in nggeeniieerrííaa iinndduussttrriiaall

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Facultad de Ingeniería Ingeniería Industrial Trabajo de Investigación: Propuesta de Diseño de una planta de Tratamiento de Aguas Residuales para el proceso de teñido en una planta Industrial Textil de LimaAutores: Reyes Salvador, Flor Cinthya Tovar Aldave, Edith Katherine Para optar el Grado Académico de Bachiller en Ingeniería Industrial Lima - Perú 2019

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Page 1: In nggeeniieerrííaa IInndduussttrriiaall

FFaaccuullttaadd ddee IInnggeenniieerrííaa

IInnggeenniieerrííaa IInndduussttrriiaall

Trabajo de Investigación:

““PPrrooppuueessttaa ddee DDiisseeññoo ddee uunnaa ppllaannttaa ddee

TTrraattaammiieennttoo ddee AAgguuaass RReessiidduuaalleess ppaarraa eell

pprroocceessoo ddee tteeññiiddoo eenn uunnaa ppllaannttaa IInndduussttrriiaall

TTeexxttiill ddee LLiimmaa””

Autores:

Reyes Salvador, Flor Cinthya

Tovar Aldave, Edith Katherine

Para optar el Grado Académico de Bachiller en

Ingeniería Industrial

LLiimmaa -- PPeerrúú

22001199

Page 2: In nggeeniieerrííaa IInndduussttrriiaall

2

RESUMEN

El actual trabajo tiene como finalidad proponer el anteproyecto de una planta de

tratamiento de aguas residuales que se ajuste a una industria textil de Lima, ya que

esta no cuenta con un tratamiento de efluentes, los cuales son arrojados vía el desagüe

fuera de ningún procedimiento previo. Por ese motivo se ha recurrido a fuentes

bibliográficas, tesis, monografías, libros, entre otros, obteniendo información y

estudiando a fondo el proceso, la toxicidad que esta puede generar y qué se debe

tener en cuenta “Diseñar una planta de tratamiento de aguas residuales”, considerando

ciertos estándares de calidad establecidos, mediante las normas legales. Las fuentes

recurridas nos han brindado un amplio panorama del proceso que se debe seguir e

implementar, como el de ejecutar los procedimientos preliminares, “Tratamiento

primario, secundario y terciario, siendo ellos el proceso de tratamiento”. La propuesta

de diseño se desarrollará mediante estudios previos realizados a la empresa elegida.

Para ello se considerará como población a los colaboradores del área de tintorería de

dicha empresa, evaluando así las necesidades requeridas por el área y el grado de

aceptación que se puede tener.

Para empezar nuestra investigación, se recolectó datos de una empresa textil de Lima,

la información brindada fue mediante la colaboración del Jefe del área, siguiendo con

las encuestas, las cuales fueron realizadas al personal del área de tintorería, siendo

ellos nuestra muestra. Una vez evaluados los resultados, se identificó el grado de

impacto que genera el proceso de teñido en la empresa Industrial Textil de Lima.

Mediante el “Método de Factores Ponderados” identificaremos el sistema de

tratamiento adecuado para la empresa, considerando la magnitud de agua usado

durante la transformación de teñido. Por último, diseñaremos la “Propuesta de

tratamiento de las aguas residuales mediante el “Proceso de Ozonización” y

definiremos las etapas a seguir durante el proceso.

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3

DEDICATORIA

Dedico este trabajo primeramente a Dios, por ser mi creador

e inspirador para continuar con este proceso y por haberme

permitido con mi carrera profesional. A mi madre, por su

apoyo, amor, dedicación, trabajo y sacrificio durante estos

años, gracias a sus fortalezas tengo el orgullo de ser su hija.

A mis hermanos por estar siempre presentes y a nuestros

docentes que nos brindaron su apoyo y conocimiento en cada

proceso de la carrera profesional.

Reyes Salvador, Flor Cinthya

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4

DEDICATORIA

Este trabajo va dedicado a mis padres, quienes siempre me

apoyaron a lo largo de mi formación universitaria, sin medir el

tiempo que empleaba en ella, y en segundo lugar a mi abuela

que siempre ha estado apoyándome, pues de ella aprendí a

luchar por lo que quiero y que nada es imposible, que lo que

uno desea lo puede lograr.

Tovar Aldave, Edith Katherine

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5

AGRADECIMIENTO

Agradezco a Dios por guiarme día a día, por ser el apoyo y

fortaleza en aquellos momentos de dificultad. Gracias a mi

madre, por ser mi motor y promotora de mis sueños, por

confiar y creer en mí, por los consejos, valores y principios que

me ha inculcado durante mi proceso de desarrollo.

Agradecimiento especial a los docentes de la Universidad

Tecnológica del Perú, de la Facultad de Ingeniería Industrial,

por haber compartido sus conocimientos a lo largo de mi

formación profesional.

Reyes Salvador, Flor Cinthya

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6

AGRADECIMIENTO

Agradezco a mis padres por el apoyo moral, incondicional y

emocional brindado a lo largo de mi carrera.

A mi segunda madre, la que siempre está ahí apoyándome y

dándome fuerzas.

Asimismo, un agradecimiento especial para nuestros

docentes, por habernos dedicado su tiempo, brindándonos

sus conocimientos y guiarnos en este proceso de

Investigación.

Tovar Aldave, Edith Katherine

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7

DECLARACIÓN DE AUTENTICIDAD Y NO PLAGIO

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9

ÍNDICE

RESUMEN ................................................................................................................................................. 2

DEDICATORIA ........................................................................................................................................... 3

AGRADECIMIENTO ................................................................................................................................... 5

DECLARACIÓN DE AUTENTICIDAD Y NO PLAGIO...................................................................................... 7

ÍNDICE DE FIGURAS ................................................................................................................................ 12

ÍNDICE DE TABLAS .................................................................................................................................. 13

ÍNDICE DE ILUSTRACIÓN ......................................................................................................................... 14

INTRODUCCIÓN ...................................................................................................................................... 15

CAPÍTULO 1: PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA .................................................................................... 18

1.1. Situación problemática ................................................................................. 18

1.2. Formulación del problema ............................................................................ 19

1.2.1. Problema General .......................................................................................................... 19

1.2.2. Problemas Específicos .................................................................................................... 19

1.3. Hipótesis ...................................................................................................... 20

1.4. Justificación de la investigación ................................................................... 20

1.5. Objetivos de la investigación ........................................................................ 21

1.5.1. Objetivo general ............................................................................................................. 21

1.5.2. Objetivos específicos ...................................................................................................... 21

CAPÍTULO 2: LITERATURA Y TEORÍA ....................................................................................................... 22

2.1. Antecedentes de la investigación ................................................................. 22

2.1.1 Antecedentes Nacionales ...................................................................................................... 22

2.1.2 Antecedentes Internacionales .............................................................................................. 24

2.2. Marco legal ................................................................................................... 26

2.3. Bases teóricas .............................................................................................. 27

2.4. Clasificación de las aguas residuales........................................................... 27

2.4.1. Aguas Residuales Industriales ........................................................................................ 27

2.4.2. Aguas Residuales Domésticas ........................................................................................ 27

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10

2.4.3. Aguas Residuales Municipales ....................................................................................... 28

2.5. Tipos de Hilados .......................................................................................... 28

2.6. Tipos de Algodón ......................................................................................... 29

2.7. Clasificación de las fibras Textiles ............................................................... 30

2.8. Tratamientos Previos de las fibras ............................................................... 33

CAPÍTULO 3: METODOLOGÍA EMPLEADA .............................................................................................. 37

3.1. Tipo, nivel y diseño de investigación ............................................................ 37

3.2. Enfoque de la investigación ......................................................................... 38

3.3. Unidad de análisis(UI) .................................................................................. 38

3.4. Población de estudio .................................................................................... 38

3.5. Tamaño de muestra ..................................................................................... 39

3.6. Técnicas de recolección de datos ................................................................ 39

3.7. Variables ...................................................................................................... 40

CAPÍTULO 4: RESULTADOS ENCONTRADOS ........................................................................................... 41

4.1. Recopilación de datos .................................................................................. 41

4.2. Herramienta para la investigación ................................................................ 41

4.2.1. Encuesta ......................................................................................................................... 41

4.3. Resultados de la encuesta ........................................................................... 42

4.4. Resumen de resultados ............................................................................... 52

CAPÍTULO 5: ANÁLISIS Y DISCUSIÓN ...................................................................................................... 54

5.1. Análisis y codificación de los colaboradores del área de tintorería ................. 54

5.2. Codificación de los trabajadores ..................................................................... 55

5.3. Análisis por el método de Alfa de Cronbach ................................................... 56

5.4. Análisis de la información ............................................................................... 59

5.5. Identificación del tratamiento del agua residual .............................................. 59

5.6. Proceso del diseño de TAR propuesto ............................................................ 63

CONCLUSIONES ...................................................................................................................................... 67

RECOMENDACIONES .............................................................................................................................. 68

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS .............................................................................................................. 69

ANEXOS .................................................................................................................................................. 73

ANEXO 1: GLOSARIO ........................................................................................... 74

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11

ANEXO 2: FICHA DE TAREA DE INVESTIGACIÓN ............................................. 76

ANEXO 3: FORMULARIO DE ACTUALIZACÍON DE PUBLICACIÓN ................... 79

ANEXO 4: DECLARACIÓ N JURADA DE CONFIDENCIALIDAD DE DATOS ...... 81

ANEXO 5: MATRIZ DE CONSISTENCIA .............................................................. 82

ANEXO 6: MATRIZ DE OPERACIONALIZACION DE VARIABLES ...................... 83

ANEXO 7: PREGUNTAS DE LA ENCUESTA ....................................................... 84

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12

ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 1: Decreto supremo N°003-2010 .......................................................................................... 26

Figura 2: Gráfica circular 1 ................................................................................................................. 42

Figura 3: Gráfica circular 2 ................................................................................................................. 43

Figura 4: Gráfica circular 3 ................................................................................................................. 44

Figura 5: Gráfica circular 4 ................................................................................................................. 45

Figura 6: Gráfica circular 5 ................................................................................................................. 46

Figura 7: Gráfica circular 6 ................................................................................................................. 47

Figura 8: Gráfica circular 7 ................................................................................................................. 48

Figura 9: Gráfica circular 8 ................................................................................................................. 49

Figura 10: Gráfica circular 9............................................................................................................... 50

Figura 11: Gráfica circular 10 ............................................................................................................ 51

Figura 12: Elaboración propia ........................................................................................................... 54

Figura 13: Elaboración propia ........................................................................................................... 54

Figura 14: Elaboración propia ........................................................................................................... 55

Figura 15: Formula del volumen ....................................................................................................... 60

Figura 16: Eficiencia de remoción..................................................................................................... 61

Figura 17: Tipos de tratamientos ...................................................................................................... 61

Figura 18: “Escala de calificación” .................................................................................................... 62

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13

ÍNDICE DE TABLAS

Tabla 1: Resumen de resultados ...................................................................................................... 52

Tabla 2: Resumen de resultados ...................................................................................................... 53

Tabla 3: Elaboración propia ............................................................................................................... 56

Tabla 4: Elaboración propia ............................................................................................................... 57

Tabla 5: Elaboración propia ............................................................................................................... 58

Tabla 6: Elaboración propia ............................................................................................................... 58

Tabla 7: “Confrontación de factores para su ponderación”. ......................................................... 62

Tabla 8: “Calificación de los factores predominantes para cada uno de los procesos

analizados en la investigación” ......................................................................................................... 63

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14

ÍNDICE DE ILUSTRACIÓN

Ilustración 1: “Diagrama del proceso de Ozonización” .................................................................. 65

Ilustración 2: “Diagrama de proceso propuesto del tratamiento de aguas residuales”. .......... 66

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15

INTRODUCCIÓN

Hoy en día hablar de agua es asociar a un medio crecidamente insuficiente, con la

disposición de la población en las regiones rurales y urbanas, tiene un desbalance

claro, muchas personas migran desde el interior de nuestro país hacia la capital,

buscando mejoras salariales y mejores condiciones de vida, para ellos como para sus

hijos.

La industria no es ajena a esta problemática, ya que ella tiene mucha injerencia, el uso

desmedido del agua dentro de sus procesos es uno de los principales problemas. Ellas

usan en cantidades grandes el recurso hídrico, y muchas de ellas no las vuelven

reutilizables, solo las vierten directo a los ríos, mares, contaminando las aguas que

pueden ser útiles para la población. Actualmente existen leyes que regulan el tipo de

material vertido, gran parte de los casos se realiza de manera directa al desagüe, estas

obligan a las empresas textiles a diseñar ideas en la mejora, al momento de expulsar

sus residuos, encontrando nuevas y adecuadas para su proceso.

Según estudios han encontrado que el consumo anual del H2O en el mundo de la

industria se incrementa de modo rápido y alarmante en un volumen aproximado de

725 000 m3 en 1995 a unos 1,170 000 m3 en 2025. Por tanto, el 24% del consumo

total de agua está representado por la industria. Bernabé (2014) concluye que el

pronóstico de aumento de consumo de agua se dará en mayor notoriedad en aquellos

países que se encuentren en proceso de desarrollo de sus industrias, ya que no

cuentan con un control establecido de sus procedimientos, uno de ellos es el Perú,

quien no tiene un crecimiento continuo de la Industria Textil.

Page 16: In nggeeniieerrííaa IInndduussttrriiaall

16

Si se evalúa el consumo de las industrias, se concluirá que ellas utilizan grandes

proporciones de agua dentro de sus líneas de producción, conllevando a encontrar

alternativas contra el uso desmedido, cuenta con la responsabilidad de que por su

origen es una fuente valiosa de empleo en todo el universo. Según estudios se ha

previsto que en el año 2050 las industrias que fabrican podrían elevar su consumo a

un 400% de agua. Unesco (2016) refiere que las industrias textiles en el Perú, es un

sector que brinda altas ganancias, como también es aquella que cuenta con un gran

consumo de agua y por ende libera contaminantes altamente tóxicos, como las tintas

empleados en el teñido, porque su función principal es la de perdurar en la prenda,

siendo así resistentes.

Los colorantes inmersos en las fibras, puede provocar grandes dificultades en el medio

ambiente. Debido a que no permite expansión de luz y oxígeno, como también

provocan una apariencia antiestética, es por este entendimiento que son conocidos

como permanentes en el medio a causa de su origen químico; además, algunos de

sus derivados tienen la propiedad de ser cancerígenos. Rivas (2012).

Siendo este contexto muy preocupante, se necesita identificar y estudiar para aplicar

métodos eficientes, durante el TAR emitidas por colorantes artificiales. El propósito de

esta investigación es diseñar un tipo de tratamiento que se pueden implementar en las

empresas textiles. La Industria Textil en gran medida es responsable de los problemas

ambientales que se pueden generar, es afín al uso y el pésimo servicio gestión de los

medios hídricos. Estas acciones ocasionan que las emisiones sean diferentes y

complicados, en casi todos los problemas encontrados por el gran uso y en varios

Page 17: In nggeeniieerrííaa IInndduussttrriiaall

17

insumos generados por compuestos químicos que son poco biodegradables por lo que

son difíciles de eliminar del medio ambiente, es por ello que cualquier método no puede

ser aplicable. Pérez (2018). Los tratamientos que se deben efectuar dependerán de

los residuos vertidos en la industria, ciertamente existen proceso de tratamientos que

se dan, tales como: Tratamiento Preliminar; Primario; Secundario y Terciario.

Page 18: In nggeeniieerrííaa IInndduussttrriiaall

18

CAPÍTULO 1: PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

1.1. Situación problemática

Actualmente el país presenta un gran déficit en TAR tanto Industrial como

doméstico. Más en el sector industrial, a causa de los altos costos, a la escasa

infraestructura y al no cumplimiento del marco legal vigente, es donde esta

problemática se observa con mayor profundidad.

Esta problemática se da en todo el planeta y según estadística proporcionada por la

ONU, indica que el 80 % de las aguas residuales del mundo no están siendo

descontaminadas antes de su depuración o reutilización, lo que conlleva a contaminar

la fauna y flora, así como también trae enfermedades y muertes tempranas que

equivalen al año varios cientos de miles de millones al Producto Bruto Interno del

planeta. Unesco (2016).

En la industria textil las aguas residuales conforman una parte importante de carga

contaminante vertida a las aguas; dentro de los procesos, el de teñido es quien emite

gran cantidad de agua contaminada. Por tanto, se necesita investigar y proponer un

diseño adecuado al proceso de teñido dirigido a la empresa textil de Lima.

Estas consideraciones permiten plantear la ejecución de la misma, teniendo en cuenta

que el TAR se realiza mediante la secuencia de transformaciones biológica, química y

física en el agua residual, con el fin de emitir agua pura. Es común denominarlo

eliminación del agua residual, ya que las aguas depuradas tienen “un 99% de agua y

un 1% de sólidos en suspensión y solución”, éstas se conocen como orgánicos e

inorgánicos. Pérez (2018).

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19

1.2. Formulación del problema

1.2.1. Problema General

• ¿En qué medida una Propuesta de Diseño de una planta de Tratamiento de

Aguas Residuales mejorará el proceso de teñido en una planta industrial

Textil de Lima?

1.2.2. Problemas Específicos

• ¿En qué medida una Propuesta de Diseño de una planta de Tratamiento de

Aguas Residuales mejorará la productividad en el proceso de teñido en una

planta industrial Textil de Lima?

• ¿En qué medida una Propuesta de Diseño de una planta de Tratamiento de

Aguas Residuales reducirá el nivel de consumo de agua en el proceso de

teñido en una planta industrial Textil de Lima?

• ¿En qué medida una Propuesta de Diseño de una planta de Tratamiento de

Aguas Residuales afectará en los costos de producción en el proceso de

teñido en una planta industrial Textil de Lima?

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20

1.3. Hipótesis

La Propuesta de Diseño de una planta de Tratamiento de Aguas Residuales

mejorará el proceso de teñido en una planta industrial Textil de Lima.

1.4. Justificación de la investigación

La industria Textil tiene un elevado rango de polución en la elaboración de sus

productos, dentro de los cuales abarca la producción de hilos, el proceso de teñido

entre hilos, telas y prendas. La constante competencia exige a las industrias a ser más

competitivos cada día y eso depende de la eficiencia de sus procesos, uno de ellos el

de teñido que requiere en grandes proporciones agua, para concluir exitosamente con

el proceso. Las empresas textiles han desarrollado un aumento sin antecedentes

transformándose, no solo en un comercio muy productivo, sino también en el segundo

grupo más dañino del planeta. Utiliza más de 100000 químicos sintéticos, el 70% de

sus restos se van hacia el agua y se calcula que el 20% de los tóxicos se vierte

directamente a los ríos y océanos. Espino (2018).

Para las empresas el cumplir con las leyes peruanas, es un factor muy importante

hacia la implementación, Según la Ley N° 29338, Artículos 79º, 80º y 83º: Impide el

vaciar las aguas residuales sin permiso, indicando que la (ANA) brinda la autorización

previo estudio técnico ayuda a las Autoridades Ambiental y de Salud en base a los

cumplimientos de (ECA) y los (LMP). Sotomayor y Mendoza (2013).

El objetivo de la planta es producir agua tratada para poderla vertir directamente al

alcantarillado, reduciendo la Contaminación Ambiental, razones por la cual se requiere

un procedimiento de TAR que tenga las condiciones necesarias, para no causar

Page 21: In nggeeniieerrííaa IInndduussttrriiaall

21

efectos negativos en el ambiente humano y natural. Por ello es necesario realizar

estudios previos para conocer el proceso de TAR, con el objetivo de proponer un

diseño de un PTAR para el proceso de teñido en una planta Industrial Textil de Lima.

1.5. Objetivos de la investigación

1.5.1. Objetivo general

Evaluar la mejora que existe al Proponer un Diseño de una planta de

Tratamiento de Aguas Residuales para el proceso de teñido en una planta

industrial Textil de Lima.

1.5.2. Objetivos específicos

• Determinar en qué medida una Propuesta de Tratamiento de Aguas Residuales

mejorará la productividad en el proceso de teñido en una planta industrial Textil

de Lima

• Determinar en qué medida una Propuesta de Tratamiento de Aguas Residuales

reducirá el nivel de consumo de agua en el proceso de teñido en una planta

industrial Textil de Lima.

• Determinar en qué medida una Propuesta de Diseño de una planta de

Tratamiento de Aguas Residuales afectará en los costos de producción en el

proceso de teñido en una planta industrial Textil de Lima

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22

CAPÍTULO 2: LITERATURA Y TEORÍA

2.1. Antecedentes de la investigación

2.1.1 Antecedentes Nacionales

Existen estudios y diversos métodos con respecto a las diferentes formas de tratar

las aguas contaminadas que existen en las fábricas textiles, Garcés y Peñuela (2017)

explican con el siguiente título “TAR de una industria textil utilizando colector solar”. Ya

que su fin principal fue realizar el PTAR en la industria textil de forma experimental,

mediante el método de utilización de un colector solar parabólico compuesto,

obteniendo el rebajamiento del colorante.

Según explica se buscó las mejores condiciones de mineralización y degradación para

poder ser aplicada a un agua contaminada en cantidades reales de una fábrica de

teñido que utilizase ciertos colorantes. Llegando a condiciones favorables. Resultando

el grado de sustancias en 56,29% por tanto, este resultó mejor comparándolo a otros

ensayos con el agua contaminada y efectuado en las mismas condiciones.

Garcés y Peñuela (2017).

Los autores concluyeron lo siguiente, de acuerdo a la realización de los ensayos

con sus respectivas respuestas a cada evaluación. Se laboró con porciones de tres

con las aguas contaminadas, y se alcanzaron cifras porcentuales altas en referencia

el color bajo a 604 Nm.

Page 23: In nggeeniieerrííaa IInndduussttrriiaall

23

Otra investigación encontrada es TAR en empresas textiles mediante fotocatálisis

con dióxido de titanio, Pérez (2018) afirma que el propósito fundamental es crear

procesos para TAR originarias de las textiles, la cual es para la depuración de los tintes

mediante lo anterior. Donde el autor realizó el estudio histórico, descriptivo y

experimental, alcanzando como respuesta una satisfactoria remisión de DQO y

reducción de color usando luz UV, tomando como muestra 1000 ml, durante 6 horas a

150 RPM, y con un PH de 3, con condiciones óptimas conseguidas. El autor concluye

que es un método factible para realizar el tratamiento de aguas residuales procedentes

del proceso de tintorería de la industria textil, alcanzando alto porcentaje de

disminución de color, con la ayuda del catalizador de mayor o menor concentración.

Por último, con relación al tema de investigaciones expuestas se ha manejado

varios métodos de estudio con respecto al TAR en la empresa textil, el estudio

realizado por Bandala (2012), titulado “Tratamiento de Aguas Residuales emitida por

las empresas textiles mediante fotocatálisis solar”. Su objetivo principal fue la

utilización de la luz solar, para ello se llevó acabo la sustracción de colorantes efluentes

de la Industria textil, mediante fotocatálisis solar, “se experimentaron dos procesos

fotocatalíticos: homogéneo y heterogéneo. Se estableció que el proceso homogéneo

es superior al proceso heterogéneo” en la eliminación del contaminante. Por ello se fijó

la influencia de la concentración del catalizador, ya que a mayor concentración es la

mayor rapidez de la reacción de degradación, el autor obtiene resultados que

concuerdan con otros autores que hicieron los estudios de la eliminación de

contaminantes mediante fotocatálisis solar.

Page 24: In nggeeniieerrííaa IInndduussttrriiaall

24

2.1.2 Antecedentes Internacionales

Según el boletín de OIEA, China es el líder mundial de producción de textil y es el

primer país que inaugura la primera instalación que utiliza haces de electrones para

contrarrestar las aguas contaminadas textiles, se dice que es una nueva tecnología de

radiación.

Según estudios los tintes usados en las textiles es el culpable de la quinta parte

de contaminación a causa de aguas contaminadas emitidas por las industrias en el

mundo. Sin embargo, los países del primer mundo han invertido en técnicas como la

de radiación para contrarrestar los efluentes emitidos por las plantas de teñido de textil,

la reordenación por parte de esta industria en países desarrollados como Asia en los

últimos años ha logrado reducir una parte importante de estas aguas contaminadas.

OIEA (2017).

Por otro lado, En Argentina las industrias tienes restricciones en la emisión de los

mismos, manejan los límites vertidos que están en el entorno. El agua residual textil

es normalmente biodegradable, por tanto, que se busca depurar conjuntamente el

agua residual doméstica en EDAR de tratamiento biológico, y así proporcionar virtuoso

resultado. López y Crespi (2017).

Según el artículo la empresa Burberry ocasiona gran cantidad de contaminantes

hacia el medio ambiente, el fabricar le cuesta consumir grandes cantidades de agua.

A nivel mundial, la industria textil contamina a gran escala, si bien es cierto el fabricar

contamina, pero también una vez comprada la prenda, al ser utilizada y lavada en casa

Page 25: In nggeeniieerrííaa IInndduussttrriiaall

25

también emite contaminación, ya que su tinte se va saliendo con el lavado del día a

día.

Burberry una marca británica, conocida por la gabardina que llevaron los soldados

ingleses en la primera y segunda guerra mundial, maneja su marca de una forma

distinta: destruye sus sobrantes. En el año 2017, se calcula que la empresa británica

quemó 33,7 millones de dólares en perfumes, accesorios y ropa. Los cinco años atrás,

la destrucción de productos ascendió a 116,8 millones. Por otro lado, la fabricación de

pantalones vaquero, requieren un aproximado de 10000 litros de agua, esto

comparando con el consumo del ser humano es de 10 años que necesitaría para

beber. Además, según la ONU la industria manufacturera emite un 20% de las aguas

contaminadas y un 10% en emisiones de carbono en el planeta, comparado con los

vuelos internacionales y los barcos de carga combinados, es mucho más. Vera (2018).

Page 26: In nggeeniieerrííaa IInndduussttrriiaall

26

2.2. Marco legal

Según el DECRETO SUPREMO Nº 003-2010-MINAM los Límites Máximos

Permisibles para las emisiones de Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales

Domésticas o Municipales, son las siguientes:

Figura 1: Decreto supremo N°003-2010

• Fiscalización de agua residual: La OEFA (Organismo de Evaluación y

Fiscalización Ambiental).

Page 27: In nggeeniieerrííaa IInndduussttrriiaall

27

2.3. Bases teóricas

Planta de Tratamiento de Aguas Residuales Domésticas o Municipales (PTAR):

Se considera a una estructura y procedimientos que modificarán y permitirán la

eliminación de las aguas contaminadas, pueden ser Domésticas o Municipales. Según

El peruano, Normas Legales, Decreto Supremo Nº 003-2010-MINAM, 2010.

El peruano (2010).

¿Que son las aguas residuales?

Las aguas residuales consideradas como aguas contaminadas, pues resultan del

uso, tanto doméstico como industrial; es residual porque al ser ya usadas viene a ser

un residuo, como algo que no se puede volver a consumir. Marsilli (2015).

2.4. Clasificación de las aguas residuales

2.4.1. Aguas Residuales Industriales

Se consideran a todas las que resultan de algún proceso productivo, sea de la

actividad minera, agrícola, energética, textil, agroindustrial, etc.

2.4.2. Aguas Residuales Domésticas

Son aquellas que resultan de la actividad humana, tales como los desechos

fisiológicos.

Page 28: In nggeeniieerrííaa IInndduussttrriiaall

28

2.4.3. Aguas Residuales Municipales

Estas aguas provienen de la unión de las aguas residuales domésticas y el

avenamiento pluvial o con aguas contaminadas de origen manufacturero

previamente tratada, para poder ser vertidas directamente al alcantarillado de tipo

combinado.

2.5. Tipos de Hilados

• Hilados cardados:

Los procedimientos fundamentales que aplica la carda es paralizar las fibras y

eliminar partes de la materia vegetal, asimismo la fibra debe estar lavado (inicia el

proceso de estiramiento) y secada listos para introducir a la máquina carda.

Gonzales y Hillpa (2015).

• Hilados peinados.

Es la continuación del proceso de carda, en donde se termina de paralizar y

limpiar los restos de la materia (fibra), esto se denomina como subproceso en lana

reducido a la vez limpio, la cual es usada para la confección de telas no tejidas.

Gonzales y Hillpa (2015).

• Hilados Open End:

Es un proceso de hilatura, llamado también como “cabo abierto”. Solé (2012).

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29

2.6. Tipos de Algodón

• AlgodónTangϋis:

Según la historia a fines del siglo XIX, se dio una plaga que causó el abandono los

cultivos de algodón por parte de los agricultores, fue cuando Fermín Tangüis buscó

esarrollar algo diferente, descubrió una nueva diversidad de gérmenes de fibra larga y

resistente, que podía ser fácilmente teñida. Creditex (2014).

• Algodón Pima:

El algodón Pima es típico del Perú y posee condiciones naturales de los campos

de cultivo, podemos encontrarla al norte del Perú; su cosecha es realizada a mano,

para no dañarla, por ello es considerada el mejor algodón del mundo.

Sus propiedades son: Longitud, finura y suavidad; lo que permite la generación de

hilados uniformes y resistentes destinados a la confección textil para los mercados del

mundo. Creditex (2014).

Propiedades del algodón

Alta resistencia: debido a su hebra fina y extensa, llegando a un cincuenta por ciento

más fuerte que la mayoría de la diversidad de estándares de algodón. Las

características descritas, brindan a las prendas mayor durabilidad, plasticidad y

delicadeza.

Confort: la hebra al solo contacto se puede sentir la suavidad que posee, otorgando

a las telas una caída exacta, brillo y sensación de ligereza.

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30

Hipoalergénico: No posee restos de insecticidas ni abono sintético. Por ello es

considerado ideal para pieles sensibles.

Longitud: su textura tiene una gran longitud, llegando a medir entre 38,10 a 41,27

mm. Lo normal en otras fibras es de 20 a 32 mm.

Pureza: se considera puro, debido a la cosecha a mano que se realiza.

Fibras Textiles

Una fibra textil viene a ser un sólido relativamente flexible, compuesto por fibrillas

que se trenzan, se pueden unir formando tejidos y se pueden teñir dándoles color. Así

mismo para ser considerado como textil debe cumplir requisitos, tales como:

flexibilidad, elasticidad y resistencia. Creditex (2014).

2.7. Clasificación de las fibras Textiles

Fibras Naturales: Pueden ser de origen animal o vegetal.

• Origen animal

Lana: Se consigue trasquilando a las ovejas de forma periódica. Por lo general se

utiliza para la producción de prendas de abrigo.

Seda: Se obtiene de la fibrilla extraída del capullo de los gusanos. Utilizada en gran

parte para la confección de prendas

• Origen vegetal

Algodón: Se obtiene de la simiente de una planta. Utilizada para la confección

pantalones, ropa interior, entre otros.

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31

Lino: Se obtiene del tallo de una planta. Utilizada para confección de prendas de

verano.

Esparto: Se obtiene de la hoja de una planta. Utilizada la fabricación de suelas de

zapatillas, así como artículos de artesanía.

• Origen mineral

Amianto: Se encuentra en un material con mucha fibra, no permite la propagación

del fuego. Utilizada para la confección de prendas resistentes al calor.

Fibras Químicas: Pueden ser de fibra artificial o sintética.

• Fibras artificiales: hacen referencia a aquellas que han sufrido un cambio químico

a partir de un producto natural.

• Fibras sintéticas: son aquellas elaboradas por un proceso de polimerización, a

partir de una síntesis química.

Colorante Textil

Los colorantes son sustancias extraídas de plantas, animales y/o minerales, usadas

para teñir las fibras textiles. Un tinte se puede definir como la unión de estructuras no

saturadas con ciertos grupos conocidos como cromóforos y auxocromos. (Parra,

2014).

Los colorantes se pueden clasificar de la siguiente manera, por su origen pueden ser:

• Colorantes Naturales: Son aquellos pigmentos resultantes de la y/o derivados de

las fuentes vegetales, minerales o animales (Parra, 2014, p.17).

Page 32: In nggeeniieerrííaa IInndduussttrriiaall

32

• Colorantes Artificiales o Sintéticos: Son aquellos colorantes que son

elaborados en un laboratorio, es decir son el resultado de procesos de síntesis

química y que no existen por si mismos en la naturaleza (Parra, 2014, p.11).

Industria Textil

Las industrias textiles, es uno de los sectores que comprende una consecutiva de

procesos desde el cuidado de fibras naturales o artificiales, para la fabricación de hilos,

telas, prendas de diferentes modelos, entre otro.

Descripción del Proceso Textil

El área de tintorería se procesan ropas teñidas con diferentes acabados, Así mismo

se puede indicar el variado conjunto de procedimientos que realiza con maquinaria de

alta calidad, productos artificiales y colorantes, bajo la certificación (OEKOTEX100).

Page 33: In nggeeniieerrííaa IInndduussttrriiaall

33

2.8. Tratamientos Previos de las fibras

Descrude

Este primer paso corresponde al tratamiento preliminar donde nos permite limpiar

las impurezas naturales y adquiridas de los hilados, por fragmentado de una

separación de unidad de sus átomos de hidrógeno del hilo celuloso en partido húmedo.

La fibra contiene ciertas suciedades naturales como colorantes naturales, pectinas,

alcoholes y otros componentes orgánicos, en consecuencia, como impurezas

provenientes de sus procesamientos como la suciedad. Sotomayor y Mendoza (2013).

Pre-blanqueo

Este tratamiento consiste en quitar las suciedades de la fibra y blanquearlo, seguido

se tiñe a un color claro; el blanqueo químico se da mediante la eliminación del pigmento

nativo del hilo por oxidación utilizando el peróxido de hidrógeno o hipoclorito de sodio

como generador oxidante estabilizado. Esta transformación consiste en formar una

correlación de baño entre el peso del hilo y la amplitud de líquido que es una continuo

de 1 a 10. El pre-blanqueo se puede diferenciar para el tipo de hilo dependiendo de lo

que se va a teñir. Arbañil y Tapia (2014).

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34

Jabonado

En este proceso se eliminan los residuos naturales de los hilados, pero siempre

se dan enseguida de neutralizar el remojón que contiene la fibra, para depurar los

tintes que no se han logrado fijar el hilo; es decir, los que se han contaminado por

hidrólisis. Este procedimiento se realiza a hilos de bamboa que nacen de la pulpa del

bambú; fibras nativas que pueden ser procesados con colorantes artificiales reactivos

al igual que las lanas de pima, hindú o tangüis. Sotomayor y Mendoza (2013).

Desmontado

Este proceso consiste desteñir la fibra para teñirla nuevamente, puesto que el

hilo luego de haber sido procesado, y después de haber pasado la inspección en

tonalidad, no llega a cumplir con el requisito establecido. Sotomayor y Mendoza (2013).

Proceso de Teñido

Este proceso consiste en brindar un color definido al hilo, según el requerimiento

del usuario final. Para ello se necesita de la participación de la temperatura para que

cada molécula del tinte absorba la energía de activación óptima para el comienzo de

la transmisión o del transporte molecular. Siguiendo, el tinte debe tener sustento y

afinidad por la fibra; el tiempo que le toma para la realización del teñido es el mismo

que le toma al proceso alcanzar el estado de equilibrio, lo cual quiere decir que a una

temperatura dada del procedimiento el tinte ha quedado totalmente sujeto a la fibra.

Arbañil y Tapia (2014).

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35

Fijado y suavizado

Este último proceso utiliza suavizantes y fijadores que proporcionan una mejor

perspectiva en cuanto al color y al tacto. Este proceso se da una vez aprobado el matiz

obtenido después del último jabonado”. Sotomayor y Mendoza (2013).

Centrifugado y secado

El centrifugado cuyo proceso extrae el líquido, se realiza en un pozo sometido

a fuerza centrífuga. Seguido se realiza el secado, en el cual se inserta aire seco y

caliente para la desaparición de humedad del mismo. Sotomayor y Mendoza (2013).

Etapas del Proceso de Tratamiento de las Aguas Residuales

El proceso de tratamiento puede constar:

Tratamiento Preliminar

Esta etapa preliminar debe tener dos funciones:

1. Establecer y sistematizar el volumen de agua que ingresa a la fábrica.

2. Eliminar los sólidos flotantes grandes y la tierra (a veces la grasa). En este ciclo

también se puede ejecutar la pre-aireación, cuyas funciones son:

“a) Descomponer los compuestos volátiles encontrados en el agua servida, que se

caracterizan por tener mal olor.”

“b) Acrecentar el reservado oxígeno del agua, lo que beneficia a la reducción de la

elaboración de malos olores en las etapas del procedimiento del tratamiento.”

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36

Tratamiento Primario

Su función principal es la depuración de sólidos gruesos, esto ayudará a

disminuir una cantidad de contaminantes en aguas residuales, para descarga de aguas

a un sistema del alcantarillado mediante, Spena Group (2018) afirma los siguientes

sistemas.

- Sistemas de filtros (rejas fijas, filtros de tela, etc.)

- Sistemas de flotación (por aire y gas)

- Sistemas de floculación (tanque de reacción, floculado tubular).

Tratamiento Secundario

Este proceso es conocido como tratamiento biológico, ya que es un proceso

natural para aquellos que depositan aguas residuales al medio ambiente como a ríos

o lagos, “El ejemplo de método hace uso de Bacterias para remover materia

Biodegradable Disuelta en su Agua Residual”. Spena Group (2018) dividen en dos:

Sistema de tratamiento de aeróbico (con aire) y Sistema de tratamiento anaeróbicos

(sin oxígeno)

Tratamiento Terciario

Se refiere a la eliminación de solidos gruesos, esto ayudará a disminuir una

cantidad de contaminantes en aguas residuales, para descarga de aguas a un sistema

del alcantarillado mediante. Spena Group, 2018) confirma lo siguiente:

- Sistemas de filtros (rejas fijas, filtros de tela, etc.), Sistemas de flotación (por

aire y gas) y Sistemas de floculación (tanque de reacción, floculado tubular).

Page 37: In nggeeniieerrííaa IInndduussttrriiaall

37

CAPÍTULO 3: METODOLOGÍA EMPLEADA

3.1. Tipo, nivel y diseño de investigación

Tipo: Tipo de investigación: Aplicada

Según Lozada el tipo de investigación es aplicada, ya que genera conocimiento

con adaptación directa a la cuestión de la empresa o el sector beneficiario. Esta se

basa principalmente en los descubrimientos tecnológicos de la investigación, este

proceso tiene un enlace entre la teoría y el producto. Lozada (2014).

Nivel: Nivel de investigación exploratoria

Según Sabino son aquellas que ejecutan sobre un argumento u objeto

desconocido o poco estudiado, su meta es encontrar los resultados que constituyen

con la visión de aumentar la posibilidad de dicho objeto, es decir, un nivel superficial

de inteligencia. (Sabino, 2017, p.47).

Diseño de investigación:

Experimental: El proyecto de la investigación es experimental, ya que se utilizará

fuentes con bases científicas, tesis y libros. Ya que la recolección de información es

para dar una solución a un problema y servirá para el proyecto de implementación de

un PTAR en la industria textil.

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38

3.2. Enfoque de la investigación

Dado que se busca probar la hipótesis previamente establecida, así como los

objetivos trazados el presente trabajo de investigación será bajo el planteamiento

metodológico cuantitativo.

El enfoque cuantitativo:

La recolección de información/datos para experimentar la hipótesis, y de las

interrogantes que se establecen para la hipótesis y determinan donde se determinan

las variables; asimismo desarrollar un plan para experimentar (diseño); también se

miden las variables según el determinado de un entorno; y se analizan los datos según

“alfa de cronbach”, obteniendo los resultados respecto de la hipótesis.

Fernández, Fernández y Baptista (2017).

3.3. Unidad de análisis(UI)

Para esta UI se consideró a todos los operarios del área de tintorería de una planta

Industrias Textiles de Lima, dónde se determinarán los datos de las variables mediante

las encuestas y se realizará el análisis cuantitativo de los resultados.

3.4. Población de estudio

Está compuesto por un grupo de objetos y personas de los que se requieren dentro la

investigación. la materia o población puede mantenerse constituido por personas,

animales, registros médicos, los nacimientos, las muestras de un recinto, los

accidentes viales entre otros. López (2014).

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Para el proyecto de investigación, la población está establecida por los 10 operarios

del área de tintorería de la Industria Textil de Lima.

3.5. Tamaño de muestra

Como afirma López (2014), el tamaño de una muestra debe ser a partir de dos

criterios, así como: Recursos disponibles y requerimientos que tenga el estudio de la

investigación. Así como, una recomendación para adquirir una muestra mayor posible,

en tanto sea más grande y representativa sea la muestra, menor será el error de la

muestra.

Para la delimitación de la población se toma una muestra, proporcionado al

total de trabajadores del área de tintorería, el cual comprende a los 10 trabajadores.

3.6. Técnicas de recolección de datos

El proyecto de investigación de una implementación de un PTAR, requiere fuentes

de información y recolección de datos confiables, ya que es necesario seleccionar de

acuerdo a la necesidad de solucionar el problema propuesto, para ello se visitó a

diferentes tipos de fuentes como:

• Tesis.

• Blogs, Revistas.

• Publicaciones Académicas.

• Proyectos industriales.

• Empresas prestadoras de servicios de implementación de un PTAR.

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3.7. Variables

Variable independiente

▪ “Diseño de una planta de tratamiento de aguas residuales (PTAR)”.

Variable dependiente

▪ Proceso de teñido

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CAPÍTULO 4: RESULTADOS ENCONTRADOS

4.1. Recopilación de datos

Para la recopilación de datos, se recurrió a una empresa textil de Lima, quien cuenta

con el área de tintorería, en el cual laboran diez trabajadores.

Para determinar la muestra se consideró a todo el personal del área.

Población : de 10 trabajadores/operarios del área de tintorería.

Muestra : de 10 trabajadores/operarios del área de tintorería.

4.2. Herramienta para la investigación

4.2.1. Encuesta

Es un medio que permite medir o determinar el nivel de la investigación, ya

que el investigador define que método es la que le permite otorgarle rigurosidad y

confiabilidad, de manera que los datos conseguidos sean representativos de la

muestra estudiada. Los resultados, se extraen siguiendo métodos matemáticos de

mensuración estadística.

Esta herramienta nos permite reunir información cuantitativa sobre la

investigación que se está realizando.

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4.3. Resultados de la encuesta

1. ¿Usted considera que el agua es importante para la vida?

Figura 2: Gráfica circular 1

Interpretación del resultado:

Como se ve la gráfica circular 1, de los 10 encuestados (trabajadores), 20% de ellos

están “De acuerdo” y 80% de ellos están “Totalmente de acuerdo”. Esto quiere decir

que los trabajadores están conscientes de que se debe cuidar el agua.

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43

2. ¿Cómo considera usted los conocimientos brindados por parte de la empresa

acerca de las aguas residuales?

Figura 3: Gráfica circular 2

Interpretación del resultado:

Según la gráfica circular 2, de los 10 encuestados(trabajadores), 10% de ellos indica

que el conocimiento bridado es “Muy mala”, 10% de ellos indica que es “Mala”, 30%

de ellos indica que es “Regular”, 30% de ellos también indica que es “Buena” y los

otros 20% indican que es “Muy buena”. El resultado quiere decir que los

empresarios están capacitando a sus trabajadores sobre la importancia de las

aguas.

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3. ¿Las aguas residuales que salen del proceso del teñido deben ser

arrojadas directamente al desagüe?

Figura 4: Gráfica circular 3

Interpretación del resultado:

Como se puede observar la gráfica circular 3, de los 10 encuestados(trabajadores),

80% respondieron que están “Totalmente en desacuerdo” de que las aguas del

proceso de teñido sean arrojadas directamente al desagüe, 10% indicaron que

están “Desacuerdo” y los otros 10% están en “Ni de acuerdo, ni de desacuerdo”.

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4. ¿El método de TAR que emplean contribuiría a futuro con el medio ambiente?

Figura 5: Gráfica circular 4

Interpretación del resultado:

En la gráfica circular 4, el tema del método de TAR si contribuirá a futuro con el

cuidado del medio ambiente, de los 10 encuestados (trabajadores), 10% dijo que

estaba en “Desacuerdo”, 20% indicó que están “Ni de acuerdo, ni en desacuerdo”,

el 40% están “De acuerdo” y el 30% están “Totalmente de acuerdo”.

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46

5. ¿Cuál es su conocimiento acerca de los componentes perjudiciales de las

aguas residuales en el medio ambiente?

Figura 6: Gráfica circular 5

Interpretación del resultado:

En la gráfica circular 5, de los 10 encuestados(trabajadores), 10% señaló que es

“Muy mala”, 10% que es “Mala”, 30% indica “Regular”, 30% que es “Buena” y el

20% considera que es “Muy buena” sobre sus conocimientos acerca de los

componentes perjudiciales ambientales.

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6. ¿Emplearían algún método/tipo de tratamiento del agua residual?

Figura 7: Gráfica circular 6

Interpretación del resultado:

Según la gráfica circular 6, de los 10 encuestados (trabajadores), 70% nos señalan

que están “De acuerdo” y el 30% están “Totalmente de acuerdo” que emplearían

algún tipo de TAR.

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48

7. ¿El agua residual que emite el proceso del teñido es un factor contaminante

directo al medio ambiente?

Figura 8: Gráfica circular 7

Interpretación del resultado:

En la gráfica circular 7, los trabajadores encuestados nos indica que las aguas

residuales emitidas por el proceso de teñido es un factor contaminante directo al

medio ambiente, los resultados obtenidos son los siguientes: 10% “Ni de acuerdo,

ni en desacuerdo”, 20% “De acuerdo” y el 70% están “Totalmente de acuerdo”.

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49

8. ¿El volumen de agua que consumen en el proceso de teñido definirá la

cantidad de agua a tratar a diario?

Figura 9: Gráfica circular 8

Interpretación del resultado:

Según la gráfica circular 8, de los 10 encuestados (trabajadores), 12% nos indicaron

que están “Totalmente en desacuerdo”, 38% señalaron que están “Ni de acuerdo,

ni en desacuerdo” y el 50% respondieron que están “De acuerdo” respecto a que el

volumen de que se consumen para el proceso de teñido definirá la cantidad de

aguas a tratar.

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50

9. ¿Considera que la reutilización de las aguas que salen del proceso de teñido

es favorable para la empresa?

Figura 10: Gráfica circular 9

Interpretación del resultado:

Como se observa en la gráfica circular 9, de los 10 encuestados(trabajadores), 10%

nos señalaron que están “Ni de acuerdo, ni en desacuerdo”, 10% indicaron que

están “De acuerdo” y el 80% están “Totalmente de acuerdo” con el rehúso del agua

residual.

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51

10. ¿Si se instalara un sistema para tratar el agua residual reduciría el nivel de

consumo de aguas en la Industria Textil de Lima?

Figura 11: Gráfica circular 10

Interpretación del resultado:

Según la gráfica circular 10, de los 10 encuestados (trabajadores), 10% de ellos

señalaron que están “Ni de cuerdo, ni de desacuerdo”, el 40% indicaron que están

“De acuerdo” y el 50% respondieron que están “Totalmente de acuerdo”. Un sistema

para tratar el agua residual reduciría el consumo de agua.

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52

4.4. Resumen de resultados

Se detalla el resumen general de las encuestas.

Tabla 1: Resumen de resultados

Page 53: In nggeeniieerrííaa IInndduussttrriiaall

53

Tabla 2: Resumen de resultados

Nota: En las tablas se muestran todas las respuestas que se obtuvo durante la

encuesta.

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CAPÍTULO 5: ANÁLISIS Y DISCUSIÓN

Para el análisis de datos en la encuesta se usó, la herramienta de medición utilizada

es Escala de Linkert.

Figura 12: Elaboración propia

5.1. Análisis y codificación de los colaboradores del área de tintorería

El análisis se realizó mediante método de “Alfa de Cronbach”, para ellos se tomó el

siguiente criterio.

Figura 13: Elaboración propia

Nota: si el análisis de consistencia sale mayor a 0,8 o igual a 1, quiere decir que

tiene fiabilidad la investigación.

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55

5.2. Codificación de los trabajadores

La codificación de los resultados se realizó de acuerdo a la Fig. 12.

Figura 14: Elaboración propia

OP = Operarios (trabajadores)

P = Preguntas

Page 56: In nggeeniieerrííaa IInndduussttrriiaall

56

5.3. Análisis por el método de Alfa de Cronbach

Para ello se utilizó - IBM SPSS Software

a) Mediante la varianza de los ítems

Tabla 3: Elaboración propia

𝛼 =10

10 − 1(1 −

16.444

107.378) = 𝟎. 𝟗𝟒𝟎𝟗𝟓

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57

b) Mediante la matriz de correlación

Tabla 4: Elaboración propia

Formula: 𝛼 =𝐾𝑝

1 + 𝑝(𝐾 − 1)

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58

Reemplazando en la fórmula

α = 0. 94544

c) Fiabilidad

Escala: Todas las variables

Tabla 5: Elaboración propia

Tabla 6: Elaboración propia

Nota: El Alfa de Cronbach es 0.941, quiere decir que el trabajo es fiable.

𝛼 =𝐾𝑝

1 + 𝑝(𝐾 − 1)

𝛼 =10 ∗ 0.6341

1 + 0.6341(10 − 1)

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59

5.4. Análisis de la información

La encuesta fue realizada a todo el personal, considerando al área en su totalidad

como población y muestra, donde se recabo la situación actual de la empresa textil

de Lima.

La información obtenida confirmó la hipótesis planteada. El personal tiene

conocimiento de la importancia y lo vital que es para la humanidad el agua, tienen

noción de lo que viene a ser el agua residual, el cual es emitida por la empresa,

pero no llegan a medir el grado de contaminación que puede causar el agua al ser

vertida directamente al desagüe.

También se puede encontrar que necesitan grandes cantidades de agua para sus

procesos de teñido, y por ende la idea de diseñar un PTAR para su implementación,

denota gran interés en el personal.

Al proponer un de diseño de un PTAR, de modo ser implementada puede lograr que

la empresa se vea más comprometida con los usuarios, así como la sociedad, el

medio ambiente y en lo económico a largo plazo le traiga beneficios.

5.5. Identificación del tratamiento del agua residual

Para el desarrollo de diseño del PTAR, se deberá considerar lo siguiente:

Características de los efluentes textiles:

▪ Variación del agua emitido en los procesos de teñido

▪ Carga que contiene el caudal.

▪ Presencia de materia coloidal y en suspensión.

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60

▪ Contaminantes solubles y mínimamente degradables.

▪ El DQO resulta ser el doble de la de un efluente.

▪ Elevada coloración y sanidad.

Determinación de la cantidad de aguas residuales vertida

Para determinar los volúmenes de agua utilizados durante los procesos de teñido

por lote, se mediará mediante una fórmula general, que permitirá conocer la

cantidad de agua utilizada para cada unidad producida en una empresa textil de

Lima.

a: Cantidad de agua en litro por kilogramo de hilo utilizado.

b: Madejas por lote utilizado.

c: Peso en kilogramos de una madeja.

Según Rivera, para evaluar la mejor propuesta de diseño de un PTAR, se consideró

el método de los Factores ponderados. Rivera (2015).

L madeja kg

Kg lote madeja

Volúmen

de agua

por Lote

a b c=

Figura 15: Formula del volumen

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61

Factores

Eficiencia de eliminación: Mide la efic. de remoción del colorant

Costo de Tecnología: Se evaluará de acuerdo al diseño e implementación.

Desechos generados al aplicar tecnología: Al aplicar el proceso de Ozonización,

encontramos una mayor ventaja, ya que esta muestra un mayor porcentaje de

recuperación del agua.

a. Disponibilidad de tecnología: Se debe considerar que tan accesible es la

tecnología para la empresa.

b. Área de terreno adquirida: El espacio que se requerirá para la

implementación.

c. Consumo de Energía

d. Producto apto para reutilización: Lograr remover al 95% a más y eliminar

otras sustancias.

Figura 16: Eficiencia de remoción

Figura 17: Tipos de tratamientos

Page 62: In nggeeniieerrííaa IInndduussttrriiaall

62

e. Mano de obra: Evaluar cuanto personal se requerirá en los diferentes

procesos.

Confrontación de factores:

Tabla 7: “Confrontación de factores para su ponderación”.

Fuente: Medina (2015).

Figura 18: “Escala de calificación”

Fuente: Medina (2015).

Page 63: In nggeeniieerrííaa IInndduussttrriiaall

63

Tabla 8: Calificación de los factores predominantes para cada uno de los procesos

analizados en la investigación.

Fuente: Medina (2015).

Resultado: Según el resultado de ponderación, el desarrollo de tratamiento idóneo

sería el de Ozonización, ya que alcanza un puntaje de 7,81.

5.6. Proceso del diseño de TAR propuesto

Para realizar el diseño de TAR mediante ozonización, siendo este un tratamiento

terciario, primero debe pasar por los tratamientos primarios.

- Homogenización: Proceso mediante un agitador de paletas homogenizará

la mezcla.

- Coagulación - Floculación: Se añade coagulantes químicos y se aplica la

energía de mezclado. Salas (2013).

- Flotación por aire disuelto: Está basada en transformación, donde se

generan micro-burbujas de tamaños entre 10-100 micras de diámetro, estas

se adhieren a los sólidos, aumentando la flotabilidad de las partículas,

logrando elevarse a la superficie y sean separadas. Salas (2003).

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El proceso comienza con la generación de ozono, que se encuentra

en el aire, el cual es secado en el generador. El ozono tiene la función de

oxidar y desinfectar, por ello debe entrar en contacto con el agua, y lograr

dispersarse en totalidad en el agua, utilizando un inyector tipo Venturi.

El gas de ozono que aún queda en el tanque de contacto, se pondrá a

recircular nuevamente en el proceso, y si quedase ozono sobrante, este se

debe eliminar mediante un destructor de ozono.

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65

Ilustración 1: “Diagrama del proceso de Ozonización”

Fuente: Medina (2015).

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Ilustración 2: “Diagrama de proceso propuesto del tratamiento de aguas residuales”.

Fuente: Medina (2015).

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67

CONCLUSIONES

• Se concluyó que la propuesta de diseño de TAR para una Planta Industrial

textil de Lima mediante la ozonización, según los factores de ponderación es

el más adecuado en la remoción de tintas, este puede llegar a eliminar entre

el 96% y 100%.

• “Se propone evaluar y usar la propuesta de sistema de tratamiento mediante

la ozonización, para la reutilización de los efluentes generados en el proceso

de teñido, ya que la eliminación de tintas está entre un 96% y 100%, se

tomaría como un ahorro en el proceso de producción, reduciendo el consumo

de agua”.

• Se considera una propuesta de desarrollo viable ya que reúne los requisitos

para contrarrestar la contaminación emitida en el proceso de teñido.

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RECOMENDACIONES

• Dada la investigación realizada, se recomienda diseñar un PTAR mediante

el proceso de ozonización.

• Se recomienda evaluar el espacio y disponibilidad con la que cuenta la

empresa para poder empezar con el proyecto de diseño y el de

implementación de un PTAR.

• Se recomienda evaluar a fondo el proyecto de diseño de un PTAR a fin de

conseguir mayores beneficios, como el de reutilización de aguas para volver

a usarlos en la producción.

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REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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ANEXOS

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ANEXO 1: GLOSARIO

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ANEXO 2: FICHA DE TAREA DE INVESTIGACIÓN

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ANEXO 3: FORMULARIO DE ACTUALIZACÍON DE PUBLICACIÓN

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ANEXO 4: DECLARACIÓ N JURADA DE CONFIDENCIALIDAD DE DATOS

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ANEXO 5: MATRIZ DE CONSISTENCIA

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ANEXO 6: MATRIZ DE OPERACIONALIZACION DE VARIABLES

Definición Variable Independiente Dimensiones Indicadores Instrumentos

Mejora de la

productividad Productividad

Reduce el nivel de

consumo de agua

Nivel de consumo de

agua

Disminuye los costos de

producciónCostos de producción

Definición Variable Dependiente Dimensiones Indicadores Instrumentos

Eficiencia Tiempo

Calidad de vidaContaminación

ambiental

Satisfacción LaboralSatisfacción del

personal

Diseño de una planta de

tratamiento de aguas

residuales

Encuestas y

Observación

Las aguas residuales, aquellas que son

emitidas durante el proceso de teñido, son

consideradas como aguas contaminadas, ya

que resultan de un proceso, el cual al ser

utilizado y vertido es considerado como

residuo.

Proceso de teñido

Para realizar el proceso de teñido se requieren

el uso de quimicos, colorantes y otros

productos que se le adhieren para llegar al

color requerido. Los materiales utilizados

hacen que el producto final, el hilado, entro

otros, tengan una mejor consistencia, es por

esto que tienen mayor resistencia al lavado.

Encuestas

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ANEXO 7: PREGUNTAS DE LA ENCUESTA

ENCUESTA A LOS TRABAJADORES DE LA INDUSTRIA TEXTIL DE LIMA

Sexo: Hombre (___) Mujer (___)

Edad: ____

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