jueves, 13 de octubre de 2011

2 MINIMIZACIÓN DE RESIDUOS EN LA INDUSTRIA TEXTIL DEL RAMO DEL AGUA


BREVE RESUMEN DE LOS PROCESOS DEL ALGODÓN

En el post 1 de Minimización de residuos . . . . se indicaron los procesos típicos relacionados con la producción y contaminación del agua residual en la industria textil del ramo del agua. En este post y en los dos siguientes de la serie veremos una pequeña introducción de los procesos productivos en este tipo de industrias para que podamos relacionar mejor las medidas de minimización que comentaremos posteriormente. Después empezaremos de lleno con las medidas que producen minimización de residuos en cuanto a calidad y cantidad de las aguas residuales generadas en el proceso de producción.

Las operaciones que tienen lugar para la obtención del producto acabado son variadas, según el tipo de fibra de que se trate, del acabado deseado y la forma de hacerlo que tenga cada fabricante.


De los esquemas que se encuentran a continuación hay que tener en cuenta que para la elaboración de un tejido se pueden seguir las operaciones indicadas, se pueden añadir otras o se puede cambiar el orden de estas operaciones. Lo que se pretende es formar una idea básica de cuáles son los procesos y en especial cuáles son los más contaminantes de la industria textil del ramo del agua.

A continuación se describen brevemente tres casos de procesado de tejidos de: algodón, lana y artificiales, sintéticas y mezclas.

ALGODÓN:

El algodón llega bruto a la fábrica en forma de balas de algodón.

Se realizan una serie de operaciones en seco, como: batanado, cardado, peinado, etc. hasta obtener el hilo. En estas operaciones los residuos producidos son secos, tales como impurezas del algodón, fibras sueltas, etc.

Con el hilo se forma la urdimbre y sobre ésta se efectúa el encolado, que es el primer proceso que se realiza en fase líquida. Los hilos de la urdimbre son cubiertos de cola y adquieren la suficiente fuerza y tensión para operaciones posteriores, como el tisaje.

Las materias primas usadas en esta operación suelen ser disoluciones acuosas (raramente se usan disolventes orgánicos) de sustancias naturales como féculas, gomas, y sustancias artificiales, como: alcohol polivinílico (PVA), carboximetil celulosa (CMC) y resinas acrílicas.

La contaminación producida será debida sobre todo a la eliminación de productos que se utilizan en el encolado y se eliminan en el vertido residual líquido de la fábrica. Los parámetros de contaminación dependerán de las sustancias usadas, destacándose que cuando se usan féculas o gomas la DBO5 es muy alta y cuando se usan PVA, CMC y metil celulosa, la DBO5 es mucho más baja.


Posteriormente se somete a chamuscado de las fibras y partículas que quedan libres después del encolado y tisaje y se procede al desencolado.

Mediante el desencolado se elimina la cola sobrante. Es la segunda operación que se realiza en fase líquida.
Las materias primas usadas en el proceso son encimas o ácidos, agua y ClNa (1-2 g/l).

Los residuos originados están muy contaminados y su composición es análoga a los residuos de encolado además de sustancias que se han originado por la descomposición encimática o por catálisis ácida de las colas usadas.

El descrudado consiste en someter al tejido a una especie de lavado con detergentes sintéticos o jabones en medio básico (generalmente se hace con soluciones de hidróxido sódico) para extraer del algodón la cera y otras sustancias no celulósicas.

Las materias primas usadas en el descrudado son: agua, jabones, tensioactivos amónicos, sosa caústica, carbonato sódico, agentes neutralizantes, etc.

La contaminación principal que producen es el aumento considerable del pH y las partículas y sustancias que se extraen del tejido.

El blanqueo consiste en cambiar el color amarillento propio del algodón por blanco, sometiéndolo a un tratamiento en fase líquida con blanqueantes, como hipoclorito sódico, peróxido de hidrógeno, etc.

Las materias primas que se utilicen dependerán del blanqueante que se use, siendo por lo general sales sódicas, peróxidos, perboratos, blanqueantes orgánicos, ácido, bases, etc. Salvo los compuestos orgánicos, se contribuye poco a la DBO final y se influye más en el pH, sales disueltas, etc. El uso de peróxido de hidrógeno no produce contaminación directa.

La operación de mercerizado es propia del algodón y consiste en someter el algodón a un tratamiento en medio básico (generalmente se obtiene con hidróxido sódico) que le da una serie de propiedades características, como son: retracción e hinchamiento de la fibra, brillo permanente y mayor capacidad de absorción de álcalis y colorantes.

Las materias primas utilizadas en ésta operación, aparte del agua, son humectantes (generalmente fenólicos) e hidróxido sódico.

Los humectantes fenólicos contribuyen a la contaminación orgánica y plantean problemas en la depuración posterior. La sosa es el contaminante principal de este vertido, originando aguas residuales cargadas en sales disueltas y con un pH netamente básico.

Por último quedan las operaciones de tintura, estampación y acabado, que también contribuyen mucho a la carga final del vertido, sobre todo a nivel de DBO5 y color.

En la tintura se utilizan sales sódicas y de cobre, ácido fórmico o ácido acético, igualadores, humectantes, tensioactivos, colorantes de varios tipos, etc.

La contaminación que se produce es debida a las sales sódicas y sobre todo al as demás sustancias que contribuyen considerablemente a la contaminación orgánica, color, etc.

La estampación tiene como materia prima principal los colorantes, espesantes y disolventes.

La mayor contaminación se produce por aumento de los parámetros de contaminación orgánica (DBO5, DQO, ST, etc.) y del color.

En el acabado se utilizan resinas sintéticas y mucílagos principalmente y se produce un vertido con contaminación orgánica alta.

En la tabla siguiente se dan valores aproximados de los contaminantes principales del agua y he recuadrado las operaciones que producen más contaminación.


En el siguiente post de la serie hablaré del proceso y la contaminación del agua residual en el tratamiento de la lana y sus tejidos. Y en el próximo de los procesos y aguas residuales de los tratamientos de fibras sintéticas y mezclas de fibras.

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