Stazione Sperimentale per l’Industria delle Pelli e delle Materie Concianti
Conceria Russo di Casandrino
Università degli Studi di Napoli Federico II - Dipartimento di Biologia
Strutturale e Funzionale – Laboratorio di Igiene
La misura della biodegradabilità del cuoio
B. Naviglio, D. Caracciolo, G. Calvanese, C. Bruno,
A. Calise, S. Lombardi , M. Guida
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Introduzione
Obiettivo dello studio
Valutazione della biodegradabilità dei
materiali cuoiosi con metodi oggettivi
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Introduzione
Prodotti ecosostenibili
Prodotti “ecofriendly”
(minor impatto ambientale)
Prodotti con più elevato valore aggiunto
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Introduzione
Prodotti ecosostenibili
Ciclo di vita del prodotto
Biodegradabilità: caratteristica ecologica utile per
la qualificazione ambientale del prodotto nella
fase di eliminazione/smaltimento
Impatto ambientale sostenibile
No accumulo nell’ambiente
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Introduzione
Biodegradabilità : concetti
Biodegradabilità: caratteristica delle sostanze
e dei materiali di essere assimilati dai
microorganismi e di essere così immessi nei
cicli naturali
La biodegradabilità è, in pratica, la tendenza
di un materiale ad essere convertito in CO2
grazie ai microorganismi
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Introduzione
Biodegradabilità : reazioni
Biodegradabilità
• Degradazione aerobica
C6H12O6 + 6O2
6CO2 + 6H2O
• Degradazione anaerobica
C6H12O6
3CO2 + 3CH4
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Introduzione
Concia : definizione
“La concia è un processo di conversione di un
materiale organico putrescibile in un
materiale stabile che resiste alla putrefazione
dovuta ai microorganismi”
“ Concia = resistenza alla biodegradazione di
un
materiale
proteico
(collagene)
precedentemente putrescibile”
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Parte Sperimentale
Misura della biodegradabilità
• Misura anidride carbonica sviluppata
• Misura consumo di ossigeno
• Misura perdita di peso
• Misura
qualitativa
della
crescita
delle
colonie batteriche
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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
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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)
• Temperatura: 58°C
• Condizioni
aerobiche:
ossigenazione
continua dei reattori con aria senza CO2
• Durata prova : max 6 mesi
• Prova in doppio
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Parte Sperimentale
Determinazione CO2 sviluppata
Titolazione acido - base
• Assorbimento CO2 rilasciata su Ba(OH)2
(precipitato di BaCO3)
• Titolazione di Ba(OH)2 rimanente con HCl
• Misura CO2 rilasciata (titolazione): una volta
ogni due giorni
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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)
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Parte Sperimentale
Valutazione della biodegradabilità
% biodegradazione =
(CO2 )T − (CO2 )B
ThCO2
⋅100
(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 )
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Parte Sperimentale
Pelli esaminate
• Pelle decalcinata e macerata
(non conciata)
• Pelle finita conciata al cromo
• Pelle finita conciata al vegetale
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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 %
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 %
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Risultati
Biodegradabilità delle pelli esaminate
Campione
Durata prova
( giorni di incubazione)
% biodegradazione
(media)
Cuoio al cromo
130
43,0
Cuoio al vegetale
130
67,5
Pelle macerata
130
100,0
Cellulosa
130
100,0
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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
Spectrum
In stats.
C
O
Mg
Si
Cl
K
Ca
Cr
Tot.
yes
19,1
48,1
0,1
0,1
1,1
2,6
26,3
2,6
100,0
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Conclusioni
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;
• 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.
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Conclusioni
Conclusioni
La
pelle non conciata può essere definita
biodegradabile, nei tempi stabiliti dalla norma
presa come riferimento
Il
cuoio al vegetale è risultato essere più
biodegradabile (67,5%) del cuoio conciato al
cromo (43,0%)
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GRAZIE PER L’ATTENZIONE
SSIP
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Concianti
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