Обработка и переработка шкур и шкур животных может быть источником значительного воздействия на окружающую среду. Сбрасываемые сточные воды содержат загрязняющие вещества из шкур, продукты их разложения и химикаты, а также различные отработанные растворы, используемые для подготовки шкур и в процессе дубления. Также могут образовываться твердые отходы и некоторые выбросы в атмосферу.
Основное общественное беспокойство по поводу кожевенных заводов традиционно вызывали запахи и загрязнение воды неочищенными сбросами. Другие проблемы возникли в последнее время из-за более широкого использования синтетических химикатов, таких как пестициды, растворители, красители, отделочные агенты и новые химические вещества для обработки, которые создают проблемы токсичности и стойкости.
Простые меры, направленные на борьбу с загрязнением, сами по себе могут создавать вторичные перекрестные воздействия на окружающую среду, такие как загрязнение грунтовых вод, заражение почвы, сброс шлама и отравление химическими веществами.
Доступная сейчас технология дубления, основанная на меньшем потреблении химикатов и воды, оказывает меньшее воздействие на окружающую среду, чем традиционные процессы. Однако на пути его широкого применения остается много препятствий.
На рис. 1 представлены различные виды отходов и воздействия на окружающую среду, связанные с различными процессами, используемыми в кожевенной промышленности.
Рисунок 1. Воздействие на окружающую среду и деятельность кожевенного завода
Контроль загрязнения
Контроль загрязнения воды
Необработанные отходы кожевенного производства в поверхностных водах могут привести к быстрому ухудшению их физических, химических и биологических свойств. Простые процессы очистки сточных вод на конце трубы могут удалить более 50% взвешенных твердых частиц и биохимическое потребление кислорода (БПК) сточных вод. Более сложные меры способны обеспечить более высокий уровень лечения.
Поскольку сточные воды кожевенного завода содержат несколько химических компонентов, которые необходимо обрабатывать, в свою очередь необходимо использовать последовательность процессов очистки. Разделение потоков полезно для обеспечения раздельной обработки концентрированных потоков отходов.
В таблице 1 представлены технологические решения, доступные для очистки сточных вод кожевенных заводов.
Таблица 1. Варианты технологий очистки сточных вод кожевенных заводов
|
Отстой перед обработкой |
Механическое просеивание для удаления крупного материала Выравнивание потока (балансировка) |
|
Первичное лечение |
Удаление сульфидов из сточных вод шлагбаума Удаление хрома из стоков дубления Физико-химическая очистка от БПК и обезвреживание |
|
Вторичная обработка |
Биологическая очистка Активный ил (окислительный ров) Активный ил (обычный) Лагуна (аэрированная, факультативная или анаэробная) |
|
Третичное лечение |
Нитрификация и денитрификация |
|
Осаждение и обработка шлама |
Различные формы и размеры резервуаров и бассейнов |
Контроль загрязнения воздуха
Выбросы в атмосферу можно разделить на три большие группы: запахи, пары растворителей при отделочных работах и выбросы газов при сжигании отходов.
Биологическое разложение органических веществ, а также выбросы сульфидов и аммиака из сточных вод являются причиной характерных неприятных запахов, исходящих от кожевенных заводов. Размещение установок было проблемой из-за запахов, которые исторически ассоциировались с кожевенными заводами. Уменьшение этих запахов является скорее вопросом эксплуатационного обслуживания, чем технологии.
Растворитель и другие пары после отделочных операций различаются в зависимости от типа используемых химикатов и технических методов, применяемых для уменьшения их образования и выделения. До 30% используемого растворителя может быть потрачено впустую через выбросы, в то время как современные процессы во многих случаях позволяют сократить этот показатель примерно до 3%.
Практика сжигания твердых отходов и обрезков на многих кожевенных заводах повышает важность принятия правильной конструкции мусоросжигательного завода и тщательного соблюдения методов эксплуатации.
обращение с отходами
Обработка шлама представляет собой самую большую проблему утилизации, помимо сточных вод. Шламы органического состава, если они не содержат хрома или сульфидов, имеют ценность в качестве кондиционера почвы, а также обладают небольшим эффектом удобрения за счет содержащихся в них азотистых соединений. Эти преимущества лучше всего реализуются при вспашке сразу после внесения. Использование хромсодержащих почв в сельском хозяйстве вызывает разногласия в различных юрисдикциях, где правила определяют допустимое применение.
Существуют различные рынки для переработки обрезков и мездрения в побочные продукты, используемые для различных целей, включая производство желатина, клея, кожевенного картона, жирового жира и белков для корма для животных. Технологические стоки, подлежащие надлежащей очистке и контролю качества, иногда используются для орошения там, где не хватает воды и/или удаление сточных вод строго ограничено.
Во избежание проблем образования фильтрата и неприятного запаха на свалки следует утилизировать только твердые частицы и обезвоженный шлам. Необходимо следить за тем, чтобы отходы кожевенного производства не вступали в реакцию с другими промышленными отходами, такими как кислотные отходы, которые могут реагировать с образованием токсичного сероводородного газа. Сжигание в неконтролируемых условиях может привести к неприемлемым выбросам и не рекомендуется.
Предотвращение загрязнения
Iсовершенствование производственных технологий для повышения экологических показателей может решить ряд задач, таких как:
- повышение эффективности утилизации химикатов
- снижение потребления воды или энергии
- восстановление или переработка бракованных материалов.
Потребление воды может значительно варьироваться: от менее 25 л/кг кожевенного сырья до более 80 л/кг. Эффективность использования воды может быть повышена за счет применения таких методов, как повышенный контроль объема технологической воды, промывка «периодическим» способом по сравнению с «проточной водой», модификация существующего оборудования с низким поплавком; методы низкой плавучести с использованием обновленного оборудования, повторное использование сточных вод в менее важных процессах и рециркуляция отдельных технологических растворов.
На традиционное замачивание и удаление шерсти приходится более 50% нагрузки по БПК и химическому потреблению кислорода (ХПК) в типичных сточных водах дубления. Можно использовать различные методы замены сульфида, повторного использования известково-сульфидных растворов и внедрения технологий, позволяющих сохранить волосы.
Уменьшение загрязнения хромом может быть достигнуто за счет повышения уровня хрома, который фиксируется в ванне для дубления, и уменьшения его количества, которое «вымывается» в последующих процессах. Другими методами сокращения выбросов хрома являются прямая переработка использованных хромовых растворов (что также снижает соленость сточных вод) и обработка собранных хромсодержащих растворов щелочью для осаждения хрома в виде гидроксида, который затем может быть переработан. Иллюстрация общей операции восстановления хрома показана на рисунке 2.
Рисунок 2. Технологическая схема коммунального завода по извлечению хрома
При использовании растительного дубления предварительная обработка шкур может улучшить проникновение и фиксацию шкур и способствовать снижению концентрации танинов в сточных водах. Другие дубильные агенты, такие как титан, использовались в качестве заменителей хрома для производства солей, как правило, более низкой токсичности, а также для получения шламов, которые являются инертными и более безопасными в обращении.