Contaminación por Curtiembre Arequipa

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Introducción El cuero es considerado como un artículo de lujo y en muchos casos está siendo reemplazado por materiales que imitan sus características. La necesidad de preservar las pieles con las que se obtiene el cuero, dio lugar a los primeros procesos de curtido.  A lo largo de los años en Arequipa Ar equipa una de las actividades que ha predominado y aún se mantiene es la actividad en la que las pieles son transformadas para ser cueros que luego serán exportadas. Las curtiembres en Arequipa han sufrido una gran caída en sus ingresos, la cual tiene varios factores, ya sea por la poca demanda así como también el mal manejo de su proceso, ya que por lo general las curtiembres violan normas medioambientales que pueden ser perjudiciales para la salud de todos los arequipeños. Pero a pesar de dichos factores las empresas aún continúan ejerciendo dicha actividad. Y aunque el número de curtiembres que funcionaban cerca a las riberas del Rio Chili era desconocido, se sabía que eran informales, de esta manera ignoraban las normas que debieron seguir para el proceso de la curtiembre de las pieles y el correcto desecho de las sustancias que se utilizan. Evaluando dicha actividad y una manera de solución fue la reubicación de las empresas de curtiembres a una zona alejada en Río Seco, pero no se consideró las consecuencias que traerían dicha ubicación como son: el riesgo a la salud de los pobladores que viven cerca de dichas empresas, la contaminación medioambientales, y la saturación de la laguna de oxidación del sector. En una entrevista al presidente Apymeco (Asociación de Pequeñas y Medianas Empresas Curtiembres, Fábricas de Cola y derivados del Cuero) dio a conocer que en el parque industrial de Río Seco hay 75 curtiembres que sí están registradas, unas pocas en el centro de la ciudad y en la zona de semirural Pachacútec.

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Objetivos  Analizar y determinar los desechos de sustancias toxicas y el nivel de contaminación de generan las curtiembres, en las lagunas de oxidación. Proponer alternativas de solución que logre disminuir el nivel de contaminación.

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Hipótesis Dada la contaminación ocasionada por las curtiembres (desecho de residuos sin tratamiento previo), es posible disminuir sustantivamente la contaminación de estas, a través, de propuestas ecológicas, como el tratamiento

de

los

desechos

trayendo

como

consecuencia

la

descontaminación por parte de estas, lo cual se desea lograr mediante este proyecto.

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Desarrollo 1. CURTIDO DE PIELES Se considera curtido de pieles al proceso por el cual se transforma la piel de los animales en un material que se conserva a través del tiempo y posee características de flexibilidad, resistencia y belleza que le da gran valor comercial y estético. Se puede obtener cuero de diferentes pieles de animales como: cerdos, ovinos, equinos, caprinos, bovinos.

2. PROCESO DE CURTIDO 2.1 Proceso de Rivera En esta etapa la piel es preparado para iniciar el proceso de curtido en ella es limpiado y acondicionado asegurando un correcto grado de humedad

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En esta etapa se presenta un mayor consumo de agua y su efluente presenta un elevado Ph (Tabla 1). 2.1.1 Remojo Proceso para rehidratar la piel, eliminar la sal, y otros elementos como sangre, excretas, y suciedad en general. Entre los compuesto químicos que se emplean están el hidróxido de sodio, hipoclorito de sodio, agentes tensoactivos y preparaciones enzimáticas. 2.1.2 Pelambre Este proceso emplea sulfuro de sodio y cal, para eliminar la epidermis de la piel y el pelo que la recubre, produciendo además, al interior de la piel, el desdoblamiento de fibras a fibrillas, que prepara la piel para la posterior curtación. Constituye la operación que genera la mayor parte de la contaminación en una curtiembre. La carga contaminante depende mucho del método empleado para el pelambre 4

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2.1.3 Desencalado Proceso donde se lava la piel para remover la cal y el sulfuro, para evitar asi posibles interferencias en las etapas posteriores del curtido. Entre los compuestos químicos que se emplean están los ácidos orgánicos tamponados (sulfúrico, clorhídrico, láctico, fórmico, bórico y mezclas) 2.1.4 Descarne Se realiza la separación de grasas y carnazas todavía unidas a la parte interna de la piel 2.1.5 Desengrase Los

solventes

utilizados

en

este

proceso

son:

el

kerosene,

el

monoclorobenceno, percloroetileno. 2.1.6 Piquelado Comprende la preparación química de la piel para el proceso de curtido mediante la utilización de ácido fórmico y sulfúrico, permitiendo la difusión dl curtiente hacia el interior de la piel sin que se fije en las capas externas del colágeno.

Tabla 1

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CURTIEMBRES CONTAMINAN AIRE, AGUA Y SUELO AREQUIPEÑO Fuente: http://www.biblioteca.org.ar/libros/210346.pdf

2.2 Proceso de Curtido Etapa por el cual se estabiliza el colágeno de la piel mediante agente curtientes minerales o vegetales, transformándola en cuero siendo las sales de cromo las que más se utilizan, genera un efluente Ph bajo al final de la etapa (Tabla 2).

Tipos de Curtido 1. Curtido al cromo Emplea sales de cromo para producir una piel azulada o verdosa que es más resistente al calor que se usa para pieles de vestido, calzado e industriales.

2. Curtido vegetal sintético Emplea extractos de corteza y madera para producir piel curtida de color café que se usa principalmente para suelas y artículos de piel.

3. Curtido con aceite Emplea agentes curtientes de aceites de pescado (dependiendo de su índice de acidez y de iodo), grasas no saturadas de los aceites de pescado, aceite de hígado de bacalao como también aceite de tiburón. Se utiliza pieles con una estructura fibrosa abierta.

Tabla 2

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CURTIEMBRES CONTAMINAN AIRE, AGUA Y SUELO AREQUIPEÑO Fuente:

2.3 Proceso de Acabo Etapa por el cual se da los últimos detalles como limpiar y dar firmeza . (Tabla 3). 2.3.1 Neutralizado Proceso para posibilitar a los recurtientes y colorantes una penetración regular en el cuero, y evitar sobrecargar la flor y con ello evitar consecuencias negativas. 2.3.2 Recurtición, tintura y engrase Proceso de pasos sucesivos, neutralización, recurtición tintura y engrase, entre los cuales se intercalan varios procesos de enjuague y lavado para eliminar sales, así como curtientes y colorantes no fijados. Este proceso provoca un alto consumo de agua.

Tabla 3

Fuente:

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Flow Sheet del Proceso de Curtido

Diagrama de Flujo de una Curtiembre

Diagrama de Flujo de una Curtiembre

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Diagramas de Entrada y Salida

 Análisis de realidad El sector curtiembres confronta diferentes problemas ambientales, los cuales están en la mira de autoridades y pobladores, a pesar que el sector es muy diverso, los procesos son los mismos. Las curtiembres de Arequipa consideradas tradicionalmente como un rubro importante que ha servido de base para el florecimiento de una reconocida industria de productos de la manufactura del cuero, se encuentra con exigencias de competitividad comercial así como de exigencias ambientales que tienen que cumplir con la normatividad del país, pero a pesar de ello, ninguna de estas cumple con las normas medioambientales, las cuales tienen como finalidad la minimización de la contaminación medioambiental. Un 40.1% de las MYPES asociados en Apymeco, que se encuentran instalados en los terreno del parque industrial Rió Seco, exceden un promedio de 18 veces los Limites Maximos Permisibles (LMP) de cromo en aguas superficiales que llegan a la quebrada Añashuayco convirtiéndolo en un foco infeccioso, además que tanto aguas residuales industriales como residenciales-provenientes de las

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CURTIEMBRES CONTAMINAN AIRE, AGUA Y SUELO AREQUIPEÑO invasiones vecinas al parque industrial-van a parar a esta fuente de agua local sin tratamiento previo y adecuado.  A la fecha solo algunas empresas como Compañía AUSTRAL S.A, GORKY SOSA y PIELES Y CUEROS DEL PERÚ cuenta con un sistema de pre tratamiento de aguas residuales, ya que tuvieron la oportunidad de realizar sus propios procesos productivos, descubrir fugas y contaminación por residuos solidos y aguas residuales remediado estas practicas negativas con acciones sencillas y aplicables.

SITUACIÓN DE LAS LAGUNAS DE OXIDACIÓN En Río Seco sólo hay una laguna de oxidación terminada cuya capacidad es de casi 28 mil metros cúbicos de agua, está al tope. Esta laguna ha estado al borde del colapso en más de una ocasión. Como era la única, las aguas fueron derivadas hacia las quebradas de Añashuayco, dañando seriamente la cantera más importante de sillar de Arequipa. Se empezó con descargas de 4 a 5 litros por segundo y llegó a descargarse hasta 30 litros por segundo.  Ante estas condiciones se condiciono una segunda laguna por donde se están derivando estas agua negras. Pero esta laguna no ha sido culminada y no podrá resistir mucho. Hay una tercera laguna que no está habilitada para su funcionamiento.

PRIMERA LAGUNA DE OXIDACIÓN La laguna de oxidación n° 01 del PIRS se encuentra

al

100%

de

su

capacidad

de

almacenaje; y a pesar que cuenta con una geomenbrana no recibe el mantenimiento que esta requiere para su eficaz funcionamiento , en vista de que la laguna ya no soporta flujo, se ha realizado el cierre de la compuerta de la laguna, desviando el 2

CURTIEMBRES CONTAMINAN AIRE, AGUA Y SUELO AREQUIPEÑO agua ingresante por el canal de derivación hacia una quebrada contigua, en la cual se ha formado una laguna debido al represamiento de las aguas por un dique de tierra el cual ha sido reforzado por el GRA.

SEGUNDA LAGUNA DE OXIDACIÓN Las aguas servidas de la primera laguna han sido derivadas a esta laguna de oxidación la cual no ha sido culminada y se encuentra sin recubrimiento ocasionando contaminación del suelo.

COLAPSO

TERCERA LAGUNA DE OXIDACIÓN Laguna que no está habilitada para su funcionamiento aun, pero presenta un porcentaje de avance considerable. Esta laguna ya debería de haber sido culminada para su pronto utilización.

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CONTAMINACIÓN La contaminación es un cambio desfavorable en las características físicas, químicas o biológicas del aire, agua o suelo, que podría ser perjudicial para la salud humana o para las condiciones de vivienda. Se debe tener en cuenta que una de las sustancias que es utilizada para el proceso de curtido de las pieles es el  cromo que como se sabe tiene un alto nivel de contaminación, además de que si se tiene contacto ya sea a través de aire, agua y/o alimentos, puede ser perjudicial para la salud, provocando muchas enfermedades como: Erupciones cutáneas, Malestar de estómago y úlceras, Problemas respiratorios, etc. Por lo tanto que el cromo, forme parte de los residuos que son causados por el proceso de curtido, genera que se tome en consideración la determinación y aplicación correcta del tratamiento de dichas aguas. Los principales problemas que generan los desechos de las curtiembres: 1. Contaminación hídrica con materia orgánica, sulfuro y cromo; esto, además, viene acompañado de la inexistencia de sistemas de tratamiento comunes, lo que genera la necesidad de instalar sistemas individuales de tratamiento de efluentes en cada curtimbres. 2. Contaminación atmosférica, debido a la generación de sulfuro de hidrógeno, a la materia orgánica que se descompone a las sales de amonio que desprenden amoniaco y otros, lo que además produce malos olores.

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CURTIEMBRES CONTAMINAN AIRE, AGUA Y SUELO AREQUIPEÑO 3. Disposición de residuos sólidos en sitios indebidos, debido a la falta de sitios de disposición adecuados. 4. Contaminación de suelos, por el sistema de alcantarillado hacia las plantas de oxidación que no se encuentran terminadas.

Normas Medioambientales Se conoce por la Reglamentación de la Ley 1333 del

Medio Ambiente, lo

siguiente: “Art1. […] en lo referente a la prevención y control de la contaminación

hídrica, en el marco del desarrollo sostenible. Art2. Se aplica a toda persona natural o colectiva, pública o privada, cuyas actividades industriales puedan causar contaminación de cualquier recurso hídrico.” Reglamento que debe seguir las curtiembres. Así como también en el siguiente artículo se especifica:  Art 11.- Los gobiernos municipales para el ejercicio de las atribuciones y competencias que les reconoce la ley en la presente materia, deberá, dentro el ámbito de su jurisdicción: a) Realizar acciones de prevención y control de la contaminación hídrica. b) Controlar las descargas de aguas residuales c) Dar aviso al coordinador de defensa Civil en casos que ameriten una emergencia hídrica. Dado dichos reglamentos, la municipalidad provincial de Arequipa no cumple con dichas normas, ya que no realizan un control de las descargas de aguas residuales que se produce por los desechos por parte de las curtiembres. Hay 5

CURTIEMBRES CONTAMINAN AIRE, AGUA Y SUELO AREQUIPEÑO tres plantas de tratamiento, las cuales la primera se encuentra al tope de su capacidad tiene una biomembrana, la segunda también se encuentra al tope de su capacidad pero no posee una biomebrana y por ultimo la tercera no esta habilitada para su funcionamiento.

Propuestas de Solución La protección de la biodiversidad, el cambio climático y el cuidado ambiental en beneficio de la salud de los ciudadanos hoy en día debería de ser prioridad para todos. Los sistemas de lagunas de oxidación se utilizan generalmente en las zonas rurales, para el tratamiento de las aguas residuales. Este tipo de lagunas son frecuentemente utilizados por pequeños municipios y también por algunas industrias, en la creencia, errónea por cierto, de que funcionan con muy poco mantenimiento. Si bien el mantenimiento no requiere mano de obra intensiva, sí necesita controlarse adecuadamente la biomasa del mismo, de manera que pueda lograr el objetivo primordial de sanear el efluente para ser volcado a los cuerpos receptores sin contaminar lo que no se está haciendo en las lagunas que se encuentran en Rio Seco habiéndolas dejado como depósito de residuos de las diferentes curtiembres. Debido a que estas lagunas ya están en Rio seco se busca la posibilidad de utilizarlas de manera adecuada y asi mejorar la 6

CURTIEMBRES CONTAMINAN AIRE, AGUA Y SUELO AREQUIPEÑO situación en la se encuentran los pobladores y trabajadores de la zona por lo que se plantea lo siguiente:

Impermeabilización laguna de oxidación Es decir el Recubrimiento de laguna de oxidación con geomembrana de 0.5mm y la construcción cámaras de interconexión y salida. En el caso de las lagunas de oxidación, es fundamental contar con un sistema que impida las filtraciones y que mantenga al espacio en condiciones por un tiempo prolongado. Frente a la necesidad de impermeabilización de lagunas de oxidación  surge esta alternativa de utilizar geomembranas, una tecnología de impermeabilización muy efectiva que consiste en la aplicación de láminas de polietileno de alta densidad; cuyas ventajas son: 





De muy baja permeabilidad. De gran resistencia química y a los rayos ultravioletas. De muy larga durabilidad.

Utilizando geomembranas, la entidad a cargo de la construcción se asegura de la conservación de la laguna y de la preservación de entorno natural pero para esto se necesita un verdadero interés de las autoridades por mejorar la situación y velar por la salud pública. Según lo indicado por la fiscalía del medio

 AMBIENTE, SE HA PROPUESTO COMO MEDIDA DE

EMERGENCIA LA IMPERMEABILIZACIÓN DE LA SEGUNDA LAGUNA DE OXIDACIÓN DEL PIRS, CON LA FINALIDAD DE DESCARGAR LAS AGUAS RESIDUALES MIENTRAS SE EFECTÚE LA LIMPIEZA DE LA LAGUNA N° 01 COLMATADA. CONTANDO CON UNA LAGUNA MAS SE PUEDE TRABAJAR ALTERNADAMENTE EFECTUANDO LABORES DE DESCARGA Y LIMPIEZA DEL SISTEMA

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FALTA Evacuación en plantas de tratamiento de aguas residuales propiedad del estado 7

CURTIEMBRES CONTAMINAN AIRE, AGUA Y SUELO AREQUIPEÑO Los residuos solidos pueden descargarse en las redes de alcantarillado municipales siempre y cuando estén adecuadamente pretratados para eliminar y/o detoxificar los componentes peligrosos. Debido al ahorro de costes de mandar grandes volúmenes de aguas residuales a la red de alcantarillado, este método de tratamiento es especialmente interesante para las curtiembres. Sin embargo, el componente peligroso debe ser eliminado o diluido suficientemente primero para que sea aceptado por el municipio receptor.

Tecnología de membrana La utilización de membranas semipermeables como barreras para la eliminación de compuestos o elementos peligrosos antes de alcanzar el medio externo. Las aperturas o poros de las membranas son tan diminutas que se debe aplicar al residuo una presión considerable para impulsar el fluido a través de ellos. En la filtración normal, microfiltración, el tamaño de los poros es relativamente grande y la solución residual a filtrar se aproxima a la membrana polimérica perpendicularmente. En otra técnica mas común el tamaño de los poros es mucho menor y se conoce osmosis inversa o algunas veces como hiperfiltración, y requiere más presión liquida para forzar a las moléculas más pequeñas a través de los poros de la membrana. La solución se pasa por la superficie de una membrana semipermeable específica a una

 Anexos Métodos simples para el control de algunos parámetros en las operaciones de una curtiembre. 1. Determinación de sulfuro.

En el proceso de pelambre se emplea agentes depilantes, reactivos químicos de carácter básico, como el sulfuro de sodio (Na 2S), el sulfuro de sodio (NaHS), además de cal (Ca(OH) 2) e hidróxido de sodio (NaOH). 8

CURTIEMBRES CONTAMINAN AIRE, AGUA Y SUELO AREQUIPEÑO Las soluciones de pelambre son desechadas, a pesar de que podrían reutilizarse previa reposición de reactivos. Una de las principales razones para que esas soluciones sean desechadas, es que el método para determinar la concentración de sulfuro no es de conocimiento general en las curtiembres. 2. Determinación de pH.

El pHes uno de los principales parámetros que debe controlrse en toda curtiembre, ya que incide directamente en la calidad del cuero, además permite optimizar las operaciones y contribuir a un uso mas eficiente de los reactivos químicos en los baños. El pH en una curtiembre puede medirse en las soluciones acuosas asi como en la misma piel o cuero por lo que se utilizan diferentes métodos, el pH se mide con indicadores en base de compuestos químicos. 3. Determinación de la temperatura de encogimiento.

La calidad del cuero depende principalmente de la cantidad y homogeneidad del cromo fijado en el colágeno de la piel. Una de las pruebas mas importantes que se realizan para evaluar esta calidad, es la “temperatura de encogimiento”, esta se define como aquella temperatura a la cua l el cuero

inicia su contracción o encogimiento cuando es sumergido en agua a temperatura de ebullición. Si el cuero se contrae o se deforma a la temperatura de ebullición del agua, indica que su contenido de óxido de cromo (III) esta por debajo de aproximadamente 3.3%, este porcentaje es bajo comparado con porcentajes de 6 a 7% que resultan cuando el cuero esta bien curtido.

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