X lý khí th iử ả b ng ằcông ngh Biofiterệ (dùng vi sinh kh ) là m t bi n pháp x lý ô nhi mử ộ ệ ử ễ
khí th i có chi phí đ u t th p, v n hành r và thân thi n môi tr ng, nó ph ng phápả ầ ư ấ ậ ẻ ệ ườ ươ
thích h p đ x lý các ch t khí có mùi hôi và các h p ch t h u c bay h i có n ng đợ ể ử ấ ợ ấ ữ ơ ơ ồ ộ
th p nh nhà máy s n xu t th c ăn gia súc, tinh b t s n, s n xu t c n, s n xu t chitin….ấ ư ả ấ ứ ộ ắ ả ấ ồ ả ấ
v d a khôỏ ừ
V d a là m t nguyên li u r t d tìm th y t i đ t n c chúng ta. Trái d a khô đ c táchỏ ừ ộ ệ ấ ễ ấ ạ ấ ướ ừ ượ
b l p vỏ ớ ỏ bên ngoài đ d dàng v n chuy n h n đ n nhà máy s n xu t ho c đ n tayể ễ ậ ể ơ ế ả ấ ặ ế
ng i tiêu dùng. L p v b đi đó th c ch t l i là m t nguyên li u quý báu đ chúng tôiườ ớ ỏ ỏ ự ấ ạ ộ ệ ể
dùng làm v t li u giá th sinh h c cho vi sinh v t phát tri nậ ệ ể ọ ậ ể
Mô t quá trình x lý ả ử
H th ng l c sinh h c cung c p môi tr ng cho vi sinh v t phát tri n và phân h y cácệ ố ọ ọ ấ ườ ậ ể ủ
ch t khí có mùi hôi và các ch t h u c gây ô nhi m trong khí th i. H th ng l c là m t bấ ấ ữ ơ ễ ả ệ ố ọ ộ ể
kín d ng v d a choự ỏ ừ các vi sinh v t trú n và h p th h i n c, gi chúng l i trongậ ẩ ấ ụ ơ ướ ữ ạ
nguyên li u l c. V d a có kh năng h p th n c l n, đ b n cao, và ít làm suy gi m ápệ ọ ỏ ừ ả ấ ụ ướ ớ ộ ề ả
l c lu ng khí đi ngang qua nó. Các đ n v nguyên li u l c này g i là "kh i sinh h c"ự ồ ơ ị ệ ọ ọ ố ọ
(Biocube) . Vi c s d ng nhi u l p v d a l c khí ki u này h n ch đ c vi c cácệ ử ụ ề ớ ỏ ừ ọ ể ạ ế ượ ệ
nguyên li u l c b d n nén l i và vi c các lu ng khí xuyên thành nh ng đ ng thoát quaệ ọ ị ồ ạ ệ ồ ữ ườ
l p nguyên li u l c. H n n a, nó còn t o s thu n l i trong vi c b o trì hay thay m iớ ệ ọ ơ ữ ạ ự ậ ợ ệ ả ớ
nguyên li u l c. Nguyên t c chính c a h th ng x lý là t o đi u ki n cho sinh kh i ti pệ ọ ắ ủ ệ ố ử ạ ề ệ ố ế
xúc v i các ch t ô nhi m trong khí th i càng nhi u càng t t. V d a làớ ấ ễ ả ề ố ỏ ừ nguyên li u l c vàệ ọ
n i sinh s n cho các vi sinh v t. Trong h th ng này, các vi sinh v t s t o thành m tơ ả ậ ệ ố ậ ẽ ạ ộ
màng sinh h c (biofilm), đây là m t màng m ng và m bao quanh các v d a. Trong quáọ ộ ỏ ẩ ỏ ừ
trình l c, khí th i đ c b m ch m xuyên qua h th ng l c, các ch t ô nhi m trong khíọ ả ượ ơ ậ ệ ố ọ ấ ễ
th i s b các nguyên li u l c h p th c ch c a quá trình l c sinh h c bao g m quá trìnhả ẽ ị ệ ọ ấ ụ ơ ế ủ ọ ọ ồ
h p ph , h p th và phân h y b i các vi sinh v t. Các vi sinh v t trong màng sinh h c liênấ ụ ấ ụ ủ ở ậ ậ ọ
t c h p th và bi n d ng các ch t ô nhi m. Các ch t khí gây ô nhi m s b h p ph b iụ ấ ụ ế ưỡ ấ ễ ấ ễ ẽ ị ấ ụ ở
màng sinh h c, t i đây, các vi sinh v t s phân h y chúng đ t o nên năng l ng và cácọ ạ ậ ẽ ủ ể ạ ượ
s n ph m ph là CO2 và H2O các lo i mu i theo ph ng trình sau:ả ẩ ụ ạ ố ươ
Không khí ô nhi m + O2 —> CO2 + H2O + nhi t + sinh kh iễ ệ ố
Trong quá trình l c sinh h c, các ch t khí gây ô nhi m đ c làm m và sau đó đ c b mọ ọ ấ ễ ượ ẩ ượ ơ
vào m t bu ng phía bên d i nguyên li u l c. Khi ch t khí đi ngang qua l p nguyên li uộ ồ ướ ệ ọ ấ ớ ệ
l c, các ch t ô nhi m b h p th và phân h y. Khí th i sau khi đã l c s ch đ c phóngọ ấ ễ ị ấ ụ ủ ả ọ ạ ượ
thích vào khí quy n t bên trên c a h th ng l c. H th ng l c sinh h c c a chúng tôiể ừ ủ ệ ố ọ ệ ố ọ ọ ủ
thi t k có công su t x lý mùi và các ch t h u c bay h i l n h n 90%.ế ế ấ ử ấ ữ ơ ơ ớ ơ
Nguyên li u l c : V d aệ ọ ỏ ừ
L p nguyên li u l c m t o nên đi u ki n lý h c và hóa h c thu n l i cho vi c chuy nớ ệ ọ ẩ ạ ề ệ ọ ọ ậ ợ ệ ể
đ i các ch t ô nhi m t pha khí sang pha l ng và quá trình phân h y sinh h c các ch t ôổ ấ ễ ừ ỏ ủ ọ ấ
nhi m này b i màng sinh h c. Nguyên li u l c này nh m cung c p di n tích b m t l nễ ở ọ ệ ọ ằ ấ ệ ề ặ ớ
đ h p th và h p ph các ch t ô nhi m. Ngoài ra nó còn làm nhi m v cung c p ch tể ấ ụ ấ ụ ấ ễ ệ ụ ấ ấ
dinh d ng cho các vi sinh v t. Trong quá trình v n hành khí th i có th thi u h t d ngưỡ ậ ậ ả ể ế ụ ưỡ
ch t cho vi sinh v t, do đó chúng ta ph i hi u ch nh b ng cách cho thêm vào các h p ch tấ ậ ả ệ ỉ ằ ợ ấ
đ m và phospho. ạ
X d a có tu i th t 2 – 5 năm tr c khi ph i thay m i.ơ ừ ổ ọ ừ ướ ả ớ
Kh năng gi m c a v d a đ t o l p màng sinh h cả ữ ẩ ủ ỏ ừ ể ạ ớ ọ
- Có di n tích b m t l n t o đi u ki n cho quá trình h p th và phát tri n c a vi sinh v t ệ ề ặ ớ ạ ề ệ ấ ụ ể ủ ậ
- Có ch a các d ng ch t đ cung c p cho các vi sinh v t ứ ưỡ ấ ể ấ ậ
- T o l c c n không khí th p (gi m m c đ s t áp và năng l ng c n s d ng cho máyạ ự ả ấ ả ứ ộ ụ ượ ầ ử ụ
b m) ơ
- Các tính ch t lý h c khác nh đ n đ nh lý h c và d dàng thao tác.ấ ọ ư ộ ổ ị ọ ễ
Vỏ d a có kh năng cung c p ch t dinh d ng cho vi sinh v t và không gây gi m ápừ ả ấ ấ ưỡ ậ ả
lu ng khí nhi u. V d a là nguyên li u s n có t i VN và b m t ti p xúc v i khí th i r tồ ề ỏ ừ ệ ẵ ạ ề ặ ế ớ ả ấ
l n(350-450m2/m3). Thêm vào đó, m đ c a các nguyên li u l c ph i đ c duy trì ớ ẩ ộ ủ ệ ọ ả ượ ở
m c 30 – 60% cho qu n th các vi sinh v t phát tri n. Do đó, bên c nh thi t b làm m khíứ ầ ể ậ ể ạ ế ị ẩ
th i, ng i ta th ng l p đ t h th ng phun n c cho các l p nguyên li u l cả ườ ườ ắ ặ ệ ố ướ ớ ệ ọ
D LI U THI T KỮ Ệ Ế Ế
Di n tích :ệ
Thi t k h th ng l c sinh h c kh mùi c n di n tích l n. Đ x lý l u l ng khí kho ngế ế ệ ố ọ ọ ử ầ ệ ớ ể ử ư ượ ả
100.000m3 khí/h, m t h th ng l c sinh h c có th c n di n tích g n b ng 100m2. Đ iộ ệ ố ọ ọ ể ầ ệ ầ ằ ố
v i nh ng l u l ng khí l n h n, chúng ta c n di n tích l n h n nên c n tính toán quớ ữ ư ượ ớ ơ ầ ệ ớ ơ ầ ỹ
đ t tr c khi ch n l c sinh h c.ấ ướ ọ ọ ọ
Thành ph n hóa h c và hàm l ng c a ch t ô nhi m trong khí th i :ầ ọ ượ ủ ấ ễ ả
Phân tích thành ph n hóa h c và hàm l ng c a nó trong khí th i c n thi t đ xác đ nhầ ọ ượ ủ ả ầ ế ể ị
xem bi n pháp l c sinh h c có thích h p hay không. Các h th ng l c sinh h c ho t đ ngệ ọ ọ ợ ệ ố ọ ọ ạ ộ
t t khi các h p ch t ô nhi m (không hoà tan trong n c) có n ng đ th p (<1000 ppm).ố ợ ấ ễ ướ ồ ộ ấ
M t s h p ch t khó phân h y sinh h cộ ố ợ ấ ủ ọ (nh các h p ch t chlor) chi m di n tích l c sinhư ợ ấ ế ệ ọ
h c l n h n.ọ ớ ơ
Th i gian l u khí:ờ ư
Th i gian l u khí càng dài s cho hi u su t x lý càng cao, song giá thành s n ph m sờ ư ẽ ệ ấ ử ả ẩ ẽ
tăng cao. Tính toán chính xác n ng đ các ch t gây ô nhi m, v n t c khí thoát ra, là th cồ ộ ấ ễ ậ ố ướ
đo đ thi t k h th ng l c sinh h c. Thông th ng, th i gian l u trú c a các h th ngể ế ế ệ ố ọ ọ ườ ờ ư ủ ệ ố
l c sinh h c bi n đ ng trong kho ng 30 giây đ n 1 phút.ọ ọ ế ộ ả ế
Đ m:ộ ẩ
m đ c a lu ng khí th i c n ph i x lý r t quan tr ng vì nó gi m đ c n thi t cho cácẨ ộ ủ ồ ả ầ ả ử ấ ọ ữ ẩ ộ ầ ế
màng sinh h c. Do đó, lu ng khí th i th ng đ c b m qua m t h th ng phun s ngọ ồ ả ườ ượ ơ ộ ệ ố ươ
tr c khi b m vào h th ng l c sinh h c đ đ m b o m đ c a lu ng khí th i đi vào hướ ơ ệ ố ọ ọ ể ả ả ẩ ộ ủ ồ ả ệ
th ng l c sinh h c ph i l n h n 95%.ố ọ ọ ả ớ ơ
Ki m soát pH :ể
Các s n ph m ph c a quá trình phân h y sinh h c là các acid h u c . Đ duy trì pH t 6-ả ẩ ụ ủ ủ ọ ữ ơ ể ừ
7,5 cho các vi sinh v t ho t đ ng t t, chúng ta c n cho có h th ng pH cotrollerậ ạ ộ ố ầ ệ ố
Gi m áp :ả
Vi c gi m áp c a lu ng khí khi đi ngang l p nguyên li u l c nên đ c h n ch t i đa.ệ ả ủ ồ ớ ệ ọ ượ ạ ế ố
N u l p nguyên li u l c gây tr l c l n cho ngu n khí, ta c n tiêu t n thêm năng l ngế ớ ệ ọ ở ự ớ ồ ầ ố ượ
cho máy th i khí, gây tăng giá thành x lý. Kh năng gây tr l c cho ngu n khí ph thu cổ ử ả ở ự ồ ụ ộ
vào m đ và đ r ng c a l p nguyên li u l c. Đ m tăng, đ r ng l p nguyên li uẩ ộ ộ ổ ủ ớ ệ ọ ộ ẩ ộ ổ ớ ệ
gi m là nguyên nhân gây tăng tr l c cho ngu n khí. Đ i v i các h th ng đi n hình m cả ở ự ồ ố ớ ệ ố ể ứ
đ gi m áp n m trong kho ng 1 -10 hPa.ộ ả ằ ả
B o trì :ả
Khi b t đ u đ a vào ho t đ ng, h th ng c n đ c b sung ch t dinh d n cho vi sinhắ ầ ư ạ ộ ệ ố ầ ượ ổ ấ ưỡ
m t l n/ngày. Sau khi h th ng đã ho t đ ng n đ nh và đã gi i quy t t t c các v n độ ầ ệ ố ạ ộ ổ ị ả ế ấ ả ấ ề
có th x y ra. T n s thăm có th gi m xu ng 1 l n/n a tháng ho c hàng tháng. ể ả ầ ố ể ả ố ầ ử ặ
u và khuy t đi m c a h th ng l c sinh h cƯ ế ể ủ ệ ố ọ ọ
u đi m :Ư ể
+ u đi m chính là giá thành th p, giá v n hành th p, ít s d ng hóa ch t.Ư ể ấ ậ ấ ử ụ ấ
+ Thi t k linh đ ng, do đó có th thích nghi v i m i lo i hình công nghi p và di n tíchế ế ộ ể ớ ọ ạ ệ ệ
c a xí nghi p.ủ ệ
+ H th ng l c sinh h c linh đ ng trong vi c x lý mùi hôi, các h p ch t h u c bay h iệ ố ọ ọ ộ ệ ử ợ ấ ữ ơ ơ
và các ch t đ c.ấ ộ
+ Hi u su t x lý th ng l n h n 90% đ i v i các khí th i có n ng đ các ch t ô nhi mệ ấ ử ườ ớ ơ ố ớ ả ồ ộ ấ ễ
< 1000 ppm.
+Nguyên li u s n có, giá thành r và d thay th . ệ ẵ ẽ ễ ế
Khuy t đi m :ế ể
+ H th ng l c sinh h c khó x lý đ c các ch t ô nhi m có kh năng h p ph th p vàệ ố ọ ọ ử ượ ấ ễ ả ấ ụ ấ
t c đ phân h y sinh h c ch m ví d nh các h p ch t h u c bay h i có ch a chlor.ố ộ ủ ọ ậ ụ ư ợ ấ ữ ơ ơ ứ
+ Các ngu n ô nhi m có n ng đ hóa ch t cao c n các h th ng l n và di n tích l n đồ ễ ồ ộ ấ ầ ệ ố ớ ệ ớ ể
l p đ t h th ng l c sinh h c.ắ ặ ệ ố ọ ọ
+ Ngu n gây ô nhi m có m c đ phóng thích ch t ô nhi m bi n đ ng cao s gây nhồ ễ ứ ộ ấ ễ ế ộ ẽ ả
h ng đ n h vi sinh v t cũng nh hi u su t x lý c a chúng.ưở ế ệ ậ ư ệ ấ ử ủ
+ Th i gian đ cho các vi sinh v t thích nghi v i môi tr ng và t o thành các màng sinhờ ể ậ ớ ườ ạ
h c (biofilm) có th kéo dài hàng tu n, đ c bi t là đ i v i vi c x lý các ch t h u c bayọ ể ầ ặ ệ ố ớ ệ ử ấ ữ ơ
h i nên c n ng i v n hành am hi u k thu t nuôi c y vi sinh.ơ ầ ườ ậ ể ỹ ậ ấ
Hình nh nhà máy s d ng công ngh biofilterả ử ụ ệ
Vi c s d ng h th ng l c sinh h c x lý các ch t h u c bay h i đã đ c áp d ng trongệ ử ụ ệ ố ọ ọ ử ấ ữ ơ ơ ượ ụ
các ngành công nghi p sau: ệ
- Công ngh hóa ch t và hóa d u ệ ấ ầ
- Công ngh d u khí ệ ầ
- Công ngh nh a t ng h p ệ ự ổ ợ
- Công ngh s n xu t s n và m c in ệ ả ấ ơ ự
- Công ngh d c ph m ệ ượ ẩ
- X lý ch t và n c th i ử ấ ướ ả
- X lý đ t và n c ng m ử ấ ướ ầ
- X lý n c c ng rãnh ử ướ ố
- X lý ch t và n c th i lò m ử ấ ướ ả ổ
- Các công ngh tái ch ệ ế
- Các nhà máy s n xu t gelatin và keo dán ả ấ
- Công ngh ch bi n th t và nông s n ệ ế ế ị ả
- Công ngh s n xu t thu c lá, ca cao, đ ng ệ ả ấ ố ườ
- Công ngh s n xu t gia v , mùi nhân t o.ệ ả ấ ị ạ