REPAMAR
Auspiciado por GTZ

VALORIZACIÓN DE RESIDUOS SÓLIDOS EN LA INDUSTRIA
CURTIDORA

HIDRÓLISIS DE LAS "VIRUTAS DE CROMO"
APLICACIÓN DEL HIDROLIZADO DE COLÁGENO

Cantera Carlos Santos
Centro de Investigación y Desarrollo del Cuero (CITEC)

Bértola Carlos Enrique
Planta Piloto Multipropósito-Química Fina (PlaPiMu)


Indice

I.- Consideraciones generales

Nuestra relación con la naturaleza
Desarrollo sustentable

II.- Residuos sólidos de la industria curtidora

III.- Residuos sólidos generados en el procesamiento de la piel vacuna

IV.- ¿Cómo podemos disponer un residuo sólido?

            Vías de disposición de los residuos sólidos curtidos

V.- La generación y características del residuo "virutas de cromo"

           Consideraciones sobre la toxicidad del cromo en sus dos Estados de valencia

VI.- Tecnologías para el tratamiento de las virutas de cromo

Antecedentes
Alternativas tecnológicas seleccionada por el CITEC
Planta piloto para el procesamiento de las virutas de cromo
Optimización de la etapa enzimática
Patente de invención
Usos del hidrolizado de colágeno
Aplicaciones propuestas por el CITEC

VII.- Consideraciones económicas

VIII.- Consideraciones finales

Referencias

Anexos

Anexo 1 Fotografías sobre generación y depósito de virutas de cromo.

Anexo 2 Descripción sobre los institutos CITEC y PlaPiMu.

Anexo 3 Planta piloto para el prcesamiento de las virutas de cromo.

Anexo 4 Análisis económico del proyecto


Resumen

Objetivos de la investigación

Los objetivos del proyecto comprende los puntos que se señalan a continuación:

Propósito de la investigación

El propósito rector es la transferencia de tecnología apropiada, la difusión de los conocimientos no estructurados en tecnología; y la prestación de servicios, para asistir a la industria curtidora a resolver uno de los problemas que enfrenta en relación a la conservación del ambiente natural: la disposición de sus residuos sólidos.

Lugar y período de realización del proyecto

El proyecto se realizó en las instituciones: Centro de Investigación y Desarrollo de Tecnología del Cuero, y Planta Piloto Multipropósito- Química Fina; y las actividades de investigación y desarrollo se realizaron en el período julio 1997 - julio 1998.

Metología y procedimientos básicos

Se planteó para el desarrollo de las acciones un estudio de las variables relevantes del proceso de hidrólisis, el cual se llevó a cabo en experiencias de laboratorio, y  en planta piloto. La caracterización de los producto obtenidos, especialmente del hidrolizado de colágeno, y las aplicaciones del mismo en la industria del cuero retroalimentaron el diseño experimental para optimizar la tecnología en desarrollo. Se estudiaron las operaciones de filtración y evaporación para definir el diseño de la instalación y la evaluación técnica económica del proyecto.

Resultados principales

Se desarrolló una tecnología para la digestión enzimática del residuo virutas de cromo (III) que permite obtener un hidrolizado de colágeno con propiedades adecuadas para su aplicación en los procesos de postcurtición (recurtición y engrase).

Conclusiones principales

El proyecto de valorización del residuo sólido "virutas de cromo" (III) es técnica y económicamente viable, y muy atractivo teniendo en consideración la tasa interna de retorno y el recupero de la inversión.

El hidrolizado de colágeno permite elaborar cueros con propiedades superiores a los estándares mejorando la clasificación.

I. CONSIDERACIONES GENERALES

¿Es el ser humano un componente que vive armónicamente con la naturaleza, ó se nutre insaciablemente de ella a modo de una fuente de recursos inagotables, devolviéndole sus desechos sin contemplación, indiscriminadamente?

Si bien en una presentación de un artículo sobre aspectos técnicos puede cuestionarse el estilo de realizar preguntas y sobre todo si ya se plantean desde el principio, la preocupación ante los resultados de nuestra interacción con el medio natural da fuerza para iniciar este trabajo con una interrogación, siendo la búsqueda incondicionada para responder negativamente a la segunda parte de la pregunta uno de los ejes que guía nuestras actividades. Se debe disponer de conocimientos científicos y técnicos, pero al mismo tiempo no se puede ser espiritualmente indigente.

Nuestra relación con la naturaleza

Las sociedades humanas establecen relaciones con la naturaleza para aprovechar los recursos de que ésta dispone, desarrollando tecnologías que les permitan diversas formas de explotación, y la construcción de un medio artificial (en contraste con el medio natural). Un esquema básico de tales relaciones sería:

tecnologías   

Sistemas ecológicos        Û       Sistemas Sociedades 

pautas culturales

Al introducir el nivel de sistemas es reconocer que tanto en la naturaleza como en las sociedades humanas existen formas de organización determinadas, donde las relaciones internas se dan siguiendo principios o pautas reconocibles.

Esa interacción se traducirá en formas de uso de los ecosistemas, y de ella surge el ‘ambiente’.

Desarrollo sustentable

El desarrollo puede definirse como un proceso progresivo de transformación del ambiente natural en ambiente construido y artificial. En ese proceso se crean nuevos bienes y servicios que contribuyen a aumentar el bienestar, y la productividad de la población. Sin embargo en forma simultánea y progresiva con dicha transformación, el medio natural resulta afectado en su capacidad de sustentación del desarrollo. Mientras mayor es el grado de interacción, más crítica es la conservación, recuperación y ampliación de la base ambiental natural.

Por consiguiente reinvertir en el ambiente natural para asegurar su conservación, su recuperación, su mejor conocimiento, y su ampliación es condición esencial para asegurar la sustentabilidad del desarrollo. Para ello se requieren recursos humanos, técnicos, financieros, institucionales y legales, aglutinados con una impostergable responsabilidad social.

El principio fundamental del desarrollo ambientalmente sustentable señala que el ambiente debe considerarse, desde el punto de vista de una estrategia del desarrollo, como la base de capital o patrimonio natural de la sociedad. Esta tiene entonces la responsabilidad de reparar, mantener y ampliar dicha base.

El desarrollo humano debemos considerarlo como una combinación armoniosa entre el desarrollo material (hacia afuera), y el desarrollo espiritual (hacia adentro). Debemos además tomar conciencia que los recursos naturales y la capacidad de absorción de la polución son finitos, y que la humanidad debe preferir producciones ‘limpias’ y de bajo impacto ambiental.

II. RESIDUOS SÓLIDOS DE LA INDUSTRIA CURTIDORA

La exteriorización del concepto desarrollo sustentable esta teniendo lugar actualmente con la incorporación por parte del sector industrial de la así denominada "producción limpia" con la utilización de tecnologías de proceso menos contaminantes, y de tratamiento del efluente líquido y de los residuos sólidos generados.

La industria curtidora, especialmente a partir de la piel vacuna, ovina, y caprina elabora "cuero" para satisfacer diversas necesidades humanas; y genera consecuentemente una variedad de desechos que se distribuyen en el efluente líquido; en los sólidos curtidos y no curtidos del proceso productivo; en los sólidos del sistema de tratamiento; y en el efluente gaseoso.

En la actualidad, en nuestro país, la generación y disposición apropiada de los residuos sólidos es un tema de ineludible consideración. Evitar, minimizar, valorizar, y reciclar un componente cuestionado son acciones que deben ser consideradas cuando nos preguntemos ¿ qué hacer con este residuo?

Cada vez que enfrentemos un problema de disposición de un desecho debemos tener la convicción que existe diferentes alternativas tecnológicas que se nos presentan como si estuviéramos mirando una ‘vidriera de tecnologías’. Es nuestra necesidad, asociada a nuestra capacidad de selección la que nos permitirá elegir apropiadamente.

Resulta oportuno incorporar aquí reflexiones del científico argentino Jorge Sábato sobre las características de la Tecnología; este ilustre pensador destaca en su libro "Ensayos en Campera" pág. 67- la dinámica que caracteriza a la Tecnología diciendo: "... de este dinamismo resulta la notable versatilidad de la Tecnología que lleva a la conclusión de que no hay una tecnología dada para un producto dado, sino que puede haber varias en función de los factores de producción que determinan la tecnología más conveniente. Por esa razón las tecnologías en uso no son las únicas posibles ni tampoco las mejores en sentido absoluto. Lo único que puede decirse de ellas es que posiblemente sean las más adecuadas en función de los factores de producción que decidieron su desarrollo".

Seguidamente consolida el concepto de dinamismo, y de que en ninguna tecnología se puede afirmar que haya llegado a su límite de desarrollo cuando escribe: "... frente a la necesidad de tener que elegir una dada tecnología lo que hay que preguntarse no es si es la más moderna sino si es la que más conviene al problema que debe resolver, en la seguridad de que siempre se podrá conseguir la que más convenga, ya que si esa Tecnología no existe aún en el mercado podrá ser desarrollada al efecto".

III. RESIDUOS SÓLIDOS GENERADOS EN EL PROCESAMIENTO DE LA PIEL VACUNA

Dada la importancia relativa de la producción argentina de cueros vacunos con relación a los cueros ovinos, y caprinos, es que se va a concentrar la atención sobre los desechos provenientes de la elaboración de pieles vacunas.

No obstante que un balance de los residuos sólidos generados en el procesamiento de la piel vacuna depende de varios factores (materia prima piel, tipo de cuero elaborado, tecnología utilizada, etc.) es posible hacer referencia a "valores promedios", y sorprendernos con ellos al observar la gran cantidad de sólidos que hay que disponer.

En la Tabla I se exponen en la primer columna los valores en kg. de los residuos en el estado que se originan en producción, mientras que en la segunda columna se presentan los porcentajes de la proteína colágeno (principal proteína fibrosa que compone la estructura reticular de la piel vacuna) que se encuentra en cada residuo. Los datos consignados están basados sobre una tonelada de piel vacuna salada (peso promedio 36 kg./piel) [1].

Tabla I

Residuos sólidos originados en el procesamiento de una tonelada de piel vacuna salada (peso promedio 36 kg./piel).

Sólidos no curtidos cantidad de residuo % de colágeno total
carnazas (tejido adiposo y restos de carne 200 kg. 8,0
recortes de piel depilada 100 kg. 6,0
Sólidos curtidos
descarnes curtidos con sales de cromo(III), no utilizables 110 kg. 16,0
virutas de cromo, residuo de la operación de rebajado para la igualación del espesor del cuero 125 kg. 15,0
recortes de cuero curtido con sales de cromo(III) 20 kg. 2,8
polvo del esmerilado de la superficie del cuero semiterminado. 2 kg. 0,3
recortes de cuero semiterminado 32 kg. 1,9
cuero plena flor
cuero descarne
38,0
12,0

Puede observarse, considerando los residuos en el estado en que se originan, que por cada 1000 kg. de piel vacuna en estado salado sólo se convierten en cuero el 26%; mientras que en términos de colágeno, el aprovechamiento de esta proteína como material cuero es solamente del 50%. Mostrándose así, por una parte la baja eficiencia en la producción de cueros, y por otra el gran potencial para el reaprovechamiento de los residuos proteicos, lo que conlleva a reducir la carga contaminante y facilitar la disposición de los desechos sólidos.

IV.- ¿Cómo podemos disponer un residuo sólido?

.Vías de disposición de los residuos sólidos curtidos.

La disposición de los residuos sólidos curtidos, como el resto de los residuos generados en el procesamiento de la piel, puede conducirse en general por tres vías:

1.- disposición en rellenos sanitarios cumpliendo con la legislación respecto a límites de lixiviabilidad (costo de transporte y de disposición).

2.- cesión o venta del residuo tal cual se genera como materia prima (alternativa económicamente neutra o ligera ganancia).

3.- valorización del residuo para generar materias primas y/o productos para mercados existentes o nuevos mercados.

Valorizar los residuos sólidos significa cambiar la modalidad de "tirar" las proteínas contenidas en éstos, como se señala en la alternativa 1, y considerar su reutilización, por ejemplo, en tecnología agropecuaria; así como materia prima para la elaboración de productos industriales, los cuales pueden orientarse hacia la misma curtiembre (reciclaje).

Esta aptitud conlleva a la protección del ambiente natural, y a jerarquizar a la industria por la introducción de "tecnologías limpias" en su producción, consolidando a toda empresa en un mercado internacional cada vez más exigente y orientado a la adquisición de la llamada "etiqueta verde".

En la alternativa 2 el residuo es normalmente entregado a intermediarios que consideran al desecho una materia prima secundaria de bajo valor (como ejemplo se puede citar aquí el uso de las virutas de cromo en la fabricación de ladrillos comunes). Puede darse el caso en que de no tener con quien comercializarlo se realice una disposición inadecuada de los residuos, o remitirse ocasionalmente para uso en mercados transitorios (fabricación de cuero reconstituído).

Un aspecto que resulta oportuno señalar aquí con relación a la valorización de los residuos, es que al desarrollar la aptitud de "no disponer en rellenos sanitarios" desechos que pueden generar materias primas, se deja "espacio libre" para la disposición de aquellos que no son aptos para una recuperación, y requieren de un tratamiento especial.

Con relación a la alternativa 3 se están realizando trabajos de investigación y desarrollo en distintos países para obtener subproductos, y encontrar las aplicaciones apropiadas de las materias primas así generadas, y materializarlos en proyectos económicamente atractivos. [2-15]. También, ya existen instalaciones comerciales para el tratamiento del residuo sólido ‘ virutas de cromo’ para obtener de ellas fertilizantes (curtiembre Pfister & Vogel -EEUU) [16].

V.- La generación, y características del residuo "virutas de cromo"

Uno de los residuos cuestionado es el denominado "virutas de cromo" obtenidas en la operación de rebajado (igualación del espesor) del cuero húmedo (‘wet blue’) luego del proceso de curtición con sales básicas de cromo. Este residuo tiene la apariencia física de las virutas obtenidas al tornear una pieza metálica, y la característica de ocupar un volumen considerable. En el Anexo 2 se presentan dos fotografías: en la fotografía superior puede observarse la máquina donde se realiza la operación de rebajado, y en la figura inferior un depósito del residuo virutas en una curtiembre.

Las virutas de cromo presentan en promedio la siguiente distribución de tamaños:

> 4.8 mm             34 – 30 %
> 1.7 < 4.8 mm 30 - 35 %
> 1.2 < 1.7 mm.         5 - 10 %
< 1.2 mm                 20 - 25 %

El contenido de cromo(III), expresado como óxido de cromo (Cr2O3), es de 4,3%; el nitrógeno Kjeldhal total de 14,5%; las cenizas totales a 600ºC de 16,7 %; y el contenido de grasa de 0,8%. Todos los porcentajes están referidos al peso de virutas secas; normalmente el contenido de humedad de las virutas fluctúa entre 55 y 60%.

Con relación al contenido de cromo(III) en el lixiviado de las virutas, la concentración del mismo depende de la fracción no combinada con la proteína de la piel, lo cual está vinculado con la tecnología de curtición empleada. En la Tabla II se indican valores de Cr(III) encontrados en el lixiviado de virutas provenientes de dos procesos de curtición.

Tabla II

Cromo(III) en el lixiviado de virutas de cromo 

Tecnología de curtición mg Cr(III)/ l
Convencional
Alto agotamiento
20 – 80
2 – 15

En particular los residuos sólidos derivados del cuero curtido con sales de cromo trivalente (recortes de cuero en estado "wet blue", y "virutas de cromo") requieren una atención especial por la cantidad producida (ver Tabla I), y los requerimientos de las autoridades sanitarias para la disposición directa de los mismos - presencia de cromo(III) en el lixiviado -.

Considerando que en Argentina se procesan anualmente 12 millones de pieles vacunas (peso promedio 25 kg./piel), que se trabajan 250 días al año, y que se producen 125 Kg de virutas curtidas al cromo (humedad 55%) por cada tonelada de piel procesada, la industria curtidora argentina tiene que disponer diariamente 150 toneladas de virutas.

Si consideramos que el 75% de la industria curtidora está concentrada en la provincia de Buenos Aires se originan en esta provincia 112,5 toneladas de virutas /día.

Una curtiembre que procesa 1000 pieles por día (curtiembre mediana; una curtiembre denomina grande en nuestro país procesa diariamente entre 3.000 y 5000 pieles vacunas) produce alrededor de 3 toneladas de virutas/ día.

Consideraciones sobre la toxicidad del cromo en sus dos estados de valencia.

Las características tóxicas del Cr(III), en contraste con las del Cr(VI), son actualmente objeto de considerables discusiones entre autoridades sanitarias de diferentes países, y representantes de la industria curtidora e institutos de investigación (en el Anexo 1 se presentan Consideraciones generales sobre la definición de toxicidad). Si bien en defensa del Cr(III) se exponen los argumentos para demostrar que no existen razones científicamente demostrables para establecer límites tan estrictos para la descarga del Cr(III) a distintos cuerpos receptores, autoridades sanitarias de muchos países, en actitud conservadora, mantienen límites rigurosos.

Conjuntamente con la comparación de los efectos tóxicos entre el Cr(III) y el Cr(VI), un aspecto que merece ser considerado con dedicación es la posibilidad de que el Cr(III) pudiera ser oxidado a Cr(VI) en las diferentes condiciones que ofrece el medio natural. Con relación a esta controvertida posibilidad se generó, en la última década, muchos trabajos de investigación y de difusión algunos de los cuales se indican en las referencias [17-26].

Las exigencias de las autoridades gubernamentales han generado en el sector curtidor mundial un reclamo por límites para el Cr(III) no tan exigentes ó la eliminación - en algunos casos - de los mismos. Asimismo, institutos de investigación realizan investigaciones y compilan resultados científicos sobre la toxicidad del cromo(III-VI) orientados a consolidar los requerimientos de la industria, y a sugerir la recomendación de que el límite exigido para el Cr(III) debería estar basado en los riesgos que éste puede originar en el ambiente natural.

Considerando la aptitud de maximizar la reutilización de los residuos sólidos de curtiembre en suelos para agricultura, en alimentación de animales, y en la elaboración de productos de uso industrial, en lugar de disponerlos en el suelo como relleno sanitario, el Centro de Investigación y Desarrollo de Tecnología del Cuero (CITEC) viene realizando actividades de investigación y desarrollo en tecnologías de proceso menos contaminantes con atención a los sólidos generados, y en tecnologías de tratamiento de residuos sólidos para su valorización, trabajando, en este último aspecto, en colaboración con el instituto ‘Planta Piloto Multipropósito –Química Fina- (PlaPiMu). En el Anexo 3 se presenta información sobre ambos institutos.

VI.- TECNOLOGÍAS PARA EL TRATAMIENTO DE LAS VIRUTAS DE CROMO

El proceso de curtición con sales de cromo(III) es aún el más empleado a nivel mundial para elaborar los diversos tipos de cuero que requieren las necesidades humanas; no obstante mantienen vigencia los intentos para desarrollar tecnologías que lo reemplacen totalmente o minimicen la presencia de Cr(III) en los efluentes líquidos y sólidos generados.

Esta situación, conjuntamente con las exigencias de las autoridades sanitarias que con algunos matices de un país a otro condicionan con límites estrictos la descarga del Cr(III) a distintos cuerpos receptores, justifica los esfuerzos - también a nivel mundial- para desarrollar tecnologías orientadas a reducir las emisiones de Cr(III) ó recuperarlo para reciclarlo en la fabricación del cuero.

La situación descripta se mantiene, desde los últimos años, con una dinámica sostenida en el contexto internacional.

Asumiendo que todo lo dicho precedentemente continuará vigente durante la próxima década, desde hace aproximadamente 5 años el CITEC inició estudios a escala de laboratorio para desarrollar una tecnología que permita la valorización del residuo ‘virutas de cromo’, y obtener subproductos que puedan aplicarse a la propia industria del cuero, reciclando al cuero parte de la proteína colágeno desperdiciada en los desechos. Actualmente CITEC - PlaPiMu disponen de una tecnología desarrollada a escala piloto para procesar las virutas de cromo, disponiéndose del know-how para el diseño de la instalación, y la aplicación del hidrolizado de colágeno en tecnología del cuero.

Es precisamente en esta sección del trabajo donde se expondrán los resultados obtenidos en el transcurso del desarrollo de los estudios.

Antecedentes

La hidrólisis de las virutas de cromo puede llevarse a cabo bajo diversas condiciones:

Independiente del procedimiento empleado, la hidrólisis de las virutas de cromo conduce a dos productos:

En la valorización de un residuo sólido, la aplicación comercial de los subproductos obtenidos (a veces denominados ‘materias primas secundarias’), es la clave para hacer atractiva cualquier alternativa tecnológica de tratamiento. En el caso particular del procesamiento hidrolítico de las virutas de cromo, el uso del hidrolizado de colágeno es la fuerza impulsora para el emprendimiento de un proyecto, teniendo en consideración la cantidad generada, y la potencial diversidad de aplicaciones; y asumiendo que las sales básicas de cromo –obtenidas de la ‘torta de cromo’ pueden ser utilizadas sin dificultades (como se encontró en estudios de desarrollo [32]) asistiendo a los agentes curtientes comerciales.

Alternativa tecnológica seleccionada por CITEC

En la digestión de las virutas de cromo existe una relación directa entre la intensidad del tratamiento de hidrólisis, y el grado de degradación de la proteína colágeno. En este sentido el tiempo de hidrólisis, la naturaleza de los álcalis empleados, la temperatura, y la presencia de enzimas con actividad proteolítica son factores relevantes a ser considerados.

El "Eastern Regional Research Center"de Philadelphia, United States of America, -ERC-conjuntamente con el Department of Automatic Control de la Facultad de Tecnología de Zlin, República Checa, ha desarrollado una tecnología de hidrólisis alcalina enzimática a moderada temperatura, en dos etapas a través de la cual se obtiene, en la primera, un hidrolizado de colágeno parcialmente degradado: proteínas gelatinizables de pesos moleculares comprendidos entre 75.000- >200.000 Dalton; y en el segundo paso un hidrolizado de proteína con rango de pesos moleculares entre 10.000 – 20.000 Dalton [2-7]. EL tratamiento apropiado de este hidrolizado permite obtener una proteína con potenciales aplicaciones en la industria de la alimentación, requiriéndose para ello la implementación de una resina de intercambio aniónica - catiónica para adecuar las propiedades a las exigencias de uso.

El CITEC tomando de base el proceso de hidrólisis alcalinoenzimático, a temperatura de 55-60ºC, presión normal, y valores del pH comprendidos entre 10 y 11, realizó una secuencia de estudios de las condiciones experimentales para obtener un hidrolizado de colágeno que presentará una degradación acentuada permitiendo orientar su uso en tecnología del cuero; ya sea como "hidrolizado de colágeno virgen" (HC), e hidrolizado formando parte de un polímero acrílico-proteico utilizable en el proceso de recurtición: "hidrolizado de colágeno modificado" (HCM).

Básicamente la hidrólisis de las virutas de cromo en el proceso que ha estudiado CITEC tiene lugar, en la primer parte del proceso, por la acción alcalina de la combinación de dos álcalis: el hidróxido de calcio + hidróxido de sodio; y luego de un ‘desmoronamiento’ de la organizada estructura fibrosa colágeno - cromo, el proceso continúa con la adición de un producto enzimático con actividad proteolítica. El tiempo y la temperatura de reacción, la naturaleza y concentración de las enzimas determinan las características del hidrolizado final: proteína gelatinizable (peso molecular del orden de 200.000 Dalton) ó una mezcla de polipéptidos de peso moleculares comprendidos entre 5.000 – 10.000 Dalton.

En el primer estudio sistemático [15], luego de experiencias preliminares para seleccionar las variables relevantes del proceso de hidrólisis, se preparó un diseño experimental no replicado para ser evaluado estadísticamente según el método propuesto por Daniel [32], el cual permite identificar los efectos significativos, es decir aquellos que debido a su influencia sobre el resultado del experimento pueden ser utilizados para alterar el valor de éste en una dirección conocida y deseada, determinándose asimismo las interacciones de los efectos principales. Con este procedimiento es posible determinar los niveles óptimos de las variables en sus interacciones para obtener el máximo resultado.

Las variables seleccionadas fueron:

La influencia de las variables se siguió con la determinación del contenido de sólidos totales del hidrolizado luego de proceder a la separación de la torta de cromo por filtración al vacío.

A través del análisis estadístico se observó que el máximo rendimiento de hidrolizado de colágeno se lograba cuando: se utiliza un producto enzimático; a tiempo de reacción constante, a mayor tiempo de acción de la enzima con relación a la etapa alcalina mejores resultados; interviene la variable extracción y maceración.

A continuación, en la Tabla III, se indican algunas características de los productos obtenidos con el procedimiento surgido de los estudios de la referencia 14.

Tabla III
Características típicas de los productos

Hidrolizado de colágeno
 

contenido de nitrógeno total Kjeldhal
contenido en "proteínas" (factor 5,51)
Cr total
cenizas totales (600ºC)
grasa (solubles en éter de petróleo)
pH (solución al 40% p/p)
Los porcentajes están referidos a muestra libre de humedad. 

Peso molecular: rango 7.000 – 10.000 Dalton

 

14 - 16 %
66,1 - 82,6 %
< 2 hasta 100 ppm.
13 - 16 %
0,2 - 0,7 %
8,5 - 9,

 

"Torta de cromo".

 

oxido de cromo (Cr2O3)
cenizas totales (600ºC)
grasa
nitrógeno Kjeldhal total

"compuestos de degradación de proteínas"

Los porcentajes están referidos a muestra libre de humedad.
Prácticamente, la totalidad del cromo(III) queda insolubilizado en la torta de cromo.

 

14 - 16 %
35 - 43 %
0,5 - 1,0 %
6,5 - 8,5 %

14 -16 %
de las proteínas de las virutas

En posteriores estudios realizados en CITEC [41] se optimizó el proceso de hidrólisis alcalina utilizando un diseño experimental en el cual se variaba la cantidad de hidróxido de sodio (rango 5,0% – 8,5%); y de hidróxido de calcio (rango 2,0% – 4,0%) –porcentajes referidos al peso de virutas secas- con el objetivo de disminuir la cantidad de sales, y reducir el valor del pH en el hidrolizado.

Para lograr un rendimiento aceptable en el contenido de polipéptidos (70 - 80%) el pH final del sistema de reacción debe ubicarse entre 9,5 – 10,5. 

Planta piloto para el procesamiento de las virutas de cromo.

En la etapa siguiente del desarrollo, los estudios precedentemente descritos [15,41] fueron transferidos a las experiencias en planta piloto. Para ello con la colaboración del instituto PlaPiMu se montó una instalación conformada por: 

En el Anexo 4 se muestra, por medio de una serie de fotografías, los componentes de la instalación piloto. En la Figura 1 se indica en forma esquemática el proceso desarrollado para el tratamiento de las virutas de cromo, señalándose la producción de cada uno de los subproductos obtenidos. En la Figura 2 se representa un diagrama de los distintos equipos básicos que conformarían una instalación industrial.

Optimización de la etapa enzimática

En la instalación piloto se continuaron las experiencias de optimización, especialmente con la aplicación del producto enzimático, con el objetivo de reducir la cantidad empleada ya que en el costo de los insumos químicos utilizados el preparado enzimático representa aproximadamente el 50%.

El preparado enzimático comercial es de la firma Novo Nordiskc (Dinamarca), cuyo nombre registrado es "Alcalase", de origen bacteriano, preparado a partir de cultivos de ‘Bacillus lichenifromis. El componente enzimático principal es la "Subtilisina Carlsberg", la cual es una endopeptidasa serínica, estable en medio alcalino. La Alcalasa se utilizó en su versión sólida concentrada: esferitas blancas, libres de polvo, de aproximadamente 0,5 mm de diámetro; el componente activo es fácilmente soluble en agua, quedando un residuo blanco finamente disperso formado por el vehículo inerte (dióxido de titanio).

En el CITEC, se ha adoptado y optimizado un método para la determinación de la actividad proteolítica frente a susbstrato sólidos cromogénicos, entre ellos el ‘Hide powder azure’ que es colágeno parcialmente desnaturalizado, con el cual se puede tener información de utilidad al momento de comparar los efectos de diferentes preparados enzimáticos sobre las virutas de cromo [44-49]. En Figura 3 se expone la curva de actividad (datos de absorbancia) en función del pH, y los valores de la actividad específica: substrato convertido por unidad de tiempo, y por cada mg de proteína total del preparado enzimático, el contenido de proteína se realizó siguiendo el método de Lowry [50].

En la primer etapa del desarrollo del tratamiento de hidrólisis se utilizó el preparado enzimático en una cantidad equivalente al 2% respecto al peso seco de virutas. Durante las experiencias en planta piloto se estudió la influencia de la etapa enzimática en el rango de concentración 0,8% - 2,0%.

La evaluación de la acción enzimática sobre el proceso de hidrólisis se siguió con la realización del perfil cromatográfico en geles de Sephadex (Pharmacia) G-50 estabilizado a pH 7,4, determinándose el coeficiente de partición Kav de cada uno de los picos del cromatograma. En la Figura 4 se presenta el perfil cromatográfico característico del hidrolizado de colágeno obtenido con la tecnología desarrollada. Asimismo, sobre el hidrolizado se realizaron las determinaciones de los "polipéptidos" empleando la reacción de ‘biuret’; y la cantidad de grupos aminos por el método del ácido 2,4,6-trinitrobencenosulfónico [ 51].

Pudo observarse, a través de los resultados experimentales, que variando la concentración del producto enzimático entre 0,8% - 2,0% respecto al peso seco de las virutas, se mantenía el perfil cromatográfico, y el grado de hidrólisis, evaluado éste con la medición de los grupos aminos.

Completando la información desplegada en la Tabla III, el ‘hidrolizado de colágeno CITEC’ presenta las siguientes características adicionales:

Tabla IV
Propiedades del hidrolizado de colágeno

perfil cromatográfico (ver Figura 4)
coeficientes de repartición           Kav 1   Kav 2   Kav 3   Kav 4
(valores promedios)
                                                           0,36     0.49    0,88     1,48

grupos aminos 0,534 mmoles/g de fracción ‘proteica’
grado de hidrólisis 1,7%
contenido de polipéptidos (reacción de ‘biuret’) 0,70 –0, 75 mg/mg sólidos totales

Con las determinaciones mencionadas se puede controlar los hidrolizados elaborados, y verificar así la estabilidad en sus características, asegurando una regularidad en su fabricación. Esta homogeneidad es importante al momento de las aplicaciones.

Con relación a la biodegradación de los hidrolizados concentrados al 40% p/p (concentración al vacío, y 70-80ºC) cabe mencionar que pueden conservarse, en condiciones normales de temperatura (20ºC) durante un período de 4 meses. Ensayos de biodegradación realizados en CITEC sobre hidrolizados a pH entre 5-6 muestran que biocidas en base de fenoles son apropiados para su conservación. Normalmente los hidrolizados producidos en la planta piloto son conservados con biocida de base fenólica (0,1 % p/p)

Patente de invención

La tecnología desarrollada por CITEC - PlaPiMu para la valorización del residuo "virutas de cromo" fue objeto de una solicitud de Patente de Invención, la cual fue presentada a la Dirección Nacional de la Propiedad Industrial el 11 de enero de 1996 a través del Instituto Nacional de Tecnología Industrial (INTI), bajo el Acta Nº 0334999. El título de la patente es "Nuevo proceso de descurtición de virutas de cuero curtido al cromo para producir hidrolizado de colágeno y cromo(III)".

En el mes de abril 1997 se recibió del Instituto Nacional de la Propiedad Industrial la siguiente notificación:

"Buenos Aires 17-03-97. Habiendo sido aprobado el examen preliminar practicado en el acta de la referencia, y conforme lo establece el Art 26 de la Ley 24.481 (Anexo I Decreto 260/96), oportunamente publíquese la presente solicitud de patente en los términos del art.26 del Reglamente de la Ley de Patentes (Anexo II-Dec.260/96.- Notifiquese."

Usos del hidrolizado de colágeno

Por cada kilogramo de virutas de cromo secas se originan 1,7 Kg de solución de hidrolizado de colágeno al 40% p/p [44]. Para el ejemplo de la curtiembre que procesa 1000 pieles por día (ver página 12) se producen alrededor de 2,3 toneladas diarias del hidrolizado, lo que nos obliga a ser creativos en la búsqueda de alternativas de uso.

Puede observarse, a través de la literatura consultada, que a partir de la década del 90 se han intensificado las actividades de investigación y desarrollo sobre las aplicaciones del hidrolizado en curtiembre y otras industrias [5-16, 34-46]. Las características del hidrolizado deben adecuarse a las exigencias de cada uno de los usos, lo cual puede llevarse a cabo desde la tecnología de hidrólisis, o bien con tratamientos posteriores de "pulimento" sobre el hidrolizado virgen.

Con el propósito de señalar ejemplos que ilustren las diversas aplicaciones potenciales puede mencionarse aquí, ampliando los comentarios realizados en el punto ‘antecedentes’ (página 11), que el hidrolizado puede emplearse en tecnología agropecuaria como fertilizante, y como ingrediente en dietas balanceadas para animales [41,52,53]; sus propiedades activas vinculadas a su funcionalidad química pueden ser aprovechadas en las formulaciones de adhesivo [54]; cuando la hidrólisis es moderada (proteína gelatinizable), las propiedades físicas químicas del hidrolizado son aceptables para los usos técnicos de gelatinas [55], y cuando estas gelatinas son tratadas en resinas de intercambio iónico, se obtienen productos –que entre otros usos- pueden utilizarse en cosmética, adhesivos, en fotografía, y en la síntesis de polímeros injertados (graft-polimers). Derivados proteicos del colágeno en forma de películas (films), microemulsiones, ó microcápsulas pueden aplicarse como componente básico en el ‘empaquetamiento’ de diversos materiales [56];

películas preparadas con gelatinas tratadas con glutaraldehido pueden ser empleadas para inmovilizar una enzima [57]; también los hidrolizados gelatinizables han demostrados buenas propiedades para estabilizar emulsiones [58], y como inhibidores de corrosión [59]; microesferas de gelatinas tratadas con aldehídos pueden usarse como vehículo de componentes donde se requiere biodegradabilidad del soporte y desprendimiento lento de compuestos [60].

Aplicaciones propuestas por CITEC

Con relación a la aplicación del hidrolizado de colágeno, el CITEC ha orientado sus estudios hacia la utilización en tecnología del cuero, avanzando dos alternativas de uso: fabricación de agentes recurtientes de base "acrílico - proteico" (‘copolímero’ obtenido al emplear el hidrolizado en la síntesis de los mismos), y el uso directo del hidrolizado en los procesos de poscurtición: recurtido y engrase.

Hasta el presente se han realizado experiencias de desarrollo, y de producción en curtiembres que elaboran cueros plena flor para tapicería, y capellada; y descarnes para cinturones, utilizando dos recurtientes "acrílicos - proteícos", e hidrolizado de colágeno [43,44].

Los recurtientes acrílicos-proteicos fueron desarrollados en colaboración con empresa Cahesa s.a., la cual tiene experiencia en la síntesis de polímeros acrílicos, y poliacrilamidas. La incorporación del hidrolizado de colágeno a la síntesis, por el mecanismo redox, del ácido poliacrílico condujo a la generación de dos polímeros denominados HCM 105 y HCM 106 (Hidrolizado de Colágeno Modificado) con propiedades recurtientes.

El hidrolizado reemplazó el 30% de la cantidad total del ácido acrílico utilizada por la empresa en la síntesis de polímeros acrílicos con propiedades recurtientes.

Estudios a escala piloto sobre la aplicación de ambos productos realizados en colaboración con las curtiembres [43] permitieron poner en evidencia sus buenas aptitudes como agentes recurtientes. Asimismo, el hidrolizado de colágeno manifestó una acción de sinergia con los recurtientes; además de presentar un efecto "cosmético-lubricante" que enaltece las propiedades de la flor del cuero.

En la Figura 5 se exponen gráficamente los resultados experimentales de la referencia 43, en los que se representan los valores de las propiedades físico mecánicas de los cueros en función de los recurtientes, mostrándose la influencia del hidrolizado de colágeno. Los datos del diseño experimental fueron evaluados estadísticamente [61,62], derivándose las conclusiones arriba mencionadas.

Los resultados precedentes motivaron la continuación de las experiencias en curtiembres utilizando un equipo de producción (fulón), y siguiendo el procedimiento estándar de elaboración de las empresas , al cual se adecuó el uso de los recurtientes acrílicos proteicos, y del hidrolizado.

A continuación se transcribe el análisis de los resultados obtenidos en el estudio de las referencias [44,63]:

"El hidrolizado de colágeno manifestó un comportamiento interesante con relación a las propiedades físico-mecánicas -en particular sobre la resistencia al desgarramiento- al incrementar la resistencia del tejido fibroso (‘efecto nutriente’), observándose una acción sinergética con recurtientes de base acrílica. Asimismo, se observó un efecto agradable sobre la apariencia y tacto de la superficie flor (‘efecto cosmético’). El comportamiento de incrementar la resistencia al desgarramiento también ha sido destacado por otros autores [37-39] ".

"El copolímero "acrílico - proteico" exhibe, en combinación con el hidrolizado de colágeno, buena aptitud como agente recurtiente en la elaboración de cueros plena flor y descarnes cuando la oferta del hidrolizado fue del 5 - 7% respecto al peso wet blue rebajado (efecto sinergético en el mejoramiento de las propiedades físicomecánicas - especialmente la versión HCM106-)".

En la Figura 6 se resume esquemáticamente un balance entre el hidrolizado de colágeno obtenido al hidrolizar las virutas de cromo generadas al procesar 1000 pieles saladas, y el utilizado en la elaboración de cueros para tapicería, capellada, y descarnes, a través del uso directo del HC, y de los recurtientes "acrílicos - proteicos".

Las aplicaciones propuestas del hidrolizado de colágeno en tecnología del cuero son una respuesta atractiva a la pregunta de cómo utilizar los subproductos generados en la valorización de las virutas de cromo".

VII.- CONSIDERACIONES ECONÓMICAS DEL PROYECTO

Las experiencias en planta piloto permitieron optimizar el proceso de hidrólisis alcalina-enzimática, así como seleccionar las operaciones, y equipos apropiados para obtener un hidrolizado de colágeno a una concentración en el rango de 35-40% p/p.

Con la participación de dos becarios, estudiantes de la Universidad Nacional de La Plata –Facultad de Ingeniería Química- Cátedra ‘Proyectos e Instalaciones Industriales’: Ana Laura Atún y Juan Pablo Afonso, se realizó el diseño de una instalación industrial para el tratamiento de dos toneladas diarias de "virutas de cromo" (base seca), que corresponde aproximadamente a la cantidad de virutas que produce una curtiembre que procesa por día alrededor de 1500 pieles. Asimismo se llevó acabo el correspondiente estudio económico del proyecto.

Se determinó que la inversión total (costos directos totales, costos indirectos totales, capital de trabajo inicial) es de $ 1.237.238, con una elevada rentabilidad: tasa interna de retorno del orden del 70%, con un tiempo de repago de aproximadamente 3 años, con un precio de venta del hidrolizado de colágeno (solución al 40% p/p) de 1,05 $/kg.

En el Anexo 5 se presenta un resumen del análisis económico elaborado por el alumno Alejandro Santalla Díaz de la Facultad de Ciencias Económicas de la Universidad Nacional de La Plata.

VIII. - CONSIDERACIONES FINALES

El presente informe compila los estudios que realizaron las instituciones CITEC-PlaPiMu sobre la valorización del residuo sólido curtido denominado "virutas de cromo". Los trabajos se orientaron a desarrollar una tecnología de tratamiento, técnica y económicamente accesible; así como a lograr aplicaciones en tecnología del cuero del hidrolizado de colágeno obtenido: ‘reciclaje de la piel en la elaboración de cuero’.

Ambas tecnologías: obtención y aplicación del hidrolizado de colágeno despertaron el interés de algunas curtiembres, y firmas proveedoras de insumos químicos; y tienen la posibilidad cercana de ser transferidas al sector industrial.  

Agradecimientos

Los autores del trabajo agradecen al personal del Centro de Investigaciones y Desarrollo del Cuero (CITEC), y de la Planta Piloto Multipropósito –Química Fina- (PlaPiMu) por la colaboración brindada durante la ejecución del proyecto. Asimismo agradecen a los estudiantes Ana Laura Atún, Juan Pablo Afonso, y Alejandro Santillan Díaz por la realización de la evaluación económica del proyecto. También agradecen a la Organización Panamericana de la Salud (OPS), a través de la persona del Ing Paolo Cesar Pinto, por el apoyo brindado para el otorgamiento de un subsidio, y a la Asociación Argentina de Ingeniería Sanitaria y Ciencias del Ambiente. Un reconocimiento especial al Ing Osvaldo Cadó, asesor de la Cámara de la Industria Curtidora Argentina (CICA), por confiar en la capacidad del CITEC al ofrecer el apoyo de la OPS para llevar adelante un proyecto sobre la valorización de residuos sólidos de curtiembre, y actuar como coordinador del proyecto ante dicha organización.

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ANEXO 1. Fotografïas sobre generación y depósito de virutas de cromo

Fotografías sobre la generación y depósito de las "virutas de cromo"

Operación de rebajado para igualar el espesor del cuero

Depósito de las virutas de cromo en la curtiembre

ANEXO 2.- Descripción sobre los institutos CITEC y PlaPiMu

1.- CITEC

Centro de Investigación de Tecnología del Cuero

Perteneciente al Sistema INTI (Instituto Nacional de Tecnología Industrial) y promovido por CIC (Comisión de Investigaciones Científicas de la Provincia de Buenos Aires).

1.1.- Objetivos: Promover el desarrollo de la Industria Curtidora y Afines, fundamentalmente a través del suministro de tecnología de producción dentro del marco del uso racional de los recursos naturales.

2.2.- Con qué cuenta el CITEC: para cumplir su misión, dispone en el predio del Parque Tecnológico CIC, ubicado en Manuel B. Gonnet ( km. 6 de La Plata), de un edificio principal y dos secundarios donde se alojan los Laboratorios, Planta Experimental de Curtiduría (PEC), Biblioteca y locales diversos, que totalizan unos 2000 m2 de superficie cubierta; profesionales y técnicos que constituyen un equipo de amplia experiencia adquirida a través de actividades de investigación y asesoramiento a la industria.

Cabe señalar que la Planta Experimental de Curtiduría (PEC) está dotada con maquinarias industriales y de escala de laboratorio que permiten procesar y convertir en diversos tipos de cueros pieles vacunas, caprinas ovinas, etc. Así mismo, los laboratorios de Ensayos Fisicomecánicos, Análisis Químico, Microscopía etc. Están dotados de un variado equipamiento que tiene en cuenta, entre otras cosas, la necesidad de la industria de controlar su calidad y métodos de ensayo.

Finalmente, en la Biblioteca del CITEC contamos en la actualidad con unos 1500 libros y folletos sobre la especialidad.

1.3.- En qué puede el CITEC ayudar al Industrial Curtidor: Sin agotar la capacidad disponible se señala a título de ejemplo:

1.3.1.-Tecnología de procesos: está en condiciones de asesorar al curtidor que desea racionalizar y optimizar los procesos de conservación, rivera, curtido, poscurtido y acabado de cueros. Esto significa la selección, prueba y aplicación de la tecnología más apropiada con el objeto de obtener el cuero deseado, logrando además un menor consumo de agua, de productos químicos y reducir la toxicidad de los efluentes.

1.3.2.- Calidad: además de asesorar sobre implentación de la gestión de calidad, puede aportar soluciones prácticas a los problemas más frecuentes que afronta una curtiembre en su labor diaria. Entre ellos, arrugas de la piel depilada, manchas de curtición o del engrase, tintura despareja, película de acabado de baja resistencia, etc. Se efectúan análisis y ensayos de productos químicos para curtiembre y de cueros, tanta bajo normas nacionales como internaciones.

1.3.3.- Desarrollo de productos: se asesora a aquellas curtiembres que desean obtener nuevos tipos de cueros según muestras presentadas por exportadores o clientes. Para los fabricantes de insumos se colabora en el desarrollo de nuevos productos químicos o ajustes de la oferta actual.

1.3.4.- Formación y perfeccionamiento de recursos humanos: a través del dictado de cursos teóricos y prácticos.

1.3.5.- Servicio Bibliográfico y reprográfico.

1.4.- Dirección: Camino Centenario, 505 y 508, Casilla de Correo 6, (1897) Manuel B. Gonnet, Provincia de Buenos Aires, teléfono y fax (21) 84-1876/0244

1.5.- Director: Dr. Alberto Sofía

2.- PlaPiMu

Planta Piloto Multipropósito

Dependiente de la CIC (Comisión de Investigaciones Científicas de la Provincia de Buenos Aires) y la UNLP (Universidad Nacional de La Plata).

2.1.- Objetivos: Proveer a pequeñas y medianas empresas, fundamentalmente orientadas a la producción en el campo de la química, de un ámbito en donde puedan realizar investigaciones y desarrollar sus proyectos en escala de planta piloto, asistidas por técnicos y profesionales del sistema científico local y con el grado de confidencialidad que se requiera para este tipo de emprendimiento.

Ejecutar las acciones que determine el Programa de Desarrollo de la Industria de la Química Fina.

Obtener para sí nuevos desarrollos tecnológicos y eventualmente técnico industriales vinculados a la química fina, particularmente en aquellos aspectos de mayor interés desde el punto de vista nacional y regional.

2.2.- Qué es: PlaPiMu es un sistema que reúne el "hardware": instalaciones, equipamiento y servicios auxiliares, con el "software" de técnicos y profesionales con experiencia en prestaciones de servicios a las industrias y centros de investigación y desarrollo, orientado a satisfacer las demandas que se generen en el cumplimiento de los objetivos.

2.3.- Qué hace: desarrollo, desde su etapa más temprana, la investigación en el laboratorio, hasta el estudio del mercado de un nuevo producto, pasando por la etapa de planta piloto y producciones de prueba, generando criterios de rentabilidad y con acceso a fuentes de financiación.

2.4.- Cómo lo hace: en las instalaciones que posee en Manuel B. Gonnet, de 2000 m2 de plantas piloto, oficinas y depósitos, se realizan las tareas de desarrollo y servicios especiales, mientras que las investigaciones son llevadas a cabo en centros de la zona. Se tiene acceso, vía teleinformática, a bancos de datos internacionales que permiten una consulta pronta y actualizada de los temas de interés. El marco legal para realizar trabajos a terceros lo otorga la concertación de convenios, donde se contempla: presupuesto, descripción y cronograma de la tarea.

2.5.- Dirección: Parque Tecnológico de Gonnet, Calles 15 y 508, (1897) Manuel B. Gonnet, Provincia de Buenos Aires, Tel. (21) 84-0167, Fax. (21) 71-4527

2.6.- Director: Ing. Carlos Enrique Bértola

ANEXO 3. PLANTA PILOTO PARA EL PROCESAMIENTO DE LAS VIRUTAS DE CROMO

En el instituto PlaPiMu se montó una instalación piloto conformada por: 

En este Anexo se muestra, por medio de una serie de fotografías, los componentes de la instalación piloto.

Vista del reactor donde transcurre la reacción de hidrólisis

Vista del filtro prensa, y del panel de la instalación de la instalación piloto

Vista del evaporador y del filtro al vacío para la filtración final del hidrolizado de colágeno concentrado

Vista lateral de toda la instalación

Experiencia en planta piloto curtiembre Sadesa s.a.

Productos de la reacción: hidrolizado de colágeno, y "torta de cromo"

ANEXO 4. -

1. Determinación de la Inversión

Cuadro 1

2. Análisis de Rentabilidad

En el siguiente cuadro se detallan los considerados relevantes para determinar el valor actual neto de la inversión y la tasa interna de retorno

En el análisis de la rentabilidad participan el hidrolizado de colágeno ( HC solución al 40% p/p) -producto principal de la hidrólisis de las virutas-; la torta de cromo -la cual se deriva como materia prima para la fabricación de sales básicas de cromo con propiedades curtientes (licor de cromo), y el recurtiente acrílico-proteico (HCM dispersión al 35% p/p) sintetizado empleando el hidrolizado de colágeno como copolimero, conjuntamente con el ácido acrílico.
A continuación se describen los precios asignados a los productos arriba mencionados, a través de los cuales puede derivarse la participación relativa de los mismos sobre rentabilidad total , actuando como determinante de los ingresos por ventas que se detallan en el cuadro 2

HC : Por tratarse de un producto nuevo no tiene precio en el mercado. El mecanismo utilizado para la fijación del mismo es el del costo total ( insumos varios, capital de trabajo ) más la utilidad deseada ; a través de este procedimiento se obtuvo el valor 1.05 $/Kg.

Torta de cromo : debido a que la torta de cromo es un subproducto que se debe disponer, su precio será establecido por los compradores.
Para estimar el precio de este producto se consultó a una planta recuperadora de cromo del efluente de curtido. El precio máximo de venta del licor de cromo que esta planta produce (15% p/p de cromo expresado como óxido de cromo es de 0,30 $/Kg), siendo sus costos operativos 0.05 $/kg de licor de cromo.
Para estimar el precio de venta mínimo de la torta de cromo se tuvo en consideración el costo operativo correspondiente al punto de equilibrio del proceso de obtención del hidrolizado de colágeno y su composición (óxido de cromo 16% p/p expresado en base seca, humedad 70% ). De este surgió el valor 11,88 $/tn de torta húmeda.
Dadas las condiciones del mercado se puede aceptar un precio de 16$/tn de torta húmeda, que es el utilizado para el análisis de rentabilidad.

HCM : El precio de venta en puerta de fábrica de los recurtintes acrílicos en el mercado varía entre 1,30 $/kg y 1,80 $/kg. A los efectos de este trabajo se tomó el precio promedio de 1,55 $/kg.

Del cuadro 2 se desprenden los valores para la Tasa Interna de retorno y el valor actual neto:

Valor Actual Neto               $4,848,348.00
Tasa Interna de Retorno          74,01%

Nota: Los costos fueron distribuidos según el siguiente detalle:
- Mantenimiento: 6% de la inversión fija inicial.
- Mano de Obra : El personal de planta está compuesto por 3 personas con un sueldo bruto mensual de $2.000 cada una. Se consideran trece meses para incluir el aguinaldo. Las cargas sociales constituyen el 63% del sueldo bruto
-Gastos de Laboratorio: 40% del costo de mano de obra.
-Depreciaciones: el período de amortización es de 10 años.
-Seguros: 0.8% de la inversión fija inicial.

2.1 Análisis de Sensibilidad

Para el análisis de la sensibilidad cada una de las "salidas" del proyecto : hidrolizado de colágeno, torta de cromo y el recurtiente acrílico-protéico, fueron sometidas a una variación en el rango +/- 10% del precio mínimo de venta, analizándose la incidencia de este cambio sobre la tasa de rentabilidad .
En un análisis conjunto en el que participan solamente los valores extremos en los precios de venta se concluye que la tasa de rentabilidad es del 75,25%. El valor obtenido refleja la escasa sensibilidad del proyecto a las variaciones en los precios mínimos de venta de cada una de las salidas.
El valor mínimo de la tasa de rentabilidad se ha observado para el caso en el cual el precio de venta del recurtiente acrílico-protéico cae un 10%, en esta situación la rentabilidad alcanzó el valor 60%. No obstante el proyecto se manifiesta atractivo económicamente

3. Pay-back

A travéz del análisis del cuadro 2, observándose las columnas correspondientes al año 2 y 3, surge que el recupero de la inversión se produce en dicho periodo.

4. Conclusión

A modo de corolario final se puede destacar la alta rentabilidad del proyecto, que junto al breve período de recupero de la inversión justifican valorización del residuo sólido "virutas de cromo".


Esquema del procedimiento para la hidrólisis de virutas de cromo

 


 


 


Figura 4
Hidrolizado de colágeno
Cromatograma en permeación por gel
(Sephadex G-50)

 


Figura 5
Resistencias físico mecánicas de los cueros elaborados

 

 


 


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