Nghiên cứu xử lý khí thải gây mùi hôi bằng phương pháp sinh học

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN


LÂM PHẠM THANH HIỀN

NGHIÊN CỨU XỬ LÝ KHÍ THẢI GÂY MÙI HƠI BẰNG
PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC
REMOVAL OF ODOROUS GASES BY BIOLOGICAL
METHOD
CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG
MÃ NGÀNH : 60520320

LUẬN VĂN THẠC SỸ
TP. HỒ CHÍ MINH, THÁNG 02 NĂM 2019


ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SỸ
Họ tên học viên: LÂM PHẠM THANH HIỀN

MSHV: 1670864

Ngày, tháng, năm sinh: 25/08/1987

Nơi sinh: Tp.HCM

Chuyên ngành: Kỹ Thuật Môi Trường

Mã số: 60520320

I. TÊN ĐỀ TÀI: Nghiên cứu xử lý khí thải gây mùi hôi bằng phương pháp sinh học
NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: Đề tài tiến hành khảo sát khả năng xử lý dịng khí có mùi
hơi từ mơ hình chứa rác thải bằng phương pháp lọc sinh học và lọc sinh học nhỏ giọt thơng
qua khảo sát q trình ni cấy, thích nghi, vận hành mơ hình trong việc loại bỏ và khả năng
chuyển hóa Amonia, Hydro Sulfua trong dịng khí với vật liệu đệm của mơ hình lọc sinh học
là Phân bị và phân Compost và mơ hình lọc sinh học nhỏ giọt là giá thể K3.
II. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 15/08/2018
III. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 30/12/2018
IV. CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS. Nguyễn Thị Lê Liên; TS. Nguyễn Nhật Huy

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

Tp.HCM, ngày tháng năm 2019
CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO

TRƯỞNG KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGHUYÊN


CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐAI HỌC QUỐC GIA TP.HCM

Cán bộ hướng dẫn 1: TS. Nguyễn Thị Lê Liên

Cán bộ hướng dẫn 2: TS. Nguyễn Nhật Huy

Cán bộ phản biện 1: PGS.TS. Lê Thị Kim Oanh

Cán bộ phản biện 2: PGS.TS. Trần Tiến Khôi

Luận văn được bảo vệ tại trường Đại học Bách Khoa – ĐHQG Tp.HCM ngày 18 tháng 01
năm 2019
Thành viên Hội đồng đánh giá luận văn thạc sỹ gồm:
1.
2.
3.
4.
5.

Chủ tịch hội đồng: PGS.TS. Nguyễn Tấn Phong
Cán bộ phản biện 1: PGS.TS. Lê Thị Kim Oanh
Cán bộ phản biện 2: PGS.TS Trần Tiến Khơi
Ủy viên hội đồng: PGS.TS. Đặng Vũ Bích Hạnh
Thư ký hội đồng: TS. Huỳnh Khánh An

Xác nhận của chủ tịch hội đồng đánh giá luận văn và Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành
sau khi luận văn đã được chỉnh sửa.

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

TRƯỞNG KHOA
MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN

LỜI CẢM ƠN
Việc thực hiện luận văn thạc sĩ là một bước ngoặt quan trọng trong cuộc đời, ngoài những
cố gắng và nỗ lực của riêng bản thân, em xin trân trọng cảm ơn sự hỗ trợ và giúp đỡ từ q
thầy cơ, gia đình và bạn bè.
Trước hết, em xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất đến TS. Nguyễn Thị Lê Liên
và TS. Nguyễn Nhật Huy – người đã hết mình hỗ trợ em trong suốt quá trình nghiên cứu và
thực hiện đề tài, đã định hướng cũng như cho em những lời khuyên kịp thời trong mỗi bước
đi, luôn tạo điều kiện tốt nhất về mọi mặt để em có thể hồn thành tốt luận văn.
Tiếp đến em xin chân thành cảm ơn quý Thầy, Cô Khoa Môi Trường và Tài Nguyên – Đại
Học Bách Khoa – ĐHQG Tp.HCM đã tận tình giúp đỡ, nhiệt tình dạy dỗ và chia sẻ những
kiến thức cũng như kinh nghiệm quý báu cho em trong suốt khoảng thời gian học tập trên
giảng đường. Đó là động lực giúp em có thể vững tin trong q trình làm luận văn thạc sỹ,
cũng như vận dụng trong chính cuộc sống của bản thân mình.
Đồng thời, em xin gửi lời cảm ơn đến Ban chủ nhiệm khoa, thầy cô khoa Môi Trường và
Tài Nguyên – Đại Học Bách Khoa – ĐHQG Tp.HCM đã tạo điều kiện thuận lợi về cơ sở vật
chất, trang thiết bị, dụng cụ cũng như tạo điều kiện trong q trình cơng tác để em có thể hoàn
thành luận văn này.
Sau cùng, em cũng xin cảm ơn tất cả bạn bè, những người đã cùng đồng hành với em trên
chặng đường học tập và những người đã luôn ủng hộ, động viên tinh thần giúp đỡ em vượt
qua những giai đoạn khó khăn để hồn thành luận văn.
LÂM PHẠM THANH HIỀN


TÓM TẮT
Đề tài tập trung nghiên cứu khả năng loại bỏ khí gây mùi hơi từ dịng khí thải phát sinh từ quá
trình ủ rác thải sinh hoạt bằng phương pháp lọc sinh học và lọc sinh học nhỏ giọt. Theo đó,
hai mơ hình lọc sinh học sử dụng giá thể phân bị và phân compost, cịn mơ hình lọc sinh học
nhỏ giọt sử dụng giá thể di động K3. Kết quả nghiên cứu cho thấy ở lưu lượng 4,5 l/phút,
tương ứng với thời gian lưu khí ở ba mơ hình trên lần lượt là 44, 51 và 104 giây thì mơ hình

lọc sinh học sử dụng giá thể phân bò cho hiệu suất xử lý cao nhất trong khoảng 60-75% với
khả năng loại bỏ chất ô nhiễm đạt 3 – 4 mgN/m3.h và 20 – 30 mgS/ m3.h. Bên cạnh đó, hiệu
quả xử lý cũng được khảo sát khi giảm lưu lượng dòng vào từ 4,5 xuống 3 l/phút thì kết quả
cho thấy hiệu quả xử lí của cả ba mơ hình nhìn chung tăng từ 1,2 - 1,5 lần so với thơng số
hoạt động ban đầu, trong đó mơ hình lọc sinh học chứa giá thể phân bị cho hiệu suất trên
80%. Cân bằng nitơ và cân bằng lưu huỳnh cũng được xác lập mục đích để xem xét việc
chuyển hóa sinh học của nitơ và lưu huỳnh. Những kết quả này cũng cho thấy rằng khả năng
xử lý các khí gây mùi bằng phương pháp sinh học là hồn tồn có khả năng ứng dụng trong
thực tế ở điều kiện Việt Nam.
Từ khóa: amonia, hydro sulfua, lọc sinh học, lọc sinh học nhỏ giọt, xử lý mùi hôi.

i


ABSTRACT
This study focuses on the removal of odorous gases from domestic solid waste by biofilter
(BF) and bio-trickling filter (BTF). The experiments were conducted using three biological
treatment models: two BF using cow manue and commercial compost and one BTF using K3
bio-media. Results showed that at the flow rate of 4.5 L/min, corresponding gas retention time
in these three models of 44, 51 and 104 seconds, the BF with cow manue had the highest
removal efficiency of 60-75% with elimination ability of 3 – 4 mgNH3/m3.h and 20 – 30
mgH2S/m3.h. Moreover, the decrease of gas flow rate from 4.5 to 3 L/min resulted in an
increase of removal efficiency from 1.2 – 1.5 times for all 3 models, where BF containing
cow manue reached over 80% removal efficiency. Nitrogen and sulfur balance were also
determined for understanding the biotransformation of nitrogen and sulfur compound in the
system. These results imply that biological methods are effective for removal of odorous
gases and could be a very potential technology for practical application in Vietnam.
Keywords: Ammonia, hydrogen sufide, biofilter, bio-trickling filter, odorous gas.

ii

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

LỜI CAM ĐOAN

Họ tên học viên: LÂM PHẠM THANH HIỀN

MSSV: 1670864

Ngày, tháng, năm sinh: 25/08/1987

Nơi sinh: Tp. HCM

Chuyên ngành: Kỹ thuật môi trường

Mã số: 60520320

TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU XỬ LÝ KHÍ THẢI GÂY MÙI HƠI BẰNG PHƯƠNG
PHÁP SINH HỌC
Tôi xin cam đoan rằng, tất cả các số liệu, kết quả nêu trong Luận án này trung thực và
chưa ai khác cơng bố trong bất kì cơng trình nào khác.

Tp. HCM, ngày 04 tháng 01 năm 2019

Lâm Phạm Thanh Hiền

iii

MỤC LỤC
TÓM TẮT.................................................................................................................................... i
ABSTRACT ............................................................................................................................... ii
MỤC LỤC ................................................................................................................................. iv
DANH MỤC BẢNG BIỂU ...................................................................................................... vii
DANH MỤC HÌNH ẢNH ....................................................................................................... viii
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT .................................................................................................... ix
CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU ........................................................................................................ 1
1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ.................................................................................................................. 1
1.2. MỤC TIÊU VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ................................................................. 1
1.2.1. Mục tiêu nghiên cứu .................................................................................................. 1
1.2.2. Nội dung nghiên cứu.................................................................................................. 1
1.3. PHẠM VI VÀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU ................................................................. 2
1.3.1. Đối tượng nghiên cứu ................................................................................................ 2
1.3.2. Phạm vi nghiên cứu ................................................................................................... 2
1.4. NƠI THỰC HIỆN ĐỀ TÀI .............................................................................................. 2
CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN ...................................................................................................... 3
2.1. TỔNG QUAN VỀ MÙI HÔI ........................................................................................... 3
2.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ Ô NHIỄM MÙI ............................................................ 4
2.3. TỔNG QUAN VỀ H2S .................................................................................................... 5
2.3.1. Nguồn gốc .................................................................................................................. 5
2.3.2. Tính chất .................................................................................................................... 6
2.3.3. Tác hại........................................................................................................................ 7
2.4. TỔNG QUAN VỀ NH3 .................................................................................................... 8
2.4.1. Nguồn gốc .................................................................................................................. 8
2.4.2. Tính chất .................................................................................................................... 8
2.4.3. Tác hại........................................................................................................................ 9
2.5. CƠNG NGHỆ XỬ LÝ KHÍ THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC ................... 11
2.5.1. Lọc sinh học (biofilter) ............................................................................................ 11

2.5.2. Lọc sinh học nhỏ giọt (bio-trickling filter) .............................................................. 14
2.6. TÌNH HÌNH XỬ LÝ CÁC CHẤT GÂY MÙI TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC .............. 17
iv


2.6.1. Tình hình xử lý H2S ................................................................................................. 17
Ngồi nước ................................................................................................................. 17
Nghiên cứu trong nước .............................................................................................. 19
2.6.2. Tình hình xử lý NH3 ................................................................................................ 20
CHƯƠNG 3. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........................................... 21
3.1. NGUYÊN VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU ......................................................................... 21
3.1.1. Mẫu khí thải nghiên cứu .......................................................................................... 21
3.1.2. Vi sinh sử dụng trong nghiên cứu ............................................................................ 22
3.1.3. Nước cất sử dụng ..................................................................................................... 22
3.2. GIÁ THỂ NGHIÊN CỨU .............................................................................................. 22
3.2.1. Giá thể di động K3 ................................................................................................... 22
3.2.2. Phân bò .................................................................................................................... 23
3.2.3. Phân compost ........................................................................................................... 24
3.3. MƠ HÌNH NGHIÊN CỨU ............................................................................................ 26
3.3.1. Sơ đồ mơ hình thí nghiệm của nhóm nghiên cứu .................................................... 26
3.3.2. Các thông số thiết kế của 3 tháp .............................................................................. 27
3.3.3. Vận hành mơ hình .................................................................................................... 29
3.4. THƠNG SỐ KHẢO SÁT............................................................................................... 29
3.4.1. KHẢO SÁT HIỆU QUẢ VÀ KHẢ NĂNG XỬ LÝ CỦA 3 MƠ HÌNH ................ 29
3.5. PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU .............................................................................. 32
3.6. PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH ..................................................................................... 32
3.6.1. Phân tích H2S ........................................................................................................... 32
3.6.2. Phân tích NH3 .......................................................................................................... 32
3.6.3. Phân tích SO2 ........................................................................................................... 32
3.7. PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH MẪU LỎNG ............................................................... 33

3.7.1. Phương pháp phân tích sunfate trong mẫu nước ..................................................... 33
3.7.2. Phương pháp phân tích nitrate trong mẫu nước....................................................... 33
3.7.3. Phương pháp phân tích nitrite trong mẫu nước ....................................................... 33
CHƯƠNG 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ........................................................................... 34
4.1. ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ XỬ LÝ KHÍ H2S CỦA CÁC MƠ HÌNH .............................. 34
4.2. ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ XỬ LÝ KHÍ NH3 CỦA CÁC MƠ HÌNH ............................. 35
4.3. KHẢO SÁT CỦA SỰ THAY ĐỔI LƯU LƯỢNG ĐẾN HIỂU QUẢ XỬ LÝ ............ 37
v


4.4. KHẢO SÁT SỰ CHUYỂN HÓA NH3 VÀ CÂN BẰNG KHỐI LƯỢNG ................... 39
4.4.1. Thí nghiệm khảo sát sự chuyển hóa amonia sinh học ............................................. 39
4.4.2. Thí nghiệm khảo sát sự chuyển hóa hydro sulfua sinh học ..................................... 43
CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ............................................................................ 47
5.1. KẾT LUẬN .................................................................................................................... 47
5.2. KIẾN NGHỊ ................................................................................................................... 47
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................................ 48
PHỤ LỤC ................................................................................................................................. 52

vi


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 2.1. Ảnh hưởng của H2S theo nồng độ (ppm) đến sức khỏe con người ........................... 7
Bảng 2.2. Tác hại của khí NH3 đến con người ........................................................................... 9
Bảng 2.3. Tác hại khi tiếp xúc với ammoniac trong 1 vài phút ............................................... 10
Bảng 3.1. Tỷ lệ thành phần các khí chủ yếu sinh ra từ thùng chứa rác .................................... 21
Bảng 3.2. Thơng số thiết kế của mơ hình lọc sinh học nhỏ giọt .............................................. 28
Bảng 3.3. Thông số thiết kế của mơ hình lọc sinh học dùng giá thể phân bị .......................... 28
Bảng 3.4. Thơng số thiết kế của mơ hình lọc sinh học dùng phân compost ............................ 29

vii


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 2.1. Cấu trúc phân tử khí H2S ............................................................................................ 6
Hình 2.2. Trục biểu diễn số oxy hóa của lưu huỳnh................................................................... 7
Hình 2.3. Sơ đồ tháp lọc sinh học xử lý khí thải ...................................................................... 12
Hình 2.4. Cơng nghệ bio-trickling filter ................................................................................... 15
Hình 3.1. Giá thể di động K3 ................................................................................................... 23
Hình 3.2. Phân bị sau khi được ủ ............................................................................................. 24
Hình 3.3. Phân compost ............................................................................................................ 26
Hình 3.4. Sơ đồ mơ hình thí nghiệm ........................................................................................ 27
Hình 4.1. Hiệu quả xử lý khí H2S của 3 mơ hình ..................................................................... 34
Hình 4.2. Khả năng xử lý H2S của 3 mơ hình .......................................................................... 35
Hình 4.3. Hiệu quả xử lý NH3 .................................................................................................. 36
Hình 4.4. Khả năng xử lý NH3 ................................................................................................. 37
Hình 4.5. Hiệu suất xử lý NH3 ở lưu lượng 3 L/phút ............................................................... 38
Hình 4.6. Hiệu suất xử lý H2S ở lưu lượng 3 L/phút ................................................................ 38
Hình 4.7. Sự thay đổi các thành phần nitơ trong mơ hình phân bị - lớp thứ 1 ........................ 39
Hình 4.8. Đồ thị thay đổi các thành phần nitơ trong mơ hình phân bị - lớp thứ 2 .................. 40
Hình 4.9. Đồ thị thay đổi các thành phần nitơ trong mơ hình phân compost .......................... 40
Hình 4.10. Đồ thị thay đổi Nitơ trong mơ hình LSHNG .......................................................... 41
Hình 4.11. Tốc độ chuyển hóa Nitơ ......................................................................................... 42
Hình 4.12. Sự thay đổi các thành phần lưu huỳnh trong mơ hình phân bị - lớp thứ 1 ............ 43
Hình 4.13. Sự thay đổi các thành phần lưu huỳnh trong mơ hình phân bị - lớp thứ 2 ............ 44
Hình 4.14. Sự thay đổi các thành phần lưu huỳnh trong mơ hình phân compost .................... 44
Hình 4.15. Sự thay đổi các thành phần lưu huỳnh trong mơ hình LSHNG ............................. 45
Hình 4.16. Tốc độ chuyển hóa lưu huỳnh ................................................................................ 46

viii


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
EBRT

Thời gian lưu khí

LSH

Lọc sinh học

LSHNG

Lọc sinh học nhỏ giọt

QCVN

Quy Chuẩn Việt Nam

TCVN

Tiêu Chuẩn Việt Nam

GAC

Cacbon hoạt tính dạng hạt

HDPE:

High density polyethylene

DDTH:

Dung dịch tuần hồn

ix


CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU
1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Ngày nay, cùng với sự phát triển về kinh tế và xã hội, vấn đề ơ nhiễm khơng khí đã và
đang ngày càng trở nên nghiêm trọng và khó khắc phục hơn. Nguyên nhân của tình trạng này
chủ yếu là do hoạt động của con người gây ra bên cạnh một số hoạt động tự nhiên khác có tác
động tiêu cực tới mơi trường. Ơ nhiễm khơng khí khơng chỉ là vấn đề nóng tập trung ở các đô
thị phát triển và các khu công nghiệp mà đã trở thành mối quan tâm của tồn xã hội. Ơ nhiễm
khơng khí được xem là một trong những tác nhân hàng đầu có nguy cơ tác động nghiêm trọng
đối với sức khỏe con người. Và một trong số chất gây ơ nhiễm khơng khí đó chính là các khí
gây mùi khó chịu phát sinh trong q trình sinh hoạt và sản xuất của con người.
Các hợp chất gây mùi thường là các khí ít khi gây độc hại cho con người do thường có
nồng độ thấp nhưng lại rất dễ gây khó chịu cho con người khi phải hít thở những mùi hơi thối.
Do những đặc trưng này mà việc nghiên cứu xử lý các khí gây mùi nói chung ở Việt Nam cịn
rất hạn chế. Vì vậy việc nghiên cứu xử lý khí gây mùi bằng các phương pháp và công nghệ
mới đem lại hiệu quả cao và thân thiện với môi trường đang rất cần thiết. Và với sự phát triển
của công nghệ sinh học trong việc xử lý các chất thải gây ô nhiễm mơi trường đã và đang trở
thành xu hướng tích cực được hướng đến bởi vì nó thân thiện với môi trường và không sinh ra
các phụ phẩm gây độc hại. Do đó, nghiên cứu này tập trung vào việc đánh giá khả năng và các
yếu tố ảnh hưởng đến q trình xử các khí gây mùi có nguồn gốc từ rác thải sinh hoạt bằng
phương pháp lọc sinh học và lọc sinh học nhỏ giọt với vật liệu đệm là phân bò, phân compost
và giá thể di động K3.

1.2. MỤC TIÊU VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
1.2.1. Mục tiêu nghiên cứu
Nghiên cứu xử lý các khí gây mùi có nguồn gốc từ rác thải sinh hoạt (H2S và NH3) bằng
phương pháp sinh học trên hai mơ hình lọc sinh học và một mơ hình lọc sinh học nhỏ giọt sử
dụng chủng loại vi sinh thu thập từ các giá thể khác nhau.
1.2.2. Nội dung nghiên cứu
Nghiên cứu này bao gồm các nội dung như sau:
 Khảo sát quá trình xừ lý khí thải gây mùi qua các hệ thống lọc sinh học và lọc
sinh học nhỏ giọt,
 Khảo sát quá trình chuyển hóa amonia thành nitrite và nitrate và cân bằng nitơ
trong mơ hình lọc sinh học nhỏ giọt,
 Khảo sát q trình chuyển hóa hydro sulfide thành sulfur dioxide và ion sulfate.
1


1.3. PHẠM VI VÀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
1.3.1. Đối tượng nghiên cứu
Các đối tượng chính của nghiên cứu:
 Hai loại khí thải có chứa các hợp chất gây mùi có nguồn gốc từ rác thải sinh
hoạt, bao gồm NH3 và H2S
 Giá thể vi sinh: giá thể di động K3, giá thể phân compost và giá thể phân bò.
1.3.2. Phạm vi nghiên cứu
Nghiên cứu được thực hiện ở quy mô thí nghiệm trên mơ hình pilot. Thí nghiệm gồm có 3
mơ hình dạng tháp. Khí đầu vào và đầu ra được lấy mẫu để phân tích nồng độ và khảo sát khả
năng xử lý theo thời gian và các yếu tố ảnh hưởng.
1.4. NƠI THỰC HIỆN ĐỀ TÀI
Thí nghiệm được thực hiện tại phịng 708 tịa nhà H2, Phịng Thí Nghiệm Phân Tích Mơi
Trường - Khoa Mơi Trường và Tài Nguyên - Trường Đại học Bách Khoa - ĐHQG TP.HCM
(cơ sở 2), Phường Đơng Hịa – Thị xã Dĩ An – Tỉnh Bình Dương.

2


CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN
2.1. TỔNG QUAN VỀ MÙI HÔI
Ô nhiễm mùi được đặc biệt quan tâm do đặc tính của mùi hơi có ảnh hưởng đến sức khỏe
con người và khả năng phát tán trên diện rộng của nó. Các ảnh hưởng cấp tính đến sức khỏe
do ơ nhiễm mùi như cay mắt, nhức đầu, dị ứng da, vấn đề về giấc ngủ và nghỉ ngơi đã được
báo cáo. Mặt khác, ơ nhiễm mùi có thể phát tán trên diện rộng ở mức độ địa phương hoặc khu
vực. [1]
Ô nhiễm mùi có thể do một hợp chất bay hơi riêng lẻ hay, chiếm phần lớn, là một hỗn hợp
của nhiều hợp chất. Mặc dù chất ô nhiễm mùi thông thường có nồng độ rất thấp, nhưng mũi
người rất nhạy cảm. Ngưỡng mùi đối với chất thải thông thường mà mũi người có thể xác
định được là 0,00001 ppm, và con người có khả năng phân biệt đến hơn 5 triệu mùi khác
nhau. Mặt khác, các tiêu chuẩn và hướng dẫn để đánh giá ơ nhiễm mùi hiện nay cịn thiếu và
chưa thống nhất. Do vậy, việc xác định nguồn gốc phát sinh mùi và đo đạc đánh giá nồng độ
mùi là rất khó khăn.
Mùi có thể phát sinh từ các hoạt động sinh hoạt và sản xuất khác nhau, phụ thuộc vào quy
mô phát triển, công nghệ sản xuất và đặc tính nguồn thải với các thơng số như thành phần
mùi, nồng độ mùi, nhiệt độ, lượng khí thải… có thể thay đổi trong phạm vi rộng. Trong sản
xuất công nghiệp, mùi có thể phát sinh từ nhiều nguồn khác nhau bao gồm:
-

Mùi từ nguyên liệu sản xuất của các ngành chế biến thủy hải sản, cao su, bột tôm, hóa
chất… có nguồn gốc tự nhiên hoặc nhân tạo. Các nguyên liệu bản thân đã có mùi đặc
trưng hoặc phát sinh mùi do sự phân hủy các hợp chất hữu cơ trong quá trình vận
chuyển, lưu trữ.

-

Mùi từ quá trình sản xuất cơng nghiệp. Trong q trình sản xuất, mùi hóa chất, phụ
phẩm hoặc mùi hữu cơ phát sinh trong công đoạn sấy, chưng cất.

-

Mùi sinh ra từ hệ thống xử lý nước thải do bay hơi và lên men sinh học tại khu vực
các bể: thu gom, điều hòa, tách dầu mỡ, lắng, xử lý kỵ khí, xử lý hiếu khí và xử lý
bùn.

Thành phần khí ơ nhiễm gây mùi thường chứa nhóm các chất gây mùi có khả năng dễ định
lượng dưới dạng vô cơ như ammoniac, hydrosulfua… hay nhóm các chất hữu cơ như thuốc
bảo vệ thực vật, dung môi hữu cơ (metan, butan, benzen, xylen, xiclohexanon, toluen...) hoặc
nhóm các chất rất khó định lượng, bay hơi ở điều kiện nhiệt độ thường như VOCs (gồm nhiều
chất hữu cơ bay hơi mà điển hình là nhóm các chất thuộc ngành công nghiệp sản xuất thực
phẩm (mùi gia vị), mỹ phẩm…

3


Cho đến hiện nay, công nghệ xử lý mùi vẫn còn là vấn đề tồn tại ở nước ta. Việc lựa chọn
quy trình cơng nghệ xử lý mùi phải đáp ứng được yêu cầu về tính năng kỹ thuật và chi phí xử
lý. Do vậy, việc nghiên cứu áp dụng một quy trình xử lý thân thiện với mơi trường và có hiệu
quả cao về mặt kinh tế và kỹ thuật là cần thiết.
2.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ Ô NHIỄM MÙI
Ơ nhiễm mùi có thể kiểm sốt bằng các phương pháp như sản xuất sạch hơn, pha lỗng
khí thải, ngưng tụ, oxi hố các chất có mùi bằng các chất ơxi hố mạnh, sử dụng các loại chất
hấp phụ, hấp thụ hoặc thiêu huỷ các hợp chất có mùi. Một số công nghệ khống chế ô nhiễm
mùi cũng đã được áp dụng tại Việt Nam.
Biện pháp sản xuất sạch hơn đã được áp dụng nhằm hạn chế sự ô nhiễm mùi. Biện pháp
này đã được sử dụng thực tế tại một vài cơ sở sản xuất công nghiệp ở TP. Hồ Chí Minh, Hà

Nội, Hải Phịng, Việt Trì, Đồng Nai… thông qua thực hiện các dự án sản xuất sạch hơn
được các tổ chức quốc tế tài trợ. Hiện nay, tại trung tâm Công nghệ Môi trường (ENTEC)
đã phối hợp với Sở khoa học công nghệ và Môi trường ở tỉnh Bình Phước đã nghiên cứu áp
dụng những giải pháp sản xuất sạch hơn nhằm hạn chế sự ô nhiễm do mùi hôi tại một cơ sở
sản xuất mủ cao su và một cơ sở chế biến tinh bột khoai mì.
Khí thải được pha lỗng nồng độ để giảm mùi. Biện pháp pha lỗng khí thải bằng phương
pháp nâng cao chiều ống khói thải, tăng tốc độ thải khí hoặc tăng sự nâng bổng cột khói hoặc
dùng cách thơng gió nhà xưởng nhằm hạn chế sự tạo thành chất ô nhiễm mùi hôi đã và đang
được áp dụng rộng rãi tại Việt Nam.
Các loại chất phụ gia được sử dụng để kiểm sốt q trình sinh ra mùi. Ở Việt Nam có một
số cơ sở chăn ni sử dụng chất phụ gia (chất kháng mùi) vào thức ăn gia súc, gia cầm để hạn
chế sự phát sinh mùi của chúng. Hợp chất EM cũng đã được sử dụng để xử lý mùi hôi từ bãi
rác hoặc ở trại chăn ni.
Phương án giảm sự khó chịu về một loại mùi bằng cách sử dụng một loại mùi khác dễ chịu
hơn (hay sử dụng chất che mùi) thường được sử dụng rất nhiều trong sinh hoạt (ví dụ: Sử
dụng nước hoa để che mùi hôi sinh ra từ cơ thể, sử dụng sáp thơm ở nhà vệ sinh có mùi
hơi…). Tuy nhiên, phương pháp che mùi vẫn ít được sử dụng rộng rãi trong q trình sản xuất
cơng nghiệp tại Việt Nam. Cũng cần phải hiểu rõ rằng việc lựa chọn mùi thơm thích hợp để
che mùi hơi là một biện pháp khoa học phức tạp. Nếu lựa chọn chất che mùi sai thì mức độ ơ
nhiễm của mùi sẽ càng nghiêm trọng thêm.
Thiêu huỷ bằng nhiệt độ cao cũng được sử dụng để phân hủy các chất gây ô nhiễm mùi.
Phương pháp này đã và đang được áp dụng tại một số cơ sở dịch vụ và sản xuất tại Việt Nam.
Ở Nhà máy sản xuất thuốc trừ sâu (KOSVIDA) ở Bình Dương, khí thải có mùi hơi được đưa
vào buồng đốt của lò hơi để phân huỷ (co-incineration). Tại một số các cơ sở chế biến hạt

4


điều, khí thải từ các chảo dầu cũng được đưa vào buồng đốt nhằm phân huỷ và giảm thiểu mùi
hôi. Các lò đốt rác y tế của Viện Kỹ thuật Nhiệt đới và Bảo vệ môi trường cùng Trung tâm

Công nghệ môi trường (ENTEC) thiết kế và chế tạo đã sử dụng thêm buồng đốt thứ cấp nhằm
thiêu huỷ các chất gây mùi hôi.
Hấp phụ các chất gây mùi cũng được ứng dụng tại một số nơi ở Việt Nam. Hệ thống xử lý
khí thải có mùi hơi tại xí nghiệp chế biến bột cá Kiên Giang là do Viện Kỹ thuật nhiệt đới và
Bảo vệ môi trường thiết kế và chế tạo đã sử dụng phân rác làm chất hấp phụ. Trong hệ thống
xử lý khí thải ơ nhiễm mùi hơi tại Xí nghiệp chế biến bột cá Phú Yên do Viện Môi trường và
Tài nguyên thiết kế và chế tạo đã sử dụng than hoạt tính như một chất hấp phụ.
Các hợp chất gây mùi cũng có thể hấp thụ được bằng những dung dịch hố chất có khả
năng ơxi hố mạnh và trải qua 3 giai đoạn: (1) hấp thụ bằng dung dịch kiềm (tách các chất
axít có mùi ví dụ H2S), (2) hấp thụ bằng dung dịch axít (tách các chất kiềm có mùi ví dụ
NH3), và ơxi hố bằng dung dịch hypoclorit natri (để phân huỷ các hợp chất gây mùi). Công
nghệ này hiện tại cũng đã được áp dụng tại một số nhà máy xử lý nước thải của Việt Nam
theo công nghệ nước ngoài (như ở nhà máy xử lý nước thải Thủ Dầu Một).
Phương pháp oxi hoá cũng được sử dụng để xử lý các hợp chất gây mùi. Hiện nay tại một
số Nhà máy sản xuất thuốc trừ sâu người ta đã sử dụng H2O2 để hạn chế quá trình bốc mùi hôi
từ nước thải. Và trong khoảng thời gian gần đây, Trung tâm Công nghệ Môi trường (ENTEC)
đã cùng với Công ty DX nghiên cứu và triển khai công nghệ xử lý mùi hôi bằng ôzôn cho
hàng loạt các cơ sở sản xuất (thuốc trừ sâu, nấu xương và mỡ bò, pha chế dược liệu, thuốc lá).
Phương pháp này hiện tại rất có triển vọng áp dụng rộng trong thực tế.
Phương pháp làm lạnh cũng được dùng để khống chế ô nhiễm mùi hôi bằng cách ngưng tụ
chất gây mùi, hạn chế sự bay hơi của chúng, đồng thời hạn chế phân huỷ. Thực tế hiện nay,
Tp. Hồ Chí Minh đang xây dựng các buồng làm lạnh để chứa tạm rác thải y tế trong thời gian
chờ chuyên chở chúng đến lò đốt tập trung. Và tại một số cơ sở sản xuất sơn, keo, hoá chất
hữu cơ hoặc tinh dầu cũng đã áp dụng công nghệ làm lạnh này để thu hồi dung môi hữu cơ
cũng như việc kết hợp giảm phát thải các chất hữu cơ gây mùi vào mơi trường.
2.3. TỔNG QUAN VỀ H2S
2.3.1. Nguồn gốc
Có hai nguồn phát sinh khí H2S. Trong đó, nguồn gốc tự nhiên của H2S là từ một số nước
suối, trong khí núi lửa, khí thốt ra từ các chất protein bị thối rữa và sinh ra từ bùn ao, đầm
thiếu oxy. Nguồn gốc cơng nghiệp của H2S là từ q trình đốt cháy khơng hồn tồn các

ngun liệu (than, đá…) chứa nhiều lưu huỳnh. H2S cũng là chất ô nhiễm thứ cấp từ quá trình
xử lý nước thải (nhà máy nước thải tập trung, nhà máy sản xuất thuốc trừ sâu…). [2]

5


2.3.2. Tính chất
H2S là một chất khí rất độc, khơng màu, có mùi thối khó chịu (mùi trứng thối), nặng hơn
khơng khí (d = 34/29 = 1,17). Cấu trúc phân tử của H2S tương tự cấu trúc phân tử của nước,
H2S bị phân cực, khả năng tạo thành liên kết hydro của H2S yếu hơn nước H2S ít tan trong
nước nhưng tan nhiều trong dung mơi hữu cơ.

Hình 2.1. Cấu trúc phân tử khí H2S
H2S có tính axit yếu, khi tan trong nước tạo thành dung dịch axit yếu gọi là axit
sunfuhidric (H2S). Tính axit của H2S yếu hơn cả axit cacbonic H2CO3, và khi tác dụng với
dung dịch kiềm tạo hai muối.
Muối axit:
NaOH + H2S → NaHS + H2S

(2.1)

Muối trung hòa:
2NaOH + H2S → Na2S + 2H2O

T 

nNaOH
nH 2 S

(2.2)

(2.3)

Trong đó:
T  1:

Muối axit (NaHS)

1 < T < 2:

Hỗn hợp muối axit (NaHS) và trung hòa (Na2S)

T  2:

Muối trung hịa (Na2S)

H2S có tính khử mạnh do S2- có thể tăng số oxy hóa lên các mức S0, S+4, S+6. Trục biểu
diễn số oxy hóa của S trong các hợp chất được biểu diễn như hình sau:

6


-2
H2 S

0

+4

S

SO2

+6
H2SO4

Hình 2.2. Trục biểu diễn số oxy hóa của lưu huỳnh
Số oxy hóa của lưu huỳnh trong H2S là thấp nhất so với hợp chất khác của lưu huỳnh. Do
vậy trong tất cả phản ứng oxy hóa-khử, số oxy hóa này chỉ có thể tăng lên các mức oxy hóa
dương cao hơn nên H2S có tính khử mạnh,
Dung dịch axit sunfuhiđric tiếp xúc với khơng khí, nó dần trở nên vẩn đục màu vàng, do
oxy của khơng khí đã oxy hóa H2S thành lưu huỳnh:
2H2S + O2 → 2H2O + 2S
(2.4)
Ở nhiệt độ cao, khí H2S cháy trong khơng khí với ngọn lửa màu xanh nhạt, H2S bị oxy hóa
thành lưu huỳnh:
2H2S + 3O2 → 2H2O + 2S + 4O2
(2.5)
Nếu khơng cung cấp đủ khơng khí ở nhiệt độ khơng cao thì H2S bị oxy thành lưu huỳnh:
2H2S + O2 → H2O + 2S
Clo có thể oxy hóa H2S thành H2SO4:
H2S + 4Cl2 + 4H2O → H2SO4 + 8HCl

(2.6)
(2.7)

2.3.3. Tác hại
Đối với con người (Bảng 2.1), khí H2S có mùi trứng thối gây khó chịu. Khi hít phải có thể
ngạt thở, ở nồng độ cao làm thở gấp và ngừng thở dẫn đến tử vong do chúng có khả năng
cạnh tranh oxy rất mạnh. H2S cũng có khả năng gây viêm màng kết. Sunfua được tạo thành

xâm nhập hệ tuần hoàn tác động đến các vùng cảm giác mạch, vùng sinh phản xạ của các thần
kinh động mạch cảnh. [1]
Bảng 2.1. Ảnh hưởng của H2S theo nồng độ (ppm) đến sức khỏe con người
Nồng độ (ppm)
10
15

Biểu hiện
Có thể nhận biết được bởi mùi trứng thối. Ảnh
hưởng tối thiểu trong 8 giờ.
Kích thích mắt, phổi.

7


70 – 150

Mất khứu giác sau 3 – 15 phút, kích thích mắt, cổ
họng và phổi.

150 – 400

Mất khứu giác, đau đầu, khó thở, ho, đau mắt, cổ
họng, phổi. Cần đưa ngay tới nơi có khơng khí trong
lành.

400 – 700

Ho, suy sụp, bất tỉnh, có thể tử vong.

700 – 1000

Nguy hiểm đến tính mạng.

Trên 1000

Bất tỉnh ngay lập tức, tử vong trong vài phút.

Đối với môi trường, H2S làm tổn thương lá cây, làm rụng lá, giảm khả năng sinh trưởng
H2S là một khí gây độc, có mùi đặc trưng của lưu huỳnh được tạo thành trong điều kiện kỵ
khí gây ảnh hưởng hơ hấp (gây ngạt) và q trình phát triển của thủy sản, phát sinh mầm bệnh
và lây lan nhan. Trong mơi trường nóng ẩm, H2S có thể bị oxy hóa rồi kết hợp với nước thành
axit sunfuric gây tác hại như SO2.

2.4. TỔNG QUAN VỀ NH3
2.4.1. Nguồn gốc
NH3 được thải ra rất nhiều từ các hoạt động nông nghiệp, chăn nuôi gia súc. Trong công
nghiệp, NH3 thường được sử dụng làm tác nhân khử NOx bởi các quá trình khử xúc tác chọn
lọc, theo phản ứng sau: NH3 + NO + ¼O2 → N2 + H2O. Phản ứng này chỉ hiệu quả khi sử
dụng dư amoniac, vì vậy tạo ra nguy cơ rò rỉ NH3 rất lớn. Ngồi ra NH3 cịn bị rị rỉ từ nhiều
nguồn sản xuất công nghiệp như soda, acid nitric, công nghiệp luyện kim… [31]
2.4.2. Tính chất
Ở điều kiện tiêu chuẩn, NH3 là một chất khí độc, có mùi khai, tan nhiều trong nước (ở điều
kiện thường 1 lít nước hịa tan được 800 lít amoniac) do hình thành liên kết hiđro với phân tử
nước. NH3 có độ phân cực lớn do phân tử NH3 có cặp electron tự do và liên kết N–H bị phân
cực. Do đó NH3 là chất dễ hố lỏng. NH3 là dung mơi hồ tan tốt: NH3 hồ tan các dung mơi
hữu cơ dễ hơn nước do có hằng số điện môi nhỏ hơn nước. Kim loại kiềm và các kim loại Ca,
Sr, Ba có thể hịa tan trong NH3 lỏng tạo dung dịch xanh thẫm.
NH3 có tính bazo yếu. Khi tan trong nước, một phần nhỏ các phân tử amoniac kết hợp với
ion H+ của nước, tạo thành ion amoniac (NH4+ ) và ion hiđroxit (OH − ):

NH3 + H2O ⇌ NH4+ + OH−
8


Ion OH − làm cho dung dịch có tính bazơ, tuy nhiên so với dung dịch kềm mạnh (ví
dụ NaOH) cùng nồng độ, thì nồng độ ion OH − do NH3 tạo thành nhỏ hơn nhiều. Trong dung
dịch, amoniac là một bazơ yếu: ở 25 , hằng số phân li bazơ Kb = 1.8× 10−5 . Dung dịch
amoniac làm cho phenolphtalein từ khơng màu chuyển sang màu hồng, quỳ tím chuyển sang
màu xanh.
2.4.3. Tác hại
Khi xâm nhập vào người (Bảng 2.2), NH3 tác dụng với nước trong cơ thể tạo thành amoni
hydroxit. Hóa chất này có tính ăn mịn và làm tổn thương tế bào. Các mô tổn thương lại bị
thoát dịch sẽ làm biến đổi amoniac thành amoni hydroxit tiếp tục gây phỏng da, mắt, đường
hơ hấp, tiêu hóa. Chất này còn phá hủy các nhung mao và niêm mạc đường hô hấp là những
cơ quan bảo vệ cơ thể chống lại sự nhiễm trùng. Các tổn thương ở đường hơ hấp có thể dẫn
tới bệnh phổi mạn tính. Con người nếu tiếp xúc với nồng độ cao amoniac trong khơng khí sẽ
gây bỏng niêm mạc mũi, cổ họng và đường hơ hấp. Điều này có thể phá hủy đường thở dẫn
đến suy hơ hấp. Nếu con người hít nồng độ thấp hơn có thể gây ho và kích ứng mũi họng,
kích ứng mắt gây chảy nước mắt. Nếu tiếp xúc với amoniac đậm đặc, da, mắt, họng, phổi có
thể bị bỏng rất nặng. Những vết bỏng có thể gây mù vĩnh viễn, bệnh phổi, hoặc tử vong. Vơ
tình ăn hoặc uống amoniac đậm đặc có thể bỏng ở miệng, cổ họng và dạ dày, đau dạ dày
nghiêm trọng, nơn. Tuy nhiên, khơng có bằng chứng cho thấy amoniac gây ung thư. Khơng có
bằng chứng cho thấy việc tiếp xúc với nồng độ amoniac tìm thấy trong mơi trường gây ra dị
tật bẩm sinh hoặc các hiệu ứng phát triển khác [32].
Bảng 2.2. Tác hại của khí NH3 đến con người
Nồng độ/Thời gian

Tác hại

10.000 ppm

Gây chết người.

5.000 - 10.000 ppm

Viêm phế quản hóa chất, tích tụ chất dịch trong phổi,
bỏng hóa chất của da và có khả năng gây tử vong nhanh
chóng.

700 - 1700 ppm

Ho, co thắt phế quản, đau ngực cùng với kích ứng mắt
nghiêm trọng và chảy nước mắt.

500 ppm trong 30
phút

Kích ứng đường hơ hấp, chảy nước mắt.

134 ppm trong 5

Kích ứng mắt, kích ứng mũi, ngứa họng, rát ngực.

9


phút
140 ppm trong 2 giờ

Kích ứng nặng, cần phải rời khỏi khu vực tiếp xúc.

100 ppm trong 2 giờ

Khó chịu ở mắt và kích thích họng.

50 - 80 ppm trong 2
giờ

Thay đổi ở mắt và kích thích họng.
Khó chịu nhẹ.

20 - 50 ppm

Biểu hiện khi ngộ độc ammoniac: ngộ độc xảy ra nếu hít, nuốt hoặc chạm vào các sản
phẩm có chứa một lượng rất lớn các amoniac, các triệu chứng diễn ra như sau (Bảng 2.3)
-

Hô hấp: ho, đau ngực (nặng), đau thắt ngực, khó thở, thở nhanh, thở khò khè.
Mắt, miệng, họng: chảy nước mắt và đốt mắt, mù mắt, đau họng nặng, đau miệng,
môi sức.
Tim mạch: nhanh, mạch yếu, sốc.
Thần kinh: lẫn lộn, đi lại khó khăn, chóng mặt, thiếu sự phối hợp, bồn chồn, ngẩn
ngơ.
Da: mơi xanh lợt màu, bỏng nặng nếu tiếp xúc lâu.
Dạ dày và đường tiêu hóa: đau dạ dày nghiệm trọng, nơn. [32]
Bảng 2.3. Tác hại khi tiếp xúc với ammoniac trong 1 vài phút

Nồng độ
(ppm)

Các triệu chứng

Ít hơn 5000

Đau nhói ở mắt, miệng, đau khi nuốt, khàn
giọng, ho.
Sưng đỏ niêm mạc mắt, môi, miệng, phù
nề họng.

5000 10.000

Lớn hơn
10.000

Các triệu chứng trên trầm trọng hơn.
Đau thắt ngực, khó nuốt, ho có đờm lẫn
máu, tăng nhịp tim và hơ hấp, sưng mí mắt, rát
màng nhầy.
Tương tự như các triệu chứng trên.

10

Hậu quả
Phục hồi mà
khơng có biến chứng
ở phổi.

Tử vong do tắc
nghẽn đường hơ hấp.

Tử vong.


Sốc, bồn chồn, căng thẳng, tím tái, khó thở.
Ammoniac cũng là gây ảnh hưởng nhiều đến môi trường như gây acid hóa đất nơng nghiệp từ
ơ nhiễm NH3 và gây ăn mịn nhanh chóng các thiết bị cơng nghiệp.
2.5. CƠNG NGHỆ XỬ LÝ KHÍ THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC
Xử lý khí thải bằng phương pháp sinh học hiện nay là một phương pháp mới mang lại
nhiều hiệu quả. Các phương pháp sinh học bao gồm lọc sinh học, tháp rửa sinh học, màng
sinh học, lọc sinh học nhỏ giọt đã được áp dụng với quy mô rộng rãi cho việc xử lý khí thải ơ
nhiễm. Với cơ chế sử dụng vi sinh vật phân hủy các chất hữu có trong thành phần khí thải
thành CO2 và H2O, phương pháp này tiết kiệm được chi phí, tận dụng nguồn nguyên liệu có
sẵn để xử lý khí thải, dễ dàng vận chuyển và sử dụng hơn là các phương pháp khác. [36]
Ứng dụng cơng nghệ sinh học để xử lý khí thải đã được bắt đầu từ những năm 1923 dùng
cho khí thải NH3. Năm 1934, các bằng sáng chế đầu tiên về các phương pháp xử lý khí thải có
ứng dụng công nghệ sinh học đã được biết đến. Đến đầu những năm 1950 ứng dụng công
nghệ sinh học với quy mô lớn bắt đầu. Năm 1980 lọc sinh học được áp dụng cho xử lý VOCs,
khí độc ở Tây Đức và Hà Lan, sau đó là Mỹ, Mexico, Pháp, Ý. Các hệ thống trên đã được áp
dụng để xử lý rượu, phenol, keton, dầu khoáng. [35]
2.5.1. Lọc sinh học (biofilter)
Lọc sinh học bao gồm sự loại bỏ và oxy hố những hợp chất khí bị nhiễm bẩn nhờ vi sinh
vật. Lọc sinh học có thể xử lý những phân tử khí hữu cơ – những hợp chất hữu cơ bay
hơi (Volatile Organic Compounds – VOCs) hoặc các hợp chất cacbon hay những hợp chất khí
độc vơ cơ – NH3 hay H2S [38]. Mơ hình lọc sinh học được thể hiện trong Hình 2.3. Hệ thống
lọc sinh học cung cấp môi trường cho vi sinh vật phát triển và phân huỷ các chất khí có mùi
hơi, các chất hữu cơ gây ơ nhiễm trong khơng khí. Hệ thống lọc bao gồm một buồng kín chứa
các vi sinh vật và hấp thụ hơi nước, giữ chúng lại trong nguyên liệu lọc. Trong hệ thống này,
các vi sinh vật sẽ tạo thành một màng sinh học, đây là một màng mỏng và ẩm bao quanh các
nguyên liệu lọc. Nguyên liệu lọc được thiết kế sao cho có khả năng hấp thụ nước lớn nhất, độ
bền cao, và ít làm suy giảm áp lực luồng khí đi qua ngang nó. Trong q trình lọc sinh học,

các chất khí gây ơ nhiễm được làm ẩm và sau đó được đưa vào một buồng phía bên dưới
nguyên liệu lọc. Khi chất khí đi ngang qua lớp nguyên liệu lọc, các chất ô nhiễm bị hấp thụ và
phân huỷ. Khí thải sau khi đã lọc sạch được thải vào khí quyển bên trên hệ thống lọc. [38]

11


Hình 2.3. Sơ đồ tháp lọc sinh học xử lý khí thải [38]
Các yếu tố khi chọn vật liệu lọc [39]:
 Vật liệu phải có khả năng giữ ẩm để tạo lớp màng sinh học.
 Vật liệu lọc có diện tích bề mặt lớn tạo điều kiện cho q trình hấp thụ và phát triển
của vi sinh vật.
 Tạo lực cản khơng khí thấp bằng cách giảm mức độ sụt áp và tăng năng lượng cần sử
dụng cho máy bơm.
 Chọn vật liệu có các tính chất vật lý ổn định.
 Vật liệu phải có tỷ diện lớn, tính thấm lớn cũng như phải cung cấp một nguồn dinh
dưỡng tốt cho sinh trưởng của vi sinh vật. Vật liệu ấy có thể là vật liệu tự nhiên
hay tổng hợp. Các vật liệu tự nhiên bao gồm: đất, compost, than bùn, mùn cưa. Sỏi và
đá có thể được dùng nhưng do tỷ số bề mặt/khối lượng là nhỏ nên tốc độ phản ứng theo
khối lượng là thấp. Các vật liệu tổng hợp bao gồm: các hạt gốm, các hạt polyetylen,
các hạt đất kh tảo.
Một số thơng số thiết kế mơ hình lọc sinh học [39]:
 Diện tích: thơng số được quan tâm hàng đầu trong việc thiết kế hệ thống lọc sinh học.
Để xử lý lưu lượng khí khoảng 50 ft3/phút, hệ thống lọc sinh học có thể cần diện tích
25 ft2. Đối với những lưu lượng lớn hơn chúng ta cần những diện tích lớn hơn.
 Thành phần hóa học và nồng độ dịng thải: phân tích thành phần và hàm lượng của các
chất khí thải để xác định xem biện pháp lọc sinh học có thích hợp hay khơng.
12