УТИЛІЗАЦІЯ ОСАДІВ СТІЧНИХ ВОД ШКІРЯНОЇ ПРОМИСЛОВОСТІ. ЕНЕРГЕТИЧНІ ПЕРСПЕКТИВИ

О. Р. Мокроусова; О. А. Охмат; Д. В.  Маріїн; А. А. Кулик; Г. В. Сакалова

doi:10.31649/1997-9266-2025-178-1-51-57

Автор(и)

О. Р. Мокроусова

Київський національний університет технологій та дизайну ROR

О. А. Охмат

Київський національний університет технологій та дизайну ROR

Д. В. Маріїн

Вінницький національний технічний університет ROR

А. А. Кулик

Вінницький кооперативний інститут

Г. В. Сакалова

Вінницький національний технічний університет ROR

DOI https://doi.org/10.31649/1997-9266-2025-178-1-51-57

Ключові слова

шкіряні відходи осади стічних вод біопаливо біогаз біодизель

Анотація

Зростаюча кількість шламових відходів і стічних вод шкіряного виробництва, що утворюються в результаті обробки шкіри, часто піддається неконтрольованому захороненню або відкритому скиданню, вивільняючи значну кількість шкідливих забруднювальних речовин, включно з канцерогенним хром (Cr), у повітря, воду та ґрунт. Тому стале поводження з осадами стічних вод шкіряного виробництва за допомогою сучасних технологій валоризації стає життєво важливим для досягнення цілей сталого розвитку та пом’якшення негативного впливу на навколишнє середовище, здоров’я та соціальну сферу.

Осади стічних вод шкіряних заводів, як біомасу, можна розглядати як відновлюване джерело енергії для виробництва біоенергії, що може бути життєздатним рішенням для дотримання сучасних екологічних стандартів і прискорення переходу до економіки замкненого циклу.

Шлам шкіряних заводів як доступний ресурс успішно застосовується у анаеробному зброджуванні, виробництві біогазу, біодизелю, технічної олії. Запропоновано критичний огляд технологій валоризації шламів шкіряних заводів з метою отримання енергії.

Багато досліджень довели, що типове анаеробне зброджування стічних вод шкіряних заводів та осади стічних вод потребує тривалого періоду з низькою ефективністю утилізації та виходом біогазу. А вилуговування хрому є основною проблемою у разі компостування та анаеробного зброджування таких відходів.

Загалом, використання осаду шкіряного заводу виявляється дуже перспективною альтернативою для виробництва біодизелю.

Досліджено екологічну небезпеку хромвмісних стічних вод шкіряних виробництв та шламів. Валоризація осадів стічних вод дублення є чутливим і критичним питанням через потенційний ризик перетворення Cr(III) на Cr(VI) в процесі. Тому існує нагальна потреба розглянути ефективні та цілісні технології валоризації шламів дублення на етапах проектування, впровадження та експлуатації, щоб уникнути будь-яких загроз для довкілля та здоров’я людей.

303 123

Як цитувати

[1]

«УТИЛІЗАЦІЯ ОСАДІВ СТІЧНИХ ВОД ШКІРЯНОЇ ПРОМИСЛОВОСТІ. ЕНЕРГЕТИЧНІ ПЕРСПЕКТИВИ», Вісник ВПІ, вип. 1, с. 51–57, Лют 2025, doi: 10.31649/1997-9266-2025-178-1-51-57.

Завантажити посилання

Біографії авторів

автор О. Р. Мокроусова, афіліація Київський національний університет технологій та дизайну

д-р техн. наук, професор, завідувач кафедри біотехнології, шкіри та хутра Київського національного університету технологій та дизайну; професор кафедри товарознавства та митної справи Державного торговельно-економічного університету

автор О. А. Охмат, афіліація Київський національний університет технологій та дизайну

канд. техн. наук, доцент, доцент кафедри біотехнології, шкіри та хутра

автор Д. В. Маріїн, афіліація Вінницький національний технічний університет

аспірант кафедри екології, хімії та технологій захисту довкілля

автор А. А. Кулик, афіліація Вінницький кооперативний інститут

завідувач кафедри природничих, правових та суспільних дисциплін

автор Г. В. Сакалова, афіліація Вінницький національний технічний університет

д-р техн. наук, професор, професор кафедри екології, хімії та технологій захисту довкілля

Посилання

I. Voytovych, M. Malovanyy, V. Zhuk, and O. Mukha, “Facilities and problems of processing organic wastes by family-type biogas plants in Ukraine,” J. Water & Land Develop, vol. 45, no. IV-VI, pp. 499, 185-189. 2020. https://doi.org/10.24425/jwld.2020.133493 .

М. П. Жалдак, В. О. Полюга, і О. Р. Мокроусова, Запровадження принципів сталої біоекономіки у переробці сировини біогенного походження. Зелена трансформація та стала біоекономіка, моногр. Київ: КНУТД, 2024, с. 383-415. ISBN 978-617-7763-34-4.

I. Tymchuk, M. Malovanyy, O. Shkvirko, and K. Yatsukh, “Sewage Sludge as a Component to Create a Substrate for Biological Reclamation,” Ecol. Eng. Environ. Technol., vol. 22, no. 4, pp. 229-237, 2021. https://doi.org/10.12912/27197050/137863 .

O. Savchuk, P. Rebrikova, T. Vovk, N. Raksha, L. Ostapchenko, and O. Mokrousova, “Use of waste from the leather industry for the production of biotechnological products based on collagen,” in IOP Conf. Series: Mater. Scienc. Engin., 2019, no. 500. pp. 012020. https://doi.org/10.1088/1757-899X/500/1/012020 .

Maistrenko L., et al., “Collagen Obtained from Leather Production Waste Provides Suitable Gels for Biomedical Applications,” Polymers, vol. 14, no. 21, pp. 47-49, 2022. https://doi.org/10.3390/polym14214749 .

K. Chojnacka, et al., “Progress in sustainable technologies of leather wastes valorization as solutions for the circular economy,” J. Clean. Prod., no. 313, pp. 127902, 2021. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2021.127902 .

Li Yanchun, Guo Ruijun, Lu Wenhui, and Zhu Deyi, “Research progress on resource utilization of leather solid waste,” Journal of Leather Science and Engineering, vol. 1, no. 6, 2019. https://doi.org/10.1186/s42825-019-0008-6 .

R. Korol, H. Sakalova, “Methanogenesis of waste in technical systems as an energy conservation factor,” Personal. Environ. Is., no. 2, pp. 22-25, 2022. https://doi.org/10.31652/2786-6033-2022-1(2)-22-25 .

G. D. Zupančič, and A. Jemec, “Anaerobic digestion of tannery waste: semi continuous and anaerobic sequencing batch reactor processes,” Bioresour Technol., vol. 101, no. 1, pp. 26-33, 2010. https://doi.org/10.1016/jbiortech200907028 .

Y. Li, S. Y. Park, and J. Zhu, “Solid-state anaerobic digestion for methane production from organic waste,” Renew. Sust. Energ. Rev., vol. 15, no. 1, pp. 821-826, 2010. https://doi.org/10.1016/ jrser201007042 .

C. B. Agustini, J. T. Da Fontoura, B. Mella, and M. Gutterres, “Evaluating co-substrates to supplement biogas production from tannery solid waste treatment – cattle hair, microalgae biomass, and silicone,” Biofuels. Bioprod. Biorefin., vol. 12, no. 6, pp.1095-1102, 2018. https://doi.org/10.1002/bbb.1929 .

N. B. Golub, M. B. Shinkarchuk, A. V. Shynkarchuk, Zh. Y. Xinhua, and O. A. Kozlovets, “Vulnerabilities in the Production of Biogas from the Fat-Containing Tannery Waste,” Innov. Biosyst Bioeng., vol. 3, no. 4, pp. 253-260. 2019. https://doi.org/ 10.20535/ibb201934185425 .

Md. Abdul Moktadir, Ren Jingzheng, and Zhou Jianzhao, “A systematic review on tannery sludge to energy route: Current practices, impacts, strategies, and future directions,” Science of the Total Environment, no. 901, pp.901166244, 2023. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.166244 .

V. Muralidharan, S. Palanivel, and M. Balaraman, “Turning problem into possibility: a comprehensive review on leather solid waste intra-valorization attempts for leather processing,” J. Clean. Prod., no. 367, pp. 133021, 2022. https://doi.org/10.1016/j. jclepro.2022.133021 .

SB. K. Kameswari, C. Kalyanaraman, S. Porselvam, and K. Thanasekaran, “Enhancement of biogas generation by addition of lipase in the co-digestion of tannery solid wastes,” Clean Soil Air Water, no. 20, pp. 10004, 2010. https://doi.org/10.1002/clen20100040 .

M. Yuliana, et al., “A one-pot synthesis of biodiesel from leather tanning waste using supercritical ethanol: process optimization,” Biomass Bioenergy, no. 142, pp.105761, 2020. https://doi.org/10.1016/j.biombioe.2020.105761 .

L. Šánek, J. Pecha, K. Kolomazník, M. Bařinová, “Biodiesel production from tannery fleshings: feedstock pretreatment and process modeling,” Fuel., no.148, pp. 16-24, 2015. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2015.01.084 .

V. K. Booramuthy, R. Kasimani, and S. Pandian, “Biodiesel production from tannery waste using a nano catalyst (ferric-manganese doped sulphated zirconia),” Energy Sources, Part A.: Recovery, Utilization, and Environmental Effects, 4 no. 11, pp. 1092-110, 2019. https://doi.org/10.1080/15567036.2019.1639849 .

E. Souza, and L. Silva, “Energy recovery from tannery sludge wastewaters through photocatalytic hydrogen production,” J. Environ. Chem. Eng., no. 4, pp. 2114-2120, 2016. https:// doi.org/10.1016/j.jece.2016.03.040 .

V. Kumar, and I. S. Thakur, “Extraction of lipids and production of biodiesel from secondary tannery sludge by in situ transesterification,” Bioresour. Technol. Rep., no. 11, pp.100446, 2020. https://doi.org/10.1016/j.biteb.2020.100446 .