efluente agua textil

La industria textil se caracteriza porque su actividad requiere un elevado consumo de agua, energía y productos químicos auxiliares. Esto se traduce en la generación de una gran cantidad de agua residual, con elevadas concentraciones de colorantes, contaminantes orgánicos biodegradables y refractarios, materias en suspensión, tensioactivos, sales y compuestos clorados. Además, puesto que en la gran mayoría de los casos, la producción es discontinua, existe una gran variabilidad en la cantidad y la naturaleza de la contaminación de las aguas residuales generadas. Estas características hacen que sea un efluente industrial de difícil tratamiento.

Los requerimientos normativos, así como la necesidad de ahorrar energía y reutilizar el agua en la industria, hacen necesario que se desarrollen nuevos procesos que permitan eliminar la contaminación del agua a la vez que posibiliten la reincorporación del efluente en el proceso productivo.

Uno de los par√°metros que requiere mayor esfuerzo para su eliminaci√≥n ‚Äďcon unos costes razonables‚Äď es el color. Los colorantes no suelen ser t√≥xicos, pero s√≠ muy poco biodegradables. En una EDAR urbana se estima que s√≥lo se elimina el 20%-30% del color del afluente. Adem√°s, los colorantes se manifiestan en el agua a muy peque√Īas concentraciones, por lo que el rendimiento de eliminaci√≥n deber√° ser muy elevado.

Tradicionalmente se han aplicado diversas tecnolog√≠as basadas en tratamientos f√≠sico-qu√≠micos para la eliminaci√≥n del color de los efluentes textiles. No obstante, existen otras posibilidades que se van abriendo paso en funci√≥n del tipo de colorante a eliminar. A continuaci√≥n se repasan las t√©cnicas que, seg√ļn el caso concreto, pueden ser utilizadas para tratar el color en el agua residual, indicando sus ventajas e inconvenientes:

  1. Coagulación-floculación: se basa en la adición de polielectrolitos o floculantes inorgánicos (sales de hierro o aluminio), que forman flóculos con las moléculas de colorante facilitando su eliminación por decantación. Las eficacias de eliminación son altas, pero en el proceso se generan lodos que deben ser tratados. Los mejores rendimientos se logran al aplicar un exceso de coagulante, aunque esto puede aumentar la concentración de contaminante en el efluente.
  2. Proceso Fenton: se oxida el colorante con una combinación de peróxido de hidrógeno y sulfato ferroso (reactivo Fenton), en condiciones ácidas. El agente responsable de la oxidación es el radical hidroxilo, el cual es muy reactivo; se forma por la descomposición catalítica del peróxido de hidrógeno en un medio ácido. Los radicales hidroxilo oxidan el tinte, y el compuesto formado, precipita con el ion férrico y compuestos orgánicos. Las ventajas de esta alternativa son varias: se consiguen altas velocidades de decoloración si las concentraciones de los reactivos implicados son elevadas, no se forman compuestos clorados como en otras técnicas oxidantes y no existen limitaciones de transferencia de masa por tratarse de un sistema homogéneo. Sin embargo, sus principales desventajas son los costes asociados al tratamiento de lodos (se genera una gran cantidad de lodos poco densos y, por consiguiente, difíciles de decantar) y a los costes de los reactivos (se requiere la adición continua y estequiométrica de Fe(II) y H2O2).
  3. Ozonización: se destruyen las moléculas de colorante en base a la elevada capacidad oxidante del ozono. La reacción de oxidación es rápida, se pueden tratar altos caudales, no se generan residuos ni lodos y se obtiene un efluente incoloro y con baja DQO. Sin embargo debe comprobarse la toxicidad del efluente, pues en algunos casos los compuestos generados tienen mayor carácter tóxico que los colorantes de partida. Otra gran desventaja de la ozonización es el corto tiempo de vida media del ozono, entorno a 20 minutos, lo cual repercute significativamente en el coste del proceso. Se ha observado que cuando se complementa la producción de ozono con la adición de peróxido de hidrógeno, se consigue un incremento significativo tanto en la velocidad como en el rendimiento de eliminación.
  4. Tecnolog√≠a de membranas: permite una separaci√≥n efectiva de las mol√©culas de colorante y otros compuestos de tama√Īo mayor al del poro de la membrana seleccionada. Principalmente se emplean membranas de √≥smosis inversa y nanofiltraci√≥n. Mediante este procedimiento es posible tratar grandes vol√ļmenes de afluente de forma continua y con un alto grado de separaci√≥n. Los efluentes son de una calidad excelente y en la mayor√≠a de los casos permiten la reutilizaci√≥n del mismo. Las principales desventajas de estas t√©cnicas son la generaci√≥n de un residuo con una alta concentraci√≥n de contaminante y la dificultad y coste de substituci√≥n de las membranas.
  5. Adsorci√≥n: se basa en la retenci√≥n f√≠sica de las mol√©culas de colorante en la superficie del adsorbente que se utilice. La eficacia del proceso de adsorci√≥n est√° influenciada por una gran variedad de par√°metros, entre ellos la interacci√≥n entre el colorante y el adsorbente, la superficie espec√≠fica de √©ste, el tama√Īo de la mol√©cula de colorante, la temperatura, el pH y el tiempo de contacto. As√≠ pues, es fundamental el tipo de adsorbente elegido. Un adsorbente muy utilizado es el carb√≥n activo, aunque tambi√©n se emplean otros adsorbentes inorg√°nicos. Los procesos de adsorci√≥n generan efluentes de alta calidad, aunque presentan una serie de desventajas que los hace no competitivos para el tratamiento de efluentes coloreados: son procesos lentos; no selectivos, de manera que hay una competici√≥n entre las mol√©culas de tinte y otros compuestos presentes en el efluente; no destructivos, gener√°ndose un residuo que debe ser eliminado; la desorci√≥n es un proceso dif√≠cil y costoso y, por √ļltimo, los adsorbentes suelen ser caros.
  6. Técnicas electroquímicas: se basan en la hidrólisis del colorante a través de agentes secundarios generados electrolíticamente mediante la aplicación de un potencial. Los procesos son limpios, operan a baja temperatura y en muchos casos no requieren la adición de productos químicos a las aguas residuales. No obstante, su alto consumo de energía y la generación de compuestos secundarios por reacciones paralelas disminuyen la potencialidad del método.
  7. vii) Procesos biotecnológicos: la aplicación de microorganismos a la degradación de aguas que contienen tintes sintéticos es una opción interesante por las ventajas derivadas del tratamiento biológico, ya que son procesos relativamente económicos y pueden permitir la degradación parcial o total de los componentes iniciales. Aunque mediante el proceso convencional de lodos activos, aerobio, no se degrada el colorante y el bajo rendimiento de eliminación se atribuye a la adsorción sobre los lodos. Mediante procesos anaerobios se consiguen elevados rendimientos de eliminación para una gran variedad de colorantes, aunque la cinética del proceso es lenta. Por otro lado, se están desarrollando sistemas en los que el colorante es degradado mediante la acción de enzimas producidas por hongos ligninolíticos en cultivos in vivo e in vitro. Son procesos muy selectivos en los que se alcanzan rendimientos muy elevados. Sin embargo, no son procesos económicos y se están desarrollando para su aplicación en continuo, recuperando las enzimas utilizadas.

El tratamiento de efluentes coloreados es un problema medioambiental que a√ļn no ha sido resuelto satisfactoriamente para obtener, de forma general, un rendimiento elevado mediante un proceso estable, sostenible y econ√≥mico. La elecci√≥n de la tecnolog√≠a m√°s conveniente depende de numerosos factores, como el colorante utilizado, la cantidad y variedad de contaminantes del agua, el caudal vertido, el r√©gimen de producci√≥n, etc. En cualquier caso, es absolutamente b√°sico, para garantizar el √©xito en la elecci√≥n de la tecnolog√≠a y en el dise√Īo del tratamiento, realizar una completa campa√Īa de caracterizaci√≥n del vertido.