Some problems with high regularisation and bureaucracy

Recubrimiento a partir de cromo trivalente en vez de cromo hexavalente

Esta propuesta se genera ya que se ha demostrado que el Cr(III) se considera una forma esencial para el hombre, prácticamente no es tóxico y aparentemente, no se conocen efecto locales o sistémicos del mismo, en cambio el cromo hexavalente, en concentración de 10 mg/kg de peso corporal produce casos de necrosis hepática, nefritis y muerte en el hombre; las dosis mas bajas causan irritación de la mucosa gastrointestinal. En medios acuáticos se encuentra en forma soluble y puede ser transportado. Se acumula en muchas especies acuáticas, principalmente en peces que se alimentan del fondo y en bivalvos.

El cromo trivalente se absorbe muy poco. El índice de absorción para el cromo hexavalente contenido en el agua es nueve veces mayor que en el caso del cromo trivalente.

Los efectos dañinos para el hombre del cromo contenido en el agua se relacionan con la forma hexavalente. En dosis altas causa cancer en el tracto digestivo y crea riesgo de cancer pulmonar. también puede producir úlceras cutáneas y en la mebrana mucosa nasal, así como dermatitis

Características de procesos de cromo trivalente

Las principales ventajas de los recubrimientos a partir de cromo trivalente son:

a) Baja viscosidad por una menor concentración de cromo, lo que disminuye pérdidas por arrastre de materia prima.

b) Menor toxicidad del proceso.

c) El peso equivalente es el doble que el del ión Cr+6, es decir, se obtiene mayor eficiencia catódica.

d) La microestructura del depósito que se obtiene da mayor resistencia a la corrosión. e) Es completamente tolerante a interrupciones de corriente durante el proceso Sin embargo, el cromo metálico no se puede obtener directamente a partir de una solución de sulfato o cloruro de cromo III, ya que el cromo forma complejos estables e inertes con los iones OH- y Cl-, y también óxidos que interfieren en la reacción

catódica, el cromo debe formar un complejo con un compuesto que libere fácilmente el Ion Cr+3 y de esta manera se produzca la reducción a Cr0

Los formadores de complejos de cromo trivalente comúnmente empleados son: hipofosfito de sodio y glicina, también otros quelantes como ácidos carboxílicos o sus sales, urea, tiourea, tiocianatos y dimetilformamida, entre otros la formación de los complejos de cromo trivalente no ocurre de manera instantánea, sino que se debe dar un tiempo de reacción hasta lograr el equilibrio; la formación del complejo y por tanto la calidad del recubrimiento de cromo, dependen del pH, temperatura y tiempo de la reacción de complejación. El pH de la solución debe estar entre 2-4 unidades, a bajas temperaturas la reacción puede tardar hasta dos meses en llegar al equilibrio, mientras que a temperaturas más altas, del orden de 90°C o más, el tiempo se puede reducir considerablemente.

Si es inevitable usar solventes, la mejor estrategia para administrar los desperdicios es reciclarlos con equipo de destilación en el mismo lugar en que se usan. Este equipo puede manejar cantidades tan pequeñas como cinco galones. Si el operador de la planta no quiere comprar o alquilar el equipo para usar en la planta, entonces como último recurso se debe recurrir al reciclaje fuera de la planta. Hay que tener cuidado para evitar mezclar y así contaminar aún más los solventes. Los solventes mezclados son difíciles y a veces imposibles de reciclar y deben incinerarse.

El reciclaje de limpiadores de base acuosa

El reciclado de limpiadores de base acuosa es posible cuando no hay emulsión que evita la separación del aceite. Se han demostrado sistemas de cadena cerrada para tratar los residuos del decapado ácido. Recientemente se ha procesado el licor de decapado gastado a través de una membrana bipolar, lo cual resulta en un licor de decapado regenerado y en un filtrado que contiene los metales precipitados. La recuperación y reutilización del material

Según han aumentado los requisitos reglamentarios para los residuos del enchapado, los métodos de recuperación que antes no eran económicos se han convertido en viables, particularmente para las empresas grandes. Aunque las pequeñas empresas no puedan implementar estas tecnologías en la planta misma, se les debe informar sobre los métodos relativos de estas alternativas para que puedan tomar las decisiones apropiadas con relación al tratamiento fuera de la planta.

Las tecnologías disponibles son: 1) la evaporación, 2) la osmosis inversa, 3) el intercambio de iones, 4) la recuperación electrolítica, y 5) la electrodiálisis. La reutilización agua de enjuague

Considere la posibilidad de usar el agua de enjuague, después de la limpieza con ácido, como el agua que compone los tanques de enjuague para después de la limpieza con compuestos alcalinos. Este método deberá alargar la vida del agua de enjuague y mejorará el enjuague de la pieza que se limpia con compuestos alcalinos, al reducir la viscosidad de la capa de arrastre. Las normas que especifican la calidad de la pieza determinarán si este método de reciclaje funcionará o no, ya que produce depósitos de sal en la pieza (ej., manchas).

El agua de enjuague final o crítica podría ser suficientemente limpia para usarse como el agua que compone los enjuagues que requieran menos eficiencia. (Vea los

comentarios sobre los sistemas de enjuague en la sección sobre la reducción de las fuentes de residuos).

Sustitución de materias primas

Debido a que varias materias primas de los procesos y en caso especifico del proceso de cromado, son de grado de toxicidad demasiado elevado, una buena alternativa para minimizar los residuos, es el sustituir estas materias primas por otras menos dañinas que viene ligado con la avenida de minimización de REDUCCIÓN EN LA FUENTE GENERADORA.

Algunas opciones se presentan en la tabla siguiente: Sustitutos químicos

CONTAMINANTE | SUSTITUTO | OBSERVACIONES |

Inmersión en fuego (cianuro de sodio) | Acido muriático con aditivos | De acción más lenta que la sumersión en fuego tradicional + H2O2 |

Baño de enchapado de cianuro de cobre | Sulfato de cobre | Tiene un poder de lanzamiento excelente y un acabado rápido, brillosos y suave. Probablemente el acero, el zinc, o los metales de base de estaño-plomo necesiten un tratamiento de

cianuro de cobre. Requieren una buena limpieza previa. Los procesos sin cianuro eliminan la acumulación de carbono en los tanques. |

Limpiador de cianuro. | Fosfato de sodio o de amonio | Limpiador sin cianuro. Buen desengrasante cuando se usa caliente y en baño ultrasónico. Altamente básico. Puede complicarse con metales solubles si se usa como enjuague intermedio entre los baños en enchape, en los cuales se pueden depositar iones de metal en el limpiador,

causando a su vez problemas con el tratamiento de las aguas residuales. |

Cianuro de estaño. | acido cloruro de estaño | Funciona mejor y más rápido que el químico contaminante. |

Enchapado con ácido crómico. | Enchapado con cromo trivalente, o níquel brilloso. | Reduce la exposición del trabajador al cromo hexavalente (que es más peligroso) |

En el caso de la precipitación con carbonatos se ha observado una precipitación de cromo superior a 99,95% y el contenido final del catión en el líquido sobrenadante inferior a 1,0 mg/L. Asimismo, en dicho líquido sobrenadante se mantenían casi sin cambios las concentraciones de sodio, cloruro y sulfato.

En cuanto a la osmosis inversa la separación de cromo con membrana de poliamida se observan variaciones entre 99,97 (inicio del tratamiento) y 99,81% (final del

tratamiento), obteniéndose un contenido promedio del catión en el permeado inferior a 2,0 mg/L. Con un rendimiento menor que para el cromo, también se ha producido una remoción bastante apreciable de las restantes especies iónicas presentes en el permeado. En orden creciente, la remoción fue: SO-4> Na+1 > Cl-1.

El principal inconveniente de la Osmosis Inversa es la rápida disminución del flujo de permeado, hecho que se debe al ensuciamiento de la membrana.

La adsorción máxima de cromo sobre carbón activado fue de 33,1 mg del catión por gramo de adsorbente, mientras que las restantes especies iónicas permanecieron sin mayores cambios en la solución de equilibrio. De acuerdo con la adsorción máxima determinada para el cromo, se necesitaría más de 30 g de carbón activado para llevar cabo el tratamiento de cada litro del líquido residual utilizado en este proceso.

A continuación se muestran algunas de las graficas que explican varias dependencias de variables a considerar para la remoción de residuos en el proceso de cromado electrolítico.

En ambas gráficas se tiene en el eje de la ordenadas la cantidad de Cr en el liquido residual después del tratamiento con carbonatos en g/L. En ellas se observa que para una gran cantidad de Cr a tratar el tiempo de reacción aumenta y que la cantidad de Cr tratada se relaciona con la cantidad de carbonato empleada.

Variación del flujo de permeado como una función del volumen de permeado para la Osmosis Inversa con membrana de poliamida

En las gràficas siguientes se muestra como cambia la concentraciòn de los cationes, Ni, Cu y Zn en los efluentes galvanicos al ser tratados por medio de un reactor filtro prensa como se comento en el desarrollo del proyecto obteniendo buenos resultados en la remociòn por lo que se espoera que se pueda aplicar y pueda servir ademas de estos cationes para muchos otros como el Cr.

* Al igual que cualquier otro proceso industrial, en el cromado se producen diversos residuos los cuales varían en su peligrosidad y toxicidad, razón por la cual es

necesario analizar cada uno de ellos para detallar la forma en que se puede disponer de ellos, pues mientras algunos pueden ser vertidos directamente al drenaje o a los vertederos de sólidos municipales, algunos otros deben de ser tratados de manera ya sea física o química para evitar daños a la salud o al medio ambiente.

* Si bien es importante seguir en la búsqueda de nuevos métodos y tecnologías para el tratamiento de residuos en este tipo de industria, para lograr minimizar el consumo de recursos y maximizar resultados con la reducción de residuos, primero hay que dar un amplio seguimiento a las tecnologías ya existentes que pueden modificarse y/o aplicarse de manera adecuada para obtener los resultados esperados.

* Hay muchas tecnologías para el buen manejo de los residuos, sin embargo muchas de ellas solo están en fase de investigación y desarrollo por lo que hace falta

estudiarlas a profundidad para ver los resultados generaran y tomarlos como pauta para dirigir el desarrollo de las tecnologías subsecuentes.

* La estrategia generada para la minimización de residuos para el proceso de cromado electrolítico, se baso en las avenidas de minimización de los mismos, con ello se lograron proponer ciertos cambios en materia prima, tratamiento de efluentes con tecnología avanzada, opciones para reciclamiento de solventes y buenas practicas de gestión para el manejo de los residuos propios del proceso.

* Si bien aun no se tienen resultados finales de cómo funcionaran las propuestas generadas en la presente investigación, se piensa que se pueden obtener resultados satisfactorios que harán más eficiente al proceso y tendrá menor impacto al ambiente.

* Enciclopedia de Salud y Seguridad en el Trabajo PhD Jeanne Mager Stellman, entre otros.

Editorial: CELER PAWLOWSKY España, 1998

* Manual del Ingeniero Químico Perry, Robert & Green, Don Editorial: McGraw Hil 7ª Edición

España, 2001

* Eckenfelder, W.W.,"Electroplating and Related Metal Finishing". Ed.Mc Graw Hill, New York, USA. 1966.

* Sun Kou,M.R.; Apolaya,M.; Balvin,E.; Neira,E. "Procesos para el Tratamiento de las Aguas Residuales de una Planta Galvánica de Cromo" Monografía: Catalizadores y Adsorbentes para la Protección Ambiental en la Región Iberoamericana. CYTED. ISBN N°84-913538-2-6, pag.195-200. 1998. * http://www.monografias.com/trabajos33/cromado-electrolitico/cromado electrolitico2.shtml * http://www.monografias.com/trabajos10/problem/problem.shtml * http://www.istas.net/web/daphnia.asp?articulo=591 * http://www.istas.net/fittema/att/li8.htm * http://www.slideshare.net/eposadar/tcnicas-de-minimizacin-de-residuos