https://doi.org/10.37815/rte.v35n1.983
Artículos
originales
Current treatment and recycling processes of industrial waste from
tanneries in Ecuador and the world
Dayana Anchatipán
Bastidas1 https://orcid.org/0000-0002-4251-2106,
Nelly Flores Ta=
pia1=
https://orc=
id.org/0000-0002-0851-8117
1Dirección de
Investigación y Desarrollo, Universidad Técnica de Ambato, Facultad de Cien=
cia
en Ingeniería en Alimentos (FCIAB), Ambato, Ecuador
dayanaanchatipan@gmail.com, ne.flores@uta.edu.ec
Enviado: 2023/09/29
Aceptado: 2023/06/21
Publicado: 2023/06/30
Resumen
Sumario: Introducc=
ión,
Metodología, Resultados y Discusión y
Conclusiones. Como citar: Anchatipá=
n, D.
& Flores, N. (2023). Actualidad de tratamientos y procesos de
reciclaje de los residuos industriales de curtiembres en Ecuador y el
mundo. Revista Tecnológica - Espol, 35(1), 66-87. http://www.rte.espol.edu.ec/index.php/tecnologica/article/view/9=
83
El objetivo de este estudio es
investigar los procesos de reciclaje y reuso de los residuos generados por =
las
curtiembres en Ecuador y el mundo. Para alcanzar este propósito, se utiliza=
ron
publicaciones de alto impacto y bases de datos gubernamentales para recopil=
ar
información. Se identificaron varios procesos de reciclaje y reuso para los
residuos sólidos de las curtiembres, estos incluyeron la producción de
pegamentos, colágeno, gelatina, aminoácidos, biocombustibles, biogás y
lubricantes para cueros. Además, se encontró que es posible recuperar sales=
de
cromo de las aguas residuales, lo que permite reutilizarlas. El estudio tam=
bién
reveló que países como India, Bangladesh y China, que son los principales
productores de cuero, aplican tecnologías avanzadas de reciclaje en sus
curtiembres. En contraste, países como Italia, Alemania y España se enfocan=
más
en la conversión química de los residuos sólidos de la curtiduría. En Ecuad=
or,
no existen publicaciones sobre el reciclaje de residuos de tenerías, y las
pocas que abordan este tema se centran en la reutilización de carnazas, res=
tos
de piel y obtención de queratina del pelo residual. Esta falta de interés, =
en
la adecuada gestión de residuos en las curtiembres, puede atribuirse a la
informalidad y la falta de aplicación estricta de la legislación ambiental =
en
el país. En conclusión, es importante regularizar el sector industrial de
curtiembres en Ecuador y promover procesos de reciclaje y reuso que
proporcionarán beneficios económicos y sostenibilidad estas industrias. El
estudio resalta la necesidad de mejorar la gestión de residuos en las
curtiembres ecuatorianas y seguir el ejemplo de países que han implementado
tecnologías avanzadas de reciclaje.
=
Palabras clave: Desechos sólidos, efluentes líquidos, impacto
ambiental, tecnologías de reciclaje y reúso.
Abstract
This study aims to investigate=
the
recycling and reuse processes of the waste generated by tanneries in Ecuador
and the world. High-impact publications and government databases were used =
to
gather relevant information on the topic and, thus, achieve the objective of
the study. Several recycling and reuse processes of tannery solid waste were
identified, including the production of adhesives, collagen, gelatin, amino
acids, biofuels, biogas, and leather lubricants. Additionally, it was found
that it is possible to recover chromium salts from wastewater and reuse the=
m.
The study also revealed that countries like India, Bangladesh, and China, t=
he
primary producers of leather, apply advanced recycling technologies in their
tanneries. In contrast, countries like Italy, Germany, and Spain focus more=
on
the chemical conversion of tannery solid waste. In Ecuador, there is a lack=
of
publications on tannery waste recycling, and the few available ones focus on
the reuse of trimmings, leather scraps, and the extraction of keratin from
residual hair. This lack of interest in proper waste management in tanneries
may be attributed to informality and the country's lax enforcement of envir=
onmental
legislation. In conclusion, it is crucial to regulate the tannery industry
sector in Ecuador and promote recycling and reuse processes that will bring
economic benefits and sustainability to these industries. This study highli=
ghts
the need to improve waste management in Ecuadorian tanneries and follow the
example of countries that have implemented advanced recycling technologies.=
Introducción
Las curtiembres son industrias dedicadas a la transfor=
mación
de la piel animal, la modifican químicamente hasta convertirla en cuero de
valor comercial que es utilizado en la fabricación de vestimenta y aprovech=
ado
en diferentes actividades humanas
La industria del curtido contribuye al desarrollo econ=
ómico
de diferentes países, teniendo como mayores productores a Europa y Asia
En los últimos años, a nivel mundial, el número de
industrias dedicadas al curtido de pieles ha crecido, siendo las medianas y
pequeñas tenerías las más contaminantes
Tomando en cuenta la actividad industrial de las curti= embres en el mundo y a nivel nacional, en el presente artículo se realiza una investigación bibliográfica sobre el proceso de curtido de pieles. Además, = en este estudio, se identifican las curtiembres actualmente activas en el Ecua= dor y se evidencia el impacto ambiental de los residuos sólidos y efluentes; finalmente, se presentan las tecnologías de reciclaje y reutilización para desechos provenientes del curtido de cuero, utilizando bases de datos index= adas en Scopus, bases de datos de universidades latinoamericanas y ecuatorianas = con la finalidad de encontrar alternativas ecológicas y sostenibles para la reutilización y reciclaje de los desechos sólidos de las curtiembres (Saxena et al., 2020).
M
En este trabajo se analizó, desde una perspecti=
va
bibliográfica, los tratamientos de reciclaje y reutilización de residuos
líquidos y sólidos de curtiembres que se han desarrollado a nivel mundial en
los últimos diez años. A partir de esta información, se determinaron las
tecnologías aplicables a las curtiembres ecuatorianas.
Esta revisión se centró en los tratamientos
existentes y las tecnologías utilizadas en el ámbito industrial alrededor d=
el
mundo, con el fin de evaluar su viabilidad y aplicabilidad específica en el
contexto de las curtiembres en Ecuador.
Selección =
de
bibliografía
Se realizó =
una
búsqueda exhaustiva, utilizando diversas combinaciones de palabras clave co=
mo
curtiembres, residuos sólidos, efluentes, reciclaje de residuos sólidos y
descontaminación de efluentes provenientes del curtido de pieles. Estas
combinaciones de palabras se adaptaron a las bases de datos electrónicas co=
mo
Web of Science, Scopus-Elsevier-Science Direct, que se utilizaron en inglés.
Además, se llevó a cabo una búsqueda en la literatura gris en Google Schola=
r,
Scielo, Redalyc y tesis de grado de varias universidades latinoamericanas,
tanto en inglés como en español, para encontrar artículos relacionados con
curtiembres en Latinoamérica y Ecuador.
Es relevante
destacar que este trabajo no abarcó investigaciones de carácter específicam=
ente
biológico o microbiológico, ni estudios sobre emisiones gaseosas en
curtiembres, dado que estas últimas no están reguladas por las normas TULSM=
A en
Ecuador. La contaminación gaseosa se encuentra principalmente asociada al m=
al
olor generado durante el proceso de curtiembre, como se menciona en el estu=
dio
de Parada et al. (2019).
Las búsqued=
as se
llevaron a cabo desde el 1 de septiembre de 2022 hasta el 1 de junio de 202=
3 para
obtener la información lo más actualizada disponible.
Para mejorar la eficacia de la búsqueda, se dividió en= dos secciones principales. La primera sección se enfocó en buscar tecnologías de tratamiento de aguas residuales, mientras que la segunda se centró en el reciclaje de residuos sólidos. De todas las fuentes consultadas, se seleccionaron aquellas más relevantes para realizar un resumen en este trab= ajo.
Se utilizó el software Connected Papers para encontrar correlaciones de información entre los temas indagados. Este software generó visualizaciones que representaron las conexiones de similitud entre los artículos. Cada artículo se figuró como una esfera que se conecta con línea= s a otros trabajos, y las esferas de mayor tamaño indicaron mayor relevancia. La investigación se realizó exclusivamente en inglés, utilizando palabras clave específicas y el operador booleano AND. Por ejemplo, se utilizó la combinac= ión "tannery AND wastewaters" con el artículo base de Zhao et al. (20= 22, pp. 1-22), como se muestra en la Figura 1a. En una segunda búsqueda, se utilizaron las palabras clave "tannery AND wastewater AND treatment" con el artículo base de Nigam et al. (2022), como se muestra en la Figura 1b. Además, se realizó una búsqueda con las palabras clave "tannery AND so= lid waste treatment" y el artículo base de S. K. Verma & Sharma (2022), para obtener los documentos más recientes sobre estos temas (Figura 1c).
Figura = 1=
Resultados búsqueda información c= onnected papers
a
b
c
Nota: La figura presenta los resulatdos obtenidos del
software connected papers utilizando la combinación tannery AND wastewaters
Figura 1a, tannery AND wastewater AND treatment Figura 1b y las palabras cl=
ave
"tannery AND solid waste treatment Figura 1c. Fuente: Autoría propia
utilizal software https://www.connectedpapers.com/ (2023).
Para adquirir información específica actualizada sobre= las curtiembres ecuatorianas, se buscó en bases de datos como el Instituto Naci= onal de Estadísticas y Censos (INEC), Ministerio del Ambiente, Agua y Transición Ecológica (MAATE), Instituto Nacional de Normalización (INEN), Servicio de Rentas Internas (SRI), la Superintendencia de Compañía (SC) y los repositor= ios de universidades nacionales.
De todos los artículos encontrados con la ayuda=
de
Connected Papers, se escogieron aquellos que cumplían con el criterio de
selección establecido. Se priorizaron las publicaciones de los últimos cinco
años que se basaban en investigaciones originales relacionadas con curtiemb=
res,
residuos sólidos, efluentes líquidos e impacto ambiental. Se excluyeron los
artículos de revisión para garantizar la obtención de información actualiza=
da y
de mayor relevancia.
En la base de datos Elsevier-Scopus se
establecieron los siguientes parámetros de búsqueda: "tannery AND solid
wastes" y "tannery AND wastewaters", en un periodo de búsque=
da
desde 2018 hasta 2023. Se prescindieron los artículos de revisión y se
consideraron únicamente aquellos que presentaban investigaciones originales
para obtener información actual. Además, la indagación se limitó a artículos
escritos en inglés.
Para encontrar información relacionada con
Latinoamérica, se utilizó la base de datos Redalyc. Se emplearon palabras c=
lave
y operadores boleanos como "curtiembre AND tratamiento AND residuos&qu=
ot;,
y se buscaron artículos publicados en los últimos cinco años tanto en inglés
como en español.
Los documentos que presentan información sobre procesos específicos llevados a cabo en Ecuador se buscaron en Google Schol= ar, para ello, se utilizó el siguiente criterio de indagación: tratamiento AND 'aguas residuales de curtiembres' AND ecuatorianas. Se especificó entre comillas "aguas residuales de curtiembres" para hacer la búsqueda= más concreta. Asimismo, para analizar los estudios sobre el tratamiento de resi= duos sólidos, se utilizó el siguiente criterio: tratamiento AND 'residuos sólido= s de curtiembre' AND ecuatorianas. Igualmente, solo se incluyeron artículos en inglés y español.
Organizaci=
ón
de la información
Utilizando Connected Papers, se obtuvieron inicialment= e 84 artículos relacionados con curtiembres. De estos, se encontraron 31 que abordaban el = tema de reciclaje de residuos sólidos, y 29 trataban sobre tratamientos de aguas residuales de curtiembres. Después de eliminar los duplicados e investigaci= ones a escala laboratorio, solo quedaron 35 artículos útiles para este estudio.<= /p>
En la base de datos Redalyc se encontraron 59 artículos relacionados con los criterios de búsqueda establecidos, entre ellos, se identificó uno muy relevante titulado: "Diseño, evaluación y validació= n de un sistema de tratamiento de efluentes del proceso de curtido de pieles: ca= so Pieles del Sur" (Paz et al., 2020). Este estudio resume que el tratami= ento del agua residual de la planta se hace solo con el fin de recircular el agu= a, ahorrarla y evitar multas; este proceso se destaca como el caso más común e= n el territorio nacional.
Por su parte, en la base de datos de Google Scholar, se identificaron 121 artículos sobre el tratamiento de efluentes de curtiembre= s, pero solo en 15 se hace hincapié en que el agua tratada fue reciclada al proceso nuevamente; además, se encontraron 7 trabajos sobre tratamientos de residuos sólidos investigados en Ecuador.
Finalmente, para recomendar tecnologías a aplicarse en curtiembres ecuatorianas se buscaron tecnologías de descontaminación en la = base de datos Elsevier-Scopus-Science Direct, donde se usaron los criterios "tannery AND solid wastes" y "tannery AND wastewater", = lo que arrojó 1656 y 2328 artículos de investigación, respectivamente. En este caso, en vista de la gran cantidad de información obtenida, el enfoque fuer= on los tratamientos específicos de vanguardia aplicables en las curtiembres ecuatorianas; por lo que, se emplearon criterios de búsqueda adicionales co= mo "tannery AND solid wastes AND chromium", "tannery AND solid wastes AND glue", "tannery AND solid wastes AND animal food", "tannery AND solid wastes AND composites", y "tannery AND wastewater AND treatment recycling".
Hay que recalcar que se realizaron eliminaciones de duplicados en los documentos obtenidos y se revisaron los resúmenes y las conclusiones de los trabajos encontrados. Además, se seleccionaron 10 artíc= ulos de Scopus que proporcionaban información sobre nuevas tecnologías aplicable= s en las curtiembres de Ecuador. En total, se resumieron 82 estudios en este trabajo.
Las curtiemb=
res se
dedican a convertir pieles de animales putrescibles en un material apto para
diferentes usos mediante tratamientos químicos. Este proceso consta de varias etapas: remojo, pe=
lambre,
descarnado, dividido, desencalado, piquelado, curtido, neutralizado,
blanqueado, teñido, engrasado y secado (Verma et al., 2019). Se procesan alrededor de 6900 000 toneladas de pieles y cueros sala=
dos
al año
Figura 2=
Etapas del Curtido de Cuero y Residuos Generados
Not=
a: La F=
igura
muestra las etapas de cutido de cuero y sus subetapas con los respectivos
residuos producidos. Fuente: Autoría propia (2023).
Las aguas
residuales del proceso contienen metales pesados, ácidos orgánicos, grasas, proteínas, sangre =
Efluentes y los contaminantes involucrados
En la etapa =
de
ribera se utilizan químicos como el cloruro de sodio para deshidratar las
fibras de colágeno y evitar la descomposición
Durante el c=
urtido
se aplican agentes de origen mineral, vegetal y sintéticos, siendo el sulfa=
to
de cromo el agente curtiente más empleado por esta industria, debido a su f=
ácil
manejo, alta estabilidad térmica en condiciones de producción y propiedades
viables de aplicación, además de que ocupa menor tiempo para obtener el cue=
ro
como producto final
Entre el 30% y el 40% de cromo es
eliminado en las aguas residuales del proceso de curtido, este cromo disuel=
to
es muy oxidante, no es biodegradable y atraviesa membranas biológicas de se=
res
vivos, por lo que, es tóxico para la vida microbiana, vegetal y acuática
En la etapa de post-curtido se a=
plica
el bicarbonato de sodio para blanquear el cuero, engrase para que adquiera
suavidad y flexibilidad, y tintes para brindar color al cuero terminado
Residuos sólidos
Los residuos=
sólidos
de las curtiembres incrementan la contaminación ambiental de los lugares do=
nde
son descargados. Se ha detectado q=
ue de
1000 kg de pieles saladas que se ocupan, 600 kg son desechos sólidos y solo=
200
kg de cuero terminado,
produciéndose así una gran cantidad de desperdicios como: restos de carne,
pelo, retazos de piel, polvos de pulido y las virutas de wet-blue que se
obtienen durante el proceso de rebajado del cuero
Tabla 1=
Características de residuos sólidos de curtiembres
|
RESIDUO SÓLIDO |
CARACTERÍSTICAS |
FUENTE<=
/span> |
|
Pelo |
Alto cont=
enido
de queratina |
|
|
Carnaza |
Contiene =
grasa,
proteína, piel y sangre |
|
|
Restos de=
piel |
Alto cont=
enido
de colágeno |
(Tang et al., 2021)<=
span
style=3D'mso-bookmark:_Toc38966068'> |
|
Wet-blue<=
/span> |
Virutas de
cuero con cromo <=
span
style=3D'font-size:10.0pt'> |
|
|
Polvos de
pulido |
Material
volátil que contiene cromo y compuestos tóxicos |
|
Los residuos=
sólidos
de curtiembre, como el pelo, se generan luego de la hidrólisis con hidróxid=
o de
sodio o sulfuro de sodio, y estos contienen entre un 90% a 97% de queratina=
De igual forma, la carnaza representa entre el 50 a 6=
0% de
los residuos sólidos sin curtir
Los recortes wet-blue son residu=
os
sólidos con alto contenido de cromo
Finalmente, en menor cantidad, se
eliminan metales pesados como cromo, mercurio, sodio, níquel, cobre, etc. y
compuestos tóxicos como sulfuros, cloruros, amoniacos que son nocivos para =
el
medio ambiente y la salud
Situación de las curtiembres activas en Ecuador
En el Ecuado=
r,
mediante la obtención de información de artículos y tesis, se encontró que
existe un antes y un después de la pandemia con respecto a la actividad
económica del sector de curtiembre. En la Figura 3a se puede identificar la localización de tenerías en diferen=
tes
provincias del país. En 2017, mediante la realización de un catastro, se
determinó que la provincia con mayor número de curtiembres es Tungurahua, la
cual posee 57 industrias de las 80 existentes a nivel nacional
Figura 3=
Ubicación Geográfica de Curtiembres en el Ecuador (a) Antes de= la Pandemia COVID19 y (b) Después de la Pandemia del COVID 19
Nota: La Figura
presenta una comparación de la distribución de curtiembres en Ecuador antes=
(a)
y después (b) de la pandemia. Fuente: Autoría propia utilizando el software
http://mapinseconds.com/ (2023).
Durante el a=
ño
2018, se observó que el 76,6% de la producción de cuero en las curtiembres =
se
destinó a la fabricación de calzado, mientras que el 23,4% restante se
distribuyó en actividades como marroquinería y confección de prendas, entre
otras (Peñafiel & Vásquez, 2020). Por otro lado, en 2019, el Servicio de
Rentas Internas (SRI) registró ganancias totales de la industria de tenerías
por un monto de USD 867,7 mil dólares, lo cual representó una disminución d=
el
15% en comparación con el año anterior. Además, se reportaron pérdidas por =
USD
1,2 miles de dólares, lo que supuso una reducción del 83% en las utilidades,
debido a la disminución en la demanda de cuero (SRI, 2019).
En 2020, con=
el
inicio de la pandemia global del COVID-19 y la emergencia sanitaria naciona=
l,
ocurrió una disminución en la producción del cuero debido a la reducción en=
los
pedidos, incapacidad para entregarlos y dificultad para adquirir
financiamiento. Según el último boletín técnico del Instituto de
Estadísticas y Censo (INEC), el índice de producción de la Industria
Manufacturera (IPI-M), en septiembre del 2020, registró una variación anual=
de
-5,62% y una variación mensual de -77,12% respecto a septiembre 2019. Estas
cantidades indican un resultado negativo para la venta de cuero terminado <=
/span>
En el presen=
te año,
la Corporación de Desarrollo de Ambato y Tungurahua realizó un catastro de curtiembres a nivel
nacional mediante encuestas, entrevistas e investigación en medios digitale=
s y
entidades públicas del sector, en este estudio se determinó que Tungurahua
sigue siendo la provincia con mayor número de tenerías activas del país, co=
n un
50%, seguido de Azuay con el 26,43%, Guayas con el 21% y Cotopaxi con el 2,=
57%
como se puede observar en la Figura 3b. Además, se identificó que la provincia de Imbabura no
tiene industrias dedicadas al curtido de cuero registradas, esto debido a l=
as
graves pérdidas económicas que dejó la pandemia y, por consiguiente, la
disolución y liquidación de varias de estas (Figura 4).
Sumado a esta situación, el efecto postpandemia provocó una disminución en =
la
demanda de cuero del 54,35%
Figura 4=
Curtiembres Registradas en la Superintendencia de Compañías.
Not=
a: La F=
igura
presenta la distribución geográfica de las curtiembres registradas en la
Superintendencia de Compañías hasta septiembre de 2022, desglosada por prov=
incias.
Fuente: Autoría propia (2023).
Actualmente, en el país exi=
sten
solo once curtiembres legalmente registradas en la Superintendencia de
Compañías (SC), entidad que controla y valida las actividades de estas
empresas. Las once curtiembres que constan en la Figura 4, cumplen con los respectivos permisos de funcionamiento, con
Responsabilidad Social Empresarial (RSE) y correcta gestión económica, soci=
al y
ambiental
Las informalidades de media=
nas y
pequeñas curtiembres hacen que las industrias dedicadas al curtido de piele=
s no
se interesen en cumplir con sus obligaciones legales y así formar parte del
cambio para disminuir el impacto ambiental provocado por los residuos que
generan; por tanto, es importante que exista un mayor control por parte del
gobierno e interés en aplicar tecnologías para el reciclaje y reutilización=
de
residuos de las tenerías para reducir la contaminación ambiental que provoc=
an.
Procesos de Reciclaje y Reutilización de Residuos Provenientes de Curtiembres a Nivel Mundial
El reciclaje=
y reúso
de residuos industriales es aplicado alrededor de todo el mundo con el fin =
de
mitigar la contaminación ambiental. Para las empresas legalmente registradas
ante sus organismos de control nacional, el tratamiento de residuos es
obligatorio y está regido según normativas de cada país. En Ecuador, el
Ministerio del Ambiente, Agua y Transición Ecológica se encarga de controlar
las descargas de aguas residuales y desechos sólidos en el territorio nacio=
nal
siguiendo las leyes contempladas en Código Orgánico del Ambiente, el cual ha
sido un avance significativo en el ámbito legal para la protección del medio
ambiente
Figura 5=
Procesos de Reciclaje de Efluentes de las Etapas de Curtido de Cuero.<= /p>
Nota: La
Figura ilustra los productos resultantes del reciclaje de los diversos resi=
duos
generados durante los procesos de curtido, post curtido y ribera. Fuente=
: Autoría
propia (2023).
Tecnologías de reciclaje y reúso para residuos líquidos
El reciclaje=
y reúso depende ampliamente del t=
ipo de
procesos y de los contaminantes que contienen las aguas residuales de
curtiembres, ya que estas presentan una gran dificultad en su descontaminac=
ión
por la cantidad de sustancias recalcitrantes y alto contenido de DBO, DQO, =
SS,
SD, grasas, etc.; por lo que, se han requerido muchos años de investigación
para tener resultados significativos
En la región=
andina,
los países que tienen curtiembres están trabajando para disminuir la
contaminación que producen, obligados en su mayoría por leyes ambientales
nacionales, mientras que son las universidades quienes promueven la
investigación para encontrar mejores procesos de manejo, uso y reúso de
efluentes líquidos. Por ejemplo, en Colombia, el estudio de
Tecnologías de reciclaje y reúso para residuos sólidos
En la Figura 6 se resumen algunos tratamientos de residuos sólidos en la etapa de
Ribera, en diferentes países. En los países europeos, por ejemplo, en Alema=
nia se
realizó un estudio sobre la extracción de queratina del pelo residual de la
curtiembre
Figura 6=
Residuos Sólidos de la Etapa de Ribera.
Nota: La
Figura presenta los productos de mayor relevancia obtenidos a través del
reciclaje de los residuos sólidos generados en un proceso de curtido.Fuente:
Autoría propia (2023).
El
continente asiático destaca como el mayor productor de cuero en el mundo
(UN-FAO, 2013). India, al ser uno de los mayores productores de piel, busca=
de
forma constante estrategias para mitigar el impacto ambiental. En una de las
tantas investigaciones en India, se analizó la factibilidad de obtener un
agente re-curtiente biodegradable de los restos pelo hidrolizado y ácido
g-metacrílico (KH-g-MA) (Kadathur et al., 2022c).
Así
también, en Bangladesh se busca aplicar las 3 R (reciclar, reutilizar y
reducir), mediante el reciclaje de carnazas para la obtención de compost ri=
co
en nutrientes con una relación equilibrada C/N que puede ser utilizado en
agricultura (Hashem et al., 2021b); mientras que en China se plateó la
obtención de biodiesel a partir de residuos de descarne ricos en ácidos gra=
sos
(Li et al., 2019). En Irán se realizó la recuperación de cromo mediante mét=
odo
químico con extracción ácida de los lodos de curtiduría, posteriormente, se
oxidó el Cr (III) a Cr (VI) y recuperó como sulfato de cromo (Raguraman &am=
p;
Sailo, 2017), tal como se puede ver en la Figura 7.
Tabla 2=
Tratamientos experimentales para efluentes
|
|
PAÍS |
PROCESOS
DE RECICLAJE |
FUENTE |
OBSERVACIONES |
|
Ribera |
India |
Electro-oxidación foto asistida |
(Selvaraj et al., 2020) |
Método fácil de
aplicar, elevados costos energía eléctrica, consumo eléctrico 0,30 kWhL |
|
España |
Aplicación de una membrana de nanofiltración y una
membrana de osmosis inversa para eliminar los sólidos en suspensión, iones
sulfuros y cloruros de las aguas residuales. |
(Fernández et al., 2022) |
Método fácil de
aplicación hay equipos industriales diseñados y listos para el uso |
|
|
Bangladesh |
El uso de lodos
generados en las aguas residuales de curtiembres para la obtención de
bio-carbón como agente adsorbente de metales pesados. |
(Payel et al., 2021)<=
span
style=3D'mso-bookmark:_Toc38966068'> |
Método fácil, =
la
adsorción es utilizada industrialmente remoción de cromo de 152.12 mg/g a
533.41 mg/g |
|
|
Turquía |
Coagulación- floculación para obtener un aditivo de=
las
partículas sólidas separadas y mezclarlo con el mortero para la fabricaci=
ón
de ladrillos para construcción |
|
Alto costo pro=
ceso
sinterizado a temperatura mayor 900°<=
span
style=3D'font-size:8.0pt;color:black;mso-themecolor:text1'>C. |
|
|
Argelia |
Recuperar y
reutilizar proteínas y aminoácidos utilizando una doble membrana de inter=
cambio
iónico recubierta con una membrana de ultrafiltración (UF) impermeable que
pueden ser utilizadas con fines comerciales. |
(Tamersit et al., 2018) |
El proceso es
costoso, proceso difícil por el alto costo de la membrana. |
|
|
China |
Síntesis de óxido de grafeno magnético (GO/ Fe3O4) =
como
agente adsorbente. |
(Cheng et al., 2021)<=
span
style=3D'mso-bookmark:_Toc38966068'> |
Proceso costoso, experimental. |
|
|
Curtido |
China |
Recuperación d=
el
cromo a partir de lodos generados de las aguas residuales de curtiembres.=
|
(Du et al., 2022) |
Recuperación c=
romo
99,12%. Proceso fácil y aplicable. |
|
India |
Extracción de cromo mediante el uso de una membrana=
de
electro flotación y reciclaje del agua del proceso de curtido. |
(Selvaraj et al., 2018) |
Costo elevado =
19 $/m3
a escala laboratorio. Proceso fácil. |
|
|
China |
Obtención de c=
romo
para posteriormente transformarlo en sulfato de cromo y este utilizar como
agente re-curtiente |
(Hongrui et al., 2017) |
Proceso fácil =
de
implementar. Costo bajo. |
|
|
Post-curtido |
Brasil |
Reutilizar el a=
gua
residual del proceso de post-curtido tratadas por método químico de coagulación/floculación y posterior tratamiento
biológico para eliminar materia orgánica y compuestos azufrados. |
(Klein et al., 2022b)=
|
Fácil de imple=
mentar
costo bajo. |
|
India |
Recuperación de
metales pesados para utilizarlos como materia prima en la fabricación de
pigmentos y cerámicas. |
(Verma et al., 2019c)=
|
Fácil de implementar costo bajo. |
|
|
India |
Eliminación de metales pesados de los efluentes
residuales de curtiembres para volver a utilizar los mismos para el curti=
do
de pieles. |
(Shukla et al., 2021b) |
Fácil de imple=
mentar
costo bajo. |
Los
polvos de pulido son los residuos sólidos menos abundantes, por ende, existe
poco interés para su reciclaje y reutilización. En Etiopía, un proyecto se
enfocó en la producción de biomasa a partir de residuos de descarne, restos=
de
piel, pelo, wet-blue y polvos de pulidos, esta biomasa puede ser reutilizada
para producir productos con valor agregado como bioplásticos, bio-fibras,
materiales absorbentes, aditivos y tensioactivos ecológicos que contribuyen=
a
la disminución del impacto ambiental negativo (Ayele et al., 2021b). Como y=
a se
conoce, India es un país con gran interés es aplicar tecnologías de recicla=
je
para sus residuos sólidos de curtiembres y para reciclar los polvos de puli=
do
se desarrolló un proyecto donde estos se mezclan con wet-blue y poli-succin=
ato
de butileno para producir un poliéster termoplástico biodegradable (Seggian=
i et
al., 2021).
Figura 7=
Residuos Sólidos de la Etapa de Curtido y Post-curtido.
Nota: En la Figura =
se
muestra los principales productos obtenidos a partir de los residuos recort=
es
de wet blue y los polvos de pulido. Fuente: Autoría propia (2023).
Brasil,
como el país con más ganadería en Latinoamérica, busca aprovechar los resid=
uos
sólidos, como los restos de piel y carne, para la producción de biogás como=
una
fuente de energía eco-amigable mediante la degradación de estos residuos,
utilizando microrganismos anaerobios (Agustini et al., 2020b). En Argentina=
se
utilizan los residuos de wet-blue para la obtención de hidrolizado de colág=
eno
y su uso como agente coagulante en tratamientos de aguas residuales de
curtiembre (Villena et al., 2018).
Los
países de la región andina, en especial Perú, Colombia y Ecuador están
trabajando para reciclar residuos sólidos de curtiembres. Perú tiene una mí=
nima
participación en el comercio del cuero en Latinoamérica, sin embargo, sus
investigadores han llevado a cabo varios estudios de remediación para esta
industria, por ejemplo, el trabajo realizado por Chuquimango Juber, 2019, donde se demostró que se puede ob=
tener
queratina del pelo vacuno tratado con hidróxido de calcio. En esta
investigación se llevaron a cabo 27 ensayos en los que variaron la
concentración de hidróxido de calcio aplicado al pelo residual, los cuales
permitieron obtener un porcentaje de queratina, aproximadamente del 27.33%.
También en este país se ha desarrollado un proceso industrial para el aprov=
echamiento
del wet-blue en la elaboración de cuero reconstituido (Yuvaraj et al., 2020=
).
En Colombia, más que tratamientos de reciclaje, se están especializando en
tratamientos para reducir los desechos y para convertir los residuos sólido=
s en
combustibles con mayor poder combustible (Forero-Nuñez, 2022), así como
elaborar bases proteicas de carnaza residual de curtiembres para obtener
balanceados animales (Quipo, 2020).
Situación
actual de los tratamientos y procesos de reciclaje en Ecuador
En
Ecuador se encontraron siete artículos sobre procesos de reciclaje aplicados
industrialmente para reutilizar los residuos de curtiembres. Estas
investigaciones se enfocan en utilizar residuos sólidos como carnazas, rest=
os
de piel y pelo animal para la obtención de productos varios como se observa=
en
la Figura 8.
En
el caso de los efluentes, luego de la reducción de contaminantes, el agua se
recircula al proceso ilimitado número de veces.
Figura 8=
Reciclaje de Residuos Provenientes de Curtiembres en Ecuador
Nota: Posibles productos=
que
se pueden obtener con la tecnología de las curtiembres ecuatorianas. Fue=
nte:
Autoría propia (2023).
La
grasa pegada a la piel, residuo del descarne, debido a su alto contenido de
ácidos grasos, sirve para fabricar un tensoactivo de valor comercial (Parad=
a et
al., 2018). Los restos de piel más las carnazas de la etapa de dividido y
descarne, por su contenido de proteínas y aminoácidos, son óptimos para la
nutrición del animal (M. Rivera et al., 2020), finalmente, en el compostaje=
se aprovecha
el pelo animal, por su relación adecuada de C/N; además con los restos de
carnaza se elabora biodiesel (Puente et al., 2020). Como se puede observar =
en
los estudios encontrados, las curtiembres ecuatorianas están muy interesada=
s en
convertir los residuos en nuevos productos comercializables y en la reducci=
ón
del pago de multas.
Las
tecnologías aplicables en el país, según los documentos revisados en esta
investigación, se resumen en la Tabla 3.
Tabla 3=
Tecnologías útiles para tratamiento y reciclaje de residuos de curtiembres en Ecuador
|
Residuo |
Tecnología asociada |
Beneficios<=
/span> |
Citas |
|
Aguas resi=
duales |
Procesos de coagulación. Procesos químicos combinados. Procesos de adsorción.<= o:p> |
Reducir contaminación de aguas hasta cumplir no=
rmas
TULSMA. |
(Calucho, 2019) (Mera Parra, 2018) (Valle, 2018) |
|
Residuos sedimentos ricos en cromo |
Tratamientos fisicoquímicos. Compactación |
Recup=
eración
de cromo para reutilización en curtiembre. Reduc=
ción de
la cantidad de residuos. |
(Camacho, 2019) (Suhendra et al., 2020) (Cisneros, 2018) (Puhazhselvan
et al., 2022) |
|
Carnaza |
Obtención de grasas y bases proteicas para
alimentación animal. |
Procesos de cocción y secado. |
(M.
P. Rivera et al., 2020) |
|
Pelo |
Hidrólisis ácidas, básicas, enzimáticas. |
Obtención de queratina. |
(Pan et al., 2023) |
|
Recortes de cuero residual y colas de vaca |
Hidrólisis Químicas Proceso pelambre química seguido de secado
controlado. |
Obtención de colágeno, pegamento. Compost y fertilizantes. Elaboración de juguetes para perros. |
(Ravindran
et al., 2019) (Tujjohra
et al., 2023) |
|
Recortes Wet-blue |
Hidrólisis Químicas Composites |
Obtención de colágeno, pegamento. |
(Gebremariam et al., 2023)<=
/span> (Masilamani et al., 2023) |
En Ecuador, =
el
proceso de descontaminación de aguas residuales y el reciclaje de estos
residuos se encuentra en una etapa incipiente debido a dos razones principa=
les.
En primer lugar, la informalidad del sector de producción de cuero, lo que
dificulta la implementación de medidas adecuadas de descontaminación,
reutilización y disposición adecuada de aguas residuales. En segundo lugar,=
que
los costos
Sin embargo,=
es
fundamental avanzar en la implementación de tecnologías más eficientes en el
contexto ecuatoriano. Esto requerirá un enfoque integral que abarque desde =
la
concientización hasta la inversión en infraestructuras para el tratamiento =
de
residuos de curtiembres. A medida que se solicitan más opciones y solucione=
s en
el país, es necesario explorar y adoptar tecnologías que permitan un
tratamiento más efectivo de las aguas residuales y una reducción significat=
iva
de la contaminación ambiental.
Conclusiones
En conclusión, este trabajo ha realizado un anális=
is
exhaustivo de la literatura científica, de los últimos cinco años, sobre los
tratamientos y procesos de reciclaje de residuos líquidos y sólidos de
curtiembres a nivel mundial y en Ecuador. Se ha observado que India, China y
Bangladesh han implementado procesos de reciclaje más avanzados en comparac=
ión
con otros países. Además, se ha identificado que Brasil es el líder en el
reciclaje de residuos de la etapa de post-curtido en América Latina.
Sin embargo, se ha constatado una falta de
investigación científica profunda en Ecuador sobre este tema, ya que la may=
oría
de los estudios se encuentran en tesis universitarias y muy pocos están
publicados en revistas científicas regionales. Además, no se ha encontrado
ningún artículo ecuatoriano publicado en revistas indexadas Scopus. Esto in=
dica
una necesidad de promover y fomentar la investigación de alta calidad en el
país.
Es importante destacar que las curtiembres en Ecua=
dor
están enfocadas en tecnologías que conviertan los residuos sólidos en produ=
ctos
comercializables, en lugar de invertir en investigaciones costosas para dis=
minuir
los residuos enviados a los vertederos o lechos acuosos. Los artículos
revisados muestran que existe una tendencia a buscar procesos y tecnologías=
que
cumplan al menos con los parámetros legales de descarga de efluentes o que
reduzcan la contaminación lo suficiente como para permitir la recirculación=
de
estos.
Este análisis proporciona una base sólida para identificar las tecnologías más adecuadas y eficientes que podrían ser implementadas en las curtiembres ecuatorianas, con el objetivo de mejorar la gestión ambiental y promover la sostenibilidad en esta industria. No obstan= te, se requiere un mayor compromiso de la industria y los investigadores ecuatorianos para lograr resultados similares a los reportados a nivel mund= ial en términos de reducción de contaminación y reciclaje de residuos en las curtiembres ecuatorianas.
Este trabajo ha sido parte del Proyecto de Investigaci= ón “Proyecto reciclaje de residuos Wet-Blue para producir un adhesivo para zapatos”, código SFFCIAL07.
Los autores agradecen a la Universidad Técnica de Amba= to, la Facultad de Ciencia e Ingeniería en Alimentos y Biotecnología por los recur= sos brindados y conocimientos impartidos y a la Dirección de Investigación y Desarrollo (DIDE).
Participación de autores
Dayana Anchatipán, redacción del artículo, ilustración= .
Nelly Flores, revisión, edición y formato.
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