Luận văn, khóa luận tốt nghiệp, báo cáo là sản phẩm kiến thức, là công trình khoa học đầu tay của sinh viên, đúc kết những kiến thức của cả quá trình nghiên cứu và học tập một chuyên đề, chuyên ngành cụ thể. Tổng hợp các đồ án, khóa luận, tiểu luận, chuyên đề và luận văn tốt nghiệp đại học về các chuyên ngành: Kinh tế, Tài Chính Ngân Hàng, Công nghệ thông tin, Khoa học kỹ thuật, Khoa học xã hội, Y dược, Nông Lâm Ngữ... dành cho sinh viên tham khảo. Kho đề tài hay và mới lạ giúp sinh viên chuyên ngành định hướng và lựa chọn cho mình một đề tài phù hợp, thực hiện viết báo cáo luận văn và bảo vệ thành công đồ án của mình.
Trang 1LỜI MỞ ĐẦU
Hiện nay trên thế giới vần để bảo vệ môi trường là một vần để mà
tất cả các nước đều quan tâm trong đó không trừ nước ta Với vị trí là một nước đang phát triển, nước ta đã khơng ngừng hồn thiện, nâng cao để phát triển kinh tế
bên cạnh đó ta cũng không ngừng cải thiện và bảo vệ môi trường Như chúng ta
đã biết môi trường nước ta đang đến mức báo động trong đó có nhiều nguyên nhân
và một trong những nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường có thể kể đến đó là sự
thải các chất thải của các ngành công nghiệp mà không qua xử lý xuống sông,
kênh gây ô nhiễm nghiêm trọng Đặc biệt là các ngành công nghiệp lâu đời ít
được đầu tư và vì thế thiếu phương tiện kỹ thuật tiên tiến Trong đó tiêu biểu là
ngành thuộc da, một ngành đem lại hiệu quả không nhỏ về kinh tế và cũng để lại những hậu quả rất đáng kể về môi trường Qua bài bào cáo này sẽ giúp chúng ta phần nào hiểu về qui trình cũng như những tác động của ngành thuộc da tác động
Trang 2Xây giải pháp quản lý ô nhiễm môi trường ngành thuộc da
Phần I1 : Tình hình phát triển ngành thuộc da
1.1 Sự phát triển sản xuất :
Các xí nghiệp, cơ sở thuộc da ở thành phố hồ chí minh nằm rải rác
trong các quận huyện, trong đó phải kể đến các nhà máy lớn như : Công ty da Sài
Gòn, Nhà máy thuộc da Bình Lợi, Cộng ty liên doanh thuộc da Tamico, khu tiểu
thủ công nghiệp ngành thuộc da nằn trên đường Au Co
Có hai dạng quy mô sản xuất trong ngành thuộc da tại TP.HCM :
+ Các xí nhgiệp trung bình, lớn có công suất từ 2 — 4 tấn da/ ngày + Các cơ sở tiểu thủ công nhgiệp do tư nhân nhân quản lý phần lớn vốn đầu tư nhỏ, máy móc thiết bị lạc hậu, diện tích mặt bằng hẹp công suất khoảng 50 — 300 kg đa/ ngày và dạng quy mô nhỏ này chiếm đa số
1.2 Thị trường, nguyên liệu, sản phẩm :
1.2.1 Thị trường và sản phẩm ngành thuộc da :
Từ da thuộc ta có thể sử dụng da để tạo ra rất nhiều sản
phẩm khác nhau như : giày da, cặp táp da, day nich da, quan 4o da các sản phẩm
này rất được yêu thích vì nó thời trang và không kém phần sang trọng và từ đó đem lại nguồn kinh tế cho nước ta Trong tương lai ngành công nghiệp thuộc da
đang rất có tiềm năng phát triển Điển hình ngành công nghiệp da giày một ngành công nghiệp chiếm vị trí quan trọng đóng góp vào nguồn thu xuất khẩu chủ yếu
của Việt Nam Trong chiến lược phát triển kinh tế xã hội VN đến năm 2010 và
tâm nhìn 2020 để đạt mục tiêu phất triển của ngành công nghiệp giày dép, đạt kim ngạch xuất khẩu 3,9 tỷ USD, chiến lược phát triển của ngành từ nay đến năm 2010
là : trong vòng 5 — 7 năm trước mắt vẫn phải coi trọng việc gia công và xuất khẩu
Trang 3-2-qua trung gian để nâng cao trình độ công nghệ và tranh thủ mọi cơ hội tiếp xúc với
thị trường nước ngoài nâng dần tỷ trọng phần sản xuất theo phương thức mua nguyên liệu, bán thành phẩm để tỷ trọng hàng xuất khẩu trực tiếp với hàm lượng chế biến cao hơn , để đạt được chỉ tiêu như thế thì ngành thuộc da cũng phải
không ngừng phát triển trong tương lai 1.2.2 Nguyên liệu ngành thuộc da :
Thuộc da là một ngành sản xuất lâu đời trên thế giới và luôn gắn bó với ngành chăn nuôi gia súc và chế biến thịt Nguyên liệu chính sử dụng
cho cộng nghiệp thuộc da là da động vật như da bò, da thỏ, da cừu, da lợn, v.v
Với khái niệm thuộc da, có nghĩa làm thay đổi da động vật sao cho bén nhiệt,
khôngcứng giòn khi lạnh, không bị nhănvà thối rữa khi ẩm vànóng Tùy theo mục đích sử dụng mà da được thuộc ở các điểu kiện môi trường, cơng nghệ và hố chất, chất thuộc khác nhau
Cấu trúc của da động vật : Da động vật gồm 4 lớp : lớp ngồi
cùng là lớp lơng, lớp kế theo là biểu bì ( epidermis), tiếp đó là lớp bì cật ( corium )
Trang 4Xây giải pháp quản lý ô nhiễm môi trường ngành thuộc da Lớp biểu bì / | ‘LL Lớp lông ———.— Ừ—_——— tn _ — “CƯ Tớ —= teen (6pdĐ “se —— +¬fœŒodihutek Hình 1: Cấu trúc của da động vật
Trong 4 lớp trên chỉ có lớp thứ 3 là lớp cật được sử dụng cho thuộc da Các lớp khác được tách ra khỏi lớp cật bằng các quá trìng cơ học, hóa
học, đó là giai đoạn tiễn xử lý da
Lớp da cật được thuộc bằng các chất thuộc như tanin, crom để
chuyển hóa da sống thành da thành phẩm có độ bên, không bị phân hủy trong điều
kiện bình thường
Trang 5Da động vật
Rửa hồi tươi
Tẩy lơnø nèâm vơi
Xén diểm nao thit Khử vôi làm mềm Khử mở tẩv nhờn Vv Thuôc crom lần I Ỷ An dầu Ép nước i Ty Bao Ỷ Ì Thuộc lại, nhuộm ăn Sấy Ỷ | Ep sty Nén Sav Xén rửa , hoàn thiện Ỷ Đánh bóng Hình 2 : Sơ đổ công nghệ thuộc đa
Công nghệ thuộc da gồm các bước sau :
+ Bảo quản bằng cách ướp muối hay sấy khô, thông thường dùng phương
Trang 6Xây giải pháp quản lý ô nhiễm môi trường ngành thuộc da
+ Hồi tươi để lấy lại nước đã mất trong quá trình bảo quản, thường sau hôi tươi lượng nước trong da chiếm từ 70 đến 80%
+ Ngâm vôi, tẩy lông dùng vôi và natrisunfit Na;S với mục đích thủy phân các protien xung quanh chân lông làm cho chân lông lỏng ra, mễm đi và dễ tách ra khỏi da
+ Xén diểm, nạo thịt bằng phương pháp cơ học để tách phần lông còn lại, diểm và thịt bạc nhạc, sau đó xỉa da và xén tỉa
+ Khử vôi, làm mềm da với mục đích tách lượng vôi dư còn lại trong da để tránh hiện tượng làm cứng da và cho da dễ xâm nhập hóa chất thuộc
+ Làm xốp là tạo môi trường pH thích hợp để các chất thuộc dễ khuếch tán
vào da và liên kết với các phân tử collagen
thuộc là dùng hóa chất như tanin ( tanin nhân tạo hay tanin tự nhiên ) và hợp chất
crom đưa vào da, cố định trong cấu trúc cẩu collagen làm cho dakhông bị thối rữa và có những tính chất cân thiết phù hợp với mục tiêu sử dụng
+ Thuộc crom đòi hỏi quá trình ngâm vôi lâu hơn và quá trình làm mềm da ngắn hơn là thuộc tanin Hóa chất thuộc là các muối crom III như Cr,(SO,)3 ,
Cr(OH)SO,, Cr(OH)C]; Nồng độ muối crom trong dung dịch thuộc thường là 8%,
tưong ứng 25 — 26% Cr;O;
+ Môi trường thuộc có pH = 2.5 - 3 ; thời gian thuộc 4 đến 24h Thuộc crom thường để sản xuất da mềm Thuộc tanin thường để sản xuất da cứng Tanin thảo mộc đựoc tách chiết từ các nguồn thực vật như thông, tùng, sồi, Tanin nhân tạo hay syntan là phức chấtcủa phenolsunphonicaxit formaldehit Thời gian thộc tanin thừong kéo dài vài tuần ( 3 đến 6 tuần, có khi vài tháng ) tùy theo yêu cầu
chất lượng da
Trang 7nhăn, nén cho da phẳng và sấy cho da khô, tiếp theo da được đánh bóng và nhuộm
bằng thuốc nhuộm để tạo màu theo yêu câu sử dụng
Phần 2 : Tác động lên môi trường của ngành thuộc da
2.1 Nguồn phát nước thải, đặc tính nước thải của công nghệ
thuộc da và hiện trạng ô nhiễm
Hầu hết các công đoạn trong công nghệ thuộc da là quá trình ướt, có
nghĩa là có sử dụng nước Định mức tiêu thụ nước khoảng 30 đến 70 mỶ cho 1 tấn
da nguyên liệu Lượng nước thải thường xấp xỉ lượng nước tiêu thụ Tải lượng,
thành phần của các chất gây ô nhiễm nước phụ thuộc vào lượng hóa chất sử dụng
và lượng chất được tách ra rừ da
Trang 8Xây giải pháp quản lý ô nhiễm môi trường ngành thuộc da Crom Cr;(SO¿); 10.0 Dầu thực vật 4.0 Syntan 3.0 Chất trợ nhuộm 3.8 Thuốc nhuộm 0.6 Chất hoàn thiện dung môi 4.0 hữu cơ Nước 30 - 35 m'/1tấnda | 30- 60 m'/ I tấn da
Bảng 1 : Định mức hoá chất sử dụng trong công nghệ thuộc da
Trong công đoạn bảo quản muối NaCl được sử dụng để ướp da sống,
lượng muối sử dụng từ 100 đến 300 kg cho 1 tấn da sống Khi thời tiết nóng ẩm có thể dùng muối Na;SïF, để sát trùng Nước thải của công đoạn này là nước rửa da trước khi ướp muối ( nếu có ) , nước loại này chứa tạp chất bẩn, màu mỡ, phân
động vật
Trước khi đưa vào các công đoạn tiền xử lý, da muối được rửa để
loại bỏ muối, các tạp chất bám vào da, sau đó ngâm trong nước từ § đến 12 h để hồi tươi da Trong quá trình hồi tươi có thể bổ sung các chất tẩy NaOCI , Na;CO;
để lấy mỡ và duy trì pH = 7.5 - 8.0 cho môi trường ngâm da Nước thải của công đoạn hồi tươi có màu vàng lục chứa các protein tan như albumin, các chất bẩn
bám vào da và có hàm lượng muối NaCl cao Do có chứa lượng lớn các chất hữu
cơ ở dạng tan và lơ lửng, độ pH thích hợp cho sự phát triển của vi khuẩn nên nước thải của công doạn này rất nhanh bị thối rữa
Trang 9Dòng vào
Nude Wa, mudi, chốt
sal teting Na, SiF; H,O, NaOCl, Na,CO chất hoọt dộng bề một No.5, Ca(OH)-, HO —> Cae cAng doan Da Dòng thỏi Nuớc thởi chúa mèu,
Rua bdo quan, udp mudi —> cóc chốt hủu cơ,
protein, chôt béo
Nước thởi chúa NoCl,
Rủo, hồi tươi > mòu, $5, DS, cae chat hữu cơ dễ phôn hủy
Tổy lông, ngôm vôi ˆ —> NoCI.vôi, lông, cóc chốt Nước thởi kiềm chúa
hữu cơ, Nơ;Š Xén mép, ngợo thị vò xẻ J Nuớc thởi kiềm chúg vôi, | —> cóc hóa chốt, pro†ein, chốt hữu cơ
Nuớóc thởi có tính axit
chúo NoCl, cóc axit Nước thởi chứa crom vờ chốt thuộc †ơnin thực vột, H,2 (NH)),3©; » 3 hay enzyrn, NHaCl =3 Tổy vôi, lòm mềm 1.0, HCOOH, NaCl, tòm xố HO > ae?
Mudi crom, Noạ©Oa synlon Th uộc dd
(lenin), chốt diệt khuổn ——3 a
Ép nuớc, ty
HQ, NaOH, syntan, thuéc nhudrn, axit formic, d&u
dộng, thục vột
Nuệc, chất phủ bê một (oxy! kim logi), sơn chốt tgo mang
Nuớc thởi chúo crom vờ
_F chất thuộc tenin, tính oxit
Bòo
— Trung hòg, thuộc lợi, nhuộm, ăn dồu
Nuớc thởi chúa cóc hóg |._› chốt crom, dau, syntan, tính œxít 4 Hoan thién, ép sdy, xén mép, đónh bóng
Trang 10-Y-Xây giải pháp quản lý ô nhiễm môi trường ngành thuộc da
Dòng vào
Nude Wa, mudi, chốt
sal teting Na, SiF; H,O, NaOCl, Na,CO chất hoọt dộng bề một No.5, Ca(OH)-, HO —> Cae cAng doan Da Dòng thỏi Nuớc thởi chúa mèu,
Rua bdo quan, udp mudi —> cóc chốt hủu cơ,
protein, chôt béo
Nước thởi chúa NoCl,
Rủo, hồi tươi > mòu, $5, DS, cae chat hữu cơ dễ phôn hủy
Tổy lông, ngôm vôi ˆ —> NoCI.vôi, lông, cóc chốt Nước thởi kiềm chúa
hữu cơ, Nơ;Š Xén mép, ngợo thị vò xẻ J Nuớc thởi kiềm chúg vôi, | —> cóc hóa chốt, pro†ein, chốt hữu cơ
Nuớóc thởi có tính axit
chúo NoCl, cóc axit Nước thởi chứa crom vờ chốt thuộc †ơnin thực vột, H,2 (NH)),3©; » 3 hay enzyrn, NHaCl =3 Tổy vôi, lòm mềm 1.0, HCOOH, NaCl, tòm xố HO > ae?
Mudi crom, Noạ©Oa synlon Th uộc dd
(lenin), chốt diệt khuổn ——3 a
Ép nuớc, ty
HQ, NaOH, syntan, thuéc nhudrn, axit formic, d&u
dộng, thục vột
Nuệc, chất phủ bê một (oxy! kim logi), sơn chốt tgo mang
Nuớc thởi chúo crom vờ
_F chất thuộc tenin, tính oxit
Bòo
— Trung hòg, thuộc lợi, nhuộm, ăn dồu
Nuớc thởi chúa cóc hóg |._› chốt crom, dau, syntan, tính œxít 4 Hoan thién, ép sdy, xén mép, đónh bóng
Trang 111U-Nước thải của công đoạn ngâm vôi và khử lông mang tính kiểm cao do môi trường ngâm da trong vôi để khử lông có độ pH thích hợp từ I1 đến 12.5
Nếu pH < I1 lớp keratin trong biểu bì và collagen bị thuỷ phân, còn nếu pH > 13
da bị rộp, lông giòn sẽ có tách chân lông Nước thải của công đoạn này chứa muối NaC|, vôi, chất rắn lơ lửng đo lông vụn và vôi, chất hữu cơ, sunfua S”
Công đoạn khử vôi và làm mềm da có sử dụng lượng nước lớn kết
hợp với muối (NH,);SO, hay NH„CI để tách lượng vôi còn bám trong da và làm
mềm da bằng men tổng hợp hay men vi sinh Các men này ác động đến cấu trúc đa, tạo độ mềm mại của da Nước thải của công đoạn này mang tính kiểm, có chứa hàm lượng các chất hữu cơ cao đo protein của da tan vào nước và hàm lượng nitơ ở dạng amon hay amoniac
Trong công đoạn làm xốp, các hóa chất sử dụng là axit như axit axetic, axit sunuric và axit formic Các axit này có tác dụng chấm dứt hoạt động
của enzym, tạo môi trường pH = 2.8 — 3.5 thích hợp cho quá trình khuếch tán chất
thuộc vào trong da Quá trình làm xốp thường gắn liển với công đoạn thuộc crom Nước thải của công đoạn này mang tính axit cao
Nước thải của công đoạn thuộc mang tính axit và có hàm lượng CrỶ* cao ( khoản 100 đến 200 mg/1 ) nếu thuộc crom và BOD; rất cao nếu như thuộc
tanin ( khoản 600 đến 2000 mg/1 ) Nước thải thuộc crom có màu xanh còn nước
thải thuộc tanin có màu tối, mùi khó chịu
Nước thải của các công đoạnép nước, nhuộm, trung hòa, ăn dầu, hoàn thiện thường là nhỏ và gián đoạn Nước thải chứa các chất thuộc, thuốc
nhuộm và lượng dầu mỡ dư
Nước thải của cơ sở thuộc da nói chung có độ màu, chứa hàm lượng rắn TS, chất rắn lơ lửng SS, hàm lượng ô nhiễm các chất hữu cơ BOD cao Các
Trang 12-ll-Xây giải pháp quản lý ô nhiễm môi trường ngành thuộc da
đòng thải mang tính kiểm là nước thải của công đoạn hồi tươi, ngâm vôi, khử lông
Nước thải của các công đoạn làm xốp, thuộc mang tính axit Lượng nước thải
thường là 40 — 60 mỶ / I tấn da sống Nguồn chất thải rắn nguy hại đáng kể trong
Trang 13Bảng2 : Đặc tính nước thải thuộc da
Ngoài ra trong dòng nước thải chung còn chứa sunfua, crom và dầu mỡ với hàm lượng sunfua : 120— 170 mg/1; Cr”: 70-— 100 mg/I1; dâu mỡ : 100 — 500 mg/1
So sánh đặc tính nước thải công nghệ thuộc da với nước thải đô thị và nước tự nhiên được chỉ ra trong bảng sau :
Các thông |Nước thải | Nước thải | Hiệu quả Nước tự |Hiệu quả
số thuộc da đô thị xử lý cân | nhiên xử lý cân thiết , % thiết , % Nhiệt độ, 20 - 60 <40 <30 °C pH 3-12 6-10 6.5 - 9.0 Chất rắn lơ | 1250 - 6000 | 300 - 1000 76 - 83 20 - 60 99 lửng SS, mg/l BOD; „| 2000 - 3000 | 350 - 1000 67 - 83 20-40 99 mg/l COD, mg/l | 2500 - 3000 | 1000 - 2000 33 - 60 60 - 250 92 - 98 S* , mg /I 120 - 170 1-5 97 - 99 1-2 99 Cr**, mg /I 70 - 100 2-5 95 - 97 1-4 98 Dầu mỡ,| 100-500 50 - 100 50 - 80 5-20 96 mg/l
Bang 3 : So sánh đặc tính nước thải thuộc da với nước thải đô thị, nước tự
nhiên và hiệu quả xử lý cần thiết
Trang 14Xây giải pháp quản lý ô nhiễm môi trường ngành thuộc da
2.2 Chỉ tiêu ô nhiễm nước thải qua từng công đoạn Công đoạn Các chỉ tiêu ô nhiễm Rửa, ngâm ( hồi tươi ) Nước thải nhiém BOD, COD, DS Déi với
nguyên liệu là da muối thì nước thải sẽ
nhiễm thêm chỉ tiêu Cl Ngâm vôi Nước thải nhiễm độ kiểm, BOD, sunfua, SS Tay long, rita Nước thải nhiễm BOD, COD, độ kiểm Nạo bạc nhạc Nước thải nhiễm BOD, COD, độ kiểm, SS Rửa vôi Nước thải nhiễm BOD, COD, độ kiểm, SS
Rửa Nước thải nhiễm BOD, COD, DS
Ngâm axit Nước thải nhiễm axit, DS
Thuộc Nước thải nhiễm axit, crom
Trang 15Bảng 4 : Chỉ tiêu ô nhiễm nước thải qua từng công đoạn
2.3 Tác động của nước thải thuộc da tới môi trường
Nước thải thuộc da nếu không được xử lý sẽ gây tác động lớn tới
nguôn tiếp nhận
Nước chứa hàm lượng chất hữu cơ cao làm giảm hàm lượng oxy hòa tan
trong nước, gián tiếp ảnh hưởng tới đời sống của các loài thuỷ sinh sống trong
nước Nước thải chứa hàm lượng chất rắn lơ lửng dạng vô cơ và hữu cơ cao gồm
các thành phần vôi, lông, thịt làm dòng tiếp nhận bị vẫn đục và sa lắng ảnh hưởng
đến các loài động vật sống như cá, các loài phù du đang tổn tại ở dòng sông
Các muối vô cơ tan làm tăng độ mặn của nước, tăng áp suất thẩm thấu và độ cứng của nước Màu tối của nước thải làm cho nguồn tiếp nhận có màu, làm giảm
quá trình quang hợp của các loài rong tảo
Nước thải chứa crom dư ở dạng CrỶ” thường ít độc so với Cr” ( độ độc của
crom CrỶ* bằng 1/100 độ độc của Cr* ) Ví dụ Skeffington ( 1987 ) cho rằng, Cr”" làm ức chế sự phát triển của cả rễ và chổi của cây lúa mạch non nhiều hơn là Cr””
mặc dù đã có ghi chú là việc hấp thụ ở dạng Cr” lớn hơn dạng Cr”” ở rễ cây Cr°*
có thể gây dị ứng ngoài da, làm sơ cứng động mạch, hấp thụ qua dạ dày và ruột ,
Cr”' thấm qua màng tế bào do đó dễ gây viêm loét da, viêm gan, viêm thận, thủng
vách ngăn giữa hai lá mía, ung thư phổi, ung thư họng v.v Sự có mặt của crom trong nước thải sẽ làm giảm hoạt động phân hủy chất hữu cơ của vi sinh vật
Nước thải chứa sunfua gây mùi, vị khó chịu và ngộ độc cho cá
Nếu nước thải thuộc da ngấm vào đất sẽ làm đất trở nên cằn cỏi , kém màu mỡ do trong nước chứa hàm lượng muối NaCI cao, mặt khác có ảnh hưởng
xấu đến chất lượng nước ngầm
Trang 16-15-Xây giải pháp quản lý ô nhiễm môi trường ngành thuộc da
Phần 3 : Các phương pháp quản lý ô nhiễm và xử lý nước
thải ngành thuộc da
3.1 Về công tác quản lý :
Đối với các cơ sở tư nhân nhà nước khó kiểm soát việc chấp hành về
bảo vệ môi trường vì thế các cơ quan quản lý môi trường cần phối hợp chặt chẽ
với địa phương nơi cơ sở đó đang hoạt động để có thể liểm soát dễ dàng hơn việc
bảo vệ môi trường và xử lý những hành vi phạm pháp luật về bảo vệ môi trường
Tạo điều kiện cho các cơ sở tư nhân nhỏ có thể đổi mới trang thiết bi mới hơn ít gây ô nhiễm môi trường
Định kỳ kiểm tra việc thải chất thải thuộc da với các chỉ tiêu cho phép của các xí nghiệp lớn cũng như các cơ sở nhỏ ra nguồn tiếp nhận
Vì đây là một ngành gắn liền với ngành chế biến thịt vì thế các cơ
quan quản lý mơi trường nên kiểm sốt chặt chẽ việc giết mổ lấy da của các tư
nhân vì đa số các cơ sở giết mổ đều không xử lý tốt phần mở và lông mà thải một
cách bừa bãi
3.2 Về công tác kỹ thuật :
Nước thải ngành thuộc da đa số làm ô nhiêm nguồn nước vì thế tôi chỉ để
cập đến giấp xử lý ô nhiêm nước thải thuộc da Đánh giá các loại nước thải :
Dung tích nước thải :
Trang 17-16-Nước thải của công nghiệp thuộc da là loại nước thải công nghiệp chứa nhiều chất ô nhiễm nguồn nước, đó là :
+ Các chất hữu cơ bao gồm protein tan, lông, thit, mỡ tách ra từ thành
phần cấu trúc của da
+ Các hóa chất sử dụng trong tiền xử lý da, thuộc da và hoàn thiện da
Do đó để xử lý ta có thể sử dung các phương pháp sau : xử lý cơ học, xử lý sinh học và hoá lý, xử lý bùn
Xử lý cơ học :
Dùng lưới chắn rác : Theo kinh nghiệm thực tế Tomlinson
H.D ( 1969 ) cho rằng các loại lưới chắn rác cố định hay sàng rung có kích thước
§0m tương đương với đường kính mắt lưới d = 0.25mm có thể giữ lại hiệu quả lông mỡ, thịt và các mảnh da vụn Tuy nhiên do mắt lưới nhỏ nên lưới dé bị tắt nghẽn cân thiết phải làm sạch thường xuyên hoặc liên tục bằng áp lực vòi phun nước
Có thể dùng lưới lớn hơn để giữ lại cặn thô, khi đó nên có bể lắng đợt 1, các cặn mịn hơn sẽ lắng lại ở bể lắng
Xử lý sinh học
+ Xử lý ky khí :
+ Xử lý hiếu khí : Xử lý nước thải thuộc da trên mô hình lọc sinh
học và hồ sinh học hầu hết đạt hiệu quả cao Tuy nhiên lọc sinh học có khuynh hướng dễ bị tắt nghẽn do muối CaCO; tạo thành ở công đoạn sơ chế Đối với hồ
sinh học lại đòi hỏi diện tích bể mặt rộng, không khả thi ở nhiều nhà máy thuộc da
nghiên cứu xử lý sinhhcọ bằng bùn hoạt tính hiếu khí đạt nhiều kết quả khả quan
Cần xáo trộn hoàn toàn các bể trong phòng thí nghiệm cũng như trong công trình thực tế vì xáo trộn hoàn toàn sẽ tạo điều kiện ổn định hơn,
hoạt động dễ dàng hơn và khi thay đổi tải trọng hệ thống sinh học không bị sốc
Trang 18-17-Xây giải pháp quản lý ô nhiễm môi trường ngành thuộc da
Để quá trình xử lý sinh học đạt hiệu quả cao, cần phân luồng dòng thải chứa Cr” ( dang tan ) và sunfua S” để tiến hành xử lý cục bộ những dòng thải này
Xử lý hóa lý
a) Khử sunfua S”
Phương pháp khử sunfua S” đơn giản nhất là phương pháp oxy hóa Các chất oxy hoá thường được sử dụng là H;O; , NaOCI v.v Nhưng
thông dụng nhất là dùng O; của không khí và có muối mangan II làm xúc tác ( như
MnSO, ) Phản ứng xảy như sau : S“ + 20, M39, SO? Thời gian thổi khí ( hay thời gian phản ứng ) để khử sunfua thường từ 4 đến 6 giờ b) Khử crom
Phương pháp khử CrỶ” thường được dùng trong xử lý nước thải
thuộc da là phương pháp kết tủa Hóa chất dùng là natri sunfua Na;S, hay natri
sunfit Na,SO3, hay natri bisunfit NaHSO;, hay sat sunfat hay MgO, mục đích làm tăng độ pH lên tới 9 để xảy ra phản ứng kết tủa :
crt + OH - > Cr(OH);
Những phản ứng khử Cr” thành Cr`* được biểu thị như sau :
+ Với natri sunfit
Cr,O,* +3S* + 14H* -> 2Cr** + 38° + 7H,O (I)
+ Với natri bisunfit
Cr;O;” + 3HSO, + 5H' -> 2Cr** + 3§O,” + 4H;O (2)
+ Với sắt sunfat
CrạO;” + 6Fe” + 14H” > 2C” + 6Fe** + 7H,O (3)
Trang 19-18-Trong dung dịch nước natri sunñt bị thuỷ phân rất mạnh và
tạo thành crom hidroxit kết tủa do đó không cần phải cho thêm vôi :
S* + 2H,0 <-> H,S + 20H
Nếu dùng natri bisunfit và sắt sunfat thì phẩi cho thêm vôi sữa ( hoặc một loại kiểm nào đó ) để Cr`" có thể lắng được
Ta thấy trong các phương trình (1), (2), (3) để khử CrẾ”
thành CrỶ" các phản ứng luôn luôn diễn ra trong môi trường axit — tức là có mặt H”
Vì vậy để phản ứng diễn ra một cách triệt để người ta phải axit hóa nước thải cho tới pH = 2 ~ 4 Muốn vậy người ta thường hợp nhất nước thải chứa axit với nước
thải chứa crom trong cùng một mạng lưới thoát nước hoặc phải cho thêm axit vào
Lượng hóa chất cần thiết theo lý thuyết có thể xác định heo công thức sau :
+ Nếu dùng natri sunfua 3(23*2+32)/52*2 =
2.24
+ Nếu dùng natri bisunfit 3(23+1+32+16*3)/52*2 = 3.0 + Nếu dùng sắt sunfat 6(56+32+16*4+14+16*7)/52*2 = 16 trong d6 Mc, = 52, Mya = 23, Ms =32, My=1, Mo=16, Mp = 56
Nhu vay dé khir 1 g Cr®* thanh Cr” đòi hỏi 2.24g
natrisunfit không ngậm nước ( 100%), 3g natri bisunfit không ngậm nước và l6g sắt sunfat ngậm nước FeSO„.7H;O
Để đạt hiệu quả khử Cr”” thành Cr”” trong thực tế phải tiêu hao 1.25 lần so với lý thuyết nếu dùng natri sunfit và natri sunfat và 1.75 lần nếu dùng natri bisunfit
Lượng axit cần thiết cho vào khi tiến hành axit hóa tuỳ thuộc vào loại axit và pH của nước thải để đảm bảo pH = 2 - 4
Trang 20-19-Xây giải pháp quản lý ô nhiễm môi trường ngành thuộc da
Lượng kiểm cần thiết cho vào sẽ phải tiêu hao cho
việc trung hòa axit tự do tức là tăng từ pH = 2 - 4 cho tới pH = 7, rồi sau đó lại tăng pH =9, ngoài ra phải tiêu hao cho quá trình liên kết Cr** thanh hidroxit
Khi dùng vơi thì ngồi Cr(CO); cặn còn chứa thạch cao
CaSO¿, Ca(OH);, CaO, CaCO:, Sau khi làm khô sẽ chứa cặn vào hố chứa Nếu
muốn dùng cặn crom hidroxit để làm chất màu xanh nên dùng kiểm natri hoặc kali Tuy nhiên những loại kiểm này không có khả năng keo tụ như vôi sữa và do đó việc lắng cặn kết tủa Cr(OH); sẽ khó khăn
Dung tích và tính chất các loại cặn lắng tuỳ thuộc vào thành phần, tính chất nước thải , nồng độ crom, pH, liều lượng cũng như loại kiểm sử dụng
Đầu tiên nước thải được điều hòa lưu lượng và nỗng độ
Sau đó nếu kiểm tra thấy pH > 4 thì phải axit hơn, sao cho pH = 2 - 4 trước khi thực hiện phản ứng khử, đồng thời cũng phải xác định nồng độ Cr” để xác định lượng chất khử cần thiết
Chất khử thường được chuẩn bị dưới dạng dung dịch 10% và cho vào bể phản ứng nhờ thiết bị định lượng Lượng dung dịch cho vào
phải đủ để khử hoàn toàn Cr”” thành Cr`* Thời gian khuấy trộn ở bể phản ứng thường dưới 30 ph Sau d6 néu phan ứng khử đã kết thúc thì tiếp tục cho vôi sữa
vào Vôi sữa được chuẩn bị với nồng độ 2.5% theo hoạt tính CaO và cho vào với
lượng sao cho pH = 9 Tiếp tục khuấy trộn 3 — 5 ph và cuối cùng cho nước thải
sang bể lắng Thời gian lắng thường không quá 2h
Sau khi xử lý cục bộ các dòng thải chứa Cr** hay
sunfua ”, nước thải tiếp tục được đưa vào hệ thống xử lý tập trung tại xí nghiệp hay ở trạm xử lý tập trung của thành phố với mục đích khử các chất ô nhiễm ở dang lơ lửng và các chất hữu cơ
Trang 21-Xử lý bùn
Bùn sinh ra trong quá trình xử lý nước thải thường ở dang
lỏng hay bán rắn có hàm lượng chất rắn 0.25 ~ 2% trọng lượng tuỳ thuộc vào công
nghệ xử lý áp dụng Mục đích chính của quá trình xử lý bùn là giảm độ ẩm và hàm lượng chất hữu cơ của bùn, tạo điểu kiện tiện lợi cho việc thải bỏ hoặc sử
dụng lại
Các quá trình nén bùn, tạo điều kiện, khử nước và làm khô
bùn nhằm giảm độ ẩm bùn, phân huỷ, ủ, đốt Chủ yếu xử lý chất hữu cơ trong
bùn
Nén bùn được thực hiện bằng phương pháp lý học như lắng
trọng lực, tuyển nổi, ly tâm và dây đai trọng lực Bùn hoạt tính thường có hàm
lượng chất rắn 0.8% và sau khi nén hàm lượng chất rắn có thể tăng lên 4% trọng
lượng
Bùn cần thiết ổn định nhằm giảm hàm lượng vi sinh gây
bệnh, khử mùi và giảm khả năng lên men bùn Quá trình ổn định có thể thực hiện bằng các biện pháp như :
+ Giảm hàm lượng chất rắn bay hơi (VS) bằng sinh học ( bể metan, bể phân hủy bùn hiếu khí, ủ .)
+ Oxy hóa học chất hữu cơ
+ Châm các hóa chất khử vi sinh gây bệnh ( vôi, chlorine )
+ Gia nhiệt để tiệt trùng
Quá trình tạo điều kiện nhằm tăng cường thêm tính chất khử nước của bùn Hai biện pháp thường sử dụng là châm hóa chất và xử lý nhiệt
Tạo điểu kiện bằng hóa chất có thể giảm độ ẩm từ 90 — 99% xuống 65 — 85% tuỳ
thuộc vào chất bùn xử lý Hóa chất tạo điều kiện đặt có tác dụng làm keo tụ bùn
Trang 22-21-Xây giải pháp quản lý ô nhiễm môi trường ngành thuộc da
và tách nước bị hấp thụ Tạo điều kiện thường đặt trước các thiết bị khử nước như lọc chân không, ly tâm, lọc ép dây đai Hóa chất thường sử dụng là FeCl;, vôi, phén, Al, polymer hữu cơ
Quá trình khử nước nhằm giảm độ ẩm của bùn với các lý do sau : + Giảm chi phí chuyên chở bùn tới bải thải
+ Bùn khử nước dễ thao tác hơn bùn nén như để dàng dùng xẻng, dễ vận chuyển bằng tăng tải, gầu
Trang 23-22-Hệ thống bao gồm song chắn rác để tách các tạp chất thô như
lông, bạc nhạc, v.v Dòng thải chứa Cr** va sunfua S* sau khi xt? lý cục bộ được đưa vào thiết bị điều hoà cùng các dòng thải khác Sau đó được qua bể tạo bông
keo tụ và xử lý sinh học Bùn lắng của hệ thống được xử lý bằng phương pháp tách nước, lọc ép rồi đem chôn lấp cùng rác thải sinh hoạt
Để giảm chỉ phí cho quá trình xử lý nước thải và tiến hành xử
ly đạt hiệu quả cao, cần tiến hành các biện pháp giảm ô nhiễm tại nguồn Đối với
công nghệ thuộc da có thể sử dụng các biện pháp sau :
e_ Nước rửa có thể tuần hoàn sử dụng cho công đoạn rửa da, hồi tươi
e_ Nước ngâm vôi có thể tuần hồn cho cơng đoạn hồi tươi hay ngâm vôi Những loại nước tuân hoàn này cần qua hệ thống lưới chắn và lắng cặn
để loại cặn bẩn và lông vụn
e Nêu sử dụng lại nước ngâm vôi thì những lần sau cần bổ sung thêm vôi
và natri sunfit NazSO; Nhiều tài liệu đã chỉ ra rằng dung dịch vôi có
thể tuần hoàn nhiều lần ( 10 đến 20 lần ) và qua đó có thể tiết kiệm
được 26% natri sunfit và 40% vôi cũng như 50% nước
e_ Tuần hoàn sử dụng lại crom : Khả năng thu hồi crom từ dung dịch thuộc crom có thể bằng nhiều cách khác nhau :
_—_ Tận dụng dịch thuộc của mẻ trước cho mẻ sau có bổ sung thêm hóa chất và chất thuộc
Bổ sung các chất có tính kiểm như Na;CO;, NaOH, MgO v.v vào dịch thuộc dư để tạo kết tủa Cr(OH); , sau đó qua lắng
gạn và thu được cặn Cr(OH); Cặn này được bổ sung vào bể ở
cuối giai đoạn làm xốp Các axit trong dung dịch làm xốp sẽ hòa
tan hidroxit crom Như vậy sẽ làm giảm lượng crom cần thiết cho công đoạn thuộc
Trang 24-23-Xây giải pháp quản lý ô nhiễm môi trường ngành thuộc da
Dịch thuộc crom dư cùng với nước rửa được bổ sung các chất
kiểm để tạo kết tủa và lắng cặn, sau đó bùn lắng đem lọc ép Bã
lọc được hòa tan trong axit sunfuric H;SO¿ ở nhiệt độ sôi và tạo thành muối Cr”* Muối này được sử dụng như chất thuộc mới cho
công đoạn thuộc
Cần chú ý rằng trong các phương pháp thu hồi, tận dụng lại
chất thuộc ở trên thì nước gạn lắng hay nước lọc là loại nước thải có tính kiểm yếu
Do đặc tính nước thải của công nghệ thuộc da là hợp bởi các dòng thải có
tính chất khác nhau ( dòng mang tính axit, dòng mang tính kiểm ) nên các chất ô nhiễm trong dòng thải có thể phản ứng với nhau, do đó khi lấy mẫu, đo đạc phân tích dòng thải tổng cần phải có nhận xét, phán đoán để tránh có những số liệu sai
Ngoài ra còn có một công nghệ xử lý chất thải thuộc da đem lại hiệu quả kinh tế mà không gây ô nhiễm môi trường đó là công nghệ
sử dụng chế phẩm enzym để sản xuất phân bón từ chất thải rắn trong ngành
thuộc da của Viện nghiên cứu Da giây Việt Nam
Phương pháp sử dụng chế phẩm enzym thuỷ phân chất thải rắn là một biện pháp nhằm tái sử dụng các chất thải rắn nói chung và chất
thải diềm, dẻo da chưa qua thuộc nói riêng tìm quy trình tối ưu qua việc xác định
các thông số nhiệt độ, pH, độ ẩm cùng với thời gian thích hợp để thuỷ phân chất
diém dẻo da chưa qua thuộc chuyển hóa chúng thành sản phẩm phân bón dùng trong nông nghiệp
Các chế phẩm enzym sử dụng là : men Công ty Cổ
phần An Sinh ( ASC ) khử mùi và men ASC protect Men ASC khử mùi bao gồm
một số sinh vật và enzym phân huỷ mùi hôi từ các hợp chất sinh mùi như mecaptan, hydro sunfua có nguồn gốc từ đạm hữu cơ ( protein có sự có mặt của
Trang 25-24-lưu huỳnh ) Tổn tại dạng bột ( màu trắng ngà ) hoặc dạng nước ( màu nâu nhạt )
hoà tan trong nước, có thể phun lên cơ chất sinh mùi Điều kiện thích nghi là pH
từ 6 — 8, độ ẩm 60 — 70%, nhiệt độ 30 — 50°C
Các bước tiến hành dùng chế phẩm enzym của Công
ty Cổ phần An Sinh thuỷ phân các diễm dẻo và bạc nhạc : các diểm dẻo và bạc nhạc được chia làm 4 mẫu :
Mẫu MI : phần bạc nhạc ( muối )
Mẫu M2: Bạc nhạc và dẻo da đã qua vôi sunfua Mẫu M3: Bạc nhạc và dẻo da tươi
Mẫu M4: Dẻo da muối
Dùng men ASC khử mùi và men ASC protect hoạt
động tối ưu ở pH = 6 ~ 8, nhiệt độ 30 ~ 70°C , độ ẩm 60 ~ 70%
Kết luận :
Mẫu MI : Bạc nhạc sau khi rửa muối, sau một số thí nghiệm
phân huỷ cơ chất, kết quả đã thu được sản phẩm có độ phân huỷ 75 - 80%, mùi
giảm 95%, tình trạng sau xử lý mẫu tạo ra mùn sau 20 ngày
Mẫu M2 : Mùi giảm, độ phân huỷ cao sau 20 ngày
Mẫu M3 : Dẻo da muối sau khi rửa sạch muối, thu được sản phẩm có độ phân huỷ 80 —- 90%, mùi giảm, tình trạng sau xử lý mẫu tạo ra mùn sau 20 ngày
Mẫu M4 : Da do còn lông nên quá trình thí nhgiệm cho 250 ml protect , sau 20 ngay phân lông có bớt đi
Tất cả các mẫu sau quá trình nghiên cứu và thí nghiệm, kiểm chứng đều đạt yêu câu chỉ tiêu phân bón dùng trong nông nghiệp
Trang 26-25-Xây giải pháp quản lý ô nhiễm môi trường ngành thuộc da
Ta có thể sử dụng chất thải thuộc da tạo phân bón cho nông nghiệp bằng enzym như đã nêu trên
Nên xử lý từng dòng thải như dòng thải crom, dòng thải sunfua, các dòng khác trước khi đưa vào xử lý cục bộ các dòng thải vì như thế việc xử lý sẽ có hiệu qua hon
3 3 Về công tác giáo dục :
Phổ biến luật cũng như các phương pháp bảo vệ mối trường tương đối đơn giản rẻ tiền có thể tạm thời giảm ô nhiễm cho các cơ sở tư nhân nhỏ có thể phần nào
bảo vệ môi trường
Đối với các cơ sở nhỏ chưa có kỷ thuật tốt xử lý phần mỡ, lông động vật thì
nên tuyên truyền các phương pháp đơn giản như thu gom mỡ, lông để ở một nơi
đừng vứt bừa bãi đặc biệt là phần lông vì nó rất dễ theo nước xuống đường cống
Lời kết
Ngành da tuy là ngành đem lại nhiều lợi ích kinh tế nhưng nó cũng là ngành làm ô nhiễm môi trường Vì thế một ngành công nghiệp có thể đáp ứng
về kinh tế vừa bảo đảm môi trường cần phải tăng cường đầu tư hơn nữa và đi sâu
vào nghiên cứu qúa trình sản xuất ra sản phẩm vừa bảo đảm chất lương sản phẩm
Trang 27-vừa không gây tác hại đến môi trường và ít tiêu hao nhiều nguyên liệu sản xuất Qua bài báo cáo này ta càng hiểu thêm về những tác động môi trường mà ngành
thuộc da gây ra từ đó để ra giảp pháp thích hợp để quản lý môi trường Đáp ứng được như vậy thì ngành thuộc da sẽ ngày càng phát triển tạo nhiều sản phẩm tốt
và ít gây ô nhiễm ảnh hưởng môi trường và sức khoẻ con người
Tài liệu tham khảo
Trang 28-27-Xây giải pháp quản lý ô nhiễm môi trường ngành thuộc da
+ Nguyễn Đức Khiển, Quản lý chất thải nguy hại , NXB Xây dựng Hà
Nội ,2003
+ Trần Văn Nhân, Ngô Thị Nga, Giáo trình công nghệ xử lý nước thải, NXB Khoa học và kỹ thuật Hà Nội, 2002
+ Trần Hiếu Nhuệ , Thoát nước và xử lý nước thải công nghiệp , NXB
Khoa học và kỹ thuật Hà Nội, 2001
+ Nguyễn Như Sang , Nghiên cứu thực nghiệm để xuất công nghệ xử lý nước thải ngành thuộc da , Luận án cao hoc , 2000
+ Cơ sở khoa học của một số vấn để trong chiến lược phát triển kinh tế xã hội Việt Nam đến năm 2010 và tầm nhìn 2020 , NXB Chính trị quốc gia Hà Nội, 2001