tìm hiểu ảnh hưởng của khí và nước thải đến môi trường lao động và xung quanh của một số nhà máy dệt nhuộm ở quận 12

Để nhuộm các loại vật liệu dệt ghét nước và nhiệt dẻo xơ axetat và xơ tổng hợp người ta dùng loại thuốc nhuộm không tan trong nước, sản xuất ở dạng bột mịn phân tán cao gọi là thuốc nhuộ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC MỞ BÁN CÔNG TP HCM

KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC

Luận văn tốt nghiệp:

TÌM HIỂU ẢNH HƯỞNG CỦA KHÍ VÀ NƯỚC THẢI ĐẾN MÔI TRƯỜNG LAO ĐỘNG VÀ XUNG QUANH CỦA MỘT SỐ

NHÀ MÁY DỆT NHUỘM Ở QUẬN 12

Tháng 10/2004

LỜI CẢM ƠN

Kính thưa các thầy cô giáo

Có được kết quả như ngày hôm nay và có được những gì trong bản luận văn tốt nghiệp này, ngoài sự nổ lực cố gắng học tập, tìm tòi nghiên cứu của bản thân và vận dụng linh hoạt những kiến thức mà các thầy cô đã trang bị cho em, còn có sự động viên giúp đỡ của gia đình, bạn bè Có lẽ yếu tố quan trọng nhất, quyết định nhất là sự giảng dạy, giúp đỡ của cô giáo chủ nhiệm Nguyễn Thanh Mai cùng các thầy cô trong khoa Công Nghệ Sinh Học Đặc biệt em đã được sự chỉ bảo và dẫn dắt tận tình của thầy giáo Thái Sanh Nguyên Bình và các thầy cô trong phòng VSLĐ & KS Môi Trường thuộc Viện Nghiên cứu KHKT BHLĐ tại TP Hồ Chí Minh hướng dẫn em làm đề tài trong thời gian qua

Một lần nữa em xin gởi đến các thầy cô, gởi đến nhà trường, gởi đến các cơ quan đã tạo điều kiện cho em trong quá trình đi thực tế, gởi đến gia đình, bạn bè lòng biết ơn chân thành nhất

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

CÁC TỪ VIẾT TẮT

BOD (Biochemical Oxygen Demand): Nhu cầu oxy sinh hóa COD (Chemical Oxygen Demand): Nhu cầu oxy hóa học SS (Suspended Solids): Cặn lơ lửng

TS (Total Solids): Chất rắn tổng cộng

TDS (Total Dissolved Soloids): Chất rắn hòa tan VS (Volatile Solids): Chất rắn bay hơi

FS (Fixed Solids): Chất rắn ổn định DO (Dissolved Oxygen): Oxy hòa tan TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam

I Các khái niệm

II Các chất gây ô nhiễm trong ngành dệt nhuộm

CHƯƠNG III: NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG CỦA CÁC

NHÀ MÁY DỆT NHUỘM Ở QUẬN 12 HIỆN NAY

II Dao động về lưu lượng và hàm lượng nước thải 19 III Thành phần và tính chất nước thải 19 IV Nguồn ô nhiễm bởi nước thải

2 Nước thải vệ sinh công nghiệp 21 3 Nước thải sinh hoạt, nước mưa 21 C PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

CHƯƠNG IV: PHƯƠNG PHÁP VÀ THIẾT BỊ LẤY MẪU I Phương pháp nghiên cứu và tiến hành thí nghiệm

1 Phương pháp nghiên cứu (thu thập, đo đạc mẫu …) 22

2 Phân vùng lấy mẫu không khí và yếu tố vật lý 23 3 Mẫu nước sinh hoạt và nước thải công nghiệp 24

II Thiết bị chuyên dùng để thu thập và phân tích mẫu 1 Máy đo vi khí hậu (nhiệt độ, độ ẩm, tốc độ gió),

III Phương pháp khối lượng xác định hàm lượng bụi 30

V Xét nghiệm các chỉ tiêu nước thải

6 Xác định nitrogen – hữu cơ 35

D KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN

E KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

G PHỤ LỤC

A LỜI MỞ ĐẦU

LỜI MỞ ĐẦU

Đất nước ta đang ở giai đoạn phát triển tăng trưởng kinh tế trên mọi phương diện, đặc biệt là nền sản xuất công nghiệp Công cuộc công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước đã được khôi phục và đẩy lùi nền sản xuất công nghiệp lạc hậu do chiến tranh để lại và từng bước đổi mới công nghệ, nâng cao hiệu quả, tạo điều kiện phát triển kinh tế hội nhập với các nước trong khu vực và thế giới

Thành phố Hồ Chí Minh là một trung tâm công nghiệp, thương mại, văn hóa và du lịch Bên cạnh những đóng góp to lớn và tích cực vào quá trình phát triển kinh tế xã hội, nó còn đóng góp không nhỏ vào việc gây ô nhiễm môi trường thành phố và khu vực Trong đó dệt nhuộm là một trong những ngành nghề gây ô nhiễm nhất hiện nay

Hiện nay các cơ sở dệt nhuộm ở Thành phố Hồ Chí Minh chiếm một số lượng lớn Phát triển ngành dệt nhuộm giải quyết công ăn việc làm, nâng cao đời sống nhân dân Tuy nhiên công nghiệp dệt nhuộm thải ra một lượng lớn chất thải gây ô nhiễm môi trường ảnh hưởng đến sức khỏe và sinh hoạt nhân dân Các cơ sở dệt nhuộm chưa có sự đầu tư thích đáng cho công tác xử lý chất thải và chưa quan tâm đúng mức đến vấn đề bảo vệ môi trường (mức độ ô nhiễm từ rất nhiều đến nghiêm trọng) Bên cạnh đó, người sử dụng lao động và cả người lao động chưa có nhận thức đầy đủ và đúng mức về tác hại của ô nhiễm môi trường lao động trong ngành dệt nhuộm và sự cần thiết, cấp bách của công tác bảo vệ môi trường, hoặc do chạy theo lợi nhuận mà việc quan tâm chỉ mang tính hình thức, đối phó, chưa

chú trọng đầu tư chiều sâu để làm giảm và hạn chế các nguyên nhân cải tạo triệt để môi trường

Vì vậy, đề tài “Tìm hiểu ảnh hưởng của khí và nước thải đến môi trường lao động và xung quanh của một số cơ sở dệt nhuộm ở Quận 12” đã được chọn cho luận văn này

Đề tài gồm các nội dung chính sau:

- Đánh giá chung tình hình ô nhiễm của các cơ sở dệt nhuộm ở Quận 12

hiện nay (một số đơn vị đáng quan tâm)

- Phương pháp nghiên cứu và phương pháp xử lý số liệu - Những kiến nghị và đề xuất

Đề tài gồm những phần chính như sau:

A Lời mở đầu B Tổng quan

C Phương pháp nghiên cứu D Kết quả và bàn luận E Kết luận và kiến nghị F Tài liệu tham khảo G Phụ lục

B TOÅNG QUAN

Thuốc nhuộm là tên chỉ chung những hợp chất hữu cơ có màu (gốc thiên nhiên và tổng hợp) rất đa dạng về màu sắc và chủng loại, chúng có khả năng nhuộm màu, nghĩa là bắt màu hay gắn màu trực tiếp cho các vật liệu khác Tùy theo cấu tạo, tính chất và phạm vi sử dụng của chúng mà người ta chia thuốc nhuộm thành các nhóm, họ, lớp khác nhau Pigment là tên chỉ một số thuốc nhuộm hữu cơ không hòa tan trong nước và một số hợp chất vô cơ có màu như các oxit và muối kim loại Đặc điểm chung của pigment là không hòa tan trong nước, không có ái lực với các vật liệu khác, nó được dùng để nhuộm màu cho các vật liệu khác bằng cách gián tiếp, hoặc nhờ màng liên kết hoặc bằng cách phân phối sâu trong khối vật liệu Bột màu là thuật ngữ chủ yếu chỉ các hợp chất vô cơ có màu được dung trong lĩnh vực sản xuất vật liệu xây dựng

Thuốc nhuộm được dùng chủ yếu để nhuộm vật liệu từ xơ thiên nhiên (bông, lanh, gai, len, tơ tằm,…), xơ nhân tạo (vixco, axetat, polyno,…) và xơ tổng hợp (polyamit, polyeste, polyacrylonitrin, polyvinylic, polyolefin,…) Ngoài ra chúng còn được dùng để nhuộm cao su, chất dẻo, chất béo, sáp, xà phòng ; để chế tạo mực in trong công nghiệp ấn loát, để chế tạo văn phòng phẩm, vật liệu làm ảnh màu, dùng làm chất tăng và giảm độ nhạy với ánh sáng

Để nhuộm các vật liệu dệt ưa nước người ta dùng những lớp thuốc nhuộm hòa tan trong nước, chúng khuếch tán và gắn màu vào xơ sợi nhờ các lực liên kết hóa lý, liên kết ion hoặc liên kết đồng hóa trị (với thuốc nhuộm hoạt tính) Để nhuộm các loại vật liệu dệt ghét nước và nhiệt dẻo (xơ axetat và xơ tổng hợp) người ta dùng loại thuốc nhuộm không tan trong nước, sản xuất ở dạng bột mịn phân tán cao gọi là thuốc nhuộm phân tán, nó bắt màu vào xơ sợi theo cơ chế hòa tan (xơ sợi là dung dịch rắn) hoặc phân bố sâu trong hệ thống mao quản của xơ

Để nhuộm cao su, chất dẻo, chì màu, mực in, sơn màu, người ta dùng pigment và những thuốc nhuộm không tan trong nước Trong trường hợp này pigment hay thuốc nhuộm được gắn vào vật liệu hoặc là nhờ chất tạo màng (khi nhuộm bề mặt) hoặc là trộn với khối vật liệu để phân bố chúng sâu trong đó Khi nhuộm chất béo, dầu, mỡ, xăng, vecninitro người ta dùng loại thuốc nhuộm hòa tan trong các vật liệu này

1 Quá trình dệt:

- Chuẩn bị sợi nguyên liệu:

Sợi nguyên liệu được nhập vào đầu tiên được đưa qua công đoạn đánh bóng nhằm loại bỏ tuyến xơ, cặn bẩn, chuyển sợi sang các ống hình côn

Quy trình dệt nhuộm ở các nhà máy

Được tiến hành trước khi dệt có tác dụng tăng cường lực cho sợi trong quá trình dệt Sau khi hồ sợi xong sẽ đem đi dệt

Hóa chất hồ sợi gồm: tinh bột, keo động vật (cazein và zelatin), chất làm mềm: dầu thảo mộc, chất béo, chất giữ ẩm CaCl2, glyxerin, chất chống mốc

(phenol)…

2 Quá trình nhuộm:

a Giai đoạn này gồm : phân trục, nấu tẩy , rũ hồ

Phân trục: để xác định lượng phẩm màu và các chất phụ gia khác theo khối lượng vải cần nhuộm

Nấu tẩy: Đây là công đoạn tiền xử lý vải và quyết định trong các quá trình nhuộm về sau Vải được tiền xử lý tốt mới đảm bảo được độ trắng cần thiết, đảm bảo cho thuốc nhuộm bám đều trên bề mặt vải và được giữ lại trên đó Nấu tẩy có tác dụng phá hủy các tạp chất cellulose như peptin chứa nitơ, pentoza… đồng thời tách dễ dàng các axit béo khỏi vải và làm biến đổi cấu trúc xơ, dễ hấp phụ thuốc nhuộm

b Hóa chất trong công đoạn này gồm: NaOH, NaHSO3, Na2SiO3, Na2CO3, H2O2, chất hoạt động bề mặt có công dụng như sau:

Nấu: tẩy sạch tạp chất thiên nhiên, làm cho vải có độ thấm nước cao, độ mao dẫn cao NaOH phá hủy các hoá chất ở sợi chứa nitơ, hydratcacbon, tạo thành hợp chất dễ tan trong kiềm, xà phòng hóa axit béo trong sáp bóng và dầu mỡ trên vải

Na2SiO3 : tránh gỉ sắt, kết tủa hyđroxyt sắt, hấp phụ chất bẩn Na2CO3 : là dung dịch đệm, làm mềm nước

H2O2 : tẩy sợi

Chất hoạt động bề mặt: tác dụng nhũ hóa sáp, giảm sức căng bề mặt, tạo điều kiện cho dung dịch hóa chất dễ ngấm vào vải

c Các công đoạn nấu tẩy gồm có:

- Rũ hồ:

Các loại vải mộc xuất ra khỏi xưởng dệt thường mang nhiều tạp chất Ngoài tạp chất thiên nhiên của sợi bông, vải còn mang theo nhiều bụi, dầu mỡ do quá trình gia công, vận chuyển và nhất là lượng hồ đáng kể trong quá trình dệt Do đó, mục đích của rũ hồ là dùng một số hoá chất phá hủy chủ yếu lớp hồ này

Quá trình này được thực hiện bằng cách ngâm ủ hóa chất, sau đó giặt ép bằng nước nóng để loại tạp chất, tinh bột… Để rũ sạch hồ người ta thường dùng các axit loãng, bazơ loãng (NaOH), chất oxy hoá H2O2, men sinh vật, chất thấm và chất điện ly… Giai đoạn ủ vào khoảng 1-12 giờ ở nhiệt độ 30-1000C ; trong quá trình ủ , tinh bột nở ra, thủy phân hoà tan tách khỏi sợi vải

- Nấu xút:

Xút có tác dụng phá huỷ một phần cellulose trong xơ và thuỷ phân cacù tạp chất khác của xơ như mỡ, sáp, pectin (dạng tan trong nước) để giặt sạch các chất này khỏi vải Kết quả là vải trở nên xốp hơn , mềm mại và háo nước hơn, dễ thấm dung dịch thuốc nhuộm và hồ in ở các công đoạn tiếp theo

Hoá chất sử dụng là dung dịch xút Ngoài ra còn sử dụng chất thẩm thấu để làm cho vải mộc dễ ngấm, và loại bỏ khỏi vải các tạp chất bị thủy phân bởi xút Có nhiều chất thẩm thấu khác nhau, nhưng thường dùng chất thẩm thấu loại anion hoặc trung tính như dầu đỏ, invadin, JEC, Slovapon N,…

- Tẩy trắng:

Vải sau khi nấu xút thường có màu vàng sẫm do các tạp chất trong quá trình nấu bám lại Ở khâu tẩy trắng, dưới tác dụng của chất tẩy ở nhiệt độ cao , vải sẽ được trắng hơn

Các chất tẩy giặt thường dùng là : NaClO, HClO, H2O2 Một số hóa chất phụ gia gồm: NaOH, Na2SiO3 Trong đó, H2O2 là thuốc tẩy vải thích hợp cho quá trình tẩy liên tục, do tác dụng tẩy vải nhanh chóng , ít gây độc hại cho công nhân vận hành và dễ được tách ra trong quá trình giặt Na2SiO3 có tác dụng tạo môi trường pH thích hợp cho H2O2 phân ly ra thành nguyên tử oxy để tẩy vải Ngoài ra, Na2SiO3 còn có tác dụng làm kết tủa ion và tránh cho tạp chất có trong dung dịch tẩy bám trở lại trên vải trắng

- Nhuộm vải:

Sau khi hoàn tất công đoạn chuẩn bị nhuộm, người ta tiến hành nhuộm vải Trong giai đoạn này có sử dụng một số hoá chất như: NaOH, CH3COOH , chất tạo môi trường (kiềm hay axit), phẩm nhuộm, chất hoạt động bề mặt, chất khử , H2O2 ,chất điện ly

d Quá trình nhuộm gồm 4 giai đoạn:

- Thuốc nhuộm khuếch tán từ dung dịch nhuộm đến mặt ngoài của xơ - Thuốc nhuộm hấp phụ lên mặt ngoài của xơ

- Thuốc nhuộm khuếch tán sâu vào trong xơ - Thuốc nhuộm thực hiện liên kết với xơ

Trong các qui trình trên, giai đoạn 3 chiếm nhiều thời gian nhất do vậy nó quyết định tốc độ, thời gian nhuộm Đây là giai đoạn rất quan trọng do nó giúp thuốc ngấm sâu vào trong xơ Giai đoạn 1 và 2 xảy ra rất nhanh chóng nếu như ta tuần hoàn dung dịch tốt

III KHẢ NĂNG GÂY Ô NHIỄM CỦA KHÍ THẢI NGÀNH DỆT NHUỘM:

Đặc điểm của khói thải lò hơi đốt nhiên liệu:

- Khói thải do đốt than đá:

Ở TPHCM, lượng than đá được sử dụng đều là than gầy hay Antraxit từ Quảng Ninh Đây là loại than ít chất bốc, không xốp nên khó cháy và cháy lâu Khí thải của lò hơi đốt than chủ yếu mang bụi, CO2 , CO, SO2, SO3 và NOx do thành phần hóa chất có trong than kết hợp với oxy trong quá trình cháy tạo nên

- Khói thải do đốt dầu FO:

Việc sử dụng dầu FO để đốt sinh nhiệt là loại phổ biến nhất hiện nay (FO: Fuel Oil hay còn gọi là dầu đen) Dầu FO là một phức hợp của các Hydrocacbon cao phân tử Dầu FO dạng lỏng có lượng sinh nhiệt đơn vị cao, độ tro ít nên ngày càng được sử dụng rộng rãi Mặt khác, vận hành lò hơi đốt dầu FO đơn giản và khá kinh tế

Ứng với điều kiện hơi dầu cháy tốt trong lò hơi , nồng độ các chất trong khí thải như sau:

Chất gây ô nhiễm Nồng độ (mg/m3)

Nguồn: Sở Khoa học, Công nghệ và Môi trường TPHCM

Trong khí thải của lò hơi đốt dầu FO , người ta thường thấy có các chất sau: CO2, CO, NOx, SO2, SO3 và hơi nước Bên cạnh đó còn có một lượng nhỏ tro và các hạt tro rất nhỏ trộn lẫn với dầu cháy không hết tồn tại dưới dạng sol khí mà thường gọi là mồ hóng

Nếu điều kiện cháy không tốt thì lượng tro bụi, CO và hơi dầu tăng lên rất cao và khói có màu đen

IV KHẢ NĂNG GÂY Ô NHIỄM CỦA NƯỚC THẢI NGÀNH DỆT NHUỘM:

Công nghiệp dệt nhuộm với đặc điểm là công nghệ sản xuất gồm nhiều công đoạn, thay đổi theo mặt hàng, nên nước thải từ các phân xưởng dệt nhuộm đã gây ô nhiễm trầm trọng môi trường cả về lượng và chất Đây được coi là nguồn gây ô nhiễm tiêu biểu nhất

Nước thải dệt nhuộm rất đa dạng và phức tạp Do việc sử dụng quá nhiều hoá chất như: phẩm nhuộm, chất điện ly, chất tạo môi trường…và các loại hoá chất này hoà tan dưới dạng ion cùng với kim loại nặng đã làm tăng thêm tính độc hại trước mắt và trong tương lai đến môi trường

Mức độ ô nhiễm của nước thải dệt nhuộm phụ thuộc rất lớn vào loại, lượng hoá chất sử dụng, kết cấu mặt hàng sản xuất (tẩy trắng, nhuộm hay in hoa), tỷ lệ sử dụng sợi tổng hợp, loại hình công nghệ sản xuất (gián đoạn, liên tục hay bán liên tục), đặc tính máy móc sử dụng Nhìn chung, các chất ô nhiễm chính trong nước thải của công nghiệp dệt nhuộm là:

- Các tạp chất tách ra từ vải sợi như dầu mỡ, các hợp chất chứa nitơ, pectin, các chất bụi bẩn dính vào sợi (trung bình chiếm 6% khối lượng xơ sợi) - Các hoá chất sử dụng trong quy trình công nghệ như hồ tinh bột, H2SO4,

CH3COOH, NaOH, NaClO, H2O2, Na2CO3, Na2SO3 … các loại thuốc nhuộm , các chất trợ, chất ngấm, chất cầm màu, chất tẩy giặt

Thông thường, trong các công trình xử lý nước thải dệt nhuộm, lượng nước thải được tính là 100m3/tấn vải Ngoài ra có thể tính khối lượng nước thải dựa trên lượng nước cấp sử dụng trong nhà máy, vì hầu như trong các nhà máy không có hệ thống nước hoàn lưu

CHƯƠNG II

CÁC TÁC NHÂN GÂY Ô NHIỄM CHỦ YẾU TRONG NGÀNH DỆT NHUỘM

I CÁC KHÁI NIỆM:

1 Nhu cầu oxy hóa học (COD): là lượng chất oxy hóa (thể hiện bằng gam hoặc mg

O2 theo đơn vị thể tích) cần để oxy hóa chất hữu cơ

2 Nhu cầu oxy sinh hóa (BOD): là lượng oxy (thể hiện bằng gam hoặc mg O2 theo đơn vị thể tích) do vi sinh vật tiêu thụ để oxy hóa sinh học các chất hữu cơ trong bóng tối ở điều kiện tiêu chuẩn về nhiệt độ và thời gian BOD phản ánh được lượng các chất hữu cơ dễ bị phân hủy có trong mẫu nước

3 Độ pH: là đại lượng đặc trưng cho tính axit hoặc bazơ của nước (dung dịch) và

được tính bằng pH = - lg [H+]

4 Nhiệt độ không khí: trong kỹ thuật thông gió và điều hòa không khí, người ta sử

dụng những khái niệm nhiệt độ sau:

- Nhiệt độ khô tk: là nhiệt độ không khí đo bằng nhiệt kế thông dụng có bầu chứa chất dãn nở (thủy ngân, rượu,…) và được bảo vệ tránh bức xạ Ngoài ra, nhiệt độ khô được đo bằng các nhiệt kế điện tử hiện số, nhiệt kế điện trở, nhiệt kế lưỡng kim

- Nhiệt độ ướt tư: là nhiệt độ không khí đo bằng nhiệt kế thông dụng có bầu chứa chất dãn nở được bọc trong vải có thấm nước

- Nhiệt độ điểm sương ts: là nhiệt độ mà ở đó áp suất riêng phần của hơi nước trong không khí ẩm được làm lạnh đẳng áp đến khi bằng hơi nước bão hòa Nhiệt độ điểm sương còn được định nghĩa là nhiệt độ mà tại đó bắt đầu có hiện tượng ngưng tụ hơi nước của không khí ẩm khi làm lạng đẳng áp

5 Độ ẩm không khí: lượng hơi nước có trong khí quyển ảnh hưởng rất nhiều đến

tính chất vật lý của không khí Có hai loại độ ẩm là độ ẩm tuyệt đối và độ ẩm tương đối

- Độ ẩm tuyệt đối của không khí (ký hiệu D): là lượng hơi nước tính bằng

gam hay kilôgam chưa trong 1m3 không khí ẩm Đây chính là trọng lượng riêng của hơi nước chứa trong không khí ẩm

- Độ ẩm tương đối (ký hiệu ϕ): là đại lượng biểu thị bằng tỷ số giữa độ ẩm

tuyệt đối D và độ ẩm tuyệt đối bão hòa Dbh ở cùng nhiệt độ và áp suất

6 Vận tốc gió: là tốc độ chuyển động của không khí tại vùng làm việc, được tạo ra

bởi áp lực nhiệt, áp lực gió tự nhiên hoặc cưỡng bức nhờ các thiết bị cơ khí như quạt gió, các thiết bị chuyển động,… Vận tốc gió có thể đo bằng các loại vận tốc kế cơ học, vận tốc kế điện tử

7 Tiếng ồn: khác với các âm thanh cần nghe với âm lượng và tần số vừa phải,

tiếng ồn là những âm thanh gây khó chịu, ảnh hưởng đến khả năng nghe và sức khỏe của con người

Theo đặc tính của nguồn ồn, chúng ta có thể chia ra:

- Tiếng ồn cơ học sinh ra do một số quá trình công nghệ, do sự chuyển động

của các chi tiết hoặc bộ phận máy móc có khối lượng không công bằng

- Tiếng ồn khí động, sinh ra khi các chất lưu như khí, nước,… chuyển động

không ổn định hoặc chuyển động với vận tốc cao, ví dụ tiếng ồn do quạt gió, máy nén khí hút và thổi gió sinh ra

II CÁC CHẤT GÂY Ô NHIỄM TRONG NGÀNH DỆT NHUỘM: 1 Chất ô nhiễm dạng hơi khí:

Có rất nhiều khí thải phát sinh trong quá trình dệt nhuộm Nhưng do điều kiện ở phòng thí nghiệm ta chỉ xét các loại khí sau:

1.1 Khí Sulfuro (SO2):

Khí Sulfuro được xem là chất ô nhiễm quan trọng nhất trong họ lưu huỳnh oxit SO2ø là loại khí không màu, không cháy, có vị hăng cay khí khi nồng độ trong không khí không quá 1ppm, và vị hăng cay mạnh và mùi vị gây kích thích phát cáu khi nồng độ của nó khoảng 3ppm Khí SO2 tác dụng với hơi nước trong không khí ấm tạo ra axit sulfuric hoặc muối sulfat, chúng sẽ nhanh chóng tách ra khỏi khí quyển và rơi xuống đất

Khí SO2 có ảnh hưởng xấu đến sức khỏe của con người và động vật Ở nồng độ thấp gây ra sự kích thích đối với bộ máy hô hấp, ở nồng độ cao sẽ gây ra biến

đổi bệnh lý đối với bộ máy hô hấp và có thể gây ra tử vong

1.2 Khí Cacbon oxit (CO):

Khí CO là loại khí không màu, không mùi, không vị Con người đề kháng với khí CO rất khó khăn Nó phát sinh từ sự thiêu đốt các vật liệu tổng hợp có chứa cacbon, và chiếm tỷ lệ lớn nhất trong môi trường ô nhiễm không khí

Nói chung, tiếp xúc với khí CO rất độc hại, có thể xảy ra chết đột ngột Con

người ở trong bầu không khí có nồng độ CO khoảng 250ppm sẽ bị đầu độc tử vong

1.3 Khí Nitơ oxit (NOx):

Trong khí quyển tồn tại nhiều loại khí nitơ oxit khác nhau như NO2, NO3, N2O, N2O3, N2O4, N2O5, nhưng chỉ có NO và NO2 là có số lượng quan trọng nhất Hàng năm hoạt động sản xuất của con người sản sinh ra khoảng 4,8 triệu tấn NOx Môi trường không khí bị ô nhiễm khí NOx chủ yếu là thành phố và khu công nghiệp Nồng độ khí NO thông thường khoảng 1ppm, NO2 khoảng 0,5ppm

Khí NO2 với nồng độ khoảng 100ppm có thể gây tử vong cho người và động vật sau một vài phút tiếp xúc, với nồng độ 5ppm có thể dẫn đến ảnh hưởng xấu đối với bộ máy hô hấp Con người khi tiếp xúc lâu với không khí có nồng độ khí NO2

khoảng 0,06ppm đã gây trầm trọng thêm các bệnh về phổi Một số thực vật nhạy cảm đối với môi trường sẽ bị tác hại khi nồng độ NO2 khoảng 1ppm và thời gian tác động khoảng một ngày

2 Khí bụi thải:

Do ngành công nghiệp dệt nhuộm sử dụng một lượng lớn than đá và dầu FO đốt lò nồi hơi để cung cấp nhiệt cho các công đoạn sản xuất, một số trường hợp sử dụng dầu DO để chạy máy phát điện dự phòng nên khí thải sinh ra từ các lò đốt bằng than đá, dầu FO và DO chính là các tác nhân gây ô nhiễm Tuỳ thuộc vào quá trình đốt (hoàn toàn hoặc không hoàn toàn) mà thành phần khí thải sinh ra sẽ rất khác nhau : nếu đốt hoàn toàn sẽ sinh ra : CO2 và H2O; nếu đốt không hoàn toàn có thể sinh ra các khí: CO2, CxHy, CO, NOx,SOx … Các loại khí này đã tác động đến môi trường mà trước tiên là ảnh hưởng tới sức khoẻ của công nhân trực tiếp sản xuất và cây trồng ở xung quanh khu vực nhà máy cũng như người dân xung quanh Do đó cần phải được xử lý triệt để

Ngoài ra còn có hơi khí Clo thoát ra từ khâu giặt và các bụi dạng sợi bay lơ lửng có nguồn gốc từ các sợi tơ, sợi len Các bụi này cũng đặc trưng cho các nhà

máy dệt tơ sợi và cũng đặc biệt nguy hại cho sức khỏe của công nhân trực tiếp sản

xuất (có thể gây bệnh phổi) Vì vậy nhất thiết phải có hệ thống xử lý bụi

3 Nhiệt:

Nhiệt thoát ra từ khâu nấu, tẩy, sự truyền nhiệt qua thành lò hơi, từ hệ thống ống dẫn hơi , thành thiết bị của các máy móc sử dụng nhiệt và hệ thống đường dẫn hơi nóng đi kèm Nhiệt độ cao gây ra nhiều biến đổi sinh lý cơ thể như gây đổ mồ hôi kèm theo mất một số loại muối khoáng như các ion K, Na, Ca, I, Fe và một số chất dinh dưỡng khác Ngoài ra, nhiệt độ cao còn làm cho cơ tim phải làm việc nhiều, hoạt động của các cơ quan tăng, gây chứng say nóng, co giật, choáng váng

4 Tiếng ồn:

Là loại ô nhiễm đặc trưng của các nhà máy dệt Tiếng ồn phát ra từ các loại máy dệt , máy kéo sợi… tác động đến hệ thần kinh của con người, đặc biệt là công nhân sản xuất

5 Chất thải rắn:

Các nguồn chất thải rắn như: vải vụn, bụi bông, bao nilon, giấy, thùng nhựa, chai lọ đựng hoá chất… có thể gây mất vệ sinh hoặc do tồn trữ lâu ngày tạo ra mùi khó chịu

CHƯƠNG III

NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG CỦA CÁC NHÀ MÁY DỆT NHUỘM Ở QUẬN 12 HIỆN NAY

I SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT:

Ở các nhà máy dệt nhuộm, nguyên liệu thường được sử dụng là các loại vật liệu thô như cotton, len, vật liệu tổng hợp… Từ những nguyên liệu thô đó nó được chế biến thành các sản phẩm vải hoàn chỉnh Quy trình sản xuất sẽ khác nhau khi sử dụng các nguyên liệu khác nhau

Trong quy trình sản xuất chế biến nguyên liệu cotton, len, sợi tổng hợp… thành sợi tương ứng, có bước xử lý các loại sợi này bằng những hóa chất chuyên dụng để thành vải Như vậy, về cơ bản mà nói thì công nghệ của nhà máy dệt nhuộm sẽ gồm các trang thiết bị máy móc chế biến các sợi thô sau khi qua giai đoạn tẩy trắng, nhuộm và xử lý để tạo thành sản phẩm sau cùng là vải

Ngành công nghệ dệt nhuộm là ngành đặc biệt có khả năng gây ô nhiễm môi trường bằng cả ba nguồn nước thải, khí thải và chất thải rắn (sợi và vải vụn) Nước thải dệt nhuộm thường có nhu cầu oxy cho quá trình hóa sinh (Biochemical Oxygen Demand: BOD), nhu cầu oxy hóa cho quá trình hóa học (Chemical Oxygen Demand: COD) và độ màu cao, thay đổi theo từng quy trình công nghệ và thường dao động khá lớn

Ở công đoạn hồ sợi, nguyên liệu vải được nhúng vào dung dịch hồ (tinh bột, gelatin, men…) để tăng cường lực và độ bền của sợi Vải sau khi hồ được đưa vào máy kéo sợi, rồi đến các công đoạn chính là tẩy và nhuộm

Sơ đồ dây chuyền công nghệ sản xuất của các nhà máy dệt nhuộm điển hình

Việc tẩy nhuộm được thực hiện trong vòng 5-6 giờ mỗi khâu, dung dịch tẩy sử dụng có thể là hợp chất chứa chlor, xút (NaOH), ozone hay hydrogen peroxyt (H2O2) 50% Hiện nay, việc sử dụng hợp chất chứa chlor phục vụ cho quá trình tẩy vải ít được dùng vì trong những nghiên cứu gần đây cho thấy chlor có khả năng kết hợp với các chất hữu cơ trong nước tạo ra nhiều sản phẩm phụ độc hại có thể gây

Chuẩn bị vải sợi HỒ SỢI Mắc sợi Dệt

Sấy khô (hoặc in bông) Sản Định hình phẩm

Nước thải

Nước thải Nước thải Nước thải Nước thải

ung thư cho cả người và vật nuôi một khi được thải ra ngoài hệ thống thoát nước chung

Thuốc nhuộm có nhiều loại như loại phóng thích gốc SO42-, gốc NH4+, gốc kim loại, phẩm màu, thuốc có tính kiềm, tính axit, vải hoạt tính, phân tán… Nhìn vào dây chuyền công nghệ sản xuất của nhà máy dệt nhuộm, nhận thấy nước thải ra chủ yếu là ở các công đoạn chính tẩy và nhuộm, trong đó lượng thuốc nhuộm dư chiếm từ 30 – 70% lượng sử dụng

Ở các công đoạn in bông và in bằng khuôn: in khô, sấy, hấp… nước thải ra khi rửa khuôn in (mực in) cũng chứa nhiều hóa chất độc hại và các kim loại nặng như: cadimium, chrom, nikel Hiện nay chỉ mới có quá trình in vải bằng công nghệ in phun mới có khả năng không gây ô nhiễm nước thải vì gần như 100% lượng thuốc sử dụng hoàn toàn ăn vào vải in

II DAO ĐỘNG VỀ LƯU LƯỢNG VÀ HÀM LƯỢNG NƯỚC THẢI:

Trong những giờ làm việc của các nhà máy dệt nhuộm, lưu lượng và hàm lượng nước thải ở các giờ khác nhau trong ngày thay đổi đáng kể, lượng nước xả ra không đều đặn, tùy thuộc vào thời gian hoàn thành một mẻ nhuộm và thể tích nồi nhuộm Với một khoảng dao động này thì việc xử lý để nước thải đạt tiêu chuẩn xả ra nguồn là một việc đầy khó khăn Vì vậy xây dựng bể điều hòa lưu lượng và nồng độ là việc làm rất cần thiết cho công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm

Lượng nước dùng trong công nghiệp dệt nhuộm thay đổi phụ thuộc vào nguyên liệu sản xuất của nhà máy

III THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT NƯỚC THẢI:

Tính chất nước thải giữ vai trò rất quan trọng trong thiết kế, vận hành hệ thống xử lý và quản lý chất lượng môi trường Sự dao động về lưu thông và tính chất nước thải quyết định tải trọng thiết kế cho các công trình đơn vị

PH

Chất vẩn (mg/l)

BOD (mg/l)

COD (mg/l)

- Quá trình kéo sợi len - Nhuộm và tẩy len - Quá trình kéo sợi cotton

- Sản xuất và nhuộm sợi Polyester - Nhuộm và định hình sản phẩm - Dệt, tẩy, nhuộm và định hình tổng hợp polymer

6,0 4,5 4-11 6,4 10,3 11,7

120 30-300 96 125 7,5

690 360 200-1800 292 264 380

1920 5280 634 750 810

Đặc tính cơ bản của một số nước thải từ các công đoạn sản xuất của nhà máy dệt nhuộm

Nước thải công nghiệp dệt nhuộm sẽ khác nhau nếu sử dụng các loại nguyên liệu khác nhau Chẳng hạn như len và cotton thô sẽ thải ra chất bẩn tự nhiên của sợi Nước thải này có độ màu, độ kiềm, BOD và chất lơ lửng (Suspended Solids:

SS) cao Ở loại nguyên liệu sợi tổng hợp nguồn gây ô nhiễm là hóa học do các hóa chất sử dụng ở giai đoạn tẩy và nhuộm

Thành phần và tính chất nước thải dệt nhuộm hầu như không ổn định , thay đổi theo công nghệ, mặt hàng và ngay trong từng nhà máy khi nhuộm các loại vải sợi khác nhau, thậm chí ngay cả khi nhuộm cùng một loại vải với thuốc nhuộm khác nhau

Theo khảo sát, thành phần nước thải chứa các nhóm sau:

- Các nhóm hòa tan như: axit axetic, fomic, chất oxi hóa (NaClO, H2O2), phẩm nhuộm trực tiếp, axit, baz, chất tẩy giặt…

- Các nhóm không tan : phẩm nhuộm phân tán , tinh bột, dầu mỡ , tạp

chất…

IV NGUỒN Ô NHIỄM BỞI NƯỚC THẢI:

Nước thải từ công nghiệp dệt nhuộm bao gồm các loại chính sau :

1 Nước thải sản xuất:

Đây là nước thải tạo ra từ các công đoạn nhuộm sợi, nhuộm vải, các loại nước thải từ quá trình hấp hơi làm mềm sợi trong nồi hơi, từ quá trình tẩy giặt … Loại nước thải này chứa nhiều hoá chất có khả năng gây ô nhiễm môi trường một các nghiêm trọng như: các hoá chất chứa trong thuốc nhuộm có nhiều nguồn gốc khác nhau, các chất hữu cơ…

2 Nước thải vệ sinh công nghiệp:

Là các loại nước thải ra do quá trình làm vệ sinh mặt bằng nhà xưởng , rửa máy móc thiết bị của các quá trình vệ sinh sản xuất Các loại nước thải này thường tạo ra không liên tục phụ thuộc vào định kỳ tẩy rửa của nhà máy hay xí nghiệp.Tuy

nhiên chúng cũng có khả năng gây ô nhiễm môi trường vì đa số các trường hợp chúng có tính chất gần giống như các loại nước thải sản xuất nói trên (nhất là đối với nước thải rửa các máy nhuộm)

3 Nước thải sinh hoạt, nước mưa:

Các loại nước thải này có tính chất gần giống với các loại nước thải sinh hoạt từ khu dân cư và khả năng gây ô nhiễm không lớn so với nước thải sản xuất nhưng cũng cần phải được xử lý.

C NỘI DUNG & PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

CHƯƠNG IV

PHƯƠNG PHÁP VÀ THIẾT BỊ LẤY MẪU

I PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM 1 Phương pháp nghiên cứu ( thu thập, đo đạc mẫu….):

Với các chỉ tiêu ô nhiễm môi trường như hơi khí độc, bụi, tiếng ồn, vi khí hậu, phân tích mẫu nước thải, nước sinh hoạt….sử dụng phương pháp đo đạc thực nghiệm bằng thiết bị chuyên dùng để thu thập mẫu Các phương pháp thu thập mẫu được tiến hành theo Thường Qui Kỹ Thuật (Viện Vệ Sinh Dịch Tễ Học - Bộ Y tế)

và theo Tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN) Cụ thể như sau :

1.1 Phương pháp lấy mẫu không khí :

Các hơi, khí được thu mẫu theo phương pháp hấp thụ và phân tích bằng phương pháp so màu (theo 11và Tiêu chuẩn Việt Nam) :

- Khí SO2 : hấp thụ bằng dung dịch HgCl2 Phân tích bằng phương pháp so

- Khí SO3 : hấp thụ bằng dung dịch NaOH 0,01 N Phân tích định lượng

bằng phương pháp so độ đục Độ nhạy của phương pháp là 2 µg SO3 trong 3 ml dung dịch phân tích [ 11]

- Khí NO2 : hấp thụ bằng dung dịch NaOH 0,5 N Phân tích định lượng bằng

phương pháp đo màu ở bước sóng 540 nm Độ nhạy của phương pháp là 1 µg NO2 [ 11]

- Khí CO : hấp thụ bằng dung dịch PdCl2 1‰ Phân tích định lượng bằng

phương pháp đo màu ở bước sóng 650 nm Độ nhạy của phương pháp : dưới 5 µg CO [ 11]

- Nồng độ hơi THC (tổng hydrocarbon) : hấp phụ bằng than hoạt tính hoặc

axit axetat 50% Phân tích định lượng bằng kỹ thuật sắc ký

- Nồng độ hơi VOC (các hợp chất hữu cơ bay hơi): hấp phụ bằng dung môi

aceton tinh khiết được làm lạnh liên tục trong quá trình lấy mẫu và lưu

mẫu Phân tích định lượng bằng kỹ thuật sắc ký

- Khí NH3 : hấp thụ bằng H2SO4 N/100 Phân tích định lượng so màu bằng

thuốc thử Nessler [ TCVN 5293:1995 ]

- Khí H2S : hấp thụ bằng dung dịch Natri asenit (Na2S2O3) trong dung dịch amoni carbonate 5% ((NH4)2CO3) Phân tích định lượng bằng phương pháp đo màu ở bước sóng 650 nm Độ nhạy của phương pháp : 3 µg H2S trong 5 ml dung dịch phân tích [ 11]

- Bụi được xác định theo phương pháp khối lượng xác định hàm lượng bụi [

TCVN 5067:1995 ]

1.2 Phương pháp lấy mẫu yếu tố vật lý (tiếng ồn, vi khí hậu):

- Đo yếu tố vi khí hậu theo 11 của Bộ Y tế

- Đo tiếng ồn theo phương pháp đo ồn trong gian sản xuất theo TCVN 3150-79 và phương pháp đo tiếng ồn môi trường theo TCVN 5964:1995

2 Phân vùng lấy mẫu không khí và yếu tố vật lý:

Mẫu được thu thập tại các vị trí sau đây :

- Trong khuôn viên cơ sở sản xuất: tại nguồn thải, tại vị trí tiếp giáp nhà

dân, tại các vị trí xung quanh cơ sở (nếu có khoảng không gian trống với nhà dân, hoặc đối với khu công nghiệp cận kề)

- Ngoài phạm vi cơ sở : trước cổng cơ sở, trước cửa nhà dân, trong khuôn viên quanh nhà dân, trong nhà dân

- Khoảng cách vị trí giữa các mẫu tùy thuộc khoảng cách giữa cơ sở sản

xuất với nhà dân hoặc giữa khu công nghiệp với khu dân cư

3 Mẫu nước sinh hoạt và nước thải công nghiệp:

3.1 Với nguồn nước sinh hoạt :

Lấy mẫu từ nguồn nước sinh hoạt của người dân tại một số gia đình khu vực nghiên cứu Mỗi hộ lấy 01 mẫu Mẫu nước lấy 02 lít đựng trong bình sạch, các mẫu phân tích chỉ tiêu vi sinh được lấy thêm bằng chai thủy tinh vô trùng Các mẫu được lưu giữ (trước khi phân tích) trong ngày theo phương pháp lấy mẫu nước và nước thải sau đó đưa về Viện Sinh học Nhiệt đới, Phân viện Nghiên cứu KHKT- Bảo hộ

lao động Tp.HCM

3.2 Với mẫu nước thải công nghiệp :

Nước được lấy từ nguồn thải của nhà máy, xí nghiệp, cơ sở sản xuất Mỗi cơ sở lấy một mẫu tại ống cống xả của cơ sở trước khi đổ ra cống chung Mỗi mẫu nước lấy 02 lít đựng vào bình sạch, lưu mẫu trong ngày theo phương pháp lấy mẫu nước và nước thải, đưa về phân tích tại Viện Sinh học Nhiệt đới, Phân viện Nghiên cứu KHKT – Bảo hộ lao động Tp.HCM

II THIẾT BỊ CHUYÊN DÙNG ĐỂ THU THẬP VÀ PHÂN TÍCH MẪU 1 Máy đo vi khí hậu (nhiệt độ, độ ẩm, tốc độ gió), tiếng ồn:

- Máy đo nhiệt-ẩm hiện số : Model 635 (Testo-Germany) Phân viện

KHKT – Bảo hộ lao động Tp.HCM

- Máy đo tốc độ gió hiện số : Model 415 (Testo - Germany) Phân viện

KHKT – Bảo hộ lao động Tp.HCM

- Máy đo tiếng ồn hiện số : Model 2700 (Quest-USA) Phân viện KHKT – Bảo hộ lao động Tp.HCM

2 Máy lấy mẫu và phân tích hơi khí độc, bụi:

- Máy lấy mẫu không khí model 822 (Liên Xô cũ) Công suất 40 l/phút – Phân viện KHKT – Bảo hộ lao động Tp.HCM

- Máy lấy mẫu không khí Model SL-20 Sibata (Japan) Công suất 20 l/phút - Phân viện KHKT – Bảo hộ lao động Tp.HCM

- Bơm lấy mẫu không khí VORTEX STANDARD (Casella - UK) Công suất 5 l/phút - Phân viện KHKT – Bảo hộ lao động Tp.HCM

- Bơm lấy mẫu không khí APEX SERIES (Casella - UK) Công suất 5 l/phút - Phân viện KHKT – Bảo hộ lao động Tp.HCM

- Cân phân tích Sartorius, độ nhạy 1 x 10-5 gr (Germany) Phân viện KHKT – Bảo hộ lao động Tp.HCM

- Máy so màu Shimadzu UV Visible Spectrophotometer (UV mini SHIMADZU CORPORATION-KYOTO, JAPAN) Phân viện KHKT – Bảo hộ lao động Tp.HCM

1240 Gas Cromatograph GC-17A (SHIMADZU)

II NỘI DUNG PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH CÁC MẪU KHÍ ĐỘC

1 Khí cacbon oxyt (CO):

Cacbon oxyt là một chất khí không màu, không mùi nhẹ hơn không khí, d = 0,967, ít tan trong nước (100 ml nước hòa tan 0,0249 g cacbon oxyt) Cacbon oxyt cháy có ngọn lửa màu xanh, hỗn hợp hai thể tích cacbon oxyt với 1 thể tích oxy thì sẽ gây nổ nếu gặp một tia lửa

Nồng độ tối đa cho phép của cacbon oxyt trong không khí là 0,03 mg/lít

Phương pháp định lượng so màu với thuốc thử paladi clorua (PdCl2) 1.1 Phương pháp 1:

Trường hợp nồng độ cacbon oxyt cao

1.1.1 Nguyên tắc: Khi cacbon oxyt tác dụng với paladi clorua sẽ khử chất này

thành paladi kim loại:

- Dùng chai chân không:

Cho vào chai 1 lít (có khóa thủy tinh) Dùng dung dịch paladi clorua 3 ml

Đậy nút kĩ, gắn kín nút bằng parafin rồi hút chân không Mang chai tới địa điểm lấy cacbon oxyt, mở khóa, song song hai chai cùng một lúc Đóng khóa Để 4 giờ tiếp xúc

- Dùng chai (đổ nước):

Dùng chai 1lít đã rửa thật sạch, có nút thủy tinh hoặc nút cao su Để nước đầy chai (hai chai một lúc) Mang chai nước đó đến địa điểm lấy mẫu cacbon oxyt, đổ nước ra hoặc đổ vào chai khác để tiếp tục lấy mẫu nữa Sau đó đậy nút và mang

về cho paladi clorua 3 ml (bằng cách ngâm chai vào nước lạnh hoặc nước đá cho thể tích không khí trong chai co lại rồi mở nút cho paladi clorua vào) Để 4 giờ tiếp xúc

Chú ý: khi lấy mẫu tránh không để bụi vào chai làm hỏng thuốc thử 1.2 Phương pháp 2:

Trường hợp nồng độ cacbon oxyt thấp (dưới 0,100 mg)

1.2.1 Nguyên tắc: khi cacbon oxyt tác dụng với paladi clorua sẽ khử thành paladi

kim loại

CO + PdCl2 + H2O → CO2 + 2HCl + Pd

Khi cho thuốc thử photphomolybdic (thuốc thử Folin - Ciocalteu) vào dung dịch có paladi thì thuốc thử Folin - Ciocalteu bị khử màu vàng thành màu xanh

H3PO4.10MoO3+4HCl+2Pd → 2PdCl2+2H2O+ [(MoO3)4(MoO2)]2.H3PO4

Phản ứng thực hiện ở môi trường kiềm (natri cacbonat) Độ nhạy của phương pháp : 0,005 mg

Các chất gây trở ngại: khí sulfurơ, hydrosunfua, v.v…

2NO2 + 2NaOH → NaNO2 + NaNO3 + H2O NaNO2 + CH3COOH → HNO2 + CH3COONa

Lấy 7 ống nghiệm φ 16 mm đánh số từ 0 đến 6

Cho dung dịch chuẩn NO2 nồng độ 5 µg/ml vào các ống nghiệm từ số 0 – 5 với các thể tích tương ứng nêu trong bảng Sau đó thêm dung dịch hấp thu vào các ống nghiệm cho đủ 10 ml Ống số 6 cho 10 ml dung dịch mẫu vừa thu xong Thêm vào các ống nghiệm mỗi ống 1 ml axit axetic 5 N