Nghiên cứu và lựa chọn công nghệ xử lý nước thải gia công tráng phim điện ảnh

Danh mục các hình vẽ, các đồ thị Hình 1.1: Sơ đồ tổng quan quy trình gia công làm phim nhựa Hình 1.2: Sơ đồ máy tráng phim âm bản theo quy trình ECN-2 Hình 1.3: Cấu tạo phim đen trắng mặ

Lêi cam ®oan

T«i xin cam ®oan ®©y lµ c«ng tr×nh nghiªn cøu cña t«i, ch­a ®­îc c«ng

bè trong bÊt cø c«ng tr×nh nµo vµ ch­a ®­îc ®¨ng trong bÊt kú tµi liÖu, t¹p chÝ, héi nghÞ nµo kh¸c Nh÷ng kÕt qu¶ nghiªn cøu trong luËn v¨n lµ trung thùc

Hµ Néi, ngµy 30 th¸ng 10 n¨m 2008

T¸c gi¶ luËn v¨n

TrÇn NghÜa Hµ

mục lục

Trang

phim điện ảnh và vấn đề môi trường 11

1.3.1 Nguyên lý tạo ảnh trên phim đen trắng 14

1.4.1 Công nghệ tráng phim đen trắng và đặc tính nước thải 17 1.4.2 Công nghệ tráng phim màu và đặc tính nước thải 19

1.5.1 Tác động ô nhiễm môi trường do nước thải tráng phim ảnh 23 1.5.2 Hiện trạng nước thải gia công tráng phim tại Việt Nam 26

I.6 Tình hình nghiên cứu xử lý nước thải tráng phim ảnh ở trong

Chương II: Sản xuất sạch hơn trong công nghệ

gia công tráng phim điện ảnh 32

II.2 Sản xuất sạch hơn trong công nghệ gia công tráng tráng phim

keo tụ và oxy hoá 43

III.1.1 Cơ sở lý thuyết xử lý nước thải bằng phương pháp đông

III.1.2 Một số tác nhân keo tụ thông dụng 46

III.2.1 Cơ sở lý thuyết xử lý nước thảI bằng phương pháp oxy hoá 47

Chương IV: Nghiên cứu công nghệ xử lý nước

IV.1.2 Phân tích, lựa chọn giải pháp xử lý 58 IV.1.3 Phân tích lựa chọn tác nhân oxy hoá 60

IV.2.1 Đặc điểm nước tải tráng phim sử dụng trong nghiên cứu 62

IV.2.2 Xử lý sơ bộ một số dòng thải 64 IV.2.2.1 Xử lý sơ bộ dịch thải hiện hình 64 IV.2.2.2 Xử lý sơ bộ dịch thải định hình bằng dịch thải

IV.2.3.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của tác nhân trợ keo PAA đến

hiệu suất quá trình đông keo tụ 78 IV.2.4 Xử lý cấp 2 bằng phương pháp perozon hoá (O3/H2O2) 81

IV.3.1 Đề xuất quy trình công nghệ xử lý nước thải tráng phim 87

IV.3.2.1 Sơ đồ công nghệ xử lý sơ bộ 89 IV.3.2.2 Sơ đồ công nghệ xử lý cấp một bằng đông keo tụ,

cấp hai bằng perozon hoá 90 IV.3.2.3 Sơ đồ công nghệ tổng thể 91

danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt

AgX Muối halogen bạc

BOD Biological Oxygen Demand - Nhu cầu oxy sinh học

BOD5 Nhu cầu oxy sinh học sau 05 ngày

CD2 Color Developing Agent – Chất hiện hình màu âm bản CD3 Color Developing Agent– Chất hiện hình màu dương

bản COD Chemical Oxygen Demand - Nhu cầu oxy hoá học

ECN-2 Eastman Color Negative - Công nghệ tráng phim âm bản

màu Eastman hệ 2 của hãng Kodak ECP-2 Eastman Color Positive - Công nghệ tráng phim dương

bản màu hệ 2 của hãng Kodak Neg Negative - Phim âm bản

PAA polyacrylamit/ CH2CHCONH2 - Chất trợ keo

Pos Positive - Phim dương bản

SS Suspended Solids - Chất rắn lơ lửng

SXSH Sản xuất sạch hơn

TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam

TOC Total Organic Carbon – Tổng cacbon hữu cơ

TOD Total Oxygen Demand – Tổng nhu cầu oxi

Danh mục các bảng

Bảng 1.1: Thành phần nước thải tráng phim đen trắng do hãng Kodak

công bố [11]

Bảng 1.2: Quy trình tráng phim Neg màu theo công nghệ ECN – 2

dùng thuốc tẩy "UL" [11]

Bảng 1.3: Quy trình tráng phim Pos màu theo công nghệ ECN – 2

dùng thuốc tẩy "UL" [11]

Bảng 1.4: Thành phần nước thải tráng phim màu do hãng Kodak

công bố [11]

Bảng 1.5: Thành phần nước thải tráng phim tại xưởng in tráng, Trung

tâm Kỹ thuật Điện ảnh Việt Nam [9]

Bảng 4.1: Đặc trưng nước thải tráng phim của xưởng In tráng [9]

Bảng 4.2: Tác nhân oxy hoá dùng xử lý chất thải [13]

Bảng 4.3: Lưu lượng các dòng thải tham gia hoà vào nước thải tổng

khi chạy máy tráng phim

Bảng 4.4: Chỉ số COD của một số dịch tham gia trong nước thải

tráng phim

Bảng 4.5: Kết quả xử lý dịch hiện hình bằng sục không khí

Bảng 4.6: Kết quả xử lý nước thải chứa thuốc định hình bằng dịch thải

ngưng hình kèm sục khí

Bảng 4.7: Kết quả xử lý sơ bộ

Bảng 4.8: Kết quả xử lý nước thải bằng tác nhân phèn sắt

Bảng 4.9: Kết quả xử lý nước thải bằng tác nhân sửa vôi

Bảng 4.10: Kết quả xử lý nước thải bằng tác nhân trợ đông PAA

Bảng 4.11: Kết quả xử lý nước thải bằng perozon kết hợp lắng keo tụ

Bảng 4.12: Kết quả tổng hợp xử lý nước thải tráng phim qua các công đoạn

Danh mục các hình vẽ, các đồ thị

Hình 1.1: Sơ đồ tổng quan quy trình gia công làm phim nhựa

Hình 1.2: Sơ đồ máy tráng phim âm bản theo quy trình ECN-2

Hình 1.3: Cấu tạo phim đen trắng (mặt cắt ngang)

Hình 1.4 : Cấu tạo phim Neg màu

Hình 1.5: Sơ đồ công nghệ tráng phim đen trắng và dòng thải

Hình 1.6: Sơ đồ công nghệ tráng phim Neg màu và dòng thải

Hình 3.1: Điện tích trên hạt lơ lửng khi giải thích bằng lý thuyết hai lớp

Hình 3.2: Giảm điện tích thực trên hạt rắn bằng thêm các ion trái dấu hoá

Hình 4.6: ảnh hưởng của hàm lượng sữa vôi đến xử lý COD

Hình 4.7: ảnh hưởng của hàm lượng sữa vôi đến xử lý độ màu Pt-Co

Hình 4.8: ảnh hưởng của hàm lượng sữa vôi đến hiệu suất xử lý COD,

độ màu Pt-Co và SS

Hình 4.9: ảnh hưởng của hàm lượng PAA đến xử lý độ màu Pt-Co

Hình 4.10: ảnh hưởng của hàm lượng PAA đến hiệu suất xử lý độ màu Pt-Co Hình 4.11 : Quan hệ giữa COD và thời gian xử lý bằng perozon

Hình 4.12 : Quan hệ giữa độ màu Pt-Co và thời gian xử lý bằng perozon

Hình 4.13: ảnh hưởng của thời gian perozon hoá đến hiệu suất xử lý COD và

độ màu Pt-co

Hình 4.14: COD của nước thải giảm dần qua từng công đoạn xử lý

Hình 4.15: Độ màu Co-Pt của nước thải giảm qua các công đoạn xử lý

Hình 4.16: Lượng SS của nước thải giảm qua các công đoạn xử lý

Hình 4.17: Sơ đồ công nghệ xử lý sơ bộ một số dòng nước thải tráng phim Hình 4.18: Sơ đồ xử lý nước thải cấp một đông keo tụ, cấp hai perozon hoá

Hình 4.19: Sơ đồ tổng thể công nghệ xử lý nước thải gia công tráng phim

Mở đầu

Điện ảnh là một ngành công nghiệp phục vụ đời sống văn hóa tinh thần của con người Tuy nhiên, đây là ngành sử dụng nhiều hóa chất trong sản xuất phim sống và gia công hậu kỳ Các chất thải của những khâu này khá đa dạng, gồm rất nhiều loại dung dịch với các thành phần hóa học khác nhau, có mức hoạt hóa ôxi hóa học và mức hoạt hóa sinh học rất khác nhau, tác động khác nhau đối với môi trường Nguồn phát thải gây ô nhiễm môi trường từ sản xuất

điện ảnh với mức độc hại có thể chưa nghiêm trọng như những ngành công nghiệp hóa chất khác nhưng lại đòi hỏi sự quan tâm thích đáng bởi hầu hết các cơ sở gia công phim điện ảnh đều nằm tập trung ở các khu đông dân cư, nội

đô thành phố lớn

ở những nước phát triển do luật định và công tác quản lý môi trường rất nghiêm nên các xưởng gia công in tráng phim ảnh buộc phải xử lý nước thải của mình đạt tiêu chuẩn thải cho phép trước khi đổ thải vào cống thành phố hoặc thuê dịch vụ đưa nước thải đến nơi xử lý chung của thành phố Hiện tại ở Việt nam, nước thải tráng phim của các xưởng in tráng phim vẫn đổ trực tiếp vào cống thải thành phố

Điện ảnh là một ngành sản xuất đặc thù, lượng phát thải nói chung không lớn nên ở Việt nam chưa được các cơ quan hữu quan quan tâm nghiên cứu đưa ra công nghệ xử lý thích hợp cho nước thải gia công tráng phim ảnh

Do vậy, nghiên cứu xử lý nước thải gia công tráng phim ảnh là đề tài mang tính thực tiễn và cấp thiết cao phục vụ công tác quản lý môi trường sản xuất của ngành điện ảnh

Đề tài tập trung vào nghiên cứuứng dụng hai phương pháp đông keo tụ

và oxi hoá trong xử lý nước thải gia công tráng phim Trên cơ sở đó xác định

điều kiện tối ưu và thiết lập mô hình công nghệ xử lý nước thải tráng phim hiệu quả có thể áp dụng cho các cơ sở in tráng phim ở Việt Nam

Chương I: Tổng quan về công nghệ gia công tráng

phim điện ảnh và vấn đề môi trường

I.1 Tổng quan về công nghệ gia công phim điện ảnh

Để có một bản phim trình chiếu ngoài rạp, bộ phim phải qua nhiều công

đoạn: sản xuất tiền kỳ (quay phim, thu thanh), sản xuất hậu kỳ (in tráng phim, dựng, hoà âm, làm bản đầu, nhân bản) Hình 1.1 giới thiệu tổng quan quy trình gia công làm phim nhựa

Hình 1.1: Sơ đồ tổng quan quy trình gia công làm phim nhựa

Xưởng in tráng là nơi cung cấp dịch vụ gia công các bản phim trên Công nghệ gia công in tráng phim nhựa khá phức tạp, từ khâu tráng phim gốc quay

âm bản cho đến khi làm ra phim dương bản trình chiếu bao gồm nhiều công

đoạn Nhưng chỉ có công đoạn tráng phim dùng nhiều hoá chất và nước nên sinh ra lượng nước thải lớn

Tuỳ theo chủng loại phim sống, hãng Kodak đưa ra các quy trình công nghệ tráng khác nhau [11]:

• Quy trình tráng phim đen trắng âm bản D-96, dương bản D-97

Hoà âm

• Quy trình tráng phim màu âm bản ECN-2

• Quy trình tráng phim màu dương bản ECP-2

• Quy trình tráng phim trực hình màu VNF-1 hay RVNP

Các xưởng gia công in tráng phim ở Việt nam chủ yếu gia công phim

đen trắng và phim màu, không gia công phim trực hình Vì vậy, các xưởng

đều chỉ áp dụng công nghệ tráng phim:

• Quy trình tráng phim đen trắng âm bản D-96, dương bản D-97

• Quy trình tráng phim màu âm bản ECN-2

• Quy trình tráng phim màu dương bản ECP-2

Quy trình tráng quy định trình tự, bài thuốc, thời gian, nhiệt độ của từng công đọan Phim chạy liên tục qua máy từ bể dung dịch thuốc này sang bể dung dịch khác tiếp theo Trước khi ra khỏi bể dịch thuốc tráng, phim được vuốt chặn không cho dung dịch của bể thuốc kéo theo sang bể kế bên Tuy nhiên vẫn có một lượng nhất định bị cuốn theo phim (do lớp gelatine và các lỗ răng phim) Máy tráng phim được thiết kế phù hợp với quy trình do nhà sản xuất phim sống quy định cho từng loại phim Ví dụ hình 1.2 giới thiệu sơ đồ máy tráng phim âm bản màu theo quy trình ECN-2

Trong tối Ngoài sáng

Tủ dự trữ Bể đầu Rửa loại Hiện hình Ngưng Rửa Tẩy Rửa Định Xả cuối Tủ sấy lớp than hình nước bạc nước hình

Hình 1.2: Sơ đồ máy tráng phim âm bản theo quy trình ECN-2

Nhằm giữ hoạt lực của các dung dịch thuốc ổn định, trong suốt quá trình tráng phim luôn phải bổ sung một lượng thuốc mới theo quy định Để tiết kiệm hoá chất và giảm thiểu tác động môi trường, một số dung dịch thuốc tráng phim được tái sử dụng nhờ các phương pháp hoàn nguyên như thuốc

định hình, thuốc tẩy bạc

I.2 Phim và cấu tạo phim

Trong công nghiệp điện ảnh, người ta dùng nhiều chủng loại phim khác nhau và các định dạng kích cỡ khác nhau (16mm, 35mm, 70mm) tuỳ theo mục đích sử dụng Ví dụ như phim Neg quay (âm bản), phim trực hình, phim Pos (dương bản), phim đúp (intermediate) và lại phân ra phim màu, phim đen trắng Chúng còn được gọi chung là phim nhựa để phân biệt với phim video trên chất liệu băng, đĩa

Phim có cấu tạo là tấm băng dài, mềm, trong suổt, thường làm bằng Triacetat xenllulo hoặc Polyeste, trên có phủ lớp nhủ tương chứa chất bắt sáng (AgX), cấu tử màu (phim màu) và một số hợp chất khác hỗ trợ cho quá trình hoá lý tạo ảnh Tính nhạy phổ cũng như đặc tính tạo ảnh của phim tuỳ thuộc vào thành phần cấu tạo và công nghệ sản xuất ra lớp nhũ tương này

Phim đen trắng là phim mang hình ảnh đen trắng do các phần tử hạt

bạc kim loại rất nhỏ tạo thành Phim có cấu tạo đơn giản, gồm thứ tự các lớp như hình 1.3

Phim màu có cấu tạo phức tạp hơn phim đen trắng, bao gồm nhiều lớp

Hình 1.4 mô tả khái quát cấu tạo các lớp đặc trưng của phim màu nói chung

1- Lớp gelatin bảo vệ 2- Lớp nhủ tương nhạy ánh sáng lam, chứa cấu tử không màu sẽ chuyển tạo màu vàng trong quá trình hiện hình 3- Lớp kính lọc vàng cản ánh sáng lam 4- Lớp nhủ tương nhạy ánh sáng lục, chứa cấu tử không màu sẽ chuyển tạo màu hồng trong quá trình hiện hình 5- Lớp gelatin cách giữa

6- Lớp nhủ tương nhạy ánh sáng đỏ, chứa cấu tử không màu sẽ chuyển tạo màu xanh trong quá trình hiện hình 7- Đế phim

8- Lớp than đen chống phản xạ

Hình 1.4 : Cấu tạo phim Neg màu

Phim Pos màu thế hệ cũ cũng có cấu tạo thứ tự các lớp tương tự như của phim Neg màu Nhằm tăng độ nét và thuận lợi cho quá trình gia công khi tráng, phim được cải tiến về trật tự đảo lớp, nhuộm các lớp thuốc và bỏ lớp than đen chống phản xạ Như vậy, công nghệ tráng phim Pos sẽ không cần khâu làm mềm và đánh rửa lọai bỏ lớp than

I.3 Nguyên lý tạo ảnh trên phim

I.3.1 Nguyên lý tạo ảnh trên phim đen trắng

Khi phim bắt sáng (quay phim hay chụp ảnh), dưới tác động quang năng, tinh thể AgBr sẽ tạo ra ngưyên tử Ag dạng ảnh ẩn tại các mầm nhạy với lượng rất nhỏ chưa thể quan sát được bằng mắt Số nguyên tử Ag ảnh ẩn sinh

ra nhiều hay ít tại điểm ảnh tuỳ thuộc vào quang lượng Sau đó, qua quá trình hiện hình, ảnh ẩn này được kích lên hàng nghìn lần tạo ra ảnh nhìn thấy Quá trình tạo ảnh khi tráng phim đen trắng có thể khái quát như sau:

ÁNH SÁNG

123456

78

Bảng 1.1: Quá trình tạo ảnh khi tráng phim đen trắng

Hiện hình Hiện hình halôgen bạc đã lộ sáng thành ảnh bạc kim loại

Việc kiểm soát thời gian và nhiệt độ trong công đoạn này

để cho chất lượng ảnh tối ưu cực kỳ quan trọng

C6H6O2 + AgBr C 6 H 4 O 2 + 2Ag + 2 HBr Ngưng (tuỳ chọn) Ngưng tác động của chất hiện hình kéo theo phim và loại

chất hiện hình ra khỏi phim Rửa nước Loại chất hiện hình ra khỏi phim và dừng tác động của

thuốc hiện hình, tuy nhiên sẽ chậm hơn là thuốc ngưng

Định hình Loại halogen bạc chưa hiện hình ra khỏi phim

3Na2S2O3 + 2AgBr Na4[Ag2(S2O3)3] + 2NaBrRửa nước Loại thuốc định hình ra khỏi phim

Sấy Làm khô phim trước khi cuộn vào và chiếu tiếp theo hoặc

in phim

Do ảnh tạo thành có mật độ đen trắng ngược với hình ảnh khi quay chụp nên còn gọi là âm bản Muốn có hình ảnh dương bản phải in phim âm bản sang một phim khác

I.3.2 Nguyên lý tạo ảnh trên phim màu

Phim màu có cấu tạo ba lớp Emulsion nhạy ứng với ba màu chính (đỏ, lục, lam) Màu sắc của đối tượng quay chụp sẽ được ba lớp nhạy màu này ghi lại tạo ảnh ẩn ở từng lớp tương ứng quang lượng của mỗi màu chính Trong quá trình tráng phim, ảnh ẩn của mỗi lớp được kích hiện hình và chuyển hoá tạo ra ảnh màu Tỉ lệ phối trộn màu của ba lớp ảnh ứng với ba màu chính (đỏ, lục, lam) khi bắt sáng là ba màu phụ (vàng, hồng, xanh) khi tạo ảnh âm bản màu Trình tự diễn biến quá trình tạo ảnh trên Neg màu như sau:

Bảng 1.2: Quá trình tạo ảnh khi tráng phim màu

Công đoạn Diễn biến quá trình

Bể đầu Làm mềm lớp than chống phản xạ nhưng không được tan

rã

Đánh đế

+ rửa phun

Loại bỏ lớp than chống phản xạ đã mềm khỏi mặt đế phim

Hiện hình Hiện hình halogen bạc đã lộ sáng, tác dụng với cấu tử mầu

trong phim tạo ảnh bạc và ảnh chất mầu Việc kiểm soát thời gian và nhiệt độ trong công đoạn này để cho chất lượng ảnh tối ưu đặc biệt quan trọng

CD3 + 2AgBr (CD3)• + 2Ag + 2HBr (CD3)• + Cấu tử màu + 2AgBr 2Ag + Chất màu + 2HBr

Ngưng hình Ngưng thuốc hiện hình cuốn theo phim và loại bỏ thuốc

hiện khỏi bề mặt phim Rửa nước Loại bỏ thuốc ngưng dư thừa

Định hình Loại bỏ Halogen bạc sinh ra ở bể tẩy ra khỏi lớp nhũ tương

3Na2S2O3 + 2AgBr Na4[Ag2(S2O3)3] + 2NaBr Rửa nước Loại bỏ thuốc định hình ra khỏi phim

Xả kết thúc Rửa phim bằng chất chống khuẩn và chất giảm sức căng

bề mặt của nước Chuẩn bị phim cho quá trình sấy Sấy Làm khô phim trước khi cuộn vào

Nguyên lý tạo ảnh trên phim Pos màu cũng tương tự Tráng phim Pos thế hệ mới sẽ không có bể đầu và đánh rửa loại lớp than đen ở mặt đế

I.4 Công nghệ tráng phim và đặc tính nước thải

I.4.1 Công nghệ tráng phim đen trắng và đặc tính nước thải

Hãng Kodak thiết lập công nghệ tráng phim điện ảnh đen trắng gồm quy trình D-96 cho phim Neg và quy trình D-97 cho phim Pos (tham khảo chi tiết công nghệ và các đơn thuốc ở phần phụ lục) Hình 1.5 thể hiện sơ đồ công nghệ tráng kèm dòng thải

thành phần nước thải, hãng Kodak công bố số liệu của mình trong bảng 1.3 Trong bảng có tính thêm một lượng 40% thuốc định hình đi vào dòng thải vì lượng thu hồi táI sử dụng chỉ đạt khoảng 60%

Bảng 1.3 : Thành phần nước thải tráng phim đen trắng do hãng Kodak

I.4.2 Công nghệ tráng phim màu và đặc tính nước thải

Hãng Kodak đưa ra quy trình ECN-2 bảng 1.2 tráng phim Neg màu và ECP-2 bảng 1.3 tráng phim Pos màu Phim màu của các hãng như Agfa, Fuji cũng được chỉ định tráng theo hai quy trình trên Tham khảo chi tiết về công nghệ và các đơn thuốc xem ở phần phụ lục

Bảng 1.4: Quy trình tráng phim Neg màu theo công nghệ ECN – 2

dùng thuốc tẩy "UL" [11]

Các bước tráng Bài thuốc Kodak Lượng bổ sung cho 100ft

Rửa nước - - 270mL

Nguồn: Kodak H-24

Bảng 1.5: Quy trình tráng phim Pos màu theo công nghệ ECP – 2

dùng thuốc tẩy "UL" [11]

Các bước tráng Bài thuốc Kodak Lượng bổ sung cho 100ft

độ, liệu lượng bổ sung … Hình 1.6 trình bày sơ đồ công nghệ tráng phim Neg màu và dòng thải.

Phim vào máy

Tẩy bạc Tẩy bạc Thu hồi

Rửa nước Thuốc bổ sung

Định hình Định hình Thu hồi

Rửa nước Thuốc bổ sung

Nước

Phim ra

Hình 1.6: sơ đồ công nghệ tráng phim Neg màu và dòng thải

Như vậy, trong nước thải tráng phim màu ngoài nước rửa giữa các công đoạn còn phải tính đến lượng dịch thuốc tráng không tái sử dụng tràn thải ra ngoài như thuốc hồ đàu, thuốc hiện hình, thuốc ngưng, thuốc ổn định

(khi tráng Pos màu còn thêm thuốc táI hiện đường tiếng) Phân tích thành phần nước thải tráng phim màu, hãng Kodak công bố số liệu của mình trong bảng 1.4 Trong bảng có tính thêm một lượng 40% thuốc định hình và 10% thuốc tẩy bạc đi vào dòng thải

Bảng 1.6: Thành phần nước thải tráng phim màu của hãng Kodak

công bố [11]

Quy trình

Tẩy bạc Fericyanua Tẩy bạc KUL Persulfat Tẩy bạc Tẩy bạc KUL

phim, trong đó hãm Ammonithiô sunphát được quanh vòng tái sử dụng 60%

và thuốc tẩy bạc là 90%

b: Nồng độ chất thải sẽ biến thiên khi sử dụng bài thuốc tráng thay thế

I.5 Vấn đề môi trường do nước thải tráng phim ảnh

I.5.1 Tác động ô nhiễm môi trường do nước thải tráng phim ảnh

Tại các xưởng gia công phim ảnh, các photominilab thải ra rất nhiều các loại hoá chất khác: thể lỏng như dung dịch gia công hiện hình, hãm hình tẩy phim, thể khí như các dung môi hữu cơ dùng để rửa phim siêu âm, in phim và

tu sửa làm sạch phim ảnh, hoặc thể rắn như các phim phế thải và các chất cặn lắng Chất thải chính, kể cả về khối lượng và mức độ độc hại là nước thải

công nghiệp trong quá trình gia công tráng phim ảnh Đó là một lượng đáng

kể các dung dịch thuốc chảy tràn và nước rửa phim trong quá trình chạy máy Trong thành phần các dung dịch thải gia công phim có tới hơn 60 loại chất khác nhau [9] Đó là các chất khử như chất hiện hình (hiđroquinon, pheniđon, metol, chất hiện hình màu dietilparaphenilendiamin sunfat) các chất khử vô cơ như thiosunfat natri, sunfit natri, bisunfit và metabisunfat natri , các chất ôxi hóa như ferrixianua kali, bicromat kali Trong các dung dịch gia công phim ảnh còn có đủ các loại axit khác nhau, kiềm mạnh, các loại muốn vô cơ và hữu cơ (phốtphát Sunfat, bromua, axetat ), các hợp chất làm mềm nước như trilon B, hexametaphốtphát, các chất làm đanh phim như phèn, nhôm - kali, các chất hoạt hóa bề mặt, các chất ổn định hình như foocmalin, Các chất được coi là độc hại thường dùng trong công nghệ gia công phim

ảnh là chất hiện hình màu (dietilparaphenilendiamin sunfat), hiện hình đen trắng, ion bạc, crom và ferrixianua cũng như ferroxianua kali Các chất được xếp vào chất độc hại một khi lượng nhỏ chất này có thể tác động xấu đến cơ thể sống ở trong môi trường sinh thái Những chất như ion bạc, crom và hecxaxianoferrat (ferrixianua và ferroxianua) được tính là chất độ hại cao vì chúng không bị phân huỷ bằng vi sinh tại các trạm làm sạch nước thải sinh hoạt

Chất hiện hình đen trắng có ảnh hưởng đáng kể đến độ hoạt hóa vi sinh

và độ hoạt hóa hóa học của hồ chứa nước (làm giảm lượng ôxi có trong hồ chứa nước và có khả năng gây sự huỷ diệt sinh vật sống)

Các chất hữu cơ dùng để hoạt hóa bề mặt cũng có tính độc hại cao Tuy nhiên nồng độ của chúng trong dung dịch không lớn và người ta hầu như loại trừ khâu này khỏi gia công phim nên chúng trở nên không đáng kể

Các ion kim loại nặng, ngay cả ở nồng độ rất thấp vẫn có tác động huỷ diệt vi sinh sống trong nước cũng như cá Sự có mặt của các ion này trong trạm làm sạch nước thải sinh hoạt kéo theo nhiều khó khăn về thiết bị

Ion bạc thực tế rất độc Tuy vậy, trong quá trình gia công phim ion bạc hầu như không có ở dạng tự do mà chỉ ở dạng muối phức bạc, ít độc hại hơn nhiều hoặc tạo thành các halogienua bạc hoặc sunfua bạc kết tủa

Ion crom hóa trị sáu (thường có trong các dung dịch tẩy phim) tương đối

độc hại và có khả năng phá huỷ hoạt động trạm làm sạch phương pháp sinh học Sản phẩm phản ứng là ion crom hóa trị ba cũng độc hại không kém Tuy vậy lượng muối crom chỉ sử dụng trong gia công phim rất ít trong quá trình tăng - giảm mật độ phim mà thôi

Hecxaxianoferrat (II và III) là các muối phức của xianua Chính bản thân những hợp chất này không độc hại nhiều lắm Tuy nhiên, khi đưa vào trạm làm sạch bằng vi sinh, và nhất là ở điều kiện hồ chứa mở, dưới tác động trực tiếp của ánh sáng mặt trời, chúng phân huỷ tạo sản phẩm trung gian là ion xianua rất độc.Theo các số liệu của nhiều phòng thí nghiệm, trong quá trình phân huỷ hecxaxianoferrat có nồng độ 50mg/l sẽ hình thành ion xianua có nồng độ tối đa là 0,4mg/l Trong điều kiện tự nhiên, con số này sẽ thấp hơn nhưng cũng đủ gây hại cho con người và sinh vật sống đặc biệt khi chúng thải vào các ao tù Cũng theo tài liệu [18], trong cống nước thải hở dù chỉ có 2mg/l Hecxaxianoferrat (II) khi gặp sáng sáng mặt trời sẽ sinh sinh ra một lượng ion xianit đủ lớn làm chết cá

Thioxianat, sunfua, phenol - là những chất độc đặc biệt nguy hiểm cho những hồ thả cá Các chất phenol thường được đưa vào trong dung dịch hiện hình để giảm tác dụng của vi sinh (chống khuẩn)

Khi sử dụng dung dịch hãm hình bằng thiosunfat ammon, có khả năng tạo khí NH3 (ammoniăc tự do), nhất là môi trường kiềm mạnh

Các chất khử vô cơ và hữu cơ (axit axetic và muối, foocmalin, cồn benzen ) có trong thành phần các dung dịch gia công phim là những chất xác

định mức ôxi hóa vi sinh và mức ôxi hóa hóa học của nước thải gia công phim

ảnh

Ngày 26 tháng 12 năm 2006, Bộ Tài nguyên và Môi trường ban hành danh mục chất thải nguy hại trong đó có chất thải từ ngành phim ảnh [1] Mục

19 01 nêu các dung dịch thải như thuốc hiện hình, thuốc hãm hình, thuốc tẩy

đều là chất thải nguy hại

I.5.2 Hiện trạng nước thải gia công tráng phim tại Việt Nam

Hiện tại Việt Nam có ba xưởng in tráng phim lớn, một ở thành phố Hồ Chí Minh và hai xưởng ở Hà Nội Cả ba xưởng đều không có trạm xử lý nước thải và cho thải thẳng ra cống thành phố Để đánh giá thực trạng ô nhiễm nước thải từ các xưởng gia công in tráng phim ảnh một số nhóm nghiên cứu đã tiến hành khảo sát Năm 2000, nhóm khảo sát của Hãng phim Tài liệu và Khoa học TW đưa ra bảng số liệu thống kê hoá chất và nước sử dụng trong xưởng In tráng phim của Hãng 5 năm trước đó [9] Năm 2002, một nhóm nghiên cứu của Trung tâm Kỹ thuật Điện ảnh lấy mẫu phân tích nước thải in tráng phim của mình Các mẫu phân tích được lấy khi máy tráng phim đang hoạt động ngay sau dòng thải của từng máy và dòng hoà chung của các máy

Bảng 1.7 : Thành phần nước thải tráng phim tại xưởng in tráng,

Trung tâm Kỹ thuật Điện ảnh Việt Nam [9]

Nguồn: Trung tâm Kỹ thuật Điện ảnh (2002)

Các chỉ số nước thải trong bảng 1.5 khi kiểm tra thực tế tại xưởng in tráng, Trung tâm Kỹ thuật Điện ảnh Việt Nam thấp hơn nhiều so với kết quả trong bảng 1.1 do hãng Kodak công bố Điều này có thể giải thích bởi các lý

do sau:

• Công nghệ tráng phim đen trắng tại Trung tâm Kỹ thuật Điện ảnh sử dụng đơn thuốc định hình dùng Natri thiosunphat thay vì dùng Amoni thiosunphat;

• Hiệu suất tái sử dụng thuốc định hình thực tế đạt cao hơn (80% so với 60% do hãng Kodak tính toán);

• Lượng nước rửa phim cao hơn gấp nhiều lần so với mức tối thiểu mà hãng Kodak khuyến nghị

Nhìn chung, nồng độ các chất trong nước thải gia công tráng phim cao hơn mức cho phép nhiều lần Để đạt tiêu chuẩn nước thải loại B theo TCVN 5945-2005 cần có biện pháp xử lý tại chỗ trước khi cho đổ vào cống nước thải thành phố

I.6 Tình hình nghiên cứu xử lý nước thải tráng phim ảnh ở trong

và ngoài nước

I.6.1 Tình hình nghiên cứu ở nước ngoài

So với phần lớn các quy trình gia công công nghiệp khác, quy trình gia công tráng phim ảnh có lượng nước thải tương đối thấp và biểu hiện mức độ gây ô nhiễm không lộ phát rõ rệt Do đó ở nhiều nước có những quy định riêng cho loại nước thải này

ở Mỹ áp dụng quy trình bảo vệ môi trường khác nhau có liên quan đến các xưởng gia công in tráng phim ảnh Cơ quan chịu trách nhiệm thực thi là

Uỷ ban Bảo vệ Môi trường Mỹ (EPA) Hiện tại quan trọng nhất là luật giữ sạch hệ thống nước (Clean Water Act) Luật đưa ra các chỉ tiêu giới hạn cho dẫn xuất của các chất mà theo EPA định nghĩa là chất gây ô nhiễm môi trường Trong trường hợp này các xưởng in tráng phim phải được sự đồng ý khi họ đổ nước thải gia công trực tiếp vào hệ thống kênh thoát nước Việc dẫn

đổ vào sông suối, ao hồ, biển v.v hay vào hệ thống làm sạch sinh học hoặc

bể lọc chỉ được khi có giấy phép tương ứng Để đáp ứng các điều kiện cấp phép, phần lớn đều phải tiến hành tiền xử lý

Các xưởng in tráng phim đổ phần lớn nước rửa phim và dung dịch gia công chảy tràn vào kênh nước thải Khi đố sẽ áp dụng các chỉ số giới hạn cho phép do nhà chức trách bảo vệ môi trường quy định và mức dung lượng tuỳ theo hệ thống xử lý nước thải công nghiệp và nước thải sinh hoạt Các chỉ số giới hạn được gộp lại trong "mã nước thải" Phần lớn các địa phương xếp xưởng in tráng phim ảnh là đơn vị công nghiệp, do vậy các xưởng này phải có giấy phép thải nước gia công có chứa hoá chất và giữ đúng mã nước thải

Theo các tài liệu tra cứu [9], phần lớn các nước như Mỹ, Đức, Liên xô

cũ đều xây dựng tiêu chuẩn nước thải riêng cho ngành điện ảnh Vì đây là ngành sản xuất đặc thù nên cố bổ sung thêm một số tiêu chuẩn thải cho phép

đối với hoá chất dùng trong gia công tráng phim ảnh như chất hiện hình, bạc, Hexaxyanoferrat (II) v.v Tổ chức Tiêu chuẩn hoá quốc tế ISO xây dựng các phương pháp xác định riêng cho những chất này [12] trong nước thải gia công phim ảnh, như iso 7760:1986- xác định nồng độ Hydrrochinon, iso

7766:1993- xác định nồng độ Hexacyanoferat bằng phổ kế, iso 10348:1993- xác định nồng độ bạc v.v

Cuối những năm 90 trở về trước, tát cả các xưởng in tráng phim đều sử dụng bài thuốc tẩy bạc chứa thành phần Fericyanua trong công nghệ tráng phim mầu Đây là chất thải nguy hại khó xử lý Fericyanua dưới tác động trực tiếp của ánh sáng mặt trời, chúng phân huỷ tạo sản phẩm trung gian là ion xianua rất độc Chính vì vậy có nhiều cơ quan nghiên cứu việc giảm thiểu tải lượng Fericyanua ra môi trường hoặc nghiên cứu bài thuốc thay thế thân thiện môi trường hơn Trong báo cáo "Phân tích và xử lý nước thải tráng phim" [18]

TS Goetz Pollakowski trình bày sâu về thuốc tẩy bạc Fericyanua với các giải pháp:

• Hoàn nguyên tái sử dụng: phương pháp hoá học, phương pháp điện phân, phương pháp trao đôi ion

• Xử lý nước thải chứa Fericyanua: Phương pháp kết tủa, phương pháp trao đổi ion, phương pháp xử lý cyanua

• Bài thuốc thay thế: tẩy bạc dùng Bicromat, tẩy bạc dùng Persulfat

Vấn đề thu hồi bạc trong dung dịch định hình, hoàn nguyên tái sử dụng

được hai ông K Dittrich và Th Gruessner trình bày sâu trong một loạt bài

đăng trên chuyên san của Trung tâm công nghệ điện ảnh DEFA [16] Hai ông nghiên cứu chế độ tối ưu điện phân thu hồi bạc trên cơ sở thiết lập mật độ dòng điện phân tối ưu theo nồng độ bạc có trong dung dịch

Kodak là hãng sản xuất phim sống lớn nhất và hiện nay là hãng duy nhất xây dựng quy trình gia công tráng phim điện ảnh áp dụng cho tất cả các loại phim của những nhà sản xuất khác Đáp ứng yêu cầu sản xuất sạch hơn, Hãng đã nghiên cứu thành công đưa ra một số bài thuốc tráng phim thay thế thân thiện môi trường hơn [11] như bài thuốc tẩy Persulfat, tẩy "UL" (SR-33) thay thế bài tẩy Fericyanua (SR-29), bài thuốc xả cuối (FR-2) thay thế bài

thuốc ổn định (S-1c) và việc tái sử dụng dung dịch thuốc hiện hình, thuốc định hình, thuốc tẩy bạc Tuy nhiên khi áp dụng công nghệ mới, các chỉ số thành phần hoá học nước thải tráng phim vẫn còn cao Trong tài liệu [11], sau khi phân tích mức độ tác động xấu của nước thải đến môi trường, đến hệ sinh thái, thuỷ sinh và sức khoẻ con người, Hãng cũng chỉ khuyến cáo giải pháp xử lý giảm thải chung và để ngỏ cho cơ sở nghiên cứu lựa chọn tuỳ theo điều kiện của mình

I.6.2 Tình hình nghiên cứu trong nước

Cuối những năm 90, ngành Điện ảnh cụ thể là Viện Kỹ thuật Điện ảnh

và Video Việt Nam bắt đầu quan tâm đến vẫn đề chất thải trong sản xuất điện

ảnh Năm 1994, trong bài "Các phương pháp xử lý và hoàn nguyên dung dịch

gia công " [8] nhóm tác giả trình bày một số nguyên lý xử lý trên phương diện

lý thuyết dựa theo các tài liệu tham khảo của nước ngoài, không có số liệu cụ thể Giải pháp bài chuyên san đưa ra chủ yếu áp dụng xử lý cục bộ từng loại dung dịch tráng phim, không xem xét tổng thể và chỉ số đặc tính nước thải cuối dòng sau xử lý Năm 2002, TS Hoàng Như Yến (Viện Phim Việt Nam) chủ trì đề tài cấp Bộ (kết hợp với Trung tâm Tiêu Chuẩn Chất lượng, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng) "Nghiên cứu xây dựng tiêu chuẩn ngành về

nước thải đối với quy trình gia công tráng phim ảnh"[9] Trong mã nước thải

có đưa thêm một số tiêu chuẩn thải cho phép đối với hoá chất dùng trong gia công tráng phim ảnh như nồng độ thải chất hiện hình (đen trắng và màu), bạc, Hexaxyanoferrat (II), Thiosulfat v.v

Từ đầu những năm 2000 Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường, ĐH Bách Khoa Hà Nội đã quan tâm nghiên cứu vấn đề nước thải tráng phim ảnh,

đặc biệt là nước thải của các hiệu ảnh Minilab tại Hà Nội Một trong những nội dung chính nghiên cứu khi đó là xử lý thu hồi bạc trong dung dịch định hình Năm 2006, một nhóm đề tài của Viện đã nghiên cứu, khảo sát, lựa chọn mô hình công nghệ xử lý nước thải xưởng in tráng tráng phim điện ảnh có

công suất 30m3/ngày đêm Nhằm xử lý triệt để, nhóm đề xuất sau khi xử lý bằng phương pháp đông keo tụ, xử lý tiếp bằng phương pháp lọc, hấp phụ dùng than hoạt tính Năm 2007 và năm 2008 có hai sinh viên làm đồ án tốt nghiệp liên quan đến xử lý nước thải tráng phim Cả hai đồ án đều nghiên cứu

xử lý nước thải tráng phim bằng phương pháp đông keo tụ nhằm giảm COD, BOD và độ màu Một đồ án nghiên cứu thêm phương pháp xử lý bằng oxi hoá dùng KMnO4 tiếp sau khâu xử lý bằng đông keo tụ

chương II: sản xuất sạch hơn trong cộng nghệ

gia công tráng phim điện ảnh II.1 Khái niệm về sản xuất sạch hơn

Mục tiêu của sản xuất sạch hơn là tránh ô nhiễm bằng cách sử dụng tài nguyên, nguyên vật liệu và năng lượng một cách có hiệu quả nhất Theo

định nghĩa của UNEP [7] sản xuất sạch hơn là " áp dụng liên tục chiến lược phòng ngừa tổng hợp về môi trường vào các quá trình sản xuất, sản phẩm và dịch vụ nhằm nâng cao hiệu suất sinh thái và giảm thiểu rủi ro cho con người

và môi trường"

Các giải pháp sản xuất sạch hơn có thể là [7]:

a) Giảm chất thải tại nguồn

• Quản lý nội vi: Bằng các giải pháp đơn giản như khắc phục các điểm

rò rỉ, đóng van nước hay tắt thiết bị khi không sử dụng nhằm giảm

định mức tiêu hao nguyên liệu, nhiên liệu và chất thải

• Kiểm soát quá trình tốt hơn: Đảm bảo các điều kiện sản xuất được tối ưu hoá về mặt tiêu thụ nguyên liệu, sản xuất và phát sinh chất thải nhờ khống chế các thông số công nghệ như nhiệt độ, áp suất,

pH, tốc độ

• Thay đổi nguyên liệu: Thay thế các nguyên liệu đang sử dụng bằng các nguyên liệu khác thân thiện với môi trường hơn hoặc đạt hiệu suất sử dụng cao hơn

• Cải tiến thiết bị, công nghệ: Thay đổi thiết bị hoặc cải tiến kết cấu thiết bị, công nghệ nhằm giảm tổn thất nguyên liệu

b) Giảm chất thải tuần hoàn

• Tận thu, tái sử dụng tại chỗ: Chất thải được tái sử dụng ngay tại chính dây chuyền sản xuất

• Tạo ra sản phẩm mới từ tái sử dụng chất thải

c) Cải tiến sản phẩm

• Thay đổi sản phẩm: Thiết kế các sản phẩm thân thiện môi trường, tiết kiệm về tiêu thụ nguyên liệu

• Thay đổi bao bì: Thay các nguyên vật liệu làm bao bì sao cho dễ xử

lý, tiêu huỷ sau khi sử dụng

Kinh nghiệm thực tế đó chỉ ra rằng sản xuất sạch hơn không chỉ mang

lại lợi ích kinh tế mà còn cả lợi ích về mặt môi trường Các lợi ích này có

thể tóm tắt như sau:

• Cải thiện hiệu suất sản xuất;

• Sử dụng nguyên liệu, nước, năng lượng có hiệu quả hơn;

• Tái sử dụng phần bán thành phẩm có giá trị;

• Giảm ô nhiễm;

• Giảm chi phí xử lý và thải bỏ các chất thải rắn, nước thải, khí thải;

• Tạo nên hình ảnh về mình tốt hơn; và

• Cải thiện sức khoẻ nghề nghiệp và an toàn

II.2 Sản xuất sạch hơn trong công nghệ gia công tráng phim điện ảnh

Việc xây dựng các quy trình công nghệ hóa học ít chất thải là một phương pháp tốt nhất đúng để giảm các chất gây độc hại và ô nhiễm môi trường, trong đó quan trọng nhất là nước thải công nghiệp Các quy trình này giải quyết đồng thời cả yêu cầu sạch với môi sinh lẫn yêu cầu tiết kiệm nguyên nhiên liệu như giảm mức tiêu hao hóa chất và nước sử dụng

Trước những năm 90, một trong những biện pháp được dùng để giảm nồng độ các chất thải nguy hại trong nước thải tráng phim là phương pháp hòa loãng Tuy nhiên, nước bây giờ cũng là một nguồn tài nguyên quý phục vụ đời sống, sản xuất và phát triển kinh tế nên việc sử dụng phương pháp này trở nên tốn kém và lãng phí Hơn nữa, các quy định trong luật Môi trường cũng không cho phép xả thải theo phương pháp pha loãng Vì vậy, người ta đặt ra một loạt

những hướng nghiên cứu mới giải quyết vấn đề bảo vệ môi trường trong công nghệ gia công phim điện ảnh và nhiếp ảnh theo hướng sản xuất sạch như sau:

1 Hoàn nguyên dung dịch và thu hồi các chất quý hiếm từ các dung dịch gia công đã sử dụng Có thể áp dụng một số giải pháp sau:

• Nghiên cứu thu hồi chất hiện hình CD2 từ dung dịch hiện hình tráng phim Pos màu bằng chất hấp phụ hay hoàn nguyên tái sử dung dung dịch hiện hình bằng phương pháp trao đổi ion hoặc pha dung dịch hiện hình bổ sung có dùng một phần dịch hiện hình thu hồi

• Nghiên cứu điện phân tách thu hồi bạc từ dung dịch định hình và hoàn nguyên tái sử dụng thuốc định hình

• Nghiên cứu hoàn nguyên thuốc tẩy bạc Fericyanua bằng phương pháp

điện phân hay phương pháp oxi hoá dùng persulfat hoặc ozon

2 Sử dụng các hóa chất có mức độc hại thấp hơn thay thế cho các chất

có mức độ hại cao hơn, ví dụ như [11]:

• Nghiên cứu các đơn thuốc tẩy bạc Persulfat hay tẩy “UL” dùng nitrat sắt (III) cùng chất kích tẩy Kodak thay thế đơn thuốc tẩy bạc dùng Fericyanua độc hại

• Nghiên cứu đơn thuốc xả kết thúc không dùng Formalin

3 Cải tiến công nghệ và cơ cấu thiết bị nhằm giảm lượng tiêu hao dung dịch gia công phim ảnh Ví dụ nhờ công nghệ tráng phim ở nhiệt độ cao [11 :

• Thời gian tráng phim được rút ngắn do thời gian phản ứng xảy ra nhanh hơn, máy tráng có kết cấu gọn, nhỏ hơn;

• Các đơn thuốc tráng có nồng độ thành phần hoá chất thấp hơn;

• Tạo thuận lợi cho việc ổn định nhiệt độ và tiết kiệm năng lượng

4 Giảm lượng tiêu hao nước rửa phim và đưa ra những quy trình gia công rút gọn, ví dụ như:

• Cải tiến đầu phun rửa nước;

• áp dung phương pháp rửa ngược chiều;

• Dùng đơn thuốc tẩy bạc “UL” một bể thay thế đơn thuốc tẩy Persulfat cần hai bể;

• áp dụng công nghệ tráng phim không dùng đơn thuốc Bể đầu

5 Xử lý cục bộ từng loại dung dịch đã gia công trước khi thải vào cống rãnh chung Đặc biệt lưu ý khi thải bỏ các dung dịch nằm trong mỗi kỳ tổng

vệ sinh máy tráng phim

6 Giảm tối đa lượng dung dịch bị cuốn theo phim ra ngoài vào nước rửa,

ví dụ như:

• Kết cấu bộ vuốt nơi phim vượt từ bể này sang bể khác bằng lưỡi vuốt mềm kèm hút chân không;

• Dùng amooc kéo phim loại không lỗ răng

Trên thế giới, người ta đã nghiên cứu và thực hiện triệt để các công nghệ gia công phim ít chất thải Hàng loạt các bài báo viết về các hướng công nghệ khác nhau Phim và giấy ảnh hiện đại được chế tạo với lượng bạc thấp nhất và lượng nguyên liệu ít nhất (độ dày giảm đi) nhờ công nghệ tinh thể AgBr phiến mỏng dạng T Các thiết bị gia công phim được cải tiến sao cho mức dung dịch cuốn theo phim đi vào nước rửa là thấp nhất và rút gọn các bước gia công [11, 17]

Kodak là hãng nổi tiếng toàn cầu về công nghệ giải trí hình ảnh Hãng luôn ý thức được trách nhiệm cùng uy tín hình ảnh của mình gắn với sản phẩm

và công nghệ Chính vì vậy, Kodak đầu tư rất nhiều vào nghiên cứu hoàn thiện sản phẩm và công nghệ sản xuất của mình nhằm đưa ra những gì tốt nhất không chỉ mang lại lợi ích kinh tế mà còn cả lợi ích về mặt môi trường Điển hình là sản phẩm phim sống cùng công nghệ tráng những loại phim đó Một loạt các biện pháp sản xuất sạch hơn được áp dụng như [11]:

• Thiết kế lại sản phẩm phim sống: Các phim dương bản KODAK VISION Color Print Film 2383/3383 và KODAK VISION Premier Color Print Film 2395 không có lớp than đen chống phản xạ làm mất nét Rút gọn các bước gia công như công nghệ tráng phim ECP-2D không cần công đoạn bể đầu làm mềm và rửa sạch lớp than đen Dùng tẩy bạc “UL” một bể thay thế tẩy Persulfat hai bể (bể dung dịch kích tẩy và bể tẩy);

• Thiết kế lại đơn thuốc tráng phim đen trắng D-96 và D-97 có nồng độ chất hiện hình giảm đi một nửa;

• Tránh sử dụng các nguyên vật liệu độc hại bằng cách dùng các nguyên

liệu thay thế khác: Dùng các bài thuốc thân thiện môi trường như bài thuốc tẩy bạc "UL" hay tẩy bạc Persulfat thay thế bài thuốc tẩy chứa Fericyanua, dùng bài thuốc xả cuối thay thế bài thuốc ổn định chứa Formaldehyde có hại cho sức khoẻ nghề nghiệp;

• Tái sử dụng một số dung dịch tráng phim: Hoàn nguyên, tái sử dụng dung dịch chảy tràn như thuốc định hình, thuốc tẩy bạc, thuốc hiện hình

Nghiên cứu các khuyến nghị trên của hãng Kodak áp dụng cho các cơ

sở in tráng phim sẽ mang lại cho họ những lợi ích kinh tế và môi trường

II.3 Một số giải pháp SXSH đã áp dụng trong ngành gia công tráng

phim điện ảnh

II.3.1 Lựa chọn công nghệ gia công tráng phim

Nhờ những nỗ lực nói trên, sản phẩm phim sống của hãng Kodak đã chiếm lĩnh hầu hết thị phần trên thế giới Các sản phẩm phim sống khác như AGFA (Đức), FUJI (Nhật), SVETMA (Nga) v.v chiếm thị phần nhỏ và công nghệ gia công tráng phim đều áp dụng quy trình của hãng Kodak đưa ra Chính vì vậy, phần lớn các nước có nền công nghiệp điện ảnh phát triển đều

chọn phim sống và công nghệ gia công tráng phim của Kodak Trong triển khai áp dụng cần lưu ý những điểm sau:

a/ Chọn sản phẩm gia công (phim sống):

Hãng kodak đưa ra thị trường phim thế hệ mới, phim dương bản KODAK VISION Color Print Film 2383/3383 và KODAK VISION Premier Color Print Film 2395 không có lớp than chống phản xạ làm mất nét Công nghệ tráng phim ECP-2D không cần công đoạn hồ đầu làm mềm và rửa sạch lớp than [11]

b/ Chọn công nghệ SXSH:

Chọn công nghệ gia công tráng phim mới nhất của hãng Kodak thân thiện môi trường Trong công nghệ áp dụng hoàn nguyên tái sử dụng dịch chảy tràn của thuốc tẩy bạc "UL" và thuốc định hình Đó là [11]:

• Quy trình D-96 tráng phim đen trắng âm bản, D-97 cho dương bản

• Quy trình ECN-2 dùng bài thuốc tẩy bạc "UL" tráng phim màu âm bản

Ưu thế của loại thuốc tẩy "UL" được chứng minh qua các điểm sau:

- Tẩy "UL" giữ cho hồ sạch hơn

- Tẩy "UL" không tạo màu xanh phổ

-Tẩy "UL" dễ dàng hoàn nguyên

- Tẩy "UL" khi hoàn nguyên trở thành thuốc bổ sung sạch hơn

- Tẩy "UL"không bị giới hạn thải ra môi trường

- Tẩy "UL" so với tẩy Persulfat có lực đẩy mạnh hơn, có tuổi thọ lâu hơn và ít nhạy cảm khi có biến động về thành phần

Tuy thuốc tẩy Persulfat rẻ hơn và cũng thân thiên môi trường, nhưng so với tẩy "UL" có một số bất cập sau:

- Cần phải có hai bể riêng

- Làm bạc màu phim

- Khả năng hoàn nguyên tái sử dụng kém

- Ăn mòn mạnh ghim nối phim

- Tuổi thọ dung dịch thấp

• Quy trình ECP-2D dùng bài thuốc tẩy bạc "UL" tráng phim màu dương bản Quy trình này không có thuốc hồ đầu cho các loại phim không có lớp than chống phản xạ và dùng bài thuốc xả kết thúc FR-2 thay thế bài

ổn định S-1 không dùng Formalin chất gây ức chế hoạt động sinh học

và ảnh hưởng sức khoẻ người tiếp xúc

II.3.2 Hoàn nguyên, tái sử dụng một số dung dịch thuốc tráng phim

Trong công nghệ gia công phim ảnh, sự tiêu hao hóa chất chủ yếu xảy ra trên máy tráng do sự chảy tràn dung dịch gia công (bổ sung dung dịch trong quá trình chạy máy) và do việc phim ảnh cuốn theo một lượng dung dịch từ hồ này sang hồ khác trên máy tráng Mức tiêu hao hóa chất cho các phản ứng hóa học xảy ra trong quá trình gia công không hơn 20% Do vậy, lượng tiêu hao

có ích các hóa chất trong các dung dịch gia công, thí dụ như chất hiện hình chỉ chiếm tới 7% ở các xưởng in tráng bản đầu và 16% ở các xưởng in tráng hàng loạt [11] Từ đó, việc hoàn nguyên và sử dụng lại dung dịch gia công phim (hiện hình, định hình, ngưng, tẩy ) là cách tốt nhất để giảm bớt mức thải các chất gây ô nhiễm môi trường vào cống rãnh chung và tăng hiệu quả kinh tế quá trình gia công Hoàn nguyên dung dịch cho phép đưa 80% các chất quay trở lại quá trình gia công và giảm đáng kể lượng thải các chất vào môi trường xung quanh Cụ thể có thể tiến hành:

1/ Hoàn nguyên, tái sử dụng dung dịch hiện hình

Các halogen bạc trong lớp thuốc nhũ tương sau khi bắt sáng khi vào dung dịch hiện hình sẽ phản ứng theo nguyên lý tạo ảnh màu dưới đây:

2AgBr + CD2 → 2Ago + 2HBr + (CD2)- (2.1)

(CD2)- + Cấu tử màu + 2AgBr → chất màu + 2Ag + 2HBr (2.2)

Như vậy trong dung dịch hiện hình một phần lượng chất hiện hình bị tiêu hao và kèm sinh ra một lượng Brômua

Trong những năm gần đây quá trình hoàn nguyên và sử dụng lại dung dịch hiện hình màu được nghiên cứu kỹ và đưa vào áp dụng Người ta đưa ra một loạt các phương pháp hoàn nguyên và giảm bớt sự tiêu hao vô ích các chất hiện hình như :

- Sử dụng dung dịch bổ sung không có bromua : Trong quá trình hiện hình dung dịch hiện hình tích tụ bromua Lượng bromua được khống chế ở mức tiêu chuẩn nhằm đảm bảo chất lượng hiện hình Nếu ít bromua phim ảnh

có thể bị xám mù và trường hợp ngược lại cũng vậy Để đảm bảo giữ nồng độ ion bromua cần thiết người ta không pha vào dung dịch bổ sung bromua kali nữa mà chỉ pha những chất khác tính toán sao dung dịch hiện chảy tràn có lượng bromua nằm trong hoặc thấp hơn mức chuẩn để dùng một phần dung dịch đó vào pha bổ sung

- Tận thu các chất hiện hình đắt tiền từ dung dịch hiện hình đã sử dụng bằng các phương pháp kết tủa, tách chiết rồi quay vòng tái sử dụng

- Khử bromua và các sản phẩm ôxi hóa khác trong dung dịch hiện hình bằng các phương pháp trao đổi ion, hấp thụ, lọc màng thấm tách

Trong các phương pháp đưa ra trên đây người ta tập trung vào hai phương pháp chính, có hiệu quả kinh tế cao là phương pháp trao đổi ion và phương pháp thấm tách điện phân [11]

Tuy nhiên, do tính chất của dung dịch hiện hình rất dễ bị oxi hoá và nhất

là đối với các xưởng gia công in tráng phim có sản lượng thấp, làm việc không liên tục, việc hoàn nguyên quay vòng sử dụng không kinh tế, không đảm bảo chất lượng phim tráng ra Đặc biệt, hãng Kodak khuyến cáo không nên áp dụng cho quy trình tráng phim âm bản màu

2/ Hoàn nguyên, tái sử dụng dung dịch định hình

Trong thuốc định hình, ảnh được định lại nhờ muối Thiosulfat chuyển các muối Halogen bạc không hiện hình sang muối phức hoà tan

2AgX + 3(S2O3)-2 → Ag2(S2O3)3-4 + 2X - (2.3)

Dung dịch định hình sau khi sử dụng cho quá trình gia công phim thường chứa một lượng rất nhiều bạc (từ 2-5g/l) Do vậy người ta đưa dung dịch này vào điện phân thu hồi bạc

Ag2(S2O3)3-4 + 2e- → 2Ag0 + 3(S2O3)-2 (2.4) Dung dịch định hình sau điện phân tách bạc được hoàn nguyên bổ sung các thành phần theo đúng quy định và đưa quay trở lại máy tráng tái sử dụng

Có thể áp dụng phương pháp điện phân liên tục hoặc theo mẻ

Chi tiết các thông số kỹ thuật cần lưu ý trong quá trình điện phân dung dịch định hình, xem tài liệu [16]

3/ Hoàn nguyên, tái sử dụng dung dịch tẩy "UL"

Trong thuốc tẩy bạc "UL", muối sắt ba với chất trợ "Kodak" sẽ oxy hoá chuyển bạc kim loại thành muối halogen bạc

Fe+3 + Ag0 + Br - chất trợ Kodak Fe+ 2 + AgBr (2.5)

Do vậy, dung dịch tẩy bạc "UL" chảy tràn ra khỏi máy so với dung dịch thuốc bổ sung có lượng Fe+++ thấp hơn và lượng Fe++ lớn hơn Việc chuyển hoá Fe++ về Fe+++ khá đơn giản nhờ thiết bị sục khí Các thành phần khác kể cả lượng Fe+++ sau hoàn nguyên còn thiếu sẽ được bổ sung về đúng quy định cho bài thuốc bổ sung

4/ Giảm lượng tiêu hao dung dịch gia công trên máy tráng

Có thể giảm bớt sự tiêu hao vô ích dung dịch gia công vào nước thải chung bằng cách tăng hiệu quả gạt dung dịch từ bề mặt phim khi chuyển từ công đoạn tráng này sang công đoạn tráng tiếp theo Nếu lượng dung dịch bị phim kéo theo sang bể nước rửa càng thấp thì nước rửa phim có nồng độ chất thải càng nhỏ Để giảm bớt lượng dung dịch bị phim kéo đi, người ta sử dụng các cơ cấu vuốt dịch khác nhau trên máy tráng Hiện nay có rất nhiều loại khác nhau như vuốt bằng bánh xe, thổi gió, vuốt bằng kẹp lưỡi cao su, vuốt