{"id":133990,"date":"2021-08-02T11:08:59","date_gmt":"2021-08-02T10:08:59","guid":{"rendered":"http:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/remtavares\/?p=133990"},"modified":"2021-08-02T11:08:59","modified_gmt":"2021-08-02T10:08:59","slug":"la-importancia-del-estudio-de-las-condiciones-de-operacion-en-el-tratamiento-de-las-aguas-residuales-de-refineria","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/remtavares\/2021\/08\/02\/133990","title":{"rendered":"LA IMPORTANCIA DEL ESTUDIO DE LAS CONDICIONES DE OPERACI\u00d3N EN EL TRATAMIENTO DE LAS AGUAS RESIDUALES DE REFINER\u00cdA"},"content":{"rendered":"

Investigadores del Grupo de Ingenier\u00eda Qu\u00edmica y Ambiental<\/a> (GIQA) de la URJC en colaboraci\u00f3n con investigadores de REPSOL han propuesto un tratamiento eficaz para aumentar la biodegradabilidad de las aguas residuales procedentes de una refiner\u00eda de petr\u00f3leo.<\/p>\n

Grupo de Ingenier\u00eda Qu\u00edmica y Ambiental – URJC<\/em><\/p>\n

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El agua residual que se genera en una refiner\u00eda resulta de la mezcla de efluentes de diferentes procesos con distintas caracter\u00edsticas. El tratamiento del agua residual recolectada de todos esos procesos sigue un tratamiento est\u00e1ndar que incluye una separaci\u00f3n inicial de la materia particulada de la fase acuosa, tratamiento primario y un tratamiento biol\u00f3gico secundario. Existen determinados efluentes acuosos que contienen compuestos de elevada toxicidad para los microorganismos presentes en los reactores biol\u00f3gicos y suponen un grave problema en el funcionamiento de las depuradoras de aguas residuales en las refiner\u00edas. Por este motivo, se buscan tecnolog\u00edas que puedan aplicarse a efluentes concretos de refiner\u00eda antes de ser llevados a la planta de depuraci\u00f3n. Entre estas tecnolog\u00edas se encuentran los procesos de oxidaci\u00f3n avanzada que permiten la mineralizaci\u00f3n completa de contaminantes org\u00e1nicos transform\u00e1ndolos en di\u00f3xido de carbono y agua, o su degradaci\u00f3n parcial hacia otros productos m\u00e1s sencillos de degradar y de menor toxicidad para poder ser tratados posteriormente en el tratamiento biol\u00f3gico convencional de las depuradoras de aguas residuales de la refiner\u00eda.<\/p>\n

Investigadores del Grupo de Ingenier\u00eda Qu\u00edmica y Ambiental de la URJC, y en colaboraci\u00f3n con investigadores de Repsol Technology Lab, est\u00e1n desarrollando conjuntamente un proyecto de Doctorado Industrial de la CAM, cuyo objetivo principal es el desarrollo de estrategias de tratamiento para incrementar la biodegradabilidad de corrientes de aguas residuales generadas en operaciones de refino y petroqu\u00edmica con elevada toxicidad. Para ello, est\u00e1n explorando y optimizando tecnolog\u00edas convencionales de oxidaci\u00f3n para alcanzar condiciones de operaci\u00f3n que degraden contaminantes org\u00e1nicos de m\u00e1xima toxicidad, transform\u00e1ndolos en productos biodegradables, y con una demanda de energ\u00eda y qu\u00edmicos m\u00ednima, para lograr una alternativa de tratamiento en refiner\u00eda sostenible y de reducido impacto ambiental.<\/p>\n

En este estudio se ha propuesto un proceso de oxidaci\u00f3n avanzada que son aquellos \u201cprocesos de tratamiento de aguas en condiciones de presi\u00f3n y temperatura cercanas a las ambientales y que implican la generaci\u00f3n de radicales hidroxilo altamente oxidantes en cantidades suficientes para purificar el agua\u201d. En concreto un proceso tipo Fenton, que se trata de un sistema catal\u00edtico homog\u00e9neo en el cual una sal de hierro, habitualmente FeSO4, genera radicales gracias a la interacci\u00f3n con per\u00f3xido de hidr\u00f3geno, como se muestra en la Figura.<\/p>\n

Los resultados obtenidos, publicados en la revista cient\u00edfica Journal of Environmental Chemical Engineering<\/a>, muestran una eliminaci\u00f3n casi completa de furfural hacia compuestos de menor peso molecular y m\u00e1s biodegradables a una temperatura moderada y una concentraci\u00f3n de per\u00f3xido de hidr\u00f3geno baja.<\/p>\n

Estudio de las condiciones de operaci\u00f3n<\/strong><\/p>\n

Las aguas residuales provenientes de refiner\u00eda y con alto contenido de furfural (76 g\/L) han sido tratadas mediante un proceso Fenton convencional a un pH inicial de 3. Se ha estudiado la influencia de la temperatura, el per\u00f3xido de hidr\u00f3geno inicial y la concentraci\u00f3n de catalizador de hierro. Se ha observado que condiciones de operaci\u00f3n que promueven una elevada generaci\u00f3n de radicales hidroxilo (64 g\/L de per\u00f3xido de hidr\u00f3geno, una temperatura superior a 50 \u00b0C o una concentraci\u00f3n de catalizador superior a 1,26 g\/L), han conducido a la formaci\u00f3n de compuestos polim\u00e9ricos de elevado peso molecular que no son biodegradables (humins). Por el contrario, en condiciones de operaci\u00f3n menos intensivas en cuanto a la generaci\u00f3n de radicales hidroxilo, o con una corriente de furfural m\u00e1s diluida (aprox. 3 g\/L), se observ\u00f3 que se pod\u00eda alcanzar la eliminaci\u00f3n del furfural sin la formaci\u00f3n de los compuestos polim\u00e9ricos mencionados. Por tanto, el tratamiento de corrientes de aguas residuales altamente concentradas en furfural, requiere de condiciones de operaci\u00f3n muy controladas de temperatura y concentraciones de per\u00f3xido de hidr\u00f3geno y catalizador, que permitan evitar reacciones de condensaci\u00f3n de furfural y compuestos intermedios de oxidaci\u00f3n, que lejos de depurar el agua, producen productos polim\u00e9ricos m\u00e1s complejos y no biodegradables.<\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

Los investigadores concluyen que este trabajo demuestra que el proceso Fenton puede ser utilizado para el tratamiento in situ de corrientes de aguas residuales que contienen furfural a compuestos m\u00e1s biodegradables. Pero para ello, las condiciones de operaci\u00f3n (temperatura, concentraci\u00f3n de per\u00f3xido de hidr\u00f3geno y carga de catalizador) deben controlarse y optimizarse dependiendo de la concentraci\u00f3n de furfural para evitar la formaci\u00f3n de compuestos polim\u00e9ricos (humins) y favorecer la oxidaci\u00f3n de furfural a productos m\u00e1s biodegradables como \u00e1cidos carbox\u00edlicos de bajo peso molecular.<\/p>\n

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Gonz\u00e1lez, C., Pariente, M.I., Molina, R., Masa, M.O., Espina, L.G., Melero, J.A., Mart\u00ednez, F., 2021. Study of highly furfural-containing refinery wastewater streams using a conventional homogeneous Fenton process. J. Environ. Chem. Eng. 9. https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.jece.2020.104894<\/em><\/p>\n

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