制革工业生物质循环利用中的铬污染防治方法研究进展

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1、中国科学技术协会青年科学家论坛第203次会议制革工业生物质循环利用中的铬污染防治方法研究进展张彪1’2，马春彦1’2，金勇h(1．中科院成都有机化学研究所，四川成都610041；2．中国科学院研究生院，北京100039)摘要：本文针对制革工业生物质利用中严重的铬污染问题，系统介绍了降低制革铬鞣污染有关方法的作用机理及相关研究进展，并对其发展趋势进行了展望。关键词：制革工业；铬污染；生物质循环利用ProgressinResolutuionoftheChromeTannagePollutionforBioma

2、ssEco—ApplicationofLeatherIndustryZHANGBia01”，MAChunyanl‘2，JINGYon91·(1．ChengduInstituteofOrganicChemistry,ChineseAcademyofScience，Chengdu610041，China；2．GraduateSchooloftheChineseAcademyofScience，Beijing100039，China)Abstract：Inordertoresolvetheseriouspoll

3、utionproblemoriginatedfromchrometannageinthebiomasseco-applicationofleatherindustry,themechanismandnewprogresswassystematicallyintroduced．Furthermore，thedevelopmentaltrendintheresearchofpollution-lesstanningornopollutioninthebiomasseco-applicationofleathe

4、rindustrywasprospected．Keywords：leatherindustry；pollutionofchrome；biomasseco—application制革工业是一个具有悠久历史和重要地位的行业。近年来我国制革上业迅速发展，现已成为世界皮革生产、加j二与贸易中心之一，每年加工皮革达5多亿平方米，占世界皮革产量的20％，其出口创汇额多年来一直稳居轻工业首位【I】o然而，皮革工业在产生巨大经济效益的同时，也对环境造成了十分严重的污染。在全国20个污染较严重的行业中，皮革排第5位。全国制

5、革企业每年约产生【刮体废弃物70万n屯、排放污水1．2亿吨。我国用于制革生产的动物皮，最终制品的蛋白质含量仅占投入量的30％，其近70％的蛋白质白白浪费，并以制革固体废弃物的形式成为环境污染源。制革固体废弃物主要是指从原料皮上经物理方法如机械去肉、片皮、削匀和各阶段的修边，和化学方法如脱脂、脱毛、软化等操作除去的无用的蛋白成分。如果固体废弃物随废水直接排放，将在河床底部形成一层污染，阻断河(湖)床的氧，造成植物和水生生物死亡，产生恶臭。传统的方法是通过焚烧处理同体废弃物，虽可获得一定热能，但却会带来空气污

6、染和将三价铬氧化为六价铬。而六价铬是致癌物质，对人类和环境危害极大，国家已将其与汞等十三种有害物质一起列为第一类污染物。由于制革固体废弃物的主要成分为胶原蛋白，其含量约为固体废弃物总量的80％。由此可见制革固体废弃物的传统处理方式不仅造成了蛋白质资源的极大浪费，而且也很容易造成新的环境中国科学技术协会青年科学家论坛第203次会议污染。但要合理处理制革

7、司体废弃物，实现制革工业流程中的生物质资源获得最优化利用，如何减少制革鞣制铬鞣剂用量无疑是关键因素之一。由于鞣制是制革工业中不可缺少的工序，而铬鞣法鞣制的皮

8、革由于具有柔软丰满、粒面细致、收缩温度frs)高、耐水洗性好等特点‘2-3】一直是轻革生产的最主要鞣法。目前世界有90％制革企业90％以上的皮革产品均是采用铬鞣剂为主鞣剂【41而制得。而对于制革工业中生物质的循环利用而言，如何尽快能的摆脱铬盐困扰，使生物质利用率能达到尽可能高，处理成本尽可能低则是该研究中最主要的研究内容之一。因此，利用近代科学研究的知识积累，尽量减少铬鞣剂的用量，以无铬鞣或少铬鞣及高效铬鞣取代目前的常规铬鞣，无疑有助于制革工业中生物质的循环利用。1无铬鞣法无铬鞣法是指在制革工艺中完全不使

9、用铬鞣剂的方法，因此该方法可将铬污染杜绝在皮革鞣制的源头。目前已有的无铬铬鞣剂种类主要包括植物鞣剂、合成的多官能团活性有机鞣剂、高分子鞣剂、其他无机鞣剂、纳米复合鞣剂等。但这些鞣剂单独鞣制总是存在种种问题，如热收缩温度、成革柔软度，粒面细致度，耐水性等方面都不如铬鞣法制得的皮革。目前国内外的研究主要集中在他们的结合鞣制上，这样相互弥补单独鞣制时的不足，且还可能产生两种鞣剂的协同增强效应‘孓6】，这可能使得一些没有鞣性的或鞣性很