|
1.
피혁제조업 개요
a. 업종개요
피혁제조업은 동물, 특히 가축의 가죽에서 털을
제거한 후 각종 가죽처리제로 처리하여 생활재료나
공업재료로서 유용한 가죽을 제조하는 공업이다.
b.
가죽의 구조 및 특징
가죽은 매우 섬세한 콜라겐(Collagen)
섬유다발이 3차원 모양으로 섞여 짜여져서 가죽의
두께를 이루기 때문에 가죽은 탄력성이 있으면서도
안정된 구조를 유지하는 한편 신축성을 가지게
된다. 섬유다발 사이의 공간은 독특한
해면조직으로 되어있어 습기를 흡수, 방출하여 여기에
공기를 채워 몸을 외기와 절연시킬 수 있어 추운 날씨,
축축하거나 메마른 상태에서도 보온성과 착용성이
좋다.
2.
피혁의 제조공정
a. 제혁공정
b.
제혁공정 설명
원피(Raw Hide) : 원산지에서 도착후 적절한
방역 후 보관
수적(Soaking) : 염장처리 되어있는 원피를
물에 담구어 최초 도살직전의 단백질 조직으로
복원시켜 유연한 상태로 하고 가죽에 붙어있는
오물,염분, 수용성 단백질을 제거하는 공정
석회침(Liming or Unhairing) : 강알칼리성약품을
포함한 용액에 원피를 침적시켜 원피의 털, 표피층과
섬유간 수용성 단백질, 지방을 제거하고 섬유조직을
팽윤시킴. 이때 사용되는 Na2S(유화소다)와
NaHS(수유화소다)등이 종종 폐수처리 공정에서 문제를
유발시킴
제육(Fleshing:이타) : 원피의 불필요한
고기조직, 결체조직, 지방질등을 기계를 이용
물리적으로 제거
선별(Sorting) : 원피의 면상태에 따라서
등급을 정하고 용도별로 분류
탈회(Deliming) : 원피에 침투한 석회를 유안((CH4)2SO4)이나
염안(NH4Cl)과 같은 탈회제를 이용하여 중화,
제거하고 팽윤되어 있는 상태를 원래의 상태로 돌리는
공정
연화(Bating: 효소처리) : 불필요한 단백질층(콜라겐류)을
단백질 분해효소로 가수분해하여 섬유조직을
이완시켜 유연성과 신장력이 좋고 은면(Grain)이 미려한
가죽을 얻는 공정
침산(Picking) : Tannin을 위한 전처리 조건으로
곰팡이나 세균으로 부터 보호할 수 있는 장기저장에
적합한 pH가 되도록 산에 침적하는 공정으로 pH를
황산등을 이용해 2~3으로 맞춘다.
유성(Tanning) : 불안정한 구조의
콜라겐단백질을 크롬(Cr2O7)을
사용하여 광물성 가죽성질로 전환시켜 내열성,
내부식성, 내부패성, 유연성등을 부여함.
선별(Sorting) : 용도에 따른 은면(Grain)등급
결정
탈수(Samming) : 두께조절공정을 용이하도록
하기위해 수분을 제거
두께조절(Shaving) : 용도에 따라 두께를
조절하는 공정
염색(Dyeing) : 기본적인 색채감을 부여
재유성(Retanning) : 크롬분포의 불규칙을
보완하기 위해 크롬을 재첨가 함. 용도에 따른 다양한
물성을 만드는 공정.
가지(Fatliquoring) : 섬유조직의 여러종류의
지방성분을 적절한 방법으로 적용시켜 유연성,
탄력성, 보습성, 장력등 물리적인 특성을 개선하는
공정
건조(Drying) : 각각의 제품에 따라서
여러가지 건조방법을 다르게 적용
무두질(Milling) : 얇고 유연함이 요구되는
제품에 사용되며 마찰열과 물리적인 충격에 의하여
섬유조직이 유연해지도록 함.
신장(Toggling) : 무두질이 끝난 가죽은 많은
수분을 함유하고 있고 평활성이 좋지 못하므로
다공철판에 가죽을 Clip으로 당겨 평활하게 고정하여
건조시킴으로써 가죽의 수율이 늘어나고 평활하게
되어 Finishing을 용이하게 함.
도장(Finishing) : 피혁표면의 흠집자국을
엄폐, 은폐 시키기 위해 도장처리를 함.
3.
피혁폐수의 특성
a. 폐수의 특징
- 폐수는 주로 수적, 탈모, 유성,
염색과정에서 85~90% 정도가 발생하며, 가죽에 부착된
불필요한 이물질 제거시 발생된 이물질 세척후
발생하는 폐수에는 탄수화물, 지방, 단백질이 다량
함유되어 고농도BOD를 나타낸다. 또한 가죽처리제로
사용하는 석회, 유화소다(Na2S), 수유화소다(Na2SH)
크롬염(Cr2O3), 염료등에 의해 pH, SS, n-H,
BOD, 색도 가 높게 나타난다.
-
특히 공정중 사용된 유화소다(Na2S),
수유화소다(Na2SH) 및 방부제는
활성오니공정중에 독성을 일으키므로 전처리
과정에서 제거되어야 한다.
-
탈모 및 탈회공정에서 발생되는 폐수는 고농도로써
특히 침전이 가능한 SS성분이 많이 함유되어 별도
분리하여 자연침전 분리후 본공정으로 처리하여야
처리 효율을 높일 수 있다.
-
용수사용량 또는 폐수 사용량은 자료에 따라 차이가
있으나 정리하면 다음과 같다.
| 구 분 |
용수사용량 및 폐수
발생량 |
| 환경부 자료 |
폐수 : 1~1.3m3/매(우피),
0.5~0.8m3/매 (돈,양피) |
| 자료 1 |
용수 : 0.5~1.0m3/매 |
| 자료 2 |
폐수 : 염지 상태의
원피 1kg당 600~700L |
| 자료 3 |
폐수 : 우피 1매당 1m3,
양피 1매당 0.5~0.7m3 |
b. 폐수의
오염물질 농도
단위(mg/L)
| 구 분 |
pH |
BOD |
COD |
SS |
n-H |
T-N |
T-P |
Cr3+ |
| 환경부자료 |
9~12 |
2000~3000 |
1500~2000 |
1500~2500 |
100~50 |
|
|
10~30 |
|
자료1 |
|
1000~2000 |
|
2000~3000 |
|
|
|
|
|
자료2 |
우피 |
11.4~12 |
1780~2190 |
1370~1980 |
2260~3060 |
280~340 |
|
|
80~115 |
| 양피 |
4~11 |
864~1500 |
784~900 |
500~1212 |
26~40 |
|
|
15~25 |
|
현장사례1 |
4~12 |
2500 |
2000 |
2300 |
|
250 |
|
|
|
현장사례2 |
|
3000 |
3000 |
2500 |
|
|
|
|
<피혁공장
각 공정 폐수의 수질>
| |
제 1
수적 |
제 2
수적 |
석회침 |
제 1
세척 |
| 폐수량(L/kg) |
3.0 |
3.0 |
3.0 |
2.5 |
| pH |
6.4~7.0 |
6.7~7.0 |
11.0~13.0 |
10.6~11.2 |
| 증발잔류물(ppm) |
10,000~20,000 |
2,000~9,000 |
20,000~40,000 |
1,000~2,000 |
| SS(ppm) |
300~1,000 |
60~400 |
5,000~8,000 |
300~500 |
| BOD(ppm) |
300~2,000 |
160~500 |
3,000~5,000 |
150~400 |
| T-N(ppm) |
100~500 |
30~150 |
1,000~4,000 |
50~80 |
| S2- |
- |
- |
1,000~5,000 |
10~30 |
| |
제 2
세척 |
탈회,효해 |
침산 |
무두질 |
| 폐수량(L/kg) |
4.0 |
1.8 |
0.7 |
1.0 |
| pH |
9.0~10.4 |
7.2~8.5 |
4.5 |
3.0 |
| 증발잔류물(ppm) |
600~900 |
6,000~15,000 |
7,000~11,000 |
40,000 |
| SS(ppm) |
100~300 |
500~700 |
50~100 |
700 |
| BOD(ppm) |
80~50 |
600~800 |
200 |
300 |
| T-N(ppm) |
30~50 |
100~200 |
200 |
- |
| S2- |
4~8 |
9~17 |
- |
3,500 |
| |
무두질후
세척 |
중화후
세척 |
염색,
가지 |
탄닌
무두질 |
| 폐수량(L/kg) |
3.0 |
3.0 |
2.0 |
8.5 |
| pH |
4.0~5.0 |
7.1 |
6.5 |
6.7 |
| 증발잔류물(ppm) |
3,000~6,000 |
6,000~7,000 |
5,000 |
15,000~20,000 |
| SS(ppm) |
300 |
300 |
20 |
2,000~4,000 |
| BOD(ppm) |
30~50 |
100 |
250 |
9,000 |
| T-N(ppm) |
- |
- |
- |
1.300 |
| S2- |
30~50 |
100~200 |
- |
- |
<소가죽을
원피로 하는 피혁공장 폐수의 분석 예>
단위(ppm,
단 pH는 제외)
| |
pH |
전고형분 |
용해고형분 |
부유물 |
BOD |
산도 |
알칼리도 |
| 수적 |
6~7 |
15,000~20,000 |
11,000~17,000 |
1,000~2,000 |
600~1,200 |
|
500~1,000 |
| 석회욕 |
11~12 |
20,000~30,000 |
10,000~15,000 |
7,000~15,000 |
2,500~3,000 |
|
30,000~35,000 |
| 탈모 |
11~12 |
1,900~2,500 |
900~1,000 |
1,100~1,500 |
200~500 |
|
700~1,000 |
| 제육 |
|
3,500~3,600 |
1,000~1,100 |
2,500~2,600 |
800~850 |
|
150~300 |
| bate |
8.8~9 |
4,000~5,000 |
4,000~4,500 |
100~500 |
400~2,000 |
|
|
| 산세정 |
2~3 |
60,000~89,000 |
59,000~87,000 |
1,000~2,000 |
2,500~3,000 |
|
|
| 크롬무두질 |
3~4 |
75,000~90,000 |
72,000~88,000 |
2,000~3,000 |
600~2,000 |
|
|
| 식물무두질 |
4~5 |
18,000~35,000 |
17,000~36,000 |
800~1,200 |
5,500~6,000 |
1,000~1.300 |
|
4.
폐수처리공정
a. 환경부
표준공정도
b.
현장사례 1
c.
현장사례 2
※
생산공정에서 사용한 Na2S 와 NaHS의 황화물이
활성오니에 독성물을 일으키므로 FeS(반응색 흑색)로
제거하기 위해 Fe2(SO4)3를 사용.
1차응집반응 후에도 황성분이 남아있어 가압부상
시설을 증설하여 황성분을 제거하게됨. 탈수기는
스크류프레스를 사용하며 함수율은 50%정도
※
향후 강화되는 질소성분에 대한 규제에 대비하여
탈질공정이 포함된 생물학적 공정이 검토되어야 할
것으로 보임.
|
