Откройте актуальную версию документа прямо сейчас
Если вы являетесь пользователем интернет-версии системы ГАРАНТ, вы можете открыть этот документ прямо сейчас или запросить по Горячей линии в системе.
Раздел 3. Текущие уровни эмиссии в окружающую среду и потребления ресурсов
В данном разделе приведена информация по типовым уровням расхода и эмиссии выбросов кожевенных предприятий. Представленные данные в значительной степени определяются видом сырья и готовой продукции, технологией обработки, местными условиями.
3.1 Потребление и эмиссии
При работе кожевенных предприятий в окружающую среду выделяются жидкие, твердые и газообразные отходы. В свою очередь предприятие потребляет кожевенное сырье, энергию, химические материалы и воду. Основные объемы стоков образуются при выполнении жидкостных процессов. Основную массу перерабатываемого сырья представляют шкуры мокросоленого метода консервирования.
На рисунке 3.1 представлен общий вид входных и выходных параметров типового технологического процесса производства кожи. Некоторые значения входных параметров, например потребление энергии и химических материалов, могут изменяться в зависимости от конкретной технологии производства. То же самое можно сказать об отходах производства, объем которых зависит от перерабатываемого сырья, использования методов рециркуляции отработанных растворов, системы очистки сточных вод и других условий производства.
Рисунок 3.1 - Схема потребляемых ресурсов и образующихся отходов при производстве кожи
Более детальная информация по потреблению и образующимся отходам в производстве кожи представлена в таблице 3.1.
Таблица 3.1 - Потребляемые ресурсы и отходы на различных стадиях технологии производства кожи
Технологический процесс |
Потребляемый ресурс |
Отработанный раствор |
Отходы |
Эмиссия в воздушную среду |
Первичная обработка сырья и отмочно-зольные процессы и операции | ||||
Первичная обработка сырья |
Хлорид натрия, биоциды, энергия для охлаждения |
Незначительное количество раствора биоцидов |
Хлорид натрия |
Запах |
Отмока |
Вода, щелочные реагенты, смачиватели, ПАВ, биоциды, ферменты |
ХПК, БПК, взвешенные вещества, растворимые белки, грязь, кровь, соль, смачиватели, ПАВ, биоциды, ферменты |
|
|
Мездрение |
Вода |
ХПК, БПК, взвешенные вещества, растворимые белки |
Мездра |
|
Золение-обезволашивание. Промывка |
Вода, гидроксид кальция, сульфид натрия, ферменты, ПАВ |
ХПК, БПК, взвешенные вещества, растворимые белки, эмульгированный жир, продукты деструкции волоса, гидроксид кальция, аммонийный азот, биоциды, сульфиды |
Волос, осадок извести после очистки стоков |
Сероводород |
Двоение |
Вода |
То же, что и после предыдущего процесса |
Гольевой спилок, обрезь |
|
Преддубильно-дубильные процессы и операции | ||||
Обеззоливание-мягчение. Промывка |
Вода, сульфат аммония, ферменты |
ХПК, БПК, взвешенные вещества, растворимые белки, продукты деструкции волоса, аммонийный азот, сульфиды, соли кальция |
|
Аммиак, сероводород |
Обезжиривание (для свиного сырья и овчины) |
Вода, ПАВ, органический растворитель |
ХПК, БПК, взвешенные вещества, растворимые белки, жиры, растворители, ПАВ |
|
|
Пикелевание |
Вода, кислоты, соль, фунгициды |
ХПК, БПК, взвешенные вещества, растворимые белки, соль, кислоты, фунгициды |
|
Сероводород, летучие кислоты |
Дубление. Промывка |
Вода, кислоты, дубители, фунгициды, средства для повышения основности, маскирующие добавки |
ХПК, БПК, взвешенные вещества, растворимые белки, соль, кислоты, фунгициды, средства для повышения основности, маскирующие добавки |
|
|
Отжим |
|
То же, что и после предыдущего процесса |
|
|
Двоение. Строгание. Обрезка |
|
|
Спилок, стружка, обрезь |
|
Красильно-жировальные процессы и операции | ||||
Промывка |
Вода, органические кислоты |
Кожевенная стружка, органические кислоты |
|
|
Нейтрализация. Промывка |
Вода, нейтрализующие соли, синтаны |
ХПК, БПК, взвешенные вещества, растворимые белки, нейтрализующие соли, синтаны |
|
|
Додубливание |
Вода, дубящие агенты, синтаны, кислоты, полимерные дубители |
ХПК, БПК, взвешенные вещества, растворимые белки, дубящие агенты, синтаны, кислоты |
|
|
Крашение. Промывка |
Вода, красители, ПАВ, кислоты |
Красители, хлорорганические соединения, ПАВ, кислоты |
|
Аммиак, фенолы |
Жирование |
Вода, ПАВ, жиры, кислоты |
Жиры, хлорорганические соединения, ПАВ, кислоты |
|
|
Отжим. Разводка |
|
Жиры, хлорорганические соединения, ПАВ, кислоты |
|
|
Отделочные процессы и операции | ||||
Сушка |
Энергия |
|
|
Тепло, пар |
Механические операции |
Энергия |
|
Кожевенная пыль |
Тепло |
Грунтование. Покрывное крашение. Закрепление покрытий |
Вода, грунты, покрывные краски, закрепители, ПАВ |
Компоненты отделочных материалов, ПАВ |
Шлам после очистки стоков |
Органические растворители, аэрозоли, альдегиды |
Мероприятия по снижению загрязнения стоков и воздушной среды | ||||
Очистка воздуха |
Фильтрующие материалы, вода, химические реагенты |
Отработанные реагенты |
Шлам, фильтры |
|
Очистка сточных вод |
Энергия, специальная химия |
|
Шлам |
Сероводород, аммиак |
Переработка отходов |
Энергия, химические материалы в зависимости от вида отходов и технологии обработки |
Химические материалы в зависимости от вида отходов и технологии обработки |
Зависит от вида отходов и способа обработки |
В зависимости от вида отходов и технологии обработки |
3.2 Химические материалы
Объем различных химических материалов, используемых при производстве кожи, может варьироваться в широком диапазоне, который зависит от вида обрабатываемого сырья, вида готовой продукции и технологии обработки.
Из неорганических химических материалов в кожевенной технологии применяются сульфид натрия, гидроксид кальция, серная и соляная кислота, карбонат натрия, сульфит натрия. Также используются различные многотоннажные органические соединения - уксусная и муравьиная кислота, растительные дубители, полимерные смолы, красители, жирующие материалы. Примерные объемы потребляемых химических материалов (в процентах от общего объема) представлены в таблице 3.2 [15].
Таблица 3.2 - Основные и вспомогательные химические материалы, используемые в технологии производства кож из шкур КРС
Химические материалы |
Объем потребления, % |
ПАВ (анионные, катионные, неионогенные) |
2 |
Антисептики, биоциды |
0,3 |
Неорганические соединения (сульфид натрия, гидроксид кальция, соли, кислоты) |
37 |
Дубители (минеральные, растительные, альдегидные) |
25 |
Органические кислоты (уксусная, муравьиная) |
5 |
Красители |
4 |
Жирующие материалы |
7 |
Материалы для отделки |
11 |
Органические растворители |
4 |
Ферментные препараты |
2 |
Вспомогательные материалы |
2,7 |
Итого |
100 |
Перечисленные выше химические материалы, особенно из числа вспомогательных веществ, не всегда сопровождаются паспортами безопасности продукции, что не позволяет оценить их реальную опасность для здоровья работников предприятий и токсичность при воздействии на окружающую среду.
В этой связи целесообразно проводить оценку потенциальной токсичности и экологических последствий воздействия того или иного химического материала. При этом следует учитывать следующие факторы:
- химический состав или строение материала;
- среда, в которой этот химический материал содержится (выделяется);
- содержание (концентрация) химического материала;
- возможная трансформация химических материалов в процессе обработки.
Информация о химических веществах и их потенциальной опасности представлена в Перечне загрязняющих веществ, в отношении которых применяются методы государственного регулирования в области охраны окружающей среды (распоряжение Правительства РФ от 8 июля 2015 г. N 1316-р). Для импортируемых химических материалов существуют требования Европейского химического законодательства "Правила Сообщества о химических веществах и их безопасного использования" (Регламент Европейского парламента и Совета ЕС 1907/2006 от 18 декабря 2006 г. относительно регистрации, оценки, разрешения и ограничения химических веществ (Регламент REACH)).
3.2.1 Хлорид натрия
Хлорид натрия поступает в сточные воды кожевенного производства после проведения отмочно-зольных и преддубильно-дубильных процессов. Хлорид натрия хорошо растворим в воде, практически не осаждается, и поэтому сточные воды очистить от этой соли достаточно проблематично. Способы, позволяющие рекуперировать хлориды из отработанных растворов, требуют больших затрат и проведения сложных обработок, таких как электродиализ, обратный осмос, ультрафильтрация, выпаривание и др. [14].
Содержание хлоридов в отработанных растворах на отдельных стадиях технологического процесса представлено на диаграмме (см. рисунок 3.2).
Хлориды подавляют действие микроорганизмов в диапазоне концентраций 50-100 г/л. В смешанных производственных стоках кожевенных предприятий содержание хлоридов редко превышает 10 г/л, что не позволяет говорить о потенциальной опасности хлорида натрия.
Рисунок 3.2 - Сравнительная концентрация хлоридов в отработанных растворах, г/л
3.2.2 Сульфаты
Основными процессами, приводящими к загрязнению стоков сульфатами, являются процессы обеззоливания, дубления и додубливания. При обеззоливании применяется сульфат аммония, в дублении - серная кислота и основной сульфат хрома. Многие синтетические дубители содержат сульфатные группы. Также сульфаты могут образовываться при окислении сульфидов в сточных водах.
Присутствие сульфатов в сточных водах в концентрациях до 5 г/л не сказывается на процессах биологической очистки, однако может привести к разрушению бетонных очистных сооружений.
Содержание сульфатов в отработанных растворах представлено на рисунке 3.3 [14].
Рисунок 3.3 - Сравнительная концентрация сульфатов в отработанных растворах, г/л
3.2.3 Сульфиды
Содержание сульфидов в сточных водах кожевенного производства обусловлено использованием в процессе золения-обезволашивания сульфида и гидросульфида натрия. Содержание сульфидов в отработанных растворах после золения-обезволашивания и после обеззоливания-мягчения представлено на рисунке 3.4.
Рисунок 3.4 - Сравнительная концентрация сульфидов в отработанных растворах, г/л
В рабочих растворах и отработанных стоках щелочного характера сульфиды присутствуют в неактивном состоянии. Однако при значениях pH менее 9,5 из таких стоков выделяется сероводород, характеризующийся неприятным запахом и высокой токсичностью, даже при низких концентрациях. Смертельной для человека концентрацией сероводорода в воздухе считается значение 100 ppm, при этом особого запаха не ощущается.
Предельно допустимой концентрацией сероводорода в воздухе производственных помещений считается 0,008 . Для обеспечения условий безопасности производственные цеха, где возможно выделение сероводорода, должны быть оснащены приточно-вытяжной системой вентиляции.
Сероводород может образовываться в системах очистки сточных вод под действием анаэробных бактерий. Эти бактерии способны восстанавливать сульфаты до сероводорода, увеличивая его концентрацию в стоках. Соединения, содержащие тиоловые группы, могут переходить в раствор в результате разрушения кератина волоса.
Содержание сероводорода в воздухе в объемных концентрациях от 4% до 45% может привести к возгоранию и взрыву этой смеси.
3.2.4 Азотсодержащие соединения
Азотсодержащие соединения в сточных водах образуются в основном в результате разрушения белка при проведении отмочно-зольных процессов, а также в процессе обеззоливания сульфатом аммония. В очистных сооружениях биологической очистки аммонийный азот подвергается нитрификации.
Принимая во внимание токсичность аммонийного азота в отношении водной флоры и фауны, высокое значение ХПК и БПК, возможность образования нитратов, следует обращать особое внимание на снижение использования азотсодержащих химических материалов в технологическом процессе. На диаграмме (см. рисунок 3.5) представлены сравнительные концентрации аммонийного азота на отдельных стадиях кожевенного производства.
Рисунок 3.5 - Сравнительная концентрация аммонийного азота в отработанных растворах, г/л
3.2.5 Дубящие соединения
3.2.5.1 Дубящие соединения хрома (III)
Соединения хрома переходят в отработанные растворы после процессов дубления и додубливания, а также в результате промывок. Содержание соединений хрома (III) в отработанных растворах представлено на рисунке 3.6.
Рисунок 3.6 - Содержание соединений хрома (III) в отработанных растворах
Дубящее действие солей хрома известно с 1858 г. Хромовое дубление в настоящее время является самым распространенным - более 80% готовой кожи вырабатывается с использованием дубящих соединений хрома.
Хромовые соединения в значительных объемах попадают в природные водоемы. Влияя на состав и свойства природных вод, соединения хрома вызывают необратимые изменения в организмах растений и животных и опосредствовано воздействуют на всю биосферу. Предельно допустимая концентрация (ПДК) перед сбросом в природные водоемы составляет 0,02 мг/л по хрому (VI) и 0,07 мг/л по хрому (III), считая на оксид хрома (Приказ Росрыболовства от 18.01.2010 N 20 и СанПиН 2.1.5.980-00).
Токсическое действие хрома на человека приводит к нарушению обмена веществ, сказывается на повреждении печени, почек, желудочно-кишечного тракта, сердечно-сосудистой системы. Соединения хрома, попадая в организм человека, ингибируют ферменты и угнетают тканевое дыхание.
Соединения хрома осложняют очистку сточных вод от других загрязнителей, поскольку угнетают жизнедеятельность аэробных бактерий.
3.2.5.2 Растительные дубители
Экологические проблемы, связанные с применением растительных экстрактов, синтанов и альдегидных дубителей, обусловлены их низкой способностью к биологическому разложению и токсичностью по отношению к представителям водной флоры и фауны.
Таниды растительных дубителей представляют собой сложные полифенольные соединения, которые можно разделить на две основные группы:
- пирокатехиновые или конденсируемые (мимоза, квебрахо);
- пирогалловые или гидролизуемые (миробалан, дуб, сумах, каштан).
Фенольные соединения являются одними из самых трудноизвлекаемых веществ, содержащихся в сточных водах кожевенных предприятий. Содержание фенолов в промышленных стоках может составлять от 5 до 10 г/л, при том, что допустимая концентрация фенолов в питьевой воде и воде рыбохозяйственных водоемов составляет 0,001 мг/л. Сточные воды, содержащие растительные дубители, характеризуются высокими значениями ХПК.
3.2.5.3 Синтетические дубители
Синтетические дубители (синтаны) в основном являются сульфированными продуктами конденсации ароматических соединений, таких как фенол, крезол или нафталин, с формальдегидом. В экологическом отношении синтаны неравноценны: одни из них не подвержены биологическому разложению, другие разлагаются легко и быстро. Способность синтанов к биоразложению зависит от содержания в них фенольных соединений [9]. Простые фенолы легко подвергаются биохимическому окислению. Многоатомные фенолы разрушаются под действием химических окислителей.
К синтетическим дубителям можно отнести аминосмолы, которые характеризуются содержанием незначительного количества формальдегида, а также высокомолекулярные продукты полимеризации акриловых мономеров. Эти продукты подвержены анаэробному и аэробному биологическому разрушению [14].
3.2.5.4 Альдегиды
В процессах кожевенного производства наибольшее распространение в качестве дубителей получили глутаровый альдегид, глиоксаль и формальдегид. Вследствие высокой реакционной способности они взаимодействуют и связываются с белками, присутствующими в сточных водах, поэтому особой опасности при очистке стоков не представляют.
Глутаровый альдегид оказывает бактерицидное действие и может использоваться в качестве дезинфицирующего средства.
3.2.6 Органические растворители
Органические растворители в основном используются в композициях для покрывного крашения при отделке кожи. Эти соединения представляют серьезную опасность как для человека, так и для окружающей среды. Поступая в атмосферу, органические соединения могут вызывать косвенные эффекты, связанные с фотохимическим окислением.
Хранение и работа с органическими растворителями требуют наличия соответствующих помещений и соблюдения правил противопожарной безопасности.
3.2.7 Поверхностно-активные вещества
Различают неионогенные, анионные и катионные ПАВ, которые используются в качестве диспергаторов, эмульгаторов, антистатиков, смачивателей, водоотталкивающих реагентов.
В отмочно-зольных процессах в основном применяются неионогенные поверхностно-активные вещества, такие как алкоксилаты. Назначение этих ПАВ заключается в смачивании, удалении загрязнений, эмульгировании жировых веществ шкуры. Они синтезированы на основе ароматических или алифатических полиэтоксилатов. В последние годы использование нонилфенола и нонилфенолэтоксилата (NPE) в производстве кожи ограничено директивой ЕС. В качестве альтернативы предложено применять этоксилированные спирты или алкилполигликозиды, которые легко разлагаются в аэробных и анаэробных условиях [16]. Однако их использование ограничивается из-за интенсивного пенообразования.
Анионные ПАВ, такие как алифатические сульфонаты, находят применение в процессах обезжиривания и крашения. Их способность к биологическому разложению зависит от замещающей алкильной группы.
Линейные алкилированные бензолсульфоновые кислоты давно используются в кожевенной технологии, они способны легко разлагаться [14].
Катионные поверхностно-активные вещества, такие как соли четвертичного аммония, используют в качестве биоцидов и комплексообразующих реагентов. Эти соединения относятся к трудноразлагаемым веществам.
Присутствие ПАВ в сточных водах отрицательно влияет на работу очистных сооружений: снижает эффективность работы первичных отстойников, затрудняет процесс седиментации извести, тормозит биохимические процессы. ПДК для большинства ПАВ равно 10-20 мг/л для сооружений биологической очистки.
3.2.8 Жирующие материалы и композиции
В составе жирующих композиций находят применение как природные, так и синтетические жиры, а также продукты их модификации. Широко используются хлорированные парафины [15].
3.2.9 Вспомогательные материалы
К вспомогательным материалам, используемым в кожевенном производстве, относят различные соединения, например дикарбоновые алифатические кислоты и их соли, фталаты, соли фосфорной кислоты. Эти соединения применяются в качестве маскирующих, смачивающих, комплексообразующих добавок.
3.2.10 Красители и вспомогательные вещества для крашения
Присутствие красителей в сточных водах заметно по их окраске. Красители относятся к трудноразлагаемым соединениям, увеличивают значение ХПК, БПК [17].
Основную долю красителей представляют анионные (кислотные) красители. По химическому строению эти красителя являются производными антрахинона или трифенилметана.
Самую большую группу синтетических красителей представляют азокрасители. Законодательно в ЕС запрещается использование азокрасителей указанных в приложении XVII к Регламенту ЕС 1907/2006 Европейского парламента и Совета о регистрации, оценке, разрешении и ограничении (запрещении) применения химических веществ (REACH).
Для крашения кожи используются также металлокомплексные красители, в состав которых входят атом металла и одна или две молекулы азокрасителя. В качестве металла могут присутствовать атомы железа, хрома, меди, кобальта.
Эксперименты показали, что металлокомплексные красители не ухудшают процесс компостирования белоксодержащих отходов, кроме красителей, которые содержат медь. Медь обладает фунгицидным и бактерицидным действием, что препятствует разложению отходов.
В процессе крашения часто используются вспомогательные материалы, улучшающие смачивание полуфабриката и диффузию красителей, обеспечивающие равномерность окрашивания. Некоторые из этих материалов могут содержать потенциально вредные для сточных вод вещества.
3.2.11 Материалы для отделки кожи
Отделочные материалы представлены сложными композициями, состоящими из большого количества отдельных компонентов: пленкообразователей, пигментов, связующих, эмульгаторов, смачивателей, биоцидов, антистатиков и др.
Белковые связующие представлены продуктами растворения коллагена и казеином. Полимерные связующие включают в себя акрилаты, диеновые полимеры, полиуретаны, винилацетаты.
В покрывные композиции входят органические и неорганические пигменты. В качестве сшивающих реагентов используются полиизоцианаты, эпоксиды, альдегиды.
Лаковые покрытия формируются на основе органоводных производных нитроцеллюлозы или на основе полиуретановых композиций.
При хранении композиций на основе белковых связующих в их состав вводят антисептики и биоциды.
3.3 Вода и сточные воды
3.3.1 Потребление воды
В соответствии с назначением вода, потребляемая кожевенными предприятиями, подразделяется на технологическую воду, расходуемую на обработку кожевенного сырья и полуфабриката, и техническую, расходуемую на хозяйственно-бытовые цели, очистку стоков и др. Объем технической воды составляет порядка 20% общего потребления [14].
Расход технологической воды зависит от вида обрабатываемого сырья, технологии производства, ассортимента готовой продукции. По данным [14] потребление воды в расчете на 1 т сырья составляет от 54 до 78 . Основное количество воды расходуется на проведение отмочно-зольных процессов. В качестве источников воды могут быть речные ресурсы, городское водоснабжение, артезианские скважины.
3.3.2 Очистка сточных вод
Основными показателями, характеризующими состояние производственных стоков, являются химическое потребление кислорода (ХПК), биохимическое потребление кислорода (БПК), содержание взвешенных веществ (ВВ), содержание аммонийного азота, общее содержание азота, содержание сульфатов, хлоридов, фосфатов, сульфидов, фенолов, СПАВ, хрома, жира, значение pH.
До 75% БПК и ХПК приходится на стоки от отмочно-зольных процессов [14]. Основной объем взвешенных веществ переходит в сточные воды после процессов золения и обезволашивания. В целом на стадии отмочно-зольных процессов образуются наиболее загрязненные стоки, содержащие грязь, кровь, белки, взвешенные вещества, гидроксид кальция, сульфиды, хлориды и имеющие высокое значение pH.
Стоки от процессов обеззоливания и мягчения содержат сульфиды, аммонийный азот, соли кальция.
После процессов пикелевания и дубления основными загрязнителями сточных вод являются соли хрома и кислоты. В случае растительного дубления в стоки попадают фенолсодержащие продукты, что проявляется в высоких значениях ХПК.
В таблице 3.3 приведен средний состав отработанных растворов после жидкостных процессов кожевенного производства [14].
Таблица 3.3 - Состав отработанных растворов после жидкостных процессов кожевенного производства, г/л
Процесс |
Взвешенные вещества |
Азот аммонийный |
Хлориды |
Сульфаты |
Сульфиды |
Хром (III) |
Жиры |
ХПК |
БПК |
СПАВ |
pH |
Промывка |
7,6-11,5 |
- |
7,3-14,7 |
- |
- |
- |
- |
- |
2-5 |
- |
7,9-9,6 |
Отмока |
1,5-36 |
0,01-0,5 |
6,8-10,1 |
- |
- |
- |
0-4,5 |
0,8-0,9 |
0,4-0,6 |
0-0,4 |
7,6-10,4 |
Золение-обезволашивание |
6,8-35,6 |
1,6-2,9 |
0,9-3,6 |
1,2-2,5 |
1,0-10,1 |
- |
0,2-4,6 |
2,5-13,7 |
2,0-11,1 |
0-1,9 |
8,9-12,2 |
Промывка |
1,5-2,2 |
0,1-0,2 |
- |
- |
0,3-0,6 |
- |
0,4-0,6 |
0,9-1,2 |
0,2-0,3 |
- |
8,2-8,9 |
Обеззоливание |
0,8-3,0 |
0-0,3 |
- |
1,5-8,2 |
- |
- |
- |
- |
1,7-3,0 |
- |
7,6-8,0 |
Пикелевание |
0,7-6,5 |
- |
- |
20-30 |
- |
2,0-6,3 |
0-4,0 |
1,8-7,0 |
0,5-4,5 |
- |
3,5-5,0 |
Дубление |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
Промывка |
0,2-0,4 |
- |
- |
- |
- |
0,2-0,5 |
- |
0,1-0,2 |
- |
- |
4,2-5,4 |
Нейтрализация |
0,1-3,0 |
- |
- |
0,8-3,2 |
- |
0-0,1 |
- |
0,6-11,7 |
0,2-0,3 |
- |
6,0-8,5 |
Промывка |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
0,1-0,4 |
0,1-0,2 |
- |
6,0-7,5 |
Крашение |
0,9-1,6 |
0,1-0,2 |
- |
- |
- |
- |
2,5-12,7 |
2,3-8,9 |
1,8-5,7 |
0,1-0,2 |
5,0-6,0 |
Жирование |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
Додубливание |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
3.4 Вторичные продукты и отходы
Для минимализации количества отходов необходимо определить источник и объем образующихся отходов, их физико-химические свойства, экологичность или токсичность, возможность их переработки.
По существующей классификации все отходы можно разделить на:
- недубленые;
- дубленые;
- жиросодержащие;
- другие.
Наиболее ценными являются недубленые отходы, которые можно использовать для производства колбасных оболочек, желатина, кормовых добавок, клея, в производстве медицинских препаратов и косметических композиций. Объем производства и ассортимент этих продуктов постоянно расширяется. К недубленым отходам относят гольевую обрезь, спилок и спилковую обрезь, мездру. Мездра может быть использована для получения натуральных жиров и белков. В таблице 3.4 представлены данные по выходу недубленых отходов из 1 т кожевенного сырья.
Таблица 3.4 - Выход недубленых отходов из 1 т сырья КРС
Наименование |
Масса, кг |
Обрезь после контурирования шкур |
50-100 |
Растворенные белки |
50-100 |
Мездра |
150 |
Спилок и обрезь |
150 |
Итого |
400-500 |
В результате гидролиза белоксодержащих отходов можно получить такие продукты, как желатин или клей, гидролизаты коллагена и продукты его модификации.
Наиболее проблемными отходами кожевенного производства являются отходы, образующиеся после хромового дубления. Использование дубленых отходов может осуществляться путем переработки с сохранением волокнистой структуры, или путем частичного ее разрушения (раздубливания). Процесс разволокнения является энергоемким, но позволяет получить материалы, которые можно использовать для производства кожкартона, искусственной кожи, в качестве наполнителей древесно-волокнистых плит.
Сжигание отходов позволяет получить тепловую энергию. Термообработка при температуре свыше 380°С в отсутствии кислорода дает возможность получения активированного угля с высокоразвитой внутренней поверхностью.
Возможные варианты использования, переработки и утилизации твердых и жидких отходов кожевенного производства представлены в таблице 3.5.
Таблица 3.5 - Отходы и возможности их переработки и утилизации
Вид отходов |
Состав |
Направления использования/ переработки/ утилизации |
Отходы после контурирования сырья |
Коллаген, шерсть, жир |
Производство клея, кормовые добавки/термообработка, биогаз/полигон |
Шерсть после обезволашивания |
Кератин, жир |
Производство кормовых добавок, ланолина/компостирование, термообработка, биогаз/полигон |
Мездра |
Жир |
Производство белковых гидролизатов, жира/компостирование, биогаз/полигон |
Спилок гольевой |
Коллаген |
Производство кож из спилка, желатин и клей, белковые гидролизаты, колбасные оболочки |
Отработанные растворы после обезжиривания |
Растворители, ПАВ, жир |
Рециклинг растворителей, жиры/термообработка |
Отработанные растворы после дубления |
Соединения хрома |
Рециклинг соединений хрома |
Спилок дубленый |
Коллаген, соединения хрома |
Производство кож из спилка, волокнистые материалы, белковые гидролизаты, удобрения/компостирование, термообработка/полигон |
Хромовая стружка и обрезь |
Коллаген, соединения хрома |
Волокнистые материалы, белковые гидролизаты удобрения/компостирование, термообработка/полигон |
Кожевенный лоскут, обрезь |
Коллаген, соединения хрома и другие химикаты |
Волокнистые материалы, декоративные материалы/термообработка/полигон |
Шлам очистных сооружений |
- |
Удобрения/компостирование, биогаз, термообработка/полигон |
Некоторые отходы, не приведенные в таблице 3.5, представлены солями, отработанными химическими реагентами, осадками после влажной очистки воздуха, пылью от шлифования и др.
3.5 Выбросы в атмосферу
Относительно выбросов в атмосферу литературные данные приведены только для органических летучих соединений. Органические растворители, используемые при обезжиривании овчин улавливаются фильтрами с активированным углем. Неприятные запахи трудно подвергаются количественному контролю, но часто являются предметом жалоб окрестного населения.
От отмочно-зольных процессов в атмосферу поступает сероводород и аммиак, от механических операций отделки - пыль, от покрывного крашения - аэрозоли.
Предельно допустимые значения выбросов в атмосферу определены для аммиака, сероводорода, летучих органических соединений (ЛОС).
3.6 Потребление энергии
Потребление энергии на кожевенных предприятиях зависит в основном от следующих факторов:
- технологии производства, мощности и количества оборудования;
- потерь тепла от технологических оборудования и производственных зданий;
- методов очистки сточных вод;
- использования отходов для получения дополнительной энергии.
Расход энергии зависит от климатической зоны, в которой расположено конкретное предприятие. Потери тепла могут быть минимизированы за счет хорошей тепловой изоляции.
3.7 Шум и вибрация
Основными источниками шума и вибрации являются механические операции и работа аппаратов, используемых для проведения жидкостных процессов.
3.8 Потребление и выбросы на отдельных технологических стадиях
В данном разделе рассматривается каждый технологический процесс, в общем виде представленный в таблице 3.1. В зависимости от вида используемого сырья и ассортимента готовой продукции конкретные данные могут отличаться от приведенных в этой таблице. Уровень выбросов в зависимости от технологии обработки приведен в разделе 4.
3.8.1 Контурирование сырья
В результате обрезки краевых участков шкуры (контурирование) образуются твердые отходы, содержащие в своем составе белки, шерсть и консервирующие вещества. Наиболее рационально проводить контурирование на мясокомбинатах до консервирования и обработки антисептиками [10].
3.8.2 Доконсервирование сырья
Доконсервирование сырья проводится в случае неудовлетворительного основного консервирования, при приемке шкур от населения, а также в случае долговременного хранения. Доконсервирование производят методом посола с использованием хлорида натрия с добавками антисептиков. Соль обладает обезвоживающим действием на белки шкуры, что препятствует развитию бактерий. В качестве антисептиков используют диметилдитиокарбамат, дихлорбензол, производные борной кислоты, метабисульфит натрия.
Все указанные соединения, а также грязь, кровь, соль можно обнаружить в сточных водах при выполнении последующих жидкостных обработок.
3.8.3 Отмочно-зольные процессы
Сточные воды отмочно-зольного цеха загрязнены продуктами расщепления белка и неиспользованными химическими реагентами. Стоки являются наиболее токсичными, засоленными, мутными, содержат большое количество нерастворимых веществ органического и неорганического происхождения. Состав сточных вод после отмочно-зольных процессов представлен в таблице 3.6.
Таблица 3.6 - Состав сточных вод при производстве кож хромового дубления для верха обуви из сырья КРС, кг/т сырья [9]
Процесс |
ХПК |
Сульфиды |
Хлориды |
Взвешенные вещества |
Отмока |
30-33 |
- |
150-210 |
6-8 |
Золение-обезволашивание |
110-120 |
10-15 |
3-6 |
70-80 |
3.8.3.1 Отмока
Отмока кожевенного сырья производится в барабанах. Расход воды составляет от 150% до 250% от массы обрабатываемого сырья. При переработке овчины расход воды на отмоку значительно увеличивается. В зависимости от степени загрязненности и метода консервирования отмоку проводят многократно со сливом отработанного раствора. На некоторых заводах проводится предварительная отмока, а затем основная.
В случае бактериального сырья в отмочную жидкость вводят биоциды, в количестве 0,1% от массы шкур, в особенности при повышенной (30°С) температуре обрабатывающей жидкости [18].
Для ускорения отмоки в обрабатывающий раствор вводят также щелочные реагенты, ПАВ и ферментные препараты [19]. Расход этих материалов не превышает 1% от массы сырья.
Отработанный раствор после проведения отмоки содержит растворимые белки, такие как альбумин и глобулин, взвешенные вещества, поступающие с грязью, навозом и кровью, что определяет высокие значения ХПК этих стоков. Также в раствор переходят соль и консервирующие вещества. Содержание хлоридов в стоках находится в пределах 10-15 г/л.
Отработанные растворы, вследствие значительного содержания белковых веществ подвержены порче (гниению). БПК составляет 0,4-2,3 г/л. В пересчете на 1 т кожевенного сырья нагрузка по БПК составляет 7,5-9,0 кг. В таблице 3.7 приведены данные о составе стоков после проведения отмоки.
Таблица 3.7 - Загрязненность сточных вод после процесса отмоки
Показатель, г/л |
||
Взвешенные вещества |
2,5-3,5 |
1,5-3,6 |
ХПК |
1,5-8,6 |
0,6-4,9 |
БПК |
0,3-4,5 |
0,4-2,3 |
Хлориды |
7,5-10,1 |
6,8-10,1 |
Как следует из данных, представленных в таблице 3.7, диапазон концентраций загрязняющих веществ в стоках после отмоки достаточно велик и во многом зависит от вида сырья, технологии обработки и выпускаемого ассортимента кож.
3.8.3.2 Золение и обезволашивание
В процессе золения-обезволашивания сырье подвергается воздействию следующих реагентов: сульфида и гидросульфида натрия, гидроксида кальция, ПАВ, ферментов. В некоторых случаях часть сульфида натрия заменяют на тиолы, амины и меркаптаны. Расход химических материалов зависит от вида обрабатываемого сырья.
Химические материалы, используемые в процессах золения-обезволашивания, приведены в таблице 3.8.
Таблица 3.8 - Расход химических материалов в процессе золения-обезволашивания, процент от массы сырья [18]
Материал |
В производстве юфти |
В производстве кож для верха обуви |
Вода |
200-230 |
130-150 |
Гидроксид кальция |
1,5-2,0 |
3,0-3,2 |
Сульфид натрия |
0,6-0,8 |
2,0-3,0 |
Вспомогательные вещества |
0,2-0,3 |
0,1-0,3 |
В таблице 3.9 представлены значения состава сточных вод после традиционного золения-обезволашивания и после усовершенствованного процесса.
Таблица 3.9 - Загрязненность сточных вод после процесса золения-обезволашивания, г/л
Показатель |
Традиционная технология |
Новая технология [20] |
Вода |
200-220 |
180-200 |
Взвешенные вещества |
20,8-33,6 |
20,0-22,0 |
БПК |
7,0-10,0 |
0,7-1,1 |
ХПК |
7,5-10,4 |
0,8-11,4 |
Сульфиды |
5,0-8,1 |
0,2-0,4 |
Хлориды |
1,8-3,6 |
0,8-1,0 |
Отработанные растворы после золения-обезволашивания характеризуются высокой щелочностью и значением ХПК, значительным содержанием сульфидов и взвешенных веществ. При значениях pH менее 9 из отработанных растворов может выделяться сероводород, который характеризуется высокой токсичностью по отношению к живым организмам.
Возможно выделение в воздушную среду аммиака, образующегося в процессе разрушения белковых компонентов шкуры.
3.8.3.3 Мездрение
Мездрение может осуществляться на нескольких этапах технологического процесса, а именно на стадии сырья и на стадии голья. Мездрение относится к механической обработке и заключается в удалении со шкуры подкожной жировой клетчатки. Мездрение проводят после золения-обезволашивания, когда голье находится в набухшем состоянии. В некоторых случаях мездрению подвергают неконсервированные шкуры или консервированные, но после предварительной отмоки.
Для уменьшения скольжения голья и улучшения захвата рабочие используют известь или древесные опилки. Удаление мездры происходит под струей воды.
В результате мездрения голье теряет от 15% до 30% исходной массы. Мездра может перерабатываться непосредственно на предприятии или вывозиться на полигоны для утилизации. Основными продуктами переработки мездры являются клей и жир.
3.8.3.4 Двоение
Двоение производят либо в голье, либо в хромированном полуфабрикате. При двоении в голье преимуществом является снижение расхода химических материалов в последующих процессах и сокращение длительности обработки.
Однако на большинстве кожевенных предприятий двоение проводят на стадии после дубления, что обусловлено меньшей трудоемкостью обработки и получением полуфабриката требуемой толщины.
Побочным продуктом после двоения является нижний спилок, который может быть использован для производства велюра и замши. Нижний спилок и гольевая обрезь могут быть переработаны на желатин, клей, колбасную оболочку.
3.8.4 Преддубильно-дубильные процессы
3.8.4.1 Обеззоливание и мягчение
Обеззоливание проводится для извлечения из голья кальция и снижения набухания. Кальций с поверхности голья частично может быть удален в результате промывки. Полное обеззоливание можно обеспечить обработкой голья солями аммония при их расходе 2,5% - 3,5% от массы голья [18, 19].
Существуют технологии, в которых рекомендуется при обеззоливании использовать диоксид углерода с расходом 0,8% - 2,2% от массы голья, что позволяет полностью или частично заменить соли аммония [21]. В [22] предлагается использование альтернативных обеззоливающих реагентов, которые могут применяться самостоятельно или в сочетании с традиционными химическими материалами.
В процессе мягчения используются ферментные препараты природного или бактериального происхождения, в состав которых входят инертные наполнители.
В отработанных растворах может присутствовать сероводород, выделяющийся при пониженном значении pH, и аммиак, образующийся в результате гиролиза аммонийных солей. Следует отметить, что наряду с растворением карбоната кальция и образованием хорошо растворимого гидрокарбоната кальция, который при взаимодействии с сульфидами образует заметно больше сероводорода, чем при традиционном методе обеззоливания.
3.8.4.2 Пикелевание
Пикелевание предназначено для обеспечения диффузии дубящих соединений хрома в дерму и заключается в обработке голья раствором кислоты (в основном серной и муравьиной) и соли. Расход кислоты составляет 0,5% - 1,2%, соли - 5% - 6% от массы голья. Для предохранения хромированного полуфабриката от плесневения в обрабатывающий раствор вводят фунгициды, такие как TCMTB или тиобензотиазолы. Расход фунгицидных материалов составляет 0,05% - 0,2% от массы голья.
3.8.4.3 Дубление
Дубление практически всегда проводится на отработанной пикельной жидкости. Вид дубления зависит от назначения готовой продукции (кожи для низа обуви, кожи для верха обуви, одежные и галантерейные кожи, замша и др.). В таблице 3.10 приведены основные виды дубителей и вспомогательных материалов.
Таблица 3.10 - Основные виды дубления, материалы и вспомогательные вещества, используемые в технологическом процессе
Вид дубления |
Состав дубителя |
Вспомогательные материалы |
Хромовое дубление |
Основной сульфат хрома |
Реагенты для повышения основности (оксид магния, карбонат или бикарбонат натрия), фунгициды, маскирующие добавки (муравьиная кислота, фталевая кислота), жиры, синтаны, смолы |
Минеральное дубление (кроме хромового) |
Дубящие соли алюминия, циркония, титана |
Маскирующие добавки, реагенты для повышения основности, жиры, синтаны, смолы |
Растительное дубление |
Полифенольные соединения на основе растительных экстрактов (квебрахо, мимозы, дуба) |
Диспергаторы, отбеливатели, муравьиная кислота, жиры, синтаны, смолы |
Синтановое дубление |
Сульфопроизводные фенола, крезола, нафталина, полиакрилаты, смолы на основе меламина и мочевины |
Фиксаторы, жиры |
Альдегидное дубление |
Глутаровый альдегид, глиоксаль |
Щелочные реагенты, отбеливатели |
Жировое дубление |
Жиры и масла |
Катализаторы, бикарбонат натрия, альдегиды, эмульгаторы |
Как следует из приведенных в таблице 3.10 данных, кроме основных дубителей в технологических растворах используется значительное количество вспомогательных материалов различного назначения. Так, ПАВ предназначены для улучшения смачивания и ускорения диффузии дубителей во внутренние слои дермы.
При дублении растительными экстрактами и синтанами в обрабатывающий раствор вводят фиксирующие материалы, способствующие закреплению дубителей в структуре дермы.
3.8.4.3.1 Минеральное дубление
Основным видом минерального дубления остается хромовое дубление с использованием основного сульфата хрома. Хромовый дубитель выпускается в виде порошка. Дубление осуществляется при расходе технического дубителя от 8% до 10%, считая на массу голья. С учетом того что в техническом продукте содержится 25% оксида хрома, расход применительно к оксиду хрома составит от 2,0% до 2,5% от массы голья.
Для повышения основности используют до 1% бикарбоната натрия или 0,5% оксида магния от массы голья.
Перед дозировкой хромового дубителя в раствор вводят маскирующие реагенты в количестве от 0,5% до 1,0% от массы голья [18].
Отработка дубителя по типовой технологии составляет 70% - 80% [18, 19], остальное количество переходит в сточные воды. Стоки от процесса дубления характеризуются низким значением pH (3,5-4,5), содержат несвязанные соединения хрома, комплексообразователи, фунгициды и жиры.
В таблице 3.11 приведены данные о составе стоков после процесса дубления.
Таблица 3.11 - Состав сточных вод после процессов пикелевания и дубления, г/л
Взвешенные вещества |
Сульфаты |
Хром (III) |
Жиры |
ХПК |
БПК |
pH |
0,7-6,5 |
20-30 |
2,0-6,3 |
0-4,0 |
1,8-7,0 |
0,5-4,5 |
3,5-5,0 |
Используя новые технологии можно увеличить отработку дубящих соединений хрома до 95% [21, 22].
Другие минеральные дубители не позволяют обеспечить свойства кожи, достигаемые при хромовом дублении. Это относится к мягкости, эластичности, формостойкости, гидротермической устойчивости. Дубящие соединения алюминия в небольших объемах используются в производстве кож из овчины.
Алюминиевое дубление может комбинироваться с растительным, что позволяет увеличить температуру сваривания кожи [21]. В некоторых технологиях используют комбинацию алюминиевого и альдегидного дубления. В качестве альдегидного дубителя применяют глутаровый альдегид или глиоксаль.
При дублении солями циркония получают белый плотный полуфабрикат. Вследствие возможного гидролиза солей циркония, дубление проводят при очень низких значениях pH (1,3-1,5). В качестве маскирующего агента используются многоосновные кислоты [23].
Титановое дубление может быть реализовано в сочетании с другими минеральными дубителями в производстве кож белого цвета [23]. В то же время применение сульфатотитанилата аммония приведет к загрязнению стоков аммонийным азотом.
3.8.4.3.2 Растительное дубление
Растительные дубители представляют собой сложные полифенольные соединения (таниды), извлекаемые экстрагированием из различных частей растений. Они подразделяются на гидролизуемые (галловые) и конденсированные (катехиновые) [15].
Наибольшее распространение получили экстракты квебрахо, мимозы, каштана, миробалана, валонеи, тары, дуба. Растительное дубление используется в производстве кож для низа обуви, шорно-седельных, конского и людского снаряжения, кож технического назначения.
В настоящее время на большинстве кожевенных предприятий, вырабатывающих кожи для низа обуви, дубление осуществляется в барабанах. Расход дубильных экстрактов на 100 кож для низа обуви составляет 170-180 кг, считая на таниды [15]. В растительных экстрактах содержится до 60% - 70% танидов, остальное составляют нетаниды и нерастворимые вещества [18].
При практически полном связывании танидов, в отработанных растворах содержатся нетаниды, которые обусловливают высокие значения ХПК стоков, значительную цветность и концентрацию фенолов. Объем сточных вод в значительной степени зависит от технологии дубления и составляет от 2 до 4 на 1 т голья.
3.8.4.3.3 Синтаны, смолы и полиакрилаты
Синтетические дубители были разработаны для замены растительных дубителей, и используются в качестве самостоятельных дубителей, так и в качестве вспомогательных материалов для улучшения диффузии танидов и красителей, а также для специальных целей (отбеливание, крашение, наполнение) [19].
Расход синтанов зависит от вида сырья и ассортимента выпускаемой продукции и составляет 6% - 18% от массы полуфабриката [18].
Основными требованиями к экологическим характеристикам синтанов являются минимальное содержание свободных фенолов и формальдегида, а в отношении полимерных наполняющих материалов - отсутствие мономерных продуктов.
Отработанные растворы, содержащие несвязанные синтаны и полимерные наполнители, характеризуются высокими значениями ХПК и низкой способностью к биоразложению.
3.8.4.3.4 Альдегиды
Альдегидные дубители используются для предварительного дубления, а также в процессе выработки кож с повышенными требованиями относительно потостойкости и устойчивости к стирке. Наибольшее распространение получил глутаровый альдегид и его модификации, а также глиоксаль. Отработанные растворы после альдегидного дубления практически не содержат реакционно способных соединений и не представляют опасность для сточных вод.
3.8.4.3.5 Жировое дубление
Жировое дубление используется при выработке замши из шкур овец и оленей и заключается в обработке голья со спиленной лицевой поверхностью ненасыщенными маслами и рыбьими жирами при высокой температуре в присутствии кислорода воздуха. На заключительной стадии дубления полуфабрикат промывают от несвязанных жиров раствором карбоната натрия.
В последнее время для предварительной обработки перед замшеванием используют глутаровый альдегид.
В отработанных растворах после жирового дубления содержатся окисленные жиры и масла, придающие стокам характерный запах и определяющие высокое значение ХПК.
3.8.4.4 Отжим
Сточные воды, образующиеся при отжиме влаги из полуфабриката после красильно-жировальных процессов, содержат незначительное количество химических соединений, использованных в этих процессах и перечисленных выше. Объем стоков после операции отжима составляет порядка 0,2 на 1 т кожевенного сырья.
3.8.4.5 Строгание
В результате выравнивания толщины при строгании хромированного полуфабриката образуется стружка. Объем стружки зависит от того, на какой стадии проводится двоение. При двоении в голье количество стружки в основном больше, чем при двоении хромированного полуфабриката. Выход кожевенной стружки при строгании полуфабриката КРС составляет 8% - 10% от массы, а при строгании свиного полуфабриката 12% - 15% [15].
На кожевенных предприятиях хромовая стружка от строгальных машин транспортируется к прессу, а после прессования отправляется к потребителям. Стружка принадлежит к твердым отходам, которые могут направляться на переработку в широкий спектр материалов (волокнисто-пористые материалы, сырье для получения гидролизатов, удобрений).
3.8.5 Красильно-жировальные процессы
Сточные воды от красильно-жировальных процессов загрязнены в основном материалами, которые использовались в этих технологических процессах, то есть додубливающими и жирующими материалами.
В таблице 3.12 представлены усредненные характеристики производственных стоков, образующихся при переработке тонны сырья КРС [9].
Таблица 3.12 - Характеристика отработанных растворов после красильно-жировальных процессов
Параметр |
Количество загрязнений на 1 т сырья |
БПК, кг |
12-15 |
ХПК, кг |
50-58 |
Взвешенные вещества, кг |
54-58 |
Вода, |
10-14 |
3.8.5.1 Нейтрализация
Для нейтрализации используются вещества щелочного характера, такие как карбонат натрия, бикарбонат натрия, бикарбонат аммония, формиат натрия, формиат кальция, ацетат натрия, нейтрализующие синтаны. Их расход составляет от 2,5% до 4% от массы полуфабриката.
Конкретные цифры от загрязнения сточных вод после нейтрализации привести невозможно, поскольку они аккумулируются в общий сток после красильно-жировальных процессов.
3.8.5.2 Додубливание
Расход и вид додубливающих материалов определяется типом предшествующего дубления и ассортиментом готовой кожи. Додубливание можно осуществлять используя растительное дубители, синтаны, полимерные дубители и смолы, альдегиды, минеральные дубители.
Расход додубливающих материалов варьируется в широком диапазоне от 4 до 13% от массы строганого полуфабриката.
В сточные воды переходят несвязавшиеся дубители, что сказывается на высоких значениях ХПК, а при хромовом додубливании в стоки попадают соединения хрома.
3.8.5.3 Крашение
В процессе крашения кожи используются кислотные, металлокомплексные и основные красители. Эти красители относятся к классу антрахиноновых, азо- и трифенилметановых красителей. Также в процессе крашения используются вспомогательные материалы, обеспечивающие равномерное окрашивание, сквозное прокрашивание и фиксацию красителей.
Расход красителей определяется, исходя из требований, предъявляемых готовой коже, и составляет от 0,5% до 8%, от массы строганого полуфабриката.
Сточные воды после крашения содержат остатки красителей и вспомогательных материалов. В окружающую среду может выделяться аммиак. Степень отработки красильных растворов достаточно высока и составляет более 90%. Остаточное количество красителя в стоках обусловливает высокие значения ХПК и возможность образования хлорсодержащих соединений. Поскольку основная масса красителей выпускается в форме порошка, следует обратить внимание на возможность загрязнения воздуха при дозировании и транспортировке красителей.
3.8.5.4 Жирование
Расход жирующих веществ в производстве кож составляет от 4% до 16% от массы строганного полуфабриката [15]. Жиры входят в состав композиций вместе с эмульгирующими веществами и различными добавками. В производстве кож для верха обуви и других видов кож хромового дубления проводится эмульсионное жирование. Для жирования юфти, замши и кож для низа обуви используются расплавы жиров.
При выработке кож специального назначения в состав жирующих композиций вводят водоотталкивающие реагенты, антипирены, силиконы, антистатики.
Все указанные материалы в определенных объемах могут быть обнаружены в стоках после красильно-жировальных процессов.
3.8.5.5 Сушка
Существуют различные методы сушки, которые отличаются как по времени удаления влаги из полуфабриката, так и по затратам энергии.
При сушке внаклейку используются составы, включающие связующее, антисептики, пластификаторы. Они могут попадать в сточные воды при механической очистке сушильных пластин.
3.8.6 Отделочные операции
3.8.6.1 Механические отделочные операции
Основными стадиями, приводящими к загрязнению окружающей среды в отделочных операциях, являются шлифование и разбивка полуфабриката. При шлифовании в воздушную среду попадает пыль, содержащая большое количество органических соединений и соединений хрома. Шлифовальное оборудование снабжается обеспыливающими устройствами, но некоторое количество пыли выделяется в окружающее пространство. Для улавливания этой пыли предназначены скрубберы с влажными фильтрами.
На других механических операциях следует отметить вибрацию, шум и значительный расход энергии.
3.8.6.2 Покрывное крашение
Отделочные покрытия могут наноситься на поверхность кожи различными способами: вручную щетками, механическим путем методом полива, распыления, нанесением валами. В таблице 3.13 представлены сравнительные данные по выбросам от различных методов нанесения покрытий.
Таблица 3.13 - Сравнительная оценка эффективности методов нанесения покрытий
Параметры |
Распыление |
Полив |
Валичное нанесение |
Производительность, полукож в смену |
2000-2500 |
1000-1200 |
600-800 |
Количество отходов, % |
40-60 |
10 |
10 |
При нанесении на распылительных агрегатах отходы содержат жидкие отделочные композиции, твердые частицы. В воздух выделяются аэрозоли.
Водоэмульсионные казеиновые покрытия закрепляются формальдегидом, являющимся канцерогенным веществом, что требует дополнительных мер защиты.
В целом расход покрывных композиций составляет от 100 до 520 кожи и зависит от ассортимента готовой продукции. Состав основных и вспомогательных компонентов отделочных композиций представлен в таблице 3.14.
Таблица 3.14 - Состав отделочных композиций
Назначение |
Основные компоненты |
Вспомогательные вещества |
Грунт |
Пигментный концентрат Полимер Связующее Вода |
Смачиватель Восковая эмульсия Пластификатор |
Покрывная краска |
Пигментный концентрат Полимер Связующее Вода |
Смачиватель Восковая эмульсия Пластификатор Матирующий реагент |
Закрепитель |
Полимер Вода |
Структурирующий реагент |
После нанесения отделки кожа проходит через зоны агрегата, где происходит высушивание покрытия. Сушка производится либо калориферами, либо электрическими или газовыми нагревательными элементами.
Основными выбросами в атмосферу являются пары органических растворителей, входящих в состав покрывных композиций. Эти загрязнения улавливаются скрубберами.
Заключительной механической операцией, на которой образуются твердые отходы, является обрезка краевых участков кожи перед сортировкой. Эти отходы могут использоваться для изготовления различных декоративных отделочных материалов или вывозиться на специальные полигоны для утилизации.
3.9 Очистка сточных вод
При очистке сточных вод необходимо разделять стоки от отмочно-зольных процессов, содержащие значительное количество взвешенных веществ и сульфиды, и стоки от преддубильно-дубильных процессов, содержащие соединения хрома.
Для всех видов водопользования регламентируются химические, физические и бактериологические показатели качества воды. В таблице 3.15 приведены сравнительные данные по предельно допустимым концентрациям веществ в отдельных регионах РФ и ЕС.
Таблица 3.15 - Региональные ПДК в Российской Федерации и Европейском союзе
Показатели качества воды, химические вещества |
ЕС |
Москва |
Санкт-Петербург |
Ярославль |
pH |
6,5-8,5 |
6,5-8,5 |
6,5-8,5 |
6,5-8,5 |
Хром (), мг/л |
0,1-0,5 |
0,1 |
0,1 |
0,07 |
Хром (), мг/л |
0,5-5 |
1 |
0,1 |
0,4 |
Алюминий (), мг/л |
1-10 |
1 |
- |
- |
Марганец (Mn), мг/л |
- |
2 |
0,2 |
- |
Кальций (), мг/л |
- |
- |
- |
150 |
Жесткость, мг-экв/л |
- |
- |
- |
- |
Сухой остаток, мг/л |
- |
2000 |
- |
- |
Сульфаты (), мг/л |
- |
500 |
250 |
100 |
Хлориды (), мг/л |
- |
350 |
170 |
300 |
Нитраты (), мг/л |
- |
- |
23,5 |
40 |
Фосфаты (), мг/л |
- |
4 |
1,5 |
1,6 |
Эфироизвлекаемые вещества, мг/л |
- |
20 |
23,1 |
3 |
Аммиак и аммонийные соли, мг/л |
- |
20 |
23,1 |
3 |
Нефтепродукты, мг/л |
0,1-5 |
4 |
0,5 |
0,3 |
ПАВ (анионные и неионогенные), мг/л |
- |
2,5 |
2,5 |
0,9 |
Жиры, мг/л |
- |
20 |
- |
- |
Фенолы, мг/л |
- |
0,01 |
- |
- |
ХПК, мг/л |
150-400 |
800 |
270 |
176 |
Взвешенные вещества, мг/л |
50-60 |
500 |
150 |
103 |
Сухой остаток, мг/л |
- |
- |
500 |
- |
3.9.1 Запрещенные вещества в сточных водах
Не допускается сбрасывать без соответствующей очистки сточные воды кожевенных предприятий, содержащие биоциды, пестициды хлорорганические препараты.
Если вы являетесь пользователем интернет-версии системы ГАРАНТ, вы можете открыть этот документ прямо сейчас или запросить по Горячей линии в системе.