Trong bối cảnh nhiều nhà máy phân bón phát thải khí ô nhiễm nghiêm trọng, ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe người dân, năng suất lao động và môi trường xung quanh. Đặc biệt là các nhà máy sản xuất phân bón nằm tại các khu vực gần khu dân cư. Thì bài toán xử lý khí thải ngày càng trở nên cấp thiết hơn. Vậy đâu là giải pháp xử lý khí thải nhà máy phân bón hiệu quả? Cùng NOPOTECH tìm hiểu ngay sau đây nhé!
Thành phần của khí thải nhà máy phân bón cần xử lý bao gồm những gì?
Tùy theo loại phân bón (phân vô cơ, phân hữu cơ), công nghệ sản xuất và nguyên liệu đầu vào,.. mà thành phần khí thải tại các nhà máy phân bón có thể khác nhau. Tuy nhiên, nhìn chung khí thải phát sinh thường bao gồm các nhóm chất ô nhiễm chính sau:
1. Bụi hóa chất và bụi mịn (PM10, PM2.5)
- Bụi từ nhà máy phân bón sẽ phát sinh chủ yếu từ các công đoạn trộn nguyên liệu, nghiền, sấy, sàng lọc và đóng bao sản phẩm.
- Trong xử lý khí thải nhà máy phân bón tồn tại nhiều hạt bụi có kích thước rất nhỏ như PM10, PM2.5, thậm chí PM1.0 ở dạng rắn hoặc lỏng lơ lửng trong không khí.
- Các hạt bụi càng mịn thì càng dễ xâm nhập sâu vào phổi, gây tổn thương hệ hô hấp, ảnh hưởng cấu trúc DNA, cản trở quá trình trao đổi oxy và chuyển hóa chất hữu cơ trong cơ thể con người. Đồng thời chúng cũng là nguyên nhân làm suy giảm chất lượng không khí xung quanh nhà máy.
2. Khí SO2 và NOx
- SO2 và NOx là các khí ô nhiễm đặc trưng phát sinh trong quá trình đốt nhiên liệu, sấy nguyên liệu và các phản ứng oxy hóa – khử trong sản xuất phân bón vô cơ.
- Về môi trường, các khí này là nguyên nhân chính gây mưa axit, làm suy giảm chất lượng đất, nước, ăn mòn công trình và ảnh hưởng đến tầm nhìn.
- Về sức khỏe, việc tiếp xúc lâu dài với SO₂ và NOx có thể gây khó thở, viêm đường hô hấp, viêm mắt, viêm phổi, hen suyễn và làm tăng nguy cơ các bệnh tim mạch.
3. Amoniac (NH3)
- NH3 phát sinh nhiều trong quá trình amôn hóa, tổng hợp urê, sản xuất phân đạm, NPK hoặc trong các dây chuyền sản xuất phân hữu cơ lên men.
- Đây là loại khí có mùi khai đặc trưng, dễ bay hơi và gây kích ứng mạnh cho mắt, mũi và đường hô hấp. Đặc biệt chúng rất nguy hiểm khi nồng độ vượt ngưỡng cho phép.
4. Các khí axit và khí độc khác
- Tại các nhà máy sản xuất phân lân, DAP hoặc phân có tính axit, khí thải thường chứa các khí axit như HCl, H2SO4, HF.
- Những khí này có tính ăn mòn cao, gây hư hại thiết bị và ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe người lao động.
- Ngoài ra, trong sản xuất phân hữu cơ và phân vi sinh, khí H2S (hydro sunfua) cũng thường xuất hiện, có mùi trứng thối rất khó chịu và độc ở nồng độ cao.
- Bên cạnh đó, khí thải còn có thể chứa CO, S và các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC) phát sinh từ phụ gia, chất mang và chất ổn định. Chúng gây ô nhiễm mùi và dễ phát sinh khiếu nại từ khu dân cư lân cận.
Đây đều là những thành phần mà khi xử lý khí thải nhà máy phân bón cần lưu ý và hiểu để lựa chọn được giải pháp phù hợp, tối ưu nhất.
Xử lý khí thải nhà máy phân bón là gì?
Xử lý khí thải nhà máy phân bón chính là quá trình thu gom và áp dụng các giải pháp kỹ thuật nhằm loại bỏ bụi, mùi và các khí độc hại phát sinh trong suốt quá trình sản xuất phân bón. Đặc biệt là xử lý khí thải tại các công đoạn trộn nguyên liệu, sấy, phản ứng hóa học, đóng gói và lưu kho.
Mục tiêu của việc xử lý là kiểm soát và trung hòa các chất ô nhiễm, đảm bảo khí thải đầu ra đáp ứng quy chuẩn QCVN 19:2024/BTNMT. Đồng thời bảo vệ sức khỏe người lao động, hạn chế tác động tiêu cực đến khu vực dân cư xung quanh và giúp doanh nghiệp tuân thủ đầy đủ các quy định pháp luật về môi trường.
Tiêu chuẩn quốc gia (TCQG) về xử lý khí thải nhà máy phân bón
Nồng độ C các chất ô nhiễm có trong khí thải công nghiệp tại các nhà máy sản xuất phân bón hóa học đã được nêu rõ trong QCVN 21:2009/BTNMT như sau:
| STT | Thông số | Nồng độ C (mg/Nm3) | |
| A | B | ||
| 1 | Bụi tổng | 400 | 200 |
| 2 | Lưu huỳnh đioxit (SO2) | 1500 | 200 |
| 3 | Nitơ Oxit (NOx) (tính theo NO2) | 1000 | 850 |
| 4 | Amoniac (NH3) | 76 | 50 |
| 5 | Axit sunfuric (H2SO4) | 100 | 50 |
| 6 | Tổng florua (F) | 90 | 50 |
Tổng hợp các phương pháp xử lý khí thải nhà máy phân bón
Như đã nói khí thải phát sinh từ quá trình sản xuất phân bón thường chứa bụi rắn, hơi hóa chất, khí độc và mùi khó chịu. Chúng có đặc tính nồng độ cao và thành phần phức tạp. Do đó, việc xử lý khí thải nhà máy phân bón không thể áp dụng một giải pháp đơn lẻ mà cần kết hợp nhiều công nghệ. Các giải pháp này được bố trí theo từng cấp xử lý từ thô đến tinh nhằm đảm bảo hiệu quả và đáp ứng quy chuẩn môi trường.
Xử lý khí thải nhà máy phân bón bằng buồng lắng bụi
Buồng lắng bụi là phương pháp xử lý cơ học đơn giản. Do đó, công nghệ này thường được sử dụng cho các nguồn khí thải có nồng độ bụi cao và kích thước hạt lớn. Buồng lắng bụi đóng vai trò là công đoạn tiền xử lý trong hệ thống xử lý khí thải nhà máy phân bón.
Nguyên lý hoạt động của buồng lắng bụi:
Dựa trên việc giảm vận tốc dòng khí. Khi dòng khí đi vào khoang buồng có tiết diện lớn, các hạt bụi nặng mất động năng và rơi xuống đáy buồng dưới tác dụng của trọng lực. Phần khí sau lắng bụi sẽ được dẫn sang các thiết bị xử lý tiếp theo.
Cấu tạo cơ bản của buồng lắng bụi gồm:
- Ống dẫn khí vào
- Thân buồng lắng có tiết diện lớn
- Vách ngăn phân phối dòng khí (nếu có)
- Phễu thu bụi ở đáy
- Ống thoát khí sau xử lý
Buồng lắng bụi là giải pháp giúp giảm tải hiệu quả cho các thiết bị lọc tinh phía sau như cyclone, túi lọc vải hoặc lọc bụi tĩnh điện. Đồng thời có chi phí đầu tư và vận hành thấp.
Xử lý khí thải nhà máy phân bón bằng thiết bị cyclone
Cyclone là thiết bị xử lý bụi phổ biến trong các nhà máy sản xuất phân bón. Cyclone đặc biệt phù hợp với bụi có kích thước trung bình đến lớn phát sinh từ các công đoạn nghiền, trộn, sấy và đóng gói.
Nguyên lý hoạt động:
- Thiết bị hoạt động dựa trên lực ly tâm. Dòng khí chứa bụi được đưa vào cyclone theo phương tiếp tuyến, tạo thành chuyển động xoáy mạnh.
- Các hạt bụi có khối lượng riêng lớn bị lực ly tâm đẩy ra ngoài, va vào thành thiết bị và rơi xuống phễu thu bụi.
- Phần khí sạch hơn sẽ xoáy ngược lên và thoát ra ngoài qua ống thoát khí phía trên.
Cyclone có cấu tạo đơn giản gồm:
- Ống dẫn khí vào tiếp tuyến
- Thân trụ và thân côn tạo dòng xoáy
- Phễu thu bụi
- Ống thoát khí
Ưu điểm của cyclone là:
- Cyclone khi áp dụng để xử lý khí thải nhà máy phân bón đem lại hiệu quả ổn định, dễ vận hành, chi phí thấp.
Trong thực tế, cyclone thường được sử dụng như bước xử lý sơ cấp, trước khi khí thải đi qua túi lọc vải, lọc ướt hoặc hệ thống xử lý mùi.
Xử lý bụi bằng thiết bị lọc bụi tĩnh điện
Lọc bụi tĩnh điện là công nghệ xử lý khí thải nhà máy phân bón tiên tiến, cho hiệu suất cao. Phương pháp này đặc biệt hiệu quả với bụi mịn, hạt rất nhỏ và các phân tử gây mùi trong khí thải nhà máy phân bón.
Nguyên lý hoạt động:
- Dựa trên việc tạo ra điện trường cao áp, làm cho các hạt bụi trong dòng khí bị tích điện.
- Khi mang điện tích, các hạt bụi sẽ bị hút về các điện cực trái dấu và bám lại trên bề mặt điện cực.
- Bụi sau đó được thu hồi định kỳ thông qua cơ cấu rung, rũ hoặc vệ sinh bằng dung dịch chuyên dụng (như NaOH).
Ưu điểm nổi bật của lọc bụi tĩnh điện:
- Hiệu suất xử lý lên đến 99%
- Xử lý được cả bụi lớn và bụi siêu mịn
- Có thể kết hợp với lọc ướt, hấp phụ than hoạt tính để tăng hiệu quả xử lý tổng thể
Công nghệ này giúp giảm đáng kể lượng bụi và mùi trong khí thải, đảm bảo an toàn môi trường và sức khỏe con người.
Xử lý mùi khí thải bằng công nghệ tia cực tím (UV)
Công nghệ UV được ứng dụng rộng rãi để xử lý mùi và các hợp chất gây ô nhiễm dạng khí trong nhà máy phân bón.
Nguyên lý hoạt động:
- Tia UV tác động trực tiếp lên các phân tử gây mùi, phá vỡ liên kết hóa học của chúng.
- Đồng thời, oxy phân tử được chuyển hóa thành ozone, tham gia phản ứng oxy hóa mạnh, biến các chất gây mùi thành CO₂ và H₂O không độc hại.
Hệ thống xử lý mùi bằng UV thường bao gồm:
- Thiết bị thu gom khí thải
- Hệ thống tiền xử lý
- Buồng oxy hóa UV – ozone
- Hệ thống điều khiển tự động
Ưu điểm của công nghệ UV:
- Loại bỏ mùi hiệu quả
- Không sử dụng hóa chất
- Chi phí vận hành thấp
- Thiết kế nhỏ gọn, dễ lắp đặt
- An toàn và thân thiện với môi trường
Nhờ vận hành tự động, công nghệ UV giúp kiểm soát tốt nhiệt độ, độ ẩm và nồng độ khí, giảm tiêu hao năng lượng và kéo dài tuổi thọ thiết bị.
Xử lý hơi hóa chất bằng tháp hấp thụ
Tháp hấp thụ là giải pháp hiệu quả để xử lý khí thải nhà máy phân bón. Cụ thể là xử lý hơi axit, kiềm và các khí độc như NH3, HCl, SO2, H2S phát sinh trong quá trình sản xuất và sấy phân bón.
Nguyên lý hoạt động:
- Tháp hấp thụ dựa trên quá trình hòa tan và trung hòa.
- Khí thải được đưa vào đáy tháp, chuyển động ngược chiều với dòng dung dịch hấp thụ phun từ trên xuống.
- Khi tiếp xúc qua lớp vật liệu đệm, các chất ô nhiễm bị giữ lại hoặc phản ứng hóa học với dung dịch.
Cấu tạo chính của tháp hấp thụ gồm:
- Thân tháp dạng trụ đứng
- Vật liệu đệm tăng diện tích tiếp xúc
- Hệ thống phun dung dịch
- Bộ tách giọt
- Bể chứa và bơm tuần hoàn dung dịch
Tháp hấp thụ không chỉ loại bỏ hiệu quả khí độc mà còn góp phần tái sử dụng dung dịch hấp thụ. Từ đó, nâng cao hiệu quả kinh tế cho doanh nghiệp và bảo vệ môi trường.
Xử lý khí thải nhà máy phân bón bằng tháp hấp phụ than hoạt tính
Tháp hấp phụ than hoạt tính được sử dụng để xử lý VOC, hơi dung môi, mùi và khí độc còn sót lại trong khí thải nhà máy phân bón, thường được bố trí ở cuối dây chuyền xử lý khí thải nhà máy phân bón.
Nguyên lý hoạt động:
- Thiết bị hoạt động dựa trên khả năng hấp phụ mạnh của than hoạt tính nhờ cấu trúc rỗng xốp với diện tích bề mặt rất lớn.
- Khi dòng khí đi qua lớp than, các phân tử ô nhiễm sẽ bị giữ lại trên bề mặt vật liệu. Khi than bão hòa, cần tiến hành tái sinh hoặc thay mới để đảm bảo hiệu quả xử lý.
Cấu tạo của tháp hấp phụ gồm:
- Thân tháp (thép, inox hoặc FRP)
- Lớp than hoạt tính
- Hệ thống phân phối khí
- Ống dẫn khí vào – ra
- Cửa bảo trì
Tháp hấp phụ than hoạt tính là giải pháp xử lý khí thải nhà máy hóa chất hiệu quả cao. Từ đó, nó giúp đảm bảo khí thải đầu ra đạt quy chuẩn môi trường nghiêm ngặt.
Một số lưu ý khi xây dựng hệ thống xử lý khí thải nhà máy phân bón
Khi triển khai hệ thống xử lý khí thải nhà máy phân bón, cần khảo sát và phân tích chính xác lưu lượng cũng như thành phần ô nhiễm đầu vào theo từng công đoạn sản xuất. Bởi thực tế, khí thải thường chứa bụi mịn, SO2, NOx, NH3, hơi hóa chất, mùi và VOC.
Trên cơ sở đó, việc lựa chọn và kết hợp công nghệ xử lý phù hợp như cyclone, lọc bụi tĩnh điện, tháp hấp thụ, tháp hấp phụ than hoạt tính là yếu tố quyết định hiệu quả và tính kinh tế của hệ thống.
Hệ thống cần được thiết kế theo nguyên tắc vận hành liên tục, ổn định, có dự phòng thiết bị, tự động điều khiển và cảnh báo sự cố. Đồng thời tuân thủ đầy đủ QCVN 19:2024/BTNMT và các yêu cầu pháp lý liên quan.
Bên cạnh đó, đơn vị triển khai phải xây dựng kế hoạch bảo trì định kỳ, đào tạo nhân sự vận hành. Đồng thời lưu ý đến các yếu tố môi trường như nhiệt độ, độ ẩm khí thải, mặt bằng lắp đặt và khả năng phát tán mùi tại ống khói để đảm bảo hệ thống hoạt động bền vững và hiệu quả lâu dài.
NOPOTECH – Đơn vị chuyên tư vấn và triển khai hệ thống xử lý khí thải nhà máy phân bón
NOPOTECH là đơn vị có nhiều năm kinh nghiệm trong lĩnh vực tư vấn, thiết kế, chế tạo và lắp đặt hệ thống xử lý khí thải công nghiệp, đặc biệt cho các nhà máy sản xuất phân bón.
Với đội ngũ kỹ sư chuyên môn cao và am hiểu đặc thù từng dây chuyền sản xuất, NOPOTECH cung cấp các giải pháp xử lý khí thải tối ưu về kỹ thuật, hiệu quả về chi phí . Chúng tôi đảm bảo giúp doanh nghiệp tuân thủ đầy đủ quy chuẩn môi trường hiện hành.
Các hệ thống do NOPOTECH triển khai được thiết kế linh hoạt, kết hợp nhiều công nghệ như lọc bụi, hấp thụ, hấp phụ và xử lý mùi. Từ đó, giúp doanh nghiệp kiểm soát ô nhiễm, vận hành ổn định và phát triển bền vững lâu dài.
Nếu quý khách đang cần tư vấn, hỗ trợ về các giải pháp xử lý khí thải nhà máy phân bón hay bất cứ lĩnh vực nào khác. Vậy thì hãy liên hệ ngay với NOPOTECH theo hotline: 0982818711 nhé!
