Evaluación ambiental asociada a los vertimientos de aguas residuales generados por una empresa de curtiembres en la cuenca del río Aburrá

Abstract

Las industrias de curtiembre utilizan sustancias químicas orgánicas e inorgánicas para realizar sus operaciones, lo que genera vertimientos contaminantes que son descargados a las fuentes superficiales. En la presente investigación se evaluó el impacto ambiental asociado a los vertimientos de una empresa de curtiembres ubicada en el municipio de Copacabana, Antioquia, caracterizando el área de influencia directa e indirecta afectada por las descargas de la empresa al río Aburrá. Se aplicó el método Conesa (basado en el método de la matriz causa-efecto e involucrando la matriz de Leopold y el método Instituto Batelle-Columbus). Los resultados lograron identificar como impacto significativo el uso y la alteración fisicoquímica del recurso hídrico, especialmente en las etapas del proceso de la curtiembre, relacionados con el remojo, el pelambre, el desencalado, la purga, el piquelado, el curtido, el recurtido y el teñido. Con el fin de verificar la afectación de la descarga de los vertimientos de la empresa sobre la fuente hídrica, fueron simulados los parámetros de pH, la conductividad, la DBO (rápida y lenta), el caudal y la temperatura, usando el modelo QUAL2K de la EPA. En este estudio se determinó que la DBO rápida vertida aumenta la concentración de 167 mg O2/L hasta 185 mg O2/L en el tramo estudiado, se aleja significativamente del objetivo de calidad del río Aburrá de 50 mg O2/L y supera los límites permisibles relacionados en la Resolución 631 del 2015 en los parámetros DQO y DBO5, en un 203 % y 150 %. Los parámetros de conductividad y temperatura no mostraron afectación en la fuente.

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ISSN impreso: 1657-4583, ISSN en línea: 2145 - 8456
Este artículo puede compartirse bajo la licencia CC BY-ND 4.0 y se referencia usando el siguiente formato: D. Cuesta-Parra, C. Velazco-Rincón,
J. Castro-Pardo, “Evaluación ambiental asociada a los vertimientos de aguas residuales generados por una empresa de curtiembres en la cuenca del
río Aburrá,” Rev. UIS Ing., vol. 17, no. 2, pp. 141-152, 2018. Doi: https://doi.org/10.18273/revuin.v17n2-2018013
Vol. 17, n° 2, pp. 141-152, 2018
Revista UIS Ingenierías
Página de la revista: revistas.uis.edu.co/index.php/revistauisingenierias
Evaluación ambiental asociada a los vertimientos de aguas residuales
generados por una empresa de curtiembres en la cuenca del río Aburrá
Environmental assessment related to the sewage water discharge of a tannery
company into Aburra river
Diana Marcela Cuesta-Parra1, Carol Lorena Velazco-Rincón2, Julián Camilo Castro-Pardo3
1Grupo de procesos de separación no convencional, Programa de Ingeniería Química, Fundación Universidad de América,
Colombia. Orcid: 0000-0001-9287-2452. Email: diana.cuesta@profesores.uamerica.edu.co
2 Grupo de procesos de separación no convencional, Programa de Ingeniería Química, Fundación Universidad de América,
Colombia. Orcid: 0000-0001-6155-2894. Email: carol.velazco@estudiantes.uamerica.edu.co
3 Grupo de procesos de separación no convencional, Programa de Ingeniería Química, Fundación Universidad de América,
Colombia. Orcid: 0000-0002-6190-1748. Email: julian.castro@estudiantes.uamerica.edu.co
Recibido: noviembre 10, 2017. Aceptado: enero 27, 2018. Versión final: marzo 30, 2018.
Resumen
Las industrias de curtiembre utilizan sustancias químicas orgánicas e inorgánicas para realizar sus operaciones, lo que
genera vertimientos contaminantes que son descargados a las fuentes superficiales. En la presente investigación se
evaluó el impacto ambiental asociado a los vertimientos de una empresa de curtiembres ubicada en el municipio de
Copacabana, Antioquia, caracterizando el área de influencia directa e indirecta afectada por las descargas de la empresa
al río Aburrá. Se aplicó el método Conesa (basado en el método de la matriz causa-efecto e involucrando la matriz de
Leopold y el método Instituto Batelle-Columbus). Los resultados lograron identificar como impacto significativo el
uso y la alteración fisicoquímica del recurso hídrico, especialmente en las etapas del proceso de la curtiembre,
relacionados con el remojo, el pelambre, el desencalado, la purga, el piquelado, el curtido, el recurtido y el teñido. Con
el fin de verificar la afectación de la descarga de los vertimientos de la empresa sobre la fuente hídrica, fueron
simulados los parámetros de pH, la conductividad, la DBO (rápida y lenta), el caudal y la temperatura, usando el
modelo QUAL2K de la EPA. En este estudio se determinó que la DBO rápida vertida aumenta la concentración de
167 mg O2/L hasta 185 mg O2/L en el tramo estudiado, se aleja significativamente del objetivo de calidad del río
Aburrá de 50 mg O2/L y supera los límites permisibles relacionados en la Resolución 631 del 2015 en los parámetros
DQO y DBO5, en un 203 % y 150 %. Los parámetros de conductividad y temperatura no mostraron afectación en la
fuente.
Palabras clave: afectación; carga; cuenca; impacto; materia orgánica; modelación.
Abstract
Tannery industries use organic and inorganic chemicals to perform their operations by generating pollutant discharges
that are discharged to surface sources. This study evaluated the environmental impact associated with the dumping of
a tannery company located in the Municipality of Copacabana, Antioquia, characterizing the area of direct and indirect
influence affected by the company's discharges in to river Aburrá. The Conesa method was applied (based on the
cause-effect matrix method involving the Leopold matrix and the Batelle-Columbus Institute method). According to
the results, it was possible to identify as a significant impact as a significant impact the use and physicochemical
alteration of water resources, especially in the tanning process related to soaking, hair removal, dewatering, purging,

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D. Cuesta-Parra, C. Velazco-Rincón, J. Castro-Pardo
pickling, tanning, retanning and dyeing.The parameters of pH, Conductivity, BOD (fast and slow), flow rate and
temperature using the QUAL2K model of the EPA were simulated in order to verify the impact of the discharge of the
company's spills on the water source.In this study, it was determined that the rapid BOD discharged increases the
concentration of 167 mg O2/L up to 185 mg O2 /L in the studied section, moving significantly away from the quality
objective of the Aburra river of 50 mg O2/L and exceeding the limits permissible in Resolution 631 of 2015 in the
parameters COD and BOD5, by 203% and 150%. The parameters of Conductivity and temperature did not show
affectation in the source.
Keywords: affectation; impact; load; modeling; organic matter; watershed.
1. Introducción
El curtido de pieles es una actividad que se realiza con el
fin de mejorar las propiedades de las pieles provenientes
de especies animales. Para su tratamiento se usan
sustancias químicas nocivas como hidrocarburos
aromáticos policíclicos, sustancias halogenadas, metales
pesados, taninos, azufre, entre otras, esto produce
residuos tóxicos y materia orgánica como pelos y sangre.
Esta industria se distingue por verter a las fuentes
superficiales las cargas significativas de DBO y DQO, lo
que reduce el oxígeno disuelto presente en estos
efluentes.
En Colombia la actividad inició en los años 20, las
curtiembres en Colombia están sectorizadas en Nariño
(64), Quindío (27), Risaralda (1), Cundinamarca (190),
Antioquia (7), Atlántico (2), Valle del Cauca (22),
Bogotá (350), Tolima (8), Bolívar (1), Santander (4) y
Huila (1) [1]. La afectación por parte de esta industria la
reciben los ríos Pasto, Tunjuelo y Aburrá, entre otros.
De acuerdo con el artículo 42 del Decreto 3930 de 2010
emitido por el Ministerio de Ambiente y Desarrollo
Sostenible, uno de los requisitos para solicitar el permiso
de vertimientos a una fuente superficial es la Evaluación
Ambiental del Vertimiento. La metodología aplicada
permitió la valoración de la afectación producida por los
vertimientos de una empresa de curtiembres al río
Aburrá, en las inmediaciones del municipio de
Copacabana, la cual incluye una evaluación de orden
cualitativo y cuantitativo mediante el método de Conesa
[2]. En el análisis de los resultados se realizó la
comparación con los límites permisibles para el
vertimiento incluidos en la legislación local y nacional.
La modelación de calidad del agua en la fuente receptora
se realizó con el Programa QUAL2K de la Agencia de
Protección Ambiental de Estados Unidos, con el fin de
predecir el comportamiento de la carga orgánica
proveniente en el vertimiento y su afectación sobre el
recurso hídrico.
2. Marco teórico
El curtido de pieles se realiza desde la antigüedad,
empleando sustancias para curtir, como grasas animales
y minerales, humo, productos vegetales ricos en taninos,
cereales, minerales, mezclas de estos, productos
químicos, entre otros [3], para la transformación en cuero
de las pieles de los animales [4] bovinos, ovinos,
porcinos, caprinos y reptiles [5]. Estos materiales son
empleados en prendas de vestir, muebles o calzado. Su
transformación requiere una serie de etapas llevadas a
cabo en las curtiembres: ribera, proceso de curtido,
poscurtido y acabado.
La primera etapa es la ribera, esta se realiza en la
curtiembre, después del descarne realizado en las
centrales de sacrificio, el acondicionamiento en los
proveedores, el traslado, el tiempo de almacenamiento,
los tratamientos de conservación y el estado de la piel. En
la ribera se realiza la limpieza y la preparación de la piel,
para esto se remueve el pelo o la lana y la endodermis,
según el animal del que proviene la materia prima, la piel
es hidratada y se remueven impurezas [6]. La ribera está
compuesta por varias subetapas, como el remojo, el
pelambre, el desencalado, la purga enzimática y el
lavado; en esta se usan sustancias como sulfuro de sodio,
hidróxido de calcio, tensoactivos, sulfato de amonio,
bisulfito de sodio, que quedan mezcladas en los residuos
líquidos, así como el pelo, partes de la epidermis, fibras
de colágeno, sangre y grasa [7].
El curtido es el proceso que permite la transformación de
la piel en cuero. En esta se estabiliza el colágeno, usando
agentes curtientes provenientes de vegetales o sales de
cromo trivalente. En el curtido con sales de cromo se
realizan cuatro subetapas: piquelado, curtido, basificado
y neutralización. Durante el piquelado se prepara el cuero
eliminando la cal combinada con el colágeno y se
interrumpen completamente las reacciones de las
enzimas adicionando ácidos y sales. Posteriormente la
piel ingresa al curtido donde se emplean sales inorgánicas
de cromo. Este proceso permite que la estructura
adquiera estabilidad. Para que el cromo trivalente penetre
en la piel, esta es sumergida en solución, con lo que se
logra que los componentes orgánicos e inorgánicos

143
Evaluación ambiental asociada a los vertimientos de aguas residuales generados por una empresa de
curtiembres en la cuenca del río Aburrá
reaccionen; en esta operación se aumenta la temperatura.
La acción del agente curtiente es facilitada por la adición
de sales alcalinas (bicarbonato de sodio, óxido de
magnesio, carbonato de sodio, entre otras) que aumentan
el pH de la solución y favorecen la reacción con los
ligantes orgánicos durante el basificado, para finalizar se
lleva el cuero a un proceso de neutralización aumentando
el pH para eliminar la acidez. En la etapa de poscurtido o
recurtido se repite el proceso anterior, con el fin de
mejorar la resistencia, la manejabilidad y la suavidad,
para esto se complementa con procedimientos como
teñido, engrase, escurrido y estirado, según sea necesario.
Para el caso del terminado húmedo, cuando el cuero es
curtido al cromo se requiere neutralizar para elevar el pH
inicial, si el producto lo requiere se blanquea y se tiñe o
tintura con colorantes directos que pueden ser ácido o
básicos [5].
En el acabado se busca principalmente realizar
operaciones de superficie. A este proceso ingresan los
cueros provenientes de recurtido y pasan por un secado
que reduce la humedad del material (16-22 %) [5],
debido al procedimiento anterior, el cuero pierde
flexibilidad, y de esta manera se requiere de un
ablandamiento que permita obtener un producto con las
características requeridas; posteriormente se somete el
cuero al lijado para igualar y corregir defectos del lado
de la flor. Esta actividad se conoce también con el
nombre de esmerilado. Como es de esperarse, quedan
residuos finos que deben ser removidos del cuero, y para
ello se realiza un sacudido o desempolvado.
Para lograr remover la humedad y los solventes que estén
impregnados en el cuero, se cuelgan y se evaporan los
compuestos mencionados, lo que da lugar a una serie de
procedimientos opcionales, como el esmerilado, el
desempolvado y el pigmentado [8]; luego de estos pasos
se prensa o plancha el cuero. Para proteger cada una de
las modificaciones realizadas, es importante lacar el
material, de manera que se logre un acabado de calidad,
con las medidas requeridas para ser almacenado y
comercializado.
Los vertimientos generados en la industria de curtido, al
ser descargados de forma directa en los cuerpos
receptores de agua, provocan efectos negativos en los
usos posteriores de estos, lo que modifica la calidad del
agua y afecta negativamente la vida acuática [9].
Las etapas convencionales de ribera y de curtido
producen el 90 % de la contaminación total de una
curtiembre [10]. En la etapa de precurtido o ribera se
producen variaciones significativas en el pH, el aumento
en la concentración de la DQO (Demanda Química de
Oxígeno), los STD (Sólidos Disueltos Totales), las sales
como cloruros y sulfatos [11].
El proceso de pelambre representa el 84 % de la carga de
DBO (Demanda Bioquímica de Oxígeno), el 75 % de la
carga de DQO y el 92 % de los SST (Sólidos Suspendidos
Totales) de una curtiembre [12]. Durante la ribera se
consumen grandes cantidades de agua en relación con el
peso de las pieles, entre los desechos líquidos generados
en una curtiembre. Aproximadamente el 65 % [13] se
producen en los procesos de esta etapa.
3. Metodología
La metodología aplicada para evaluación de impactos
ambientales fue el método de Vicente Conesa [14]. Esta
consiste en dos tipos de evaluaciones:
En la evaluación cualitativa, se identifican las acciones
que pueden causar impactos sobre una serie de factores
del medio, como la modificación del suelo, el cambio en
las características fisicoquímicas del agua, la emisión de
contaminantes, la generación y almacenamiento de
residuos, la sobreexplotación de recursos, los cambios en
el medio biótico y el deterioro del paisaje, relacionados
con las actividades que se realizan en el proceso. El
método requiere la aplicación de una matriz de doble
entrada, en la que se cruzan los componentes del
ambiente con las actividades del proyecto o del sistema
de tratamiento [14].
La evaluación cuantitativa tiene como fin establecer a
través de los factores ambientales considerados, los
indicadores, la unidad de medida y la magnitud, para
transformar estos valores en magnitudes representativas,
no de su alteración, sino de su impacto neto sobre el
ambiente. Los criterios de evaluación para determinar la
importancia ambiental son la naturaleza, la extensión, la
intensidad, el momento, la duración, la reversibilidad, la
sinergia, la acumulación, el efecto, la periodicidad y la
recuperabilidad. El resultado de la evaluación indica si
un impacto es irrelevante, moderado, severo o crítico.
Para la modelación de las condiciones de afectación del
río al recibir las descargas contaminantes del proceso de
curtiembre, se utilizó el software QUAL2K desarrollado
por la EPA (Agencia de Protección Ambiental de Estados
Unidos). El modelo QUAL2K emplea el software Excel
como interfase gráfica y de acceso de datos. El modelo
QUAL2K emplea el software Excel como interfase
gráfica y de acceso de datos. El libro de Excel contiene
varias hojas electrónicas desde donde se suministran los
datos de entrada del modelo y desde donde este se
ejecuta. Cada una de estas hojas electrónicas tiene un
nombre que identifica el tipo de información que

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D. Cuesta-Parra, C. Velazco-Rincón, J. Castro-Pardo
contiene: información general, información de la frontera
aguas arriba (cabecera), descripción de los tramos del río,
condiciones climatológicas (temperatura del aire,
temperatura del punto de rocío, velocidad del viento,
nubosidad y sombra), los valores de las tasas de reacción
o constantes de calibración del modelo, la información
correspondiente a los tributarios y las captaciones
puntuales y distribuidas y la información de las
estaciones aguas abajo de la cabecera.
Los datos requeridos para la modelación aguas arriba y
aguas abajo del punto de vertido fueron tomados de la
información publicada en la red de monitoreo de la
calidad del agua del río Aburrá. Se tuvieron en cuenta
las estaciones de monitoreo más cercanas.
 Niquía (E21) coordenadas 6°20´17,73” N y
75°31´32,57” E, aguas arriba ubicada en el
municipio de Bello.
 Ancón Norte (E12) coordenadas 6°22´16,21” N
y 75°29´21,29” E, aguas abajo ubicada en el
municipio de Copacabana [15].
Los resultados de la caracterización fisicoquímica del
vertimiento en los parámetros son los siguientes: pH
analizado por método SM–4500 H+ electrodo selectivo;
DQO por reflujo cerrado SM-5220 D; DBO5 por Método
Winkler; electrodo selectivo de O2 SM-5210 B SM–
4500 O G; grasas y aceites por extracción Soxhlet–
Gravimetría SM–5520 D: sólidos suspendidos totales por
gravimetría SM–2540 D; cromo total espectrofotometría
de absorción atómica SM 3030H -3111D, y sulfuros por
yodometría SM-4500 S2—F, que fueron suministrados
por la empresa, y el análisis de calidad del agua fue
realizado por un laboratorio acreditado por el Ideam.
4. Resultados
4.1. Evaluación de impacto ambiental
Con el uso de la herramienta para la evaluación
cualitativa se identificó que, en las etapas de remojo,
pelambre, desencalado y purgado, piquelado,
neutralizado, curtido, recurtido y teñido, el impacto
común es el consumo de agua y modificación de la
calidad del recurso.
En la evaluación cuantitativa cada impacto ambiental
identificado en la matriz se valora según los criterios de
evaluación descritos en la metodología, para el método
de Conesa. El resultado de la evaluación cuantitativa se
analiza por componente en relación con las actividades
del proceso productivo:
Para el componente agua las actividades de remojo,
pelambre, desencalado y purga, piquelado, curtido y
recurtido y teñido, los impactos ambientales asociados
con el consumo de agua y la modificación de la calidad
fisicoquímica del recurso hídrico se valoraron como
significativos, por lo cual son prioritarias las actividades
de mitigación, prevención y compensación. Para el
componente suelo, el impacto valorado como
significativo es la modificación de las características
fisicoquímicas del suelo, por la producción, el
almacenamiento, el transporte y la disposición de lodos y
residuos peligrosos que se producen en el proceso y
durante el tratamiento de aguas residuales. Dentro de las
actividades de mitigación, se deben caracterizar los lodos
con el fin de determinar su peligrosidad, cumpliendo con
la normativa legal al respecto. Para el aire se determinó
que, en las actividades de remojo, pelambre, desencalado
y purga se producen olores provenientes de la
descomposición de la materia orgánica, proteínas, sangre
en las pieles cruda, además del uso de sulfuro de sodio.
Pese a que se genera ruido, se tendría que realizar un
estudio para determinar si ese ruido supera los límites
permisibles; actualmente no hay quejas de la comunidad
por emisiones de olores o de ruido. El componente fue
calificado como moderado.
4.2 Modelación de la afectación por vertimientos al
río Aburrá
Para la modelación de la afectación por la descarga de
desechos líquidos provenientes de una curtiembre al río
Aburrá, se tomó información de las estaciones de
monitoreo de calidad del agua del área metropolitana del
Valle de Aburrá, la estación previa al punto de descarga
es Niquía (E21), ubicada en el municipio de Bello. La
estación posterior al punto de descarga es Ancón Norte
(E12), ubicada en el municipio de Copacabana. La
distancia de separación entre las estaciones es 6,3 km en
el cauce del río; el punto de vertimiento de la empresa se
encuentra ubicado a 2,5 km de la estación Ancón Norte.
La información de calidad del agua del río Aburrá,
relacionada en la tabla 2, corresponde a las fechas 19 de
febrero de 2014 y 26 de febrero de 2014.

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Evaluación ambiental asociada a los vertimientos de aguas residuales generados por una empresa de
curtiembres en la cuenca del río Aburrá
Tabla 1. Identificación de impactos ambientales.
Actividad
Impactos ambientales cualitativos
Remojo
En la evaluación cualitativa se identificó consumo de agua, modificación a las condiciones fisicoquímicas del
recurso. En el proceso se genera ruido por los motores de los bombos y hay afectación a la salud por residuos
líquidos. La actividad produce activación de la economía.
Pelambre
En la actividad de pelambre se presenta consumo de agua, modificación a las condiciones fisicoquímicas del
recurso, producción de residuos peligrosos, como lodos con sustancias químicas, envases y contenedores. El
ruido se produce por los motores de los bombos y hay afectación a la salud por el tipo de sustancias a las que
se expone el personal. La actividad produce activación de la economía
Descanardo
En esta actividad se generan residuos sólidos, peligrosos y biológicos, como el colágeno y los residuos de la
separación de las capas de la piel (material orgánico). La presencia de material particulado es evidente en la
operación, al igual que los olores por el contenido de sulfuros en el proceso. Hay afectación a la salud por el
tipo de sustancias a las que se expone el personal.
Dividido
En el dividido se generan residuos sólidos que son dispuestos como ordinarios.
Desencalado y
purga
En el desencalado se consume agua y se usan ácidos orgánicos que producen residuos líquidos y peligrosos,
además de emisiones de nieblas ácidas, ruido y afectación a la salud del personal expuesto.
Piquelado
En el piquelado se utilizan sustancias químicas similares a las etapas anteriores, y el consumo de agua es
equivalente. Los impactos generados son la producción de residuos líquidos y peligrosos, emisiones
atmosféricas y ruido.
Curtido
En el curtido se usan sales de cromo, lo que genera transformación en la calidad del agua, residuos peligrosos,
emisiones de metales pesados, ruido y afectación secundaria a suelos y ecosistemas.
Rebajado
En esta actividad no se usa agua, hay consumo de energía eléctrica y producción de residuos sólidos, retazos
de la materia prima y virutas, que se entregan finalmente como residuos ordinarios
Neutralizado
En la actividad de neutralizado se usan sales de sodio, las cuales reducen la acidez del agua. En este caso
específico, los residuos líquidos contienen sólidos disueltos que aumentan la DQO, residuos peligrosos. Se
produce ruido en la operación y hay afectación indirecta a ecosistemas y suelo
Recurtido
En el recurtido se repiten las operaciones de curtido; se usan sales de cromo. Hay modificación en la calidad
del agua vertida, se producen residuos peligrosos, emisiones de metales pesados, ruido, afectación secundaria
a suelos y ecosistemas.
Teñido y
Engrasado
En esta operación unitaria se aplican grasas y aceites vegetales, se producen residuos peligrosos y afectación
a la salud y al medio por contaminación física. Hay ruido producido por el compresor y consumo de energía
eléctrica
Secado
Durante el secado son emitidos al medio gases, olores y vapores procedentes del secado, consumo de energía
eléctrica
Pintado y
planchado
En el uso de pigmentos y colorantes para los procesos de teñido, se generan emisiones atmosféricas, residuos
peligrosos, residuos sólidos de retazos y virutas de material terminado.
Fuente: elaboración propia.

146
D. Cuesta-Parra, C. Velazco-Rincón, J. Castro-Pardo
Tabla 2. Parámetros de modelación.
Calidad del agua del río Aburrá
Tipo de muestra
Aguas arriba
Aguas abajo
Aguas arriba
Aguas abajo
Fecha
2/19/2014
2/19/2014
2/26/2014
2/26/2014
Fase
4
4
4
4
Campaña
19
19
20
20
Estación
Niquía
Ancón Norte
Niquía
Ancón Norte
Código
E21
E12
E21
E12
Parámetro
T Agua (°C)
22,05
21,91
22,55
22,09
pH (U de pH)
7,60
7,45
7,56
7,49
Oxígeno disuelto (mg/L)
0,76
0,63
1,02
0,35
Conductividad eléctrica (µs/cm)
451,00
450,00
514,00
521,00
Potencial redox (mV)
-70,00
-36,65
Turbiedad (NTU)
322,92
229,40
DBO5 (mg/L)
168
144
154,00
147,00
DQO (mg/L)
255
186
255,00
241,00
P-Total (mg P/L)
2,900
2,67
4,17
3,50
NTK (mg N/L)
21,400
19,20
21,60
20,90
SST (mg/L)
256,00
284,00
327.00
266,93
BMWP Col valor
1
1
8
1
BMWP Col Calidad
Muy crítica
Muy crítica
Muy crítica
Muy crítica
ICACOSU Valor
0,29
0,27
0,25
0,27
ICACOSU Calidad
Mala
Mala
Muy Mala
Mala
Coliormes Totales (UFC/100 ml)
5,90E+10
9,50E+10
5.40E+07
8.30E+07
Q(m3/s)
N/D
17,65
17,53
18.87
Clasificación
Caudal
Medio
Medio
Bajo
Bajo
E - Coli (UFC/100 ml)
5.40E+06
5.70E+05
5.00E+06
4.00E+06
Fuente: elaboración propia.
El caudal promedio del río en la estación Ancón Norte
fue de 21,23 m3/s, y para la estación de Niquía se tomó el
caudal medio de 18,98 m3/s.
La empresa cuenta con un sistema de tratamiento de agua
residual industrial compuesta por un sistema de
pretratamiento que incluye cribado fijo y grueso, trapa de
grasas y homogenización, el sistema primario
conformado por oxidación catalítica para las aguas
provenientes de pelambre y el sistema de flotación y
clarificación para la totalidad de los residuos líquidos
producidos. En la modelación de la afectación de la
calidad del agua del río Aburrá se tuvo en cuenta el punto
de vertimiento de la empresa. En este el caudal promedio
de descarga fue de 1,48 L/s, medido en la caracterización

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Evaluación ambiental asociada a los vertimientos de aguas residuales generados por una empresa de
curtiembres en la cuenca del río Aburrá
de agua residual tratada por parte de los laboratorios
acreditados por el Ideam.
Debido a que en la caracterización de la empresa fueron
analizados los parámetros de interés sanitario según la
normativa legal, se decide que los parámetros incluidos
en la modelación serán cinco: la temperatura, la
Demanda Bioquímica de Oxígeno, el pH, la Demanda
Química de Oxígeno y la conductividad eléctrica, los
resultados de los análisis de los parámetros mencionados
en el agua residual tratada de la curtiembre están
relacionados en la tabla 3.
Tabla 3. Parámetros de salida del agua residual tratada proveniente de la industria
Parámetro
Unidad
Conc.
Res. 631 2015
Res. 2016 2012
pH
Unidades pH
6,88-8,66
6-9
>6.5<8.5
DBO5
mg O2/L
1502
600
<80
DQO
mg O2/L
3633
1200
<150
Grasas y aceites
mg grasas/L
53
60
<20
Sólidos suspendidos totales
mg SST /L
683
600
<300
Cromo total
mg Cr/L
9,94
1.5
NA
Sulfuros totales
mg S-/L
241
3
NA
Conductividad (promedio)
µs/cm
31.940
NA
>120
Los resultados obtenidos en la modelación fueron
comparados con la legislación para el cumplimiento de
objetivos de calidad en la cuenca y los límites permisibles
para vertimientos en fuentes superficiales; es decir, se
tendrán en cuenta la Resolución 2016 del año 2012,
emitida por el área metropolitana del Valle de Aburrá y
la Resolución 0631 del 2015 del Ministerio de Ambiente
y Desarrollo Sostenible.
Para la simulación de la mezcla, se revisó el caudal en el
tramo seleccionado, en la estación de Niquía. El caudal
fue de 18,98 m3/s, este se toma como dato del cauce aguas
arriba de la zona de descarga de efluentes líquidos de la
empresa. La simulación muestra una fluctuación del
caudal. En este se puede identificar la distancia a la que
se realiza el vertimiento de las aguas residuales
industriales de la curtiembre. Ubicado a los 2,5 km de la
estación de monitoreo, el caudal del río Aburrá aumenta
progresivamente hasta alcanzar los 18,98147 m3/s, como
se muestra en la gráfica 1. El caudal en Ancón Norte es
de 21.23 m3/s, lo que demuestra que no es el único flujo
que puede estar recibiendo el río. El vertimiento aporta el
0,0077 % del caudal total del río aguas abajo de la
descarga realizada por la empresa.
Gráfica 1. Caudal modelado para el río Aburrá (Medellín).
En algunos procesos industriales se requiere elevar la
temperatura del agua. Si el agua residual es vertida en
estas condiciones se producen efectos adversos a la vida
acuática de los cuerpos de agua receptores, cambios en
los coeficientes de transferencia de masa y en la
concentración de oxígeno. La gráfica 2 representa la
simulación realizada por el programa QUAL2K para la
temperatura en el río Aburrá, específicamente en el tramo
comprendido entre las estaciones de Niquía y de Ancón
Norte. Según los reportes de las estaciones, la
temperatura media del agua para el río es de 22,5 °C; el
resultado reportado para el vertimiento fue una
temperatura media de 25,2 °C.
18,9800 18,9800
18,9815 18,9815
18,975
18,976
18,977
18,978
18,979
18,98
18,981
18,982
01234567
Comportamiento del Caudal
Río Aburrá-Medellín (5/5/2017)
Q, m3/s Q-data m3/s

148
D. Cuesta-Parra, C. Velazco-Rincón, J. Castro-Pardo
En la simulación se demuestra que no hay afectación del
vertimiento al afluente: por el contrario, aguas abajo
acercándose al sitio de la estación de monitoreo de Ancón
Norte existe una leve disminución de la temperatura del
agua modelada para el cauce del río. El parámetro se
encuentra entre el rango permitido, según el Área
Metropolitana del Valle de Aburrá en sus informes de
RedRío para una corriente de aguas superficiales cuyo
rango de temperatura es de 18,5 °C a 28 °C [16].
Gráfica 2. Temperatura modelada para el tramo Niquía-Ancón
Norte.
La conductividad eléctrica es una variable que está
directamente relacionada con la cantidad de sólidos
disueltos totales. En la información de conductividad
entregada por la empresa de 31.940 µs/cm; sin embargo,
el caudal que ingresa a la fuente superficial es inferior al
caudal del río reportado en la estación de Niquía, por lo
tanto, ingresa al volumen de control, lo que significa que
posteriormente es diluido en el cauce, como se muestra
en la gráfica 3. El objetivo de recuperación del río
establece para este parámetro que el vertimiento debe
tener una conductividad menor a 120 µs/cm, pero
actualmente el río no cumple con estas características. En
la simulación se muestra como en la estación Ancón
Norte no hay cambios significativos en la conductividad,
los últimos kilómetros el valor se estabiliza en un valor
de 456 µs/cm.
La Demanda Bioquímica de Oxígeno es un parámetro
que determina la carga contaminante que pueden generar
los desechos de carácter biológico de la curtiembre, para
el modelo se representa como el DBO5 correspondiente a
la materia orgánica que se oxida o se degrada de forma
rápida. En la gráfica 4 se observa que la descarga de la
empresa es 1,502 mgO2/L. De acuerdo con los datos
tomados de la estación de monitoreo la concentración de
DBO5 aguas arriba al vertimiento es de 168 mgO2/L. Al
ingresar los datos de la concentración de DBO5 del
vertimiento, el modelo muestra un aumento significativo
en el tramo pasando de 168 mgO2/L en Niquía (estación
aguas arriba) hasta aproximadamente 185 mgO2/L en
Ancón Norte (estación aguas abajo).
Gráfica 3. Conductividad eléctrica modelada en el río Aburrá
(Medellín).
Gráfica 4. Ampliación DBO5 modelada por el software.
El modelo muestra que después del vertimiento la
pendiente de este parámetro se vuelve más pronunciada.
La grafica 4 muestra la afectación producto de la
descarga de materia orgánica de la empresa al río, debido
al aumento de la concentración, A mayor valor de DBO,
mayor es la contaminación del agua [18]. Cabe resaltar
que cuando el cauce del río se acerca a la estación de
Ancón Norte aproximadamente a 0,7 km aguas arriba de
22,30
25,30
22,00
22,05 21,66 21,46 21,26
22,55 22,68 22,86 23,0423,04
22,05
22,80
21,91
22,55
27,80
22,09
21
22
23
24
25
26
27
28
01234567
Temperarura
Río Aburrá-Medellín (5/5/2017)
Temp(C) Average Mean Temp-data
Temp(C) Minimum Temp(C) Maximum
453,63 453,63 456,08 456,08456,08
451,00 451,00 452,94 452,94 452,94
514,00
479,48 478,10 475,29 475,29
400
420
440
460
480
500
520
01234567
Conductividad eléctrica
Río Aburrá-Medellín (5/5/2017)
cond (uS/cm) cond (uS/cm) Min cond (uS/cm) Max
167,42
173,12
179,00
184,47
154,00
168,24
175,53
182,09
168,00
173,70
179,64
185,18
150
155
160
165
170
175
180
185
190
01234567
DBO Rápida
Río Aburrá-Medellín (5/5/2017)
CBODf (mgO2/L) CBODf (mgO2/L) data
CBODf (mgO2/L) Min CBODf (mgO2/L) Max

149
Evaluación ambiental asociada a los vertimientos de aguas residuales generados por una empresa de
curtiembres en la cuenca del río Aburrá
esta la DBO5 presenta un comportamiento constante de
185 mgO2/L, lo cual demuestra la estabilización de la
carga en este punto. El parámetro DBO5 en el tramo de
estudio está por encima del límite establecido por los
objetivos de calidad de 5-10 años para este recurso
hídrico, en la Resolución 2016 del Área Metropolitana
del año 2012, debido a que su valor debe ser menor a 50
mgO2/L.
La Demanda Química de Oxígeno se usa en el programa
de modelación, para calcular la DBO lenta, la cual se
obtiene restando la demanda química de oxígeno total
menos la DBO5. (Díaz, 2004) Esta DBO refleja el
carbono de descomposición lenta (sales, grasas y
aceites).
Gráfica 5. Ampliación DQO modelada por el modelo
QUAL2K
Para el parámetro DQO, la gráfica 5 muestra que no hay
afectación al tramo del cauce principal, teniendo en
cuenta que este parámetro integra la DBO rápida y lenta,
y se puede asociar con los resultados reportados en la
gráfica 4, donde la concentración de materia orgánica
oxidable aumenta la carga en el río, mientras que la DBO
lenta probablemente procedente de sales inorgánicas
oxidables se disuelven en el cauce. Al relacionar los
resultados de la modelación de la demanda química de
oxígeno con los objetivos de calidad para el tramo, se
encuentran concentraciones superiores a 100 mgO2/L.
En la información de la concentración de oxígeno
disuelto incluida en la modelación, los niveles más bajos
de oxígeno disuelto del río se presentan en la gráfica 6, a
los 6,3 km entre las dos estaciones, es posible que la carga
orgánica de la empresa reduzca el oxígeno a los 2,5 km.
Las concentraciones inferiores a 4mgO2 /L amenazan la
vida acuática [17].
Gráfica 6. Oxígeno Disuelto modelado para el tramo Niquía-
Ancón Norte.
El pH es un parámetro químico indicador de la calidad
del agua que muestra la cantidad de hidrogeniones (H+)
que posee el agua y puede afectar la vida de animales y
plantas acuáticas. El pH en la salida de la PTARI arrojó
valores entre 6,88 y 8,66 unidades de pH. El valor
máximo está por fuera del rango de los límites
establecidos en los objetivos de calidad del agua de la
Resolución 2016 del Área Metropolitana. En la gráfica 7
se puede observar que una vez se realiza el vertimiento
se genera un decrecimiento en el parámetro analizado; sin
embargo, también es perceptible que no hay un cambio
significativo, a pesar de que el vertimiento presenta un
valor elevado, y, por el contrario, tiende a la neutralidad.
Gráfica 7. pH modelado para el tramo Niquía- Ancón Norte.
5. Conclusiones
Se realizó una evaluación de impacto ambiental
relacionada con los vertimientos de una empresa de
curtiembres usando el método Conesa. Para esta
87,00
101,00
42,00
94,00
87,00
66,88 60,18 54,01 54,01
101,00
72,28
64,22 57,04 57,04
20
40
60
80
100
120
01234567
DBO Lenta
Río Aburrá-Medellín (5/5/2017)
CBODs (mgO2/L) CBODs (mgO2/L) data
CBODs (mgO2/L) Min CBODs (mgO2/L) Max
0,76
1,02
0,00
0,63
0,35
0,09
0,00
0
0,5
1
1,5
2
01234567
Oxigeno disuelto en el rio
Río Aburrá-Medellín (5/5/2017)
DO(mgO2/L) DO (mgO2/L) data
DO(mgO2/L) Min DO(mgO2/L) Max
Minimum DO-data
7,60
7,27 7,24 7,23 7,23
8,46 8,46 8,46 8,46 8,46
6
6,5
7
7,5
8
8,5
9
01234567
Comportamiento del pH
Río Aburrá-Medellín (5/5/2017)
pH Min pH Max pHsat

150
D. Cuesta-Parra, C. Velazco-Rincón, J. Castro-Pardo
evaluación se incluyó información referente a las
materias primas, los equipos y los insumos requeridos en
los procesos asociados a los residuos líquidos generados
en cada etapa. El resultado de la evaluación demuestra
que el impacto calificado como significativo fue el uso y
la modificación fisicoquímica del recurso hídrico,
especialmente en las actividades de remojo, pelambre,
desencalado y purga, piquelado, curtido, recurtido y
teñido. Seguido de los impactos al suelo por la
generación de residuos peligrosos provenientes del
proceso y lodos resultantes del tratamiento de aguas
residuales.
Se aplicó el modelo de simulación QUAL2K para
predecir las condiciones de afectación del río. Al recibir
las cargas contaminantes de los vertimientos de una
empresa de curtiembres, fueron relacionados los datos de
las estaciones de monitoreo Niquía y Ancón Norte
ubicadas en la zona de influencia y los análisis de calidad
del agua residual tratada. Los parámetros simulados
fueron pH, conductividad, DBO rápida y lenta, caudal y
temperatura.
El pH del agua residual tratada se entrega a la fuente
superficial con un valor de 8,5; según el modelo, no
afecta el cauce, y con respecto al cumplimiento
normativo, descrito en la Resolución 2016 del 2015, este
se encuentra en el rango de cumplimiento de los objetivos
de descontaminación.
El agua residual proveniente de la empresa excede los
límites permisibles relacionados en la Resolución 0631
del 2015 en los parámetros DQO y DBO5, en un 203 %
y 150 %. En la simulación el resultado de la DBO rápida
vertida, aumenta la concentración de 167 mg O2/L hasta
185 mg O2/L en el tramo estudiado, y se aleja
significativamente del objetivo de calidad de 50 mg de
O2/L.
El vertimiento de la curtiembre tiene una leve afectación
de la calidad del agua referente a materia orgánica, la cual
disuelve debido a la diferencia que existe entre el caudal
medio de 18,98 m3/s para el río y de 0,00147 m3/s del
vertimiento. El flujo promedio del vertimiento representa
el 0,0077 % del caudal total después de mezclarse con el
cauce del río.
6. Recomendación
Se recomienda que las empresas del sector de las
curtiembres ajusten sus tratamientos de agua residual con
métodos biológicos, para cumplir con la Resolución 631
de 2015.
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