Để giữ môi trường sống trong sạch, chúng ta cần thực hiện các biện pháp sau:
- Quản lý và kiểm soát môi trường.
- Quản lý và bố trí các khu công nghiệp.
- Sử dụng cây xanh để bảo vệ môi trường.
- Nghiên cứu đưa ra các phương pháp làm sạch khí thải và hơi độc bằng công nghệ và kỹ thuật, từng bước tự động hóa.
Trong kỹ thuật người ta dùng các phương pháp làm sạch khí thải như sau : 2.2.1 Phương pháp hấp thụ
Phương pháp này dựa trên cơ sở của quá trình truyền khối, nghĩa là phụ thuộc vào quá trình tiếp xúc và tương tác giữa chất hấp thụ với chất bị hấp thụ trong pha khí. Do đó để làm tăng hiệu quả của quá trình cần phải lựa chọn được chất hấp thụ thích hợp.
Sử dụng chất hấp thụ là nước hoặc các dung môi hữu cơ ít bay hơi. Phương pháp này thường được sử dụng để loại các chất “chua” như SO2, HCl, H2S, NOx,
13
SO3…sản phẩm thu được là các muối, acid. Phương pháp này ít được sử dụng để làm sạch các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi trong khí vì giá thành cao, tạo chất lỏng và kích thước thiết bị cồng kềnh.
2.2.2 Phương pháp hấp phụ
Sử dụng phương pháp hấp phụ để làm sạch khí có hàm lượng tạp chất khí hay hơi với hàm lượng không cao lắm. Vật liệu dùng để làm chất hấp phụ là các vật liệu có cấu trúc rỗng xốp với bề mặt tự do của các lỗ rỗng rất cao, có thể là vật liệu nhân tạo hay tự nhiên.
Phương pháp này thường cho hiệu quả thấp đối với khí NO (do NO có tính trơ). Sử dụng chất hấp phụ có thể là than hoạt tính, silicagel, oxyt nhôm hoạt hóa, zeolit…Phương pháp này được áp dụng khi hàm lượng tạo chất khí và hơi nhỏ như làm sạch khí thải ra khỏi hơi dung môi hữu cơ và khử mùi. Đây là một trong những phương pháp làm sạch khí phổ biến nhất, giúp đưa ra các hợp chất có giá trị trở lại sản xuất. Tuy nhiên, phương pháp này đòi hỏi năng lượng cao trong quá trình giải hấp và vẫn phải xử lý khi giải hấp ra, tạo ra một lượng chất thải rắn.
2.2.3 Phương pháp đốt nhiệt
Phương pháp đốt trực tiếp dùng để xử lý khí thải có chứa các chất độc dễ oxy hóa và những hỗn hợp có mùi tanh hôi. Tuy vậy phương pháp này có nhược điểm là có thể sinh ra các sản phẩm thứ cấp là nguồn ô nhiễm, độc hại như: dioxin, dibenzofuran, các oxit nitơ... và tiêu tốn năng lượng do phải đốt ở nhiệt độ cao (trên 1000oC).
Phương pháp này không đòi hỏi thiết bị phức tạp, thường được ứng dụng trong ngành công nghiệp sơn, vecni, kỹ thuật điện hóa, thực phẩm, in, nhuộm…Phương pháp này chỉ sử dụng được khi nồng độ các cấu tử cháy được trong khí thải không vượt quá giới hạn bắt lửa, có thể tiến hành trong các lò đốt chuyên dụng, lò công nghiệp, hay dùng ngọn lửa trần.
14 2.2.4 Phương pháp oxy hóa xúc tác
Phản ứng oxi hóa hoàn toàn là phản ứng cơ bản nhất của phương pháp xử lý khí thải bằng xúc tác, nó được coi là một trong những phương pháp xử lý khí thải công nghiệp hiệu quả và triệt để. Oxi hóa xúc tác có thể sử dụng trong các trường hợp mà các phương pháp khác không thể thực thi được và nó là phương pháp có hiệu quả trong trưởng hợp nồng độ tạp chất khá thấp (nhưng cao hơn ngưỡng cho phép) và các phương pháp khác không khả thi. Ngoài ra, phương pháp oxi hóa xúc tác thường được chọn để xử lý khí thải do các ưu điểm sau:
Sản phẩm tạo thành là CO2 và H2O có thể được thải ra ngoài hoặc CO2 có thể được hấp thụ hoàn toàn bằng dung dịch kiềm.
Phản ứng oxi hóa ở nhiệt độ thấp, từ 300 - 600oC nên không tạo ra NOx
Cho phép xử lý khí đa cấu tử với các chất bẩn có nồng độ ban đầu từ thấp cho đến cao vẫn đạt được mức làm sạch cao.
Hệ thống thiết bị đơn giản nhưng vẫn đạt hiệu quả cao khi sử dụng chất xúc tác thích hợp.
Bố trí được nhiều hệ phản ứng hoạt động song song hoặc xen kẽ, nhờ đó thiết bị có thể hoạt động liên tục.
Xúc tác có thể hoàn nguyên và tái sử dụng nhiều lần.
Không đòi hỏi nhiều năng lượng như phương pháp đốt nhiệt, nên có hiệu quả kinh tế cao hơn.
Mặt khác phương pháp này còn có thể xử lý được khí thải ô nhiễm có nồng độ VOC thấp (1%), ở nồng độ này không thể dùng phương pháp đốt cháy để loại bỏ VOC.
Nhược điểm của phương pháp là chất xúc tác dễ mất hoạt tính do bị đầu độc bởi các chất độc như các hợp chất chứa lưu huỳnh(H2S, CS2, tiophen, mecaptan,…), CO, halogen tự do, thủy ngân và các muối của nó, hợp chất photpho, chì,….
15
Hiện nay có hai loại xúc tác oxy hóa được dùng phổ biến là : xúc tác trên cơ sở kim loại quý và xúc tác trên cơ sở oxy kim loại. Xúc tác oxy hóa dùng cho mục đích loại VOC phải thỏa mãn các điều kiện là có hoạt tính cao ở nhiệt độ tương đối thấp, có độ lựa chọn tạo thành CO2 cao.Lý tưởng nhất, xúc tác có thể phân hủy VOC ở nhiệt độ thấp trong dòng khí có lưu lượng lớn, không bị mất hoạt tính. Các hệ xúc tác trên cơ sở kim loại quý, chủ yếu là platinum và palladium, tỏ ra có hoạt tính oxy hóa nhiều loại VOC cao, độ lựa chọn CO2 cao. Tuy nhiên, loại xúc tác này đắt tiền và dễ mất hoạt tính nếu trong dòng khí có chứa các hợp clo, lưu huỳnh, hay các kim loại khác. Loại xúc tác thứ hai là các oxit kim loại, trong đó có hoạt tính cao nhất là oxit đồng, cobalt, chromium, và manganese. Thông thường các xúc tác loại này rẻ hơn xúc tác kim loại quý. Việc nghiên cứu các xúc tác oxit để xử lý nhiều loại VOC khác nhau là khuynh hướng trong tương lai.
Đặc điểm:
- Phản ứng tỏa nhiệt cao, do đó các hiệu ứng truyền nhiệt, truyền khối có vai trò quan trọng ảnh hưởng lớn đến hiệu suất chuyển hóa.
- Tỷ lệ giữa hydrocacbon và không khí trong dòng khí thải phải nghiêm ngặt để tránh hiện tượng cháy nổ.
- Sản phẩm mong muốn phải bền với chất phản ứng để có thể tách ra khỏi dòng khí trong quá trình làm nguội nhanh hỗn hợp.