Colombia ha sido reconocida mundialmente por su industria textil (ca. 12% del PIB Nacional) (Procolombia, 2017) y por su oferta hídrica. Estos dos recursos se debaten entre la necesidad de crecimiento económico y el manejo racional de las fuentes hídricas. Las nuevas legislaciones en cuanto al consumo de agua y la disposición de efluentes requieren que la industria y la academia enfrenten nuevos desafíos para garantizar el bienestar de la población en general.
Nuestra región cuenta con una importante industria textil de cordonería. Sin embargo, sus aguas residuales presentan altos valores de Demanda Química de Oxigeno (DQO, del orden de 3400 mg/L O2) y de color (hasta 45000 U-Pt-Co). Para efluentes de estas características, tratamientos convencionales, v.g. coagulación/floculación, sedimentación, aireación y filtro de arenas, no logran las remociones que exige la más reciente legislación ambiental colombiana (v.g., DQO < 400 mg O2/L, Resolución 0631/2015 del Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible, MADS).
La descarga de sustancias orgánicas y coloreadas en cuerpos acuáticos es indeseable no solamente desde punto de vista estético. Estas pueden perdurar por prolongados periodos de tiempo y los colorantes en particular, al poder absorber luz en la longitud de onda en la región visible, detienen procesos de reoxigenación, causan eutrofización con perturbaciones en la biología de los ecosistemas acuáticos, e interrupciones en los procesos fotosintéticos de las plantas y algas, lo que afecta la cadena trófica (incluso en concentraciones de colorante de 1 ppm). Adicionalmente, muchos de ellos contienen en sus estructuras elementos/compuestos químicos (v.g., bencidina, naftaleno, metales, etc.) que los hacen tóxicos, carcinógenos y mutagénicos para diversos organismos acuáticos y terrestres.
A esto se debe sumar que la industria textil colombiana, en los últimos 5 años, ha desembolsado cuantías considerables en el pago de multas ocasionadas por el impacto ambiental, siendo mucho mayores que los presupuestos destinados para la inversión en su tratamiento (DANE, 2017). Adicionalmente, considerando que a nivel nacional el consumo de agua por la industria textil está entre 60 y 930 m³/tonelada de fibra procesada, se puede concluir que el tratamiento eficiente de sus aguas residuales es un tema que requiere de especial atención y gestión ambiental. En consecuencia, se hace necesario el desarrollo y/o aplicación de métodos avanzados para el tratamiento de este tipo de aguas residuales.
Este estudio se enfocará en la evaluación del potencial del proceso secuencial Electrocoagulación (EC) FENTON (F), en términos de decoloración, remoción de la materia orgánica y costos operacionales totales, para el tratamiento de aguas residuales industriales provenientes de la industria textil del teñido con colorante negro ácido 194 (NA194). Los pasos del estudio implican: la caracterización del efluente; la implementación de los métodos de tratamiento y la optimización de sus variables de operación. Para la caracterización del efluente se seguirán los lineamientos del IDEAM y el Icontec junto métodos estándard la APHA,AWWA&WEF. La valoración de cada metodo de tratamiento se realizará mediante diseños experimentales, acompañado de herramientas estaditicas (v.g.,ANOVA) en conjunto con la metodologia de la superficie de respuesta (MSR) y procedimientos de óptimización no lineal con restricciones. Estas herramientas permitirán determinar el óptimo operativo de cada método de tratamiento en funcion de los parametros de operación, involucrando además los costos operacionales totales. Así, se seleccionará el proceso de tratamiento más apropiado desde el punto de vista técnico, económico y ambiental.
Este proyecto de investigación tiene como objetivo promover la formación investigativa del estudiante de doctorado en Ingeniería Química. En particular, está orientado al desarrollo de uno de los objetivos específicos de su tesis de doctorado |