Desinfektion von Flottenteilströmen durch diskontinuierliche Ozonbehandlung

AUFGABENSTELLUNG | MOTIVATION

Im konventionellen Gerbereiprozess werden die Tierhäute vor der Ledergerbung mehrstufig mit Wasser und unter Zugabe von Weichehilfsmitteln gereinigt und geweicht. Neben der Säuberung findet hier auch die Wiederherstellung des ursprünglichen Quellungszustandes und der Weichheit der Haut statt. Die Dauer der Hauptweiche kann je nach Beschaffenheit der Häute einige Stunden bis zu mehreren Tagen betragen. In Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur und der bakteriellen Fracht im Ausgangszustand findet ein exponentielles Keimwachstum statt. Dem rasanten Anstieg der Keimfracht muss an dieser Stelle unbedingt entgegengewirkt werden, um Fäulnisschäden an den zukünftigen Ledern zu vermeiden. Dafür werden bisher Bakterizide wie z. B. Natrium- oder Kaliumdimethyldithiocarbamat verwendet. Die gesetzliche Festlegung von zugelassenen Bakteriziden und Rückstandshöchstgehalten in Erzeugnissen tierischen Ursprungs bedeutet, dass anfallende Nebenprodukte der Lederproduktion, wie z. B. ungegerbte Spalt- und Beschneidreste, nur dann als Einsatzstoffe in der Lebensmittel, Kosmetik- und Pharmaindustrie oder als Grundlage für Medizinprodukte zur Anwendung kommen können, wenn diese praktisch frei von bioziden Rückständen sind. Damit begründet sich das Bestreben, neue Wege zur bakteriellen Stabilisierung der Weiche zu finden und gleichzeitig eine rückstandsfreie Prozessführung in der Lederherstellung zu erreichen.
Die Aufgabenstellung für das Projekt besteht in der Qualifizierung der in der Wasser- und Trinkwasseraufbereitung bereits etablierten Ozonbehandlung für die Desinfektion von Weicheflotten.

PROJEKTZIEL | ARBEITSHYPOTHESE

Durch Installation eines Ozonierungskreislaufes, der die zyklische Ausschleusung eines keimbeladenen Flottenteilstromes, dessen Ozonbehandlung unter definierten Bedingungen (Ozonkonzentration, Behandlungsdauer) und die Rückführung einer keimreduzierten bis keimfreien Flotte in das Gerbfass vorsieht, wird eine biologische Stabilisierung des Weicheprozesses erreicht, die Fäulnisprozessen an den Häuten entgegenwirkt. Gleichzeitig dürfen eingesetzte Weichehilfsmittel durch den Ozoneintrag nicht in ihrer Wirksamkeit eingeschränkt werden. Es wird eine effektive, umweltschonende Prozesswasserbehandlung etabliert, die im Technikumsmaßstab nachgewiesen und auf den Bedarf im Gerbereiprozess zugeschnitten wird. Auf der Basis der Untersuchungen wird ein Anlagenkonzept für die Überführung in die Industrie entwickelt. 

NUTZEN | AUSBLICK

Durch die Eliminierung von Bakteriziden wird eine Weiterverwendung der Beschneidabfälle als Grundstoff in der Lebensmittelindustrie und/oder der Medizinprodukteherstellung dauerhaft ermöglicht. Die Nutzung des biogenen Rohstoffpotentials, geschlossene Stoffkreisläufe und die Vermeidung von entsorgungsrelevanten Nebenprodukten sprechen aus Sicht der Nachhaltigkeit für diese alternative Entkeimungstechnologie. Wirtschaftliche Vorteile für kleine und mittelständische Gerbereibetriebe sind die Folge.