Dodaj ogłoszenie

CenyRolnicze
NOTOWANIA
22 kwietnia 2021, Czwartek.
Kursy walut: USD USD - 3.7885 EUR EUR - 4.5562 GBP GBP - 5.2655 DKK DKK - 0.6127
Archiwum
22.04.2021 MATIF: pszenica MAJ21 - 238,50 (+ 3,02%), kukurydza CZE21 - 233,75 (+ 2,07%), rzepak MAJ21 - 595,25 (+ 5,96%) [euro/tona] +++ +++ +++ 21.04.2021 13:05 DRÓB, cena tuszki w hurcie: 6,10 - 6,90 zł/kg, średnia: 6,39 zł/kg (na podstawie informacji z 12 ubojni) +++ +++ +++

Kurze pióra oczyszczą wodę z metali ciężkich

Martyna Frątczak

Każdego roku na świecie powstaje niemal 10 milionów ton piór, jako odpad ze stale rosnącej produkcji drobiu. W swojej najnowszej pracy zespół naukowców z Polski i Szwecji przedstawił pomysł na wykorzystanie tych problematycznych piór. Udowodnił, że popiół z pierza może skutecznie oczyszczać wodę z metali ciężkich.

 

Drób produkuje mnóstwo odpadów

Przemysł drobiarski dynamicznie rozwija się na całym świecie. W Europie w produkcji drobiu zdecydowany prym wiedzie Polska. Z coraz większą produkcją związany jest jednak poważny problem – narastająca ilość powstających w tym procesie odpadów.

W 2018 roku Unia Europejska wyprodukowała aż 15,2 mln ton mięsa drobiowego. Około 70% unijnej produkcji mięsa drobiowego pochodziło z Polski (16,8%), Wielkiej Brytanii (12,9%), Francji (11,4%), Hiszpanii (10,7%), Niemiec (10,4%) i Włoch (8,5%).

Szacuje się, że na całym świecie rocznie produkuje się około 96 mln ton mięsa drobiowego, w tym około 85 mln ton mięsa kurczaków, 5,6 mln ton mięsa indyczego i 4,4 mln ton mięsa kaczego. Tak wysoka produkcja powoduje narastanie ilości różnych odpadów drobiowych, takich jak wnętrzości, nogi, głowy, kości, krew i pióra.

Ze wszystkich odpadów za najtrudniejsze do zagospodarowania i przetworzenia uważa się właśnie pióra. A stanowią niemały odsetek wszystkich odpadów drobiowych – szacuje się go na 10%.

W praktyce oznacza to, że każdego roku na świecie powstaje około 8,5 miliona ton piór kurzych, 0,6 miliona ton piór indyczych i 0,4 miliona ton piór kaczych, z którymi w większości ciężko zrobić coś sensownego.

Pióra: cenny surowiec, nie odpad?

Gdy jednak przyjrzeć się bliżej budowie piór ptasich, łatwo dojść do wniosku, że rozsądniej będzie potraktować je jak surowiec do wszechstronnego wykorzystania, a nie problematyczny odpad. Pióra składają się w niemal 90% z białka – keratyny. Pojawia się coraz więcej pomysłów jak ją wykorzystać.

Z ptasich piór można między innymi wytwarzać materiał przypominający papier. To świetna alternatywa dla klasycznego papieru, pochłaniającego do produkcji miliony drzew.

Do innych pomysłów wykorzystania ptasich piór należy wytwarzanie z nich gąbek medycznych nasączonych lekami, do zastosowania w opatrunkach. Dzięki temu, że gąbki z ptasich piór są materiałem niepalnym, mogą mieć szerokie zastosowanie również w przemyśle i przydać się chociażby do wypełniania siedzeń samochodowych.

Do nowszych koncepcji wykorzystania piór należy pomysł oczyszczania z ich pomocą wody z zanieczyszczeń. Pojawiały się już eksperymenty, w których próbowano wykorzystywać do tego bezpośrednio nieprzetworzone – a jedynie odpowiednio oczyszczone detegentem i alkoholem – pióra.

Nie jest to jednak najwygodniejsza metoda, nadająca się do wdrożenia na większą skalę. Pióra i zawarta w nich keratyną mają ogromny potencjał do wykorzystania w oczyszczaniu wody – ale należy je odpowiednio do tego przetworzyć.

Temat ten podjął niedawno zespół naukowców z Polski i Szwecji. Opracowali oni metodę skutecznego oczyszczania wody z kadmu z wykorzystaniem popiołu z piór ptasich.

 

Diamond XPC 999 x 175

Kadm – groźne zanieczyszczenie wody

Metale ciężkie to powszechne zanieczyszczenie wody, występujące głównie w ściekach przemysłowych z zakładów górniczych, galwanicznych, metalurgicznych i chemicznych. Są poważnym zagrożeniem dla środowiska ze względu na swoją wysoką toksyczność dla organizmów żywych i trwałość.

Nie ulegają właściwie biodegradacji, a co gorsza, bardzo łatwo akumulują się w roślinach i tkankach zwierząt oraz ludzi.

Do najgroźniejszych metali ciężkich należą arsen (As), chrom (Cr), rtęć (Hg), ołów (Pb) oraz kadm (Cd). Ten ostatni najczęściej pochodzi z procesów wytapiania rud metali. Jest używany do produkcji między innymi akumulatorów niklowo-kadmowych, pigmentów, nawozów fosforowych i różnych stopów.

Rocznie w przemyśle zużywa się około 17 000 ton kadmu, z czego wyłącznie około 5% jest odzyskiwane.

W efekcie w ściekach przemysłowych znaleźć można bardzo wysokie jego stężenia. W ściekach z przemysłu chemicznego i metalurgicznego stężenie Cd waha się od 0,1 do 100 mg na litr, a w wodzie z przemysłu akumulatorowego jego zawartość może być jeszcze większa.

Tak duże stężenia tego pierwiastka w wodzie mogą zakłócać biologiczne procesy oczyszczania ścieków – dlatego jego wstępne usunięcie z wody pochodzącej z przemysłu jest konieczne i regulowane prawem. Nie jest to prosty i łatwy proces.

Czym lepiej oczyszczać wodę?

Ze względów prawnych, środowiskowych i technologicznych nieustannie poszukuje się i wprowadza nowe, bardziej wydajne technologie eliminacji metali ciężkich ze ścieków.

Za najprostsze, najtańsze i najbardziej wydajne metody wstępnego usuwania metali ciężkich z wody uznaje się obecnie te oparte na procesie adsorpcji – a więc wiązania zanieczyszczeń przez niektóre materiały. Skuteczność takiego oczyszczania zależy od użytego materiału do adsorpcji i jego specyficznych właściwości.

W roli takich adsorbentów „wyciągających” kadm z wody testowano już różne materiały roślinne, czy szczególnie popularne materiały mineralne – zeolity, minerały ilaste czy nawet węgiel aktywny. Bardzo skuteczne okazały się również materiały wykorzystujące nanotechnologię.

Aby jednak zmniejszyć koszty oczyszczania wody i wpływ na środowisko, do roli „oczyszczaczy wody” poszukuje się obecnie materiałów pochodzących z odpadów z innych gałęzi przemysłu – takich jak rolnictwo.

Duży potencjał mogą mieć tutaj różne odpady roślinne, czy przetestowane właśnie kurze pióra.

 

Energia z kurzych piór

W najnowszych badaniach dotyczących wykorzystania piór do oczyszczania wody z kadmu naukowcy wykorzystali popiół pochodzący z procesu utylizacji piór, a dokładniej z ich zgazowania.

Zgazowanie odpadów jest niczym innym, a procesem w którym poprzez spalenie w odpowiednich warunkach odpadów uzyskuje się gaz, który może być następnie wykorzystany jako wartościowe źródło energii. Do takiego zgazowania można przeznaczyć zarówno pierze, jak i problematyczną ściółkę z hodowli drobiu.

Badacze przekonują, że chociaż zgazowanie piór ptasich wymaga dość specyficznych warunków, może być bardzo opłacalne. Po takiej utylizacji pozostaje bowiem pozornie tylko bezużyteczny popiół z piór.

Dotychczas nie zaproponowano dla niego dobrej metody zagospodarowania. Naukowcy z Polski i Szwecji pokazują po raz pierwszy, że można go z powodzeniem wykorzystać jako adsorbent usuwający z wody kadm.

W przeprowadzonym eksperymencie dokładnie poznali właściwości popiołu z piór drobiowych i przetestowali jego zdolności do usuwania kadmu z silnie zanieczyszczonej wody.

Usuwają do 99% kadmu

Do badania wykorzystali popiół z piór pochodzących z dużego zakładu w województwie warmińsko-mazurskim oraz zanieczyszczoną na potrzeby eksperymentu wodę. Zawartość kadmu sięgała w niej 100 mg na litr.

Zdolność popiołu z piór do „wyciągania” kadmu z wody przetestowali w różnych warunkach, tak aby sprawdzić jego uniwersalność.

Okazało się, że popiół z piór może usuwać z wody aż 99% kadmu. Tak skuteczny był przy kwasowości wody pH 5, w dawce 5g na litr oczyszczanej wody, gdy miał z nią kontakt przez 40 minut.

Naukowcy tłumaczą tak wysoką zdolność do oczyszczania wody z kadmu specyficznym składem chemicznym popiołu z piór. Największą rolę w „wyciąganiu” groźnego pierwiasta z wody mogą mieć zawarte z piórach związki fosforu i wapnia.

Brak odpadów i czysta woda

Wykorzystanie popiołu z piór drobiowych jest przykładem doskonałego rozwiązania problemu odpadów z produkcji zwierzęcej. Wprowadzenie w życie przedstawionego przez naukowców sposobu połączy w sobie skuteczną utylizację piór z oczyszczaniem niebezpiecznych ścieków.

Badacze uważają, że popiór z piór może z powodzeniem konkurować z innymi, powszechnie już stosowanymi materiałami do oczyszczania wody, takimi jak sorbenty mineralne. Dodają, że w przyszłości warto sprawdzić potencjał popiołu z piór z usuwania metali ciężkich z silnie zanieczyszczonej gleby.

Takich rozwiązań warto poszukiwać. Produkcja zwierzęca stale rośnie i należy zmniejszać jej wpływ na planetę wszelkimi sposobami.

 

Na podstawie:

Gusiatin, Zygmunt Mariusz, et al. "A Mineral By-Product from Gasification of Poultry Feathers for Removing Cd from Highly Contaminated Synthetic Wastewater." Minerals 10.12 (2020): 1048.

Martyna Frątczak
Autor: Martyna Frątczak
Lekarz weterynarii Martyna Frątczak, absolwentka Wydziału Medycyny Weterynaryjnej i Nauk o Zwierzętach Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu. Zainteresowana szeregiem zagadnień związanych z medycyną zwierząt, ekologią i epidemiologią, którymi zajmuje się na co dzień również we własnej pracy naukowej.

Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
Najnowsze artykuły autora:

Może zainteresuje Cię również:

Jak chronić drób przed stresem cieplnym?

Stres cieplny odbija się na zdrowiu i wydajności ptaków. Wyn

Drób na wybiegu niszczy glebę: jak ją ochronić?

Chów drobiu na wolnym wybiegu rośnie na popularności w wielu

Szał na ekologiczne kurczaki - fatalny dla środowi

Zapotrzebowanie na mięso drobiowe na świecie stale rośnie. R