Desarrollo de alternativas de tratamiento de aguas residuales industriales mediante el uso de tecnologías limpias dirigidas al reciclaje y/o valoración de contaminantes.

Resumen

La creciente concienciación social en materia medioambiental conlleva un aumento gradual de la presión sobre los límites de vertido y consumo de agua. El presente trabajo contempla el desarrollo de alternativas de tratamiento mediante tecnologías limpias en tres casos, referentes al sector textil, formulación de tensioactivos y tratamiento de superficies metálicas. El primer caso aborda el estudio in situ de diversas secuencias de tratamiento para un efluente homogeneizado procedente de una industria de estampación y tintura. El objetivo final es conseguir el reciclaje parcial del efluente y un efluente apto para el vertido. La secuencia ha de proporcionar una calidad al efluente adecuada para alimentar un proceso de ósmosis inversa. Se combinan tecnologías de tratamiento biológicas (filtro percolador y fangos activos), físico-químicas (coagulación-floculación y electrocoagulación) y físicas (adsorción sobre carbón activo y microfiltración). La secuencia óptima atendiendo a criterios de rendimiento de depuración (98 % en DQO) y coste de explotación (0,74 /m3 y 0,16 /Kg DQO) es: filtro percolador, fangos activos, coagulación-floculación. De esta forma se consigue la mínima producción de lodos (1,87 Kg de lodos húmedos/L), la mínima adición de reactivos y el mejor rendimiento de depuración en términos de materia orgánica. El segundo caso contempla el estudio de la tecnología de electrocoagulación-flotación en el tratamiento de efluentes sintéticos con tensioactivos de diferente origen: aniónico, catiónico y no iónico. El objetivo es conocer si se puede tratar de una tecnología limpia. Asimismo, se compara el funcionamiento de esta tecnología con otras más convencionales (coagulación-floculación y adsorción sobre carbón activo). La electrocoagulación da lugar a unos rendimientos de depuración elevados en el caso del efluente con tensioactivos aniónicos (70-90 %) y más pobres en los efluentes con tensioactivos catiónicos y no iónicos (20-50%). En cualquier caso, los rendimientos son considerablemente superiores a los obtenidos mediante coagulación-floculación. El carbón activo proporciona rendimientos del 100 %. La electrocoagulación-flotación, sin embargo, proporciona una cantidad elevada de lodos, consecuencia del alto consumo de ánodo de aluminio, lo que eleva los costes de explotación incluso por encima de los del carbón activo, motivo por el cual no se puede considerar una tecnología limpia. El tercer caso trata la posibilidad de obtener KNO3 (un valioso fertilizante) a partir de un proceso de depuración de efluentes. Estos proceden de etapas de decapado realizadas con ácido nítrico. El baño agotado tratado mediante coagulación-floculación con KOH, da lugar a un sobrenadante concentrado en nitrato potásico. Las aguas de enjuague de este mismo baño siguen el mismo proceso inicial con KOH; luego el sobrenadante pasa a una etapa de concentración mediante electrodiálisis y evaporación a vacío. Del proceso se obtienen 7 g de KNO3/ L y un efluente libre de metales, reutilizable y que en su mayoría puede ser vertido a cauce público. Cuando el enjuague procede de un baño de ácido sulfúrico y nítrico, la etapa de coagulación se realiza con una mezcla de Ca(OH)2 y KOH. Por otra parte, el proceso en la etapa de evaporación da lugar a la separación de una fracción sólida rica en CaSO4 (también usado como fertilizante) quedando el licor saturado en KNO3. Una etapa de cristalización por enfriamiento proporciona los cristales de KNO3. Con esta secuencia se consigue obtener 2,3 g de KNO3 y 1,5 g de CaSO4/L, así como un efluente de alta calidad para su reutilización y vertido. __________________________________________________________________________________________________