Kiểm soát ô nhiễm không khí từ ngành CN

Ô nhiễm không khí xuất hiện từ nhiều nguồn khác nhau vì thế phải nâng cấp quy trình công nghiệp, tiết kiệm năng lượng, kiểm soát tốt chất thải và chuyển đổi sang nhiều nguồn nhiên liệu ít phát thải hơn. Việc giảm thiểu ô nhiễm cần áp dụng ngay đối với những ngành công nghiệp có mức phát thải lớn và phức tạp, nhất là kiểm soát khí thải tại các lò đốt quy mô lớn.

Sự hình thành các nguồn khí thải

Thực chất, ô nhiễm ngày nay chủ yếu vẫn phát sinh từ quá trình đốt nhiên liệu hóa thạch trong các nhà máy nhiệt điện hình thành nguồn lớn CO2, NOx và sunfur dioxit. Các nguồn ô nhiễm kết hợp cùng hóa chất gây ra một số hậu quả như mưa axit, làm trái đất nóng lên vì thế mà nhiều doanh nghiệp phải ứng dụng các kỹ thuật xử lý khí thải tại nguồn.

Đối với quá trình công nghiệp thải ra lượng lớn chất hữu cơ như cacbon monoxit, hydrocacbon và dung môi hữu cơ. Các khí nhà kính đóng góp không nhỏ vào sự nóng lên toàn cầu vì đặc tính lý hóa và thời gian tồn tại của chúng trong khí quyển. Các hoạt động nông nghiệp thường thải ra chất độc như thuốc trừ sâu.

Một số nguồn khí metan do con người tạo ra như bãi chôn lấp chất thải rắn, khai thác dầu mỏ, nhà máy xử lý nước thải. Một vấn đề khác là giao thông đường bộ cũng là nguồn chính gây ô nhiễm không khí trong nhiều năm qua, nhất là các quốc gia đang phát triển.

Một số cách giảm nhẹ khí thải ô nhiễm

• Cô lập CO2: sử dụng chất hấp phụ rắn hoặc lỏng như than hoạt tính, zeolite, alumin cùng các dung dịch có pH cao (NaOH, KOH) để thu được dung dịch kiềm hấp thụ cacbon dioxit.
• Đốt sinh khối: cần giảm việc đốt một số loại sinh khối như gỗ, rác thải, phụ phẩm nông nghiệp, chất thải và than củi trong điều kiện không hoàn toàn vì nó sản sinh ra nhiều loại khí độc. Thay vào đó cần tập trung sử dụng nhiều nguồn năng lượng sạch như gió, mặt trời.
• Nông nghiệp: giảm phát thải khí metan trong quá trình canh tác như chọn giống, phân bón và hệ thống nước thích hợp.
• Sử dụng khí đốt trực tiếp: khí từ bãi rác có thể được dùng làm nhiên liệu cho một số quy trình công nghiệp như lò nung, lò hơi, sấy khô, sản xuất nhựa, xi măng làm nhiên liệu thay thế hoặc bổ sung.
• Chuyển đổi nhiên liệu: cần chuyển sang nguồn nhiên liệu cacbon thấp là giải pháp tương đối hiệu quả về chi phí để giảm phát thải khí nhà kính, nâng cao hiệu quả đốt cháy và giảm lượng chất ô nhiễm.

Cải thiện việc phát thải ô nhiễm từ lò đốt

Nhiều nhà máy phát điện hoạt động tạo ra lượng khí thải công nghiệp khổng lồ gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Nhiều lò hơi công nghiệp còn sử dụng dầu diesel với nguồn khí thải lớn hơn so với khí đốt tự nhiên. Ước tính có ít nhất 3000 hóa chất khác nhau tồn tại trong khí thải. Về nguyên tắc thì chất gây ô nhiễm chỉ đến các chất vượt quá nồng độ và đặc tính an toàn so với tiêu chuẩn cho phép.

Việc cải tiến hệ thống đốt giúp nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng. Các công nghệ như chu trình hỗn hợp khí tự nhiên, tua bin khí có thể cải thiện hiệu quả đốt cháy và giảm lượng khí thải nhà kính tránh phát thải ô nhiễm. Trong đó, hệ thống chu trình hỗn hợp khí hóa tích hợp là bước tiến mới có thể giảm chi chí liên quan đến việc thu giữ và tách CO2 từ dòng khí.

Nhìn chung nó có thể sử dụng nhiệt thải làm nhiên liệu, hiệu suất cao, ma sát thấp và hệ thống truyền động đã cải thiện tốt việc tạo ra nguồn điện bổ sung. Trong đó cần ứng dụng ngay với những nguồn thải lưu lượng lớn như xử lý khí thải nhà máy nhiệt điện, xi măng, nhà máy lọc dầu, nhà máy giấy và bột giấy,…

Hiệu suất cháy của lò đốt phụ thuộc vào nhiều loại hệ thống, nhiên liệu, đầu đốt và tỷ lệ nhiên liệu không khí cho quá trình cháy. Lượng khí ô nhiễm tùy thuộc vào bản chất của nhiên liệu đầu vào. Nếu than đá được sử dụng làm nhiên liệu, tro bay, dioxit lưu huỳnh và oxit nito là những chất gây ô nhiễm chính. Đốt than hình thành khí thải dạng hạt kèm theo nguồn khí SO2 và NOx thải vào bầu khí quyển.