Xử lý khí thải sản xuất hạt nhựa

Nhựa là một nguyên liệu được sử dụng phổ biến trong đời sống của con người. Mọi đồ dùng trong sinh hoạt và sản xuất đều có thể làm bằng chất liệu này. Tùy từng sản phẩm mà người ta sử dụng nhựa tái chế hay nhựa nguyên sinh để làm ra những món đồ phù hợp.

Tuy nhiên, việc sản xuất nhựa lại gây ra các vấn đề về sức khỏe và môi trường khi các thành phần có trong nhựa như polyme, chất phụ gia, chất tạo màu, … có thể xâm hại đến cơ thể dưới dạng vô cơ hoặc dưới dạng khí, gây ra các bệnh về phổi, đường hô hấp, kích ứng mắt, kích ứng da, …

Ở Việt Nam, ngành sản xuất hạt nhựa đang là một trong những ngành công nghiệp phát triển nhanh với tốc độ tăng trưởng trung bình trong 10 năm trở lại đây là 20 – 25%. Bên cạnh sự phát triển đem lại lợi nhuận tăng trưởng cao, quá trình sản xuất hạt nhựa cũng tạo ra không ít tác động tiêu cực đến môi trường, một trong số đó là khí thải hạt nhựa.

Để đảm bảo khí thải từ hoạt động sản xuất hạt nhựa đạt yêu cầu cần thiết phải tiến hành xây dựng, lắp đặt hệ thống xử lý khí thải sản xuất hạt nhựa tại các nhà máy, cơ sở có hoạt động trực tiếp sản xuất hạt nhựa.

Quy trình sản xuất hạt nhựa trải qua 6 công đoạn cơ bản: Nhựa phế liệu được xay nhỏ, bao gồm nhựa PP, PE được phân loại dựa theo màu sắc và đã rửa sạch, sau đó được trộn đều cho vào máy cán lọc thô có nhiệt độ 300^oC.

Nhựa chảy mềm được đưa sang máy kéo tạo dây qua lưới duy trì ở nhiệt độ 150^oC. Dây nhựa mềm đưa qua bể nước làm nguội để dây nhựa cứng lại và chuyển sang máy cắt tạo hạt nhựa có kích thước hạt đường kính khoảng 0.3cm, dài 0.5cm.

Kết thúc quá trình này, hạt nhựa được đóng bao lưu kho và xuất bán dưới dạng hạt nhựa thành phẩm.

Quy trình sản xuất hạt nhựa

Quá trình sản xuất hạt nhựa chủ yếu gây phát sinh bụi, hơi nhựa và mùi ra môi trường không khí xung quanh, cụ thể:

• Bụi phát sinh trong giai đoạn: xếp, dỡ, đóng gói nguyên vật liệu và từ công đoạn cán thô nguyên liệu,… để sản xuất.
• Khí thải độc hại: công đoạn gia nhiệt kéo tạo dây phát sinh ra khí VOC, CO₂, SO₂; vinyl clorua. Đây là 3 loại chất cực kỳ độc hại, đặc biệt nếu tiếp xúc trong thời gian dài sẽ là nguyên nhân gây bệnh ung thư. Sự bốc hơi của hệ thống nước làm mát tuần hoàn: dung môi hữu cơ, dầu mỡ,… trong nước sẽ bay hơi.
• Ô nhiễm mùi: mùi dung môi hữu cơ bay hơi (mùi nhựa) trong các công đoạn nấu chảy hạt nhựa, xay phế phẩm, tạo hạt nhựa,…

Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý khí thải sản xuất hạt nhựa

Sơ đồ công nghệ xử lý khí thải sản xuất hạt nhựa

Để xử lý khí thải sản xuất hạt nhựa một cách tối đa cần tiến hành xử lý 2 thành phần trong khí thải sản xuất nhựa bao gồm bụi và các khí thải độc hại trong sản xuất hạt nhựa.

Xử lý bụi trong khí thải sản xuất hạt nhựa

Để xử lý bụi sử dụng thiết bị lọc bụi cyclon kiểu ướt. Luồng khí theo đường ống dẫn đi vào cửa vào của thiết bị.

Sau khi theo cửa vào vào thiết bị, luồng khí chứa bụi đi vào thân của cyclon theo phương tiếp tuyến với thân của cyclon ở phần trên rồi xoáy xuống dần dọc theo chiều cao của thiết bị gặp thân ống hình phễu.

Quạt hút giúp cho bụi đi theo chiều xoắn ốc. Bụi dưới tác dụng của lực ly tâm nên bị văng vào thành ống mất dần vận tốc và rơi xuống dưới. Dòng xoáy chứa khí sạch thu dần đường kính xoáy và hướng

Xử lý các khí độc hại trong khí thải sản xuất hạt nhựa

Dòng khí thải sau khi được loại bỏ bụi đi sang tháp hấp thụ để xử lý các chất khí độc hại còn lại.

Nguyên tắc áp dụng của công nghệ xử lý khí thải độc hại trong xưởng sản xuất hạt nhựa là thu gom và xử lý khí thải qua quá trình oxy hóa, kiềm hóa, trung hòa khí bằng nước vôi để bẻ gẫy các mạch vòng khí độc và hấp thụ khí độc trước khi thải ra môi trường.

Công nghệ hấp phụ và oxy hóa khí thải hạt nhựa

Khí thải sau khi được thu gom bằng chụp hút khí được đưa qua thùng điều áp (để làm nguội trung hoà khí), sau đó được đưa sang bể oxy hoá (có hỗn hợp chất oxy hoá dưới dạng phun mù) để bẻ gẫy mạch bền của mùi.

Sau đó khí thải tiếp tục được đưa qua tháp sử dụng than hoạt tính để hấp thụ lần cuối những khí độc hại.

Than hoạt tính có khả năng hoàn nguyên và sử dụng được nhiều lần. Than hoạt tính có diện tích bề mặt ngoài rất lớn, nếu tính ra đơn vị khối lượng thì là từ 500 đến 2.500 m²/g, do vậy mà nó là một chất lý tưởng dùng để lọc hút nhiều loại hóa chất.

Như vậy, việc sử dụng chụp hút và than hoạt tính để hấp phụ hơi nhựa phát sinh tại công đoạn kéo tạo dây nhựa sẽ đảm bảo không gây ô nhiễm môi trường.

Theo đó, tiến hành lắp phễu chụp hút khí tại khu vực xay, nấu hạt nhựa, xây 3 bể xi măng nối tiếp nhau trong xưởng sản xuất. Các hóa chất được sử dụng: dung dịch KMnO₄ 0,3% đổ vào bể ôxi hóa; dung dịch kiềm NaOH 1% đổ vào bể kiềm hóa. Bể 3 cho than hoạt tính loại viên to để đảm bảo độ thông thoáng.

Để vận hành hệ thống một cách tốt nhất, cần định kỳ kiểm tra toàn bộ hệ thống, đảm bảo mọi bộ phận hoạt động theo đúng quy trình kỹ thuật; bổ sung hóa chất, thay dung dịch mới và than hoạt tính.