Khám phá công nghệ xử lý khí thải lò hơi đốt củi

Trong sản xuất công nghiệp, đốt củi lò hơi sẽ tạo ra khí thải độc hại, gây ô nhiễm môi trường và tác động tiêu cực đến sức khỏe. Do đó, việc sử dụng công nghệ xử lý khí thải lò hơi đốt củi là phương pháp quan trọng để đảm bảo khí thải đưa ra môi trường đạt tiêu chuẩn. Bài viết dưới đây, GreenBoiler sẽ giới thiệu một số công nghệ xử lý khí thải lò hơi đốt củi phổ biến, cũng như quy định về xử lý khí thải lò hơi mới nhất.

Tổng hợp các công nghệ xử lý khí thải lò hơi đốt củi được ưa chuộng nhất hiện nay

Đặc điểm khí thải từ lò hơi đốt củi

Lò hơi công nghiệp đốt củi là thiết bị sử dụng nhiên liệu chính là củi hoặc gỗ để tạo ra nguồn nhiệt lớn, làm sôi nước và cung cấp hơi cho các thiết bị công nghiệp như: động cơ hơi nước, tuabin hơi nước cùng nhiều ứng dụng khác trong sản xuất.

Quá trình đốt cháy củi không chỉ tạo ra nhiệt mà còn phát sinh nhiều loại khí thải, với nồng độ và thành phần khác nhau. Chúng sẽ sản sinh ra các khí thải bao gồm CO, SOx, NOx  cùng bụi tro và các hợp chất chưa cháy hết từ thành phần gỗ. Đáng lo ngại, các khí thải và bụi này đều tiềm ẩn nhiều tác động tiêu cực đến môi trường cũng như sức khỏe con người.

• Khí CO

Khí CO được hình thành trong quá trình đốt cháy không hoàn toàn, thiếu oxy. Đây là loại khí nguy hiểm vì không màu, không mùi và không vị, khó nhận biết khi hít phải. Do đó, con người sẽ khó khăn để đề kháng với khí CO, đặc biệt những người mang thai hoặc mắc bệnh tim mạch.

Khí CO có khả năng gắn kết với hemoglobin trong máu mạnh gấp 200 lần so với oxy, làm cản trở quá trình vận chuyển oxy từ máu đến các mô. Ở nồng độ thấp, khí CO có thể gây ra các triệu chứng như đau đầu, chóng mặt, mệt mỏi. Khi nồng độ tăng cao (từ 10-250 ppm), CO có thể gây tổn thương cho tim, hệ thần kinh và có thể dẫn đến tử vong nếu hít phải lượng lớn.

• Khí SOx

Khí SOx (chủ yếu là SO2 và SO3) phát sinh khi đốt cháy các nhiên liệu chứa lưu huỳnh. Trong đó, SO2 đóng vai trò trung gian trong quá trình sản xuất Axit Sunfuric. Khi được thải vào khí quyển, SO₂ có thể phản ứng với hơi nước, tạo thành Axit Sunfuric, dẫn đến hiện tượng mưa axit - gây ăn mòn công trình, tổn hại đến hệ sinh thái và sức khỏe con người.

Nhìn chung, SO₂ và SO₃ đều là những khí có tính kích thích mạnh, có thể gây co thắt phế quản ở nồng độ nhất định và làm tăng tiết dịch nhầy trong đường hô hấp ở nồng độ cao hơn. Khi đi vào cơ thể, chúng còn có thể gây ra phản ứng hóa học làm giảm nồng độ kiềm trong máu, kéo theo hàng loạt vấn đề sức khỏe khác.

• Khí NOx

Khí NOx bao gồm chủ yếu NO và NO2. Trong đó, NO2 được biết đến là khí có màu nâu đỏ, mùi hắc, dễ nhận biết từ nồng độ từ 0,12 ppm trở lên. Loại khí này góp phần gây ra hiệu ứng nhà kính, làm suy giảm chất lượng không khí và tác động tiêu cực đến các loài thực vật.

Ngoài ra, khí NO2 có thể tác động nghiêm trọng đối với sức khỏe con người. Ở mức thấp khoảng 0,06 ppm, NO2 có thể gây tổn thương phổi hoặc làm trầm trọng thêm các bệnh hô hấp. Từ mức 5 ppm trở lên, NO₂ có thể ảnh hưởng xấu đến đường hô hấp, còn ở mức 100 ppm, chỉ cần hít phải trong thời gian ngắn đã có thể gây tử vong.

• Bụi bẩn, muội than

Ngoài các loại khí kể trên, lò hơi đốt củi còn thải ra bụi bẩn và muội than, bao gồm các hạt bụi siêu mịn lơ lửng trong không khí. Những hạt bụi này không chỉ làm giảm chất lượng không khí mà còn gây nên hiện tượng mờ sương quang hóa, ảnh hưởng đến tầm nhìn và khí hậu địa phương.

Hít phải bụi mịn trong thời gian dài có thể khiến con người gặp các bệnh về đường hô hấp như viêm mũi, viêm mắt. Đồng thời làm gia tăng cảm giác mệt mỏi, khó chịu, ảnh hưởng đến sức khỏe và chất lượng cuộc sống. Đặc biệt, nhiều nghiên cứu còn chỉ ra mối liên hệ giữa ô nhiễm không khí và tỷ lệ tử vong do các bệnh về tim mạch, hô hấp, cũng như ung thư phổi.

Lò hơi đốt củi tạo ra khí, bụi mịn ảnh hưởng đến sức khỏe và môi trường

>>>> Xem thêm: Tiêu chuẩn nước lò hơi ban hành theo quy định Pháp luật

Quy định pháp luật về xử lý khí thải lò hơi

Tuân thủ quy chuẩn khí thải lò hơi giúp bảo vệ môi trường và sức khỏe con người. Đồng thời, tránh được rủi ro pháp lý và bảo vệ uy tín cho doanh nghiệp .

Theo Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về khí thải công nghiệp đối với bụi và chất vô cơ được quy định tại QCVN 19:2009/BTNMT, nồng độ bụi và khí thải lò hơi phải đáp ứng các tiêu chuẩn nghiêm ngặt trước khi đưa ra môi trường. Ngoài ra, các doanh nghiệp sử dụng lò hơi phải có hệ thống xử lý khí thải đáp ứng các tiêu chuẩn này trước khi xả ra ngoài môi trường.

Dưới đây là bảng quy chuẩn kiểm soát nồng độ bụi và khí thải lò hơi được nêu trong QCVN 19:2009/BTNMT:

STT	Thông số	Nồng độ C (mg/Nm3)
		A	B
1	Bụi tổng	400	200
2	Bụi chứa silic	50	50
3	Amoniac và hợp chất amoni	76	50
4	Antimon và hợp chất, tính theo Sb	20	10
5	Asen và hợp chất, tính theo As	20	10
6	Cadmi và hợp chất, tính theo Cd	20	5
7	Chì và hợp chất, tính theo Pb	10	5
8	Cacbon oxit, CO	1000	1000
9	Clo	32	10
10	Đồng và hợp chất, tính theo Cu	20	10
11	Axit clohydric, HCl	200	50
12	Kẽm và hợp chất, tính theo Zn	30	30
13	Flo, HF, hoặc các hợp chất vô cơ của Flo, tính theo HF	50	20
14	Lưu huỳnh đioxit, SO2	1500	500
15	Hydro sunphua, H2S	7,5	7,5
16	Nitơ oxit, NOx (tính theo NO2)	1000	850
17	Nitơ oxit, NOx, tính theo NO2	2000	1000
18	Hơi H2SO4 hoặc SO3, tính theo SO3	100	50
19	Hơi HNO3, tính theo NO2	1000	500

Trong đó:

• Cột A áp dụng cho các cơ sở sản xuất, chế biến, kinh doanh, dịch vụ công nghiệp hoạt động trước ngày 16 tháng 01 năm 2007, với thời gian hiệu lực đến ngày 31 tháng 12 năm 2014.
• Cột B áp dụng cho:

- Các cơ sở sản xuất, chế biến, kinh doanh, dịch vụ công nghiệp hoạt động từ ngày 16 tháng 01 năm 2007 trở đi.

- Tất cả các cơ sở sản xuất, chế biến, kinh doanh, dịch vụ công nghiệp kể từ ngày 01 tháng 01 năm 2015.

Quá trình xử lý khí thải lò hơi cần phải tuân theo quy định pháp luật

>>>>Xem thêm: Giải pháp vận hành hiệu quả với lò dầu tải nhiệt

Các công nghệ xử lý khí thải lò hơi đốt củi hiện nay

Xử lý khí thải lò hơi đốt củi là điều cần thiết để giảm thiểu nồng độ khí thải, các chất độc hại phát tán ra môi trường. Vậy đâu là công nghệ xử lý khí thải lò hơi đốt củi hiệu quả nhất hiện nay? Dưới đây là những thông tin chi tiết:

Cyclone (buồng xoáy tách bụi thô)

Cyclone, hay còn gọi là xyclon, là thiết bị xử lý bụi bằng cách tận dụng lực ly tâm để tách các hạt bụi ra khỏi luồng khí thải. Công nghệ này thường được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực công nghiệp, đặc biệt phù hợp với giai đoạn tiền xử lý nhằm loại bỏ những hạt bụi có kích thước lớn hơn 5 micromet.

Nguyên lý hoạt động: Dòng khí lẫn bụi được dẫn vào thiết bị theo phương tiếp tuyến so với thành ngoài của thân trụ, tạo nên dòng xoáy mạnh. Lực ly tâm khiến các hạt bụi va vào thành xyclon, mất động năng và rơi xuống phễu chứa phía dưới. Phần khí sạch và bụi mịn còn sót lại tiếp tục di chuyển xoắn ốc bên trong, đổi hướng tại đáy phễu rồi đi ngược lên và thoát ra ngoài qua ống dẫn khí trung tâm.

• Ưu điểm: Thiết kế đơn giản, chi phí thấp, hiệu quả loại bỏ bụi lên đến 80-90%.
• Nhược điểm: Chỉ hiệu quả với các hạt bụi lớn hơn 10 micromet; cần kết hợp với các công nghệ khác để xử lý bụi mịn hơn.

Quy trình xử lý khí thải lò hơi đốt củi bằng công nghệ Cyclone

Lọc bụi túi vải (Bag Filter)

Thiết bị lọc bụi túi vải (còn được gọi là thiết bị lọc bụi tay áo) xử lý khí thải bằng các bộ lọc đặc biệt là túi vải dệt hoặc không dệt có dạng hình trụ, treo lơ lửng trong buồng kín. Khi khí thải đi qua, bụi bị giữ lại trên bề mặt túi lọc, hình thành lớp bụi ngày càng dày. Lớp bụi này cần được loại bỏ định kỳ để duy trì hiệu suất hoạt động.

• Ưu điểm: Có thể loại bỏ bụi tới 99%, dễ vận hành hoặc thay túi lọc khi cần, phù hợp với các ngành yêu cầu kiểm soát bụi nghiêm ngặt. Giá thành tương đối hợp lý cho các lò hơi có công suất nhỏ và trung bình.
• Nhược điểm: Đòi hỏi công tác bảo trì, vệ sinh và thay thế túi lọc thường xuyên.

Tháp hấp thụ ướt (Scrubber)

Là công nghệ sử dụng chất lỏng, chủ yếu là nước, để hấp thụ hoặc trung hòa các chất ô nhiễm có trong khí thải. Thường công nghệ này được kết hợp với các thiết bị lọc bụi để đạt hiệu quả xử lý cao hơn, nhất là đối với các loại khí độc hại như SO₂, NOₓ và bụi mịn.

• Ưu điểm: Có khả năng xử lý đồng thời nhiều loại khí ô nhiễm và bụi, phù hợp cho những hệ thống lò hơi phát sinh khí thải có thành phần phức tạp.
• Nhược điểm: Tiêu tốn lượng nước khá lớn và phát sinh lượng nước thải cần xử lý sau quá trình hấp thụ khí.

Công nghệ xử lý khí thải lò hơi đốt củi bằng tháp hấp thụ ướt

Công nghệ buồng đốt thứ cấp tái đốt khí độc

Công nghệ buồng đốt thứ cấp tái đốt khí độc (hay còn gọi là Secondary Combustion Chamber hoặc Afterburner) là một giải pháp được ứng dụng trong các lò đốt như lò hơi công nghiệp, lò đốt rác, hoặc lò đốt chất thải nguy hại. Mục tiêu chính là đốt cháy triệt để các khí độc hoặc các chất khí chưa cháy hết như CO, HC, phát sinh từ buồng đốt chính.

• Ưu điểm: Tăng hiệu suất cháy, giảm lãng phí nhiên liệu do khí chưa cháy hết, giảm phát thải khí độc hại - vốn gây nguy hiểm sức khỏe và môi trường. Đồng thời bảo vệ thiết bị xử lý khí phía sau khỏi quá tải vì phải xử lý lượng lớn khí độc.
• Nhược điểm: Yêu cầu thiết kế và vận hành chính xác.

Sơ đồ công nghệ buồng đốt thứ cấp tái đốt xử lý khí thải lò hơi đốt củi

Kết hợp nhiều công nghệ

Đây là giải pháp xử lý khí thải đa tầng, tối ưu hiệu quả bằng cách kết hợp Cyclone, Bag Filter và Scrubber. Giải pháp này đặc biệt phù hợp cho các lò hơi có công suất lớn, nơi phát sinh lượng khí thải phức tạp cả về thành phần bụi lẫn khí độc.

Sự kết hợp nhiều công nghệ giúp loại bỏ triệt để bụi thô, bụi mịn cũng như các khí độc hại, đảm bảo khí thải đầu ra đáp ứng các tiêu chuẩn môi trường khắt khe nhất.

• Ưu điểm: Đảm bảo khí thải đầu ra đạt QCVN 19:2009/BTNMT hoặc các tiêu chuẩn quốc tế nghiêm ngặt.
• Nhược điểm: Nên có hệ thống giám sát khí thải liên tục (CEMS) để kiểm soát chất lượng khí xả và đáp ứng các yêu cầu pháp luật.

>>> Xem thêm: Mua bán lò hơi cũ chất lượng – Tiết kiệm chi phí đầu tư

Tiêu chí lựa chọn công nghệ phù hợp

Nhìn chung, mỗi công nghệ xử lý khí thải lò hơi đốt củi đều có những ưu nhược điểm riêng. Việc lựa chọn công nghệ phù hợp cần dựa vào nhiều yếu tố như: thành phần, lưu lượng khí thải, chi phí, hiệu quả xử lý,... Dưới đây là bảng công bố tiêu chí khi lựa chọn công nghệ xử lý khí thải lò hơi đốt củi, giúp doanh nghiệp chọn ra giải pháp tối ưu:

Tiêu chí đánh giá	Gợi ý
Thành phần và nồng độ chất ô nhiễm	Bụi: Sử dụng cyclone, bộ lọc bụi túi vải (bag filter) hoặc bộ lọc tĩnh điện (ESP). SO2: Hấp thụ bằng dung dịch kiềm (như canxi hydroxit) hoặc các công nghệ hấp thụ khác. NOx: Các công nghệ như SCR (Selective Catalytic Reduction) hoặc SNCR (Selective Non-Catalytic Reduction). CO: Sử dụng phương pháp xúc tác oxy hóa hoặc đốt ở nhiệt độ cao.
Lưu lượng khí thải	Xác định lưu lượng khí thải để chọn hệ thống có công suất phù hợp.
Hiệu quả xử lý	Chọn công nghệ có hiệu quả xử lý các chất ô nhiễm đạt yêu cầu và đáp ứng các tiêu chuẩn môi trường.
Chi phí	Bao gồm chi phí đầu tư (mua sắm, lắp đặt), chi phí vận hành (bảo trì, thay thế vật liệu, năng lượng tiêu thụ) và chi phí xử lý (cho hóa chất, vật liệu tiêu hao).
Không gian lắp đặt	Hệ thống cần phù hợp với không gian hiện có, tối ưu hóa diện tích sử dụng.
Mỹ quan	Cân nhắc yếu tố thẩm mỹ, đảm bảo hệ thống không gây ảnh hưởng đến cảnh quan xung quanh.
Dễ dàng nâng cấp và mở rộng	Hệ thống cần có khả năng nâng cấp, mở rộng công suất trong tương lai nếu cần thiết.
Tính ổn định và độ tin cậy	Chọn công nghệ có độ ổn định cao, ít gặp sự cố trong quá trình vận hành.
Tính thân thiện với môi trường	Ưu tiên các công nghệ ít gây tác động tiêu cực đến môi trường, giảm thiểu chất thải phụ.
Tuân thủ quy định pháp luật	Đảm bảo công nghệ xử lý đáp ứng các quy định, tiêu chuẩn về khí thải của pháp luật.

Lưu ý: Việc lựa chọn công nghệ cần dựa trên đánh giá tổng thể các yếu tố trên, không chỉ tập trung vào một tiêu chí riêng lẻ. Do dó, doanh nghiệp nên tham khảo ý kiến của các chuyên gia trong lĩnh vực xử lý khí thải để được tư vấn và hỗ trợ tốt nhất.

>>> Xem thêm: Dịch vụ sửa chữa lò hơi uy tín, đảm bảo an toàn vận hành

Gợi ý giải pháp xử lý khí thải khi lắp đặt lò hơi đốt củi

Việc lắp đặt lò hơi đốt củi giúp tiết kiệm nhiên liệu và tận dụng nguồn sinh khối, nhưng cũng tiềm ẩn nguy cơ phát thải khí độc hại như CO, SO2, NOx và bụi mịn, ảnh hưởng nghiêm trọng tới sức khỏe con người và môi trường. Dù lò hơi đốt củi có công suất lớn hay nhỏ, việc kết hợp đa công nghệ (Cyclone, Bag Filter và Scrubber) sẽ giúp doanh nghiệp xử lý triệt để tất các các thành phần khí thải, đã và đang được áp dụng tại hầu hết các nhà máy lớn.

Kết hợp đa công nghệ để xử lý khí thải lò hơi hiệu quả

Việc đầu tư công nghệ xử lý khí thải lò hơi đốt củi không chỉ mở ra giải pháp bảo vệ môi trường mà còn giúp doanh nghiệp tối ưu chi phí và tuân thủ nghiêm ngặt các quy chuẩn khí thải. Nếu bạn đang tìm kiếm một giải pháp tiên tiến, phù hợp với quy mô sản xuất và đảm bảo tính bền vững, Green Boiler chính là đối tác tin cậy đồng hành cùng bạn trên hành trình phát triển xanh. Liên hệ ngay để được tư vấn chi tiết!