Determinación de las condiciones de operación para cumplir con la normativa ambiental de concentración de cloruros en el vertimiento de aguas residuales en la empresa Crystal S.A.S

Abstract

RESUMEN : Crystal S.A.S. es una empresa del sector textil que tiene entre sus procesos la tintura de fibras como el nylon, poliéster y algodón. El algodón es la única fibra natural y su teñido en colores requiere el uso de electrolitos para lograr la adherencia del colorante a la fibra, siendo el cloruro de sodio el más utilizado debido a su efectividad, disponibilidad y bajo costo. Este electrolito se separa en iones cloruro que quedan en las aguas residuales del proceso y para su vertimiento la autoridad ambiental permite una concentración máxima de 1200 mg/L. Se plantea el uso de NaSO4 como sustituto parcial para el NaCl con el fin de reducir la concentración de cloruros en las aguas residuales. Se encontró que los factores que tienen incidencia en la concentración de cloruros son las relaciones NaCl/total electrolitos y algodón de color/total fibras. Para explicar la dependencia de la variable de respuesta respecto a estos factores se encuentra un modelo cuadrático mediante una regresión no lineal múltiple cuyo R2 = 0,809, el análisis de varianza (ANOVA) muestra que el ajuste realizado predice el comportamiento de los datos experimentales con un Valor-P menor a 0,05, logrando encontrarse las condiciones de operación de la planta de producción que permiten cumplir con la normativa ambiental. Se encontró también que el impacto económico de variar la relación NaCl/total electrolitos desde el 70% hasta el 45% representa un total de COP 420.541.497 adicionales cada año para la empresa.

ABSTRACT : Crystal S.A.S. is a company in the textile sector that dyes fibers such as nylon, polyester, and cotton among its processes. Cotton is the only natural fiber and its dyeing in colors requires the use of electrolytes to achieve adherence of the dye to the fiber, sodium chloride is the most widely used due to its effectiveness, availability, and low cost. This electrolyte separates into chloride ions that remain in the wastewater from the process and for its discharge the environmental authority allows a maximum concentration of 1200 mg/L. NaSO4 is proposed as a partial substitute for NaCl in order to reduce the concentration of chlorides in wastewater. It was found that the factors that have incidence on the concentration of chlorides are the rations NaCl/total electrolytes and colored cotton/total fibers. To explain the dependence of the response variable on these factors, a quadratic model is found by means of a multiple non-linear regression whose R2 = 0,809, the analysis of variance (ANOVA) shows that the adjustment made predicts the behavior of the experimental data with a P-Value less than 0,05, managing to find the operating conditions of the production plant that allow compliance with environmental regulations. It was also found that the economic impact of varying the NaCl/total electrolyte ratio from 70% to 45% represents a total additional COP 420,541,497 each year for the company.