Ứng dụng xử lý khí thải bằng phương pháp sinh học (Biofilter) trong chăn nuôi

Mùi tại các trang trại chăn nuôi không chỉ gây ảnh hưởng đến sức khỏe và đời sống của con người, đó còn là dấu hiệu nhận biết tình trạng ô nhiễm không khí, cần được xử lý nhanh chóng. Xử lý khí thải bằng phương pháp sinh học (Bioflter) là giải pháp đã và đang mang lại hiệu quả tốt tại các khu chăn nuôi gia súc, gia cầm cũng như các nhà máy sản xuất/ chế biến thực phẩm. Phương pháp này không chỉ giành ưu điểm về mức chi phí đầu tư thấp mà các vật liệu lọc hữu cơ đã sử dụng trong quá trình làm sạch còn có thể tái chế thành phân bón cho cây trồng làm tăng lợi ích kinh tế.

Mùi hôi trang trại và sự cần thiết của thiết bị xử lý khí thải

Theo thống kê của FAO, năm 2021, trên toàn thế giới có 30,42 tỷ con gia sức, 1.43 tỷ con lợn, 1.47 tỷ con cừu và 1.59 tỷ con bò kéo theo hàng loạt các vấn đề liên quan đến ô nhiễm môi trường trong đó phát thải là một trong những vấn đề nghiêm trọng nhất. Theo Bộ Sinh thái và Môi trường CHND Trung Quốc, năm 2020, ở quốc gia này, các đơn tố cáo về mùi tại trang trại chiến 12.7% tổng khiếu nại về môi trường. Tại Việt Nam, trong 9 tháng đầu năm 2025, cả nước có khoảng 26,26 triệu con lợn với 587,47 triệu con gia cầm với quy mô chất thải không lổ (61.4 triệu tấn phân/ 1 năm) với tình trạng ô nhiễm mùi xảy ra tại các trang trại quy mô lớn chiếm 61.8%. (Nguồn: nhachannuoi.vn)

Chưa dừng lại ở đó, điều đáng quan tâm hơn đó là sự tồn tại của các chất xuất hiện trong những luồng khí bốc mùi đó. Cụ thể, có khoảng 160 đến 168 hợp chất bay hơi khác nhau trong đó chủ yếu là Amoniac, H2S, Indole, Skatole,… Những chất độc hại này sinh ra trong quá trình phân hủy yếm khí của phân cũng như sự tích tụ lâu ngày của nước tiểu và quá trình lên men của thức ăn dư thừa. Dưới sự tác động của gió tự nhiên, hệ thống quạt thông gió tại chuồng trại cũng như những sơ suất trong quá trình che chắn bể lưu trữ chất thải mà những mùi này phát tán ở quy mô rộng rãi trong không khí.

Xét đến những tác động từ mùi trang trại chăn nuôi đến sức khỏe con người; các chuyên gia nhận định, đường hô hấp, hệ thần kinh, giác quan là các bộ phận bị ảnh hưởng nhiều nhất. Tình trạng đau đầu, chóng mặt, mất ngủ, làm tăng nặng triệu chứng ở bệnh hen suyễn, viêm phế quản,… thường xuất hiện ở những người tiếp xúc với mùi ô nhiễm trang trại trong một thời gian dài.

Như vậy, có thể thấy, vấn đề ô nhiễm mùi trang trại chăn nuôi không phải là vấn đề tại một quốc gia, đó là vấn đề chung trên toàn thế giới và cần được áp dụng phương pháp hữu hiệu nhất.

 Phương pháp sinh học (Biofilter) và ứng dụng trong xử lý mùi trang trại chăn nuôi

Sự phát tán mùi hôi trong không khí ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe con người, động vật cũng như môi trường sinh thái. Tuy nhiên, việc lựa chọn phương pháp xử lý nào để đạt kết quả tốt nhất, giảm thiểu chất ô nhiễm thứ phát sinh ra vẫn là một bài toán khó đối với nhiều doanh nghiệp.

Xử lý khí thải bằng phương pháp sinh học (Biofilter) tại trang trại chăn nuôi là giải pháp hữu hiệu, được đề xuất cho các trang trại chăn nuôi, chúng phù hợp với cả trang trại quy mô nhỏ, vừa và lớn với mức chi phí đầu tư cực kỳ thấp.

Phương pháp sinh học (Biofilter) là gì?

Phương pháp sinh học (Biofilter) còn được gọi là bộ lọc sinh học. Đây là phương pháp sử dụng quy trình khoa học lọc sinh học để kiểm soát ô nhiễm trong nước và không khí. Công nghệ này đã nhận được sự quan tâm và sử dụng rộng rãi tại các nước ở châu Âu, đặc biệt là tại Đức và Hà Lan trong 15 năm qua.

Đối với xử lý khí thải bằng phương pháp lọc sinh học (Biofilter), thiết bị được trang bị công nghệ lọc sinh học thông minh với vật liệu sinh học được sử dụng mang tính thân thiện môi trường như xơ dừa, mùn cưa, bã mía,… Trên các lớp màng nước mỏng của vật liệu sinh học, các vi sinh vật được nuôi dưỡng và sinh sôi. Khi dòng khí chứa chất gây ô nhiễm đi qua vật liệu lọc, quá trình hấp thụ và hấp phụ diễn ra đồng thời, chúng nhanh chóng bị các vi sinh vật tác động và phân hủy. Sau quá trình phân hủy, các sản phẩm mới được hình thành mang tính thân thiện và an toàn hơn cho môi trường. Chúng chủ yếu bao gồm CO2, H2O, muối sunfat và nitrat.

Trong quá trình xử lý khí thải bằng phương pháp lọc sinh học (Biofilter), có những yếu tố khác nhau tác động đến hệ thống, gây ra các ảnh hưởng nhất định. Cụ thể:

• Độ ẩm: Độ ẩm trong các bộ lọc sinh học đóng vai trò quan trọng trong việc nuôi dưỡng vi sinh vật, chúng cần được duy trì ở mức 40-60% trong khi đó, khí thải có thể mang tính khô. Do đó, trong trường hợp cần thiết, khí thải có thể được làm ẩm trước khi đi qua bộ lọc.
• Sự đa dạng của vi sinh vật: Sự đa dạng về thành phần khí gây ô nhiễm trong dòng khí thải đòi hỏi việc xử lý khí thải bằng phương pháp sinh học (Biofilter) cần được bổ sung nhiều loại vi sinh vật khác nhau. Sự đa dạng này giúp kết quả xử lý khí thải diễn ra hiệu quả và tối ưu hơn. Cần lưu ý rằng, những vi sinh vật này cần được nuôi dưỡng, do đó, nếu vật liệu lọc không cung cấp đủ chất dinh dưỡng, cần tiến hành bố sung khoáng chất và chất dinh dưỡng từ bên ngoài.
• Thời gian lưu giữ khí: Cần một khoảng thời gian đủ lâu để vi sinh vật thực hiện loại bỏ chất gây ô nhiễm. Vì vậy, khi tiến hành xử lý khí thải bằng phương pháp sinh học (Biofilter), kỹ thuật viên cần duy trì thời gian lưu giữ khí trong bộ lọc sinh học từ 30-45s.
• Nồng độ pH: Nồng độ pH của vật liệu lọc phù hợp (6-7.5) là điều kiện thuận lợi để vi sinh vật hoạt động tốt. Khi nồng độ pH nằm dưới ngưỡng 6, tốc độ phân hủy chất ô nhiễm giảm rõ rệt. Đây là điều đặc biệt quan trọng khi xử lý khí thải bằng phương pháp sinh học (Biofilter).

Đánh giá một cách khái quát, xử lý khí thải bằng phương pháp sinh học (Biofilter) có thể thấy, phương pháp này có những ưu điểm như sau:

• Chi phí đầu tư thấp
• Cấu trúc đơng giản, vật liệu phổ biến, dễ mua với mức giá rẻ
• Phù hợp xử lý dòng khí có nồng độ ô nhiễm thấp hơn 1000 ppm, hiệu quả có thể đạt >=90%.
• Sản phẩm phụ sinh ra rất ít
• Vật liệu sinh học sau khi được thay thế có thể sử dụng làm phân bón cho cây trồng

Bên cạnh đó, lọc sinh học cũng tồn tại một vài nhược điểm như không phù hợp với dòng khí có VOCs chứa clo. Với các dòng khí có nồng độ ô nhiễm cao, cần tích hợp thêm phương pháp xử lý khác. Ngoài ra, trong quá trình thực hiện xử lý khí thải bằng phương pháp sinh học (Biofilter), khi hiện tượng kỵ khí sinh ra, chúng có thể hệ thống ống dẫn bị tắc nghẽn, làm gián đoạn quá trình làm sạch khí thải.

Xử lý khí thải bằng phương pháp sinh học (Biofilter) tại trang trại chăn nuôi

Liên quan đến xử lý khí thải bằng phương pháp sinh học (Biofilter) đối với trang trại chăn nuôi, một nghiên cứu đã được tiến hành để điều tra việc ứng dụng công nghệ lọc sinh học trong xử lý Amoniac (NH3)- một chất gây ô nhiễm điển hình có trong khí thải trang trại chăn nuôi. Bộ lọc sử dụng được chọn lọc từ chất thải rắn đô thị, bùn thải đã qua xử lý và phụ phẩm động vật được ủ trong một lò phản ứng quy mô thí điểm và khí thải được xử lý trong bộ lọc sinh học. Do khả năng hấp phụ và hấp thụ amoniac cao của vật liệu, hiệu quả loại bỏ amoniac tổng thể đạt 95,9% với phạm vi tải trọng từ 846–67.100 mg NH3.  Trong một nghiên cứu khác về đánh giá hiệu quả loại bỏ chất ô nhiễm từ chuồng trại chăn nuôi bằng bộ lọc sinh học của Đại học Wageningen cũng đưa ra kết quả tương tự.

Nghiên cứu thực tế trên cho thấy xử lý khí thải bằng phương pháp sinh học (Biofilter) ở chuồng trại là phương pháp hữu hiệu, chúng không chỉ giúp doanh nghiệp giải quyết bài toán ô nhiễm môi trường mà với các chủ cơ sở nhỏ, vấn đề kinh phí cũng phù hợp hơn so với các giải pháp xử lý khác.

Dr.Air tư vấn và thi công hệ thống xử lý khí thải bằng phương pháp sinh học (Biofilter)

Tại Dr.Air, ngoài các giải pháp xử lý khí thải điển hình như lọc tĩnh điện, máy ozone, thiết bị UV, chúng tôi cũng hỗ trợ khác hàng đang có nhu cầu xử lý khí thải bằng phương pháp sinh học (Biofilter).

Dựa trên đặc điểm của nguồn khí thải như lưu lượng khí, thành phần và nồng độ các chất cũng như đặc điểm không gian chuồng trại, Dr.Air tiến hành đề xuất phương án cũng như xây dựng quy trình xử lý phù hợp nhất. Với kinh nghiệm thực tế trong xử lý khí thải trang trại chăn nuôi, xử lý khí thải nhà máy chế biến thực phẩm, xử lý khí thải nhà máy chế biến hải sản,… Dr.Air tự tin mang đến hệ thống xử lý khí thải bằng phương pháp sinh học (Biofilter) cho doanh nghiệp.

Dr.Air có trụ sở chính tại Tp. Hà Nội và chi nhánh tại Tp. Hồ Chí Minh, quý khách hàng có nhu cầu được tư vấn giải pháp xử lý khí thải bằng phương pháp sinh học (Biofilter) vui lòng liên hệ theo các cách sau:

• Văn phòng tại Tp. Hà Nội: Số 30, Cụm công nghiệp Trường An, X.An Khánh, TP. Hà Nội
• Văn phòng tại Tp. Hồ Chí Minh: 52 Đường số 36, KĐT Vạn Phúc, P. Hiệp Bình, TP. Hồ Chí Minh
• Đường dây nóng: 1900.4790
• Email: cskh@hsvn.com.vn.