỏ hơn tiêu chuẩn sẽ rơi thẳng
xuống băng tải thu hồi và cũng tuần hoàn lại theo đƣờng trên. Sau  khi làm
nguội, NPK đạt tiêu chuẩn theo băng tải chảy vào si lô chứa, phía dƣới si lô
tiến hành cân đóng phân NPK thành phẩm.
Quá trình sản xuất  NPK  gồm  7  công đoạn chính. Mỗi công đoạn đó lại gồm
một số công đoạn nhỏ hơn. Chi tiết của các bƣớc công nghệ đƣợc mô tả cụ
thể dƣới đây:
1.3.1 Nghiền nguyên liệu
Nguyên liệu ban đầu cho sản xuất NPK hầu hết tồn tại ở dạng hạt bao gồm
các nguyên liệu chính sau:
-  Nguyên liệu chứa đạm (N): amôn sunfat, urê, Di Amôn Photphát, Amôn
Clorua...
-  Nguyên liệu chứa lân (P): supe photphat đơn, phân lân nung chảy, DAP,
MAP, Phốtphorite...
-  Nguyên liệu chứa Kali: Kali clorua, Kali Sunphát....
Mục đích của quá trình nghiền nguyên liệu nhằm đảm bảo yêu cầu kỹ thuật về
độ mịn (<2mm) tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình vê viên tạo  hạt đồng thời
sản phẩm sau này có hình thức đẹp, tăng độ cứng cũng nhƣ bảo đảm đồng
đều các thành phần trong hạt phân và đảm bảo chất lƣợng phân.
Nguyên liệu đƣợc nghiền bằng máy nghiền búa, sau đó đƣợc băng tải vận
chuyển nạp vào các phễu chứa liệu theo từng loại riêng biệt.
Trong quá trình này  có  phát sinh bụi, bụi từ lúc cấp liệu vào máy nghiền, và
phát sinh ở băng tải sau nghiền.
1.3.2 Phối trộn nguyên liệu
Mục đích của quá trình này là trộn đều các nguyên liệu trƣớc khi đƣa sang
công đoạn vê viên, tạo  hạt nhằm đảm bảo tỷ lệ giữa các thành phần dinh
dƣỡng trong hạt phân. Các loại nguyên liệu nhƣ Urê, SA (Sunfat Amôn), supe
phôtphat đơn, DAP (Diamon Phosphate), KCl, phụ gia... tùy theo yêu cầu về
tỷ lệ thành phần dinh dƣỡng của sản phẩm mà chúng đƣợc trộn với tỷ lệ phối
liệu khác nhau. Các loại nguyên liệu đƣợc dùng cân điện tử tự động hoặc cân
thủ công để xác định khối lƣợng từng loại sau đó đƣợc đƣa vào thùng trộn.
Tài liệu hƣớng dẫn Sản xuất sạch hơn ngành công nghiệp sản xuất phân bón NPK   Trang 9/45
Thùng trộn thƣờng ở dạng thùng quay, đặt nghiêng, có mục đích là đảo trộn
đều các nguyên liệu, đảm bảo nguyên liệu đƣợc trộn đều với nhau trƣớc khi
đƣa sang công đoạn vê viên, tạo hạt.
Quá trình vận chuyển nguyên liệu trên băng tải sau khi cân vào thùng trộn có
phát sinh bụi.
1.3.3 Vê viên tạo hạt
Mục đích của quá trình này là tạo các hạt có kích thƣớc mong muốn (2-5mm),
có thành phần dinh dƣỡng và kích thƣớc hạt đồng đều, có độ ẩm thích hợp
(4,5-6%) để tạo điều kiện thuận lợi cho các quá trình tiếp theo.
Hỗn hợp nguyên liệu sau khi đã trộn đều đƣợc băng tải đƣa xuống máy vê
viên dạng đĩa quay hoặc thùng quay. Thông thƣờng đĩa vê viên đƣợc đặt
nghiêng một góc khoảng 40-50
o
so với phƣơng ngang. Nƣớc đƣợc đƣa vào
thiết bị này bằng vòi phun nhằm tạo độ ẩm thích hợp cho nguyên liệu. Tại đây,
nhờ lực ly tâm và trọng lực của các nguyên liệu, độ ẩm do nƣớc đƣa vào, các
hạt NPK dần dần đƣợc hình thành. Quá trình tạo hạt đƣợc phân ra ba giai
đoạn chính:
1- Tạo mầm hạt;
2- Nâng kích thƣớc hạt (còn gọi là quá trình trƣởng thành của hạt)
3- Bọc tạo áo sản phẩm.
Quá trình tạo mầm hạt sản phẩm đƣợc thực hiện  trong khoảng 10-15 phút,
cho đến khi các hạt có kích thƣớc đồng đều nhau (1,5  –  2,0 mm). Kích thƣớc
và độ đồng nhất của mầm hạt là nhân tố quan trọng quyết định kích cỡ và độ
đồng đều của sản phẩm cuối cùng.  Các hạt nhỏ sau sàng đƣợc tuần hoàn lại
cũng có khả năng tạo mầm, chính các hạt này giúp quá trình hình thành mầm
nhanh hơn và nhiều hơn.
Qúa trình hạt trƣởng thành đƣợc tiến triển nhƣ sau: các hạt nhỏ khi chuyển
động vào vị trí phun nƣớc, sẽ đƣợc tạo một lớp ngoài ẩm (vị trí này thƣờng
nằm thấp hơn vị trí hạt bắt đầu lăn xuống một chút  –  khoảng 1/5 đƣờng kính
thiết bị), sau đó khi lăn xuống phần đáy thiết bị sẽ đƣợc bám thêm 1 lớp bột
nguyên liệu, hạt theo lực ma sát, lực li tâm sẽ lăn lên trên phía đỉnh thiết bị,
quá trình lăn do hạt quay theo nhiều  chiều vì vậy lớp bột bị ép chặt vào hạt,
khi hạt lăn vào khu phun nƣớc quá trình nhƣ trình bày trên tiếp tục xảy ra,
nhƣ vậy hạt ngày càng to lên, và có xu hƣớng nổi lên trên bề mặt hỗn hợp, và
tự trào ra ngoài thiết bị. Nhƣ vậy quá trình cấp liệu là liên  tục, cấp nƣớc là liên
tục và bán thành phẩm tạo ra cũng liên tục.
Bọc tạo áo sản phẩm bằng lớp nguyên liệu khô và mịn, cấp vào phần vành
ngoài thiết bị tạo hạt đĩa quay trƣớc khi lấy sản phẩm ra. Màu sắc nguyên liệu
Tài liệu hƣớng dẫn Sản xuất sạch hơn ngành công nghiệp sản xuất phân bón NPK   Trang 10/45
bọc áo chính là yếu tố quyết định màu sắc của sản phẩm cuối cùng.
Hạt NPK sau đó sẽ chuyển xuống băng tải đƣa sang công đoạn sấy.
1.3.4  Sấy
Mục đích của công đoạn sấy là tạo độ ẩm của hạt theo yêu cầu (2-4%) để làm
tăng độ cứng, tránh hiện tƣợng kết khối hạt.
Sau quá trình vê viên tạo hạt, NPK  bán thành phẩm có độ ẩm khoảng 4,5  –
6%, đƣợc băng tải đƣa chuyển vào máy sấy thùng quay. Máy sấy thùng quay
thƣờng hoạt động theo nguyên lý sấy xuôi chiều: khí nóng và sản phẩm đi
cùng chiều với nhau trong thùng sấy. Khí nóng đƣợc cấp từ hệ thống lò hơi
đốt than hoặc dầu FO thông qua hệ thống quạt hút và quạt đẩy. Khí nóng
dùng để sấy NPK có nhiệt độ khoảng 250-300
o
C (sấy trực tiếp). Nhờ thùng
quay đƣợc đặt nghiêng và bên trong thùng có lắp các cánh đảo nên các hạt
NPK đƣợc đảo đều và chuyển dần về cuối thùng sấy. Khi ra khỏi thùng sấy,
NPK có nhiệt độ là 80-90
o
C và độ ẩm đạt 2-4%. Dòng khí nóng sau khi trao
đổi nhiệt với NPK sẽ hạ xuống còn khoảng 110
o
C và mang theo nhiều bụi (và
khí độc hại). Sau khi sấy NPK đƣợc đƣa sang công đoạn sàng.
1-Lò đốt      2-Phễu nạp liệu    3-Thùng sấy
4-Vành lăn      5-Con lăn đỡ    6-Con lăn chặn
7-Hộp tháo sản phẩm  8-ống dẫn khói     9-Băng tải
10-Bánh răng vòng
Hình 2. Thiết bị sấy thùng quay
1.3.5 Sàng
Mục đích của công đoạn này là loại bỏ các hạt phân có kích thƣớc không
mong muốn (quá nhỏ hoặc quá to).
Tài liệu hƣớng dẫn Sản xuất sạch hơn ngành công nghiệp sản xuất phân bón NPK   Trang 11/45
Sản phẩm NPK sau khi sấy đến độ ẩm 2-4% đƣợc qua băng tải rót lên sàng.
Sàng đƣợc động cơ chuyền chuyển động qua cơ cấu rung lệch tâm. Sàng có
cấu tạo gồm 02 lớp, lớp trên có kích thƣớc mắt sàng là 5mm và lớp dƣới là
2mm. Các hạt NPK có kích thƣớc lớn hơn 5mm đƣợc giữ lại trên mặt sàng và
chuyển sang máy nghiền búa (nghiền nhỏ) để đƣa quay  lại thùng trộn. Các
hạt có kích thƣớc nhỏ hơn 2mm thì rơi xuống dƣới mắt sàng và qua hệ thống
băng tải quay về công đoạn vê viên tạo hạt lại. Còn lại các hạt đạt kích thƣớc
đạt yêu cầu từ 2-5mm nằm ở giữa 02 mặt sàng đƣợc đƣa vào thiết bị làm
nguội.
1.3.6  Làm nguội
Sản phẩm NPK sau quá trình sàng phân loại có nhiệt độ khoảng 70-80
o
C và
kích thƣớc 2-5mm, độ ẩm  2-4% đƣợc đƣa vào thiết bị làm nguội có dạng
thùng quay. Thùng quay đƣợc thiết kế đặt nghiêng, sản phẩm chuyển dịch từ
đầu thùng (cửa vào) đến cuối  thùng (cửa ra).  Không khí đƣợc quạt hút  vào
thùng và đi ngƣợc chiều với sản phẩm và làm hạ nhiệt độ của sản phẩm từ
70-80
o
C xuống còn 30
o
C. Khí sau khi ra khỏi thùng làm nguội cũng chứa
lƣợng lớn bụi sản phẩm.  Do trong quá trình sấy, hạt NPK đƣợc tích nhiệt nên
quá trình bay hơi nƣớc tiếp tục xảy ra tại băng tải sau sấy, tại sàng bán thành
phẩm và tại thiết bị làm nguội để ra sản phẩm cuối cùng có độ ẩm 0,6  –  1,5%
(theo chuẩn quốc tế là 0,6 – 0,8%).
1.3.7  Đóng bao sản phẩm
Quá trình cân đóng bao thủ công thƣờng đƣợc thực hiện bởi 4-5 nhân công
trên một công đoạn đóng bao. Sản phẩm từ xilo chứa đƣợc cho tháo chảy
xuống bao chứa đã hứng phía dƣới và đặt trên một cân định lƣợng, tiếp đó
đóng miệng bao sản phẩm bằng máy may tay.Sản phẩm NPK sau khi đƣợc
làm nguội đƣợc băng tải đƣa vào xilô thành phẩm, sau đó đƣợc cân và đóng
bao. Đối với từng cơ sở, quy trình cân và đóng bao đƣợc làm tự động hoặc
thủ công. Thông thƣờng các bao sản phẩm NPK có trọng lƣợng là 25kg hoặc
50kg.
2  Sử dụng nguyên liệu và vấn đề môi trường
Chương này cung cấp thông tin đặc thù về tiêu thụ nguyên, nhiên, vật liệu và tác động của quá
trình sản xuất đến môi trường, cũng như tiềm năng áp dụng SXSH    trong ngành sản xuất phân
NPK.
Phần này mô tả các hoạt động có tiêu thụ và sử dụng nguyên liệu và các phát
thải ra môi trƣờng của ngành NPK và đƣợc thể hiện trong hình 3.
Tài liệu hƣớng dẫn Sản xuất sạch hơn ngành công nghiệp sản xuất phân bón NPK   Trang 12/45
2.1  Tiêu thụ nguyên nhiên liệu
Việc lựa chọn nguyên liệu phụ thuộc vào tính chất đất đai, cây trồng, tổng
hàm lƣợng dinh dƣỡng trong sản phẩm, trình độ công nghệ….Đặc biệt phải
quan tâm đến khả năng cho phép phối trộn trực tiếp các nguyên liệu đó với
nhau để không làm thất thoát hoặc suy giảm hiệu lực  (cũng nhƣ tạo ra các
phản ứng hoặc tƣơng tác phụ làm giảm chất lƣợng sản phẩm)  của các thành
phần dinh dƣỡng.
Các thông số  yêu cầu về chất lƣợng, kích thƣớc hạt, độ ẩm, công dụng của
sản phẩm phụ thuộc vào thành phần nguyên liệu ban đầu, đặc tính công nghệ
sản xuất, các quy chuẩn áp dụng cho sản phẩm do vậy khó để đƣa ra so sánh
về hiệu quả sử dụng nguyên nhiên liệu của các nhà máy. Tuy nhiên, từ sản
xuất thực tế của các nhà máy tại Việt Nam hiện nay, có thể so sánh định mức
sử dụng nguyên nhiên liệu.  Bảng  1  mô tả các định mức sử dụng nguyên
nhiên liệu khác nhau tại Việt Nam.
Với định mức điện hiện nay thì các công nghệ tiên tiến khâu cấp liệu đƣợc tự
động hóa, các khâu khác cũng đƣợc cơ giới hóa và tự động hóa cao, trong
khi đó một số khác thì còn làm thủ công hay cấp liệu bằng bánh răng định
lƣợng. Ngoài ra, nhà máy có công suất càng lớn thì tiêu hao điện  trên một
đơn vị sản phẩm càng giảm.
NHÀ MÁY NPK
Nguyên liệu chính
Phụ gia
Điện
Nƣớc
Than/dầu
Bao bì
NPK
Khí thải    Bụi Tiếng ồn
Hình 3. Nguyên liệu đầu vào và phát thải trong nhà máy NPK
Tài liệu hƣớng dẫn Sản xuất sạch hơn ngành công nghiệp sản xuất phân bón NPK   Trang 13/45
Bảng 1. Suất tiêu  thụ  nguyên, nhiên liệu  (cho  sản xuất  1 tấn  NPK)  ở Việt
Nam
Tên nguyên liệu  Đơn vị  Mức trung
bình
Công nghệ
tốt nhất
Nguyên liệu chính (SA: 20%N,
Urê: 46%N, DAP: 17,5%N;
46%P2O5; Supe lân 16,5% P2O5
hữu hiệu, Supe lân 8% P2O5  hữu
hiệu) và Phụ gia
kg 1.020-1.060  1.010-1.030
Dầu FO  Kg  20 - 25  18 - 23
Điện  kWh  25 - 40  25 - 30
Nƣớc   lít  40-60  40-60
Mức tiêu thụ nguyên liệu chính và phụ gia ớ các nhà máy có sự chênh lệch do
nguyên liệu thất thoát trong quá trình sản  suất (chủ yếu là thất thoát dạng bụi
ở hầu hết các công đoạn).  Công nghệ vê viên tạo hạt kiểu hơi nƣớc thùng
quay ít thất thoát bụi hơn công nghệ vê viên tạo hạt kiểu đĩa do  trong  công
nghệ vê viên kiểu thùng quay,  quá trình vê viên đƣợc thực hiện trong thiết bị
kín còn vê viên kiểu đĩa là thiết bị hở.
Tiêu thụ  nguyên liệu  và  năng lƣợng  trong quá trình sản xuất NPK đƣợc thể
hiện cụ thể dƣới đây:
2.1.1  Nguyên liệu chính
Các nhà máy phân bón tại Việt Nam, phân bón NPK đƣợc sản xuất từ các loại
phân đơn sau:
-  Nguyên liệu chứa đạm (N): amôn sunfat, urê, Di Amôn Photphát, Amôn
Clorua...
-  Nguyên liệu chứa lân (P): supe photphat đơn, phân lân nung chảy, DAP,
MAP, Phốtphorite...
-  Nguyên liệu chứa Kali: Kali clorua, Kali Sunphát....
Ngoài các nguyên liệu chính, các chất phụ gia cũng là thành phần không thể
thiếu. Trong sản xuất NPK, chất phụ gia không đơn thuần chỉ là chất độn mà
còn có các tác dụng nhƣ cải thiện tính chất hóa lý của sản phẩm (độ bền hạt,
độ bóng và màu sắc ngoại quan của sản phẩm, khả năng hút ẩm và kết
khối…. Các phụ gia thƣờng đƣợc sử dụng là cao lanh, bột sepentin, than bùn,
dolomit…
Tài liệu hƣớng dẫn Sản xuất sạch hơn ngành công nghiệp sản xuất phân bón NPK   Trang 14/45
Trong quá trình sản xuất, nguyên liệu thất thoát chủ yếu là bụi ở hầu hết các
công đoạn. Lƣợng bụi phát sinh  có thể  đƣợc thu hồi từ 5-20kg/tấn sản phẩm
tùy thuộc công nghệ ở mỗi nhà máy. Lƣợng bụi này vừa gây ô nhiễm môi
trƣờng không khí vừa gây thất thoát nguyên liệu đầu vào. Vì vậy cần có các
biện pháp thu hồi bụi giảm định mức tiêu thụ nguyên liệu đầu vào đồng thời
cải thiện môi trƣờng làm việc.
2.1.2  Tiêu thụ tài nguyên
Điện:
Quá trình sản xuất NPK sử dụng điện để chạy máy móc bao gồm: băng
chuyền, máy vê viên, tạo hạt, sàng, máy nghiền búa, máy trộn, thiết bị làm
nguội kiểu thùng quay…Điện năng tiêu thụ  dao động từ  25-40  kWh/tấn sản
phẩm. Do các công nghệ khác nhau nên mức  tiêu thụ điện năng cũng khác
nhau. Một số nhà máy có cấp liệu tự động, các khâu khác cũng đƣợc cơ giới
hóa và tự động hóa cao, trong khi đó vẫn có một số công ty khác thì làm thủ
công hay cấp liệu bằng bánh răng định lƣợng. Tuy nhiên, đối với các nhà máy
hiệu suất vê viên thấp, tỷ lệ các hạt có kích thƣớc trên và dƣới sàng cao
(>5mm và<2mm) thì tiêu tốn điện năng lớn và ngƣợc lại.
Nƣớc:
Nƣớc dùng để tạo độ ẩm cho nguyên liệu trong quá trình vê viên, tạo hạt.
Nƣớc đƣợc cấp dƣới dạng tƣới nhỏ giọt hoặc phun  sƣơng.  Ngoài ra nƣớc
còn đƣợc dùng cho hệ thống xử lý khí.  Lƣợng nƣớc tiêu thụ 40-60m
3
/tấn sản
phẩm
Dầu FO:
Nhiên liệu là dầu FO dùng để đốt làm nóng không khí  –  tác nhân quá trình
sấy. Lƣợng dầu tiêu thụ ở một số công nghệ tốt là 18-23 lít/tấn trong khi công
nghệ trung bình là 20-25 lít/tấn sản phẩm. Nguyên nhân là do công nghệ tốt
các hạt có kích thƣớc đồng đều hơn, tỷ lệ các hạt có kích cỡ quá lớn hoặc
quá nhỏ thấp (20-40%) còn đối với công nghệ trung bình hiện nay là 30-50%.
2.2  Các vấn đề về môi trường
Trong sản xuất NPK,  vấn đề  ô nhiễm  môi trƣờng  từ quá trình sản xuất chủ
yếu là bụi (bụi nguyên liệu, bụi sản phẩm) và  khí thải.  Bụi phát sinh trong sản
xuất NPK  ở hầu hết các công đoạn sản xuất và đây là đặc thù của ngành
công nghiệp sản xuất NPK.  Khí thải gồm CO2, SO2, NOx, CO, bụi lò ... phát
sinh từ quá trình đốt dầu FO cung cấp nhiệt cho công đoạn sấy NPK.
Với nguồn phát sinh nƣớc thải, nƣớc phát sinh từ công đoạn xử lí bụi và khí
thải phát sinh. Lƣợng nƣớc này có thể để lắng và sử dung tuần hoàn lại, bùn
nhão phơi khô và đƣợc tuần hoàn lại thiết bị trộn.
Tài liệu hƣớng dẫn Sản xuất sạch hơn ngành công nghiệp sản xuất phân bón NPK   Trang 15/45
Chất thải rắn chỉ có các loại bao bì chứa các nguyên liệu,  sản phẩm bị hƣ
hỏng, rơi vãi.  Các vấn đề môi trƣờng trong ngành NPK theo công đoạn sản
xuất đƣợc thể hiện trong bảng 3.
Bảng 1. Các vấn đề môi trường của nhà máy NPK
Công đoạn  Tiêu hao/Thải/Phát thải  Các vấn đề môi trường
Nghiền và
nghiền tuần
hoàn
Tiêu tốn năng lƣợng (điện)
Phát sinh tiếng ồn
Phát thải bụi
Ảnh hƣởng đến chất lƣợng môi trƣờng không
khí xung quanh và môi trƣờng lao động.
Gây ồn và mùi cho khu vực xung quanh và
ngƣời lao động.
Phối trộn   Tiêu tốn năng lƣợng (điện)
Phát sinh tiếng ồn
Phát thải bụi
Ảnh hƣởng đến chất lƣợng môi trƣờng không
khí xung quanh và môi trƣờng lao động.
Gây ồn và mùi cho khu vực xung quanh và
ngƣời lao động.
Vê viên, tạo
hạt
Tiêu tốn năng lƣợng (điện)
Sử dụng nƣớc
Sử dụng các phụ gia
Phát sinh tiếng ồn
Phát thải bụi
Ô nhiễm bụi, NH3, NOx... ảnh hƣởng tới chất
lƣợng môi trƣờng không khí
Gây ồn và mùi cho khu vực xung quanh và
ngƣời lao động.
Sấy   Tiêu tốn nhiệt (dầu FO)
Phát sinh tiếng ồn
Phát thải bụi
Phát sinh khí thải (từ quá
trình đốt dầu FO).
Ô nhiễm bụi, NH3, NOx... ảnh hƣởng tới chất
lƣợng môi trƣờng không khí
Gây ồn và mùi cho khu vực xung quanh và
ngƣời lao động.
Sàng   Tiêu tốn năng lƣợng (điện)
Phát sinh tiếng ồn
Phát thải bụi
Ô nhiễm bụi ảnh hƣởng tới chất lƣợng môi
trƣờng không khí
Gây ồn và mùi cho khu vực xung quanh và
ngƣời lao động.
Làm nguội  Tiêu tốn năng lƣợng (điện)
Phát thải bụi
Ảnh hƣởng đến chất lƣợng môi trƣờng không
khí xung quanh và môi trƣờng lao động.
Gây tiếng ồn.
Đóng bao sản
phẩm
Tiêu tốn năng lƣợng (điện)
Phát thải bụi
Ô nhiễm bụi, ảnh hƣởng đến chất lƣợng môi
trƣờng không khí.
Gây ồn và mùi
2.2.1  Bụi và khí thải
Bụi phát sinh từ các quá trình sau:
-  Chuẩn bị nguyên liệu  (nghiền nguyên liệu và nghiền tuần hoàn):  Nguyên
liệu ban đầu hầu hết có độ ẩm thấp, khi phối trộn với nhau theo phƣơng
pháp cơ học sẽ gây ra lƣợng bụi đáng kể, gây ảnh hƣởng trực tiếp đến
sức khỏe ngƣời công nhân.
Tài liệu hƣớng dẫn Sản xuất sạch hơn ngành công nghiệp sản xuất phân bón NPK   Trang 16/45
-  Sấy:  Đây là nguồn  phát sinh bụi  và khí thải có hại nhƣ SO
x, CO, ...  trong
dây chuyền sản xuất NPK.  Khí thải này cũng cuốn theo bụi sản phẩm từ
máy sấy. Nhiên liệu đốt cho lò sấy thùng quay là dầu DO. Ngoài ra trong
quá trình sấy do sự thăng hoa của phân đạm sẽ sản sinh ra khí NH3.
-  Sàng:  Là công đoạn phát sinh ra nhiều bụi nhất do các hạt nhỏ và khô bị
làm tung lên.
-  Làm nguội:  Bụi sản phẩm bị cuốn ra môi trƣờng theo dòng không khí làm
mát sau khi ra khỏi thiết bị làm nguội thùng quay.
-  Đóng bao sản phẩm:  Sản phẩm đƣợc chứa trong xilô đƣợc  tháo  xuống
bao phát sinh bụi.
-  Hệ thống băng tải:  Đây là nguồn bề mặt phát sinh bụi. Có  thể  kiểm soát
nguồn phát thải này bằng cách che các băng tải và hút bụi từ băng tải.
Bảng 2. Đặc trưng bụi trong nhà máy sản xuất NPK
STT  Công đoạn  Thông số  Đơn vị  Giá trị
1  Nghiền, phối trộn  Bụi  mg/m
3
230-350
2  Tạo hạt  Bụi  mg/m
3
220-380
3  Sấy, sàng  Bụi  mg/m
3
100-290
4  Đóng bao  Bụi  mg/m
3
250-400
2.2.2  Nước thải
Nƣớc thải phát sinh chủ yếu từ quá trình xử lý khí thải. Tại tháp hấp thụ, nƣớc
có tác dụng hấp thu bụi. Tuy nhiên lƣợng nƣớc thải này có thể tái sử dụng
triệt để bằng cách cho tuần hoàn lại ở công đoạn tạo hạt trong dây chuyền vê
viên nên không thải ra môi trƣờng.
2.2.3  Chất thải rắn
Ngành sản xuất phân bón NPK làm phát sinh chất thải rắn bao gồm một số
loại đơn giản, chủ yếu là bùn cặn sinh ra do quá trình xử lý nƣớc thải và khí
thải, bụi thu hồi từ hệ thống khí thải và đƣợc tái sử dụng lại, và bán thành
phẩm phân NPK rơi vãi xuống nền trong quá trình vận chuyển bằng băng tải,
quá trình vê viên, thành phẩm khi đóng bao. Các loại chất thải rắn này nếu
không có biện pháp thu gom và xử lý hợp lý sẽ là nguồn gây thất thoát
nguyên vật liệu đáng kể đồng thời gây ô nhiễm môi trƣờng. Do vậy việc áp
dụng các biện pháp sản xuất sạch hơn để tận thu nguồn nguyên liệu thất
thoát và giảm chi phí xử lý chất thải là cần thiết.
Ngoài ra còn một số dạng phát sinh nhƣ bao bì chứa nguyên vật liệu hoặc
nguyên liệu kém phẩm chất.
Tài liệu hƣớng dẫn Sản xuất sạch hơn ngành công nghiệp sản xuất phân bón NPK   Trang 17/45
2.3  Tiềm năng của sản xuất sạch hơn
Công nghệ sản xuất phổ biến hiện nay là công nghệ vê viên kiểu đĩa.  Quy
trình sản xuất theo phƣơng pháp trộn là khá đơn giản,  tiêu tốn ít năng lƣợng,
các dòng thải phát sinh không nhiều, chủ yếu chỉ là bụi nguyên liệu và sản
phẩm. Khâu quan trọng nhất trong dây chuyền sản xuất là khâu vê viên tạo
hạt, nó quyết định đến năng suất, độ đồng đều cỡ hạt của cả dây chuyền.
Hiệu suất của vê viên tạo hạt bằng thiết bị đĩa quay ở Việt nam chi đạt khoảng
50  -  70%, có nghĩa là từ 30  -  50% phối liệu lại đƣa lại công đoạn trƣớc gây
lãng phí nhân công, năng lƣợng và làm tăng giá thành sản phẩm. Do đó, các
cơ hội SXSH trong báo cáo này sẽ tập trung chủ yếu công đoạn vê viên, tạo
hạt, ngoài ra sẽ có xem xét tới công đoạn sàng và sấy sản phẩm.
Quá trình vê viên tạo hạt trên thiết bị dạng đĩa là quá trình liên  kết giữa các
hạt mịn ở độ ẩm cao khi chúng lăn không trƣợt trên mặt phẳng nghiêng. Năng
suất thiết bị và hiệu suất tạo hạt phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố:
-  Độ mịn của nguyên liệu
-  Độ ẩm của nguyên liệu và tính chất vật lý của chúng
-  Góc nghiêng của đĩa
-  Tốc độ quay của đĩa
-  Đƣờng kính, chiều cao của đĩa
-  Tính chất của vật liệu chế tạo đĩa quay
Bảng 3. Tiềm năng SXSH trong sản xuất NPK
STT  Hạng mục  Hiện trạng  Lợi ích khả thi
khi áp dụng SXSH
1  Nguyên liệu  Bụi thất thoát khoảng 5-15%
(5-15kg/tấn sản phẩm) nếu
không có hệ thống thu hồi
bụi
Giảm tiêu thụ nguyên liệu
5-15%
Giảm ô nhiễm không khí
do bụi
2  Năng lƣợng  Hạt loại bỏ sau sàng tuần
hoàn lại lớn 30-50% trong
khi các nhà máy tốt hiện nay
là 20-40%
Giảm tiêu thụ điện, nhiệt
10-20% khi  nâng cao
hiệu suất vê viên, tạo
hạt.
3  Khí thải  Bụi, mùi tại các khu vực sản
xuất do hệ thống thu hồi và
xử lý bụi và khí chƣa tốt. Hệ
thống phối trộn, đóng bao
thủ công.
Giảm bụi, mùi
Tài liệu hƣớng dẫn Sản xuất sạch hơn ngành công nghiệp sản xuất phân bón NPK   Trang 18/45
3  Cơ hội sản xuất sạch hơn
Chương này giới thiệu một số giải pháp SXSH có thể áp dụng có hiệu quả trong ngành sản xuất
phân bón NPK, một số  kết quả nghiên cứu khoa học, phát triển công nghệ  và  kinh nghiệm đạt
được từ thực tế sản xuất.
3.1  Chuẩn bị nguyên liệu tốt
Việc chọn lựa nguyên liệu hợp cách cũng nhƣ xác định đúng trọng  lƣợng
nguyên liệu phối trộn sẽ làm giảm tỷ lệ vỡ khi tạo hạt. Kiểm soát khâu chuẩn
bị nguyên liệu theo đơn phối trộn hỗ trợ doanh nghiệp xác định lợi ích cụ thể
theo tỷ lệ hạt vỡ.
3.2  Phun ẩm trong công đoạn phối trộn
Trong quá trình phối trộn các loại nguyên liệu có thể phun ẩm để tạo mầm hạt,
cho công đoạn vê viên tạo hạt nhằm giảm thời gian vê viên tạo hạt, nâng cao
hiệu suất vê viên tạo hạt. Đồng thời quá trình phun ẩm sẽ làm giảm phát tán
bụi trong công đoạn này và công đoạn vê viên tạo hạt.
Sử dụng tuần  hoàn nƣớc xử lý khí để sử dụng cho quá trình này để tận dụng
nhiệt trong nƣớc rửa khí để nâng nhiệt cho quá trình phối liệu nâng cao hiệu
suất tạo hạt và tận thu các chất dinh dƣỡng trong nƣớc xử lý khí.
3.3  Tối ưu hóa tốc độ quay của đĩa và độ nghiêng của đĩa
Nguyên tắc của việc tạo hạt là dựa trên 03 lực cơ bản:
-  Lực ly tâm
-  Trọng lực của các hạt
-  Lực ma sát giữa hạt và bề mặt đĩa
Qua các nghiên cứu và thử nghiệm thực tế, cho thấy rằng trong cùng một
điều kiện sản xuất, khi thay đổi góc nghiêng và tốc độ quay của đĩa sẽ cho
các kết quả khác nhau về năng suất và hiệu suất tạo hạt. Để đạt đƣợc hiệu
suất cao nhất nếu góc nghiêng của đĩa là 48
o
, ứng với vận tốc quay là 11
vòng/phút (đĩa có đƣờng kính 4m).
3.4  Thay đổi vật liệu chế tạo đĩa vê viên, tạo hạt
Thông thƣờng vật liệu dùng để chế tạo đĩa vê viên tạo hạt đƣợc làm từ thép
CT3. Sau một thời gian sử dụng bề mặt trong của đĩa bị ăn mòn và bị nhám.
Trong quá trình tạo hạt, các hạt đƣợc hình thành một phần là do quá trình lăn
trƣợt trên bề mặt đĩa. Vì vậy, khi bề mặt đĩa bị nhám, sẽ gây nên hiện tƣợng
Tài liệu hƣớng dẫn Sản xuất sạch hơn ngành công nghiệp sản xuất phân bón NPK   Trang 19/45
nguyên liệu bị dính chặt và kết khối trên bề mặt đĩa, làm giảm khả năng lăn
trƣợt, từ đó làm giảm hiệu suất tạo hạt.
Với giải pháp thay thế vật liệu chế tạo đĩa từ thép CT3 sang thép inox, sẽ
tránh đƣợc hiện tƣợng ăn mòn và giữ cho bề mặt đĩa luôn phẳng, ma sát
thấp, thuận lợi cho quá trình lăn trƣợt của vật liệu.
Ví dụ: Công ty Supe photphat và hóa chất Lâm Thao sản xuất NPK với công suất 150.000
tấn/năm sau khi đã thực hiện giải pháp thay đổi, tối ưu hóa máy vê viên đĩa.
Lượng sản phẩm tạo thành tăng khi hiệu suất tạo hạt tăng từ 60% lên 75% là:
(0,75-0,6) x 150.000 tấn/năm = 22.500 tấn/năm
Lượng dầu FO để sấy sản phẩm giảm 8kg/tấn sản phẩm. Như vậy lượng dầu FO tiết kiệm
trong 1 năm là:
8kg/tấn x 22.500 tấn/năm = 180.000 kg/năm
Giá mua dầu FO là 1.800 đồng/kg
Như vậy, số tiền thu được do giảm tiêu thụ dầu FO trong 01 năm là:
1.800 đồng/kg x 180.000kg/năm = 324.000.000 đồng/năm
3.5  Khống chế độ ẩm thích hợp
Nếu độ ẩm của phối liệu quá cao trong quá trình vê viên tạo hạt, sẽ gây hiện
tƣợng kết khối lớn, đồng thời làm cho phối liệu trở nên bết, dính vào thành
thiết bị đĩa gây cản trở cho quá trình tạo hạt. Ngƣợc lại, khi phối liệu quá khô,
sẽ làm cho khả năng kết dính giữa các hạt trở nên khó khăn. Do đó, phải điều
chỉnh độ ẩm thích hợp cho phối liệu trong quá trình vê viên. Theo các nghiên
cứu thực tế, độ ẩm tối ƣu nhất cho quá trình này là từ 4  -  6% khi đó sẽ cho
hiệu quả vê viên cao nhất.
3.6  Điều chỉnh độ nhớt chất kết dính (nước)
Điều chỉnh độ nhớt của chất kết dính theo cách đơn giản nhất là thay đổi nhiệt
độ của nó (nƣớc). Khi nhiệt độ của nƣớc càng cao thì độ nhớt càng giảm. Độ
nhớt càng giảm thì kích thƣớc hạt tạo thành càng lớn. Có thể tận dụng nƣớc
nóng từ quá trình xử lý khí trong quá trình sấy để tuần hoàn lại công đoạn
này. Lợi ích của quá trình này là không tiêu tốn năng lƣợng nâng nhiệt độ của
nƣớc, do tận dụng nhiệt từ khí thải của quá trình sấy, giảm lƣợng nƣớc tiêu
thụ và nƣớc thải.
3.7  Thu hồi bụi
Bụi từ khí thải quá trình sấy, quá trình sàng và quá trình làm nguội đƣợc  thu
hồi bằng cyclon và tiếp tục đƣợc thu hồi trong tháp hấp thụ kiểu sủi bọt làm
Tài liệu hƣớng dẫn Sản xuất sạch hơn ngành công nghiệp sản xuất phân bón NPK   Trang 20/45
nguyên liệu tuần hoàn về công đoạn vê viên, tạo hạt.
Ở các công đoạn nghiền, vê viên tạo hạt, đóng bao cần lắp các chụp hút để
thu hồi bụi làm nguyên liệu cho quá trình sản xuất.
3.8  Tuần hoàn các hạt kích thước nhỏ trong công đoạn sàng
Các hạt có kích thƣớc dƣới sàng (<2mm)  đƣợc  tuần hoàn lại công đoạn vê
viên, tạo hạt. Các hạt này có vai trò là các mầm tạo hạt, tạo điều kiện thuận lợi
cho quá trình vê viên, tạo hạt nhanh và hiệu suất vê viên đƣợc nâng cao.
3.9  Thay đổi bao bì sản phẩm
Hiện nay, sản phẩm của nhiều cơ sở sản xuất NPK vẫn đƣợc đóng gói trong
bao bì một lớp PP. Do đặc điểm khí hậu miền Bắc nƣớc ta có độ ẩm cao nên
khi sản phẩm NPK mặc dù đã đƣợc sấy khô, xếp lƣu kho trong  thời gian dài
sẽ xảy ra hiện tƣợng hút ẩm vào sản phẩm do bao bì không kín, làm cho sản
phẩm bị đóng bánh, khó sử dụng.
Để khắc phục tình trạng trên, nên sử dụng các loại bao bì hai lớp PP, PE
hoặc bao PP tráng PE, sẽ làm giảm khả năng hút ẩm vào sản phẩm.
3.10  Thay đổi phương pháp đóng bao
Hiện nay, một số nhà máy đóng bao thủ công nên phát sinh nhiều bụi. Có thể
thay đổi phƣơng pháp đóng bao thủ công bằng đóng bao tự động nhằm giảm
phát sinh bụi sản phẩm gây lãng phí và giảm ô nhiễm không khí.
4  Thực hiện đánh giá SXSH
Phần này sẽ trình bày từng bước tiến hành đánh giá SXSH tại cơ sở sản xuất NPK với mục tiêu
tìm kiếm đầy đủ nhất các giải pháp SXSH phù hợp với điều kiện sản xuất. Các biểu mẫu đi kèm
có thể được sử dụng để thu thập và xử lý thông tin.
Theo nguyên tắc cơ bản,  mọi nguyên nhiên vật liệu đƣợc sử dụng trong quá
trình sản xuất, nếu không nằm lại trong sản phẩm sẽ bị thải ra môi trƣờng,
dƣới dạng này hoặc dạng khác. Việc triển khai đánh giá SXSH một cách bài
bản sẽ hỗ trợ doanh nghiệp tiếp  cận các phƣơng pháp giảm thiểu khối lƣợng
nguyên nhiên vật liệu sử dụng một cách hữu hiệu nhất, đồng thời có thể tăng
đƣợc năng suất lao động, hiệu suất, chất lƣợng sản phẩm và tiết kiệm chi phí
xử lý môi trƣờng. Đó cũng chính là mục tiêu của việc áp dụng SXSH.
Việc áp dụng SXSH yêu cầu thời gian và nỗ lực của các bộ phận trong toàn
doanh nghiệp, trong đó sự cam kết và hỗ trợ mạnh mẽ của Ban lãnh đạo công
ty sẽ là yếu tố quyết định cho thành công của Chƣơng trình. Chúng tôi khuyến
cáo áp dụng SXSH theo 6 bƣớc, 18 nhiệm vụ sau đây:
Tài liệu hƣớng dẫn Sản xuất sạch hơn ngành công nghiệp sản xuất phân bón NPK   Trang 21/45
Bƣớc 1: Khởi động
Bƣớc 2: Phân tích các công đoạn sản xuất
Bƣớc 3: Đề ra các giải pháp SXSH
Bƣớc 4: Chọn lựa các giải pháp SXSH
Bƣớc 5: Thực hiện các giải pháp SXSH
Bƣớc 6: Duy trì SXSH
4.1  Bước 1: Khởi động
Mục đích của bước này nhằm:
- Thành lập được nhóm đánh giá SXSH.
- Thu thập số liệu sản xuất làm cơ sở dữ liệu ban đầu.
- Tìm kiếm các biện pháp cải tiến đơn giản nhất, hiệu quả nhất và có thể thực hiện ngay.
4.1.1   Nhiệm vụ 1: Thành lập nhóm đánh giá SXSH
Việc thành lập nhóm đánh giá  SXSH là rất cần thiết khi triển khai  Chƣơng
trình đánh giá SXSH. Các thành viên của nhóm là cán bộ của doanh nghiệp
trực tiếp thực hiện nếu đã qua đào tạo và có thể có sự hỗ trợ triển khai của
chuyên gia bên ngoài.
Thành phần của nhóm sẽ phụ thuộc vào quy mô của doanh nghiệp, bao gồm
đại diện Lãnh đạo, quản đốc, trƣởng phòng, ban và nhóm các chuyên gia
triển khai phụ đƣợc thành lập tùy theo thời điểm. Với doanh nghiệp nhỏ, nhóm
có thể chỉ gồm đại diện lãnh đạo và quản đốc phụ trách các công việc phân
xƣởng chính sản xuất NPK. Các thành viên trong nhóm phải họp định kỳ, trao
đổi cởi mở, có tính sáng tạo, đƣợc phép xem xét, đánh giá lại quy trình công
nghệ và quản lý hiện tại cũng nhƣ đủ năng lực áp dụng triển khai các ý tƣởng
SXSH.
Với các doanh nghiệp sản xuất NPK, nhóm đánh giá SXSH bao gồm đại diện
lãnh đạo phụ trách kỹ thuật, quản đốc phân xƣởng  , đại diện bộ phận tiếp
nhận nguyên nhiên vật liệu và khu phụ trợ. Việc mời thêm cán bộ phụ trách tài
chính, cán bộ tƣ vấn ngoài công ty cũng nên đƣợc xem xét  nhằm thu đƣợc
các ý kiến khách quan. Nhóm đánh giá SXSH sẽ bắt đầu quá trình đánh giá
bằng việc thu thập các thông tin sản xuất cơ bản của doanh nghiệp để cùng
phân tích với các thành viên trong nhóm. Việc thu thập thông tin có thể sử
dụng Phiếu công tác số 1.
Tài liệu hƣớng dẫn Sản xuất sạch hơn ngành công nghiệp sản xuất phân bón NPK   Trang 22/45
Phiếu công tác số 1. Các thông tin cơ bản
Tên và địa chỉ doanh nghiệp  Số ngày làm việc trong
năm:
Nhóm SXSH
Tên  Chức vụ - bộ phận  Nhiệm vụ nhóm
1    
2    
3    
Thông tin sản xuất cơ bản của doanh nghiệp
Sản phẩm chính   Công suất thiết kế
(tấn/ năm)
Công suất thực hiện (tấn/năm)
- Phân tổng hợp NPK
- Loại khác (ghi rõ)
Nguyên nhiên liệu sử dụng
Nguyên liệu chính
Tấn/ năm
Hoá chất
Tấn/ năm
- SA    Lƣu huỳnh
- Urê    Vôi bột
-Supe photphat
đơn
Chất khác
- KCL    
- DAP    
- Phụ gia    
- Khác (ghi rõ)    
Nước và năng lượng
Khối lượng      Công suất
Nƣớc cấp  m
3
/ năm
Thiết bị và phụ trợ
Nồi hơi dầu
1
tấn/ giờ
Nƣớc tự khai thác  m
3
/ năm    Nồi hơi dầu
2
tấn/ giờ
Than  tấn/ năm    Nồi hơi than
1
tấn/ giờ
Dầu cho nồi hơi  tấn/ năm    Nồi hơi than
2
tấn/ giờ
Dầu cho máy phát  tấn/ năm    Máy phát
điện
Kw/ giờ
Điện lƣới  Kwh/
năm
Điện tự sinh  Kwh/
năm
Một số dữ liệu của doanh nghiệp có thể không sẵn có, nhƣ vậy, các thành
viên của nhóm cần phải thu thập và điền vào các thông tin còn thiếu.
Tài liệu hƣớng dẫn Sản xuất sạch hơn ngành công nghiệp sản xuất phân bón NPK   Trang 23/45
Để thực hiện một đánh giá SXSH sẽ yêu cầu phải có một lƣợng tài liệu và
thông tin nhất định. Nếu thiếu những yếu tố này thì nhóm cần phải xây dựng
và cập nhật. Phiếu công tác số 2 sẽ giúp đánh giá mức độ sẵn có của  thông
tin cần thiết.
Phiếu công tác số 2. Tính sẵn có của thông tin
Thông tin  Có/
không
Nguồn và cách tiếp
cận
Ghi chú
Sơ đồ mặt bằng    
Hồ sơ sản lƣợng    
Hồ sơ nguyên liệu tiêu thụ    
Hồ sơ tiêu thụ nƣớc, năng lƣợng    
Hồ sơ tiêu thụ hoá chất    
Sơ đồ công nghệ    
Cân bằng năng lƣợng    
Cân bằng nƣớc    
Hồ sơ bảo dƣỡng thiết bị    
Hồ sơ hiện trạng môi trƣờng    
Các thông tin công nghệ:
- Tỷ lệ nguyên liệu/ sản phẩm, hiệu suất máy
vê viên, phần trăm độ ẩm nguyên liệu, sản
phẩm
-  Tỷ lệ các hạt có kích thƣớc lớn hơn 5mm
và nhỏ hơn 2mm
- Chất lƣợng sản phẩm
Nhận xét: Rất nhiều doanh nghiệp không có đủ thông tin ban đầu và các thành viên trong nhóm
sẽ làm nhiệm vụ thảo luận cách thức thu thập những thông tin này. Chỉ có các tài liệu phản ánh
hiện trạng sản xuất mới có giá trị cao trong đánh giá SXSH, hiệu quả kinh tế, kỹ tuật và môi
trường.
4.1.2  Nhiệm vụ 2: Phân tích các công đoạn và xác định lãng phí
Khi đã có đầy đủ thông tin cơ bản về doanh nghiệp, nhóm đánh giá SXSH nên
tiến hành thống nhất quy trình sản xuất hiện tại bằng cách liệt kê lại các công
đoạn sản xuất chính, cụ thể là phối trộn nguyên liệu, vê viên tạo hạt, sấy,
sàng, làm nguội và đóng bao sản phẩm. Thực hiện nhiệm vụ này, nhóm cần
đi khảo sát lại thông tin cũng nhƣ tìm ra các cơ hội cải tiến dễ thấy, dễ làm để
làm điểm khởi đầu cho đánh giá. Đây là cơ hội để rà soát lại quy trình sản
xuất, thống nhất đƣờng đi của nguyên vật liệu và đánh giá lại các tổn thất.
Việc khảo sát đƣợc tiến hành bằng cách đi tham quan các phân xƣởng sản
Tài liệu hƣớng dẫn Sản xuất sạch hơn ngành công nghiệp sản xuất phân bón NPK   Trang 24/45
xuất theo quy trình công nghệ, từ khâu nhập nguyên liệu đến bao gói sản
phẩm, tham quan các phân xƣởng phụ trợ nhƣ khu nồi hơi, hệ thống điện...
Việc  khảo sát  này  cần phải  mang ý nghĩa tích cực, đây  không phải là cơ hội
để nhóm  SXSH phê bình hay chỉ trích thực tế sản xuất. Các ý kiến đƣa ra
cuộc khảo sát  nên mang tính xây dựng và gợi mở  cho việc  thực hiện  các
nhiệm vụ tiếp theo.
Trong quá trình khảo sát, nhóm cần ghi lại các thông tin chính sau:
-  Đầu vào và đầu ra của mỗi công đoạn (xem phiếu công tác 3). Đối với đầu
ra, cần ghi rõ dạng phát thải là rắn (R), lỏng (L) hay khí (K).
-  Các quan sát về lãng phí nguyên vật liệu tại mỗi công đoạn (phiếu công
tác 4). Đây là các quan sát ban đầu, nhóm sẽ tiếp tục khai thác các cơ hội
cải tiến. Đối với các doanh nghiệp sản  xuất NPK, việc quản lý nội vi  cũng
là một trong những nguyên nhân  quan trọng  dẫn đến tổn thất nguyên vật
liệu và năng lƣợng.
-  Chi phí cho nguyên vật liệu cơ bản (phiếu công tác 5), ghi lại giá nguyên
vật liệu chính sử dụng để làm cơ sở tính toán tiếp theo.
Tài liệu hƣớng dẫn Sản xuất sạch hơn ngành công nghiệp sản xuất phân bón NPK   Trang 25/45
Phiếu công tác số 3. Công đoạn sản xuất với các dòng nguyên nhiên vật
liệu và phát thải
Lưu ý: Các dòng đầu vào và đầu ra được tính cho tất cả các công đoạn của quy trình sản xuất.
Phát thải gián tiếp như phát thải khí nhà kính do sử dụng điện sẽ không liệt kê ở đây mà được tính
vào kết quả chung cuối cùng.
NGUYÊN LIỆU:
- SA/Urê
- DAP/Supe phôt phát đơn
- KCL
PHỐI TRỘN
VÊ VIÊN, TẠO HẠT
SẤY
SÀNG
LÀM NGUỘI
ĐÓNG BAO SẢN PHẨM
Bụi
Than
Dầu
Điện
Điện
Nƣớc
Phụ gia
Điện
Bụi
Hạt không đúng kích cỡ
(tuần hoàn)
Bụi  Điện
Bụi
Bụi
Bụi
Tài liệu hƣớng dẫn Sản xuất sạch hơn ngành công nghiệp sản xuất phân bón NPK   Trang 26/45
Phiếu công tác số 4. Hiện trạng quản lý nội vi
Khu vực  Quan sát (ví dụ)
Tháo dỡ, nghiền và phối trộn
nguyên liệu
-  Bố trí mặt bằng tiếp nhận nguyên liệu  chƣa gọn gàng,
sạch sẽ
-  Nguyên liệu rơi vãi, thất thoát
-  Bụi nhiều ở khu vực tháo dỡ và đổ vào bunke chứa (tháo
dợ nguyên liệu thủ công)
Vê viên tạo hạt  -  Kế hoạch bảo dƣỡng thiết bị chƣa tốt
-  Rơi vãi, thất thoát nguyên liệu
-  Bụi nhiều
Sấy  -  Nhiệt mất mát qua các bề mặt bảo ôn kém
-  Thu hồi bụi
Sàng  -  Lƣới sàng bị bết, gây tắc
-  Tỷ lệ hạt trên sàng cao
Làm nguội  -  Bụi nhiều
-  Công suất quạt hút chƣa đủ
Đóng bao  -  Đóng bao bán tự động
-  Bụi nhiều và rơi vãi trên sàn
Phụ trợ  -  Vận chuyển nguyên vật liệu trong kho gặp trở ngại
Lưu ý: Các quan sát nêu ra không  được  mang tính phê bình (ví dụ “kho chứa nguyên vật liệu
không  ngăn nắp, gọn gàng”),  mà cần thể hiện điều quan sát được (“Việc vận chuyển nguyên
vật liệu trong kho gặp trở ngại”). Điều này sẽ hỗ trợ việc đưa ra các biện pháp cải tiến được
sáng tạo hơn. Ví dụ khi nêu  nêu ra nhân xét là “kho chứa nguyên liệu không ngăn nắp, gọn
gàng” thì sẽ chỉ có giải pháp tương ứng là “sắp xếp lại kho cho gọn gàng, ngăn nắp”. Tuy nhiên,
quan sát được  “Việc vận chuyển nguyên vật liệu trong kho gặp trở ngại”  thì sẽ  có  thêm  giải
pháp “phân khu cho từng loại nguyên vật liệu”, “kẻ vạch đường đi trong kho”, “lập sơ đồ bố trí
mặt bằng trong kho”.
Rất nhiều giải pháp SXSH đƣợc đề xuất ngay từ bƣớc này mà chƣa cần sử
dụng các kỹ thuật phân tích tiếp theo. Đây là các giải pháp hiển thị rõ ràng mà
trƣớc đây chƣa đƣợc lƣu tâm khi vận hành. Việc mời các chuyên gia bên
ngoài tham gia khảo sát ở bƣớc này sẽ mang lại hiệu quả lớn.
Quản lý mặt bằng kém là nguyên nhân quan trọng sinh ra chất thải ở nhà máy
sản xuất NPK. Điều đó thƣờng bị bỏ qua và là phần đơn giản nhất, hấp dẫn
nhất để bắt đầu các bƣớc tiếp cận SXSH. Trong khi tiến hành nghiên cứu,
nhóm SXSH nên chú ý đặc biệt tới các ảnh hƣởng do quá trình quản lý mặt
bằng sản xuất kém.
Tiếp cận đánh giá SXSH ở nhà máy của nhóm đánh giá SXSH đƣợc bắt đầu
bằng việc thăm phân xƣởng sản xuất. Hơn nữa, rất nhiều phƣơng án SXSH
đã đƣợc xác định là những  giải  pháp  có thể thực hiện trọng thời gian ngắn,
Tài liệu hƣớng dẫn Sản xuất sạch hơn ngành công nghiệp sản xuất phân bón NPK   Trang 27/45
chi phí thấp, chỉ cần những thay đổi nhỏ về thiết bị hoặc cải thiện về duy trì
bảo  dƣỡng. Việc áp dụng những  giải  pháp này đã chứng minh là một khởi
đầu tốt cho các cố gắng SXSH của nhà máy, khuyến khích nhà quản lý cũng
nhƣ các nhân viên cố gắng hơn nữa khi tiến hành đánh giá SXSH.
Phiếu công tác số 5. Chi phí nguyên liệu đầu vào
Bộ phận/ nguyên
liệu
Đơn giá,
đồng/ tấn
Lượng sử dụng
tấn/ năm
Lượng sử dụng
tấn/ tấn NPK
Chi phí
đồng/ tấn NPK
Chuẩn bị nguyên
liệu
SA
Urê
Supe photphat
KCl
DAP
Phụ gia
Dầu FO
Than
Điện
Nƣớc
Hoàn thiện sản
phẩm
Bao gói
Lưu ý:
-  Bảng trên chỉ bao gồm chi phí cho nguyên liệu chính. Đây là cơ sở dùng để đánh giá hiệu
quả  của chương trình đồng thời cũng phần nào chỉ ra tỷ lệ tương quan giữa các loại
nguyên liệu. Bức tranh chi phí sản xuất tổng thể còn được bổ sung bởi chi phí lao động
năng lượng và vận hành hệ thống xử lý môi trường.
-  Ghi rõ tỷ lệ N-P-K (loại phân nào ?). Nêu từng cụ thể từng loại nguyên liệu đầu vào, ví dụ :
supe photphat quy đổi ra P2O5 là bao nhiêu %
4.2  Bước  2: Phân tích các công đoạn sản xuất
Mục đích của bước này có sự đánh giá thống nhất chung của nhóm về:
- Quy trình sản xuất, các thông số kiểm soát
- Xác định các tổn thất quan trọng trong dây chuyền sản xuất và chi phí tương ứng
- Xác định đầy đủ các nguyên nhân sinh ra tổn thất đó
4.2.1  Nhiệm vụ 3: Chuẩn bị sơ đồ dây chuyền sản xuất
Việc chuẩn bị sơ đồ dây chuyền sản xuất, sơ đồ qui trình công nghệ, là một
bƣớc quan trọng trong phân tích đánh giá SXSH. Sơ đồ khối của dây chuyền
sản xuất bao gồm các công đoạn sản xuất (không theo tên thiết bị) với các
dòng đầu vào, đầu ra, chất thải và phát thải. Mọi nguyên nhiên vật liệu sử
dụng, kể cả dùng ít cũng cần có trong sơ đồ này, vì các nguyên nhiên vật liệu
Tài liệu hƣớng dẫn Sản xuất sạch hơn ngành công nghiệp sản xuất phân bón NPK   Trang 28/45
đó sẽ hoặc nằm lại trong sản phẩm hoặc thất thoát theo dòng thải. Có thể
phải tiến hành tham quan khảo sát nơi sản xuất một vài lần trƣớc khi thống
nhất đƣợc sơ đồ dây chuyền sản xuất dùng để sử dụng cho đánh giá SXSH.
Với quy mô sản xuất lớn hoặc triển khai SXSH mang tính thí điểm, dây
chuyền sản xuất chi tiết sẽ đƣợc xây dựng cho khu vực đƣợc chọn để triển
khai. Các doanh nghiệp sản xuất NPK có dây chuyền sản xuất đơn giản, quy
mô không lớn, việc áp dụng SXSH thƣờng đƣợc tiến hành triển khai trên toàn
bộ dây chuyền.
Lưu ý: Sơ đồ công nghệ tốt nhất cần đạt được các điểm sau:
-  Tên công đoạn sản xuất được mô tả trong hộp chữ nhật ở giữa.
-  Liệt kê đầy đủ các dòng đầu vào, đầu ra. Dòng đầu vào ghi bên phải, dòng đầu ra ghi bên
trái của hộp mô tả công đoạn đó.
-  Bao gồm các dòng tuần hoàn nguyên liệu, bao gồm cả phần thu hồi và tái sử dụng.
Ví dụ về sơ đồ dây chuyền sản xuất (phân xưởng NPK-Công  ty Supe
photphat và Hóa chất Lâm Thao)
Điện
Nguyên liệu (phân lân,
SA, apatit, KCL)
Nghiền nguyên liệu  Bụi (tái sử dụng)
Điện
Bụi, chất rơi vãi từ
băng tải
Bụi (tái sử dụng)
Thùng quay
trộn nguyên liệu
Đĩa vê viên
Sấy thùng quay
có cánh đảo
Bụi (tái sử dụng)
Hạt tuần hoàn
từ sàng
Băng tải, cân định lƣợng  Điện
Điện
Điện
Bụi (tái sử dụng)
Khí thải (110
o
C)
Sàng rung
Bụi, chất rơi vãi
(tái sử dụng)
Không khí
Làm nguội trong thùng
quay ngƣợc chiều
Bụi (tái sử dụng)
Khí thải
Khí nóng
400
o
C (từ lò
đốt dầu FO)
Bao bì   Đóng bao  Sản phẩm rơi vãi
Điện
Sản phẩm
Tài liệu hƣớng dẫn Sản xuất sạch hơn ngành công nghiệp sản xuất phân bón NPK   Trang 29/45
4.2.2  Nhiệm vụ 4: Cân bằng vật liệu và năng lượng
Cân bằng vật liệu:  Cân bằng vật liệu thực chất là công cụ thống kê ghi lại
một cách định lƣợng vật liệu sử dụng tại mỗi công đoạn sản xuất. Cân bằng
vật liệu tốt đóng vai trò quan trọng trong đánh giá SXSH vì nhờ đó có thể định
lƣợng các tiêu hao, mất mát hoặc phát tán chƣa biết. Cân bằng vật liệu tốt
còn hỗ trợ việc đánh giá lợi ích và chi phí của giải pháp SXSH. Nguyên tắc cơ
bản của cân bằng vật liệu là nguyên nhiên vật liệu đó đi vào dây chuyền sẽ
phải ra khỏi dây chuyền sản xuất ở một thời điểm nào đó, dƣới một dạng nào
đó. Vật liệu có thể đƣợc cân bằng dƣới một trong hai hình thức sau:
Cân bằng tổng thể: dùng cho tất cả các dòng vật liệu vào dây chuyền sản
xuất. Cân bằng đƣợc tiến hành qua từng công đoạn với sự biến đổi của tất cả
các thành phần tham gia vào dây chuyền sản xuất.
Cân bằng cấu tử: chỉ dùng một loại vật liệu hoặc cấu tử có giá trị. Theo dõi
biến đổi của cấu tử này trên mỗi công đoạn.
Đối với quá trình sản xuất NPK, công nghệ sử dụng ít nguyên vật liệu, có thể
áp dụng cả hai phƣơng pháp trên.
Sử dụng phiếu công tác số 6 để ghi lại cân bằng vật liệu. Có hai cách ghi thể
hiện cân bằng vật liệu: theo bảng hoặc theo sơ đồ quy trình công nghệ. Khi
sử dụng sơ đồ quy trình công nghệ để ghi lại cân bằng vật liệu cần ghi rõ
thành phần, nồng độ của từng loại vật liệu vào và ra. Cân bằng vật liệu có thể
dựa trên đo đạc, ghi chép của một mẻ, một ngày hoặc một năm sản xuất.
Phiếu công tác số 6. Bảng cân bằng vật liệu
Công đoạn  Đầu vào  Đầu ra  Dòng thải
Tên  Lƣợng  Tên  Lƣợng  Lỏng  Rắn  Khí
Tháo dỡ, nghiền
nguyên liệu
SA
Urê
Supe
photphat
KCl
DAP
Phụ gia
... kg
... kg
... kg
... kg
... kg
... kg
Nguyên
liệu đã
nghiền
... kg    Bụi
...kg
Phối trộn nguyên liệu            
Vê viên, tạo hạt            
Sấy            
Sàng            
Làm nguội            
Đóng bao              
Tài liệu hƣớng dẫn Sản xuất sạch hơn ngành công nghiệp sản xuất phân bón NPK   Trang 30/45
Lưu ý: không có cân bằng nào là hoàn thiện cả. Khi ghép số liệu của từng công đoạn và số liệu
tổng thể của cả dây chuyền sẽ xuất hiện sai số do tính chính xác của số liệu, do tổng của nhiều
dòng thải nhỏ chưa được kể đến như bay hơi, rơi vãi.... Mục đích của cân bằng vật liệu là tìm ra
các dòng thải lãng phí lớn nhất để đề xuất và thực hiện các biện pháp giảm thiểu.
Số liệu dùng trong cân bằng vật liệu có thể được thu thập từ: sổ sách ghi chép hoặc đo đạc trực
tiếp. Các số liệu sử dụng cần quy đổi cho cùng một đơn vị sản phẩm.
Trong cân bằng vật liệu lý tưởng nhất là có kèm thêm thông số về nguyên liệu hoặc dạng biến
đổi mới của nguyên liệu bị mất theo dòng thải để tiện cho việc xác định chi phí dòng thải ở bước
tiếp theo.
Ví dụ: Phiếu công tác số 6 –  phân xưởng NPK (Công ty Supe photphat và hóa chất Lâm
Thao)
Nhận xét:
-  Nên thực hiện cân bằng vật chất cho từng công đoạn. Cân bằng tổng cho toàn bộ quá trình
sản xuất như trên không giúp nhận diện được đâu là công đoạn gây lãng phí, thất thoát đầu
vào nhiều nhất và vì thể không hỗ trợ phân tích nguyên nhân gốc rễ của vấn để.
-  Trong cân bằng vật chất, không cần thiết được thông số về năng lượng như điện, dầu, ...
-  Nên tách riêng lượng bụi thải vào không khí và lượng bụi được tuần hoàn để có đánh giá
thích hợp.
SA 20,5% N:  0,1636 tấn
Urê 46% N:  0,0136 tấn
Canxi phốtphát 16% P2O5 hh:  0,0048 tấn
MAP 49% P2O5, 9% N:  0,0036 tấn
Supe lân > 16% P2O5 hh:  0,5626 tấn
KCl 60% K2O:  0,0667 tấn
NH4Cl 25% N:  0,0813 tấn
Bột màu đỏ:  0,0004 tấn
Dầu FO:  0,085 tấn
Điện năng:  10,5563 Kwh
Nƣớc trong:  0,3004 m
3
Nƣớc đục:  0,2770 m
3
Chỉ khâu:  0,00003 kg
Vôi bột:  0,0009 tấn
Phụ gia:  0,1162 tấn
Bột tan:  0,0015 tấn
Đôlômít:  0,0010 tấn
Quá trình
sản xuất
NPK
Bụi: 25 kg bụi
(Bụi  thải vào
môi trƣờng +
Bụi tuần hoàn)
Nƣớc thải
1 tấn NPK
Tài liệu hƣớng dẫn Sản xuất sạch hơn ngành công nghiệp sản xuất phân bón NPK   Trang 31/45
Cân bằng năng lượng:  Tiến hành một phép cân bằng năng lƣợng là một
công việc phức tạp hơn cân bằng nguyên liệu. Nguyên nhân là có thể truy tìm
nguyên liệu đầu vào cho một hoạt động thông qua các đầu ra định lƣợng và
có thể quan sát đƣợc, còn đối với các dòng năng lƣợng thì không phải lúc nào
ta cũng có thể làm đƣợc điều này. Mặc dù đối với các dòng năng lƣợng, ta
vẫn áp dụng chung một nguyên lý cơ bản (lƣợng năng lƣợng ‗vào‘ phải bằng
lƣợng năng lƣợng ‗ra‘), nhƣng các dòng năng lƣợng đầu ra thƣờng khó nhận
biết hơn so với các nguyên liệu đầu ra. Vì thế, việc nhận diện và đánh giá các
dòng tổn thất năng lƣợng ẩn và mức độ không hiệu quả trong sử dụng năng
lƣợng là một phần việc khó khăn hơn rất nhiều. Điều này đặc biệt đúng đối
với các trƣờng hợp các thiết bị sử dụng điện nhƣ máy bơm, máy nén khí,
v.v... khi năng lƣợng đầu vào ở dƣới dạng điện năng và có thể dễ dàng đo
đƣợc, nhƣng mức độ hiệu quả khi chuyển đổi sang đầu ra hữu ích (nƣớc
đƣợc bơm, khí đƣợc nén, v.v...) lại không thể định lƣợng trực tiếp đƣợc. Sau
đây là những ví dụ về các trƣờng hợp điển hình khi nếu chỉ xem xét các dòng
năng lƣợng hữu hình thì có thể sẽ bỏ sót các tổn thất năng lƣợng ở đầu ra:
-  Tổn thất do vận hành không đủ tải đối với thiết bị sử dụng điện.
-  Tổn thất do vận hành không tải (hiệu quả thấp) các thiết bị sử dụng
điện.
-  Tổn thất do điện trở đối với dòng chảy (điện trở cao nhƣng có thể
tránh đƣợc ở các dây dẫn điện và các đƣờng ống dẫn chất lỏng)
-  Tổn thất năng lƣợng do thiết bị xuống cấp (bánh công tác của bơm,
vòng đệm của bơm, v.v... xuống cấp sẽ làm tăng tiêu hao).
Để xác định đƣợc chắc chắn đầu ra (cả dạng nhận biết đƣợc và không nhận
biết đƣợc) từ hệ thống năng  lƣợng, trong đánh giá SXSH cần phải đánh
giá/quan trắc một số thông số khác bên cạnh thông số thiết yếu  –  nhƣ nhiệt
độ, dòng chảy, độ ẩm, độ đặc, phần trăm thành phần, v.v... Các thông số cần
phải đƣợc đánh giá/quan trắc bổ sung có thể là: kW (kilowatt điện đầu vào);
kV (kilovolts—điện thế vào); I (amperes—dòng điện); PF (hệ số công suất của
thiết bị điện cảm ứng); Hz (tần số dòng điện xoay chiều); N (số vòng/phút
hoặc tốc độ quay của thiết bị); P (áp suất các dòng chất lỏng/khí); DP (sụt áp
trong các dòng  chất lỏng và khí đầu vào/ra); Lux (độ rọi); GCV, NCV (giá trị
calo tổng thể và ròng của nhiên liệu); v.v...
Trong thực tế có thể không thực hiện đƣợc phép cân bằng năng lƣợng chính
xác và đúng hoàn toàn. Do đó việc xác định các tổn thất năng lƣợng tại các
thiết bị sinh năng lƣợng nhƣ nồi hơi, hệ thống cấp đông  , v.v..., tại hệ thống
phân phối năng lƣợng nhƣ hệ thống đƣờng ống hơi, đƣờng ống cấp khí nén,
v.v và tại các hộ tiêu thụ sử dụng năng lƣợng nhƣ các thiết bị sử dụng nhiệt
sẽ là hữu ích. Trong sản xuất NPK, lò hơi hay lò sấy đốt dầu là những thiết bị
sử dụng phổ biến.
Tài liệu hƣớng dẫn Sản xuất sạch hơn ngành công nghiệp sản xuất phân bón NPK   Trang 32/45
4.2.3  Nhiệm vụ 5: Xác định chi phí của dòng thải.
Mỗi dòng thải thải ra môi trƣờng đều mang theo nguyên, nhiên liệu đầu vào,
đồng thời cần có chi phí xử lý trƣớc khi đƣợc phép thải vào môi trƣờng. Việc
xác định chi phí dòng thải bao gồm xác định đƣợc tổng hai chi phí này.
Để  xác định tổn thất nguyên, nhiên vật liệu, bán thành phẩm  và thành  phẩm
có trong dòng thải có thể dựa vào thông tin thu đƣợc từ chi phí nguyên nhiên
vật liệu (phiếu công tác số 5), bảng cân bằng nguyên nhiên vật liệu (phiếu
công tác số 6). Với công nghệ đơn giản sản xuất  NPK, nguyên nhiên vật liệu
bị mất theo dòng thải chủ yếu ở dạng bụi.
Chi phí xử lý môi trƣờng chỉ đƣợc xác định khi có bổ sung kết quả phân tích
thông  số môi trƣờng của các dòng thải riêng biệt. Tải lƣợng thải đƣợc xác
định trong cân bằng nguyên nhiên vật liệu (phiếu công tác số 6). Thu thập
thông tin về đặc tính môi trƣờng của dòng thải (phiếu công tác số 7) và tổng
hợp chi phí dòng thải (phiếu công tác số 8).
Phiếu công tác số 7. Đặc tính dòng thải
Cơ sở tính: chọn một cơ sở là 1 ngày/1 tháng/1 năm
Công đoạn  Tên dòng thải  Thành phẩn  Dạng  Lượng
Tháo dỡ, nghiền
nguyên liệu
Bụi
Khí thải
Chất thải rắn
Phối trộn nguyên
liệu
Vê viên tạo hạt      
Sấy      
Sàng      
Làm nguội      
Đóng bao    
Phiếu công tác số 8.  Chi phí dòng thải
Công đoạn  Nguyên liệu  Xử lý môi trường  Thành phần khác  TỔNG CỘNG
Lƣợng  Tiền  Lƣợng  Tiền  Lƣợng  Tiền
Tài liệu hƣớng dẫn Sản xuất sạch hơn ngành công nghiệp sản xuất phân bón NPK   Trang 33/45
Tháo dỡ,
nghiền
nguyên liệu
Phối trộn
nguyên liệu
Vê viên, tạo
hạt
Sấy            
Sàng            
Làm nguội            
Đóng bao            
Lưu ý: Việc xác định chi phí dòng thải nhằm chỉ ra tương quan tổn thất giữa các dòng thải để
tập trung tìm kiếm giải pháp đồng thời cho thấy tiềm năng đầu tư để thực hiện SXSH. Ví dụ: khi
xác định được chi phí của dòng bụi là 1 triệu đồng/ngày với 200 ngày làm việc/năm công ty có
thể sẵn sàng đầu tư giải pháp 100 triệu đồng để có thể giảm dòng thải này xuống còn một nửa.
Thời gian hoàn vốn giản đơn cho giải pháp đó nếu khả thi về mặt kỹ thuật sẽ chỉ là 1 năm. Các
giải pháp SXSH không còn chỉ đơn thuần là các giải pháp không chi phí hoặc chi phí thấp và có
tính khả thi cao. Tuy nhiên  phÇn các giải pháp SXSH vẫn là những giải pháp cần tính thời gian
hoàn vốn ngắn.
4.2.4  Nhiệm vụ 6: Xác định các nguyên nhân của dòng thải
Để thực hiện nhiệm vụ này một cách có hệ thống  thì nhóm SXSH cần tiến
hành  rà soát  tỉ mỉ tất cả  các  khu vực  liên quan đến dòng thải.  Có nhiều
phƣơng thức để thực hiện nhiệm vụ này.  Điều cần chú ý là luôn ghi lại các
nguyên nhân từ thực tế vận hành hiện tại mà không mang tính chỉ trích hoặc
phê phán.
Nguyên nhân của dòng thải đƣợc xác định một cách có hệ thống và đầy đủ
nhất khi sử dụng phƣơng pháp thảo luận nhóm và biểu đồ Ishikawa (hay còn
gọi là biểu đồ xƣơng cá). Biểu đồ Ishikawa là một trong bẩy loại biểu đồ kiểm
soát chất lƣợng, đƣợc coi là công cụ phổ biến nhất để thực hiện phân tích
nhân  -  quả. Để xây dựng biểu đồ này cần dùng phƣơng pháp xem xét 4M1E,
bao gồm con ngƣời (man), phƣơng pháp thực hiện (method),  nguyên liệu
(material), máy móc (machine) và môi trƣờng (environment).
Cũng có thể xác định nguyên nhân dòng thải dựa trên các câu hỏi cơ bản
sau:  Bản chất của công đoạn đó là gì? Dòng thải sinh ra có phải để đáp ứng
mục đích của công đoạn đó không? Tại sao sinh ra ô nhiễm nhiều nhƣ thế?
Có phải do ảnh hƣởng của công đoạn trƣớc hay do công đoạn này dùng lãng
phí nguyên nhiên vật liệu? Có thể làm gì đƣợc với dòng thải này? Và có thực
hiện tuần hoàn tái sử dụng đƣợc không?
Dù thực hiện bằng cách này hay cách  khác, cần tiến hành phân tích nguyên
nhân cho mỗi dòng thải trong cùng một hệ thống, tìm các nguyên nhân bằng
Tài liệu hƣớng dẫn Sản xuất sạch hơn ngành công nghiệp sản xuất phân bón NPK   Trang 34/45
câu hỏi ―tại sao‖, đề ra giải pháp khắc phục, xử lý bằng câu hỏi ‗‘nhƣ thế
nào‖?
Lưu ý: Cách rà soát nguyên nhân đầy đủ nhất là theo dòng thải đã  được đánh số ở phiếu công
tác 6. Mỗi một dòng thải sẽ có thể có một hoặc một vài nguyên nhân tương ứng. Các nguyên
nhân này cũng sẽ được đánh số thứ tự theo số thứ tự của dòng thải. Trong một số trường hợp
cần đánh giá nhanh, nguyên nhân được xác định theo nguyên nhiên vật liệu tiêu thụ chính.
Việc đưa ra các nguyên nhân càng chi tiết thì các giải pháp được đề xuất càng phong phú.
Phiếu công tác số 9 có thể đƣợc dùng để ghi lại các nguyên nhân của dòng
thải.
Phiếu công tác số 9. Phân tích nguyên nhân thất thoát trong dòng thải
Dòng thải số  Công đoạn  Nguyên nhân  Chủ quan  Khách quan
Bụi nguyên
liệu
Trộn  Không có hệ thống thu bụi  x
4.3  Bước 3: Đề ra các giải pháp SXSH
Mục đích của bước này nhằm thu được ý kiến đóng góp về:
- Các cơ hội SXSH;
- Phân loại sơ bộ các cơ hội theo khả năng thực hiện;
- Triển khai các cơ hội có thể làm ngay.
4.3.1  Nhiệm vụ 7: Đề xuất các cơ hội SXSH
Các cơ hội SXSH không nhất thiết phải là giải pháp SXSH. Việc xác định đầy
đủ chi phí dòng thải (phiếu công tác số 8) và nguyên nhân sinh ra các dòng
thải (phiếu công tác số 9) là cơ sở để đề xuất các cơ hội SXSH.
Để thực hiện nhiệm vụ này  thì cần có sự thảo luận trong nhóm SXSH. Cũng
có thể mời thêm các chuyên gia bên ngoài để tham gia ý kiến. Đó có thể là
các chuyên gia về sản xuất NPK, về SXSH. Khi thảo luận, cần tiếp nhận tất cả
các ý tƣởng đề xuất và coi đó là cơ hội SXSH mà chƣa xét đến tính khả thi
của chúng.
Phiếu công tác số 10 ghi lại các cơ hội do nhóm đề xuất. Với mỗi nguyên
nhân đƣợc xác định ở phiếu công tác số 9 có thể  không có, có một hoặc
nhiều cơ hội. Các cơ hội đó nên đƣợc tiếp tục đánh số theo số của nguyên
nhân/ dòng thải tƣơng ứng.
Tài liệu hƣớng dẫn Sản xuất sạch hơn ngành công nghiệp sản xuất phân bón NPK   Trang 35/45
Phiếu công tác số 10. Đề xuất các cơ hội SXSH
Công đoạn  Cơ hội  QLNV  KSQT  NL  QTCN  TB  CN  TH  TSD  SP
Tháo dỡ, nghiền
nguyên liệu
1.1.1  Sắp xếp
lại kho
1.1.2 Đóng
bao tự động
x      
x
Phối trộn nguyên
liệu
1.2.1
TỔNG                
Ghi chú: Quản lý nội vi (QLNV), kiểm soát quá trình (KSQT), thay đổi nguyên liệu (NL), Cải tiến
qui trình công nghệ (QTCN), cải tiến thiết bị (TB), thay đổi công nghệ (CN), tuần hoàn (TH), tái
sử dụng (TSD), cải tiến sản phẩm (SP).
Lưu ý: trong các báo cáo đánh giá SXSH phần nguyên nhân và cơ hội SXSH thường được trình
bày trong cùng một bảng. Phần phân loại các cơ hội cũng như khả năng thực hiện được trình
bày trong bảng khác. Nội dung của phương pháp luận là như nhau chỉ khác biệt ở cách trình
bày.
4.3.2  Nhiệm vụ 8: Lựa chọn các cơ hội có thể thực hiện được
Ngay sau khi có danh mục các cơ hội SXSH, nhóm SXSH sẽ phân loại sơ bộ
các cơ hội đó  theo hạng mục hoặc có thể thực hiện ngay, hoặc cần nghiên
cứu tiếp, hoặc loại bỏ. Chỉ thực hiện nghiên cứu khả thi với nhóm cơ hội cần
nghiên cứu tiếp. Với các cơ hội bị loại, cần nêu lý do, bởi các cơ hội đó có thể
chỉ bị loại bỏ do các điều kiện của thời điểm hiện tại, nhƣng lại có thể khả thi
trong tƣơng lai. Phiếu công tác số 11 ghi lại kết quả của việc phân loại này.
Phiếu công tác số 11. Sàng lọc các cơ hội SXSH
Cơ hội  Thực hiện
ngay
Nghiên cứu
tiếp
Loại bỏ  Ghi chú
1.1.1 Sắp xếp lại kho  x    
1.1.2Đóng bao tự động  x    
1.3.1 Thay đổi thiết bị vê
viên, tạo hạt
x  Đầu tƣ lớn, không đồng
bộ với hệ thống hiện có
TỔNG CỘNG      
4.4  Bước 4: Chọn lựa các giải pháp SXSH
Mục đích của bước này nhằm xếp thứ tự ưu tiên thực hiện các giải pháp SXSH dựa trên cơ sở:
Tài liệu hƣớng dẫn Sản xuất sạch hơn ngành công nghiệp sản xuất phân bón NPK   Trang 36/45
- Tính khả thi về mặt kỹ thuật
- Tính khả thi về kinh tế
- Tính khả thi về môi trường
Các giải pháp SXSH không chỉ đơn thuần là khả thi về mặt kỹ thuật, kinh tế,
mà còn cần mang lại lợi ích về mặt môi trƣờng.
4.4.1  Nhiệm vụ 9: Phân tích tính khả thi về kỹ thuật
Phân tích khả thi về kỹ thuật của giải pháp SXSH là kiểm tra ảnh hƣởng của
giải pháp đó đến quá trình sản xuất, chất lƣợng sản phẩm, năng suất, an
toàn... Trong trƣờng hợp việc thực hiện giải pháp có thể gây ảnh hƣởng đáng
kể tới sản xuất, thì cần kiểm tra và chạy thử ở quy mô phòng thí nghiệm để
xác minh. Các hạng mục kiểm tra, đánh giá kỹ thuật điển hình đƣợc đƣa ra
trong phiếu công tác số 12.
Các giải pháp đƣợc xác định là khả thi về kỹ thuật sẽ đƣợc xem xét ở nhiệm
vụ tiếp theo (phân tích tính khả thi về kinh tế). Các giải pháp đƣợc xác định là
không khả thi về kỹ thuật do thiếu công nghệ, thiết bị, diện tích... cần đƣợc ghi
lại để tiếp tục nghiên cứu.
Phiếu công tác số 12. Phân tích khả thi về kỹ thuật
Tên giải pháp  Mô tả giải pháp
Kết luận: Khả thi/ Cần kiểm tra thêm/ Loại bỏ
Yêu cầu kỹ thuật
Nội dung  Yêu cầu  Đã có sẵn
Có  Không
Đầu tƣ phần
cứng
Thiết bị  
Công cụ    
Đầu tƣ phầm
mềm
Công nghệ    
Diện tích    
Nhân lực    
Thời gian dừng hoạt động    
Tác động kỹ thuật
Lĩnh vực  Tác động
Tích cực  Tiêu cực
Năng lực sản xuất    
Tài liệu hƣớng dẫn Sản xuất sạch hơn ngành công nghiệp sản xuất phân bón NPK   Trang 37/45
Chất lƣợng sản phẩm  
Tiết kiệm năng lƣợng
(than, dầu, gas, điện)
Tiết kiệm nƣớc  
An toàn  
Bảo dƣỡng  
Vận hành  
Khác  
Lưu ý: Mỗi phiếu công tác dùng để phân tích cho một giải pháp.
4.4.2  Nhiệm vụ 10: Phân tích tính khả thi về mặt kinh tế
Tính khả thi về mặt kinh tế là một thông số quan trọng đối với ngƣời quản lý
để quyết định chấp nhận hay loại bỏ giải pháp SXSH. Phân tích tính khả thi về
mặt kinh tế có thể đƣợc thực hiện  dựa vào  các thông số  khác nhau. Đối với
những khoản đầu tƣ thấp, thời gian hoàn vốn giản đơn là phƣơng pháp đánh
giá và thƣờng đƣợc áp dụng.
Phiếu công tác số 13 dùng để xác định tính khả thi về kinh tế. Phiếu công tác
này cũng có thể sửa đổi để cho thích hợp với các giải pháp SXSH khác nhau.
Không nên loại bỏ ngay các giải pháp SXSH  kém hoặc  không khả thi về mặt
kinh tế,  vì những giải pháp đó có thể có những ảnh hƣởng tích cực tới môi
trƣờng và cần đƣợc xem xét để đƣợc triển khai thực hiện muộn hơn.
Phiếu công tác số 13. Phân tích khả thi về kinh tế
Tên giải pháp  Mô tả giải pháp
Kết luận: Khả thi/ Không khả thi
Đầu tư phần cứng  VND  Tiết kiệm  VND
Thiết bị    Nƣớc
Phụ trợ    Hơi
Lắp đặt    Điện
Vận chuyển    Lƣu huỳnh
Khác    Chi phí xử lý
Chi phí thải bỏ
Khác
TỔNG    TỔNG
Chi phí vận hành năm  VND  
Tài liệu hƣớng dẫn Sản xuất sạch hơn ngành công nghiệp sản xuất phân bón NPK   Trang 38/45
Khấu hao     LÃI THUẦN
=
TIẾT KIỆM – CHI PHÍ VẬN HÀNH
THỜI GIAN HOÀN VỐN
=
(ĐẦU TƯ/ LÃI THUẦN) X 12 THÁNG
Bảo dƣỡng
Nhân sự
Hơi
Điện
Nƣớc
Hoá chất
Khác
TỔNG
Lưu ý: Việc điền thông tin cho mỗi giải pháp SXSH vào một phiếu công tác là cần thiết trước khi
tổng hợp và đánh giá khả thi các giải pháp.
4.4.3  Nhiệm vụ 11: Tính khả thi về môi trường
Các giải  pháp  SXSH phải đƣợc đánh giá trên phƣơng diện ảnh hƣởng của
chúng tới môi trƣờng. Trong nhiều trƣờng hợp, ƣu điểm về môi trƣờng là hiển
nhiên khi giảm thiểu chất độc hại hoặc tải lƣợng chất thải. Phiếu công tác số
14 có thể đƣợc sử dụng để kiểm tra tác động tích cực về môi trƣờng của một
giải pháp.
Phiếu công tác số 14. Phân tích ảnh hưởng đến môi trường
Tên giải pháp  Mô tả giải pháp
Kết luận: Tích cực / Tiêu cực/ Không đổi
Môi trƣờng  Thông số  Định tính  Định lƣợng
Khí  Bụi
Khí
Khác
Rắn  Chất thải rắn
Bùn hoá chất
….
Ngày nay, việc triển khai giải pháp SXSH có tác động tích cực đến môi trường ngày càng được
coi trọng, thậm chí có thể được thực hiện ngay cả khi gặp khó khăn về mặt kinh tế.
4.4.4  Nhiệm vụ 12: Lựa chọn các giải pháp thực hiện
Sau khi tiến hành đánh giá về kỹ thuật, kinh tế và môi trƣờng, bƣớc tiếp theo
là lựa chọn các phƣơng án thực  hiện. Rõ ràng rằng những phƣơng án hấp
dẫn nhất là những phƣơng án có lợi về tài chính và có tính khả thi về kỹ thuật.
Tuỳ theo môi trƣờng kinh doanh của doanh nghiệp mà  vấn đề  tác động môi
trƣờng  của giải pháp  có ảnh hƣởng nhiều hay ít đến quá trình ra quyết định.
Phiếu công tác số 15 hỗ trợ việc xem xét thứ tự ƣu tiên này.
Phiếu công tác số 15. Lựa chọn các giải pháp SXSH để thực hiện
Tài liệu hƣớng dẫn Sản xuất sạch hơn ngành công nghiệp sản xuất phân bón NPK   Trang 39/45
Giải
pháp
Khả thi kỹ thuật
( x 25%)
Khả thi kinh tế
( x 50%)
Khả thi môi trường
(x 25%)
Tổng
điểm
Xếp
hạng
L  M  H  L  M  H  L  M  H  
1.1.1
Điểm cho ở các mức thấp (L: 0-5), mức giữa (M: 6-14), cao (H: 15-20)
Trọng số 25% khả thi kỹ thuật, 50% khả thi kinh tế, 25% khả thi môi trƣờng chỉ là ví dụ
Hiện tại, các doanh nghiệp Việt Nam sử dụng trọng số lần lượt là  30, 40, 30 để đánh giá tính
khả thi về kỹ thuật, kinh tế và môi trường.
4.5  Bước 5: Thực hiện các giải pháp SXSH
Mục đích của bước này nhằm cung cấp công cụ, lập kế hoạch, triển khai và theo dõi kết quả
của việc áp dụng các giải pháp SXSH đã được xác định.
Các giải pháp đã lựa chọn cần  đƣợc  đƣa vào thực hiện. Song song với các
giải pháp đã xác định này, có một số các giải pháp có chi phí thấp hoặc không
cần chi phí, có thể đƣợc thực hiện ngay sau khi đƣợc đề xuất (nhƣ bịt rò rỉ,
khoá van khi không sử dụng...). Với các giải pháp còn lại, cần có một kế
hoạch thực hiện một cách có hệ thống.
4.5.1  Nhiệm vụ 13: Chuẩn bị thực hiện
Phiếu công tác số 16 sẽ hỗ trợ lập kế hoạch thực hiện. Kế hoạch này bao
gồm cá nhân hay một nhóm có trách nhiệm thực hiện, tiến độ thực hiện và
thời gian cần phải hoàn thành.
Phiếu công tác số 16. Kế hoạch thực hiện
Công việc  Thời gian
thực hiện
Người chịu
trách nhiệm
Đánh giá tiến độ
Phương pháp  Giai đoạn
4.5.2  Nhiệm vụ 14: Thực hiện các giải pháp
Các nhiệm vụ phải thực hiện bao gồm chuẩn bị các bản vẽ và bố trí mặt bằng,
tận dụng hoặc chế tạo các thiết bị, lắp đặt và vận hành. Phải đồng thời tuyển
dụng và huấn luyện nhân sự để sẵn sàng sử dụng khi cần. Một tính toán có
tốt đến đâu cũng có thể không thành công nếu thiếu những ngƣời thợ lành
nghề, chƣa đƣợc huấn luyện một cách đầy đủ.
Phiếu công tác số 17 có thể đƣợc sử dụng để ghi lại kết quả trong quá trình
Tài liệu hƣớng dẫn Sản xuất sạch hơn ngành công nghiệp sản xuất phân bón NPK   Trang 40/45
triển khai các giải pháp đƣợc lựa chọn.
Phiếu công tác số 17. Các giái pháp đã thực hiện
Giải pháp
đã thực
hiện
Chi phí
thực hiện
Lợi ích kỹ thuật  Lợi ích kinh tế  Lợi ích môi trường
Dự kiến  Thiết kế  Dự kiến  Thực tế  Dự kiến  Thực tế
4.5.3  Nhiệm vụ 15: Quan trắc và đánh giá các kết quả
Các giải pháp đã đƣợc thực hiện cần đƣợc giám sát và đánh giá. Các kết quả
thu đƣợc có thể gần đúng với những gì đã đƣợc dự tính và phác thảo trong
đánh giá kỹ thuật. Nếu nhƣ kết quả thực tế không đạt đƣợc tốt nhƣ dự tính thì
nên tìm hiểu nguyên nhân vì sao. Có thể sử dụng phiếu công tác 17 hoặc
tổng hợp kết quả thu đƣợc trong phiếu công tác 18 khi có nhiều giải pháp
không tách biệt đƣợc các lợi ích.
Phiếu công tác số 18. Kết quả đánh giá SXSH.
Đầu
vào
Đơn
vị
Trước
SXSH
Sau
SXSH
Lợi ích kinh
tế
Lợi ích kỹ
thuật
Lợi ích môi
trường
4.6  Bước 6: Duy trì SXSH
Mục đích của bước này nhằm cung cấp các yếu tố ảnh hưởng đến việc duy trì thành công đã
đạt được
Việc duy trì củng cố Chƣơng  trình SXSH thực sự là một thách thức. Việc cần
phải làm là hợp nhất  Chƣơng  trình SXSH với quy trình sản xuất bình thƣờng
của doanh nghiệp. Chìa khóa cho thành công lâu dài là phải thu hút sự tham
gia của càng nhiều nhân viên càng tốt, cũng nhƣ có một chế độ khen thƣởng
cho những ngƣời đặc biệt xuất sắc, làm cho SXSH trở thành một việc đƣợc
thực hiện liên tục và thƣờng xuyên của nhà máy.
4.6.1  Nhiệm vụ 16: Duy trì SXSH
Sự cố gắng cho SXSH không bao giờ ngừng. Luôn luôn có những cơ hội mới
để cải thiện sản xuất và cần phải thƣờng xuyên tổ chức việc đánh giá lại
SXSH.
Nhóm đánh giá SXSH tại nhà máy sản xuất NPK cần lựa chọn một chiến lƣợc
Tài liệu hƣớng dẫn Sản xuất sạch hơn ngành công nghiệp sản xuất phân bón NPK   Trang 41/45
để  tạo sự phát triển sản xuất bền vững và ổn định cho nhà máy.  Chiến lƣợc
này bao gồm:
-  Bổ nhiệm một nhóm làm việc lâu dài về đánh giá SXSH, trong đó có
những ngƣời đứng đầu là cấp lãnh đạo của nhà máy.
-  Kết hợp các cố gắng SXSH với kế hoạch phát triển chung của nhà máy.
-  Phổ biến các kế hoạch SXSH tới các phòng ban của nhà máy.
-  Tạo ra một phƣơng thức cân nhắc tác động của các dự án mới và các
công tác cải tổ về SXSH trong nhà máy. Các dự án và những thay đổi
cũng có thể dẫn tới làm tăng ô nhiễm hay giảm hiệu  quả trong việc sử
dụng nguyên nhiên vật liệu và năng lƣợng điện trong nhà máy.
-  Khuyến khích nhân viên có những sáng kiến mới và những đề xuất cho cơ
hội SXSH.
-  Tổ chức tập huấn cho cán bộ kể cả lãnh đạo nhà máy.
Ngay sau khi triển khai thực hiện các giải pháp SXSH, nhóm  Chƣơng  trình
SXSH nên quay trở lại bƣớc 2: Phân tích các bƣớc thực hiện, xác định và
chọn lựa công đoạn lãng phí nhất tiếp theo trong nhà máy. Chu kỳ này tiếp tục
cho tới khi có những kết quả không mong đợi, hoặc khi tất cả các công đoạn
đƣợc hoàn thành và sau đó bắt đầu một chu kỳ mới.
Sản xuất sạch hơn bền vững
Mặc dù hầu hết các đánh giá SXSH đều dẫn đến doanh thu tăng, tác động xấu tới môi trường
giảm và có các sản phẩm tốt hơn, nhưng những cố gắng SXSH có thể bị giảm dần hoặc biến
mất sau giai đoạn hứng khởi ban đầu.
Cần xác định ra những yếu tố gây tác động xấu cho chương trình SXSH, bao gồm:
-  Các trở ngại về tài chính trong việc thực hiện một số các phương án mong muốn, điều này đã
dẫn tới giả thiết đáng lo ngại là không nên làm các đánh giá SXSH nếu như không có vốn để
thực hiện các phương án.
-  Trong quá trình thực hiện đánh giá SXSH, có những thay đổi về tổ chức, thay đổi trách nhiệm
của các thành viên của nhóm dẫn tới sự gián đoạn và mai một kiến thức của nhóm SXSH.
-  Các thành viên của nhóm chương trình SXSH đi lạc đề sang các nhiệm vụ khác mà họ cho là
khẩn cấp hơn.
-  Tham vọng quá nhiều dẫn tới việc rất nhiều phương án cùng được thực hiện một lúc, làm
nhóm công tác cảm thấy mệt mỏi.
-  Khó khăn trong việc làm cân bằng các hệ số về kinh tế của các phương án SXSH.
-  Thiếu chuyên nghiệp và kinh nghiệm.
Các yếu tố đóng góp cho sự thành công của chương trình SXSH
-  Sự hiểu biết đầy đủ và cam kết của các lãnh đạo nhà máy trong việc thực hiện SXSH.
-  Có sự trao đổi giữa tất cả các cấp của công ty về những mục tiêu và lợi ích của SXSH.
-  Cần có một chính sách rõ ràng của công ty và những ưu tiên về đầu tư cho SXSH và kiểm
soát môi trường.
-  Cần nâng cao trách nhiệm thực hiện SXSH, với các mục tiêu không thay đổi, luôn xem xét lại
quá trình tiến hành và phương thức thực hiện, trên cơ sở thực hiện chiến lược phát triển công
ty.
-  Một triết lý SXSH phải được đề cao trong nội bộ công ty là sự hợp nhất trong các hoạt động.
Cho tới nay tất cả các chương trình SXSH thành công đều thực hiện theo nguyên tắc này.
Tài liệu hƣớng dẫn Sản xuất sạch hơn ngành công nghiệp sản xuất phân bón NPK   Trang 42/45
5  Xử lý môi trường
Mục đích của Chương này nhằm cung cấp thông tin, tóm tắt các nguyên tắc xử lý chất thải, các
vấn đề bức xúc nhất của ngành sản xuất NPK. Đó là bụi từ các khu vực sản xuất.
Việc áp dụng SXSH là cơ sở làm giảm thiểu tải lƣợng ô nhiễm môi trƣờng.
Tuy nhiên, để có thể đáp ứng đƣợc tiêu chuẩn chất thải và hoạt động sản
xuất thân thiện với môi trƣờng, cần có thêm các giải pháp xử lý cuối đƣờng
ống, đƣợc mô tả dƣới đây.
5.1  Xử lý khí thải
Nhƣ đã trình bày ở các phần trên, trong sản xuất NPK, nguồn gây ô nhiễm
môi trƣờng từ quá trình sản xuất chủ yếu là bụi (bụi nguyên liệu, bụi sản
phẩm) và khí nhƣ SO2, NOx, CO, bụi...từ quá trình đốt dầu FO cung cấp nhiệt
cho công đoạn sấy NPK. Bụi phát sinh trong sản xuất NPK ở hầu hết các
công đoạn sản xuất và đây là đặc thù của ngành công nghiệp sản xuất NPK
Sơ đồ công nghệ xử lý khí thải, bụi đƣợc thể hiện trong hình 5.1.
Thuyết minh sơ đồ công nghệ
Khí thải từ quá trình đốt dầu FO, quá trình sấy, quá trình làm nguội, vê viên
tạo hạt,... đƣợc quạt hút hút về  hệ thống cyclon chùm để tách và thu hồi các
hạt bụi có kích thƣớc lớn. Bụi lắng xuống đáy cyclon và định kỳ đƣợc tháo ra,
khí thải đã tách bụi có kích thƣớc lớn tiếp tục đƣợc xử lý trong tháp hấp thụ
kiểu sủi bọt. Sau khi qua tháp hấp thụ khí thải đƣợc thải ra môi trƣờng.
Khí thải
Xyclon chùm
Tháp hấp thụ
Khí sạch
Bụi
Nƣớc thải
Hình 4. Sơ đồ công nghệ xử lý khí thải
Tài liệu hƣớng dẫn Sản xuất sạch hơn ngành công nghiệp sản xuất phân bón NPK   Trang 43/45
5.2  Xử lý nước thải
Nƣớc thải phát sinh từ quá trình xử lý khí thải trong tháp hấp thụ, nƣớc thải có
chứa bụi đƣợc chứa trong bể lằng và đƣợc sử dụng tuần hoàn, đồng thời
cung cấp cho quá trình phối trộn nguyên liệu và vê viên, tạo hạt.
5.3  Quản lý chất thải rắn
Chất thải rắn chỉ có các loại bao bì chứa các nguyên liệu, sản phẩm bị hƣ
hỏng thuê đơn vị có chức năng xử lý theo quy định của pháp luật.
15
16 17
2
7
8
22
13 12 14
1
10
4
1. ThiÕt bÞ gia nhiÖt dÇu FO
2. B¬m dÇu FO
3. ThiÕt bÞ ho· n xung
4. Qu¹ t cÊp giã cho lß ®èt
5. Lß ®èt dÇu FO
6. M¸ y sÊy thï ng quay
7. GÇu t¶i
8. Sµng rung 3 cÊp
9. ThiÕt bÞ lµm nguéi kiÓu thï ng quay
10. M¸ y nghiÒn bóa
11. B¨ ng t¶i sau ®ãng bao
13. Qu¹ t hót
14. ThiÕ bÞ sñi bät
15. Xiclon nhãm 8
16. Qu¹ t hót
17. ThiÕ bÞ sñi bät
18. BÓ l¾ng bôi
19. ThiÕt bÞ ®ãng bao
20. B¨ ng t¶i thµnh phÈm
21. Kho thµnh phÈm ®ãng bao
22. B¨ ng t¶i håi luu
23. Xiclon nhãm 8
12. Xiclon nhãm 8
21
9 11
19 20
3
5 6
18
DÇu FO tõ kho ®Õn
VÒ b¨ng t¶i cÊp liÖu sè 5
Kh«ng khÝ
Đu?ng nu?c
NPK t? máy vê viên, t?o h?t sang
Hình 4. Sơ đồ quy trình công nghệ hệ thống thu hồi, xử lý bụi trong sản xuất NPK