以酸萃取法去除鉻鞣廢皮革中鉻之研究

皮革製程中主要產生之含鉻固體廢棄物包括廢皮革粉、廢皮屑及廢削邊皮等,在製革過程中添加的鉻鹽大部分殘留於廢皮革中。根據研究顯示,1,000公斤的鹽漬皮僅能產生200公斤的皮革成品,卻會產生高達600公斤的固體廢棄物,其中250公斤為經鞣製的廢棄物。廢皮革中之總鉻含量常高達15,000mg/kg以上,鉻及其化合物之溶出試驗值亦高於5mg/L之標準值,屬於有害事業廢棄物。依據環保署事業廢棄物管制中心之上網申報統計資料,國內廢皮革、廢皮革屑混合物91年之產量約為37,000公噸。若是這些廢棄物能找到妥善的再利用方法,即可成為有價值的副產品,並可大量減少廢棄物的問題。 實驗結果顯示:蒸製前廢皮革粉較蒸製後廢皮革粉所含之鉻較容易萃出。液固比對於萃取效果並無顯著影響。無機酸中以硝酸之萃取效果最好,有機酸中以草酸之萃取效果最好。萃取液濃度越高,鉻溶出比例越高,但若萃取液濃度過高,將會使廢皮革粉完全溶解於萃取液中。萃取時間越長,鉻溶出比例越高,但萃取一段時間之後即可達到最大萃取濃度,萃取時間過長將造成時間上的浪費以及處理效率降低。硝酸萃取液的最大溶出比例為濃度1.75N、萃取溫度40℃、萃取時間6小時之54.35%。草酸萃取液的最大溶出比例為濃度1.5N、萃取時間36小時之81.24%。溫度提高可以減少硝酸萃取液的萃取時間,但若溫度超過45℃、萃取時間超過6小時,廢皮革粉將完全溶解於萃取液中。二次萃取效果最佳之步驟為第一段以0.25N草酸萃取24小時、第二段以0.75N氯化鈉萃取24小時,二段合計之總溶出比例可達到96.82%。以1:1之體積比混合0.25N草酸及1.75N硝酸,在萃取時間48小時下之鉻溶出比例可達到95.47%。若要使200mL之1.25N硝酸萃取液發生沈澱,必須加入20mL以上之15N氫氧化鈉溶液。經過沈澱,可去除萃取液中96.76%的鉻。經本實驗最佳脫鉻效率96.82%處理之廢皮革,其含鉻量約為550 mg/kg左右,若以其製成肥料,添加比例可達到27%。較未脫鉻前僅能添加0.86%來計算,摻配量可提升30倍以上。

作者:許智賢

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