ИТС 40-2017 Дубление, крашение, выделка шкур и кожи
1.4 Экологические проблемы кожевенной промышленности
Технология производства кожи предусматривает применение различных химических материалов, таких как соли тяжелых металлов, фенолсодержащие соединения, растворители, кислоты, красители и др. Эти вещества попадают вместе со сточными водами в гидросферу, выбрасываются в атмосферный воздух и накапливаются в отходах производства. Поэтому одной из важнейших проблем современного этапа развития кожевенной промышленности является разработка новых, более технологичных способов обработки кожевенного сырья, методов очистки сточных вод и выбросов, переработки и утилизации отходов, позволяющих исключить попадание загрязняющих веществ в окружающую среду.
Кожевенная промышленность относится к материалоемким отраслям, в которых стоимость сырья составляет свыше 70% себестоимости готовой продукции. На рисунке 1.4 изображено соотношение отходов и готовой продукции при переработке шкур крупного рогатого скота в готовую кожу с естественной лицевой поверхностью.
|
Рисунок 1.4 - Соотношение белоксодержащих продуктов при переработке шкур КРС
Из рисунка 1.4 следует, что лишь 40%-45% белковых веществ шкуры переходит в готовую кожу и спилок. Возросшие требования к охране окружающей среды, штрафные санкции за выбросы токсических веществ, увеличение затрат на утилизацию отходов предполагает разработку новых технологий, обеспечивающих снижение объема отходов и более полное их использование. По литературным данным, при переработке 1 т кожевенного сырья образуется порядка 550-600 кг твердых отходов и 15-50 м сточных вод с показателями ХПК 200-260 кг и ВПК 75-95 кг [9].
Значения ХПК и ВПК, а также количество отходов в значительной степени определяется видом перерабатываемого кожевенного сырья и технологией производства.
Основные процессы переработки кожевенного сырья проводятся в водной среде, что приводит к образованию большого количества сточных вод, содержащих растворимые белки и отработанные химические материалы. Расходы, связанные с созданием очистных сооружений, могут достигать 40%-50% всех капитальных затрат на строительство. В структуре издержек кожевенного производства расходы на эксплуатацию очистных сооружений и решение других экологических проблем иногда достигают 10%, что сопоставимо с оплатой всего персонала (12%-14%) [10].
Хромовое дубление на сегодняшний день является самым распространенным во всем мире. Соединения хрома в значительных объемах попадают в природные водоемы. В то же время кожевенные отходы, содержащие хром (III), не включены в Европейский перечень опасных отходов, поскольку не обладают характеристиками, необходимыми для классификации их в качестве опасных отходов [11].
Соединения шестивалентного хрома (VI) не используются в дублении. Однако существует опасность окисления соединений хрома (III), присутствующих в коже, в хром (VI) в технологическом процессе производства [12, 13]. Наиболее вероятной причиной образования хрома (VI) в коже может быть процесс окисления, вызванный присутствием свободных радикалов, образующихся в результате воздействия на жиры высокой температуры в присутствии катализаторов.
Большинство технологических процессов кожевенного производства осуществляется в водных растворах. Отработанные растворы кожевенных предприятий представляют собой сложные многокомпонентные системы, характеризующиеся высокими значениями ХПК и БПК. Содержание различных химических соединений в сточных водах зависит от принятой на предприятии технологии обработки кожевенного сырья.
При очистке сточных вод кожевенного производства образуется несколько видов осадков, количество которых составляет от 5% до 9% от общего объема стоков. В состав этих осадков входят белковые вещества, соли, жиры, красители и другие соединения, используемые для обработки сырья.
Одним из основных компонентов осадка являются продукты распада белков шкуры. Обезвоживание осадков производится на иловых площадках, вакуум-фильтрах, центрифугах, фильтр-прессах. Влажность обезвоженных осадков составляет 60%-75%. Способы переработки обезвоженных осадков включают утилизацию, компостирование, производство биогаза [14]. Осадки, не содержащие токсичных соединений, можно использовать в качестве органических удобрений.
Поскольку сухое вещество обезвоженных осадков на 50%-70% состоит из органических соединений, то сжигание таких осадков позволяет не только сократить объем отходов, подлежащих захоронению, но и получить дополнительный источник энергии.
Зола от сжигания осадков очистных сооружений, не содержащая токсичных веществ, может быть использована в качестве добавок в строительные материалы, при производстве асфальта, как наполнитель в производстве резинотехнических изделий [14].
Загрязнение воздушной среды на кожевенных предприятиях связано с приготовлением и использованием технологических, в особенности отделочных, растворов в условиях повышенной температуры. Использование сульфата аммония на стадии обеззоливания приводит к образованию аммиака. Сероводород, относящийся к сильным токсическим газам, может выделяться при подготовительных процессах кожевенного производства. Использование аминосмол в красильно-жировальных процессах, а также в период хранения готовой продукции на складах приводит к выделению паров формальдегида в окружающую среду. Атмосферный воздух может загрязняться летучими органическими растворителями, выделяющимися при отделке кожи полимерными.
Наряду с химическими соединениями, на различных стадиях производства в воздушную среду может выделяться большое количество пыли, которая образуется в результате воздействия технологического оборудования на обрабатываемый материал в процессе шлифования.
Выбросы токсических веществ, таких как сульфиды, аммиак и многие органические растворители, могут достигать уровней, требующих оборудования рабочих мест соответствующими системами вентиляции.
Научно-технические нормативы воздействия на окружающую среду разрабатываются для производственных объектов в форме проектов томов нормативов допустимых сбросов (НДС), предельно допустимых выбросов (ПДВ), нормативов образования отходов и лимитов на их размещение (НООЛР). Постановлением Правительства РФ от 3 августа 1992 г. N 545 (с изменениями, внесенными 16 июня 2000 г. постановлением N 461) принят Порядок разработки и утверждения экологических нормативов выбросов и сбросов загрязняющих веществ в окружающую природную среду, лимитов использования природных ресурсов, размещения отходов.