Pierze – odpad czy surowiec?

0
668

Przemysłowa hodowla zwierząt ze względu na skalę przedsięwzięcia wytwarza ogromną ilość odpadów. Jednym z nich są ptasie pióra, odpad powstały w efekcie produkcji drobiu. W skali całego świata ilość pierza generowanego przez zakłady drobiarskie liczona jest w milionach ton rocznie. Nie bez znaczenia, w kontekście funkcjonowania Gospodarki w Obiegu Zamkniętym, jest więc kwestia odpowiedniego zagospodarowania takich ilości… no właśnie, czy pióra klasyfikowane mogą być jedynie jako odpad, czy można je uważać za surowiec? Co dzieje się zatem z pierzem kiedy już przestaje służyć kaczce, kurze, gęsi?

Pierze w roli surowca

Oczywiście jako pierwsze z ptasim pierzem kojarzone będą kołdry, poduszki oraz kurtki (w rozróżnienie pomiędzy pierzem oraz puchem nie będziemy wnikać). Tam sprawdza się jego lekkość, miękkość, a także dobra izolacja termiczna. Pierze sprawdza się również jako wypełnienie tapicerskie. Może być także stosowane w przemyśle motoryzacyjnym i lotniczym jako dodatek przy produkcji różnych elementów z tworzyw sztucznych, obniżających ich masę i wzmacniających konstrukcję elementów. Ciekawe prace badawcze prowadzone są w Instytucie Biopolimerów w Łodzi. Opracowuje się tutaj biodegradowalne włókniny okrywowe na bazie piór drobiowych służące do ochrony nowych zasiewów trawiastych na terenach określanych jako “trudne” (nasypy kolejowe, nasypy przy autostradach, wały przeciwpowodziowe, stoki narciarskie).

O zastosowaniu piór przy produkcji strzał łuczniczych czy przynęt wędkarskich jedynie wspomnimy… 

Oczywiście, jak można się domyślać, nie są to obszary posiadające potencjał wchłonięcia wciąż rosnącej podaży ptasich piór.

Pasze i nawozy

Często spotykanym sposobem zagospodarowania ptasich piór jest ich przetwórstwo w ramach dodatków paszowych dla zwierząt hodowlanych. Innym rodzajem wykorzystania na skalę przemysłową jest zastosowanie pierza w formie surowca przy produkcja nawozów. Zastosowania w hodowli i rolnictwie nie stanowią jednak rozwiązań optymalnych. Pierze wykorzystane być powinno w sposób bardziej użyteczny także w innych gałęziach gospodarki, zwłaszcza biorąc pod uwagę cenną keratynę, podstawowy składnik budowy pióra.

Keratyna

Ptasie pióra zbudowane są bowiem w ponad 90% z keratyny, białka, które może stanowić surowiec dla różnych obszarów przetwórstwa. Keratynę można wykorzystywać w przemyśle medycznym, farmaceutycznym, kosmetycznym, np. przy produkcji biokompozytów (w postaci nośnika środków medycznych – materiał opatrunkowy) oraz materiałów papieropodobnych (korzyścią w tym przypadku jest także ochrona lasów). Prace nad tego typu zastosowaniami trwają w Instytucie Biopolimerów i Włókien Chemicznych w Łodzi. W przypadku biokompozytów uzyskany ekstrakt z keratyny (naturalne białko) łączony jest z biopolimerami (naturalne polimery), w przypadku produkcji “papieru” rozdrobnione pióra łączone są z masą makulaturową tworząc rodzaj pulpy, z której produkuje się materiał papieropodobny z wykorzystaniem tych samych procesów technologicznych co w przypadku celulozy. W Nowej Zelandii (Uniwersytetu Massey) trwają z kolei prace nad wykorzystaniem keratyny w procesie jej przetwarzania na białkowy suplement diety dla sportowców (rozbudowa masy mięśniowej).

Traktowanie pierza jako cennego surowca, a nie odpadu jest coraz bardziej istotnym elementem GOZ. Powstają specjalne programy (KARMA2020) zorientowane na penetrację wciąż nowych obszarów zastosowań i projektowania kontekście nowatorskich rozwiązań technologicznych. Jednak spalanie pierza nadal pozostaje ważną formą jego zagospodarowania.

Pierze jako odpad

Ciągle jedną z ważniejszych funkcji pierza jest rola zwykłego odpadu poprodukcyjnego, poddawanego utylizacji w procesach spalania albo pirolizy, w efekcie których pozyskiwana zostaje energia. Ciekawym rozwiązaniem jest zastosowanie pirolizy czyli beztlenowego zgazowania materiału wsadowego, którym w tym przypadku są właśnie pióra. W Polsce takie instalacje już działają, pierwsza tego typu inwestycja powstała przy zakładach drobiarskich Indykpol w Olsztynie w 2009 roku. Uzyskana energia wykorzystywana jest do ogrzewania zakładu i w procesach produkcyjnych. W skład systemu wchodzą magazyny pierza, linia technologiczna realizująca właściwy proces zgazowania paliwa oraz system odsiarczania i odpylania spalin. Przedstawiciele Indykpolu z duma oświadczają, iż dzięki zastąpieniu technologii opalania węglem na system wykorzystujący pirolizę zredukowano emisję SO2 o 93%, CO2 o 87% oraz różnych pyłów o 95%.

Podobne systemy opracowane zostały także przez pracowników amerykańskiej uczelni ​​Virginia Tech. Systemy utylizacji odpadów z wykorzystaniem pirolizy zaprojektowane zostały tutaj w ramach zagospodarowywania przez lokalne fermy drobiowe swych odpadów (pióra, odchody, ściółka, resztki paszy) we własnym zakresie. Powstające obok energii opałowej resztki mogą być tutaj wykorzystane w roli nawozu, podobnie jak popiół powstający w wyniku tradycyjnego spalania ptasich piór. Do czego jeszcze można wykorzystać popiół ze zgazowanego pierza? 

Na ciekawy pomysł wpadł polsko – szwedzki zespół naukowców (Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie, Uniwersytet Technologiczny w Lulea), który proponuje wykorzystać popiół powstały w efekcie zgazowania pierza w roli absorbenta metali ciężkich. Popiół ten okazał się doskonałym filtrem usuwającym do 99% kadmu z zanieczyszczonych nim wód ścieków przemysłowych. Planuje się także zbadać perspektywy zastosowania popiołu w kontekście usuwania metali ciężkich z zanieczyszczonej gleby. 

Na powyższym przykładzie widzimy jak poodpadowy odpad jest ponownie wykorzystywany w roli surowca. Wzorowa gospodarka w obiegu zamkniętym. GOZ do kwadratu.