Công ngh ệ thuộc da đều sử dụng công nghệ thuộc da bằng crôm, trong các cơ sở khảo sát chỉ có cơ sở Bỉnh tươi là cơ sở Hằng Lợi và Tamico, riêng cơ sở N gầu Ký vừa sử dụng da tươi vừa sử
HOẠT ĐỘNG SẢN XUẤT CỦA NGÀNH THUỘC DA TRÊN ĐỊA BÀN
Quy trình công ngh ệ sản xuất
Thuộc da là quá trình biến đổi da sống thành da thuộc, thông qua các phản ứng một chiều tạo nên liên kết giữa các nhóm chức của collagen với các hóa chất xử lý được dùng trong thuộc da Quá trình này làm thay đổi cấu trúc protein của da và hình thành mạng liên kết bền vững, từ đó nâng cao các đặc tính của da thuộc như độ bền kéo, độ đàn hồi ổn định, khả năng chống nước và kháng vi sinh so với da sống Việc chọn đúng loại hóa chất và điều kiện xử lý (nhiệt độ, thời gian, pH) ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng của da thuộc, độ mềm mịn và màu sắc mong muốn cho các sản phẩm như giày dép, phụ kiện và đồ da cao cấp.
- Không bị thối, chống được sự phá hủy của vi khuẩn;
- Bền vững đối với các loại hóa chất;
- Bền vững dưới tác dụng của nhiệt độ;
- Bền vững dưới tác dụng cơ học.
Da thuộc crôm và da thuộc tanin là hai loại chính của công nghệ thuộc da Da thuộc crôm cho ra sản phẩm da mềm, trong khi da thuộc tanin (da cứng hay da đế) cho sản phẩm cứng Cả hai quy trình thuộc crôm và thuộc tanin đều có các công đoạn tương tự nhau, nhưng quy trình thuộc crôm phức tạp hơn do sử dụng nhiều hoá chất và chất phụ gia Yêu cầu về chất lượng, tính chất và các chỉ tiêu hoá lý như độ bền, tính đàn hồi và khả năng ổn định màu của da mềm thuộc crôm cao hơn so với da cứng thuộc tanin.
Quy trình công nghệ sản xuất tại các cơ sở thuộc da trên địa bàn Tp.HCM được trình bày trong Hình 2.1
Hình 2.1- Quy trình công nghệ sản xuất tại các cơ sở thuộc da trênđịa bàn
Nạo da muối, xém diềm
Thuộc Ép nước, canh li
Hãm và rửa Ép, sấy, tia da, vò mềm
Ở Tp.HCM, các cơ sở thuộc da thường chọn da bò muối làm nguyên liệu chính cho quy trình chế biến Sau khi nhập về, chủ cơ sở vẫn phải phủ thêm một lớp muối lên da để bảo quản được lâu hơn, đồng thời giúp hạn chế sự xuống cấp và duy trì chất lượng của nguyên liệu da cho sản xuất tiếp theo.
Hình 2.2 - Da được ph ủ thêm muối bảo quản tại cơ sở Hình 2.3 - Da trâu tươi (cơ sở Hằng Lợi)
2.2.2 Nạo da muối, xén diềm
Da muối vận chuyển về cơ sở được chất thành đống, bề mặt da dính nhiều cát, phân và bụi bẩn Vì vậy công nhân phải giũ và nhúng tấm da qua nước để loại bỏ muối và bụi, đồng thời căng tấm da cho thẳng trước khi nạo bạc nhạc Tấm da được nạo thủ công ở những vùng chứa nhiều mỡ, sau đó khi bề mặt tương đối bằng phẳng sẽ được đưa qua máy nạo để hoàn tất quá trình Phần nạo bỏ chiếm khoảng 30-35% khối lượng da.
Hình 2.4 - Chỉnh sửa da trươc khi nạo bằng máy
Hình 2.5 - Nạo da bằng máy
Công đoạn này giúp làm cho da tươi lại, công đoạn này thực hiện hai lần:
Ở lần 01, da sau khi nạo và xén diềm được cho vào trống quay cùng nước sạch theo tỷ lệ 1:3 và 0,2% chất tẩy mỡ; trống quay 30 phút, sau đó ngâm thêm 30 phút nữa và xả kiệt nước trong trống quay để làm sạch hoàn toàn.
- Lần 02: tiếp tục cho thêm vào trống quay lượng nước theo tỷ lệ 1:3; 0,3%
Na 2 CO 3 (làm tăng pH); 0,25% men S (giúp hồi tươi da); 0,3% chất tẩy mỡ; 0,3% chất chống thối và cho trống quay chạy trong 30 phút, ngâm thêm 30 phút Sau đó cho thêm vào 0,2% Na2CO 3 và quay thêm 20 phút, ngâm qua đêm sau đó xả hết nước để chuyển qua công đoạn ngâm vôi, tẩy lông.
Công đoạn này nhằm làm sạch lông và chất bẩn bám trên da
- Cho da đã hồi tươi, tẩy mỡ vào trống quay cùng với lượng nước sạch theo tỷ lệ 1:3 và 0,6% chất chống nhăn AR (Dermollan), cho trống quay chạy trong
- Cho 1% NaHS (đá thối nhẹ) vào trống quay và cho trống quay chạy trong
30 phút, sau đó thêm vào 1% Na2
- Cho 0,3% chất AP60 (chất phân tán làm da bền với pH cao) và 0,4% chất chống nhăn LA (Ribersal) vào trống quay và cho trống quay trong 30 phút.
S (đá thối nặng) và cho trống quay trong
30 phút Đá thối thêm vào nhằm phá vỡ liên kết lông-da làm rụng lông.
- Cho 5% vôi vào trống quay và cho trống quay trong 3 giờ, ngâm thêm 30 phút sau đó cho trống quay trong 1 giờ, ngâm thêm 30 phút.
- Sau đó thực hiện 04 lần liên tục cho trống quay trong 30 phút và ngâm thêm
- Cho vào 2,5% muối ăn NaCl và tiếp tục cho trống quay chạy trong 10 phút, ngâm da qua đêm
Quy trình này kéo dài 12 giờ để tăng khả năng phá vỡ liên kết lông–da và gia tăng khả năng hoá chất bám lên da, từ đó nâng cao hiệu quả xử lý da Sang ngày tiếp theo, da được chuyển qua trống quay khác để tiếp tục công đoạn tẩy vôi và làm mềm; việc chuyển sang trống mới giúp ngăn các hoá chất còn thừa lại trong trống cũ tương tác với nhau và gây hại cho da.
Hình 2.6 - Trống quay Hình 2.7 - Da sau khi đã ngâm vôi, tẩy lông
Công đoạn này nhằm làm sạch vôi trong da và làm cho da mềm ra dưới tác dụng của men vi sinh
- Da sau khi đã ngâm vôi, tẩy lông được chuyển vào trống quay cùng với lượng nước sạch theo tỷ lệ 1:3, cho trống quay trong 30 phút và xả kiệt.
- Cho vào 50% nước và 2% Sunfat amoni (NH 3) 2 SO 4
- Cho vào 50% nước ấm (khoảng 40
(làm giảm pH), cho trống quay trong 30 phút rồi xả kiệt Thêm vào 50% nước và 2% chất tẩy mỡ E93 (Desencalante), cho trống quay trong 30 phút.
- Cho vào 50% nước và xả rửa lưu thông trong vòng 60 phút sau đó xả kiệt.
C) và 0,5% men sinh học P7 (Actasf) nhằm làm mềm da và cho trống quay trong 40 phút Sau đó kiểm tra chất lượng da với yêu cầu tấm da phải tẩy sạch vôi và protein hòa tan.
Đoạn này mô tả công đoạn nhằm giảm nồng độ vôi trong da bằng phản ứng trung hòa và làm mềm da Chất lượng da phụ thuộc nhiều vào lượng nước bổ sung cho trống quay, thể hiện qua chỉ số độ Be ở mức 7–8; nếu Be < 7 cần thêm muối, nếu Be > 8 cần thêm nước Ban đầu cho vào trống quay 1% axit formic để làm giảm nhẹ pH và cho trống quay 30 phút; tiếp theo bổ sung 1,5% axit sulfuric 98% để làm giảm mạnh pH và cho trống quay 140 phút, ngâm qua đêm cho đến khi pH đạt 3–3,1; cuối cùng xả kiệt nước và chuyển sang công đoạn thuộc.
Phương pháp pha dung dịch quay trống bắt đầu bằng việc cho vào trống quay 0,5% HCOONa và 30% nước, để trống quay và vận hành trong 30 phút Sau đó bổ sung 0,5% chất chống mốc P45 và 4% muối crôm Kali Diachrome (Cr2O3 26%, độ kiềm 33%), và tiếp tục cho trống quay chạy trong giai đoạn tiếp theo để hoàn tất quá trình xử lý.
40 phút; thêm vào 7% muối crôm Diachrome NV -42 (Cr 2 O 3 26%, độ kiềm 42%), cho trống quay chạy trong 3 giờ; thêm vào 3% Bicarbonat sodium NaHCO 3
Cho vào trống quay lượng nước sạch theo tỷ lệ 1:3 và xả lưu thông trong 5 phút, lấy da đã thuộc ra khỏi trống quay và chất thành từng đống cho ráo nước Da sau thuộc có màu xanh nhạt.
Trong quy trình này, chất kiềm nhẹ được sử dụng để tăng pH và cho trống quay chạy liên tục trong 7 giờ ở mức pH 3,8–3,9 Đánh giá độ co rút của da được thực hiện bằng cách luộc mẫu da trong nước sôi khoảng 2 phút; nếu tấm da không co rút và thấm đều dung dịch hóa chất, kết quả được xem là đạt yêu cầu Sau đó tiến hành xả kiệt nước và tiếp tục vận hành trống quay để hoàn tất quá trình xử lý.
Hình 2.8 - Da sau thuộc có màu xanh nhạt Hình 2.9 - Cắt tấm da làm đôi trước khi canh li
Da thuộc sau khi được để ráo nước trong khoảng 24 giờ sẽ đưa vào máy ép nước Da được cắt đôi và đưa vào máy canh li để điều chỉnh và giảm bề dày đúng theo yêu cầu của sản phẩm Sau khi cân li xong, tấm da sẽ được tỉa bỏ các rẻo da dư, cân lại trọng lượng và đưa vào trống quay để tiếp tục thực hiện công đoạn cho lần thứ hai.
Cho da vào trống quay cùng với lượng nước sạch theo tỷ lệ 1:3, 0,3% chất tẩy mỡ, 0,3% axit formic; cho trống quay chạy trong 30 phút, sau đó xả rửa Thêm vào trống quay 100% nước ở nhiệt độ 40°C.
- Cho vào 2,5% chất làm mềm da gốc aldehyt WF , 1% dầu cá chứa gốc sulphyde và cho trống quay chạy trong 40 phút
C và 1% màu, cho trống quay chạy trong 15 phút.
Trong quá trình xử lý da, cho 3% retanal CS và 2% Diachrome NV-42 vào dung dịch, cho trống quay chạy liên tục 60 phút để kích hoạt màu Tiếp theo, thêm 2% natri formate (HCOONa) để tăng pH và cho trống quay chạy thêm 60 phút; sau cùng ngâm da qua đêm.
- Cho trống quay trong 20 phút, thêm vào 100% nước sạch, 2% HCOONa, 5% chất thuộc da tổng hợp PN và cho trống quay chạy trong 20 phút.
- Cho vào 1% Bicarbonat Natri NaHCO 3
- Cho vào trống quay lượng nước theo tỷ lệ 1:3 và rửa lưu thông.
(làm tăng nhẹ pH), 1% dầu tổng hợp
528 gốc phosphat và cho trống quay chạy trong 40 phút (pH=5), sau đó xả rửa.
- Cho vào trống quay lượng nước ấm (nhiệt độ 40 0
- Xả kiệt nước, thêm vào lượng nước sạch theo tỷ lệ 1:3 và cho xả lưu thông.
HIỆN TRẠNG CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG TẠI CÁC CƠ SỞ
Các vấn đề môi trường phát sinh trong hoạt động sản xuất tại các cơ sở thuộc da
XUẤT TẠI CÁC CƠ SỞ THUỘC DA
Công nghệ sản xuất da thuộc là một quá trình phức tạp, trong đó da sống được biến đổi thành da thuộc nhờ các tác động cơ học và hóa học Quá trình này đồng thời tạo ra lượng nước thải lớn cho môi trường, với thành phần và tính chất đa dạng tùy theo từng quy trình và loại nguyên liệu Đặc điểm nước thải ngành thuộc da được trình bày cụ thể sau đây.
Trong ngành công nghệ thuộc da, nhu cầu nước rất lớn và lượng nước thải cũng cao Theo Viện nghiên cứu da giày Việt Nam, lượng nước sử dụng trung bình cho 1 tấn da nguyên liệu là khoảng 100 m³; tuy nhiên khảo sát tại các cơ sở thuộc da ở TP.HCM cho thấy lượng nước sử dụng thực tế dao động khoảng 50–60 m³/1 tấn da nguyên liệu Nguyên nhân của sự chênh lệch này là Viện nghiên cứu da giày tính số liệu nguồn nước cho toàn bộ các hoạt động của cơ sở, trong khi dữ liệu khảo sát của nhóm nghiên cứu chỉ tính cho quy trình sản xuất và không tính lượng nước dùng cho vệ sinh nhà xưởng Như vậy, ước tính nước sử dụng cho vệ sinh nhà xưởng có thể chiếm khoảng 40–60% tổng lượng nước sử dụng.
Trong quy trình sản xuất, lưu lượng nước thải phân bổ thành ba nhóm chính: trên 60% ở các công đoạn hồi tươi, ngâm vôi tẩy lông và ngâm axit; khoảng 30% thuộc các công đoạn liên quan; và phần còn lại, khoảng 10%, nằm ở các công đoạn khác.
Nước thải của các cơ sở thuộc da rất đa dạng về thành phần và tính chất, có thể phân thành 3 nhóm chính như sau: Nhóm 1 gồm nước thải phát sinh từ các công đoạn xử lý sơ bộ và chuẩn bị thuộc da (như ngâm, tẩy, vôi hóa và xử lý kiềm), chủ yếu chứa chất hữu cơ dễ phân hủy và muối ở mức cao; Nhóm 2 là nước thải từ quá trình thuộc da và nhuộm, có nồng độ kim loại nặng (điển hình crom), chất màu và hợp chất hữu cơ khó phân hủy; Nhóm 3 gồm nước thải rửa và hoàn thiện sau các công đoạn sản xuất, chứa dung môi, chất phụ gia, chất màu còn dư và muối kiềm.
Nhóm 1 gồm nước thải từ các công đoạn sơ chế da sống như rửa, ngâm vôi tẩy lông và ngâm axit Đặc điểm nổi bật của nước thải nhóm này là độ kiềm cao, hàm lượng chất hữu cơ lớn (thể hiện qua chỉ số BOD và COD cao) và nồng độ chất rắn lơ lửng cao.
Nhóm 2 bao gồm nước thải từ các công đoạn nhuộm và ăn dầu Đặc trưng của nước thải nhóm này là độ axit cao, hàm lượng chất hữu cơ lớn và hàm lượng crom trong nước thải cao Những đặc tính này cho thấy mức độ ô nhiễm nghiêm trọng và đòi hỏi các biện pháp xử lý nước thải phù hợp trước khi xả ra môi trường.
- Nhóm 3: bao gồm nước thải từ các công đoạn khác.
Thành phần và tính chất nước thải đặc t rưng của ngành công nghệ thuộc da được trình bày trong Bảng 3.1.
Bảng 3.1 - Thành phần và tính chất nước thải
STT Thông số Đơn vị Giá trị
03 Chất rắn tổng cộng mg/l 20.000-25.000
04 Chất rắn bay hơi mg/l 2.400-6.000
07 Tổng carbon hữu cơ mg/l 18-22
Nguồn: Tổng hợp từ các tài liệu
Với lưu lượng nước thải lớn và nồng độ chất ô nhiễm cao, ngành da tại Tp Hồ Chí Minh đang đối mặt với thách thức lớn về xử lý nước thải Hiện hầu hết các cơ sở thuộc da chưa có hệ thống xử lý nước thải đầy đủ, hoặc chỉ thực hiện xử lý sơ bộ qua các hố gas hoặc qua một, hai bể lắng sơ bộ trước khi thải vào nguồn tiếp nhận Do đó, nước thải từ ngành công nghiệp da đã và đang là nguồn gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng.
3.1.1 Vấn đề chất thải rắn
Chất thải rắn phát sinh trong quy trình nhập nguyên liệu, cắt tỉa, tẩy lông và nạo của ngành chế biến da thuộc có thành phần chủ yếu là lông, mỡ, bạc nhạc, rẻo da và mùn bào từ các tấm da, chiếm khoảng 40-45% khối lượng của một tấm da nguyên liệu Phần chất thải này chủ yếu là các chất hữu cơ dễ phân hủy, dễ gây mùi hôi thối nếu không được xử lý thích hợp Việc quản lý hiệu quả chất thải rắn trong quy trình sản xuất da giúp giảm thiểu tác động môi trường và nâng cao hiệu quả kinh tế của ngành da.
Khí thải phát sinh từ công nghệ thuộc da chủ yếu bắt nguồn từ quá trình phân hủy sinh học của da và các phản ứng hóa học xảy ra trong quá trình thuộc, bao gồm NH3, H2S, SO2, formol và aldehyd Ngoài ra còn có hơi dung môi, hơi hóa chất bay lên trong quá trình thuộc, sơn và mùi hôi bốc lên từ các thùng ngâm da do quá trình phân hủy yếm khí của vi sinh vật Đây là các khí thải độc hại gây tổn thương hệ hô hấp và ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe của công nhân làm việc tại cơ sở.
Hi ện trạng chất lượng môi trường tại các cơ sở
Bảng 3.2 - Kết quả phân tích chất lượng nước thải tại các cơ sở tại Tp.HCM
TT Thông số Đơn vị NT1 NT2 NT 3 NT 4 NT 5 NT 6 TCVN
Nguồn: Viện Kỹ thuật Nhiệt đới & Bảo vệ Môi trường, 2006
Vị trí lấy mẫu được xác định tại các hố gas và cống thoát nước thải của cơ sở, trước khi thải ra hệ thống cống thoát nước chung trong khu vực Việc lấy mẫu tại điểm này giúp đánh giá chất lượng nước thải từ nguồn, đảm bảo tuân thủ quy định môi trường khi xả thải vào hệ thống cống công cộng.
+ NT4: Bỉnh Thiệu + NT5: Hằng Lợi + NT6: Hiệp Thành Hưng
Nhận xét: So sánh giữa Bảng 3.1 về thành phần và tính chất nước thải đặc trưng của ngành công nghiệp thuộc da và Bảng 3.2 về kết quả phân tích chất lượng nước thải tại các cơ sở khảo sát cho thấy kết quả đo đạc thực tế tại các cơ sở thấp hơn nhiều so với kết quả tổng hợp từ các tài liệu nghiên cứu khác, với mức giảm khoảng 10 lần Nguyên nhân là mẫu lấy từ các cơ sở thường là từ hố gas hoặc cống thoát nước thải, không đại diện cho hoạt động sản xuất: nhiều cơ sở tạm ngừng sản xuất khi khảo sát, hoặc nếu có hoạt động thì nước thải xả ra chủ yếu là nước vệ sinh nhà xưởng hoặc nước còn tồn đọng trong các hố gas từ lâu, không phải nước thải trực tiếp từ các công đoạn sản xuất Tuy vậy, khi so sánh kết quả phân tích với tiêu chuẩn TCVN 5945-, vẫn có giá trị tham chiếu cho đánh giá mức độ ô nhiễm và quản lý chất lượng nước thải của ngành thuộc da.
Trong báo cáo năm 2005 (B), nước thải vẫn duy trì hàm lượng chất ô nhiễm rất cao, đặc biệt với amoni vượt TCCP từ 15–350 lần và Cr vượt TCCP ở mức đáng kể (khoảng trên 11 lần) Những con số này cho thấy mức độ ô nhiễm nghiêm trọng và nhấn mạnh cần áp dụng các biện pháp xử lý nước thải công nghiệp hiệu quả để giảm thiểu tác động đến môi trường và sức khỏe cộng đồng.
2779 lần) Kết quả so sánh cụ thể được trình bày sau đây:
Chánh Hưng cho thấy tất cả các chỉ tiêu chất lượng nước đều vượt chuẩn TCVN 5945-1995 (loại B) nhiều lần, đặc biệt là tổng nitơ vượt TCCP 7,8 lần, hàm lượng amoni vượt TCCP 350 lần, hàm lượng Cr vượt 33,8 lần và tổng coliform vượt 24.000 lần so với quy chuẩn.
Kim Thành ghi nhận nước thải có giá trị pH rất thấp; các chỉ tiêu ô nhiễm chính vượt chuẩn với BOD vượt TCCP 3,6 lần, COD vượt TCCP 7 lần, hàm lượng amoni vượt TCCP 4 lần, đặc biệt hàm lượng Cr vượt TCCP lên tới 423 lần.
- Ngầu Ký: hầu hết các chỉ tiêu phân tích đều vượt tiêu chuẩn, BOD vượt TCCP
4 lần, COD vượt TCCP 7 lần, hàm lượng amoni vượt TCCP 89 lần, hàm lượng Cr vượt TCCP 2779 lần.
Ở Bỉnh Thiệu, hầu hết các chỉ tiêu phân tích đều vượt TCCP nhiều lần; nổi bật là SS vượt TCCP từ 2,5–3,3 lần, BOD vượt TCCP từ 3,4–5,6 lần, COD vượt TCCP từ 6–9,2 lần, hàm lượng amoni vượt TCCP từ 1,7–15 lần, hàm lượng Cr vượt TCCP 763 lần và tổng coliform vượt TCCP từ 1.100–24.000 lần.
Hằng Lợi cho biết kết quả phân tích mẫu cho thấy ngoại trừ hàm lượng amoni vượt TCCP 18 lần và hàm lượng Cr vượt TCCP 11,35 lần, các chỉ tiêu khác đều nằm trong giới hạn cho phép của TCVN.
Hiệp Thành Hưng cho biết kết quả phân tích mẫu cho thấy COD vượt TCCP 1,6 lần, amoni vượt TCCP 45 lần và Cr vượt TCCP 8,2 lần; các chỉ tiêu phân tích khác đều nằm trong giới hạn cho phép của TCVN.
3.2.2 Chất lượng môi trường không khí
Bảng 3.3 - Kết quả phân tích chất lượng môi trường không khí tại các cơ sở
TT Thông số Đơn vị K1 K2 K3 K4 K5 K6 TCVS
Nguồn: Viện Kỹ thuật Nhiệt đới & Bảo vệ Môi trường, 2006.
- Vị trí lấy mẫu: khu vực sơn, in sản phẩm
+ K4: Bỉnh Thiệu + K5: Hằng Lợi + K6: Hiệp Thành Hưng
- Tiêu chuẩn so sánh: TCVS 3733/2002/QĐ-BYT: 8 giờ -Tiêu chuẩn vệ sinh của
Bộ Y tế quy định các thông số ô nhiễm trong khu vực sản xuất.
Kết quả phân tích mẫu chất lượng môi trường không khí tại khu vực sản xuất sơn, in sản phẩm và các cơ sở thuộc da cho thấy hầu hết các chỉ tiêu phân tích nằm trong giới hạn cho phép của TCVS 3733/2002/QĐ-BYT (Tiêu chuẩn vệ sinh của Bộ Y tế quy định các thông số ô nhiễm trong khu vực sản xuất) Chỉ tiêu bụi vượt nhẹ so với TCCP một chút nhưng không đáng kể, cho thấy chất lượng không khí vẫn tương đối ổn định và phù hợp với yêu cầu an toàn lao động trong môi trường sản xuất.
Tình hình x ử lý ô nhiễm môi trường tại các cơ sở thuộc da tại TP.HCM
THUỘC DA TẠI TP.HCM
3.3.1 Các nghiên cứu xử lý chất thải ngành thuộc da Ở nước ta, ngành công nghệ thuộc da là ngành đã có từ lâu đời và do đặc thù sản xuất nên ngành công nghệ thuộc da cũng là ngành được đánh giá gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng Tuy nhiên các nghiên cứu xử lý chất thải ngành thuộc da còn tương đối ít, một số các nghiên cứu điển hình được trình bày sơ lược sau đây:
Năm 1995, Trung tâm Thông tin Kinh tế và KHKT Công nghiệp nhẹ phối hợp với Viện nghiên cứu Da giầy đã thực hiện nghiên cứu về xử lý nước thải ngành thuộc da, đề xuất công nghệ xử lý nước thải thuộc da bằng phương pháp kết hợp giữa xử lý hoá lý và xử lý sinh học để nâng cao hiệu quả loại bỏ chất ô nhiễm Tuy nhiên, phương pháp này phức tạp và đòi hỏi chi phí vận hành cao, nên thực tế khó có thể áp dụng rộng rãi trong công nghiệp thuộc da.
Vào năm 1998, Sở KHCN&MT Tp.HCM (nay là Sở KH&CN) đã biên soạn Bộ Sổ tay hướng dẫn xử lý môi trường trong sản xuất tiểu thủ công nghiệp, trong đó tập 3 chuyên về xử lý ô nhiễm ngành da thuộc Tập sổ tay này nêu lên các giải pháp xử lý điển hình nhằm giảm thiểu ô nhiễm và hỗ trợ các cơ sở tiểu thủ công trong việc thực hành quản lý môi trường, đồng thời cung cấp các nguyên tắc và phương pháp áp dụng cho quá trình chế biến da và xử lý chất thải da.
Đối với công nghệ thuộc da tanin và phèn nhôm ở quy mô nhỏ (lưu lượng nước thải khoảng 10–20 m3/ngày), hệ thống xử lý nước thải bao gồm bể điều hòa, bể lắng đợt 1, bể xử lý sinh học hiếu khí và bể chứa bùn Công nghệ này được đánh giá là thích hợp và cho chất lượng nước sau xử lý ở mức cao Ước tính tổng kinh phí thực hiện đầu tư xây dựng hệ thống xử lý nước thải là 112.000.000 đồng (Một trăm mười hai triệu đồng).
Đối với công nghệ thuộc da chrome quy mô nhỏ có lưu lượng khoảng 10-20 m3/ngày, hệ thống xử lý nước thải được thiết kế gồm bể chứa nước thải ngâm vôi và nước thải chứa chrome, bể lắng cặn vôi, bể điều hòa, bể lắng đợt 1, bể xử lý sinh học hiếu khí, bể chứa cặn vôi và bể chứa bùn; tổng vốn đầu tư xây dựng hệ thống xử lý nước thải ước tính là 120.000.000 đồng (một trăm hai mươi triệu đồng).
Đối với các nhà máy da quy mô lớn có lưu lượng nước thải khoảng 300–400 m3/ngày, việc đầu tư trạm xử lý nước thải và hệ thống tự động hóa phù hợp với quy mô nhà máy là rất cần thiết Giải pháp xử lý hiệu quả gồm bể điều hòa chứa nước thải từ các công đoạn, trừ nước thải chrome và nước thải ngâm vôi; nước thải được đưa qua bể lắng 1 để lắng các cặn có kích thước lớn trước khi chảy đến bể kỵ khí bậc 1, qua đó giảm tải ô nhiễm và chuẩn bị nước thải cho các bước xử lý tiếp theo, nâng cao hiệu quả hệ thống và tối ưu hóa vận hành.
SO 4 2- > 500 mg/l thì cần thiết phải có bể xử lý kỵ khí bậc 2 Nước thải qua bể aeroten để xử lý hiếu khí và sau đó hỗn hợp nước và bùn hoạt tính được lắng ở bể lắng 2 và khử trùng bằng chlorine Bùn từ bể lắng 1 và bể lắng 2 được đưa đến bể nén bùn và khử nước bằng sân phơi hoặc thiết bị ép bùn Nước thải chrome và nước thải ngâm vôi được hoà trộn chung trong bể trộn, tại đây có bộ phận điều chỉnh pH để kết tủa chrome tại bể lắng Ước tính tổng kinh phí thực hiện đầu tư xây dựng hệ thống xử lý nước thải là 1.168.500.000 đồng (Một tỷ một trăm sáu mươi tám triệu năm trăm ngàn đồng).
Mặc dù Sở KHCN&MT Tp.HCM đã biên soạn và ban hành tập Sổ tay hướng dẫn xử lý nước thải, tại các cơ sở thuộc da trên địa bàn Tp.HCM, đặc biệt là các cơ sở quy mô vừa và nhỏ, vẫn chưa xây dựng hệ thống xử lý nước thải; nước thải từ các cơ sở này chủ yếu chảy thẳng vào hệ thống cống thoát nước khu vực, gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng.
3.3.2 Tình hình thực tế áp dụng công nghệ xử lý chất thải trong ngành thuộc da ở Thành phố Hồ Chí Minh
Theo kết quả khảo sát, nước thải từ công nghệ thuộc da ở Việt Nam chỉ được xử lý sơ bộ bằng phương pháp hoá lý; hệ thống xử lý nước thải của Nhà máy da Thụy Khuê (nay là Công ty Da giầy Hà Nội) là công trình hiện đại được UNDP tài trợ qua dự án VIE/85/013, do chuyên gia xử lý nước thải của UNIDO và các kỹ sư Viện nghiên cứu Da giầy thiết kế và lắp đặt Nước thải từ công đoạn thuộc được dẫn vào bể sục khí với chất xúc tác Mn2+ để oxy hoá sulfua rồi được đưa vào bể trộn; trước khi bơm nước thải vào bể trộn, phải kiểm tra pH (6–9) và thử bằng giấy chỉ thị axetat để xem có dư S2 hay không Nước thải được bơm liên tục theo chế độ tự động vào bể trộn có bơm sục khí; sau đó nước thải từ bể trộn được bơm vào bể trung gian để thực hiện quá trình kết bông và đông tụ nhờ dung dịch phèn nhôm 10% và Polyelectrolyte 0,05%, rồi chảy vào hai bể lắng đáy hình chóp với thời gian lắng khoảng 2 giờ Nước từ bể lắng được thải thẳng ra ngoài, bùn thải được xả ra sân phơi bùn Ở Tp.HCM, khảo sát tại các cơ sở da quy mô vừa và nhỏ cho thấy nước thải hầu như không được xử lý, chỉ được đưa qua hố ga hoặc qua một, hai bể lắng sơ bộ trước khi thải vào hệ thống cống, kết quả phân tích nước thải cho thấy nồng độ chất ô nhiễm rất cao.
Trong những năm gần đây, ô nhiễm môi trường ở Việt Nam được chú ý nhiều Dù đã có quy chuẩn thải nước thải công nghiệp, vẫn chưa có tiêu chuẩn môi trường riêng cho ngành thuộc da mặc dù đặc tính nước thải của ngành này rất đặc thù Ngành thuộc da sử dụng nhiều nguyên vật liệu và hoá chất khác nhau, nước thải phát sinh từ hoạt động thuộc da có thể gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng nếu không được xử lý trước khi thải ra môi trường Thực tế, tại TP.HCM và ở nhiều cơ sở thuộc da khác trên cả nước vẫn thiếu hệ thống xử lý nước thải hoặc nếu có thì hệ thống vẫn không hoạt động do chi phí vận hành quá cao đẩy giá thành sản phẩm lên Thêm vào đó, mức tiêu thụ nước tại các cơ sở thuộc da còn rất cao, ước tính khoảng 100 m3/tấn da nguyên liệu, trong khi chuẩn toàn cầu chỉ ở khoảng 30-50 m3/tấn da, điều này không những làm tăng chi phí sản xuất mà còn làm tăng chi phí xử lý nước thải.
Tình hình thực hiện di dời và quy hoạch lại ngành thuộc da trên địa bàn TP.HCM 25 CHƯƠNG 4 : NGHIÊN CỨU ÁP DỤNG SXSH CHO NGÀNH THUỘC DA TẠI
THUỘC DA TRÊN ĐỊA BÀN TP.HCM
3.4.1 Tình hình thực hiện di dời các cơ sở thuộc da trên địa bàn Tp.HCM
Theo Quyết định số 80/2002/QĐ-UB ngày 08/07/2002 của Ủy ban nhân dân Thành phố Hồ Chí Minh về phê duyệt đề án thực hiện chương trình di dời các cơ sở sản xuất gây ô nhiễm vào khu công nghiệp và vùng phụ cận, đến cuối năm 2003 sẽ di dời hết tất cả các cơ sở thuộc da ra khỏi địa bàn Thành phố; hiện nay các cơ sở thuộc da trên địa bàn Thành phố Hồ Chí Minh chủ yếu tập trung tại hai quận là Tân Bình và Quận 11, và UBND Thành phố đã ban hành hai quyết định riêng biệt về việc thực hiện di dời các cơ sở sản xuất gây ô nhiễm trên địa bàn hai quận này.
- Quyết định 5418/QĐ-UB ngày 26/12/2002 của UBND Thành phố quyết định di dời các cơ sở sản xuất gây ô nhiễm trên địa bàn Quận 11
- Quyết định 214/QĐ-UB ngày 14/01/2003 của UBND Thành phố quyết định di dời các cơ sở sản xuất gây ô nhiễm trên địa bàn Quận Tân Bình
Theo quy hoạch, ngành thuộc da TP.HCM sẽ di dời vào KCN Hiệp Phước (huyện Nhà Bè) Tuy nhiên đến nay hầu hết các cơ sở thuộc da vẫn chưa thực hiện di dời; chỉ có 02/19 cơ sở đã di dời vào cuối năm 2004 là Hiệp Thành Hưng ở Quận 11 (di dời vào KCN Hiệp Phước) và Đặng Tư Ký ở Quận Tân Bình (di dời ra Quận Bình Chánh).
3.4.2 Những khó khăn trong việc di dời và quy hoạch lại vị trí
UBND Thành phố Hồ Chí Minh đã có quyết định di dời các cơ sở thuộc da trên địa bàn ra khỏi khu vực nội thành và UBND các quận, phường là đơn vị trực tiếp giám sát công tác di dời của các cơ sở trên địa bàn của mình Tuy nhiên đến thời điểm hiện nay các cơ sở này vẫn chưa thực hiện di dời được vì còn có một số khó khăn và vướng mắc trong công tác di dời và quy hoạch lại vị trí.
* Những khó khăn trong công tác di dời
Chính sách hỗ trợ di dời đã đóng góp đáng kể vào chương trình di dời ô nhiễm Tuy nhiên, đây là chính sách lần đầu được ban hành và áp dụng tại TP.HCM nên vẫn tồn tại nhiều hạn chế và vướng mắc trong quá trình thực hiện Bên cạnh đó, mặc dù có nhiều chế độ ưu đãi, việc áp dụng thực tế cho thấy hầu hết các cơ sở chưa đáp ứng đầy đủ các loại giấy tờ theo thủ tục để được hưởng các chế độ này; nhiều cơ sở thuộc da đã hoạt động từ lâu nhưng thiếu giấy tờ chứng nhận thời gian hoạt động theo quy định pháp lý.
Vốn đầu tư di dời gặp nhiều khó khăn do thiếu vốn và phải đồng thời đổi mới trang thiết bị, máy móc và mở rộng mặt bằng sản xuất Đối với các cơ sở nhà nước có mặt bằng nhà xưởng có thể bán để đầu tư thì thủ tục phải tuân thủ quy định của nhà nước nên không thể nhanh được, ví dụ như xí nghiệp thuộc da Tamico Đối với các doanh nghiệp tư nhân, việc vay vốn để đầu tư gặp nhiều khó khăn vì nguồn vốn vay không dễ tiếp cận; hiện nay ở TP.HCM, loại hình hoạt động tư nhân chiếm đa số trong ngành thuộc da và vẫn đối mặt với thách thức về vốn.
* Những khó khăn trong công tác quy hoạch lại vị trí
Như đã trình bày ở trên, ngành thuộc da theo quy hoạch sẽ di dời vào KCN Hiệp Phước Tuy nhiên việc di dời này theo đúng quy hoạch sẽ gặp nhiều khó khăn và thách thức liên quan đến tiến độ thực hiện, nguồn lực và sự đồng thuận của các bên liên quan để đảm bảo tính khả thi của quy hoạch phát triển khu công nghiệp.
KCN Hiệp Phước (huyện Nhà Bè) hiện chưa có khả năng cung cấp nước đủ cho các đơn vị sản xuất, trong khi ngành da là một trong những ngành công nghiệp tiêu thụ nước lớn hàng ngày Việc di dời hoạt động vào khu vực này sẽ tạo áp lực lớn lên nguồn nước cấp cho sản xuất và có thể làm gián đoạn hoạt động của các doanh nghiệp da Vì vậy, nhiều cơ sở thuộc ngành da và các doanh nghiệp liên quan đang lo ngại về khả năng cấp nước sạch và nước công nghiệp cho quá trình sản xuất khi hoạt động tại KCN Hiệp Phước Đây là thách thức đáng cân nhắc trong quyết định đầu tư và phát triển tại khu công nghiệp ở huyện Nhà Bè.
Hiện nay trên địa bàn TP.HCM, các cơ sở da liễu quy mô vừa và nhỏ chiếm phần lớn; các cơ sở của người Hoa vận hành theo mô hình gia đình, với công nhân chủ yếu là bà con hoặc láng giềng và đã làm việc với nhau từ nhiều năm, tạo nên sự tin tưởng lẫn nhau Vì vậy di dời các cơ sở này đến KCN Hiệp Phước sẽ gặp nhiều khó khăn trong việc duy trì việc làm cho công nhân hiện có, những người đã gắn bó với chủ từ lâu và khó có thể để họ mất việc Tuy nhiên nếu mang theo toàn bộ công nhân sẽ làm tăng chi phí ăn ở, đi lại; còn nếu tuyển dụng nhân công mới thì sẽ đối mặt với thiếu tin tưởng vào tay nghề và khả năng làm việc.
Vấn đề nguồn nước sử dụng vẫn là khó khăn lớn nhất, khiến nhiều cơ sở phải tìm địa điểm ở khu vực ngoại thành để di dời nhà xưởng, tập trung tại các huyện Bình Chánh và Củ Chi Khi được hỏi về kế hoạch di dời và xây dựng mới hệ thống xử lý chất thải, các cơ sở cho thấy họ chỉ có ý định di chuyển ra khỏi nội thành mà chưa thực hiện xây dựng hệ thống xử lý chất thải do nguồn vốn đầu tư hạn chế và thiếu hướng dẫn cụ thể để tự thực hiện các biện pháp bảo vệ môi trường Như vậy, di dời có thể chỉ mang ý nghĩa di dời ô nhiễm ra khỏi nội thành, để ô nhiễm tập trung ở khu vực ngoại thành và khi khu vực này quá tải sẽ gặp khó khăn cho các đợt di dời tiếp theo Đây là vấn đề hết sức khó khăn và bức xúc, đòi hỏi Nhà nước có quy định, chính sách và hướng dẫn rõ ràng để các cơ sở vừa thực hiện di dời vừa thực hiện nghiêm công tác bảo vệ môi trường tại cơ sở.
3.4.3 Các điều kiện hỗ trợ di dời và bố trí hợp lý địa điểm sản xuất
Chương trình di dời các cơ sở sản xuất gây ô nhiễm môi trường từ nội thành vào các khu công nghiệp (KCN) và vùng phụ cận là chủ trương lớn của Thành phố được Thành ủy, UBND Thành phố chỉ đạo, phối hợp giữa các Sở ngành thực hiện Đây là một định hướng đúng đắn, khoa học và có ý nghĩa quan trọng trên nhiều mặt về kinh tế - xã hội và môi trường, khi giải quyết ô nhiễm, đổi mới công nghệ và thiết bị sản xuất, chuyển đổi cơ cấu lao động ở khu vực ngoại thành, đồng thời chỉnh trang đô thị và cải thiện môi trường cho Tp.HCM Tuy nhiên đối với ngành thuộc da, việc di dời ra khỏi địa bàn thành phố gặp nhiều khó khăn; để thực hiện công tác di dời hiệu quả, cần có các điều kiện hỗ trợ di dời và bố trí hợp lý địa điểm sản xuất.
Chính sách hỗ trợ di dời doanh nghiệp được UBND thành phố ban hành qua Quyết định 128/2002/QĐ-UB (12/11/2002) về quy trình thụ lý và giải quyết hồ sơ di dời, và Quyết định 08/2003/QĐ-UB (10/01/2003) về phân cấp và trình tự thực hiện chính sách cho các cơ sở sản xuất, kinh doanh gây ô nhiễm môi trường tại thành phố; Tuy nhiên, khi triển khai thực tế còn gặp nhiều khó khăn, vướng mắc nên cần có sự điều chỉnh và hỗ trợ tích cực hơn để đẩy nhanh tiến độ di dời.
Thành phố đã quyết định quy hoạch di dời các cơ sở thuộc da vào KCN Hiệp Phước, tuy nhiên hiện nay KCN không có khả năng cung cấp nước đủ cho hoạt động sản xuất của các cơ sở này Bên cạnh đó, các cơ sở thuộc da phần lớn là vừa và nhỏ và không phù hợp với KCN vì giá thuê đất tại các khu công nghiệp cao; diện tích tối thiểu cho mỗi đơn vị thuê là 5.000 m2 trong khi nhu cầu của các cơ sở này chỉ khoảng 500-1.000 m2 và tối đa khoảng 2.000 m2 Vì vậy, bức xúc hiện nay là cần bố trí một vị trí phù hợp để các cơ sở thuộc da có thể di dời thành cụm, điều này sẽ rất có lợi cho công tác kiểm soát và xử lý môi trường.
CHƯƠNG 4: NGHIÊN CỨU ÁP DỤNG SẢN XUẤT SẠCH HƠN CHO NGÀNH THUỘC DA TẠI
Đặc điểm cơ sở thực hiện nghiên cứu điển hình
Cơ sở thực hiện nghiên cứu điển hình cho đề tài của luận văn tốt nghiệp này là
Cơ sở thuộc Da Chánh Hưng
Vị trí của cơ sở nghiên cứu: cơ sở đặt tại số 24/6 Au Cơ, P 9, Q Tân Bình Đặc điểm các công đoạn sản xuất và đặc điểm của cơ sở được trình bày sau đây:
4.1.1 Đặc điểm các công đoạn sản xuất
Công đoạn sản xuất của cơ sở Chánh Hưng bao gồm đầy đủ các công đoạn chính trong quy trình sản xuất, bao gồm:
- Nạo da muối, xém diềm;
- Ép, phơi sấy, tỉa da, vò mềm;
4.1.2 Đặc điểm của cơ sở
- Nguyên liệu sản xuất của cơ sở là da trâu tươi, vì vậy trong quy trình sản xuất cơ sở không thực hiện công đoạn hồi tươi.
- Cơ sở không thực hiện công đoạn nạo da muối như các cơ sở thuộc da khác mà công đoạn này thực hiện bằng máy xén (xén đôi tấm da thành hai lớp, lớp da ngoài để sử dụng thuộc và lớp da trong bán cho các cơ sở sản xuất thức ăn cho chó).
- Diện tích cơ sở lớn nhưng bố trí nhà xưởng chưa hợp lý.
Vệ sinh nhà xưởng chưa được quan tâm đúng mức, gây rủi ro cho môi trường làm việc và ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm Dù khu vực khô (khu vực hoàn thiện sản phẩm) được bố trí tách biệt với khu vực ướt và có diện tích khá lớn, các công đoạn trong khu vực này lại được sắp xếp lộn xộn, khiến thao tác không thuận tiện Việc bố trí như vậy làm giảm hiệu quả vệ sinh và làm tăng thời gian di chuyển, gây khó khăn cho nhân viên khi thực hiện các bước làm sạch và vận hành quy trình sản xuất Cần rà soát và tái bố trí khu vực khô theo nguyên tắc an toàn và vệ sinh để đảm bảo sự thông thoáng, thuận tiện cho thao tác, đồng thời nâng cao hiệu quả vệ sinh nhà xưởng và chất lượng sản phẩm.
Phân tích các công đoạn sản xuất tại cơ sở Chánh Hưng
4.2.1 Phân tích sơ đồ dòng ĐẦU VÀO QUY TRÌNH SẢN XUẤT ĐẦU RA
Hình 4.1 PHÂN TÍCH SƠ ĐỒ DÒNG CỦA CÔNG TY CHÁNH
* Thuy ết minh quy trình sản xuất
Quy trình sản xuất được nghiên cứu trên một mẻ sản xuất điển hình với khối lượng da nguyên liệu là 3.160 kg (60 tấm da).
Thuộc Ép nước, canh li Thuộc lại, trung hòa
Hãm và rửa Ép, sấy, tia,vò mềm
- Vôi, mu ối ăn - Nước thải chứa vôi
- Nước thải chứa hoá ch ất thuộc, crôm
- Mùn bào sau thu ộc
- Nước thải chứa hoá ch ất thuộc, crôm
- Nước thải chứa dầu, hoá ch ất nhu ộm
Hình 4.1 – Phân tích sơ đồ dòng sản xuất của công ty Chánh Hưng
- Da nguyên liệu: da trâu tươi đượ c mua tập trung từ các cơ sở giết mổ ở
- Hóa chất: hầu hết các loại hóa chất sử dụng đều là hàng ngoại nhập (Đức, Ý, Pháp), chỉ có vôi và muối là sản xuất tại Việt Nam.
- Nguồn nước sử dụng: nước ngầm khai thác từ giếng khoan sâu khoảng 35-
Hình 4.2 - Nạo thịt, mỡ thừa Hình 4.3 - Phần mõm, tai, thịt thừa cắt từ da tươi
Sau khi nạo thịt, phần da còn lại và mỡ thừa được cân lại trước khi đưa vào trống quay để thực hiện công đoạn tẩy mỡ Khối lượng da còn lại sau khi nạo thịt là 2.900 kg.
- Cho vào trống quay 5,4 m nước và chạy trong 20-30 phút để rửa da trước khi cho hóa chất vào tẩy mỡ, xả kiệt nước trong trống quay.
3 nước, 8 kg chất tẩy mỡ, 3 kg chất chống thối, 14,5 kg Na 2 CO 3
(công dụng làm tăng pH) Cho trống quay chạy 5 phút, ngâm 60 phút (thực hiện 4 lần liên tục) sau đó xả lưu thông.
3 nước, ngâm qua đêm và xả kiệt nước trong trống quay
4 Ngâm vôi, tẩy lông, xẻ da
- Cân 50 kg Na 2 S và 150 kg vôi, chia làm 3 phần Cho vào trống quay 1,8 m 3 nước, 01 phần hỗn hợp Na2
S + vôi và cho trống quay chạy trong 30 phút, thực hiện 03 lần liên tục như vậy và cho xả lưu thông.
Trong quy trình gia công da, da được căng thẳng để duỗi thẳng, cắt bỏ rìa và xẻ tấm da thành hai mảnh dọc, sau đó dùng máy xẻ tấm tạo thành hai lớp da riêng biệt Lớp da ở bên ngoài được giữ lại tiếp tục tham gia quy trình sản xuất, trong khi lớp da ở phía bên trong được bán cho các cơ sở thu mua làm nguyên liệu cho thức ăn cho chó Sau đó, da được rửa bằng nước; trống quay làm việc trong 180 phút, xả kiệt nước và đổ da ra khỏi trống quay.
Da sau khi xẻ được cân lại trư ớc khi thực hiện công đoạn tẩy vôi, làm mềm (khối lượng da là 1.932 kg).
- Cho da vào trống quay + 4,5 m 3
- Cho vào trống quay 1,8 m nước, cho trống quay chạy trong 30 phút và xả kiệt.
Quy trình xử lý bắt đầu bằng việc cho trống quay và hòa trộn 3 nước với 4 kg ammonium sulfate ((NH4)2SO4) trong 30 phút Sau đó, thêm vào trống quay 1,8 m³ nước và 4 kg chất tẩy mỡ E93, cho trống quay chạy thêm 30 phút Tiếp tục bổ sung 1,8 m³ nước vào trống quay.
- Cho vào trống quay 4,5 m nước và 1 kg men sinh học P7, cho trống quay chạy trong 30 phút và xả kiệt nước trong trống quay.
- Cho vào trống quay 4,5 m nước, cho trống quay chạy trong 60 phút và xả rửa lưu thông.
6 Ngâm axit nước, cho trống quay chạy trong 30 phút và xả kiệt nước.
Quy trình trộn và phản ứng được thực hiện trong một trống quay, bắt đầu bằng việc nạp nước và muối NaCl để hòa tan và phân bố đều các thành phần Sau đó, axit formic được thêm vào và trống quay tiếp tục để đảm bảo quá trình khuấy diễn ra đồng đều Tiếp đến, axit sunfuric 98% được bổ sung và quay liên tục nhằm tăng hiệu suất phản ứng Hệ thống vận hành ở chế độ tự động, với chu trình quay ngắn và ngâm, lặp lại cho đến sáng hôm sau, kết thúc bằng xả và lưu thông nước rửa để làm sạch và chuẩn bị cho chu trình tiếp theo.
- Cho vào trống quay 4,5 m 3 nước, quay 10 phút sau đó xả kiệt.
Quá trình xử lý nước được thực hiện trong thùng quay với các bước đổ nước trước, sau đó bổ sung phèn và các phụ gia kiềm để điều chỉnh độ kiềm và pH, trộn đều và quay liên tục để các chất phản ứng và hòa tan hoàn toàn Tiếp tục thêm các chất làm mềm nước và phụ gia hỗ trợ kết tủa nhằm tối ưu hóa hiệu quả xử lý, sau đó quay thêm một thời gian để đảm bảo hệ nước ổn định Khi hoàn tất, tiến hành đánh giá chất lượng nước và chuẩn bị cho các bước xử lý tiếp theo nhằm đảm bảo nước đạt yêu cầu sử dụng.
- Xả kiệt nước sau đó thêm vào 5,4 m
Quá trình xử lý da bắt đầu bằng tăng pH và cho trống quay chạy trong 7 giờ Kiểm tra độ pH, đạt yêu cầu khi pH ở mức 3,8-3,9 Đánh giá chất lượng da bằng cách luộc một mẫu da nhỏ trong khoảng 2 phút; nếu da không co rút và bề mặt thấm đều hóa chất thì đạt yêu cầu.
3 nước và xả rửa lưu thông trong 30 phút, lấy da ra khỏi trống quay Da sau thuộc có màu xanh nhạt.
Da thuộc sau khi được ủ và chất đống cho ráo nước trong khoảng 24 giờ sẽ được đưa vào máy ép nước Trong quá trình ép, người ta canh li bào và bớt bề dày của tấm da sao cho đúng với yêu cầu của khách hàng, đảm bảo sản phẩm có kích thước và độ dày chuẩn xác Quy trình này tối ưu chất lượng da thuộc, tăng độ bền và sự đồng nhất của từng lô hàng theo yêu cầu khách hàng.
- Cân lại khối lượng da sau khi canh li trước khi cho vào trống quay (khối lượng da sau canh li là 1.237 kg), cho vào trống quay 1 m 3
- Cho vào trống quay 1 m nước, quay 10 phút sau đó xả kiệt.
Quy trình xử lý được thực hiện lần lượt như sau: chuẩn bị 3 nước, sau đó cho 1 kg axit formic và 1 kg chất làm mềm WF vào trống quay và cho trống chạy 30 phút Tiếp theo thêm 20 kg phèn chứa Diacrôm Kali Cr2O3 26% và độ kiềm 33%, quay trong 60 phút Sau đó bổ sung 5 kg HCOONa và cho trống quay chạy thêm 60 phút Cuối cùng thêm 2,5 kg Na2CO3 và kết thúc quá trình.
- Hôm sau cho trống quay chạy trong 20 phút, kiểm tra xuyên mặt cắt của da (xem độ thấm đều hóa chất của tấm da), thêm vào 2 m
, cho trống quay chạy trong 60 phút, ngâm qua đêm.
3 nước, quay trong 90 phút và xả rửa lưu thông trong 10 phút, lấy da ra khỏi trống quay
Trong quy trình xử lý da bằng trống quay, cho da vào trống quay khác và thêm 200 lít nước, 2,5 kg dầu cùng 5 kg màu, cho trống quay chạy 60 phút Sau đó bổ sung tiếp 2,5 kg dầu và 10 kg màu, cho trống quay chạy thêm 180 phút và kết thúc bằng xả kiệt.
- Thêm vào trống quay 5 m nước, quay trong 180 phút, xả kiệt
3nước, quay trong 180 phút, xả kiệt.
- Cho vào trống quay 2 m 3 nước, quay 10 phút và xả rửa lưu thông trong 10 phút
- Cho vào trống quay 2,5 m 3 nước, cho trống quay 30 phút, xả kiệt nước và lấy da ra khỏi trống quay.
12 Ép, sấy, tia da, vò mềm
- Da được đặt lên băng chuyền tự động chạy qua hệ thống ép, sấy liên hoàn Sau khi sấy xong, chuyển da lên sào phơi trong khoảng 24 giờ.
- Tia da: công nhân dùng máy tia da chà lên những vùng da bị co, nhăn nhằm làm cho tấm da thẳng lại.
- Sau đó da được chuyển qua công đoạn vò mềm bằng máy.
Quy trình xử lý da bắt đầu sau khi vò mềm: công nhân tiến hành chà nhám thủ công trước khi sơn để làm mặt da mịn và chuẩn bị cho lớp hoàn thiện Mỗi tấm da được sơn 3 lần liên tiếp, thực hiện lần lượt sơn và phơi 30 phút ở mỗi lớp để lớp sơn khô và bám đều Sau khi ba lớp sơn đã khô, phủ lên bề mặt da một lớp sơn bóng và sấy trong các thùng sấy để đạt được bề mặt bóng mịn và độ bền mong muốn.
Da sau khi thổi bóng và sơn sấy có bề mặt đẹp, mềm mịn và bóng sáng Tùy từng tấm da, công nhân sẽ cắt bỏ phần rìa dư và những vùng da bị rách để đảm bảo chất lượng sản phẩm Sau đó, da được đưa qua máy đo pia để kiểm tra kích thước và đóng gói thành phẩm, kết thúc quy trình sản xuất cho một mẻ da.
Như vậy, mẻ da khảo sát có khối lượng 3.160 kg (60 tấm da)
- Tổng thời gian thực hiện: 8 ngày
- Tổng lượng nước sử dụng trong quy trình sản xuất (không tính lượng nước rửa trống quay, xịt rửa sàn nhà…): 75,5 m
- Tổng lượng hoá chất sử dụng: 690 kg
- Da thành phẩm: 972 kg (120 tấm, trung bình mỗi tấm khoảng 9-10 pia)
4.2.2 Cân bằng vật chất và tính toán đo đạc các dòng thải
Cân bằng vật chất và tính toán đo đạc các dòng thải trong quy trình sản xuất của cơ sở được trình bày trong Bảng 4.1.
Bảng 4.1 - Cân bằng vật chất quy trình sản xuất của cơ sở Chánh Hưng
STT Công đoạn Vật liệu đầu vào Vật liệu đầu ra Dòng thải
Loại Lượng Loại Lượng CTR Nước thải Khí thải
01 Chuẩn bị - Da ng liệu
02 Nạo thịt, mỡ - Da sau 3.160 - Da sau 2.900 260 thừa rửa kg nạo kg kg
(rẻo da, thịt, mỡ thừa)
03 Tẩy mỡ - Da sau nạo
- Da sau khi tẩy mỡ 3.115 kg
04 Ngâm vôi, tẩy lông, xẻ - Da sau khi tẩy mỡ
- Da sau khi tẩy lông
1.363 kg (lông, lớp da trong)
05 Tẩy vôi, làm mềm - Da sau khi tẩy lông
- Da sau khi tẩy vôi 1.922 kg
06 Ngâm axít - Da sau khi tẩy vôi
- Da sau khi ngâm axit
07 Thuộc crôm - Da sau ngâm axit
Bảng 4.1 - Cân bằng vật chất quy trình sản xuất của cơ sở Chánh Hưng (tt)
- Da sau khi ép nước,
- Da sau khi canh li
- Da sau khi thuộc lại
10 An dầu, nhuộm - Da sau khi thuộc lại
- Da sau khi ăn dầu, nhuộm
11 Hãm và rửa - Da sau khi ăn dầu, nhuộm
- Da sau khi hãm, rửa
12 Ép, sấy, tia da, vò mềm - Da sau khi hãm, rửa
- Da sau khi tia, vò mềm
188 kg (rẻo da, mùn từ công đoạn chà nhám)
13 Thổi bóng, sơn sấy - Da sau khi vò mềm
- Da sau khi thổi bóng, sơn sấy
Hơi dung môi Nhiệt thừa
14 Thành phẩm - Da sau khi thổi bóng, sơn sấy
4.2.3 Mô tả đặc điểm các dòng thải Đặc điểm các dòng thải trong quy trình thuộc da được trình bày trong Bảng 4.2.
Bảng 4.2 - Đặc điểm các dòng thải
Dòng thải Đặc điểm dòng thải
Chất thải rắn - Chất thải rắn gồm có lông, rìa da, thịt, mỡ thừa, bạc nhạc, mùn nạo từ các tấm da.
Chất thải chủ yếu là các chất hữu cơ dễ phân hủy, khi không được quản lý tốt sẽ gây mùi hôi thối và ô nhiễm môi trường Bên cạnh đó, lông và mùn nạo từ các tấm da nếu không được thu gom đầy đủ sẽ trôi vào cống thoát nước, gây tắc nghẽn đường ống thoát nước và ảnh hưởng đến hiệu quả thoát nước.
Nước thải Nước thải rất đa dạng về thành phần và tính chất, tùy thuộc vào từng công đoạn sản xuất khác nhau:
Nước thải từ các công đoạn trước như rửa, tẩy mỡ, ngâm vôi và tẩy lông có hàm lượng chất hữu cơ rất cao, thể hiện rõ ở các chỉ số BOD và COD Đồng thời, nước thải này có tổng chất rắn lơ lửng (SS) cao và pH ở mức khá cao, phổ biến từ 8 đến 12 Những đặc tính này đặt yêu cầu về thiết kế và vận hành hệ thống xử lý nước thải phù hợp để giảm tải ô nhiễm trước khi xả ra môi trường.
- Nước thải từ công đoạn thuộc: hàm lượng chất hữu cơ cao, nồng độ crôm trong nước thải rất cao, pH thấp (pH= 3-4)
- Nước thải từ các công đoạn sau thuộc: nước thải chứa nhiều màu, dầu nhuộm, pH rất thấp (pH < 3).
Khí thải - Khí thải phát sinh chủ yếu là mùi hôi thối (H2S, NH 3
- Hơi dung môi, hơi hoá chất… từ các quá trình thuộc, sơn, nhuộm màu…
Đề xuất các cơ hội sxsh tại cơ sở Chánh Hưng
4.3.1 Bố trí lại mặt bằng khu vực sản xuất (thay đổi vị trí các công đoạn)
Cơ sở Chánh Hưng có diện tích khu vực sản xuất khá rộng (600 m2), nhưng hiện nay bố trí các công đoạn sản xuất chưa hợp lý, gây khó khăn cho quá trình vận chuyển nguyên vật liệu và sản phẩm Để nâng cao hiệu quả và giảm rủi ro vận hành, cần bố trí lại các công đoạn theo từng khu vực riêng biệt, cụ thể là khu vực khô và khu vực ướt Việc phân chia này giúp tối ưu luồng di chuyển, cải thiện vệ sinh và quản lý chất lượng, từ đó tăng năng suất và tiết kiệm thời gian trong quá trình sản xuất.
4.3.2 Xây dựng khu chứa hoá chất riêng biệt
Xây dựng khu chứa hóa chất riêng biệt giúp công tác vệ sinh nhà xưởng được thực hiện dễ dàng hơn, quản lý hóa chất hiệu quả hơn và đặc biệt là giảm thiểu nguy cơ cháy nổ do hóa chất, từ đó nâng cao an toàn cho người lao động và hiệu quả vận hành.
4.3.3 Bố trí khu vực tập kết da và nạo bạc nhạc từ các tấm da tươi riêng biệt
Hiện nay tại cơ sở không có khu vực riêng biệt để bố trí da nguyên liệu nhập về và công đoạn nạo bạc nhạc từ da tươi được thực hiện trên các lối đi ẩm ướt do nước từ các công đoạn sản xuất và hóa chất rơi vãi trong quá trình vận chuyển đến trống quay Việc nạo bạc nhạc từ các tấm da tươi còn bị chủ cơ sở bán cho các đơn vị tư nhân để chế biến thành các loại thực phẩm, dẫn tới mất vệ sinh và thiếu an toàn thực phẩm Đặc biệt, nếu bạc nhạc dính các hóa chất như crôm hoặc thuốc nhuộm sẽ gây nguy hiểm cho sức khỏe người tiêu dùng.
Vệ sinh nhà xưởng phải được quan tâm và thực hiện tốt, vì một môi trường sản xuất sạch sẽ và thông thoáng sẽ nâng cao hiệu quả hoạt động và tạo ấn tượng tích cực với khách hàng Việc duy trì vệ sinh đóng vai trò nâng cao ý thức của đội ngũ công nhân về vệ sinh khu vực sản xuất và đảm bảo an toàn lao động Đồng thời, việc bố trí lại mặt bằng và xây dựng khu chứa hóa chất cùng khu vực chứa da nguyên liệu riêng biệt sẽ giúp công tác vệ sinh nhà xưởng được thực hiện dễ dàng hơn, đồng thời tăng tính quản lý và giảm thiểu nguy cơ nhiễm khuẩn hay lẫn lộn vật tư trong quá trình sản xuất.
4.3.4 Bố trí khu vực chứa chất thải riêng biệt Ở đây chủ yếu là chất thải rắn, là phần bạc nhạc nạo từ các tấm da tươi và lớp da trong lạng ra từ các tấm da Do các thành phần này hiện nay cơ sở đều sử dụng bán được nên khu vực tập kết các thành phần này nên để riêng biệt tạo điều kiện thuận lợi cho công nhân vận chuyển đến và thuận lợi cho khách hàng khi đến mua, dễ dàng vận chuyển ra khỏi cơ sở mà không gây ảnh hưởng đến hoạt động của các công đoạn khác.
4.3.6 Bố trí khu vực chứa da phèn (da sau công đoạn thuộc crôm) riêng biệt
Da phèn, sau công đoạn thuộc crôm, được bố trí trong khu vực riêng biệt Khu vực này phải được xây dựng hệ thống mương thu nước để dẫn nước thải từ các tấm da phèn về khu vực tập trung nước thải của công đoạn thuộc crôm và công đoạn ngâm vôi, tẩy lông.
4.3.7 Thiết kế các máng thu nước di động
Thiết kế máng thu nước di động nhằm tách riêng nước thải từ các công đoạn thuộc và công đoạn ngâm vôi, đảm bảo dòng thải ô nhiễm được phân loại và xử lý hiệu quả trước khi xả vào hệ thống cống thoát Nước thải từ hai công đoạn này có hàm lượng chất ô nhiễm rất cao và chứa crôm nhiều, nên việc tách riêng là cần thiết để tiến hành xử lý trước khi thải ra môi trường.
4.3.8 Xây dựng các mương thu nước
Xây dựng mương thu nước (gờ thu nước) quanh các trống quay nhằm thu gom triệt để nước xả ra và ngăn nước thải từ trống quay tràn ra các khu vực lân cận Nhờ hệ thống thu nước hiệu quả, nước thải được kiểm soát tốt hơn, giảm nguy cơ ô nhiễm khu vực làm việc và hỗ trợ công tác vệ sinh nhà xưởng.
4.4 KẾT LUẬN VỀ KHẢ NĂNG ÁP DỤNG SẢN XUẤT SẠCH HƠN TẠI
CÁC CƠ SỞ THUỘC DA TRÊN ĐỊA BÀN TP.HCM
4.4.1 Các cơ hội sản xuất sạch hơn có khả năng thực hiện được
Theo lý thuyết về sản xuất sạch hơn (SXSH), có 04 nhóm giải pháp khả thi được đề xuất gồm: (i) quản lý nội vi; (ii) kiểm soát quá trình; (iii) cải tiến thiết bị; (iv) tuần hoàn và tái sử dụng Tuy nhiên thực tế tại các cơ sở thuộc da trên địa bàn TP.HCM, điển hình qua nghiên cứu tại cơ sở Chánh Hưng cho thấy khó có thể áp dụng các giải pháp này.
Phần lớn các cơ sở sản xuất nằm trong khu dân cư, với mặt bằng chật hẹp khiến việc bố trí các công đoạn trở nên thiếu hợp lý Mặc dù việc tối ưu hóa mặt bằng là cần thiết để cải thiện hiệu quả vận hành và an toàn, nhưng các hạn chế về diện tích và quy định khu vực khiến việc bố trí lại mặt bằng gặp khó khăn và chưa thể thực hiện.
Ở TP.HCM, nhiều chủ cơ sở thuộc da tập trung vào sản xuất và kinh doanh sản phẩm, trong khi nhận thức về môi trường còn hạn chế và họ chưa sẵn sàng thay đổi quy trình hoặc bỏ chi phí để đầu tư vào hệ thống xử lý chất thải da và các công trình liên quan đến môi trường.
Hiện nay, các thiết bị sản xuất tại các cơ sở thuộc da chủ yếu là thiết bị đã có từ rất lâu đời, khiến quy trình sản xuất bị phụ thuộc vào công nghệ cũ và khó tối ưu hóa Hầu hết các cơ sở thuộc da là cơ sở nhỏ với nguồn lực hạn chế, nên việc đầu tư nâng cấp thiết bị gặp nhiều khó khăn về chi phí Việc khó khăn trong việc cải tiến hoặc thay thế thiết bị hiện có khiến doanh nghiệp khó nâng cao hiệu quả sản xuất, chất lượng sản phẩm và khả năng cạnh tranh trên thị trường.
Theo chủ các cơ sở thuộc da, mỗi mẻ thuộc da khoảng 3 tấn, tính cả tiền da nguyên liệu, hoá chất sử dụng và chi phí nhân công, vào khoảng hơn 100 triệu đồng Họ cho biết họ không dám áp dụng các giải pháp tuần hoàn hoặc tái sử dụng một phần nước từ các công đoạn như được đề nghị, vì như vậy không đảm bảo chất lượng của tấm da sẽ tốt hay không; nếu chất lượng bị ảnh hưởng thì da sẽ không bán được.
4.4.2 Các điều kiện cần để đưa SXSH vào thực tế
Hiện nay kỹ thuật sản xuất sạch hơn đã được áp dụng rộng rãi tại các cơ sở thuộc da ở các nước tiên tiến và đạt được nhiều thành công; các giải pháp này bao gồm: thu hồi muối từ công đoạn da muối, tái sử dụng dung dịch ngâm vôi, thu hồi crôm trong dung dịch thuộc và thay thế phương pháp tẩy vôi với (NH4)2SO4 bằng tẩy vôi với CO2 Tuy nhiên ở Việt Nam ngành thuộc da vẫn chưa áp dụng các giải pháp này do nhiều lý do, một trong những lý do quan trọng nhất là dù các giải pháp đã được áp dụng thành công ở nước ngoài, Việt Nam vẫn chưa có nghiên cứu thí nghiệm cụ thể tại một vài cơ sở điển hình; vì thế nhiều cơ sở dù có đủ điều kiện về tài chính vẫn không dám áp dụng các giải pháp SXSH và mong muốn có được các hướng dẫn cụ thể về vấn đề này Do vậy, để đưa các giải pháp sản xuất sạch hơn vào thực tế ở Việt Nam, nhất là ở Tp.HCM, cần có các điều kiện nhất định.
Do đặc thù ngành thuộc da sử dụng nhiều hóa chất trong quy trình sản xuất, ngành này đòi hỏi sự phối hợp liên ngành giữa các cơ quan nghiên cứu về hóa học, kỹ thuật và môi trường để đưa ra các kết quả nghiên cứu cụ thể Những kết quả đó giúp cơ sở hoạt động hiệu quả hơn và đồng thời tăng cường công tác bảo vệ môi trường, đảm bảo tuân thủ quy chuẩn và giảm thiểu tác động tiêu cực.