Giải pháp xử lý khí thải NH3 (amoniac) bảo vệ môi trường

Khí thải NH3 là một loại khí thải độc hại, có thể gây ô nhiễm môi trường và ảnh hưởng xấu tới sức khỏe con người. Khí thải NH3 là sản phẩm của quá trình phân hủy các hợp chất hữu cơ chứa nitơ, chẳng hạn như phân bón, phân chuồng, rác thải hữu cơ,… Bài viết này sẽ giới thiệu về tầm quan trọng của việc xử lý khí thải NH3, các phương pháp xử lý khí thải NH3 hiện nay, và công nghệ xử lý khí thải NH3 và các giải pháp hiện đại để giảm thiểu ô nhiễm này.

Tính chất hóa học, vật lý của khí thải NH3

Khí thải NH3 có công thức hóa học là NH3. Đây là một chất khí không màu, có mùi hăng, tan tốt trong nước. Khí thải NH3 có thể dễ dàng hòa tan trong nước và đất, gây ô nhiễm nguồn nước và đất đai.

Tác hại của khí thải NH3 đối với môi trường và sức khỏe con người

Khí thải NH3 có thể gây ra những tác hại nghiêm trọng đối với môi trường và sức khỏe con người, bao gồm:

• Ô nhiễm không khí: Khí thải NH3 là một thành phần chính của ô nhiễm không khí. Khí thải NH3 có thể gây ra các bệnh về đường hô hấp, gây khó thở, ho, đau họng, kích ứng mắt, mũi, và các bệnh về da.
• Ô nhiễm nguồn nước: Khí thải NH3 có thể hòa tan trong nước, gây ô nhiễm nguồn nước. Ô nhiễm nguồn nước do khí thải NH3 có thể ảnh hưởng đến sức khỏe của con người và các sinh vật sống khác.
• Ô nhiễm đất đai: Khí thải NH3 có thể hòa tan trong đất, gây ô nhiễm đất đai. Ô nhiễm đất đai do khí thải NH3 có thể làm giảm năng suất cây trồng và gây ô nhiễm nguồn nước ngầm.
• Khí thải NH3 làm tăng nồng độ NOx (oxit nitơ) trong không khí, gây ra hiện tượng mưa axit, ảnh hưởng đến đất, nước, sinh vật, và cơ sở vật chất.

Các phương pháp xử lý khí thải NH3 hiện nay

Hiện nay, có nhiều phương pháp xử lý khí thải NH3 được áp dụng trong các nhà máy sản xuất, nhưng chủ yếu là các phương pháp hấp thụ, bao gồm hấp thụ hóa học, hấp thụ sinh học, và hấp thụ vật lý. Dưới đây là một số đặc điểm của các phương pháp này:

Hấp thụ hóa học

Hấp thụ hóa học là phương pháp xử lý khí thải NH3 bằng cách cho khí thải NH3 tiếp xúc với một dung dịch hóa chất, để tạo ra một phản ứng hóa học, làm giảm nồng độ khí amoniac trong khí thải. Các dung dịch hóa chất thường được sử dụng là axit sulfuric (H2SO4), axit clohiđric (HCl), axit nitric (HNO3), nước cất, hoặc nước vôi (Ca(OH)2).

• Ưu điểm của phương pháp này là có hiệu quả xử lý cao, có thể đạt được nồng độ khí amoniac trong khí thải thấp hơn 10 ppm. Nhược điểm của phương pháp này là có chi phí đầu tư và vận hành cao, có nguy cơ gây ô nhiễm nước thải, và có khả năng tạo ra các sản phẩm phụ độc hại, như khí NOx, khí SO2, hoặc muối amoniac.

Hấp thụ sinh học

Hấp thụ sinh học là phương pháp xử lý khí thải NH3 bằng cách cho khí thải NH3 tiếp xúc với một dung dịch sinh học, chứa các vi sinh vật (VSV) có khả năng oxi hóa khí amoniac thành nitrat (NO3-), nitrit (NO2-), hoặc nitơ (N2). Các VSV thường được sử dụng là Nitrosomonas, Nitrobacter, Nitrospira, hoặc Nitrosococcus.

• Ưu điểm của phương pháp này là có chi phí đầu tư và vận hành thấp, có khả năng tái chế nước thải, và có khả năng điều chỉnh được nồng độ VSV trong dung dịch sinh học, Có khả năng hoạt động ổn định và dễ dàng kiểm soát trong các điều kiện khác nhau.
• Nhược điểm của phương pháp này là có hiệu quả xử lý thấp hơn so với hấp thụ hóa học, có thể bị ảnh hưởng bởi các yếu tố như nhiệt độ, pH, độ ẩm, và nồng độ oxy.

Hấp thụ vật lý

Hấp thụ vật lý là phương pháp xử lý khí thải NH3 bằng cách cho khí thải NH3 tiếp xúc với một chất hấp phụ, để tận dụng sự khác biệt về áp suất hơi, nhiệt độ, hoặc độ tan của khí amoniac trong chất hấp phụ. Các chất hấp phụ thường được sử dụng là than hoạt tính, zeolit, silica gel, hoặc bentonit.

• Ưu điểm của phương pháp này là có chi phí đầu tư và vận hành thấp, có khả năng tái sử dụng chất hấp phụ, và không tạo ra nước thải hoặc sản phẩm phụ độc hại. Nhược điểm của phương pháp này là có hiệu quả xử lý thấp hơn so với hấp thụ hóa học, có thể bị giảm hiệu quả do bão hòa chất hấp phụ, và có khả năng tạo ra khí thải NH3 tái phát khi chất hấp phụ được tái sử dụng.

Công nghệ xử lý khí thải NH3 tiên tiến hiện nay

Trước những hạn chế của các phương pháp xử lý khí thải NH3 truyền thống, hiện nay công nghệ xử lý khí thải NH3 tiên tiến, vượt trội về hiệu quả, an toàn, và thân thiện với môi trường. Công nghệ xử lý khí thải NH3 hiện nay dựa trên nguyên lý hấp thụ sinh học kết hợp với hấp thụ vật lý, tạo ra một hệ thống xử lý khí thải NH3 đa năng, linh hoạt, và bền vững.

Dưới đây là một số công nghệ được sử dụng phổ biến hiệu quả hiện nay trên toàn thế giới:

• Công nghệ khử xúc tác chọn lọc (SCR) và không chọn lọc (SNCR): Đây là công nghệ giúp kiểm soát khí thải tiên tiến khi cho chất xúc tác tiếp xúc với dòng khí thải. Nó thường dùng amoniac như chất khử để giảm nồng độ NOx1.
• Công nghệ Biocreactor chứa màng lọc Polymer: Đây là công nghệ xử lý khí thải bằng phương pháp sinh học tiên tiến nhất có mức độ ổn định cao và khả năng tái sinh tự nhiên cofactor xảy ra liên tục trong quá trình sinh hóa2.
• Công nghệ hấp thụ khí NH3 bằng tháp đệm: Đây là phương pháp xử lý khí thải bằng cách cho khí thải NH3 đi qua một dung dịch hấp thụ, trong đó khí amoniac được hấp thụ bởi dung dịch. Các dung dịch hấp thụ thường là axit sulfuric, axit clohiđric, axit nitric, nước cất, hoặc nước vôi3.
• Công nghệ hấp phụ khí NH3 bằng than hoạt tính: Đây là phương pháp xử lý khí thải bằng cách cho khí thải NH3 đi qua một chất hấp phụ, để tận dụng sự khác biệt về áp suất hơi, nhiệt độ, hoặc độ tan của khí amoniac trong chất hấp phụ. Chất hấp phụ thường là than hoạt tính, zeolit, silica gel, hoặc bentonit4.
• Công nghệ hấp thụ sinh học kết hợp với hấp thụ vật lý: Đây là công nghệ xử lý khí thải tiên tiến của Công Ty CP Đầu Tư Phát Triển và Xây Dựng Quốc Tế, dựa trên nguyên lý hấp thụ sinh học kết hợp với hấp thụ vật lý, tạo ra một hệ thống xử lý khí thải NH3 đa năng, linh hoạt, và bền vững

Xem thêm: Tác hại và phương pháp xử lý khí thải SO2 tốt nhất hiện nay

Hiệu quả và lợi ích của công nghệ xử lý khí thải NH3 Của DCI

Công nghệ xử lý khí thải NH3 mang lại nhiều hiệu quả và lợi ích cho các nhà máy sản xuất, như sau:

– Hiệu quả xử lý cao: Công nghệ xử lý khí thải NH3 có thể giảm nồng độ khí amoniac trong khí thải NH3 từ 500 ppm xuống còn 10 ppm, đáp ứng được các tiêu chuẩn và quy định về khí thải NH3.

– An toàn và thân thiện với môi trường: Công nghệ xử lý khí thải NH3 không sử dụng các hóa chất độc hại, không tạo ra nước thải hoặc sản phẩm phụ độc hại, không gây ô nhiễm không khí, nước, hoặc đất.

– Chi phí đầu tư và vận hành thấp: Công nghệ xử lý khí thải NH3 của DCI có thiết kế đơn giản, dễ lắp đặt và vận hành, không tốn nhiều chi phí cho nguyên liệu, bảo trì, hoặc thay thế.

– Khả năng tái sử dụng và tái chế: Công nghệ xử lý khí thải NH3 của DCI có khả năng tái sử dụng dung dịch sinh học và chất hấp phụ, giảm lượng chất thải sinh ra. Ngoài ra, công nghệ xử lý khí thải NH3 của DCI cũng có khả năng tái chế khí amoniac từ chất hấp phụ, tạo ra nguồn nguyên liệu cho các quá trình sản xuất khác.

Kết luận

Xử lý khí thải NH3 là một vấn đề quan trọng trong bảo vệ môi trường. Việc lựa chọn phương pháp xử lý khí thải NH3 phù hợp là cần thiết để đảm bảo hiệu quả xử lý và chi phí hợp lý.

Dưới đây là một số khuyến nghị về việc lựa chọn phương pháp xử lý khí thải NH3:

• Đối với các nguồn phát thải từ nông nghiệp: Phương pháp hấp thụ hóa học và phương pháp lọc sinh học là những phương pháp phù hợp. Phương pháp hấp thụ hóa học có hiệu quả loại bỏ NH3 cao hơn, nhưng chi phí đầu tư ban đầu và chi phí vận hành và bảo trì cao hơn. Phương pháp lọc sinh học có hiệu quả loại bỏ NH3 thấp hơn, nhưng chi phí đầu tư ban đầu và chi phí vận hành và bảo trì thấp hơn.
• Đối với các nguồn phát thải từ công nghiệp: Phương pháp hấp thụ hóa học, phương pháp lọc sinh học, và phương pháp đốt cháy là những phương pháp phù hợp. Phương pháp hấp thụ hóa học và phương pháp lọc sinh học có thể được sử dụng để xử lý khí thải NH3 với lượng nhỏ. Phương pháp đốt cháy có thể được sử dụng để xử lý khí thải NH3 với lượng lớn.
• Đối với các nguồn phát thải từ năng lượng: Phương pháp hấp thụ hóa học và phương pháp lọc sinh học là những phương pháp phù hợp. Phương pháp hấp thụ hóa học có thể được sử dụng để xử lý khí thải NH3 với lượng nhỏ. Phương pháp lọc sinh học có thể được sử dụng để xử lý khí thải NH3 với lượng lớn.

Việc xử lý khí thải NH3 và giảm thiểu khí thải NH3 tại nguồn là những giải pháp cần thiết để bảo vệ môi trường và sức khỏe con người.