Sản xuất thuốc bảo vệ thực vật liên quan đến nhiều loại hóa chất, dung môi và nguyên liệu có tính chất khác nhau. Vì vậy, khí thải phát sinh không chỉ có bụi mà còn có hơi hóa chất, hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC), khí axit, khí có mùi và các chất ô nhiễm khác. Để kiểm soát và xử lý khí thải nhà máy sản xuất thuốc bảo vệ thực vật hiệu quả, thì cần xác định đúng từng công đoạn phát sinh khí thải, lựa chọn công nghệ phù hợp và đáp ứng các yêu cầu về khí thải công nghiệp theo QCVN 19:2024/BTNMT.
Khí thải nhà máy sản xuất thuốc bảo vệ thực vật phát sinh từ đâu?
Tùy loại sản phẩm và dây chuyền công nghệ, nguồn phát thải tại nhà máy có thể khác nhau. Tuy nhiên, có thể tập trung vào 3 nhóm nguồn chính sau:
Khí thải từ công đoạn phối trộn, phản ứng và tổng hợp hóa chất
Đây là nguồn phát sinh quan trọng trong quá trình sản xuất các hoạt chất và công thức thuốc bảo vệ thực vật. Trong quá trình nạp nguyên liệu, phối trộn, gia nhiệt, phản ứng hoặc tổng hợp, một phần hóa chất có thể bay hơi và phát tán vào không khí.
Thành phần khí thải phụ thuộc trực tiếp vào nguyên liệu và hóa chất được sử dụng, có thể bao gồm:
- Hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC).
- Dung môi hữu cơ.
- Hơi axit hoặc kiềm.
- Hơi hóa chất đặc thù.
- Bụi hóa chất và bụi nguyên liệu.
- Các hợp chất gây mùi.
Đặc biệt, với dây chuyền sử dụng dung môi hữu cơ hoặc các hóa chất dễ bay hơi, việc thu gom ngay tại thiết bị phản ứng, bồn phối trộn và khu vực nạp nguyên liệu có ý nghĩa quyết định đến hiệu quả xử lý.
Khí thải từ công đoạn nghiền, sấy, phối liệu và đóng gói
Không phải toàn bộ khí thải trong nhà máy thuốc bảo vệ thực vật đều ở dạng hơi hóa chất. Các công đoạn nghiền, định lượng, phối trộn dạng bột, sấy và đóng bao có thể phát sinh bụi nguyên liệu, bụi sản phẩm và bụi hóa chất.
Đặc điểm của nguồn bụi này là kích thước hạt có thể khác nhau, một số loại bụi mịn và có khả năng phát tán rộng nếu không được thu gom kín.
Khí thải từ khu vực chứa, sang chiết và vệ sinh thiết bị
Khu vực chứa nguyên liệu, bồn chứa, sang chiết, đóng chai và vệ sinh thiết bị cũng có thể phát sinh hơi hóa chất. Đây thường là những nguồn phát thải có lưu lượng không quá lớn nhưng nồng độ chất ô nhiễm có thể cao tại vị trí phát sinh.
Nếu không có biện pháp thu gom cục bộ, hơi hóa chất có thể lan ra khu vực sản xuất, ảnh hưởng đến điều kiện làm việc và phát tán ra môi trường. Vì vậy, nhà máy cần bố trí hệ thống hút cục bộ tại đúng vị trí phát sinh, thay vì chỉ sử dụng thông gió chung cho toàn nhà xưởng.
Xem thêm: Hệ thống lọc bụi túi vải
Thành phần khí thải nhà máy thuốc bảo vệ thực vật
Không có một công thức thành phần khí thải cố định cho tất cả nhà máy sản xuất thuốc bảo vệ thực vật. Thành phần ô nhiễm phụ thuộc vào:
- Loại thuốc bảo vệ thực vật sản xuất.
- Hoạt chất sử dụng.
- Dung môi và phụ gia.
- Công nghệ phản ứng, phối trộn.
- Nhiệt độ và điều kiện vận hành.
- Công đoạn phát sinh khí thải.
- Lưu lượng và thời gian xả thải.
Một số nhóm chất cần đặc biệt quan tâm gồm bụi, VOC, hơi dung môi, HCl, HF, NH3, H2S và các hợp chất hữu cơ đặc thù nếu có phát sinh từ nguyên liệu, hóa chất sử dụng.
QCVN 19:2024/BTNMT quy định nhiều thông số ô nhiễm đối với thiết bị xả khí thải công nghiệp. Trong đó có các hợp chất hữu cơ phát sinh từ hoạt động sản xuất, sử dụng hóa chất hữu cơ. Điều này cho thấy việc thiết kế hệ thống xử lý khí thải nhà máy sản xuất thuốc bảo vệ thực vật không thể chỉ dựa trên tên ngành nghề mà phải dựa trên thành phần khí thải thực tế của từng dây chuyền.
QCVN 19:2024/BTNMT quy định gì đối với khí thải nhà máy thuốc bảo vệ thực vật?
QCVN 19:2024/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về khí thải công nghiệp quy định giá trị giới hạn cho phép của các thông số ô nhiễm trong khí thải công nghiệp khi xả ra môi trường không khí. Quy chuẩn được ban hành kèm Thông tư 45/2024/TT-BTNMT và có hiệu lực từ ngày 01/07/2025.
QCVN 19:2024/BTNMT đã thay thế nhiều quy chuẩn trước đây như QCVN 19:2009/BTNMT, QCVN 20:2009/BTNMT, QCVN 21:2009/BTNMT, QCVN 22:2009/BTNMT và một số quy chuẩn chuyên ngành khác.
Đối với nhà máy sản xuất thuốc bảo vệ thực vật, cần xác định đúng thông số ô nhiễm áp dụng cho từng nguồn xả dựa trên nguyên liệu, hóa chất và công nghệ thực tế. Một số thông số đáng lưu ý trong QCVN 19:2024/BTNMT gồm các hợp chất hữu cơ như:
| Thông số | Đơn vị | Giá trị Cột A | Giá trị Cột B | Giá trị Cột C |
|---|---|---|---|---|
| Anilin | mg/Nm³ | ≤ 10 | ≤ 15 | ≤ 18 |
| Benzen | mg/Nm³ | ≤ 4 | ≤ 5 | ≤ 5 |
| Benzyl clorua | mg/Nm³ | ≤ 4 | ≤ 5 | ≤ 5 |
| Metanol | mg/Nm³ | ≤ 100 | ≤ 150 | ≤ 200 |
| Metylclorua | mg/Nm³ | ≤ 100 | ≤ 120 | ≤ 150 |
| Nitrobenzen | mg/Nm³ | ≤ 3 | ≤ 4 | ≤ 5 |
| Phenol và hợp chất phenol | mg/Nm³ | ≤ 15 | ≤ 15 | ≤ 15 |
| Toluen | mg/Nm³ | ≤ 30 | ≤ 40 | ≤ 50 |
| Xylen | mg/Nm³ | ≤ 50 | ≤ 100 | ≤ 150 |
Các giá trị trên là những ví dụ trong nhóm thông số áp dụng cho thiết bị sản xuất, sử dụng hóa chất hữu cơ tùy theo loại sản phẩm và hóa chất sử dụng; không có nghĩa mọi nhà máy thuốc bảo vệ thực vật đều phải kiểm soát toàn bộ các chất này.
Đây là điểm cần đặc biệt lưu ý khi thiết kế hệ thống xử lý khí thải nhà máy sản xuất thuốc bảo vệ thực vật: Không nên lấy một bảng thông số chung rồi áp dụng máy móc cho mọi nhà máy.
Công nghệ xử lý khí thải nhà máy sản xuất thuốc bảo vệ thực vật
Một hệ thống xử lý khí thải nhà máy sản xuất thuốc bảo vệ thực vật hiệu quả thường được thiết kế theo nhiều công đoạn thay vì chỉ sử dụng một thiết bị duy nhất.
Bước 1: Thu gom khí thải tại nguồn
Để xử lý khí thải nhà máy sản xuất thuốc bảo vệ thực vật hiệu quả thì khí thải cần được thu gom ngay tại vị trí phát sinh như:
- Bồn phối trộn.
- Thiết bị phản ứng.
- Máy nghiền.
- Máy sấy.
- Khu vực sang chiết.
- Khu vực đóng gói.
- Bồn chứa và khu vực nạp nguyên liệu.
Hệ thống chụp hút và đường ống phải được tính toán phù hợp với lưu lượng, áp suất và đặc tính của từng nguồn.
Bước 2: Lọc bụi và tách hạt
Nếu khí thải chứa bụi nguyên liệu hoặc bụi hóa chất, cần xử lý bụi trước khi đưa sang các công đoạn xử lý khí.
Các thiết bị có thể sử dụng gồm: Cyclone → lọc túi vải → lọc cartridge hoặc lựa chọn thiết bị phù hợp với kích thước hạt, nồng độ bụi và nhiệt độ khí thải.
Việc tách bụi trước còn giúp giảm tải cho các công đoạn hấp thụ hoặc hấp phụ phía sau.
Bước 3: Xử lý khí axit, kiềm hoặc khí tan trong nước
Đối với nguồn khí chứa các chất có khả năng hấp thụ trong dung dịch, tháp hấp thụ là một trong những giải pháp phù hợp.
Khí thải tiếp xúc với dung dịch hấp thụ thông qua hệ thống béc phun, tạo điều kiện để chất ô nhiễm chuyển từ pha khí sang pha lỏng. Tùy thành phần khí thải, dung dịch hấp thụ có thể được lựa chọn phù hợp với từng loại chất ô nhiễm.
Tháp hấp thụ đặc biệt phù hợp khi nguồn khí có hơi axit, khí kiềm hoặc các hợp chất có khả năng hòa tan và phản ứng với dung dịch xử lý.
Bước 4: Xử lý VOC và hơi dung môi
Đối với khí thải chứa VOC hoặc hơi dung môi ở nồng độ phù hợp, tháp hấp phụ than hoạt tính là một giải pháp được sử dụng phổ biến.
Khí đi qua lớp vật liệu hấp phụ, các phân tử chất ô nhiễm được giữ lại trên bề mặt than hoạt tính. Hiệu quả của công đoạn này phụ thuộc vào:
- Loại than hoạt tính.
- Diện tích bề mặt hấp phụ.
- Chiều cao lớp than.
- Thời gian tiếp xúc.
- Nồng độ VOC.
- Lưu lượng khí.
- Tính chất của từng loại dung môi.
Do đó, không nên lựa chọn tháp than hoạt tính cho hệ thống xử lý khí thải nhà máy sản xuất thuốc bảo vệ thực vật chỉ dựa trên lưu lượng quạt mà cần tính toán đồng thời cả tải lượng và đặc tính chất ô nhiễm.
Xem thêm: Tháp hấp phụ than hoạt tính
Sơ đồ hệ thống xử lý khí thải nhà máy sản xuất thuốc bảo vệ thực vật
Tùy từng dây chuyền, hệ thống có thể được thiết kế theo sơ đồ: Nguồn phát sinh → Chụp hút → Đường ống thu gom → Thiết bị lọc bụi → Tháp hấp thụ → Tháp hấp phụ than hoạt tính → Quạt hút → Ống thải
Không phải nhà máy sản xuất thuốc bảo vệ thực vật nào cũng cần đầy đủ tất cả các công đoạn trên.
Ví dụ:
- Khí chứa nhiều bụi: Ưu tiên cyclone/lọc bụi.
- Khí chứa hơi axit hoặc khí tan trong nước: Sử dụng tháp hấp thụ.
- Khí chứa VOC, hơi dung môi: Cân nhắc tháp hấp phụ than hoạt tính hoặc công nghệ xử lý VOC phù hợp.
- Khí có nhiều thành phần ô nhiễm: Có thể cần hệ thống xử lý kết hợp nhiều cấp.
Thiết kế hệ thống xử lý khí thải nhà máy sản xuất thuốc bảo vệ thực vật đúng phải bắt đầu từ đặc tính khí thải, sau đó mới xác định thiết bị và công suất.
Vì sao cần xử lý khí thải nhà máy sản xuất thuốc bảo vệ thực vật ngay tại nguồn?
Xử lý khí thải nhà máy sản xuất thuốc bảo vệ thực vật không chỉ nhằm đáp ứng yêu cầu môi trường. Một hệ thống thu gom và xử lý phù hợp còn giúp:
- Hạn chế hơi hóa chất phát tán trong nhà xưởng.
- Giảm mùi và nồng độ chất ô nhiễm tại khu vực sản xuất.
- Kiểm soát bụi và hơi dung môi.
- Bảo vệ thiết bị và môi trường làm việc.
- Giảm nguy cơ phát tán chất ô nhiễm ra khu vực xung quanh.
- Tạo điều kiện đáp ứng yêu cầu về khí thải trong hồ sơ môi trường.
Đặc biệt, với các nhà máy sản xuất thuốc bảo vệ thực vật có nhiều nguồn phát sinh, cần phân tách từng nguồn khí thải ngay từ khâu thiết kế thay vì gom toàn bộ khí vào một hệ thống mà không tính đến sự khác nhau về thành phần và tải lượng.
NOPOTECH thiết kế hệ thống xử lý khí thải theo từng dây chuyền
NOPOTECH cung cấp giải pháp tư vấn – thiết kế – chế tạo – lắp đặt hệ thống xử lý khí thải công nghiệp cho nhà máy sản xuất hóa chất và các ngành công nghiệp có phát sinh bụi, hơi hóa chất, khí axit, VOC và mùi. Với nhà máy sản xuất thuốc bảo vệ thực vật, NOPOTECH không áp dụng một cấu hình cố định cho mọi dự án.
Phương án xử lý khí thải nhà máy sản xuất thuốc bảo vệ thực vật được xây dựng dựa trên:
- Lưu lượng khí thải.
- Nồng độ và tải lượng chất ô nhiễm.
- Thành phần hóa chất sử dụng.
- Nhiệt độ khí.
- Đặc điểm từng công đoạn.
- Yêu cầu thu gom tại nguồn.
- Yêu cầu xả thải và hồ sơ môi trường của dự án.
Từ đó, hệ thống có thể kết hợp lọc bụi, tháp hấp thụ, tháp hấp phụ than hoạt tính, quạt công nghiệp, đường ống và các thiết bị phụ trợ để tạo thành một dây chuyền xử lý hoàn chỉnh.
Có thể nói xử lý khí thải nhà máy sản xuất thuốc bảo vệ thực vật cần được thực hiện theo đúng đặc tính của từng nguồn phát sinh, không thể chỉ lựa chọn thiết bị dựa trên lưu lượng khí. 3 nhóm nguồn cần đặc biệt quan tâm gồm công đoạn phản ứng – phối trộn hóa chất; nghiền – sấy – đóng gói; và khu vực chứa, sang chiết – vệ sinh thiết bị.
Bên cạnh yêu cầu thu gom hiệu quả, doanh nghiệp cần xác định chính xác các thông số ô nhiễm cần kiểm soát theo QCVN 19:2024/BTNMT, từ đó lựa chọn công nghệ xử lý phù hợp và có khả năng đáp ứng yêu cầu xả thải. NOPOTECH sẵn sàng tư vấn phương án xử lý khí thải phù hợp với từng dây chuyền sản xuất, từ khảo sát nguồn phát sinh, tính toán lưu lượng – tải lượng đến thiết kế, chế tạo và lắp đặt hệ thống hoàn chỉnh. Liên hệ ngay với chúng tôi để được tư vấn hoàn toàn miễn phí nhé.
