A Modified Leather Processing Method for Water and Pollution Reduction in Tannery

Abstract

Current practice of leather manufacture subjects the hides/skins to repeated acid and alkali treatments. Conventional process protocol results in high total dissolved solid (TDS) and chemical oxygen demand (COD) in the wastewater. Further, the process employs huge amount of water and subsequently discharges the same as wastewater. The cost for the treatment of wastewater is directly proportional to the volume of wastewater generated. In this study, the leather processing sequence has been modified for water and pollution reductions as well as better quality leather production. The modified process treats the delimed pelt with post-tanning chemicals first followed by chrome tanning salt. This is possible due to appropriate choice of charge of the hide matrix and post tanning chemicals and pH profiles of leather processing. This process logic eventually eliminates several acid and alkali treatment and washing steps that are followed in the conventional process. The percentage offer of post tanning chemicals is determined based on pelt weight to split weight relation. The leather from modified process is characterized through stratigraphic distribution of chromium, percentage oils and fats, scanning electron microscopy, softness and physical testing. The performance of the leathers is found to be on par with that of conventionally processed leathers through hand and physical evaluation. The modified process significantly reduces the usage and discharge of water by 62 and 62%, respectively. It also enjoys the reduction in COD and (TDS) loads by 49 and 70%, respectively. Further, the process reduces the usage of chemicals by 41% by avoiding acid and alkali treatment steps. The modified process appears to be technically feasible and economically viable.ResumenLas presentes prácticas de fabricación del cuero someten a las pieles a repetidos tratamientos con ácido y álcali. El protocolo convencional resulta en altos valores de sólidos solubles totales (SST) y demanda química de oxígeno (DQO) en los efluentes. Más aun, el proceso utiliza enormes cantidades de agua que subsecuentemente se descargan en las aguas residuales. El costo de tratamiento del agua residual es proporcional al volumen del agua residual generado. En este estudio, la secuencia de procesamiento del cuero se ha modificado para así reducir la generación de agua y contaminación como también para producir una mejor calidad de cuero. El proceso modificado trata la piel ya desencalada con agentes químicos recurtientes luego de ser tratada con sal de cromo curtiente. Esto es posible dada la acertada carga seleccionada para la matriz de la piel y los recurtientes que le siguen en términos de los perfiles del pH en el proceso. La lógica tras el proceso permite eliminar varios tratamientos con ácido y álcali y los lavados posteriores que siguen en el proceso convencional. El porcentaje de recurtientes ofrecidos se determina por la relación basada en los pesos de la piel desencalada a la piel ya dividida. El cuero obtenido en el proceso modificado es caracterizado a través de la distribución estratigráfica del cromo, porcentaje de aceites y grasas, microscopía electrónica por barrido, blandura y pruebas físicas. Los rendimientos del cuero se encontraron ser a la par con cueros convencionalmente procesados tanto por tacto como por evaluación física. El proceso modificado reduce el uso y la descarga de agua en 62 y 62% respectivamente. También goza de una reducción de la carga en DQO y SST del 49 y 70%, respectivamente. Adicionalmente, el proceso reduce el consumo de de agentes químicos en un 41% evitando tratamientos concurrentes ácidos y alcalinos. El proceso modificado aparenta ser técnicamente factible y económicamente viable.