IMPACTOS AMBIENTALES GENERADOS POR LA ACTIVIDAD CURTIDORA

Las actividades industriales son las principales causantes de los problemas ambientales generados en el planeta, muchos de dichos problemas se pueden observar a diario en cualquier parte del globo, y es por esto, que el ser humano ha buscado estrategias y desarrollado tecnologías que le permitan disminuir y mitigar los problemas causados por el desarrollo de las actividades entre las muchas industrias o sectores productivos se encuentran el sector curtidor o procesador de cueros para la confección de textiles y prendas de ropa; en todo el mundo se pueden apreciar una gran cantidad de empresas dedicadas al procesamiento de los cueros animales y en muchos de estos casos los impactos ambientales negativos son muy fuertes por lo que se debe tomar medidas al respecto y tratar los residuos, líquidos, sólidos y gaseosos generados durante el proceso curtidor.

El proceso de producción de la curtiembre genera apreciables efectos negativos al medio ambiente en los componentes aire: olores, material particulado, gases y humo. En el componente agua, se aprecian efectos por demanda (extracción) de agua de las fuentes naturales (ríos, quebradas, etcétera), así como por la contaminación de ríos y quebradas a consecuencia de la disposición de aguas residuales derivadas del proceso productivo. En este caso, se considerará, fundamentalmente, los efectos negativos sobre los cuerpos de agua ocasionados por la contaminación. Las aguas residuales, generadas en la producción del cuero, generalmente, son vertidas a un sistema de alcantarillado público, a un río u otro afluente hídrico. Estos vertimientos presentan alta concentración de carga orgánica, debido a que incluyen sustancias, tales como estiércol, sangre, barro, sal y microorganismos; restos de sebo, residuos sólidos (carnaza), pelo, sulfuros sólidos, nitrógeno, sólidos en suspensión (proteínas disueltas), residuos alcalinos, residuos ácidos (algunos con presencia de Cr3+), cloruros, sulfatos, colorantes (naturales, artificiales y sintéticos), ácido fórmico y otras sustancias químicas. [6]

En Colombia, el sector curtidor también tiene un gran peso en la generación de recursos para el país pero de la misma manera genera una gran cantidad de impactos sobre el medio ambiente, y además este problema se ve magnificado por los pocos controles que se ejercen por parte del Estado, así como la facilidad en la vulneración de los derechos humanos, como el de la salud o a un medio ambiente sano; sin embargo hoy en día se ha comenzado a implementar políticas que se enfoquen en la preservación de un ambiente sano y el aseguramiento para las futuras generaciones; siguiendo esta pauta, el sector curtidor ha empezado a realizar una serie de estudios e implementación de sistemas y tecnologías que le permitan reducir los impactos sobre el medio ambiente.

Para mitigar estos problemas se debe analizar que es mucho más sencillo y económico controlar el problema en la fuente y no cuando este entre en otros medios; para esto se han creado y desarrollado nuevos métodos que le permiten al productor de los cueros controlar las emisiones liquidas que se generan en el proceso productivo, como lo son los distintos métodos de remediación de aguas contaminadas y de adsorción de metales pesados y que de esta manera se disminuyan los impactos sobre el medio.

Además de los impactos generados sobre el medio ambiente, la exposición a la que se ven sometidos los trabajadores de este tipo de industria, así como las personas que tienen contacto directo con el medio receptor de los residuos, quienes toman agua de los cuerpos receptores, generalmente adquieren efectos negativos sobre su salud y, por ende, sobre su calidad de vida, algunos estudios han revelado que la exposición a altos niveles de cromo (Cr), el cual es usado como principal insumo en la depuración de los cueros, genera la bioacumulacion de este químico, lo cual a su vez provocara aumento en el riesgo de la aparición de tumores cancerígenos, además se ha comprobado que también produce daños en el ADN de las personas que tienen contacto con este tipo de químico, además que genera cambios en los niveles de Malonaldehidos y Glutation, las cuales son enzimas usadas por las células para oxidar los compuestos presentes en el cuerpo, principalmente de vitaminas C y E, lo cual puede provocar efectos adversos en la salud como el aumento de riesgo a la aparición de cáncer o de problemas cardiacos, sin embargo se debe tener en cuenta factores básicos como el tiempo y la concentración de los compuestos genotoxicos. [5]

Por otra parte, se han realizado estudios que muestran que la adsorción de Cr por parte de las personas que tienen contacto directo es igual a aquellas que no tienen contacto directo y que por otra parte lo absorben por otras vías como lo pueden ser ingerir alimento que hayan tenido contacto previo con dichos químicos, además este efecto se ve maximizado por la capacidad que tiene este tipo de compuesto para atravesar membranas y cuerpos celulares para finalmente acumularse dentro del organismo. [7]

Por otra parte, los efectos que genera el cromo sobre los ecosistemas pueden ser principalmente sobre los ecosistemas acuáticos, en los ecosistemas acuáticos, el Cr6+ se encuentra principalmente en forma soluble, que puede ser lo suficientemente estable como para ser transportado por el agua. Sin embargo, éste finalmente se convierte en Cr3+ mediante la reducción de especies tales como las sustancias orgánicas, el ácido sulfhídrico, el azufre, el sulfuro de hierro, el amonio y el nitrito. Por lo general, esa forma trivalente no migra de manera significativa sino que se precipita rápidamente y se adsorbe en partículas en suspensión y sedimentos del fondo. Se ha comprobado que se acumulan en

muchas especies acuáticas, especialmente en peces que se alimentan del fondo, como el bagre (Ictalujrusnebulosus), en los bivalvos, como la ostra (Crassostreavirginica), el mejillón azul (Mytilusedulis) y la almeja de caparazón blando. En los suelos, el Cr3+ es relativamente inmóvil debido a su gran capacidad de adsorción en los suelos, pero el Cr6+ es muy inestable. Las reacciones redox afectan la biodisponibilidad y la toxicidad del mismo. La oxidación puede ocurrir en presencia de óxidos de Fe y Mg, en suelos frescos y húmedos (anaeróbicos) y en condiciones levemente ácidas. La reducción puede ocurrir en presencia de sulfuros y Fe (II) (condiciones anaeróbicas) y se acelera en presencia de materia orgánica. Debido a esta razón, aunque el Cr3+ (en muy bajas dosis) constituye un microelemento esencial en los animales, el Cr6+ es no esencial y tóxico en concentraciones bajas; por lo cual deben controlarse las actividades antrópicas que liberan Cr3+. Aun cuando se libera al ambiente, no existe garantía alguna de que permanezca en ese estado químico. Por ejemplo, la práctica de depositar residuos en rellenos sanitarios con contenido de Cr3+ provenientes de curtiembres, junto con otros desechos industriales ácidos o con desechos cloacales, que crean condiciones ácidas al descomponerse, puede transformar el Cr3+ en Cr6+. [2]

Debido a la gran cantidad de impactos que se generan por la producción de la industria curtidora se deben implementar técnicas y estrategias que les permitan a los propietarios de dichas empresas reducir los efectos producidos sobre el medio ambiente y sobre el ser humano, y como se ha visto en muchas ocasiones “es mejor prevenir que lamentar”; para dicho fin se ha buscado la creación e innovación en técnicas y sistemas que permitan depurar y reducir los impactos generados por el vertimiento de estas aguas, con base en esto la principal estrategia que se usa para dicho fin, es la implementación de sistemas de tratamientos de aguas residuales con el fin de disminuir la carga contaminante que poseen estas aguas, por otra parte se hace necesario la implementación de sistemas que permitan controlar los olores generados durante el desarrollo de las actividades y finalmente buscar e implementar las medidas necesarias para controlar los posibles riesgos sobre los trabajadores.

Aunque son muchos los impactos generados por las actividades de las industrias curtidoras, aquellos a los que se les ha dado mayor importancia debido a la complejidad de su mitigación y a las grandes consecuencias que tienen al entrar en contacto con el medio, son los generado por los vertimientos de las aguas residuales del proceso de curtido; para disminuir la carga contaminante de estas aguas se pueden usar una gran variedad de técnicas, entre las cuales se resaltan:

• Tecnología para remoción de Cr con intercambio iónico

El contacto entre iones de ciertos materiales genera un intercambio de los mismos en una solución de contacto. Esta capacidad la tienen algunas sustancias artificiales y naturales; las primeras son resinas de intercambio iónico constituidas por un polímero orgánico al que se le incluyen grupos ionizables, específicos, de modo que pueden modificarse las características de capacidad y velocidad de intercambio junto con la selectividad de materiales. Estas resinas se utilizan en purificación de aguas y tratamiento de aguas residuales, con el fin de concentrar ciertos reactivos y recuperarlos para su uso posterior. Para el caso particular de la remoción del Cr la técnica se realiza mediante la oxidación de Cr6+ a Cr3+ para su posterior fijación en la columna de intercambio iónico con una resina básica. Otra sustancia apropiada para propósitos de intercambio iónico es la alúmina activada que contribuye a la retención de iones inorgánicos de soluciones acuosas, y se puede comportar como intercambiador catiónico en medio básico y aniónico en medio ácido.

• PrecipitaciónLa recuperación de Cr por este método, se lleva a cabo una reacción de precipitación de Cr3+ como Cr(OH)3 posteriormente disolviéndolo con H2SO4.Esta relación puede ejecutarse con cualquier ácido que incremente el pH hasta un valor de 9. La solubilidad del Cr(OH)3 en agua es 1.24 x 10-8 M, luego se puede recuperar con baños agotados hasta el 99%, controlando la redisolución del precipitado. Para estos casos los agentes precipitantes más utilizados en pruebas son el hidróxido de sodio por adición en solución acuosa, hidróxido de calcio por adición sólida estequiométrica y urea, todos agitados mecánicamente a temperatura de 80 grados centígrados. Los parámetros que se tienen en cuenta para calcular la eficiencia de cada agente precipitante son el tiempo de decantación, el volumen del precipitado (altura en el vaso de precipitados), el contenido de material en el filtrado obtenido y el contenido de éste en el precipitado seco.

• Materiales adsorbentesEl hidróxido de Cr obtenido, transformado en sulfato de Cr monobásico, puede reutilizarse en el procesamiento del cuero como sal curtiente. Para el hidrolizado de colágeno se evaluó la disminución del contenido de Cr por medio de variación del pH en el proceso de hidrólisis alcalina de las virutas y el uso de materiales adsorbentes como bentonita, biomasa de alfalfa y sorgo, carbón activado, entre otros.El contenido de materia orgánica y sólidos en los baños desgastados afecta de manera significativa la remoción y recuperación del Cr3+. La formación de CO2 debido al uso del carbonato dificulta la separación del precipitado; esto ocasiona largos tiempos de sedimentación y es una desventaja en la operación comparada con el uso de los hidróxidos. En el proceso de precipitación sedimentación,

simultáneamente con la remoción del Cr se puede llegar a obtener una disminución de la concentración de los sólidos suspendidos y de la DQO.

• BiomaterialesLos procesos de remoción de metales por biomateriales están basados en la natural y fuerte afinidad de sus componentes celulares por los iones metálicos. En estos, el uso de sistemas inactivos puede presentar varias ventajas, ya que no requieren de un pretratamiento con nutrientes para mantener su actividad. Con biomasa inmovilizada también han probado ser de utilidad en la remoción y recuperación de metales en sistemas continuos. Este tipo de tecnologías es novedoso y su desarrollo puede ser particularmente competitivo en el tratamiento de efluentes industriales, ya que permiten la recuperación de los metales, la reutilización de la biomasa y el agua.

• BiotecnologíaEsta nueva metodología está basada en técnicas biotecnológicas, donde se pretende tratar las aguas residuales mediante el secuestro específico del Cr por hongos acidófilos para posteriormente proceder a su separación. Los hongos se desarrollan en medio ácido, en presencia de Cr; después de la inducción al medio son capaces de secuestrarlo y, por lo tanto, de eliminarlo. De los primeros estudios realizados se deduce que existen posibilidades para su aplicación a aguas residuales de curtición.

• ElectrocoagulaciónLa electrocoagulación es un método electroquímico usado para el tratamiento de aguas residuales que ha sido utilizado para remover un amplio número de contaminantes. Éste ha logrado ser comercializado, pero ha sido poco estudiado, a pesar de que tiene un gran potencial para eliminar las desventajas de los tratamientos clásicos para aguas residuales. Implica varios fenómenos químicos y físicos, y usa electrodos para proveer iones al agua residual que se desea tratar. En esta técnica el coagulante es generado ‘in situ’, debido a una reacción de oxidación del ánodo. Las especies cargadas o metales pesados pueden ser removidos del efluente debido a la reacción entre iones con carga opuesta o a la formación de flóculos de hidróxidos metálicos. Las etapas implican que debido a la oxidación del electrodo se presenta la formación de coágulos: desestabilización del contaminante, partículas en suspensión y rompimiento de emulsiones; formación de flóculos agregando partículas desestabilizadas; y remoción del material contaminante por flotación y sedimentación. En esta técnica cuando un potencial es aplicado a los electrodos, los cuales son hechos de diferentes metales, especialmente Fe y Al, se genera el siguiente proceso: - el metal del ánodo se disuelve dando origen a iones metálicos, los cuales son hidrolizados inmediatamente para

formar hidróxidos o polihidróxidos; estas sustancias son excelentes agentes coagulantes;

La coagulación ocurre cuando estos cationes (hidróxidos y polihidróxidos) son atraídos por las partículas negativas presentes en la solución; los contaminantes presentes en el agua residual son tratados por medio de reacciones químicas y precipitación o combinación con material coloidal; para después ser removidos por electroflotación, sedimentación o filtración.

• MembranasEs un proceso novedoso, bastante costoso, que tiene por finalidad separar el agua de las sales inorgánicas a través de una membrana que permite el paso del agua; impide el paso de las sales; trabaja a presiones entre 400 y 800 psi, generadas por bombas a fin de impulsar el agua para que pase a través de una membrana y deje tras sí el líquido. Las membranas son de acetato de celulosa y su costo puede representar más del 50% del costo del equipo; este procedimiento es muy sensible a las variaciones bruscas de temperaturas.

Cabe resaltar que debidos a la composición de estas aguas residuales el mayor problema eta relacionado con los problemas que lleva consigo la introducción de Cr en el medio ambiente, por lo cual la mayoría o un alto porcentaje de dichos tratamientos esta dirigidos hacia la remoción de este compuesto. [1][2][3][4]

Finalmente, son muchos los impactos generados por las actividades de la empresa curtidora, por lo cual se la ha dado gran importancia al control de los impactos ambientales generados por la producción de los cueros, de esta manera es que los gobiernos han legislado para lograr controlar la producción y forzar a las empresas a cumplir con las necesidades ambientales y buscar mercados más competitivos donde el factor ambiental juegue una gran importancia en la adquisición de los productos, como se ha observado existe una amplia gama de sistemas y tecnologías que permiten la depuración y control de los agentes contaminantes presentes en el agua residuales de las curtiembres por lo cual la elección de la mejor alternativa debe ser evaluada desde varios puntos de vista, uno de ellos son las condiciones ambientales del sector donde se vaya a implementar el sistema de tratamiento, ya que dependiendo de este se presentaran condiciones, como temperatura, presión, precipitación, movimientos de aire, precipitaciones, entre otros; estos factores juegan un papel importante porque en muchos casos alteran los resultados y los parámetros bajo los cuales trabaja el sistema, modificando de esta manera los rendimientos de los sistemas.

Por otra parte, se deben analizar las condiciones sociales bajo las cuales se va a implementar el tratamiento, ya que se debe realizar un presupuesto el cual debe satisfacer las necesidades que se observen para el tratamiento y debe estar acorde con los intereses de la población, además que se debe analizar el tipo de uso de suelo, ya que se pueden presentar actividades que alteren las propiedades del agua y dificulten aún más el tratamiento de estas. En conclusión, para tratar las aguas residuales producto de la actividad curtidora se deben tener en cuenta muchos factores que pueden afectar los resultados deseados, principalmente se debe tener clara la composición que posean los vertimientos y partiendo de esto buscar la mejor elección para el tratamiento de estas aguas, dicha elección debe satisfacer las necesidades para las cuales sea implementada, y al mismo tiempo debe tener una relación costo-beneficio que satisfaga a quien vaya a implementarlo; partiendo de esto se pueden controlar los impactos generados sobre el medio ambiente por acción de las fabricas curtidoras, de muchas maneras, ya sea para controlar los impactos a la salud, como a la atmosfera y en especial sobre el recurso agua; pero principalmente se debe hacer énfasis en cumplir la normatividad nacional para el control de contaminantes y todo lo relacionado con los impactos a la salud, de esta manera se asegura en un principio que se cumplan con los niveles mínimos permitidos de emisiones y luego de esto se pueden implementar los distintos sistemas que mejoren las condiciones del medio ambiente y de la misma manera establezcan a la empresa curtidora como amigable con el medio ambiente, para finalmente acceder a mercados más competitivos y obtener reconocimientos ambientales.

REFERENCIAS

1. Rodríguez, Yansy Milena; Salinas, Lizbeth Paola; Ríos, Carlos Alberto; Vargas, Luz Yolanda; Adsorbentes a base de cascarilla de arroz en la retención de cromo de efluentes de la industria de curtiembres; Biotecnología en el Sector Agropecuario y Agroindustrial; Vol. 10; Págs. 146-156; 2012.

2. Chávez Porras, Álvaro; Descripción de la nocividad del cormo provenientes de la industria curtiembre y de las posibles formas de removerlo; Revista Ingenierías Universidad de Medellín; Vol. 9; Págs. 41-50; Diciembre de 2010; Medellín; Colombia.

3. Vásquez Perea, Yenni Mirella; Villamil Poveda, Jean Carlos; Sánchez Leal; Ligia Consuelo; Lancheros Díaz, Ana Graciela; Evaluación de un sistema de medio fijo como soporte para una película microbiana capaz de reducir Cr (VI) de lodos residuales de curtiembres; NOVA – Publicación Científica en Ciencias Biomédicas; Vol. 12; Junio de 2014.

4. Sri Bala Kameswari, K.; Kalyanaraman, Chitra; Thanasekaran, K.; Evaluation of various pre-treatment processes on tannery sludge for enhancement of soluble chemical oxygen demand; Clean Techn Environ Policy; 2014.

5. Ambreen, K.; Haider Khan, F.; Bhaduria, S.; Kumar, S.; Genotoxicity and oxidative stress in chromium – exposed tannery workers in North India; Toxicology and Industrial Health; Vol. 30; Pags. 405-414; 2014.

6. Vasquez Paniagua, Jose Alfredo; González Isaza, Diana Patricia; Metodología para implementar un modelo de responsabilidad social empresarial (RSE) en la industria de la curtiembre en Colombia; Universidad de Medellín; Programa de Maestría en Administración; 2009.

7. Cuberos, Esther; Rodríguez, Alba; Prieto, Edgar; Niveles de cromo y alteraciones de salud en una población expuesta a las actividades de curtiembre en Bogotá, Colombia; Rev. Salud Pública; Vol. 11; Págs. 278-289; 2009.

8. Ali, Z.; Naseem Malik, R.; Qadir, A.; Heavy metals distribution and risk assessment in soils affected by tannery affluents; Chemistry and Ecology; Vol. 29; Pags. 676-692; 2013.