Tác hại và cách xử lý hơi dung môi hữu cơ VOCs

Ô nhiễm không khí tiếp tục tạo ra nhiều thiệt hại về kinh tế và sức khỏe con người. Các khu công nghiệp hoặc thậm chí môi trường trong nhà là những nguồn ô nhiễm chính tạo ra hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOCs) độc hại và nguy hiểm. Làm sao để xử lý khí thải dung môi hữu cơ hiệu quả? VOCs tác động thế nào đến môi trường sống của con người và hệ sinh thái xung quanh?

Nguồn gốc của VOCs

Các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi tồn tại trong môi trường là chất gây ô nhiễm không khí trong nhà và ngoài trời. VOC chứa hợp chất như cacbon monoxit, cacbon dioxit, axit cacbonic, kim loại, cabonat và amoni cacbonat tham gia vào các phản ứng quang hóa trong khí quyển. VOCs chứa hợp chất hữu cơ mà thành phần của chúng có thể bay hơi trong điều kiện khí quyển bình thường.

Hóa chất hữu cơ xuất hiện rộng rãi trong thành phần của sản phẩm gia dụng. Sơn, vecni chứa nhiều VOC cũng như nhiều sản phẩm làm sạch, khử trùng, mỹ phẩm, tẩy dầu mỡ hoặc nhiên liệu tạo thành từ hợp chất hữu cơ trong quy trình công nghiệp. VOCs là chất độc và tác động tiêu cực đến khí quyển làm ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng cũng như suy giảm chất lượng không khí.

Nồng độ VOC trong nhà thường cao hơn ngoài trời, đặc biệt với những người bị hen suyễn, bệnh hô hấp hoặc nhạy cảm với hóa chất dễ bị tác động nhất. Xăng dầu, khí đốt tự nhiên phát thải nguồn VOC lớn. Khí thải xe cộ, đốt nhiên liệu hóa thạch, gỗ, rác thải đều chứa VOC.

Lúc đó, chúng sẽ phản ứng với ánh sáng mặt trời và oxit nito tạo thành tầng ozon đối lưu, là chất gây ô nhiễm không khí nghiêm trọng. Hoặc một số VOC hoạt động như khí nhà kính góp phần làm trái đất nóng lên.

Tác hại của VOCs

Một số loại VOC đặc biệt nguy hiểm như benzen là chất gây ung thư và tìm thấy nhiều trong khói thuốc lá, dầu khí và khói xe. Hydrocacbon (PAHs) cũng gây ung thư và chúng được giải phóng từ quá trình đốt than, dầu và khí đốt.

Butadiene tìm thấy trong động cơ xăng và khói thuốc lá. Con người tiếp xúc lâu với VOC thường gây ra các tổn thương về gan, thận, hệ thần kinh. Còn khi tiếp xúc ngắn hạn gây ra các triệu chứng như chóng mặt, nhức đầu, kích ứng mũi, cổ họng, buồn nôn, mất trí nhớ.

Chẳng hạn như phơi nhiễm toluen dẫn đến rối loạn thần kinh, nhất là triệu chứng mất trí nhớ. Tiếp xúc lâu với xylen gây đau đầu, mệt mỏi, run rẩy, suy giảm khả năng tập trung, trí nhớ. Còn chloroform ảnh hưởng đến gan, hệ thần kinh trung ương.

Những cách xử lý khí thải dung môi hữu cơ VOCs

Để giảm tiếp xúc với VOC cần hạn chế sử dụng cũng như bảo quản tốt sản phẩm chứa VOC trong nhà, chẳng hạn như dùng sản phẩm chứa nồng độ VOC thấp. Cần lắp đặt thêm máy lọc không khí loại bỏ VOCs hoặc trồng thêm cây xanh có tác dụng hấp thụ tốt các chất khí độc hại tạo môi trường trong lành, an toàn hơn.

Đối với các lĩnh vực công nghiệp, phương pháp tốt nhất để loại bỏ hợp chất hữu cơ dễ bay hơi là áp dụng kỹ thuật xử lý khí thải hấp phụ bằng than hoạt tính và hấp thụ bằng dung dịch. Tại tháp hấp phụ, than hoạt tính có tác dụng giữ lại những thành phần độc hại trên bề mặt.

Tại tháp hấp thụ, dung dịch sử dụng được bơm vào dòng khí dưới dạng giọt nhỏ phun đều trong thiết bị để loại bỏ hết thành phần có kích thước lớn như bụi. Tại đây cũng diễn ra quá trình trao đổi nhiệt, dòng khí nhiệt độ cao được làm nguội ở tầng dưới còn tầng trên diễn ra quá trình khử khí.

Cơ chế loại bỏ chất thải dựa vào việc hòa tan và chuyển hóa các chất thông qua phản ứng hóa học. Sau một thời gian xử lý, chất ô nhiễm bị hấp phụ/thụ hoàn toàn, dòng khí ra khỏi hệ thống được làm sạch và đạt chuẩn xả thải.

Đối với dung dịch phản ứng sẽ tạo thành hợp chất chứa muối, chúng đi theo chất lỏng trong tháp hấp thụ đến bộ phận xử lý riêng biệt. Phần nước thải sau xử lý được tuần hoàn trở lại hệ thống để tiếp tục quá trình hấp thụ.

Xem thêm bài viết về xử lý khí thải VOC trong sản xuất công nghiệp!