CONTENIDO

TÍCULOS

- Sabogal Dunin Borkowski.1nfluencic7 del zinc en la resistencia- "plsteno almal de Panamá (Fuserium oxysponun f. sp. Cubense). 7

a María Gómez Sánchez y Carmen Alvarez. Análisis cromato-zráfico de tintes en textiles arqueológicos. 17

Fritz Rauchle y Richard Korswagen. Sales -los líquidos ionicos como"disolventesverdes". 33

Eliana Esparza y Nadia Gamboa. Contaminación debida a la indus-triacurtiembre. 41

Fritz Rauchle y Alfredo Torrico. Saneamiento biológico de suelos. 65

Jorge Chávez y Galina Shevtsova. La importancia de la ciencia y latemología en el desarrollo de W1país. 87

CURIOSIDADES 101

LIBROS 113

EVENTOS 121

Separata

CONTAMINACIÓN DEBIDA A LA INDUSTRIACURTIEMBRE

ELIANA ESPARZA y NADIA GAMBOA

Revista de QuímicaVolúmen xv Nº 1 Junio 2001

RESUMEN

Revista de QuímicaVol. XV. N° 1.Junio del 2001

CONTAMINACIÓN DEBIDA A LAINDUSTRIA CURTIEMBRE

Eliana Esparza" y Nadia Gamboa**"Pontiticia Universidad Católica del Perú.

Departamento de Ciencias. Secdón Química.Apartado 1761. Lima lOa Perú

"Pontiiicie Universidad Católica del Perii.Instituto de Estudio Ambientales (IDEA -PUCP).

Apartado 1761. Lima lOa Perú

El presente artículo cubre una revisión bibliográfica realizada duranteun seminario sobre las curtiembres y su impacto ambiental. El texto vadesde la descripción del proceso y las características de los residuos de cadaetapa del proceso de curtido, las consecuencias ambientales que tiene elvertido de estos residuos al ambiente, algunos aspectos toxicológicos y unbreve análisis de la realidad peruana de esta indu~tria.

41

INTRODUCCIÓN

El cuero es casi considerado en la actualidad corno un artículo delujo y está siendo reemplazado por materiales que imitan sus caracte-rísticas. Sin embargo, antes no era así, el cuero era parte indispensablede la vida diaria. Más aún en los orígenes de la humanidad, el únicoabrigo era la piel de los animales que el hombre cazaba. La necesidadde preservar las pieles dio lugar a los primeros procesos de curtido. Conel paso de los años estas técnicas se han ido perfeccionando dando origena la actual industria curtiembre.

Corno consecuencia de los grandes problemas de contaminación exis-tentes, el hombre ha tornado conciencia del daño que está generandoa su ambiente y en la búsqueda de proteger su entorno ha generadoprocesos para revertir los daños. Los impactos ambientales de la indus-tria curtiembre son tan considerables corno los de las industrias mineray del petróleo. El espectro de contaminantes es muy amplio: metalespesados (corno el cromo, y en algunos casos aluminio y titanio), sólidosen suspensión, sales inorgánicas, sulfuros, gran cantidad de materiaputrescible y polímeros orgánicos. Esto hace que los efluentes de laindustria curtiembre sean difíciles de purificar y, por lo general, arras-tran un volumen considerable de lados.

Aguas Residuales

La mayoría de los procesos de curtiembre se realiza en medioacuoso, y se estima que se utiliza entre 50 y 100 L de agua por kg depiel salada. Según el Centro Técnico del Cuero de Lyon, el volumenestimado de aguas residual es de la industria del curtido en 1976 seestimaba en 500 millones de m" a escala mundial. Considerando unvolumen de aguas residuales urbanas de 80 m" por habitante al año y

42

la carga contaminante de esta industria, esta emisión equivaldría a lade 40 millones de habitantes por día.

La composición de las aguas residuales puede variar mucho de unaa otra curtiembre debido al proceso que se use (Tabla 1). Sin embargo,se observa elementos comunes como los altos contenidos de materia ensuspensión, proteínas, componentes oxidables, productos químicos ysustancias tóxicas, además del color oscuro y el olor desagradable. Cabedestacar que los procesos de ribera son responsables del 80%de la cargacontaminante total expresada en términos de DBO,debido esencialmentea la presencia de proteínas y sus productos de degradación, y del 60%de los sólidos suspendidos. La presencia de sulfuro en el pelambre yde cromo en la curtición dan una especial toxicidad a las descargas, porlo que deben ser atendidos con especial cuidado (Tabla 2, 3 Y4).

Tabla 1.Operaciones del proceso curtiente, composición de los efluentesy algunas consecuencias

Remojo Neutro, estiércol, suero de san- altos niveles de DQO yligeramente gre, NaCl, CaCO" sólidos suspendidos.ácido o proteínas solubles, naf-alcalino talina, tensoacti vos y

otros preservantes, pla-guicidas.

Pelambre y 12-14 pelo, grasas, proteína, emisión de H2S.

;2 calero queratina, sulfuros y

'" cal, alto contenido dec; sólidos suspendidos.c.::LU

Desencalado 7-8 sales cálcicas solubles, emisión de NH,oO y rendido pigmentos, proteínas(f)LU

u solubles, alto contenido~ de nitrógeno por salesp:.

amoniacales.

Piquelado 1-3 NaCI, ácidos, biocidas. niveles elevados de só-lidos disueltos.

Desengrase 3-4 disolventes, emulsionan- altos niveles de DBO ytes, altas concentracio- sólidos suspendidos ynes salinas, grasa. disueltos, residuos gra-

sosos.

43

Tabla 1. Continuación

Curtición alcromo

3-4 elevada salínídad, abun- alto contenido de cromodancia de sales de cro- III y otros metales.mo, fibras en suspen-sión, grasas emulsiona-das.8

~ Curtido::>U vegetal y~ sintético

~~ ~-----------+----------~------------------~~----------------~~ Curtición con

O..; aceites yalternativos

tanino pirocatequínicos disposición de Iodosy pirogálicos, fenoles ypolifenoles, sales neu-tras y fibras de cuero.

aceites oxidados, salesde aluminio, de circonio,de titanio, formal-dehído, aceite de baca-lao (para gamuza) yglutaraldehídos.

3-5

10

Neutralizado

~ Recurtición~ tintura y~ engrase

5-6 sales neutras y de cro-mo.

grasas emulsificadas,colorantes, sales neutrasy re curtiente s (de todotipo).

4-5 descarte de solventes,generación de materialparticulado atmosféri-co, sustancias tóxicasorgánicas.

Tabla 2. Características de los efluentes de la curtiembre

DBO,DQcíSulfuroSulfatoCloruroNitrógeno totalAceite y grasas extractables en éterFósforoCromo (Cr3+)Sólidos totalesSólidos suspendidosCeniza totalCeniza en sólidos suspendidosSólidos sedimentables (2h)pH

1 0003 000

1602 0002 500

120200

1

10 0001 5006 000

500509

9002 500

1602 0002 500

120200

170

10 0002 5006 0001 000

1009

44

'1

Tabla 3. Características del efluente por etapas (mg/L)

Cr3+sédimentablé$I!

,.;~.;; '{,.:' ..,...•

Hasta el pelambre 8400 356 32.4 2500 7640 O OPelambre 42500 3 650 16.4 14740 25500 2 200 OHasta el curtido 18400 296 11.2 1 586 7780 O OCurtido 8400 300 11.3 132 6 100 O 6400

Tabla 4. Carga de los efluentes de pelambre y curtido ( kg/ día)

Cr3+

PelambreCurtido

185001 550

1 60055

72

640024

11 0001 120

950O

O1 180

..,.{J]

Procedimientos rutinarios de análisis de las aguas residuales de curtiembrc

Las aguas residuales deben ser sometidas a un riguroso control yanálisis químico. Existen diferentes procedimientos para este análisis.Los más usados se listan en la Tabla 5.

Tabla 5. Procedimientos de análisis de aguas residuales de curtiembres

.\t Analito Procedimiento

>

sulfuro

cromo en solución acuosa

cromo en material sólido

pHconductividad

DQO

DBO

oxigeno total

carbono orgánico total

amonio y nitrógeno orgánico

toxicidad

sólidos precipitables e índice deIodos

actividad de deshidrogenasa

índice de Mohlmann

sustancias extractables concloroformo

fenoles

plaguicidas

color

destilación" yodometría, identifica-ción cualitativa con acetato de plomo.

oxidación y posterior titulación consulfato ferroso amónico.AAS, ICP-ES, métodos colorimétricos,cromatográficos. polarográficos, defluorescencia y radioquímicos.

volumetría Küntzel

electrodo

electrodo

titulación con permanganato odicromato de potasio

método respirométrico

combustión total

oxidación a CO2

Como amonio: destilación

Como nitrógeno orgánico: Kjeldhal

en Daphnies.

conos Imhoff o en estufa.

liberación de enzima

decantación

extracción con cloroformo.

métodos cromatográficos

métodos cromatográficos

colorimetría o turbidimetría

46

Residuos sólidos

Los residuos sólidos están constituidos por la materia en suspen-sión, los lados y los precipitados que se recolectan de los tratamientosde aguas. Losresiduos precipitables contienen queratina, pelambre, lana,pelo, colágeno: piel, fibras sueltas, glutina, gelatina, restos curtidos:residuos filamentosos de cuero curtido, carnaza y sales no disueltas. Loscomponentes de los lados son orgánicos e inorgánicos. El lodo se puedebombear y tiene las propiedades de un líquido con una densidad ini-cial que disminuye con el tiempo.

Los lados provienen no solo de los vertidos de los efluentes, sinotambién de lospre - tratamientos químico y biológico.Cada uno de estosprocesos genera lados con distintos grados de acumulación de conta-minantes que requieren disposición y tratamiento adecuados. Hay trestipos de lados cuyas características son mostradas en la Tabla 6:

1. Lados primarios de vertidos solamente homogeneizados2. Lados primarios de vertidos homogeneizados tratados química-

mente.3. Lados secundarios (biológicos)

Tabla 6. Características de los tipos de lados

12020-50

14015-40

Variable10-20

kg de materia seca por TM de pielen brutoConcentración de lados (giL)Contenido de materia volátil(materia orgánica) %Contenido de materia no volátil(minerales)%

45-55 30-35 Variable

Variable45-55 65-70

Medidas de mitigación

Las alternativas de reducción de la contaminación por la industriadel cuero van desde cambios en el proceso para obtener una disminu-

47

ción de la concentración de las sustancias químicas utilizadas o lareutilización de éstas, el uso de materiales" ambientalmente amigables"o el tratamiento de los efluentes para evitar el impacto ambiental. Losesfuerzos se dividen en dos tipos: aquéllos que intentan reducir elcontenido de los contaminantes en los efluentes centrándose en elproceso mismo y buscando nuevas alternativas en la producción y,aquéllos que se dedican a remediar el impacto de los efluentes medianteel tratamiento de las aguas y Iodos.

Tratemientos preventivos

Las tecnologías que cabe mencionar en este punto son las desarro-lladas por:

• El Instituto Holandés o TNOBusca la eliminación del uso de cal y conseguir la reducción delvolumen del efluente. Emplea en el remojo CaCl2 (1%)YMgO (0.4%)y en el pelambre Na2S (1.8%)y NaOH (0.8%).Dura aproximada-mente 31 horas y el problema es el costo de los reactivos. Se estáutilizando esta tecnología en Holanda y EEUU.

• El Instituto ItalianoRealiza simultáneamente el remojo y el pelambre, utilizando NaOH(0,8%)y Na2S (2,4%)en baño corto (agua 40%). Luego de 4 horasse agrega 250%de agua por 1 hora. El producto es un cuero algorígido.

• Otras AlternativasPara reemplazar el uso de sulfuros y reducir la cantidad de pro-teína soluble se usa aminas (e.g. dimetilamina) que produce uncuero de buena calidad pero muy costoso. Asimismo, losmercaptanos tienen la propiedad de oxidarse durante el proceso depelambre reduciendo así la concentración de sulfuro; también elcosto es muy elevado. Las enzimas, se estudian para un procesoque no destruya el pelo.

Para reducir el contenido de cromo en el efluente de curtido sepuedeproceder por vías clásicas, usando curtientes de cromo autobasifi-cantes o con enmascaramiento orgánico. Es conocido el procedi-miento con agotamiento integral de cromo desarrollado por Bayer

48

que busca eliminar la posibilidad de reducir el cromo libre en lasoperaciones posteriores al curtido con lo que se eliminaría una granfuente de contaminación. En 1974, Bayer AGdesarrolló elBaychrom9000, un curtiente de cromo autobasificante provisto de componen-tes reticulantes, a base de ácidos carboxílicos polibásicos. Con esteprocedimiento es posible lograr baños residuales con menos de 19de CrZ03por litro, por lo tanto la dosificación ha de hacerse connecesaria exactitud.

Se ofrecen distintas alternativas para las diversas etapas del pro-ceso de curtido basándose en la experiencia del sureste asiático. Así,

Remojo

Los cloruros afectan el tratamiento de aguas. Para esto se proponetratar la piel con una cantidad baja de sal y combinarla con un anti-séptico aceptable (reduce el 50%) o una conservación sin sales, porejemplo congelado o refrigerado (reduce 92%).

Encajado

Gran problema de materia suspendida, sulfuros y materialesnitrogenados. El encalado "Hair-save" se basa en la inmunizacióncontrolada de la cisteína del pelo, de manera que se destruye sólo losfolículos del pelo no inmunizado. Disminuye los sólidos suspendidosen 73%, DQO en 40%, sulfuros ,26% YN entre 43-56%. La depilaciónenzimática, que es una tecnología limpia, no agrega sulfuros, reduce el30-50% del DQO. "Lime splitting" es una tecnología limpia que ahorracromo en un 26%.

Desencajado y Bating

En el caso de usarse sulfato de amonio, los compuestos de mayorpreocupación son el nitrógeno amoniacal y el sulfato. Una posibilidades no usar amonio, con productos comerciales (ácidos orgánicos einorgánico s, ésteres de ácidos carboxílicos, ácidos aromáticos, etc.) yproductos de bating (componentes activos como enzimas proteolíticassin sales de amonio), con lo cual se reduce en un 97% la cantidad denitrógeno amoniacal del efluente. La alternativa es el desencalado con

49

Curtido con cromo

dióxido de carbono que neutraliza la cal y solubiliza las sales de calcio,reduciendo en 90% el nitrógeno amoniacal, 74%N orgánico y 92% desulfatos.

El curtido de alto agotamiento reduce aproximadamente el 33%decromo y el 38% de sulfuro. El reciclaje y reuso incrementan la utiliza-ción de cromo de un 70 a un 95%y disminuye la descarga de cromode 2 - 5 kg /TM a 0.1 - 0.25 kg/TM, disminuyendo también sulfurosde 30-55 kg/TM a 10-22 kg/TM. Las técnicas de recuperación y reci-clado también reducen la descarga de cromo de 2 - 5 kg/TM a 0.1 -0.5 kg/TM.

Post curtido

El 50% del cromo se libera durante el recurtido, 20% durante elteñido y 30% durante el aprestado. Un proceso exhaustivo de curtidopuede reducir las descargas de cromo de 0.7 kg/TM a 0.1-0.4kg/TM.En los procesos que emplean polímeros acrílicospara la fijaciónde cromoen la neutralización, las descargas se pueden reducir a 0.27kg/TM. Parareducir la concentración de cromo en los Iodos en base seca de 1000ppma 300-800ppm es bueno separar el efluente de post-curtido y precipitarel cromo con álcalis. Además las fibras y polvos de cuero deben sepa-rarse para disminuir la carga de cromo en el efluente a 0.1 kg/TM Ycontribuye a llna reducción de sulfuros a 1-2kg/TM. En el proceso derecurtido se usan resinas de úrea-formaldehído omelanina-formaldehídoen las que el amonio funciona como un penetrador de tintes cuando seutilizan polímeros acrílicos en la neutralización y recurtido. Estas re-sinas de amonio pueden sustituirse por otros agentes, así, la cantidadde nitrógeno amoniacal se puede reducir de 0.3-0.5kg /TM a 0.1-0.2kg/TM. Además, en estas etapas se recomienda evitar compuestos orgáni-cos con valores elevados de DQO y DBO, compuestos orgánicos conlimitada biodegradabilidad como surfactantes epoxidados, agentes«fatliquoring», basados en parafinas cloradas, bencidinas y otros tintesazo que pueden reducirse a aminas carcinogénicas, y tintes con metalespesados.

50

Acabados

Para minimizar el impacto de los polímeros del acabado y de lospigmentos, se recomienda un control adecuado de la maquinaria uti-lizada y un apropiado sistema de separación de aguas. Asimismo, evitarque los pigmentos contengan metales pesados u otros productos restrin-gidos.

Como alternativas al sistema tradicional de curtición al cromo sehan probado compuestos alternativos o se han hecho variaciones de loscomplejos de cromo para mejorar la fijación en cueros y pieles. Ya sehan patentado las oxazolidinas usadas como nuevo tipo de agentecurtiente y se han estudiado también complejos organometálicos dealuminio y formiato básico de aluminio con ácido policarboxílico. Sinembargo, a pesar de las desventajas del curtido al cromo, se ha demos-trado que muchas de las alternativas resultan deficientes o tienen otrasdesventajas en cuanto a su aceptabilidad desde el punto de vistaambiental o en lo relativo a su comportamiento. El aluminio contenidoen las descargas de residuos, por ejemplo, puede ser más tóxico parala vida acuática que el cromo que se procura reemplazar.

El impacto ambiental del curtido al cromo se puede minimizarconsiderablemente mediante la remoción de los complejos no iónicos yaniónicos menos activos del complejo de cromo comercial, la modifica-ción del complejocromo con poliamida, la aplicación del proceso LASRAThrublu de curtido al cromo sin piquelado y la reducción de un 70%del sulfato de sodio en los reactivos de cromo comerciales. Se investigóla curtición comenzando con un pH alto para que, luego del desencaladoy del rendido, los complejos aniónicos y no iónicos pudieran reaccio-nar. En un período muy corto, debido a la acidez residual del agentecurtiente básico de cromo, el pH va a bajar de 3 ó 4, Y los complejoscatiónicos habrán sido absorbidos por la piel, lográndose un alto gradode absorción de cromo. Dado que el pH bajaría gradualmente de un altonivel a un nivel bajo, puede no requerir se basificación ni enmascara-miento. Naturalmente, el proceso funcionaría en la dirección opuesta alproceso convencional de curtición al cromo, pero ofrecería la posibili-dad de utilizar agentes convencionales.

51

Posibles Caminos para el caldo de Cromo

I Curtido Ll4-

•••~Caldo de Cromo directo

Agua de Lavado

•••+ Alcali precipita

Deposiciónb

~ bpozo sedimente

decantado ••Desaguar / Drenar

c I lfiltrado

Filtro friaRegenerar

+ Solución ácida ajustar

dDar un sitio en las afueras I

.1 Canalización a planta depuradora I1 1

Figura l. Posibles caminos para el cromo

Las principales características de este sistema de curtido son:

Sin piqueladoCurtido al cromo a alto pH luego del desencaladoSin enmascaramiento ni basificación

52

Las principales ventajas del sistema son:

Rápido agotamiento del cromoCurtido rápidoUn cuero más lleno con flor finaMejor resistencia a la tracción y al desgarramientoMínimo impacto ambiental debido al aprovechamiento del cromoy el no uso de sal de piquelado

Reciclado de los baños de curtido

Los aspectos científicos y técnicos del reciclado de cromo en bañosresiduales de curtido han sido muy estudiados. Este sistema consta depocos equipos y no complicados. El licor residual es recolectado de losfulones, es percolado, almacenado en recipientes que permiten la sedi-mentación de las partículas sólidas y la floculación de las grasas. Luegoel licor puede ser utilizado corno talo activado mediante adición de ácido,enmascarantes, y sal si fuera necesario. Este licor puede ser usado paraprecurtiente en el baño de piquel, licor de curtido luego de eliminarseeste baño y corno agua de dilución del dicromato de sodio en la plantade reducción (ver Figura 1).

Tratamientos correctivos

El pre-tratamiento consiste en la neutralización, eliminación desulfuro, precipitación de cromo, separación de sólidos y carbonatación.Corno consecuencia, se reduce el pH de los residuos con alto grado dealcalinidad, además, este ajuste puede mejorar las fases posteriores altratamiento, incluidas la remoción de cromo, precipitación de proteína/cal y prevención de la eliminación sulfuro de hidrógeno. Luego se pro-cede a la limpieza completa. Consiste en un conjunto de técnicas quepermite la separación de partículas en suspensión. Las etapas que siguenson coagulación, floculación, decantación y ecualización

Los tratamientos biológicos consisten en el tratamiento del agua re-sidual favoreciendo el crecimiento de bacterias que se reúnen en pelí-culas o flóculos que retienen la contaminación orgánica y se alimentande ella. Si el proceso biológico se lleva a cabo en ausencia de oxígeno(medio anaerobio) el carbono es reducido a metano, el nitrógeno aamoníaco y el azufre a sulfuro de hidrógeno dando un olor pestilente.

53

En un proceso aeróbico se produce COz,nitrato y sulfato. Es conocidoel empleo de lechos bacterianos, fangos activados y estanques de airea-ción (lagunas de oxidación o estabilización).

Son conocidos los tratamientos avanzados de residuos que inclu-yen procesos fisicoquímicos como el proceso Chappel. Durante esteproceso los efluentes de curtiembre se dividen en dos grupos y recibentratamiento químico separado; el primer grupo es tratado con unasolución ácida y el segundo con una solución básica. Después de quelos dos grupos se juntan, se les conduce a una serie de tanque desedimentación con agitadores que producen la mezcla del lodo con lasaguas residuales y promueven la floculación y sedimentación de loscontaminantes. Las aguas finales se filtran en un filtro múltiple o dearena y se descarga.

Los licores vegetales del curtido se extraen de las aguas residualesy se tratan mediante la aplicación de diversas técnicas de control de pHy la adición de polielectrolitos catióniéos. Después que los agentes decurtido se han sedimentado se retira el lodo para ser deshidratado ydispuesto. De esta manera se controla el color de los efluentes líquidos.

Esuna práctica común el tratamiento con carbón activado. Elcarbónactivado en polvo se mezcla con el efluente para formar una pastaaguada, esta pasta se agita para lograr el máximo contacto del carbóncon los contaminantes de las aguas residuales. Elcarbón agotado se filtray se sedimenta. La adición de carbón activado en polvo mejora la re-'moción de sustancias tóxicas y contaminantes orgánicos, disminuye lossólidos del efluente y proporciona una calidad más uniforme y consis-tente que el tratamiento biológico por si solo. También puede emplearsecolumnas de carbón activado granular. A menudo este proceso es con-siderado más efectivo que el tratamiento biológico ya que no se veafectado por sustancias tóxicas, es menos sensible a cambios de tem-peratura y logra disminuir DQO y DBO;lamentablemente requiere unafuerte inversión de capital.

La filtración múltiple es empleada para retirar sólidos suspendidosy separar sólidos residuales biológicos e inertes. Los filtros múltiplesutilizan materiales con diferentes densidades desde partículas de grantamaño hasta pequeñas partículas en el fondo del filtro.

54

-

Eleccion del método de depurecián

Una vez que se conoce los parámetros de los efluentes es posibledecidir el tipo de tratamiento. Los puntos claves para determinar la técni-ca son: volumen, destino final y disponibilidad de espacio y tiempo.

Todo tratamiento debe comenzar con una separación de la materiagruesa en suspensión y la desulfuración y homogeneización de los ver-tidos. A partir de este momento se debe optar entre un tratamiento quí-mico,biológico omixto. Por eso,es importante saber el contenido de tóxicosque puede impedir un tratamiento biológico. Cuando elDBO/DQO > 0,6es fácil realizar un tratamiento biológico con buenos resultados sin ne-cesidad de siembra de microorganismos, pues éstos se desarrollan es-pontáneamente. SiDBO/DQO está entre 0,3 y 0,6 esposible un tratamien-to biológico sólo con microorganismos adaptados, lo que obliga a unasiembra periódica. SiDBOIDQO < 0,3 no se recomienda un tratamientobiológico inmediato. Los agentes que inhiben los procesos biológicos sonla sal y los tensoactivos iónicos, así como los colorantes y plaguicidas,acrilatos y compuestos fenólicos. La sal dificulta, no impide, los procesosbiológicos si está en concentraciones entre 7 a 10 giL.

La velocidad de degradación de la carga biodegradable nos daráuna idea del tiempo de retención. Se intuye de la relación (DB020-DBOs)IDB020' comprendida entre O y 1, que valores próximos a O indicantiempos de retención pequeños, mientras que valores cercanos a 20indican largos periodos de ret~nción.

La relación entre los nutrientes es otro factor que se debe controlar.La relación DBO:N:P deberá ser 100:5:1. La falta de nutrientes se com-pensa con la adición de fosfato sódico, úrea omezcla de aguas residualesurbanas, pero esto puede representar un costo adicional. Por último, elárea ocupada por el tratamiento biológico es superior a la necesaria paraun tratamiento químico, a veces hasta 5 veces superior.

Consecuencias de la contaminación

Toxicidad del cromo

A pesar de que el cromo es esencial en cantidades del orden de losmiligramos para los seres humanos en su estado de oxidación III, como

55

cromo VI es tóxico y un carclllogeno reconocido. El cromato esmutagénico en sistemas celulares de mamíferos y bacterias, y existe lahipótesis de que la diferencia entre sus estados de oxidación se explicacon el modelo de ingestión-reducción para la carcinogenicidad deConnet y Wetterhahn (Figura 2).El cromo III,al igual que el ion férrico,es fácilmente hidrolizable a pH neutro y extremadamente insoluble. Adiferencia del Fe3, sufre intercambios de ligandos extremadamentelentos. Por ambas razones, el transporte de cromo III en células puedeesperarse que sea extremadamente lento amenos que esté presente comocomplejos específicos. Por ejemplo, se ha reportado que el transporte decromo III en células bacterianas es rápido cuando el hierro es reempla-zado por cromo en los mediadores de ingestión de hierro siderófogos.Sin embargo, el cromato cruza fácilmente la membrana celular y entraen la célula, así como lo hace el sulfato. Debido a su alto poder oxidan te,el cromato se reduce dentro de los organelos para dar cromo In, el cualse une a moléculas pequeñas, proteínas y DNA, dañando estos compo-nentes celulares.

membrana celular

Figura 2. Difusión celular del cromo

56

Elcontenido norma 1de cromo en los desechos se ha reportado entre5 a 3,000 mg/kg. Es muy tóxico para las cosechas; se ha demostradoque pequeñas cantidades de cromo en especial hexavalente, es tomadopor la planta de los nutrientes y almacenado en las frutos. La reduccióndel cromo VI a cromo IU ocurre espontáneamente a pH neutro y rápi-damente en presencia de desechos orgánicos. Bajocondiciones oxidantesocurre simultáneamente con la nitrificación.

Se ha reportado que cromo III afecta el ciclo de la glucosa, enlazafuertemente albúminas del plasma e interactúa con el manganeso en elciclo de la glucosa. El ácido ascórbico oral reduce el cromo VI a III yreduce el daño en el tracto intestinal. Elcromo es eliminado por la orinaen un 80% . El grado de absorción en su forma trivalente es de 0,1 a1,2%por un factor de tolerancia de glucosa del 25%.Se han visto casosde envenenamiento sistemático por exposición a cromo siendo el prin-cipal daño en el cuerpo la necrosis tubular. Según la Academia deCiencias de la ONU, la toxicidad en mamíferos puede ser crónica concromo VI por beber agua con concentraciones mayores que 5 ppm. Porencima de 25 ppm se aprecia cambios en la apariencia histológicadespués de 6 meses. La dosis letal es de 75 mg de cromato de sodio sies suministrado por vía intravenosa. Los trabajadores que manipulancromo VI desarrollan úlceras en las membranas mucosa s y dermatitisde contacto, algo que no produce el cromo III.

Toxicidad de los compuestos aromáticos

Los compuestos aromáticos y fenólicos pueden ser oxidados en elorganismo por el citocromo P-450de manera que pueden formar partedel DNA en la etapa de replicación al engañar a las proteínas respon-sables de esta tarea. De esta manera, se alteran la transducción y sín-tesis de proteínas, originando la destrucción de la célula.

Efectos sobre la calidad del aire

Las curtiembres son conocidas por su olor desagradable. Se generasulfuro de hidrógeno, proveniente de los efluentes que contienen sulfurosy por la degradación anaeróbica de los efluentes en los tanques desedimentación (ver Tabla 7). Además hay emisión de amoníaco y va-pores de solventes, que no sólo son fuente de mal olor sino que sonsustancias nocivas.

57

Efecto sobre el a/cantazillado y plantas de tratamiento de aguas residueles

Provocan incrustaciones de carbonato de calcio y gran deposiciónde sólidos en las tuberías. La presencia de sulfuros y sulfatos acelerael deterioro de materiales de concreto o cemento. Además puede inter-ferir con el proceso de tratamiento biológico de la planta.

Tabla 7. Concentración de sulfuro de hidrógeno en el aire y su efectosobre la salud humana.

Aproximadamente 0.1 ppmMenos de 10 ppm100-500 ppm

UmbralolfatorioSin señales de intoxicaciónIrritación de los ojos y de las vías res-piratoriasGrave intoxicación local de las mu-cosas con signos generales de intoxi-cación luego de 30 minutos.Intoxicación subaguda de lasmucosasGrave intoxicación,muerte después de30-60 minutosDesmayo y calambres,muerte despuésde pocos minutos.

200-300 ppm

300-700 ppm700-900 ppm

1000-1500 ppm

Efectos sobre los suelos y los cuerpos de agua

Sibien un efluente tratado puede ser beneficioso para la irrigaciónagrícola, debe ser muy bien controlado para evitar el daño en la estruc-tura del suelo, la disminución de la productividad agrícola y la acele-ración de la erosión. La contaminación de los cuerpos de agua dismi-nuye el valor de su uso para bebida o con fines agrícolas e industrialesy, sobretodo, afecta la vida acuática por disminución del oxígeno disuel-to. En el caso de las aguas subterráneas, el problema esmás serio, porquesu autodepuración es lenta. Es causa de salinidad en las aguas subte-rráneas debido a la alta concentración de cloruros.

58

Problemas de salud y seguridad

Algunas enfermedades pueden ser transmitidas por los animales,una de ellas es el Antrax. El Becillus snthrecis es muy resistente a des-hidratación y altas temperaturas, algunos individuos pueden estarlatentes hasta por 12años omás. Los efluentes de curtiembre son vectoresde su distribución en los campos de cultivo. Este bacilo ataca general-mente ovejas, cabras, caballos y cerdos. La infección en humanos ocurrepor contacto con la piel o productos de animales infectados. El contactopuede ser cutáneo, inhalación de polvo que contenga las esporas o poralimentos, también por animales succionadores de sangre.

En Pakistán existen cerca de 600curtiernbres, muchas ubicadas enparques industriales. En este país se produce cerca de 5,8 millones decueros de res y 35 millones de cuero de cabra. La ciudad de Kasur,ubicada 55 km al sur de Lahore, es el peor ejemplo de desastre porcontaminación ambiental debida a curtiembres. En esta ciudad existencerca de 200 curtiernbres, la mayor concentración en número del país.Se acumula 9000m" de efluentes líquidos y 100-150ton/ día de desper-dicios sólidos procedentes de las curtiembres.

Un estudio de impacto ambiental atribuyó la contaminación delagua subterránea a los efluentes de curtiembre, aguas de desechos yaguas estancadas. Se registró desórdenes respiratorios, infecciones a lapiel y enfermedades relacionadas, diarrea, disenteria, cólera y tifoidea.Elreporte indica que hay más gente es hospitalizada por casos de cánceren Kasur que en cualquier otra ciudad de Pakistán. Actualmente existeun programa de las Naciones Unidas con el gobierno local para salvaresta ciudad (KEIP).Este programa comprende la evacuación de efluentesde curtiembres, implementar mejor las fábricas, disponer de un sistemaadecuado de colección y drenado de efluentes, reconstrucción de losdrenajes dañados por los restos sólidos, plantas piloto para tratamientode desechos y monitoreo constante de la salud.

En Tamil Nadu, India, las concentraciones de cromo encontradasfueron de 2-4%(20,000-40,000mg/kg) en el desagüe de curtiembre, aguaque es luego utilizada para riego agrícola. Tamil Nadu tiene el 55%delas curtiembres de la India, que produce en total el 10% del cueromundial y emplea aproximadamente a 2,3millones de personas. Tam-bién existe ya un plan para recuperar esta ciudad.

59

;

Tabla 8. Parárnetros Mínimos para los efluentes de Curtiembre en Diferentes Países

Argentina 5.5-10.0 45 0.5 50 20 1 2Australia 6.0-9.0 45 60 40 0.3Brasil 5.0-9.0 30 60 1 2.5China 6.0-9.0 200 150 300 1.5Egipto 6.5-9.0 200 500 100 1Francia 5.5-8.5 30 30-100 40-200 2 1Alemania 6.0-8.5 20-25 20-25 200 1 1Holanda 6.5-8.5 30 80 5 0.05EE.UU. 5.0-9.0 60 40 1India 5.5-9.0 40-45 100 30 250 2 2Italia 5.9-9.5 30-35 40-80 40 160 1 2Japón 5.0-9.0 300 160 160 2 2Reino Unido 5.0-9.0 25 30-50 20-30 1 1-2Venezuela 6.0-9.0 60 60 350 0.5 2Pakistán 6.0-9.0 40 200 80 150 1 1

Se ha detectado un pequeño pero significativo aumento en la can-tidad de aberraciones cromosómicas en trabajadores de dos distintasáreas del curtido, la de tambores y la de acabados, siendo mayor la detambores (remojo-curtido). Por otro lado, se observó una mayor tenden-cia a deasarrollar cuadros de cáncer pulmonar, leucemia y cáncer nasalen trabajadores italianos de la curtiernbre, en relación a los de otros sec-tores tomando muestras de fumadores y no fumadores. Un estudio hechoen Escandinavia sobre lamortalidad de curtidores desde 1873hasta 1960muestra un notable incremento de cáncer de estómago y un significa-tivo incremento de muertes por cáncer de páncreas.

En la Tabla 8 se ha resumido los parámetros que caracterizan losefluentes de curtiembres en diversos países. Esto permite hacer unacomparación entre ellos y explica también los grados de deterioroambiental en dichos países.

La industria curiiembre en el Perú

En el Perú, la industria curtiembre está más desarrollada en losdepartamentos de Lima, La Libertad y Arequipa. Recientemente se hapromulgado laResolución Ministerial N° 026-2000-MITINCIIDMsobreprotocolos de monitoreo de efluentes líquidos y emisiones atmosféricas,que regula de manera general los procedimientos de monitoreos. Seespera la publicación del Decreto y Guías que regulen específicamenteel monitoreo de efluentes de curtiembre. Sin embargo se debe empezarpor una toma de conciencia de los industriales, y un enfoque real yglobal del problema por parte de las autoridades.

Tabla 9. Proporciones de residuos generados en Lima, en 1993

MetalurgiaMetales comunesImprentasRefineríasTextilerías / CurtiembresOtrosTotal

68,711,010,66,02,01,7

100,00

61

~mLIOGRAFÍA

l. QW. iice técnica de tenerfa, Igualada, Barcelona 1985.2. ABe de la curtiembre, Curtido al cromo, BASF, edición interna;

Ludwigshafe3. ABC de la curtiembre, Curtido vegetal, BASF, edición interna,

Ludwigshafe4. Tecnologfa del cuero, N° 33, Organo de la Asociación Argentina de

Químicos y técnicos de la Industria del Cuero, Año 8, N° 33, jun1998.

5. Okologische Probleme der Lederiiidustrie, Bibliotek des Leder,Leiedelotte Feike, Hammburg 1994.

6. Enciclopedia tecnológica quimica, Kirk-Othmer, p. 118-1387. Enciclopedia de tecnologfa quimica, Ullman, T. XII, p. 672-678; T. XIII

p. 680-715; T. XIII, p. 457-522.8. Bioinorganicchemistry, Bertini, Gray, Lippard, Valentine, University

Science Books, 19949. Curticional cromo yecologfa, Dr. \V. Luck, Bayer Farben, revue., N°

esp. 17, p. 40-53.10. Efluentes de curtiembre lI:Reutilizecion de J05 licores de pelambre, CS.

Cantera, A.R. Angelinetti, L. Michelson. Buenos Aires: INTI, 1980,p. 17. Presentado en el VI Congeso Latinoamericano de Químicosdel Cuero

11. Recuperacion de cromo de licores residuelesiprdctics industrial de W1acurtiembre de pÍeles vacunes que procesa 100 Tn/ dfa. J. V élez, BuenosAires; s.n. 1981, p. 10;\ Presentado en el Congreso de ia UniónInternacional de la Asociación de Químicos y Técnicos del Cuero,17, Bs. As. , 2-6 nov. 1981. .

12. Water pollution in tannery effluent, Rernaswamy, Padmini;Krisschnamurthy, US., [ournal of American Leather ChemisíAsociation; 75 (200-10), 1980. Illust. Tabs.

13. Sales de cromo trivslente (J):Materia prime indispensable en el curtidode pieles, Cado, O.A, Tamasi, O.A Cuero; 30-1, abr-jul., 1993.

14. En vironmen tal guidelines lor hides and skins industry, Anmad, Y.,Nairobi, UNEP; 1982, p. 23, Tabs.

15. Tecnologfas que reducen el consumo de insumos quimicos y la cargacontaminante de los eiluentes de curtiembre, Cantera, C,Angelinetti,AR.; Buenos Aires, INTI-CITEC; 1980, p. 19, Illus. Tabs.

62

16. Tennery pollution Ú7 Tamil Nadu, Muthu, P.; Waterlines, [ournal ofAppropiate Water Supply and Sanitation tecnologies; 11(1): 6-8,1992. Illus. Tabs.

17. Epidemics 01hzng tumors in Biella tennery, Bonassi, S., Merlo, R.,Puntoni, R., Bottura,G.; Epidemiol. Prev. 12: 25-30 (1990), Abst.

18. Chromosomal aberra tion analysis 01workers in tennery industries,Sbrana,I, Caretto, S., Battaglia, A.; Mutat. Res. 260: 331-336 (1991),Abst.

19. Epidemiologic studies 017 carcinogenic risk and occupationaJ ectivities intsnning: leather and shoe industries, Seniori Constantini, A, Merler,E., Saracci, R.; Med. Lav.: 184-211 (1990), Abst.

20. CJuvmosome aberrstionsin workers ata tsnnery in Iraq, Hamamy, AH.,AI-Hakkak, Z.s,;Hussain, AF.; Mutat. Res. 189:395-398 (1987),Abst.

21. Cancer mo"';tality among leather tanners, Edling, c.,Kling,H., Flodin,D., Axelson, O.; Br. J. Ind. Med. 43: 494-496 (1986), Abst.

22. Mortality 01chrome leather tsnnery workers and chemical exposures intenneries, Stern, F., Beamont, J., Halperin, W., Murthy, L., Hills, B.,Fajen, J.; Scand. J. Work. Environ. Health 13: 108-117, (1987), Abst.

23. Kasur tsnneries poUution control 'proyect; http://www.syberwurx.com/ashraf/

24. Chromium contamination 01 soils by tannery wast.es; http://.www.adl.soil.csiro.au/adl/research/tannery/tannery.htm

25. Bioavility of Cr(I1I) in tannery sludge; http://www.msi.ucsb.edu/msilinks/CRC/CRCtexts/Toxics/ucsc2.htlm

26. Turkish sction highlights toxic outflows, Greenpeace Intemational1997Annual Report; http://www.greenpeace.org/report97 / toxics.html

27. La industria de la curtiduriá y el ambiente. Sistema de Control de lacontaminación, CEPIS, Lima, Perú 21/06/2000.

28. Hazardous metals in the Environment, M. Stoeppler, Elsevier SciencePublisher BV., 1992, Netherlands.

29. Resolución Ministerial N° 026-2000-MITINCI/DM, El Peruano, Lima28 de febrero de 2000, p. 184200-184219.

30. Decreto Supremo N° 019-97-MITINCI, El Peruano, Lima, miércoles1 de octubre de 1997, p. 153045-153051.

63