فاضلاب صنایع چرم
بررسی فنی فرآیندهای تولید و تصفیه فاضلاب در صنعت چرم و دباغی
صنعت چرم و دباغی یکی از قدیمیترین صنایع فرآوری مواد خام است که در آن پوست حیوانات به چرم قابل استفاده در صنایع مختلف تبدیل میشود. فرآیندهای دباغی شامل مراحل متعددی مانند خیساندن، آهکزنی، موزدایی، دباغی با کروم یا گیاهی و تکمیل چرم است. این صنعت یکی از بزرگترین تولیدکنندگان فاضلاب صنعتی با بار آلودگی بالا محسوب میشود، زیرا فرآیندهای آن شامل استفاده از مواد شیمیایی قوی، فلزات سنگین، پروتئینهای آلی و ترکیبات رنگی است. در این گزارش، شاخههای مختلف صنعت چرم، منابع تولید فاضلاب، ویژگیهای فاضلاب و فرآیندهای تصفیه بررسی میشود.
—
۱. شاخههای صنعتی و فرآیندهای مرتبط در صنعت چرم و دباغی
الف) فرآیندهای اصلی در دباغی چرم
1. خیساندن (Soaking):
حذف خون، خاک، نمکهای نگهدارنده و مواد زائد از سطح پوست با استفاده از آب و مواد شوینده.
2. آهکزنی و موزدایی (Liming & Unhairing):
حذف مو و پروتئینهای غیرکلاژنی با استفاده از آهک و سولفید سدیم.
3. دلانزنی (Deliming) و آنزیمزنی (Bating):
کاهش قلیاییت پوست و نرمسازی با کمک اسیدها و آنزیمهای پروتئازی.
4. دباغی (Tanning):
تثبیت ساختار پروتئینی چرم با استفاده از مواد معدنی مانند کروم (Cr³⁺) یا مواد گیاهی مانند تانن.
5. رنگرزی و روغنزنی (Dyeing & Fatliquoring):
بهبود نرمی، رنگ و خاصیت ضدآب چرم با استفاده از رنگهای آلی، چربیها و واکسها.
6. پایانکاری (Finishing):
پردازش نهایی شامل پولیش، چاپ، روکشدهی و تثبیت نهایی چرم.
ب) محصولات نهایی صنعت چرم
چرم طبیعی برای پوشاک، کیف، کفش و لوازم جانبی.
چرم صنعتی برای خودروسازی، مبلمان و وسایل ورزشی.
چرمهای خاص برای استفاده در صنایع لوکس و دستساز.
—
۲. منابع تولید فاضلاب و مشخصات جریانهای ورودی به تصفیهخانه
الف) منابع اصلی تولید فاضلاب
خیساندن و شستشوی اولیه:
حاوی مقادیر زیاد مواد آلی، نمکهای محلول و میکروارگانیسمها.
آهکزنی و موزدایی:
حاوی آهک، سولفیدها، پروتئینهای تجزیهشده و ذرات مو.
دلانزنی و آنزیمزنی:
فاضلاب دارای مواد نیتروژنی، پروتئینهای محلول و ترکیبات آمونیاکی.
دباغی با کروم:
فاضلاب حاوی ترکیبات کروم سهظرفیتی (Cr³⁺) و در برخی موارد کروم ششظرفیتی (Cr⁶⁺).
رنگرزی و روغنزنی:
حاوی رنگهای آلی، چربیهای سنتزی و ترکیبات فرار.
پایانکاری:
تولید فاضلاب با مقادیر کم حلالها، واکسها و مواد تثبیتکننده.
ب) مشخصات کیفی فاضلاب صنعت چرم
مواد معلق بالا (TSS): ناشی از مو، بقایای پروتئینی و رسوبات آهکی.
BOD و COD بسیار بالا: به دلیل وجود پروتئینهای محلول و مواد آلی پیچیده.
pH متغیر: از بسیار قلیایی (در آهکزنی) تا اسیدی (در دباغی و رنگرزی).
غلظت بالای سولفیدها: که میتواند به انتشار گاز هیدروژن سولفید (H₂S) و مشکلات زیستمحیطی منجر شود.
حضور فلزات سنگین: کروم (Cr³⁺)، نیکل، مس و آهن به ویژه در فرآیندهای دباغی و رنگرزی.
چربیها و روغنها: ناشی از روغنزنی و تکمیل چرم.
—
۳. طراحی و بهکارگیری واحدهای تصفیه فاضلاب در صنعت چرم
الف) پیشتصفیه (Pre-treatment)
حذف ذرات درشت و جامدات معلق:
استفاده از آشغالگیرها، دانهگیرها و تهنشینی اولیه.
کنترل pH:
خنثیسازی پساب قلیایی (آهکزنی) و اسیدی (دباغی) قبل از ورود به فرآیندهای اصلی تصفیه.
جداسازی چربی و روغن:
استفاده از چربیگیرهای ثقلی یا سیستمهای DAF (شناورسازی با هوای محلول).
ب) تصفیه اولیه (Primary Treatment)
انعقاد و لختهسازی:
افزودن آلوم، پلیآلومینیوم کلراید (PAC) یا پلیالکترولیتها برای حذف مواد کلوئیدی و کاهش بار آلی.
رسوبدهی فلزات سنگین:
استفاده از آهک یا سولفید سدیم برای حذف کروم و سایر فلزات سنگین.
تهنشینی شیمیایی:
حذف بخش عمدهای از مواد جامد معلق و BOD اولیه.
ج) تصفیه ثانویه (Secondary Treatment)
بیورآکتورهای هوازی (MBBR یا SBR):
حذف بار آلی با استفاده از تجزیه بیولوژیکی توسط باکتریها.
روشهای بیهوازی (UASB یا EGSB):
تولید بیوگاز از ترکیبات آلی پرانرژی و کاهش COD و BOD.
د) تصفیه نهایی (Tertiary Treatment)
فیلترهای شنی و غشایی:
حذف ذرات باقیمانده و کاهش رنگ فاضلاب.
اکسیداسیون پیشرفته (AOP):
استفاده از اوزون، پراکسید هیدروژن و UV برای حذف رنگهای مقاوم و ترکیبات آلی پیچیده.
اسمز معکوس (RO):
امکان بازیافت و استفاده مجدد از آب تصفیهشده در فرآیندهای صنعتی.
—
۴. نکات طراحی و چالشهای فنی در تصفیه فاضلاب صنعت چرم
مدیریت سولفیدها:
حذف مؤثر سولفیدها برای جلوگیری از تولید گاز H₂S و خوردگی تجهیزات.
کنترل فلزات سنگین:
جلوگیری از تبدیل کروم سهظرفیتی (Cr³⁺) به کروم ششظرفیتی (Cr⁶⁺) که سمی و سرطانزا است.
بازیافت کروم:
طراحی سیستمهای بازیابی کروم از فاضلاب و استفاده مجدد در دباغی.
کاهش مصرف آب و انرژی:
استفاده از سیستمهای گردش مجدد آب و تصفیه غیرمتمرکز برای بهینهسازی مصرف منابع.
—
جمعبندی
فاضلاب صنعت چرم و دباغی به دلیل وجود بار آلی بالا، فلزات سنگین، سولفیدها و ترکیبات رنگی نیاز به تصفیه چندمرحلهای شامل پیشتصفیه، روشهای بیولوژیکی، رسوبدهی فلزات و فناوریهای پیشرفته دارد. همچنین، بازیافت کروم و بازچرخانی آب تصفیهشده میتواند به کاهش اثرات زیستمحیطی این صنعت کمک کند.
نظری برای این وجود ندارد.