1. Tổng quan

Công nghệ sản xuất và chế biến thuộc đã và đang phát triển rất mạnh không chỉ ở các nước Châu Âu, Châu Mỹ, Châu Á mà còn đang phát triển rất mạnh ở Việt Nam với sự ra đời và thành lập của các công ty mới với vốn đầu tư 100% của nước ngoài. Do đó việc xử lý nước thải của các nhà máy phải được quan tâm ngay từ giai đoạn thiết kế ban đầu.

Hầu hết các công đoạn trong công nghệ thuộc da là quá trình ướt, có nghĩa là sử dụng nước. Định mức tiêu thụ nước khoảng 30-70m3/tấn da nguyên liệu. Tải lượng, thành phần của các chất ô nhiễm nước phụ thuộc vào lượng hoá chất sử dụng và lượng chất được tách ra từ da. Định mức hoá chất và tiêu thụ nước trong công nghệ thuộc da được tóm tắt trong bảng 1.

Bảng 1: Định mức hoá chất sử dụng trong công nghệ thuộc da (kg/100 kg da muối)

Nguồn : Trần Văn Nhân – Ngô Thị Nga(2005) Giáo trình công nghệ xử lý nước thải. NXB khoa học kỹ thuật.

2. Sơ đồ sản xuất thuộc da

Nhìn chung công nghệ thuộc da của các loại da khác nhau không khác biệt gì nhiều, công nghệ sản xuất thuộc da được thể hiện theo hình 1.

Hình 1: Quy trình công nghệ thuộc da

3. Công nghệ thuộc da gồm các bước sau:

Bảo quản bằng cách ướp muối hay sấy khô, thông thường dùng phương pháp ướp.

Hồi tươi để lấy lại nước đã mất trong quá trình bảo quản, thường sau hồi tươi lượng nước trong da chiếm từ 70% - 80%.

Ngâm vôi, tẩy lông dùng vôi và natrisunfit (Na2S) với mục đích thuỷ phân các protein xung quanh chân lông làm cho chân lông lỏng ra, mềm đi và dễ tách ra khỏi da.

Xén diềm, nạo thịt bằng phương pháp cơ học để tách phần lông còn lại, diểm và thịt bạc nhạc, sau đó xỉa da và xén tỉa.

Khử vôi làm mềm da với mục đích tách lượng vôi dư còn lại trong da để tránh hiện tượng làm cứng da và cho da dễ thấm hoá chất thuộc.

Làm xốp và tạo môt trường pH thích hợp để các chất thuộc dễ khuyếch tán vào da và liên kết với các phân tử collagen.

Thuộc là dùng hoá chất như Tanin (Tanin nhân tạo hay tanin tự nhiên) và hợp chất crom đưa vào da, cố định trong cấu trúc cùa collagen làm cho da không bị thối rữa và có những tính chất cần thiết phù hợp với mục đích sử dụng.

Thuộc crom đòi hỏi quá trình ngâm vôi lâu hơn và quá trình làm mềm da ngắn hơn là thuộc Tanin. Hoá chất thuộc là các muối Crom3+ như Cr2(SO4)3, Cr(OH)SO4, Cr(OH)Cl2. Nồng độ muối Crom trong dung dịch thường là 8%, tương ứng 25 – 26% Cr2O3.

Môi trường thuộc thường có pH từ 2,5 - 3, thời gian thuộc từ 4 - 24h. Thuộc Crom thường để sản xuất da mềm, thuộc tanin thường dùng để sàn xuất da cứng. Tanin thảo mộc được được tách chiết từ các nguồn thực vật như thông, tùng, sồi,… Tanin nhân tạo hay syntan là phức chế của phenolsunphonicaxit formaldehit. Thời gian thuộc tanin thường kéo dài vài tuần ( 3- 6 tuần, có khi vài tháng) tuỳ theo yêu cầu chất lượng da.

Da sau khi thuộc được ủ để cố định chất thuộc vào da và ép để tách nước. Sau đó được làm mềm bằng dầu thực vật hoặc động vật, ty để làm mất nếp nhăn, nén cho da phẳng và sấy cho da khô, tiếp theo da được đánh bóng và nhuộm bằng thuốc nhuộm để tạo màu theo yêu cầu sử dụng.

4. Tính chất nước thải thuộc da

Trong công đoạn bảo quản, muối ăn NaCl được sử dụng để ướp da sống, lượng muối sử dụng từ 100-300 kg cho một tấn da nguyên liệu. Nước thải công đoạn này chứa tạp chất bẩn, máu mỡ, phân động vật.

Trước khi đưa vào công đoạn tiền xử lý, da muối được rửa để bỏ muối, các tạp chất bám vào da, sau đó ngâm trong nước từ 8-20h để hồi tươi da. Nước thải của công đoạn hồi tươi có màu vàng lục chứa các protein tan như albumin, các chất bẩn bám vào da và có hàm lượng muối NaCl cao. Do đó chứa lượng lớn chất hữu cơ ở dạng hoà tan và lơ lửng, độ pH thích hợp cho sự phát triển của vi khuẩn nên nước thải công đoạn này rất nhanh bị thối rữa.

Nước thải công đoạn ngâm vôi mang tính kiềm cao. Nước thải công đoạn này chứa muối, vôi, chất lơ lửng, chất hữu cơ, S2-.

Công đoạn khử vôi và làm mềm da có sử dụng lượng nước lớn kết hợp với các muối (NH4)2SO4 hay NH4Cl để tách lượng vôi còn bám trong da và làm mềm da bằng men tổng hợp hay men vi sinh. Các men này tác đông đến cấu trúc da, tạo độ mềm mại cho da. Nước thải công đoạn này mang tính kiềm, có chứa lượng chất hữu cơ cao do protein của da tan vào trong nước và hàm lượng nitrogen ở dạng amon hay amoniac.

Trong công đoạn làm xốp, các hoá chất sử dụng là axit axetic, axit sunfuriuc và axit formic. Các axit này có tác dụng chấm dứt hoạt động của men tạo môi trường pH thích hợp cho quá trình khuếch tán chất thuộc vào da. Nước thải công đoạn này mang tính axit cao.

Nước thải công đoạn thuộc mang tính axit và có hàm lượng Cr3+ cao ( khoảng 100-200 mg/l) nếu thuộc crom và BOD5 cao nếu như thuộc tanin (khoảng 6000-12000 mg/l). Nước thải crom có màu xanh, còn nước thải thuộc tanin có màu tối, mùi khó chịu.

Nước thải của các công đoạn ép nước, nhuộm, trung hoà, ăn dầu, hoàn thiện thường nhỏ và gián đoạn. Nước thải chứa các chất thuộc, thuốc nhuộm và lượng dầu mỡ dư.

Tóm lại : Nước thải của cơ sở thuộc da nói chung có độ màu, chứa hàm lượng rắn (TS), chất rắn lơ lửng (SS), hàm lượng ô nhiễm hữu cơ cao. Các dòng mang tính kiềm là nước thải công đoạn hồi tươi, ngâm vôi. Nước thải các công đoạn làm xốp, thuộc mang tính axit. Ngoài ra nước thải thuộc da còn chứa sunfua, crom và dầu mỡ. Ngoài ra dòng thải chung còn chứa sunfua, crom và dầu mỡ với hàm lượng sunfua : 120 - 190 mg/L; Cr3+ : 70 - 100 ng/L; dầu mỡ : 100 - 500 mg/L.