Đang tải... (xem toàn văn)
Là tài liệu bổ ích cho các bạn làm báo cáo hay tham khảo cho các bài tiểu luận trên trường lớp vê quy trình sản xuất da động vật cùng những vấn đề phát sinh như về môi trường: có các chất thải đặc trưng trong dòng thải, nguồn gốc của chúng,...
CẤU TRÚC DA ĐỘNG VẬT, CÔNG NGHỆ THUỘC DA VÀ CÁC CHẤT THẢI ĐẶC TRƯNG, KÈM THEO NGUỒN GỐC CỦA CHÚNG TRONG CÔNG NGHỆ NÀY I.Lịch sử phát triển công nghệ thuộc da Công nghệ thuộc da có từ thời Hy lạp cổ đại, sau phát triển sang nước Ả Rập năm 3000 trước Công Nguyên Lúc đó, da thuộc dùng phương pháp thủ công, dùng chất tanin thảo mộc với thời gian công nghệ kéo dài, sản phẩm thuộc da đanh cứng có màu nâu sẫm, ban đầu phổ biến Tây Ban Nha sau phát triển rộng khắp châu Âu Phương pháp thủ công kéo dài đến mửa kỉ thứ XVII Do khoa học ngày tiến bộ, áp dụng thành tựu khoa học người ngày rõ nét, họ nghiên cứu để rút ngắn thời gian thuộc cách sử dụng bể thuộc có nồng độ chất thuộc khác theo hướng phát triển Đầu kỉ XIX, kĩ nghệ thuộc da chuyển sang giai đoạn phát triển rực rỡ, thời kỳ hàng loạt phương pháp, rút ngắn thời gian thuộc mà nâng cao chất lượng sản phẩm Đặc biệt phương pháp thuộc da tain thảo mộc Segum, tác giả nghiên cứu nồng độ hoa chất cho bể theo thời gian thuộc mà ngày áp dụng Vào năm 60 kỉ XIX, Knapp nghiên cứu muối Crôm, với chất liệu cho ta sản phẩm da thuộc có nhiều đặc tính ưu việt mềm mại, chịu đàn hồi tốt, thấu thấu khí cao, khả chịu nhiệt, chịu ẩm tốt hẳn da thuộc tanin thảo mộc, tanin tổng hợp số vật liệu giả da thay Từ đầu kỉ XX đến nay, với phát triển ngành hoa chất, hàng loạt công nghệ tiên tiến áp dụng ngành da thuộc để sản xuất da cứng, da mềm, nhằm đáp ứng nhu cầu tiêu dùng xuất Chính mà công nghiệp thuộc da trở thành ngành kĩ thuật giới, đặc biệt nghành da giày chiếm tỉ trọng đáng kể công nghiệp nhẹ nước Tình hình phát triển công nghiệp thuộc da nước Hiện nay, số quan nghiên cứu đưa vào khai thác nguồn da đà điểu lĩnh vực mẻ song nhiều tiềm Da đà điểu loại da cao cấp, dùng để làm túi, cặp sách có giá trị lớn Quy trình thuộc da không khác nhiều so với loại da trâu, bò, lợn, có khâu hoàn tất cầu kỳ nhiều công sức Với giá trị kinh tế cao, da đà điểu có tiềm trở thành nguồn nguyên liệu cho ngành thuộc da Việt Nam Hiện nay, Viện nghiên cứu Da Giày mở lớp đào tạo thuộc da đà điểu phục vụ cho công tác nghiên cứu ứng dụng nguồn nguyên liệu mẻ Tại Việt Nam, năm 1998, nhu cầu da thuộc có 160 triệu spft, năm 2005 tăng lên khoảng 300 triệu dự kiến năm 2010 tăng lên 500 triệu sqft Theo đánh giá chuyên gia, dù có 15% tổng sản lượng giày sản xuất nước (khoảng 60 triệu đôi) làm da phải cần 120 triệu sqft cho da mũ giày Nhu cầu da bò nguyên liệu lớn ngày tăng nhanh ngành thuộc da nước không theo kịp nhu cầu thị trương nhà máy sản xuất giày dép chủ yếu sử dụng da bò nhập từ nước Điều chứng minh qua số liệu thống kê: năm 2003, nhập 220 triệu sqft da (dùng nguyên liệu mũ giày, vật liệu lót, đế giày) Trong tháng đầu năm 2005, trị giá nhập sản phẩm da loại đạt 463.323.524 USD, tăng 8% so với kỳ năm 2004 Năm 2005, nhà máy thuộc da Việt Nam nước đầu tư Việt Nam sản xuất đáp ứng khoảng 20% nhu cầu da thuộc nước (khoảng 60 triệu sqft da), lại 80% (240 triệu sqft da) phải nhập Ngành Da Giày đưa mục tiêu phát triển ngành thuộc da nước đến năm 2010 mức khiêm tốn mức 80 triệu sqft ( năm 2005 đạt 60 triệu sqft), bé nhỏ so với tổng nhu cầu dự báo 500 triệu khoảng 20% nhu cầu da thuộc nước (khoảng 60 triệu sqft da), lại 80% (240 triệusqft da) phải nhập Theo Hiệp hội Da Giày Việt Nam, tính đến nay, có 20 nước châu lục (châu Âu, châu châu Mỹ) Trong thị phần sản phẩm da thuộc nhập từ Nga vào Việt Nam nhỏ, chiếm 0,16% Đây hội để nhà máy thuộc da lớn nước Nga — ZAO " Russkaya Kozhaor" thâm nhập vào Việt Nam Ngành da giày xuất đạt mức tăng trưởng 15% - 20% (SGGP) - Tại buổi giao lưu với hiệp hội da giày nước Ý, Đức, Hàn Quốc, Thái Lan, Philippines vùng lãnh thổ Hồng Công, Đài Loan (Trung Quốc) diễn TPHCM vào tối 24-9, Chủ tịch Hiệp hội Da giày Việt Nam, ông Nguyễn Đức Thuấn cho biết, ngành da giày VN gặp nhiều khó khăn bị EU bỏ thuế quan ưu đãi GSP, muốn kéo dài áp thuế chống bán phá giá giày mũ da, da giày xuất đạt mức tăng trưởng 15% - 20%/năm Trong năm 2008, ngành da giày đảm bảo mức tăng trưởng 15%, đạt kim ngạch xuất khoảng 4,5 tỷ USD Chúng ta xem kết sản xuất - kinh doanh năm 2007 kim ngạch xuất khẩu, lực sản xuất, lực lượng lao động dự kiến kim ngạch xuất năm 2008 bảng đây: KẾT QUẢ sx - KD NĂM 2007 VÀ Dự KIÊN NĂM 2008 I.CẤU TRÚC DA ĐỘNG VẬT Da lớp vỏ bao bọc bên loài động vật – da bảo vệ cho thể với tác động bên nóng, lạnh, Da chức bảo hộ, có vai trò điều tiết nhiệt dộ thể nhiệt độ nước bên thâm nhập vào thể Da có nhiệm vụ tiết mồ hôi qua lỗ chân lông lượng lớn chất độc thể thải Ngoài ra, da có phản xạ cảm ứng Từ chức khác đây, da có cấu trúc phức tạp Da động vật gồm lớp: - lớp lông: lớp - lớp biểu bì - lớp bì cật: cấu tạo từ protein dạng sợi collagen, elastin - lớp bạc nhac, mỡ Có thể chia chi tiết thành 10 thành phần sau: Lớp biểu bì 10 Mô mỡ Lớp bì phụ Lớp bạc nhạc Hình 1.Mặt cắt đứng da động Tuyến mồ hôi kính hiển vi Cơ Tuyến mỡ Túi chân lông Mạch máu Sợi colagen Công nghệ thuộc da - Lớp biểu bì: lớp da, độ dày chiếm từ 1-2% độ dày da Lớp biểu bì thường bị tẩy với lông trước đưa vào thuộc - Bì phu: phần da, tạo thành từ búi sợi colagen liên kết chặt chẽ vào chia thành lớp: + Lớp thượng bì (lớp nhú): phần bì phu giáp với lớp biểu bì gốc chân lông tuyến mồ hôi, tập lớp cơ, lông, tuyến mỡ, mạch máu bạch huyết Lớp có bó sợi mịn kết chặt với nhau, tạo nên bề mặt da phẳng nhẵn, chỗ mấp mô da độ lõm sâu chân lông tạo nên nét đặc trưng mặt cật da tạo thành dấu hiệu đặc trưng để phân biệt loại da súc vật Lớp gọi lớp cật + Lớp hạ bì: phần da dùng để sản xuất da thuộc Độ dày lớp hạ bì phụ thuộc vào loại tuổi tác súc vật Lớp có cấu trúc mạng lưới, nằm sát nhú có độ dày lớn Cấu trúc lớp lưới loại da động vật mang đặc tính riêng loại da đó, đồng thời lớp lưới lớp xác định độ bền học da thành phẩm, độ bền mặt cật, bền kéo đứt, chịu uốn nhiều lần Tương quan hai lớp ảnh hưởng tới tính cật da, độ bền, tỉ trọng, độ dày, độ mài mòn… - Bạc nhạc: tổ chức da, có sợi colagen kết hợp lỏng lẻo có lẫn mỡ Lớp bạc nhạc chiếm 15% độ dày da lớp bạc nhạc nạo trước đưa da vào thuộc Trong lớp có lớp thứ lớp cật sử dụng thuộc da Các lớp khác tách khỏi lớp cật quy trình học, hoá học, giai đoạn tiền xử lý da Lớp da cật thuộc chất nhuộm tain, crom để chuyển hoá da sống thành da thành phẩm có dộ bền, không bị phân huỷ điều kiện bình thường Thành phần hoá học da động vật gồm nước, Prôtit (protein), chất béo số muối khoáng Trong chất trên, quan trọng việc sản xuất da thuộc protit, protit phần tạo nên sợi colagen keratin (chất sừng) Công nghệ thuộc da Công nghệ thuộc da I Nguyên liệu sản xuất Da nguyên liệu dùng công nghiệp sản xuất thuộc da loại da động vật trâu, bò, lợn, cừu, dê, ngựa sử dụng loại da động vật quy hươu, nai, hổ, cá sấu, trăn, rắn, số lượng không lớn 1.1 Cấu tạo da sống Trong công nghiệp thuộc da, việc chia diện tích da quy định theo vùng - • Phần mông ngực • Phần đầu vai • Phần bụng Phần mông ngực: phần trung tâm da, chiếm 50-60% diện tích da Phần chùm sợi lớp mạng lưới xếp chặt chẽ, có độ bền học cao, phần chất lượng toàn da - Phần đầu vai: độ bền lí thấp chùm sợi phát triển yếu, cấu tạo lỏng lẻo - Phần bụng: phần biên da, chùm sợi colagen mảnh mai xếp lỏng lẻo gần song song với bề mặt tính chất xơ lí thua phần mông ngực phần đầu vai - Thành phần hoa học da sống là: nước, protit, mỡ, chất khoáng, lượng nhỏ men sắc tố Hàm lượng chất thành phần thường không cố định mà biến đổi theo giống, tuổi, loài, điều kiện sinh trưởng vật vị trí diện tích da - Nước da tươi chiếm khoảng 60-70% tồn hai dạng là: nước tự nằm xen kẽ sợi da ( chiếm 60%lượng nước da); nước kết hợp nằm cấu trúc da khó thay đổi Công nghệ thuộc da - Protit: thành phần da Trong da sống sấy khô, protit chiếm khoảng 95% trọng lượng da Protit tồn hai dạng: Protit cấu trúc dạng sợi anbunia, globulin, muxin mucoit; Protit có cấu trúc dạng sợi collagen Trong trình thuộc da, nhiều protit cấu trúc dạng sợi Karetin loại bỏ hoàn toàn 1.2 Bảo quản nguyên liệu Thông thường loại da tươi trước đưa vào thuộc phải bảo quản cẩn thận lò mổ, điểm giết mổ cung cấp cách đặn, thường xuyên lượng da lớn cho nhà máy thuộc da, mặt khác thường quy định lô da xuất thuộc phải có đồng chủng loại, trọng lượng, chất lượng phương pháp bảo quản sau giết mổ Mục đích bảo quản loại bỏ phá hoại vi khuẩn hạn chế chúng Có thể thực cách giảm lượng nước da, hạ thấp độ pH đến giá trị pH axit mạnh thực qua việc hạ nhiệt độ xuống 0 c Các phương pháp bảo quản da tươi: • Ướp muối (phương pháp thông dụng nhất) • Phơi khô • Ướp muối phơi khô • Axit hóa • Cho vào phòng lạnh + Bảo quản muối: da tươi ngâm vào muối dung dịch muối bão hoa Sự hấp thụ muối đạt cực đại sau 12 dung dịch muối bão hoa 24 muối hạt, sau trình loại nước khỏi da Trong trình da nước hấp thụ muối, lượng nước lớn lượng muối hấp thụ ( với NaCl) Công nghệ thuộc da Khi bảo quản muối hạt, trọng lượng giảm 13-19% Khi bảo quản dung dịch muối bão hòa trọng lượng giảm 9-12% Da bảo quản phương pháp dung dịch muối bão hòa khuyết tật định mức da thành phần tăng từ 1-2% so với phương pháp muối hạt Muối dung NaCl, có khả giữ lại khí cacbonic không cho phép hòa tan môi trường đầy oxy Na+ ngăn phát triển vi khuẩn, Ca+và Mg+ ngược lại NaCl phải chứa CaSO4, MgSO4, FeSO4 Al2O3 Ngoài ra, thêm chất ngăn cản hoạt động vi khuẩn axit boric, naftalina, cacbonat natri, beeta maftol, fluosilicat natri Da sau mổ cần phải rửa phần máu da, phần sau vắt lên cho nước muối ( muối nơi tránh ánh sáng mặt trời trực tiếp hoạc ẩm ướt, phải thoáng mát) Da muối sàn gỗ hoạc sàn ximăng có độ nghiêng 3-5độ, trải phẳng da, mặt lông xuống dưới, mặt thịt lên trên, sau sát muối thật trải khoác lên trên, độ cao khoảng 5-6m/mẻ Sau 5-7 ngày muối, lượng muối cần dùng 10-14% so với lượng da tươi + phương pháp phơi khô: phơi khô phải rừ từ, không khô ( phương pháp dùng cho thú nhỏ, thú săn bắn) Thuận lơi: Không dùng hóa chất, thời gian bảo quản lâu, chất lượng sản phẩm đảm bảo Nhược điểm: Quá trình phơi khô lâu, khó đạt công nghệ yêu cầu, da lỏng mặt giòn cục + Bảo quản phương pháp phơi khô ướp muối ướp ½ lượng muối sau phơi khô đến lượng nước từ 18-20% Phương pháp dùng Công nghệ thuộc da + Bảo quản axit: Đây phương pháp da trần (da tẩy lông), sử dụng 100% dung dịch nước, 15-20% NaCl 1,5-2%HCl H2SO4 so với trọng lượng da tươi Quy trình sản xuất thuộc da 1.3 Chia thành thành phần chính: • • • Chuẩn bị thuộc Thuộc Hoàn tất Sơ đồ công nghệ thuộc da Da tươi Công đoạn chuẩn bị Công đoạn thuộc C ô Bảo quản da thành phẩm Da thành phầm Hình2 Sơ đồ công nghệ thuộc da 1.3.1.Quy trình chuẩn bị thuộc 10 Công nghệ thuộc da nhiệt độ cao áp suất khác nhau, phụ thuộc vào yêu cầu khách hàng mà công nghệ lựa chọn phương pháp khác cho phù hợp Đối với da phải cải tạo trước trau chuốt, phải xử lý phương pháp ngâm tấp sùng giấy nháp đánh bề mặt, ngâm tấp có hóa chất chủ yếu Encryl dung môi hữu Các loại da mặt cật xấu phải qua công đoạn cải tạo phương pháp dùng giấy nháp đánh phớt bề mặt sau da ngâm với dung dịch hóa chất nêu nhằm tạo cho da có mặt cật bằng, tiếp đem sấy khô dùng giấy nháp đánh lại để hóa chất trau chuốt bề mặt da đạt yêu cầu chất lượng tốt II.Thiết bị ([1], [ 4], [5]) Các thiết bị cần thiết cho trình thuộc da là: foulons, máy nạo thịt, máy xẻ, máy bào, máy ép nước, máy vò mềm, máy in, máy đánh nháp, máy đánh bóng, máy sấy chân không, quan trọng là: + Máy nạo thịt: máy dùng để loại bỏ tổ chức da tạo điều kiện cho hóa chất xuyên vào sợi da tốt + Máy xẻ, máy bào: có tác dụng điều chỉnh dày chiều dày da đảm bảo độ dày đồng định, giảm tiêu hao số hóa chất thuộc làm tăng khả sử dụng sản phẩm + Foulons: giúp làm tăng trình xuyên thấu kết hợp hóa chất vào da tạo phân bố đồng toàn da + Máy vò mềm: tạo cho da có độ xốp độ mềm mại đáp ứng nhu cầu tiêu dùng khác khách hàng 18 Công nghệ thuộc da + Máy in: dùng để trang trí bề mặt làm tăng tính thẩm mĩ da thuộc sau hoàn thành Qua phần giới thiệu công nghệ thuộc da sản xuất da giày ta thấy chất thải nghành vấn đề đáng lưu tâm Nhà nước xác định vấn đề có luật pháp để quản lý nên đưa tiêu chuẩn lao động áp dụng riêng da giày I.Luật môi trường: Trích chương 10 _Môi trường: 1.1.Luật pháp môi trường: Doanh nghiệp thực nghiêm chỉnh luật bảo vệ môi trường nước CHXNCNVN Không tiến hành hoạt động làm suy kiệt tài nguyên hủy hoại môi trường, cụ thể không tiến hành hoạt động sau: + Các hoạt động làm suy thoái, cạn kiệt nghiêm trọng nguồn nước, ngăn cản trái phép lưu thông nước, phá hoại công trình bảo vệ, khai thác sử dụng tài nguyên nước, phòng chống khắc phục hậu nước gây , không gây ô nhiễm nước + Các hoạt động gây tác hại đến môi trường sống loài thủy sản + Các hoạt động chôn vùi rác thải độc hại vượt giới hạn cho phép gây ô nhiễm đất + Các hoạt động làm suy thoái môi trường, gây ô nhiễm môi trường + Thải vào không khí loại bụi, chất độc tiêu chuẩn vệ sinh cho phép 19 Công nghệ thuộc da + Gây tiếng ồn, rung động vượt giới hạn cho phép làm tổn hại đến sức khỏe người xung quanh Lập nộp kê khai hoạt động có ảnh hưởng đến môi trường thời hạn cho quan quản lý nhà nước Lập nộp báo cáo đánh giá tác động môi trường doanh nghiệp thời hạn cho quan quản lý nhà nước Không vi phạm quy định lưu thông hàng hóa ảnh hưởng đến môi trường, cụ thể không vi phạm điều sau: + Quy định pháp lệnh bảo vệ quyền lợi người tiêu dùng, không sản xuất kinh doanh sản phẩm sử dụng nguyên vật liệu độc hại gây ô nhiễm môi trường nguy hại đến tính mạng, sức khỏe người trái với phong mỹ tục + Quy định pháp lệnh bảo vệ quyền lợi người tiêu dùng, chứng nhận hợp chuẩn việc sản xuất hàng hóa + Quy định việc nhập công nghệ công nghệ máy móc thiết bị, phế thải chất không đảm bảo tiêu chuẩn bảo vệ môi trường cho phép Không vi phạm qui định việc bảo vệ môi trường trình xử lý chất thải 1.1.2 Các sách môi trường Xây dựng sách bảo vệ môi trường nhằm giảm thiểu tác hại môi trường sinh thái cộng đồng dân cư Phòng chống ô nhiễm không khí, cải tạo môi trường cảnh quan, trồng xanh Không tiến hành hoạt động gây ô nhiễm nguồn nước, thu gom nước thải có chứa hóa chất, xử lý đảm bảo tiêu chuẩn thải môi trường 20 Công nghệ thuộc da Xây dựng quy chế xử lý chất thải: chất thải phân loại tập trung vào nơi quy định xử lý biện pháp thích hợp tránh gây ô nhiễm môi trường, đảm bảo mức tiêu chuẩn vệ sinh cho phép trước thải môi trường xung quanh Có phận theo dõi giám sát, thự chương trình bảo vệ môi trường Trên quy định nhà nước, tìm hiểu loại chất thải phát sinh quy trình sản xuất ảnh hưởng đến môi trường sức khỏe Trước hết phải biết ngành giày da đóng vai trò quan trọng kinh tế quốc dân, ngành xuất hàng đầu đồng thời đứng đầu giới Và theo lượng chất thải nguy hại Gelatin Crom ( chất gây ung thư, tử vong cho người động vật tiếp xúc) tử phế thải da điều đáng lo ngại sở thuộc da Thống kê trung bình nước năm lượng chất thải rắn phát sinh ngành thuộc da khoảng 4000 Đây lượng chất thải nguy hại có chứa nhiều Crom chiếm (trên 1% khối lượng) lượng đáng kể Gelatin Trong trình thuộc da cấu trúc da động vật thay đổi da bền nhiệt, không cứng giòn lạnh không bị nhăn thối rữa ẩm nóng Có nhiều phương pháp thuộc da tùy theo yêu cầu mục đích sử dụng Trong thuộc da muối Crom phổ biến Tuy nhiên với phương pháp lượng Cr(III) sót lại da chế phẩm lại gây ô nhiễm đáng kể với môi trường Điều nguy hiểm Cr(III) gặp điều kiện thuận lợi chuyển hóa thành Cr(IV), Cr(V)- có thành phần chất độc ung thư, tử vong cho người động vật Có thể thu hồi Gelatin Crom từ da bào theo quy trình sau: Nấu da với dung dịch Ca(OH)2 Lọc thu hồi dung dịch có chứa Gelatin Cho bã lọc vào dung dịch axit 21 Công nghệ thuộc da Lọc Kết tủa Crom Phương pháp sử dụng hóa chất rẻ tiền, đơn giản có khả ứng dụng quy mô lớn có giá trị kinh tế bảo vệ môi trường Sau tìm hiểu sâu sắc loại chất thải, nguồn phát sinh biện pháp giảm thiểu, xử lý III Vấn đề môi trường nghành công nghệ thuộc da 1.Các chất thải phát sinh 1.1.Nước Thải Nước thải phát sinh chủ yếu từ công đoạn ướt Một số công đoạn khí phát sinh nước thải với lượng Trong công đoạn thuộc da, nước dùng thể mang để làm da thô giúp hóa chất thấm vào để phản ứng với sợi collagen da Lượng nước tiêu thụ cho kg da thô tùy vào nhà máy Thông thường, lượng nước sử dụng 50 l/kg, có lên đến 150 l/kg Nước thải đầu gián đoạn nên cần phải điều hòa trước xử lý Nước thải thuộc da có hàm lượng BOD, COD, SS, TKN, độ dẫn điện, sulfate, sulfide chrome cao 1.2 Chất thải rắn Nguồn chất thải rắn chủ yếu là: muối, da thừa công đoạn xén ướt, xén khô, đệm Lượng chất thải rắn thay đổi tùy vào nguyên vật liệu đầu vào, công nghệ sản xuất thành phẩm Hầu hết chất thải rắn phát sinh cách ly khỏi nguồn Tính nước Việt Nam, năm 2000 có 4300 da phế thải tức 11,8 da phế thải/ ngày Các loại chất thải rắn: o Muối: trình xử lý da, muối kết dính chứa máu, lông, bụi số loại vi khuẩn tách khỏi da thu hồi 22 Công nghệ thuộc da dạng rắn Muối tái sử dụng phần, lại bị thải bỏ o Rẻo da thô: phần da thô phần rìa bị xén bỏ Da bị xén phần chân, đuôi, bụng, cổ tai để miếng da gọn o Thịt nhầy: phần thịt tách khỏi da sau làm lông ngâm da vào kiềm o Da ẩm tách lớp: Sau da thuộc, bề dày da khoảng – mm Do đó, để đạt chiều dày mong muốn, cần tách da thành lớp Lớp đưa vào công đoạn chuẩn bị hoàn thiện, lớp xem sản phẩm phụ Những miếng lớn sử dụng làm giày thường da độn, miếng nhỏ bị loại bỏ o Da bào: sau da thuộc, da bào để đạt chiều dày mong muốn Công đoạn thải vụn da bào có chứa chrome 1.3 Khí thải Khí thải nhà máy thuộc da có chất không ổn định Hầu hết dạng độ ẩm, mùi, bụi từ công đoạn khí số dung môi Khí thải phát từ nguồn: nồi trình chế biến H 2S NH3 khí thoát từ trình rửa trống quay với NH3, sử dụng (NH4)2SO4 để khử kiềm Ngoài có bụi từ trình bào da, đệm da mùi dung môi Có thể tóm tắt chất thải quy trình thuộc da theo sơ đồ sau: 23 Công nghệ thuộc da DA MUỐI 12 000 kg NƯỚC THẢI 600 m3/ngày CHẤT THẢI RẮN & BOD5 = 13680 kg/ngày COD = 34200 kg/ngày SS = 2790 kg/ngày Chrome = 80 kg/ngày Sulfua = 173 kg/ngày Bùn = 3280 kg/ngày CHƯA THUỘC: Muối: 1000 kg/n Rẻo da thô: 240 Thịt nhầy: 2500 DA THÀNH PHẨM 1400 kg ĐÃ THUỘC: Da bào: 1500kg/ Rẻo da: 240 kg/n Da đệm: 20 kg/n Tổng: 5500 kg/ n Hình 7- Sơ đồ : Cân vật chất quy trình thuộc da Từ sơ đồ cân vật chất trên, ta thấy da thành phẩm chiếm khoảng 10% lượng da thô ban đầu Điều chứng tỏ lượng chất thải rắn lớn, gây ô nhiễm nặng nề cho môi trường Vấn đề cấp thiết đặt phải có giải pháp xử lý tận dụng lưọng da 2.Tác động môi trường chất thải thuộc da • pH: pH dòng thải trực tiếp từ nhà máy thuộc da thay đổi từ 3,5 – 13,5 Nước thải pH thấp gây ăn mòn hệ thống dẫn nước hòa tan số kim loại nặng nước thải Nước thải công đoạn kiềm có pH cao sử dụng dư vôi, tạo cặn đường ống Ngược lại, pH 24 Công nghệ thuộc da công đoạn acid thuộc lại thấp pH dao động mạnh gây sốc cho môi trường nước, giết chết loài thủy sinh nhạy cảm • BOD5: Hàm lượng protein sản phẩm phân hủy có nhiều nước thải làm cho BOD cao (1740 – 11 050 mg/l) • COD: Giá trị COD cao, từ 3800 – 41 300 mg/l • Nitrogen: Hàm lượng nitrogen cao nước thải gây phú dưỡng hóa cho nguồn nước TKN khoảng 1060 – 2570 mg/l • Sulfua: Công đoạn làm lông sử dụng sulfua nên điều kiện pH < 8,5, GH2S tạo thành gây mùi hôi độc Khi thải vào cống chung, nước thải chứa sulfua có tính ăn mòn cao tạo thành H2SO4 hoạt động vi khuẩn Lượng sulfua dòng chung 290 mg/l • Chrome: Chrome hóa trị III thải từ nhà máy thuộc da độc chrome hóa trị VI Độc tính muối chrome thay đổi tùy loài thực vật động vật Với hàm lượng cao, chrome làm kết tủa protein, acid nucleic ức chế hệ thống men Chrome xâm nhập vào thể sinh vật theo đường: hô hấp, tiêu hóa qua da Cr(VI) thể hấp thu dễ dàng Cr(III) vào thể, Cr(VI) chuyển thành dạng Cr(III) Người tiếp xúc với Cr hợp chất Cr loại bệnh loét da, loét thủng vách ngăn mũi, viêm da tiếp xúc, chàm tiếp xúc xuất Tảo loài nhạy với chrome Hiện tại, hàm lượng chrome nước thải 133 mg/l bùn thải – 175 mg/l Nước thải công đoạn thuộc chrome chiếm 2% tổng lượng nước thải nhà máy có nồng độ chrome 6000 – 7000 mg/l • Chất rắn lơ lửng (SS): Chất rắn lơ lửng gây cảm quan mà che phủ lớp thực vật lắng Hệ gây cạn nguồn ôxy cục lớp nước đáy cản sáng làm giảm quang hợp độ đục nước cao Giá trị SS thường dao động từ 2000 – 8000 mg/l Muối: NaCl dùng nhà máy thuộc da không gây hại cho thủy sinh nước nồng độ cao Muối Cr 2(SO4 )3 gây ăn mòn cho kết cấu 25 Công nghệ thuộc da bêtông Lượng chlorua nước thải dao động từ 5820 – 14 160 lượng sulfua 860 – 1814 mg/l • Dung môi dễ bay hơi: Các hóa chất hoàn thiện acid acetic, formaldehyde, ethylene glycol, nguy hiểm đến sức khỏe công nhân • Dầu mỡ: Mỡ động vật loại dầu nhuộm dạng váng kết hợp với thành phần khác gây tắc nghẽn cho hệ thống xử lý nước thải Các lớp dầu mỏng làm giảm khuếch tán oxygen không khí vào nước thải, đồng thời dạng nhũ tương làm cho COD nước thải cao • Các chất thải rắn: Bên cạnh mùi hôi trình phân hủy bầy nhầy, chất thải rắn phân hủy thu hút ruồi nhặng số thể trung gian truyền bệnh Hơn nữa, vi sinh vật gây bệnh vi khuẩn gây bệnh than vào nước thải đến nguồn tiếp nhận Ngoài ra, muối sulfide bụi da dễ dàng phát tán môi trường 3.Cách phương pháp giảm thiểu ôi nhiễm xử lý chất thải 3.1 Nước thải Nước thải công nghiệp thuộc da loại nước thải công nghiệp chứa nhiều chất ô nhiễm nguồn nước, là: - Các chất hữu gồm protein tan, lông, thịt, mỡ tách từ thành phần cấu trúc da - Các hoa chất sử dụng tiền xử lý da, thuộc da hoàn thiện da Để giảm chi phí cho trình xử lý nước thải tiến hành xử lý đạt hiệu cao, cần thực biện pháp giảm ô nhiễm nguồn Đối với công nghệ thuộc da sử dụng biện pháp sau: Nước rửa thiết bị tuần hoàn sử dụng cho công đoạn rửa da hồi tươi 26 Công nghệ thuộc da - Nước ngâm vôi tuần hoàn sử dụng cho công đoạn hồi t- hay ngâm vôi Những loại nước tuần hoàn cần qua hệ thống lưới chắn lắng cặn để loại cặn bẩn lông vụn Na2C03, NaOH, MgOH vào dung dịch thuộc da để tạo kết tủa Cr(OH)3, sau qua lắng gạn thu cặn Cr(OH)3, cặn bổ sung vào bể cuối giai đoạn làm xốp Như làm giảm lượng Cr cần thiết cho công đoạn thuộc Phương án thứ ba dung dịch thuộc crom với nước rửa bổ sung chất kiềm để tạo kết tủa lắng cặn, sau bùn lắng đem lọc ép Bã lọc hòa tan axit sunfuric nhiệt độ sôi tạo thành muối Cr3+ Muối sử dụng chất thuộc cho công đoạn thuộc Cần ý phương pháp thu hồi, tận dụng lại chất thuộc nước gạn lắnghay nước lọc loại nước thải có tính kiềm yếu Do đặc tính nước thải công nghệ da hợp dòng thải có tính chất khác (dòng mang tính axit, dòng mang tính kiềm) nên chất ô nhiễm dòng thải phản ứng với nhau, lấy mẫu, đo đạc phân tích dòng thải tổng cần phải cónhận xét, phán đoán để tránh có số liệu sai Để trình xử lý sinh học đạt hiệu cao, cần phân luồng dòng thải chứa Cr 3+(dạng tan) sunfua để tiến hành xử lý cục dòng thải • Khử sunfuas2': Đơn giản phương pháp ôxy hóa Các chất ôxy hoa thường sử dụng H202, NaCl,Nhưng thông dụng dùng 02 không khí có muối mangan (li) làm xúctác ( nhu MnSO4) Phản ứng xảy sau: s s2 + 02 S042 Thời gian thổi khí (hay thời gian phản ứng) để khử sunfua từ 4-6 h • Khử Crom: Phương pháp khử Cr3+ thường dùng xử lý nước thải thuộc da phương pháp kết tủa Hóa chất dùng Na2C03 hay MgO, mục đích làm tăng độ pH 27 Công nghệ thuộc da lên tới để xảy phản ứng kết tủa: Cr3+ +3OH Cr(OH)3 Người ta dùng sữa vôi Với mục đích sử dụng lại Cr(OH) nên dùngnatrihidroxit sôđa Sau xử lý cục dòng thải này, nước thải tiếp tục đưa vào hệ thống xử lý tập trung xí nghiệp hay trạm xử lý tập trung thành phố với mục đích khử chất ô nhiễm dạng lơ lửng chất hữu Hệ thống bao gồm song chắn rác để tách tạp chất thô nh- lông, bạc nhạc,ũ Dòng thải chứa Cr3+ sunfuas2" sau xử lý cục đưa vào thiết bị điều hoa dòng thải khác Sau cho vào bể tạo keo tụ xử lý sinh học Bùn lắng hệ thống xử lý phương pháp tách nước, lọc ép đem chôn lấp cùngrác thải sinh hoạt 3.2 Chất thải rắn Ngoài thuộc da ô nhiễm lỏng, rắn đặc thù nghề nghiệp gây mùi hôi thối mùi protein bị phân huy, mùi hóa chất dùng trình thuộc, đặc biệt mùi H2S thoát sau trình tẩy lông, ngâm vôi da nguyên liệu Việt Nam, việc xử lý chất thải rắn triển khai làm nấu keo công nghiệp, làm da nhân tạo không đáng kể chủ yếu mang đổ làm cho bãi rác gây nên mùi khó chịu, ảnh hưởng trầm trọng đến môi trường Bản chất protein, có phương án xử lý tốt tạo phân bón nôngnghiệp, chăn nuôi hữu dụng Viện nghiên cứu da giày Việt Nam đưa phương pháp sử dụng enzym để tạo phân bón từ chất thải công nghiệp thuộc da, biện pháp nhằm tái sử dụng chất thải rắn nói chung chất thải điềm dẻo, da chưa qua thuộc nói riêng, tìm trình tối ưu qua việc xác định thông số nhiệt độ, pH, độ ẩm thời gian thích hợp để thúy phân chúng chuyển hoa thành sản phẩm phân bón dùng nông nghiệp Để làm điều phải hiểu rõ sở lý thuyết cấu tạo vật lý, thành phần hóa học, trương nở thúy phân sợi da collagen cấu tạo enzym, yếu tố ảnh hưởng chế hoạt 28 Công nghệ thuộc da động enzym với chất phụ gia bùn hoạt tính cấu tạo da động vật giống nhau, tạo lớp: biểu bì, bì phụ mô liên kết da Thành phần hóa học da gồm: nước, prôtit, chất béo số muối khoáng Enzym chất có khả đặc biệt phản ứng hoa học, chất xúc tác sinh học, chất hoa học phần lớn enzym protein, xác định đắn từ sau kết tinh đựơc enzym Giống protein hình hạt khác enzym tan nước, dung dịch muối loãng, không tan dung môi không phân cực dung dịch enzym có tính chất dung dịch keo Khi hòa tan enzym vào nước phân tử nước lưỡng cực kết hợp với Cacbon, nhóm ion nhóm phân cực phân tử enzym tạo thành lóp vỏ hydrat có vai trò quan trọng phản ứng sinh hoa Mỗi enzym có khả chuyển hóa số chất định, theo kiểu phản ứng định có tính đặc hiệu tính chuyên hóa enzym Thành phần gồm : than bùn (75%), phân lân nung chảy (10%), phụ gia mùn hoạt tính(l%), phụ gia khác(2%) Than bùn tuyển chọn kiểm định đạt yêu cầu hàm lượng hữu cơ, độ ẩm, điều chỉnh pH KOH phối chế phụ gia, phân lân 3.3 Chất thải khí Ta sử lý theo phương phương pháp sau • Phương pháp xử lý dung môi hữu (DMHC): Nhằm giảm nồng độ dung môi hữu nơi làm việc, biện pháp tốn thường áp dụng nhiều sở sản xuất dùng hệ thống thông gió chung thông gió cục để pha loãng khó ô nhiễm Biện pháp không làm giảm tải lượng phát thải chất ô nhiễm môi trường Một biện pháp tích cực áp dụng dung môi hữu thải trình sản xuất đưa vào hệ thống thu khí sau vào thiết bị hấp phụ, DMHC đưa hấp phụ trước thải môi trường Các chất hấp phụ thường dùng là: than hoạt tính, ôxyt nhôm, zeolit 29 Công nghệ thuộc da • Các phương pháp xử lý bụi là: Phương pháp tách bụi thiết bị lắng trọng lực: Quá trình lắng xảy tác dụng trọng lực Ưu điểm: phương pháp dơn giản để làsạch bụi có kích thước lớn Nhựơc điểm: thiết bị cồng kềnh, hiệu suất lắng thấp, không lắng đựơc bụi có kích thước < 30) am • Phương pháp tách bụi thiết bị lọc tĩnh diện: Cho dòng khí chứa bụi qua điện trường, dươi tác dụng của điện trường phân tử khí bị ion hóa tạo thành điện tích trái dấu chúng di chuyển đến điện cực, đường va chạm với hạt bụi làm cho bụi nhiễm điện dấu, nhờ hạt bụi di chuyển cực lắng Ưu điểm: Lọc bụi cao lắng bụi có kích thước nhỏ Nhược điểm: Thiết bị cồng kềnh khó lắp ráp, tiêu tốn lương • Phương pháp xyclon Dòng khí có lẫn bụi đưa vào thiết bị theo phương pháp tăng tốc bơm đẩy hay quạt hút Trong thiết bị, hạt bụi chuyển động theo phương tiếp tuyến với vận tốc Wr bị văng thành thiết bị với vận tốc Wo nhờ lực ly tâm, tổng hợp lại bụi chuyển động với vận tốc Wp theo đường xoắn ốc kết bụi lắng xuống thiết bị, khí tách môi trường • Phương pháp lọc túi vải Cho khí chứa bụi qua lớp ngăn xốp làm vải, bông, sợi, thủy tinh vật liệu sành sứ Các hạt bụi bị giữ lại lớp ngăn cách khí V.Kết Luận 30 Công nghệ thuộc da Trên số vấn đề môi trường ngành sản xuất da giày mà nhóm 17 tìm hiểu số tài liệu, qua tài liệu mong muốn cho bạn thấy việc phát triển kinh tế quan trọng việc cân đối lợi ích kinh tế cách doanh nghiệp với việc bảo vệ môi trường vô cấp thiết để phát triển vững bền toàn diện Với phát triển ngày mạnh mẽ kinh tế nước nhà, đồng thời tín hiệu vui mừng vừa thách thức cho cấp quản lý với thân chủ doanh nghiệp 31 Công nghệ thuộc da 32