Tratamiento de efluente petrolero mediante oxidación no fotoquímica y fotoquímica solar, empleando lodos rojos como catalizador

• Autores: Guillermo Centeno-Bordones, Henry Labrador-Sánchez
• Localización: Revista Boliviana de Química, ISSN 0250-5460, Vol. 38, Nº. 5, 2021, págs. 28-41
• Idioma: español
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    Resumen En esta investigación, se estudió la degradación de aguas residuales petroleras provenientes del proceso de mejoramiento experimental de crudo pesado y extrapesado, mediante procesos de oxidación avanzada (POA). La muestra de agua agria se caracterizó midiendo el pH, conductividad, turbidez y Demanda Química de Oxígeno (DQO) mediante el método HACH DR2010; la concentración de Hidrocarburos Totales de Petróleo (TPH) se determinó a través de la técnica de fluorescencia ultravioleta (UVF) Sitelab:EDRO:16. La concentración de cloruros se determinó según el Standard Methods 4500 (1995). Se aplicó para la determinación de metales Espectroscopia de Plasma Inducido acoplado a Masa (ICP-MS) y la concentración de sulfuros mediante la norma ASTM D4658-03. La identificación de las especies orgánicas mediante cromatografía de gases acoplada a masa (GC-MS). Se aplicaron reacciones no fotoquímicas (Fenton-like) y fotoquímicas solares (fotoFenton-like y fotocatálisis solar) con un diseño de experimento factorial 22 con una réplica. Al agua tratada se le determinó pH, conductividad, DQO, TPH y la concentración remanente de peróxido de hidrógeno. La identificación de los iones generados se realizó mediante un Cromatógrafo Iónico (IC). En la reacción no fotoquímica se obtuvo una reducción de la DQO en un 83,42 % y en el TPH de 99,92%. Para el proceso fotoquímico solar se obtuvo una reducción del 91,16% de DQO y 100% para TPH. La conversión de sulfuro a sulfato en la primera técnica fue de 44,73% y la segunda en 99,99 %. Hubo mayor oxidación orgánica en la reacción fotoquímica solar obteniéndose carbonilos y ácidos carboxílicos de cadena corta.

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    Abstract In this research, the degradation of petroleum wastewater originated from the process of experimental improvement of heavy and extra-heavy crude oil was studied, through advanced oxidation processes (AOP). The sour water sample was characterized by measuring the pH, conductivity, turbidity and Chemical Oxygen Demand (COD) using the HACH DR2010 method; The concentration of Total Petroleum Hydrocarbons (TPH) was determined through the ultraviolet fluorescence (UVF) technique Sitelab: EDRO: 16. The chloride concentration was determined according to Standard Methods 4500 (1995). Induced Plasma Mass Spectroscopy (ICP-MS) was applied for the determination of metals and the concentration of sulfides by means of the ASTM D4658-03 standard. Identification of organic species was performed by mass coupled gas chromatography (GC-MS). Non-photochemical (Fenton-like) and solar photochemical (photoFenton-like and solar photocatalysis) reactions were applied with a 22 factorial experiment design with a replica. The treated water was evaluated for its pH, conductivity, COD, TPH and the remaining concentration of hydrogen peroxide. The identification of the ions generated was carried out by means of an Ion Chromatograph (IC). In the non-photochemical reaction, a reduction in COD was obtained by 83.42% and in TPH by 99.92%. For the solar photochemical process, a reduction of 91.16% for COD and 100% for TPH was obtained. The conversion of sulfide to sulfate in the first technique was 44.73% and the second was 99.99%. There was greater organic oxidation in the solar photochemical reaction, obtaining carbonyls and short-chain carboxylic acids.