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8/20/2019 fotocatalisis homogenia.docx

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DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA TEXTIL Y PAPELERA

de laUNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE VALENCIA

TESIS

APLICACIÓN DE PROCESOS DE

OXIDACIÓN AVANZADA (FOTOCATÁLI S I S

SOLAR) PARA TRATAMIENTO Y

REUTILIZACIÓN DE EFLUENTES TEXT I LES

Autor: JAIME PEY CLEMENTE

Directores: Dr! ANA MARÍA AMAT PAY"

Dr! ANTONIO AR#UES SAN$


2/183


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Agradecimientos

3

Als meus paresIn memoriam

A la meva neta

Continua injecció d’optimisme

AGRADECIMIENTOS

A la familia por ser y estar, por aguantar y apoyar.

A los compañeros de área de conocimiento de Terrassa, Béjar y Alcoy, por su

continuo estímulo, apoyo y ayuda.

Al personal del Departamento de Ingeniería Tetil y !apelera por crear unam"iente de tra"ajo estimulante y grato.

Als companys de l#$scola Industrial, portem tants anys junts%

A los alumnos de Ingeniería Tetil, pasados, presentes y. . . espero &uefuturos, 'acéis &ue nos mantengamos mentalmente en forma y al día.

A mis directores de tesis por su sa"er, sa"er 'acer y sa"er, 'acer sa"er.

( a tantos otros &ue aun sin nom"rar, no puedo olvidar, maestros, amigos ycompañeros.


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ResumenResumen

5)

RESUMEN

T%tu&o: “Aplicación de procesos de oxidación avanzada (otocat!lisis solar" para tratamiento # reutilización de eluentes

textiles$

$n el presente tra"ajo se 'a estudiado el tratamiento de efluentes de tinturapor agotamiento de tejidos de algod*n con colorantes reactivos, mediantefotocatálisis solar, 'eterogénea con di*ido de titanio y foto+enton. $n lasdiferentes eperiencias se 'an utili-ado colorantes con crom*foros a-o,antra&uinona y ftalocianina, solos y com"inados entre sí.

$l tratamiento de los "años residuales de tintura se reali-* por eposici*nsolar directa y por eposici*n en simulador solar, en reactores a"iertos y enplantas piloto de detoificaci*n solar. a efectividad de los procesos se

compro"* por espectrofotometría ultravioleta+visi"le y por el contenido demateria orgánica mediante análisis de la demanda &uímica de oígeno /D012y del contenido en car"ono orgánico total /31T2 de los "años, en funci*n deltiempo de tratamiento.

a fotocatálisis 'eterogénea con di*ido de titanio se mostr* efectiva en eltratamiento de "años residuales de colorantes con crom*foro a-o yantra&uinona, o"teniéndose elevadas decoloraciones y posi"ilitando lareutili-aci*n de los "años tratados en nuevas tinturas. 4in em"argo, loscolorantes con crom*foro ftalocianina re&uieren tratamientos más enérgicos,como el foto+enton, para su degradaci*n.

os efluentes tratados se emplearon en la o"tenci*n de segundas tinturas por

agotamiento de tejidos de algod*n y los nuevos "años residuales, tratadosnuevamente, se reutili-aron en terceras tinturas. Al comparar estas 5ltimascon las efectuadas con agua nueva, mediante espectrofotometría reflectiva yevaluaci*n de las solideces al lavado, se compro"* su completareproducti"ilidad.

os resultados del tra"ajo permiten afirmar &ue los tratamientos foto+entonproporcionan "años reutili-a"les en posteriores tinturas, sea cual sea elcrom*foro de los colorantes. Todo ello de"e facilitar el estudio de efluentesindustriales de enno"lecimiento tetil, con la finalidad de conseguir a'orros deagua y vertidos en los procesos, mediante técnicas de depuraci*nsosteni"les.


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RESUM

T%tu&o: “Aplicació de processos d%oxidació avan&ada (otocat'lisi solar" per al tractament i reutilització d%eluents txtils$

$n el present tre"all s6'a estudiat el tractament d6efluents de tintura per esgotament de teiits de cot* am" colorants reactius, per mitj7 de fotocat7lisisolar 'eterog8nia am" di9id de titani i foto+enton. $n les diferentseperi8ncies s6'an utilit-at colorants am" crom*for a-o, antra&uinona iftalocianina, sols i com"inats entre ells.

$l tractament dels "anys residuals de tintura es va realit-ar per eposici*solar directa i per eposici* en simulador solar, en reactors o"erts i en plantespilot de detoificaci* solar. 6efectivitat dels processos es va comprovar per espectrofotometria ultravioleta+visi"le i pel contingut de mat8ria org7nica per

mitj7 de l#an7lisi de la demanda &uímica d6oigen /D012 i del contingut encar"oni org7nic total /31T2 dels "anys, en funci* del temps de tractament.

a fotocat7lisi 'eterog8nia am" di9id de titani es va mostrar efectiva en eltractament de "anys residuals de colorants am" crom*for a-o i antra&uinona,o"tenint+se elevades decoloracions i possi"ilitant la reutilit-aci* dels "anystractats en noves tintures. :o o"stant ai9, els colorants am" crom*for ftalocianina re&uerien tractaments més en8rgics, com el foto+enton, per a laseua degradaci*.

$ls efluents tractats es van utilit-ar en l6o"tenci* de segones tintures per esgotament de teiits de cot* i els nous "anys residuals, tractats novament,es van reutilit-ar en terceres tintures. Al comparar estes darreres am" les

efectuades am" aigua nova, per mitj7 d6espectrofotometria reflectiva iavaluaci* de les solideses al llavat, es va comprovar la seua completareproducti"ilitat.

$ls resultats del tre"all permeten afirmar &ue els tractaments foto+entonproporcionen "anys reutilit-a"les en posteriors tintures, siga &uin siga elcrom*for dels colorants. Tot ai9 'a de facilitar l6estudi d6efluents industrialsd6enno"liment t8til, am" la finalitat d6aconseguir estalvis d6aigua ia"ocaments en els processos, per mitj7 de t8cni&ues de depuraci*sosteni"les.


6/183

SUMMARY

Tit&e: $ Advanced oxidation process (solar p)otocatal#sis" applied to textile*aste*ater in order to +e reused$,

T'e aim of t'is !roject is to study of t'e applica"ility of solar p'oto+oidativetreatments /p'oto+enton and 'eterogeneous p'otocatalysis ;it' Ti1esults of dyeing ;'ere analy-ed "y reflectance spectop'otometricanalysis and "y colour fastness tests. 3ompara"le results ;ere o"tained ;it'fres' and re+used ;ater ;'en using eac' family of dyes and evenpolyc'romies containing different ?inds of dyestuffs . T'ese results confirmt'e efficiency and etent of t'e p'oto+enton treatment to reuse ;ater onfurt'er dyeing treatments, regardless t'e nature of t'e dye. T'is is animportant result in order to improve t'e sustaina"ility of tetile activities andresearc' ;it' real effluents in pilot scale appears meaningful.


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-ndice-ndice

999

ÍNDICE

'! INTRODUCCI(N @

@.@. Industria tetil y medio am"iente @@.


8/183

C.eactive >ed @@G

HH

.


9/183

1111

1! RESULTADOS II: TRATAMIENTO DE +A0OSRESIDUALES DE TINTURA DEL COLORANTEREACTIVE +LUE '-

@@@

).@. otocatálisis 'eterogénea @@)

).


10/183

1212

.@. >eactive (ello; @)@ @G

.eactive >ed C @

.. >eactive Blue C @)

.C. >eactive Blue @ @F

.. >eactive (ello; @)@ J >eactive Blue @ @C<

..@. Tratamiento en simulador solar @C<

..eactive (ello; @)@ J >eactive Blue @ J >eactive >edC

@CH

.. 3onclusiones al capítulo de resultados III @<

4! RESULTADOS IV: REUTILI$ACI(N DE +A0OSTRATADOS3 MEDIANTE PROCESO .OTO.ENTON3EN NUEVAS TINTURAS

@

H.@. 3omparaci*n de tinturas con >eactive Blue @ @

H.


11/183

H.. 3omparaci*n de tinturas con >eactive (ello; @)@ @<

H.). 3onclusiones al capitulo de resultados IK @

5! CONCLUSIONES @

'6! LINEAS .UTURAS @H@

''! RE.ERENCIAS +I+LIOGR".ICAS @H


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APLICACIÓN DE PROCESOS DE

OXIDACIÓN AVANZADA (FOTOCATÁLI S I S

SOLAR) PARA TRATAMIENTO Y

REUTILIZACIÓN DE EFLUENTES TEXT I LES


13/183

'!7 INTRODUCCI(N


14/183

IntroducciónIntroducción

1717

'! INTRODUCCI(N

'!'!7 INDUSTRIA TEXTIL Y MEDIO

AM+IENTEa industria tetil es uno de los sectores industriales clásicos de mayor complejidad, de"ido a &ue se trata de un sector muy fragmentado y'eterogéneo, formado principalmente por pe&ueñas y medianas empresas.

a industria tetil y de la confecci*n a"arca una etensa cadena industrial &ueincluye desde la o"tenci*n de materias primas tetiles /fi"ras &uímicas2,pasando por la producci*n de los diversos productos intermedios /'ilados,tejidos, no tejidos,. . .2, 'asta la o"tenci*n de los artículos tetiles finales, conaplicaciones en campos tan diversos comoL

Tetiles para indumentaria

Tetiles para 'ogar y decoraci*n

Tetiles para uso técnico

$n cada una de las etapas de transformaci*n, las materias tetiles se vensometidas a una serie de tratamientos en los &ue intervienen productos&uímicos, el medio 'a"itual de aplicaci*n de estos a las materias tetiles es elagua, en la &ue se disuelven o dispersan los reactivos a utili-ar en cada caso.$l agua es el ve'ículo de transporte del producto &uímico a la materia. !or esta ra-*n los procesos &uímico+tetiles o de enno"lecimiento tetil, sedenominan 'a"itualmente 8rocesos e9 ;?et 8rocesses@ y a las

industrias del sector, industrias del R


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1"tenci*n de i"ras&uímicas

!reparaci*n de i"rasnaturales

!rocesos de enno"lecimiento/!rocesos 0uímico+Tetiles2

O!reparaci*n

OBlan&ueo

OTintura

O$stampaci*n

OAprestos y Aca"ados

O>ecu"rimientos

Oaminados

a"ricaci*n 'ilados

a"ricaci*n tejidos yno tejidos

a"ricaci*n deproductos finales

.igura /,/0 1rincipales procesos de la cadena de producción textil

$n la figura @.< se detallan los principales aspectos am"ientales del su"sector de enno"lecimiento. a cantidad de agua consumida en los diferentesprocesos y el impacto am"iental de los efluentes varía muc'o dependiendode la materia tratada, el proceso reali-ado y el tipo de ma&uinaria empleada.

9 3onsumo de aguaLO Euy varia"le. Eedia ˜ @


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los lodos de depuradora y "años. $l consumo de energía se de"efundamentalmente a calentamiento de "años y procesos de secado y curadoM@.@N

.

$n la ta"la @.@ se dan valores de consumo de agua por unidad de materiaprocesada, de diferentes países y autores. a media de consumo en $spañaes de unos @


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:o o"stante, las aguas residuales generadas por la industria tetil presentandiferencias cualitativas y cuantitativas importantes dependiendo del su"sector &ue se contemple y, dentro de estos, del proceso seguido en cada caso.

$n la ta"la @.< se recogen, a modo de ejemplo, datos so"re las cargascontaminantes de los efluentes de los su"sectores de tintura y aca"ados detejidos de algod*n y lana

[email protected].

PrF


18/183

2121

Co&or9tes EPA OECD ATV +Ber Eurte S8i9

U

c i d o s ana @G

+


19/183

as moléculas de los colorantes empleados en la industria tetil son deestructura muy variada y compleja, todos ellos están diseñados para resistir las degradaciones producidas por diferentes agentes eternos. a granmayoría son muy solu"les en agua, resistentes a la acci*n de productos

&uímicos y poco "iodegrada"les.a figura @. refleja las características y aspectos medioam"ientales de loscolorantes reactivos &ue suponen alrededor del )GX de los colorantesutili-ados actualmente en la industria tetil. orman enlaces covalentes conlas fi"ras, lo &ue les proporciona una ecelente solide- a los tratamientos en'5medo. 4us estructuras presentan 'a"itualmente el crom*foro a-o,antra&uinona o ftalocianina. Dadas sus características de solu"ilidad yesta"ilidad, los métodos tradicionales de floculaci*n, sedimentaci*n oadsorci*n no son 5tiles para su eliminaci*n

[email protected].

9 3aracterísticas de los efluentesL

O $levada coloraci*n, "aja fijaci*n en fi"ra /G+HGX2O p @G+@


20/183

os colorantes poco "io+elimina"les como es el caso de los colorantesreactivos, a menos &ue se sometan a técnicas de tratamiento destructivas,pasan a través de las plantas de tratamiento de aguas residuales y sedescargan con el efluente final.

:o eisten actualmente tecnologías econ*micamente atractivas para laeliminaci*n del color. 4e 'an desarrollado tecnologías fisico&uímicas talescomo la filtraci*n con mem"ranas o la adsorci*n en car"*n activo, pero soncaras y comercialmente poco atractivas. Además, estos procesos se limitan atransferir los contaminantes de una fase a otra en lugar de eliminarlos. 4esigue investigando actualmente en la recuperaci*n y reutili-aci*n decolorantes y reactivos de los efluentes de tintura por agotamiento

M@.@@N, pero

esto no es posi"le con algunas familias de colorantes como la de losreactivos. $l pro"lema del color en los efluentes de tintura es evidenteparticularmente en el caso de la tintura de algod*n + &ue representa alrededor del GX del consumo mundial de fi"ras + con colorantes reactivos, puesto &ue'asta un GX del colorante puede encontrarse al final de la tintura en suforma 'idroli-ada no fijada

M@.@


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'!)!7 COLORANTES PARA .I+RASCELUL(SICAS

A pesar del gran crecimiento &ue 'an eperimentado las fi"ras sintéticas, las

fi"ras de algod*n siguen representando aproimadamente la mitad de laproducci*n mundial de fi"ras tetiles= además de los artículos de algod*n@GGX gran cantidad de algod*n se utili-a para la o"tenci*n de artículos deme-cla con poliéster.

as fi"ras celul*sicas pueden teñirse con una amplia gama de colorantesM@.


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'5medo, la solide- al cloro es ligeramente inferior a la de los colorantes tina,igual &ue la solide- a la lu- en condiciones severas. 4e aplican en su mayoríaa tejidos, mediante procesos por fulardado, semicontinuos /pad+"atc'2 ycontinuos= mientras &ue para floca, 'ilados y tejidos de punto, se emplean

normalmente procesos discontinuos por agotamiento.a elecci*n adecuada de la familia de colorantes a emplear para la tintura deuna determinada partida viene determinada por ra-ones econ*micas, deproceso y de la calidad final del producto aca"ado. $n la ta"la @.C se indicanlas principales características de las diferentes familias de colorantes parafi"ras celul*sicas.

FAMILIA VENTAJAS DESVENTAJAS

DIRECTOS • Económicos• Proceso sim!e

• F"ci! corrección #e!

m$%i&

• Posi'!e so!i#e& !(& $!%$

• )$*$s so!i#eces $ !os%r$%$mien%os +,me#o

• Pe!i-ro #e mi-r$ción en e!

sec$#o

REACTIVOS • )(en$s so!i#eces+,me#o

• E.%ens$ -$m$ #e

m$%ices

• Procesos #e %in%(r $

m(!%i !es

• /ic!o #e %in%(r$ !$r-o

• L$0$#o $ on#o #es(s #e%in%(r $

• A!-o c$ros

TINAS • E.ce!en%es so!i#eces• M$%ices %ern$r ios

• M( c$ros

• 4$m$ #e m$%ices !imi%$#$

• /ic!o #e %in%(r$ !$r-o

SULFUROSOS • M( económicos $r $m$%ices in%ensos

• 4$m$ #e m$%ices !imi%$#$

• /on%$min$ción #e $-($s

Ta+la /,8,0 1rincipales caracter7sticas de las dierentes amilias de colorantes de aplicación alas i+ras celulósicas,

'!)!'!7 COLORANTES REACTIVOS

os colorantes reactivosK'!)-

se utili-an principalmente en la tintura de fi"rascelul*sicas, aun&ue cada día gana en importancia su empleo para proteicas ypoliamida.

4on los 5nicos colorantes &ue contienen un grupo específico capa- de formar enlace covalente con el sustrato tetil. $n el caso concreto de los colorantes

reactivos para fi"ras celul*sicas, presentan en su molécula un grupo reactivo&ue reacciona con los grupos 'idroilo, o más eactamente grupos 'idroilo


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ioni-ados, de la celulosa dando enlace covalente. a energía re&uerida pararomper este enlace es similar a la &ue se necesita para degradar el sustrato,de a'í su elevada solide- a los tratamientos en '5medo.

os primeros colorantes reactivos se desarrollaron específicamente paraprocesos de tintura a la continua /o para estampaci*n2, juntando en sumolécula un grupo crom*foro procedente de un colorante con "aja afinidadpor la celulosa /por ejemplo un colorante ácido para fi"ras proteicas2, con ungrupo reactivo capa- de dar en condiciones alcalinas, un enlace covalentecon los grupos 'idroilo de la celulosa.

Qracias a esta com"inaci*n, fue posi"le conjuntar la "rillante- de colores y la"uena igualaci*n de los colorantes ácidos, con las "uenas solideces a lostratamientos en '5medo aportadas por el enlace covalente o"tenido.

$n la figura @.C se indican las principales características de los colorantesreactivos y se representa su estructura molecularL

e$ccion$n con !$s i 'r $s #$n#o en!$ce

co0$!en%e 6'(en$ so!i#e&78

So!(' !es en $-($9 $niónicos8

)$*$ $ ini#$# or !$s i 'r $s8

e$c%i0i#$# (nción #e! : #e! '$;o #e !$

%em er $%(r $8

4r(o P(en%e

/romóoro 4r(o e$c%i

0o

.igura /,8,0Estructura molecular # caracter7sticas de los colorantes reactivos

$n el es&uema de la figura @.CL

Cro


24/183

o 3olor, el crom*foro de estos colorantes es generalmente detipo a-o, antra&uinona o ftalocianina.

Gru8o 8ue9te es el enlace entre el colorante y el grupo reactivo.a"itualmente, amino /+:+2, amido /+31+:+2, sulfona /+41


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Q>R!14 >$A3TIK14 AIUTI314, semiésteres o 'alogenurosactivados por grupos vecinos. Dan éteres de celulosa con lasfi"ras celul*sicas.

$jemplos típicos de cada uno de los grupos reactivos para fi"ras celul*sicasson los &ue se representan en la ta"la @., los tres primeros aromáticos y elcuarto alifáticoL

GRUPO REACTIVO DENOMINACI(N NOM+RE

COMERCIAL

3 l:

> : :

:

3 l

Diclorotria-ina/tintura en frío2

!rocion E]

>:

: :

:>6

Amino+fluorotria-ina/tintura en tí"io2 3i"acron

3 l 3 l

> : ::

3 l

Tricloro+pirimidina/tintura en caliente2 3i"acron T+$Drimaren ], ^

> 41< 3< 3< 1 41:a


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$liminaci*n y adici*n nucle*fila, en el caso de los gruposreactivos alifáticos

$n am"os casos, es necesario indicar &ue durante el proceso de tintura,entran en competencia dos reaccionesL

@. Alco'*lisisL colorante J fi"ra = colorante fijado en la fi"ra.


27/183

3> 3>

3ol 41< 3< 3< 1 41:a

? ?3ol 41< 3 3I<

Iidr*lisisJ I


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'!)!)!7 PROCESOS INDUSTRIALES DE TINTURA CON

COLORANTES REACTIVOS

os colorantes reactivos tienen gran versatilidad y pueden emplearse en

prácticamente cual&uier proceso de tintura eistente en la industria tetil delramo. $n la figura @. se indican los distintos procesos de tintura empleadoscon colorantes reactivos.

TINTURA

A GO TAMIEN TO IMPR EGN ACI(N

G EN ER AL IN TEGRACI(N SEMICON TINUO CONT ÍNUO

A LL IN PAD7 +A TC/

PA D7ROLL

PA DT /ERMO .IX

PADSTEAM

C/O#U EALC ALINO

.igura /,


29/183

Ta+la /,;,0 Concentración de sal en la tintura con colorantes reactivos4 /,5 6

$n la gráfica de la figura @.H se representa el mecanismo de tintura por agotamiento de los colorantes reactivos con fi"ras celul*sicas

M@.


30/183

3olorante 'idroli-ado en el "año /@ en la figura @.H.2. 4e drenacon el efluente al vaciar la má&uina después de la tintura.

3olorante 'idroli-ado en la fi"ra /< en la figura @.H.2. De"e

etraerse de las fi"ras durante los lavados y enjuagadosposteriores a la tintura. 4e elimina junto con los efluentes de los"años de lavado.

a figura @.F muestra ejemplos de curvas de tintura por agotamiento, paracolorantes reactivos &ue tra"ajan en caliente /HG\32 o en ti"io /)G\32, con lascorrespondientes adiciones de sal y álcali en varias etapas durante elproceso.

'66QC Te


31/183

las cu"etas del fulard se construyen actualmente de forma &ue el volumen de"año sea lo más "ajo posi"le, con lo &ue se produce la renovaci*n en menosde minutos

[email protected].

$ntre los 8rocesos se


32/183

Co&or9te Pro=uctos u%eactivo p F#+@@# con :a


33/183

emisi*n de las sustancias contaminantes, teniendo en cuenta las


34/183

'!)!*!'!7 COLORANTES POLIRREACTIVOS

Rno de los principales o"jetivos de las casas productoras de colorantes, es eldesarrollo de colorantes reactivos con fijaciones lo más elevadas posi"le.

os colorantes "irreactivos /o polirreactivos2, &ue contienen dos /o más2grupos reactivos iguales o no, ofrecen niveles de fijaci*n muy elevados en latintura por agotamiento.

a fijaci*n de los colorantes reactivos a la celulosa puede epresarse comoporcentaje del total de colorante aplicado /X de fijaci*n o fijaci*n a"soluta2 ocomo porcentaje del colorante agotado /X de agotamiento o eficiencia defijaci*n2. $n el caso de los colorantes monofuncionales, el porcentaje defijaci*n es aproimadamente del )GX /con un X de agotamiento de un GX2mientras &ue el CGX del colorante aplicado se pierde en el efluente. $n elcaso de los "ifuncionales, se consigue un HGX de fijaci*n con un FGX deagotamiento. a consecuencia inmediata es una reducci*n significativa decolorante en las aguas residuales /reducci*n de color y de carga orgánica2.

De"ido a sus dos grupos reactivos, los colorantes "irreactivos tienen unapro"a"ilidad de reacci*n con la celulosa incrementada respecto a loscolorantes con un solo grupo, por&ue aun&ue uno de los grupos reactivos se'idrolice durante la tintura, el otro a5n puede reaccionar &uímicamente con elgrupo 'idroilo de la celulosa /figura @.@G2.

R'77777777C7777777R

)

.IJACI(N TOTAL 16 /IDR(LISIS ,6

Ce&u&os7O7R'7777C7777R

)/O77R

'777C777R

)

/O77R'777C777R) O7Ce&u&os /O77R'777C77R)WO/

.I.IJJAACCI(I(NN )),, >>1166@@ //IIDR(DR(LILISSISIS ''11 >>,,66@@

..IIJJAACCII((NN TTOOTTAALL >>1616 ),),@@ 4,4,

.igura /,/?,0 Es=uema de ijación de un colorante +irreactivo,


35/183

3on un colorante monorreactivo con una fijaci*n del )GX, el CGXrestante se 'idroli-a y no reacciona con la fi"ra.

3on un colorante "irreactivo con dos grupos reactivos />@ y >


36/183

'!7 Co&or9tes >> 3'r >

@ crom *foro@ grupo reactivo

@ cromoforo< grupo reactivos

< crom *foros

3i"acron T!rocion E3T>ema-ol K4Drimaren ] T3!evafi $ D30evafi $A P Drimaren b D3!

3i"acron 3P: TPK44umifi 4upra E3TPK4>ema-ol P :avies K4PK4

!rocion +$ E3TPE3Tpuente aromático /"aja difusi *n2

3'r > > 3'r < grupos reactivos

3i"acron 4 TPTpuente alifático /"uena difusi*n2

!uente

.igura /,//,0 Estructura de los colorantes reactivos4 /,3? 6

,

'!)!*!)!7 COLORANTES CON +AJA ADICI(N DE SAL

a tintura por agotamiento de fi"ras celul*sica con colorantes reactivosre&uiere elevadas cantidades de sal, generalmente entre G+)G gPl y 'asta@GG gPl para matices oscuros. Euc'as productoras 'an desarrollado familiasde colorantes y procesos de aplicaci*n &ue 5nicamente re&uieren @P deestas cantidades. $jemplos de estas gamas sonL

3i"acron 4 /3i"a2

evafi 14 /Dystar2

!rocion ]J /Dystar2

4umifi /4umitomo2

Euc'os de estos colorantes son polirreactivos y proporcionan elevadasfijaciones, con el "eneficio añadido de reducir la cantidad de colorante'idroli-ado en los efluentes.

De"ido a su mayor solu"ilidad, estos colorantes se pueden mantener en

disoluci*n a las altas concentraciones re&ueridas por las má&uinas &ue


37/183

> >

tra"ajan con relaciones de "año "ajas. $sto ofrece la posi"ilidad de reducir la cantidad total de sal en el proceso, como se ilustra en la ta"la @.H.

os colorantes con "aja adici*n de sal, tienen elevada afinidad por las fi"ras,

lo &ue los 'ace más difíciles de eliminar en los lavados finales &ue loscolorantes de "aja o media afinidad. 4in em"argo, como se 'a indicado conanterioridad, se están desarrollando colorantes reactivos con "aja afinidad ensu forma 'idroli-ada, lo &ue 'ace facilita el lavado posterior [email protected]

N.

Tor9iuete>R!+! ')6@

Jet>R!+! ''6@

Jet H R!+!>R!+! '-@

Co&or9tes rectiosco9e9cio9&es >16 & =es&@

@,6 &=e s&@

HGG ?g CGG ?g


38/183

!or el contrario, las altas temperaturas aumentan la efectividad del lavado.$nsayos reali-ados a FG+F\3 'an mostrado &ue el lavado es más efectivo aaltas temperaturas. 4e elimina alrededor de un GX más de colorante'idroli-ado no fijado, después de @G minutos de lavado a F\3 &ue en un

lavado a \3.Euc'as empresas 'an puesto en marc'a el lavado en caliente, eliminando eluso de detergentes, la calidad del producto no se 'a visto afectada. !or elcontrario, a menudo, la solide- de los géneros 'a aumentado en comparaci*ncon el lavado tradicional mediante neutrali-aci*n en el primer "año de lavado,y empleo de detergentes y secuestrantes.


39/183

)!7 PROCESOS DE OXIDACI(NAVAN$ADA APLICADOS ALTRATAMIENTO DE AGUAS


40/183

1rocesos de oxidación avanzada aplicados al tratamiento de1rocesos de oxidación avanzada aplicados al tratamiento de

55

)!7 PROCESOS DE OXIDACI(N AVAN$ADA APLICADOSAL TRATAMIENTO DE AGUAS

Rna gran cantidad de estudios recientes so"re el tratamiento de aguasresiduales, se centran en la oidaci*n de los contaminantes orgánicos

persistentes disueltos en el agua, compuestos refractarios a su detoificaci*n,mediante procesos "iol*gicos convencionales. os métodos "asados en laoidaci*n &uímica o foto&uímica de dic'os contaminantes constituyen ungrupo de nuevas tecnologías denominadas genéricamente Procesos =eOi=ci9 A9=.

os !rocesos de 1idaci*n Avan-ada /A1!s YAdvanced 1idation!rocessesZ2 son procesos fisico&uímicos capaces de producir cam"iosprofundos en la estructura &uímica de los contaminantes

M


41/183


BB

1 J > = >J• J 1

+ (ecuación 8"•


42/183

De igual forma se pueden producir recom"inaciones entre radicales 'idroilopara formar per*ido de 'idr*geno /ecuaci*n 2, o se pueden formar radicalesper'idroilo en presencia de eceso de per*ido de 'idr*geno /ecuaci*n )2.>adical per'idroilo &ue parece no contri"uir a las degradaciones oidativas,

por su menor reactividad.

1 J 1=


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!uede alcan-arse la minerali-aci*n total de los contaminantesorgánicos.

Rsualmente no generan "arros &ue re&uieren tratamiento yPo

eliminaci*n.

os reactivos utili-ados como oidantes son sustancias &ue sedescomponen durante el proceso en productos inocuos.

4on muy 5tiles para eliminar contaminantes refractarios &ue resistenotros métodos de tratamiento, principalmente el "iol*gico. Eejoran la"iodegrada"ilidad del agua residual, permitiendo acoplar untratamiento "iol*gico posterior

M


44/183

Es8ecie E6

>V3)-QC@

1-ono


45/183

o-ono yPo para las lámparas de RK. :o o"stante, las técnicas de o-oni-aci*ny las de irradiaci*n con RK, están total o parcialmente comerciali-adas.

!or otra parte, las técnicas de fotocatálisis solar, consistentes en utili-ar la

energía solar para la degradaci*n de los contaminantes son, por su economíaen recursos energéticos y dada la u"icaci*n geográfica en la &ue nosencontramos, con altos índices de radiaci*n durante todo el año, procesospotencialmente interesantes &ue se encuentran en una fase incipiente decomerciali-aci*n

M


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5> 5>

)!'!7 .OTOCAT"LISIS SOLAR

$l proceso de fotocatálisis, como se es&uemati-a en la figura


47/183

la posi"ilidad de aplicar estos procesos a la eliminaci*n de contaminantes enel agua

M


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Del listado anterior se infiere &ue la fotocatálisis solar es una técnica 5til parael tratamiento de "años residuales de tintura por agotamiento, &ue contienencolorantes poco "iodegrada"les, de díficil tratamiento por otras técnicas ycuyas concentraciones no superan generalmente los G, gP, incluyendo los

"años de lavado. $n la figura


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eJ<

J 1 = eJ

J 1+

J 1I• (ecuación


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I9&ue9ci =e & co9ce9trci9 i9ici& =e 8eri=o =e i=re9o

a velocidad de degradaci*n aumenta con la cantidad de per*ido de'idr*geno, de"ido a la mayor producci*n de radicales 'idroilo M


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!or ecitaci*n inicial de moléculas adsor"idas en la superficie delcatali-ador, &ue a su ve- inyectan electrones en elsemiconductor.

$n este estudio se discute s*lo el primer caso, &ue es el más general y demayor aplicaci*n en fotocatálisis 'eterogénea. os or"itales moleculares delos semiconductores tienen una estructura de "anda. as "andas de interésen la fotocatálisis son la "anda ocupada de valencia /KBL valence "and2 y la"anda desocupada de conducci*n /3BL conductance "and2, separadas entresi por una energía denominada Ydistancia energética entre "andasZ /"andgap= $"g2. 3uando iluminamos el semiconductor con lu- /' G2 de mayor energía &ue la distancia energética entre "andas /$"g2, un electr*npromociona desde la "anda de valencia a la "anda de conducci*n, creandoun 'ueco en la "anda de valencia, como se es&uemati-a en la figura


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Euc'os materiales pueden actuar como fotocatali-adores, Ti1


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54/183


5 5

os contaminantes orgánicos adsor"idos en la superficie de las partículas dedi*ido de titanio, son oidados por los radicales 'idroilos generados duranteel proceso. a fotocatálisis 'eterogénea se ve afectada por diversosparámetros, &ue se comentan en la siguiente secci*n.

)!'!)!)!7 PAR"METROS #UE IN.LUYEN EN LA.OTOCAT"LISIS /ETEROGÉNEA

Rn gran n5mero de parámetros influyen tanto cualitativa comocuantitativamente en el proceso de oidaci*n+reducci*n fotocatali-ado yresultan determinantes en la eficiencia glo"al de la reacci*n

M


55/183

TeI6@

I9te9si== =e i&u


56/183

B> B>

os colectores cilindro+para"*licos compuestos /3!32, figura


57/183

os oidantes, necesarios para la degradaci*n del contaminante, participanen la foto+oidaci*n al ser responsa"les de la semirreacci*n de captura de'uecos. 3uanto más efica- sea el oidante en la captura de 'uecos, mayor será la velocidad del proceso.

M


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*!7 O+JETIVOS


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D+jetivosD+jetivos

)))

*!7 O+JETIVOS

$l o"jetivo 5ltimo &ue se plante* en este tra"ajo era la reutili-aci*n de las

aguas residuales procedentes de la tintura de fi"ras celul*sicas concolorantes reactivos. $l tra"ajo se centr* en los colorantes reactivos de"ido a&ueL

Alrededor del )GX de los colorantes utili-ados actualmente en laindustria tetil son colorantes reactivos.

asta un GX del colorante puede encontrarse al final de latintura en su forma 'idroli-ada no fijada.

$l colorante en su forma 'idroli-ada no puede ser reutili-ado enprocesos de tintura, puesto &ue en esta forma no puedenreaccionar con las fi"ras.

os colorantes no son "iodegrada"les y dadas suscaracterísticas de solu"ilidad y esta"ilidad, los métodostradicionales de floculaci*n, sedimentaci*n o adsorci*n no son5tiles para su eliminaci*n.

!ara alcan-ar el o"jetivo indicado, se propuso el estudio del tratamiento delos "años residuales de tintura, mediante fotocatálisis solar. a elecci*n de lafotocatális solar se de"i* a &ue la revisi*n "i"liográfica indica"a &ueL

$l tratamiento de colorantes reactivos en disoluci*n acuosamediante diferentes procesos de oidaci*n avan-ada,

fotocatálisis solar en particular, esta"a ampliamente estudiado.

$mpe-a"an a aparecer en los 5ltimos años referencias so"re eltratamiento mediante fotocatálisis solar, efluentes de tintura concolorantes reactivos. De estos estudios, se infería &ue losconstituyentes del "año de tintura /aniones y cationesinorgánicos, detergentes, 'umectantes, etc.2 llega"an a reducir considera"lemente la eficiencia de los A1!s.

:o todos los crom*foros esta"an igualmente tratados en la"i"liografía. $l crom*foro YftalocianinaZ esta"a muc'o menosestudiado &ue los crom*foros Ya-oZ y Yantra&uinonaZ.

:o se encontraron referencias so"re la posi"ilidad de reutili-ar los "años tratados en nuevas tinturas.


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$l plan de tra"ajo propuesto para llegar a compro"ar la posi"ilidad dereutili-aci*n de los "años de tintura fue el siguienteL

@. $studio de la fotocatálisis solar 'eterogénea con di*ido de

titanio, de "años residuales de tintura por agotamiento de tejidosde algod*n con colorantes reactivos.


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,!7 METODOLOGÍA


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:etodolog7a:etodolog7a

B9B9

,!7 METODOLOGÍA

,!'!7 MATERIALES Y REACTIVOS

,!'!'!7 TEJIDOS4e emplearon tejidos de algod*n @GGX "lan&ueado &uímicamente, con ungramaje de @@ gPm

<, con ligamento tafetán, de eactive >ed @@G, forma commercial utili-adaL >ojo 4umifi BB@GX, de 4umitomo 3'emical 3o., td. 3olorante con gruporeactivo vinilsulfona y crom*foro a-o.

9 >eactive Blac? , forma comercial utili-adaL 4umifi Blac? B, de4umitomo 3'emical 3o., td. 3olorante "irreactivo, con dosgrupos reactivos vinilsulfona y crom*foro disa-o.

9 3olorante comercial A-ul !rocion +$] de Dystar, colorante"irreactivo di+monoclorotriacina, crom*foro antra&uinona.

9 3olorante comercial Earino !rocion +$] de Dystar, colorante"irreactivo di+monoclorotriacina, crom*foro a-o.

9 3olorante comercial Tur&uesa !rocion +A de Dystar, colorante"irreactivo di+monoclorotriacina, crom*foro ftalocianina.

9 >eactive Blue @, forma comercial utili-adaL A-ul tur&uesaci"acron Q de 3i"a. 3olorante monoclorotria-ina, crom*foroftalocianina.

9 >eactive (ello; @)@, forma comercial utili-adaL Amarillo 3i"acron


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,!'!*!7 REACTIVOS #UÍMICOS

$n la ta"la C.@ se indican los reactivos &uímicos empleados en este tra"ajo,indicando su f*rmula &uímica, procedencia, grado de pure-a y utili-aci*n en

los distintos procesos y métodos analíticos utili-ados.

PRODUCTO.(RMULA#UÍMICA

ORIGEN TIPO UTILI$ACI(N

idr*idos*dico

:a1 !rola"oEin. FHXpure-a

Tintura ycontrol p

3ar"onatos*dico

:a


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,!)!7 E#UIPOS PARA LA O+TENCI(N DE TINTURAS Y SOLIDECES

,!)!'!7 E#UIPO PARA LA REALI$ACI(N DE LAS TINTURAS

4e utili-aron e&uipos de tintura de la"oratorio Tint+3ontrol ERTI+EAT de>enigal, con tres velocidades de calentamiento del "año de polietilenglicol/!$Q CGG2 del interior del reactor, la temperatura del "año se regula por medio de un termostato. as muestras de tejido, se suspenden en el interior del "año por medio de un portamaterias y se agitan mecánicamente. !ara lastinturas de los tejidos de algod*n se emplearon recipientes a"iertos de aceroinoida"le con capacidad para GG ml de "año.

.igura 8,/0 E=uipos de tintura de la+oratorio Tint0control de Renigal

,!)!)!7 E#UIPO PARA DETERMINACI(N DE SOLIDECES A LOSTRATAMIENTOS EN /[MEDO

!ara la determinaci*n de la solide- al lavado de las muestras teñidas seutili-* el Li9itest3 e&uipo normali-ado para evaluaci*n de ensayos desolide- de las tinturas a los tratamientos en '5medo

MC.@N. a norma seguida en

los ensayos fue la R:$+$: I41 @G+3@GL


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recipientes está situado a C mm del centro del eje. $l conjunto eje yrecipientes gira a CG min

+@ @G min

+@/vueltas por minuto2. a temperatura del

"año se regula por medio de un termostato.

@D

<C

.igura 8,20 initest para la determinación de solideces en )medo, Recipientes # pro+etas


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,!*!7 E#UIPOS Y MÉTODOS DE EXPOSICI(N DE +A0OS A LA LU$

,!*!'!7 EXPOSICI(N A LA LU$ SOLAR EN REACTORES A+IERTOS

$l tratamiento de los "años se reali-* en reactor de vidrio a"ierto en su partesuperior, cilíndrico, con capacidad para GG ml de "año, con un diámetro deG mm y altura de FG mm. as muestras se mantuvieron con agitaci*nmagnética durante todo el tratamiento. Ker figura C..

• E.osició n $ !$ !(&so!$r en re$c%or $ 'ier%ocon $-i%$ción con%in($8

• Enr$se %o m$#e m(es%r$s 61m!8

• Fi!%r$ción #e !$ m(es%r $ me#i#$ #e !$$'sor'$nci$8

• Me#i#$ #e :9con#(c%i0i#$# DO T/ #e !$s m(es%r $sinici$! in$!8

• Pr(e'$s sim(!%$ne$s en !$

osc(ri#$# e.(es%$s $

!(& so!$r sin

o%oc$%$!i&$#or8

.igura 8,3,0 .otocat!lisis solar de +aFos de tintura en reactor a+ierto

!eri*dicamente, se tomaron muestras de @ ml con pipeta de ém"olo, antes dela toma se enrasa"a al volumen inicial para reponer el agua perdida por evaporaci*n, marcando un segundo enrase después de la etracci*n. 4eelimin* el Ti1 de polipropileno de G,C m, acopla"lesa las pipetas.

3omo se indica en la figura C., se reali-aron, simultáneamente, prue"asmanteniendo los "años en la oscuridad para descartar el efecto de laa"sorci*n y mediante eposici*n a la lu- solar sin fot*lisis, resultandoinsignificante el foto"lan&ueo del colorante.


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,!*!)!7 EXPOSICI(N EN SIMULADOR SOLAR

4e utili-* un simulador solar de la casa 1riel Instruments, modelo H@@)G/figura C.C2 e&uipado con una lámpara de en*n, &ue puede tra"ajar desde


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,!*!*!7 PLANTA PILOTO DE .OTOCAT"LISIS SOLAR DE , L

a planta solar de C 41A>D$T1]

A3ADR4+


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presenta características similares a la anterior. $l radi*metro utili-ado paramedir la intensidad solar es idéntico al de planta de C , utili-a una "om"acentrífuga impulsora !anWorld @GG!]+] de propileno refor-ado con fi"ra devidrio y arrastre magnético y de mayor potencia &ue la anterior /@CG W2,

re&uiere un volumen mínimo de


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,!,!7 E#UIPOS DE AN"LISIS INSTRUMENTAL

os e&uipos descritos a continuaci*n se utili-aron para el análisis de lasmuestras o"tenidas en las sucesivas eperiencias de eposici*n de "años de

tintura de tejidos de algod*n con colorantes reactivos, a la lu- solar directa oen simulador solar.

a analítica reali-ada, contempla"a la caracteri-aci*n de los "años al inicio yfinal del tratamiento, en cuanto a p, conductividad y contenido en materiaorgánica, demanda &uímica de oígeno /D012 y car"ono orgánico total/31T2.

$n segundo lugar, se reali-aron medidas de la a"sor"ancia de las sucesivasmuestras o"tenidas durantes los tratamientos de fotocatálisis, con el fin deo"tener informaci*n acerca de la decoloraci*n y degradaci*n de loscolorantes presentes en los distintos "años.

!or 5ltimo, se reali-aron análisis de espectrofotometría de reflectancia y desolide- al lavado de las tinturas reali-adas con "años tratados, paracompro"ar la reproducti"ilidad de dic'as tinturas.

,!,!'7 +ALAN$A ANALÍTICA

a "alan-a electr*nica, de tipo analítico, empleada para la medida de todaslas sustancias s*lidas utili-adas en este tra"ajo, era de la marca comercial4A>T1>IR4, con un rango de medida de 'asta


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$n la ta"la C.< se indican las características de los tu"os corning utili-ados,como se o"serva en la ta"la, se emplearon con un rango de medida de


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resoluci*n de un ajuste por mínimos cuadrados de la relaci*n entre la medidao"tenida y unos patrones2 da los resultados en mg1< P de forma directa.

,!,!-!7 ANALI$ADOR DE CAR+ONO ORG"NICO TOTAL >COT@

os análisis se reali-aron en un e&uipo 4'imad-u modelo T13+K34 /iguraC.@G2 &ue permite cuantificar la materia orgánica presente en una muestralí&uida o s*lida. 3onsta de una válvula de inyecci*n automática, un 'orno concalentamiento 'asta FG\3, un catali-ador de platino so"re un soporte deal5mina, una trampa /scru""er2 para 'al*genos y un des'umidificador, unrecipiente para ácido fosf*rico /necesario para acidificar la muestra y medir elcar"ono inorgánico, 3I2, entrada y salida del gas para la com"usti*ncatalítica, oígeno, y un detector de infrarrojo no dispersivo /:DI>2 conectadoa un registrador y anali-ador automático.

.igura 8,/?0 Analizador de Car+ono Drg!nico Total (CDT"

$l e&uipo contiene un generador de o-ono /con e&uipo térmico de destrucci*ndel o-ono2, para poder medir la cantidad de nitr*geno total, por la reacci*n delo-ono con los compuestos nitrogenados, y posterior &uimioluminiscencia &uese detecta en el I>, con un pico a @


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9 $spectrofot*metro 3$3I 3$+@G@G /ver figura C.@@2, con lámparade deuterio +GG mA y de tungsteno T4A, para medir a"sor"ancia y transmitancia en ultravioleta y visi"le, con un rangode longitudes de onda entre GG y @GGG nm.

9 $spectrofot*metro Qenesys+@G /ver figura C.@@2, con lámpara deen*n y de tungsteno+'al*geno, para medir a"sor"ancia ytransmitancia en ultravioleta y visi"le, con un rango de longitudesde onda entre @FG y @GGG nm= con carrusel portaceldas para @ a )cu"etas.

$spectrofot*metro 3ecil $spectrofot*metro Qenesys

.igura 8,//0 Espectrootómetros LB0visi+le

$n las prue"as de espectrofotometría para la determinaci*n de la

a"sor"ancia de los diversos "años sometidos a fotocatálisis solar, se emple*como prue"a en "lanco para medir la a"sor"ancia y o"tener la línea "asepara la reali-aci*n de espectros, un "año ciego reali-ado simultáneamentecon cada una de las tinturas en cada eperiencia. $l "año ciego se o"tuvo encada caso mediante el tratamiento de @G g de tejido de algod*n con un "añoidéntico al de la tintura correspondiente, en cuanto a relaci*n de "año, álcali,sal, temperatura, tiempo y curva de tratamiento, pero sin la adici*n decolorante.

as medidas de a"sor"ancia de los "años residuales de tintura y lavados, sereali-aron por medici*n directa, salvo en el caso del >eactive Blac? con el&ue se efectuaron diluciones previas.

os "años residuales de tintura de alguno de los colorantes ensayadospresenta"an inicialmente a la longitud de onda de máima a"sor"ancia, en la-ona del visi"le, valores superiores a @ RA. :o o"stante, en todos los casos


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al ca"o de unos minutos de eposici*n y 'asta el final de los tratamientos, lasmuestras presenta"an en dic'a -ona una a"sor"ancia inferior a @ RA,ajustándose a la linealidad a"sor"anciaPconcentraci*n, indicada por la ley deam"ert+Beer.

,!,!2!7 ESPECTRO.OT(METRO DE RE.LECTANCIA

4e emple* un espectrofot*metro de reflectancia modelo 3E+)GGD deEinolta /ver figura C.@


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$l programa informático del espectrofot*metro a partir de las diferencias declaridad /V2, mati- o tono /V2, croma /3V2 y coordenadas 3I$AB /aV,"V2, de dos muestras coloreadas, calcula la diferencia de color $Va", para

ju-gar la acepta"ilidad de imitaci*n de un color /tolerancia pasaPfalla2.


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-!7 RESULTADOS I:.OTOCAT"LISIS /ETEROGÉNEA

DE +A0OS RESIDUALES DETINTURA DE COLORANTES

REACTIVOS


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Resultados I Resultados I

77

-! 7 RESULTADOS I: .OTOCAT"LISIS /ETEROGÉNEA DE+A0OS RESIDUALES DE TINTURA DE COLORANTESREACTIVOS

$n este primer capítulo de resultados y siguiendo el plan de tra"ajo epuestoen el capitulo de o"jetivos, se reali-aron tratamientos de "años procedentesde la tintura por agotamiento de algod*n con colorantes reactivos, mediantefotocatálisis 'eterogénea con di*ido de titanio como fotocatali-ador.

3on estas primeras prue"as se pretendía compro"ar la capacidad dedegradaci*n de los principales crom*foros /a-o, antra&uinona y ftalocianina2de los colorantes reactivos sometidos a fotocatálisis 'eterogénea, reali-andoprue"as por eposici*n solar en reactores a"iertos y en plantas dedetoificaci*n solar, con la finalidad de eplorar la posi"ilidad de reutili-aci*nde los "años tratados.

4e tra"aj* en primer lugar con colorantes con crom*foro a-o, de"ido a &ue

era el grupo de colorantes más estudiado en la "i"liografía, con "uenosresultadosM.@+.N

. 3on estos colorantes se tra"aj* en primer lugar en reactor a"ierto y en una segunda eperiencia se emple* la planta piloto dedetoificaci*n solar para el tratamiento de


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-!'! 7 .OTOCAT"LISIS SOLAR /ETEROGÉNEA DEL +A0ORESIDUAL DE TINTURA DEL COLORANTE REACTIVE RED ''6

$n esta primera prue"a se utili-* un colorante reactivo de crom*foro a-o, por

ser estos colorantes, como se 'a indicado anteriormente, los más estudiadosen la "i"liografía

M.@+.N. 4e utili-* el colorante comercial >ojo 4umifi BB

@GX= colorante reactivo con crom*foro a-o y grupo reactivo vinilsulfona de4umitomo 3'emical 3o. td., correspondiente al >eactive >ed@@G.

$l ensayo consisti*, en el tratamiento de las aguas residuales procedentes dela tintura de algod*n con el colorante >eactive >ed @@G, mediantefotocatálisis solar 'eterogénea con Ti1elaci*n de "año de @PCG

4ulfato 4*dicoL G gP

3ar"onato 4*dicoL @< gP

Después de la tintura, se reali-* un ja"onado en las condiciones indicadas enla figura .@, seguido de un lavado con agua a F\3 durante G minutos. $lprocedimiento se ajust* a la curva de tintura representada en la figura .@.

Te


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a toma de muestras durante el tratamiento de eposici*n a la lu- solar, sereali-aron siguiendo la metodología descrita para el caso en el apartadocorrespondiente del capítulo C de metodología.

A9F&isis =e &s eactive >ed @@G, se anali-* el tipo y cantidad de di*ido de titanioa utili-ar en los ensayos posteriores.

Co


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9> 9>

se utili-* el Aeroide Ti1< !


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Pr(e'$s re$!i&$#$s con Ti2

A!#ric+ 6Q R >>>7 minC1

Ti2 De-(ss$ PC25 6Q R >>13 minC1

y +G,GG J G,@@D@ >< G,F

G

y +G,G@DH J G,@CG)

>< G,FF

+@ G G @GG @G


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.otoctF&isis =e& Zo resi=u& =e ti9tur

Rna ve- reali-adas las prue"as previas, se comen-* con el tratamientofotocatalítico de los "años. a tintura se reali-* en las condiciones indicadas

anteriormente, siguiendo la curva de tintura descrita en la figura .@. $l "añoresidual o"tenido epuesto a la lu- solar se prepar* en reactor a"ierto con


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-!)!7 .OTOCAT"LISIS SOLAR /ETEROGÉNEA DEL +A0O RESIDUALDE TINTURA DEL COLORANTE REACTIVE +LAC\ -

!ara esta segunda prue"a, se seleccion* el colorante >eactive Blac? , muy

estudiado en la "i"liografía M.F.@eactive Blac? /colorante "is+a-oico con dos grupos reactivos vinilsulfona2, mediantefotocatálisis solar 'eterogénea con Ti1


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Te


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G,C

G,

G,

Ne-ro S(mii. ) 15>M

m$. R 59 nm

G,


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$n la ta"la y la gráfica de la figura .@< se puede seguir el proceso dedecoloraci*n del "año tratado en funci*n de las 'oras de eposici*n y de laenergía radiante acumulada.

Tiempo 'oras G < >adiaci*n /?2 G C


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1>> 1>>

$n la ta"la .., se indican los resultados o"tenidos en las distintas analíticasdel "año de tintura antes del tratamiento y al final del mismo.

+Zo =e ti9tur ' L TiO) +Zo i9ici& +Zo i9&

p @G,C @G,C

3onductividad C, m4Pcm CC, m4Pcm

31T especto de la puesta a punto y utili-aci*n de la planta piloto, se de"e indicar &ue de"ido al volumen de "año a tratar, dic'a planta es un e&uipo ecelentepara la reali-aci*n de prue"as y tratamientos con "años residuales

procedentes de empresas del ramo= no o"stante y por el mismo motivo, eltra"ajo a reali-ar resulta muy largo y la"orioso, en el caso de tinturas dela"oratorio, además de consumir gran cantidad de materia prima y reactivos.


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-!*!7 COMPARACI(N DEL TRATAMIENTO DE COLORANTESCON CROM(.ORO A$O3 ANTRA#UINONA Y.TALOCIANINA!

$n esta tercera prue"a, una ve- puestos a punto todos los métodos ytécnicas necesarios y compro"ada la via"ilidad del tratamiento de colorantescon crom*foro a-o, se a"ord* el tratamiento, mediante fotocatálisis solar 'eterogénea con Ti1


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destilada para compensar la evaporaci*n y marcando un nuevo enrase encada toma.

Co9ce9trci9>@

Su&to S=ico >&@ "&c&i >&@ Tie


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$n la ta"la .) se muestran los resultados o"tenidos en las medidas del p yla conductividad de las muestras iniciales y finales de cada uno de loscolorantes tratados.

8/ Co9=uctii== >


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$stos resultados muestran &ue el Tur&uesa !rocion, sufre durante el procesouna oidaci*n parcial con una mínima minerali-aci*n. $n cam"io, tanto el A-ul como el Earino !rocion son oidados en mayor medida, alcan-andominerali-aciones superiores al GX. 4e detallan a continuaci*n los resultados

de las prue"as reali-adas con cada uno de los colorantes de la gama !rocion+$].

Au& Procio9 /7EXL

$n la ta"la y la gráfica de la figura .@. se muestra, para el colorante a-ul!rocion, la a"sor"ancia del "año, en funci*n de los tiempos deeposici*n.

Tiempo minutos G )G @G @G @F


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Mri9o Procio9 /7EXL

$n la ta"la y la gráfica de la figura .@. se muestra, para el colorante marino!rocion, la a"sor"ancia del "año en funci*n de los tiempos de eposici*n.

Tiempo minutos G G FG @G @G


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$n la gráfica de la figura .@F. se compara la evoluci*n de la a"sor"ancia enfunci*n del tiempo de tratamiento, de cada uno de los "años de los colorantesa-ul, marino y tur&uesa= en la gráfica de la figura .


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inalmente, en ta"la .H. se puede apreciar &ue los colorantes a-ul y marinopresentan una cinética de degradaci*n rápida /? ` G,G@ min

+@2, comparada

con el tur&uesa, junto con una perdida de color elevada /HHX2 y unadisminuci*n del car"ono orgánico total superior al GX= en el caso del

tur&uesa la degradaci*n fue mínima en todos los aspectos.

Co&or9te ]


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D1-'6Q '^ Ti9tur )^ Ti9tur I9cre


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11>

-!-!7 CONCLUSIONES AL CAPÍTULO DE RESULTADOS I

$l tratamiento del "año residual de tintura del colorante >eactive>ed @@G /colorante de crom*foro a-o2, mediante fotocatálisis

solar 'eterogénea con @ gPl de Ti1< /!+eactive Blac? , después del tratamiento enplanta piloto de detoificaci*n solar del "año residual de tintura dealgod*n, diluido a @P@ y con @ gP de Ti1


103/183

1!7 RESULTADOS II:TRATAMIENTO DE +A0OS

RESIDUALES DE TINTURA DELCOLORANTE REACTIVE +LUE '-


104/183

Resultados II Resultados II

113113

1!7 RESULTADOS II: TRATAMIENTO DE +A0OS RESIDUALES DETINTURA DEL COLORANTE REACTIVE +LUE '-

os resultados del capítulo anterior />esultados IL $periencia .2 mostraron

la necesidad de reali-ar nuevos tra"ajos eperimentales con el fin deconseguir la decoloraci*n de "años residuales de tintura &ue contengancolorantes con crom*foro ftalocianina, más resistentes a los tratamientos, silo &ue se pretende finalmente es la reutili-aci*n de los "años procedentes dela tintura de algod*n con cual&uier com"inaci*n de colorantes.

Así pues, se reali-aron distintos tratamientos de "años residualesprocedentes de la tintura de algod*n con un colorante reactivo con crom*foroftalocianina. $l colorante elegido fue el >eactive Blue @, colorante con gruporeactivo monoclorotria-ina y de crom*foro ftalocianina, como se o"serva ensu estructura, representada a continuaci*n.

:a14 41:a

:

: :

: 3u :

: :

:a14

: : :

41

1

: :<

: :

C!I!Rectie +&ue '-C!I! NQ 2,,-5

:a14

3l

.órmula ;,/,0 Reactive lue /9

a elecci*n de este colorante se de"i* a &ue siendo monorreactivopresenta"a un porcentaje de fijaci*n, en las tinturas, inferior a los "irreactivos,con lo &ue la concentraci*n de colorante en el "año residual era superior al"irreactivo empleado en la eperiencia .. $l colorante comercial empleadofue el A-ul Tur&uesa 3i"acr*n Q de 3i"a.

4e reali-aron tratamientos por fotocatálisis 'eterogénea con di*ido de titanioy tratamientos "asados en el empleo de per*ido de 'idr*geno, solo o enpresencia de sales de 'ierro para eplorar los procesos enton y foto+enton.


105/183

as tinturas se reali-aron por agotamiento en Tint+control, so"re muestras de@G g de tejido de algod*n, en las condiciones indicadas a continuaci*n ysiguiendo la curva de tintura de la figura ).@.

Intensidad de tintura del


106/183


107/183

1!'!7 .OTOCAT"LISIS /ETEROGÉNEA

a primera de las prue"as reali-adas con el "año procedente de la tintura ylavados de algod*n con el >eactive Blue @, fue mediante fotocatálisis

'eterogénea con adici*n de @ gP de Ti1< /Degussa !+


108/183

G,G

+G,

G @GG


109/183

1!)!7 .OTO7OXIDACI(N CON /)O)

as siguientes prue"as se reali-aron por eposici*n en simulador solar,utili-ando per*ido de 'idr*geno como oidante, para eplorar la posi"ilidad

de un proceso li?e+enton, manteniendo el p del "año. 4e emplearon tresconcentraciones de


110/183

G,

G

+G, G


111/183

12> 12>

1!*!7 .OTOCAT"LISIS CON /)O) TIO)

A la vista de los resultados o"tenidos en los dos ensayos anteriores, con Ti1<y A i D A o @


112/183

1!,!7 TRATAMIENTO .OTO7.ENTON

a siguiente prue"a reali-ada fue mediante el proceso foto+enton, peropreviamente se reali-* un enton convencional para comparar los resultados.

os "años se prepararon ajustando el p a


113/183

A continuaci*n se trat* el "año en las mismas condiciones y con las mismascantidades de productos &ue en el caso anterior, pero sometiendo el "año aeposici*n en simulador solar. $n la gráfica de la figura ).F se muestra laevoluci*n del espectro del "año tratado en funci*n del tiempo de tratamiento.

p = I<1

<)GG mgP=


114/183

a perdida de color, contemplada como perdida de a"sor"ancia en los dospicos correspondientes a )


115/183

1!-!7 CONCLUSIONES AL CAPÍTULO DE RESULTADOSII

os colorantes con crom*foro ftalocianina son los más

resistentes a la decoloraci*n, sin em"argo el proceso foto+entonse muestra como una técnica de tratamiento de "años muypotente, proporcionando pérdidas de color superiores al HX ydisminuciones del contenido de materia orgánica /medida comoD012 de un FGX.

3on todo ello puede pensarse &ue los "años tratados y filtrados para eliminar los precipitados producidos, podrían ser suscepti"les de reutili-aci*n entinturas posteriores. $n el siguiente capítulo se reali-an prue"as condiferentes colorantes reactivos para compro"ar la eficacia del proceso foto+enton con los distintos crom*foros.


116/183

2!7 RESULTADOS III:.OTOCAT"LISIS /OMOGÉNEA3

.OTO7.ENTON3 DE +A0OSRESIDUALES DE TINTURA DE

COLORANTES REACTIVOS


117/183

Resultados III Resultados III

127127

2!7 RESULTADOS III: .OTOCAT"LISIS /OMOGÉNEA3 .OTO7.ENTON3DE +A0OS RESIDUALES DE TINTURA DE COLORANTESREACTIVOS

Kistas las posi"ilidades del proceso foto+enton, en este capítulo sereali-aron tratamientos de "años procedentes de tinturas de algod*n concolorantes reactivos de diferentes crom*foros, solos o en com"inaci*n,mediante proceso foto+enton. os colorantes empleados en las diferenteseperiencias fueronL

9 >eactive (ello; @)@ /crom*foro a-o= grupo reactivomonoclorotria-ina2. orma comercialL Amarillo ci"acron eactive >ed C /crom*foro a-o= grupo reactivomonoclorotria-ina2. orma comercialL $scarlata ci"acron


118/183

9 >eactive Blue @ /crom*foro ftalocianina= grupo reactivomonoclorotria-ina2. orma comercialL A-ul tur&uesa ci"acron Q

:a14 41:a

:

: :

: 3u :

: :

:a14

: : :

41

1

: :<

: :

C!I!Rectie +&ue '-C!I! NQ 2,,-5

:a14

3l

.órmula elaci*n de "año de @PCG

9 4ulfato 4*dicoL )G gP

9 idr*ido s*dico de )\Be, C mlP

inali-adas las tinturas, se lavaron las muestras teñidas para eliminar elcolorante no fijado. 4e reali-aron en cada caso dos lavados con agua,

relaci*n de "año @PCG, F\3, y G minutos cada uno de ellos.


119/183

as prue"as se reali-aron por eposici*n, en simulador solar, de


120/183

2!'!7 REACTIVE YELLO_ '1'

Crcterici9 =e& Zo i9ici&

$n la ta"la .@. se muestran los parámetros del "año de tintura y lavados delcolorante &ue se utili-* en el tratamiento, reali-ado por eposici*n de


121/183

Tiempo minutos G @ G C )G

A"sor"ancia C7> >B3 >>5 >>22 >>>9

@

G,H

G,)

G,C

G,<

G

G @G


122/183

Tomando muestra del "año al final de la eposici*n, antes de &ue seprodu-ca el precipitado, o"tenemos una D01 de H mgP, lo &ue representauna disminuci*n del F,X respecto al "año inicial. iltrando el "año paraeliminar los precipitados, se o"tiene un agua de cuyo análisis resulta una

D01 _


123/183

2!)!7 REACTIVE RED ,*


$n la ta"la .C se muestran los parámetros del "año de tintura y lavados delcolorante, &ue se utili-* para el tratamiento &ue se reali-* por eposici*n de


124/183

$n la ta"la y la gráfica de la figura .C. o"servamos &ue la perdida de color,correspondiente al pico de G nm, característico del rojo, es ya del FX a losG minutos y del FF,X a los FG minutos.

Tiempo minutos G G )G FG

A"sor"ancia G nm


125/183

Tomando muestra del "año al final de la eposici*n, antes de &ue seprodu-ca el precipitado, o"tenemos una D01 de C mgP, lo &ue representauna disminuci*n de materia orgánica del H


126/183

2!*!7 REACTIVE +LUE ,


$n la ta"la .. se muestran los parámetros del "año de tintura y lavados delcolorante, &ue se utili-* para el tratamiento, reali-ado por eposici*n de


127/183


128/183

aparici*n de dos picos UA@ *6- 9<

G minutos ,


129/183

2!,!7 REACTIVE +LUE '-


$n la ta"la .@G se muestran los parámetros del "año de tintura y lavados delcolorante &ue se utili-* para el tratamiento, reali-ado por eposici*n de


130/183

Tiempo minutos G G )G FG

A"sor"ancia )


131/183


132/183

2!-!7 REACTIVE YELLO_ '1' REACTIVE +LUE'-

Rna ve- pro"ados los tratamientos con "años residuales de tintura de

colorantes individuales, en esta eperiencia se reali-* una tintura so"re tejidode algod*n con dos colorantes, con un @X de >eactive (ello; @)@ y un @Xde >eactive Blue @, en las mismas condiciones &ue los casos anteriores ysiguiendo la misma curva de tintura. 3on el "año o"tenido se reali-aronposteriormente dos tratamientos foto+enton, el primero en simulador solar con


133/183

6` *6` 16` 56` ')6`

C


134/183

$n la -ona del espectro /gráfica de la figura .@@.2 correspondiente alultravioleta /


135/183

R = ici9

6 '231, )4 3, , *53), -63,

Tie


136/183

Tiempo de eposici*n G# Tiempo de eposici*n @G#

.igura


137/183

Muestr D#O


138/183

2!1!7 REACTIVE YELLO_ '1' REACTIVE +LUE '- REACTIVE RED,*

!ara terminar este "lo&ue de ensayos mediante tratamiento foto+enton, se

reali-* una tintura so"re tejido de algod*n con G,)X de >eactive (ello; @)@,G,)X de >eactive Blue @ y G,)X de >eactive >ed C, en las mismascondiciones &ue los casos anteriores. 3on el "año o"tenido se reali-aron losmismos tratamientos y operaciones &ue en los anteriores apartados.


$n la ta"la .@. se muestran los parámetros del "año de tintura y lavados delcolorante, &ue se utili-* para los distintos tratamientos &ue se reali-aron enestas eperiencias.

8/ Co9=uctii== D#O COT

Tint J @\av J


139/183

4iguiendo la gráfica y la ta"la de la figura .@H., se puede apreciar &ue en @


140/183

utili-ados en esta eperiencia, considerando como punto final de la reacci*nlos FG minutos en los &ue se esta"ili-a la a"sor"ancia de los diferentes picos/figura .@H2.

,)6 9< -6- 9< 1)- 9< 12- 9<? min

+@ G,GCG) G,GCF G,GCF G,GH

Ta+la


141/183


142/183

2!2!7 CONCLUSIONES AL CAPÍTULO DE RESULTADOSIII

9 $n todos los tratamientos llevados a ca"o con los diferentes

colorantes reactivos utili-ados, solos o en com"inaci*n, mediantefoto+enton y con tiempos de eposici*n máimos de @


143/183

4!7 RESULTADOS IV:REUTILI$ACI(N DE +A0OS

TRATADOS3 MEDIANTE PROCESO.OTO.ENTON3 EN NUEVAS

TINTURAS


144/183

Resultados IB Resultados IB

155155

4!7 RESULTADOS IV: REUTILI$ACI(N DE +A0OS TRATADOS3MEDIANTE PROCESO .OTO.ENTON3 EN NUEVASTINTURAS

os resultados del capítulo anterior /resultados III2 mostraron la posi"ilidad dereutili-ar los "años de tinturas y lavados tratados, mediante proceso foto+enton, en posteriores tinturas, de"ido a la práctica ausencia de color y el"ajo contenido en materia orgánica de los "años tratados y filtrados. $n estecapítulo se descri"en las eperiencias reali-adas para confirmar dic'a'ip*tesis.

4!'!7 COMPARACI(N DE TINTURAS CON REACTIVE +LUE'-

4e reali-aron dos tinturas por agotamiento en Tint+control, mediante proceso

all+in, so"re muestras de @G g de tejido de algod*n, con el colorante >eactiveBlue @, en las condiciones &ue a continuaci*n se indicanL

9 Intensidad de tintura del


145/183

9 Baño agua reutili-adaL a me-cla de "años de las eperienciasprevias, presenta"an un p de ,)H y una conductividad de ,Fm4Pcm. 4e tomaron G ml de estos "años y se llevaron a p@


146/183

D1-'6QTi9tur u

&i


147/183

4e evalu* tam"ién la solide- al lavado de am"as tinturas, seg5n :orma R:$+$: I41 @G+3@GL


148/183

4!)!7 TRATAMIENTO DE +A0OS DE TINTURA DEL REACTIVE +LUE'-

Rna ve- reali-adas las tinturas con Yagua limpiaZ y Yagua reutili-adaZ, se

trataron los dos "años mediante proceso foto+enton, en simulador solar, conla finalidad de comparar los resultados. 4e o"tuvieron los "años detratamiento me-clando en cada caso el "año residual de tintura con los dos"años de lavado posteriores= se caracteri-aron los "años, se llevaron a p y se añadieron a cada uno de ellos FGG mgP de per*ido de 'idr*geno y ele&uivalente a


149/183

6` *6` 16` 56`

)


150/183

UA@ *6- 9<

G minutos ,)F


151/183

6` *6` 16` 56`

)


152/183

'asta llegar a la aparici*n de dos picos a longitudes de onda de UA@ *6- 9<

G minutos ,@


153/183

$n la figura H.F. se comparan las cinéticas de reacci*n de los dos "años,considerando como tiempo final de las rectas de regresi*n, los )G minutos enlos &ue la a"sor"ancia, de cada uno de los picos, se esta"ili-a /ver figuras H.y H.2= como se puede o"servar, los resultados o"tenidos son muy similares

en todos los casos, las constantes cinéticas son ligeramente inferiores en el"año de agua reutili-ada.y +G,G) + G,GHC

><

G,FFG

y +G,GF + G,@C

><

G,FCH

+G,

+@

+@,

+<

+


154/183

4!*!7 COMPARACI(N DE TINTURAS CON UNA COM+INACI(NDE CUATRO COLORANTES

$n esta prue"a, se reali-aron dos tinturas por agotamiento en Tint+control,

mediante proceso all+in, so"re muestras de @G g de tejido de algod*n, con loscolorantes y en las condiciones &ue a continuaci*n se indicanL

9 >eactive (ello; @)@L G,X so"re peso de materia.

9 >eactive >ed CL G,X so"re peso de materia.

9 >eactive Blue CL G,X so"re peso de materia.

9 >eactive Blue @L G,X so"re peso de materia.

9 >elaci*n de "año @PCG

9 4ulfato s*dico )G gP

9 idr*ido s*dico C mlP

4e efectuaron dos lavados posteriores, de cada una de las tinturas con CGGml de agua a F\3, durante G minutos cada uno de ellos.

!ara la reali-aci*n de cada una de las tinturas, se parti* por un lado de aguadesioni-ada y por otro del "año o"tenido por tratamiento foto+enton enplanta piloto en la eperiencia ..@., después de filtrado. 3ada una de estastinturas se referenciaron comoL

9

Tintura en "año de agua limpia9 Tintura en "año de agua reutili-ada /tratada en planta2

Pre8rci9 =e Zos B ti9tur

9 Baño de agua limpiaL a ml de agua desioni-ada se leañadieron )G gP de :aesultando un p de @


155/183

4e introdujeron los tejidos de algod*n en los recipientes de tintura y a los minutos se completaron los "años por adici*n de


156/183

C

CG

G

. (elo; @)@

O>. >ed C

O>. Blue C

O>. Blue @

>eutili-ada

/de plantapiloto22

impia

,


157/183

4!,!7 TRATAMIENTO DEL +A0O DE TINTURA CONCUATRO COLORANTES EN PLANTA PILOTO

$n la eperiencia anterior se reali-aron simultáneamente cuatro tinturas con

el agua o"tenida en planta piloto en el ensayo ..@, con la finalidad de tener suficiente volumen de "año para afrontar en esta eperiencia un segundotratamiento en planta piloto, de los efluentes de tintura de los C colorantes.


$n la ta"la H.H se muestran los parámetros del "año de partida para eltratamiento en la planta piloto de C litros.

Ti9t 'QL )QL 8/ Co9=uctii== D#O COT

Agua reutili-ada @@,


158/183

4iguiendo la gráfica y la ta"la de la figura H.@., se puede o"servar &ue en@


159/183

$n la gráfica de la figura H.@., se comparan las cinéticas de lasdecoloraciones correspondientes al tratamiento foto+enton de lacom"inaci*n de C colorantes, considerando en cada caso como tiempo finalde la reacci*n, a&uel en el &ue la a"sor"ancia, de cada uno de los picos, se

esta"ili-a /ver figura H.@C2. 4e o"serva &ue se ajustan con "astante eactituda una cinética de pseudoprimer orden. as constantes de reacci*n son paracada pico, ?/C


160/183

D01 superior al H)X y de 31T del )X. !ara reali-ar una nueva tintura, sellev* el "año directamente a p @< con :a1 y se filtr* el precipitadoamarillo+verdoso o"tenido. Rna ve- filtrado el "año, no se detecta lapresencia de 'ierro y el 31T es de


161/183

4!-!7 COMPARACI(N DE TINTURAS CON REACTIVE YELLO_'1'

$n esta 5ltima eperiencia, se reali-aron dos tinturas por agotamiento en Tint+

control, mediante proceso all+in, so"re muestras de @G g de tejido de algod*n,con el colorante >eactive (ello; @)@, en las condiciones indicadas acontinuaci*nL

9 >eactive (ello; @)@L


162/183

4e introdujeron los tejidos de algod*n en los recipientes de tintura y a los minutos se completaron los "años a la relaci*n de "año de @PCG por adici*nde


163/183

D1-'6QTi9tur u

&i


164/183

4!1!7 CONCLUSIONES AL CAPITULO DE RESULTADOS IV

as prue"as de tintura reali-adas con el colorante >eactive Blue @,empleando agua limpia y agua reutili-ada, conducen a tinturas prácticamente

iguales tanto en cuanto a intensidad de color, como a las solideces al lavado.

Así mismo, las tinturas reali-adas con com"inaci*n de C colorantes, >eactive(ello; @)@, >eactive >ed C, >eactive Blue C y >eactive Blue @, empleandotam"ién en este caso agua limpia y agua reutili-ada, proporcionaronmuestras teñidas iguales, en cuanto a intensidad de color y a solideces allavado.

9 $stos resultados permiten concluir &ue los "años residuales detintura por agotamiento de algod*n con colorantes reactivos, sepueden reutili-ar para la o"tenci*n de nuevas tinturas conresultados reproduci"les.

9

Tam"ién se puede afirmar &ue los "años residuales de tinturasreali-adas con aguas previamente tratadas mediante procesofoto+enton, pueden ser tratadas por segunda ve-, con resultadossimilares a los o"tenidos con aguas de partida limpias. $staafirmaci*n se corro"or* mediante el tratamiento en simulador solar del "año residual de tintura del >eactive Blue @ con agualimpia y agua reutili-ada /figura H.H2

9 os resultados del tratamiento en simulador solar y en plantapiloto de "años residuales de tinturas reali-adas con aguareutili-ada, llevan a resultados compara"les. 3omo muestra eltratamiento de los "años residuales de tintura reali-ados conaguas reutili-adas, en el caso del >eactive Blue @ y en el de la

com"inaci*n de los cuatro colorantes.$n la ta"la H.F se muestran los resultados de am"ostratamientos.

Pr=i= =e co&or Pr=i= =e. Blue@. 4imulador solar

+ HC+HX X )X

Agua reutili-ada de C

colorantes. !lanta piloto @GGX FH+FFX H)X )X

Ta+la 5,>,0 Resultados del tratamiento de +aFos residuales de tinturas preparados con aguareutilizada


165/183

!or 5ltimo, el agua procedente de la tintura con C colorantes, una ve- tratadapor segunda ve- en planta piloto y filtrada, se emple* en una tintura, con>eactive (ello; @)@, o"teniéndose una tintura igual en cuanto a intensidadde color y a solide- al lavado, &ue otra reali-ada en las mismas condiciones

con agua limpia.9 3on lo &ue se puede afirmar &ue es posi"le reali-ar tratamientos

sucesivos de los "años de tintura para su posterior reutili-aci*n.


166/183

5!7 CONCLUSIONES


167/183

ConclusionesConclusiones

@F@HG

5!7 CONCLUSIONES

a fotocatálisis solar 'eterogénea resulta efectiva para eltratamiento de "años residuales de tintura de colorantes reactivoscon crom*foro a-o y antra&uinona /pérdidas de color superiores

al HHX y reducci*n de materia orgánica por encima del X2= noasí para colorantes con crom*foro ftalocianina, ya &ue ladecoloraci*n de sus "años residuales son mínimas.

$l fotocatali-ador Ti1< /!+


168/183

con resultados similares a los o"tenidos con aguas de partidalimpias.

$n resumen, este tra"ajo a"re la posi"ilidad de mejorar los

procesos de tintura desde el punto de vista de la prevenci*n ycontrol de la contaminaci*n y de la sosteni"ilidad, gracias a lareducci*n del consumo de agua, reactivos y vertidos.


169/183

'6!7 LÍNEAS .UTURAS


170/183

7neas uturas

@H

'6!7 LÍNEAS .UTURAS

$l tra"ajo presentado en estas páginas no pretende ser un todo finali-ado ycerrado= por el contrario, tiene vocaci*n de continuidad y de"e seguir desarrollándose en dos vías complementarias, por un lado como

investigaci*n "ásica y por otro como investigaci*n aplicada.

3omo investigaci*n "ásica parece interesante seguir profundi-ando en lostratamientos foto+enton medianteL

Determinaci*n de productos intermedios y finales de los "añossometidos a tratamiento.

Determinaci*n de la "iodegrada"ilidad y toicidad de los "añostratados, para estudiar la compati"ilidad de un vertido a reactor "iol*gico.

$studio del efecto de dosificaci*n progresiva del per*ido de

'idr*geno a lo largo de los tratamientos.

$studio de la recuperaci*n del 'ierro mediante procesos foto+enton en fase 'eterogénea con 'ierro soportado.

$n cuanto al apartado de investigaci*n aplicada, se de"e empe-ar a tra"ajar con efluentes procedentes de industrias del su"sector de enno"lecimientotetil, con la finalidad de compro"arL

a via"ilidad de tratamiento y reutili-aci*n de efluentes de tinturareales.

$studiar la relaci*n entre tiempos de tratamiento y duraci*n delciclo de tintura.

Dimensionamiento de plantas de tratamiento por tonelada demateria prima tetil teñida.

$studio econ*mico de los tratamientos, considerando consumode reactivos y a'orro de consumo de agua y de vertidos.


171/183

''!7 RE.ERENCIAS+I+LIOGR".ICAS


172/183

Reerencias +i+liogr!icasReerencias +i+liogr!icas

@H

RE.ERENCIAS +I+LIOGR".ICAS DEL CAPÍTULO ' 7 INTRODUCCI(N

M@.@N 4ector Tetil. Documento de síntesis de Eejores TécnicasDisponi"les en $spaña. Einisterio de Eedio Am"iente.


173/183

M@.@N Wu 3..= 3'ang 3..= buo 3.(. Decolouri-ation of proci*n E]+B inelectrocoagulation /$32. RKPTi1< and o-one related systems. Dyesand !igments ) /


174/183


M@.


175/183

Reerencias +i+liogr!icas Reerencias +i+liogr!icas

RE.ERENCIAS +I+LIOGR".ICAS DEL CAPÍTULO ) 7 PROCESOS DEOXIDACI(N AVAN$ADA APLICADOS AL TRATAMIENTO DE AGUAS

Mes. H /


176/183


177/183


M


178/183


M


179/183


M.(+.= ung (+T. Degradationand sludge production of tetile dyes "y enton and p'oto+entonprocesses. Dyes and !igments /


180/183


RE.ERENCIAS +I+LIOGR".ICAS DEL CAPÍTULO , 7 METODOLOGÍA

MC.@N :orma R:$+$:+I41 @G. Tetiles. $nsayos de solide- del color.!arte 3@GL 4olide- del color al lavado con ja"*n o con ja"*n y sosa

/


181/183


19B

RE.ERENCIAS +I+LIOGR".ICAS DEL CAPÍTULO - 7 RESULTADOS I

M.@N bonstantinou I.b.= Al"anis, T.A.= Ti1..Degradation of rosolic acid "y advanced oidation processesLo-onation vs. solar p'otocatalysis. Desalination ita 4.= 3'aturvedi Ki"'a= :eti :ages;ara >= baul4antos' :. eterogeneous solar p'otocatalysis of t;o commercialreactive a-o dyes. Annali di c'imica F /


182/183

M@@N Alaton, I.A.= Balcioglu, I.K.A. !'otoc'emical and 'eterogeneousp'otocatalytic degradation of ;aste vinylsulp'one dyesL a case study;it' 'ydroly-ed >eactive Blac? . ournal of p'otoc'emistry andp'oto"iology, AL 3'emistry @C@/


183/183

Reerencias +i+liogr!icas

RE.ERENCIAS +I+LIOGR".ICAS DEL CAPÍTULO 1 7 RESULTADOS II

M).@N 4afar-ade'+Amiri A.= Bolton .>.= 3ater 4.>. Advanced c'emicaloidation of reactive dy'ouse effluents "y ferrioalate+entonPRK+A

and Ti1

fotocatalisis homogenia.docx

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