Альтернативное использование отходов кожевенного производства

Альтернативное использование отходов кожевенного производства

Авторы публикации

Рубрика

Экология

Журнал

Журнал «Научный лидер» выпуск # 17 (115), Май ‘23

Дата публикации 03.05.2023

Поделиться

В настоящей статье основное внимание уделено исследованиям, направленным на поиск альтернативного использования твердых отходов, образующихся на кожевенных производствах.

Твердые отходы являются побочными продуктами производственной деятельности и неразрывно связаны с негативным воздействием на человека и окружающую среду при неправильной утилизации. Сокращение образования этих отходов и надлежащее управление ими становятся важными  задачами для государственных органов. В данной статье речь пойдет о твердых отходах, которые образовываются на кожевенных предприятиях.

В последние годы в кожевенной, меховой и обувной промышленности была зафиксирована положительная динамика, и суммарный рост производства составил 8,7%. Продолжил увеличиваться выпуск хромового полуфабриката (вет-блю). Экспорт кожевенных полуфабрикатов вырос в 2,4 раза. Но рост производства также влияет на образование твердых отходов.

На кожевенных производствах образуется большое количество отходов, которые можно классифицировать таким образом:

- отходы, образующиеся при переработке шкур и голья на таких технологических стадиях, как: отмока, мездрение, золение, обезволашивание – недубленые отходы  – спилок, обрезь, мездра, подкожный жир, шерсть, щетина;

- отходы после дубления, образующиеся на технологических стадиях: обеззоливание, мягчение, обезжирирование, пикелевание, дубление, сушка, тяжка, шлифование - дубленые  отходы – спилок, стружка, дубленая обрезь, кожевенная пыль [1, 2].

Среди основных применений твердых отходов кожевенного производства выделяются производство адсорбирующих материалов, биодизеля, биогаза, биополимеров, применение в сельском хозяйстве и другие области  применения, связанные с экстракцией/восстановлением соединений, представляющих коммерческий интерес, выделением микроорганизмов и производством ферментов и применения в рационе животных.  В статье речь пойдет об адсорбции и получении биополимерных пленок.

Адсорбция - относительно простой метод и обычно используется при очистке сточных вод, что связано с низкой стоимостью и эффективностью удаления в зависимости от используемого адсорбирующего материала.

Адсорбирующие материалы, используемые в процессах адсорбции, должны обладать такими характеристиками, как высокая селективность, большая площадь поверхности и высокая адсорбционная способность в сочетании с длительным сроком службы и возможностью повторного использования. Следует также рассмотреть возможность производства адсорбентов из отходов промышленного или сельскохозяйственного сектора, известных как биосорбенты, что расширяет возможности применения.

Исследования адсорбции с использованием водных растворов чрезвычайно полезны для понимания механизмов взаимодействия между загрязняющим веществом и адсорбирующим материалом. Однако периодические испытания не могут быть применены непосредственно на промышленном уровне, так как фактические стоки содержат в своем составе несколько других химических соединений из промышленных процессов, которые могут повлиять на эффективность адсорбции, полученную в испытаниях с однокомпонентным раствором.

Различные способы дубления кожи также могут влиять на процесс адсорбции. Авторами [3] обнаружено, что способность кожи растительного дубления к удалению красителей уступает коже хромового дубления во всех исследованных условиях pH, хотя обе они имеют одинаковую тенденцию к снижению при увеличении pH. Объясняется это явление тем, что молекула растительного дубления состоит в основном из фенольных соединений - дубильными веществами, которые поступают из растений и связаны водородными связями с карбоксильной и аминогруппой в коже, таким образом, количество доступных участков снижается, как и адсорбционная способность.

Однако, даже при перспективных направлениях применения в качестве биосорбента, необходимы дальнейшие исследования с использованием отходов кожевенного производства или полученного из них активированного угля, для очистки реальных стоков для обеспечения эффективного удаления отходов в многокомпонентных системах.

Одно из перспективных направлений использования отходов кожевенного производства – получение биополимеров. Этому направлению посвящены статьи как отечественных, так и зарубежных авторов.

В исследовании [4] использовали гидролизат коллагена из недубленых отходов, полиэтиленгликоль (ПЭГ) и эпоксидированное соевое масло для изготовления биоразлагаемых покрытий распылением и нанесения на почву для последующей посадки салата. Авторы пришли к выводу, что полученный материал имел агротехнические характеристики, сравнимые с промышленной полиэтиленовой пленкой низкой плотности, сохраняя укрывной эффект в течение вегетационного периода, а также гарантируя аналогичную скорость роста растений и накопление сухого вещества. В конце полевых испытаний в почве, покрытой полиэтиленовой пленкой, было зарегистрировано более низкое значение электропроводности по сравнению с почвой, покрытой напыленными покрытиями, что может быть связано с питательными веществами, выделяемыми в почву распылением во время его разложения.

В работе [5] изучали удаление хрома из гидролизованного коллагена для приготовления пленок с добавлением антибиотиков (сульфадиазина серебра) с целью применения их в качестве лечебного покрытия ран (ран и ожогов) для ускорения заживления. Высвобождение антибиотика на коже будет происходить постепенно во время лечения.

Отходы кожевенного производства перспективны для применения в производстве биоразлагаемых пленок, однако необходимы дополнительные исследования в области разработки композитов с соответствующими комбинациями соединений и/или добавок, могут способствовать изменениям и улучшениям в производстве биоразлагаемых пленок.

В обзоре рассматриваются несколько изученных методов использования отходов кожевенного производства в областях адсорбции и биополимеров. Было получено много многообещающих результатов, однако по-прежнему существуют проблемы, которые необходимо решить, чтобы сделать возможным получение продуктов, имеющих коммерческую ценность, извлечение соединений, представляющих промышленный/коммерческий интерес.

Список литературы

  1. Кормильцева К. А., Тришина О. А. Переработка отходов кожевенного производства // . 2023. №1 (99). URL:
  2. "ИТС 40-2021. Информационно-технический справочник по наилучшим доступным технологиям. Дубление, крашение, выделка шкур и кожи" (утв. Приказом Росстандарта от 22.12.2021 N 2963)
  3. Piccin JS, Gomes CS, Feris LA, Gutterres M. Kinetics and isotherms of leather dye adsorption by tannery solid waste. Chem Eng J. 2012.
  4. Gil CS, Gil VS, Carvalho SM, Silva GR, Magalhães JT, Oréfice RL, Mansur A, Patricio PSO, Oliveira LC. Recycled collagen films as biomaterials for controlled drug delivery. New J Chem. 2016
  5. Sartore L, Schettini E, Palma L, Brunetti G, Cocozza C, Vox G. Effect of hydrolyzed protein-based mulching coatings on the soil properties and productivity in a tunnel greenhouse crop system. Sci Total Environ. 2018.
Справка о публикации и препринт статьи
предоставляется сразу после оплаты
Прием материалов
c по
Осталось 4 дня до окончания
Размещение электронной версии
Загрузка материалов в elibrary