1.1. Giới thiệu về ngành công nghiệp thuộc da

Ngành công nghiệp thuộc da là một lĩnh vực quan trọng trong ngành sản xuất hàng tiêu dùng và công nghiệp. Lịch sử ngành thuộc da có nguồn gốc từ thời kỳ cổ đại, khi con người bắt đầu nhận thấy giá trị của việc bảo quản và chế biến da động vật để sử dụng lâu dài. Cho đến nay, ngành công nghiệp này đã phát triển mạnh mẽ với quy mô lớn, đặc biệt tại các quốc gia công nghiệp như Trung Quốc, Ấn Độ, Ý, và các nước châu Âu.

Thuộc da là quá trình xử lý da động vật sao cho da trở nên bền vững, không bị giòn khi gặp lạnh, dễ gãy, và chống lại sự phân hủy khi tiếp xúc với ẩm ướt. Những loài động vật phổ biến được sử dụng làm nguyên liệu thuộc da bao gồm bò, lợn, cừu, thỏ và dê. Ngoài ra, ngành thuộc da còn sản xuất ra nhiều sản phẩm tiêu dùng khác nhau như giày da, túi xách, áo khoác, bao bì, đồ dùng gia đình, và đồ trang trí.

Thuộc da là ngành công nghiệp tiềm ẩn nhiều tác động tiêu cực đến môi trường. Quy trình sản xuất thuộc da đòi hỏi một lượng lớn hóa chất độc hại, năng lượng và nước. Chính vì vậy, ngành này phải đối mặt với các vấn đề liên quan đến ô nhiễm môi trường, đặc biệt là trong việc xử lý nước thải.
 

1.2. Các phương pháp thuộc da

Trong ngành công nghiệp thuộc da, có hai phương pháp chính được sử dụng để chế biến da động vật: thuộc da bằng tanin và thuộc da bằng crom. Mỗi phương pháp này có những đặc điểm riêng biệt, mang lại những sản phẩm cuối cùng có tính chất và chất lượng khác nhau.

1.2.1. Thuộc da bằng tanin

Thuộc da bằng tanin là phương pháp cổ điển, sử dụng các chất chiết xuất từ thực vật như cây sồi, tùng và thông. Các chất này được gọi là tanin, có khả năng tác động lên collagen trong da, giúp da trở nên cứng cáp và bền bỉ. Sản phẩm da thuộc bằng tanin thường có màu nâu hoặc vàng nhạt, thích hợp cho các ứng dụng như sản xuất giày dép, túi xách, và các sản phẩm cần độ bền cao.

Lợi ích của phương pháp này là sử dụng nguyên liệu từ thiên nhiên, ít gây hại cho môi trường và sức khỏe người lao động. Tuy nhiên, nhược điểm là quá trình thuộc da kéo dài hơn, chi phí sản xuất cao và sản phẩm cuối cùng có tính mềm dẻo thấp hơn so với da thuộc bằng crom.

1.2.2. Thuộc da bằng crom

Phương pháp thuộc da bằng crom sử dụng các muối crom, chủ yếu là crom(III) và crom(VI), để tạo thành các liên kết bền vững với collagen trong da. Điều này giúp sản phẩm da thuộc trở nên mềm mại, linh hoạt và dễ bảo dưỡng hơn. Da thuộc bằng crom thường có màu xám hoặc xanh lam, dễ dàng ứng dụng trong sản xuất giày dép, bao bì, đồ trang sức và nhiều sản phẩm tiêu dùng khác.

Mặc dù phương pháp này mang lại những sản phẩm chất lượng cao, dễ sử dụng, nhưng việc sử dụng crom, đặc biệt là crom(VI), có thể gây ra ô nhiễm môi trường nghiêm trọng và ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe con người. Vì vậy, các nhà sản xuất cần tuân thủ nghiêm ngặt các quy định về bảo vệ môi trường trong quá trình sản xuất.

1.3. Quy trình sản xuất và công đoạn thuộc da

Quá trình thuộc da diễn ra qua hai giai đoạn chính: giai đoạn bảo quản và xử lý da nguyên liệu, và giai đoạn thuộc da.

1.3.1. Giai đoạn bảo quản và xử lý da nguyên liệu

Trong giai đoạn này, da động vật được thu hoạch và xử lý để chuẩn bị cho các công đoạn tiếp theo. Da động vật sau khi được loại bỏ lông, biểu bì và lớp mỡ sẽ được tẩy trắng và làm mềm. Để đạt được mục tiêu này, các chất hóa học như vôi và natri sulfua được sử dụng để giúp loại bỏ chất bẩn và tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình thuộc da.

Da sau khi tẩy trắng và làm mềm sẽ được rửa sạch bằng nước để loại bỏ các hóa chất còn sót lại. Các loại da khác nhau (da bò, da lợn, da cừu, v.v.) sẽ được xử lý theo các phương pháp và công thức riêng để đảm bảo chất lượng cao nhất.

1.3.2. Giai đoạn thuộc da

Trong giai đoạn này, da sẽ được xử lý bằng các chất thuộc (tannin hoặc crom) để tạo thành các liên kết bền vững với collagen trong da, giúp da trở nên bền chắc và chống lại sự phân hủy do vi khuẩn, nấm mốc và các yếu tố môi trường khác.

Các chất thuộc sẽ thấm sâu vào các lớp collagen của da, thay đổi cấu trúc và đặc tính của chúng. Tùy thuộc vào phương pháp thuộc da (tannin hay crom), sản phẩm cuối cùng có thể có độ cứng, độ dẻo dai, màu sắc và độ bền khác nhau.

1.4. Tác động của nước thải thuộc da đến môi trường

Ngành công nghiệp thuộc da gây ra một số tác động nghiêm trọng đến môi trường, đặc biệt là trong việc xử lý và thải ra nước thải. Nước thải từ ngành thuộc da chứa một lượng lớn các chất độc hại và hóa chất như crom, sulfua, chất béo, các hợp chất nitơ, và các kim loại nặng. Những chất này có thể gây hại cho hệ sinh thái, ô nhiễm nguồn nước và ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe của người dân nếu không được xử lý đúng cách.

Nước thải thuộc da có đặc điểm là màu sắc nâu đen hoặc xám, mùi hôi khó chịu và pH rất cao hoặc thấp. Điều này tạo ra một thách thức lớn trong việc xử lý nước thải và bảo vệ môi trường.

Chất crom trong nước thải thuộc da là một trong những vấn đề nghiêm trọng nhất. Crom(VI) là một chất độc hại, có thể gây ung thư và các bệnh về gan, thận, và hệ thần kinh. Trong khi đó, crom(III), mặc dù ít độc hại hơn, vẫn có thể gây ô nhiễm và cần được xử lý cẩn thận.

1.5. Giải pháp xử lý nước thải công nghiệp thuộc da

Để giảm thiểu tác động tiêu cực của nước thải thuộc da đối với môi trường, việc áp dụng các phương pháp xử lý hiệu quả là rất quan trọng. Một số phương pháp xử lý nước thải công nghiệp thuộc da được áp dụng bao gồm:

1.5.1. Xử lý hóa lý

Phương pháp này sử dụng các hóa chất để loại bỏ các chất độc hại, chất béo và các hợp chất hữu cơ trong nước thải. Một trong những phương pháp phổ biến là sử dụng keo tụ để kết tủa các chất ô nhiễm và tách chúng khỏi nước thải.

1.5.2. Xử lý sinh học

Xử lý sinh học là phương pháp sử dụng vi sinh vật để phân hủy các chất hữu cơ trong nước thải. Việc sử dụng các chủng vi khuẩn đặc hiệu có thể giúp làm giảm mức độ ô nhiễm hữu cơ trong nước thải thuộc da. Tuy nhiên, phương pháp này chỉ hiệu quả đối với các chất hữu cơ dễ phân hủy và không có khả năng xử lý các kim loại nặng hoặc crom.

1.5.3. Xử lý hóa học

Xử lý hóa học là phương pháp sử dụng các chất hóa học để trung hòa pH của nước thải và loại bỏ các kim loại nặng. Đặc biệt, crom là một trong những kim loại cần được xử lý cẩn thận. Các phương pháp như phản ứng khử crom(VI) thành crom(III) hoặc sử dụng các hợp chất khác để kết tủa crom đều được áp dụng để giảm thiểu tác động tiêu cực của nó đối với môi trường.

Ngoài các phương pháp trên, ngành công nghiệp thuộc da cũng đang hướng đến các giải pháp công nghệ tiên tiến hơn như xử lý bằng màng lọc, công nghệ nano, và các hệ thống tái sử dụng nước trong quá trình sản xuất.

Kết luận

Ngành công nghiệp thuộc da đóng góp lớn vào nền kinh tế toàn cầu nhưng cũng mang lại không ít thách thức về môi trường, đặc biệt là trong việc xử lý nước thải. Để đảm bảo sự phát triển bền vững của ngành này, cần có các giải pháp hiệu quả để giảm thiểu tác động xấu đến môi trường, đồng thời duy trì chất lượng sản phẩm thuộc da.