CORNET I - LeatherProBio

Niniejszy projekt realizowany jest przez OIBS, ITE oraz Instytut w Pirmasens Niemcy, a współfinansowany przez NCBIR w ramach projektu CORNET. 

Covid19 - pandemia - opóźniła nieco prace nad projektem zarówno w Niemczech jak i w Polsce - jeśli sytuacja pandemiczna nie ulegnie pogorszeniu, zakończenie projektu powinno się zakończyć w planowanym terminie czyli do końca grudnia 2021 roku. 

Zgodnie z ustalonym harmonogramem, strona Polska pozyskała z 5 zakładów garbarskich próbki skór oraz odpadów powstających w procesie garbowania chromowego skór tzn. strużyny, pył po szlifowaniu w formie brykietu oraz cyplowiny oraz dokładne oznaczenia zawartości chromu. 

Do analizy wykorzystano automatyczne sekwencyjny spechtrometr rentgenowski  w dyspersji foli typ WDXRF ARL PERFORMIX. Pomiary wykonano w atmosferze helowej. Dobór parametrów pomiarowych, tj. rodzaj kryształu, napięcie pomiaru (kV) i natężenie (mA) odbywał się automatycznie wg. programu sterującego urządzenie. 

Spechtrometria mas sprężenia z plazmą wzbudzaną indukcyjnie to technika służąca do wykrywania pierwiastków metali o bardzo niskich stężeniach (ppb, ppt). W technice tej wykorzystuje się pomiar intensywności strumienia jonów powstałej w plazmie, a następnie spechtrometru masowego wyznacza się ilości jonów. Metoda ta pozwala na osiągnięcie na niskich granic wykrywalności i znakomitej czułości dla większości pierwiastków. 

Uzyskanych wyników badań zawartości chromu w odpadach przemysłu grabarskiego to strużyny garbarskie, pył po szlifowaniu, oraz cyplowiny wskazują, że największa zawartość chromu występuje w pyle skórzanym - średnio około 24% wag.

W pozostałych produktach procesu garbarskiego tj. w strużynie i cyplowinie średnia zawartość chromu jest porównywalna i wynosi odpowiednio około 15% wag w strużynie i około 13,5% wag w cyplowinie.

Dnia 20.07.2021 r. w siedzibie firmy Martpol odbyło się kolejne spotkanie robocze wykonawców międzynarodowego projektu o akronimie LeatherProBiorealizowanego w ramach inicjatywy CORNET (COllectiveResearchNETworking).Z ramienia Ogólnopolskiej Izby Branży Skórzanej udział wzięli: Monika Flisek i Zbigniew Gregorczyk. Z kolei Grupę Badawczą Biotechnologii Przemysłowych Łukasiewicz- ITEE reprezentowali: Anna Kowalik-Klimczak, Monika Łożyńska oraz Maciej Życki. W spotkaniu uczestniczył także Michał Ludwicki – technolog, kierownik laboratorium firmy Martpol.

Celem spotkania było szczegółowe omówienie wyników kolejnych modelowych prób garbowania skóry zrealizowanych przy użyciu chromu odzyskanego z hydrolizatów za pomocą technik separacji membranowej. Procesy garbowania zostały przeprowadzone z wykorzystaniem próbki połówki skóry bydlęcej zpiklowanej oraz mieszaniny komercyjnego garbnika chromowego i koncentratu po procesie nanofiltracji (NF) cieczy, uzyskanych w wyniku hydrolizy chromowych odpadów stałych przeprowadzonej z użyciem odpowiedniego rodzaju kwasu nieorganicznego, wstępnie oczyszczonych w procesie mikrofiltracji (MF). Próbkę odniesienia stanowiła połówka bydlęcej skóry wyprawiona w sposób tradycyjny z wykorzystaniem komercyjnego garbnika chromowego. W wyniku przeprowadzonych procesów uzyskano dwie połówki skóry w postaci niewykończonych półproduktów(skóra crust), które nieznacznie różnią się kolorem. Podczas spotkania ustalono, że zostaną one wykończone na potrzeby obuwnicze. Następnie ich reprezentatywne próbki zostaną poddane badaniom fizycznym (wyznaczone zostaną m.in.: temperatura skurczu, grubość, rozciągliwość, wytrzymałość na rozdzieranie) i chemicznym (oznaczenie zawartości chromu ogólnego), a także obserwacjom mikroskopowym i analizie składu pierwiastkowego. Podczas spotkania stwierdzono, że przedsiębiorstwa garbarskie mogłyby być zainteresowane wykorzystaniem koncentratu po procesie NF hydrolizatów wstępnie oczyszczonych w procesie MFw zamian za odbiór stałych odpadów poprodukcyjnych zawierających chrom.

Od stycznia 2020 r. w ramach inicjatywy CORNET* (z ang. COllective Research NETworking) z powodzeniem realizowany jest projekt pn. „Innowacyjna technologia waloryzacji chromowych odpadów garbarskich oparta na ekstrakcji białek, odzysku chromu i produkcji biogazu” w kooperacji Ogólnopolskiej Izby Branży Skórzanej z Siecią Badawczą Łukasiewicz – Instytutem Technologii Eksploatacji w Radomiu (Ł-ITEE) i Prüf- und Forschungsinstitut Pirmasens z Niemiec. Celem projektu jest usprawnienie gospodarki odpadami w przemyśle garbarskim, poprawa warunków pracy i wdrożenie standardów czystszej produkcji. Wymaga to opracowania koncepcji i warunków wykorzystania innowacyjnych technik do wysokoefektywnego odzysku białek i chromu z odpadów, a także wykorzystania mikroorganizmów do przetworzenia biomasy.

W ramach dotychczas zrealizowanych prac zbadano skład reprezentatywnych próbek odpadów garbarskich i opracowano stosowne procedury ekstrakcji chromu z cieczy, powstałej w wyniku termicznej hydrolizy tych odpadów. W tym celu wykorzystano infrastrukturę badawczą Ł‑ITEE w postaci unikatowych systemów, instalacji i urządzeń do oczyszczania ścieków oraz zaawansowanej aparatury analitycznej do oceny parametrów fizyko-chemicznych odpadów ciekłych i stałych. W kolejnych etapach prac zostaną przeprowadzone modelowe procesy garbowania skór z wykorzystaniem chromu, odzyskanego z hydrolizatów odpadów stałych, oraz ocena jakości uzyskanych materiałów w odniesieniu do skór garbowanych tradycyjnie przy użyciu kąpieli przygotowanych na bazie świeżego garbnika chromowego. Prace te zostaną zrealizowane we współpracy z przedsiębiorstwem garbarskim MARTPOL zlokalizowanym w Radomiu, które dysponuje rozbudowanym zapleczem laboratoryjnym, przystosowanym do prowadzenia testów weryfikacyjnych nowych produktów przeznaczonych do obróbki skór. Zakończenie realizacji projektu planowane jest na grudzień 2021 r. Opracowana technologia umożliwi zredukowanie ilości uciążliwych odpadów, ponowne wykorzystanie chromu w produkcji skór oraz pomoc przedsiębiorcom przemysłu garbarskiego w Polsce w sprostaniu coraz większym restrykcjom stawianym w zakresie ochrony środowiska naturalnego.

*Inicjatywa CORNET jest programem wsparcia badań branżowych, w którym szczególnie uwzględnia się rolę małych i średnich przedsiębiorstw. Przedsięwzięcie polega na współpracy międzynarodowej instytucji zarządzających i finansujących badania branżowe. Celem przedsięwzięcia jest promowanie ścisłej współpracy pomiędzy zaangażowanymi podmiotami oraz stwarzanie możliwości finansowania ze źródeł publicznych (tj. NCBiR) badań na potrzeby konkretnych branż przemysłowych.

W dzisiejszym świecie wielkim problemem są ogromne ilości odpadów, śmieci, powstających podczas procesów produkcyjnych, a także w gospodarstwach domowych. Ogromne ilości śmieci, odpadów „zalewają” i zanieczyszczają środowisko w którym żyje człowiek tj. powietrze, wodę, ziemię (upraw zbóż). Wiele państw i organizacji stara się w miarę możliwości ograniczyć ilość odpadów oraz w miarę możliwości technicznych i technologicznych utylizować je (szczególnie odpady bardziej niebezpieczne).

Ogólnopolska Izba Branży Skórzanej z siedzibą w Radomiu, doceniając wagę problemu utylizacji, likwidacji odpadów garbarskich (stałe i płynne) podjęła w ramach programu HORYZONT 2020, problem nowego sposobu wykorzystania odpadów zwłaszcza zawierających chrom, poprzez opracowanie innowacyjnej technologii i poprzez opracowanie metod ich powtórnego użycia w procesach technologicznych po to, aby ograniczyć ich niekorzystny wpływ na środowisko naturalne.

Istotą pomysłu utylizacji odpadów z zawartością związku chromu jest wykorzystanie tych odpadów, jako biomasy
o wartościach energetycznych możliwych do odzyskania w celu obniżenia kosztów energii.

 Temat ten będzie realizowany w ramach międzynarodowego projektu CORNET, w skład którego ze strony polskiej wchodzą Ogólnopolska Izba Branży Skórzanej z siedzibą w Radomiu, Instytut Technologii i Eksploatacji w Radomiu oraz Narodowe Centrum Badań i Rozwoju w Warszawie, a ze strony niemieckiej Instytut w Pirmasens. W celu realizacji programu utylizacji ścieków i odpadów garbarskich przewiduje się wykorzystanie innowacyjnych rozwiązań i technologii, które umożliwiają ekstrakcję związków chromu z roztworów ścieków garbarskich, a także wykorzystanie odpowiednich mikroorganizmów przetwarzających odpady i umożliwiających otrzymanie biomasy.

Próby tych rozwiązań będą realizowane w skali laboratoryjnej oraz przemysłowej pod nadzorem specjalistów z Ogólnopolskiej Izby Branży Skórzanej w Radomiu oraz wysokokwalifikowanych pracowników naukowych Instytutu Technologii i Eksploatacji w Radomiu - strona polska, oraz fachowców z Instytutu w Pirmasens, w ramach umowy „Innowacyjna metoda waloryzacji chromowych odpadów garbarskich oparta na ekstrakcji białek, odzysku chromu i produkcji biogazu” - LEATHER Pro Bio, która będzie realizowana przez okres dwóch lat zgodnie z umową

CORNET/27/1/2019
/LeatherProBio/.