ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINHTRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA MÔI TRƯỜNG Bộ môn: Quản lý môi trường Chuyên ngành: Công nghệ và Quản lý môi trường Tiểu luận: SẢN XUẤT SẠCH HƠN Đề tà
Trang 1ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA MÔI TRƯỜNG
Bộ môn: Quản lý môi trường Chuyên ngành: Công nghệ và Quản lý môi trường
Tiểu luận:
SẢN XUẤT SẠCH HƠN
Đề tài:
PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ DÒNG THẢI
VÀ TÁC ĐỘNG ĐẾN MÔI TRƯỜNG NGÀNH CÔNG NGHIỆP THUỘC DA
Họ và tên: Nguyễn Trường An
MSSV: 91100025
GVHD: TS Võ Lê Phú
Trang 2TP Hồ Chí Minh, 10/03/2014
MỤC LỤC
I Đặt vấn đề: 3
II Mục tiêu bài tiểu luận: 3
III.Giới thiệu về sản xuất sạch hơn và ngành công nghiệp thuộc da: 3
1.Sản xuất sạch hơn (SXSH): 3
2.Ngành công nghiệp thuộc da: 3
a.Công nghiệp thuộc da: 3
b.Các quá trình cơ bản của công nghệ thuộc da: 4
IV Phân tích dòng thải: 5
1.Mô tả đặc tính dòng thải: 5
2.Nguyên nhân phát sinh dòng thải của từng công đoạn: 6
3.Tác nhân gây ô nhiễm của dòng thải: 8
V Tác động đến môi trường của ngành thuộc da: 8
1.Tác động của từng công đoạn đến môi trường: 8
2.So sánh mức độ ảnh hưởng của các công đoạn: 9
3.Ảnh hưởng đến môi trường: 9
VI.Kết luận: 10
VII.Tài liệu tham khảo: 10
Trang 3I Đặt vấn đề:
Ngành công nghiệp da giày Việt Nam đã phát triển rất nhanh và được xem là một
trong những ngành công nghiệp chính đưa nền kinh tế Việt Nam phát triển Trong giai đoạn
2009-2013, năng lực sản xuất trong nước đạt 350 triệu sqft/năm (Sqft - square feet= 0,3048
m2), tăng gần gấp 3 lần so với 2006 Trong đó 60% phục vụ cho xuất khẩu EU, Hoa Kỳ,
Nhật Bản, Trung Quốc và Brazin là các đối tác lớn nhát nhập khẩu giầy dép của Việt Nam Tổng kim ngạch của 5 thị trường này đạt 5,77 tỷ USD [1]
Quan trong hơn nữa, Việt Nam chuẩn bị tham gia Hiệp định Đối tác Xuyên Thái Bình Dương (TPP), đã tạo ra nhiều cơ hội và thách thức cho ngành da giày.Đối với lĩnh vực
da giày thì phát triển và nâng cao chất lượng công nghiệp thuộc da là ưu tiên hàng đầu
Tuy nhiên, ngành công nghiệp thuộc da đang đứng trước thử thách lớn do chất thải trong sản xuất gây ô nhiễm nặng cho môi trường và nhiều doanh nghiệp chưa tạo ra được sản phẩm hợp vệ sinh theo tiêu chuẩn châu Âu.Do đó ngành thuộc da cần phải có biện pháp nâng cao năng suất, chất lượng sản phẩm và giải quyết vấn đề môi trường Một trong những biện pháp hữu hiệu nhất hiện nay là: SẢN XUẤT SẠCH HƠN
II Mục tiêu bài tiểu luận:
Xác định nguyên nhân gây ra dòng thải và tác động của nó đến môi trường Từ đó tìm ra giải pháp khắc phục tránh lãng phí nguyên - nhiên liệu, tăng lượng sản phẩm và giảm thiểu thiệt hại môi trường
III Giới thiệu về sản xuất sạch hơn và ngành công nghiệp
thuộc da:
1 Sản xuất sạch hơn (SXSH):
Mỗi quá trình sản xuất công nghiệp đều sử dụng một lượng nguyên, nhiên liệu để sản xuất ra sản phẩm mong muốn Bên cạnh sản phẩm, quá trình sản xuất đồng thời sẽ phát sinh
ra chất thải SXSH là biện pháp giảm thiểu ô nhiễm tại nguồn thông qua việc sử dụng nguyên, nhiên liệu, và năng lượng hiệu quả hơn Do đó, SXSH giúp các doanh nghiệp cắt giảm chi phí sản xuất, đồng thời giảm chi phí vận chuyển và xử lý môi trường
2 Ngành công nghiệp thuộc da:
a Công nghiệp thuộc da:
Thuộc da là việc dùng hoá chất để tạo nên vật liệu bằng da từ da động vật như da bò, trâu, dê, cừu non, nai, cá sấu, đà điểu để phục vụ cho nhu cầu của con người Mục đích của
nó là chống lại sự phân huỷ của da động vật và có thể được nhuộm màu khi cần thiết
Công nghiệp thuộc da là ngành sản xuất da thuộc, dùng để cung cấp nguyên liệu làm các sản phẩm như giày, túi xách
Công nghiệp thuộc da có phát thải gây ô nhiễm môi trường dưới cả 3 dạng rắn, lỏng
và khí Chất hữu cơ không mong muốn như lông, mỡ, thịt… trong nguyên liệu ban đầu (da tươi, da muối) được loại bỏ cùng hóa chất dư thừa trong sử dụng (vô cơ và hữu cơ, đặc biệt
là crôm III) Sự phân hủy các chất hữu cơ có trong nguyên liệu ban đầu tạo mùi hôi thối đặc trưng cho khu vực sản xuất và khu vực xung quanh Dung môi bay hơi và khí thải của nồi hơi cũng góp phần vào đặc trưng hiện trạng môi trường của ngành
3
Trang 4b Các quá trình cơ bản của công nghệ thuộc da:
Thuộc da là quá trình biến đổi protit của da động vật sang dạng bền vững để sử dụng Tức là biến đổi da sống thành da thuộc Nguyên liệu chính cho quá trình thuộc da:
Da động vật (da tươi hoặc da được bảo quản…)
Hóa chất: crom, vôi, tanin, dầu mỡ khoáng, phẩm nhuộm, axit, kiềm, muối, các chất tẩy rửa, enzym…
Sơ đồ công nghệ ngành thuộc da [2]
Trang 5• Cân bằng vật chất và năng lượng cho toàn bộ quá trình thuộc da: [3]
Nếu sử dụng 1 tấn nguyên liệu đầu vào chỉ thu được 200 – 250 kg sản phẩm
Hiệu suất quá trình chưa cao, dẫn đến lượng chất thải tăng lên
Cần phải phân tích dòng thải để tìm ra các biện pháp khắc phục
IV Phân tích dòng thải:
1 Mô tả đặc tính dòng thải:
Các chất thải trong công nghệ thuộc da bao gồm 3 dạng: rắn, lỏng, khí Trong đó dạng lỏng là chiếm chủ yếu
- Dạng rắn bao gồm: rẻo da, bạc nhạc, ghét, mùn bào Gồm hai dạng chủ yếu
Da muôi vụn ( sinh ra ở công đoạn nạo thịt): khoảng 350kg/tấn da muôi được đóng bao và có người tới thu về làm thức ăn cho cá
Da phèn bào ra, da bùn ( khoảng 130kg/tấn da muôi), được đóng bao và thải
bỏ ở các bãi rác sinh hoạt
- Dạng khí: chủ yếu ở công đoạn trao chuốt phun xì và các phản ứng hoá học trong công nghệ giải phóng ra các khí như NH3, H2S, SO2, formol, aldehit Ngoài ra còn có bụi sơn, mùi hôi
- Dạng lỏng: nước thải gồm các chất hoà tan dưới dạng huyền phù
a Đặc tính nước thải thuộc da:
Nồng độ đầu ra của nước thải thuộc da [4]
QCVN 40:2011/BTNMT
-5
Trang 610 Tổng Crom III mg/l 80 - 250 0.2 1
Loại A: Quy chuẩn nước thải vào nguồn tiếp nhận dùng cho mục đích sinh hoạt
Loại B: Quy chuẩn nước thải vào nguồn tiếp nhận không dùng cho mục đích sinh hoạt
Nhận xét:
Nước thải từ thuộc da đều vượt các quy chuẩn cho phép rất nhiều lần (Tính theo
QCVN 40:2011/BTNMT) So với quy chuẩn loại B
BOD5 vượt quá: 24 – 50 lần
COD vượt quá: 20 – 40 lần
SS vượt quá: 30 – 45 lần
Cần phải có hệ thống xử lý nước thải đủ lớn để đảm bảo vấn đề môi trường
b Chất thải rắn:
Lượng chất thải phát sinh khi sử dụng 1 tấn da nguyên liệu: [5]
3 Váng xanh, cặn vôi và xỉ than kg 50 – 60
4 Mùn bào, diềm da da sau thuộc kg 50 – 60
5 Bụi da, diềm da sau hoàn thiện kg 12 – 22
c Khí thải:
Vấn đề gây ô nhiễm không khí trong công nghệ thuộc da ngoài vấn đề gây mùi khó chịu do công đoạn hồi tươi, khí thải của khu vực nồi hơi, bụi sơn, hơi dung môi…
- CO, NOx, SO2 và bụi
- NH3, H2S và các hợp chất chứa N, S
- Hơi của các axit dễ bay hơi
- Hơi dung môi, chất hữu cơ bay hơi (VOC)
2 Nguyên nhân phát sinh dòng thải của từng công đoạn:
Bảng liệt kê nguyên nhân ô nhiễm của từng dòng thải [6]
Hồ tươi - Sử dụng lượng nước nhiều
Trang 7- Hoá chất sử dụng chưa phù hợp
- Chưa tái sử dụng nước, hoá chất hồi tươi
- Muối toàn trong da muối
- Da hư, do bảo quản không tốt Quay vôi - Dung dịch vôi quá bão hoà
- Chưa tái sử dụng nước và hoá chất tẩy vôi, tẩy lông
- Bã vôi còn thừa nhiều
- Rơi vãi hoá chất khi thao tác
- Tỷ lệ dung dịch vôi / da chưa hợp lý Rửa vôi - Lượng nước rửa quá dư, không xác định lượng nước thích hợp
- Kiểm tra bằng cảm quan và kinh nghiệm của công nhân
- Vôi và hoá chất dư
- Chưa sử dụng lại lượng nước rửa khá lớn Thuộc Crôm - Tỷ lệ hoá chất chưa tối ưu, theo kinh nghiệm
- Chưa tái sử dụng lượng dung dịch thuộc da
- Tỷ lệ dung dịch thuộc da / da chưa tối ưu
- Rơi vãi hoá chất khi thao tác Rửa sau khi
thuộc phèn - Lượng nước rửa quá dư, không xác định lượng nước thích hợp - Kiểm tra bằng cảm quan và kinh nghiệm của công nhân
- Chưa sử dụng lại lượng nước rửa khá lớn Cán khô - Nước chảy ra sàn nhà
Nhuộm màu,
ăn dầu
- Tỷ lệ hoá chất chưa tối ưu, theo kinh nghiệm
- Chưa tái sử dụng lượng dung dịch nhuộm da
- Tỷ lệ dung dịch nhuộm da / da chưa tối ưu
- Rơi vãi hoá chất khi thao tác
- Thùng quay bị rò rỉ do quá cũ
- Tỷ lệ dầu mềm / da chưa tối ưu Rửa sau khi
nhuộm màu
- Lượng nước rửa quá dư, không xác định lượng nước thích hợp
- Kiểm tra bằng cảm quan và kinh nghiệm của công nhân
- Chưa sử dụng lại lượng nước rửa khá lớn Sơn bằng thủ
công
Không đảm bảo toàn bộ nước sơn bám vào da phát tán bụi sơn, hôi dung môi vào môi trường làm việc
7
Trang 83 Tác nhân gây ô nhiễm của dòng thải:
- Do vi khuẩn và các quá trình vi sinh:
Trong quá trình hồi tươi, các vi khuẩn có mặt trên da sống càng có điều kiện thuận lợi để hoạt động phát triển bởi độ ẩm và nhiệt độ thích hợp cho chúng
Chúng được thoát ra theo nước hồi tươi, nước rửa gây truyền nhiễm cho người và gia súc khi tiếp xúc với nước đó
- Do hoá chất sử dụng trong quá trình sản xuất:
Sau công đoạn sản xuất, hoá chất đã biến tính sau các phản ứng hoá
Chúng gồm các hợp chất acid, kiềm, vô cơ, hữu cụ… dưới dạng khí ( NH3, H2
S, SO2, dung môi bay hơi ) và dạng lỏng
Đây là nguyên nhân nguy hiểm nhất đối với sự ô nhiễm môi trường và đối với con người cũng như động vật
- Do tác động cơ học và vật lý:
Các quá trình nạo xẻ, vò mềm, đánh chải… đã tạo ra lượng rẻo da, mùn bào, bột da, bụi… các chất này cũng thải ra gây ô nhiễm môi trường sinh thái
V Tác động đến môi trường của ngành thuộc da:
1 Tác động của từng công đoạn đến môi trường:
Nếu xét từng công đoạn của ngành thuộc da hầu hết đều gây ảnh hưởng đến môi trường như: nước thải, chất thải, mùi hôi, tiếng ồn… Nhưng tác động lớn nhất là nước thải
Sau đây là bảng tóm tắt các tác động đến môi trường của cơ sở thuộc da, và đánh giá mức độ gây ô nhiễm của nước thải từ các công đoạn sản xuất: [7]
Rửa, ngâm, hồi tươi Nước thải nhiễm BOD5 ,
COD, SS, Cl
-Gây ra sự thiếu hụt oxy trong nước, phân huỷ yếm khí gây ra mùi, gây độc hại cho các thuỷ sinh vật
Ngâm vôi
Nước thải nhiễm BOD5 sunfit,
SS và độ kiềm cao
Sunfit : nồng độ hơn 600 mg/1 có tính chất tẩy mạnh.
SS : gây lắng cặn trong đường ông và bồi lấp nguồn tiếp nhận Nếu cặn là chất hữu cơ, gây ra thiếu hụt Oxy phân huỷ yếm khí sinh
ra mùi, gây độc hại cho các thuỷ sinh vật. Clo : nước có vị mặn, hàm lượng TDS tăng, ảnh hưởng thuỷ sinh vật.
Tẩy, rửa lông
Nạo, bạc nhạc
Rửa sạch
Ngâm acid Nước thải nhiễm acid, DS Gây ô nhiễm nguồn nước, khi tiếp xúc
với con người và động vật sẽ gây bệnh ngoài da, nặng hơn có thể gây phỏng, gây chết thuỷ sinh vật, ăn mòn
Trang 9công trình và kim loại
Thuộc da và rửa
Nước thải nhiễm acid, Crôm
Acid Crôm gây lở loét da, viêm phế quản, viêm da, dị ứng da, là tác nhân gây ung thư, quái thai.
Nước thải nhiễm dầu làm cản trở quá trình khuếch tán, hấp thu oxy vào nước làm chết thuỷ sinh.
Nhuộm ăn dầu
Hãm và rửa Nước thải nhiễm màu, COD Gây ra sự thiếu hụt huỷ yếm khí, sinh ra mùi, khí Hoxy trong nước, phân 2 S, NH 3 gây
độc hại đến thuỷ sinh.
2 So sánh mức độ ảnh hưởng của các công đoạn:
Bảng so sánh lượng nước thải và mức độ ô nhiễm của từng công đoạn [8]
Rửa, hồi tươi, rửa lần 3
Rửa láng 2 sau hồi tươi,
sau tẩy lông, sau tẩy vôi,
trung hoà, nhuôm dầu ăn
Rửa da muối, rửa tẩy
lông lần 1, rửa sau thuộc
Nhận xét:
- Nguyên nhân gây ô nhiễm chính là các lần rửa thứ 1
- Nguyên nhân gây nhiều lượng nước thải nhất, cũng chính là nguyên nhân lãng phí nước là rửa lần thứ 3
3 Ảnh hưởng đến môi trường:
a Ảnh hưởng nguồn nước tiếp nhận:
Muôi hydrogen sunfit có trong nước thải sẽ có tác động xấu đến chất lượng dòng nước và gây ra mùi khó chịu Nước thải chứa lượng lớn vôi, lông, thịt làm cho dòng nước bị vẩn đục và sa lắng, ảnh hưởng đến các loài động vật như cá, các loại phù du khác Nước thải
có chứa crôm có hại cho cá và các thuỷ sinh khác
b Ảnh hưởng đến đất:
Do trong nước thải có lượng muối dư nên khi thải vào đất sẽ làm cho đất trở nên cằn cỗi, mặn
c Ảnh hưởng đến nước ngầm:
Nước thải ngấm vào đất và thấm vào mực ước ngầm, gây ô nhiễm mực nước ngầm vì trong nước thải có chứa clorit, crôm và các dung môi hữu cơ
9
Trang 10d Ảnh hưởng đến cống thải:
Do quá trình phân hủy các chất hữu cơ trong nước thải, tạo khí CO2, khí này sẽ tác dụng với vôi tạo ra CaCO3 lắng đọng trong rãnh công thải và làm tắt công thải và làm hỏng công thoát Thường người ta làm công bằng xi măng để khắc phục nhược điểm này và nó có thể chịu được với cả nước thải có nồng độ H2S cao
VI Kết luận:
Qua qua trình phân tích dòng thải cho thấy nguyên nhân gây ra dòng thải không chỉ
là do đặc thù của ngành thuộc da, mà còn do công nghệ, quy trình sản xuất hiệu suất chưa cao Ngoài ra còn do sử dụng nguyên nhiên liệu không hợp lý, gây lãng phí Dẫn đến lượng chất thải phát sinh tăng lên Từ đó gây ô nhiễm môi trường và ảnh hưởng đến môi trường sống của các loài sinh vật và có cả con người
Áp dụng SXSH là biện pháp hoàn toàn đúng đắn cho ngành thuộc da Không những mang lại lợi ích từ việc tiết kiệm năng lượng sử dụng, giảm lượng nước tiêu thụ, giảm phát thải, mà còn giúp doanh nghiệp phát triển sản xuất, nâng cao chất lượng sản phẩm, khẳng định uy tín thương hiệu
VII Tài liệu tham khảo:
ngành công nghiệp thuộc da Việt Nam trong xu thế hội nhập kinh tế quốc tế 2014 Nguồn:
http://www.moit.gov.vn/vn/Pages/Tinchuyende.aspx?Machuyende=&IDNews=2826 [2], [3] TS Lưu Hữu Thục, TS Nguyễn Trí Hạnh, TS Đặng Tùng, KS Nguyễn Hữu
Cường (2001) Sổ tay kỹ thuật thuộc da.
[4], [5] ThS Nguyễn Mạnh Khôi (2008) Điều tra đánh giá hiện trạng môi trường ngành da giầy, xây dựng sổ tay hướng dẫn bảo vệ môi trường cho các doanh nghiệp ngành
da giầy.
[6] [7] [8] ThS Nguyễn Kim Thanh, KS Nguyễn Thị Ngọc Mai, KS Nguyễn Ngọc
Bình, KS Lê Thị Thu Trang Báo cáo Hiện trạng sản xuất và đề xuất một sô giải pháp sản xuất sạch hơn cho một cơ sở thuộc da điển hình qui mô nhỏ và vừa.