Na pierwszy rzut oka – zwykła pulpa papiernicza, odpad po procesie recyklingu. Pod mikroskopem – złożona mieszanina naturalnych węglowodorów, śladów farb drukarskich i procesów, które pokazują, jak żyje materia po opuszczeniu papierni.
Wyniki badań prowadzonych przez Uniwersytet Opolski i firmę Envipro pokazują, co naprawdę może kryć się w pozornych odpadach papierniczych i ujawniają cenne informacje o procesach naturalnego rozkładu oraz jakości surowców wtórnych.
Z papierni prosto do laboratorium
Badania objęły osiem próbek pulpy papierniczej Carbotera oznaczonych symbolami GG, HH, JO, MK, MS, MZ, SS i SM. Różniły się one stopniem wilgotności, strukturą i zapachem – część przypominała sprasowaną makulaturę, inne były wilgotne, a w kilku przypadkach wyczuwalny był zapach stęchlizny.
Celem projektu było rozpoznanie obecności związków ropopochodnych oraz ocena zmian ich stężenia w czasie przechowywania. Próbki analizowano trzykrotnie – zaraz po otrzymaniu, po miesiącu i po trzech miesiącach, by uchwycić procesy chemiczne zachodzące w materiałach pochodzenia roślinnego.
Od ultradźwięków do mikroekstrakcji
Naukowcy zastosowali dwie metody: ekstrakcję ciecz–ciecz wspomaganą ultradźwiękami oraz mikroekstrakcję do fazy stacjonarnej z fazy nad powierzchnią (HS-SPME). W pierwszym przypadku testowano różne rozpuszczalniki – polarny dichlorometan i niepolarny heksan. To właśnie heksan okazał się bardziej skuteczny i pozwalał uzyskać klarowne ekstrakty oraz wyraźne wyniki w analizie chromatograficznej. Druga metoda, HS-SPME, sprawdziła się przy analizie związków lotnych.
Analizy przeprowadzono za pomocą chromatografu gazowego z detektorem płomieniowo-jonizacyjnym (GC-FID) oraz chromatografu gazowego sprzężonego ze spektrometrem mas (GC-MS). GC-FID umożliwił lepsze rozdzielenie pików, natomiast dzięki GC-MS możliwa była identyfikacja związków chemicznych na podstawie ich widm masowych, co uzasadniało stosowanie tej metody w dalszych etapach badań.
Co ujawniły chromatogramy?
Wyniki badań wykazały, że w pulpach dominują n-alkany i terpeny – naturalne składniki pochodzenia roślinnego, związane z ligniną oraz woskami drzewnymi. W niektórych próbkach zidentyfikowano również śladowe ilości ftalanów i diizopropylonaftalenów (DIPN), które mogą pochodzić z farb drukarskich i materiałów opakowaniowych.
Co istotne, wraz z upływem czasu obserwowano spadek udziału węglowodorów alifatycznych i wzrost zawartości związków tlenowych (efekt naturalnych procesów utleniania zachodzących w materiałach celulozowych podczas przechowywania).
W próbkach o zapachu stęchlizny wykryto geosminę, charakterystyczny związek nadający zapach ziemi, ślad aktywności mikroorganizmów w materiale organicznym.
Wnioski dla środowiska i przemysłu
Badania prowadzone przez Uniwersytet Opolski i firmę Envipro potwierdziły, że większość związków obecnych w odpadach celulozowych ma pochodzenie naturalne i nie stanowi zagrożenia toksykologicznego.
Opracowane metody analityczne pozwalają jednak precyzyjnie identyfikować również śladowe ilości substancji przemysłowych, co ma znaczenie przy ocenie jakości i przydatności odpadów papierniczych do ponownego wykorzystania.
Z laboratoriów na Forum Odpadowe
Wyniki badań zostaną zaprezentowane podczas III edycji Forum „Odpady w Nowej Gospodarce”, organizowanego przez firmę Envipro.
To regularnie organizowane wydarzenie łączy przedstawicieli nauki, biznesu i administracji, tworząc przestrzeń do rozmów o nowoczesnym gospodarowaniu zasobami i innowacjach ekologicznych
O projekcie:
„Analiza substancji ropopochodnych w odpadach celulozowych”
Realizatorzy: Envipro Sp. z o.o. i Uniwersytet Opolski
Prezentacja wyników: Forum „Odpady w Nowej Gospodarce” – III edycja
