Tratamiento de efluentes textiles con colorantes negros reactivos para su reciclo en el blanqueo textil de fibras celulósicas mediante oxidación avanzada fenton

Abstract

El presente trabajo abordó la problemática de los efluentes textiles especialmente del teñido de sustratos textiles de algodón con colorantes negros reactivos, usados en la industria textil por sus buenas fijaciones y solideces al lavado. A pesar de sus buenas cualidades, una parte del colorante y los demás insumos quedan en el baño de teñido, formando de esta manera efluentes coloreados que son vertidos comúnmente a los alcantarillados a un pH elevado o previamente neutralizado y que no son tratados para un posible reúso. Se aplicó un tratamiento de oxidación avanzada para decolorar un efluente textil de color negro, que permita reciclar el agua del efluente de teñido dentro de la misma planta textil y se eligió el proceso de blanqueo textil como posible destino del efluente tratado. El trabajo se inició con el estudio espectrofotométrico de dos colorantes negros reactivos que fueron proporcionados por una empresa de la industria textil ubicada en la ciudad de Lima, y se establecieron las condiciones adecuadas para determinar la concentración de los colorantes antes y después del tratamiento de decoloración de los efluentes. Se eligió el método de oxidación avanzada, “método Fenton”, para tratar estos efluentes textiles debido a la dificultad de eliminar los colorantes reactivos mediante otros métodos. Se trabajó con efluentes simulados y reales conteniendo los colorantes negros reactivos, los cuales fueron caracterizados antes y después del tratamiento, determinando el pH, la demanda química de oxígeno (DQO), la demanda bioquímica de oxígeno (DBO5), conductividad, turbidez entre otras características. Se realizaron ensayos de tratamiento a nivel laboratorio hasta determinar la dosificación óptima del reactivo Fenton: sulfato de hierro(II) heptahidratado y peróxido de hidrógeno, así como, el pH y el tiempo adecuados. Finalmente, se replicó a escala piloto el tratamiento Fenton a las mismas condiciones óptimas obtenidas a nivel laboratorio logrando la decoloración y la disminución de la carga orgánica y la turbidez. Las características del efluente tratado fueron comparadas con las del agua de blanqueo textil, observándose que es un buen candidato para el reúso en ese proceso y que el tratamiento Fenton es una buena opción para tratar estos tipos de efluentes negros reactivos

The present work addressed the problem of textile effluents, especially the dyeing of cotton textile substrates with reactive black dyes, used in the textile industry for their good fixation and fastness to washing. Despite its good qualities, some of the colorant and other inputs remain in the dyeing bath, thereby forming colored effluents that are commonly discharged into sewers at a high or previously neutralized pH and are not treated for possible reuse. An advanced oxidation treatment was applied to discolor a black textile effluent that allows the recycling of water from the dyeing effluent within the same textile plant. The textile bleaching process was chosen as a possible destination for the treated effluent. The work began with the spectrophotometric study of two reactive black dyes provided by a textile industry company located in the city of Lima, and the appropriate conditions were established to determine the concentration of the dyes before and after the bleaching treatment of the effluents. The advanced oxidation method, "Fenton method", was chosen to treat these textile effluents due to the difficulty of removing reactive dyes by other methods. Simulated and real effluents containing reactive black dyes were used, which were characterized before and after treatment, determining the pH, COD, BOD, conductivity, turbidity among other characteristics. Treatment tests were carried out at the laboratory level until the optimal dosage of the Fenton reagent was determined: iron (II) sulfate heptahydrate and hydrogen peroxide, as well as the appropriate pH and time. Finally, the Fenton treatment was replicated on a pilot scale under the same optimal conditions obtained at the laboratory level, achieving discoloration and a decrease in organic load and turbidity. The characteristics of the treated effluent were compared with those of the textile bleaching water, observing that it is a good candidate for reuse in this process and that the Fenton treatment is a good option to treat these types of reactive black effluents.