Hiện nay vấn đề bảo vệ bầu không khí, bảo vệ môi trường đang là vấn đề được chính phủ rất quan tâm vì ngày càng nhiều khu công nghiệp mọc lên trên toàn quốc. Vậy làm sao để chủ doanh nghiệp xử lý khí thải công nghiệp? Dưới đây là các phương pháp xử lý khí thải mà chủ doanh nghiệp cần biết

1. Khí thải công nghiệp là gì?

Khí thải công nghiệp là các chất thải công nghiệp dưới dạng khí và bụi thải ra môi trường từ các khu công nghiệp, xưởng sản xuất, nhà máy chế biến… Khí thải công nghiệp chứa nhiều khí độc hại đến môi trường như CO2, CO, SOx,..

2. Các loại khí thải công nghiệp gây ô nhiễm đến môi trường nhiều nhất hiện nay

• Khí thải sản xuất hạt nhựa: ở Việt Nam, ngành sản xuất hạt nhựa đang là một trong những ngành phát triển với tốc độ nhanh chóng. Tuy nhiên, khí thải sản xuất hạt nhựa lại chứa rất nhiều polyme, chất phụ gia, chất tạo màu, … có thể xâm hại đến cơ thể dưới dạng vô cơ hoặc dưới dạng khí, gây ra các bệnh về phổi, đường hô hấp, kích ứng mắt, kích ứng da.
• Khí thải lò hơi: Khí thải lò hơi được chia ra làm 3 loại là khí thải lò hơi đốt củi, khí thải lò hơi đốt than đá, khí thải lò hơi đốt dầu F.O. Điểm chung của ba loại khí thải lò hơi này đều chứa nhiều các chất khí độc hại là CO2, CO, N2.
• Khí thải xi măng: Khí thải công nghiệp sản xuất xi măng là hỗn hợp các thành phần vật chất phát thải ra môi trường không khí từ ống khói, ống thải của các quá trình sản xuất các sản phẩm clinke và xi măng.
• Bụi khí thải nấu nhôm, đồng: Quá trình nấu nhôm, đồng sẽ gây phát sinh nhiều loại khí thải, bụi bao gồm: CO2, SO2, CO, NOx, khí hợp chất Flo,…. Nếu các loại khí thải này không được xử l vấn đề này không được xử lý một cách triệt để sẽ gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường và đặc biệt là sức khỏe con người.
• Khí thải hơi bể mạ/ axit: Trong quá trình đốt nhiên liệu, lò hơi công nghiệp sẽ thải ra Hơi axit gồm hỗn hợp hơi HCl, HF, HBr, H2S, hơi H2SO4, hơi HNO3 phát thải từ quá trình đốt nhiên liệu và lò hơi. Khí thải có chứa hơi axit khi tiếp xúc với các thiết bị, đồ vật bằng kim loại trong không khí sẽ gây ăn mòn các đồ vật và thiết bị, đặc biệt là trong môi trường nóng ẩm.
• Khí thải phòng thí nghiệm: Thành phần khí thải phòng thí nghiệm thường chứa nhiều chất hữu cơ dễ bay hơi, chất vô cơ, methanol, butanol, phenol thường gây ngộ độc, ảnh hưởng đến chức năng hệ thần kinh, choáng váng, nhức đầu, tức ngực, buồn nôn, mất chức năng vận động.
• Khí thải bụi sơn: Bụi sơn là loại bụi hóa học tổng hợp, rất độc hại đối với cơ thể. Trong bụi sơn có nhiều thành phần độc hại như: Chì, thủy ngân thì có tác dụng bảo quản, chống vi khuẩn và rêu mốc, dung môi hữu cơ và một phần dung môi được thải ra môi trường dưới dạng khí và lỏng.
• Khí thải than cốc: Khí thải than cốc là hỗn hợp phức tạp của bụi, khí ô nhiễm thường bao gồm các chất gây ung thư như cadmium và asen.
• Khí thải lò đốt rác: Khí thải lò đốt rác có chứa furan, dioxin…Nếu không xử lý triệt để sẽ gây nguy hiểm cho con người và môi trường
• Khí thải nhà máy thuốc: các nhà máy sản xuất thuốc sản sinh lượng bụi khổng lồ ra ngoài môi trường. Nồng độ bụi lớn ảnh hưởng đến khí quyển, sự trong lành, giảm khả năng quanh hợp của thực vật.

3. Tại sao các cần chú trọng đến vấn đề xử lý khí thải công nghiệp?

Đảng và Nhà nước đã đưa ra chủ trường nhất quán “Không đánh đổi môi trường lấy tăng trưởng kinh tế”. Chỉ thị số 13/CT-TTg cũng khẳng định phát triển bền vững là một chủ trương nhất quán, trong đó, bảo vệ môi trường là một trong bốn yếu tố để phát triển bền vững.

Khí thải công nghiệp chứa rất nhiều thành phần gây ô nhiễm nghiêm trọng cho bầu không khí nếu như không được xử lý đúng cách. Cụ thể, khí thải công nghiệp và chất thải công nghiệp sẽ gây mất cân bằng hệ sinh thái, khí hậu biến đổi thất thường, dịch bệnh gia tăng và nhiều hệ lụy khác…

Theo Nghị định số 155/2016/NĐ-CP quy định về xử phạt vi phạm hành chính trong lĩnh vực bảo vệ môi trường, doanh nghiệp sẽ bị phạt hành chính hoặc tới mức bị đình chỉ hoạt động tùy theo mức độ vi phạm quy chuẩn về khí thải trong công tác bảo vệ môi trường. Như vậy, doanh nghiệp nếu không xử lý khí thải công nghiệp sẽ bị ảnh hưởng trực tiếp đến hoạt động sản xuất. Vì những vấn đề trên, việc quan tâm đến tác hại của khí thải công nghiệp và đầu tư xử lý khí thải công nghiệp là điều nhiều doanh nghiệp nên làm.

4. Bộ xử lý khí thải là gì?

Bộ xử lý khí thải là hệ thống giúp làm sạch lượng khí thải phát sinh và thoát ra từ quá trình hoạt động của nhà máy, xí nghiệp,.. Tùy thuộc vào từng đặc tính sản xuất của từng đơn vị mà khí thải thoát ra ngoài môi trường sẽ có tính chất và thành phần khác nhau. Tuy nhiên, nhìn chung chúng đều tác động xấu đến môi trường tự nhiên và con người nên cần được xử lý bằng hệ thống chuyên dụng.

Hiện nay, mỗi nhà máy, xí nghiệp, nhà xưởng,…đều cần có 1 hệ thống xử lý khí thải cũng như tháp xử lý khí thải nhằm giải quyết triệt để lượng khí độc hại và trả lại cho môi trường sự an toàn, trong lành.

Nguyên lý hoạt động chung của bộ xử lý khí thải

Hiện nay các hệ thống xử lý khí thải đều hoạt động theo 1 nguyên lý chung là:

Tại các nguồn phát sinh khí thải từ quá trình hoạt động của nhà máy, nhà xưởng,… khí thải sẽ được thu gom bằng hệ thống chụp hút cùng các cửa gió hút với áp suất đủ lớn. Điều này sẽ đảm bảo nguồn phát sinh khí thải được thu thập hoàn toàn. 

Tùy theo từng trường hợp mà có thể đưa ra phương án hút cục bộ hoặc hút trực tiếp tại khu vực phát sinh ô nhiễm khí thải. Tiếp đó, lượng khí thải sẽ được vận chuyển đến hệ thống xử lý.

Tại đây các thành phần không khí sẽ được hút ra và được xác định rõ các thành phần về: lưu lượng, nhiệt độ, thành phần hóa học,… để lựa chọn được thiết bị cũng như công nghệ xử lý cho phù hợp nhất.

Tại hệ thống xử lý khí thải, khí độc hại sẽ được hấp thụ và các chất hấp thụ, hấp phụ đó sẽ được vận chuyển ra bên ngoài. Hoặc chúng sẽ bị trung hòa biến thành các chất không còn độc hại với môi trường.

5. Các cách xử lý khí thải công nghiệp được áp dụng nhiều hiện nay

Phương pháp hấp thụ

Phương pháp này thường được áp dụng trong việc xử lý khí thải của các ngành: khí thải nấu đồng, khí thải nấu nhôm, khí thải lò nung, khí thải axit… Hấp thụ khí thải là phương pháp sử dụng chất lỏng, rắn để làm nguyên liệu hấp thụ khí độc từ quá trình hoạt động sản xuất của nhà máy.

Quá trình hấp thụ được sử dụng rộng rãi để khử ẩm trong không khí loại bỏ những chất gây mùi , hơi dung môi, những chất màu, những ion hòa tan trong nước.

Có 2 phương thức hấp thụ:

Hấp thụ vật lý

Trong quá trình hấp thụ không xảy ra tương tác hóa học. Hấp thụ vật lý là quá trình thuận nghịch.

Hấp thụ hóa học

Bao gồm 3 bước:

• Bước 1: Sự khuếch tán các phân tử chất ô nhiễm thể khí trong khối khí thải đến bề mặt của dung dịch hấp thụ.
• Bước 2: Sự thâm nhập và hòa tan chất khí vào bề mặt của dung dịch hấp thụ.
• Bước 3: Sự khuếch tán chất khí đã hòa tan trên bề mặt ngăn cách vào sâu trong lòng chất lỏng hấp thụ

Trong quá trình hấp thụ. Các phần tử chất khí ô nhiễm trong khí thải bị giữ lại trên bề mặt vật liệu rắn và làm sạch. Những chất khí độc hại bị giữ lại gọi là chất bị hấp thụ.

Phương pháp hấp phụ

Phương pháp hấp phụ được hiểu là cách thu thập chất bám bẩn trên bề mặt giữa pha lỏng và pha rắn. Sự hấp phụ bị ảnh hưởng bởi hai lực chính sau: Lực giữa chất tan và chất lỏng và lực giữa chất tan và chất hấp phụ. Quá trình hấp phụ giúp loại bỏ các tạp chất từ nguồn nước đã qua sử dụng, sau đó được thải ra môi trường và tái sử dụng. Phương pháp hấp phụ được chia làm hai phương pháp nhỏ là hấp phụ vật lý và hấp phụ hóa học.

• Hấp phụ vật lý: Do lực liên kết giữa các hạt, các hạt khí sẽ bị hấp phụ trên bề mặt tùy theo từng loại chất hấp phụ. Quá trình này tỏa nhiệt và lượng nhiệt tỏa ra phụ thuộc vào cường độ của lực liên kết giữa các phân tử.
• Hấp phụ hóa học: Chất khí sẽ bị hấp phụ do phản ứng hóa học với vật liệu bị hấp phụ, lúc này lực liên kết giữa các phân tử mạnh hơn hấp phụ vật lý. Do đó, nhiệt lượng tỏa ra sẽ lớn hơn và cần nhiều năng lượng hơn.

Phương pháp hấp phụ được ứng dụng phổ biến trong ngành công nghiệp hóa chất và môi trường để giúp hấp phụ các tạp chất, loại bỏ chất ô nhiễm có hại gây ảnh hưởng đến các quy trình xử lý phía sau. Với các chất hấp phụ thường được sử dụng là: than hoạt tính, Silicalite, cất hấp phụ cao phân tử, hất hấp phụ sinh học

Phương pháp sinh học

Đây là một phương pháp tương đối mới, là hệ thống xử lý khí thải cung cấp môi trường để vi sinh vật phát triể, sau đó sử dụng các vi sinh vật để phân hủy hoặc tiêu thụ khí độc hại và thải ra khí CO2 nên rất phù hợp để xử lý khí thải công nghiệp.

Hệ thống xử lý khí thải bằng phương pháp sinh học này thường dùng cho các hệ thống xử lý nước thải có chi phí đầu tư thấp, vận hành rẻ và thân thiện môi trường. Đây là phương pháp thích hợp để xử lý các chất khí có mùi hôi và các hợp chất hữu cơ bay hơi có nồng độ thấp.

Phương pháp ướt

Xử lý bụi bằng phương pháp ướt là phương pháp dựa trên cơ chế cho luồng khí cần xử lý bụi tiếp xúc với chất lỏng (chủ yếu là nước). Vì bụi có kích thước và trọng lượng nhỏ hơn phân tử nước, cho nên khi tiếp xúc với nước bụi sẽ bị giữ lại và tách ra khỏi dòng khí dưới dạng bùn.

Đây là một phương pháp rất phổ biến. Nguyên lý hoạt động của cách này là khí thải cần xử lý được cho tiếp xúc với một chất lỏng có tác dụng lọc bỏ các hạt bụi mịn (3,5 micron). Cuối cùng, bụi được thu gom dưới dạng bùn và được tách ra. Hiệu quả của phương pháp này lên tới 90%. Ngạc nhiên hơn nữa là hiệu suất véc tơ vận tốc vào khoảng 10m/s.

Phương pháp thiêu đốt

Xử lý khí thải bằng phương pháp thiêu đốt là cách sử dụng nhiệt độ cao nhằm làm giảm nồng độ chất thải ô nhiễm và có khả năng xử lý với khối lượn lớn trực tiếp được xử lý tại buồng đốt. Các chất đốt được người ta thêm vào mà khí thải từ nồng độ cao giảm xuống nồng độ thấp về mức đạt chuẩn trước khi thải ra môi trường. Các loại khí thải cháy nổ nói chung đặc biệt là khói sơn, khí CO và công nghiệp thì đây là phương pháp xử lý phù hợp nhất.

Phương pháp cô đặc

Có thể chia phương pháp này thành hai loại: phương pháp trực tiếp và phương pháp gián tiếp.

• Ngưng tụ trực tiếp: Còn được gọi là ngưng tụ bề mặt, nó xảy ra trong các bộ trao đổi nhiệt có các bức tường đi ngược chiều nhau và tách khí và chất làm lạnh, được sắp xếp thành nhiều lớp.
• Ngưng tụ gián tiếp: Nó được gọi là ngưng tụ hỗn hợp, trong đó khí thải và chất làm lạnh tiếp xúc trực tiếp, hơi ngưng tụ thành chất lỏng và khí thải ra ngoài, nhưng phương pháp này rất tốn kém.

6. Gợi ý sản phẩm giúp doanh nghiệp giảm thiểu khí thải công nghiệp ra môi trường

Bên cạnh việc tìm hiểu các cách để xử lý khí thải công nghiệp, các chủ doanh nghiệp cũng nên cân nhắc đến giải pháp sử dụng những sản phẩm vừa đảm bảo hiệu quả sản xuất vừa bảo vệ môi trường, phù hợp với xu thế phát triển bền vững hiện nay.

Lò hơi tầng sôi của Vietnam Zero Waste chính là giải pháp phù hợp. Sử dụng lò hơi tầng sôi, doanh nghiệp sản xuất có thể giảm đáng kể khí NOx so với đốt than đá hoặc dầu, khử SO2 triệt để trong buồng đốt nhờ thêm phụ gia, khả năng khử SO2 có thể đến 99%.

Nồi hơi tầng sôi có thể đốt được nhiều loại nhiên liệu xấu, có thành phần lưu huỳnh lớn (S đến 5%) và độ ẩm, độ tro cao (W, A đến 50%) và không phát thải đioxin nhờ nhiệt độ buồng đốt >1050 oC. Bên cạnh đó lọc khô bằng Cyclone tổ hợp + Tháp lọc đa năng làm giảm phát thải bụi. Hiệu suất của lò hơi tầng sôi cũng rất cao, có thể lên đến 80 – 90%.

Đây là giải pháp giải quyết cơ bản các vấn đề về môi trường và mang lại thêm một sự lựa chọn về dịch vụ năng lượng sạch chuyên nghiệp, hiệu quả cho chủ doanh nghiệp.