Las aguas residuales de lavandería son efluentes generados durante el proceso de lavado de ropa. Contienen energía térmica (calor), pelusa, suciedad, tintes, agentes de acabado y diversas sustancias químicas procedentes de los detergentes. Parte de estas aguas se vierte directamente al medio ambiente debido a deficiencias en la infraestructura de saneamiento, mientras que la mayoría es conducida a plantas de tratamiento de aguas residuales antes de su descarga. Sin embargo, algunos compuestos químicos pueden permanecer en el agua tras el tratamiento y contribuir a la contaminación de los cuerpos de agua. Se ha señalado que algunas de estas sustancias pueden ser tóxicas para la vida silvestre o favorecer procesos de eutrofización.
Influencias generales de las aguas residuales de lavandería A partir de 2023, Estados Unidos cuenta con 2538 instalaciones de lavandería industrial que pueden descargar un promedio de 400 metros cúbicos de aguas residuales cada día. Anualmente, se producen alrededor de 5,11 kilómetro cúbicos en aguas residuales de lavandería.
Tratamiento de aguas residuales de lavandería Existen varios parámetros en la evaluación de aguas residuales de lavandería: temperatura, valor de pH, sustancias en suspensión, Cl2, sustancias sedimentarias, nitrógeno total, fósforo total, nitrógeno amoniacal, demanda química de oxígeno (DQO), demanda bioquímica de oxígeno ( BOD₅ ), tensioactivos aniónicos.Šostar-Turk, S., Petrinić, I., & Simonič, M. (2005). Laundry wastewater treatment using coagulation and membrane filtration. Resources, Conservation and Recycling, 44(2), 185-196.
Sustancias químicas en los detergentes Varios ingredientes comunes de los detergentes son tensioactivos, coadyuvantes, compuestos blanqueadores y agentes auxiliares. Los tensioactivos se pueden clasificar en aniónicos, catiónicos y no iónicos. El tensioactivo más utilizado, el alquilbencenosulfonato lineal (LAS), es un tensioactivo aniónico. Entre los coadyuvantes, el trifosfato de sodio, la zeolita A y el nitrilotriacetato de sodio (NTA) son las sustancias más importantes. Los compuestos blanqueadores suelen ser el perborato de sodio y el percarbonato de sodio. Las enzimas y los agentes blanqueadores fluorescentes se añaden a los detergentes como agentes auxiliares.
Mecanismo
Daños ambientales de los tensioactivos Los tensioactivos son agentes tensioactivos, ya que poseen propiedades tanto hidrofílicas como lipofílicas y se utilizan ampliamente en diversos procesos de lavado. Gracias a sus colas lipofílicas, los tensioactivos son biológicamente activos. Los tensioactivos aniónicos tienen la capacidad de unirse a macromoléculas bioactivas como enzimas, ADN y péptidos, provocando cambios en la carga superficial y el plegamiento de la cadena polipeptídica (estructura diferente). Los tensioactivos catiónicos pueden unirse a la membrana interna de las bacterias y, de esta manera, desorganizarlas a través de su larga cadena alquílica. Los tensioactivos no iónicos pueden unirse tanto a proteínas como a membranas fosfolipídicas, lo que provoca la fuga de compuestos de baja masa molecular al aumentar la permeabilidad de las membranas y vesículas. Esto puede causar daños graves en las células o incluso la muerte celular.Ivanković, T., & Hrenović, J. (2010). Surfactants in the environment. Arhiv za higijenu rada i toksikologiju, 61(1), 95-109.
LAS y su biodegradación El alquilbencenosulfonato lineal (LAS, sigla por su nombre en inglés), con la fórmula C 12 H 25 C 6 H 4 SO 3 Na, también conocido como dodecilbencenosulfonato de sodio, es el tensioactivo aniónico más utilizado en los detergentes para ropa debido a su mínimo impacto ambiental gracias a su fácil biodegradación.
Una biodegradación completa en condiciones aeróbicas consta de dos etapas: biodegradación primaria y biodegradación final. La primera etapa comienza en el carbono terminal de la cadena alquílica mediante la omega-oxidación, que puede iniciarse desde uno o ambos extremos, seguida de la beta-oxidación. Tras la primera etapa, el residuo son los sulfofenil(di)carboxilatos (SP(d)Cs), una molécula grande que puede participar en la segunda etapa. Esta segunda etapa solo se produce cuando existen las bacterias necesarias. Se produce la ruptura del anillo de benceno y la posterior desulfonación de los ácidos sulfofenil mono- y dicarboxílicos. Tras la biodegradación en dos etapas, el LAS se degrada en dióxido de carbono, agua, sales inorgánicas y biomasa residual. Durante la biodegradación, se requieren varias bacterias específicas y oxígeno tanto en la omega-oxidación de la cadena alquílica como en el proceso de ruptura del anillo de benceno, por lo que esta biodegradación solo puede ocurrir en condiciones aeróbicas . Scott, Matthew J., and Malcolm N. Jones. "The biodegradation of surfactants in the environment." Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Biomembranes 1508.1 (2000): 235-251. En condiciones anaeróbicas durante el proceso de tratamiento, el LAS no muestra cambios. Los investigadores también demuestran que el proceso de biodegradación está restringido en 20–40 mg/L e incluso se inhibe a una concentración más alta, lo que lleva a la biodegradación incompleta de LAS en las plantas de tratamiento de aguas residuales.Patterson, D. A., Metcalfe, I. S., Xiong, F., & Livingston, A. G. (2001). Wet air oxidation of linear alkylbenzene sulfonate 1. Effect of temperature and pressure. Industrial & engineering chemistry research, 40(23), 5507-5516. centro|marco|Omega-oxidación de la biodegradación de LAS centro|marco|Beta-oxidación de la biodegradación de LAS
Daños causados por los componentes en el medio ambiente. Los componentes de los detergentes son suavizantes de agua, que pueden eliminar los iones de calcio y magnesio mediante la formación de complejos o la precipitación en aguas duras que contienen altos niveles de calcio y magnesio.
El trifosfato de sodio, con fórmula Na₅P₃O₁₀, es un componente muy utilizado en detergentes para ropa, lo que puede provocar eutrofización causada por el fósforo (P). El P es necesario para la transferencia de energía, la formación de ADN, ARN y muchos otros metabolitos intermedios. Solo el P en ortofosfato puede ser asimilado por los autótrofos; otros compuestos de P, como el trifosfato de sodio, pueden hidrolizarse química o enzimáticamente a ortofosfato.Correll, D. L. (1998). The role of phosphorus in the eutrophication of receiving waters: A review. Journal of Environmental Quality, 27(2), 261-266. El mecanismo se muestra a continuación. centro|marco|Degradación del trifosfato de sodio con enzima El exceso de fósforo puede provocar una producción excesiva de organismos autótrofos, como algas y cianobacterias, lo que conduce a la eutrofización a través de la vía de los nutrientes inorgánicos. El enriquecimiento de nutrientes en lagos y embalses da lugar a la proliferación de plantas flotantes microscópicas, algas y la formación de densas capas de plantas flotantes más grandes que producen oxígeno mediante la fotosíntesis. Al morir y hundirse hasta el fondo, consumen oxígeno durante su descomposición. Las bacterias que proliferan en este proceso consumen oxígeno. Con la disminución del oxígeno, los peces mueren y las bacterias anaeróbicas producen metano, sulfuro de hidrógeno y amoníaco, que pueden destruir el ecosistema. Microplásticos
Véase también
Aguas residuales Microplástico Bioacumulación
Referencias
Categoría:Ropa y ambiente Categoría:Lavandería Categoría:Contaminación acuática