lavaderos de lana: soluciones innovadoras para viejos

LAVADEROS DE LANA: SOLUCIONES
INNOVADORAS PARA VIEJOS PROBLEMAS
Castro, G
Peláez, H
Instituto de Ingeniería Química
Facultad de Ingeniería
Julio Herrera y Reissig 565
C.P. 11300
Montevideo-Uruguay
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PALABRAS CLAVES
LANA, EFLUENTE, ANAEROBIO, POLIELECTROLITOS, DESESTABILIZACION.
Se desarrollan sistemas de tratamiento de efluentes de lavaderos de lana más compactos,controlables y económicos.
adecuados a lavaderos instalados en áreas urbanas y suburbanas con restricciones de espacio.
La etapa fundamental de estos sistemas consiste en una separación sólido/ líquido, realizable desestabilizando por
medios biológicos y/o fisicoquímicos la emulsión y suspensión de las microfases contaminantes dispersas en el
medio acuoso.La fracción soluble de los contaminantes es degradable por tratamientos biológicos.
El lavado de lanas sucias requiere la solubilización, la emulsificación y la suspensión de los componentes
contaminantes. Esta fase líquida heterogénea debe ser relativamente estable, para impedir la redeposición de los
contaminantes sobre la fibra en proceso de lavado. Esta estabilidad, necesaria a la eficiencia y economía del lavado,
obstaculiza el tratamiento del efluente, dificultando la degradación , separación y concentración de los
contaminantes. En consecuencia, un aspecto determinante de la eficiencia de un sistema de tratamiento es la
desestabilización del efluente.
CARACTERISTICAS DE EFLUENTES DE LAVADERO DE LANAS.
Los efluentes están constituídos principalmente por componentes orgánicos solubles y emulsionados, materiales
sólidos relativamente inertes , tensoactivos no iónicos y pesticidas incorporados en la materia prima.Aunque la
composición y las proporciones relativas de los contaminantes son fuertemente dependientes del tipo, origen
geográfico y prácticas de manipulación de la materia prima, y de la tecnología de lavado, rangos representativos son
presentados en la Tabla 1 (Christoe 1997)
TABLA 1
Grasa de lana
0.4 - 1.0 %
COMPOSICIÓN DEL EFLUENTE
Suarda
0.4 - 0.6 %
Suciedad
0.4 - 1.2 %
Detergente
0.04 -0.06 %
El proceso de lavado requiere 8 a 12 m3 de agua por tonelada de lana sucia.
La grasa de lana es difícilmente biodegradable, y constituye el principal material emulsionado en el lavado.
Los sólidos inertes representan una alta proporción de los contaminantes y están constituídos principalmente por
micropartículas de materiales arcillosos.
La suarda, compuesta por sólidos orgánicos solubles y materiales poliméricos coloidales (proteínicos), es un
componente importante, biodegradable.
La suciedad está compuesta por materiales húmicos, y principalmente por micropartículas de materiales arcillosos
relativamente inertes, capaces de formar suspensiones altamente estables.
La relación DBO5 / DQO del efluente es del orden de 0.25, lo que indica limitaciones severas a la biodegradabilidad
de los componentes orgánicos de la carga contaminante.
Esta composición y características muestran que estamos ante un efluente de alta carga, con una fracción importante
de materiales inertes en suspensión, una fracción orgánica soluble, y compuestos orgánicos emulsionados de baja
biodegradabilidad. Por su toxicidad ,pueden ser significativos algunos tipos de tensoactivos introducidos en el
proceso y los pesticidas en la materia prima.
Estas características orientan hacia la búsqueda de un sistema de tratamiento con una adecuada combinación de
procesos fisicoquímicos y biológicos.
SISTEMAS COMPACTOS DE TRATAMIENTO Y DESESTABILIZACION BIOLOGICA
Es de gran interés el sistema de tratamiento de efluentes de lavadero de lanas desarrollado por la División de
Tecnología de la Lana del CSIRO de Australia, cuya comercialización se ha iniciado recientemente. La etapa
fundamental de este sistema es patentada y comercializada con la designación Sirolan CFTM .Según sus autores :
"Este es un proceso de floculación química que remueve más del 95 % de los materiales extraíbles con solvente y de
los sólidos suspendidos del flujo concentrado. Esto produce un lodo relativamente seco, fácilmente manejable que es
convertido en compostado" (B.O. Bateup). No se dispone de información detallada sobre el proceso, salvo para los
adquirientes de la patente.
Diversos ensayos realizados en laboratorio y en planta muestran que pueden ser necesarios niveles tan altos como
150 - 250 ppm de auxiliares de floculación para lograr una separación satisfactoria. Estas altas concentraciones, y las
particularidades de los modos de preparación del aditivo, significan elevados costos operativos en este sistema de
tratamiento.
En consecuencia, es de gran interés tecnológico y económico encontrar métodos que permitan disminuir el consumo
de los aditivos de elevado costo. Los tratamientos biológicos anaerobios permiten alcanzar este objetivo.
Los tratamientos anaerobios de efluentes concentrados de lavadero de lana han sido ampliamente estudiados en el
período 1994 - 1998 por el Instituto de Ingeniería Química.
Fueron estudiadas a escala de laboratorio diferentes configuraciones de reactores, niveles de carga orgánica y
tiempos de residencia hidráulica. Estas experiencias mostraron la conveniencia de empleo de reactores anaerobios
tabicados (CSIC 1996) . Se procedió a la construcción y puesta en marcha de dos reactores ABR en paralelo de
aproximadamente 300 m3 cada uno. Estos reactores han mostrado una satisfactoria estabilidad al ser operados en un
rango amplio de condiciones de carga. Algunos de los resultados obtenidos pueden apreciarse en la figura 1.
REACTOR ANAEROBIO PILOTO
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0%
0
1
2
3
4
5
6
7
Bv (Kg DQO/m3.d)
Eficiencia de remoción de DQO total
8
9
10
11
12
13
Tendencia
FIGURA 1
Aunque la viabilidad de tratamientos anaerobios de efluentes de lavadero ha sido cuestionada en ocasiones
(Lapsirikul 1994), los resultados obtenidos muestran que los componentes grasos del efluente son efectivamente
biodegradados. La investigación detallada de este proceso demuestra la degradación de los ácidos grasos de cadena
larga y otros componentes hasta la formación de esteroles. (informe BID-CONICYT 1997).
Los ensayos de separación por flotación y sedimentación en el efluente de descarga del reactor anaerobio permitieron
comprobar que además de una reducción de DQO se producía una fuerte desestabilización. A diferencia del efluente
de carga, la descarga puede ser fácilmente sedimentada. Esto muestra que la actividad microbiana modifica los
factores que aseguraban la estabilidad de la emulsión de grasa y suspensión de inertes.Tiene un fuerte efecto en la
desestabilización la degradación del tensoactivo no iónico.
Esta comprobación experimental en los ensayos de laboratorio y en los reactores de planta sugirió la conveniencia de
evaluar los requerimientos de aditivos de coagulación y floculación para lograr una satisfactoria reducción de DQO.
Los resultados obtenidos se muestran en la figura 2.
DQO residual
REMOCIÓN DE DQO RESIDUAL EN EFLUENTE DESESTABILIZADO
floculante
coagulante
FIGURA 2
CONCLUSIONES
Estos resultados demuestran que:
1- Se obtienen reducciones de DQO de materiales en suspensión de un 97%.
2- Hay una fuerte interacción de aditivos de coagulación y de floculación.
En base a los resultados obtenidos puede afirmarse que el tratamiento anaerobio de los efluentes concentrados de
lavadero, seguido de una etapa de separación auxiliada sólido-líquido, permite una reducción satisfactotia de los
principales contaminantes de este efluente.La desestabilización primaria conseguida por acción de microorganismos
permite reducir en unas diez veces el consumo de productos auxiliares permitiendo una fuerte reducción de los
costos de operación del tratamiento. Los materiales sólidos pueden ser eficientemente separados por operaciones de
sedimentación, flotación o centrifugación, en dependencia de características deseadas del lodo, disponibilidad de
espacio y de inversión.
BIBLIOGRAFÍA
- Bateup, B.O., Christoe, J.R., Jones, F.W.
Effluent Management
Ref. Christoe 1997.
- Christoe, J.R. (1997)
Curso: "Tratamiento de Efluentes del Procesamiento de Lana y Otras Fibras Textiles" 3 - 6 nov 1997. Ed.
Fundación Textil del Uruguay.
- Informe BID-CONICYT 1997. " Tratamiento de efluentes de lavadero de lanas".
- Informe CSIC 1996. "Tratamiento integral de efluentes de lavadero de lanas".
- Lapsirikul, W.,Cord-Ruwisch R., Ho, G. (1994)
Treatment of Wool Scouring Effluent by Anaerobic Bioflocculation
Wat.Sci.Tech. Vol 30, Nº 12, pp 375-384.