Trang 1 --- NGUYỄN QUANG CHIẾN Trang 2 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI --- NGUYỄN QUANG CHIẾN ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG TÁI CHẾ/TÁI SỬ DỤNG CHẤT THẢI RẮN CỦA NGÀNH SẢN XUẤT GIẦY DÉP TRÊN ĐỊA B
Tính cấp thiết của đề tài
Ngành công nghiệp giầy dép Việt Nam đã phát triển nhanh chóng, đóng góp lớn vào nền kinh tế với kim ngạch xuất khẩu chiếm trên 10% Tuy nhiên, sự tăng trưởng này cũng dẫn đến lượng chất thải lớn, đặc biệt là chất thải rắn (CTR), từ quá trình sản xuất Các nhà máy sử dụng nguyên liệu da thuộc và giả da chứa Cr 3+, gây ô nhiễm môi trường khi chuyển hóa thành Cr 6+, một chất độc hại có thể gây ung thư Tại Thanh Hóa, ngành sản xuất giầy dép phát triển mạnh mẽ, kéo theo khối lượng chất thải rắn gia tăng Do đó, cần thiết phải nghiên cứu và triển khai các giải pháp quản lý chất thải rắn hiệu quả, an toàn và thân thiện với môi trường, nhằm giảm thiểu lượng chất thải phải xử lý Đề tài “Đánh giá khả năng tái chế/tái sử dụng chất thải rắn của ngành sản xuất giầy dép trên địa bàn tỉnh Thanh Hóa” được đề xuất nhằm xác định giải pháp quản lý chất thải phù hợp với xu hướng hiện nay.
Mục tiêu, nội dung nghiên cứu
Mục tiêu
Nghiên cứu này đánh giá tính khả thi của các giải pháp tái chế và tái sử dụng chất thải rắn từ các cơ sở sản xuất giày dép tại tỉnh Thanh Hoá Các giải pháp này không chỉ giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường mà còn tối ưu hóa nguồn tài nguyên sẵn có Việc áp dụng các phương pháp tái chế hiệu quả sẽ đóng góp vào sự phát triển bền vững của ngành công nghiệp giày dép tại địa phương.
Nội dung nghiên cứu
Khảo sát tình hình hoạt động sản xuất và quản lý chất thải rắn tại các nhà máy sản xuất giày dép ở tỉnh Thanh Hóa, với trọng tâm là các cơ sở sản xuất giày da.
Đánh giá khả năng tái chế và tái sử dụng chất thải rắn của các cơ sở sản xuất giày dép là cần thiết để đề xuất các giải pháp hiệu quả Việc áp dụng các biện pháp tái chế chất thải không chỉ giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường mà còn nâng cao hiệu quả kinh tế cho các cơ sở sản xuất Các giải pháp này cần được xây dựng dựa trên việc phân tích quy trình sản xuất và loại chất thải phát sinh, từ đó tối ưu hóa việc sử dụng nguồn tài nguyên.
Đối tượng, phạm vi nghiên cứu
Chất thải rắn từ 09 nhà máy sản xuất giầy dép tại tỉnh Thanh Hóa, bao gồm Công ty TNHH Giầy Rollsport Việt Nam, Công ty TNHH Giầy Aleron Việt Nam, Công ty TNHH Giầy Sunjade Việt Nam, Công ty TNHH Giầy Alena Việt Nam, và Công ty TNHH Giầy Alina Việt Nam, đang gây ra những thách thức về môi trường Việc quản lý và xử lý hiệu quả lượng chất thải này là cần thiết để đảm bảo sự phát triển bền vững cho ngành công nghiệp giầy dép tại địa phương.
Giầy Aresa Việt Nam, Công ty TNHH Giầy Annora Việt Nam, Công ty TNHH Giầy Venus Việt Nam, Công ty TNHH Giầy Rollsport Việt Nam.
Phương pháp nghiên cứu
- Nghiên cứu thực tế tại các nhà máy sản xuất giầy dép tỉnh Thanh Hóa
- Thu thập số liệu báo cáo về khối lượng chất thải rắn phát sinh và các giải pháp xử lý hiện đang áp dụng.
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
Hướng nghiên cứu này đã thành công, tạo nền tảng cho việc xây dựng chương trình và kế hoạch quản lý môi trường trong ngành công nghiệp, đặc biệt là trong quản lý chất thải rắn trong sản xuất giày dép.
Bố cục của luận văn
Luận văn gồm phần Mở đầu, 03 Chương và Kết luận:
Chương 2: Đánh giá hiện trạng phát sinh và quản lý chất thải rắn của ngành sản xuất giầy dép tỉnh Thanh Hóa;
Chương 3: Đề xuất các giải pháp tái chế/tái sử dụng chất thải rắn ngành sản xuất giầy dép tỉnh Thanh Hóa
Hiện trạng sản xuất giầy dép trên thế giới
- Về hoạt động sản xuất giầy dép
Theo thống kê của Hiệp hội Da - Giày - Túi xách Việt Nam (Lefaso), năm 2017, tổng sản lượng giày dép toàn cầu đạt 23 tỷ đôi, trong đó châu Á chiếm 87% Trung Quốc dẫn đầu về sản xuất với 13,58 tỷ đôi, tiếp theo là Ấn Độ với 2,2 tỷ đôi và Việt Nam sản xuất 1,14 tỷ đôi.
Hình 1: Bản đồ phân bố sản lượng giầy dép trên Thế giới
Tổng hợp 10 nước sản xuất giầy dép lớn nhất Thế giới
Hình 2: Top 10 nước sản xuất giầy dép [3]
- Về hoạt động xuất khẩu giầy dép
Năm 2017, Trung Quốc dẫn đầu về xuất khẩu giầy dép với hơn 9,31 tỷ đôi, chiếm 67,3% thị phần toàn cầu Trong khi đó, Việt Nam đã đạt mốc 1,021 tỷ đôi, tăng thị phần xuất khẩu lên 7,4%, đứng thứ hai trên thế giới.
Bảng 1: Top 10 nước xuất khẩu giầy dép năm 2017
TT Quốc gia Số lượng (triệu đôi) Tỷ trọng thị phần
Hiện trạng ngành sản xuất giầy dép tại Việt Nam
Trong những năm gần đây, ngành công nghiệp giày dép Việt Nam đã phát triển mạnh mẽ, trở thành một trong những lĩnh vực quan trọng trong nền kinh tế xã hội Ngành này đóng góp đáng kể vào kim ngạch xuất khẩu hàng hóa của đất nước Hiện nay, nhiều nhà máy sản xuất giày dép tập trung ở các vùng trọng điểm.
Khu vực phía Nam, bao gồm Thành phố Hồ Chí Minh, Bình Dương, Đồng Nai, Bà Rịa - Vũng Tàu, Long An, Tiền Giang và Cần Thơ, nổi bật với ngành sản xuất thuộc da, giày dép và túi xách đa dạng Trong đó, Thành phố Hồ Chí Minh, Bình Dương và Đồng Nai là những địa phương có sản lượng giày dép lớn nhất cả nước.
Khu vực phía Bắc Việt Nam, bao gồm các tỉnh Thanh Hóa, Hải Phòng, Hải Dương, Hà Nội, Ninh Bình và Thái Bình, nổi bật với ngành sản xuất giầy dép và túi cặp đa dạng Trong số đó, Thanh Hóa hiện đang dẫn đầu về sản lượng giầy dép, khẳng định vị thế quan trọng của tỉnh trong ngành công nghiệp này ở miền Bắc.
- Miền Trung: Đà Nẵng, Quảng Nam, sản xuất giầy dép, túi xách; Khánh hòa (thuộc da cá sấu, túi xách)
Theo Tổng cục Hải quan, trị giá xuất khẩu giầy dép của Việt Nam đã tăng liên tục qua các năm, từ 8,4 tỷ USD năm 2013 lên 14,65 tỷ USD năm 2017, tăng 12% so với năm 2016.
Bảng 2: Kim ngạch xuất khẩu ngành da–giầy déptừ 2013- 201 [4] 7 Đơn vị: Tỷ USD
Hình 3: Kim ngạch xuất khẩu giầy dép của Việt Nam [4]
Tính đến cuối năm 2017, Việt Nam có 863 doanh nghiệp xuất khẩu giày dép, tăng 15% so với năm 2016 Doanh nghiệp có vốn đầu tư trực tiếp nước ngoài (FDI) đóng vai trò quan trọng, với giá trị xuất khẩu đạt 11,78 tỷ USD, chiếm hơn 80% tổng giá trị xuất khẩu giày dép của cả nước, trong tổng số 14,67 tỷ USD của nhóm mặt hàng này.
Ngành công nghiệp Da Giầy đang phát triển mạnh mẽ, nhưng đi kèm với đó là nguy cơ ô nhiễm môi trường gia tăng do sự đa dạng của các nguồn chất thải Các cơ sở sản xuất giầy dép gặp khó khăn trong việc xử lý phế thải rắn lớn phát sinh từ quá trình sản xuất Do đó, việc tái chế và tái sử dụng chất thải rắn trong ngành sản xuất giầy dép trở nên vô cùng quan trọng nhằm giảm thiểu lượng chất thải ra môi trường.
Các vấn đề về môi trường của ngành sản xuất giầy dép
1.3 1 Quy trình sản xuất và chất thải
Hiện nay, các nhà máy sản xuất giày dép chủ yếu sử dụng hai công nghệ: ép-dán và lưu hóa Công nghệ ép-dán, còn gọi là dán nguội, cho phép xử lý riêng biệt mũ giày và đế giày trước khi ép dính và hoàn thiện, đang trở thành xu hướng phổ biến tại Việt Nam và trên thế giới Trong khi đó, công nghệ lưu hóa chủ yếu được áp dụng cho sản xuất giày vải, nhưng hiện nay đang được hướng tới việc sản xuất giày vải cao cấp thời trang kết hợp với nguyên liệu da.
Quy trình sản xuất giày lạnh và giày lưu hóa ở công đoạn cắt và may tương tự nhau Sự khác biệt nằm ở gia công mặt giày, trong khi giày lạnh không cần qua lò lưu hóa sau khi hoàn thành công đoạn ráp đế và mũ giày.
Công nghệ ép dán trong sản xuất giày bao gồm các bước chính như chuẩn bị nguyên vật liệu, cắt tạo hình, may định vị và ép dán Nguyên vật liệu được phân loại và chuyển đến các công đoạn sản xuất theo kế hoạch Sản phẩm giày hoàn chỉnh gồm mũ giày, đế giày và phụ kiện, với mũ giày chủ yếu được làm từ da thuộc và vải Nguyên vật liệu này được cắt theo khuôn mẫu và xử lý nhẵn hoặc in logo Tiếp theo, mũ giày được khâu bằng máy và thủ công để định vị chi tiết Đế giày được cắt, ép và dán từ cao su, xốp EVA và phụ gia khác Sau khi kiểm tra chất lượng, mũ giày và đế giày được ghép lại qua công đoạn ép dán, tạo thành sản phẩm giày hoàn thiện, sau đó được đóng gói và lưu kho.
Trong công đoạn pha cắt, quá trình sản xuất mũ, lót và giày tạo ra nhiều loại chất thải rắn như bavia từ vật liệu da, vải, giấy bìa cactong, cao su, nhựa tổng hợp PU và PVC, cùng với tiếng ồn Giai đoạn này đóng góp khoảng 25-35% tổng khối lượng chất thải phát sinh trong quy trình sản xuất.
- Công đoạn may: Chất thải rắn gồm ba via vải, chỉ, giấy; bụi và chất thải lỏng từ sử dụng dung môi tẩy;
Công đoạn gò ráp và hoàn thiện trong sản xuất giày thải ra chủ yếu là dung môi dùng để xử lý bề mặt vật liệu, bao gồm các loại keo dán giày, chất tạo bóng và dung dịch phun xì bề mặt.
- Công đoạn sản xuất đế: Chất thải là tiếng ồn, bụi, hơi dung môi, cao su phế thải
1.3 2 Các chất thải rắn của ngành giầy dép
Ngành gia công sản xuất giầy dép sử dụng nhiều nguyên vật liệu, bao gồm nguyên liệu dạng rắn như da, vải, cao su và nguyên liệu dạng lỏng như dung môi, keo dán Những nguyên liệu này chứa nhiều hóa chất độc hại và kim loại nặng, dẫn đến phát thải chất thải rắn, đặc biệt là chất thải khó phân hủy như cao su, vụn xốp và da thuộc Chất thải rắn trong sản xuất giầy dép chủ yếu là chất thải sinh hoạt và công nghiệp từ quá trình gia công, bao gồm bavia giầy dép và các vật liệu sản xuất mũ, lót, đế giầy Các chất thải này, được tạo ra từ da thuộc, da công nghiệp, vải vụn, cao su, ni lông, ô nhựa PU và PVC, gặp khó khăn trong việc lựa chọn và thực hiện phương án xử lý.
Theo nghiên cứu của Nguyễn Mạnh Khôi (2008) về môi trường ngành giầy dép, khảo sát 50 doanh nghiệp sản xuất trên toàn quốc cho thấy khối lượng chất thải rắn phát sinh trong quá trình sản xuất giầy dép tại Việt Nam được trình bày trong Bảng 3.
Bảng 3: Chất thải rắntrong quá trình sản xuất giầy dép [6,7]
( Tấn chất thải/triệu đôi )
Da được dùng làm mũ và lót giầy da
Các loại nguyên liệu khác làm mũ và lót giầy
Chất thải phát sinh từ quá trình sán xuất mũ giầy
Nguyên liệu làm đế trong và chất tăng cường
Chuẩn bị đế ngoài và quá trình dán giầy
Chất thải từ quá trình phun bề mặt
Chất dán, dầu, dung môi
Các loại chất thải sinh hoạt
Ký hiệu trên biểu đồ
Giầy thông thường và giầy
( Tấn chất thải/triệu đôi )
Da được dùng làm mũ và lót giầy da
Các loại nguyên liệu khác làm mũ và lót giầy
Chất thải phát sinh từ quá trình sán xuất mũ giầy
Nguyên liệu làm đế trong và chất tăng cường
Chuẩn bị đế ngoài và quá trình dán giầy
Chất thải từ quá trình phun bề mặt
Chất dán, dầu, dung môi
Các loại chất thải sinh hoạt thể thao thông dụng
Giầy bảo hộ 176 133,9 0,6 32,3 15,1 144,8 6,1 10,9 519,7 Trung bình 84,5 47,6 0,5 52,5 31,6 34,6 4,6 10,8 266,7
Từ kết quả nghiên cứu [6,7] cho thấy, tỷ lệ phân bổ khối lượng CTR trong ngành sản xuất giầy dép như Hình 6:
Hình 4: Tỷ lệ CTR trong ngànhgiầy dép c ủa ViệtNam a) CTR công nghiệp thông thường
Phế thải da từ công đoạn sản xuất mũ và lót giày là loại chất thải lớn nhất trong ngành công nghiệp chế biến da, chiếm khoảng 31,7% tổng lượng chất thải với 84,5 tấn/triệu đôi sản phẩm Phương án chôn lấp phế thải da có thời gian phân hủy kéo dài hàng chục năm, gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng do nước rỉ rác và mùi hôi thối từ quá trình phân hủy Điều này không chỉ ảnh hưởng đến sức khỏe con người mà còn thu hút côn trùng và động vật gây dịch bệnh Hiện nay, các bãi chôn lấp đang quá tải, không phải là giải pháp tối ưu Trong khi đó, phương pháp đốt thiêu hủy chỉ được áp dụng tại các đô thị lớn với lò đốt có công suất hạn chế, dẫn đến ô nhiễm không khí với các khí độc hại như SO2, CO2, dioxin và furan Đặc biệt, trong quá trình đốt, một phần Cr 3+ chuyển đổi thành Cr 6+, tạo ra các sản phẩm độc hại như Cr2(SO4)3 và CrOCl2.
Chất thải nguy hại từ nhà máy sản xuất giấy chủ yếu bao gồm phế thải, dung môi, keo dán, vật liệu nhiễm dầu, dầu thải, và các hóa chất độc hại Những chất thải này chủ yếu phát sinh trong các giai đoạn pha keo, dán keo, chuẩn bị bề mặt và phun bóng Tổng khối lượng chất thải phát sinh đạt khoảng 39,2 tấn cho mỗi triệu đôi sản phẩm.
14,7% tổng lượng chất thải chứa các thành phần nguy hại, gây ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường và ức chế sự phát triển của nhiều vi sinh vật Đặc biệt, dầu mỡ và dung môi hữu cơ tác động xấu đến hầu hết các loài thực vật và động vật, làm chết các loài thủy sinh và cây ngập nước do ngăn cản quá trình hô hấp, quang hợp và cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng.
Nguồn phát sinh chất thải từ sinh hoạt của cán bộ, công nhân là khoảng 10,8 tấn/triệu đôi sản phẩm, chiếm 4,1% tổng khối lượng chất thải Trong đó, chất hữu cơ chiếm tỷ lệ cao nhất từ 59-65%, tiếp theo là giấy (2-4%), nilon và nhựa (2,2-3,2%), thủy tinh và kim loại (0,5-0,7%), còn lại là các thành phần khác.
Vào năm 2017, Bộ Tài nguyên và Môi trường đã chỉ ra rằng chất thải rắn sinh hoạt (CTR) có đặc điểm phân hủy sinh học, tạo thành nước rỉ và phát sinh mùi hôi, thu hút côn trùng Tác động rõ rệt nhất của CTR sinh hoạt là gây mất mỹ quan môi trường nếu không được thu gom và xử lý kịp thời.
1.3.3 Các chất thải lỏng của ngành giầy dép
1.3.4 Các chất thải khí của ngành giầy dép
Khí thải từ ngành sản xuất giày chủ yếu phát sinh tại các khu vực như cán luyện cao su, sản xuất đế giày, lò hơi, và gò ráp hoàn thiện giày Các quá trình sử dụng dung môi để xử lý bề mặt, bôi keo, và mài đế, cạnh giày cũng góp phần tạo ra khí thải này.
Các biện pháp tái chế, tái sử dụng chất thải rắn ngành sản xuất giầy dép
Thu hồi phế liệu để làm nguyên liệu sản xuất là một quy trình quan trọng, trong đó chất thải được thu gom và phân loại thành các thành phần hữu ích như nilon, nhựa, gỗ, giấy và kim loại Sau khi thu gom, các chất thải này được bán cho các cơ sở tái chế, giúp sử dụng phế liệu làm nguyên liệu cho sản xuất Biện pháp này không chỉ đơn giản mà còn tập trung vào khâu phân loại chất thải, mang lại hiệu quả kinh tế cao cho doanh nghiệp.
Đốt chất thải thu hồi nhiệt là một biện pháp hiệu quả nhằm xử lý các loại chất thải có nhiệt trị cao như cao su, da phế thải, nhựa, gỗ, giấy và vải vụn Sau khi phân loại, chất thải rắn được đưa vào buồng đốt để sinh nhiệt và tạo hơi nước quá nhiệt, phục vụ cho hoạt động sản xuất Nhiều đơn vị nghiên cứu, như Viện Khoa học và Công nghệ Nhiệt lạnh Trường Đại học Bách - khoa Hà Nội và Công ty TNHH Một Thành viên Đức Minh, đang triển khai biện pháp này.
Lò đốt chất thải rắn công nghiệp của Công ty TNHH Một Thành viên Đức Minh áp dụng công nghệ đốt không độc hại, sử dụng không khí đối lưu tự nhiên hoặc cấp gió cưỡng bức Quy trình này không chỉ đảm bảo an toàn môi trường mà còn tận thu nhiệt từ quá trình đốt, cung cấp năng lượng cho lò hơi hiệu quả.
Hình 5: Quy trình công nghệ đốt chất thải thu hồi nhiệt
Lò đốt Coni hoạt động ở áp suất âm mà không cần điện hay nhiên liệu hóa thạch như dầu và khí gas Trong quá trình hoạt động, các chất thải rắn được đốt cháy hoàn toàn, bụi được tách ra bằng phương pháp trọng lực và được vệ sinh qua các cửa vệ sinh xung quanh lò Khói thải từ lò đốt Coni được dẫn trực tiếp vào buồng lửa.
Lò hơi được sử dụng để tận dụng nhiệt thải trong quá trình sinh hơi Các chất thải được loại bỏ từ quá trình sơ loại tại nguồn và tại vị trí tập kết rác, cùng với tro xỉ thu được sau khi đốt rác, sẽ được thu gom và xử lý bằng các công nghệ phù hợp như chôn lấp, hóa rắn hoặc làm dải đường.
Công nghệ nhiệt phân chất thải rắn để thu hồi nhiên liệu đốt công nghiệp như dầu công nghiệp, khí đốt và than đã được nghiên cứu từ thế kỷ 19 và phát triển mạnh mẽ trong những năm đầu thế kỷ 20 Gần đây, với sự cạn kiệt của dầu mỏ và biến động giá dầu thô, công nghệ sản xuất nhiên liệu lỏng và khí từ nguồn nhiên liệu phế thải bằng nhiệt phân đã trở thành mục tiêu quan tâm hàng đầu của nhiều quốc gia trên thế giới.
Tại Việt Nam, một số đơn vị như Viện Nghiên cứu đã nghiên cứu và triển khai công nghệ nhiệt phân để xử lý phế thải giầy da, góp phần nâng cao hiệu quả tái chế và bảo vệ môi trường.
Cơ khí đóng vai trò quan trọng trong nghiên cứu và phát triển công nghệ xử lý chất thải Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường Trường Đại học Bách khoa Hà Nội đang nghiên cứu thiết kế và chế tạo thiết bị tái chế chất thải hữu cơ thành nhiên liệu Trung tâm Nghiên cứu công nghệ Lọc hóa dầu, Đại học Bách khoa TP HCM tập trung vào công nghệ nhiệt phân nhựa và cao su phế thải ở nhiệt độ cao để sản xuất dầu FO Đồng thời, Viện Khoa học Vật liệu, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam cũng đang nghiên cứu công nghệ nhiệt phân chất thải nhằm nâng cao hiệu quả xử lý và tái sử dụng tài nguyên.
Công nghệ nhiệt phân hoạt động dựa trên nguyên lý đốt chất thải trong môi trường yếm khí, nơi cao su, nhựa và phế thải da được nung nóng đến nhiệt độ cao Quá trình này làm đứt các liên kết hóa học, chuyển đổi chúng thành khí Sau đó, khí này được làm lạnh và ngưng tụ thành dầu lỏng, trong khi các thành phần rắn còn lại được hình thành thành than chất lượng cao, được gọi là than bán cốc.
Trong quá trình ngưng tụ, khí thải không được xử lý sẽ được xả ra ngoài và quay vòng trở lại, sử dụng làm nhiên liệu đốt cho hệ thống nhiệt phân, giúp tiết kiệm điện và các nguồn năng lượng khác.
Hệ thống này có khả năng chuyển hóa từ 60-70% khối lượng cao su và nhựa thải thành dầu FO, phục vụ cho nhiên liệu đốt lò trong công nghiệp, bao gồm nồi hơi, lò nung và động cơ đốt trong của tàu biển Theo khảo sát của các nhà khoa học thuộc Viện Khoa học Vật liệu, hệ thống có công suất xử lý khoảng 7 tấn nhựa mỗi ngày và cần đầu tư gần.
Sau khi xử lý, sẽ thu hồi được 3 tấn xăng, dầu và 2,5 tấn than bán cốc, với dung dịch dầu FO và diesel đạt chất lượng, có thể sử dụng ngay Tổng giá trị thu hồi ước tính khoảng 7 tỷ đồng.
Nghiên cứu tại Trường Đại học Cần Thơ đã chỉ ra rằng việc sử dụng chất thải rắn, bao gồm nilon và nhựa tái chế, làm cốt liệu cho bê tông có thể thay thế một phần cát Các loại nilon và nhựa này được gia nhiệt và nghiền nhỏ để đưa vào hỗn hợp bê tông Kết quả cho thấy, khi thay thế từ 5-30% cát bằng cốt liệu nhựa tái chế, cường độ của mẫu bê tông vẫn đảm bảo yêu cầu sử dụng Trên thế giới, việc áp dụng nilon và nhựa phế liệu làm cốt liệu cho bê tông nhựa trong lớp mặt đường giao thông đã được triển khai.
Các biện pháp xử lý chất thải rắn ngành sản xuất giầy dép
Trên thế giới hiện đã triển khai nhiều giải pháp công nghệ hiệu quả để xử lý CTR nói chung và chất thải da giầy nói riêng như:
- Công nghệ đốt triệt để hoặc công nghệ đốt thu hồi năng lượng cấp cho nồi hơi phát điện;
- Công nghệ Plasma đốt CTR ở nhiệt độ từ 3.000 0 C đến 0007 0 C trong điều kiện không có oxi, khí gas tạo thành được thu hồi làm nhiên liệu đốt;
Công nghệ đốt đồng xử lý CTR trong lò nung xi măng hoạt động ở nhiệt độ cao từ 1.400°C đến 2.000°C, cho phép tiêu hủy hoàn toàn hợp chất hữu cơ Với tính ổn định nhiệt tốt, quá trình này hấp thụ khí thải trong môi trường kiềm của clanke, giúp ngăn chặn sự phát sinh khí thải độc hại và không để lại tro Công nghệ này mang lại hiệu quả tối đa trong việc xử lý các loại chất thải, đặc biệt là chất thải độc hại từ ngành da giày.
Tại Việt Nam, biện pháp xử lý chất thải rắn (CTR) công nghiệp trong ngành sản xuất giày dép chủ yếu là đốt và chôn lấp tại bãi rác Ở TP Hải Phòng, 30 nhà máy sản xuất giày dép phát sinh khoảng 50 tấn CTR/ngày, hiện đang được xử lý bằng cách chôn lấp và đốt tại các lò đốt công nghiệp nhỏ, gây nguy cơ ô nhiễm môi trường lớn Tại làng nghề da giày Phú Yên, lượng phế thải da khoảng 2-5 tấn/ngày, trong khi làng nghề da giày Hoàng Diệu phát sinh 4-5 tấn/ngày, nhưng phế thải này không được thu gom và xử lý đúng quy định, dẫn đến tình trạng đổ thải bừa bãi và khói bụi ô nhiễm quanh khu dân cư.
1.5.2 Xử lý chất thải nguy hại
Chất thải nguy hại từ ngành sản xuất giầy dép đã được quản lý và xử lý hiệu quả Các doanh nghiệp trong lĩnh vực này đã thực hiện thu gom, phân loại và ký hợp đồng tiêu hủy với các đơn vị có chức năng chuyên môn.
Bộ Tài nguyên và Môi trường đã cấp giấy phép cho việc xử lý chất thải nguy hại (CTNH) Hiện nay, nhiều biện pháp xử lý CTNH đang được áp dụng tại các nhà máy chuyên xử lý loại chất thải này.
Súc rửa là biện pháp áp dụng cho các loại bao bì cứng, bao bì mềm nhiễm hóa chất và bình ắc quy, nhằm tách phần chất thải nguy hại (CTNH) ra khỏi vật liệu chính Quy trình này giúp thu hồi vật liệu cho các công đoạn tiếp theo, như tái sử dụng bao bì mềm làm bao bì chứa nguyên liệu và sản phẩm, tái chế nhựa, kim loại, cũng như tái chế chì từ bình ắc quy và thùng phi.
- Chưng cất: Áp dụng đối với dầu thải để thu hồi dầu công nghiệp Dầu thải được đưa vào lò chưng cất dầu để tách phần dầu và cặn
Biện pháp đốt được áp dụng cho chất thải nguy hại (CTNH) như keo dán giầy thải, vật liệu dinh keo, cặn sơn, cặn dầu mỡ, chất hấp thụ, vật liệu lọc nhiễm, bùn thải công nghiệp và chất thải y tế Đây là phương pháp xử lý triệt để CTNH khi không còn khả năng tái chế hoặc thu hồi nguyên liệu.
1.5.3 Xử lý chất thải rắn sinh hoạt
Hiện nay, việc xử lý chất thải rắn sinh hoạt (CTR) tại các nhà máy sản xuất giầy dép đang gặp nhiều khó khăn, chủ yếu do phương pháp chôn lấp không hợp vệ sinh và thiếu quy trình kỹ thuật Hầu hết các bãi chôn lấp đều phát thải nước rỉ rác chứa nhiều chất ô nhiễm, ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường nước và sức khỏe cộng đồng Mặc dù đã có nhiều mô hình xử lý CTR sinh hoạt được triển khai, như công nghệ chế biến phân vi sinh và sản xuất viên đốt, nhưng hiệu quả vẫn chưa đạt yêu cầu, với nhiều cơ sở ngừng hoạt động hoặc sản phẩm khó tiêu thụ Theo Báo cáo Hiện trạng môi trường Quốc gia năm 2017, khoảng 50 lò đốt CTR đã được xây dựng, nhưng chi phí đầu tư và vận hành cao, cùng với nguy cơ ô nhiễm nếu không có biện pháp kiểm soát chặt chẽ.
Hiện trạng phát sinh chất thải rắn của ngành sản xuất giầy dép tỉnh Thanh Hóa
Tùy thuộc vào từng loại sản phẩm, mỗi cơ sở sản xuất có quy trình công nghệ riêng biệt Tuy nhiên, quá trình gia công sản xuất thường tuân theo những nguyên tắc chung, được minh họa trong sơ đồ Hình 8.
Hình 6: Quá trình gia công sản xuất giầy dép công nghiệp
Nguyên liệu sản xuất mũ giày và đế giày được chuẩn bị riêng tại các phân xưởng khác nhau Chất liệu chính để làm giày chủ yếu là da, bao gồm da bò và da tổng hợp.
Ráp đế và mũ giầy
Cắt, mài đóng bao, KCS
Pha cắt Kho nguyên liệu Ép đế, cắt đế
- Giấy, cacton bao gói nguyên liệu
- Mực in thải, Đảo liệu, ra liệu
Phối hợp Cân và nấu liệu Đế giầy
- Mảnh đế nhựa, cao su thừa
Kho trung chuyển đóng vai trò quan trọng trong việc lưu trữ nguyên liệu như vải và cao su Tất cả nguyên liệu được đặt mua sẽ được kiểm tra chất lượng bởi bộ phận QC trước khi được nhập vào kho nguyên liệu của nhà máy.
Pha cắt nhận nguyên liệu từ kho, dựa vào thiết kế của từng hình thể, sử dụng dao để chặt thành từng mảng theo bộ vi giầy Các mảng này sau đó được chuyển đến phòng thêu để thực hiện thêu Sau khi hoàn thành việc phối đôi, quy trình tiếp theo là chuyển sang công đoạn may.
- Công đoạ may căn ứ theo biể lưu trình ả xuất, ừ những ộ vi n c u s n t b giầy may thành mặt giầy rồi chuy n n ể đế công o n ti p đ ạ ế theo là hoàn ch nh ỉ
Quá trình hoàn chỉnh giày bắt đầu từ việc lắp ráp đế giày và mũ giày bằng keo dán theo trình tự từ đế, đế giữa đến mũ giày, sau đó được đưa qua băng chuyền để sấy khô keo Mũ giày và form giày được kết nối bằng máy gò thủy lực, giúp định hình giày Tiếp theo, giày sẽ được quét keo cho phần đế giữa và mép giày, rồi chuyển sang băng chuyền sấy khô và công đoạn lưu hóa Cuối cùng, giày sẽ trải qua kiểm tra chất lượng trước khi đóng gói và đưa vào kho.
Quy trình sản xuất giày lưu hóa và giày lạnh có những điểm tương đồng nhưng cũng có sự khác biệt quan trọng Sau khi ráp đế và mũ giày, giày lưu hóa sẽ được đưa vào lò lưu hóa nóng để tạo hình, trong khi giày lạnh sẽ được xử lý bằng phương pháp làm lạnh để đạt được hình dáng mong muốn.
Công đoạn sản xuất đế giày bắt đầu bằng việc nạp hạt nhựa PU, các loại nguyên liệu phụ như EVA, dung môi và cao su bán thành phẩm vào hệ thống máy trộn Tại đây, các nguyên liệu được trộn đều trong trạng thái lỏng và sau đó được chứa trong các thùng chứa Tiếp theo, hỗn hợp này được dẫn qua hệ thống ống dẫn vào khuôn sản xuất đế giày bằng thép.
Các phụ gia quan trọng được phối trộn với cao su tự nhiên trong sản xuất đế giày bao gồm bột đá CaCO3, chất xúc tác DCP/BIPB, chất làm trắng TiO2, axit teric ST/E và bột nở AC-H816 Những thành phần này không chỉ cải thiện tính chất vật lý của sản phẩm mà còn tăng cường độ bền và tính thẩm mỹ cho đế giày.
Khuôn đế giày được sản xuất theo các kích cỡ khác nhau và được vệ sinh sạch sẽ trước khi đưa vào băng chuyền Tại đây, khuôn sẽ được đặt vào các máng chứa liệu, nơi liệu được rót vào khuôn với khối lượng nhất định Sau khi liệu đã được rót, khuôn sẽ được chuyển vào lò sấy để làm khô và chuyển thành các lót hoàn chỉnh Tiếp theo, dây chuyền sẽ đưa sản phẩm ra khu vực tháo lót, nơi đế giày được lấy ra và kiểm tra chất lượng Những đế giày đạt tiêu chuẩn sẽ được chuyển về bộ phận nhập kho để tiêu thụ, trong khi những sản phẩm không đạt yêu cầu sẽ được loại bỏ và xử lý cùng với chất thải khác Sau khi tháo đế, khuôn sẽ được vệ sinh và tiếp tục quay lại quy trình sản xuất.
- Da các loại g m: ồ da thuộc và da công nghiệp, đ nh mức 0,08 0,1 ị - m 2 /đôi
- V i ả các loạ ồi g m v i b i và chưa bồả ồ i, đ nh m c 0,04 mị ứ 2 /đôi;
Cao su và các phụ gia như PU, hạt nhựa PE, oxit kẽm, chất xúc tác, hạt màu EVA, chất làm trắng và bột nở đóng vai trò quan trọng trong sản xuất giày Các thành phần này giúp cải thiện chất lượng và trọng lượng của sản phẩm, với định mức sử dụng từ 0,3 đến 0,7 kg cho mỗi đôi giày.
- Vật liệu phụ khác ồm: Mút xốp EVA giấy bìa, dây trang trí, tem g nhãn, khóa kéo, dây chun, băng dính, móc , định m c 0,01-0,05 kg/đôi; ứ
2.2.2 Ngu ồ n phát sinh ch ấ t th ả i trong quá trình s ả n xu ấ t
Các nguồn phát sinh chất thải của nhà máy sản xuất giầy dép được thể hiện ở Bảng dưới đây: 5
Bảng 5: Nguồn phát sinh chất thải tại các nhà máy
TT Nguồnphát sinh chất thải Các vấn đề ô nhiễm
- CTR: Bavia của vải, da, giả da, carton, cao su…,
- Khí thải: Bụi vải, giả da, cao su, mút ;
- Ồn: Tiếng ồn do máy chặt gây ra;
- CTR: Vụn vải, giả da, cao su, nhựa tổng hợp:
PU, PVC…Nguyên phụ liệu hỏng, sản phẩm lỗi; kim may, lõi cuộn chỉ, thùng chứa hóa chất và chứa keo dán…
- Khí thải: Bụi vải, giả da, cao su, mút, dung môi, keo;
- CTR: Bavia cao su, nhựa, vv…rơi vãi trong quá trình chuẩn bị nguyên liệu và nạp khuôn, đế lỗi;
- Khí thải: Bụi các hóa chất phối trộn làm đế, hơi nước nhiệt độ cao, khí thải lò hơi;
- Tiếng ồn: Máy móc đùn ép đế, máy bôi keo, máy cán cao su…;
4 Hoàn thiện giày - CTR: Bao bì đựng chi tiết trang trí, chi tiết trang trí bị hỏng, lỗi; đầu thừa các chi tiết, thùng
TT Nguồnphát sinh chất thải Các vấn đề ô nhiễm chứa hóa chất/keo…,
- Khí thải: dung môi từ nước xử lý, keo…
5 KCS- đóng gói sản phẩm
CTR: Sản phẩm hỏng, lỗi, bao bì đựng đóng gói bị hỏng, bút dạ, lõi băng dính
Để đánh giá khối lượng chất thải rắn phát sinh trong quá trình sản xuất giày dép, học viên đã thực hiện khảo sát thực tế và thu thập dữ liệu từ báo cáo quản lý chất thải tại 09 nhà máy sản xuất giày dép ở tỉnh Thanh Hóa.
Quá trình khảo sát nhằm nghiên cứu thực tế các công đoạn sản xuất, đánh giá nguồn phát sinh và chủng loại chất thải rắn, cũng như công tác thu gom và phân loại chất thải rắn tại các nhà máy Thông qua hệ thống báo cáo quản lý chất thải, hồ sơ mua bán phế liệu, phiếu xuất nhập hàng, hóa đơn và hợp đồng cung cấp dịch vụ thu gom, xử lý chất thải, chúng tôi tính toán khối lượng từng loại chất thải phát sinh hàng năm.
Kết quả khảo sát chỉ ra rằng chất thải rắn từ các nhà máy sản xuất giày dép rất đa dạng và có khối lượng phát sinh lớn, xảy ra ở hầu hết các giai đoạn của quá trình sản xuất.
Chất thải công nghiệp tại Nhà máy bao gồm đầu mẩu vải, da, nhựa, cao su thừa, PU, EVA và các nguyên liệu vụn như chỉ may, vỏ thùng cacton, giấy, gỗ, giày lỗi thải Những loại chất thải này có tính bền vững hóa học, ít bị phân hủy và không tạo ra mùi, do đó, nếu được quản lý tốt, chúng sẽ không gây tác động tiêu cực đến môi trường.
Các loại chất thải nguy hại (CTNH) phát sinh bao gồm: cặn sơn, thùng phuy chứa dung môi, can nhựa dính sơn, dung môi thải, hóa chất, keo dán giày hỏng, dầu nhớt phế thải, giẻ lau nhiễm hóa chất, dầu máy, và bùn thải từ hệ thống xử lý nước thải công nghiệp.
Hiện trạng quản lý, xử lý chất thải rắn tại các nhà máy sản xuất giầy dép trên địa bàn tỉnh Thanh Hóa
ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP
TÁI CHẾ/TÁI SỬ DỤNG CHẤT THẢI RẮN NGÀNH SẢN XUẤT
GIẦY DÉP TỈNH THANH HÓA
Các doanh nghiệp sản xuất giầy dép, chủ yếu là doanh nghiệp có vốn đầu tư nước ngoài (FDI), đang chuyển dịch sản xuất đến tỉnh Thanh Hóa, nơi có nhu cầu lao động và nguyên liệu năng lượng cao Tuy nhiên, quá trình sản xuất này phát sinh nhiều chất thải dưới dạng rắn, lỏng và khí, trong đó có nhiều chất thải nguy hại khó xử lý Do đó, nghiên cứu và áp dụng các giải pháp nhằm hạn chế lượng chất thải rắn công nghiệp và tái chế, tái sử dụng chất thải là rất cần thiết để bảo vệ môi trường.
3.1 Đánh giá khả năng tái chế, tái sử ụng chất thả d i rắn c a các ủ nhà máy sản xuất giầy dép Để đánh giá khả năng tái chế, tái sử dụng chất thải rắn ngành sản xuất giầy dép, học viên đề xuất một số tiêu chí đánh giá đối với CTR bao gồm cao su, ni lon, nhựa, giấy, kim loại phế liệu, như sau: a) Tiêu chí về công nghệ:
- Mức độ linh hoạt, phù hợp về quy mô, mở rộng công suất;
- Mức độ tự động hóa, nội địa hóa của công nghệ;
- Quản lý, vận hành, bảo dưỡng phù hợp với trình độ, năng lực của nguồn nhân lực của nhà máy.