4 vấn đề về xử lý khí thải cần được quan tâm
Xử lý khí thải công nghiệp là cần thiết để bảo vệ môi trường, sức khỏe con người, tuân thủ quy định pháp luật và tăng cường hiệu quả sản xuất. Điều này đồng thời cũng đóng góp vào bảo vệ môi trường và sự bền vững của hệ thống sản xuất công nghiệp
1. Khí thải là gì? Tính chất và đặc điểm của khí thải?
Khí thải sinh ra từ các hoạt động sản xuất công nghiệp, phương tiện giao thông, và hoạt động của con người. Khí thải có các tính chất và đặc điểm sau:
- Có thành phần hóa học đa dạng: Khí thải có thể chứa nhiều loại chất khác nhau như khí Nitơ (N2), khí Oxy (O2), khí Carbon Đioxit (CO2), khí Nitơ Oxít (NOx), khí Lưu Huỳnh Đioxit (SO2), các hidrocacbon (HC), các chất ô nhiễm hữu cơ và không hữu cơ khác.
- Nguy hiểm với con người và môi trường: Khí thải thường chứa các chất gây ô nhiễm môi trường như khí CO2, SO2, NOx, các hợp chất không phản ứng và các chất ô nhiễm hữu cơ. Một số khí thải như CO2 và các chất khí nhà kính khác là tác nhân gây ra hiện tượng biến đổi khí hậu toàn cầu và gia tăng nhiệt độ trái đất. Một số khí thải như CO, khí H2S và các chất hữu cơ có thể gây nguy hiểm cho sức khỏe con người và động vật, gây ảnh hưởng đến hệ hô hấp và gây độc tố trong cơ thể.
- Có mùi đặc trưng: Một số khí thải có mùi đặc trưng gây khó chịu như khí H2S có mùi hôi thối, khí Ozone (O3) có mùi cỏ khô, và khí Amoniac (NH3) có mùi khắc.
- Tính axit: Một số khí thải như SO2 và NOx tồn tại trong không khí tạo thành mưa axit khi gặp trời mưa, gây thiệt hại tới cây trồng, chất lượng đất và các nguồn nước
Khí thải gây ra các vấn đề nghiêm trọng với sức khoẻ con người và môi trường trên trái đất. Vậy các nguồn gốc sản sinh ra khí thải từ những hoạt động nào?
2. Nguồn gốc sản sinh khí thải
Khí thải sinh ra từ nhiều nguồn khác nhau bao gồm cả hoạt động trong tự nhiên và hoạt động của con người. Dưới đây là một số nguồn sản sinh cơ bản:
- Hoạt động giao thông: Xe cộ, tàu hỏa, máy bay và các phương tiện vận chuyển khác sử dụng nhiên liệu hóa thạch như xăng, dầu diesel và xăng dầu để hoạt động. Quá trình đốt cháy nhiên liệu này tạo ra khí thải như khí carbon dioxide (CO2), khí nitrous oxide (N2O) và các chất gây ô nhiễm khác.
- Sản xuất năng lượng: Việc sản xuất điện, sản xuất nhiệt và sử dụng năng lượng trong các ngành công nghiệp cũng tạo ra khí thải. Các nhà máy nhiệt điện và nhà máy sản xuất năng lượng từ nhiên liệu hóa thạch như than và dầu mỏ thải ra khí CO2 và các chất gây ô nhiễm khác. Ngoài ra, việc đốt cháy rác thải cũng tạo ra khí thải.
- Sản xuất công nghiệp: Quá trình sản xuất và chế biến trong ngành công nghiệp cũng tạo ra khí thải. Các nhà máy thép, nhà máy xi măng, nhà máy hóa chất và nhà máy chế biến thực phẩm thải ra các khí CO2, khí methane (CH4) và các chất gây ô nhiễm khác.
- Sản xuất nông nghiệp: Hoạt động nông nghiệp như sản xuất lương thực, chăn nuôi và sử dụng phân bón cũng đóng góp vào sản sinh khí thải. Việc sử dụng phân bón hóa học và quá trình phân hủy sinh học trong chăn nuôi tạo ra khí nitrous oxide (N2O) và khí methane (CH4).
- Hoạt động của hệ sinh thái tự nhiên: Một số quá trình tự nhiên như phân hủy sinh học trong đất, quá trình trao đổi khí qua rừng và các quá trình đốt cháy thiên nhiên như rừng cháy cũng góp phần vào sản sinh khí thải. Các quá trình này thải ra khí CO2, khí methane (CH4) và khí nitrous oxide (N2O).
Khí thải sinh ra từ nhiều nguồn khác nhau bao gồm cả hoạt động trong tự nhiên và hoạt động của con người. Dưới đây là một số nguồn sản sinh cơ bản:
- Hoạt động giao thông: Xe cộ, tàu hỏa, máy bay và các phương tiện vận chuyển khác sử dụng nhiên liệu hóa thạch như xăng, dầu diesel và xăng dầu để hoạt động. Quá trình đốt cháy nhiên liệu này tạo ra khí thải như khí carbon dioxide (CO2), khí nitrous oxide (N2O) và các chất gây ô nhiễm khác.
- Sản xuất năng lượng: Việc sản xuất điện, sản xuất nhiệt và sử dụng năng lượng trong các ngành công nghiệp cũng tạo ra khí thải. Các nhà máy nhiệt điện và nhà máy sản xuất năng lượng từ nhiên liệu hóa thạch như than và dầu mỏ thải ra khí CO2 và các chất gây ô nhiễm khác. Ngoài ra, việc đốt cháy rác thải cũng tạo ra khí thải.
- Sản xuất công nghiệp: Quá trình sản xuất và chế biến trong ngành công nghiệp cũng tạo ra khí thải. Các nhà máy thép, nhà máy xi măng, nhà máy hóa chất và nhà máy chế biến thực phẩm thải ra các khí CO2, khí methane (CH4) và các chất gây ô nhiễm khác.
- Sản xuất nông nghiệp: Hoạt động nông nghiệp như sản xuất lương thực, chăn nuôi và sử dụng phân bón cũng đóng góp vào sản sinh khí thải. Việc sử dụng phân bón hóa học và quá trình phân hủy sinh học trong chăn nuôi tạo ra khí nitrous oxide (N2O) và khí methane (CH4).
- Hoạt động của hệ sinh thái tự nhiên: Một số quá trình tự nhiên như phân hủy sinh học trong đất, quá trình trao đổi khí qua rừng và các quá trình đốt cháy thiên nhiên như rừng cháy cũng góp phần vào sản sinh khí thải. Các quá trình này thải ra khí CO2, khí methane (CH4) và khí nitrous oxide (N2O).
3. Các công nghệ xử lý khí công nghiệp thải đang áp dụng
Hiện nay, có nhiều công nghệ xử lý khí thải được áp dụng, tuỳ thuộc tính chất khí thải và quy mô đơn vị để lựa chọn phương pháp phù hợp.
Hiện nay, có nhiều công nghệ xử lý khí thải được áp dụng, tuỳ thuộc tính chất khí thải và quy mô đơn vị để lựa chọn phương pháp phù hợp.
- Phương pháp đốt cháy (Combustion)
Phương pháp loại bỏ chất độc trong khí thải bằng hình thức đốt cháy tạo ra khí Co2, nước (H20) và các chất không độc khác. Quá trình đốt thường áp dụng cho các chất gây ô nhiễm hữu cơ, chất khí, hơi và các chất hữu cơ bay hơi. Quá trình đốt có thể được thực hiện theo các hình thức khác nhau như đốt trực tiếp (direct firing), đốt không khí hoặc đốt phân tách (air or thermal oxidation) và đốt qua lò (incineration). Các hệ thống đốt hiện đại thường được thiết kế với các thiết bị kiểm soát và giám sát để đảm bảo quá trình đốt diễn ra hiệu quả và an toàn.
- Ưu điểm của phương pháp đốt khí thải: Loại bỏ tối đa các chất gây ô nhiễm, đặc biệt là các chất gây ô nhiễm phức tạp và linh hoạt trong ứng dụng.
- Nhược điểm của phương pháp đốt khí thải: Phương pháp này có thể tạo ra khí thải phụ và khí thải phụ có thể gây hại cho môi trường nếu không được kiểm soát và xử lý đúng cách. Do đó, việc sử dụng phương pháp đốt phải tuân thủ các quy định và quy chuẩn môi trường để đảm bảo an toàn và bảo vệ môi trường.
Phương pháp loại bỏ chất độc trong khí thải bằng hình thức đốt cháy tạo ra khí Co2, nước (H20) và các chất không độc khác. Quá trình đốt thường áp dụng cho các chất gây ô nhiễm hữu cơ, chất khí, hơi và các chất hữu cơ bay hơi. Quá trình đốt có thể được thực hiện theo các hình thức khác nhau như đốt trực tiếp (direct firing), đốt không khí hoặc đốt phân tách (air or thermal oxidation) và đốt qua lò (incineration). Các hệ thống đốt hiện đại thường được thiết kế với các thiết bị kiểm soát và giám sát để đảm bảo quá trình đốt diễn ra hiệu quả và an toàn.
- Ưu điểm của phương pháp đốt khí thải: Loại bỏ tối đa các chất gây ô nhiễm, đặc biệt là các chất gây ô nhiễm phức tạp và linh hoạt trong ứng dụng.
- Nhược điểm của phương pháp đốt khí thải: Phương pháp này có thể tạo ra khí thải phụ và khí thải phụ có thể gây hại cho môi trường nếu không được kiểm soát và xử lý đúng cách. Do đó, việc sử dụng phương pháp đốt phải tuân thủ các quy định và quy chuẩn môi trường để đảm bảo an toàn và bảo vệ môi trường.
- Ph - Phương pháp loại bỏ khí thải thông qua quá trình hấp thụ (Absorption):
Phương pháp hấp thụ sử dụng chất lỏng hoặc dung dịch hóa chất để hấp thụ chất gây ô nhiễm trong khí thải. Khí thải được đưa qua hệ thống chất lỏng hoặc dung dịch hấp thụ, trong đó các chất gây ô nhiễm tương tác với chất lỏng và bị hấp thụ. Phương pháp này thích hợp cho việc loại bỏ hơi axit, hợp chất hữu cơ bay hơi và các chất gây ô nhiễm khác.
Nguyên lý hoạt động: Trong phương pháp hấp thụ, khí thải được tiếp xúc với một chất lỏng hoặc dung dịch hóa chất và bị giữ lại.
Phương pháp xử lý khí thải bằng phương pháp hấp thụ (absorption) cũng có những ưu điểm và nhược điểm sau:
Ưu điểm của phương pháp xử lý khí thải thông qua quá trình hấp thụ:
- Hiệu quả loại bỏ chất gây ô nhiễm: Phương pháp hấp thụ có khả năng loại bỏ hiệu quả các chất gây ô nhiễm trong khí thải như hơi axit, hợp chất hữu cơ bay hơi và các chất gây ô nhiễm khác.
- Linh hoạt trong ứng dụng: Phương pháp hấp thụ có thể được áp dụng trong nhiều ngành công nghiệp và quy mô khác nhau. Nó có thể được tùy chỉnh và điều chỉnh để phù hợp với yêu cầu cụ thể của quá trình sản xuất và môi trường.
- Khả năng xử lý chất gây ô nhiễm phức tạp: Phương pháp hấp thụ có khả năng xử lý các chất gây ô nhiễm phức tạp, bao gồm cả các hợp chất hữu cơ bay hơi và các chất hữu cơ khác. Nó có thể loại bỏ các chất gây ô nhiễm có kích thước nhỏ và phân tán trong khí thải.
- Tiết kiệm năng lượng: So với một số phương pháp xử lý khí thải khác như quá trình đốt, phương pháp hấp thụ tiêu thụ ít năng lượng hơn, do không cần đốt cháy chất gây ô nhiễm.
Nhược điểm của phương pháp xử lý khí thải thông qua quá trình hấp thụ:
- Quản lý chất thải phụ: Phương pháp hấp thụ tạo ra chất thải lỏng hoặc dung dịch phải được xử lý và xả thải một cách an toàn. Quá trình xử lý chất thải phụ có thể đòi hỏi quy trình phức tạp và tốn kém.
- Chi phí duy trì cao do sau một thời gian sử dụng, các chất hấp thụ sẽ giảm hiệu quả, phải thay thế chất mới.
Phương pháp hấp thụ sử dụng chất lỏng hoặc dung dịch hóa chất để hấp thụ chất gây ô nhiễm trong khí thải. Khí thải được đưa qua hệ thống chất lỏng hoặc dung dịch hấp thụ, trong đó các chất gây ô nhiễm tương tác với chất lỏng và bị hấp thụ. Phương pháp này thích hợp cho việc loại bỏ hơi axit, hợp chất hữu cơ bay hơi và các chất gây ô nhiễm khác.
Nguyên lý hoạt động: Trong phương pháp hấp thụ, khí thải được tiếp xúc với một chất lỏng hoặc dung dịch hóa chất và bị giữ lại.
Phương pháp xử lý khí thải bằng phương pháp hấp thụ (absorption) cũng có những ưu điểm và nhược điểm sau:
Ưu điểm của phương pháp xử lý khí thải thông qua quá trình hấp thụ:
- Hiệu quả loại bỏ chất gây ô nhiễm: Phương pháp hấp thụ có khả năng loại bỏ hiệu quả các chất gây ô nhiễm trong khí thải như hơi axit, hợp chất hữu cơ bay hơi và các chất gây ô nhiễm khác.
- Linh hoạt trong ứng dụng: Phương pháp hấp thụ có thể được áp dụng trong nhiều ngành công nghiệp và quy mô khác nhau. Nó có thể được tùy chỉnh và điều chỉnh để phù hợp với yêu cầu cụ thể của quá trình sản xuất và môi trường.
- Khả năng xử lý chất gây ô nhiễm phức tạp: Phương pháp hấp thụ có khả năng xử lý các chất gây ô nhiễm phức tạp, bao gồm cả các hợp chất hữu cơ bay hơi và các chất hữu cơ khác. Nó có thể loại bỏ các chất gây ô nhiễm có kích thước nhỏ và phân tán trong khí thải.
- Tiết kiệm năng lượng: So với một số phương pháp xử lý khí thải khác như quá trình đốt, phương pháp hấp thụ tiêu thụ ít năng lượng hơn, do không cần đốt cháy chất gây ô nhiễm.
Nhược điểm của phương pháp xử lý khí thải thông qua quá trình hấp thụ:
- Quản lý chất thải phụ: Phương pháp hấp thụ tạo ra chất thải lỏng hoặc dung dịch phải được xử lý và xả thải một cách an toàn. Quá trình xử lý chất thải phụ có thể đòi hỏi quy trình phức tạp và tốn kém.
- Chi phí duy trì cao do sau một thời gian sử dụng, các chất hấp thụ sẽ giảm hiệu quả, phải thay thế chất mới.
- Xử lý khí thải bằng phương pháp lọc (Filtration)
Phương pháp lọc sử dụng các bộ lọc vật liệu để loại bỏ hạt bụi và các chất rắn từ khí thải. Bộ lọc có thể là các loại vật liệu như vải, giấy, sợi thủy tinh hoặc sợi thủy tinh có tôi. Khí thải đi qua bộ lọc và các hạt bụi và chất rắn bị nắm giữ bởi lưới hoặc bề mặt của bộ lọc. Phương pháp lọc thường được sử dụng cho việc loại bỏ bụi và hạt bụi từ quá trình sản xuất và công nghiệp.
Phương pháp xử lý khí thải bằng phương pháp lọc (filtration) có những ưu điểm và nhược điểm sau:
Ưu điểm của xử lý khí thải bằng phương pháp lọc:
- Hiệu quả loại bỏ các hạt mịn: Phương pháp lọc có khả năng loại bỏ hiệu quả các hạt mịn có kích thước nhỏ trong khí thải như bụi, tro, hạt kim loại và các chất gây ô nhiễm rắn khác. Hệ thống lọc có thể được thiết kế để đạt được hiệu quả lọc cao, làm giảm lượng chất gây ô nhiễm trong khí thải.
- Không cần sử dụng chất lỏng hoặc hóa chất: Phương pháp lọc không đòi hỏi sử dụng chất lỏng hoặc hóa chất phụ gia, giúp giảm tác động tiềm năng đến môi trường và tiết kiệm nguồn tài nguyên.
- Dễ vận hành và bảo trì: Hệ thống lọc thường có cấu trúc đơn giản và dễ vận hành. Quá trình lọc không yêu cầu những quy trình phức tạp, giúp giảm thời gian và chi phí bảo trì.
- Tính linh hoạt và ứng dụng rộng rãi: Phương pháp lọc được áp dụng trong nhiều ngành công nghiệp và quy mô khác nhau.
Nhược điểm xử lý khí thải bằng phương pháp lọc:
- Hạn chế trong việc loại bỏ các chất khí gây ô nhiễm: Phương pháp lọc chủ yếu tập trung vào việc loại bỏ các hạt mịn trong khí thải và hạn chế trong việc loại bỏ các chất khí gây ô nhiễm như hơi axit, hơi clo, hơi amoniac và các chất gây ô nhiễm khí khác. Do đó, phương pháp lọc thường được sử dụng kết hợp với các phương pháp khác để đạt được hiệu quả tối ưu.
- Yeu cầu quy trình thay thế hoặc vệ sinh định kỳ: Các hệ thống lọc sẽ cần thay thế hoặc vệ sinh các bộ lọc định kỳ để duy trì hiệu suất làm việc.
- Hạn chế với các hạt mịn kích thước nhỏ: Phương pháp lọc có thể hạn chế trong việc loại bỏ các hạt mịn kích thước rất nhỏ và có tính bay hơi cao. Điều này yêu cầu sử dụng các hệ thống lọc phức tạp và hiệu suất cao hơn để đảm bảo hiệu quả loại bỏ chất gây ô nhiễm.
Phương pháp lọc sử dụng các bộ lọc vật liệu để loại bỏ hạt bụi và các chất rắn từ khí thải. Bộ lọc có thể là các loại vật liệu như vải, giấy, sợi thủy tinh hoặc sợi thủy tinh có tôi. Khí thải đi qua bộ lọc và các hạt bụi và chất rắn bị nắm giữ bởi lưới hoặc bề mặt của bộ lọc. Phương pháp lọc thường được sử dụng cho việc loại bỏ bụi và hạt bụi từ quá trình sản xuất và công nghiệp.
Phương pháp xử lý khí thải bằng phương pháp lọc (filtration) có những ưu điểm và nhược điểm sau:
Ưu điểm của xử lý khí thải bằng phương pháp lọc:
- Hiệu quả loại bỏ các hạt mịn: Phương pháp lọc có khả năng loại bỏ hiệu quả các hạt mịn có kích thước nhỏ trong khí thải như bụi, tro, hạt kim loại và các chất gây ô nhiễm rắn khác. Hệ thống lọc có thể được thiết kế để đạt được hiệu quả lọc cao, làm giảm lượng chất gây ô nhiễm trong khí thải.
- Không cần sử dụng chất lỏng hoặc hóa chất: Phương pháp lọc không đòi hỏi sử dụng chất lỏng hoặc hóa chất phụ gia, giúp giảm tác động tiềm năng đến môi trường và tiết kiệm nguồn tài nguyên.
- Dễ vận hành và bảo trì: Hệ thống lọc thường có cấu trúc đơn giản và dễ vận hành. Quá trình lọc không yêu cầu những quy trình phức tạp, giúp giảm thời gian và chi phí bảo trì.
- Tính linh hoạt và ứng dụng rộng rãi: Phương pháp lọc được áp dụng trong nhiều ngành công nghiệp và quy mô khác nhau.
Nhược điểm xử lý khí thải bằng phương pháp lọc:
- Hạn chế trong việc loại bỏ các chất khí gây ô nhiễm: Phương pháp lọc chủ yếu tập trung vào việc loại bỏ các hạt mịn trong khí thải và hạn chế trong việc loại bỏ các chất khí gây ô nhiễm như hơi axit, hơi clo, hơi amoniac và các chất gây ô nhiễm khí khác. Do đó, phương pháp lọc thường được sử dụng kết hợp với các phương pháp khác để đạt được hiệu quả tối ưu.
- Yeu cầu quy trình thay thế hoặc vệ sinh định kỳ: Các hệ thống lọc sẽ cần thay thế hoặc vệ sinh các bộ lọc định kỳ để duy trì hiệu suất làm việc.
- Hạn chế với các hạt mịn kích thước nhỏ: Phương pháp lọc có thể hạn chế trong việc loại bỏ các hạt mịn kích thước rất nhỏ và có tính bay hơi cao. Điều này yêu cầu sử dụng các hệ thống lọc phức tạp và hiệu suất cao hơn để đảm bảo hiệu quả loại bỏ chất gây ô nhiễm.
- Xử lý khí thải bằng phương pháp sinh học (Biological treatment)
Phương pháp sinh học sử dụng vi sinh vật hoặc quá trình sinh học để phân hủy chất gây ô nhiễm trong khí thải. Vi sinh vật hoặc các quá trình sinh học có khả năng tiêu diệt hoặc chuyển hóa các chất gây ô nhiễm thành các chất không độc hoặc ít độc hơn. Phương pháp sinh học thường được sử dụng trong việc xử lý chất hữu cơ và chất hữu cơ bay hơi trong khí thải.
Phương pháp xử lý khí thải bằng phương pháp sinh học (biological treatment) có những ưu điểm và nhược điểm sau:
Ưu điểm xử lý khí thải bằng phương pháp sinh học:
- Hiệu quả loại bỏ chất gây ô nhiễm: Phương pháp sinh học có khả năng loại bỏ hiệu quả các chất gây ô nhiễm hữu cơ trong khí thải như hợp chất hữu cơ bay hơi, hợp chất thải từ quá trình công nghiệp và các chất gây ô nhiễm khác. Quá trình sinh học sử dụng vi sinh vật hoặc enzyme để phân hủy và chuyển hóa chất gây ô nhiễm thành các chất không gây ô nhiễm hoặc ít gây ô nhiễm hơn.
- Tiết kiệm năng lượng: So với một số phương pháp xử lý khí thải khác như phương pháp đốt, phương pháp sinh học tiêu thụ ít năng lượng hơn. Vi sinh vật tự nhiên hoặc vi sinh vật được nuôi cấy trong hệ thống sinh học có thể hoạt động trong điều kiện nhiệt độ và áp suất tương đối thấp, giảm nhu cầu về nhiên liệu và điện năng.
- Tính bền vững và thân thiện với môi trường: Phương pháp sinh học không sử dụng các chất hóa học phụ gia và chất xúc tiến như một số phương pháp khác, làm giảm tác động tiềm năng đến môi trường. Nó là một phương pháp xử lý khí thải thân thiện với môi trường và có khả năng tạo ra chất phụ tái sử dụng như phân bón hữu cơ.
- Tính linh hoạt và ứng dụng rộng rãi: Phương pháp sinh học có thể được áp dụng trong nhiều ngành công nghiệp và quy mô khác nhau. Nó có thể được tùy chỉnh và điều chỉnh để phù hợp với yêu cầu cụ thể của quá trình sản xuất và môi trường.
Nhược điểm xử lý khí thải bằng phương pháp sinh học:
- Thời gian xử lý: Phương pháp sinh học có thể đòi hỏi thời gian xử lý lâu hơn so với một số phương pháp xử lý khí thải khác. Quá trình sinh học cần thời gian để vi sinh vật hoặc enzyme phân hủy và chuyển hóa chất gây ô nhiễm, do đó, có thể yêu cầu hệ thống xử lý lớn hơn và thời gian vận hành dài hơn.
- Đòi hỏi khả năng quản lý và kiểm soát chất lượng: Quá trình sinh học đòi hỏi việc quản lý và kiểm soát chất lượng chặt chẽ để đảm bảo hiệu quả xử lý và sự ổn định của hệ thống. Việc kiểm soát điều kiện môi trường như nhiệt độ, pH và nồng độ vi sinh vật là rất quan trọng để đảm bảo hoạt động hiệu quả của quá trình sinh học.
- Hạn chế với chất gây ô nhiễm khí không hữu cơ: Phương pháp sinh học chủ yếu tập trung vào việc xử lý chất gây ô nhiễm hữu cơ, trong khi có hạn chế trong việc loại bỏ các chất gây ô nhiễm khí không hữu cơ như hơi axit, hơi clo, hơi amoniac và các chất gây ô nhiễm khí khác.
Phương pháp sinh học sử dụng vi sinh vật hoặc quá trình sinh học để phân hủy chất gây ô nhiễm trong khí thải. Vi sinh vật hoặc các quá trình sinh học có khả năng tiêu diệt hoặc chuyển hóa các chất gây ô nhiễm thành các chất không độc hoặc ít độc hơn. Phương pháp sinh học thường được sử dụng trong việc xử lý chất hữu cơ và chất hữu cơ bay hơi trong khí thải.
Phương pháp xử lý khí thải bằng phương pháp sinh học (biological treatment) có những ưu điểm và nhược điểm sau:
Ưu điểm xử lý khí thải bằng phương pháp sinh học:
- Hiệu quả loại bỏ chất gây ô nhiễm: Phương pháp sinh học có khả năng loại bỏ hiệu quả các chất gây ô nhiễm hữu cơ trong khí thải như hợp chất hữu cơ bay hơi, hợp chất thải từ quá trình công nghiệp và các chất gây ô nhiễm khác. Quá trình sinh học sử dụng vi sinh vật hoặc enzyme để phân hủy và chuyển hóa chất gây ô nhiễm thành các chất không gây ô nhiễm hoặc ít gây ô nhiễm hơn.
- Tiết kiệm năng lượng: So với một số phương pháp xử lý khí thải khác như phương pháp đốt, phương pháp sinh học tiêu thụ ít năng lượng hơn. Vi sinh vật tự nhiên hoặc vi sinh vật được nuôi cấy trong hệ thống sinh học có thể hoạt động trong điều kiện nhiệt độ và áp suất tương đối thấp, giảm nhu cầu về nhiên liệu và điện năng.
- Tính bền vững và thân thiện với môi trường: Phương pháp sinh học không sử dụng các chất hóa học phụ gia và chất xúc tiến như một số phương pháp khác, làm giảm tác động tiềm năng đến môi trường. Nó là một phương pháp xử lý khí thải thân thiện với môi trường và có khả năng tạo ra chất phụ tái sử dụng như phân bón hữu cơ.
- Tính linh hoạt và ứng dụng rộng rãi: Phương pháp sinh học có thể được áp dụng trong nhiều ngành công nghiệp và quy mô khác nhau. Nó có thể được tùy chỉnh và điều chỉnh để phù hợp với yêu cầu cụ thể của quá trình sản xuất và môi trường.
Nhược điểm xử lý khí thải bằng phương pháp sinh học:
- Thời gian xử lý: Phương pháp sinh học có thể đòi hỏi thời gian xử lý lâu hơn so với một số phương pháp xử lý khí thải khác. Quá trình sinh học cần thời gian để vi sinh vật hoặc enzyme phân hủy và chuyển hóa chất gây ô nhiễm, do đó, có thể yêu cầu hệ thống xử lý lớn hơn và thời gian vận hành dài hơn.
- Đòi hỏi khả năng quản lý và kiểm soát chất lượng: Quá trình sinh học đòi hỏi việc quản lý và kiểm soát chất lượng chặt chẽ để đảm bảo hiệu quả xử lý và sự ổn định của hệ thống. Việc kiểm soát điều kiện môi trường như nhiệt độ, pH và nồng độ vi sinh vật là rất quan trọng để đảm bảo hoạt động hiệu quả của quá trình sinh học.
- Hạn chế với chất gây ô nhiễm khí không hữu cơ: Phương pháp sinh học chủ yếu tập trung vào việc xử lý chất gây ô nhiễm hữu cơ, trong khi có hạn chế trong việc loại bỏ các chất gây ô nhiễm khí không hữu cơ như hơi axit, hơi clo, hơi amoniac và các chất gây ô nhiễm khí khác.
- Xử lý khí thải thông qua quá trình hấp phụ (Adsorption):
Phương pháp hấp phụ sử dụng chất hấp phụ để hấp phụ chất gây ô nhiễm trong khí thải. Chất hấp phụ có khả năng hấp phụ chất gây ô nhiễm vào bề mặt của nó. Các chất gây ô nhiễm bị hấp phụ và loại bỏ khỏi khí thải. Các loại chất hấp phụ thường được sử dụng bao gồm than hoạt tính, zeolit và các hạt hấp phụ khác.
Phương pháp xử lý khí thải thông qua quá trình hấp phụ (adsorption) có những ưu điểm và nhược điểm sau:
Ưu điểm xử lý khí thải bằng phương pháp hấp phụ :
- Hiệu quả loại bỏ chất gây ô nhiễm: Phương pháp hấp phụ có khả năng loại bỏ hiệu quả các chất gây ô nhiễm trong khí thải như hợp chất hữu cơ, hơi kim loại, hơi clo, hơi amoniac và các chất khí gây ô nhiễm khác. Các vật liệu hấp phụ có khả năng hút và giữ chặt các chất gây ô nhiễm trên bề mặt của chúng.
- Tính tái sử dụng và khả năng khử tải: Một số vật liệu hấp phụ có thể được tái sử dụng sau khi đã hấp phụ chất gây ô nhiễm. Chúng có thể được xử lý hoặc chế tạo lại để tái sử dụng, giúp giảm tải chất thải và tài nguyên.
- Dễ vận hành và bảo trì: Hệ thống hấp phụ thường có cấu trúc đơn giản và dễ vận hành. Việc thay thế hoặc tái sử dụng vật liệu hấp phụ và việc vận hành quy trình hấp phụ không đòi hỏi những công đoạn phức tạp, giúp giảm thời gian và chi phí bảo trì.
- Tính linh hoạt và ứng dụng rộng rãi: Phương pháp hấp phụ có thể được áp dụng trong nhiều ngành công nghiệp và quy mô khác nhau. Nó có thể được sử dụng trong hệ thống xử lý khí thải công nghiệp lớn cũng như trong các ứng dụng nhỏ hơn như hệ thống xử lý trong nhà.
Nhược điểm xử lý khí thải bằng phương pháp hấp phụ:
- Sự bão hòa và khả năng mất hiệu quả: Chất hấp phụ có thể trở nên bão hòa khi nồng độ chất gây ô nhiễm trong khí thải tăng lên. Khi chất hấp phụ đã đạt đến mức bão hòa, hiệu suất hấp phụ có thể giảm đi đáng kể. Điều này yêu cầu việc thay thế hoặc tái tạo chất hấp phụ để đảm bảo hiệu quả xử lý.
- Quản lý chất thải phụ: Quá trình hấp phụ có thể tạo ra chất thải phụ như chất hấp phụ bão hòa hoặc chất hấp phụ đã bị ô nhiễm. Quản lý và xử lý chất thải phụ có thể đòi hỏi công nghệ và quy trình riêng biệt để đảm bảo không gây ô nhiễm môi trường.
- Chi phí: Phương pháp hấp phụ có thể đòi hỏi một số chi phí đầu tư ban đầu cho việc thiết lập hệ thống hấp phụ và mua chất hấp phụ. Ngoài ra, chi phí vận hành và bảo trì cũng có thể tăng lên, đặc biệt khi cần thay thế hoặc tái tạo chất hấp phụ thường xuyên.
Các phương pháp trên có thể được kết hợp hoặc sử dụng độc lập tùy thuộc vào tính chất và thành phần của khí thải cần xử lý. Mỗi phương pháp có ưu điểm và hạn chế riêng, và sự lựa chọn phải dựa trên yêu cầu cụ thể của quy trình và môi trường.
Phương pháp hấp phụ sử dụng chất hấp phụ để hấp phụ chất gây ô nhiễm trong khí thải. Chất hấp phụ có khả năng hấp phụ chất gây ô nhiễm vào bề mặt của nó. Các chất gây ô nhiễm bị hấp phụ và loại bỏ khỏi khí thải. Các loại chất hấp phụ thường được sử dụng bao gồm than hoạt tính, zeolit và các hạt hấp phụ khác.
Phương pháp xử lý khí thải thông qua quá trình hấp phụ (adsorption) có những ưu điểm và nhược điểm sau:
Ưu điểm xử lý khí thải bằng phương pháp hấp phụ :
- Hiệu quả loại bỏ chất gây ô nhiễm: Phương pháp hấp phụ có khả năng loại bỏ hiệu quả các chất gây ô nhiễm trong khí thải như hợp chất hữu cơ, hơi kim loại, hơi clo, hơi amoniac và các chất khí gây ô nhiễm khác. Các vật liệu hấp phụ có khả năng hút và giữ chặt các chất gây ô nhiễm trên bề mặt của chúng.
- Tính tái sử dụng và khả năng khử tải: Một số vật liệu hấp phụ có thể được tái sử dụng sau khi đã hấp phụ chất gây ô nhiễm. Chúng có thể được xử lý hoặc chế tạo lại để tái sử dụng, giúp giảm tải chất thải và tài nguyên.
- Dễ vận hành và bảo trì: Hệ thống hấp phụ thường có cấu trúc đơn giản và dễ vận hành. Việc thay thế hoặc tái sử dụng vật liệu hấp phụ và việc vận hành quy trình hấp phụ không đòi hỏi những công đoạn phức tạp, giúp giảm thời gian và chi phí bảo trì.
- Tính linh hoạt và ứng dụng rộng rãi: Phương pháp hấp phụ có thể được áp dụng trong nhiều ngành công nghiệp và quy mô khác nhau. Nó có thể được sử dụng trong hệ thống xử lý khí thải công nghiệp lớn cũng như trong các ứng dụng nhỏ hơn như hệ thống xử lý trong nhà.
Nhược điểm xử lý khí thải bằng phương pháp hấp phụ:
- Sự bão hòa và khả năng mất hiệu quả: Chất hấp phụ có thể trở nên bão hòa khi nồng độ chất gây ô nhiễm trong khí thải tăng lên. Khi chất hấp phụ đã đạt đến mức bão hòa, hiệu suất hấp phụ có thể giảm đi đáng kể. Điều này yêu cầu việc thay thế hoặc tái tạo chất hấp phụ để đảm bảo hiệu quả xử lý.
- Quản lý chất thải phụ: Quá trình hấp phụ có thể tạo ra chất thải phụ như chất hấp phụ bão hòa hoặc chất hấp phụ đã bị ô nhiễm. Quản lý và xử lý chất thải phụ có thể đòi hỏi công nghệ và quy trình riêng biệt để đảm bảo không gây ô nhiễm môi trường.
- Chi phí: Phương pháp hấp phụ có thể đòi hỏi một số chi phí đầu tư ban đầu cho việc thiết lập hệ thống hấp phụ và mua chất hấp phụ. Ngoài ra, chi phí vận hành và bảo trì cũng có thể tăng lên, đặc biệt khi cần thay thế hoặc tái tạo chất hấp phụ thường xuyên.
Các phương pháp trên có thể được kết hợp hoặc sử dụng độc lập tùy thuộc vào tính chất và thành phần của khí thải cần xử lý. Mỗi phương pháp có ưu điểm và hạn chế riêng, và sự lựa chọn phải dựa trên yêu cầu cụ thể của quy trình và môi trường.
4. Quy định pháp luật trong hoạt động xử lý khí thải công nghiệp
Trong hoạt động xử lý khí thải công nghiệp, có một số quy định pháp luật quan trọng để tuân thủ. Dưới đây là một số quy định chính do Chính phủ ban hành liên quan đến xử lý khí thải công nghiệp
- Luật Bảo vệ Môi trường năm 2020: Luật này quy định về bảo vệ và cải thiện môi trường, bao gồm quy định về quản lý khí thải công nghiệp và các tiêu chuẩn về chất lượng không khí.
- Nghị định 06/2022/NĐ-CP giảm nhẹ phát thải khí nhà kính và bảo vệ môi trường. Nghị định này áp dụng đối với tổ chức, cá nhân có liên quan đến hoạt động phát thải khí nhà kính, giảm nhẹ phát thải và hấp thụ khí nhà kính; tham gia phát triển thị trường các-bon trong nước; sản xuất, nhập khẩu, xuất khẩu, tiêu thụ và xử lý các chất làm suy giảm tầng ozon, chất gây hiệu ứng nhà kính được kiểm soát theo Nghị định thư Montreal về các chất làm suy giảm tầng ôzôn.
- Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về môi trường:
STT
Tên quy chuẩn
Nội dung
Ngày ban hành
Ngày có hiệu lực
Ghi chú
QCVN về chất lượng không khí xung quanh
1
Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng không khí xung quanh
25/10/2013
01/01/2014
2
QCVN 06:2009/BTNMT
Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng không khí – Nồng độ tối đa cho phép của một số chất độc hại trong môi trường không khí xung quanh
07/10/2009
01/01/2010
QCVN về khí thải công nghiệp
3
QCVN 02:2012/BTNMT
Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về lò đốt chất thải rắn y tế
28/12/2012
01/03/2013
thay thế QCVN 02:2008/BTNMT
4
QCVN 19:2009/BTNMT
Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về khí thải công nghiệp đối với bụi và các chất vô cơ
16/11/2009
01/01/2010
thay thế TCVN 5939:2005
5
QCVN 20:2009/BTNMT
Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về khí thải công nghiệp đối với một số chất hữu cơ
16/11/20009
01/01/2010
thay thế TCVN 5939:2005
6
QCVN 21:2009/BTNMT
Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về khí thải công nghiệp sản xuất phân bón hóa học
16/11/2009
01/01/2010
Thay thế TCVN 5939:2005
7
QCVN 22:2009/BTNMT
Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về khí thải công nghiệp nhiệt điện
16/11/2009
01/01/2010
Thay thế TCVN 7440:2005
8
QCVN 23:2009/BTNMT
Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về khí thải công nghiệp sản xuất xi măng
16/11/2009
01/01/2010
thay thế TCVN 5939:2005
9
QCVN 30:2012/BTNMT
Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về lò đốt chất thải công nghiệp
28/12/2012
01/03/2013
Thay thế QCVN 30:2010/BTNMT
10
QCVN 34:2010/BTNMT
Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về khí thải CN lọc hoá dầu đối với bụi và các chất vô cơ
29/12/2010
15/02/2011
11
QCVN 51:2017/BTNMT
Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về khí thải công nghiệp sản xuất thép
29/12/2017
01/07/2018
Thay thế QCVN 51:2013/BTNMT
12
QCVN 61-MT:2016/BTNMT
Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về lò đốt chất thải rắn sinh hoạt
10/03/2016
01/05/2016
+ Quy định về giấy phép môi trường: Các doanh nghiệp phải tuân thủ quy định về cấp giấy phép môi trường theo quy trình quản lý môi trường, bao gồm cả việc xử lý và quản lý khí thải công nghiệp.
+ Nghị định số 40/2019/NĐ-CP Luật Bảo Vệ Môi Trường trong công tác quan trắc xử lý khí thải công nghiệp.
+ Các văn bản hướng dẫn khác: Ngoài các quy định trên, có nhiều văn bản hướng dẫn cụ thể khác như thông tư, quyết định và quy chế của các cơ quan quản lý môi trường liên quan đến xử lý khí thải công nghiệp.
Việc kiểm soát và xử lý khí thải công nghiệp cần được quan tâm sâu sát cũng như tuân thủ đúng các thông số môi trường cố định. Do đó, mỗi doanh nghiệp cần lựa chọn các đơn vị hoạt động chuyên nghiệp trong lĩnh vực môi trường sẽ giúp doanh nghiệp tiết kiệm thời gian, nguồn lực và tiền bạc, đảm bảo tuân thủ pháp luật và giảm thiểu tác động tiêu cực lên môi trường.
Trong hoạt động xử lý khí thải công nghiệp, có một số quy định pháp luật quan trọng để tuân thủ. Dưới đây là một số quy định chính do Chính phủ ban hành liên quan đến xử lý khí thải công nghiệp
- Luật Bảo vệ Môi trường năm 2020: Luật này quy định về bảo vệ và cải thiện môi trường, bao gồm quy định về quản lý khí thải công nghiệp và các tiêu chuẩn về chất lượng không khí.
- Nghị định 06/2022/NĐ-CP giảm nhẹ phát thải khí nhà kính và bảo vệ môi trường. Nghị định này áp dụng đối với tổ chức, cá nhân có liên quan đến hoạt động phát thải khí nhà kính, giảm nhẹ phát thải và hấp thụ khí nhà kính; tham gia phát triển thị trường các-bon trong nước; sản xuất, nhập khẩu, xuất khẩu, tiêu thụ và xử lý các chất làm suy giảm tầng ozon, chất gây hiệu ứng nhà kính được kiểm soát theo Nghị định thư Montreal về các chất làm suy giảm tầng ôzôn.
- Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về môi trường:
STT | Tên quy chuẩn | Nội dung | Ngày ban hành | Ngày có hiệu lực | Ghi chú |
QCVN về chất lượng không khí xung quanh | |||||
1 | Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng không khí xung quanh | 25/10/2013 | 01/01/2014 | ||
2 | QCVN 06:2009/BTNMT | Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng không khí – Nồng độ tối đa cho phép của một số chất độc hại trong môi trường không khí xung quanh | 07/10/2009 | 01/01/2010 | |
QCVN về khí thải công nghiệp | |||||
3 | QCVN 02:2012/BTNMT | Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về lò đốt chất thải rắn y tế | 28/12/2012 | 01/03/2013 | thay thế QCVN 02:2008/BTNMT |
4 | QCVN 19:2009/BTNMT | Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về khí thải công nghiệp đối với bụi và các chất vô cơ | 16/11/2009 | 01/01/2010 | thay thế TCVN 5939:2005 |
5 | QCVN 20:2009/BTNMT | Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về khí thải công nghiệp đối với một số chất hữu cơ | 16/11/20009 | 01/01/2010 | thay thế TCVN 5939:2005 |
6 | QCVN 21:2009/BTNMT | Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về khí thải công nghiệp sản xuất phân bón hóa học | 16/11/2009 | 01/01/2010 | Thay thế TCVN 5939:2005 |
7 | QCVN 22:2009/BTNMT | Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về khí thải công nghiệp nhiệt điện | 16/11/2009 | 01/01/2010 | Thay thế TCVN 7440:2005 |
8 | QCVN 23:2009/BTNMT | Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về khí thải công nghiệp sản xuất xi măng | 16/11/2009 | 01/01/2010 | thay thế TCVN 5939:2005 |
9 | QCVN 30:2012/BTNMT | Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về lò đốt chất thải công nghiệp | 28/12/2012 | 01/03/2013 | Thay thế QCVN 30:2010/BTNMT |
10 | QCVN 34:2010/BTNMT | Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về khí thải CN lọc hoá dầu đối với bụi và các chất vô cơ | 29/12/2010 | 15/02/2011 | |
11 | QCVN 51:2017/BTNMT | Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về khí thải công nghiệp sản xuất thép | 29/12/2017 | 01/07/2018 | Thay thế QCVN 51:2013/BTNMT |
12 | QCVN 61-MT:2016/BTNMT | Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về lò đốt chất thải rắn sinh hoạt | 10/03/2016 | 01/05/2016 | |
+ Quy định về giấy phép môi trường: Các doanh nghiệp phải tuân thủ quy định về cấp giấy phép môi trường theo quy trình quản lý môi trường, bao gồm cả việc xử lý và quản lý khí thải công nghiệp.
+ Nghị định số 40/2019/NĐ-CP Luật Bảo Vệ Môi Trường trong công tác quan trắc xử lý khí thải công nghiệp.
+ Các văn bản hướng dẫn khác: Ngoài các quy định trên, có nhiều văn bản hướng dẫn cụ thể khác như thông tư, quyết định và quy chế của các cơ quan quản lý môi trường liên quan đến xử lý khí thải công nghiệp.
Việc kiểm soát và xử lý khí thải công nghiệp cần được quan tâm sâu sát cũng như tuân thủ đúng các thông số môi trường cố định. Do đó, mỗi doanh nghiệp cần lựa chọn các đơn vị hoạt động chuyên nghiệp trong lĩnh vực môi trường sẽ giúp doanh nghiệp tiết kiệm thời gian, nguồn lực và tiền bạc, đảm bảo tuân thủ pháp luật và giảm thiểu tác động tiêu cực lên môi trường.