Decantación De Cromo A Partir De Aguas Residuales De La Industria Petrolera

Decantación de Cromo a partir de aguas residuales de la industria petrolera

Objetivo

Describir el proceso de recuperación de aguas con cromo utilizadas en la industria peletera.

Introducción

Actualmente en Bolivia son muy pocas las curtimbres que tratan de manera eficaz sus desechos. Para el resto, los tratamientos constan de almacenar el cromo desechado en tanques de almacenaje, mayormente sin el debido aislamiento, por lo cual a las primeras lluvias el cromo se filtra junto con el agua llegando a las capas y ríos subterráneos provocando la contaminación de todos los pozos de los cuales se extraiga agua a menos de 400 mt.

Teniendo en cuenta que se procesan anualmente aproximadamente 1,7 millones de cueros vacunos, la cantidad de óxido de cromo en los efluentes asciende a 220 toneladas por año.

En el caso de las curtiembres que procesan cueros ovinos, la situación es diferente, dado que el proceso de curtido se hace habitualmente en equipos diferentes a los utilizados en el caso de los cueros bovinos, empleando relaciones de baño (agua/kg de cuero) mucho mayores, y agotamiento de los baños muy inferiores. Dadas estas características, los baños curtientes son normalmente reutilizados durante una semana, reponiendo en cada ciclo la cantidad de cromo consumida y las pérdidas del proceso, que suelen ser importantes. Teniendo en cuenta todos estos factores, sobre la base de la producción actual estimada en 3 millones de pieles ovinas, la cantidad de óxido de cromo desechada por las curtiembres lanares es de 30-50 toneladas anuales.

Por lo tanto, entre 250 y 270 toneladas de óxido de cromo son volcadas anualmente a los colectores urbanos y los cursos de agua lo cual representa además de una importante contaminación, una pérdida considerable de dinero la cual se puede estimar en casi 1 millón de dólares.

Proceso de Decantación

A partir de los estudios realizados, han concluido que la tecnología de recuperar y reutilizar el cromo es la más adaptable a las curtiembres de la región y han coincidido en el uso del óxido de magnesio como precipitante (otras opciones: son hidróxido de sodio y carbonato de sodio), permitiendo posteriormente decantar el precipitado y redisolviendo con ácido sulfúrico. El costo de la recuperación lo estiman entre 30 y 40% del costo de utilizar sal de cromo fresca en tanto que el período de repago de la deuda generada por la instalación del sistema, sería de 2 a 3 años, según la capacidad del mismo.

La primera fase de este método puede ser usada para la eliminación del cromo del efluente final, por precipitación del cromo en forma de lodos. Los lodos obtenidos de esta manera deben ser dispuestos en forma adecuada. En este caso, el control tecnológico no es tan riguroso y puede ser aplicado por industrias de todo tipo.

Para la precipitación del cromo, se debe proceder de la siguiente manera:

a) Filtrar los baños residuales a procesar y remover las grasas sobrenadantes.

b) Seleccionar una base cualquiera. Mientras más fuerte sea la base, mayor será la velocidad de precipitación. Se tiene las siguientes opciones para la precipitación:

 La adición de bases fuertes (p.e. hidróxido de sodio) ocasiona una rápida precipitación y un lodo voluminoso. Esta precipitación puede facilitarse y hacerse más exhaustiva con agentes coagulantes (poli-electrolitos), con la ventaja de que éstos también formarán parte de los lodos, los cuales, una vez recuperados, solo requieren de un simple drenado del agua.

 Por el contrario, la precipitación lenta (p.e. con óxido de magnesio, MgO, en polvo, pH 8), forma un lodo denso que permite su fácil decantación. Para 1 kg de Cr2O3 en baños residuales, se requiere 0.25 – 0.4 kg MgO, dependiendo de la basicidad inicial de la solución. Otra ventaja del uso de MgO es que cualquier exceso no causará que el pH suba más allá de 10, de modo que la redisolución del lodo no es significativa.

c) Añadir lentamente la base (hidróxido de sodio o carbonato de sodio), en un ligero exceso respecto a la relación estequiométrica con el cromo. En caso de usar óxido de magnesio (MgO), éste se debe añadir como polvo o en forma de pasta, con agitación continua. Las reacciones con estos tres reactivos químicos son:

3NaOH + Cr 3+  3Na + + 3OH - + Cr 3+  3Na + + Cr(OH)3

3Na2CO3 + 3H2O +Cr 3+  6Na+ +3HCO3 - +3OH -+ Cr +3  6Na + + 3HCO3- + Cr(OH)3

3MgO + 3H2O + 2Cr 3+  3Mg(OH)2 + 2Cr 3+  2Cr(OH)3 + 3Mg 2+

Si se añaden floculantes, la cantidad de éstos debe ser comprobada experimentalmente.

d) Controlar el pH durante la precipitación. El pH óptimo para la precipitación es 8.5 – 9. Bajo condiciones estándar, el pH no debe exceder de 10 para evitar la redisolución del hidróxido de cromo (Cr(OH)3). Fuera de este rango, tanto en medio ácido como básico, el cromo se disuelve en forma de complejos de cromo:

 [Cr(H2O)6]3+ en medio ácido y

 [Cr(OH)4] - en medio básico

e) Controlar la temperatura de precipitación. La temperatura de precipitación adecuada se encuentra entre 35 a 40ºC. Para la precipitación

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