Giải pháp xử lý mùi và các chất dễ bay hơi VOC

Trong những năm gần đây những ngành công nghiệp hóa chất, dược phẩm, ô tô, dầu khí,… ngày càng phát triển với số lượng các nhà máy không ngừng tăng lên. Quy trình sản xuất của các nhà máy này sinh ra một lượng lớn khí thải chứa VOC và mùi hôi vào khí quyển gây ra các vấn đề ô nhiễm môi trường. Tiếp xúc với VOC có thể gây nguy hiểm đến sức khỏe con người. Tuy nhiên không phải ai cũng biết cách xử lý và kiểm soát tốt bằng các công nghệ phù hợp.

Vì thế, Hòa Bình Xanh sẽ đưa đến quý khách hàng các giải pháp xử lý mùi và các chất dễ bay hơi VOC hiệu quả.

I. Tổng quan về các chất dễ bay hơi VOC

1. VOC là gì?

Thuật ngữ VOC là tên viết tắt của cụm từ Volatile organic compounds. Nó là các  hợp chất hữu cơ có gốc Carbon, tồn tại ở dạng rắn hoặc lỏng, có nhiệt độ sôi thấp và bay hơi rất nhanh khi tiếp xúc với áp suất khí quyển trong điều kiện bình thường.

Khi đã lẫn vào không khí, nhiều loại VOC có khả năng liên kết lại với nhau hoặc liên kết với các phần tử khác trong không khí để hình thành ra những hợp chất mới.

2. Nguồn gốc phát sinh mùi và các chất dễ bay hơi VOC

Nguồn gốc phát sinh ra các khí VOC đa dạng:

• 50% do hoạt động công nghiệp: được tìm thấy trong sơn, chất kết dính, dược phẩm, mỹ phẩm, chất làm lạnh, hóa chất tạo mùi, xăng,… VOC thường là dung môi công nghiệp như triclonmetan, diclometan, benzen, toluen, xylen…
• 16% do tổ chức, hộ gia đình: chất tẩy rửa, nước hoa xịt phòng, thuốc diệt côn trùng,..

• 11% sản xuất nông nghiệp: thuốc trừ sâu
• 10% phương tiện giao thông và 1 số nguyên nhân khác : xăng dầu.

VOC gây ra mùi ở cường độ cao, đặc biệt trong các ngành công nghiệp sản xuất thực phẩm, nhà máy xử lý nước thải. 

3. Những hợp chất VOC thường gặp.

• Acetaldehyde (CH₃CHO) thuộc nhóm aldehyd, tường xuất hiện trong nhà bếp thương mại, công nghiệp chế biến thực phẩm. Trên thực tế, Acetaldehyde là một khí ô nhiễm quan trọng vì nó độc hại, dễ gây kích ứng, gây ung thư.
• Benzen là hợp chất thơm, được sử dụng rộng rãi làm dung môi hoặc chất trung gian quan trọng trong các ngành hóa chất. Benzen có khả năng gây bệnh ung thư nên nó dần được thay thế trong các ngành công nghiệp.
• Acetone có độc tính không cao cũng được sử dụng làm dung môi trong nhiều quy trình công nghiệp như công nghiệp sản xuất hóa dầu, hóa chất, dược phẩm, dệt may và sơn.
• Skatole là chất hữu cơ tinh thể màu trắng độc hại nhẹ thuộc họ indole. Trong tự nhiên nó được sản sinh trong quá trình tiêu hóa Protein, thường được sử dụng tạo hương thơm. Skatole có liên quan tới mùi trong nhà máy xử lý nước thải.
• Xylen là chất trung gian thường để sản xuất chai PolyEthylene  Terephthalate hay gọi là nhựa PET thường dùng sản xuất chai đựng nước khoáng. Xylen thường liên quan đến vấn đề mùi do ngưỡng mùi thấp, chúng độc hại nếu phơi nhiễm ở nồng cao. 
• Limonene thành phần chính trong dầu của vỏ trái cây có múi. Loại khí này thường tìm thấy trong các ngành công nghiệp chế biến thực phẩm và khí sinh học.

4. Những ảnh hưởng của hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC)

4.1. Ảnh hưởng đến môi trường

VOC là một yếu tố tạo nên ozone – một chất gây ô nhiễm môi trường. VOC sẽ phản ứng với ánh sáng mặt trời và các nito oxit (NOx) để tạo thành ozone.

Ozone này kết hợp với bụi mịn và các vật liệu khác tạo thành sương khói. Phản ứng quang hóa dưới tác dụng của nito oxit phân hủy VOC tạo ra những tác nhân oxy hóa.

VOC + ánh sáng + NO₂ + O₂ ->  O₃ + NO + CO₂ + H₂

Trong phản ứng trên ta còn thấy phản ứng tạo thành sản phẩm có CO₂ – loại khí gây ra hiệu ứng nhà kính.

4.2. Ảnh hưởng đến con người

Phơi nhiễm cấp tính/ngắn hạn (vài giờ đến vài ngày)	Phơi nhiễm mãn tính  ( Trên 1 năm )
– Kích ứng mắt, mũi, họng. – Nhức đầu – Buồn nôn, nôn ói – Chóng mặt – Khó thở, với người bị hen suyễn thì trạng này sẽ trầm trọng hơn.	– Ung thư – Tổn thương hệ sinh sản, ảnh hưởng xấu đến thai nhi. – Tổn thương gan và thận. – Tổn thương hệ thần kinh trung ương.

Vì vậy, VOC cần phải được phân tích, đánh giá, xử lý và kiểm soát từ các nguồn thải VOC vào môi trường.

Theo TCVN 10370 – 2:2014 (ISO 11890 – 2:2007 ) hàm lượng VOC từ 0.1 – 15 % (theo khối lượng) được xem là an toàn cho người sử dụng đối với các hợp chất hữu cơ có nhiệt độ điểm sôi lớn hơn 250°C.

II. Các chất có mùi

1. Đặc điểm các chất có mùi

• Dễ bay hơi : luôn luôn có những phân tử khuếch tán vào khí quyển và thâm nhập vào cơ quan khứu giác.
• Dễ bị hấp thụ trên bề mặt rất nhạy cảm của biểu mô khứu giác.
• Mùi không những phụ thuộc vào cấu trúc phân tử của vật chất mà còn phụ thuộc vào sự thu nhận của tế bào khứu giác của từng cá nhân con người.

2. Nguồn phát thải của các chất có mùi

Các nhóm mùi phổ biến vừa gây khó chịu vừa ảnh hưởng đến bầu không khí như: Amoniac, Hydrosulfua, metan, butan,…

Quá trình đốt nhiên liệu, Nguồn gốc động vật (chất thải động vật, xác động vật phân hủy,..), Quá trình chế biến thực phẩm, Công nghệ sơn, Công nghệ đúc , Công nghiệp lọc dầu, Phế thải của quá trình thiêu đốt và Nước thải (bể sinh học, các chất thải trong nước,…),… 

III. Giải pháp xử lý mùi và các chất dễ bay hơi VOC

1. Các phương pháp xử lý mùi

Có 2 hướng chính để giải quyết vấn đề ô nhiễm mùi

• Giảm thiểu nồng độ phát thải chất có mùi để cho mùi nó bớt đậm đặc và do đó ít gây ảnh hưởng xấu đến môi trường xung quanh. Có nghĩa là mùi được xử lý  bằng quá trình khuếch tán trong khí quyển, khử chất có mùi trong khí thải bằng hấp thụ, hấp thụ, oxy hóa hoặc biến đổi hóa học chất có mùi khó chịu thành chất ít tỏa mùi hơn.
• Làm thay đổi hoặc “ngụy trang” chất lượng bằng cách trộn thêm chất có mùi mạnh nhưng dễ chịu để át bớt mùi khó chịu của khí thải với điều kiện chất hòa trộn không có phản ứng hóa học với các chất có mặt trong khí thải để tạo thành những hợp chất mới gây phức tạp hơn cho vấn đề ô nhiễm môi trường.

1.1 Xử lý mùi bằng quá trình hấp phụ

Dùng than hoạt tính hoặc các chất hấp phụ khác như silicagel, alumogel,… để khử mùi là phương pháp đơn giản, thuận tiện và cho hiệu quả khử cao đối với nhiều loại chất có mùi khác nhau.

Than hoạt tính được dung để khử mùi phổ biến trong các trường hợp:

• Khử mùi đối với khí thải trước khi ra môi trường.
• Khử mùi  đối với không khí ngoài trời trong các hệ thống thông gió thổi vào để cấp không khí trong sạch cho gian phòng, phân xưởng sản xuất.
• Khử mùi đối với không khí tuần hoàn: trong các hệ thống điều hòa không khí.

1.2 Xử lý mùi bằng quá trình hấp thụ

Dùng nước để hấp thụ khí độc hại nói chung và khử khí có mùi nói riêng là biện pháp đơn giản, ít tốn kém. Độ hòa tan của các chất khí cần khử trong nước ở điều kiện bình thường không cao, do đó hiệu quả của quá trình hấp thụ bằng nước là khá thấp, nhất là đối với những chất có mùi.

Người ta có thể dùng các loại dung dịch khác nhau để tưới trong các loại thiết bị rửa khí như buồng phun rỗng, scruber có lớp đệm, scruber sủi bọt,… với mục đích khử các chất có mùi.

Ví dụ như khử khí H₂S có thể dùng các loại dung dịch như natri cacbonat, amoni cacbonat, kali photphat,…   

1.3 Xử lý mùi bằng phương pháp thiêu đốt

Khử mùi bằng phương pháp thiêu đốt được áp rộng rãi đối với các khí thải chứa các chất hữu cơ có mùi với nồng độ cao.

• Đối trực tiếp: đảm bảo nhiệt trong khoang 600 ÷ 800°C, dùng khí đốt thiên nhiên.
• Đốt có xúc tác: nhiệt độ duy trì 250 ÷ 450°C

Sản phẩm của quá trình oxy hóa các chất có mùi phần lớn là nước (H₂O)  và dioxit cacbon (CO₂). Ngoài ra còn có SO₂, NOx,… Quá trình oxy hóa biến những chất có mùi và rất độc hại thành những chất không hoặc ít độc hại và mùi bớt khó chịu hơn.

1.4 Xử lý mùi bằng phương pháp pha loãng – khuếch tán

Trong nhiều trường hợp mặc dù nồng độ chất có mùi trong khí thải rất thấp, nhưng mùi của nó vẫn gây ô nhiễm đối với khu vực xung quanh nguồn phát thải. Lúc đó các biện pháp xử lý khử chất ô nhiễm đã nêu trên đây đều cho hiệu quả có thể rất thấp và không kinh tế.

Phương pháp tốt nhất để giải quyết trường hợp trên là pha loãng chất ô nhiễm. Đó chính là quá trình khuếch tán chất ô nhiễm trong khí quyển từ các nguồn điểm cao hoặc thấp. Với phương pháp này cần lắp đặt ống khói cao hơn 15m so với mái nhà của khu vực quanh.

1.5 “Ngụy trang”  mùi

“Ngụy trang ” mùi là biện pháp dùng chất có mùi mạnh và dễ chịu để che lấp, lấn át mùi khó chịu. Ngụy trang mùi được dựa trên hiện tượng thực tế đã trở thành nguyên tắc chung là khi pha trộn hai mùi lạ với nhau thì mùi nào mạnh sẽ lấn át mùi kia. Do đó khi dùng một lượng thích hợp chất có mùi mạnh và dễ chịu pha trộn vào chất có mùi khó chịu thì mùi khó chịu của nó sẽ không còn nhận biết được nữa.

Chất pha trộn cần đáp ứng các yêu cầu sau:

• Không độc hại
• Không gây cháy nổ, không gây han gỉ
• Không có các phản ứng hóa học với các chất có mặt trong khí thải nói chung và chất có mùi khó chịu cần khử nói riêng để tạo thành những hợp chất độc hại hoặc hợp chất có mùi khó chấp nhận khác.
• Chất pha trộn cần có độ bốc hơi nhanh và mùi của nó giữ được bền trong môi trường không khí.

Trong công nghiệp chất pha trộn mùi thường có dạng chất lỏng và được phun vào nơi có mùi hôi hám hoặc phun trực tiếp vào ống khói, ống thải khí. 

Chất pha trộn thường là những chất hữu cơ thơm như : Vanilin, benzyl axetat, ancol, heliotropin, tinh dầu thực vật,…

Trong nhiều trường hợp người ta có thể trộn chất “ngụy trang” mùi một cách trực tiếp vào nguyên vật liệu cần gia công chế biến như trong công nghiệp nấu bột giấy, sản xuất đồ nhựa, cao su, chất tẩy rửa, vải in nhuộm,…

Ưu điểm: đơn giản, dễ thực hiện, phù hợp kinh tế,… được áp dụng trong cuộc sống hằng ngày.

1.6 Xử lý mùi bằng quá trình ngưng tụ

Dưới áp suất nhất định mọi chất khí đều có nhiệt độ ngưng tụ tương ứng của chúng. Nếu làm lạnh khí thải đến nhiệt độ nhất định thì chất khí, hơi cần khử sẽ ngưng tụ thành dịch tách ra khỏi khối khí thải và được thu hồi bằng phương pháp phân ly trọng lực.

Ưu điểm: Phương pháp ngưng tụ có thể áp dụng để khử mọi loại hơi, khí độc hại và kể cả những chất có mùi. 

Nhược điểm: tùy thuộc theo nhiệt độ ngưng tụ của chất khí cần cao hay thấp mà phương pháp ngưng tụ có thể áp dụng được thuận tiện và kinh tế hay không.

 

2. Phương pháp xử lý các chất dễ bay hơi VOC

• Hơi dung môi hữu cơ VOC được thu về hệ thống xử lý thông qua hệ thống các chụp hút và đường ống. Sau đó nhờ lực hút của quạt ly tâm, khí thải sẽ được đưa tới tháp hấp.
• Ở tháp hấp thụ xảy ra quá trình hấp thụ các hơi dung môi hữu cơ bằng hệ lọc than hoạt tính. Khí thải được đưa từ dưới đáy tháp đi lên đỉnh tháp, ở giữa có các tầng hấp thụ. Sau khi luồng khí đi qua tháp được đưa tới tháp hấp thụ.

• Trong tháp hấp thụ các dòng khí được phân chia đều qua các quả cầu chia khí và tác dụng với dung dịch hấp thụ tuần hoàn. Luồng dung dịch này thông qua bơm hút ly tâm vận chuyển từ bể chứa dung dịch qua đường ống dẫn tới các béc phun với các giọt lỏng có kích thước nhỏ tác dụng hoàn toàn với buồng khí thải.
• Tháp có cấu tạo nhiều tầng, mỗi tầng chứa các vật liệu đệm tiếp xúc với bề mặt riêng lớn và độ rỗng. Quá trình xử lý chia thành 02 giai đoạn, tại phần dưới của thiết bị xử lý, luồng khí thải  và dòng dung dịch hấp thụ tiếp xúc với nhau tại màng nước trên bề mặt vật liệu hấp thụ. Trước tiên các hạt bụi có kích thước nhỏ sẽ bị thấm ướt và hút bởi các hạt chất lỏng và thành phần khí thải ô nhiễm đã bị hấp thụ một phần.
• Một quá trình khác diễn ra ở tầng trao đổi nhiệt. Dòng khí mang nhiệt độ cao sẽ được hạ dần nhiệt độ và nguội dần. Quá trình khử tiếp tục xảy ra ở các tầng tháp trên.
• Các loại hơi dung môi này khi tiếp xúc với dung dịch hấp thụ xảy ra phản ứng hóa học tạo ra muối, hỗn hợp chất lỏng rơi xuống đáy của tháp hấp thụ.
• Sau đó thông qua hệ ống nước thải đưa ra bể lắng cặn và chứa bùn thải. Phần nước bên trên lại tiếp tục đưa về tháp để tạo dung dịch tuần hoàn khép kín. Sau một thời gian, thông qua thiết bị đo pH có thể kiểm tra được nồng độ dung dịch và bổ sung cho phù hợp.

Ngoài các phương pháp xử lý mùi và các chất dễ bay hơi nói trên, công ty chúng tôi còn chuyên xử lý các loại khí thải, nước đáp ứng nhu cầu của mọi doanh nhiệp:

Xem thêm << Xử lý khí thải H₂S >>

Xem thêm << Xử lý khí thải hơi axit >>

Quý doanh nghiệp hãy liên hệ tới Công ty TNHH Công nghệ Môi trường Hòa Bình Xanh, Công ty chúng tôi với đội ngũ thạc sỹ, kỹ sư giàu kinh nghiệm đã đầu tư nghiên cứu, đánh giá kỹ lưỡng các công nghệ xử lý và tìm các phương án xử lý chất lượng tốt nhất, chi phí hợp lý và thời gian nhanh nhất.

• Với phương châm: ”Uy tín, chất lượng là hàng đầu” Hòa Bình Xanh mang đến cho quý khách hàng sản phẩm và dịch vụ tốt nhất, đáp ứng nhu cầu cần thiết của quý khách.
• Quý khách hàng có công trình, dự án cần tư vấn, hãy goi ngay qua hotline 0943.466.579 để nhận được sự hỗ trợ nhanh nhất và tận tình nhất.