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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

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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


materiali cuoiosi con metodi oggettivi

Introduzione

Prodotti “ecofriendly”(minor impatto ambientale)

Prodotti ecosostenibili


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


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


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


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”


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


• 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


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)


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)


3

• Titolazione di Ba(OH)2 rimanente con HCl

• Misura CO2 rilasciata (titolazione): una volta

ogni due giorni

Parte Sperimentale

Materiali e metodi


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


(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)


• 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 %


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


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


Risultati

Residuo di pelle conciata al cromo

dopo prova di biodegradabilità


Risultati

Microanalisi del residuo di pelle al cromo

Dopo prova di biodegradabilità


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


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


Il cuoio al vegetale è risultato essere piùbiodegradabile (67,5%) del cuoio conciato alcromo (43,0%)

GRAZIE PER L’ATTENZIONE

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