Mùi hôi đô thị và khí thải công nghiệp

Ngày nay, nền kinh tế, khoa học và công nghệ đang phát triển nhanh chóng, bối cảnh xã hội đang thay đổi từng ngày. Đặc biệt, đầu tư quy mô lớn của chính phủ và thúc đẩy chính sách đã dẫn đến sự tăng trưởng bùng nổ trong các hoạt động sản xuất công nghiệp và kỹ thuật đô thị, và sau đó, tình trạng ô nhiễm môi trường dần trở nên nổi bật hơn. Với sự cải thiện mức sống của người dân và những thay đổi trong quan niệm sống, nhận thức của công chúng về bảo vệ môi trường và sự nhạy cảm với các vấn đề môi trường cũng ngày càng tăng lên. Mâu thuẫn giữa vấn đề môi trường do hoạt động sản xuất xã hội gây ra và mong muốn có một môi trường sống tốt đẹp hơn của người dân sẽ ngày càng trở nên gay gắt theo thời gian.

Kiểm soát ô nhiễm môi trường là một chủ đề phức tạp, lâu dài, đa ngành, liên quan đến việc phục hồi đất đai, xử lý chất thải rắn, xử lý chất thải nguy hại, xử lý nước thải, lọc nước, kiểm soát không khí, xử lý mùi rác thải, kiểm soát tiếng ồn và nhiều khía cạnh khác. Vấn đề mùi rác thải chủ yếu xảy ra trong kỹ thuật đô thị và sản xuất công nghiệp, và do đặc điểm cơ bản của nó, nó dễ dàng lây lan qua các hoạt động trong khí quyển, có thể nói là tác nhân gây kích ứng trực tiếp nhất đối với các giác quan của con người, dễ bị ảnh hưởng nhất; thu hút sự quan tâm và ảnh hưởng nhiều nhất đến chất lượng cuộc sống của người dân là một trong những vấn đề môi trường.

Mặc dù các cơ quan quốc gia có liên quan đã xây dựng các văn bản tiêu chuẩn để hạn chế phát thải ô nhiễm – đặc biệt là các chất ô nhiễm tạo thành khí thải và mùi có liên quan chặt chẽ đến ô nhiễm không khí – nhưng trong những ngày đầu, mô hình phát triển tăng trưởng nhanh và độ trễ trong điều chỉnh chính sách có yếu tố con người như do sự cạnh tranh khốc liệt trong ngành và hệ thống quản lý không hoàn hảo, kết hợp với sự phát triển không đầy đủ và không đồng đều của bản thân ngành và công nghệ xử lý khí thải và mùi hôi (so với các loại đất, rắn và lỏng khác) khiến việc xử lý các vấn đề ô nhiễm môi trường không khí khó khăn.

Khí thải công nghiệp và mùi hôi đô thị là 2 trong số những nguyên nhân chính dẫn đến ô nhiễm không khí, khiến tình trạng ô nhiễm môi trường ngày càng trở nên tồi tệ

Nguồn ô nhiễm

Các sự cố môi trường gây ô nhiễm môi trường không khí (đối tượng bị hạn chế theo tiêu chuẩn khí thải) hoặc dễ bị người dân khiếu nại chủ yếu đến từ hai khía cạnh: mùi đô thị và khí thải công nghiệp. Với sự gia tăng số lượng phương tiện vận tải và tăng cường kết nối thương mại toàn cầu, khí thải từ ô tô, đường sắt, phà, hàng không, v.v. đã dần trở thành mối nguy hiểm môi trường không thể bỏ qua và là sự kiện ô nhiễm không cố định, không liên tục. Các sự cố ô nhiễm không khí quy mô nhỏ khác bao gồm mùi hôi ở không gian công cộng và khí thải gia đình.

Việc tạo ra mùi hôi đô thị chủ yếu đến từ các đơn vị cấp thoát nước, đơn vị xử lý nước thải hoặc đơn vị xử lý rác thải trong các dự án đô thị, bao gồm trạm bơm nâng, trạm bơm nước mưa, nhà máy xử lý nước thải, trạm trung chuyển rác và nhà máy xử lý rác thải trong khi khí thải công nghiệp. Các loại ô nhiễm này chủ yếu được gây ra bởi khí thải từ các ngành sản xuất công nghiệp khác nhau, bao gồm công nghiệp hóa chất , công nghiệp đốt (luyện kim) , công nghiệp điện tử , công nghiệp thực phẩm , công nghiệp dược phẩm , công nghiệp thức ăn chăn nuôi , công nghiệp chăn nuôi , công nghiệp dệt , công nghiệp giấy , công nghiệp đóng gói , ngành công nghiệp , v.v.

Mùi hôi tại đô thị

Những nơi chính phát sinh khí có mùi tại đô thị không thể kể đến hệ thống cấp thoát nước (chẳng hạn như trạm bơm nâng) bao gồm: bể thu gom trạm bơm, lưới tản nhiệt phía trước, máy bơm nước phía sau, máy bơm nâng, phòng bảo trì, v.v

Những nơi chính tạo ra khí có mùi trong các nhà máy bao gồm: phòng bơm nâng, giếng phân phối nước, lưới thô/mịn (giếng), phòng bơm nước thải, bể thu gom, bể lắng sơ cấp, bể sục khí, bể hiếu khí , bể kỵ khí, bể thủy phân và axit hóa, bể chứa bùn, bể cô đặc bùn, xưởng khử nước, v.v..
Những nơi chính phát sinh khí mùi trong hệ thống xử lý rác thải (như nhà máy xử lý rác) bao gồm: xưởng phân loại rác, kho chứa rác. phòng, trạm trung chuyển rác, phòng nén rác, bãi chôn lấp, xử lý rác thải thực phẩm, v.v.

Xả rác không đúng nơi quy định khiến mùi xuất hiện, gây ô nhiễm không khí

Khí thải công nghiệp

Công nghiệp hóa chất là một khái niệm chung, theo nghĩa rộng có thể bao gồm hầu hết các ngành công nghiệp khác được đề cập sau đây. Ở đây chúng ta chỉ thảo luận về những nơi phát sinh khí thải phổ biến trong ngành: khu vực lưu trữ nguyên liệu, phòng thí nghiệm, lò điện. phòng sản xuất, xưởng trộn, xưởng rửa, xưởng lên men, xưởng hòa tan, xưởng tinh chế, xưởng tổng hợp, phòng nướng, bể làm mát, bể chứa chất thải, xưởng cắt và tạo hạt, khu vực bể chứa, khu vực bảo quản thành phẩm, v.v

• Những nơi phát sinh khí thải trong ngành luyện kim đốt bao gồm: Lò quay, lò đốt, lò nướng, nồi hơi đốt than, xưởng đốt xúc tác, xưởng đốt rác thải, xưởng đúc, v.v..
• Những nơi phát sinh khí thải chủ yếu trong lò đốt; công nghiệp điện tử bao gồm: xưởng mạ điện, dây chuyền sản xuất pin, xưởng hàn, lò thiếc, xưởng lắp ráp, v.v..
• Những nơi phát sinh khí thải chính trong ngành công nghiệp thực phẩm bao gồm: khu lưu trữ nguyên liệu, xưởng tiền xử lý, xưởng lọc, xưởng tinh chế; , xưởng nướng, xưởng sấy, khu chứa nước thải, khu chứa chất thải, ống dẫn khói dầu, v.v..;
• Những nơi phát sinh khí thải chính trong ngành in và nhuộm bao gồm: xưởng in và nhuộm mực, xưởng in, xưởng tẩy và nhuộm, khu vực loại bỏ bụi tĩnh điện, xưởng tạo kiểu, phòng sấy khô, v.v.

Khí thải từ các nhà máy gia tăng, dẫn theo nhiều chất thải độc hại đi vào môi trường không khí

Thành phần gây ô nhiễm

Mùi hôi đô thị được tạo ra ở một nơi và được xử lý ở một nơi duy nhất – thường là nước thải và rác thải do sinh hoạt của cư dân đô thị hoặc hoạt động thương mại tạo ra – nên thành phần tương đối đơn giản, thể tích lớn nhưng nồng độ thường thấp.

Thành phần chính chứa hydro sunfua (𝐻2𝑆 ), amoniac (𝑁𝐻3 ), cacbon monoxit (𝐶𝑂 ), oxit nitơ (𝑁𝑂𝑥 ), metyl mercaptan (𝐶𝐻3𝑆𝐻 ), dimetyl ete (𝐶𝐻3𝑆𝐶𝐻3 ), amin hữu cơ, chuỗi benzen, VOC, bụi, v.v.

Đối với khí thải công nghiệp, do các ngành công nghiệp khác nhau (nguyên liệu thô khác nhau, quy trình sản xuất khác nhau, địa điểm sản xuất khác nhau) nên thành phần khí thải có thể đơn giản hoặc phức tạp, lượng khí thải có thể khác nhau và nồng độ có thể khác nhau. cũng phải khác.

Chủ yếu bao gồm sương mù axit sulfuric, sương mù axit nitric, sương mù axit cromic (𝐻2𝐶𝑟𝑂4 ), hydro clorua, hydro xyanua (𝐻𝐶𝑁 ), hydro sunfua, amoniac, oxit nitơ, amoni nitrat (𝑁𝐻4𝑁𝑂3 ), dioxin, rượu, metylmercaptan, etyl axetat (𝐶4𝐻8𝑂2 ), n-butyl axetat (𝐶𝐻3𝐶𝑂𝑂(𝐶𝐻2)3𝐶𝐻3 ), isopropyl axetat (𝐶5𝐻10𝑂2 ), metyl acrylat (𝐶4𝐻6𝑂2 ), toluene diisocyanate (𝐶9𝐻6𝑁2𝑂2 ), ete, xeton, phenol, hợp chất hữu cơ tuần hoàn, dãy benzen, amin hữu cơ, hydrocacbon tổng không chứa metan, olefin, hợp chất hữu cơ halogen, VOC, Khói dầu , hắc ín, nicotin, capsaicin (𝐶18𝐻27𝑁𝑂3 ), axit axetic, nhựa thông, terpineol (𝐶10𝐻18𝑂 ), axit béo dễ bay hơi, skatole, sol khí, bụi, v.v.

Mối đe dọa từ ô nhiễm

Trong thực tế xử lý mùi rác thải, có 5 loại tác nhân gây ô nhiễm phổ biến nhất là: hợp chất chứa lưu huỳnh (hydrogen sulfide, mercaptans, thioethers, v.v.), hợp chất chứa nitơ (amoniac, amin, indoles, v.v.) , halogen và các dẫn xuất (clo, hydrocacbon halogen hóa, v.v.), hydrocacbon (như ankan, anken, hydrocacbon thơm, v.v.), các hợp chất chứa oxy (như rượu, phenol, aldehyd, xeton, axit hữu cơ, v.v.) .

Các chất gây ô nhiễm mùi chính là tám chất: hydrogen sulfide, amoniac, methyl mercaptan, methyl sulfide, trimethylamine, dimethyl disulfide, carbon disulfide và styrene.

Trong số đó, hydro sunfua xuất hiện trong cả mùi đô thị và khí thải công nghiệp và có hàm lượng lớn. Trong thông số kỹ thuật thiết kế của thiết bị khử mùi, thiết bị phải bao gồm các dụng cụ phát hiện hydro sunfua và amoniac. Hydro sunfua nồng độ thấp có mùi trứng thối, rất dễ phát hiện và có thể dùng để cảnh báo. Tuy nhiên, nếu tiếp xúc với môi trường chứa hydro sunfua trong thời gian dài hoặc nồng độ hydro sunfua quá cao sẽ gây nguy hiểm cho con người. Hệ thống khứu giác của cơ thể sẽ bị tê liệt và mất nhạy cảm với mùi, sau đó khiến chức năng điều tiết kiểm soát sự kích thích và ức chế của vỏ não bị suy giảm, cho đến khi người đó bất tỉnh hoặc tử vong. Dưới đây là danh sách các mối nguy hiểm của hydrogen sulfide đối với cơ thể con người (dữ liệu chỉ mang tính tham khảo, tình hình thực tế khác nhau tùy theo từng người):
Khí amoniac có tác dụng kích thích niêm mạc nghiêm trọng, có thể dẫn đến huyết áp và nhịp tim không ổn định, ảnh hưởng đến việc vận chuyển oxy trong hệ thống tuần hoàn máu của con người, sau đó gây ra tình trạng thiếu oxy ở các mô khác nhau. Ngộ độc amoniac còn biểu hiện như bỏng mắt và đường hô hấp, gây loét miệng, co thắt thanh quản, thở khò khè, khàn giọng và khó nói. Tiếp xúc lâu dài với nồng độ amoniac cao thậm chí có thể gây bỏng cấp độ hai đến độ ba trên da. Tỷ lệ tử vong là khoảng 40%.

Các yếu tố ô nhiễm khí khác cũng rất có hại cho cơ thể con người: chúng có thể khiến cơ thể con người ức chế phản xạ hít vào và cản trở các chức năng hô hấp bình thường, gây chán ăn, buồn nôn và nôn mửa, đồng thời có thể dẫn đến suy giảm chức năng của hệ tiêu hóa và rối loạn chức năng hệ thống nội tiết, ảnh hưởng đến hoạt động trao đổi chất của cơ thể. Một số hoạt động sản xuất công nghiệp có thể tạo ra một số chất bí mật và nguy hiểm hơn do tính đặc thù của quy trình. Nếu chúng không được kiểm soát hiệu quả, đó sẽ là mối nguy hiểm lớn về an toàn cho công nhân nhà máy và người dân xung quanh.

Ô nhiễm không khí do hoạt động xây dựng đô thị và sản xuất công nghiệp quy mô lớn không chỉ đe dọa đến sức khỏe, tính mạng của con người và các sinh vật khác mà còn thường là mối nguy hiểm lớn đối với máy móc, vật liệu và thiết bị liên quan. Nếu nồng độ của thành phần sương axit trong khí thải đạt đến một ngưỡng nhất định, nó sẽ ăn mòn và làm hỏng các bộ phận kim loại trong nhà máy, đồng thời khí kiềm cũng sẽ gây ra những hư hỏng không thể phục hồi cho các sản phẩm nhựa hoặc vật liệu màng dầu hữu cơ khi chúng đi qua; họ. Mùi của khí thải mang theo một lượng lớn hơi nước sẽ gây ra sự rỉ sét và lão hóa của các bộ phận cơ khí. Theo nghiên cứu có liên quan, chất lỏng chứa muối hoặc các dung môi khác sẽ đẩy nhanh quá trình rỉ sét sau khi kim loại (chẳng hạn như rỉ sắt) được sản xuất, xốp và lỏng lẻo Cấu trúc sẽ gây ra sự ăn mòn nghiêm trọng hơn và hình thành một chu kỳ hủy diệt luẩn quẩn, gây thiệt hại to lớn cho nền kinh tế xã hội và tài sản.

Kiểm soát ô nhiễm

Vào đầu thế kỷ 21, khi các chính phủ hoặc công ty nói về việc xử lý hoặc khử mùi khí thải, tất cả những gì họ có thể sử dụng là các thiết bị xử lý khí thải đơn giản như than hoạt tính hoặc lò đốt, có thể “hút” hoặc “đốt cháy”. Tuy nhiên, khi khả năng xử lý của than hoạt tính hạn chế, các vấn đề về sự sống, chi phí giải hấp cao, xử lý chất thải nguy hại sau bão hòa, tiêu thụ năng lượng đốt cao, dễ nổ nguy hiểm, vấn đề ô nhiễm thứ cấp, v.v. đều là do các yếu tố như sự phát triển chậm của ngành và không đủ giám sát có liên quan do đó những phương pháp này bị gác lại hoặc bỏ qua.
May mắn thay, các công nghệ xử lý và khử mùi khí thải khác nhau đã tiếp tục phát triển trong một thời gian chỉ trong hơn mười năm, nhiều công nghệ và thiết bị công nghệ cao và đa tác dụng đã xuất hiện trong ngành để giải quyết vấn đề về mùi khí thải. Mặc dù phương pháp hấp phụ than hoạt tính truyền thống và phương pháp đốt tái sinh vẫn chiếm thị phần lớn trong ngành, công nghệ sinh học và siêu plasma cải tiến mới nổi đang dần thay thế các phương pháp xử lý trước đây đã thất bại hoặc được chứng minh là có hiệu quả sau một thời gian dài hoạt động.

Cần áp dụng các thiết bị xử lý khí thải công nghệ cao để đạt được tiêu chuẩn về chất lượng không khí đầu ra tại mỗi nhà máy

Thiết bị xử lý mùi rác thải

Ở đây chúng tôi giới thiệu các thiết bị xử lý mùi thải thông thường theo ba loại: pha loãng , hấp phụ và hấp thụ, vi sinh vật và nhiệt phân.

• Pha loãng: Đúng như tên gọi, mùi thải được thải qua ống khói ở một độ cao nhất định nhằm giảm tác hại cho người và đồ vật ở khu vực có độ cao thấp; phương pháp pha loãng là thổi vào không khí hoặc tăng thể tích của tủ thu khí lên; giảm mùi hôi với nồng độ cao hơn. Pha loãng cho đến khi giác quan của con người khó phát hiện; nguyên tắc của phương pháp che phủ là sử dụng các loại khí có mùi khác để che đi mùi hôi thối khó chịu trong khí thải nhằm đạt được mục đích khử mùi. Loại phương pháp này về cơ bản loại bỏ được tác động tiêu cực của mùi hôi từ góc độ nhận thức của con người, tuy nhiên các yếu tố ô nhiễm trong khí vẫn tồn tại một cách khách quan.
• Hấp phụ và hấp thụ (hấp phụ than hoạt tính , phương pháp hóa học , tháp phun , v.v.): Sự hấp phụ chủ yếu sử dụng các chất độn có đặc tính hấp phụ như than hoạt tính, cấu trúc xốp của nó có diện tích bề mặt riêng lớn và lực van der Waals để hấp phụ các phân tử khí khác nhau trong khí thải, bao gồm cả các yếu tố mùi, để đạt được hiệu quả tách khỏi luồng không khí. Mặc dù công nghệ đã hoàn thiện và chi phí tương đối thấp nhưng các thành phần gây ô nhiễm vẫn chưa thực sự được loại bỏ. Các hoạt động tiếp theo như giải hấp hoặc xử lý thứ cấp chất hấp phụ vẫn cần được thực hiện và thời gian sử dụng của chất hấp phụ còn ngắn, không hiệu quả khi xử lý mùi nồng độ cao.
• Phương pháp vi sinh vật: Lý thuyết về phương pháp vi sinh vật đã được đề xuất trong thời kỳ trước đó. Hiện nay, sau nhiều năm phát triển, các phương pháp vi sinh điển hình là công nghệ xử lý kết hợp rửa-lọc sinh học không ngừng thể hiện tính ưu việt của mình và dần trở thành xu hướng chủ đạo của ngành. Nguyên tắc chính là mùi thải đi vào hộp từ ống dẫn khí, được trộn hoàn toàn và phản ứng bởi chất độn hữu cơ polyme giai đoạn đầu và chất lỏng phun tiền xử lý (phương pháp bố trí và kết hợp nước-khí tương tự như phương pháp của tháp phun), sau đó bước vào giai đoạn tiếp theo và chất lỏng phun tiền xử lý. Chất độn vi sinh ẩm trải qua quá trình truyền khối và quần thể vi sinh vật cụ thể sử dụng các nhóm chất ô nhiễm trong khí thải làm nguồn năng lượng cho sự tăng trưởng và sinh sản, và khí đã qua xử lý cuối cùng được thải qua ống xả. Trong phương pháp sinh học, kích thước thiết kế của hộp cũng khác nhau tùy thuộc vào thể tích không khí của khí cần xử lý và gặp vấn đề về diện tích sàn lớn.
• Super plasma (nhiệt phân): Super plasma là ứng dụng công nghệ tiên tiến trong ngành ô nhiễm không khí khác với cái gọi là plasma năng lượng cao, plasma nhiệt độ thấp và các công nghệ photohydrogen, photooxygen, photoelectric plasma phổ biến trên thị trường, super plasma sử dụng các điện cực dạng lưới thông qua lưỡng cực công nghệ che chắn. Sự hình thành của một điện trường chính xác chuyển đổi các phân tử oxy ban đầu trong không khí thành các cụm ion năng lượng cao, có khả năng oxy hóa cao và nồng độ cao để oxy hóa và phá vỡ các yếu tố ô nhiễm; chất thải ở tần số cực cao. Cấu trúc màng của các phân tử mùi hoặc vi sinh vật gây bệnh làm cho các phân tử bị phân cắt và các vi sinh vật bất hoạt, do đó hoàn thành quá trình thanh lọc khí. Nhờ sự thành công của công nghệ thu nhỏ siêu plasma, việc lắp đặt trở nên linh hoạt hơn và các kịch bản ứng dụng của nó cũng trở nên rộng hơn.

Ngoài các công nghệ xử lý mùi thải phổ biến nêu trên trong ngành, công nghệ tách màng và công nghệ chất lỏng siêu tới hạn cũng bắt đầu được công chúng chú ý trong những năm gần đây nếu công nghệ này có thể được chứng minh và sử dụng thành công trong các dự án thực tế sẽ mở ra những thị trường mới nổi mà các chiến lược gia quân sự sẽ cạnh tranh trong tương lai.