4 giải pháp cơ bản được áp dụng để giảm phát thải Dioxit Lưu huỳnh (SO2)

Trước tác động nghiêm trọng mà SO2 gây ra đối với môi trường cũng như con người, hàng lọat các quy định liên quan đến việc phát thải và xử lý Dioxit Lưu huỳnh đã được đưa ra với mức độ quản lý nghiêm ngặt hơn trên toàn thế giới. Tại Canada, sau khi áp dụng Tiêu chuẩn chất lượng không khí, lượng khí thải SO2 đã giảm xuống rõ rệt, điển hình tại 4 tỉnh: New Brunswick, Nova Scotia, Québec và Ontario. Tại Mỹ, trong các điều luật quy định về biện pháp giám sát và giảm thiểu khí thải bền vững trong 10 năm cũng đã được đưa ra, yêu cầu các doanh nghiệp và cơ quan chức năng phải tuân thủ đầy đủ.

• Tháp hấp phụ than hoạt tính dạng ướt – Wet Scrubber Active Carbon

Tác hại mà khí thải Dioxit Lưu huỳnh SO2 mang lại

Ảnh hưởng của SO2 đối với con người

Liên quan đến tác hại của SO2 đối với môi trường và con người, nhiều công trình nghiên cứu trên thế giới đã được thực hiện. Kết quả chung đều cho thấy việc con người tiếp xúc với SO2 dù chỉ trong một thời gian ngắn cũng gây hại cho hệ hô hấp và biểu hiện điển hình là việc khó thở. Chưa dừng lại ở đó, khi SO2 tích tụ lâu ngày, tăng nồng độ trong không khí, chúng nhanh chóng tạo ra các oxit lưu huỳnh khác (SOx). Bằng nhiều cách khác nhau, SOx phản ứng với các khí thải khác trong khí quyể, sinh ra các  hạt bụi kích thước lớn, nhỏ. Các hạt này theo không khí, xâm nhập vào trong cơ thể và gây ra các hệ qủa khôn lường.

Ảnh hưởng của SO2 với hệ sinh thái

Một tác hại khác mà SO2 gây ra đó là mưa axit. Xét về hệ quả của mưa axit đối với hệ sinh thái, chắc hẳn ai cũng biết điển hình là việc đất đai bị suy thoái, cây cối không thể phát triển, chết hoặc không có khả năng quang hợp; độ pH trong ao hồ bị gảm, lâu ngày trở thành “thuỷ vực chết” mà không loài sinh vật nào có thể sinh sống; các vật liệu kim loại, đá vôi, đá cẩm thạch cũng bị suy giảm tuổi thọ.

Hệ quả nghiêm trọng là thế nhưng không phải ai cũng biết mưa axit hình thành do sự tích tụ lâu ngày của SO2. Thực tế, nếu Dioxit ưu huỳnh được sản sinh liên tục với hàm lượng lớn, lâu ngày chúng kết hợp với các oxit lưu huỳnh khác và tạo thành mưa axit.

SO2 sinh ra từ đâu?

Dioxit Lưu huỳnh được xem là khí thải đặc trưng của các ngành công nghiệp sản xuất, cụ thể hơn là hoạt động đốt nhiên liệu hoá thạch tại lò luyện kim (72%). Ngoài ra, các loại hình sản xuất khác cũng đóng góp một phần nhất định vào việc tạo ra khí SO2, cụ thể: xăng dầu (8%), vận chuyển (2%), các ngành công nghiệp khác (17%) và từ sinh hoạ của người dân (1%).

Giải pháp xử lý khí thải Dioxit Lưu huỳnh

Kết quả nghiên cứu cho thấy, hàm lượng khí SO2 sinh ra tỉ lệ thuận với hàm lượng lưu huỳnh có trong sản phẩm đốt, do đó, giải pháp hàng đầu được đưa ra chính là việc sử dụng nguyên liệu đốt không có Lưu huỳnh hoặc với một tỉ lệ thấp hơn. Mặc dù vậy, phương pháp này không đạt tính khả thi cao, sự thay đổi nghiên liệu đốt phụ thuộc và cũng tác động trực tiếp đến các vấn đề về kinh tế, xã hội. Do đó, nhiều giải pháp mới được đề xuất, mang tính khả thi cao hơn.

Khử lưu huỳnh sau khi đốt (FGD)

FGD được các nhà nghiên cứu đánh giá là phương pháp xử lý khí thải SO2 hiệu quả và có thể ứng dụng rộng rãi. Trên thực tế, trong hệ thống xử lý FGD, SO2 sinh ra sau quá trình đốt nhiên liệu sẽ được dẫn truyền qua các màng lọc, lượng khí thải nhất định được giữ lại, giảm thiểu tối đa lượng lưu huỳnh dioxitt trước khi dẫn khí ra ngoài môi trường.

Hệ thống ướt

Một giải pháp xử lý khí thải SO2 khác cũng được các chuyên gia trên thế giới đặc biệt quan tâm đó là hệ thống ướt. Với hệ thống này, đá vôi hoặc vôi bột được trộn đều với nước, tạo thành một dung dịch. Dung dịch lỏng này phun vào khí thải có chứa lưu huỳnh. Kết quả là các chất có trong nước vôi phản ứng với SO2 sinh ra chất mới. Chất  có thể được ứng dụng trong các lĩnh vực khác hoặc đưa vào quy mới trình xử lý đơn giản, dễ dàng hơn.

Hệ thống khô/ bán khô

khác với hệ thống ướt, tại hệ thống khô hoặc bán khô vôi tôi không được hoà với nước mà được phun trực tiếp vào buồng có chứa SO2 dưới dạng bột mịn. Nhiệt sinh ra từ khí thải đóng vai trò là chất xúc tác, thúc đẩy quá trình phản ứng giữa các thành phần có trong vôi với SO2. Sản phẩm được tạo thành là các chất rắn.

Tuỳ thuộc vào đặc điểm, tính chất của loại hình sản xuất mà vôi tôi có thể được thay thế bằng một hỗn hợp chất hấp thụ kiềm khác như: ammonia loại oxy hóa, magiê, tro kiềm, …

Xử lý dòng khí axit

Quá trình đốt nhiên nhiên, ngoài việc sinh ra khí SO2, nhiều chất khí khác có chứa lưu huỳnh cũng có thể xuất hiện, điển hình là H2S. Do đó, các nhà khoa học cho rằng, ngoài việc áp dụng các phương pháp xử lý Dioxit Lưu huỳnh thì việc xử lý khí axit cũng góp phần tích cực vào việc khử SO2. Việc xử lý dòng khí axit có thể thực hiện bằng các phản ứng oxy hóa Claus và một vài phương pháp khác. Với phương pháp xử lý dòng khí axit, chúng chủ yếu được thực hiện tại các cơ sở sản xuất khí hoặc nhà máy lọc dầu.

Ngoài 4 giải pháp khử SO2 được đề cập ở trên, loại dioxit này cũng có thể được xử lý bằng cách khử lưu huỳnh tại hố lưu huỳnh hoặc làm giàu oxy. Mỗi phương pháp đưa ra đều có những ưu và nhược điểm nhất định, do đó, để chắc chắn mang đến hiệu quả tốt, các cơ sở sản xuất cần tham khảo ý kiến của các chuyên gia, từ đó đưa ra kế hoạch xử lý SO2 cụ thể, phù hợp với mục tiêu giảm thiểu chất thải, tình trạng thực tế của cơ sở cũng như nguồn tài chính cho phép.