Nghiên cứu xử lý nước thải ngành thuộc da

- BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI NGUYỄN VIỆT HÙNG NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI NGÀNH THUỘC DA Chuyên ngành: Kỹ thuật môi trường LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.
- NGUYỄN THỊ SƠN Hà Nội - Năm 2010 Lớp Kỹ thuật môi trường Nguyễn Việt Hùng i MỤC LỤC MỤC LỤC.
- 1 CHƯƠNG I: HIỆN TRẠNG SẢN XUẤT VÀ CÔNG NGHỆ THUỘC DA Ở VIỆT NAM.
- Hiện trạng ngành thuộc da Việt Nam và xu thế phát triển.
- Hiện trạng ngành thuộc da Việt Nam.
- Xu thế phát triển của ngành thuộc da Việt Nam.
- Hiện trạng công nghệ thuộc da ở Việt Nam.
- Nhu cầu vật tư, hóa chất và nước trong quá trình thuộc da.
- Công nghệ thuộc da.
- 10 CHƯƠNG II: CÔNG NGHỆ THUỘC DA VÀ VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG.
- Chất thải từ quá trình thuộc da.
- Nước thải.
- Các chất thải gây ô nhiễm môi trường không khí.
- Tác động ô nhiễm môi trường do công nghệ thuộc da.
- Ô nhiễm môi trường nước.
- Ô nhiễm môi trường không khí.
- Các giải pháp sản xuất sạch hơn cho quá trình thuộc da.
- 31 Lớp Kỹ thuật môi trường Nguyễn Việt Hùng iiCHƯƠNG III: HIỆN TRẠNG CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI NGÀNH THUỘC DA.
- Đặc trưng của nước thải thuộc da.
- Hiện trạng công nghệ xử lý nước thải thuộc da.
- Công nghệ xử lý nước thải thuộc da trên thế giới.
- Công nghệ xử lý nước thải thuộc da tại Việt Nam.
- 45 CHƯƠNG IV: NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI THUỘC DA.
- Đối tượng nghiên cứu.
- Kết quả khảo sát đặc trưng nước thải thuộc da.
- Nghiên cứu khử sulfua trong nước thải tẩy lông ngâm vôi.
- Kết quả nghiên cứu khử Crom trong nước thải thuộc Crom.
- Nghiên cứu khả năng xử lý sinh học nước thải dòng thải chung.
- 80 Lớp Kỹ thuật môi trường Nguyễn Việt Hùng iii LỜI CAM ĐOAN Tôi là Nguyễn Việt Hùng, học viên cao học lớp KTMT đã thực hiện đề tài: “Nghiên cứu xử lý nước thải ngành thuộc da” dưới sự hướng dẫn của PGS.TS.
- Lớp Kỹ thuật môi trường Nguyễn Việt Hùng ivLỜI CẢM ƠN Trước hết, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới sự giúp đỡ tận tình của cô Nguyễn Thị Sơn, người đã luôn sẵn lòng giúp đỡ, hướng dẫn em rất chu đáo và nhiệt tình trong suốt quá trình nghiên cứu.
- Bên cạnh đó, em cũng xin chân thành cảm ơn các cô chú, anh chị em đồng nghiệp tại Trung tâm Công nghệ Môi trường, Trung tâm Công nghệ thuộc da và Ban lãnh đạo Viện Nghiên cứu Da Giầy đã giúp đỡ và tạo điều kiện về trang thiết bị, hóa chất… cho em thực hiện tốt quá trình nghiên cứu.
- Tôi xin cảm ơn các bạn học viên lớp Kỹ thuật Môi trường khoá 2008-2010 đã giúp đỡ tôi trong quá trình học tập.
- Xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 20 tháng 10 năm 2010 Học viên Nguyễn Việt Hùng Lớp Kỹ thuật môi trường Nguyễn Việt Hùng v DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT BOD Biochemical oxygen demand (Nhu cầu oxy sinh hóa) BTNMT Bộ Tài nguyên và Môi trường BVMT Bảo vệ môi trường COD Chemical Oxygen Demand (Nhu cầu oxy hóa học) CODst Readily biodegredable COD (COD dễ phân hủy sinh học) CODtot Total COD (COD tổng) CTNH Chất thải nguy hại EU European Union (Liên minh châu Âu) FAS Ferric Ammonium Sulfate FDI Foreign Direct Investment (Đầu tư trực tiếp nước ngoài) ITC International Trade Center PAC Poly Aluminium chloride PAFC Poly Aluminium Ferric Chloride PAM Polyacrylamid (PAA) PTTH Phổ thông trung học QCVN Quy chuẩn Việt Nam SS Suspended solids (Chất rắn lơ lửng) SVI Sludge Volume Index (Chỉ số thể tích lắng của bùn) SXSH Sản xuất sạch hơn TDS Total Dissolved Solids (Tổng chất rắn hòa tan) TKN Total Kjeldahl Nitrogen (Tổng Nito Kjeldahl) TP Thành phố UNIDO The United Nations Industrial Development Organization (Tổ chức phát triển công nghiệp của Liên hợp quốc) USD United State Dollar VOCs Volatile Organic Compounds (Chất hữu cơ dễ bay hơi) WTO World Trade Organization (Tổ chức Thương mại Thế giới) Lớp Kỹ thuật môi trường Nguyễn Việt Hùng viDANH MỤC CÁC BẢNG Bảng I-1: Nhu cầu vật tư, hoá chất trong quá trình thuộc da 10 Bảng II-1: Nhu cầu nước trong các công đoạn của quá trình thuộc da 16 Bảng II-2: Chất lượng nước thải từ một số công đoạn tại công ty da Đại Lợi (TP.
- Hà Nội) 18 Bảng II- 3: Cân bằng hóa chất trong quá trình thuộc da (da trâu bò) 20 Bảng II-4: Tải lượng chất ô nhiễm trong quá trình chế biến da 20 Bảng II-5: Thành phần của chất thải rắn trước thuộc 22 Bảng III-1: Đặc trưng và định mức nước thải từ các công đoạn khác nhau 35 Bảng III-2: Tải lượng chất ô nhiễm ứng với các loại nguyên liệu khác nhau 36 Bảng IV-1: Đặc trưng nước thải nghiên cứu 48 Bảng IV-2: Xác định BOD - thể tích mẫu cần thiết 50 Bảng IV-3: Kết quả phân tích đặc trưng nước thải tẩy lông ngâm vôi 55 Bảng IV-4: Kết quả phân tích đặc trưng nước thải thuộc Crom 56 Bảng IV-5: Kết quả khảo sát đặc trưng nước thải dòng tổng hợp của công nghệ thuộc da 57 Bảng IV-6: Kết quả nghiên cứu khử sulfua với lưu lượng không khí là L1 = 0,45 L/L nước thải.phút 62 Bảng IV-7: Kết quả nghiên cứu khử sulfua với khi lưu lượng không khí là L2 = 0,9 L/L nước thải.phút 64 Bảng IV-8:Khảo sát hiệu quả khử Crom khi lượng hóa chất thay đổi 69 Bảng IV- 9: Khảo sát thể tích bùn theo thời gian khi lượng hóa chất thay đổi 71 Lớp Kỹ thuật môi trường Nguyễn Việt Hùng vii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình I-1: Tỷ lệ phân bố các cơ sở thuộc da trong cả nước 3 Hình I-2: Sản lượng da thuộc hoàn thiện xuất khẩu trong cả nước 6 Hình I-3: Quy trình công nghệ thuộc da từ da muối 12 Hình II-1: Quy trình công nghệ thuộc da kèm dòng thải 17 Hình IV-1: Hiệu suất khử sulfua theo thời gian khi lưu lượng khí là L1 = 0,45 L/L nước thải.phút 63 Hình IV-2: Hiệu suất khử sulfua theo thời gian ứng khi lưu lượng không khí là L2 = 0,9 L/L nước thải.phút 65 Hình IV-3: Đồ thị biến thiên hiệu quả khử Crom khi lượng hóa chất thay đổi 69 Hình IV-4: Đồ thị biến thiên thể tích bùn theo thời gian khi lượng hóa chất thay đổi 71 Hình IV-5: Biến thiên COD và hiệu suất khử COD theo thời gian 75 Lớp Kỹ thuật môi trường Nguyễn Việt Hùng 1 MỞ ĐẦU Trong lịch sử loài người, da và các sản phẩm từ da chiếm vai trò rất quan trọng.
- Để thuộc da, nhiều loại hóa chất được sử dụng, sau đó thải bỏ vào môi trường mà con đường chính là nước thải.
- Trong nước thải của quá trình thuộc da (gọi tắt là nước thải thuộc da), ngoài hóa chất được sử dụng trong quá trình công nghệ còn có các hợp chất hữu cơ có nguồn gốc từ da nguyên liệu như protein, chất béo… Với hàm lượng chất ô nhiễm cao đến rất cao, nước thải thuộc da đã góp phần không nhỏ làm ô nhiễm môi trường.
- Các cơ sở thuộc da tư nhân đã có từ lâu nhưng ngành Da Giầy Việt Nam chính thức được thành lập từ năm 1990.
- Trải qua 20 năm phát triển, ngành Da Giầy Việt Nam đã có những bước phát triển đáng khích lệ.
- Trên thế giới, kim ngạch xuất khẩu sản phẩm ngành Da Giầy Việt Nam (bao gồm da thuộc và các sản phẩm giầy dép) đứng vị trí thứ tư, sau Trung Quốc, Italia và Hồng Kông.
- Tuy nhiên, nếu chỉ xét da tươi và da thuộc thì kim ngạch xuất khẩu của Việt Nam đứng thứ 27 trên thế giới.
- Đối với thị trường trong nước, sản phẩm da thuộc chỉ đáp ứng 25 – 30% nhu cầu của các doanh nghiệp sản xuất giầy dép và các sản phẩm da.
- Như vậy, có thể thấy tiềm năng phát triển của các doanh nghiệp thuộc da Việt Nam là rất lớn.
- Công nghệ được sử dụng ở hầu hết các doanh nghiệp thuộc da ở nước ta đều đã lạc hậu so với các nước trong khu vực như Indonesia, Thái Lan… Chỉ khoảng 20% doanh nghiệp đầu tư áp dụng công nghệ sạch, thân thiện với môi trường nhằm giảm thiểu ô nhiễm, hạn chế lượng hóa chất độc hại tồn dư trong sản phẩm theo yêu cầu của khách hàng.
- Đây chủ yếu là doanh nghiệp có vốn đầu tư nước ngoài, doanh nghiệp liên doanh hoặc doanh nghiệp có sản phẩm xuất khẩu.
- Lớp Kỹ thuật môi trường Nguyễn Việt Hùng 2 Có thể nói vấn đề môi trường tại các doanh nghiệp thuộc da của Việt Nam chưa được coi trọng.
- Đáng chú ý là nước thải từ quá trình thuộc da chưa qua xử lý được đổ thẳng ra môi trường, gây ô nhiễm nghiêm trọng.
- Nhiều doanh nghiệp thuộc da ở nước ta, nhất là doanh nghiệp có quy mô vừa và nhỏ, đang đứng trước nguy cơ hạn chế sản xuất, thậm chí ngừng hoạt động, do không đáp ứng được các yêu cầu về bảo vệ môi trường.
- Vì vậy việc xử lý nước thải đối với các doanh nghiệp thuộc da là vấn đề rất cấp thiết, cần được quan tâm giải quyết.
- Xử lý nước thải thuộc da đã được thực hiện ở nhiều nước trên thế giới.
- Các quốc gia như Ấn Độ, Italia, Trung Quốc đã đầu tư thích đáng vào nghiên cứu và triển khai một số công nghệ hiệu quả để xử lý nước thải từ quá trình thuộc da.
- Số lượng các nghiên cứu về xử lý nước thải thuộc da tại Việt Nam rất hạn chế.
- Hầu hết các doanh nghiệp chưa xây dựng hệ thống xử lý nước thải.
- Trong khuôn khổ luận văn này, đối tượng được tập trung nghiên cứu là nước thải từ tẩy lông ngâm vôi và nước thải từ công đoạn thuộc Crom (công nghệ thuộc da mềm).
- Đây là hai dòng nước thải đáng quan tâm nhất do công nghệ thuộc da truyền thống vẫn được sử dụng phổ biến và sản phẩm da thuộc Crom chiếm tới 90% tổng sản phẩm.
- Bên cạnh đó, những nghiên cứu bước đầu về khả năng khử các thành phần hữu cơ khác có trong nước thải thuộc da cũng được quan tâm.
- Đề tài “Nghiên cứu xử lý nước thải ngành thuộc da” nhằm góp phần từng bước hoàn thiện công nghệ xử lý nước thải thuộc da phù hợp với điều kiện Việt Nam trong bối cảnh vấn đề bảo vệ môi trường ngành thuộc da còn rất nhiều việc phải làm.
- Mặc dù vậy, kết quả nghiên cứu sẽ là cơ sở để có những nghiên cứu tiếp theo, góp phần khẳng định công nghệ khả thi trong xử lý nước thải thuộc da với hiệu quả kinh tế cao.
- Lớp Kỹ thuật môi trường Nguyễn Việt Hùng 3 CHƯƠNG I: HIỆN TRẠNG SẢN XUẤT VÀ CÔNG NGHỆ THUỘC DA Ở VIỆT NAM I.1.
- Hiện trạng ngành thuộc da Việt Nam và xu thế phát triển I.1.1.
- Hiện trạng ngành thuộc da Việt Nam Mặc dù các doanh nghiệp da giầy ở nước ta đã có từ lâu, sản xuất thủ công với vài chục công nhân nhưng ngành Da Giầy Việt Nam chính thức được thành lập từ năm 1990.
- Đến giữa những năm 90, do biến động mạnh của thị trường, các doanh nghiệp của Việt Nam buộc phải chuyển hướng thị trường sang các nước ở Tây Âu.
- Theo thống kê năm 2009 của Hiệp hội Da Giầy Việt Nam, hiện cả nước có 39 doanh nghiệp hoạt động trong lĩnh vực thuộc da, không kể các cơ sở tại làng nghề Phố Nối (Hưng Yên) và Phú Thọ Hòa (TP.
- Phần lớn các doanh nghiệp đặt tại miền Nam (34 doanh nghiệp), chỉ có 3 doanh nghiệp ở miền Bắc và 2 doanh nghiệp ở miền Trung.
- Số lượng các doanh nghiệp Việt Nam chiếm tới 82% (với 32 doanh nghiệp), còn lại là các doanh nghiệp có vốn đầu tư nước ngoài chiếm 18% (với 7 doanh nghiệp) [32].
- 8%5%87%Miền Bắc Miền Trung Miền Nam Hình I-1: Tỷ lệ phân bố các cơ sở thuộc da trong cả nước [32] Lớp Kỹ thuật môi trường Nguyễn Việt Hùng 4 Số lượng doanh nghiệp Việt Nam chiếm tới 82% số nhưng phần lớn có quy mô nhỏ và trung bình (sản lượng da thuộc đạt khoảng 1 – 2 triệu sqft/năm, tương đương m2/năm), công nghệ lạc hậu từ 20 – 30 năm so với các nước trong khu vực.
- Từ năm dự án xây dựng nhà máy thuộc da có vốn FDI (phần lớn là các doanh nghiệp từ Trung Quốc, Hàn Quốc) được triển khai xây dựng và đi vào hoạt động, tập trung ở Bình Dương, Đồng Nai và Bà Rịa – Vũng Tàu.
- Doanh nghiệp có vốn FDI chiếm ưu thế về cả công nghệ, thiết bị, sản lượng… đang là thách thức rất lớn đối với các doanh nghiệp Việt Nam.
- Lao động làm việc trong các cơ sở thuộc da chủ yếu là lao động phổ thông, với 95% công nhân có trình độ PTTH trở xuống, cho thấy tính chất thủ công trong quá trình thuộc da.
- Các nghiên cứu gần đây trong lĩnh vực thuộc da tập trung vào các loại nguyên liệu mới như da nốt sần (da đà điểu), da trăn và da cá sấu.
- Các giải pháp sản xuất sạch hơn được áp dụng ở nhiều nước trên thế giới cũng không được doanh nghiệp quan tâm hay đưa vào thử nghiệm.
- Bên cạnh đó, việc quản lý lỏng lẻo của các cơ quan chức năng tạo ra nhiều khe hở để doanh nghiệp lợi dụng, khiến doanh nghiệp thiếu trách nhiệm trong công tác bảo vệ môi trường.
- Các doanh nghiệp có vốn đầu tư nước ngoài luôn quan tâm đến đầu tư nghiên cứu, ứng dụng khoa học công nghệ vào sản xuất, đồng thời bồi dưỡng nâng cao trình độ cho cán bộ kỹ thuật để tiếp cận những công nghệ hiện đại, đáp ứng được yêu cầu khi có sự đầu tư và chuyển giao công nghệ.
- Việc đào tạo này do doanh nghiệp tự thực hiện dưới sự hướng dẫn của chuyên gia nước ngoài.
- Lớp Kỹ thuật môi trường Nguyễn Việt Hùng 5 Vấn đề cung ứng da nguyên liệu là vấn đề thiếu và yếu của ngành thuộc da Việt Nam.
- Chi phí nguyên liệu chiếm 40 - 50% giá thành sản phẩm nhưng do chưa chủ động được nguồn cung trong nước nên phần lớn vẫn được doanh nghiệp nhập khẩu từ các nước như Mỹ, Canada, Australia… Điều này làm cho doanh nghiệp không thể tự chủ về giá, bị hạn chế khả năng cạnh tranh trên thị trường… Mặt khác, chất lượng da nguyên liệu trong nước cũng còn nhiều vấn đề đáng quan tâm.
- Phần lớn sản phẩm da thuộc của các doanh nghiệp Việt Nam được cung cấp cho thị trường trong nước, thậm chí không đạt yêu cầu để sản xuất sản phẩm da xuất khẩu.
- Do đó, các doanh nghiệp nước ngoài hoàn toàn chiếm lĩnh thị trường xuất khẩu.
- Lớp Kỹ thuật môi trường Nguyễn Việt Hùng triệu sqftSản lượng da thuộc (triệu sqft Ghi chú: 1 sqft = 0,0929 m2 Hình I-2: Sản lượng da thuộc hoàn thiện xuất khẩu trong cả nước [32] Tuy nhiên, các doanh nghiệp thuộc da Việt Nam vẫn chưa phát triển đúng với tiềm năng, đối với cả thị trường trong nước và xuất khẩu.
- Sản lượng da thuộc hoàn thiện tiêu dùng nội địa chỉ đáp ứng được 25 – 30% nhu cầu của các doanh nghiệp sản xuất giầy dép và các sản phẩm từ da [4].
- Giá trị xuất khẩu đối với da tươi nguyên liệu và da thuộc hoàn thiện của Việt Nam chỉ đạt 158,7 nghìn USD (chiếm 2,1% giá trị xuất khẩu của toàn ngành), đứng hàng 27 trên thế giới [15].
- Xu thế phát triển của ngành thuộc da Việt Nam Trước khi suy thoái kinh tế thế giới xảy ra vào nửa cuối năm 2008, ngành Da Giầy Việt Nam phát triển tương đối ổn định, tỷ lệ tăng trưởng trung bình hàng năm đạt khoảng 18%.
- Lớp Kỹ thuật môi trường Nguyễn Việt Hùng 7 Năm 2010, với nhiều nỗ lực của chính phủ và bản thân các doanh nghiệp, ngành Da Giầy bắt đầu lấy lại vị thế, thu hút nhiều đơn hàng mới.
- Trong thời gian tới, ngành thuộc da trên thế giới tiếp tục tập trung vào nghiên cứu và phát triển các loại hóa chất mới, đổi mới và nâng cấp máy móc thiết bị, áp dụng các giải pháp sản xuất sạch hơn nhằm giữ được các đặc tính của sản phẩm đồng thời giảm thiểu tác động tới môi trường.
- Dưới áp lực về môi trường và giá nhân công tại châu Âu và Bắc Mỹ, các nước đang phát triển, trong đó có Việt Nam, sẽ đón nhận không ít các dự án đầu tư xây dựng nhà máy thuộc da mới [4].
- Tuy nhiên, nếu quản lý không tốt thì nguy cơ ô nhiễm từ công nghiệp thuộc da sẽ không phải là quá xa vời.
- người dân Việt Nam sẽ là đối tượng chịu tác động trực tiếp và nặng nề nhất.
- Ngoài ra, sản phẩm da cá sấu trong thời gian tới sẽ tăng do nhà máy thuộc da cá sấu Khánh Hòa (KHATOCO) đang có kế hoạch mở rộng sản xuất.
- Các doanh nghiệp tiếp tục khai thác các thị trường truyền thống như EU, Mỹ đồng thời tìm kiếm thị trường mới như Australia, Nhật Bản… [4] Bên cạnh đó, thị trường nội địa là hướng được nhiều doanh nghiệp Việt Nam quan tâm.
- Với thị trường nội địa, doanh nghiệp có nhiều lợi thế như am hiểu về tập quán và phong cách tiêu dùng, thuận lợi về khoảng cách địa lý, các mối quan hệ kinh doanh sẵn có… Lớp Kỹ thuật môi trường Nguyễn Việt Hùng 8 Điều đáng quan tâm hiện nay là: chất lượng da thuộc trong nước không đạt yêu cầu phục vụ sản xuất hàng xuất khẩu.
- Đây thực sự là điều đáng tiếc, khó có thể chấp nhận mà doanh nghiệp trong nước không thể không chú ý khắc phục.
- Để có lợi thế cạnh tranh, doanh nghiệp và cơ quan quản lý trong ngành thuộc da Việt Nam cần phải giải quyết rất nhiều vấn đề liên quan.
- Vấn đề khó khăn nhất là phát triển vùng nguyên liệu đáp ứng được nhu cầu sản xuất trong nước, đặc biệt là khu vực phía Nam, nơi tập trung chủ yếu các doanh nghiệp thuộc da lớn của Việt Nam.
- Điều này có nghĩa là cần phát triển đồng thời trang trại chăn nuôi quy mô công nghiệp, các cơ sở giết mổ tập trung và doanh nghiệp chế biến thực phẩm.
- Sự thành công của một số công ty như Đặng Tư Kỳ (TP Hồ Chí Minh), Triệu Cảnh (TP Hồ Chí Minh) trong thời gian vừa qua cho thấy điều này nằm trong khả năng giải quyết của doanh nghiệp, là bài học để doanh nghiệp khác học tập và áp dụng.
- Các doanh nghiệp cần và phải quan tâm, kiểm soát và xử lý tốt ô nhiễm môi trường.
- Hiện đang là thời kỳ quá độ, là thời kỳ để doanh nghiệp hoàn thiện công tác bảo vệ môi trường trước khi các cơ quan chức năng thực sự siết chặt quản lý.
- Nếu không giải quyết tốt thì vấn đề môi trường (như ô nhiễm do chất thải rắn hay ô nhiễm do nước thải) sẽ buộc các doanh nghiệp phải đóng cửa thay vì phát triển mở rộng.
- Mặt khác, đảm bảo vấn đề môi trường còn là điều kiện không thể thiếu đối với doanh nghiệp xuất khẩu vào các thị trường như EU, Mỹ.
- Hồ Chí Minh) trong thời gian vừa qua là dấu hiệu cảnh báo cho các doanh nghiệp.
- Song song với đó, doanh nghiệp cần từng bước đưa vào áp dụng các giải pháp SXSH, bao gồm cả đầu tư nâng cấp trang thiết bị và sử dụng hóa chất mới

Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn
hoặc xem Tóm tắt