Při výrobě vyčiněných kůží (usní) vzniká velké množství chromočiněného odpadu. Skládkování tohoto odpadu je nákladné a představuje potenciální riziko pro lidské zdraví a životní prostředí. Zároveň tento odpad obsahuje využitelné cenné suroviny, je tedy výhodné hledat možnosti jeho recyklace. Nejvhodnějším postupem zpracování tohoto odpadu se jeví dvoustupňová enzymatická hydrolýza, během které nicméně vzniká další odpad, tzv. chromitý koláč. Jeho zpracování brání především vysoký obsah zbytkových bílkovin. V předložené práci je pomocí matematického a experimentálního přístupu studována deproteinace chromitého koláče pomocí desorpce bílkovinné složky do prací lázně. Bylo prokázáno, že míra deproteinace může činit až 85%. Pro tento proces byl sestaven matematický model a jeho přesnost a schopnost předpovídat průběh deproteinace byla experimentálně ověřena. Zároveň model ukazuje, že vhodnou volbou podmínek by mělo být možné dosáhnout prakticky úplné deproteinace chromitého koláče. Matematický model také umožňuje optimalizaci celého procesu.
Annotation in English
Processing raw hide into leather generates a great amount of chromium-containing solid waste. Disposal of this waste in the open-air dumps is expensive and represents a potential risk for human health and the environment. At the same time, this waste contains valuable secondary raw materials. Therefore, it is profitable to search for ways of its recycling. Two-step alkali hydrolysis seems to be the most effective technology for treatment of this kind of waste. However, this technology generates another waste, so-called chrome cake. Processing of the cake is complicated by a high content of residual protein. In this study, deproteination by protein desorption into the washing bath is examined by both experimental and mathematical approach. It is demonstrated that the efficiency of this process can reach up to 85%. A mathematical model of protein desorption is designed, which has proved to satisfyingly reproduce the real experimental data. At the same time, the model shows that under suitable conditions there is a possibility to achieve a practically total deproteination of the chrome cake. The mathematical model also facilitates optimization of the whole process.
Keywords
deproteinace, chromitý koláč, model desorpce
Keywords in English
deproteination, chrome cake, desorption model
Length of the covering note
41 s.
Language
CZ
Annotation
Při výrobě vyčiněných kůží (usní) vzniká velké množství chromočiněného odpadu. Skládkování tohoto odpadu je nákladné a představuje potenciální riziko pro lidské zdraví a životní prostředí. Zároveň tento odpad obsahuje využitelné cenné suroviny, je tedy výhodné hledat možnosti jeho recyklace. Nejvhodnějším postupem zpracování tohoto odpadu se jeví dvoustupňová enzymatická hydrolýza, během které nicméně vzniká další odpad, tzv. chromitý koláč. Jeho zpracování brání především vysoký obsah zbytkových bílkovin. V předložené práci je pomocí matematického a experimentálního přístupu studována deproteinace chromitého koláče pomocí desorpce bílkovinné složky do prací lázně. Bylo prokázáno, že míra deproteinace může činit až 85%. Pro tento proces byl sestaven matematický model a jeho přesnost a schopnost předpovídat průběh deproteinace byla experimentálně ověřena. Zároveň model ukazuje, že vhodnou volbou podmínek by mělo být možné dosáhnout prakticky úplné deproteinace chromitého koláče. Matematický model také umožňuje optimalizaci celého procesu.
Annotation in English
Processing raw hide into leather generates a great amount of chromium-containing solid waste. Disposal of this waste in the open-air dumps is expensive and represents a potential risk for human health and the environment. At the same time, this waste contains valuable secondary raw materials. Therefore, it is profitable to search for ways of its recycling. Two-step alkali hydrolysis seems to be the most effective technology for treatment of this kind of waste. However, this technology generates another waste, so-called chrome cake. Processing of the cake is complicated by a high content of residual protein. In this study, deproteination by protein desorption into the washing bath is examined by both experimental and mathematical approach. It is demonstrated that the efficiency of this process can reach up to 85%. A mathematical model of protein desorption is designed, which has proved to satisfyingly reproduce the real experimental data. At the same time, the model shows that under suitable conditions there is a possibility to achieve a practically total deproteination of the chrome cake. The mathematical model also facilitates optimization of the whole process.
Keywords
deproteinace, chromitý koláč, model desorpce
Keywords in English
deproteination, chrome cake, desorption model
Research Plan
S použitím doporučené literatury vypracovat úvod do zpracování odpadních surovin kožedělného průmyslu a jejich následné opětovné využití.
Matematický model sorpčního procesu bílkoviny na chromitý kal.
Vyhodnocení parametrů sorpčních isoterm z naměřených experimentálních dat. Vlastní naměření nejméně dvou isoterm.
Research Plan
S použitím doporučené literatury vypracovat úvod do zpracování odpadních surovin kožedělného průmyslu a jejich následné opětovné využití.
Matematický model sorpčního procesu bílkoviny na chromitý kal.
Vyhodnocení parametrů sorpčních isoterm z naměřených experimentálních dat. Vlastní naměření nejméně dvou isoterm.
Recommended resources
Cabeza L.F., Taylor M.M., DiMaio G.L., Brown E.M., Marmer W.N., Carrió R., Celma P.J., Cot J.: Processing of leather waste: pilot scale studies on chrome shavings. Isolation of potentially valuable proteion products and chromium. Waste Management 1998, Vol. 18. pp. 211-218.
Dvořáčková M.: Deproteinace chromitých kalů při jejich recyklaci. Doktorská disertační práce. UTB FT. 2004.
Kolomazník K.: Zpracování chromočiněných odpadů s komplexní recyklací chromu. Závěrečná zpráva o řešení grantového projektu registr. č. : 104/93/1054, FT VUT, Zlín 1995.
Mládek M.: Zpracování odpadů kožedělného průmyslu. Praha, SNTL, 1971.
Taylor M.M., Cabeza L.F., DiMaio G.L., Brown E.M., Marmer W.N., Carrió R., Celma P.J., Cot J.: Processing of leather waste: pilot scale studies on chrome shavings. Part I. Isolation and characterization of protein products and separation of chrome cake. JALCA 1998, Vol. 93. No. 3. pp. 61-82.
Recommended resources
Cabeza L.F., Taylor M.M., DiMaio G.L., Brown E.M., Marmer W.N., Carrió R., Celma P.J., Cot J.: Processing of leather waste: pilot scale studies on chrome shavings. Isolation of potentially valuable proteion products and chromium. Waste Management 1998, Vol. 18. pp. 211-218.
Dvořáčková M.: Deproteinace chromitých kalů při jejich recyklaci. Doktorská disertační práce. UTB FT. 2004.
Kolomazník K.: Zpracování chromočiněných odpadů s komplexní recyklací chromu. Závěrečná zpráva o řešení grantového projektu registr. č. : 104/93/1054, FT VUT, Zlín 1995.
Mládek M.: Zpracování odpadů kožedělného průmyslu. Praha, SNTL, 1971.
Taylor M.M., Cabeza L.F., DiMaio G.L., Brown E.M., Marmer W.N., Carrió R., Celma P.J., Cot J.: Processing of leather waste: pilot scale studies on chrome shavings. Part I. Isolation and characterization of protein products and separation of chrome cake. JALCA 1998, Vol. 93. No. 3. pp. 61-82.
