3. Yêu cầu ựề tài
1.3.4.Giải pháp xử lý khắ thải khu công nghiệp
1.3.4.1. Một số phương pháp xử lý khắ thải
Công nghệ xử lý các chất ô nhiễm dạng khắ
Các phương pháp xử lý dựa trên ba nguyên lý cơ bản sau ựây: thiêu (hỏa táng), hấp thụ, hấp phụ. Ngoài ra còn phương pháp ngưng tụ và phương pháp hóa vi sinh.
- Phương pháp thiêu huỷ: ựể phân huỷ một chất ở dạng khắ hay hơi có hại cho môi trường thành một hay nhiều chất khác ắt hoặc không ựộc hại có thể thực hiện bằng nguồn nhiệt - phân huỷ bằng nhiệt, phân huỷ thông qua các phản ứng hoá học, hoặc kết hợp cả hai như phương pháp ựốt.
- Phương pháp ngưng tụ: dựa trên sự hạ thấp nhiệt ựộ môi trường xuống một giá nhất ựịnh thì hầu như các chất ở thể hơi sẽ ngưng tụ lại và sau ựó ựược thu hồi hoặc xử lý tiêu huỷ. Ở ựiều kiện làm lạnh bình thường, nếu xử lý bằng phương pháp ngưng tụ thường khi thu hồi ựược hơi các dung môi hữu cơ, hơi axit chỉ phù hợp với những trường hợp nồng ựộ khắ thải tương ựối cao (≥20g/m3). - Hấp thụ: dựa trên sự tương tác giữa chất cần hấp thụ (thường là khắ hoặc hơi) và chất hấp thụ (thường là chất lỏng) hoặc dựa vào khả năng hoà tan khác nhau của các chất khác trong chất lỏng ựể tách chất. Hấp thụ bao gồm hấp thụ vật lý và hấp thụ hóa học. Ưu ựiểm của phương pháp này là hiệu suất xử lý cao (99%) ựặc biệt với chất ô nhiễm có ựộ hòa tan tốt; có thể xử lý khắ ô nhiễm có nồng ựộ thấp, lưu lượng khắ cần xử lý lớn; dung dịch hấp thụ dễ kiếm, có thể hoàn nguyên ựược hay sản phẩm ựược sử dụng lạị Nhược ựiểm: hạn chế ựối với khắ ô nhiễm có ựộ hòa tan kém; tốn năng lượng (bơm tuần hoàn, phun chất lỏng).
- Hấp phụ: hơi và khắ ựộc ựi qua lớp chất hấp phụ bị giữ lại nhờ hiện tượng hấp phụ. Nếu ta chọn ựược các chất hấp phụ chọn lọc thì có thể loại bỏ ựược các
Học viện Nông nghiệp Việt Nam Ờ Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 29
chất ựộc hại mà không ảnh hưởng ựến thành phần các khắ không có hại khác. Có hai kiểu tiến hành hấp thụ là sử dụng phương pháp hấp thụ tĩnh và phương pháp hấp thụ ựộng. Phương pháp này có khả năng làm sạch caọ Chất hấp phụ sau khi sử dụng ựều có khả năng ựược tái sinh, làm giảm giá thành xử lý. Nhưng phương pháp này có nhược ựiểm là không thể sử dụng ựối với nguồn thải có tải trọng ô nhiễm caọ Quá trình xử lý thường phải thực hiện theo phương pháp gián ựoạn.
Công nghệ xử lý các Aerosol
để xử lý các aerosol (bụi, khói, sương) người ta sử dụng phương pháp khô, ướt và tĩnh ựiện. Trong thiết bị khô, bụi ựược lắng bởi trọng lực, lực quán tắnh và lực ly tâm hoặc ựược lọc qua vách ngăn xốp. Trong thiết bị ướt có sự tiếp xúc giữa khắ bụi và nước, nhờ ựó bụi ựược lắng trên các giọt lỏng, trên bề mặt bọt khắ hay trên các màng chất lỏng. Trong lọc bụi tĩnh ựiện các aerosol ựược tắch ựiện và lắng trên ựiện cực.
- Công nghệ xử lý bụi bằng buồng lắng (Phương pháp khô)
Nguyên tắc: Khi dòng bụi chuyển ựộng ngang có sự biế ựổi ựột ngột về tiết diện thì vận tốc dòng khắ sẽ giảm ựột ngột. Các hạt bụi trong dòng bụi dưới tác dụng của trọng lắng xuống và tách khỏi dòng khắ.
Ưu ựiểm: Cấu tạo ựơn giản; ựầu tưu, chi phắ vận hành và sửa chữa thấp; có thể áp dụng ở những ựiều kiện nhiệt ựộ, áp suất khác nhau (300 Ờ 5000C).
Nhược ựiểm: Cồng kềnh, chiếm nhiều không gian; chỉ tách ựược bụi có kắch thước tương ựối lớn (d > 10 ộm nếu hỗn hợp khắ có ựộ nhớt nhỏ và bụi có ựường kắnh d > 40 ộm nếu hỗn hợp khắ có ựộ nhớt lớn hơn).
- Công nghệ xử lý bụi bằng Xyclone (lọc bụi dòng khắ xoay)
Nguyên lý: khi dòng khắ và bụi chuyển ựộng theo một quỹ ựạo tròn (dòng xoáy) thì các hạt bụi có khối lượng lớn hơn nhiều so với các phân tử khắ sẽ chịu tác dụng của lực ly tâm văng ra phắa xa hơn, phần gần trục xoáy lượng bụi sẽ rất nhỏ. Nếu giới hạn dòng xoáy trong một vỏ hình trụ thì bụi sẽ va vào thành vỏ và rơi xuống ựáỵ Khi ựặt ở tâm dòng xoáy một ống dẫn khắ ra, ta sẽ thu ựược khắ không có bụi hoặc lượng bụi ựã giảm khá nhiềụ
Học viện Nông nghiệp Việt Nam Ờ Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 30
Ưu ựiểm: ựầu tưu, chi phắ vận hành và sửa chữa thấp; có khă năng làm việc liên tục và chế tạo từ nhiều loại vật liệu khác nhau theo yêu cầu về áp suất và nhiệt ựộ làm việc cũng như khả năng chống ăn mòn; thắch hợp tách bụi có d < 20ộm.
Nhược ựiểm: Không tắch hợp với bụi có khă năng phân tán kém (kết dắnh); dễ bị bào mòn bởi dòng khắ bụi;hiệu suất thấp với bụi có d < 5ộm.
- Công nghệ xử lý bụi bằng phương pháp tĩnh ựiện (ESP Ờ Electrostatical Preciptator)
Nguyên lý: trong một ựiện trường ựều, sự phóng ựiện của các ựiện tử trừ cực âm sang cực dương. Trên ựường ựi, nó có thể va phải các phân tử khắ và ion hoá chúng hoặc có thể gặp phải bụi làm cho chúng tắch ựiện âm và chúng sẽ chuyển ựộng về phắa dương. Tại ựây, chúng trung hoà về ựiện tắch và nằm lại ở ựó. Lợi dụng nguyên lý này người ta sẽ thu bụi từ các tấm ựiện cực dương và khắ ựi ra là khắ sạch.
Ưu ựiểm: Hiệu suất tách bụi cao; chi phắ năng lượng thấp; có thể áp dụng ở ựiều kiện nhiệt ựộ thấp
Nhược ựiểm: Có ựộ nhạy cao nên khi biến ựổi thông số làm việc và biến ựổi công nghệ nên hiệu quả biến ựổi rất nhiều; không thắch hợp với các loại bụi dễ cháy, nổ; giá thành cao, không thắch hợp với xắ nghiệp quy mô nhỏ.
1.3.4.2. Một số nghiên cứu về xử lý khắ thải
Nhằm giảm hàm lượng bụi trực tiếp tại công ựoạn khai thác và các tuyến lò, dập tại các ựiểm chuyển tải, nhóm Lê Như Hùng, Th.S Nguyễn Cao Khải, Lê Văn Mạnh (2010) tiến hành nghiên cứu sử dụng hệ thống phun nước dạng sương tại mỏ Hà Lầm, Hạ Long, Quảng Ninh. Kết quả cho thấy, hàm lượng bụi giảm ựược trên 60% so với kết quả ựo trước khi lắp ựặt hệ thống.
Các nhà nghiên cứu thuộc trường đại học Trondheim (Na-Uy) ựã nghiên cứu tách CO2 ra khỏi các khắ khác từ sản xuất năng lượng. Nhóm nghiên cứu sử dụng một loại màng lọc mới ựược làm từ chất dẻo plastic, và chế tạo bằng công nghệ nanọ Nhờ lớp màng này, trong quá trình lọc, khắ bicarbonate (H2CO3) ựược hình thành từ các phân tử CO2 và nước có thể thấm qua màng lọc nhanh chóng.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam Ờ Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 31
Theo cách này thì chỉ CO2 ựược giải phóng trong khi các khắ khác ựược màng lọc giữ lạị (theo Cổng thông tin KHCN, 2011).
Trung tâm ứng dụng tiến bộ Khoa học và Công nghệ, Sở KH&CN Nam định ựã nghiên cứu thành công công nghệ xử lý khắ thải trong tái chế các sản phẩm nhựa, bao ni lon bằng phương pháp oxy hoá và hấp thụ. Nguyên lý áp dụng gồm 4 công ựoạn. Sau khi ựược thu gom vào tháp, khắ thải sẽ ựược dẫn qua thùng ựiều áp (ựể làm nguội trung hoà khắ), rồi sau ựó ựược ựưa sang bình ôxy hoá (có hỗn hợp chất ôxy hoá dưới dạng phun mù). Ngay sau ựó khắ thải tiếp tục ựược ựưa qua tháp hấp thụ (có than hoạt tắnh) ựể hấp thụ lần cuối những chất ựộc hại trước khi thải khắ ra môi trường. Tuỳ theo các loại khắ thải và lượng khắ thải, các cơ sở chỉ cần ựiều chỉnh quy mô hệ thống và ựiều chỉnh chất ôxy hoá cho phù hợp là có thể xử lý. Sau khi xử lý, khắ thải ựã hết màu, hết mùị Kết quả phân tắch của Trung tâm Quan trắc và phân tắch tài nguyên môi trường Hà Nội cho thấy ựạt tiêu chuẩn quy ựịnh (TCVN-2005): lượng khắ CO thấp hơn tiêu chuẩn cho phép 3,5 lần, SO2 thấp hơn TCCP 158 lần và gần như không còn chất ựộc hại Vinylcloruạ Công nghệ xử lý khắ thải bằng phương pháp ô xi hoá ựáp ứng ựược các yêu cầu: xử lý tốt lượng khắ ựộc, ựầu tư ắt và dễ sử dụng... (Theo monrẹgov.vn, 2010)
Năm 2010, các nhà nghiên cứu từ đại học Khoa học và công nghệ Shahjalal (Bangladesh) ựã dùng vi khuẩn Nitrosomonas europaea kết hợp loại gỗ than rẻ tiền ựể tạo ra một bộ lọc sinh học ựể lọc khắ thải từ ngành công nghiệp sản xuất phân bón. Nhóm nghiên cứu cho biết bộ lọc sinh học này có thể hoạt ựộng ở nồng ựộ amoniac từ 100-500mg/l khắ thải, loại bỏ amonic từ dòng khắ này gần như hoàn toàn, với tỉ lệ 93% trong 7 ngàỵ (Nguyễn Lê Minh, 2010)
Học viện Nông nghiệp Việt Nam Ờ Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 32
Chương 2
NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU