Xử lý khí thải lò hơi đốt củi – Hiện nay nhằm giảm chi phí sản xuất, các nguyên liệu gỗ thừa từ quá trình sản xuất được tái sử dụng cho lò hơi đốt củi khá phổ biến. Hầu hết lượng khí phát sinh từ quá trình đốt củi, than, … chưa qua xử lý vượt quá tiêu chuẩn khí thải cho phép theo QCVN 19/2009/BTNMT. Trong đó gần 99% các sản phẩm của quá trình cháy là các chất như nitơ, hơi nước, CO, CO2,…bên cạnh đó trong quá trình đốt sinh ra một hàm lượng lớn muội than, tro bụi và một số loại khí độc hại gây tác động trực tiếp cho sức khỏe con người và sinh vật như:
Các tác động của chất gây ô nhiễm trong khí thải lò hơi đốt củi:
Tác hại của khí thải SO2
Khí SO2 là sản phẩm chủ yếu của quá trình đốt cháy các nhiên liệu có chứa lưu huỳnh (S) như than,…hay nguyên liệu chứa lưu huỳnh như đốt quặng Pirit sắt (FeS2), đốt cháy lưu huỳnh,…trong quá trình sản xuất axit Sunfuric (H2SO4). Trong tự nhiên, SO2 được phát tán trong không khí chủ yếu là do đốt than, và một phần do núi lửa phun.
SO2 là khí trung gian trong quá trình sản xuất axit Sunfuric. Hậu quả khi SO2 phát tán vào không khí là gây ra mưa axít, phá huỷ các công trình kiến trúc và ảnh hưởng đến sức khoẻ con người. Trên thế giới người ta có thể đánh giá sự phát triển công nghiệp của một quốc gia dựa vào sản lượng axit Sunfuric sản xuất ra trong một năm, điều đó đồng nghĩa với nguy cơ làm tăng lượng SO2 trong không khí do khí thải của các nhà máy này. Vì vậy, cần phải xử lý triệt để SO2 trong khí thải các nhà máy,…
Khí SO2, SO3 gọi chung là SOx là những khí độc hại không chỉ với sức khỏe con người, động thực vật mà còn tác động lên các vật liệu xây dựng, các công trình kiến trúc. Chúng là những chất có tính kích thích, ở nồng độ nhất định có thể gây co giật cơ trơn của khí quản. ở nồng độ lớn hơn sẽ gây tăng tiết dịch niêm mạc đường khí quản. khí tiếp xúc với mắt có thể tạo thành axit.
SOx có thể xâm nhập vào cơ thể người qua các cơ quan hô hấp hoặc cơ quan tiêu hóa sau khi được hòa tan trong nước bọt. và cuối cùng chúng có thể xâm nhập vào hệ tuần hoàn. Khí tiếp xúc với bụi, SOx cso thể tạo ra các hạt axit nhỏ, các hạt này có thể xâm nhập vào các huyết mạch nếu kích thước của chúng < 2-3. SO2 có thể xâm nhập vào cơ thể người qua da và gây các chuyển đổi hóa học, kết quả của nó là hàm lượng kiềm trong máu giảm. amoniac bị thoát qua đường tiểu và có ảnh hưởng đến tuyến nước bọt.
SOx bị oxy hóa ngoài không khí và phản ứng với nước mưa tạo thành axit H2SO4 hay các muối sulfate gây hiện tượng mưa axit, ảnh hưởng xấu đến sự phát triển thực vật.
Sự có mặt của SOx trong không khí là tác nhân gây ăn mòn kim loại, bê tông và các công trình kiến trúc….
Tác hại của khí thải NO2
NO2 là khí có màu nâu đỏ có mùi gắt và cay, mùi của nó có thể phát hiện được vào khoảng 0.12 ppm. NO2 là khí có kích thích mạnh đường hô hấp. nó tác động đến hệ thần kinh và phá hủy mô tế bào phổi, làm chảy nước mũi, viêm họng. Khi NO2 với nồng độ 100ppm có thể gây ung thư tử vong cho người và động vật sau ít phút. Với nồng độ 5ppm có thể gây ảnh hưởng xấu đến đường hô hấp. Con người tiếp xúc lâu với NO2 khoảng 0.06 ppm có thể gây các bệnh trầm trọng về phổi.
Một số thực vật nhạy cảm cũng bị tác hại bởi NO2 khi ở nồng độ khoảng 1 ppm. NO2 cũng là tác nhân gây ra hiệu ứng nhà kính.
Tác hại của khí thải CO
Khí CO là loại khí không màu, không mùi không vị, tạo ra do sự cháy không hoàn toàn của nguyên liệu chứa C. Con người đề kháng với CO rất khó khăn. Những người mang thai và đau tim tiếp xúc với CO sẽ rất nguy hiểm vì ái lực của CO với hemoglobin cao hơn gấp 200 lần so với oxy, cản trở oxy từ máu đến mô. Thế nên phải nhiều máu được bơm đến để mang cùng một lượng oxy cần thiết. một số nghiên cứu trên người và động vật đã minh họa những cá thể tim yếu ở điều kiện căng thẳng trong trạng thái dư CO trong máu.
Ở nồng độ khoảng 5ppm có thể gây đâu đầu chóng mặt. Ở những nồng độ từ 10-250 ppm có thể gây tổn hại đến hệ thống tim mạch thậm chí gây tử vong.
Mồ hóng và bụi
Trong phổi người, bụi có thể là nguyên nhân gây kích thích cơ học gây khó khăn cho các hoạt động của phổi, chúng có thể gây nên các bệnh về đường hô hấp. nói chung bụi tro và mồ hóng ảnh hưởng đến sức khỏe con người như gây bệnh hen suyễn, viêm cuống phổi, bệnh khí thủng, bệnh viêm cơ phổi. bụi khói được tạo ra trong quá trình đốt cháy nhiên liệu có thể chứa các HC đa vòng.
Bụi góp phần chính vào ô nhiễm do hạt lơ lửng và các sol khí, có tác dụng hấp thụ và khuếch tán ánh sáng mặt trời, làm giảm độ trong suốt của khí quyển. loại ô nhiễm này hiện là vấn đề ô nhiễm không khí thành thị nghiêm trọng nhất, các nghiên cứu cho thấy mối liên kết chặt chẽ giữa ô nhiễm không khí và tử vong, chúng gây tác hại đối với thiết bị và mối hàn điện, làm giảm năng suất cây trồng, gây nguy hiểm cho giao thông đường bộ.
Phương pháp xử lý khí thải lò hơi đốt củi:
Xử lý khí thải lò hơi đốt củi bằng phương pháp phát tán:
Tính toán phát tán chất ô nhiễm ra môi trường không thông qua xử lí bằng cách nâng cao ống khói thải pha loãng khói thải vào không khí.
Phương pháp này thích hợp với những nguồn thải không bị ô nhiễm cao, chỉ cần pha loãng với không khí thì có thể đạt tiêu chuẩn thải ra môi trường.
Xử lý khí thải lò hơi đốt củi bằng phương pháp hấp thụ:
Nguyên lý: cho khí thải tiếp xúc với chất lỏng, các khí này hoặc được hoà tan vào chất lỏng hoặc được biến đổi thành phần.
Hiệu quả của phương pháp này phụ thuộc vào diện tích bề mặt tiếp xúc giữa pha khí với pha lỏng, thời gian tiếp xúc, nồng độ môi trường hấp thụ, tốc độ phản ứng giữa chất hấp thụ và khí thải.
Phương pháp hấp thụ được sử dụng nhiều trong việc khử SO2, trong khí thải do củi, đốt than, dầu và từ lò nấu kim loại; khử hơi H2SO4 từ công nghiệp sản xuất hoá chất; khử hơi H2S từ công nghiệp sản xuất khí thiên nhiên và lọc dầu; Khí Clo từ sản xuất hoá chất; các halogen, CO2, NO2 và bụi từ các quá trình công nghệ khác; HCl, NH3 từ quá trình mạ kim loại…
Xử lý khí thải lò hơi đốt củi bằng phương pháp hấp phụ:
Quá trình hấp phụ là quá trình hút chọn lựa các cấu tử trong pha khí hay pha lỏng lên bề mặt chất rắn. Quá trình hấp phụ được thực hiện bằng cách cho tiếp xúc hai pha không hoà tan là pha rắn (chất hấp phụ) với pha khí hoặc lỏng. Chất hấp phụ sẽ đi từ pha khí hoặc lỏng đến pha rắn cho đến khi nồng độ giữa hai pha đạt đến trạng thái cân bằng.
Hiệu quả của phương pháp hấp phụ, phụ thuộc nhiều vào diện tích bề mặt của pha rắn và khả năng hấp phụ của vật liệu được chọn. Than hoạt tính là một trong những vật liệu thường được chọn làm chất hấp phụ.
Phạm vi ứng dụng: Phương pháp hấp phụ thường sử dụng nhiều trong trường hợp tái sinh hơi cồn từ kho chứa rượu, lọc sạch khí thải lò đốt…
Xử lý khí thải lò hơi đốt củi bằng phương pháp xúc tác nhiệt:
Phương pháp này sử dụng các bề mặt trao đổi nhiệt làm chất xúc tác để biến đổi thành phần của khí thải trước khi thải ra môi trường.
Nguyên lý phương pháp thiêu đốt: Đốt cháy trực tiếp các hơi khí độc cần xử lý để tạo nên sản phẩm cháy là loại khí khác không độc hại hoặc ít độc hại hơn và hơi nước
Thuyết minh quy trình công nghệ xử lý khí thải lò hơi đốt củi:
Khí thải sau khi ra khỏi buồng đốt theo ống thải được quạt hút ly tâm vận chuyển không khí từ qua thiết bị lọc ướt. Tại đây tro bụi và muội than được lọc sạch triệt để. Sau đó, khí thải được dẫn vào tháp hấp thụ.
Tháp hấp thụ được thiết kế nhằm để hấp thụ các loại khí độc hại sinh ra từ quá trình đốt cháy nhiên liệu như CO, SOx, NOx … bằng dung dịch sữa vôi được cung cấp từ hệ thống bơm định lượng.
Hấp thụ khí độc hại bằng chất lỏng là quá trình hòa tan chất khí trong chất lỏng khi chúng tiếp xúc với nhau. Cơ cấu của quá trình này chia thành ba bước:
- Khuếch tán các phân tử chất ô nhiễm thể khí trong khối khí thải đến bề mặt của chất lỏng hấp thụ.
- Thâm nhập và hòa tan chất khí vào bề mặt của chất hấp thụ.
- Khuếch tán chất khí đã hòa tan trên bề mặt ngăn cách vào sâu trong lòng khối chất lỏng hấp thụ.
Tại tháp hấp thụ của hệ thống xử lý khí thải lò hơi, dung dịch hấp thụ vôi sữa được bơm liên tục từ đỉnh tháp xuống các lớp mâm tiếp xúc, khí thải chứa CO, SOx, NOx được dẫn từ dưới đi lên quá trình tiếp xúc giữa pha khí và pha nước giúp quá trình hấp thụ được diễn ra dễ dàng. Quá trình hấp thụ xảy ra trong tháp (quá trình hấp thụ đẳng nhiệt):
Khí đi ra khỏi thiết bị hấp thu là không khí sạch tiếp tục được quạt hút trợ đẩy vào ống khói và thải ra ngoài. Dung dịch hấp thu được bơm tuần hoàn từ ngăn chứa vào thiết bị hấp thụ. Tro bụi và muội than được định kỳ thải bỏ, Dung dịch hấp thu được định kỳ thải bỏ.
Một số trường hợp nguyên liệu đốt là mùn cưa hoặc các sản phẩm dư thừa từ mùn cưa, khí thải sẽ phát tán ra lượng bụi lớn. Vì vậy trong quá trình xử lý khí thải cần thêm công đoạn xử lý bụi riêng biệt.
Liên hệ với Môi trường TNT để được tư vấn rõ hơn.
