mở đầu cho một quy trình phức tạp hơn trong thuộc da và sản xuất da thuộc. Thuộc da có thể được thực hiện bằng một trong hai phương pháp là thuộc bằng thực vật hoặc thuộc bằng khoáng chất. Trước khi thuộc da, da sống được làm sạch lông, tẩy dầu mỡ, khử muối và ngâm trong nước trong khoảng thời gian từ 6 giờ đến 2 ngày. Để ngăn chặn tổn hại da do vi khuẩn phát triển trong thời gian ngâm ủ, có thể sử dụng thuốc diệt khuẩn như dithiocacbamat.
Thuốc diệt nấm như TCMBT, 2- (thiocyanomethylthio) benzothiazol, cũng có thể được thêm vào muộn hơn trong quy trình này để bảo vệ da thuộc còn ẩm ướt không bị nấm mốc phát triển. Sau năm 1980 việc 4 sử dụng pentachlorophenol và thuốc diệt khuẩn chứa thủy ngân cùng các dẫn xuất của chúng đã bị cấm. Phương pháp thuộc bằng thực vật sử dụng tanin. Tanin là một lớp các hóa chất polyphenol làm se có mặt tự nhiên trong vỏ cây và lá của nhiều loài thực vật.
Các tanin liên kết với các protein colagen trong da và che phủ lên chúng, làm cho da thuộc trở nên ít thấm nước hơn và khó bị vi khuẩn, nấm mốc tấn công hơn. Quy trình này cũng làm cho da trở nên mềm hơn. Các loại vỏ cây chủ yếu được sử dụng trong thuộc da ngày nay bao gồm các loài trong các chi Castanea, Quercus, Coriaria, Notholithocarpus, Tsuga, Schinopsis, Aspidosperma, các loài cây ngập mặn, Acacia (đặc biệt là Acasia catechu) và Terminalia (như Terminalia chebula). Da sống được căng trên các khung và ngâm vài tuần trong các bể lớn với nồng độ tanin ngày càng tăng.
Da thuộc thực vật mềm và được sử dụng trong sản xuất các loại va li hay đồ da gia dụng. Thuộc bằng crom Trước khi có sự đưa các hóa chất crom vào quá trình thuộc da thì một vài bước là cần thiết để sản xuất ra da sống có thể thuộc. Các bước này bao gồm: cạo lông (loại bỏ lông), tẩm vôi (ngâm tẩm các chất kiềm như natri hydroxit), khử vôi (phục hồi pH trung hòa), ngâm mềm da bằng enzym, và ngâm chua (hạ pH của da sống bằng muối và axit sulfuric). Độ pH phải là rất axit khi crom được đưa vào để đảm bảo các phức chất crom là đủ nhỏ để ăn khớp với khoảng cách giữa các sợi và phần sót lại của colagen.
Khi mức thấm crom mong muốn vào da đã đạt được, độ pH của da lại được nâng lên một lần nữa để tạo thuận lợi cho quy trình thuộc. Bước này gọi là bazơ hóa. Ở trạng thái thô, da thuộc bằng crom có màu xanh lam, vì thế còn gọi là da xanh ẩm. Thuộc bằng crom nhanh hơn so với thuộc bằng thực vật (chưa tới một ngày cho công đoạn này của thuộc da bằng crom) và sản xuất ra da có thể kéo giãn, thích hợp để sản xuất ví, túi xách hay quần áo.
5 Thuộc da bằng các khoáng chất khác Da thuộc bằng khoáng chất chứa crom được gọi là da xanh ẩm, các hình thức thuộc da bằng phèn, các muối zirconi, titan, sắt, hoặc bằng các kết hợp giữa chúng, làm cho da được gọi là da trắng ẩm. Da trắng ẩm cũng là một công đoạn bán thành phẩm như da xanh ẩm, nhưng là thân thiện sinh thái hơn. Nhiệt độ co rút của da trắng ẩm thay đổi trong khoảng 70-85 °C, trong khi đó với da xanh ẩm là trong khoảng 95-100 °C. Thuộc da được xem là một trong những ngành công nghiệp gây ô nhiễm nặng nhất do tạo ra mùi hôi thối, nhiều chất thải hữu cơ và tiêu thụ nhiều nước.
Các chất thải bao gồm: nước, muối, các protein, lông, chất béo và những hóa chất dư của quá trình sản xuất. Bên cạnh đó còn có da phế thải của công đoạn tạo hình và tách da, bào da hay đệm để đạt chiều dày da mong muốn. Da thải của các công đoạn ướt có thể làm thức ăn gia súc và phân bón, tuy nhiên da thải của công đoạn khô chỉ được đem chôn lấp. Sau một thời gian, dưới ảnh hưởng của các tác nhân tự nhiên, các thành phần trong da bị biến đổi và gây ô nhiễm cho môi trường đất.
elatin là sản phẩm thủy phân một phần của collagen có nguồn gốc tự nhiên như da, mô của khớp nối và xương động vật. Trong công nghiệp, gelatin có rất nhiều ứng dụng quan trọng, đóng vai trò là chất ổn định, chất kết dính, chất nhũ hóa và chất làm đặc. Da thải của công đoạn khô vẫn còn chứa rất nhiều gelatin. Ở Việt Nam, ngành công nghiệp thuộc da đang gặp không ít khó khăn.
Hiện nay, nước ta có khoảng 35 doanh nghiệp hoạt động trong lĩnh vực này, lượng sản xuất ra chỉ đáp khoảng 40% nhu cầu trong nước. Theo các chuyên gia 2 vấn đề khó khăn đối với ngành thuộc gia là : nguyên liệu sản xuất và xử lý nước thải ngành thuộc da. [3] Tác động đến môi trường từ hoạt động thuộc da: Phát sinh lượng lớn nước thải có chứa nhiều thành phần ô nhiễm môi trường nước, tác động đến các loài thủy sinh trong nước; phát sinh chất thải nguy hại do trong quá trình 6 sản xuất sử dụng nhiều hóa chất, nếu không quản lý tốt tác động xấu đến môi trường đất, nước, không khí…; phát sinh mùi gây khó chịu cho người và ảnh hưởng đến sức khỏe người dân và công nhân; lượng chất thải rắn phát sinh, nếu không được thu gom, xử lý tác động xấu đến môi trường xung quanh. Nguồn thải, đặc điểm nước thải ngành thuộc da Đa số các công đoạn trong công nghệ thuộc da đều là quá trình ướt, có nghĩa là có sử dụng nước.
Định mức tiêu thụ nước khoảng 30 - 70m3 cho 1 tấn da nguyên liệu. Lượng nước thải thường xấp xỉ lượng nước tiêu thụ, như vậy lượng nước thải ra là rất nhiều. Ngoài ra, ở mỗi công đoạn đều sử dụng các hóa chất riêng, vì vậy nước thải ra có nồng độ ô nhiễm cao, độc hại cho môi trường. Nhìn chung, nước thải thuộc da chứa hàm lượng ô nhiễm cao, độ màu, lượng cặn, BOD, COD lớn, trong nước thải có lượng lớn thành phần hữu cơ bắt nguồn từ nguyên liệu da động vật, đó là da, lông, thịt, protein, lipid, dầu mỡ, các chất hữu cơ, dễ, khó phân hủy sinh học.
Ngoài ra trong nước thải có chứa nhiều hóa chất vô cơ sử dụng trong các quá trình, như ion cr6+, các chất tẩy, axit, bazơ. Nước thải thuộc da nếu không được xử lý sẽ gây ảnh hưởng tới môi trường, hàm lượng chất hữu cơ cao làm giảm nồng độ oxi trong nước, ảnh hưởng tới môi trường thủy sinh xung quanh, lượng cặn gồm các thành phần như lông, thịt, vôi làm nước bị bẩn đục, các chất vô cơ trong nước thải có thể tạo thành các muối, làm tăng độ mặn, độ cứng, áp suất thẩm thấu, ảnh hưởng tới thủy sinh. Nhất thiết phải xử lý nước thải thuộc da trước khi xả ra môi trường. Công nghệ xử lý nước thải ngành thuộc da Nước thải từ nhà máy sản xuất thuộc da gồm nước thải từ các công đoạn khác nhau.
Trong đó, ở các công đoạn thuộc, trong thành phần nước thải chứa ion Cr6+. Nồng độ ion crom trong nước thải ở các công đoạn này là rất lớn, khó có thể xử lý bằng các phương pháp sinh học cũng như cơ học, vì vậy 7 trước khi xử lý chung cùng với dòng nước thải ở công đoạn khác ta phải xử lý riêng trước. Quá trình xử lý nước thải Cr6+ : Nước thải từ các công đoạn có chứa crom được chảy về bể gom, trước và sau bể gom ta đặt song chắn rác thô và sông chắn rác tinh nhằm loại cặn có kích thước lớn và lớn hơn 5mm. Trong bể phản ứng ta sử dụng Natrisunfua làm tác nhân phản ứng theo phương trình sau: Cr2O72- + 3S2- + 14H+ → 2Cr3+ + 3S0 + 7H2O Dựa vào phản ứng, việc duy trì ion H+ là rất quan trọng, pH đảm bảo cho quá trình xảy ra là từ 2 - 4, vì vậy ta cần phải điều chỉnh pH thích hợp và phải điều chỉnh thêm H2SO4 vào, sau khi hình thành ion Cr3+ sẽ hình thành kết tủa: Cr3+ + OH- → Cr(OH)3 pH cho quá trình này là từ 7-9 nên ta phải thêm kiềm NaOH vào bể.
Trong bể phản ứng có lắp đặt cánh khuấy nhằm trộn đều nước thải. Từ bể phản ứng, nước thải chảy qua bể lắng để tách các cặn lắng. Sau đó, nước thải chứa ion Cr3+ chảy sang bể điều hòa , xử lý chung cùng nước thải ở các công đoạn khác. Quá trình xử lý nước thải: Nước thải ở các công đoạn khác không chứa nhiều ion Cr6+, được tách riêng đến bể gom khác, trước và sau bể gom ta cũng đặt song chắn rác thô và song chắn rác tinh để loại bỏ rác cặn, đảm bảo an toàn cho các công trình thiết bị sau.
Từ bể gom, nước thải bơm lên song chắn rác tinh rồi chảy xuống bể vớt tuyển nổi. Nguyên liệu cho quá trình sản xuất này là da của các động vật, chứa nhiều chất béo, mỡ, ngoài ra lượng dầu mỡ từ việc lau chùi vệ sinh các thiết bị cũng rất lớn. Trước khi vào các công đoạn tiếp theo ta cần giảm lượng dầu mỡ có trong nước thải. Trong bể tuyển nổi, dưới tác dụng của bọt khí li ti, 8 các chất nhẹ hơn nước như dầu mỡ sẽ nổi lên mặt nước, khi đó các chất này sẽ được thu gom bằng thiết bị thu cặn, đặt trên mặt bể.
Sau khi tách dầu mỡ nước thải chảy về bể điều hòa, cùng với dòng nước thải chứa ion Cr3+ trộn chung. Bể điều hòa có tác dụng điều hòa lưu lượng và chất lượng nước thải, trong bể có lắp đặt hệ thống phân phối khí nhằm trộn đều nước thải, tránh quá trình phân hủy kị khí, đồng thời xử lý một phần các chất dễ phân hủy sinh học. Từ bể điều hòa nước thải được bơm sang bể keo tụ tạo bông. Đây là quá trình xử lý hóa lý, hóa chất phèn nhôm được thêm vào bể nhằm tạo phản ứng keo tụ, liên kết các chất bẩn trong nước tạo thành bông cặn theo phản ứng keo tụ.
Từ ngăn phản ứng, nước thải chảy đến ngăn tạo bông, ngăn này có mục đích để các bông cặn mới tạo thành từ phản ứng keo tụ có thể tạo thành các bông có kích thước lớn hơn nhờ hóa chất polymer và để có có thể lắng xuống dưới. Sau khi tạo thành các bông bùn, nước thải được dẫn qua bể lắng để tách lượng bùn mới hình thành. Bùn sẽ lắng xuống đáy và được dẫn ra bể nén bùn. Nước thải trên bề mặt sẽ được bơm qua bể xử lý sinh học kỵ khí UASB.
