Thay thế than hoạt tính công nghiệp như thế nào?

Thay thế than hoạt tính công nghiệp là việc làm được diễn ra theo định kỳ, thông thường khoảng 6 tháng/lần tùy vào cường độ làm việc của các nhà máy công nghiệp. Tại các nhà máy công nghiệp, than hoạt tính được ứng dụng chủ yếu trong quá trình xử lý khí thải, phổ biến tại các nhà máy sản xuất linh kiện điện tử, nhựa, hóa chất, thực phẩm…Để lựa chọn được đơn vị thay thế than hoạt tính công nghiệp uy tín, Navis xin giới thiệu một số điểm cần lưu ý khi thực hiện như sau:

1. Xác định thời điểm cần thay thế than hoạt tính

Trong quá trình làm việc thì khả năng hấp phụ của than hoạt tính sẽ giảm dần theo thời gian, do đó cần xác định thời điểm thay thế than tối ưu để phù hợp với lịch bảo trì, dừng hoạt động tạm thời của thiết bị xử lý khí thải trong nhà máy.

Thời điểm thay thế than lý thuyết được thể hiện trong báo cáo đánh giá tác động môi trường trước khi nhà máy đi vào hoạt động. Tuy nhiên, trong quá trình hoạt động lượng khí phát thải có thể thay đổi tùy theo cường độ hoạt động của nhà máy, do đó thời gian thực tế cần thay than có thể tăng hoặc giảm so với tính toán. Nếu không thay thế than kịp thời thì lượng khí thải sẽ không được xử lý, gây nguy hiểm đến môi trường cũng như sức khỏe người lao động.

Thông thường sau quá trình vận hành thử nghiệm và hoạt động chính thức của nhà máy, ta sẽ theo dõi, quan trắc khí thải thường xuyên hơn trong 1 năm đầu tiên (việc lắp thiết bị quan trắc khí thải đầu ra tùy theo yêu cầu của dự án) hoặc theo tư vấn của các chuyên gia Navis xác định sẽ xác định được thời gian tối ưu khi nhà máy hoạt động ổn định để phù hợp với lịch bảo dưỡng các thiết bị khác trong nhà máy.

2. Lựa chọn loại than hoạt tính phù hợp

Có nhiều loại than hoạt tính khác nhau với các tính chất hóa lý khác nhau phù hợp cho từng loại khí thải và điều kiện làm việc. Để lựa chọn đúng loại than, khối lượng than chính xác sẽ đảm bảo thời gian thay than định kỳ theo đúng như kế hoạch và hiệu quả xử lý khí thải. Ta cần quan tâm đến các thông số chính sau:

– Nguyên liệu cho sản xuất than hoạt tính: Sản xuất từ than đá, than bùn; Sản xuất từ thực vật như: Gỗ, gáo dừa, bã mía, rơm rạ, vỏ quả, vỏ hạt; Sản xuất từ động vật như: Xương, xúc tu…

Thông thường ta sẽ ưu tiên than được sản xuất từ những nguyên liệu thân thiện môi trường, có khả năng tái chế cao và than gáo dừa được sử dụng phổ biến hơn cả.

– Các chỉ số hóa lý như:

+ Chỉ số Iodine (i ốt) là chỉ số đặc trưng cho khả năng hấp phụ (Adsorption) một đơn vị khối lượng Iodine bởi một đơn vị khối lượng của than, [mg/g]. Chỉ số Iodine càng lớn thì khả năng hấp phụ càng cao, chỉ số Iodine thường khoảng 600 – 1200 mg/g.

+ Kích thước than hoạt tính: Có thể ở dạng bột, hạt, viên, trụ rỗng, khối tổ ong…Tùy theo yêu cầu sử dụng. Thông thường với quy mô công nghiệp ta thường dùng dạng khối tổ ong hoặc hạt. Đối với dạng hạt, kích thước hạt (Particle sizze) thường từ 2-8 Mesh (Mesh là đơn vị đặc trưng cho số lượng lỗ trên 1 inch chiều dài, hiểu đơn giản là số Mesh càng lớn thì kích thước hạt càng nhỏ).

+ Khối lượng riêng (Density) của than hoạt tính: Tùy thuộc vào than dạng hạt, bột hay khối mà khối lượng riêng sẽ khác nhau. Đối với dạng hạt kích thước từ 4-8 mesh có khối lượng riêng khoảng 450-600 Kg/m3.

+ Độ cứng (Hardness): Là khả năng chống chịu mài mòn của than hoạt tính. Để than hoạt động dưới áp suất và dòng chảy của khí liên tục thì độ cứng lớn hơn hoặc bằng 92% là đảm bảo.

3. Quy trình thực hiện thay thế than hoạt tính

Tùy theo điều kiện làm việc và cấu tạo thiết bị hấp phụ than hoạt tính (dạng khay ngang, dạng khay dọc, dạng tháp, dạng tháp kết hợp) mà thời gian cần thiết để thay thế than sẽ khác nhau. Navis đưa ra một số bước cơ bản khi tiến hành thay thế than hoạt tính như sau:

– Bước 1: Xác định thời điểm thay thế than phù hợp

Thời điểm thay thế than phù hợp là thời điểm ngừng hoạt động của hệ thống xử lý khí thải và khi đó cũng là lúc than hoạt tính gần hết khả năng hấp phụ cần thiết.

– Bước 2: Lựa chọn loại than phù hợp và tập kết vật tư

Tính toán khối lượng, lựa chọn loại than phù hợp để đảm bảo cho việc xử lý hoàn toàn được khí thải. Tập kết đầy đủ vật tư để quá trình diễn ra nhanh chóng, tránh gián đoạn sản xuất.

– Bước 3: Tiến hành thay thế

Tùy theo cấu tạo của thiết bị hấp phụ than hoạt tính mà ta tiến hành thay thế than một cách hiệu quả, thu hồi toàn bộ lượng than hoạt tính đã qua sử dụng để đi tái sinh hoặc giao cho các đơn vị chuyên môn có chức năng xử lý chất thải rắn nguy hại.

– Bước 4: Chạy thử không tải

Mục đích để kiểm tra sự ổn định của hệ thống, lưu lượng, lực hút của các đường ống thu gom khí thải có đạt không, có xuất hiện sự bất thường trong thiết bị hấp phụ than hoạt tính không…

– Bước 5: Chạy có tải, đo kiểm nghiệm thu và lưu lịch sử thay than

Sau khi đã chạy thử ổn định hệ thống ta tiến hành chạy có tải và đo kiểm các thông số kỹ thuật liên quan đến chất lượng không khí đảm bảo đáp ứng đúng các quy chuẩn môi trường.

– Bước 6: Tái sinh than hoạt tính

Việc tái sinh than hoạt tính được thực hiện bởi các đơn vị chuyên môn có chức năng xử lý chất thải rắn. Nếu than hoạt tính có chất lượng tốt thì việc tái sinh than có thể phục hồi được đến 70% khả năng hấp phụ của than, qua đó giúp tối ưu chi phí, giảm tiêu thụ nguyên liệu tự nhiên để tạo ra than hoạt tính mới.