CÁC TIẾN BỘ TRONG HỆ THỐNG SẢN XUẤT THUỘC DA ĐỂ ĐÁP ỨNG YẾU TỐ ĐẠO ĐỨC VÀ MÔI TRƯỜNG

Ngày nay với sự phát triển mạnh mẽ của các ngành khoa học kỹ thuật, ngành thuộc da đã có những bước tiến mạnh trong việc tìm kiếm và sử dụng nhiều chất thuộc thiên nhiên và nhiều loại vậ

THƯƠNG VỤ Ý HIỆP HỘI QUỐC GIA Ý TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG THƯƠNG TP HCM

… o0o…

KHOA CÔNG NGHỆ DA GIÀY PHÒNG NCKH & HTQT

GIẢI THƯỞNG CÔNG NGHỆ DA GIÀY Ý 2017

CUỘC THI VIẾT

NGÀNH MÁY VÀ THIẾT BỊ THUỘC DA”

CHỦ ĐỀ:

BỀN VỮNG CÁC TIẾN BỘ TRONG HỆ THỐNG SẢN XUẤT THUỘC DA

ĐỂ ĐÁP ỨNG YẾU TỐ ĐẠO ĐỨC VÀ MÔI TRƯỜNG

Người viết: Phạm Nguyễn Thùy Linh Lớp: Da giày K39 A

GVHD: Ths Vũ Tiến Hiếu

Tp Hồ Chí Minh, tháng 9 năm 2017

MỤC LỤC

I Đặt vấn đề 3

II Tổng quan 4

2.1 Lịch sử phát triển của công nghệ thuộc da 4

2.2.Sự phát triển ngành thuộc da ở Việt Nam 4

2.3.Hiện trạng môi trường ngành thuộc da 5

III Các tiến bộ trong hệ thống sản xuất thuộc da để đáp ứng yếu tố đạo đức và môi trường 6

3.1 Tổng quan ngành thuộc da 6

3.2 Các vấn đề xung quanh ngành thuộc da và môi trường 7

3.3 Các biện pháp xử lý chất thải hướng tới sản xuất bền vững ngành thuộc da 7

3.4 Đề xuất cá nhân 13

3.4.1.Áp dụng sản xuất sạch hơn tuần hoàn và tái sử dụng: 13

3.4.2.Thay đổi công nghệ 13

3.4.3.Quản lý nội vi 14

3.5.Định hướng phát triển bền vững trong ngành thuộc da 15

IV Kết luận 15

TÀI LIỆU THAM KHẢO 17

I ĐẶT VẤN ĐỀ

Phát triển bền vững là xu thế tất yếu trong tiến trình phát triển của xã hội loài người, là

sự lựa chọn mang tính chiến lược mà tất cả các quốc gia nào trên thế giới đều quan tâm Phát triển kinh tế bền vững đòi hỏi sự phát triển ở tất cả các lĩnh vực, trong đó thương mại nói chung và xuất khẩu nói riêng là một trong những lĩnh vực quan trọng tạo nên sự bền vững

đó Ngành công nghiệp Da Giày nói chung và ngành công nghệ thuộc da nói riêng trong những năm gần đây đã có những bước phát triển vượt bậc

Hiện nay Việt Nam được xếp hạng là một trong 10 nước xuất khẩu Giày Da hàng đầu trên thế giới Mặc dù nền kinh tế thế giới có những biến động bất lợi ảnh hưởng không nhỏ tới xuất khẩu của Việt Nam tuy nhiên kim ngạch xuất khẩu da giày vẫn giữ tốc độ tăng trung bình hàng năm theo Tài liệu từ Tổng cục Thống kê, năm 2016 ngành da giày đạt 16,2 tỷ USD kim ngạch xuất khẩu, tăng 8,8% so với cùng kỳ

Đối với ngành Da giày thuộc da được xem là lĩnh vực sản xuất có ý nghĩa quan trọng nhất Tuy vậy các cơ sở thuộc da ở Việt Nam vẫn còn hạn chế, hiện nay ở trong nước chỉ mới có một số ít các nhà máy thuộc Da như Công ty TNHH Hưng Thái, Cơ sở Hữu Nghò,

Cơ sở Hùng Dy, Cơ sở Hưng Phát, Xí nghiệp LD Tamico với sản lượng giày được sản xuất ngày càng nhiều, các cơ sở nhỏ lẻ trong nước vẫn chưa đáp ứng đủ yêu cầu về số lượng cũng như chất lượng, tiêu biểu là da thuộc dùng để cung cấp cho sản xuất Xong Thuộc da cũng đem lại nhiều tác hại về tự nhiên, môi trường và sức khỏe con người

Vậy câu hỏi đặt ra là làm thế nào để có thể vừa có 1 sản phẩm da chất lượng, vừa bảo

vệ môi trường

Môi trường vừa là không gian sống của con người vừa là nguồn cung cấp tài nguyên thiên nhiên để con người khai thác sử dụng, bên cạnh đó môi trường còn bảo vệ con người

và sinh vật khỏi những tác động từ bên ngoài Nâng cao chất lượng môi trường hay suy thoái

chất lượng môi trường có ảnh hưởng sâu sắc tới đời sống của con người Một xã hội phát triển bền vững luôn luôn gắn liền với phát triển và bảo vệ môi trường

II TỔNG QUAN

2.1 Lịch sử phát triển của công nghệ thuộc da

Công nghệ thuộc da được coi là một trong những ngành khoa học ứng dụng cổ xưa nhất, hình thành từ buổi sơ khai của lịch sử loài người

Khoảng 4000 năm TCN, con người đã biết sơ chế da (phơi khô, hun khói…) để tạo ra những tấm Da đầu tiên

Đến thế kỷ XVII, họ đã dùng chất tannin thảo mộc để thuộc da, sản phẩm sau 1 thời gian bị đanh cứng, sẫm màu

Thế kỷ XIX, sử dụng các bể thuộc có nồng độ và thời gian khác nhau sau thuộc sản phẩm có chất lượng cao hơn

Vào những năm 60 của thế kỷ XIX, phương pháp thuộc da Crôm sản phẩm sau thuộc

có chất lượng mềm mại, chịu đàn hồi tốt, khả năng chịu nhiệt, chịu ẩm tốt hơn

Ngày nay với sự phát triển mạnh mẽ của các ngành khoa học kỹ thuật, ngành thuộc da

đã có những bước tiến mạnh trong việc tìm kiếm và sử dụng nhiều chất thuộc thiên nhiên và nhiều loại vật liệu chuyên dùng khác như men, chất hoạt động bề mặt, chất chống mốc, các hóa chất chuyên dùng…Ngoài ra, việc sử dụng ngày càng nhiều các thiết bị, máy móc chuyên dùng với mức độ cơ giới hóa, tự động hóa ngày càng cao… đã dần dần thay thế cho sức lao động thủ công nặng nhọc, đã giúp cho ngành thuộc da ngày càng phát triển tốt hơn

về chất lượng sản phẩm, kỹ thuật và giảm thiểu ô nhiễm môi trường

2.2 Sự phát triển ngành thuộc da ở Việt Nam

Năm 1912, công nghiệp thuộc da ở Việt Nam được hình thành Lúc đầu, cả nước có chưa đến 10 doanh nghiệp và cơ sở, trong giai đoạn 1990-1999 cả nước có khoảng 20 doanh

nghiệp, từ năm 2000 cho đến nay thì số lượng này đã tăng cao Hiện nay số lượng doanh nghiệp là 35, trong đó tư nhân có quy mô nhỏ và vừa

Các cơ sở thuộc da thường ở hai dạng quy mô sản xuất:

+ Các xí nghiệp trung bình, lớn có công suất từ 2 – 4 tấn da/ ngày

+ Các cơ sở tiểu thủ công nghiệp do tư nhân nhân quản lý phần lớn có vốn đầu tư nhỏ, máy móc thiết bị lạc hậu, diện tích mặt bằng hẹp công suất khoảng 50 – 300 kg da/ ngày và dạng quy mô nhỏ này chiếm đa số

Nguyên liệu chính sử dụng cho công nghiệp thuộc da là da động vật như da bò, da trâu,

da lợn, v.v… Theo số liệu của Hiệp hội Da giày túi sách Việt Nam, tổng sản lượng da nguyên liệu cung ứng cho ngành công nghiệp thuộc da ước tính 220.000- 250.000 tấn trong đó nhập khẩu khoảng 120.000- 150.000 tấn còn trong nước mới chỉ cung ứng khoảng 100.000 tấn da nguyên liệu Nguồn nguyên liệu là một trong những khó khăn của ngành thuộc da Việt Nam Sản phẩm của ngành thuộc da là da thuộc, da thuộc sử dụng nguồn nguyên liệu da trong nước chỉ được dùng để sản xuất các mặt hàng tiêu dùng nội địa như: giày dép, túi xách, dây nịt, găng tay,… Da nguyên liệu nhập khẩu từ các nước Trung Quốc, Mỹ, Canada, Úc… về, sau khi thuộc được sử dụng làm hàng xuất khẩu và xuất khẩu tại chỗ Tuy nhiên, bên cạnh nguồn nguyên liệu dồi dào thì ngành thuộc da Việt Nam còn gặp nhiều hạn chế:

- Các doanh nghiệp phần lớn nhập hóa chất của nước ngoài, khả năng cập nhật, lựa chọn hóa chất mới phù hợp còn hạn chế

- Công nghệ và thiết bị chuyên dùng còn ở mức trung bình, lạc hậu và không đồng

bộ

- Nguồn lao động đa số chưa được đào tạo chuyên sâu, dẫn đến sản phẩm còn đơn điệu, chưa phong phú

2.3 Hiện trạng môi trường ngành thuộc da

Thuộc da là ngành công nghiệp gây ô nhiễm môi trường ở 3 dạng rắn, lỏng khí Ô nhiễm môi trường ngành thuộc da là một trong những vấn đề cần quan tâm khi hướng đến phát triển bền vững ngành thuộc da

Bảng 0.1: Chất thải, hiện trạng quản lý trong ngành thuộc da Việt Nam

Chất thải rắn

Khoảng 25% khối lượng

da (chưa thuộc và đã thuộc) bị loại ra dưới dạng chất thải rắn, chất thải rắn trước thuộc còn gây mùi khó chịu

Hầu hết các doanh nghiệp mới chỉ dừng lại

ở việc thu gom sau đó thuê công ty môi trường đô thị địa phương xử lý Hiện có một

số đề tài về sử dụng chất thải này làm phân bón, thức ăn gia súc v.v nhưng chưa được

áp dụng rộng rãi

Chất thải khí

Môi trường không khí còn

bị ô nhiễm bởi khí thải và mùi da nguyên liệu rất khó chịu (do chất đạm bị phân huỷ)

Đối với chất thải này phần lớn các cơ sở mới chỉ áp dụng biện pháp thông thoáng nhà xưởng, một số ít cơ sở sản xuất có hệ thống xử lý khí cho khu vực trau chuốt

Nước thải

Nước thải thuộc da thường

có mùi khó chịu, hàm lượng BOD, COD, chất rắn lơ lửng (SS), Crom, gấp nhiều lần các chỉ tiêu cho phép

Đầu tư xây dựng hệ thống XLNT khá tốn kém, chi phí vận hành hệ thống XLNT (máy móc thiết bị, hoá chất, nhân công, )

sẽ làm tăng chi phí sản xuất, làm tăng giá thành sản phẩm Các doanh nghiệp, cơ sở thuộc da ở các làng nghề không có hệ thống

xử lý nước thải hoặc có nhưng không sử dụng thường xuyên Nước thải chưa xử lý được xả trực tiếp ra sông hồ và hệ thống thoát nước công cộng gây ô nhiễm MT

III CÁC TIẾN BỘ TRONG HỆ THỐNG SẢN XUẤT THUỘC DA ĐỂ ĐÁP ỨNG YẾU TỐ ĐẠO ĐỨC VÀ MÔI TRƯỜNG

3.1 Tổng quan công nghệ thuộc da

Thuộc da là một ngành sản xuất lâu đời trên thế giới và gắn liền với ngành chăn nuôi và chế biến thịt

Thuộc da có nghĩa là làm cho da động vật thay đổi sao cho bền nhiệt, không cứng cũng không giòn khi lạnh, không bị nhăn, thối rữa khi ấm, nóng… Tuỳ theo mục đích sử dụng

mà da được thuộc ở những điều kiện môi trường, công nghệ, hoá chất cũng khác nhau Nguyên liệu chính trong quá trình thuộc da chủ yếu là da tươi hoặc da muối, với một số chủng loại da nguyên liệu cơ bản:

 Da động vật có sừng (trâu, bò)

 Da heo (heo rừng, heo nhà)

 Da cừu, da dê

 Da ngựa (ngựa, la , lừa )

 Da động vật bò sát (trăn, rắn )

 Da cá sấu, kỳ đà

 Da động vật biển (cá heo, hải cẩu )

 Các chủng loại da khác

 Cấu tạo của da

Da là vật liệu hữu cơ tự nhiên, không đồng nhất, cấu tạo cơ bản từ các axit amin và có

cấu trúc phức tạp Da được phân chia thành 4 lớp cơ bản: lớp lông (lớp da phủ lông – hair),

lớp da giấy (Lớp biểu bì – epidermis), lớp da cật (Lớp hạ bì – dermis), lớp bạc nhạc (Lớp chân bì/lớp mô mạch liên kết phụ - subcutis)

Hình 0.1: Cấu tạo cơ bản của da động vật

1,2- Lớp da giấy

3- Lớp da cật

4- Lớp cật trên (mặt cật)

5- Lớp cật dưới (mặt thịt)

6- Lớp bạc nhạc

7- Lớp mỡ

8- Bó sợi collagen

9- Mặt cắt bó sợi collagen 10- Tuyến mồ hôi

11- Đầu bó sợi 12- Chân lông 13- Mạch máu 14-Sợi lông

3.2 Các vấn đề xung quanh ngành thuộc da và môi trường

Quy trình công nghệ sản xuất ngành thuộc da:

NGUYÊN LIỆU DA MUỐI

RỬA HỒI TƯƠI

TẨY LÔNG, NGÂM VÔI

XÉN MÉP, NẠO THỊT, XẺ

KHỬ VÔI, LÀM MỀM DA

AXIT HÓA

THUỘC CROM

ÉP NƯỚC, BÀO

TRUNG HÒA, THUỘC LẠI

SẤY, HOÀN THIỆN, ĐÁNH BÓNG

DA THÀNH PHẨM

H 2 O, NaOCl, Na 2 CO 3 , chất hoạt động bề mặt

chất hoạt động bề mặt

Nước thải:NaCl, máu, CHC dễ phân hủy CTR: muối, vụn thịt, lông da

Tiếng ồn, mùi

Nước thải:NaCl, máu, CHC dễ phân hủy CTR: muối, vụn thịt, lông da

Tiếng ồn, mùi

Muối crôm, chất diệt khuẩn, Na 2 CO 3

Muối crôm, chất diệt

Nước, (NH 4 ) 2 SO 4 hay enzim , NH 4 Cl

Nước, HCOOH, NaCl,

H 2 SO 4

Nước, HCOOH, NaCl,

Nước, muối crôm, HCOOH

Nước, chất phủ bề mặt, sơn, chất tạo màng

Na 2 S, Ca(OH) 2 , H 2 O

Nước thải kiềm: NaCl, vôi, lông, CHC, sunfit CTR: Vôi, lông, bạc nhạ, bùn

Khí H2S, mùi CTR : bạc nhạc, mỡ, vụn da, thịt

Bụi da, vụn da thuộc Hơi dung môi, bụi da

Nước thải kiềm,sunfit, protein, CHC Bùn

Khí H2S,NH3, mùi Nước thải có tính chất axit chứa NaCL Khí có mùi axit, sunfit

Nước thải chứa Cr, chất thuộc

Nước thải chứa Cr, chất thuộc Mùn bào, vụn da thuộc Tiếng ồn

Nước thải chứa Cr, thuốc nhuộm

NHUỘM MÀU, ĂN DẦU

Khí SO2,NH3

Thuộc da là một ngành sản xuất lâu đời trên thế giới và gắn liền với ngành chăn nuôi

và chế biến thịt Nguyên liệu chính là da động vật như da bò, da thỏ, da cừu, da lợn…

 Nước thải

Phần lớn các công đoạn của quá trình thuộc da đều sử dụng nước Mỗi công đoạn sử dụng các hóa chất khác nhau nên nước thải có đặc tính thay đổi và phụ thuộc vào từng công đoạn sản xuất Đặc trưng nước thải thuộc da ngành thuộc da ở mỗi công đoạn được thể hiện ở bảng 3.4

Hóa chất thuộc (dòng vào) Chất thải (dòng ra)

Bảng 3.2: Đặc tính nước thải thuộc da

Hồi tươi - Nước thải có màu vàng lục, chứa hàm lượng muối cao, chất

hữu cơ dễ phân hủy, chất bẩn, máu, phân, chất hoạt động bề mặt gây mùi khó chịu

Tẩy lông, ngâm vôi - Nước thải có tính kiềm cao (pH: 11-12.5) chứa muối NaCl,

vôi, protein, phần lông bị phân hủy, chất hữu cơ chứa nito, chất nhũ hóa, sunfit

Tẩy vôi, làm mềm Nước thải có pH cao Chứa thành phần bị phân hủy trong da

nguyên liệu, hóa chất dư: muối amônnitơ, sunfit, muối canxi (chủ yếu là sunfat canxi, dung môi, chất hoạt động bề mặt) Thuộc da Nước thải tính axit cao chứa Cr3+ (100-200mmg/l), nồng độ

BOD5, COD, SS, Cl-, cao

Hoàn thiện: Nhuộm

và ăn dầu

Nước thải tính axit, chứa Cr, dầu, thuốc nhuộm, kim loại nặng, chất phủ bề mặt

Đặc trưng nước thải của ngành thuộc da: Có mùi hôi thối, chứa hàm lượng rắn (TS), chất rắn lơ lửng (SS), BOD, COD, Crom, Cl rất cao, vượt rất nhiều lần so với QCVN 40 :

2011 (loại B), được thể hiện cụ thể ở bảng 3.5

Bảng 3.3: Đặc trưng nước thải thuộc da

(Nguồn: TL SXSH ngành thuộc da)

Tải lượng các chất ô nhiễm trong nước thải thuộc da (Tính cho 1 tấn da nguyên liệu với lưu lượng nước khoảng 30m3/1 tấn da nguyên liệu)

Bảng 3.4: Tải lượng các chất ô nhiễm trong nước thải thuộc da

(Nguồn: TL SXSH ngành thuộc da)

QCVN 40 : 2011/BTNMT

9 Độ kiềm (theo CaCO3) mg/l 1.100-2.000 - -

 Chất thải rắn

Chất thải rắn phát sinh trong tất cả các công đoạn của quá trình sản xuất Gồm có hai

loại: CTR (chất thải rắn) chưa thuộc và CTR đã thuộc (chứa Cr)

Bảng 3.5: Các loại chất thải rắn chưa thuộc

Bảng 3.6: Các loại chất thải rắn đã thuộc

Da thành phẩm thu được chỉ chiếm khoảng 25% tổng lượng da nguyên liệu Lượng CTR chiếm 50% (Bảng 3.9) tổng lượng da nguyên liệu, lượng CTR còn lại đi vào nước thải, sau đó được xử lý và thải ra dưới dạng bùn thải chứa Cr và các thành phần độc hại

Bảng 3.7: Lượng chất thải rắn phát sinh khi sản xuất 1 tấn da nguyên liệu:

3 Váng xanh vụn (Da thuộc vụn) Kg 50-100

5 Bụi da, diềm da sau khi hoàn thiện Kg 11-30

(Nguồn: TL SXSH ngành thuộc da)

Bùn từ hệ thống xử lý nước thải có chứa Crom nồng độ cao, vượt quá tiêu chuẩn quy định đối với bãi chôn lấp hoặc sử dụng nông nghiệp Do đó, bùn này được coi là chất thải nguy hại và phải được xử lý Theo ước tính, khoảng 0,12-0,30 tấn bùn/tấn nguyên liệu da được tạo ra bởi hệ thống xử lý nước thải Nồng độ cho phép của Crom tổng trong chất thải nguy hại do Cơ quan Bảo vệ Môi trường Mỹ (EPA) quy định là 5mg/l, trong khi đó tiêu chuẩn chất thải rắn chôn lấp của Nhật Bản cho phép nồng độ Crom là 1.5 mg/l Ở Việt Nam, theo qui chuẩn kỹ thuật quốc gia về ngưỡng chất thải nguy hại thì giới hạn của Crom

5 mg/l

Bụi muối Quá trình khử muối NaCl, máu, bụi bẩn, vi khuẩn

và thuốc diệt khuẩn Thịt được ngâm vôi Máy nạo thịt

Hơi ẩm, protein, chất béo, vôi, sulfua

Da vôi ở quá trình trau chuốt Quá trình chau truốt

Mẩu da phèn (wet blue) quá

trình chẻ da

Máy chẻ da

Cr2O3, hơi ẩm, protein, chất béo

Mẩu da phèn (wet blue) quá

trình nạo

Máy nạo

Da mộc/ nhuộm và da hoàn

thiện ở quá trình trau chuốt

Bụi quá trình phủ bóng

Khu vực hoàn thiện

Máy phủ bóng

Chất béo, protein, Cr2O3, syntans và thuốc nhuộm

 Khí thải

Khí thải phát sinh trong tất cả các công đoạn của quá trình thuộc da, với mùi hồi khó chịu ở công đoạn hồi tươi và khí thải chứa hơi dung môi ở khu vực sơn

- Khí thải phát sinh do sử dụng lò hơi với đặc trưng chủ yếu là VOC, CO, NOx, SO2

và bụi

- Khí NH3, H2S, SO2 và các hợp chất chứa N, S phát sinh từ công đoạn hồi tươi, tẩy lông, ngâm vôi, tẩy vôi do quá trình phân hủy các chất hữu cơ, protein gây mùi hôi thối, ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe người lao động và dân cư khu vực xung quanh Theo kết quả nghiên cứu của Zahn và cộng sự (2001) Nồng độ của VOC: 100 ppm, NH3: 40 ppm and H2S: 30 ppm

Da thành phẩm: 200 -250 kg

BOD COD SS

Cl

-Cr 3+

SO 4

2-BOD COD SS

Cl

-Cr3+

SO 4

2-Nước thải

~ 35 - 40 m 3

Chất thải rắn

~ 450 -730 kg

Khí thải ~ 40kg

Chưa thuộc:

Mỡ, bạc nhạc: 250kg Diềm da: 100kg

Đã thuộc: Váng, mùn bào, diềm da: 200kg

Đã nhuộm, hoàn thiện:bụi da, diềm da: 30 kg Bùn sau xử lý ~ 30kg

Chưa thuộc:

Mỡ, bạc nhạc: 250kg Diềm da: 100kg

Đã thuộc: Váng, mùn bào, diềm da: 200kg

Đã nhuộm, hoàn thiện:bụi da, diềm da: 30 kg Bùn sau xử lý ~ 30kg

Hóa chất: 250kg

Nước:35 - 40 m 3

Da nguyên liệu:

1 tấn

Năng lượng

THUỘC DA

Hình 3.2: Định lượng đầu vào, đầu ra cho 1 tấn da nguyên liệu

3.3 Các biện pháp xử lý chất thải hướng tới sản xuất bền vững ngành thuộc da

 Tại Việt Nam

Ngành thuộc da thải ra môi trường rất nhiều chất thải rắn, chất thải khí và nước thải Đối với chất thải rắn, hiện trạng là bạc nhạc, lông, da vụn, mùn bào, diềm da, vụn da chứa Crom (Cr) độc hại gây mùi khó chịu Đối với loại chất thải này hầu hết các doanh nghiệp thu gom rồi chuyển qua cho công ty môi trường đô thị địa phương xử lý để làm phân bón, thức ăn gia súc… nhưng chưa được áp dụng rộng rãi

Các chất thải khí thì cụ thể là phân huỷ các chất hữu cơ như khí thải H2S, NH3, VOC gây mùi hôi khó chịu vô cùng Giải quyết vấn đề này, phần lớn các doanh nghiệp áp dụng biện pháp thông thoáng nhà xưởng, một số ít cơ sở sản xuất có hệ thống xử lý khí

Còn đối với nước thải với đặc trưng là mùi hôi rất khó chịu, BOD, COD, Cr, chất rắn lơ lửng (SS) gấp nhiều lần các quy chuẩn cho phép, các doanh nghiệp xây dựng hệ thống xử lý nước thải cao, chi phí vận hành hệ thống xử lý nước thải (máy móc thiết bị, hoá chất, nhân công…) rất tốn kém