Minosse

Progetto finanziato nel quadro del POR FESR Toscana 2014-2020
Project co-financed under Tuscany POR FESR 2014-2020


Macchina INnovativa per l'OSSidazione nella Epilazione



Nella lavorazione ad umido del pellame, la fase di calcinaio depilativo è caratterizzata dall’impiego di sostanze fortemente alcaline, tipo la calce, e solfuro di sodio per la rimozione del pelo dalla pelle grezza. Tale fase ha un forte impatto sulla qualità dei reflui prodotti e sulla salubrità dell’ambiente lavorativo, sia per la presenza di componenti organiche della pelle rilasciate nella soluzione, sia per il contenuto di solidi sospesi e solfuri in soluzione; ciò si verifica anche nella successiva fase di decalcinazione - macerazione. Da considerare inoltre che, nella successiva fase di piclaggio pre-concia, l’ambiente acido necessario alla lavorazione origina acido solfidrico che strippa dal bagno di lavorazione. Questo processo risulta quindi uno dei più impattanti a livello ambientale e pericoloso per gli operatori a causa della presenza dell’acido in forma gassosa.

Da tempo sono stati condotti studi e ricerche per individuare soluzioni alternative, fra queste una fra le più promettenti prevede di sostituire il solfuro di sodio con perossido di idrogeno per idrolizzare i legami S-S della struttura cheratinica del pelo; tale processo è definito calcinaio ossidativo e ad oggi appare l’opzione tecnicamente più convincee.



Innovative equipment for dehairing by oxidation



During the hair removal in the wet processing of raw hides, specific alkaline substances as lime and sodium sulphide are used. Such treatment determines a strong impact on the quality of the derived wastewater as well as on safety of the working environment, because of the released organic pollution loading, suspended solids and sulphides. The latter in the pickling phase, in acidic conditions, releases in the environment gaseous sulphidric acid, thus having an important weight in terms of environmental impact and risk for workers.

Several studies and research have been carried out to find alternative solutions, and one of the most promising implies the substitution of sulphides with hydrogen peroxide to break keratin S-S hair bond; such process is known as oxidative liming process and it seems the most convincing technological solution.




INNOVAZIONE



Rispetto a questo stato dell’arte, il progetto MINOSSE si propone di fare un ulteriore passo avanti impiegando il Non-Thermal Plasma come sistema di generazione in situ di specie ossidanti nel mezzo acquoso di epilazione, in alternativa al perossido di idrogeno. Tale soluzione consente di avere un ambiente di reazione più ossidante e costante nel tempo di quello con perossido di idrogeno, riducendo l’impiego di chemicals alcalini, ottenendo una riduzione del carico organico degli effluenti prodotti e del tempo necessario al trattamento. Il progetto MINOSSE propone inoltre ulteriori elementi innovativi:



  • Al fine di ridurre drasticamente i tempi relativi allo sviluppo del nuovo processo e la progettazione della relativa impiantistica, in MINOSSE verrà eseguito uno studio per la modellizzazione FEA del processo di trasferimento delle specie ossidanti dalla fase plasma alla fase acquosa
  • Verrà sviluppato un impianto pilota, interfacciabile con i comuni bottali da riviera, avente elevato grado di automazione, grazie anche allo sviluppo di una logica di controllo di processo basata su una sensoristica specificamente realizzata per monitorare l’andamento del processo di epilazione

Nel complesso i miglioramenti introdotti dal nuovo processo saranno quantificati dal punto di vista ambientale mediante LCA e attraverso una valutazione dei rischi degli ambienti di lavoro.



INNOVATION



In comparison with the present state of art, MINOSSE project aims at progressing forward, using Non-Thermal Plasma technology for the in situ generation of oxidant species in the aqueous medium during hair removal process, as alternative to hydrogen peroxide. Such solution allows obtaining a more constant and oxidative reaction environment during time, compared with hydrogen peroxide use, reducing alkaline chemicals and treatment time. Project MINOSSE proposes further innovative elements:



  • In order to drastically reduce the duration of new process development and related equipment design, a modeling study based on FEA related to the phase change process from plasma to aqueous phase will be carried out
  • A pilot plant interfaced with common beamhouse drum reactors will be developed, having a high degree of automation, also due to the development of a process control logic based on s specific sensing system for the monitoring real-time of the dehairing process

All in all, the improvements introduced by the new dehairing process will be quantified on the environmental point of view by LCA and by means of safety assessment in working environment




PARTENARIATO



ALPA (CAPOFILA): Industria di prodotti chimici per il conciario, in MINOSSE si occupa dello sviluppo del nuovo processo di epilazione e della validazione su scala pilota

TECNOCREO: Società di ingegneria in ambito industriale e ambientale, in MINOSSE si occupa della progettazione dell’impianto di epilazione su scala pilota

FREESPACE: Società di ingegneria in ambito IoT e telecomunicazioni, si occupa della progettazione e realizzazione del sistema di controllo di processo dell’impianto pilota, comprensivo della relativa sensoristica

PMI: Società di ingegneria in ambito industriale e ambientale, in MINOSSE si occupa della realizzazione dell’impianto di epilazione su scala pilota

INGENIA: Società di servizi e consulenze in campo ambientale e sicurezza dei luoghi di lavoro, in MINOSSE si occupa della valutazione dei rischi e della conduzione del LCA

CONSORZIO POLO TECNOLOGICO MAGONA: centro di ricerca esperto in attività di ricerca e sviluppo in vari ambiti attinenti all’ingegneria chimica ed alla chimica industriale, in MINOSSE si occupa dello sviluppo del nuovo processo di epilazione e della validazione su scala di laboratorio e della selezione della sensoristica per il monitoraggio real-time del processo

Laboratori ARCHA srl (subfornitore): Laboratorio di analisi e ricerche, si occuperà dello sviluppo del sistema di generazione di plasma freddo su scala di laboratorio e pilota e condurrà le analisi chimiche sul nuovo processo per la valutazione della riduzione degli impatti ambientali



PARTNERSHIP



ALPA (COORDINATOR): Tannery chemical industry, in MINOSSE deals with the development of the new dehairing process and its validation at pilot scale

TECNOCREO: Engineering company in industrial and environmental fields, in MINOSSE deals with the design of the new pilot equipment

FREESPACE: Engineering company in IoT and telecommunications fields, in MINOSSE deals with design and manufacturing of the process control system of the pilot reactor, comprising its sensing system for real-time process monitoring

PMI: Engineering company in industrial and environmental fields, in MINOSSE deals with the production of the new pilot equipment

INGENIA: Service and consulting company for environmental, health and safety aspects, in MINOSSE deals with the safety risk assessment in workplaces and LCA

CONSORZIO POLO TECNOLOGICO MAGONA: Research center expert in R&D activities in different fields of chemical engineering and industrial chemistry, in MINOSSE deals with the development of the new dehairing process and its validation at lab scale and the selection of sensor for the sensing system

Laboratori ARCHA srl (subcontractor): R&D and analysis laboratory, in MINOSSE deals with the development of the NTP equipment at lab and pilot scale and with the chemical characterization of on the new dehairing process to assess the reduction of the environmental impacts