Tratamiento de efluentes de lavandería industrial mediante la técnica electroquímica de electrocoagulación

Abstract

En la actualidad en el planeta la escasez de agua afecta a más del 40% de la población, y se estima que este porcentaje se vaya incrementando para los próximos años. De acuerdo con las metas del objetivo 6 del desarrollo sostenible, para el 2030 se busca mejorar la calidad del agua reduciendo la contaminación, reduciendo a la mitad el porcentaje de aguas residuales sin tratar y aumentando considerablemente el reciclado y la reutilización sin riesgos a nivel mundial. Por tales motivos, la presente investigación pretendió aportar una alternativa de tratamiento para un efluente de lavandería industrial mediante la aplicación de la técnica electroquímica de electrocoagulación, con el objetivo principal de mejorar la calidad del agua reduciendo los contaminantes vertidos al alcantarillado doméstico. La caracterización del efluente de lavandería inicial, considerando los parámetros de DQO, SST, fosfato, detergentes y turbidez, presentaron valores de 1592.6, 210, 113.230, 68.876 mg/L y 383 NTU respectivamente. Los porcentajes de remoción al analizar la técnica usando electrodos de aluminio (Al - Al) por lotes, para densidades de corriente (j) de 0.49, 0.62 y 0.74 A/dm2, y tiempos de reacción (tr) de 20, 30 y 40 min, fueron considerables en todos los parámetros estudiados, llegando a alcanzar valores máximos para diferentes condiciones de operación de 72.3, 95.2, 99.8, 96.1 y 98.9% para la DQO, SST, fosfato, detergentes y turbidez respectivamente. Cuando se analizó el efecto del tipo de material del ánodo sobre la eficiencia de remoción, alterando la configuración de los ánodos de aluminio por hierro (Al - Fe y Fe - Fe), a la densidad de corriente óptima hallada con electrodos de aluminio (j = 0.49 A/dm2) para tr = 20, 30 y 40 min, se encontró que el parámetro más afectado por el material de los ánodos fue la DQO, que incrementó su eficiencia de remoción a valores máximos de 92.5% para (Fe - Fe) a 30 min y 92.4% para (Al - Fe) a 40 min, caso contrario sucedió en los detergentes, pues bajó su eficiencia de remoción respecto a los ánodos de aluminio (Al - Al), alcanzando un 85.4 % para (Al - Fe) y 91.3% para (Fe - Fe) a 30 min. Respecto a las pruebas a flujo continuo, usando ánodos de hierro (Fe - Fe), se logró la mejor respuesta a un caudal de 0.6 L/min con un j = 0.8 A/dm2; alcanzando remociones de 97.02, 93.97, 84.45, 49.03 y 81.87% para turbidez, SST, DQO, detergentes y fosfato respectivamente. Por último, se realizó un escalamiento del reactor por lotes a escala industrial, hallando los costos que incurren en la fabricación y operación de mismo

At present in the planet the shortage of water affects more than 40% of the population, and it is estimated that this percentage will increase for the coming years. In accordance with objective 6 of sustainable development, by 2030 the aim is to improve water quality by reducing pollution, halving the percentage of untreated wastewater and considerably increasing recycling and reuse without risks worldwide. For these reasons, the present investigation pretended to provide an alternative of treatment for an industrial laundry effluent by applying the electrochemical of electrocoagulation technique, with the main objective of reducing the pollutants discharged to the domestic sewage system, and subsequently evaluating a possible reuse The characterization of the initial laundry effluent, considering the parameters of COD, SST, phosphate, detergents and turbidity, presented values of 1592.6, 210, 113.230, 68.876 mg / L and 383 NTU respectively. Finally, a scaling of the reactor was carried out on an industrial scale, finding the costs of manufacturing and operation. The percentages of removal when analyzing the technique using aluminum electrodes (Al - Al) in batches, for current densities (j) 0.49, 0.62 and 0.74 A/dm2, and reaction times (tr) of 20, 30 and 40 min, were considerable in all the parameters studied, reaching maximum values for different operating conditions of 72.3, 95.2, 99.8, 96.1 and 98.9% for COD, SST, phosphate, detergents and turbidity respectively. When the effect of the anode material type on the removal efficiency was analyzed, altering the configuration of the aluminum anodes by iron (Al - Fe and Fe - Fe), to the optimum current density found with aluminum electrodes (j = 0.49 A /dm2) and tr = 20, 30 and 40 min, it was found that the parameter most affected by the material of the anodes was the COD, which increased its removal efficiency to maximum values of 92.5% for (Fe - Fe) to 30 min and 92.4% for (Al - Fe) to 40 min, otherwise it happened in the detergents, because it lowered its removal efficiency with respect to the aluminum anodes (Al - Al), reaching 85.4% for (Al - Fe) and 91.3% for (Fe - Fe) at 30 min. . Regarding continuous flow tests using iron anodes (Fe - Fe), the best response was obtained at a flow rate of 0.6 L / min with a j = 0.8 A/dm2; reaching removals of 97.02, 93.97, 84.45, 49.03 and 81.87% for turbidity, SST, COD, detergents and phosphate respectively. Finally, a scaling of the reactor was carried out on an industrial scale, finding the costs incurred in its manufacture and operation.