Hiện nay, có nhiều phương pháp được áp dụng để xử lý khí thải trước khi chúng được thải ra môi trường. Trong số đó, công nghệ xử lý khí thải bằng phương pháp sinh học được coi là một trong những giải pháp hiệu quả nhất và được nhiều nhà máy cũng như khu công nghiệp lựa chọn để giảm thiểu ô nhiễm không khí.
Nếu bạn thực sự quan tâm đến phương pháp này, xin vui lòng đọc kỹ các thông tin dưới đây của công ty thu gom rác thải công nghiệp Quang Minh để áp dụng đúng cách.
Xử lý khí thải bằng phương pháp sinh học được hiểu là gì?
Xử lý khí thải bằng phương pháp sinh học là một trong những giải pháp hiện đại. Thân thiện với môi trường, được áp dụng phổ biến trong nhiều ngành công nghiệp.
Phương pháp này sử dụng vi sinh vật để phân hủy hoặc chuyển hóa các chất ô nhiễm có trong khí thải. Giúp loại bỏ hoặc giảm thiểu tác động tiêu cực của chúng đối với môi trường và sức khỏe con người. Vậy, cụ thể quá trình này diễn ra như thế nào và những lợi ích nổi bật mà phương pháp sinh học mang lại là gì?
Xử lý khí thải bằng phương pháp sinh học có các đặc điểm chi tiết như sau:
Công nghệ xử lý khí thải bằng phương pháp sinh học. Bao gồm các hệ thống như bể lọc sinh học giọt thấm, bộ lọc sinh học và lọc màng. Nguyên lý hoạt động của các bể này tương tự nhau; khí thải chứa các chất ô nhiễm bay hơi được dẫn vào bể xử lý. Nơi chất bay hơi sẽ chuyển từ dạng khí sang dạng lỏng.
Vi sinh vật trong quá trình này thường có khả năng thích nghi với môi trường chậm và thời gian lưu giữ lâu. Các loại vi sinh vật tham gia bao gồm vi khuẩn, nấm và động vật nguyên sinh. Chẳng hạn như Microcosus abbus, Proteus vulgaris, Streptomyces,…
Trong quá trình xử lý, các vi sinh vật này tương tác với các thành phần khác để hình thành một quần thể sinh vật dạng màng mỏng, được gọi là màng sinh khối.
Chất ô nhiễm cần phải hòa tan trong nước và có khả năng bị phân hủy bởi vi sinh vật. Nhiệt độ tối ưu cho phương pháp này nằm trong khoảng từ 5-6°C đến 15-40°C. Hỗn hợp khí thải cần xử lý phải không chứa các chất độc hại có thể gây chết cho vi sinh vật.
Nguyên lý của xử lý khí thải bằng phương pháp sinh học
Các nguyên tắc được sử dụng trong quá trình xử lý khí thải thông qua phương pháp sinh học bao gồm 3 nguyên tắc chính như sau:
- Sự phân bổ cân bằng của các chất ô nhiễm.
- Quá trình khuếch tán vào màng sinh học.
- Phân hủy sinh học các chất ô nhiễm.
Các phương pháp sinh học được dùng trong xử lý khí thải hiện nay
Bài viết này sẽ trình bày ba phương pháp xử lý khí thải, bao gồm:
- Lọc sinh học (Biofilter).
- Thiết bị làm sạch sinh học (Biocrubber).
- Bioreactor sử dụng màng lọc Polymer.
Thứ nhất, Lọc sinh học (Biofillter)
Khái niệm về phương pháp lọc sinh học trong xử lý khí thải
Phương pháp lọc sinh học là một kỹ thuật xử lý ô nhiễm tương đối mới mẻ. Đây là một giải pháp hiệu quả để xử lý các khí thải có mùi khó chịu và các hợp chất hữu cơ bay hơi với nồng độ thấp.
Hệ thống xử lý khí thải bằng phương pháp lọc sinh học tạo ra môi trường thuận lợi cho sự phát triển của vi sinh vật, giúp phân hủy các khí có mùi hôi và các chất hữu cơ gây hại trong khí thải.
Cấu trúc của hệ thống lọc bao gồm một buồng kín chứa vi sinh vật và khả năng hấp thụ hơi nước. Các vi sinh vật này được giữ lại trong nguyên liệu lọc, được thiết kế với khả năng hấp thụ nước cao, đồng thời đảm bảo độ bền và ít làm giảm áp lực của dòng khí đi qua.
Nguyên lý hoạt động
Hệ thống lọc sinh học tạo ra môi trường thuận lợi cho sự phát triển của vi sinh vật, giúp phân hủy các chất khí có mùi khó chịu và các hợp chất hữu cơ gây ô nhiễm trong không khí.
Cấu trúc của hệ thống này bao gồm một buồng kín, nơi chứa vi sinh vật và hấp thụ hơi nước, giữ chúng lại trong nguyên liệu lọc. Trong hệ thống, vi sinh vật hình thành một màng sinh học, là lớp ẩm và mỏng bao quanh vật liệu lọc. Nguyên liệu lọc được thiết kế để tối ưu hóa khả năng hấp thụ nước. Nó có độ bền cao và ít làm giảm áp lực của luồng khí đi qua.
Trong quá trình lọc sinh học, các chất khí ô nhiễm sẽ được làm ẩm trước khi được bơm vào buồng nằm dưới vật liệu lọc. Khi khí đi qua lớp nguyên liệu lọc, các chất ô nhiễm sẽ bị hấp thụ và phân hủy. Khí thải sau khi đã được xử lý sẽ thoát lên trên, hòa vào không khí bên ngoài hệ thống lọc.
Nguyên liệu chính của quá trình xử lý khí thải bằng phương pháp lọc sinh học
Lớp nguyên liệu lọc ẩm tạo ra các điều kiện vật lý và hóa học thuận lợi cho việc chuyển hóa các chất ô nhiễm từ pha khí sang pha lỏng. Đồng thời thúc đẩy quá trình phân hủy sinh học các chất ô nhiễm này nhờ vào sự hoạt động của màng sinh học.
Nguyên liệu lọc thường được cấu thành từ hỗn hợp các chất nền như phân compost, đất, cây thạch nam (heather), nhựa plastic và các phụ phẩm từ gỗ. Thời gian sử dụng của các nguyên liệu lọc này thường dao động từ 5 đến 7 năm trước khi cần phải thay thế.
Ưu và nhược điểm của việc xử lý khí thải bằng phương pháp lọc sinh học
Ưu điểm:
- Chi phí thấp và chi phí vận hành tiết kiệm, đồng thời hạn chế việc sử dụng hóa chất.
- Thiết kế linh hoạt, dễ dàng áp dụng cho nhiều loại hình doanh nghiệp khác nhau.
- Khả năng xử lý mùi hôi, các hợp chất hữu cơ bay hơi và chất độc một cách hiệu quả.
- Hiệu suất xử lý cao, thường đạt trên 90% đối với khí thải có nồng độ ô nhiễm dưới 1000 ppm.
- Có thể sử dụng nhiều loại nguyên liệu lọc, vi sinh vật và điều kiện vận hành khác nhau để đáp ứng nhu cầu xử lý đa dạng.
Nhược điểm:
- Không thể phân hủy các hợp chất hữu cơ bay hơi chứa clo.
- Hệ thống lọc sinh học không hiệu quả trong việc xử lý các chất ô nhiễm có khả năng hấp phụ thấp, với tốc độ phân hủy sinh học chậm, đặc biệt là đối với các hợp chất hữu cơ bay hơi chứa clo.
- Các nguồn ô nhiễm có nồng độ hóa chất cao yêu cầu hệ thống lớn và diện tích lắp đặt rộng.
- Nguồn ô nhiễm ở mức độ cao có thể ảnh hưởng tiêu cực đến vi sinh vật.
- Thời gian cần thiết để vi sinh vật thích nghi với môi trường có thể kéo dài đến vài tháng.
Thứ hai, Các thiết bị làm sạch sinh học (Bio- Scrubber).
Nguyên lý hoạt động của bio-crubber khác biệt so với bio-filter. Cụ thể, chất ô nhiễm được hấp thụ qua nước và sau đó được phân hủy bởi các vi sinh vật có trong màng lọc.
Yếu tố cấu thành quan trọng nhất của bio-crubber chính là màng lọc, nơi diễn ra quá trình trao đổi khối lượng khí giữa khí thải ô nhiễm và chất hấp thụ.
Khi thiết kế bất kỳ loại màng lọc nào, cần chú trọng đến việc tối ưu hóa diện tích bề mặt phân chia pha, vì đây là yếu tố then chốt ảnh hưởng đến hiệu quả hấp thụ.
Trong quá trình hoạt động của absorber, các chất độc hại và oxy sẽ di chuyển vào trong nước. Do đó, khí thoát ra từ absorber sẽ ở trạng thái đã được làm sạch, trong khi nước sẽ ở tình trạng ô nhiễm.
Thứ 3, Các Biocreactor chứa các màng lọc Polymer
Các bioreactor chứa màng polymer gắn tế bào vi sinh vật (còn được gọi là bioreactor bọc lớp rửa) là những hệ thống tiên tiến nhất trong việc làm sạch không khí. Quá trình loại bỏ các chất độc hại diễn ra nhờ vào hoạt tính enzyme của các tế bào vi sinh được cố định trên mạng.
Trong một số trường hợp, thay vì sử dụng tế bào, người ta có thể cố định enzyme lên các màng polymer đó. Tuy nhiên, để thực hiện các quy trình công nghệ, chủ yếu vẫn dựa vào việc sử dụng tế bào vi sinh vật cố định.
Một trong những lý do chính cho điều này là khả năng thu nhận tế bào dễ dàng và chi phí thấp hơn so với các chế phẩm enzyme. Ngoài ra, cần nhấn mạnh rằng enzyme trong tế bào vi sinh có độ ổn định cao hơn so với enzyme tách rời từ tế bào.
Hơn nữa, khả năng tái sinh tự nhiên của cofactor trong quá trình hóa sinh diễn ra liên tục cũng là một lợi thế, trong khi việc tái sinh cofactor khi sử dụng các chế phẩm enzyme tinh khiết sẽ đòi hỏi chi phí lớn cùng với thiết bị hiện đại trong các quy trình sản xuất quy mô lớn.
Lựa chọn công nghệ phù hợp
Dựa trên những kiến thức cơ bản về các phương pháp xử lý đã đề cập, việc lựa chọn công nghệ phù hợp cho từng dự án cần xem xét các tiêu chí sau:
- Chi phí đầu tư ban đầu cho dự án.
- Công nghệ xử lý phù hợp với đặc thù của từng nhà máy.
- Độ dễ dàng trong vận hành thiết bị và mức độ tự động hóa.
- Chi phí vận hành trong tương lai.
Nhờ đó, bạn sẽ có cái nhìn tổng quát hơn và đưa ra quyết định thích hợp nhất cho dự án của mình. Phương pháp xử lý khí thải bằng công nghệ sinh học là một giải pháp bền vững và thân thiện với môi trường, giúp loại bỏ hiệu quả các chất ô nhiễm mà không gây ảnh hưởng xấu đến hệ sinh thái.
Phương pháp này không chỉ giảm thiểu lượng khí thải độc hại mà còn tiết kiệm chi phí vận hành so với các công nghệ truyền thống.
Tóm lại
Với sự tiến bộ của công nghệ sinh học, các hệ thống xử lý khí thải ngày càng được cải tiến. Mang lại hiệu quả cao và đáp ứng các tiêu chuẩn môi trường nghiêm ngặt. Đầu tư vào giải pháp sinh học chính là bước tiến quan trọng trong việc bảo vệ môi trường và phát triển bền vững cho tương lai.
Hy vọng rằng qua bài viết của công ty thu gom rác thải công nghiệp Quang Minh, bạn đã có thêm hiểu biết về phương pháp xử lý rác thải bằng công nghệ sinh học.
Tìm hiểu thêm:
- Dịch vụ xử lý chất thải nguy hại – thu gom, vận chuyển uy tín
- Dịch vụ vận chuyển chất thải y tế – xử lý thu gom chuyên nghiệp
- Dịch vụ thu gom rác thải sinh hoạt – Xử lý vận chuyển tận nơi
