Tình trạng ô nhiễm từ khí thải công nghiệp đang ngày càng gia tăng, gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe cộng đồng cũng như môi trường sống. Việc nắm rõ nguyên nhân và các giải pháp xử lý là cần thiết, giúp cân bằng giữa phát triển kinh tế và bảo vệ hệ sinh thái. Bài viết sau đây của Dakhien sẽ cung cấp góc nhìn chi tiết về vấn đề này!
>>>>KHÁM PHÁ NGAY: Khí công nghiệp là gì? Các loại khí công nghiệp phổ biến hiện nay
1. Tìm hiểu khí thải công nghiệp là gì?
Khí thải công nghiệp là tập hợp các chất ô nhiễm ở dạng khí và bụi phát sinh trong quá trình hoạt động của các nhà máy, xí nghiệp và cơ sở sản xuất. Chúng được thải ra môi trường qua hệ thống ống khói, ống thải và các thiết bị xử lý khí của các ngành công nghiệp khác nhau.
Nguồn gốc của khí thải này xuất phát từ quá trình sản xuất, chế biến, xử lý nguyên liệu và vận hành máy móc trong nhiều lĩnh vực công nghiệp. Thành phần chủ yếu bao gồm các hợp chất độc hại như CO₂, CO, NOx, H₂S, SOx,… Ngoài ra, chúng có thể chứa tạp chất gây mùi, bụi mịn và các chất gây ô nhiễm đặc trưng tùy theo ngành sản xuất.
Ô nhiễm môi trường, đặc biệt là ô nhiễm không khí, thường tập trung tại các khu công nghiệp lâu đời do vẫn sử dụng công nghệ lạc hậu hoặc chưa có hệ thống xử lý khí thải công nghiệp hiệu quả. Ngược lại, các khu công nghiệp mới với công nghệ hiện đại được đầu tư đồng bộ, giúp kiểm soát khí thải tốt hơn. Tuy nhiên, hệ thống xử lý khí thải công nghiệp khá tốn kém về chi phí đầu tư và chi phí bảo trì.
2. Các nguồn phát sinh khí thải công nghiệp
Hầu hết các ngành công nghiệp đều phát sinh khí thải, tuy nhiên, mức độ ô nhiễm và thành phần khí thải sẽ khác nhau tùy theo quy trình sản xuất. Một số ngành có lượng khí thải đáng kể, gây ảnh hưởng lớn đến môi trường, bao gồm:
- Ngành nhiệt điện: Theo báo cáo từ Bộ Công Thương, nhiệt điện là một trong những lĩnh vực có mức phát thải cao nhất. Chỉ tính riêng các nhà máy tại khu vực miền Bắc, mỗi năm tiêu thụ khoảng 1,5 triệu tấn than, thải ra 20.000 tấn SO₂, 4 triệu tấn CO₂, 8.000 tấn NOx và 5.000 tấn bụi.
- Ngành khai thác than: Trong quá trình khai thác và chế biến than, một lượng lớn bụi TSP, PM10 cùng các khí CO, CO₂, SO₂ được giải phóng ra môi trường, gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến chất lượng không khí.
- Ngành hóa dầu: Quá trình tinh lọc dầu thô thải ra nhiều loại khí độc hại như CO₂, NOx và H₂S, góp phần đáng kể vào ô nhiễm không khí trong lĩnh vực công nghiệp.
- Ngành luyện kim: Ngành sản xuất thép thuộc nhóm công nghiệp nặng có mức phát thải rất lớn. Theo ước tính, để sản xuất 1 tấn thép, trung bình phát sinh khoảng 10.000 m³ khí thải hỗn hợp và hơn 100kg bụi ra môi trường.
- Ngành sản xuất gạch, gốm sứ: Quá trình nung trong các lò đốt tạo ra lượng lớn khí CO và CO₂, gây tác động tiêu cực đến môi trường không khí xung quanh.
- Ngành sản xuất xi măng, phân bón: Những ngành công nghiệp sử dụng hóa chất này thải ra lượng lớn khí chứa lưu huỳnh, là nguyên nhân chính gây ô nhiễm không khí, mưa axit và ảnh hưởng đến nguồn nước.
Ngoài các ngành đã nêu, một số lĩnh vực khác cũng góp phần vào lượng khí thải công nghiệp không nhỏ. Ngành chế biến thực phẩm, đặc biệt là sản xuất thủy sản, thịt và sữa, phát thải khí amoniac và hợp chất hữu cơ dễ bay hơi. Ngành dệt may và nhuộm sử dụng nhiều hóa chất, tạo ra khí clo và VOC. Các cơ sở sản xuất nhựa, cao su, giấy, bột giấy cũng thải ra khí styrene, benzen, SO₂ và H₂S,...
3. Công thức tính nồng độ cho phép của khí thải công nghiệp
Theo Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia QCVN 19:2009/BTNMT về khí thải công nghiệp, do Bộ Tài nguyên và Môi trường ban hành, giới hạn nồng độ tối đa của bụi và các chất vô cơ trong khí thải được xác định theo công thức tại mục 2.1 như sau:
Cmax = C x Kp x Kv (mg/Nm³)
C là nồng độ tiêu chuẩn của bụi và các chất vô cơ được quy định tại mục 2.2;
Kp là hệ số lưu lượng nguồn thải, xác định theo mục 2.3;
Kv là hệ số vùng, khu vực theo quy định tại mục 2.4 theo quy chuẩn.
Quy chuẩn này đưa ra giới hạn nồng độ tối đa cho phép của bụi và các chất vô cơ trong khí thải công nghiệp trước khi thải ra môi trường không khí. Đồng thời, quy chuẩn áp dụng cho tất cả tổ chức, cá nhân có liên quan đến quá trình phát thải khí thải công nghiệp chứa bụi và các chất vô cơ, nhằm đảm bảo tuân thủ các quy định về bảo vệ môi trường.
>>>>TÌM NGAY: Công ty khí công nghiệp uy tín hàng đầu
4. Những tác hại của khí thải công nghiệp
Nếu không được kiểm soát và xử lý đúng cách, khí thải công nghiệp có thể gây ra những ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe con người cũng như môi trường sống.
4.1 Tác hại đối với con người
Khí thải công nghiệp chứa nhiều chất độc hại, có thể tác động trực tiếp đến sức khỏe con người khi hít phải trong thời gian dài. Việc tiếp xúc liên tục với các khí ô nhiễm làm gia tăng nguy cơ mắc các bệnh về đường hô hấp như viêm phế quản, hen suyễn, viêm mũi dị ứng và thậm chí ung thư phổi.
Bên cạnh đó, các hạt bụi siêu mịn trong khí thải có thể xâm nhập sâu vào phổi, gây tổn thương mô và làm suy giảm chức năng hô hấp. Tiếp xúc với bụi công nghiệp còn có thể dẫn đến các vấn đề về mắt như kích ứng, giảm thị lực. Sống trong môi trường ô nhiễm kéo dài cũng ảnh hưởng đến hệ miễn dịch, làm suy yếu sức đề kháng và giảm tuổi thọ.
4.2 Tác hại đối với môi trường
Khí thải công nghiệp gây nên những ảnh hưởng cực kỳ nghiêm trọng tới môi trường. Khí thải từ các khu công nghiệp là nguyên nhân chính gây ra hiện tượng mưa axit, làm thay đổi nồng độ pH trong ao hồ, sông suối, dẫn đến suy giảm đa dạng sinh học và làm chết hàng loạt sinh vật thủy sinh.
Ngoài ra, các loại khí như khí carbon dioxide, NOx và SO₂ trong khí thải công nghiệp còn góp phần gây hiệu ứng nhà kính, làm trái đất nóng lên, thúc đẩy băng tan ở hai cực và gây mất cân bằng hệ sinh thái. Hệ quả là các hiện tượng thời tiết cực đoan như bão, lũ, hạn hán và mưa kéo dài ngày càng gia tăng, đe dọa nghiêm trọng đến môi trường sống và sự phát triển bền vững của Trái Đất.
5. Những biện pháp xử lý khí thải công nghiệp
Theo Chỉ thị số 13/CT-TTg, bảo vệ môi trường là một trong bốn yếu tố quan trọng của quá trình phát triển bền vững. Chính sách "Không đánh đổi môi trường lấy tăng trưởng kinh tế" đã được Đảng và Nhà nước đặc biệt chú trọng. Khí thải công nghiệp là hệ quả không thể tránh khỏi trong quá trình sản xuất, nhưng có thể được kiểm soát và xử lý bằng nhiều phương pháp khác nhau như:
5.1 Phương pháp hấp phụ
Xử lý khí thải bằng hấp phụ sử dụng các vật liệu có khả năng giữ lại hoặc hấp thụ khí ô nhiễm mà không gây phản ứng hóa học. Các vật liệu hấp phụ phổ biến gồm than hoạt tính, kaolin, geolit, silicagel…, thường có dạng hạt với cấu trúc lỗ nhỏ li ti giúp giữ lại các thành phần độc hại. Phương pháp này đặc biệt hiệu quả đối với khí thải chứa dung môi hữu cơ hoặc có mùi khó chịu, với hiệu suất xử lý đạt từ 90% đến 98%.
5.2 Phương pháp xử lý sinh học
Phương pháp này dựa vào các vi sinh vật để phân hủy hoặc chuyển hóa khí thải độc hại thành các hợp chất vô hại. Các vi sinh vật có thể hấp thụ và xử lý các hợp chất hữu cơ bay hơi (VOC) hoặc khí có mùi hôi. Quá trình này thường được áp dụng trong các hệ thống xử lý khí thải từ nhà máy chế biến thực phẩm, sản xuất hóa chất hoặc bãi rác thải.
5.3 Phương pháp hấp thụ
Phương pháp hấp thụ dựa trên việc sử dụng dung dịch lỏng để loại bỏ các chất ô nhiễm trong khí thải. Trong hệ thống này, khí thải được dẫn vào từ phía dưới tháp xử lý, trong khi dung dịch hấp thụ (chứa các hóa chất như NaOH, KOH, CaCO₃, Ca(OH)₂, K₂CO₃…) được phun từ phía trên xuống, tạo ra các giọt sương nhỏ để tiếp xúc và hấp thụ khí ô nhiễm. Nhờ đó, các chất độc hại bị hòa tan hoặc phản ứng với dung dịch hấp thụ, giúp giảm thiểu khí thải độc hại ra môi trường.
5.4 Phương pháp xử lý ướt
Xử lý khí thải bằng phương pháp ướt sử dụng chất lỏng (thường là nước) để tiếp xúc trực tiếp với khí thải, giúp loại bỏ bụi bẩn và các chất ô nhiễm. Khi khí thải đi qua hệ thống rửa khí, các hạt bụi bị nước giữ lại và tách ra dưới dạng bùn. Phương pháp này đặc biệt phù hợp với khí thải chứa nhiều bụi hoặc các khí hòa tan trong nước.
5.5 Phương pháp đốt khí thải
Phương pháp này sử dụng nhiệt độ cao để đốt cháy các chất hữu cơ độc hại trong khí thải, chuyển chúng thành các hợp chất ít độc hại hơn như CO₂ và hơi nước. Việc xử lý bằng phương pháp đốt thường áp dụng cho khí thải không thể tái chế hoặc thu hồi. Tuy nhiên, để đảm bảo hiệu quả và an toàn, cần có hệ thống kiểm soát nhiệt độ và xử lý khí thải sau khi đốt.
5.6 Phương pháp ngưng tụ khí thải
Phương pháp này dựa trên nguyên lý làm lạnh để ngưng tụ các hợp chất trong khí thải, giúp thu hồi và tái sử dụng một số thành phần hữu ích. Có hai dạng chính:
- Ngưng tụ trực tiếp: Làm lạnh nhanh khí thải bằng cách đưa vào môi trường có nhiệt độ thấp.
- Ngưng tụ gián tiếp: Sử dụng hệ thống trao đổi nhiệt để giảm nhiệt độ khí thải, giúp các hợp chất ô nhiễm ngưng tụ thành chất lỏng.
Dakhien hy vọng rằng những thông tin trên sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về khí thải công nghiệp và những ảnh hưởng khôn lường của chúng đối với cuộc sống chúng ta. Mỗi doanh nghiệp cần xem xét đặc điểm cụ thể của nguồn khí thải để lựa chọn phương pháp xử lý hiệu quả, góp phần giảm thiểu ô nhiễm và bảo vệ môi trường.
