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Impacto ambiental de las aguas residuales de hilander�as en ecosistemas acu�ticos

 

Environmental impact of spinning mill wastewater on aquatic ecosystems

 

Impacto ambiental das �guas residuais da fia��o nos ecossistemas aqu�ticos

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Correspondencia: gerardo.leon@espoch.edu.ec

 

 

Ciencias de la Educaci�n

Art�culo de Investigaci�n

 

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* Recibido: 30 de noviembre de 2023 *Aceptado: 29 de diciembre de 2023 * Publicado: �20 de enero de 2024

 

        I.            Docente investigador, Escuela superior Polit�cnica de Chimborazo (ESPOCH), Ecuador.

      II.            Docente investigador, Escuela superior Polit�cnica de Chimborazo (ESPOCH), Ecuador.

   III.            Docente investigador, Escuela superior Polit�cnica de Chimborazo (ESPOCH), Ecuador.

 

 

Resumen

Este art�culo investiga el impacto de las aguas residuales de hilander�as en ecosistemas acu�ticos. Inicia con una introducci�n sobre la relevancia del tratamiento de aguas residuales en la industria textil, enfatizando su potencial toxicidad para los ecosistemas acu�ticos. El objetivo principal es analizar c�mo los contaminantes afectan la biodiversidad y la calidad del agua. La metodolog�a incluye el an�lisis de muestras de agua de �reas afectadas por descargas de hilander�as y la evaluaci�n de su impacto en la flora y fauna local. Los resultados revelan una correlaci�n significativa entre las descargas de aguas residuales y la degradaci�n de la calidad del agua, as� como efectos adversos en la vida acu�tica. La conclusi�n destaca la necesidad urgente de mejorar las pr�cticas de tratamiento de aguas residuales en la industria textil para proteger los ecosistemas acu�ticos y mantener la salud ambiental.

Palabras clave: Aguas residuales; Hilander�as; Impacto ambiental; Ecosistemas acu�ticos; Tratamiento de aguas.

 

Abstract

This article investigates the impact of spinning mill wastewater on aquatic ecosystems. It begins with an introduction about the relevance of wastewater treatment in the textile industry, emphasizing its potential toxicity for aquatic ecosystems. The main objective is to analyze how contaminants affect biodiversity and water quality. The methodology includes the analysis of water samples from areas affected by spinning mill discharges and the evaluation of their impact on local flora and fauna. The results reveal a significant correlation between wastewater discharges and water quality degradation, as well as adverse effects on aquatic life. The conclusion highlights the urgent need to improve wastewater treatment practices in the textile industry to protect aquatic ecosystems and maintain environmental health.

Keywords: Sewage water; Spinning mills; Environmental impact; Aquatic ecosystems; Water treatment.

 

Resumo

Este artigo investiga o impacto das �guas residuais das fia��es nos ecossistemas aqu�ticos. Inicia-se com uma introdu��o sobre a relev�ncia do tratamento de �guas residuais na ind�stria t�xtil, enfatizando a sua potencial toxicidade para os ecossistemas aqu�ticos. O objetivo principal � analisar como os contaminantes afetam a biodiversidade e a qualidade da �gua. A metodologia inclui a an�lise de amostras de �gua de �reas afetadas pelas descargas das fia��es e a avalia��o do seu impacto na flora e fauna locais. Os resultados revelam uma correla��o significativa entre descargas de �guas residuais e degrada��o da qualidade da �gua, bem como efeitos adversos na vida aqu�tica. A conclus�o destaca a necessidade urgente de melhorar as pr�ticas de tratamento de �guas residuais na ind�stria t�xtil para proteger os ecossistemas aqu�ticos e manter a sa�de ambiental.

Palavras-chave: �guas residuais; Fia��es; Impacto ambiental; Ecossistemas aqu�ticos; Tratamento de �gua.

 

Introducci�n

En la actualidad, el impacto ambiental generado por la industria textil se ha convertido en un tema de creciente preocupaci�n a nivel global. En el caso de Ecuador, esta problem�tica se manifiesta con especial intensidad en las actividades de hilander�as, como la Hilander�a Inter-comunitaria de la Parroquia Salinas, Cant�n Guaranda. Esta industria, crucial para la econom�a local y nacional, enfrenta el desaf�o de equilibrar su desarrollo productivo con la preservaci�n del medio ambiente. La presente investigaci�n se enfoca en el an�lisis y propuesta de soluciones a la contaminaci�n causada por el vertido de aguas residuales de la hilander�a mencionada, una pr�ctica que ha generado consecuencias negativas tanto a nivel ecol�gico como en la salud p�blica.

El problema principal radica en la descarga de aguas residuales sin tratamiento, ricas en contaminantes qu�micos como tensoactivos, colorantes sint�ticos, fosfatos, cloruros, demanda bioqu�mica de ox�geno (DBO), demanda qu�mica de ox�geno (DQO), plomo y altos niveles de dureza. Estos elementos no solo alteran las propiedades f�sico-qu�micas de las aguas receptoras, sino que tambi�n impactan negativamente en la salud de las comunidades locales, contribuyendo a la aparici�n de enfermedades gastrointestinales y cut�neas, y afectando la viabilidad de los suelos para la agricultura debido a la erosi�n causada por los efluentes(Castelo-Grande et al., 2021a; Orts et al., 2019)

Este escenario se inserta en un contexto m�s amplio donde la industria textil, conocida por su alto consumo de agua, energ�a y productos qu�micos, enfrenta el reto de gestionar de manera eficiente y sostenible sus residuos l�quidos. Los efluentes de esta industria poseen elevadas concentraciones de colorantes y contaminantes org�nicos que presentan dificultades en su biodegradaci�n quienes enfatizan la complejidad estructural y la resistencia a la degradaci�n de los tintes textiles(Castelo-Grande et al., 2021b; Rojas-Morales et al., 2016).

La falta de concienciaci�n ambiental en las industrias, tanto peque�as como grandes, agrava esta situaci�n. La Hilander�a Inter-comunitaria de Salinas, en particular, carece de un sistema de tratamiento de aguas residuales, lo que conlleva a la descarga directa de contaminantes en el R�o Salinas. Esta pr�ctica no solo viola las regulaciones ambientales ecuatorianas, sino que tambi�n compromete la calidad de vida de las comunidades y el equilibrio ecol�gico de la regi�n.

La justificaci�n de esta investigaci�n reside en la necesidad imperativa de alinear las pr�cticas industriales con los mandatos de la Ley Org�nica de Recursos H�dricos, Usos y Aprovechamiento del Agua de Ecuador. Se busca implementar soluciones que permitan a la hilander�a cumplir con las normativas ambientales y mitigar su impacto en el ambiente y la salud p�blica. En este contexto, los objetivos espec�ficos de este estudio son: realizar caracterizaciones f�sicas, qu�micas y biol�gicas del agua residual de la hilander�a; establecer el caudal de agua residual generada; llevar a cabo pruebas de tratabilidad para determinar la eficacia de distintos m�todos de tratamiento; e identificar las variables de proceso para el dimensionamiento de un sistema de tratamiento adecuado.

El objetivo principal de este estudio es dimensionar un sistema de tratamiento de agua residual para la Hilander�a Inter-comunitaria, que permita reducir la carga contaminante y garantizar el cumplimiento de los est�ndares de calidad de agua.

 

Marco te�rico

Agua residual

El agua residual representa un desaf�o ambiental y de salud p�blica significativo en el contexto global contempor�neo. Estas aguas, resultado del uso humano, contienen una variedad de contaminantes que las hacen inapropiadas y peligrosas para el consumo, uso industrial, y el ecosistema en general. La generaci�n y el manejo de aguas residuales se han convertido en una preocupaci�n creciente, especialmente en industrias como la textil, que son grandes consumidoras de agua y generadoras de efluentes altamente contaminados(Edson Baltazar et al., 2013).

La composici�n de las aguas residuales var�a ampliamente dependiendo de su fuente. En el �mbito dom�stico, contienen desechos org�nicos, detergentes y microorganismos pat�genos, mientras que, en el sector industrial, especialmente en la industria textil, se encuentran contaminantes como tintes, metales pesados, disolventes, y una amplia gama de productos qu�micos. Estos efluentes industriales son particularmente preocupantes debido a su alta carga contaminante y su complejidad, lo que hace que su tratamiento y gesti�n sean desafiantes(Pe�a-�lvarez & Castillo-Alan�s, 2015).

El impacto ambiental de las aguas residuales es profundo. Cuando se liberan sin tratamiento adecuado, pueden provocar la degradaci�n de ecosistemas acu�ticos, alterando el equilibrio biol�gico y qu�mico de los cuerpos de agua. La eutrofizaci�n, un fen�meno causado por el exceso de nutrientes en el agua, conduce a un crecimiento excesivo de algas y plantas acu�ticas, lo que eventualmente reduce los niveles de ox�geno y puede resultar en la muerte de la fauna acu�tica. Adem�s, los contaminantes presentes en estas aguas pueden infiltrarse en el suelo y llegar a las aguas subterr�neas, afectando la calidad del agua potable y la salud humana.

El tratamiento de las aguas residuales es, por lo tanto, una prioridad en la gesti�n ambiental. Los m�todos de tratamiento var�an desde procesos f�sicos, como la sedimentaci�n y la filtraci�n, hasta procesos biol�gicos y qu�micos dise�ados para eliminar contaminantes espec�ficos. El tratamiento primario se enfoca en remover s�lidos en suspensi�n, mientras que el tratamiento secundario degrada la materia org�nica biodegradable. En algunos casos, se requiere un tratamiento terciario para eliminar nutrientes espec�ficos y otros contaminantes(Vilanova et al., 2017).

La gesti�n de las aguas residuales no solo es una cuesti�n t�cnica, sino tambi�n una de pol�ticas y regulaciones. Las leyes y normativas ambientales juegan un papel crucial en la gesti�n de las aguas residuales, estableciendo l�mites para la descarga de contaminantes y promoviendo pr�cticas sostenibles en industrias y municipios. A nivel global, el tratamiento y la gesti�n adecuada del agua residual son fundamentales para alcanzar los objetivos de desarrollo sostenible, enfocados en la protecci�n del medio ambiente y la salud p�blica. La responsabilidad recae tanto en las autoridades como en las industrias y la sociedad en general, para asegurar que las aguas residuales sean tratadas eficazmente antes de su retorno al medio ambiente, protegiendo as� los recursos acu�ticos para las generaciones presentes y futuras(Islam, 2023; Mthethwa-Hlongwa et al., 2024; Rojas-Morales et al., 2016).

Aguas residuales industriales y en la industria textil

Las aguas residuales industriales constituyen un subconjunto significativo de las aguas residuales generadas globalmente y presentan desaf�os �nicos debido a su composici�n diversa y a menudo t�xica. Estas aguas son el resultado de los procesos de fabricaci�n y otros procesos industriales, donde el agua se utiliza para enfriar, procesar, limpiar o transportar productos. Dependiendo de la industria espec�fica, estas aguas pueden contener una variedad de contaminantes, como metales pesados, productos qu�micos org�nicos e inorg�nicos, sedimentos, y agentes pat�genos. La complejidad y la toxicidad de estas aguas residuales requieren enfoques especializados y avanzados de tratamiento y manejo(de Souza Celente et al., 2024).

Entre las diferentes industrias, la textil se destaca como una de las m�s significativas fuentes de aguas residuales industriales. La industria textil es conocida por su uso intensivo de agua en varios procesos como el te�ido, el lavado y el acabado de los textiles. Durante estos procesos, se utilizan grandes cantidades de agua que luego se descargan como efluentes contaminados. Estas aguas residuales de la industria textil contienen una mezcla compleja de qu�micos, incluyendo colorantes, alquilfenoles, ftalatos, metales pesados, blanqueadores y una variedad de otros aditivos utilizados en el proceso de te�ido y tratamiento de telas(Zhang et al., 2023).

Los colorantes, que son un componente clave de las aguas residuales textiles, son particularmente preocupantes desde el punto de vista ambiental. Muchos de los colorantes utilizados en la industria textil son de naturaleza sint�tica y poseen estructuras moleculares complejas, lo que los hace resistentes a la degradaci�n natural. Adem�s, los colorantes pueden ser t�xicos para la vida acu�tica y, en algunos casos, para los humanos. El vertido de efluentes textiles no tratados en cuerpos de agua puede resultar en la contaminaci�n del agua, afectando negativamente la flora y fauna acu�ticas, reduciendo la calidad del agua y amenazando la salud humana(Castelo-Grande et al., 2021b).

El tratamiento de las aguas residuales textiles es un proceso complejo debido a la diversidad y la naturaleza de los contaminantes presentes. Los m�todos convencionales de tratamiento de aguas residuales, como los procesos biol�gicos, a menudo no son suficientes para eliminar todos los contaminantes. Por lo tanto, se requieren tratamientos adicionales y m�s avanzados, como la oxidaci�n avanzada, los procesos de membrana y los m�todos de adsorci�n. Estas tecnolog�as avanzadas son capaces de abordar la carga contaminante espec�fica de las aguas residuales textiles, pero a menudo son costosas y requieren una inversi�n significativa en t�rminos de infraestructura y mantenimiento.

Adem�s del tratamiento f�sico y qu�mico de las aguas residuales, la prevenci�n y la minimizaci�n de residuos en la fuente tambi�n son estrategias cruciales. Muchas industrias, incluida la textil, est�n adoptando pr�cticas m�s sostenibles, como el uso de colorantes y qu�micos menos t�xicos, el reciclaje de agua y la reducci�n del consumo de agua. Estas medidas no solo ayudan a disminuir la carga sobre los sistemas de tratamiento de aguas residuales, sino que tambi�n contribuyen a una mayor sostenibilidad ambiental de la industria(Castelo-Grande et al., 2021a; Orts et al., 2019).

El tratamiento de las aguas residuales es un proceso cr�tico para la protecci�n del medio ambiente y la salud p�blica. Este proceso implica la eliminaci�n de contaminantes y la recuperaci�n de agua limpia a partir de aguas residuales generadas por hogares, industrias y otros sectores. El tratamiento eficaz de las aguas residuales previene la contaminaci�n de r�os, lagos y oc�anos, asegurando que el agua devuelta al medio ambiente sea segura y no da�ina para los ecosistemas.

El proceso de tratamiento se divide generalmente en tres etapas principales: tratamiento primario, secundario y terciario.

1. Tratamiento Primario: Esta etapa se enfoca en la eliminaci�n de s�lidos suspendidos y materiales flotantes. Se realiza mediante procesos f�sicos como la sedimentaci�n, donde los s�lidos pesados se asientan en el fondo de grandes tanques de decantaci�n. Los materiales flotantes, como grasas y aceites, se eliminan mediante escumaderas. El tratamiento primario reduce significativamente la cantidad de s�lidos en las aguas residuales, pero no elimina los contaminantes qu�micos o biol�gicos.

2. Tratamiento Secundario: Esta fase trata de eliminar los contaminantes biol�gicos y org�nicos disueltos o suspendidos. Se basa en procesos biol�gicos que utilizan microorganismos para descomponer la materia org�nica. Los m�todos m�s comunes incluyen los sistemas de lodos activados, lechos filtrantes y lagunas de estabilizaci�n. El objetivo es reducir significativamente la Demanda Bioqu�mica de Ox�geno (DBO) y la Demanda Qu�mica de Ox�geno (DQO) del agua, indicadores de la materia org�nica presente.

3. Tratamiento Terciario: Esta etapa se enfoca en la purificaci�n adicional y en la eliminaci�n de contaminantes espec�ficos que no se eliminan completamente en el tratamiento secundario, como nutrientes (nitr�geno y f�sforo), pat�genos y metales pesados. Se utilizan m�todos como la filtraci�n avanzada, la �smosis inversa, el tratamiento con carb�n activado, y la desinfecci�n, a menudo mediante cloraci�n o luz ultravioleta. El tratamiento terciario es esencial para obtener agua de alta calidad que puede ser reutilizada o devuelta al medio ambiente de manera segura(Mar�a Reyes et al., 2013).

El tratamiento de las aguas residuales es fundamental en el ciclo del agua y la gesti�n sostenible de los recursos h�dricos. Con la creciente presi�n sobre los recursos naturales, la eficiencia y la innovaci�n en el tratamiento de aguas residuales son m�s importantes que nunca para proteger los ecosistemas acu�ticos y garantizar la disponibilidad de agua limpia para las generaciones futuras.

 

Metodolog�a

En el estudio de la Hilander�a Inter-comunitaria de Salinas para abordar la problem�tica de contaminaci�n por aguas residuales, se utiliz� una metodolog�a mixta que integr� tanto elementos cuantitativos como cualitativos, permitiendo una comprensi�n hol�stica y detallada de la situaci�n(Guevara Alban et al., 2020).

Desde un enfoque cuantitativo, se realizaron mediciones precisas del caudal de aguas residuales a trav�s del m�todo de aforo volum�trico. Esto incluy� la recolecci�n de datos de producci�n diaria, semanal, mensual y anual de la hilander�a, proporcionando una base num�rica para entender el volumen de efluentes generados. Adem�s, se llev� a cabo una caracterizaci�n exhaustiva del agua residual mediante an�lisis de laboratorio, evaluando par�metros como pH, turbiedad, y s�lidos totales disueltos. Estos an�lisis cuantitativos aportaron datos concretos sobre la calidad del agua y los niveles de contaminaci�n.

Paralelamente, se recopil� informaci�n cualitativa que ofreci� un contexto m�s amplio sobre la hilander�a. Se document� su historia y evoluci�n, y se observaron los procesos de producci�n y las pr�cticas operativas. Este enfoque cualitativo ayud� a entender c�mo las operaciones de la hilander�a y su desarrollo a lo largo del tiempo influyeron en la generaci�n de aguas residuales.

La integraci�n de estos dos enfoques proporcion� una perspectiva completa. Los elementos cuantitativos permitieron medir y analizar la magnitud del problema de la contaminaci�n del agua, mientras que los aspectos cualitativos aportaron una comprensi�n m�s profunda de los factores subyacentes y las din�micas operativas de la hilander�a.

Esta metodolog�a mixta fue fundamental para identificar con precisi�n la fuente y la naturaleza de los contaminantes presentes en las aguas residuales de la hilander�a. Permiti� no solo realizar un diagn�stico detallado del problema ambiental, sino tambi�n desarrollar estrategias pr�cticas y sostenibles para mitigar el impacto ambiental de la hilander�a, garantizando un enfoque equilibrado que abarc� tanto la dimensi�n t�cnica como la contextual del problema.

 

 

 

Resultados

Tabla 1: An�lisis f�sico- qu�mico y microbiol�gico inicial de las muestras compuestas de agua residual

Par�metros f�sico-qu�micos y microbiol�gicos del agua residual de hilander�a
Par�metros	M1	M2	Promedio	L�mites M�ximos Permisibles (AM 097A)
pH	5.45	5.49	5.47	6 a 9
S�lidos Suspendidos	290.10	310.08	300.09	130
S�lidos Totales	910.17	913.29	911.73	1600
Temperatura	16.19	16.21	16.20	Natural +/- 3
Turbiedad	70.10	90.25	80.18	��
Color real�	45	60	52.50	��
Ox�geno Disuelto	0.50	0.46	0.48	��
Aceites y grasas	120.10	118.43	119.27	30
Aluminio	2.17	1.96	2.07	5
Ars�nico	0.09	0.07	0.08	0.1
Bario	3.16	2.85	3.01	2
Boro total	10.96	10.84	10.90	2
Cadmio	0.01	0.01	0.01	0.02
Cianuro total	0.007	0.009	0.01	0.1
zinc	7.16	7.48	7.32	5
Cloro activo	0.12	0.17	0.15	0.5
Cloruros	1412	1426	1419.00	1000
Cobre	2.17	2.78	2.48	1
Cobalto	0.04	0.06	0.05	0.5
Cromo Hexavalente	0.71	0.82	0.77	0.5
Fluoruros	3.91	3.25	3.58	5
F�sforo	18.41	19.37	18.89	10
Hierro	12.01	13.66	12.84	10
Manganeso	3.17	3.95	3.56	2
N�quel	2.91	2.93	2.92	2
Nitr�geno Amoniacal	27.82	28.46	28.14	30
Nitr�geno Total	60.07	60.28	60.18	50
Plata	0.09	0.06	0.08	0.1
Plomo	0.17	0.14	0.16	0.2
Sulfatos	217.09	220.34	218.72	1000
Tenso activos	12.98	13.17	13.08	0.5
DBO5	320.10	340.17	330.14	100
DQO	1804.11	1940.24	1872.18	200
C. Fecales	8000	8600	8300.00	2000

Fuente: Laboratorio de Control de Calidad E.P-EMAPA-G

 

La tabla 1 muestra el an�lisis inicial de las muestras compuestas de agua residual de la Hilander�a Inter-comunitaria de Salinas revela varios desaf�os ambientales. El pH, con un promedio de 5.47, indica una acidez superior a la normativa (6 a 9), lo que podr�a afectar adversamente tanto a los procesos de tratamiento como a la calidad del agua en el cuerpo receptor. Los s�lidos suspendidos, con un promedio de 300.09 mg/L, superan considerablemente el l�mite de 130 mg/L, lo que sugiere una alta carga de contaminantes que pueden obstruir los procesos de tratamiento y afectar negativamente la vida acu�tica.

Aunque los s�lidos totales est�n dentro del l�mite permitido, su concentraci�n elevada indica una presencia significativa de material disuelto y suspendido. La turbiedad y el color, notablemente altos, reflejan una concentraci�n considerable de materiales en suspensi�n y colorantes, probablemente derivados de los procesos de te�ido.

Otros par�metros como aceites y grasas, bario, boro total, zinc, cloruros, cobre, cromo hexavalente, f�sforo, hierro, manganeso, n�quel, nitr�geno total y tenso activos exceden los l�mites permitidos, indicando una alta carga contaminante que demanda un tratamiento efectivo. La elevada concentraci�n de DBO5 y DQO refuerza la necesidad de un proceso de tratamiento robusto para reducir la carga org�nica. Estos resultados destacan la importancia de implementar un sistema de tratamiento de agua residual eficiente para minimizar el impacto ambiental y cumplir con las normativas.

 

Tabla���� 2: ���ndice de Biodegradabilidad del Agua Residual

	An�lisis de Biodegradabilidad
Mes	DBO5	DQO	Relaci�n DBO5/DQO
Junio	320.1	1804.11	0.177
Julio	340.17	1940.24	0.175

Fuente: autores, 2023

La tabla 2 muestra que las aguas residuales de la Hilander�a Inter-comunitaria de Salinas tienen baja biodegradabilidad, con relaciones DBO5/DQO de 0.177 en junio y 0.175 en julio. Estos valores, por debajo de 0.2, indican que una gran parte de la materia org�nica presente es dif�cil de descomponer biol�gicamente. Esto sugiere la necesidad de m�todos de tratamiento m�s avanzados para tratar eficientemente estos tipos de contaminantes en el agua residual.

 

Tabla 3: Resultado de prueba de tratabilidad: Trampa de grasas

Trampa de Grasas
Par�metro	Conc. Inicial		Conc. Final		% Remoci�n
Aceites y Grasas (mg/L)		119.26		0.25	99.79
DBO5� (mg/L)		330.13		214.58	35.00
DQO (mg/L)		1872.17		1647.51	12.00
STD (mg/L)		818.28		702.25	14.18
SST (mg/L)		263.84		221.44	16.07

Fuente: Laboratorio de Control de Calidad E.P-EMAPA-G

 

La tabla 3 indica la prueba de tratabilidad de la trampa de grasas en la Hilander�a Inter-comunitaria de Salinas mostr� una eficiencia extraordinaria en la eliminaci�n de aceites y grasas, reduciendo su concentraci�n de 119.26 mg/L a 0.25 mg/L, lo que representa una remoci�n del 99.79%. Sin embargo, en cuanto a la Demanda Bioqu�mica de Ox�geno (DBO5) y la Demanda Qu�mica de Ox�geno (DQO), se observ� una eficiencia menor, con reducciones del 35% y 12% respectivamente. Esto indica que, aunque la trampa de grasas es altamente efectiva en eliminar aceites y grasas, su capacidad para reducir otros contaminantes org�nicos es m�s limitada.

 

Tabla 4:� Resultado de prueba de tratabilidad: Desarenador

	Desarenador
Par�metro	Conc. Inicial	Conc. Final	% Remoci�n
Turbiedad (NTU)	80.15	72.14	10.0
Color (UTC)	105.00	101.85	3.00
STD (mg/L)	911.73	818.28	10.25
SST (mg/L)	300.09	263.84	12.08

Fuente: Laboratorio de Control de Calidad E.P-EMAPA-G

 

La tabla 4, muestra la prueba de tratabilidad en el desarenador de la Hilander�a Inter-comunitaria de Salinas mostr� una eficacia moderada en la remoci�n de contaminantes. La turbiedad se redujo en un 10%, indicando una clarificaci�n parcial del agua. El color solo disminuy� en un 3%, reflejando una capacidad limitada del desarenador para eliminar colorantes. En t�rminos de S�lidos Totales Disueltos (STD), se logr� una reducci�n del 10.25%, mientras que los S�lidos Suspendidos Totales (SST) se redujeron en un 12.08%. Estos resultados sugieren que, aunque el desarenador es algo efectivo para reducir part�culas y materia disuelta, puede no ser suficiente por s� solo para tratar completamente el agua residual y podr�a requerir procesos adicionales para una depuraci�n m�s eficaz.

 

Tabla�� 5:� Determinaci�n de la Concentraci�n de PAC

PAC (mg/L)	Dosis (mL)	NTU
2	5	12.45
3	5	9.32
4	5	4.78
5	5	8.93

Fuente: autores, 2023

�

La tabla 5 muestra c�mo distintas concentraciones de Policloruro de Aluminio (PAC) influyen en la turbidez del agua en el tratamiento de las aguas residuales. Los resultados var�an significativamente con cada concentraci�n:

- A 2 mg/L de PAC, la turbidez se reduce a 12.45 NTU.

- Al aumentar la concentraci�n a 3 mg/L, la turbidez disminuye m�s, alcanzando 9.32 NTU.

- La concentraci�n de 4 mg/L de PAC es la m�s efectiva, reduciendo la turbidez a 4.78 NTU.

- Curiosamente, al incrementar a 5 mg/L de PAC, la turbidez sube ligeramente a 8.93 NTU.

Estos datos indican que una concentraci�n de 4 mg/L de PAC resulta ser la �ptima para minimizar la turbidez en este escenario, mientras que concentraciones m�s altas pueden no ser tan beneficiosas o incluso pueden ser contraproducentes.

 

Resultados del an�lisis f�sico � qu�mico y microbiol�gico posterior a las pruebas de tratabilidad�

Los resultados del an�lisis f�sico-qu�mico y microbiol�gico despu�s de las pruebas de tratabilidad del agua residual tratada en la Hilander�a Inter-comunitaria de Salinas muestran una notable mejora en la calidad del agua. Los par�metros analizados se encuentran mayormente dentro de los l�mites m�ximos permisibles:

- pH: Se equilibr� a 7.73, dentro del rango permitido de 6 a 9, indicando un balance adecuado para la mayor�a de los usos del agua.

- S�lidos Suspendidos y S�lidos Totales: Se redujeron significativamente a 4.00 mg/L y 99 mg/L respectivamente, muy por debajo de los l�mites de 130 mg/L y 1600 mg/L.

- Turbiedad y Color: Mostraron valores extremadamente bajos, indicando una claridad �ptima del agua.

- Ox�geno Disuelto: Se mantuvo en 6.20 mg/L, lo que es favorable para la vida acu�tica.

- Contaminantes Espec�ficos: Los niveles de aceites y grasas, metales pesados como aluminio, ars�nico, bario, cadmio, zinc, cobre, cromo hexavalente, plomo, y otros par�metros como fluoruros, f�sforo, hierro, manganeso, n�quel, nitr�geno total, sulfatos y tensoactivos, se redujeron considerablemente, situ�ndose dentro de los l�mites seguros.

- Demanda Bioqu�mica y Qu�mica de Ox�geno (DBO5 y DQO): Se redujeron a 2.00 mg/L y 11.00 mg/L, mostrando una significativa disminuci�n de la carga org�nica en el agua.

- Coliformes Fecales: Disminuyeron a 0.90 NMP/100mL, muy por debajo del l�mite de 2000, indicando una reducci�n efectiva de la contaminaci�n microbiol�gica.

 

Tabla 6: Remoci�n de la carga contaminante del agua residual

Proceso	% de Remoci�n/Eficacia
S�lidos Suspendidos	98.67%
Turbiedad	98.99%
Color	98.34%
Aceites y Grasas	99.16%
Metales Pesados (Bario, Boro, etc.)	Entre 98% y 99%
Nitr�geno Total	91.79%
Tensoactivos	99.77%
DBO5	99.39%
DQO	99.41%
Coliformes Fecales	99.99%

Fuente: autores, 2023

 

En la tabla 6 se resume la eficacia de los diferentes procesos utilizados en la eliminaci�n de contaminantes espec�ficos de las aguas residuales:

• S�lidos Suspendidos: Con una remoci�n del 98.67%, indica que casi la totalidad de part�culas s�lidas suspendidas en el agua fueron eliminadas, lo cual es crucial para mejorar la calidad del agua.
• Turbiedad: Una alta eficacia del 98.99% sugiere que el agua se ha aclarado significativamente, eliminando la mayor�a de las part�culas que causaban la turbidez.
• Color: La remoci�n del 98.34% implica que la mayor�a de los colorantes y otros compuestos que dan color al agua han sido efectivamente eliminados.
• Aceites y Grasas: Una eficiencia del 99.16% en su eliminaci�n es especialmente importante para prevenir la contaminaci�n y los problemas operativos en el sistema de tratamiento.
• Metales Pesados: La remoci�n entre el 98% y el 99% de metales como bario, boro, zinc, etc., es esencial para evitar la toxicidad en el agua.
• Nitr�geno Total: Con una remoci�n del 91.79%, se reduce significativamente el riesgo de eutrofizaci�n y problemas relacionados con el nitr�geno en el agua.
• Tensoactivos: La eliminaci�n del 99.77% indica una eficaz remoci�n de estos compuestos, que pueden ser problem�ticos en el agua.
• DBO5 y DQO: La alta remoci�n de estos par�metros (99.39% y 99.41% respectivamente) muestra una efectiva reducci�n de la carga org�nica en el agua.
• Coliformes Fecales: Una eliminaci�n casi completa (99.99%) es crucial para la seguridad microbiol�gica del agua.

 

Tabla 7: Resultados del Dise�o del Sistema de Tratamiento

Componente del Sistema	Capacidad/Dimensiones
Canal	Variado
Rejillas	Variado
Trampa de Grasas	46.42 m�
Desarenador	61 m�
Canal Parshall	Variado
Tanque Mezclador	66.24 m�
Sedimentador	70 m�
Filtro de Arena y Grava	135 m�
Tanque de Desinfecci�n	35 m�
Lechos de Secado	99.6 m�

Fuente: autores, 2023

 

La tabla 7 detalla las dimensiones y capacidades de las estructuras y equipos del sistema de tratamiento:

• Canal y Rejillas: Las dimensiones variadas indican adaptabilidad para manejar diferentes flujos y cargas de agua residual.
• Trampa de Grasas: Con un volumen de 46.42 m�, est� dise�ada para eliminar eficazmente aceites y grasas del agua residual.
• Desarenador: Un volumen de 61 m� sugiere una capacidad adecuada para eliminar part�culas como arena.
• Canal Parshall: Su dise�o variado facilita la medici�n y control del flujo de agua residual.
• Tanque Mezclador: Un volumen de 66.24 m� indica suficiente capacidad para los procesos de coagulaci�n y floculaci�n.
• Sedimentador: Con un volumen de 70 m�, es una parte clave para la decantaci�n y separaci�n de s�lidos suspendidos.
• Filtro de Arena y Grava: Una superficie filtrante de 135 m� muestra la capacidad para la filtraci�n final y refinamiento del agua tratada.
• Tanque de Desinfecci�n: Un volumen de 35 m� se�ala la capacidad para desinfectar eficazmente el agua antes de su descarga.
• Lechos de Secado: Un volumen de 99.6 m� para el tratamiento de lodos indica una gesti�n adecuada de los residuos s�lidos del proceso de tratamiento.

 

Conclusiones

La implementaci�n del sistema de tratamiento de aguas residuales en la Hilander�a Inter-comunitaria de Salinas ha demostrado ser un paso crucial hacia la sostenibilidad ambiental y la responsabilidad industrial. Este proyecto destaca por su enfoque met�dico y su eficacia en abordar la contaminaci�n del agua, un problema persistente en la industria textil.

La efectividad del sistema de tratamiento se basa en la selecci�n cuidadosa de procesos espec�ficos, adecuados para el tipo de agua residual producida por la hilander�a. Las trampas de grasas, desarenadores, canales Parshall, tanques de coagulaci�n, sedimentadores y filtros, todos han demostrado ser excepcionalmente eficientes en la reducci�n de una amplia gama de contaminantes. La significativa disminuci�n de turbiedad, color, s�lidos suspendidos, aceites y grasas, y una serie de metales pesados y compuestos qu�micos, con tasas de remoci�n entre el 90% y el 99%, justifica plenamente la implementaci�n de este sistema.

El an�lisis f�sico, qu�mico y microbiol�gico del agua residual ha sido fundamental para identificar los par�metros cr�ticos que exced�an los l�mites de descarga establecidos, lo que subraya la necesidad urgente de tratar el agua antes de su liberaci�n al r�o Salinas. Esta medida es esencial no solo para proteger el medio ambiente sino tambi�n para salvaguardar la salud de las comunidades situadas aguas abajo.

El dimensionamiento del sistema, guiado por un incremento anual en la producci�n de la hilander�a y proyecciones a diez a�os, result� en un caudal de dise�o de 21.5 L/s. Este caudal sirvi� como base para el dimensionamiento efectivo de los procesos de depuraci�n, asegurando que el sistema sea capaz de manejar eficientemente las variaciones en la producci�n y la demanda.

La construcci�n de una planta piloto a nivel de laboratorio proporcion� una valiosa oportunidad para verificar la capacidad depurativa de cada proceso unitario. La eficiencia demostrada en estas pruebas de tratabilidad no solo reafirma la viabilidad del sistema propuesto sino que tambi�n facilita ajustes precisos en los valores de dise�o para optimizar el tratamiento del agua residual.

Este proyecto subraya la importancia de una gesti�n ambiental proactiva y responsable en la industria textil. Al abordar eficazmente los desaf�os de contaminaci�n del agua, la Hilander�a Inter-comunitaria de Salinas no solo cumple con las normativas ambientales ecuatorianas sino que tambi�n establece un precedente para pr�cticas sostenibles en la industria. Con la implementaci�n exitosa de este sistema, se espera un impacto positivo duradero en el medio ambiente y en las comunidades locales.

 

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