KHÍ H2S LÀ GÌ? ẢNH HƯỞNG VÀ CÁCH GIẢM LƯỢNG KHÍ H2S TRONG HẦM BIOGAS

Trong các trại chăn nuôi, việc sử dụng nguồn Biogas làm nhiên liệu đốt hoặc phát điện ngày càng trở nên quan trọng. Tuy nhiên, việc phát sinh khí H2S trong quá trình sử dụng Biogas đã gây nên nhiều hậu quả tác động đến sức khỏe con người và hoạt động sản xuất. Trong bài viết này Môi trường Phước Trình sẽ giới thiệu đến bạn khí H2S là gì cũng như cách giảm lượng khí H2S trong hầm Biogas. 

I. Khí H2S là khí gì?

Hidro Sulfat, được biết đến với tên gọi H2S, là một loại khí không màu nhưng lại mang mùi hôi đặc trưng giống mùi trứng thối. Theo các khuyến cáo, đây là một khí độc hại, có độ ăn mòn cao và đặc biệt nguy hiểm với khả năng cháy. Để có cái nhìn chi tiết hơn về loại khí này, mời bạn tham khảo về nguồn gốc và quá trình sản xuất H2S dưới đây:

• Khí H2S có thể xuất hiện tự nhiên từ nhiều nguồn khác nhau. Bao gồm nguồn nước suối, hầm kín, hầm Biogas, có thể từ núi lửa hoặc được tạo ra từ sự phân hủy của các protein bị thối rữa. Chủ yếu, loại khí độc này hình thành từ quá trình phân hủy vi sinh vật hữu cơ trong điều kiện không có oxy do vi khuẩn khử Sunfat.

• Khí độc H2S có thể được tạo ra trong các đường ống chất thải, giếng sâu, hoặc trong các khoang tàu vận chuyển cá. Nguyên do vì đây là những không gian có nguồn Hidro Sunfua dồi dào nhất. Tạo điều kiện thuận lợi cho sự hình thành của khí độc này. Bên cạnh đó, cơ thể người cũng có thể là nguồn tạo ra khí độc H2S. Mặc dù chỉ là một lượng nhỏ.

II. H2S trong hầm Biogas là gì? Tỷ lệ và ảnh hưởng của khí này trong các hầm Biogas?

Hầm Biogas, thông qua quá trình phân hủy kỵ khí, tạo ra khí sinh học Biogas, được xem là một nguồn nhiên liệu sạch và tiết kiệm. Nó phục vụ cho nhiều mục đích . Ví dụ như làm nhiên liệu cho bếp gas, cung cấp nguồn điện cho thiết bị và cũng làm nhiên liệu cho động cơ máy móc.

Khí sinh học Biogas chứa một hỗn hợp đa dạng các loại khí, trong đó có H2S chiếm khoảng 1%. Các thành phần khác như CH4 (chiếm tỷ lệ cao nhất từ 50% đến 70%). Còn lại là CO2, H2, CH3...

Mặc dù H2S chỉ chiếm một tỷ lệ nhỏ trong hỗn hợp khí Biogas. Nhưng nó lại là một khí độc và có thể gây nhiều tác động nguy hại đến sức khỏe của con người và động vật. Do đó, việc hiểu rõ về ảnh hưởng của khí H2S là quan trọng để thực hiện các biện pháp xử lý một cách hiệu quả.

Tuy việc tận dụng khí Biogas làm nhiên liệu đã được áp dụng từ lâu, nhất là tại các cơ sở sản xuất và đơn vị chăn nuôi. Nhưng trong hầm Biogas, ngoài khí Metan chủ đạo, các loại khí khác như H2S chiếm tỷ lệ nhỏ. Điều này đặt ra thách thức lớn về tính ổn định và an toàn khi ứng dụng khí Biogas làm nhiên liệu. Đặc biệt là do H2S có tính ăn mòn cao đối với các thiết bị kim loại. Do đó, quá trình lọc bỏ H2S trở nên cực kỳ cần thiết để đảm bảo hiệu suất và an toàn trong việc sử dụng khí Biogas.

III. Những phương pháp làm giảm khí H2S trong hầm Biogas

1. Phương pháp "ướt"

Phương pháp "ướt" là một quy trình hiệu quả để loại bỏ khí Hydrogen Sulfide (H2S) thông qua quá trình hấp phụ. Trong đó dung dịch lỏng được sử dụng để tách khỏi dòng khí. Đặc biệt, trong quá trình này, dung dịch có thể là dung dịch kiềm hoặc amine. Đây là những chất hóa học được chọn lựa để tương tác với H2S và làm giảm nồng độ của nó trong khí.

Dung dịch kiềm, một trong những lựa chọn phổ biến, thường chứa các hợp chất như hydroxide sodium (NaOH) hoặc hydroxide potassium (KOH). Trong quá trình hấp thụ, H2S trong dòng khí tương tác với dung dịch kiềm, tạo thành các sản phẩm phản ứng hòa tan trong dung dịch. Điều này giúp loại bỏ H2S khỏi dòng khí một cách hiệu quả và đồng thời tạo ra một dung dịch chứa các hợp chất không gây hại.

Cũng có thể sử dụng dung dịch amine, một nhóm hợp chất hữu ích trong quá trình hấp thụ H2S. Amine, như monoethanolamine (MEA) hoặc diethanolamine (DEA), có khả năng tương tác hóa học với H2S, tạo thành các sản phẩm phản ứng hòa tan trong dung dịch. Quá trình này giúp chuyển đổi H2S từ dạng khí sang dạng dung dịch. Thuận tiện cho việc loại bỏ và xử lý tiếp theo.

Phương pháp "ướt" không chỉ giảm lượng H2S trong dòng khí mà còn giúp bảo vệ các thiết bị và hệ thống khác khỏi tác động ăn mòn của H2S. Tùy thuộc vào ứng dụng cụ thể, lựa chọn giữa dung dịch kiềm và amine sẽ phụ thuộc vào yêu cầu kỹ thuật, chi phí và điều kiện hoạt động.

2. Phương pháp "khô"

Phương pháp "khô" là một tiếp cận khác biệt để hấp thụ khí Hydrogen Sulfide (H2S). Trong đó các vật liệu rắn như Fe2O3, ZnO, hoặc than hoạt tính được sử dụng để tách H2S khỏi dòng khí. Quá trình này không liên quan đến dung dịch lỏng như trong phương pháp "ướt". Mà thay vào đó sử dụng các vật liệu rắn có khả năng hấp thụ và hấp phụ H2S.

Ví dụ, việc sử dụng Fe2O3 (oxit sắt) là một phương pháp khá phổ biến trong quá trình loại bỏ H2S. Trong quá trình này, H2S trong dòng khí tương tác với oxit sắt, tạo thành các sản phẩm kết tủa hoặc hợp chất khó bay hơi. Các vật liệu rắn như ZnO cũng có khả năng tương tác với H2S và hấp thụ nó, giữ chặt trong cấu trúc của chất hấp thụ.

Than hoạt tính, một vật liệu có khả năng hấp thụ cao, cũng được sử dụng để loại bỏ H2S. Trong quá trình này, than hoạt tính hấp thụ H2S thông qua quá trình hóa học hoặc hấp thụ vật lý, giữ chặt khí H2S trong cấu trúc của than.

Phương pháp "khô" thường được ưa chuộng trong các ứng dụng nơi không muốn sử dụng dung dịch lỏng. Ví dụ như trong quá trình xử lý khí thải công nghiệp hoặc trong hệ thống xử lý khí đặc biệt như các đơn vị sản xuất gas. Tuy nhiên, lựa chọn vật liệu rắn cũng phụ thuộc vào điều kiện cụ thể của quy trình và yêu cầu kỹ thuật.

IV. Kết luận

Như vậy, cần rất nhiều thời gian để vận hành hệ thống xử lý nước thải một cách có hiệu quả để đảm bảo nó đáp ứng các quy định xả thải. Hy vọng với những chia sẻ ở trên sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về một số vấn đề mà hệ thống xử lý nước thải thường gặp. Mọi thông tin chi tiết, quý khách hàng hãy liên hệ ngay với Môi trường Phước Trình để được tư vấn và giải đáp.