Khí thải nhiễm dầu - “điểm nóng” môi trường trong nhà máy cơ khí
Sản xuất ốc vít là một trong những ngành công nghiệp phụ trợ có tốc độ tăng trưởng nhanh tại Việt Nam, đặc biệt phục vụ lĩnh vực cơ khí chế tạo, điện tử và ô tô. Tuy nhiên, quá trình gia công kim loại với cường độ cao cũng kéo theo lượng lớn khí thải nhiễm dầu phát sinh trong nhà xưởng.
Nguồn phát thải lớn nhất tập trung ở công đoạn cán ren và nhiệt luyện. Trong quá trình cán ren, phôi thép được tạo hình bằng phương pháp cán nguội với dầu bôi trơn chuyên dụng. Dưới áp lực lớn và tốc độ cao, dầu taro và dầu cán ren bị nung nóng, bốc hơi tạo thành sương mù dầu bao phủ khu vực sản xuất. Khi kết hợp với bụi kim loại mịn, hỗn hợp này hình thành sol khí dầu - kim loại có kích thước PM10 và PM2.5, dễ xâm nhập đường hô hấp của người lao động.
Ở công đoạn nhiệt luyện, tình trạng ô nhiễm càng rõ nét hơn. Ốc vít sau khi nung ở nhiệt độ trên 800 độ C được tôi nguội bằng dầu nhiệt luyện, làm phát sinh lượng lớn hơi dầu và hydrocacbon. Nếu hệ thống hút và xử lý không đạt chuẩn, khí thải sẽ phát tán trực tiếp vào không khí nhà xưởng, gây mùi khó chịu, bám dính lên thiết bị, đồng thời làm tăng nguy cơ cháy nổ do hỗn hợp dầu - không khí dễ bắt lửa khi gặp tia lửa điện.
Theo Phụ lục II Nghị định 08/2022/NĐ-CP của Chính phủ, các hoạt động cơ khí, xi mạ và xử lý bề mặt kim loại thuộc nhóm ngành có nguy cơ gây ô nhiễm môi trường, phải thực hiện các thủ tục như đánh giá tác động môi trường, giấy phép môi trường và kiểm soát phát thải trong quá trình vận hành.
Cùng với đó, theo Kế hoạch hành động kiểm soát ô nhiễm và quản lý chất lượng môi trường không khí giai đoạn 2026-2030, TP Hồ Chí Minh đặt mục tiêu kiểm soát 100% nguồn phát thải lớn từ công nghiệp, đồng thời tăng cường giám sát các cơ sở có nguy cơ phát sinh bụi và khí thải cao trong khu công nghiệp.
Thực tế cho thấy, tại một số nhà máy cơ khí, nồng độ hơi dầu trong không khí có thời điểm vượt tiêu chuẩn cho phép từ 2-5 lần nếu hệ thống hút khí hoạt động không hiệu quả. Không chỉ ảnh hưởng sức khỏe công nhân, hơi dầu phát tán ra môi trường còn góp phần hình thành sương mù quang hóa và bụi mịn PM2.5 - những tác nhân gây hại nghiêm trọng cho chất lượng không khí đô thị.
Trước áp lực môi trường ngày càng lớn, nhiều doanh nghiệp cơ khí đã đầu tư các công nghệ xử lý khí thải như plasma, than hoạt tính, scrubber ướt hay hệ thống ngưng tụ làm lạnh. Tuy nhiên, mỗi giải pháp đều tồn tại những hạn chế riêng. Công nghệ plasma có hiệu quả cao nhưng tiêu tốn điện năng lớn và phát sinh ozon độc hại; công nghệ hấp thụ bằng axit lại tạo ra nước thải nguy hại, dễ gây ô nhiễm thứ cấp. Các hệ thống lọc sương dầu hay than hoạt tính tuy hiệu quả ở một số điều kiện nhưng chi phí bảo trì và vận hành vẫn là gánh nặng với doanh nghiệp vừa và nhỏ.
Hướng đi mới từ công nghệ xử lý khí thải ba cấp
Từ yêu cầu cấp thiết của thực tiễn sản xuất, Công ty Cổ phần Công nghệ Ha Lô đã phát triển giải pháp xử lý khí thải nhiễm dầu ba cấp, kết hợp các nguyên lý cơ học, thủy động học và tuyển nổi nhằm xử lý hiệu quả hơi dầu và dung môi hữu cơ mà không cần sử dụng công nghệ đốt.
Quy trình xử lý khí thải ba cấp của Công ty Cổ phần Công nghệ Ha Lô, kết hợp Venturi – tháp xoáy – bể tuyển nổi nhằm loại bỏ đồng thời sương dầu và bụi kim loại trong khí thải cơ khí. Thiết kế: Hoàng Lân
Hệ thống được thiết kế theo mô hình liên hoàn gồm ống Venturi, tháp tách khí – lỏng và bể tuyển nổi bằng không khí. Trong giai đoạn đầu, khí thải từ máy cán ren hoặc bể nhiệt luyện được hút qua ống Venturi. Tại đây, nước được phun thành sương mịn dưới áp lực cao, tạo vùng tiếp xúc lớn giữa khí và nước, giúp các hạt dầu, bụi kim loại và hơi dung môi bám vào giọt nước rồi tách khỏi dòng khí.
Sau bước xử lý sơ bộ, dòng khí tiếp tục đi vào tháp tách khí – lỏng theo phương tiếp tuyến tạo dòng xoáy. Cấu trúc xoắn trong tháp giúp các giọt dầu còn sót lại va vào thành thiết bị và rơi xuống đáy, trong khi khí sạch được hút ra ngoài bằng quạt hút phía trên. Theo đơn vị phát triển công nghệ, khí đầu ra có thể đáp ứng quy chuẩn QCVN 05:2013/BTNMT.
Giải pháp xử lý khí thải ba cấp do doanh nghiệp trong nước phát triển, ứng dụng nguyên lý Venturi - tách khí-lỏng - tuyển nổi. Ảnh: Hoàng Lân
Phần nước chứa dầu và tạp chất sau đó được dẫn sang bể tuyển nổi. Tại đây, các bọt khí siêu nhỏ phá vỡ liên kết dầu - nước, kéo dầu nổi lên bề mặt để thu gom riêng, còn nước sạch được tuần hoàn trở lại hệ thống. Mô hình “rửa - tách - tái sử dụng” này giúp tiết kiệm khoảng 70% lượng nước so với các tháp rửa truyền thống, đồng thời không phát sinh khí độc hay nước thải axit.
Theo kết quả thử nghiệm tại các xưởng sản xuất ốc vít, hệ thống có thể giảm hơn 90% nồng độ hơi dầu trong khí thải, đồng thời loại bỏ đáng kể bụi mịn và mùi dầu trong nhà xưởng. Công nghệ không sử dụng plasma nên không sinh ozon, hạn chế nguy cơ cháy nổ và giảm chi phí vận hành từ 40-50% so với một số giải pháp truyền thống.
So sánh không gian nhà xưởng trước và sau khi vận hành hệ thống xử lý khí thải tại doanh nghiệp sản xuất ốc vít. Ảnh: Ha Lô
Một ưu điểm khác là hệ thống có cấu trúc mô-đun, dễ mở rộng công suất và có thể ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như xi mạ, linh kiện điện tử, gia công cơ khí chính xác hay tái chế kim loại - những ngành đều phát sinh hơi dầu và dung môi hữu cơ trong quá trình sản xuất.
Trong bối cảnh Việt Nam thúc đẩy chuyển đổi xanh và kiểm soát phát thải công nghiệp, các công nghệ xử lý khí thải nội địa như Ha Lô được đánh giá là hướng đi tiềm năng. Không chỉ giúp doanh nghiệp đáp ứng yêu cầu môi trường, các giải pháp này còn góp phần giảm chi phí, nâng cao điều kiện lao động và tăng năng lực cạnh tranh trong chuỗi cung ứng toàn cầu.
Theo định hướng phát triển công nghiệp bền vững, nhiều khu công nghiệp tại Việt Nam đang yêu cầu doanh nghiệp cơ khí từng bước áp dụng mô hình “sản xuất sạch hơn”, giảm phát thải VOC và bụi mịn. Các tiêu chí môi trường hiện không chỉ là yêu cầu pháp lý mà còn trở thành điều kiện để doanh nghiệp tham gia chuỗi cung ứng quốc tế, đặc biệt trong lĩnh vực điện tử, ô tô và cơ khí chính xác.Trong xu thế đó, những công nghệ xử lý khí thải có khả năng tái tuần hoàn nước, tiết kiệm năng lượng và không phát sinh chất thải thứ cấp được xem là giải pháp phù hợp cho doanh nghiệp vừa và nhỏ - nhóm chiếm tỷ trọng lớn trong ngành cơ khí Việt Nam.
