Caracterización de las aguas residuales de curtiembres.
Para desarrollar un proceso de tratamiento adecuado para
las aguas residuales procedentes de las fábricas de curtidos es
necesario conocer la carga contaminante aportada por cada proceso en la
cadena de procesamiento de las pieles.
Las aguas residuales del proceso de curtido contienen una amplia variedad contaminantes, como grasas, ácidos orgánicos, sólidos en suspensión, sulfuros, cromo trivalente, tensoactivos, disolventes orgánicos, colorantes, compuestos orgánicos halogenados, sales (cloruro amónico, sulfato amónico,...), etc.
Las aguas residuales del proceso de curtido contienen una amplia variedad contaminantes, como grasas, ácidos orgánicos, sólidos en suspensión, sulfuros, cromo trivalente, tensoactivos, disolventes orgánicos, colorantes, compuestos orgánicos halogenados, sales (cloruro amónico, sulfato amónico,...), etc.
Los principales impactos ambientales que ocasionan las aguas residuales son los elevados valores
de la Demanda Química de Oxígeno (DQO), Demanda Biológica de Oxígeno (DBO), sólidos en suspensión, cromo trivalente y sulfuros.
En la siguiente tabla se
cuantifica la carga contaminante aportada para un proceso convencional
de cuero vacuno salado curtido al cromo. Estos valores pueden tomarse
como orientativos, aunque cada caso deberá analizarse teniendo en cuenta
la especifidad del proceso de curtido desarrollado.
Valores de carga contaminante para un proceso convencional de cueros vacunos salados curtidos al cromo.
Cueros vacunos curtidos al cromo
|
|||||||||
Etapas
|
Agua (m3/t)
|
SS
Kg/t
|
DQO Kg/t
|
DBO Kg/t
|
TKN Kg/t
|
S-2
Kg/t
|
Cr Kg/t
|
Cl-
Kg/t
|
SO4-2
Kg/t
|
Ribera1
|
7-25
|
70-120
|
120-160
|
40-60
|
9-14
|
4-9
|
—
|
120-150
|
5-20
|
Curtición
|
1-3
|
5-10
|
10-20
|
3-7
|
0-1
|
—
|
2-5
|
20-60
|
30-50
|
Post-curtición
|
4-8
|
10-20
|
15-40
|
5-15
|
1-2
|
—
|
1-2
|
5-10
|
10-40
|
Acabado
|
0-1
|
0-5
|
0-10
|
0-4
|
—
|
—
|
—
|
—
|
—
|
TOTAL
|
12-37
|
85-155
|
145-230
|
48-86
|
10-17
|
4-9
|
3-7
|
145-220
|
45-110
|
1. Desde remojo hasta
desencalado
Fuente: World Leather, noviembre 1996.
|
|||||||||
Esta
carga contaminante es consecuencia de los aportes orgánicos de las
pieles, así como de los productos químicos aplicados en cada fase del
proceso de curtido. La siguiente tabla muestra un promedio de consumo de
productos químicos para el caso de pieles vacunas saladas y pieles
ovinas; los valores se expresan en porcentaje respecto al total de
productos químicos utilizados.
Consumo de productos químicos para dos procesos convencionales de curtición.
Productos químicos utilizados
|
Piel vacuna1
|
Piel ovina2
|
Productos inorgánicos (ácidos,
bases, sulfuros, ...)
|
36
|
47
|
Productos de curtición (cromo,
vegetales, aldehídos, ...)
|
30
|
20
|
Productos de acabado (pigmentos,
ligantes, ...)
|
3
|
Dato no disponible
|
Agentes de engrase
|
16
|
8
|
Otros productos orgánicos (ácidos,
bases, sales, ...)
|
5
|
13
|
Disolventes orgánicos
|
2
|
8
|
Colorantes y auxiliares
|
6
|
4
|
Otros (tensoactivos, enzimas,
biocidas, ...)
|
2
|
Dato no disponible
|
TOTAL
|
100
|
100
|
Fuentes:
1. Datos de la industria
española.
2. De la piel en bruto al acabado.
Preparación al sector piel. Generalitat de Catalunya. 1993.
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Tratamiento convencional de depuración de aguas residuales en las curtiembres.
La
siguiente propuesta de tratamiento es una solución convencional
aplicada en las fábricas de curtidos, habiendo varias alternativas o
varientes a la descrita a continuación, según las particularidades de
los procesos de curtido aplicados en cada caso.
- Pretratamiento y oxidación de sulfuros.
En primer lugar se realiza un
pretratamiento compuesto por un tamizado, con el fin de eliminar los
sólidos gruesos, principalmente viruta procedente de las pieles.
Las aguas ácidas se almacenan en una balsa y las alcalinas en otra. Los aguas residuales alcalinas, procedentes de las fases de remojo y pelambre, se bombean a un tanque de oxidación catalítica para la eliminación de sulfuros.
La oxidación catalítica de sulfuros consiste en la aireación del efluente en presencia de un catalizador de manganeso (sulfato o cloruro), en concentraciones de 100 ppm de manganeso y pH en torno a 10. La aireación puede realizarse en torres altas, con aire inyectado en la base, por medio de difusores, o por aireación superficial. Los sulfuros y bisulfuros presentes, pasan a otros estados de oxidación del azufre, desde valencia cero, hasta valencia 6 del sulfato.
La capacidad de este tanque debe ser suficiente para albergar todos los vertidos alcalinos generados en el día.
Las aguas ácidas se almacenan todas juntas en un tanque a la espera de poder unirse en el tanque de homogenización con las aguas alcalinas ya desulfuradas.
Las aguas ácidas se almacenan en una balsa y las alcalinas en otra. Los aguas residuales alcalinas, procedentes de las fases de remojo y pelambre, se bombean a un tanque de oxidación catalítica para la eliminación de sulfuros.
La oxidación catalítica de sulfuros consiste en la aireación del efluente en presencia de un catalizador de manganeso (sulfato o cloruro), en concentraciones de 100 ppm de manganeso y pH en torno a 10. La aireación puede realizarse en torres altas, con aire inyectado en la base, por medio de difusores, o por aireación superficial. Los sulfuros y bisulfuros presentes, pasan a otros estados de oxidación del azufre, desde valencia cero, hasta valencia 6 del sulfato.
La capacidad de este tanque debe ser suficiente para albergar todos los vertidos alcalinos generados en el día.
Las aguas ácidas se almacenan todas juntas en un tanque a la espera de poder unirse en el tanque de homogenización con las aguas alcalinas ya desulfuradas.
- Homogenización y tratamiento físico-químico.
Al tanque de homogeneización se
bombean, a medida que se van generando, los distinto caudales de
carácter ácido (vertidos de la línea de curtición, tinturas y engrase),
así como los alcalinos, después de la oxidación de los sulfuros.
Los tratamientos físico-químicos convencionales consisten en la adición de agentes coagulantes, como sulfato de aluminio o cloruro férrico y floculantes (polielectrolítos) en bajas concentraciones (< 10 ppm). Posteriormente se aplica una sedimentación de los flóculos formados en un decantador. De este modo se reduce la concentración de cromo, así como la DQO y sólidos en suspensión.
Las dosis de reactivos y el pH del tratamiento se determinan mediante ensayos de laboratorio (jar-test).
Los tratamientos físico-químicos convencionales consisten en la adición de agentes coagulantes, como sulfato de aluminio o cloruro férrico y floculantes (polielectrolítos) en bajas concentraciones (< 10 ppm). Posteriormente se aplica una sedimentación de los flóculos formados en un decantador. De este modo se reduce la concentración de cromo, así como la DQO y sólidos en suspensión.
Las dosis de reactivos y el pH del tratamiento se determinan mediante ensayos de laboratorio (jar-test).
- Proceso de fangos activos.
Es un tratamiento de depuración
biológica frecuentemente aplicado en aguas residuales urbanas o
industriales para reducir la carga orgánica de esta. Consta de un
reactor donde se mantiene en suspensión un cultivo microbiano capaz de
asimilar la materia orgánica presente en el agua residual a depurar. El
proceso requiere un sistema de aireación y de agitación que suministre
el oxígeno requerido por las bacterias encargadas de la depuración,
evite la sedimentación de los flóculos en el reactor y permita la
homogeneización de los fangos activados. Al cabo de un periodo de tiempo
determinado, y una vez que la materia orgánica ha sido suficientemente
oxidada, el líquido de mezcla se envía a un tanque de sedimentación,
donde se separa el fango biológico del agua, manteniéndose una
recirculación de parte de la biomasa decantada al reactor para asegurar
una concentración de microorganismos estable en el reactor.
Existen
otras alternativas viables, en función de las diferentes tipologías de
las fábricas de curtido, según el volumen de producción, método de
curtición, productos químicos empleados en cada fase del proceso, tipo
de pieles tratadas, ... En cada caso se aplicará la metodología más
adecuada, en función de características económicas, disponibilidad de
terreno, volumen de aguas residuales generadas, etc.
Límites de vertido de aguas residuales.
Por lo que se refiere a los límites de vertidos de aguas residuales hay que tener en cuenta si el vertido se realiza directamente a cauce público o si va a colector para un tratamiento posterior. En el caso de vertidos a cauce público se aplica el “Reglamento del Dominio Público Hidráulico” del Ministerio de Obras Públicas y Urbanismo. R.D. 849/1986 del 11 de Abril.
En el caso de que los vertidos no se realicen directamente a cauce público los parámetros dependen de la capacidad de depuración de la estación depuradora y del propietario del colector o del organismo que gestiona el sistema de tratamiento. En este caso, los vertidos deben ajustarse al reglamento u ordenanza que establezca el ente responsable de la gestión del sistema de colector/depuradora, que es el regulador de los vertidos. Normalmente éste ente suele ser un ayuntamiento, una mancomunidad de municipios, un consorcio, un organismo de la comunidad autónoma o de la cuenca hidrográfica, etc.
- Tratamiento de fangos.
Límites de vertido de aguas residuales.
Por lo que se refiere a los límites de vertidos de aguas residuales hay que tener en cuenta si el vertido se realiza directamente a cauce público o si va a colector para un tratamiento posterior. En el caso de vertidos a cauce público se aplica el “Reglamento del Dominio Público Hidráulico” del Ministerio de Obras Públicas y Urbanismo. R.D. 849/1986 del 11 de Abril.
En el caso de que los vertidos no se realicen directamente a cauce público los parámetros dependen de la capacidad de depuración de la estación depuradora y del propietario del colector o del organismo que gestiona el sistema de tratamiento. En este caso, los vertidos deben ajustarse al reglamento u ordenanza que establezca el ente responsable de la gestión del sistema de colector/depuradora, que es el regulador de los vertidos. Normalmente éste ente suele ser un ayuntamiento, una mancomunidad de municipios, un consorcio, un organismo de la comunidad autónoma o de la cuenca hidrográfica, etc.
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