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Recibido: 25 de noviembre 2016 Aceptado: 18 de febrero 2017 ACTA NOVA; Vol. 8, Nº 1, marzo 2017, pp. 3-30 ISSN: 1683-0768. Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromo para las curtiembres tradicionales de la ciudad de Cochabamba Alternative of process of tanning with high depletion of Chromium for the traditional tanneries of the city of Cochabamba Daniela Vargas Doria Medina, David Amurrio Derpic Departamento de Ciencias Exactas e Ingeniería, Universidad Católica Boliviana San Pablo, c. Márquez s/n, Zona Tupuraya, Cochabamba Bolivia [email protected] RESUMEN Este estudio da una alternativa al método tradicional de curtido a nivel industrial. El nuevo método es una adecuación de la técnica de curtido con alto agotamiento planteado por José M. Morera, a las condiciones de las curtiembres tradicionales de la ciudad de Cochabamba Bolivia; se tomó como muestra la curtiembre CURMA S.R.L. El método de curtido se fue optimizando con el uso de herramientas de alto agotamiento de Cromo. El proceso de curtido propuesto se caracteriza por ser realizado sin baño, por recuperar el agua de piquelado y por el significante incremento de la temperatura al final del proceso de curtido. Las propiedades del cuero curtido con los dos métodos (convencional y de alto agotamiento), fueron comparadas y los resultados indican que el proceso con alto agotamiento empleado produce cueros con mejores características físicas y químicas. Las mejoras desde el punto de vista ambiental, se evidencian por el poco volumen de efluente generado con el proceso con alto agotamiento (1,3 m 3 /mes en relación a los 11,2 m 3 /mes generados por el proceso convencional) y por la cantidad de Cromo eliminada en el mismo (0,18 kg Cr /mes en relación a los 8,64 kg de Cr/mes generados por el proceso convencional). El proceso con alto agotamiento de Cromo propuesto demora la mitad de tiempo que un proceso convencional, y al realizar la evaluación financiera se determinó que el proceso con alto agotamiento propuesto es más económico. Palabras clave: Proceso de Curtido; Agotamiento de Cromo; Producción más limpia en curtiembre. ABSTRACT This study provides an alternative to the traditional method of industrial tanning. The new method is an adaptation of the technique of tanning with high exhaustion

Propuesta Básica para la Gestión de los Residuos Sólidos de la … · 2017-06-06 · El método de curtido se fue optimizando con el uso de herramientas de alto agotamiento de

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Page 1: Propuesta Básica para la Gestión de los Residuos Sólidos de la … · 2017-06-06 · El método de curtido se fue optimizando con el uso de herramientas de alto agotamiento de

Recibido 25 de noviembre 2016 Aceptado 18 de febrero 2017

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 pp 3-30 ISSN 1683-0768

Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromo para las curtiembres tradicionales de la ciudad de Cochabamba

Alternative of process of tanning with high depletion of Chromium for the traditional tanneries of the city of Cochabamba

Daniela Vargas Doria Medina David Amurrio Derpic

Departamento de Ciencias Exactas e Ingenieriacutea Universidad Catoacutelica Boliviana San Pablo c Maacuterquez sn Zona Tupuraya Cochabamba Bolivia

danidmvargasgmailcom

RESUMEN

Este estudio da una alternativa al meacutetodo tradicional de curtido a nivel industrial El nuevo meacutetodo es una adecuacioacuten de la teacutecnica de curtido con alto agotamiento planteado por Joseacute M Morera a las condiciones de las curtiembres tradicionales de la ciudad de Cochabamba Bolivia se tomoacute como muestra la curtiembre CURMA SRL

El meacutetodo de curtido se fue optimizando con el uso de herramientas de alto agotamiento de Cromo El proceso de curtido propuesto se caracteriza por ser realizado sin bantildeo por recuperar el agua de piquelado y por el significante incremento de la temperatura al final del proceso de curtido

Las propiedades del cuero curtido con los dos meacutetodos (convencional y de alto agotamiento) fueron comparadas y los resultados indican que el proceso con alto agotamiento empleado produce cueros con mejores caracteriacutesticas fiacutesicas y quiacutemicas

Las mejoras desde el punto de vista ambiental se evidencian por el poco volumen de efluente generado con el proceso con alto agotamiento (13 m3mes en relacioacuten a los 112 m3mes generados por el proceso convencional) y por la cantidad de Cromo eliminada en el mismo (018 kg Cr mes en relacioacuten a los 864 kg de Crmes generados por el proceso convencional)

El proceso con alto agotamiento de Cromo propuesto demora la mitad de tiempo que un proceso convencional y al realizar la evaluacioacuten financiera se determinoacute que el proceso con alto agotamiento propuesto es maacutes econoacutemico

Palabras clave Proceso de Curtido Agotamiento de Cromo Produccioacuten maacutes limpia en curtiembre

ABSTRACT

This study provides an alternative to the traditional method of industrial tanning The new method is an adaptation of the technique of tanning with high exhaustion

4middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

posed by Joseacute M Morera to the conditions of the traditional tanneries of the city of Cochabamba Bolivia Was taken as sample CURMA SRL Tannery

Tanning method was optimized with tools of high Chrome exhaustion The proposed tanning process is characterized by being performed without bath to recover water from pickling and the significant growth of the temperature at the end of the tanning process

The properties of the leather tanned with both methods (conventional and high exhaustion) were compared and the results indicate that the process with high exhaustion employed produces leather with better physical and chemical characteristics

The differences from the environmental point of view were determined by the low volume of effluents generated by the process with high exhaustion (13 m3 month in relation to 112 m3 month generated by the conventional process) and the chromium amount removed at the same (018 kg Cr month in respect of to 864 kg month generated by the conventional process)

The process with high exhaustion chrome proposed lasts the half time of a traditional process and a financial assessment determined that the proposed high exhaustion process is more economical

Keywords Tanning Process Depletion of chromium Cleaner production in tanneries

1 Introduccioacuten

Las curtiembres de la ciudad de Cochabamba estaacuten sufriendo grandes cambios

en la gestioacuten de la produccioacuten y en las tecnologiacuteas aplicadas incorporando nuevos

niveles de competencia con el fin de producir cuero amigable con el medio ambiente

y que cumpla con las caracteriacutesticas necesarias de calidad

El corazoacuten de la produccioacuten de cuero es el curtido al Cromo el cual se entiende

como el proceso en el que el metal Cromo es fijado a la proteiacutena colaacutegeno de la piel

convirtiendo asiacute la piel en un material imputrescible llamado cuero (Cueronetcom

2016)

El problema del proceso convencional de curtido radica en la gran cantidad de

efluente generado y la carga contaminante presente en el mismo (principalmente

Cr3+ procedente de la sal de Sulfato de Cromo trivalente usada como agente

curtiente) La sal de cromo al ser eliminada en los efluentes causa peacuterdidas

econoacutemicas a la empresa dantildeo al medio ambiente y cueros de baja calidad por la

mala absorcioacuten de Cromo Por ello la necesidad de encontrar un proceso eficiente

que agote las sales de Cromo en el proceso de curtido

Para que la piel alcance una absorcioacuten de Cromo adecuada es necesaria la

implementacioacuten de un proceso de curtido con alto agotamiento de Cromo Estos

procesos actualmente se realizan en fulones de tipo cangiloacuten para adecuar estos

procesos a las condiciones de un fuloacuten tradicional se debe realizar la optimizacioacuten

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 5

experimental de las herramientas de alto agotamiento de Cromo (reduciendo el agua

los insumos quiacutemicos y el tiempo empleado) y tambieacuten se debe comprobar la

eficiencia del proceso con los ensayos de la calidad de los cueros obtenidos

2 Marco Teoacuterico

El proceso de curtido involucra los siguientes subprocesos preparacioacuten acida

de la piel o piquelado curtido y basificado

21 Descripcioacuten del proceso de curtido

El cuero curtido al Cromo se define como la piel estabilizada gracias a la unioacuten

quiacutemica de la proteiacutena colaacutegeno con la moleacutecula Cromo por lo tanto los materiales

que no interesan curtir (epidermis tejido subcutaacuteneo y las proteiacutenas que no son

colaacutegeno) son eliminados en la etapa de preparacioacuten llamada Ribera

La estabilidad de la piel curtida con Cromo es debido a la formacioacuten de enlaces

por coordinacioacuten de los aacutetomos de Cromo con los grupos carboxiacutelicos del colaacutegeno

de la piel (provenientes de los aminoaacutecidos terminales y aminoaacutecidos aacutecidos aacutecido

Aspaacutertico y aacutecido glutaacutemico) (Adzet 1985)

Para que la reaccioacuten entre los grupos carbonilos del colaacutegeno y la moleacutecula

cromo acontezca es necesaria la preparacioacuten de la piel con adicioacuten de aacutecidos para

generar la ionizacioacuten de los aminoaacutecidos aacutecidos y terminales del colaacutegeno

ocasionando que los grupos carbonilos se encuentren cargados negativamente y listos

para reaccionar con la moleacutecula de Cromo Para evitar una hidrolisis del colaacutegeno

por la adicioacuten violenta de aacutecidos primeramente se antildeade sal comuacuten (NaCl) Este

proceso de preparacioacuten de la piel se llama piquelado

Posteriormente al proceso de piquelado se antildeade la sal de cromo la cual es fijada

en un proceso posterior llamado basificado En este proceso se aumenta el pH del

bantildeo mediante la adicioacuten de un agente basificante como ser MgO Esta accioacuten genera

una hidrolisis de la sal de cromo lo que conlleva a la formacioacuten de macromoleacuteculas

o complejos de cromo Las moleacuteculas de cromo al encontrarse en las capas interiores

de la piel fijadas al colaacutegeno al unirse entre siacute dan estabilidad al cuero

6middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

22 Diferencias entre el proceso de curtido convencional y curtido con alto agotamiento de cromo

El proceso convencional de curtido utiliza entre 171- 585 m3 aguaton de piel

tripa1 (CPTS 2005) La sal comuacutenmente utilizada es el sulfato de Cromo baacutesico

Cr(OH)SO4 con una basicidad de 3333 esto quiere decir que la sal cuenta con un

solo grupo hidroxilo en su moleacutecula El piquelado es realizado con adicioacuten de sal

comuacuten seguida de aacutecido foacutermico y sulfuacuterico en este orden y el basificado es

comuacutenmente realizado con oacutexido de magnesio

Los procesos con alto agotamiento de cromo sustituyen el fuloacuten tradicional por

un fuloacuten cangiloacuten por sus caracteriacutesticas no necesita de adicioacuten de agua para ayudar

al movimiento de las pieles

Los procesos con alto agotamiento de cromo se caracterizan por el bajo

porcentaje de agua empleada estos procesos utilizan los mismos insumos quiacutemicos

que en un proceso convencional en algunos casos utilizan agentes enmascarantes

sustituyendo a los aacutecidos

La Tabla 1 muestra las principales diferencias entre un curtido convencional y

uno con alto agotamiento de cromo

1 La medicioacuten del agua empleada en el proceso convencional de curtido fue realizada en la curtiembre tradicional CURMA SRL

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 7

Diferencia entre proceso de curtido convencional y proceso de

curtido con alto agotamiento de Cromo

ProcesosEquipos

Curtido Convencional Curtido con alto agotamiento de cromo

Ful

oacuten

Figura 1 Fulon convencional

Fuente (Adzet 1985)

El movimiento de las pieles se debe a una paraacutebola en el desplazamiento lo que implica el levantamiento y caiacuteda de las pieles ayudado por el uso de estacas interiores y el bantildeo correspondiente genera un gran gasto energeacutetico (Indigo quiacutemica 2016)

Figura 2 Fuloacuten cangiloacuten

Fuente (Indigo quiacutemica 2016)

Cuenta con cuatro palas o cangilones que van de una cabecera a otra que logran cuatro cavidades que permiten que gran volumen de la masa de las pieles sea movida y levantada de forma independiente sin necesidad de un bantildeo que ayude al movimiento (Indigo quiacutemica 2016) Ahorra energiacutea

8middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

Piq

uela

do

Adicioacuten de NaCl con una concentracioacuten mayor o igual a 6 grados Baumeacute

Adicioacuten de aacutecido foacutermico seguido del aacutecido sulfuacuterico para disminuir el efecto de enmascaramiento2 y aumentar la penetracioacuten del aacutecido sulfuacuterico

El pH de la piel baja desde un aproximado de 83 (pH en el cual termina el proceso de purga) hasta un pH de 35

Adicioacuten de NaCl con una concentracioacuten igual a 6 grados Baumeacute

Adicioacuten de un aacutecido deacutebil como el foacutermico seguido de un aacutecido fuerte como el sulfuacuterico o de un agente enmascarante

pH menor a 35 puesto que a un pH 4 solo la mitad de los grupos carbonilos se encuentran reactivos (Adzet 1985)

Cur

tido

Se antildeade al bantildeo 6de sulfato de Cromo baacutesico Cr(OH)SO4 respecto al peso de la piel a curtir

pH final de la solucioacuten alcanza un valor entre 38 ndash 42 gracias a la adicioacuten de un agente basificante comuacutenmente MgO

Basificacioacuten raacutepida

Gracias al pH del piquel la sal de cromo es absorbida con una mayor velocidad

Trabaja con igual o menor porcentaje de sal de cromo que el proceso convencional

El alto agotamiento de cromo acontece gracias a la fijacioacuten del cromo despueacutes de su penetracioacuten por la formacioacuten de complejos de las sales de cromo

Se realiza una basificacioacuten controlada y gradual pH 42

221 Fijacioacuten de la sal de Cromo en la piel

Las herramientas de alto agotamiento de Cromo aplicadas en la metodologiacutea del

proceso se basan en los fenoacutemenos de enmascaramiento olificacioacuten y oxalacioacuten

2 El efecto enmascarante se refiere a la formacioacuten de macromoleacuteculas o complejos entre las moleacuteculas de cromo e iones presentes en la solucioacuten el aacutecido foacutermico al tener un grupo carboxilo tiene un efecto enmascarante sobre las sales de cromo

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 9

Estos efectos se deben gracias a la hidrolisis de la sal de cromo como muestra la

siguiente ecuacioacuten

[119862119903(1198672119874)5119874119867]2+

1198672119874rarr [119862119903(1198672119874)4(119874119867)2]

+ + 1198673119874+

Al antildeadir un aacutelcali se neutraliza el aacutecido formado por hidroacutelisis y se favorece a la

formacioacuten de compuestos baacutesicos desplazaacutendose el equilibrio hacia la derecha

(Adzet 1985)

La Olificacioacuten de las sales de Cromo ocurre en un incremento de pH en el

proceso de curtido las moleacuteculas baacutesicas de Cromo se condensan entre siacute para

formar agregados moleculares posteriormente a este fenoacutemeno ocurre la

oxalacioacuten quedando el aacutetomo oxiacutegeno unido a dos aacutetomos de Cromo por valencias

principales (Adzet 1985) El enmascaramiento de las sales de Cromo es la

formacioacuten de complejos entre iones y el aacutetomo de Cromo Para evitar la formacioacuten

de complejos en las capas exteriores antes de tiempo el basificado debe ser realizado

cuando el cromo terminoacute de penetrar la piel

3 Metodologiacutea

Este estudio da una alternativa al meacutetodo tradicional de curtido a nivel industrial

basado en el meacutetodo de curtido con alto agotamiento de cromo planteado por Josep

M Morera este fue aplicado a las condiciones de trabajo de las curtiembres

tradicionales de Cochabamba tomando como muestra la empresa CURMA SRL

Para evaluar la eficiencia del proceso con alto agotamiento respecto al proceso

tradicional se realizaron pruebas fiacutesicas y quiacutemicas para el cuero recurtido y

para el wetblue seguacuten las normas fiacutesicas IUP3 y las normas quiacutemicas IUC4

3 IUP (International Union Physical Test) Normas y meacutetodos de ensayos fiacutesicos del cuero

de la Unioacuten Internacional de Sociedades de Quiacutemicos y Teacutecnicos de la Industria del Cuero

(IULTCS) (Cueronetcom 2016) 4 IUC (International Union Chemical Test) Normas y meacutetodos de anaacutelisis quiacutemicos del

cuero de la Unioacuten Internacional de Sociedades de Quiacutemicos y Teacutecnicos de la Industria del

Cuero (IULTCS) (Cueronetcom 2016)

10middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

31 Preparacioacuten de las pieles para el curtido

Las pieles fueron sometidas a un proceso convencional de pelambre (Pelambre

con sulfuro de sodio y cal) Las pruebas de alto agotamiento de cromo se realizaron

controlando los procesos de desencalado purgado piquelado y curtido

32 Controles a los proceso de curtido

La absorcioacuten de Cromo es un fenoacutemeno que depende del pH del proceso por

ello se realizoacute un control exhaustivo de eacuteste tanto en la piel como en el bantildeo del

proceso

Control de pH a la piel piquelada y al wetblue terminado

Como se muestra en la figura 1 los controles de pH de la piel se realizan

principalmente en el proceso de piquelado (imagen del lado izquierdo) y en la etapa

final del curtido que es el basificado (figura del lado derecho)

33 Teacutecnica de curtido de napa convencional

Se evaluoacute el curtido de napa convencional en fuloacuten tradicional industrial de 9

rpm a traveacutes de la determinacioacuten de las caracteriacutesticas de cada etapa del proceso

(temperatura pH y tiempo) y el control de las cantidades de insumos quiacutemicos y agua

empleados

La siguiente tabla muestra la receta del proceso convencional Este proceso fue

realizado en eacutepoca de invierno a una temperatura ambiente de 18degC

Teacutecnica de curtido convencional en fuloacuten industrial

Proceso Tiempo Productos pH T degC

Piquelado 10rsquo Agua 66 3 18

Sal 65

30rsquo Aacutec foacutermico (110) 07

60rsquo Aacutec sulfuacuterico(110) 11

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 11

Curtido 90rsquo Sulfato de Cromo 6 35 18

Agua 105

6 h Dolomita 11

Nastasim AS 02

Nota El porcentaje expresado en la tabla se refiere al porcentaje de insumos quiacutemicos en relacioacuten al peso de la piel procesada

Un problema que presentan las curtiembre consideradas MyPEs en la ciudad de

Cochabamba es la poca estandarizacioacuten de sus procesos principalmente en el uso

del agua por ello el porcentaje del agua expresado en la tabla 2 es un estimado

calculado por medicioacuten geomeacutetrica de los contenedores del agua usada en el proceso

34 Teacutecnica de curtido de napa con alto agotamiento de Cromo

El proceso de alto agotamiento de cromo planteado fue una optimizacioacuten del

proceso propuesto por Joseacute M Morera (tabla 3) Para optimizar el proceso de curtido

con alto agotamiento de Cromo y adecuarlo a las condiciones de una curtiembre

tradicional se realizaron 5 pruebas en fuloacuten convencional de prueba (teacutecnicas a b c

d y e) cada una ajustando o antildeadiendo una herramienta de alto agotamiento de

Cromo Se comproboacute la optimizacioacuten de este proceso a traveacutes de pruebas fiacutesicas y

quiacutemicas realizadas al cuero obtenido de cada una de ellas

Descripcioacuten del proceso de curtido de napa con alto agotamiento

de cromo seguacuten Josep M Morera aplicado a la curtiembre CURMA SRL

Nota El porcentaje expresado en la tabla se refiere al porcentaje de insumos quiacutemicos en relacioacuten al peso de la piel procesadaFuente (Morera J 2007)

La tabla 3 muestra la cantidad de insumos tiempo condiciones de pH y

temperatura del proceso con alto agotamiento de cromo de Joseacute M Morera Se puede

Proceso Tiempo Insumos pH TdegC

Piquelado 15rsquo Sal 15 25 Aumento gradual de temperatura

30rsquo Aacutec Foacutermico (110) 05

60rsquo Aacutec Sulfuacuterico (110) 05

Curtido 2 h Sulfato baacutesico de cromo 33degSch

Sulfato baacutesico de cromo 66degSch

3 38 55degC

35

4 h MgO 015

12middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

destacar como herramienta de alto agotamiento de Cromo el incremento de la

temperatura en la basificacioacuten

35 Pruebas en fuloacuten convencional de prueba

La metodologiacutea que se empleoacute para la implementacioacuten del proceso se basoacute en la

modificacioacuten de los porcentajes y tiempos de los insumos utilizados con el objetivo

de optimizar los valores de pH y temperatura necesarios para el alto agotamiento de

cromo estas modificaciones fueron expresadas en teacutecnicas de curtido realizadas en

fuloacuten de prueba de la empresa hasta obtener la teacutecnica con los paraacutemetros deseados

para la curticioacuten de cromo con alto agotamiento de cromo y posteriormente esta

teacutecnica fue aplicada a escala industrial en el fuloacuten de proceso 3

351 Teacutecnicas de alto agotamiento de cromo a temperatura constante

Las teacutecnicas a y b fueron desarrolladas a temperatura ambiente puesto que el

fuloacuten de prueba es de 1 m de diaacutemetro por ello la caiacuteda de las pieles en el proceso es

de esta altura y no es la suficiente para generar un incremento de temperatura en el

proceso

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 13

Formulacioacuten de proceso con alto agotamiento de cromo sin bantildeos en fuloacuten de prueba a temperatura constante T

eacutecni

ca a

tem

pera

tura

ambi

ente

Pro

ceso

Tie

mpo

(min

)

pH

Tem

pera

tura

(degC

)

Insumos ( sobre el peso de piel)

Agu

a

Sul

fato

de

Am

onio

Roh

apon

Lopa

lin C

L

Sal

Aacuteci

do foacute

rmic

o 1

10

Aacuteci

do s

ulfuacute

rico

110

Cro

men

o

Sul

fato

de

crom

o

MgO

a) Lavado 10 11 18 50 - - - - - - - - -

Desencalado 90 - 3 - - - - - - - -

Purgado 60 8 45 50 - 02 - - - - - - -

30 30 - - - 03 - - - - - -

Lavado 10 18 50 - - - - - - - - -

Piquelado 15 3 22 - - - - 15 - - - - -

30 - - - - - 05 - - - -

60 - - - - - - 08 - - -

Curtido 90 35 22 - - - - - - - - 6 -

240 015

b) Lavado 10 11 18 50 - - - - - - - - -

Desencalado 30 - 3 - - - - - - - -

Purgado 60 8 45 50 - 02 - - - - - - -

14middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

T=30degC 30 30 - - - 03 - - - - - -

Lavado 10 18 50 - - - - - - - - -

Piquelado 15 4 22 - - - - 15 - - - - -

30 - - - - - 05 - - - -

60 - - - - - - - 08 - -

Curtido 90 5 22 - - - - - - - - 6 -

240 015

Las pruebas fueron controladas desde el proceso de desencalado La prueba ldquoardquo fue la aplicacioacuten del proceso de curtido de Joseacute

Morera se modificoacute los porcentajes de aacutecidos para llegar al pH de piquelado adecuado La teacutecnica ldquobrdquo se diferencia por el agente

enmascarante Cromeno XP Este enmascarante trabaja a pH elevado en relacioacuten al aacutecido sulfuacuterico puesto que es una mezcla de aacutecidos

orgaacutenicos

352 Teacutecnica de curtido con alto agotamiento de cromo con recuperacioacuten del agua de piquelado a temperatura ambiente

Esta teacutecnica tiene como meacutetodo de agotamiento de cromo la recuperacioacuten del agua aacutecida del piquelado

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 15

Formulacioacuten de proceso con alto agotamiento de cromo con recuperacioacuten del agua de piquelado en fuloacuten de prueba

a temperatura constante

Teacutec

nica

con

esc

urrid

o de

agua

de

piqu

elad

o

Pro

ceso

Tie

mpo

(min

)

pH

Tem

pera

tura

(degC

)

Insumos ( sobre el peso de piel)

Agu

a

Sul

fato

de

Am

onio

Roh

apon

Lopa

lin C

L

Sal

Aacuteci

do foacute

rmic

o 1

10

Aacuteci

do s

ulfuacute

rico

110

Cro

men

o X

P

Sul

fato

de

crom

o

MgO

c) Lavado 10 11 18 50

- - - - - - - - -

Desencalado 30 - 3 - - - - - - - -

Purgado

60 8 45 50

- 02 - - - - - - -

30 30 - - - 03 - - - - - -

Lavado 10 50

- - - - - - - - -

Piquelado

(escurrir)

15 25 20 - - - - 15 - - - - -

30 - - - - - 05 - - - -

30 - - - - - 03 - - - -

Curtido

60 - - - - - - 1 - - -

90 37 20 - - - - - - - - 6 -

16middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

240 015

d) Lavado 10 11 18 50

- - - - - - - - -

Desencalado 30 - 3 - - - - - - - -

Purgado

60 8 45 50

- 02 - - - - - - -

30 30 - - - 03 - - - - - -

Lavado 10 50

- - - - - - - - -

Piquelado

(escurrir)

15 25 20 - - - - 15 - - - - -

30 - - - - - 05 - - - -

30 - - - - - 03 - - - -

Curtido

60 - - - - - - 1 - - -

90 37 20 - - - - - - - - 6 -

240 05

Las teacutecnicas (c) y (d) utilizan como herramientas de alto agotamiento de cromo la recuperacioacuten de agua aacutecida de piquelado La teacutecnica

(d) se diferencia por el aumento de la basicidad en el proceso

353 Teacutecnica de curtido con alto agotamiento de cromo con recuperacioacuten del agua de piquelado e incremento de temperatura

Esta teacutecnica mantuvo la misma metodologiacutea empleada en la teacutecnica de curtido con alto agotamiento de cromo con recuperacioacuten del

agua de piquelado a temperatura ambiente

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 17

Como herramienta de alto agotamiento de cromo en el basificado del proceso de curtido se antildeadioacute agua caliente para simular un

aumento de temperatura en el proceso

Formulacioacuten de proceso con alto agotamiento de cromo sin bantildeos con recuperacioacuten del agua de piquelado en fuloacuten

de prueba con incremento de temperatura

Teacutec

nica

con

incr

emen

to d

e la

tem

pera

tura

Pro

ceso

Tie

mpo

(min

)

pH

Tem

pera

tura

(degC

)

Insumos ( sobre el peso de piel)

Agu

a

Sul

fato

de

Am

onio

Roh

apon

Lopa

lin C

L

Sal

Aacuteci

do foacute

rmic

o 1

10

Aacuteci

do s

ulfuacute

rico

110

Cro

men

o X

P

Sul

fato

de

crom

o

MgO

e) Lavado 10 11 18 50 - - - - - - - - -

Desencalado 30 - 3 - - - - - - - -

Purgado

T=30degC

60 8 45 50 - 02 - - - - - - -

30 30 - - - 03 - - - - - -

Lavado 10 50 - - - - - - - - -

Piquelado

(escurrir)

15 28 20 - - - - 15 - - - - -

30 - - - - - 03 - - - -

30 - - - - - 05 - - - -

60 - - - - - - 1 - - -

18middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

Curtido 90 38 20

40

- - - - - - - - 6 -

120 - - - - - - - - - 025

120 40 - - - - - - - - - 025

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 19

La teacutecnica (e) utiliza como herramientas de alto agotamiento el bajo contenido

de sal en su proceso la recuperacioacuten de agua aacutecida de piquelado el aumento gradual

de la basicidad y el incremento de la temperatura en el proceso

En la siguiente tabla se muestran las herramientas de alto agotamiento utilizadas

en cada teacutecnica de proceso

Herramientas de alto agotamiento de cromo empleadas en cada

teacutecnica de proceso de curtido

Meacutetodos de alto agotamiento de cromo

Teacutec

nica

s

Sin

bantilde

o

Baj

o co

nten

ido

de s

al

Uso

de

agen

te

enm

asca

rant

e

Rec

uper

acioacute

n de

l agu

a de

piq

uela

do

Aum

ento

de

basi

cida

d

Incr

emen

to d

e la

tem

pera

tura

en

el

basi

ficad

o

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

La teacutecnica que presentoacute mejores resultados despueacutes de realizar las pruebas fiacutesicas

y quiacutemicas de calidad al cuero obtenido del curtido (conocido como wetblue) fue la

teacutecnica (e) por lo tanto la misma fue aplicada en fuloacuten industrial convencional

36 Meacutetodo de curtido con alto agotamiento de cromo en el fuloacuten de proceso 3

La teacutecnica con alto agotamiento de Cromo que se empleoacute en fuloacuten de proceso

de 9rpm con un diaacutemetro de 3 metros fue la teacutecnica (e) esta se realizoacute sin bantildeo se

obtuvo una cantidad de efluente de curtido proveniente del agua remanente de los

anteriores procesos y del agua caliente antildeadida en la basificacioacuten para el agotamiento

de Cromo

Las herramientas para el agotamiento de Cromo que este proceso utilizoacute fueron

las siguientes

20middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

Curtido sin bantildeo la concentracioacuten de sal de Cromo aumenta y es

incorporada maacutes faacutecilmente al interior de la piel por la accioacuten mecaacutenica del

fuloacuten

Disminucioacuten del porcentaje de sal en el curtido Para evitar la dificultan el

acceso a los grupos reactivos por parte de la sal de Cromo

Escurrido del agua de piquelado a un pH entre 25-3 los iones disueltos en

el bantildeo son eliminados junto a este la concentracioacuten del Cromo aumenta y

al mantenerse el pH de la piel aacutecido los grupos ionizables de la piel se

encuentran reactivos y el agotamiento del Cromo acontece (Adzet 1985)

Incremento gradual de la basicidad de una manera lenta y uniforme sin saltos

bruscos que puedan precipitar el Cromo antes de tiempo (Adzet 1985)

Incremento de la temperatura en la etapa de basificado con el fin de

incrementar la hidrolisis de la sal de Cromo y asiacute incrementar la fijacioacuten de

la misma

Teacutecnica ldquoerdquo de curtido de napa con alto agotamiento de Cromo en

fuloacuten de proceso ldquo3rdquo

Una vez que el Cromo penetroacute la piel no importoacute si la cantidad de basificante

fue excesiva

37 Control de calidad y eficiencia de las pruebas realizadas de curtido

La optimizacioacuten de la teacutecnica de curtido con alto agotamiento de Cromo fue

comprobada con pruebas de calidad que se dividen en ensayos fiacutesicos y quiacutemicos

tanto para el cuero recurtido (cuero que pasan por un proceso quiacutemico maacutes que es el

recurtido) y para el cuero wetblue (producto del proceso de curtido)

Proceso Tiempo Productos pH TdegC

Piquelado 10rsquo Sal 15 25 20

30rsquo Aacutec Foacutermico (110) 03

30rsquo Aacutec Foacutermico (110) 05 30

60rsquo Aacutec Sulfuacuterico (110) 1 40

Curtido 90rsquo Sulfato de Cromo 6 Piel Bantildeo 40

2 h Agua

Cromeno FB

20

025

38 3 70

49

2 h Cromeno FB 025 49

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 21

La eficiencia del proceso se corroboroacute con la medicioacuten del agua efluente

recuperado y el anaacutelisis del Cromo total presente tambieacuten con la comparacioacuten del

tiempo necesario de proceso y con la evaluacioacuten financiera del mismo

4 Resultados

A continuacioacuten se expresan los resultados de los ensayos de cromo total tanto

en los efluentes como el absorbido en el cuero los resultados de calidad (tanto fiacutesicos

y quiacutemicos) y el anaacutelisis financiero del proceso

41 Anaacutelisis de Cromo en los efluentes

Con las muestras analizadas del licor de Cromo en boca de fuloacuten y del efluente

despueacutes de tratamiento realizado a escala de laboratorio se obtuvieron los siguientes

resultados

Resultados de los ensayos de Cromo total del agua de Cromo

antes y despueacutes de tratamiento de la prueba de curtido con alto

agotamiento y de curtido convencional

Proceso de curtido

Concentracioacuten de Cromo(a)

[mgCrL]

Cantidad de Cromo(a) [g Ton piel]

Concentracioacuten de Cromo(b)

[mgCrL]

Cantidad de Cromo(b)

[g Ton piel]

NORMA le15 mg CrL

Convencional 76237 950 6913 864

Con alto agotamiento de Cromo

15522 23 1249 018

(a) Boca de fuloacuten

(b) Despueacutes de tratamiento

En la tabla 9 se puede observar que el curtido convencional genera licores 5

veces maacutes concentrado que el proceso con alto agotamiento ademaacutes que genera 8

veces maacutes efluente

42 Ensayos fiacutesicos al cuero recurtido

El cuero al que se realizoacute estas pruebas fiscas pasa por un proceso quiacutemico

despueacutes del curtido llamado recurtido Estos ensayos son realizados en laboratorios

especiacuteficos para determinar la calidad del cuero los ensayos son resistencia a la

rotura porcentaje de elongacioacuten resistencia al desgarre simple y doble rotura y

estallido de flor

22middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

Los paraacutemetros de estos ensayos fiacutesicos son normados por la

IUP (International Union Physical Test)

Ensayos fiacutesicos de cuero recurtido de napa vestimenta

Tipo de ensayos fiacutesicos

R

esis

tenc

ia a

la r

otur

a [N

mm

2 ]

D

e E

long

acioacute

n

Res

iste

ncia

al d

esga

rre

sim

ple

[Nm

m]

Res

iste

ncia

al d

esga

rre

dobl

e

[Nm

m]

Rot

ura

de fl

or [m

m]

Est

allid

o de

flor

[mm

]

Norma ge12 le60 ge20 ge98 ge7 ge10

Curtido convencional 113808 808056

19792

7 327232 111106 123806

Curtido con alto agotamiento de Cromo

12091

1 54135

1 22683 39356

5 11791

5 13231

4

En la tabla 10 se puede observar que el proceso convencional tiene valores fuera

de la norma en resistencia a la rotura porcentaje de elongacioacuten desgarre simple y

doble Los resultados obtenidos con el proceso de alto agotamiento de Cromo son

similares o superiores a los obtenidos con el proceso convencional

43 Ensayos quiacutemicos al cuero recurtido

El ensayo quiacutemico realizado fue la medicioacuten de pH del cuero normado por la

IUC (International Union Chemical Test)

Resultados de ensayos de determinacioacuten de pH e iacutendice de

diferencia

Proceso de curtido pH pH diferencial

Iacutendice de diferencia

Norma ge35 le07

Proceso convencional 391 451 06

Proceso con alto Agotamiento de Cromo 384 436 052

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 23

Los valores de iacutendice de referencia mayores a 07 indican que hay la presencia

de aacutecidos o bases fuertes y una ausencia de sales reguladoras (Gomez amp Medina

1986)

El proceso con alto agotamiento de cromo presenta resultados similares al

proceso convencional

44 Ensayo fiacutesico al cuero wetblue

El cuero wetblue es producto del proceso de curtido la prueba fiacutesica que se

realiza es la retraccioacuten esta determina si la absorcioacuten de Cromo en el proceso de

Curtido fue la adecuada Si la retraccioacuten es mayor al 2 hubo una mala curticioacuten

Este paraacutemetro es normado por la IUP (International Union Physical Test)

Resultados de ensayos de determinacioacuten de retraccioacuten de los

cueros wetblue de las pruebas de curtido realizadas

Proceso de curtido De retraccioacuten Promedio

(a) (b) (c) Norma le2

Convencional 2 en fuloacuten de pruebas 2 2 1 167

Prueba de la teacutecnica ldquoerdquo en fuloacuten de proceso ldquo3rdquo

0 0 0 0

(a) Prueba 1 (b) Prueba 2 (c) Prueba 3

La tabla 12 nos muestra que los valores de porcentaje de retraccioacuten para el

wetblue convencional son muy elevados e incluso no cumplen la norma Esto debido

a una mala absorcioacuten de Cromo en su curtido

45 Ensayo quiacutemico al cuero wetblue

La prueba quiacutemica que se realiza es la determinacioacuten de Cromo total en el

wetblueEste paraacutemetro es normado por la IUC (International Union Chemical

Test)

Resultados de los ensayos de determinacioacuten de Cromo total en

los cueros wetblue de las pruebas de curtido realizadas

Proceso de curtido de Cromo en el cuero

Norma en peso secoge325

Proceso convencional 2647

Proceso con alto agotamiento de Cromo

3618

24middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

En la tabla 13 se puede observar que con el meacutetodo de alto agotamiento de

Cromo se obtiene un cuero wetblue con mayor porcentaje de Cromo en el cuero

esta prueba respalda al ensayo de retraccioacuten de wetblue

Las propiedades de calidad de cuero dependen de la absorcioacuten de Cromo en el

cuero wetblue

46 Evaluacioacuten financiera

La curtiembre CURMA SRL representante de las curtiembres tradicionales de

la ciudad de Cochabamba tiene una capacidad productiva de 900 piezas de napa mes

con un peso promedio de kg 10 por pieza para el respectivo caacutelculo de costos se

tomoacute como base kg 9000 piel en tripa por mes

Para el proceso convencional se realizoacute el caacutelculo de la cantidad de sal de Cromo

necesaria para igualar la absorcioacuten de cromo realizada con el proceso con alto

agotamiento de Cromo

Costo total de insumos empleados

Insumo Costo Unitario Bskg

Curtido Convencional BsMes

Curtido Con Alto Agotamiento De Cromo BsMes

Sulfato De Amonio 6 540 1620

Bisulfato De Sodio 115 828 0

Rohapon 133 2394 2394

Lopalin Cl 28 756 756

Sal 29 16965 3915

Aacutecido Foacutermico 83 5229 5976

Aacutecido Sulfuacuterico 32 3168 288

Cuirextan BS 135 10129 7290

Dolomita 48 4752 0

Nastabim AS 208 3744 0

Cromeno FB 165 0 7425

Agua 13 BsM 82368 30186

Total 1670188 1222686

El costo de produccioacuten de la teacutecnica de curtido propuesta genera un ahorro de

Bs 447502-

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 25

Los costos de insumos para el tratamiento de efluentes dependieron

directamente de la cantidad necesaria de cal para precipitar el Cromo El costo de

este agente precipitante para cada proceso se muestra en la siguiente tabla

Cantidad mensual de agua de curtido para el tratamiento

Proceso Cal (kgmes)

Costo unitario (Bskg)

Costo total (Bsmes)

Curtido convencional 7861 13 10219

Curtido con alto agotamiento de Cromo

918 13 1193

Diferencia 6943 9026

El proceso con alto agotamiento de Cromo genera un ahorro de 9026 Bsmes

en tratamiento de aguas residuales

En la tabla 16 se presenta el consumo de energiacutea del proceso de curtido para

ambos procesos en base a la potencia del motor del fuloacuten de proceso ldquo3rdquo (15 Hp) y

a la cantidad de procesos de curtido de napa realizada (8 procesosmes)

Consumo de energiacutea eleacutectrica para el proceso de curtido

Proceso Potencia [kW]

Tiempo

[h]

Consumo

[kWhmes]

Costo unitario BskWh

Costo total Bsmes

Curtido convencional 111855 1367 122325 14 171250

Curtido con alto agotamiento de Cromo

111855 633 56643 14 793

Diferencia 734 65682 9195

Este resultado muestra que existe un ahorro energeacutetico con el proceso de alto

agotamiento de Cromo ya que el proceso demanda menos tiempo

Costo total del proceso de curtido

Iacutetem Curtido Convencional (BsMes)

Curtido Con Alto Agotamiento De Cromo (BsMes)

Insumos Para El Curtido 1670188 1222686

Insumos Quiacutemicos Para El Tratamiento De Agua

10219 1193

26middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

Costo De Insumo De Energiacutea Eleacutectrica

171250 793

Total 1851657 1303179

El proceso con alto agotamiento de cromo genera un ahorro de

aproximadamente 30 respecto al proceso convencional

5 Anaacutelisis y discusioacuten

Los cueros resultantes del proceso de alto agotamiento de Cromo presentaron

caracteriacutesticas fiacutesicas y quiacutemicas superiores que el cuero curtido con el proceso

convencional

Optimizacioacuten de la calidad del cuero de napa con el meacutetodo de

alto agotamiento de Cromo pruebas fiacutesicas y quiacutemicas

1141

121 ge12

11

115

12

125

Resistencia a la rotura

Nm

m2

Ensayo de calidad de resistencia a la rotura

198 327227394

22

ge98

0

50

100

150

Desgarre simple Desgarre doble

Nm

m

Ensayo de calidad de desgarre del cuero

808

541 le60

0

50

100

de elongacioacuten

Ensayo de calidad de de elongacioacuten

111 124118 124

ge7ge10

0

5

10

15

Rotura de flor Estallido de flor

Nm

m

Ensayo de calidad de armabilidad del cuero

01234

De retraccion delwetblue

De cromo en elwetblue

Optimizacioacuten de la calidad del cuero de Napa con el meacutetodo de alto agotamiento de Cromo

Con alto agotamiento deCr

convencional

Norma IUC-IUP

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 27

Se obtuvo un resultado significativamente diferente cuando se analizoacute el Cromo

absorbido por la piel Estos resultados estaacuten relacionados con la absorcioacuten de cromo

en las pieles

El ensayo de rotura y estallido de flor no dependen del proceso de curtido

El pH del cuero de ambos procesos fue similar el trabajar sin bantildeo no causoacute

dantildeos en la piel puesto que habiacutea el peligro que por anudamiento de pieles existiera

un desprendimiento de la capa flor

Sustentabilidad del proceso de curtido con alto agotamiento de

Cromo

Dado que el porcentaje de Cromo en los dos tipos de curtido es el mismo con

el proceso de alto agotamiento de Cromo redujo el Cromo residual obtenido en el

efluente del proceso como se muestra en la figura 3

Este proceso redujo considerablemente el volumen de efluentes generado

impactando positivamente al medio ambiente y a la salud de los obreros de la

empresa

En la figuras 4 se puede observar la diferencia desde el punto de vista ambiental

La figura 4 a) muestra una piscina llena de licores de Cromo a diferencia de la

figura 4 b) donde praacutecticamente no se observa rastros considerables del mismo

Con este proceso se podraacute aumentar la produccioacuten de wetblue en la empresa

dado que el tiempo de produccioacuten de wetblue por este meacutetodo es la mitad que el

tiempo empleado en el proceso convencional por lo tanto la produccioacuten se podraacute

duplicar

Finalmente el proceso con alto agotamiento de Cromo estudiado genera una

ganancia de 548478 Bsmes

112

13

0

2

4

6

8

10

12

Efluente (m3mes)

Convencional

Con alto agotamiento de Cromo

864

0180

2

4

6

8

10

kg de CrTon de piel

Convencional

Con alto agotamiento de Cromo

138

63

0

5

10

15

Horas productivas

Convencional

Con alto agotamiento de Cromo

28middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

a)

b)

a) Cueros wetblue de napa descargados despueacutes del proceso

convencional de curtido b) Cueros wetblue de napa descargados despueacutes

del proceso con alto agotamiento de Cromo

6 Conclusiones

Los resultados obtenidos con el proceso de alto agotamiento de Cromo nos

permiten llegar a las siguientes conclusiones

Al realizar el proceso sin bantildeo se contoacute con poca cantidad de agua por lo

cual se disminuyoacute la cantidad de sal (NaCl) para llegar a la concentracioacuten

ideal

El fuloacuten convencional no es apto para el proceso sin bantildeos por no contener

un flujo que ayude con el movimiento de las pieles la temperatura no se

incrementa como lo hariacutea en un fuloacuten cangiloacuten Para llegar a condiciones de

un fuloacuten cangiloacuten en el mismo se debe trabajar con remanentes de agua e

incrementar la temperatura por adicioacuten de un porcentaje de agua caliente

El pH miacutenimo de piquelado para una buena absorcioacuten de cromo en la piel

es de 25

El basificado en el proceso de las pieles ayuda a la formacioacuten de complejos

del Cromo y a la fijacioacuten de los mismos al interior

El aumento de temperatura por la accioacuten mecaacutenica y adicioacuten de agua caliente

en dos tomas junto al basificante en el fuloacuten fue ideal

Tomando los controles necesarios (medicioacuten de pH temperatura y control con

cortes en la piel) se puede realizar un proceso con alto agotamiento de Cromo en

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 29

fuloacuten tradicional usando los mismos insumos quiacutemicos que los que se utilizan en un

proceso convencional

Este proceso es eficiente sustentable y al alcance de todas las curtiembre

consideradas MyPrsquos de la ciudad de Cochabamba

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Page 2: Propuesta Básica para la Gestión de los Residuos Sólidos de la … · 2017-06-06 · El método de curtido se fue optimizando con el uso de herramientas de alto agotamiento de

4middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

posed by Joseacute M Morera to the conditions of the traditional tanneries of the city of Cochabamba Bolivia Was taken as sample CURMA SRL Tannery

Tanning method was optimized with tools of high Chrome exhaustion The proposed tanning process is characterized by being performed without bath to recover water from pickling and the significant growth of the temperature at the end of the tanning process

The properties of the leather tanned with both methods (conventional and high exhaustion) were compared and the results indicate that the process with high exhaustion employed produces leather with better physical and chemical characteristics

The differences from the environmental point of view were determined by the low volume of effluents generated by the process with high exhaustion (13 m3 month in relation to 112 m3 month generated by the conventional process) and the chromium amount removed at the same (018 kg Cr month in respect of to 864 kg month generated by the conventional process)

The process with high exhaustion chrome proposed lasts the half time of a traditional process and a financial assessment determined that the proposed high exhaustion process is more economical

Keywords Tanning Process Depletion of chromium Cleaner production in tanneries

1 Introduccioacuten

Las curtiembres de la ciudad de Cochabamba estaacuten sufriendo grandes cambios

en la gestioacuten de la produccioacuten y en las tecnologiacuteas aplicadas incorporando nuevos

niveles de competencia con el fin de producir cuero amigable con el medio ambiente

y que cumpla con las caracteriacutesticas necesarias de calidad

El corazoacuten de la produccioacuten de cuero es el curtido al Cromo el cual se entiende

como el proceso en el que el metal Cromo es fijado a la proteiacutena colaacutegeno de la piel

convirtiendo asiacute la piel en un material imputrescible llamado cuero (Cueronetcom

2016)

El problema del proceso convencional de curtido radica en la gran cantidad de

efluente generado y la carga contaminante presente en el mismo (principalmente

Cr3+ procedente de la sal de Sulfato de Cromo trivalente usada como agente

curtiente) La sal de cromo al ser eliminada en los efluentes causa peacuterdidas

econoacutemicas a la empresa dantildeo al medio ambiente y cueros de baja calidad por la

mala absorcioacuten de Cromo Por ello la necesidad de encontrar un proceso eficiente

que agote las sales de Cromo en el proceso de curtido

Para que la piel alcance una absorcioacuten de Cromo adecuada es necesaria la

implementacioacuten de un proceso de curtido con alto agotamiento de Cromo Estos

procesos actualmente se realizan en fulones de tipo cangiloacuten para adecuar estos

procesos a las condiciones de un fuloacuten tradicional se debe realizar la optimizacioacuten

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 5

experimental de las herramientas de alto agotamiento de Cromo (reduciendo el agua

los insumos quiacutemicos y el tiempo empleado) y tambieacuten se debe comprobar la

eficiencia del proceso con los ensayos de la calidad de los cueros obtenidos

2 Marco Teoacuterico

El proceso de curtido involucra los siguientes subprocesos preparacioacuten acida

de la piel o piquelado curtido y basificado

21 Descripcioacuten del proceso de curtido

El cuero curtido al Cromo se define como la piel estabilizada gracias a la unioacuten

quiacutemica de la proteiacutena colaacutegeno con la moleacutecula Cromo por lo tanto los materiales

que no interesan curtir (epidermis tejido subcutaacuteneo y las proteiacutenas que no son

colaacutegeno) son eliminados en la etapa de preparacioacuten llamada Ribera

La estabilidad de la piel curtida con Cromo es debido a la formacioacuten de enlaces

por coordinacioacuten de los aacutetomos de Cromo con los grupos carboxiacutelicos del colaacutegeno

de la piel (provenientes de los aminoaacutecidos terminales y aminoaacutecidos aacutecidos aacutecido

Aspaacutertico y aacutecido glutaacutemico) (Adzet 1985)

Para que la reaccioacuten entre los grupos carbonilos del colaacutegeno y la moleacutecula

cromo acontezca es necesaria la preparacioacuten de la piel con adicioacuten de aacutecidos para

generar la ionizacioacuten de los aminoaacutecidos aacutecidos y terminales del colaacutegeno

ocasionando que los grupos carbonilos se encuentren cargados negativamente y listos

para reaccionar con la moleacutecula de Cromo Para evitar una hidrolisis del colaacutegeno

por la adicioacuten violenta de aacutecidos primeramente se antildeade sal comuacuten (NaCl) Este

proceso de preparacioacuten de la piel se llama piquelado

Posteriormente al proceso de piquelado se antildeade la sal de cromo la cual es fijada

en un proceso posterior llamado basificado En este proceso se aumenta el pH del

bantildeo mediante la adicioacuten de un agente basificante como ser MgO Esta accioacuten genera

una hidrolisis de la sal de cromo lo que conlleva a la formacioacuten de macromoleacuteculas

o complejos de cromo Las moleacuteculas de cromo al encontrarse en las capas interiores

de la piel fijadas al colaacutegeno al unirse entre siacute dan estabilidad al cuero

6middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

22 Diferencias entre el proceso de curtido convencional y curtido con alto agotamiento de cromo

El proceso convencional de curtido utiliza entre 171- 585 m3 aguaton de piel

tripa1 (CPTS 2005) La sal comuacutenmente utilizada es el sulfato de Cromo baacutesico

Cr(OH)SO4 con una basicidad de 3333 esto quiere decir que la sal cuenta con un

solo grupo hidroxilo en su moleacutecula El piquelado es realizado con adicioacuten de sal

comuacuten seguida de aacutecido foacutermico y sulfuacuterico en este orden y el basificado es

comuacutenmente realizado con oacutexido de magnesio

Los procesos con alto agotamiento de cromo sustituyen el fuloacuten tradicional por

un fuloacuten cangiloacuten por sus caracteriacutesticas no necesita de adicioacuten de agua para ayudar

al movimiento de las pieles

Los procesos con alto agotamiento de cromo se caracterizan por el bajo

porcentaje de agua empleada estos procesos utilizan los mismos insumos quiacutemicos

que en un proceso convencional en algunos casos utilizan agentes enmascarantes

sustituyendo a los aacutecidos

La Tabla 1 muestra las principales diferencias entre un curtido convencional y

uno con alto agotamiento de cromo

1 La medicioacuten del agua empleada en el proceso convencional de curtido fue realizada en la curtiembre tradicional CURMA SRL

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 7

Diferencia entre proceso de curtido convencional y proceso de

curtido con alto agotamiento de Cromo

ProcesosEquipos

Curtido Convencional Curtido con alto agotamiento de cromo

Ful

oacuten

Figura 1 Fulon convencional

Fuente (Adzet 1985)

El movimiento de las pieles se debe a una paraacutebola en el desplazamiento lo que implica el levantamiento y caiacuteda de las pieles ayudado por el uso de estacas interiores y el bantildeo correspondiente genera un gran gasto energeacutetico (Indigo quiacutemica 2016)

Figura 2 Fuloacuten cangiloacuten

Fuente (Indigo quiacutemica 2016)

Cuenta con cuatro palas o cangilones que van de una cabecera a otra que logran cuatro cavidades que permiten que gran volumen de la masa de las pieles sea movida y levantada de forma independiente sin necesidad de un bantildeo que ayude al movimiento (Indigo quiacutemica 2016) Ahorra energiacutea

8middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

Piq

uela

do

Adicioacuten de NaCl con una concentracioacuten mayor o igual a 6 grados Baumeacute

Adicioacuten de aacutecido foacutermico seguido del aacutecido sulfuacuterico para disminuir el efecto de enmascaramiento2 y aumentar la penetracioacuten del aacutecido sulfuacuterico

El pH de la piel baja desde un aproximado de 83 (pH en el cual termina el proceso de purga) hasta un pH de 35

Adicioacuten de NaCl con una concentracioacuten igual a 6 grados Baumeacute

Adicioacuten de un aacutecido deacutebil como el foacutermico seguido de un aacutecido fuerte como el sulfuacuterico o de un agente enmascarante

pH menor a 35 puesto que a un pH 4 solo la mitad de los grupos carbonilos se encuentran reactivos (Adzet 1985)

Cur

tido

Se antildeade al bantildeo 6de sulfato de Cromo baacutesico Cr(OH)SO4 respecto al peso de la piel a curtir

pH final de la solucioacuten alcanza un valor entre 38 ndash 42 gracias a la adicioacuten de un agente basificante comuacutenmente MgO

Basificacioacuten raacutepida

Gracias al pH del piquel la sal de cromo es absorbida con una mayor velocidad

Trabaja con igual o menor porcentaje de sal de cromo que el proceso convencional

El alto agotamiento de cromo acontece gracias a la fijacioacuten del cromo despueacutes de su penetracioacuten por la formacioacuten de complejos de las sales de cromo

Se realiza una basificacioacuten controlada y gradual pH 42

221 Fijacioacuten de la sal de Cromo en la piel

Las herramientas de alto agotamiento de Cromo aplicadas en la metodologiacutea del

proceso se basan en los fenoacutemenos de enmascaramiento olificacioacuten y oxalacioacuten

2 El efecto enmascarante se refiere a la formacioacuten de macromoleacuteculas o complejos entre las moleacuteculas de cromo e iones presentes en la solucioacuten el aacutecido foacutermico al tener un grupo carboxilo tiene un efecto enmascarante sobre las sales de cromo

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 9

Estos efectos se deben gracias a la hidrolisis de la sal de cromo como muestra la

siguiente ecuacioacuten

[119862119903(1198672119874)5119874119867]2+

1198672119874rarr [119862119903(1198672119874)4(119874119867)2]

+ + 1198673119874+

Al antildeadir un aacutelcali se neutraliza el aacutecido formado por hidroacutelisis y se favorece a la

formacioacuten de compuestos baacutesicos desplazaacutendose el equilibrio hacia la derecha

(Adzet 1985)

La Olificacioacuten de las sales de Cromo ocurre en un incremento de pH en el

proceso de curtido las moleacuteculas baacutesicas de Cromo se condensan entre siacute para

formar agregados moleculares posteriormente a este fenoacutemeno ocurre la

oxalacioacuten quedando el aacutetomo oxiacutegeno unido a dos aacutetomos de Cromo por valencias

principales (Adzet 1985) El enmascaramiento de las sales de Cromo es la

formacioacuten de complejos entre iones y el aacutetomo de Cromo Para evitar la formacioacuten

de complejos en las capas exteriores antes de tiempo el basificado debe ser realizado

cuando el cromo terminoacute de penetrar la piel

3 Metodologiacutea

Este estudio da una alternativa al meacutetodo tradicional de curtido a nivel industrial

basado en el meacutetodo de curtido con alto agotamiento de cromo planteado por Josep

M Morera este fue aplicado a las condiciones de trabajo de las curtiembres

tradicionales de Cochabamba tomando como muestra la empresa CURMA SRL

Para evaluar la eficiencia del proceso con alto agotamiento respecto al proceso

tradicional se realizaron pruebas fiacutesicas y quiacutemicas para el cuero recurtido y

para el wetblue seguacuten las normas fiacutesicas IUP3 y las normas quiacutemicas IUC4

3 IUP (International Union Physical Test) Normas y meacutetodos de ensayos fiacutesicos del cuero

de la Unioacuten Internacional de Sociedades de Quiacutemicos y Teacutecnicos de la Industria del Cuero

(IULTCS) (Cueronetcom 2016) 4 IUC (International Union Chemical Test) Normas y meacutetodos de anaacutelisis quiacutemicos del

cuero de la Unioacuten Internacional de Sociedades de Quiacutemicos y Teacutecnicos de la Industria del

Cuero (IULTCS) (Cueronetcom 2016)

10middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

31 Preparacioacuten de las pieles para el curtido

Las pieles fueron sometidas a un proceso convencional de pelambre (Pelambre

con sulfuro de sodio y cal) Las pruebas de alto agotamiento de cromo se realizaron

controlando los procesos de desencalado purgado piquelado y curtido

32 Controles a los proceso de curtido

La absorcioacuten de Cromo es un fenoacutemeno que depende del pH del proceso por

ello se realizoacute un control exhaustivo de eacuteste tanto en la piel como en el bantildeo del

proceso

Control de pH a la piel piquelada y al wetblue terminado

Como se muestra en la figura 1 los controles de pH de la piel se realizan

principalmente en el proceso de piquelado (imagen del lado izquierdo) y en la etapa

final del curtido que es el basificado (figura del lado derecho)

33 Teacutecnica de curtido de napa convencional

Se evaluoacute el curtido de napa convencional en fuloacuten tradicional industrial de 9

rpm a traveacutes de la determinacioacuten de las caracteriacutesticas de cada etapa del proceso

(temperatura pH y tiempo) y el control de las cantidades de insumos quiacutemicos y agua

empleados

La siguiente tabla muestra la receta del proceso convencional Este proceso fue

realizado en eacutepoca de invierno a una temperatura ambiente de 18degC

Teacutecnica de curtido convencional en fuloacuten industrial

Proceso Tiempo Productos pH T degC

Piquelado 10rsquo Agua 66 3 18

Sal 65

30rsquo Aacutec foacutermico (110) 07

60rsquo Aacutec sulfuacuterico(110) 11

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 11

Curtido 90rsquo Sulfato de Cromo 6 35 18

Agua 105

6 h Dolomita 11

Nastasim AS 02

Nota El porcentaje expresado en la tabla se refiere al porcentaje de insumos quiacutemicos en relacioacuten al peso de la piel procesada

Un problema que presentan las curtiembre consideradas MyPEs en la ciudad de

Cochabamba es la poca estandarizacioacuten de sus procesos principalmente en el uso

del agua por ello el porcentaje del agua expresado en la tabla 2 es un estimado

calculado por medicioacuten geomeacutetrica de los contenedores del agua usada en el proceso

34 Teacutecnica de curtido de napa con alto agotamiento de Cromo

El proceso de alto agotamiento de cromo planteado fue una optimizacioacuten del

proceso propuesto por Joseacute M Morera (tabla 3) Para optimizar el proceso de curtido

con alto agotamiento de Cromo y adecuarlo a las condiciones de una curtiembre

tradicional se realizaron 5 pruebas en fuloacuten convencional de prueba (teacutecnicas a b c

d y e) cada una ajustando o antildeadiendo una herramienta de alto agotamiento de

Cromo Se comproboacute la optimizacioacuten de este proceso a traveacutes de pruebas fiacutesicas y

quiacutemicas realizadas al cuero obtenido de cada una de ellas

Descripcioacuten del proceso de curtido de napa con alto agotamiento

de cromo seguacuten Josep M Morera aplicado a la curtiembre CURMA SRL

Nota El porcentaje expresado en la tabla se refiere al porcentaje de insumos quiacutemicos en relacioacuten al peso de la piel procesadaFuente (Morera J 2007)

La tabla 3 muestra la cantidad de insumos tiempo condiciones de pH y

temperatura del proceso con alto agotamiento de cromo de Joseacute M Morera Se puede

Proceso Tiempo Insumos pH TdegC

Piquelado 15rsquo Sal 15 25 Aumento gradual de temperatura

30rsquo Aacutec Foacutermico (110) 05

60rsquo Aacutec Sulfuacuterico (110) 05

Curtido 2 h Sulfato baacutesico de cromo 33degSch

Sulfato baacutesico de cromo 66degSch

3 38 55degC

35

4 h MgO 015

12middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

destacar como herramienta de alto agotamiento de Cromo el incremento de la

temperatura en la basificacioacuten

35 Pruebas en fuloacuten convencional de prueba

La metodologiacutea que se empleoacute para la implementacioacuten del proceso se basoacute en la

modificacioacuten de los porcentajes y tiempos de los insumos utilizados con el objetivo

de optimizar los valores de pH y temperatura necesarios para el alto agotamiento de

cromo estas modificaciones fueron expresadas en teacutecnicas de curtido realizadas en

fuloacuten de prueba de la empresa hasta obtener la teacutecnica con los paraacutemetros deseados

para la curticioacuten de cromo con alto agotamiento de cromo y posteriormente esta

teacutecnica fue aplicada a escala industrial en el fuloacuten de proceso 3

351 Teacutecnicas de alto agotamiento de cromo a temperatura constante

Las teacutecnicas a y b fueron desarrolladas a temperatura ambiente puesto que el

fuloacuten de prueba es de 1 m de diaacutemetro por ello la caiacuteda de las pieles en el proceso es

de esta altura y no es la suficiente para generar un incremento de temperatura en el

proceso

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 13

Formulacioacuten de proceso con alto agotamiento de cromo sin bantildeos en fuloacuten de prueba a temperatura constante T

eacutecni

ca a

tem

pera

tura

ambi

ente

Pro

ceso

Tie

mpo

(min

)

pH

Tem

pera

tura

(degC

)

Insumos ( sobre el peso de piel)

Agu

a

Sul

fato

de

Am

onio

Roh

apon

Lopa

lin C

L

Sal

Aacuteci

do foacute

rmic

o 1

10

Aacuteci

do s

ulfuacute

rico

110

Cro

men

o

Sul

fato

de

crom

o

MgO

a) Lavado 10 11 18 50 - - - - - - - - -

Desencalado 90 - 3 - - - - - - - -

Purgado 60 8 45 50 - 02 - - - - - - -

30 30 - - - 03 - - - - - -

Lavado 10 18 50 - - - - - - - - -

Piquelado 15 3 22 - - - - 15 - - - - -

30 - - - - - 05 - - - -

60 - - - - - - 08 - - -

Curtido 90 35 22 - - - - - - - - 6 -

240 015

b) Lavado 10 11 18 50 - - - - - - - - -

Desencalado 30 - 3 - - - - - - - -

Purgado 60 8 45 50 - 02 - - - - - - -

14middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

T=30degC 30 30 - - - 03 - - - - - -

Lavado 10 18 50 - - - - - - - - -

Piquelado 15 4 22 - - - - 15 - - - - -

30 - - - - - 05 - - - -

60 - - - - - - - 08 - -

Curtido 90 5 22 - - - - - - - - 6 -

240 015

Las pruebas fueron controladas desde el proceso de desencalado La prueba ldquoardquo fue la aplicacioacuten del proceso de curtido de Joseacute

Morera se modificoacute los porcentajes de aacutecidos para llegar al pH de piquelado adecuado La teacutecnica ldquobrdquo se diferencia por el agente

enmascarante Cromeno XP Este enmascarante trabaja a pH elevado en relacioacuten al aacutecido sulfuacuterico puesto que es una mezcla de aacutecidos

orgaacutenicos

352 Teacutecnica de curtido con alto agotamiento de cromo con recuperacioacuten del agua de piquelado a temperatura ambiente

Esta teacutecnica tiene como meacutetodo de agotamiento de cromo la recuperacioacuten del agua aacutecida del piquelado

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 15

Formulacioacuten de proceso con alto agotamiento de cromo con recuperacioacuten del agua de piquelado en fuloacuten de prueba

a temperatura constante

Teacutec

nica

con

esc

urrid

o de

agua

de

piqu

elad

o

Pro

ceso

Tie

mpo

(min

)

pH

Tem

pera

tura

(degC

)

Insumos ( sobre el peso de piel)

Agu

a

Sul

fato

de

Am

onio

Roh

apon

Lopa

lin C

L

Sal

Aacuteci

do foacute

rmic

o 1

10

Aacuteci

do s

ulfuacute

rico

110

Cro

men

o X

P

Sul

fato

de

crom

o

MgO

c) Lavado 10 11 18 50

- - - - - - - - -

Desencalado 30 - 3 - - - - - - - -

Purgado

60 8 45 50

- 02 - - - - - - -

30 30 - - - 03 - - - - - -

Lavado 10 50

- - - - - - - - -

Piquelado

(escurrir)

15 25 20 - - - - 15 - - - - -

30 - - - - - 05 - - - -

30 - - - - - 03 - - - -

Curtido

60 - - - - - - 1 - - -

90 37 20 - - - - - - - - 6 -

16middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

240 015

d) Lavado 10 11 18 50

- - - - - - - - -

Desencalado 30 - 3 - - - - - - - -

Purgado

60 8 45 50

- 02 - - - - - - -

30 30 - - - 03 - - - - - -

Lavado 10 50

- - - - - - - - -

Piquelado

(escurrir)

15 25 20 - - - - 15 - - - - -

30 - - - - - 05 - - - -

30 - - - - - 03 - - - -

Curtido

60 - - - - - - 1 - - -

90 37 20 - - - - - - - - 6 -

240 05

Las teacutecnicas (c) y (d) utilizan como herramientas de alto agotamiento de cromo la recuperacioacuten de agua aacutecida de piquelado La teacutecnica

(d) se diferencia por el aumento de la basicidad en el proceso

353 Teacutecnica de curtido con alto agotamiento de cromo con recuperacioacuten del agua de piquelado e incremento de temperatura

Esta teacutecnica mantuvo la misma metodologiacutea empleada en la teacutecnica de curtido con alto agotamiento de cromo con recuperacioacuten del

agua de piquelado a temperatura ambiente

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 17

Como herramienta de alto agotamiento de cromo en el basificado del proceso de curtido se antildeadioacute agua caliente para simular un

aumento de temperatura en el proceso

Formulacioacuten de proceso con alto agotamiento de cromo sin bantildeos con recuperacioacuten del agua de piquelado en fuloacuten

de prueba con incremento de temperatura

Teacutec

nica

con

incr

emen

to d

e la

tem

pera

tura

Pro

ceso

Tie

mpo

(min

)

pH

Tem

pera

tura

(degC

)

Insumos ( sobre el peso de piel)

Agu

a

Sul

fato

de

Am

onio

Roh

apon

Lopa

lin C

L

Sal

Aacuteci

do foacute

rmic

o 1

10

Aacuteci

do s

ulfuacute

rico

110

Cro

men

o X

P

Sul

fato

de

crom

o

MgO

e) Lavado 10 11 18 50 - - - - - - - - -

Desencalado 30 - 3 - - - - - - - -

Purgado

T=30degC

60 8 45 50 - 02 - - - - - - -

30 30 - - - 03 - - - - - -

Lavado 10 50 - - - - - - - - -

Piquelado

(escurrir)

15 28 20 - - - - 15 - - - - -

30 - - - - - 03 - - - -

30 - - - - - 05 - - - -

60 - - - - - - 1 - - -

18middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

Curtido 90 38 20

40

- - - - - - - - 6 -

120 - - - - - - - - - 025

120 40 - - - - - - - - - 025

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 19

La teacutecnica (e) utiliza como herramientas de alto agotamiento el bajo contenido

de sal en su proceso la recuperacioacuten de agua aacutecida de piquelado el aumento gradual

de la basicidad y el incremento de la temperatura en el proceso

En la siguiente tabla se muestran las herramientas de alto agotamiento utilizadas

en cada teacutecnica de proceso

Herramientas de alto agotamiento de cromo empleadas en cada

teacutecnica de proceso de curtido

Meacutetodos de alto agotamiento de cromo

Teacutec

nica

s

Sin

bantilde

o

Baj

o co

nten

ido

de s

al

Uso

de

agen

te

enm

asca

rant

e

Rec

uper

acioacute

n de

l agu

a de

piq

uela

do

Aum

ento

de

basi

cida

d

Incr

emen

to d

e la

tem

pera

tura

en

el

basi

ficad

o

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

La teacutecnica que presentoacute mejores resultados despueacutes de realizar las pruebas fiacutesicas

y quiacutemicas de calidad al cuero obtenido del curtido (conocido como wetblue) fue la

teacutecnica (e) por lo tanto la misma fue aplicada en fuloacuten industrial convencional

36 Meacutetodo de curtido con alto agotamiento de cromo en el fuloacuten de proceso 3

La teacutecnica con alto agotamiento de Cromo que se empleoacute en fuloacuten de proceso

de 9rpm con un diaacutemetro de 3 metros fue la teacutecnica (e) esta se realizoacute sin bantildeo se

obtuvo una cantidad de efluente de curtido proveniente del agua remanente de los

anteriores procesos y del agua caliente antildeadida en la basificacioacuten para el agotamiento

de Cromo

Las herramientas para el agotamiento de Cromo que este proceso utilizoacute fueron

las siguientes

20middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

Curtido sin bantildeo la concentracioacuten de sal de Cromo aumenta y es

incorporada maacutes faacutecilmente al interior de la piel por la accioacuten mecaacutenica del

fuloacuten

Disminucioacuten del porcentaje de sal en el curtido Para evitar la dificultan el

acceso a los grupos reactivos por parte de la sal de Cromo

Escurrido del agua de piquelado a un pH entre 25-3 los iones disueltos en

el bantildeo son eliminados junto a este la concentracioacuten del Cromo aumenta y

al mantenerse el pH de la piel aacutecido los grupos ionizables de la piel se

encuentran reactivos y el agotamiento del Cromo acontece (Adzet 1985)

Incremento gradual de la basicidad de una manera lenta y uniforme sin saltos

bruscos que puedan precipitar el Cromo antes de tiempo (Adzet 1985)

Incremento de la temperatura en la etapa de basificado con el fin de

incrementar la hidrolisis de la sal de Cromo y asiacute incrementar la fijacioacuten de

la misma

Teacutecnica ldquoerdquo de curtido de napa con alto agotamiento de Cromo en

fuloacuten de proceso ldquo3rdquo

Una vez que el Cromo penetroacute la piel no importoacute si la cantidad de basificante

fue excesiva

37 Control de calidad y eficiencia de las pruebas realizadas de curtido

La optimizacioacuten de la teacutecnica de curtido con alto agotamiento de Cromo fue

comprobada con pruebas de calidad que se dividen en ensayos fiacutesicos y quiacutemicos

tanto para el cuero recurtido (cuero que pasan por un proceso quiacutemico maacutes que es el

recurtido) y para el cuero wetblue (producto del proceso de curtido)

Proceso Tiempo Productos pH TdegC

Piquelado 10rsquo Sal 15 25 20

30rsquo Aacutec Foacutermico (110) 03

30rsquo Aacutec Foacutermico (110) 05 30

60rsquo Aacutec Sulfuacuterico (110) 1 40

Curtido 90rsquo Sulfato de Cromo 6 Piel Bantildeo 40

2 h Agua

Cromeno FB

20

025

38 3 70

49

2 h Cromeno FB 025 49

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 21

La eficiencia del proceso se corroboroacute con la medicioacuten del agua efluente

recuperado y el anaacutelisis del Cromo total presente tambieacuten con la comparacioacuten del

tiempo necesario de proceso y con la evaluacioacuten financiera del mismo

4 Resultados

A continuacioacuten se expresan los resultados de los ensayos de cromo total tanto

en los efluentes como el absorbido en el cuero los resultados de calidad (tanto fiacutesicos

y quiacutemicos) y el anaacutelisis financiero del proceso

41 Anaacutelisis de Cromo en los efluentes

Con las muestras analizadas del licor de Cromo en boca de fuloacuten y del efluente

despueacutes de tratamiento realizado a escala de laboratorio se obtuvieron los siguientes

resultados

Resultados de los ensayos de Cromo total del agua de Cromo

antes y despueacutes de tratamiento de la prueba de curtido con alto

agotamiento y de curtido convencional

Proceso de curtido

Concentracioacuten de Cromo(a)

[mgCrL]

Cantidad de Cromo(a) [g Ton piel]

Concentracioacuten de Cromo(b)

[mgCrL]

Cantidad de Cromo(b)

[g Ton piel]

NORMA le15 mg CrL

Convencional 76237 950 6913 864

Con alto agotamiento de Cromo

15522 23 1249 018

(a) Boca de fuloacuten

(b) Despueacutes de tratamiento

En la tabla 9 se puede observar que el curtido convencional genera licores 5

veces maacutes concentrado que el proceso con alto agotamiento ademaacutes que genera 8

veces maacutes efluente

42 Ensayos fiacutesicos al cuero recurtido

El cuero al que se realizoacute estas pruebas fiscas pasa por un proceso quiacutemico

despueacutes del curtido llamado recurtido Estos ensayos son realizados en laboratorios

especiacuteficos para determinar la calidad del cuero los ensayos son resistencia a la

rotura porcentaje de elongacioacuten resistencia al desgarre simple y doble rotura y

estallido de flor

22middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

Los paraacutemetros de estos ensayos fiacutesicos son normados por la

IUP (International Union Physical Test)

Ensayos fiacutesicos de cuero recurtido de napa vestimenta

Tipo de ensayos fiacutesicos

R

esis

tenc

ia a

la r

otur

a [N

mm

2 ]

D

e E

long

acioacute

n

Res

iste

ncia

al d

esga

rre

sim

ple

[Nm

m]

Res

iste

ncia

al d

esga

rre

dobl

e

[Nm

m]

Rot

ura

de fl

or [m

m]

Est

allid

o de

flor

[mm

]

Norma ge12 le60 ge20 ge98 ge7 ge10

Curtido convencional 113808 808056

19792

7 327232 111106 123806

Curtido con alto agotamiento de Cromo

12091

1 54135

1 22683 39356

5 11791

5 13231

4

En la tabla 10 se puede observar que el proceso convencional tiene valores fuera

de la norma en resistencia a la rotura porcentaje de elongacioacuten desgarre simple y

doble Los resultados obtenidos con el proceso de alto agotamiento de Cromo son

similares o superiores a los obtenidos con el proceso convencional

43 Ensayos quiacutemicos al cuero recurtido

El ensayo quiacutemico realizado fue la medicioacuten de pH del cuero normado por la

IUC (International Union Chemical Test)

Resultados de ensayos de determinacioacuten de pH e iacutendice de

diferencia

Proceso de curtido pH pH diferencial

Iacutendice de diferencia

Norma ge35 le07

Proceso convencional 391 451 06

Proceso con alto Agotamiento de Cromo 384 436 052

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 23

Los valores de iacutendice de referencia mayores a 07 indican que hay la presencia

de aacutecidos o bases fuertes y una ausencia de sales reguladoras (Gomez amp Medina

1986)

El proceso con alto agotamiento de cromo presenta resultados similares al

proceso convencional

44 Ensayo fiacutesico al cuero wetblue

El cuero wetblue es producto del proceso de curtido la prueba fiacutesica que se

realiza es la retraccioacuten esta determina si la absorcioacuten de Cromo en el proceso de

Curtido fue la adecuada Si la retraccioacuten es mayor al 2 hubo una mala curticioacuten

Este paraacutemetro es normado por la IUP (International Union Physical Test)

Resultados de ensayos de determinacioacuten de retraccioacuten de los

cueros wetblue de las pruebas de curtido realizadas

Proceso de curtido De retraccioacuten Promedio

(a) (b) (c) Norma le2

Convencional 2 en fuloacuten de pruebas 2 2 1 167

Prueba de la teacutecnica ldquoerdquo en fuloacuten de proceso ldquo3rdquo

0 0 0 0

(a) Prueba 1 (b) Prueba 2 (c) Prueba 3

La tabla 12 nos muestra que los valores de porcentaje de retraccioacuten para el

wetblue convencional son muy elevados e incluso no cumplen la norma Esto debido

a una mala absorcioacuten de Cromo en su curtido

45 Ensayo quiacutemico al cuero wetblue

La prueba quiacutemica que se realiza es la determinacioacuten de Cromo total en el

wetblueEste paraacutemetro es normado por la IUC (International Union Chemical

Test)

Resultados de los ensayos de determinacioacuten de Cromo total en

los cueros wetblue de las pruebas de curtido realizadas

Proceso de curtido de Cromo en el cuero

Norma en peso secoge325

Proceso convencional 2647

Proceso con alto agotamiento de Cromo

3618

24middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

En la tabla 13 se puede observar que con el meacutetodo de alto agotamiento de

Cromo se obtiene un cuero wetblue con mayor porcentaje de Cromo en el cuero

esta prueba respalda al ensayo de retraccioacuten de wetblue

Las propiedades de calidad de cuero dependen de la absorcioacuten de Cromo en el

cuero wetblue

46 Evaluacioacuten financiera

La curtiembre CURMA SRL representante de las curtiembres tradicionales de

la ciudad de Cochabamba tiene una capacidad productiva de 900 piezas de napa mes

con un peso promedio de kg 10 por pieza para el respectivo caacutelculo de costos se

tomoacute como base kg 9000 piel en tripa por mes

Para el proceso convencional se realizoacute el caacutelculo de la cantidad de sal de Cromo

necesaria para igualar la absorcioacuten de cromo realizada con el proceso con alto

agotamiento de Cromo

Costo total de insumos empleados

Insumo Costo Unitario Bskg

Curtido Convencional BsMes

Curtido Con Alto Agotamiento De Cromo BsMes

Sulfato De Amonio 6 540 1620

Bisulfato De Sodio 115 828 0

Rohapon 133 2394 2394

Lopalin Cl 28 756 756

Sal 29 16965 3915

Aacutecido Foacutermico 83 5229 5976

Aacutecido Sulfuacuterico 32 3168 288

Cuirextan BS 135 10129 7290

Dolomita 48 4752 0

Nastabim AS 208 3744 0

Cromeno FB 165 0 7425

Agua 13 BsM 82368 30186

Total 1670188 1222686

El costo de produccioacuten de la teacutecnica de curtido propuesta genera un ahorro de

Bs 447502-

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 25

Los costos de insumos para el tratamiento de efluentes dependieron

directamente de la cantidad necesaria de cal para precipitar el Cromo El costo de

este agente precipitante para cada proceso se muestra en la siguiente tabla

Cantidad mensual de agua de curtido para el tratamiento

Proceso Cal (kgmes)

Costo unitario (Bskg)

Costo total (Bsmes)

Curtido convencional 7861 13 10219

Curtido con alto agotamiento de Cromo

918 13 1193

Diferencia 6943 9026

El proceso con alto agotamiento de Cromo genera un ahorro de 9026 Bsmes

en tratamiento de aguas residuales

En la tabla 16 se presenta el consumo de energiacutea del proceso de curtido para

ambos procesos en base a la potencia del motor del fuloacuten de proceso ldquo3rdquo (15 Hp) y

a la cantidad de procesos de curtido de napa realizada (8 procesosmes)

Consumo de energiacutea eleacutectrica para el proceso de curtido

Proceso Potencia [kW]

Tiempo

[h]

Consumo

[kWhmes]

Costo unitario BskWh

Costo total Bsmes

Curtido convencional 111855 1367 122325 14 171250

Curtido con alto agotamiento de Cromo

111855 633 56643 14 793

Diferencia 734 65682 9195

Este resultado muestra que existe un ahorro energeacutetico con el proceso de alto

agotamiento de Cromo ya que el proceso demanda menos tiempo

Costo total del proceso de curtido

Iacutetem Curtido Convencional (BsMes)

Curtido Con Alto Agotamiento De Cromo (BsMes)

Insumos Para El Curtido 1670188 1222686

Insumos Quiacutemicos Para El Tratamiento De Agua

10219 1193

26middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

Costo De Insumo De Energiacutea Eleacutectrica

171250 793

Total 1851657 1303179

El proceso con alto agotamiento de cromo genera un ahorro de

aproximadamente 30 respecto al proceso convencional

5 Anaacutelisis y discusioacuten

Los cueros resultantes del proceso de alto agotamiento de Cromo presentaron

caracteriacutesticas fiacutesicas y quiacutemicas superiores que el cuero curtido con el proceso

convencional

Optimizacioacuten de la calidad del cuero de napa con el meacutetodo de

alto agotamiento de Cromo pruebas fiacutesicas y quiacutemicas

1141

121 ge12

11

115

12

125

Resistencia a la rotura

Nm

m2

Ensayo de calidad de resistencia a la rotura

198 327227394

22

ge98

0

50

100

150

Desgarre simple Desgarre doble

Nm

m

Ensayo de calidad de desgarre del cuero

808

541 le60

0

50

100

de elongacioacuten

Ensayo de calidad de de elongacioacuten

111 124118 124

ge7ge10

0

5

10

15

Rotura de flor Estallido de flor

Nm

m

Ensayo de calidad de armabilidad del cuero

01234

De retraccion delwetblue

De cromo en elwetblue

Optimizacioacuten de la calidad del cuero de Napa con el meacutetodo de alto agotamiento de Cromo

Con alto agotamiento deCr

convencional

Norma IUC-IUP

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 27

Se obtuvo un resultado significativamente diferente cuando se analizoacute el Cromo

absorbido por la piel Estos resultados estaacuten relacionados con la absorcioacuten de cromo

en las pieles

El ensayo de rotura y estallido de flor no dependen del proceso de curtido

El pH del cuero de ambos procesos fue similar el trabajar sin bantildeo no causoacute

dantildeos en la piel puesto que habiacutea el peligro que por anudamiento de pieles existiera

un desprendimiento de la capa flor

Sustentabilidad del proceso de curtido con alto agotamiento de

Cromo

Dado que el porcentaje de Cromo en los dos tipos de curtido es el mismo con

el proceso de alto agotamiento de Cromo redujo el Cromo residual obtenido en el

efluente del proceso como se muestra en la figura 3

Este proceso redujo considerablemente el volumen de efluentes generado

impactando positivamente al medio ambiente y a la salud de los obreros de la

empresa

En la figuras 4 se puede observar la diferencia desde el punto de vista ambiental

La figura 4 a) muestra una piscina llena de licores de Cromo a diferencia de la

figura 4 b) donde praacutecticamente no se observa rastros considerables del mismo

Con este proceso se podraacute aumentar la produccioacuten de wetblue en la empresa

dado que el tiempo de produccioacuten de wetblue por este meacutetodo es la mitad que el

tiempo empleado en el proceso convencional por lo tanto la produccioacuten se podraacute

duplicar

Finalmente el proceso con alto agotamiento de Cromo estudiado genera una

ganancia de 548478 Bsmes

112

13

0

2

4

6

8

10

12

Efluente (m3mes)

Convencional

Con alto agotamiento de Cromo

864

0180

2

4

6

8

10

kg de CrTon de piel

Convencional

Con alto agotamiento de Cromo

138

63

0

5

10

15

Horas productivas

Convencional

Con alto agotamiento de Cromo

28middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

a)

b)

a) Cueros wetblue de napa descargados despueacutes del proceso

convencional de curtido b) Cueros wetblue de napa descargados despueacutes

del proceso con alto agotamiento de Cromo

6 Conclusiones

Los resultados obtenidos con el proceso de alto agotamiento de Cromo nos

permiten llegar a las siguientes conclusiones

Al realizar el proceso sin bantildeo se contoacute con poca cantidad de agua por lo

cual se disminuyoacute la cantidad de sal (NaCl) para llegar a la concentracioacuten

ideal

El fuloacuten convencional no es apto para el proceso sin bantildeos por no contener

un flujo que ayude con el movimiento de las pieles la temperatura no se

incrementa como lo hariacutea en un fuloacuten cangiloacuten Para llegar a condiciones de

un fuloacuten cangiloacuten en el mismo se debe trabajar con remanentes de agua e

incrementar la temperatura por adicioacuten de un porcentaje de agua caliente

El pH miacutenimo de piquelado para una buena absorcioacuten de cromo en la piel

es de 25

El basificado en el proceso de las pieles ayuda a la formacioacuten de complejos

del Cromo y a la fijacioacuten de los mismos al interior

El aumento de temperatura por la accioacuten mecaacutenica y adicioacuten de agua caliente

en dos tomas junto al basificante en el fuloacuten fue ideal

Tomando los controles necesarios (medicioacuten de pH temperatura y control con

cortes en la piel) se puede realizar un proceso con alto agotamiento de Cromo en

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 29

fuloacuten tradicional usando los mismos insumos quiacutemicos que los que se utilizan en un

proceso convencional

Este proceso es eficiente sustentable y al alcance de todas las curtiembre

consideradas MyPrsquos de la ciudad de Cochabamba

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Page 3: Propuesta Básica para la Gestión de los Residuos Sólidos de la … · 2017-06-06 · El método de curtido se fue optimizando con el uso de herramientas de alto agotamiento de

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 5

experimental de las herramientas de alto agotamiento de Cromo (reduciendo el agua

los insumos quiacutemicos y el tiempo empleado) y tambieacuten se debe comprobar la

eficiencia del proceso con los ensayos de la calidad de los cueros obtenidos

2 Marco Teoacuterico

El proceso de curtido involucra los siguientes subprocesos preparacioacuten acida

de la piel o piquelado curtido y basificado

21 Descripcioacuten del proceso de curtido

El cuero curtido al Cromo se define como la piel estabilizada gracias a la unioacuten

quiacutemica de la proteiacutena colaacutegeno con la moleacutecula Cromo por lo tanto los materiales

que no interesan curtir (epidermis tejido subcutaacuteneo y las proteiacutenas que no son

colaacutegeno) son eliminados en la etapa de preparacioacuten llamada Ribera

La estabilidad de la piel curtida con Cromo es debido a la formacioacuten de enlaces

por coordinacioacuten de los aacutetomos de Cromo con los grupos carboxiacutelicos del colaacutegeno

de la piel (provenientes de los aminoaacutecidos terminales y aminoaacutecidos aacutecidos aacutecido

Aspaacutertico y aacutecido glutaacutemico) (Adzet 1985)

Para que la reaccioacuten entre los grupos carbonilos del colaacutegeno y la moleacutecula

cromo acontezca es necesaria la preparacioacuten de la piel con adicioacuten de aacutecidos para

generar la ionizacioacuten de los aminoaacutecidos aacutecidos y terminales del colaacutegeno

ocasionando que los grupos carbonilos se encuentren cargados negativamente y listos

para reaccionar con la moleacutecula de Cromo Para evitar una hidrolisis del colaacutegeno

por la adicioacuten violenta de aacutecidos primeramente se antildeade sal comuacuten (NaCl) Este

proceso de preparacioacuten de la piel se llama piquelado

Posteriormente al proceso de piquelado se antildeade la sal de cromo la cual es fijada

en un proceso posterior llamado basificado En este proceso se aumenta el pH del

bantildeo mediante la adicioacuten de un agente basificante como ser MgO Esta accioacuten genera

una hidrolisis de la sal de cromo lo que conlleva a la formacioacuten de macromoleacuteculas

o complejos de cromo Las moleacuteculas de cromo al encontrarse en las capas interiores

de la piel fijadas al colaacutegeno al unirse entre siacute dan estabilidad al cuero

6middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

22 Diferencias entre el proceso de curtido convencional y curtido con alto agotamiento de cromo

El proceso convencional de curtido utiliza entre 171- 585 m3 aguaton de piel

tripa1 (CPTS 2005) La sal comuacutenmente utilizada es el sulfato de Cromo baacutesico

Cr(OH)SO4 con una basicidad de 3333 esto quiere decir que la sal cuenta con un

solo grupo hidroxilo en su moleacutecula El piquelado es realizado con adicioacuten de sal

comuacuten seguida de aacutecido foacutermico y sulfuacuterico en este orden y el basificado es

comuacutenmente realizado con oacutexido de magnesio

Los procesos con alto agotamiento de cromo sustituyen el fuloacuten tradicional por

un fuloacuten cangiloacuten por sus caracteriacutesticas no necesita de adicioacuten de agua para ayudar

al movimiento de las pieles

Los procesos con alto agotamiento de cromo se caracterizan por el bajo

porcentaje de agua empleada estos procesos utilizan los mismos insumos quiacutemicos

que en un proceso convencional en algunos casos utilizan agentes enmascarantes

sustituyendo a los aacutecidos

La Tabla 1 muestra las principales diferencias entre un curtido convencional y

uno con alto agotamiento de cromo

1 La medicioacuten del agua empleada en el proceso convencional de curtido fue realizada en la curtiembre tradicional CURMA SRL

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 7

Diferencia entre proceso de curtido convencional y proceso de

curtido con alto agotamiento de Cromo

ProcesosEquipos

Curtido Convencional Curtido con alto agotamiento de cromo

Ful

oacuten

Figura 1 Fulon convencional

Fuente (Adzet 1985)

El movimiento de las pieles se debe a una paraacutebola en el desplazamiento lo que implica el levantamiento y caiacuteda de las pieles ayudado por el uso de estacas interiores y el bantildeo correspondiente genera un gran gasto energeacutetico (Indigo quiacutemica 2016)

Figura 2 Fuloacuten cangiloacuten

Fuente (Indigo quiacutemica 2016)

Cuenta con cuatro palas o cangilones que van de una cabecera a otra que logran cuatro cavidades que permiten que gran volumen de la masa de las pieles sea movida y levantada de forma independiente sin necesidad de un bantildeo que ayude al movimiento (Indigo quiacutemica 2016) Ahorra energiacutea

8middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

Piq

uela

do

Adicioacuten de NaCl con una concentracioacuten mayor o igual a 6 grados Baumeacute

Adicioacuten de aacutecido foacutermico seguido del aacutecido sulfuacuterico para disminuir el efecto de enmascaramiento2 y aumentar la penetracioacuten del aacutecido sulfuacuterico

El pH de la piel baja desde un aproximado de 83 (pH en el cual termina el proceso de purga) hasta un pH de 35

Adicioacuten de NaCl con una concentracioacuten igual a 6 grados Baumeacute

Adicioacuten de un aacutecido deacutebil como el foacutermico seguido de un aacutecido fuerte como el sulfuacuterico o de un agente enmascarante

pH menor a 35 puesto que a un pH 4 solo la mitad de los grupos carbonilos se encuentran reactivos (Adzet 1985)

Cur

tido

Se antildeade al bantildeo 6de sulfato de Cromo baacutesico Cr(OH)SO4 respecto al peso de la piel a curtir

pH final de la solucioacuten alcanza un valor entre 38 ndash 42 gracias a la adicioacuten de un agente basificante comuacutenmente MgO

Basificacioacuten raacutepida

Gracias al pH del piquel la sal de cromo es absorbida con una mayor velocidad

Trabaja con igual o menor porcentaje de sal de cromo que el proceso convencional

El alto agotamiento de cromo acontece gracias a la fijacioacuten del cromo despueacutes de su penetracioacuten por la formacioacuten de complejos de las sales de cromo

Se realiza una basificacioacuten controlada y gradual pH 42

221 Fijacioacuten de la sal de Cromo en la piel

Las herramientas de alto agotamiento de Cromo aplicadas en la metodologiacutea del

proceso se basan en los fenoacutemenos de enmascaramiento olificacioacuten y oxalacioacuten

2 El efecto enmascarante se refiere a la formacioacuten de macromoleacuteculas o complejos entre las moleacuteculas de cromo e iones presentes en la solucioacuten el aacutecido foacutermico al tener un grupo carboxilo tiene un efecto enmascarante sobre las sales de cromo

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 9

Estos efectos se deben gracias a la hidrolisis de la sal de cromo como muestra la

siguiente ecuacioacuten

[119862119903(1198672119874)5119874119867]2+

1198672119874rarr [119862119903(1198672119874)4(119874119867)2]

+ + 1198673119874+

Al antildeadir un aacutelcali se neutraliza el aacutecido formado por hidroacutelisis y se favorece a la

formacioacuten de compuestos baacutesicos desplazaacutendose el equilibrio hacia la derecha

(Adzet 1985)

La Olificacioacuten de las sales de Cromo ocurre en un incremento de pH en el

proceso de curtido las moleacuteculas baacutesicas de Cromo se condensan entre siacute para

formar agregados moleculares posteriormente a este fenoacutemeno ocurre la

oxalacioacuten quedando el aacutetomo oxiacutegeno unido a dos aacutetomos de Cromo por valencias

principales (Adzet 1985) El enmascaramiento de las sales de Cromo es la

formacioacuten de complejos entre iones y el aacutetomo de Cromo Para evitar la formacioacuten

de complejos en las capas exteriores antes de tiempo el basificado debe ser realizado

cuando el cromo terminoacute de penetrar la piel

3 Metodologiacutea

Este estudio da una alternativa al meacutetodo tradicional de curtido a nivel industrial

basado en el meacutetodo de curtido con alto agotamiento de cromo planteado por Josep

M Morera este fue aplicado a las condiciones de trabajo de las curtiembres

tradicionales de Cochabamba tomando como muestra la empresa CURMA SRL

Para evaluar la eficiencia del proceso con alto agotamiento respecto al proceso

tradicional se realizaron pruebas fiacutesicas y quiacutemicas para el cuero recurtido y

para el wetblue seguacuten las normas fiacutesicas IUP3 y las normas quiacutemicas IUC4

3 IUP (International Union Physical Test) Normas y meacutetodos de ensayos fiacutesicos del cuero

de la Unioacuten Internacional de Sociedades de Quiacutemicos y Teacutecnicos de la Industria del Cuero

(IULTCS) (Cueronetcom 2016) 4 IUC (International Union Chemical Test) Normas y meacutetodos de anaacutelisis quiacutemicos del

cuero de la Unioacuten Internacional de Sociedades de Quiacutemicos y Teacutecnicos de la Industria del

Cuero (IULTCS) (Cueronetcom 2016)

10middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

31 Preparacioacuten de las pieles para el curtido

Las pieles fueron sometidas a un proceso convencional de pelambre (Pelambre

con sulfuro de sodio y cal) Las pruebas de alto agotamiento de cromo se realizaron

controlando los procesos de desencalado purgado piquelado y curtido

32 Controles a los proceso de curtido

La absorcioacuten de Cromo es un fenoacutemeno que depende del pH del proceso por

ello se realizoacute un control exhaustivo de eacuteste tanto en la piel como en el bantildeo del

proceso

Control de pH a la piel piquelada y al wetblue terminado

Como se muestra en la figura 1 los controles de pH de la piel se realizan

principalmente en el proceso de piquelado (imagen del lado izquierdo) y en la etapa

final del curtido que es el basificado (figura del lado derecho)

33 Teacutecnica de curtido de napa convencional

Se evaluoacute el curtido de napa convencional en fuloacuten tradicional industrial de 9

rpm a traveacutes de la determinacioacuten de las caracteriacutesticas de cada etapa del proceso

(temperatura pH y tiempo) y el control de las cantidades de insumos quiacutemicos y agua

empleados

La siguiente tabla muestra la receta del proceso convencional Este proceso fue

realizado en eacutepoca de invierno a una temperatura ambiente de 18degC

Teacutecnica de curtido convencional en fuloacuten industrial

Proceso Tiempo Productos pH T degC

Piquelado 10rsquo Agua 66 3 18

Sal 65

30rsquo Aacutec foacutermico (110) 07

60rsquo Aacutec sulfuacuterico(110) 11

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 11

Curtido 90rsquo Sulfato de Cromo 6 35 18

Agua 105

6 h Dolomita 11

Nastasim AS 02

Nota El porcentaje expresado en la tabla se refiere al porcentaje de insumos quiacutemicos en relacioacuten al peso de la piel procesada

Un problema que presentan las curtiembre consideradas MyPEs en la ciudad de

Cochabamba es la poca estandarizacioacuten de sus procesos principalmente en el uso

del agua por ello el porcentaje del agua expresado en la tabla 2 es un estimado

calculado por medicioacuten geomeacutetrica de los contenedores del agua usada en el proceso

34 Teacutecnica de curtido de napa con alto agotamiento de Cromo

El proceso de alto agotamiento de cromo planteado fue una optimizacioacuten del

proceso propuesto por Joseacute M Morera (tabla 3) Para optimizar el proceso de curtido

con alto agotamiento de Cromo y adecuarlo a las condiciones de una curtiembre

tradicional se realizaron 5 pruebas en fuloacuten convencional de prueba (teacutecnicas a b c

d y e) cada una ajustando o antildeadiendo una herramienta de alto agotamiento de

Cromo Se comproboacute la optimizacioacuten de este proceso a traveacutes de pruebas fiacutesicas y

quiacutemicas realizadas al cuero obtenido de cada una de ellas

Descripcioacuten del proceso de curtido de napa con alto agotamiento

de cromo seguacuten Josep M Morera aplicado a la curtiembre CURMA SRL

Nota El porcentaje expresado en la tabla se refiere al porcentaje de insumos quiacutemicos en relacioacuten al peso de la piel procesadaFuente (Morera J 2007)

La tabla 3 muestra la cantidad de insumos tiempo condiciones de pH y

temperatura del proceso con alto agotamiento de cromo de Joseacute M Morera Se puede

Proceso Tiempo Insumos pH TdegC

Piquelado 15rsquo Sal 15 25 Aumento gradual de temperatura

30rsquo Aacutec Foacutermico (110) 05

60rsquo Aacutec Sulfuacuterico (110) 05

Curtido 2 h Sulfato baacutesico de cromo 33degSch

Sulfato baacutesico de cromo 66degSch

3 38 55degC

35

4 h MgO 015

12middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

destacar como herramienta de alto agotamiento de Cromo el incremento de la

temperatura en la basificacioacuten

35 Pruebas en fuloacuten convencional de prueba

La metodologiacutea que se empleoacute para la implementacioacuten del proceso se basoacute en la

modificacioacuten de los porcentajes y tiempos de los insumos utilizados con el objetivo

de optimizar los valores de pH y temperatura necesarios para el alto agotamiento de

cromo estas modificaciones fueron expresadas en teacutecnicas de curtido realizadas en

fuloacuten de prueba de la empresa hasta obtener la teacutecnica con los paraacutemetros deseados

para la curticioacuten de cromo con alto agotamiento de cromo y posteriormente esta

teacutecnica fue aplicada a escala industrial en el fuloacuten de proceso 3

351 Teacutecnicas de alto agotamiento de cromo a temperatura constante

Las teacutecnicas a y b fueron desarrolladas a temperatura ambiente puesto que el

fuloacuten de prueba es de 1 m de diaacutemetro por ello la caiacuteda de las pieles en el proceso es

de esta altura y no es la suficiente para generar un incremento de temperatura en el

proceso

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 13

Formulacioacuten de proceso con alto agotamiento de cromo sin bantildeos en fuloacuten de prueba a temperatura constante T

eacutecni

ca a

tem

pera

tura

ambi

ente

Pro

ceso

Tie

mpo

(min

)

pH

Tem

pera

tura

(degC

)

Insumos ( sobre el peso de piel)

Agu

a

Sul

fato

de

Am

onio

Roh

apon

Lopa

lin C

L

Sal

Aacuteci

do foacute

rmic

o 1

10

Aacuteci

do s

ulfuacute

rico

110

Cro

men

o

Sul

fato

de

crom

o

MgO

a) Lavado 10 11 18 50 - - - - - - - - -

Desencalado 90 - 3 - - - - - - - -

Purgado 60 8 45 50 - 02 - - - - - - -

30 30 - - - 03 - - - - - -

Lavado 10 18 50 - - - - - - - - -

Piquelado 15 3 22 - - - - 15 - - - - -

30 - - - - - 05 - - - -

60 - - - - - - 08 - - -

Curtido 90 35 22 - - - - - - - - 6 -

240 015

b) Lavado 10 11 18 50 - - - - - - - - -

Desencalado 30 - 3 - - - - - - - -

Purgado 60 8 45 50 - 02 - - - - - - -

14middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

T=30degC 30 30 - - - 03 - - - - - -

Lavado 10 18 50 - - - - - - - - -

Piquelado 15 4 22 - - - - 15 - - - - -

30 - - - - - 05 - - - -

60 - - - - - - - 08 - -

Curtido 90 5 22 - - - - - - - - 6 -

240 015

Las pruebas fueron controladas desde el proceso de desencalado La prueba ldquoardquo fue la aplicacioacuten del proceso de curtido de Joseacute

Morera se modificoacute los porcentajes de aacutecidos para llegar al pH de piquelado adecuado La teacutecnica ldquobrdquo se diferencia por el agente

enmascarante Cromeno XP Este enmascarante trabaja a pH elevado en relacioacuten al aacutecido sulfuacuterico puesto que es una mezcla de aacutecidos

orgaacutenicos

352 Teacutecnica de curtido con alto agotamiento de cromo con recuperacioacuten del agua de piquelado a temperatura ambiente

Esta teacutecnica tiene como meacutetodo de agotamiento de cromo la recuperacioacuten del agua aacutecida del piquelado

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 15

Formulacioacuten de proceso con alto agotamiento de cromo con recuperacioacuten del agua de piquelado en fuloacuten de prueba

a temperatura constante

Teacutec

nica

con

esc

urrid

o de

agua

de

piqu

elad

o

Pro

ceso

Tie

mpo

(min

)

pH

Tem

pera

tura

(degC

)

Insumos ( sobre el peso de piel)

Agu

a

Sul

fato

de

Am

onio

Roh

apon

Lopa

lin C

L

Sal

Aacuteci

do foacute

rmic

o 1

10

Aacuteci

do s

ulfuacute

rico

110

Cro

men

o X

P

Sul

fato

de

crom

o

MgO

c) Lavado 10 11 18 50

- - - - - - - - -

Desencalado 30 - 3 - - - - - - - -

Purgado

60 8 45 50

- 02 - - - - - - -

30 30 - - - 03 - - - - - -

Lavado 10 50

- - - - - - - - -

Piquelado

(escurrir)

15 25 20 - - - - 15 - - - - -

30 - - - - - 05 - - - -

30 - - - - - 03 - - - -

Curtido

60 - - - - - - 1 - - -

90 37 20 - - - - - - - - 6 -

16middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

240 015

d) Lavado 10 11 18 50

- - - - - - - - -

Desencalado 30 - 3 - - - - - - - -

Purgado

60 8 45 50

- 02 - - - - - - -

30 30 - - - 03 - - - - - -

Lavado 10 50

- - - - - - - - -

Piquelado

(escurrir)

15 25 20 - - - - 15 - - - - -

30 - - - - - 05 - - - -

30 - - - - - 03 - - - -

Curtido

60 - - - - - - 1 - - -

90 37 20 - - - - - - - - 6 -

240 05

Las teacutecnicas (c) y (d) utilizan como herramientas de alto agotamiento de cromo la recuperacioacuten de agua aacutecida de piquelado La teacutecnica

(d) se diferencia por el aumento de la basicidad en el proceso

353 Teacutecnica de curtido con alto agotamiento de cromo con recuperacioacuten del agua de piquelado e incremento de temperatura

Esta teacutecnica mantuvo la misma metodologiacutea empleada en la teacutecnica de curtido con alto agotamiento de cromo con recuperacioacuten del

agua de piquelado a temperatura ambiente

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 17

Como herramienta de alto agotamiento de cromo en el basificado del proceso de curtido se antildeadioacute agua caliente para simular un

aumento de temperatura en el proceso

Formulacioacuten de proceso con alto agotamiento de cromo sin bantildeos con recuperacioacuten del agua de piquelado en fuloacuten

de prueba con incremento de temperatura

Teacutec

nica

con

incr

emen

to d

e la

tem

pera

tura

Pro

ceso

Tie

mpo

(min

)

pH

Tem

pera

tura

(degC

)

Insumos ( sobre el peso de piel)

Agu

a

Sul

fato

de

Am

onio

Roh

apon

Lopa

lin C

L

Sal

Aacuteci

do foacute

rmic

o 1

10

Aacuteci

do s

ulfuacute

rico

110

Cro

men

o X

P

Sul

fato

de

crom

o

MgO

e) Lavado 10 11 18 50 - - - - - - - - -

Desencalado 30 - 3 - - - - - - - -

Purgado

T=30degC

60 8 45 50 - 02 - - - - - - -

30 30 - - - 03 - - - - - -

Lavado 10 50 - - - - - - - - -

Piquelado

(escurrir)

15 28 20 - - - - 15 - - - - -

30 - - - - - 03 - - - -

30 - - - - - 05 - - - -

60 - - - - - - 1 - - -

18middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

Curtido 90 38 20

40

- - - - - - - - 6 -

120 - - - - - - - - - 025

120 40 - - - - - - - - - 025

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 19

La teacutecnica (e) utiliza como herramientas de alto agotamiento el bajo contenido

de sal en su proceso la recuperacioacuten de agua aacutecida de piquelado el aumento gradual

de la basicidad y el incremento de la temperatura en el proceso

En la siguiente tabla se muestran las herramientas de alto agotamiento utilizadas

en cada teacutecnica de proceso

Herramientas de alto agotamiento de cromo empleadas en cada

teacutecnica de proceso de curtido

Meacutetodos de alto agotamiento de cromo

Teacutec

nica

s

Sin

bantilde

o

Baj

o co

nten

ido

de s

al

Uso

de

agen

te

enm

asca

rant

e

Rec

uper

acioacute

n de

l agu

a de

piq

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Aum

ento

de

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cida

d

Incr

emen

to d

e la

tem

pera

tura

en

el

basi

ficad

o

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

La teacutecnica que presentoacute mejores resultados despueacutes de realizar las pruebas fiacutesicas

y quiacutemicas de calidad al cuero obtenido del curtido (conocido como wetblue) fue la

teacutecnica (e) por lo tanto la misma fue aplicada en fuloacuten industrial convencional

36 Meacutetodo de curtido con alto agotamiento de cromo en el fuloacuten de proceso 3

La teacutecnica con alto agotamiento de Cromo que se empleoacute en fuloacuten de proceso

de 9rpm con un diaacutemetro de 3 metros fue la teacutecnica (e) esta se realizoacute sin bantildeo se

obtuvo una cantidad de efluente de curtido proveniente del agua remanente de los

anteriores procesos y del agua caliente antildeadida en la basificacioacuten para el agotamiento

de Cromo

Las herramientas para el agotamiento de Cromo que este proceso utilizoacute fueron

las siguientes

20middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

Curtido sin bantildeo la concentracioacuten de sal de Cromo aumenta y es

incorporada maacutes faacutecilmente al interior de la piel por la accioacuten mecaacutenica del

fuloacuten

Disminucioacuten del porcentaje de sal en el curtido Para evitar la dificultan el

acceso a los grupos reactivos por parte de la sal de Cromo

Escurrido del agua de piquelado a un pH entre 25-3 los iones disueltos en

el bantildeo son eliminados junto a este la concentracioacuten del Cromo aumenta y

al mantenerse el pH de la piel aacutecido los grupos ionizables de la piel se

encuentran reactivos y el agotamiento del Cromo acontece (Adzet 1985)

Incremento gradual de la basicidad de una manera lenta y uniforme sin saltos

bruscos que puedan precipitar el Cromo antes de tiempo (Adzet 1985)

Incremento de la temperatura en la etapa de basificado con el fin de

incrementar la hidrolisis de la sal de Cromo y asiacute incrementar la fijacioacuten de

la misma

Teacutecnica ldquoerdquo de curtido de napa con alto agotamiento de Cromo en

fuloacuten de proceso ldquo3rdquo

Una vez que el Cromo penetroacute la piel no importoacute si la cantidad de basificante

fue excesiva

37 Control de calidad y eficiencia de las pruebas realizadas de curtido

La optimizacioacuten de la teacutecnica de curtido con alto agotamiento de Cromo fue

comprobada con pruebas de calidad que se dividen en ensayos fiacutesicos y quiacutemicos

tanto para el cuero recurtido (cuero que pasan por un proceso quiacutemico maacutes que es el

recurtido) y para el cuero wetblue (producto del proceso de curtido)

Proceso Tiempo Productos pH TdegC

Piquelado 10rsquo Sal 15 25 20

30rsquo Aacutec Foacutermico (110) 03

30rsquo Aacutec Foacutermico (110) 05 30

60rsquo Aacutec Sulfuacuterico (110) 1 40

Curtido 90rsquo Sulfato de Cromo 6 Piel Bantildeo 40

2 h Agua

Cromeno FB

20

025

38 3 70

49

2 h Cromeno FB 025 49

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 21

La eficiencia del proceso se corroboroacute con la medicioacuten del agua efluente

recuperado y el anaacutelisis del Cromo total presente tambieacuten con la comparacioacuten del

tiempo necesario de proceso y con la evaluacioacuten financiera del mismo

4 Resultados

A continuacioacuten se expresan los resultados de los ensayos de cromo total tanto

en los efluentes como el absorbido en el cuero los resultados de calidad (tanto fiacutesicos

y quiacutemicos) y el anaacutelisis financiero del proceso

41 Anaacutelisis de Cromo en los efluentes

Con las muestras analizadas del licor de Cromo en boca de fuloacuten y del efluente

despueacutes de tratamiento realizado a escala de laboratorio se obtuvieron los siguientes

resultados

Resultados de los ensayos de Cromo total del agua de Cromo

antes y despueacutes de tratamiento de la prueba de curtido con alto

agotamiento y de curtido convencional

Proceso de curtido

Concentracioacuten de Cromo(a)

[mgCrL]

Cantidad de Cromo(a) [g Ton piel]

Concentracioacuten de Cromo(b)

[mgCrL]

Cantidad de Cromo(b)

[g Ton piel]

NORMA le15 mg CrL

Convencional 76237 950 6913 864

Con alto agotamiento de Cromo

15522 23 1249 018

(a) Boca de fuloacuten

(b) Despueacutes de tratamiento

En la tabla 9 se puede observar que el curtido convencional genera licores 5

veces maacutes concentrado que el proceso con alto agotamiento ademaacutes que genera 8

veces maacutes efluente

42 Ensayos fiacutesicos al cuero recurtido

El cuero al que se realizoacute estas pruebas fiscas pasa por un proceso quiacutemico

despueacutes del curtido llamado recurtido Estos ensayos son realizados en laboratorios

especiacuteficos para determinar la calidad del cuero los ensayos son resistencia a la

rotura porcentaje de elongacioacuten resistencia al desgarre simple y doble rotura y

estallido de flor

22middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

Los paraacutemetros de estos ensayos fiacutesicos son normados por la

IUP (International Union Physical Test)

Ensayos fiacutesicos de cuero recurtido de napa vestimenta

Tipo de ensayos fiacutesicos

R

esis

tenc

ia a

la r

otur

a [N

mm

2 ]

D

e E

long

acioacute

n

Res

iste

ncia

al d

esga

rre

sim

ple

[Nm

m]

Res

iste

ncia

al d

esga

rre

dobl

e

[Nm

m]

Rot

ura

de fl

or [m

m]

Est

allid

o de

flor

[mm

]

Norma ge12 le60 ge20 ge98 ge7 ge10

Curtido convencional 113808 808056

19792

7 327232 111106 123806

Curtido con alto agotamiento de Cromo

12091

1 54135

1 22683 39356

5 11791

5 13231

4

En la tabla 10 se puede observar que el proceso convencional tiene valores fuera

de la norma en resistencia a la rotura porcentaje de elongacioacuten desgarre simple y

doble Los resultados obtenidos con el proceso de alto agotamiento de Cromo son

similares o superiores a los obtenidos con el proceso convencional

43 Ensayos quiacutemicos al cuero recurtido

El ensayo quiacutemico realizado fue la medicioacuten de pH del cuero normado por la

IUC (International Union Chemical Test)

Resultados de ensayos de determinacioacuten de pH e iacutendice de

diferencia

Proceso de curtido pH pH diferencial

Iacutendice de diferencia

Norma ge35 le07

Proceso convencional 391 451 06

Proceso con alto Agotamiento de Cromo 384 436 052

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 23

Los valores de iacutendice de referencia mayores a 07 indican que hay la presencia

de aacutecidos o bases fuertes y una ausencia de sales reguladoras (Gomez amp Medina

1986)

El proceso con alto agotamiento de cromo presenta resultados similares al

proceso convencional

44 Ensayo fiacutesico al cuero wetblue

El cuero wetblue es producto del proceso de curtido la prueba fiacutesica que se

realiza es la retraccioacuten esta determina si la absorcioacuten de Cromo en el proceso de

Curtido fue la adecuada Si la retraccioacuten es mayor al 2 hubo una mala curticioacuten

Este paraacutemetro es normado por la IUP (International Union Physical Test)

Resultados de ensayos de determinacioacuten de retraccioacuten de los

cueros wetblue de las pruebas de curtido realizadas

Proceso de curtido De retraccioacuten Promedio

(a) (b) (c) Norma le2

Convencional 2 en fuloacuten de pruebas 2 2 1 167

Prueba de la teacutecnica ldquoerdquo en fuloacuten de proceso ldquo3rdquo

0 0 0 0

(a) Prueba 1 (b) Prueba 2 (c) Prueba 3

La tabla 12 nos muestra que los valores de porcentaje de retraccioacuten para el

wetblue convencional son muy elevados e incluso no cumplen la norma Esto debido

a una mala absorcioacuten de Cromo en su curtido

45 Ensayo quiacutemico al cuero wetblue

La prueba quiacutemica que se realiza es la determinacioacuten de Cromo total en el

wetblueEste paraacutemetro es normado por la IUC (International Union Chemical

Test)

Resultados de los ensayos de determinacioacuten de Cromo total en

los cueros wetblue de las pruebas de curtido realizadas

Proceso de curtido de Cromo en el cuero

Norma en peso secoge325

Proceso convencional 2647

Proceso con alto agotamiento de Cromo

3618

24middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

En la tabla 13 se puede observar que con el meacutetodo de alto agotamiento de

Cromo se obtiene un cuero wetblue con mayor porcentaje de Cromo en el cuero

esta prueba respalda al ensayo de retraccioacuten de wetblue

Las propiedades de calidad de cuero dependen de la absorcioacuten de Cromo en el

cuero wetblue

46 Evaluacioacuten financiera

La curtiembre CURMA SRL representante de las curtiembres tradicionales de

la ciudad de Cochabamba tiene una capacidad productiva de 900 piezas de napa mes

con un peso promedio de kg 10 por pieza para el respectivo caacutelculo de costos se

tomoacute como base kg 9000 piel en tripa por mes

Para el proceso convencional se realizoacute el caacutelculo de la cantidad de sal de Cromo

necesaria para igualar la absorcioacuten de cromo realizada con el proceso con alto

agotamiento de Cromo

Costo total de insumos empleados

Insumo Costo Unitario Bskg

Curtido Convencional BsMes

Curtido Con Alto Agotamiento De Cromo BsMes

Sulfato De Amonio 6 540 1620

Bisulfato De Sodio 115 828 0

Rohapon 133 2394 2394

Lopalin Cl 28 756 756

Sal 29 16965 3915

Aacutecido Foacutermico 83 5229 5976

Aacutecido Sulfuacuterico 32 3168 288

Cuirextan BS 135 10129 7290

Dolomita 48 4752 0

Nastabim AS 208 3744 0

Cromeno FB 165 0 7425

Agua 13 BsM 82368 30186

Total 1670188 1222686

El costo de produccioacuten de la teacutecnica de curtido propuesta genera un ahorro de

Bs 447502-

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 25

Los costos de insumos para el tratamiento de efluentes dependieron

directamente de la cantidad necesaria de cal para precipitar el Cromo El costo de

este agente precipitante para cada proceso se muestra en la siguiente tabla

Cantidad mensual de agua de curtido para el tratamiento

Proceso Cal (kgmes)

Costo unitario (Bskg)

Costo total (Bsmes)

Curtido convencional 7861 13 10219

Curtido con alto agotamiento de Cromo

918 13 1193

Diferencia 6943 9026

El proceso con alto agotamiento de Cromo genera un ahorro de 9026 Bsmes

en tratamiento de aguas residuales

En la tabla 16 se presenta el consumo de energiacutea del proceso de curtido para

ambos procesos en base a la potencia del motor del fuloacuten de proceso ldquo3rdquo (15 Hp) y

a la cantidad de procesos de curtido de napa realizada (8 procesosmes)

Consumo de energiacutea eleacutectrica para el proceso de curtido

Proceso Potencia [kW]

Tiempo

[h]

Consumo

[kWhmes]

Costo unitario BskWh

Costo total Bsmes

Curtido convencional 111855 1367 122325 14 171250

Curtido con alto agotamiento de Cromo

111855 633 56643 14 793

Diferencia 734 65682 9195

Este resultado muestra que existe un ahorro energeacutetico con el proceso de alto

agotamiento de Cromo ya que el proceso demanda menos tiempo

Costo total del proceso de curtido

Iacutetem Curtido Convencional (BsMes)

Curtido Con Alto Agotamiento De Cromo (BsMes)

Insumos Para El Curtido 1670188 1222686

Insumos Quiacutemicos Para El Tratamiento De Agua

10219 1193

26middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

Costo De Insumo De Energiacutea Eleacutectrica

171250 793

Total 1851657 1303179

El proceso con alto agotamiento de cromo genera un ahorro de

aproximadamente 30 respecto al proceso convencional

5 Anaacutelisis y discusioacuten

Los cueros resultantes del proceso de alto agotamiento de Cromo presentaron

caracteriacutesticas fiacutesicas y quiacutemicas superiores que el cuero curtido con el proceso

convencional

Optimizacioacuten de la calidad del cuero de napa con el meacutetodo de

alto agotamiento de Cromo pruebas fiacutesicas y quiacutemicas

1141

121 ge12

11

115

12

125

Resistencia a la rotura

Nm

m2

Ensayo de calidad de resistencia a la rotura

198 327227394

22

ge98

0

50

100

150

Desgarre simple Desgarre doble

Nm

m

Ensayo de calidad de desgarre del cuero

808

541 le60

0

50

100

de elongacioacuten

Ensayo de calidad de de elongacioacuten

111 124118 124

ge7ge10

0

5

10

15

Rotura de flor Estallido de flor

Nm

m

Ensayo de calidad de armabilidad del cuero

01234

De retraccion delwetblue

De cromo en elwetblue

Optimizacioacuten de la calidad del cuero de Napa con el meacutetodo de alto agotamiento de Cromo

Con alto agotamiento deCr

convencional

Norma IUC-IUP

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 27

Se obtuvo un resultado significativamente diferente cuando se analizoacute el Cromo

absorbido por la piel Estos resultados estaacuten relacionados con la absorcioacuten de cromo

en las pieles

El ensayo de rotura y estallido de flor no dependen del proceso de curtido

El pH del cuero de ambos procesos fue similar el trabajar sin bantildeo no causoacute

dantildeos en la piel puesto que habiacutea el peligro que por anudamiento de pieles existiera

un desprendimiento de la capa flor

Sustentabilidad del proceso de curtido con alto agotamiento de

Cromo

Dado que el porcentaje de Cromo en los dos tipos de curtido es el mismo con

el proceso de alto agotamiento de Cromo redujo el Cromo residual obtenido en el

efluente del proceso como se muestra en la figura 3

Este proceso redujo considerablemente el volumen de efluentes generado

impactando positivamente al medio ambiente y a la salud de los obreros de la

empresa

En la figuras 4 se puede observar la diferencia desde el punto de vista ambiental

La figura 4 a) muestra una piscina llena de licores de Cromo a diferencia de la

figura 4 b) donde praacutecticamente no se observa rastros considerables del mismo

Con este proceso se podraacute aumentar la produccioacuten de wetblue en la empresa

dado que el tiempo de produccioacuten de wetblue por este meacutetodo es la mitad que el

tiempo empleado en el proceso convencional por lo tanto la produccioacuten se podraacute

duplicar

Finalmente el proceso con alto agotamiento de Cromo estudiado genera una

ganancia de 548478 Bsmes

112

13

0

2

4

6

8

10

12

Efluente (m3mes)

Convencional

Con alto agotamiento de Cromo

864

0180

2

4

6

8

10

kg de CrTon de piel

Convencional

Con alto agotamiento de Cromo

138

63

0

5

10

15

Horas productivas

Convencional

Con alto agotamiento de Cromo

28middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

a)

b)

a) Cueros wetblue de napa descargados despueacutes del proceso

convencional de curtido b) Cueros wetblue de napa descargados despueacutes

del proceso con alto agotamiento de Cromo

6 Conclusiones

Los resultados obtenidos con el proceso de alto agotamiento de Cromo nos

permiten llegar a las siguientes conclusiones

Al realizar el proceso sin bantildeo se contoacute con poca cantidad de agua por lo

cual se disminuyoacute la cantidad de sal (NaCl) para llegar a la concentracioacuten

ideal

El fuloacuten convencional no es apto para el proceso sin bantildeos por no contener

un flujo que ayude con el movimiento de las pieles la temperatura no se

incrementa como lo hariacutea en un fuloacuten cangiloacuten Para llegar a condiciones de

un fuloacuten cangiloacuten en el mismo se debe trabajar con remanentes de agua e

incrementar la temperatura por adicioacuten de un porcentaje de agua caliente

El pH miacutenimo de piquelado para una buena absorcioacuten de cromo en la piel

es de 25

El basificado en el proceso de las pieles ayuda a la formacioacuten de complejos

del Cromo y a la fijacioacuten de los mismos al interior

El aumento de temperatura por la accioacuten mecaacutenica y adicioacuten de agua caliente

en dos tomas junto al basificante en el fuloacuten fue ideal

Tomando los controles necesarios (medicioacuten de pH temperatura y control con

cortes en la piel) se puede realizar un proceso con alto agotamiento de Cromo en

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 29

fuloacuten tradicional usando los mismos insumos quiacutemicos que los que se utilizan en un

proceso convencional

Este proceso es eficiente sustentable y al alcance de todas las curtiembre

consideradas MyPrsquos de la ciudad de Cochabamba

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6middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

22 Diferencias entre el proceso de curtido convencional y curtido con alto agotamiento de cromo

El proceso convencional de curtido utiliza entre 171- 585 m3 aguaton de piel

tripa1 (CPTS 2005) La sal comuacutenmente utilizada es el sulfato de Cromo baacutesico

Cr(OH)SO4 con una basicidad de 3333 esto quiere decir que la sal cuenta con un

solo grupo hidroxilo en su moleacutecula El piquelado es realizado con adicioacuten de sal

comuacuten seguida de aacutecido foacutermico y sulfuacuterico en este orden y el basificado es

comuacutenmente realizado con oacutexido de magnesio

Los procesos con alto agotamiento de cromo sustituyen el fuloacuten tradicional por

un fuloacuten cangiloacuten por sus caracteriacutesticas no necesita de adicioacuten de agua para ayudar

al movimiento de las pieles

Los procesos con alto agotamiento de cromo se caracterizan por el bajo

porcentaje de agua empleada estos procesos utilizan los mismos insumos quiacutemicos

que en un proceso convencional en algunos casos utilizan agentes enmascarantes

sustituyendo a los aacutecidos

La Tabla 1 muestra las principales diferencias entre un curtido convencional y

uno con alto agotamiento de cromo

1 La medicioacuten del agua empleada en el proceso convencional de curtido fue realizada en la curtiembre tradicional CURMA SRL

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 7

Diferencia entre proceso de curtido convencional y proceso de

curtido con alto agotamiento de Cromo

ProcesosEquipos

Curtido Convencional Curtido con alto agotamiento de cromo

Ful

oacuten

Figura 1 Fulon convencional

Fuente (Adzet 1985)

El movimiento de las pieles se debe a una paraacutebola en el desplazamiento lo que implica el levantamiento y caiacuteda de las pieles ayudado por el uso de estacas interiores y el bantildeo correspondiente genera un gran gasto energeacutetico (Indigo quiacutemica 2016)

Figura 2 Fuloacuten cangiloacuten

Fuente (Indigo quiacutemica 2016)

Cuenta con cuatro palas o cangilones que van de una cabecera a otra que logran cuatro cavidades que permiten que gran volumen de la masa de las pieles sea movida y levantada de forma independiente sin necesidad de un bantildeo que ayude al movimiento (Indigo quiacutemica 2016) Ahorra energiacutea

8middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

Piq

uela

do

Adicioacuten de NaCl con una concentracioacuten mayor o igual a 6 grados Baumeacute

Adicioacuten de aacutecido foacutermico seguido del aacutecido sulfuacuterico para disminuir el efecto de enmascaramiento2 y aumentar la penetracioacuten del aacutecido sulfuacuterico

El pH de la piel baja desde un aproximado de 83 (pH en el cual termina el proceso de purga) hasta un pH de 35

Adicioacuten de NaCl con una concentracioacuten igual a 6 grados Baumeacute

Adicioacuten de un aacutecido deacutebil como el foacutermico seguido de un aacutecido fuerte como el sulfuacuterico o de un agente enmascarante

pH menor a 35 puesto que a un pH 4 solo la mitad de los grupos carbonilos se encuentran reactivos (Adzet 1985)

Cur

tido

Se antildeade al bantildeo 6de sulfato de Cromo baacutesico Cr(OH)SO4 respecto al peso de la piel a curtir

pH final de la solucioacuten alcanza un valor entre 38 ndash 42 gracias a la adicioacuten de un agente basificante comuacutenmente MgO

Basificacioacuten raacutepida

Gracias al pH del piquel la sal de cromo es absorbida con una mayor velocidad

Trabaja con igual o menor porcentaje de sal de cromo que el proceso convencional

El alto agotamiento de cromo acontece gracias a la fijacioacuten del cromo despueacutes de su penetracioacuten por la formacioacuten de complejos de las sales de cromo

Se realiza una basificacioacuten controlada y gradual pH 42

221 Fijacioacuten de la sal de Cromo en la piel

Las herramientas de alto agotamiento de Cromo aplicadas en la metodologiacutea del

proceso se basan en los fenoacutemenos de enmascaramiento olificacioacuten y oxalacioacuten

2 El efecto enmascarante se refiere a la formacioacuten de macromoleacuteculas o complejos entre las moleacuteculas de cromo e iones presentes en la solucioacuten el aacutecido foacutermico al tener un grupo carboxilo tiene un efecto enmascarante sobre las sales de cromo

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 9

Estos efectos se deben gracias a la hidrolisis de la sal de cromo como muestra la

siguiente ecuacioacuten

[119862119903(1198672119874)5119874119867]2+

1198672119874rarr [119862119903(1198672119874)4(119874119867)2]

+ + 1198673119874+

Al antildeadir un aacutelcali se neutraliza el aacutecido formado por hidroacutelisis y se favorece a la

formacioacuten de compuestos baacutesicos desplazaacutendose el equilibrio hacia la derecha

(Adzet 1985)

La Olificacioacuten de las sales de Cromo ocurre en un incremento de pH en el

proceso de curtido las moleacuteculas baacutesicas de Cromo se condensan entre siacute para

formar agregados moleculares posteriormente a este fenoacutemeno ocurre la

oxalacioacuten quedando el aacutetomo oxiacutegeno unido a dos aacutetomos de Cromo por valencias

principales (Adzet 1985) El enmascaramiento de las sales de Cromo es la

formacioacuten de complejos entre iones y el aacutetomo de Cromo Para evitar la formacioacuten

de complejos en las capas exteriores antes de tiempo el basificado debe ser realizado

cuando el cromo terminoacute de penetrar la piel

3 Metodologiacutea

Este estudio da una alternativa al meacutetodo tradicional de curtido a nivel industrial

basado en el meacutetodo de curtido con alto agotamiento de cromo planteado por Josep

M Morera este fue aplicado a las condiciones de trabajo de las curtiembres

tradicionales de Cochabamba tomando como muestra la empresa CURMA SRL

Para evaluar la eficiencia del proceso con alto agotamiento respecto al proceso

tradicional se realizaron pruebas fiacutesicas y quiacutemicas para el cuero recurtido y

para el wetblue seguacuten las normas fiacutesicas IUP3 y las normas quiacutemicas IUC4

3 IUP (International Union Physical Test) Normas y meacutetodos de ensayos fiacutesicos del cuero

de la Unioacuten Internacional de Sociedades de Quiacutemicos y Teacutecnicos de la Industria del Cuero

(IULTCS) (Cueronetcom 2016) 4 IUC (International Union Chemical Test) Normas y meacutetodos de anaacutelisis quiacutemicos del

cuero de la Unioacuten Internacional de Sociedades de Quiacutemicos y Teacutecnicos de la Industria del

Cuero (IULTCS) (Cueronetcom 2016)

10middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

31 Preparacioacuten de las pieles para el curtido

Las pieles fueron sometidas a un proceso convencional de pelambre (Pelambre

con sulfuro de sodio y cal) Las pruebas de alto agotamiento de cromo se realizaron

controlando los procesos de desencalado purgado piquelado y curtido

32 Controles a los proceso de curtido

La absorcioacuten de Cromo es un fenoacutemeno que depende del pH del proceso por

ello se realizoacute un control exhaustivo de eacuteste tanto en la piel como en el bantildeo del

proceso

Control de pH a la piel piquelada y al wetblue terminado

Como se muestra en la figura 1 los controles de pH de la piel se realizan

principalmente en el proceso de piquelado (imagen del lado izquierdo) y en la etapa

final del curtido que es el basificado (figura del lado derecho)

33 Teacutecnica de curtido de napa convencional

Se evaluoacute el curtido de napa convencional en fuloacuten tradicional industrial de 9

rpm a traveacutes de la determinacioacuten de las caracteriacutesticas de cada etapa del proceso

(temperatura pH y tiempo) y el control de las cantidades de insumos quiacutemicos y agua

empleados

La siguiente tabla muestra la receta del proceso convencional Este proceso fue

realizado en eacutepoca de invierno a una temperatura ambiente de 18degC

Teacutecnica de curtido convencional en fuloacuten industrial

Proceso Tiempo Productos pH T degC

Piquelado 10rsquo Agua 66 3 18

Sal 65

30rsquo Aacutec foacutermico (110) 07

60rsquo Aacutec sulfuacuterico(110) 11

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 11

Curtido 90rsquo Sulfato de Cromo 6 35 18

Agua 105

6 h Dolomita 11

Nastasim AS 02

Nota El porcentaje expresado en la tabla se refiere al porcentaje de insumos quiacutemicos en relacioacuten al peso de la piel procesada

Un problema que presentan las curtiembre consideradas MyPEs en la ciudad de

Cochabamba es la poca estandarizacioacuten de sus procesos principalmente en el uso

del agua por ello el porcentaje del agua expresado en la tabla 2 es un estimado

calculado por medicioacuten geomeacutetrica de los contenedores del agua usada en el proceso

34 Teacutecnica de curtido de napa con alto agotamiento de Cromo

El proceso de alto agotamiento de cromo planteado fue una optimizacioacuten del

proceso propuesto por Joseacute M Morera (tabla 3) Para optimizar el proceso de curtido

con alto agotamiento de Cromo y adecuarlo a las condiciones de una curtiembre

tradicional se realizaron 5 pruebas en fuloacuten convencional de prueba (teacutecnicas a b c

d y e) cada una ajustando o antildeadiendo una herramienta de alto agotamiento de

Cromo Se comproboacute la optimizacioacuten de este proceso a traveacutes de pruebas fiacutesicas y

quiacutemicas realizadas al cuero obtenido de cada una de ellas

Descripcioacuten del proceso de curtido de napa con alto agotamiento

de cromo seguacuten Josep M Morera aplicado a la curtiembre CURMA SRL

Nota El porcentaje expresado en la tabla se refiere al porcentaje de insumos quiacutemicos en relacioacuten al peso de la piel procesadaFuente (Morera J 2007)

La tabla 3 muestra la cantidad de insumos tiempo condiciones de pH y

temperatura del proceso con alto agotamiento de cromo de Joseacute M Morera Se puede

Proceso Tiempo Insumos pH TdegC

Piquelado 15rsquo Sal 15 25 Aumento gradual de temperatura

30rsquo Aacutec Foacutermico (110) 05

60rsquo Aacutec Sulfuacuterico (110) 05

Curtido 2 h Sulfato baacutesico de cromo 33degSch

Sulfato baacutesico de cromo 66degSch

3 38 55degC

35

4 h MgO 015

12middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

destacar como herramienta de alto agotamiento de Cromo el incremento de la

temperatura en la basificacioacuten

35 Pruebas en fuloacuten convencional de prueba

La metodologiacutea que se empleoacute para la implementacioacuten del proceso se basoacute en la

modificacioacuten de los porcentajes y tiempos de los insumos utilizados con el objetivo

de optimizar los valores de pH y temperatura necesarios para el alto agotamiento de

cromo estas modificaciones fueron expresadas en teacutecnicas de curtido realizadas en

fuloacuten de prueba de la empresa hasta obtener la teacutecnica con los paraacutemetros deseados

para la curticioacuten de cromo con alto agotamiento de cromo y posteriormente esta

teacutecnica fue aplicada a escala industrial en el fuloacuten de proceso 3

351 Teacutecnicas de alto agotamiento de cromo a temperatura constante

Las teacutecnicas a y b fueron desarrolladas a temperatura ambiente puesto que el

fuloacuten de prueba es de 1 m de diaacutemetro por ello la caiacuteda de las pieles en el proceso es

de esta altura y no es la suficiente para generar un incremento de temperatura en el

proceso

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 13

Formulacioacuten de proceso con alto agotamiento de cromo sin bantildeos en fuloacuten de prueba a temperatura constante T

eacutecni

ca a

tem

pera

tura

ambi

ente

Pro

ceso

Tie

mpo

(min

)

pH

Tem

pera

tura

(degC

)

Insumos ( sobre el peso de piel)

Agu

a

Sul

fato

de

Am

onio

Roh

apon

Lopa

lin C

L

Sal

Aacuteci

do foacute

rmic

o 1

10

Aacuteci

do s

ulfuacute

rico

110

Cro

men

o

Sul

fato

de

crom

o

MgO

a) Lavado 10 11 18 50 - - - - - - - - -

Desencalado 90 - 3 - - - - - - - -

Purgado 60 8 45 50 - 02 - - - - - - -

30 30 - - - 03 - - - - - -

Lavado 10 18 50 - - - - - - - - -

Piquelado 15 3 22 - - - - 15 - - - - -

30 - - - - - 05 - - - -

60 - - - - - - 08 - - -

Curtido 90 35 22 - - - - - - - - 6 -

240 015

b) Lavado 10 11 18 50 - - - - - - - - -

Desencalado 30 - 3 - - - - - - - -

Purgado 60 8 45 50 - 02 - - - - - - -

14middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

T=30degC 30 30 - - - 03 - - - - - -

Lavado 10 18 50 - - - - - - - - -

Piquelado 15 4 22 - - - - 15 - - - - -

30 - - - - - 05 - - - -

60 - - - - - - - 08 - -

Curtido 90 5 22 - - - - - - - - 6 -

240 015

Las pruebas fueron controladas desde el proceso de desencalado La prueba ldquoardquo fue la aplicacioacuten del proceso de curtido de Joseacute

Morera se modificoacute los porcentajes de aacutecidos para llegar al pH de piquelado adecuado La teacutecnica ldquobrdquo se diferencia por el agente

enmascarante Cromeno XP Este enmascarante trabaja a pH elevado en relacioacuten al aacutecido sulfuacuterico puesto que es una mezcla de aacutecidos

orgaacutenicos

352 Teacutecnica de curtido con alto agotamiento de cromo con recuperacioacuten del agua de piquelado a temperatura ambiente

Esta teacutecnica tiene como meacutetodo de agotamiento de cromo la recuperacioacuten del agua aacutecida del piquelado

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 15

Formulacioacuten de proceso con alto agotamiento de cromo con recuperacioacuten del agua de piquelado en fuloacuten de prueba

a temperatura constante

Teacutec

nica

con

esc

urrid

o de

agua

de

piqu

elad

o

Pro

ceso

Tie

mpo

(min

)

pH

Tem

pera

tura

(degC

)

Insumos ( sobre el peso de piel)

Agu

a

Sul

fato

de

Am

onio

Roh

apon

Lopa

lin C

L

Sal

Aacuteci

do foacute

rmic

o 1

10

Aacuteci

do s

ulfuacute

rico

110

Cro

men

o X

P

Sul

fato

de

crom

o

MgO

c) Lavado 10 11 18 50

- - - - - - - - -

Desencalado 30 - 3 - - - - - - - -

Purgado

60 8 45 50

- 02 - - - - - - -

30 30 - - - 03 - - - - - -

Lavado 10 50

- - - - - - - - -

Piquelado

(escurrir)

15 25 20 - - - - 15 - - - - -

30 - - - - - 05 - - - -

30 - - - - - 03 - - - -

Curtido

60 - - - - - - 1 - - -

90 37 20 - - - - - - - - 6 -

16middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

240 015

d) Lavado 10 11 18 50

- - - - - - - - -

Desencalado 30 - 3 - - - - - - - -

Purgado

60 8 45 50

- 02 - - - - - - -

30 30 - - - 03 - - - - - -

Lavado 10 50

- - - - - - - - -

Piquelado

(escurrir)

15 25 20 - - - - 15 - - - - -

30 - - - - - 05 - - - -

30 - - - - - 03 - - - -

Curtido

60 - - - - - - 1 - - -

90 37 20 - - - - - - - - 6 -

240 05

Las teacutecnicas (c) y (d) utilizan como herramientas de alto agotamiento de cromo la recuperacioacuten de agua aacutecida de piquelado La teacutecnica

(d) se diferencia por el aumento de la basicidad en el proceso

353 Teacutecnica de curtido con alto agotamiento de cromo con recuperacioacuten del agua de piquelado e incremento de temperatura

Esta teacutecnica mantuvo la misma metodologiacutea empleada en la teacutecnica de curtido con alto agotamiento de cromo con recuperacioacuten del

agua de piquelado a temperatura ambiente

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 17

Como herramienta de alto agotamiento de cromo en el basificado del proceso de curtido se antildeadioacute agua caliente para simular un

aumento de temperatura en el proceso

Formulacioacuten de proceso con alto agotamiento de cromo sin bantildeos con recuperacioacuten del agua de piquelado en fuloacuten

de prueba con incremento de temperatura

Teacutec

nica

con

incr

emen

to d

e la

tem

pera

tura

Pro

ceso

Tie

mpo

(min

)

pH

Tem

pera

tura

(degC

)

Insumos ( sobre el peso de piel)

Agu

a

Sul

fato

de

Am

onio

Roh

apon

Lopa

lin C

L

Sal

Aacuteci

do foacute

rmic

o 1

10

Aacuteci

do s

ulfuacute

rico

110

Cro

men

o X

P

Sul

fato

de

crom

o

MgO

e) Lavado 10 11 18 50 - - - - - - - - -

Desencalado 30 - 3 - - - - - - - -

Purgado

T=30degC

60 8 45 50 - 02 - - - - - - -

30 30 - - - 03 - - - - - -

Lavado 10 50 - - - - - - - - -

Piquelado

(escurrir)

15 28 20 - - - - 15 - - - - -

30 - - - - - 03 - - - -

30 - - - - - 05 - - - -

60 - - - - - - 1 - - -

18middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

Curtido 90 38 20

40

- - - - - - - - 6 -

120 - - - - - - - - - 025

120 40 - - - - - - - - - 025

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 19

La teacutecnica (e) utiliza como herramientas de alto agotamiento el bajo contenido

de sal en su proceso la recuperacioacuten de agua aacutecida de piquelado el aumento gradual

de la basicidad y el incremento de la temperatura en el proceso

En la siguiente tabla se muestran las herramientas de alto agotamiento utilizadas

en cada teacutecnica de proceso

Herramientas de alto agotamiento de cromo empleadas en cada

teacutecnica de proceso de curtido

Meacutetodos de alto agotamiento de cromo

Teacutec

nica

s

Sin

bantilde

o

Baj

o co

nten

ido

de s

al

Uso

de

agen

te

enm

asca

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acioacute

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l agu

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piq

uela

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Aum

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basi

cida

d

Incr

emen

to d

e la

tem

pera

tura

en

el

basi

ficad

o

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

La teacutecnica que presentoacute mejores resultados despueacutes de realizar las pruebas fiacutesicas

y quiacutemicas de calidad al cuero obtenido del curtido (conocido como wetblue) fue la

teacutecnica (e) por lo tanto la misma fue aplicada en fuloacuten industrial convencional

36 Meacutetodo de curtido con alto agotamiento de cromo en el fuloacuten de proceso 3

La teacutecnica con alto agotamiento de Cromo que se empleoacute en fuloacuten de proceso

de 9rpm con un diaacutemetro de 3 metros fue la teacutecnica (e) esta se realizoacute sin bantildeo se

obtuvo una cantidad de efluente de curtido proveniente del agua remanente de los

anteriores procesos y del agua caliente antildeadida en la basificacioacuten para el agotamiento

de Cromo

Las herramientas para el agotamiento de Cromo que este proceso utilizoacute fueron

las siguientes

20middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

Curtido sin bantildeo la concentracioacuten de sal de Cromo aumenta y es

incorporada maacutes faacutecilmente al interior de la piel por la accioacuten mecaacutenica del

fuloacuten

Disminucioacuten del porcentaje de sal en el curtido Para evitar la dificultan el

acceso a los grupos reactivos por parte de la sal de Cromo

Escurrido del agua de piquelado a un pH entre 25-3 los iones disueltos en

el bantildeo son eliminados junto a este la concentracioacuten del Cromo aumenta y

al mantenerse el pH de la piel aacutecido los grupos ionizables de la piel se

encuentran reactivos y el agotamiento del Cromo acontece (Adzet 1985)

Incremento gradual de la basicidad de una manera lenta y uniforme sin saltos

bruscos que puedan precipitar el Cromo antes de tiempo (Adzet 1985)

Incremento de la temperatura en la etapa de basificado con el fin de

incrementar la hidrolisis de la sal de Cromo y asiacute incrementar la fijacioacuten de

la misma

Teacutecnica ldquoerdquo de curtido de napa con alto agotamiento de Cromo en

fuloacuten de proceso ldquo3rdquo

Una vez que el Cromo penetroacute la piel no importoacute si la cantidad de basificante

fue excesiva

37 Control de calidad y eficiencia de las pruebas realizadas de curtido

La optimizacioacuten de la teacutecnica de curtido con alto agotamiento de Cromo fue

comprobada con pruebas de calidad que se dividen en ensayos fiacutesicos y quiacutemicos

tanto para el cuero recurtido (cuero que pasan por un proceso quiacutemico maacutes que es el

recurtido) y para el cuero wetblue (producto del proceso de curtido)

Proceso Tiempo Productos pH TdegC

Piquelado 10rsquo Sal 15 25 20

30rsquo Aacutec Foacutermico (110) 03

30rsquo Aacutec Foacutermico (110) 05 30

60rsquo Aacutec Sulfuacuterico (110) 1 40

Curtido 90rsquo Sulfato de Cromo 6 Piel Bantildeo 40

2 h Agua

Cromeno FB

20

025

38 3 70

49

2 h Cromeno FB 025 49

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 21

La eficiencia del proceso se corroboroacute con la medicioacuten del agua efluente

recuperado y el anaacutelisis del Cromo total presente tambieacuten con la comparacioacuten del

tiempo necesario de proceso y con la evaluacioacuten financiera del mismo

4 Resultados

A continuacioacuten se expresan los resultados de los ensayos de cromo total tanto

en los efluentes como el absorbido en el cuero los resultados de calidad (tanto fiacutesicos

y quiacutemicos) y el anaacutelisis financiero del proceso

41 Anaacutelisis de Cromo en los efluentes

Con las muestras analizadas del licor de Cromo en boca de fuloacuten y del efluente

despueacutes de tratamiento realizado a escala de laboratorio se obtuvieron los siguientes

resultados

Resultados de los ensayos de Cromo total del agua de Cromo

antes y despueacutes de tratamiento de la prueba de curtido con alto

agotamiento y de curtido convencional

Proceso de curtido

Concentracioacuten de Cromo(a)

[mgCrL]

Cantidad de Cromo(a) [g Ton piel]

Concentracioacuten de Cromo(b)

[mgCrL]

Cantidad de Cromo(b)

[g Ton piel]

NORMA le15 mg CrL

Convencional 76237 950 6913 864

Con alto agotamiento de Cromo

15522 23 1249 018

(a) Boca de fuloacuten

(b) Despueacutes de tratamiento

En la tabla 9 se puede observar que el curtido convencional genera licores 5

veces maacutes concentrado que el proceso con alto agotamiento ademaacutes que genera 8

veces maacutes efluente

42 Ensayos fiacutesicos al cuero recurtido

El cuero al que se realizoacute estas pruebas fiscas pasa por un proceso quiacutemico

despueacutes del curtido llamado recurtido Estos ensayos son realizados en laboratorios

especiacuteficos para determinar la calidad del cuero los ensayos son resistencia a la

rotura porcentaje de elongacioacuten resistencia al desgarre simple y doble rotura y

estallido de flor

22middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

Los paraacutemetros de estos ensayos fiacutesicos son normados por la

IUP (International Union Physical Test)

Ensayos fiacutesicos de cuero recurtido de napa vestimenta

Tipo de ensayos fiacutesicos

R

esis

tenc

ia a

la r

otur

a [N

mm

2 ]

D

e E

long

acioacute

n

Res

iste

ncia

al d

esga

rre

sim

ple

[Nm

m]

Res

iste

ncia

al d

esga

rre

dobl

e

[Nm

m]

Rot

ura

de fl

or [m

m]

Est

allid

o de

flor

[mm

]

Norma ge12 le60 ge20 ge98 ge7 ge10

Curtido convencional 113808 808056

19792

7 327232 111106 123806

Curtido con alto agotamiento de Cromo

12091

1 54135

1 22683 39356

5 11791

5 13231

4

En la tabla 10 se puede observar que el proceso convencional tiene valores fuera

de la norma en resistencia a la rotura porcentaje de elongacioacuten desgarre simple y

doble Los resultados obtenidos con el proceso de alto agotamiento de Cromo son

similares o superiores a los obtenidos con el proceso convencional

43 Ensayos quiacutemicos al cuero recurtido

El ensayo quiacutemico realizado fue la medicioacuten de pH del cuero normado por la

IUC (International Union Chemical Test)

Resultados de ensayos de determinacioacuten de pH e iacutendice de

diferencia

Proceso de curtido pH pH diferencial

Iacutendice de diferencia

Norma ge35 le07

Proceso convencional 391 451 06

Proceso con alto Agotamiento de Cromo 384 436 052

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 23

Los valores de iacutendice de referencia mayores a 07 indican que hay la presencia

de aacutecidos o bases fuertes y una ausencia de sales reguladoras (Gomez amp Medina

1986)

El proceso con alto agotamiento de cromo presenta resultados similares al

proceso convencional

44 Ensayo fiacutesico al cuero wetblue

El cuero wetblue es producto del proceso de curtido la prueba fiacutesica que se

realiza es la retraccioacuten esta determina si la absorcioacuten de Cromo en el proceso de

Curtido fue la adecuada Si la retraccioacuten es mayor al 2 hubo una mala curticioacuten

Este paraacutemetro es normado por la IUP (International Union Physical Test)

Resultados de ensayos de determinacioacuten de retraccioacuten de los

cueros wetblue de las pruebas de curtido realizadas

Proceso de curtido De retraccioacuten Promedio

(a) (b) (c) Norma le2

Convencional 2 en fuloacuten de pruebas 2 2 1 167

Prueba de la teacutecnica ldquoerdquo en fuloacuten de proceso ldquo3rdquo

0 0 0 0

(a) Prueba 1 (b) Prueba 2 (c) Prueba 3

La tabla 12 nos muestra que los valores de porcentaje de retraccioacuten para el

wetblue convencional son muy elevados e incluso no cumplen la norma Esto debido

a una mala absorcioacuten de Cromo en su curtido

45 Ensayo quiacutemico al cuero wetblue

La prueba quiacutemica que se realiza es la determinacioacuten de Cromo total en el

wetblueEste paraacutemetro es normado por la IUC (International Union Chemical

Test)

Resultados de los ensayos de determinacioacuten de Cromo total en

los cueros wetblue de las pruebas de curtido realizadas

Proceso de curtido de Cromo en el cuero

Norma en peso secoge325

Proceso convencional 2647

Proceso con alto agotamiento de Cromo

3618

24middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

En la tabla 13 se puede observar que con el meacutetodo de alto agotamiento de

Cromo se obtiene un cuero wetblue con mayor porcentaje de Cromo en el cuero

esta prueba respalda al ensayo de retraccioacuten de wetblue

Las propiedades de calidad de cuero dependen de la absorcioacuten de Cromo en el

cuero wetblue

46 Evaluacioacuten financiera

La curtiembre CURMA SRL representante de las curtiembres tradicionales de

la ciudad de Cochabamba tiene una capacidad productiva de 900 piezas de napa mes

con un peso promedio de kg 10 por pieza para el respectivo caacutelculo de costos se

tomoacute como base kg 9000 piel en tripa por mes

Para el proceso convencional se realizoacute el caacutelculo de la cantidad de sal de Cromo

necesaria para igualar la absorcioacuten de cromo realizada con el proceso con alto

agotamiento de Cromo

Costo total de insumos empleados

Insumo Costo Unitario Bskg

Curtido Convencional BsMes

Curtido Con Alto Agotamiento De Cromo BsMes

Sulfato De Amonio 6 540 1620

Bisulfato De Sodio 115 828 0

Rohapon 133 2394 2394

Lopalin Cl 28 756 756

Sal 29 16965 3915

Aacutecido Foacutermico 83 5229 5976

Aacutecido Sulfuacuterico 32 3168 288

Cuirextan BS 135 10129 7290

Dolomita 48 4752 0

Nastabim AS 208 3744 0

Cromeno FB 165 0 7425

Agua 13 BsM 82368 30186

Total 1670188 1222686

El costo de produccioacuten de la teacutecnica de curtido propuesta genera un ahorro de

Bs 447502-

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 25

Los costos de insumos para el tratamiento de efluentes dependieron

directamente de la cantidad necesaria de cal para precipitar el Cromo El costo de

este agente precipitante para cada proceso se muestra en la siguiente tabla

Cantidad mensual de agua de curtido para el tratamiento

Proceso Cal (kgmes)

Costo unitario (Bskg)

Costo total (Bsmes)

Curtido convencional 7861 13 10219

Curtido con alto agotamiento de Cromo

918 13 1193

Diferencia 6943 9026

El proceso con alto agotamiento de Cromo genera un ahorro de 9026 Bsmes

en tratamiento de aguas residuales

En la tabla 16 se presenta el consumo de energiacutea del proceso de curtido para

ambos procesos en base a la potencia del motor del fuloacuten de proceso ldquo3rdquo (15 Hp) y

a la cantidad de procesos de curtido de napa realizada (8 procesosmes)

Consumo de energiacutea eleacutectrica para el proceso de curtido

Proceso Potencia [kW]

Tiempo

[h]

Consumo

[kWhmes]

Costo unitario BskWh

Costo total Bsmes

Curtido convencional 111855 1367 122325 14 171250

Curtido con alto agotamiento de Cromo

111855 633 56643 14 793

Diferencia 734 65682 9195

Este resultado muestra que existe un ahorro energeacutetico con el proceso de alto

agotamiento de Cromo ya que el proceso demanda menos tiempo

Costo total del proceso de curtido

Iacutetem Curtido Convencional (BsMes)

Curtido Con Alto Agotamiento De Cromo (BsMes)

Insumos Para El Curtido 1670188 1222686

Insumos Quiacutemicos Para El Tratamiento De Agua

10219 1193

26middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

Costo De Insumo De Energiacutea Eleacutectrica

171250 793

Total 1851657 1303179

El proceso con alto agotamiento de cromo genera un ahorro de

aproximadamente 30 respecto al proceso convencional

5 Anaacutelisis y discusioacuten

Los cueros resultantes del proceso de alto agotamiento de Cromo presentaron

caracteriacutesticas fiacutesicas y quiacutemicas superiores que el cuero curtido con el proceso

convencional

Optimizacioacuten de la calidad del cuero de napa con el meacutetodo de

alto agotamiento de Cromo pruebas fiacutesicas y quiacutemicas

1141

121 ge12

11

115

12

125

Resistencia a la rotura

Nm

m2

Ensayo de calidad de resistencia a la rotura

198 327227394

22

ge98

0

50

100

150

Desgarre simple Desgarre doble

Nm

m

Ensayo de calidad de desgarre del cuero

808

541 le60

0

50

100

de elongacioacuten

Ensayo de calidad de de elongacioacuten

111 124118 124

ge7ge10

0

5

10

15

Rotura de flor Estallido de flor

Nm

m

Ensayo de calidad de armabilidad del cuero

01234

De retraccion delwetblue

De cromo en elwetblue

Optimizacioacuten de la calidad del cuero de Napa con el meacutetodo de alto agotamiento de Cromo

Con alto agotamiento deCr

convencional

Norma IUC-IUP

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 27

Se obtuvo un resultado significativamente diferente cuando se analizoacute el Cromo

absorbido por la piel Estos resultados estaacuten relacionados con la absorcioacuten de cromo

en las pieles

El ensayo de rotura y estallido de flor no dependen del proceso de curtido

El pH del cuero de ambos procesos fue similar el trabajar sin bantildeo no causoacute

dantildeos en la piel puesto que habiacutea el peligro que por anudamiento de pieles existiera

un desprendimiento de la capa flor

Sustentabilidad del proceso de curtido con alto agotamiento de

Cromo

Dado que el porcentaje de Cromo en los dos tipos de curtido es el mismo con

el proceso de alto agotamiento de Cromo redujo el Cromo residual obtenido en el

efluente del proceso como se muestra en la figura 3

Este proceso redujo considerablemente el volumen de efluentes generado

impactando positivamente al medio ambiente y a la salud de los obreros de la

empresa

En la figuras 4 se puede observar la diferencia desde el punto de vista ambiental

La figura 4 a) muestra una piscina llena de licores de Cromo a diferencia de la

figura 4 b) donde praacutecticamente no se observa rastros considerables del mismo

Con este proceso se podraacute aumentar la produccioacuten de wetblue en la empresa

dado que el tiempo de produccioacuten de wetblue por este meacutetodo es la mitad que el

tiempo empleado en el proceso convencional por lo tanto la produccioacuten se podraacute

duplicar

Finalmente el proceso con alto agotamiento de Cromo estudiado genera una

ganancia de 548478 Bsmes

112

13

0

2

4

6

8

10

12

Efluente (m3mes)

Convencional

Con alto agotamiento de Cromo

864

0180

2

4

6

8

10

kg de CrTon de piel

Convencional

Con alto agotamiento de Cromo

138

63

0

5

10

15

Horas productivas

Convencional

Con alto agotamiento de Cromo

28middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

a)

b)

a) Cueros wetblue de napa descargados despueacutes del proceso

convencional de curtido b) Cueros wetblue de napa descargados despueacutes

del proceso con alto agotamiento de Cromo

6 Conclusiones

Los resultados obtenidos con el proceso de alto agotamiento de Cromo nos

permiten llegar a las siguientes conclusiones

Al realizar el proceso sin bantildeo se contoacute con poca cantidad de agua por lo

cual se disminuyoacute la cantidad de sal (NaCl) para llegar a la concentracioacuten

ideal

El fuloacuten convencional no es apto para el proceso sin bantildeos por no contener

un flujo que ayude con el movimiento de las pieles la temperatura no se

incrementa como lo hariacutea en un fuloacuten cangiloacuten Para llegar a condiciones de

un fuloacuten cangiloacuten en el mismo se debe trabajar con remanentes de agua e

incrementar la temperatura por adicioacuten de un porcentaje de agua caliente

El pH miacutenimo de piquelado para una buena absorcioacuten de cromo en la piel

es de 25

El basificado en el proceso de las pieles ayuda a la formacioacuten de complejos

del Cromo y a la fijacioacuten de los mismos al interior

El aumento de temperatura por la accioacuten mecaacutenica y adicioacuten de agua caliente

en dos tomas junto al basificante en el fuloacuten fue ideal

Tomando los controles necesarios (medicioacuten de pH temperatura y control con

cortes en la piel) se puede realizar un proceso con alto agotamiento de Cromo en

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 29

fuloacuten tradicional usando los mismos insumos quiacutemicos que los que se utilizan en un

proceso convencional

Este proceso es eficiente sustentable y al alcance de todas las curtiembre

consideradas MyPrsquos de la ciudad de Cochabamba

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Page 5: Propuesta Básica para la Gestión de los Residuos Sólidos de la … · 2017-06-06 · El método de curtido se fue optimizando con el uso de herramientas de alto agotamiento de

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 7

Diferencia entre proceso de curtido convencional y proceso de

curtido con alto agotamiento de Cromo

ProcesosEquipos

Curtido Convencional Curtido con alto agotamiento de cromo

Ful

oacuten

Figura 1 Fulon convencional

Fuente (Adzet 1985)

El movimiento de las pieles se debe a una paraacutebola en el desplazamiento lo que implica el levantamiento y caiacuteda de las pieles ayudado por el uso de estacas interiores y el bantildeo correspondiente genera un gran gasto energeacutetico (Indigo quiacutemica 2016)

Figura 2 Fuloacuten cangiloacuten

Fuente (Indigo quiacutemica 2016)

Cuenta con cuatro palas o cangilones que van de una cabecera a otra que logran cuatro cavidades que permiten que gran volumen de la masa de las pieles sea movida y levantada de forma independiente sin necesidad de un bantildeo que ayude al movimiento (Indigo quiacutemica 2016) Ahorra energiacutea

8middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

Piq

uela

do

Adicioacuten de NaCl con una concentracioacuten mayor o igual a 6 grados Baumeacute

Adicioacuten de aacutecido foacutermico seguido del aacutecido sulfuacuterico para disminuir el efecto de enmascaramiento2 y aumentar la penetracioacuten del aacutecido sulfuacuterico

El pH de la piel baja desde un aproximado de 83 (pH en el cual termina el proceso de purga) hasta un pH de 35

Adicioacuten de NaCl con una concentracioacuten igual a 6 grados Baumeacute

Adicioacuten de un aacutecido deacutebil como el foacutermico seguido de un aacutecido fuerte como el sulfuacuterico o de un agente enmascarante

pH menor a 35 puesto que a un pH 4 solo la mitad de los grupos carbonilos se encuentran reactivos (Adzet 1985)

Cur

tido

Se antildeade al bantildeo 6de sulfato de Cromo baacutesico Cr(OH)SO4 respecto al peso de la piel a curtir

pH final de la solucioacuten alcanza un valor entre 38 ndash 42 gracias a la adicioacuten de un agente basificante comuacutenmente MgO

Basificacioacuten raacutepida

Gracias al pH del piquel la sal de cromo es absorbida con una mayor velocidad

Trabaja con igual o menor porcentaje de sal de cromo que el proceso convencional

El alto agotamiento de cromo acontece gracias a la fijacioacuten del cromo despueacutes de su penetracioacuten por la formacioacuten de complejos de las sales de cromo

Se realiza una basificacioacuten controlada y gradual pH 42

221 Fijacioacuten de la sal de Cromo en la piel

Las herramientas de alto agotamiento de Cromo aplicadas en la metodologiacutea del

proceso se basan en los fenoacutemenos de enmascaramiento olificacioacuten y oxalacioacuten

2 El efecto enmascarante se refiere a la formacioacuten de macromoleacuteculas o complejos entre las moleacuteculas de cromo e iones presentes en la solucioacuten el aacutecido foacutermico al tener un grupo carboxilo tiene un efecto enmascarante sobre las sales de cromo

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 9

Estos efectos se deben gracias a la hidrolisis de la sal de cromo como muestra la

siguiente ecuacioacuten

[119862119903(1198672119874)5119874119867]2+

1198672119874rarr [119862119903(1198672119874)4(119874119867)2]

+ + 1198673119874+

Al antildeadir un aacutelcali se neutraliza el aacutecido formado por hidroacutelisis y se favorece a la

formacioacuten de compuestos baacutesicos desplazaacutendose el equilibrio hacia la derecha

(Adzet 1985)

La Olificacioacuten de las sales de Cromo ocurre en un incremento de pH en el

proceso de curtido las moleacuteculas baacutesicas de Cromo se condensan entre siacute para

formar agregados moleculares posteriormente a este fenoacutemeno ocurre la

oxalacioacuten quedando el aacutetomo oxiacutegeno unido a dos aacutetomos de Cromo por valencias

principales (Adzet 1985) El enmascaramiento de las sales de Cromo es la

formacioacuten de complejos entre iones y el aacutetomo de Cromo Para evitar la formacioacuten

de complejos en las capas exteriores antes de tiempo el basificado debe ser realizado

cuando el cromo terminoacute de penetrar la piel

3 Metodologiacutea

Este estudio da una alternativa al meacutetodo tradicional de curtido a nivel industrial

basado en el meacutetodo de curtido con alto agotamiento de cromo planteado por Josep

M Morera este fue aplicado a las condiciones de trabajo de las curtiembres

tradicionales de Cochabamba tomando como muestra la empresa CURMA SRL

Para evaluar la eficiencia del proceso con alto agotamiento respecto al proceso

tradicional se realizaron pruebas fiacutesicas y quiacutemicas para el cuero recurtido y

para el wetblue seguacuten las normas fiacutesicas IUP3 y las normas quiacutemicas IUC4

3 IUP (International Union Physical Test) Normas y meacutetodos de ensayos fiacutesicos del cuero

de la Unioacuten Internacional de Sociedades de Quiacutemicos y Teacutecnicos de la Industria del Cuero

(IULTCS) (Cueronetcom 2016) 4 IUC (International Union Chemical Test) Normas y meacutetodos de anaacutelisis quiacutemicos del

cuero de la Unioacuten Internacional de Sociedades de Quiacutemicos y Teacutecnicos de la Industria del

Cuero (IULTCS) (Cueronetcom 2016)

10middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

31 Preparacioacuten de las pieles para el curtido

Las pieles fueron sometidas a un proceso convencional de pelambre (Pelambre

con sulfuro de sodio y cal) Las pruebas de alto agotamiento de cromo se realizaron

controlando los procesos de desencalado purgado piquelado y curtido

32 Controles a los proceso de curtido

La absorcioacuten de Cromo es un fenoacutemeno que depende del pH del proceso por

ello se realizoacute un control exhaustivo de eacuteste tanto en la piel como en el bantildeo del

proceso

Control de pH a la piel piquelada y al wetblue terminado

Como se muestra en la figura 1 los controles de pH de la piel se realizan

principalmente en el proceso de piquelado (imagen del lado izquierdo) y en la etapa

final del curtido que es el basificado (figura del lado derecho)

33 Teacutecnica de curtido de napa convencional

Se evaluoacute el curtido de napa convencional en fuloacuten tradicional industrial de 9

rpm a traveacutes de la determinacioacuten de las caracteriacutesticas de cada etapa del proceso

(temperatura pH y tiempo) y el control de las cantidades de insumos quiacutemicos y agua

empleados

La siguiente tabla muestra la receta del proceso convencional Este proceso fue

realizado en eacutepoca de invierno a una temperatura ambiente de 18degC

Teacutecnica de curtido convencional en fuloacuten industrial

Proceso Tiempo Productos pH T degC

Piquelado 10rsquo Agua 66 3 18

Sal 65

30rsquo Aacutec foacutermico (110) 07

60rsquo Aacutec sulfuacuterico(110) 11

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 11

Curtido 90rsquo Sulfato de Cromo 6 35 18

Agua 105

6 h Dolomita 11

Nastasim AS 02

Nota El porcentaje expresado en la tabla se refiere al porcentaje de insumos quiacutemicos en relacioacuten al peso de la piel procesada

Un problema que presentan las curtiembre consideradas MyPEs en la ciudad de

Cochabamba es la poca estandarizacioacuten de sus procesos principalmente en el uso

del agua por ello el porcentaje del agua expresado en la tabla 2 es un estimado

calculado por medicioacuten geomeacutetrica de los contenedores del agua usada en el proceso

34 Teacutecnica de curtido de napa con alto agotamiento de Cromo

El proceso de alto agotamiento de cromo planteado fue una optimizacioacuten del

proceso propuesto por Joseacute M Morera (tabla 3) Para optimizar el proceso de curtido

con alto agotamiento de Cromo y adecuarlo a las condiciones de una curtiembre

tradicional se realizaron 5 pruebas en fuloacuten convencional de prueba (teacutecnicas a b c

d y e) cada una ajustando o antildeadiendo una herramienta de alto agotamiento de

Cromo Se comproboacute la optimizacioacuten de este proceso a traveacutes de pruebas fiacutesicas y

quiacutemicas realizadas al cuero obtenido de cada una de ellas

Descripcioacuten del proceso de curtido de napa con alto agotamiento

de cromo seguacuten Josep M Morera aplicado a la curtiembre CURMA SRL

Nota El porcentaje expresado en la tabla se refiere al porcentaje de insumos quiacutemicos en relacioacuten al peso de la piel procesadaFuente (Morera J 2007)

La tabla 3 muestra la cantidad de insumos tiempo condiciones de pH y

temperatura del proceso con alto agotamiento de cromo de Joseacute M Morera Se puede

Proceso Tiempo Insumos pH TdegC

Piquelado 15rsquo Sal 15 25 Aumento gradual de temperatura

30rsquo Aacutec Foacutermico (110) 05

60rsquo Aacutec Sulfuacuterico (110) 05

Curtido 2 h Sulfato baacutesico de cromo 33degSch

Sulfato baacutesico de cromo 66degSch

3 38 55degC

35

4 h MgO 015

12middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

destacar como herramienta de alto agotamiento de Cromo el incremento de la

temperatura en la basificacioacuten

35 Pruebas en fuloacuten convencional de prueba

La metodologiacutea que se empleoacute para la implementacioacuten del proceso se basoacute en la

modificacioacuten de los porcentajes y tiempos de los insumos utilizados con el objetivo

de optimizar los valores de pH y temperatura necesarios para el alto agotamiento de

cromo estas modificaciones fueron expresadas en teacutecnicas de curtido realizadas en

fuloacuten de prueba de la empresa hasta obtener la teacutecnica con los paraacutemetros deseados

para la curticioacuten de cromo con alto agotamiento de cromo y posteriormente esta

teacutecnica fue aplicada a escala industrial en el fuloacuten de proceso 3

351 Teacutecnicas de alto agotamiento de cromo a temperatura constante

Las teacutecnicas a y b fueron desarrolladas a temperatura ambiente puesto que el

fuloacuten de prueba es de 1 m de diaacutemetro por ello la caiacuteda de las pieles en el proceso es

de esta altura y no es la suficiente para generar un incremento de temperatura en el

proceso

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 13

Formulacioacuten de proceso con alto agotamiento de cromo sin bantildeos en fuloacuten de prueba a temperatura constante T

eacutecni

ca a

tem

pera

tura

ambi

ente

Pro

ceso

Tie

mpo

(min

)

pH

Tem

pera

tura

(degC

)

Insumos ( sobre el peso de piel)

Agu

a

Sul

fato

de

Am

onio

Roh

apon

Lopa

lin C

L

Sal

Aacuteci

do foacute

rmic

o 1

10

Aacuteci

do s

ulfuacute

rico

110

Cro

men

o

Sul

fato

de

crom

o

MgO

a) Lavado 10 11 18 50 - - - - - - - - -

Desencalado 90 - 3 - - - - - - - -

Purgado 60 8 45 50 - 02 - - - - - - -

30 30 - - - 03 - - - - - -

Lavado 10 18 50 - - - - - - - - -

Piquelado 15 3 22 - - - - 15 - - - - -

30 - - - - - 05 - - - -

60 - - - - - - 08 - - -

Curtido 90 35 22 - - - - - - - - 6 -

240 015

b) Lavado 10 11 18 50 - - - - - - - - -

Desencalado 30 - 3 - - - - - - - -

Purgado 60 8 45 50 - 02 - - - - - - -

14middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

T=30degC 30 30 - - - 03 - - - - - -

Lavado 10 18 50 - - - - - - - - -

Piquelado 15 4 22 - - - - 15 - - - - -

30 - - - - - 05 - - - -

60 - - - - - - - 08 - -

Curtido 90 5 22 - - - - - - - - 6 -

240 015

Las pruebas fueron controladas desde el proceso de desencalado La prueba ldquoardquo fue la aplicacioacuten del proceso de curtido de Joseacute

Morera se modificoacute los porcentajes de aacutecidos para llegar al pH de piquelado adecuado La teacutecnica ldquobrdquo se diferencia por el agente

enmascarante Cromeno XP Este enmascarante trabaja a pH elevado en relacioacuten al aacutecido sulfuacuterico puesto que es una mezcla de aacutecidos

orgaacutenicos

352 Teacutecnica de curtido con alto agotamiento de cromo con recuperacioacuten del agua de piquelado a temperatura ambiente

Esta teacutecnica tiene como meacutetodo de agotamiento de cromo la recuperacioacuten del agua aacutecida del piquelado

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 15

Formulacioacuten de proceso con alto agotamiento de cromo con recuperacioacuten del agua de piquelado en fuloacuten de prueba

a temperatura constante

Teacutec

nica

con

esc

urrid

o de

agua

de

piqu

elad

o

Pro

ceso

Tie

mpo

(min

)

pH

Tem

pera

tura

(degC

)

Insumos ( sobre el peso de piel)

Agu

a

Sul

fato

de

Am

onio

Roh

apon

Lopa

lin C

L

Sal

Aacuteci

do foacute

rmic

o 1

10

Aacuteci

do s

ulfuacute

rico

110

Cro

men

o X

P

Sul

fato

de

crom

o

MgO

c) Lavado 10 11 18 50

- - - - - - - - -

Desencalado 30 - 3 - - - - - - - -

Purgado

60 8 45 50

- 02 - - - - - - -

30 30 - - - 03 - - - - - -

Lavado 10 50

- - - - - - - - -

Piquelado

(escurrir)

15 25 20 - - - - 15 - - - - -

30 - - - - - 05 - - - -

30 - - - - - 03 - - - -

Curtido

60 - - - - - - 1 - - -

90 37 20 - - - - - - - - 6 -

16middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

240 015

d) Lavado 10 11 18 50

- - - - - - - - -

Desencalado 30 - 3 - - - - - - - -

Purgado

60 8 45 50

- 02 - - - - - - -

30 30 - - - 03 - - - - - -

Lavado 10 50

- - - - - - - - -

Piquelado

(escurrir)

15 25 20 - - - - 15 - - - - -

30 - - - - - 05 - - - -

30 - - - - - 03 - - - -

Curtido

60 - - - - - - 1 - - -

90 37 20 - - - - - - - - 6 -

240 05

Las teacutecnicas (c) y (d) utilizan como herramientas de alto agotamiento de cromo la recuperacioacuten de agua aacutecida de piquelado La teacutecnica

(d) se diferencia por el aumento de la basicidad en el proceso

353 Teacutecnica de curtido con alto agotamiento de cromo con recuperacioacuten del agua de piquelado e incremento de temperatura

Esta teacutecnica mantuvo la misma metodologiacutea empleada en la teacutecnica de curtido con alto agotamiento de cromo con recuperacioacuten del

agua de piquelado a temperatura ambiente

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 17

Como herramienta de alto agotamiento de cromo en el basificado del proceso de curtido se antildeadioacute agua caliente para simular un

aumento de temperatura en el proceso

Formulacioacuten de proceso con alto agotamiento de cromo sin bantildeos con recuperacioacuten del agua de piquelado en fuloacuten

de prueba con incremento de temperatura

Teacutec

nica

con

incr

emen

to d

e la

tem

pera

tura

Pro

ceso

Tie

mpo

(min

)

pH

Tem

pera

tura

(degC

)

Insumos ( sobre el peso de piel)

Agu

a

Sul

fato

de

Am

onio

Roh

apon

Lopa

lin C

L

Sal

Aacuteci

do foacute

rmic

o 1

10

Aacuteci

do s

ulfuacute

rico

110

Cro

men

o X

P

Sul

fato

de

crom

o

MgO

e) Lavado 10 11 18 50 - - - - - - - - -

Desencalado 30 - 3 - - - - - - - -

Purgado

T=30degC

60 8 45 50 - 02 - - - - - - -

30 30 - - - 03 - - - - - -

Lavado 10 50 - - - - - - - - -

Piquelado

(escurrir)

15 28 20 - - - - 15 - - - - -

30 - - - - - 03 - - - -

30 - - - - - 05 - - - -

60 - - - - - - 1 - - -

18middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

Curtido 90 38 20

40

- - - - - - - - 6 -

120 - - - - - - - - - 025

120 40 - - - - - - - - - 025

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 19

La teacutecnica (e) utiliza como herramientas de alto agotamiento el bajo contenido

de sal en su proceso la recuperacioacuten de agua aacutecida de piquelado el aumento gradual

de la basicidad y el incremento de la temperatura en el proceso

En la siguiente tabla se muestran las herramientas de alto agotamiento utilizadas

en cada teacutecnica de proceso

Herramientas de alto agotamiento de cromo empleadas en cada

teacutecnica de proceso de curtido

Meacutetodos de alto agotamiento de cromo

Teacutec

nica

s

Sin

bantilde

o

Baj

o co

nten

ido

de s

al

Uso

de

agen

te

enm

asca

rant

e

Rec

uper

acioacute

n de

l agu

a de

piq

uela

do

Aum

ento

de

basi

cida

d

Incr

emen

to d

e la

tem

pera

tura

en

el

basi

ficad

o

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

La teacutecnica que presentoacute mejores resultados despueacutes de realizar las pruebas fiacutesicas

y quiacutemicas de calidad al cuero obtenido del curtido (conocido como wetblue) fue la

teacutecnica (e) por lo tanto la misma fue aplicada en fuloacuten industrial convencional

36 Meacutetodo de curtido con alto agotamiento de cromo en el fuloacuten de proceso 3

La teacutecnica con alto agotamiento de Cromo que se empleoacute en fuloacuten de proceso

de 9rpm con un diaacutemetro de 3 metros fue la teacutecnica (e) esta se realizoacute sin bantildeo se

obtuvo una cantidad de efluente de curtido proveniente del agua remanente de los

anteriores procesos y del agua caliente antildeadida en la basificacioacuten para el agotamiento

de Cromo

Las herramientas para el agotamiento de Cromo que este proceso utilizoacute fueron

las siguientes

20middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

Curtido sin bantildeo la concentracioacuten de sal de Cromo aumenta y es

incorporada maacutes faacutecilmente al interior de la piel por la accioacuten mecaacutenica del

fuloacuten

Disminucioacuten del porcentaje de sal en el curtido Para evitar la dificultan el

acceso a los grupos reactivos por parte de la sal de Cromo

Escurrido del agua de piquelado a un pH entre 25-3 los iones disueltos en

el bantildeo son eliminados junto a este la concentracioacuten del Cromo aumenta y

al mantenerse el pH de la piel aacutecido los grupos ionizables de la piel se

encuentran reactivos y el agotamiento del Cromo acontece (Adzet 1985)

Incremento gradual de la basicidad de una manera lenta y uniforme sin saltos

bruscos que puedan precipitar el Cromo antes de tiempo (Adzet 1985)

Incremento de la temperatura en la etapa de basificado con el fin de

incrementar la hidrolisis de la sal de Cromo y asiacute incrementar la fijacioacuten de

la misma

Teacutecnica ldquoerdquo de curtido de napa con alto agotamiento de Cromo en

fuloacuten de proceso ldquo3rdquo

Una vez que el Cromo penetroacute la piel no importoacute si la cantidad de basificante

fue excesiva

37 Control de calidad y eficiencia de las pruebas realizadas de curtido

La optimizacioacuten de la teacutecnica de curtido con alto agotamiento de Cromo fue

comprobada con pruebas de calidad que se dividen en ensayos fiacutesicos y quiacutemicos

tanto para el cuero recurtido (cuero que pasan por un proceso quiacutemico maacutes que es el

recurtido) y para el cuero wetblue (producto del proceso de curtido)

Proceso Tiempo Productos pH TdegC

Piquelado 10rsquo Sal 15 25 20

30rsquo Aacutec Foacutermico (110) 03

30rsquo Aacutec Foacutermico (110) 05 30

60rsquo Aacutec Sulfuacuterico (110) 1 40

Curtido 90rsquo Sulfato de Cromo 6 Piel Bantildeo 40

2 h Agua

Cromeno FB

20

025

38 3 70

49

2 h Cromeno FB 025 49

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 21

La eficiencia del proceso se corroboroacute con la medicioacuten del agua efluente

recuperado y el anaacutelisis del Cromo total presente tambieacuten con la comparacioacuten del

tiempo necesario de proceso y con la evaluacioacuten financiera del mismo

4 Resultados

A continuacioacuten se expresan los resultados de los ensayos de cromo total tanto

en los efluentes como el absorbido en el cuero los resultados de calidad (tanto fiacutesicos

y quiacutemicos) y el anaacutelisis financiero del proceso

41 Anaacutelisis de Cromo en los efluentes

Con las muestras analizadas del licor de Cromo en boca de fuloacuten y del efluente

despueacutes de tratamiento realizado a escala de laboratorio se obtuvieron los siguientes

resultados

Resultados de los ensayos de Cromo total del agua de Cromo

antes y despueacutes de tratamiento de la prueba de curtido con alto

agotamiento y de curtido convencional

Proceso de curtido

Concentracioacuten de Cromo(a)

[mgCrL]

Cantidad de Cromo(a) [g Ton piel]

Concentracioacuten de Cromo(b)

[mgCrL]

Cantidad de Cromo(b)

[g Ton piel]

NORMA le15 mg CrL

Convencional 76237 950 6913 864

Con alto agotamiento de Cromo

15522 23 1249 018

(a) Boca de fuloacuten

(b) Despueacutes de tratamiento

En la tabla 9 se puede observar que el curtido convencional genera licores 5

veces maacutes concentrado que el proceso con alto agotamiento ademaacutes que genera 8

veces maacutes efluente

42 Ensayos fiacutesicos al cuero recurtido

El cuero al que se realizoacute estas pruebas fiscas pasa por un proceso quiacutemico

despueacutes del curtido llamado recurtido Estos ensayos son realizados en laboratorios

especiacuteficos para determinar la calidad del cuero los ensayos son resistencia a la

rotura porcentaje de elongacioacuten resistencia al desgarre simple y doble rotura y

estallido de flor

22middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

Los paraacutemetros de estos ensayos fiacutesicos son normados por la

IUP (International Union Physical Test)

Ensayos fiacutesicos de cuero recurtido de napa vestimenta

Tipo de ensayos fiacutesicos

R

esis

tenc

ia a

la r

otur

a [N

mm

2 ]

D

e E

long

acioacute

n

Res

iste

ncia

al d

esga

rre

sim

ple

[Nm

m]

Res

iste

ncia

al d

esga

rre

dobl

e

[Nm

m]

Rot

ura

de fl

or [m

m]

Est

allid

o de

flor

[mm

]

Norma ge12 le60 ge20 ge98 ge7 ge10

Curtido convencional 113808 808056

19792

7 327232 111106 123806

Curtido con alto agotamiento de Cromo

12091

1 54135

1 22683 39356

5 11791

5 13231

4

En la tabla 10 se puede observar que el proceso convencional tiene valores fuera

de la norma en resistencia a la rotura porcentaje de elongacioacuten desgarre simple y

doble Los resultados obtenidos con el proceso de alto agotamiento de Cromo son

similares o superiores a los obtenidos con el proceso convencional

43 Ensayos quiacutemicos al cuero recurtido

El ensayo quiacutemico realizado fue la medicioacuten de pH del cuero normado por la

IUC (International Union Chemical Test)

Resultados de ensayos de determinacioacuten de pH e iacutendice de

diferencia

Proceso de curtido pH pH diferencial

Iacutendice de diferencia

Norma ge35 le07

Proceso convencional 391 451 06

Proceso con alto Agotamiento de Cromo 384 436 052

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 23

Los valores de iacutendice de referencia mayores a 07 indican que hay la presencia

de aacutecidos o bases fuertes y una ausencia de sales reguladoras (Gomez amp Medina

1986)

El proceso con alto agotamiento de cromo presenta resultados similares al

proceso convencional

44 Ensayo fiacutesico al cuero wetblue

El cuero wetblue es producto del proceso de curtido la prueba fiacutesica que se

realiza es la retraccioacuten esta determina si la absorcioacuten de Cromo en el proceso de

Curtido fue la adecuada Si la retraccioacuten es mayor al 2 hubo una mala curticioacuten

Este paraacutemetro es normado por la IUP (International Union Physical Test)

Resultados de ensayos de determinacioacuten de retraccioacuten de los

cueros wetblue de las pruebas de curtido realizadas

Proceso de curtido De retraccioacuten Promedio

(a) (b) (c) Norma le2

Convencional 2 en fuloacuten de pruebas 2 2 1 167

Prueba de la teacutecnica ldquoerdquo en fuloacuten de proceso ldquo3rdquo

0 0 0 0

(a) Prueba 1 (b) Prueba 2 (c) Prueba 3

La tabla 12 nos muestra que los valores de porcentaje de retraccioacuten para el

wetblue convencional son muy elevados e incluso no cumplen la norma Esto debido

a una mala absorcioacuten de Cromo en su curtido

45 Ensayo quiacutemico al cuero wetblue

La prueba quiacutemica que se realiza es la determinacioacuten de Cromo total en el

wetblueEste paraacutemetro es normado por la IUC (International Union Chemical

Test)

Resultados de los ensayos de determinacioacuten de Cromo total en

los cueros wetblue de las pruebas de curtido realizadas

Proceso de curtido de Cromo en el cuero

Norma en peso secoge325

Proceso convencional 2647

Proceso con alto agotamiento de Cromo

3618

24middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

En la tabla 13 se puede observar que con el meacutetodo de alto agotamiento de

Cromo se obtiene un cuero wetblue con mayor porcentaje de Cromo en el cuero

esta prueba respalda al ensayo de retraccioacuten de wetblue

Las propiedades de calidad de cuero dependen de la absorcioacuten de Cromo en el

cuero wetblue

46 Evaluacioacuten financiera

La curtiembre CURMA SRL representante de las curtiembres tradicionales de

la ciudad de Cochabamba tiene una capacidad productiva de 900 piezas de napa mes

con un peso promedio de kg 10 por pieza para el respectivo caacutelculo de costos se

tomoacute como base kg 9000 piel en tripa por mes

Para el proceso convencional se realizoacute el caacutelculo de la cantidad de sal de Cromo

necesaria para igualar la absorcioacuten de cromo realizada con el proceso con alto

agotamiento de Cromo

Costo total de insumos empleados

Insumo Costo Unitario Bskg

Curtido Convencional BsMes

Curtido Con Alto Agotamiento De Cromo BsMes

Sulfato De Amonio 6 540 1620

Bisulfato De Sodio 115 828 0

Rohapon 133 2394 2394

Lopalin Cl 28 756 756

Sal 29 16965 3915

Aacutecido Foacutermico 83 5229 5976

Aacutecido Sulfuacuterico 32 3168 288

Cuirextan BS 135 10129 7290

Dolomita 48 4752 0

Nastabim AS 208 3744 0

Cromeno FB 165 0 7425

Agua 13 BsM 82368 30186

Total 1670188 1222686

El costo de produccioacuten de la teacutecnica de curtido propuesta genera un ahorro de

Bs 447502-

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 25

Los costos de insumos para el tratamiento de efluentes dependieron

directamente de la cantidad necesaria de cal para precipitar el Cromo El costo de

este agente precipitante para cada proceso se muestra en la siguiente tabla

Cantidad mensual de agua de curtido para el tratamiento

Proceso Cal (kgmes)

Costo unitario (Bskg)

Costo total (Bsmes)

Curtido convencional 7861 13 10219

Curtido con alto agotamiento de Cromo

918 13 1193

Diferencia 6943 9026

El proceso con alto agotamiento de Cromo genera un ahorro de 9026 Bsmes

en tratamiento de aguas residuales

En la tabla 16 se presenta el consumo de energiacutea del proceso de curtido para

ambos procesos en base a la potencia del motor del fuloacuten de proceso ldquo3rdquo (15 Hp) y

a la cantidad de procesos de curtido de napa realizada (8 procesosmes)

Consumo de energiacutea eleacutectrica para el proceso de curtido

Proceso Potencia [kW]

Tiempo

[h]

Consumo

[kWhmes]

Costo unitario BskWh

Costo total Bsmes

Curtido convencional 111855 1367 122325 14 171250

Curtido con alto agotamiento de Cromo

111855 633 56643 14 793

Diferencia 734 65682 9195

Este resultado muestra que existe un ahorro energeacutetico con el proceso de alto

agotamiento de Cromo ya que el proceso demanda menos tiempo

Costo total del proceso de curtido

Iacutetem Curtido Convencional (BsMes)

Curtido Con Alto Agotamiento De Cromo (BsMes)

Insumos Para El Curtido 1670188 1222686

Insumos Quiacutemicos Para El Tratamiento De Agua

10219 1193

26middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

Costo De Insumo De Energiacutea Eleacutectrica

171250 793

Total 1851657 1303179

El proceso con alto agotamiento de cromo genera un ahorro de

aproximadamente 30 respecto al proceso convencional

5 Anaacutelisis y discusioacuten

Los cueros resultantes del proceso de alto agotamiento de Cromo presentaron

caracteriacutesticas fiacutesicas y quiacutemicas superiores que el cuero curtido con el proceso

convencional

Optimizacioacuten de la calidad del cuero de napa con el meacutetodo de

alto agotamiento de Cromo pruebas fiacutesicas y quiacutemicas

1141

121 ge12

11

115

12

125

Resistencia a la rotura

Nm

m2

Ensayo de calidad de resistencia a la rotura

198 327227394

22

ge98

0

50

100

150

Desgarre simple Desgarre doble

Nm

m

Ensayo de calidad de desgarre del cuero

808

541 le60

0

50

100

de elongacioacuten

Ensayo de calidad de de elongacioacuten

111 124118 124

ge7ge10

0

5

10

15

Rotura de flor Estallido de flor

Nm

m

Ensayo de calidad de armabilidad del cuero

01234

De retraccion delwetblue

De cromo en elwetblue

Optimizacioacuten de la calidad del cuero de Napa con el meacutetodo de alto agotamiento de Cromo

Con alto agotamiento deCr

convencional

Norma IUC-IUP

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 27

Se obtuvo un resultado significativamente diferente cuando se analizoacute el Cromo

absorbido por la piel Estos resultados estaacuten relacionados con la absorcioacuten de cromo

en las pieles

El ensayo de rotura y estallido de flor no dependen del proceso de curtido

El pH del cuero de ambos procesos fue similar el trabajar sin bantildeo no causoacute

dantildeos en la piel puesto que habiacutea el peligro que por anudamiento de pieles existiera

un desprendimiento de la capa flor

Sustentabilidad del proceso de curtido con alto agotamiento de

Cromo

Dado que el porcentaje de Cromo en los dos tipos de curtido es el mismo con

el proceso de alto agotamiento de Cromo redujo el Cromo residual obtenido en el

efluente del proceso como se muestra en la figura 3

Este proceso redujo considerablemente el volumen de efluentes generado

impactando positivamente al medio ambiente y a la salud de los obreros de la

empresa

En la figuras 4 se puede observar la diferencia desde el punto de vista ambiental

La figura 4 a) muestra una piscina llena de licores de Cromo a diferencia de la

figura 4 b) donde praacutecticamente no se observa rastros considerables del mismo

Con este proceso se podraacute aumentar la produccioacuten de wetblue en la empresa

dado que el tiempo de produccioacuten de wetblue por este meacutetodo es la mitad que el

tiempo empleado en el proceso convencional por lo tanto la produccioacuten se podraacute

duplicar

Finalmente el proceso con alto agotamiento de Cromo estudiado genera una

ganancia de 548478 Bsmes

112

13

0

2

4

6

8

10

12

Efluente (m3mes)

Convencional

Con alto agotamiento de Cromo

864

0180

2

4

6

8

10

kg de CrTon de piel

Convencional

Con alto agotamiento de Cromo

138

63

0

5

10

15

Horas productivas

Convencional

Con alto agotamiento de Cromo

28middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

a)

b)

a) Cueros wetblue de napa descargados despueacutes del proceso

convencional de curtido b) Cueros wetblue de napa descargados despueacutes

del proceso con alto agotamiento de Cromo

6 Conclusiones

Los resultados obtenidos con el proceso de alto agotamiento de Cromo nos

permiten llegar a las siguientes conclusiones

Al realizar el proceso sin bantildeo se contoacute con poca cantidad de agua por lo

cual se disminuyoacute la cantidad de sal (NaCl) para llegar a la concentracioacuten

ideal

El fuloacuten convencional no es apto para el proceso sin bantildeos por no contener

un flujo que ayude con el movimiento de las pieles la temperatura no se

incrementa como lo hariacutea en un fuloacuten cangiloacuten Para llegar a condiciones de

un fuloacuten cangiloacuten en el mismo se debe trabajar con remanentes de agua e

incrementar la temperatura por adicioacuten de un porcentaje de agua caliente

El pH miacutenimo de piquelado para una buena absorcioacuten de cromo en la piel

es de 25

El basificado en el proceso de las pieles ayuda a la formacioacuten de complejos

del Cromo y a la fijacioacuten de los mismos al interior

El aumento de temperatura por la accioacuten mecaacutenica y adicioacuten de agua caliente

en dos tomas junto al basificante en el fuloacuten fue ideal

Tomando los controles necesarios (medicioacuten de pH temperatura y control con

cortes en la piel) se puede realizar un proceso con alto agotamiento de Cromo en

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 29

fuloacuten tradicional usando los mismos insumos quiacutemicos que los que se utilizan en un

proceso convencional

Este proceso es eficiente sustentable y al alcance de todas las curtiembre

consideradas MyPrsquos de la ciudad de Cochabamba

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Page 6: Propuesta Básica para la Gestión de los Residuos Sólidos de la … · 2017-06-06 · El método de curtido se fue optimizando con el uso de herramientas de alto agotamiento de

8middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

Piq

uela

do

Adicioacuten de NaCl con una concentracioacuten mayor o igual a 6 grados Baumeacute

Adicioacuten de aacutecido foacutermico seguido del aacutecido sulfuacuterico para disminuir el efecto de enmascaramiento2 y aumentar la penetracioacuten del aacutecido sulfuacuterico

El pH de la piel baja desde un aproximado de 83 (pH en el cual termina el proceso de purga) hasta un pH de 35

Adicioacuten de NaCl con una concentracioacuten igual a 6 grados Baumeacute

Adicioacuten de un aacutecido deacutebil como el foacutermico seguido de un aacutecido fuerte como el sulfuacuterico o de un agente enmascarante

pH menor a 35 puesto que a un pH 4 solo la mitad de los grupos carbonilos se encuentran reactivos (Adzet 1985)

Cur

tido

Se antildeade al bantildeo 6de sulfato de Cromo baacutesico Cr(OH)SO4 respecto al peso de la piel a curtir

pH final de la solucioacuten alcanza un valor entre 38 ndash 42 gracias a la adicioacuten de un agente basificante comuacutenmente MgO

Basificacioacuten raacutepida

Gracias al pH del piquel la sal de cromo es absorbida con una mayor velocidad

Trabaja con igual o menor porcentaje de sal de cromo que el proceso convencional

El alto agotamiento de cromo acontece gracias a la fijacioacuten del cromo despueacutes de su penetracioacuten por la formacioacuten de complejos de las sales de cromo

Se realiza una basificacioacuten controlada y gradual pH 42

221 Fijacioacuten de la sal de Cromo en la piel

Las herramientas de alto agotamiento de Cromo aplicadas en la metodologiacutea del

proceso se basan en los fenoacutemenos de enmascaramiento olificacioacuten y oxalacioacuten

2 El efecto enmascarante se refiere a la formacioacuten de macromoleacuteculas o complejos entre las moleacuteculas de cromo e iones presentes en la solucioacuten el aacutecido foacutermico al tener un grupo carboxilo tiene un efecto enmascarante sobre las sales de cromo

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 9

Estos efectos se deben gracias a la hidrolisis de la sal de cromo como muestra la

siguiente ecuacioacuten

[119862119903(1198672119874)5119874119867]2+

1198672119874rarr [119862119903(1198672119874)4(119874119867)2]

+ + 1198673119874+

Al antildeadir un aacutelcali se neutraliza el aacutecido formado por hidroacutelisis y se favorece a la

formacioacuten de compuestos baacutesicos desplazaacutendose el equilibrio hacia la derecha

(Adzet 1985)

La Olificacioacuten de las sales de Cromo ocurre en un incremento de pH en el

proceso de curtido las moleacuteculas baacutesicas de Cromo se condensan entre siacute para

formar agregados moleculares posteriormente a este fenoacutemeno ocurre la

oxalacioacuten quedando el aacutetomo oxiacutegeno unido a dos aacutetomos de Cromo por valencias

principales (Adzet 1985) El enmascaramiento de las sales de Cromo es la

formacioacuten de complejos entre iones y el aacutetomo de Cromo Para evitar la formacioacuten

de complejos en las capas exteriores antes de tiempo el basificado debe ser realizado

cuando el cromo terminoacute de penetrar la piel

3 Metodologiacutea

Este estudio da una alternativa al meacutetodo tradicional de curtido a nivel industrial

basado en el meacutetodo de curtido con alto agotamiento de cromo planteado por Josep

M Morera este fue aplicado a las condiciones de trabajo de las curtiembres

tradicionales de Cochabamba tomando como muestra la empresa CURMA SRL

Para evaluar la eficiencia del proceso con alto agotamiento respecto al proceso

tradicional se realizaron pruebas fiacutesicas y quiacutemicas para el cuero recurtido y

para el wetblue seguacuten las normas fiacutesicas IUP3 y las normas quiacutemicas IUC4

3 IUP (International Union Physical Test) Normas y meacutetodos de ensayos fiacutesicos del cuero

de la Unioacuten Internacional de Sociedades de Quiacutemicos y Teacutecnicos de la Industria del Cuero

(IULTCS) (Cueronetcom 2016) 4 IUC (International Union Chemical Test) Normas y meacutetodos de anaacutelisis quiacutemicos del

cuero de la Unioacuten Internacional de Sociedades de Quiacutemicos y Teacutecnicos de la Industria del

Cuero (IULTCS) (Cueronetcom 2016)

10middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

31 Preparacioacuten de las pieles para el curtido

Las pieles fueron sometidas a un proceso convencional de pelambre (Pelambre

con sulfuro de sodio y cal) Las pruebas de alto agotamiento de cromo se realizaron

controlando los procesos de desencalado purgado piquelado y curtido

32 Controles a los proceso de curtido

La absorcioacuten de Cromo es un fenoacutemeno que depende del pH del proceso por

ello se realizoacute un control exhaustivo de eacuteste tanto en la piel como en el bantildeo del

proceso

Control de pH a la piel piquelada y al wetblue terminado

Como se muestra en la figura 1 los controles de pH de la piel se realizan

principalmente en el proceso de piquelado (imagen del lado izquierdo) y en la etapa

final del curtido que es el basificado (figura del lado derecho)

33 Teacutecnica de curtido de napa convencional

Se evaluoacute el curtido de napa convencional en fuloacuten tradicional industrial de 9

rpm a traveacutes de la determinacioacuten de las caracteriacutesticas de cada etapa del proceso

(temperatura pH y tiempo) y el control de las cantidades de insumos quiacutemicos y agua

empleados

La siguiente tabla muestra la receta del proceso convencional Este proceso fue

realizado en eacutepoca de invierno a una temperatura ambiente de 18degC

Teacutecnica de curtido convencional en fuloacuten industrial

Proceso Tiempo Productos pH T degC

Piquelado 10rsquo Agua 66 3 18

Sal 65

30rsquo Aacutec foacutermico (110) 07

60rsquo Aacutec sulfuacuterico(110) 11

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 11

Curtido 90rsquo Sulfato de Cromo 6 35 18

Agua 105

6 h Dolomita 11

Nastasim AS 02

Nota El porcentaje expresado en la tabla se refiere al porcentaje de insumos quiacutemicos en relacioacuten al peso de la piel procesada

Un problema que presentan las curtiembre consideradas MyPEs en la ciudad de

Cochabamba es la poca estandarizacioacuten de sus procesos principalmente en el uso

del agua por ello el porcentaje del agua expresado en la tabla 2 es un estimado

calculado por medicioacuten geomeacutetrica de los contenedores del agua usada en el proceso

34 Teacutecnica de curtido de napa con alto agotamiento de Cromo

El proceso de alto agotamiento de cromo planteado fue una optimizacioacuten del

proceso propuesto por Joseacute M Morera (tabla 3) Para optimizar el proceso de curtido

con alto agotamiento de Cromo y adecuarlo a las condiciones de una curtiembre

tradicional se realizaron 5 pruebas en fuloacuten convencional de prueba (teacutecnicas a b c

d y e) cada una ajustando o antildeadiendo una herramienta de alto agotamiento de

Cromo Se comproboacute la optimizacioacuten de este proceso a traveacutes de pruebas fiacutesicas y

quiacutemicas realizadas al cuero obtenido de cada una de ellas

Descripcioacuten del proceso de curtido de napa con alto agotamiento

de cromo seguacuten Josep M Morera aplicado a la curtiembre CURMA SRL

Nota El porcentaje expresado en la tabla se refiere al porcentaje de insumos quiacutemicos en relacioacuten al peso de la piel procesadaFuente (Morera J 2007)

La tabla 3 muestra la cantidad de insumos tiempo condiciones de pH y

temperatura del proceso con alto agotamiento de cromo de Joseacute M Morera Se puede

Proceso Tiempo Insumos pH TdegC

Piquelado 15rsquo Sal 15 25 Aumento gradual de temperatura

30rsquo Aacutec Foacutermico (110) 05

60rsquo Aacutec Sulfuacuterico (110) 05

Curtido 2 h Sulfato baacutesico de cromo 33degSch

Sulfato baacutesico de cromo 66degSch

3 38 55degC

35

4 h MgO 015

12middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

destacar como herramienta de alto agotamiento de Cromo el incremento de la

temperatura en la basificacioacuten

35 Pruebas en fuloacuten convencional de prueba

La metodologiacutea que se empleoacute para la implementacioacuten del proceso se basoacute en la

modificacioacuten de los porcentajes y tiempos de los insumos utilizados con el objetivo

de optimizar los valores de pH y temperatura necesarios para el alto agotamiento de

cromo estas modificaciones fueron expresadas en teacutecnicas de curtido realizadas en

fuloacuten de prueba de la empresa hasta obtener la teacutecnica con los paraacutemetros deseados

para la curticioacuten de cromo con alto agotamiento de cromo y posteriormente esta

teacutecnica fue aplicada a escala industrial en el fuloacuten de proceso 3

351 Teacutecnicas de alto agotamiento de cromo a temperatura constante

Las teacutecnicas a y b fueron desarrolladas a temperatura ambiente puesto que el

fuloacuten de prueba es de 1 m de diaacutemetro por ello la caiacuteda de las pieles en el proceso es

de esta altura y no es la suficiente para generar un incremento de temperatura en el

proceso

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 13

Formulacioacuten de proceso con alto agotamiento de cromo sin bantildeos en fuloacuten de prueba a temperatura constante T

eacutecni

ca a

tem

pera

tura

ambi

ente

Pro

ceso

Tie

mpo

(min

)

pH

Tem

pera

tura

(degC

)

Insumos ( sobre el peso de piel)

Agu

a

Sul

fato

de

Am

onio

Roh

apon

Lopa

lin C

L

Sal

Aacuteci

do foacute

rmic

o 1

10

Aacuteci

do s

ulfuacute

rico

110

Cro

men

o

Sul

fato

de

crom

o

MgO

a) Lavado 10 11 18 50 - - - - - - - - -

Desencalado 90 - 3 - - - - - - - -

Purgado 60 8 45 50 - 02 - - - - - - -

30 30 - - - 03 - - - - - -

Lavado 10 18 50 - - - - - - - - -

Piquelado 15 3 22 - - - - 15 - - - - -

30 - - - - - 05 - - - -

60 - - - - - - 08 - - -

Curtido 90 35 22 - - - - - - - - 6 -

240 015

b) Lavado 10 11 18 50 - - - - - - - - -

Desencalado 30 - 3 - - - - - - - -

Purgado 60 8 45 50 - 02 - - - - - - -

14middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

T=30degC 30 30 - - - 03 - - - - - -

Lavado 10 18 50 - - - - - - - - -

Piquelado 15 4 22 - - - - 15 - - - - -

30 - - - - - 05 - - - -

60 - - - - - - - 08 - -

Curtido 90 5 22 - - - - - - - - 6 -

240 015

Las pruebas fueron controladas desde el proceso de desencalado La prueba ldquoardquo fue la aplicacioacuten del proceso de curtido de Joseacute

Morera se modificoacute los porcentajes de aacutecidos para llegar al pH de piquelado adecuado La teacutecnica ldquobrdquo se diferencia por el agente

enmascarante Cromeno XP Este enmascarante trabaja a pH elevado en relacioacuten al aacutecido sulfuacuterico puesto que es una mezcla de aacutecidos

orgaacutenicos

352 Teacutecnica de curtido con alto agotamiento de cromo con recuperacioacuten del agua de piquelado a temperatura ambiente

Esta teacutecnica tiene como meacutetodo de agotamiento de cromo la recuperacioacuten del agua aacutecida del piquelado

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 15

Formulacioacuten de proceso con alto agotamiento de cromo con recuperacioacuten del agua de piquelado en fuloacuten de prueba

a temperatura constante

Teacutec

nica

con

esc

urrid

o de

agua

de

piqu

elad

o

Pro

ceso

Tie

mpo

(min

)

pH

Tem

pera

tura

(degC

)

Insumos ( sobre el peso de piel)

Agu

a

Sul

fato

de

Am

onio

Roh

apon

Lopa

lin C

L

Sal

Aacuteci

do foacute

rmic

o 1

10

Aacuteci

do s

ulfuacute

rico

110

Cro

men

o X

P

Sul

fato

de

crom

o

MgO

c) Lavado 10 11 18 50

- - - - - - - - -

Desencalado 30 - 3 - - - - - - - -

Purgado

60 8 45 50

- 02 - - - - - - -

30 30 - - - 03 - - - - - -

Lavado 10 50

- - - - - - - - -

Piquelado

(escurrir)

15 25 20 - - - - 15 - - - - -

30 - - - - - 05 - - - -

30 - - - - - 03 - - - -

Curtido

60 - - - - - - 1 - - -

90 37 20 - - - - - - - - 6 -

16middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

240 015

d) Lavado 10 11 18 50

- - - - - - - - -

Desencalado 30 - 3 - - - - - - - -

Purgado

60 8 45 50

- 02 - - - - - - -

30 30 - - - 03 - - - - - -

Lavado 10 50

- - - - - - - - -

Piquelado

(escurrir)

15 25 20 - - - - 15 - - - - -

30 - - - - - 05 - - - -

30 - - - - - 03 - - - -

Curtido

60 - - - - - - 1 - - -

90 37 20 - - - - - - - - 6 -

240 05

Las teacutecnicas (c) y (d) utilizan como herramientas de alto agotamiento de cromo la recuperacioacuten de agua aacutecida de piquelado La teacutecnica

(d) se diferencia por el aumento de la basicidad en el proceso

353 Teacutecnica de curtido con alto agotamiento de cromo con recuperacioacuten del agua de piquelado e incremento de temperatura

Esta teacutecnica mantuvo la misma metodologiacutea empleada en la teacutecnica de curtido con alto agotamiento de cromo con recuperacioacuten del

agua de piquelado a temperatura ambiente

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 17

Como herramienta de alto agotamiento de cromo en el basificado del proceso de curtido se antildeadioacute agua caliente para simular un

aumento de temperatura en el proceso

Formulacioacuten de proceso con alto agotamiento de cromo sin bantildeos con recuperacioacuten del agua de piquelado en fuloacuten

de prueba con incremento de temperatura

Teacutec

nica

con

incr

emen

to d

e la

tem

pera

tura

Pro

ceso

Tie

mpo

(min

)

pH

Tem

pera

tura

(degC

)

Insumos ( sobre el peso de piel)

Agu

a

Sul

fato

de

Am

onio

Roh

apon

Lopa

lin C

L

Sal

Aacuteci

do foacute

rmic

o 1

10

Aacuteci

do s

ulfuacute

rico

110

Cro

men

o X

P

Sul

fato

de

crom

o

MgO

e) Lavado 10 11 18 50 - - - - - - - - -

Desencalado 30 - 3 - - - - - - - -

Purgado

T=30degC

60 8 45 50 - 02 - - - - - - -

30 30 - - - 03 - - - - - -

Lavado 10 50 - - - - - - - - -

Piquelado

(escurrir)

15 28 20 - - - - 15 - - - - -

30 - - - - - 03 - - - -

30 - - - - - 05 - - - -

60 - - - - - - 1 - - -

18middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

Curtido 90 38 20

40

- - - - - - - - 6 -

120 - - - - - - - - - 025

120 40 - - - - - - - - - 025

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 19

La teacutecnica (e) utiliza como herramientas de alto agotamiento el bajo contenido

de sal en su proceso la recuperacioacuten de agua aacutecida de piquelado el aumento gradual

de la basicidad y el incremento de la temperatura en el proceso

En la siguiente tabla se muestran las herramientas de alto agotamiento utilizadas

en cada teacutecnica de proceso

Herramientas de alto agotamiento de cromo empleadas en cada

teacutecnica de proceso de curtido

Meacutetodos de alto agotamiento de cromo

Teacutec

nica

s

Sin

bantilde

o

Baj

o co

nten

ido

de s

al

Uso

de

agen

te

enm

asca

rant

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Rec

uper

acioacute

n de

l agu

a de

piq

uela

do

Aum

ento

de

basi

cida

d

Incr

emen

to d

e la

tem

pera

tura

en

el

basi

ficad

o

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

La teacutecnica que presentoacute mejores resultados despueacutes de realizar las pruebas fiacutesicas

y quiacutemicas de calidad al cuero obtenido del curtido (conocido como wetblue) fue la

teacutecnica (e) por lo tanto la misma fue aplicada en fuloacuten industrial convencional

36 Meacutetodo de curtido con alto agotamiento de cromo en el fuloacuten de proceso 3

La teacutecnica con alto agotamiento de Cromo que se empleoacute en fuloacuten de proceso

de 9rpm con un diaacutemetro de 3 metros fue la teacutecnica (e) esta se realizoacute sin bantildeo se

obtuvo una cantidad de efluente de curtido proveniente del agua remanente de los

anteriores procesos y del agua caliente antildeadida en la basificacioacuten para el agotamiento

de Cromo

Las herramientas para el agotamiento de Cromo que este proceso utilizoacute fueron

las siguientes

20middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

Curtido sin bantildeo la concentracioacuten de sal de Cromo aumenta y es

incorporada maacutes faacutecilmente al interior de la piel por la accioacuten mecaacutenica del

fuloacuten

Disminucioacuten del porcentaje de sal en el curtido Para evitar la dificultan el

acceso a los grupos reactivos por parte de la sal de Cromo

Escurrido del agua de piquelado a un pH entre 25-3 los iones disueltos en

el bantildeo son eliminados junto a este la concentracioacuten del Cromo aumenta y

al mantenerse el pH de la piel aacutecido los grupos ionizables de la piel se

encuentran reactivos y el agotamiento del Cromo acontece (Adzet 1985)

Incremento gradual de la basicidad de una manera lenta y uniforme sin saltos

bruscos que puedan precipitar el Cromo antes de tiempo (Adzet 1985)

Incremento de la temperatura en la etapa de basificado con el fin de

incrementar la hidrolisis de la sal de Cromo y asiacute incrementar la fijacioacuten de

la misma

Teacutecnica ldquoerdquo de curtido de napa con alto agotamiento de Cromo en

fuloacuten de proceso ldquo3rdquo

Una vez que el Cromo penetroacute la piel no importoacute si la cantidad de basificante

fue excesiva

37 Control de calidad y eficiencia de las pruebas realizadas de curtido

La optimizacioacuten de la teacutecnica de curtido con alto agotamiento de Cromo fue

comprobada con pruebas de calidad que se dividen en ensayos fiacutesicos y quiacutemicos

tanto para el cuero recurtido (cuero que pasan por un proceso quiacutemico maacutes que es el

recurtido) y para el cuero wetblue (producto del proceso de curtido)

Proceso Tiempo Productos pH TdegC

Piquelado 10rsquo Sal 15 25 20

30rsquo Aacutec Foacutermico (110) 03

30rsquo Aacutec Foacutermico (110) 05 30

60rsquo Aacutec Sulfuacuterico (110) 1 40

Curtido 90rsquo Sulfato de Cromo 6 Piel Bantildeo 40

2 h Agua

Cromeno FB

20

025

38 3 70

49

2 h Cromeno FB 025 49

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 21

La eficiencia del proceso se corroboroacute con la medicioacuten del agua efluente

recuperado y el anaacutelisis del Cromo total presente tambieacuten con la comparacioacuten del

tiempo necesario de proceso y con la evaluacioacuten financiera del mismo

4 Resultados

A continuacioacuten se expresan los resultados de los ensayos de cromo total tanto

en los efluentes como el absorbido en el cuero los resultados de calidad (tanto fiacutesicos

y quiacutemicos) y el anaacutelisis financiero del proceso

41 Anaacutelisis de Cromo en los efluentes

Con las muestras analizadas del licor de Cromo en boca de fuloacuten y del efluente

despueacutes de tratamiento realizado a escala de laboratorio se obtuvieron los siguientes

resultados

Resultados de los ensayos de Cromo total del agua de Cromo

antes y despueacutes de tratamiento de la prueba de curtido con alto

agotamiento y de curtido convencional

Proceso de curtido

Concentracioacuten de Cromo(a)

[mgCrL]

Cantidad de Cromo(a) [g Ton piel]

Concentracioacuten de Cromo(b)

[mgCrL]

Cantidad de Cromo(b)

[g Ton piel]

NORMA le15 mg CrL

Convencional 76237 950 6913 864

Con alto agotamiento de Cromo

15522 23 1249 018

(a) Boca de fuloacuten

(b) Despueacutes de tratamiento

En la tabla 9 se puede observar que el curtido convencional genera licores 5

veces maacutes concentrado que el proceso con alto agotamiento ademaacutes que genera 8

veces maacutes efluente

42 Ensayos fiacutesicos al cuero recurtido

El cuero al que se realizoacute estas pruebas fiscas pasa por un proceso quiacutemico

despueacutes del curtido llamado recurtido Estos ensayos son realizados en laboratorios

especiacuteficos para determinar la calidad del cuero los ensayos son resistencia a la

rotura porcentaje de elongacioacuten resistencia al desgarre simple y doble rotura y

estallido de flor

22middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

Los paraacutemetros de estos ensayos fiacutesicos son normados por la

IUP (International Union Physical Test)

Ensayos fiacutesicos de cuero recurtido de napa vestimenta

Tipo de ensayos fiacutesicos

R

esis

tenc

ia a

la r

otur

a [N

mm

2 ]

D

e E

long

acioacute

n

Res

iste

ncia

al d

esga

rre

sim

ple

[Nm

m]

Res

iste

ncia

al d

esga

rre

dobl

e

[Nm

m]

Rot

ura

de fl

or [m

m]

Est

allid

o de

flor

[mm

]

Norma ge12 le60 ge20 ge98 ge7 ge10

Curtido convencional 113808 808056

19792

7 327232 111106 123806

Curtido con alto agotamiento de Cromo

12091

1 54135

1 22683 39356

5 11791

5 13231

4

En la tabla 10 se puede observar que el proceso convencional tiene valores fuera

de la norma en resistencia a la rotura porcentaje de elongacioacuten desgarre simple y

doble Los resultados obtenidos con el proceso de alto agotamiento de Cromo son

similares o superiores a los obtenidos con el proceso convencional

43 Ensayos quiacutemicos al cuero recurtido

El ensayo quiacutemico realizado fue la medicioacuten de pH del cuero normado por la

IUC (International Union Chemical Test)

Resultados de ensayos de determinacioacuten de pH e iacutendice de

diferencia

Proceso de curtido pH pH diferencial

Iacutendice de diferencia

Norma ge35 le07

Proceso convencional 391 451 06

Proceso con alto Agotamiento de Cromo 384 436 052

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 23

Los valores de iacutendice de referencia mayores a 07 indican que hay la presencia

de aacutecidos o bases fuertes y una ausencia de sales reguladoras (Gomez amp Medina

1986)

El proceso con alto agotamiento de cromo presenta resultados similares al

proceso convencional

44 Ensayo fiacutesico al cuero wetblue

El cuero wetblue es producto del proceso de curtido la prueba fiacutesica que se

realiza es la retraccioacuten esta determina si la absorcioacuten de Cromo en el proceso de

Curtido fue la adecuada Si la retraccioacuten es mayor al 2 hubo una mala curticioacuten

Este paraacutemetro es normado por la IUP (International Union Physical Test)

Resultados de ensayos de determinacioacuten de retraccioacuten de los

cueros wetblue de las pruebas de curtido realizadas

Proceso de curtido De retraccioacuten Promedio

(a) (b) (c) Norma le2

Convencional 2 en fuloacuten de pruebas 2 2 1 167

Prueba de la teacutecnica ldquoerdquo en fuloacuten de proceso ldquo3rdquo

0 0 0 0

(a) Prueba 1 (b) Prueba 2 (c) Prueba 3

La tabla 12 nos muestra que los valores de porcentaje de retraccioacuten para el

wetblue convencional son muy elevados e incluso no cumplen la norma Esto debido

a una mala absorcioacuten de Cromo en su curtido

45 Ensayo quiacutemico al cuero wetblue

La prueba quiacutemica que se realiza es la determinacioacuten de Cromo total en el

wetblueEste paraacutemetro es normado por la IUC (International Union Chemical

Test)

Resultados de los ensayos de determinacioacuten de Cromo total en

los cueros wetblue de las pruebas de curtido realizadas

Proceso de curtido de Cromo en el cuero

Norma en peso secoge325

Proceso convencional 2647

Proceso con alto agotamiento de Cromo

3618

24middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

En la tabla 13 se puede observar que con el meacutetodo de alto agotamiento de

Cromo se obtiene un cuero wetblue con mayor porcentaje de Cromo en el cuero

esta prueba respalda al ensayo de retraccioacuten de wetblue

Las propiedades de calidad de cuero dependen de la absorcioacuten de Cromo en el

cuero wetblue

46 Evaluacioacuten financiera

La curtiembre CURMA SRL representante de las curtiembres tradicionales de

la ciudad de Cochabamba tiene una capacidad productiva de 900 piezas de napa mes

con un peso promedio de kg 10 por pieza para el respectivo caacutelculo de costos se

tomoacute como base kg 9000 piel en tripa por mes

Para el proceso convencional se realizoacute el caacutelculo de la cantidad de sal de Cromo

necesaria para igualar la absorcioacuten de cromo realizada con el proceso con alto

agotamiento de Cromo

Costo total de insumos empleados

Insumo Costo Unitario Bskg

Curtido Convencional BsMes

Curtido Con Alto Agotamiento De Cromo BsMes

Sulfato De Amonio 6 540 1620

Bisulfato De Sodio 115 828 0

Rohapon 133 2394 2394

Lopalin Cl 28 756 756

Sal 29 16965 3915

Aacutecido Foacutermico 83 5229 5976

Aacutecido Sulfuacuterico 32 3168 288

Cuirextan BS 135 10129 7290

Dolomita 48 4752 0

Nastabim AS 208 3744 0

Cromeno FB 165 0 7425

Agua 13 BsM 82368 30186

Total 1670188 1222686

El costo de produccioacuten de la teacutecnica de curtido propuesta genera un ahorro de

Bs 447502-

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 25

Los costos de insumos para el tratamiento de efluentes dependieron

directamente de la cantidad necesaria de cal para precipitar el Cromo El costo de

este agente precipitante para cada proceso se muestra en la siguiente tabla

Cantidad mensual de agua de curtido para el tratamiento

Proceso Cal (kgmes)

Costo unitario (Bskg)

Costo total (Bsmes)

Curtido convencional 7861 13 10219

Curtido con alto agotamiento de Cromo

918 13 1193

Diferencia 6943 9026

El proceso con alto agotamiento de Cromo genera un ahorro de 9026 Bsmes

en tratamiento de aguas residuales

En la tabla 16 se presenta el consumo de energiacutea del proceso de curtido para

ambos procesos en base a la potencia del motor del fuloacuten de proceso ldquo3rdquo (15 Hp) y

a la cantidad de procesos de curtido de napa realizada (8 procesosmes)

Consumo de energiacutea eleacutectrica para el proceso de curtido

Proceso Potencia [kW]

Tiempo

[h]

Consumo

[kWhmes]

Costo unitario BskWh

Costo total Bsmes

Curtido convencional 111855 1367 122325 14 171250

Curtido con alto agotamiento de Cromo

111855 633 56643 14 793

Diferencia 734 65682 9195

Este resultado muestra que existe un ahorro energeacutetico con el proceso de alto

agotamiento de Cromo ya que el proceso demanda menos tiempo

Costo total del proceso de curtido

Iacutetem Curtido Convencional (BsMes)

Curtido Con Alto Agotamiento De Cromo (BsMes)

Insumos Para El Curtido 1670188 1222686

Insumos Quiacutemicos Para El Tratamiento De Agua

10219 1193

26middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

Costo De Insumo De Energiacutea Eleacutectrica

171250 793

Total 1851657 1303179

El proceso con alto agotamiento de cromo genera un ahorro de

aproximadamente 30 respecto al proceso convencional

5 Anaacutelisis y discusioacuten

Los cueros resultantes del proceso de alto agotamiento de Cromo presentaron

caracteriacutesticas fiacutesicas y quiacutemicas superiores que el cuero curtido con el proceso

convencional

Optimizacioacuten de la calidad del cuero de napa con el meacutetodo de

alto agotamiento de Cromo pruebas fiacutesicas y quiacutemicas

1141

121 ge12

11

115

12

125

Resistencia a la rotura

Nm

m2

Ensayo de calidad de resistencia a la rotura

198 327227394

22

ge98

0

50

100

150

Desgarre simple Desgarre doble

Nm

m

Ensayo de calidad de desgarre del cuero

808

541 le60

0

50

100

de elongacioacuten

Ensayo de calidad de de elongacioacuten

111 124118 124

ge7ge10

0

5

10

15

Rotura de flor Estallido de flor

Nm

m

Ensayo de calidad de armabilidad del cuero

01234

De retraccion delwetblue

De cromo en elwetblue

Optimizacioacuten de la calidad del cuero de Napa con el meacutetodo de alto agotamiento de Cromo

Con alto agotamiento deCr

convencional

Norma IUC-IUP

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 27

Se obtuvo un resultado significativamente diferente cuando se analizoacute el Cromo

absorbido por la piel Estos resultados estaacuten relacionados con la absorcioacuten de cromo

en las pieles

El ensayo de rotura y estallido de flor no dependen del proceso de curtido

El pH del cuero de ambos procesos fue similar el trabajar sin bantildeo no causoacute

dantildeos en la piel puesto que habiacutea el peligro que por anudamiento de pieles existiera

un desprendimiento de la capa flor

Sustentabilidad del proceso de curtido con alto agotamiento de

Cromo

Dado que el porcentaje de Cromo en los dos tipos de curtido es el mismo con

el proceso de alto agotamiento de Cromo redujo el Cromo residual obtenido en el

efluente del proceso como se muestra en la figura 3

Este proceso redujo considerablemente el volumen de efluentes generado

impactando positivamente al medio ambiente y a la salud de los obreros de la

empresa

En la figuras 4 se puede observar la diferencia desde el punto de vista ambiental

La figura 4 a) muestra una piscina llena de licores de Cromo a diferencia de la

figura 4 b) donde praacutecticamente no se observa rastros considerables del mismo

Con este proceso se podraacute aumentar la produccioacuten de wetblue en la empresa

dado que el tiempo de produccioacuten de wetblue por este meacutetodo es la mitad que el

tiempo empleado en el proceso convencional por lo tanto la produccioacuten se podraacute

duplicar

Finalmente el proceso con alto agotamiento de Cromo estudiado genera una

ganancia de 548478 Bsmes

112

13

0

2

4

6

8

10

12

Efluente (m3mes)

Convencional

Con alto agotamiento de Cromo

864

0180

2

4

6

8

10

kg de CrTon de piel

Convencional

Con alto agotamiento de Cromo

138

63

0

5

10

15

Horas productivas

Convencional

Con alto agotamiento de Cromo

28middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

a)

b)

a) Cueros wetblue de napa descargados despueacutes del proceso

convencional de curtido b) Cueros wetblue de napa descargados despueacutes

del proceso con alto agotamiento de Cromo

6 Conclusiones

Los resultados obtenidos con el proceso de alto agotamiento de Cromo nos

permiten llegar a las siguientes conclusiones

Al realizar el proceso sin bantildeo se contoacute con poca cantidad de agua por lo

cual se disminuyoacute la cantidad de sal (NaCl) para llegar a la concentracioacuten

ideal

El fuloacuten convencional no es apto para el proceso sin bantildeos por no contener

un flujo que ayude con el movimiento de las pieles la temperatura no se

incrementa como lo hariacutea en un fuloacuten cangiloacuten Para llegar a condiciones de

un fuloacuten cangiloacuten en el mismo se debe trabajar con remanentes de agua e

incrementar la temperatura por adicioacuten de un porcentaje de agua caliente

El pH miacutenimo de piquelado para una buena absorcioacuten de cromo en la piel

es de 25

El basificado en el proceso de las pieles ayuda a la formacioacuten de complejos

del Cromo y a la fijacioacuten de los mismos al interior

El aumento de temperatura por la accioacuten mecaacutenica y adicioacuten de agua caliente

en dos tomas junto al basificante en el fuloacuten fue ideal

Tomando los controles necesarios (medicioacuten de pH temperatura y control con

cortes en la piel) se puede realizar un proceso con alto agotamiento de Cromo en

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 29

fuloacuten tradicional usando los mismos insumos quiacutemicos que los que se utilizan en un

proceso convencional

Este proceso es eficiente sustentable y al alcance de todas las curtiembre

consideradas MyPrsquos de la ciudad de Cochabamba

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Page 7: Propuesta Básica para la Gestión de los Residuos Sólidos de la … · 2017-06-06 · El método de curtido se fue optimizando con el uso de herramientas de alto agotamiento de

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 9

Estos efectos se deben gracias a la hidrolisis de la sal de cromo como muestra la

siguiente ecuacioacuten

[119862119903(1198672119874)5119874119867]2+

1198672119874rarr [119862119903(1198672119874)4(119874119867)2]

+ + 1198673119874+

Al antildeadir un aacutelcali se neutraliza el aacutecido formado por hidroacutelisis y se favorece a la

formacioacuten de compuestos baacutesicos desplazaacutendose el equilibrio hacia la derecha

(Adzet 1985)

La Olificacioacuten de las sales de Cromo ocurre en un incremento de pH en el

proceso de curtido las moleacuteculas baacutesicas de Cromo se condensan entre siacute para

formar agregados moleculares posteriormente a este fenoacutemeno ocurre la

oxalacioacuten quedando el aacutetomo oxiacutegeno unido a dos aacutetomos de Cromo por valencias

principales (Adzet 1985) El enmascaramiento de las sales de Cromo es la

formacioacuten de complejos entre iones y el aacutetomo de Cromo Para evitar la formacioacuten

de complejos en las capas exteriores antes de tiempo el basificado debe ser realizado

cuando el cromo terminoacute de penetrar la piel

3 Metodologiacutea

Este estudio da una alternativa al meacutetodo tradicional de curtido a nivel industrial

basado en el meacutetodo de curtido con alto agotamiento de cromo planteado por Josep

M Morera este fue aplicado a las condiciones de trabajo de las curtiembres

tradicionales de Cochabamba tomando como muestra la empresa CURMA SRL

Para evaluar la eficiencia del proceso con alto agotamiento respecto al proceso

tradicional se realizaron pruebas fiacutesicas y quiacutemicas para el cuero recurtido y

para el wetblue seguacuten las normas fiacutesicas IUP3 y las normas quiacutemicas IUC4

3 IUP (International Union Physical Test) Normas y meacutetodos de ensayos fiacutesicos del cuero

de la Unioacuten Internacional de Sociedades de Quiacutemicos y Teacutecnicos de la Industria del Cuero

(IULTCS) (Cueronetcom 2016) 4 IUC (International Union Chemical Test) Normas y meacutetodos de anaacutelisis quiacutemicos del

cuero de la Unioacuten Internacional de Sociedades de Quiacutemicos y Teacutecnicos de la Industria del

Cuero (IULTCS) (Cueronetcom 2016)

10middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

31 Preparacioacuten de las pieles para el curtido

Las pieles fueron sometidas a un proceso convencional de pelambre (Pelambre

con sulfuro de sodio y cal) Las pruebas de alto agotamiento de cromo se realizaron

controlando los procesos de desencalado purgado piquelado y curtido

32 Controles a los proceso de curtido

La absorcioacuten de Cromo es un fenoacutemeno que depende del pH del proceso por

ello se realizoacute un control exhaustivo de eacuteste tanto en la piel como en el bantildeo del

proceso

Control de pH a la piel piquelada y al wetblue terminado

Como se muestra en la figura 1 los controles de pH de la piel se realizan

principalmente en el proceso de piquelado (imagen del lado izquierdo) y en la etapa

final del curtido que es el basificado (figura del lado derecho)

33 Teacutecnica de curtido de napa convencional

Se evaluoacute el curtido de napa convencional en fuloacuten tradicional industrial de 9

rpm a traveacutes de la determinacioacuten de las caracteriacutesticas de cada etapa del proceso

(temperatura pH y tiempo) y el control de las cantidades de insumos quiacutemicos y agua

empleados

La siguiente tabla muestra la receta del proceso convencional Este proceso fue

realizado en eacutepoca de invierno a una temperatura ambiente de 18degC

Teacutecnica de curtido convencional en fuloacuten industrial

Proceso Tiempo Productos pH T degC

Piquelado 10rsquo Agua 66 3 18

Sal 65

30rsquo Aacutec foacutermico (110) 07

60rsquo Aacutec sulfuacuterico(110) 11

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 11

Curtido 90rsquo Sulfato de Cromo 6 35 18

Agua 105

6 h Dolomita 11

Nastasim AS 02

Nota El porcentaje expresado en la tabla se refiere al porcentaje de insumos quiacutemicos en relacioacuten al peso de la piel procesada

Un problema que presentan las curtiembre consideradas MyPEs en la ciudad de

Cochabamba es la poca estandarizacioacuten de sus procesos principalmente en el uso

del agua por ello el porcentaje del agua expresado en la tabla 2 es un estimado

calculado por medicioacuten geomeacutetrica de los contenedores del agua usada en el proceso

34 Teacutecnica de curtido de napa con alto agotamiento de Cromo

El proceso de alto agotamiento de cromo planteado fue una optimizacioacuten del

proceso propuesto por Joseacute M Morera (tabla 3) Para optimizar el proceso de curtido

con alto agotamiento de Cromo y adecuarlo a las condiciones de una curtiembre

tradicional se realizaron 5 pruebas en fuloacuten convencional de prueba (teacutecnicas a b c

d y e) cada una ajustando o antildeadiendo una herramienta de alto agotamiento de

Cromo Se comproboacute la optimizacioacuten de este proceso a traveacutes de pruebas fiacutesicas y

quiacutemicas realizadas al cuero obtenido de cada una de ellas

Descripcioacuten del proceso de curtido de napa con alto agotamiento

de cromo seguacuten Josep M Morera aplicado a la curtiembre CURMA SRL

Nota El porcentaje expresado en la tabla se refiere al porcentaje de insumos quiacutemicos en relacioacuten al peso de la piel procesadaFuente (Morera J 2007)

La tabla 3 muestra la cantidad de insumos tiempo condiciones de pH y

temperatura del proceso con alto agotamiento de cromo de Joseacute M Morera Se puede

Proceso Tiempo Insumos pH TdegC

Piquelado 15rsquo Sal 15 25 Aumento gradual de temperatura

30rsquo Aacutec Foacutermico (110) 05

60rsquo Aacutec Sulfuacuterico (110) 05

Curtido 2 h Sulfato baacutesico de cromo 33degSch

Sulfato baacutesico de cromo 66degSch

3 38 55degC

35

4 h MgO 015

12middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

destacar como herramienta de alto agotamiento de Cromo el incremento de la

temperatura en la basificacioacuten

35 Pruebas en fuloacuten convencional de prueba

La metodologiacutea que se empleoacute para la implementacioacuten del proceso se basoacute en la

modificacioacuten de los porcentajes y tiempos de los insumos utilizados con el objetivo

de optimizar los valores de pH y temperatura necesarios para el alto agotamiento de

cromo estas modificaciones fueron expresadas en teacutecnicas de curtido realizadas en

fuloacuten de prueba de la empresa hasta obtener la teacutecnica con los paraacutemetros deseados

para la curticioacuten de cromo con alto agotamiento de cromo y posteriormente esta

teacutecnica fue aplicada a escala industrial en el fuloacuten de proceso 3

351 Teacutecnicas de alto agotamiento de cromo a temperatura constante

Las teacutecnicas a y b fueron desarrolladas a temperatura ambiente puesto que el

fuloacuten de prueba es de 1 m de diaacutemetro por ello la caiacuteda de las pieles en el proceso es

de esta altura y no es la suficiente para generar un incremento de temperatura en el

proceso

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 13

Formulacioacuten de proceso con alto agotamiento de cromo sin bantildeos en fuloacuten de prueba a temperatura constante T

eacutecni

ca a

tem

pera

tura

ambi

ente

Pro

ceso

Tie

mpo

(min

)

pH

Tem

pera

tura

(degC

)

Insumos ( sobre el peso de piel)

Agu

a

Sul

fato

de

Am

onio

Roh

apon

Lopa

lin C

L

Sal

Aacuteci

do foacute

rmic

o 1

10

Aacuteci

do s

ulfuacute

rico

110

Cro

men

o

Sul

fato

de

crom

o

MgO

a) Lavado 10 11 18 50 - - - - - - - - -

Desencalado 90 - 3 - - - - - - - -

Purgado 60 8 45 50 - 02 - - - - - - -

30 30 - - - 03 - - - - - -

Lavado 10 18 50 - - - - - - - - -

Piquelado 15 3 22 - - - - 15 - - - - -

30 - - - - - 05 - - - -

60 - - - - - - 08 - - -

Curtido 90 35 22 - - - - - - - - 6 -

240 015

b) Lavado 10 11 18 50 - - - - - - - - -

Desencalado 30 - 3 - - - - - - - -

Purgado 60 8 45 50 - 02 - - - - - - -

14middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

T=30degC 30 30 - - - 03 - - - - - -

Lavado 10 18 50 - - - - - - - - -

Piquelado 15 4 22 - - - - 15 - - - - -

30 - - - - - 05 - - - -

60 - - - - - - - 08 - -

Curtido 90 5 22 - - - - - - - - 6 -

240 015

Las pruebas fueron controladas desde el proceso de desencalado La prueba ldquoardquo fue la aplicacioacuten del proceso de curtido de Joseacute

Morera se modificoacute los porcentajes de aacutecidos para llegar al pH de piquelado adecuado La teacutecnica ldquobrdquo se diferencia por el agente

enmascarante Cromeno XP Este enmascarante trabaja a pH elevado en relacioacuten al aacutecido sulfuacuterico puesto que es una mezcla de aacutecidos

orgaacutenicos

352 Teacutecnica de curtido con alto agotamiento de cromo con recuperacioacuten del agua de piquelado a temperatura ambiente

Esta teacutecnica tiene como meacutetodo de agotamiento de cromo la recuperacioacuten del agua aacutecida del piquelado

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 15

Formulacioacuten de proceso con alto agotamiento de cromo con recuperacioacuten del agua de piquelado en fuloacuten de prueba

a temperatura constante

Teacutec

nica

con

esc

urrid

o de

agua

de

piqu

elad

o

Pro

ceso

Tie

mpo

(min

)

pH

Tem

pera

tura

(degC

)

Insumos ( sobre el peso de piel)

Agu

a

Sul

fato

de

Am

onio

Roh

apon

Lopa

lin C

L

Sal

Aacuteci

do foacute

rmic

o 1

10

Aacuteci

do s

ulfuacute

rico

110

Cro

men

o X

P

Sul

fato

de

crom

o

MgO

c) Lavado 10 11 18 50

- - - - - - - - -

Desencalado 30 - 3 - - - - - - - -

Purgado

60 8 45 50

- 02 - - - - - - -

30 30 - - - 03 - - - - - -

Lavado 10 50

- - - - - - - - -

Piquelado

(escurrir)

15 25 20 - - - - 15 - - - - -

30 - - - - - 05 - - - -

30 - - - - - 03 - - - -

Curtido

60 - - - - - - 1 - - -

90 37 20 - - - - - - - - 6 -

16middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

240 015

d) Lavado 10 11 18 50

- - - - - - - - -

Desencalado 30 - 3 - - - - - - - -

Purgado

60 8 45 50

- 02 - - - - - - -

30 30 - - - 03 - - - - - -

Lavado 10 50

- - - - - - - - -

Piquelado

(escurrir)

15 25 20 - - - - 15 - - - - -

30 - - - - - 05 - - - -

30 - - - - - 03 - - - -

Curtido

60 - - - - - - 1 - - -

90 37 20 - - - - - - - - 6 -

240 05

Las teacutecnicas (c) y (d) utilizan como herramientas de alto agotamiento de cromo la recuperacioacuten de agua aacutecida de piquelado La teacutecnica

(d) se diferencia por el aumento de la basicidad en el proceso

353 Teacutecnica de curtido con alto agotamiento de cromo con recuperacioacuten del agua de piquelado e incremento de temperatura

Esta teacutecnica mantuvo la misma metodologiacutea empleada en la teacutecnica de curtido con alto agotamiento de cromo con recuperacioacuten del

agua de piquelado a temperatura ambiente

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 17

Como herramienta de alto agotamiento de cromo en el basificado del proceso de curtido se antildeadioacute agua caliente para simular un

aumento de temperatura en el proceso

Formulacioacuten de proceso con alto agotamiento de cromo sin bantildeos con recuperacioacuten del agua de piquelado en fuloacuten

de prueba con incremento de temperatura

Teacutec

nica

con

incr

emen

to d

e la

tem

pera

tura

Pro

ceso

Tie

mpo

(min

)

pH

Tem

pera

tura

(degC

)

Insumos ( sobre el peso de piel)

Agu

a

Sul

fato

de

Am

onio

Roh

apon

Lopa

lin C

L

Sal

Aacuteci

do foacute

rmic

o 1

10

Aacuteci

do s

ulfuacute

rico

110

Cro

men

o X

P

Sul

fato

de

crom

o

MgO

e) Lavado 10 11 18 50 - - - - - - - - -

Desencalado 30 - 3 - - - - - - - -

Purgado

T=30degC

60 8 45 50 - 02 - - - - - - -

30 30 - - - 03 - - - - - -

Lavado 10 50 - - - - - - - - -

Piquelado

(escurrir)

15 28 20 - - - - 15 - - - - -

30 - - - - - 03 - - - -

30 - - - - - 05 - - - -

60 - - - - - - 1 - - -

18middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

Curtido 90 38 20

40

- - - - - - - - 6 -

120 - - - - - - - - - 025

120 40 - - - - - - - - - 025

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 19

La teacutecnica (e) utiliza como herramientas de alto agotamiento el bajo contenido

de sal en su proceso la recuperacioacuten de agua aacutecida de piquelado el aumento gradual

de la basicidad y el incremento de la temperatura en el proceso

En la siguiente tabla se muestran las herramientas de alto agotamiento utilizadas

en cada teacutecnica de proceso

Herramientas de alto agotamiento de cromo empleadas en cada

teacutecnica de proceso de curtido

Meacutetodos de alto agotamiento de cromo

Teacutec

nica

s

Sin

bantilde

o

Baj

o co

nten

ido

de s

al

Uso

de

agen

te

enm

asca

rant

e

Rec

uper

acioacute

n de

l agu

a de

piq

uela

do

Aum

ento

de

basi

cida

d

Incr

emen

to d

e la

tem

pera

tura

en

el

basi

ficad

o

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

La teacutecnica que presentoacute mejores resultados despueacutes de realizar las pruebas fiacutesicas

y quiacutemicas de calidad al cuero obtenido del curtido (conocido como wetblue) fue la

teacutecnica (e) por lo tanto la misma fue aplicada en fuloacuten industrial convencional

36 Meacutetodo de curtido con alto agotamiento de cromo en el fuloacuten de proceso 3

La teacutecnica con alto agotamiento de Cromo que se empleoacute en fuloacuten de proceso

de 9rpm con un diaacutemetro de 3 metros fue la teacutecnica (e) esta se realizoacute sin bantildeo se

obtuvo una cantidad de efluente de curtido proveniente del agua remanente de los

anteriores procesos y del agua caliente antildeadida en la basificacioacuten para el agotamiento

de Cromo

Las herramientas para el agotamiento de Cromo que este proceso utilizoacute fueron

las siguientes

20middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

Curtido sin bantildeo la concentracioacuten de sal de Cromo aumenta y es

incorporada maacutes faacutecilmente al interior de la piel por la accioacuten mecaacutenica del

fuloacuten

Disminucioacuten del porcentaje de sal en el curtido Para evitar la dificultan el

acceso a los grupos reactivos por parte de la sal de Cromo

Escurrido del agua de piquelado a un pH entre 25-3 los iones disueltos en

el bantildeo son eliminados junto a este la concentracioacuten del Cromo aumenta y

al mantenerse el pH de la piel aacutecido los grupos ionizables de la piel se

encuentran reactivos y el agotamiento del Cromo acontece (Adzet 1985)

Incremento gradual de la basicidad de una manera lenta y uniforme sin saltos

bruscos que puedan precipitar el Cromo antes de tiempo (Adzet 1985)

Incremento de la temperatura en la etapa de basificado con el fin de

incrementar la hidrolisis de la sal de Cromo y asiacute incrementar la fijacioacuten de

la misma

Teacutecnica ldquoerdquo de curtido de napa con alto agotamiento de Cromo en

fuloacuten de proceso ldquo3rdquo

Una vez que el Cromo penetroacute la piel no importoacute si la cantidad de basificante

fue excesiva

37 Control de calidad y eficiencia de las pruebas realizadas de curtido

La optimizacioacuten de la teacutecnica de curtido con alto agotamiento de Cromo fue

comprobada con pruebas de calidad que se dividen en ensayos fiacutesicos y quiacutemicos

tanto para el cuero recurtido (cuero que pasan por un proceso quiacutemico maacutes que es el

recurtido) y para el cuero wetblue (producto del proceso de curtido)

Proceso Tiempo Productos pH TdegC

Piquelado 10rsquo Sal 15 25 20

30rsquo Aacutec Foacutermico (110) 03

30rsquo Aacutec Foacutermico (110) 05 30

60rsquo Aacutec Sulfuacuterico (110) 1 40

Curtido 90rsquo Sulfato de Cromo 6 Piel Bantildeo 40

2 h Agua

Cromeno FB

20

025

38 3 70

49

2 h Cromeno FB 025 49

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 21

La eficiencia del proceso se corroboroacute con la medicioacuten del agua efluente

recuperado y el anaacutelisis del Cromo total presente tambieacuten con la comparacioacuten del

tiempo necesario de proceso y con la evaluacioacuten financiera del mismo

4 Resultados

A continuacioacuten se expresan los resultados de los ensayos de cromo total tanto

en los efluentes como el absorbido en el cuero los resultados de calidad (tanto fiacutesicos

y quiacutemicos) y el anaacutelisis financiero del proceso

41 Anaacutelisis de Cromo en los efluentes

Con las muestras analizadas del licor de Cromo en boca de fuloacuten y del efluente

despueacutes de tratamiento realizado a escala de laboratorio se obtuvieron los siguientes

resultados

Resultados de los ensayos de Cromo total del agua de Cromo

antes y despueacutes de tratamiento de la prueba de curtido con alto

agotamiento y de curtido convencional

Proceso de curtido

Concentracioacuten de Cromo(a)

[mgCrL]

Cantidad de Cromo(a) [g Ton piel]

Concentracioacuten de Cromo(b)

[mgCrL]

Cantidad de Cromo(b)

[g Ton piel]

NORMA le15 mg CrL

Convencional 76237 950 6913 864

Con alto agotamiento de Cromo

15522 23 1249 018

(a) Boca de fuloacuten

(b) Despueacutes de tratamiento

En la tabla 9 se puede observar que el curtido convencional genera licores 5

veces maacutes concentrado que el proceso con alto agotamiento ademaacutes que genera 8

veces maacutes efluente

42 Ensayos fiacutesicos al cuero recurtido

El cuero al que se realizoacute estas pruebas fiscas pasa por un proceso quiacutemico

despueacutes del curtido llamado recurtido Estos ensayos son realizados en laboratorios

especiacuteficos para determinar la calidad del cuero los ensayos son resistencia a la

rotura porcentaje de elongacioacuten resistencia al desgarre simple y doble rotura y

estallido de flor

22middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

Los paraacutemetros de estos ensayos fiacutesicos son normados por la

IUP (International Union Physical Test)

Ensayos fiacutesicos de cuero recurtido de napa vestimenta

Tipo de ensayos fiacutesicos

R

esis

tenc

ia a

la r

otur

a [N

mm

2 ]

D

e E

long

acioacute

n

Res

iste

ncia

al d

esga

rre

sim

ple

[Nm

m]

Res

iste

ncia

al d

esga

rre

dobl

e

[Nm

m]

Rot

ura

de fl

or [m

m]

Est

allid

o de

flor

[mm

]

Norma ge12 le60 ge20 ge98 ge7 ge10

Curtido convencional 113808 808056

19792

7 327232 111106 123806

Curtido con alto agotamiento de Cromo

12091

1 54135

1 22683 39356

5 11791

5 13231

4

En la tabla 10 se puede observar que el proceso convencional tiene valores fuera

de la norma en resistencia a la rotura porcentaje de elongacioacuten desgarre simple y

doble Los resultados obtenidos con el proceso de alto agotamiento de Cromo son

similares o superiores a los obtenidos con el proceso convencional

43 Ensayos quiacutemicos al cuero recurtido

El ensayo quiacutemico realizado fue la medicioacuten de pH del cuero normado por la

IUC (International Union Chemical Test)

Resultados de ensayos de determinacioacuten de pH e iacutendice de

diferencia

Proceso de curtido pH pH diferencial

Iacutendice de diferencia

Norma ge35 le07

Proceso convencional 391 451 06

Proceso con alto Agotamiento de Cromo 384 436 052

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 23

Los valores de iacutendice de referencia mayores a 07 indican que hay la presencia

de aacutecidos o bases fuertes y una ausencia de sales reguladoras (Gomez amp Medina

1986)

El proceso con alto agotamiento de cromo presenta resultados similares al

proceso convencional

44 Ensayo fiacutesico al cuero wetblue

El cuero wetblue es producto del proceso de curtido la prueba fiacutesica que se

realiza es la retraccioacuten esta determina si la absorcioacuten de Cromo en el proceso de

Curtido fue la adecuada Si la retraccioacuten es mayor al 2 hubo una mala curticioacuten

Este paraacutemetro es normado por la IUP (International Union Physical Test)

Resultados de ensayos de determinacioacuten de retraccioacuten de los

cueros wetblue de las pruebas de curtido realizadas

Proceso de curtido De retraccioacuten Promedio

(a) (b) (c) Norma le2

Convencional 2 en fuloacuten de pruebas 2 2 1 167

Prueba de la teacutecnica ldquoerdquo en fuloacuten de proceso ldquo3rdquo

0 0 0 0

(a) Prueba 1 (b) Prueba 2 (c) Prueba 3

La tabla 12 nos muestra que los valores de porcentaje de retraccioacuten para el

wetblue convencional son muy elevados e incluso no cumplen la norma Esto debido

a una mala absorcioacuten de Cromo en su curtido

45 Ensayo quiacutemico al cuero wetblue

La prueba quiacutemica que se realiza es la determinacioacuten de Cromo total en el

wetblueEste paraacutemetro es normado por la IUC (International Union Chemical

Test)

Resultados de los ensayos de determinacioacuten de Cromo total en

los cueros wetblue de las pruebas de curtido realizadas

Proceso de curtido de Cromo en el cuero

Norma en peso secoge325

Proceso convencional 2647

Proceso con alto agotamiento de Cromo

3618

24middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

En la tabla 13 se puede observar que con el meacutetodo de alto agotamiento de

Cromo se obtiene un cuero wetblue con mayor porcentaje de Cromo en el cuero

esta prueba respalda al ensayo de retraccioacuten de wetblue

Las propiedades de calidad de cuero dependen de la absorcioacuten de Cromo en el

cuero wetblue

46 Evaluacioacuten financiera

La curtiembre CURMA SRL representante de las curtiembres tradicionales de

la ciudad de Cochabamba tiene una capacidad productiva de 900 piezas de napa mes

con un peso promedio de kg 10 por pieza para el respectivo caacutelculo de costos se

tomoacute como base kg 9000 piel en tripa por mes

Para el proceso convencional se realizoacute el caacutelculo de la cantidad de sal de Cromo

necesaria para igualar la absorcioacuten de cromo realizada con el proceso con alto

agotamiento de Cromo

Costo total de insumos empleados

Insumo Costo Unitario Bskg

Curtido Convencional BsMes

Curtido Con Alto Agotamiento De Cromo BsMes

Sulfato De Amonio 6 540 1620

Bisulfato De Sodio 115 828 0

Rohapon 133 2394 2394

Lopalin Cl 28 756 756

Sal 29 16965 3915

Aacutecido Foacutermico 83 5229 5976

Aacutecido Sulfuacuterico 32 3168 288

Cuirextan BS 135 10129 7290

Dolomita 48 4752 0

Nastabim AS 208 3744 0

Cromeno FB 165 0 7425

Agua 13 BsM 82368 30186

Total 1670188 1222686

El costo de produccioacuten de la teacutecnica de curtido propuesta genera un ahorro de

Bs 447502-

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 25

Los costos de insumos para el tratamiento de efluentes dependieron

directamente de la cantidad necesaria de cal para precipitar el Cromo El costo de

este agente precipitante para cada proceso se muestra en la siguiente tabla

Cantidad mensual de agua de curtido para el tratamiento

Proceso Cal (kgmes)

Costo unitario (Bskg)

Costo total (Bsmes)

Curtido convencional 7861 13 10219

Curtido con alto agotamiento de Cromo

918 13 1193

Diferencia 6943 9026

El proceso con alto agotamiento de Cromo genera un ahorro de 9026 Bsmes

en tratamiento de aguas residuales

En la tabla 16 se presenta el consumo de energiacutea del proceso de curtido para

ambos procesos en base a la potencia del motor del fuloacuten de proceso ldquo3rdquo (15 Hp) y

a la cantidad de procesos de curtido de napa realizada (8 procesosmes)

Consumo de energiacutea eleacutectrica para el proceso de curtido

Proceso Potencia [kW]

Tiempo

[h]

Consumo

[kWhmes]

Costo unitario BskWh

Costo total Bsmes

Curtido convencional 111855 1367 122325 14 171250

Curtido con alto agotamiento de Cromo

111855 633 56643 14 793

Diferencia 734 65682 9195

Este resultado muestra que existe un ahorro energeacutetico con el proceso de alto

agotamiento de Cromo ya que el proceso demanda menos tiempo

Costo total del proceso de curtido

Iacutetem Curtido Convencional (BsMes)

Curtido Con Alto Agotamiento De Cromo (BsMes)

Insumos Para El Curtido 1670188 1222686

Insumos Quiacutemicos Para El Tratamiento De Agua

10219 1193

26middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

Costo De Insumo De Energiacutea Eleacutectrica

171250 793

Total 1851657 1303179

El proceso con alto agotamiento de cromo genera un ahorro de

aproximadamente 30 respecto al proceso convencional

5 Anaacutelisis y discusioacuten

Los cueros resultantes del proceso de alto agotamiento de Cromo presentaron

caracteriacutesticas fiacutesicas y quiacutemicas superiores que el cuero curtido con el proceso

convencional

Optimizacioacuten de la calidad del cuero de napa con el meacutetodo de

alto agotamiento de Cromo pruebas fiacutesicas y quiacutemicas

1141

121 ge12

11

115

12

125

Resistencia a la rotura

Nm

m2

Ensayo de calidad de resistencia a la rotura

198 327227394

22

ge98

0

50

100

150

Desgarre simple Desgarre doble

Nm

m

Ensayo de calidad de desgarre del cuero

808

541 le60

0

50

100

de elongacioacuten

Ensayo de calidad de de elongacioacuten

111 124118 124

ge7ge10

0

5

10

15

Rotura de flor Estallido de flor

Nm

m

Ensayo de calidad de armabilidad del cuero

01234

De retraccion delwetblue

De cromo en elwetblue

Optimizacioacuten de la calidad del cuero de Napa con el meacutetodo de alto agotamiento de Cromo

Con alto agotamiento deCr

convencional

Norma IUC-IUP

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 27

Se obtuvo un resultado significativamente diferente cuando se analizoacute el Cromo

absorbido por la piel Estos resultados estaacuten relacionados con la absorcioacuten de cromo

en las pieles

El ensayo de rotura y estallido de flor no dependen del proceso de curtido

El pH del cuero de ambos procesos fue similar el trabajar sin bantildeo no causoacute

dantildeos en la piel puesto que habiacutea el peligro que por anudamiento de pieles existiera

un desprendimiento de la capa flor

Sustentabilidad del proceso de curtido con alto agotamiento de

Cromo

Dado que el porcentaje de Cromo en los dos tipos de curtido es el mismo con

el proceso de alto agotamiento de Cromo redujo el Cromo residual obtenido en el

efluente del proceso como se muestra en la figura 3

Este proceso redujo considerablemente el volumen de efluentes generado

impactando positivamente al medio ambiente y a la salud de los obreros de la

empresa

En la figuras 4 se puede observar la diferencia desde el punto de vista ambiental

La figura 4 a) muestra una piscina llena de licores de Cromo a diferencia de la

figura 4 b) donde praacutecticamente no se observa rastros considerables del mismo

Con este proceso se podraacute aumentar la produccioacuten de wetblue en la empresa

dado que el tiempo de produccioacuten de wetblue por este meacutetodo es la mitad que el

tiempo empleado en el proceso convencional por lo tanto la produccioacuten se podraacute

duplicar

Finalmente el proceso con alto agotamiento de Cromo estudiado genera una

ganancia de 548478 Bsmes

112

13

0

2

4

6

8

10

12

Efluente (m3mes)

Convencional

Con alto agotamiento de Cromo

864

0180

2

4

6

8

10

kg de CrTon de piel

Convencional

Con alto agotamiento de Cromo

138

63

0

5

10

15

Horas productivas

Convencional

Con alto agotamiento de Cromo

28middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

a)

b)

a) Cueros wetblue de napa descargados despueacutes del proceso

convencional de curtido b) Cueros wetblue de napa descargados despueacutes

del proceso con alto agotamiento de Cromo

6 Conclusiones

Los resultados obtenidos con el proceso de alto agotamiento de Cromo nos

permiten llegar a las siguientes conclusiones

Al realizar el proceso sin bantildeo se contoacute con poca cantidad de agua por lo

cual se disminuyoacute la cantidad de sal (NaCl) para llegar a la concentracioacuten

ideal

El fuloacuten convencional no es apto para el proceso sin bantildeos por no contener

un flujo que ayude con el movimiento de las pieles la temperatura no se

incrementa como lo hariacutea en un fuloacuten cangiloacuten Para llegar a condiciones de

un fuloacuten cangiloacuten en el mismo se debe trabajar con remanentes de agua e

incrementar la temperatura por adicioacuten de un porcentaje de agua caliente

El pH miacutenimo de piquelado para una buena absorcioacuten de cromo en la piel

es de 25

El basificado en el proceso de las pieles ayuda a la formacioacuten de complejos

del Cromo y a la fijacioacuten de los mismos al interior

El aumento de temperatura por la accioacuten mecaacutenica y adicioacuten de agua caliente

en dos tomas junto al basificante en el fuloacuten fue ideal

Tomando los controles necesarios (medicioacuten de pH temperatura y control con

cortes en la piel) se puede realizar un proceso con alto agotamiento de Cromo en

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 29

fuloacuten tradicional usando los mismos insumos quiacutemicos que los que se utilizan en un

proceso convencional

Este proceso es eficiente sustentable y al alcance de todas las curtiembre

consideradas MyPrsquos de la ciudad de Cochabamba

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Page 8: Propuesta Básica para la Gestión de los Residuos Sólidos de la … · 2017-06-06 · El método de curtido se fue optimizando con el uso de herramientas de alto agotamiento de

10middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

31 Preparacioacuten de las pieles para el curtido

Las pieles fueron sometidas a un proceso convencional de pelambre (Pelambre

con sulfuro de sodio y cal) Las pruebas de alto agotamiento de cromo se realizaron

controlando los procesos de desencalado purgado piquelado y curtido

32 Controles a los proceso de curtido

La absorcioacuten de Cromo es un fenoacutemeno que depende del pH del proceso por

ello se realizoacute un control exhaustivo de eacuteste tanto en la piel como en el bantildeo del

proceso

Control de pH a la piel piquelada y al wetblue terminado

Como se muestra en la figura 1 los controles de pH de la piel se realizan

principalmente en el proceso de piquelado (imagen del lado izquierdo) y en la etapa

final del curtido que es el basificado (figura del lado derecho)

33 Teacutecnica de curtido de napa convencional

Se evaluoacute el curtido de napa convencional en fuloacuten tradicional industrial de 9

rpm a traveacutes de la determinacioacuten de las caracteriacutesticas de cada etapa del proceso

(temperatura pH y tiempo) y el control de las cantidades de insumos quiacutemicos y agua

empleados

La siguiente tabla muestra la receta del proceso convencional Este proceso fue

realizado en eacutepoca de invierno a una temperatura ambiente de 18degC

Teacutecnica de curtido convencional en fuloacuten industrial

Proceso Tiempo Productos pH T degC

Piquelado 10rsquo Agua 66 3 18

Sal 65

30rsquo Aacutec foacutermico (110) 07

60rsquo Aacutec sulfuacuterico(110) 11

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 11

Curtido 90rsquo Sulfato de Cromo 6 35 18

Agua 105

6 h Dolomita 11

Nastasim AS 02

Nota El porcentaje expresado en la tabla se refiere al porcentaje de insumos quiacutemicos en relacioacuten al peso de la piel procesada

Un problema que presentan las curtiembre consideradas MyPEs en la ciudad de

Cochabamba es la poca estandarizacioacuten de sus procesos principalmente en el uso

del agua por ello el porcentaje del agua expresado en la tabla 2 es un estimado

calculado por medicioacuten geomeacutetrica de los contenedores del agua usada en el proceso

34 Teacutecnica de curtido de napa con alto agotamiento de Cromo

El proceso de alto agotamiento de cromo planteado fue una optimizacioacuten del

proceso propuesto por Joseacute M Morera (tabla 3) Para optimizar el proceso de curtido

con alto agotamiento de Cromo y adecuarlo a las condiciones de una curtiembre

tradicional se realizaron 5 pruebas en fuloacuten convencional de prueba (teacutecnicas a b c

d y e) cada una ajustando o antildeadiendo una herramienta de alto agotamiento de

Cromo Se comproboacute la optimizacioacuten de este proceso a traveacutes de pruebas fiacutesicas y

quiacutemicas realizadas al cuero obtenido de cada una de ellas

Descripcioacuten del proceso de curtido de napa con alto agotamiento

de cromo seguacuten Josep M Morera aplicado a la curtiembre CURMA SRL

Nota El porcentaje expresado en la tabla se refiere al porcentaje de insumos quiacutemicos en relacioacuten al peso de la piel procesadaFuente (Morera J 2007)

La tabla 3 muestra la cantidad de insumos tiempo condiciones de pH y

temperatura del proceso con alto agotamiento de cromo de Joseacute M Morera Se puede

Proceso Tiempo Insumos pH TdegC

Piquelado 15rsquo Sal 15 25 Aumento gradual de temperatura

30rsquo Aacutec Foacutermico (110) 05

60rsquo Aacutec Sulfuacuterico (110) 05

Curtido 2 h Sulfato baacutesico de cromo 33degSch

Sulfato baacutesico de cromo 66degSch

3 38 55degC

35

4 h MgO 015

12middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

destacar como herramienta de alto agotamiento de Cromo el incremento de la

temperatura en la basificacioacuten

35 Pruebas en fuloacuten convencional de prueba

La metodologiacutea que se empleoacute para la implementacioacuten del proceso se basoacute en la

modificacioacuten de los porcentajes y tiempos de los insumos utilizados con el objetivo

de optimizar los valores de pH y temperatura necesarios para el alto agotamiento de

cromo estas modificaciones fueron expresadas en teacutecnicas de curtido realizadas en

fuloacuten de prueba de la empresa hasta obtener la teacutecnica con los paraacutemetros deseados

para la curticioacuten de cromo con alto agotamiento de cromo y posteriormente esta

teacutecnica fue aplicada a escala industrial en el fuloacuten de proceso 3

351 Teacutecnicas de alto agotamiento de cromo a temperatura constante

Las teacutecnicas a y b fueron desarrolladas a temperatura ambiente puesto que el

fuloacuten de prueba es de 1 m de diaacutemetro por ello la caiacuteda de las pieles en el proceso es

de esta altura y no es la suficiente para generar un incremento de temperatura en el

proceso

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 13

Formulacioacuten de proceso con alto agotamiento de cromo sin bantildeos en fuloacuten de prueba a temperatura constante T

eacutecni

ca a

tem

pera

tura

ambi

ente

Pro

ceso

Tie

mpo

(min

)

pH

Tem

pera

tura

(degC

)

Insumos ( sobre el peso de piel)

Agu

a

Sul

fato

de

Am

onio

Roh

apon

Lopa

lin C

L

Sal

Aacuteci

do foacute

rmic

o 1

10

Aacuteci

do s

ulfuacute

rico

110

Cro

men

o

Sul

fato

de

crom

o

MgO

a) Lavado 10 11 18 50 - - - - - - - - -

Desencalado 90 - 3 - - - - - - - -

Purgado 60 8 45 50 - 02 - - - - - - -

30 30 - - - 03 - - - - - -

Lavado 10 18 50 - - - - - - - - -

Piquelado 15 3 22 - - - - 15 - - - - -

30 - - - - - 05 - - - -

60 - - - - - - 08 - - -

Curtido 90 35 22 - - - - - - - - 6 -

240 015

b) Lavado 10 11 18 50 - - - - - - - - -

Desencalado 30 - 3 - - - - - - - -

Purgado 60 8 45 50 - 02 - - - - - - -

14middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

T=30degC 30 30 - - - 03 - - - - - -

Lavado 10 18 50 - - - - - - - - -

Piquelado 15 4 22 - - - - 15 - - - - -

30 - - - - - 05 - - - -

60 - - - - - - - 08 - -

Curtido 90 5 22 - - - - - - - - 6 -

240 015

Las pruebas fueron controladas desde el proceso de desencalado La prueba ldquoardquo fue la aplicacioacuten del proceso de curtido de Joseacute

Morera se modificoacute los porcentajes de aacutecidos para llegar al pH de piquelado adecuado La teacutecnica ldquobrdquo se diferencia por el agente

enmascarante Cromeno XP Este enmascarante trabaja a pH elevado en relacioacuten al aacutecido sulfuacuterico puesto que es una mezcla de aacutecidos

orgaacutenicos

352 Teacutecnica de curtido con alto agotamiento de cromo con recuperacioacuten del agua de piquelado a temperatura ambiente

Esta teacutecnica tiene como meacutetodo de agotamiento de cromo la recuperacioacuten del agua aacutecida del piquelado

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 15

Formulacioacuten de proceso con alto agotamiento de cromo con recuperacioacuten del agua de piquelado en fuloacuten de prueba

a temperatura constante

Teacutec

nica

con

esc

urrid

o de

agua

de

piqu

elad

o

Pro

ceso

Tie

mpo

(min

)

pH

Tem

pera

tura

(degC

)

Insumos ( sobre el peso de piel)

Agu

a

Sul

fato

de

Am

onio

Roh

apon

Lopa

lin C

L

Sal

Aacuteci

do foacute

rmic

o 1

10

Aacuteci

do s

ulfuacute

rico

110

Cro

men

o X

P

Sul

fato

de

crom

o

MgO

c) Lavado 10 11 18 50

- - - - - - - - -

Desencalado 30 - 3 - - - - - - - -

Purgado

60 8 45 50

- 02 - - - - - - -

30 30 - - - 03 - - - - - -

Lavado 10 50

- - - - - - - - -

Piquelado

(escurrir)

15 25 20 - - - - 15 - - - - -

30 - - - - - 05 - - - -

30 - - - - - 03 - - - -

Curtido

60 - - - - - - 1 - - -

90 37 20 - - - - - - - - 6 -

16middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

240 015

d) Lavado 10 11 18 50

- - - - - - - - -

Desencalado 30 - 3 - - - - - - - -

Purgado

60 8 45 50

- 02 - - - - - - -

30 30 - - - 03 - - - - - -

Lavado 10 50

- - - - - - - - -

Piquelado

(escurrir)

15 25 20 - - - - 15 - - - - -

30 - - - - - 05 - - - -

30 - - - - - 03 - - - -

Curtido

60 - - - - - - 1 - - -

90 37 20 - - - - - - - - 6 -

240 05

Las teacutecnicas (c) y (d) utilizan como herramientas de alto agotamiento de cromo la recuperacioacuten de agua aacutecida de piquelado La teacutecnica

(d) se diferencia por el aumento de la basicidad en el proceso

353 Teacutecnica de curtido con alto agotamiento de cromo con recuperacioacuten del agua de piquelado e incremento de temperatura

Esta teacutecnica mantuvo la misma metodologiacutea empleada en la teacutecnica de curtido con alto agotamiento de cromo con recuperacioacuten del

agua de piquelado a temperatura ambiente

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 17

Como herramienta de alto agotamiento de cromo en el basificado del proceso de curtido se antildeadioacute agua caliente para simular un

aumento de temperatura en el proceso

Formulacioacuten de proceso con alto agotamiento de cromo sin bantildeos con recuperacioacuten del agua de piquelado en fuloacuten

de prueba con incremento de temperatura

Teacutec

nica

con

incr

emen

to d

e la

tem

pera

tura

Pro

ceso

Tie

mpo

(min

)

pH

Tem

pera

tura

(degC

)

Insumos ( sobre el peso de piel)

Agu

a

Sul

fato

de

Am

onio

Roh

apon

Lopa

lin C

L

Sal

Aacuteci

do foacute

rmic

o 1

10

Aacuteci

do s

ulfuacute

rico

110

Cro

men

o X

P

Sul

fato

de

crom

o

MgO

e) Lavado 10 11 18 50 - - - - - - - - -

Desencalado 30 - 3 - - - - - - - -

Purgado

T=30degC

60 8 45 50 - 02 - - - - - - -

30 30 - - - 03 - - - - - -

Lavado 10 50 - - - - - - - - -

Piquelado

(escurrir)

15 28 20 - - - - 15 - - - - -

30 - - - - - 03 - - - -

30 - - - - - 05 - - - -

60 - - - - - - 1 - - -

18middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

Curtido 90 38 20

40

- - - - - - - - 6 -

120 - - - - - - - - - 025

120 40 - - - - - - - - - 025

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 19

La teacutecnica (e) utiliza como herramientas de alto agotamiento el bajo contenido

de sal en su proceso la recuperacioacuten de agua aacutecida de piquelado el aumento gradual

de la basicidad y el incremento de la temperatura en el proceso

En la siguiente tabla se muestran las herramientas de alto agotamiento utilizadas

en cada teacutecnica de proceso

Herramientas de alto agotamiento de cromo empleadas en cada

teacutecnica de proceso de curtido

Meacutetodos de alto agotamiento de cromo

Teacutec

nica

s

Sin

bantilde

o

Baj

o co

nten

ido

de s

al

Uso

de

agen

te

enm

asca

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Rec

uper

acioacute

n de

l agu

a de

piq

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Aum

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de

basi

cida

d

Incr

emen

to d

e la

tem

pera

tura

en

el

basi

ficad

o

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

La teacutecnica que presentoacute mejores resultados despueacutes de realizar las pruebas fiacutesicas

y quiacutemicas de calidad al cuero obtenido del curtido (conocido como wetblue) fue la

teacutecnica (e) por lo tanto la misma fue aplicada en fuloacuten industrial convencional

36 Meacutetodo de curtido con alto agotamiento de cromo en el fuloacuten de proceso 3

La teacutecnica con alto agotamiento de Cromo que se empleoacute en fuloacuten de proceso

de 9rpm con un diaacutemetro de 3 metros fue la teacutecnica (e) esta se realizoacute sin bantildeo se

obtuvo una cantidad de efluente de curtido proveniente del agua remanente de los

anteriores procesos y del agua caliente antildeadida en la basificacioacuten para el agotamiento

de Cromo

Las herramientas para el agotamiento de Cromo que este proceso utilizoacute fueron

las siguientes

20middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

Curtido sin bantildeo la concentracioacuten de sal de Cromo aumenta y es

incorporada maacutes faacutecilmente al interior de la piel por la accioacuten mecaacutenica del

fuloacuten

Disminucioacuten del porcentaje de sal en el curtido Para evitar la dificultan el

acceso a los grupos reactivos por parte de la sal de Cromo

Escurrido del agua de piquelado a un pH entre 25-3 los iones disueltos en

el bantildeo son eliminados junto a este la concentracioacuten del Cromo aumenta y

al mantenerse el pH de la piel aacutecido los grupos ionizables de la piel se

encuentran reactivos y el agotamiento del Cromo acontece (Adzet 1985)

Incremento gradual de la basicidad de una manera lenta y uniforme sin saltos

bruscos que puedan precipitar el Cromo antes de tiempo (Adzet 1985)

Incremento de la temperatura en la etapa de basificado con el fin de

incrementar la hidrolisis de la sal de Cromo y asiacute incrementar la fijacioacuten de

la misma

Teacutecnica ldquoerdquo de curtido de napa con alto agotamiento de Cromo en

fuloacuten de proceso ldquo3rdquo

Una vez que el Cromo penetroacute la piel no importoacute si la cantidad de basificante

fue excesiva

37 Control de calidad y eficiencia de las pruebas realizadas de curtido

La optimizacioacuten de la teacutecnica de curtido con alto agotamiento de Cromo fue

comprobada con pruebas de calidad que se dividen en ensayos fiacutesicos y quiacutemicos

tanto para el cuero recurtido (cuero que pasan por un proceso quiacutemico maacutes que es el

recurtido) y para el cuero wetblue (producto del proceso de curtido)

Proceso Tiempo Productos pH TdegC

Piquelado 10rsquo Sal 15 25 20

30rsquo Aacutec Foacutermico (110) 03

30rsquo Aacutec Foacutermico (110) 05 30

60rsquo Aacutec Sulfuacuterico (110) 1 40

Curtido 90rsquo Sulfato de Cromo 6 Piel Bantildeo 40

2 h Agua

Cromeno FB

20

025

38 3 70

49

2 h Cromeno FB 025 49

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 21

La eficiencia del proceso se corroboroacute con la medicioacuten del agua efluente

recuperado y el anaacutelisis del Cromo total presente tambieacuten con la comparacioacuten del

tiempo necesario de proceso y con la evaluacioacuten financiera del mismo

4 Resultados

A continuacioacuten se expresan los resultados de los ensayos de cromo total tanto

en los efluentes como el absorbido en el cuero los resultados de calidad (tanto fiacutesicos

y quiacutemicos) y el anaacutelisis financiero del proceso

41 Anaacutelisis de Cromo en los efluentes

Con las muestras analizadas del licor de Cromo en boca de fuloacuten y del efluente

despueacutes de tratamiento realizado a escala de laboratorio se obtuvieron los siguientes

resultados

Resultados de los ensayos de Cromo total del agua de Cromo

antes y despueacutes de tratamiento de la prueba de curtido con alto

agotamiento y de curtido convencional

Proceso de curtido

Concentracioacuten de Cromo(a)

[mgCrL]

Cantidad de Cromo(a) [g Ton piel]

Concentracioacuten de Cromo(b)

[mgCrL]

Cantidad de Cromo(b)

[g Ton piel]

NORMA le15 mg CrL

Convencional 76237 950 6913 864

Con alto agotamiento de Cromo

15522 23 1249 018

(a) Boca de fuloacuten

(b) Despueacutes de tratamiento

En la tabla 9 se puede observar que el curtido convencional genera licores 5

veces maacutes concentrado que el proceso con alto agotamiento ademaacutes que genera 8

veces maacutes efluente

42 Ensayos fiacutesicos al cuero recurtido

El cuero al que se realizoacute estas pruebas fiscas pasa por un proceso quiacutemico

despueacutes del curtido llamado recurtido Estos ensayos son realizados en laboratorios

especiacuteficos para determinar la calidad del cuero los ensayos son resistencia a la

rotura porcentaje de elongacioacuten resistencia al desgarre simple y doble rotura y

estallido de flor

22middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

Los paraacutemetros de estos ensayos fiacutesicos son normados por la

IUP (International Union Physical Test)

Ensayos fiacutesicos de cuero recurtido de napa vestimenta

Tipo de ensayos fiacutesicos

R

esis

tenc

ia a

la r

otur

a [N

mm

2 ]

D

e E

long

acioacute

n

Res

iste

ncia

al d

esga

rre

sim

ple

[Nm

m]

Res

iste

ncia

al d

esga

rre

dobl

e

[Nm

m]

Rot

ura

de fl

or [m

m]

Est

allid

o de

flor

[mm

]

Norma ge12 le60 ge20 ge98 ge7 ge10

Curtido convencional 113808 808056

19792

7 327232 111106 123806

Curtido con alto agotamiento de Cromo

12091

1 54135

1 22683 39356

5 11791

5 13231

4

En la tabla 10 se puede observar que el proceso convencional tiene valores fuera

de la norma en resistencia a la rotura porcentaje de elongacioacuten desgarre simple y

doble Los resultados obtenidos con el proceso de alto agotamiento de Cromo son

similares o superiores a los obtenidos con el proceso convencional

43 Ensayos quiacutemicos al cuero recurtido

El ensayo quiacutemico realizado fue la medicioacuten de pH del cuero normado por la

IUC (International Union Chemical Test)

Resultados de ensayos de determinacioacuten de pH e iacutendice de

diferencia

Proceso de curtido pH pH diferencial

Iacutendice de diferencia

Norma ge35 le07

Proceso convencional 391 451 06

Proceso con alto Agotamiento de Cromo 384 436 052

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 23

Los valores de iacutendice de referencia mayores a 07 indican que hay la presencia

de aacutecidos o bases fuertes y una ausencia de sales reguladoras (Gomez amp Medina

1986)

El proceso con alto agotamiento de cromo presenta resultados similares al

proceso convencional

44 Ensayo fiacutesico al cuero wetblue

El cuero wetblue es producto del proceso de curtido la prueba fiacutesica que se

realiza es la retraccioacuten esta determina si la absorcioacuten de Cromo en el proceso de

Curtido fue la adecuada Si la retraccioacuten es mayor al 2 hubo una mala curticioacuten

Este paraacutemetro es normado por la IUP (International Union Physical Test)

Resultados de ensayos de determinacioacuten de retraccioacuten de los

cueros wetblue de las pruebas de curtido realizadas

Proceso de curtido De retraccioacuten Promedio

(a) (b) (c) Norma le2

Convencional 2 en fuloacuten de pruebas 2 2 1 167

Prueba de la teacutecnica ldquoerdquo en fuloacuten de proceso ldquo3rdquo

0 0 0 0

(a) Prueba 1 (b) Prueba 2 (c) Prueba 3

La tabla 12 nos muestra que los valores de porcentaje de retraccioacuten para el

wetblue convencional son muy elevados e incluso no cumplen la norma Esto debido

a una mala absorcioacuten de Cromo en su curtido

45 Ensayo quiacutemico al cuero wetblue

La prueba quiacutemica que se realiza es la determinacioacuten de Cromo total en el

wetblueEste paraacutemetro es normado por la IUC (International Union Chemical

Test)

Resultados de los ensayos de determinacioacuten de Cromo total en

los cueros wetblue de las pruebas de curtido realizadas

Proceso de curtido de Cromo en el cuero

Norma en peso secoge325

Proceso convencional 2647

Proceso con alto agotamiento de Cromo

3618

24middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

En la tabla 13 se puede observar que con el meacutetodo de alto agotamiento de

Cromo se obtiene un cuero wetblue con mayor porcentaje de Cromo en el cuero

esta prueba respalda al ensayo de retraccioacuten de wetblue

Las propiedades de calidad de cuero dependen de la absorcioacuten de Cromo en el

cuero wetblue

46 Evaluacioacuten financiera

La curtiembre CURMA SRL representante de las curtiembres tradicionales de

la ciudad de Cochabamba tiene una capacidad productiva de 900 piezas de napa mes

con un peso promedio de kg 10 por pieza para el respectivo caacutelculo de costos se

tomoacute como base kg 9000 piel en tripa por mes

Para el proceso convencional se realizoacute el caacutelculo de la cantidad de sal de Cromo

necesaria para igualar la absorcioacuten de cromo realizada con el proceso con alto

agotamiento de Cromo

Costo total de insumos empleados

Insumo Costo Unitario Bskg

Curtido Convencional BsMes

Curtido Con Alto Agotamiento De Cromo BsMes

Sulfato De Amonio 6 540 1620

Bisulfato De Sodio 115 828 0

Rohapon 133 2394 2394

Lopalin Cl 28 756 756

Sal 29 16965 3915

Aacutecido Foacutermico 83 5229 5976

Aacutecido Sulfuacuterico 32 3168 288

Cuirextan BS 135 10129 7290

Dolomita 48 4752 0

Nastabim AS 208 3744 0

Cromeno FB 165 0 7425

Agua 13 BsM 82368 30186

Total 1670188 1222686

El costo de produccioacuten de la teacutecnica de curtido propuesta genera un ahorro de

Bs 447502-

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 25

Los costos de insumos para el tratamiento de efluentes dependieron

directamente de la cantidad necesaria de cal para precipitar el Cromo El costo de

este agente precipitante para cada proceso se muestra en la siguiente tabla

Cantidad mensual de agua de curtido para el tratamiento

Proceso Cal (kgmes)

Costo unitario (Bskg)

Costo total (Bsmes)

Curtido convencional 7861 13 10219

Curtido con alto agotamiento de Cromo

918 13 1193

Diferencia 6943 9026

El proceso con alto agotamiento de Cromo genera un ahorro de 9026 Bsmes

en tratamiento de aguas residuales

En la tabla 16 se presenta el consumo de energiacutea del proceso de curtido para

ambos procesos en base a la potencia del motor del fuloacuten de proceso ldquo3rdquo (15 Hp) y

a la cantidad de procesos de curtido de napa realizada (8 procesosmes)

Consumo de energiacutea eleacutectrica para el proceso de curtido

Proceso Potencia [kW]

Tiempo

[h]

Consumo

[kWhmes]

Costo unitario BskWh

Costo total Bsmes

Curtido convencional 111855 1367 122325 14 171250

Curtido con alto agotamiento de Cromo

111855 633 56643 14 793

Diferencia 734 65682 9195

Este resultado muestra que existe un ahorro energeacutetico con el proceso de alto

agotamiento de Cromo ya que el proceso demanda menos tiempo

Costo total del proceso de curtido

Iacutetem Curtido Convencional (BsMes)

Curtido Con Alto Agotamiento De Cromo (BsMes)

Insumos Para El Curtido 1670188 1222686

Insumos Quiacutemicos Para El Tratamiento De Agua

10219 1193

26middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

Costo De Insumo De Energiacutea Eleacutectrica

171250 793

Total 1851657 1303179

El proceso con alto agotamiento de cromo genera un ahorro de

aproximadamente 30 respecto al proceso convencional

5 Anaacutelisis y discusioacuten

Los cueros resultantes del proceso de alto agotamiento de Cromo presentaron

caracteriacutesticas fiacutesicas y quiacutemicas superiores que el cuero curtido con el proceso

convencional

Optimizacioacuten de la calidad del cuero de napa con el meacutetodo de

alto agotamiento de Cromo pruebas fiacutesicas y quiacutemicas

1141

121 ge12

11

115

12

125

Resistencia a la rotura

Nm

m2

Ensayo de calidad de resistencia a la rotura

198 327227394

22

ge98

0

50

100

150

Desgarre simple Desgarre doble

Nm

m

Ensayo de calidad de desgarre del cuero

808

541 le60

0

50

100

de elongacioacuten

Ensayo de calidad de de elongacioacuten

111 124118 124

ge7ge10

0

5

10

15

Rotura de flor Estallido de flor

Nm

m

Ensayo de calidad de armabilidad del cuero

01234

De retraccion delwetblue

De cromo en elwetblue

Optimizacioacuten de la calidad del cuero de Napa con el meacutetodo de alto agotamiento de Cromo

Con alto agotamiento deCr

convencional

Norma IUC-IUP

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 27

Se obtuvo un resultado significativamente diferente cuando se analizoacute el Cromo

absorbido por la piel Estos resultados estaacuten relacionados con la absorcioacuten de cromo

en las pieles

El ensayo de rotura y estallido de flor no dependen del proceso de curtido

El pH del cuero de ambos procesos fue similar el trabajar sin bantildeo no causoacute

dantildeos en la piel puesto que habiacutea el peligro que por anudamiento de pieles existiera

un desprendimiento de la capa flor

Sustentabilidad del proceso de curtido con alto agotamiento de

Cromo

Dado que el porcentaje de Cromo en los dos tipos de curtido es el mismo con

el proceso de alto agotamiento de Cromo redujo el Cromo residual obtenido en el

efluente del proceso como se muestra en la figura 3

Este proceso redujo considerablemente el volumen de efluentes generado

impactando positivamente al medio ambiente y a la salud de los obreros de la

empresa

En la figuras 4 se puede observar la diferencia desde el punto de vista ambiental

La figura 4 a) muestra una piscina llena de licores de Cromo a diferencia de la

figura 4 b) donde praacutecticamente no se observa rastros considerables del mismo

Con este proceso se podraacute aumentar la produccioacuten de wetblue en la empresa

dado que el tiempo de produccioacuten de wetblue por este meacutetodo es la mitad que el

tiempo empleado en el proceso convencional por lo tanto la produccioacuten se podraacute

duplicar

Finalmente el proceso con alto agotamiento de Cromo estudiado genera una

ganancia de 548478 Bsmes

112

13

0

2

4

6

8

10

12

Efluente (m3mes)

Convencional

Con alto agotamiento de Cromo

864

0180

2

4

6

8

10

kg de CrTon de piel

Convencional

Con alto agotamiento de Cromo

138

63

0

5

10

15

Horas productivas

Convencional

Con alto agotamiento de Cromo

28middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

a)

b)

a) Cueros wetblue de napa descargados despueacutes del proceso

convencional de curtido b) Cueros wetblue de napa descargados despueacutes

del proceso con alto agotamiento de Cromo

6 Conclusiones

Los resultados obtenidos con el proceso de alto agotamiento de Cromo nos

permiten llegar a las siguientes conclusiones

Al realizar el proceso sin bantildeo se contoacute con poca cantidad de agua por lo

cual se disminuyoacute la cantidad de sal (NaCl) para llegar a la concentracioacuten

ideal

El fuloacuten convencional no es apto para el proceso sin bantildeos por no contener

un flujo que ayude con el movimiento de las pieles la temperatura no se

incrementa como lo hariacutea en un fuloacuten cangiloacuten Para llegar a condiciones de

un fuloacuten cangiloacuten en el mismo se debe trabajar con remanentes de agua e

incrementar la temperatura por adicioacuten de un porcentaje de agua caliente

El pH miacutenimo de piquelado para una buena absorcioacuten de cromo en la piel

es de 25

El basificado en el proceso de las pieles ayuda a la formacioacuten de complejos

del Cromo y a la fijacioacuten de los mismos al interior

El aumento de temperatura por la accioacuten mecaacutenica y adicioacuten de agua caliente

en dos tomas junto al basificante en el fuloacuten fue ideal

Tomando los controles necesarios (medicioacuten de pH temperatura y control con

cortes en la piel) se puede realizar un proceso con alto agotamiento de Cromo en

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 29

fuloacuten tradicional usando los mismos insumos quiacutemicos que los que se utilizan en un

proceso convencional

Este proceso es eficiente sustentable y al alcance de todas las curtiembre

consideradas MyPrsquos de la ciudad de Cochabamba

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ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 11

Curtido 90rsquo Sulfato de Cromo 6 35 18

Agua 105

6 h Dolomita 11

Nastasim AS 02

Nota El porcentaje expresado en la tabla se refiere al porcentaje de insumos quiacutemicos en relacioacuten al peso de la piel procesada

Un problema que presentan las curtiembre consideradas MyPEs en la ciudad de

Cochabamba es la poca estandarizacioacuten de sus procesos principalmente en el uso

del agua por ello el porcentaje del agua expresado en la tabla 2 es un estimado

calculado por medicioacuten geomeacutetrica de los contenedores del agua usada en el proceso

34 Teacutecnica de curtido de napa con alto agotamiento de Cromo

El proceso de alto agotamiento de cromo planteado fue una optimizacioacuten del

proceso propuesto por Joseacute M Morera (tabla 3) Para optimizar el proceso de curtido

con alto agotamiento de Cromo y adecuarlo a las condiciones de una curtiembre

tradicional se realizaron 5 pruebas en fuloacuten convencional de prueba (teacutecnicas a b c

d y e) cada una ajustando o antildeadiendo una herramienta de alto agotamiento de

Cromo Se comproboacute la optimizacioacuten de este proceso a traveacutes de pruebas fiacutesicas y

quiacutemicas realizadas al cuero obtenido de cada una de ellas

Descripcioacuten del proceso de curtido de napa con alto agotamiento

de cromo seguacuten Josep M Morera aplicado a la curtiembre CURMA SRL

Nota El porcentaje expresado en la tabla se refiere al porcentaje de insumos quiacutemicos en relacioacuten al peso de la piel procesadaFuente (Morera J 2007)

La tabla 3 muestra la cantidad de insumos tiempo condiciones de pH y

temperatura del proceso con alto agotamiento de cromo de Joseacute M Morera Se puede

Proceso Tiempo Insumos pH TdegC

Piquelado 15rsquo Sal 15 25 Aumento gradual de temperatura

30rsquo Aacutec Foacutermico (110) 05

60rsquo Aacutec Sulfuacuterico (110) 05

Curtido 2 h Sulfato baacutesico de cromo 33degSch

Sulfato baacutesico de cromo 66degSch

3 38 55degC

35

4 h MgO 015

12middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

destacar como herramienta de alto agotamiento de Cromo el incremento de la

temperatura en la basificacioacuten

35 Pruebas en fuloacuten convencional de prueba

La metodologiacutea que se empleoacute para la implementacioacuten del proceso se basoacute en la

modificacioacuten de los porcentajes y tiempos de los insumos utilizados con el objetivo

de optimizar los valores de pH y temperatura necesarios para el alto agotamiento de

cromo estas modificaciones fueron expresadas en teacutecnicas de curtido realizadas en

fuloacuten de prueba de la empresa hasta obtener la teacutecnica con los paraacutemetros deseados

para la curticioacuten de cromo con alto agotamiento de cromo y posteriormente esta

teacutecnica fue aplicada a escala industrial en el fuloacuten de proceso 3

351 Teacutecnicas de alto agotamiento de cromo a temperatura constante

Las teacutecnicas a y b fueron desarrolladas a temperatura ambiente puesto que el

fuloacuten de prueba es de 1 m de diaacutemetro por ello la caiacuteda de las pieles en el proceso es

de esta altura y no es la suficiente para generar un incremento de temperatura en el

proceso

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 13

Formulacioacuten de proceso con alto agotamiento de cromo sin bantildeos en fuloacuten de prueba a temperatura constante T

eacutecni

ca a

tem

pera

tura

ambi

ente

Pro

ceso

Tie

mpo

(min

)

pH

Tem

pera

tura

(degC

)

Insumos ( sobre el peso de piel)

Agu

a

Sul

fato

de

Am

onio

Roh

apon

Lopa

lin C

L

Sal

Aacuteci

do foacute

rmic

o 1

10

Aacuteci

do s

ulfuacute

rico

110

Cro

men

o

Sul

fato

de

crom

o

MgO

a) Lavado 10 11 18 50 - - - - - - - - -

Desencalado 90 - 3 - - - - - - - -

Purgado 60 8 45 50 - 02 - - - - - - -

30 30 - - - 03 - - - - - -

Lavado 10 18 50 - - - - - - - - -

Piquelado 15 3 22 - - - - 15 - - - - -

30 - - - - - 05 - - - -

60 - - - - - - 08 - - -

Curtido 90 35 22 - - - - - - - - 6 -

240 015

b) Lavado 10 11 18 50 - - - - - - - - -

Desencalado 30 - 3 - - - - - - - -

Purgado 60 8 45 50 - 02 - - - - - - -

14middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

T=30degC 30 30 - - - 03 - - - - - -

Lavado 10 18 50 - - - - - - - - -

Piquelado 15 4 22 - - - - 15 - - - - -

30 - - - - - 05 - - - -

60 - - - - - - - 08 - -

Curtido 90 5 22 - - - - - - - - 6 -

240 015

Las pruebas fueron controladas desde el proceso de desencalado La prueba ldquoardquo fue la aplicacioacuten del proceso de curtido de Joseacute

Morera se modificoacute los porcentajes de aacutecidos para llegar al pH de piquelado adecuado La teacutecnica ldquobrdquo se diferencia por el agente

enmascarante Cromeno XP Este enmascarante trabaja a pH elevado en relacioacuten al aacutecido sulfuacuterico puesto que es una mezcla de aacutecidos

orgaacutenicos

352 Teacutecnica de curtido con alto agotamiento de cromo con recuperacioacuten del agua de piquelado a temperatura ambiente

Esta teacutecnica tiene como meacutetodo de agotamiento de cromo la recuperacioacuten del agua aacutecida del piquelado

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 15

Formulacioacuten de proceso con alto agotamiento de cromo con recuperacioacuten del agua de piquelado en fuloacuten de prueba

a temperatura constante

Teacutec

nica

con

esc

urrid

o de

agua

de

piqu

elad

o

Pro

ceso

Tie

mpo

(min

)

pH

Tem

pera

tura

(degC

)

Insumos ( sobre el peso de piel)

Agu

a

Sul

fato

de

Am

onio

Roh

apon

Lopa

lin C

L

Sal

Aacuteci

do foacute

rmic

o 1

10

Aacuteci

do s

ulfuacute

rico

110

Cro

men

o X

P

Sul

fato

de

crom

o

MgO

c) Lavado 10 11 18 50

- - - - - - - - -

Desencalado 30 - 3 - - - - - - - -

Purgado

60 8 45 50

- 02 - - - - - - -

30 30 - - - 03 - - - - - -

Lavado 10 50

- - - - - - - - -

Piquelado

(escurrir)

15 25 20 - - - - 15 - - - - -

30 - - - - - 05 - - - -

30 - - - - - 03 - - - -

Curtido

60 - - - - - - 1 - - -

90 37 20 - - - - - - - - 6 -

16middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

240 015

d) Lavado 10 11 18 50

- - - - - - - - -

Desencalado 30 - 3 - - - - - - - -

Purgado

60 8 45 50

- 02 - - - - - - -

30 30 - - - 03 - - - - - -

Lavado 10 50

- - - - - - - - -

Piquelado

(escurrir)

15 25 20 - - - - 15 - - - - -

30 - - - - - 05 - - - -

30 - - - - - 03 - - - -

Curtido

60 - - - - - - 1 - - -

90 37 20 - - - - - - - - 6 -

240 05

Las teacutecnicas (c) y (d) utilizan como herramientas de alto agotamiento de cromo la recuperacioacuten de agua aacutecida de piquelado La teacutecnica

(d) se diferencia por el aumento de la basicidad en el proceso

353 Teacutecnica de curtido con alto agotamiento de cromo con recuperacioacuten del agua de piquelado e incremento de temperatura

Esta teacutecnica mantuvo la misma metodologiacutea empleada en la teacutecnica de curtido con alto agotamiento de cromo con recuperacioacuten del

agua de piquelado a temperatura ambiente

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 17

Como herramienta de alto agotamiento de cromo en el basificado del proceso de curtido se antildeadioacute agua caliente para simular un

aumento de temperatura en el proceso

Formulacioacuten de proceso con alto agotamiento de cromo sin bantildeos con recuperacioacuten del agua de piquelado en fuloacuten

de prueba con incremento de temperatura

Teacutec

nica

con

incr

emen

to d

e la

tem

pera

tura

Pro

ceso

Tie

mpo

(min

)

pH

Tem

pera

tura

(degC

)

Insumos ( sobre el peso de piel)

Agu

a

Sul

fato

de

Am

onio

Roh

apon

Lopa

lin C

L

Sal

Aacuteci

do foacute

rmic

o 1

10

Aacuteci

do s

ulfuacute

rico

110

Cro

men

o X

P

Sul

fato

de

crom

o

MgO

e) Lavado 10 11 18 50 - - - - - - - - -

Desencalado 30 - 3 - - - - - - - -

Purgado

T=30degC

60 8 45 50 - 02 - - - - - - -

30 30 - - - 03 - - - - - -

Lavado 10 50 - - - - - - - - -

Piquelado

(escurrir)

15 28 20 - - - - 15 - - - - -

30 - - - - - 03 - - - -

30 - - - - - 05 - - - -

60 - - - - - - 1 - - -

18middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

Curtido 90 38 20

40

- - - - - - - - 6 -

120 - - - - - - - - - 025

120 40 - - - - - - - - - 025

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 19

La teacutecnica (e) utiliza como herramientas de alto agotamiento el bajo contenido

de sal en su proceso la recuperacioacuten de agua aacutecida de piquelado el aumento gradual

de la basicidad y el incremento de la temperatura en el proceso

En la siguiente tabla se muestran las herramientas de alto agotamiento utilizadas

en cada teacutecnica de proceso

Herramientas de alto agotamiento de cromo empleadas en cada

teacutecnica de proceso de curtido

Meacutetodos de alto agotamiento de cromo

Teacutec

nica

s

Sin

bantilde

o

Baj

o co

nten

ido

de s

al

Uso

de

agen

te

enm

asca

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Rec

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acioacute

n de

l agu

a de

piq

uela

do

Aum

ento

de

basi

cida

d

Incr

emen

to d

e la

tem

pera

tura

en

el

basi

ficad

o

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

La teacutecnica que presentoacute mejores resultados despueacutes de realizar las pruebas fiacutesicas

y quiacutemicas de calidad al cuero obtenido del curtido (conocido como wetblue) fue la

teacutecnica (e) por lo tanto la misma fue aplicada en fuloacuten industrial convencional

36 Meacutetodo de curtido con alto agotamiento de cromo en el fuloacuten de proceso 3

La teacutecnica con alto agotamiento de Cromo que se empleoacute en fuloacuten de proceso

de 9rpm con un diaacutemetro de 3 metros fue la teacutecnica (e) esta se realizoacute sin bantildeo se

obtuvo una cantidad de efluente de curtido proveniente del agua remanente de los

anteriores procesos y del agua caliente antildeadida en la basificacioacuten para el agotamiento

de Cromo

Las herramientas para el agotamiento de Cromo que este proceso utilizoacute fueron

las siguientes

20middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

Curtido sin bantildeo la concentracioacuten de sal de Cromo aumenta y es

incorporada maacutes faacutecilmente al interior de la piel por la accioacuten mecaacutenica del

fuloacuten

Disminucioacuten del porcentaje de sal en el curtido Para evitar la dificultan el

acceso a los grupos reactivos por parte de la sal de Cromo

Escurrido del agua de piquelado a un pH entre 25-3 los iones disueltos en

el bantildeo son eliminados junto a este la concentracioacuten del Cromo aumenta y

al mantenerse el pH de la piel aacutecido los grupos ionizables de la piel se

encuentran reactivos y el agotamiento del Cromo acontece (Adzet 1985)

Incremento gradual de la basicidad de una manera lenta y uniforme sin saltos

bruscos que puedan precipitar el Cromo antes de tiempo (Adzet 1985)

Incremento de la temperatura en la etapa de basificado con el fin de

incrementar la hidrolisis de la sal de Cromo y asiacute incrementar la fijacioacuten de

la misma

Teacutecnica ldquoerdquo de curtido de napa con alto agotamiento de Cromo en

fuloacuten de proceso ldquo3rdquo

Una vez que el Cromo penetroacute la piel no importoacute si la cantidad de basificante

fue excesiva

37 Control de calidad y eficiencia de las pruebas realizadas de curtido

La optimizacioacuten de la teacutecnica de curtido con alto agotamiento de Cromo fue

comprobada con pruebas de calidad que se dividen en ensayos fiacutesicos y quiacutemicos

tanto para el cuero recurtido (cuero que pasan por un proceso quiacutemico maacutes que es el

recurtido) y para el cuero wetblue (producto del proceso de curtido)

Proceso Tiempo Productos pH TdegC

Piquelado 10rsquo Sal 15 25 20

30rsquo Aacutec Foacutermico (110) 03

30rsquo Aacutec Foacutermico (110) 05 30

60rsquo Aacutec Sulfuacuterico (110) 1 40

Curtido 90rsquo Sulfato de Cromo 6 Piel Bantildeo 40

2 h Agua

Cromeno FB

20

025

38 3 70

49

2 h Cromeno FB 025 49

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 21

La eficiencia del proceso se corroboroacute con la medicioacuten del agua efluente

recuperado y el anaacutelisis del Cromo total presente tambieacuten con la comparacioacuten del

tiempo necesario de proceso y con la evaluacioacuten financiera del mismo

4 Resultados

A continuacioacuten se expresan los resultados de los ensayos de cromo total tanto

en los efluentes como el absorbido en el cuero los resultados de calidad (tanto fiacutesicos

y quiacutemicos) y el anaacutelisis financiero del proceso

41 Anaacutelisis de Cromo en los efluentes

Con las muestras analizadas del licor de Cromo en boca de fuloacuten y del efluente

despueacutes de tratamiento realizado a escala de laboratorio se obtuvieron los siguientes

resultados

Resultados de los ensayos de Cromo total del agua de Cromo

antes y despueacutes de tratamiento de la prueba de curtido con alto

agotamiento y de curtido convencional

Proceso de curtido

Concentracioacuten de Cromo(a)

[mgCrL]

Cantidad de Cromo(a) [g Ton piel]

Concentracioacuten de Cromo(b)

[mgCrL]

Cantidad de Cromo(b)

[g Ton piel]

NORMA le15 mg CrL

Convencional 76237 950 6913 864

Con alto agotamiento de Cromo

15522 23 1249 018

(a) Boca de fuloacuten

(b) Despueacutes de tratamiento

En la tabla 9 se puede observar que el curtido convencional genera licores 5

veces maacutes concentrado que el proceso con alto agotamiento ademaacutes que genera 8

veces maacutes efluente

42 Ensayos fiacutesicos al cuero recurtido

El cuero al que se realizoacute estas pruebas fiscas pasa por un proceso quiacutemico

despueacutes del curtido llamado recurtido Estos ensayos son realizados en laboratorios

especiacuteficos para determinar la calidad del cuero los ensayos son resistencia a la

rotura porcentaje de elongacioacuten resistencia al desgarre simple y doble rotura y

estallido de flor

22middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

Los paraacutemetros de estos ensayos fiacutesicos son normados por la

IUP (International Union Physical Test)

Ensayos fiacutesicos de cuero recurtido de napa vestimenta

Tipo de ensayos fiacutesicos

R

esis

tenc

ia a

la r

otur

a [N

mm

2 ]

D

e E

long

acioacute

n

Res

iste

ncia

al d

esga

rre

sim

ple

[Nm

m]

Res

iste

ncia

al d

esga

rre

dobl

e

[Nm

m]

Rot

ura

de fl

or [m

m]

Est

allid

o de

flor

[mm

]

Norma ge12 le60 ge20 ge98 ge7 ge10

Curtido convencional 113808 808056

19792

7 327232 111106 123806

Curtido con alto agotamiento de Cromo

12091

1 54135

1 22683 39356

5 11791

5 13231

4

En la tabla 10 se puede observar que el proceso convencional tiene valores fuera

de la norma en resistencia a la rotura porcentaje de elongacioacuten desgarre simple y

doble Los resultados obtenidos con el proceso de alto agotamiento de Cromo son

similares o superiores a los obtenidos con el proceso convencional

43 Ensayos quiacutemicos al cuero recurtido

El ensayo quiacutemico realizado fue la medicioacuten de pH del cuero normado por la

IUC (International Union Chemical Test)

Resultados de ensayos de determinacioacuten de pH e iacutendice de

diferencia

Proceso de curtido pH pH diferencial

Iacutendice de diferencia

Norma ge35 le07

Proceso convencional 391 451 06

Proceso con alto Agotamiento de Cromo 384 436 052

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 23

Los valores de iacutendice de referencia mayores a 07 indican que hay la presencia

de aacutecidos o bases fuertes y una ausencia de sales reguladoras (Gomez amp Medina

1986)

El proceso con alto agotamiento de cromo presenta resultados similares al

proceso convencional

44 Ensayo fiacutesico al cuero wetblue

El cuero wetblue es producto del proceso de curtido la prueba fiacutesica que se

realiza es la retraccioacuten esta determina si la absorcioacuten de Cromo en el proceso de

Curtido fue la adecuada Si la retraccioacuten es mayor al 2 hubo una mala curticioacuten

Este paraacutemetro es normado por la IUP (International Union Physical Test)

Resultados de ensayos de determinacioacuten de retraccioacuten de los

cueros wetblue de las pruebas de curtido realizadas

Proceso de curtido De retraccioacuten Promedio

(a) (b) (c) Norma le2

Convencional 2 en fuloacuten de pruebas 2 2 1 167

Prueba de la teacutecnica ldquoerdquo en fuloacuten de proceso ldquo3rdquo

0 0 0 0

(a) Prueba 1 (b) Prueba 2 (c) Prueba 3

La tabla 12 nos muestra que los valores de porcentaje de retraccioacuten para el

wetblue convencional son muy elevados e incluso no cumplen la norma Esto debido

a una mala absorcioacuten de Cromo en su curtido

45 Ensayo quiacutemico al cuero wetblue

La prueba quiacutemica que se realiza es la determinacioacuten de Cromo total en el

wetblueEste paraacutemetro es normado por la IUC (International Union Chemical

Test)

Resultados de los ensayos de determinacioacuten de Cromo total en

los cueros wetblue de las pruebas de curtido realizadas

Proceso de curtido de Cromo en el cuero

Norma en peso secoge325

Proceso convencional 2647

Proceso con alto agotamiento de Cromo

3618

24middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

En la tabla 13 se puede observar que con el meacutetodo de alto agotamiento de

Cromo se obtiene un cuero wetblue con mayor porcentaje de Cromo en el cuero

esta prueba respalda al ensayo de retraccioacuten de wetblue

Las propiedades de calidad de cuero dependen de la absorcioacuten de Cromo en el

cuero wetblue

46 Evaluacioacuten financiera

La curtiembre CURMA SRL representante de las curtiembres tradicionales de

la ciudad de Cochabamba tiene una capacidad productiva de 900 piezas de napa mes

con un peso promedio de kg 10 por pieza para el respectivo caacutelculo de costos se

tomoacute como base kg 9000 piel en tripa por mes

Para el proceso convencional se realizoacute el caacutelculo de la cantidad de sal de Cromo

necesaria para igualar la absorcioacuten de cromo realizada con el proceso con alto

agotamiento de Cromo

Costo total de insumos empleados

Insumo Costo Unitario Bskg

Curtido Convencional BsMes

Curtido Con Alto Agotamiento De Cromo BsMes

Sulfato De Amonio 6 540 1620

Bisulfato De Sodio 115 828 0

Rohapon 133 2394 2394

Lopalin Cl 28 756 756

Sal 29 16965 3915

Aacutecido Foacutermico 83 5229 5976

Aacutecido Sulfuacuterico 32 3168 288

Cuirextan BS 135 10129 7290

Dolomita 48 4752 0

Nastabim AS 208 3744 0

Cromeno FB 165 0 7425

Agua 13 BsM 82368 30186

Total 1670188 1222686

El costo de produccioacuten de la teacutecnica de curtido propuesta genera un ahorro de

Bs 447502-

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 25

Los costos de insumos para el tratamiento de efluentes dependieron

directamente de la cantidad necesaria de cal para precipitar el Cromo El costo de

este agente precipitante para cada proceso se muestra en la siguiente tabla

Cantidad mensual de agua de curtido para el tratamiento

Proceso Cal (kgmes)

Costo unitario (Bskg)

Costo total (Bsmes)

Curtido convencional 7861 13 10219

Curtido con alto agotamiento de Cromo

918 13 1193

Diferencia 6943 9026

El proceso con alto agotamiento de Cromo genera un ahorro de 9026 Bsmes

en tratamiento de aguas residuales

En la tabla 16 se presenta el consumo de energiacutea del proceso de curtido para

ambos procesos en base a la potencia del motor del fuloacuten de proceso ldquo3rdquo (15 Hp) y

a la cantidad de procesos de curtido de napa realizada (8 procesosmes)

Consumo de energiacutea eleacutectrica para el proceso de curtido

Proceso Potencia [kW]

Tiempo

[h]

Consumo

[kWhmes]

Costo unitario BskWh

Costo total Bsmes

Curtido convencional 111855 1367 122325 14 171250

Curtido con alto agotamiento de Cromo

111855 633 56643 14 793

Diferencia 734 65682 9195

Este resultado muestra que existe un ahorro energeacutetico con el proceso de alto

agotamiento de Cromo ya que el proceso demanda menos tiempo

Costo total del proceso de curtido

Iacutetem Curtido Convencional (BsMes)

Curtido Con Alto Agotamiento De Cromo (BsMes)

Insumos Para El Curtido 1670188 1222686

Insumos Quiacutemicos Para El Tratamiento De Agua

10219 1193

26middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

Costo De Insumo De Energiacutea Eleacutectrica

171250 793

Total 1851657 1303179

El proceso con alto agotamiento de cromo genera un ahorro de

aproximadamente 30 respecto al proceso convencional

5 Anaacutelisis y discusioacuten

Los cueros resultantes del proceso de alto agotamiento de Cromo presentaron

caracteriacutesticas fiacutesicas y quiacutemicas superiores que el cuero curtido con el proceso

convencional

Optimizacioacuten de la calidad del cuero de napa con el meacutetodo de

alto agotamiento de Cromo pruebas fiacutesicas y quiacutemicas

1141

121 ge12

11

115

12

125

Resistencia a la rotura

Nm

m2

Ensayo de calidad de resistencia a la rotura

198 327227394

22

ge98

0

50

100

150

Desgarre simple Desgarre doble

Nm

m

Ensayo de calidad de desgarre del cuero

808

541 le60

0

50

100

de elongacioacuten

Ensayo de calidad de de elongacioacuten

111 124118 124

ge7ge10

0

5

10

15

Rotura de flor Estallido de flor

Nm

m

Ensayo de calidad de armabilidad del cuero

01234

De retraccion delwetblue

De cromo en elwetblue

Optimizacioacuten de la calidad del cuero de Napa con el meacutetodo de alto agotamiento de Cromo

Con alto agotamiento deCr

convencional

Norma IUC-IUP

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 27

Se obtuvo un resultado significativamente diferente cuando se analizoacute el Cromo

absorbido por la piel Estos resultados estaacuten relacionados con la absorcioacuten de cromo

en las pieles

El ensayo de rotura y estallido de flor no dependen del proceso de curtido

El pH del cuero de ambos procesos fue similar el trabajar sin bantildeo no causoacute

dantildeos en la piel puesto que habiacutea el peligro que por anudamiento de pieles existiera

un desprendimiento de la capa flor

Sustentabilidad del proceso de curtido con alto agotamiento de

Cromo

Dado que el porcentaje de Cromo en los dos tipos de curtido es el mismo con

el proceso de alto agotamiento de Cromo redujo el Cromo residual obtenido en el

efluente del proceso como se muestra en la figura 3

Este proceso redujo considerablemente el volumen de efluentes generado

impactando positivamente al medio ambiente y a la salud de los obreros de la

empresa

En la figuras 4 se puede observar la diferencia desde el punto de vista ambiental

La figura 4 a) muestra una piscina llena de licores de Cromo a diferencia de la

figura 4 b) donde praacutecticamente no se observa rastros considerables del mismo

Con este proceso se podraacute aumentar la produccioacuten de wetblue en la empresa

dado que el tiempo de produccioacuten de wetblue por este meacutetodo es la mitad que el

tiempo empleado en el proceso convencional por lo tanto la produccioacuten se podraacute

duplicar

Finalmente el proceso con alto agotamiento de Cromo estudiado genera una

ganancia de 548478 Bsmes

112

13

0

2

4

6

8

10

12

Efluente (m3mes)

Convencional

Con alto agotamiento de Cromo

864

0180

2

4

6

8

10

kg de CrTon de piel

Convencional

Con alto agotamiento de Cromo

138

63

0

5

10

15

Horas productivas

Convencional

Con alto agotamiento de Cromo

28middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

a)

b)

a) Cueros wetblue de napa descargados despueacutes del proceso

convencional de curtido b) Cueros wetblue de napa descargados despueacutes

del proceso con alto agotamiento de Cromo

6 Conclusiones

Los resultados obtenidos con el proceso de alto agotamiento de Cromo nos

permiten llegar a las siguientes conclusiones

Al realizar el proceso sin bantildeo se contoacute con poca cantidad de agua por lo

cual se disminuyoacute la cantidad de sal (NaCl) para llegar a la concentracioacuten

ideal

El fuloacuten convencional no es apto para el proceso sin bantildeos por no contener

un flujo que ayude con el movimiento de las pieles la temperatura no se

incrementa como lo hariacutea en un fuloacuten cangiloacuten Para llegar a condiciones de

un fuloacuten cangiloacuten en el mismo se debe trabajar con remanentes de agua e

incrementar la temperatura por adicioacuten de un porcentaje de agua caliente

El pH miacutenimo de piquelado para una buena absorcioacuten de cromo en la piel

es de 25

El basificado en el proceso de las pieles ayuda a la formacioacuten de complejos

del Cromo y a la fijacioacuten de los mismos al interior

El aumento de temperatura por la accioacuten mecaacutenica y adicioacuten de agua caliente

en dos tomas junto al basificante en el fuloacuten fue ideal

Tomando los controles necesarios (medicioacuten de pH temperatura y control con

cortes en la piel) se puede realizar un proceso con alto agotamiento de Cromo en

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 29

fuloacuten tradicional usando los mismos insumos quiacutemicos que los que se utilizan en un

proceso convencional

Este proceso es eficiente sustentable y al alcance de todas las curtiembre

consideradas MyPrsquos de la ciudad de Cochabamba

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Page 10: Propuesta Básica para la Gestión de los Residuos Sólidos de la … · 2017-06-06 · El método de curtido se fue optimizando con el uso de herramientas de alto agotamiento de

12middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

destacar como herramienta de alto agotamiento de Cromo el incremento de la

temperatura en la basificacioacuten

35 Pruebas en fuloacuten convencional de prueba

La metodologiacutea que se empleoacute para la implementacioacuten del proceso se basoacute en la

modificacioacuten de los porcentajes y tiempos de los insumos utilizados con el objetivo

de optimizar los valores de pH y temperatura necesarios para el alto agotamiento de

cromo estas modificaciones fueron expresadas en teacutecnicas de curtido realizadas en

fuloacuten de prueba de la empresa hasta obtener la teacutecnica con los paraacutemetros deseados

para la curticioacuten de cromo con alto agotamiento de cromo y posteriormente esta

teacutecnica fue aplicada a escala industrial en el fuloacuten de proceso 3

351 Teacutecnicas de alto agotamiento de cromo a temperatura constante

Las teacutecnicas a y b fueron desarrolladas a temperatura ambiente puesto que el

fuloacuten de prueba es de 1 m de diaacutemetro por ello la caiacuteda de las pieles en el proceso es

de esta altura y no es la suficiente para generar un incremento de temperatura en el

proceso

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 13

Formulacioacuten de proceso con alto agotamiento de cromo sin bantildeos en fuloacuten de prueba a temperatura constante T

eacutecni

ca a

tem

pera

tura

ambi

ente

Pro

ceso

Tie

mpo

(min

)

pH

Tem

pera

tura

(degC

)

Insumos ( sobre el peso de piel)

Agu

a

Sul

fato

de

Am

onio

Roh

apon

Lopa

lin C

L

Sal

Aacuteci

do foacute

rmic

o 1

10

Aacuteci

do s

ulfuacute

rico

110

Cro

men

o

Sul

fato

de

crom

o

MgO

a) Lavado 10 11 18 50 - - - - - - - - -

Desencalado 90 - 3 - - - - - - - -

Purgado 60 8 45 50 - 02 - - - - - - -

30 30 - - - 03 - - - - - -

Lavado 10 18 50 - - - - - - - - -

Piquelado 15 3 22 - - - - 15 - - - - -

30 - - - - - 05 - - - -

60 - - - - - - 08 - - -

Curtido 90 35 22 - - - - - - - - 6 -

240 015

b) Lavado 10 11 18 50 - - - - - - - - -

Desencalado 30 - 3 - - - - - - - -

Purgado 60 8 45 50 - 02 - - - - - - -

14middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

T=30degC 30 30 - - - 03 - - - - - -

Lavado 10 18 50 - - - - - - - - -

Piquelado 15 4 22 - - - - 15 - - - - -

30 - - - - - 05 - - - -

60 - - - - - - - 08 - -

Curtido 90 5 22 - - - - - - - - 6 -

240 015

Las pruebas fueron controladas desde el proceso de desencalado La prueba ldquoardquo fue la aplicacioacuten del proceso de curtido de Joseacute

Morera se modificoacute los porcentajes de aacutecidos para llegar al pH de piquelado adecuado La teacutecnica ldquobrdquo se diferencia por el agente

enmascarante Cromeno XP Este enmascarante trabaja a pH elevado en relacioacuten al aacutecido sulfuacuterico puesto que es una mezcla de aacutecidos

orgaacutenicos

352 Teacutecnica de curtido con alto agotamiento de cromo con recuperacioacuten del agua de piquelado a temperatura ambiente

Esta teacutecnica tiene como meacutetodo de agotamiento de cromo la recuperacioacuten del agua aacutecida del piquelado

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 15

Formulacioacuten de proceso con alto agotamiento de cromo con recuperacioacuten del agua de piquelado en fuloacuten de prueba

a temperatura constante

Teacutec

nica

con

esc

urrid

o de

agua

de

piqu

elad

o

Pro

ceso

Tie

mpo

(min

)

pH

Tem

pera

tura

(degC

)

Insumos ( sobre el peso de piel)

Agu

a

Sul

fato

de

Am

onio

Roh

apon

Lopa

lin C

L

Sal

Aacuteci

do foacute

rmic

o 1

10

Aacuteci

do s

ulfuacute

rico

110

Cro

men

o X

P

Sul

fato

de

crom

o

MgO

c) Lavado 10 11 18 50

- - - - - - - - -

Desencalado 30 - 3 - - - - - - - -

Purgado

60 8 45 50

- 02 - - - - - - -

30 30 - - - 03 - - - - - -

Lavado 10 50

- - - - - - - - -

Piquelado

(escurrir)

15 25 20 - - - - 15 - - - - -

30 - - - - - 05 - - - -

30 - - - - - 03 - - - -

Curtido

60 - - - - - - 1 - - -

90 37 20 - - - - - - - - 6 -

16middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

240 015

d) Lavado 10 11 18 50

- - - - - - - - -

Desencalado 30 - 3 - - - - - - - -

Purgado

60 8 45 50

- 02 - - - - - - -

30 30 - - - 03 - - - - - -

Lavado 10 50

- - - - - - - - -

Piquelado

(escurrir)

15 25 20 - - - - 15 - - - - -

30 - - - - - 05 - - - -

30 - - - - - 03 - - - -

Curtido

60 - - - - - - 1 - - -

90 37 20 - - - - - - - - 6 -

240 05

Las teacutecnicas (c) y (d) utilizan como herramientas de alto agotamiento de cromo la recuperacioacuten de agua aacutecida de piquelado La teacutecnica

(d) se diferencia por el aumento de la basicidad en el proceso

353 Teacutecnica de curtido con alto agotamiento de cromo con recuperacioacuten del agua de piquelado e incremento de temperatura

Esta teacutecnica mantuvo la misma metodologiacutea empleada en la teacutecnica de curtido con alto agotamiento de cromo con recuperacioacuten del

agua de piquelado a temperatura ambiente

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 17

Como herramienta de alto agotamiento de cromo en el basificado del proceso de curtido se antildeadioacute agua caliente para simular un

aumento de temperatura en el proceso

Formulacioacuten de proceso con alto agotamiento de cromo sin bantildeos con recuperacioacuten del agua de piquelado en fuloacuten

de prueba con incremento de temperatura

Teacutec

nica

con

incr

emen

to d

e la

tem

pera

tura

Pro

ceso

Tie

mpo

(min

)

pH

Tem

pera

tura

(degC

)

Insumos ( sobre el peso de piel)

Agu

a

Sul

fato

de

Am

onio

Roh

apon

Lopa

lin C

L

Sal

Aacuteci

do foacute

rmic

o 1

10

Aacuteci

do s

ulfuacute

rico

110

Cro

men

o X

P

Sul

fato

de

crom

o

MgO

e) Lavado 10 11 18 50 - - - - - - - - -

Desencalado 30 - 3 - - - - - - - -

Purgado

T=30degC

60 8 45 50 - 02 - - - - - - -

30 30 - - - 03 - - - - - -

Lavado 10 50 - - - - - - - - -

Piquelado

(escurrir)

15 28 20 - - - - 15 - - - - -

30 - - - - - 03 - - - -

30 - - - - - 05 - - - -

60 - - - - - - 1 - - -

18middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

Curtido 90 38 20

40

- - - - - - - - 6 -

120 - - - - - - - - - 025

120 40 - - - - - - - - - 025

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 19

La teacutecnica (e) utiliza como herramientas de alto agotamiento el bajo contenido

de sal en su proceso la recuperacioacuten de agua aacutecida de piquelado el aumento gradual

de la basicidad y el incremento de la temperatura en el proceso

En la siguiente tabla se muestran las herramientas de alto agotamiento utilizadas

en cada teacutecnica de proceso

Herramientas de alto agotamiento de cromo empleadas en cada

teacutecnica de proceso de curtido

Meacutetodos de alto agotamiento de cromo

Teacutec

nica

s

Sin

bantilde

o

Baj

o co

nten

ido

de s

al

Uso

de

agen

te

enm

asca

rant

e

Rec

uper

acioacute

n de

l agu

a de

piq

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do

Aum

ento

de

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cida

d

Incr

emen

to d

e la

tem

pera

tura

en

el

basi

ficad

o

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

La teacutecnica que presentoacute mejores resultados despueacutes de realizar las pruebas fiacutesicas

y quiacutemicas de calidad al cuero obtenido del curtido (conocido como wetblue) fue la

teacutecnica (e) por lo tanto la misma fue aplicada en fuloacuten industrial convencional

36 Meacutetodo de curtido con alto agotamiento de cromo en el fuloacuten de proceso 3

La teacutecnica con alto agotamiento de Cromo que se empleoacute en fuloacuten de proceso

de 9rpm con un diaacutemetro de 3 metros fue la teacutecnica (e) esta se realizoacute sin bantildeo se

obtuvo una cantidad de efluente de curtido proveniente del agua remanente de los

anteriores procesos y del agua caliente antildeadida en la basificacioacuten para el agotamiento

de Cromo

Las herramientas para el agotamiento de Cromo que este proceso utilizoacute fueron

las siguientes

20middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

Curtido sin bantildeo la concentracioacuten de sal de Cromo aumenta y es

incorporada maacutes faacutecilmente al interior de la piel por la accioacuten mecaacutenica del

fuloacuten

Disminucioacuten del porcentaje de sal en el curtido Para evitar la dificultan el

acceso a los grupos reactivos por parte de la sal de Cromo

Escurrido del agua de piquelado a un pH entre 25-3 los iones disueltos en

el bantildeo son eliminados junto a este la concentracioacuten del Cromo aumenta y

al mantenerse el pH de la piel aacutecido los grupos ionizables de la piel se

encuentran reactivos y el agotamiento del Cromo acontece (Adzet 1985)

Incremento gradual de la basicidad de una manera lenta y uniforme sin saltos

bruscos que puedan precipitar el Cromo antes de tiempo (Adzet 1985)

Incremento de la temperatura en la etapa de basificado con el fin de

incrementar la hidrolisis de la sal de Cromo y asiacute incrementar la fijacioacuten de

la misma

Teacutecnica ldquoerdquo de curtido de napa con alto agotamiento de Cromo en

fuloacuten de proceso ldquo3rdquo

Una vez que el Cromo penetroacute la piel no importoacute si la cantidad de basificante

fue excesiva

37 Control de calidad y eficiencia de las pruebas realizadas de curtido

La optimizacioacuten de la teacutecnica de curtido con alto agotamiento de Cromo fue

comprobada con pruebas de calidad que se dividen en ensayos fiacutesicos y quiacutemicos

tanto para el cuero recurtido (cuero que pasan por un proceso quiacutemico maacutes que es el

recurtido) y para el cuero wetblue (producto del proceso de curtido)

Proceso Tiempo Productos pH TdegC

Piquelado 10rsquo Sal 15 25 20

30rsquo Aacutec Foacutermico (110) 03

30rsquo Aacutec Foacutermico (110) 05 30

60rsquo Aacutec Sulfuacuterico (110) 1 40

Curtido 90rsquo Sulfato de Cromo 6 Piel Bantildeo 40

2 h Agua

Cromeno FB

20

025

38 3 70

49

2 h Cromeno FB 025 49

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 21

La eficiencia del proceso se corroboroacute con la medicioacuten del agua efluente

recuperado y el anaacutelisis del Cromo total presente tambieacuten con la comparacioacuten del

tiempo necesario de proceso y con la evaluacioacuten financiera del mismo

4 Resultados

A continuacioacuten se expresan los resultados de los ensayos de cromo total tanto

en los efluentes como el absorbido en el cuero los resultados de calidad (tanto fiacutesicos

y quiacutemicos) y el anaacutelisis financiero del proceso

41 Anaacutelisis de Cromo en los efluentes

Con las muestras analizadas del licor de Cromo en boca de fuloacuten y del efluente

despueacutes de tratamiento realizado a escala de laboratorio se obtuvieron los siguientes

resultados

Resultados de los ensayos de Cromo total del agua de Cromo

antes y despueacutes de tratamiento de la prueba de curtido con alto

agotamiento y de curtido convencional

Proceso de curtido

Concentracioacuten de Cromo(a)

[mgCrL]

Cantidad de Cromo(a) [g Ton piel]

Concentracioacuten de Cromo(b)

[mgCrL]

Cantidad de Cromo(b)

[g Ton piel]

NORMA le15 mg CrL

Convencional 76237 950 6913 864

Con alto agotamiento de Cromo

15522 23 1249 018

(a) Boca de fuloacuten

(b) Despueacutes de tratamiento

En la tabla 9 se puede observar que el curtido convencional genera licores 5

veces maacutes concentrado que el proceso con alto agotamiento ademaacutes que genera 8

veces maacutes efluente

42 Ensayos fiacutesicos al cuero recurtido

El cuero al que se realizoacute estas pruebas fiscas pasa por un proceso quiacutemico

despueacutes del curtido llamado recurtido Estos ensayos son realizados en laboratorios

especiacuteficos para determinar la calidad del cuero los ensayos son resistencia a la

rotura porcentaje de elongacioacuten resistencia al desgarre simple y doble rotura y

estallido de flor

22middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

Los paraacutemetros de estos ensayos fiacutesicos son normados por la

IUP (International Union Physical Test)

Ensayos fiacutesicos de cuero recurtido de napa vestimenta

Tipo de ensayos fiacutesicos

R

esis

tenc

ia a

la r

otur

a [N

mm

2 ]

D

e E

long

acioacute

n

Res

iste

ncia

al d

esga

rre

sim

ple

[Nm

m]

Res

iste

ncia

al d

esga

rre

dobl

e

[Nm

m]

Rot

ura

de fl

or [m

m]

Est

allid

o de

flor

[mm

]

Norma ge12 le60 ge20 ge98 ge7 ge10

Curtido convencional 113808 808056

19792

7 327232 111106 123806

Curtido con alto agotamiento de Cromo

12091

1 54135

1 22683 39356

5 11791

5 13231

4

En la tabla 10 se puede observar que el proceso convencional tiene valores fuera

de la norma en resistencia a la rotura porcentaje de elongacioacuten desgarre simple y

doble Los resultados obtenidos con el proceso de alto agotamiento de Cromo son

similares o superiores a los obtenidos con el proceso convencional

43 Ensayos quiacutemicos al cuero recurtido

El ensayo quiacutemico realizado fue la medicioacuten de pH del cuero normado por la

IUC (International Union Chemical Test)

Resultados de ensayos de determinacioacuten de pH e iacutendice de

diferencia

Proceso de curtido pH pH diferencial

Iacutendice de diferencia

Norma ge35 le07

Proceso convencional 391 451 06

Proceso con alto Agotamiento de Cromo 384 436 052

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 23

Los valores de iacutendice de referencia mayores a 07 indican que hay la presencia

de aacutecidos o bases fuertes y una ausencia de sales reguladoras (Gomez amp Medina

1986)

El proceso con alto agotamiento de cromo presenta resultados similares al

proceso convencional

44 Ensayo fiacutesico al cuero wetblue

El cuero wetblue es producto del proceso de curtido la prueba fiacutesica que se

realiza es la retraccioacuten esta determina si la absorcioacuten de Cromo en el proceso de

Curtido fue la adecuada Si la retraccioacuten es mayor al 2 hubo una mala curticioacuten

Este paraacutemetro es normado por la IUP (International Union Physical Test)

Resultados de ensayos de determinacioacuten de retraccioacuten de los

cueros wetblue de las pruebas de curtido realizadas

Proceso de curtido De retraccioacuten Promedio

(a) (b) (c) Norma le2

Convencional 2 en fuloacuten de pruebas 2 2 1 167

Prueba de la teacutecnica ldquoerdquo en fuloacuten de proceso ldquo3rdquo

0 0 0 0

(a) Prueba 1 (b) Prueba 2 (c) Prueba 3

La tabla 12 nos muestra que los valores de porcentaje de retraccioacuten para el

wetblue convencional son muy elevados e incluso no cumplen la norma Esto debido

a una mala absorcioacuten de Cromo en su curtido

45 Ensayo quiacutemico al cuero wetblue

La prueba quiacutemica que se realiza es la determinacioacuten de Cromo total en el

wetblueEste paraacutemetro es normado por la IUC (International Union Chemical

Test)

Resultados de los ensayos de determinacioacuten de Cromo total en

los cueros wetblue de las pruebas de curtido realizadas

Proceso de curtido de Cromo en el cuero

Norma en peso secoge325

Proceso convencional 2647

Proceso con alto agotamiento de Cromo

3618

24middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

En la tabla 13 se puede observar que con el meacutetodo de alto agotamiento de

Cromo se obtiene un cuero wetblue con mayor porcentaje de Cromo en el cuero

esta prueba respalda al ensayo de retraccioacuten de wetblue

Las propiedades de calidad de cuero dependen de la absorcioacuten de Cromo en el

cuero wetblue

46 Evaluacioacuten financiera

La curtiembre CURMA SRL representante de las curtiembres tradicionales de

la ciudad de Cochabamba tiene una capacidad productiva de 900 piezas de napa mes

con un peso promedio de kg 10 por pieza para el respectivo caacutelculo de costos se

tomoacute como base kg 9000 piel en tripa por mes

Para el proceso convencional se realizoacute el caacutelculo de la cantidad de sal de Cromo

necesaria para igualar la absorcioacuten de cromo realizada con el proceso con alto

agotamiento de Cromo

Costo total de insumos empleados

Insumo Costo Unitario Bskg

Curtido Convencional BsMes

Curtido Con Alto Agotamiento De Cromo BsMes

Sulfato De Amonio 6 540 1620

Bisulfato De Sodio 115 828 0

Rohapon 133 2394 2394

Lopalin Cl 28 756 756

Sal 29 16965 3915

Aacutecido Foacutermico 83 5229 5976

Aacutecido Sulfuacuterico 32 3168 288

Cuirextan BS 135 10129 7290

Dolomita 48 4752 0

Nastabim AS 208 3744 0

Cromeno FB 165 0 7425

Agua 13 BsM 82368 30186

Total 1670188 1222686

El costo de produccioacuten de la teacutecnica de curtido propuesta genera un ahorro de

Bs 447502-

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 25

Los costos de insumos para el tratamiento de efluentes dependieron

directamente de la cantidad necesaria de cal para precipitar el Cromo El costo de

este agente precipitante para cada proceso se muestra en la siguiente tabla

Cantidad mensual de agua de curtido para el tratamiento

Proceso Cal (kgmes)

Costo unitario (Bskg)

Costo total (Bsmes)

Curtido convencional 7861 13 10219

Curtido con alto agotamiento de Cromo

918 13 1193

Diferencia 6943 9026

El proceso con alto agotamiento de Cromo genera un ahorro de 9026 Bsmes

en tratamiento de aguas residuales

En la tabla 16 se presenta el consumo de energiacutea del proceso de curtido para

ambos procesos en base a la potencia del motor del fuloacuten de proceso ldquo3rdquo (15 Hp) y

a la cantidad de procesos de curtido de napa realizada (8 procesosmes)

Consumo de energiacutea eleacutectrica para el proceso de curtido

Proceso Potencia [kW]

Tiempo

[h]

Consumo

[kWhmes]

Costo unitario BskWh

Costo total Bsmes

Curtido convencional 111855 1367 122325 14 171250

Curtido con alto agotamiento de Cromo

111855 633 56643 14 793

Diferencia 734 65682 9195

Este resultado muestra que existe un ahorro energeacutetico con el proceso de alto

agotamiento de Cromo ya que el proceso demanda menos tiempo

Costo total del proceso de curtido

Iacutetem Curtido Convencional (BsMes)

Curtido Con Alto Agotamiento De Cromo (BsMes)

Insumos Para El Curtido 1670188 1222686

Insumos Quiacutemicos Para El Tratamiento De Agua

10219 1193

26middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

Costo De Insumo De Energiacutea Eleacutectrica

171250 793

Total 1851657 1303179

El proceso con alto agotamiento de cromo genera un ahorro de

aproximadamente 30 respecto al proceso convencional

5 Anaacutelisis y discusioacuten

Los cueros resultantes del proceso de alto agotamiento de Cromo presentaron

caracteriacutesticas fiacutesicas y quiacutemicas superiores que el cuero curtido con el proceso

convencional

Optimizacioacuten de la calidad del cuero de napa con el meacutetodo de

alto agotamiento de Cromo pruebas fiacutesicas y quiacutemicas

1141

121 ge12

11

115

12

125

Resistencia a la rotura

Nm

m2

Ensayo de calidad de resistencia a la rotura

198 327227394

22

ge98

0

50

100

150

Desgarre simple Desgarre doble

Nm

m

Ensayo de calidad de desgarre del cuero

808

541 le60

0

50

100

de elongacioacuten

Ensayo de calidad de de elongacioacuten

111 124118 124

ge7ge10

0

5

10

15

Rotura de flor Estallido de flor

Nm

m

Ensayo de calidad de armabilidad del cuero

01234

De retraccion delwetblue

De cromo en elwetblue

Optimizacioacuten de la calidad del cuero de Napa con el meacutetodo de alto agotamiento de Cromo

Con alto agotamiento deCr

convencional

Norma IUC-IUP

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 27

Se obtuvo un resultado significativamente diferente cuando se analizoacute el Cromo

absorbido por la piel Estos resultados estaacuten relacionados con la absorcioacuten de cromo

en las pieles

El ensayo de rotura y estallido de flor no dependen del proceso de curtido

El pH del cuero de ambos procesos fue similar el trabajar sin bantildeo no causoacute

dantildeos en la piel puesto que habiacutea el peligro que por anudamiento de pieles existiera

un desprendimiento de la capa flor

Sustentabilidad del proceso de curtido con alto agotamiento de

Cromo

Dado que el porcentaje de Cromo en los dos tipos de curtido es el mismo con

el proceso de alto agotamiento de Cromo redujo el Cromo residual obtenido en el

efluente del proceso como se muestra en la figura 3

Este proceso redujo considerablemente el volumen de efluentes generado

impactando positivamente al medio ambiente y a la salud de los obreros de la

empresa

En la figuras 4 se puede observar la diferencia desde el punto de vista ambiental

La figura 4 a) muestra una piscina llena de licores de Cromo a diferencia de la

figura 4 b) donde praacutecticamente no se observa rastros considerables del mismo

Con este proceso se podraacute aumentar la produccioacuten de wetblue en la empresa

dado que el tiempo de produccioacuten de wetblue por este meacutetodo es la mitad que el

tiempo empleado en el proceso convencional por lo tanto la produccioacuten se podraacute

duplicar

Finalmente el proceso con alto agotamiento de Cromo estudiado genera una

ganancia de 548478 Bsmes

112

13

0

2

4

6

8

10

12

Efluente (m3mes)

Convencional

Con alto agotamiento de Cromo

864

0180

2

4

6

8

10

kg de CrTon de piel

Convencional

Con alto agotamiento de Cromo

138

63

0

5

10

15

Horas productivas

Convencional

Con alto agotamiento de Cromo

28middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

a)

b)

a) Cueros wetblue de napa descargados despueacutes del proceso

convencional de curtido b) Cueros wetblue de napa descargados despueacutes

del proceso con alto agotamiento de Cromo

6 Conclusiones

Los resultados obtenidos con el proceso de alto agotamiento de Cromo nos

permiten llegar a las siguientes conclusiones

Al realizar el proceso sin bantildeo se contoacute con poca cantidad de agua por lo

cual se disminuyoacute la cantidad de sal (NaCl) para llegar a la concentracioacuten

ideal

El fuloacuten convencional no es apto para el proceso sin bantildeos por no contener

un flujo que ayude con el movimiento de las pieles la temperatura no se

incrementa como lo hariacutea en un fuloacuten cangiloacuten Para llegar a condiciones de

un fuloacuten cangiloacuten en el mismo se debe trabajar con remanentes de agua e

incrementar la temperatura por adicioacuten de un porcentaje de agua caliente

El pH miacutenimo de piquelado para una buena absorcioacuten de cromo en la piel

es de 25

El basificado en el proceso de las pieles ayuda a la formacioacuten de complejos

del Cromo y a la fijacioacuten de los mismos al interior

El aumento de temperatura por la accioacuten mecaacutenica y adicioacuten de agua caliente

en dos tomas junto al basificante en el fuloacuten fue ideal

Tomando los controles necesarios (medicioacuten de pH temperatura y control con

cortes en la piel) se puede realizar un proceso con alto agotamiento de Cromo en

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 29

fuloacuten tradicional usando los mismos insumos quiacutemicos que los que se utilizan en un

proceso convencional

Este proceso es eficiente sustentable y al alcance de todas las curtiembre

consideradas MyPrsquos de la ciudad de Cochabamba

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Page 11: Propuesta Básica para la Gestión de los Residuos Sólidos de la … · 2017-06-06 · El método de curtido se fue optimizando con el uso de herramientas de alto agotamiento de

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 13

Formulacioacuten de proceso con alto agotamiento de cromo sin bantildeos en fuloacuten de prueba a temperatura constante T

eacutecni

ca a

tem

pera

tura

ambi

ente

Pro

ceso

Tie

mpo

(min

)

pH

Tem

pera

tura

(degC

)

Insumos ( sobre el peso de piel)

Agu

a

Sul

fato

de

Am

onio

Roh

apon

Lopa

lin C

L

Sal

Aacuteci

do foacute

rmic

o 1

10

Aacuteci

do s

ulfuacute

rico

110

Cro

men

o

Sul

fato

de

crom

o

MgO

a) Lavado 10 11 18 50 - - - - - - - - -

Desencalado 90 - 3 - - - - - - - -

Purgado 60 8 45 50 - 02 - - - - - - -

30 30 - - - 03 - - - - - -

Lavado 10 18 50 - - - - - - - - -

Piquelado 15 3 22 - - - - 15 - - - - -

30 - - - - - 05 - - - -

60 - - - - - - 08 - - -

Curtido 90 35 22 - - - - - - - - 6 -

240 015

b) Lavado 10 11 18 50 - - - - - - - - -

Desencalado 30 - 3 - - - - - - - -

Purgado 60 8 45 50 - 02 - - - - - - -

14middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

T=30degC 30 30 - - - 03 - - - - - -

Lavado 10 18 50 - - - - - - - - -

Piquelado 15 4 22 - - - - 15 - - - - -

30 - - - - - 05 - - - -

60 - - - - - - - 08 - -

Curtido 90 5 22 - - - - - - - - 6 -

240 015

Las pruebas fueron controladas desde el proceso de desencalado La prueba ldquoardquo fue la aplicacioacuten del proceso de curtido de Joseacute

Morera se modificoacute los porcentajes de aacutecidos para llegar al pH de piquelado adecuado La teacutecnica ldquobrdquo se diferencia por el agente

enmascarante Cromeno XP Este enmascarante trabaja a pH elevado en relacioacuten al aacutecido sulfuacuterico puesto que es una mezcla de aacutecidos

orgaacutenicos

352 Teacutecnica de curtido con alto agotamiento de cromo con recuperacioacuten del agua de piquelado a temperatura ambiente

Esta teacutecnica tiene como meacutetodo de agotamiento de cromo la recuperacioacuten del agua aacutecida del piquelado

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 15

Formulacioacuten de proceso con alto agotamiento de cromo con recuperacioacuten del agua de piquelado en fuloacuten de prueba

a temperatura constante

Teacutec

nica

con

esc

urrid

o de

agua

de

piqu

elad

o

Pro

ceso

Tie

mpo

(min

)

pH

Tem

pera

tura

(degC

)

Insumos ( sobre el peso de piel)

Agu

a

Sul

fato

de

Am

onio

Roh

apon

Lopa

lin C

L

Sal

Aacuteci

do foacute

rmic

o 1

10

Aacuteci

do s

ulfuacute

rico

110

Cro

men

o X

P

Sul

fato

de

crom

o

MgO

c) Lavado 10 11 18 50

- - - - - - - - -

Desencalado 30 - 3 - - - - - - - -

Purgado

60 8 45 50

- 02 - - - - - - -

30 30 - - - 03 - - - - - -

Lavado 10 50

- - - - - - - - -

Piquelado

(escurrir)

15 25 20 - - - - 15 - - - - -

30 - - - - - 05 - - - -

30 - - - - - 03 - - - -

Curtido

60 - - - - - - 1 - - -

90 37 20 - - - - - - - - 6 -

16middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

240 015

d) Lavado 10 11 18 50

- - - - - - - - -

Desencalado 30 - 3 - - - - - - - -

Purgado

60 8 45 50

- 02 - - - - - - -

30 30 - - - 03 - - - - - -

Lavado 10 50

- - - - - - - - -

Piquelado

(escurrir)

15 25 20 - - - - 15 - - - - -

30 - - - - - 05 - - - -

30 - - - - - 03 - - - -

Curtido

60 - - - - - - 1 - - -

90 37 20 - - - - - - - - 6 -

240 05

Las teacutecnicas (c) y (d) utilizan como herramientas de alto agotamiento de cromo la recuperacioacuten de agua aacutecida de piquelado La teacutecnica

(d) se diferencia por el aumento de la basicidad en el proceso

353 Teacutecnica de curtido con alto agotamiento de cromo con recuperacioacuten del agua de piquelado e incremento de temperatura

Esta teacutecnica mantuvo la misma metodologiacutea empleada en la teacutecnica de curtido con alto agotamiento de cromo con recuperacioacuten del

agua de piquelado a temperatura ambiente

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 17

Como herramienta de alto agotamiento de cromo en el basificado del proceso de curtido se antildeadioacute agua caliente para simular un

aumento de temperatura en el proceso

Formulacioacuten de proceso con alto agotamiento de cromo sin bantildeos con recuperacioacuten del agua de piquelado en fuloacuten

de prueba con incremento de temperatura

Teacutec

nica

con

incr

emen

to d

e la

tem

pera

tura

Pro

ceso

Tie

mpo

(min

)

pH

Tem

pera

tura

(degC

)

Insumos ( sobre el peso de piel)

Agu

a

Sul

fato

de

Am

onio

Roh

apon

Lopa

lin C

L

Sal

Aacuteci

do foacute

rmic

o 1

10

Aacuteci

do s

ulfuacute

rico

110

Cro

men

o X

P

Sul

fato

de

crom

o

MgO

e) Lavado 10 11 18 50 - - - - - - - - -

Desencalado 30 - 3 - - - - - - - -

Purgado

T=30degC

60 8 45 50 - 02 - - - - - - -

30 30 - - - 03 - - - - - -

Lavado 10 50 - - - - - - - - -

Piquelado

(escurrir)

15 28 20 - - - - 15 - - - - -

30 - - - - - 03 - - - -

30 - - - - - 05 - - - -

60 - - - - - - 1 - - -

18middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

Curtido 90 38 20

40

- - - - - - - - 6 -

120 - - - - - - - - - 025

120 40 - - - - - - - - - 025

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 19

La teacutecnica (e) utiliza como herramientas de alto agotamiento el bajo contenido

de sal en su proceso la recuperacioacuten de agua aacutecida de piquelado el aumento gradual

de la basicidad y el incremento de la temperatura en el proceso

En la siguiente tabla se muestran las herramientas de alto agotamiento utilizadas

en cada teacutecnica de proceso

Herramientas de alto agotamiento de cromo empleadas en cada

teacutecnica de proceso de curtido

Meacutetodos de alto agotamiento de cromo

Teacutec

nica

s

Sin

bantilde

o

Baj

o co

nten

ido

de s

al

Uso

de

agen

te

enm

asca

rant

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Rec

uper

acioacute

n de

l agu

a de

piq

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Aum

ento

de

basi

cida

d

Incr

emen

to d

e la

tem

pera

tura

en

el

basi

ficad

o

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

La teacutecnica que presentoacute mejores resultados despueacutes de realizar las pruebas fiacutesicas

y quiacutemicas de calidad al cuero obtenido del curtido (conocido como wetblue) fue la

teacutecnica (e) por lo tanto la misma fue aplicada en fuloacuten industrial convencional

36 Meacutetodo de curtido con alto agotamiento de cromo en el fuloacuten de proceso 3

La teacutecnica con alto agotamiento de Cromo que se empleoacute en fuloacuten de proceso

de 9rpm con un diaacutemetro de 3 metros fue la teacutecnica (e) esta se realizoacute sin bantildeo se

obtuvo una cantidad de efluente de curtido proveniente del agua remanente de los

anteriores procesos y del agua caliente antildeadida en la basificacioacuten para el agotamiento

de Cromo

Las herramientas para el agotamiento de Cromo que este proceso utilizoacute fueron

las siguientes

20middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

Curtido sin bantildeo la concentracioacuten de sal de Cromo aumenta y es

incorporada maacutes faacutecilmente al interior de la piel por la accioacuten mecaacutenica del

fuloacuten

Disminucioacuten del porcentaje de sal en el curtido Para evitar la dificultan el

acceso a los grupos reactivos por parte de la sal de Cromo

Escurrido del agua de piquelado a un pH entre 25-3 los iones disueltos en

el bantildeo son eliminados junto a este la concentracioacuten del Cromo aumenta y

al mantenerse el pH de la piel aacutecido los grupos ionizables de la piel se

encuentran reactivos y el agotamiento del Cromo acontece (Adzet 1985)

Incremento gradual de la basicidad de una manera lenta y uniforme sin saltos

bruscos que puedan precipitar el Cromo antes de tiempo (Adzet 1985)

Incremento de la temperatura en la etapa de basificado con el fin de

incrementar la hidrolisis de la sal de Cromo y asiacute incrementar la fijacioacuten de

la misma

Teacutecnica ldquoerdquo de curtido de napa con alto agotamiento de Cromo en

fuloacuten de proceso ldquo3rdquo

Una vez que el Cromo penetroacute la piel no importoacute si la cantidad de basificante

fue excesiva

37 Control de calidad y eficiencia de las pruebas realizadas de curtido

La optimizacioacuten de la teacutecnica de curtido con alto agotamiento de Cromo fue

comprobada con pruebas de calidad que se dividen en ensayos fiacutesicos y quiacutemicos

tanto para el cuero recurtido (cuero que pasan por un proceso quiacutemico maacutes que es el

recurtido) y para el cuero wetblue (producto del proceso de curtido)

Proceso Tiempo Productos pH TdegC

Piquelado 10rsquo Sal 15 25 20

30rsquo Aacutec Foacutermico (110) 03

30rsquo Aacutec Foacutermico (110) 05 30

60rsquo Aacutec Sulfuacuterico (110) 1 40

Curtido 90rsquo Sulfato de Cromo 6 Piel Bantildeo 40

2 h Agua

Cromeno FB

20

025

38 3 70

49

2 h Cromeno FB 025 49

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 21

La eficiencia del proceso se corroboroacute con la medicioacuten del agua efluente

recuperado y el anaacutelisis del Cromo total presente tambieacuten con la comparacioacuten del

tiempo necesario de proceso y con la evaluacioacuten financiera del mismo

4 Resultados

A continuacioacuten se expresan los resultados de los ensayos de cromo total tanto

en los efluentes como el absorbido en el cuero los resultados de calidad (tanto fiacutesicos

y quiacutemicos) y el anaacutelisis financiero del proceso

41 Anaacutelisis de Cromo en los efluentes

Con las muestras analizadas del licor de Cromo en boca de fuloacuten y del efluente

despueacutes de tratamiento realizado a escala de laboratorio se obtuvieron los siguientes

resultados

Resultados de los ensayos de Cromo total del agua de Cromo

antes y despueacutes de tratamiento de la prueba de curtido con alto

agotamiento y de curtido convencional

Proceso de curtido

Concentracioacuten de Cromo(a)

[mgCrL]

Cantidad de Cromo(a) [g Ton piel]

Concentracioacuten de Cromo(b)

[mgCrL]

Cantidad de Cromo(b)

[g Ton piel]

NORMA le15 mg CrL

Convencional 76237 950 6913 864

Con alto agotamiento de Cromo

15522 23 1249 018

(a) Boca de fuloacuten

(b) Despueacutes de tratamiento

En la tabla 9 se puede observar que el curtido convencional genera licores 5

veces maacutes concentrado que el proceso con alto agotamiento ademaacutes que genera 8

veces maacutes efluente

42 Ensayos fiacutesicos al cuero recurtido

El cuero al que se realizoacute estas pruebas fiscas pasa por un proceso quiacutemico

despueacutes del curtido llamado recurtido Estos ensayos son realizados en laboratorios

especiacuteficos para determinar la calidad del cuero los ensayos son resistencia a la

rotura porcentaje de elongacioacuten resistencia al desgarre simple y doble rotura y

estallido de flor

22middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

Los paraacutemetros de estos ensayos fiacutesicos son normados por la

IUP (International Union Physical Test)

Ensayos fiacutesicos de cuero recurtido de napa vestimenta

Tipo de ensayos fiacutesicos

R

esis

tenc

ia a

la r

otur

a [N

mm

2 ]

D

e E

long

acioacute

n

Res

iste

ncia

al d

esga

rre

sim

ple

[Nm

m]

Res

iste

ncia

al d

esga

rre

dobl

e

[Nm

m]

Rot

ura

de fl

or [m

m]

Est

allid

o de

flor

[mm

]

Norma ge12 le60 ge20 ge98 ge7 ge10

Curtido convencional 113808 808056

19792

7 327232 111106 123806

Curtido con alto agotamiento de Cromo

12091

1 54135

1 22683 39356

5 11791

5 13231

4

En la tabla 10 se puede observar que el proceso convencional tiene valores fuera

de la norma en resistencia a la rotura porcentaje de elongacioacuten desgarre simple y

doble Los resultados obtenidos con el proceso de alto agotamiento de Cromo son

similares o superiores a los obtenidos con el proceso convencional

43 Ensayos quiacutemicos al cuero recurtido

El ensayo quiacutemico realizado fue la medicioacuten de pH del cuero normado por la

IUC (International Union Chemical Test)

Resultados de ensayos de determinacioacuten de pH e iacutendice de

diferencia

Proceso de curtido pH pH diferencial

Iacutendice de diferencia

Norma ge35 le07

Proceso convencional 391 451 06

Proceso con alto Agotamiento de Cromo 384 436 052

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 23

Los valores de iacutendice de referencia mayores a 07 indican que hay la presencia

de aacutecidos o bases fuertes y una ausencia de sales reguladoras (Gomez amp Medina

1986)

El proceso con alto agotamiento de cromo presenta resultados similares al

proceso convencional

44 Ensayo fiacutesico al cuero wetblue

El cuero wetblue es producto del proceso de curtido la prueba fiacutesica que se

realiza es la retraccioacuten esta determina si la absorcioacuten de Cromo en el proceso de

Curtido fue la adecuada Si la retraccioacuten es mayor al 2 hubo una mala curticioacuten

Este paraacutemetro es normado por la IUP (International Union Physical Test)

Resultados de ensayos de determinacioacuten de retraccioacuten de los

cueros wetblue de las pruebas de curtido realizadas

Proceso de curtido De retraccioacuten Promedio

(a) (b) (c) Norma le2

Convencional 2 en fuloacuten de pruebas 2 2 1 167

Prueba de la teacutecnica ldquoerdquo en fuloacuten de proceso ldquo3rdquo

0 0 0 0

(a) Prueba 1 (b) Prueba 2 (c) Prueba 3

La tabla 12 nos muestra que los valores de porcentaje de retraccioacuten para el

wetblue convencional son muy elevados e incluso no cumplen la norma Esto debido

a una mala absorcioacuten de Cromo en su curtido

45 Ensayo quiacutemico al cuero wetblue

La prueba quiacutemica que se realiza es la determinacioacuten de Cromo total en el

wetblueEste paraacutemetro es normado por la IUC (International Union Chemical

Test)

Resultados de los ensayos de determinacioacuten de Cromo total en

los cueros wetblue de las pruebas de curtido realizadas

Proceso de curtido de Cromo en el cuero

Norma en peso secoge325

Proceso convencional 2647

Proceso con alto agotamiento de Cromo

3618

24middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

En la tabla 13 se puede observar que con el meacutetodo de alto agotamiento de

Cromo se obtiene un cuero wetblue con mayor porcentaje de Cromo en el cuero

esta prueba respalda al ensayo de retraccioacuten de wetblue

Las propiedades de calidad de cuero dependen de la absorcioacuten de Cromo en el

cuero wetblue

46 Evaluacioacuten financiera

La curtiembre CURMA SRL representante de las curtiembres tradicionales de

la ciudad de Cochabamba tiene una capacidad productiva de 900 piezas de napa mes

con un peso promedio de kg 10 por pieza para el respectivo caacutelculo de costos se

tomoacute como base kg 9000 piel en tripa por mes

Para el proceso convencional se realizoacute el caacutelculo de la cantidad de sal de Cromo

necesaria para igualar la absorcioacuten de cromo realizada con el proceso con alto

agotamiento de Cromo

Costo total de insumos empleados

Insumo Costo Unitario Bskg

Curtido Convencional BsMes

Curtido Con Alto Agotamiento De Cromo BsMes

Sulfato De Amonio 6 540 1620

Bisulfato De Sodio 115 828 0

Rohapon 133 2394 2394

Lopalin Cl 28 756 756

Sal 29 16965 3915

Aacutecido Foacutermico 83 5229 5976

Aacutecido Sulfuacuterico 32 3168 288

Cuirextan BS 135 10129 7290

Dolomita 48 4752 0

Nastabim AS 208 3744 0

Cromeno FB 165 0 7425

Agua 13 BsM 82368 30186

Total 1670188 1222686

El costo de produccioacuten de la teacutecnica de curtido propuesta genera un ahorro de

Bs 447502-

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 25

Los costos de insumos para el tratamiento de efluentes dependieron

directamente de la cantidad necesaria de cal para precipitar el Cromo El costo de

este agente precipitante para cada proceso se muestra en la siguiente tabla

Cantidad mensual de agua de curtido para el tratamiento

Proceso Cal (kgmes)

Costo unitario (Bskg)

Costo total (Bsmes)

Curtido convencional 7861 13 10219

Curtido con alto agotamiento de Cromo

918 13 1193

Diferencia 6943 9026

El proceso con alto agotamiento de Cromo genera un ahorro de 9026 Bsmes

en tratamiento de aguas residuales

En la tabla 16 se presenta el consumo de energiacutea del proceso de curtido para

ambos procesos en base a la potencia del motor del fuloacuten de proceso ldquo3rdquo (15 Hp) y

a la cantidad de procesos de curtido de napa realizada (8 procesosmes)

Consumo de energiacutea eleacutectrica para el proceso de curtido

Proceso Potencia [kW]

Tiempo

[h]

Consumo

[kWhmes]

Costo unitario BskWh

Costo total Bsmes

Curtido convencional 111855 1367 122325 14 171250

Curtido con alto agotamiento de Cromo

111855 633 56643 14 793

Diferencia 734 65682 9195

Este resultado muestra que existe un ahorro energeacutetico con el proceso de alto

agotamiento de Cromo ya que el proceso demanda menos tiempo

Costo total del proceso de curtido

Iacutetem Curtido Convencional (BsMes)

Curtido Con Alto Agotamiento De Cromo (BsMes)

Insumos Para El Curtido 1670188 1222686

Insumos Quiacutemicos Para El Tratamiento De Agua

10219 1193

26middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

Costo De Insumo De Energiacutea Eleacutectrica

171250 793

Total 1851657 1303179

El proceso con alto agotamiento de cromo genera un ahorro de

aproximadamente 30 respecto al proceso convencional

5 Anaacutelisis y discusioacuten

Los cueros resultantes del proceso de alto agotamiento de Cromo presentaron

caracteriacutesticas fiacutesicas y quiacutemicas superiores que el cuero curtido con el proceso

convencional

Optimizacioacuten de la calidad del cuero de napa con el meacutetodo de

alto agotamiento de Cromo pruebas fiacutesicas y quiacutemicas

1141

121 ge12

11

115

12

125

Resistencia a la rotura

Nm

m2

Ensayo de calidad de resistencia a la rotura

198 327227394

22

ge98

0

50

100

150

Desgarre simple Desgarre doble

Nm

m

Ensayo de calidad de desgarre del cuero

808

541 le60

0

50

100

de elongacioacuten

Ensayo de calidad de de elongacioacuten

111 124118 124

ge7ge10

0

5

10

15

Rotura de flor Estallido de flor

Nm

m

Ensayo de calidad de armabilidad del cuero

01234

De retraccion delwetblue

De cromo en elwetblue

Optimizacioacuten de la calidad del cuero de Napa con el meacutetodo de alto agotamiento de Cromo

Con alto agotamiento deCr

convencional

Norma IUC-IUP

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 27

Se obtuvo un resultado significativamente diferente cuando se analizoacute el Cromo

absorbido por la piel Estos resultados estaacuten relacionados con la absorcioacuten de cromo

en las pieles

El ensayo de rotura y estallido de flor no dependen del proceso de curtido

El pH del cuero de ambos procesos fue similar el trabajar sin bantildeo no causoacute

dantildeos en la piel puesto que habiacutea el peligro que por anudamiento de pieles existiera

un desprendimiento de la capa flor

Sustentabilidad del proceso de curtido con alto agotamiento de

Cromo

Dado que el porcentaje de Cromo en los dos tipos de curtido es el mismo con

el proceso de alto agotamiento de Cromo redujo el Cromo residual obtenido en el

efluente del proceso como se muestra en la figura 3

Este proceso redujo considerablemente el volumen de efluentes generado

impactando positivamente al medio ambiente y a la salud de los obreros de la

empresa

En la figuras 4 se puede observar la diferencia desde el punto de vista ambiental

La figura 4 a) muestra una piscina llena de licores de Cromo a diferencia de la

figura 4 b) donde praacutecticamente no se observa rastros considerables del mismo

Con este proceso se podraacute aumentar la produccioacuten de wetblue en la empresa

dado que el tiempo de produccioacuten de wetblue por este meacutetodo es la mitad que el

tiempo empleado en el proceso convencional por lo tanto la produccioacuten se podraacute

duplicar

Finalmente el proceso con alto agotamiento de Cromo estudiado genera una

ganancia de 548478 Bsmes

112

13

0

2

4

6

8

10

12

Efluente (m3mes)

Convencional

Con alto agotamiento de Cromo

864

0180

2

4

6

8

10

kg de CrTon de piel

Convencional

Con alto agotamiento de Cromo

138

63

0

5

10

15

Horas productivas

Convencional

Con alto agotamiento de Cromo

28middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

a)

b)

a) Cueros wetblue de napa descargados despueacutes del proceso

convencional de curtido b) Cueros wetblue de napa descargados despueacutes

del proceso con alto agotamiento de Cromo

6 Conclusiones

Los resultados obtenidos con el proceso de alto agotamiento de Cromo nos

permiten llegar a las siguientes conclusiones

Al realizar el proceso sin bantildeo se contoacute con poca cantidad de agua por lo

cual se disminuyoacute la cantidad de sal (NaCl) para llegar a la concentracioacuten

ideal

El fuloacuten convencional no es apto para el proceso sin bantildeos por no contener

un flujo que ayude con el movimiento de las pieles la temperatura no se

incrementa como lo hariacutea en un fuloacuten cangiloacuten Para llegar a condiciones de

un fuloacuten cangiloacuten en el mismo se debe trabajar con remanentes de agua e

incrementar la temperatura por adicioacuten de un porcentaje de agua caliente

El pH miacutenimo de piquelado para una buena absorcioacuten de cromo en la piel

es de 25

El basificado en el proceso de las pieles ayuda a la formacioacuten de complejos

del Cromo y a la fijacioacuten de los mismos al interior

El aumento de temperatura por la accioacuten mecaacutenica y adicioacuten de agua caliente

en dos tomas junto al basificante en el fuloacuten fue ideal

Tomando los controles necesarios (medicioacuten de pH temperatura y control con

cortes en la piel) se puede realizar un proceso con alto agotamiento de Cromo en

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 29

fuloacuten tradicional usando los mismos insumos quiacutemicos que los que se utilizan en un

proceso convencional

Este proceso es eficiente sustentable y al alcance de todas las curtiembre

consideradas MyPrsquos de la ciudad de Cochabamba

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Page 12: Propuesta Básica para la Gestión de los Residuos Sólidos de la … · 2017-06-06 · El método de curtido se fue optimizando con el uso de herramientas de alto agotamiento de

14middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

T=30degC 30 30 - - - 03 - - - - - -

Lavado 10 18 50 - - - - - - - - -

Piquelado 15 4 22 - - - - 15 - - - - -

30 - - - - - 05 - - - -

60 - - - - - - - 08 - -

Curtido 90 5 22 - - - - - - - - 6 -

240 015

Las pruebas fueron controladas desde el proceso de desencalado La prueba ldquoardquo fue la aplicacioacuten del proceso de curtido de Joseacute

Morera se modificoacute los porcentajes de aacutecidos para llegar al pH de piquelado adecuado La teacutecnica ldquobrdquo se diferencia por el agente

enmascarante Cromeno XP Este enmascarante trabaja a pH elevado en relacioacuten al aacutecido sulfuacuterico puesto que es una mezcla de aacutecidos

orgaacutenicos

352 Teacutecnica de curtido con alto agotamiento de cromo con recuperacioacuten del agua de piquelado a temperatura ambiente

Esta teacutecnica tiene como meacutetodo de agotamiento de cromo la recuperacioacuten del agua aacutecida del piquelado

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 15

Formulacioacuten de proceso con alto agotamiento de cromo con recuperacioacuten del agua de piquelado en fuloacuten de prueba

a temperatura constante

Teacutec

nica

con

esc

urrid

o de

agua

de

piqu

elad

o

Pro

ceso

Tie

mpo

(min

)

pH

Tem

pera

tura

(degC

)

Insumos ( sobre el peso de piel)

Agu

a

Sul

fato

de

Am

onio

Roh

apon

Lopa

lin C

L

Sal

Aacuteci

do foacute

rmic

o 1

10

Aacuteci

do s

ulfuacute

rico

110

Cro

men

o X

P

Sul

fato

de

crom

o

MgO

c) Lavado 10 11 18 50

- - - - - - - - -

Desencalado 30 - 3 - - - - - - - -

Purgado

60 8 45 50

- 02 - - - - - - -

30 30 - - - 03 - - - - - -

Lavado 10 50

- - - - - - - - -

Piquelado

(escurrir)

15 25 20 - - - - 15 - - - - -

30 - - - - - 05 - - - -

30 - - - - - 03 - - - -

Curtido

60 - - - - - - 1 - - -

90 37 20 - - - - - - - - 6 -

16middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

240 015

d) Lavado 10 11 18 50

- - - - - - - - -

Desencalado 30 - 3 - - - - - - - -

Purgado

60 8 45 50

- 02 - - - - - - -

30 30 - - - 03 - - - - - -

Lavado 10 50

- - - - - - - - -

Piquelado

(escurrir)

15 25 20 - - - - 15 - - - - -

30 - - - - - 05 - - - -

30 - - - - - 03 - - - -

Curtido

60 - - - - - - 1 - - -

90 37 20 - - - - - - - - 6 -

240 05

Las teacutecnicas (c) y (d) utilizan como herramientas de alto agotamiento de cromo la recuperacioacuten de agua aacutecida de piquelado La teacutecnica

(d) se diferencia por el aumento de la basicidad en el proceso

353 Teacutecnica de curtido con alto agotamiento de cromo con recuperacioacuten del agua de piquelado e incremento de temperatura

Esta teacutecnica mantuvo la misma metodologiacutea empleada en la teacutecnica de curtido con alto agotamiento de cromo con recuperacioacuten del

agua de piquelado a temperatura ambiente

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 17

Como herramienta de alto agotamiento de cromo en el basificado del proceso de curtido se antildeadioacute agua caliente para simular un

aumento de temperatura en el proceso

Formulacioacuten de proceso con alto agotamiento de cromo sin bantildeos con recuperacioacuten del agua de piquelado en fuloacuten

de prueba con incremento de temperatura

Teacutec

nica

con

incr

emen

to d

e la

tem

pera

tura

Pro

ceso

Tie

mpo

(min

)

pH

Tem

pera

tura

(degC

)

Insumos ( sobre el peso de piel)

Agu

a

Sul

fato

de

Am

onio

Roh

apon

Lopa

lin C

L

Sal

Aacuteci

do foacute

rmic

o 1

10

Aacuteci

do s

ulfuacute

rico

110

Cro

men

o X

P

Sul

fato

de

crom

o

MgO

e) Lavado 10 11 18 50 - - - - - - - - -

Desencalado 30 - 3 - - - - - - - -

Purgado

T=30degC

60 8 45 50 - 02 - - - - - - -

30 30 - - - 03 - - - - - -

Lavado 10 50 - - - - - - - - -

Piquelado

(escurrir)

15 28 20 - - - - 15 - - - - -

30 - - - - - 03 - - - -

30 - - - - - 05 - - - -

60 - - - - - - 1 - - -

18middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

Curtido 90 38 20

40

- - - - - - - - 6 -

120 - - - - - - - - - 025

120 40 - - - - - - - - - 025

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 19

La teacutecnica (e) utiliza como herramientas de alto agotamiento el bajo contenido

de sal en su proceso la recuperacioacuten de agua aacutecida de piquelado el aumento gradual

de la basicidad y el incremento de la temperatura en el proceso

En la siguiente tabla se muestran las herramientas de alto agotamiento utilizadas

en cada teacutecnica de proceso

Herramientas de alto agotamiento de cromo empleadas en cada

teacutecnica de proceso de curtido

Meacutetodos de alto agotamiento de cromo

Teacutec

nica

s

Sin

bantilde

o

Baj

o co

nten

ido

de s

al

Uso

de

agen

te

enm

asca

rant

e

Rec

uper

acioacute

n de

l agu

a de

piq

uela

do

Aum

ento

de

basi

cida

d

Incr

emen

to d

e la

tem

pera

tura

en

el

basi

ficad

o

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

La teacutecnica que presentoacute mejores resultados despueacutes de realizar las pruebas fiacutesicas

y quiacutemicas de calidad al cuero obtenido del curtido (conocido como wetblue) fue la

teacutecnica (e) por lo tanto la misma fue aplicada en fuloacuten industrial convencional

36 Meacutetodo de curtido con alto agotamiento de cromo en el fuloacuten de proceso 3

La teacutecnica con alto agotamiento de Cromo que se empleoacute en fuloacuten de proceso

de 9rpm con un diaacutemetro de 3 metros fue la teacutecnica (e) esta se realizoacute sin bantildeo se

obtuvo una cantidad de efluente de curtido proveniente del agua remanente de los

anteriores procesos y del agua caliente antildeadida en la basificacioacuten para el agotamiento

de Cromo

Las herramientas para el agotamiento de Cromo que este proceso utilizoacute fueron

las siguientes

20middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

Curtido sin bantildeo la concentracioacuten de sal de Cromo aumenta y es

incorporada maacutes faacutecilmente al interior de la piel por la accioacuten mecaacutenica del

fuloacuten

Disminucioacuten del porcentaje de sal en el curtido Para evitar la dificultan el

acceso a los grupos reactivos por parte de la sal de Cromo

Escurrido del agua de piquelado a un pH entre 25-3 los iones disueltos en

el bantildeo son eliminados junto a este la concentracioacuten del Cromo aumenta y

al mantenerse el pH de la piel aacutecido los grupos ionizables de la piel se

encuentran reactivos y el agotamiento del Cromo acontece (Adzet 1985)

Incremento gradual de la basicidad de una manera lenta y uniforme sin saltos

bruscos que puedan precipitar el Cromo antes de tiempo (Adzet 1985)

Incremento de la temperatura en la etapa de basificado con el fin de

incrementar la hidrolisis de la sal de Cromo y asiacute incrementar la fijacioacuten de

la misma

Teacutecnica ldquoerdquo de curtido de napa con alto agotamiento de Cromo en

fuloacuten de proceso ldquo3rdquo

Una vez que el Cromo penetroacute la piel no importoacute si la cantidad de basificante

fue excesiva

37 Control de calidad y eficiencia de las pruebas realizadas de curtido

La optimizacioacuten de la teacutecnica de curtido con alto agotamiento de Cromo fue

comprobada con pruebas de calidad que se dividen en ensayos fiacutesicos y quiacutemicos

tanto para el cuero recurtido (cuero que pasan por un proceso quiacutemico maacutes que es el

recurtido) y para el cuero wetblue (producto del proceso de curtido)

Proceso Tiempo Productos pH TdegC

Piquelado 10rsquo Sal 15 25 20

30rsquo Aacutec Foacutermico (110) 03

30rsquo Aacutec Foacutermico (110) 05 30

60rsquo Aacutec Sulfuacuterico (110) 1 40

Curtido 90rsquo Sulfato de Cromo 6 Piel Bantildeo 40

2 h Agua

Cromeno FB

20

025

38 3 70

49

2 h Cromeno FB 025 49

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 21

La eficiencia del proceso se corroboroacute con la medicioacuten del agua efluente

recuperado y el anaacutelisis del Cromo total presente tambieacuten con la comparacioacuten del

tiempo necesario de proceso y con la evaluacioacuten financiera del mismo

4 Resultados

A continuacioacuten se expresan los resultados de los ensayos de cromo total tanto

en los efluentes como el absorbido en el cuero los resultados de calidad (tanto fiacutesicos

y quiacutemicos) y el anaacutelisis financiero del proceso

41 Anaacutelisis de Cromo en los efluentes

Con las muestras analizadas del licor de Cromo en boca de fuloacuten y del efluente

despueacutes de tratamiento realizado a escala de laboratorio se obtuvieron los siguientes

resultados

Resultados de los ensayos de Cromo total del agua de Cromo

antes y despueacutes de tratamiento de la prueba de curtido con alto

agotamiento y de curtido convencional

Proceso de curtido

Concentracioacuten de Cromo(a)

[mgCrL]

Cantidad de Cromo(a) [g Ton piel]

Concentracioacuten de Cromo(b)

[mgCrL]

Cantidad de Cromo(b)

[g Ton piel]

NORMA le15 mg CrL

Convencional 76237 950 6913 864

Con alto agotamiento de Cromo

15522 23 1249 018

(a) Boca de fuloacuten

(b) Despueacutes de tratamiento

En la tabla 9 se puede observar que el curtido convencional genera licores 5

veces maacutes concentrado que el proceso con alto agotamiento ademaacutes que genera 8

veces maacutes efluente

42 Ensayos fiacutesicos al cuero recurtido

El cuero al que se realizoacute estas pruebas fiscas pasa por un proceso quiacutemico

despueacutes del curtido llamado recurtido Estos ensayos son realizados en laboratorios

especiacuteficos para determinar la calidad del cuero los ensayos son resistencia a la

rotura porcentaje de elongacioacuten resistencia al desgarre simple y doble rotura y

estallido de flor

22middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

Los paraacutemetros de estos ensayos fiacutesicos son normados por la

IUP (International Union Physical Test)

Ensayos fiacutesicos de cuero recurtido de napa vestimenta

Tipo de ensayos fiacutesicos

R

esis

tenc

ia a

la r

otur

a [N

mm

2 ]

D

e E

long

acioacute

n

Res

iste

ncia

al d

esga

rre

sim

ple

[Nm

m]

Res

iste

ncia

al d

esga

rre

dobl

e

[Nm

m]

Rot

ura

de fl

or [m

m]

Est

allid

o de

flor

[mm

]

Norma ge12 le60 ge20 ge98 ge7 ge10

Curtido convencional 113808 808056

19792

7 327232 111106 123806

Curtido con alto agotamiento de Cromo

12091

1 54135

1 22683 39356

5 11791

5 13231

4

En la tabla 10 se puede observar que el proceso convencional tiene valores fuera

de la norma en resistencia a la rotura porcentaje de elongacioacuten desgarre simple y

doble Los resultados obtenidos con el proceso de alto agotamiento de Cromo son

similares o superiores a los obtenidos con el proceso convencional

43 Ensayos quiacutemicos al cuero recurtido

El ensayo quiacutemico realizado fue la medicioacuten de pH del cuero normado por la

IUC (International Union Chemical Test)

Resultados de ensayos de determinacioacuten de pH e iacutendice de

diferencia

Proceso de curtido pH pH diferencial

Iacutendice de diferencia

Norma ge35 le07

Proceso convencional 391 451 06

Proceso con alto Agotamiento de Cromo 384 436 052

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 23

Los valores de iacutendice de referencia mayores a 07 indican que hay la presencia

de aacutecidos o bases fuertes y una ausencia de sales reguladoras (Gomez amp Medina

1986)

El proceso con alto agotamiento de cromo presenta resultados similares al

proceso convencional

44 Ensayo fiacutesico al cuero wetblue

El cuero wetblue es producto del proceso de curtido la prueba fiacutesica que se

realiza es la retraccioacuten esta determina si la absorcioacuten de Cromo en el proceso de

Curtido fue la adecuada Si la retraccioacuten es mayor al 2 hubo una mala curticioacuten

Este paraacutemetro es normado por la IUP (International Union Physical Test)

Resultados de ensayos de determinacioacuten de retraccioacuten de los

cueros wetblue de las pruebas de curtido realizadas

Proceso de curtido De retraccioacuten Promedio

(a) (b) (c) Norma le2

Convencional 2 en fuloacuten de pruebas 2 2 1 167

Prueba de la teacutecnica ldquoerdquo en fuloacuten de proceso ldquo3rdquo

0 0 0 0

(a) Prueba 1 (b) Prueba 2 (c) Prueba 3

La tabla 12 nos muestra que los valores de porcentaje de retraccioacuten para el

wetblue convencional son muy elevados e incluso no cumplen la norma Esto debido

a una mala absorcioacuten de Cromo en su curtido

45 Ensayo quiacutemico al cuero wetblue

La prueba quiacutemica que se realiza es la determinacioacuten de Cromo total en el

wetblueEste paraacutemetro es normado por la IUC (International Union Chemical

Test)

Resultados de los ensayos de determinacioacuten de Cromo total en

los cueros wetblue de las pruebas de curtido realizadas

Proceso de curtido de Cromo en el cuero

Norma en peso secoge325

Proceso convencional 2647

Proceso con alto agotamiento de Cromo

3618

24middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

En la tabla 13 se puede observar que con el meacutetodo de alto agotamiento de

Cromo se obtiene un cuero wetblue con mayor porcentaje de Cromo en el cuero

esta prueba respalda al ensayo de retraccioacuten de wetblue

Las propiedades de calidad de cuero dependen de la absorcioacuten de Cromo en el

cuero wetblue

46 Evaluacioacuten financiera

La curtiembre CURMA SRL representante de las curtiembres tradicionales de

la ciudad de Cochabamba tiene una capacidad productiva de 900 piezas de napa mes

con un peso promedio de kg 10 por pieza para el respectivo caacutelculo de costos se

tomoacute como base kg 9000 piel en tripa por mes

Para el proceso convencional se realizoacute el caacutelculo de la cantidad de sal de Cromo

necesaria para igualar la absorcioacuten de cromo realizada con el proceso con alto

agotamiento de Cromo

Costo total de insumos empleados

Insumo Costo Unitario Bskg

Curtido Convencional BsMes

Curtido Con Alto Agotamiento De Cromo BsMes

Sulfato De Amonio 6 540 1620

Bisulfato De Sodio 115 828 0

Rohapon 133 2394 2394

Lopalin Cl 28 756 756

Sal 29 16965 3915

Aacutecido Foacutermico 83 5229 5976

Aacutecido Sulfuacuterico 32 3168 288

Cuirextan BS 135 10129 7290

Dolomita 48 4752 0

Nastabim AS 208 3744 0

Cromeno FB 165 0 7425

Agua 13 BsM 82368 30186

Total 1670188 1222686

El costo de produccioacuten de la teacutecnica de curtido propuesta genera un ahorro de

Bs 447502-

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 25

Los costos de insumos para el tratamiento de efluentes dependieron

directamente de la cantidad necesaria de cal para precipitar el Cromo El costo de

este agente precipitante para cada proceso se muestra en la siguiente tabla

Cantidad mensual de agua de curtido para el tratamiento

Proceso Cal (kgmes)

Costo unitario (Bskg)

Costo total (Bsmes)

Curtido convencional 7861 13 10219

Curtido con alto agotamiento de Cromo

918 13 1193

Diferencia 6943 9026

El proceso con alto agotamiento de Cromo genera un ahorro de 9026 Bsmes

en tratamiento de aguas residuales

En la tabla 16 se presenta el consumo de energiacutea del proceso de curtido para

ambos procesos en base a la potencia del motor del fuloacuten de proceso ldquo3rdquo (15 Hp) y

a la cantidad de procesos de curtido de napa realizada (8 procesosmes)

Consumo de energiacutea eleacutectrica para el proceso de curtido

Proceso Potencia [kW]

Tiempo

[h]

Consumo

[kWhmes]

Costo unitario BskWh

Costo total Bsmes

Curtido convencional 111855 1367 122325 14 171250

Curtido con alto agotamiento de Cromo

111855 633 56643 14 793

Diferencia 734 65682 9195

Este resultado muestra que existe un ahorro energeacutetico con el proceso de alto

agotamiento de Cromo ya que el proceso demanda menos tiempo

Costo total del proceso de curtido

Iacutetem Curtido Convencional (BsMes)

Curtido Con Alto Agotamiento De Cromo (BsMes)

Insumos Para El Curtido 1670188 1222686

Insumos Quiacutemicos Para El Tratamiento De Agua

10219 1193

26middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

Costo De Insumo De Energiacutea Eleacutectrica

171250 793

Total 1851657 1303179

El proceso con alto agotamiento de cromo genera un ahorro de

aproximadamente 30 respecto al proceso convencional

5 Anaacutelisis y discusioacuten

Los cueros resultantes del proceso de alto agotamiento de Cromo presentaron

caracteriacutesticas fiacutesicas y quiacutemicas superiores que el cuero curtido con el proceso

convencional

Optimizacioacuten de la calidad del cuero de napa con el meacutetodo de

alto agotamiento de Cromo pruebas fiacutesicas y quiacutemicas

1141

121 ge12

11

115

12

125

Resistencia a la rotura

Nm

m2

Ensayo de calidad de resistencia a la rotura

198 327227394

22

ge98

0

50

100

150

Desgarre simple Desgarre doble

Nm

m

Ensayo de calidad de desgarre del cuero

808

541 le60

0

50

100

de elongacioacuten

Ensayo de calidad de de elongacioacuten

111 124118 124

ge7ge10

0

5

10

15

Rotura de flor Estallido de flor

Nm

m

Ensayo de calidad de armabilidad del cuero

01234

De retraccion delwetblue

De cromo en elwetblue

Optimizacioacuten de la calidad del cuero de Napa con el meacutetodo de alto agotamiento de Cromo

Con alto agotamiento deCr

convencional

Norma IUC-IUP

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 27

Se obtuvo un resultado significativamente diferente cuando se analizoacute el Cromo

absorbido por la piel Estos resultados estaacuten relacionados con la absorcioacuten de cromo

en las pieles

El ensayo de rotura y estallido de flor no dependen del proceso de curtido

El pH del cuero de ambos procesos fue similar el trabajar sin bantildeo no causoacute

dantildeos en la piel puesto que habiacutea el peligro que por anudamiento de pieles existiera

un desprendimiento de la capa flor

Sustentabilidad del proceso de curtido con alto agotamiento de

Cromo

Dado que el porcentaje de Cromo en los dos tipos de curtido es el mismo con

el proceso de alto agotamiento de Cromo redujo el Cromo residual obtenido en el

efluente del proceso como se muestra en la figura 3

Este proceso redujo considerablemente el volumen de efluentes generado

impactando positivamente al medio ambiente y a la salud de los obreros de la

empresa

En la figuras 4 se puede observar la diferencia desde el punto de vista ambiental

La figura 4 a) muestra una piscina llena de licores de Cromo a diferencia de la

figura 4 b) donde praacutecticamente no se observa rastros considerables del mismo

Con este proceso se podraacute aumentar la produccioacuten de wetblue en la empresa

dado que el tiempo de produccioacuten de wetblue por este meacutetodo es la mitad que el

tiempo empleado en el proceso convencional por lo tanto la produccioacuten se podraacute

duplicar

Finalmente el proceso con alto agotamiento de Cromo estudiado genera una

ganancia de 548478 Bsmes

112

13

0

2

4

6

8

10

12

Efluente (m3mes)

Convencional

Con alto agotamiento de Cromo

864

0180

2

4

6

8

10

kg de CrTon de piel

Convencional

Con alto agotamiento de Cromo

138

63

0

5

10

15

Horas productivas

Convencional

Con alto agotamiento de Cromo

28middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

a)

b)

a) Cueros wetblue de napa descargados despueacutes del proceso

convencional de curtido b) Cueros wetblue de napa descargados despueacutes

del proceso con alto agotamiento de Cromo

6 Conclusiones

Los resultados obtenidos con el proceso de alto agotamiento de Cromo nos

permiten llegar a las siguientes conclusiones

Al realizar el proceso sin bantildeo se contoacute con poca cantidad de agua por lo

cual se disminuyoacute la cantidad de sal (NaCl) para llegar a la concentracioacuten

ideal

El fuloacuten convencional no es apto para el proceso sin bantildeos por no contener

un flujo que ayude con el movimiento de las pieles la temperatura no se

incrementa como lo hariacutea en un fuloacuten cangiloacuten Para llegar a condiciones de

un fuloacuten cangiloacuten en el mismo se debe trabajar con remanentes de agua e

incrementar la temperatura por adicioacuten de un porcentaje de agua caliente

El pH miacutenimo de piquelado para una buena absorcioacuten de cromo en la piel

es de 25

El basificado en el proceso de las pieles ayuda a la formacioacuten de complejos

del Cromo y a la fijacioacuten de los mismos al interior

El aumento de temperatura por la accioacuten mecaacutenica y adicioacuten de agua caliente

en dos tomas junto al basificante en el fuloacuten fue ideal

Tomando los controles necesarios (medicioacuten de pH temperatura y control con

cortes en la piel) se puede realizar un proceso con alto agotamiento de Cromo en

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 29

fuloacuten tradicional usando los mismos insumos quiacutemicos que los que se utilizan en un

proceso convencional

Este proceso es eficiente sustentable y al alcance de todas las curtiembre

consideradas MyPrsquos de la ciudad de Cochabamba

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ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 15

Formulacioacuten de proceso con alto agotamiento de cromo con recuperacioacuten del agua de piquelado en fuloacuten de prueba

a temperatura constante

Teacutec

nica

con

esc

urrid

o de

agua

de

piqu

elad

o

Pro

ceso

Tie

mpo

(min

)

pH

Tem

pera

tura

(degC

)

Insumos ( sobre el peso de piel)

Agu

a

Sul

fato

de

Am

onio

Roh

apon

Lopa

lin C

L

Sal

Aacuteci

do foacute

rmic

o 1

10

Aacuteci

do s

ulfuacute

rico

110

Cro

men

o X

P

Sul

fato

de

crom

o

MgO

c) Lavado 10 11 18 50

- - - - - - - - -

Desencalado 30 - 3 - - - - - - - -

Purgado

60 8 45 50

- 02 - - - - - - -

30 30 - - - 03 - - - - - -

Lavado 10 50

- - - - - - - - -

Piquelado

(escurrir)

15 25 20 - - - - 15 - - - - -

30 - - - - - 05 - - - -

30 - - - - - 03 - - - -

Curtido

60 - - - - - - 1 - - -

90 37 20 - - - - - - - - 6 -

16middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

240 015

d) Lavado 10 11 18 50

- - - - - - - - -

Desencalado 30 - 3 - - - - - - - -

Purgado

60 8 45 50

- 02 - - - - - - -

30 30 - - - 03 - - - - - -

Lavado 10 50

- - - - - - - - -

Piquelado

(escurrir)

15 25 20 - - - - 15 - - - - -

30 - - - - - 05 - - - -

30 - - - - - 03 - - - -

Curtido

60 - - - - - - 1 - - -

90 37 20 - - - - - - - - 6 -

240 05

Las teacutecnicas (c) y (d) utilizan como herramientas de alto agotamiento de cromo la recuperacioacuten de agua aacutecida de piquelado La teacutecnica

(d) se diferencia por el aumento de la basicidad en el proceso

353 Teacutecnica de curtido con alto agotamiento de cromo con recuperacioacuten del agua de piquelado e incremento de temperatura

Esta teacutecnica mantuvo la misma metodologiacutea empleada en la teacutecnica de curtido con alto agotamiento de cromo con recuperacioacuten del

agua de piquelado a temperatura ambiente

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 17

Como herramienta de alto agotamiento de cromo en el basificado del proceso de curtido se antildeadioacute agua caliente para simular un

aumento de temperatura en el proceso

Formulacioacuten de proceso con alto agotamiento de cromo sin bantildeos con recuperacioacuten del agua de piquelado en fuloacuten

de prueba con incremento de temperatura

Teacutec

nica

con

incr

emen

to d

e la

tem

pera

tura

Pro

ceso

Tie

mpo

(min

)

pH

Tem

pera

tura

(degC

)

Insumos ( sobre el peso de piel)

Agu

a

Sul

fato

de

Am

onio

Roh

apon

Lopa

lin C

L

Sal

Aacuteci

do foacute

rmic

o 1

10

Aacuteci

do s

ulfuacute

rico

110

Cro

men

o X

P

Sul

fato

de

crom

o

MgO

e) Lavado 10 11 18 50 - - - - - - - - -

Desencalado 30 - 3 - - - - - - - -

Purgado

T=30degC

60 8 45 50 - 02 - - - - - - -

30 30 - - - 03 - - - - - -

Lavado 10 50 - - - - - - - - -

Piquelado

(escurrir)

15 28 20 - - - - 15 - - - - -

30 - - - - - 03 - - - -

30 - - - - - 05 - - - -

60 - - - - - - 1 - - -

18middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

Curtido 90 38 20

40

- - - - - - - - 6 -

120 - - - - - - - - - 025

120 40 - - - - - - - - - 025

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 19

La teacutecnica (e) utiliza como herramientas de alto agotamiento el bajo contenido

de sal en su proceso la recuperacioacuten de agua aacutecida de piquelado el aumento gradual

de la basicidad y el incremento de la temperatura en el proceso

En la siguiente tabla se muestran las herramientas de alto agotamiento utilizadas

en cada teacutecnica de proceso

Herramientas de alto agotamiento de cromo empleadas en cada

teacutecnica de proceso de curtido

Meacutetodos de alto agotamiento de cromo

Teacutec

nica

s

Sin

bantilde

o

Baj

o co

nten

ido

de s

al

Uso

de

agen

te

enm

asca

rant

e

Rec

uper

acioacute

n de

l agu

a de

piq

uela

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Aum

ento

de

basi

cida

d

Incr

emen

to d

e la

tem

pera

tura

en

el

basi

ficad

o

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

La teacutecnica que presentoacute mejores resultados despueacutes de realizar las pruebas fiacutesicas

y quiacutemicas de calidad al cuero obtenido del curtido (conocido como wetblue) fue la

teacutecnica (e) por lo tanto la misma fue aplicada en fuloacuten industrial convencional

36 Meacutetodo de curtido con alto agotamiento de cromo en el fuloacuten de proceso 3

La teacutecnica con alto agotamiento de Cromo que se empleoacute en fuloacuten de proceso

de 9rpm con un diaacutemetro de 3 metros fue la teacutecnica (e) esta se realizoacute sin bantildeo se

obtuvo una cantidad de efluente de curtido proveniente del agua remanente de los

anteriores procesos y del agua caliente antildeadida en la basificacioacuten para el agotamiento

de Cromo

Las herramientas para el agotamiento de Cromo que este proceso utilizoacute fueron

las siguientes

20middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

Curtido sin bantildeo la concentracioacuten de sal de Cromo aumenta y es

incorporada maacutes faacutecilmente al interior de la piel por la accioacuten mecaacutenica del

fuloacuten

Disminucioacuten del porcentaje de sal en el curtido Para evitar la dificultan el

acceso a los grupos reactivos por parte de la sal de Cromo

Escurrido del agua de piquelado a un pH entre 25-3 los iones disueltos en

el bantildeo son eliminados junto a este la concentracioacuten del Cromo aumenta y

al mantenerse el pH de la piel aacutecido los grupos ionizables de la piel se

encuentran reactivos y el agotamiento del Cromo acontece (Adzet 1985)

Incremento gradual de la basicidad de una manera lenta y uniforme sin saltos

bruscos que puedan precipitar el Cromo antes de tiempo (Adzet 1985)

Incremento de la temperatura en la etapa de basificado con el fin de

incrementar la hidrolisis de la sal de Cromo y asiacute incrementar la fijacioacuten de

la misma

Teacutecnica ldquoerdquo de curtido de napa con alto agotamiento de Cromo en

fuloacuten de proceso ldquo3rdquo

Una vez que el Cromo penetroacute la piel no importoacute si la cantidad de basificante

fue excesiva

37 Control de calidad y eficiencia de las pruebas realizadas de curtido

La optimizacioacuten de la teacutecnica de curtido con alto agotamiento de Cromo fue

comprobada con pruebas de calidad que se dividen en ensayos fiacutesicos y quiacutemicos

tanto para el cuero recurtido (cuero que pasan por un proceso quiacutemico maacutes que es el

recurtido) y para el cuero wetblue (producto del proceso de curtido)

Proceso Tiempo Productos pH TdegC

Piquelado 10rsquo Sal 15 25 20

30rsquo Aacutec Foacutermico (110) 03

30rsquo Aacutec Foacutermico (110) 05 30

60rsquo Aacutec Sulfuacuterico (110) 1 40

Curtido 90rsquo Sulfato de Cromo 6 Piel Bantildeo 40

2 h Agua

Cromeno FB

20

025

38 3 70

49

2 h Cromeno FB 025 49

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 21

La eficiencia del proceso se corroboroacute con la medicioacuten del agua efluente

recuperado y el anaacutelisis del Cromo total presente tambieacuten con la comparacioacuten del

tiempo necesario de proceso y con la evaluacioacuten financiera del mismo

4 Resultados

A continuacioacuten se expresan los resultados de los ensayos de cromo total tanto

en los efluentes como el absorbido en el cuero los resultados de calidad (tanto fiacutesicos

y quiacutemicos) y el anaacutelisis financiero del proceso

41 Anaacutelisis de Cromo en los efluentes

Con las muestras analizadas del licor de Cromo en boca de fuloacuten y del efluente

despueacutes de tratamiento realizado a escala de laboratorio se obtuvieron los siguientes

resultados

Resultados de los ensayos de Cromo total del agua de Cromo

antes y despueacutes de tratamiento de la prueba de curtido con alto

agotamiento y de curtido convencional

Proceso de curtido

Concentracioacuten de Cromo(a)

[mgCrL]

Cantidad de Cromo(a) [g Ton piel]

Concentracioacuten de Cromo(b)

[mgCrL]

Cantidad de Cromo(b)

[g Ton piel]

NORMA le15 mg CrL

Convencional 76237 950 6913 864

Con alto agotamiento de Cromo

15522 23 1249 018

(a) Boca de fuloacuten

(b) Despueacutes de tratamiento

En la tabla 9 se puede observar que el curtido convencional genera licores 5

veces maacutes concentrado que el proceso con alto agotamiento ademaacutes que genera 8

veces maacutes efluente

42 Ensayos fiacutesicos al cuero recurtido

El cuero al que se realizoacute estas pruebas fiscas pasa por un proceso quiacutemico

despueacutes del curtido llamado recurtido Estos ensayos son realizados en laboratorios

especiacuteficos para determinar la calidad del cuero los ensayos son resistencia a la

rotura porcentaje de elongacioacuten resistencia al desgarre simple y doble rotura y

estallido de flor

22middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

Los paraacutemetros de estos ensayos fiacutesicos son normados por la

IUP (International Union Physical Test)

Ensayos fiacutesicos de cuero recurtido de napa vestimenta

Tipo de ensayos fiacutesicos

R

esis

tenc

ia a

la r

otur

a [N

mm

2 ]

D

e E

long

acioacute

n

Res

iste

ncia

al d

esga

rre

sim

ple

[Nm

m]

Res

iste

ncia

al d

esga

rre

dobl

e

[Nm

m]

Rot

ura

de fl

or [m

m]

Est

allid

o de

flor

[mm

]

Norma ge12 le60 ge20 ge98 ge7 ge10

Curtido convencional 113808 808056

19792

7 327232 111106 123806

Curtido con alto agotamiento de Cromo

12091

1 54135

1 22683 39356

5 11791

5 13231

4

En la tabla 10 se puede observar que el proceso convencional tiene valores fuera

de la norma en resistencia a la rotura porcentaje de elongacioacuten desgarre simple y

doble Los resultados obtenidos con el proceso de alto agotamiento de Cromo son

similares o superiores a los obtenidos con el proceso convencional

43 Ensayos quiacutemicos al cuero recurtido

El ensayo quiacutemico realizado fue la medicioacuten de pH del cuero normado por la

IUC (International Union Chemical Test)

Resultados de ensayos de determinacioacuten de pH e iacutendice de

diferencia

Proceso de curtido pH pH diferencial

Iacutendice de diferencia

Norma ge35 le07

Proceso convencional 391 451 06

Proceso con alto Agotamiento de Cromo 384 436 052

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 23

Los valores de iacutendice de referencia mayores a 07 indican que hay la presencia

de aacutecidos o bases fuertes y una ausencia de sales reguladoras (Gomez amp Medina

1986)

El proceso con alto agotamiento de cromo presenta resultados similares al

proceso convencional

44 Ensayo fiacutesico al cuero wetblue

El cuero wetblue es producto del proceso de curtido la prueba fiacutesica que se

realiza es la retraccioacuten esta determina si la absorcioacuten de Cromo en el proceso de

Curtido fue la adecuada Si la retraccioacuten es mayor al 2 hubo una mala curticioacuten

Este paraacutemetro es normado por la IUP (International Union Physical Test)

Resultados de ensayos de determinacioacuten de retraccioacuten de los

cueros wetblue de las pruebas de curtido realizadas

Proceso de curtido De retraccioacuten Promedio

(a) (b) (c) Norma le2

Convencional 2 en fuloacuten de pruebas 2 2 1 167

Prueba de la teacutecnica ldquoerdquo en fuloacuten de proceso ldquo3rdquo

0 0 0 0

(a) Prueba 1 (b) Prueba 2 (c) Prueba 3

La tabla 12 nos muestra que los valores de porcentaje de retraccioacuten para el

wetblue convencional son muy elevados e incluso no cumplen la norma Esto debido

a una mala absorcioacuten de Cromo en su curtido

45 Ensayo quiacutemico al cuero wetblue

La prueba quiacutemica que se realiza es la determinacioacuten de Cromo total en el

wetblueEste paraacutemetro es normado por la IUC (International Union Chemical

Test)

Resultados de los ensayos de determinacioacuten de Cromo total en

los cueros wetblue de las pruebas de curtido realizadas

Proceso de curtido de Cromo en el cuero

Norma en peso secoge325

Proceso convencional 2647

Proceso con alto agotamiento de Cromo

3618

24middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

En la tabla 13 se puede observar que con el meacutetodo de alto agotamiento de

Cromo se obtiene un cuero wetblue con mayor porcentaje de Cromo en el cuero

esta prueba respalda al ensayo de retraccioacuten de wetblue

Las propiedades de calidad de cuero dependen de la absorcioacuten de Cromo en el

cuero wetblue

46 Evaluacioacuten financiera

La curtiembre CURMA SRL representante de las curtiembres tradicionales de

la ciudad de Cochabamba tiene una capacidad productiva de 900 piezas de napa mes

con un peso promedio de kg 10 por pieza para el respectivo caacutelculo de costos se

tomoacute como base kg 9000 piel en tripa por mes

Para el proceso convencional se realizoacute el caacutelculo de la cantidad de sal de Cromo

necesaria para igualar la absorcioacuten de cromo realizada con el proceso con alto

agotamiento de Cromo

Costo total de insumos empleados

Insumo Costo Unitario Bskg

Curtido Convencional BsMes

Curtido Con Alto Agotamiento De Cromo BsMes

Sulfato De Amonio 6 540 1620

Bisulfato De Sodio 115 828 0

Rohapon 133 2394 2394

Lopalin Cl 28 756 756

Sal 29 16965 3915

Aacutecido Foacutermico 83 5229 5976

Aacutecido Sulfuacuterico 32 3168 288

Cuirextan BS 135 10129 7290

Dolomita 48 4752 0

Nastabim AS 208 3744 0

Cromeno FB 165 0 7425

Agua 13 BsM 82368 30186

Total 1670188 1222686

El costo de produccioacuten de la teacutecnica de curtido propuesta genera un ahorro de

Bs 447502-

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 25

Los costos de insumos para el tratamiento de efluentes dependieron

directamente de la cantidad necesaria de cal para precipitar el Cromo El costo de

este agente precipitante para cada proceso se muestra en la siguiente tabla

Cantidad mensual de agua de curtido para el tratamiento

Proceso Cal (kgmes)

Costo unitario (Bskg)

Costo total (Bsmes)

Curtido convencional 7861 13 10219

Curtido con alto agotamiento de Cromo

918 13 1193

Diferencia 6943 9026

El proceso con alto agotamiento de Cromo genera un ahorro de 9026 Bsmes

en tratamiento de aguas residuales

En la tabla 16 se presenta el consumo de energiacutea del proceso de curtido para

ambos procesos en base a la potencia del motor del fuloacuten de proceso ldquo3rdquo (15 Hp) y

a la cantidad de procesos de curtido de napa realizada (8 procesosmes)

Consumo de energiacutea eleacutectrica para el proceso de curtido

Proceso Potencia [kW]

Tiempo

[h]

Consumo

[kWhmes]

Costo unitario BskWh

Costo total Bsmes

Curtido convencional 111855 1367 122325 14 171250

Curtido con alto agotamiento de Cromo

111855 633 56643 14 793

Diferencia 734 65682 9195

Este resultado muestra que existe un ahorro energeacutetico con el proceso de alto

agotamiento de Cromo ya que el proceso demanda menos tiempo

Costo total del proceso de curtido

Iacutetem Curtido Convencional (BsMes)

Curtido Con Alto Agotamiento De Cromo (BsMes)

Insumos Para El Curtido 1670188 1222686

Insumos Quiacutemicos Para El Tratamiento De Agua

10219 1193

26middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

Costo De Insumo De Energiacutea Eleacutectrica

171250 793

Total 1851657 1303179

El proceso con alto agotamiento de cromo genera un ahorro de

aproximadamente 30 respecto al proceso convencional

5 Anaacutelisis y discusioacuten

Los cueros resultantes del proceso de alto agotamiento de Cromo presentaron

caracteriacutesticas fiacutesicas y quiacutemicas superiores que el cuero curtido con el proceso

convencional

Optimizacioacuten de la calidad del cuero de napa con el meacutetodo de

alto agotamiento de Cromo pruebas fiacutesicas y quiacutemicas

1141

121 ge12

11

115

12

125

Resistencia a la rotura

Nm

m2

Ensayo de calidad de resistencia a la rotura

198 327227394

22

ge98

0

50

100

150

Desgarre simple Desgarre doble

Nm

m

Ensayo de calidad de desgarre del cuero

808

541 le60

0

50

100

de elongacioacuten

Ensayo de calidad de de elongacioacuten

111 124118 124

ge7ge10

0

5

10

15

Rotura de flor Estallido de flor

Nm

m

Ensayo de calidad de armabilidad del cuero

01234

De retraccion delwetblue

De cromo en elwetblue

Optimizacioacuten de la calidad del cuero de Napa con el meacutetodo de alto agotamiento de Cromo

Con alto agotamiento deCr

convencional

Norma IUC-IUP

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 27

Se obtuvo un resultado significativamente diferente cuando se analizoacute el Cromo

absorbido por la piel Estos resultados estaacuten relacionados con la absorcioacuten de cromo

en las pieles

El ensayo de rotura y estallido de flor no dependen del proceso de curtido

El pH del cuero de ambos procesos fue similar el trabajar sin bantildeo no causoacute

dantildeos en la piel puesto que habiacutea el peligro que por anudamiento de pieles existiera

un desprendimiento de la capa flor

Sustentabilidad del proceso de curtido con alto agotamiento de

Cromo

Dado que el porcentaje de Cromo en los dos tipos de curtido es el mismo con

el proceso de alto agotamiento de Cromo redujo el Cromo residual obtenido en el

efluente del proceso como se muestra en la figura 3

Este proceso redujo considerablemente el volumen de efluentes generado

impactando positivamente al medio ambiente y a la salud de los obreros de la

empresa

En la figuras 4 se puede observar la diferencia desde el punto de vista ambiental

La figura 4 a) muestra una piscina llena de licores de Cromo a diferencia de la

figura 4 b) donde praacutecticamente no se observa rastros considerables del mismo

Con este proceso se podraacute aumentar la produccioacuten de wetblue en la empresa

dado que el tiempo de produccioacuten de wetblue por este meacutetodo es la mitad que el

tiempo empleado en el proceso convencional por lo tanto la produccioacuten se podraacute

duplicar

Finalmente el proceso con alto agotamiento de Cromo estudiado genera una

ganancia de 548478 Bsmes

112

13

0

2

4

6

8

10

12

Efluente (m3mes)

Convencional

Con alto agotamiento de Cromo

864

0180

2

4

6

8

10

kg de CrTon de piel

Convencional

Con alto agotamiento de Cromo

138

63

0

5

10

15

Horas productivas

Convencional

Con alto agotamiento de Cromo

28middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

a)

b)

a) Cueros wetblue de napa descargados despueacutes del proceso

convencional de curtido b) Cueros wetblue de napa descargados despueacutes

del proceso con alto agotamiento de Cromo

6 Conclusiones

Los resultados obtenidos con el proceso de alto agotamiento de Cromo nos

permiten llegar a las siguientes conclusiones

Al realizar el proceso sin bantildeo se contoacute con poca cantidad de agua por lo

cual se disminuyoacute la cantidad de sal (NaCl) para llegar a la concentracioacuten

ideal

El fuloacuten convencional no es apto para el proceso sin bantildeos por no contener

un flujo que ayude con el movimiento de las pieles la temperatura no se

incrementa como lo hariacutea en un fuloacuten cangiloacuten Para llegar a condiciones de

un fuloacuten cangiloacuten en el mismo se debe trabajar con remanentes de agua e

incrementar la temperatura por adicioacuten de un porcentaje de agua caliente

El pH miacutenimo de piquelado para una buena absorcioacuten de cromo en la piel

es de 25

El basificado en el proceso de las pieles ayuda a la formacioacuten de complejos

del Cromo y a la fijacioacuten de los mismos al interior

El aumento de temperatura por la accioacuten mecaacutenica y adicioacuten de agua caliente

en dos tomas junto al basificante en el fuloacuten fue ideal

Tomando los controles necesarios (medicioacuten de pH temperatura y control con

cortes en la piel) se puede realizar un proceso con alto agotamiento de Cromo en

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 29

fuloacuten tradicional usando los mismos insumos quiacutemicos que los que se utilizan en un

proceso convencional

Este proceso es eficiente sustentable y al alcance de todas las curtiembre

consideradas MyPrsquos de la ciudad de Cochabamba

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Page 14: Propuesta Básica para la Gestión de los Residuos Sólidos de la … · 2017-06-06 · El método de curtido se fue optimizando con el uso de herramientas de alto agotamiento de

16middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

240 015

d) Lavado 10 11 18 50

- - - - - - - - -

Desencalado 30 - 3 - - - - - - - -

Purgado

60 8 45 50

- 02 - - - - - - -

30 30 - - - 03 - - - - - -

Lavado 10 50

- - - - - - - - -

Piquelado

(escurrir)

15 25 20 - - - - 15 - - - - -

30 - - - - - 05 - - - -

30 - - - - - 03 - - - -

Curtido

60 - - - - - - 1 - - -

90 37 20 - - - - - - - - 6 -

240 05

Las teacutecnicas (c) y (d) utilizan como herramientas de alto agotamiento de cromo la recuperacioacuten de agua aacutecida de piquelado La teacutecnica

(d) se diferencia por el aumento de la basicidad en el proceso

353 Teacutecnica de curtido con alto agotamiento de cromo con recuperacioacuten del agua de piquelado e incremento de temperatura

Esta teacutecnica mantuvo la misma metodologiacutea empleada en la teacutecnica de curtido con alto agotamiento de cromo con recuperacioacuten del

agua de piquelado a temperatura ambiente

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 17

Como herramienta de alto agotamiento de cromo en el basificado del proceso de curtido se antildeadioacute agua caliente para simular un

aumento de temperatura en el proceso

Formulacioacuten de proceso con alto agotamiento de cromo sin bantildeos con recuperacioacuten del agua de piquelado en fuloacuten

de prueba con incremento de temperatura

Teacutec

nica

con

incr

emen

to d

e la

tem

pera

tura

Pro

ceso

Tie

mpo

(min

)

pH

Tem

pera

tura

(degC

)

Insumos ( sobre el peso de piel)

Agu

a

Sul

fato

de

Am

onio

Roh

apon

Lopa

lin C

L

Sal

Aacuteci

do foacute

rmic

o 1

10

Aacuteci

do s

ulfuacute

rico

110

Cro

men

o X

P

Sul

fato

de

crom

o

MgO

e) Lavado 10 11 18 50 - - - - - - - - -

Desencalado 30 - 3 - - - - - - - -

Purgado

T=30degC

60 8 45 50 - 02 - - - - - - -

30 30 - - - 03 - - - - - -

Lavado 10 50 - - - - - - - - -

Piquelado

(escurrir)

15 28 20 - - - - 15 - - - - -

30 - - - - - 03 - - - -

30 - - - - - 05 - - - -

60 - - - - - - 1 - - -

18middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

Curtido 90 38 20

40

- - - - - - - - 6 -

120 - - - - - - - - - 025

120 40 - - - - - - - - - 025

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 19

La teacutecnica (e) utiliza como herramientas de alto agotamiento el bajo contenido

de sal en su proceso la recuperacioacuten de agua aacutecida de piquelado el aumento gradual

de la basicidad y el incremento de la temperatura en el proceso

En la siguiente tabla se muestran las herramientas de alto agotamiento utilizadas

en cada teacutecnica de proceso

Herramientas de alto agotamiento de cromo empleadas en cada

teacutecnica de proceso de curtido

Meacutetodos de alto agotamiento de cromo

Teacutec

nica

s

Sin

bantilde

o

Baj

o co

nten

ido

de s

al

Uso

de

agen

te

enm

asca

rant

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Rec

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acioacute

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l agu

a de

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basi

cida

d

Incr

emen

to d

e la

tem

pera

tura

en

el

basi

ficad

o

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

La teacutecnica que presentoacute mejores resultados despueacutes de realizar las pruebas fiacutesicas

y quiacutemicas de calidad al cuero obtenido del curtido (conocido como wetblue) fue la

teacutecnica (e) por lo tanto la misma fue aplicada en fuloacuten industrial convencional

36 Meacutetodo de curtido con alto agotamiento de cromo en el fuloacuten de proceso 3

La teacutecnica con alto agotamiento de Cromo que se empleoacute en fuloacuten de proceso

de 9rpm con un diaacutemetro de 3 metros fue la teacutecnica (e) esta se realizoacute sin bantildeo se

obtuvo una cantidad de efluente de curtido proveniente del agua remanente de los

anteriores procesos y del agua caliente antildeadida en la basificacioacuten para el agotamiento

de Cromo

Las herramientas para el agotamiento de Cromo que este proceso utilizoacute fueron

las siguientes

20middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

Curtido sin bantildeo la concentracioacuten de sal de Cromo aumenta y es

incorporada maacutes faacutecilmente al interior de la piel por la accioacuten mecaacutenica del

fuloacuten

Disminucioacuten del porcentaje de sal en el curtido Para evitar la dificultan el

acceso a los grupos reactivos por parte de la sal de Cromo

Escurrido del agua de piquelado a un pH entre 25-3 los iones disueltos en

el bantildeo son eliminados junto a este la concentracioacuten del Cromo aumenta y

al mantenerse el pH de la piel aacutecido los grupos ionizables de la piel se

encuentran reactivos y el agotamiento del Cromo acontece (Adzet 1985)

Incremento gradual de la basicidad de una manera lenta y uniforme sin saltos

bruscos que puedan precipitar el Cromo antes de tiempo (Adzet 1985)

Incremento de la temperatura en la etapa de basificado con el fin de

incrementar la hidrolisis de la sal de Cromo y asiacute incrementar la fijacioacuten de

la misma

Teacutecnica ldquoerdquo de curtido de napa con alto agotamiento de Cromo en

fuloacuten de proceso ldquo3rdquo

Una vez que el Cromo penetroacute la piel no importoacute si la cantidad de basificante

fue excesiva

37 Control de calidad y eficiencia de las pruebas realizadas de curtido

La optimizacioacuten de la teacutecnica de curtido con alto agotamiento de Cromo fue

comprobada con pruebas de calidad que se dividen en ensayos fiacutesicos y quiacutemicos

tanto para el cuero recurtido (cuero que pasan por un proceso quiacutemico maacutes que es el

recurtido) y para el cuero wetblue (producto del proceso de curtido)

Proceso Tiempo Productos pH TdegC

Piquelado 10rsquo Sal 15 25 20

30rsquo Aacutec Foacutermico (110) 03

30rsquo Aacutec Foacutermico (110) 05 30

60rsquo Aacutec Sulfuacuterico (110) 1 40

Curtido 90rsquo Sulfato de Cromo 6 Piel Bantildeo 40

2 h Agua

Cromeno FB

20

025

38 3 70

49

2 h Cromeno FB 025 49

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La eficiencia del proceso se corroboroacute con la medicioacuten del agua efluente

recuperado y el anaacutelisis del Cromo total presente tambieacuten con la comparacioacuten del

tiempo necesario de proceso y con la evaluacioacuten financiera del mismo

4 Resultados

A continuacioacuten se expresan los resultados de los ensayos de cromo total tanto

en los efluentes como el absorbido en el cuero los resultados de calidad (tanto fiacutesicos

y quiacutemicos) y el anaacutelisis financiero del proceso

41 Anaacutelisis de Cromo en los efluentes

Con las muestras analizadas del licor de Cromo en boca de fuloacuten y del efluente

despueacutes de tratamiento realizado a escala de laboratorio se obtuvieron los siguientes

resultados

Resultados de los ensayos de Cromo total del agua de Cromo

antes y despueacutes de tratamiento de la prueba de curtido con alto

agotamiento y de curtido convencional

Proceso de curtido

Concentracioacuten de Cromo(a)

[mgCrL]

Cantidad de Cromo(a) [g Ton piel]

Concentracioacuten de Cromo(b)

[mgCrL]

Cantidad de Cromo(b)

[g Ton piel]

NORMA le15 mg CrL

Convencional 76237 950 6913 864

Con alto agotamiento de Cromo

15522 23 1249 018

(a) Boca de fuloacuten

(b) Despueacutes de tratamiento

En la tabla 9 se puede observar que el curtido convencional genera licores 5

veces maacutes concentrado que el proceso con alto agotamiento ademaacutes que genera 8

veces maacutes efluente

42 Ensayos fiacutesicos al cuero recurtido

El cuero al que se realizoacute estas pruebas fiscas pasa por un proceso quiacutemico

despueacutes del curtido llamado recurtido Estos ensayos son realizados en laboratorios

especiacuteficos para determinar la calidad del cuero los ensayos son resistencia a la

rotura porcentaje de elongacioacuten resistencia al desgarre simple y doble rotura y

estallido de flor

22middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

Los paraacutemetros de estos ensayos fiacutesicos son normados por la

IUP (International Union Physical Test)

Ensayos fiacutesicos de cuero recurtido de napa vestimenta

Tipo de ensayos fiacutesicos

R

esis

tenc

ia a

la r

otur

a [N

mm

2 ]

D

e E

long

acioacute

n

Res

iste

ncia

al d

esga

rre

sim

ple

[Nm

m]

Res

iste

ncia

al d

esga

rre

dobl

e

[Nm

m]

Rot

ura

de fl

or [m

m]

Est

allid

o de

flor

[mm

]

Norma ge12 le60 ge20 ge98 ge7 ge10

Curtido convencional 113808 808056

19792

7 327232 111106 123806

Curtido con alto agotamiento de Cromo

12091

1 54135

1 22683 39356

5 11791

5 13231

4

En la tabla 10 se puede observar que el proceso convencional tiene valores fuera

de la norma en resistencia a la rotura porcentaje de elongacioacuten desgarre simple y

doble Los resultados obtenidos con el proceso de alto agotamiento de Cromo son

similares o superiores a los obtenidos con el proceso convencional

43 Ensayos quiacutemicos al cuero recurtido

El ensayo quiacutemico realizado fue la medicioacuten de pH del cuero normado por la

IUC (International Union Chemical Test)

Resultados de ensayos de determinacioacuten de pH e iacutendice de

diferencia

Proceso de curtido pH pH diferencial

Iacutendice de diferencia

Norma ge35 le07

Proceso convencional 391 451 06

Proceso con alto Agotamiento de Cromo 384 436 052

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 23

Los valores de iacutendice de referencia mayores a 07 indican que hay la presencia

de aacutecidos o bases fuertes y una ausencia de sales reguladoras (Gomez amp Medina

1986)

El proceso con alto agotamiento de cromo presenta resultados similares al

proceso convencional

44 Ensayo fiacutesico al cuero wetblue

El cuero wetblue es producto del proceso de curtido la prueba fiacutesica que se

realiza es la retraccioacuten esta determina si la absorcioacuten de Cromo en el proceso de

Curtido fue la adecuada Si la retraccioacuten es mayor al 2 hubo una mala curticioacuten

Este paraacutemetro es normado por la IUP (International Union Physical Test)

Resultados de ensayos de determinacioacuten de retraccioacuten de los

cueros wetblue de las pruebas de curtido realizadas

Proceso de curtido De retraccioacuten Promedio

(a) (b) (c) Norma le2

Convencional 2 en fuloacuten de pruebas 2 2 1 167

Prueba de la teacutecnica ldquoerdquo en fuloacuten de proceso ldquo3rdquo

0 0 0 0

(a) Prueba 1 (b) Prueba 2 (c) Prueba 3

La tabla 12 nos muestra que los valores de porcentaje de retraccioacuten para el

wetblue convencional son muy elevados e incluso no cumplen la norma Esto debido

a una mala absorcioacuten de Cromo en su curtido

45 Ensayo quiacutemico al cuero wetblue

La prueba quiacutemica que se realiza es la determinacioacuten de Cromo total en el

wetblueEste paraacutemetro es normado por la IUC (International Union Chemical

Test)

Resultados de los ensayos de determinacioacuten de Cromo total en

los cueros wetblue de las pruebas de curtido realizadas

Proceso de curtido de Cromo en el cuero

Norma en peso secoge325

Proceso convencional 2647

Proceso con alto agotamiento de Cromo

3618

24middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

En la tabla 13 se puede observar que con el meacutetodo de alto agotamiento de

Cromo se obtiene un cuero wetblue con mayor porcentaje de Cromo en el cuero

esta prueba respalda al ensayo de retraccioacuten de wetblue

Las propiedades de calidad de cuero dependen de la absorcioacuten de Cromo en el

cuero wetblue

46 Evaluacioacuten financiera

La curtiembre CURMA SRL representante de las curtiembres tradicionales de

la ciudad de Cochabamba tiene una capacidad productiva de 900 piezas de napa mes

con un peso promedio de kg 10 por pieza para el respectivo caacutelculo de costos se

tomoacute como base kg 9000 piel en tripa por mes

Para el proceso convencional se realizoacute el caacutelculo de la cantidad de sal de Cromo

necesaria para igualar la absorcioacuten de cromo realizada con el proceso con alto

agotamiento de Cromo

Costo total de insumos empleados

Insumo Costo Unitario Bskg

Curtido Convencional BsMes

Curtido Con Alto Agotamiento De Cromo BsMes

Sulfato De Amonio 6 540 1620

Bisulfato De Sodio 115 828 0

Rohapon 133 2394 2394

Lopalin Cl 28 756 756

Sal 29 16965 3915

Aacutecido Foacutermico 83 5229 5976

Aacutecido Sulfuacuterico 32 3168 288

Cuirextan BS 135 10129 7290

Dolomita 48 4752 0

Nastabim AS 208 3744 0

Cromeno FB 165 0 7425

Agua 13 BsM 82368 30186

Total 1670188 1222686

El costo de produccioacuten de la teacutecnica de curtido propuesta genera un ahorro de

Bs 447502-

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 25

Los costos de insumos para el tratamiento de efluentes dependieron

directamente de la cantidad necesaria de cal para precipitar el Cromo El costo de

este agente precipitante para cada proceso se muestra en la siguiente tabla

Cantidad mensual de agua de curtido para el tratamiento

Proceso Cal (kgmes)

Costo unitario (Bskg)

Costo total (Bsmes)

Curtido convencional 7861 13 10219

Curtido con alto agotamiento de Cromo

918 13 1193

Diferencia 6943 9026

El proceso con alto agotamiento de Cromo genera un ahorro de 9026 Bsmes

en tratamiento de aguas residuales

En la tabla 16 se presenta el consumo de energiacutea del proceso de curtido para

ambos procesos en base a la potencia del motor del fuloacuten de proceso ldquo3rdquo (15 Hp) y

a la cantidad de procesos de curtido de napa realizada (8 procesosmes)

Consumo de energiacutea eleacutectrica para el proceso de curtido

Proceso Potencia [kW]

Tiempo

[h]

Consumo

[kWhmes]

Costo unitario BskWh

Costo total Bsmes

Curtido convencional 111855 1367 122325 14 171250

Curtido con alto agotamiento de Cromo

111855 633 56643 14 793

Diferencia 734 65682 9195

Este resultado muestra que existe un ahorro energeacutetico con el proceso de alto

agotamiento de Cromo ya que el proceso demanda menos tiempo

Costo total del proceso de curtido

Iacutetem Curtido Convencional (BsMes)

Curtido Con Alto Agotamiento De Cromo (BsMes)

Insumos Para El Curtido 1670188 1222686

Insumos Quiacutemicos Para El Tratamiento De Agua

10219 1193

26middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

Costo De Insumo De Energiacutea Eleacutectrica

171250 793

Total 1851657 1303179

El proceso con alto agotamiento de cromo genera un ahorro de

aproximadamente 30 respecto al proceso convencional

5 Anaacutelisis y discusioacuten

Los cueros resultantes del proceso de alto agotamiento de Cromo presentaron

caracteriacutesticas fiacutesicas y quiacutemicas superiores que el cuero curtido con el proceso

convencional

Optimizacioacuten de la calidad del cuero de napa con el meacutetodo de

alto agotamiento de Cromo pruebas fiacutesicas y quiacutemicas

1141

121 ge12

11

115

12

125

Resistencia a la rotura

Nm

m2

Ensayo de calidad de resistencia a la rotura

198 327227394

22

ge98

0

50

100

150

Desgarre simple Desgarre doble

Nm

m

Ensayo de calidad de desgarre del cuero

808

541 le60

0

50

100

de elongacioacuten

Ensayo de calidad de de elongacioacuten

111 124118 124

ge7ge10

0

5

10

15

Rotura de flor Estallido de flor

Nm

m

Ensayo de calidad de armabilidad del cuero

01234

De retraccion delwetblue

De cromo en elwetblue

Optimizacioacuten de la calidad del cuero de Napa con el meacutetodo de alto agotamiento de Cromo

Con alto agotamiento deCr

convencional

Norma IUC-IUP

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 27

Se obtuvo un resultado significativamente diferente cuando se analizoacute el Cromo

absorbido por la piel Estos resultados estaacuten relacionados con la absorcioacuten de cromo

en las pieles

El ensayo de rotura y estallido de flor no dependen del proceso de curtido

El pH del cuero de ambos procesos fue similar el trabajar sin bantildeo no causoacute

dantildeos en la piel puesto que habiacutea el peligro que por anudamiento de pieles existiera

un desprendimiento de la capa flor

Sustentabilidad del proceso de curtido con alto agotamiento de

Cromo

Dado que el porcentaje de Cromo en los dos tipos de curtido es el mismo con

el proceso de alto agotamiento de Cromo redujo el Cromo residual obtenido en el

efluente del proceso como se muestra en la figura 3

Este proceso redujo considerablemente el volumen de efluentes generado

impactando positivamente al medio ambiente y a la salud de los obreros de la

empresa

En la figuras 4 se puede observar la diferencia desde el punto de vista ambiental

La figura 4 a) muestra una piscina llena de licores de Cromo a diferencia de la

figura 4 b) donde praacutecticamente no se observa rastros considerables del mismo

Con este proceso se podraacute aumentar la produccioacuten de wetblue en la empresa

dado que el tiempo de produccioacuten de wetblue por este meacutetodo es la mitad que el

tiempo empleado en el proceso convencional por lo tanto la produccioacuten se podraacute

duplicar

Finalmente el proceso con alto agotamiento de Cromo estudiado genera una

ganancia de 548478 Bsmes

112

13

0

2

4

6

8

10

12

Efluente (m3mes)

Convencional

Con alto agotamiento de Cromo

864

0180

2

4

6

8

10

kg de CrTon de piel

Convencional

Con alto agotamiento de Cromo

138

63

0

5

10

15

Horas productivas

Convencional

Con alto agotamiento de Cromo

28middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

a)

b)

a) Cueros wetblue de napa descargados despueacutes del proceso

convencional de curtido b) Cueros wetblue de napa descargados despueacutes

del proceso con alto agotamiento de Cromo

6 Conclusiones

Los resultados obtenidos con el proceso de alto agotamiento de Cromo nos

permiten llegar a las siguientes conclusiones

Al realizar el proceso sin bantildeo se contoacute con poca cantidad de agua por lo

cual se disminuyoacute la cantidad de sal (NaCl) para llegar a la concentracioacuten

ideal

El fuloacuten convencional no es apto para el proceso sin bantildeos por no contener

un flujo que ayude con el movimiento de las pieles la temperatura no se

incrementa como lo hariacutea en un fuloacuten cangiloacuten Para llegar a condiciones de

un fuloacuten cangiloacuten en el mismo se debe trabajar con remanentes de agua e

incrementar la temperatura por adicioacuten de un porcentaje de agua caliente

El pH miacutenimo de piquelado para una buena absorcioacuten de cromo en la piel

es de 25

El basificado en el proceso de las pieles ayuda a la formacioacuten de complejos

del Cromo y a la fijacioacuten de los mismos al interior

El aumento de temperatura por la accioacuten mecaacutenica y adicioacuten de agua caliente

en dos tomas junto al basificante en el fuloacuten fue ideal

Tomando los controles necesarios (medicioacuten de pH temperatura y control con

cortes en la piel) se puede realizar un proceso con alto agotamiento de Cromo en

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 29

fuloacuten tradicional usando los mismos insumos quiacutemicos que los que se utilizan en un

proceso convencional

Este proceso es eficiente sustentable y al alcance de todas las curtiembre

consideradas MyPrsquos de la ciudad de Cochabamba

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Page 15: Propuesta Básica para la Gestión de los Residuos Sólidos de la … · 2017-06-06 · El método de curtido se fue optimizando con el uso de herramientas de alto agotamiento de

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 17

Como herramienta de alto agotamiento de cromo en el basificado del proceso de curtido se antildeadioacute agua caliente para simular un

aumento de temperatura en el proceso

Formulacioacuten de proceso con alto agotamiento de cromo sin bantildeos con recuperacioacuten del agua de piquelado en fuloacuten

de prueba con incremento de temperatura

Teacutec

nica

con

incr

emen

to d

e la

tem

pera

tura

Pro

ceso

Tie

mpo

(min

)

pH

Tem

pera

tura

(degC

)

Insumos ( sobre el peso de piel)

Agu

a

Sul

fato

de

Am

onio

Roh

apon

Lopa

lin C

L

Sal

Aacuteci

do foacute

rmic

o 1

10

Aacuteci

do s

ulfuacute

rico

110

Cro

men

o X

P

Sul

fato

de

crom

o

MgO

e) Lavado 10 11 18 50 - - - - - - - - -

Desencalado 30 - 3 - - - - - - - -

Purgado

T=30degC

60 8 45 50 - 02 - - - - - - -

30 30 - - - 03 - - - - - -

Lavado 10 50 - - - - - - - - -

Piquelado

(escurrir)

15 28 20 - - - - 15 - - - - -

30 - - - - - 03 - - - -

30 - - - - - 05 - - - -

60 - - - - - - 1 - - -

18middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

Curtido 90 38 20

40

- - - - - - - - 6 -

120 - - - - - - - - - 025

120 40 - - - - - - - - - 025

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 19

La teacutecnica (e) utiliza como herramientas de alto agotamiento el bajo contenido

de sal en su proceso la recuperacioacuten de agua aacutecida de piquelado el aumento gradual

de la basicidad y el incremento de la temperatura en el proceso

En la siguiente tabla se muestran las herramientas de alto agotamiento utilizadas

en cada teacutecnica de proceso

Herramientas de alto agotamiento de cromo empleadas en cada

teacutecnica de proceso de curtido

Meacutetodos de alto agotamiento de cromo

Teacutec

nica

s

Sin

bantilde

o

Baj

o co

nten

ido

de s

al

Uso

de

agen

te

enm

asca

rant

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Rec

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acioacute

n de

l agu

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piq

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Aum

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de

basi

cida

d

Incr

emen

to d

e la

tem

pera

tura

en

el

basi

ficad

o

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

La teacutecnica que presentoacute mejores resultados despueacutes de realizar las pruebas fiacutesicas

y quiacutemicas de calidad al cuero obtenido del curtido (conocido como wetblue) fue la

teacutecnica (e) por lo tanto la misma fue aplicada en fuloacuten industrial convencional

36 Meacutetodo de curtido con alto agotamiento de cromo en el fuloacuten de proceso 3

La teacutecnica con alto agotamiento de Cromo que se empleoacute en fuloacuten de proceso

de 9rpm con un diaacutemetro de 3 metros fue la teacutecnica (e) esta se realizoacute sin bantildeo se

obtuvo una cantidad de efluente de curtido proveniente del agua remanente de los

anteriores procesos y del agua caliente antildeadida en la basificacioacuten para el agotamiento

de Cromo

Las herramientas para el agotamiento de Cromo que este proceso utilizoacute fueron

las siguientes

20middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

Curtido sin bantildeo la concentracioacuten de sal de Cromo aumenta y es

incorporada maacutes faacutecilmente al interior de la piel por la accioacuten mecaacutenica del

fuloacuten

Disminucioacuten del porcentaje de sal en el curtido Para evitar la dificultan el

acceso a los grupos reactivos por parte de la sal de Cromo

Escurrido del agua de piquelado a un pH entre 25-3 los iones disueltos en

el bantildeo son eliminados junto a este la concentracioacuten del Cromo aumenta y

al mantenerse el pH de la piel aacutecido los grupos ionizables de la piel se

encuentran reactivos y el agotamiento del Cromo acontece (Adzet 1985)

Incremento gradual de la basicidad de una manera lenta y uniforme sin saltos

bruscos que puedan precipitar el Cromo antes de tiempo (Adzet 1985)

Incremento de la temperatura en la etapa de basificado con el fin de

incrementar la hidrolisis de la sal de Cromo y asiacute incrementar la fijacioacuten de

la misma

Teacutecnica ldquoerdquo de curtido de napa con alto agotamiento de Cromo en

fuloacuten de proceso ldquo3rdquo

Una vez que el Cromo penetroacute la piel no importoacute si la cantidad de basificante

fue excesiva

37 Control de calidad y eficiencia de las pruebas realizadas de curtido

La optimizacioacuten de la teacutecnica de curtido con alto agotamiento de Cromo fue

comprobada con pruebas de calidad que se dividen en ensayos fiacutesicos y quiacutemicos

tanto para el cuero recurtido (cuero que pasan por un proceso quiacutemico maacutes que es el

recurtido) y para el cuero wetblue (producto del proceso de curtido)

Proceso Tiempo Productos pH TdegC

Piquelado 10rsquo Sal 15 25 20

30rsquo Aacutec Foacutermico (110) 03

30rsquo Aacutec Foacutermico (110) 05 30

60rsquo Aacutec Sulfuacuterico (110) 1 40

Curtido 90rsquo Sulfato de Cromo 6 Piel Bantildeo 40

2 h Agua

Cromeno FB

20

025

38 3 70

49

2 h Cromeno FB 025 49

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 21

La eficiencia del proceso se corroboroacute con la medicioacuten del agua efluente

recuperado y el anaacutelisis del Cromo total presente tambieacuten con la comparacioacuten del

tiempo necesario de proceso y con la evaluacioacuten financiera del mismo

4 Resultados

A continuacioacuten se expresan los resultados de los ensayos de cromo total tanto

en los efluentes como el absorbido en el cuero los resultados de calidad (tanto fiacutesicos

y quiacutemicos) y el anaacutelisis financiero del proceso

41 Anaacutelisis de Cromo en los efluentes

Con las muestras analizadas del licor de Cromo en boca de fuloacuten y del efluente

despueacutes de tratamiento realizado a escala de laboratorio se obtuvieron los siguientes

resultados

Resultados de los ensayos de Cromo total del agua de Cromo

antes y despueacutes de tratamiento de la prueba de curtido con alto

agotamiento y de curtido convencional

Proceso de curtido

Concentracioacuten de Cromo(a)

[mgCrL]

Cantidad de Cromo(a) [g Ton piel]

Concentracioacuten de Cromo(b)

[mgCrL]

Cantidad de Cromo(b)

[g Ton piel]

NORMA le15 mg CrL

Convencional 76237 950 6913 864

Con alto agotamiento de Cromo

15522 23 1249 018

(a) Boca de fuloacuten

(b) Despueacutes de tratamiento

En la tabla 9 se puede observar que el curtido convencional genera licores 5

veces maacutes concentrado que el proceso con alto agotamiento ademaacutes que genera 8

veces maacutes efluente

42 Ensayos fiacutesicos al cuero recurtido

El cuero al que se realizoacute estas pruebas fiscas pasa por un proceso quiacutemico

despueacutes del curtido llamado recurtido Estos ensayos son realizados en laboratorios

especiacuteficos para determinar la calidad del cuero los ensayos son resistencia a la

rotura porcentaje de elongacioacuten resistencia al desgarre simple y doble rotura y

estallido de flor

22middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

Los paraacutemetros de estos ensayos fiacutesicos son normados por la

IUP (International Union Physical Test)

Ensayos fiacutesicos de cuero recurtido de napa vestimenta

Tipo de ensayos fiacutesicos

R

esis

tenc

ia a

la r

otur

a [N

mm

2 ]

D

e E

long

acioacute

n

Res

iste

ncia

al d

esga

rre

sim

ple

[Nm

m]

Res

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ncia

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rre

dobl

e

[Nm

m]

Rot

ura

de fl

or [m

m]

Est

allid

o de

flor

[mm

]

Norma ge12 le60 ge20 ge98 ge7 ge10

Curtido convencional 113808 808056

19792

7 327232 111106 123806

Curtido con alto agotamiento de Cromo

12091

1 54135

1 22683 39356

5 11791

5 13231

4

En la tabla 10 se puede observar que el proceso convencional tiene valores fuera

de la norma en resistencia a la rotura porcentaje de elongacioacuten desgarre simple y

doble Los resultados obtenidos con el proceso de alto agotamiento de Cromo son

similares o superiores a los obtenidos con el proceso convencional

43 Ensayos quiacutemicos al cuero recurtido

El ensayo quiacutemico realizado fue la medicioacuten de pH del cuero normado por la

IUC (International Union Chemical Test)

Resultados de ensayos de determinacioacuten de pH e iacutendice de

diferencia

Proceso de curtido pH pH diferencial

Iacutendice de diferencia

Norma ge35 le07

Proceso convencional 391 451 06

Proceso con alto Agotamiento de Cromo 384 436 052

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 23

Los valores de iacutendice de referencia mayores a 07 indican que hay la presencia

de aacutecidos o bases fuertes y una ausencia de sales reguladoras (Gomez amp Medina

1986)

El proceso con alto agotamiento de cromo presenta resultados similares al

proceso convencional

44 Ensayo fiacutesico al cuero wetblue

El cuero wetblue es producto del proceso de curtido la prueba fiacutesica que se

realiza es la retraccioacuten esta determina si la absorcioacuten de Cromo en el proceso de

Curtido fue la adecuada Si la retraccioacuten es mayor al 2 hubo una mala curticioacuten

Este paraacutemetro es normado por la IUP (International Union Physical Test)

Resultados de ensayos de determinacioacuten de retraccioacuten de los

cueros wetblue de las pruebas de curtido realizadas

Proceso de curtido De retraccioacuten Promedio

(a) (b) (c) Norma le2

Convencional 2 en fuloacuten de pruebas 2 2 1 167

Prueba de la teacutecnica ldquoerdquo en fuloacuten de proceso ldquo3rdquo

0 0 0 0

(a) Prueba 1 (b) Prueba 2 (c) Prueba 3

La tabla 12 nos muestra que los valores de porcentaje de retraccioacuten para el

wetblue convencional son muy elevados e incluso no cumplen la norma Esto debido

a una mala absorcioacuten de Cromo en su curtido

45 Ensayo quiacutemico al cuero wetblue

La prueba quiacutemica que se realiza es la determinacioacuten de Cromo total en el

wetblueEste paraacutemetro es normado por la IUC (International Union Chemical

Test)

Resultados de los ensayos de determinacioacuten de Cromo total en

los cueros wetblue de las pruebas de curtido realizadas

Proceso de curtido de Cromo en el cuero

Norma en peso secoge325

Proceso convencional 2647

Proceso con alto agotamiento de Cromo

3618

24middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

En la tabla 13 se puede observar que con el meacutetodo de alto agotamiento de

Cromo se obtiene un cuero wetblue con mayor porcentaje de Cromo en el cuero

esta prueba respalda al ensayo de retraccioacuten de wetblue

Las propiedades de calidad de cuero dependen de la absorcioacuten de Cromo en el

cuero wetblue

46 Evaluacioacuten financiera

La curtiembre CURMA SRL representante de las curtiembres tradicionales de

la ciudad de Cochabamba tiene una capacidad productiva de 900 piezas de napa mes

con un peso promedio de kg 10 por pieza para el respectivo caacutelculo de costos se

tomoacute como base kg 9000 piel en tripa por mes

Para el proceso convencional se realizoacute el caacutelculo de la cantidad de sal de Cromo

necesaria para igualar la absorcioacuten de cromo realizada con el proceso con alto

agotamiento de Cromo

Costo total de insumos empleados

Insumo Costo Unitario Bskg

Curtido Convencional BsMes

Curtido Con Alto Agotamiento De Cromo BsMes

Sulfato De Amonio 6 540 1620

Bisulfato De Sodio 115 828 0

Rohapon 133 2394 2394

Lopalin Cl 28 756 756

Sal 29 16965 3915

Aacutecido Foacutermico 83 5229 5976

Aacutecido Sulfuacuterico 32 3168 288

Cuirextan BS 135 10129 7290

Dolomita 48 4752 0

Nastabim AS 208 3744 0

Cromeno FB 165 0 7425

Agua 13 BsM 82368 30186

Total 1670188 1222686

El costo de produccioacuten de la teacutecnica de curtido propuesta genera un ahorro de

Bs 447502-

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 25

Los costos de insumos para el tratamiento de efluentes dependieron

directamente de la cantidad necesaria de cal para precipitar el Cromo El costo de

este agente precipitante para cada proceso se muestra en la siguiente tabla

Cantidad mensual de agua de curtido para el tratamiento

Proceso Cal (kgmes)

Costo unitario (Bskg)

Costo total (Bsmes)

Curtido convencional 7861 13 10219

Curtido con alto agotamiento de Cromo

918 13 1193

Diferencia 6943 9026

El proceso con alto agotamiento de Cromo genera un ahorro de 9026 Bsmes

en tratamiento de aguas residuales

En la tabla 16 se presenta el consumo de energiacutea del proceso de curtido para

ambos procesos en base a la potencia del motor del fuloacuten de proceso ldquo3rdquo (15 Hp) y

a la cantidad de procesos de curtido de napa realizada (8 procesosmes)

Consumo de energiacutea eleacutectrica para el proceso de curtido

Proceso Potencia [kW]

Tiempo

[h]

Consumo

[kWhmes]

Costo unitario BskWh

Costo total Bsmes

Curtido convencional 111855 1367 122325 14 171250

Curtido con alto agotamiento de Cromo

111855 633 56643 14 793

Diferencia 734 65682 9195

Este resultado muestra que existe un ahorro energeacutetico con el proceso de alto

agotamiento de Cromo ya que el proceso demanda menos tiempo

Costo total del proceso de curtido

Iacutetem Curtido Convencional (BsMes)

Curtido Con Alto Agotamiento De Cromo (BsMes)

Insumos Para El Curtido 1670188 1222686

Insumos Quiacutemicos Para El Tratamiento De Agua

10219 1193

26middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

Costo De Insumo De Energiacutea Eleacutectrica

171250 793

Total 1851657 1303179

El proceso con alto agotamiento de cromo genera un ahorro de

aproximadamente 30 respecto al proceso convencional

5 Anaacutelisis y discusioacuten

Los cueros resultantes del proceso de alto agotamiento de Cromo presentaron

caracteriacutesticas fiacutesicas y quiacutemicas superiores que el cuero curtido con el proceso

convencional

Optimizacioacuten de la calidad del cuero de napa con el meacutetodo de

alto agotamiento de Cromo pruebas fiacutesicas y quiacutemicas

1141

121 ge12

11

115

12

125

Resistencia a la rotura

Nm

m2

Ensayo de calidad de resistencia a la rotura

198 327227394

22

ge98

0

50

100

150

Desgarre simple Desgarre doble

Nm

m

Ensayo de calidad de desgarre del cuero

808

541 le60

0

50

100

de elongacioacuten

Ensayo de calidad de de elongacioacuten

111 124118 124

ge7ge10

0

5

10

15

Rotura de flor Estallido de flor

Nm

m

Ensayo de calidad de armabilidad del cuero

01234

De retraccion delwetblue

De cromo en elwetblue

Optimizacioacuten de la calidad del cuero de Napa con el meacutetodo de alto agotamiento de Cromo

Con alto agotamiento deCr

convencional

Norma IUC-IUP

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 27

Se obtuvo un resultado significativamente diferente cuando se analizoacute el Cromo

absorbido por la piel Estos resultados estaacuten relacionados con la absorcioacuten de cromo

en las pieles

El ensayo de rotura y estallido de flor no dependen del proceso de curtido

El pH del cuero de ambos procesos fue similar el trabajar sin bantildeo no causoacute

dantildeos en la piel puesto que habiacutea el peligro que por anudamiento de pieles existiera

un desprendimiento de la capa flor

Sustentabilidad del proceso de curtido con alto agotamiento de

Cromo

Dado que el porcentaje de Cromo en los dos tipos de curtido es el mismo con

el proceso de alto agotamiento de Cromo redujo el Cromo residual obtenido en el

efluente del proceso como se muestra en la figura 3

Este proceso redujo considerablemente el volumen de efluentes generado

impactando positivamente al medio ambiente y a la salud de los obreros de la

empresa

En la figuras 4 se puede observar la diferencia desde el punto de vista ambiental

La figura 4 a) muestra una piscina llena de licores de Cromo a diferencia de la

figura 4 b) donde praacutecticamente no se observa rastros considerables del mismo

Con este proceso se podraacute aumentar la produccioacuten de wetblue en la empresa

dado que el tiempo de produccioacuten de wetblue por este meacutetodo es la mitad que el

tiempo empleado en el proceso convencional por lo tanto la produccioacuten se podraacute

duplicar

Finalmente el proceso con alto agotamiento de Cromo estudiado genera una

ganancia de 548478 Bsmes

112

13

0

2

4

6

8

10

12

Efluente (m3mes)

Convencional

Con alto agotamiento de Cromo

864

0180

2

4

6

8

10

kg de CrTon de piel

Convencional

Con alto agotamiento de Cromo

138

63

0

5

10

15

Horas productivas

Convencional

Con alto agotamiento de Cromo

28middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

a)

b)

a) Cueros wetblue de napa descargados despueacutes del proceso

convencional de curtido b) Cueros wetblue de napa descargados despueacutes

del proceso con alto agotamiento de Cromo

6 Conclusiones

Los resultados obtenidos con el proceso de alto agotamiento de Cromo nos

permiten llegar a las siguientes conclusiones

Al realizar el proceso sin bantildeo se contoacute con poca cantidad de agua por lo

cual se disminuyoacute la cantidad de sal (NaCl) para llegar a la concentracioacuten

ideal

El fuloacuten convencional no es apto para el proceso sin bantildeos por no contener

un flujo que ayude con el movimiento de las pieles la temperatura no se

incrementa como lo hariacutea en un fuloacuten cangiloacuten Para llegar a condiciones de

un fuloacuten cangiloacuten en el mismo se debe trabajar con remanentes de agua e

incrementar la temperatura por adicioacuten de un porcentaje de agua caliente

El pH miacutenimo de piquelado para una buena absorcioacuten de cromo en la piel

es de 25

El basificado en el proceso de las pieles ayuda a la formacioacuten de complejos

del Cromo y a la fijacioacuten de los mismos al interior

El aumento de temperatura por la accioacuten mecaacutenica y adicioacuten de agua caliente

en dos tomas junto al basificante en el fuloacuten fue ideal

Tomando los controles necesarios (medicioacuten de pH temperatura y control con

cortes en la piel) se puede realizar un proceso con alto agotamiento de Cromo en

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 29

fuloacuten tradicional usando los mismos insumos quiacutemicos que los que se utilizan en un

proceso convencional

Este proceso es eficiente sustentable y al alcance de todas las curtiembre

consideradas MyPrsquos de la ciudad de Cochabamba

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Page 16: Propuesta Básica para la Gestión de los Residuos Sólidos de la … · 2017-06-06 · El método de curtido se fue optimizando con el uso de herramientas de alto agotamiento de

18middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

Curtido 90 38 20

40

- - - - - - - - 6 -

120 - - - - - - - - - 025

120 40 - - - - - - - - - 025

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 19

La teacutecnica (e) utiliza como herramientas de alto agotamiento el bajo contenido

de sal en su proceso la recuperacioacuten de agua aacutecida de piquelado el aumento gradual

de la basicidad y el incremento de la temperatura en el proceso

En la siguiente tabla se muestran las herramientas de alto agotamiento utilizadas

en cada teacutecnica de proceso

Herramientas de alto agotamiento de cromo empleadas en cada

teacutecnica de proceso de curtido

Meacutetodos de alto agotamiento de cromo

Teacutec

nica

s

Sin

bantilde

o

Baj

o co

nten

ido

de s

al

Uso

de

agen

te

enm

asca

rant

e

Rec

uper

acioacute

n de

l agu

a de

piq

uela

do

Aum

ento

de

basi

cida

d

Incr

emen

to d

e la

tem

pera

tura

en

el

basi

ficad

o

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

La teacutecnica que presentoacute mejores resultados despueacutes de realizar las pruebas fiacutesicas

y quiacutemicas de calidad al cuero obtenido del curtido (conocido como wetblue) fue la

teacutecnica (e) por lo tanto la misma fue aplicada en fuloacuten industrial convencional

36 Meacutetodo de curtido con alto agotamiento de cromo en el fuloacuten de proceso 3

La teacutecnica con alto agotamiento de Cromo que se empleoacute en fuloacuten de proceso

de 9rpm con un diaacutemetro de 3 metros fue la teacutecnica (e) esta se realizoacute sin bantildeo se

obtuvo una cantidad de efluente de curtido proveniente del agua remanente de los

anteriores procesos y del agua caliente antildeadida en la basificacioacuten para el agotamiento

de Cromo

Las herramientas para el agotamiento de Cromo que este proceso utilizoacute fueron

las siguientes

20middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

Curtido sin bantildeo la concentracioacuten de sal de Cromo aumenta y es

incorporada maacutes faacutecilmente al interior de la piel por la accioacuten mecaacutenica del

fuloacuten

Disminucioacuten del porcentaje de sal en el curtido Para evitar la dificultan el

acceso a los grupos reactivos por parte de la sal de Cromo

Escurrido del agua de piquelado a un pH entre 25-3 los iones disueltos en

el bantildeo son eliminados junto a este la concentracioacuten del Cromo aumenta y

al mantenerse el pH de la piel aacutecido los grupos ionizables de la piel se

encuentran reactivos y el agotamiento del Cromo acontece (Adzet 1985)

Incremento gradual de la basicidad de una manera lenta y uniforme sin saltos

bruscos que puedan precipitar el Cromo antes de tiempo (Adzet 1985)

Incremento de la temperatura en la etapa de basificado con el fin de

incrementar la hidrolisis de la sal de Cromo y asiacute incrementar la fijacioacuten de

la misma

Teacutecnica ldquoerdquo de curtido de napa con alto agotamiento de Cromo en

fuloacuten de proceso ldquo3rdquo

Una vez que el Cromo penetroacute la piel no importoacute si la cantidad de basificante

fue excesiva

37 Control de calidad y eficiencia de las pruebas realizadas de curtido

La optimizacioacuten de la teacutecnica de curtido con alto agotamiento de Cromo fue

comprobada con pruebas de calidad que se dividen en ensayos fiacutesicos y quiacutemicos

tanto para el cuero recurtido (cuero que pasan por un proceso quiacutemico maacutes que es el

recurtido) y para el cuero wetblue (producto del proceso de curtido)

Proceso Tiempo Productos pH TdegC

Piquelado 10rsquo Sal 15 25 20

30rsquo Aacutec Foacutermico (110) 03

30rsquo Aacutec Foacutermico (110) 05 30

60rsquo Aacutec Sulfuacuterico (110) 1 40

Curtido 90rsquo Sulfato de Cromo 6 Piel Bantildeo 40

2 h Agua

Cromeno FB

20

025

38 3 70

49

2 h Cromeno FB 025 49

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 21

La eficiencia del proceso se corroboroacute con la medicioacuten del agua efluente

recuperado y el anaacutelisis del Cromo total presente tambieacuten con la comparacioacuten del

tiempo necesario de proceso y con la evaluacioacuten financiera del mismo

4 Resultados

A continuacioacuten se expresan los resultados de los ensayos de cromo total tanto

en los efluentes como el absorbido en el cuero los resultados de calidad (tanto fiacutesicos

y quiacutemicos) y el anaacutelisis financiero del proceso

41 Anaacutelisis de Cromo en los efluentes

Con las muestras analizadas del licor de Cromo en boca de fuloacuten y del efluente

despueacutes de tratamiento realizado a escala de laboratorio se obtuvieron los siguientes

resultados

Resultados de los ensayos de Cromo total del agua de Cromo

antes y despueacutes de tratamiento de la prueba de curtido con alto

agotamiento y de curtido convencional

Proceso de curtido

Concentracioacuten de Cromo(a)

[mgCrL]

Cantidad de Cromo(a) [g Ton piel]

Concentracioacuten de Cromo(b)

[mgCrL]

Cantidad de Cromo(b)

[g Ton piel]

NORMA le15 mg CrL

Convencional 76237 950 6913 864

Con alto agotamiento de Cromo

15522 23 1249 018

(a) Boca de fuloacuten

(b) Despueacutes de tratamiento

En la tabla 9 se puede observar que el curtido convencional genera licores 5

veces maacutes concentrado que el proceso con alto agotamiento ademaacutes que genera 8

veces maacutes efluente

42 Ensayos fiacutesicos al cuero recurtido

El cuero al que se realizoacute estas pruebas fiscas pasa por un proceso quiacutemico

despueacutes del curtido llamado recurtido Estos ensayos son realizados en laboratorios

especiacuteficos para determinar la calidad del cuero los ensayos son resistencia a la

rotura porcentaje de elongacioacuten resistencia al desgarre simple y doble rotura y

estallido de flor

22middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

Los paraacutemetros de estos ensayos fiacutesicos son normados por la

IUP (International Union Physical Test)

Ensayos fiacutesicos de cuero recurtido de napa vestimenta

Tipo de ensayos fiacutesicos

R

esis

tenc

ia a

la r

otur

a [N

mm

2 ]

D

e E

long

acioacute

n

Res

iste

ncia

al d

esga

rre

sim

ple

[Nm

m]

Res

iste

ncia

al d

esga

rre

dobl

e

[Nm

m]

Rot

ura

de fl

or [m

m]

Est

allid

o de

flor

[mm

]

Norma ge12 le60 ge20 ge98 ge7 ge10

Curtido convencional 113808 808056

19792

7 327232 111106 123806

Curtido con alto agotamiento de Cromo

12091

1 54135

1 22683 39356

5 11791

5 13231

4

En la tabla 10 se puede observar que el proceso convencional tiene valores fuera

de la norma en resistencia a la rotura porcentaje de elongacioacuten desgarre simple y

doble Los resultados obtenidos con el proceso de alto agotamiento de Cromo son

similares o superiores a los obtenidos con el proceso convencional

43 Ensayos quiacutemicos al cuero recurtido

El ensayo quiacutemico realizado fue la medicioacuten de pH del cuero normado por la

IUC (International Union Chemical Test)

Resultados de ensayos de determinacioacuten de pH e iacutendice de

diferencia

Proceso de curtido pH pH diferencial

Iacutendice de diferencia

Norma ge35 le07

Proceso convencional 391 451 06

Proceso con alto Agotamiento de Cromo 384 436 052

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 23

Los valores de iacutendice de referencia mayores a 07 indican que hay la presencia

de aacutecidos o bases fuertes y una ausencia de sales reguladoras (Gomez amp Medina

1986)

El proceso con alto agotamiento de cromo presenta resultados similares al

proceso convencional

44 Ensayo fiacutesico al cuero wetblue

El cuero wetblue es producto del proceso de curtido la prueba fiacutesica que se

realiza es la retraccioacuten esta determina si la absorcioacuten de Cromo en el proceso de

Curtido fue la adecuada Si la retraccioacuten es mayor al 2 hubo una mala curticioacuten

Este paraacutemetro es normado por la IUP (International Union Physical Test)

Resultados de ensayos de determinacioacuten de retraccioacuten de los

cueros wetblue de las pruebas de curtido realizadas

Proceso de curtido De retraccioacuten Promedio

(a) (b) (c) Norma le2

Convencional 2 en fuloacuten de pruebas 2 2 1 167

Prueba de la teacutecnica ldquoerdquo en fuloacuten de proceso ldquo3rdquo

0 0 0 0

(a) Prueba 1 (b) Prueba 2 (c) Prueba 3

La tabla 12 nos muestra que los valores de porcentaje de retraccioacuten para el

wetblue convencional son muy elevados e incluso no cumplen la norma Esto debido

a una mala absorcioacuten de Cromo en su curtido

45 Ensayo quiacutemico al cuero wetblue

La prueba quiacutemica que se realiza es la determinacioacuten de Cromo total en el

wetblueEste paraacutemetro es normado por la IUC (International Union Chemical

Test)

Resultados de los ensayos de determinacioacuten de Cromo total en

los cueros wetblue de las pruebas de curtido realizadas

Proceso de curtido de Cromo en el cuero

Norma en peso secoge325

Proceso convencional 2647

Proceso con alto agotamiento de Cromo

3618

24middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

En la tabla 13 se puede observar que con el meacutetodo de alto agotamiento de

Cromo se obtiene un cuero wetblue con mayor porcentaje de Cromo en el cuero

esta prueba respalda al ensayo de retraccioacuten de wetblue

Las propiedades de calidad de cuero dependen de la absorcioacuten de Cromo en el

cuero wetblue

46 Evaluacioacuten financiera

La curtiembre CURMA SRL representante de las curtiembres tradicionales de

la ciudad de Cochabamba tiene una capacidad productiva de 900 piezas de napa mes

con un peso promedio de kg 10 por pieza para el respectivo caacutelculo de costos se

tomoacute como base kg 9000 piel en tripa por mes

Para el proceso convencional se realizoacute el caacutelculo de la cantidad de sal de Cromo

necesaria para igualar la absorcioacuten de cromo realizada con el proceso con alto

agotamiento de Cromo

Costo total de insumos empleados

Insumo Costo Unitario Bskg

Curtido Convencional BsMes

Curtido Con Alto Agotamiento De Cromo BsMes

Sulfato De Amonio 6 540 1620

Bisulfato De Sodio 115 828 0

Rohapon 133 2394 2394

Lopalin Cl 28 756 756

Sal 29 16965 3915

Aacutecido Foacutermico 83 5229 5976

Aacutecido Sulfuacuterico 32 3168 288

Cuirextan BS 135 10129 7290

Dolomita 48 4752 0

Nastabim AS 208 3744 0

Cromeno FB 165 0 7425

Agua 13 BsM 82368 30186

Total 1670188 1222686

El costo de produccioacuten de la teacutecnica de curtido propuesta genera un ahorro de

Bs 447502-

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 25

Los costos de insumos para el tratamiento de efluentes dependieron

directamente de la cantidad necesaria de cal para precipitar el Cromo El costo de

este agente precipitante para cada proceso se muestra en la siguiente tabla

Cantidad mensual de agua de curtido para el tratamiento

Proceso Cal (kgmes)

Costo unitario (Bskg)

Costo total (Bsmes)

Curtido convencional 7861 13 10219

Curtido con alto agotamiento de Cromo

918 13 1193

Diferencia 6943 9026

El proceso con alto agotamiento de Cromo genera un ahorro de 9026 Bsmes

en tratamiento de aguas residuales

En la tabla 16 se presenta el consumo de energiacutea del proceso de curtido para

ambos procesos en base a la potencia del motor del fuloacuten de proceso ldquo3rdquo (15 Hp) y

a la cantidad de procesos de curtido de napa realizada (8 procesosmes)

Consumo de energiacutea eleacutectrica para el proceso de curtido

Proceso Potencia [kW]

Tiempo

[h]

Consumo

[kWhmes]

Costo unitario BskWh

Costo total Bsmes

Curtido convencional 111855 1367 122325 14 171250

Curtido con alto agotamiento de Cromo

111855 633 56643 14 793

Diferencia 734 65682 9195

Este resultado muestra que existe un ahorro energeacutetico con el proceso de alto

agotamiento de Cromo ya que el proceso demanda menos tiempo

Costo total del proceso de curtido

Iacutetem Curtido Convencional (BsMes)

Curtido Con Alto Agotamiento De Cromo (BsMes)

Insumos Para El Curtido 1670188 1222686

Insumos Quiacutemicos Para El Tratamiento De Agua

10219 1193

26middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

Costo De Insumo De Energiacutea Eleacutectrica

171250 793

Total 1851657 1303179

El proceso con alto agotamiento de cromo genera un ahorro de

aproximadamente 30 respecto al proceso convencional

5 Anaacutelisis y discusioacuten

Los cueros resultantes del proceso de alto agotamiento de Cromo presentaron

caracteriacutesticas fiacutesicas y quiacutemicas superiores que el cuero curtido con el proceso

convencional

Optimizacioacuten de la calidad del cuero de napa con el meacutetodo de

alto agotamiento de Cromo pruebas fiacutesicas y quiacutemicas

1141

121 ge12

11

115

12

125

Resistencia a la rotura

Nm

m2

Ensayo de calidad de resistencia a la rotura

198 327227394

22

ge98

0

50

100

150

Desgarre simple Desgarre doble

Nm

m

Ensayo de calidad de desgarre del cuero

808

541 le60

0

50

100

de elongacioacuten

Ensayo de calidad de de elongacioacuten

111 124118 124

ge7ge10

0

5

10

15

Rotura de flor Estallido de flor

Nm

m

Ensayo de calidad de armabilidad del cuero

01234

De retraccion delwetblue

De cromo en elwetblue

Optimizacioacuten de la calidad del cuero de Napa con el meacutetodo de alto agotamiento de Cromo

Con alto agotamiento deCr

convencional

Norma IUC-IUP

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 27

Se obtuvo un resultado significativamente diferente cuando se analizoacute el Cromo

absorbido por la piel Estos resultados estaacuten relacionados con la absorcioacuten de cromo

en las pieles

El ensayo de rotura y estallido de flor no dependen del proceso de curtido

El pH del cuero de ambos procesos fue similar el trabajar sin bantildeo no causoacute

dantildeos en la piel puesto que habiacutea el peligro que por anudamiento de pieles existiera

un desprendimiento de la capa flor

Sustentabilidad del proceso de curtido con alto agotamiento de

Cromo

Dado que el porcentaje de Cromo en los dos tipos de curtido es el mismo con

el proceso de alto agotamiento de Cromo redujo el Cromo residual obtenido en el

efluente del proceso como se muestra en la figura 3

Este proceso redujo considerablemente el volumen de efluentes generado

impactando positivamente al medio ambiente y a la salud de los obreros de la

empresa

En la figuras 4 se puede observar la diferencia desde el punto de vista ambiental

La figura 4 a) muestra una piscina llena de licores de Cromo a diferencia de la

figura 4 b) donde praacutecticamente no se observa rastros considerables del mismo

Con este proceso se podraacute aumentar la produccioacuten de wetblue en la empresa

dado que el tiempo de produccioacuten de wetblue por este meacutetodo es la mitad que el

tiempo empleado en el proceso convencional por lo tanto la produccioacuten se podraacute

duplicar

Finalmente el proceso con alto agotamiento de Cromo estudiado genera una

ganancia de 548478 Bsmes

112

13

0

2

4

6

8

10

12

Efluente (m3mes)

Convencional

Con alto agotamiento de Cromo

864

0180

2

4

6

8

10

kg de CrTon de piel

Convencional

Con alto agotamiento de Cromo

138

63

0

5

10

15

Horas productivas

Convencional

Con alto agotamiento de Cromo

28middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

a)

b)

a) Cueros wetblue de napa descargados despueacutes del proceso

convencional de curtido b) Cueros wetblue de napa descargados despueacutes

del proceso con alto agotamiento de Cromo

6 Conclusiones

Los resultados obtenidos con el proceso de alto agotamiento de Cromo nos

permiten llegar a las siguientes conclusiones

Al realizar el proceso sin bantildeo se contoacute con poca cantidad de agua por lo

cual se disminuyoacute la cantidad de sal (NaCl) para llegar a la concentracioacuten

ideal

El fuloacuten convencional no es apto para el proceso sin bantildeos por no contener

un flujo que ayude con el movimiento de las pieles la temperatura no se

incrementa como lo hariacutea en un fuloacuten cangiloacuten Para llegar a condiciones de

un fuloacuten cangiloacuten en el mismo se debe trabajar con remanentes de agua e

incrementar la temperatura por adicioacuten de un porcentaje de agua caliente

El pH miacutenimo de piquelado para una buena absorcioacuten de cromo en la piel

es de 25

El basificado en el proceso de las pieles ayuda a la formacioacuten de complejos

del Cromo y a la fijacioacuten de los mismos al interior

El aumento de temperatura por la accioacuten mecaacutenica y adicioacuten de agua caliente

en dos tomas junto al basificante en el fuloacuten fue ideal

Tomando los controles necesarios (medicioacuten de pH temperatura y control con

cortes en la piel) se puede realizar un proceso con alto agotamiento de Cromo en

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 29

fuloacuten tradicional usando los mismos insumos quiacutemicos que los que se utilizan en un

proceso convencional

Este proceso es eficiente sustentable y al alcance de todas las curtiembre

consideradas MyPrsquos de la ciudad de Cochabamba

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Page 17: Propuesta Básica para la Gestión de los Residuos Sólidos de la … · 2017-06-06 · El método de curtido se fue optimizando con el uso de herramientas de alto agotamiento de

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 19

La teacutecnica (e) utiliza como herramientas de alto agotamiento el bajo contenido

de sal en su proceso la recuperacioacuten de agua aacutecida de piquelado el aumento gradual

de la basicidad y el incremento de la temperatura en el proceso

En la siguiente tabla se muestran las herramientas de alto agotamiento utilizadas

en cada teacutecnica de proceso

Herramientas de alto agotamiento de cromo empleadas en cada

teacutecnica de proceso de curtido

Meacutetodos de alto agotamiento de cromo

Teacutec

nica

s

Sin

bantilde

o

Baj

o co

nten

ido

de s

al

Uso

de

agen

te

enm

asca

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e

Rec

uper

acioacute

n de

l agu

a de

piq

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Aum

ento

de

basi

cida

d

Incr

emen

to d

e la

tem

pera

tura

en

el

basi

ficad

o

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

La teacutecnica que presentoacute mejores resultados despueacutes de realizar las pruebas fiacutesicas

y quiacutemicas de calidad al cuero obtenido del curtido (conocido como wetblue) fue la

teacutecnica (e) por lo tanto la misma fue aplicada en fuloacuten industrial convencional

36 Meacutetodo de curtido con alto agotamiento de cromo en el fuloacuten de proceso 3

La teacutecnica con alto agotamiento de Cromo que se empleoacute en fuloacuten de proceso

de 9rpm con un diaacutemetro de 3 metros fue la teacutecnica (e) esta se realizoacute sin bantildeo se

obtuvo una cantidad de efluente de curtido proveniente del agua remanente de los

anteriores procesos y del agua caliente antildeadida en la basificacioacuten para el agotamiento

de Cromo

Las herramientas para el agotamiento de Cromo que este proceso utilizoacute fueron

las siguientes

20middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

Curtido sin bantildeo la concentracioacuten de sal de Cromo aumenta y es

incorporada maacutes faacutecilmente al interior de la piel por la accioacuten mecaacutenica del

fuloacuten

Disminucioacuten del porcentaje de sal en el curtido Para evitar la dificultan el

acceso a los grupos reactivos por parte de la sal de Cromo

Escurrido del agua de piquelado a un pH entre 25-3 los iones disueltos en

el bantildeo son eliminados junto a este la concentracioacuten del Cromo aumenta y

al mantenerse el pH de la piel aacutecido los grupos ionizables de la piel se

encuentran reactivos y el agotamiento del Cromo acontece (Adzet 1985)

Incremento gradual de la basicidad de una manera lenta y uniforme sin saltos

bruscos que puedan precipitar el Cromo antes de tiempo (Adzet 1985)

Incremento de la temperatura en la etapa de basificado con el fin de

incrementar la hidrolisis de la sal de Cromo y asiacute incrementar la fijacioacuten de

la misma

Teacutecnica ldquoerdquo de curtido de napa con alto agotamiento de Cromo en

fuloacuten de proceso ldquo3rdquo

Una vez que el Cromo penetroacute la piel no importoacute si la cantidad de basificante

fue excesiva

37 Control de calidad y eficiencia de las pruebas realizadas de curtido

La optimizacioacuten de la teacutecnica de curtido con alto agotamiento de Cromo fue

comprobada con pruebas de calidad que se dividen en ensayos fiacutesicos y quiacutemicos

tanto para el cuero recurtido (cuero que pasan por un proceso quiacutemico maacutes que es el

recurtido) y para el cuero wetblue (producto del proceso de curtido)

Proceso Tiempo Productos pH TdegC

Piquelado 10rsquo Sal 15 25 20

30rsquo Aacutec Foacutermico (110) 03

30rsquo Aacutec Foacutermico (110) 05 30

60rsquo Aacutec Sulfuacuterico (110) 1 40

Curtido 90rsquo Sulfato de Cromo 6 Piel Bantildeo 40

2 h Agua

Cromeno FB

20

025

38 3 70

49

2 h Cromeno FB 025 49

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 21

La eficiencia del proceso se corroboroacute con la medicioacuten del agua efluente

recuperado y el anaacutelisis del Cromo total presente tambieacuten con la comparacioacuten del

tiempo necesario de proceso y con la evaluacioacuten financiera del mismo

4 Resultados

A continuacioacuten se expresan los resultados de los ensayos de cromo total tanto

en los efluentes como el absorbido en el cuero los resultados de calidad (tanto fiacutesicos

y quiacutemicos) y el anaacutelisis financiero del proceso

41 Anaacutelisis de Cromo en los efluentes

Con las muestras analizadas del licor de Cromo en boca de fuloacuten y del efluente

despueacutes de tratamiento realizado a escala de laboratorio se obtuvieron los siguientes

resultados

Resultados de los ensayos de Cromo total del agua de Cromo

antes y despueacutes de tratamiento de la prueba de curtido con alto

agotamiento y de curtido convencional

Proceso de curtido

Concentracioacuten de Cromo(a)

[mgCrL]

Cantidad de Cromo(a) [g Ton piel]

Concentracioacuten de Cromo(b)

[mgCrL]

Cantidad de Cromo(b)

[g Ton piel]

NORMA le15 mg CrL

Convencional 76237 950 6913 864

Con alto agotamiento de Cromo

15522 23 1249 018

(a) Boca de fuloacuten

(b) Despueacutes de tratamiento

En la tabla 9 se puede observar que el curtido convencional genera licores 5

veces maacutes concentrado que el proceso con alto agotamiento ademaacutes que genera 8

veces maacutes efluente

42 Ensayos fiacutesicos al cuero recurtido

El cuero al que se realizoacute estas pruebas fiscas pasa por un proceso quiacutemico

despueacutes del curtido llamado recurtido Estos ensayos son realizados en laboratorios

especiacuteficos para determinar la calidad del cuero los ensayos son resistencia a la

rotura porcentaje de elongacioacuten resistencia al desgarre simple y doble rotura y

estallido de flor

22middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

Los paraacutemetros de estos ensayos fiacutesicos son normados por la

IUP (International Union Physical Test)

Ensayos fiacutesicos de cuero recurtido de napa vestimenta

Tipo de ensayos fiacutesicos

R

esis

tenc

ia a

la r

otur

a [N

mm

2 ]

D

e E

long

acioacute

n

Res

iste

ncia

al d

esga

rre

sim

ple

[Nm

m]

Res

iste

ncia

al d

esga

rre

dobl

e

[Nm

m]

Rot

ura

de fl

or [m

m]

Est

allid

o de

flor

[mm

]

Norma ge12 le60 ge20 ge98 ge7 ge10

Curtido convencional 113808 808056

19792

7 327232 111106 123806

Curtido con alto agotamiento de Cromo

12091

1 54135

1 22683 39356

5 11791

5 13231

4

En la tabla 10 se puede observar que el proceso convencional tiene valores fuera

de la norma en resistencia a la rotura porcentaje de elongacioacuten desgarre simple y

doble Los resultados obtenidos con el proceso de alto agotamiento de Cromo son

similares o superiores a los obtenidos con el proceso convencional

43 Ensayos quiacutemicos al cuero recurtido

El ensayo quiacutemico realizado fue la medicioacuten de pH del cuero normado por la

IUC (International Union Chemical Test)

Resultados de ensayos de determinacioacuten de pH e iacutendice de

diferencia

Proceso de curtido pH pH diferencial

Iacutendice de diferencia

Norma ge35 le07

Proceso convencional 391 451 06

Proceso con alto Agotamiento de Cromo 384 436 052

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 23

Los valores de iacutendice de referencia mayores a 07 indican que hay la presencia

de aacutecidos o bases fuertes y una ausencia de sales reguladoras (Gomez amp Medina

1986)

El proceso con alto agotamiento de cromo presenta resultados similares al

proceso convencional

44 Ensayo fiacutesico al cuero wetblue

El cuero wetblue es producto del proceso de curtido la prueba fiacutesica que se

realiza es la retraccioacuten esta determina si la absorcioacuten de Cromo en el proceso de

Curtido fue la adecuada Si la retraccioacuten es mayor al 2 hubo una mala curticioacuten

Este paraacutemetro es normado por la IUP (International Union Physical Test)

Resultados de ensayos de determinacioacuten de retraccioacuten de los

cueros wetblue de las pruebas de curtido realizadas

Proceso de curtido De retraccioacuten Promedio

(a) (b) (c) Norma le2

Convencional 2 en fuloacuten de pruebas 2 2 1 167

Prueba de la teacutecnica ldquoerdquo en fuloacuten de proceso ldquo3rdquo

0 0 0 0

(a) Prueba 1 (b) Prueba 2 (c) Prueba 3

La tabla 12 nos muestra que los valores de porcentaje de retraccioacuten para el

wetblue convencional son muy elevados e incluso no cumplen la norma Esto debido

a una mala absorcioacuten de Cromo en su curtido

45 Ensayo quiacutemico al cuero wetblue

La prueba quiacutemica que se realiza es la determinacioacuten de Cromo total en el

wetblueEste paraacutemetro es normado por la IUC (International Union Chemical

Test)

Resultados de los ensayos de determinacioacuten de Cromo total en

los cueros wetblue de las pruebas de curtido realizadas

Proceso de curtido de Cromo en el cuero

Norma en peso secoge325

Proceso convencional 2647

Proceso con alto agotamiento de Cromo

3618

24middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

En la tabla 13 se puede observar que con el meacutetodo de alto agotamiento de

Cromo se obtiene un cuero wetblue con mayor porcentaje de Cromo en el cuero

esta prueba respalda al ensayo de retraccioacuten de wetblue

Las propiedades de calidad de cuero dependen de la absorcioacuten de Cromo en el

cuero wetblue

46 Evaluacioacuten financiera

La curtiembre CURMA SRL representante de las curtiembres tradicionales de

la ciudad de Cochabamba tiene una capacidad productiva de 900 piezas de napa mes

con un peso promedio de kg 10 por pieza para el respectivo caacutelculo de costos se

tomoacute como base kg 9000 piel en tripa por mes

Para el proceso convencional se realizoacute el caacutelculo de la cantidad de sal de Cromo

necesaria para igualar la absorcioacuten de cromo realizada con el proceso con alto

agotamiento de Cromo

Costo total de insumos empleados

Insumo Costo Unitario Bskg

Curtido Convencional BsMes

Curtido Con Alto Agotamiento De Cromo BsMes

Sulfato De Amonio 6 540 1620

Bisulfato De Sodio 115 828 0

Rohapon 133 2394 2394

Lopalin Cl 28 756 756

Sal 29 16965 3915

Aacutecido Foacutermico 83 5229 5976

Aacutecido Sulfuacuterico 32 3168 288

Cuirextan BS 135 10129 7290

Dolomita 48 4752 0

Nastabim AS 208 3744 0

Cromeno FB 165 0 7425

Agua 13 BsM 82368 30186

Total 1670188 1222686

El costo de produccioacuten de la teacutecnica de curtido propuesta genera un ahorro de

Bs 447502-

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 25

Los costos de insumos para el tratamiento de efluentes dependieron

directamente de la cantidad necesaria de cal para precipitar el Cromo El costo de

este agente precipitante para cada proceso se muestra en la siguiente tabla

Cantidad mensual de agua de curtido para el tratamiento

Proceso Cal (kgmes)

Costo unitario (Bskg)

Costo total (Bsmes)

Curtido convencional 7861 13 10219

Curtido con alto agotamiento de Cromo

918 13 1193

Diferencia 6943 9026

El proceso con alto agotamiento de Cromo genera un ahorro de 9026 Bsmes

en tratamiento de aguas residuales

En la tabla 16 se presenta el consumo de energiacutea del proceso de curtido para

ambos procesos en base a la potencia del motor del fuloacuten de proceso ldquo3rdquo (15 Hp) y

a la cantidad de procesos de curtido de napa realizada (8 procesosmes)

Consumo de energiacutea eleacutectrica para el proceso de curtido

Proceso Potencia [kW]

Tiempo

[h]

Consumo

[kWhmes]

Costo unitario BskWh

Costo total Bsmes

Curtido convencional 111855 1367 122325 14 171250

Curtido con alto agotamiento de Cromo

111855 633 56643 14 793

Diferencia 734 65682 9195

Este resultado muestra que existe un ahorro energeacutetico con el proceso de alto

agotamiento de Cromo ya que el proceso demanda menos tiempo

Costo total del proceso de curtido

Iacutetem Curtido Convencional (BsMes)

Curtido Con Alto Agotamiento De Cromo (BsMes)

Insumos Para El Curtido 1670188 1222686

Insumos Quiacutemicos Para El Tratamiento De Agua

10219 1193

26middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

Costo De Insumo De Energiacutea Eleacutectrica

171250 793

Total 1851657 1303179

El proceso con alto agotamiento de cromo genera un ahorro de

aproximadamente 30 respecto al proceso convencional

5 Anaacutelisis y discusioacuten

Los cueros resultantes del proceso de alto agotamiento de Cromo presentaron

caracteriacutesticas fiacutesicas y quiacutemicas superiores que el cuero curtido con el proceso

convencional

Optimizacioacuten de la calidad del cuero de napa con el meacutetodo de

alto agotamiento de Cromo pruebas fiacutesicas y quiacutemicas

1141

121 ge12

11

115

12

125

Resistencia a la rotura

Nm

m2

Ensayo de calidad de resistencia a la rotura

198 327227394

22

ge98

0

50

100

150

Desgarre simple Desgarre doble

Nm

m

Ensayo de calidad de desgarre del cuero

808

541 le60

0

50

100

de elongacioacuten

Ensayo de calidad de de elongacioacuten

111 124118 124

ge7ge10

0

5

10

15

Rotura de flor Estallido de flor

Nm

m

Ensayo de calidad de armabilidad del cuero

01234

De retraccion delwetblue

De cromo en elwetblue

Optimizacioacuten de la calidad del cuero de Napa con el meacutetodo de alto agotamiento de Cromo

Con alto agotamiento deCr

convencional

Norma IUC-IUP

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 27

Se obtuvo un resultado significativamente diferente cuando se analizoacute el Cromo

absorbido por la piel Estos resultados estaacuten relacionados con la absorcioacuten de cromo

en las pieles

El ensayo de rotura y estallido de flor no dependen del proceso de curtido

El pH del cuero de ambos procesos fue similar el trabajar sin bantildeo no causoacute

dantildeos en la piel puesto que habiacutea el peligro que por anudamiento de pieles existiera

un desprendimiento de la capa flor

Sustentabilidad del proceso de curtido con alto agotamiento de

Cromo

Dado que el porcentaje de Cromo en los dos tipos de curtido es el mismo con

el proceso de alto agotamiento de Cromo redujo el Cromo residual obtenido en el

efluente del proceso como se muestra en la figura 3

Este proceso redujo considerablemente el volumen de efluentes generado

impactando positivamente al medio ambiente y a la salud de los obreros de la

empresa

En la figuras 4 se puede observar la diferencia desde el punto de vista ambiental

La figura 4 a) muestra una piscina llena de licores de Cromo a diferencia de la

figura 4 b) donde praacutecticamente no se observa rastros considerables del mismo

Con este proceso se podraacute aumentar la produccioacuten de wetblue en la empresa

dado que el tiempo de produccioacuten de wetblue por este meacutetodo es la mitad que el

tiempo empleado en el proceso convencional por lo tanto la produccioacuten se podraacute

duplicar

Finalmente el proceso con alto agotamiento de Cromo estudiado genera una

ganancia de 548478 Bsmes

112

13

0

2

4

6

8

10

12

Efluente (m3mes)

Convencional

Con alto agotamiento de Cromo

864

0180

2

4

6

8

10

kg de CrTon de piel

Convencional

Con alto agotamiento de Cromo

138

63

0

5

10

15

Horas productivas

Convencional

Con alto agotamiento de Cromo

28middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

a)

b)

a) Cueros wetblue de napa descargados despueacutes del proceso

convencional de curtido b) Cueros wetblue de napa descargados despueacutes

del proceso con alto agotamiento de Cromo

6 Conclusiones

Los resultados obtenidos con el proceso de alto agotamiento de Cromo nos

permiten llegar a las siguientes conclusiones

Al realizar el proceso sin bantildeo se contoacute con poca cantidad de agua por lo

cual se disminuyoacute la cantidad de sal (NaCl) para llegar a la concentracioacuten

ideal

El fuloacuten convencional no es apto para el proceso sin bantildeos por no contener

un flujo que ayude con el movimiento de las pieles la temperatura no se

incrementa como lo hariacutea en un fuloacuten cangiloacuten Para llegar a condiciones de

un fuloacuten cangiloacuten en el mismo se debe trabajar con remanentes de agua e

incrementar la temperatura por adicioacuten de un porcentaje de agua caliente

El pH miacutenimo de piquelado para una buena absorcioacuten de cromo en la piel

es de 25

El basificado en el proceso de las pieles ayuda a la formacioacuten de complejos

del Cromo y a la fijacioacuten de los mismos al interior

El aumento de temperatura por la accioacuten mecaacutenica y adicioacuten de agua caliente

en dos tomas junto al basificante en el fuloacuten fue ideal

Tomando los controles necesarios (medicioacuten de pH temperatura y control con

cortes en la piel) se puede realizar un proceso con alto agotamiento de Cromo en

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 29

fuloacuten tradicional usando los mismos insumos quiacutemicos que los que se utilizan en un

proceso convencional

Este proceso es eficiente sustentable y al alcance de todas las curtiembre

consideradas MyPrsquos de la ciudad de Cochabamba

Bibliografiacutea

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(CETP) during the degradation and detoxification of tannery wastewater

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30middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

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[18] VJ Sundar J R (2002) Cleaner chrome tanning mdash emerging options

Journal of Cleaner Production 10 23

[19] Vega J C (1997) Manejo de residuos de la industria quiacutemica y afin SantiagoChile

Universidad Catoacutelica de Chile

Page 18: Propuesta Básica para la Gestión de los Residuos Sólidos de la … · 2017-06-06 · El método de curtido se fue optimizando con el uso de herramientas de alto agotamiento de

20middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

Curtido sin bantildeo la concentracioacuten de sal de Cromo aumenta y es

incorporada maacutes faacutecilmente al interior de la piel por la accioacuten mecaacutenica del

fuloacuten

Disminucioacuten del porcentaje de sal en el curtido Para evitar la dificultan el

acceso a los grupos reactivos por parte de la sal de Cromo

Escurrido del agua de piquelado a un pH entre 25-3 los iones disueltos en

el bantildeo son eliminados junto a este la concentracioacuten del Cromo aumenta y

al mantenerse el pH de la piel aacutecido los grupos ionizables de la piel se

encuentran reactivos y el agotamiento del Cromo acontece (Adzet 1985)

Incremento gradual de la basicidad de una manera lenta y uniforme sin saltos

bruscos que puedan precipitar el Cromo antes de tiempo (Adzet 1985)

Incremento de la temperatura en la etapa de basificado con el fin de

incrementar la hidrolisis de la sal de Cromo y asiacute incrementar la fijacioacuten de

la misma

Teacutecnica ldquoerdquo de curtido de napa con alto agotamiento de Cromo en

fuloacuten de proceso ldquo3rdquo

Una vez que el Cromo penetroacute la piel no importoacute si la cantidad de basificante

fue excesiva

37 Control de calidad y eficiencia de las pruebas realizadas de curtido

La optimizacioacuten de la teacutecnica de curtido con alto agotamiento de Cromo fue

comprobada con pruebas de calidad que se dividen en ensayos fiacutesicos y quiacutemicos

tanto para el cuero recurtido (cuero que pasan por un proceso quiacutemico maacutes que es el

recurtido) y para el cuero wetblue (producto del proceso de curtido)

Proceso Tiempo Productos pH TdegC

Piquelado 10rsquo Sal 15 25 20

30rsquo Aacutec Foacutermico (110) 03

30rsquo Aacutec Foacutermico (110) 05 30

60rsquo Aacutec Sulfuacuterico (110) 1 40

Curtido 90rsquo Sulfato de Cromo 6 Piel Bantildeo 40

2 h Agua

Cromeno FB

20

025

38 3 70

49

2 h Cromeno FB 025 49

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 21

La eficiencia del proceso se corroboroacute con la medicioacuten del agua efluente

recuperado y el anaacutelisis del Cromo total presente tambieacuten con la comparacioacuten del

tiempo necesario de proceso y con la evaluacioacuten financiera del mismo

4 Resultados

A continuacioacuten se expresan los resultados de los ensayos de cromo total tanto

en los efluentes como el absorbido en el cuero los resultados de calidad (tanto fiacutesicos

y quiacutemicos) y el anaacutelisis financiero del proceso

41 Anaacutelisis de Cromo en los efluentes

Con las muestras analizadas del licor de Cromo en boca de fuloacuten y del efluente

despueacutes de tratamiento realizado a escala de laboratorio se obtuvieron los siguientes

resultados

Resultados de los ensayos de Cromo total del agua de Cromo

antes y despueacutes de tratamiento de la prueba de curtido con alto

agotamiento y de curtido convencional

Proceso de curtido

Concentracioacuten de Cromo(a)

[mgCrL]

Cantidad de Cromo(a) [g Ton piel]

Concentracioacuten de Cromo(b)

[mgCrL]

Cantidad de Cromo(b)

[g Ton piel]

NORMA le15 mg CrL

Convencional 76237 950 6913 864

Con alto agotamiento de Cromo

15522 23 1249 018

(a) Boca de fuloacuten

(b) Despueacutes de tratamiento

En la tabla 9 se puede observar que el curtido convencional genera licores 5

veces maacutes concentrado que el proceso con alto agotamiento ademaacutes que genera 8

veces maacutes efluente

42 Ensayos fiacutesicos al cuero recurtido

El cuero al que se realizoacute estas pruebas fiscas pasa por un proceso quiacutemico

despueacutes del curtido llamado recurtido Estos ensayos son realizados en laboratorios

especiacuteficos para determinar la calidad del cuero los ensayos son resistencia a la

rotura porcentaje de elongacioacuten resistencia al desgarre simple y doble rotura y

estallido de flor

22middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

Los paraacutemetros de estos ensayos fiacutesicos son normados por la

IUP (International Union Physical Test)

Ensayos fiacutesicos de cuero recurtido de napa vestimenta

Tipo de ensayos fiacutesicos

R

esis

tenc

ia a

la r

otur

a [N

mm

2 ]

D

e E

long

acioacute

n

Res

iste

ncia

al d

esga

rre

sim

ple

[Nm

m]

Res

iste

ncia

al d

esga

rre

dobl

e

[Nm

m]

Rot

ura

de fl

or [m

m]

Est

allid

o de

flor

[mm

]

Norma ge12 le60 ge20 ge98 ge7 ge10

Curtido convencional 113808 808056

19792

7 327232 111106 123806

Curtido con alto agotamiento de Cromo

12091

1 54135

1 22683 39356

5 11791

5 13231

4

En la tabla 10 se puede observar que el proceso convencional tiene valores fuera

de la norma en resistencia a la rotura porcentaje de elongacioacuten desgarre simple y

doble Los resultados obtenidos con el proceso de alto agotamiento de Cromo son

similares o superiores a los obtenidos con el proceso convencional

43 Ensayos quiacutemicos al cuero recurtido

El ensayo quiacutemico realizado fue la medicioacuten de pH del cuero normado por la

IUC (International Union Chemical Test)

Resultados de ensayos de determinacioacuten de pH e iacutendice de

diferencia

Proceso de curtido pH pH diferencial

Iacutendice de diferencia

Norma ge35 le07

Proceso convencional 391 451 06

Proceso con alto Agotamiento de Cromo 384 436 052

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 23

Los valores de iacutendice de referencia mayores a 07 indican que hay la presencia

de aacutecidos o bases fuertes y una ausencia de sales reguladoras (Gomez amp Medina

1986)

El proceso con alto agotamiento de cromo presenta resultados similares al

proceso convencional

44 Ensayo fiacutesico al cuero wetblue

El cuero wetblue es producto del proceso de curtido la prueba fiacutesica que se

realiza es la retraccioacuten esta determina si la absorcioacuten de Cromo en el proceso de

Curtido fue la adecuada Si la retraccioacuten es mayor al 2 hubo una mala curticioacuten

Este paraacutemetro es normado por la IUP (International Union Physical Test)

Resultados de ensayos de determinacioacuten de retraccioacuten de los

cueros wetblue de las pruebas de curtido realizadas

Proceso de curtido De retraccioacuten Promedio

(a) (b) (c) Norma le2

Convencional 2 en fuloacuten de pruebas 2 2 1 167

Prueba de la teacutecnica ldquoerdquo en fuloacuten de proceso ldquo3rdquo

0 0 0 0

(a) Prueba 1 (b) Prueba 2 (c) Prueba 3

La tabla 12 nos muestra que los valores de porcentaje de retraccioacuten para el

wetblue convencional son muy elevados e incluso no cumplen la norma Esto debido

a una mala absorcioacuten de Cromo en su curtido

45 Ensayo quiacutemico al cuero wetblue

La prueba quiacutemica que se realiza es la determinacioacuten de Cromo total en el

wetblueEste paraacutemetro es normado por la IUC (International Union Chemical

Test)

Resultados de los ensayos de determinacioacuten de Cromo total en

los cueros wetblue de las pruebas de curtido realizadas

Proceso de curtido de Cromo en el cuero

Norma en peso secoge325

Proceso convencional 2647

Proceso con alto agotamiento de Cromo

3618

24middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

En la tabla 13 se puede observar que con el meacutetodo de alto agotamiento de

Cromo se obtiene un cuero wetblue con mayor porcentaje de Cromo en el cuero

esta prueba respalda al ensayo de retraccioacuten de wetblue

Las propiedades de calidad de cuero dependen de la absorcioacuten de Cromo en el

cuero wetblue

46 Evaluacioacuten financiera

La curtiembre CURMA SRL representante de las curtiembres tradicionales de

la ciudad de Cochabamba tiene una capacidad productiva de 900 piezas de napa mes

con un peso promedio de kg 10 por pieza para el respectivo caacutelculo de costos se

tomoacute como base kg 9000 piel en tripa por mes

Para el proceso convencional se realizoacute el caacutelculo de la cantidad de sal de Cromo

necesaria para igualar la absorcioacuten de cromo realizada con el proceso con alto

agotamiento de Cromo

Costo total de insumos empleados

Insumo Costo Unitario Bskg

Curtido Convencional BsMes

Curtido Con Alto Agotamiento De Cromo BsMes

Sulfato De Amonio 6 540 1620

Bisulfato De Sodio 115 828 0

Rohapon 133 2394 2394

Lopalin Cl 28 756 756

Sal 29 16965 3915

Aacutecido Foacutermico 83 5229 5976

Aacutecido Sulfuacuterico 32 3168 288

Cuirextan BS 135 10129 7290

Dolomita 48 4752 0

Nastabim AS 208 3744 0

Cromeno FB 165 0 7425

Agua 13 BsM 82368 30186

Total 1670188 1222686

El costo de produccioacuten de la teacutecnica de curtido propuesta genera un ahorro de

Bs 447502-

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 25

Los costos de insumos para el tratamiento de efluentes dependieron

directamente de la cantidad necesaria de cal para precipitar el Cromo El costo de

este agente precipitante para cada proceso se muestra en la siguiente tabla

Cantidad mensual de agua de curtido para el tratamiento

Proceso Cal (kgmes)

Costo unitario (Bskg)

Costo total (Bsmes)

Curtido convencional 7861 13 10219

Curtido con alto agotamiento de Cromo

918 13 1193

Diferencia 6943 9026

El proceso con alto agotamiento de Cromo genera un ahorro de 9026 Bsmes

en tratamiento de aguas residuales

En la tabla 16 se presenta el consumo de energiacutea del proceso de curtido para

ambos procesos en base a la potencia del motor del fuloacuten de proceso ldquo3rdquo (15 Hp) y

a la cantidad de procesos de curtido de napa realizada (8 procesosmes)

Consumo de energiacutea eleacutectrica para el proceso de curtido

Proceso Potencia [kW]

Tiempo

[h]

Consumo

[kWhmes]

Costo unitario BskWh

Costo total Bsmes

Curtido convencional 111855 1367 122325 14 171250

Curtido con alto agotamiento de Cromo

111855 633 56643 14 793

Diferencia 734 65682 9195

Este resultado muestra que existe un ahorro energeacutetico con el proceso de alto

agotamiento de Cromo ya que el proceso demanda menos tiempo

Costo total del proceso de curtido

Iacutetem Curtido Convencional (BsMes)

Curtido Con Alto Agotamiento De Cromo (BsMes)

Insumos Para El Curtido 1670188 1222686

Insumos Quiacutemicos Para El Tratamiento De Agua

10219 1193

26middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

Costo De Insumo De Energiacutea Eleacutectrica

171250 793

Total 1851657 1303179

El proceso con alto agotamiento de cromo genera un ahorro de

aproximadamente 30 respecto al proceso convencional

5 Anaacutelisis y discusioacuten

Los cueros resultantes del proceso de alto agotamiento de Cromo presentaron

caracteriacutesticas fiacutesicas y quiacutemicas superiores que el cuero curtido con el proceso

convencional

Optimizacioacuten de la calidad del cuero de napa con el meacutetodo de

alto agotamiento de Cromo pruebas fiacutesicas y quiacutemicas

1141

121 ge12

11

115

12

125

Resistencia a la rotura

Nm

m2

Ensayo de calidad de resistencia a la rotura

198 327227394

22

ge98

0

50

100

150

Desgarre simple Desgarre doble

Nm

m

Ensayo de calidad de desgarre del cuero

808

541 le60

0

50

100

de elongacioacuten

Ensayo de calidad de de elongacioacuten

111 124118 124

ge7ge10

0

5

10

15

Rotura de flor Estallido de flor

Nm

m

Ensayo de calidad de armabilidad del cuero

01234

De retraccion delwetblue

De cromo en elwetblue

Optimizacioacuten de la calidad del cuero de Napa con el meacutetodo de alto agotamiento de Cromo

Con alto agotamiento deCr

convencional

Norma IUC-IUP

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 27

Se obtuvo un resultado significativamente diferente cuando se analizoacute el Cromo

absorbido por la piel Estos resultados estaacuten relacionados con la absorcioacuten de cromo

en las pieles

El ensayo de rotura y estallido de flor no dependen del proceso de curtido

El pH del cuero de ambos procesos fue similar el trabajar sin bantildeo no causoacute

dantildeos en la piel puesto que habiacutea el peligro que por anudamiento de pieles existiera

un desprendimiento de la capa flor

Sustentabilidad del proceso de curtido con alto agotamiento de

Cromo

Dado que el porcentaje de Cromo en los dos tipos de curtido es el mismo con

el proceso de alto agotamiento de Cromo redujo el Cromo residual obtenido en el

efluente del proceso como se muestra en la figura 3

Este proceso redujo considerablemente el volumen de efluentes generado

impactando positivamente al medio ambiente y a la salud de los obreros de la

empresa

En la figuras 4 se puede observar la diferencia desde el punto de vista ambiental

La figura 4 a) muestra una piscina llena de licores de Cromo a diferencia de la

figura 4 b) donde praacutecticamente no se observa rastros considerables del mismo

Con este proceso se podraacute aumentar la produccioacuten de wetblue en la empresa

dado que el tiempo de produccioacuten de wetblue por este meacutetodo es la mitad que el

tiempo empleado en el proceso convencional por lo tanto la produccioacuten se podraacute

duplicar

Finalmente el proceso con alto agotamiento de Cromo estudiado genera una

ganancia de 548478 Bsmes

112

13

0

2

4

6

8

10

12

Efluente (m3mes)

Convencional

Con alto agotamiento de Cromo

864

0180

2

4

6

8

10

kg de CrTon de piel

Convencional

Con alto agotamiento de Cromo

138

63

0

5

10

15

Horas productivas

Convencional

Con alto agotamiento de Cromo

28middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

a)

b)

a) Cueros wetblue de napa descargados despueacutes del proceso

convencional de curtido b) Cueros wetblue de napa descargados despueacutes

del proceso con alto agotamiento de Cromo

6 Conclusiones

Los resultados obtenidos con el proceso de alto agotamiento de Cromo nos

permiten llegar a las siguientes conclusiones

Al realizar el proceso sin bantildeo se contoacute con poca cantidad de agua por lo

cual se disminuyoacute la cantidad de sal (NaCl) para llegar a la concentracioacuten

ideal

El fuloacuten convencional no es apto para el proceso sin bantildeos por no contener

un flujo que ayude con el movimiento de las pieles la temperatura no se

incrementa como lo hariacutea en un fuloacuten cangiloacuten Para llegar a condiciones de

un fuloacuten cangiloacuten en el mismo se debe trabajar con remanentes de agua e

incrementar la temperatura por adicioacuten de un porcentaje de agua caliente

El pH miacutenimo de piquelado para una buena absorcioacuten de cromo en la piel

es de 25

El basificado en el proceso de las pieles ayuda a la formacioacuten de complejos

del Cromo y a la fijacioacuten de los mismos al interior

El aumento de temperatura por la accioacuten mecaacutenica y adicioacuten de agua caliente

en dos tomas junto al basificante en el fuloacuten fue ideal

Tomando los controles necesarios (medicioacuten de pH temperatura y control con

cortes en la piel) se puede realizar un proceso con alto agotamiento de Cromo en

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 29

fuloacuten tradicional usando los mismos insumos quiacutemicos que los que se utilizan en un

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[17] Universidad Nacional de Colombia (21 de enero de 2016)

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1_01_13_14html

[18] VJ Sundar J R (2002) Cleaner chrome tanning mdash emerging options

Journal of Cleaner Production 10 23

[19] Vega J C (1997) Manejo de residuos de la industria quiacutemica y afin SantiagoChile

Universidad Catoacutelica de Chile

Page 19: Propuesta Básica para la Gestión de los Residuos Sólidos de la … · 2017-06-06 · El método de curtido se fue optimizando con el uso de herramientas de alto agotamiento de

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 21

La eficiencia del proceso se corroboroacute con la medicioacuten del agua efluente

recuperado y el anaacutelisis del Cromo total presente tambieacuten con la comparacioacuten del

tiempo necesario de proceso y con la evaluacioacuten financiera del mismo

4 Resultados

A continuacioacuten se expresan los resultados de los ensayos de cromo total tanto

en los efluentes como el absorbido en el cuero los resultados de calidad (tanto fiacutesicos

y quiacutemicos) y el anaacutelisis financiero del proceso

41 Anaacutelisis de Cromo en los efluentes

Con las muestras analizadas del licor de Cromo en boca de fuloacuten y del efluente

despueacutes de tratamiento realizado a escala de laboratorio se obtuvieron los siguientes

resultados

Resultados de los ensayos de Cromo total del agua de Cromo

antes y despueacutes de tratamiento de la prueba de curtido con alto

agotamiento y de curtido convencional

Proceso de curtido

Concentracioacuten de Cromo(a)

[mgCrL]

Cantidad de Cromo(a) [g Ton piel]

Concentracioacuten de Cromo(b)

[mgCrL]

Cantidad de Cromo(b)

[g Ton piel]

NORMA le15 mg CrL

Convencional 76237 950 6913 864

Con alto agotamiento de Cromo

15522 23 1249 018

(a) Boca de fuloacuten

(b) Despueacutes de tratamiento

En la tabla 9 se puede observar que el curtido convencional genera licores 5

veces maacutes concentrado que el proceso con alto agotamiento ademaacutes que genera 8

veces maacutes efluente

42 Ensayos fiacutesicos al cuero recurtido

El cuero al que se realizoacute estas pruebas fiscas pasa por un proceso quiacutemico

despueacutes del curtido llamado recurtido Estos ensayos son realizados en laboratorios

especiacuteficos para determinar la calidad del cuero los ensayos son resistencia a la

rotura porcentaje de elongacioacuten resistencia al desgarre simple y doble rotura y

estallido de flor

22middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

Los paraacutemetros de estos ensayos fiacutesicos son normados por la

IUP (International Union Physical Test)

Ensayos fiacutesicos de cuero recurtido de napa vestimenta

Tipo de ensayos fiacutesicos

R

esis

tenc

ia a

la r

otur

a [N

mm

2 ]

D

e E

long

acioacute

n

Res

iste

ncia

al d

esga

rre

sim

ple

[Nm

m]

Res

iste

ncia

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rre

dobl

e

[Nm

m]

Rot

ura

de fl

or [m

m]

Est

allid

o de

flor

[mm

]

Norma ge12 le60 ge20 ge98 ge7 ge10

Curtido convencional 113808 808056

19792

7 327232 111106 123806

Curtido con alto agotamiento de Cromo

12091

1 54135

1 22683 39356

5 11791

5 13231

4

En la tabla 10 se puede observar que el proceso convencional tiene valores fuera

de la norma en resistencia a la rotura porcentaje de elongacioacuten desgarre simple y

doble Los resultados obtenidos con el proceso de alto agotamiento de Cromo son

similares o superiores a los obtenidos con el proceso convencional

43 Ensayos quiacutemicos al cuero recurtido

El ensayo quiacutemico realizado fue la medicioacuten de pH del cuero normado por la

IUC (International Union Chemical Test)

Resultados de ensayos de determinacioacuten de pH e iacutendice de

diferencia

Proceso de curtido pH pH diferencial

Iacutendice de diferencia

Norma ge35 le07

Proceso convencional 391 451 06

Proceso con alto Agotamiento de Cromo 384 436 052

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 23

Los valores de iacutendice de referencia mayores a 07 indican que hay la presencia

de aacutecidos o bases fuertes y una ausencia de sales reguladoras (Gomez amp Medina

1986)

El proceso con alto agotamiento de cromo presenta resultados similares al

proceso convencional

44 Ensayo fiacutesico al cuero wetblue

El cuero wetblue es producto del proceso de curtido la prueba fiacutesica que se

realiza es la retraccioacuten esta determina si la absorcioacuten de Cromo en el proceso de

Curtido fue la adecuada Si la retraccioacuten es mayor al 2 hubo una mala curticioacuten

Este paraacutemetro es normado por la IUP (International Union Physical Test)

Resultados de ensayos de determinacioacuten de retraccioacuten de los

cueros wetblue de las pruebas de curtido realizadas

Proceso de curtido De retraccioacuten Promedio

(a) (b) (c) Norma le2

Convencional 2 en fuloacuten de pruebas 2 2 1 167

Prueba de la teacutecnica ldquoerdquo en fuloacuten de proceso ldquo3rdquo

0 0 0 0

(a) Prueba 1 (b) Prueba 2 (c) Prueba 3

La tabla 12 nos muestra que los valores de porcentaje de retraccioacuten para el

wetblue convencional son muy elevados e incluso no cumplen la norma Esto debido

a una mala absorcioacuten de Cromo en su curtido

45 Ensayo quiacutemico al cuero wetblue

La prueba quiacutemica que se realiza es la determinacioacuten de Cromo total en el

wetblueEste paraacutemetro es normado por la IUC (International Union Chemical

Test)

Resultados de los ensayos de determinacioacuten de Cromo total en

los cueros wetblue de las pruebas de curtido realizadas

Proceso de curtido de Cromo en el cuero

Norma en peso secoge325

Proceso convencional 2647

Proceso con alto agotamiento de Cromo

3618

24middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

En la tabla 13 se puede observar que con el meacutetodo de alto agotamiento de

Cromo se obtiene un cuero wetblue con mayor porcentaje de Cromo en el cuero

esta prueba respalda al ensayo de retraccioacuten de wetblue

Las propiedades de calidad de cuero dependen de la absorcioacuten de Cromo en el

cuero wetblue

46 Evaluacioacuten financiera

La curtiembre CURMA SRL representante de las curtiembres tradicionales de

la ciudad de Cochabamba tiene una capacidad productiva de 900 piezas de napa mes

con un peso promedio de kg 10 por pieza para el respectivo caacutelculo de costos se

tomoacute como base kg 9000 piel en tripa por mes

Para el proceso convencional se realizoacute el caacutelculo de la cantidad de sal de Cromo

necesaria para igualar la absorcioacuten de cromo realizada con el proceso con alto

agotamiento de Cromo

Costo total de insumos empleados

Insumo Costo Unitario Bskg

Curtido Convencional BsMes

Curtido Con Alto Agotamiento De Cromo BsMes

Sulfato De Amonio 6 540 1620

Bisulfato De Sodio 115 828 0

Rohapon 133 2394 2394

Lopalin Cl 28 756 756

Sal 29 16965 3915

Aacutecido Foacutermico 83 5229 5976

Aacutecido Sulfuacuterico 32 3168 288

Cuirextan BS 135 10129 7290

Dolomita 48 4752 0

Nastabim AS 208 3744 0

Cromeno FB 165 0 7425

Agua 13 BsM 82368 30186

Total 1670188 1222686

El costo de produccioacuten de la teacutecnica de curtido propuesta genera un ahorro de

Bs 447502-

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 25

Los costos de insumos para el tratamiento de efluentes dependieron

directamente de la cantidad necesaria de cal para precipitar el Cromo El costo de

este agente precipitante para cada proceso se muestra en la siguiente tabla

Cantidad mensual de agua de curtido para el tratamiento

Proceso Cal (kgmes)

Costo unitario (Bskg)

Costo total (Bsmes)

Curtido convencional 7861 13 10219

Curtido con alto agotamiento de Cromo

918 13 1193

Diferencia 6943 9026

El proceso con alto agotamiento de Cromo genera un ahorro de 9026 Bsmes

en tratamiento de aguas residuales

En la tabla 16 se presenta el consumo de energiacutea del proceso de curtido para

ambos procesos en base a la potencia del motor del fuloacuten de proceso ldquo3rdquo (15 Hp) y

a la cantidad de procesos de curtido de napa realizada (8 procesosmes)

Consumo de energiacutea eleacutectrica para el proceso de curtido

Proceso Potencia [kW]

Tiempo

[h]

Consumo

[kWhmes]

Costo unitario BskWh

Costo total Bsmes

Curtido convencional 111855 1367 122325 14 171250

Curtido con alto agotamiento de Cromo

111855 633 56643 14 793

Diferencia 734 65682 9195

Este resultado muestra que existe un ahorro energeacutetico con el proceso de alto

agotamiento de Cromo ya que el proceso demanda menos tiempo

Costo total del proceso de curtido

Iacutetem Curtido Convencional (BsMes)

Curtido Con Alto Agotamiento De Cromo (BsMes)

Insumos Para El Curtido 1670188 1222686

Insumos Quiacutemicos Para El Tratamiento De Agua

10219 1193

26middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

Costo De Insumo De Energiacutea Eleacutectrica

171250 793

Total 1851657 1303179

El proceso con alto agotamiento de cromo genera un ahorro de

aproximadamente 30 respecto al proceso convencional

5 Anaacutelisis y discusioacuten

Los cueros resultantes del proceso de alto agotamiento de Cromo presentaron

caracteriacutesticas fiacutesicas y quiacutemicas superiores que el cuero curtido con el proceso

convencional

Optimizacioacuten de la calidad del cuero de napa con el meacutetodo de

alto agotamiento de Cromo pruebas fiacutesicas y quiacutemicas

1141

121 ge12

11

115

12

125

Resistencia a la rotura

Nm

m2

Ensayo de calidad de resistencia a la rotura

198 327227394

22

ge98

0

50

100

150

Desgarre simple Desgarre doble

Nm

m

Ensayo de calidad de desgarre del cuero

808

541 le60

0

50

100

de elongacioacuten

Ensayo de calidad de de elongacioacuten

111 124118 124

ge7ge10

0

5

10

15

Rotura de flor Estallido de flor

Nm

m

Ensayo de calidad de armabilidad del cuero

01234

De retraccion delwetblue

De cromo en elwetblue

Optimizacioacuten de la calidad del cuero de Napa con el meacutetodo de alto agotamiento de Cromo

Con alto agotamiento deCr

convencional

Norma IUC-IUP

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 27

Se obtuvo un resultado significativamente diferente cuando se analizoacute el Cromo

absorbido por la piel Estos resultados estaacuten relacionados con la absorcioacuten de cromo

en las pieles

El ensayo de rotura y estallido de flor no dependen del proceso de curtido

El pH del cuero de ambos procesos fue similar el trabajar sin bantildeo no causoacute

dantildeos en la piel puesto que habiacutea el peligro que por anudamiento de pieles existiera

un desprendimiento de la capa flor

Sustentabilidad del proceso de curtido con alto agotamiento de

Cromo

Dado que el porcentaje de Cromo en los dos tipos de curtido es el mismo con

el proceso de alto agotamiento de Cromo redujo el Cromo residual obtenido en el

efluente del proceso como se muestra en la figura 3

Este proceso redujo considerablemente el volumen de efluentes generado

impactando positivamente al medio ambiente y a la salud de los obreros de la

empresa

En la figuras 4 se puede observar la diferencia desde el punto de vista ambiental

La figura 4 a) muestra una piscina llena de licores de Cromo a diferencia de la

figura 4 b) donde praacutecticamente no se observa rastros considerables del mismo

Con este proceso se podraacute aumentar la produccioacuten de wetblue en la empresa

dado que el tiempo de produccioacuten de wetblue por este meacutetodo es la mitad que el

tiempo empleado en el proceso convencional por lo tanto la produccioacuten se podraacute

duplicar

Finalmente el proceso con alto agotamiento de Cromo estudiado genera una

ganancia de 548478 Bsmes

112

13

0

2

4

6

8

10

12

Efluente (m3mes)

Convencional

Con alto agotamiento de Cromo

864

0180

2

4

6

8

10

kg de CrTon de piel

Convencional

Con alto agotamiento de Cromo

138

63

0

5

10

15

Horas productivas

Convencional

Con alto agotamiento de Cromo

28middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

a)

b)

a) Cueros wetblue de napa descargados despueacutes del proceso

convencional de curtido b) Cueros wetblue de napa descargados despueacutes

del proceso con alto agotamiento de Cromo

6 Conclusiones

Los resultados obtenidos con el proceso de alto agotamiento de Cromo nos

permiten llegar a las siguientes conclusiones

Al realizar el proceso sin bantildeo se contoacute con poca cantidad de agua por lo

cual se disminuyoacute la cantidad de sal (NaCl) para llegar a la concentracioacuten

ideal

El fuloacuten convencional no es apto para el proceso sin bantildeos por no contener

un flujo que ayude con el movimiento de las pieles la temperatura no se

incrementa como lo hariacutea en un fuloacuten cangiloacuten Para llegar a condiciones de

un fuloacuten cangiloacuten en el mismo se debe trabajar con remanentes de agua e

incrementar la temperatura por adicioacuten de un porcentaje de agua caliente

El pH miacutenimo de piquelado para una buena absorcioacuten de cromo en la piel

es de 25

El basificado en el proceso de las pieles ayuda a la formacioacuten de complejos

del Cromo y a la fijacioacuten de los mismos al interior

El aumento de temperatura por la accioacuten mecaacutenica y adicioacuten de agua caliente

en dos tomas junto al basificante en el fuloacuten fue ideal

Tomando los controles necesarios (medicioacuten de pH temperatura y control con

cortes en la piel) se puede realizar un proceso con alto agotamiento de Cromo en

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 29

fuloacuten tradicional usando los mismos insumos quiacutemicos que los que se utilizan en un

proceso convencional

Este proceso es eficiente sustentable y al alcance de todas las curtiembre

consideradas MyPrsquos de la ciudad de Cochabamba

Bibliografiacutea

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Universidad Catoacutelica de Chile

Page 20: Propuesta Básica para la Gestión de los Residuos Sólidos de la … · 2017-06-06 · El método de curtido se fue optimizando con el uso de herramientas de alto agotamiento de

22middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

Los paraacutemetros de estos ensayos fiacutesicos son normados por la

IUP (International Union Physical Test)

Ensayos fiacutesicos de cuero recurtido de napa vestimenta

Tipo de ensayos fiacutesicos

R

esis

tenc

ia a

la r

otur

a [N

mm

2 ]

D

e E

long

acioacute

n

Res

iste

ncia

al d

esga

rre

sim

ple

[Nm

m]

Res

iste

ncia

al d

esga

rre

dobl

e

[Nm

m]

Rot

ura

de fl

or [m

m]

Est

allid

o de

flor

[mm

]

Norma ge12 le60 ge20 ge98 ge7 ge10

Curtido convencional 113808 808056

19792

7 327232 111106 123806

Curtido con alto agotamiento de Cromo

12091

1 54135

1 22683 39356

5 11791

5 13231

4

En la tabla 10 se puede observar que el proceso convencional tiene valores fuera

de la norma en resistencia a la rotura porcentaje de elongacioacuten desgarre simple y

doble Los resultados obtenidos con el proceso de alto agotamiento de Cromo son

similares o superiores a los obtenidos con el proceso convencional

43 Ensayos quiacutemicos al cuero recurtido

El ensayo quiacutemico realizado fue la medicioacuten de pH del cuero normado por la

IUC (International Union Chemical Test)

Resultados de ensayos de determinacioacuten de pH e iacutendice de

diferencia

Proceso de curtido pH pH diferencial

Iacutendice de diferencia

Norma ge35 le07

Proceso convencional 391 451 06

Proceso con alto Agotamiento de Cromo 384 436 052

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 23

Los valores de iacutendice de referencia mayores a 07 indican que hay la presencia

de aacutecidos o bases fuertes y una ausencia de sales reguladoras (Gomez amp Medina

1986)

El proceso con alto agotamiento de cromo presenta resultados similares al

proceso convencional

44 Ensayo fiacutesico al cuero wetblue

El cuero wetblue es producto del proceso de curtido la prueba fiacutesica que se

realiza es la retraccioacuten esta determina si la absorcioacuten de Cromo en el proceso de

Curtido fue la adecuada Si la retraccioacuten es mayor al 2 hubo una mala curticioacuten

Este paraacutemetro es normado por la IUP (International Union Physical Test)

Resultados de ensayos de determinacioacuten de retraccioacuten de los

cueros wetblue de las pruebas de curtido realizadas

Proceso de curtido De retraccioacuten Promedio

(a) (b) (c) Norma le2

Convencional 2 en fuloacuten de pruebas 2 2 1 167

Prueba de la teacutecnica ldquoerdquo en fuloacuten de proceso ldquo3rdquo

0 0 0 0

(a) Prueba 1 (b) Prueba 2 (c) Prueba 3

La tabla 12 nos muestra que los valores de porcentaje de retraccioacuten para el

wetblue convencional son muy elevados e incluso no cumplen la norma Esto debido

a una mala absorcioacuten de Cromo en su curtido

45 Ensayo quiacutemico al cuero wetblue

La prueba quiacutemica que se realiza es la determinacioacuten de Cromo total en el

wetblueEste paraacutemetro es normado por la IUC (International Union Chemical

Test)

Resultados de los ensayos de determinacioacuten de Cromo total en

los cueros wetblue de las pruebas de curtido realizadas

Proceso de curtido de Cromo en el cuero

Norma en peso secoge325

Proceso convencional 2647

Proceso con alto agotamiento de Cromo

3618

24middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

En la tabla 13 se puede observar que con el meacutetodo de alto agotamiento de

Cromo se obtiene un cuero wetblue con mayor porcentaje de Cromo en el cuero

esta prueba respalda al ensayo de retraccioacuten de wetblue

Las propiedades de calidad de cuero dependen de la absorcioacuten de Cromo en el

cuero wetblue

46 Evaluacioacuten financiera

La curtiembre CURMA SRL representante de las curtiembres tradicionales de

la ciudad de Cochabamba tiene una capacidad productiva de 900 piezas de napa mes

con un peso promedio de kg 10 por pieza para el respectivo caacutelculo de costos se

tomoacute como base kg 9000 piel en tripa por mes

Para el proceso convencional se realizoacute el caacutelculo de la cantidad de sal de Cromo

necesaria para igualar la absorcioacuten de cromo realizada con el proceso con alto

agotamiento de Cromo

Costo total de insumos empleados

Insumo Costo Unitario Bskg

Curtido Convencional BsMes

Curtido Con Alto Agotamiento De Cromo BsMes

Sulfato De Amonio 6 540 1620

Bisulfato De Sodio 115 828 0

Rohapon 133 2394 2394

Lopalin Cl 28 756 756

Sal 29 16965 3915

Aacutecido Foacutermico 83 5229 5976

Aacutecido Sulfuacuterico 32 3168 288

Cuirextan BS 135 10129 7290

Dolomita 48 4752 0

Nastabim AS 208 3744 0

Cromeno FB 165 0 7425

Agua 13 BsM 82368 30186

Total 1670188 1222686

El costo de produccioacuten de la teacutecnica de curtido propuesta genera un ahorro de

Bs 447502-

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 25

Los costos de insumos para el tratamiento de efluentes dependieron

directamente de la cantidad necesaria de cal para precipitar el Cromo El costo de

este agente precipitante para cada proceso se muestra en la siguiente tabla

Cantidad mensual de agua de curtido para el tratamiento

Proceso Cal (kgmes)

Costo unitario (Bskg)

Costo total (Bsmes)

Curtido convencional 7861 13 10219

Curtido con alto agotamiento de Cromo

918 13 1193

Diferencia 6943 9026

El proceso con alto agotamiento de Cromo genera un ahorro de 9026 Bsmes

en tratamiento de aguas residuales

En la tabla 16 se presenta el consumo de energiacutea del proceso de curtido para

ambos procesos en base a la potencia del motor del fuloacuten de proceso ldquo3rdquo (15 Hp) y

a la cantidad de procesos de curtido de napa realizada (8 procesosmes)

Consumo de energiacutea eleacutectrica para el proceso de curtido

Proceso Potencia [kW]

Tiempo

[h]

Consumo

[kWhmes]

Costo unitario BskWh

Costo total Bsmes

Curtido convencional 111855 1367 122325 14 171250

Curtido con alto agotamiento de Cromo

111855 633 56643 14 793

Diferencia 734 65682 9195

Este resultado muestra que existe un ahorro energeacutetico con el proceso de alto

agotamiento de Cromo ya que el proceso demanda menos tiempo

Costo total del proceso de curtido

Iacutetem Curtido Convencional (BsMes)

Curtido Con Alto Agotamiento De Cromo (BsMes)

Insumos Para El Curtido 1670188 1222686

Insumos Quiacutemicos Para El Tratamiento De Agua

10219 1193

26middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

Costo De Insumo De Energiacutea Eleacutectrica

171250 793

Total 1851657 1303179

El proceso con alto agotamiento de cromo genera un ahorro de

aproximadamente 30 respecto al proceso convencional

5 Anaacutelisis y discusioacuten

Los cueros resultantes del proceso de alto agotamiento de Cromo presentaron

caracteriacutesticas fiacutesicas y quiacutemicas superiores que el cuero curtido con el proceso

convencional

Optimizacioacuten de la calidad del cuero de napa con el meacutetodo de

alto agotamiento de Cromo pruebas fiacutesicas y quiacutemicas

1141

121 ge12

11

115

12

125

Resistencia a la rotura

Nm

m2

Ensayo de calidad de resistencia a la rotura

198 327227394

22

ge98

0

50

100

150

Desgarre simple Desgarre doble

Nm

m

Ensayo de calidad de desgarre del cuero

808

541 le60

0

50

100

de elongacioacuten

Ensayo de calidad de de elongacioacuten

111 124118 124

ge7ge10

0

5

10

15

Rotura de flor Estallido de flor

Nm

m

Ensayo de calidad de armabilidad del cuero

01234

De retraccion delwetblue

De cromo en elwetblue

Optimizacioacuten de la calidad del cuero de Napa con el meacutetodo de alto agotamiento de Cromo

Con alto agotamiento deCr

convencional

Norma IUC-IUP

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 27

Se obtuvo un resultado significativamente diferente cuando se analizoacute el Cromo

absorbido por la piel Estos resultados estaacuten relacionados con la absorcioacuten de cromo

en las pieles

El ensayo de rotura y estallido de flor no dependen del proceso de curtido

El pH del cuero de ambos procesos fue similar el trabajar sin bantildeo no causoacute

dantildeos en la piel puesto que habiacutea el peligro que por anudamiento de pieles existiera

un desprendimiento de la capa flor

Sustentabilidad del proceso de curtido con alto agotamiento de

Cromo

Dado que el porcentaje de Cromo en los dos tipos de curtido es el mismo con

el proceso de alto agotamiento de Cromo redujo el Cromo residual obtenido en el

efluente del proceso como se muestra en la figura 3

Este proceso redujo considerablemente el volumen de efluentes generado

impactando positivamente al medio ambiente y a la salud de los obreros de la

empresa

En la figuras 4 se puede observar la diferencia desde el punto de vista ambiental

La figura 4 a) muestra una piscina llena de licores de Cromo a diferencia de la

figura 4 b) donde praacutecticamente no se observa rastros considerables del mismo

Con este proceso se podraacute aumentar la produccioacuten de wetblue en la empresa

dado que el tiempo de produccioacuten de wetblue por este meacutetodo es la mitad que el

tiempo empleado en el proceso convencional por lo tanto la produccioacuten se podraacute

duplicar

Finalmente el proceso con alto agotamiento de Cromo estudiado genera una

ganancia de 548478 Bsmes

112

13

0

2

4

6

8

10

12

Efluente (m3mes)

Convencional

Con alto agotamiento de Cromo

864

0180

2

4

6

8

10

kg de CrTon de piel

Convencional

Con alto agotamiento de Cromo

138

63

0

5

10

15

Horas productivas

Convencional

Con alto agotamiento de Cromo

28middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

a)

b)

a) Cueros wetblue de napa descargados despueacutes del proceso

convencional de curtido b) Cueros wetblue de napa descargados despueacutes

del proceso con alto agotamiento de Cromo

6 Conclusiones

Los resultados obtenidos con el proceso de alto agotamiento de Cromo nos

permiten llegar a las siguientes conclusiones

Al realizar el proceso sin bantildeo se contoacute con poca cantidad de agua por lo

cual se disminuyoacute la cantidad de sal (NaCl) para llegar a la concentracioacuten

ideal

El fuloacuten convencional no es apto para el proceso sin bantildeos por no contener

un flujo que ayude con el movimiento de las pieles la temperatura no se

incrementa como lo hariacutea en un fuloacuten cangiloacuten Para llegar a condiciones de

un fuloacuten cangiloacuten en el mismo se debe trabajar con remanentes de agua e

incrementar la temperatura por adicioacuten de un porcentaje de agua caliente

El pH miacutenimo de piquelado para una buena absorcioacuten de cromo en la piel

es de 25

El basificado en el proceso de las pieles ayuda a la formacioacuten de complejos

del Cromo y a la fijacioacuten de los mismos al interior

El aumento de temperatura por la accioacuten mecaacutenica y adicioacuten de agua caliente

en dos tomas junto al basificante en el fuloacuten fue ideal

Tomando los controles necesarios (medicioacuten de pH temperatura y control con

cortes en la piel) se puede realizar un proceso con alto agotamiento de Cromo en

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 29

fuloacuten tradicional usando los mismos insumos quiacutemicos que los que se utilizan en un

proceso convencional

Este proceso es eficiente sustentable y al alcance de todas las curtiembre

consideradas MyPrsquos de la ciudad de Cochabamba

Bibliografiacutea

[1] Adzet J M (1985) Quiacutemica teacutecnica de teneria Barcelona RomanyaValls

[2] Colaacutegeno MD (21 de enero de 2016) wwwcolagenomdcom Obtenido de

httpwwwcolagenomdcomfibras-de-colageno

[3] CPTS (2005) Guiacutea teacutecnica de produccioacuten maacutes limpia para curtiembres Bolivia

[4] Cueronetcom (15 de julio de 2016) wwwcueronetcom Obtenido de

httpwwwcueronetcomtecnicatipospieleshtm

[5] Frendrup W (1999) Practical possibilities for cleaner production in leather processing

Danish Technological IstituteEnvironmental technology

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Rio Grande Do Sul MK

[10] Morera J Bacardit A Olleacute L Bartoliacute E amp Borraacutes M D (2007)

Minimization of the environmental impact of chrome tanning A new process

with high chrome exhaustion En CHEMOSPHERE Vol 6911728-1733

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Sludge Obtenido de appknovelcom

httpappknovelcomhotlinktocidkpIWTAS001industrial-

wastewaterindustrial-wastewater

[13] Ram Chandra R N (2010) Bacterial diversity organic pollutants and their

metabolites in two aeration lagoons of common effluent treatment plant

(CETP) during the degradation and detoxification of tannery wastewater

Bioresurce Technology 2333-2341

30middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

[14] Rodier J (1998) Anaacutelisis de aguas Barcelona Ediciones Omega SA

[15] Salas G (2005) Eliminacioacuten de sulfuros por oxidacioacuten en el tratamiento de

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httpwwwvirtualunaleducocursosciencias2000024leccionescap010

1_01_13_14html

[18] VJ Sundar J R (2002) Cleaner chrome tanning mdash emerging options

Journal of Cleaner Production 10 23

[19] Vega J C (1997) Manejo de residuos de la industria quiacutemica y afin SantiagoChile

Universidad Catoacutelica de Chile

Page 21: Propuesta Básica para la Gestión de los Residuos Sólidos de la … · 2017-06-06 · El método de curtido se fue optimizando con el uso de herramientas de alto agotamiento de

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 23

Los valores de iacutendice de referencia mayores a 07 indican que hay la presencia

de aacutecidos o bases fuertes y una ausencia de sales reguladoras (Gomez amp Medina

1986)

El proceso con alto agotamiento de cromo presenta resultados similares al

proceso convencional

44 Ensayo fiacutesico al cuero wetblue

El cuero wetblue es producto del proceso de curtido la prueba fiacutesica que se

realiza es la retraccioacuten esta determina si la absorcioacuten de Cromo en el proceso de

Curtido fue la adecuada Si la retraccioacuten es mayor al 2 hubo una mala curticioacuten

Este paraacutemetro es normado por la IUP (International Union Physical Test)

Resultados de ensayos de determinacioacuten de retraccioacuten de los

cueros wetblue de las pruebas de curtido realizadas

Proceso de curtido De retraccioacuten Promedio

(a) (b) (c) Norma le2

Convencional 2 en fuloacuten de pruebas 2 2 1 167

Prueba de la teacutecnica ldquoerdquo en fuloacuten de proceso ldquo3rdquo

0 0 0 0

(a) Prueba 1 (b) Prueba 2 (c) Prueba 3

La tabla 12 nos muestra que los valores de porcentaje de retraccioacuten para el

wetblue convencional son muy elevados e incluso no cumplen la norma Esto debido

a una mala absorcioacuten de Cromo en su curtido

45 Ensayo quiacutemico al cuero wetblue

La prueba quiacutemica que se realiza es la determinacioacuten de Cromo total en el

wetblueEste paraacutemetro es normado por la IUC (International Union Chemical

Test)

Resultados de los ensayos de determinacioacuten de Cromo total en

los cueros wetblue de las pruebas de curtido realizadas

Proceso de curtido de Cromo en el cuero

Norma en peso secoge325

Proceso convencional 2647

Proceso con alto agotamiento de Cromo

3618

24middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

En la tabla 13 se puede observar que con el meacutetodo de alto agotamiento de

Cromo se obtiene un cuero wetblue con mayor porcentaje de Cromo en el cuero

esta prueba respalda al ensayo de retraccioacuten de wetblue

Las propiedades de calidad de cuero dependen de la absorcioacuten de Cromo en el

cuero wetblue

46 Evaluacioacuten financiera

La curtiembre CURMA SRL representante de las curtiembres tradicionales de

la ciudad de Cochabamba tiene una capacidad productiva de 900 piezas de napa mes

con un peso promedio de kg 10 por pieza para el respectivo caacutelculo de costos se

tomoacute como base kg 9000 piel en tripa por mes

Para el proceso convencional se realizoacute el caacutelculo de la cantidad de sal de Cromo

necesaria para igualar la absorcioacuten de cromo realizada con el proceso con alto

agotamiento de Cromo

Costo total de insumos empleados

Insumo Costo Unitario Bskg

Curtido Convencional BsMes

Curtido Con Alto Agotamiento De Cromo BsMes

Sulfato De Amonio 6 540 1620

Bisulfato De Sodio 115 828 0

Rohapon 133 2394 2394

Lopalin Cl 28 756 756

Sal 29 16965 3915

Aacutecido Foacutermico 83 5229 5976

Aacutecido Sulfuacuterico 32 3168 288

Cuirextan BS 135 10129 7290

Dolomita 48 4752 0

Nastabim AS 208 3744 0

Cromeno FB 165 0 7425

Agua 13 BsM 82368 30186

Total 1670188 1222686

El costo de produccioacuten de la teacutecnica de curtido propuesta genera un ahorro de

Bs 447502-

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 25

Los costos de insumos para el tratamiento de efluentes dependieron

directamente de la cantidad necesaria de cal para precipitar el Cromo El costo de

este agente precipitante para cada proceso se muestra en la siguiente tabla

Cantidad mensual de agua de curtido para el tratamiento

Proceso Cal (kgmes)

Costo unitario (Bskg)

Costo total (Bsmes)

Curtido convencional 7861 13 10219

Curtido con alto agotamiento de Cromo

918 13 1193

Diferencia 6943 9026

El proceso con alto agotamiento de Cromo genera un ahorro de 9026 Bsmes

en tratamiento de aguas residuales

En la tabla 16 se presenta el consumo de energiacutea del proceso de curtido para

ambos procesos en base a la potencia del motor del fuloacuten de proceso ldquo3rdquo (15 Hp) y

a la cantidad de procesos de curtido de napa realizada (8 procesosmes)

Consumo de energiacutea eleacutectrica para el proceso de curtido

Proceso Potencia [kW]

Tiempo

[h]

Consumo

[kWhmes]

Costo unitario BskWh

Costo total Bsmes

Curtido convencional 111855 1367 122325 14 171250

Curtido con alto agotamiento de Cromo

111855 633 56643 14 793

Diferencia 734 65682 9195

Este resultado muestra que existe un ahorro energeacutetico con el proceso de alto

agotamiento de Cromo ya que el proceso demanda menos tiempo

Costo total del proceso de curtido

Iacutetem Curtido Convencional (BsMes)

Curtido Con Alto Agotamiento De Cromo (BsMes)

Insumos Para El Curtido 1670188 1222686

Insumos Quiacutemicos Para El Tratamiento De Agua

10219 1193

26middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

Costo De Insumo De Energiacutea Eleacutectrica

171250 793

Total 1851657 1303179

El proceso con alto agotamiento de cromo genera un ahorro de

aproximadamente 30 respecto al proceso convencional

5 Anaacutelisis y discusioacuten

Los cueros resultantes del proceso de alto agotamiento de Cromo presentaron

caracteriacutesticas fiacutesicas y quiacutemicas superiores que el cuero curtido con el proceso

convencional

Optimizacioacuten de la calidad del cuero de napa con el meacutetodo de

alto agotamiento de Cromo pruebas fiacutesicas y quiacutemicas

1141

121 ge12

11

115

12

125

Resistencia a la rotura

Nm

m2

Ensayo de calidad de resistencia a la rotura

198 327227394

22

ge98

0

50

100

150

Desgarre simple Desgarre doble

Nm

m

Ensayo de calidad de desgarre del cuero

808

541 le60

0

50

100

de elongacioacuten

Ensayo de calidad de de elongacioacuten

111 124118 124

ge7ge10

0

5

10

15

Rotura de flor Estallido de flor

Nm

m

Ensayo de calidad de armabilidad del cuero

01234

De retraccion delwetblue

De cromo en elwetblue

Optimizacioacuten de la calidad del cuero de Napa con el meacutetodo de alto agotamiento de Cromo

Con alto agotamiento deCr

convencional

Norma IUC-IUP

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 27

Se obtuvo un resultado significativamente diferente cuando se analizoacute el Cromo

absorbido por la piel Estos resultados estaacuten relacionados con la absorcioacuten de cromo

en las pieles

El ensayo de rotura y estallido de flor no dependen del proceso de curtido

El pH del cuero de ambos procesos fue similar el trabajar sin bantildeo no causoacute

dantildeos en la piel puesto que habiacutea el peligro que por anudamiento de pieles existiera

un desprendimiento de la capa flor

Sustentabilidad del proceso de curtido con alto agotamiento de

Cromo

Dado que el porcentaje de Cromo en los dos tipos de curtido es el mismo con

el proceso de alto agotamiento de Cromo redujo el Cromo residual obtenido en el

efluente del proceso como se muestra en la figura 3

Este proceso redujo considerablemente el volumen de efluentes generado

impactando positivamente al medio ambiente y a la salud de los obreros de la

empresa

En la figuras 4 se puede observar la diferencia desde el punto de vista ambiental

La figura 4 a) muestra una piscina llena de licores de Cromo a diferencia de la

figura 4 b) donde praacutecticamente no se observa rastros considerables del mismo

Con este proceso se podraacute aumentar la produccioacuten de wetblue en la empresa

dado que el tiempo de produccioacuten de wetblue por este meacutetodo es la mitad que el

tiempo empleado en el proceso convencional por lo tanto la produccioacuten se podraacute

duplicar

Finalmente el proceso con alto agotamiento de Cromo estudiado genera una

ganancia de 548478 Bsmes

112

13

0

2

4

6

8

10

12

Efluente (m3mes)

Convencional

Con alto agotamiento de Cromo

864

0180

2

4

6

8

10

kg de CrTon de piel

Convencional

Con alto agotamiento de Cromo

138

63

0

5

10

15

Horas productivas

Convencional

Con alto agotamiento de Cromo

28middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

a)

b)

a) Cueros wetblue de napa descargados despueacutes del proceso

convencional de curtido b) Cueros wetblue de napa descargados despueacutes

del proceso con alto agotamiento de Cromo

6 Conclusiones

Los resultados obtenidos con el proceso de alto agotamiento de Cromo nos

permiten llegar a las siguientes conclusiones

Al realizar el proceso sin bantildeo se contoacute con poca cantidad de agua por lo

cual se disminuyoacute la cantidad de sal (NaCl) para llegar a la concentracioacuten

ideal

El fuloacuten convencional no es apto para el proceso sin bantildeos por no contener

un flujo que ayude con el movimiento de las pieles la temperatura no se

incrementa como lo hariacutea en un fuloacuten cangiloacuten Para llegar a condiciones de

un fuloacuten cangiloacuten en el mismo se debe trabajar con remanentes de agua e

incrementar la temperatura por adicioacuten de un porcentaje de agua caliente

El pH miacutenimo de piquelado para una buena absorcioacuten de cromo en la piel

es de 25

El basificado en el proceso de las pieles ayuda a la formacioacuten de complejos

del Cromo y a la fijacioacuten de los mismos al interior

El aumento de temperatura por la accioacuten mecaacutenica y adicioacuten de agua caliente

en dos tomas junto al basificante en el fuloacuten fue ideal

Tomando los controles necesarios (medicioacuten de pH temperatura y control con

cortes en la piel) se puede realizar un proceso con alto agotamiento de Cromo en

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 29

fuloacuten tradicional usando los mismos insumos quiacutemicos que los que se utilizan en un

proceso convencional

Este proceso es eficiente sustentable y al alcance de todas las curtiembre

consideradas MyPrsquos de la ciudad de Cochabamba

Bibliografiacutea

[1] Adzet J M (1985) Quiacutemica teacutecnica de teneria Barcelona RomanyaValls

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Minimization of the environmental impact of chrome tanning A new process

with high chrome exhaustion En CHEMOSPHERE Vol 6911728-1733

[11] NEOCITEC (8 de julio de 2016) wwwneociteccom Obtenido de

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[12] Orhon D B (15 de enero de 2009) Industrial Wastewater Treatment by Activated

Sludge Obtenido de appknovelcom

httpappknovelcomhotlinktocidkpIWTAS001industrial-

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[13] Ram Chandra R N (2010) Bacterial diversity organic pollutants and their

metabolites in two aeration lagoons of common effluent treatment plant

(CETP) during the degradation and detoxification of tannery wastewater

Bioresurce Technology 2333-2341

30middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

[14] Rodier J (1998) Anaacutelisis de aguas Barcelona Ediciones Omega SA

[15] Salas G (2005) Eliminacioacuten de sulfuros por oxidacioacuten en el tratamiento de

agua residual de una curtiembre Rev Per Quiacutem Ing Quiacutem Vol 8 Nordm 1 3

[16] Shamrock water treatment SA (20 de enero de 2015) wwwmemberstripodcom

Obtenido de

httpmemberstripodcomlondon_jobtrabajoseninglaterraid29html

[17] Universidad Nacional de Colombia (21 de enero de 2016)

wwwvirtualunaleduco Obtenido de

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1_01_13_14html

[18] VJ Sundar J R (2002) Cleaner chrome tanning mdash emerging options

Journal of Cleaner Production 10 23

[19] Vega J C (1997) Manejo de residuos de la industria quiacutemica y afin SantiagoChile

Universidad Catoacutelica de Chile

Page 22: Propuesta Básica para la Gestión de los Residuos Sólidos de la … · 2017-06-06 · El método de curtido se fue optimizando con el uso de herramientas de alto agotamiento de

24middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

En la tabla 13 se puede observar que con el meacutetodo de alto agotamiento de

Cromo se obtiene un cuero wetblue con mayor porcentaje de Cromo en el cuero

esta prueba respalda al ensayo de retraccioacuten de wetblue

Las propiedades de calidad de cuero dependen de la absorcioacuten de Cromo en el

cuero wetblue

46 Evaluacioacuten financiera

La curtiembre CURMA SRL representante de las curtiembres tradicionales de

la ciudad de Cochabamba tiene una capacidad productiva de 900 piezas de napa mes

con un peso promedio de kg 10 por pieza para el respectivo caacutelculo de costos se

tomoacute como base kg 9000 piel en tripa por mes

Para el proceso convencional se realizoacute el caacutelculo de la cantidad de sal de Cromo

necesaria para igualar la absorcioacuten de cromo realizada con el proceso con alto

agotamiento de Cromo

Costo total de insumos empleados

Insumo Costo Unitario Bskg

Curtido Convencional BsMes

Curtido Con Alto Agotamiento De Cromo BsMes

Sulfato De Amonio 6 540 1620

Bisulfato De Sodio 115 828 0

Rohapon 133 2394 2394

Lopalin Cl 28 756 756

Sal 29 16965 3915

Aacutecido Foacutermico 83 5229 5976

Aacutecido Sulfuacuterico 32 3168 288

Cuirextan BS 135 10129 7290

Dolomita 48 4752 0

Nastabim AS 208 3744 0

Cromeno FB 165 0 7425

Agua 13 BsM 82368 30186

Total 1670188 1222686

El costo de produccioacuten de la teacutecnica de curtido propuesta genera un ahorro de

Bs 447502-

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Los costos de insumos para el tratamiento de efluentes dependieron

directamente de la cantidad necesaria de cal para precipitar el Cromo El costo de

este agente precipitante para cada proceso se muestra en la siguiente tabla

Cantidad mensual de agua de curtido para el tratamiento

Proceso Cal (kgmes)

Costo unitario (Bskg)

Costo total (Bsmes)

Curtido convencional 7861 13 10219

Curtido con alto agotamiento de Cromo

918 13 1193

Diferencia 6943 9026

El proceso con alto agotamiento de Cromo genera un ahorro de 9026 Bsmes

en tratamiento de aguas residuales

En la tabla 16 se presenta el consumo de energiacutea del proceso de curtido para

ambos procesos en base a la potencia del motor del fuloacuten de proceso ldquo3rdquo (15 Hp) y

a la cantidad de procesos de curtido de napa realizada (8 procesosmes)

Consumo de energiacutea eleacutectrica para el proceso de curtido

Proceso Potencia [kW]

Tiempo

[h]

Consumo

[kWhmes]

Costo unitario BskWh

Costo total Bsmes

Curtido convencional 111855 1367 122325 14 171250

Curtido con alto agotamiento de Cromo

111855 633 56643 14 793

Diferencia 734 65682 9195

Este resultado muestra que existe un ahorro energeacutetico con el proceso de alto

agotamiento de Cromo ya que el proceso demanda menos tiempo

Costo total del proceso de curtido

Iacutetem Curtido Convencional (BsMes)

Curtido Con Alto Agotamiento De Cromo (BsMes)

Insumos Para El Curtido 1670188 1222686

Insumos Quiacutemicos Para El Tratamiento De Agua

10219 1193

26middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

Costo De Insumo De Energiacutea Eleacutectrica

171250 793

Total 1851657 1303179

El proceso con alto agotamiento de cromo genera un ahorro de

aproximadamente 30 respecto al proceso convencional

5 Anaacutelisis y discusioacuten

Los cueros resultantes del proceso de alto agotamiento de Cromo presentaron

caracteriacutesticas fiacutesicas y quiacutemicas superiores que el cuero curtido con el proceso

convencional

Optimizacioacuten de la calidad del cuero de napa con el meacutetodo de

alto agotamiento de Cromo pruebas fiacutesicas y quiacutemicas

1141

121 ge12

11

115

12

125

Resistencia a la rotura

Nm

m2

Ensayo de calidad de resistencia a la rotura

198 327227394

22

ge98

0

50

100

150

Desgarre simple Desgarre doble

Nm

m

Ensayo de calidad de desgarre del cuero

808

541 le60

0

50

100

de elongacioacuten

Ensayo de calidad de de elongacioacuten

111 124118 124

ge7ge10

0

5

10

15

Rotura de flor Estallido de flor

Nm

m

Ensayo de calidad de armabilidad del cuero

01234

De retraccion delwetblue

De cromo en elwetblue

Optimizacioacuten de la calidad del cuero de Napa con el meacutetodo de alto agotamiento de Cromo

Con alto agotamiento deCr

convencional

Norma IUC-IUP

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Se obtuvo un resultado significativamente diferente cuando se analizoacute el Cromo

absorbido por la piel Estos resultados estaacuten relacionados con la absorcioacuten de cromo

en las pieles

El ensayo de rotura y estallido de flor no dependen del proceso de curtido

El pH del cuero de ambos procesos fue similar el trabajar sin bantildeo no causoacute

dantildeos en la piel puesto que habiacutea el peligro que por anudamiento de pieles existiera

un desprendimiento de la capa flor

Sustentabilidad del proceso de curtido con alto agotamiento de

Cromo

Dado que el porcentaje de Cromo en los dos tipos de curtido es el mismo con

el proceso de alto agotamiento de Cromo redujo el Cromo residual obtenido en el

efluente del proceso como se muestra en la figura 3

Este proceso redujo considerablemente el volumen de efluentes generado

impactando positivamente al medio ambiente y a la salud de los obreros de la

empresa

En la figuras 4 se puede observar la diferencia desde el punto de vista ambiental

La figura 4 a) muestra una piscina llena de licores de Cromo a diferencia de la

figura 4 b) donde praacutecticamente no se observa rastros considerables del mismo

Con este proceso se podraacute aumentar la produccioacuten de wetblue en la empresa

dado que el tiempo de produccioacuten de wetblue por este meacutetodo es la mitad que el

tiempo empleado en el proceso convencional por lo tanto la produccioacuten se podraacute

duplicar

Finalmente el proceso con alto agotamiento de Cromo estudiado genera una

ganancia de 548478 Bsmes

112

13

0

2

4

6

8

10

12

Efluente (m3mes)

Convencional

Con alto agotamiento de Cromo

864

0180

2

4

6

8

10

kg de CrTon de piel

Convencional

Con alto agotamiento de Cromo

138

63

0

5

10

15

Horas productivas

Convencional

Con alto agotamiento de Cromo

28middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

a)

b)

a) Cueros wetblue de napa descargados despueacutes del proceso

convencional de curtido b) Cueros wetblue de napa descargados despueacutes

del proceso con alto agotamiento de Cromo

6 Conclusiones

Los resultados obtenidos con el proceso de alto agotamiento de Cromo nos

permiten llegar a las siguientes conclusiones

Al realizar el proceso sin bantildeo se contoacute con poca cantidad de agua por lo

cual se disminuyoacute la cantidad de sal (NaCl) para llegar a la concentracioacuten

ideal

El fuloacuten convencional no es apto para el proceso sin bantildeos por no contener

un flujo que ayude con el movimiento de las pieles la temperatura no se

incrementa como lo hariacutea en un fuloacuten cangiloacuten Para llegar a condiciones de

un fuloacuten cangiloacuten en el mismo se debe trabajar con remanentes de agua e

incrementar la temperatura por adicioacuten de un porcentaje de agua caliente

El pH miacutenimo de piquelado para una buena absorcioacuten de cromo en la piel

es de 25

El basificado en el proceso de las pieles ayuda a la formacioacuten de complejos

del Cromo y a la fijacioacuten de los mismos al interior

El aumento de temperatura por la accioacuten mecaacutenica y adicioacuten de agua caliente

en dos tomas junto al basificante en el fuloacuten fue ideal

Tomando los controles necesarios (medicioacuten de pH temperatura y control con

cortes en la piel) se puede realizar un proceso con alto agotamiento de Cromo en

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fuloacuten tradicional usando los mismos insumos quiacutemicos que los que se utilizan en un

proceso convencional

Este proceso es eficiente sustentable y al alcance de todas las curtiembre

consideradas MyPrsquos de la ciudad de Cochabamba

Bibliografiacutea

[1] Adzet J M (1985) Quiacutemica teacutecnica de teneria Barcelona RomanyaValls

[2] Colaacutegeno MD (21 de enero de 2016) wwwcolagenomdcom Obtenido de

httpwwwcolagenomdcomfibras-de-colageno

[3] CPTS (2005) Guiacutea teacutecnica de produccioacuten maacutes limpia para curtiembres Bolivia

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httpwwwcueronetcomtecnicatipospieleshtm

[5] Frendrup W (1999) Practical possibilities for cleaner production in leather processing

Danish Technological IstituteEnvironmental technology

[6] Indigo quiacutemica (30 de junio de 2016) wwwindigoquimicaes Obtenido de

httpindigoquimicanetpdfbibliotecaenciclopedia

[7] Lenntech BV (30 de junio de 2016) lennteches Obtenido de

httpwwwlenntechesmetales-pesadoshtm

[8] Mantildeaz J M (21 de enero de 2016) wwwehues Obtenido de

httpwwwehueusbiomoleculaslipidoslipid33htm

[9] MK Quimica de Brasil Ltda (2005) Manual de aplicacioacuten para productos de cuero

Rio Grande Do Sul MK

[10] Morera J Bacardit A Olleacute L Bartoliacute E amp Borraacutes M D (2007)

Minimization of the environmental impact of chrome tanning A new process

with high chrome exhaustion En CHEMOSPHERE Vol 6911728-1733

[11] NEOCITEC (8 de julio de 2016) wwwneociteccom Obtenido de

httpwwwneociteccommxindiceasphtml

[12] Orhon D B (15 de enero de 2009) Industrial Wastewater Treatment by Activated

Sludge Obtenido de appknovelcom

httpappknovelcomhotlinktocidkpIWTAS001industrial-

wastewaterindustrial-wastewater

[13] Ram Chandra R N (2010) Bacterial diversity organic pollutants and their

metabolites in two aeration lagoons of common effluent treatment plant

(CETP) during the degradation and detoxification of tannery wastewater

Bioresurce Technology 2333-2341

30middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

[14] Rodier J (1998) Anaacutelisis de aguas Barcelona Ediciones Omega SA

[15] Salas G (2005) Eliminacioacuten de sulfuros por oxidacioacuten en el tratamiento de

agua residual de una curtiembre Rev Per Quiacutem Ing Quiacutem Vol 8 Nordm 1 3

[16] Shamrock water treatment SA (20 de enero de 2015) wwwmemberstripodcom

Obtenido de

httpmemberstripodcomlondon_jobtrabajoseninglaterraid29html

[17] Universidad Nacional de Colombia (21 de enero de 2016)

wwwvirtualunaleduco Obtenido de

httpwwwvirtualunaleducocursosciencias2000024leccionescap010

1_01_13_14html

[18] VJ Sundar J R (2002) Cleaner chrome tanning mdash emerging options

Journal of Cleaner Production 10 23

[19] Vega J C (1997) Manejo de residuos de la industria quiacutemica y afin SantiagoChile

Universidad Catoacutelica de Chile

Page 23: Propuesta Básica para la Gestión de los Residuos Sólidos de la … · 2017-06-06 · El método de curtido se fue optimizando con el uso de herramientas de alto agotamiento de

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 25

Los costos de insumos para el tratamiento de efluentes dependieron

directamente de la cantidad necesaria de cal para precipitar el Cromo El costo de

este agente precipitante para cada proceso se muestra en la siguiente tabla

Cantidad mensual de agua de curtido para el tratamiento

Proceso Cal (kgmes)

Costo unitario (Bskg)

Costo total (Bsmes)

Curtido convencional 7861 13 10219

Curtido con alto agotamiento de Cromo

918 13 1193

Diferencia 6943 9026

El proceso con alto agotamiento de Cromo genera un ahorro de 9026 Bsmes

en tratamiento de aguas residuales

En la tabla 16 se presenta el consumo de energiacutea del proceso de curtido para

ambos procesos en base a la potencia del motor del fuloacuten de proceso ldquo3rdquo (15 Hp) y

a la cantidad de procesos de curtido de napa realizada (8 procesosmes)

Consumo de energiacutea eleacutectrica para el proceso de curtido

Proceso Potencia [kW]

Tiempo

[h]

Consumo

[kWhmes]

Costo unitario BskWh

Costo total Bsmes

Curtido convencional 111855 1367 122325 14 171250

Curtido con alto agotamiento de Cromo

111855 633 56643 14 793

Diferencia 734 65682 9195

Este resultado muestra que existe un ahorro energeacutetico con el proceso de alto

agotamiento de Cromo ya que el proceso demanda menos tiempo

Costo total del proceso de curtido

Iacutetem Curtido Convencional (BsMes)

Curtido Con Alto Agotamiento De Cromo (BsMes)

Insumos Para El Curtido 1670188 1222686

Insumos Quiacutemicos Para El Tratamiento De Agua

10219 1193

26middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

Costo De Insumo De Energiacutea Eleacutectrica

171250 793

Total 1851657 1303179

El proceso con alto agotamiento de cromo genera un ahorro de

aproximadamente 30 respecto al proceso convencional

5 Anaacutelisis y discusioacuten

Los cueros resultantes del proceso de alto agotamiento de Cromo presentaron

caracteriacutesticas fiacutesicas y quiacutemicas superiores que el cuero curtido con el proceso

convencional

Optimizacioacuten de la calidad del cuero de napa con el meacutetodo de

alto agotamiento de Cromo pruebas fiacutesicas y quiacutemicas

1141

121 ge12

11

115

12

125

Resistencia a la rotura

Nm

m2

Ensayo de calidad de resistencia a la rotura

198 327227394

22

ge98

0

50

100

150

Desgarre simple Desgarre doble

Nm

m

Ensayo de calidad de desgarre del cuero

808

541 le60

0

50

100

de elongacioacuten

Ensayo de calidad de de elongacioacuten

111 124118 124

ge7ge10

0

5

10

15

Rotura de flor Estallido de flor

Nm

m

Ensayo de calidad de armabilidad del cuero

01234

De retraccion delwetblue

De cromo en elwetblue

Optimizacioacuten de la calidad del cuero de Napa con el meacutetodo de alto agotamiento de Cromo

Con alto agotamiento deCr

convencional

Norma IUC-IUP

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 27

Se obtuvo un resultado significativamente diferente cuando se analizoacute el Cromo

absorbido por la piel Estos resultados estaacuten relacionados con la absorcioacuten de cromo

en las pieles

El ensayo de rotura y estallido de flor no dependen del proceso de curtido

El pH del cuero de ambos procesos fue similar el trabajar sin bantildeo no causoacute

dantildeos en la piel puesto que habiacutea el peligro que por anudamiento de pieles existiera

un desprendimiento de la capa flor

Sustentabilidad del proceso de curtido con alto agotamiento de

Cromo

Dado que el porcentaje de Cromo en los dos tipos de curtido es el mismo con

el proceso de alto agotamiento de Cromo redujo el Cromo residual obtenido en el

efluente del proceso como se muestra en la figura 3

Este proceso redujo considerablemente el volumen de efluentes generado

impactando positivamente al medio ambiente y a la salud de los obreros de la

empresa

En la figuras 4 se puede observar la diferencia desde el punto de vista ambiental

La figura 4 a) muestra una piscina llena de licores de Cromo a diferencia de la

figura 4 b) donde praacutecticamente no se observa rastros considerables del mismo

Con este proceso se podraacute aumentar la produccioacuten de wetblue en la empresa

dado que el tiempo de produccioacuten de wetblue por este meacutetodo es la mitad que el

tiempo empleado en el proceso convencional por lo tanto la produccioacuten se podraacute

duplicar

Finalmente el proceso con alto agotamiento de Cromo estudiado genera una

ganancia de 548478 Bsmes

112

13

0

2

4

6

8

10

12

Efluente (m3mes)

Convencional

Con alto agotamiento de Cromo

864

0180

2

4

6

8

10

kg de CrTon de piel

Convencional

Con alto agotamiento de Cromo

138

63

0

5

10

15

Horas productivas

Convencional

Con alto agotamiento de Cromo

28middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

a)

b)

a) Cueros wetblue de napa descargados despueacutes del proceso

convencional de curtido b) Cueros wetblue de napa descargados despueacutes

del proceso con alto agotamiento de Cromo

6 Conclusiones

Los resultados obtenidos con el proceso de alto agotamiento de Cromo nos

permiten llegar a las siguientes conclusiones

Al realizar el proceso sin bantildeo se contoacute con poca cantidad de agua por lo

cual se disminuyoacute la cantidad de sal (NaCl) para llegar a la concentracioacuten

ideal

El fuloacuten convencional no es apto para el proceso sin bantildeos por no contener

un flujo que ayude con el movimiento de las pieles la temperatura no se

incrementa como lo hariacutea en un fuloacuten cangiloacuten Para llegar a condiciones de

un fuloacuten cangiloacuten en el mismo se debe trabajar con remanentes de agua e

incrementar la temperatura por adicioacuten de un porcentaje de agua caliente

El pH miacutenimo de piquelado para una buena absorcioacuten de cromo en la piel

es de 25

El basificado en el proceso de las pieles ayuda a la formacioacuten de complejos

del Cromo y a la fijacioacuten de los mismos al interior

El aumento de temperatura por la accioacuten mecaacutenica y adicioacuten de agua caliente

en dos tomas junto al basificante en el fuloacuten fue ideal

Tomando los controles necesarios (medicioacuten de pH temperatura y control con

cortes en la piel) se puede realizar un proceso con alto agotamiento de Cromo en

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 29

fuloacuten tradicional usando los mismos insumos quiacutemicos que los que se utilizan en un

proceso convencional

Este proceso es eficiente sustentable y al alcance de todas las curtiembre

consideradas MyPrsquos de la ciudad de Cochabamba

Bibliografiacutea

[1] Adzet J M (1985) Quiacutemica teacutecnica de teneria Barcelona RomanyaValls

[2] Colaacutegeno MD (21 de enero de 2016) wwwcolagenomdcom Obtenido de

httpwwwcolagenomdcomfibras-de-colageno

[3] CPTS (2005) Guiacutea teacutecnica de produccioacuten maacutes limpia para curtiembres Bolivia

[4] Cueronetcom (15 de julio de 2016) wwwcueronetcom Obtenido de

httpwwwcueronetcomtecnicatipospieleshtm

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[8] Mantildeaz J M (21 de enero de 2016) wwwehues Obtenido de

httpwwwehueusbiomoleculaslipidoslipid33htm

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Rio Grande Do Sul MK

[10] Morera J Bacardit A Olleacute L Bartoliacute E amp Borraacutes M D (2007)

Minimization of the environmental impact of chrome tanning A new process

with high chrome exhaustion En CHEMOSPHERE Vol 6911728-1733

[11] NEOCITEC (8 de julio de 2016) wwwneociteccom Obtenido de

httpwwwneociteccommxindiceasphtml

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Sludge Obtenido de appknovelcom

httpappknovelcomhotlinktocidkpIWTAS001industrial-

wastewaterindustrial-wastewater

[13] Ram Chandra R N (2010) Bacterial diversity organic pollutants and their

metabolites in two aeration lagoons of common effluent treatment plant

(CETP) during the degradation and detoxification of tannery wastewater

Bioresurce Technology 2333-2341

30middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

[14] Rodier J (1998) Anaacutelisis de aguas Barcelona Ediciones Omega SA

[15] Salas G (2005) Eliminacioacuten de sulfuros por oxidacioacuten en el tratamiento de

agua residual de una curtiembre Rev Per Quiacutem Ing Quiacutem Vol 8 Nordm 1 3

[16] Shamrock water treatment SA (20 de enero de 2015) wwwmemberstripodcom

Obtenido de

httpmemberstripodcomlondon_jobtrabajoseninglaterraid29html

[17] Universidad Nacional de Colombia (21 de enero de 2016)

wwwvirtualunaleduco Obtenido de

httpwwwvirtualunaleducocursosciencias2000024leccionescap010

1_01_13_14html

[18] VJ Sundar J R (2002) Cleaner chrome tanning mdash emerging options

Journal of Cleaner Production 10 23

[19] Vega J C (1997) Manejo de residuos de la industria quiacutemica y afin SantiagoChile

Universidad Catoacutelica de Chile

Page 24: Propuesta Básica para la Gestión de los Residuos Sólidos de la … · 2017-06-06 · El método de curtido se fue optimizando con el uso de herramientas de alto agotamiento de

26middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

Costo De Insumo De Energiacutea Eleacutectrica

171250 793

Total 1851657 1303179

El proceso con alto agotamiento de cromo genera un ahorro de

aproximadamente 30 respecto al proceso convencional

5 Anaacutelisis y discusioacuten

Los cueros resultantes del proceso de alto agotamiento de Cromo presentaron

caracteriacutesticas fiacutesicas y quiacutemicas superiores que el cuero curtido con el proceso

convencional

Optimizacioacuten de la calidad del cuero de napa con el meacutetodo de

alto agotamiento de Cromo pruebas fiacutesicas y quiacutemicas

1141

121 ge12

11

115

12

125

Resistencia a la rotura

Nm

m2

Ensayo de calidad de resistencia a la rotura

198 327227394

22

ge98

0

50

100

150

Desgarre simple Desgarre doble

Nm

m

Ensayo de calidad de desgarre del cuero

808

541 le60

0

50

100

de elongacioacuten

Ensayo de calidad de de elongacioacuten

111 124118 124

ge7ge10

0

5

10

15

Rotura de flor Estallido de flor

Nm

m

Ensayo de calidad de armabilidad del cuero

01234

De retraccion delwetblue

De cromo en elwetblue

Optimizacioacuten de la calidad del cuero de Napa con el meacutetodo de alto agotamiento de Cromo

Con alto agotamiento deCr

convencional

Norma IUC-IUP

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 27

Se obtuvo un resultado significativamente diferente cuando se analizoacute el Cromo

absorbido por la piel Estos resultados estaacuten relacionados con la absorcioacuten de cromo

en las pieles

El ensayo de rotura y estallido de flor no dependen del proceso de curtido

El pH del cuero de ambos procesos fue similar el trabajar sin bantildeo no causoacute

dantildeos en la piel puesto que habiacutea el peligro que por anudamiento de pieles existiera

un desprendimiento de la capa flor

Sustentabilidad del proceso de curtido con alto agotamiento de

Cromo

Dado que el porcentaje de Cromo en los dos tipos de curtido es el mismo con

el proceso de alto agotamiento de Cromo redujo el Cromo residual obtenido en el

efluente del proceso como se muestra en la figura 3

Este proceso redujo considerablemente el volumen de efluentes generado

impactando positivamente al medio ambiente y a la salud de los obreros de la

empresa

En la figuras 4 se puede observar la diferencia desde el punto de vista ambiental

La figura 4 a) muestra una piscina llena de licores de Cromo a diferencia de la

figura 4 b) donde praacutecticamente no se observa rastros considerables del mismo

Con este proceso se podraacute aumentar la produccioacuten de wetblue en la empresa

dado que el tiempo de produccioacuten de wetblue por este meacutetodo es la mitad que el

tiempo empleado en el proceso convencional por lo tanto la produccioacuten se podraacute

duplicar

Finalmente el proceso con alto agotamiento de Cromo estudiado genera una

ganancia de 548478 Bsmes

112

13

0

2

4

6

8

10

12

Efluente (m3mes)

Convencional

Con alto agotamiento de Cromo

864

0180

2

4

6

8

10

kg de CrTon de piel

Convencional

Con alto agotamiento de Cromo

138

63

0

5

10

15

Horas productivas

Convencional

Con alto agotamiento de Cromo

28middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

a)

b)

a) Cueros wetblue de napa descargados despueacutes del proceso

convencional de curtido b) Cueros wetblue de napa descargados despueacutes

del proceso con alto agotamiento de Cromo

6 Conclusiones

Los resultados obtenidos con el proceso de alto agotamiento de Cromo nos

permiten llegar a las siguientes conclusiones

Al realizar el proceso sin bantildeo se contoacute con poca cantidad de agua por lo

cual se disminuyoacute la cantidad de sal (NaCl) para llegar a la concentracioacuten

ideal

El fuloacuten convencional no es apto para el proceso sin bantildeos por no contener

un flujo que ayude con el movimiento de las pieles la temperatura no se

incrementa como lo hariacutea en un fuloacuten cangiloacuten Para llegar a condiciones de

un fuloacuten cangiloacuten en el mismo se debe trabajar con remanentes de agua e

incrementar la temperatura por adicioacuten de un porcentaje de agua caliente

El pH miacutenimo de piquelado para una buena absorcioacuten de cromo en la piel

es de 25

El basificado en el proceso de las pieles ayuda a la formacioacuten de complejos

del Cromo y a la fijacioacuten de los mismos al interior

El aumento de temperatura por la accioacuten mecaacutenica y adicioacuten de agua caliente

en dos tomas junto al basificante en el fuloacuten fue ideal

Tomando los controles necesarios (medicioacuten de pH temperatura y control con

cortes en la piel) se puede realizar un proceso con alto agotamiento de Cromo en

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 29

fuloacuten tradicional usando los mismos insumos quiacutemicos que los que se utilizan en un

proceso convencional

Este proceso es eficiente sustentable y al alcance de todas las curtiembre

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(CETP) during the degradation and detoxification of tannery wastewater

Bioresurce Technology 2333-2341

30middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

[14] Rodier J (1998) Anaacutelisis de aguas Barcelona Ediciones Omega SA

[15] Salas G (2005) Eliminacioacuten de sulfuros por oxidacioacuten en el tratamiento de

agua residual de una curtiembre Rev Per Quiacutem Ing Quiacutem Vol 8 Nordm 1 3

[16] Shamrock water treatment SA (20 de enero de 2015) wwwmemberstripodcom

Obtenido de

httpmemberstripodcomlondon_jobtrabajoseninglaterraid29html

[17] Universidad Nacional de Colombia (21 de enero de 2016)

wwwvirtualunaleduco Obtenido de

httpwwwvirtualunaleducocursosciencias2000024leccionescap010

1_01_13_14html

[18] VJ Sundar J R (2002) Cleaner chrome tanning mdash emerging options

Journal of Cleaner Production 10 23

[19] Vega J C (1997) Manejo de residuos de la industria quiacutemica y afin SantiagoChile

Universidad Catoacutelica de Chile

Page 25: Propuesta Básica para la Gestión de los Residuos Sólidos de la … · 2017-06-06 · El método de curtido se fue optimizando con el uso de herramientas de alto agotamiento de

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 27

Se obtuvo un resultado significativamente diferente cuando se analizoacute el Cromo

absorbido por la piel Estos resultados estaacuten relacionados con la absorcioacuten de cromo

en las pieles

El ensayo de rotura y estallido de flor no dependen del proceso de curtido

El pH del cuero de ambos procesos fue similar el trabajar sin bantildeo no causoacute

dantildeos en la piel puesto que habiacutea el peligro que por anudamiento de pieles existiera

un desprendimiento de la capa flor

Sustentabilidad del proceso de curtido con alto agotamiento de

Cromo

Dado que el porcentaje de Cromo en los dos tipos de curtido es el mismo con

el proceso de alto agotamiento de Cromo redujo el Cromo residual obtenido en el

efluente del proceso como se muestra en la figura 3

Este proceso redujo considerablemente el volumen de efluentes generado

impactando positivamente al medio ambiente y a la salud de los obreros de la

empresa

En la figuras 4 se puede observar la diferencia desde el punto de vista ambiental

La figura 4 a) muestra una piscina llena de licores de Cromo a diferencia de la

figura 4 b) donde praacutecticamente no se observa rastros considerables del mismo

Con este proceso se podraacute aumentar la produccioacuten de wetblue en la empresa

dado que el tiempo de produccioacuten de wetblue por este meacutetodo es la mitad que el

tiempo empleado en el proceso convencional por lo tanto la produccioacuten se podraacute

duplicar

Finalmente el proceso con alto agotamiento de Cromo estudiado genera una

ganancia de 548478 Bsmes

112

13

0

2

4

6

8

10

12

Efluente (m3mes)

Convencional

Con alto agotamiento de Cromo

864

0180

2

4

6

8

10

kg de CrTon de piel

Convencional

Con alto agotamiento de Cromo

138

63

0

5

10

15

Horas productivas

Convencional

Con alto agotamiento de Cromo

28middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

a)

b)

a) Cueros wetblue de napa descargados despueacutes del proceso

convencional de curtido b) Cueros wetblue de napa descargados despueacutes

del proceso con alto agotamiento de Cromo

6 Conclusiones

Los resultados obtenidos con el proceso de alto agotamiento de Cromo nos

permiten llegar a las siguientes conclusiones

Al realizar el proceso sin bantildeo se contoacute con poca cantidad de agua por lo

cual se disminuyoacute la cantidad de sal (NaCl) para llegar a la concentracioacuten

ideal

El fuloacuten convencional no es apto para el proceso sin bantildeos por no contener

un flujo que ayude con el movimiento de las pieles la temperatura no se

incrementa como lo hariacutea en un fuloacuten cangiloacuten Para llegar a condiciones de

un fuloacuten cangiloacuten en el mismo se debe trabajar con remanentes de agua e

incrementar la temperatura por adicioacuten de un porcentaje de agua caliente

El pH miacutenimo de piquelado para una buena absorcioacuten de cromo en la piel

es de 25

El basificado en el proceso de las pieles ayuda a la formacioacuten de complejos

del Cromo y a la fijacioacuten de los mismos al interior

El aumento de temperatura por la accioacuten mecaacutenica y adicioacuten de agua caliente

en dos tomas junto al basificante en el fuloacuten fue ideal

Tomando los controles necesarios (medicioacuten de pH temperatura y control con

cortes en la piel) se puede realizar un proceso con alto agotamiento de Cromo en

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 29

fuloacuten tradicional usando los mismos insumos quiacutemicos que los que se utilizan en un

proceso convencional

Este proceso es eficiente sustentable y al alcance de todas las curtiembre

consideradas MyPrsquos de la ciudad de Cochabamba

Bibliografiacutea

[1] Adzet J M (1985) Quiacutemica teacutecnica de teneria Barcelona RomanyaValls

[2] Colaacutegeno MD (21 de enero de 2016) wwwcolagenomdcom Obtenido de

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[3] CPTS (2005) Guiacutea teacutecnica de produccioacuten maacutes limpia para curtiembres Bolivia

[4] Cueronetcom (15 de julio de 2016) wwwcueronetcom Obtenido de

httpwwwcueronetcomtecnicatipospieleshtm

[5] Frendrup W (1999) Practical possibilities for cleaner production in leather processing

Danish Technological IstituteEnvironmental technology

[6] Indigo quiacutemica (30 de junio de 2016) wwwindigoquimicaes Obtenido de

httpindigoquimicanetpdfbibliotecaenciclopedia

[7] Lenntech BV (30 de junio de 2016) lennteches Obtenido de

httpwwwlenntechesmetales-pesadoshtm

[8] Mantildeaz J M (21 de enero de 2016) wwwehues Obtenido de

httpwwwehueusbiomoleculaslipidoslipid33htm

[9] MK Quimica de Brasil Ltda (2005) Manual de aplicacioacuten para productos de cuero

Rio Grande Do Sul MK

[10] Morera J Bacardit A Olleacute L Bartoliacute E amp Borraacutes M D (2007)

Minimization of the environmental impact of chrome tanning A new process

with high chrome exhaustion En CHEMOSPHERE Vol 6911728-1733

[11] NEOCITEC (8 de julio de 2016) wwwneociteccom Obtenido de

httpwwwneociteccommxindiceasphtml

[12] Orhon D B (15 de enero de 2009) Industrial Wastewater Treatment by Activated

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httpappknovelcomhotlinktocidkpIWTAS001industrial-

wastewaterindustrial-wastewater

[13] Ram Chandra R N (2010) Bacterial diversity organic pollutants and their

metabolites in two aeration lagoons of common effluent treatment plant

(CETP) during the degradation and detoxification of tannery wastewater

Bioresurce Technology 2333-2341

30middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

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httpwwwvirtualunaleducocursosciencias2000024leccionescap010

1_01_13_14html

[18] VJ Sundar J R (2002) Cleaner chrome tanning mdash emerging options

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[19] Vega J C (1997) Manejo de residuos de la industria quiacutemica y afin SantiagoChile

Universidad Catoacutelica de Chile

Page 26: Propuesta Básica para la Gestión de los Residuos Sólidos de la … · 2017-06-06 · El método de curtido se fue optimizando con el uso de herramientas de alto agotamiento de

28middot Vargas D amp Amurrio D Alternativa de proceso de curtido con alto agotamiento de Cromohellip

a)

b)

a) Cueros wetblue de napa descargados despueacutes del proceso

convencional de curtido b) Cueros wetblue de napa descargados despueacutes

del proceso con alto agotamiento de Cromo

6 Conclusiones

Los resultados obtenidos con el proceso de alto agotamiento de Cromo nos

permiten llegar a las siguientes conclusiones

Al realizar el proceso sin bantildeo se contoacute con poca cantidad de agua por lo

cual se disminuyoacute la cantidad de sal (NaCl) para llegar a la concentracioacuten

ideal

El fuloacuten convencional no es apto para el proceso sin bantildeos por no contener

un flujo que ayude con el movimiento de las pieles la temperatura no se

incrementa como lo hariacutea en un fuloacuten cangiloacuten Para llegar a condiciones de

un fuloacuten cangiloacuten en el mismo se debe trabajar con remanentes de agua e

incrementar la temperatura por adicioacuten de un porcentaje de agua caliente

El pH miacutenimo de piquelado para una buena absorcioacuten de cromo en la piel

es de 25

El basificado en el proceso de las pieles ayuda a la formacioacuten de complejos

del Cromo y a la fijacioacuten de los mismos al interior

El aumento de temperatura por la accioacuten mecaacutenica y adicioacuten de agua caliente

en dos tomas junto al basificante en el fuloacuten fue ideal

Tomando los controles necesarios (medicioacuten de pH temperatura y control con

cortes en la piel) se puede realizar un proceso con alto agotamiento de Cromo en

ACTA NOVA Vol 8 Nordm 1 marzo 2017 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 29

fuloacuten tradicional usando los mismos insumos quiacutemicos que los que se utilizan en un

proceso convencional

Este proceso es eficiente sustentable y al alcance de todas las curtiembre

consideradas MyPrsquos de la ciudad de Cochabamba

Bibliografiacutea

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[19] Vega J C (1997) Manejo de residuos de la industria quiacutemica y afin SantiagoChile

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