Chromium Remediation from Leather Tanneries

Promovendus/a: Embialle Mengistie Beyene

Promotor(en): Prof. dr. ir. Thomas Van Gerven, Prof. dr. ir. Ilse Smets

De wereldwijd groeiende vraag naar lederen producten doet het aantal leerlooierijen toenemen en stimuleert de bestaande leerlooierijen om hun productiecapaciteit te verhogen. Hoewel verschillende alternatieven onderzocht werden, wordt het leer nog steeds het meest met behulp van chroom gelooid: 85 tot 95% van alle leerlooierijen gebruiken deze techniek. Leerlooien met chroom geeft immers hoogwaardige producten met een hoge hydrothermische stabiliteit en excellente gebruikskwaliteiten. Leerlooien op basis van chroom heeft echter ook een keerzijde. Het veroorzaakt immers een aantal milieu- en gezondheidsproblemen omdat het niet-toxische Cr(III) in het proces kan omgezet worden tot Cr(VI). Dit Cr(VI) is reeds toxisch voor mens en dier bij lage concentraties. . Het doel van deze doctoraatsstudie is om de chroomvervuiling door leerlooien te verminderen tot een aanvaardbaar niveau door middel van een geïntegreerde aanpak. Hierbij wordt getracht om enerzijds de opname van chroom tijdens het looien zelf te verhogen zodat er minder chroom in het afvalwater terecht komt, en anderzijds de efficiëntie van adsorptie en desorptie tijdens de afvalwaterbehandeling te verhogen op een kost-effectieve manier door het gebruik van plaatselijk beschikbaar afval van de gebruikte huiden als adsorbens. Er wordt hiervoor gebruik gemaakt van ultrageluid om de onderzochte processen te intensifiëren. De middelgrote leerlooierij Modjo tannery Share Company in Ethiopië wordt als referentieleerlooierij gebruikt.

Wanneer ultrageluid gebruikt wordt om de huid te behandelen voor of tijdens het leerlooien, kan de chroomopname verbeterd worden en het looiproces versneld worden. Ultrageluid beperkt dus niet alleen de benodigde hoeveelheid chroom, maar het vermindert ook de hoeveelheid chroom die na het looien in het afvalwater terecht komt. Als het doel eerder is om de procestijd te verminderen, kan ultrageluid de looitijd met één derde verminderen, met behoud van dezelfde kwaliteit van het product. Adsorptie is een techniek die gebruikt wordt om chroom te verwijderen uit water. Nadelen van deze techniek zijn de lage efficiëntie evenals de hoge kost en de nood aan verwijdering van het vervuilde adsorbens wanneer geen desorptie toegepast wordt. De adsorptie van chroom op poeder gemaakt van huidafval wordt met 30% verbeterd door ultrageluid. De benodigde contacttijd kan verminderd worden van 6 u naar 4 u. Het recupereren van het chroom na desorptie van het adsorbens kan nog verder onderzocht worden. Het toepassen van ultrageluid in het leerlooiproces brengt uiteraard ook een kost met zich mee, zowel op het vlak van investering als operationele kosten. Echter wordt besloten dat het gebruik van ultrageluid tijdens het looien van het leer en tijdens het adsorptie-desorptieproces een kostenbesparende verbetering is.

Samenvattend kan gesteld worden dat door de integratie van ultrageluidtechnologie in het leerlooiproces met de bestaande chroomverwijderingsprocessen om chroom te hergebruiken, en met het adsorptieproces dat geïntensifieerd wordt met ultrageluid om het resterende chroom uit het afvalwater te verwijderen, een schonere leerlooitechnologie kan ontwikkeld worden die minder chroom uitstoot dan de geldende lozingsnormen.