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OXIDACIÓN DEL SULFURO RESIDUAL EN AGUAS RESIDUALES DE PELAMBRE EN EL PROCESO DE CURTIDO DE PIELES

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OXIDACIÓN DEL SULFURO RESIDUAL EN AGUAS RESIDUALES DE PELAMBRE EN EL PROCESO DE CURTIDO DE PIELES
OXIDACIÓN DEL SULFURO RESIDUAL EN AGUAS RESIDUALES DE PELAMBRE EN EL PROCESO DE CURTIDO DE PIELES

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE ORURO
FACULTAD NACIONAL DE INGENIERIA
CARRERA DE INGENIERÍA QUÍMICA


TITULO:

 

OXIDACIÓN DEL SULFURO RESIDUAL EN AGUAS RESIDUALES DE PELAMBRE EN EL PROCESO DE CURTIDO DE PIELES


AUTOR: Nirma Mabel Condori Martinez
FECHA DE DEFENSA: 26 de Junio 2008
DESCRIPTORES: Oxidación Sulfuro, Cinética, Catálisis, tratamiento pelambre.
ASESOR: Ing. MSc. Felipe Coronado Pando
PÁGINAS: 121

 

RESUMEN.
Una Curtiembre es una industria de recuperación de cuero, que obtienen productos apreciados por la sociedad y como consecuencia producen severos problemas medioambientales, como el agua residual de la etapa de ribera contaminada por diferentes residuos, especialmente el sulfuro residual que no ha reaccionado por completo en el proceso.


Los efluentes de curtiembre son uno de los más complejos especialmente los efluentes de Ribera que contienen sulfuro residual que a valores por debajo de  un pH de 10 produce gas sulfhídrico, gas muy toxico. La utilización de la oxidación catalítica de sulfuros para eliminar el sulfuro residual de los efluentes del proceso de pelambre impide por una parte la mezcla con otros efluentes básicos y por otra el método permite reducir las concentraciones de sulfuro a límites permisibles por las normas, logrando así preservar el Medio Ambiente.

La oxidación de sulfuros es un método que utiliza el oxígeno del aire como agente oxidante del sulfuro que es introducido desde el fondo del tanque de aeración, y con la utilización de un catalizador que es dióxido de manganeso para lograr un menor tiempo de reacción. La base del proyecto comprende el estudio experimental a escala laboratorio y operación en un sistema bach, específicamente sobre efluentes de pelambre, para la aplicación del modelo de ecuación cinética y posterior verificación.

El objetivo general del trabajo es el estudio de la oxidación del sulfuro residual en el agua residual de pelambre en el curtido de pieles, para la reducción de la carga contaminante y dentro de los objetivos específicos se tiene: Evaluar y caracterizar el efluente de pelambre, construir y evaluar el equipo experimental a escala laboratorio para el desarrollo del tratamiento, estudiar la cinética catalítica heterogénea correspondiente al proceso de oxidación y validar y evaluar el modelo cinético propuesto.

La metodología propuesta comprende cuatro fases, una primera de Antecedentes en la que se desarrollan los fundamentos teóricos necesarios para la investigación con la revisión de normas ambientales para la posterior caracterización del efluente que nos permite la evaluación de parámetros. Una segunda fase de estudio experimental  que se orienta a definir línea de tratamiento de aguas residuales de pelambre que  comprende un estudio preliminar para definir parámetros de operación y posterior estudio cinético de la misma, para este fin se construye un prototipo experimental para el desarrollo de las pruebas preliminares y pruebas principales. Una tercera fase de aplicación de resultados con la validación y verificación de los mismos, que permite realizar el diseño de un sistema de tratamiento del sulfuro residual  de la etapa de pelambre con el respectivo dimensionamiento de equipos.
Finalmente la síntesis del proyecto que corresponde a las actividades de evaluación del estudio de investigación, conclusiones y recomendaciones.
De los resultados obtenidos, los parámetros empleados en el estudio experimental son el caudal de oxigeno, masa de catalizador y como variable respuesta la concentración de salida del sulfuro, de los resultados se observa que efectivamente se logra la remoción del sulfuro con la aplicación del método de tratamiento del contaminante y del análisis de la etapa controlante del proceso muestra que a medida que se incrementa la masa de catalizador la velocidad de reacción también incrementa, al trabajar con mayor caudal y pequeñas cantidades de catalizador  favorecemos la resistencia al transporte de  masa del liquido con lo que la resistencia a la reacción limitaría la velocidad. De la validación de los resultados se obtiene un modelo cinético:

Del estudio del coeficiente de transferencia de oxigeno se concluye que este parámetro incrementa en magnitud al aumentar el caudal, es decir se mejora la transferencia de oxigeno con el caudal.

De la evaluación de las resistencias del modelo cinético se observa la resistencia al transporte de masa del liquido incrementa en magnitud conforme aumenta el caudal, lo contrario ocurre con la resistencia a la reacción en el catalizador

Para la evaluación de los mecanismos de transporte interno dentro de la partícula catalítica se recomienda un estudio de la misma para diferentes tamaños de partícula.
Se recomienda un estudio complementario en relación a la implantación para su ubicación y complementación de los parámetros no analizados y su diseño a detalle.