تصفیه فاضلاب چرم سازی 

صنعت چرم سازی یکی از قدیمی ترین صنایع هندوستان است و شامل تبدیل پوست و چرم حیوانات به یک محصول پایانی مفید برای ساخت کالاهای چرمی مانند کفش، کیف، کمربند و لباس می باشد. دباغی پوست با فرآیند دباغی گیاهی که محصول آن چرم سبک و باریک است ، انجام می شود. فرآیند تولید با حذف لایه های نامطلوب از پوست شروع شده(که طی این مرحله به عوامل دباغی اجازه نفوذ به پوست و تبدیل آن به مواد قابل انعطاف داده می شود) و در نهایت با رنگ های مختلف و پرداخت سطح پایان می یابد.

پوست خام از بدن حیوان ذبح شده جدا می شود. این پوست همراه با موها، رو پوست(در زیر آن)، بافت چربی و بشره می باشد. قسمتی که تبدیل به چرم می شود بشره پروتئین نیمه محلول می باشد، که زمانی که در آب بجوشد چسب و ژلاتین تولید می کند، ولی زمانی که با عوامل دباغی تصفیه شود تبدیل به چرم می شود.

فرآیند تولید

پوست های دریافتی از کشتارگاه ها جهت حفاظت در برابر حمله میکروبی معمولا در محلول های نمکی خیسانده می شوند. در صورتی که پوست های خیسانده شده در نمک قبل از انتقال به دباغی خشک شوند خیلی سفت می شوند.

جریان های فاضلاب تولیدی در طی ساخت می تواند به صورت زیر دسته بندی شود:

• جریان های قوی و متناوب
• جریان های ضعیف و مداوم

اولین مرحله خیساندن پوست ها در آب جهت حذف نمک نگهدارنده و رفع سفتی پوست می باشد. ممکن است خیساندن به مدت 10-5 روز به طول بینجامد که جریان فاضلاب قوی ولی متناوب (به دلیل تخلیه متتاوب آب مملو از نمک) تولید می کند. این جریان علاوه بر نمک، حاوی چرک، پشکل و خون می باشدو رنگ آن سبز زیتونی تیره است. مرحله ی بعد برس زنی است که بافت چربی از پوست حذف می شود و ممکن است به صورت دستی یا با وسایل مکانیکی صورت گیرد.

در این مرحله، به منظور شستن ناخالصی ها از جریان مداوم آب استفاده خواهد شد که باعث تولید جریان مداوم فاضلابی با ماهیت کاملا فسادپذیر می شود. مرحله ی بعد آهک زنی می باشد که در آن پوست ها با آهک و یک عامل کاهنده قلیایی مانند سولفید سدیم (Na₂S) تصفیه می شوند. این مواد شیمیایی به فرآیند تورم پوست کمک می کنند. همچنین موی روی پوست سست می شود. در فرآیند موزدایی، موهای سست توسط ابزار مکانیکی یا به صورت دستی جدا می شوند و این موها با کمک آشغال گیرها از آب شستشو جدا می شوند. شستن پوست ها همچنین آهک اضافی مورد استفاده در فرآیندهای قبلی را حذف می کند.

مرحله مهم در آماده سازی پوست برای دباغی خیساندن آن در ماده قلیایی می باشدکه برای کاهش PH، تورم، تغلیظ الیاف و حذف محصولات تجزیه پروتئینی انجام می شود. خیساندن معمولا با نمک های آمونیوم و ترکیبی از آنزیم هایی که به صورت تجاری آماده شده اند(عمدتا تریپسین و کموتریپسین) انجام می شود. خیساندن سبب لغزندگی، نرم شدن، صاف شدن و متخلخل تر شدن و رفع چروک ها روی پوست می شود.

مراحل ذکر شده در بالا برای دباغی گیاهی و دباغی کروم مشترک می باشند.

دفع فاضلاب چرم سازی

فاضلابی که در هر تن پوست پردازش شده تولید می شود، بین 40-35 متر مکعب می باشد. فاضلاب چرم سازی ممکن است برای آبیاری روی زمین دفع یا وارد فاضلاب روهای شهری یا دریا شود (اگر دباغی نزدیک دریا باشد). اما این فاضلاب ها بخاطر استفاده از نمک به عنوان نگهدارنده حاوی مواد جامد محلول هستندو ممکن است در حد بالاتر از 20000 میلی گرم در لیتر باشد. بنابراین پوست های خام قبل از خیساندن در یکسری از مخزن ها انجام می گیرد و آب مخزن اول که بیشترین نمک را دارد در حوضچه های تبخیر نگه داری می شود و نمک خشک شده با سایر مواد پیش گرد گیری دفع می شود. این مرحله به طور قابل توجهی TDS را کاهش داده ولی هنوز برای دستیابی به استانداردهای آبیاری مناسب نیست. اگر فاضلاب بعد از این مرحله تصفیه شود می تواند برای موارد زیر استفاده شود:

1. برای پرورش آبزیان، هنگامی که مقادیر زیادی مواد پروتئینی موجود باشد. به صورت ماهی در نواحی کوچک تولید می شود. مقدار مواد آلی بالا فاضلاب به افزایش بازدهی ماهی کمک می کند.
2. سیستم های با تعرق بالا، که گیاهانی مانند بامبو، نیم و شیشام با ظرفیت تعرق بالا که در اراضی شخم زده کاشته می شوند. چنین سیستمی اجازه دفع 450-250 متر مکعب فاضلاب در هر هکتار در روز بدون خطر آلودگی آب های زیر زمینی را می دهد زیرا همه آب های بکار رفته استفاده می شود.
3. کشت گیاهان علفی در سیستم های وتلند مصنوعی، دفع در دریا نیز می تواند انجام شود، ولی باید مراقب بود که هنگامی که جزر ومد شدید است فاضلاب به ساحل بر نگردد.

اگر فاضلاب خام در رودخانه دفع شود باعث افزایش مصرف اکسیژن، تولید رنگ و ایجاد طعم و بوی نامطلوب در آب دریافتی، تشکیل رسوبات لجنی در کف رودخانه، تخریب غذای ماهی و ایجاد سمیت کروم برای ماهی می شود. کسانی که در این جریان ها استحمام می کنند در معرض باسیل آنتراکس قرار می گیرند.

وقتی در اراضی تخلیه شوند به علت جذب بالای سدیم اثر نامطلوب در حاصل خیزی خاک خواهند داشت. برخی از مواد آلی پیچیده مانند تانین نیز برای گیاهان پتانسیل بازدارندگی دارند. تخلیه فاضلاب خام به فاضلاب روهای شهری سبب رسوب کربنات کلسیم شده که با واکنش آهک و دی اکسید کربن صورت می گیرد.

موهایی که در فاضلاب وجود دارند همانند عوامل چسبناک عمل کرده و ملات ضخیمی تشکیل می دهند که منجر به گرفتگی مجراهای فاضلاب می شود. فاضلاب روهای بتنی می توانند در اثر خوردگی ناشی از حضور سولفید هیدروژن آسیب ببینند. اگر نسبت جریان زائدات و فاضلاب 10:100 باشد، دفع بی خطر فاضلاب خام دباغی به درون فاضلاب رو شهری امکان پذیر می باشد. ولی آشغال گیری و ته نشینی قبل از تخلیه به فاضلاب رو شهری ضروری می باشد.

آلودگی ناشی از این فاضلاب ها را می توان با انجام اقدامات زیر در منبع کاهش داد:

کاهش مصرف آب به وسیله

1. آب بندی مناسب
2. تفکیک جربان های تمیزتر برای استفاده مجدد مستقیم بدون تصفیه، به عتوان مثال آب شست و شو بعد از خیساندن چرم، خنثی سازی غوطه وری در اسیدهای رقیق و رنگرزی را می توان برای شستن کف زمین(بعد از خیساندن و آهک زنی) استفاده نمود.
3. استفاده از شست و شوی ناپیوسته به جای شست وشوی پیوسته
4. تصفیه جریان های مجزا و بازیافت آن ها در همان فرآیند(باید مراقب بود که چنین استفاده مجددی اثر نامطلوب روی کیفیت محصولات پایانی نداشته باشد)

فرآیند تغییر مواد شیمیایی برای کاهش بار آلودگی:

1. جایگزینی آهک و سولفید سدیم با آنزیم های مناسب به وسیله فرآبند اکسیداسیون با استفاده از دی اتیل آمین یا سودسوز آور به جای آهک.
2. تعویض پنتاکلروفنل که مشکوک به سرطان زائی است یا 2-تیوسیامتیل تیوبنروتیازول(TCNTB)(همان طور که موسسه مرکزی تحقیقات چرم (CLRI) توصیه نموده است).
3. استفاده از چربی زداهای حلال به جای مواد شیمیایی چربی زدای متداول

ویژگی های فاضلاب چرم سازی

فاضلاب های چرم سازی حاوی مقادیر بالایی از BOD , COD، کل جامدات می باشد. این فاضلاب ها معمولا قلیایی هستند و بوی نامطبوعی دارند. مواد آلی موجود در فاضلاب خام به دلیل PH بالا، اگر به مدت کوتاهی ذخیره شوند به سرعت متعفن نمی شوند. اما وقتی PH آن ها کم باشد بوی بد منتشر می کنند. میانگین فاضلاب های مرکب(شامل آب های شست وشو) در یک دباغی معمول در جدول زیر داده شده است.

آیتم ها	فاضلاب ترکیبی	ماکزبمم ساعتی
متوسط جریان(متر مکعب در روز)	1310	2240
PH	8.9	12.3
قلیاییت بر حسب کربنات کلسیم(میلی گرم در لیتر)	260	700
کلریدها بر حسب کلر(میلی گرم در لیتر)	4280	10600
جامدات کل(میلی گرم در لیتر)	10505	23410
جامدات معلق(میلی گرم در لیتر)	1080	3310
COD(میلی گرم در لیتر)	3700	6675
BOD(میلی گرم در لیتر)	1725	4000

بار زائدات تشکیل شده با عملیات مرکب پردازش چرم در هر تن پوست پردازش شده نیز در جدول زیر آورده شده است.

پارامترها	بار آلودگی(کیلوگرم)
اکسیژن مورد نیاز بیوشیمیایی	70
اکسیژن مورد نیاز شیمیایی	180
کلرایدها بر حسب کلر	270
کل جامدات فرار	600
جامدات معلق	100
سولفیدها بر حسب S	4
کل کروم(بر حسب سولفید کروم بازی)	30

تصفیه فاضلاب دباغی

تصفیه مقدماتی و اولیه از مراحل زیر تشکیل شده است:

1. آشغال گیری برای حذف مو
2. ته نشینی ساده یا با کمک مواد شیمیایی به منظور حذف آهک و سایر جامدات قابل ته نشینی از فاضلاب

این دو مرحله بدون توجه به شیوه دفع یا تصفیه بیشتر ضروری هستند.