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Título : Tratamiento de aguas residuales provenientes de la fase de teñido de la curtiembre mediante un sistema físico-químico basado en la oxidación avanzada con la ayuda del semiconductor TiO2 en presencia de luz UV
Autor : Peñafiel, Ródny (dir)
Alarcón Rodas, Cristina Alexandra
Descriptores / Subjects : Ciencias
Fecha de Publicación : 2014
Ciudad: Editorial : Quito: USFQ, 2014
Cita Sugerida : Tesis (Ingeniera Ambiental), Universidad San Francisco de Quito, Colegio de Ciencias Biológicas y Ambientales; Quito, Ecuador, 2014
Resumen / Abstract: En el Ecuador una de las industrias que destaca es la del cuero, está industria se encuentra concentrada especialmente en la provincia de Tungurahua. Uno de los grandes problemas que enfrenta esta industria es la gran cantidad de residuos, siendo las descargas líquidas las de mayor importancia. Estos efluentes contienen residuos como pelo, piel, sangre, estiércol, sal en grano, sales de cromo, sulfuros, suciedad adherida a la piel, proteínas, grasas, cal, nitrógeno amoniacal, tensoactivos, colorantes, etc. Debido a estos residuos los efluentes generados durante el proceso de curtiembre contienen elevadas concentraciones de agentes químicos tóxicos como cromo y sulfuro, así como elevada carga orgánica y sólidos suspendidos. Para este estudio nos enfocamos en la fase de teñido de la fabricación del cuero, en la cual se usan ácidos y colorantes azoicos. Las aguas generadas del proceso de teñido tienen como principal problema las concentraciones de colorante. Los colorantes azoicos que son utilizados no son tóxicos pero sus subproductos, aminas aromáticas, pueden ser cancerígenas y mutagénicas siendo de gran peligro para la salud humana. El objetivo del siguiente trabajo es tratar las aguas residuales de la curtiembre provenientes de la fase de teñido para la remoción del colorante presente en las mismas. Para esto se realizó un sistema físico-químico basado en la oxidación avanzada con la ayuda de un semiconductor en presencia de luz UV. Para llegar a este objetivo el estudio consistió en diferentes análisis y experimentos a escala de laboratorio. Primero, se realizó un estudio del comportamiento del colorante azoico Trupocor T Extra que es utilizado para el teñido con el semiconductor TiO2 mediante isotermas de adsorción. Segundo, se realizaron experimentos a escala de laboratorio con soluciones preparadas de colorante a diferentes concentraciones, estos se realizaron de dos maneras; con experimentos Batch con el semiconductor en suspensión y presencia de luz UV y experimentos con el uso de un reactor Flujo Pistón con el semiconductor fijado en un lecho de arena en presencia y ausencia de luz UV. Para la siguiente fase del estudio se caracterizó las aguas residuales de los procesos de teñido de una curtiembre midiendo diferentes parámetros. Y por último, para el tratamiento de las aguas residuales se usó un reactor PFR con el semiconductor fijado en la arena en presencia y ausencia de luz UV. En los experimentos Batch se encontró una remoción del colorante que varía, para una concentración de 50mg/L 34% hasta el 83% para una concentración de 10mg/L. Para los experimentos en el reactor PFR se encontró una remoción promedio del 94.25% en ausencia de luz UV y de 95.35% en presencia de luz UV. En cuanto a la remoción de colorante de las aguas residuales se obtuvo una remoción del 89.75% en presencia de luz UV y en ausencia de luz UV un promedio de remoción del 78%.
Descripción : In Ecuador one of the industries that stand out is the leather industry, this industry is especially concentrated in the province of Tungurahua. One of the major problems the industry is facing is the large amount of wastes they produced, being the most important the water pollution. These effluents contain debris such as hair, skin, blood, dung, rock salt, chromium salts, sulphides, dirt stuck to the skin, proteins, fats, lime, ammonia nitrogen, surfactants and dyes. Furthermore the effluents generated during the tanning process contain high concentrations of toxic chemicals such as chromium and sulphide, as well as suspended solids and organic matter. For this study we concentrated on the phase of dyeing for which acids and dyes are used. The main problem of the effluent generated during the dyeing process is the dye concentrations. The azoic dyes that are used are non-toxic but their degradation products such as aromatic amines can be carcinogenic and mutagenic being a great danger to human health. The objective of this study is to treat the dye material found in the wastewater from the dyeing phase of the rather production. Therefore, a physic-chemical system based on the advanced oxidation with the aid of a semiconductor in the presence of UV light was performed. To reach this objective the study consisted of different analyzes and experiments at laboratory scale. First, it was performed a study of the behavior of the dye Trupocor T Extra, which is used for dyeing, with the semiconductor TiO2 by adsorption isotherms. Second, laboratory scale experiments were performed with dye solutions at different concentrations, these experiments were conducted in two ways: batch experiments with the semiconductor in suspension in the presence of UV light, and experiments using a Plug Flow Reactor with the semiconductor fixed on a bed of sand in the presence and absence of UV. For the next phase of the study, wastewater from the dyeing processes was characterized by measuring different parameters. Finally, for the treatment of wastewater a PFR reactor was used with the semiconductor fixed on sand particles in the presence and absence of UV light. Batch experiments show a dye removal of 34% for a concentration of 50mg/L and for a concentration of 10mg/L a removal of 83%. Experiments in the PFR reactor show an average removal of 94.25 % in the absence of UV light and of 95.35 % in the presence of UV light. Experiments for the removal of dye from the wastewater show a removal to 89.75% in the presence of UV light and in the absence of UV light an averaged removed of 78 %.
URI : http://repositorio.usfq.edu.ec/handle/23000/3241
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