Xử lý khí thải Sản xuất thức ăn chăn nuôi

Khí thải sản xuất thức ăn chăn nuôi thường phát sinh từ nhiều công đoạn như nạp nguyên liệu, nghiền, trộn, ép viên, sấy,... Thành phần đặc trưng của khí thải là bụi, mùi hôi vì các nguyên liệu dạng bột như cám, bắp, bột mì, bột đậu nành, bột cá, khoáng chất và phụ gia dễ bị phát tán khi máy móc hoạt động. Vì vậy, việc lắp đặt hệ thống xử lý khí thải đạt chuẩn là giải pháp cần thiết để kiểm soát ô nhiễm, hướng đến hoạt động sản xuất bền vững. Mời các bạn cùng tham khảo một sô thông tin về đặc điểm, tính chất khí thải và phương pháp xử lý khí thải sản xuất thức ăn chăn nuôi. 

1. Nguồn phát sinh khí thải sản xuất thức ăn chăn nuôi

Trong nhà máy sản xuất thức ăn chăn nuôi, khí thải phát sinh từ nhiều công đoạn khác nhau trong dây chuyền sản xuất. Tùy theo quy mô, nguyên liệu và công nghệ sản xuất, lưu lượng và thành phần khí thải có thể khác nhau. Dưới đây là những nguồn phát sinh khí thải chính:

• Khu vực tiếp nhận và lưu trữ nguyên liệu: Nguyên liệu đầu vào như bắp, đậu nành, cám gạo, bột cá, bột thịt xương, bột lông vũ, khoáng chất và các loại phụ gia được vận chuyển, bốc dỡ và lưu trữ trong silo hoặc kho chứa. Trong quá trình này, bụi mịn phát sinh do va đập, rơi vãi và quá trình cấp liệu. Đối với các nguyên liệu có nguồn gốc động vật như bột cá hoặc bột thịt xương, quá trình lưu trữ còn có thể phát sinh mùi hôi do các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOCs), amoniac (NH3) và các hợp chất chứa lưu huỳnh.
• Công đoạn nghiền nguyên liệu: Đây là một trong những nguồn phát sinh bụi lớn nhất của nhà máy. Khi nguyên liệu được nghiền thành kích thước nhỏ để phối trộn, lượng bụi phát tán rất lớn nếu không được thu gom kín. Bụi chủ yếu là bụi hữu cơ có kích thước nhỏ, dễ phát tán trong không khí và ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe người lao động cũng như nguy cơ cháy nổ nếu tích tụ với nồng độ cao.
• Công đoạn phối trộn: Sau khi nghiền, các nguyên liệu được đưa vào máy trộn cùng với vitamin, khoáng chất và phụ gia dinh dưỡng. Quá trình cấp liệu, định lượng và phối trộn tiếp tục phát sinh bụi mịn, đặc biệt đối với các nguyên liệu dạng bột. Một số phụ gia có mùi đặc trưng cũng có thể tạo ra mùi khó chịu trong khu vực sản xuất.
• Công đoạn ép viên và sấy: Trong quá trình ép viên, nguyên liệu thường được xử lý bằng hơi nước nhằm tăng độ kết dính và cải thiện chất lượng viên thức ăn. Sau đó, sản phẩm được đưa qua thiết bị sấy hoặc làm nguội.
• Công đoạn làm nguội, sàng và đóng gói: Sau khi ép viên, sản phẩm được làm nguội và sàng để loại bỏ bụi, mảnh vụn hoặc viên không đạt kích thước yêu cầu. Đây cũng là nguồn phát sinh bụi đáng kể do sự ma sát giữa các viên thức ăn và quá trình rung sàng.
• Hệ thống lò hơi: Nhiều nhà máy sản xuất thức ăn chăn nuôi sử dụng lò hơi để cung cấp nhiệt cho công đoạn ép viên. Tùy theo loại nhiên liệu sử dụng (than đá, củi, viên nén gỗ, trấu, dầu DO hoặc khí tự nhiên), khí thải lò hơi có thể chứa bụi và tro bay, SO₂, NOₓ, CO, CO₂; một lượng nhỏ VOCs và các hợp chất khác. Đây là nguồn khí thải có lưu lượng lớn và thường phải được xử lý bằng hệ thống thu gom bụi kết hợp tháp hấp thụ hoặc các công nghệ xử lý phù hợp.

Việc xác định đúng các nguồn phát sinh khí thải là cơ sở quan trọng để lựa chọn công nghệ thu gom và xử lý phù hợp, giúp hệ thống vận hành hiệu quả, đáp ứng quy chuẩn môi trường và giảm thiểu tác động đến khu vực xung quanh.

2. Đặc điểm khí thải sản xuất thức ăn chăn nuôi

Thành phần và tính chất khí thải phát sinh trong quá trình sản xuất thức ăn chăn nuôi chịu ảnh hưởng trực tiếp bởi nguyên liệu đầu vào, công nghệ chế biến, quy trình sản xuất cũng như từng dòng sản phẩm. Mặc dù vậy, hầu hết các nhà máy đều phát sinh khí thải với những thành phần ô nhiễm phổ biến sau:

• Chứa hàm lượng bụi cao: Bụi tổng phát sinh nhiều ở các công đoạn nghiền, sàng, trộn, băng tải và đóng bao. Bụi này có thể làm người lao động bị cay mắt, ho, khó thở và ảnh hưởng đến hệ hô hấp. Bụi mịn có kích thước nhỏ nên dễ lơ lửng trong không khí. Loại bụi này có thể đi sâu vào đường hô hấp, vì vậy nhà máy cần có hệ thống thu gom và lọc bụi hiệu quả.
• Có mùi đặc trưng: Khí thải từ ngành sản xuất thức ăn chăn nuôi thường có mùi đặc trưng, nhất là khi sử dụng nguyên liệu có nguồn gốc động vật như cá. Các chất gây mùi thường gặp gồm amoniac (NH3), hydro sunfua (H2S), các amin hữu cơ.
• Khí thải từ quá trình đốt lò hơi: Các nhà máy sử dụng lò hơi, lò sấy hoặc thiết bị đốt nhiên liệu có thể phát sinh CO, SO₂ và NOx.
• Khí thải có nhiệt độ và độ ẩm tương đối cao: Khí thải từ công đoạn ép viên, sấy và lò hơi thường có nhiệt độ cao, đồng thời chứa nhiều hơi nước. Điều này có thể làm giảm hiệu quả của một số thiết bị xử lý nếu không có công đoạn làm nguội hoặc tách ẩm trước khi xử lý. Ngoài ra, độ ẩm cao còn làm bụi dễ bám dính trong đường ống, gây tăng tổn thất áp suất và ảnh hưởng đến quá trình vận hành của hệ thống xử lý khí thải.
• Thành phần khí thải biến động theo nguyên liệu và công nghệ: Không có một thành phần khí thải cố định cho tất cả các nhà máy sản xuất thức ăn chăn nuôi. Nồng độ bụi, mùi và các khí ô nhiễm thay đổi theo loại nguyên liệu đầu vào, quy mô sản xuất, công nghệ sản xuất, loại nguyên liệu sử dụng cho lò hơi. 

3. Phương pháp xử lý khí thải sản xuất thức ăn chăn nuôi

Công nghệ xử lý khí thải trong sản xuất thức ăn chăn nuôi cần tập trung vào ba nhóm ô nhiễm chính là bụi, mùi hôi và khí thải từ quá trình đốt nhiên liệu. Vì vậy, hệ thống xử lý thường được thiết kế theo nhiều công đoạn nối tiếp nhau để thu gom khí thải, tách bụi, khử mùi và xả khí sạch ra môi trường.

3.1. Thu gom khí thải

Nhà máy cần thu gom khí thải ngay tại nguồn phát sinh. Hệ thống thu gom gồm chụp hút, đường ống dẫn khí và quạt hút công nghiệp. Công đoạn này giúp hạn chế bụi và mùi hôi phát tán ra nhà xưởng.

3.2. Xử lý bụi bằng cylone hoặc thiết bị lọc bụi túi vải

Khí thải chứa nhiều bụi cần được xử lý bằng cyclone và lọc túi vải. Cyclone có nhiệm vụ tách bụi thô ra khỏi dòng khí. Sau đó, lọc túi vải sẽ giữ lại bụi mịn. Công nghệ này phù hợp với khu vực nghiền, trộn, vận chuyển và đóng bao. Tùy thuộc vào nồng độ bụi, kích thước hạt và yêu cầu xử lý, doanh nghiệp có thể sử dụng riêng lẻ hoặc kết hợp cả hai thiết bị để nâng cao hiệu quả xử lý.

• Cylone: Là thiết bị tách bụi bằng lực ly tâm, thường được lắp đặt ở giai đoạn xử lý sơ bộ nhằm loại bỏ các hạt bụi có kích thước lớn trước khi khí thải đi vào các thiết bị xử lý tinh. Khí thải chứa bụi được quạt hút đưa vào Cyclone theo phương tiếp tuyến với thành thiết bị. Dưới tác dụng của dòng xoáy tốc độ cao, các hạt bụi có khối lượng lớn sẽ chịu lực ly tâm, văng ra sát thành Cyclone rồi rơi xuống phễu thu bụi. Trong khi đó, dòng khí sạch hơn sẽ di chuyển lên trên và thoát ra ngoài qua cửa xả.
• Thiết bị lọc bụi túi vải: Là thiết bị có khả năng xử lý bụi có hiệu suất cao, được sử dụng rộng rãi trong ngành sản xuất thức ăn chăn nuôi để thu giữ bụi mịn phát sinh từ các công đoạn nghiền, phối trộn, ép viên và đóng gói. Nguyên lý hoạt động dựa trên việc cho dòng khí chứa bụi đi qua các túi lọc làm từ vật liệu chuyên dụng như Polyester, Nomex hoặc PPS. Khi đi qua bề mặt túi lọc, các hạt bụi sẽ bị giữ lại trên lớp vải, còn khí sạch đi xuyên qua túi và được quạt hút đưa ra ngoài môi trường. Sau một thời gian vận hành, bụi bám trên bề mặt túi sẽ được làm sạch bằng hệ thống xung khí nén (Pulse Jet) hoặc cơ cấu rung, sau đó rơi xuống phễu chứa bụi để thu gom.

3.3. Xử lý mùi hôi bằng tháp hấp thụ hoặc tháp hấp phụ

Tiếp theo, để kiểm soát mùi hôi hiệu quả, hai công nghệ được áp dụng phổ biến hiện nay là tháp hấp thụ (Scrubber) và tháp hấp phụ than hoạt tính. Tùy theo thành phần khí thải và yêu cầu xử lý, hai công nghệ này có thể sử dụng riêng lẻ hoặc kết hợp nhằm nâng cao hiệu quả khử mùi.

• Tháp hấp thụ: Là thiết bị xử lý khí thải theo nguyên lý hấp thụ các chất ô nhiễm vào dung dịch lỏng. Khí thải chứa mùi được quạt hút đưa vào đáy tháp và di chuyển từ dưới lên trên. Trong khi đó, dung dịch hấp thụ (nước hoặc dung dịch hóa chất như NaOH, H₂SO₄, NaClO...) được phun từ đỉnh tháp xuống dưới thông qua hệ thống béc phun. Khi hai dòng tiếp xúc ngược chiều trên lớp vật liệu đệm, các chất gây mùi sẽ được hấp thụ hoặc phản ứng hóa học với dung dịch, từ đó làm giảm đáng kể nồng độ khí ô nhiễm trước khi thải ra môi trường.
• Tháp hấp phụ: Là công nghệ xử lý khí thải bằng cách sử dụng vật liệu hấp phụ, trong đó than hoạt tính là vật liệu được sử dụng phổ biến nhất nhờ có diện tích bề mặt rất lớn và khả năng giữ lại các phân tử khí gây mùi. Khí thải sau khi được xử lý bụi và giảm nhiệt sẽ đi qua lớp than hoạt tính. Các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOCs), amin hữu cơ, aldehyde và nhiều chất gây mùi khác sẽ bị giữ lại trên bề mặt các hạt than thông qua quá trình hấp phụ vật lý. Sau khi đi qua lớp vật liệu, khí sạch sẽ được thải ra môi trường.

3.4. Xử lý khí thải từ lò hơi, lò sấy

Nếu nhà máy sử dụng lò hơi hoặc lò sấy, khí thải cần được xử lý riêng. Hệ thống xử lý thường gồm cyclone, lọc túi vải và tháp hấp thụ. Các thiết bị này giúp giảm bụi tro, CO, SO₂, NOx và các chất ô nhiễm phát sinh trong quá trình đốt nhiên liệu.

• Đối với lò hơi đốt than đá hoặc biomass: Lò hơi sử dụng than đá, củi, trấu hoặc viên nén gỗ thường phát sinh lượng bụi và tro bay lớn, đồng thời chứa SO₂ và NOₓ. Đối với loại khí thải này, hệ thống xử lý thường được thiết kế theo dây chuyền: Chụp hút > Cyclone > Thiết bị lọc bụi túi vải > Tháp hấp thụ > Quạt hút > Ống khói.
• Đối với lò hơi đốt dầu DO hoặc khí tự nhiên: Khí thải từ lò hơi đốt dầu DO hoặc khí tự nhiên có hàm lượng bụi thấp hơn đáng kể so với lò hơi đốt than, tuy nhiên vẫn phát sinh NOx, SO2(đối với dầu DO), CO và CO2. Trong trường hợp này, hệ thống xử lý thường đơn giản hơn, có thể bao gồm thiết bị làm mát, tháp hấp thụ,...

3.5. Tham khảo hệ thống xử lý khí thải 

Tham khảo quy trình xử lý khí thải lò hơi tại một nhà máy sản xuất thức ăn chăn nuôi:

Sơ đồ công nghệ: Bụi, khí thải lò hơi > Thiết bị hâm nhiệt, lắng bụi > Cyclone chùm lọc bụi khô > Quạt hút khí > Tháp hấp thụ khí thải > Ống thoát khí > Khí thải thải ra môi trường.

Thuyết minh quy trình xử lý:

• Khí thải từ lò hơi phát ra có chứa hàm lượng khá lớn bụi và các khí thải như tro bụi, CO, CO2 được dẫn vào thiết bị hâm nhiệt, lắng bụi. Tại đây khí thải được giảm nhiệt độ, và 1 phần bụi.
• Sau đó khí thải được dẫn qua Cyclon tách bụi khô, tro bụi có trọng lượng lớn hơn không khí được lắng ở đáy cyclone. Dưới tác dụng lực hút của quạt hút khí dòng khí thải được dẫn vào tháp hấp thụ khí thải (dung dịch hấp thụ là nước).
• Tại tháp hấp thụ, dòng khí thải được đi từ dưới lên trên, tiếp xúc với dòng nước được bơm từ trên xuống thông qua bơm tuần hoàn và hệ thống béc phun dung dịch hấp thụ. Trong tháp có lắp đặt hệ thống đệm sứ, nhằm tăng diện tích tiếp xúc, tăng hiệu quả xử lý khí thải. Khí thải qua lớp nước để tách hiệu quả lượng bụi, đồng thời với quá trình tách bụi bằng sự tiếp xúc giữa hai pha khí và lỏng (nước). Hỗn hợp bụi và nước được qua bể chứa để tách bùn sau đó tuần hoàn trở lại. Nhờ quá trình này mà bụi và các khí độc hại sẽ được tách ra khỏi pha khí.
• Dòng khí sạch theo ống khói thoát ra ngoài môi trường không khí xung quanh. Khí thải sau xử lý đảm bảo chất lượng theo QCVN hiện hành. 

Trên đây là một số thông tin về việc "Xử lý khí thải sản xuất thức ăn chăn nuôi". Việc lựa chọn đúng công nghệ xử lý giúp doanh nghiệp bảo vệ môi trường, tạo không gian làm việc sạch sẽ và an toàn cho người lao động. Đồng thời, hệ thống xử lý khí thải hiệu quả còn góp phần nâng cao uy tín, hạn chế ảnh hưởng đến khu vực xung quanh và hỗ trợ doanh nghiệp phát triển bền vững.

Quý Doanh nghiệp có nhu cầu tư vấn, thiết kế, thi công hệ thống xử lý khí thải sản xuất thức ăn chăn nuôi, vui lòng liên hệ Hotline: 0938.857.768 để được chuyên viên hỗ trợ tận tình

Anh/Chị cần hỏi đáp nhanh >>> BẤM VÀO NÚT GỌI BÊN DƯỚI <<< để gặp tư vấn

Hoặc điền Form liên hệ để Chuyên viên tư vấn Môi trường Hợp Nhất liên hệ lại hỗ trợ.