Một số chất hữu cơ bay hơi VOC phổ biến trong khí thải công nghiệp

Thuật ngữ VOC là tên viết tắt cho các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi, tức là có thành phần Cacbon, chia thành các loại như aromatics, aldehyd hoặc hydrocarbon. Mỗi loại có tính chất hóa học khác nhau, có thể dẫn đến các vấn đề môi trường khác nhau.

Nguồn phát sinh ra hợp chất hữu cơ dễ bay hơi VOC

VOC phát sinh từ nhiều nguồn khác nhau, tồn thải thế khí hoặc hơi, phổ biết trong quá trình hoạt động công nghiệp và tiêu thụ nguyên liệu, trong gia đình. Theo thông kê, 50% khí thải VOC sinh ra trong sản xuất công nghiệp, 16% sinh ra từ hộ gia đình, 9% sinh ra sản xuất, 10% sinh ra do xe cộ, 11% trong nông nghiệp, các lý do khác khoảng 4%.

Khí thải VOC gây ra mùi khi ở cường độ mùi cao, đặc biệt trong ngành công nghiệp sản xuất thực phẩm, nhà máy xử lý nước thải. Hợp chất VOC có thể mang theo độc tố, vì thế nồng độ tổng chất hữu cơ bay hơi nằm trong quy định chặt chẽ về khí thải trước khi thải ra môi trường, tổng chất hữu cơ dễ bay hơi, VOC vào khoảng 20 mg/Nm3. Phơi nhiễm VOC thường do trực tiếp hít phải, do nuột thức ăn, sử dụng nguồn nước bẩn, hoặc thâm nhập vào cơ thể trực tiếp qua da. Triệu chứng phơi nhiễm thường có biểu hiện như kích ứng da, gây buồn ngủ, chóng mặt, nhức đầu, run rẩy chân thay, lý lẫn, hoặc có thể bị bất tỉnh, gây tổn thương hệ thần kinh trung ương, gân thân, gây ung thư hoặc tổn thương hệ sinh sản.

Ví dụ về một số hợp chất hữu cơ dễ bay hơi VOC phổ biến tìm thấy trong các ứng dụng công nghiệp và thương mại :

Acetaldehyd là chất hữu cơ dễ bay hơi VOC thuộc nhóm aldehyd có công thức hóa học CH₃CHO, nhiệt độ nóng chảy -123,5 °C, tồn tại phổ biến trong tự nhiên (cà phê, bánh mì, trái cây chín) và có thể sản xuất số lượng lớn trên quy mô công nghiệp. Acetaldehyd là một trong chất gây ô nhiễm không khí quan trọng nhất vì nó độc hại, có thể gây kích ứng và ung thư. Khí thải có lượng lớn Acetaldehyd gây ra vấn đề về mùi, đặc biệt khí thải bếp thương mại hoặc công nghệ chế biến thực phẩm.

Benzen là hyđrocacbon thơm, chất hữu cơ dễ bay hơi VOC phổ biến có công thức hoá học C₆H₆, điểm nóng chảy 5.5 độ C, có mùi ngọt dễ chịu. Hợp chất benzen được sử dụng rộng rãi làm dung môi và hiện tại là một chất trung gian quan trọng trong ngành hóa chất. Phơi nhiễm Benzen thường xuyên có thể gây ra bệnh ung thư, vì vậy tiêu chuẩn khí thải được quy định chặt chẽ về nồng độ benzen trong khí thải công nghiệp, đặc biệt ngành sản xuất hóa dầu hoặc hóa chất.

Acetone (CH₃)₂CO thuộc loại ketone, là một chất lỏng dễ cháy, không màu và là dạng xeton đơn giản nhất. Axeton tan trong nước và là dung môi chủ yếu dùng để làm sạch trong phòng thí nghiệm, đồng thời là một chất dùng để tổng hợp các chất hữu cơ và còn được sử dụng trong các thành phần hoạt chất của sơn móng tay. Nó được sử dụng rộng rãi làm dung môi trong nhiều quy trình công nghiệp. Ngay cả khi acetone không có độc tính cao, khí thải với nồng độ cao được quy định chặt chẽ. Acetone có thể được tìm thấy trong các ngành công nghiệp như dược phẩm, dệt may và sơn.

Skatole (chất thơm) C9H9N là một hợp chất hữu cơ tinh thể màu trắng độc hại nhẹ thuộc họ indole. Nó xuất hiện tự nhiên trong phân và nhựa than đá, có mùi phân mạnh. Ở nồng độ thấp, nó có mùi hoa và được tìm thấy trong một số loại hoa và tinh dầu, bao gồm cả hoa cam, hoa nhài và Ziziphus mauritiana (táo ta). Nó được sản xuất tự nhiên trong quá trình tiêu hóa protein. Ở nồng độ thấp, nó được sử dụng làm hương thơm. Mặc dù dễ chịu ở nồng độ thấp, skatole là chất khử mùi ở nồng độ cao hơn. Nó thường liên quan đến vấn đề mùi trong các nhà máy xử lý nước thải.

Xylen C8H10 là tên gọi một nhóm 3 dẫn xuất của benzen là 3 đồng phân octo-, meta-, và para- của dimetyl benzen, thuộc về loại chất thơm. Chúng là các chất trung gian hóa học quan trọng được sử dụng để sản xuất chai nhựa PET (chai được hình thành từ nhựa mật độ cao). Sự phát xạ không khí của xylen thường liên quan đến các vấn đề về mùi , do ngưỡng mùi thấp. Chúng cũng độc hại nếu phát ra ở nồng độ cao. Xylen được phát ra bởi các nhà máy sản xuất khí sinh học, bất kỳ ngành công nghiệp hóa học.

Limonene C10H16 là một hydrocarbon aliphatic lỏng không màu được phân loại là monoterpene tuần hoàn đồng thời là một trong những terpen phổ biến nhất (terpen là một loại hợp chất hữu cơ lớn và đa dạng, được sản xuất bởi nhiều loại thực vật, đặc biệt là cây lá kim và một số côn trùng, thường có mùi mạnh). Limonene là thành phần chính trong dầu của vỏ trái cây có múi, vì vậy nó lấy tên từ chữ “Lemon”. Phát thải limonene có liên quan đến các vấn đề về mùi, do ngưỡng mùi thấp và nồng độ cao trong nhiều loại cây. Limonene được phát ra từ các ngành công nghiệp chế biến thực phẩm và khí sinh học.