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

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%.