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Stazione Sperimentale per l’Industria delle Pelli e delle Materie ConciantiStazione Sperimentale per l’Industria delle Pelli e delle Materie ConciantiConceria Russo di CasandrinoConceria Russo di Casandrino
Università degli Studi di Napoli Federico II Università degli Studi di Napoli Federico II -- Dipartimento di Biologia Dipartimento di Biologia Strutturale e Funzionale Strutturale e Funzionale –– Laboratorio di IgieneLaboratorio di Igiene
La misura della biodegradabilità del cuoio
1SSIP - Via Nuova Poggioreale, 39 - 80143 Napoli - Tel: 081 597 91 00 – e-mail: [email protected]
La misura della biodegradabilità del cuoio
B. Naviglio, D. Caracciolo, G. Calvanese, C. Bruno,
A. Calise, S. Lombardi , M. Guida
Introduzione
Valutazione della biodegradabilità deimateriali cuoiosi con metodi oggettivi
Obiettivo dello studio
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materiali cuoiosi con metodi oggettivi
Introduzione
Prodotti “ecofriendly”(minor impatto ambientale)
Prodotti ecosostenibili
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Prodotti con più elevato valore aggiunto
Introduzione
Ciclo di vita del prodotto
Biodegradabilità: caratteristica ecologica utile per la qualificazione ambientale del prodotto nella
Prodotti ecosostenibili
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la qualificazione ambientale del prodotto nella fase di eliminazione/smaltimento
Impatto ambientale sostenibile
No accumulo nell’ambiente
Introduzione
Biodegradabilità: caratteristica delle sostanzee dei materiali di essere assimilati daimicroorganismi e di essere così immessi neicicli naturali
Biodegradabilità : concetti
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cicli naturali
La biodegradabilità è, in pratica, la tendenzadi un materiale ad essere convertito in CO2
grazie ai microorganismi
Introduzione
Biodegradabilità
• Degradazione aerobica
C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O
Biodegradabilità : reazioni
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C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O
• Degradazione anaerobica
C6H12O6 3CO2 + 3CH4
Introduzione
Concia : definizione
“La concia è un processo di conversione di unmateriale organico putrescibile in unmateriale stabile che resiste alla putrefazionedovuta ai microorganismi”
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dovuta ai microorganismi”
“ Concia = resistenza alla biodegradazione diun materiale proteico (collagene)precedentemente putrescibile”
Parte Sperimentale
Misura della biodegradabilità
• Misura anidride carbonica sviluppata
• Misura consumo di ossigeno
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• Misura perdita di peso
• Misura qualitativa della crescita delle
colonie batteriche
Parte Sperimentale
Metodo standardizzato
UNI EN 14046
Valutazione della biodegradabilità aerobica
ultima dei materiali di imballaggio nelle
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condizioni controllate di compostaggio
Metodo mediante analisi dell’anidride
carbonica rilasciata
Parte Sperimentale
Materiali e metodi
• Reattori in vetro da 2 litri:
1. compost e pelle in rapporto 6:1
2. solo compost (bianco)
3. compost e cellulosa (sostanza di riferimento)
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3. compost e cellulosa (sostanza di riferimento)
• Temperatura: 58°C
• Condizioni aerobiche: ossigenazione
continua dei reattori con aria senza CO2
• Durata prova : max 6 mesi
• Prova in doppio
Parte Sperimentale
Determinazione CO2 sviluppata
Titolazione acido - base
• Assorbimento CO2 rilasciata su Ba(OH)2
(precipitato di BaCO3)
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3
• Titolazione di Ba(OH)2 rimanente con HCl
• Misura CO2 rilasciata (titolazione): una volta
ogni due giorni
Parte Sperimentale
Materiali e metodi
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a) Pompa d’aria e) Mix compost + campione
b) Sistema rimozione CO2 in ingresso f) Reattore di compostaggio
c) Aria priva di CO2 g) Aria esausta
d) Spazio per circolazione aria h) Trappole di Ba(OH)2 connesse tramite tubi (i)
Parte Sperimentale
Valutazione della biodegradabilità
% biodegradazione =
(CO2)T = g di CO2 prodotti nel reattore contenente compost
( ) ( )100
2
22 ⋅−
ThCO
COCOBT
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(CO2)T = g di CO2 prodotti nel reattore contenente compost
e pelle
(CO2)B = g di CO2 prodotti nel reattore contenente compost
(bianco)
(CO2)T - (CO2)B = g di CO2 prodotti dalla degradazione
biologica della pelle
ThCO2 = g teorici di CO2 che la pelle può produrre;
determinazione TOC (Carbonio Organico Totale )
Parte Sperimentale
Pelli esaminate
• Pelle decalcinata e macerata
(non conciata)
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• Pelle finita conciata al cromo
• Pelle finita conciata al vegetale
Risultati
Caratteristiche chimiche delle pelli esaminate
Parametro Cuoio al cromo Cuoio al vegetale Pelle macerata
Umidità e sostanze volatili a 102°C
0,0 % 0,0 % 0,0 %
Ceneri totali solfatate a 800°C
6,6 % 1,3 % 2,7 %
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800°C
Ossido di cromo (Cr2O3) 4,1 % - -
Grassi 5,7 % 6,4 % 0,3 %
Sostanza dermica 72,9 % 58,6 % 92,7 %
pH estratto acquoso 3,6 4,1 7,5
TOC (Carbonio Organico Totale)
49,4 % 55,2 % 50,8 %
Risultati
Biodegradabilità delle pelli esaminate
CampioneDurata prova
( giorni di incubazione)% biodegradazione
(media)
Cuoio al cromo 130 43,0
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Cuoio al cromo 130 43,0
Cuoio al vegetale 130 67,5
Pelle macerata 130 100,0
Cellulosa 130 100,0
Risultati
Biodegradabilità delle pelli esaminate
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Risultati
Residuo di pelle conciata al cromo
dopo prova di biodegradabilità
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Risultati
Microanalisi del residuo di pelle al cromo
Dopo prova di biodegradabilità
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In stats. C O Mg Si Cl K Ca Cr Tot.
Spectrum yes 19,1 48,1 0,1 0,1 1,1 2,6 26,3 2,6 100,0
Conclusioni
• Il metodo UNI EN 14046, sperimentato sui materiali cuoiosi,
valuta sostanzialmente la biodegradabilità in compost;
• Ai fini della compostabilità il livello di biodegradazione
minimo deve essere pari al 90% da raggiungere in meno di 6
mesi;
Conclusioni
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mesi;
• Altri requisiti per la compostabilità:
� disintegrabilità: la frazione non disintegrata (residui con
dimensioni maggiori di 2 mm) deve essere inferiore al 10%;
� assenza di effetti negativi sul processo di compostaggio;
� bassi livelli di metalli pesanti e assenza di effetti negativi sulla
qualità del compost.
La pelle non conciata può essere definitabiodegradabile, nei tempi stabiliti dalla normapresa come riferimento
Conclusioni
Conclusioni
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Il cuoio al vegetale è risultato essere piùbiodegradabile (67,5%) del cuoio conciato alcromo (43,0%)
GRAZIE PER L’ATTENZIONE
SSIP
Stazione Sperimentale
per l’Industria delle Pelli e delle Materie
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per l’Industria delle Pelli e delle Materie Concianti
Via Nuova Poggioreale, 39
80143 NAPOLI
Tel. 081 5979100
Fax 081 265574
Via W. Tobagi, 30
56022 Castelfranco di Sotto (PI)
Tel. 0571 32542
Fax 0571 31785