Manual

Proyecto Gestin Ambiental en la

Industria de Curtiembre en Colombia

MANUAL AMBIENTAL

SECTORIAL

Febrero 2004

MANUAL AMBIENTAL SECTORIAL

Proyecto Gestin Ambiental en la Industria de Curtiembre 2


PROYECTO GESTIN AMBIENTAL EN EL SECTOR DE CURTIEMBRES

REALIZADO POR:

Centro Nacional de Produccin Ms Limpia y Tecnologas Ambientales

Carlos Alberto Arango Escobar

Director Ejecutivo

AUTORES:

Adriana Mara Alzate Tejada

Olga Luca Tobn Meja

Centro Nacional de Produccin Ms Limpia y Tecnologas Ambientales

APOYO: Mnica Aragn Guzmn

MSc Programme in Environmental Sciences at Wageningen

University and Research Centre in The Netherlands

Heidi Krapf

Instituto Federal Suizo de Investigacin y Prueba de Materiales

y Tecnologas. EMPA

Wolfram Scholz

Leather Technology Center Limited. BLC

PROYECTO FINANCIADO POR:



TABLA DE CONTENIDO

1. INTRODUCCIN 4

2. PRODUCCIN MS LIMPIA Y LA GESTIN AMBIENTAL 5

2.1. ANTECEDENTES HISTRICOS 6 2.2. DEFINICIN DE PML 8 2.3. BENEFICIOS 9 2.4. IMPLEMENTACIN. METODOLOGA DE AUDITORA SEGN DESIRE (1995) 11

3. DESCRIPCIN PROCESO DE CURTICIN E IMPACTO AMBIENTAL 13

3.1. LA CADENA PRODUCTIVA DEL CUERO 13 3.2. DESCRIPCIN DEL PROCESO DE CURTICIN 14 3.3. IMPACTO AMBIENTAL DE LOS PROCESOS DE CURTICIN 22

4. OPTIMIZACIN DEL PROCESO DE CURTIEMBRES 27

4.1. BUENAS PRCTICAS DE PRODUCCIN MS LIMPIA 28 4.2. TECNOLOGAS LIMPIAS 31 PELAMBRE SIN DESTRUCCIN DE PELO (HAIR SAVE) 31 DESENCALADO CON CO2 35 RECICLAJE DEL LICOR DE PIQUEL 37 RECIRCULACIN DE CROMO 38 4.3. CASOS PRCTICOS 42

5. SISTEMA DE REFERENCACIN AMBIENTAL, SIRAC 53



1. INTRODUCCIN El presente Manual es uno de los productos del proyecto Gestin Ambiental en la Industria de Curtiembres, desarrollado por el Centro Nacional de Produccin Ms Limpia y Tecnologas Ambientales, CNPMLTA, en convenio con el Instituto Colombiano para el Desarrollo de la Ciencia y la Tecnologa Francisco Jos de Caldas COLCIENCIAS y el Servicio Nacional de Aprendizaje SENA, con el apoyo internacional del Instituto Federal Suizo de Investigacin y Prueba de Materiales y Tecnologas, EMPA.

Este Manual hace parte del material docente diseado como programa de capacitacin especializado en herramientas de gestin ambiental y produccin ms limpia, con nfasis en el sector de curtiembres, contribuyendo al mejoramiento del desempeo ambiental, la productividad, y la competitividad de las empresas, as como al fortalecimiento del Centro Nacional de Produccin Ms Limpia y Tecnologas Ambientales.

El Manual presenta como primer tpico el tema de Produccin Ms Limpia y Gestin Ambiental con lo cual se orienta al lector en primera medida a reducir la generacin de residuos en cada etapa del proceso de produccin con el fin de minimizar o eliminar residuos antes que se generen contaminantes potenciales. Posteriormente, presenta el anlisis de cada una de las etapas de proceso con su impacto ambiental relacionado y las posibilidades de optimizacin de los procesos.

Finalmente y como valor agregado este Manual orienta en la identificacin al interior de las empresas, de alternativas de mejoramiento enfocadas en buenas prcticas de proceso y en implementacin de tecnologas limpias. Presenta adicionalmente ejemplos internacionales de casos reales de empresas del sector con beneficios claros econmicos y ambientales.

En general este Manual pretende ser una ayuda prctica para los empresarios, consultores, multiplicadores y todos aquellos actores relacionados, dado que refleja las opciones de mejoramiento del proceso aplicables al sector segn la realidad de la Industria de Curtiembre en Colombia.



2. PRODUCCIN MS LIMPIA Y LA GESTIN AMBIENTAL

La industria trat primero de manejar la contaminacin usando el ambiente natural para diluir el impacto de los contaminantes. Posteriormente, esto no fue suficiente y algunas acciones debieron ser tomadas para minimizar el impacto de estos contaminantes en el ambiente. Esto llev al uso de tecnologas para el control de la contaminacin (final de tubo), mtodos costosos y, frecuentemente, no muy efectivos.

La Produccin Ms Limpia evita la contaminacin industrial al reducir la generacin de residuos en cada etapa del proceso de produccin con el fin de minimizar o eliminar residuos antes que se generen contaminantes potenciales.

Los trminos Prevencin de la contaminacin, reduccin en la fuente y manejo/ minimizacin de residuos son frecuentemente usadas para definir lo mismo, Produccin Ms Limpia.

La Produccin Ms Limpia puede ser alcanzada de muchas maneras, tales como buenas prcticas y procedimientos de operacin, sustitucin de materiales, cambios tecnolgicos, reciclaje y rediseo del producto o cualquier combinacin de estas acciones.

La Produccin Ms Limpia es ms costo-efectiva que el control de la contaminacin. Al minimizar o prevenir la generacin de los residuos, los costos del tratamiento y disposicin de los residuos son menores. La prevencin sistemtica de los residuos y los contaminantes reduce las prdidas en los procesos e incrementa, tanto la eficiencia, como la calidad del producto.

La ventaja ambiental de la Produccin Ms Limpia es que resuelve los problemas de residuos en su fuente. El tratamiento convencional de final de tubo usualmente traslada los contaminantes de un ambiente a otro, p.e. purificar las emisiones de aire genera corrientes de residuos lquidos.

La Produccin Ms Limpia frecuentemente no es aceptada por factores humanos ms que por problemas tcnicos. El enfoque tradicional de final de tubo es bien conocido y aceptado por la industria y los ingenieros. Las polticas y regulaciones existentes del gobierno frecuentemente favorecen las soluciones de final de tubo, las cuales son administrativamente ms fciles de imponer. Existe una falta de comunicacin entre los encargados de los procesos de produccin y aquellos que manejan los residuos que son generados. Tambin hay una falta de informacin y que esta sea fcilmente accesible. Los administradores y trabajadores que saben que la empresa es ineficiente y desperdicia no son escuchados al sugerir mejoras.

Aunque las tcnicas de Produccin Ms Limpia son preferibles, algunos tratamientos de final de tubo pueden ser todava necesarios cuando sea imposible eliminar completamente la produccin de residuos.

Ya que la produccin Mas Limpia ataca el problema en muchos niveles organizacionales al mismo tiempo, la introduccin de un programa de este tipo en una industria requiere el compromiso de los administradores y de un enfoque sistemtico para la reduccin de residuos en todos los aspectos del proceso de produccin.



El desarrollo industrial futuro basado en la Produccin Ms Limpia acercara la actividad industrial al encuentro con el criterio de Desarrollo Industrial Ambientalmente Sostenible, ya que ambos reduciran las cargas contaminantes e incrementaran la eficiencia en la utilizacin de la energa y la materia prima.

2.1. ANTECEDENTES HISTRICOS

El enfoque al control de la contaminacin ha evolucionado a travs de tres etapas en los ltimos 50 aos:

1. Dilucin

2. Tratamiento

3. Evitar -> Produccin Ms Limpia (3R: Reducir, reusar, reciclar)

Muchos pases todava estn en la etapa de dilucin y/o tratamiento.

El enfoque de dilucin involucra la descarga de contaminantes directamente al ambiente. Esto recae en la capacidad de asimilacin del agua, aire y suelo para diluir o neutralizar los impactos. Este enfoque puede funcionar si la cantidad de residuos es pequea comparada con el volumen que tiene el ambiente.

La etapa de tratamiento, tradicionalmente llamada tratamiento al final de tubo, ha sido usada al final de procesos de produccin para recoger los contaminantes y despus separarlos o neutralizarlos de varias maneras, usualmente en instalaciones especialmente construidas. Algunas veces el tratamiento simplemente separa los contaminantes de la corriente de residuos, pero todava tienen que ser dispuestos en alguna otra parte.

Dilucin y tratamiento, e incluso reciclaje, no son soluciones a largo plazo. Los sistemas naturales tienen limitada capacidad de asimilacin para diluir residuos.

En reas donde hay una alta concentracin de industrias, esta capacidad es fcilmente excedida. Los residuos pueden afectar la salud humana, reducir la productividad de los sitios de pesca y de los terrenos agrcolas y daar las obras hechas por el hombre. El nivel de tratamiento es casi siempre limitado porque muy pocos de los costos de produccin pueden ser asignados para control de la contaminacin, la cual no es una inversin productiva. El reciclaje frecuentemente sufre de mercados pobres o impredecibles para sus productos. Ambos tratamientos y el reciclaje generan posteriormente residuos, algunos de los cuales pueden ser peores que el subproducto original.

El enfoque de los costos del tratamiento al final del tubo (Figura 1.1) est creando una barrera para un futuro desarrollo industrial. Los Estados Unidos gastaron US$ 100 mil millones y los pases de la Comunidad Europea gastaron ms de US$ 30 mil millones en control de la contaminacin en 1992.



LRV

Reutilisation and recycling

WastesEnergy and resources

Ecologically sound products

Cleaner Production

. . .. . . . .. . . ... . .. . . . .. . . ... . .. . . . .. . . ... . .. . . . .. . . ..

Waste water treatment

End of Pipe, Cleaning Technology

Air treatment

Products

Energy, resources

Waste treatment

Figura 1.1 Fin de tubo y Produccin Ms Limpia

La Produccin Ms Limpia (Figura 1.2), es preventiva, es un enfoque que evita y minimiza los problemas ambientales. Al evitar la contaminacin por mtodos preventivos frecuentemente se resuelve el problema en vez de tratar los sntomas. Como una consecuencia de la Produccin Ms Limpia, se generan ahorros en los costos y una mejor calidad de los productos.



Incremento de los costos y niveles

tcnicos

1. Prevencin de la generacin de residuos

2. Reciclaje

3. Tratamiento

4. Disposicin segura

Figura 1.2 Orden de preferencia en PML y manejo de residuos

2.2. DEFINICIN DE PML

La UNEP, Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente, define la Produccin Ms Limpia (PML) como la aplicacin continua de una estrategia ambiental preventiva e integrada, en los procesos productivos, los productos y los servicios, para reducir los riesgos relevantes a los humanos y al medio ambiente".

La PML es una estrategia comprobada y reconocida mundialmente para mejorar el uso eficiente de los recursos naturales y minimizar los residuos, la contaminacin y los riesgos generados hacia la salud y seguridad humana, ms que en el final de los procesos como por ejemplo, el llamado fin de tubo.

La PML se orienta a la reduccin de generacin de residuos y contaminantes en todas las etapas de los procesos productivos, del diseo y uso de los productos y de la prestacin de los servicios as:

En los procesos productivos se refiere a la conservacin de materias primas y energa, la eliminacin de materias primas txicas y la reduccin de la cantidad y toxicidad de todas las emisiones contaminantes y los desechos.

En los productos busca la reduccin de los impactos negativos que acompaan el ciclo de vida del producto, desde la extraccin de materias primas hasta su disposicin final.

En los servicios se orienta hacia la incorporacin de la dimensin ambiental, tanto en el diseo como en la prestacin de los mismos.



2.3. BENEFICIOS

La Produccin Ms Limpia es benfica para el ambiente porque reduce la contaminacin de la industria. Tambin existen beneficios directos para las compaas que sigan esta metodologa tales como:

1 Ahorro de costos mediante la reduccin y el uso de materias primas y energa.

2 Mejor eficiencia operativa de la planta.

3. Mejor calidad de los productos y consistencia porque la operacin de la planta es controlada y por ende ms predecible.

4. La recuperacin de algunos materiales de los subproductos.

5. Reduccin de residuos -> reduccin de impuestos

6. Menores primas de seguros.

7. Mayor credibilidad para crditos por parte de los bancos.

La PML lleva al ahorro de costos y a mejorar la eficiencia de las operaciones, habilita a las organizaciones y empresas a alcanzar sus metas econmicas mientras mejoran el ambiente al mismo tiempo.

La Produccin Ms Limpia Requiere:

1. Aplicacin del saber (know-how )

2. Mejorar la tecnologa

3. Cambio de actitudes

La Produccin Mas Limpia no siempre requiere nuevas tecnologas o equipos.

En el proyecto PRISMA, los gobiernos de los pases Nrdicos seleccionaron 10 de las industrias ms eficientes. Una valoracin inicial de posibilidades de Produccin Ms Limpia proporcionaron 164 opciones, distribuidas como sigue: mejorar oficios domsticos (28%), sustitucin de material (22%), cambios tecnolgicos (39%), reciclaje local (10%) y rediseo de productos (1%).

El enfoque de Produccin Ms Limpia hacia la gestin del medio ambiente en la industria requiere un planteamiento jerrquico para las prcticas de manejo de contaminantes.

Solamente cuando las tcnicas de prevencin han sido totalmente adoptadas se pueden usar las opciones de reciclaje. Solo cuando los residuos son reciclados tanto como sea posible debe considerarse el tratamiento de residuos. El uso del reciclaje externo o tecnologas de fin de tubo maximizados antes de prevenir no es Produccin Ms Limpia.

La implementacin de la Produccin Ms Limpia involucra cambios en el pensamiento humano y en sus actitudes acerca de la produccin y del ambiente1.

1 Fuente: UNEP / UNIDO



Buenas prcticas domsticas y procedimientos operativos

1. Ajustar las vlvulas y revisar las tuberas para reducir los escapes. Cerrar las llaves cuando no se necesite el agua.

2. Optimizar los parmetros de funcionamiento de la planta.

3. Reducir el almacenamiento y las prdidas de transferencia revisando procedimientos.

4. Mejorar el manejo de materiales para reducir derrames.

La sustitucin de material

1. Sustituir solventes por agua.

2. Sustituir los baos cidos del acero por el tratamiento del perxido.

3. Sustituir el blanquear con cloro por blanqueamiento con oxgeno.

Los cambios de tecnologa

1. Tratamientos por lotes en vez de procesos continuos.

2. Limpieza mecnica en vez de limpieza con solventes.

3. Pintura en polvo en vez de pintura lquida.

4. Alimentacin automtica en vez alimentacin manual de qumicos.

5. Calentamiento en seco en vez de baos en caliente para el acabado de metales.

Reciclaje en el sitio

1. Reciclaje interno de aguas de lavado.

2. Lavados o limpiezas ms eficientes usando los principios de flujos en cascada.

3. Recuperacin y reciclaje de vapores condensados.

Rediseo del producto

1. Remocin de sustancias txicas de los componentes del producto.

2. Concentrar el producto para reducir el empaque.

3. Incrementar la durabilidad y mejorar la reparabilidad.

4. Usar materiales que puedan ser reciclados.



2.4. IMPLEMENTACIN. METODOLOGA DE AUDITORA SEGN DESIRE (1995)

La metodologa DESIRE de auditora, divide la minimizacin de los residuos en seis etapas. El objetivo de cada una de estas es el siguiente:

1. Iniciar: Se planea y organiza la auditora para la minimizacin de los residuos, incluyendo el establecimiento de un equipo para el proyecto y la seleccin del enfoque de la auditora.

2. Anlisis de las etapas del proceso: Se evalan las unidades de operacin correspondientes a la seleccin del enfoque de la auditora con el fin de cuantificar la generacin de residuos, sus costos y causas.

3. Generacin de oportunidades de minimizacin de residuos: Se Desarrollan y seleccionan preliminarmente las oportunidades de minimizacin de residuos.

4. Seleccin de las soluciones de minimizacin: Se evala la viabilidad tcnica y financiera de las oportunidades ambientalmente deseables con el fin de seleccionar las mejores soluciones.

5. Implementacin de las soluciones de minimizacin: Se implementan las soluciones ms viables de minimizacin de residuos y el monitoreo de los resultados logrados con su implementacin.

6. Mantenimiento de la minimizacin de residuos: Perpetuar la bsqueda continua de oportunidades de minimizacin de residuos.

El diagrama de flujo con las 18 actividades o tareas ejecutadas en cada fase se presentan en la Figura 1.3.



Figura 1.3 Diagrama de flujo para el procedimiento de la auditora DESIRE

FFaassee 33 -- GGEENNEERRAACCIINN DDEE

OOPPOORRTTUUNNIIDDAADDEESS DDEE PPMMLL

8. Generar opciones de minimizacin de residuos

9. Seleccionar opciones viables

Fase 1 - COMPROMISO

1. Designar un equipo

2. Listar las operaciones unitarias

3. Identificar las operaciones generadoras de residuos

FFaassee 22 -- AANNLLIISSIISS DDEE LLAASS EETTAAPPAASS

DDEELL PPRROOCCEESSOO

4. Prepare el diagrama de flujo del proceso

5. Hacer un balance de masa y energa

6. Asigne costos a las corrientes residuales

7. Revise el proceso e identifique el origen de los desechos

FFaassee 44 -- SSEELLEECCCCIIOONNAARR

SSOOLLUUCCIIOONNEESS DDEE PPMMLL

10. Evaluar viabilidad tcnica

11. Evaluar viabilidad financiera

12. Evaluar los aspectos ambientales

13. Seleccionar soluciones para la implementacin

FFaassee 55 -- IIMMPPLLEEMMEENNTTAARR

SSOOLLUUCCIIOONNEESS DDEE PPMMLL

14. Preparar la implementacin

15. Implementar soluciones de minimizacin de residuos

16. Monitorear y evaluar resultados

FFaassee 66 -- MMAANNTTEENNEERR EELL PPRROOCCEESSOO

DDEE PPMMLL

17. Mantener soluciones de minimizacin

18. Identificar nuevos procesos para la minimizacin de residuos



3. DESCRIPCIN PROCESO DE CURTICIN E IMPACTO AMBIENTAL

3.1. LA CADENA PRODUCTIVA DEL CUERO

La cadena productiva del cuero se inicia en la actividad agropecuaria, continua en el proceso de faenado, donde se obtienen las pieles que pasan a las curtiembres, actividad central de la cadena productiva del cuero (Figura 3.1), la cual para tener un producto de calidad depende de las anteriores actividades (ganadera y faenado), continua con la manufactura de calzado, vestimenta, artesana y marroquinera y termina con la comercializacin.

Este manual se centra en la actividad de curtido de pieles, que es tal vez uno de los procesos industriales que ms vara de planta a planta, an cuando se procese el mismo tipo de piel, para un mismo producto en condiciones similares.

Figura 3.1 Cadena productiva del cuero

GANADERA

FAENADO

CURTIDO

MANUFACTURA DE CUERO

COMERCIALIZACIN



3.2. DESCRIPCIN DEL PROCESO DE CURTICIN

La Curticin es el proceso mediante el cual se convierten las pieles de los animales, tales como bovinos, ovinos y porcinos, en cuero. En general, las principales etapas o procesos industriales involucrados en el proceso de curticin, son el pre-tratamiento y almacenamiento, ribera, curtido y acabado (Ver figuras 2.2 y 2.3)

El procesamiento del cuero puede empezar poco despus del sacrificio del animal, pero en muchos casos se almacenan las pieles por tiempo prolongado. Cuando ellas son almacenadas, deben recibir un tratamiento para impedir el desarrollo de microorganismos con la consecuente putrefaccin de las mismas.

Pieles Saladas.

La preservacin se realiza inicialmente por inmersin en salmuera. Las pieles se apilan, intercalndolas con una capa de sal. En estas condiciones se pueden guardar por meses previos al proceso de curticin, ya que saladas presentan una fuerte resistencia a los micro-organismos. Por otro lado, salar le permite a la empresa tener un stock que no es afectado por problemas de escasez o por ciclo de estacin.

Pieles Verdes

Cuando el tiempo entre el sacrificio del animal y el procesamiento de la piel es corto, la curticin se puede iniciar sin ningn pre-tratamiento. En este caso, las pieles se denominan " pieles verdes ".

El objetivo de la ribera es limpiar y preparar la piel para facilitar la etapa de curtido. Las operaciones comunes a la mayora de las pieles, independientemente del proceso de curtido posterior o al tipo de producto son: Remojo, encalado y pelambre, descarnado y dividido (cuando se producen vaquetas).

La mayor cantidad (aproximadamente 65%) de los efluentes lquidos generados en curtiembres proviene de los procesos de ribera (remojo, pelambre, descarne y divisin). El resto proviene del curtido, lavado final y de la limpieza de la planta. En la ribera los efluentes lquidos presentan altos valores de pH, considerable contenido de cal y sulfatos libres, as como sulfuros y una elevada DBO debido a la presencia de materia orgnica y grasas animales provenientes de los slidos suspendidos generados durante este proceso.

Remojo

El objetivo de esta operacin es rehidratar los cueros. Los cueros verdes se lavan simplemente para quitar la sangre y materias orgnicas adheridas al pelo. Los cueros salados son remojados con varios baos de agua enriquecidos con humectantes,

DESCRIPACIN PRE-TRATAMIENTO Y ALMACENAMIENTO

DESCRIPCIN RIBERA



bactericidas, detergentes y desinfectantes. La operacin de remojo se lleva a cabo en tambores rotativos o en tanques donde se generan los efluentes lquidos que contienen sal, sangre, tierra, heces, sebo y grasas que aumentan la DBO. La operacin dura de seis a 24 horas, los efluentes se desechan de manera intermitente.

Pelambre

Despus del remojo, las pieles pasan al proceso de pelambre. Esta operacin se realiza para hinchar la epidermis, retirar el pelo del cuero, saponificar las grasas naturales y entumecer las fibras para facilitar el efecto del curtido. Se utiliza un bao con agitacin peridica en una solucin que contiene sulfuro de sodio (Na2S) y cal hidratada (Ca(OH)2), durante un periodo que vara entre 17 a 20 horas. Puede reducirse el tiempo del encalado aumentando la concentracin del sulfuro de sodio.

Las aguas residuales de esta operacin son las ms concentradas de todas las generadas en el proceso de la fabricacin del cuero y representan un 70% a 80% de toda la contaminacin de la carga originada en los efluentes principalmente DQO, slidos suspendidos y sulfuros. Presentan valores elevados de pH (superiores a 11) y restos de sebo, carnaza, pelo, sulfuros y protenas solubles. Debido a estas altas concentraciones, las aguas residuales de pelambre pueden ser re-utilizadas cuatro o cinco veces previo retiro de los slidos mediante bombeo y un tanque de recepcin en el cul se ajusta el sulfuro para el siguiente lote.

El sulfuro de sodio, en medio alcalino, no libera cido sulfihdrico. Sin embargo, en presencia de pH bajo (efluente cido) hay fuerte desprendimiento de cido sulfhidrico con el olor caracterstico y un gran poder de corrosin. Con un pH por debajo de 8,0 se inicia el desprendimiento de cido sulfhidrico en suficiente cantidad que causa incomodidad por su fuerte olor a huevos podridos. Es importante mantener el pH por encima de 8 para que esto no suceda. Una forma alternativa de lograr esto consiste en diluir el bao con otros efluentes para bajar su concentracin.

Esta etapa del proceso, adems de aportar el 70% de la carga orgnica al efluente, aporta la totalidad de los sulfuros residuales, el 45% de los residuos slidos sin cromo, el 35% del nitrgeno total y representa el 50% del volumen del efluente. Si hay un lugar donde se debe de tratar de reducir la contaminacin a su mxima expresin, es aqu.

Descarne

La operacin de descarne involucra la remocin de los tejidos adiposos, subcutneos, musculares y el sebo adherido a la cara interna de la piel, para permitir una penetracin ms fcil de los productos curtientes.

Esta operacin puede llevarse a cabo con mquinas o manualmente en curtiembres de pequeo tamao. Algunas curtiembres realizan un pre-descarne con pelo antes del encalado, tratando de reducir el consumo de los qumicos auxiliares (cal y sulfuro de sodio) y agua, y, recuperar las grasas naturales de las carnazas lo cual representa obtener todas las ventajas mencionadas en el descarnado en verde.

Los efluentes lquidos resultantes del descarne presentan concentraciones altas de slidos en suspensin (protenas disueltas) y pH cido y deberan de ser tamizados para incorporarse al efluente del pelambre. Los sebos y residuos resultantes son utilizados por



los fabricantes de cola despus de un lavado de la cal ya que son puro colgeno y grasas. Hay empresas que obtienen una ganancia marginal de la recuperacin de las grasas del cuero la cual es utilizada para cosmticos finos y el colgeno lo procesan en alimentos balanceados para el ganado. Otros usan esta grasa recuperada para volverla a incluir en el cuero con los aceites en el engrase. En Europa gran parte de los recortes y residuos del descarne y dividido en tripa se lleva a Holanda a una fbrica para la fabricacin de gelatina. En pases en desarrollo la cola es utilizada para la fabricacin de pinturas o gelatinas de baja concentracin que es vendido a fbricas de caramelos. En Arequipa muchos fabricantes de cola han hecho de esta actividad una industria que genera ingresos adicionales y reducen la carga contaminante en la curtiembre.

Dividido

Se puede hacer en la ribera despus del pelambre o despus del curtido con el cuero en " wet-blue", en general en nuestro medio se hace despus del pelambre. Esta operacin consiste en dividir en dos capas la piel hinchada y depilada separando la flor, que es la parte de la piel que est en contacto con la carne. Aqu, adems de partir el cuero en dos capas, tambin se generan residuos, adems de los recortes de la parte inferior o carnaza.

Si esto se da en la etapa del pelambre, el subproducto que son residuos y retazos pueden ser entregados a las fbricas de cola o gelatina tal como se describe en la seccin del descarne. Si ya los cueros estn curtidos y contienen sales de cromo, entonces se procesan con los residuos de la mquina rebajadora.

En Colombia, algunas curtiembres aprovechan retazos en buen estado en curticin para obtener cuero gamuzado de menos calidad y costo. La gran mayora de este residuo es comercializado para la fabricacin de gelatinas.

El curtido comprende los siguientes pasos: Desencalado (cuando se producen vaquetas), Purga (cuando se producen vaquetas), Piquelado (No se lleve a cabo en curtido vegetal tanino).

Desencalado y Purga

El desencalado es la preparacin de las pieles para la curticin, mediante lavados con agua limpia, tratando de reducir la alcalinidad y removiendo los residuos de cal y sulfuro de sodio. Se utilizan aguas que contienen sulfato de amonio y cidos. Esta operacin se lleva a cabo en tambores rotativos. Esto genera parte del efluente con cargas de cal y sulfuro de sodio que debern ser procesadas en el efluente posteriormente.

Piquelado

La operacin de piquelado se realiza en los tambores rotativos como preparacin para el curtido. Consiste en la acidulacin de las pieles, con el objeto de evitar el hinchamiento y para fijar las sales de cromo entre las clulas. Esta operacin no se lleva a cabo en el curtido vegetal (con tanino). Por su contenido cido puede ser utilizado con fines de neutralizacin en un efluente alcalino.

DESCRIPCIN CURTIDO



Curtido

Este proceso tiene el objetivo de convertir las pieles en materiales fuertes y resistentes a la putrefaccin. Existen tres tipos de procesos de curtido, segn el curtiente empleado, a saber:

- Curtido vegetal: emplea taninos vegetales.

Este tipo de curticin se usa para la produccin de suelas. Las fuentes del tanino ms empleadas son: el extracto de quebracho y corteza de acacia negra y la mimosa. Antiguamente, las pieles eran curtidas en pozas. Este proceso tomaba varias semanas. Hoy en da las curtiembres modernas curten las pieles en tambores rotativos durante 12 horas con una solucin al 12% de tanino. Otras siguen curtiendo en pozas pero con recirculacin y control de la concentracin del caldo.

- Curtido mineral: emplea sales minerales

El curtido mineral se usa en la produccin de cueros para la fabricacin de calzados, guantes, ropa, bolsos, etc. La ventaja principal de este proceso es la reduccin del tiempo de curtido a menos de un da, adems de producir un cuero con mayor resistencia al calor y al desgaste. En el curtido mineral se utilizan sales de cromo. Las de magnesio, y aluminio tambin se usan para casos especiales, siendo los cromatos los ms utilizados. El curtido se realiza en tambores.

Tpicamente se usan sales de cromo trivalente (por ejemplo: xido crmico, Cr2O3) con una concentracin que vara de 1,5 a 8 por ciento de Cr2O3. Debido al color azul verdoso de los cueros curtidos con sales de cromo, se le denomina "wet blue". Solo se utiliza trivalente (Cr2O3) porque el empleo de sales de cromo hexavalente conduce a la generacin de residuos slidos de carcter peligroso.

- Curtido sinttico: emplea curtientes sintticos

En el curtido sinttico se usan curtientes orgnicos sobre la base del formol, quinona y otros productos. Estos curtientes proporcionan un curtido ms uniforme y aumentan la penetracin de los taninos. Debido a sus costos elevados, son poco usados.

En esta etapa se puede procesar el cuero curtido al vegetal o curtido al cromo. En el curtido vegetal se procesa el cuero para la fabricacin de suela, de cuero para talabartera, correas, monturas, usos industriales, y de cuero para repujados.

El acabado de suelas comprende: Prensado, engrase, secado y estiramiento (proceso opcional).

El acabado de vaquetas comprende: Prensado, rebajamiento, neutralizacin, recurtido, blanqueado, teido, engrase, secado y pulido (proceso opcional).

Las vaquetas acabadas con el curtido al cromo reciben otro tipo de acabado. Despus del proceso de curtido tienen que descansar en hmedo por algunas horas o hasta el da siguiente para fijar el cromo en el tejido del cuero. Despus hay que quitar el exceso de

DESCRIPCIN ACABADO



agua con una mquina de escurrir y como puede haberse formado arrugas, se les pasa por una mquina de estirar. Estas operaciones son llevadas a cabo por va seca o hmeda, con el propsito de conferir al cuero el aspecto y las propiedades requeridos segn su uso final.

Prensado

Despus del curtido, se realiza un prensado del cuero (llamado escurrido), para retirar la humedad, estirar las partes arrugadas y mantener un espesor uniforme del mismo.

Rebajado

Los cueros se raspan y se rebajan en las mismas mquinas. Este procedimiento le da al cuero un espesor uniforme y lo deja en la medida deseada. En esta etapa se generan cerros de viruta del rebajado que contienen el cromo del curtido. Esta viruta se utiliza para fabricar falsas o para recuperar el cromo. Si se hace esto, el cuero que queda sin cromo se usa en alimento para ganado procesndolo con otros productos o se descompone y se usa como fertilizante.

Neutralizacin

Los cueros se sumergen en tambores para realizar las operaciones arriba citadas. Estas operaciones se llevan a cabo de manera consecutiva, cambiando solamente la composicin de los baos despus de descartar el bao anterior. El bao de neutralizacin se realiza con agua, formiato de calcio, carbonato o bicarbonato de calcio.

Recurtido

El curtido al tanino produce un cuero ms fcil de ser prensado. Por esta razn, muchas veces, el cuero curtido al cromo, denominado "wet blue", recibe un segundo curtimiento, el cual puede ser al cromo o al tanino vegetal o sinttico. Cuando este segundo curtido es realizado luego del primero, se llama "curtido combinado", su practica sirve para reducir cromo en el efluente.

Estos procesos son realizados en la produccin de vaquetas, dependiendo del tipo de producto final que se desea obtener. El proceso es prcticamente el mismo del curtido. Algunas industrias hacen solamente el acabado del cuero, utilizando como materia prima el cuero curtido al cromo o "wet blue", adquirido de otra curtiembre.

Blanqueado

La operacin de blanqueado slo es realizada en algunos casos, utilizndose bao de bicarbonato de sodio y cido sulfrico, seguido inmediatamente por un lavado con agua corriente tratando de quitar el cido libre cuya presencia produce manchas y vuelve quebradizo al cuero.

Teido

El teido se realiza luego de la neutralizacin en bao que contiene agua, colorantes (natural, artificial o sinttico) y cido frmico. Este bao se desecha despus de cada operacin.

Los efluentes en esta etapa del proceso son mnimos en comparacin al de pelambre y no justifica accin alguna de tratamiento. Los cidos que contienen sirven para neutralizar el efluente general.



Engrase

El engrase se realiza con el objeto de evitar el cuarteamiento del cuero, volvindose suave, doblable, fuerte, flexible y resistente. Este proceso consiste en la impregnacin del cuero con grasas o aceites animales. Estas sustancias se depositan en las fibras del cuero dnde son fijadas.

El engrase se lleva a cabo en los mismos tambores de las operaciones anteriores. Algunas curtiembres recuperan el sebo y las grasas naturales contenidos en las carnazas de las pieles. Estos materiales pueden aprovecharse en el proceso de engrasamiento luego de una sulfonacin. La piel verde contiene de 0,5 a 1,5 kilogramos de sebo.

Secado

La operacin de secado se realiza luego del teido. Los procesos usados para realizar esta operacin son secados al vaco, secado en secotrmicas, empastado o pasting, secado por templado en marcos (toggling).

Lijado

Las vaquetas de calidad inferior deben lijarse para corregir los defectos eventuales, pasando previamente por un humedecimiento y suavizado. Pueden recibir acabados, como diseos en relieve; tales acabados son realizados en las mquinas de estampado y pintado, mediante la aplicacin de tinta y barnices.

Aqu se genera polvo en cantidades, la habitacin donde se encuentra esta mquina debe de estar bien aislada, tener extractores y el personal debera usar mascaras. El polvo se desecha quemndolo y an no se ha encontrado una solucin practica para su eliminacin.

Estiramiento

Los cueros pueden ser sometidos a una etapa de estiramiento para recuperar algo del rea perdida por su encogimiento durante los procesos en hmedo y esta tcnica no slo se utiliza para ganar rea sino tambin para conferir un tacto parejo ya que por su constitucin las faldas son suaves, el cogote duro y se quiere que todo el cuero obtenga la misma suavidad. Es distinto el caso de las suelas. Primero se estira para eliminar las arrugas y pliegues, se aplica leo luego y se plancha para aumentar su resistencia.



RIVERA

Pieles (vacunos)

RECEPCIN DE PIELES

SALADO LAVADO Pieles frescas saladas, seco

saladas

Pieles frescas Pieles frescas

REMOJO (Esttico o en fuln)

Agua

Sal

Agua, bactericida,

enzimas, detergentes

PELAMBRE

Pieles limpias rehidratadas

Agua residual (sal, sangre, grasa, slidos)

Agua residual (sulfuros, cal) pelos, lodos

Sulfuro de sodio, cal apagada, agua

LAVADO DE PELAMBRE

Agua Agua residual (remanentes de sulfuro, cal)

DESCARNADO Agua Pieles en tripa

Carnazas, retazos de piel, agua

DIVIDIDO

DESENCALADO Y PURGADO

Retazos de piel

Flor y costra (descarne)

LAVADO

PIQUELADO

CURTIDO Y BASIFICADO

WET BLUE

Aguas amoniacales con enzimas

Aguas amoniacales

Aguas cidas con cromo, sal disuelta

CURTIDO

Figura 3.2 ESQUEMA DEL PROCESO DEL CURTIDO Produccin Wet Blue



WET - BLUE

ESCURRIDO

DRY - BLUE

REBAJADO CANTONEADO

NEUTRALIZADO

Residuos slidos (virutas, recortes de cuero, polvo de

rebajado

Agua residual con sales Agua, formiato de sodio u

otro neutralizador

LAVADO Agua Agua residual

RECURTIDO Agua (70C), sales de cromo, recurtientes,

tanino Efluentes cidos con cromo y

taninos

TEIDO Y ENGRASADO Colorantes, aceites

LAVADO

SECADO (Vaco, toggling)

ACONDICIONADO, PULIZONADO Y

TESADO

CUERO ACABADO

Residuos slidos (recortes de cuero). Emisiones al aire (solventes orgnicos

ACABADO

POST CURTIDO

Anilina, aceite (sulfitado, sinttico, natural, catinico),

cido frmico

Efluentes cidos con taninos, colorantes, aceites

Agua

Energa Energa, vapor de agua

Cuero semiacabado

PINTADO, BATANADO, PLANCHADO

Ligantes acrlicos, cera, agua, penetrante,

modificadores, etc.

Figura 3.3 ESQUEMA DEL PROCESO DEL CURTIDO Cuero acabado



3.3. IMPACTO AMBIENTAL DE LOS PROCESOS DE CURTICIN

En general por cada 1000 kg de pieles saladas que entran al proceso de curticin, se requieren en promedio 450 kg de diferentes tipos de insumos qumicos. Como resultado se obtienen aproximadamente 200 kg de cuero acabado, 40 kg de solventes emitidos a la atmsfera, 640 kg de residuos slidos, 138 kg de agua que pierde la piel. El volumen de agua que se consume en todo el proceso, desde ribera hasta el acabado, y que por tanto se elimina en las descargas oscila entre 15 a 40 m3/tonelada de piel fresca.

Las fuentes de contaminacin de la industria de curtidos son:

Efluentes: Alto contenido de materia oxidable - txicos

Desechos slidos: Materia orgnica putrescible o residuos de piel

Emisiones: VOCs del acabado, H2S de encalado y NH3 del desencalado

La contaminacin por diferentes contaminantes proviene de:

Por DBO:

Procesos de la ribera 80 % Remojo 10 % Depilado/Encalado 70 % Desencalado/Rendido 3 %

Salinidad:

Remojo 60 %

Amoniaco-N:

Desencalado 75 %

La generacin de contaminantes se puede diferenciar por etapas de proceso conociendo los qumicos utilizados en cada una y los procesos utilizados:



Para conocer la carga contaminante de los procesos de la ribera es importante conocer los productos qumicos all utilizados. As mismo es interesante comparar la carga contaminante en un proceso tradicional con un proceso de aplicacin de tecnologas limpias. La siguiente tabla presenta para los procesos de remojo, depilado y encalado los respectivos productos qumicos utilizados

Tabla. Qumicos utilizados en la Ribera

Proceso Qumicos empleados Remojo Enzima

Carbonato de sodio Depilado Sulfuro de sodio

Cal Caoln Enzimas Hidrosulfito de sodio

Encalado Cal

En los procesos de depilado se generan descargas de residuos lquidos, slidos y gaseosos como lo muestra la siguiente tabla

Tabla. Residuos en la Ribera Residuos Proceso

Lquidos Slidos Gaseosos Remojo Sangre, suero, protenas,

sal, ceniza de soda Materia orgnica: descarnado, carnaza

Mercapatanos

Depilacin Cal hidratada, sodio, sulfuro, pulpa de pelo

Pelo, Keratina, materia orgnica

Sulfuro de hidrgeno y mercapatanos

La carga contaminante de los procesos de remojo y pelambre se presenta en la siguiente tabla, indicando para cada una de las variables la informacin para un proceso tradicional y un proceso avanzado (tecnologas limpias)

Tabla. Carga contaminante de Ribera

Remojo Pelambre Carga contaminante

Kg/Ton de cuero crudo

Convencional Avanzado Convencional Avanzado

Slidos suspendidos

11-21 11-21 53-97 14-26

DQO 22-33 22-33 79-122 46-77 DBO 7-11 7-11 28-45 16-27 Cromo - - - - Sulfuro - - 3.9-8.7 0.4-0.7 Amoniaco 0.1-0.2 0.1-0.2 0.4-0.5 0.1-0.2 TKN 1-2 1-2 6-8 3-4 Cloruro 133-186 1-5 5-10 1-2 Sulfato 1-2 1-2 1-2 1-2

CONTAMINANTES RIBERA



La etapa de curticin que comprende las etapas de desencaldo, rendido, piquelado, desengrase y curtido, se caracteriza por la utilizacin de productos como cidos y sales en grandes cantidades. La siguiente tabla presenta en detalle esta informacin

Tabla. Productos Qumicos utilizados en curticin

Proceso Qumicos empleados Desencalado cidos: frmico, sulfrico y Sales: cloruro/sulfato de amonio Rendido Enzimas Piquelado cidos: frmico, sulfrico

Sal Desengrase Sal

Solventes Curtido Sales de cromo, Extractos vegetales y Alumbre Basificacin xido de magnesio

Igualmente encontramos ac descargas de residuos lquidos, slidos y gaseosos

Tabla. Descargas en curticin Residuos Proceso

Lquidos Slidos Gaseosos Desencalado Sulfato de sodio Carniche graso Sulfuro de hidrgeno Rendido Sales de amonio, enzimas,

grasas, salmuera cida

Desengrase Solventes, grasas naturales Solventes Piquelado sal Curtido Cromo, sulfato de sodio,

carbonato de sodio, taninos vegetales, cidos orgnicos, fenoles, polifenoles

Taninos vegetales

Sulfuro de hidrgeno y mercapatanos

La carga contaminante de los procesos de desencalado y curtido se presenta en la siguiente tabla, indicando para cada una de las variables la informacin para un proceso tradicional y un proceso avanzado (tecnologas limpias)

Tabla. Carga Contaminante en curticin Desencalado Curtido Carga

contaminante Kg/Ton de

cuero crudo

Convencional Avanzado Convencional Avanzado

Slidos suspendidos

8-14 8-14 5-10 1-2

DQO 13-20 13-20 7-11 7-11 DBO 5-9 5-10 2-4 2-4 Cromo - - 2-5 0.05-0.1 Sulfuro 0.1-0.3 0-0.1 - - Amoniaco 2.6-3.9 0.2-0.4 0.6-0.9 0.1-0.2 TKN 3-5 0.6-1.5 0.6-0.9 0.1-0.2 Cloruro 2-4 1-2 40-60 20-35 Sulfato 10-26 1-2 30-55 10-32

CONTAMINANTES CURTICIN



Productos Qumicos urilizados en Recurtido

Proceso Qumicos empleados Recurtido Agentes de recurtido: sintanes, vegetales, resinas, cromo Engrase Sinttico, animal, pescado, sulfatado, sulfitado Teido Tintes: cido, directo, bsico Fijado cido: frmico

Descargas en Recurtido

Residuos Proceso Lquidos Slidos Gaseosos

Recurtido Taninos vegetales, sintanes, cromo, resinas

Taninos vegetales

Teido Tintes, cido mineral, cido orgnico, amoniaco

Amoniaco

Engrase Grasas/aceites

Carga Contaminante en el recurtido

Carga contaminante


Convencional Avanzado

Slidos suspendidos

6-11 1-2

DQO 24-40 24-40 DBO 8-15 8-15 Cromo 1-2 0.1-0.4 Sulfuro - - Amoniaco 0.3-0.5 0.3-0.5 TKN 1-2 1-2 Cloruro 5-10 3-6 Sulfato 10-25 4-9

CONTAMINANTES RECURTIDO



Productos Qumicos utilizados en Acabado

- Tintes - Pigmentos - Ligantes de protena - Ligantes de celulosa - Casena - Polmeros acrlicos - Polmeros de poliuretano - Solventes - Opacantes

Descargas en acabado

Residuos Lquidos Slidos Gaseosos

Solvente/agua emulsin

Raspa Soventes

Amoniaco, Formaldehido

Carga Contaminante en el acabado

Carga contaminante


Convencional Avanzado

Slidos suspendidos

0-2 0-2

DQO 0-4 0-4 DBO 0-2 0-2

CONTAMINANTES ACABADO



4. OPTIMIZACIN DEL PROCESO DE CURTIEMBRES

En este captulo se describen buenas prcticas de Produccin Ms Limpia (PML), que se pueden implementar en el proceso de produccin de cueros a partir de pieles de vacuno, y que pueden adaptarse al de otro tipo de pieles y tecnologas limpias aplicables en los procesos de produccin que se llevan a cabo en la curtiembres colombianas.

Gran parte de las buenas prcticas y de las tecnologas que se describen han sido implementadas en algunas curtiembres. Sin embargo, no todas las medidas son aplicables en cualquier curtiembre, ya que dependen de varios factores como:

- Tipo de material procesado

- Espacio fsico

- Tipo de producto final

- Normatividad aplicada en cada regin

Las medidas de buenas prcticas y las tecnologas que se describen son de carcter orientador, ya que cada empresa tiene sus propias particularidades, as como formulaciones que le confieren una calidad distintiva los productos finales. Por ello es importante asegurar que las medidas no afecten negativamente la calidad de los productos, se recomienda entonces, que para evaluar el beneficio econmico y ambiental de una tecnologa o de una buena prctica se experimente una sola medida a la vez.

La capacidad de produccin de una curtiembre, as como sus posibilidades econmicas, no son factores determinantes en la aplicabilidad de medidas de produccin ms limpia. Industrias, grandes, medianas, microempresas o famiempresas, pueden introducir prcticas de produccin ms limpia, que a menudo, requieren muy poca o ninguna inversin, con beneficios ambientales y econmicos muy significativos.

Cuando se requiere introducir innovaciones en los procesos de produccin se debe, en primera instancia, buscar mtodos y prcticas sencillas, antes de comprometer recursos en tecnologas sofisticadas que creen una dependencia tecnolgica innecesaria. Para introducir innovaciones es importante que las curtiembres cuenten con un pequeo laboratorio, fuln de pruebas y equipos necesarios para realizar sus experimentos.



4.1. BUENAS PRCTICAS DE PRODUCCIN MS LIMPIA

En la Tabla 4.1 se describen para las etapas de rivera las propuestas de buenas prcticas de Produccin ms Limpia.

Tabla 4.1 Buenas Prcticas de Produccin ms Limpia PROCESO POSIBLES PROPUESTAS BENEFICIOS

Recepcin de pieles

- Se recomienda una evaluacin detallada de las pieles recibidas. Las pieles deben ser seleccionadas segn su tamao en pequeas 28 kg. Es mejor hacer lotes de producto en estado crudo para mejorar la consistencia del proceso.

- En el rea de salado usar sal de roca gruesa y reciclar como mximo el 20% de la sal usada. El uso de sal de roca es recomendada para prevenir la contaminacin bacteriana de red heat causada por bacterias haloflicas muy comunes en la sal marina.

- La cantidad de sal usada debera aumentarse un 30% sobre el peso de piel fresca para garantizar la deshidratacin suficiente y la preservacin de las pieles.

- La sal de roca debera ser aplicada en el lado de la carne para el buen almacenamiento de las pieles, con un doblado en la espina dorsal y apilndolas dejando visible la parte del pelo. Despus de dos semanas de drenaje las pieles deberan ser re-empaquetadas.

- Las pieles se deben almacenar ordenadamente. Luego de resalar las pieles se deben doblar por la mitad y colocarlas sobre las estibas, de modo que la piel quede en la parte superior. Se recomienda la adicin de bactericidas en el remojo y medir el efecto con pruebas histolgicas.

- El rea de recepcin debe limpiarse regularmente y es recomendado un drenaje de las aguas residuales.

- Se recomienda la adicin de algn bactericida como TCMTB (0.1%) en la etapa de remojo en el que su efecto se podra medir mediante el uso de kits de medicin para el contenido de bacterias

Aumenta la calidad de las pieles.

Remojo (pre) - Adicin de bactericidas para una mejor conservacin de la piel

- Test para la contaminacin bacterial y ajuste con bactericidas

Aumentar la calidad de la materia prima



PROCESO POSIBLES PROPUESTAS BENEFICIOS

Remojo (principal)

- Reemplazar tenso activos como Nonylphenol ethoxylates por Alcohol ethoxylates

- Reemplazar sulfuro sdico por carbonato sdico al 0.2%

- Reducir el tiempo de remojo con la adicin de enzimas

Reducir el tiempo de proceso e incrementar la eficacia

- Implementar pantallas de inmunizacin de pelos y anlisis de los licores reciclados del pelambre con la reduccin de productos qumicos usados en esta etapa

Reduccin de productos qumicos usados reciclando a estos

Pelambre

- Oxidacin cataltica de sulfuro in-situ Reduccin de las emisiones a travs de la oxidacin de sulfuro

Lavados - Debern realizar los lavados con los bombos cerrados y con un posterior drenaje, pero no en continuo

Reduccin del consumo de agua

Desencalado - Incrementar las adiciones de bisulfito sdico a < 0.5 %

Reducir el tiempo de almacenaje para evitar la aparicin de red heat

- Reemplazar sulfato amnico por CO2 en la etapa de desencalado

- Realizar el desencalado y rendido en el mismo bao

Curtidos de mejor calidad con el rea flor limpia y reduccin de las emisiones de amonio

Lavados - Lavados despus del desencalado (300 %) no son necesarios y se podran realizar despus del rendido con los tambores cerrados y 100 + 100 %

Reduccin del consumo de agua

- Alto nivel de cromo agotado - Reemplazar cromo 42 (15 % Cr2O3) por cromo

33 (25 % Cr2O3)

Mejor retencin de cromo y menos cromo en la descarga

Curticin al cromo

- Optimizar la recuperacin de Cromo - Instalacin de pantallas para la eliminacin

impurezas - Evitar la introduccin de impurezas como grasas

y protenas usando cromo residual para la etapa de pre-curtido.

- Realizar una acidificacin de los licores de cromo y eliminacin de grasa y protenas mediante flotacin y eliminacin de fibras y slidos por precipitacin

- La acidificacin de los licores de cromo deber ser ajustada y controlada

- Polvo virgen de cromo debera ser aadido directamente a los licores de cromo residual reemplazando la curticin en dos etapas a una sola etapa

Ahorro de cromo mediante el reciclaje



PROCESO POSIBLES PROPUESTAS BENEFICIOS

Toda el agua usada en el proceso

Instalacin de un medidor de caudal en cada bombo y en cada lnea de descarga

Mejorar el control de proceso y rebajar el consumo de agua

Estudio de los efluentes en cada proceso

Instalacin de pantallas Reduccin de los slidos suspendidos

Balance Instalacin de tanques de balance con una capacidad del < 33%

Reduccin de la descarga y flujos mximos



4.2. TECNOLOGAS LIMPIAS

Pelambre sin destruccin de pelo (Hair save)

En los procesos de rivera, se remueve de la piel cerca del 10 al 20% en peso de piel fresca en elementos como grasa, pelo, slidos y protenas, lo que origina que en esta etapa del proceso se genere entre el 70 y el 80% de la contaminacin de las aguas residuales. Esta contaminacin es posible reducirla si se:

- Reduce al mnimo el uso de sulfuro

- Reduce al mnimo el uso de cal

- Se Recupera el pelo al final del proceso de pelambre, usando el sistema guardapelo, que no destruye el pelo y es posible removerlo por medio de filtracin. As el pelo no disuelto no entra en la corriente de agua residual logrndose una reduccin en la carga de contaminacin.

Principio del sistema guardapelo

Los sistemas usados para hacer el pelambre se conocen como quema pelo y guardapelo. En el sistema quema pelo, el pelo en la piel es removido (solubilizado por la accin del lcali y reducido con un agente reductor, generalmente sulfuro de sodio o hidrosulfuro). En el proceso guardapelo, el pelo es parcialmente inmunizado, la inmunizacin dispone el pelo para ser removido del proceso (parcialmente degradado) y luego ser retirado del efluente por filtracin, disminuyendo la carga de contaminacin. En la Tabla 4.2 se muestra una comparacin entre el sistema guardapelo y quemapelo.

Tabla 4.2 Comparacin de los procesos quema pelo y guardapelo

Guardapelo Quema pelo

Remueve pelo Remueve pelo Inmuniza el pelo, para removerlo lentamente, sin disolverlo. (Se usa lcali aprox. 0,5 -1%) Agrega agente reductor para remover el pelo (p.e sulfuro de sodio o hidrosulfuro)

Agrega lcali y agente reductor juntos, generalmente, hidrxido de calcio (cal) con sulfuro de sodio o hidrosulfuro.

Remueve el pelo por filtracin como material semi - disuelto

Disuelve el pelo y se mantiene en el licor

Proceso en lcali 12 24 horas Proceso en lcali 12 24 horas Desencalado y se continua con el proceso Desencalado y se continua con el proceso

El proceso guardapelo fue desarrollado exclusivamente para procesar pieles de bovino. Los procesos en bombo existentes pueden ser modificados para implementar el proceso guardapelo, la figura 1 muestra un diagrama de flujo para un sistema de 200 pieles por bombo. Consta de un sistema de recirculacin con un filtro, usado para filtrar el licor de pelambre y separar el pelo intacto y retornar el licor al bombo para el siguiente etapa del proceso. El procedimiento general para un proceso guardapelo es el siguiente (ver Tabla 3.3)).



Lavado: El proceso de lavado se realiza a un pH de 9.5, este pH se alcanza usando soda castica al 0.5% en el bao de lavado. Se recomienda la adicin de detergentes, enzimas y bactericidas, las cantidades exactas dependen de la materia prima a ser procesada.

Inmunizacin del pelo: Se adiciona agua al 100% a 28 oC, cal al 1% para inmunizar el pelo, este proceso toma entre 20 y 45 minutos y debe ser determinado para el tipo de piel que se procesa. Este tiempo es crtico, influye en la eficiencia del depilado, un tiempo muy corto puede no inmunizar el pelo y ser fcilmente disuelto por el sulfuro de sodio, un tiempo muy largo puede inmunizar el pelo a tal punto que no sea removido, reduciendo la calidad del depilado.

Depilado: Se adiciona sulfuro al mismo bao (1 al 1.5%), el sulfuro penetra en los folculos abiertos y ataca con mayor velocidad a la queratina de las races del pelo, que a la queratina del elo maduro, debido a la diferencia de velocidades de reaccin de ambos. Esta diferencia permite que el pelo se quiebre en su raz y salga relativamente ntegro.

Filtracin del bao de pelambre: El pelo se debe retirar del bao inmediatamente se ha desprendido de la piel. Esta operacin evita que el pelo siga siendo atacado y, eventualmente, destruido por la accin del sulfuro. Para iniciar la filtracin, debe observarse si el avance del depilado es satisfactorio, este proceso comnmente lleva de 1.5 a 2 horas. Las pieles deben permanecer en el fuln mientras se extrae el bao de pelambre.



Tabla 4.3 Parmetros para un proceso guardapelo Operacin Adicin de

Agentes qumicos,

% Peso T (C)

Operacin Tiempo (mins)

Chequeos Comentarios

Requerido

Actual

Primer remojo agua 150-200

25 60

Descarga Remojo principal agua 100 28 Detergentes 0.2 Bactericida 0.01-

0.05

Soda castica

0.5 6-8 hrs PH=9.5

Descarga Descarnado/pesar Inmunizacin agua 100 28 Cal 1 20-45 Aadir Hidrosulfuro

sdico 1-1.5 30-60 Se empieza a

tamizar los pelos del licor cuando el pelo

esta suelto. Quitar todo el pelo debera

tomar de 60 a 120 minutos

Aadir Cal 1.5 30 Ajustar la operacin de los bombos para que acten

automticamente durante

dos minutos y cada 30 minutos,

durante 12 a 14 horas.

Drenar, lavar y proceder con el desencalado y las operaciones siguientes



Figura 4.1 Diagrama de flujo del sistema de pelambre guardapelo

Existen muchos sistemas guardapelo para el pelambre, se propone el sistema Blair Hair Process por las siguientes razones:

- Es simple de operar

- Es el sistema ms comnmente operado

- No requiere el uso de productos qumicos adicionales a los usados en el sistema quema pelo utilizado actualmente.

- El uso de menos cantidad de productos qumicos da como resultado costos menores y menor descarga en el efluente.

- No incrementa el tiempo de proceso

Beneficios ambientales

Utilizando el proceso guardapelo, la reduccin en contaminacin esperada en el efluente se muestra en la Tabla 4.4.



Tabla 4.4 Consideraciones ambientales

Parmetro Proceso quema pelo Proceso guardapelo

DQO 75,000 mg/l 50,000 mg/l

DBO 35,000 mg/l 25,000 mg/l

Nitrgeno, como amoniaco 1,300 mg/l 700 mg/l

Sulfuro 3,400 mg/l 1,700 mg/l

Slidos suspendidos 55,000 mg/l 17,000 mg/l

Costo/beneficio

Los beneficios del proceso guardapelo se resumen en:

- Efluente con menor carga de contaminacin, p.e DQO y SS

- Costos ms bajos en qumicos para el tratamiento de altas cargas de DQO y SS.

- Provee calidad a la piel, el proceso remueve pelo disuelto (usualmente coloreado) y produce cueros ms limpios.

- El pelo recuperado tiene un potencial valor comercial y podra ser vendido para compost como fertilizante, para la extraccin de queratina para uso en productos de belleza (shampoo) y otros productos.

Para la implementacin del proceso se incurre en las siguientes categoras de inversin o cambios de proceso:

- Inversin de capital en equipos nuevos o modificacin del equipo existente.

- Cambios de costos en la operacin del proceso agentes qumicos.

- Incremento del control de los procesos.

Desencalado con CO2

El proceso de desencalado causa una alta contaminacin en las aguas residuales, el 40% del nitrgeno amoniacal es producido en este proceso. El uso de bixido de carbono reduce el impacto ambiental causado por el uso de las sales de amonio, sin embargo, presenta dificultades en relacin con el manejo de qumicos y la disponibilidad en el mercado de los equipos requeridos para el manejo del CO2.

Principio del mtodo

La reaccin del dixido de carbono con el calcio incorporado en el colgeno de la piel encalada, es la siguiente:

CO2 (gas) CO2 (disuelto)

CO2 (disuelto) + H2O H2CO3 HCO3- + H+

2 H+ + Ca (colgeno) +2 HCO3- Ca2+ + 2 HCO3- + H2 (colgeno)



El dixido de carbono (CO2), introducido a sobresaturacin en el bao de desencalado, produce cido carbnico cuyos protones desplazan a los inones Ca2+ mediante la protonacin de los grupos carboxilicos (- CO2-) del colgeno. Como resultado de esta reaccin, se forma HCO3-, que al no precipitar con los iones Ca2+, se mantienen, junto a este, en solucin y son eliminados por drenaje. Si existiera hidrxido de calcio adsorbido sobre la piel, ste es eliminado de manera similar de acuerdo a la siguiente reaccin:

2 CO2 (disuelto) + Ca(OH)2 Ca2+ + 2 HCO3-

Para evitar las denominadas manchas de cal que detrioran la calidad de la piel, debe prevenirse la precipitacin de carbonato de calcio, para lo que debe agregarse un exceso de dixido de carbono. Una deficiencia en la dosificacin de dixido de carbono, produce carbonato de calcio, segn la reaccin:

Ca2+ + 2 HCO3- + Ca(OH)2 2 CaCO3 + 2 H2O

El desencalado con CO2, consiste en:

Hacer burbujear el CO2 en el bao de desencalado. La manera en la cual se introduce el CO2 en la solucin depende del tipo de fuln en el cual se realiza el desencalado. En fulones tradicionales, el CO2 puede ser inyectado directamente en el bao; y en fulones equipados con un sistema de recirculacin del bao, el CO2 puede ser introducido a travs de este sistema para asegurar la homogenizacin de la concentracin del CO2 en el bao. Segn W. Frendrup2, especialista dans en Curtiembres, la cantidad de CO2 adicionada flucta en el rango de 1 a 1.2% sobre el peso de las pieles en tripa; mientras que investigaciones realizadas en Finlandia3, encontraron un rango ptimo entre 0.75% y 1.5%.

Entre las opciones de aprovisionamiento de CO2, se tiene los cilindros de alta presin suministrados por proveedores locales de gases. Para utilizar estos cilindros se necesita un intercambiador de calor, puesto que el gas sale a temperaturas muy bajas. Alternativamente, puede usarse CO2 gaseoso proveniente de los gases de combustin de la caldera, que por lo general poseen las curtiembres. Los gases de combustin deben ser enfriados a 30 35C y deben estar excentos de holln. Cuando se hace l burbujeo de CO2, se debe cuidar que el burbujeador est sumergido en el bao de desencalado y el flujo de CO2 debe ser regulado de manera que la cantidad de CO2 que ingresa se disuelva en su integradidad, sin que exista un exceso significativo expulsado fuera del bao. Caso contrario, el consumo de CO2, puede ser muy elevado.

Se deben controlar las temperaturas de la operacin, el desencalado con CO2 es ms rpido entre 32 y 35 oC, debiendo evitarse temperaturas mayores de, ya que las pieles pueden deteriorarse.

2 Frendrup Willy Danish Technological Institute/Environmental Technology, Practical Possibilities for cleaner Produccttion in Leather Processing (Septiembre 1999)

3 European Comission, Directorate General JRC (Joint Research Center), Institute for Prospective Technological Studies (Seville), Technologies for Sustainable Development European IPPC Bureau, Integrated Pollution Prevencion and Control (IPPC) Reference Document on Best Available Techniques for the tanning of Hides and Skins (Mayo 2001)



Controlar el pH de la operacin. El pH final ptimo del desencalado esta en el rango de 8 a 8.5. Se debe controlar que este no baje de 8, suspendiendo el suministro de CO2 (un exceso disminuir an ms el pH). Si el pH al final del desencalado es ms bajo que el recomendado para para asegurar la actividad ptima de las enzimas comunmente usadas en el purgado. Asimismo, si hay sulfuro remanente y el pH baja de 8, se formar sulfuro de hidgeno, gas venenoso que puede llegar a alcanzar concentraciones txicas, para lo cual se debe usar un oxidante del sulfuro. Por ejemplo, antes de iniciar el desencalado con CO2, adicionar una adecuada cantidad de perxido de hidrgeno o de bisulfito de sodio para prevenir la formacin de este gas. Se recomienda el bisulfirto de sodio, pues el perxido puede corroer la madera y es ms costoso.

El desencalado con CO2 da cueros de mejor calidad (estructura de flor ms uniforme), por la reduccin mas gradual en pH con CO2 y adems la accin microburbujeante del bixido de carbono recoge pequeas partculas de tierra y las aleja de la superficie del cuero o cuero en tripa.


Disminucin de la carga de nitrgeno contenida en el efluente, as como la eliminacin de del olor a amonaco. Las descargas de nitrgeno pueden reducirse desde 3.8 kg/ton en las operaciones convencionales con sales de amonio, hasta 0.02 kg/ton en el desencalado con CO2. En el efluente del proceso de curtido se (desencaldo, piquelado, y curtido) se pueden reducir de un 20 a un 30% en las descargas de nitrgeno total kjeldahl. Asimismo, se puede reducir el aporte de DQO del desencalado en los casos en que exista una presencia significativa de iones cloruro, que ayudan a la oxidacin del amonio.

Reciclaje del licor de piquel

El piquel tiene dos funciones principales, como paso que prepara el cuero o cuero en tripa para el curtido y como etapa de retencin intermedia en la que el cuero en tripa se puede comercializar y almacenar.

Preparacin para el curtido: El papel del piquel durante el procesamiento de pieles consiste en asegurar que el colgeno est a un pH lo suficientemente bajo para que las sales de cromo puedan penetrar sin una reaccin inmediata en la superficie.

Almacenamiento del cuero en tripa: El cuero en tripa se piquela en cido y sal para que pueda guardarse durante varios meses, o de ser necesario un ao o ms. El piquel preserva el cuero en tripa, en parte por el pH bajo debido al cido presente y en parte por la deshidratacin.

Principio del mtodo

El reciclaje del liquor de piquel es una prctica comn en muchas curtiembres para reducir la contaminacin ambiental con sales. Despus de la recoleccin de los licores de piquel en un recipiente / tanque adecuado, el licor utilizado pasa por un tamiz. Al reciclar licores de piquel existen ciertas verificaciones vitales para asegurar un proceso de piquel eficiente. Es necesario verificar el contenido de sal y comprobar el contenido de cido, haciendo los ajustes necesarios para obtener el pH inicial. En la prctica, los ahorros en sal son cerca del 80% y la reduccin en el consumo de cido se estima en cerca del 25%. En la recirculacin habr una acumulacin gradual de slidos y grasa en el licor, de



manera que solo ser posible reciclar durante un perodo limitado, despus del cual el licor tendr que desecharse y reiniciarse el proceso. En cualquier caso, podra ser necesario filtrar el licor por un tamiz fino antes de usarlo.

Si se implementa un sistema de manejo de cromo, existe la posibilidad de reciclar los licores agotados que se usarn en el proceso de piquel.

Recirculacin de cromo

Las curtiembres pueden optimizar el proceso de curtido utilizando sistemas de alto agotamiento, de recirculacin de los licores de cromo o de recuperacin del cromo. El sistema ms apropiado sera el de recuperacin (El cromo es precipitado y separado y luego redisuelto, para volver a usarlo). Este sistema se propone por las siguientes razones:

- La tcnica de recuperacin de cromo es ms eficiente

- El contenido de cromo en el licor recuperado es constante

- No hay concentracin de sales (asociadas con las tcnicas de recirculacin)

- Las caractersticas del cuero no cambian

- El proceso de curtido requiere modificaciones mnimas

Principio del sistema de recirculacin de cromo

El principio del proceso de recuperacin de cromo es precipitar el cromo contenido en el licor residual como hidrxido insoluble adicionando un lcali, separando el slido por filtracin, decantacin o centrifugacin, re disolvindolo con cido para volverlo al proceso de curticin.

El proceso consiste en:

- Recoger el licor de cromo agotado del proceso de curticin y filtrarlo en una criba de 1 mm, para remover los slidos suspendidos gruesos.

- Pasarlo a un tanque de equalizacin para homogenizar el licor

- Precipitar el cromo como hidrxido de cromo, adicionando hidrxido de sodio a un pH de 8,5, el tiempo de reaccin es de 3 horas.

- El hidrxido de cromo precipitado se separa de la solucin en un filtroprensa. El filtrado que sale del filtroprensa puede ser drenado o transferido a un tanque de recoleccin y reajustando el pH re usarlo en el piquel.

- El lodo de cromo recogido en el filtroprensa (slido extrado) se lleva un recipiente de reaccin, resistente al calor (reaccin exotrmica), para recuperar el cromo, como sulfato de cromo, adicionando cido sulfrico a un pH de 2,4, el tiempo de reaccin es de 2 horas, el recipiente de reaccin debe ser de acero inoxidable o fibra de vidrio reforzada.

- El licor final obtenido se pasa por un filtroprensa y se almacena en un recipiente, listo para ser llevado al bombo de curticin. El lodo filtrado se lleva a un relleno sanitario.



En la Figura 4.2 se muestra el diagrama de precipitacin de cromo y en la Tabla 4.5 se muestra un proceso tpico con licor de cromo precipitado.


Proyecto Gestin Ambiental en la Industria de Curtiembres 40

Figura 4.2 Diagrama de flujo del sistema de precipitacin de cromo

Licor de cromo usado

Criba fina (1 mm)

Tanque de

balance

Tanque de precipitacin

de cromo

pH Nivel

Filtro prensa

Torta de lodo

Nivel

pH

Filtro prensa

Licor de cromo

regenerado

Licor curtiente a los bombos

Tanque de

almacenamiento

de NaOH Aireador

Filtrado, drenaje

opcional o reuso en

Almacenamiento de H2SO4

Materia orgnica a relleno sanitario


Proyecto Gestin Ambiental en la Industria de Curtiembres 41

Tabla 4.5 Proceso tpico de curticin con licor de cromo recuperado

Operacin Adicin de Agentes qumicos,

% Peso T (C)

Operacin Tiempo (mins)

Chequeos Comenta- rios

Requerido

Actual

Piquel agua 25 20 Sal 8 30 Chequear

oBaum 6 - 8 Aadir cido frmico 1-1,5 30 Diluido 1:10 Aadir cido sulfrico 0,75 120 Diluido 1:10 Aadir Formiato de

sodio 1

Licor de cromo recuperado (3,5% Cr2O3)

15

Cromo (25% Cr2O3)

5 2 horas Chequear penetracin

Aadir xido de magnesio

0,5 8 horas pH 3,8 4,2

Temperatura 45 50oC

Drenar Lavar agua 100 25 15 min Drenar


Utilizando el proceso de recuperacin de cromo la reduccin en contaminacin esperada en el efluente es la siguiente:

Parmetro Curtido tpico Kg/ton de piel

Curtido con cromo recuperado

Kg/ton de piel Slidos suspendidos 5 1 Cromo 5 0,1 Cloruro 50 25 Sulfato 40 15



4.3. CASOS PRCTICOS

A continuacin se presentan casos prcticos de aplicacin de buenas prcticas y de tecnologas limpias en curtiembres a escala internacional.

Caso 1

EMPRESA 1 # DE EMPLEADOS: 7 PRODUCTOS: Del curtido de piel de vacuno: suela, crupn,

vaqueta, wet blue integral, escarias y gamuzones Del curtido de las pieles de cabra y de oveja: forros pintados y vegetal

MERCADO: Nacional, prximamente, se exportarn a Brasil PRODUCCIN: 145 toneladas de piel fresca / ao HORAS DE TRABAJO 303 das por ao, 9 horas por da

MATERIA PRIMARIA

Pieles de ganado vacuno (90% del peso total de pieles procesadas), oveja (5%) y cabra (5%)

ASPECTOS AMBIENTALES

El sector de curtimbres se caracteriza, en primer lugar, por las descargas de aguas contaminadas, con valores de pH variables: altos, para descargas de aguas de pelambre; bajos, para descargas de aguas de piquelado y curtido, adems, altas concentraciones en materia orgnica (DBO, DQO), sulfuro, cromo y slidos que son vertidos directamente al alcantarillado sin tratamiento previo alguno.



EMPRESA 1 # DE EMPLEADOS: 7 RESUMEN DEL PROYECTO

Reducir el consumo de sal comn Se ha concientizado al personal para que barra exhaustivamente la sal de las pieles saladas de cabra y oveja, antes de ser introducidas a los fulones, a fin de remover y. luego, reusar la sal slida contenida en ellas. Para reusar la sal, se pulverizan los grnulos en un molino, asegurando una mejor penetracin de sta en las pieles. Por otro lado, el salado de las pieles de vacuno se ha eliminado por completo. Descarnar antes del pelambre (ver diagrama de flujo): El descarnado, operacin de remocin de la carnaza (carne, grasa subcutnea y tejido conectivo) ahora se efecta antes del pelambre. Tambin se ha eliminado la operacin de remojo y, por consiguiente, se ha reducido el 100% del consumo de agua en esta operacin, ya que el mismo da en que las pieles de vacuno llegan a la curtiembre, son descarnadas e introducidas directamente al pelambre. Al constituir la carnaza, aproximadamente, el 8% del peso de la piel fresca, y al haber eliminado la operacin de remojo, donde la piel gana peso al absorber agua, se ha logrado reducir, en un 24%, el consumo de insumos en el pelambre (agua, sulfuro de sodio y cal), ya que ahora la dosificacin se aplica sobre el peso de la piel fresca y libre de carnazas y no, incorrectamente, sobre el peso de la piel remojada y con carnazas, como se haca antes. Otro beneficio importante constituye el incremento en la calidad de los cueros acabados, en vista de que, al remover el material carnoso adherido a la piel, se evita la formacin de arrugas o estras en el wet blue y, por lo tanto, en el cuero acabado. Optimizar el funcionamiento de la divididora y emplear cal de buena calidad para incrementar el rendimiento en las operaciones de dividido La mquina divididora trabaja ptimamente despus de haber sido calibrada por un tcnico quien tambin capacit al personal sobre el manejo y mantenimiento adecuado. En cuanto a la cal, hoy en da se utiliza solo buena calidad, lo que, adems de haber eliminado la presencia de rayas en el cuero, provoca un hinchamiento apropiado de la piel



EMPRESA 1 # DE EMPLEADOS: 7 Reciclar los licores agotados del curtido:

Se ha disminuido, en un 15%, el consumo de sales de cromo y, en un 20% el de taninos, como resultado del reciclaje de los licores agotados del curtido tanto al cromo como al vegetal. El procedimiento general consiste en tratar pieles vrgenes, principalmente de cabra y oveja, con las soluciones usadas de curtido (al cromo o al tanino), hasta que las pieles absorban al mximo los contenidos residuales de sales de cromo y tanino, y los licores queden completamente agotados y se vuelvan prcticamente incoloros. Con el procedimiento de reciclaje descrito, se produce forro pintado, con los licores agotados del curtido al cromo, y forro vegetal, con los baos agotados del curtido al tanino o vegetal. Reducir el consumo de energa trmica: Se ha disminuido la presin de trabajo en la caldera, lo que es suficiente para la generacin de vapor destinado al calentamiento de agua, de la planchadora y de la secadora. Tambin, la alimentacin de gas natural al quemador ha sido reducida, lo que ha permitido una combustin ms eficiente en vista de que ya no se desperdicia combustible. Finalmente, se han reemplazado las tuberas y las chapas del caldero en mal estado y se han reparado las trampas de vapor. Con la ejecucin de las medidas mencionadas, se ha logrado una reduccin del 72% en el consumo de gas natural.

FLUJO DE PROCESO:

En la Figura 4.3 se muestra un esquema general simplificado, del proceso de curtido de pieles de vacuno anteriormente desarrollado en la empresa (flujograma izquierda), y del proceso actual de curtido de pieles de vacuno (flujograma derecho), que se lleva a cabo como resultado de la implementacin de las recomendaciones de PML.. Como se observa, actualmente las pieles de vacuno no son remojadas ni saladas, pero s descarnadas, antes del pelambre.



Fuente: Estudio de caso del CPTS - Bolivia

Figura 4.3 Flujo del proceso Caso 1



BENEFICIOS:

BENEFICIOS AMBIENTALES Antes Despues

Ahorro Inversin Ahorro anual

% US$ US$/ao Consumo de sal comn [kg/ton piel fresca]

341.8 190.9 44 800 650

Descarnar antes del pelambre Mnima 740 Consumo de agua [m3/ton piel fresca]

31.6 No cuanti-ficado

144

Consumo de sulfuro de sodio [kg/ton piel fresca]

18.2 13.8 24

Consumo de cal [kg/ton piel fresca] 48.4 36.7 24

Funcionamiento de la divididora y emplear cal de buena calidad para incrementar el rendimiento en las operaciones de dividido

500

76505

Reduccin en generacin de residuos slidos en la divididora

Reciclar los licores agotados del curtido Mnima 9570 Consumo de cromo [kg/ton piel fresca curtida al cromo]

69.6 59.2 15

Consumo de sales de tanino [kg/ton piel fresca curtida al tanino]

431.9 345.5 20

Consumo de gas natural [mpc/ton piel fresca]

4.86 1.35 72 300 1800

TOTAL 1600 20410

En esta empresa se producen 145 toneladas de pieles frescas por ao, con una inversin de US$ 1600.- y una reduccin de costos de US$ 20410.-. Esto significa un retorno sobre la inversin de 1200%.

CONCLUSIONES

Mediante la ejecucin de medidas de produccin ms limpia, la empresa ha conseguido reducir el consumo de agua, insumos qumicos y energa trmica, as como disminuir la cantidad de descargas contaminantes; adems ha logrado el mejoramiento de la calidad del cuero acabado y el incremento de los rendimientos de produccin. A su vez, estas medidas de PML han generado ahorros econmicos significativos y un mejor desempeo ambiental de la empresa.

4 Se refiere solamente a la reduccin en el consumo de agua por la eliminacin del remojo y por la reduccin del uso de este insumo en el pelambre. 5 Ahorro debido al incremento de la superficie til de cuero obtenida



Caso 2

EMPRESA 2 # DE EMPLEADOS: 40 PRODUCTOS: Cuero curtido (wet blue); cuero acabado;

manufactura de guantes, coletos, cinturones, chamarras y accesorios de cuero en general

MERCADO: Nacional PRODUCCIN: 2500 pieles/mes (=64 ton) HORAS DE TRABAJO

286 das al ao, 5.5 das por semana, 48 horas por semana

MATERIA PRIMARIA

Pieles de ganado vacuno frescas, frescas saladas y secas saladas


El sector de curtimbres se caracteriza, en primer lugar, por las descargas de aguas contaminadas, con valores de pH variables: altos, para descargas de aguas de pelambre; bajos, para descargas de aguas de piquelado y curtido, adems, altas concentraciones en materia orgnica (DBO, DQO), sulfuro, cromo y slidos que son vertidos directamente al alcantarillado sin tratamiento previo alguno.



EMPRESA 2 # DE EMPLEADOS: 40 RESUMEN DEL PROYECTO

La empresa descargaba sus efluentes sin reciclaje ni pre-tratamiento directamente al drenaje. En un proyecto de produccin ms limpia, la empresa poda reducir esta carga a travs de: Reciclar las aguas: En remojo / pelambre: Instalando un tanque pulmn elevado, de 18 m3, para recibir las aguas del segundo lavado de pelambre que se reutilizan en el primer lavado del da siguiente. Asimismo, las aguas de pre-remojo son reutilizadas en el primero y segundo lavado de pelambre. Con esta medida se ha podido reducir el consumo de agua a un 25% del consumo total en el proceso de ribera (pre-remojo, remojo, pelambre y lavados de pelambre). Adems se ha reducido el consumo global de agua a travs de la captacin de agua lluvia que es almacenada en un tanque de 70m3. En curtido: La solucin proveniente del curtido de la flor es reciclada para emplearla en el curtido del descarne, previa fortificacin de la solucin. Esta solucin es recirculada 3 a 4 veces. La solucin de recurtido de costra tambin es reciclada emplendola en el siguiente lote para recurtido. Con ello se ha logrado reducir en 30% el consumo de sales de cromo y 47% de sal comn. Pre-tratamiento de aguas: Como la carga de los efluentes es muy alta, se implement un sistema de pretatamiento para separar slidos, precipitar slidos disueltos, disminuir sulfuros y neutralizar los efluentes muy cidos o muy bsicos. Este sistema consiste de un tanque de oxidacin y una malla previa para retener los lodos principales y pelos extrados. En el tanque, los sulfuros son oxidados a sulfatos con burbujas de aire introducidas desde el fondo. Seguidamente, estos efluentes son enviados a un tanque de sedimentacin, de 10 m3 de capacidad, donde son neutralizados (punto isoelctrico, punto en el que las protenas precipitan. El sobrenadante se elimina directamente a la alcantarilla. Los lodos son enviados a filtros de arena, donde se separan los lquidos (enviados a la alcantarilla) y los slidos (enviados al relleno sanitario). La solucin de curtido es almacenada y sedimentada separadamente y despus neutralizada junto con las aguas del pelambre. Control de inventarios y buenas prcticas operativas. La empresa ha montado un sistema computarizado que permite el control actualizado de sus inventarios lo que, junto con buenas prcticas operativas ha permitido una reduccin general en el consumo de reactivos qumicos, como por ejemplo el de sulfuro de sodio en el que se logr una reduccin del 17.5%.

FLUJO DE PROCESO:

La curtiembre recibe pieles de vacuno frescas, frescas saladas y secas saladas, las cuales son remojadas y lavadas en tinas. El agua para las operaciones industriales proviene de dos pozos ubicados en la planta. Las pieles son tratadas con sulfuro de sodio y cal en el



proceso de pelambre (extraccin del pelo de la piel). Posteriormente se lavan y se baja el pH de la piel con sales de amonio (desencalado) y se las acidifica (piquelado) con cido sulfrico antes de curtirlas. En el curtido, las pieles son tratadas con sales de cromo, para obtener el wet blue. A travs de reciclaje de agua en los lavados de pelambre (con aguas de pre-remojo y lavado de pelambre) y en el curtido /recurtido del descarne (con aguas del curtido de la flor), se puede reducir el consumo de agua y de sales de cromo /sal comn.

Figura 4.4 Diagrama de flujo del proceso Caso 2

BENEFICIOS:

BENEFICIOS AMBIENTALES Antes Despus Ahorro Inversin Ahorro anual

% US$ US$/ao Consumo de agua en ribera [m3/ton piel]

4.1 3.0 25 mnima 306

Consumo de Na2S [kg/ton piel] 20 16.5 17.5 No cuantificad

o

14707

Consumo de sales de cromo [kg/ton piel]

60 42 30

Consumo de sal comn [kg/ton piel]

83 44 47

78008 147009

TOTAL 7800 16200

En la empresa analizada, la cual produce 30000 pieles por ao, tiene una inversin de US$ 7800.- y una reduccin de sus costes de US$ 16200.-. Esto significa un retorno sobre la inversin de 208%.

CONCLUSIONES:

6 Disminucin del consumo de agua de procesos de ribera en 850 m3/ao 7 Disminucin del consumo de sulfuro de sodio en 2700 kg/ao 8 incluye tambin el control de pH y la reduccin del contenido de slidos en los efluentes 9 Disminucin de la cantidad de cromo descargada. Reduccin del consumo de sales de cromo en 13800 kg/ao y cloruro de sodio en 30000 kg/ao

Remojo Pelambre Lavado 1

Lavado 2

Encalado / desencalado

/ lavado

Piquelado / curtido de la

flor

Pre-Remojo WET BLUE

Curtido del descarne

Recurtido del descarne



Este caso demuestra que se pueden lograr grandes ahorros con medidas muy simples. Tambin con buenas prcticas operativas y un control de inventario de qumicos devuelve un ahorro de US$ 1470.- por ao. Implementando las medidas de pre-tratamiento de los efluentes, la empresa cumple con la legislacin (Eliminacin de slidos, neutralizacin, reduccin de sulfuros y DBO en el efluente final.)

Caso 3

EMPRESA # DE EMPLEADOS: 31 PRODUCTOS: cuero para calzado MERCADO: nacional PRODUCCIN: 2240 pieles/mes de ganado vacuno (70% de la

capacidad instalada) HORAS DE TRABAJO

1.5 turnos diarios, 5.5 das la semana

MATERIA PRIMARIA

Pieles de ganado vacuno frescas y saladas


Los problemas de contaminacin detectados fueron: (1) un excesivo consumo de agua, sales de cromo, sal y sulfuro, (2) elevados valores de DBO, DQO y slidos suspendidos, debido a los excesivos consumos de qumicos y a la suciedad propia de las pieles. Los efluentes provenientes de los diversos procesos indicados, que contienen los contaminantes mencionados, se descargan sin previo tratamiento a una quebrada cercana a la empresa.



EMPRESA # DE EMPLEADOS: 31 ESUMEN DEL PROYECTO

Una auditora en la empresa concluy las recomendaciones siguientes, de las cuales la empresa ya ha implementado algunas: Reduccin de los consumos de agua en las operaciones de lavado y remojo: Los aguas utilizadas en los lavados a fin de retirar materias extraas, pueden ser reutilizadas por tres veces en los siguientes lotes de remojo, pasando primero por un filtro de arena. Luego del tercer reciclaje se recomend ajustar el pH, filtrar y descargar. Retiro de slidos del proceso de pelambre y reciclaje de bao gastado La empresa cambi el proceso de pelambre a un sistema de guardapelo, en el cual el pelo no est destruido. Se remueven los slidos suspendidos por filtracin y se almacena el filtrado. Las concentraciones residuales de sulfuro y cal del filtrado est determinado y ajustado para reutilizar la solucin en un nuevo lote de pelambre. Oxidacin de sulfuros Mediante una oxidacin catalizada con sulfato de manganes

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