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INTRODUCCIÓN
• En el Perú, existe la problemática por parte del sector industrial debido a la emisión de efluentes contaminantes, poniendo en peligro la salud de las personas.
• Una de estas industrias que emite gran carga de contaminantes es la industria curtiembre, cuyos efluentes contienen residuos de cromo utilizados en la curtición.
SITUACIÓN EN EL PERÚ
Fuente: El Comercio
SITUACIÓN EN EL PERÚ
pieles vacunas al año repartidas entre curtiembres que se encuentran ubicadas en Lima, Arequipa y Trujillo, de las cuales solo curtiembres son de producción grande alrededor de pieles mensuales;
• el resto son de menor escala alrededor de 500 pieles mensuales.
CLASIFICACIÓN DE LA MATERIA
ENTRADA
Objetivos generales
Realizar el balance de masa del proceso de curtido de la empresa AGROCUR E.I.R.L.
Realizar el balance de energía del proceso de curtido de la empresa AGROCUR E.I.R.L.
Identificar oportunidades de implementación de un sistema de producción más limpia en el proceso de curtido de la empresa AGROCUR E.I.R.L.
Objetivos específicos
Representar los procesos y/o operaciones unitarias existentes en la empresa Curtiembre, AGROCUR E.I.R.L., a través de UN diagrama de flujo.
Identificar y clasificar insumos y productos en el proceso de curtido que realiza la empresa AGROCUR E.I.R.L.
Identificar agentes contaminantes y plantear propuestas de prevención y/o control de la contaminación para el tratamiento ambiental de los efluentes generados durante el proceso productivo del cuero en AGROCUR E.I.R.L.
Identificar el tipo de proceso, ya sea continuo, o batch en cada una de las etapas del proceso productivo.
Identificar alternativas de mejora en el proceso productivo que contribuyan a un aumento en la eficiencia en el uso de materias primas, agua, energía, y otros recursos.
BALANCE DE MASAS POR ETAPAS DEL PROCESO
1) Recepción
Temporadas altas: Enero, Febrero y
Marzo campaña escolar Julio y Diciembre se reciben más pieles:18 – 22K Temporada de baja -> 100-200 pieles
• Temporada de alta-> 800-1000
pieles
• BASE: • 2820 kg de pielmes de abril del
año 2015.
2) Recorte
Retazos de cuero
• Industrias de abono
Retazos más grandes (mejillas):
• Industria de abono o, de la gelatina (las más gruesas)
Retazos de colas
• Las colas son ricas en colágeno y se emplea en la Industria de escobas y escobillas.
Los colaboradores utilizan grandes bandejas de madera, cuchillos, mandiles y guantes.
Las pieles son trabajadas en
lotes de 120 unidades.
3) Lavado y Remojo
• Objetivo: Eliminar estiércol, sangre, barro, sal, etc
• Lavado: Operación unitaria, transformaciones físicas. Ingresa agua (4230 litros.) y sale agua con residuos (estiércol, sal, sangre y tierra).
• Remojo: Proceso Unitario, transformaciones químicas.
4) Pelambre y Encalado
• Un ataque químico para eliminar el pelo y la epidermis.
• Se realiza en fulones, agregando una solución de sulfuro de sodio y agitando, durante un período de 24 horas.
• Procesos Unitarios
• Pelambre: Proceso unitarios, transformaciones químicas.
• Encalado: Proceso unitario, transformaciones químicas.
DESCARNADO
• Es una operación mecánica que reciben las pieles con el fin de eliminar carnosidades, la grasa y trozos de piel deteriorada. Se realiza en un maquina descarnadora, que posee una cuchillas en espiral.
• Por un periodo de un mes
Piel con carne
Piel descarnada
2779.858 Kg
1807.2964 Kg
972.5616Kg
Operación Unitaria: Descarnado
Desechos de carne
Máquina: Descarnadora Marca: Rizzi SG6
Entrada Salida
DIVIDIDO
• Consiste en el corte de la piel en dos partes generándose dos subproductos
de acuerdo al grosor y la finalidad, la piel ingresa con un espesor promedio
de 3.5 mm/ 22Kg de piel
** Prendas => - espesor (2.7 mm/17.4548kg de piel )->79.34%
*Zapatos => + espesor
Piel descarnada
373.29.64Kg
1434Kg
Operación Unitaria: Dividido
Máquina: Divididora Marca: Poletto DA3000
Entrada Salida
1807.2964 Kg Piel de menor espesor/Tripa
Residuo de piel
• En el desencalado se ocupa de eliminar la cal y productos alcalinos del interior
del cuero. Para este procedimiento se usan disoluciones acuosas de ácidos para neutralizar la piel. La purga consiste en un proceso enzimático que permite un
aflojamiento y ligera peptización de la estructura del colágeno.
(NH4)2SO4
445 Kg Efluente
31.42 Kg
-NH3 -CaSO4 -H2O -2.868 Kg Quimanmol - *(NH4)2SO4
- * CaO
1453.488Kg
Proceso Unitario: Desencalado Y Purga
Piel desencalada
Máquina: Botal
Entrada
Salida
H2O
430.2 Kg
Quimanmol
2.868 Kg
DESENCALADO Y PURGA
Piel de menor espesor
1434Kg
(NH4)2SO4
445 Kg Efluente
31.42 Kg
-NH3 -CaSO4 -H2O -2.868 Kg Quimanmol - *(NH4)2SO4
- * CaO
1453.488Kg
Proceso Unitario: Desencalado Y Purga
Piel desencalada
Máquina:Botal
Entrada Salida
H2O 430.2 Kg
Quimanmol
2.868 Kg
DESENCALADO Y PURGA
Tripa 1434Kg
Sustancias% en peso de la
tripa
Sulfato de amonio 2.19%
Agua 30.00%
Quimanmol 0.20%
QUIMANMOL
Tensioactivo-humectante-
desengrasante
Aspecto físico: Líquido denso, color
amarillo.
Naturaleza: Emulsionante y
humectante
Propiedades: Es un producto de
espuma controlada indicado para
labores de remojo, pelambre, lavados
desengrasantes y emulsione de otros
productos.
Caracteristicas:
pH: 6.5
Solubilidad: Total en agua
Quimanmol
PIQUELADO
• En este proceso se acidifica la piel lo suficiente, de manera que se evite la
precipitación de sales de cromo insoluble en las fibras del cuero durante el
posterior proceso de curtido . Se usan sales como: cloruro de sodio (evitar
hinchamiento)y ácidos como: Ac. fórmico
1581.2976Kg
Proceso Unitaria: Piquelado
Máquina: Botal
Entrada Salida
1162.7904 Kg Efluentes
Tripa piquelada
1453.488Kg
Piel desencalada
HCOOH
H2O
NaCl
1147.2 Kg
100.380 Kg
43.02 Kg
-NaCl -HCOOH -H2O
Colágeno
+ Colágeno – H+
HCOOH
HCOOH
pH=2 - 3
HCOO-
+ H+
El colágeno tiene en su estructura un grupo amino (+) y uno carboxilo (-) .Los iones H+, provenientes del acido fórmico, se unen a las cargas de los grupos –COO- ,los cuales pasan a la forma –COOH. Entonces en la acidificación del piquelado el colágeno se comporta como una base hasta llegar a un grado de saturación y cuando se alcanza este punto de saturación de la piel todo el exceso del acido queda en el remanente del piquelado ->pH =2-3
Introducción en la piel,
reacciona con las proteínas (colágeno).
Se hidroliza y
se mantiene
en solución.
Cromo soluble.
Transformación de
cualquier piel en cuero.
Formación de
compuestos estables.
Cuero se denomina
“wet blue”.
Cuero “wet blue”
Ventajas No destiñe en contacto con el
agua.
Mayor durabilidad.
Productos Producto % Kg
Tiempo
(horas)
Sulfato de
cromo 7 100,380 2
Basificante
(Riberquim
Mo)
0.4 5,736 10
Grupos –COOH no
hidrolizados del colágeno
Interacción del Cr3+ con los
–COO- (desprotonizados)
pH inicial 2.5-4
↑pH 3.5-4.0
Especies de
cromo se
dispersan
Desprotonación
de los grupos –
COOH
Adición de
basificante Rxn. del cromo
(III) con el cuero
Reacción
5.736 kg 100.380 kg
839.5276 kg
1581.2976 kg
847.886 kg
Wet blue
Desechos
Piel piquelada
Tipo de proceso/operación Proceso unitario
BOTALES DE CURTIDO
Características generales
Nombre Botal de curtido
Dimensiones 2.6 x 2.4
Maquinaria
Operación mecánica.
Extraer el >% de agua del wet blue.
Función
Conte-nido de cromo y al ↓pH.
Potencial contaminante
1L por c/piel
aprox.
ESCURRIDOR
839.5276 kg
315.98 kg
523.5476 kg
Wet blue
H2O
Cuero escurrido
Tipo de proceso/operación Operación unitaria
ESCURRIDOR
Maquinaria
Características generales
Nombre Escurridor
Dimensiones 2 x 1 aprox.
• Proceso químico.
• Imparte color al cuero.
Formas
• A nivel superficial
• Atravesar el espesor de todo el cuero.
Productos
• Colorantes aniónicos directos y básicos.
ANILINAS
BOTALES DE
CURTIDO
T=
50-60°C
El cuero tendrá cargas
positivas.
Anilina actuaría como un anión.
Tomando en cuenta el pH final del
curtido, el cual es de 3.7 – 3.8
Posible reacción
Objetivo
•Lubricar los espacios entre las fibras.
•Dar prop. físicas al cuero.
Fenómenos
•Penetración de grasas Físico
•Fijación Químico (rxns.)
Productos
•Engrasantes vegetales. T= 50-60°C
Producto % Kg
Engrasantes
vegetales 0.7 197.4
Anilinas 0.6 16.92
530.3 kg
315.98 kg
Cuero teñido y engrasado
Cuero escurrido
Engrasante vegetal
16.92 kg 197.4 kg
Anilina
Tipo de proceso/operación Proceso y operación unitarias
BOTALES DE CURTIDO
Características generales
Nombre Botal de curtido
Dimensiones 2.6 x 2.4
Luego de dichos procesos, el cuero
se envía a otras empresas para
completar el secado.
Secado al vacío Secado
natural
Piel planchada
Máquina para
ablandar el cuero.
En Chosica
El cuero se
conoce como
cuero en crust.
Máquina de
medición
Máquina de
prensado
Laca para
cuero.
Impartir las características
específicas que el mercado
impone a cada tipo de producto.
530.3 kg
705.1 kg
Cuero teñido y engrasado
Cuero terminado
174.8 kg
Tipo de proceso/operación Operación unitaria
Maquinari
Características generales
Nombre Máquina medidora
Marca Wega
Procedencia Uruguay
Características generales
Nombre Máquina prensadora
Marca Toden
Procedencia China
• aguas+ tintes, agentes, etc. ríos o canales, mar deteriorar las propiedades físicas, químicas y biológicas del agua de los ríos.
• materia orgánicagenerando malos olores, - O.D afecta especies acuáticas.
• RR.SS suspensión Afecta la biodiversidad.
• mayor carga contaminante, mayores costes, tanto en energía como en el tratamiento de las aguas residuales.
• Mezclar los efluentes de todos los procesos,
CONCLUSIONES
• En el proceso industrial de curtiembre de la empresa Agricur E.I.R.L., se tiene una producción de “wet blue” que representa el 25% de la masa total de piel salada que ingresa a las unidades de proceso mensualmente en promedio
• La mayoría de procesos los materiales de entrada y salida fluyen de manera continua a través de los equipos, por lo que constituyen de tipo continuo.
• Por otro lado la generación de efluentes es significativo en este sector de curtiembre debido al gran uso del agua que se utiliza para la mayoría de procesos.
