ZESPÓŁ AUTORSKI

Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Przemysłu Skórzanego

Katarzyna Ławińska - kierownik

Andrzej Obraniak

Remigiusz Modrzewski

Dorota Gendaszewska

CO MOŻNA OSIĄGNĄĆ DZIĘKI WYNALAZKOWI?

Wynalazek dotyczy metody zagospodarowania uciążliwych dla środowiska odpadów przemysłowych generowanych przez branżę garbarską. Istotą wynalazku jest sposób przetwarzania odpadów garbarskich w celu ich ponownego zagospodarowania. Strużyny garbarskie są przykładem odpadów przemysłowych charakteryzujących się wieloma niekorzystnymi właściwościami fizycznymi m.in. bardzo małą gęstością nasypową. Zajmują dużą objętość oraz ulegają pyleniu (na znaczne odległości), co utrudnia ich magazynowanie i transport. Posiadają nieregularne, kłaczkowate kształty, co powoduje ich zbijanie się w większe fragmenty i utrudnia wysypywanie z pojemników oraz dozowanie i załadunek w procesach mających na celu i ponowne wykorzystanie. Rozwiązaniem tych problemów jest rozwiązanie według wynalazku to jest nadanie strużynom regularnych, sferycznych kształtów i utworzenie w ten sposób sypkiego, regularnego złoża. Efekt ten można uzyskać podczas bezciśnieniowej aglomeracji talerzowej z zastosowaniem dodatku mineralnego (odpadowego gipsu powstałego w innej gałęzi przemysłu). Aglomeraty otrzymane sposobem według wynalazku mogą być używane jako dodatki (wypełniacze) przyjazne dla środowiska naturalnego (ekododatki) do wytwarzania materiałów kompozytowych, w tym tych na bazie rozdrobnionych włókien kolagenowych, i polimerowych o dużym potencjale wdrożeniowym. Zastosowanie niniejszych dodatków umożliwia ograniczenie ilości stosowania polimerów sztucznych, np. surowca PE, PP, w odniesieniu do standardowego procesu produkcyjnego (w tym folii oraz materiałów opakowaniowych). Ponadto wyprzedzając przepisy wspólnotowe (dyrektywa UE 2019/904, art. 2, 5, 17), zabraniające sprzedaży folii oksydegradowalnej wytworzone aglomeraty mogą stanowić atrakcyjną alternatywę dla dodatków oksy, a efektem ich zastosowaniem może być również redukcja zjawiska powstawiania i migracji mikroplastiku. Opracowany sposób wytwarzania aglomeratu wpisuje się w koncepcję Circular Economy, jest spójny z Europejskim Zielonym Ładem, planem działania na rzecz zrównoważonej gospodarki UE oraz dotyczy minimalizacji emisji do środowiska.

ISTOTA WYNALAZKU

Odpady przemysłu skórzanego są to zarówno odpady nieustabilizowane biologicznie (cyplowiny) oraz odpady powstałe po procesie właściwego garbowania, które są odporne na degradację biologiczną. Szacuje się, iż na każde 4 tony skóry surowej poddanej procesom wyprawy powstaje 1 tona odpadowych. Pozostałości produkcyjne stanowią zwykle od 2 do 20% wagi garbowanej skóry - to ponad 2 kg odpadów przypadających na każdy metr kwadratowy skóry gotowej. Według danych GUS sektor produkcji skór i wyrobów skórzanych wygenerował w roku 2019 55,1 tys. ton odpadów. Sposób według wynalazku umożliwia przetworzenie i zmianę właściwości fizycznych produktu odpadowego – strużyn z chromowych i bezchromowych procesów garbarskich, często składowanego dotychczas na terenie zakładu garbarskiego i przekazywanego do utylizacji. Sposobem według wynalazku otrzymuje się sypkie zaglomerowane złoże ziarniste zawierające zarówno składniki mineralne jak i organiczne, które łatwo magazynować, transportować i dozować. Granulat w odróżnieniu do luźnego złoża i pyłów może być składowany na hałdach, ponieważ nie pyli. Z tego samego powodu do transportu granulatu nie jest wymagany specjalistyczny tabor. Nawilżanie złoża roztworem szkła wodnego zapewnia uzyskanie aglomeratów o dużej wytrzymałości mechanicznej. Wprowadzanie do talerza gipsu drobnoziarnistego ułatwia aglomerację drobnoziarnistych frakcji strużyn, co wraz z procesem suszenia zapewnia uzyskanie granul suchych na powierzchni zewnętrznej, które tworzą niezbrylające się złoże o sypkości, pozwalającej na swobodny transport aglomeratów do kolejnych operacji technologicznych. Przyłączenie się do granul gipsu obniża wilgotność tak uzyskanego granulatu, dzięki czemu obniżeniu ulegają także koszty jego suszenia. Ważnym aspektem wynalazku jest zastosowanie gipsu, który również jest produktem odpadowym z procesu odsiarczania spalin (np. Elektrownia Bełchatów). Zaletą wykorzystania tego materiału odpadowego są aspekty środowiskowe oraz cena jego pozyskania (składnik/dodatek bez-kosztowy bowiem koszt zakupu jest tożsamy z kosztami jego transportu). Reasumując można stwierdzić, że proces granulacji talerzowej odpadowych strużyn garbarskich może rozwiązać problem ich przetwarzania oraz umożliwia uzyskanie trwałego, stabilnego mechanicznie, łatwego w transporcie i magazynowaniu półproduktu. Potencjał wdrożeniowy niniejszego rozwiązania to m.in. przetwórstwo tworzyw sztucznych, wypełniacz w budownictwie, pustek poeksploatacyjnych, budowa i uszczelnienie składowisk odpadów komunalnych, rolnictwo i in.

POTENCJAŁ KOMERCJALIZACYJNY WYNALAZKU

Proponowana metoda jest: prosta, łatwa w realizacji, korzystna ekonomicznie oraz przyjazna dla środowiska.
Sposób granulacji według wynalazku jest utylitarny (efektywny dla większości odpadów, granulować można również odpady wilgotne) - trudne do zagospodarowania.
Rozwiązanie posiada duży potencjał rynkowy oraz wielu odbiorców bowiem umożliwia m. in.:
1. ograniczenie kosztów składowania, utylizacji i transportu odpadów;
2. zachowanie potencjalnych możliwości ponownego wykorzystania przetworzonych odpadów;
3. wytworzenie cząstek stałych o odpowiednim kształcie, wymiarach i własnościach fizyko-chemicznych;
4. wytwarzanie granulek wieloskładnikowych (np. w formie warstw powierzchniowych) → np. z wykorzystaniem innych odpadów (stałych oraz ciekłych).