Se ha descubierto que el tratamiento por electrocoagulación es un método eficaz para el tratamiento de aguas residuales textiles, ya que la industria textil es la segunda actividad más contaminante del mundo. El tratamiento de las aguas residuales de la industria textil depende de los procesos, en el caso específico del proceso de teñido de hilos de poliéster y algodón, actualmente se limpian mediante el método de coagulación-floculación, el cual requiere el uso de polímeros sintéticos, los cuales, cuando usados en exceso, causan costos adicionales de limpieza y mayor contaminación.
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
- Descripción de la realidad problemática
- Formulación del problema
- Problema general
- Problemas específicos
- Objetivos
- Objetivo general
- Objetivos específicos
- Justificación
- Delimitantes de la investigación
- Teórica
- Temporal
- Espacial
¿Es posible eliminar contaminantes de color, DQO y SST en efluentes líquidos de una planta textil mediante el método de electrocoagulación? Utilizando el método de electrocoagulación, elimina los contaminantes de color, DQO y SST del efluente de la planta textil.
MARCO TEÓRICO
Antecedentes: Internacional y nacional
- Antecedentes internacionales
- Antecedentes nacionales
En la investigación “Apropiación funcional de una celda de electrocoagulación con electrodos de hierro para la limpieza de aguas residuales de la industria textil”. En la investigación “Electrocoagulación de aguas residuales con colorantes sintéticos de la industria textil para reducir el consumo de oxígeno químico”.
Bases teóricas
- Aguas residuales en la industria textil
- Tratamientos de remoción de contaminantes en aguas residuales
- Electrocoagulación
La Tabla 2 presenta los procesos para diferentes tipos de fibras (algodón, lana o poliéster). En la Tabla 3 se detallan las sustancias químicas comúnmente utilizadas en los principales procesos de la industria textil. Otro contaminante importante en la industria textil es el tinte, que se describe a continuación.
En la Tabla 4 (página 23) se muestra la clasificación de los tintes según su método de aplicación. En la Tabla 5 (página 24) se muestran los porcentajes aproximados del grado de fijación del tinte en la fibra y su porcentaje de vertido en las aguas residuales. Existe una gran cantidad de técnicas específicas para eliminar contaminantes en aguas residuales.
En conexión monopolar en paralelo: los electrodos (ánodos y cátodos) están conectados en paralelo, donde la corriente eléctrica se distribuye entre todos los electrodos de acuerdo con la resistencia de las celdas individuales, por lo que se requiere una diferencia de potencial menor en comparación con la conexión en serie. [11].
Marco conceptual
La corriente eléctrica favorece el movimiento de las partículas contaminantes más pequeñas, lo que aumenta la coagulación. El lodo resultante contiene altas concentraciones de aluminio o hierro dependiendo del electrodo de sacrificio utilizado. Como se puede deducir, los parámetros de las aguas residuales textiles provenientes del teñido de hilados exceden los valores máximos permitidos por las normas peruanas para su vertido al alcantarillado, por lo que es necesario su tratamiento.
Las aguas residuales textiles se pueden tratar de forma convencional con tratamiento primario o utilizando nuevas tecnologías, buscando soluciones económicas. Una de las nuevas tecnologías que se pueden utilizar es la electrocoagulación, que requiere celdas electrolíticas con una adecuada selección de parámetros. En este trabajo de investigación se trataron a nivel de laboratorio aguas residuales textiles procedentes de una fábrica de teñido de hilos de algodón y poliéster mediante electrocoagulación.
Entre los parámetros que se estudiaron está el voltaje, que es una medida indirecta de la intensidad de la corriente que, en presencia de electrodos, produce iones coagulantes que facilitan la separación de sustancias; y se debe encontrar el tiempo de tratamiento a partir del tiempo óptimo de tratamiento para asegurar la formación de un mayor número de pelos, ya que tiempos demasiado largos reducen la eficacia, provocando que los contaminantes regresen al agua.
Definición de términos básicos
HIPÓTESIS Y VARIABLES
Hipótesis
- Operacionalización de variables
Porcentaje de remoción de color, DQO y SST en efluentes líquidos de una fábrica textil por el método de electrocoagulación. Son las características que nos informan sobre el comportamiento del material ante diversas acciones externas, como calentamiento, deformaciones o ataques de productos químicos. Medida de referencia que, con carácter complementario o complementario, se aplica cuando las características de la actividad no permiten una adecuada determinación de los valores límite de emisión o cuando no existe normativa aplicable [41].
METODOLOGÍA DEL PROYECTO
- Diseño metodológico
- Método de investigación
- Población y muestra
- Población
- Muestra
- Lugar de estudio y periodo desarrollado
- Técnicas e instrumentos para la recolección de la información
- Técnicas para la recolección de información
- Equipos y materiales
- Análisis y procesamiento de datos
- Aspectos éticos en investigación
Se tomó una muestra del agua residual de la planta textil TEA, recolectada durante una jornada laboral, se muestrearon 15 litros del agua residual cada 2 horas hasta llegar a 60 litros. La Figura 5 muestra el tiempo de muestreo en la cámara de la bomba. Las propiedades fisicoquímicas de las aguas residuales de la planta textil TEA fueron analizadas de acuerdo con los métodos estándar para el examen de aguas y aguas residuales (SMEWW-APHA-AWWA-WEF), para los parámetros color, DQO, SST, turbidez, conductividad, pH. y temperatura.
La Figura 7 muestra los detalles del acondicionamiento de la celda de electrocoagulación (a) celda acondicionada de vidrio (b) Equipo de electrocoagulación. Se vertieron 1,5 litros de muestra de efluente de fábrica textil en la celda electrolítica, se insertaron electrodos de hierro y aluminio y se ajustaron las condiciones. a b .. funcionamiento y equipo encendido. La DQO de la muestra inicial de efluente líquido de la fábrica textil se comparó con la DQO de la muestra tratada, que se midió en el dispositivo colorimétrico.
Para caracterizar la muestra tratada se utilizaron los Métodos Estándar para Investigaciones de Aguas y Aguas Residuales (SMEWW-APHA-AWWA-WEF) según los parámetros: color, DQO con colorimetría y SST instrumental.
RESULTADOS
Resultados descriptivos
Resultados inferenciales
Nota: El gráfico muestra que el voltaje es el factor más relevante para el porcentaje de eliminación de DQO, seguido del tiempo y la combinación de ambos. Nota: El gráfico muestra que el voltaje es el factor más relevante para el porcentaje de eliminación de color, seguido del tiempo. Nota: El gráfico muestra que el estrés es el factor más relevante para el porcentaje de eliminación de SST, seguido del tiempo.
La Figura 16 muestra los principales efectos de eliminar el porcentaje promedio de la demanda química de oxígeno. La Figura 17 muestra los principales efectos del porcentaje medio de decoloración. Nota: En la gráfica se observa que a 15 V el % de remoción está por encima del promedio, y en términos de tiempo se observa que a los 30 min está por encima del promedio de remoción de color que está entre 80 y 85%.
La Figura 18 muestra los principales efectos de la eliminación porcentual promedio de sólidos solubles totales.
Otro tipo de resultados
Nota: En el gráfico se puede observar que a 15 V el porcentaje de remoción está por encima del promedio, y con respecto al tiempo se puede ver que a 30 minutos está por encima del promedio de remoción de SST, que está entre 70 y 75%. Nota: La gráfica muestra que el pH está entre 7 y 9, el cual está dentro del VMA de la descarga del efluente; Se observa que el comportamiento de la corriente varía entre 2 y 3 A, lo que servirá para determinar la energía consumida durante el tratamiento. Nota: El gráfico muestra que la energía consumida en la celda de electrocoagulación aumenta a medida que aumentan el voltaje y el tiempo.
DISCUSIÓN DE RESULTADOS
Contrastación y demostración de la hipótesis con los resultados
La hipótesis general propone una eficiencia de remoción de la carga contaminante de color, DQO y SST en aguas residuales líquidas de una planta textil mediante el método de electrocoagulación permitirá resultados superiores al 70%, según los resultados obtenidos en la tabla 12, obtenemos en la prueba número 9 mostró el mayor porcentaje de remoción de DQO de 86.46%, color 95.74% y la prueba 8 de remoción de SST 82.48%, el cual supera el 70%, mostrando la hipótesis general propuesta.
Contrastación de los resultados con otros estudios similares
En la investigación [9] utilizan una solución de agua textil sintética con propiedades similares en la celda acondicionada tipo monopolar paralelo con 4 electrodos (2 ánodos de hierro y 2 cátodos de aluminio), separación de placas de 10 mm, donde los autores reportan un porcentaje del 60%. Eliminación de DQO a 5 amperios en un tiempo de 30 min. en comparación con la muestra textil real utilizada en la prueba 9, donde se obtuvo un 86.48% en un tiempo de 45 min, se concluye que esto se debe a que trabajaron con un menor número de electrodos y un menor tiempo de procesamiento. En cuanto al porcentaje de eliminación de color obtenido de la tabla 12 y prueba número 9, se obtuvo una eliminación del 95,74%, similar a la investigación [5] donde el autor utilizó agua textil sintética y reportó un 94% de eliminación de color. , con un voltaje de 12V y tiempo mayor a 80 min, utilizando la misma combinación de electrodos Fe-Al. De acuerdo a los resultados obtenidos en la Tabla 12, el porcentaje de remoción de DQO a 15V y 45min de 86.48% obtenido en la prueba número 9 es similar a la investigación [11], que también obtuvo una remoción de 87% con un pH neutro similar a 7.12. , pero un tiempo más corto de 15 min.
Responsabilidad ética de acuerdo a los reglamentos vigentes
CONCLUSIONES
RECOMENDACIONES
Evaluación de la eficiencia de la electrocoagulación en aguas residuales textiles utilizando aluminio como electrodo. Adquisición funcional de una celda de electrocoagulación con electrodos de hierro para el tratamiento de aguas residuales de la industria textil. Evaluación de la eficiencia de una celda de electrocoagulación a escala de laboratorio para tratamiento de agua, Tema de Maestría (Para optar al Grado Académico de Maestría en Ciencias Ambientales con Diplomado en Control de la Contaminación y Planificación Ambiental).
Cuaderno Tecnológico de Gestión de Aguas Residuales Textiles del Instituto Nacional de Tecnología Industrial. Eliminación de contaminantes en aguas residuales líquidas de una planta textil mediante el método de electrocoagulación. La eficiencia de remoción de la carga contaminante de color, DQO y SST en aguas residuales líquidas de una planta textil mediante el método de electrocoagulación permitirá resultados superiores al 70%.
Y= Proporción de eliminación de color de DQO y SST en aguas residuales líquidas de una planta textil que utiliza. método para. electrocoagulación. INDICADORES DIMENSIONALES INDEPENDIENTES a) ¿Qué es . propiedades . ¿Propiedades físico-químicas del agua residual líquida de una fábrica textil? Los parámetros de tiempo y voltaje afectan el proceso de electrocoagulación, lo que permite una mayor eliminación de contaminantes de color, DQO y SST en las aguas residuales líquidas de una planta textil.
