pti curtiembre
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UNIVERSIDAD DE HUÁNUCO
FACULTAD: INGENIERIAE.A.P.: INGENERIA AMBIENTAL
ANTA DE TRATAMIENTO PARA EFLUENTES DE CUR
DOCENTE:ING. HARRISON DINO JANAMPA MORALESCURSO:CONTAMINACIÓN Y TRATAMIENTO DE AGUASALUMNOS:DEL CASTILLO TALENAS, SANDRAMENDOZA BERNACHEA, YESENIAQUI ONEZ GONZALES, ABELARDOQUIROZ MENDOZA, ERI!A
RIVERA SHAPIAMA, JUANSERNA DAZA, MARCELOGRUPO: “A”SEMESTRE: "#$% & II
I. ANTECEDENTES
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Para el desarrollo del trabajo se consideraron ciertos aportes
bibliográficos y experimentales que aportan seguridad de sus procedimientos
para el tratamiento de los efluentes en los cuerpos receptores de
curtiembres con altas concentraciones de compuestos como cromos,
nitratos, sulfatos y materia orgánica.
Entre las fuentes consultadas se pudo observar que, la Comisión del
Medio mbiente !"###$, en la Ciudad %antiago, C&ile' se especificaron en
una gu(a los procesos para el control y prevención de la contaminación
industrial, en ella detallan que debido al desarrollo económico por parte de
las empresas de la industria del cuero y la industria del cal)ado que generan
por la concentración de contaminantes y da*os ambientales buscan una
solución para el control de los mismos, para ello plantean, como parte del
desarrollo de sus actividades dentro de las empresas reducir el uso de los
recursos !ya sean &(dricos o demanda de los recursos energ+ticos$ para que
el producto final producido pueda ser manejado rápida y adecuadamente,
actuando rápidamente con el contaminante y evitar que estos se
bioacumulen con el pasar del tiempo. %in embargo tambi+n plantean una
segunda alternativa para el control una ve) que el contaminante sea
persistente, esto demanda costos y equipos llamadas las tecnolog(as End of
Pipe-, cuyo fin es reducir, principalmente los recursos energ+ticos para luego
reali)ar dise*os de los demás procesos a costos menores.
En Colombia se planteó un Proyecto de estión mbiental en la
industria de la curtiembre, en el a*o /001. En ella se orienta a la reducción
de residuos en cada etapa de los procesos para evitar que despu+s segeneren contaminantes potenciales, anali)ando las etapas en los procesos
!relacionado con el impacto que generan$ y la posible optimi)ación de los
procesos. En este manual solo se encuentra enfocado a las buenas
prácticas e implementación de tecnolog(as limpias a las empresas, entidades
e industrias dedicadas en este rubro.
PLANTA DE TRATAMIENTO DE PARA EFLUENTES DECURTIEMBRE
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2a tesis titulada Contribución a la mejora del tratamiento biológico de
aguas residuales de la industria de curtidos-, de la 3niversidad de %antiago
de Compostela 4 Espa*a, publicada en el a*o /005 nos explica lo siguiente6
en ella nos plantea tres tópicos' estudio de la actividad y toxicidad
microbiana a trav+s de sistemas de titulación, lternativas de mejora con
sistemas de biomasa en suspensión, y propuestas de uso de nuevos
reactores biológicos de membranas en el tratamiento de aguas de
curtiembre. Para ello los ensayos se centraron en la determinación de la
actividad nitrificante y el efecto in&ibidoro de algunos compuestos utili)ados
sobre la biomasa en suspensión y biopel(culas' como parte de la evaluación
de alternativas de tratamiento biológico se anali)ó la oxidación de la materiaorgánica y amonio en una unidad de lodos activos' como parte final del
proceso se evaluó estrategias de operación de ciclos aerobios y anóxicos
utili)ando lodos activos semicontinuos, todos ellos a escala laboratorio.
En una tesis elaborado por 7idia 8rti) de la 3niversidad de Mani)ales
en Colombia, de t(tulo 9ecuperación y 9eutili)ación de Cromo de las guas
9esiduales del proceso de Curtido en %an :enito mediante un proceso
sostenible y viable tecnológicamente, publicada en el a*o /0";, plantea lo
siguiente6 las
concentraciones de cromo, ubicándose debajo de los l(mites máximos
permisibles. Este proceso se considera efectivo para peque*as industrias
curtidoras.
En un art(culo sobre el ?ratamiento de Efluentes de Curtiembre con
@umedales construidos, de las estudiantes de la 3niversidad de AloresPLANTA DE TRATAMIENTO DE PARA EFLUENTES DE
CURTIEMBRE'
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!3A28$ 4 rgentina, plantean la solución de los efluentes de curtiembre a
trav+s de pruebas de ensayo en laboratorio para la determinación de los
sustratos y determinar la tra)abilidad del efluente a trav+s de los &umedales
construidos, estos &umedales fueron construidos a escala piloto. Para el
desarrollo del proyecto se necesitó de piedra gran(tica !calcárea$ y nueve
sistemas a escalas con el efluente de curtiembre en la que se obtuvo el B0>
de remoción de materia orgánica. %e reali)ó con materiales accesibles,
como baldes, y como parte del proceso de fitorremediación se utili)ó
ejemplares de totora !?yp&a 2atifolia$' si bien es cierto el proceso no obtuvo
resultados al "00>, se recalcó que se obtuvo resultados favorables en
cuanto al control de materia orgánica y la reducción de la concentración delcromo en los efluentes.
?odos los estudios reali)ados en cuanto al tratamiento de aguas
industriales de curtiembre son bien desarrollados o aplicados en otros
pa(ses, sin embargo en Per= tambi+n &ay un art(culo de nombre
?ratamiento de los efluentes de la industria del cuero en la ciudad de
requipa-, elaborado por 9osa %otomayor, de la 3niversidad las Peruanas,
plantea, al igual que el trabajo desarrollado en rgentina, la aplicación de
@umedales como tratamiento de los efluentes de una curtiembre, para ello
anali)a la problemática ambiental de los r(os C&ili que es el cuerpo receptor
de la dilución de los efluentes industriales y dom+sticos. En ella observa el
comportamiento qu(mico del Cromo ; y como principal propósito la
reducción de este componente con la recuperación de aditivos y mediante
un tratamiento de plantas acuáticas. Este proceso, a escala piloto, se
considera un sistema de depuración natural debido al poco proceso y casi
nulo consumo de energ(a. 2as plantas utili)adas son P&ragmites para la
)ona de recepción del efluente y %cirpus para la )ona de tratamiento. %e
considera un proceso efectivo, esto debido que en los resultados obtenidos
determinaron que no &ay presencia de cromo DDD y cromo total, sin embargo
se considera un proceso a prueba porque no se anali)ó en proceso a gran
escala.
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%i bien existen muc&os experimentos y análisis de diversos procesos
para el tratamiento de aguas industriales de una curtiembre, &asta la
actualidad no se plantea al "00> una planta de tratamiento efectiva para
procesos de curtimbre a gran escala, pero como parte de la formación
acad+mica se espera generar y desarrollar conocimientos que conlleven a la
solución de los problemas ambientales.
II. JUSTIFICACIÓN
En la actualidad el Per= está presentando diversos tipos de
contaminación ocasionado por actividades reali)adas por el &ombre como6
actividades mineras, industrias de curtiembre, industrias petroleras,
industrias pesqueras, industrias de &arina, entre otros. 2os efluentes
provenientes de las industrias de curtiembre son acidas que contienen
cromo &exavalente y otros metales, las cuales van a parar a las aguas
superficiales y los alcantarillados deteriorando los ecosistemas.
En la 3niversidad de @uánuco ubicada en el centro poblado de la
Esperan)a se reali)ara la construcción de una planta de tratamiento piloto
para efluentes de curtiembres' para poder disminuir la concentración de los
compuestos qu(micos.
El presente proyecto de está reali)ando para tratar los efluentes de
industrias de curtiembre, la cual ayudará a eliminar o reducir el cromo y los
distintos contaminantes que puedan encontrarse en ella. ?ambi+n se está
reali)ando para a dar a conocer a las respectivas personas que se interesan
en el proyecto los procesos que tiene una planta de tratamiento para
efluentes de curtiembre.
2a planta de tratamiento se reali)ara para poder obtener aguas
limpias, libre de cromo y otros tipos de contaminantes para luego ser
utili)adas para riego de vegetales' as( mismo para la recuperación de cromo
trivalente para que sea utili)ado nuevamente y as( las industrias de
curtiembre podrán minorar sus gastos en algunos procesos de curtido y lo
más importante disminuir la contaminación del agua por estos.PLANTA DE TRATAMIENTO DE PARA EFLUENTES DE
CURTIEMBRE%
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1 litro de H2O + Cr. (III)
Pasamos a medir el pH y es de valor 5, lo cual conlleva agregar 1 gr de Hidr!"ido d
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III. SUSTENTOIII.1. TÉCNICO PRACTICO (CÁLCULOS)III.1.1. Etapa De Neutrali a!i"#
CO$PONENTE CO$POSICIÓN
Pintura !Curtiembre$ Cromo ?rivalente6 "0ml gr por 2itro.
gua de la universidadp@6B
Presencia de coliformes.
gua Pintura !Curtiembre$p@6 5
Cromo ?rivalente6 "ml gr por 2itro.
@idróxido de calcio ! Ca!8@$/$
$a%a &'lar F1,0#; g mol.
Gensidad6 /,/" g cmH.
P.G.6 Para determinar cada paso a describir se reali)ó la prueba de
jarras en el laboratorio de la 3niversidad de @uánuco, determinando lo
siguiente6
Pa%' 1
9eferencia6
"ml I "gr.
"0ml I"0gr
Entonces, para comen)ar el proceso de prueba de jarras
concluimos que necesitamos "0 ml gr de la pintura con la presencia del
Cromo ?rivalente, para disolverlo en " litro de agua y as( suponer las
caracter(sticas de un efluente con las composiciones de la industria
curtiembre.
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Ainalmente despu+s de &acer ; pruebas concluimos que para lograr
obtener el p@I# necesitamos agregar por cada litro de agua con presencia
de Cromo ?rivalente, /5 gr @idróxido de Calcio.
"2t de @ / 8 Cr!DDD$ JJJJK /5 gr de @idróxido de Calcio.
III.1. . Etapa De Fl'!ula!i"# * Se+i&e#ta+'
2as siguientes etapas se describen a grandes rasgos en los restantes
(tem del presente trabajo debido a que los reactivos a utili)ar no se expiden
libremente para poder &acer los cálculos y tener datos próximos a cada
proceso que se utili)aran por lo que reci+n obtuvimos un contacto quien nos
facilitara los reactivos a utili)ar para en lo siguiente avance de nuestra planta
de tratamiento para los efluentes de curtiembre estaremos presentando los
cálculos.
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&I' O * * P * -*
acidad de 5 d/a de e0uente, considerando una concentraci!n de 1 mg de cromo e"avalente
Contenedor de 1&I$ "".( +&'$ ") +H $ "-.% +
Captaci!n del e0uente
(Ca (OH)2)
T /012 32 /2145 678 +79/ + +73 3 32 % L
Por lo general el pH del e0uente de 5 (acido) al adicionar el (Ca (OH)2)
-an ue de la 0oculaci!n capacidad de 5 .
&i3metro de 1 pulgadas con una longitud de 15 cm
'edimentaci!n capacidad de 1 L
4iltro
"tracci!n de lodos
*guas tratada c
'ul ato de aluminio (0oculante)
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III. . DISE,O (PRO-RA$A DE PROCESOS
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III. . U/ICACIÓN EN -OO-LE EARD
III.4. ROQUIS DE LA UNIVERSIDAD DE HUANU O
III.5.
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III.6.
I II .7. PABELLONES 1, 2, 3 , 4 y
III.8.
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III.!. PABELLON 2
III.10. Área +e !'#%tru!!i"# +e la pla#ta pil't' +e trata&ie#t' +ee lue#te% +e !urtie&2re
III.11.
III.12.
III.13.
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III.14.
III.13. Área +e !'#%tru!!i"# +e la pla#ta pil't'
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III.16.
III.14. $ATERIALES * E5UIPOSIII.14.1. CAPTACION $ATERIALES EN LA PLANTA
?ubo de L de P C. Canaletas. Comprensora de " &p con capacidad de "0 litros. 3na llave de paso de L. /.5 lts. Ge efluente de curtiembre.
/5 mg de pintura de color verde.
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DDD."N.
DDD."#. En este proceso, buscamos captar el efluente
contaminado en este caso con cromo !DDD$ teniendo como fuente a
pinturas de color verde debido a que este tipo de pigmento inorgánico
alberga en su composición el cromo !DDD$ o trióxido de dicromo !Cr / 8 ; $.
DDD./0. Cabe resaltar que nuestra planta piloto usara /.5 litros
de efluente !cuarta parte de un balde de aceite de "0 lts.$ este
efluente contiene /.5 lts. Ge agua de la 3niversidad a un p@ de B y
con /5 mg de pintura de color verde' esta cantidad usada será
distribuida mediante un tubo de L de P C y o canaletas con una llave
de paso del mismo diámetro con la finalidad de que del agua captada
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pase en el momento y cantidad indicada. Para luego este efluente
debe pasar al proceso de neutrali)ación, en este proceso el efluente
llegara en un envase de plástico transparente de capacidad de "0
litros.
DDD./".
III. 1.1. NEUTRALI6ACION $ATERIALES EN EL LA/ORATORIO
" aso precipitado. " bagueta. / pipetas. "0 mg de pintura de color verde. "0 mg de pintura de color blanco. 3n litro de agua de la 3niversidad con un p@ de B. /5 gr. Ge cal &idratada. :andas de p@. :alan)a electrónica.
2una de reloj." pera de goma." gotero
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DDD.//.
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DDD./;.
DDD./1.
DDD./5.
$ATERIALES EN LA PLANTA
Canaletas !tubos cortados por la mitad$.
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/.5 lts. Ge efluentes./5 mg de pintura de color verde.B/.5 gr. Ge cal &idratada Ca !8@$ / .Comprensora de " &p con capacidad de "0 litros.3na fuente de aeración !cabe)al de duc&a con terma$.3n cuc&aron de plástico.3n balde de "0 lts. Ge capacidad.
DDD./B. ntes de iniciar con el proceso, es necesario reali)ar una
prueba de jarras con la finalidad de conocer cuánto del insumo
qu(mico alcalino se usara sobre el efluente acido.
DDD./F. En este caso, usaremos el @idróxido de Calcio o cal
&idratada !Ca !8@$ / $ debido a que es una base fuerte que reacciona
violentamente con los ácidos.
DDD./N. En la prueba de jarras, se usó un vaso precipitado6
DDD./#. En donde se vertió " lt. Ge agua con p@ B y tambi+n
"0mg de pintura verde y se agito con la bagueta obteniendo p@ 5,
luego se &ec&o la "0gr. de cal &idratada y se inició nuevamente con el
movimiento de la solución con la bagueta, obteniendo p@ F' luego severtió "0gr. Más de cal &idratada, obteniendo p@ N y para culminar se
vertió 5gr. Ge cal &idratada, obteniendo as( p@ #. ?eniendo el p@
buscado seg=n la normativa de curtiembre con respecto al grado de
p@ de cromo !DDD$, siendo este de N.5 a # p@.
DDD.;0. El proceso en la planta consiste en que luego del
proceso de captación de agua, este pasara al envase de
neutrali)ación !envase plástico transparente de "0 lts.$ mediante
canaletas !tubos cortados por la mitad$. En dic&o recipiente, se vertira
B/.5 gr. Ge cal &idratada para as( aumentar el p@ de ácido a básico
con la finalidad de buscar un p@ # el cual será el adecuado seg=n la
normativa de curtiembre.
III. 0.1. FLOCULACION $ATERIALES EN EL LA/ORATORIO
"0 mg de pintura de color verde.
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3n litro de agua de la 3niversidad con un p@ de B. P@ metro.
" pera de goma. ; asos precipitados. ; baguetas. 3n litro de agua de la 3niversidad con B p@ por cada vaso
precipitado. %ulfato de aluminio. ; pipetas. :alan)a electrónica.
2una de reloj. $ATERIALES EN LA PLANTA
Canaletas
/.5 lts. Ge efluentes./5 mg pintura de color verde.%ulfato de aluminio l / !%8 1$; .Comprensora de " &p con capacidad de "0 litros.3na fuente de aeración !cabe)al de duc&a con terma$.3n cuc&aron de plástico.3n balde de "0 lts. Ge capacidad.
DDD.;". Ge igual manera, para iniciar este proceso se tuvo que
reali)ar la prueba de jarras con la finalidad de conocer las
concentraciones, cantidades y vol=menes correctos. Para que los
coloides y part(culas suspendidas sean visibles y sedimenten mejor.
DDD.;/. En este caso, usaremos %ulfato de luminio l / !%8 1$;
debido a que este compuesto se usa ampliamente en la industria
como floculante en la purificación de agua.
DDD.;;. En la prueba de jarras, se usó ; vasos precipitados6
DDD.;1. En el "er vaso precipitado' se vertió " lt. Ge agua y
tambi+n /5 mg de Pintura y se agito con la bagueta, luego se &ec&o la
%ulfato de aluminio y se inició nuevamente con el movimiento de la
solución con la bagueta. Para estar completamente seguros de cual
jarra cumple con lo requerido, es necesario observar cuál de las jarras
genero más coloides y para aun estar más seguros pesar los coloides
o material sedimentado de cada jarra de prueba para mayor
seguridad con respecto a la dosis optima del floculante !sulfato de
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aluminio$ para el tratamiento del agua. ?eniendo como resultado
aquella jarra en donde genere mayor cantidad de coloides o material
suspendido que sea más visible.
DDD.;5. Para finali)ar con dic&o proceso se tomó la muestra con
las concentraciones, cantidades y vol=menes correctos para una
buena floculación. %iendo este la de mejor solución aquella que
genere mayor cantidad de coloides o material suspendido que sea
más visible. Para finali)ar pasamos al proceso de sedimentación.
III. 3.1. SEDI$ENTACION $ATERIALES EN LA PLANTA
Canaletas !tubo cortado por la mitad$. /.5 lts. Ge agua floculada.
?res baldes de "0 lts. Ge capacidad cada uno.
DDD.;B. En este proceso, es necesario observar los envases con
respecto a la cantidad de material suspendido y turbide) en cada uno
de ellos. Oa que, nosotros &emos decidido usar tres envases como
plantas sedimentadoras.
DDD.;F. Para as(, reali)ar un mejor seguimiento de como el
material suspendido o coloides se sedimentan en poco a poco en
cada uno de ellos y observar tambi+n como desaparece la turbide) en
cada uno de ellos.
III. 4.1. A-UA TRATADA $ATERIALES EN LA PLANTA
Canaletas.
/.5 lts. Ge agua tratada.3n balde de "0 lts. Ge capacidad.
DDD.;N. Este es el proceso final en donde, el agua ya sale
tratada con un p@ de # seg=n la normativa establecida para el
tratamientos de efluentes de curtiembre, sin material suspendido ni
coloides y de esta manera este agua puede ser vertida nuevamente a
los cuerpos receptores.
DDD.;#.
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I7. CONCLUSIONES• Gentro del tratamiento se considera los siguientes proceso6D .". 7eutrali)ación 4 Aloculación 4 %edimentación 4 Extracción de
lodos 4 Efluente tratado. El efluente tratado será de /.5 2 G(a, considerándose 0."02 @ora, por
lo tanto se anali)ará "00 ml @ora del efluente con concentraciones de
cromo trivalente. Para el proceso de neutrali)ación se utili)ara el &idróxido de calcio
!cal$, que es recomendado para tratar efluentes que contienen cromo
trivalente, ya que en un inicio se pensaba utili)ar el &idróxido de sodio
si en caso se trataba el cromo &exavalente.
Para el proceso de floculación se utili)ara el sulfato de aluminio paraque sedimente el cromo trivalente y as( recuperarlo, ya que es estable
en su condición qu(mica y tiene menos complicaciones. %e concluyó que una ve) tratada el efluente de curtiembre tiene que
llegar a un intervalo de p@ de B J #, y esto significar(a que la planta de
tratamiento piloto &a funcionado. El agua trataba será utili)ada para
el riego de vegetales y o tipo de uso.• Para el poner en desarrollo el análisis y proceso de tratamiento del
cromo trivalente, se va simular un efluente de curtiembre a trav+s de
pinturas o aerosoles que contengan la concentración de "0 ppm. %e
espera que el efluente tratado se encuentre dentro de los parámetros
de los l(mites máximos permisibles !2MP$.
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