Nội dung và phương pháp nghiên cứu
Nội dung nghiên cứu
- Quy trình thuộc da và tình hình sản xuất da của Công ty Cổ phần Thương mại sản xuất da Nguyên Hồng
- Dòng vật chất và nguồn thải chính của Công ty
- Các giải pháp sản xuất sạch hơn được đề xuất
- Tính khả thi của các giải pháp dựa trên tính khả thi về Kinh tế, Kĩ Thuật và Môi trường
- Các giải pháp sản xuất sạch hơn được lựa chọn cho Công ty Cổ phần Thương mại sản xuất da Nguyên Hồng.
Phương pháp nghiên cứu
3.2.1 Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp
Thu thập các số liệu thứ cấp sử dụng trong nghiên cứu này được thu thập từ các tài liệu đã có về:
- Quá trình hình thành phát triển và đặc điểm tổ chức bộ máy hành chính của Công ty Cổ phần thương mại sản xuất da Nguyên Hồng
- Quy trình sản xuất của Công ty: Công nghệ sản xuất, năng suất, nguồn nguyên liệu đầu vào, lượng nước sử dụng, lượng nước thải đầu ra
- Báo cáo Đánh giá tác động môi trường bổ sung của Công ty
- Quá trình áp dụng các giải pháp SXSH vào thuộc da ở các nước trên thế giới
3.2.2 Phương pháp điều tra, thu thập số liệu sơ cấp
Phương pháp nghiên cứu này tập trung vào việc khảo sát khu vực nghiên cứu và thu thập dữ liệu cần thiết cho quá trình nghiên cứu Qua phỏng vấn trực tiếp với cán bộ kỹ thuật quản lý phân xưởng sản xuất, thông tin về quy trình sản xuất của Công ty được thu thập Đồng thời, các số liệu về hiện trạng môi trường cũng được thu thập thông qua việc lấy mẫu ngoài hiện trường để đánh giá chất lượng nước thải và mức độ tiếng ồn.
3.2.3 Phương pháp lấy mẫu và phân tích mẫu a Nước thải sản xuất Để đánh giá đặc tính của nước thải từ hoạt động sản xuất và hiệu quả của hệ thống xử lý nước thải tập trung của công ty Nguyên Hồng, đề tài thực hiện lấy
03 mẫu nước thải bao gồm:
Mẫu nước thải sinh hoạt sau bể tự hoại thường được phân tích với các thông số quan trọng như pH, BOD5, TSS, TDS, NO3-, dầu mỡ động thực vật, tổng các chất hoạt động bề mặt và PO4^3- Những chỉ số này giúp đánh giá chất lượng nước thải và tác động của nó đến môi trường.
Mẫu nước thải được lấy từ bể thu gom tập trung và sau hệ thống xử lý, với các thông số phân tích bao gồm nhiệt độ, pH, mùi, độ màu, BOD5, COD, Cr 3+, phenol, dầu mỡ khoáng, clorua, sunfua, NH4+, tổng N, tổng P và coliform.
Phương pháp phân tích chất lượng nước thải được trình bày tại Bảng 3.1 b Nước mặt nhận thải
Nước mặt suối Đồng Đăng, thuộc thủy vực nhận thải sau hệ thống xử lý của công ty Nguyên Hồng theo giấy phép xả thải số 317-GP-STNMT-TNNKS, đã được lấy mẫu để đánh giá khả năng ảnh hưởng đến chất lượng môi trường tại ba vị trí khác nhau.
Công ty có ba vị trí quan trọng liên quan đến việc tiếp nhận nước thải: vị trí chính của công ty, vị trí cách điểm tiếp nhận khoảng 50m về phía thượng nguồn và vị trí cách điểm tiếp nhận khoảng 350m về phía hạ nguồn Các thông số phân tích nước thải bao gồm pH, BOD5, COD, DO, TSS, Tổng Cr, NH4+, Clorua, NO3-, Tổng các chất hoạt động bề mặt, PO4 3-, Tổng Phenol và E.coli.
Phương pháp phân tích chất lượng nước thải được trình bày tại Bảng 3.1
Bảng 3.1 Phương pháp phân tích chất lượng nước thải và nước mặt
TT Chỉ tiêu thử nghiệm Đơn vị Phương pháp thử
3 Mùi Cảm quan Đánh giá cảm quan
4 Độ màu Pt/Co TCVN 6185:2008
8 Chất rắn lơ lửng mg/l TCVN 6625:2000
9 Chất rắn hòa tan mg/l TCVN 6053-1995
15 Dầu mỡ động, thực vật mg/l EPA Method 1664
16 Tổng các chất HĐBM mg/l TCVN 6622:2000
17 Dầu mỡ khoáng mg/l TCVN 5070:1995
19 Amoni (NH 4 + ) mg/l EPA Method 350.2
24 E.coli MPN/100ml TCVN 6187-2:1996 c Khí thải
Mẫu khí thải được thu thập từ ống khói lò hơi của công ty Nguyên Hồng, với các thông số phân tích bao gồm nhiệt độ, bụi tổng số, SO2, NOx, CO và O2 Phương pháp phân tích chi tiết được trình bày trong Bảng 3.2.
Bảng 3.2 Phương pháp phân tích chất lượng khí thải
TT Chỉ tiêu thử nghiệm Đơn vị Phương pháp thử
2 Bụi tổng số àg/m3 TCVN 5067:1995
6 O2 % CEECS/04 d Không khí xung quanh và nhà xưởng
Lấy 02 mẫu không khí xung quanh nhà máy tại hai vị trí: cách cổng công ty 100m về hướng Đông Nam và 300m về hướng Đông Bắc, nhằm đánh giá tác động của hoạt động sản xuất đến chất lượng không khí khu vực xung quanh.
Đã tiến hành lấy 06 mẫu không khí nội vi tại khu vực văn phòng và nhà xưởng nhằm đánh giá tác động đến sức khỏe của người lao động tham gia sản xuất.
- KK 01 : Lấy tại xưởng tẩm ướp da;
- KX 02 : Lấy tại khu tập thể công nhân;
- KK 03 : Lấy tại khu xưởng ngâm da;
- KK 04 : Lấy tại xưởng rửa da;
- KK 05 : Lấy tại khu vực xưởng hấp da;
- KK 06 : Lấy tại khu vực văn phòng
Phương pháp phân tích chất lượng không khí xung quanh và không khí khu vực sản xuất được trình bày tại Bảng 3.3
Bảng 3.3 Phương pháp phân tích chất lượng không khí xung quanh và nhà xưởng
TT Chỉ tiêu thử nghiệm Đơn vị Phương pháp thử
6 Bụi lơ lửng àg/m 3 TCVN 5067:1995
3.2.4 Phương pháp đánh giá kết quả nghiên cứu
Từ kết quả nghiên cứu và các tài liệu thu thập được chọn lọc, đề tài tiến hành so sánh với các quy chuẩn, tiêu chuẩn sau:
- QCVN 05:2013/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng không khí xung quanh;
- QCVN 40:2011/BTNMT - Quy chuẩn quốc gia về nước thải công nghiệp;
- QCVN 06:2009/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về một số chất độc hại trong không khí xung quanh;
- QCVN 26:2010/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về tiếng ồn
3.2.5 Phương pháp tính toán cân bằng vật chất
Dựa vào các yếu tố đầu vào và đầu ra, việc tính toán cân bằng vật chất và sơ đồ dòng cho từng công đoạn trong quy trình sản xuất là cần thiết Điều này giúp hoàn thiện sơ đồ dòng và xác định các khâu lãng phí cũng như kém hiệu quả trong quy trình sản xuất của nhà máy.
Nguyên tắc của cân bằng vật chất là:
Các nguyên liệu đầu vào = Sản phẩm + Chất thải
Các nguyên liệu đầu vào, sản phẩm và chất thải đầu ra tại Công ty được liệt kê như sau:
Bảng 3.4 Bảng kê nguyên liệu đầu vào, sản phẩm và chất thải đầu ra của
Công ty Nguyên liệu đầu vào Sản phẩm, phế thải đầu ra
Da tươi, Nước, NaOCl, Na 2 CO 3 , Na 2 S, Vôi,
(NH 4 ) 2 Cl, HCOOH, NaCl, H 2 SO 4 , Muối
Crom, Na 2 CO 3 , Chất diệt khuẩn, Chất nhuộm,
Chất phủ bề mặt, Bao bì, nhãn mác, Năng lượng gồm: Điện, than, gas
Da thành phẩm, Nước thải, muối, vụn thịt, lông da, bụi da, vụn da, bã vôi, khí thải, tiếng ồn, mùi, tro sỉ than, tạp chất, bao bì hỏng
Việc xác định chi phí dòng thải để xác định được lượng tiền thất thoát theo dòng thải
Chi phí dòng thải = Chi phí bên trong + Chi phí bên ngoài
Chi phí bên trong trong sản xuất bao gồm các khoản chi phí bị mất do dòng thải, chẳng hạn như chi phí từ nước thải, da phế phẩm, hóa chất thất thoát, tổn thất qua vôi, và bao bì hỏng.
Chi phí bên ngoài bao gồm các khoản chi cho xử lý nước thải, xử lý chất thải rắn và phí bảo vệ môi trường liên quan đến nước thải, trong đó có phí xả thải đối với COD và TSS.
3.2.6 Phương pháp đánh giá các đề xuất sản xuất sạch hơn Đánh giá tính khả thi của các giải pháp dựa trên ba mặt chính của giải pháp là
Kỹ thuật, Kinh tế và Môi trường thông qua phương pháp ma trận trọng số:
Thảo luận trực tiếp với nhóm cán bộ từ phòng Tài chính – Kế hoạch, phòng Kỹ thuật – Máy và chuyên trách môi trường của Công ty để phân tích và lựa chọn các giải pháp sản xuất sạch hơn Việc này bao gồm việc xác định trọng số và cho điểm từng giải pháp dựa trên tính khả thi về kinh tế, kỹ thuật và môi trường Cuối cùng, tổng điểm của mỗi giải pháp sẽ được tính toán để xác định thứ tự ưu tiên thực hiện trong thực tiễn.
Bảng 3.5 Trọng số các tiêu chí trong lựa chọn giải pháp
Trọng số a, b, c cho các chỉ tiêu Kinh tế, Kỹ thuật và Môi trường phụ thuộc vào mục tiêu của Công ty khi áp dụng chiến lược sản xuất sạch hơn (SXSH) Trọng số này được thảo luận và xác định trong các cuộc họp nhóm, với tổng trọng số cho các chỉ tiêu là 10 (a+b+c = 10) Sau khi thống nhất, các trọng số được lựa chọn là a = 4, b = 3 và c = 3.
Trong quá trình họp nhóm, các thành viên đã tiến hành đánh giá các giải pháp sản xuất sạch hơn (SXSH) bằng cách cho điểm dựa trên mức độ khả thi của từng tiêu chí Mỗi giải pháp SXSH được chấm điểm để xác định tính khả thi và hiệu quả của nó trong thực tiễn.
- Giải pháp có tính khả thi Cao tương ứng 3 điểm;
- Giải pháp có tính khả Trung bình tương ứng 2 điểm;
- Giải pháp ít có tính khả thi tương ứng 1 điểm
Kết quả nghiên cứu và thảo luận
Giới thiệu về công ty cổ phần thương mại sản xuất da Nguyên Hồng
4.1.1 Lịch sử hình thành và phát triển của Công ty
Công ty Cổ phần Thương mại sản xuất Da Nguyên Hồng, được thành lập vào tháng 3 năm 2011, hoạt động theo giấy phép kinh doanh số 4900641469 do Sở Kế hoạch và Đầu tư Tỉnh Lạng Sơn cấp.
- Địa chỉ: xã Tân Mỹ - huyện Văn Lãng - tỉnh Lạng Sơn
- Người đại diện theo pháp luật: Ông Lành Văn Lâm – Giám đốc Công ty
Công ty đã ổn định trong giai đoạn sản xuất, khẳng định vị thế trên thị trường nhờ đội ngũ nhân viên có kinh nghiệm và máy móc hiện đại Với hiệu quả sản xuất cao, công ty quyết định mở rộng quy mô bằng cách đầu tư xây dựng thêm phân xưởng sản xuất Keo Gelatin.
Nhờ vào định hướng đúng đắn của ban lãnh đạo và sự đoàn kết của toàn thể cán bộ công nhân viên, công ty đã đạt được sự tăng trưởng và phát triển toàn diện, hoàn thành xuất sắc các chỉ tiêu đề ra Điều này không chỉ nâng cao uy tín trên thị trường mà còn đảm bảo thu nhập cho cán bộ công nhân viên, đồng thời bảo toàn và tăng trưởng vốn kinh doanh một cách hiệu quả.
4.1.2 Ngành nghề, nhiệm vụ sản xuất kinh doanh của công ty
- Ngành nghề: thuộc, sơ chế Da và sản xuất Keo Gelatin
Nhiệm vụ của công ty là thực hiện mục tiêu kinh doanh theo quyết định thành lập, cung cấp các mặt hàng đã đăng ký để đáp ứng nhu cầu của khách hàng, từ đó đảm bảo lợi nhuận và phát triển vốn Công ty cần tổ chức quản lý lao động hiệu quả và thực hiện đầy đủ nghĩa vụ với Nhà nước.
4.1.3 Sơ đồ bộ máy tổ chức của Công ty và chức năng nhiệm vụ của từng bộ phận
Hình 4.1 Sơ đồ tổ chức quản lý cơ sở thuộc da Nguyên Hồng
Phòng hành chính Phòng kế toán Phòng kinh doanh
Phân xưởng thuộc, sơ chế Da
Phân xưởng sản xuất Keo gelatin
Các tổ công nhân thuộc, sơ chế Da
Các tổ công nhân sản sản xuất Keo Gelatin Phòng kỹ thuật hóa nghiệm
Chức năng và nhiệm vụ của từng bộ phận
- Chủ tịch HĐQT: Có nhiệm vụ điều hành chung, quản lý chung
Giám đốc là người điều hành trực tiếp các bộ phận trong công ty và là đại diện pháp lý, có trách nhiệm về kế hoạch sản xuất cũng như kết quả hoạt động kinh doanh theo quy định pháp luật.
Phó giám đốc đóng vai trò hỗ trợ Giám đốc điều hành trong các lĩnh vực hoạt động của công ty, chịu trách nhiệm trước Giám đốc và pháp luật về nhiệm vụ được giao Họ theo dõi tình hình sản xuất kinh doanh toàn công ty và đại diện cho Giám đốc trong thời gian Giám đốc vắng mặt.
- Phòng hành chính: Theo dõi các nghiệm vụ thuộc bộ phận văn phòng
- Phòng kế toán: Cập nhật chứng từ, theo dõi hạch toán kế toán, lập báo cáo theo quy định hiện hành của Nhà nước
- Phòng kinh doanh: Lập kế hoạch tiêu thụ sản phẩm, ký hợp đồng mua, bán với các đối tác và thu hồi công nợ cho Công ty
Quản đốc phân xưởng cần có kinh nghiệm trong việc tổ chức sản xuất hiệu quả, đồng thời theo dõi và đôn đốc các tổ sản xuất để đảm bảo thực hiện nhiệm vụ của từng khâu trong phân xưởng.
Phòng kỹ thuật hóa nghiệm có nhiệm vụ phân tích và kiểm nghiệm các mẫu sản phẩm, đồng thời lập báo cáo chất lượng sản phẩm để trình bày cho ban Giám đốc công ty.
- Công nhân trực tiếp sản xuất: được chia đều cho 2 phân xưởng thuộc, sơ chế Da và sản xuất Keo Gelatin.
Quy trình công nghệ thuộc da của công ty
4.2.1 Công nghệ thuộc da của công ty Nguyên Hồng
Công ty sản xuất 100 tấm da thuộc mỗi ngày, tương đương với khoảng 36.500 tấm mỗi năm, với trọng lượng trung bình 5 kg/tấm, tức là khoảng 0,5 tấn da thuộc/ngày hay 182,5 tấn/năm Nguyên liệu chính để sản xuất là da tươi từ lợn, trâu, bò, được thu mua từ tỉnh và các tỉnh lân cận Tổng lượng nguyên liệu sử dụng cho sản xuất da thuộc tại công ty khoảng 730 tấn/năm, tương ứng với mức tiêu thụ khoảng 2 tấn/ngày.
Hình 4.2 Sơ đồ công nghệ thuộc da Công ty CPTM Nguyên Hồng
Rửa, bảo quản, ướp muối
Da nguyên liệu (lợn, trâu, bò)
Để đảm bảo nguồn nguyên liệu da ổn định cho sản xuất, cần bảo quản da nguyên liệu thu mua từ nhiều nguồn, với sản lượng biến động theo mùa Thời gian lưu trữ trong kho khoảng 1 tháng nhằm ngăn chặn côn trùng và vi khuẩn xâm hại, ảnh hưởng đến chất lượng Da sống được bảo quản bằng phương pháp muối, thực hiện tại xưởng hoặc các điểm thu mua, sau khi loại bỏ phần thịt và rửa sạch Tỷ lệ muối sử dụng là 300 kg muối ăn cho mỗi tấn da sống.
Tỷ lệ muối trên da được áp dụng, trong khi tổng lượng muối sử dụng phụ thuộc vào thời gian thay muối, thường là một lần mỗi tuần Để bảo quản lâu, cần định kỳ đảo trộn muối Trong điều kiện thời tiết nóng ẩm, có thể sử dụng chất diệt sâu bọ để bảo vệ.
Na2SiF6 với liều lượng rất nhỏ
Da nguyên liệu được rửa sạch trong các thiết bị như thùng quay hoặc thùng bán nguyệt để loại bỏ bụi bẩn, cát, phân và rác bám vào Quá trình này sử dụng khoảng 200-250% lượng nước so với khối lượng da nguyên liệu và kéo dài trong 30 phút.
Hồi tươi là công đoạn quan trọng giúp phục hồi lượng nước đã mất của da trong quá trình bảo quản Quá trình này diễn ra trong thiết bị thùng quay, nơi mà các tạp chất và muối tiếp tục được loại bỏ, đảm bảo chất lượng sản phẩm tốt nhất.
Quá trình tẩy lông và rửa là một bước quan trọng trong sản xuất, diễn ra trong thùng thiết bị hồi tươi, sử dụng Na2S để giãn nở lỗ chân lông hoặc hòa tan chúng thành dạng nhão, mở cấu trúc sợi da Thời gian tẩy lông kéo dài 18 giờ, với nguyên liệu và hóa chất bao gồm 200% nước, 6-8% CaO và 2,5-3% Na2S Sau khi tẩy lông, quy trình rửa được thực hiện ngay lập tức, bao gồm hai lần rửa với tỷ lệ nước 200% cho mỗi lần.
Nạo thịt là quá trình loại bỏ lớp bạc nhạc bên trong da, sau đó xén diềm mép bằng dao cầm tay Công đoạn này tạo ra một lượng da thừa khá lớn, có thể được tận dụng làm nguyên liệu sản xuất gelatin.
Ngâm vôi là quá trình đưa nguyên liệu đã được nạo, xén vào thiết bị phản ứng như thùng quay hoặc bể chứa nước vôi cũ Trong giai đoạn này, các protein không có dạng sợi sẽ bị phân hủy Thời gian ngâm vôi cần thiết là 24 giờ, với tỷ lệ nguyên liệu là 250% nước và 1% CaO.
Xẻ da là quá trình chia tấm da thành hai phần theo chiều dày trên máy xẻ, bao gồm phần cật và phần váng Tỷ lệ khối lượng giữa hai phần này phụ thuộc vào loại da: đối với da thuộc mềm, phần cật chiếm 55-60% và phần váng chiếm 40-45%; trong khi đối với da thuộc cứng, phần cật chiếm 65-70% và phần váng chiếm 30-35%.
Tuy nhiên tỉ lệ này còn tuỳ thuộc vào yêu cầu của da thành phẩm
Tẩy vôi là quá trình loại bỏ vôi khỏi da, được thực hiện trong thiết bị phản ứng dạng thùng quay hoặc bể có sục khí để đảo trộn Sau khi hoàn tất phản ứng, cần rửa sạch bằng nước.
Nước và hoá chất sử dụng (tính theo % khối lượng da):
Muối (NH4)2SO4 hoặc NH4Cl 2,5%; NaHSO3 0,5%
Giai đoạn làm mềm là quá trình phân huỷ protein elastin, tác động đến cấu trúc da nhằm tăng cường độ mềm mại và độ đàn hồi cho sản phẩm Thời gian thực hiện giai đoạn này kéo dài từ 30 đến 40 phút trong thiết bị tẩy vôi.
Enzym: Men tổng hợp oropom hoặc men vi sinh (enzym): 0,5-2% (peroly) Rửa sạch sau khi làm mềm da khoảng 45 phút
Làm xốp là quá trình thực hiện trong thiết bị làm mềm, trong đó bổ sung axit để điều chỉnh pH của da, nhằm đạt được khả năng thẩm thấu tối đa cho các chất trong giai đoạn chế biến tiếp theo.
Nguyên liệu và hoá chất sử dụng: Nước 100%; NaCl 8%; H2SO4 1%; HCOOH 0,8% pH 2,8 -3 Thời gian phản ứng 180 phút
Quá trình hoá học chuyển đổi collagen, thành phần chính của da sống, thành chất không bị thối rữa được thực hiện bởi công ty CPTM Nguyên Hồng thông qua phương pháp thuộc Crom Phương pháp này sản xuất da mềm và được thực hiện trong thùng quay chứa dung dịch làm xốp.
Dung dịch chất thuộc Cr(OH)SO4 nồng độ 8% (25-26% Cr2O3) Thời gian thuộc tuỳ vào từng loại da nguyên liệu (4-24 giờ)
Chất nâng pH sau khi thuộc bao gồm Na2CO3, formate natri và muối của axit dicacboxylic với tỷ lệ 0,1-0,5%, đạt pH kết thúc từ 3,8 đến 4,2 Đối với sản phẩm cần lưu trữ hoặc bán ở dạng ướt, nên sử dụng chất chống mốc với nồng độ 0,1%.
- Ép nước: Thực hiện trên máy ép nước để loại bỏ chất lỏng trong da
- Xẻ da: Công đoạn này được thực hiện trong trường hợp không tiến hành xẻ da trước khi tẩy vôi
- Bào: Thực hiện trên máy bào để tạo độ dày đồng đều trên toàn bộ da Chất thải của công đoạn này là mùn bào của da thuộc
Quá trình trung hòa, thuộc lại, nhuộm và ăn dầu diễn ra tuần tự trong cùng một chất lỏng trong thùng quay, nhằm tạo ra màu sắc, cảm quan và các thuộc tính cho da thuộc Thời gian thực hiện kéo dài từ 6-8 tiếng, với lượng nước sử dụng từ 150-200% cho mỗi mẻ.
Hoá chất sử dụng trong mỗi công đoạn:
Trung hoà: kiềm nhẹ 1-1,5%, systan trung hoà 1,5- 2,5 % Khi được thì rửa 2 lần (150% nước /lần)
Thuộc lại: systan 4- 8%, tanin thực vật, muối Cr 4%
Nhuộm: thuốc nhuộm, axit fomic 1-2%
Ăn dầu: Dầu thực vật, động vật, dầu tổng hợp đã được sunfat hoá hay sunfat hoá với liều lượng 3-20%; pH kết thúc: 3,8
Kiểm toán vật chất và năng lượng cho quá trình thuộc da
Quá trình sản xuất da thuộc tại Công ty Cổ phần thương mại sản xuất da Nguyên Hồng là một dây chuyền khép kín, bắt đầu từ da tươi qua các công đoạn sơ chế, sơ thuộc, hoàn thiện ướt và khô, kết hợp với nguyên liệu và năng lượng để tạo ra sản phẩm da thuộc Giống như các quy trình sản xuất khác, quy trình này cũng phát sinh chất thải, phế phẩm và hóa chất dư thừa do hiệu suất chuyển hóa không hoàn toàn Tất cả yếu tố đầu vào và sản phẩm đầu ra được tính toán dựa trên nguyên tắc cân bằng khối lượng, nhằm xác định thất thoát nguyên vật liệu trong sản xuất Sơ đồ dòng vật chất tương ứng với quy trình công nghệ tại nhà máy được thể hiện trong Hình 4.4.
Hình 4 43 ình 4.4 Sơ đồ dòng vật chất trong công nghệ thuộc da
4.3.1.1 Kiểm toán cân bằng nước
Ngành thuộc da tiêu tốn lượng nước lớn, với mức tiêu thụ phụ thuộc vào công nghệ và nguyên liệu đầu vào Đối với công nghệ thuộc bằng Crom hiện nay, các cơ sở ở Việt Nam sử dụng khoảng 30-40 m³ nước cho mỗi tấn da tươi, cao hơn so với mức 15-20 m³ tại các nước phát triển Kết quả kiểm toán cân bằng nước sử dụng theo từng công đoạn sản xuất tại công ty Nguyên Hồng được trình bày trong Bảng 4.2.
Bảng 4.2 Bảng cân bằng nước trong từng công đoạn sản xuất
Giai đoạn Công đoạn Dòng vào Dòng ra
Tẩy lông ngâm vôi và rửa 2 lần 13500 13500
Giai đoạn thuộc (sơ thuộc)
(hoàn thiện ướt và khô)
Hoàn thiện, ép, sấy, xén mép, đánh bóng - 150
Nguyên liệu đa dạng được sử dụng trong sản xuất, bao gồm các chất nhũ tương được tạo ra từ các chất tạo màng như polyuretan, polystyren, polyacrylic và butadien styron Những chất này được hòa tan trong dung môi và trộn với nước để tạo ra sản phẩm chất lượng.
4.3.1.2 Cân bằng nguyên liệu và hóa chất
Kết quả đánh giá cân bằng vật chất đối với nguyên liệu da được trình bày tại Bảng 4.3
Bảng 4.3 Cân bằng vật chất đối với nguyên liệu da đầu vào
(tính theo 1 tấn da muối tươi)
Công đoạn Đầu vào Đầu ra
Bảo quản Da tươi nguyên liệu 1000
Vụn da, thịt 30 Nước (trong da) 250 Rửa, hồi tươi Da muối 720 Da hồi tươi 950
Nạo tươi Da hồi tươi 950 Da sơ chế 750
Da nguyên liệu (da cật và da váng) 580
Da nguyên liệu (da cật và da váng) 570
Da nguyên liệu (da cật và da váng) 570 Da nguyên liệu (da cật và da váng) 570 Giai đoạn thuộc
Thuộc Da nguyên liệu (da cật và da váng) 570 Da thuộc (ngậm nước) 720
Nước 150 Ép Da thuộc (ngậm nước) 720 Da thuộc 580
Hoàn thành Bào Da thuộc 580 Da thuộc 520
Mùn da thuộc 60 Trung hoà Da thuộc 520 Da thuộc 520
Thuộc lại Da thuộc 520 Da thuộc bán thành phẩm 520
Hoàn thiện, ép, sấy, xén , đánh bóng
Da thuộc bán thành phẩm 520
Cân bằng về hóa chất
Cân bằng về hóa chất, vật chất liên quan đến sử dụng hóa chất được chỉ ra ở Bảng 4.4
Bảng 4.4 Bảng số liệu cân bằng về hóa chất
Giai đoạn Công đoạn Tên hóa chất Đầu vào
Hồi tươi NaOCl và chất
Tẩy lông ngâm vôi Na 2 S 18,75 14,5 4,25
Tẩy vôi, làm mềm NH 4 Cl 10,75 10,75 0
Thuộc da BCS (Crôm sunfat kiềm) 101 82 19
Các polymer, tannin thực vật tổng hợp 25 5 20
Hoàn thiện Chất chau chuốt 70 65 5
Cân bằng vật chất trong từng công đoạn sản xuất
Kết quả tổng hợp kiểm toán nguyên liệu da và hóa chất được sử dụng tại công ty Nguyên Hồng được trình bày tại Bảng 4.5
Bảng 4.5 Bảng cân bằng vật chất trong từng công đoạn sản xuất
Giai đoạn Công đoạn Đầu vào Đầu ra Dòng thải
Bảo quản Da tươi nguyên liệu 1000
Hồi tươi Da muối 720 Da nguyên liệu 950
Enzyme hồi tươi 0,05 Enzyme hồi tươi ~ 0
Nạo tươi Da hồi tươi 950 Bạc nhạc 200 X
Da sơ chế 750 Tẩy lông ngâm vôi
Chất chống nhăn 3,75 Chất chống nhăn 3,75 X
Enzym làm mềm 3,75 Enzym làm mềm 3,0 X
Da (cật, váng) 570 Da (cật, váng) 570
BCS ( Crôm 101 BCS ( Crôm 82 X sunfat kiềm) sunfat kiềm)
Chất chống mốc 0,005 Chất chống mốc ~ 0 X Ép Da thuộc 720 Da thuộc 580
Da thuộc bán thành phẩm
Các polymer, tannin thực vật tổng hợp
Các polymer, tannin thực vật tổng hợp
Dầu sunfat hóa 22 Dầu sunfat hóa 5 X X
Hoàn thiện, ép, sấy, xén, đánh bóng
Chất chau chuốt 70 Chất chau chuốt 65 X
Da thuộc bán thành phẩm 520
Năng lượng chủ yếu trong công ty Nguyên Hồng là năng lượng điện, phục vụ cho việc vận hành máy móc, thiết bị chiếu sáng và cấp nhiệt cho hệ thống nồi hơi Bài viết sẽ tập trung vào việc kiểm toán và đánh giá hiệu suất hoạt động của hệ thống nồi hơi, sử dụng nhiên liệu dầu FO, bao gồm các thiết bị như bồn nước, lò hơi, hệ thống ống dẫn hơi và thiết bị cung cấp nhiên liệu.
Bồn nước cấp đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp nước cho lò hơi và điều chỉnh lượng nước để đáp ứng nhu cầu hơi Nguồn nước cho lò hơi chủ yếu bao gồm nước ngưng từ quá trình bẫy hơi, chiếm 20%, và nước cấp mới từ bên ngoài, chiếm 80%.
- Thiết bị cung cấp nhiên liệu: là bộ đầu đốt nhằm tạo ra nhiệt cần thiết
Lò hơi ống nước là thiết bị được thiết kế để tuần hoàn khí nóng bên ngoài hệ thống ống chứa nước Nước trong các ống được gia nhiệt bởi khí nóng, từ đó chuyển hóa thành hơi.
Hệ thống dẫn hơi nước đảm nhận việc tiếp nhận và kiểm soát lượng hơi nước sản xuất trong lò hơi, dẫn trực tiếp qua ống đến các điểm sử dụng tại xưởng sản xuất Áp suất hơi được điều chỉnh thông qua các van và được theo dõi bằng đồng hồ đo áp suất, đảm bảo hiệu quả hoạt động của hệ thống.
Hình 4.5 Hệ thống lò hơi công ty Nguyên Hồng
Quá trình vận hành lò hơi bao gồm việc cấp nước, không khí và dầu để sản xuất hơi nước cần thiết Hơi nước, dưới áp suất, được dẫn đến các phân xưởng để cung cấp nhiệt gián tiếp Sau khi cung cấp nhiệt, hơi nước chuyển thành dạng lỏng, chiếm diện tích và cản trở hệ thống hơi cũng như khả năng truyền nhiệt Để khắc phục tình trạng này, bẫy hơi và cốc xả được lắp đặt nhằm thu hồi nước ngưng, sau đó nước này được tuần hoàn trở lại bồn nước để tái cung cấp cho lò hơi Để kiểm toán năng lượng lò hơi, nghiên cứu tập trung vào việc đánh giá thất thoát nhiệt qua việc đo đạc nhiệt độ và nồng độ oxy trong khói lò, từ đó tính toán hiệu suất cháy theo phương pháp của Wayne.
C.Turner, 2001 (Energy hệ thống hơi nước công
Từ sơ đồ các dòn được các nguồn gây thất
- Thất thoát nh liệu chưa cháy hết
Khác với hiệu su chuyển hóa nước sang tr liệu trong lò hơi, hiệu su hiện đo đạc một số thông
Biểu đồ hiệu suất cháy của lò hơi cho thấy hàm lượng oxy khí dư khoảng 60% Sơ đồ cân bằng năng lượng của hệ thống lò hơi thể hiện mối quan hệ giữa năng lượng đi vào và ra khỏi lò hơi, với các thất thoát năng lượng chính bao gồm: thoát nhiệt qua khói lò, bức xạ, đối lưu, xả đáy, tro và phần nhiên liệu không cháy Hiệu suất hoạt động của hệ thống được xác định dựa trên tỷ lệ năng lượng chuyển đổi sang trạng thái hơi so với năng lượng cung cấp, trong đó hiệu suất cháy chỉ quan tâm đến thất thoát nhiệt Các thông số của khói thải lò hơi cho thấy nhiệt độ khói lò đạt 240°C, nhiệt độ môi trường 30°C, và hàm lượng oxy trong khói lò là 8% Hiệu suất cháy của dầu FO được xác định là 84%, với lượng thất thoát năng lượng do oxy trong khói lò cao (8%), tương đương với năng lượng của ống nồi hơi Kết quả cho thấy hiệu suất thoát nhiệt khoảng 16%.
Hiện trạng phát sinh và quản lý chất thải tại công ty Nguyên Hồng
Nước thải sinh h khu vực vệ sinh của nhâ
6 m 3 /ngày Nước thải si dinh dưỡng N, P, chất r từ bếp ăn tập thể được t nước thải từ khu vực v đó tiếp tục được thu go công nghiệp
BOD5, chất rắn hòa tan,
Biểu đồ hiệu suất cháy của dầu FO cho thấy quá trình phát sinh và quản lý chất thải, đặc biệt là nước thải sinh hoạt từ khu vực nhân viên Nước thải này chứa thành phần chất hữu cơ, chất rắn lơ lửng và chất hoạt động bề mặt Sau khi thu gom, nước thải được đưa vào hệ thống xử lý tập trung và trải qua giai đoạn xử lý sơ bộ Kết quả phân tích cho thấy nước thải sau xử lý sơ bộ chứa các chất dinh dưỡng như N và P cùng với hàm lượng vi sinh vật, theo tài liệu "gement handbook, 2001".
Rác thải tại bếp ăn tập thể và các chất thải sinh hoạt phát sinh khoảng 50% là chất phân hủy sinh học Nước thải phát sinh từ công ty có nồng độ ô nhiễm cao, tuy nhiên sẽ được xử lý triệt để khi qua hệ thống xử lý tập trung.
Bảng 4.6 Kết quả phân tích nước thải sinh hoạt của
Công ty thải ra môi trường
TT Chỉ tiêu phân tích Đơn vị Kết quả
3 Chất rắn lơ lửng mg/l 120 120
4 Chất rắn hòa tan mg/l 2460 1200
7 Tổng các chất hoạt động bề mặt mg/l 2,07 12
- Đối với nước thải sản xuất:
Tổng lượng nước thải sản xuất của công ty khoảng 130m³/ngày Nước thải chủ yếu phát sinh từ các công đoạn sản xuất như rửa, tẩy lông, ngâm vôi, tẩy vôi và làm mềm, với lượng thải từ 5-7,5 m³/tấn Các công đoạn khác, ngoại trừ bảo quản và hoàn thiện khô, có mức xả thải trung bình từ 2-3 m³/tấn da.
Nước thải ở các công đoạn khác nhau thì mang những đặc trưng riêng của từng công đoạn:
Nước thải trong quá trình hồi tươi có màu vàng lục, chứa các protein tan và chất bẩn bám vào da với hàm lượng muối NaCl cao Sự phát triển của vi khuẩn khiến nước thải ở giai đoạn này dễ dàng bị thối rữa.
Nước thải từ công đoạn ngâm vôi và khử lông có tính kiềm cao với pH từ 11 đến 12,5 Thành phần chính của nước thải này bao gồm NaCl, vôi, chất rắn lơ lửng và sunfua.
Công đoạn khử vôi và làm mềm da trong xử lý nước thải là cần thiết, bởi nước thải này có tính kiềm cao, chứa nhiều chất hữu cơ do protein của da hòa tan và lượng nito tồn tại dưới dạng amoniac.
Quá trình sản xuất xốp sử dụng các hóa chất như axit axetic, axit sulfuric và axit focmic, đồng thời liên quan đến công đoạn thuộc Crom Nước thải từ công đoạn này có tính axit cao, cần được xử lý đúng cách để đảm bảo an toàn môi trường.
Nước thải trong quá trình thuộc da thường có tính axit và chứa hàm lượng cao Cr 3+ từ 100 đến 200 mg/l nếu sử dụng crom, hoặc từ 600 đến 2000 mg/l nếu sử dụng tannin Nước thải chứa crom có màu xanh, trong khi nước thải từ tannin có màu tối và phát ra mùi khó chịu.
- Công đoạn ép nước, nhuộm, trung hòa, ăn dầu, hoàn thiện thường là nhỏ và gián đoạn Nước thải chứa các chất thuộc, thuốc nhuộm, lượng dầu mỡ
Nước thải từ ngành sản xuất da có thành phần và tính chất phức tạp, thể hiện qua bảng phân tích nước thải tại bể thu gom tập trung Da là một loại động vật hữu cơ tự nhiên, bao gồm các axit amin và nhiều lớp cấu trúc như lớp lông, lớp da giấy, lớp da cật, và lớp bạc nhạc Trong quá trình thuộc da, việc sử dụng dung môi phân cực mạnh là cần thiết, làm cho nước trở thành nguyên liệu thiết yếu và tham gia vào hầu hết các công đoạn sản xuất Do đó, nước thải phát sinh có lưu lượng lớn và thường mang mùi hôi khó chịu Các chỉ tiêu ô nhiễm như BOD5, COD, Crom, và chất rắn lơ lửng đều vượt mức cho phép theo quy chuẩn QCVN 40:2011/BTNMT, với BOD5 vượt 36,2 lần, COD vượt 17,7 lần, Crom vượt 32,03 lần, và chất rắn lơ lửng vượt 28,7 lần, cùng với hàm lượng Nito, Clo và coliform vượt nhiều lần giới hạn cho phép.
4.4.1.2 Hiện trạng quản lý nước thải
Nước thải từ hoạt động sản xuất và sinh hoạt của công ty Nguyên Hồng được thu gom về bể tập trung trước khi chuyển vào hệ thống xử lý Các nguồn nước thải này bao gồm nước thải từ quá trình thuộc da, nước thải sinh hoạt từ khu vực nhà bếp và nước thải từ bể tự hoại của khu vệ sinh.
Hệ thống xử lý nước thải của công ty Nguyên Hồng được thiết kế với công suất tối đa 200 m³/ngày.đêm và hiện đang hoạt động ở mức công suất thực tế.
Hệ thống xử lý nước thải với công suất 150 m³/ngày đêm hoạt động dựa trên nguyên lý sinh học, kết hợp với quá trình tách kim loại crom và dầu mỡ thông qua phương pháp hóa lý Hệ thống này đảm bảo tuân thủ QCVN 40:2011/BTNMT (Cột B) Sơ đồ công nghệ xử lý được trình bày trong Hình 4.8, mô tả chi tiết quy trình công nghệ.
+ Bể thu gom nước thải
Do địa hình đồi núi, các phân xưởng xa không có độ dốc tự chảy đảm bảo, công ty đã thiết kế hố thu gom phụ và hệ thống máy bơm để dẫn nước thải về bể thu gom tập trung Nước thải được tách rác sau khi vào bể thu gom và tiếp tục bơm sang bể điều hòa.
Các chức năng ổn định lưu lượng và nồng độ chất ô nhiễm từ sản xuất và sinh hoạt giúp điều chỉnh pH, giảm kích thước chất ô nhiễm, và duy trì chế độ làm việc ổn định cho các công đoạn tiếp theo Nước thải sau khi được xử lý ổn định sẽ được bơm vào bể phản ứng keo tụ tạo bông.
+ Bể phản ứng keo tụ
Nước thải công ty chứa các hạt nhỏ trong trạng thái lơ lửng, khó tách ra khỏi nước Để xử lý, hóa chất keo tụ PAC và chất trợ lắng Polymer được trộn vào, tạo thành các bông bùn lớn Trong quá trình vận hành, cần duy trì pH tối ưu khoảng 7 Sau khi bổ sung hóa chất, nước thải sẽ được chuyển sang bể keo tụ tạo bông.
+ Bể keo tụ tạo bông
Đề xuất các cơ hội sản xuất sạch hơn cho công ty
Dựa trên số liệu cân bằng vật chất và phân tích nguyên nhân, công ty Nguyên Hồng có thể áp dụng các giải pháp xử lý giảm thiểu và sản xuất sạch hơn (SXSH) nhằm mang lại lợi ích về môi trường và kinh tế Các cơ hội sản xuất sạch hơn tại công ty được trình bày trong Bảng 4.16.
Qua đánh giá, đã tổng hợp 20 giải pháp đề xuất cho Công ty Nguyên Hồng, liên quan đến các vấn đề về nước thải, khí thải, chất thải rắn và năng lượng Tuy nhiên, không phải tất cả các giải pháp đều khả thi để thực hiện.
Các giải pháp sản xuất sạch hơn sẽ được sàng lọc ban đầu để lựa chọn và phân loại, nhằm phục vụ cho công tác đánh giá tiếp theo Một số giải pháp có thể thực hiện ngay, trong khi có những giải pháp cần được phân tích thêm hoặc bị loại bỏ.
Công ty Nguyên Hồng đang xem xét các cơ hội áp dụng sản xuất sạch hơn để giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường Một trong những vấn đề chính là nước thải, đặc biệt là nước thải chứa chất C6H6 và Cl6, gây nguy hiểm cho môi trường Giải pháp cần thiết là bảo quản và xử lý nước thải một cách hiệu quả nhằm giảm thiểu ô nhiễm.
C 6 H 6 C l 6 là ch ất ch ốn g kh uẩ n đư ợc d ùn g sử d ụn g để b ảo q uả n da n gu yê n liệ u
Dùng chất chống khuẩn thân thiện hơn với môi trường, nước thải tẩy lông, ngâm vôi phát sinh nhiều nước thải chứa hóa chất Sử dụng nước, vôi, Na2S và chất tẩy mỡ để loại bỏ lông và tạo cấu trúc mở cho da.
Sử dụng nước tẩy lồng ngâm với 3 nước thải để làm xốp axit thải (H2SO4) là một phương pháp hiệu quả Axit mạnh được áp dụng để làm xốp da, tạo môi trường thuận lợi cho việc hấp thụ crom sunfat (BCS) vào da.
Quá trình xử lý nước thải nhằm giảm lượng axit phát thải ra môi trường là rất quan trọng Nước thải thường chứa hàm lượng crom cao, một chất độc hại có thể gây ô nhiễm môi trường Việc áp dụng các phương pháp xử lý hiệu quả sẽ giúp giảm thiểu tác động tiêu cực của crom và các chất thải rắn khác trong nước thải.
Chất thuốc da là crom sunfat kiềm (BCS), trong quá trình thu hoạch chỉ có khoảng 20% crom được hấp thụ vào da Để cải thiện khả năng hấp thụ crom trong công đoạn thu hoạch, cần sử dụng hệ thống phun lỏng hiện đại, hoạt động hiệu quả, có khả năng tự động kiểm tra và điều chỉnh nghiêm ngặt các thông số kỹ thuật như pH, nhiệt độ và lượng nước, đồng thời bổ sung hóa chất điều chỉnh kịp thời Việc quản lý nước thải crom cũng rất quan trọng, bao gồm thu hồi và tái sử dụng crom sau quá trình thu hoạch Nước thải ép nước dung dịch chứa chất nhuộm cần được giảm lượng chất lỏng có trong da sau quá trình thu hoạch Cần thu hồi lại dung dịch sau quá trình ép vì dung dịch này chứa nhiều chất thuốc, có thể phục hồi crom dùng trong công đoạn thu hoạch Đối với khí thải, việc sử dụng khí CO2 để tẩy vô hiệu hóa các chất như NH3 gây ảnh hưởng đến môi trường là cần thiết.
S T T N nêu rõ vấn đề công đoàn liên quan đến nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường, đặc biệt là việc xử lý và giảm thiểu khí NH3 Giải pháp đề xuất là sử dụng các phương pháp mềm, như enzyme, để cải thiện tình hình cho người lao động trong môi trường làm việc Công đoàn cần chú trọng đến việc này để bảo vệ sức khỏe người lao động và giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường.
6 2 T ra ng b ị p hư ơn g ti ện b ảo v ệ cá n hâ n ph ù hợ p 7 K hí th ải H oà n th àn h (t hu ộc lạ i, sấ y, tr au ch uố t)
Bụi da, nước thải và dung môi hữu cơ là những yếu tố quan trọng trong ngành công nghiệp Nhiều loại hóa chất như BCS, sy ntantrunghòa, axit formic, và dầu sunfat được sử dụng trong quá trình sản xuất Lượng crom có trong sản phẩm da thường lớn, gây khó khăn trong việc đáp ứng tiêu chuẩn EU, đặc biệt là đối với da mũ và giày trẻ em.
Trong quá trình hoàn thiện công nghệ thuộc lại “compact”, việc giảm năng lượng trong công đoạn sấy bằng buồng sấy ở nhiệt độ thấp là cần thiết Thay đổi công nghệ trong công đoạn trau chuốt cũng đóng vai trò quan trọng Đối với khí thải, lò đốt cần đảm bảo tiêu chuẩn xả thải liên quan đến thông số SO2.
H ệ th ốn g xử l ý kh í th ải l ò hơ i đã c ũ, tầ n su ất th ay th ế vậ t l iệ u lọ c ch ưa h ợp lý
Hệ thống lò hơi và hệ thống xử lý khí thải cần được cải tiến để nâng cao hiệu quả Việc thay thế vật liệu lọc với tần suất phù hợp là rất quan trọng Đồng thời, trồng thêm hàng cây xanh trong khuôn viên công ty 9 sẽ giúp cải thiện chất lượng không khí Chất thải rắn gây ra chi phí lớn cho nguyên liệu da và cần được xử lý cẩn thận để giảm thiểu tác động đến môi trường.
Dược phẩm vụn thừa có thể được tái chế để sản xuất sản phẩm xương cuốn cho chó mèo Việc sử dụng dược phẩm vụn này giúp tối ưu hóa năng lượng và đạt hiệu suất cao hơn, đồng thời giảm lãng phí nguyên liệu.
Hệ thống lò hơi hiện tại đã cũ và thiếu thiết bị theo dõi thông số như độ ồn, nồng độ O2 và lưu lượng, điều này ảnh hưởng đến việc tính toán nạp nhiên liệu đầu vào Bên cạnh đó, nguồn nước cấp chưa được bảo ôn, dẫn đến thất thoát nhiệt đáng kể.
Để đảm bảo an toàn và hiệu quả trong quá trình vận hành, cần cải tiến lò đốt và trang bị thiết bị đo nồng độ O2 cũng như lưu lượng khí để kiểm soát khí dư Ngoài ra, việc bảo ôn cho bể cấp nước là rất quan trọng Cuối cùng, cần thay thế toàn bộ bẫy hơi hiện có bằng bẫy hơi thế hệ mới Steam Guard để nâng cao hiệu suất và độ tin cậy.
4.5.2 Sàng lọc các giải pháp sản xuất sạch hơn
