tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty thuộc da

trình bày về tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty thuộc da

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CBHD: TRẦN VĂN THỊNH TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHO CÔNG TY THUỘC DA PERRIN ROSTAING TANNERY TẠI KHU CÔNG NGHIỆP LONG THÀNH CÔNG - SUẤT 50 M 3 /NGÀY ĐÊM. CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU 1.1. Sự cần thiết của đề tài Nước ta đang trong thời kỳ thực hiện chính sách công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước. Và bước đầu đã gia nhập Tổ chức Thương Mại Quốc Tế - WTO. Mục tiêu của quốc gia là thu hút các nguồn lực, các vốn đầu tư từ nước ngoài vào Việt Nam. Hướng đi hiện nay là đầu tư phát triển các ngành công nghiệp mũi nhọn, các vùng kinh tế trọng điểm, mở rộng và phát triển các khu công nghiệp, khu chế xuất và khu công nghệ cao. Theo Bộ Thương mại, giày dép là một trong bốn mặt hàng có kim ngạch xuất khẩu cao của ngành kinh tế, sếp thứ tư sau dầu thô, hàng dệt may và thủy sản. Kim ngạch xuất khẩu trong 9 tháng đầu năm 2001 đạt 1,125 tỷ USD (TL 17, số 14 ngày 10/10/2001). Với hàng ngàn công ty, xí nghiệp, cơ sở thuộc da trong cả nước đã đem về cho đất nước một lượng ngoại tệ lớn và tạo ra công ăn việc làm cho hàng vạn lao động Với tốc độ tăng trưởng liên tục từ năm 1993 đến nay, ngành kinh tế mũi nhọn này hứa hẹn sẽ phát triển rộng lớn hơn nữa. Nếu như vào năm 1998, nhu cầu của thò trường Thế giới là 10 tỷ tấn sản phẩm thì năm 2005 là 17 tỷ dự đoán đến năm 2010 là 20 tỷ tấn sản phẩm. Ngành công nghiệp thuộc da cũng đóng góp phần vào sự phát triển kinh tế – xã hội, tạo công ăn việc làm cho hàng trăm người đểø có thu nhập ổn đònh. Ngoài ra, ngành thuộc da cũng đã cung cấp nguyên liệu cho các ngành công nghiệp khác, góp phần tăng nguồn ngân sách của nhà nước. Bên cạnh việc phát triển kinh tế, gia tăng sản lượng, các vấn đề môi trường, chất thải công nghiệp cũng là mối quan tâm hàng đầu của các nhà quản lý và nhà sản xuất. Ngành thuộc da đã tạo ra các hóa chất thải trong qúa trình hoạt động sản xuất. Các thành phần và tính chất nước thải thuộc da rất độc hại, tác động đến cộng đồng xung quanh, ảnh hưởng đến môi trường đất, nước và không khí. Trước hiện thực cấp bách đó, em nhận thấy rằng đề tài: “Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải công ty thuộc da Perrin Rostaing Tannery khu công nghiệp Long Thành” thực sự có ý nghóa. SVTH: TRƯƠNG VĂN TÂN 4/27/2013 1 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CBHD: TRẦN VĂN THỊNH 1.2. Mục đích của đề tài Mục đích của việc triển khai thực hiện xử lý nước thải thuộc da công ty Perrin Rostaing Tannery là đáp ứng yêu cầu của Luật bảo vệ môi trường và các quy đònh của Sở Tài nguyên Môi trường tỉnh Đồng Nai. Đồng thời hạn chế ô nhiễm môi trường từ các hoạt động của công ty, tạo điều kiện cho công ty sớm đi vào hoạt động mang lại việc làm cho người dân. Và đây cũng là mục đích của việc thực hiện luận văn tốt nghiệp. 1.3. Phương pháp thực hiện Để hoàn thành việc triển khai thực hiện xử lý nước thải thuộc da công ty Perrin Rostaing Tannery cần áp dụng một số phương pháp như sau: - Phương pháp khảo cứu tài liệu - Tiêu chuẩn xây dựng - Phương pháp khảo sát thực tế - Phương pháp tổng hợp tài liệu - Phương pháp thống kê - Phương pháp so sánh - Phương pháp chuyên gia 1.4. Nội dung của đề tài - Giới thiệu các công nghệ xử lý nước thải thuộc da - Lựa chọn công nghệ xử lý - Tính toán thiết kế công trình SVTH: TRƯƠNG VĂN TÂN 4/27/2013 2 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CBHD: TRẦN VĂN THỊNH CHƯƠNG 2 SƠ LƯC NGÀNH THUỘC DA VÀ CÔNG TY PERRIN ROSTAING TANNERY 2.1. Tổng quan về ngành thuộc da 2.1.1. Phân bố, quy mô sản xuất của công ty thuộc da Các xí nghiệp, cơ sở thuộc da ở thành phố Hồ Chí Minh nằm rải rác trong các quận huyện, như tiểu thủ công nghiệp thuộc da nằm trên đường Âu cơ, phường 9, quận Tân Bình, quận 11 và các xí nghiệp nằm trong khu công nghiệp… có hai dạng sản xuất trong ngành thuộc da tại thành phố Hồ Chí Minh: - Các xí nghiệp trung bình, lớn có công suất từ 2 – 4 tấn da/ngày như: công ty da Sài Gòn, công ty thuộc da Bình Lợi, công ty Tamico. - Các tiểu thủ công nghiệp da do tư nhân quản lý, vốn đầu tư nhỏ, máy móc thiết bò lạc hậu, diện tích hẹp, nằm xen kẽ với khu dân cư, công suất nhỏ khoảng 150 – 300kg da/ngày. Trong đó, các cơ sở sản xuất nhỏ thường chiếm đa số. Một số cơ sở sản xuất thuộc da được liệt kê ở bảng 1 Bảng 1_ Danh mục các cơ sở chế biến da được khảo sát tại thành phố Hồ Chí Minh Stt Tên cơ sở Đòa điểm Sản phẩm Công suất (tấn/ngày) 1 Xí nghiệp da Bình Lợi Bình Thạnh Da trâu, bò thuộc 2400 2 Xí nghiệp liên doanh Tamico Tân bình nt 1800 3 Nhà máy chế biến da Tân Bình Tân bình nt 180 4 Cơ sở Hiệp Thành Hưng Tân bình nt 18 5 Cơ sở thuộc da Hưng Thái Tân bình nt 15 6 HTX da Hiệp Thành Tân bình nt 13 7 TSX Hữu Nghò Tân Bình nt 57 8 HTX da Kim Thành Tân Bình nt 12 9 HTX da Phước Hưng Tân Bình nt 9 (Nguồn: nghiên cứu thực nghiệm, đề xuất công nghệ xử lý nước thải ngành thuộc da TP.HCM- Nguyễn Như Sang). SVTH: TRƯƠNG VĂN TÂN 4/27/2013 3 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CBHD: TRẦN VĂN THỊNH Các nhà máy thuộc da trên đòa bàn thành phố, tập trung chủ yếu ở Tân Bình, Bình Chánh tại vì đây là ngành truyền thống đã có từ lâu đời. Đặc thù của ngành thuộc da là sử dụng nguyên liệu da sống như: da trâu, da bò, da lợn, dê, cừu, …; công nghệ sản xuất từ thô sơ đến hiện đại, sử dụng một lượng nước lớn, nhiều loại hóa chất nên ngành này thải ra nước thải có nồng độ các chất cao, các chất thải rắn, khí độc và vi sinh vật gây bệnh. Qua bảng 2 cho thấy công nghệ thuộc da ở thành phố chủ yếu là thuộc Crom, một ít là thuộc Tannia và phèn nhôm. 2.1.2.Những thuận lợi và khó khăn 2.1.2.1. Thuận lợi - Thuộc da là một ngành nghề truyền thống đã có từ lâu đời, chính vì thế kinh nghiệm trong sản xuất kinh doanh các cở sở được tích lũy ngày càng tăng. - Thò trường nguyên liệu và tiêu thụ sản phẩm của ngành thuộc da tương đối ổn đònh. Đối với công ty Perrin Rostaing Tannery, nguyên liệu được nhập từ nước ngoài, sản phẩm làm ra cung cấp 80% cho các công ty, doanh nghiệp Việt Nam, 20% được xuất khẩu. - Ngành nông nghiệp chăn nuôi phát triển là nguồn nguyên liệu ổn đònh cung cấp cho các nhà máy thuộc da. - Đội ngũ lao động tại thành phố Hồ Chí Minh, khu công nghiệp Long Thành, Đồng Nai dồi dào nên đó là điều kiện thuận lợi cho các công ty thuộc da và các công ty sản xuất ra các sản phẩm khác. 2.1.2.2. Khó khăn - Do ngành nghề thuyền thống nên trang thiết bò máy móc còn lạc hậu, mức độ tự động hóa chưa cao, ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm, dẫn đến khó cạnh tranh cùng các sản phẩm khác. - Trừ các công ty liên doanh hoặc đầu tư trực tiếp của nước ngoài, còn lại phần lớn là cơ sở sản xuất nhỏ nằm xen kẽ với khu dân cư, gây nên hiện tượng ô nhiễm môi trường, vì vậy cần phải di dời các cơ sở sản xuất ra ngoại thành. - Thiếu vốn đầu tư cả về công nghệ và vốn đầu tư cho công tác bảo vệ môi trường, như hệ thống xử lý nước thải, khí, … cũng như các hệ thống xử lý môi trường khác nhằm đảm bảo vệ sinh môi trường. - Đa số các nhà máy thuộc da chưa có hệ thống xử lý nước thải hoàn chỉnh gây nên ô nhiễm môi trường, nhưng việc di dời của các nhà máy gặp rất nhiều khó khăn vì chưa có chính sách hỗ trợ hợp lý. SVTH: TRƯƠNG VĂN TÂN 4/27/2013 4 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CBHD: TRẦN VĂN THỊNH 2.2. Đặc điểm công nghệ sản xuất của ngành thuộc da Thuộc da là quá trình sử dụng đa hóa chất để cố đònh cấu trúc của Collagen làm cho da không bò thối rữa, có tính chất bền nhiệt, không cứng giòn khi lạnh và không bò nhăn và thối rữa khi ẩm và nóng (theo Lương Đức Phẩm). 2.2.1. Quá trình công nghệ Các công đoạn sản xuất thuộc da gồm: Bảo quản và xử lý da nguyên liệu - Bảo quản nguyên liệu - Rửa da - Hồi tươi da - Ngâm vôi làm mềm da - Làm xốp Thuộc da - Thuộc da - Tách nước - Làm mềm da - Sấy, gia cố, đánh bóng, nhuộm 2.2.2. Nhiên liệu, nguyên liệu Nguyên liệu Các loại nguyên liệu chính: nguyên liệu chính sử dụng cho công nghiệp thuộc da là da các loại động vật. Da động vật gồm 4 lớp: - Lớp lông: Là phần ngoài cùng được tẩy bỏ - Lớp biểu bì (lớp da mặt) là lớp ngoài của da, có đặc tính không thích hợp cho công nghệ thuộc da, sau khi thuộc, sản phẩm kém chất lượng hơn so với lớp bì cật, dễ nhàu, rách, độ bền kém. - Lớp bì cật: hay lớp mô mạch liên kết (corium) có cấu tạo dạng sợi colaten được dùng cho thuộc da, lớp này có đặc tính mềm, có độ bền cao, không cứng, giòn khi thời tiết thay đổi, không bò phân hủy trong điều kiện thường. - Lớp bạc nhạc mỡ elastin, lớp trong cùng dễ bò thối rửa, độ bền kém khi thời tiết thay đổi. Lớp này được nạo xén bỏ khi tạo ra sản phẩm da thành phẩm. SVTH: TRƯƠNG VĂN TÂN 4/27/2013 5 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CBHD: TRẦN VĂN THỊNH - Ngoài nguyên liệu chính là da động vật còn có các nguyên liệu khác như các chất phụ da, các khóa chất dùng để thuộc và nhuộm mầu, nguyên liệu muối dùng để ướp bảo quản gia. - Nhiên liệu phục vụ cho quá trình thuộc da bao gồm: Năng lượng điện cung cấp cho các thiết bò, động cơ và máy móc khác, hơi nước cung cấp để ấp say da… 2.2.3. Sản phẩm đầu ra Phụ thuộc vào nhà máy sản xuất muốn tạo ra sản phẩm gì để đáp ứng nhu cầu thò trường, nhìn chung có các sản phẩûm sau: da thuộc lần 1, da thuộc lần 2, …. Các sản phẩm không mong muốn đó là nước thải từ các công đoạn sản xuất, chất thải rắn, và khí bốc lên mùi hôi thối. Mỗi công đoạn sản xuất tạo ra tính chất nước thải khác nhau, chất thải rắn khác nhau và mùi hôi thối ở từng công đoạn; mùi của hóa chất, mùi của các chất thải ra bò phân hủy. Ngoài các chất thải tạo ra do quá trình sản xuất trực tiếp thì nước thải tạo ra từ quá trình sinh hoạt của công nhân nhân viên, rác thải ra trong quá trình sinh hoạt (rác sinh hoạt). 2.2.4. Quy trình sản xuất của công nghệ thuộc da (theo Lương Đức Phẩm-XLNT bằng CNSH); thuộc da dùng 2 phương pháp thuộc da Tannin và thuộc Crôm. SVTH: TRƯƠNG VĂN TÂN 4/27/2013 6 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CBHD: TRẦN VĂN THỊNH Hình 1_ Sơ đồ công nghệ thuộc da SVTH: TRƯƠNG VĂN TÂN 4/27/2013 7 Da động vật Rửa, hồi tươi Khử mở, tẩy nhờn Bảo quản Tẩy lông, ngâm vôi Khử vôi, làm mềm Xém diềm, nạo thòt Xẻ da, xén tỉa Thuộc lại, nhuộm, ăn dầu Xén sửa, hoàn thiện Bào Ép nước Thuộc crôm lần 1 Làm xốp Sản phẩm da mềm Đánh bóng Sấy Ép ti Ủ, ép Thuộc Tannin Sấy nén n dầu ti Sản phẩm da cứng ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CBHD: TRẦN VĂN THỊNH b) Sơ đồ công nghệ da cứng Tannin Hình 2_ Sơ đồ công nghệ thuộc da Tamin SVTH: TRƯƠNG VĂN TÂN 4/27/2013 8 Da động vật Sản phẩm da cứng Rửa, hồi tươi Thuộc Bảo quản Tẩy lông, ngâm vôi Ngâm axit Nạo bạc nhọc Khử vôi, làm mềm da n dầu ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CBHD: TRẦN VĂN THỊNH c) Thuộc da mềm Hình 3_ Sơ đồ công nghệ da mềm SVTH: TRƯƠNG VĂN TÂN 4/27/2013 9 Xén diềm, nạo thòt Da động vật Ép nước Rửa, hồi tươi Làm xốp Bảo quản Tẩy lông, ngâm vôi Khử mở, tẩy nhờn Khử vôi, làm mềm da Thuộc Crôm lần 1 Thuộc lại, nhuộm ăn Bào Sản phẩm da mềm ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CBHD: TRẦN VĂN THỊNH d) Quy trình thuộc da và các dòng thải Hình 4_ Sơ đồ công nghệ và dòng thải ngành thuộc da (Lương Đức Phẩm) SVTH: TRƯƠNG VĂN TÂN 4/27/2013 10 Xén diềm, nạo thòt Da động vật Bào Rửa, hồi tươi Thuộc da Rửa, bảo quản, ướp muối Tẩy lông, ngâm vôi Làm xốp Tẩy vôi, làm mềm da Ép nước, ti Trung hòa, thuộc lại, nhuộm ăn dầu Hoàn thiện, ép sấy xén mép, đánh bóng Da thành phẩm [...]... Hiện nay, cả nước đã có một số công ty, xí nghiệp thuộc da đã có hệ thống xử lý nước thải Viện nghiên cứu da giầy (Hà Nội), công ty da Sài Gòn, công ty Đặng Tư Ký, … Tuy nhiên hiệu quả xử lý chưa cao, còn lại một số cơ sở khác xảû trực tiếp nước thải ra kênh, rạch, sông, cống thoát nước chung của thành phố 2.2.5.2 Thành phần – tính chất nước thải thuộc da Trong quá trình sản xuất thuộc da cần phải sử... Tổng Tổng cộng USD 179.100 Da thuộc dùng cho sản xuất giầy và găng tay Da thuộc dùng cho ngành may mặc và sản xuất túi sách Đơn giá ước tính USD/m2 17 325.836 37.800 20 756.000 49.140 20 2.116.836 398.000 4.696.200 514.800 198.000 CHƯƠNG 3 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI THUỘC DA 3.1 Tổng quan về các phương pháp xử lý nước thải thuộc gia 3.1.1 Xử lý cơ học và hóa lý Trong nước thải thường có các loại... xử lý bùn hoạt tính từng mẻ (nước thải thuộc phèn có nhuộm) Sau khi xử lý bùn hoạt tính từng mẻ (nước thải thuộc phèn không có nhuộm) SVTH: TRƯƠNG VĂN TÂN 4/27/2013 32 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CBHD: TRẦN VĂN THỊNH 4 17 0.068 5 655 27 0.041 1 1485 1010 0.68 2 1240 760 0.61 3 1310 780 0.60 4 Nước thải thuộc phèn sau xử lý cơ học 246 1470 800 0.54 (Nguồn: Nghiên cứu thực nghiệm, đề xuất công nghệ xử lý nước thải. .. da dùng crôm Công ty thuộc da theo cả 2 cách: thuộc da crôm và dùng hợp chấ chiết xuất từ thực vật Trong thời gian đầu công ty cho hoạt động dây chuyền thuộc lại crôm Da nguyên liệu công ty là da đã thuộc 1 lần bằng hóa chất crôm ở dạng khô Quy trình sản xuất như hình 5 Thuyết minh công nghệ sản xuất 1) Da đã thuộc 1 lần (được nhập về) đem đi ép để loại độ ẩm đến mức độ cần thiết; 2) Da thú thường... từ da: hợp chất chứa Nitơ (protêin, peptit, axitamin, cologen), chất béo, axit béo, kertain và sản phẩm thủy phân, lông vụn, da vụn … Nhận dạng nước thải thuộc da: nước thải thuộc da thường có màu (tannin cho màu nâu đen, crôm cho màu xanh), mùi khó chòu, hàm lượng SS, DS, TS, BOD, COD cao Nước thải mang tính kiềm ở công đoạn đầu (ngâm nước, ngâm vôi khử lông), mang tính axit ở công đoạn làm xốp, thuộc. .. quả về kinh tế Theo nghiên cứu của Nguyễn Như Sang đề xuất xử lý nước thải thuộc da bằng công trình sinh học hiếu khí (bể lọc sinh học và Aerotonk) đạt hiệu quả cao Bảng 12_Lượng BOD, COD trong nước thải thuộc da ở những giai đoạn xử lý khác nhau Mẫu Số mẫu COD (mg/l) BOD (mg/l) BOD/COD Sau xử lý bùn hoạt tính dòng chảy liên tục (nước thải thuộc phèn có nhuộm) 1 407 125 0.31 2 400 140 0.35 3 675 110... dụng quá trình sinh học kỵ khí xử lý nước thải thuộc da có hàm lượng sulfade cao, nên có thiết bò tách khí H2S ra khỏi nước thải trước khi xử lý kỵ khí 3.1.3.2 Xử lý bùn Trong qúa trình xử lý nước thải, thu được một lượng lớn bùn cặn, đó là những tạp chất vô cơ, hữu cơ Bùn cặn từ song chắn rác được nghiền nhỏ rồi cho vào trước song chắn được lắng ở bể lắng I hoặc nghiền nhỏ cho vào bể nén bùn bể methane... 2000-3000 Công đoạn SVTH: TRƯƠNG VĂN TÂN 4/27/2013 12 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CBHD: TRẦN VĂN THỊNH (Nguồn: công nghệ XLNT bằng biện pháp sinh học - Lương Đức Phẩm) Tải lượng chất ô nhiễm trong nước thải phụ thuộc vào từng loại da, công nghệ thuộc (thuộc Crôm hay Tannin), công nghệ cũ hay mới lượng hóa chất đưa vào, công nghệ nhuộm và hòa tan hóa chất đưa vào sử dụng, dòng nước thải chung có đặc tính như sau:... nhật rồi đưa vào thùng xử lý với enzyme, sau đó là dung dòch muối axit như thuộc crôm; 4) Tiếp đó, nhuộm ăn màu bằng dung dòch thuộc da yếu Thường da thuộc bằng công nghệ này chỉ có màu nhạt 5) Nhuộm màu xong, da được cho vào các bể to chứa dung dòch thuộc da và được chuyển từ dung dòch thuộc da mạnh sang một dung dòch thuộc da chiết xuất từ thực vật là các hợp chất polyphenolic Khi thuộc, các nhóm phenol... sau: Hình 5_ Sơ đồ công nghệ sản xuất thuộc da crôm Nguyên liệu SVTH: TRƯƠNG VĂN TÂN các công đoạn sản xuất 4/27/2013 19 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CBHD: TRẦN VĂN THỊNH Da đã thuộc một lần → ép tách nước Lạng da Hóa chất thuộc da → thuộc lại Thuốc nhuộm, dung dòch đệm, dầu → nhuộm Sấy khô Hóa chất → hoàn tất Đo đạc Về thuộc da bằng hợp chất tự nhiên Tanning công ty cũng theo quy trình công nghệ chung (hình 3) . được đưa vào trống quay chứa dung dòch acid, NaCl, muối Crôm, Cr 2 (SO 4 ) 3 , Cr(OH)SO 4 , Cr(OH)Cl 2 . Nồng độ muối trong dung dòch thường là 8%, tương. Phương pháp thống kê - Phương pháp so sánh - Phương pháp chuyên gia 1.4. Nội dung của đề tài - Giới thiệu các công nghệ xử lý nước thải thuộc da - Lựa chọn