Tratamiento de Aguas Residuales Industriales

(1)

Curso 2009-2010

Bloque III.

Estudio de un caso

real

–

Aguas Residuales de una

Industria Textil

Miguel García Román

Dpto. de Ingeniería Química, Facultad de

Ciencias, UGR

Tratamiento de Aguas

Residuales Industriales

Industria Textil

–

Datos b

á

sicos

1. Su actividad consiste en transformar fibras naturales

(algodón, lana, seda, etc. ) o sintéticas (poliéster,

acrílicas, etc.) en prendas de vestir u otros productos.

2. Abarca a una gran cantidad de industrias, en muchos

casos pequeñas o medianas, que desarrollan las

diferentes partes del proceso productivo.

3. Las principales operaciones que desarrollan son:

a. Tratamiento de las materias primas (lavado,

acondicionamiento, hilado)

b. Fabricación de los tejidos (diferentes métodos).

c. Acabado de los tejidos (cambiando propiedades

físicas tales como el color).

d. Fabricación de los productos finales (prendas de

vestir, sábanas, cortinas, alfombras, etc.)

(2)

Industria Textil

–

Agua Residual

1. La contaminación de las aguas residuales (AR) textiles

procede tanto de las impurezas o residuos presentes en la

materia prima, como de los productos químicos añadidos

durante su procesado.

2. Las operaciones de tipo físico producen poca o ninguna

agua residual pero las de tipo químico en vía húmeda sí que

pueden generar un importante volumen.

3. Problema: Variabilidad de las AR:

a. En función de la operación que las genere, e incluso para una

misma operación, en función de la materia prima utilizada o la

tecnología empleada.

b. Variaciones temporales que se deben a que muchas de las

operaciones son discontinuas.

4. Consecuencia: Se necesita un análisis caso a caso.

Industria Textil

–

Clasificaci

ó

n EPA

1. Limpieza y acondicionamiento de la lana cruda 2. Fabricación de hilos y tejidos

3. Acabado de la lana

4. Acabado de tejidos de calada (woven fabrics) 5. Acabado de tejidos de punto (knitted fabrics) 6. Acabado de alfombras

(3)

TEJIDOS SIN FINALIZAR TRATAMIENTO TÉRMICO SUPERFICIAL ENJUAGADO AR DESCRUDE AR MERCERIZADO BLANQUEADO AR AR TINCIÓN AR AR IMPRIMACIÓN ACABADO MECÁNICO ACABADO QUÍMICO AR TEJIDO FINALIZADO AR – Aguas Residuales

Acabado de Tejidos de Algod

ón

ó

n -

-

Proceso

urdimbre trama urdimbre trama

Acabado de Tejidos de Algod

ó

n

–

Operaciones y AR

Reactivos residuales tóxicos para tratamiento biológico. ST elevados, baja carga orgánica. Dar color blanco a los

tejidos (las fibras naturales suelen ser amarillentas). Se usa ClO−_{o H}

2O2

Blanqueado

Químicamente agresivas. Frecuentemente tóxicas. Alta DBO y ST. Mayor

contaminación con fibras naturales (especialmente lana). Eliminación de sustancias

residuales presentes en el tejido (o la fibra), mediante soluciones alcalinas

calientes y detergentes.

Descrude

Puede contener tensioactivos, enzimas, ácidos o álcalis y los propios aditivos de apresto. Posible elevados DBO y ST. Eliminación del apresto,

normalmente mediante su hidrólisis enzimática. Se realiza tras el tejido.

Enjuagado

Proceden de la limpieza de los equipos implicados. Bajo volumen pero elevada DBO, DQO y SST, en función del aditivo empleado.

Aumentar la resistencia de la urdimbre mediante la aplicación de sustancias como almidón, CMC, u otras. Es necesario (previo) a tejer.

Apresto

Caract

. de las AR

Objetivo

Operaci

(4)

Acabado de Tejidos de Algod

ón

ó

n -

-

Proceso

Objeto de preocupación en cuanto a sus AR por el alto

volumen en que son producidas y lo difícil que resulta eliminar el color (sólo 20-30% en EDAR-u). Los colorantes no suelen ser tóxicos, pero sí que son muy poco biodegradables y activos a muy pequeñas concentraciones. Tratamiento depende del límite de emisión impuesto.

Dar color al tejido. Su efectividad suele ser moderada. En función del colorante empleado puede tener una fijación tan baja como el 50% (el resto se va con el agua residual).

Tinci

Tinció

ón

n

Moderada carga orgánica (depende de uso de

surfactantes). Elevada alcalinidad antes de la neutralización.

Mejora el tintado y la resistencia mecánica de tejidos de algodón. Usa un baño cáustico seguido de uno ácido.

Mercerizado

Proceden del lavado final. Su volumen es pequeño, aunque pueden contener sustancias tóxicas.

Cambiar las propiedades ópticas, táctiles, resistencia mecánica o la capacidad de fijación de suciedad.

Acabado

Qu

Quí

í

mico

Caract

. de las AR

Objetivo

Operaci

(5)

Caso Concreto: Industria Textil en

Leicester

-

UK

1. Producción de tejidos de lana tintados.

2.

2. Problema:

Problema:

Color y cromo. Vierte aguas residuales a una

EDAR-u, pero la autoridad medioambiental impone límites

severos a la planta de tratamiento en cuanto a color y cromo,

por lo que no puede aceptar las AR de la textil.

3. Alternativas:

a. Tratamiento para vertido no resulta económicamente

viable.

b. Reutilización resulta la mejor alternativa. Posibles

esquemas de tratamiento ensayados:

i. Floculación: Muy usado. Elimina color, pero no cromo.

ii. Tratamiento biológico: Reactor biológico + UV + H

₂

O

₂

.

Elimina color, pero no cromo.

iii. Oxidación avanzada. Probaron proceso Fenton. Elimina

color y cromo, pero deja una alta salinidad en el agua,

por lo que no es apta para reutilizar.

iv. Ósmosis inversa. Elimina cromo y color. Permite la

reutilización.

Caso Concreto: Industria Textil en

Leicester

-

UK

filtro RO a reutilización con c en trado agua

Lodo (con Cr precipitado)

(6)

Regulaci

ó

n de vertidos en la

Comunidad Aut

ó

noma

Andaluza

1.

1. Vertidos en aguas continentales:

Vertidos en aguas continentales:

–

Ley de Aguas RDL 1/2001 – modificado

por RD 606/2003

2.

2. Vertidos en el mar:

Vertidos en el mar:

–

Decreto 14/1996 – Reglamento de calidad

de las Aguas Litorales

La Cuenca Hidrográfica del Guadalquivir ha sido transferida y se gestiona por la Agencia Andaluza del Agua, dependiente de

la Consejería de Medio Ambiente.

Vertidos en las Aguas

Continentales (RD 606/2003)

• Directos:

emisión directa de contaminantes a las aguas continentales

o a cualquier otro elemento del dominio público hidráulico, así como la

descarga de contaminantes en el agua subterránea mediante

inyección sin percolación a través del suelo o del subsuelo.

• Indirectos:

los realizados en aguas superficiales a través de azarbes,

redes de colectores de recogida de aguas residuales o de aguas

pluviales o por cualquier otro medio de desagüe, o a cualquier otro

elemento del dominio público hidráulico, así como los realizados en

aguas subterráneas mediante filtración a través del suelo o del

subsuelo.

¿Quién concede la autorización de vertido?

Organismo de cuenca

tanto en el caso de vertidos directos a aguas superficiales o

subterráneas como en el de vertidos indirectos a aguas subterráneas.

Cuando se trate de vertidos indirectos a aguas superficiales, la

(7)

RDL 1/2001 – Texto refundido de la Ley de Aguas

Artículo 113 – Modificado por RD 606/2003

1. Los vertidos al dominio público hidráulico estarán gravados con una tasa destinada al estudio, control, protección y mejora del medio receptor de cada cuenca hidrográfica, que se denominará canon de control de vertidos.

2. Sujetos pasivos: Quienes realicen el vertido

3. Importe: producto del volumen de vertido autorizado (V) por el precio unitario

de control de vertido, (P.U.). Dicho precio unitario se calculará multiplicando

el precio básico por metro cúbico, 0,01202 euros para agua residual urbana, y 0,03005 euros para agua residual industrial, por un coeficiente de

mayoración o minoración (C_m) determinado con arreglo a la escala del anexo

IV de este reglamento (máx. 4, que será usado para vertidos no autorizados)

3 3

(urbanas)

0 01202

(industriales)

0 03005

m m

Canon

V

P.U .

€

P.U .

.

C

m

€

P.U .

.

C

m

= ×

=

×

=

×

Canon de Vertido

(8)

Ejemplo de cálculo de canon de

vertido. Industria de textil dedicada

a la tinción y acabado de tejidos o

fibras.

1.09·2.5·1.12

3.052

m

C

=

Sin tratamiento o con tratamiento no

adecuado:

2. Características del vertido: Industrial Clase 2 – 1.09

3. Grado de contaminación del vertido: Industrial sin

tratamiento adecuado – 2.5

4. Calidad del medio receptor: Categoría II – 1.12

3 3

3

(industriales)

0 03005

3 052

0 0917126

0 557

0 0917126

0 0511

Para unas 10000 t/año

510839

€

P.U .

.

m

€

Canon

V

P.U .

.

· .

.

kg

m

kg

€

año

=

×

=

= ×

=

⇒

1.09·0.5·1.12

0.6104

m

C

=

Con tratamiento adecuado:

2. Características del vertido: Industrial Clase 2 – 1.09

3. Grado de contaminación del vertido: Industrial con tratamiento adecuado – 0.5

4. Calidad del medio receptor: Categoría II – 1.12

3 3

3

(industriales)

0 03005

0 6104

0 01834252

0 557

0 01834252

0 0102

Para unas 10000 t/año

102168

€

P.U .

.

m

€

Canon

V

P.U .

.

· .

.

kg

m

kg

€

año

=

×

=

= ×

=

⇒