Hiện nay, các hệ thống xử lý khí thải thân thiện với môi trường đang rất được quan tâm và ưu tiên lựa chọn. Trong đó, xử lý khí thải bằng công nghệ Biofilter nổi lên như một giải pháp hiệu quả, bền vững và phù hợp với xu hướng phát triển xanh của ngành công nghiệp hiện đại. Cùng NOPOTECH tìm hiểu rõ hơn về phương pháp này nhé.
Xử lý khí thải bằng công nghệ Biofilter là gì?
Biofilter là công nghệ xử lý khí thải sử dụng vi sinh vật để phân hủy các chất ô nhiễm thông qua quá trình oxy hóa sinh học. Công nghệ sinh học này cho phép làm sạch khí thải bằng cách dẫn khí ô nhiễm đi qua lớp vật liệu lọc chứa vi sinh vật. Từ đó, loại bỏ hiệu quả các hợp chất hữu cơ bay hơi (VOCs), khí độc vô cơ như H₂S, NH₃ và các chất gây mùi khó chịu.
Xử lý khí thải bằng công nghệ Biofilter mang lại hiệu suất cao (lên đến 90 – 95%) và có chi phí vận hành thấp, phù hợp với nhiều ngành công nghiệp khác nhau.
Nguyên lý hoạt động của hệ thống xử lý khí thải bằng công nghệ Biofilter
Hệ thống Biofilter hoạt động dựa trên nguyên lý lọc sinh học, cụ thể như sau:
- Khí thải sau quá trình tiền xử lý (lọc bụi, làm ẩm) sẽ được dẫn qua lớp vật liệu lọc sinh học như xơ dừa, mùn cưa, bã mía,…
- Vật liệu lọc sinh học này được phủ một lớp nước mỏng – nơi vi sinh vật sinh sống và phát triển. Thông thường lớp vật liệu lọc này sẽ cung cấp chất dinh dưỡng để duy trì sự sinh sôi của vi sinh vật.
- Vi sinh vật sẽ phân hủy các chất ô nhiễm có trong khí thải thông qua quá trình hấp phụ, hấp thụ. Cuối cùng chuyển hóa chúng thành CO₂, nước, và các muối vô cơ như sulfat, nitrat,…
- Khí sạch sau khi xử lý sẽ thoát ra ngoài qua ống xả.
- Xử lý khí thải bằng công nghệ Biofilter đem tới khả năng khử mùi và các hợp chất VOCs đạt trên 90% nếu duy trì điều kiện hoạt động lý tưởng.
>>>Tìm hiểu thêm: Xử lý khí thải bằng phương pháp hấp thụ là gì?
Nguyên tắc khi thiết kế và vận hành hệ thống Biofilter
Để đảm bảo hiệu quả xử lý tối ưu, khi áp dụng phương pháp xử lý khí thải bằng công nghệ Biofilter cần phải đảm bảo điều kiện môi trường thích hợp nhất cho sự phát triển và sinh sống của vi sinh vật.
Các yếu tố cần chú ý phải kể đến: độ ẩm, độ pH, nhiệt độ và thời gian lưu khí, lựa chọn vật liệu lọc,…
- Độ ẩm lý tưởng của vật liệu lọc: 40% – 60% giúp vật liệu lọc không bị quá khô. Thông thường khí thải nên được làm ẩm trước khi vào hệ thống bằng cách phun sương sao cho độ ẩm đạt ~95%.
- Độ pH thích hợp cho vi sinh vật hoạt động: 6.0 – 7.5. Thực tế, nếu độ pH nhỏ hơn 6 thì tốc độ phân hủy sẽ giảm nhanh.
- Nhiệt độ và thời gian lưu khí phù hợp: Thời gian lưu khí thải cần xử lý trong bộ lọc phải đảm bảo từ 30 giây – 1 phút. Điều này sẽ giúp loại bỏ được mùi cũng như các chất ô nhiễm trong khí thải triệt để nhất.
- Lựa chọn vật liệu lọc phù hợp: Nên chọn vật liệu lọc khi xử lý khí thải bằng công nghệ Biofilter có độ rỗng cao, khả năng giữ ẩm tốt, khả năng hấp thụ nước lớn, lực cản không khí thấp, dễ thay thế,…
- Thiết kế hệ thống xử lý khí thải bằng công nghệ Biofilter cần tối ưu luồng khí, tăng bề mặt tiếp xúc giữa vi sinh vật và khí ô nhiễm.
Ưu điểm của công nghệ xử lý khí thải bằng Biofilter
Để quyết định có nên lựa chọn xử lý khí thải bằng công nghệ Biofilter hay không, chúng ta cần hiểu rõ về ưu và nhược điểm của giải pháp này.
Ưu điểm
- Chi phí đầu tư và vận hành của hệ thống Biofilter thấp
- Hiệu suất xử lý của công nghệ Biofilter khá cao (>90% với khí có nồng độ ô nhiễm < 1000 ppm)
- Thân thiện với môi trường, ít phát sinh chất thải thứ cấp
- Sử dụng vật liệu sẵn có, dễ thay thế và bảo trì
- Ít sử dụng hóa chất, giảm rủi ro ô nhiễm thứ phát
Nhược điểm cần lưu ý
- Không hiệu quả với khí thải có nồng độ cao hoặc chứa hợp chất không phân hủy sinh học
- Cần diện tích lớn nếu xử lý khí thải có lưu lượng cao
- Hiệu quả xử lý giảm nếu nồng độ khí thải đầu vào biến động mạnh
- Vi sinh vật cần thời gian thích nghi, khó vận hành tức thời
- Nguy cơ tắc nghẽn do bụi hoặc hiện tượng yếm khí
- Cần người vận hành có kiến thức kỹ thuật để quản lý vi sinh hiệu quả
>>>Xem thêm: Tháp xử lý mùi hiệu quả và tối ưu chi phí
Ứng dụng công nghệ Biofilter trong xử lý khí thải
Công nghệ xử lý khí thải Biofilter được áp dụng rộng rãi trong nhiều ngành như:
- Xử lý khí thải trong nhà máy sản xuất dược phẩm
- Khử mùi trong hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt
- Ứng dụng trong xử lý khí thải ngành hóa chất, hóa dầu
- Xử lý mùi trong chuồng trại chăn nuôi
- Xử lý khí thải từ nhà máy tái chế, sản xuất nhựa, gelatin, keo dán, thực phẩm lên men,…
So sánh với các phương pháp xử lý khí thải khác+
| Tiêu chí | Biofilter | Thiêu đốt | Hấp phụ | Hấp thụ |
| Nguyên lý hoạt động | Vi sinh vật phân hủy sinh học các chất ô nhiễm | Nhiệt phân các khí ô nhiễm ở nhiệt độ cao (>800°C) | Khí ô nhiễm bị giữ lại trên bề mặt vật liệu (than hoạt tính…) | Hòa tan khí ô nhiễm vào chất lỏng hấp thụ |
| Hiệu suất xử lý | 85 – 95% với H2S, NH3, VOCs ở nồng độ thấp | >99% với hợp chất hữu cơ | 85 – 95% với VOCs, hơi dung môi, khí độc | 80- 98%, tùy thuộc vào chất hấp thụ và cấu hình thiết bị |
| Đối tượng xử lý phù hợp | Khí có VOCs, mùi hôi, khí độc ở nồng độ thấp | Khí thải nguy hại, chất hữu cơ ở nồng độ cao) | Khí có nồng độ thấp – trung bình, VOCs, khí gây mùi | Khí có khả năng hòa tan trong chất lỏng: SO₂, HCl, NH₃… |
| Chi phí đầu tư | Thấp – Trung bình | Cao | Trung bình – Cao (tùy vật liệu hấp phụ) | Trung bình (tùy cấu trúc thiết bị hấp thụ) |
| Chi phí vận hành | Thấp | Rất cao (nhiên liệu đốt, bảo dưỡng) | Trung bình (cần thay vật liệu định kỳ) | Trung bình (tốn hóa chất hấp thụ và xử lý sau hấp thụ) |
| Yêu cầu kỹ thuật | Kiểm soát độ ẩm, pH, nhiệt độ ổn định | Kiểm soát nhiệt độ, chống cháy nổ | Kiểm soát lưu lượng, nhiệt độ, thay vật liệu | Kiểm soát nồng độ dung dịch, pH, lưu lượng khí và dung dịch |
| Tác động môi trường | Thân thiện, không tạo khí thứ cấp | Thân thiện, không tạo khí thứ cấp | Phụ thuộc vào xử lý vật liệu hấp phụ sau sử dụng | Tạo nước thải cần xử lý, dùng hóa chất |
>>>Xem thêm: Các hệ thống xử lý khí thải đáng đầu tư nhất
Như vậy, xử lý khí thải bằng công nghệ Biofilter là giải pháp hiệu quả, thân thiện với môi trường và tiết kiệm chi phí. Với khả năng ứng dụng đa dạng trong nhiều lĩnh vực, đây là lựa chọn lý tưởng cho các doanh nghiệp đang hướng đến phát triển bền vững. Nếu bạn đang quan tâm đến các giải pháp xử lý khí thải hiệu quả cho nhà máy, nhà xưởng của mình, hãy liên hệ ngay với NOPOTECH để được tư vấn nhé!
