A Report of the Office of Environment and Natural Resources Bureau for Global Programs United States Agency for International Development

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1 A Report of the Office of Environment and Natural Resources Bureau for Global Programs United States Agency for International Development DIAGNOSTICO DE PREVENCION DE LA CONTAMINACION TENERÍA (CURTIEMBRE) Preparado por: Hagler Bailly Consulting, Inc Wilson Blvd., Suite 900 Arlington, VA HBI Reference No. TR Proyecto para la Prevención de la Contaminación Ambiental (EP3) Proyecto número Contrato número PCE-5559-Q Junio 1998

2 AGRADECIMIENTOS Esta publicación fue realizada gracias al apoyo de la Oficina de Medio Ambiente y Recursos Naturales, Oficina de Programas Globales, Agencia para el Desarrollo Internacional de los Estados Unidos (Office of Environment and Natural Resources, Global Programs Bureau, U.S. Agency for International Development) bajo los términos del Contrato Nº PCE-5559-Q Las opiniones expresadas en el presente documento son responsabilidad del autor (es) y no reflejan necesariamente la visión de la Agencia para el Desarrollo Internacional de los Estados Unidos. La auditoría/evaluación de prevención de la contaminación que se reporta en este documento fue llevada a cabo por un equipo de EP3 y por ingenieros locales. El propósito principal fue el de proporcionar asistencia técnica a Tenería X para identificar e implementar medidas de prevención de la contaminación que podrían mejorar la eficiencia en la producción de la planta y reducir sus impactos ambientales. Este informe fue preparado para Hagler Bailly Consulting, Inc. por Patricio Gonzalez Morel, Ingeniero Ambiental de EP3/Washington. Las siguientes personas formaron parte del equipo de evaluación y/o contribuyeron a la elaboración de este informe: Ing. Lino H. Gallo, Ingeniero Químico y consultor en industria del cuero; y Ing. X, Ingeniero Químico y contraparte local para las auditorías de EP3 en curtiembres. Environmental Pollution Prevention Project (EP3) ii

3 CONTENIDO CAPITULO 1: Resumen Ejecutivo CAPITULO 2: Objetivos CAPITULO 3: Información de base 3.1 Información de base de Tenería X 3.2 Proceso de producción para cueros de ganado vacuno 3.3 Uso de agua 3.4 Energía CAPITULO 4: Análisis y Recomendaciones 4.1 Conservar agua reemplazando lavados con agua corriente por lavados en batch 4.2 Maximizar la recuperación de sal de las cueros antes del remojo 4.3 Reciclar los baños gastados de remojo 4.4 Reciclar las soluciones usadas de pelambre 4.5 Reciclar las soluciones usadas de curtido al cromo 4.6 Usar mandíbulas de toggling para colgar las costras durante las operaciones de recorte CAPITULO 5: Observaciones finales APENDICES Apéndice I: Variación del peso de la piel durante las operaciones de ribera Apéndice II: Dibujo de un filtro sidehill Apéndice III: Ensayo para el reciclaje de la solución de pelambre Environmental Pollution Prevention Project (EP3) iii

4 CAPITULO 1 RESUMEN EJECUTIVO La evaluación de prevención de la contaminación en Tenería X fue realizada en mayo de 1998 por un equipo compuesto por un ingeniero químicos, un ingeniero ambiental y por un especialista en la industria del cuero. El esfuerzo de colaboración entre el equipo de EP3 y Tenería X condujo a la identificación de 6 medidas de prevención de la contaminación, las que se resumen en la tabla 1. Si las medidas propuestas son implementadas en forma completa, se logrará: reducir el consumo agente humectante en 656 lb/año, generando un ahorro de 1,496 US$/año; reducir el consumo de bactericida en 152 lb/año, generando un ahorro de 708 US$/año; reducir el consumo de Na 2 S en 18,160 lb/año, generando un ahorro de 7,240 US$/año; reducir el consumo de cal en 41,770 lb/año, generando un ahorro de 2,478 US$/año; reducir el consumo de sales de cromo en 11,800 lb/año, generando un ahorro de 7,617 US$/año; reducir el consumo de sal en la curtiembre; reducir significativamente la masa de contaminantes presentes en el efluente de la curtiembre; reducir significativamente el consumo de agua y la generación de aguas residuales; y mejorar la calidad del producto de la curtiembre reduciendo el número de cortes en las costras terminadas. El ahorro total cuantificado asociado con las medidas de prevención de la contaminación propuestas alcanzan a más de 19,414 US$/año. Environmental Pollution Prevention Project (EP3) 1

5 TABLA 1 RESUMEN DE LAS OPCIONES DE PREVENCIÓN DE LA CONTAMINACION Sección Recomendación de prevención Número de la contaminación 4.1 Conservar agua reemplazando los lavados con agua corriente existentes con lavados en batch 4.2 Maximizar la recuperación de sal de las cueros antes del remojo Beneficios Reduce el consumo de agua y la generación de agua residual Reduce la salinidad del efluente de la curtiembre Reduce la cantidad de sal consumida por la curtiembre 4.3 Reciclar el baño usado de remojo Reduce el consumo de agua y la generación de agua residual en 496 m3/año Reduce el consumo de agente humectante y de bactericida 4.4 Reciclar las soluciones usadas de pelambre 4.5 Reciclar las soluciones usadas en el curtido con cromo 4.6 Usar mandíbulas de toggling en lugar de un gancho para colgar las costras durante las operaciones de recorte Reduce el consumo de agentes químicos para la pelambre Reduce la carga de contaminación desechada por la curtiembre Reduce el consumo de agua y la generación de aguas residuales en 745 m 3 /año Reduce el consumo del agente de curtido al cromo y de la sal de piquelado Reduce la cantidad de cromo descargado por la curtiembre Reduce el consumo de agua y la generación de aguas residuales en 408 m 3 /año Mejora la calidad del producto terminado reduciendo el número de cortes en las costras terminadas. Costo de Ahorro financiero Período de implementación retorno Cero No determinado Inmediato Mínimo No determinado Inmediato Mínimo Moderado Moderado 2,204 US$/año reduciendo la compra de agentes químicos humectantes 9,718 US$/año reduciendo la compra de agentes químicos de pelambre 7,617 US$/año reduciendo la compra de agentes químicos Corto Probablemente < 6 meses Probablemente < 6 meses Mínimo No determinado No estimado Environmental Pollution Prevention Project (EP3) 2

6 CHAPTER 2 OBJECTIVES The EP3 Project The Agency for International Development (AID) is implementing an environmental pollution prevention project (EP3) worldwide. EP3 is designed to operate directly with industry groups to provide technical assistance in pollution prevention, waste minimization and clean technologies. Technical assistance is delivered in the form of: (1) diagnostic studies of selected industries conducted by US and local experts, (2) recommendations on measures to minimize pollution through the use of clean technologies, (3) training and information on EP3 practices, (4) tours by local experts to the US to meet with their industrial counterparts that have successfully implemented pollution prevention measures, and (5) dissemination of effective experiences in the program. The EP3 project is being implemented worldwide through the services of a contractor, Hagler Bailly Consulting, Inc., in addition to 16 sub-contractors. The EP3 Project uses the services of paid or pro-bono experts and environmental and regulatory experts from the US Environmental Protection Agency (EPA). The EP3 Assessment The objective of the EP3 assessments is to identify cleaner production options which (1) reduce the quantity of raw materials, chemicals and water used in the manufacturing process, and thereby reduce industrial pollution and worker exposure to toxic substances; (2) demonstrate the environmental and economic value of cleaner production practices; and (3) improve manufacturing competitiveness and product quality. The assessment focuses on the technical aspects of pollution prevention and is not intended to be a comprehensive evaluation of the safety and health impacts or considerations of the plant's operation. The assessment also does not address general business and management practices such as accounting procedures, data gathering, and data analysis. This report provides information on how to achieve and maintain pollution prevention changes at the facility and serves as a first step in developing a sustainable pollution prevention program at the facility. Environmental Pollution Prevention Project (EP3) 3

7 CAPITULO 3 INFORMACIÓN DE BASE 3.1 Información de base de Tenería X Tenería X es una curtiembre, de tamaño medio, de cuero de res ubicada en Ciudad X, País X. Esta curtiembre opera con un amplio rango de equipo moderno y tradicional que le permite alcanzar una producción máxima de 300 cueros por día. Los cueros procesados por Tenería X son curtidos al cromo y la mayor parte de su producción es utilizada en la manufactura de zapatos y prendas de vestir. Actualmente, Tenería X procesa aproximadamente 17 batches de cueros por semana; un batch promedio de cueros descarnados contiene 52 cueros y pesa 2,050 lb (rango = 1,800 a 2,300 lb de cueros descarnados por batch). La variación del peso del cuero en las diferentes fases del proceso de producción en Tenería X se discute en el Apéndice I. 3.2 Proceso de producción Las principales operaciones de producción que realiza Tenería X son las siguientes: 1. Recepción de cueros frescos y salados. La relación entre cueros seco-salados y frescos procesados en esta planta es Salado de todos los cueros frescos que no pueden ser procesados inmediatamente 3. Remojo de los cueros salados o lavado de los cueros frescos 4. Pre-descarne de los cueros 5. Pelambre 6. Desencalado y purgado 7. Piquelado y curtido 8. Dividido (esto es, separación de la flor y las capas de costras) 9. Recurtido, teñido y engrase 10. Operaciones secas de terminado Hasta la ejecución de la auditoría, Tenería X no reciclaba ninguno de sus baños de proceso y todos los baños gastados eran descargados directamente a un río vecino luego de un solo uso. 3.3 Agua y agua residual El agua usada en Tenería X es sacada de dos pozos ubicados en la propiedad. Los pozos están equipados con dos bombas de 7.5 HP que suministran un flujo total de 220 litros/minuto al tanque de almacenamiento de agua de la curtiembre cuya capacidad es de 230 m 3. Las bombas operan generalmente entre 12 a 17 horas por día. Tenería X no tiene flujómetros para agua y, por esto no existe información detallada sobre el consumo de agua en esta planta. Sin embargo, las medidas tomadas durante el curso de la auditoría revelaron que Tenería X consume una cantidad excesiva de agua por unidad de producción. Mientras que una curtiembre eficiente en uso de agua puede consumir un mínimo de 25 m 3 de agua por cada tonelada de cuero procesada, EP3 determinó que Tenería X consumía más de 140 m 3 por tonelada de cuero procesada (esto es, casi 6 veces el consumo de agua en una curtiembre eficiente). Estas medidas fueron tomadas en un período de dos días, durante los cuales Tenería X utilizó aproximadamente 430 m 3 de agua para procesar 3 batches de 2,200 lb de cuero. Environmental Pollution Prevention Project (EP3) 4

8 Toda el agua residual generada por la curtiembre es descargada sin ser tratada a un río vecino. 3.4 Energía Electricidad: 220V, corriente AC trifásica. La curtiembre está equipada con un banco de capacitores el que está diseñado para mejorar el factor de potencia de la planta. Combustible para calentamiento: Tenería X está equipada con dos calderos a diesel: uno está siendo actualmente reparado y el caldero que está operando está en buenas condiciones. La mayor parte de los condensados de vapor de la planta son colectados y devueltos al caldero; toda el agua de compensación es ablandada y tratada antes de ser llenada en el caldero. Environmental Pollution Prevention Project (EP3) 5

9 CAPITULO 4 ANÁLISIS Y RECOMENDACIONES En este capítulo se discute las oportunidades de prevención de la contaminación que fueron identificadas por el equipo de EP3 en esta planta. Contiene la descripción de las recomendaciones y la información sobre costos, beneficios, obstáculos y otros temas relacionados con su implementación. Las recomendaciones dadas en este informe están basadas en las observaciones, medidas y en los datos colectados por EP3 durante el curso de una auditoría corta. Debido al apretado plan de trabajo, EP3 no está frecuentemente en condiciones de reconfirmar la exactitud de los datos colectados y, por lo tanto, se recomienda a la planta a verificar todos los datos y suposiciones contenidos en este informe. 4.1 Conservar agua reemplazando los lavados existentes con agua corriente con lavados en batch Situación actual Tenería X usa agua corriente en los lavados para limpiar los cueros durante muchas operaciones de producción. Un lavado típico con agua corriente consiste en: 1. cerrar el fulón con una puerta de rejas; 2. llenar el fulón con agua hasta que los cueros estén suficientemente cubiertos; 3. rotar el fulón durante 10 minutos dejando la válvula de agua abierta completamente; 4. repetir esta secuencia de operaciones dos o tres veces hasta que los cueros estén suficientemente limpios. Recomendaciones Reducir la cantidad de agua usada en las operaciones reemplazando los lavados con agua corriente con lavados en batch. Un lavado en batch consiste en: 1. llenar el fulón con agua hasta que los cueros estén suficientemente cubiertos; 2. rotar el fulón con una puerta sellada durante 5 a 10 minutos; 3. drenar completamente agua de lavado del fulón; 4. repetir esta secuencia de operaciones dos a tres veces hasta que los cueros estén suficientemente limpios. Los lavados en batch son significativamente más eficientes que los lavados con agua corriente; la experiencia muestra que en promedio los lavados en batch utilizan un 50% menos de agua que lo lavados con agua corriente. Beneficios por la implementación de estas recomendaciones Reduce el consumo de agua en la curtiembre. Disminuye el volumen del efluente descargado por la curtiembre y, por lo tanto, reduce el costo de cualquier sistema de tratamiento de aguas residuales en el futuro. 4.2 Maximizar la recuperación de sal de los cueros antes del remojo Environmental Pollution Prevention Project (EP3) 6

10 Situación actual Antes de introducir los cueros salados en el baño de remojo, los obreros de Tenería X según instrucciones deben agitar los cueros para remover la mayor parte de la sal adherida. Desafortunadamente, esta operación no siempre es realizada con el requerido grado de cuidado, y es posible ver con frecuencia grandes cantidades de sal cayendo de los cueros, mientras ellos son introducidos en el tanque de remojo. La sal que cae al piso cerca de los tanques de remojo no es colectada y es eventualmente lavada hacia el canal de drenaje. Toda la sal que penetra en el tanque es disuelta en el baño de remojo y es descargada al efluente de la curtiembre al terminar el remojo. Debido a que la sal es un contaminante que daña la calidad de las aguas receptoras, Tenería X debería tratar de minimizar la cantidad de sal descargada del proceso de remojo. Recomendaciones 1. Sacudir la mayor cantidad de sal posible de los cueros antes de introducirlos en el baño de remojo. Esta simple precaución requiere poco trabajo adicional y puede reducir significativamente la salinidad en el efluente de la curtiembre. Considerando que, si Tenería X puede recuperar 1/4 lb de sal adicional de cada cuero salado, podría reducir la cantidad de sal contenida en su efluente en más de 8,000 lb por año. Este estimado está basado en 17 batches de 52 cueros/semana y una relación de entre cueros salados y frescos. 2. Colectar la sal que cae al piso para asegurar que ésta no sea lavada hacia el canal de drenaje. La sal colectada podría ser reusada para curar los cueros frescos. 3. Si la sal colectada está gastada y no puede ser utilizada para conservar los cueros, se debe asegurar que sea debidamente dispuesta como desecho sólido. Beneficios por implementar estas recomendaciones Reduce la salinidad del efluente de la curtiembre. Reduce la cantidad de sal comprada y consumida por la curtiembre. Environmental Pollution Prevention Project (EP3) 7

11 4.3 Reciclar los baños gastados de remojo Situación actual En la actualidad, Tenería X remoja sus cueros salados por más de 18 horas en un tanque de concreto. Una vez que los cueros han sido debidamente remojados, son sacados del tanque y el baño gastado de remojo es descargado al río. La composición del baño de remojo es: agua fresca 1,650 litros/batch agente humectante (Moyescal) 1kg/batch o 0.61gramos/litro de agua bactericida (Preventol) 0.23 kg/batch o 0.14 gramos/litro de agua Recomendaciones Debido a que las soluciones gastadas de remojo aún contienen agente humectante y bactericida, Tenería X debería considerar reciclar estas soluciones en lugar de descargarlas en el río. Muchas curtiembres han adoptado este proceso de reciclaje para ahorrar reactivos químicos humectantes y reducir su descarga de agua residual. Algunas curtiembres han sido capaces de reciclar sus soluciones de remojo, virtualmente en forma indefinida. El procedimiento para reciclar soluciones de remojo se detalla a continuación. Después de remojar un batch de cueros, se los debe sacar y dejar la solución de remojo en el tanque. Agregar agua fresca al tanque para reemplazar el volumen de solución de remojo que se pierde por absorción de los cueros, por evaporación y por derrame. La cantidad de agua perdida en cada ciclo de remojo es de aproximadamente 20-30% del peso de los cueros salados. Agregar suficiente agente humectante y bactericida para mantener las concentraciones requeridas de estos dos reactivos en el baño de remojo. Por ejemplo, si se agregan 500 litros de agua fresca al baño gastado de remojo, las cantidades de agente humectante y bactericida que deben agregarse al baño son: Agente humectante = 500 litros x (0.61 g/litro) = 305 g = 0.67 lb Bactericida = 500 litros x (0.14 g/litro) = 70 g = 0.15 lb Nota: Tenería X debería, sin embargo, hacer pruebas para determinar (1) exactamente cuánto agente humectante y bactericida debería usarse por cada litro de agua de compensación agregada a la solución gastada de remojo, y (2) cuántas veces puede reusarse el baño de remojo, antes de ser descargado. Remover periódicamente los sólidos (sal, lodo y suciedad) que se acumulan en el tanque, y disponer adecuadamente este material de residuo sólido. Beneficios por la adopción de estas recomendaciones Reducir el consumo de agua y la generación de agua residual en la curtiembre en 496 m 3 /año (ver análisis). Reducir el consumo anual del agente humectante en 656 lb y del bactericida en 152 lb, ahorrando así 2,204 US$/año por reducción en los costos de reactivos químicos (ver análisis). Reducir la carga contaminante descargada por la curtiembre. Environmental Pollution Prevention Project (EP3) 8

12 Análisis a) Datos y supuestos En promedio, Tenería X, procesa 17 batches de cuero/semana o 884 batches/año. 70% de estos batches son cueros salados y deben, por lo tanto, ser remojados. Un batch cueros salados pesa aproximadamente 2,180 lb (ver Apéndice I). Se asume que Tenería X pueda usar el mismo baño de remojo para procesar 5 batches de cuero esto es, el agua de remojo es descargada solo después de procesar 5 x 2,180 lb de cueros salados. Costo del agente humectante = 2.28 US$/lb Costo del bactericida = 4.67 US$/lb La composición del baño fresco de remojo es como se describe en Situación actual arriba. Se asume que cada vez que un baño gastado de remojo es reusado se lo debe fortalecer agregando 30% de agua (basado en el peso de los cueros salados), que contiene 0.61 g/litro de agente humectante y 0.14 g/litro de bactericida. b) Cálculos Los cálculos del consumo de agua, agente humectante y bactericida en el proceso de remojo actual y en el propuesto se presentan en la siguiente tabla. Los valores corresponden a la producción de 5 batches de cueros. Agua Agente humectante Bactericida Proceso actual (sin reciclar los baños de remojo) = (5 batches) x (1,650 lit/batch) = 8,250 lit = (5 batches) x (1,650 lit/batch) x 0.61 g/lit = (5 batches) x (1.0 kg/batch) = 5.0 kg = 11.0 lb = (5 batches) x (1,640 lit/batch) x 0.14 g/lit = (5 batches) x (0.23 kg/batch) = 1.15 kg = 2.53 lb Proceso propuesto (usando el mismo baño de remojo para procesar 5 batches de cueros) = (1 batch) x (1,640 lit/batch) + (4 batches) x 30% x (2,180 lb cuero salado/batch) = 1,640 lit + (4 batches) x (650 lit/batch) = 4,240 lit = (1 batch) x (1.0 kg/batch) + (4 batches) x (650 lit/batch) x (0.61 g/lit) = (1.0 kg) + (4 batches) x (0.40 kg/batch) = 2.60 kg = 5.7 lb = (1 batch) x (0.23 kg/batch) + (4 batches) x (650 lit/batch) x (0.14 g/lit) = (0.23 kg/batch) + (4 batches) x (0.091 kg/batch) = 0.59 kg = 1.30 lb El ahorro en agua y en reactivos químicos que se puede alcanzar reciclando los baños gastados de remojo son: Ahorro en agua Ahorro en humectante = [(8,250 lit 4,240 lit) / (5 batches)] x (70% x 884 batches de cuero/año) = 496 m 3 /año = [(11.0 lb 5.7 lb) / (5 batches de cuero)] x (70% x 884 batches de cuero/año) = 656 lb agente humectante/año = 1,496 US$/año Environmental Pollution Prevention Project (EP3) 9

13 Ahorro en bactericida = [(2.53 lb 1.30 lb) / (5 batches de cuero)] x (70% x 884 batches de cuero/año) = 152 lb bactericida/año = 708 US$/año Total ahorro en reactivos = 2,204 US$/año Environmental Pollution Prevention Project (EP3) 10

14 4.4 Reciclar las soluciones gastadas de pelambre Situación actual Tenería X pela sus cueros descarnados utilizando una solución de pelambre compuesta de 150% de agua (según medidas de EP3 durante la auditoría), 2% de sulfuro de sodio y 3% de cal (% basado en el peso de cueros descarnados). Actualmente, todas las soluciones gastadas de pelambre son descargadas al río después de un solo uso. Recomendaciones Debido a que las soluciones gastadas de pelambre aún contienen cantidades significativas de sulfuro y cal, Tenería X debería considerar el reciclaje de estas soluciones en lugar de descargarlas al río. A continuación se detalla el procedimiento para reciclar soluciones gastadas de pelambre. 1. Sacar la solución gastada de pelambre del fulón. Filtrarla a través de un filtro tipo sidehill y almacenarla en tanque pulmón (ver en Apéndice II el dibujo de un filtro tipo sidehill). Como se demostró en los ensayos realizados en Tenería X con un prototipo de filtro sidehill, este dispositivo simple y barato filtra gran parte de los fragmentos del pelo y otros sólidos suspendidos contenidos en el baño gastado de pelambre. Todo el material capturado en el filtro sidehill debe ser dispuesto como desecho sólido. 2. Agregar agua fresca a la solución gastada para compensar la cantidad de solución de pelambre perdida durante el ciclo de pelambre previo: 40 a 60% (basado en el peso de cueros descarnados) del baño de pelambre se pierde durante cada ciclo de pelambre debido a la absorción de los cueros y a derrames. Luego de la adición de agua fresca, el volumen de la solución gastada debe ser igual al volumen que tenía al inicio del ciclo de pelambre previo. 3. Luego de que el volumen de la solución gastada ha sido ajustado con la adición de agua fresca, puede ser bombeada nuevamente al fulón y utilizada para pelar un nuevo batch de cueros. 4. Una vez que la solución gastada está en el fulón, se la debe fortificar agregando cal y sulfuro. Dado que la solución gastada de pelambre aún contiene bastantes reactivos químicos agregados al inicio del proceso, la dosis de cal y sulfuro que deben agregarse a la solución reciclada puede reducirse significativamente. Las pruebas de reciclaje realizadas en Tenería X durante la auditoría mostraron que la solución reciclada de pelambre requería solamente la adición de 1% de sulfuro de sodio (o 50% de la dosis original) y 1% de cal (o 33% de la dosis original). Los resultados de esta prueba de reciclaje se encuentran en el Apéndice III. Dependiendo de la habilidad y necesidad de la curtiembre, la solución de pelambre puede ser reusada por varios días o incluso semanas. Algunas curtiembres han sido capaces de reciclar sus soluciones de pelambre virtualmente en forma indefinida. Beneficios por la implementación de estas recomendaciones Ahorra a la curtiembre 9,718 US$/año reduciendo su consumo anual de sulfuro de sodio en 18,160 lb y de cal en 41,770 lb (ver análisis más abajo). Reduce la cantidad de materia orgánica, sulfuro y cal descargada al efluente de la curtiembre. Environmental Pollution Prevention Project (EP3) 11

15 Reduce el consumo de agua en 745 m 3 /año. Reduce el volumen de efluente descargada por la curtiembre y, por lo tanto, reduce el costo de cualquier sistema de tratamiento de aguas residuales en el futuro. Análisis a) Datos y supuestos La adición de sulfuro de sodio y cal a la solución de pelambre son (% basado en peso de cueros descarnados): Formulación del baño sin reciclaje: Agua = 150% Na 2 S = 2.0% Cal = 3.0% Adiciones al baño con reciclaje: Agua = 60% Na 2 S = 1.0% Cal = 1.0% Peso promedio de cuero descarnado = 39.5 lb (ver Apéndice I) Producción en T. X = 45,970 cueros/año = 1,816,000 lb cueros descarnados/año Costo de sulfuro de sodio = 0.40 US$/lb Costo de cal hidratada = US$/lb b) Cálculos Los cálculos del consumo de agua y reactivos para la pelambre antes y después de la implementación de las recomendaciones propuestas se encuentran el siguiente tabla. Todos los valores corresponden a una producción de 1,000 lb de cueros descarnados. Pelambre de cueros descarnados sin reciclar las soluciones de pelambre Agua = (1,000 lb cueros descarnados) x 150% = 1,500 lb agua = 680 litros Pelambre de cueros descarnados reciclando las soluciones de pelambre = (1,000 lb cueros descarnados) x 60% = 600 lb agua = 270 litros Sulfuro de sodio = (1,000 lb cueros descarnados) x 2.0% = 20.0 lb Na 2 S = (1,000 lb cueros descarnados) x 1.0% = 10.0 lb Na 2 S Cal = (1,000 lb cueros descarnados) x 3.0% = 33.0 lb cal = (1,000 lb cueros descarnados) x 1.0% = 10.0 lb cal Environmental Pollution Prevention Project (EP3) 12

16 El ahorro en agua y en reactivos químicos que se puede alcanzar reciclando los baños gastados de pelambre son: Ahorro en agua = [(680 lit 270 lit) / 1,000 lb cueros descarnados] x (1,816,000 lb cueros desc/año) = 745 m 3 /año Ahorro en sulfuro de sodio Ahorro en cal = [(20.0 lb 10.0 lb) / 1,000 lb cueros desc] x (1,816,000 lb cueros desc/año) = 18,160 lb Na 2 S/año = 7,240 US$/año = [(33.0 lb 10.0 lb) / 1,000 lb cueros desc] x (1,816,000 cueros desc/año) = 41,770 lb cal/año = 2,478 US$/año Total ahorro en reactivos = 9,718 US$/año Environmental Pollution Prevention Project (EP3) 13

17 4.5 Reciclar las soluciones gastadas de curtido Situación actual Tenería X utiliza 6.5% de sales de cromo no-basificantes para curtir los cueros que son usados para la manufactura de zapatos (50% de la producción total de Tenería X). Actualmente, todos los baños gastados de curtido son descargados al río luego de un solo uso. La experiencia muestra que, en la mayoría de los casos, 70% del cromo utilizado en el proceso queda fijado a los cueros y el restante 30% se queda en la solución gastada. Recomendaciones Al final del proceso de curtido, la solución gastada de cromo contiene aún aproximadamente el 25 al 35% del cromo que fue agregado al proceso. Por lo tanto, si la solución gastada de crome es descargada como desecho, la curtiembre pierde parte de sus valiosos agentes de curtido y contamina su efluente con cromo. Las soluciones gastadas de curtido al cromo pueden ser recicladas usando un proceso de reciclaje directo que ha sido aplicado comercialmente en muchas curtiembres con mucho éxito. El reciclaje directo de soluciones gastadas de cromo es un proceso en el cual la solución de gastada de cromo es colectada, fortificada y reusada para piquelar y curtir un nuevo batch de cueros. El reciclaje de las soluciones de cromo ahorra dinero 1) reduciendo la cantidad de sales de crome usadas en el proceso de curtido, y 2) reduciendo las necesidades y costos futuros de un sistema de tratamiento de aguas residuales. A continuación se detalla el proceso estándar para reciclar baños gastados de cromo. 1. Se lleva a cabo el primer ciclo de curtido siguiendo la receta convencional para piquelado y curtido normalmente empleado por la curtiembre. 2. Luego de completar el primer ciclo de curtido, la solución gastada de cromo es colectada y enviada a un tanque pulmón. Al final del curtido convencional, la solución gastada tiene un ph entre 3.5 y 4.0 y contiene cerca de 25 a 35 % del cromo que fue agregado al inicio del proceso de curtido. El contenido de sal en la solución gastada es diluido con el agua que ingresa al fulón con los cueros. Sin embargo, esta dilución es compensada en parte por el sulfato de sodio generado por la neutralización del piquelado ácido y por las sales neutras del agente curtidor de cromo. 3. Se agregan el piquelado ácido y la sal a la solución gastada de cromo para reconstituir una solución de piquelado adecuada. Generalmente, solo una cantidad regular de piquelado ácido debe ser agregada para crear una solución reconstituida de piquelado, pero en ciertos casos el curtidor puede necesitar incrementar ligeramente la adición de ácido sulfúrico. Debido a la acumulación de las sales neutras en la solución reciclada, el curtidor necesitará reducir gradualmente la cantidad de NaCl agregada para reconstituir la solución de piquelado (ver nota más abajo). Para verificar si la solución reconstituida de piquelado es adecuada se deben tomar medidas de ph y de gravedad específica (grados Baumé). Una vez que se ha alcanzado el balance adecuado entre ácido y sal, la solución de piquelado reconstituida puede ser bombeada desde el tanque pulmón al fulón y usada para piquelar y curtir un nuevo batch de cueros. La presencia de cromo en la solución de piquelado reconstituida no interfiere con el piquelado de los cueros. Environmental Pollution Prevention Project (EP3) 14

18 Nota: Con este proceso de reciclaje, se producirá un cambio gradual en la concentración de las sales neutras. Inicialmente, la solución gastada de cromo tendrá un alto contenido de NaCl debido al NaCl agregado a la solución de piquelado. Pero, cada vez que la solución es reciclada, la concentración de sulfato de sodio se incrementará debido a la neutralización del piquelado ácido y a la adición de sales neutras de los agentes curtidores de cromo. Por lo tanto, la cantidad de NaCl agregada a la solución de piquelado debe ser reducida gradualmente cada vez que la solución gastada de cromo es reciclada. Después de reciclar la solución de cromo varias veces, la concentración de sulfato de sodio puede ser lo suficientemente alta como para eliminar completamente la adición de NaCl cuando se reconstituye la solución de piquelado. 4. El proceso de piquelado con la solución de piquelado reconstituida se efectúa siguiendo los procedimientos normales de la curtiembre. 5. Una vez que el curtidor está satisfecho con la penetración del ácido en los cueros, se agrega el agente curtidor de cromo a la solución. La cantidad del agente de curtido agregado a la solución debe ser menor en relación a la de las operaciones estándar debido a al cromo presente en la solución reciclada. En la mayoría de los casos, la dosis de cromo puede ser reducida en 20 a 25%; por lo tanto, si una receta de curtido estándar requiere de 6.5% cromo, una solución reciclada puede necesitar solo 4.9 a 5.2% de cromo. 6. El resto del proceso de curtido se efectúa siguiendo los procedimientos normales de la curtiembre. Una vez que el curtido está terminado, la solución gastada de cromo es enviada al tanque pulmón, fortificada y reusada para piquelar y curtir un nuevo batch de cueros. Con el debido cuidado y control del proceso, las soluciones gastadas pueden ser reusadas indefinidamente. Debido a que el piquelado arrastra agua de los cueros hinchados, se producirá un incremento gradual del volumen de la solución de curtido colectada en el tanque pulmón. Este exceso de solución puede ser usado para curtir costras o debe ser adecuadamente colectada, tratada y descargada. Se debe notar que incluso si el proceso de reciclaje no elimina completamente la necesidad de tratamiento, tratar un pequeño volumen de la solución de cromo en exceso es significativamente más barato y más fácil que tratar cada batch de solución gastada de cromo. El reciclaje de soluciones de cromo requiere de una buena cantidad de práctica y control; Tenería X debe ensayar este proceso de reciclaje en el pequeño fulón de pruebas, antes de tratar de utilizar este proceso en producción a escala. Estos ensayos permitirán a Tenería X determinar 1) Cuánto ácido y sal deben ser agregados para reconstituir la solución de piquelado, 2) Cuánto agente curtidor de cromo debe ser agregado a la solución de curtido, y 3) Cuántas veces se puede reciclar la solución gastada sin afectar la calidad del cuero terminado. La experiencia muestra que, generalmente es más fácil controlar el reciclaje de baños gastados de curtido cuya receta incluye cromo no-basificante. Se recomienda a Tenería X a aprender primeramente cómo reciclar baños de cromo no-basificante, antes de experimentar con baños de cromo auto-basificantes. Environmental Pollution Prevention Project (EP3) 15

19 Beneficios por adoptar estas recomendaciones Ahorra a la curtiembre 7,617 US$/año reduciendo su consumo de sales de cromo en 11,800 lb/año (ver análisis). Reduce la cantidad de NaCl consumida en el proceso de curtido y disminuye la salinidad del efluente de la curtiembre. Reduce el consumo de agua y la generación de aguas residuales en la curtiembre en 408 m 3 /año. Reduce el tamaño y costo del sistema de tratamiento de aguas residuales, en el futuro, reduciendo el volumen hacia el efluente que debe ser tratado para eliminar el cromo. Análisis a) Datos y supuestos Actualmente, los baños de curtido están formulados con 100% de agua y 6.5% de sales de cromo (% basado en el peso de cueros descarnados). Se asume que, por reciclaje de la solución gastada de cromo, la curtiembre es capaz de reducir su dosis de sales de cromo en 20%. Producción en Tenería X = 45,970 cueros/año = 1,816,000 lb cueros descarnados/año Se asume que 50% de la producción de Tenería X es curtida con sales de cromo no-basificantes. Costo de sales de cromo = 0.65 US$/lb b) Cálculos La tabla siguiente compara los procesos actuales de piquelado y curtido con la fórmula empleada cuando se trabaja con una solución reciclada de cromo. Fórmula actual Estimados de la fórmula usada cuando se trabaja con una solución gastada de cromo, en lugar de agua fresca Baño 100 % agua fresca 100 %, pero el agua fresca es reemplazada con solución gastada de cromo Sal x % La cantidad de sal debe ser reducida con cada reuso de solución reciclada Acidos del piquelado y % Y % (se mantiene sin cambios) Sales de cromo 6.5% 5.2% (reducción del 20%) Agente basificante z % z % (se mantiene sin cambios) El ahorro potencial alcanzado reciclando las soluciones gastadas de cromo son: Environmental Pollution Prevention Project (EP3) 16

20 Ahorro en agua Ahorro en cromo = (100% agua) x (50% x 1,816,000 lb cueros descarnados/año) = 908,000 lb agua/año = 413 m 3 /año = (6.5 % cromo 5.2 % cromo) x (50% x 1,816,000 lb cueros descarnados/año) = 11,800 lb cromo/año = 7,617 US$/año Environmental Pollution Prevention Project (EP3) 17

21 4.6 Usar mandíbulas de toggling para colgar las costras (wet blue) durante las operaciones de recorte Situación actual Después de que los cueros al estado de wet blue han sido divididos en flor y costra, las costras son colgadas de un gancho y recortadas manualmente. En muchos casos, la porción utilizable de las costras no tienen algún agujero conveniente o imperfecciones y los trabajadores están entonces forzados a cortar un agujero en la costra para poder colgarla en el gancho. Como el corte se hace en una porción utilizable de la costra, queda a la vista y baja el valor del producto terminado de la curtiembre. Recomendaciones En lugar de colgar las costras en un gancho, se podría utilizar unas mandíbulas de toggling (o un artefacto similar) para sostenerlas durante las operaciones de recorte. La mandíbula de toggling sujeta la pieza de cuero y, por lo tanto, elimina la necesidad de hacer agujeros a través de las costras. Beneficios por implementar esta recomendación Usando mandíbulas de toggling en lugar de ganchos, Tenería X podrá vender un producto terminado que tiene menos cortes e imperfecciones. Reduce la cantidad de cuero terminado que es desechado por el usuario debido a los cortes e imperfecciones. Environmental Pollution Prevention Project (EP3) 18

22 Qué es prevención de la contaminación? CAPITULO 5 OBSERVACIONES FINALES El control de la contaminación se concentra en el manejo y el tratamiento de desechos después de que éstos han sido generados. Dada la tendencia global hacia el ejercicio de controles más estrictos sobre los efluentes industriales, desechos sólidos y emisiones de aire, este enfoque tradicional se está volviendo cada vez más caro y solo incrementa el costo del producto sin darle un valor agregado o mejorar su calidad. En contraste al control de la contaminación, la prevención de la contaminación se concentra en minimizar o eliminar los desechos en su fuente. Como resultado de la reducción de residuos y la mejora en la eficiencia en el proceso, las inversiones en prevención de la contaminación o las medidas de producción más limpia conducen a ahorros financieros y tienen frecuentemente períodos de retorno de menos de un año. Los beneficios financieros, ambientales y otros de un programa completo de prevención de la contaminación, incluyen: lograr el uso eficiente de materia prima; mejorar la eficiencia del proceso y reducir los costos de producción; reducir la cantidad de residuos que debe ser tratada y dispuesta; reducir la capacidad del modelo y así los costos de capital de los sistemas de tratamiento de residuos; reducir el costo de operación de los sistemas de tratamiento de residuos; reducir los costos de disposición de desechos sólidos y líquidos; facilitar el cumplimiento de las regulaciones ambientales; reducir los riesgos de las descargas o la disposición de desechos; mejorar la eficiencia energética de los procesos de producción; mejorar la calidad del producto por un mejor entendimiento y control de los procesos de producción; mejorar la salud y seguridad de los trabajadores minimizando la exposición a sustancias peligrosas; mejorar la imagen pública de la empresa. Los requerimientos generales para la implementación de un programa completo de prevención de la contaminación, incluyen: modificar los procesos actuales de producción par mejorar el uso de materiales y reducir la generación de desechos; mejorar el control y monitoreo de parámetros relativos a desechos en los procesos de producción; fomentar el reuso de desechos de procesos y la eficiencia energética; mejorar el entrenamiento de los trabajadores en el manejo apropiado de los equipos y en el control de procesos; mejorar las prácticas generales de mantenimiento, orden y limpieza (housekeeping) en la planta; invertir en equipos de producción más limpia en lugar de sistemas de tratamiento al final de la línea. Los beneficios específicos y requerimientos de las oportunidades de prevención de la contaminación identificadas en esta planta durante el curso de la auditoría de EP3 están resumidas en el Capítulo 1. Environmental Pollution Prevention Project (EP3) 19

23 Tomando medidas El objetivo del programa EP3 es el de fomentar la implementación de medidas de prevención de la contaminación en las plantas participantes. Para lograr este objetivo, la oficina local de EP3 y de EP3/Washington continuarán a proporcionar soporte técnico y guías para facilitar la implementación de las recomendaciones propuestas. Una de las claves de éxitos para un programa de prevención de la contaminación es establecer un plan de acción completo para guiar la preparación, implementación y monitoreo de las modificaciones de los procesos. A continuación se encuentra una lista de verificación de los pasos principales que se incluyen generalmente en este tipo de planes de acción. 1. Establecer un grupo núcleo del personal de la planta para evaluar las opciones proporcionadas en este informe. Revisar los datos y cálculos, determinar si alguna información fue mal interpretada por el equipo de auditoría y si es necesario hacer los ajustes apropiados a los cálculos y resultados del informe. 2. Priorizar las recomendaciones de acuerdo con su valor potencial para la planta y de fácil implementación. 3. Efectuar una evaluación técnica y económica detallada de las opciones seleccionadas. Conseguir cotizaciones para los equipos requeridos o para las modificaciones de la planta. Hacer preguntas apropiadas, como: Es necesario hacer el entrenamiento primero? Se debe para la producción? El vendedor proveerá de buenos servicios? El cambio creará otros problemas ambientales? 4. Solicitar a los empleados sus comentarios e ideas sobre las recomendaciones seleccionadas. 5. Desarrollar un plan de implementación. 6. Implementar las recomendaciones y proporcionar el entrenamiento requerido al personal. 7. Establecer un mecanismo para medir los efectos de las recomendaciones implementadas y del progreso de la prevención de la contaminación dentro de la planta. Buscar información contable relevante como la de los costos de tratamiento y disposición, del consumo de agua y los cargos por uso alcantarillado, del consumo de energía y materia prima. 8. Establecer procedimientos de auditoría rutinarios para asegurar que las prácticas estándares de operación están siendo respetadas. 9. Regularmente evaluar las operaciones de la planta para identificar los caminos para incrementar la productividad y reducir el uso de materiales, agua y energía. Environmental Pollution Prevention Project (EP3) 20

24 Apéndice I Variación en el peso del cuero durante las operaciones de ribera El cambio de los valores en peso % que se presentan en la tabla siguiente provienen de las medidas tomadas en Tenería X durante el curso de la auditoría. Se estima que los valores presentados abajo representan condiciones promedio de los cueros procesados por esta curtiembre y son utilizados como valores de referencia en los cálculos realizados en este informe. Condición de los cueros Peso estimado de un Cuero % de peso basado en el peso de un cuero fresco Peso de un batch de cueros promedio (52 cueros) Seco salado 42 lb 84 % 2,184 lb Fresco 50 lb 100 % 2,600 lb Descarnado antes de la pelambre 39.5 lb 79 % 2,054 lb Después de la pelambre 51 lb 102 % 2,652 lb Basado en la información proporcionada por Tenería X, los batches de producción contienen de 1,800 lb a 2,300 lb de cuero descarnado. Por lo tanto, se asume que un batch promedio de cueros descarnados pesa 2,050 lb y contiene 52 cueros. Environmental Pollution Prevention Project (EP3) 21

25 Apéndice II Dibujo de un filtro tipo sidehill Environmental Pollution Prevention Project (EP3) 22

26 Apéndice III Resultados de las pruebas de reciclaje de la solución de pelambre realizadas en Tenería X 1. Primer ciclo de pelambre: Pelambre de 2,200 lb de cuero descarnado en un fulón de producción Composición del baño de pelambre: agua 150% sulfuro de sodio 2% cal hidratada 3% 100 lb de baño gastado de este ciclo de pelambre fueron colectados para comenzar la prueba de reciclaje de soluciones de pelambre. 2. Primer reuso de la solución de pelambre: Pelambre de cueros frescos (descarnados) en el fulón de pruebas. Ingresos: cueros frescos descarnados 100 lb solución gastada de pelambre 100 lb agua 50 lb sulfuro de sodio 1% (50% de la dosis estándar) cal hidratada 1% (33% de la dosis estándar) Salidas: cueros pelados 138 lb Solución gastada de pelambre 88 lb Residuo de pelo/lodo 16 lb Resultados : Los cueros fueron adecuadamente pelados con el baño reciclado. 3. Segundo reuso de la solución de pelambre: pelambre de cueros frescos (descarnados) en el fulón de pruebas. Ingresos: cueros frescos descarnados 100 lb solución gastada de pelambre 88 lb agua 62 lb sulfuro de sodio 0.75% (38% de la dosis estándar) cal hidratada 1% (33% de la dosis estándar) Salidas: cueros pelados 122 lb Solución gastada de pelambre 112 lb Residuo de pelo/lodo 15 lb Resultados : Los cueros fueron adecuadamente pelados con el baño reciclado. Environmental Pollution Prevention Project (EP3) 23

27 4. Tercer reuso de la solución de pelambre: pelambre de cueros frescos (descarnados) en el fulón de pruebas. Ingresos: cueros frescos descarnados 100 lb (7 rajas) solución gastada de pelambre 112 lb agua 38 lb sulfuro de sodio 0.5% (25% de la dosis estándar) cal hidratada 0.5% (17% de la dosis estándar) Resultados: Los cueros no fueron pelados adecuadamente después de un ciclo de 18 horas de pelambre. Este resultado indica que la solución gastada de pelambre no fue suficientemente fortificada con la adición de 0.5% de sulfuro de sodio y 0.5% de cal hidratada. Parecería que el reciclaje de la solución de pelambre requiere de una adición de 1.0% de sulfuro de sodio y 1.0% de cal. Environmental Pollution Prevention Project (EP3) 24