pti curtiembre

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  • 8/19/2019 Pti Curtiembre

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    UNIVERSIDAD DE HUÁNUCO

    FACULTAD: INGENIERIAE.A.P.: INGENERIA AMBIENTAL

    ANTA DE TRATAMIENTO PARA EFLUENTES DE CUR

    DOCENTE:ING. HARRISON DINO JANAMPA MORALESCURSO:CONTAMINACIÓN Y TRATAMIENTO DE AGUASALUMNOS:DEL CASTILLO TALENAS, SANDRAMENDOZA BERNACHEA, YESENIAQUI ONEZ GONZALES, ABELARDOQUIROZ MENDOZA, ERI!A

    RIVERA SHAPIAMA, JUANSERNA DAZA, MARCELOGRUPO: “A”SEMESTRE: "#$% & II

    I. ANTECEDENTES

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    CONTAMINACIÓN Y TRATAMIENTO DE AGUAS

    Para el desarrollo del trabajo se consideraron ciertos aportes

    bibliográficos y experimentales que aportan seguridad de sus procedimientos

    para el tratamiento de los efluentes en los cuerpos receptores de

    curtiembres con altas concentraciones de compuestos como cromos,

    nitratos, sulfatos y materia orgánica.

    Entre las fuentes consultadas se pudo observar que, la Comisión del

    Medio mbiente !"###$, en la Ciudad %antiago, C&ile' se especificaron en

    una gu(a los procesos para el control y prevención de la contaminación

    industrial, en ella detallan que debido al desarrollo económico por parte de

    las empresas de la industria del cuero y la industria del cal)ado que generan

    por la concentración de contaminantes y da*os ambientales buscan una

    solución para el control de los mismos, para ello plantean, como parte del

    desarrollo de sus actividades dentro de las empresas reducir el uso de los

    recursos !ya sean &(dricos o demanda de los recursos energ+ticos$ para que

    el producto final producido pueda ser manejado rápida y adecuadamente,

    actuando rápidamente con el contaminante y evitar que estos se

    bioacumulen con el pasar del tiempo. %in embargo tambi+n plantean una

    segunda alternativa para el control una ve) que el contaminante sea

    persistente, esto demanda costos y equipos llamadas las tecnolog(as End of

    Pipe-, cuyo fin es reducir, principalmente los recursos energ+ticos para luego

    reali)ar dise*os de los demás procesos a costos menores.

    En Colombia se planteó un Proyecto de estión mbiental en la

    industria de la curtiembre, en el a*o /001. En ella se orienta a la reducción

    de residuos en cada etapa de los procesos para evitar que despu+s segeneren contaminantes potenciales, anali)ando las etapas en los procesos

    !relacionado con el impacto que generan$ y la posible optimi)ación de los

    procesos. En este manual solo se encuentra enfocado a las buenas

    prácticas e implementación de tecnolog(as limpias a las empresas, entidades

    e industrias dedicadas en este rubro.

    PLANTA DE TRATAMIENTO DE PARA EFLUENTES DECURTIEMBRE

    "

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    CONTAMINACIÓN Y TRATAMIENTO DE AGUAS

    2a tesis titulada Contribución a la mejora del tratamiento biológico de

    aguas residuales de la industria de curtidos-, de la 3niversidad de %antiago

    de Compostela 4 Espa*a, publicada en el a*o /005 nos explica lo siguiente6

    en ella nos plantea tres tópicos' estudio de la actividad y toxicidad

    microbiana a trav+s de sistemas de titulación, lternativas de mejora con

    sistemas de biomasa en suspensión, y propuestas de uso de nuevos

    reactores biológicos de membranas en el tratamiento de aguas de

    curtiembre. Para ello los ensayos se centraron en la determinación de la

    actividad nitrificante y el efecto in&ibidoro de algunos compuestos utili)ados

    sobre la biomasa en suspensión y biopel(culas' como parte de la evaluación

    de alternativas de tratamiento biológico se anali)ó la oxidación de la materiaorgánica y amonio en una unidad de lodos activos' como parte final del

    proceso se evaluó estrategias de operación de ciclos aerobios y anóxicos

    utili)ando lodos activos semicontinuos, todos ellos a escala laboratorio.

    En una tesis elaborado por 7idia 8rti) de la 3niversidad de Mani)ales

    en Colombia, de t(tulo 9ecuperación y 9eutili)ación de Cromo de las guas

    9esiduales del proceso de Curtido en %an :enito mediante un proceso

    sostenible y viable tecnológicamente, publicada en el a*o /0";, plantea lo

    siguiente6 las

    concentraciones de cromo, ubicándose debajo de los l(mites máximos

    permisibles. Este proceso se considera efectivo para peque*as industrias

    curtidoras.

    En un art(culo sobre el ?ratamiento de Efluentes de Curtiembre con

    @umedales construidos, de las estudiantes de la 3niversidad de AloresPLANTA DE TRATAMIENTO DE PARA EFLUENTES DE

    CURTIEMBRE'

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    CONTAMINACIÓN Y TRATAMIENTO DE AGUAS

    !3A28$ 4 rgentina, plantean la solución de los efluentes de curtiembre a

    trav+s de pruebas de ensayo en laboratorio para la determinación de los

    sustratos y determinar la tra)abilidad del efluente a trav+s de los &umedales

    construidos, estos &umedales fueron construidos a escala piloto. Para el

    desarrollo del proyecto se necesitó de piedra gran(tica !calcárea$ y nueve

    sistemas a escalas con el efluente de curtiembre en la que se obtuvo el B0>

    de remoción de materia orgánica. %e reali)ó con materiales accesibles,

    como baldes, y como parte del proceso de fitorremediación se utili)ó

    ejemplares de totora !?yp&a 2atifolia$' si bien es cierto el proceso no obtuvo

    resultados al "00>, se recalcó que se obtuvo resultados favorables en

    cuanto al control de materia orgánica y la reducción de la concentración delcromo en los efluentes.

    ?odos los estudios reali)ados en cuanto al tratamiento de aguas

    industriales de curtiembre son bien desarrollados o aplicados en otros

    pa(ses, sin embargo en Per= tambi+n &ay un art(culo de nombre

    ?ratamiento de los efluentes de la industria del cuero en la ciudad de

    requipa-, elaborado por 9osa %otomayor, de la 3niversidad las Peruanas,

    plantea, al igual que el trabajo desarrollado en rgentina, la aplicación de

    @umedales como tratamiento de los efluentes de una curtiembre, para ello

    anali)a la problemática ambiental de los r(os C&ili que es el cuerpo receptor

    de la dilución de los efluentes industriales y dom+sticos. En ella observa el

    comportamiento qu(mico del Cromo ; y como principal propósito la

    reducción de este componente con la recuperación de aditivos y mediante

    un tratamiento de plantas acuáticas. Este proceso, a escala piloto, se

    considera un sistema de depuración natural debido al poco proceso y casi

    nulo consumo de energ(a. 2as plantas utili)adas son P&ragmites para la

    )ona de recepción del efluente y %cirpus para la )ona de tratamiento. %e

    considera un proceso efectivo, esto debido que en los resultados obtenidos

    determinaron que no &ay presencia de cromo DDD y cromo total, sin embargo

    se considera un proceso a prueba porque no se anali)ó en proceso a gran

    escala.

    PLANTA DE TRATAMIENTO DE PARA EFLUENTES DECURTIEMBRE

    (

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    CONTAMINACIÓN Y TRATAMIENTO DE AGUAS

    %i bien existen muc&os experimentos y análisis de diversos procesos

    para el tratamiento de aguas industriales de una curtiembre, &asta la

    actualidad no se plantea al "00> una planta de tratamiento efectiva para

    procesos de curtimbre a gran escala, pero como parte de la formación

    acad+mica se espera generar y desarrollar conocimientos que conlleven a la

    solución de los problemas ambientales.

    II. JUSTIFICACIÓN

    En la actualidad el Per= está presentando diversos tipos de

    contaminación ocasionado por actividades reali)adas por el &ombre como6

    actividades mineras, industrias de curtiembre, industrias petroleras,

    industrias pesqueras, industrias de &arina, entre otros. 2os efluentes

    provenientes de las industrias de curtiembre son acidas que contienen

    cromo &exavalente y otros metales, las cuales van a parar a las aguas

    superficiales y los alcantarillados deteriorando los ecosistemas.

    En la 3niversidad de @uánuco ubicada en el centro poblado de la

    Esperan)a se reali)ara la construcción de una planta de tratamiento piloto

    para efluentes de curtiembres' para poder disminuir la concentración de los

    compuestos qu(micos.

    El presente proyecto de está reali)ando para tratar los efluentes de

    industrias de curtiembre, la cual ayudará a eliminar o reducir el cromo y los

    distintos contaminantes que puedan encontrarse en ella. ?ambi+n se está

    reali)ando para a dar a conocer a las respectivas personas que se interesan

    en el proyecto los procesos que tiene una planta de tratamiento para

    efluentes de curtiembre.

    2a planta de tratamiento se reali)ara para poder obtener aguas

    limpias, libre de cromo y otros tipos de contaminantes para luego ser

    utili)adas para riego de vegetales' as( mismo para la recuperación de cromo

    trivalente para que sea utili)ado nuevamente y as( las industrias de

    curtiembre podrán minorar sus gastos en algunos procesos de curtido y lo

    más importante disminuir la contaminación del agua por estos.PLANTA DE TRATAMIENTO DE PARA EFLUENTES DE

    CURTIEMBRE%

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    1 litro de H2O + Cr. (III)

    Pasamos a medir el pH y es de valor 5, lo cual conlleva agregar 1 gr de Hidr!"ido d

    CONTAMINACIÓN Y TRATAMIENTO DE AGUAS

    III. SUSTENTOIII.1. TÉCNICO PRACTICO (CÁLCULOS)III.1.1. Etapa De Neutrali a!i"#

    CO$PONENTE CO$POSICIÓN

    Pintura !Curtiembre$ Cromo ?rivalente6 "0ml gr por 2itro.

    gua de la universidadp@6B

    Presencia de coliformes.

    gua Pintura !Curtiembre$p@6 5

    Cromo ?rivalente6 "ml gr por 2itro.

    @idróxido de calcio ! Ca!8@$/$

    $a%a &'lar F1,0#; g mol.

    Gensidad6 /,/" g cmH.

    P.G.6 Para determinar cada paso a describir se reali)ó la prueba de

    jarras en el laboratorio de la 3niversidad de @uánuco, determinando lo

    siguiente6

    Pa%' 1

    9eferencia6

    "ml I "gr.

    "0ml I"0gr

    Entonces, para comen)ar el proceso de prueba de jarras

    concluimos que necesitamos "0 ml gr de la pintura con la presencia del

    Cromo ?rivalente, para disolverlo en " litro de agua y as( suponer las

    caracter(sticas de un efluente con las composiciones de la industria

    curtiembre.

    PLANTA DE TRATAMIENTO DE PARA EFLUENTES DECURTIEMBRE

    )

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    CONTAMINACIÓN Y TRATAMIENTO DE AGUAS

    Ainalmente despu+s de &acer ; pruebas concluimos que para lograr

    obtener el p@I# necesitamos agregar por cada litro de agua con presencia

    de Cromo ?rivalente, /5 gr @idróxido de Calcio.

    "2t de @ / 8 Cr!DDD$ JJJJK /5 gr de @idróxido de Calcio.

    III.1. . Etapa De Fl'!ula!i"# * Se+i&e#ta+'

    2as siguientes etapas se describen a grandes rasgos en los restantes

    (tem del presente trabajo debido a que los reactivos a utili)ar no se expiden

    libremente para poder &acer los cálculos y tener datos próximos a cada

    proceso que se utili)aran por lo que reci+n obtuvimos un contacto quien nos

    facilitara los reactivos a utili)ar para en lo siguiente avance de nuestra planta

    de tratamiento para los efluentes de curtiembre estaremos presentando los

    cálculos.

    PLANTA DE TRATAMIENTO DE PARA EFLUENTES DECURTIEMBRE

    *

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    &I' O * * P * -*

    acidad de 5 d/a de e0uente, considerando una concentraci!n de 1 mg de cromo e"avalente

    Contenedor de 1&I$ "".( +&'$ ") +H $ "-.% +

    Captaci!n del e0uente

    (Ca (OH)2)

    T /012 32 /2145 678 +79/ + +73 3 32 % L

    Por lo general el pH del e0uente de 5 (acido) al adicionar el (Ca (OH)2)

    -an ue de la 0oculaci!n capacidad de 5 .

    &i3metro de 1 pulgadas con una longitud de 15 cm

    'edimentaci!n capacidad de 1 L

    4iltro

    "tracci!n de lodos

    *guas tratada c

    'ul ato de aluminio (0oculante)

    CONTAMINACIÓN Y TRATAMIENTO DE AGUAS

    III. . DISE,O (PRO-RA$A DE PROCESOS

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    CONTAMINACIÓN Y TRATAMIENTO DE AGUAS

    III. . U/ICACIÓN EN -OO-LE EARD

    III.4. ROQUIS DE LA UNIVERSIDAD DE HUANU O

    III.5.

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    CONTAMINACIÓN Y TRATAMIENTO DE AGUAS

    III.6.

    I II .7. PABELLONES 1, 2, 3 , 4 y

    III.8.

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    CONTAMINACIÓN Y TRATAMIENTO DE AGUAS

    III.!. PABELLON 2

    III.10. Área +e !'#%tru!!i"# +e la pla#ta pil't' +e trata&ie#t' +ee lue#te% +e !urtie&2re

    III.11.

    III.12.

    III.13.

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    CONTAMINACIÓN Y TRATAMIENTO DE AGUAS

    III.14.

    III.13. Área +e !'#%tru!!i"# +e la pla#ta pil't'

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    CONTAMINACIÓN Y TRATAMIENTO DE AGUAS

    III.16.

    III.14. $ATERIALES * E5UIPOSIII.14.1. CAPTACION $ATERIALES EN LA PLANTA

    ?ubo de L de P C. Canaletas. Comprensora de " &p con capacidad de "0 litros. 3na llave de paso de L. /.5 lts. Ge efluente de curtiembre.

    /5 mg de pintura de color verde.

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    CONTAMINACIÓN Y TRATAMIENTO DE AGUAS

    DDD."N.

    DDD."#. En este proceso, buscamos captar el efluente

    contaminado en este caso con cromo !DDD$ teniendo como fuente a

    pinturas de color verde debido a que este tipo de pigmento inorgánico

    alberga en su composición el cromo !DDD$ o trióxido de dicromo !Cr / 8 ; $.

    DDD./0. Cabe resaltar que nuestra planta piloto usara /.5 litros

    de efluente !cuarta parte de un balde de aceite de "0 lts.$ este

    efluente contiene /.5 lts. Ge agua de la 3niversidad a un p@ de B y

    con /5 mg de pintura de color verde' esta cantidad usada será

    distribuida mediante un tubo de L de P C y o canaletas con una llave

    de paso del mismo diámetro con la finalidad de que del agua captada

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    CONTAMINACIÓN Y TRATAMIENTO DE AGUAS

    pase en el momento y cantidad indicada. Para luego este efluente

    debe pasar al proceso de neutrali)ación, en este proceso el efluente

    llegara en un envase de plástico transparente de capacidad de "0

    litros.

    DDD./".

    III. 1.1. NEUTRALI6ACION $ATERIALES EN EL LA/ORATORIO

    " aso precipitado. " bagueta. / pipetas. "0 mg de pintura de color verde. "0 mg de pintura de color blanco. 3n litro de agua de la 3niversidad con un p@ de B. /5 gr. Ge cal &idratada. :andas de p@. :alan)a electrónica.

    2una de reloj." pera de goma." gotero

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    DDD.//.

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    CONTAMINACIÓN Y TRATAMIENTO DE AGUAS

    DDD./;.

    DDD./1.

    DDD./5.

    $ATERIALES EN LA PLANTA

    Canaletas !tubos cortados por la mitad$.

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    CONTAMINACIÓN Y TRATAMIENTO DE AGUAS

    /.5 lts. Ge efluentes./5 mg de pintura de color verde.B/.5 gr. Ge cal &idratada Ca !8@$ / .Comprensora de " &p con capacidad de "0 litros.3na fuente de aeración !cabe)al de duc&a con terma$.3n cuc&aron de plástico.3n balde de "0 lts. Ge capacidad.

    DDD./B. ntes de iniciar con el proceso, es necesario reali)ar una

    prueba de jarras con la finalidad de conocer cuánto del insumo

    qu(mico alcalino se usara sobre el efluente acido.

    DDD./F. En este caso, usaremos el @idróxido de Calcio o cal

    &idratada !Ca !8@$ / $ debido a que es una base fuerte que reacciona

    violentamente con los ácidos.

    DDD./N. En la prueba de jarras, se usó un vaso precipitado6

    DDD./#. En donde se vertió " lt. Ge agua con p@ B y tambi+n

    "0mg de pintura verde y se agito con la bagueta obteniendo p@ 5,

    luego se &ec&o la "0gr. de cal &idratada y se inició nuevamente con el

    movimiento de la solución con la bagueta, obteniendo p@ F' luego severtió "0gr. Más de cal &idratada, obteniendo p@ N y para culminar se

    vertió 5gr. Ge cal &idratada, obteniendo as( p@ #. ?eniendo el p@

    buscado seg=n la normativa de curtiembre con respecto al grado de

    p@ de cromo !DDD$, siendo este de N.5 a # p@.

    DDD.;0. El proceso en la planta consiste en que luego del

    proceso de captación de agua, este pasara al envase de

    neutrali)ación !envase plástico transparente de "0 lts.$ mediante

    canaletas !tubos cortados por la mitad$. En dic&o recipiente, se vertira

    B/.5 gr. Ge cal &idratada para as( aumentar el p@ de ácido a básico

    con la finalidad de buscar un p@ # el cual será el adecuado seg=n la

    normativa de curtiembre.

    III. 0.1. FLOCULACION $ATERIALES EN EL LA/ORATORIO

    "0 mg de pintura de color verde.

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    CONTAMINACIÓN Y TRATAMIENTO DE AGUAS

    3n litro de agua de la 3niversidad con un p@ de B. P@ metro.

    " pera de goma. ; asos precipitados. ; baguetas. 3n litro de agua de la 3niversidad con B p@ por cada vaso

    precipitado. %ulfato de aluminio. ; pipetas. :alan)a electrónica.

    2una de reloj. $ATERIALES EN LA PLANTA

    Canaletas

    /.5 lts. Ge efluentes./5 mg pintura de color verde.%ulfato de aluminio l / !%8 1$; .Comprensora de " &p con capacidad de "0 litros.3na fuente de aeración !cabe)al de duc&a con terma$.3n cuc&aron de plástico.3n balde de "0 lts. Ge capacidad.

    DDD.;". Ge igual manera, para iniciar este proceso se tuvo que

    reali)ar la prueba de jarras con la finalidad de conocer las

    concentraciones, cantidades y vol=menes correctos. Para que los

    coloides y part(culas suspendidas sean visibles y sedimenten mejor.

    DDD.;/. En este caso, usaremos %ulfato de luminio l / !%8 1$;

    debido a que este compuesto se usa ampliamente en la industria

    como floculante en la purificación de agua.

    DDD.;;. En la prueba de jarras, se usó ; vasos precipitados6

    DDD.;1. En el "er vaso precipitado' se vertió " lt. Ge agua y

    tambi+n /5 mg de Pintura y se agito con la bagueta, luego se &ec&o la

    %ulfato de aluminio y se inició nuevamente con el movimiento de la

    solución con la bagueta. Para estar completamente seguros de cual

    jarra cumple con lo requerido, es necesario observar cuál de las jarras

    genero más coloides y para aun estar más seguros pesar los coloides

    o material sedimentado de cada jarra de prueba para mayor

    seguridad con respecto a la dosis optima del floculante !sulfato de

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    CONTAMINACIÓN Y TRATAMIENTO DE AGUAS

    aluminio$ para el tratamiento del agua. ?eniendo como resultado

    aquella jarra en donde genere mayor cantidad de coloides o material

    suspendido que sea más visible.

    DDD.;5. Para finali)ar con dic&o proceso se tomó la muestra con

    las concentraciones, cantidades y vol=menes correctos para una

    buena floculación. %iendo este la de mejor solución aquella que

    genere mayor cantidad de coloides o material suspendido que sea

    más visible. Para finali)ar pasamos al proceso de sedimentación.

    III. 3.1. SEDI$ENTACION $ATERIALES EN LA PLANTA

    Canaletas !tubo cortado por la mitad$. /.5 lts. Ge agua floculada.

    ?res baldes de "0 lts. Ge capacidad cada uno.

    DDD.;B. En este proceso, es necesario observar los envases con

    respecto a la cantidad de material suspendido y turbide) en cada uno

    de ellos. Oa que, nosotros &emos decidido usar tres envases como

    plantas sedimentadoras.

    DDD.;F. Para as(, reali)ar un mejor seguimiento de como el

    material suspendido o coloides se sedimentan en poco a poco en

    cada uno de ellos y observar tambi+n como desaparece la turbide) en

    cada uno de ellos.

    III. 4.1. A-UA TRATADA $ATERIALES EN LA PLANTA

    Canaletas.

    /.5 lts. Ge agua tratada.3n balde de "0 lts. Ge capacidad.

    DDD.;N. Este es el proceso final en donde, el agua ya sale

    tratada con un p@ de # seg=n la normativa establecida para el

    tratamientos de efluentes de curtiembre, sin material suspendido ni

    coloides y de esta manera este agua puede ser vertida nuevamente a

    los cuerpos receptores.

    DDD.;#.

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    CONTAMINACIÓN Y TRATAMIENTO DE AGUAS

    I7. CONCLUSIONES• Gentro del tratamiento se considera los siguientes proceso6D .". 7eutrali)ación 4 Aloculación 4 %edimentación 4 Extracción de

    lodos 4 Efluente tratado. El efluente tratado será de /.5 2 G(a, considerándose 0."02 @ora, por

    lo tanto se anali)ará "00 ml @ora del efluente con concentraciones de

    cromo trivalente. Para el proceso de neutrali)ación se utili)ara el &idróxido de calcio

    !cal$, que es recomendado para tratar efluentes que contienen cromo

    trivalente, ya que en un inicio se pensaba utili)ar el &idróxido de sodio

    si en caso se trataba el cromo &exavalente.

    Para el proceso de floculación se utili)ara el sulfato de aluminio paraque sedimente el cromo trivalente y as( recuperarlo, ya que es estable

    en su condición qu(mica y tiene menos complicaciones. %e concluyó que una ve) tratada el efluente de curtiembre tiene que

    llegar a un intervalo de p@ de B J #, y esto significar(a que la planta de

    tratamiento piloto &a funcionado. El agua trataba será utili)ada para

    el riego de vegetales y o tipo de uso.• Para el poner en desarrollo el análisis y proceso de tratamiento del

    cromo trivalente, se va simular un efluente de curtiembre a trav+s de

    pinturas o aerosoles que contengan la concentración de "0 ppm. %e

    espera que el efluente tratado se encuentre dentro de los parámetros

    de los l(mites máximos permisibles !2MP$.