Es así que la intensa labor desplegada en este rubro comprenda
investigaciones y desarrollos de nuevas tecnologías de
depilado (1), (2), (3), (4), de recirculación de licores de
pelambre (5), (6), (7), y de tratamiento de dichos licores,
previo a su mezcla con aquellos provenientes de otros procesos
(8), (9).
De todas las alternativas estudiadas, la recirculación del
licor de pelambre presenta el atractivo de operar con el
sistema tradicional de cal y sulfuro de sodio (con el ahorro
relativo de productos químicos) y más importante aún,
disminuir sensiblemente la descarga de contaminantes a las
plantas de tratamiento. Esto último se traduciría en unja
reducción del costo y del área necesaria para la purificación
del efluente, lo que es de particular importancia para
aquellas curtiembres ya instaladas que posean áreas reducidas.
No obstante que la literatura especializada analiza y comenta
posibilidades de la recirculación, no se han publicado datos
concretos sobre su aplicación en escala industrial.
En carencia también se puso de manifiesto durante el V
Congreso Latinoamericano de Químicos y Técnicos de la
Industria del Cuero (Punta del Este, Uruguay), en oportunidad
de desarrollarse una mesa redonda sobre efluentes. En efecto,
ante preguntas acerca de experiencias y datos sobre el
particular, solamente el CITEC comentó sus pruebas de
recirculación en escala laboratorio y lo promisorio de sus
resultados.
Por todo lo expuesto, el presente estudio informa sobre
experiencias de recirculación de licores de pelambre
efectuadas en diferentes escalas, destacándose una prueba a
nivel industrial efectuada en una curtiembre local.
Asimismo, y en base a resultados obtenidos por otros autores
(8), (10), se estudió la factibilidad de separar las proteínas
contenidas en el licor del último ciclo, previamente a su
vuelco.
La recirculación total involucra el reúso directo del licor
sin separación de barros (Pelos sin degradar, cal, etc.) y
grasas, con un reajuste de la cantidad de sulfuro de sodio y
cal, y reposición del agua consumida. Con este sistema cabría
esperar que las fluctuaciones en la concentración de aminas,
sales y proteínas solubilizadas podrían provocar variaciones
en la turgencia, hinchamiento y apertura fibrosa de la piel,
así como también problemas de manchas ante un eventual
enriquecimiento del licor en materias grasas.
En cuanto a la recirculación parcial, en la que se repone
también sulfuro, cal y agua, se distinguen dos variantes. La
primera involucra separación total de barros del licor previo
a su reúso en cada ciclo, separación que se puede efectuar por
centrifugación, por filtración hidrodinámica o por
ultrafiltración.
La segunda alternativa es separar proteínas y eliminar sulfuro
residual, con recuperación o no de ambos productos en forma
previa a cada ciclo.
Estas dos variantes pueden realizarse independientemente o
combinarse.
Cabe agregar que la separación total de los barros exhibe
dificultades, principalmente de índole económica. El costo del
equipo y aquel operativo en el caso de centrifugación es muy
elevado. La filtración hidrodinámica propuesta recientemente
por Simoncini (7) es atractiva, pero hay que efectuar una
inversión inicial importante. La ultracentrifugación se halla
aún en fase experimental.
En cuanto a la precipitación de proteínas con recuperación de
sulfuro en cada uno de los ciclos, si bien de interés,
requiere instalaciones especiales y un manejo cuidadoso del
proceso, puesto que se forma el sumamente tóxico gas
sulfhídrico.
Con respecto al número de ciclos a efectuarse en una
recirculación, la literatura exhibe resultados en escala de
laboratorio que demuestran que al cabo de 10 o más ciclos (un
número mayor cuanto más elevado es el porcentaje de
recuperación del baño) se estabilizan las características del
licor de depilado (7).
La elección del sistema de recirculación estudiado se basó en
la simplicidad operativa del mismo y la baja inversión inicial
para su puesta en marcha. Fueron llevados a cabo cinco ciclos
incluyendo el pelambre original.
Todo ello se complementa con el estudio de la separación y
recuperación de proteínas contenidas en el licor reutilizado
al completarse los 5 ciclos antes aludidos, a fin de reducir
la carga contaminante del vuelco y aprovechar un material de
aplicación potencial en tecnología agropecuaria.
Experiencias en escala de laboratorio
En este caso se repitieron experiencias llevadas a cabo en
el CITEC (11), en las cuales se trabajó en fulón trozos de
piel vacuna de 30 x 30 cm., recirculando el licor 5 veces
en forma directa y sin filtración.
Respecto de las cantidades utilizadas en el primer
pelambre, se repuso luego de cada ciclo, en promedio, 70%
del sulfuro de sodio, 60% de la cal y 25% de agua.
Luego de cada pelambre de 16 horas de duración, las
pieles fueron descarnadas, divididas y reencaladas por
espacio de 16 horas con el objeto de lograr cueros Softy.
Posteriormente fueron curtidas, recurtidas y secadas
según un proceso estándar, evaluándose la calidad de la
piel y el cuero al finalizar cada ciclo.
Estas evaluaciones indicaron que al finalizar cada ciclo
todas las pieles exhibieron similar calidad tanto desde
el punto de vista de la ausencia de "repelo" como de las
propiedades físicas y químicas de los cueros resultantes.
Experiencias en escala piloto
Se llevaron a cabo en la Planta Experimental de
Curtiduría del CITEC e involucraron el procesamiento, por
ciclo, de once pieles vacunas de aproximadamente 2.5 Kg.
cada una, reutilizándose el licor de pelambre 5 veces. En
estas experiencias, dicho licor se filtró a través de una
malla de alambre.
Experiencias en escala industrial
Estas experiencias se efectuaron en una curtiembre local,
reutilizándose el licor original de pelambre 5 veces con los
ya citados refuerzos de insumos químicos al finalizar cada
ciclo.
Se empleó un aspa de 5000 litros y se procesaron 50 pieles
vacunas por ciclo. Una vez depiladas, las pieles siguieron la
línea habitual de procesamiento de la curtiembre hasta el
estado de "Wit-blue" rebajado.
Luego de cada ciclo, se repuso en promedio un 65% del sulfuro,
un 60% de la cal y un 20% del agua empleada en el pelambre
original (Ver Fig. 1.)
Al finalizar el primer ciclo, el licor de pelambre recuperado
se filtró en forma grosera la través de una malla de alambre
de 3 mm para separa el barro residual compuesto principalmente
por pelos no degradados. Esta operación, además de eliminar
parcialmente dichos pelos, grasa, etc. , posibilita el menor
consumo de sulfuro en el siguiente ciclo, sin complicar el
reciclado del pelambre. La eficiencia de este filtrado grosero
aumentaría al emplearse tamices vibratorios.
Es así que se separaron 180 kg. de barro de una humedad del
95%, a razón de 48 gramos de barro por cada litro de licor de
pelambre recuperado.
Al completar el 2º pelambre, el licor (previo a su reciclado)
fue filtrado empleando la misma malla aplicada luego del
primer ciclo. Se observó que el pelo no era retenido, pues
había sido atacado en mayor grado que en el primer pelambre.
Esto indicaría que los tenores de sulfuro repuestos estarían
por encima de lo necesario; no obstante, se continúo operando
en exceso para asegurar el depilado de las pieles.
De tal manera, en el 3º, 4º y 5º pelambre se operó con
recirculación total del licor de pelambre, sin la separación
de sólidos efectuada luego del primer ciclo.
En cada ciclo se muestrearon al azar 10 cueros (20 chapas), y
el total de 50 cueros curtidos al cromo y rebajados reunidos
al finalizar los 5 ciclos fueron recurtidos , engrasados y
teñidos al mismo tiempo. Para el teñido se eligió un tono
claro con el objeto de poner en evidencia eventuales
diferencias de color atribuíbles a la reutilización de los
licores de pelambre.
Luego, sobre la totalidad de los 50 cueros semiterminados así
obtenidos se efectuaron en la zona oficial correspondiente
ensayos físicos y análisis químicos y evaluaciones subjetivas
en todo el cuero de la firmeza de flor, rigidez, etc., cuyos
resultados se aprecian en la tabla ll, la tabla lll, y la tabla lV,
respectivamente.
Los resultados obtenidos señalan:
Desulfuración del licor residual de pelambre
SE efectuó mediante su tratamiento con sulfuro de manganeso
(200 mg /lt) adicionado en solución, y rotando las papeles
durante 3 horas para licor oxidar catalíticametne el sulfuro.
Cabe aclarar que de no eliminarse el sulfuro residual en este
proceso, se desprendería sulfuro de hidrógeno en la
acidificación del licor ( ver 2.2)
Precipitación y separación de proteínas
Las proteínas contenidas en el licor residual de pelambre ya
desulfurado se separaron acidificando el mismo con ácido
sulfúrico (1.1) hasta alcanzar un valor de pH igual a 4.
Esta separación se realizó por flotación, para lo cual, en
forma previa al agregado de ácido sulfúrico, se adicionó al
licor 1,5 g/1 de carbonato ácido de sodio. De esta forma el
bióxido de carbono formado durante la acidificación provoca el
ascenso de las proteínas que han coagulado por descenso del pH
y se concentran así en la superficie del líquido formando una
torta bien compacta fácil de separar.
Dicha torta, una vez retirada del licor puede lavarse para
eliminar exceso de sales y/o ajustar su pH. Este lavado
dependerá de las instrucciones que al respecto se esperan
recibir del Instituto Nacional d Tecnología Agropecuaria
(INTA), entidad que a solicitud del CITEC está cooperando en
el estudio de la aplicación de este material recuperado, rico
en proteínas, en tecnología agropecuaria.
Luego se procedió al secado de la torta, que contiene un 95%
de humedad, parcialmente al aire y luego en estufa a 50º C de
temperatura .
El secado rápido de estos barros es dificultoso y será
estudiado en profundidad una vez que arrojen resultados
positivos las investigaciones antes aludidas a cargo del INTA.
Finalmente , el material fue molido en un molino a martillos,
obteniéndose un granulado fino y con un contenido del 15% de
humedad, el que fue analizado para verificar su contenido de
aminoácido, cationes, calcio, sodio y manganeso, etc. (Ver
tabla V) y remitido en cantidad de 30 Kg. Al INTA
(Departamento de avicultura y suelos) para evaluar la
factibilidad de su empleo como complemento de alimentos
balanceados y abono respectivamente.
Se estima que por cada tonelada de piel procesada se pueden
obtener 45 Kg. De este material, lo que brindaría una
disponibilidad de 10.000 toneladas anuales del producto en el
Gran Buenos Aires, cifra no desdeñable en un mundo donde se
acentúa la escasez de proteínas.
El costo de energía y reactivos químicos ( MnSO40 Na HCO 3
y H2SO4) por Kg. De D.B.O. reducida, sería de $142 (u$s 0.18)
y se recupera un material proteico húmedo de destino aún no
establecido.
La eliminación de proteínas por, degradación aeróbica insume
dos KW/Kg. De D.B.O reducida (12) y representa un costo de
$180 (u$s 0.23). Estos cálculos han sido realizados en base a
precios y tarifas vigentes en junio de 1978.
Lo mismo se puede afirmar sobre la precipitación y
recuperación de proteínas de licor final de pelambre previo a
su vuelco, en vista de su ejecución simple en la curtiembre
y los consiguientes beneficios socio-económicos.
El equipamiento adicional par ejecutar la recirculación
del pelambre y la recuperación de proteínas puede ser obviado,
si la curtiembre dispone ciertas hora libres e un aspa
similar a las que emplea en pelambre y una bomba centrífuga de
buen caudal. Eventualmente podría incorporarse en tamiz
vibratorio par efectuar una filtración grosera del licor de
pelambre.
Es convicción de los autores que las solución real de
los problemas de aguas residuales que aquejan a curtiembres
que disponen de una área reducida para tratarlos, descansa en
la recirculación de sus baños de pelambre con posterior
oxidación del sulfuro residual y separación de proteínas.
En el caso de curtiembre que cuentan con suficiente
espacio como par montar su planta de tratamiento, restaría
efectuar un exhaustivo cálculo de costo para poder juzgar si
el sistema antes propuesto resulta interesante para aquéllas.
Dicho cálculo se verá facilitado cuando se conozcan los
resultados de los estudio s que cesta ejecutando el INTA y de
los cuales surgirá la factibilidad del empleo de las proteínas
recuperadas del licor de pelambre como abono de suelos o como
componente de alimentos balanceados para aves.
Indice General
Introducción
Reutilización del licor de pelambre
Objetivos del trabajo
Experiencias de recirculación
Tratamiento final del licor de palambre reciclado
Comentario Final
Agradecimientos
Bibliografía
Indice de figuras
Indice de tablas
Introducción
Si tenemos en cuenta que con las tecnologías actualmente
empleadas el 80% de la demanda biológica de oxígeno del
efluente generado por una curtiembre de cueros vacunos
curtidos al cromo se origina en sus baños de pelambre, es
razonable que en los últimos años el interés de los
investigadores se haya centrado en la posibilidad de reducir
la carga contaminante de dichos licores de depilado.
Reutilización del licor de pelambre
La reutilización de los baños de depilado de la piel vacuna
puede efectuarse por dos caminos: el de la recirculación
total, o aquel de la recirculación parcial de dichos licores.
Objetivos del trabajo
En base a los auspiciosos resultados previos logrados en CITEC
en un estudio a escala de laboratorio (11), así como también
aquellos a escala piloto obtenidos por otros autores (5), (6),
se resolvió investigar la recirculación total de licores de
pelambre destructores del pelo tanto en escala pilotox como
industrial, efectuando solamente una filtración "grosera" del
licor previo a su reúso. Cabe recordar que el CITEXC
experimentó el empleo del filtro prensa con resultados
negativos en evidencia por las dificultades operativas para
lograr una operación exhaustiva de sólidos.
Experiencias de recirculación
Se ejecutaron experiencias de recirculación de licores de
pelambre de pieles vacunas en escala de laboratorio, piloto e
industrial.
Experiencia en escala de laboratorio
Experiencia en escala de piloto
Experiencia en escala industrial
Tratamiento final del licor de pelambre reciclado
Una ver completado los cinco ciclos de reúso y antes de
proceder al vuelco del licor de pelambre final, se procedió a
eliminar el sulfuro residual para reducir la contaminación
ambiental, y a precipitar y recuperar las proteínas con el
objeto de disminuir la D.B.O. del licor y estudiar el
aprovechamiento de dicho material. Ambos procesos, que a
continuación se detallan, se ejecutaron en el aspa de 5000
litros utilizada para el depilado de pieles.
Comentario final
Lo expuesto precedentemente demuestra que es factible a
escala industrial recircular el licor original de pelambre por
espacio de 5 ciclos, con los debidos refuerzos de insumos
químicos.
Agradecimientos
Se agradece al técnico A. Greco la colaboración prestada
en el desarrollo del presente trabajo; al profesor B.D.
Premaor, la ejecución de algunos ensayos efectuados a escala
piloto; al doctor Monesiglio, del INTA, la determinación del
contenido de aminoácidos de la proteína recuperada, y a la
curtiembre Gibaut hermanos, las facilidades brindadas para el
uso de sus instalaciones.
Bibliografía
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