El uso de coagulantes en el área de pintura se enmarca en la normatividad de vertimientos y por eso requiere conocimiento y uso de tecnología específica.
El taller reparador por su naturaleza y procesos es fuente de residuos que, de no tratarse adecuadamente, contaminan el medio ambiente. Basta con mirar una a una las áreas y, desde la misma recepción, pasando por el lavado, enderezado, preparación, pintura, electromecánica y acabado, hay de alguna manera u otra, sustancias que se les debe dar adecuado tratamiento.
Uno de ellos son aquellos provenientes del proceso de pintura, cuya composición es de difícil manejo y, de no hacerse una disposición técnica, al medio ambiente le tomaría siglos en su degradación.
El proceso de repintado tiene como retos ambientales la eliminación de residuos y la recuperación de disolventes. Dentro de los residuos, están los restos de pigmentos sean base agua o solvente, de ahí que sea siempre necesario el uso de sustancias que contribuyan a reunirlos para luego poder disponerlos adecuadamente. En esta edición trataremos la tecnología base agua, según consultas con BASF Química.
¿Qué son los coagulantes?
En química de aguas, un coagulante es una sustancia que favorece la separación de una fase insoluble en agua por medio de sedimentación. El coagulante es un compuesto químico que desestabiliza la materia suspendida en forma coloidal, a través de la alteración de la capa iónica cargada eléctricamente que rodea a las partículas coloidales.
Coagulantes típicos son las sales de hierro y aluminio. Se pueden clasificar en dos grupos: los polielectrolitos, o ayudantes de coagulación, y los coagulantes metálicos. Ambos grupos actúan como polímeros además de la carga eléctrica que poseen.
En los primeros, las cadenas poliméricas están ya formadas cuando se los agrega al agua; en los segundos, la polimerización se inicia cuando se pone el coagulante en el agua, después de lo cual viene la etapa de absorción por los coloides presentes en la fase acuosa.
Coagulación y floculación
Si el agua contiene sólidos en suspensión, la coagulación y la floculación pueden utilizarse para eliminar gran parte del material. En la coagulación, se agrega una sustancia al agua para cambiar el comportamiento de las partículas en suspensión. Hace que las partículas, que anteriormente tendían a repelerse unas de otras, sean atraídas las unas a las otras o hacia el material agregado. La coagulación ocurre durante una mezcla rápida o en el proceso de agitación que inmediatamente sigue a la adición del coagulante.
Las prácticas convencionales de coagulación–floculación-sedimentación son pretratamientos esenciales para muchos sistemas de purificación de agua, especialmente los tratamientos de filtración. Estos procesos aglomeran entre sí a los sólidos en suspensión para formar cuerpos de mayor tamaño a fin de que los procesos de filtración física puedan eliminarlos con mayor facilidad.
La eliminación de particulados por medio de estos métodos vuelve mucho más eficaces los procesos de filtración. El proceso a menudo se continúa con la separación por gravedad (sedimentación o flotación) y siempre es seguido por la filtración.
Los factores que pueden promover la coagulación-floculación son el gradiente de la velocidad, el tiempo y el pH. El tiempo y el gradiente de velocidad son importantes al aumentar la probabilidad de que las partículas se unan y da más tiempo para que las partículas desciendan, por efecto de la gravedad, y así se acumulen en el fondo. Por otra parte el pH es un factor prominente en acción desestabilizadora de las sustancias coagulantes y floculantes.
El proceso requiere el conocimiento químico de las características del agua fuente para asegurarse del uso de una mezcla eficaz de coagulante. Los coagulantes erróneos vuelven ineficientes estos métodos de tratamiento.
Uso de coagulantes-floculantes para tratamiento primario de aguas
En las aguas de desecho se pueden presentar varios fenómenos de interacción entre el agua propiamente dicha, que hace las veces de solvente, los distintos materiales que interactúan con ella, haciendo las veces de soluto.
Los materiales que se disuelven totalmente forman soluciones verdaderas con el agua y no son fácilmente removibles por métodos físicos. Los materiales que no se disuelvan en ninguna proporción permanecen totalmente separados, formando dos fases y son removidos por cualquier proceso de filtración.
Sin embargo, algunos materiales, principalmente de tipo orgánico y con tamaños de partículas casi imperceptibles al ojo humano, permanecen suspendidos y son los responsables por fenómenos físicos como la turbidez y el color.
En función al tamaño de las partículas, estos podrían ser clasificados como:
• Sólidos Suspendidos: partículas con un tamaño mayor a un micrómetro (1 µm).
• Partículas Coloidales: partículas con tamaños entre 1 nanómetro y un micrómetro (1 nm- 1 µm)
Uno de los principales contaminantes presentes en aguas domésticas, industriales y en general en aguas residuales, son los sólidos suspendidos. Como su nombre lo indica, estos permanecen suspendidos en virtud de cargas electrostáticas que se generan en sus superficies las cuales, al ser similares, generan repulsión entre partículas y las mantendrán distantes unas de otros. El tamaño de estas partículas dificulta su sedimentación y genera un sistema estable.
Un proceso químico empleado para tratamiento de aguas y eliminar los sólidos suspendidos consiste en agregar un producto llamado coagulante, el cual actúa neutralizando las cargas eléctricas en la superficie de las partículas, disminuyendo la repulsión entre ellas y formando agregados llamados flocs o flóculos.
Comienza así el proceso de floculación que conllevará a la formación de partículas de gran tamaño que precipitarán y permitirán su fácil remoción por decantación y filtración.
Por lo anterior, el proceso de coagulación (eliminación de carga) deberá estar acompañado del proceso de floculación (formación de flóculos de gran tamaño) para que se logre la rápida sedimentación y remoción del precipitado.
En virtud de la carga eléctrica que aporte el agente coagulante al medio, se clasifican en aniónicos (aportan cargas negativas) o catiónicos (aportan cargas positivas). Los floculantes a su vez son principalmente polímeros naturales o polímeros sintéticos y corresponden a macromoléculas que facilitan la sedimentación de los aglomerados o flocs.
Los coagulantes más utilizados y conocidos son el sulfato de aluminio y el policloruro de aluminio, los dos usados en el tratamiento de aguas y aplicados a procesos industriales. Ambos productos se consiguen en el mercado bajo varias marcas comerciales y es responsabilidad del taller reparador su adecuada y eficiente aplicación.
Lo que dice la ley
El ministerio de Ambiente y Desarrollo sostenible expidió el año pasado la Resolución 0631, dentro de la que se enmarca la actividad de todo taller reparador. (ver http://www.minambiente.gov.co/images/normativa/app/resoluciones/d1-res_631_marz_2015.pdf)
Por cierto, en lo concerniente a las aguas residuales, define que son “Aguas Residuales no Domésticas, (ARnD): Son las procedentes de las actividades industriales, comerciales o de servicios distintas a las que constituyen aguas residuales domésticas, (ARD).”
En el capítulo 8 se establece en el numeral 8.21 el Tratamiento y revestimiento de metales, que incluye, entre otros: El revestimiento no metálico de metales: pintura, plastificado, esmaltado, lacado (laqueado), entre otros. […] El bruñido, desbarbado, limpieza con chorro de arena, pulimento en tambor giratorio, limpieza, soldadura, afilado, esmerilado, lapidado, brochado y otros tratamientos especiales del metal y de artículos de metal. […] Los procesos de reducción de masa de metales como taladrado, torneado, limado, cepillado, fresado, erosión, triturado, aserrado, entre otros procesos de arranque de viruta o de abrasión.
A manera de ejemplo, un taller como el de Cesvi Colombia en su sede de Tenjo, se cataloga como como vertidor de aguas residuales domésticas a cuerpos de agua superficiales con carga menor a 625 kg/día DBO5. Pero, por su actividad, la normatividad es aplicable a la de un taller, tal como se describió.◣
