Tratamiento de efluentes de teñido y acabado en la industria textil
- 1. Producción de aguas residuales en teñido y acabado de la industria textil
- 2. Características de lo efluentes generados en los procesos de teñido y acabado
- 3. Línea de tratamiento de los vertidos de teñido y acabado
- 4. Conclusión
1. Producción de aguas residuales en teñido y acabado de la industria textil
Las plantas de teñido y acabado de la industria textil aportan color, textura y propiedades funcionales a los materiales, las fibras y tejidos mediante una serie de procesos físicos y químicos, entre los que se incluyen:
1. Preparación del tejido: Se realizan operaciones como desengrasado, descrudado y blanqueo, con el objetivo es eliminar impurezas naturales (grasas, ceras, pectinas) y residuos del proceso de hilatura. Para ello se emplean detergentes, álcalis y agentes oxidantes.
Los efluentes procedentes de estos procesos presentan pH elevado y una importante concentración de sólidos en suspensión (TSS). En el proceso de blanqueo pueden aparecer restos de oxidantes como el H2O2.
2. Teñido: Es la etapa en la que se aplica color al tejido con la aportación de colorantes y auxiliares químicos. Se requiere abundante agua para los baños de teñido y los enjuagues. Los efluentes producidos tienen coloración intensa debida a la fuga de colorantes, elevada salinidad, alta DQO y variaciones de pH. También contienen otros contaminantes como dispersantes, fijadores y, en algunos casos, restos de metales.
Los tintes son los residuos más contaminantes ya que tienen un gran impacto para el medio ambiente:
- Reducen el oxígeno de los cuerpos de agua por el bloqueo de la luz provocando condiciones sépticas.
- Son agentes mutagénicos y carcinógenos para los animales y humanos.
- Son tóxicos para las plantas ya que inhiben la fotosíntesis.
- Los altos niveles de SDT provocan un aumento de la salinidad alterando el pH natural del agua.
3. Estampado: El estampado consiste en aplicar diseños o patrones mediante colorantes. Incluye fases de fijación y lavado posterior. Los lavados posteriores al estampado generan efluentes con pigmentos, espesantes, aglutinantes y disolventes. Presentan alta carga orgánica, color y sólidos en suspensión, además de compuestos difíciles de degradar biológicamente.
4. Acabado: Este proceso confiere propiedades específicas como suavidad o impermeabilidad. Se utilizan resinas, suavizantes y otros productos de acabado, seguidos de fases de secado y curado térmico.
Los efluentes producidos en el acabado contienen resinas, suavizantes, siliconas y agentes impermeabilizantes, compuestos orgánicos sintéticos, restos de catalizadores que confieren una DQO elevada, además de presencia de color residual.
2. Características de los efluentes generados en los procesos de teñido y acabado
Los efluentes de estas plantas se caracterizan por:
- Alta carga orgánica (DQO y DBO) a menudo poco biodegradable
- Coloración
- pH variable
- Sales disueltas
- Sólidos en suspensión
- Compuestos orgánicos resistentes
- Presencia de metales pesados y compuestos tóxicos.
Son efluentes que generan problemas ambientales y operativos, tanto en los medios receptores como en los sistemas de depuración.
- Problemas derivados de cambios de pH y salinidad.
- La existencia de color intenso reduce la penetración de la luz en los puntos de vertido, afectando la fotosíntesis y los ecosistemas acuáticos.
- La alta carga orgánica (DQO/DBO) consume oxígeno disuelto, pudiendo provocar condiciones anóxicas, eutrofización y mortalidad de fauna.
- Algunos de los colorantes y productos químicos utilizados en estos procesos son tóxicos o poco biodegradables.
Los efluentes procedentes de los procesos de teñido y acabado de las industrias textiles tienen una composición extremadamente variable con rangos según el siguiente cuadro:
| PARÁMETRO | UNIDAD | CONCENTRACIÓN |
|---|---|---|
| pH | – | 6 – 11 |
| Temperatura | ºC | 25 – 45 |
| DQO | mg/l | 800 – 3.000 |
| DBO5 | mg/l | 200 – 800 |
| SST | mg/l | 100 – 600 |
| TDS | mg/l | 1.500 – 8.000 |
| Aceites y grasas | mg/l | 10 – 100 |
| Cloruros | mg/l | 300 – 2.000 |
| Sulfatos | mg/l | 200 – 1.500 |
| Metales | mg/l | 1 – 10 |
| Tensoactivos | mg/l | 5 – 50 |
| Nitrógeno Tot. | mg/l | 10 – 50 |
| Fósforo Tot. | mg/l | 2 – 15 |
El consumo de agua de la industria textil se estima entre 80 y 150 litros por kilogramo de tela procesada. La cantidad de agua empleada en la fabricación de prendas varía según el tipo de fibras (algodón, lana, nylon, poliéster, etc.) y la maquinaria empleada en cada uno de los procesos.
Las aguas residuales de la industria contienen una gran cantidad de reactivos no biodegradables y persistentes en el medio, especialmente el medio acuoso. Los pigmentos utilizados son agentes altamente contaminantes puesto que están fabricados para ofrecer una gran durabilidad y resistencia a la degradación biológica.
3. Línea de tratamiento de los vertidos de teñido y acabado
Los vertidos de plantas de teñido y acabado textil se diseñan para eliminar color, materia orgánica, sólidos en suspensión y otros contaminantes que excedan los límites tolerados por la normativa vigente en materia de vertidos ( N,P, metales, etc.).
La línea de tratamiento más habitual para tratar estas aguas residuales se compone de las siguientes etapas:
3.1. Pretratamiento
- Rejas y tamices para retener sólidos gruesos.
- Tanque de homogenización que ecualiza el caudal, la carga contaminante y permite ajustar el pH.
3.2. Tratamiento fisicoquímico
- Coagulación-floculación con sales de Al y Fe, y polímeros (polielectrolitos).
- Flotación por aire disuelto (DAF) para separar sólidos.
3.3. Oxidación química
En ocasiones, se utilizan procesos de oxidación química mediante reactivos oxidantes (ozono, peróxido, Fenton) y catalizadores adecuados (Fe, Cu) para degradar compuestos orgánicos recalcitrantes, como colorantes y pigmentos. De esta forma, se reduce el tamaño de las cadenas resultantes y las hace más biodegradables, lo que facilita la acción biológica en el tratamiento consiguiente
| TECNOLOGÍA DE OXIDACIÓN | RENDIMIENTO |
|---|---|
| TiO2/UV/H2O2 | Eliminación del color entre 65 – 100%. Eliminación del 60% de TOC. |
| Ozonización O3 | Eliminación de >95% del color. Eliminación de >60% de DQO. |
| H2O2 en agua subcrítica (150 –200ºC) | Eliminación total del color y DQO |
| OHP con H2O2 y catalizadores (Fe, Cu) | Eliminación total del color y DQO, a 104ºC |
| Proceso Fenton (Fe(II) + H2O2) | Eliminación de >96% del color. Eliminación del 40% de TOC. |
| Electro-Fenton | Eliminación total del color. Eliminación del 89% de DQO. |
| Oxidación electroquímica (célula electrolítica) | Eliminación de >95% del color. Eliminación de >95% de DQO.3. |
3.4. Tratamiento biológico
Es habitual utilizar reactores biológicos de membrana (MBR), por su gran eficiencia para reducir sólidos suspendidos totales y color. Puede incluir zonas anóxicas/aerobias para eliminar nitrógeno y potasio, en el caso de que estos superen los límites de vertido.
3.5. Tratamiento terciario (si es necesario)
Un tratamiento terciario es necesario si se quiere reutilizar agua o cuando las normativas de vertido son muy exigentes. Las tecnologías más utilizadas son:
- Adsorción con carbón activo (FCA)
- Membranas semipermeables (nanofiltración u ósmosis inversa)
- Desinfección final (O3, Cl2O2, Radiaciones UV)
3.6. Gestión de lodos
Los lodos del tratamiento primario y biológico se deshidratan en un filtro prensa para reducir el coste por transporte y disposición a vertedero, y se gestionan como residuo.
En ocasiones, los residuos obtenidos, contienen pigmentos que pueden ser recuperados y valorizados.
Diagrama de una planta de tratamiento de efluentes de teñido y acabado en la industria textil
Una planta correctamente diseñada y dimensionada debe cumplir los siguientes objetivos:
- Adecuar el agua residual a los límites de vertido.
- Reutilizar el agua en distintos procesos de fabricación de productos textiles (lavado, teñido, tratamiento térmico), y en operaciones de limpieza, riego, etc.
- Recuperar materias primas disueltas en el agua residual, como pigmentos o tintes (posible en la gestión de lodos separados).
- Reducir los costes operativos del proceso productivo.
- Reducir el impacto medioambiental derivado de la actividad de las empresas.
4. Conclusiones
Los procesos de teñido y acabado textil generan vertidos con alta carga orgánica, color intenso, salinidad, compuestos químicos complejos y gran variabilidad. Estos efluentes presentan pH variable, sólidos en suspensión, tensioactivos, sales y, en algunos casos, metales pesados y sustancias recalcitrantes.
Su impacto ambiental incluye consumo de oxígeno en aguas receptoras, toxicidad para la vida acuática y dificultades en los sistemas de depuración.
Para su tratamiento se emplea una línea combinada que integra:
- Pretratamiento (tamizado y homogeneización con ajuste de pH)
- Tratamiento fisicoquímico (coagulación-floculación y Flotación por aire disuelto DAF).
- En ocasiones, cuando la DQO es refractaria al proceso biológico, se emplean tratamientos de oxidación avanzada, como paso previo.
- Tratamiento biológico con membranas (MBR) para reducir la materia orgánica y, cuando es necesario, tratamientos terciarios como filtración o membranas. El objetivo es eliminar color, sólidos y contaminantes, cumplir la normativa de vertido y, en muchos casos, facilitar la reutilización del agua.