curtiembre contaminacion junio_2013

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TABLA DE CONTENIDO

Resumen ejecutivo 2

Introducción 3

Antecedentes de Producción 5

Proceso de Producción 6

Contaminantes del Aire y su tratamiento para PML 13

Contaminantes Líquidos y su tratamiento para PML 24

Contaminantes Sólidos y su tratamiento para PML 37

Bibliografía 48

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RESUMEN EJECUTIVO

En el presente informe se tiene por objetivo referirse al proceso de Curtiembre, para la aplicación de medidas de Producción Mas Limpia (PML), en la actividad de producción de cueros.

Se estudia el proceso de Curtiembre por ser uno de los mas contaminantes en la industria, además de su gran demanda de agua para dicho proceso en tal sentido en el análisis de dicho proceso de producción se estudian los beneficios que obtendrían las empresas debido a la aplicación de las prácticas de Producción Mas Limpia (PML), obteniéndose como mejoras productivas:

Identificación de los principales contaminantes y mejor manipulación de los mismos.

La reutilización de los retazos y aserrín de cuero tratado y generación de valor agregado debido al reproceso de los mismos.

Propuestas para la disminución de la contaminación del aire, agua y suelos debido a los diferentes tratamientos de los mismos.

Mejores condiciones de trabajo para el personal.

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INTRODUCCIÓN

El objetivo de este trabajo es de referirse al proceso de las curtiembres, para la aplicación de medidas de Producción Más Limpia (PML) en la actividad del proceso de producción de cueros.

Por los resultados obtenidos en las experiencias, tanto a nivel nacional, como internacional, la implementación de las medidas explicadas en diferentes guías permitirá a las empresas, incrementar la productividad y las utilidades económicas, mediante el uso óptimo de materias primas, agua, energía y otros insumos por unidad de producto, minimizando, al mismo tiempo, la generación de desechos y los costos inherentes al tratamiento y disposición de los mismos. Asimismo, les facilitará su proceso de adecuación ambiental y su acceso a incentivos legales, económicos u otros.

Este trabajo incluye la filosofía y los lineamientos base de la PML para que las industrias puedan, con su capacidad analítica y experiencia, introducir prácticas para mejorar su eficiencia productiva y su desempeño ambiental. La experiencia nos muestra que siempre ha sido más económico “prevenir” que “curar”, y que a menudo los residuos pueden ser aprovechados como insumos (por ejemplo, materia prima).

Los beneficios para las empresas que practican PML incluyen:

Mejoras en la productividad y la rentabilidad: los cambios a efectuarse en la producción conllevan a un aumento en la rentabilidad, debido a un mejor aprovechamiento de los recursos y a una mayor eficiencia en los procesos, entre otros.

Mejoras en el desempeño ambiental: un mejor uso de los recursos reduce la generación de desechos, los cuales pueden, en algunos casos, reciclarse, reutilizarse o recuperarse. Consiguientemente, se reducen los costos y se simplifican las técnicas requeridas para el tratamiento al final del proceso y para la disposición final de los desechos.

Mejoras en la imagen: por ser amigables con el medio ambiente.

Mejoras en el entorno laboral: contribuye a la seguridad industrial, higiene, relaciones laborales, motivación, etc.

Adelantarse a gestiones futuras inevitables: a corto o mediano plazo, las empresas deberán adecuarse a la reglamentación ambiental. Ante esta realidad, es preferible ser parte de la gestión del cambio antes de que éste venga impuesto tanto por reglamentación como por las exigencias del mercado, tomando en cuenta que los recursos son limitados y, en el largo plazo, las empresas no tendrán derecho a “derrochar” recursos, que a otros les puede faltar, aunque paguen por ellos.

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¿Por qué el subsector curtiembres?

El subsector curtiembres confronta diferentes problemas ambientales, que lo han puesto en la mira de vecinos y autoridades. El estudio de PML para curtiembres puede ser un instrumento valioso para remediar en gran medida esta situación, ya que existen buenas experiencias, las cuales pueden ser adecuadas para una gran mayoría de curtiembres. El subsector en sí es diverso; sin embargo, los procesos, en principio, son los mismos.

La industria del curtido de pieles es una actividad estrechamente ligada a dos importantes sectores productivos del país, la industria del calzado y el faenamiento de animales, especialmente bovinos. Para el primero constituye su principal proveedor de materia prima, en cambio para el segundo, es un importante cliente para su subproducto: cuero.

En los últimos años, la producción del rubro ha disminuido debido a la menor actividad que ha venido presentando la industria del calzado, como consecuencia de la fuerte competencia externa. Esta producción se concentra mayoritariamente en la Región Metropolitana, donde se ubican alrededor del 50% de las curtiembres del país.

Desde un punto de vista ambiental, el rubro curtiembre siempre ha sido mirado como una industria contaminante neta, sin tener en cuenta que aprovecha un subproducto altamente putrescible y de biodegradación lenta. Ahora bien, es cierto que el proceso del curtido genera una importante carga contaminante, sin embargo, tomando las medidas y precauciones necesarias, esta puede contrarrestarse adecuadamente.

Existen una serie de medidas para prevenir o disminuir la contaminación generada. Estas en su mayoría son de fácil aplicación y más aún, producen reducciones en los costos y mejoras productivas. Por otra parte, también existen soluciones a los problemas producidos por los desechos generados al final del proceso, es decir los denominados “end of pipe”. Si bien estas soluciones requieren de mayores inversiones y asesoría técnica especializada, no constituyen una barrera insoslayable para la continuidad de la actividad, salvo los casos de empresas altamente endeudadas o de características artesanales, siendo su número muy reducido en el país.

En general, las soluciones a los problemas de contaminación vienen a través de una combinación de medidas preventivas y de control de la contaminación. Así, se logran importantes ahorros y en definitiva, se optimizan los recursos.

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ANTECEDENTES DE PRODUCCION

Estadísticas de producción

En el país, la producción de cueros curtidos ha experimentado un descenso en los últimos años. La menor demanda proveniente de la industria del calzado nacional ha incidido notoriamente en la actividad del curtido. Actualmente, existen cerca de 30 curtiembres, de las cuales aproximadamente el 50% se ubica en la Región Metropolitana. Si bien estas últimas representan la mitad de las curtiembres del país, su producción constituye el 75 y 60% de todo el cuero curtido producido de bovino y caprino-ovino, respectivamente.

Es conveniente mencionar que no tan solo la menor actividad o desarrollo del sector curtiembre se debe a factores externos al rubro, sino también, influyen algunos internos.

Entre ellos se encuentra la mala calidad de la materia prima nacional como consecuencia de las siguientes razones:

· El ganado es mayoritariamente de raza lechera, la que no presenta pieles de características adecuadas para el curtido.

· En los mataderos no se clasifica las pieles, lo que obliga a los curtidores a la compra “al barrer”, donde se adquiere buenos y malos cueros.

· La matanza se realiza en forma inadecuada, con un mal desuello, obteniéndose una materia prima de baja calidad.

· La crianza en potrero, el uso indiscriminado de la picana y los roces de los animales con los cercos de alambre púa, son prácticas que perjudican las pieles de los animales.

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PROCESO DE PRODUCCIÓN

Luego de ser beneficiados los animales, los cueros son tratados con sal por el lado carne, con lo que se evita la putrefacción y se logra una razonable conservación, es decir, una conservación adecuada para los procesos y usos posteriores a que será sometido el cuero.

Una vez que los cueros son trasladados a la curtiembre, son almacenados en el saladero hasta que llega el momento de procesarlos de acuerdo a las siguientes etapas:

Ribera

En esta etapa el cuero es preparado para ser curtido, en ella es limpiado y acondicionado asegurándole un correcto grado de humedad. La sección de ribera se compone de una serie de pasos intermedios, que son:

· Remojo: Proceso para rehidratar la piel, eliminar la sal y otros elementos como sangre excretas y suciedad en general.

· Pelambre: Proceso a través del cual se disuelve el pelo utilizando cal y sulfuro de sodio,produciéndose además, al interior del cuero, el desdoblamiento de fibras a fibrillas, que prepara el cuero para la posterior curtición.

· Desencalado: Proceso donde se lava la piel para remover la cal y luego aplicar productos neutralizantes, por ejemplo: ácidos orgánicos tamponados, azúcares y melazas, y ácido sulfoftálico.

· Descarnado: Proceso que consiste en la eliminación mecánica de la grasa natural, y del tejido conjuntivo, esencial para las operaciones secuenciales posteriores hasta el curtido.

· Purga enzimática: El efecto principal del rendido tiene lugar sobre la estructura fibrosa de la piel, pero existen una serie de efectos secundarios sobre la elastína, restos de queratina de la epidermis y grasa natural de la piel. Su acción es un complemento en la eliminación de las proteínas no estructuradas, y una acción sobre la limpieza de la flor, la que se traduce en lisura de la misma, y le confiere mayor elasticidad.

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PiqueladoEl proceso de piquelado comprende la preparación química de la piel para el proceso de curtido, mediante la utilización de ácido fórmico y sulfúrico principalmente, que hacen un aporte de protones, los que se enlazan con el grupo carboxílico, permitiendo la difusión del curtiente hacia el interior de la piel sin que se fije en las capas externas del colágeno.

CurtidoEl curtido consiste en la estabilización de la estructura de colágeno que compone al cuero, usando productos químicos naturales o sintéticos. Adicionalmente, la curtición imparte un particular “tacto" al cuero resultante. Una variedad de productos químicos son usados, siendo el cromo el más importante.

Procesos mecánicos de Post-curtición

A continuación del curtido, se efectúan ciertas operaciones mecánicas que propenden a dar un espesor específico y homogéneo al cuero. Estas operaciones son:

· Desaguado mecánico para eliminar el exceso de humedad, además permite entregarle una adecuada mecanización al cuero para los procesos siguientes.

· Dividido o partido del cuero para separar el lado flor del lado carne de la piel.

· Raspado para dar espesor definido y homogéneo al cuero.

· Recortes, proceso por el cual se elimina las partes del cuero que no van a tener una utilización posterior.

Procesos húmedos de post-curtición

Esto consiste en un reprocesamiento del colágeno ya estabilizado, tendiente a modificar sus propiedades para adecuarlas a artículos determinados. Este objetivo se logra agregando otros curtientes en combinación o no con cromo.En este grupo de procesos se involucra el neutralizado, recurtido, teñido y engrasado del cuero.

Secado y terminación

Los cueros, una vez recurtidos, son desaguados y retenidos para eliminar el exceso de humedad, además son estirados y preparados para luego secarlos. El proceso final incluye el tratamiento mecánico del lado flor y el descarne, seguido de la aplicación de las capas de terminación.

La terminación consiste en anilinas o pigmentos dispersos en un binder, típicamente caseína o polímeros acrílicos o poliuretánicos, los que son aplicados por felpa, pistola o rodillo. Lacas nitrocelulósicas o uretánicas pueden ser aplicadas con solventes orgánicos como capas de superficie.

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Los sistemas de terminación basados en el no uso de solventes, están siendo desarrollados rápidamente con el consiguiente aumento de su aplicación.

Identificación de fuentes y características de los residuos

Los desechos de curtiembre contienen un número de constituyentes en cantidades variables y significativas, de acuerdo a la materia prima, proceso y producto final.

Los materiales que pueden aparecer en los desechos de curtiembre, incluyen entre otros: pelo , pedazos de piel y carne, sangre, estiércol, sales, sal común, sales de cromo y sulfuros entre otros.

Los residuos, cuando se presentan, pueden descargarse en estado gaseoso, líquido, o sólido. Los desechos líquidos son los de mayor significación. Sin embargo, los materiales gaseosos y sólidos son importantes en ciertas operaciones individuales y se deben considerar para su disposición.

Después del proceso de curtido, se generan lodos si es que la curtiembre cuenta con planta de tratamiento. Cuando se depuran los efluentes líquidos se produce una gran cantidad de lodo residual, vale decir, aparece un nuevo residuo sólido, que anteriormente no existía por cuanto todos sus componentes eran evacuados en conjunto con el total del agua residual.

SEGURIDAD Y SALUD OCUPACIONAL

La subsistencia de la persona exige la mantención de un equilibrio dentro de ciertos márgenes en el ambiente, y cualquier alteración de este equilibrio trae como consecuencia un desajuste o trastorno en el cuerpo, el cual puede ser general, local o pasar inadvertido, según sea su magnitud.

En este contexto, el hombre o más específicamente el trabajador está expuesto a ciertos riesgos cuando se encuentra inmerso en alguna actividad productiva. En particular, dentro del rubro curtiembre estos riesgos están asociados, principalmente, al manejo de insumos químicos que se emplean en el proceso de producción de cueros, así como por una inadecuada disposición de los residuos al interior y fuera de la planta industrial.

Es decir, puede presentarse riesgos para el trabajador derivados unos, por el uso o manipulación de sustancias tóxicas o dañinas que pueden encontrarse y, otros, por exposición a condiciones físicas anormales. Las curtiembres presentan en menor medida problemas de ruido. Por otra parte, el riesgo de accidentes laborales puede ser disminuido con una adecuada capacitación de los trabajadores sobre el manejo de sustancias, maquinaria y equipo, el adecuado comportamiento en los lugares de trabajo y el uso adecuado de sus implementos de seguridad entre otros. Es decir, buenas prácticas al interior de las empresas.

Las sustancias dañinas o tóxicas y las condiciones físicas no usuales constituyen lo que se denomina agentes ambientales, cuya presencia en los lugares de trabajo son las causas potenciales de las enfermedades profesionales.

Existen niveles de tolerancia por parte del organismo humano para las distintas sustancias tóxicas que

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pueden encontrarse en el ambiente de trabajo, capaces de producir enfermedades si ingresan al organismo.

En general, los accidentes y las enfermedades profesionales no constituyen hechos producto del azar, sino que son el resultado de una cadena de hechos que si, son conocidos y analizados, permiten su prevención.

Productos Químicos Peligrosos

La existencia de diferentes insumos químicos empleados en el proceso productivo y que pueden causar daño a la salud de los trabajadores, demanda un especial cuidado por parte del trabajador.

Es necesario tomar precauciones en el transporte, almacenamiento y manipulación de estos productos.

El sulfuro de sodio, las sales de cromo, las bases o álcalis, los ácidos, así como los solventes y pesticidas, son algunos de los insumos que requieren un manejo cuidadoso porque pueden causar intoxicaciones o accidentes a los empleados expuestos a ellos. También con los elementos inflamables debe existir algún tipo de precaución. El buen manejo de los insumos químicos al interior de la industria debe formar parte de un programa de control de la producción industrial. La siguiente tabla presenta un listado de los principales productos químicos utilizados en las tres etapas del proceso industrial.

También, existe el riesgo que algunos residuos dentro de la industria sean nocivos para la salud de los trabajadores, tal es el caso de aquellos que contienen sulfuros, potenciales formadores de gas sulfhídrico que muchas veces ha provocado desmayos y accidentes fatales durante la limpieza de canaletas y tanques recolectores de efluentes.

Los residuos que contienen cromo, principalmente el polvillo de cuero producido durante la operación de rotación del botal o suavizado del cuero, tienen efectos cancerígenos. Finalmente, los gases o vapores de solventes de la etapa de acabado son también nocivos para la salud.

Control de riesgos y protección al trabajador

Al interior de las curtiembres existen riesgos que se pueden denominar como tradicionales, siendo los más comunes aquellos asociados al uso de equipos, algunas operaciones y actividades anexas.

Especial atención merece la bodega de productos químicos donde se pesan y manejan estos productos, además del adecuado uso de máquinas y equipos, para lo cual debe diseñarse procedimientos, si no existiesen.

El control de riesgos se debe iniciar con la protección adecuada de los trabajadores y la prevención en las operaciones más riesgosas. Se considera también la señalización de zonas peligrosas mediante códigos de señales y colores en equipos, estructuras (pasamanos, escaleras, puentes grúa) y en el suelo para la conducción segura de maquinaria o equipos.

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La protección de los trabajadores debe estar siempre presente, dado el grado de peligrosidad de algunas actividades. Al momento de ejecutar estas tareas, los trabajadores deberían disponer como mínimo de los siguientes elementos:

· Zapatos de seguridad.

· Lentes protectores (operarios con riesgo de salpicaduras de productos químicos)

· Protectores auditivos (sólo operadores de máquinas que exceden umbrales auditivos)

· Máscara protectora de gases y particulado (sólo operadores relacionados con emanaciones gaseosas y polvo)

· Guantes

· Vestimenta de trabajo.

En este sentido, los planes de control y prevención de riesgos deben incentivar las “buenas” prácticas al interior de la empresa. Una adecuada estrategia de comunicación e información acerca de la importancia del concepto “seguridad” debiese estar siempre presente en una empresa. En razón a lo anterior, se hacen necesaria una adecuada capacitación del personal, que incluya una serie de cursos tales como:

· Riesgos químicos y uso de elementos de protección· Riesgos físicos (ruidos)· Operación equipos (grúas horquilla)· Prevención riesgos básicos· Prevención y control de incendios

En general, las empresas deben considerar dentro de su política el desarrollo de la seguridad. Esta, no solo va en beneficio del trabajador y la empresa, sino también de la comunidad y el medio ambiente.

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Esquema General del Proceso de Curtiembre y sus Contaminantes

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PIEL

H2O

Na2S

Cal

H2O

H2O

H2O

NH4Cl

(NH4)2SO4

SOLVENTES

ENZIMASH2O

NaCl

H2O (T)

ACIDO SULFURICO O FORMICO

RESIDUO LIQUIDO Cloruro y Mat. Organica

ENJUAGUE CON AGUA

ENJUAGUE CON AGUA

ACIDO OXALICO

ENJUAGUE CON AGUA

RESIDUO LIQUIDO: Cloruro, pH acido y sales disueltasPIQUELADO

DIVIDIDORA

DESENCALADO DESENGRASE Y

PURGA

RESIDUO LIQUIDO: Sulfuro y Cloruro disuelto

RESIDUO SOLIDO: Carnaza

RESIDUO LIQUIDO: Enfriado hoja cortante

PELAMBRE

PRE REMOJO Y REMOJO

DESCARNADO

RESIDUO SOLIDO: Carnazas y Grasas

RESIDUO LIQUIDO: Sulfuro, cal y mat. Organica

RESIDUO LIQUIDO: Sulfuro, Mat. Organica y pH basico

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Continuación

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H2O

CrOHSO4

SINTANOSCrOHSO4

NaClH2O

ANILINAS

H2O (T)

ENJUAGUE CON AGUA

TINTES ACIDOS ACEITE MINERAL Y VEGETAL

ENJUAGUE CON AGUA

PRODUCTO FINAL

ACABADO

RESIDUO LIQUIDO: pH acido y sales de cromo

RESIDUO LIQUIDO: Sales de cromo y pH acido

RESIDUO SOLIDO: Polvillo de afeitado, algunos arrastrados

con agua

RESIDUO LIQUIDO: Sales de cromo, cloruros y sintanos

RESIDUO LIQUIDO: Ph acido, aceites, tintes organicos

RESIDUO SOLIDO: Recortes de Cuero

REBAJADO

RECURTIDO

TEÑIDO Y ENGRASE

CURTIDO CON CROMO

ESCURRIDO

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Realizando el Análisis Ambiental procedemos a tratar los diferentes casos, o medios de contaminación debido al proceso de curtiembre.

Contaminantes del Aire y su Tratamiento para la PML:

Compuestos Orgánicos Volátiles

Los disolventes utilizados durante las operaciones finales representan la principal fuente de Compuestos orgánicos volátiles (VOC) para curtiembres.

Los VOCs en la industria del curtido tienen una composición que varía en su composición y concentración frente al tiempo. Una composición típica de una curtiembre VOC incluye la siguientes sustancias: acetona, acetato de butilo, ciclohexanona, alcohol isopropílico, metil etil-cetona (2-butanona), 2-pentanona o cetona C <= 5, acetato de etilo, ciclohexano, di-isobutil (DIBK), xileno, isómero butano-diol, metil iso-butil, Cetona (MIBK), tolueno, etilbenzeno.

Para tener una descripción más clara de contaminantes volátiles podemos decir que de cada 1000 Kg de pieles que entran al proceso, 40 Kg de solventes son arrojados a la atmósfera entonces solo el 4% del peso de la materia prima afecta al medio ambiente

Pelambre: por la generación de sulfuro de hidrógeno.

Desencalado: por la generación de amoníaco, si se emplea sulfato de amonio.

Acabado: por la emisión de solventes provenientes del pintado y laqueado; y por la generación de polvos provenientes del lijado del cuero.

La siguiente figura es una emisión típica de compuestos orgánicos volátiles (en m3) en las industrias del curtido en una hora.

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Fuente: VOCs in the tanning industry: Caracteristics, reduction and treatment, Thierry Poncett CTC

Teniendo en cuenta estas características de la emisión, no todas las tecnologías podrían caber. Gracias a una investigación en el mercado de las diferentes tecnologías disponibles. Se pudo tomar incluidos los aspectos técnicos tales como la eficiencia, la velocidad de flujo, las concentraciones, el tipo de VOC tratada y también aspectos económicos dos técnicas han sido sugeridas.

• Tratamiento biológico de biofiltro o por biolavadora

• Combinación de adsorción y oxidación catalítica

Tratamiento Biológico

Los procesos biológicos de degradación son aplicados en moléculas biodegradables en bajas y medianas concentraciones en el aire este principio es descrito en la siguiente ecuación.

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Respecto al tratamiento de aire, el biorreactor tiene que hacerlo al mismo tiempo que la transferencia de los contaminantes de la fase gaseosa a la fase líquida y la biodegradación.

Biofiltros

Un filtro está hecho de una columna de relleno utilizado como un soporte para el crecimiento microbiano.

Puede contar con turba granulada para el aprovechamiento de su superficie para la adsorción.

Carbón activo normalmente utilizado por sus propiedades de adsorción sin ningún crecimiento biológico

Mazorcas de maíz por su bajo costo y su disponibilidad en casi todas partes

Mezclas de fibras de coco y turba granulada en las instalaciones del biofiltro

Biolavado-Biofiltro


Bio Lavadoras

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Consiste en 3 etapas diferentes:

Una columna de adsorción en donde el agua circula a contracorriente para la transferencia de VOC de la fase gaseosa a fase líquida

Un depósito de lodo activado que es un reactor biológico en el que la biodegradación anaeróbica se llevara a cabo mientras un compresor proporciona homogenización mediante burbujas de aire que proporciona el oxígeno necesario para los microorganismos, la suspensión de los lodos y el contacto entre fase líquida contaminada y la biomasa

Un decantador para eliminar la biomasa excesiva del sistema

VOC reconstituido

Bio-filtro con lodos activados 95%

Bio-filtro con granulado de turba 60%

Bio-filtro con fibras de coco 55%

Bio-filtro con mazorcas de maíz 45%

Bio-lavadora 5º%

Rendimientos de purificación con esta tecnología

Biofiltros Bio Lavado

Acetona 38% 46%

Alcohol Isopropílico 100% 100%

MEK 53% 61%

Butilo Acetona 85% 81%

Cetona>5% 100% 98%

Ciclohexanona 97% 91%

Los rendimientos de degradación dependen del tipo de soporte utilizado y del tipo de COV emitido.

El rendimiento de la degradación depende de la solubilidad de los COV.

Adsorción y oxidación CATALÍTICO

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Principio:

La idea de esta tecnología es para acoplar una adsorción seguida por una oxidación catalítica.

- La zeolita se utiliza para la adsorción

- El platino se usa para la oxidación catalítica

La adsorción y oxidación catalítica se integran dentro de un cajón de aire comprimido. El sistema de adsorción se compone de 7 células de zeolita. VOC se adsorben en 6 células en al mismo tiempo, mientras que la última celda está siendo tratado a través del sistema catalítico.

La regeneración de las células es posible gracias a un contador Courant, circuito cerrado de calefacción por aire.

Los VOC se extraen gracias a aire caliente y se oxida a través del sistema de oxidación (resistencia eléctrica con el catalizador de platino). Cada celda está siendo automáticamente regenerada una después de la otra.

Diagrama de Bloques del Proceso

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Resultados: Para cualquiera que sea la concentración es antes del tratamiento (hasta 3.500 mg /m3), La concentración después del tratamiento se mantiene por debajo de 100 ppm.

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Si se requiere también en el proceso es posible el aprovechamiento de la energía térmica de la reacción de combustión. Aprovechando hasta 2kcal/gVOC

Fuente: Departamento de Ingeniería Química, Facultad de Ingeniería. Universidad Nacional de La Plata

Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias Aplicadas.

Campesi, M. A., Mariani, N. J., Martínez, O. M., Barreto, G. F.

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Concentración Vs tiempo

VOC en la entrada (azul) y de salida (rojo) de la planta pilotoFuente: VOCs in the tanning industry: Caracteristics, reduction and treatment, Thierry Poncett CTC

Por encima de 200 ppm de COV, las actuaciones del piloto son bastante constante, desde 80% a 97%.

Por debajo de 200 ppm, los rendimientos son más bajos que indica que el sistema tiene menos eficiencia para algún producto químico.

Los resultados indican que los rendimientos varían dependiendo de la naturaleza de las sustancias y su afinidad para la zeolita. La acetona y el iso-alcohol propılico se adsorbe menos que el acetato de butilo.

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Conclusión:

• La mejor manera de evitar las emisiones de COV es evitar disolvente durante el acabado en las operaciones.

• Detector de ionización a la llama (FID) permite incluso la detección de VOC totales aun cuando un 20% sigue siendo errado.

• Tanto el tratamiento biológico y de adsorción seguida de la oxidación catalítica tiene posible uso para el tratamiento de VOC en la industria del curtido.

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Algunos consejos para mejorar las condiciones de trabajo:

Tener una buena ventilación, natural o forzada.

Proporcionar máscaras apropiadas a los operarios, quienes deben usarlas, por ejemplo, cuando se trabaja con pistolas de pinturas, en el vaciado de los líquidos del pelambre, lijado y otras actividades similares.

Realizar las actividades que generen polvo (por ejemplo lijado) en ambientes separados del resto de las operaciones. Estos ambientes deben tener ventilación forzada o un sistema para la colección de polvos (filtros de bolsa o ciclones).

Reducir los malos olores. Fuera de la planta, los vecinos frecuentemente manifiestan quejas sobre malos olores, provenientes del sulfuro, de solventes orgánicos y de la putrefacción de los materiales orgánicos.

Evitar la generación de gases de combustión en ambientes cerrados o, si esto es inevitable, asegurar una buena ventilación forzada dentro de estos ambientes.

Mejorar la eficiencia en la combustión, lo que hará que se disminuya la generación de gases. Para ello, se debe asegurar una buena regulación del quemador, un buen mantenimiento y un control estricto de los parámetros de funcionamiento de la caldera.

Reducir el ruido que podría ser emitido al interior y exterior de la planta.

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Contaminantes Líquidos y su Tratamiento para la PML: Consumos y descargas específicos:

El análisis de los consumos específicos y descargas específicas constituye una manera de examinar la eficiencia de cualquier operación unitaria o del proceso entero.

Los consumos y descargas específicos son indicadores que expresan, respectivamente, la cantidad de materia o energía consumida, y la cantidad de residuos generados, por unidad de producto manufacturado o de materia prima ingresada. Es decir, sirven para evaluar, cada uno por su lado, las entradas o salidas de materiales y energía. Ambos indicadores pueden ser usados para comparar la eficiencia de la planta con la de otras o para contrastarlos con estándares internacionales. Igualmente, se pueden comparar con otros indicadores como “mejor práctica industrial” (best industrial practice – BIP) o “mejor técnica disponible” (best available technique - BAT) para un proceso u operación en particular o para toda la planta. Esta comparación puede ayudar a conocer aquellos procesos u operaciones que tienen un buen potencial para ser mejorados a través de medidas de producción más limpia.

Los principales parámetros para comparar consumos específicos en una curtiembre, son: agua, sulfuro de sodio, sales de cromo, energía eléctrica y energía térmica. Sin embargo, estos parámetros no son directamente comparables cuando el tipo de operación o el tipo de cuero que se desea obtener son distintos. Por ejemplo, existirá una diferencia en la magnitud de estos parámetros si el cuero está destinado a vestimenta o a zapatos. En general, para comparar consumos específicos, se debe tener en cuenta aspectos como, capacidad de producción de la planta, tecnología empleada, tipos de procesos u operaciones, tipos de insumos utilizados y otros.

Principales consumos específicos en curtiembres

Consumo específico Unidades Mínimo Máximo

Agua en ribera [m3 agua/t piel fresca] 1.21) 12.2

Agua en desencalado, purga y suslavados

[m3 agua/t piel tripa] 1.62) 7.3

Agua en piquelado, curtido y sus lavados

[m3 agua/t piel tripa] 0.43) 3.6

Agua en post-curtido y sus lavados [m3 agua cuero 1.34) 8.0

Sulfuro [kg S2-/t piel fresca] 2.85) 8.96)

Cromo [kg Cr/t piel fresca] 7.07) 128

Energía eléctrica(9) [kWh/t piel fresca] 125 440

Fuente: Elaboración del CPTS en base a encuestas a curtiembres.

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(1) Reciclaje de aguas de ribera con pelambre convencional.(2) Baños cortos, lavados en fulón con porciones de agua a puerta cerrada, buenas prácticas operativas.(3) Baños cortos, buenas prácticas operativas.(4) Buenas prácticas operativas.(5) Pelambre enzimático.(6) Pelambre con sulfuro ácido de sodio.(7) Convencional.(8) Convencional, pero además incluye un recromado.(9) Curtiembres que realizan todo el proceso, desde ribera hasta acabado. El acabado es de tipo manual, artesanal, con muy pocas máquinas.

Asimismo, los indicadores de rendimiento de peso o de área aprovechable de la piel, permiten evaluar las pérdidas de materia prima y, con ello, verificar si el proceso o la operación están llevándose a cabo de forma óptima. Las Figuras 1 y 2 muestran valores típicos del rendimiento de la piel, en peso y área.

Figura 1: Rendimiento en relación al peso

Figura 2: Rendimiento en relación al área

Fuente: Mass Balance in the Leather Processing - J. Buljan, G.Reich, J. Ludvik /11/

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60 kg de costra o descarne

195 kg de flor

225 kg de cuero acabado

1,000 kg pieles saladas húmedas (prom. 25.6 kg/piel) aprox. 1,140 kg pieles frescas

138 m2 de flor y 60 m2 de descarne

1000 kg de pieles saladas = 156 m2

(39 pieles, promedio de 4 m2/piel)

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El rendimiento de superficie, por peso de piel fresca da como valores característicos :

12.5 dm2 de flor/kg de piel fresca, 5.4 dm2 de costra/kg de piel fresca, 17.9 dm2 total/kg de piel fresca

Afortunadamente, existen muchas posibilidades disponibles para reducir las pérdidas de materia prima y de otros insumos en el proceso del curtido del cuero. De todas maneras, siempre será necesario conocer el punto de partida con el que la industria puede comparar y analizar su situación específica y buscar soluciones óptimas para la minimización de residuos.

Descargas al medio ambiente (sólido, líquido, gaseoso)

En general, por cada 1,000 kg de pieles saladas que entran al proceso, se requiere, en promedio, 450 kg de diferentes reactivos químicos. Como resultado, se obtienen aproximadamente 255 kg de cuero acabado, 40 kg de solventes emitidos a la atmósfera, 640 kg de residuos sólidos, 380 kg como residuos (sólidos y líquidos) de reactivos químicos /11/ y el resto, 138 kg, es agua que pierde la piel. El volumen de agua que se consume en todo el proceso, desde ribera hasta acabado, y que, por lo

tanto, también se elimina en las descargas, oscila entre 15 a 40 m3/t piel fresca. El aporte del agua

de las pieles al total del efluente líquido es mínimo (0.138 m3/t piel salada). Debido a que los procesos de producción se realizan en medio acuoso, los principales contaminantes se encuentran en el agua residual. Estos son, materia orgánica (expresada como DBO o DQO) e inorgánica (expresada como DQO), sólidos suspendidos, sulfuro y cromo.

Las descargas o emisiones a la atmósfera no son tan importantes como las descargas hídricas y provienen generalmente de las operaciones de:

Pelambre: por la generación de sulfuro de hidrogeno.

Desencalado: por la generación de amoníaco, si se emplea sulfato de amonio.

Acabado: por la emisión de solventes provenientes del pintado y laqueado; y por la generación de polvos provenientes del lijado del cuero.

Uso de energía: por la emisión de dióxido de carbono proveniente de la producción de vapor en calderas u hornos de secado.

De acuerdo a la literatura, en la Figura 4.8, se representa el porcentaje típico de reactivos químicos que es retenido en el cuero (15%). El porcentaje restante (85%), no es retenido en el cuero y se elimina en el efluente. Este gran porcentaje de reactivos no retenidos, produce un impacto ambiental y puede estar asociado a pérdidas económicas, como resultado de un posible uso ineficiente de estos insumos.

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Figura 4.8: Porcentaje típico de reactivos químicos retenidos en el cuero(por tonelada de piel)

Fuente: Mass Balance in the Leather Processing/J. Buljan, G. Reich, J.

Reactivos Químicos

452 kg (100%)

72 kg incorporados al cuero (15%)

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380 kg a los residuos (85%)

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A diferencia de los datos, encontrados en las encuestas del CPTS, sobre consumos máximos y mínimos en las diferentes operaciones, es muy difícil obtener datos en el tema de las descargas debido a que, si bien, en algunas curtiembres han realizado muestreos, en particular de los efluentes, los datos no son muy confiables por diversos motivos:

El muestreo es puntual. Los procesos productivos son cambiantes. Los métodos de ensayo no son estandarizados. Los resultados de los análisis muestran incongruencias.

A continuación, se presentan datos recopilados principalmente de dos estudios citados en las referencias (Cuadros 4.6 al 4.12). Los términos empleados en los Cuadros, se refieren a:

“Tecnología tradicional”: Tecnología obsoleta, con pobres prácticas operativas, usadas en Europa hace más de 20 años atrás.

“Tecnología estándar”: Tecnología aplicada en Europa 15 a 20 años atrás usando, por ejemplo, pelambre con destrucción de pelo, curtido al cromo sin sistemas de alto agotamiento, pero empleando razonablemente buenas prácticas operativas (good house-keeping).

“Best Available Techniques - BAT”: La mejor tecnología disponible aplicada en Europa desde hace 15 años a la fecha.

Descargas del remojo y/o lavado

La contaminación más importante generada por esta operación, se encuentra en las aguas residuales. Existen variaciones en la composición de las descargas que dependen, únicamente, del estado en que se encuentra la piel que se remoja (salado, fresco, congelado, secado, predescarnado).

Las descargas líquidas de esta operación contienen tierra, sangre, estiércol, grasas y otros componentes orgánicos de la piel, los cuales contribuyen a una alta carga de demanda bioquímica de oxígeno (DBO) y de sólidos suspendidos (SS). Si las pieles fueron preservadas, aportarán además sal, biocidas y reactivos químicos empleados para mejorar el remojo. En una curtiembre que trabaja con pieles saladas, el 60% del cloruro contenido en sus aguas residuales proviene de la sal empleada para la preservación de las pieles, el 40% restante del piquelado y del curtido.

La razón para reducir el consumo de sal y sus correspondientes descargas, se debe a que el cloruro de sodio es un elemento muy difícil de separar cuando ha ingresado en el efluente líquido debido a su alta solubilidad en el agua.

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Cuadro 4.6: Descargas específicas del remojo por tonelada de piel.

ParámetroTecnología tradicional

Tecnología estándar

BATPieles saladas. Pieles sin

sal.Volumen de agua [m3/t piel]Sólidos totales [kg/t piel]

Sólidos suspendidos [kg/t

piel] DBO [kg/t piel]

DQO [kg/t piel]Nitrógeno Total Kjeldahl-TKN

[kg/t piel] Cloruro de sodio [kg/t

piel]Cloruro, Cl- [kg/t piel]

103

160151027

3.8(4)

14085

61251310231.5

10765

4130101023

1.59155

245101223285

Fuente: Practical Possibilities for Cleaner Production in Leather Processing, W. Frendrup, (1999).

1. Calculada sobre la base de peso salado.

2. Pieles frescas o congeladas.

3. Con remojo de pieles secas y/o enjuague, con agua a fulón abierto, sube

4. hasta 20 m3/t piel.

5. Pieles sucias..

6. Calculada sobre la base de peso salado.

7. Pieles frescas o congeladas.

8. Con remojo de pieles secas y/o enjuague, con agua a fulón abierto, sube

9. hasta 20 m3/t piel.

10. Pieles sucias.

Descargas del pelambre:

Las cargas contaminantes previenen principalmente de:

Constituyentes de la piel en sí, como proteínas, grasas y otros componentes orgánicos distintos al colágeno que aportan a la carga de DBO.

Pelo, que está compuesto de queratina y es destruido por la acción del sulfuro y de la cal por lo que sus residuos tienen carácter básico y aportan a la carga de DBO y de sólidos

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suspendidos.

Grasas, que se encuentran con el tejido adiposo adherido en el lado de la carne de la piel. Durante el pelambre se saponifican parcialmente.

Sulfuro, anión altamente tóxico que, debido a su carácter reductor en medio acuoso, provoca una drástica disminución del oxígeno disuelto en el agua, lo que afecta a la vida acuática. Cuando a las soluciones acuosas que lo contienen se les baja el pH, se desprende sulfuro de hidrógeno que, al ser inhalado en determinadas concentraciones, puede llegar a ser mortal.

El sulfuro y sulfuro ácido están presentes en la solución de pelambre, en menor o mayor cantidad, dependiendo del pH de la solución y de la concentración inicial del sulfuro de sodio. Las condiciones de basicidad o acidez harán que la reacción genere una mayor o menor concentración de estas especies. Mientras más alto sea el pH, existirá mayor concentración de sulfuro y menor de sulfuro ácido y viceversa. La presencia de sulfuro en la operación de pelambre, explica que esta operación, por sí sola, sea responsable de la mayor parte de la toxicidad total del efluente.

De la totalidad de sulfuro incorporado al baño de pelambre, la mayor parte (~60%) es descargada a los efluentes; otra parte (~25%) se oxida dentro del fulón; otra (~10%) se consume por efecto de la reacción; y el restante (~5%) se pierde en el pelo, carnazas y lodos.

Cal apagada (hidróxido de calcio), es utilizada por su baja causticidad y bajo costo. Es poco soluble en agua y, debido a que se trabaja con un exceso, siempre quedan sólidos no disueltos que contribuyen al incremento de sólidos suspendidos y a elevar el pH en el efluente. En algunos casos, se emplea hidróxido de sodio (NaOH), pero el costo es más elevado y la causticidad mayor.

Tensoactivos, utilizados como humectantes y agentes de limpieza de cueros, contribuyen a elevar la carga de DQO y la toxicidad del efluente.

Nitrógeno amoniacal, proviene de las fermentaciones anaeróbicas de las proteínas y por la desaminación de la glutamina y de la aspargina presentes en la estructura del colágeno.

Alcalinidad, los efluentes del pelambre son altamente alcalinos con pH entre 11 y 12, debido a la cal y al sulfuro. Por su alto valor de pH, los efluentes deben ser neutralizados antes de su descarga, previa eliminación total del sulfuro (por oxidación).

La variación de la composición de las descargas de pelambre dependerán de:

a) El tipo de pelambre, con o sin destrucción de pelo;

b) La sustitución parcial de sulfuros ;

c) El manejo adecuado de los químicos.

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El Cuadro 4.7 muestra valores de descargas específicas de una operación tradicional de pelambre frente a las tecnologías estándar y la BAT, para piel de vacuno.

Cuadro 4.7: Descargas específicas en los efluentes del pelambre

ParámetroTecnología

tradicionalTecnología estándar BAT

Volumen de agua [m3/t piel]Sólidos totales [kg/t piel]



DQO [kg/t piel]Nitrógeno Total Kjeldahl TKN [kg/t

piel] Nitrógeno amoniacal [kg/t piel]Sulfuro, S2- [kg/t piel]Cloruro de sodio [kg/t

piel] Cloruro, Cl- [kg/t piel] Aceites y grasas

121879350

1305.80.48.5

25155

91506640

1005.80.45

25155

5

70(4)

19

20(4)

462.50.30.7

25

15(5)

Fuente: Practical Possibilities for Cleaner Production in Leather Processing, W. Frendrup, (1999)

(1) Pelambre con destrucción de pelo, empleando altas cantidades de químicos (5% de cal y 1.6%

S-

(2) Pelambre con destrucción de pelo, empleando químicos óptimamente (2% de cal y 0.8% S-2).

(3) Pelambre con recuperación de pelo, con reciclaje y filtración del baño.

(4) Cuando se procesa pieles frescas se tiene 18 kg/t piel.

(5) Cuando se procesa pieles frescas se tiene 2 – 4 kg/t piel.

Descargas del descarnado y dividido

El descarnado, como se dijo anteriormente, puede llevarse a cabo antes o después del pelambre. La ventaja del descarnado antes del pelambre es que los residuos sólidos obtenidos en esta operación no contienen sulfuro, ni cal.

Del descarnado y dividido se obtiene como residuos carnaza, grasas y recortes de piel, los cuales se venden en muchos casos para preparar cola para carpintería y/o gelatina. Si los subproductos no están contaminados con químicos, pueden emplearse para alimento de animales.

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Descargas de desencalado y purgado:

Las cargas de contaminantes más importantes en esta operación se encuentran en el efluente líquido. Desde el punto de vista ambiental, la presencia de amonio en la descarga líquida es indeseable. Generalmente, el efluente líquido del desencalado arrastra entre el 3% y 5% de sulfuro aplicado en el pelambre y contiene nitrógeno amoniacal a causa del sulfato de amonio. El uso del bisulfito ayuda a eliminar gran parte de este sulfuro.

Si el desencalado se realiza con dióxido de carbono (CO2) y con una pequeña cantidad de sulfato de amonio (0.3 a 0.8%), la carga de nitrógeno en el efluente líquido fluctúa entre 0.6 y 1.7 kg de nitrógeno amoniacal/t piel. Si el desencalado es llevado a cabo con ésteres o ácidos orgánicos débiles, la DQO puede estar entre 15 y 35 kg/t piel.

En cuanto a las descargas o emisiones gaseosas, el olor a amoníaco puede percibirse, pero, en general, no es importante.

El Cuadro 4.8 muestra valores de descargas específicas para diferentes tecnologías.

Cuadro 4.8: Descargas específicas para desencalado y purgado

Parámetro Tecnología

tradicional (1)Tecnología

estándar (2) BAT (3)


Sólidos suspendidos [kg/t piel]

DBO [kg/t piel]


piel] Nitrógeno amoniacal [kg/t piel]Sulfuro, S2- [kg/t piel]

Cloruro, Cl- [kg/t piel]

Sulfato, SO42- [kg/t piel]

Aceites y grasas [kg/t piel]

74065

12760.5

1(4)

171

53765

1254.2

0.05

1(4)

171

2.5

2065

121.10.2

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Fuente: Practical Possibilities for Cleaner Production in Leather Processing, W. Frendrup, (1999)

1. Desencalado con sulfato de amonio; purgado convencional con enzimas.2. Como en (1) pero con buenas prácticas operativas.3. Desencalado con CO2; preparación de purgado enzimático libre de sal.4. En el caso de desencalado con cloruro de amonio, aprox. 14 kg.

Descargas del curtido al cromo

En esta operación, los contaminantes más importantes también se encuentran en el efluente líquido. El contaminante principal es el cromo, el cuál, mayormente, está bajo la forma de Cr(III), cuya toxicidad es baja comparada con el Cr(VI) y el Cr(IV), que son cancerígenos. El efluente líquido, además, tiene carácter ácido y contiene cloruro de sodio.

El Cuadro 4.9 muestra valores de descargas específicas para esta operación.

Cuadro 4.9: Descargas específicas para curtido al cromo

ParámetroTecnología

tradicionalTecnología estándar BAT





piel] Nitrógeno amoniacal [kg/t piel]Cromo, Cr [kg/t piel] (5)

Cloruro de sodio [kg/t

piel] Cloruro, Cl- [kg/t

piel] Sulfato, SO42-

[kg/t piel] Aceites y grasas [kg/t piel]

4225

73710.59

1167045

1.5(4)

1175

73710.55.2

996030

1.5(4)

0.5807370.50.10.1

462816

1.5(4)


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1. Curtido en baños separados. Alta carga de agua, alta dosis de cromo.2. Bajo consumo de agua en el baño, buenas prácticas operativas.3. Piquelado libre de sal. Alto agotamiento de cromo.4. Cuando se añade desengrasante al baño de curtido la carga puede ser más alta. 5. El cromo es reportado como cromo elemental.

Descargas de curtido vegetal (Incluye Piquelado)

Los efluentes líquidos de esta operación presentan una alta carga en DQO (por encima de 120 kg/t piel). Algunas de las sustancias presentes en éstos tienen una baja biodegradabilidad .

Cuadro 4.10: Descargas específicas para curtido vegetal


Tecnología estándar BAT


Sólidos suspendidos [kg/t piel]

DBO [kg/t piel]

DQO [kg/t piel] Cloruro,

Cl- [kg/t piel] Cloruro de sodio [kg/t piel]

5200 – 300100 – 12540 – 75

120 – 22050645

3 – 4110 – 20010 – 1540 – 75

120 – 22050645

3 – 465 – 10010 – 1525 – 35

70 – 110

4(3)

52

Descargas de post- curtido:

Las operaciones del proceso de post-curtido tienen una importancia relativamente menor, en relación

a su aporte a la contaminación del efluente líquido total de la curtiembre. La toxicidad es

despreciable y la DBO5 baja/10/. Sin embargo, el aporte, en cuanto a residuos sólidos es

significativo, principalmente por las virutas provenientes de la operación de raspado o rebajado, las

que en muchos casos se eliminan conjuntamente con el efluente líquido y constituyen un aporte en

sólidos suspendidos. Según el informe de la Comisión Europea /5/ el aporte de DQO al efluente

líquido final es de 10 a 20 %. Debe, sin embargo, considerarse que pueden existir colorantes de

carácter cancerígeno como los que contienen benceno (bencidrínicos) por lo cuál se elevaría la

peligrosidad de estas operaciones.

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Cuadro 4.11: Descargas específicas para post-curtido


Tecnología estándar BAT

Volumen de agua [m3/t piel]

Sólidos totales [kg/t piel] Sólidos suspendidos [kg/t piel] DBO [kg/t piel]DQO [kg/t piel]

Nitrógeno Total Kjeldahl -TKN [kg/t piel] Nitrógeno amoniacal [kg/t piel]

Cromo, Cr [kg/t piel] (4)

Cloruro, Cl- [kg/t piel]

2-Sulfato, SO4 [kg/t piel]

Aceites y grasas [kg/t piel]

12

70

20

16

45

1.2

1.0

1

7

12

10

6

55

12

12

30

1.2

1.0

0.7

5

10

7

2

30

7

6

10

0.1

0.1

0.15

2

3

2


(1) Tecnología en fulón, proceso en 4 operaciones separadas, bajo agotamiento del líquido desengrasante, curtido convencional al cromo.

(2) Tanques de 3 compartimientos, proceso en 2 operaciones, mejora en el agotamiento de desengrasante, curtido

convencional al cromo.(3) Tanques de 3 compartimientos, proceso en 2 operaciones, alto agotamiento de

desengrasante, pH no inferior a 4.0, sustitución amonio y resinas amino, colorantes libres de sal, alto agotamiento de curtido de cromo.

(4) El cromo es reportado como cromo elemental.

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Descargas del Acabado

Las operaciones del acabado emplean aire principalmente para las compresoras que se usan en el pintado con spray y para el secado, a través de sistemas de convección forzada. Algunas plantas usan sistemas de lavado de los gases (wet scrubbers) con agua para eliminar el polvo o solventes orgánicos emitidos en algunas operaciones (lijado, raspado, pintado, etc.).

Los principales residuos son:

Solventes orgánicos, provenientes de las pinturas, en forma gaseosa o mezclados en los efluentes.

Residuos sólidos, como virutas, polvo del lijado de cuero y recortes.

Aguas residuales, provenientes de algunos equipos, por ejemplo condensados de operaciones de planchado, sistemas de lavado (wet scrubbers), para succión en bombas de vacío y de operaciones generales de limpieza (pisos y equipos).

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Contaminantes Sólidos y su Tratamiento para la PML:

RECEPCIÓN DE PIELES

A. Explicación de la medida

Es conveniente que las pieles lleguen a la curtiembre en las mejores condiciones posibles. Para ello, se debe solicitar a los mataderos o proveedores de pieles:

a. Lavar los animales antes de ser faenados.

b. Evitar cortes innecesarios en las pieles. Una manera de evitar dichos cortes es usando cuchillos con punta redondeada, que también pueden usarse para el recorte de pieles en la curtiembre.

c. Lavar las pieles después del faenado, a fin de evitar que la sangre y el estiércol, entre otros, produzcan o aceleren la putrefacción de las mismas.

B. Beneficios de la medida

Beneficios ambientales:

Reducción de la carga orgánica proveniente de la sangre, en los efluentes finales.

Reducción del consumo de sal, si se evita el salado de las pieles, y si éstas, una vez recibidas, ingresan inmediatamente al proceso de producción.

Beneficios económicos:

Mejora la calidad de los cueros, pues se evita la formación del “cuero venoso”.

PELAMBRE

Como se ha mencionado anteriormente, el pelambre constituye la operación que genera la mayor parte de la contaminación en una curtiembre. La carga contaminante depende mucho del método empleado para el pelambre (método convencional, sin destrucción de pelo, pelambre enzimático o amínico, etc.) y de si las pieles han sido o no predescarnadas. Las técnicas más conocidas para reducir la carga contaminante de los efluentes generados en el pelambre son:

1. Control óptimo de las variables de operación;2. Reciclaje de los baños residuales del pelambre;3. Pelambre con recuperación de pelo (con cal, sulfuro ácido de sodio, pelambre,

enzimático, etc.);4. Valorización de los efluentes (filtración, oxidación de sulfuro, precipitación de

proteínas).

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A continuación se describen las tres primeras técnicas:

Control óptimo de las variables del pelambre

A. Explicación de la medida

Las variables más importantes del pelambre son el tiempo, la temperatura, el pH y la concentración de sulfuro, las cuales, además de la acción mecánica, son críticas para la calidad del cuero e influyen en el grado de destrucción del pelo, en el consumo de reactivos químicos (cal, sulfuro de sodio, aminas, enzimas), de agua y de energía, que en este caso depende del tiempo de rotación del fulón, así como la carga contaminante que se genera. Además, todos estos factores influyen a la calidad del cuero.

Para controlar estas variables, se debe:

a. Asegurar que cada baño sea preparado en base a una receta o formulación optimizada, lo que supone experimentar y hallar cuáles son las menores dosis posibles de reactivos químicos. Los valores “redondos”, tales como 4.0% de cal y 2.5% de sulfuro de sodio, son aproximados. Es aconsejable optimizar la operación probando, por ejemplo, 3.8% de cal y 2.3% de sulfuro de sodio; y así sucesivamente, hasta hallar valores óptimos. Esto también es válido para el uso del agua, por ejemplo puede reducirse su consumo mediante el uso de baños cortos (ver Sección 7.1.4). Estas pruebas deben realizarse antes de introducir la receta optimizada en la producción rutinaria.

b. Controlar que las cantidades añadidas de los insumos, sean las prescritas en las recetas y con los pesos exactos, incluyendo el peso de las pieles y el volumen de agua. Para ello, se debe contar con una balanza debidamente calibrada y un sistema para medir, con un cierto grado de precisión y exactitud, el volumen de agua que ingresa al fulón (ver Sección 7.1.3 inciso b.) Al igual que los otros insumos, el volumen de agua varía también en función del peso de las pieles.

c. Controlar y optimizar el tiempo del pelambre. Considerar que, aunque el fulón no esté girando o mientras reposa la piel, los químicos continúan actuando sobre ella. El tiempo de la operación depende de varios parámetros, pero uno de los más importantes es la concentración de sulfuro. Si los tiempos son más largos de los requeridos, los reactivos químicos continuarán actuando sobre la piel y pueden dañarla. Esta acción se manifestará, además, en una mayor destrucción de los pelos, lo que implica un efluente líquido más difícil de tratar. Sin embargo, si la empresa no puede reducir los tiempos, debe estudiar la posibilidad de reducir la concentración de sulfuros. Esto logrará reducir la cantidad de reactivos químicos, aprovechar los tiempos muertos y evitar que el pelo se destruya íntegramente. Una vez extraído el pelo, es necesario separarlo del baño en forma inmediata (ver Sección 6.5.3 inciso A.a).

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B. Beneficios de la medida


Reducción del consumo de reactivos químicos y agua. Reducción de la carga contaminante en el efluente.


Mejora la calidad de las pieles. Ahorro en agua y productos químicos. Ahorro en el tratamiento de efluentes.

PIQUELADO Y CURTIDO AL CROMO

Las descargas de cromo pueden disminuirse a través de las siguientes medidas:

a. Optimizar los parámetros de la operación;b. Reciclar los baños residuales del curtido al cromo;c. Recuperar el cromo a través de su precipitación y posterior separación;d. Emplear métodos de alto agotamiento de las soluciones de cromo.

A. Beneficios de la medida de PML


Disminución del volumen de las aguas residuales. Reducción de las descargas de cromo al efluente.


Reducción en el consumo de reactivos de cromo.

Reciclaje de los baños residuales del curtido al cromo

A. Beneficios de la medida


Reducción de un 20 a 25% en el consumo de cromo y en la descarga de cromo al efluente.

Reducción del consumo de sal y en la descarga de sal al efluente. Reducción del consumo de agua.

Cabe señalar que el reciclaje de los baños residuales de cromo no requiere el uso de reactivos químicos adicionales.

Bko 38

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Reducción de los costos de producción por reducción del consumo de sales de cromo, agua y sal común. Los costos de implementación de las operaciones de reciclaje son bajos.

Reducción en el costo de tratamiento de las aguas residuales.

Neutralización y recurtido

A. Medidas

a. Se sugiere considerar de acuerdo a el uso de los siguientes reactivos en neutralización: bicarbonato de sodio, formiato de sodio, acetato de sodio, borax y sintanos neutralizantes. El uso de amonio, sales de amonio y sales que desprenden dióxido de azufre (bisulfito de sodio, sulfito de sodio, tiosulfato de sodio) es considerado como menos amigable con el medio ambiente. Sin embargo para la producción de ciertos tipos de cuero el uso de tales químicos es necesario.

b. La adición de las sales neutralizantes debe ser muy bien regulada para asegurar, por una parte, que no se desperdicie reactivos ni se incremente la descarga de sales al efluente en forma innecesaria; y, por otra, que el pH del baño y el pH de la solución intersticial de los cueros, al final de las operaciones, estén próximos uno del otro.

c. El uso de polímeros acrílicos en las operaciones de neutralización y recurtido, minimiza las pérdidas de cromo por lixiviación en las operaciones de teñido y engrasado (como ya fue mencionado, a este mismo propósito contribuye un curtido al cromo de alto agotamiento).

Teñido

A. Medidas

Según el reporte de la Comisión Europea , algunas de las técnicas y tecnologías, que son adecuadas para reducir el impacto de materias colorantes y de otros residuos del proceso de teñido sobre el medio ambiente, son las siguientes:

a. Minimizar la cantidad de reactivos, colorantes y auxiliares.Esto significa evitar mermas, usar eficientemente los insumos y, si es posible,

reciclarlos.

b. Seleccionar colorantes y auxiliares de bajo impacto ambiental. Por ejemplo, sustituir colorantes de pobre agotamiento por otros con alto agotamiento; o reactivos químicos peligrosos por otros que sean menos peligrosos. Asimismo, evitar el uso de benzidina y otros colorantes azo /5/.

Bko 39

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b1. Tintes para incrementar la seguridad en el ambiente de trabajo.

Se han desarrollado tintes líquidos y tintes en polvo que desprenden poco polvo, a fin de prevenir impactos sobre la salud en el ambiente de trabajo, mientras se los manipula. Una razón adicional para aplicar estos tintes, es que, por ser solubles en agua, no requieren de reactivos químicos adicionales para solubilizarlos o mantenerlos en dispersión y, por tanto, su impacto es menor que el de los tintes insolubles (como los compuestos azo), cuando se descargan en los efluentes.

Los tintes líquidos generalmente están hechos de los siguientes materiales:

Agua y colorantes Diluyentes/rellenos (tiza, sintanos, polímeros, etc.) Surfactantes (usados para ayudar a la dispersión de tintes no solubles en

agua) Antiespumantes (usualmente añadidos junto a los surfactantes).

b2. Tintes sin contribución de “compuestos orgánicos halogenados adsorbibles” (AOX - Adsorbable Organic Halogens)

Un número pequeño de colorantes usados en la industria del cuero contienen h a l ó g e n o s . En la medida de lo posible, estos colorantes deben ser reemplazados para evitar la liberación de AOX. El uso de tintes en base al grupo vinil sulfonio es una práctica general que reduce la emisión de AOX, los cuales son peligrosos para el medio ambiente y salud.

b3. Pigmentos y colorantes que contienen metales

Tintes fabricados en base a complejos de iones metálicos, como cromo, cobalto y cobre, son usados en la industria del cuero por sus propiedades aceleradoras. La sustitución de estos colorantes es posible mediante el uso de tintes ácidos, pero las propiedades de los cueros producidos cambiarán, aspecto que debe ser evaluado, por la curtiembre.

c. Evitar el uso de amonio como agente penetrante; el amonio puede ser sustituido completamente en la mayoría de los casos. Alternativamente, la penetración a través de la piel puede ser ayudada por:

la neutralización, usando sintanos neutralizantes; el uso de reactivos aniónicos de curtido sintéticos o naturales previo al

teñido; la utilización de un baño de teñido frío por un período corto; mejor control del pH en la sección transversal del cuero; incremento del tiempo de la penetración.

Bko 40

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d. Sustituir colorantes en polvo por colorantes líquidos para reducir las emisiones de polvo. Las emisiones al aire pueden ocurrir antes, durante y después del proceso de teñido. Los colorantes en polvo pueden ser emitidos al ambiente durante su pesaje y antes de ser mezclados. El agotamiento del baño depende del tipo de cuero, tipo de recurtido, tipo de teñido, la concentración del colorante y la técnica usada. El uso de tintes líquidos puede causar los siguientes problemas:

Incremento de los costos de operación, debido a que el precio del tinte líquido es mayor.

De infraestructura, en términos del espacio requerido para conservar stocks para producción de partidas con diferentes colores.

De estabilidad de los tintes líquidos durante el tiempo que son guardados antes de ser usados en producción.

Adaptación de los procesos existentes de teñido para el uso de tintes líquidos, debiéndose asumir los costos respectivos.

e. Aplicar procedimientos para asegurar un alto agotamiento de los tintes. Por ejemplo, terminar el teñido a pH bajos (pero no menor a pH 4, para evitar la disolución y lixiviación del cromo contenido en el cuero curtido ).

Engrasado

A. Medidas

Según el reporte de la Comisión Europea , grandes cantidades de licores engrasantes, como las que se emplean en la producción de cueros blandos, causan contaminación de los efluentes.

Para reducir el impacto generado por los engrasantes, se debe:

a. Sustituir los engrasantes, solubles en solventes orgánicos clorados como no clorados, debido a que ambos incrementan los niveles de AOX.

b. Utilizar procesos de alto agotamiento de los licores engrasantes, para reducir la cantidad eliminada a los efluentes. Para ello se debe terminar el engrasado lo más cerca posible a pH 4 (un menor pH promoverá la lixiviación del cromo del cuero) /5/. Es posible lograr agotamientos de engrasantes en el orden de 96-99%, empero un agotamiento de licor engrasante, equivalente al 90%, puede ser considerado aceptable /6/.

c. La adición de polímeros anfóteros contribuye a un alto agotamiento de engrasantes y a disminuir considerablemente la DQO en el efluente. Además, los polímeros pueden funcionar como recurtientes y engrasantes. La descarga de DQO de las operaciones de post-curtido puede ser reducida de 30 - 40 kg DQO/t piel hasta 10 kg DQO/t piel, cuando se aplica los polímeros y procedimientos de alto agotamiento /5/.

Bko 41

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Secado

A. Medidas

El secado forzado, mediante máquinas, está entre uno de los procesos que mayor energía consume en una curtiembre (la planta de tratamiento de aguas residuales es el otro gran consumidor de energía).

Algunas recomendaciones para optimizar el uso de energía en esta operación son:

a. Incorporar sistemas de recuperación de energía mediante bombas de calor. El calor residual puede ser usado para otras operaciones (por ejemplo, para el secado de lodos).

b. Utilizar máquinas para secado a baja temperatura (LTD) que logran un bajo consumo de energía, aunque en algunos casos alargan el proceso de secado (ver Capítulo 7 sobre medidas de eficiencia energética).

c. Optimizar el proceso de escurrido a fin de extraer de los cueros la máxima cantidad de agua previo al secado.

ACABADO

Dependiendo del producto final, se realizan diferentes operaciones físico mecánicas para dar las características y calidad final al cuero.

Entre algunas de estas operaciones se tiene: acondicionado, ablandado, lijado y planchado. En estas operaciones se genera, principalmente, emisiones de polvo y solventes, y generalmente se tiene un elevado consumo de energía.Emisiones de polvo.

El lijado del cuero se efectúa manualmente o en máquinas lijadoras. Algunas de estas máquinas emplean un sistema húmedo de lijado, el cual evita la emisión de polvo; pero, a cambio, genera lodos. El polvo asociado a la operación de lijado, contiene una cantidad apreciable de reactivos utilizados en el curtido del cuero. Las concentraciones

de polvo varían de 0.1 mg/m3 a 30 mg/m3, de acuerdo a la maquinaria empleada /6/. Investigaciones efectuadas para determinar el contenido de cromo en el organismo de los operarios que trabajan en curtiembres, mostraron que la exposición de éstos a operaciones secas que generan polvo (como el lijado en seco del cuero), puede dar lugar a significativos niveles de cromo en el cuerpo.

Los sistemas más comunes para la recolección de polvo son los ciclones (Figuras 6.24 y 6.25) los cuales colectan polvo por fuerza centrífuga y gravedad. Existen también ciclones húmedos, que utilizan un sistema de spray o regadera, que permite la recolección de polvo, especialmente el fino. La desventaja es la producción de lodos (Figura 6.26).

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El riesgo de exposición al polvo depende principalmente de su composición, tamaño de partícula y modo de contacto. A pesar de que la curtiembre cuente con colectores de polvo, se recomienda tomar medidas de seguridad, como el uso de mascarillas, para proteger la salud de los trabajadores (Figura 6.27).

Tintes y solventes

En los tintes de acabado, aún se emplea cromato de plomo, molibdato de plomo y sulfuro de cadmio, entre otros, que deberían ser sustituidos con tintes orgánicos. Estos compuestos orgánicos son menos peligrosos por no contener metales pesados, pero son más costosos.

Las recomendaciones principales para reducir las emisiones de solventes en las operaciones de acabado son:

a. Mejorar los métodos de aplicación. La aplicación de tintes y otros reactivos en spray resulta en grandes pérdidas de productos que, normalmente, pueden alcanzar un 40%. Existen varios sistemas que ayudan a mejorar la aplicación:

Sensores electrónicos, que cierran el flujo de los spray cuando se detecta que no existe la presencia de cuero.

Rodillos para recubrir los cueros con pintura. Este tipo de tecnología es ampliamente utilizado en imprentas y logra reducir las pérdidas de tintes, en el acabado, hasta tan solo un 5%.

Pistolas de alto volumen y baja presión de aire, que son más precisas en la aplicación de los tintes que las pistolas convencionales, en las que normalmente se hace un uso en exceso, del 40% del tinte empleado. El uso de este tipo de tecnología logra reducir estas pérdidas al 25 – 30%.

b. Sustituir los solventes orgánicos con productos en base a agua. Si bien todos los sistemas en base a agua contienen pequeñas cantidades de solventes orgánicos, principalmente éteres de glicol, éstos no representan un peligro por encontrarse en pequeñas cantidades. Sin embargo, esta medida conlleva el problema de que se necesita aplicar reactivos químicos al cuero para alcanzar una resistencia suficiente a la fricción en húmedo, a la luz, a la flexibilidad y a la transpiración. Estos reactivos químicos deben ser seleccionados cuidadosamente debido a que algunos contienen aziridinas, isocianatos, carbodiimidas y formaldehído, por lo que deben evitarse ya que generan problemas para la salud /5/.

EMISIONES ATMOSFÉRICAS

La contaminación atmosférica generada por las curtiembres afecta tanto al vecindario que las rodea, como al ambiente de trabajo dentro de la planta. En particular, la concentración de sulfuro de hidrógeno, amoníaco, solventes orgánicos y polvo en el aire, pueden llegar a niveles críticos para la seguridad y salud del trabajador.

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A. Algunos consejos para mejorar las condiciones de trabajo:

a. Tener una buena ventilación, natural o forzada.

b. Proporcionar máscaras apropiadas a los operarios, quienes deben usarlas, por ejemplo, cuando se trabaja con pistolas de pinturas, en el vaciado de los líquidos del pelambre, lijado y otras actividades similares.

c. Realizar las actividades que generen polvo (por ejemplo lijado) en ambientes separados del resto de las operaciones. Estos ambientes deben tener ventilación forzada o un sistema para la colección de polvos (filtros de bolsa o ciclones).

d. Reducir los malos olores. Fuera de la planta, los vecinos frecuentemente manifiestan quejas sobre malos olores, provenientes del sulfuro, de solventes orgánicos y de la putrefacción de los materiales orgánicos.

Las emisiones de sulfuro pueden reducirse según lo explicado en las Secciones 6.5.1 y 6.5.3.

Los solventes orgánicos pueden ser sustituidos, según lo expuesto en las medidas de acabado (Sección 6.10). En caso necesario, los solventes pueden ser removidos mediante filtros de carbón activado. Detalles del diseño de estos equipos pueden verse en la referencia /36/ pag. 31.

Los olores de putrefacción se pueden minimizar a través de una buena limpieza y enviando frecuentemente los residuos a los rellenos sanitarios u otras medidas adecuadas.

e. Evitar la generación de gases de combustión en ambientes cerrados o, si esto es inevitable, asegurar una buena ventilación forzada dentro de estos ambientes.

f. Mejorar la eficiencia en la combustión, lo que hará que se disminuya la generación de gases.Para ello, se debe asegurar una buena regulación del quemador, un buen mantenimiento y un control estricto de los parámetros de funcionamiento de la caldera.

g. Reducir el ruido que podría ser emitido al interior y exterior de la planta. Los niveles de ruido más importantes provienen de:

La rotación del fulón: cuya intensidad es menor si se utiliza poleas de transmisión, en lugar de engranajes.

Maquinaria como lijadoras, compresoras, abatanadoras y otras, las cuales deben instalarse en ambientes separados y con protección acústica.

Beneficios Ambientales: Reducción de la contaminación atmosférica

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PRODUCCIÓN DE CUERO RECONSTITUIDO

1. Medida de PML implementada: Producción de cuero reconstituido

Esta empresa su objetivo es recuperar los residuos de virutas de cromo, para producir cuero reconstituido y a partir de éste plantillas para zapatos, cinturones, forro para agendas, suela, etc. Las operaciones de transformación de la viruta de cromo en cuero reconstituido son:

2. Beneficios ambientales y económicos de la medida de PML

Ambientalmente, se reduce el impacto de la disposición de virutas de cromo (que normalmente son dispuestas en el relleno sanitario), debido a su transformación en producto.

Económicamente, se da valor agregado a un residuo. Actualmente, este producto está compitiendo con sus similares del Brasil, Argentina, Colombia.

Recepción: Las virutas de cromo son entregadas directamente, en la plantaprocesadora de cuero reconstituido. También, se puede usar el polvo proveniente de la lijadora, dependiendo de que el tamaño de partícula no sea demasiado pequeño.

Molienda: Las virutas se muelen, hasta alcanzar el diámetro de molienda óptimo, en tres molinos pequeños: uno de martillo, uno de dientes y uno de piedras.

Aglomeración y precipitación: La viruta se mezcla en un tanque, con resina y agua blanda, a pH neutro. La resina tiene la propiedad de aglomerar las partículas, las que posteriormente por su propio peso precipitan. La resina le otorga al producto, cuerpo, resistencia al doblado y color. Si se quiere un producto de consistencia muy rígida, se adiciona quebracho o mimosa (resina fenólica); para una mayor flexibilidad, puede emplearse latex o resinas acrílicas. Al final, el precipitado es separado y vaciado en moldes rectangulares.

Secado: El precipitado de los moldes constituye en sí el cuero reconstituido. Este es secado al ambiente.

Prensado y cortado: Finalmente, las planchas obtenidas son prensadas para finalmente pase al mercado para su comercialización

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Molinos para virutas de cromo

Plancha de cuero reconstituido Plantillas

Prensa y cuero

Prensa

Cuero reconstituido

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BIBLIOGRAFIA

Producción limpia en la industria de la curtiembre, Ramón Méndez Pampín;Editado por: Servicio de publicaciones e intercambio científico, Universidad de Santiago de Compostela 2007.

Reciclaje de residuos industriales , pag.590 Xavier Elías Castells,Ediciones Diaz de Santos1999.

EMPRESAS:Curtiembre LA UNION S.A ruc. 20100037760 Jr. Jiron de la unión #885-lima

Industria del aglomerado BATEX eirl. ruc , 10410069097 Av. Las Torres Lt. 28-Huachipa.

www.cueronet.com

documentos.cpts.org/GuiaTecPMLCurtiembres.pdf

www.slideshare.net/.../produccin-limpia-aplicable-en-la-industria-de-curtiembre.

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curtiembre contaminacion junio_2013

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