quy trình và tác đông của ngành thuộc da tới môi trường xung quanh

trình bày về quy trình và tác đông của ngành thuộc da tới môi trường xung quanh

Xây giải pháp quản lý ô nhiễm môi trường ngành thuộc da LỜI MỞ ĐẦU Hiện giới vần đề bảo vệ môi trường vần đề mà tất nước quan tâm không trừ nước ta Với vị trí nước phát triển, nước ta không ngừng hoàn thiện, nâng cao để phát triển kinh tế bên cạnh ta không ngừng cải thiện bảo vệ môi trường Như biết môi trường nước ta đến mức báo động có nhiều nguyên nhân nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường kể đến thải chất thải ngành công nghiệp mà không qua xử lý xuống sông, kênh… gây ô nhiễm nghiêm trọng Đặc biệt ngành công nghiệp lâu đời đầu tư thiếu phương tiện kỹ thuật tiên tiến Trong tiêu biểu ngành thuộc da, ngành đem lại hiệu không nhỏ kinh tế để lại hậu đáng kể môi trường Qua bào cáo giúp phần hiểu qui trình tác động ngành thuộc da tác động đến môi trường xung quanh Từ đề giảp pháp có lợi xử lý ô nhiễm quản lý môi trường tốt -1- Xây giải pháp quản lý ô nhiễm môi trường ngành thuộc da Phần : Tình hình phát triển ngành thuộc da 1.1 Sự phát triển sản xuất : Các xí nghiệp, sở thuộc da thành phố hồ chí minh nằm rải rác quận huyện, phải kể đến nhà máy lớn : 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 đường u Cơ Có hai dạng quy mô sản xuất ngành thuộc da TP.HCM : + Các xí nhgiệp trung bình, lớn có công suất từ – da/ ngày + Các sở tiểu thủ công nhgiệp tư nhân nhân quản lý phần lớn vốn đầu tư nhỏ, máy móc thiết bị lạc hậu, diện tích mặt hẹp công suất khoảng 50 – 300 kg da/ ngày dạng quy mô nhỏ chiếm đa số 1.2 Thị trường, nguyên liệu, sản phẩm : 1.2 Thị trường sản phẩm ngành thuộc da : Từ da thuộc ta sử dụng da để tạo nhiều sản phẩm khác : giày da, cặp táp da, dây nịch da, quần áo da … sản phẩm yêu thích thời trang không phần sang trọng từ đem lại nguồn kinh tế cho nước ta Trong tương lai ngành công nghiệp thuộc da có tiềm phát triển Điển hình ngành công nghiệp da giày ngành công nghiệp chiếm vị trí quan trọng đóng góp vào nguồn thu xuất chủ yếu Việt Nam Trong chiến lược phát triển kinh tế xã hội VN đến năm 2010 tầm nhìn 2020 để đạt mục tiêu phất triển ngành công nghiệp giày dép, đạt kim ngạch xuất 3,9 tỷ USD, chiến lược phát triển ngành từ đến năm 2010 : vòng – năm trước mắt phải coi trọng việc gia công xuất -2- Xây giải pháp quản lý ô nhiễm môi trường ngành thuộc da qua trung gian để nâng cao trình độ công nghệ tranh thủ hội tiếp xúc với thị trường nước nâng dần tỷ trọng phần sản xuất theo phương thức mua nguyên liệu, bán thành phẩm để tỷ trọng hàng xuất trực tiếp với hàm lượng chế biến cao , để đạt tiêu ngành thuộc da phải không ngừng phát triển tương lai 1.2.2 Nguyên liệu ngành thuộc da : Thuộc da ngành sản xuất lâu đời giới gắn bó với ngành chăn nuôi gia súc chế biến thịt Nguyên liệu sử dụng cho cộng nghiệp thuộc da da động vật da bò, da thỏ, da cừu, da lợn, v.v… Với khái niệm thuộc da, có nghóa làm thay đổi da động vật cho bền nhiệt, khôngcứng giòn lạnh, không bị nhănvà thối rữa ẩm vànóng Tùy theo mục đích sử dụng mà da thuộc điều kiện môi trường, công nghệ hoá chất, chất thuộc khác Cấu trúc da động vật : Da động vật gồm lớp : lớp lớp lông, lớp kế theo biểu bì ( epidermis), tiếp lớp bì cật ( corium ) có cấu tạo từ prôtein dạng sợi sợi collagen, elastin lớp cuối lớp bạc nhạc, mỡ Cấu trúc da mô tả hình -3- Xây giải pháp quản lý ô nhiễm môi trường ngành thuộc da Hình : Cấu trúc da động vật Trong lớp có lớp thứ lớp cật sử dụng cho thuộc da Các lớp khác tách khỏi lớp cật trìng học, hóa học, giai đoạn tiền xử lý da Lớp da cật thuộc chất thuộc tanin, crom để chuyển hóa da sống thành da thành phẩm có độ bền, không bị phân hủy điều kiện bình thường 1.3 Qui trình tổng quát công nghệ thuộc da : Công nghệ thuộc da thể hình -4- Xây giải pháp quản lý ô nhiễm môi trường ngành thuộc da Da động vật Bảo quản Rửa, hồi tươi Tẩy lông, ngâm vôi vôi Xén diềm, nạo thịt Xẻ da , xén tỉa Khử vôi, làm mềm Khử mở, tẩy nhờn Thuộc tanin Làm xốp xốpxốpxốp Thuộc crom lần Ủ, ép n dầu Ép nước Ty Bào Thuộc lại, nhuộm ăn Sấy Ép , ty Nén Sấy Xén rửa , hoàn thiện Đánh bóng Hình : Sơ đồ công nghệ thuộc da Công nghệ thuộc da gồm bước sau : + Bảo quản cách ướp muối hay sấy khô, thông thường dùng phương pháp ướp -5- Xây giải pháp quản lý ô nhiễm môi trường ngành thuộc da + Hồi tươi để lấy lại nước trình bảo quản, thường sau hồi tươi lượng nước da chiếm từ 70 đến 80% + Ngâm vôi, tẩy lông dùng vôi natrisunfit Na 2S với mục đích thủy phân protien xung quanh chân lông làm cho chân lông lỏng ra, mềm dễ tách khỏi da + Xén diềm, nạo thịt phương pháp học để tách phần lông lại, diềm thịt bạc nhạc, sau xỉa da xén tỉa + Khử vôi, làm mềm da với mục đích tách lượng vôi dư lại da để tránh tượng làm cứng da cho da dễ xâm nhập hóa chất thuộc + Làm xốp tạo môi trường pH thích hợp để chất thuộc dễ khuếch tán vào da liên kết với phân tử collagen thuộc dùng hóa chất tanin ( tanin nhân tạo hay tanin tự nhiên ) hợp chất crom đưa vào da, cố định cấu trúc cảu collagen làm cho dakhông bị thối rữa có tính chất cần thiết phù hợp với mục tiêu sử dụng + Thuộc crom đòi hỏi trình ngâm vôi lâu trình làm mềm da ngắn thuộc tanin Hóa chất thuộc muối crom III Cr 2(SO4)3 , Cr(OH)SO4 , Cr(OH)Cl2 Nồng độ muối crom dung dịch thuộc thường 8%, tưong ứng 25 – 26% Cr2O3 + Môi trường thuộc có pH = 2.5 – ; thời gian thuộc 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 nguồn thực vật thông, tùng, sồi, … Tanin nhân tạo hay syntan phức chấtcủa phenolsunphonicaxit formaldehit Thời gian tanin thừong kéo dài vài tuần ( đến tuần, có vài tháng ) tùy theo yêu cầu chất lượng da + Da sau thuộc ủ để cố định chất thuộc vào da ép để tách nước Sau làm mềm dầu thực vật hay dầu động vật, ty để làm -6- Xây giải pháp quản lý ô nhiễm môi trường ngành thuộc da nếp nhăn, nén cho da phẳng sấy cho da khô, da đánh bóng nhuộm thuốc nhuộm để tạo màu theo yêu cầu sử dụng Phần : Tác động lên môi trường ngành thuộc da 2.1 Nguồn phát nước thải, đặc tính nước thải công nghệ thuộc da trạng ô nhiễm Hầu hết công đoạn công nghệ thuộc da trình ướt, có nghóa có sử dụng nước Định mức tiêu thụ nước khoảng 30 đến 70 m cho da nguyên liệu Lượng nước thải thường xấp xỉ lượng nước tiêu thụ Tải lượng, thành phần chất gây ô nhiễm nước phụ thuộc vào lượng hóa chất sử dụng lượng chất tách rừ da Định mức lượng hóa chất tiêu thụ nước công nghệ thuộc da tóm tắt bảng sau : Hóa chất Cho sản xuất da Cho sản xuất da cứng NaCl Na2S Ca(OH)2 Na2CO3 (NH4)2SO4 HCl NaHSO3 H2SO4 Na2SO3 Tanin Crom Cr2(SO4)3 Dầu thực vật Syntan Chất trợ nhuộm Thuốc nhuộm Chất hoàn thiện dung môi mềm 10 – 30 3.0 4.5 5.0 2.0 0.3 1.5 4.0 12.0 -7- 10 – 30 3.0 4.5 5.0 2.0 0.3 1.5 4.0 2.0 1.0 10.0 4.0 3.0 3.8 0.6 4.0 Xây giải pháp quản lý ô nhiễm môi trường ngành thuộc da hữu Nước 30 – 35 m3 / da 30 – 60 m3 / da Bảng : Định mức hoá chất sử dụng công nghệ thuộc da Trong công đoạn bảo quản muối NaCl sử dụng để ướp da sống, lượng muối sử dụng từ 100 đến 300 kg cho da sống Khi thời tiết nóng ẩm dùng muối Na2SiF6 để sát trùng Nước thải công đoạn nước rửa da trước ướp muối ( có ) , nước loại chứa tạp chất bẩn, màu mỡ, phân động vật Trước đưa vào công đoạn tiền xử lý, da muối rửa để loại bỏ muối, tạp chất bám vào da, sau ngâm nước từ đến 12 h để hồi tươi da Trong trình hồi tươi bổ sung chất tẩy NaOCl , Na 2CO3 để lấy mỡ trì pH = 7.5 – 8.0 cho môi trường ngâm da Nước thải công đoạn hồi tươi có màu vàng lục chứa protein tan albumin , chất bẩn bám vào da có hàm lượng muối NaCl cao Do có chứa lượng lớn chất hữu dạng tan lơ lửng, độ pH thích hợp cho phát triển vi khuẩn nên nước thải công doạn nhanh bị thối rữa -8- Xây giải pháp quản lý ô nhiễm môi trường ngành thuộc da Hình : Sơ đồ công nghệ dòng thải sản xuất thuộc da -9- Xây giải pháp quản lý ô nhiễm môi trường ngành thuộc da - 10 - Xây giải pháp quản lý ô nhiễm môi trường ngành thuộc da Rửa, ngâm ( hồi tươi ) Nước thải nhiễm BOD, COD, DS Đối với nguyên liệu da muối nước thải nhiễm thêm tiêu Cl- Ngâm vôi Nước thải nhiễm độ kiềm, BOD, sunfua, Tẩy lông, rửa Nạo bạc nhạc SS Nước thải nhiễm BOD, COD, độ kiềm Nước thải nhiễm BOD, COD, độ kiềm, Rửa vôi SS Nước thải nhiễm BOD, COD, độ kiềm, Rửa Ngâm axit Thuộc Rửa Nhuộm ăn dầu SS Nước thải nhiễm BOD, COD, DS Nước thải nhiễm axit, DS Nước thải nhiễm axit, crom Nước thải nhiễm axit, crom Nước thải nhiễm crom, dầu, màu, BOD, Hãm rửa COD, DS Nước thải nhiễm màu BOD Bảng : Chỉ tiêu ô nhiễm nước thải qua công đoạn 2.3 Tác động nước thải thuộc da tới môi trường Nước thải thuộc da không xử lý gây tác động lớn tới nguồn tiếp nhận Nước chứa hàm lượng chất hữu cao làm giảm hàm lượng oxy hòa tan nước, gián tiếp ảnh hưởng tới đời sống loài thuỷ sinh sống nước Nước thải chứa hàm lượng chất rắn lơ lửng dạng vô hữu cao gồm - 15 - Xây giải pháp quản lý ô nhiễm môi trường ngành thuộc da thành phần vôi, lông, thịt làm dòng tiếp nhận bị đục sa lắng ảnh hưởng đến loài động vật sống cá, loài phù du tồn dòng sông Các muối vô tan làm tăng độ mặn nước , tăng áp suất thẩm thấu độ cứng nước Màu tối nước thải làm cho nguồn tiếp nhận có màu, làm giảm trình quang hợp loài rong tảo Nước thải chứa crom dư dạng Cr3+ thường độc so với Cr6+ ( độ độc crom Cr3+ 1/100 độ độc Cr 6+ ) Ví dụ Skeffington ( 1987 ) cho rằng, Cr 6+ làm ức chế phát triển rễ chồi lúa mạch non nhiều Cr 3+ có ghi việc hấp thụ dạng Cr 3+ lớn dạng Cr6+ rễ Cr3+ gây dị ứng da, làm sơ cứng động mạch, hấp thụ qua dày ruột , Cr6+ thấm qua màng tế bào dễ gây viêm loét da, viêm gan, viêm thận, thủng vách ngăn hai mía, ung thư phổi, ung thư họng v.v … Sự có mặt crom nước thải làm giảm hoạt động phân hủy chất hữu vi sinh vật Nước thải chứa sunfua gây mùi, vị khó chịu ngộ độc cho cá Nếu nước thải thuộc da ngấm vào đất làm đất trở nên cằn cỏi , màu mỡ nước chứa hàm lượng muối NaCl cao, mặt khác có ảnh hưởng xấu đến chất lượng nước ngầm Phần : Các phương pháp quản lý ô nhiễm xử lý nước thải ngành thuộc da Về công tác quản lý : Đối với sở tư nhân nhà nước khó kiểm soát việc chấp hành bảo vệ môi trường quan quản lý môi trường cần phối hợp chặt chẽ với địa phương nơi sở hoạt động để liểm soát dễ dàng việc bảo vệ môi trường xử lý hành vi phạm pháp luật bảo vệ môi trường - 16 - Xây giải pháp quản lý ô nhiễm môi trường ngành thuộc da Tạo điều kiện cho sở tư nhân nhỏ đổi trang thiết bị gây ô nhiễm môi trường Định kỳ kiểm tra việc thải chất thải thuộc da với tiêu cho phép xí nghiệp lớn sở nhỏ nguồn tiếp nhận Vì ngành gắn liền với ngành chế biến thịt quan quản lý môi trường nên kiểm soát chặt chẽ việc giết mổ lấy da tư nhân đa số sở giết mổ không xử lý tốt phần mở lông mà thải cách bừa bãi Về công tác kỹ thuật : Nước thải ngành thuộc da đa số làm ô nhiêm nguồn nước đề cập đến giảp xử lý ô nhiêm nước thải thuộc da Đánh giá loại nước thải : Dung tích nước thải : _ Từ 20 đến 120 m3 cho da xử lý da crom ( – kg Cr3+ / da tươi ) _ Từ 20 đến 90 m3 / dùng tanin thực vật _ Từ 200 đến 250 kg NOH / 75 – 150 kg chất lơ lửng ( SS ) / da tươi ( bò khoảng 30 kg da tươi ) Nước thải công nghiệp thuộc da loại nước thải công nghiệp chứa nhiều chất ô nhiễm nguồn nước, : + Các chất hữu bao gồm protein tan, lông, thit, mỡ tách từ thành phần cấu trúc da + Các hóa chất sử dụng tiền xử lý da, thuộc da hoàn thiện da Do để xử lý ta sử dung phương pháp sau : xử lý học, xử lý sinh học hoá lý, xử lý bùn Xử lý học : - 17 - Xây giải pháp quản lý ô nhiễm môi trường ngành thuộc da Dùng lưới chắn rác : Theo kinh nghiệm thực tế Tomlinson H.D ( 1969 ) cho loại lưới chắn rác cố định hay sàng rung có kích thước 80m tương đương với đường kính mắt lưới d = 0.25mm giữ lại hiệu lông mỡ, thịt mảnh da vụn Tuy nhiên mắt lưới nhỏ nên lưới dễ bị tắt nghẽn cần thiết phải làm thường xuyên liên tục áp lực vòi phun nước Có thể dùng lưới lớn để giữ lại cặn thô, nên có bể lắng đợt 1, cặn mịn lắng lại bể lắng Xử lý sinh học + Xử lý kỵ khí : + Xử lý hiếu khí : Xử lý nước thải thuộc da mô hình lọc sinh học hồ sinh học hầu hết đạt hiệu cao Tuy nhiên lọc sinh học có khuynh hướng dễ bị tắt nghẽn muối CaCO tạo thành công đoạn sơ chế Đối với hồ sinh học lại đòi hỏi diện tích bề mặt rộng, không khả thi nhiều nhà máy thuộc da nghiên cứu xử lý sinhhcọ bùn hoạt tính hiếu khí đạt nhiều kết khả quan Cần xáo trộn hoàn toàn bể phòng thí nghiệm công trình thực tế xáo trộn hoàn toàn tạo điều kiện ổn định hơn, hoạt động dễ dàng thay đổi tải trọng hệ thống sinh học không bị sốc Để trình xử lý sinh học đạt hiệu cao, cần phân luồng dòng thải chứa Cr 3+ ( dạng tan ) sunfua S2- để tiến hành xử lý cục dòng thải Xử lý hóa lý a) Khử sunfua S2Phương pháp khử sunfua S2- đơn giản phương pháp oxy hóa Các chất oxy hoá thường sử dụng H 2O2 , NaOCl v.v… Nhưng thông dụng dùng O2 không khí có muối mangan II làm xúc tác ( MnSO4 ) Phản ứng xảy sau : - 18 - Xây giải pháp quản lý ô nhiễm môi trường ngành thuộc da S2- + 2O2 MnSO SO42 Thời gian thổi khí ( hay thời gian phản ứng ) để khử sunfua thường từ đến b ) Khử crom Phương pháp khử Cr3+ thường dùng xử lý nước thải thuộc da phương pháp kết tủa Hóa chất dùng natri sunfua Na 2S, hay natri sunfit Na2SO3, hay natri bisunfit NaHSO3, hay saét sunfat hay MgO, mục đích làm tăng độ pH lên tới để xảy phản ứng kết tủa : Cr3+ + OH- -> Cr(OH)3 Những phản ứng khử Cr6+ thành Cr3+ biểu thị sau : + Với natri sunfit Cr2O72- + 3S2- + 14H+ -> 2Cr3+ + 3So + 7H2O (1) + Với natri bisunfit Cr2O72- + 3HSO3- + 5H+ -> 2Cr3+ + 3SO42- + 4H2O (2) + Với sắt sunfat Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+ -> 2C3+ + 6Fe3+ + 7H2O (3) Trong dung dịch nước natri sunfit bị thuỷ phân mạnh tạo thành crom hidroxit kết tủa không cần phải cho thêm vôi : S2- + 2H2O < > H2S + 2OH- Nếu dùng natri bisunfit sắt sunfat phải cho thêm vôi sữa ( loại kiềm ) để Cr3+ lắng Ta thấy phương trình (1), (2), (3) để khử Cr 6+ thành Cr3+ phản ứng luôn diễn môi trường axit – tức có mặt H+ Vì để phản ứng diễn cách triệt để người ta phải axit hóa nước thải pH = – Muốn người ta thường hợp nước thải chứa axit với - 19 - Xây giải pháp quản lý ô nhiễm môi trường ngành thuộc da nước thải chứa crom mạng lưới thoát nước phải cho thêm axit vào Lượng hóa chất cần thiết theo lý thuyết 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 MCr = 52 , MNa = 23, MS = 32 , MH = 1, MO = 16, MFe = 56 Như để khử g Cr 6+ thành Cr3+ đòi hỏi 2.24g natrisunfit không ngậm nước ( 100%), 3g natri bisunfit không ngậm nước 16g sắt sunfat ngậm nước FeSO4 7H2O Để đạt hiệu khử Cr 6+ thành Cr3+ thực tế phải tiêu hao 1.25 lần so với lý thuyết dùng natri sunfit natri sunfat 1.75 lần dùng natri bisunfit Lượng axit cần thiết cho vào tiến hành axit hóa tuỳ thuộc vào loại axit pH nước thải để đảm bảo pH = – Lượng kiềm cần thiết cho vào phải tiêu hao cho việc trung hòa axit tự tức tăng từ pH = – pH = 7, sau lại tăng pH = 9, phải tiêu hao cho trình liên kết Cr3+ thành hidroxit Khi dùng vôi Cr(CO)3 cặn chứa thạch cao CaSO4, Ca(OH)2, CaO, CaCO3, … Sau làm khô chứa cặn vào hố chứa Nếu muốn dùng cặn crom hidroxit để làm chất màu xanh nên dùng kiềm natri kali Tuy nhiên loại kiềm khả keo tụ vôi sữa việc lắng cặn kết tủa Cr(OH)3 khó khăn Dung tích tính chất loại cặn lắng tuỳ thuộc vào thành phần, tính chất nước thải , nồng độ crom, pH , liều lượng loại kiềm sử dụng - 20 - ... nhiễm môi trường ngành thuộc da Hình : Sơ đồ công nghệ dòng thải sản xuất thuộc da -9- Xây giải pháp quản lý ô nhiễm môi trường ngành thuộc da - 10 - Xây giải pháp quản lý ô nhiễm môi trường ngành. .. số 1.2 Thị trường, nguyên liệu, sản phẩm : 1.2 Thị trường sản phẩm ngành thuộc da : Từ da thuộc ta sử dụng da để tạo nhiều sản phẩm khác : giày da, cặp táp da, dây nịch da, quần áo da … sản phẩm... nghiệp thuộc da da động vật da bò, da thỏ, da cừu, da lợn, v.v… Với khái niệm thuộc da, có nghóa làm thay đổi da động vật cho bền nhiệt, khôngcứng giòn lạnh, không bị nhănvà thối rữa ẩm vànóng