ESTUDIO DE PROCESO COAGULACION- FLOCULACION DE AGUAS RESIDUALES DEL PROCESO DE LAVADO DE LA EMPRESA “INCA TOPS.S.A.A.” A ESCALA DE LABORATORIO

1. Objetivo:

El objetivo trazado para esta investigación de carácter experimental, es de probar que el proceso de flotación, coagulación – floculación puede ser utilizada para el tratamiento de los efluentes textiles.

2. Introducción:

La industria Textil, es una de las más importantes en el Perú. Sin embargo, es una de las industrias con mayor consumo de agua y las aguas residuales que se generan, contienen un gran número de contaminantes de diferente naturaleza.

La industria textil genera grasas y aceites de forma importante en el lavado de la lana en los procesos de estampación en los que intervienen pastas de petróleo. La lana sucia contiene una cantidad significante de impurezas incluyendo grasas, suint (sustancias solubles en agua), materia mineral, vegetal y suciedad orgánica.

El propósito de esta investigación es remediar el efluente emitido por la empresa textil INCATOPS S.A.A. en el proceso de lavado de lana mediante el tratamiento de flotación, coagulación – floculación y posterior decantación.

En la evaluación a escala de laboratorio se emplea como agua residual madre la obtenida a la salida del proceso de lavado de lana.

El proceso de coagulación–floculación consiste en añadir al agua residual determinados aditivos químicos con el objetivo de favorecer la sedimentación de materia coloidal no sedimentable o aumentar la rapidez de sedimentación por la formación de flóculos (Bueno, J. en Cabrera, 2009)

Entre las variables fundamentales que afectan el proceso se encuentran el tipo de coagulante, la dosis en que se emplea, pH del medio y el tiempo de la agitación que se emplea en la mezcla del coagulante (Hernández, A. en Cabrera, 2009)

Los agentes coagulantes deben tener cargas positivas contrarias al ión determinante del potencial en la partícula en las aguas residuales (generalmente negativas) y por supuesto a mayor carga tendrá mejores características coagulantes, los agentes coagulantes más utilizados por sus características físico químicas, se encuentran la alúmina (Al2(SO4)3), y el cloruro férrico (FeCl3). La floculación trata la unión entre los flóculos ya formados con el fin de aumentar su volumen y peso de forma que pueden decantar.

3. DETERMINACIÓN DE LAS CARACTERÍSTICAS FÍSICO QUÍMICAS INICIALES DEL AGUA RESIDUAL

CONDICIONES INICIALES DE LA MUESTRA

Para conocer la composición inicial del agua residual, se realiza una caracterización general de la misma. Los procedimientos analíticos y fundamentos de los métodos utilizados, son reportados en la tabla

Resultados primer envio a laboratorio

Todas estas determinaciones analíticas fueron llevadas a cabo en los laboratorios de …nombre de laboratorio ………empleando los métodos standard de análisis de guas y aguas residuales INDICAR VALORES QUE ESTAN POR ENCIMA DEL ECA

4. MÉTODOS UTILIZADOS Y CONDICIONES EXPERIMENTALES

El método utilizado será la para tratamiento será la flotación seguida de coagulación – floculación con posterior decantación.

En la evaluación a escala de laboratorio se emplea como agua residual madre la obtenida a la salida del proceso de lavado de lana de la empresa mencionada.

CONDICIONES EXPERIMENTALES

El experimento se realiza en el laboratorio de la dra. Betty….. de la facultad de química , donde se simula el PROCESO DE COAGULACIÓN FLOCULACIÓN del agua residual posterior a la etapa de lavado de la empresa Inca Tops,

Trabajamos con la sustentación teórica del documento “Estudio del proceso de coagulación-floculación de aguas residuales de la empresa textil desembarco del Granma a escala de laboratorio” que tiene condiciones similares a nuestro efluente a tratar, en el que nos indica: Que el proceso de coagulación floculación es estudiado a nivel de laboratorio, realizando las pruebas de jarra al residual emplean dos coagulantes, el sulfato de alúmina y el cloruro férrico, por lo que es estudiada la influencia del pH, tipo de coagulante y dosis de coagulante en la eficiencia del proceso de tratamiento químico físico simulado. Se evalúa la turbidez como parámetro de respuesta en cada caso, pudiendo evaluarse la eficiencia del proceso determinando el por ciento de remoción.

Obteniendo como mejor resultado en los análisis al sulfato de alúmina a pH cercano a la neutralidad y dosis 40 mg/L, con diferencias significativas sobre cloruro férrico a todos los valores de pH evaluados.

Por lo que nosotros realizamos nuestro experimento a escala de laboratorio con un módulo fabricado por nosotros mismos cuya finalidad es realizar el proceso de flotación, coagulación-floculación.

MATERIALES :

INSTRUMENTOS DE LABORATORIO:

REACTIVOS: Sulfato de Alúmina: Conocido como Alumbre, es un coagulante efectivo en intervalos de pH 6 a 8. Produce un flóculo pequeño y esponjoso por lo que no se usa en precipitación previa de aguas residuales por la alta carga contaminante del agua. Sin embargo su uso está generalizado en el tratamiento de agua potable y en la reducción de coloides orgánicos y fósforo.

MODULO: Instalación experimental ( equipo de laboratorio ensayos coagulación y floculacion ) alicia

PROCEDIMIENTO EXPERIMENAL:

La finaliad del estudio experimental es disminuir la dureza del agua, grasas, contenido de fosfatos y eliminar el color del agua residual de lavado de lana obtener como producto final agua de categoría 3 para riego de cultivos y bebida de animales. La eficacia del experimento será determinada por medida de comparación con los Estándares de calidad ambiental (ECA) para dicha categoría.

Las suspensiones coloidales suelen estar cagadas negativamente por lo que se usa un coagulante que aporte cargas positivas, como es el sulfato de alúmina Al2 (SO4)3. Además se adicionará un coadyuvante para la floculación.

El procedimiento a seguir es el siguiente:

PRE-TRATAMIENTO:

1. Captación de agua de lavado de lana 2. Pasa a una etapa de Sedimentación (72 h.) la parte liquida pasa a la siguiente etapa de

tratamiento y los sólidos quedan como lodos para un posterior tratamiento de secado.

TRATAMIENTO PRIMARIO:

3. Luego se da el paso a la flotación que consiste en la adición o burbujeo de aire permitiendo que las grasas contenidas en el líquido sean separadas del mismo y trasportadas a un contenedor

COAGULACION Y FLOCULACION :

4. Se separa un vaso precipitado de 500 ml de capacidad introduciendo 250 ml del agua a tratar.

5. Colocar en el vaso 0.01 gr de sulfato de alúmina (concentración optima de coagulante sulfato de alúmina a pH cercano a la neutralidad y dosis 40 mg/L.)

6. Se agita en forma enérgica (125 rpm) durante 12 minutos y a continuación de una forma más lenta (25 rpm) durante 5 minutos trascurrido el tiempo se levanta el agitador teniendo cuidado de no romper floculos y se deja decantar por 45 minutos. Se obtuvo variación significativa del color.

7. Se repiten los pasos 5 al 7 pero añadiendo al recipiente la dosis de coagulante óptima para un litro.

8. Una vez decantado se toma la muestra para medir los parámetros establecidos de: solidos totales, dureza del agua, grasas y fosfatos.

9. Con los resultados obtenidos se construye una gráfica donde representa el porcentaje de variación de parámetros establecidos frente a la concentración de coagulante empleada

RESULTADOS Y DISCUSION: ( resultados del liquido tratado)

Experimento 1: cuando se usa sulfato de alúmina como coagulante.

Según la base teórica se plantea mejores resultados experimentales en esta evaluación se tienen cuando se trabaja a pH = 7, y se emplean 40 mg/L de alúmina.

El pH final disminuye ligeramente cuando se incrementa la dosis de coagulante respecto a cada valor de pH inicial

Remosion %

Inicial solidos resultado final solidos tabla exel .

CONCLUSIONES: faltan conclusiones

1. De acuerdo con los resultados obtenidos en el desarrollo del trabajo, queda demostrado que el agua residual procedente de lavado de lana en la empresa textil , puede ser empleada para realizar la simulación del proceso de flotación, coagulación- floculación a nivel de laboratorio con resultados satisfactorios.

2. La simulación del proceso de tratamiento físico químico a escala de laboratorio permite determinar el tipo de coagulante, el pH y la dosis óptima a emplear para el agua residual que se utilizará en la realización de la práctica de laboratorio.

3. Existen diferencias significativas desde el punto de vista estadístico entre los por cientos de remoción de los dos coagulantes empleados, logrando mayor por ciento de remoción la alúmina que el cloruro férrico a todos los valores de pH evaluados.

4. Los análisis realizados para cada coagulante utilizado en el estudio del proceso de coagulación–floculación permiten concluir que con el sulfato de alúmina a pH cercano a la neutralidad y dosis 40 mg/L, se obtienen los mejores resultados.

Recomendaciones

Bibliografia :

Glosario :