Đang tải... (xem toàn văn)
BÁO CÁO TIỂU LUẬN ĐỀ TÀI TÌM HIỂU CHẤT THẢI CỦA NGÀNH CÔNG NGHIỆP THUỘC DA VÀ ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP KIỂM SOÁT KHÍ THẢI VÀ NƯỚC THẢI
GVHD:Th.S PHAN THỊ PHẨM SVTH:BÙI THỊ VÂN ANH NGUYỄN THỊ HỒNG MAI THỊ TRANG PHẠM THỊ THANH VÂN LỚP:08MT112 Công nghiệp thuộc da Việt Nam năm 1912, người Pháp xây dựng nhà máy da Thụy Khuê để sản xuất da thuộc, phục vụ cho nhà máy Dệt Nam Định Đây nhà máy da Việt Nam Đông Dương Trong gần 20 năm trở lại đây, công nghiệp thuộc da Việt Nam có phát triển nhanh: trước năm 1990 nước có chưa đến 10 doanh nghiệp, sở thuộc da; giai đoạn 19901999 nước có khoảng 20 doanh nghiệp sở từ năm 2000 đến nước có 50 doanh nghiệp sở sản xuất Phần lớn sở thuộc da tập trung tỉnh phía nam Các doanh nghiệp có vốn đầu tư nước ngồi đầu tư Việt nam với suất không ngừng tăng lên Đa số doanh nghiệp đối tác Hàn Quốc, Đài Loan Trung Quốc đầu tư Tuy nhiên phần lớn công nghệ thuộc da Việt Nam cịn mức trung bình so với cơng nghệ tiên tiến giới Có khoảng cách trình độ cơng nghệ doanh nghiệp nước Mức tiêu thụ tài nguyên cho da nguyên liệu doanh nghiệp thuộc da nước cao so với nước khác áp dụng công nghệ thuộc da truyền thống Nếu lượng nước sử dụng Việt Nam 35-40 m 3/tấn da nguyên liệu mức tiêu hao nước khu vực Đông Nam Á 30 m 3/tấn Thuộc da ngành cơng nghiệp có phát thải gây nhiễm mơi trường dạng rắn, lỏng khí Chất hữu không mong muốn lông, mỡ, thịt… nguyên liệu ban đầu (da tươi, da muối) loại bỏ hóa chất dư thừa sử dụng (vơ hữu cơ, đặc biệt crôm III) Sự phân hủy chất hữu có nguyên liệu ban đầu tạo mùi hôi thối đặc trưng cho khu vực sản xuất khu vực xung quanh Dung môi bay khí thải nồi góp phần vào đặc trưng trạng môi trường ngành Với nhu cầu thị trường vậy, xu phát triển ngành thuộc da tương lai tất yếu Tuy nhiên, nhiều vấn đề tồn q trình thuộc da, bao gồm vấn đề tiêu tốn tài nguyên, sử dụng nguyên, nhiên liệu chưa đạt hiệu cao vấn đề ô nhiễm môi trường Các công đoạn ngành thuộc da chia thành cơng đoạn chuẩn bị thuộc, thuộc phèn (hoặc sơ thuộc), hồn thành ướt hồn thành khơ Sơ đồ công nghệ nguyên liệu đầu vào phát thải kèm đặc trưng Chuẩn bị thuộc Hồi tươi Công đoạn thực nhằm trả lại lượng nước bảo quản da tươi, đồng thời loại bỏ protit tan albumin, globumin, máu chất bảo quản có da nguyên liệu Quá trình hồi tươi thực phu lơng bể thời gian trung bình khoảng 12-18 giờ, Thời gian hồi tươi thay đổi tùy theo nhiệt độ môi trường phương pháp bảo quản da, cơng nghệ hồi tươi Một số hóa chất đưa vào trình nhằm tăng tốc độ hồi tươi, xà phịng hóa chất béo, giảm sức căng bề mặt da, tăng khả xuyên nƣớc vào da giảm khả hoạt động vi khuẩn gây thối Tẩy lơng, ngâm vơi Mục đích q trình nhằm loại bỏ lơng, lớp biểu bì, chất protit khơng có cấu trúc sợi, chất béo Cơng đoạn cịn có tác dụng mở cấu trúc sợi da Thời gian tẩy lông khoảng 12 - 18 Tùy theo yêu cầu, mục đích sử dụng loại da thuộc mà sử dụng phương pháp tẩy lơng khác Có số phương pháp tẩy lơng sau: - Tẩy lơng phương pháp bôi phết: Da sau hồi tươi kỹ bơi hóa chất tẩy lơng vào mặt thịt chất đống (mặt lông vào với mặt lông, mặt thịt vào với mặt thịt) Lông loại bỏ máy có lưỡi dao tù nạo tay Phương pháp áp dụng cho loại da nhỏ loại da mà lơng có giá trị da cừu Tẩy lơng da bị theo phương pháp có thu hồi lại lơng phá hủy lơng Tẩy lông enzym theo phương pháp riêng biệt kết hợp Phương pháp tẩy lổng enzym dùng enzym phân hủy bên ngồi protit khơng có cấu trúc sợi keratin non da ướt, sau dùng phƣơng pháp học để loại bỏ lông khỏi bề mặt da Phương pháp tẩy lông enzym kết hợp men-vôi-sunfua để tăng hiệu tẩy lông Tẩy vôi thực nhằm loại bỏ hoàn toàn hay phần chất nhƣ vôi chất kiềm khác có q trình tẩy lơng, ngâm vơi bề mặt thiết diện da trần Quá trình cịn điều chỉnh từ từ pH thích hợp cho cơng đoạn làm mềm Làm mềm công đoạn loại bỏ chất khơng mong muốn cịn lại da, đồng thời giúp cho da thuộc không bị co cứng Dưới tác dụng enzim proteaza, protit bị phân hủy phần cịn lại biểu bì, lơng chất bẩn bề mặt da, lỗ chân lơng hay khoảng khơng gian bó sợi tan Bên cạnh đó, làm mềm cịn hịa tan hay phá hủy sợi elastin làm co mặt da Sơ Thuộc (thuộc phèn) Công nghệ sơ thuộc (hay thuộc phèn) crôm gồm giai đoạn làm xốp (axit hóa), thuộc crơm nâng kiềm Các giai đoạn có ảnh hưởng lẫn Làm xốp (axit hóa): Đây trình tạo điều kiện ban đầu cho thuộc crôm thông qua tác dụng muối ăn axit với colagen (da trần) Tỷ lệ thành phần chất sử dụng phụ thuộc vào yêu cầu công đoạn thuộc Muối ăn giữ cho da không bị trương nở, axit hạn chế q trình ion hóa nhóm cacboxyl colagen, làm giảm phản ứng kết hợp da với crôm đồng thời làm giảm độ kiềm muối crôm lúc thuộc ban đầu để muối crôm khuếch tán nhanh xun sâu vào da Với thuộc crơm thông số kỹ thuật là: Nồng độ dung dịch làm xốp 8,0- 6,5o Be’ pH dung dịch a xít hóa 2,8- 3,2 Thuộc crôm: Phần lớn công nghiệp thuộc da (80%) sử dụng chất thuộc crôm Tại công đoạn này, sợi collagen đƣợc ổn định bền vững chất thuộc nhờ liên kết chéo với chất Phương pháp thuộc crôm truyền thống đƣợc tiến hành phulông nhiệt độ 18-240C, 100-150% nước theo khối lượng da trần bổ sung 7-8% bột crôm có độ kiềm 330SCh Lượng crơm chia làm hai lần cho vào phu lông cách nhau30 phút Nâng kiềm: Đây phương pháp đẩy nhanh trình kết hợp crôm, nâng cao khả phản ứng colagen nâng kiềm từ từ để trung hòa axit nâng cao độ kiềm muối phức crơm Q trình nâng kiềm phải thực cách từ từ không cho chất nâng kiềm vào phulong lần Chất nâng kiềm cần đảm bảo trung hòa axit cách từ từ để độ kiềm muối thuộc nâng dần từ giá trị ban đầu khảng 300SCh lên khoảng 650SCh cuối q trình thuộc Hóa chất thường sử dụng để nâng kiềm NaHCO3, khoáng magnezit (MgO).để đạt pH = 3,8-4,2 Da sau thuộc cần ủ đống 24 để fung a xít da chảy ra, crôm ổn định kết hoẹp với da chuyển sang cơng đoạn khác Hồn thành ướt Da sau thuộc chuyển sang cơng đoạn hồn thành ướt nhằm tạo cho da thành phẩm có đƣợc tính chất mặt hàng u cầu.Hồn thành ướt chia thành cơng đoạn sau: Ép nước, bào, xẻ; thuộc lại da thuộc crôm, nhuôm ăn dầu Ép nước, bào, xẻ - Ép nước: Mục đích công đoạn loại nước khỏi da để da có độ Có thể sấy theo phương pháp sấy tự nhiên khơng khí, sấy căng, sấy dán, hay sấy chân khơng Da sau sấy phần lớn có độ ẩm thấp (khoảng 10%), cứng làm mềm biện pháp học Nếu tác động học làm gẫy mặt cật Nếu để da khơng khí có độ ẩm cao đạt độ ẩm cân theo điều kiện mơi trường xung quanh Khi đó, tác động học khơng gây hại Để đạt điều kiện da cần hồi ẩm Hồi ẩm vị mềm: Hồi ẩm q trình nâng cao độ ẩm da, cách tăng hàm lượng nước da phun lượng nước định lên mặt váng, tốt chất đống da xen kẽ với mùn cưa ẩm Mùn cưa từ gỗ mềm, khơng dính cát, sỏi đƣợc làm ẩm đến 40% Da ủ mùn cưa lâu (12-36 giờ) Da bị mốc ủ lâu Có thể sử dụng số phương pháp khác đơn giản phun nước vào mặt váng da chất đống, phủ nilon Ngồi ra, dùng khơng khí ẩm (thường 100% độ ẩm tương đối) tiếp xúc với mặt da phòng hồi ẩm Phương pháp giúp nâng độ ẩm mặt da đều, nhiên đầu tư tốn thường dùng loại da cao cấp Sau hồi ẩm da có hàm lượng nước khoảng 18- 20% Trau chuốt Trau chuốt công đoạn làm tăng khả sử dụng da thành phẩm ( khắc phục khuyết tật bề mặt da, tạo cho bề mặt da đồng đều, khơng cịn khuyết tật) tạo cho da thành phẩm có mầu sắc theo ý muốn tạo cho bề mặt da hoa vân khác tùy theo yêu cầu sử dụng tăng khả bảo vệ cho mặt da Thành phần hóa dung mơi, chất trợ chất làm đầy, làm mềm số chất phụ trợ đặc biệt khác Vấn đề môi trường nhà máy thuộc da nước thải, mùi chất thải rắn Nước thải với lượng lên tới 40m cho da nguyên liệu thường có độ màu, hàm lƣợng chất rắn (TS), chất rắn lơ lửng (SS), Cl -, mỡ, crôm chất hữu cao Bên cạnh nước thải, trình sản xuất da phát sinh lượng lớn chất thải rắn như: mỡ, bạc nhạc, Khí thải phát sinh hầu hết công đoạn sản xuất với thành phần chủ yếu H 2S, NH3, chất hữu bay (VOC) trình phân huỷ chất hữu gây mùi khó chịu 1.Nước thải: Nước thải ngành thuộc da có đặc tính thay đổi phụ thuộc vào công đoạn sản xuất, phát sinh từ hoạt động sau: - Nước thải vệ sinh nhà xưởng, thiết bị, máy móc; - Nước thải từ công đoạn hồi tươi; - Nước thải từ công đoạn tẩy lông, ngâm vôi - Nước thải từ công đoạn khử vôi, làm mềm; - Nước thải từ công đoạn thuộc da; - Nước thải từ công đoạn hồn thiện STT Các chất nhiễm Tải lượng ( Kg/tấn da nguyên liệu) BOD 50-86 COD 145-231 SS 83-149 CL- 137-202 Cr 3-5 S2- 4-9 NH3- 4-6 Tổng nitơ 12-18 SO42- 52-110 STT Thông số Đơn vị Giá trị TCVN 5945:2005 Cột A Cột B Cột C pH - 7,5-8,5 6-9 5.5-9 5-9 BOD5 mg/l 1.200,2.500 30 50 100 COD mg/l 3.000-6.000 50 80 400 SS mg/l 3.000-4.500 50 100 200 TDS mg/l 14.000-20.500 - - - Clorua mg/l 4500-6.500 500 600 1000 S 2- mg/l 20-40 0.2 0.5 Độ kiềm mg/l - - - Tổng Cr mg/l 80-250 0.25 2.5 2.5 10 TS mg/l 17.000-25.000 - - - 1.100-2.000 Khí thải Khí thải nhà máy thuộc da phát sinh chủ yếu từ công đoạn sau: - Khí thải phát sinh sử dụng nồi với đặc trưng chủ yếu VOC, CO,NOx, SO2 bụi - Khí thải phát sinh từ cơng đoạn hồi tươi, tẩy lông, ngâm vôi, tẩy vôi trình phân hủy chất hữu cơ, protein tạo khí NH3, H2S hợp chất chứa N, S Khí thải loại có mùi thối khó chịu ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe người lao động khu vực xung quanh - Hơi axit dễ bay Hơi axit ảnh hưởng xấu đến hệ hô hấp người lao động - Hơi dung mơi cơng đoạn trau chuốt ảnh hưởng xấu đến sức khỏe công nhân khu vực CƠNG ĐOẠN CÁC CHẤT THẢI CHÍNH TÁC ĐỘNG ĐẾN MÔI TRƯỜNG Rửa, ngâm ( hồi tươi) Nước thải nhiễm BOD, COD, SS CL- Gây thiếu hụt oxy nước, phân hủy yếm khí sinh mùi, khí H2S, NH3, gây độc hại đến thủy sinh Ngâm vôi Nước thải nhiễm độ kiềm, BOD, Sulfide, SS - sulfide: nồng độ lớn 600mg/l chất tẩy - Độ kiềm nước cao gây lở loét da - SS: gây lắng cặn đường ống bồi lấp nguồn tiếp nhận Nếu cặn chất hữu gây thiếu hụt oxy, điều kiện yếm khí xảy làm ảnh hưởng đến sinh vật đáy, thủy sinh - Chloride: Nước có vị mặn, hàm lượng TDS tăng ảnh hưởng đến thủy sinh nước Ngâm axit Nước thải nhiễm axit Gây ô nhiễm nguồn nước, tiếp xúc với người động vật gây bệnh ngồi da, nặng phỏng, gây chết thủy sinh, ăn mịn cơng trình kim loại Thuộc Nước thải nhiễm axit, Chrome Axit Chromic gây lở loét da, viêm phế quản, viêm da, dị ứng da, tác nhân gây bệnh ung thư quái thai Nước thải nhiễm dầu cản trở trình khuếch tán oxy vào nước làm chết thủy sinh Tẩy long, rửa Nạo bạc nhạc Rửa vôi Rửa Rửa Nhuộm ăn dầu Nước thải nhiễm chrome, dầu, màu, BO, COD, DS Hãm rửa Nước thải nhiễm màu, BOD Gây thiếu hụt nước, phân hủy yếm khí sinh mùi, khí H2S, NH3, gây độc hại đến thủy sinh STT THÔNG SỐ ĐƠN VỊ GIỚI HẠN CHO PHÉP XẢ ( Theo TCVN 5945- 1995) A B C pH mg/l 6-9 5.5-9 5-9 COD mg/l 50 100 400 BOD mg/l 20 50 100 Chất rắn lơ lửng SS mg/l 50 100 200 Dầu mỡ khoáng mg/l KPH Chrome ( VI) mg/l 0.05 0.1 0.5 Chrome ( VII) mg/l 0.2 Thu hồi triệt để muối dính da trước hồi tươi: Da nguyên liệu trước hồi tươi chứa lượng muối định Do đó, trước hồi da cần giũ hết muối tay thiết bị lắc tang trống Quá trình thực đơn giản mang lại hiệu cao, thu hồi khoảng 30% lượng muối da trước hồi tươi giảm lượng hóa chất vào dịng thải tiêu thụ nước trình hồi tươi Khi áp dụng phương pháp này, nước hồi tươi sử dụng phần để sử dụng tuần hoàn lại Giải pháp giảm lượng nước tiêu thụ, giảm lượng tải lượng ô nhiễm nước thải, đồng thời thu hồi muối để muối da Thu hồi muối từ nước thải q trình hồi tươi: Trong cơng đoạn hồi tươi, lượng muối lại da hòa tan vào nước đáng kể (khoảng 78-104kg muối/1 da tươi, tương đương khoảng 8% muối bảo quản) Lượng muối thu hồi lại cách thu hồi nước thải công đoạn đem đặc Lượng muối thu hồi sử dụng lại để bảo quản da tươi đồng thời giảm chi phí xử lý nước thải Thu hồi lông: Thu hồi lông trước ngâm vôi nhằm loại bỏ chất ô nhiễm vào nước thải Quá trình thực dung dịch vơi NaOH pH=12,8-13 thời gian 45-60 phút Sau thêm sodium sulfhydrate Na2S với nồng độ 1-1,2% 30 phút để tẩy chân lông Ngay kết thúc, lông lọc qua lưới lọc để loại bỏ tạp chất Bằng biện pháp lơng sử dụng cho nơng nghiệp có chứa hàm lượng lớn nitơ Sau thêm vào Na2S (0,5%) vơi (0,5%) để phá hủy chân lông Xẻ da trước ngâm vôi lại Công đoạn áp dụng: Công đoạn tẩy lông, ngâm vôi Đối với số loại da có u cầu độ mềm cao cần ngâm vơi lại Theo công nghệ cũ, sau tẩy lông ngâm vôi xong da đuợc nạo, xẻ Nhƣ vậy, ngâm vơi, da dầy nên hóa chất ngấm vào da lâu Theo công nghệ mới, da bào lấy cự li chuẩn, sau ngâm vơi lại phần cật, cịn phần váng, tùy theo mục đích sử dụng tiến hành bước công nghệ Với việc thực công đoạn xẻ da trước ngâm vơi lại tiết kiệm hóa chất, lượng thời gian thực công nghệ Tuần hồn dung dịch tẩy lơng, ngâm vơi Cơng đoạn áp dụng: tẩy lông, ngâm vôi Trong công đoạn tẩy lơng, ngâm vơi có sử dụng lượng lớn nước (khoảng 9-15m3) thải lượng nƣớc lớn Có thể giảm lượng tiêu hao nước, hóa chất việc sử dụng lại trực tiếp dung dịch tẩy lơng sau q trình tẩy lơng, ngâm vơi bổ sung thêm hóa chất đến nồng độ yêu cầu sau gạn lọc tách cặn bã chứa vơi, mỡ, protein Kỹ thuật tiết kiệm tới 50% nước, 20-30% hóa chất (vơi, Na2S,…) đồng thời làm giảm chi phí xử lý nước thải Tuần hồn tái sử dụng dung dịch crom Cơng đoạn áp dụng: thuộc crom Tuần hoàn lại nước thải công đoạn thuộc crom cách thu gom nước thuộc crom vào bể chứa lọc lưới lọc để loại bỏ tạp chất mỡ Sau bổ sung thêm 1/3 tổng lượng crom ban đầu vào cho đủ nồng độ crom cho trình thuộc điều chỉnh pH cho phù hợp Có thể tuần hồn lại lần nước thuộc crom trước thải bỏ Xác định xác trọng lượng da công đoạn Công đoạn áp dụng: tất công đoạn Mục đích q trình nhằm hạn chế lãng phí ngun liệu, hóa chất cách cân xác lƣợng da trần cơng đoạn Từ tính tốn xác lượng nước hóa chất cần thiết Nếu không xác định khối lượng da trần dẫn đến lượng nước hóa chất thiếu hụt dư thừa lãng phí, ngồi theo nước thải, ảnh hưởng đến chất lượng da thuộc Khi áp dụng phương pháp mang lại số lợi ích như: giảm thiểu lượng nước hóa chất sử dụng; giảm lượng nước thải, hóa chất mơi trường; Nâng cao chất lượng da thuộc 8.Tẩy lông cách bổ sung chế phẩm enzyme Công đoạn áp dụng: tẩy lông Khi sử dụng chế phẩm enzym khâu giảm lượng Na 2S dùng khâu tới 50-70%, đồng thời làm cho mặt cật hơn, da thành phẩm đàn hồi tốt hơn, tăng diện tích da thu đƣợc lên 1-2% so với cách tẩy lơng, ngâm vơi thơng thường Phương pháp làm giảm tải lượng ô nhiễm nước thải khoảng 30-50% 9.Tẩy vôi tác nhân CO2 Công đoạn áp dụng: tẩy vôi Sử dụng tác nhân CO2 để tẩy vơi thay sử dụng muối amơn Hiện số sở thuộc da sử dụng khoảng 26kg muối amôn để tẩy vôi cho da nguyên liệu Khi sử dụng tác nhân CO2 để tẩy vơi giảm 75% - 100% lượng muối amơn sử dụng Do thay tác nhân tẩy vôi CO làm giảm đáng kể tải lượng ô nhiễm nước thải lượng muối amơn dư nước thải 10.Tuần hồn tái sử dụng dung dịch crom Công đoạn áp dụng: thuộc crom Tuần hồn lại nước thải cơng đoạn thuộc crom cách thu gom nước thuộc crom vào bể chứa lọc lưới lọc để loại bỏ tạp chất mỡ Sau bổ sung thêm 1/3 tổng lượng crom ban đầu vào cho đủ nồng độ crom cho trình thuộc điều chỉnh pH cho phù hợp Có thể tuần hồn lại lần nước thuộc crom trước thải bỏ 11 Thu hồi tái sử dụng crom Quá trình thuộc da thực dung dịch Cr(OH)SO4 pH=3,5-4 Sau trình thuộc, nước thải đƣợc thu gom vào bể chứa đƣợc loại bỏ tạp chất qua lưới lọc Nước qua lưới lọc bơm lên bể xử lý bổ sung thêm MnO2 khuấy cho pH nước tối thiểu Sau ngừng khuấy, crom kết tủa lắng xuống dạng Cr(OH)3 Loại bỏ nước thu hồi bùn chứa Cr(OH)3 hòa tan bùn H2SO4 đến pH=2,5 dung dịch Cr(OH)SO4, dung dịch đƣợc tuần hoàn sử dụng lại Công nghệ truyền thống thải bỏ khoảng 20-40% tổng lượng crom sử dụng vào nƣớc thải Tuy nhiên, sử dụng biện pháp thu hồi tuần hoàn lại 95-98% Cr3+ 12.Thu hồi tuần hoàn lại dung dịch axit hóa trước thuộc Cơng đoạn áp dụng:thuộc crom Mục đích q trình thu hồi tuần hồn lại dung dịch cơng đoạn axit hóa sau lọc điều chỉnh ph phù hợp Ngành thuộc da ngành gây ô nhiễm ngiêm trọng mơi trường, đặc biệt nước thải khí thải Nước thải thuộc da phát sinh từ hầu hết công đoạn như: bảo quản da nguyên liệu,hồi tươi, tẩy lông, … Đặc trưng nước thải thuộc da mùi hôi thối, hàm lượng BOD, COD, TSS, Crôm cao Trong mặt xưởng sản xuất chính, cần xây dựng hệ thống thu gom nước thải Đối với nước thải ngành thuộc da cần thu gom thành hai dịng thải tạo điều kiện thuận lợi cho q trình xử lý Áp dụng sản xuất góp phần giảm tổng tải lượng chất thải phát thải môi trường sử dụng hiệu nguyên nhiên liệu Tuy nhiên, để đáp ứng tiêu chuẩn thải cần có biện pháp xử lý cuối đường ống ... 2,8- 3,2 Thuộc crôm: Phần lớn công nghiệp thuộc da (80%) sử dụng chất thuộc crôm Tại công đoạn này, sợi collagen đƣợc ổn định bền vững chất thuộc nhờ liên kết chéo với chất Phương pháp thuộc crôm... hóa dung mơi, chất trợ chất làm đầy, làm mềm số chất phụ trợ đặc biệt khác Vấn đề mơi trường nhà máy thuộc da nước thải, mùi chất thải rắn Nước thải với lượng lên tới 40m cho da nguyên liệu... sản xuất với thành phần chủ yếu H 2S, NH3, chất hữu bay (VOC) trình phân huỷ chất hữu gây mùi khó chịu 1 .Nước thải: Nước thải ngành thuộc da có đặc tính thay đổi phụ thuộc vào cơng đoạn sản xuất,