{"id":84297,"date":"2021-01-28T07:26:12","date_gmt":"2021-01-28T06:26:12","guid":{"rendered":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/?p=84297"},"modified":"2021-01-25T14:41:01","modified_gmt":"2021-01-25T13:41:01","slug":"projekt-leatherprobio-neue-nutzungswege-fuer-chromgegerbte-gerberei-und-lederabfaelle","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/projekt-leatherprobio-neue-nutzungswege-fuer-chromgegerbte-gerberei-und-lederabfaelle\/","title":{"rendered":"Projekt \u201eLeatherProBio\u201c: Neue Nutzungswege f\u00fcr chromgegerbte Gerberei-und Lederabf\u00e4lle"},"content":{"rendered":"

F\u00fcr die Gerberei-und Lederindustrie stellt die Abfallentsorgung eine zunehmende Herausforderung dar. Allein in den wichtigsten europ\u00e4ischen L\u00e4ndern fallen j\u00e4hrlich rund 200 Mio t. feste und fl\u00fcssige Abf\u00e4lle an. Insbesondere bei den chrombelasteten Abfallstr\u00f6men sind die Entsorgungskosten in den letzten Jahren drastisch gestiegen, mit entsprechenden Belastungen f\u00fcr die mittelst\u00e4ndisch gepr\u00e4gte Industrie. Die Etablierung neuer Recyclingverfahren und die stofflich\/energetische Nutzung organischer Reststoffe sind daher von zentraler Bedeutung f\u00fcr die Branche.<\/strong><\/p>\n

Regionaler Hintergrund und Zielsetzung des Projektes<\/h3>\n

Die polnische Schuh-und Lederindustrie ist gepr\u00e4gt durch eine gro\u00dfe Anzahl von kleinen undmittleren Unternehmen. Insgesamt beliefern allein in Polenca. 300 Gerbereien bis zu 5.000 Betriebe, die aus den unterschiedlichsten Industriebereichen, von der Automobil-, Schuh- und Modeindustrie bis hin zum M\u00f6belbau, stammen.<\/p>\n

Diese Gerbereien produzieren j\u00e4hrlich ca. 17.000 t an gegerbtem Leder, wobei durchschnittlich aus 1.000 kg verarbeiteter Rohhaut ca.200 kg gegerbtes Leder gewonnen werden k\u00f6nnen. Dabei entstehen jedoch ca. 350 kg nichtgegerbte und 250 kg gegerbte Feststoffabf\u00e4lle sowie 200 kg Reststoffe, die in bis zu 45 m\u00b3 Abwasser gel\u00f6st sind. Hinzu kommen die eingesetzten Gerbstoffe sowie Salze, deren Anteil bis zu 300 kg pro verarbeitete Tonne Rohhaut betragen k\u00f6nnen.<\/p>\n

Ein Gro\u00dfteil der polnischen Gerbereiindustrie konzentriert sich auf 2 Regionen, Mazowsze im Gro\u00dfraum Radomund Ma\u0142opolska, speziell um die Stadt Nowy Targ.<\/p>\n

Entsprechend hoch sind die Belastungen in der dortigen Abwasser- und Entsorgungswirtschaft, einhergehend mit immer st\u00e4rkerer finanzieller Belastung der \u00fcberwiegend mittelst\u00e4ndigen Unternehmen und zum Teil erheblichen Umwelteinfl\u00fcssen.<\/p>\n

Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines neuen Verfahrens f\u00fcr das Recyceln von chromgegerbten Lederresten. Im Fokus stehen die R\u00fcckgewinnung des enthaltenen Chroms f\u00fcr die Gerbung und die Nutzung des energetischen Potenzials der Biomasse zur Senkung der Energiekosten.<\/p>\n

In Deutschland kommt der biotechnologischen Verwertung von Abfallstr\u00f6men und Reststoffen eine stetig wachsende Bedeutung zu. Bereits im Jahr 2017 befanden sich \u00fcber 1.200 Anlagen zur biotechnologischen Abfallverwertung in Betrieb, welche neben Biogas zum Gro\u00dfteilauch G\u00e4rreste produzieren, die in der Landwirtschaft als D\u00fcnger wieder zum Einsatz kommen.<\/p>\n

Zahlreiche, insbesondere mittelst\u00e4ndische Unternehmen und Ingenieurb\u00fcros, besch\u00e4ftigen sich mit der Entwicklung von Technologien zur Behandlung solcher Abfallstr\u00f6me sowie kommunaler und industrieller Abw\u00e4sser und haben Deutschland zu einem der f\u00fchrenden L\u00e4nder auf dem Gebiet der Abwassertechnologien gemacht. Aufgrund der hohen Lederproduktionsmengen in der EU, ergeben sich hier neue, potenzielle Gesch\u00e4ftsfelder f\u00fcr diese KMU, falls es m\u00f6glich ist, ein entsprechend wirtschaftliches Verfahren zu entwickeln und zu etablieren.<\/p>\n

Verfahrensentwicklung zur Chromextraktion und Wiederverwertung<\/h3>\n

Um eine Abtrennung des Chromanteils insbesondere aus den Feststoffen zu erm\u00f6glichen, wird ein Verfahren ben\u00f6tigt, das unabh\u00e4ngig vom strukturellen Aufbau der Abfallstoffe arbeitet, da diese in Gemischtfraktionen als Zuschnitte, St\u00e4ube oder Fasern vorliegen. In ersten Vorversuchen hat sich die vom PFI entwickelte und patentierte Thermodruckhydrolyse, welche urspr\u00fcnglich zum Aufschluss lignifizierter Biomassen entwickelt wurde, als sehr vielversprechend erwiesen. Durch Anpassung der Verfahrensparameter und Katalysatoren konnten erste gemischte Festfraktionen aus Gerbereien erfolgreich im Praxisma\u00dfstab thermochemisch behandelt und das Chrom in derfl\u00fcssigen Phase isoliert werden.<\/p>\n

Die gewonnenen Hydrolysate wurden zur Weiterverwertung ans ITEE nach Radom gesendet. Aktuell laufen dort die Versuchezur Extraktion des Chroms aus der fl\u00fcssigen Phase, u.a. mittels eines selektiven Membranverfahrens.<\/p>\n

\"Bildschirmfoto
Abb. 1: Anlage zur Thermodruckhydrolyse im Technikumsma\u00dfstab und verschiedene Abfallfraktionen, die von Gerbereien zur Verf\u00fcgung gestellt wurden<\/figcaption><\/figure>\n

Parallel laufen Untersuchungen zum Einsatz von Ultrafiltrationsverfahren bei den mit Chrom versetzten Fl\u00fcssigabfallfraktionen zusammen mit den Fl\u00fcssigfraktionen aus den Aufschl\u00fcssen,um die darin enthaltene Biomasse abzutrennen und so den Organikanteil im Outputstrom weitgehend zu reduzieren.<\/p>\n

Ziel ist die weitgehend vollst\u00e4ndige Extraktion des enthaltenen Chroms sowie die Wiederverwendung als Gerbchemikalie im Kreislauf, sowie die Minimierung des Energieeinsatzes f\u00fcr einen effizienten Aufschluss von Lederresten.<\/p>\n

\"Bildschirmfoto
Abb. 2: Aufschlussversuche im 1l Reaktor von chromgegerbten Lederzuschnittresten<\/figcaption><\/figure>\n

Biotechnologische Verwertung der enthaltenen Organik<\/h3>\n

Der aus der thermochemischenLederbehandlung gewonnene chromfreie Feststoff wird an-schlie\u00dfend als Einsatzstoff f\u00fcr dieBiogasproduktion sowie als Stickstoff-und Proteinquelle f\u00fcr biotechnologische Anwendungen genutzt. Das enthaltene Biogaspotential soll im Idealfall, zusammen mit den chromfreien organischen Restfraktionen, den Energieeinsatz zum Aufschluss und zur Chromextraktion decken.<\/p>\n

Begleitet werden alle Versuche innerhalb beider Institute von einer umfangreichen Analytik, um enthaltene und ggf. neu entstehende Stoffe charakterisieren und quantifizieren zu k\u00f6nnen. Weiterhin ist eine umfangreiche G\u00e4rrestanalytik geplant, welche die M\u00f6glichkeiten eines nachfolgenden Einsatzes des entstehenden G\u00e4rrestes als D\u00fcngemittel pr\u00fcft und bewertet.<\/p>\n

\"Bildschirmfoto
Abb. 3: Statischer G\u00e4rtest im Technikum des PFI zur Bestimmung des spezifischen Biogaspotentials<\/figcaption><\/figure>\n

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Konsortium<\/h3>\n

Das Projektkonsortium besteht neben dem PFI aus dem ITEE (Sie\u0107 Badawcza \u0141ukasiewicz Instytut Technologii Eksploatacji) in Radom, in welchem die Forschungsarbeiten zur Chromextraktion und die Auswertungder Gerbversuche durchgef\u00fchrt werden sowie aus dem OIBS, der Kammer der polnischen Gerberei- und Lederindustrie. Diese repr\u00e4sentiert die ortsans\u00e4ssigen KMU, stellt die Stoffstrombilanzen auf und f\u00fchrt die Umfragen in den Unternehmen durch.<\/p>\n

<\/h3>\n

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Kontakt<\/h3>\n

\"BildschirmfotoDipl.-Ing. (FH) Christian Schadewell
\nStellv. Abteilungsleiter Forschungsanlagen
\nTel: +49(0)6331 24 90 843
\nE-Mail: christian.schadewell@pfi-biotechnology.de<\/a><\/p>\n

 <\/p>\n

www.leatherprobio.eu<\/h3>\n

Das diesem Bericht zugrundeliegende Vorhaben der industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) wird mit Mitteln des Bundesministeriums f\u00fcr Wirtschaft und Energie im Rahmen der AiF-Forschungsallianz Energiewende unter dem F\u00f6rderkennzeichen 246EN gef\u00f6rdert. Projektlaufzeit: 01.01.2020 – 31.12.2021. Die Verantwortung f\u00fcr den Inhalt dieser Ver\u00f6ffentlichung liegt beim Autor.<\/p>\n

\"Bildschirmfoto<\/p>\n

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