Альтернативное использование отходов кожевенного производства

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.