El desarrollo de la industria textil contribuye directamente al crecimiento económico de los países. En Colombia, ésta representa el ca. 12% del PIB nacional. El sector cuenta con ca. 450 fábricas de textiles y 10000 de confecciones, localizadas principalmente en Antioquia, Cundinamarca, el Eje Cafetero y el Valle del Cauca.
A pesar del papel protagónico de la industria textil, no es posible ocultar el impacto negativo que sobre el medio ambiente y la salud humana generan sus aguas residuales. Su alto contenido de colorantes es una de las principales causas de contaminación. Una gran proporción de los colorantes que se usan para tinturar son del tipo azoicos; es decir, incluyen en su estructura el enlace (−N = N−) lo que los hace, por naturaleza, recalcitrantes y cancerígenos. Entre los colorantes azoicos está el colorante negro ácido 194, uno de los más utilizados a nivel industrial para teñir cuero, lana, poliamida y seda, papel, pintura, entre otros materiales.
En el Eje cafetero, muestras de aguas residuales industriales que contienen este colorante presentan muy altos valores de Demanda Química de Oxígeno, DQO, y de color (ca. 3800 mg O2/L y 50000 U Pt-Co, respectivamente). Así, considerando la responsabilidad legal (Resolución 0631/2015 del Ministerio de Medio Ambiente y Desarrollo Sostenible) y sobre todo social, el desarrollo de métodos de tratamiento, ambientalmente amigables y económicamente viables, para las aguas residuales textiles se ha convertido en una prioridad.
Recientes tendencias de investigación incluyen como alternativas los métodos físicos-químicos (v.g., los Procesos Avanzados de Oxidación), las técnicas enzimáticas, y su combinación. En algunos casos, los primeros han resultados ser eficientes respecto a la reducción de ciertos parámetros de contaminación, pero a altos costos energéticos y ambientales (v.g., generación de lodos tóxicos). Por otro lado, debido a las altas cargas contaminantes que caracterizan las aguas residuales industriales textiles, la viabilidad de uso de las técnicas enzimáticas está sujeta a su combinación secuencial con los procesos físico-químicos.
En esta investigación se evaluará el potencial de los procesos secuenciales Coagulación/Floculación (C/F) con procesos ELECTRO-FENTON (EF), ENZIMATICO y Bicarbonate Activated Peroxide (BAP) como alternativas de tratamiento del agua residual industrial proveniente del teñido con el colorante negro ácido 194. El estudio se enfocará en la evaluación rigorosa, con criterios de eficiencia, bajos costos y protección al medio ambiente, del efecto de diferentes variables operacionales de los procesos de tratamiento propuestos sobre la mineralización y degradación del contaminante así como la evolución de la toxicidad de los efluentes. Para la caracterización de aguas residuales industriales, efluentes sólidos y líquidos resultantes de cada etapa de tratamiento se usarán pruebas estándar (APHA, ASTM). Se emplearán técnicas estadísticas de diseño y de análisis de experimentos (v.g., Análisis de varianza y Metodología de Superficie de Respuesta) para: establecer la relevancia y reproducibilidad de los datos obtenidos, determinar interacciones entre diferentes variables de operación y su efecto al desempeño de los procesos, optimizar condiciones operacionales de los procesos propuestos. Así, la investigación incluirá: (i) la toma de las muestras de aguas residuales industriales y su caracterización; (ii) la optimización del proceso C/F; (iii) la optimización de cada proceso secuencial para el tratamiento del agua residual industrial; (iv) la determinación de los parámetros cinéticos a las condiciones óptimas de operación de los procesos estudiados; (v) la evaluación de la toxicidad de efluentes obtenidos en cada etapa de tratamiento; (vi) la evaluación de alternativas para la disposición de los lodos generados; y (vii) evaluación de los costos operacionales totales de los procesos de tratamiento analizados. |