Hệ thống xử lý nước thải thuộc da

sản xuất thuộc da

Giới thiệu

sản xuất thuộc da

Sản xuất thuộc da

Thuộc da là ngành sản xuất lâu đời trên thế giới và luôn gắn bó với ngành chăn nuôi gia súc và chế biến thịt. Nguyên liệu chính sử dụng cho công nghiệp thuộc là da động vật như da bò, cừu, da lợn, v.v… Với khái niệm thuộc da, có ngihĩa làm thay đổi da động vật sao cho bền nhiệt, không cứng giòn khi lạnh, không bị nhăn và thối rữa khi ẩm và nóng. Tùy theo mục đích sử dụng mà da thuộc ở các điều kiện môi trường, công nghệ và hóa chất, chất thuộc khác nhau.

Phần lớn công nghệ thuộc da ở Việt Nam còn ở mức trung bình khá so với các công nghệ tiên tiến trên thế giới. Có một khoảng cách về trình độ công nghệ giữa các doanh nghiệp trong cả nước. Mức tiêu thụ tài nguyên cho một tấn da nguyên liệu của các doanh nghiệp thuộc da trong nước vẫn cao hơn so với các nước khác cùng áp dụng công nghệ thuộc truyền thống. Nếu như lượng nước sử dụng tại Việt Nam là 35-40 m3/tấn da nguyên liệu thì mức tiêu hao này ở các nước trong khu vực Đông Nam Á chỉ là 30 m3/tấn.

Công nghiệp thuộc da Việt nam còn nhiều điểm hạn chế. Hoá chất phục vụ quá trình thuộc da là một trong các yếu tố quyết định chất lượng da thuộc mà hiện nay, ngành công nghiệp hoá chất trong nước chưa có khả năng cung ứng. Các doanh nghiệp thuộc da phải nhập phần lớn hoá chất của nước ngoài, Bên cạnh đó, khả năng cập nhật, lựa chọn hoá chất mới phù hợp cho từng công đoạn còn hạn chế. Công nghệ và thiết bị chuyên dùng một phần còn ở mức độ trung bình, lạc hậu và không đồng bộ, đặc biệt là các cơ sở phía Bắc. Mặc dù các cơ sở thuộc da đã được các hãng bán hoá chất hướng dẫn một số công nghệ mới trong quá trình sử dụng hoá chất của họ, nhưng kiến thức công nghệ còn rời rạc, thiếu cơ bản và tổng thể. Nguồn lao động trong ngành đa số còn chưa được đào tạo bài bản, chuyên ngành sâu, do đó sản phẩm da thuộc trong nước còn đơn điệu, chưa phong phú.

Thuộc da là ngành công nghiệp có phát thải gây ô nhiễm môi trường dưới cả 3dạng rắn, lỏng và khí. Chất hữu cơ không mong muốn như lông, mỡ, thịt…trong nguyên liệu ban đầu (da tươi, da muối) được loại bỏ cùng hóa chất dư thừa trong sử dụng (vô cơ và hữu cơ, đặc biệt là crôm III). Sự phân hủy các chất hữu cơ có trong nguyên liệu ban đầu tạo mùi hôi thối đặc trưng cho khu vực sản xuất và khu vực xung quanh. Dung môi bay hơi và khí thải của nồi hơi cũng góp phần vào đặc trưng hiện trạng môi trường của ngành. Với nhu cầu của thị trường như vậy, xu thế phát triển ngành thuộc da trong trong lai là tất yếu.

Tuy nhiên, vẫn còn rất nhiều vấn đề còn tồn tại trong quá trình thuộc da, trong đó bao gồm cả các vấn đề tiêu tốn tài nguyên, sử dụng nguyên, nhiên liệu chưa đạt hiệu quả cao và các vấn đề ô nhiễm môi trường.

Công nghệ sản xuất ngành thuộc da

Công nghệ thuộc da gồm các bước sau:

  • Bảo quản bằng cách ướp muối hay sấy khô, thông thường dùng phương pháp ướp.
  • Hồi tươi để lấy lại lượng nước đã mất trong quá trình bảo quản, thường sau hồi tươi lượng nước trong da chiếm từ 70 đến 80%.
  • Tẩy lông dùng vôi và natrisunfit Na2S với mục đích phân hủy các protein xung quanh chân lông làm cho chân lông lỏng ra, mềm đi và dễ tách ra khỏi da.
  • Xén diềm, nạo thịt bằng phương pháp cơ học để tách phần lông còn lại, diềm và thịt bạc nhạc, sau đó xẻ da và xén tỉa.
  • Làm xốp là tạo môi trường pH thích hợp để các chất thuộc dễ khuếch tán vào da và liên kết với các phân tử collagen.
  • Thuộc da dùng hóa chất thuộc như tannin và hợp chất crom vào da, cố định trong cấu trúc của collagen làm cho da không bị thối rữa và có những tính chất cần thiết phù hợp với mục tiêu sử dụng.

công nhân đang tạo ẩm cho da thuộc

Công nhân đang tạo ẩm cho da thuộc

Thuộc crom đòi hỏi quá trình ngâm lâu hơn và quá trình làm mềm da ngắn hơn là thuộc tannin.Hóa chất thuộc là các muối crom III như Cr2(SO4)3 Cr(OH)SO4, Cr(OH)Cl2. Nồng độ muối crom trong dung dịch thuộc thường là 8%, tương ứng 25 ÷ 26% Cr2O3.

Môi trường thuộc có pH từ 2,5 ÷ 3; thời gian thuộc từ 4 đến 24h. Thuộc crom thường để sản xuất da mềm. Thuộc tannin thường để sản xuất da cứng. Thời gian thuộc tannin thường kéo dài vài tuần ( 3 đến 6 tuần, có khi đến vài tháng) tùy theo yêu cầu chất lượng da.

Da sau khi thuộc được ủ để cố định chất thuộc vào da và ép để tách nước. Sau đó được làm mềm bằng dầu động vật, ty để làm mất nếp nhăn, nén cho da phẳng và sấy cho da khô, tiếp theo da được đánh bóng và nhuộm bằng thuốc nhuộm để tạo màu theo yêu cầu sử dụng da.

Công nhân nhuộm màu cho da thuộc

Công nhân nhuộm màu cho da thuộc

Nguồn phát sinh, đặc tính nước thải của công nghệ thuộc da

Hầu hết các công đoạn trong công nghệ thuộc da là quá trình ướt, có nghĩa là có sử dụng nước. Định mức tiêu thụ nước khoảng 30 đến 70 m3 cho 1 tấn da nguyên liệu. Lượng nước thải thuộc da thường xấp xỉ lượng nước tiêu thụ. Tải lượng, thành phần của các chất gây ô nhiễm nước phụ thuộc vào lượng hóa chất sử dụng và lượng chất được tách ra từ da.

Trong giai đoạn bảo quản, NaCl được sử dụng để ướp da sống, lượng muối sử dụng từ 100 đến 300 kg cho 1 tấn da sống. Khi thời tiết nóng ẩm có thể dùng muối Na2SiF6 để sát trùng. Nước thải của giai đoạn này là nước rửa da trước khi ướp muối, nước loại này chứa tạp chất bẩn, máu mỡ, phân động vật.

Trước khi đưa vào các công đoạn tiền xử lý, da muối được rửa để loại bỏ muối, các tạp chất bám vào da, sau đó ngâm trong nước từ 8 đến 12 h để hồi tươi da. Trong quá trình hồi tươi có thể bổ sung các chất tậy NaOCl, Na2CO để tẩy mỡ và duy trì pH = 7,5 ÷ 8,0 cho môi trường ngâm da. Nước thải của công đoạn hồi tươi có màu vàng lục chứa các protein tan như albumin, các chất bẩn bám vào da và có hàm lượng muối NaCl cao. Do đó chứa lượng lớn các chất hữu cơ ở dạng tan và lơ lửng, độ pH thích hợp cho sự phát triển của vi khuẩn nên nước thải của công đoạn này rất nhanh bị thối rữa.

Nước thải thuộc da của công đoạn ngâm vôi và khử lông mang tính kiềm cao do môi trường ngâm da trong vôi để khử lông có độ pH thích hợp từ 11 đến 12,5. Nếu pH < 11 lớp keratin trong biểu bì và collagen bị thủy phân, còn nếu pH > 13 da bị rộp, lông giòn sẽ khó tách chân lông. Nước thải của công đoạn này chứa muối NaCl, vôi, chất rắn lơ lửng do lông vụn và vôi, chất hữu cơ, sunfua S2-.

Công đoạn khử vôi và làm mềm da có sử dụng lượng nước lớn kết hợp với muối (NH4)2SO4 hay NH4Cl để tách lượng vôi còn bám trong da và làm mềm da bằng men tổng hợp hay mên vi sinh