Đồ án Nghiên cứu đánh giá hiện trạng các hợp chất ô nhiễm hữu cơ bền (POPs) phát thải ở ngành công nghiệp dệt nhuộm tại khu vực Tp.HCM và đề xuất các giải pháp quản lý phù hợp

, các tác nhân tẩy, dầu, NaOH, các chất hoà tan. Khả năng POPS phát thải từ các chất tẩy, dầu và các tác nhân tẩy. Tẩy trắng Chất ổn định, các hoá chất sử dụng làm tác nhân tẩy trắng (tạo nước thải), phát thải do sử dụng hợp chất của clo. Các POPS phát thải từ các hoá chất sử dụng như: Natriclorit (NaClO2), Natri Hypocloric (NaClO), việc sử dụng các hoá chất này cũng có thể tạo ra Dioxin. Nhuộm Chất hữu cơ dễ bay hơi, các kim loại, chất hỗ trợ, sulphit, axit, kiềm, COD, BOD (tạo nước thải) và phát sinh do việc sử dụng các loại thuốc nhuộm. Dioxin và Furans (PCDD/ PCDFs) phát sinh từ thuốc nhuộm, còn ở trong nước thải thì cho đến nay vẫn chưa phát hiện ra là có phát sinh ra POPS hay không. Tuy nhiên đã có một vài nghiên cứu ở nước ngoài xác định rằng nước thải dệt nhuộm có chứa các chất tiền Dioxin như bentachlorophenol và chloranil. In hoa Dung môi, axit axetic, chất rắn lơ lửng, chất hoà tan, kim loại, nhiệt, chất tạo bọt. Khi tạo các vân hoa trên nền vải trắng bằng hồ in, mà hồ in là loại thuốc nhuộm ở dạng hoà tan hay phẩm màu, dung môi. Các loại thuốc nhuộm thường dùng là thuốc nhuộm hoạt tính, thuốc nhuộm hoàn nguyên Sau đó được xử lý bằng hơi, nhiệt để cố định màu. Thông qua sự xử lý bằng hơi, nhiệt này cũng sẽ phóng thích ra một lượng PCDD/ PCDFs. Đây là một trong các quá trình phát thải POPS rất cao. Hoàn tất Nhiệt do khâu sản xuất sợi tổng hợp, chất hữu cơ dễ bay hơi, chất rắn lơ lửng, các hoá chất như hơi formandehit, các vật liệu độc hại. Quá trình này phát thải ra Dioxin từ hơi formandehit. Các hợp chất POPS phát thải từ các vật liệu tổng hợp. Các quá trình sử dụng nhiệt trong khâu hoàn tất cũng là một nguồn phát sinh ra Dioxin. (Nguồn: Nhận xét : Qua bảng trên ta rút ra một số nhận xét sau: Hầu hết các quá trình ở trên đều phát sinh ra chất thải. Trong khí thải và các chất thải rắn đều có thể chứa các hợp chất POPS. Khả năng phát thải các hợp chất POPS chủ yếu là ở các công đoạn như tẩy trắng, nhuộm, in hoa và hoàn tất. Nguồn phát thải Dioxin/ Furan (PCDD/ PCDFS) là từ việc sử dụng các loại thuốc nhuộm vải, hoá chất như là forman dehyde, các loại phẩm màu, nhiệt thải từ quá trình vận hành lò hơi. Một số cơ sở dệt nhuộm thường dùng củi cho vận hành lò hơi, đó cũng là một nguồn có khả năng phát thải ra Dioxin. Hiện nay ở Việt Nam chưa thể khẳng định được là trong nước thải có phát sinh ra PCDD/ PCDFs hay không. Tuy nhiên ở Đức đã có nhiều phát hiện cho thấy PCDD/ Fs tồn tại trong nước thải ở bùn cống của những công ty chuyên về lĩnh vực dệt nhuộm. Không có một bằng chứng chắc chắn nào cho thấy rằng công đoạn dệt vải có phát thải ra PCDD/ Fs. Việc phát thải PCDD/ Fs trong công nghiệp dệt vải nếu có là vì: việc sử dụng các hoá chất khử trùng bằng clo và việc sử dụng thuốc nhuộm nhiễm Dioxin như là dioxazine... 4.1.2. Sự hình thành, biến đổi và phát thải Dioxin và Furans từ quá trình dệt nhuộm Dioxin và Furans, cụ thể là polychlorinated dibenzo-p-dioxin (PCDD) và polychlorinated dibenzofurans (PCDFS) là hai chất gây ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy (POPS). PCDD/PCDFS là những chất độc hại, có nguồn gốc phát sinh liên quan đến ngành sản xuất dệt nhuộm, các quá trình sản xuất hóa chất, quá trình nhiệt và quá trình sinh học. Trong các cơ sở công nghiệp PCDD/PCDFS tồn tại dưới dạng nguyên liệu thô hoặc sản phẩm, PCDD/PCDFS có thể phát thải vào không khí, nước, đất, có lẫn trong sản phẩm và trong các loại chất thải. PCDD/ PCDFS đã được tìm thấy ở trong các sản phẩm dệt nhuộm do tính chất khó phân hủy. PCDD/PCDFS tiếp tục lan truyền và phát tán rất lâu trong môi trường gây nên nhiều tác hại cho sức khoẻ con người và môi trường. a/ Sự hình thành Dioxin và Furans là thuật ngữ chỉ một nhóm các hợp chất hoá học với 75 polychlorinated dibenzo–p–Dioxin (PCDD) và 135 polychlorinated dibenzofurans (PCDFS). Chúng giống nhau về cấu tạo, khác nhau về số lượng và cấu trúc không gian của nguyên tử chlorine trong phân tử. Trong nhóm này, những đồng phân của nguyên tử chlorine tại các vị trí 2,3,7,8 là độc chất đặc biệt được gọi là “nhóm chất bẩn”. Nhóm này bao gồm 17 đồng phân của PCDD/ Fs, kể cả đồng phân 2,3,7,8 -tetrachlorobenzo – dioxin (2,3,7,8 – TCDD), phần lớn là những độc chất và là những chất ô nhiễm. Dibenzo – p – dioxin và dibenzofurans (PCDD/ PCDFs) luôn luôn tồn tại ở dạng độc chất, những đồng phân flurinated của Dioxin thì ít độc hơn cho con người và môi trường do đời sống ngắn và độc chất thấp. Hiện nay, Dioxin tồn tại ở dạng vết trong các thành phần môi trường. Chúng thường liên kết với vật chất hữu cơ trong trầm tích và đất, tích tụ trong mô mỡ và chúng có thể được vận chuyển đi xa so với nguồn phát tán. Trong môi trường, chúng có thể phát tán nhanh tới một khoảng cách xa thông qua chu kỳ bay hơi và chu kỳ ngưng tụ. Chúng cũng có thể đi vào con người thông qua chuỗi thức ăn. Trong con người, Dioxin có thời gian tồn tại 7 – 15 năm. Vì vậy với một lượng nhỏ Dioxin có thể dẫn tới ung thư, gây nguy hiểm tới hệ thống thần kinh, hệ thống miễn dịch và ảnh hưởng sự tái tạo lại tế bào. Quá trình nhiệt là một nguồn phát thải Dioxin rất quan trọng. Dioxin được hình thành trong điều kiện khí ở nhiệt độ >500oc và trên bề mặt của chất rắn ở nhiệt độ từ 200-400oc. Một số giả thiết dùng để giải thích sự hình thành của Dioxin được trình bày ở bảng 12. Dioxin có thể hình thành thông qua sự liên kết các chuỗi polychlorinephenol, polychlorinebenzen hoặc thông qua quá trình lặp lại từ các nguồn clo và oxy khác nhau trên bề mặt carbon, với các ion kim loại làm chất xúc tác. Các phân tử hữu cơ carbon được xem như là những phân tử mở đầu. Dioxin được sản xuất thông qua các chuỗi phản ứng (chuyển hoá của clo sang các dạng phân tử carbon với sự hình thành của carbon chlorine và việc khử oxi của các cấu trúc cao phân tử thành carbon dioxide và thải ra các đồng phân như là Dioxin và Furans). Bảng 11: Đồng phân của Dioxin và Furans STT PCDD PCDFs Đồng phân của Dioxin Số hợp chất Đồng phân của Furan Số hợp chất 01 Monochlorin – Cl1 – PCDD 2 Monochlorin – Cl1 – PCDF 4 02 Diclorin – Cl2 – PCDD 10 Diclorin – Cl2 – PCDF 16 03 Triclorin – Cl3 – PCDD 14 Triclorin – Cl3 – PCDF 28 04 Tetraclorin – Cl4 – PCDD 22 Tetraclorin – Cl4 – PCDF 38 05 Pentaclorin – Cl5 – PCDD 14 Pentaclorin – Cl5 – PCDF 28 06 Hecxaclorin – Cl6 – PCDD 10 Hecxaclorin – Cl6 – PCDF 16 07 Heptaclorin – Cl7 – PCDD 2 Heptaclorin – Cl7 – PCDF 4 (Nguồn: Bảng 12: Giả thuyết sự hình thành của PCDD/ PCDFs Giả thuyết Cơ chế Xúc tác Giả thuyết 1 Sự liên kết của polychlorinated phenol, polychlorinated benzenes và hợp chất organohalogen. Xúc tác bề mặt phản ứng trên bề mặt bụi tro. Giả thuyết 2 Sự định hình các phân tử cacbon hữu cơ, chlorine và oxygen thông qua chuỗi phản ứng. Kim loại và oxide kim loại kết hợp bề mặt bụi tro (Cu, Fe, Al). (Nguồn: b/ Sự biến đổi Sau quá trình nghiên cứu, Horstman và McLachlen chỉ ra rằng sự biến đổi của PCDD/ PCDFs trong một vài đường dẫn ở hình 9. Phần lớn PCDD/ PCDFs trong quá trình dệt nhuộm được chuyển hoá suốt quá trình giặt biến đổi thành bùn thải. Các bùn thải này được sử dụng như là phân bón trong ngành nông nghiệp và có thể là nguồn gốc của Dioxin trong chuỗi thức ăn. PCP, thuốc nhuộm Chloranil, các nguồn khác Công nghệ dệt nhuộm Không tích tụ trong dệt nhuộm Bụi bên trong Giặt khô Tích tụ trong dệt nhuộm Bùn thải Nước vòi sen Bề mặt da, tóc Nước thải Chuỗi thức ăn Hình 9: Con đường biến đổi PCDD/ PCDFs trong dệt nhuộm c/ Sự phát thải Có rất nhiều loại POPS phát sinh từ ngành dệt nhuộm nhưng đáng chú ý nhất là PCDD/ PCDFS. Sau khi phát thải chúng sẽ tích lũy trong các môi trường thành phần và gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến con người và sinh vật. Trong đó sự tích lũy PCDD/ PCDFS trong các sản phẩm dệt nhuộm là nguy hại nhất. Sự tích lũy này thông qua việc sử dụng các hóa chất độc hại như thuốc nhuộm, phẩm màu và mực in. Các nguyên vật liệu sử dụng trong dệt nhuộm ví dụ như chất tạo màu cũng là nguồn chứa Dioxin và các hợp chất tiền Dioxin. Tuy nhiên sự nhận biết các quá trình phát thải Dioxin và những hợp chất hữu cơ bền từ quá trình nhuộm cũng như sự tồn tại của Dioxin trong khu vực nhuộm gặp rất nhiều khó khăn do những thông tin và kiến thức về Dioxin còn rất hạn chế. Trong quá trình dệt nhuộm, các thuốc nhuộm dioxazine, phtalocyanine, các phẩm màu như xanh 106, xanh 108, tím 23 và các mực in (in quay và in offset) tự bản thân chúng đã là một nguồn phát sinh PCDD/ PCDFS. Quá trình tổng hợp chloranil từ chlorinatephenol dựa trên việc oxi hoá chlorate từ một vài hoá chất vòng thơm bền sẽ làm phát sinh một lượng lớn PCDD/ PCDFS. Bảng 13: Nồng độ cực đại của PCDD/ PCDFs trong thuốc nhuộm, phẩm màu và mực in Nồng độ cực đại tìm thấy trong thuốc nhuộm và phẩm màu / ng kg-1 Loại/ nhóm Xanh 106 Xanh 108 Tím 23 Mực in quay In Offset ∑TCDD ND (0.3) ND (0.3) ND (0.3) 4 77 ∑PCDD ND (0.3) ND (0.3) ND (0.3) 58 35 OCDD 41953 23 7180 5810 890 ∑TCDF ND (0.3) ND (0.3) ND (0.3) 5.5 90 ∑PCDF ND (0.3) ND (0.3) 0.5 13 340 OCDF 12463 11 941 129 960 Tổng PCDD/ F 54533 47 8275 14422 4813 Tổng TEQ – WHO 7.45 0.1 8.7 87.2 41.2 Tổng 2,3,7,8 PCDD 41983 23 7189 9087 1585 Tổng 2,3,7,8 PCDF 12525 20 1031 175.5 1320 (Nguồn: Bảng 14: Nồng độ của PCDD/ PCDFS trong phẩm nhuộm và thuốc nhuộm Hoá chất Nguồn gốc/ sử dụng Nồng độ (ng TEQ/ kg) p – chloranil vật liệu ban đầu cho quá trình sản xuất thuốc nhuộm dioxazine 400,000 p – chloranil Vật liệu ban đầu 100 chloranil Vật liệu ban đầu 263,000 – 3,065,000 o– chloranil 60,000 ng I- TEQ/ kg ng WHO – TEQ/ kg Chloranil Chloranil Chloranil Chloranil USA USA USA USA 263,000 2,874,000 814,000 3,065,000 31,000 2,532,000 85,000 2,903,000 Tím Thuốc nhuộm – phẩm màu 211,000 156,000 Xanh 106 Xanh 106 Xanh 106 Thuốc nhuộm Dioxazine Thuốc nhuộm Dioxazine Thuốc nhuộm Dioxazine 56,428 30,330 19,502 7,450 3,400 2,300 Xanh 108 Thuốc nhuộm Dioxazine 124 100 Tím 23 Tím 23 Tím 23 Tím 23 Tím 23 Tím 23 Thuốc nhuộm Dioxazine Thuốc nhuộm Dioxazine Thuốc nhuộm Dioxazine Thuốc nhuộm Dioxazine Thuốc nhuộm Dioxazine Thuốc nhuộm Dioxazine 15,941 1,441 18,941 12,725 2,704 2,705 8,700 600 5,600 4,200 1,100 1,000 (Nguồn: 4.2. SỰ TÍCH LŨY CỦA POPS TRONG CÁC SẢN PHẨM DỆT NHUỘM Trong các công đoạn của quá trình dệt nhuộm sẽ phát sinh ra một lượng Dioxin và Furans. Lượng Dioxin và Furans này đi vào các sản phẩm cụ thể như là các loại quần áo Mức độ độc chất PCDD/ PCDFS rất cao và được xác định thông qua các phân tích về sự phân giải của thuốc nhuộm trong dệt nhuộm. Một số chất đồng đẳng của các loại thuốc nhuộm cũng được tìm thấy từ môi trường sống và một số ngành công nghiệp điển hình có liên quan với công nghệ dệt nhuộm. Thuốc nhuộm được ứng dụng trong kỹ thuật nhuộm vải nhân tạo tại các phòng thí nghiệm có thể phát sinh nhiều độc chất, và các độc chất này có sự chuyển hoá, phân phối trong suốt quá trình nhuộm. Một vài nghiên cứu đã xác định được nồng độ PCDD/ PCDFS trong sản phẩm dệt từ sợi cotton là 30ng/kg, và sản phẩm dệt từ vải sợi tổng hợp là 45ng/kg. Nhìn chung trong sản phẩm, nồng độ PCDD/ PCDFS cao nhất khoảng 100ng/kg. Việc xác định nồng độ của PCDD/ PCDFS là rất khó vì hiện nay chưa có biện pháp cụ thể nào. Bảng 15: PCDD/ PCDFS trong sản phẩm dệt nhuộm (Horsmann và McLachlan, 1995) PA = polyamide, PE = polyethylene Sản phẩm Màu Thành phần sợi Đơn vị ng I –TEQ/ kg Vớ Trắng, đỏ tươi 64 PA, 36 PAN 0.24 Vớ Trắng, xanh 81 cotton, 19 PE 0.17 Aùo thun Trắng 100 cotton 0.07 Linen trắng 100 cotton 1.31 Vải quần trắng 95 cotton 0.11 Aùo thun Xanh đen 100 cotton 0.27 Aùo thun Xanh da trời 100 cotton 3.64 Khăn tắm tím 100 cotton 0.22 Đồ lót nam Trắng 100 cotton 0.74 Đồ lót nữ Trắng 100 cotton 0.05 Aùo thun nam Xanh đen hoặc da trời 65 PE, 35 cotton 8.42 Quần jean Xanh 100 cotton 0.21 Aùo thun cam 100 cotton 0.59 Vớ Xanh 100 cotton 0.22 Aùo thun Xanh nhạt 100 cotton 2.11 Aùo thun Xanh đen 100 cotton 0.88 Aùo thun Xanh lá cây 100 cotton 26.8 Aùo thun Xanh lá cây 100 cotton 1.96 Aó thun Tím 100 cotton 369 (Nguồn: Bảng 16: PCDD/ PCDFS trong áo thun xanh và xanh lá cây ( Horsmann và McLachlan, 1995) Mẫu 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Màu Xanh Xanh lá cây Xanh Xanh Xanh Xanh Xanh Xanh Xanh lá cây /Xanh ng I – TEQ/ kg <0.05 4.1 0.30 0.10 4.1 0.37 <0.05 0.25 1.7 (Nguồn: Bảng 17: PCDD/ PCDFS trong các vật liệu tổng hợp khác nhau (Horsmann và McLachlan, 1995) Mã sản phẩm Vật liệu tổng hợp Nồng độ (ng I –TEQ/ kg) S1 Polyacrylic <0.05 S2 Polyamide 0.36 S3 Viscose <0.05 S4 Acetate 0.49 S5 Polyester – chưa tẩy trắng 240 S6 Polyester – tẩy trắng 0.78 (Nguồn: 4.3. TÍNH TOÁN TẢI LƯỢNG POPS PHÁT THẢI CHO MỘT SỐ TRƯỜNG HỢP ĐIỂN HÌNH CỦA NGÀNH DỆT NHUỘM 4.3.1. Xây dựng phương pháp ước đoán tải lượng POPS phát thải cho một số trường hợp điển hình của ngành dệt nhuộm Ngành công nghiệp dệt nhuộm phát thải ra rất nhiều các hợp chất POPS. Trong đó đáng chú ý nhất là sự phát thải PCDD/ PCDFs. Do đó, đồ án chỉ tập trung vào việc ước lượng lượng PCDD/ PCDFs phát thải. Do các số liệu về sự phát thải POPS từ ngành công nghiệp dệt nhuộm có nhiều hạn chế nên việc ước đoán lượng POPS phát thải chỉ mang tính chất định tính. POPS phát sinh từ ngành công nghiệp dệt nhuộm có thể phát thải vào tất cả các môi trường thành phần. Tuy nhiên hiện nay chưa có hệ số phát thải vào các môi trường như môi trường nước, không khí và cặn, chỉ có các hệ số phát thải vào sản phẩm. Hệ số phát thải cho 2 ngành này như sau: Bảng 18: Hệ số phát thải PCDD/ PCDFs vào sản phẩm Hệ số phát thải μg TEQ/ tấn sản phẩm Công nghiệp dệt Công nghiệp thuộc da Mức trên Mức dưới 100 0.1 1000 10 (Nguồn: emission inventory guidebook) Bảng 19: Sự phát thải các loại POPS tại các cơ sở dệt nhuộm Tên chất Than/ củi Điện năng Dầu DO Dầu FO Dioxin/ Furans X X X X Bảng 20: Môi trường phát thải chính của một số POPS Tên chất Khí Nước Đất Sản phẩm Tro cặn Dioxin/Furans X X X X X Số lượng các cơ sở dệt nhuộm được thống kê theo bảng dưới đây: Bảng 21: Thống kê các cơ sở sản xuất công nghiệp (SXCN) ngành dệt ở Tp. HCM qua các năm (2000 – 2006) Đơn vị: cơ sở Sản phẩm dệt – Textile products Năm 2001 2002 2003 2004 2005 Cơ sở SXCN nhà nước 17 14 12 12 12 Cơ sở SXCN tập thể 7 9 5 7 7 Cơ sở SXCN tư nhân 61 104 226 286 310 Cơ sở SXCN cá thể 3.614 3.288 2.464 2.933 2.971 Cơ sở SXCN có vốn đầu tư nước ngoài 15 25 40 73 88 Tổng các cơ sở SXCN phân theo ngành kinh tế và ngành công nghiệp 3.714 3.440 2.747 3.311 3.388 ( Nguồn: Niên giám thống kê, 2006) Việc tính toán chủ yếu dựa vào lượng sản phẩm được sản xuất tại một số cơ sở dệt có nhuộm đại diện. Hệ số phát thải POPS của ngành dệt nhuộm được xây dựng trên cơ sở phân tích quy trình sản xuất, và hệ số phát thải đó chỉ có ở các sản phẩm. Bảng 22: Hệ số phát thải POPS chủ yếu của ngành dệt nhuộm Hệ số phát thải Dioxin/ furans (μg TEQ/ t, đối với nhiên liệu μg TEQ/ TJ) Quá trình dệt nhuộm Khí Nước Đất Sản phẩm Tro cặn Mức trên NA ND NA 100 ND Mức dưới NA ND NA 0.1 ND ( Nguồn: EPA, 2005; ND: Không được xác định; NA: Không có phát thải) 4.3.2. Tính toán tải lượng POPs phát thải cho một số trường hợp điển hình của ngành dệt nhuộm Bảng 23: Kết quả khảo sát một số cơ sở dệt nhuộm STT Tên công ty Địachỉ Ngành nghề Sản phẩm Nguyên nhiên vật liệu 1 Công ty TNHH Dũ Phát KCN Lê Minh Xuân Gia công nhuộm vải 18.008 m vải/ tháng 4.500 kg/ tháng nguyên vật liệu Điện năng: 18.409 kwh/ tháng Dầu DO: 30,000 lít Gas: 12 bình 2 DNTN dịch vụ và thương mại Bình Hiệp KCN Lê Minh Xuân In hoa và mua bán các loại vải 85.000 m vải in hoa/ tháng Điện năng: 5000 kwh/ tháng Than đá: 5 tấn 3 Công ty TNHH SX TM XNK Song Thuỷ KCN Tân Tạo Gia công nhuộm và hoàn tất vải 238.840 kg/ tháng sản phẩm 19.500 kg/ tháng Điện năng: 150.257 kwh Dầu DO: 27.600 lít, Gas: 678,6 kg/ tháng 4 Công ty DN Trần Hiệp Thành Số 9 Bến Phú Định p.16 Q.8 Dệt và nhuộm các loại vải Sợi bông: 3000 tấn/ năm Điện năng: 5.600.000kwh/ năm Dầu DO: 2.000.000 lít/ năm. 5 Công ty TNHH may mặc XNK Yên Chi KCN Tân Tạo Giặt các loại vải, quần áo may sẵn 25.000 sản phẩm/ tháng 2.600 kg/ tháng Điện năng: 13.000 kwh/ tháng; dầu FO: 15.000 lít/ tháng 6 Công ty TNHH Lecien Việt Nam KCX Tân thuận May 400.000 sản phẩm/ tháng 500.000 m vải/ tháng 3 bình gas/ tháng 7 Công ty TNHH Đức Bổn KCX Tân thuận Ngũ kim hàng hải 3.000.000 sản phẩm/ năm 240 tấn nguyên vật liệu Điện năng: 30.000 kwh/ tháng; nhớt: 1000 lít 8 Công ty dệt nhuộm Vạn Phúc Thành Lô 3J, đường số 3 KCN Lê Minh Xuân Gia công nhuộm vải 450 tấn/ năm Dầu FO: 25.000 lít/ tháng = 58kg/ giờ 9 DN tư nhân Hoàng Dũng KCN Lê Minh Xuân Gia công nhuộm các loại vải 60 tấn/ năm Màu, vải thô Điện năng: 8.984 kwh/ tháng; Gas: 500 kg/ tháng (Nguồn: khảo sát thực tế,2007) Vì khả năng phát thải PCDD/ PCDFS vào sản phẩm là chính nên ta tính lượng phát thải chủ yếu dựa vào khối lượng sản phẩm từ các cơ sở ở bảng trên. Dựa vào bảng 18 ta có được bảng tính toán như sau: Mức trên có 100 μg TEQ/ Tấn sp Mức dưới có 0.1 μg TEQ/ Tấn sp Bảng 24: Lượng PCDD/ PCDFS phát thải vào sản phẩm Tên công ty Sản phẩm Lượng PCDD/ PCDFS phát thải ( μg TEQ/ năm) Tính toán cho mức trên Tính toán cho mức dưới Công ty TNHH Dũ Phát 18000 m vải/ tháng = 2250 kg vải/ tháng = 27000 kg/ năm = 27 tấn/ năm (bình quân cứ 8m vải » 1 kg vải) 27 tấn sp/ năm ´ 100 μg TEQ/ tấn sp = 2700 μg TEQ/ năm 27 tấn sp/ năm ´ 0.1 μg TEQ/ tấn sp = 2.7 μg TEQ/ năm DNTN dịch vụ và thương mại Bình Hiệp 85000 m vải/ tháng = 10625 kg vải/ tháng = 127500kg/năm = 127.5 tấn/ năm 127.5 tấn sp/ năm ´ 100 μg TEQ/ tấn sp = 12750 μg TEQ/ năm 127.5 tấn sp/ năm ´ 0.1 μg TEQ/ tấn sp = 12.75 μg TEQ/ năm Công ty TNHH SX TM XNK Song Thuỷ 238840 kg vải / tháng = 2866080 kg/ năm = 2866.08 tấn/ năm 2866.08 tấn sp/ năm ´ 100 μg TEQ/ tấn sp = 286608 μg TEQ/ năm 2866.08 tấn sp/ năm ´ 0.1 μg TEQ/ tấn sp = 286.608 μg TEQ/ năm Công ty DN Trần Hiệp Thành 3000 tấn/ năm 3000 tấn sp/ năm ´ 100 μg TEQ/ tấn sp = 300000 μg TEQ/ năm 3000 tấn sp/ năm ´ 0.1 μg TEQ/ tấn sp = 300 μg TEQ/ năm Công ty TNHH may mặc XNK Yên Chi 25000 sản phẩm/tháng = 3125 kg/ tháng = 37500 kg/năm = 37.5 tấn/ năm 37.5 tấn sp/ năm x 100 μg TEQ/ tấn sp = 3750 μg TEQ/ năm 37.5 tấn sp/ năm x 0.1 μg TEQ/ tấn sp = 3.75 μg TEQ/ năm Công ty TNHH Lecien Việt Nam 400000 sản phẩm/ tháng = 50000 kg/ tháng = 600000 kg/ năm = 600 tấn/ năm 600 tấn/ năm x 100 μg TEQ/ tấn sp = 60000 μg TEQ/ năm 600 tấn/ năm x 0.1 μg TEQ/ tấn sp = 60 μg TEQ/ năm Công ty TNHH Đức Bổn 3000000 sản phẩm/ năm = 375000 kg/ tháng = 4500000 kg/ năm = 4500 tấn/ năm 4500 tấn/ năm x 100 μg TEQ/ tấn sp = 450000 μg TEQ/ năm 4500 tấn/ năm x 0.1 μg TEQ/ tấn sp = 450 μg TEQ/ năm Công ty dệt nhuộm Vạn Phúc Thành 450 tấn/ năm 450 tấn/ năm x 100 μg TEQ/ tấn sp = 45000 μg TEQ/ năm 450 tấn/ năm x 0.1 μg TEQ/ tấn sp = 45 μg TEQ/ năm DN tư nhân Hoàng Dũng 60 tấn/ năm 60 tấn/ năm x 100 μg TEQ/ tấn sp = 6000 μg TEQ/ năm 60 tấn/ năm x 0.1 μg TEQ/ tấn sp = 6 μg TEQ/ năm Tính lượng PCDD/ PCDFS phát thải từ ngành dệt nhuộm cho Tp. HCM: Dựa vào công suất của các công ty ở bảng trên ta chi thành 3 nhóm công suất: Công suất lớn gồm có Công ty TNHH SX TM XNK Song Thuỷ; Công ty DN Trần Hiệp Thành; Công ty TNHH Đức Bổn. Công suất trung bình gồm có DNTN dịch vụ và thương mại Bình Hiệp; Công ty TNHH Lecien Việt Nam; Công ty dệt nhuộm Vạn Phúc Thành. Công suất nhỏ gồm có Công ty TNHH Dũ Phát; Công ty TNHH Đức Bổn; DN tư nhân Hoàng Dũng. Bảng 25: Giá trị trung bình theo từng nhóm công suất STT Công suất Giá trị trung bình (tấn/ năm) 1 Công suất lớn (2866.08 + 3000 + 4500)/3 = 3455.36 2 Công suất trung bình (127.5 + 600 + 450) /3 = 392.5 3 Công suất nhỏ (27+ 37.5 + 60) /3 = 41.5 Theo niên giám thống kê tại Tp.Hồ Chí Minh có tổng các cơ sở dệt nhuộm là 3388 cơ sở trong đó có 500 cơ sở có công suất lớn; 2500 cơ sở có công suất trung bình và 388 cơ sở có công suất nhỏ. Khi đó lượng vải sản xuất là: Từ các cơ sở công suất lớn: 500 x 3455.36 = 1727680 (tấn/ năm) Từ các cơ sở công suất trung bình: 2500 x 392.5 = 981250 (tấn/ năm) Từ các cơ sở công suất nhỏ: 388 x 41.5 = 16102 (tấn/ năm) Tổng lượng vải sản xuất trong một năm là: 2725032 (tấn/ năm) Bảng 26: Lượng PCDD/ PCDFS phát thải từ ngành dệt nhuộm tại Tp. HCM Tính cho mức trên Tính cho mức dưới 2725032 (tấn/ năm) x 100 µg TEQ/ tấn sp = 272503200 µg TEQ/ năm 2725032 (tấn/ năm) x 0.1 µg TEQ/ tấn sp = 272503.2 µg TEQ/ năm Kết luận: qua quá trình tính toán trên, tôi rút ra được một số kết luận sau: Số sản phẩm càng lớn thì lượng phát thải PCDD/ PCDFS càng cao. Lượng PCDD/ PCDFS phát thải cho toàn thành phố từ ngành dệt nhuộm dao động trong khoảng từ.: 272503.2 µg TEQ/ năm đến 272503200 µg TEQ/ năm. Do vậy với lượng phát thải đó ít nhiều gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường xung quanh. CHƯƠNG 5 ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP QUẢN LÝ PHÙ HỢP CÁC HỢP CHẤT POPS PHÁT SINH TRONG NGÀNH DỆT NHUỘM Ở TP. HỒ CHÍ MINH CÁC GIẢI PHÁP QUẢN LÝ NHẰM GIẢM THIỂU SỰ PHÁT TÁN POPS VÀO MÔI TRƯỜNG TRONG NGÀNH DỆT NHUỘM Nhìn chung các công đoạn trong quá trình sản xuất ta thấy ngoài các hoá chất, thuốc nhuộm ra còn có một lượng nước thải từ công đoạn chuẩn bị sợi, chuẩn bị vải, nhuộm và hoàn tất. Các loại thuốc nhuộm được đặc biệt quan tâm vì chúng thường là phát sinh ra các kim loại, muối và màu trong nước thải. Ngoài ra, ở trong các công ty dệt nhuộm còn có một lượng chất thải rắn quá lớn qua các công đoạn sản xuất và chuẩn bị sợi. Đó chính là những con đường để POPS có thể phát tán vào môi trường xung quanh. Chính vì vậy cần có các giải pháp quản lý cụ thể để ngăn ngừa và giảm thiểu sự phát tán này. 5.1.1. Quản lý khí thải Các nguồn gây ô nhiễm khí thải trong quá trình dệt nhuộm chủ yếu là do khói từ lò hơi đốt dầu và các dạng khí đặc trưng phát thải từ dây chuyền công nghệ. Có một thực tế chung là các công ty dệt nhuộm phát thải nhiều bụi vào khí quyển. Trong các nhà máy hiện đại, người ta đã lắp đặt hệ thống tuần hoàn và lọc khí nhưng không phải quốc gia nào cũng có nhà máy như thế. Sự phát thải các dung môi hữu cơ (do thêm dầu vào quá trình xe sợi và từ các dung môi) là rất lớn và không kiểm soát được, các chất hữu cơ này được sử dụng trong công đoạn gia nhiệt, hoàn tất, nhuộm và in. Chính vì vậy các biện pháp quản lý khí thải trong các công ty dệt nhuộm được đưa ra là: Các dung môi hữu cơ cần phải được kiểm soát. Dùng nhiên liệu (than hoặc dầu) có hàm lượng lưu huỳnh thấp. Aùp dụng công nghệ tiên tiến. Trong các phân xưởng của công ty dệt nhuộm cần phải được thiết kế đảm bảo thông thoáng và đảm bảo chế độ vi khí hậu bên trong công trình nhất là tại những vị trí thao tác của người công nhân bằng cách thiết lập hệ thống thông gió tự nhiên, hệ thống thông gió hút, thông gió chung. Tại các nguồn phát sinh ra khí thải độc hại và bụi cần lắp đặt các thiết bị xử lý khí, bụi có công suất phù hợp đảm bảo khí thải sau xử lý đạt tiêu chuẩn môi trường cho phép. Aùp dụng các biện pháp kỹ thuật và quản lý cần thiết để giảm thiểu việc sinh bụi do hoạt động của các phương tiện vận chuyển. Các thiết bị cần được kiểm tra thường xuyên để tránh sự rò rỉ, thất thoát khí ra ngoài. Các công ty nên lắp đặt hệ thống tuần hoàn và lọc khí. Quản lý chất thải rắn Chất thải rắn được sinh ra từ các nguồn sau: Chất thải sinh hoạt của công nhân trong các công ty, nhà máy. Chất thải dư thừa sinh ra trong quá trình sản xuất bao gồm vải phế liệu, bụi vải, bông, thùng nhựa, chai lọ thuỷ tinh đựng hoá chất, bùn thải từ xử lý nước. Các chất thải liên quan đến phần lưu trữ trong thùng, các ống cuộn chỉ bằng cát tông và các ống côn quấn sợi để nhuộm hoặc để đan.. Các giải pháp được đưa ra là: Xây dựng kho, bãi theo tiêu chuẩn để chứa và bảo quản chất thải rắn. Các chất thải rắn vô cơ bền vững ít độc hại, bao bì, giấy phế thải có thể thu gom và đem bán cho các dịch vụ, đối với rác thải sinh hoạt cần có biện pháp thu gom và xử lý tập trung. Bùn thải xử lý nước có kim loại nặng, các chất hữu cơ khó phân huỷ, phải xử lý theo quy chế chất thải độc hại. Đối với các CTNH không tái sử dụng được như các bao bì hay chai lọ có dính hóa chất, các hóa chất thải thì phải có địa điểm lưu giữ an toàn và đúng quy định trước khi giao cho những công ty môi trường có chức năng xử lý. Quản lý nước thải Trong quá trình sản xuất, lượng nước thải ra 12 – 300 m3/ tấn vải, chủ yếu từ công đoạn nhuộm và nấu tẩy. Nước thải dệt nhuộm ô nhiễm nặng môi trường sống như độ màu, pH, chất lơ lửng, BOD, COD, nhiệt độ đều vượt quá tiêu chuẩn cho phép xả vào nguồn tiếp nhận. Nước thải dệt nhuộm nhìn chung rất phức tạp và đa dạng, đã có hàng trăm loại hoá chất đặc trưng như phẩm nhuộm, chất hoạt động bề mặt, chất điện ly, chất tạo môi trường, tinh bột men, chất oxy hoá được đưa vào sử dụng. Các giải pháp quản lý: Đối với nước thải sinh hoạt thì có hệ thống thu gom riêng và đưa về xử lý tập trung với nước thải đô thị. Đối với nước thải sản xuất: do được xem là có mức độ ô nhiễm lớn nên cần phải đảm bảo các yêu cầu khi sản xuất để hạn chế tối đa ô nhiễm. Mỗi công ty, nhà máy cần phải có hệ thống xử lý nước thải sơ bộ trước khi thải ra hệ thống thu gom chung. Hệ thống xử lý này cần có các giai đoạn sau: Xử lý bằng hóa chất: nhằm loại bỏ bớt một phần của các chất thải. Keo tụ bằng phèn nhôm có thể khử màu hiệu quả 50 – 90%, đặc biệt hiệu quả đối với thuốc nhuộm sulfur. Phân luồng dòng thải bao gồm: các loại nước sạch, nước ô nhiễm cơ học, nước nhiễm bẩn hoá chất, chất hữu cơ và nước nhiễm bẩn dầu mỡ, chất rắn lơ lửng Đây là biện pháp vừa mang tính kỹ thuật vừa mang tính quản lý rất hữu hiệu và kinh tế để giảm bớt định mức tiêu hao nước cho sản xuất, tiết kiệm năng lượng đồng thời giảm đi một lượng đáng kể nước thải cần xử lý. Tuần hoàn tái sử dụng nước làm lạnh sẽ tiết kiệm được một lượng lớn nước (tối thiểu giảm 30% lượng nước thải). Khơi thông hệ thống thoát nước thải và bố trí hố ga và đặt giỏ thu gom bã thải rắn. Nước thải sau xử lý phải đạt tiêu chuẩn môi trường cho phép. 5.2. PHƯƠNG PHÁP NGĂN NGỪA VÀ GIẢM THIỂU Ô NHIỄM TRONG NGÀNH DỆT NHUỘM 5.2.1. Phương pháp thay thế Dioxin và Furans chưa bao giờ được phát sinh có chủ ý trong môi trường công nghiệp. Thông tin về sự phát thải Dioxin và các hợp chất POPS khác được lưu giữ giới hạn do dữ liệu chưa hoàn tất và dữ liệu phát thải không chính xác. Để giảm lượng phát sinh của PCDD/ PCDFs vào môi trường trong ngành dệt nhuộm cần có sự điều chỉnh về việc sử dụng các hoá chất có tích tụ PCDD/PCDFs. Để thực hiện được điều này cần thay thế các chất hóa học sử dụng ở các công đoạn khác nhau như: Thay thế xà phòng chế từ các chất béo bằng chất tẩy rửa tổng hợp có thể giảm tối đa lượng BOD là 30%. Thay thế Na2CO3 bằng chất tẩy rửa tổng hợp làm giảm độ kiềm cao. Thay thế tinh bột bằng các chất BOD thấp như: carbonxymethyl cenlulose 3%, hydroxymethyl cenlulose 3%, polyacylic acid 1%, polyvinyl alcohol 1%. Thay thế acid acetid bằng muối vô cơ như amonium sulfat 5.2.2. Phương pháp giảm thiểu Quản lý sản xuất tốt có thể giảm thiểu BOD từ 5-10%. Giảm yêu cầu sử dụng nước bằng thường xuyên kiểm tra hệ thống nước cấp, tránh rò rỉ nước. Sử dụng modun tẩy, nhuộm giặt hợp lý. Tự động và tối ưu hóa quá trình giặt như giặt ngược chiều. Tuần hoàn sử dụng lại các dòng nuớc giặt ít ô nhiễm và nước làm nguội. Hạn chế sử dụng hóa chất trợ, thuốc nhuộm ở dạng độc hay khó phân hủy sinh học. Nên sử dụng các hóa chất thuốc nhuộm ít ảnh hưởng đến môi trường có độ tận trích cao và thành phần kim loại trong thuốc nhuộm nằm trong giới hạn cho phép, không gây độc hại cho môi trường. Sử dụng nhiều lần dịch nhuộm vừa tiết kiệm hóa chất, thuốc nhuộm và giảm được ô nhiễm môi trường. Có thể ứng dụng vào một số trường hợp cụ thể như: Thuốc nhuộm acid đối với mặt hàng len và polyamit. Thuốc nhuộm bazơ đối với mặt hàng polyacrylonitril. Thuốc nhuộm trực tiếp đối với mặt hàng bông. Thuốc nhuộm phân tán cho sợi tổng hợp polyeste. Một số nhóm thuốc nhuộm do tính chất bị thủy phân như thuốc nhuộm hoạt tính hay bị oxy hóa khử như thuốc nhuộm lưu huỳnh, thuốc nhuộm hoàn nguyên trong quá trình nhuộm nên không cho phép hoặc hạn chế sử dụng lại nhiều lần. Vấn đề thu hồi thuốc nhuộm từ dịch nhuộm hoặc từ nước giặt thường phức tạp. Cho đến nay đã có một số nước thành công trong việc thu hồi thuốc nhuộm indogo từ quá trình nhuộm sợi bông bằng phương pháp siêu lọc. Sau khi nhuộm thì phần thuốc nhuộm không gắn vào sợi sẽ đi vào nước giặt với nồng độ 0,1 g/l, bình thường nước giặt này là nước thải. Để thu hồi nước nhuộm người ta dùng phương pháp siêu lọc nâng nồng độ thuốc nhuộm sau lọc lên 60-80 g/l để có thể đưa vào bể nhuộm sử dụng lại. Giảm chất ô nhiễm nước thải trong quá trình tẩy. Các phản ứng phụ trong quá trình tẩy tạo các chất hữu cơ làm tăng lượng AOX trong nước thải. Để giảm lượng chất tẩy dạng chất clo mà vẫn đảm bảo độ trắng của vải bông (độ trắng lớn hơn 80 của Berger), có thể kết hợp tẩy hai cấp. Cấp I tẩy bằng NaOCl có bổ sung NaOH, sau 10-15 phút bổ sung H2O2 và đun nóng để thực hiện tẩy cấp 2. Bằng cách này có thể giảm AOX. 5.3. GIỚI THIỆU MỘT SỐ CÔNG NGHỆ MỚI TIÊN TIẾN VÀ THÂN THIỆN VỚI MÔI TRƯỜNG 5.3.1. Công nghệ nhuộm ngấm ép – cuộn ủ Trước đây, gần như chỉ có hai phương pháp công nghệ nhuộm là nhuộm gián đoạn từng mẻ hay còn gọi là nhuộm “ngâm” hay tận trích (exhaust method) và nhuộm liên tục được tiến hành trong các nhà máy, xí nghiệp ở nước ta. Chỉ mới 5 năm lại đây công nghệ nhuộm nửa liên tục ngấm ép – cuộn ủ mới được đưa vào thực nghiệm sản xuất lần đầu tiên tại công ty 28 của Bộ Quốc Phòng ở TP. Hồ Chí Minh. Đây thực sự là công nghệ nhuộm mới đối với nước ta, nhưng không còn là mới với thế giới. 47 năm trước đây, chỉ một vài năm sau khi thuốc nhuộm hoạt tính ra đời đã xuất hiện phương pháp nhuộm mới này, có tên ban đầu chính xác là “ngấm ép – cuộn ủ lạnh” (cold pad batch) với sơ đồ công nghệ rất ngắn gọn đơn giản như sau: Ngấm ép thuốc nhuộm (kiềm và chất trợ) cuộn ủ giặt Hình 10: Công nghệ nhuộm ngấm ép – cuộn ủ Ơû công đoạn 1, thuốc nhuộm hoạt tính được ngấm ép vào vải sợi xenluloza (bông, vixco, lanh) để thực hiện hấp phụ thuốc nhuộm và khuếch tán một phần vào xơ sợi xenluloza. Công đoạn 2 tiếp theo là cuộn vải vào trục và “ủ” ở nhiệt độ bình thường 25 – 30oc từ 6 đến 24 giờ (tuỳ theo loại thuốc nhuộm hoạt tính áp dụng). Trong công đoạn này thuốc nhuộm hoạt tính khuếch tán sâu vào xơ sợi và đồng thời xảy ra phản ứng giữa thuốc nhuộm hoạt tính với các nhóm định chức OH của xenluloza tạo ra liên kết cộng hoá trị bền vững làm cho hàng nhuộm có độ bền màu ướt cao. Cuối cùng là công đoạn giặt sạch thuốc nhuộm thuỷ phân bám dính trên bề mặt xơ sợi. Những ưu điểm nổi bật của phương pháp: Như đã mô tả ở trên, đến nay trong nhuộm không có một công nghệ nào đơn giản hơn phương pháp này. Do vậy nó được áp dụng ngay sau khi hãng thuốc nhuộm ICI (Anh) lúc bấy giờ đưa ra và phát triển mạnh, rộng rãi ở Châu Aâu suốt mấy thập kỷ vừa qua, vì lẽ: Tiêu thụ năng lượng ít nhất so với công nghệ nhuộm “tận trích” hay liên tục hoặc nửa liên tục khác, rất phù hợp với sản xuất tiết kiệm năng lượng, hạ giá thành. Đòi hỏi tối thiểu về thiết bị, nói cách khác đầu tư thấp cùng với yêu cầu nhân lực ít hơn hẳn phương pháp liên tục. Chất lượng nhuộm đạt được rất tốt, nhuộm sâu màu, bền màu, hàng nhuộm được nâng cao, đạt mức độ nhuộm lặp lại cao giữa các lô hàng nhuộm. Một ưu điểm nổi bật nữa mà hiện nay người ta hay nhấn mạnh, và cũng là tính “hấp dẫn” của phương pháp này, đó là rất phù hợp nhuộm đơn hàng nhỏ, từ vài trăm mét trở lên mỗi màu, đạt hiệu quả kinh tế cao bằng các thuốc nhuộm hoạt tính của nhiều hãng sản xuất thuốc nhuộm. Ưu điểm nữa phải kể đến là tính áp dụng, thích nghi rộng rãi của phương pháp. Tất cả các mặt hàng vải xơ sợi xenluloza và vải sợi pha xenluloza đều nhuộm được bằng phương pháp này (đương nhiên thành phần “tổng hợp” của sợi pha phải nhuộm bằng công nghệ thích hợp khác). Đó là: Vải dệt thoi, chủ yếu là vải đã qua nấu tẩy, ngâm kiềm hay làm bóng. Vải dệt kim ở dạng mộc, tẩy trắng hay làm bóng. Trên đây là những ưu điểm chính, nổi bật của phương pháp công nghệ ngấm ép – cuộn ủ, tuy vậy cũng có một số nhược điểm nhất định: Nhuộm theo công nghệ này cần có một thời gian “cuộn ủ” để gắn màu thuốc nhuộm. Thời gian gắn màu dài hay ngắn tuỳ thuộc vào thuốc nhuộm hoạt tính sử dụng và phương pháp gắn màu. Như vậy kết quả nhuộm khác với nhuộm tận trích hay liên tục là không biết được ngay sau khi nhuộm. Chỉnh màu có khó khăn trong phương pháp nhuộm cuộn ủ, trong khi đó tương đối dễ thực hiện đối với nhuộm “tận trích”. Và nếu phải sửa chữa, chính màu sẽ làm tăng giá thành nhuộm. Bởi vậy điều đặc biệt quan trọng để đảm bảo có kết quả nhuộm lặp lại trong nhuộm cuộn ủ là tuân thủ nghiêm ngặt, chính xác các thông số nhuộm đã được xây dựng. Đó là hai nhược điểm rõ rệt của phương pháp nhuộm này khiến một số nơi ở nước ta có điều kiện thiết bị nhưng ngại tiến hành nhuộm theo công nghệ trên. 5.3.2. Công nghệ nhuộm Pigment tiến bộ mới Nhuộm Pigment không phải là mới, nhưng ở đây đề cập đến tiến bộ mới trong nhuộm Pigment, một phương pháp nhuộm gần đây được phát triển mạnh do nhiều nguyên nhân trong đó có lý do về môi trường nước thải. Nhuộm Pigment có ưu điểm tương tự là sau nhuộm không phải giặt – thuộc loại nhuộm không có nước thải. Trong nhuộm Pigment thì Pigment không tan hữu cơ hay vô cơ được gắn vào vật liệu nhuộm nhờ các chất tạo màng – kết dính, vì lẽ Pigment là những chất kết tụ có kích thước đến một μm không có ái lực với chất “nền”. Một vấn đề gay cấn khác khác là chạy màu trong quá trình sấy. Sử dụng các chất chống màu thích hợp sẽ đưa lại kết quả nhuộm tốt. Như vậy hệ thống Pigment truyền thống là thường thêm chất làm mềm để gắn màu Pigment lên bề mặt xơ sợi. Ngoài ra còn có các chất trợ khác bao gồm chất chống chạy màu, chất ngấm thấu, chất chống bọt và chất ổn định để giữ ổn định dung dịch ngấm ép. Gần đây hãng Ciba (Thụy Sĩ) cho ra thị trường dãy sản phẩm “Irgaphor SPD” – một công nghệ mới trong công nghệ nhuộm Pigment. Chất màu Irgaphor SPD so sánh với Pigment truyền thống thì đơn giản hơn nhiều trong pha chế dung dịch nhuộm. Chỉ việc hoà trộn với nước là có dung dịch sử dụng được ngay. Vải sau khi ngấm ép sấy sơ bộ ở dàn sấy hồng ngoại hoặc sấy ở buồng sấy đầu tiên của máy sấy văng với không khí tuần hoàn nhẹ. Sau đó vải được gắn màu bằng xử lý nhiệt ở 180oc, 60 giây hay ở nhiệt độ thấp hơn nếu vải hay bị vàng ở 180oc. Vải nhuộm với Irgaphor SPD có được độ mềm như ban đầu, không bị cứng mặt (như nhuộm Pigment truyền thống). Pigment mới Irgaphor SPD có 12 màu cho độ bền ánh sáng cao. Một ưu điểm công nghệ nữa của hệ thống nhuộm mới này là không dây bẩn máng thuốc và các bộ phận khác của máy nhuộm (hay sấy văng) và nếu màu còn dây lại thì dễ dàng được loại bỏ bằng nước, như thế có thể thay màu nhanh chóng. Quy trình nhuộm hiệu quả kinh tế và chấp nhận được với môi trường này mở ra nhiều khả năng, cơ hội đối với vải sợi bông – có thể nhuộm vải thay quy trình nhuộm sợi rất dài. 5.3.3. Hệ thống enzym hiệu quả cao để giặt hàng nhuộm bằng thuốc nhuộm hoạt tính Đối với những màu đậm và rất đậm nhuộm bằng các thuốc nhuộm hoạt tính loại mới, nước giặt ra màu vẫn đậm (do còn 10 – 20% thuốc nhuộm thuỷ phân, không gắn màu làm đậm màu nước thải). Ngay cả khi có đạt độ gắn màu 99% như người ta cam kết đối với một vài loại thuốc nhuộm hoạt tính nhuộm theo công nghệ “cuộn ủ” thì cũng vẫn cần phải giặt kỹ. Vì để loại bỏ chẳng những % thuốc nhuộm thuỷ phân, không gắn màu còn lại trên bề mặt xơ sợi mà điều quan trọng hơn là để loại bỏ một lượng tạp chất thuỷ phân có ngay trong thuốc nhuộm “gốc” khi sản xuất thuốc nhuộm. Như vậy giặt sau nhuộm hoạt tính là công đoạn bắt buộc phải tiến hành để có được chất lượng độ bền màu nói chung cao, độ bền màu ướt và độ bền màu ma sát nói riêng tốt. Giặt sau nhuộm hoạt tính thông thường là tốn kém, mất nhiều thời gian, sử dụng nhiều nước, năng lượng hơi và điện, tốn cả chất giặt và thải ra nước thải một tải lượng thuốc nhuộm, hoá chất và muối đáng kể làm ô nhiễm môi trường cần phải xử lý. 5.3.4. Xử lý giặt khử sau nhuộm polyeste thân thiện với môi trường Độ bền màu ướt, nhất là độ bến màu giặt màu đậm hàng polyeste 100% hay thành phần polyeste trong vải pha, phụ thuộc rất lớn vào việc giặt khử các phân tử thuốc nhuộm phân tán còn bám dính trên bề mặt xơ sợi sau khi nhuộm. Độ bền màu giặt cao là yêu cầu quan trọng, để đảm bảo độ bền màu giặt cao thì ngoài việc lựa chọn sử dụng thuốc nhuộm phân tán loại tốt như thuốc nhuộm là Terasil WW (Ciba), thì đối với các màu đậm nhuộm polyeste biện pháp tích cực được áp dụng phổ biến trên thế giới và ngành nhuộm nước ta là tiến hành giặt khử. Giặt khử thông thường hiện nay đang làm ở các nơi là xử lý trong dung dịch xút, hidrosunfit và chất hoạt động bề mặt thích hợp (khoảng 2 g/l NaOH + 1 g/l chất hoạt động bề mặt, trong 20 phút ở nhiệt độ 70oc). Với quy trình này chỉ đủ “khử” thuốc nhuộm phân tán còn bám trên bề mặt xơ sợi, còn không thể tác động có hại đến thuốc nhuộm để gắn chặt vào bên trong polyeste. Có thể giặt khử đối với thuốc nhuộm phân tán mà phần lớn nhất chứa nhóm mang pigment azo. Nhóm mang màu azo dễ dàng phân giải thành hai nhóm amin khi xử lý với chất khử. Như vậy là thuốc nhuộm phân tán còn hấp phụ – bám dính trên bề mặt xơ đã bị phá vỡ cấu trúc thành sản phẩm không màu và hoà tan tốt trong nước. Có thể nói rằng giặt khử bằng hiđrosunfit đảm bảo được độ bền màu giặt, độ bền màu ma sát của hàng polyeste và pha polyeste màu đậm. 5.3.5. Công nghệ sản xuất sạch hơn – in thăng hoa chuyển màu In thăng hoa chuyển màu đến nay không còn là công nghệ mới, nhưng gần đây có những bước phát triển mới và vẫn luôn là một công nghệ sản xuất sạch. Trước hết xem xét về thuốc nhuộm chuyên dùng cho in thăng hoa – chuyển màu về khía cạnh môi trường, sinh thái. Lấy một mẫu thuốc nhuộm tiêu biểu để khảo sát, đó là “Bafixan” của BASF. Bafixan về bản chất là thuốc nhuộm phân tán. Thuốc nhuộm này được in lên giấy in, rồi sau đó “thăng hoa” chuyển màu sang hàng in trong quá trình in hoa. Thuốc nhuộm Bafixan (cũng như thuốc nhuộm của các hãng khác) gồm hai thành phần chính là “chất màu” và chất khuếch tán. Chất màu: Như đã biết, trong in thăng hoa chuyển màu không có công đoạn giặt. Kết quả là không có thuốc nhuộm nào đi vào nước thải. Chỉ khi rửa lưới in – khi in lên giấy mới có một lượng nhỏ thuốc nhuộm vào nước thải. Do đó ô nhiễm nước thải là tối thiểu, không đáng kể. Tuy vậy cũng cần quan tâm đến các chỉ tiêu sau: Khả năng loại bỏ: chất màu trong thuốc Bafixan rất ít tan trong nước và loại bỏ được phần lớn bằng hấp phụ lên bùn hoạt tính trong xử lý nước thải. Halogen hữu cơ (AOX): Halogen hữu cơ chỉ có trong một vài thuốc Bafixan, bởi vậy AOX sẽ không có trong “đầu ra” của hệ thống xử lý nước thải. Amin thơm: thuốc Bafixan không chứa bất cứ một amin thơm gây ung thư nào nên chúng cũng không có thể phân giải ra các amin đó trong tự nhiên. Kim loại nặng: thuốc Bafixan không chứa một lượng đáng kể nào các tạp chất kim loại nặng. Chất khuếch tán: Tất cả các chất khuếch tán mà BASF sử dụng đều không chứa halogen hữu cơ, phenol và các hợp chất kim loại nặng. Thuốc Bafixan chỉ chứa một lượng nhỏ chất khuếch tán và do đó chỉ một phần rất nhỏ có thể đi vào nước thải. 5.3.6. In polyeste không phải giặt và giặt nhẹ Trong in thăng hoa ở trên chỉ có thuốc nhuộm là thăng hoa từ giấy in sang vải hồ, các hoá chất khác không thăng hoa và nằm lại trên giấy, vì thế không cần thiết giặt. Nhưng có thể bỏ qua công đoạn in trên giấy không? Câu trả lời là có thể vượt qua bằng việc in trực tiếp lên hàng, sử dụng hồ có hàm lượng tối thiểu và thuốc nhuộm gần như nguyên chất. Các loại polyme trọng lượng phân tử cao như đồng trùng hợp etylen, metyl vinyl ete tạo ra được hồ in có hàm lượng khô rất thấp. Thuốc nhuộm phân tán thông thường không tương thích với các polyme đó bởi vì chứa một lượng lớn các chất khuếch tán anion làm ảnh hưởng bất lợi đến độ nhớt polyme. Hệ thống bao gồm thuốc phân tán không ion trên cùng với hồ polyme có trọng lượng phân tử cao được in lên vải sợi polyeste, sau đó vải in đưa sấy và xử lý gắn màu bằng nhiệt khô (không khí nóng) hay chưng hấp hơi ở nhiệt độ cao (170 – 180oc), không cần phải giặt. Quy trình công nghệ trên đã được áp dụng ỡ Châu Aâu và ít hơn ở Mỹ. Các ưu điểm thấy rõ là: Loại bỏ được công đoạn in trên giấy, không có chất thải rắn là giấy sau khi in. Thuốc nhuộm được gắn màu vào polyeste 100%, trong thực tế không có hoá chất trên hàng in. Độ bền màu cao. Ưu điểm lớn nhất là về môi trường là không có nước thải và hoá chất thải ra môi trường. Chỉ có một nhược điểm là hoa văn, hoạ tiết có hạn chế hơn so với in thăng hoa – chuyển màu. Như vậy để đảm bảo độ bền màu cao và loại bỏ hồ và một phần nhỏ thuốc nhuộm không gắn màu để không làm dây màu sang nền trắng, trong in hoa vải sợi polyeste bằng thuốc phân tán chất lượng cao, nhà sản xuất thuốc nhuộm vẫn khuyến cáo tiến hành giặt nhẹ, nên chỉ thải ra lượng nước thải ít hơn nhiều so với giặt truyền thống và tải lượng ô nhiễm cũng thấp hơn nhiều. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Từ quá trình điều tra, khảo sát về hiện trạng môi trường tại một số công ty về dệt nhuộm, tôi có một số nhận xét và kết luận như sau: Chưa có một chương trình điều tra cụ thể để xác minh về các công ty dệt nhuộm có phát thải POPS hay không (một số công đoạn phát thải thì chỉ nghi ngờ được khả năng là có phát thải POPS ). Vì vậy cần đề xuất hướng dẫn cụ thể để quản lý việc phát thải các hợp chất POPS – đặc biệt là sự phát thải của Dioxin/ Furans trong ngành dệt nhuộm. Tuy lĩnh vực nghiên cứu này còn khá mới mẻ, rất ít tài liệu tham khảo nên việc ước lượng và tính toán lượng phát thải cũng bị hạn chế ( hệ số phát thải chỉ có trong sản phẩm là chủ yếu và chỉ có hai hệ số phát thải vào sản phẩm như đã đề cập ở trong bài). Đã điều tra thống kê được 10 công ty đại diện cho nhóm ngành công nghiệp dệt nhuộm (mỗi một công ty có một đặc thù khác nhau nhưng việc tính toán chỉ dựa vào công ty nào chủ yếu có công đoạn tẩy, nhuộm, hồ sợi, in hoa và hoàn tất sản phẩm là chính vì ở những công đoạn đó có thể có khả năng phát thải PCDD/ PCDFS là nhiều hơn). Về hoá chất thì hiện nay Việt Nam chưa tự sản xuất ra các loại hoá chất cho công đoạn tẩy trắng và nhuộm mà chủ yếu đều nhập từ Trung Quốc và Đài Loan. Hầu hết các công ty, cơ sở nhỏ lẻ thường quan tâm tới đầu ra là chủ yếu, làm sao tung ra thị trường nhiều loại mặt hàng mà ít quan tâm tới việc hoá chất thải ra môi trường ra sao, thậm chí không có hệ thống xử lý nước thải. KIẾN NGHỊ Thiết lập chương trình hành động quốc gia về POPS cho Việt Nam và khu vực Tp. HCM. Tham khảo các chương trình đã được xây dựng tại các quốc gia đang phát triển. Phát triển chương trình và nâng cao nhận thức về POPS cho các công ty, cơ sở dệt nhuộm tại Tp. HCM nói riêng và cả nước nói chung thông qua các hình thức khác nhau. Kiểm tra giám sát các điều kiện vệ sinh môi trường trong phạm vi mỗi công ty, cơ sở trên địa bàn Tp. HCM. Phát triển các hệ thống ngăn ngừa và phòng chống sự cố trong mỗi công ty. Cần có một hệ thống xử lý nước thải cho các công ty dệt nhuộm. Một số công ty, cơ sở có thái độ không hợp tác với công tác điều tra điều đó dẫn đến việc khai báo các dữ liệu khó mà chính xác – và dẫn đến việc ước lượng, tính toán phát thải chỉ mang tính tương đối. Việc điều tra cần thiết phải được tiến hành cập nhật hàng năm về số lượng cơ sở ngành dệt nhuộm và tình hình hoạt động của mỗi cơ sở đó cho đến khi toàn bộ số cơ sở ngành dệt nhuộm được điều tra hết.