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Valorizzare i sottoprodotti della depilazione ossidativa

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di Filippo Meneguzzi, Gruppo Dani

Di seguito verrà descritta l’attività sperimentale che ha portato avanti il gruppo Dani nel corso dell’ultimo anno di sperimentazione.

Il primo obiettivo che ci siamo posti è stato quello di estrarre il pelo dal bottale in continuo durante il processo di calcinaio; questa operazione avrebbe avuto i seguenti obiettivi:

  1. Separare cheratine ricche in contenuto proteico perché ancora poco intaccate dall’azione della miscela depilante ossidativa;
  2. Permettere un’azione più mirata della miscela depilante sui peli ancora attaccati al bulbo, rispetto a quelli già staccati;
  3. Evitare l’intasamento dello scambiatore di calore.

Per effettuare questa separazione abbiamo individuato come miglior dispositivo la filtrococlea: il bagno da grigliare, estratto dalla vaschetta laterale del bottale,  passa attraverso un circuito esterno e viene convogliato sullo schermo filtrante lasciando sullo stesso tutto il materiale di dimensioni superiori al diametro dei fori (principalmente pelo); a questo punto si aziona il movimento rotativo della coclea centrale e le spazzole puliscono lo schermo depositando il materiale grigliato sulla coclea stessa, la quale provvede al sollevamento e al drenaggio dello stesso; contemporaneamente tramite una pompa il liquido viene reimmesso nel bottale.

Durante lo svolgimento delle prove abbiamo testato diverse variabili quali tempi di rotazione della coclea, tempi di azionamento della pompa che reimmette il bagno all’interno del bottale, tempi di apertura della valvola di immissione del bagno nella filtrococlea; pur variando questi parametri siamo riusciti ad estrarre una quantità di pelo percentualmente inferiore a quanto normalmente si riesce ad ottenere dai calcinai tradizionali e questo è una conferma del fatto che il meccanismo di distacco del pelo non è lo stesso di un calcinaio a solfuro e che bisogna intervenire maggiormente sull’immunizzazione del pelo per proteggerlo nello stelo e renderlo attaccabile solo nel bulbo.

L’altro filone di prove è relativo al trattamento dei bagni di fine calcinaio in modo da estrarre quanta più materia possibile (materia che potrebbe trovare valore aggiunto in altri settori industriali) per poi riutilizzare il bagno “chiarificato” nella fase di rinverdimento del calcinaio successivo.

Per raggiungere questo obiettivo abbiamo trattato il bagno di fine calcinaio con una centrifuga verticale; nel primo step il bagno di fine calcinaio tal quale è stato trattato in centrifuga ottenendo un addensato (1° fango)  e un chiarificato (1° chiarificato); successivamente il 1° chiarificato è stato portato a pH=4 con acido fosforico 85%, per indurre la precipitazione di ulteriori sostanze proteiche, e ritrattato con la centrifuga per ottenere un secondo addensato (2° fango) e un secondo chiarificato (2° chiarificato).

L’acidificazione è stata spinta fino ad un valore di pH pari a 4 poiché dai test svolti in laboratorio abbiamo visto essere un buon compromesso tra consumo di reagente (acido fosforico) e quantità di precipitato ottenuto. Dalle analisi svolte è risultato che il 2° fango contiene valori di Carbonio e Azoto interessanti come evidenziato dalla seguente tabella:

 

N   TOTALE C   TOTALE SO3   TOTALE
(%) (%) (%)
1A PROVA 1° FANGO 2,9 27,7 1,3
2° FANGO 9,4 37,0 2,7
2A PROVA 1° FANGO 2,2 23,9 0,7
2° FANGO 8,3 38,9 2,0
3A PROVA 1° FANGO 1,9 24,1 1,0
2° FANGO 9,1 38,3 2,4

Da ultimo è stato installato uno scambiatore di calore a piastre a valle della filtrococlea (il loro utilizzo deve essere necessariamente combinato per evitare che residui di pelle o pelo possano ostruire lo scambiatore riducendone la resa) con lo scopo di raffreddare il bagno ed evitare l’eccessivo innalzamento della temperatura interna al bottale specie nella fase esotermica del calcinaio.

Lo scambiatore è stato testato specialmente dopo l’inserimento della miscela depilante (fase esotermica della reazione) con ottimi risultati; operando con lo scambiatore si conferisce un minore stress termico alle pelli e si evitano rischi di danneggiamento del fiore che solitamente avvengono per temperature prossime ai 35 °C (di sotto riporto lo schema impiantistico finale attualmente utilizzato).

articolo Dani 2016

In collaborazione con il partner Acque del Chiampo, è stata fatta un‘analisi di confronto dei principali parametri tra i bagni di scarico di un calcinaio tradizionale e quelli di un calcinaio ossidativo. Alcuni parametri sono migliorati (solfuri, solfati, Zolfo, COD, TOC, Calcio, Sodio) mentre altri sono peggiorati (cloruri, Azoto totale e solidi sospesi).

Nel prossimo periodo abbiamo in programma la ripetizione dei prelievi in collaborazione con Acque del Chiampo per vedere se una volta inserito nel rinverdimento della ricetta successiva il bagno “chiarificato” del calcinaio precedente, oltre all’ovvio risparmio di acqua, ci siano delle modifiche riguardanti questi parametri.

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