Переработка коллагенсодержащих, жирсодержащих, кератинсодержащих твердых отходов кожевенного и мехового производства

Введение

Проблема переработки и рационального использования отходов кожевенного и мехового производства в последние годы становится особенно актуальной во всем мире. Это обусловлено тем, что в процессе производства натуральных кож и пушно-меховых полуфабрикатов образуется значительное количество (30 - 50% от массы сырья) отходов, содержащих до 50% белковых веществ, а также многих других побочных продуктов. Актуальность решения указанной проблемы также диктуется ухудшением экологической обстановки. Значительная часть органических отходов кожевенного и мехового производства еще не нашла применения и вывозится на свалки, что, помимо материальных потерь, ведет к загрязнению окружающей среды.

Такая форма хозяйственной деятельности человека - воздействие промышленности на окружающую среду, несет серьезные угрозы: деградацию поверхности земли (изменение рельефа, структуры и качества почвы), загрязнение воздуха, вод, климатические изменения, обеднение флоры и фауны, ухудшение условий жизни и состояния здоровья населения.

Так, непереработанные коллагенсодержащие отходы обладают способностью сорбировать клетки микроорганизмов и могут стать источником образования различных вирусов. Кроме того, складирование отходов на территории предприятий приводит к массированному загрязнению почвы и миграции загрязняющих веществ в грунтовые воды, а также к смыву их поверхностным стоком в открытые водоемы. Аккумулируя значительное количество загрязнений, почва на долгое время становится источником миграции химических веществ в смежные среды: грунтовые воды, атмосферный воздух, в растения – продукты питания [1]. Если использование химических веществ (макро- и микроудобрений), например, в сельскохозяйственной практике регламентировано нормативно-техническими документами, то попадание в почву макро и микроэлементов, а также азотосодержащих соединений, содержащихся в кожевенных и меховых отходах, - процесс совершенно нерегулируемый и потому наиболее опасный для здоровья людей. При имеющейся тенденции резкого увеличения объемов образования указанных отходов вопрос их утилизации, с точки зрения экологической ситуации, становится особенно острым.

Неизбежно образующиеся отходы содержат: весьма ценные природные органические материалы, которые могут быть использованы в качестве сырья в производстве полезных продуктов. Например, ценный природный белок - коллаген, который может быть извлечен и широко использован в виде коллагеновых препаратов в различных отраслях промышленности.

В этой связи экономически выгодным является разработка высоко эффективных технологий переработки кожевенных и меховых отходов.Наиболее ценными из коллагенсодержащих отходов являются те из них, исходная природа которых в процессах производства не подвергалась изменению (отходы кожевенного и мехового сырья) или изменена незначительно (гольевые отходы). Такие отходы легче перерабатывать, а сами продукты переработки могут найти широкое применение, так как экологически безопасны. Более сложной задачей является переработка отходов, образующихся на последующих стадиях производства, в частности, переработка отходов дубленых кож, которые содержат токсичные химические материалы и имеют структурные образования. Таким образом, проблема переработки коллагенсодержащих отходов кожевенного и мехового производства имеет два решающих фактора – экологический и экономический. В данной работе проведен анализ наиболее известных и используемых направлений переработки коллагенсодержащих, жирсодержащих, кератинсодержащих твердых отходов кожевенного и мехового производства.

1. Современные направления переработки отходов кожевенного и мехового производства

1.1 Характеристика и классификация твердых отходов кожевенного и мехового производства

Проблема использования отходов имеет особое значение для меховой и кожевенной промышленности, поскольку в процессе выделки кожи и меха значительная часть побочного продукта переходит в отходы.

Например, баланс кожевенного сырья в производстве кож хромового дубления, составленный по кожевенной промышленности России, показывает, что половина массы сырья попадает в отходы (таблица 1.1) [2].

Таблица 1.1 - Коллагенсодержащие отходы кожевенного производства

Из данных таблицы 1.1 видно, что основную массу среди недубленых отходов составляет гольевая мездра, среди дубленых – кожевенная стружка.

Из диаграммы (рисунок 1.1) видно, что для производства обуви используется только 29,9 – 45,0 % кожевенного сырья, остальная его часть переходит в отходы и используется в виде побочных продуктов. При этом лучшим образом используется сырье в пр