industria textil

Planta de tratamiento de aguas residuales

Se estima que la industria Textil, es una de las de mayor consumo de agua entre las industrias analizado globalmente. Siendo solamente superada por la industria del papel y celulosa.

Los consumos de la industria textil vienen dado principalmente por los procesos de lavados, blanqueo y apresto (Tinturado). Cada uno de ellos aportan distintos químicos usados, los cuales deben ser necesariamente tratados previamente a ser enviados a los sistemas de aguas municipales.

En algunos países la legislación obliga a un riguroso tratamiento del agua, con el objetivo de lograr bajos contenidos de Sólidos, Color y Detergentes. Todos los parámetros anteriores se encuentran enmarcados en variables tales como la DQO (Demanda Química de Oxígeno) la cual mide la capacidad que tiene el agua para mineralizar compuestos químicos a través de una medida indirecta como lo es el consumo de oxígeno. De la misma forma pero menos relevante dado los componentes usados en esta industria, es la DBO ( Demanda Biológica de Oxígeno) la cual dice relación en cuanto a la degradación de elementos orgánicos usando como índice el consumo de oxígeno.

No obstante a lo anterior los estudios realizados en torno a esta industria han definido un parámetro que relaciona la DBO con la DQO. Estableciéndose que valores por bajo 0.6 en la relación DBO/DBQ serían valores inapropiados para el despacho de RILes a sistemas acuáticos sin un tratamiento previo.

RILes

Como en toda actividad de tipo Fabril, la generación de Residuos Industriales Líquidos son una constante, por lo tanto su manejo y tratamientos deben ser de especial cuidado a las empresas debido que la gran cantidad de insumos químicos usados en los procesos de transformación son altamente dañinos para la vida acuática e indirectamente para el ser humano que la consume.

En el caso particular de la industria Textil, dichos RILes están provistos de una fuerte carga de detergentes, residuos de color (Pigmentos y/o Colorantes), Sólidos en Suspensión, entre otras macro-moléculas de cadenas largas, que hacen la degradación de las mismas, sea un tema muy complejo en un medio biológico.

Los volúmenes de agua usada y por ende residual en los procesos textiles son muy elevados, dado que todas sus etapas la requieren. Esto implica destinar grandes extensiones a procesos tradicionales tales como: Filtrado, Sedimentación, Floculación - Coagulación, Procesos biológicos y Desinfección, para recién en ese momento poder ser eliminados con grados de seguridad al ambiente.

Las variables que determinan el grado de profundidad de los tratamientos de residuos líquidos y aéreos, dependen principalmente de la legislación vigente en cada país, primando siempre el factor económico y lamentablemente no el factor ambiental. Las operaciones que en un país pueden ser muy pro no lo son en otro, lo cual demuestra que las directrices no son iguales y no cuentan con una definición a nivel mundial.

Calidad del Efluente

Una alta calidad de efluente, necesariamente, requiere tratamientos refinados, intensivos y extensivos por la naturaleza misma del proceso.

Nuevas tecnologías se han desarrollado, las cuales hasta hace poco han sido poco consideradas producto de sus altos costos así como profesionales dedicados a la tarea en particular.

Diferentes técnicas se analizan al momento de enfrentar un desafío en cuanto al manejo de estos residuos. Algunas tecnologías disponibles y valores caracteristicos de efluentes, se presentan en tabulación a continuación:

Principales técnicas para tratamientos de aguas efluentes textiles

El ozono en la industria textil

Cuando hablamos de tratamientos de RILes nos enfocamos únicamente en lo que respecto al manejo de los efluentes líquidos, lo cual es correcto, no obstante las particularidades de las soluciones de OooZone en torno a la industria textil van mas allá, pudiendo destacar el alcance sobre la mejora en el agua cruda Influente, el lavado y blanqueado de fibras textiles y por supuesto el manejo apropiado de los RILes generados en la producción.

Cada uno de los procesos antes mencionados requieren un tratamiento y técnica diferenciados. Es ahi donde OooZone con su experiencia juega un papel clave en la determinación de aquellas variables, a través de sus procesos ( http://www.ooo-zone.com/copia-de-proyectos ) a fin de que el tunning de equipos, concentraciones y técnicas sean las apropiadas a cada etapa del proceso en donde se involucre.

Manejo de agua cruda influentes

El agua usada en los procesos textiles son de variadas procedencias, desde aguas potables hasta aguas provenientes fuentes naturales tales como vertientes. Cuando son de este último tipo, normalmente deben ser tratadas adecuadamente a fin de disminuir los sólidos en suspensión, causantes de lodos y disminución de la eficiencia en los procesos de tinturado principalmente. Químicos tales como Sulfato de Aluminio ( Al2(SO4)3 ) y Sulfato Férrico ( Fe2(SO4)3 ) son componentes que pueden ser reemplazados por procesos avanzados de oxidación mejorando con ello la floculación sin la generación de lodos.

Procesos de Lavado y Blanqueo

Las materias primas usadas en la confección de telas tales como Lino y Lana de origen vegetal y animal respectivamente, requieren necesariamente un tratamiento de lavado y blanqueo, que a menudo son realzados a través de métodos tradicionales tales como detergentes, surfactantes y emulsificantes; para el caso de lavados y para el blanqueo principalmente realizado mediante Peróxido de hidrógeno o mas conocido como agua Oxigenada ( H2O2 ). Para ambos procesos los químicos usados representan significativos aumentos en el DQO ( Demanda Química de Oxígeno ) factor crucial en el análisis de la calidad de los efluentes líquidos de cualquier proceso fabril. Por otra parte y de forma indirecta se afectan parámetros tales como el consumo de agua caliente ( Finalmente energía ) en el caso de los lavados y agua cruda tratada para los procesos de enjuagues de manera abundante, principalmente para la remoción del exceso de Hidróxido de sodio (NaOH) presente en los detergentes de tipo alcalinos, intensamente usados en la industria.

El ozono por si solo en este caso, es capaz de blanquear fibras ya que es capaz de actuar a nivel molecular en los componentes orgánicos que generan el color de las fibras naturales sin afectar su composición química base.

Aguas efluentes RILes

La sumatoria de procesos en la industria textil necesariamente genera un efluente acuoso llamado residuo industrial Líquido o mas conocido como RIL. Estos, contienen una acumulación de contaminantes presenten en los químicos que han sido usados para los procesos de lavado, blanqueo, tinturado y fijado. Los parámetros mas importantes a analizar en la composición de los RILes son el DBO, DQO, SST, NKT y Color, existen otros parámetros los cuales si bien son importantes no son los mas gravitantes. Existe ademas un ratio muy estudiado que dice relación con la Bio - degradabilidad del RIL. La relación DBO/DQO es clave indica que valores por bajo el ratio 0.6 serían RILes de muy baja Bio - degradabilidad, con lo cual debe haber una mejora en los procesos de RILes. En los aspectos específicos de los efluentes se deben analizar opciones de Oxidaciones Avanzadas (AOP por sus siglas en Inglés) Y analizar las eficacias reales sobre las distintas técnicas que permitan el óptimo resultado. La búsqueda de oxidantes mas fuertes que el Ozono como los Radicales Hidroxilos (·OH) son en el foco de atención en estos casos los cuales OooZone están en condiciones de brindar. En la tabla a continuación son presentados datos característicos a una industria textil referido a sus RILes.

Parámetros típicos de un Ril en una industria textil

Uno de los mayores problemas referidos al RIL esta referido al color, ya que este contiene moléculas que en algunos casos son altamente dañinas para el medio acuático y también para el ambiente humano. Es así que muchas moléculas del tipo Aminas Aromáticas, presentes en colorantes artificiales desarrollados por la industria, tienen estudios en cuanto a su afectación al ser humano directamente por ser elementos mutagénicos, cancerígenos y/o precursores de enfermedades a través de la degradación lumínica. algunos ejemplos y posibles enfermedades descriptas a continuación:

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Soluciones de AOP en la industria Textil

Las técnicas de mitigación o eliminación de sustancias del aire o agua a través de sus tratamientos son variadas pero todas basadas en su Oxidante el Ozono. Se ha estudiado profundamente las relaciones que existen de las diferentes técnicas stand alone tales como: UV, Peróxido, Sales Férricas, Ozono, Dióxido de Titanio, Dióxido de Manganeso, Carbón activado, Luz Solar, entre otros. Y de las relaciones de técnicas que permiten la mayor efectividad via radicalaria tales como: UV254nm/ O3, UV254nm/O3/H2O2, Fe2/UV254nm (Foto Fenton), TiO2/UV>400nm, O3/CGA/UV254nm, entre otros. Todos los anteriores en búsqueda del radical Hidroxilo (·OH) que dada su alta capacidad Oxidativa ( 2.8v ) es un elemento muy buscado para estos procesos.

Desde el punto de vista de una empresa textil y basado en las técnicas antes mencionadas, el uso de Procesos de Oxidaciones Avanzadas aportan mejoras sobre los siguientes puntos:

Energía

Al usar Ozono en los procesos de lavado el requerimiento de temperaturas de agua es temperatura ambiente, no se requiere el incremento desde 20 - 60ºC por consiguiente una considerable disminución en KWH netos de consumo eléctrico. El ozono no requiere agua caliente, es más su accionar se ve beneficiada a bajas temperaturas, esto se explica ya que la estabilidad del mismo es mucha mas alta a bajas temperaturas. Por lo tanto eliminar el ítem costo energía por calentamiento de agua es real al usar Ozono. Esto impacta en la energía directamente pero indirectamente en las fibras al no ser sometidas a estrés térmico al igual que los materiales de construcción de equipos y el ambiente de trabajo en la planta de procesos

Detergentes

Con el uso de Ozono los requerimientos de detergentes pueden bajar hasta un 80%, esto está directamente relacionada con el punto anterior, ya que la necesidad de mas tenso-activos asi como también supresores de la dureza del agua no serán ahora requeridos, ya que el Ozono se encarga de la mineralización de la mayoría de los componente que impactan en la dureza del agua encontrándose principalmente entre ellos el Magnesio (Mg+2) , el Calcio (Ca+2) y el Bicarbonato (HCO3).

Según estudios una concentración de 0.87 mg/l de Ozono (O3) son requeridos para degradar 1 mg de Magnesio (Mg)

Por todo lo anterior, la combinación Ozono + detergente es ahora más efectiva, ya que el Ozono colabora activamente en la disminución de la dureza del agua haciéndola mas efectiva a la acción del detergente en menor cantidad.

Volumen y recuperación de agua

El proceso de lavado convencional de agua caliente exige al menos los siguientes ciclos:

Enjuague Inicial
Lavado
Enjuague
Enjuague final

Las exigencias de agua y además de agua caliente a través de los métodos tradicionales son importantes, el agua debe ser acondicionada para el objetivo de resultado óptimos y en tiempos adecuados.

El efecto del agua caliente sobre la capacidad emulsificante del detergente, es directamente proporcional por lo tanto a través de sistemas tradicionales los costos asociados a este proceso son parte de la estructura de costos en la industria con el ozono el agua ya no debe ser caliente.

Hemos analizado de acuerdo a nuestras experiencias de laboratorio, que las posibilidades de reciclar agua son 100% reales. Al contener estos efluentes altos contenidos de químicos que mantienen el DBQ alto al igual que el color y los sólidos en suspensión, la técnica será híbrida, pudiendo destacar de acuerdo al tipo de RIL una mezcla de O3/ UV/ CAG. No obstante la determinación de las concentraciones, el tipo de equipo que lo produzca asi como el tipo de oxidantes, adsorbentes o catalizadores vendrán en respuesta al plan piloto que necesariamente debe ser realizado para un tratamiento de esta magnitud. OooZone dispone de capacidad técnica para llevar a acabo estos procesos para su industria.

Acción Sanitizante

El Ozono por sus características intrínsicas nos permiten llevar a cabo una Desinfección Química alotrópica (DQA) potenciada por su alto poder oxidativo (2.07 ev). El Ozono se encuentra entre los mas altos luego del Flúor (3.03 ev) y del Oxigeno atómico (2,42 ev).

Es importante decir que la naturaleza sanitizante entre uno y otro producto están dadas solamente por su capacidad oxidativa, es decir a un valor alto de oxidación, mas eficiente en acción y tiempo.

El cloro (Cl-) (POR 1.36 ev), el peróxido (H2O2)( POR 1.78 ev) o el ácido peracético (CH3CO3H) (POR 1.762 ev) normalmente de uso en las lavanderías todos tienen potencial de oxidación más bajo que el Ozono.

Nuestros equipos destinados a estos propósitos cuentan con sistemas automatizados con los cuales hacemos medición y monitoreo permanente del potencial de oxido reducción (POR) con el cual podemos saber exactamente el momento que logran su punto exacto para el propósito planteado y con ello ahorrar energía. El exceso no hará mas intensa la desinfección, ya que se logran mesetas que no incrementan la efectividad.

Ambiental

La industria Textil es un tipo de empresa de consumo intensivo de elementos tales como agua, detergentes y energía, cada uno de estos las convierten en industrias de gran impacto respectivamente: Sobre el Recurso hídrico, Obliga a un manejo de RILes y conllevan altos niveles de consumo de energía.

Todas las características antes mencionadas a través del ozono las podemos mitigar:

Recurso Hídrico

El consumo de agua será menor al mejorar las capacidades del agua cruda sin mediar uso de químicos como Sulfatos. Es posible eliminar ciclos de enjuage normalmente muy alto en enjuagues "a llave abierta", Las posibilidades del rehuso del agua es real aportando con agua de procesos de tinturado e incluso a lavado. Este proceso debido a sus altos contenidos de químicos hacen que requieran de una técnica mixta de AOP.

Mejoramiento de Riles

Pese a no usar Ozono en el proceso de lavado con lo cual la cantidad de detergentes seguirán siendo muy altos es posible mejorar los efluentes y el tratamiento de los mismos haciéndolos menos costosos, el ozono ademas es capaz de biodegradar compuestos químicos, mejorando la DQO en los procesos efluentes de aguas desde la planta a los sistemas de alcantarillados o desagües municipales. Una de las mayores complicaciones ya presentadas en los RILes de la industria textil es el color, el cual es posible mineralizarlo con Ozono, las opciones deben ser analizadas para determinar el tipo de pigmento o colorante y en base a ello operar con una opción Híbrida de Procesos de Oxidación Avanzada, principalmente para lograr resultados rápidos y eficaces. Estos son los mismos RILes que serán una vez tratados, rehusados en procesos de la fábrica.

Disminución de energía

Pudiendo prescindir del agua caliente casi totalmente, los consumos energéticos asociados tenderán a cero en ese ítem con el consecuente estatus de Green Process.

Productivo

En el orden productivo la eficiencia o el aumento en la cantidad de ciclos correctamente realizados conlleva a una mejora de orden económico, ya que sin mayor inversión en equipamiento es posible aumentar la producción sobre la misma capacidad instalada.

Esto es posible al acortar los ciclos de procesos haciéndolos mas eficientes, el ciclo de lavado se puede acortar hasta en un 20%, eliminando el ciclo de desinfección y su enjuage ya que el Ozono sanitiza desde el comienzo las fibras en cada uno de los ciclos. Por otra parte al haber disminuido el nivel de detergente el ciclo de enjuague será disminuido hasta un 50% al menos.

A continuación se presenta un gráfico que muestra la forma cómo se mejoran los tiempos y se suman todas las demás mejoras presentadas anteriormente.

Porque usar Ozono en una Industria Textil?

Incrementa la rentabilidad via ahorro
- Hasta un 50% disminución en costos energéticos por concepto de calentamiento de agua. Opera a temperatura ambiente.
- Hasta un 80% menos de consumo en detergentes. Mejora la calidad del agua
- Hasta un 40% menos en tiempos de procesos. No requiere enjuages extras y elimina algunos
Elimina completamente Olores, no requiere agentes adicionales de desodorización
Blanquea la fibra sin necesidad de uso de componentes adicionales ó fluorescentes para evitar el típico color amarillo
Sanitización durante todo el proceso (Agua de proceso + Ozono) alta acción acción biocida en breve tiempo de contacto (1 mg/litro x min)
Disminuye tiempos de ciclos de lavado, enjuague y sanitizado, hasta un 40% de ahorro de tiempo
Su concepto Turn-Key, provee una solución de simple implementación. Se conecta a los sistemas hidráulicos de la industria Textil de forma simple y eficiente.
Ambiente de trabajo seguro. Todos los equipos DQA cuentan con sistemas de destrucción catalítica del ozono residual.
Ambiente confortable, las áreas de trabajo ahora no son calurosas.
Materia prima es el aire ambiental del cual se obtiene el Oxígeno el cual genera Ozono.
Eficiente en lo económico consumos desde 1 KWH en pequeñas instalaciones hasta una de gran envergadura de 25 KWH.
Bajo costo de mantenimiento
Seguro en el uso y amigable con el medio ambiente al aportar con mejora en la calidad del agua efluente y disminuyendo el consumo influente.

Sobre OooZone

OooZone es una compañía creada para dar servicios de ingenieria con Ozono, en los ámbitos industriales tales como: Acuicultura, Alimentos y Bebidas, Packaging, Inmobiliario y construcción, Tratamiento de aguas, Hospitales y Sanidad, Agroindustrial y el manejo de emisiones de olor y control micro-biológico de ambientes de producción.

Para llevar a cabo dichos procesos OooZone se vale de equipos completamente abastecidos por oxigeno y niveles de precisión que superan el 99% en sus dosificaciones que ademas cuentan con control sobre el Potencial de Oxido Reducción (ORP) con lo cual llevamos las medidas exactas lo cual redunda en ahorro y eficiencia de equipos y rigurosidad en las concentraciones logradas. Nuestros equipos de diseño propio son enfriados con agua a fin de mejorar la eficacia y sistemas de control, con lo cual es capaz de generar sistemas sistemas tales como CIP (Clean In Place)/ COP (Clean Out Place), AOP (Advanced Oxidation Process), entre otros.

Basados en la tecnología del Ozono y usando sistemas de automatización y control (Software) desarrollamos proyectos a la medida de la necesidad de cada uno de los diversos clientes, desde los pequeños y artesanales hasta grandes corporaciones que requieran de nuestros componentes y servicios de soporte permanente.

OooZone entrega y da soporte permanente a sus instalaciones cuando estas son contratadas, a través de sistemas en línea de monitoreo y control de concentraciones y tiempo de ejecución.

Las mejoras continuas producidas por este proceso hacen que nuestros servicios aumenten en calidad día a día, con entrega de resultados en extremo precisos. Siempre apuntando a la seguridad, valor y a la eficiencia de parte de nuestros clientes.