Optimización del Sistema de Tratamiento de los Efluentes Textiles Provenientes de la Tintura Reactiva de Tejido de Punto de Algodón y Evaluación de la Factibilidad de Su Re Uso Dentro del Proceso De Teñido
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(2) AGRADECIMIENTO Deseo expresar mi más profundo agradecimiento a la empresa Franky y Ricky S. A. por brindarme la oportunidad de realizar investigación en sus procesos productivos y su incondicional apoyo en el desarrollo profesional de sus colaboradores, en particular del autor; a la Universidad Católica de Santa María, mi alma mater Escuela de Posgrado, por haber conllevado al desarrollo de mis competencias en el ámbito de las Ciencias Ambientales; al Dr. Jaime Cárdenas García y los alumnos de la a Maestría en Química del Medio Ambiente, promoción 2015, por la colaboración en el logro del presente trabajo de investigación.. Agradezco también al Dr. Alberto Cáceres Huambo, por su apoyo en la concretización del presente informe y finalmente al Programa Nacional de Innovación para la Competitividad y Productividad (Innóvate Perú), del Ministerio de la Producción (Produce), por haber patrocinado el Convenio 233-PNICP-PITEI2015 base sobre la cual se desarrolló el presente trabajo de investigación..
(3) DEDICATORIA. Para aquel Ángel encarnado en mujer, quien siempre sobrepuso las necesidades de sus hijos sobre las suyas propias y que ahora ha retornado a la legión celestial a la cual siempre perteneció y que desde allí continua velando por el bienestar de ellos, mi señora Madre: Olga; asimismo, para mi señor Padre: Alfredo mi ejemplo de tolerancia, perseverancia y abnegación…….. A mi amada esposa: Ananí, por su comprensión, apoyo y tolerancia sin límites que. logró. ver. la. culminación. de. mi. esfuerzo…………. Para mis dos señoritas hijas: Nataly Lizeth y Cinthya Alexandra, fuentes de mi eterna superación…….
(4) Índice General INDICE. 1. RESUMEN. 3. ABSTRACT. 5. INTRODUCCIÓN. 7. DESARROLLO OPERACIONAL 1. DESARROLLO E IMPLEMENTACIÓN DE LAS ACCIONES DE OPTIMIZACIÓN. 9. 1.1 Establecimiento de la Línea Base. 9. 1.2 Propuestas de Alternativas de Solución. 22. 1.2.1 Escenario Anterior. 22. 1.2.2 Propuesta de Optimización. 25. 1.2.3 Desarrollo de las actividades de optimización. 28. 1.2.3.1 Delimitación del ámbito de trabajo. 28. 1.2.3.2 Optimización en filtrado. 35. 1.2.3.2.1 Situación anterior. 36. 1.2.3.2.2 Propuesta. 36. 1.2.3.3 Optimización en el neutralizado del efluente de proceso. 38. 1.2.3.3.1 Situación anterior. 39. 1.2.3.3.2 Propuesta. 39. 1.2.3.4 Optimización en la decoloración y separación del efluente de proceso. 44. 1.2.3.4.1 Situación anterior. 44. 1.2.3.4.2 Propuesta. 46. 1.2.3.5 Determinación de las etapas del proceso en donde aplicar el efluente tratado. 50. 1.2.3.5.1 Aplicación en las etapas finales del proceso. 50. 1.2.3.5.2 Aplicación en las etapas finales del proceso. 50. 1.2.3.6 Determinación de las gamas de color factibles de aplicar efluente tratado en su teñido. 50. 1.2.3.7 Puntos de muestreo. 54. 1.2.3.8 Teñido de telas prototipo con el efluente tratado con el sistema optimizado. 56. 1.2.3.9 Evaluación de las telas teñidas con el efluente tratado (optimizado). 57. 2. RESULTADOS Y DISCUSIONES. 60. 2.1 Resultados de la optimización en el sistema de tratamiento. 60 1.
(5) 2.1.1 Operación de Filtrado. 60. 2.1.2 Proceso de neutralización con gases de chimenea. 62. 2.1.2.1 Temperatura. 62. 2.1.2.2 Potencial de Hidrógeno (pH). 66. 2.1.3 Proceso de decoloración del efluente. 69. 2.1.3.1 Sólidos Totales. 70. 2.1.3.2 Absorbancia. 74. 2.1.4 Otras propiedades resultantes en el efluente tratado bajo el nuevo sistema. 78. 2.1.4.1 Dureza. 79. 2.1.4.2 Conductividad. 80. 2.2 Resultados de la aplicación. 83. 2.2.1 Aplicación en las etapas finales del proceso. 83. 2.2.2 Aplicación en las primeras etapas del proceso. 84. 3. CONSOLIDADO COMPARATIVO DE ESCENARIOS. 93. CONCLUSIONES. 95. RECOMENDACIONES. 97. BIBLIOGRAFÍA. 98. ANEXOS Anexo 1: Proyecto de Investigación. 100. Anexo 2: Reporte de Análisis de Muestras. 180. Anexo 3: Reporte de Emisión de Gases de Chimenea. 190. Anexo 4: Pruebas conjuntas con DYSCHEM E.I.R.L.. 200. Anexo 5: Información Técnica FERROCRYL 7276. 212. Anexo 6: Información Técnica CHEMLOK 2040. 215. Anexo 7: Información Técnica Sulfato de Aluminio.. 217. Anexo 8: Lecturas de Color en DATA COLOR.. 219. 2.
(6) Resumen La industria textil en los procesos de ennoblecimiento de los tejidos consume elevados volúmenes de agua; asimismo, emplea diversos tipos de colorantes, particularmente, en el sector celulósico (algodón, lino, etc.) los que tienen mayor demanda son los colorantes directos y los colorantes reactivos. Los colorantes reactivos son ampliamente utilizados principalmente en el sector algodonero, caso de Franky y Ricky S. A. ya que dan lugar a tinturas de elevada solidez y calidad del teñido. Sin embargo, estos colorantes presentan un grado de agotamiento (eficiencia de reacción con las fibras) bajo, entre el 60% y el 90%, es decir que el colorante que no reacciona con la fibra de celulosa queda hidrolizado, es decir, ha reaccionado con el agua del baño, es así que éstos efluentes no se pueden reutilizar de manera inmediata y por ser muy poco biodegradables, su depuración biológica es escasa. La gran mayoría de colorantes textiles no son tóxicos, pero su presencia en el medio acuático impide que parte de la luz solar llegue al fondo de este, poniendo en peligro la subsistencia de las especies vegetales y animales. Además, tienen el inconveniente de provocar un desagradable efecto visual en los ríos, ya que pequeños residuos, por ejemplo, en del orden de mg/L son capaces de producir una importante y notoria coloración. Teniendo en cuenta la insuficiencia de la depuración biológica para eliminar el color y la necesidad de cumplir con una legislación cada vez más estricta (D.S. 001-2015 Vivienda), se debe recurrir a otros tipos de soluciones. El proceso de teñido con colorantes reactivos requiere asimismo de la adición de grandes cantidades de sal (NaCl o Na2SO4) que actúa de electrolito y en concentraciones que van de los 20 g/L a los 100 g/L en función de la intensidad de las tinturas. Estas sales, como no tienen afinidad por la fibra, son descargadas en el baño residual de tintura y en los sucesivos baños de lavado del tejido teñido que así van conformando el efluente final del proceso. Esta problemática hace especialmente interesante al proceso desde un punto de vista económico, ya que se ve la posibilidad de reutilizar el agua y la sal de los baños residuales de tintura, obviamente una vez que han sido decolorados, para nuevos procesos de tintura con colorantes de este tipo (reactivos). El presente trabajo de investigación busca encontrar un tratamiento factible, sencillo y efectivo de los efluentes y ya así tratados lograr tentar la reutilización de los mismos en nuevos teñidos reactivos, aprovechado de esta manera la máxima cantidad de agua y de sal posibles en un proceso de sucesivas reutilizaciones sin que se vean afectadas la calidad de las nuevas tinturas y sus respectivos géneros de punto implicados. 3.
(7) Para lograr tal cometido, en primer lugar, se estudian las alternativas de tratamiento y la definición de las vías más adecuadas para la realidad del proceso de teñido, logrando así definir y realizar cambios y adiciones sobre el anterior sistema de tratamiento de efluentes. Tales cambios fueron: • Adición de un segundo Filtro Tipo “Y”, en la línea de filtración, • Sustitución de Método de Neutralización de Efluentes Alcalinos, y • Sustitución de productos coagulantes-floculantes así como construcción de pozos de neutralización y pre-sedimentación. Con dichas modificaciones y cambios se lograron obtener resultados positivos en las características del efluente tratado variando son respecto a la situación anterior: • En Concentración de Sólidos Totales en efluente, de 5404.0 mg/L a 4961.0 mg/L. • En Potencial de Hidrógeno (pH) del efluente, dispersión mínima aceptable. • En Dureza presente en el efluente, de 176.80 mg/L a 12.93 mg/L. • En Coloración del efluente, de 1.500 a 0.594 unidades de Absorbancia. • En Conductividad presente en el efluente, de 9.210 mS/cm a 5.320 mS/cm. En segundo lugar, se determinaron los sub-procesos en los cuales se podrían emplear el efluente resultante, siendo éstos los baños de Descrude con sus correspondientes dos baños de Enjuague, el baño de Neutralizado, el baño de Biopolish y su correspondiente baño de Enjuague. Finalmente, en tercer lugar, se realizó una evaluación de la viabilidad técnica de la reutilización de los efluentes tratados bajo el nuevo sistema, evaluando la calidad de las tinturas obtenidas con éste efluente con respecto a la calidad de las tinturas de referencia realizadas con agua de red ablandada, tal como se realizan convencionalmente. Esta evaluación se realizó midiendo diferencias de parámetros de color (ΔE, ΔL, Δa y Δb) establecidos por el Sistema CIElab en un espectrofotómetro DATACOLOR; determinando que los colores que podrían acoger el cambio de afluente (efluente tratado bajo el nuevo sistema) serían aquellos de tonalidad oscura y que representan aproximadamente el 38 % de nuestra producción anual. En la parte final presentamos algunas recomendaciones que se podrían seguir ya que la ejecución del presente proyecto ha logrado abrir nuevas expectativas de logros y mejoras que anteriormente no se avizoraban y que tienen una factibilidad muy alta de ser alcanzadas.. Palabras Clave Efluentes textiles, tratamiento de efluentes, tintura reactiva, teñido de algodón, re-utilización.. 4.
(8) Abstract. The textile industry in the processes of finishing of the tissues consumes high volumes of water; It also uses different types of dyes, particularly in the cellulosic sector (cotton, flax, etc.), which are most in demand are direct dyes and reactive dyes. Reactive dyes are widely used mainly in the cotton sector, in the case of Franky and Ricky S. A. as they give rise to dyes of high strength and dyeing quality. However, these dyes have a low level of depletion (reaction efficiency with the fibers), between 60% and 90%, i.e. that the dye which does not react with the cellulose fiber is hydrolyzed, that is to say, it has reacted With the water of the bath, it is so that these effluents cannot be reused of immediate way and for being very little biodegradable, its biological purification is scarce. The vast majority of textile dyes are non-toxic, but their presence in the aquatic environment prevents some sunlight from reaching the bottom of the sea, endangering the survival of plant and animal species. In addition, they have the disadvantage of causing an unpleasant visual effect in the rivers, since small residues, for example, in the order of mg / L are capable of producing an important and noticeable coloration. Taking into account the inadequacy of biological purification to eliminate color and the need to comply with increasingly stringent legislation (D.S. 001-2015 Housing), other types of solutions should be used. The process of dyeing with reactive dyes also requires the addition of large amounts of salt (NaCl or Na2SO4) acting as electrolyte and in concentrations ranging from 20 g / L to 100 g / L depending on the intensity of the Tinctures. These salts, as they have no affinity for the fiber, are discharged into the residual dyeing bath and into the successive washing baths of the dyed fabric which is thus forming the final effluent of the process. This problem makes the process particularly interesting from an economic point of view, since it is possible to reuse water and salt from the residual dye baths, obviously once they have been discolored, for new dyeing processes with this type (reagents). The present research work seeks to find a feasible, simple and effective treatment of the effluents and already treated to try to reuse them in new reactive dyes, taking advantage of this way the maximum amount of water and salt possible in a process of Successive re-use without affecting the quality of the new dyes and their respective point of origin. To achieve this task, firstly, the treatment alternatives and the definition of the most suitable routes for the reality of the dyeing process are studied, thus defining and making changes and additions to the previous effluent treatment system. These changes were:. 5.
(9) •. Addition of a second Filter Type "Y", in the filtration line,. • Substitution of Alkaline Effluent Neutralization Method, and • Replacement of coagulant-flocculating products as well as construction of neutralization and pre-settling wells. With these modifications and changes it was possible to obtain positive results in the characteristics of the treated effluent varying with respect to the previous situation: • In Concentration of Total Solids in effluent, from 5404.0 mg / L to 4961.0 mg / L. • In Hydrogen Potential (pH) of the effluent, minimum acceptable dispersion. • In hardness present in the effluent, from 176.80 mg / L to 12.93 mg / L. • In Effluent Coloring, from 1,500 to 0,594 Absorbance units. • In Conductivity present in the effluent, from 9.210 mS / cm to 5.320 mS / cm. Second, the sub-processes were determined in which the resulting effluent could be used, these being the Scouring baths with their corresponding two Rinse baths, the Neutralized bath, the Bio-polishing bath and its corresponding Rinse bath. Finally, an evaluation was made of the technical feasibility of reusing treated effluents under the new system, evaluating the quality of the dyes obtained with this effluent with respect to the quality of reference dyes made with water Network as conventionally carried out. This evaluation was performed by measuring differences in color parameters (ΔE, ΔL, Δa and Δb) established by the CIElab System in a DATACOLOR spectrophotometer; Determining that the colors that could accommodate the change of tributary (treated effluent under the new system) would be those with a dark hue and representing approximately 38% of our annual production. In the final part we present some recommendations that could be followed since the execution of the present project has managed to open new expectations of achievements and improvements that previously were not foreseen and that have a very high feasibility of being reached.. Keywords Textile effluents, effluent treatment, reactive dyeing, cotton dyeing, reuse.. 6.
(10) Introducción La Tierra, con sus diversas y abundantes formas de vida, incluso más de 6.000 millones de seres humanos, está enfrentándose con una grave crisis de agua. Todas las señales sugieren que la crisis está empeorando y continuará empeorando a menos que se tomen medidas correctivas. Si bien cerca del 75% de nuestro planeta está cubierto por agua, sólo el 3% de la misma es dulce y de allí, apenas un 1% es apto para el consumo humano. Es el recurso más precioso del mundo pero también finito y amenazado además, por el cambio climático, el crecimiento de la población y los cambios en los patrones de consumo, entre otros factores. La escasez de agua puede ser el resultado de dos mecanismos: la escasez física (absoluta) de agua y la escasez económica de agua, donde la escasez física de agua es el resultado de la insuficiencia de los recursos naturales de agua para abastecer la demanda de una región, y la escasez económica de agua es el resultado de una mala gestión de los recursos hídricos disponibles. Font estima para obtener 1 kilo de azúcar blanca, se utilizan 1.500 litros de agua. Pero tal vez una de las muestras más claras sea la relativa a una taza de café: se calcula que para su producción, se utilizan más de 140 litros de agua. Si a eso se suman los casi 50 litros necesarios para agregarle leche, los casi ocho litros de agua utilizados para endulzarlo con azúcar, el medio litro de agua que se pone al grano de café para hacerlo líquido, los litros y litros usados en los vasos que dan algunas compañías para ir bebiendo el café por la calle, se puede notar que la huella hídrica de un simple café puede ser gigantesca. La industria textil en los procesos de ennoblecimiento de los tejidos consume elevados volúmenes de agua, se estima que en promedio a nivel mundial, para la confección de una TShirt de algodón, son necesarios más de 2,700 litros de agua; asimismo, en este rubro se emplean diversos tipos de colorantes siendo en el sector celulósico (algodón, lino, etc.) los que tienen mayor demanda son los colorantes directos y los colorantes reactivos. Los colorantes reactivos son ampliamente utilizados en el proceso tintóreo de Franky y Ricky S. A. ya que dan lugar a tinturas de elevada solidez y calidad del teñido. Sin embargo, estos colorantes presentan un grado de agotamiento bajo, entre el 60% y el 90%. Por otro lado, las “3R” de la ecología, Reducir, Reutilizar y Reciclar, dan nombre a una propuesta que promueve 3 pasos básicos para disminuir la producción de residuos y contribuir con ello a la protección y conservación del medio ambiente. El concepto de las “3R” pretende cambiar nuestros hábitos de consumo, haciéndolos responsables y sostenibles. La segunda de la “R”, el hábito de Reutilizar nos anima a tratar de alargar la vida útil de un producto, esto es, antes de tirarlo y sustituirlo por uno nuevo, debemos buscar el modo de repararlo o, de no ser posible, darle otro uso antes del final de su vida. La reutilización no atañe simplemente a 7.
(11) productos manufacturados, ya que puede, y debe, aplicarse también a los recursos naturales. Por ejemplo, el agua que utilizamos para lavar verduras y frutas o el agua que nos sobra después de beber, se puede destinar para regar las plantas o incluso fregar el suelo. Del mismo modo, dando un paso más y poniendo más medios, las aguas procedentes de los desagües de lavadoras, bañeras o fregaderos, serían, tras la aplicación de un simple tratamiento, perfectas para el riego de zonas verdes o el uso en cisternas, así como para limpieza de exteriores. Afortunadamente, la red está repleta de ideas, algunas muy creativas, orientadas a cambiar la mentalidad del “usar y tirar”, ideas que, además, no ayudan solo al medio ambiente, sino también a nuestro bolsillo. En el proceso de teñido del tejido de punto de algodón con colorantes reactivos el colorante que no reacciona con la fibra de celulosa queda hidrolizado, es decir que tiene la facultad de reaccionar con el agua; por lo tanto, estos efluentes no se pueden reutilizar de manera inmediata y por ser muy poco biodegradables, su depuración biológica es escasa. Sin embargo, motivado con el espíritu de la sostenibilidad ambiental de los procesos productivos así como los beneficios económicos inherentes, se plantea la hipótesis de que si los efluentes del proceso de teñido de fibras celulósicas con colorantes reactivos (proceso Franky y Ricky S. A.) se puedan tratar de una manera más eficiente, analizando más profundamente sus condiciones de tratamiento, evaluando y optimizando sus resultados, es posible que, logremos reutilizar dichos efluentes nuevamente en el teñido del tejido de punto de algodón. El presente trabajo de investigación pretende encontrar una alternativa para mejorar el actual sistema de tratamiento de los efluentes textiles provenientes de la tintura reactiva de tejido de punto de algodón y evaluar la posibilidad de su re-uso dentro del mismo proceso de teñido. Para tal efecto, se pretende conocer los principales parámetros fisicoquímicos de los afluentes y efluentes del proceso de teñido del algodón que se llevan a efecto en la planta textil, para luego incrementar la eficacia del actual sistema de tratamiento rediseñando las principales etapas del mismo y asimismo determinar las etapas de los procesos tintóreos en los cuales nos permita emplear el efluente tratado como el nuevo afluente de los baños de teñido. Finalizando, se espera confirmar que es factible armonizar los intereses económicos-productivos empresariales con la necesidad y obligación de que tenemos de cuidar el aspecto medioambiental; ello a través del uso de estrategias conjuntas que nos permitan la aplicación de la filosofía de las 3R: Reducir, Reusar, Reciclar.. 8.
(12) CAPÍTULO ÚNICO 1. DESARROLLO E IMPLEMENTACIÓN DE LAS ACCIONES DE OPTIMIZACIÓN. 1.1 Establecimiento de la Línea Base El objetivo que se pretende alcanzar en esta primera parte es determinar el “estado de partida” del proyecto. Con la finalidad de alcanzar el objetivo principal del proyecto, la factibilidad de reutilización de los efluentes, algunas de las primeras interrogantes que tendremos que responder en esta instancia son: o ¿Qué y cómo requerimos el principal insumo, agua tratada, que ingresa al proceso de teñido (afluente)? o ¿Qué y en qué condiciones emanamos el total de efluentes líquidos que salen del proceso de teñido? o ¿Qué y en qué calidad obtenemos el efluente del proceso de teñido después de brindarle un primer tratamiento al mismo? Debido al carácter científico de la investigación, deberemos brindarle la objetividad correspondiente estableciendo de manera cuantitativa niveles de los parámetros físicos, químicos y biológicos más importantes presentes en nuestro ámbito de estudio relacionándolos con las interrogantes arriba planteadas, a lo cual denominaremos caracterización y específicamente los aspectos requeridos a conocer son: o Características fisicoquímicas, o Presencia de metales, o Presencia de actividad microbiana. y todo ello focalizando en cada uno de los siguientes tres escenarios: o Afluente requerido: que estaría constituido principalmente por el agua de subsuelo ya tratada (ablandada), o Efluente emitido: conformado por todos los subproductos y remanentes de productos químicos y auxiliares empleados en el proceso de teñido, ver Figura 1.1, constituyéndose como el bloque objetivo del tratamiento y posterior acondicionamiento para ser reutilizado en calidad de afluente en el propio proceso de teñido. o Efluente con tratamiento inicial: está compuesto por el efluente emitido en cada una de las descargas de las etapas del proceso de teñido que han sido acopiados y al cual se les ha sometido a un primer tratamiento para su adecuación y cumplimiento de los Valores Máximos Admisibles establecidos por la legislación nacional. 9.
(13) AFLUENTE • • • • •. Jabón, Antiquiebre, Soda Caustica, Antiespumante, Secuestrante. Proceso de Teñido. DESCRUDE. pH, Aceites y Grasas, Na+, PO4-3, SO4-2. • Ácido Acético. NEUTRALIZADO. pH, Na+, otros. • Ácido Acético, • Celulasa. BIOPULIDO. pH, Aceites y Grasas. HUMECTACIÓN. pH, otros. COLOR. N-NH3, Na+, CO3-2, SO4-2, Color. TINTURA. pH, T°, DQO, Na+, Cl-, Cu+2, color, sst, CO3-2, fenol, metales. ENJUAGUE Y JABONADO. pH, PO4-3, otros. SUAVIZADO. pH, otros. • • • • •. Antiquiebre, Igualante, Secuestrante, Dispersante, Antiespumante. • Colorante. • Cloruro de Sodio, • Carbonato de Sodio, • Soda Caustica • Ácido acético, • Buffer, • Dispersante. • Ácido acético, • Suavizante. EFLUENTE. Figura 1.1. Procesos unitarios del teñido de fibras celulósicas, Algodón; con colorantes reactivos. Afluentes y Efluentes.. 10.
(14) Con la delimitación de campo de acción, descrita en la Figura 1.1; plantearemos la metodología a realizar para alcanzar nuestros objetivos; teniendo en primera instancia que realizar el correspondiente estudio de caracterización de los escenarios descritos líneas arriba; sin embargo, se considera muy importante aclarar en este punto que, de acuerdo al Instituto Tecnológico Textil AITEX, en la publicación del estudio “optimización de los niveles de contaminación. del. agua. procedente. de. los. procesos. textiles”. (recuperado. de. http://www.detextiles.com/files/CALIDAD%20DEL%20AGUA.pdf, páginas 4-5,) se señala que la caracterización de las aguas (en nuestro caso afluentes y efluentes) consiste en determinar una serie de parámetros que hacen referencia a su composición y propiedades y por tanto a su posible contaminación, siendo los siguientes: o Conductividad: se define como la capacidad de una muestra de agua residual para dejar pasar la corriente eléctrica; esto depende del contenido de sales disueltas en su seno, siendo ello un indicador de su concentración. La conductividad se mide con un conductímetro, normalmente en µS/cm. Un exceso en conductividad, como por ejemplo encima de los 2000 µS/cm, provoca la rotura de la emulsión de los colorantes dispersos así como problemas de igualación en los colorantes directos. o Sólidos Totales en Suspensión (SST): o sólidos filtrables, son aquellos que pueden separarse del agua por sencillas operaciones de filtración. Los SST, por encima de los 10 mg/L, provocan manchas y desigualdades en las tinturas. o Turbidez: suministra información respecto a la medida en que la luz es absorbida o dispersada por la materia suspendida en el agua. La medida de la turbidez se realiza en el equipo Turbidímetro. Al igual que los SST, la turbidez debe ser prácticamente nula en el efluente, ya que las partículas en suspensión provocan manchas y desigualdades en las tinturas. o Demanda Química de Oxígeno (DQO): indica el oxígeno necesario para estabilizar la materia orgánica, se define como los mg/L de oxígeno consumidos en la oxidación química de una muestra de agua residual. La DQO, cuanto más baja es mejor, por encima de los 7080 mg/L, es causante de cambios de matiz, degradaciones de color, etc. o pH: es una medida de la concentración de iones hidrógeno en la muestra de agua residual. Proporciona información sobre las reacciones químicas que puedan tener lugar sobre la actividad biológica de la muestra. o Dureza: la aguas naturales presentan a menudo concentraciones significativas de iones multivalentes, particularmente de Magnesio (Mg+2) y Calcio (Ca+2). La presencia de estos iones provoca problemas de formación de incrustaciones. La dureza en la totalidad de los procesos textiles se han de eliminar en su totalidad.. 11.
(15) o Color: el agua es incolora, la presencia de color en el agua es debida a la presencia de sólidos en suspensión, color aparente y la presencia de sólidos disueltos, color verdadero. Por ello, el color debe ser menor de los 10 mg Pt-Co/L, para las tinturas claras. o Hierro y Manganeso: la presencia de estos metales por encima de los 0.3 mg/L, generan la aparición de manchas y barrados. Es así que, como parte metodológica del proyecto; a fin de realizar la caracterización de afluentes, efluentes y demás corrientes de fluidos involucradas, en primer lugar se analizó el actual proceso tintóreo, presentado en la en la Figura 1.1; en donde se resalta aspectos fisicoquímicos del proceso de teñido de fibra de algodón, las operaciones y procesos unitarios involucrados y sus correspondientes parámetros de evaluación que nos permiten un mejor entendimiento técnico del mismo. En segundo lugar, se elaboró el protocolo de monitoreo de las aguas y efluentes, tomando como base el esquema mostrado en la Figura 1.2; donde se identificaron y establecieron los tres puntos de monitoreo; el primer punto se encuentra en el área de tratamiento del agua de subsuelo, a estas muestras de agua tratada (“agua blanda”) se denomina “Afluente”; el segundo punto de monitoreo se encuentra en el área de salida de los efluentes del proceso de teñido, a cuyas muestras las denominaremos “Efluente” y finalmente, el tercer punto de monitoreo se encuentra en la salida del actual sistema de tratamiento, a cuyas muestras denominaremos “Efluente Tratado”. Posteriormente, con el apoyo del Laboratorio de Ensayo y Control de Calidad de la Universidad Católica de Santa María, se revisaron y determinaron los parámetros de evaluación aplicables al afluente, efluente y efluente tratado. En la Tabla 1.1 se presentan los parámetros que se evaluaron, los métodos empleados y requisitos normativos de toma y preservación de las muestras. Es así que, a fin de brindar la confiabilidad que el caso amerita, en los puntos de monitoreo establecidos, se recolectaron las muestras siguiendo la metodología y tratamientos presentados en la Figura 1.2; para posteriormente ser enviadas a dicho Laboratorio. El reporte de los resultados de los análisis de las muestras se presenta en el ANEXO 2 cuyos valores de parámetros fisicoquímicos, presencia de metales y actividad microbiana, nos brindan un escenario mucho más objetivo para direccionar los esfuerzos de la investigación. Por otro lado, con la finalidad de comprender las variaciones en parámetros mencionados en el párrafo anterior dentro de las principales etapas del proceso de teñido, en las Tablas 1.2 , 1.3, 1.4, 1.5 y 1.6 se realizan análisis comparativos entre las diferentes condiciones de los efluentes (sin tratar y tratado) con respecto al afluente requerido para el proceso de teñido de la fibra de algodón. Al analizar la información contenida en la Tabla 1.2, resultados de los análisis de parámetros fisicoquímicos – Efluente/Afluente; apreciamos un incremento muy notorio, particularmente en Demanda Química de Oxígeno, Sólidos Totales, Dureza Total, Turbidez y Conductividad. 12.
(16) Tabla 1.1 Parámetros a evaluar, metodología y requerimientos de las muestras a tomar en Afluentes y Efluentes. Metodología y equipos para monitoreo de Afluentes y Efluentes. Requerimientos para la toma de muestras de Afluentes y Efluentes. Parámetro Norma. Métodos. Equipos. Unidad. Recipiente. Volumen mínimo de muestra. Preservación y concentración. Tiempo máximo de duración. CARACTERÍSTICAS FISICO-QUÍMICAS Temperatura pH. -. * Instrumental directo * Instrumental directo. Multiparámetro Multiparámetro. °C -. PoV PoV. 25 mL 100 ml. Inmediato Inmediato. 15 min 15 min. Conductividad. -. Multiparámetro. µs/cm. PoV. 500 mL. Refrigerar. 28 días. Sólidos en Suspensión. NMX-F-527-1992. * Instrumental directo * Sólidos Totales (gravimétrico) * Suspensión Secados a 110°C. Balanza Analítica. mg/L. PoV. 100 mL. Refrigerar. 2-7 días. * Gravimétrico Secado a 110°C. Balanza Analítica. mg/L. PoV. 100 mL. Refrigerar. 2-7 días. * Gravimétrico Secado a 180 °C. Balanza Analítica. mg/L. PoV. 100 mL. Refrigerar. 2-7 días. * Nefelometrico. Turbidimetro. NTU. PoV. 100 ml. Refrigerar. 24 horas. Sólidos totales Sólidos en solución Turbidez. AOAC Official Method 920.193 AOAC Official Method 920.193 APHA-AWWAWEF part 2000 method 2130-b. Demanda Química de Oxigeno. NMX-AA-030SCFI-2001. * Reflujo Abierto * Colorimétrico. Laboratorio Espectrofotómetro. mg/L. PoV. 100 mL. Refrigerar H2SO4, pH < 2. 28 días. Nitrógeno Amoniacal. NMX-AA-026SCFI-2001. * Destilación * Titulación. Balanza Analítica Balanza Granataria Potenciómetro. mg/L. P. 2000 mL. Refrigerar a 4°C H2SO4, 1.5 < pH < 2. 7 días. Sulfatos. NTP 214.023.2000. Turbidimetro. mg/L. PoV. 100 mL. Refrigerar. 28 días. 100 mL. Refrigerar; agregar 4 gotas de Acetato de Zinc 2N/100 mL; agregar NaOH hasta pH>9. 7 días. Sulfuros. EPA 376.1. * Turbidimetro. * Volumétrico. Laboratorio. mg/L. PoV. 13.
(17) Aceites y Grasas. Method SM 5520 E. Dureza Total. NTP 214.018.1999. Sustancias activas al azul de metileno (SAAM). NMX-AA-039SCFI-2001. * GravimétricoExtracción. Laboratorio Sistema extractor Soxhlet. mg/L. V. 500 mL. Refrigerar H2SO4, pH < 2. 28 días. Laboratorio. mg/L. PoV. 500 mL. Refrigerar HNO3, pH < 2. 6 meses. Laboratorio Espectrofotómetro. mg/L. P. 600 mL. * Método complexométrico con EDTA * Colorimétrico. H2SO4, pH < 2 Refrigerar a 4°C. 7 días. PRESENCIA DE METALES Y TRAZAS Ag, Al, As, B, Ba, Be, Bi, Ca, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Hg, K, Li, Mg, Mn, Mo, Na, Ni, P, Pb, Sb, Se, Si, Sn, Sr, Ti, Tl, V, Zn. Refrigerar HNO3, pH < 2 EPA 200.7. * ICP. ICP-AES. mg/L. V. 200 mL. 28 días Para P Refrigerar H2SO4, pH < 2. ACTIVIDAD MICROBIANA Demanda Bioquímica de Oxigeno. NMX-AA028-SCFI2001. Coliformes Totales. APHA, AWWA, WPCF, 9221 Método B. * DBO5 (5 días, 20 °C). Incubadora. mg/L. PoV. 1000 mL. Refrigerar. 48 horas. * Técnica Fermentación. Laboratorio. NMP/100 mL (a 35°C). PoV. 100 – 500 mL. Refrigerar Tiosulfato de sodio *. 24 horas. * Se añade Tiosulfato de Sodio si el agua contiene cloro residual P = Polietileno V = Vidrio. 14.
(18) Actividades Específicas Identificación de puntos de monitoreo. Selección de parámetros de monitoreo. Equipos de protección personal. Preparación de materiales y equipos. Actividades de muestreo. Actividades de pre-muestreo. Metodología de Mediciones. Ubicación de puntos de monitoreo. Toma de muestras de Afluente-Efluentes. Actividades de postmuestreo. Etiquetado y rotulado de muestras. Conservación y Transporte de Muestras. Preservación de muestras. Llenado del formato de Cadena de Custodia. Entrega de muestras al laboratorio. Recoger informes del laboratorio. Figura 1.2. Diagrama del flujo de las mediciones realizadas en las diferentes actividades muestrales.. Tabla 1.2 Resultados de los análisis de parámetros fisicoquímicos Parámetro. Unidad. Afluente (Agua Blanda). Efluente. Diferencias. Demanda química de oxigeno Sólidos en suspensión Sólidos totales Sólidos en solución Aceites y grasas Nitrógeno amoniacal pH Temperatura Sulfatos Sulfuros Sustancias activas al azul de metileno Dureza total Turbidez Conductividad. mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L °C mg/L mg/L mg/L mg/L NTU µS/cm. 43 0 440 440 79 0.43 6.50 34.6 7.22 < 0.01 2.12 <0.01 <0.1 603.5. 253.5 312 2080 1768 86 1.61 10.50 39.9 5.71 < 0.01 21.99 26.73 54.0 54000. 210.5 312 1640 1328 7 1.18 5.00 5.3 -1.51 --19.87 26.73 54.0 53396.5 15.
(19) En la Tabla 1.3, resultados de evaluación de presencia de metales – Efluente/Afluente; se aprecia un incremento muy notorio en las concentraciones de Aluminio, Bario, Calcio, Cobre, Hierro, Potasio, Magnesio, Manganeso, Sodio Fósforo y Zinc. Tabla 1.3 Resultados de la evaluación de presencia de metales Afluente Parámetro Unidad (Agua Blanda). Efluente. Diferencias. Plata (Ag). mg/L. *. *. *. Aluminio (Al). mg/L. 0.024. 0.127. 0.103. Arsénico (As). mg/L. 0.019. 0.020. 0.001. Boro (B). mg/L. 0.402. 0.435. 0.033. Bario (Ba). mg/L. 0.019. 0.055. 0.036. Berilio (Be). mg/L. *. *. *. Bismuto (Bi). mg/L. 0.023. 0.025. 0.002. Calcio (Ca). mg/L. 7.849. 53.780. 45.931. Cadmio (Cd). mg/L. *. *. *. Cobalto (Co). mg/L. 0.003. 0.005. 0.002. Cromo (Cr). mg/L. 0.001. 0.004. 0.003. Cobre (Cu). mg/L. 0.011. 0.546. 0.535. Hierro (Fe). mg/L. 0.050. 0.142. 0.092. Mercurio (Hg). mg/L. *. 0.001. 0.001. Potasio (K). mg/L. 6.272. 54.950. 48.678. Litio (Li). mg/L. 0.026. 0.034. 0.008. Magnesio (Mg). mg/L. 1.435. 8.753. 7.318. Manganeso (Mn). mg/L. 0.018. 0.069. 0.051. Molibdeno (Mo). mg/L. 0.005. 0.005. ---. Sodio (Na). mg/L. 194.7. 667.8. 473.1. Níquel (Ni). mg/L. 0.008. 0.015. 0.007. Fósforo (P). mg/L. 0.392. 5.606. 5.214. Plomo (Pb). mg/L. *. *. *. Antimonio (Sb). mg/L. *. *. *. Selenio (Se). mg/L. 0.001. *. -0.001. Silicio (Si). mg/L. 26.39. 25.76. -0.63. Estaño (Sn). mg/L. 0.006. *. -0.006. Estroncio (Sr). mg/L. 0.024. 0.094. 0.070. Titanio (Ti). mg/L. *. 0.005. 0.005. Talio (Tl). mg/L. 0.002. *. -0.002. Vanadio (V). mg/L. 0.022. 0.020. -0.002. mg/L. 0.037. 0.640. 0.603. Zinc (Zn) * No detectable. En lo que respecta a los resultados de la actividad microbiana – Efluente/Afluente, Tabla 1.4; se evidencia principalmente un incremento en la Demanda Biológica de Oxígeno. 16.
(20) Tabla 1.4 Resultados de actividad microbiana Parámetro. Unidad. Afluente (Agua Blanda). Efluente. Diferencias. Demanda bioquímica de oxígeno. mg/L. 550. 1390. 840. Coliformes totales. NMP/100mL a 35°C. <10. <10. ---. Cuando se comparan los valores de parámetros resultantes presentes en el efluente tratado contra el afluente; en lo que se refiere a los parámetros fisicoquímicos, Tabla 1.5, los resultados muestran un notorio incremento en Demanda Química de Oxígeno, Sólidos Totales, Sulfatos, Dureza Total, Turbidez y Conductividad.. Tabla 1.5 Resultados de los análisis de parámetros fisicoquímicos Parámetro. Unidad. Afluente (Agua Blanda). Demanda química de oxigeno Sólidos en suspensión Sólidos totales Sólidos en solución Aceites y grasas Nitrógeno amoniacal pH Temperatura Sulfatos Sulfuros Sustancias activas al azul de metileno Dureza total Turbidez Conductividad. mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L °C mg/L mg/L mg/L mg/L NTU µS/cm. 43 0 440 440 79 0.43 6.50 34.6 7.22 < 0.01 2.12 <0.01 <0.1 603.5. Efluente con Tratamiento Anterior 320.7 240 5644 5404 104 2.25 6.5 26.9 17.27 < 0.01 18.13 176.82 128 9210. Diferencias 277.7 240 5204 4964 25 1.82 0 -7.7 10.05 0 16.01 176.82 128 8606.5. Comparando la presencia de metales – Efluente Tratado/Afluente, evidenciamos en la Tabla 1.6 una notoria presencia de Aluminio, Bario, Calcio, Cobre, Potasio, Magnesio, Manganeso, Sodio, Fósforo y Zinc. Asimismo, en lo que respecta a los resultados en la actividad microbiana – Efluente Tratado/Afluente, en la Tabla 1.7 evidenciamos, a diferencia de la comparación con el efluente de proceso, un incremento alarmante de presencia de coliformes, mientras que la Demanda Biológica de Oxígeno permanece casi inalterable.. 17.
(21) Tabla 1.6 Resultados de la evaluación de presencia de metales Parámetro. Unidad. Afluente (Agua Blanda). Plata (Ag). mg/L. *. Efluente con Tratamiento Anterior *. Aluminio (Al). mg/L. 0.024. 2.899. 2.875. Arsénico (As). mg/L. 0.019. *. -0.019. Boro (B). mg/L. 0.402. 0.281. 0.121. Bario (Ba). mg/L. 0.019. 0.034. 0.015. Berilio (Be). mg/L. *. *. *. Bismuto (Bi). mg/L. 0.023. 0.021. -0.002. Calcio (Ca). mg/L. 7.849. 21.94. 14.091. Cadmio (Cd). mg/L. *. *. *. Cobalto (Co). mg/L. 0.003. 0.004. 0.001. Cromo (Cr). mg/L. 0.001. 0.007. 0.006. Cobre (Cu). mg/L. 0.011. 0.028. 0.017. Hierro (Fe). mg/L. 0.050. 0.043. -0.007. Mercurio (Hg). mg/L. *. 0.001. 0.001. Potasio (K). mg/L. 6.272. 114.9. 108,628. Litio (Li). mg/L. 0.026. 0.043. 0.017. Magnesio (Mg). mg/L. 1.435. 8.356. 6.921. Manganeso (Mn). mg/L. 0.018. 4.164. 4.146. Molibdeno (Mo). mg/L. 0.005. *. -0.005. Sodio (Na). mg/L. 194.7. 747.1. 552.4. Níquel (Ni). mg/L. 0.008. 0.012. 0.004. Fósforo (P). mg/L. 0.392. 1.411. 1.019. Diferencias *. Plomo (Pb). mg/L. *. *. *. Antimonio (Sb). mg/L. *. *. *. Selenio (Se). mg/L. 0.001. 0.018. 0.017. Silicio (Si). mg/L. 26.39. 9.476. -16.914. Estaño (Sn). mg/L. 0.006. 0.006. -0.000. Estroncio (Sr). mg/L. 0.024. 0.151. 0.127. Titanio (Ti). mg/L. *. *. 0.005. Talio (Tl). mg/L. 0.002. *. -0.002. Vanadio (V). mg/L. 0.022. 0.014. -0.008. Zinc (Zn) * No detectable. mg/L. 0.037. 0.057. 0. 020. Con el objetivo de evaluar la cantidad de veces que varían o se incrementan los valores de los parámetros evaluados de los Efluentes y Efluentes Tratados con respecto a los correspondientes del Afluente requeridos para realizar un buen proceso de teñido, en las Figuras 1.3, 1.4 y 1.5 se realiza una comparación gráfica de estas condiciones.. 18.
(22) Tabla 1.7 Resultados de actividad microbiana Parámetro. Unidad. Afluente (Agua Blanda). Efluente con Tratamiento Anterior. Diferencias. Demanda bioquímica de oxígeno. mg/L. 550. 580. 30. Coliformes totales. NMP/100mL a 35°C. <10. 24000. 24000. En la Figura 1.3, se compara el comportamiento de los parámetros fisicoquímicos, algunos de los cuales vemos que se multiplican de manera exponencial, siendo los más susceptibles de ello la conductividad, la turbidez, la dureza total y la cantidad de sólidos en suspensión.. Parámetros Fisicoquímicos -10.0. 30.0. 88.5 128.0. Turbidez. 54.0 176.8. Dureza total. 26.7. Sustancias activas al azul de metileno Sulfuros Sulfatos -0.2. pH Nitrógeno amoniacal Aceites y grasas Sólidos en solución Sólidos totales. 110.0 150.0 190.0 230.0 270.0 310.0 350.0. 14.3. Conductividad. Temperatura. 70.0. 7.6 9.4 0.0 0.0 1.4. -0.2 0.2 0.0 0.8 4.2 2.7 0.3 0.1 11.3 3.0 11.8 3.7 240.0. Sólidos en suspensión Demanda química de oxigeno. 312.0 6.5 4.9. Efluente Tratado. Efluente. Figura 1.3. Comparación de parámetros fisicoquímicos de Efluente y Efluente Tratado / Afluente.. De manera similar a la anterior, en la Figura 1.4, se evidencia la sensibilidad de variación en la presencia de metales; siendo el Zinc, el Manganeso, el Potasio, el Cobre, el Calcio y el Aluminio los de mayor variación presentada. 19.
(23) Presencia de Metales -5.0. 5.0. 15.0. 0.5. Zinc (Zn). 25.0. 35.0. 45.0. 55.0. 65.0. 75.0. 85.0. 95.0. 105.0 115.0 125.0. 16.3. -0.4. Vanadio (V) -0.1 -1.0. Talio (Tl) -1.0 0.0 0.0. Titanio (Ti) Estroncio (Sr) Estaño (Sn) -1.0 Silicio (Si). 5.3 2.9 0.0. -0.6 0.0 17.0. Selenio (Se) -1.0 0.0 0.0 0.0 0.0 2.6. Antimonio (Sb) Plomo (Pb) Fósforo (P). Sodio (Na) Molibdeno (Mo). -1.0. Manganeso (Mn). 0.0. Litio (Li) Potasio (K). 7.8 -0.1. Cobre (Cu). 1.8 1.5. Cobalto (Co) Cadmio (Cd) Calcio (Ca) -0.1. Berilio (Be) Bario (Ba) Boro (B) -1.0. 0.1 0.0 0.0 0.8 1.9 0.3 0.1 0.1. Aluminio (Al) Plata (Ag). 48.6. 6.0 3.0 0.3 0.7 0.0 0.0 1.8 5.9. Cromo (Cr). Arsénico (As). 17.3. 0.0 0.0. Mercurio (Hg). Bismuto (Bi). 230.3. 2.8 4.8 5.1 0.7 0.3. Magnesio (Mg). Hierro (Fe). 13.3. 0.5 0.9 2.8 2.4. Níquel (Ni). 119.8. 4.3 0.0 0.0. Efluente Tratado. Efluente. Figura 1.4. Comparación de presencia de metales de Efluente y Efluente Tratado / Afluente.. En lo que respecta a la actividad microbiana, en la Figura 1.5, comparación de actividad microbiana de Efluente y Efluente Tratado / Afluente, se aprecia el incremento exponencial de 20.
(24) coliformes, principalmente en el efluente tratado; mientras que la Demanda Bioquímica de Oxígeno permanece casi inalterable.. Actividad Microbiana 0.0. 40.0. 80.0. 120.0. 160.0. 200.0. 24000.0 Coliformes. 0.0 0.1 1.5. Demanda bioquímica de oxìgeno. Efluente Tratado. Efluente. Figura 1.5. Comparación de actividad microbiana de Efluente y Efluente Tratado / Afluente.. Después de haber establecido la línea base y la correspondiente revisión anterior, se puede concluir que acorde a las propiedades requeridas en el afluente (agua blanda) las características más influentes presentes en los efluentes, tanto el de proceso como el obtenido después de un primer tratamiento, son la presencia de sólidos, la alcalinidad de los efluentes (principalmente en el efluente sin tratar) y la turbidez/opacidad de los mismos; resumiendo los parámetros involucrados y las posibles alternativas de optimización de las condiciones de los mismos la focalización en las operaciones de filtración, neutralización y decoloración; señalados en la Figura 1.6 siguiente.. CARACTERÍSTICA. Presencia de Sólidos en el Efluente. Alcalinidad del Efluente. Coloración y Contenido de Sales en el Efluente. PARÁMETROS INVOLUCRADOS. OPERACIÓN / PROCESO UNITARIO APLICABLE PARA SOLUCION. Sólidos Totales. FILTRACIÓN. pH. NEUTRALIZACIÓN. Absorbancia, Dureza y Conductividad. DECOLORACIÓN / SEPARACIÓN. Figura 1.6. Parámetros susceptibles de mejora involucrados en los efluentes y efluentes tratados y alternativas de procesos empleables para lograr su optimización. 21.
(25) 1.2 Propuestas de Alternativa de Solución Por lo revisado en la sección anterior, en este punto ya se ha logrado determinar algunas ideas y opciones que nos permitan lograr la optimización del actual sistema de tratamiento de los efluentes, centrándonos principalmente en realizar acciones de mejora en las operaciones y procesos unitarios de Filtración, Neutralización y Decoloración, con la finalidad de probar y evaluar una factibilidad del re-uso del mismo para un proceso de teñido de tejido de algodón. Para alcanzar un mejor entendimiento del escenario de trabajo procederemos a realizar una descripción comparativa del escenario anterior para luego establecer los puntos de optimización a realizar dentro del proceso.. 1.2.1 Escenario anterior Los efluentes que provienen de los diferentes baños que realiza cada máquina, en cada una de sus etapas que conforma el proceso de teñido y que son trece en promedio, los cuales abarcan descrude, neutralizado, color, tintura, enjuagues, suavizado, etc., son canalizados hacia un solo sistema de tratamiento primario. El tratamiento que se brinda a los efluentes del proceso (denominado anteriormente “Efluente”) se inicia con la operación de Filtrado, en la cual se trata de sustraer todas las materias sólidas que contiene el fluido mediante su encausamiento a través de un filtro tipo “Y”; asimismo, debido a que este efluente trae en su corriente bastante energía en forma de calor, ésta es aprovechada haciendo pasar la corriente del fluido a través de un intercambiador de calor de tipo “placas”, a fin de que con la energía que se le sustrae sirva para pre-calentar el afluente ingresante al proceso de teñido. Debido a la alcalinidad con que generalmente abandonan los procesos, el efluente es direccionado hacia un proceso de Neutralización, a fin de neutralizar este parámetro. El proceso de Neutralización se realiza con el empleo de CH3COOH con lo cual se alcanza en el punto final de descarga valores de pH alrededor de 8.5. A fin de aliviar el problema de la turbidez y opacidad que presenta el efluente, es que se recurre la Decoloración- Sedimentación del mismo con el empleo de sustancias floculantes y coagulantes, como es el caso del PERIFLOC RS y que actúa en medio ácido, empleando el CH3COOH para este acondicionamiento. Esta separación fisicoquímica genera la presencia de lodos que se van al fondo del sedimentador y el sobrenadante se emite a la red de alcantarillado municipal. La limpieza del pozo de sedimentado se realiza dos veces por año; es así que de esta manera se logra realizar el tratamiento de los efluentes textiles logrando así cumplir con la normatividad que hace referencia los Valores Máximos Admisibles (VMA) para la descarga de efluentes no domésticos a la red de alcantarillado municipal, del Decreto Supremo 001-2015-VIVIENDA. 22.
(26) El esquema y el diagrama del tratamiento mencionado en los párrafos anteriores son los que se presentan en las Figuras 1.7 y 1.8 siguientes:. Gas Licuado de Petróleo. Gases de Combustión de GLP (% CO2 ≈ 16.0 %).. CALDERA. Vapor Saturado (110 psi). Proceso FILTRADO. • •. • Material y Equipos •. Proceso • Proceso Equipos. •. Separación de Sólidos Gruesos. Enfriamiento del Efluente. • •. Filtro Tipo “Y” ø = 3.5 mm Intercambiador de Calor. Neutralización del Efluente (pH: 11 => 8) Sedimentación CH3COOH Floculante PERIFLOC RS. NEUTRALIZACIÓN y SEDIMENTACIÓN. RED DE ALCANTARILLADO MUNICIPAL Alcalino (pH ≈ 11), Coloreado y con altos niveles de SDT y SST.. PLANTA DE TEÑIDO. Agua de Sub-suelo previamente tratada en Sistemas de Ablandamiento.. Figura 1.7 Sistema de tratamiento de los efluentes generados en la etapa de teñido del tejido de punto de algodón en la planta textil de Franky y Ricky S. A. 23.
(27) Trampa de sólidos. Pozos de sedimentación Trampa de sólidos. Salida a la RED DE ALCATARILLADO MUNICIPAL. Zona Lamelar del sedimentador Canal de mezclado. Pozo de homogenización. Tanque de PERIFLOC RS (Floculante). Tanque de CH3COOH (Acidulante). Ingreso de la PLANTA DE TINTORERÍA. Figura 1.8 Diagrama del sistema de tratamiento de los efluentes generados en el teñido del tejido de punto de algodón en la planta textil de Franky y Ricky S. A 24.
(28) 1.2.2 Propuesta de optimización Después de haber producido telas teñidas de algodón, en cada una de los diferentes subprocesos del mismo, se ha empleado elevadas cantidades de agua (afluente) ya que la relación de baño promedio es 1:10, lo que significa que por cada kilogramo de algodón a teñir se requiere utilizar 10 litros de afluente; por otro lado considerando como multiplicador de ello la cantidad de baños empleados en el proceso, que en promedio son trece; nos brindan una referencia de la magnitud del volumen que se convierte en efluente. Adicionalmente a ello deberemos de considerar la serie de productos químicos que ingresan en estado líquido al proceso, que si bien, comparativamente no representan mucho incremento, también al final quedan como parte conformante del efluente del proceso. Todo el efluente que proveniente de la planta de teñido es sometido a la operación de filtración, en la cual, en adición al equipo ya presente, para efectos del desarrollo del proyecto de optimización, se decide instalar a continuación de éste (en serie) otro equipo de características de retención más efectivas para capturar sólidos más finos que viene siendo transportados dentro del seno del líquido efluente. En segundo lugar, con afán de la innovación y la mejora continua, se decide realizar el cambio del sistema de neutralización que emplea el CH3COOH (Ácido Acético) por un sistema que emplee la dilución del CO2 (Anhídrido Carbónico) en H2O (Agua) y que a determinados rangos de pH forma H2CO3 (Ácido Carbónico) con el cual interactuaría el NaOH (Soda Caústica) logrando así una neutralización del medio (pH ≈ 7). Para estos fines se tendría que ejecutar una serie de obras civiles debido al reducido espacio disponible en la planta. En tercer lugar, siendo el deseo de reutilizar el efluente tratado, por todos las desventajas que presenta el actual (opacidad y coloración) en este punto, es que se decide realizar una selección más exhaustiva y profunda de los productos floculantes y coagulantes que se encuentran en el mercado, con la finalidad de brindarle mayor agresividad a la decoloración de estas aguas. Parte de la metodología en este punto incluye la ejecución de obras civiles y el acondicionamiento de la actual infraestructura con los equipos presentes. Los esquemas y diagramas de la propuesta de optimización en el tratamiento de los efluentes provenientes del proceso de teñido del algodón se presentan en las Figuras 1.9 y 1.10 siguientes:. .. 25.
(29) Gas Licuado de Petróleo. Gases de Combustión de GLP (% CO2 ≈ 16.0 %).. CALDERA. Vapor Saturado (110 psi). FILTRADO. Proceso. • •. Separación de Sólidos Sedimentables Enfriamiento del Efluente. Equipos. • • •. Filtro Tipo “Y” ø = 3.5 mm Filtro Tipo “Y” ø = 2.0 mm Intercambiador de Calor. Proceso. • •. Neutralización del Efluente (pH: 11 => 8) Homogenización. Equipos. • •. pH-metro FUCHS CENTROX Aerator. NEUTRALIZACIÓN. Proceso. • • •. Floculación / Coagulación Remoción de Color del Efluente Homogenización / Aireación. Equipos. • •. Espectrofotómetro Floculante. DECOLORACIÓN. Alcalino (pH ≈ 11), Coloreado y con altos niveles de SDT y SST.. PLANTA DE TEÑIDO. Agua de Sub-suelo previamente tratada en Sistemas de Ablandamiento.. Proceso. •. Recuperación de Agua Clarificada. Equipos. • •. pH-metro Bomba Hidráulica. SEPARACIÓN. ALMACENAMIENTO. RED DE ALCANTARILLADO MUNICIPAL. Figura 1.9 Esquema del sistema de tratamiento propuesto para el re-uso de los efluentes del teñido del tejido de punto de algodón - Franky y Ricky S. A. 26.
(30) Ingreso del efluente alcalino proveniente de la PLANTA DE TINTORERÍA (previamente filtrado) Tanques de productos Floculantes y Coagulantes. Toma de CO2 (Anhídrido Carbónico). Chimenea de caldero DISTRAL – 150 psi. Compartimientos de separación y sedimentación Zona Lamelar del sedimentador Pozo de homogenización. Trampa de sólidos. Trampa de sólidos Toma de efluente tratado para RE-UTILIZACIÓN EN EL PROCESO DE TEÑIDO. Pozos de sedimentación Trampa de sólidos. Salida a la RED DE ALCATARILLADO MUNICIPAL. Figura 1.10 Diagrama del sistema de tratamiento propuesto para el re-uso de los efluentes del teñido del tejido de punto de algodón - Franky y Ricky S. A. 27.
(31) 1.2.3 Desarrollo de las actividades de optimización Con los objetivos ya definidos y con las acciones a realizar mucho más claras, procedemos a implementar los nuevos cambios producto de la evaluación precedente.. 1.2.3.1 Delimitación del ámbito de trabajo: El ámbito de la investigación lo constituyen las instalaciones de la empresa Franky y Ricky S. A. Geográficamente, Franky y Ricky S. A. cuenta con dos plantas productivas; el desarrollo de la presente investigación se llevó a efecto en las instalaciones de la Planta Textil ubicada en el tradicional barrio del Sr. de la Caña, distrito de Yanahuara; cuya ubicación y localización se presenta en el Plano L-01. Dentro de estas instalaciones se encuentran las plantas de Tejido, Teñido y Corte; en la Planta de Teñido es donde se realiza el proceso de adicionarle color al tejido de punto de algodón, cuyos efluentes y el circuito que sigue dentro del sistema de tratamiento son materia a evaluar en el presente trabajo. Tanto la distribución general como el área de influencia podemos apreciarlo en el Plano L-02. En el Plano L-03 podemos apreciar el circuito del afluente desde su extracción, ya que se trata de agua de sub-suelo, sistemas de ablandamiento, pozos de almacenamiento, precalentamiento del mismo hasta su llegada a las máquinas de teñido. Una vez que el afluente queda transformado en efluente, tiene un circuito de acopio y almacenamiento temporal, previos al inicio de su acidulación para lograr neutralizar su alcalinidad. Posteriormente se le adiciona productos floculantes-coagulantes para lograr su clarificación en el sedimentador de lodos. El efluente tratado (verificado que cumple con los valores estipulados en el VMA) es emitido a la red de alcantarillado municipal, esto podemos apreciarlo en el Plano L-04. En el PlanoL-05 apreciamos la poca área disponible para construir el nuevo sistema de tratamiento, decidiéndose aprovechar un pozo, ahora en des-uso que servía para albergar un tanque de almacenamiento de petróleo, y el poco espacio de área verde y pozo de arena disponibles. La propuesta del nuevo sistema de tratamiento de efluentes, con el aprovechamiento de las áreas disponibles señaladas en el párrafo anterior, se encuentra plasmada en el Plano L-06; asimismo, se señala el circuito del efluente líquido (proveniente del teñido) así como la emisión gaseosa (CO2 de combustión) y las etapas de filtración, neutralización (mezcla de efluentes líquido y gaseoso), pre-sedimentación, sedimentación y almacenamiento para su posterior re-uso.. 28.
(32) A ID EN AV. AVE. CLUB ITALIANO. NI HA AC CH. A. EL SAJ. O. O CAN. EL. PA. . EL. 7 DE JUNIO. C.E.P. LORD BYRON. LEON XIII. 4. 31. CIT. A. COLEGIO. 3. JER. PJE. 2. AE. ANG. 1. NID. CALLE. CHALLA. PAMPA. C.E.P. LORD BYRON. CALLE No 1. TR INID AD M. OR AN. 1 CALLE No. IDA. PJE.. CALLE No 4. AV EN. 29. ROMANA. ES CACER. PJE. No 1. CALLE No 6. CALLE No 5. 6. CL. GRANDE. CALLE No 2. CALLE No 6. 30. CALLE No 7. 5. PJE. No 1. 7 28 89 27. 25 14 15. 24. 11 10 12 13. 16 17 18. CL. GRANDE. 26. PLANO DE LOCALIZACION ESC:1/5000. ROMAÑA. CUADRO PERIMETRICO FRANKY & RICKY. 22 19. DEPARTAMENTO. :AREQUIPA. PROVINCIA. :AREQUIPA. DISTRITO. :YANAHUARA. MANZANA. :. AVENIDA. :CALLE GRANDE S/N SEÑOR DE LA CAÑA. 21 20. PLANO DE LOCALIZACION. PROYECTO DE INVESTIGACION:. ESC:1/500. "OPTIMIZACIÓN DEL SISTEMA DE TRATAMIENTO DE LOS EFLUENTES TEXTILES PROVENIENTES DE LA TINTURA REACTIVA DE T EJ I DO D E PU NT O D E AL G OD ÓN Y EV AL U AC I ON D E L A FACTIBILIDAD DE SU RE-USO DENTRO DEL PROCESO TEXTIL. CUADRO DE ÁREAS (m2) PARAMETROS. NORMATIVO. PROYECTO. PISOS. USOS. SEMISOTANO. DENSIDAD NETA. PRIMER PISO. COEFICIENTE DE EDIFICACION. SEGUNDO PISO. % LIBRE MINIMA. TERCER PISO. ALTURA MAXIMA. CUARTO PISO. AREA CONSTRUIDA. A.LIBRE. PARCIAL. TOTAL. PRESENTADO POR:. FREDY NICOLÁS MOLINA RODRÍGUEZ LAMINA :. PLANO: UBICACION Y LOCALIZACION. ESCALA:. RETIRO MINIMO ZONIFICACIÓN. AREA CONSTRUIDA TOTAL. N° ESTACIONAMIENTO. AREA TERRENO. INDICADA 4500.00 m2 aprox.. FECHA:. 2016. L-01.
(33) ALMACEN TINTORERIA. CUARTO DE CALDERO. CALDERO DISTRAL. OFICINA MANT.. SS.HH. ALMACEN TINTORERIA. TALLER MANTTO.. AREA PRINCIPAL DE INTERVENCION DEPOSITO DE DESPERDICIOS DE CORTE. BAÑO DAMAS. AREA TINTORERIA. OFICINA DE CORTE ALMACEN DE TELA TEMPORAL. LABORATORIO DE ACABADOS SALA VOLTEADORA. AREA TEJEDURIA. DEPOSITO. SUBESTACION. CORREDOR. Jardines. ALMACEN QUIMICOS Y COLORANTES. BAÑO OFICINA. LABORATORIO COLOR LABORATORIO COLOR. CAMARA DE LUZ. Jardines. ESTACIONAMIENTO. TALLER TEJEDURIA. ELEVADOR. OFICINA. ALMACEN PRODUCTOS FISCALIZADOS. jardín. COMEDOR. COCINA VESTUARIO 3,29. VIGILANCIA SALA VISITAS. PROYECTO DE INVESTIGACION: "OPTIMIZA CIÓN DEL SISTEMA DE TRA TA MIENTO DE LOS EFLUENTES TEXTILES PROVENIENTES DE LA TINTURA REACTIVA DE T EJI DO DE PU N T O DE AL G ODÓ N Y EVA L U ACI ON DE L A FACTIBILIDAD DE SU RE-USO DENTRO DEL PROCESO TEXTIL. HALL 1 LOCAL DE VIGILANCIA. PRESENTADO POR:. PLANO DE DISTRIBUCION. FREDY NICOLÁS MOLINA RODRÍGUEZ LAMINA :. PLANO: DISTRIBUCION GENERAL ESCALA:. INDICADA. FECHA:. 2016. L-02.
(34) TANQUE ELEVADO NPT + 6.50. BAJA DE TANQUE ELEVADO. NPT +6.50. BAJA DE TANQUE ELEVADO. SUBE A TANQUE ELEVADO. 1 SUBE POR BOMBA DEL POZO DE AGUA BLANDA A TUBERIA ELEVADA. CISTERNA DE AGUA DE SUBSUELO FILTROS. BAJA MONTANTE A TUBERIA DE INGRESO AL CISTERNA DE AGUA BLANDA. TANQUES DE ABLANDADORES SUBE MONTANTE AL TANQUE ELEVADO (NPT ± 6.50). 2. 2. CISTERNA DE AGUA BLANDA (15.60m3). 3. INTERCAMBIADOR DE CALOR TANQUES DE ALMACENAMIENTO. OFICINA MANT.. BOMBA. BAJA MONTANTE A TUBERIA DE INGRESO AL INTERCAMBIADOR 3. AREA TINTORERIA. SUBE POR BOMBA A TRONCAL PRINCIPAL DE DISTRIBUCION PARA MAQUINARIA. LABORATORIO DE ACABADOS SALA VOLTEADORA. SUBESTACION. PROYECTO DE INVESTIGACION: " OPT I MI ZA CIÓ N DEL SI STE MA DE TRA T AMI ENT O DE L O S EFLUENTES TEXTILES PROVENIENTES DE LA TINTURA REACTIVA DE T EJI DO DE PU N TO DE A L GO DÓN Y E VAL U ACI O N DE L A FACTIBILIDAD DE SU RE-USO DENTRO DEL PROCESO TEXTIL. PRESENTADO POR:. FREDY NICOLÁS MOLINA RODRÍGUEZ LAMINA :. PLANO: AFLUENTES: AGUA DE SUBSUELO AGUA TRATADA ESCALA:. INDICADA. FECHA:. 2016. L-03.
(35) SALE A LA RED PUBLICA DE DESAGUE BZ 0704. 1. CISTERNA DE ALMACENAMIENTO. 2. INTERCAMBIADOR DE CALOR TANQUES ETERNIT BOMBA. POZO DE ARENA. POZO DE PETROLEO OFICINA MANT.. ACIDO ACETICO. DOSIFICADOR PERIFLOC RC. 1. 2. FILTRO (1). SUBE POR BOMBA A TUBERIA DE INGRESO AL INTERCAMBIADOR DE CALOR. AREA TINTORERIA. LABORATORIO DE ACABADOS SALA VOLTEADORA. SUBESTACION. PROYECTO DE INVESTIGACION: " OPT I MI ZA CIÓ N DEL SI STE MA DE TRA T AMI ENT O DE L O S EFLUENTES TEXTILES PROVENIENTES DE LA TINTURA REACTIVA DE T EJI DO DE PU N TO DE A L GO DÓN Y E VAL U ACI O N DE L A FACTIBILIDAD DE SU RE-USO DENTRO DEL PROCESO TEXTIL. PRESENTADO POR:. FREDY NICOLÁS MOLINA RODRÍGUEZ LAMINA :. PLANO: EFLUENTES DEL PROCESO DE TEÑIDO SITUACION ANTERIOR ESCALA:. INDICADA. FECHA:. 2016. L-04.
(36) 1. POZO SEDIMENTACION. 2. POZO ARENA. CALDERO DISTRAL. POZO DE PETROLEO 2. OFICINA MANT.. ACIDO ACETICO 1. DOSIFICADOR. PERIFLOC RC. FILTRO (1). PROYECTO DE INVESTIGACION: " OPT I MI ZA CIÓ N DEL SI STE MA DE TRA T AMI ENT O DE L O S EFLUENTES TEXTILES PROVENIENTES DE LA TINTURA REACTIVA DE T EJI DO DE PU N TO DE A L GO DÓN Y E VAL U ACI O N DE L A FACTIBILIDAD DE SU RE-USO DENTRO DEL PROCESO TEXTIL. PRESENTADO POR:. FREDY NICOLÁS MOLINA RODRÍGUEZ LAMINA :. PLANO:. EFLUENTES - SISTEMA ANTERIOR ESCALA:. INDICADA. FECHA:. 2016. L-05.
(37) TANQUES DE ALMACENAMIENTO. EQUIPO NEUTRALIZADOR. CALDERO DISTRAL. 1. POZO SEDIMENTACION. 2. POZO PRE-SEDIMENTACION. 3. POZO NEUTRALIZACION. 2 1. 3. CHIMENEA DE CO2. FILTROS (2). PROYECTO DE INVESTIGACION: " OPT I MI ZA CIÓ N DEL SI STE MA DE TRA T AMI ENT O DE L O S EFLUENTES TEXTILES PROVENIENTES DE LA TINTURA REACTIVA DE T EJI DO DE PU N TO DE A L GO DÓN Y E VAL U ACI O N DE L A FACTIBILIDAD DE SU RE-USO DENTRO DEL PROCESO TEXTIL. PRESENTADO POR:. FREDY NICOLÁS MOLINA RODRÍGUEZ LAMINA :. PLANO:. EFLUENTES - PROPUESTA ESCALA:. INDICADA. FECHA:. 2016. L-06.
(38) 1.2.3.2 Optimización en filtrado: Una vez que los efluentes abandonan las máquinas de teñido en cada una de las etapas del proceso de teñido y han llegado al primer pozo de acopio, ver Plano L-05, éste efluente en su camino a la recuperación de la energía que consigo traen, ya que salen éstos a temperaturas superiores a los 50 °C, que se llevan a un intercambiador de placas para precalentar el afluente del proceso; atraviesan un proceso de filtración con la finalidad de reducir la cantidad de los sólidos presentes en su caudal. En el mercado existen gran variedad de sistemas y equipos de filtración, cada uno acorde a la situación en particular a la que sean destinados. Para nuestro proyecto en concordancia con el tipo de fluido a ser procesado, el más adecuado es el Filtro de Tipo “Y” que básicamente está compuesto de una carcasa y una canastilla por donde circula el efluente y donde son atrapados los sólidos contenidos en su seno, este tipo de equipo se aprecia en la Figura 1.11.. Figura 1.11 Filtro Tipo “Y” instalado en el circuito de flujo del afluente de proceso. Recuperado de http://www.spiraxsarco.com/global/cl/Products/Documents /Filtros_con_bridas-Instrucciones_de_Instalaci%C3%B3n_y_Mantenimiento.pdf. Por otro lado, la canastilla del filtro es la parte fundamental del equipo de filtración, siendo sus características el diámetro del orificio de pase del fluido, distancia entre los centros de los orificios y el grosor del material en el que se ha elaborado. El detalle de ello lo podemos apreciar en la Figura 1.12 siguiente. 35.
(39) Figura 1.12 Características de las canastillas para los Filtros Tipo “Y”. Recuperado de https://www.google.com.pe/search?q=tamices+mesh+mallas+perforadas&espv=2&biw=1 600&bih=794&tbm=isch&tbo=u&source=univ&sa=X&ved=0ahUKEwjLr_ayqtbQAhWJ 8CYKHY-XA5sQsAQIIg&dpr=1#imgdii=ZokFoMwgN-eZ7M%3A%3BZokFoMwgNeZ7M%3A%3BlDC8ScRsNPvZ7M%3A&imgrc=ZokFoMwgN-eZ7M%3A. 1.2.3.2.1 Situación Anterior: En éste circuito, el efluente atraviesa una etapa de filtrado para ello el equipo empleado es un Filtro Tipo “Y” con canastilla de orificio de ø = 3/16” (4,8 mm) con el cual son separados en gran parte los sólidos sedimentables. 1.2.3.2.2 Propuesta: Con la finalidad de acercarnos los más posible a los parámetros de teñido requeridos para que el efluente del proceso pueda ser considerado como un posible afluente, éste fluido continúa atravesando el Filtro Tipo “Y” inicial que cuenta, como ya se indicó anteriormente, con canastilla de orificio de ø = 3/16” (4,8 mm) y adicionalmente a ello ahora es sometido a una segunda operación de filtrado en otro equipo similar, Filtro Tipo “Y”; sin embargo, ahora con canastilla una porosidad más fina cuya canastilla tiene orificio de ø = 1/16” (1,6 mm) a fin de que el efluente abandone esta segunda etapa de filtración con una cantidad menor de sólidos sedimentables. En la Figura 1.13 y Tabla 1.8 se aprecia las características ambas canastillas.. Anterior. Propuesto. Figura 1.13 Imágenes de las canastillas de los Filtros Tipo “Y” instalados en la línea de tratamiento. 36.
(40) Tabla 1.8 Características del sistema de filtrado Característica Diámetro del orificio (pulgadas) Distancia entre centros (pulgadas) Espesor de placa (milimetros). Símbolo. Filtro anterior. Filtro propuesto. R. 3/16 “. 1/16 “. T. 1/4 “. 3/32 “. E. 1.00. 0.90. En las Figuras 1.14 y 1.15 se aprecian las imágenes de las situaciones anterior y propuesta:. Figura 1.14 Filtro Tipo “Y” - Instalación anterior. Figura 1.15 Nuevo sistema de filtrado. Cuenta con la instalación de dos Filtros Tipo “Y” para la mejor retención de los sólidos presentes en el efluente del proceso.. 37.
(41) 1.2.3.3 Optimización en el neutralizado del efluente de proceso: El efluente del proceso de teñido de fibra de algodón con colorantes reactivos, por ser en su mayoría un proceso netamente alcalino que emplea NaOH, presenta valores finales de pH superiores a 10, lo cual conlleva a realizar acciones para lograr su neutralización. Por otro lado, para lograr la energía necesaria para el desarrollo del proceso de teñido del tejido de punto de algodón se recurre al empleo de vapor saturado, el cual es generado por una caldera marca DISTRAL de 150 psi, que emplea Gas Licuado de Petróleo para la correspondiente combustión (GLP, abastecido por REPSOL, 400-500 gls/d). Los gases de combustión generados son descargados al medio ambiente a través de una chimenea de 7 m. de altura con un diámetro equivalente de 0.56. En la Figura 1.16 se presentan los equipos de combustión mencionados.. (a). (b). Figura 1.16 Equipos de generación de vapor. (a) Caldera DISTRAL – 150 psi. (b) Chimenea.. 38.
(42) El monitoreo de las emisiones de los gases de chimenea (fuel gas) se adjunta en el ANEXO 3, cuyo resumen promedio de la composición de estos gases se presentan en la Tabla 1.9 siguiente Tabla 1.9 Monitoreo de emisiones gaseosas de caldero Contaminantes. Unidad. Flujo volumétrico Partículas (AP42) Velocidad Tiempo de emisión Flujo másico Monóxido de Carbono (CO) Óxidos de Nitrógeno (NO2, NO) Dióxido de Azufre (SO2). m3/h mg/Nm3 m/s h/d Kg/h mg/Nm3 mg/Nm3 mg/Nm3. Parámetros complementarios. Unidad. Oxígeno (O2) Temperatura de Gases Temperatura de Ambiente Dióxido de Carbono (CO2) Exceso de Aire Eficiencia de combustión. % O2 °C °C % % %. Promedio aritmético del periodo de muestreo 11124.40 6.36 12.60 16 0.60 1.31 111.95 1.77 Promedio aritmético del periodo de muestreo 3.14 181.89 29.89 11.65 14.93 93.57. Límite Máximo Permisible ----100** ------------1445* 160** 2000** Límite Máximo Permisible -------------------------. (*) Decreto N° 833/1975 (España) (**) IFC/BM Corporación de Finanzas Internacional del Banco Mundial. General Enviroment Guidelines (01-07-98). 1.2.3.3.1 Situación Anterior: En éste circuito de combustión para la generación de vapor, fuerza motriz del proceso de teñido, el proceso se realiza acorde a lo señalado en los párrafos anteriores, con la consecuente emisión al medio ambiente de los contaminantes señalados en la Tabla 1.9 anterior.. 1.2.3.3.2 Propuesta: De acuerdo a la investigación bibliográfica realizada, Hincapié, Usme y Gallego (2009) brindan una alternativa muy interesante para neutralizar los efluentes textiles alcalinos empleando gases de chimenea (o también llamados gases de combustión de chimenea o fuel gas), principalmente con el aprovechamiento del CO2 presente en el mismo. 39.
(43) Con la finalidad a aplicar esta tecnología en el presente proyecto, contactamos con la empresa FUCHS Enprotec GmbH, ubicada en Stocktal 2, 56727 Mayen, Germany, Heiner Fuchs M.Eng. – Sr. Project Manager, especialistas en el diseño y construcción de equipos aereadores y difusores a fin de que diseñe el equipo adecuado a nuestra disponibilidad de espacio que nos permita diluir el fuel gas dentro del efluente alcalino con la consecuente neutralización del mismo. En la Figura 1.17 se presenta el equipo recomendado para este fin y en la Figura 1.18 la dinámica del mismo:. Figura 1.17. Equipo difusor de gases para medio líquido Fuchs CENTROX Aereator CX-G.. Figura 1.18 Dinámica de la difusión del fuel gas en medio líquido Fuchs CENTROX Aereator CX-G. 40.
(44) El diseño del sistema de neutralización propuesto por Fuchs Enprotec GmbH acorde a la información proporcionada en la Tabla 1.9 y la disponibilidad del espacio mostrados en el Plano L-05, se presentan en la Figura 1.19.. (a). (b). Figura 1.19 Diseño del pozo de neutralización de efluentes alcalinos con gases de chimenea. (a) Vista lateral. (b) Vista aérea. Fuchs CENTROX Aereator CX-G.. En la Figura 1.20 podemos apreciar la ubicación del equipo Fuchs CENTROX Aereator CX-G dentro del sistema de tratamiento junto a los tanques dosificadores de productos floculantes y coagulantes.. Fuchs CENTROX Aereator CX-G. Figura 1.20 Ubicación del equipo Fuchs CENTROX Aereator CX-G. 41.
(45) En la Figura 1.21 se evidencia las obras civiles involucradas en la construcción del pozo de neutralización, se detalla la ubicación del Fuchs CENTROX Aereator CX-G y las tomas de los gases de combustión.. Figura 1.21 Construcción del pozo de neutralización de efluentes alcalinos con gases de chimenea. 42.
(46) Una vez concluidas las obras civiles, se procedió a realizar las primeras pruebas “en vacío” respectivas; esto se evidencia en la Figura 1.22.. Figura 1.22 Puesta en marcha del sistema de neutralización con fuel gas. Pruebas piloto.. 43.
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