1.4.2.1 Quá trình dệt vải
Quá trình dệt vải không gây nhiều tác động đến môi trường ngoại trừ tiếng ồn
và bụi vải. Lượng phát thải sinh ra trong giai đoạn này chủ yếu là ở khâu hồ sợi dọc nhằm tăng độ bền và tính năng uốn của sợi trong quá trình dệt vải. Các chất dùng để hồ sợi dọc có nhiều loại phổ biến như sau:
Tinh bột (chủ yếu là bột sắn)
Rượu polyvinyl alcohol, gọi tắt là PVA
Cacbonxymetylxenluloza , viết tắt là CMC
Axit polyacrylic, thường dùng dưới dạng polyacrylat
Polyvinyl acetat, Polyester
Xenluloza biến tính và tinh bộ biến tính
Nước thải hồ dư thừa và do vệ sinh máy được đưa luôn vào hệ thống nước thải,
còn lượng hồ phát thải ra môi trường nước chủ yếu ở công đoạn giũ hồ, khí thải chủ yếu là hơi nước thoát ra từ giai đoạn sấy sợi sau khi hồ, trong đó còn có thể có các hạt nhỏ hóa chất. Do đó ô nhiễm môi trường khí và nước ở công đoạn hồ sợi dọc so với toàn bộ ô nhiễm dệt nhuộm gây ra là không đáng kể
1.4.2.2 Tiền xử lý (xử lý trước)
Trong quá trình tiền xử lý, các tạp chất thiên nhiên trong xơ sợi và các tạp chất được đưa vào từ các công đoạn hình thành sợi, kéo sợi, dệt vải bao gồm cả các chất hồ sợi phải được loại bỏ. Vải, sợi cần có độ mao dẫn và độ trắng đồng nhất sau xử lý trước. Để đảm bảo vật liệu qua xử lý trước đạt chất lượng tốt, phù hợp với yêu cầu của các công đoạn sau phải sử dụng nhiều hóa chất và chất trợ.
Do đó nước thải ra có khối lượng lớn và cũng gây ô nhiễm nặng nề, thể hiện ở
Luận văn cao học Khóa 2010
Lê Quang Lâm Thúy -34- Ngành CN Vật liệu Dệt-May
cao. Sở dĩ như vậy là vì các loại tạp chất và hóa chất, chất trợ sau khi hoàn thành nhiệm vụ ở mỗi công đoạn đều được giặt ra và loại bỏ đi vào nước thải
Còn ô nhiễm khí thải là không đáng kể, đa số là hơi nước, các hóa chất bay hơi
hầu như không có vì hiện nay không sử dụng các dung môi hữu cơ trong xử lý trước
Hình 1.7. Sơ đồ minh họa các nguồn phát thải trong quá trình xử lý trước
1.4.2.3 Nhuộm, in hoa và hoàn tất [6,7]
Là các công đoạn sử dụng nhiều nước và hóa chất trong ngành dệt, do đó phát
sinh ra lượng nước thải rất lớn với nhiều chất ô nhiễm khác nhau như các hóa chất, chất trợ và một phần thuốc nhuộm chưa sử dụng hết.
*Quá trình nhuộm
Thuốc nhuộm là một thành phần không thể thiếu của quá trình sản xuất vải. Tùy
theo tính chất vải mà người ta sử dụng loại thuốc nhuộm tương ứng. Các loại thuốc nhuộm và độ tận trích được tổng kết trong bảng dưới đây
Bảng 1.10. Độ tận trích của một số loại thuốc nhuộm
Nhóm thuốc nhuộm Loại vải Độ tận trích Lượng có trong
nước thải
Thuốc nhuộm bazơ Lụa acrylic ~ 98% ~2%
Thuốc nhuộm axit Len, lụa, rayon 95 – 98% 2 – 5%
Vải mộc Rũ hồ Nấu và giặt Làm bóng và giặt Tẩy trắng và giặt KT NT Nước, enzim KT NT NaOH, NaCO3, chất trợ NaOH đặc, chất trợ KT H2O2, NaOH, chất trợ KT NT NT Thu hồi xút NT KT NT Khí thải Nước thải Nhuộm In hoa Hoàn tất
Luận văn cao học Khóa 2010
Lê Quang Lâm Thúy -35- Ngành CN Vật liệu Dệt-May
Độc tính của thuốc nhuộm: thuốc nhuộm là hóa chất cơ bản do vậy đều có độc
tính nhất định, ngoài ra một số loại thuốc nhuộm là độc chất có khả năng gây ung thư. Trên thế giới đã có qui định tiêu chuẩn về độc chất đối với một số loại thuốc nhuộm, ví dụ như trong tiêu chuẩn về các hóa chất trong công nghiệp dệt đã xác định những loại thuốc nhuộm azo có thể tạo ra những hợp chất amide gây ung thư do sự phân hủy. Những loại thuốc nhuộm có chứa hợp chất nhóm azo amin đã bị cấm sử dụng như: thuốc nhuộm Ismament Yellow 2G, Pigmatex Yellow TCGG, Imperon Yellow K-R, Pigmatex Golden Yellow TGRM, Imperon Orange K-G, Imperon Red KG 3R, Imperon Violet K-B, Imperon Dark Brown K-BRC.
Ngoài thuốc nhuộm, quy trình nhuộm vải còn sử dụng rất nhiều các sản phẩm
đặc biệt khác gọi là chất trợ. Các chất này là một phần không thể thiếu trong việc hỗ trợ nhuộm đều màu, có tính bền màu cao hơn…. Dự tính lượng chất trợ nhuộm được sử dụng bằng 60-70% lượng thuốc nhuộm được sử dụng.
Nước thải công đoạn nhuộm có chứa thuốc nhuộm chưa tận trích và các hóa chất khác, nước thải thường có độ màu, BOD, COD cao
*In hoa
Công đoạn này sẽ sinh ra một lượng lớn nước thải có màu với nồng độ BOD rất
cao
Thuốc nhuộm chứa phức kim loại
Len, nylon 95 – 98% 2 – 5%
Thuốc nhuộm trực tiếp Cotton, viscose ~ 80% ~ 20%
Thuốc nhuộm phân tán Polyester, nylon,
acetate
~ 90% ~ 10%
Thuốc nhuộm hoàn nguyên
Cotton, viscose ~ 95% ~ 5%
Thuốc nhuộm lưu
huỳnh
Cotton, viscose ~ 60% ~ 40%
Luận văn cao học Khóa 2010
Lê Quang Lâm Thúy -36- Ngành CN Vật liệu Dệt-May
Các chất trợ trong quá trình in bằng thuốc nhuộm gồm hồ, các chất trợ gắn
màu (ưa nước), chất phân tán, chất chống tạo bọt, Axit, các chất oxy hóa, chất kết dính trong in, chất giặt , chất khử, chất bảo vệ
Các chất trợ cho quy trình in pigment: ngoài các chất như hồ, chất gắn màu,
chất tạo bọt, chất tạo axit còn có những chất sau: chất tạo màng, hồ mềm, chất nhũ hóa
*Hoàn tất
Các loại hóa chất thường được sử dụng trong hoàn tất:
Chất tạo liên kết ngang Chất xúc tác
Hồ dày vải
Chất làm mềm
Quá trình hoàn tất sử dụng các hợp chất hóa học nêu trên sinh ra các loại chất ô
nhiễm dạng hữu cơ và vô cơ đi vào môi trường không khí và nước. Đáng lưu ý nhất là các sản phẩm chứa formandehyde với vai trò là các chất tạo liên kết ngang bởi đây là các chất bị nghi ngờ gây ung thư. Ngày nay việc sử dụng các sản phẩm chứa glyoxal urê đang dần được ưa chuộng hơn để thay thế các chất chứa formandehyde
1.5 Tác động của ngành dệt tới môi trường và sức khỏe con người [21] 1.5.1 Tổng quan về ngành dệt 1.5.1 Tổng quan về ngành dệt
Quá trình sản xuất trong ngành dệt có đặc điểm là tiêu thụ nhiều tài nguyên như
nước, nhiên liệu và hàng loạt các hóa chất trong một chuỗi dài các quá trình và sinh ra một lượng lớn các chất thải. Quá trình dệt sinh ra nhiều dòng thải bao gồm các dạng lỏng, khí và rắn mà một vài loại trong số đó có thể là chất độc hại.
Những thực tiễn thường gặp về hiệu suất thấp dẫn tới sự lãng phí tài nguyên đáng kể và hủy hoại môi trường nghiêm trọng. Những vấn đề chính về môi trường có liên quan đến công nghiệp dệt là hàng loạt các vấn đề gắn liền với ô nhiễm nước do việc xả các dòng thải không qua xử lý
Luận văn cao học Khóa 2010
Lê Quang Lâm Thúy -37- Ngành CN Vật liệu Dệt-May
Các vấn đề môi trường khác cũng quan trọng không kém là phát thải khí, đáng
chú ý có thể là các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi, mùi hay tiếng ồn quá mức cũng như tính an toàn của môi trường làm việc.
1.5.2 Tác động của ngành dệt tới môi trường 1.5.2.1Ô nhiễm không khí 1.5.2.1Ô nhiễm không khí
Hầu hết các quá trình được thực hiện trong nhà máy dệt đều phát thải ra các chất ô nhiễm không khí như các hợp chất oxit nitơ, oxit lưu huỳnh, cacbon oxit, amoniac, các phân tử chất bẩn từ các khâu tổng hợp nhựa nhân tạo, hồ sợi, sấy khô, in, nhuộm, chuẩn bị vải và nhà máy xử lý nước thải. Các khí hydrocacbon được thải ra từ các lò sấy khô và từ khâu sấy các khoáng chất có trong dầu ở nhiệt độ. Các quá trình này có thể phát thải khí formandehyde, axit, chất làm mềm và các hợp chất hữu cơ khác. Các chất thải dư thừa từ khâu chuẩn bị sợi đôi khi phát thải ra chất ô nhiễm trong quá trình xử lý gia nhiệt
Bảng 1.6. Tổng kết về các chất thải sinh ra trong quá trình dệt may
Quá trình Nguồn Các chất ô nhiễm
Sản xuất ra năng lượng
Phát thải từ lò hơi Các hạt, oxit nitơ (NOx),
khí sunphua (SO2) Tạo lớp phủ,
sấy khô và cắt
Phát tán từ lò ở nhiệt độ cao Các hợp chất hữu cơ dễ
bay hơi Hoạt động sản
xuất vải
Phát thải từ khâu chuẩn bị, chải thô, chải kỹ và sản xuất vải
Các phân tử chất bẩn
Hồ sợi Phát thải do sử dụng các hợp chất
hồ vải (keo hồ, PVA)
Oxit nitơ, oxit lưu huỳnh, CO
Tẩy trắng Phát thải do sử dụng hợp chất của
clo
Clo, oxit clo
Nhuộm Thuốc nhuộm phân tán sử dụng
chất tải thuốc nhuộm sunphua và anilin
Chất tải H2S, hơi analin
Luận văn cao học Khóa 2010
Lê Quang Lâm Thúy -38- Ngành CN Vật liệu Dệt-May
Hoàn tất Nhựa từ khâu hoàn tất
Nhiệt do khâu sản xuất sợi tổng hợp
Formandehyde
Các chất tải – khối lượng phân tử thấp Polymer – dầu bôi trơn Lưu giữ các
hóa chất
Phát thải ra từ các thùng chứa hàng hóa và hóa chất
Hợp chất hữu cơ dễ bay hơi Xử lý nước thải Phát thải ra từ quá trình xử lý các thùng chứa Hợp chất hữu cơ độc dễ bay hơi, các chất độc 1.5.2.2Ô nhiễm nước
Các nhà máy dệt sử dụng một lượng lớn nước trong suốt quá trình sản xuất từ khâu giặt sợi, nhuộm, giặt hoàn tất sản phẩm. Trung bình cứ sản xuất ra 1kg vải thì dùng hết 200 lít nước. Một lượng lớn nước thải sinh ra có chứa các loại hóa chất sử dụng trong suốt các quá trình mà quá trình dệt ướt sinh ra lượng nước thải lớn nhất
Bảng 1.7 Các nguồn gây ô nhiễm nước thải trong quá trình nhuộm Công
đoạn
Chất ô nhiễm trong nước thải Đặc tính của nước thải
Hồ sợi, giũ hồ
Tinh bột, glucose, carboxy metyl cellulo, PVA, nhựa, chất béo và sáp
BOD cao chiếm 34%-50% tổng sản lượng BOD
Nấu tẩy NaOH, chất sáp và dầu mỡ, tro,
soda, silicat natri, xơ sợi vụn
Độ kiềm cao, màu tối, BOD cao chiếm 30% tổng BOD Tẩy
trắng
Hypoclorit, hợp chất chứa clo, NaOH, AOX, axit
Độ kiềm cao chiếm 5%BOD Làm
bóng
NaOH, tạp chất Độ kiềm cao, BOD khá cao
chiếm 6% tổng BOD
In Chất màu, tinh bột, dầu, đất sét,
muối, kim loại, axit
Độ màu cao, BOD cao và dầu mỡ
Luận văn cao học Khóa 2010
Lê Quang Lâm Thúy -39- Ngành CN Vật liệu Dệt-May
Ảnh hưởng của các chất gây ô nhiễm trong nước thải công nghiệp ngành dệt nhuộm có thể tóm tắt như sau:
pH của nước thải có giá trị từ 9-12 sẽ ảnh hưởng nghiêm trọng đến sự tồn tại
và phát triển của các loài thủy sinh
Tổng lượng chất rắn lơ lửng và hòa tan đều cao hơn qui định. Trong đó có
nhiều chất độc hại: thuốc nhuộm khó phân giải, các chất hoạt động bề mặt, đặc biệt là các muối hòa tan với nồng độ cao đủ khả năng tiêu diệt các loài vi sinh vật
Các ion kim loại nặng ở dạng tự do và dạng phức cũng gây ra những ảnh hưởng rất bất lợi
Các chất khử có trong nước thải làm giảm đáng kể DO trong nước
Màu nước thải với nồng độ cao làm giảm tính thẩm mỹ và ngăn cản các quá
trình quang hợp của các sinh vật trong nước
Ảnh hưởng đến nước ngầm, gây hậu quả lâu dài
1.5.2.3Ô nhiễm chất thải rắn
Chất thải dư thừa sinh ra trong sản xuất dệt may là chất thải không độc hại,
chúng bao gồm các mảnh nhỏ, phần dư thừa, phần thải bỏ của sợi và vải. Cũng như các chất thải liên quan đến phần lưu trữ như thùng đựng hóa chất, thuốc nhuộm, các ống cuộn chỉ bằng cacton, các ống sợi, giấy, bìa cacton, các tấm plastic, dây buộc…
Bảng 1.8. Nguồn gốc của các loại chất thải rắn trong ngành dệt may
Nguồn gốc Loại chất thải
Vận hành thiết bị trong sản xuất vải cotton và vải tổng hợp Chuẩn bị sợi Dệt kim May Sợi và vải Sợi và vải
Sợi, chỉ và các đầu vải thừa Nhuộm và hoàn tất vải dệt thoi
Luận văn cao học Khóa 2010
Lê Quang Lâm Thúy -40- Ngành CN Vật liệu Dệt-May
Hồ vải, rũ hồ, ngâm kiềm, tẩy
Hoàn tất cơ học
Nhuộm và/ hoặc in
Nhuộm và/ hoặc in (dùng trong
khâu hoàn tất)
Các đầu vải thừa Len phế phẩm
Các thùng chứa thuốc nhuộm Các thùng chứa hóa chất
Nhuộm và hoàn tất vải dệt kim Các đầu vải thừa, các thùng chứa hóa
chất và thuốc nhuộm Nhuộm và hoàn tất vải thảm
Xơ sợi
Cắt rìa
Bông và len lông cừu
Nhuộm, in và hoàn tất
Sợi và các chất bông quét thu gom Rìa
Len bị xén đi
Thùng chứa thuốc nhuộm và hóa chất
Nhuộm và hoàn tất sợi và lưu kho Sợi, thùng chứa thuốc nhuộm và hóa
chất Vải len
Nấu len
Nhuộm và hoàn tất vải len
Bụi, len, vật liệu thực vật, sáp
Len bị xén, chỗ nối, vải, sợi, thùng chứa thuốc nhuộm và hóa chất
Đóng gói Giấy, bìa cacton, các tấm plastic, dây
buộc
Phân xưởng Các mẫu kim loại, giẻ dính dầu
Chất thải sinh hoạt Giấy, bìa, các chất thải sinh hoạt nói
chung
Xử lý nước thải Sợi, bùn thải và các thùng chứa bùn
1.5.3 Tác động đến sức khỏe con người 1.5.3.1 Các chất hóa học 1.5.3.1 Các chất hóa học
Các hóa chất độc hại được sử dụng trong sản xuất xơ tổng hợp thường có trong
Luận văn cao học Khóa 2010
Lê Quang Lâm Thúy -41- Ngành CN Vật liệu Dệt-May
công nhân thường xuyên tiếp xúc với thuốc nhuộm, hàng loạt các axit như axit formic, sunfuric, acetic, chất làm trắng florua, dung môi hữu cơ, thuốc hãm màu, chất tẩy… Công nhân ở khâu hoàn tất sản phẩm thường xuyên tiếp xúc với các tác nhân chống màu, chống cháy và một loạt các dung môi độc hại để tẩy dầu mỡ và tẩy ố. Cần phải chú ý khi sử dụng các loại hợp chất này để ngăn chặn tiếp xúc với da và cần có biện pháp thích hợp bảo đảm không làm thoát các chất hoặc hơi của chúng ra môi trường. Các chứng viêm da thường hay bị mắc phải khi làm việc ở các công đoạn tẩy trắng, nhuộm và hoàn tất, trong khâu chuẩn bị sợi lanh và các dung môi cho sản xuất sợi tổng hợp. Những hóa chất này có thể gây dị ứng cho da, mắt, cơ quan hô hấp hoặc nặng hơn có thể gây ưng thư
1.5.3.2Bụi và khói
Các nhà máy dệt thường phát thải khí chứa nhiều bụi vào khí quyển cũng như
ảnh hưởng đến sức khỏe con người như gây phá hủy da, gây hoa mắt, đau đầu, ho dẫn đến tê liệt đường hô hấp, viêm mũi…Sự phát thải các dung môi hữu cơ (do thêm dầu vào trong quá trình xe sợi và từ các dung môi) là rất lớn và không kiểm soát được.
Bảng 1.9. Tác động của bụi và khói đến sức khỏe con người
Chất Hoạt động Ảnh hưởng độc hại
Carbon disulphide
Narcotic hemolytic, neurotoxic
Tiếp xúc với da gây đau nặng và phá hủy da Tiếp xúc lâu hơn vài phút có thể gây bỏng độ 2. Bị nhiễm 100-1000ppm gây mệt mỏi, buồn nôn, đau đầu và táo bón. Liều lượng khoảng 10ml có thể gây chết người, 150ml trong không khí là nguy hiểm
Carbon monoxide
Giảm khả năng vận