Deri endüstrisindeki atıklar ve değerlendirilmesi nasıldır?
DERİ ENDÜSTRİSİ ATIKLARI VE DERİ ENDÜSTRİSİ ATIKLARININ DEĞERLENDİRİLMESİ
Deri endüstrisi, her çeşit ham veya yarı işlenmiş hayvan derilerini vidala, yarma, süet, kürk, na-pa, kösele gibi işlenmiş deri çeşitlerine veya bunların üretimindeki ara ürünlere karşı gelen yarı işlenmiş deriye dönüştüren kuruluşları kapsamaktadır
Deri endüstrisinde hammadde ham de-ridir. Ham deri olarak çok küçük miktar-daki av ve yabani hayvan derileri dışın-da koyun, keçi ve büyükbaş hayvan de-rileri işlenmektedir. Cinsine bakılmaksı-zın hemen bütün hayvan derileri üre-timde benzer aşamalardan geçer. Bun-lar:
Islatma:Üretime tuzlanmış olarak ge-len deriler havuzlarda ıslatılarak kay-bettikleri nem geri verilir, yumuşar ve temizlenir.
Kavaleta: Derilerin iç yüzündeki fazla yağ ve et, kavaleta bıçaklarıyla giderilir.
Kireçlik: Kimyasal yöntemlerle, genel-likle alkali ortamda sülfürle indirgeme yapılarak derideki kıllar, kıl dipleri eriti-lerek giderilir.
Kireç Giderimi: Kireçlik sonrası deride kalan kireç, amonyum tuzları ile çözü-nür hale getirilip uzaklaştırılır.
Sama: Enzimlerin kullanımı ile kolajen protein elyafı, kıl dipleri deriden uzak-laştırılır.
Piklaj: Sepi öncesi asit ortamda deriyi sepiye hazırlar.
Yağ Giderme: Küçükbaş hayvan deri-lerinde fazla yağlar, solventler veya su bazlı yağ gidericilerle uzaklaştırılır.
Sepileme: Sepileme maddeleri, deride-ki kolajen elyafı kararlı ayrışmaya, çö-zünmeye, aşınmaya dayanıklı hale ge-tirir. Sepileme maddeleri olarak krom III tuzları ve bitkisel sepi maddeleri kulla-nılmaktadır.
Nötralizasyon: Sepi sonrası deri asidi-tesi bazik maddelerle giderilir.
İkinci Sepi: İşlenmiş deri kısa bir süre tekrar sepileme işlemine tabi tutulur.
Boyama/Yağlama: Deriler boyanır ve yağlanarak esneklik ve yumuşaklık ka-zandırılır.
Son İşlemler: Bunlar; deriye çeşitli me-kanik özellikler kazandırmak üzere yü-rütülen kurutma, tavlama, iskete gibi iş-lemlerdir.
Üretilen deri kürk ise, kireçlik işlemine yer verilmez.
Altkategorizasyon
Deri endüstrisinde altkategorizasyon ham deri türü, işlenti düzeyi ve kulanı-lan maddeler esas alınarak yapılır. Bu çerçevede Türkiye koşullarında 6 altka-tegori belirlenmiştir:
1. Büyükbaş derilerin kromlu sepilen-mesi ve son ürün eldesi,
2. Büyükbaş derilerin bitkisel madde ile sepilenmesi ve son ürün eldesi,
3. Büyükbaş sepilenmiş derilerden son ürün eldesi,
4. Küçükbaş derilerden son ürün eldesi,
5. Küçükbaş pikle derilerden son ürün eldesi,
6. Küçükbaş derilerden kürk-süet elde-si.
Deri sanayiden gelen atık türleri
Deri üretiminde atıkların büyük bir kıs-mı kireçlik ünitesinde meydana gelir. Son yıllarda verimlilik ve çevre sorunla-rı nedeniyle bu atıkların değerlendiril-mesi ve bertaraf edilmesi büyük önem kazanmıştır.
1. Ham deri atıkları: Islatma ve kireçlik işlemlerini kolaylaştırmak için taze deri-de veya salamura yapılmış deride bu-dama sonucunda ortaya çıkmaktadır. Bunlar genellikle; kafa, kuyruk ve diğer gereksiz kısımlardır.
Islatma işlemi sırasında etleme yapılı-yorsa, ham deri atıkları burada ortaya çıkar. Atık türü alt deri tabakasıdır. Bu tabaka yağ oranı bakımından zengin-dir, %55-78 oranında yağ içerir.
2. Kireçlik yapılmış deri atıkları: Bu atık-lar, kireçlik işleminden sonra yapılan et-leme, yarma ve budama sırasında meydana gelir. Etleme atıkları (karnas) ortalama olarak; %35 yağ, %15 mineral madde ve %50 protein (kuru madde üzerinden) ihtiva eder. Yarma ve buda-ma sırasında ortaya çıkan atıklar yük-sek oranda protein ihtiva ettiği için kar-nastan daha değerlidir, ayrı olarak mu-hafaza edilir. Bu atıkların su oranı; %50-88 arasındadır.
3. Sepilenmiş atıklar: Yarma ve traş iş-leminden önce deriler sıkıldığı için sepi-lenmiş atıkların su oranı daha düşüktür. Krom sepilenmiş bu atıkların su oranı; %40-50 arasındadır. Bitkisel sepilenmiş atıkların su oranı da bu civardadır. Se-pilenmiş atıkların büyük kısmını traşla-ma işlemi sırasında meydana gelen ‘krom talaşları’ oluşur.
Miktar olarak 2. sırada, yarma derinin budama atıkları bulunur. Krom sepilen-miş atıklar, kuru madde üzerinden %1-4 oranında kromoksit ihtiva ederler ve bunun yanında değişik oranlarda nötral tuz bulunur.
4. Kıllar ve yünler: Derinin alt tarafına badana işlemi uygulanmasından ve kıl-ların muhafaza edildiği kireçlik siste-minde, kıllar ve yünler oldukça iyi bir
durumda elde edilir. Küçükbaş hayvan derilerinde yünlerin kazanılması, günü-müzde ekonomik olmaktadır. İyi kalite-de yün ve kıl elde edebilmek için, alkali ve sülfür artıklarının hemen yıkama ve nötralizasyonla keratinden uzaklaştırıl-ması gerekir. Kurutulan yün ve kıllar preslenerek balya yapılır, keçe ve iplik fabrikalarına sevk edilir.
Deri sanayiden gelen atık miktarları
Atık miktarları, her bir işletmedeki çalış-ma şekline, ham deriye ve üretilen ma-mul deriye göre değişir. Yarma işlemi-nin, tolada ve krom sepiden sonra ya-pılmasına göre de atık türü ve miktarı farklılık göstermektedir.
24-27.5 kg inek derisi çalışıldığında meydana gelen atık miktarları (krom-dan sonra yarma):
Taze deri ağırlığı……………………100kg
Etleme atığı……..18.1kg(su oranı %70)
Budama atığı……..6.1kg
Yarma atığı(sepilenmiş)……..11.7kg(su oranı %52)
Traş talaşı-sırça..5.1kg
Yarma……4.4kg
Kıllar………………2.5kg
Yarma işlemi kireçlikte yapılırsa atık miktarı:
Sığır
Dana
Yüzlük
Kösele
Taze deri ağırlığı
100.0
100.0
100.0
Etleme atığı
12.7
12.5
19.0
Budama atığı
6.4
3.2
2.0
Yarma atığı
4.4
15.0
2.1
Kesme atığı
3.5
0.1
0.0
Traş talaşı (kromlu)
18.1
13.2
2.5
Kıllar
10.6
eritildi
3.4
Toplam atık
55.7
44.0
29.0
Etleme atığı (karnas) %15-20 civarında dır. Ülke çapında yıllık 200.000 ton tuzlu salamura deri çalışıldığında 30-40.000 ton etleme atığı meydana gele-cektir. Deriler salamura yapılmadan ön-ce mezbahanede etlenirse karnas mik-tarı sıfıra yaklaşır, bu ön etleme işlemi iyi yapılmazsa %10 civarında karnas meydana gelir.
[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/ADMINI%7E1/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image001.gif[/IMG]Kılların muhafaza edildiği kireçlik sis-temlerinde kıllar oldukça iyi bir durum-da elde edilir ve arıtma tesisinin yükü %30-70 oranında azalır. Derinin keratin kısmı şöyledir (kuru keratin ağırlığına oranı olarak):
Koyunda yünler, deri ağırlığının %30-50’ si, keçi ve kıl koyunlarında %10-30’ udur.
Traşlama işlemi sırasında meydana ge-len krom talaşlarının miktarı, traş işle-minin hassasiyetine bağlıdır. Deriler kromdan sonra yarılırsa deri kalınlığı daha hassas ayarlanabilir ve bu oranda krom talaşı miktarı azalır. Deriler kireç-likte toleranslı yarıldığı için talaş miktarı çok artar.
Yarma derinin budanması sırasında meydana gelen sepilenmiş atıkların de-ğerlendirilmesi veya bertaraf edilmesi, sepilenmiş budama artıklarının değer-lendirilmesinden daha zordur.
Kireç oranı mahsur teşkil etmez, depo-lama özelliğini iyileştirir.
Epidermis
Sığır derisi
%3-7
%0.3
Dana drisi
%5-7
%1.0
Deri Üretimi Sırasında Meydana Gelen Atıkların Değerlendirilmesi
Sepilenmiş ham deri, kireçlik budama ve yarma atıkları
Tutkal
Jelatin
Protein ürünleri
Etleme atığı (karnas)
Yağ ürerimi
Tutkal
Yem
Gübre
Sepilenmiş atıklar
Suni deri
Yakma ile enerji kazanma
Krom giderilmesi ile
– Tutkal ve jelatin
– Yem
– Gübre
Atıkların Organik Kısımları ve Isı Değerleri
Atık türü
Su oranı, %
Organik kısım, %
Alt ısı değeri, kcal/kg
Tuzlu salamura deri
44.3
67.8
4040
Etleme kireçlikten önce
76.5
95.9
6800
Kireçlikten sonra
65.0
84.5
5850
Krom talaşı
65.0
84.5
4100
Arıtma çamuru
32.0
55.0
2220
Zımpara deri tozu
9.9
59.7
5430
Sığır finisajsız
13.2
95.0
4960
Sığır finisajlı
14.5
91.6
5420
Bitkisel sepilenmiş deri
10.1
98.5
5290
Sepilenmiş deri atıklarının değerlendirilmesi
Taze deri atıklarından, yağ en iyi şekil-de elde edilir. Bu arıklar kokmaya yat-kın oldukları için 1-2 gün içinde işlen-mesi gerekir. Tuzlu salamura derilerde ıslatma sırasında deriden tuzun uzak-laştırıldığı oranda salamura etkisi orta-dan kalkar. Islatılmış deriler taze deri gibi kokmaya yatkındır.
Kireçlik yapılmış atıklar, alkali şişmesi nedeniyle, yüksek oranda su ihtiva ederler ve düşük büzüşme sıcaklığı ne-deniyle, otoklavda işlemede güçlük çı-karırlar. Diğer bir mahsuru da yüksek oranda sabunlaşmış ve kalsiyum sabu-nu ile sülfür ihtiva eden yağdır.
Etleme atığının değerlendirilmesi
1. Yağ elde edilmesi: Yağlar, kireçlik sı-rasında kireçle sabunlaştığı için, karna-sın kaynatılması sırasında krem kıva-mında yüzeyde birikmektedir. Yüzeyde biriken bu tabaka %60 yağ ihtiva eder, sülfirik asitle kalsiyum sabunları parça-lanarak yağ (yağ asiti) geri kazanılır. Bu işlem organik çözücülerle yağ ekstrak-siyonu şeklinde de uygulanabilir En fazla yağ oranı, kuru ve yaş halde ekstraksiyon ile elde edilir.
2. Karnasın suyunun giderilmesi: Kar-nasın su oranının azaltılması için şine-kepres kullanılmaktadır. Presleme ile katı madde oranı %30-37’ ye yükseltilir.
Karnas, 50-600C’ ye ısıtıldığında, yağ ayrılması ile birlikte su oranı da azalır.
Isıtma, nötralizasyon ve presleme birlik-te uygulandığında, karnasın ağırlığı 2/3 oranında azalacağından taşınması ve depolanması daha ekonomik olacaktır.
3. Tutkal elde edilmesi: Karnas, 1-2 ay kireçle muamele edilerek eriyebilir hale getirilmektedir. Daha sonra yıkama ve nötralizasyon yapılır. 600C’ ye ısıtılan
karışım, erimekte ve yağ yüzeyde biri-kerek ayrılmaktadır.
4. Karnastan yem üretimi: Japonya’ da, karnas yem bitkileriyle karıştırılmakta, maya işleminden sonra, pasta kıvamın-da yem olarak kullanılmaktadır. ABD’ de pasta haline getirilen karnas, kümes hayvanları için yem olarak kullanılır. Al-manya’ da %60 karnas (%20-25 kuru maddeli), %10 mantar, %10 bira ma-yası, %10 balık unu veya et artıkları ve %10 kandan meydana gelen sıvı-yem karışımı 20 seneden fazla bir süre kü-mes hayvanlarının yemlenmesinde kul-lanılmıştır.
5. Karnastan gübre üretimi: Karnasın yağı ayrılır, öğütülür ve kurutulur.
6. Karnasın enzimlerle işlenmesi: Çok ince öğütülmüş karnas, sepi maddesi ihtiva etmeyen atık sularla 1:10 oranın-da karıştırılmakta ve bu karışım yüksek aktivitede proteaz enzimlerle muamele edilmektedir. 1-1.5 saat sonra, karnas çözünmüş hale geçmekte ve proteinler daha ileri derecede parçalanmamakta-dır. Bu süspansiyon, sülfirik asitle pH=4’ e getirildiğinde proteinler çök-mekte, yağ yüzeyde birikmekte ve sül-fürler uzaklaştırılmaktadır. Bu şekilde proteinlerin su tutma oranı azalmakta, katı madde miktarı %25-30’ a çıkmak-tadır ve atık suların yükü önemli ölçüde azaltılmış olmaktadır. Yağ ve protein ayrı ayrı elde edilerek değerlendirilmek-tedir.
Enzimle işlemede mekanik işlem ve su kullanılmadan uygulanan metodlar da vardır(Möller-Werken). Bu metodlar yağ geri kazanım oranında ekonomik ol-maktadır. Karnastan ortalama olarak; %11 yağ, %6 protein, %2 mineral mad-de, %81 su elde edilmektedir.
