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UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID.

ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIEROS DE CAMINOS, CANALES Y PUERTOS

PROCESOS DE DEPURACIÓN DE LOS EFLUENTES LÍQUIDOS DE ACTIVIDADES PETROLIFERAS

TESIS DOCTORAL

PEDRO ANDRÉ

LICENCIADO EN GEOGRAFIA FÍSICA Y ECONÓMICA

MADRID, 2014.

DEPARTAMENTO DE ORDENACIÓN DEL TERRITORIO, URBANISMO Y MEDIO AMBIENTE

ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIEROS DE CAMINOS, CANALES Y PUERTOS


TESIS DOCTORAL

AUTOR

PEDRO ANDRÉ LICENCIADO EN GEOGRAFIA FÍSICA Y ECONÓMICA

DIRECTOR

DR. ING. AURELIO HERNÁNDEZ MUÑOZ PROFESOR ÉMERITO CATEDRÁTICO DE LA E. T. S. I. CAMINOS CANALES

Y PUERTOS – UPM

MADRID, 2014.


1

ÍNDICE

Pág. Agradecimiento 17 Resumen 19 Abstract 20 CAPÍTULO 1. 21 1. ANTECEDENTES. 22 1.1. Antecedentes Personales 22 1.2. Solicitud de la tesis y aprobación. 24 1.3 Nivel de idiomas 24 CAPÍTULO 2. 25 2. GENERALIDADES. 26 2.1. Actividades de refino de crudo (Petróleo) 26 2.1.1. Relación de los productos acabados, semiacabados e intermedios en la industria del petróleo.

26

2.1.2. Composición del petróleo crudo y fracciones 27 2.2. Procesos de refino de crudo. 28 2.2.1. Almacenamiento de crudo y productos. 28 2.2.2. Problemática ambiental en las Refinerías. 34 2.2.3. Producción y componentes de aguas residuales generadas en los procesos de refinerías

36

2.3. Aguas de los vertidos de refinería. 38 2.3.1. Aguas residuales de refinerías 38 2.3.2. Contenidos de las aguas residuales de refinería 41 2.3.3. Los parámetros contaminantes significativos de las aguas residuales de refinerías.

43

2.4 Tratamiento de aguas residuales de refinería de petróleo. 50 2.4.1 Pretratamiento 50 2.4.2 Tratamiento Primario: 52 2.4.3 Tratamiento Secundario 60 2.4.3.1.Tipos de tratamientos biológicos 61 2.4.4 Tratamiento Terciario: 67 2.4.4.1. Tratamiento de contaminantes específicos de fenoles en las aguas residuales de refinerías de petróleo

68

2.4.4.2. Método de tratamiento de las aguas residuales de refinerías para la eliminación de los fenoles

68

CAPÍTULO 3. 74 3. OBJETIVOS INICIALES DE LA TESIS. 75 3.1 Objetivos iniciales de la tesis 75 CAPÍTULO 4. 76 4. INVESTIGACIÓN BIBLIOGRÁFICA. 77 4.1. Introducción 77 4.2. Fuentes Bibliográficas. 77 4.3. Resultado de la Investigación Bibliográficas. 78 4.3.1. Tratamiento de los fluentes líquidos de refinería. 79 4.3.2. Características de los vertidos de la industria del petróleo. 95 4.4. Comparación técnica de los distintos sistemas reutilización de agua residual de refinerías de petróleo.

96

4.5. Reutilización de agua residual de refinerías de petróleo. 97 4.5.1. Condicionantes para devolver los vertidos a los cauces de agua. 100 4.5.2. Normativa de calidad de los efluentes líquidos de refinerías. 105


2

4.6. Normativa española 106 4.7. Normativa de la U.E. 112 4.8. Otras normativas internacionales 115 4.9. Síntesis de la investigación bibliografía 116 4.10. Síntesis de la investigación a realizar 122 4.10.1. lista de los principal proceso de oxidación avanzada. 123 CAPÍTULO 5. 124 5. OBJETIVOS FINALES DE LA INVESTIGACIÓN. 125 5.1. Objetivos finales de la investigación. 125 CAPÍTULO 6. 126 6. METODOLOGIA DE LA INVESTIGACIÓN. PREVIA 127 6.1 Metodología aplicada. 127 6.1.1. Proceso de oxidación avanzada utilizada. 127 6.1.2 Parámetros que intervienen en los procesos de tratamiento del agua residual de la industria del petróleo.

127

6.1.3. Parámetros de Control de los Procesos de Oxidación Avanzada. 127 6.2. Parámetros y métodos analíticos. 128 6.2.1. Descripción de los parámetros utilizados. 128 6.3 Los Equipos del laboratorio de la Cátedra de Ingeniería Sanitaria y Ambiental.

138

6.3.1. Fotos de los equipos. 139 6.4. Parámetros de control en los ensayos realizados. 146 6.4.1. Ozono producido por equipo ( SP.Milenuins 10 g). 146 6.4.2. Ozono disuelto. 146 6.4.3. Tiempo de controlo. 147 6.4.4. Dosis de peróxido de hidrógeno. 147 6.4.5. Dosis de radiación ultravioleta. 147 6.5. Ensayos a realizar en los procesos de oxidación avanzada en la investigación.

148

6.5.1. Ozonización simple. 148 6.5.2. Peróxido de hidrógeno con ozono. 149 6.5.3. Ultravioleta con ozono. 150 6.6. Ensayos a realizar en la experimentación. 151 6.6.1. Ozonización simple. 151 6.6.2. Peróxido de hidrógeno con ozono. 152 6.6.3. Ultravioleta con ozono. 154 6.7. Desarrollo de la experimentación en el tiempo. 155 CAPÍTULO 7. 158 7. ENSAYOS DE CHOQUES. 159 7.1. Puesta a punta de los equipos utilizados en la investigación. 159 7.2. Comprobación del equipo de ozonizador ( SP. Milenuim 10 g). 162 7.2.1. Curva de producción de ozono por el fabricante 162 7.2.2. Ensayos para determinar la cantidad de ozono producido por el ozonizador

162

7. 3. . Equipo de ultravioleta – UV.16. 166 7.3.1. Ensayos choque de ultravioleta – UV.16. 167 7.4 Ensayos choques analíticas. 168 CAPÍTULO 8. 169 8. PRESENTACIÓN DE LOS RESULTADOS. 170 8.1. Primera fase 170 8.1.1. Resultados de trabajo experimental. 171 8.1.2. Caracterización de agua bruta de refinería utilizada en la Tesis de Investigación.

173

8.1.3. Resultados de análisis experimental. 174 8.1.3.1. Ozonización simple. 174


3

8.1.3.2. Peróxido de hidrógeno con ozono. 206 8.1.3.3. Ultravioleta ( U.V) con Ozono 233 8.2. Segunda fase. Ensayos en continua con 4 litros de muestra sin tratamiento previo.

264

8.2.1. Determinación de la producción de ozono. 265 8.2.2. Ensayos realizados. 266 8.2.2.1. Primera etapa: Ozono. 267 8.2.2.2. Segunda etapa: Peróxido de hidrógeno con ozono. 268 8.2.2.3. Tercera etapa: Ultravioleta con ozono. 269 8.3. Resultados de la investigación a 4 litros de muestras. 270 8.3.1. Primera etapa: Ozono. 270 8.3.2. Segunda etapa: Peróxido de hidrógeno con ozono. 284 8.3.3. Tercera etapa: Ultravioleta con ozono. 297 CAPÍTULO 9. 312 9. ANÁLISIS Y DISCUSIÓN DE LOS RESULTADOS. 313 9.1. Primera fase de los ensayos realizados con 1 litro de agua de muestra con tratamiento previo.

313

9.1.1. Proceso de ozono. 313 9.1.2. Proceso de peróxido de hidrogeno con ozono. 316 9.1.3. Proceso de ultravioleta con ozono. 319 9.2. Segunda fase de los ensayos realizados con 4 litros de agua de muestra con tratamiento previo.

323

9.2.1. Proceso de ozono. 323 9.2.2. Proceso de peróxido de hidrogeno con ozono. 325 9.2.3. Proceso de ultravioleta con ozono- 328 CAPÍTULO 10. 330 10. CONCLUSIONES. 331 10.1. Primera fase: Resumen de las conclusiones de los procesos de oxidación avanzada realizadas con 1 litro de agua de muestra con tratamiento previo.

331

10.2. Segunda fase: Resumen de las conclusiones de los procesos de oxidación avanzada realizadas con 4 litros de agua de muestra con tratamiento previo.

333

CAPÍTULO 11. 336 11. FUTURAS LINEAS DE INVESTIGACIONES 337 CAPÍTULO 12. 338 12. BIBLIOGRÁFIA 339 ANEXOS. 347

ÍNDICES DE TABLAS

CAPÍTULO 1. Tabla 1.1: Asignaturas cursadas en el doctorado 23 Tabla 1.2: Idiomas 24 CAPÍTULO 2 . Tabla 2.1. Emisiones de refinerías de petróleo. 35 Tabla 2.2. Segregación de las aguas residuales de refinería de petróleo. 41 Tabla 2.3. Bases de diseño para una unidad de flotación de recirculación 57 Tabla 2.4. Métodos de tratamiento para la eliminación de fenol en aguas residuales.

73

CAPÍTULO 4. Tabla 4.1 propiedades iniciales de emulsiones de petróleo en agua 79 Tabla 4.2 experimenta 4 en eliminación de los metales pesados 80 Tabla 4.3 sistemas de tratamiento de agua residual en las aguas en las 82


4

refinerías de petróleo Tabla 4.4 elección de depuración físico-químico de los efluentes líquidos de petroquímica.

84

Tabla 4.5 características de los efluentes líquidos en lagunas de aireación 86 Tabla 4.6 características química de agua residual de refinería de petróleo de Kirikkale

88

Tabla 4.7 valores de DQO y turbidez de agua residual tratada con diferentes coagulante

89

Tabla 4.8 datos finales de descarga durante seis meses 89 Tabla 4.9 comparación del consumo máximo de oxigeno de agua residual de refinería de petróleo y agua residual urbana

91

Tabla 4.10 tratamiento primario (Beychock, 1973) 93 Tabla 4.11 rendimientos hasta la salida de un proceso 93 Tabla 4.12 rendimientos a la salida de un tratamiento terciario 93 Tabla 4.13 aguas residuales brutas de refinerías de petróleo 95 Tabla 4.14 valores máximos y mínimos del influente de tratamiento de las aguas del proceso de petronor, Vizcaya-España

95

Tabla 4.15 condiciones de rendimiento de distintos técnicas de tratamientos para la eliminación de los contaminantes en las aguas residuales del petróleo.

96

Tabla 4.16 características física-química de suelo regado con agua subterránea y aguas residuales de refinería antes y después

98

Tabla 4.17: valores límites de vertidos a los ríos 100 Tabla 4.18 definición de valores límite de vertidos que como mínimo deben considerarse (reglamento de dominio hidráulico 1986)

102

Tabla 4.19 normativa aplicables en la calidad de las aguas en función de los usos, según directivas europeas.

103

Tabla 4.20. Valores límites de vertidos al mar 104 Tabla 4.21. Valores límites de vertidos a la red de alcantarillado 105 Tabla 4.22. Valores límites de los efluentes líquidos de petróleo 108 Tabla 4.23. Valores máximo permitido instalación de tratamientos de las de refinería del petronor, Muskiz-Viscaya. en los vertidos de la aguas del proceso

110

Tabla 4.24. Valores límites permitidos en los vertidos de la planta de aguas residuales de Puertollano - España, al cauce receptor.

111

Tabla 4.25. Valores límites de vertidos a los ríos 113 Tabla 4 26. Valores límites de vertidos a los ríos 113 Tabla 4.27. Valores límites de vertidos a los ríos, 114 Tabla 4.28 Valores límites de vertidos a los ríos, 114 Tabla 4.29 Valores límites de vertidos a los ríos, 115 Tabla 4.30.Rendimientos de los procesos depuración de vertidos de refinerías.

117

Tabla 4.31. Comparativa de los valores alcanzados. 118 Tabla 4.32.- Rendimiento alcanzado en tratamiento terciario (carbón y ozonización)

119

Tabla 4.33. Comparación del valor exigido de calidad y el agua con tratamiento terciario.

119

CAPÍTULO 6. Tabla 6.1. Parámetros y Métodos Analíticos. 128 Tabla 6.2. Equipos del Laboratorio de Ingeniería Sanitaria y Ambiental de la ETS – Caminos, Canales y Puertos de la U.P.M.

139

Tabla 6.3. Variación de la cantidad de ozono producido por el equipo. 151 Tabla 6.4. Programa de actividades de la investigación. 156 Tabla 6.5. Cronograma de la investigación. 157 CAPÍTULO 7.


5

Tabla 7.1. Característica técnica de equipo de ozonizador SP, Milenium 10g), utilizado en la investigación.

159

Tabla 7.2. Cantidad de ozono producido a diferentes intensidades de corrientes en mA, con 4 litros de agua destilada.

163

Tabla 7.3. Comparación de datos de fabricante. 164 Tabla 7.4. Comparación de datos de producción a 1 litro y 4 litros de agua de muestra.

165

Tabla 7.5. Valores adoptados de la investigación. 165 Tabla 7.6. Determinación de dosis de ozono que reacciona con muestra de agua residual en mg/l por minutos a las intensidades de corrientes utilizados.

166

Tabla 7.7. Característica técnica del equipo de ultravioleta-UV.16. 167 CAPÍTULO 8. Tabla 8.1 Ozono generados y concentración de saturación de ozono en 1 litro de agua a diferentes intensidades de corrientes (mA).

170

Tabla 8.2. Dosis de ozono en la muestra de agua em mg/l para los distintos tiempos.

171

Tabla 8.3. Característica de agua bruta de refinería de petróleo utilizada en el trabajo de investigación.

174

Tabla 8.4. Reducción de la DQO por tratamiento con ozono. 174 Tabla 8.5. Reducción de las grasas y aceites por tratamiento con ozono a distintos tiempo de contacto.

176

Tabla 8.6. Reducción de los sólidos suspensión por tratamiento con ozono a distintos tiempo de contacto.

177

Tabla 8.7. Reducción de los fenoles por tratamiento con ozono a distintos tiempo de contacto.

179

Tabla 8.8. Reducción de turbidez por tratamiento con ozono a distintos tiempo de contacto.

180

Tabla 8.9. Modificación del pH por tratamiento con ozono a distintos tiempo de contacto.

182

Tabla 8.10. Reducción de la DQO por tratamiento con ozono. 182 Tabla 8.11. Reducción de grasas y aceites por tratamiento con ozono a distintos tiempo de contacto.

184

Tabla 8.12. Reducción de sólidos suspensión por tratamiento con ozono. 185 Tabla 8.13. Reducción de fenoles por tratamiento con ozono a distintos tiempo de contacto.

187


188


190


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201


203


6


205

Tabla 8.27. Modificación del pH por tratamiento con ozono a distintos tiempos de contacto.

206

Tabla 8.28. Reducción de la DQO por tratamiento con peróxido de hidrógeno y ozono con distintos tiempos de contactos.

207

Tabla 8.29. Reducción de grasas y aceites por tratamiento con peróxido de hidrógeno y ozono.

207

Tabla 8.30. Reducción de sólidos suspensión por tratamiento con peróxido de hidrógeno y ozono.

209

Tabla 8.31. Reducción de fenoles por tratamiento con peróxido de hidrógeno y ozono..

210

Tabla 8.32. Reducción de turbidez por tratamiento con peróxido de hidrógeno y ozono.

212

Tabla 8.33. Modificación del pH por tratamiento con peróxido de hidrógeno y ozono.

213


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227

Tabla 8.48 Reducción de sólidos suspensión por tratamiento con peróxido de hidrógeno y ozono.

229


230


232


233

Tabla 8.52. Reducción de la DQO por tratamiento con Ultravioleta y ozono con distintos tiempos de contactos.

234

Tabla 8.53. Reducción de grasas y aceites por tratamiento con Ultravioleta y 235


7

ozono. Tabla 8.54. Reducción de sólidos suspensión por tratamiento con ultravioleta y ozono.

237

Tabla 8.55. Reducción de fenoles por tratamiento con ultravioleta y ozono.. 238 Tabla 8.56. Reducción de turbidez por tratamiento con ultravioleta y ozono. 239 Tabla 8.57. Modificación del pH por tratamiento con ultravioleta y ozono. 241 Tabla 8.58. Reducción de la DQO por tratamiento con Ultravioleta y ozono con distintos tiempos de contactos.

241

Tabla 8.59. Reducción de grasas y aceites por tratamiento con Ultravioleta y ozono.

243

Tabla 8.60. Reducción de sólidos suspensión por tratamiento con ultravioleta y ozono.

244


249


251


252


257


259


260

Tabla 8.73. Reducción de fenoles por tratamiento con ultravioleta y ozono.. 261 Tabla 8.74. Reducción de turbidez por tratamiento con ultravioleta y ozono. 263 Tabla 8.75. Modificación del pH por tratamiento con ultravioleta y ozono. 264 Tabla 8.76. Producción de ozono y concentración de saturación de ozono en 4 litros de agua a diferentes intensidades de corrientes en miliamperio (mA).

266

Tabla 8.77. Concentración de ozono en la Cámara de contacto. 268 Tabla 8.78. Ozono disuelto en la muestra de agua residual antes de entrar a la cámara de contacto de ultravioleta.

269

Tabla 8.79. Datos obtenidos al trabajar con una intensidad de corriente de 100 mA, correspondiente a una concentración de ozono introducido de 6,006 mg/l por minuto.

270

Tabla 8.80. Datos obtenidos al trabajar con una intensidad de corriente de 300 mA, correspondiente a una concentración de ozono introducido de 15,54 mg/l por minuto

270

Tabla 8.81. Datos obtenidos al trabajar con una intensidad de corriente de 450 mA, correspondiente a una concentración de ozono introducido de 22,21 mg/l por minuto.

270

Tabla 8.82. Reducción de la DQO por tratamiento con ozono y porcentaje de eliminación.

271

Tabla 8.83. Reducción de fenoles por tratamiento con ozono y porcentaje de eliminación.

272

Tabla 8.84. Reducción de sólidos suspensión por tratamiento con ozono 273 Tabla 8.85. Reducción de la DQO por tratamiento con ozono y porcentaje de eliminación.

275

Tabla 8.86. Reducción de fenoles por tratamiento con ozono y porcentaje de 276


8

eliminación. Tabla 8.87. Reducción de sólidos suspensión por tratamiento con ozono 278 Tabla 8.88. Reducción de la DQO por tratamiento con ozono y porcentaje de eliminación.

279


281

Tabla 8.90. Reducción de sólidos suspensión por tratamiento con ozono. 282 Tabla 8.91. Reducción de la DQO por tratamiento con peróxido de hidrógeno y ozono.

284

Tabla 8.92. Reducción de fenoles por tratamiento con peróxido de hidrógeno y ozono.

286


287

Tabla 8.94. Reducción de la DQO por tratamiento con peróxido de hidrógeno y ozono.

289


290


292


293

Tabla 8.98. Reducción de fenoles por tratamiento con peróxido de hidrógeno y ozono

295


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301


302


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307

Tabla 8.107. Reducción de fenoles por tratamiento con peróxido de hidrógeno y ozono

308


310

CAPÍTULO 10. Tabla 10.1. Rendimiento de eliminación de la DQO a los 11 minutos de tiempo de contacto.

331

Tabla 10.2. Rendimiento de eliminación de aceites y grasas a los 11 minutos de tiempo de contacto

331

Tabla 10.3. Rendimiento de eliminación de los sólidos suspensión a los 11 minutos de tiempo de contacto.

332

Tabla 10.4. Rendimiento de eliminación de los fenoles a los 11 minutos de tiempo de contacto.

332

Tabla 10.5. Rendimiento de reducción de turbidez a los 11 minutos de tiempo de contacto.

333

Tabla 10.6. Rendimiento de eliminación de la DQO a los 15 minutos de 333


9

tiempo de contacto. Tabla 10.7. Rendimiento de eliminación de los fenoles a los 15 minutos de tiempo de contacto.

334

Tabla 10.8. Rendimiento de eliminación de los sólidos suspensión a los 15 minutos de tiempo de contacto.

334

ÍNDICE DE FIGURAS.

CAPÍTULO 2. Figura 2.1: Principales productos de la Industria del Petróleo 28 Figura 2.2. Destilación con arrastre de vapor de las aguas sulfhídricas y amoniacales

51

CAPÍTULO 4. Figura 4.1. Esquema de tratamiento de aguas residuales por membrana y filtro verde

81

Figura 4.2. Esquema de tratamiento de aguas residuales por filtro arena 82 Figura 4.3. Esquema de tratamiento biológico de biocapa fija. 85 Figura.4.4. Esquema de tratamiento de agua residual por ultravioleta. 87 Figura.4.5. Esquema de tratamiento de agua residual por lodos activos. 88 CAPÍTULO 6. Figura 6.1. Balanza de precisión, modelo Metiler AE 200. 139 Figura 6.2. Balanza electrónica, modelo E 400. 139 Figura 6.3. Mufla. 140 Figura 6.4. Desecador de vidrio 140 Figura 6.5. Estufa de incubación. 141 Figura 6.6. pH metro. 141 Figura 6.7. Equipo de filtración al vacío. 142 Figura 6.8. Baño maría. 142 Figura 6.9. Termoreactor de DQO. 143 Figura 6.10. Conductivimetro. 143 Figura 6.11. Espectrofotometría de absorción atómica de llama. 144 Figura 6.12. Cámara de contacto utilizado en la investigación. 144 Figura 6.13. Turbidimetro. 145 Figura 6.14. Equipo de fotometría Merck, modelo Spectroquant Nova 60. 145 .CAPÍTULO 7. Figura 7.1. Equipo generador de oxigeno Geno-4 y ozonizador (SP. Milenium 10 g).

160

Figura 7.2. Esquema de cámara de contacto. 161 Figura 7.3. Equipo de ultravioleta – UV.16. 167

ÍNDICE DE GRÁFICOS

CAPÍTULO 7. Gráfico 7.1. Producción de ozono mediante alimentación de oxigeno facilitado por el fabricante.

162

Gráfico 7.2. Curvas de producción de ozono experimentado (g/h). 163 Gráfico 7.3. Comparación de curva de fabricante vs investigación de producción de ozono (g/h).

164

Gráfico 7.4. Comparación de curvas a 1 litro y 4 litros de agua de muestra (g/h).

165

CAPÍTULO 8. Gráfico 8.1. Producción de ozono en gramos por hora. 171 Gráfico 8.2. Variación de la DQO en función del tiempo de tratamiento con ozono a 5,97 mg/l por minutos en agua bruta y tratada.

175


10

Gráfico 8.3 Curvas de ajuste de la DQO de agua bruta y agua tratada, y el rendimiento de la DQO en función de tiempo de tratamiento con ozonización simple a 5,97 mg/l por minutos de dosis.

176

Gráfico 8.4. Concentración de grasas y aceites a la salida del proceso en función del tiempo de contacto.

177

Gráfico 8.5. Eliminación de grasas y aceites en función de tiempo de contacto.

177

Gráfico 8.6. Variación de sólidos suspensión en función de tiempo de contacto.

178

Gráfico 8.7. Eliminación de sólidos suspensión en función de tiempo de contacto

179

Gráfico 8.8. Variación de fenoles en función de del tiempo de contacto. 179 Gráfico 8.9. Eliminación de fenoles en función del tiempo de contacto. 180 Gráfico 8.10. Variación de turbidez en función del tiempo de contacto. 181 Gráfico 8.11. Eliminación de turbidez en función del tiempo de contacto. 181 Gráfico 8.12. Variación de la DQO en función del tiempo de tratamiento con ozono a 15,33 mg/l por minutos en agua bruta y tratada.

183


183

Grafico 8.14. Concentración de grasas y aceites a la salida del proceso en función del tiempo de contacto.

184


185


186


186

Gráfico 8.18. Variación de fenoles en función de del tiempo de contacto. 187 Gráfico 8.19. Eliminación de fenoles en función del tiempo de contacto. 188 Gráfico 8.20. Variación de turbidez en función del tiempo de contacto. 189 Gráfico 8.21. Eliminación de turbidez en función del tiempo de contacto. 189 Gráfico 8.22. Variación de la DQO en función del tiempo de tratamiento con ozono a 19,32 mg/l por minutos en agua bruta y tratada.

191

Grafico 8.23 Curvas de ajuste de la DQO de agua bruta y agua tratada, y el rendimiento de la DQO en función de tiempo de tratamiento con ozonización simple a 19,32 mg/l por minutos de dosis.

192

Gráfico 8.24. Concentración de grasas y aceites a la salida del proceso en función del tiempo de contacto.

193


193


194


195

Gráfico 8.28. Variación de fenoles en función de del tiempo de contacto. 196 Grafico 8.29. Eliminación de fenoles en función del tiempo de contacto. 196 Gráfico 8.30. Variación de turbidez en función del tiempo de contacto. 197 Gráfico 8.31. Eliminación de turbidez en función del tiempo de contacto 198 Gráfico 8.32. Variación de la DQO en función del tiempo de tratamiento con ozono a 22,15 mg/l por minutos en agua bruta y tratada.

199


200

Gráfico 8.34. Concentración de grasas y aceites a la salida del proceso en 201


11

función del tiempo de contacto. Gráfico 8.35. Eliminación de grasas y aceites en función de tiempo de contacto.

201


202


203

Gráfico 8.38. Variación de fenoles en función de del tiempo de contacto. 204 Gráfico 8.39. Eliminación de fenoles en función del tiempo de contacto. 204 Gráfico 8.40. Variación de turbidez en función del tiempo de contacto. 205 Gráfico 8.41. Eliminación de turbidez en función del tiempo de contacto. 205 Gráfico 8.42. Variación del contenido de aceites y grasas a la salida del proceso en función de tiempo de contacto.

208

Gráfico 8.43. Eliminación de grasas y aceites en función del tiempo de tratamiento a 5,97 mg/l de dosis por peróxido de hidrógeno y ozono.

208

Gráfico 8.44. Variación de sólidos suspensión en función del tiempo de contacto con peróxido de hidrógeno y ozono..

209

Gráfico 8.45. Eliminación de sólidos suspensión en función de tiempo de contacto con peróxido de hidrógeno y ozono.

210

Gráfico 8.46. Variación de la concentración de fenoles en función del tiempo de contacto con peróxido de hidrógeno y ozono.

211

Gráfico 8.47. Eliminación de fenoles en función del tiempo de contacto con peróxido de hidrógeno y ozono.

211

Gráfico 8.48. Variación de turbidez en función del tiempo de contacto con peróxido de hidrógeno,

212

Gráfico 8.49. Reducción de turbidez en función del tiempo de contacto con peróxido de hidrógeno y ozono.

213

Gráfico 8.50. Variación del contenido de aceites y grasas a la salida del proceso en función de tiempo de contacto.

215


215


216


216


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219


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223


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224


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225


226


228


228


229


230


231


231


232


232

Gráfico 8.74. Variación de la DQO en función del tiempo de tratamiento con ultravioleta y ozono a 5,97 mg/l por minutos en agua bruta y tratada.

234

Gráfico 8.75. Curvas de ajuste de la DQO de agua bruta y agua tratada, y el rendimiento de la DQO en función de tiempo de tratamiento con ozonización simple a 5,97 mg/l por minutos de dosis.

235

Gráfico 8.76. Variación del contenido de grasas y aceites a la salida del proceso en función del tiempo de contacto.

236


236


237


237

Gráfico 8.80. Variación de fenoles en función de del tiempo de contacto. 238 Gráfico 8.81. Eliminación de fenoles en función del tiempo de contacto. 239 Gráfico 8.82. Variación de turbidez en función del tiempo de contacto. 240 Gráfico 8.83. Reducción de turbidez en función del tiempo de contacto. 240 Gráfico 8.84. Variación de la DQO en función del tiempo de tratamiento con ultravioleta y ozono a 5,97 mg/l por minutos en agua bruta y tratada.

242


242


243


244


245


245

Gráfico 8.90. Variación de fenoles en función de del tiempo de contacto. 246 Gráfico 8.91. Eliminación de fenoles en función del tiempo de contacto. 246 Gráfico 8.92. Variación de turbidez en función del tiempo de contacto. 247 Grafico 8.93. Reducción de turbidez en función del tiempo de contacto. 248 Gráfico 8.94. Variación de la DQO en función del tiempo de tratamiento con 250


13

ultravioleta y ozono a 5,97 mg/l por minutos en agua bruta y tratada. Gráfico 8.95. Curvas de ajuste de la DQO de agua bruta y agua tratada, y el rendimiento de la DQO en función de tiempo de tratamiento con ozonización simple a 5,97 mg/l por minutos de dosis.

250


251


252


253


253

Gráfico 8.100. Variación de fenoles en función de del tiempo de contacto. 254 Gráfico 8.101. Eliminación de fenoles en función del tiempo de contacto. 254 Gráfico 8.102. Variación de turbidez en función del tiempo de contacto. 255 Gráfico 8.103. Reducción de turbidez en función del tiempo de contacto. 256 Gráfico 8.104. Variación de la DQO en función del tiempo de tratamiento con ultravioleta y ozono a 5,97 mg/l por minutos en agua bruta y tratada.

258


258


259


259


260


261

Gráfico 8.110. Variación de fenoles en función de del tiempo de contacto. 262 Gráfico 8.111. Eliminación de fenoles en función del tiempo de contacto. 262 Gráfico 8.112. Variación de turbidez en función del tiempo de contacto. 263 Gráfico 8.113. Reducción de turbidez en función del tiempo de contacto. 263 Gráfico 8. 114. Producción de ozono en gramos por hora en función con intensidad.

266

Gráfico 8.115. Variación de la DQO en función de tiempo de contacto. 271 Gráfico 8.116. Eliminación de la DQO en función del tiempo de contacto. 272 Gráfico 8.117. Variación de fenoles en función del tiempo de contacto. 272 Gráfico 8.118. Eliminación de fenoles en función del tiempo de contacto. 273 Gráfico 8.119. Variación de los sólidos suspensión en función del tiempo de contacto.

274

Gráfico 8.120. Eliminación de los sólidos suspensión en función del tiempo de contacto.

274


278


279

Gráfico 8.127. Variación de la DQO en función de tiempo de contacto. 280 Gráfico 8.128. Eliminación de la DQO en función del tiempo de contacto. 280 Gráfico 8.129. Variación de fenoles en función del tiempo de contacto. 281 Gráfico 8.130. Eliminación de fenoles en función del tiempo de contacto. 282


14

Gráfico 8.131. Variación de los sólidos suspensión en función del tiempo de contacto.

283


283

Gráfico 8.133. Variación de la DQO en función de tiempo de contacto con peróxido de hidrógeno.

285

Gráfico 8.134. Eliminación de la DQO en función del tiempo de contacto. 285 Gráfico 8.135. Variación de fenoles en función del tiempo de contacto. 286 Gráfico 8.136. Eliminación de fenoles en función del tiempo de contacto. 287 Gráfico 8.137. Variación de los sólidos suspensión en función del tiempo de contacto.

288


288


292


293


297


297

Gráfico 8.151. Variación de la DQO en función de tiempo de contacto con ultravioleta y ozono.

298

Gráfico 8.152. Eliminación de la DQO en función del tiempo de contacto. 299 Gráfico 8.153. Variación de fenoles en función del tiempo de contacto. 300 Gráfico 8.154. Eliminación de fenoles en función del tiempo de contacto. 300 Gráfico 8.155. Variación de los sólidos suspensión en función del tiempo de contacto.

301


302


306


306


310


311

CAPÍTULO 9.


15

Gráfico 9.1. Comparación del rendimiento de eliminación de la DQO en función de tiempo de contacto a distintos dosis de ozono.

313

Gráfico 9.2. Comparación del rendimiento de eliminación de grasas y aceites en función de tiempo de contacto a distintos dosis de ozono.

314

Gráfico 9.3. Comparación del rendimiento de eliminación de los sólidos suspensión en función de tiempo de contacto a distintos dosis de ozono.

315

Gráfico 9.4. Comparación del rendimiento de eliminación de los fenoles en función de tiempo de contacto a distintos dosis de ozono.

315

Gráfico 9.5. Comparación del rendimiento de eliminación de turbidez en función de tiempo de contacto a distintos dosis de ozono.

316

Gráfico 9.6. Comparación del rendimiento de eliminación de grasas y aceites en función de tiempo de contacto a distintos dosis de peróxido de hidrógeno y ozono.

317

Gráfico 9.7. Comparación del rendimiento de eliminación de sólidos suspensión en función de tiempo de contacto a distintos dosis de peróxido de hidrógeno y ozono.

318

Gráfico 9.8. Comparación del rendimiento de eliminación de los fenoles en función de tiempo de contacto a distintos dosis de peróxido de hidrógeno y ozono.

318

Gráfico 9.9. Comparación del rendimiento de eliminación de turbidez en función de tiempo de contacto a distintos dosis de peróxido de hidrógeno y ozono.

319

Gráfico 9.10. Comparación del rendimiento de eliminación de la DQO en función de tiempo de contacto a distintos dosis de Ultravioleta y ozono

320

Gráfico 9.11. Comparación del rendimiento de eliminación de grasas y aceites en función de tiempo de contacto a distintos dosis de Ultravioleta y ozono

320

Gráfico 9.12. Comparación del rendimiento de eliminación de los sólidos suspensión en función de tiempo de contacto a distintos dosis de Ultravioleta y ozono

321

Gráfico 9.13. Comparación del rendimiento de eliminación de los fenoles en función de tiempo de contacto a distintos dosis de Ultravioleta y ozono.

322

Gráfico 9.14. Comparación del rendimiento de eliminación de turbidez en función de tiempo de contacto a distintos dosis de Ultravioleta y ozono.

322

Gráfico 9.15. Comparación del rendimiento de eliminación de la DQO en función de tiempo de contacto a distintos dosis de ozono.

324

Gráfico 9.16. Comparación del rendimiento de eliminación de los fenoles en función de tiempo de contacto a distintos dosis de ozono.

324

Gráfico 9.17. Comparación del rendimiento de eliminación de los sólidos suspensión en función de tiempo de contacto a distintos dosis de ozono.

325

Gráfico 9.18. Comparación del rendimiento de eliminación de la DQO en función de tiempo de contacto a distintos dosis de peróxido de hidrógeno y ozono.

326

Gráfico 9.19. Comparación del rendimiento de eliminación de los fenoles en función de tiempo de contacto a distintos dosis de peróxido de hidrógeno y ozono.

327

Gráfico 9.20. Comparación del rendimiento de eliminación de los sólidos suspensión en función de tiempo de contacto a distintos dosis de peróxido de hidrógeno y ozono.

327

Gráfico 9.21. Comparación del rendimiento de eliminación de la DQO en función de tiempo de contacto a distintos dosis de Ultravioleta y ozono

328

Gráfico 9.22. Comparación del rendimiento de eliminación de fenoles en función de tiempo de contacto a distintos dosis de Ultravioleta y ozono

329

Gráfico 9.23. Comparación del rendimiento de eliminación de los sólidos suspensión en función de tiempo de contacto a distintos dosis de Ultravioleta

329


16

y ozono.

FOTOS.

Foto 8.1. Bidones recepcionados de la refinerías de Castellón 172 Foto 8.2. Comparación de agua bruta e agua ozonizada 173 Foto 8.3. Cámara de contacto con 4 litros de agua destilada conteniendo 20 g/l de yoduro potásico.

265

Foto 8.4. Muestra de agua bruta procedente de la refinería de petróleo. 267 Foto 8.5. Muestra de agua tratada después de 15 minutos de tratamiento. 268


17

AGRADECIMIENTOS.

Quería agradecer en primer lugar a mi Señor Dios todopoderoso que está en el Cielo y

en la Tierra por haberme dado la inteligencia, concentración y la tranquilidad de poder

realizar esta Tesis Doctoral.

Agradezco a mis Padres, Hermanas/os, Tíos, Sobrinas/os, Primas/os por el gran amor

familiar y por su apoyo incondicional, desde el primer día hasta el presente.

Agradezco a Dr. Ing. D. Aurelio Hernández Muñoz, Profesor Emérito de la Cátedra de

Ingeniería Sanitaria y Ambiental, y Director de este trabajo, por su gran esfuerzo de

colaboración, paciencia y contribución en la ejecución de esta Tesis Doctoral, que ha

sido un gran honor trabajar y aprender con él.

Agradezco a Dra. Dña. Abilia Soriano Bartolo, de la Cátedra de Ingeniería Sanitaria y

Ambiental, por haber estado conmigo en los momentos difíciles, por su colaboración y

paciencia durante estos años de investigación.

Agradezco a Dr. D. Manuel Gil Rodríguez, Científico Titular del Consejo Superior de

Investigaciones Científicas – C.S.I.C, por brindarme sus conocimientos y su

colaboración en la elaboración de esta Tesis Doctoral.

Quería expresar también mis agradecimientos a los profesores Dra. Dña. Isabel del

Castillo, Dr. D. José Rubió Bosch, Dr. D. Manuel Macías Miranda, Dr. D. Juan Antonio

Cortacáns Torre, D. Emilio Ramírez Brandín, Ing. D. Ignacio Hernández Navarro, D.

Isidro Valiente Alaguero, por su ayuda y colaboración durante todos estos años de

investigación de la Tesis Doctoral.

Agradezco a D. Carlos Poza Barrasús, de la refinería de petróleo BP Oíl España,

ubicada en Castellón, por su gran colaboración en facilitarme envíos de muestras de

agua residual de petróleo para la realización de la presente investigación de Tesis

Doctoral en el laboratorio de la Cátedra de Ing. Sanitaria y Ambiental de la E.T.S.I. de

Caminos, Canales y Puertos – U.P.M.

Agradezco a D. Luis Javier Ruiz Martin - Peñasco, Biólogo Colegiado nº 18354 - M, de

la empresa CosemarOzono, por su colaboración en facilitarme el aparato de


18

Ozonización SP Milenium 10g para el tratamiento de agua residual procedente de la

refinería de petróleo.

Agradezco a mi País Angola y al Instituto Nacional de Bolsa de Estudio de Angola –

INABE, por haberme concedido una Beca de subsidio de estudio para poder concluir

mis estudios y mi Tesis Doctoral.

Agradezco al Gobierno Español por haberme dado la oportunidad de realizar mis

estudios de 3º Ciclo y concluir mi Tesis Doctoral en el Reino de España.

Agradezco a la Agencia Española de Cooperación Internacional por haberme

concedido una Beca de estudio para realizar el Máster en Contaminación Ambiental en

el Reino de España.

Agradezco al Ministerio de Medio Ambiente de Angola, por autorizarme a venir a

estudiar a España.

Agradezco a todos mis amigos y amigas que estén en Angola, Cuba, España, Portugal

y otros lugares en el mundo.


19

RESUMEN.

La Tesis Doctoral surge debida de los problemas de contaminación ambientales que

presentan los efluentes líquidos refinería del petróleo y las industrias de extracción

del petróleo crudo en la zona costera de Angola principalmente en las provincias de

Cabinda, Zaire y Luanda, en las cuales sus vertidos destruyen la flora y fauna

acuática.

El objetivo de este trabajo consiste en implementar nuevas técnicas de los procesos

de oxidación avanzada para el tratamiento de los efluentes líquidos de refinerías de

petróleo, que permitan conseguir una calidad adecuada de los vertidos.

Este sector se considera como una fuente de contaminación del medio ambiente, que

requiere un control estricto y un tratamiento adecuado para la eliminación de los

contaminantes existente en este tipo de agua y posteriormente poder reutilizar estas

aguas tratadas para otros fines industriales o verter a los cauces receptores que al

menos no perjudique a los ecosistemas.

En esta tesis se ha investigado las técnicas más modernas de los procesos de

oxidación avanzada para el tratamiento de agua residual de refinería de petróleo, así

como: 1) ozonización, 2) peróxido de hidrógeno con ozono, y 3) ultravioleta con ozono.

Los resultados obtenidos en este trabajo muestran que el proceso de ozonización

simple, ha dado mejores resultados para el tratamiento de este tipo agua residual de

petróleo, tanto, en la eliminación de materia orgánica y los fenoles presentes en el

agua residual.

En la primera fase, con 1 litro de muestra, se alcanzó un rendimiento del 80% en la

eliminación de la DQO utilizando 5,97 mg/l de dosis de ozono, con 11 minutos de

tiempo de contacto. Respecto a los fenoles se alcanzó una eliminación del 100 % con

la misma dosis de ozono y con 11 minutos de tiempo de contacto.

En la segunda fase, con 4 litros de muestra, se alcanzó un rendimiento del 66% de la

DQO utilizando 22,21 mg/l de dosis de ozono, con 15 minutos de tiempo de contacto y

el rendimiento en la eliminación de los fenoles fue de 90 % a las mismas condiciones.


20

ABSTRACT

The doctoral thesis arises because of environmental pollution problems posed by liquid

effluents and oil refinery industries extraction of crude oil in the coastal area of Angola

mainly in the provinces of Cabinda, Zaire and Luanda, in which their discharges

destroy aquatic flora and fauna.

The objective of this work is to implement new techniques of advanced oxidation

processes for the treatment of liquid effluents of oil refineries that will achieve an

adequate quality of discharges.

This sector is considered as a source of environmental pollution, which requires close

monitoring and appropriate treatment for the removal of existing contaminants in this

water and then treated to reuse this water for other industrial purposes or discharging

into streams receptors that at least does not harm ecosystems.

In this thesis we investigate the most modern techniques of advanced oxidation

processes for treatment of wastewater from oil refinery and: 1) ozonation, 2) hydrogen

peroxide, ozone, and 3) radiation with ozone.

The results obtained in this study show that the ozonation process simple, has yielded

better results for treating wastewater of this type of oil, so the removal of phenols and

organic matter present in the wastewater.

In the first phase, with 1 liter of sample was reached in 80% yield COD removal using

5.97 mg/l ozone dosage, with 11 minutes of contact time. Regarding phenols

elimination was achieved of 100% with the same dose of ozone and 11 minutes

contact time

In the second phase, with sample 4 liters was reached in 66% yield using 22.21 COD

mg / l ozone dosage, with 15 minutes of contact time and the performance in the

removal of phenols was of 90% at the same conditions.


21

CAPÍTULO I

ANTECEDENTES PERSONALES


22

1. ANTECEDENTES

1.1. ANTECEDENTES PERSONALES.

Pedro André, de Nacionalidad Angoleña, cursa los estudios primarios en su País natal

de 1972 a 1977.

En 1977, obtuvo una beca del gobierno de Cuba y del Instituto Nacional de Beca de

Angola - INABE, para realizar estudios secundarios y preuniversitarios en Cuba, en la

Escuela Antonio Agostinho Neto Nº42, Isla de la Juventud – Cuba de 1977 a 1985.

En 1985, se traslada a la ciudad de la Habana – Cuba, donde realiza sus estudios

universitarios en la Universidad de la Habana, Facultad de Geografía. Obtiene el título

de Licenciado en Geografía, después de la presentación de su examen profesional

con la tesis “Proyecto de Organización de Servicios de Geodesia, Cartografía y

Catastro de Angola” de 1985 a 1990.

En 1992, regresa a Angola, siendo contratado por el Ministerio de Pesca y Medio

Ambiente de Angola “Ex Secretaría de Estado de Medio Ambiente”. Desempeñó su

función como Técnico Superior de Departamento de Proyectos y Estudios hasta 1995.

En 1995, obtuvo una beca de Cooperación Española para cursar estudios de

Postgrado “Máster en Contaminación Ambiental” en la Universidad Politécnica de

Madrid, Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos,

Cátedra de Ingeniería Sanitaria y Ambiental, obteniendo el titulo de Máster en

Contaminación Ambiental, al presentar su tesina “Estudios de Impactos Ambientales

del Vertedero Sanitario de Valdemingomez” (1996 – 1997).

Mientras efectúa el Postgrado, realiza cursos de especialidades tales como:

Curso " Evaluación de Impactos Ambientales", en la Escuela Técnica Superior de

Ingenieros de Montes, Universidad Politécnica de Madrid. (Octubre de 1995 - Marzo

de 1996).

Curso de "Restauración de Espacios Degradados" en la Escuela Técnica Superior de

Ingenieros de Montes, Universidad Politécnica de Madrid (Octubre de 1995 a Marzo de

1996).


23

Curso de Verano " Técnico Gestión de Residuos Sólidos Urbanos" en la Escuela

Técnica Superior de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos. Cátedra de Ingeniería

Sanitaria y Ambiental. Madrid (1996).

Curso "Español aplicado a la Ingeniería" en la Escuela Técnica Superior de Ingenieros

de Agrónomos, Universidad Politécnica de Madrid (1997).

Durante el año académico (1996 - 1997) participa en el congreso internacional "

Reunión Internacional sobre Residuos Sanitarios" celebrado en Madrid.

En Mayo de 1996 inicia los trámites para ser aceptado en el Programa de Doctorado

"Territorio y Medio Ambiente" en la Escuela Técnica Superior de Ingenieros de

Caminos, Canales y Puertos. Cátedra de Ingeniería Sanitaria y Ambiental. Universidad

Politécnica de Madrid.

En 1998, obtiene una beca del gobierno de Angola, Instituto Nacional de Beca de

Angola- INABE para realizar estudios de Doctorado en la Escuela Técnica Superior de

ingenieros de Caminos, Canales y Puertos. Cátedra de Ingeniería Sanitaria y

Ambiental. Universidad Politécnica de Madrid.

Comienza el Doctorado en la Universidad Politécnica de Madrid, durante el curso de

1996 hasta la actualidad, habiendo cursado las siguientes asignaturas y obtención

correspondiente de crédito.

1º CURSO 1996/97

Asignaturas Créditos

Procesos de Tratamiento de Aguas Potables 3

Tratamientos Físico – Químico de Residuos Líquidos Industriales 3

Procesos de Eliminación de Nutrientes 3

Desinfección en la Reutilización de las Aguas y Lodos 6

Reutilización de las Aguas y Lodos 3

2º CURSO 1997/98

Asignaturas

Residuos Tóxicos y Peligrosos 6

Recuperación de Suelos 3

3º CURSO 1998/99

Procesos de Depuración de aguas Residuales Industriales 6

Tabla 1.1. Asignaturas cursadas en el doctorado.


24

1.2. SOLICITUD DE LA TESIS Y APROBACIÓN.

En Junio de 1998, solicita al Departamento de “Ordenación del Territorio, Urbanismo y

Medio Ambiente”, la aceptación del Proyecto de Tesis Doctoral titulado " Procesos de

depuración de los efluentes líquidos de actividades petrolíferas".

Siendo aceptada la solicitud en la reunión celebrada por Comisión de Doctorado del

Departamento el 16 de septiembre de 1998, nombrando como director de la misma a

D. Aurelio Hernández Muñoz.

1.3 NIVEL DE IDIOMAS.

Idioma Habla Escribe Lee

Portugués Correctamente Correctamente Correctamente

Español Correctamente Correctamente Correctamente

Francés Correctamente Correctamente Correctamente

Inglés Medio Medio Medio

Tabla 1.2. Idiomas


25

CAPÍTULO 2.

GENERALIDADES.


26

2. GENERALIDADES.

2.1. ACTIVIDADES DE REFINO DE CRUDO (PETRÓLEO).

El refino del petróleo consiste en un conjunto de técnicas, procesos de separación y

transformación, que permiten producir, a partir de petróleo crudo, una serie de

productos comerciales gaseosos, líquidos y sólidos.

En las refinerías se fabrican tres tipos de productos:

- Productos acabados que se suministran directamente al mercado: gasolina,

gasoil, etc.

- Productos semiacabados que sirven de base para la obtención de otros

(fracción, lubricantes para fabricar aceites).

- Productos intermedios para la industria petroquímica.

2.1.1. Relación de los productos acabados, semiacabados e intermedios en

la industria del petróleo:

Pueden citarse, entre otros, los siguientes productos:

- Gases: Hidrogeno e hidrocarburos ligeros.

- Gases: Licuados del Petróleo (propano y butano).

- Combustibles para motores de automóviles y aviación (gasolina).

- Gasolinas especiales y disolventes.

- Carburantes para reactores.

- Keroseno.

- Gas-oil: Combustible para motores diesel.

- Fuel-oil ligero para calefacción.

- Aceites ligeros (lubricantes para mecánica ligera).

- Aceites pesados para la obtención de lubricantes para motores.

- Aceites de cilindro para maquinas de vapor y engrase general.

- Parafinas y ceras.

- Fuel - oíl pesado.

- Asfalto y materiales asfálticos, sólidos y semisólidos.

- Cok.


27

- Nafta.

- Ácidos nafténicos.

- Aromáticos (fracciones BTX).

- Olefinos y diolecinos.

- Aceites bituminosos.

- Disolventes.

- Alquitrán o residuo.

2.1.2. Composición del petróleo crudo y fracciones.

El petróleo crudo y sus fracciones derivadas están formados por una mezcla de

diferentes hidrocarburos os (parafínicos, nafténicos, aromáticos), y además pequeñas

cantidades de azufre, oxigeno, nitrógeno y algunos metales como: (cromo y zinc).

- Hidrocarburos parafinicos: son saturados con átomos de carbono formando

cadenas aromáticas de formula empírica Las que tienen cadenas

lineales se llaman parafinas normales y la ramificadas isoparafinas. Los cuatros

primeros son gaseosas, líquidas las de número de átomos de carbono

comprendidos entre 4 - 20, solidas los de más de 20 carbonos. Las

isoparafinas tienen puntos de ebullición algo menores que las correspondientes

parafinas normales con el mismo peso molecular.

H-C-(C)-C-H= CH3- ( CH2 ) – CH3 = CnH2N+2

- Hidrocarbonos naftenicos o cicloparafinas: son hidrocarburos saturados de

formula empírica cuyos átomos de carbono están unidos formando

anillos. Las de bajo punto de ebullición suelen ser derivados del ciclo pantano y

ciclohexano; las de alto punto de ebullición son moléculas formadas por la

unión de varios anillos nafténicos o ciclos parafínicos.

- Hidrocarburos aromáticos: son hidrocarburos no saturados de estructura

cíclica, y tiene una formula

- Hidrocarburos oleofinas: son hidrocarburos no saturados de cadenas abiertas,

lineales o ramificadas, normalmente estos hidrocarburos no se encuentran en

el crudo, sino se forman durante la operación del refino.


28

- Compuestos de azufre: el azufre existe en el crudo tanto en estado libre como

combinado, estando en concentración variables, entre 0 - 8 %. Cuanto mayor

es el contenido de azufre, más costosas son las operaciones de refino.

- Los compuestos sulfurados: son los más molestos por su acción corrosiva, su

color y su acción sobre los catalizadores.

Fig. 2.1: Principales productos de la Industria del Petróleo. ( Llado, J.)

2.2. PROCESOS DE REFINO DE CRUDO.

2.2.1. Almacenamiento de crudo y productos.

Los crudos, productos intermedios y finales, se almacenan en tanques de tamaños

Diferentes. Permiten una alimentación constante de crudo al fraccionamiento primario

y almacenan los productos finales.

El tiempo de retención en los tanques de almacenamiento es largo para que se

produzca la separación del agua y sólidos en suspensión, dando origen a flotación y

sedimentación. La limpieza de los tanques produce un efluente con elevadas

cantidades de aceite, DQO y S.S, y menores de

Petróleo

Plásticos

Cauchos sintéticos

Detergentes

Fibras textiles

Disolventes

Abonos


29

Destilación.

La destilación permite la separación, o según la aceptación generalizada el

fraccionamiento de los componentes de una mezcla en función de las temperaturas de

ebullición, basado en las diferencias de su volatilidad.

La primera operación a la que se somete un “petróleo crudo” es la destilación inicial en

una instalación de fraccionamiento llamada toppiing. Esta unidad de refino separa el

crudo en varias fracciones o cortes, que constituyen las materias primas de las

instalaciones posteriores, y que las transforman en productos comerciales. En dicha

unidad se pueden obtener fracciones como: gas a la red, compuesto de gases

combustibles C1/C2, fracción C3/C4, gasolina ligera estabilizada (automóvil), fracción

nafta (reformado catalítico), keroseno (reactores y petróleo para quemar), gas-oil

atmosférico, gas-oil de vacío, residuo atmosférico (fuel-oíl pesados), residuo de vacío

(asfaltos).

Las unidades de destilación, a presión atmosférica, se están sustituyendo por otras

que combinan la destilación a vacío y la atmosférica. Para reducir la cantidad de aguas

residuales se instalan condensadores de superficie en lugar de columnas de

condensación barométricas.

Craqueo térmico.

Es el proceso de transformación de hidrocarburos que pone en juego la temperatura

como agente de activación. Al ser endotérmicas las fracciones de aceite pesado

procedentes de los destiladores a vacío, se descomponen en diferentes fracciones de

peso molecular más bajo, como aceites para calefacción domestica. El craqueo

térmico se realiza a temperaturas de 480 - 603 ºC y a presiones de 41,6 - 69,1 atm.

Este proceso era muy empleado antes del desarrollo del craqueo catalítico, ahora esta

cayendo en desuso, debido a que en la actualidad se procesan crudos con mayor

contenido en azufre.

Craqueo catalítico.

Las fracciones pesadas se descomponen en otras de peso molecular más bajo. El

empleo de catalizadores permite trabajar a temperaturas y presiones mas bajas que


30

en el caso del craqueo térmico, que inhibe la formación de productos de

polimerización.

Las unidades de Craqueo catalítico se están sustituyendo por procesos de

hidrocaqueo e hidrotratamiento.

Coquización.

El producto de cola de la columna de vacío, que constituye la alimentación de esta

unidad, se calienta e introduce en una columna de fraccionamiento donde la carga de

alimentación entra en contacto con los gases calientes, que provienen de los tanques

de coque, con los que se eliminan los componentes mas volátiles de la carga de

alimentación. El producto de cola de esta columna de fraccionamiento se conduce a

una de las secciones del horno, donde se alcanza una temperatura de unos 880 ºC, y

en la salida se envía a un tanque donde el tiempo de residencia es suficiente para la

formación de coque.

Hidrocraqueo.

Es un proceso, en presencia de hidrogeno o una corriente de las fracciones

hidrocarbonadas, de alto punto de ebullición y bajo precio en fracciones fuertemente

revalorizadas. Por otra parte, los procesos de hidrocraking son más flexibles,

permitiendo tratar cargas muy diversas: Naftas pesadas, queroseno, destilados medios

y pesados, cuya calidad puede ser inferior a la necesaria en el craqueo catalítico.

El hidrocraqueo se realiza a menores temperaturas " 203º - 425º C", y a mayores

presiones "7,8 - 137 atm". Por tanto todos los procesos de hidrocraqueo son

relativamente similares, y solo difieren en el catalizador que puede ser: metal, soporte

ácido, óxido sulfuroso, soporte ácido. Esta técnica está alcanzando un amplio

desarrollo.

Polimerización.

La polimerización obtiene gasolina de buena calidad a partir de olefinas básicamente

de 3 y 4 átomos de carbono, sin embargo, precisa una unidad de tratamiento de la

fracción de aceite a polimerizar para la eliminación de , mercaptanos y

compuestos de nitrógeno.


31

Alcoholización.

Es un proceso que consiste en eliminar el agua a través de un grupo de secadores,

por tanto la alimentación se introduce en un reactor a la vez que se procede a la

adición intermitente del catalizador (cloruro de aluminio). En este reactor tiene lugar la

reacción de alcoholización de las olefinas y el isobutano, agregándose pequeñas

cantidades de HCI y agua, que actúan como promotores. Los productos de la reacción

que arrastran el catalizador en suspensión se llevan a un primer separador en el que

se recupera.

La corriente neutra exenta de catalizador se introduce en un tren de fraccionamiento

para eliminar el propano, isobutano y n-butano, y posteriormente pasa a una última

columna de fraccionamiento de los productos alcoholizados, pesados y ligeros.

Alquilación.

El proceso consiste en la reacción de una isoparafina, normalmente; isobutano y una

olefinas: propileno, butileno, amilenos, en presencia de un catalizador para obtener un

alquilato de gran octanaje, que se utiliza como un componente de la mezcla de

gasolina. Las unidades de alquilación con acido fluorhídrico no producen efluentes de

acido o sosa gastada, sin embargo pueden producirse fugas de fluoruros que platean

serios problemas de contaminación

La tendencia del proceso de alquilaci6n esta disminuyendo debido a la demanda de

gasolina de alto octanaje y bajo contenido en plomo.

Catalizadores comunes: Cloruro de aluminio, Acido Sulfúrico y Fluorhídrico.

Isomerización.

Es un proceso para obtener combustibles de motores de alto octanaje para la

transformación de las gasolinas ligeras en sus isómeros. Su aplicación suele ser la

producción de isobutano, “materia prima de la alquilación”, a partir de n-butano. Por lo

tanto la tendencia de la capacidad del proceso de isomerización de n-butano no

aumenta en las refinerías que dispongan de unidad de hidrocraqueo, debido a que en

esta unidad se desprenden gases ricos en isobutano.


32

Reformado Catalítico.

El reformado catalítico es un proceso que permite la trasformación de cualquier

gasolina pesada de prima destilación en un carburante de alto número de octanos, con

rendimiento relativamente bueno. También se obtiene hidrogeno como subproducto,

por tanto el reformado catalítico es un medio utilizado para transformar cantidades

importantes de gasolina pesada en bases con alto índice de octanos. Los procesos de

reformado se realizan con catalizadores llamados de doble función, constituidos por un

metal colocado sobre un depósito de ácido. Esta asociación aporta: una función

hidrogenante y deshidrogenante debida al metal.

Refinado mediante disolventes.

Los disolventes son procesos que se utilizan para obtener aceites refinados,

compuestos de elevado octanaje e hidrocarburos aromáticos de elevada pureza. Las

operaciones comunes a este tipo de procesos son: secado y/o desaireación del

producto a tratar, extracción por contracorriente, separación de disolvente y producto

por calor y fraccionamiento o evaporación, eliminación de las trazas de disolventes del

producto y purificación del disolvente.

Hidrotratamiento.

El proceso de hidrotratamiento se aplica para la saturación de olefinas y para la

eliminación de compuestos de nitrógeno, oxigeno y azufre, y otros contaminantes de

las fracciones obtenidas por la destilación del Petróleo o por craking.

Los subprocesos que se aplican en hidrotratamiento son:

- Pre tratamiento de la fracción a procesar por reformado catalítico.

- Desulfuración de la Nafta.

- Purificación de aceites lubricantes.

- Pre tratamiento de la fracción a procesar por craqueo catalítico.

- Desulfuración del gas-oil pesado y residual.

- Saturación de la Nafta.

El hidrotratamiento, se realiza a temperaturas de 204º - 371ºC.


33

Fabricación de aceites lubricantes.

El proceso se realiza a partir de jabón y aceites de petróleo, con arcilla y otros aditivos.

Se efectúan en diferentes operaciones como:

- Dosificación precisa de las materias primas, mezclado, calentamiento y

enfriamiento rápido, molido, deshidratación y purificación de aceites.

Asfaltación o Asfalto.

En el proceso de asfalto, el producto a tratar se pone en contacto con aire caliente que

oscila entre 203º - 280ºC. Para la obtención de asfalto se puede tratar a través de un

proceso continuo o intermitente. Los catalizadores no recuperables son: sulfato de

cobre, cloruro de zinc, cloruro férrico, cloruro de aluminio, pentóxido de fósforo y otros.

El catalizador no suele contaminar el efluente del proceso.

Proceso de acabado de producto.

El proceso de acabado comprende: secado y desmercaptanización y purificación final

de aceites lubricantes.

a. Secado y desmercaptanización.

Son dos procesos muy utilizados para eliminar compuestos de azufre, agua y otras

impurezas de gasolina, keroseno, combustibles para turbinas de combustión,

combustibles de uso domestico y otras fracciones.

Los métodos imprescindibles de desmercaptanizacion son:

- Oxidación de mercaptanos a disulfuros.

- Eliminación de mercaptanos

- Destrucción y eliminación de todos los compuestos de azufre


34

b. Purificación final de aceites lubricantes.

Los aceites lubricantes, desparafinados y refinados mediante disolventes, se someten

a un tratamiento final por acido o arcilla para eliminar el calor y otras impureza. El

proceso más utilizado es la filtración por contacto en continuo, los lodos de arcilla-

aceite se calienta y el aceite se elimina por filtración al vacío.

2.2.2. Problemática ambiental en las Refinerías.

En las refinerías de Petróleo, la problemática proviene principalmente de una serie de

operaciones, las cuales se adaptan a los procesos de obtención de diferentes

productos.

- En la obtención de refino y transporte.

- En la emisión de efluentes líquidos, gaseosos y sólidos obtenidos en la fase de

refino.

- En las emisiones liquidas, gaseosos y sólidos obtenidos a través de la

utilización de estas materias primas en los diversos procesos de refino.

- En las emisiones gaseosas producidas mediante la utilización de los productos

acabados de refino.

- En las diferentes etapas de procesos de refino, aparecen una serie de

hidrocarburos no quemados, monóxido de carbono, amoniaco y anhídrido

sulfuroso.

- En la producción de aguas residuales derivados en los distintos procesos de

refino, se origina un grado de contaminación que varía de una planta a otra, de

acuerdo con las unidades incluidas, con el tipo de crudo utilizado y con la

ubicación de la planta, tipos de proceso aplicado, y la antigüedad de la propia

refinería.

- En la evacuación de los lodos, el vertedero procedente de refinería provoca

complicación en los acuíferos subterráneos.


35

Emisión

Fuentes potenciales

Óxidos de Azufre

Calderas calefactores de procesos, regeneradores de la

unidad de cracking catalítico, unidades de tratamiento,

antorcinas de , operaciones de descoquificado

Hidrocarburos

Mecanismo de carga, área de repostaje, muestreo, tanques

de almacenamiento, separadores de aguas residuales,

sistemas de purgas, regeneradores catalíticos, bombas,

válvulas, torres de refrigeración, inyectores de vacío,

condensadores barométricos, soplador de aire, equipos de

alta presión que manejan hidrocarburos volátiles, calefactores

de proceso, calderas.

Óxidos de Nitrógeno

Calefactores de proceso, calderas, compresores,

regeneradores catalíticos, antorchas

Partículas

Regeneradores catalíticos, caldera, calefactores de proceso,

operaciones de coquizado, incineradores.

Aldehídos

Regeneradores catalíticos

Amoniaco

Regeneradores catalíticos

Olores

Unidades de procesado (soplantes, generador de vapor).

Drenajes, respiradores de tanque, sumideros de los

condensadores barometría, separa barométricos,

separadores de aguas residuales

Monóxido de

Carbono

Regeneración de catalizadores, coquizado y descoquizado,

compresores, incineradores.

Tabla 2.1. Emisiones de refinerías de petróleo.


36

2.2.3. Producción y componentes de aguas residuales generadas en los

procesos de refinerías.

Almacenamiento de crudos y productos.

Los componentes contaminantes importantes de las aguas residuales, generadas en

este proceso son; aceites libres y emulsionados y S.S. El almacenamiento de

productos intermedios da lugar a aguas residuales cargadas de polisulfuros, sulfuro de

hierro y S.S. El almacenamiento de producto terminados puede originar efluentes

alcalinos con elevada, y en ocasiones con plomo tetractilo. Otros efluentes

producidos se deben a fugas, derrames, filtros para secar el producto y limpieza de los

tanques.

Desalado de los crudos.

Las aguas residuales producidas en el desalado contienen aceites emulsionados y en

ocasiones libres, amoniaco, fenoles, sulfuros, S.S., cloruros y otras sustancias

disueltas. También presentan valores de y DQO elevados, y producen

contaminación térmica, a menudo con temperaturas superiores a 95ºC.

Destilación.

Las aguas residuales generadas en este proceso contienen: sulfuros, amoniaco,

aceites, cloruros, mercaptanos y fenoles. Los condensadores barométricos empleados

en los procesos de destilación al vacío dan lugar a aguas residuales conteniendo

emulsiones de aceite muy estables.

Craqueo térmico.

Las aguas residuales de este proceso contienen: aceites, amoniaco, fenoles y

sulfuros, también presentan valores elevados de , DQO y alcalinidad.

Craqueo catalítico.


37

Las aguas residuales de la unidad de craqueo catalítico contienen: aceites, sulfuros,

fenoles, cianuros y amoniaco. Presentan características alcalinas y valores elevados

de y DQO.

Hidrocaqueo.

Las aguas residuales del proceso contienen: sulfuros, fenoles y amoniaco.

Polimerización.

Es uno de los procesos más contaminantes y las aguas residuales generadas en este

proceso contienen cantidades elevadas de sulfuros, mercaptanos y amoniaco.

Alquilación.

Las aguas residuales de este proceso contienen: sólidos suspensión, sólidos disueltos,

sulfuros, aceites y otros contaminantes.

Existe otra corriente de aguas residuales procede de los condensadores que contienen

aceites, sulfuros y otras sustancias.

En las refinerías el acido sulfúrico limpio procedente del reactor no recuperado se

utiliza para neutralizar otros efluentes.

Isomerización.

En este proceso se generan contaminaciones bajas de fenol bajo y DQO, pero no es

probable que presenten sulfuros y amoniaco en los efluentes.

Reformado.

El volumen de aguas residuales generadas es pequeño, presentan reacción alcalina y

contienen pequeñas cantidades de sulfuros, amoniaco, mercaptanos y aceites.


38

Refinado mediante disolventes.

En esta unidad se generan efluentes acuosos, que contiene pequeñas cantidades del

disolvente utilizado y aceites. Algunos disolventes empleados como, fenol, glicoles y

aminas dan lugar a valores de elevados.

Hidrotratamiento.

Las aguas residuales en este proceso contiene sulfuros y amoniaco, también pueden

contener fenoles, si el material tratado presenta un punto de ebullición elevado.

Asfaltación o Asfalto.

Las aguas residuales en este proceso contienen elevadas concentraciones de aceites,

pequeñas cantidades de fenoles, y presentan una DQO alta.

Productos acabados: (secados y desmercaptanizacion).

Los contaminantes líquidos más importantes son: sosa gastada, contenido de fenoles

y sulfuros. La sosa gastada fenólica contiene: fenol, cresoles, xilenos, compuestos de

azufre y aceites neutros.

Otro tipo de aguas residuales procedentes del lavado del producto tratado y de la

regeneración de las soluciones de tratamiento, contienen cantidades pequeñas de

aceites y sustancias de tratamiento como: plumbito sódico o cloruro de cobre.

Productos acabados (purificación final de aceites lubricante).

El tratamiento acido da lugar a aguas residuales acidas con alto contenido de sólidos

suspensión, sólidos disueltos, sulfatos, sulfanatos y emulsiones de aceites estables.

2.3. AGUAS DE LOS VERTIDOS DE REFINERÍA.

2.3.1. Aguas residuales de refinería pueden dividirse en:

Aguas libres de aceite y material orgánico.


39

Los efluentes son provenientes del agua de refrigeración que no son parte de aceite y

agua lluvia libre de aceite, pero la única contaminación encontrada en esta agua, es su

contenido en sólidos en suspensión.

Aguas aceitosas de forma accidental.

Los efluentes líquidos pertenecientes a las corrientes que normalmente están libres de

aceites, también pueden alcanzar a contaminarse con él, a través de un fallo técnico o

accidente. Aguas procedentes de agua de lluvia de tanques, tuberías y agua de

proceso libre de aceite.

Aguas aceitosas de limpieza o de lluvia.

Los efluentes líquidos que comprende el agua de lluvia de las áreas de procesado del

crudo, el agua de limpieza, talleres, aguas sucias, aguas contra incendios.

Aguas sanitarias.

Pertenece al agua de servicios sanitarios de las áreas de edificación, oficinas,

comedores, cafetería, laboratorio, ducha, botiquín.

Aguas de deslastre.

El agua proveniente de operaciones habituales de deslastre de los barcos en los

puestos petroleros, según el tamaño representan de 33% al 25% de su capacidad útil

de carga, porque contiene un elevado contenido de sales de cloruro de sodio,

proveniente del agua de mar y de sólidos en suspensión. Alcoholes solubles en agua

hasta aceites residuales, presentan una DQO elevada, además esta agua contiene

productos químicos utilizados en la limpieza de barcos.

Aguas de procesos.

El agua suele estar en contacto con las corrientes de proceso, pero contiene

cantidades variables de aceite, material soluble (sulfuro de amonio, fenoles, tiofenoles,

ácidos orgánicos y sales inorgánicas; cloruro de sodio), procedentes de aguas de

condensación-- de vapores de la unidades de tratamiento de los eyectores de

extracción de los separadores “strippers”, del salador, aguas de purgas de los balones


40

de reflujo y de vaciado de los depósitos de almacenamiento, aguas de lavado y de

acondicionamiento de los productos fraccionados, alcalinas y acidas.

SISTEMA

CORRIENTE

CONTENIDOS EN

Sólidos disueltos

Aceites y grasas Fenoles sulfuros

•Aguas aceitosas

-Aguas pluviales en

zonas de procesos

1

2

1

-Aguas pluviales en

bloques de bombas de

trasiego, mezcla y

expedición.

1

2

1

-Aguas contra

incendios.

1

1

1

-Aguas pluviales en

zonas de

almacenamiento de

productos.

1

2

1

•Aguas limpias.

-Efluentes planta de

tratamiento de agua

bruta.

2

1

1

-Purgas de calderas 2 1 1

-Pluviales en zonas no

contaminadas.

1

1

1

•Agua de proceso.

-Efluentes del desalador

2

2

2

-Efluentes del

tratamiento de aguas

sulfhidricas y

amoniacales.

2

1 - 2

2

-Efluentes del

tratamiento de sosa

cáustica gastada.

1 - 2

1 - 2

1 - 2

-Purgas de agua del

almacenamiento de

crudo.

2

2

2

•Aguas sanitarias

-Servicios , comedor,

botiquín, duchas, etc.

2

2

2

•Aguas aceitosas

con plomo.

-Aguas pluviales en

zonas de

almacenamiento de

gasolina y preparación

de plomo tretaetilo.

1

2

1

-Purgas de limpieza de

tanques de gasolina.

2

2

1

Tabla 2.2. Segregación de las aguas residuales de refinería de petróleo. (Según De Lora, F., Miro, J.

1978)


41

Fuente. IASA-Asesoría e Ingeniería Ambiental S. A.

Nota:

1: Contenido bajo.

2: Contenido alto.

2.3.2. Contenidos de las aguas residuales de refinería.

El grado de contaminación de aguas residuales va a ser variable a lo largo del tiempo,

con carácter general, pudiendo caracterizarse, según su contenido, por:

- Materia orgánica biodegradable.

- Materia orgánica no biodegradable.

- Hidrocarburos.

- Sólidos en suspensión totales.

- Sólidos disueltos.

- Productos inorgánicos.

Materia orgánica biodegradable.

La contaminación es susceptible de ser utilizada por los microorganismos, como

fuente de alimentación, es relativamente baja en las aguas residuales de refinería, en

comparación con las de otro tipo de vertido industrial. La aparición de hidrocarburos

alifáticos de moléculas relativamente pequeñas, hace que la relación sea

> 0,45 - 0,55, lo que indica una alta biodegradabilidad de la materia orgánica

contenida.

Materia orgánica no biodegradable.

Varios compuestos orgánicos pueden llegar a ser no solo no biodegradables

(hidrocarburos superiores) sino incluso biotoxicos y por tanto perjudiciales para los

microorganismos que participan en los procesos de oxidación biológica. Este es el

caso de los fenoles y cianuros que aparecen en las aguas residuales procedentes de

las distintas etapas del proceso.

Hidrocarburos (aceites).


42

Los aceites son los contaminantes principales, tanto cualitativamente como

cuantitativamente, bajo esta denominación se engloban o abarcan todos los

hidrocarburos ligeros, con densidad menor que el agua, que pueden aparecer en

forma de gotas microscópicas formando emulsiones.

Sólidos totales en suspensión (SST).

Está presente principalmente en las aguas residuales del proceso y de deslastre de

refinería, que proceden principalmente de las aguas de drenaje de los tanques de

crudo, así como de los efluentes de la unidad de coquización.

Sólidos disueltos (SD).

Estos sólidos contienen básicamente materia orgánica biodegradable, y su

concentración es relativamente baja en las aguas residuales procedentes de refinería.

Productos inorgánicos.

Entre los parámetros más importantes en los vertidos de este tipo de aguas, pueden

citarse:

- Nitrógeno amoniacal; procedente de los compuestos nitrogenados,

contenidos en el propio crudo a destilar. No se trata de un compuesto tóxico,

pero es utilizado como nutriente por las algas y los microorganismos,

aumentando la demanda química de oxigeno "DQO", en el agua residual.

- El contenido en amoniaco se puede reducir de un 10 a un 45% en el reactor

biológico.

- Sulfuros, procedentes de aguas de condensados resultantes de las unidades

de cracking, reformado, destilación atmosférica e hidrosulfuracion, sulfuros en

forma de sulfuro de hidrogeno.

- Sales minerales, los fluidos resultantes de la planta, de tratamiento de agua

para calderas, tienen una salinidad elevada y valores de pH extremos,

dependiendo de la etapa del tratamiento.


43

- Fosfatos, prácticamente no existen o son muy escasos en las aguas

residuales de refinería, es aportado como nutrientes al reactor biológico.

2.3.3. Los parámetros contaminantes significativos de las aguas residuales de

refinerías.

Los parámetros contaminantes, que se encuentran principalmente en los vertidos de

refinerías, se describen a continuación, apareciendo como las características físicas,

químicas y biológicas de las aguas residuales de las refinerías.

- Demanda bioquímica de oxigeno.

- Demanda química de oxigeno.

- Aceites y grasas.

- Compuestos fenólicos.

- Cromo total.

- Zinc.

- Sólidos disueltos totales (S.D.T).Cianuros.

- pH.

- Sulfuros.

- Nitrógeno amoniacal (N-NH3).

- Sólidos en suspensión totales (S.S.T).

- Carbono orgánico totales (C.O.T).

- Temperatura.

- Cloruros.

- Fosfatos totales.

- Fluoruros.

Demanda bioquímica de oxigeno (DBO5).

Suele ser utilizado por las refinerías como un indicador de la contaminación, ya que es

el único parámetro existente en la actualidad que mide la cantidad de oxigeno

consumido por los microorganismos para metabolizar las aguas residuales. Por otra

parte todos los organismos acuáticos necesitan cierta concentración de oxigeno

disuelto para mantener sus funciones vitales. Generalmente todas las aguas

residuales procedentes de refinerías presentan una demanda de oxigeno más o

menos grandes, pues los principales contaminantes, causantes de la demanda de


44

oxigeno, son los hidrocarburos biodegradables solubles y los compuestos inorgánicos

de azufre.

Demanda química de oxigeno (DQO).

Es una medida del oxigeno necesario para oxidar las sustancias existentes en las

aguas residuales.

Ventaja de la DQO.

Proporciona los resultados en menos de tres horas.

Inconveniente.

Consiste en no diferenciar entre materia orgánica biodegradable y no biodegradable.

La presencia de sustancias reductoras inorgánicas (sulfuros, iones metálicos, cloruros,

etc.) producen interferencias.

Aceites y grasas.

Todavía no se conoce un disolvente eficaz para las grasas o aceites, pero se puede

determinar a partir del triclorotrifluoretano y hexano con disolvente, por lo tanto la

mayor parte de los aceites y grasas presentes en las aguas residuales de refinería son

de naturaleza hidrocarbonada y presentan una demanda química de oxígeno

importante.

La cantidad media de sustancias extraíbles por triclorotrifluoretano o hexano en el

efluente de refinería está comprendida entre un máximo de 37mg/l y un mínimo de

4mg/l.

Por otra parte, al analizar el contenido de grasas, se determinan cuantitativamente una

serie de sustancias con características físicas similares, solubles en el disolvente

utilizado. Estas sustancias son:

Ácidos grasos, jabones, parafinas, aceites y otros materiales extraíbles por el

disolvente de la muestra acidulada, y que no se volatilizan durante la evaporación del

disolvente.

Los efectos de grasas y aceites en el medio ambiente (ríos, etc.), pueden concretarse

en:


45

- Algunos elementos solubles presentan efectos tóxicos

- Consumo de oxígeno

- Los aceites y grasas sedimentados en el fondo impiden el desarrollo de

los organismos bénticos y destruyen las áreas de desove.

- Los hidrocarburos insolubles y los aceites flotantes impiden la

transferencia de oxígeno y recubren el plumaje de las aves.

- Las materias solubles y emulsionadas comunican sabor a la carne de los

peces.

- Los aceites emulsionados se adhieren a las branquias y superficie de los

peces y destruyen las algas u otros organismos planctónicos.

Compuestos fenólicos.

Los efluentes contaminados con compuestos fenólicos se producen principalmente en

las unidades de craqueo catalítico, destilación de crudos y acabado de productos.

También los fenoles y compuestos fenólicos son muy tóxicos para los peces y otros

organismos acuáticos. Los clorofenoles dan un sabor desagradable a la carne de los

peces que impiden su comercialización.

Los compuestos fenólicos son más tóxicos que el fenol puro, su toxicidad depende del

compuesto y de la naturaleza del agua residual. Por otra parte los fenoles limitan el

empleo del agua en determinadas industrias, como alimentarias y de bebidas, por ser

causantes de olores y sabores desagradables en los productos.

Cromo total.

El cromo está presente en las aguas de abastecimiento en estado trivalente y

hexavalante. Los cromatos (CrO42-) están presentes en los efluentes de refinería

cuando se añaden al agua de refrigeración para controlar la corrosión. El cromo en

estado de oxidación se combina con el oxígeno para dar trióxido de cromo (CrO3),

cromato (CrO42-) y dicromato (CrO72-). El cromo es tóxico para la vida humana,

concentraciones bajas de cromo presentan efectos perjudiciales. La toxicidad de las

sales de cromo sobre las especies acuáticas depende del tipo de especies,

temperatura, pH, concentración y efectos antagónicos o sinérgicos de los compuestos

presentes en el agua.

Zinc.


46

Los compuestos de zinc se emplean como inhibidores de corrosión para aguas de

refrigeración. También durante la combustión de combustibles fósiles se origina zinc y

su presencia en los efluentes líquidos de refinería puede ser debida a los procesos de

extracción. La concentración de zinc en las aguas residuales de las refinerías suele

variar de 0.004 a 1.84 mg/l y la media es 0.16 mg/l.

Sólidos disueltos totales.

Están presentes en las aguas residuales de las refinerías fundamentalmente

(carbonatos, cloruros y sulfatos). La concentración media de S.D.T en los efluentes de

refinería es de 400 – 700 mg/l. Las causas de esta concentración son la reutilización y

reciclado del agua, sin embargo, la concentración del mismo está muy relacionada con

la calidad del agua, empleada en los procesos de refino y con su reutilización. Por este

problema es conveniente que los requisitos de calidad de este indicador sean

normalizados.

Cianuros.

Los cianuros son muy venenosos para el hombre. Las truchas y otros organismos

acuáticos son muy sensibles a los cianuros. Las cantidades del orden de 1ppm

pueden ser normales. Su toxicidad en el agua se debe más al cianuro de hidrógeno

(HCN) no disuelto que al ión cianuro (CH), el cianuro de hidrógeno se disocia en el

agua dependiendo del pH, en iones H+ y CN-, a valores de pH 7 o inferiores, menos

del 1% del cianuro está presente como CN – a pH 8 el 6.7% del CN -; a pH 9 el 42%

del CN -; a pH 10 el 87% del CN está asociado. También la toxicidad de los cianuros

aumenta con la temperatura y la disminución de la presión de oxígeno.

La concentración de cianuros en las aguas residuales de refinerías oscila entre 0 –

0.18 mg/l para las unidades de procesos.

pH (acidez y alcalinidad).

- El pH es un parámetro válido para el control de los efluentes líquidos de refinería,

ya que el pH del vertido está comprendido entre 6.5 – 8.5 porque los valores

alejados de 7 perjudican a los tratamientos de eliminación de otros

contaminantes.


47

- El pH ácido de las aguas residuales de las refinerías se debe a la disociación de

compuestos orgánicos e inorgánicos. Los ácidos (sulfúrico, clorhídrico, nítrico,

fosfórico, carboxílicos y carbónico) proceden a las unidades de destilación.

Craqueo, coquización e hidrosulfuración, alquilización y polimeración.

- El pH alcalino de las aguas residuales de las refinerías se debe a la presencia de

amoníaco y sosa empleada en la eliminación de azufre. Proceden de las

unidades de procesos de craqueo y destilación.

Los valores de pH alto tienen efectos desfavorables sobre el emulsionamiento de

aceites, la corrosión, precipitación, volatilización de sulfuros y otros gases.

Sulfuros.

Los sulfuros aparecen en las aguas residuales de las refinerías, y son producidas

principalmente en las unidades de craqueo, reformado, destilación e hidrosulfuración.

Contienen sulfuros en forma de sulfuro de hidrógeno. Este parámetro presenta una

elevada demanda de DQO y una alta toxicidad, puede incluso perjudicar al reactor

biológico, de no ser controlada.

Nitrógeno Amoniacal (N-NH3).

Los efluentes líquidos proceden de los condensados de las unidades de procesos

(destilación y craqueo). Los efluentes de amoníaco suelen estar presentes en forma se

sulfuro o bisulfuro amónico y otras sales como cloruro amónico, pero se presenta en

estado no ionizado. A valores de pH altos es más tóxico y de pH bajos se forman iones

amonios de menos toxicidad. En presencia de oxígeno disuelto se convierte a nitrato

(NO3) por acción de las bacterias nitrificantes. El ion nitrito (NO2-) producto intermedio

de la descomposición de amoníaco a nitrato puede estar presente en condiciones de

baja concentración de oxígeno.

El amoníaco presenta efectos tóxicos sobre todas las formas de vida acuática a

concentraciones comprendidas entre 10 y 25 mg/l, dependiendo del pH y

concentración de oxígeno disuelto.

El amoníaco contribuye a problemas de eutrofización por dar lugar a nitrógeno como

producto de descomposición.


48

Sólidos en Suspensión Totales (S.S.T).

Los sólidos en suspensión proceden de las unidades de las operaciones de

almacenamiento de crudo, alquilación, desalado, coquización y acabado de productos.

Este indicador incluye materia orgánica e inorgánica.

- Los componentes inorgánicos son arena, limos y arcilla.

- Los componentes orgánicos están formadas por grasas, aceites, brea, fibras,

pelos, serrín y otros materiales.

El medio receptor forma depósitos que destruyen la fauna del fondo marino (alimento

de los peces), y los lugares de desove, por lo tanto los depósitos de materia orgánica

pueden dar lugar a condiciones de descomposición anaeróbicas.

Carbono orgánico total (C.O.T).

Es una medida del carbono contenida en la materia orgánica, que está presente en las

aguas residuales procedentes de las unidades de destilación, craqueo, y desalado,

pues el analizador de C.O.T toma un volumen pequeño de muestra y lo oxida

térmicamente a 150 ºC, la cantidad de CO2 formada se determina por absorción

infrarroja.

Se expresa el contenido total en carbono inorgánico y por otra parte de la misma

muestra se oxida térmicamente a 950 ºC. El dióxido de carbono obtenido corresponde

al contenido de carbono total.

El desarrollo de los analizadores automáticos de carbono proporcionó un método

rápido y sencillo para determinar en nivel de carbono orgánico en las aguas

residuales.

Temperatura.

Es un parámetro que influye sobre la calidad del agua y también es un factor regulador

de los procesos naturales en el medio acuático. Gobierna las funciones fisiológicas de

los organismos, actúa directamente o indirectamente con otros constituyentes del

agua, sus cambios afectan a la vida acuática.


49

En las refinerías, los procesos que originan la contaminación térmica son: destilación,

craqueo y desalado de crudo. Por otro lado las aguas residuales de refinería

consumen más rápidamente el oxígeno del agua a temperaturas altas y aumenta la

toxicidad. Cuando predomina la elevación de la temperatura, contribuye la

descomposición de lodos, formación de gas, la multiplicación de bacterias saprófitas y

hongos (por presencia de residuos orgánicos), y el consumo de oxígeno por los

procesos de putrefacción.

Cloruros.

Los cloruros derivan del agua salada contenida en el petróleo, y de los procesos de

desmercaptanización con cloruros de cobre, isomerización catalítica, cuando se

emplea cloruro de aluminio. Por lo tanto la toxicidad de los cloruros depende del metal

con el que están combinados.

El cloruro sódico es el más abundante de todos (cloruro sódico 75 %, cloruro de

magnesio 15 % y cloruro de calcio 10 %) en los efluentes de refinerías.

El cloruro sódico tiene problemas de sabor, corrosión, y afecta la calidad del agua para

usos industriales a concentraciones inferiores a las tóxicas.

En las refinerías, la cantidad de cloruro en los efluentes líquidos varía de 57 a 712

mg/1 y la media es de 176 mg/l.

Fosfatos.

Los fosfatos, presentes en los efluentes líquidos de las refinerías, proceden de los

productos químicos utilizados en el control de la corrosión. En los sistemas de

refrigeración suelen contener de 20 a 50 mg/l de ion fosfato. El fósforo es un elemento

importante para el desarrollo de los organismos y en el medio acuático es un nutriente

y también en las aguas residuales industriales pueden estar presentes en forma de

diferentes compuestos. Los fosfatos totales se emplean para señalar todos los fosfatos

existentes en la muestra analizada independientemente del compuesto químico.

La concentración de fosfatos totales en las aguas residuales de las refinerías suelen

variar entre un máximo de 9.49 mg/l y un mínimo de 0.096 mg/l y la media es de 0.68

mg/l.

Fluoruros.


50

Los fluoruros presentes en los efluentes líquidos de las refinerías, proceden de las

unidades de alquilación cuando se emplea el ácido fluorhídrico. Las aguas pueden

contener el fluoruro de forma natural pero si la concentración es superior a 1.0 - 1.5

mg, su consumo puede provocar afluorosis dental a ciertos niños y deformaciones en

el esqueleto de niños y adultos.

Como no existen métodos económicos, a excepción del ablandamiento de las aguas

conteniendo magnesio, se recomienda el límite máximo de fluoruros admisible en un

efluente y se debe basar en los límites de agua potable.

2.4. TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES DE REFINERÍA DE PETRÓLEO..

Los tratamientos de efluentes líquidos se han clasificado según el tamaño de los

sólidos que se separan en: pretratamiento, tratamiento primario, tratamiento

secundario, tratamiento terciario, etapas que se corresponden con las operaciones

llevadas a cabo en la mayoría de las depuradoras de aguas residuales para este tipo

de vertidos.

2.4.1. Pretratamiento.

El pretratamiento se emplea para tratar las aguas sulfhídricas, amoniacales y eliminar

la sosa cáustica gastada. Estas aguas presentan una demanda elevada de oxígeno,

alta toxicidad y olor desagradable.

El método usual de pretratamiento es la destilación con arrastre de vapor de las aguas

sulfhídricas y amoniacales.

La operación consiste en una destilación con inyección de vapor, mediante la cual el

contenido en sulfhídrico y en amoníaco se reduce hasta 20 - 100 ppm.

Destilación por arrastre de vapor:

Las aguas sulfhídricas y amoniacales contienen sulfuro de hidrógeno, amoníaco,

mercaptanos, fenoles, y a veces, en menor cantidad, ácidos orgánicos solubles, bases

de nitrógeno y cianuros. La destilación con arrastre de las aguas sulfhídricas puede

conseguir una eliminación de sulfuros del 85 - 99% y también la eliminación de

amoníaco varía de 0 - 99%, pues el porcentaje de eliminación depende de las

condiciones de pH del agua residual y temperatura. Se puede conseguir la eliminación

de otros contaminantes como fenoles y cianuros en una reducción del orden del 30 %.

Estas aguas residuales se someten a un tratamiento con el objetivo de disminuir el

contenido de contaminantes fundamentalmente H2S y NH3.


51

Estos efluentes líquidos proceden de unidades de destilación de crudos, reformado

catalítico, craqueo, destilación a vacío e hidrodesulfuración.

Fig 2. 2: Destilación con arrastre de vapor de las aguas sulfhídricas y amoniacales. (De Lora, F.)

Método de oxidación cáustica.

En la eliminación de sulfuros, existe la alternativa de oxidación. Por este

procedimiento, las aguas sulfhídricas y la sosa cáustica gastada se procesan juntas

oxidando los sulfuros a tiosulfatos y posteriormente éstos a sulfatos. Así se reducen

los niveles de este contaminante en la descarga al sistema de tratamiento posterior.

Oxidación / neutralización de sosa cáustica.

Este proceso oxida corrientes producidas en el tratamiento de hidrocarburos que

contienen H2S y mercaptanos, y/o neutraliza corrientes cáusticas conteniendo sulfuros

u otros compuestos orgánicos como fenol o ácidos nafténicos. Estas corrientes tienen

valores típicamente altos en pH y contienen niveles sustanciales de DBO5 y DQO.

Utilización de Sosa cáustica en las refinerías:

Al incineración

Vapor

Aguas sulfidricas

y amoniacales Al sistema de agua de

proceso


52

En las refinerías la sosa cáustica se emplea frecuentemente en las operaciones de

neutralización y extracción de:

- Materiales ácidos que pueden existir naturalmente en el crudo o cualquiera de

sus fracciones.

- Productos de reacción con ácidos, que pueden originarse en diversos procesos

químicos.

- Materiales ácidos formados durante las operaciones de craqueo térmico y

craqueo catalítico tales como: compuestos fenólicos y ácidos orgánicos.

Por tanto la sosa gastada puede estar contaminada con olefinas, mercaptanos y

fenoles, asimismo puede contener hidróxido de sodio, sulfuro de hidrógeno y dióxido

de carbono disuelto en el agua, dependiendo de la fuente de proceso que contamina el

agua desde el punto de vista de la toxicidad, consumo de oxígeno, olor, sabor y pH.

2.4.2. Tratamiento primario.

El tratamiento primario involucra principalmente la remoción de aceite y sólidos en

suspensión no disueltos. La técnica empleada para la remoción de aceite es la

separación por gravedad, que se basa en las gravedades específicas del aceite y del

agua. Los separadores agua-aceite, suelen complementarse con unos equipos que

permiten separar las partículas en suspensión y así se completa este tratamiento

primario.

Tipos de separadores agua-aceite.

i. Separadores API.

Los separadores agua - aceite tienen la función de retirar el aceite libre que arrastran

las corrientes de aguas residuales procedentes de las refinerías. Una de las técnicas

más sencillas es la separación por gravedad, esta separación se realiza en un

separador agua - aceite API (American Petroleum Institute), separador de dimensiones

apropiadas para permitir que el flujo sea laminar y cuyo mecanismo es retener el agua

vertida, reteniéndola por un tiempo suficiente que permita a las gotas de aceite

separarse, y alcanzar la superficie del depósito, desde donde serán eliminadas.

La elección del tipo de separador por gravedad, depende principalmente de las

características del agua residual a tratar, del volumen del agua y del espacio

disponible.


53

ii. Separadores de placas paralelas.

Los separadores de placas en general se desarrollan con el fin de aumentar el

rendimiento y la capacidad de un API.

Estos procesos se caracterizan por la circulación de la corriente de agua residual, que

contiene las partículas de aceite, entre placas paralelas inclinadas, muy poco

distanciadas entre sí, de tal modo que las gotas de aceite se aglomeren en las caras

inferiores de las placas para, deslizarse después por éstas hasta alcanzar la superficie

del agua, de tal manera que la distancia que debe recorrer una partícula antes de que

se elimine es de tan sólo unos centímetros, en vez de varios metros, como en el caso

del separador API.

iii. Separadores de placas corrugadas CPI.

Los separadores de placas corrugadas son una modificación de los separadores (PPI)

y están constituidas por una serie de placas corrugadas dispuestas paralelamente y

separadas entre sí por unos 2 a 4 cm y con una inclinación de 45°, su funcionamiento

es idéntico al de los separadores de placas paralelas PPI.

Los separadores de placas corrugadas tienen una capacidad mayor que los

separadores de placas paralelas de dimensiones análogas y ocupa una superficie 6

veces menor que la de un separador API.

Los separadores de placas corrugadas presentan una ventaja adicional; para las

velocidades utilizadas en los separadores convencionales, el régimen entre las placas

es de tipo laminar, por lo tanto este régimen es ideal para la separación de aceite que

no se consigue en los separadores API. Otra de las ventajas del separador de placas

corrugadas es que resulta más económico su mantenimiento, menos gastos de

inversión que el separador de placas paralelas además el viento no afecta su

funcionamiento. Se recomienda que en cualquier diseño de un equipo de placas,

deben tomarse en cuenta las especificaciones del fabricante de placas seleccionadas.

Tipos de flotación.

El proceso de flotación con aire es utilizado, en el tratamiento de aguas residuales de

refinería, con el fin de eliminar sólidos en suspensión de tamaño fino, así como

partículas de grasas y aceites de tamaño muy pequeños, tanto si se encuentran en

estado libre como emulsionadas, previa coagulación-floculación.


54

I. Flotación por vacío.

Este proceso, consiste en la saturación a presión atmosférica del agua residual a tratar

en un tanque de aireación, o bien por inyección de aire en la línea de bombeo y

posterior aplicación de vacío. En estas condiciones de vacío, la solubilidad del aire en

el agua disminuye, produciéndose gran cantidad de burbujas en la masa del líquido

que produce el arrastre de los sólidos en suspensión, grasas y aceites a la superficie,

de donde son eliminados en forma continua.

La unidad de vacío consiste en un tanque cilíndrico y cerrado en el cual se mantiene

una presión de 20-25 mm de mercurio (Hg), disponiendo de un conjunto de rasquetas

para eliminar en forma continua los sólidos y espumas formadas, así como de una

purga de fondo para la eliminación de sólidos que pudiesen haber decantado.

El proceso de flotación por vacío no se emplea generalmente, entre otras razones,

debido a los problemas mecánicos de los equipos de vacío.

II. Flotación por Disolución (D.A.F).

Este proceso, se realiza disolviendo aire en el agua residual bajo presión y liberándolo

a presión atmosférica posteriormente en un tanque de flotación. El aire liberado forma

pequeñas burbujas que se adhieren a la materia suspendida provocando que la

materia suspendida flote en la superficie formando una espuma que posteriormente es

removida por medios mecánicos o manuales.

El rendimiento de la flotación depende de las características de fijación de las burbujas

de aire en la superficie de la materia en suspensión. El empleo de aditivos, como los

agentes humectantes, favorecen esta fijación o captura de las burbujas de aire, ya que

la adición de productos floculantes aumenta también el rendimiento global de la

flotación con aire. Por otro lado, el aceite y los sólidos en suspensión contienen

materia orgánica, su remoción no sólo clarifica el agua residual, sino que disminuye la

demanda de oxígeno. También parte del aire disuelto reacciona, muy probablemente

con los contaminantes disueltos que generan demanda de oxígeno, y tiene lugar una

reducción adicional de la demanda de oxígeno disuelto en el agua residual.

III. Flotación por aire inducido.

En la flotación por aire inducido el agua se introduce mediante turbinas o bien

inyectores, presentándose en unidades compactas. El sistema de aspiración y


55

dispersión se basa en la función de un rotor y de un estator, que al girar producen la

mezcla íntima del aire con la pulpa objeto de la flotación.

El estator está diseñado para que en la fase mixta, las fuerzas de cizallamiento

originen la dispersión de burbujas finas.

El rotor hace que la posibilidad de contacto entre las burbujas y las partículas sólidas

contenidas en el líquido sea más alta, con el máximo rendimiento de la flotación. La

aspiración del aire puede hacerse por inducción mecánica o forzado por medio de una

soplante.

Los componentes de carácter hidrófilo se adhieren a las burbujas y suben a la

superficie en forma de espuma, que rebosa por unos vertederos laterales provistos

con paletas si fuera necesario.

En la celda de funcionamiento se distinguen 3 fases:

- Zona inferior de mezcla.

- Zona de flotación propiamente dicha.

- Zona superior de espuma.

Un faldón o caperuza tiene por misión crear condiciones de no-turbulencia en el seno

de la flotación.

Parámetros de diseño para una unidad de Flotación.

En el diseño de una unidad de flotación es necesario tener en cuenta factores como:

caudal, tipo y cantidad de las materias a eliminar, aire y temperatura).

1) Caudal.

Es uno de los factores más importantes. Por lo tanto las unidades de flotación deben

diseñarse para caudales constantes, y cuando se prevé la existencia de caudales

variables o intermitentes se recomienda la instalación de tanques de

homogeneización. El caudal de recirculación viene determinada por la cantidad de

partículas a eliminar, la temperatura del agua, presión de trabajo, etc.…

2) Tipo y cantidad de materias a eliminar.

Permite calcularse o estimarse el volumen de espumas que se formará en la cámara

de flotación y además conocer la posible sedimentación de sólidos. Se pone de


56

manifiesto la necesidad de instalar un sistema de evacuación de los sólidos

sedimentados.

3) Aire.

El caudal de aire necesario para llevar a cabo la flotación depende de la cantidad de

sólidos que hay que eliminar, de los aditivos utilizados y del sistema de operación de

2,5 atmósferas.

4) Temperatura.

La temperatura de la corriente de aguas residuales es un factor importante de diseño.

Los gradientes elevados o las variaciones rápidas de temperaturas generan corrientes

de convección que perjudican la separación de la materia en suspensión.

La cantidad de aire que se disuelve en el agua es función de la presión y temperatura,

a medida que la temperatura aumenta la solubilidad disminuye, por lo tanto para

conseguir una flotación eficaz es necesario tomar en cuenta que a medida que

aumenta la temperatura de las corrientes de aguas residuales, las presiones deben ser

mayores.

Velocidad de recirculación 37% de la velocidad de alimentación total

Presión de aire 33 – 55 psig

Tiempo de retención del aire 2 minutos del flujo de recirculación

Retención en el tanque de flotación

de recirculacion

15 – 20 minutos del flujo total incluyendo la

recirculación

pH 7,5 – 8,5

Floculación quimica 25 ppm de alumina en el flujo total

Velocidad del aire 6 – 8 ft

Profundidad del liquido en el tanque de flotación

Nota: 0,25 sef/100 galones de total principal = 0,75 sef /100 galones de flujo de recirculación =

68 ppm de aire en recirculación.

Equilibrio de solubilidad a 95º C y 35 psig = 68 ppm

0,50 sef/ 100 galones de flujo total = 136 ppm de aire de circulación

Equilibrio de solubilidad a 90ºC Y 55 psig = 95 ppm

Tabla 2.3. Bases de diseño para una unidad de flotación de recirculación. (Beychock, M.).


57

Tipos de operación en el proceso de flotación de aire.

a) Flujo total.

Este tipo de operación presenta las siguientes características:

- Se obtiene la máxima solubilidad de aire a cualquier presión que se opere con

producción de burbujas.

- Para caudales iguales se necesita una cámara de flotación menor que en el caso de

recirculación. El menor coste de la cámara de flotación permite utilizar, a igualdad de

costes, una bomba de presurización con mayor potencia.

b) Flujo parcial.

Presenta las siguientes características:

- Basta una bomba de presurización más pequeña y reduce el coste de bombeo

a un valor que es inferior al del sistema del flujo total.

- Basta un sistema de control más sencillo para regular los caudales fluctuantes.

- Reduce la cantidad de emulsión que hay que tomar en la bomba de

presurización.

- Permite regular la formación de flóculos mediante el by-pass de la bomba de

presurización.

c) Operación con recirculación.

Consiste en disolver aire en las corrientes de recirculación del efluente clarificado. La

corriente de circulación contiene 20 a 50 % de la materia que se encuentra en

suspensión en la carga de alimentación.

Este sistema de operación presenta las siguientes características:

- La bomba de presurización necesaria es de menor potencia y el coste de

bombeo es menor que en el sistema de flujo total.

- El sistema de control de la bomba es muy sencillo ya que se opera con una corriente

de recirculación.

-- La situación de la bomba de presurización maximiza la formación de

emulsiones.


58

- Se optimiza la formación de flóculos que se pueden separar en la cámara de

flotación sin llegar a destruirlos.

- La inyección de aire se efectúa en la corriente de recirculación que está más

limpia que la de alimentación, los costes de mantenimiento disminuyen.

d) Coagulación y floculación química.

El proceso de la floculación química tiene como objetivo principal clarificar las aguas

residuales por la remoción física de materia suspendida. Esto se logra a través de la

adición de coagulantes químicos que precipitan en forma de flóculos, en los cuales la

materia suspendida, aceitosa y sólida es atrapada. Una adecuada coagulación-

floculación puede llegar a separar partículas coloides del orden del 60 % al 90 %. En la

coagulación el flóculo es aglomerado hasta que llega a un tamaño razonable y es

removido como sedimento o lodo.

Este proceso no sólo clarifica las corrientes residuales, sino que reduce en alguna

medida la demanda de oxígeno. Normalmente en este proceso no se utiliza el aire.

Factores que se deben tomar en cuenta para lograr una buena

coagulación.

- Presencia de una cantidad mínima de iones hierro o aluminio que favorezcan la

formación de flóculos o coágulos, debido a que la mayoría de los coloides están

cargados negativamente y los cationes bivalentes o triovalentes son los más

empleados para neutralizarlos.

- Presencia de un ión fuerte como sulfato o cloruro.

- Ajuste del pH a un rango definido por la mejor insolubilización de los hidróxidos

formados.

- El coagulante más empleado en las aguas residuales de refinería es el cloruro

férrico.

Pre- tratamiento en el recipiente de coagulación – floculación.

El recipiente de coagulación-floculación consiste en tres zonas básicas: (Zonas A, B y

C). (Beychock, M.).


59

Zona A, adición de coagulantes químicos en la corriente de proceso con un

mezclado rápido. Está diseñada para una retención que no sobrepase los 5

minutos. Los coagulantes precipitan como flóculos microscópicos.

Zona B, zona de agitación y circulación suave de 10 - 20 rpm. La velocidad se

ajusta, según el tipo de floculo. El tiempo de retención para el crecimiento del

floculo es usualmente de 10 - 25 minutos.

Zona C, es una zona de permanencia para remover el sedimento o lodo. El

tiempo de retención puede ser hasta 3 horas.

Tipos de coagulantes y coadyuvantes utilizados.

1) Los coagulantes químicos usuales son.

- Alumina o AL2 (SO4)3-18 H2O.

- Cloruro férrico (C13Fe).

- Sulfato de aluminio (SO4Al3).

- Sulfato ferroso (SO4Fe).

- Poli cloruro de aluminio (Pl5Al1).

- Sulfato férrico (SO4)3 Fe2, etc...

Un coagulante muy empleado, en los efluentes residuales de refinería, es un poli

electrolito.

2) Los coadyuvantes usuales son:

- Silicato de sodio o Na2O (SiO2)3.

- Cal viva o apagada

- Carbonato de sodio

- Sosa cáustica.

- Sulfato de magnesio.

Filtración.

Este proceso consiste en el paso de un líquido a través de un medio filtrante para

eliminar la materia en suspensión presente en el agua residual.


60

El medio filtrante puede ser arena, tierra de diatomeas, tejido filtrante, papel poroso,

etc. En las refinerías de Petróleo se utilizan filtros de arena para eliminar los sólidos en

suspensión y aceites del influente.

En este sistema de tratamiento, los contaminantes (aceites y sólidos en suspensión),

quedan retenidos en el medio filtrante, este medio filtrante debe ser lavado o sustituido

periódicamente. Los medios fibrosos se pueden lavar mediante técnicas especiales o

se pueden sustituir por un elemento nuevo.

Los medios granulares se pueden lavar haciendo pasar agua a través del lecho o con

agua y aire.

El empleo de los sistemas de filtración, con necesidades periódicas de lavado en las

plataformas sobre el mar, presentan algún tipo de inconveniente, debido a la serie de

mecanismos de regulación y control necesarios para su funcionamiento y las

dificultades de evacuación de las aguas de lavado. Los medios filtrantes

reemplazables originan también problemas de evacuación de los elementos filtrantes

contaminados.

Los sistemas de filtración se pueden clasificar en base al medio filtrante.

- Filtros de medio fibroso, son fibras de vidrio, normalmente en forma de

elemento reemplazable o cartucho.

- Filtros de medio suelto, que suelen constituir un lecho de material granular

como arena, grava y/o carbón granulado.

2.4.3. Tratamiento Secundario.

Tratamiento Biológico.

El tratamiento biológico tiene como objetivo remover los aromáticos más ligeros y los

hidrocarburos parafínicos, los fenoles, los ácidos carboxílicos, cianuros y sulfuros.

(Environment Processes. 1994). Estos procesos son sensibles a las condiciones

operacionales, por ejemplo las fluctuaciones en la calidad de los parámetros del agua

de alimentación, temperatura, pH y niveles de oxígeno, la presencia de contaminantes

como sulfuro de hidrógeno y la presencia de aceite o sólidos en suspensión en

exceso.


61

Existen muchas variedades de tratamientos biológicos, cada uno adaptado a ciertos

tipos de aguas residuales y condiciones ambientales como, temperatura y tipo de

suelo.

2.4.3.1. Tipos de Tratamientos Biológico.

A. Procesos aerobios de tratamiento de cultivo en suspensión.

- Lagunas de oxidación.

- Tratamiento por fangos activados.

- Aireación coloidal.

1. Lagunas de oxidación.

El tratamiento por lagunas de oxidación, es una forma común de eliminar y oxidar la

materia orgánica en las aguas residuales.

En la actualidad, la estabilización y oxidación de los residuos en las lagunas, es el

resultado de muchos fenómenos naturales de autodepuración. La primera fase es la

sedimentación, los sólidos decantables se depositan en las lagunas en una zona,

alrededor de la entrada, el tamaño de esta zona depende de la forma de llegar el

vertido y la ubicación de la entrada.

Parte de la materia en suspensión y coloidal se precipita por la acción de las sales

solubles, la descomposición por los microorganismos del sedimento que se produce,

transforma los lodos en residuos inertes y sustancias orgánicas solubles que a su vez

son necesarias para otros microorganismos y algas para sus procesos metabólicos.

La descomposición de la materia orgánica es la labor de los microorganismos

aeróbicos o anaeróbicos. En las lagunas cuando la carga de contaminación es

excesivamente alta o profunda para no tener oxígeno cerca del fondo, se pueden

encontrar ambos tipos de microorganismos, descomponiendo activamente la materia

orgánica al mismo tiempo.

Los microorganismos anaeróbicos facultativos son capaces de vivir bajo condiciones

aeróbicas o anaeróbicas y colaboran en la descomposición del vertido en la zona de

transición entre las condiciones aeróbicas y anaeróbicas. Por lo tanto es necesario


62

mantener condiciones aeróbicas, ya que los microorganismos aeróbicos causan la

oxidación más completa de la materia orgánica.

La función de las algas en las lagunas de estabilización u oxidación:

Las algas utilizan CO2, sulfatos, nitratos, fosfatos, agua y luz de sol para sintetizar su

propio material orgánico celular y producir oxígeno libre. Este oxígeno disuelto en el

agua de la laguna se utiliza por las bacterias y otros microorganismos para sus propios

procesos metabólicos entre los que están, la respiración y la degradación del material

orgánico de la laguna, siendo así se completa el ciclo natural de plantas y animales.

Inconvenientes, en época de nieve y hielo (invierno):

- Se dificulta que la luz del sol penetre en la laguna puesto que producen una

reducción en el tamaño y número de las algas presentes, pero las algas no

mueren, producen muy poco oxígeno por la ausencia de luz natural.

- Se dificulta la mezcla y aireación debido a la acción del viento.

- Se dificulta la aireación por el fenómeno del equilibrio dinámico de atmósfera-

agua.

- Se producen condiciones anaeróbicas si se continúa durante un período de

tiempo largo.

- Las lagunas de oxidación modernas, tienen una profundidad máxima de agua

de 1,2 metros y operan en un sistema continuo.

- Se trata de mantener en el agua un pH muy próximo a la neutralidad, una

concentración adecuada de oxígeno y las sales minerales como nutrientes para

la oxidación biológica.

- Se utilizan productos químicos neutralizantes para modificar el pH, la

concentración de oxígeno se mantiene reduciendo el tiempo de retención y en

depósitos poco profundos se añaden los nutrientes para acelerar la actividad

biológica.

2. Tratamiento por fangos activos.

Hay varios tipos de procesos de lodos activados o fangos activos para la estabilización

del agua residual en la actualidad. Aunque varían en algunos aspectos, presentan en

común el mezclado de las aguas residuales con lodo microbiano previamente

sintetizado en un sistema provisto de aire o aireado mecánicamente.


63

El resultado final es que parte del agua residual biológicamente degradable, se

convierte en productos finales oxidados, mientras que la parte que resta se convierte

en lodo microbiano.

Lodo activo es un flóculo que es altamente activo en coloides y en materia residual

suspendida procedente de la corriente acuosa.

Tipos de procesos de fangos activos:

- Proceso convencional.

- Proceso de mezcla completa.

- Proceso de aireación escalonada.

- Proceso de aireación graduada.

- Proceso de estabilización por contacto.

- Proceso aeróbico prolongado o tratamiento aeróbico prolongado.

- Proceso de doble etapa.

- Proceso de Kraus.

a. Proceso convencional.

El proceso convencional ha sido empleado en forma muy extendida en el tratamiento

de aguas residuales industriales. El período de aireación suele ser de seis horas. El

lodo activo separado del depósito de sedimentación se recircula a un caudal del 25 al

50 % del influente al depósito de aireación para mantener una concentración elevada

del mismo, de tal modo que el lodo activo crece continuamente, es necesario purgar el

exceso. En la mayoría de estos sistemas la purga se lleva a cabo de forma continua a

un caudal relativamente pequeño.

b. Proceso de mezcla completa.

En este proceso el contenido total del depósito de aireación se mezcla completa y

uniformemente (Nemerow, N. 1977). Aunque puede existir una variación que involucra

un depósito de sedimentación de forma independiente con un reciclaje de los lodos. La

alimentación de residuos orgánicos se mezcla con toda la masa microbiana en lugar

de hacerlo con sólo una fracción de, esto trae como consecuencia que el depósito de

aireación se emplea como depósito de compensación para reducir fluctuaciones en las

características de la alimentación.


64

Puesto que el sistema puede funcionar con cualquier grado de síntesis y purga de

lodos, desde los sistemas de capacidad elevada y baja, o de aireación prolongada.

El sistema de lodos más sencillo consiste en la mezcla completa y purga total de lodos

formado por un depósito de aireación.

La solución mezclada se descarga del depósito de aireación como efluente sin

separación subsiguiente de sólidos ni recirculación al depósito de aireación.

Cuando los sólidos en suspensión en el efluente presentan un problema, en el

depósito de aireación pueden montarse pequeñas balsas de retención para facilitar o

permitir la sedimentación de sólidos.

c. Proceso de aireación escalonada.

Este proceso de aireación escalonada, tiene la única variante con respecto a la

tecnología convencional, que la carga orgánica se distribuye en varios puntos del

depósito de aireación.

d. Proceso de aireación graduada.

Este proceso de aireación graduada, presenta una variante en el depósito de aireación

que es la demanda de oxígeno, no es uniforme en todo el sistema, sino que decrece a

lo largo de su longitud. En los sistemas de aireación graduada se colocan los difusores

de aire adicionales a la entrada del depósito de aireación, su número disminuye en el

extremo del depósito para equilibrar al suministro con la demanda de oxígeno.

e. Proceso estabilización por contacto.

En el proceso de estabilización por contacto, los lodos nuevos se mezclan para su

aireación con los lodos activos formados previamente en un tanque de estabilización,

oxidación o digestor aeróbico durante un corto período de tiempo de 15 a 40 minutos,

comparado con las 4-8 horas del proceso convencional. (Beychock, M) dice: esta

mezcla de lodos activados y los lodos nuevos en el agua residual se clarifica por

precipitaciones en unas 2 horas y después los lodos precipitados que consisten en

flóculos de lodos activados con impurezas absorbidas del vertido sin tratar, sufren una

intensa oxidación biológica por retención de aireación e 3 - 5 horas, vuelven al tanque

de mezcla y se mezclan otra vez con las aguas residuales sin tratar, absorbiendo y


65

adsorbiendo la materia orgánica añadida continuando así la operación en un proceso

continuo.

El exceso de lodos residuales se puede eliminar del sistema en las etapas de

clarificación o estabilización, efectuando una digestión anaeróbica o en la eliminación

del agua por medio de filtros de vacío.

f. Proceso tratamiento por aireación prolongada.

Este proceso consiste en una aireación durante un largo período de aireación de 1 a 3

días. Precipitación final de los lodos y retomo de los lodos precipitados al tanque de

aireación, no hay necesidad de sedimentación primaria o digestión de los lodos pero el

sistema de aireación debe ser amplio para el período de aireación requerido.

El proceso de oxidación total, es útil en pequeñas instalaciones y no requiere una

supervisión especial. Se producen pequeñas dificultades si los lodos flotan, aunque el

período de retención es relativamente corto.

Se verifica en este proceso que los sólidos son bajos en volátiles y la velocidad de

precipitación es muy rápida, el retorno de los lodos es continuo y muy rápido, también

los lodos en el sistema se mantienen aeróbicos en todo momento.

El tratamiento aeróbico prolongado a pesar de producir pocos lodos residuales,

presenta el inconveniente de requerir aproximadamente tres veces la cantidad de aire

de las plantas convencionales de lodos activos y de dejar concentración de flóculos en

el efluente y por otro lado necesita muy poco trabajo de mantenimiento y se adecúa

bien a descargas súbitas de las operaciones industriales.

g. Proceso de doble etapa.

Este proceso consiste en la utilización de dos procesos convencionales de fangos

activos en serie, puesto que esta modificación resulta viable en casos de alta carga de

DBO5 inicial obteniéndose altos rendimientos y consumos energéticos más bajos.

h. Proceso de Kraus.


66

Este proceso es similar al proceso convencional de fangos activos, viable en

específico, cuando se presenta una carencia de nutrientes en el agua, por lo tanto, el

proceso consiste en recircular el fango estabilizado aeróbicamente cuando se ha

producido en el, un proceso de nitrificación.

3. Aireación coloidal.

El tratamiento por aireación de coloides implica la eliminación completa por oxidación

más que por adsorción y oxidación parcial como en el tratamiento de los lodos

activados.

La aireación coloidal consiste en oxidar la materia orgánica disuelta en ausencia de

colonias agrupadas. Las bacterias se siembran para oxidar, se encuentran en el

líquido que sobrenada, después de que los residuos han sido aireados y precipitados,

una parte de este líquido sobrenadante se retiene para sembrar las nuevas aguas

residuales mientras que los lodos precipitados en el tanque secundario se tratan por

otros sistemas de lodos o se dirigen.

El sistema de aireación coloidal no requiere aumentar el aire para conseguir igual

reducción en la DBO, que en el proceso de los lodos activados, sin embargo, cuando

se considera que la DBO inicial del sistema es muy alta, la cantidad requerida por kilo

de DBO eliminado es prácticamente la misma que si se utiliza dicho proceso, aunque

los períodos de aireación para alcanzar la misma reducción de la DBO son

generalmente más largos, 24 horas comparados con 6 horas.

La ventaja del sistema de aireación coloidal es que elimina ciertos problemas

asociados con la siembra de lodos, por lo tanto, en muchas aguas residuales se

convierte difícil mantener una concentración conveniente de lodos.

Heukelekian, H. llegó a la conclusión que el sistema de aireación coloidal es mejor

que el sistema de lodos activados para el tratamiento de residuos orgánicos

concentrados y solubles porque los lodos activados tienen tendencia a concentrarse

en las aguas residuales orgánicas, y es difícil desarrollar unos lodos activados de un

residuo soluble.

B. Procesos aeróbicos no biológicos.


67

1. Combustión húmeda.

La combustión húmeda, consiste en bombear las aguas residuales con una carga

orgánica y aire en un reactor a presión elevada a 84 kg/cm2. Las fracciones orgánicas

sufren una rápida oxidación aunque estén disueltas o suspendidas en las aguas

residuales Esta oxidación calienta el agua por conducción directa y luego produce

vapor.

Los productos químicos inorgánicos que están presentes en las aguas residuales

pueden recuperarse en una cámara separada, y se aplica energía de una fuente

externa para iniciar el proceso que requiere del 12 al 20% de su energía para

mantenerse y el resto de 80 - 88% puede utilizarse como vapor de proceso o para

mover turbinas y producir energía eléctrica o mecánica.

El proceso de combustión húmeda puede mantenerse por sí misma cuando las aguas

residuales tienen un alto porcentaje de materia orgánica normalmente alrededor del

5% de sólidos y 70 % de materia orgánica.

Este proceso tiene lugar cuando el agua residual se combina con una fuente de

oxígeno gaseoso, generalmente aire a temperaturas de 120°C - 320°C. A estas

temperaturas la solubilidad del oxígeno en soluciones acuosas se caracteriza por una

fuerza para la oxidación.

2.4.4. Tratamiento Terciario.

El tratamiento terciario consiste en un grupo de procedimientos avanzados de refino

que permiten llegar a obtener agua de calidad que se desee. Son tratamientos

especiales de acabado, en los que se eliminan, incluso, contaminantes que pueden

proceder de los tratamientos de depuración anteriores, como: Pre tratamiento,

Tratamiento primario y Tratamiento secundario.


68

2.4.4.1. Tratamiento de contaminantes específicos de fenoles en las aguas

residuales de refinería de petróleo.

El fenol, es un contaminante específico en las aguas residuales de refinería de

petróleo, procedente principalmente de las unidades de proceso de craqueo y craqueo

catalítico.

La eliminación de este contaminante es de suma importancia, debido a que

concentraciones elevadas del mismo producen la destrucción de los microorganismos

utilizados en las plantas de depuración biológica.

Los efluentes que contienen fenoles son nocivos por su olor y sus efectos tóxicos

sobre la fauna acuática, cuando se encuentran en concentraciones superiores a 50

ppm.

Presentan algunas características los compuestos fenólicos en agua.

- Presentan una elevada demanda de oxígeno, con lo cual consumen oxígeno

de las aguas receptoras.

- Dan al agua sabor y olor desagradables, prácticamente no se detecta sabor

para concentraciones inferiores a 1 ppm, pero en algunos casos llega a

percibirse para concentraciones de 0.1 a 0.01 ppm.

- Se recomienda que la concentración de fenoles en el efluente del agua residual

tratada debe estar en el rango de 0.01 - 1 ppm.

2.4.4.2. Método de tratamiento de las aguas residuales de refinería para la

eliminación de los fenoles.

- Métodos No Destructivos.

- Métodos Destructivos.

1. Métodos No Destructivos.

Permiten la recuperación de fenol y su reutilización.


69

a) Extracción con disolventes.

Este método consiste en poner en contacto la corriente residual que contiene el fenol a

eliminar con un disolvente orgánico, en el que el fenol se disuelva.

En el proceso de extracción con recuperación del fenol y separación del disolvente

arrastrado por la corriente acuosa, el contacto entre las fases acuosa y orgánica se

realiza industrialmente en bacterias de mezcladores sedimentadores, columnas de

distintos tipos o en mezcladores centrífugos.

En los procesos Dual Solvente (dos disolventes), se emplea un disolvente polar

(acetato de butilo), para extraer el fenol del agua residual y se recupera el extractante

disuelto en el agua mediante una segunda extracción con un hidrocarburo volátil como

Isobutano. Los problemas que se presentan en los procesos de extracción son, poder

obtener una buena transferencia de materia y a la vez una buena separación de fases,

evitar la separación de la interfase y conseguir un sistema de control eficaz.

b) Adsorción con Carbón Activo.

Este método se utiliza para el tratamiento de aguas residuales con bajos contenido del

contaminante, como es el caso común en las aguas residuales provenientes de las

refinerías.

En este proceso, el fenol queda retenido en la superficie del carbón activo que

posteriormente se regenera para su utilización.

La capacidad de saturación del carbón activo oscila entre los 04 y 0.09 gramos de

fenol/ gramos de carbón activo, y una vez que el carbón se encuentra saturado de

fenol, se procede a su regeneración.

El proceso de regeneración puede ser destructivo (regeneración térmica), o no

destructivo.

c) Adsorción con Resinas.

Existen resinas absorbentes sintéticas con una elevada área superficial, que pueden

utilizarse en la recuperación del contaminante fenol de aguas residuales.


70

El fenómeno de adsorción con resinas se debe a fuerzas de Van der. Waals, entre el

soluto y la superficie sólida.

Las energías de enlace son menores que en el caso del carbón activo.

La capacidad del adsorbente depende de la concentración de fenol y de la presencia

de otras sustancias orgánicas en la corriente acuosa. Las resinas más empleadas son

la de estructura basada en el Poli metacrilato o Polietileno.

Acabado el proceso se lleva a cabo la regeneración de las resinas a través de

contacto con una disolución alcalina o por tratamiento con disolventes (metanol y

acetona).

d) Procesos con membranas.

Los procesos de filtración a través de membranas tales como:

Ultrafiltración, que separa partículas coloides e Hiperfiltración, que separa moléculas

disueltas de bajo peso molecular, aunque pueden ser procesos utilizables en la

depuración de aguas residuales fenólicas, que se tratarán muy superficialmente dado

que no se utilizan comúnmente en escala industrial. Generalmente las condiciones de

Hiperfiltración son preferibles a las de Ultrafiltración.

Las membranas más adecuadas son las de Zr (IV) - PAA y Zr (IV) - Si.

La retención de fenoles se favorece a pH bajos, mientras que la velocidad de flujo

aumenta con la presión y temperatura. La concentración de fenol en la alimentación

apenas afecta a estas variables.

2. Métodos destructivos.

Consisten en la oxidación del fenol.

a. Incineración.

Las aguas residuales con una concentración de fenol elevada, pueden ser depuradas

por incineración, el fenol se destruye, transformándose en dióxido de carbono (CO2) y

agua (H2O).

C6 H5 OH + 7O2 6 CO2 + 3 H 2 O.


71

Este proceso sólo se menciona someramente ya que se lleva a cabo más

comúnmente para lodos fenólicos o teóricamente para mezclas del 18% de fenol y

82% de agua que podría incinerarse con un 10% de aire. A 760°C, sin necesidad de

aportar combustible. En el aspecto más importante dentro de la economía de los

efluentes fenólicos, es el fuel auxiliar necesario para mantener la combustión.

b. Oxidación Química.

La oxidación química del fenol con agentes químicos es un método de depuración

eficaz y ampliamente utilizado. Como oxidantes se utilizan reactivos como peróxido,

ozono, dióxido de cloro y permanganato de potasio.

- La oxidación del fenol con un reactivo de tipo peróxido.

Da lugar a una serie de productos aciclicos (ácidos muclónicos, maleico, fumárico,

succínico, malónico, oxálico, fórmico y carbónico. Se obtiene aproximadamente 60%

de ácidos fórmico y carbónico en forma de sales de sodio y aproximadamente 40% del

resto. La velocidad de reacción aumenta con el exceso de reactivo y con la

temperatura.

- La oxidación del fenol con peróxido de hidrógeno.

Se lleva a cabo en presencia de sales ferrosas y/o férricas actúan como catalizadores

en concentraciones mínimas de 20 ppm. La reacción se conoce como reacción de

fenton, dada la presencia de sales de hierro que actúan como catalizadores, se opera

a pH 5 - 6, temperatura moderada 60°C - 120°C y con una reacción oxidante fenol 4:1.

- En la relación de fenol con Ozono.

Se producen compuestos como: catecol, ácido mucónico, glioxal, ácido gluoxílico,

ácido fórmico y dióxido de carbono.

- La oxidación completa de fenol a dióxido de carbono y agua.

Depende de las condiciones de operación del proceso; concentraciones de fenol y

ozono, temperatura, pH y tiempo de contacto gas-líquido.


72

- Dióxido de cloro; (CLO2).

Oxida al fenol formando compuestos inodoros e insípidos, sin formar clorofenoles, a

pH 7 - 8 oxida los compuestos fenólicos a benzoquinoma y a pH mayor que 10. La

oxidación continúa a ácido maleico y oxálica. Para una oxidación a benzoquinoma se

emplea una relación 3:3.

Este tratamiento no se recomienda para efluentes con altas concentraciones de fenol,

debido a que un exceso de ClO2, puede originar concentraciones demasiado elevadas

de clorito de sodio en el agua.

- La oxidación del fenol con permanganato potásico.

Se realiza de la siguiente ecuación:

3 C6 H5 OH + 28 Kmn O4 + 25 H2 O l8 CO2 + 28 KOH + 28 MnO2.

La reacción se lleva a cabo a pH 7-10, produciéndose dióxido de manganeso (MnO2),

que es un compuesto insoluble.

El tratamiento con permanganato suele complementarse con adsorción, con carbón

activado y luego con cloración.

- La oxidación del fenol con oxígeno.

Se realiza a presiones moderadas de 10 - 20 atmósferas y a temperaturas medias de

100º - 200°C y en presencia de catalizadores de calcio y dióxido de manganeso

soportados sobre alúmina debido a la baja solubilidad del oxígeno en el agua a presión

atmosférica.

c. Depuración biológica.

Los procesos de depuración biológica del fenol que pueden ser en presencia de aire

(aeróbicos) o en ausencia del mismo (anaeróbicos).

El fenol sirve como fuente energética y como fuente de carbono para la síntesis de

masa celular. Los microorganismos que son capaces de oxidar el fenol, son

abundantes en la naturaleza.


73

En la depuración biológica es necesario ajustar el pH y las concentraciones de nitratos

y fosfatos en el efluente (agua residual a tratar).

Los procesos aeróbicos son los más utilizados debido a su eficacia y sencillez, sin

embargo, el empleo de lodos activados como el resultante de la mezcla de barro

Bethelem y Phenobac de la Worne Biochemical Co.

Puede tratar concentraciones hasta de 50-100 ppm de fenol y también existen

inclusive bacterias del tipo n de uniocardia que pueden tratar concentraciones de hasta

4 gramos/litros, por tanto dando una depuración hasta 99 %.

Métodos no destructivos - Adsorción con resinas.

- Adsorción con carbón activo.

- Proceso con membrana

(ultrafiltración y hiperfiltración).

Métodos destructivos - Incineración.

- Oxidación quimica.

- Degradación o depuración biologica.

Tabla 2.4. Métodos de tratamiento para la eliminación de fenol en aguas residuales. (García portilla

J., Diez y Coca, J. 1989).

Kelly V.P., Sandra, M.A., Juan, M.M. (2012). Han aplicado tecnología avanzada de

oxidación no fotoquímica, ozonización y oxidación electroquímica como posibles

alternativas para tratar las aguas de lavados de biodiesel. La caracterización

fisicoquímico de las aguas mostró altos niveles de DQO, DBO, COT y CH4O. Ambas

tecnologías aumentaran levemente la biodegradabilidad del agua de los lavados

Davalos, M., Flores ,S., Lenin, J. ( 2011). Han realizado un estudio para aguas

residuales de refinerías de petróleo de Amazonas 1 y 2 en el Complejo industrial de

Shushufindi, para disminuir la concentración de fenoles, empleando procesos de

peróxido de hidrógeno y de lodos activados, para extraer y oxidar los fenoles

contenidos en dicha agua residual. Los resultados obtenidos indican que la sumatoria

de los porcentajes de extracción en las unidades de oxidación y filtración disminuye el

contenido de fenoles en las aguas residuales.

García, P et al, (1989). Señala que, para eliminación de fenol en efluentes con una

concentración de 110 mg/l, es necesario utilizar una relación ozono/fenol de 50 mg/I

para conseguir una oxidación completa a 24º C, aunque la reacción con ozono es

más rápida que con peróxido de hidrógeno.


74

CAPITULO 3

OBJETIVOS INICIALES DE LA TESIS


75

3. OBJETIVOS INICIALES DE LA TESIS.

3.1. Objetivos iniciales de la Tesis.

El principal objetivo de esta investigación consiste en desarrollar nuevas técnicas,

dentro de los procesos de tratamiento de los efluentes líquidos de refinerías de

petróleo, que permitan alcanzar la calidad adecuada de los vertidos según las normas

existentes. Este sector industrial se clasifica como fuente de contaminación del medio

ambiente, requiere un control estricto y un tratamiento adecuado para posteriormente

poder reutilizar estas aguas tratadas, o, al menos, que no perjudique a los

ecosistemas de los cauces receptores.

Actualmente, la normativa exige que las aguas industriales de refino sean tratadas,

debido a su contenido de compuestos contaminantes con fuertes perjuicios para los

recursos hidráulicos en particular y al medio ambiente en general. En este contexto, el

presente trabajo de investigación se propone como objetivos preliminares:

- Cuantificar la contaminación general en las distintas unidades del proceso.

- Señalar los contaminantes residuales, después de los Pretratamientos, tratamientos

primarios y secundarios, utilizados en los procesos de depuración.

- Proponer una nueva normativa de calidad de los efluentes líquidos de refinería.

-Implementar técnicas de tratamiento avanzado, complementario de los sistemas

convencionales utilizados en los efluentes líquidos de refinerías.


76

CAPITULO 4

INVESTIGACIÓN BIBLIOGRÁFICA


77

4. INVESTIGACION BIBLIOGRÁFICA.

4.1. IINTRODUCCIÓN.

En este capítulo se describe la forma utilizada de acceso a los bancos de datos, y se

señala parte de la investigación bibliográfica en relación con el tema de la tesis

doctoral “Proceso de depuración de los efluentes líquidos de actividades

petrolíferas o refinerías”.

Se contemplan los trabajos de investigación científica publicados en los últimos años.

4.2. FUENTES BIBLIOGRÁFICAS.

Para la realización de este trabajo, se revisó abundante documentación, consultas

bibliográficas y se accedió a una bibliografía especializada al tema, la búsqueda se

efectúo en varias bibliotecas en Madrid, centros de datos nacionales e internacionales

tales como:

Biblioteca de la Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Caminos, Canales y

Puertos, Ciudad Universitaria de Madrid, c/ Profesor Aranguren s/n.

Biblioteca de Ministerio de Medio Ambiente, Nuevos Ministerios, Paseo de la

Castellana s/n.

Biblioteca de la Universidad Politécnica de Madrid y Universidad de Complutenses de

Madrid.

Base de Datos del Centro de Estudios y Documentación Europea-Ceyde, Universidad

Politécnica de Madrid, Paseo de Juan XXIII, n°11-2ª.

Centro de Información y Documentación en Ciencia y Tecnología (CSIC), c/ Joaquín

Costa n°22.

Centro de Datos de la biblioteca de Ministerio de Industria y Energía, Paseo de la

Castellana s/n.

Centro de Datos de Empresa Repsol-YPF, Paseo de la Castellana n°

278-280

.Centro de Datos de la Universidad de Agostinho Neto de Angola, Avenida de 4 de

febrero - Luanda.

Revistas Nacionales e Internacionales: Environmental Protection Agency, Tecnología

del Agua, Ingeniería del Agua.

Internet: - www.Hyder_consulting.com.

http://www.hyder_consulting.com/


78

www.lblink.com.

www.petrobras.com/br.

Para la búsqueda de información se han empleado palabras claves, que dan acceso a

la investigación bibliográfica. Se han introducido los siguientes términos: tratamiento,

refinería, agua residual, petróleo, aceite, lodo, legislación, reglamento, reutilización,

reciclado, etc.…, y la mezcla adecuada de ellas, buscando la relación más precisa con

el tema de la tesis.

Se obtuvieron más de 1.100 documentos, y se seleccionaron los más concordantes al

tema de tesis, 120 artículos seleccionados, que aparecen referenciados en el Anejo

Bibliográfico.

Particularmente, las informaciones bibliográficas obtenidas en el presente trabajo, se

han dividido en los siguientes grupos, que se corresponden con los objetivos iniciales

de la tesis.

1º.- Tratamientos de los efluentes líquidos de refinerías

2º.- Análisis de los resultados de distintos procesos a los vertidos de refinerías

3º.- Comparación técnica de los distintos sistemas

4º.- Reutilización de agua residual de refinerías de petróleo

5º.- Normativa de calidad de los efluentes líquidos de refinerías

6º.- Normativa española

7º.- Normativa de la U.E.

8º.- Otras normativas internacionales.

Recuérdese que los objetivos iniciales de la tesis se dirigían a investigar sobre los

siguientes temas:

1°- Presentar una nueva normativa de calidad de los efluentes líquidos de refinerías de

petróleo.

2°- Aprovechar la reutilización de las aguas residuales de refino para otros fines.

3°- Desarrollar una nueva técnica para un tratamiento avanzado de los efluentes

líquidos de refinerías.

4.3. RESULTADO DE LA INVESTIGACIÓN BIBLIOGRAFICAS.

En este apartado se consideran las respuestas encontradas, relacionadas con tema de

la tesis doctoral “Proceso depuración de los efluentes líquidos de actividades

http://www.lblink.com/

http://www.petrobras.com/br


79

petrolíferas”, los resultados deducidos de la investigación bibliografía se ordenan

atendiéndose a los objetivos iniciales provistos para tesis.

4.3.1. Tratamientos de los efluentes líquidos de refinerías.

Actualmente es indispensable, en la búsqueda de la nueva tecnología punta, minimizar

los volúmenes de agua residual ya que presentan un enorme conjunto de

componentes orgánicos que contienen materia orgánica poco biodegradable.

La depuración de los efluentes líquidos de refinerías evoluciona constantemente desde

hace una decena de años en Europa, ha ido incrementando el desarrollo de flotación

por aire disuelto en la substitución de sedimentación que se aplicaba anteriormente.

Anonymous. (1996), demostró que la mejor eliminación de hidrocarburos, metales

pesados, compuestos orgánicos de emulsiones de petróleo en agua residual de

petróleo se consigue por electro floculación. Es una técnica imprescindible para

industrias petroquímicas.

Los resultados obtenidos en los ensayos, demuestran que la separación de

hidrocarburos alifáticos polares y aromáticos llega hasta un 65%, y la concentración de

hidrocarburos alcanza valores por debajo de 6-13 mg/l de hidrocarburos.

El proceso de la electrofloculación conduce a una mejor eficiencia de separación con

menos demanda de energía.

Propiedades Valores

Alifático no polar 13 mg/l

Aromático no polar 0,2 mg/l

Alifático polar 6 mg/l

Aromático polar 11 mg/l

pH 6,58 mg/l

Tº C 4º C

Número de partícula 217,000

Tabla 4.1. Propiedades iniciales de emulsiones de petróleo en agua.

Fuente: Electro floculación eliminación de metales pesados y compuestos orgánicos de

emulsiones de petróleo en agua. (1996).


80

Metales Influente ( mg/l) Afluente ( mg/l) Eliminación (%)

Zinc 0,34 0,03 91,2

Hierro 9,1 0,55 94

Plomo 0,2 0,1 50

Cromo 0,02 0,02 0

Cobalto 0,1 0,1 0

Cobre 0,02 0,02 0

Cadmio 0,03 0,03 0

Tabla 4.2. Experimenta 4 en la eliminación de los metales pesados.

Fuente: Electro floculación para la eliminación de, metales pesados y compuestos orgánicos de

emulsiones de petróleo en agua (1996).

Meier, Alan L. y Nikolic. (1995), desarrollaron un nuevo enfoque para el tratamiento

de aguas residuales de refinerías de petróleo, en una planta piloto en Croacia,

utilizando flotación con arena en un clarificador de flotación con aire disuelto,

combinado con floculación, flotación y filtración multicapa, para producir un efluente de

alta calidad.

Así, el efluente de unidad de flotación con arena ha tenido una concentración más bajo

en hidrocarburos, que las aguas de los pozos subterráneos, que suministraban agua

de proceso para refinería.

Durante 5 semanas de ensayos cada muestra de efluente de la unidad contenía

menos de 1 mg/l de hidrocarburos totales.

Antes de emplear la flotación con arena, los efluentes eran tratados por separador API,

en la cual el contenido de hidrocarburos de los efluentes estaba en el rango de 10-60

mg/l.

Brian, By., Reed, E., Patrick, C. (1989), han realizado un estudio para agua residual

de petróleo en una planta piloto ubicado en el oeste de Virginia - EUA, empleando un

proceso de ultrafiltración, seguido de un filtro verde para la eliminación de aceite y

sólidos suspendidos totales. Como se producía una gran cantidad de efluente liquido

aceitoso, decidieron aumentar la planta de tratamiento con objetivo de impedir posibles

contaminaciones en las aguas superficiales y subterráneas.


81

Los autores propusieron un esquema de tratamiento para este tipo de agua: lagunaje,

coagulación-floculación, flotación por aire, ultrafiltración por membrana tubular y filtro

verde.

Los resultados obtenidos, indican que el contenido de aceite y grasa estaba por debajo

de l00 mg/l y sólidos suspendidos totales muy bajo.

Fig 4.1 Esquema de tratamiento de aguas residuales por membrana y filtro verde.

Chen, S. (1999), investigó en una planta piloto de tratamiento de agua residual de

refinería de petróleo para la eliminación de nitrógeno amoniacal, utilizando un proceso

biológico de membrana.

Los resultados obtenidos en el nitrógeno amoniacal, demanda química de oxigeno,

aceite y grasa, nitratos, del efluente tratado estaba por debajo de: (20 mg/l de 〖NH〗4,

50 mg/l de DQO, 5 mg/l de aceite y grasa, y l0 mg/l de nitratos).

Por otra parte, el proceso aplicado presentaba ventajas de tolerancia a puntas de

carga con efecto en desnitrificación. El agua tratada que salía del proceso estaba casi

sin sólidos en suspensión.

Concawe. (1984), sobre 85 refinerías de petróleo, en relación con la cantidad, calidad,

y proceso de tratamiento, demostraron que se mantuvo la tendencia hacia un amplio

tratamiento de los efluentes líquidos durante el periodo de 1981 a 1984. Se ha

reducido al 20 por 100 el número de refinerías, que únicamente utilizaban el sistema

de separación por gravedad API.

Actualmente, se han instalado sistemas de tratamiento biológico en más del 70 por

100 de las refinerías. Por otra parte las encuestas muestran que el 35 por 100 de las

mismas mejoraron su sistema de tratamiento de agua residual. Véase en la tabla 4.3.

Influente

Lagunaje Coagulación y floculación Ultrafiltración Filtro verde

Afluente


82

Año de

encuesta

Número

de

refinerías

que han

informado

sobre

estos

datos

Refinerías equipados con.

Solo separación por

gravedad.

Separación por

gravedad y

tratamiento

avanzado.

Separación por

gravedad,

tratamiento

avanzado y

tratamiento biológico.

Nº (%) Nº (%) Nº (%)

1969 82 51 62 12 15 19 23

1974 112 47 42 21 19 44 39

1978 109 40 37 15 14 54 49

1981 105 31 30 19 18 55 52

1984 85 15 18 8 9 62 73

Tabla 4.3. Sistemas de tratamiento de agua residual en las refinerías de petróleo. (Concawe 1984).

Congram, G. (1976), Proponen un esquema de tratamiento de los efluentes líquidos

de petróleo por un separador API, flotación con aire inducido, regulador (poli

electrolito) como agente aditivo para la eliminación de aceite y sólidos en suspensión,

proceso biológico (Biodisk) para reducir una gran parte de los contaminantes (DQO,

fenoles, y sulfuros) y por último un tratamiento terciario por filtración ( arena y carbón),

elimina DQO, aceite y sólidos en suspensión en los límites establecidos.

Fig. 4.2. Esquema de tratamiento de aguas residuales por filtro arena.

Tyagi, R.D., Tran, F.T., Chowolhury,A. (1993), realizaron pruebas en una planta

piloto de agua residual de refinería de petróleo con los procesos biológicos de fangos

activos y lechos bacterianos para eliminación de los compuestos orgánicos, nitrógeno,

amoniaco, fenol, aceites y grasas y sólidos en suspensión.

Los resultados obtenidos en el sistema de fangos activos eran mejores que en los

lechos bacterianos).

Influente

API Flotación con aire Flotación con aire

Regulador

Biodisco

Afluente

Filtro arena y carbón


83

Elmaleh, S. (1996), utilizó el proceso de tratamiento de agua residual de refino de

petróleo por ultrafiltración de membrana carbosep M9.

Los análisis fueron realizados en una planta piloto en Irán, anteriormente contenía

alrededor de 20 mg/l de hidrocarburos y 30 mg/l de sólidos en suspensión, que salía

del reactor biológico una temperatura de 3 5°C. Posteriormente empleó la membrana

carbosep M9 por ser una barrera total de hidrocarburos a una emulsión sintética,

hecha con crudo Iraní, permitiendo un alto flujo de agua.

Así las nuevas normas de Unión Europea exigen que la calidad de agua residual de

refinería debe contener menos de 5 mg/l de hidrocarburos y menos de 10 mg/l de

sólidos en suspensión.

El autor ha llegado a la conclusión de que para lograr tales normas de la Unión se

debe aplicar el proceso de ultra filtración de membrana carbosep M9, en la cual

produce un efluente libre de hidrocarburos y sólidos en suspensión bajo cualquier

condición operacional.

Fortuny et al. (1994), demostró que si la concentración de fenol supera 1 000 mg/l,

debe aplicarse un pretratamiento previo a la depuración biológica, o a un sistema de

oxidación drástico. Si la concentración de fenol está entre 1 y l0 mg/l, se recomienda

un sistema de extracción líquido-líquido. Si se superan estos límites, propone que se

debe aplicar cada método siguiente:

Si la concentración de fenol es elevada entre 1 - 8 por 100, se debe extraer con

disolventes u oxidar con peróxido de hidrógeno.

Si la concentración de fenol oscila entre 0.1-1 por 100, son adecuados los sistemas de

adsorción con resinas, y la extracción u oxidación con permanganato potasio.

Si la concentración de fenol baja hasta 0,01 por 100, es recomendable la adsorción

con carbón activo y su regeneración con disolvente

Berne, F. (1979), presenta nuevas vías de tratamientos de efluentes líquidos de

petróleo por flotación y filtración

Entre los dos métodos indicados, el proceso físico - químico radica por yuxtaposición

de coagulación con emulsiones a partir de las sales de hierro o sales de aluminio y con

una separación de flóculos formados en los decantadores y en los flotadores.


84

Los dos métodos implican consumos de los reactivos y las mismas cantidades que los

lodos, aunque la flotación favorece la eficacia del espesador

Durante estos últimos años se utilizaron los poli electrolitos catíonicos como

coagulante, lo que ha dado un nuevo progreso a la depuración de aguas residuales de

petróleo.

Por otra parte, se plantea que el tratamiento físico - químico anteriormente estaba

constituido por unidad bastante compleja, consumidora de reactivo de coagulación y

generadora de grandes volúmenes de fangos.

Temperatura Hidrocarburos Materias en

suspensión Sulfuros Procesos

< 50 50 – 100 mg/l

20 – 60 mg/l. < 10 Filtración

50 – 100 mg/l < 10

Filtración o

Flotación

< 50

100 – 250 mg/l

posible emulsión

química 50 – 100 mg/l < 10 - 15

Flotación con

polímeros

cationico o con

coagulante de

aluminio.

>10 - 15

Flotación con

coagulante de

Fe

40 - 100 50 – 1000 mg/l 20 – 50 mg/l < 10 Flujo de

coagulante

Tabla 4.4. Elección de depuración físico-químico de los efluentes líquidos de petroquímica.

Fuente: Revista de industria minera, Instituto de información científica e Técnica, Francia. (1979).

Galil et al. (1988). Han demostrado que grandes volúmenes de aguas residuales con

alta concentración de compuestos fenólicos de orden 15 000 mg/l, pueden causar

grandes problemas en el tratamiento biológico, como alta carga orgánica, e inhibición,

baja concentración de los MLVSS y descarga brusca de agua residual con fenoles

elevados, provocando el aumento de turbidez, decoloración de MLVSS y olores en

aguas residuales.

Para evitar dicho problema es necesario que la carga orgánica no deba exceder de los

0.15 kg DBO/kgMLSS/día.


85

Hamona, M., and Haddad, Al. (1988), han desarrollado nuevas innovaciones de la

tecnología del reactor biológico de bío-capa fija para tratar aguas residuales de

refinerías.

Los ensayos realizados en la planta piloto, estaban comprendidos por cuarto reactores

de tipo biocapa fija, que tenían unos volúmenes netos de 50 litros cada uno.

El autor, inoculó en el desarrollo de los reactores de biocapa fija, con lodos activos

procedentes de una planta piloto de tratamiento de aguas urbanas.

Durante dos semanas, emplearan agua residual de refinería de petróleo proveniente

de unidades de procesos para el reactor. Véase la figura 4.3.

Efectuó ensayos en dos etapas: 1. Sistema de flujo continúa, cuyo objetivo era

estudiar las condiciones de operación. 2. Las características propias del proceso de

biocapa fija que se operaban a una velocidad constante de flujo, utilizando una

corriente de agua residual de refinería de petróleo después de separación por flotación

por aire.

El investigador argumenta que el proceso de biocapa-fija reduce en gran cantidad de

contaminantes como: (DQO, contenido de aceite, sulfuros, fenoles y amonio)

Fig.4.3 Esquema de tratamiento biológico de biocapa fija.

Guida, J.W., Fruge, D.E. (1995), utilizaron un método de prevención anticontaminante

en una planta piloto de refinería de petróleo de Lousiana, con motivo de mejorar los

procesos operativos y de mantenimiento de la planta. Intentaron minimizar el tamaño y

los costes operativos de la planta de tratamiento de aguas residuales, para acoplar a

la normativa actual medioambiental.

Demostraron que la refinería se adapta a las regulaciones presentes y futuras del

medio ambiente en su diseño de la planta de tratamiento de aguas residuales.

Influente

Pretratamiento Flotación por aire Biocapa fija

Afluente


86

Anteriormente, el tratamiento de aguas residuales de la instalación presentaba un alto

coste

Kenawy, F.A., Kandil, M.E. (1997), recomendaron que para mejorar la efectividad de

flujo de agua residual de aceite - agua es necesario utilizar el separador API para la

eliminación de aceite de los efluentes líquidos de refinerías de petróleo.

Los resultados obtenidos demuestran que el separador API tiene un potencial de

recuperar todos las gotitas de aceites superior a 30 micras cuando los platos tienen un

movimiento vibratorio con una inclinación de 60 grado con el eje horizontal separado

0.75 pulgadas.

Los datos obtenidos realizaron en tres corrientes diferentes de agua, la primera de

3000 ppm, segunda de 300 ppm, y la última de 40 ppm.

En el futuro se debe continuar investigado los parámetros que afectan al separador

API tal como: régimen de flujo de agua residual, características hidráulicas e

intensidad de variaciones

Kee. Kean. Chin, (1994), evaluó la eficiencia del proceso de tratamiento de las aguas

residuales de refinería de petróleo en una planta piloto de tratamiento de agua de

Singapur.

Los resultados obtenidos señalan que el API ha separado la mayor parte de los sólidos

sedimentados e hidrocarburos, el aceite residual varió de 680 mg/l a 104 mg/l.

Además trató mediante coagulación química, floculación, y flotación por aire disuelto

que eliminó más de 80% de hidrocarburos y grasas, la demanda química de oxigeno

fue reducida de 970 mg/l hasta 378 mg/l, con un tiempo de retención de 15 días,

mediante un proceso de aireación continua, la relación de DQO/DBO fue alta debido a

la presencia de un alto porcentaje de componentes orgánicos refractarios.

Parámetros Influentes Efluentes

15 días 20 días 30 días

DQO 970 mg/l 378 mg/l 286 mg/l 117 mg/l

DBO 336 mg/l 38 mg/l 22 mg/l 19 mg/l

Aceites y grasas 145 mg/l 47 mg/l 28 mg/l 16 mg/l

Sulfuros 2,72 mg/l 0,82 mg/l 0,59 mg/l 0,43 mg/l

Tabla 4.5 Característica de los efluentes líquidos en lagunas de aireación.


87

Fuente: departamento de ingeniería civil de la universidad nacional de Singapur.

Karakulski, K., Morawski, W.A. (1998), hicieron investigaciones sobre la depuración

de agua residual de petróleo combinando dos procesos: Ultrafiltración por membrana

tubular y Foto catalítico.

Los estudios fueron realizados en una planta piloto de Szczecin - Swinoujscie

(Polonia) en dos fases: uno por procesos de ultra filtración de membranas tubular

hecho de cloruro de polivinilo (PVC), poliacrilonitrico (PAN) y fluoruro de polivinildeino

(PVDF), obteniendo un afluente tratado con un contenido de aceite inferior a 15 mg/l y

una eliminación de DQO en el rango de 92-96%.

En el proceso de foto-catalítico se han realizado dos experimentos: - el primero

usando Dióxido de Titano (K-Tio2) como catalizador para la descomposición completa

de aceite, logrando, después de 2 horas de radiación ultravioleta, un contenido de

aceite de 0,8 mg/l en el afluente tratado.

En el segundo ensayo, aplicando Hidróxido de Potasio (KOH) y Dióxido de Titano

(Tio2) como catalizador, después de 3 horas de radiación ultravioleta, se alcanzó un

contenido de aceite de 0,8 mg/l en el agua residual tratada.

Los autores destacaron que el proceso de fotocalitico es muy efectivo para tratamiento

de agua residual de refinería de petróleo.

Fig.4.4 Esquema de tratamiento de agua residual por ultravioleta.

Matsui et al, (1974), presentaran un esquema de tratamiento de agua residual de

refinería por un separador API para eliminación de aceite, coagulación y floculación

con FeCl3 para romper la emulsión de aceite flotación por aire para eliminación de

floculos, tratamiento biológico por lodos activados con un influente de 480 mg/l

DBO/m3/día, y con un efluente tratada a 30 mg/l de DQO y máximo a 40 mg/l y con un

contenido de aceite de 10 mg/l y máximo 2 mg/l.

Afluente

Influente

Pretratamiento Ultrafiltración Ultravioleta


88

Fig.4.5 Esquema de tratamiento de agua residual por lodos activos.

Sahinde Dermirci y Baki Erdogan. (1998), los autores desarrollaron un estudio sobre

el tratamiento de aguas residuales de refinerías de petróleo de Kirikkale - Turquía,

usando algunos coagulantes como cloruro fénico, sulfato ferroso, sulfato de aluminio y

cal como coadyuvante: arcillas locales.

Los resultados obtenidos muestran que las arcillas locales con un valor de 100 mg/l

mezclado con 100 mg/l de coagulantes eliminan el 90% de demanda química de

oxígeno y la turbidez, por otra parte reduce considerablemente las concentraciones de

metales como magnesio, níquel y zinc. Así usando las arcillas locales no necesita

mayor inversión de capital, para poder tratar estas aguas residuales de refinería,

bastando con alrededor de 50 mil dólares anuales.

Se recomienda un pretratamiento, precipitación (coagulación con sulfato de aluminio

mezclado con arcilla local) y con tratamiento de biopuríficación.

Parámetros Valores medios ( mg/l)

DQO 800

DBO 350

DQO/DBO 2,3

Aceites y grasas 3000

Fenoles 8

Sulfatos 17

Sólidos en suspensión 100

pH 6,5 – 8,5

Tabla 4.6. Características químicas de agua residual de refinería de petróleo de Kirikkale.

Fuente: Wat. Res. Vol. 32, no.11, pp. 4395-3499, 1998.

Arcilla local

100 mg/l

Al2(SO2)4 FeO2 FeSO4 CaO

DQO Turbidez DQO Turbidez DQO Turbidez DQO Turbidez

Samas 61 20 44 12 65 21 65 17

Lodo activado

de Samas

57 11 33 11 52 11 37 13

Influente

API Floculación Flotación con aire Lodos activos

Afluente


89

Cambersian 55 35 23 18 64 32 22 19

Lodo activado

de

Cambersian

53 27 44 22 58 27 48 25

Ceylian 62 33 46 14 60 15 50 12

Lodo activado

de Ceylian

60 30 42 13 57 12 48 11

Hasandede 29 16 17 13 32 17 29 17

Lodo activado

de Hasandede

23 9 14 9 26 11 14 11

Keskin 32 28 37 30 38 34 34 28

Lodo activado

de Keskin

30 25 30 32 25 22 30 29

Tabla 4.7. Valores de DQO y turbidez de agua residual tratada con diferentes coagulantes a 100

mg/l.

Fuente: Departamento de química, de la Universidad de oeste del Midole. Ankara, Turquía 1998.

Siendo:

Parámetro inicial de entrada de DQO 130 ppm y turbidez 35 ppm.

Smith, D.E. (1998 ), desarrolló un estudio en la planta piloto de refinería de petróleo

de Humber-Reino Unido por tratamiento biológico de lodos activados, empezó con

mucho éxitos en dos meses, consiguió una biomasa activa y alcanzó unos parámetros

de calidad de descarga admisibles en 4 semanas de trabajo.

Usando oxigeno puro ha sido completamente justificado por la baja cantidad de lodos

producidos.

El tratamiento de efluente logró mejores resultados bajos las condiciones normales

particularmente con el amonio, alcanzado un efluente de 30 - 50 mg/l de sólidos

suspendidos totales y 20 – 70 mg/l de DBO.

Por otra parte se ha obtenido una reducción significativa de nitrógeno amoniacal desde

niveles de entrada 25 mg/l.

Parámetros Unidades Valor medio Eliminación (%) Concentración

DQO mg/l 65 96 200

NH mg/l < 1 1,2 10

SST mg/l 7 17 30

Tabla 4. 8. Datos finales de descarga durante seis meses.

Fuente: Tratamiento de agua residual de refinería de petróleo del Conoco, 1998.


90

Throop, W.N. (1997), ha realizado un experimento con los efluentes líquidos con un

contenido de fenol de 123 ppm con la adición de 10 mg/l de permanganato de potasio

que permite eliminar el fenol con un tiempo de contacto de 20 minutos por lo tanto con

el permanganato suele complementarse con adsorción, carbón activo y posterior con

cloración.

ÜIker, B.O. (1997), hizo un estudio para eliminar aguas residuales aceitosos reales y

sintética a través de un método de electrocoagulación y electroquímica usando en el

reactor coagulante sulfato de hierro, y aluminio.

La eficacia de eliminación de tal método ha sido del 100% para diferentes

concentraciones iniciales del experimento

El investigador señala que, se puede lograr la estabilización de aceite y emulsión de

agua aplicando la electrocoagulación para quitar los aceites del agua residual

Mahendraker, V. (1996), estudió para evaluar y comparar la biodegradación aeróbica

de aguas residuales urbanas y aguas residuales de refinería de petróleo por

respirometría antes del separador API, para tal estudio, utilizaron relaciones altas de

substratos iniciales para sembrar proporciones de la biomasa de 20 y 15 para

aumentar las condiciones de crecimiento.

Así, cada muestra de agua residual se diluyó en 5 concentraciones y el oxigeno

utilizado se registraba hasta el comienzo de la fase endógena, además los datos del

consumo de oxigeno se analizaron con la formula de Mónod y Haldane.

Los resultados obtenidos, señalan que el agua residual de refinería fue más inhibitoria

que las aguas residuales urbana.

Indicó que en la muestra RFWW1B, el valor de consumo de oxigeno ha sido bajo y las

curvas de crecimiento fueron por debajo de 60% debido a alta concentración de

fenoles y la muestra RFWW2B, el consumo de oxigeno, la curva de crecimiento fue

bien definido y la actividad metabólica mas pronunciado con un consumo de oxigeno,

comparable al de agua residual urbana, la muestra RFWW1B, ha sido la más

inhibitoria del consumo de oxigeno.


91

Muestras Números Eliminación (%) Tiempo de

ensayo por

horas

Valor máximo de

consumo de

oxigeno mg/l

MWW 1 1 R5 100 24 8,5

RFWW 1B 3 R2 40 30 2,2

RFWW 2B 4 R6 100 48 7,0

Tabla 4.9. Comparación del consumo máximo de oxigeno del agua residual de refinería de petróleo y

agua residual urbana.

Fuente: Water quality res. J. Canadá, 1996

Siendo:

MWW: Agua residual urbana.

RFWW: Agua residual de refinería.

Zubarev, S.V. (1990), propone un método de membrana por osmosis inversa para

depuración de agua residual de refinería de petróleo. El esquema de proceso del

trabajo está constituido por lagunaje, tratamiento biológico, ultrafiltración, osmosis

inversa.

Yoshihiro, S., Toshiroh, M. (2005). .examinaron un nuevo método para la eliminación

de aceite emulsionado de agua por coagulación y separación de espuma usando

policloruro de aluminio y la caseína de la leche.

Beychock, (1998), examinó en detalle tres métodos de tratamiento en la planta.

Separador API, tratamiento secundario y también incluyó un capítulo dedicado a datos

de coste.

Laffly, (1989), estudió la contaminación del agua residual por toxicidad procedente de

una refinería de petróleo de Estados Unidos de América, puesto que las leyes

ordinarias en USA, enfatizan en toxicidad para poder establecer límites en descargas

directas y son aplicables a pretratamiento a descargas indirectas.

El departamento de interior de los Estados Unidos de América, (l967), considera que

los métodos de tratamientos de vertidos que son aplicados en las refinerías de

petróleo se pueden dividir en cinco tipos: - Físico, - Químico, - Biológico, -Terciarios y

por último métodos especiales.

Según Serna Murillo, J. A., (2009), consideró en su tesis de doctoral sobre

acondicionamiento ambiental y sostenibilidad en la prospecciónes petrolíferas, la


92

comparación con el proceso de oxidación avanzada con un proceso que incluya la

adición de un gente químico o coagulante, así como la combinación de ambos.

Las propuestas que plantea, la oxidación avanzada presenta los mejores resultados

sobre todos, si el agua presenta altas concentraciones de DQO, fenoles y metales

pesados.

Los resultados de los ensayos realizados muestran que es posible optimizar el

proceso de oxidación avanzada en la relación del porcentaje que se requiera remover

de contaminantes orgánicos previo a estudios de viabilidad.

La oxidación avanzada sigue siendo un tratamiento poco utilizado y sin embargo

presenta ciertas ventajas con respecto a otras alternativas de tratamiento para aguas

con estas características como:

- El uso de peróxido de hidrógeno incrementa de una manera notoria la

velocidad de degradación del fenol.

- El contenido inicial de peróxido de hidrógeno es proporcional a la velocidad de

degradación de los compuestos orgánicos de las mezclas evaluadas.

- Transforman y destruyen químicamente el contaminante hasta la

mineralización.

Rodrigues, M. (2013). En su estudio investigó la influencia de las variables de tiempo,

temperatura y agitación de DQO, en el proceso de flotación y luego las variables de

tiempo y la agitación de DOQ en el proceso de absorción. Los resultados obtenidos en

los ensayos demuestran que el proceso de flotación obtuvo una reducción de DQO

de 75% y de aceites y grasas una reducción de 51%, en cuanto al proceso de

absorción alcanzó una reducción de DQO mayor que 50%, y aceites y grasas de 58%

de reducción.

d. Reducción porcentual de aguas residuales de una instalación petrolera.

Parámetros Separador API

(%)

Flotación con

aire (%)

Floculación y

coagulación (%)

Electrofloculación

(%)

DBO 35 60 70 -

Sólidos en

suspensión

50 - 90 50 - 90 -

Fenoles 0 0 0 -


93

Aceites y grasas - - 90 -

Turbidez - - 93 -

Zinc - - - 91,2

Plomo - - - 50

Hierro - - - 94

Tabla 4.10 Tratamiento Primario (Beychock, 1973).

Parámetros Fangos activos (%)

DBO 70 - 95

DQO 30 - 70

Sólidos en suspensión 60 - 85

Fenoles 65 - 85

Sulfuros 65 - 99

Aceites y grasas 75

Cianuros 90

Turbidez 85

Tabla 4.11 Rendimientos hasta la salida de un proceso (Beychock, 1973).

Parámetros Carbón activo (%) Ozonización (%)

DBO 50 - 90 50 - 90

Fenoles 80 - 99 80 - 99

Sulfuros 80 - 99 80 - 99

Tabla 4.12 Rendimientos a la salida de un tratamiento terciario(Beychock, 1973).

e. Reducción de contaminación en un tratamiento primario

El proceso de separación API sobre las aguas residuales del petróleo, reduce la DBO

hasta el 35 % y los fenoles 0 %, sin embargos los valores obtenidos no se aproximan a

los valores máximos permitidos en la norma vigente de los vertidos, porque

comparando los valores de las tablas de los efluentes de agua bruta de petróleo, y de

las aguas depuradas del mismo, el proceso no es eficaz para alcanzar la reducción

necesaria, por tanto es necesario un tratamiento secundario para alcanzar los valores

límites requeridos.


94

f. Reducción de la contaminación en procesos de flotación

El proceso de flotación con aire, en los efluentes líquidos de petróleo reduce la DBO

hasta el 60 % y los sólidos en suspensión hasta el 50 - 90 %, este proceso no es

eficaz para este tipo de aguas, ya que los resultados no alcanzaron los valores límites

admisibles de los vertidos para el cauce receptor, siendo necesario acudir a procesos

de tratamiento biológicos.

Mediante el proceso de floculación y coagulación, se permite reducir DBO hasta el 10 -

70%, los Sólidos en Suspensión el 50 - 90 %, Aceites y grasas el 90% y Turbidez

hasta 93 % tabla 4.32. Se observa que los resultados no fueron satisfactorios, por no

alcanzar los valores límites permitidos de los vertidos, por tanto es necesario un

proceso secundario para garantizar las condiciones de vertido exigidas.

g. Reducción de la contaminación con un tratamiento biológico

El proceso de lodos activos puede lograr los valores límites de concentración, por

debajo de los admisibles para las aguas residuales del petróleo. Este proceso reduce

la DBO del 70 - 95 %, la DQO del 30 al 70 %, los Sólidos en Suspensión del 60 - 85 %,

fenoles de 65 - 99 %. Los Sulfuros del 90 - 95 %, Aceites y grasas hasta el 75 %,

Cianuros hasta el 90% Turbidez hasta el 85 %, se observa que este proceso es muy

eficaz para tratamiento de aguas residuales de petróleo.

El proceso de los fangos activados es muy eficaz para la eliminación de materia

orgánica.

h. Reducción de la contaminación con tratamiento terciario.

En el tratamiento de aguas residuales de refinería del petróleo, incluido procesos de

carbón activo y ozonización, en las cuales se destaca el proceso de carbón activo,

reducen la DBO al 50 90 %, fenoles y sulfuros al 80 - 99 %, se llega a la conclusión,

que este proceso de carbón activo es muy eficaz, logra alcanzar los valores límites

permitidos en las norma de vertidos.

El proceso de electrofloculación en los efluentes líquidos de petróleo, reduce los

metales pesados como: Zinc 91.2%, plomo 50% y el hierro hasta 94%, tabla 4.32, por


95

tanto es muy eficaz para la eliminación de los metales pesados, hidrocarburos y

compuestos orgánicos de emulsiones de petróleo en aguas residuales.

4.3.2. Características de los vertidos de la industria del petróleo.

Este apartado trata de los efluentes líquidos procedentes del conjunto de los procesos

de la planta. Presentan un grado de contaminación alta, como indica la tabla 4.13.

Parámetros Valor máximo Valor medio Valor mínimo

DBO 600 mg/l 300 mg/l 250 mg/l

DQO 700 mg/l 400 mg/l 350 mg/l

Aceites y grasas 500 mg/l 300 mg/l

pH 9,5 7,5 6,5

Fenoles 25 mg/l 20 mg/l

Amoniaco 395 mg/l 262 mg/l 70 mg/l

Sòlidos disuelto total 700 mg/l 500 mg/l 400 mg/l

Zinc 1,8 mg/l 0,1 mg/l 0,04 mg/l

Cianuros 40,2 mg/l 0,18 mg/l 0,01 mg/l

Cloruros 712 mg/l 176 mg/l 57 mg/l

Fosfatos totales 50 mg/l 30 mg/l 20 mg/l

Temperatura 40 º C 35 º C 30 º C

Sulfuros 50 mg/l 30 mg/l 25 mg/l

Sólidos en

suspensión 3000 mg/l

1000 mg/l 450 mg/l

Mercaptanos 10 mg/l 10 mg/l

Cromatos 0,1 mg/l 0,5 mg/l 0,05 mg/l

Tabla 4.13. Aguas residuales brutas de refinerías de petróleo, (Nemerow, 1977 y A.I.S.A)

Parámetro Valor máximo Valor minino

DBO 600 mg/ l 487 mg/l

DQO 1300 mg/l -

Sólidos en Suspensión 3000 mg/l 1000 mg/l

Temperatura 35º C 30 º C

Conductividad 5000 mg/l 4000 mg/l

Nitrógeno amoniacal 395 mg/l 262 mg/l

Sulfuros 325 mg/l 215 mg/l

Aceites y grasas 1500 mg/l -

Tabla 4.14. Valores máximos y mínimos del influentes de tratamientos de las aguas del proceso de

refinería de petróleo del Petronor, Vizcaya – España.


96

En cuanto a conductividad, sólidos en suspensión, y cloruros se aprecia que sus

valores son altos y un alto contenido de sales en las aguas del proceso de Petronor.

4.4. COMPARACIÓN TÉCNICA DE LOS DISTINTOS SISTEMAS.

El sistema de flotación con aire es más sencillo, ya que su coste de instalación y

operación son más bajos que los de floculación-coagulación, necesita adición de

reactivos, mezclas rápidas, y lentas, y separación por sedimentación lámelar.

Mientras que el separador API, presenta los menores costes de instalación y

operación, aunque su eficacia siendo menor que en los otros casos considerados

Tabla 4.14.

Si se va a realizar el tratamiento biológico, no es necesario aplicar la separación API.

El tratamiento biológico puede eliminarse realizado un tratamiento primario intenso a

base coagulación-floculación y decantación, y con tratamiento terciario de carbón

activo u ozonización ya que ambos presentan rendimientos análogos.

Se aconseja utilizar la electrofloculación en presencia de cantidades importante de

metales pesados, como es frecuente en las aguas residuales de las industrias

petroquímicas. Por contra la electrofloculación apenas reduce materia orgánica.

El proceso de electrofloculación de los efluentes líquidos del petróleo es necesario si

hubiese metales pesados, previo al tratamiento biológico.

Procesos Flotantes

(%)

DBO (%) DQO (%) Fenoles

(%)

Plomo

(%)

Cianuros

(%)

API 0 35 0

Flotación 50 - 90 60 0

Floculación 93 70 0

Electrofloculación 50

Lodos activos 75 70 - 95 30 - 70 65 - 85 90

Carbón activo 50 - 90 80 - 99

Ozonización 50 - 90 80 - 99

Tabla 4.15 Condiciones de rendimiento de distintos técnicas de tratamientos para la eliminación de

los Contaminantes en las aguas residuales del Petróleo.

Por otra parte, esta tabla indica los elementos más características de las refinerías de

petróleo o industrias petroquímicas, que se considera como peligrosos.


97

4.5. REUTILIZACIÓN DE AGUA RESIDUAL DE REFINERÍAS DE PETRÓLEO.

La reutilización de agua residual tratada es importante para optimizar los costos de

tratamientos de los efluentes contaminados y la disminución de agua a tratar.

Ozair, Aziz., (1995). expone un experimento de reutilización de agua residual tratada

de una refinería de petróleo de Mathura - India, en un campo de cultivo de cereales en

la base de crecimiento, rendimiento y calidad de granos de cereales.

Señala que el suelo regado con este tipo de agua tratada de refino no presenta

influencia significativa en los cambios de pH, carbono orgánico totales, calcio, sales

solubles, capacidad de intercambio catiónico y R.A.Z.

El investigador propone que la reutilización de agua residual de refino de petróleo

para regadío mejora los cultivos de cereales.

Los resultados obtenidos, entre las aguas subterráneas y aguas residuales tratadas

de refino de petróleo muestran casi los mismos resultados aproximadamente en el

90%, solo se nota una pequeña diferencia en sodio bicarbonato y sales. Véase en la

tabla 4.16.

Mijaylova, N. (2007), definó y desarrolló el mejor sistema de tratamiento de las aguas

congénitas que permite obtener un efluente con la calidad adecuada para su

aprovechamiento en los pozos de inyección. La característica del agua congénita

presentó un alto contenido de cloruros y de sodio.

Elementos

Agua subterránea Agua tratada de refinería

En el suelo Después de

estriado En el suelo

Después de

estriado

pH 7,6 7,8 7,9 8,3

C.O.T. (%) 1,18 1,26 1,19 1,43

Conductividad

eléctrica (ds/m)

0,37 0,41 0,43 0,49

Fosforo kg/ha 13,36 9,12 13,62 10

Potasio. 8 9 9 11

Nitrógeno kg/ha 214,52 118,20 123,56 121

Sodio. (mg/l) 19 24,66 18 39

Calcio. (mg/l) 29,64 28,66 30,63 26,44

Magnesio. (mg/l) 16,73 12,94 19,54 16,56


98

C.I.C (meq/100

mg suelo)

2,54 2,23 2,67 2,83

Sulfatos.(mg/l) 13,14 11,66 16,86 15,68

Cloruros.(mg/l) 88 94 106 126

Bicarbonato. 122 104 129 122

Carbonato. ND ND ND ND

S.S.T.(mg/l) 860 866 934 928

S.A.R 0,69 0,95 0,62 1,45

E.S.P. 5,52 10,13 5,59 12,24

Tabla 4.16. Características física-química de suelo del regadío con agua subterránea y aguas

residuales de refinerías antes y después.

Fuente: Journal. Environment, SCI. Health, A 30 (4), 735 - 751 (1995).

Siendo:

C.I.C: Capacidad de intercambio cationico (meq/100 mg suelo).

ND: Todas las determinaciones están expresado en mg/l en extracto de 1 mg de suelo

y 5 litros de agua (1: 5).

Igbal Ahmad, S. Hayat, A. Ahmad, A. Inam and Samiullah. (2005), investigaron en

las características químicas contenidos en metales pesados y las características

microbiológicas del suelo regado con efluentes de la refinería de Mathura-India, se

compararon con suelo que recibe agua fresca o potable. En este campo se utiliza para

cultivar diferentes cultivos temporales durante todo el año. En los últimos 15 años, las

características del suelo anteriores no cambiaron de forma significativa en la respuesta

a la aplicación de efluentes, sin embargo, una acumulación no significativa deciertos

metales pesados en el suelo se observó de mismo modo, las poblaciones microbianas

y la diversidad no afectaron significativamente, por lo tanto, se sugirió que la refinerías

de petróleo del efluente tratado adecuadamente puede usarse de manera segura

como un regadío a los campos agrícolas. Sin embargo, el seguimiento del estado de

salud del suelo es necesario para la aplicación a largo plazo.

L, Zbontar (2000). con respecto a la minimización de la producción de aguas

residuales de refino y generación para la utilización, se realizaron análisis de corriente

de agua residual de refinería de petróleo y complejos petroquímicos, midieron

caudales, temperaturas, pH, contenido contaminantes.


99

- Viendo las características de las mismas, se establecieron las siguientes

conclusiones

- Posibilidad de reducir el consumo del agua de entrada en los procesos,

reduciendo la carga de sistema de tratamiento y prolongando su tiempo de

retención al 7% de toda agua gastada, considerando la fracción de tiempo del

trabajo a 335 días por años y una relación de formaldehido (4:1 o 80%)

- El periodo de amortización deseado en las plantas petroquímicas sería de 6

meses con un ahorro de 27.630 dólares.

- El periodo de amortización propuesta en la planta de refinería de petróleo seria

de 11 días con ahorro anual de 15.500 dólares.

- En un futuro próximo el precio de agua de entrada y las restricciones en la

expansión del uso de agua y regeneración de agua residual puede ser

minimizado por su uso y regeneración.

- Aunque la reutilización del agua representa un gran beneficio, no es simple

lograr en la práctica una calidad adecuada.

De Bustamante, I. et al. (2010), investigaron sobre la implicación de reutilizar las

aguas residuales procedentes de las estaciones depuradoras de aguas residuales

urbanas en tres zonas de España.

En Andalucía, donde el agua regenerada se aplica a filtro verdes y riego de cultivo

para la obtención de biodiesel.

En Canarias se utilizaran para riego de campos de golf y en Cataluña, donde el agua

es inyectada para generar una barrera hidráulica contra la intrusión marina del

acuífero.

Susan, B., Arumugan, K. (1996-2000), llevaron a cabo un estudio sobre la aplicación

de afluentes urbanos depurados en tierras forestales para reponer las aguas

subterráneas sometidas a un tratamiento secundario, y se rociaron en tres zonas

forestales diferentes: zona de robles (quercus spp), zona de plantación de pinos rojos

(Pinus resinosa) y zona de poco densa de abeto blanco (Picea glauca).


100

Los resultados obtenidos indicaron que: - regando los bosques con el afluente en

cantidades de 2,5 cm /ha por semana durante un año quedaron en el suelo el

nitrógeno, el fosforo y otros componentes del agua filtrada en la cual resultó de calidad

potable, - Aplicando una cantidad de 15 000 m3/ha por semana durante un año, el 95

% del afluente aplicado se acumuló en el embalse del agua freática, y por último, los

nutrientes del afluente causaron un aumento del crecimiento del árbol ( medido por el

diámetro de un 80 a 186 por ciento.

Los resultados de la investigación demostraron que los afluentes urbanos tratados se

pueden reciclar mediante ecosistemas forestales para depurar el agua residual al agua

potable, reponer las reservas freáticas y aumentar el crecimiento de los árboles.

4.5.1. Condicionantes para devolver los vertidos a los cauces de agua.

La depuración de las aguas residuales de refinerías del petróleo es una tarea

imprescindible en la industria petroquímica para evitar la contaminación de los cauces

receptores como puede contemplarse en las tablas, que se incorporan a continuación.

Parámetros Límite máximo Límite mínimo

DBO 40 mg/l 20 mg/l

DQO 160 mg/l 80 mg/l

pH 6,5 – 9,5 6 – 9

Hidrocarburos 5 mg/l 0,5 mg/l

Sólidos en suspensión 80 mg/l 20 mg/l

Materias sediméntales - 0,5 mg/l

Sólidos gruesos ausentes ausentes

Fenoles 1 mg/l 0,5 mg/l

Temperaturas 40º C 30º C

Detergentes 2 mg/l 0,1 mg/l

Tabla 4.17. Valores límites de vertidos a los ríos, ( Nemerow, N. 1977).

Se recomienda que las industrias del petróleo desarrollen políticas y programas

medioambientales de los vertidos, implementen un sistema adecuado de tratamiento

de los efluentes líquidos de las refinerías de petróleo, debiendo verter sus aguas

cuando estén siempre libres de aceites y grasas, metales pesados y otras sustancias

contaminantes.

Las condiciones reales a conseguir alcanzar por los vertidos de la industria del

petróleo sobre los cauces superficiales, y ríos en concreto, vienen determinadas por


101

las normativas que definen los límites de vertidos y por las normativas que definen la

calidad de las aguas en función de los usos de las aguas de los cauces receptores.

Parámetros Unidad Clase 3 ó Tipo 3

pH - 5,5 – 9,5

Sólidos en suspensión mg/l 80

DBO mg/ll 40

DQO mg/l 160

Temperatura ºC 30

Materias sedimentables mg/l 0,5

Color Inapreciable Inapreciable

Aluminio mg/l 1

Arsénico mg/ll 0,5

Bario mg/l 20

Boro mg/l 2

Cadmio mg/l 0,1

Cromo mg/l 2

Hierro mg/l 0,2

Manganeso mg/l 2

Níquel mg/l 2

Mercurio mg/l 0,05

Plomo mg/l 0,2

Selenio mg/l 0,03

Estaño mg/l 10

Cobre mg/l 0,2

Zinc mg/l 3

Cianuros mg/l 0,5

Cloruros mg/l 2

Sulfatos mg/l 2

Sulfuros mg/l 1

Fluoruros mg/l 6

Fósforo total mg/l 10

Amoniaco mg/l 15

Nitrógeno nítrico mg/l 10

Aceites y grasas mg/l 20

Fenoles mg/l 0,5

Aldehídos mg/l 1

Detergentes mg/l 2

Tabla 4.18. Definición de los valores limites de vertidos como minino que deben considerarse

(Reglamento de dominio hidráulico, Aurelio Hernandez Muñoz,1986).


102

La tabla 4.18, contempla los parámetros característicos que se deben considerar como

mínimo en la estima del tratamiento de vertidos, ya que los vertidos de la industria del

petróleo se incluyen en la clase 3, para poder cumplir las normativas de los vertidos a

los cauces receptores.

Es conveniente prestar atención a la tabla 4.18, que muestra los metales pesados que

presentan valores límites muy estricto, por ser más tóxicos, destacándose, (fenoles,

cianuros, cobre, selenio plomo, mercurio y arsénico) en relación con otros metales

que figuran en la tabla 4.18, arriba indicada.

Las aguas residuales de la industria del petróleo necesitan un tratamiento más

enérgico que las aguas residuales urbanas.

Las aguas residuales de la industria del petróleo deben cumplir las condiciones

exigidas en función de usos, que incluyen para alimentación, baño, vida de los peces,

y riego. Sirve como base de las normativas vigentes en España.

Parámetros Unidad

Alimentación Baño Peces Riego

Valor limite

admitido

A3

Valor

limite

admitido

Valor limite admitido Valor

limite

admitido Salomón Ciprinidos

pH - 5,5 - 9 6 - 9 6 – 9 ( I ) 6 – 9 ( I )

S.S. mg/l < 25 ( G ) < 25 ( I ) 500

Temperatura mg/ll 22 ( G ) 21,5 ( I ) 28 ( I )

DBO mg/l 7 ( G ) < 3 (G) < 6 ( G)

DQO mg/l 30 ( G )

Nitratos mg/l 50 ( I )

<0,01 G) <0,03

(G)

fluoruros mg/l 0,7 –1,7 ( G ) 1

Aceites y grasa mg/l 0,3

Cloruros mg/ll 200 ( G )

Sulfuros mg/l 150 ( G ) 1

Sulfatos mg/l 2 ( G )

Amoniaco mg/l 0,5 ( G ) <0,04

(G) < 0,2 (G )

Hidrocarburos mg/l 0,5 ( G ) 3 ( I ) 3 ( I )

Fenoles mg/l - 0,005 2 ( I ) 2 ( I )

Hierro mg/l 1 ( G ) 5


103

Manganeso mg/l 1 ( G ) 0,2

Cobre mg/l 1 ( G ) <0,04

(G)

< 0,04 (G) 0,2

Zinc mg/l 1 ( G ) < 0,3 ( I ) < 1,0 ( I 2

Boro mg/l 1 ( G ) 0,75

Berilio mg/l 0,1

Cobalto mg/l 0,05

Níquel mg/l 0,2

Arsénico mg/l 0,05 ( G ) 0,1

Cadmio mg/l 0,0001 ( I ) 0,01

Cromo total mg/l 0,05 0,1

Plomo mg/l 0,05 ( I ) 0,5

Selenio mg/l 0,01 ( I ) 0,02

Mercurio mg/l 0,0005 ( G)

Bario mg/l 0,0005 ( G)

Cianuros mg/l 0,06 ( I)

Fosfatos mg/l 0,7 ( G) 0,2 0,4

Oxigeno

disuelto mg/l 30 ( G) 80 - 120

100 % >

7 (G)

100 % > 5

(G) 3

Nitrógeno

kijedea NO3

excluido

mg/l 3 ( G)

Tabla 4.19. Normativas aplicables en la calidad de las aguas en función de los usos, según

directivas europeas, ( Libro de Depuración de agua residual, Aurelio Hernández Muñoz)

Siendo:

(G) = Valor límite guía orientativo de calidad.

(I) = Valor límite imperativo.

A3 = Tratamiento avanzado físico, químico y desinfección.

Para verter al cauce receptor las aguas residuales de la industria del petróleo son

necesarios tratamientos específicos, para alcanzar los valores límites de calidad de

agua en función de su uso, y los objetivos establecidos dentro de las normas vigentes.

Por otro lado, en la tabla 4.19, se observa que los metales pesados tóxicos (cadmio,

cromo, arsénico, níquel, mercurio, plomo, selenio, cobre, y zinc), sus valores límites

son inferiores a 3 mg/l.

En relación con los vertidos al mar, deben observarse unas condiciones tales como

las que se muestran en la tabla 4.19.


104

Parámetros Límite máximo

DBO 100 mg/l

DQO 300 mg/l

pH 5,5 – 9

Hidrocarburos clorados 0,02 mg/l

Aceites y grasas 20 mg/l

Compuestos fenolicos 5 mg/l

Temperatura 45 ºC

Sólidos disueltos totales 100 mg/l

Nitrógeno - amoniacal 50 mg/l

Fluoruros 15 mg/l

Selenio 0,05 mg/l

Arsénico 0,2 mg/l

Sulfuros 5 mg/l

Cianuros 0,2 mg/l

Zinc 5 mg/l

Níquel 0,5 mg/l

Mercurios 0,01 mg/l

Cadmio 2 mg/l

Cromo 1 mg/l

Plomo 1 mg/l

Cobre 3 mg/l

Tabla 4.20. Valores limites de vertidos al mar, (Ross, 1979)

Si circunstancialmente una industria de este tipo vertiese sobre una red de

Alcantarillado urbano, precisaría autorización municipal, las condiciones orientativas

serian las definidas en la tabla 4.20.

Parámetros Límite máximo

DBO 500 mg/l

DQO 750 mg/l

Sólidos en suspensión 600 mg/l (b)

Sólidos disuelto totales 2,100 mg/l (b)

pH 5,5 - 9

Temperatura 45 ºC


Compuestos fenolicos 5,0 mg/l

Cianuros 2,0 mg/l

Cromo hexavalentes 2,0 mg/l


105

Cobre 3,0 mg/l

Plomo 1,0 mg/l

Níquel 2,0 mg/l

Zinc 15 mg/l

Cloruros 600 mg/l

Boro 2 mg/l

Sulfatos 1000 mg/l

Sodio 60 mg/l

Nitrógeno – amoniacal 50 mg/l

Tabla 4.21. Valores límites de vertidos la red de alcantarillado, (Nemerow, 1977).

Observaciones:

(a): Sujeto a la revisión por las autoridades locales.

(b): Revisable a 750 por autoridad local.

*: Estas normas sólo son posibles de aplicar, realizando el tratamiento de las

aguas residuales vertidas en tierras de cultivo.

4.5.2. Normativa de calidad de los efluentes líquidos de refinerías

Samaniego, S., Marco, V. (2007), publicaron que debido a la contaminación global a

causa del desarrollo industrial, se han presenciado efectos y cambios en el clima , en

el aire, en el suelo, en el agua , que afecta directa e indirectamente a los seres vivos

del planeta, incluyendo al hombre, que evita seguir contribuyendo al problema de la

contaminación global en la actualidad, se creó la Norma Internacional ISO 14001, la

misma que especifica los requisitos mínimos para un sistema de gestión ambiental

adecuado y por otra parte ha cobrado gran revelancia el control de los riesgos

laborales que tienen todas las industrias y organización para sus operadores. La

Norma Internacional OHSAS-18001, establece los requisitos minimos para la gestión

de riesgo en materia de seguridad y salud ocupacionales-SSO y a la vez busca

mejorar el desempeño de las empresas.

4.6. Normativa Española.

Dentro de la legislación española, conviene destacar:

- Parámetros característicos que se deben considerarse como mínimo en la

estima del tratamiento de vertidos, según el Real decreto -606- 23/05/2003, por


106

el que se modifica el Real Decreto 849/1986, de 11 de abril, por el que se

aprueba el reglamento del dominio público hidráulico, que desarrollan los títulos

preliminares, I, IV, V, VI, y VII de la ley 29/1985, de 2 de Agosto, de aguas.

Disposición: 606; Fecha Disposición: 23/03/2003; N. Boletín: 135; Fecha

Boletín: 06/06/2003.

- Orden 29 de abril de 1977, se regula las características de los efluentes y su

tratamiento. El Real Decreto 258/89, establece la normativa sobre vertidos de

sustancias peligrosas desde tierra al mar.

- Reglamento de seguridad de refinería de petróleo y parques de

almacenamiento de productos petrolíferos de 3/12/75.

- Orden de 30 de diciembre de 1977, con prohibición de los vertidos de

hidrocarburos.

- Orden de 1 de junio de 1963, para prevenir y combatir la contaminación por

hidrocarburos, relativa a determinadas empresas, se complementa con

ordenes de 27 de mayo de 1967, de 21 de agosto de 1967 y de 27 de mayo de

1971, se dispone que se instalarán equipos de vigilancia y depuración en estas

empresas: refinerías de petróleo, suministradores de fuel - oil y gasoil pesado-

astilleros y factorías que reparen petroleros.

- En 1962, por orden de 12 de junio, se creo la Comisión Nacional para evitar la

contaminación del mar por hidrocarburos.

- Ley de costas 22/88 del 28 de julio, establece las condiciones generales en los

que la administración conceda la autorización de vertido.

- Orden de 23 de diciembre de 1986 (Min. de Obras Públicas y Urbanismo), por

la que se dictan normas complementarias en relación con la autorización de

vertidos de aguas residuales.

- Real decreto 484/1995, de 7 de Abril, sobre medidas de regularización y control

de vertidos (BOE núm. 95, de 21 de Abril de 1995; Rectificado, BOE núm.114,

de 13 de Mayo de 1995.


107

- Orden 16/07/1987. Por la que se regulan las empresas colaboradoras de los

organismos de cuenca en materia de control de vertidos de aguas residuales

fecha. Disposición: 16/07/1987; N Boletín: 185; Fecha Boletín: 04/ 08/ 1987.

.

- Real decreto 258/1989, de 10 de Marzo, por el que se establece la normativa

general sobre vertidos de sustancias peligrosas desde tierra al mar.

- Real decreto 418/1968, de 9 de Marzo, sobre el régimen de autorización de las

refinerías de petróleos (B.O.E de 11 de Marzo). Derogado por la Ley 34/1992,

de 22 de Diciembre.

- Orden del 13 de julio de 1993, Ministerio. O. Pública y transporte, sobre

instrucción para el proyecto de conducción de vertidos desde tierra al mar.

- Real decreto 896/1986, de 21 de Marzo, por el que se modifica el artículo 9 del

reglamento de seguridad de refinerías de petróleo y parques de

almacenamiento de productos petrolíferos (B.O.E. de 9 de Mayo). Derogado

por Real decreto 2085/1994, de 20 de octubre.

- Real decreto 2085/1994, de 20 de octubre, por el que se aprueba el reglamento

de instalaciones petrolíferas (B.O.E. de 27 de Enero 1995).

Parámetros Unidad de

medida

Concentración a no sobrepasar en más del:

50 % de muestras 10 % de muestras

Grasas y aceites mg/l 1,0 2,0

Toxicidad Ut 7,5 10,0

Turbidez Ust 50,0 75,0

pH 6 - 9 6 - 9

Cadmio mg/l 0,5 1,0

Cromo total mg/l 1,5 3,0

Cobre mg/l 0,5 1,0

Plomo mg/l 7,5 15,0

Mercurio mg/l 0,05 0,10

Níquel mg/l 5,5 11,0

Plata mg/l 0,025 0,05

zinc mg/l 3,5 7,0

Arsénico mg/l 3,0 6,0


108

Cianuros mg/l 5,0 10

Cloro residual total mg/l 1,0 2,0

Compuestos fenolicos mg/l 0,5 1,0

Nitrógeno - amoniacal mg/l 40,0 60,0

Hidrocarburos colorados mg/l 0,003 0,006

Tabla 4.22. Valores límites de los efluentes líquidos de petróleo.

Fuente: Sistema de medio ambiente, contaminación de las aguas, (Revista 1997).

- UNE-EN-ISO 2029-1990, Para determinar el contenido de agua en petróleo

crudo por método de destilación.

- UNE 77-035-83, Método de análisis de agua en vertidos industriales para la

determinación de acidez, eficacia en los procesos de tratamiento de aguas.

- Norma DIN 38409 Hl8, Análisis de aceite en aguas por infrarrojos, consiste en

la extracción del aceite existente en la muestra de agua empleando un

disolvente halocarbonado.

- Norma 4500D del Standard Methods, que garantiza para determinar la

concentración del ion cloruro en cualquier tipo de aguas que estén libres de los

componentes que interfieran con las medidas potenciométricas en mV.

- Norma (ASTM D 1067/02), consiste para determinar la acidez o alcalinidad de

todos los tipos de agua.

- Norma.4500-CNE. (20 edición), Métodos estándar para el análisis de aguas y

aguas residuales. Cianuros por colorimetría. , Se eliminan o reducen el CN por

destilación.

- Norma (RR-442/03), describe el procedimiento para la determinación de

sulfuros y mercaptanos, en el rango de 0,5 a >1000 ppm en cáusticos y aguas

de refinería.

- Norma 8507 de HACH para el espectrofotómetro DR/2000, Determina el

contenido en nitratos de aguas potables y aguas de desechos industriales que

estén libres de componentes que interfieran con las medidas de absorbancia

obtenidas por espectrofotometría.


109

- Norma 2540 D del Standard Methods, determina el contenido de sólidos en

suspensión que queda en un filtro inferior a 2Ltm de porosidad ( 0,7 o 0,45 um),

después de secado a 103 - 105°C, de una muestra de agua potable o agua de

desechos industriales.

- Norma de 2540 B del Standard Methods, determinar el contenido de sólidos

que queda en un recipiente después de la evaporación de una muestra de

agua potable o agua de desechos industriales.

- Norma de HP 8452ª, que determina el contenido de sulfato en el agua.

- Norma 4500-H A y B del Standard Methods (20 TH) que se basa en la

aplicación a todos los pH.

- Norma 4500- G. Amoniaco en aguas y aguas residuales por el Fenóxidu

principio consiste que el fenol alcalino y el hipoclorito reaccionan con el

amoniaco par dar azul de indofenol, proporcional a la concentración de

amoniaco. El color azul se intensifica con nitroprusida sódica.

- Norma de ASTM D 1426/03, determina el nitrógeno amoniacal en agua.

- Norma 8171 de HACH para el espectrofotómetro DRI2000, determina el

contenido en nitratos de aguas potables y aguas de desechos industriales que

estén libres de componentes que interfieran con las medidas de absorbancia

obtenidas por espectrofotometría.

- Norma 4500-P E de Standard Methods determina el contenido en orto-fosfato

como (PO4) de aguas potables y aguas de desechos industriales que estén

libres de componentes que interfieran con las medidas de absorbancia

obtenidas por espectrometría.

- Norma TR-0201-01 para el equipo Traacs 800, para la determinación de

fenoles a niveles de ppm en aguas o aguas de desechos industriales.

- Norma de 3500 Ca A y B.2340 dureza A y B Métodos estándares para análisis

de aguas y aguas residuales (20 Edición).


110

- Norma 3500 como cromatos ( ) de aguas potables y aguas de

desechos industriales que estén libres de componentes que interfieran con las

medidas de absorbancia obtenidas por espectrofotometría.

- Norma 2510 A y B Conductividad, Métodos Estándar para análisis de aguas y

aguas residuales (20° edición).

- Norma VELP Científica, sirve para determinar DQO en aguas de desechos

industriales.

- Norma de manométrico de HACH, para determinar de o sirve para definir

la cantidad de oxigeno requerida durante la estabilización o descomposición de

la materia orgánica por la acción de bioquímica aeróbica.

- La legislación Española consideran los 39 parámetros para el vertido de

efluentes líquidos industriales. Que tal legislación se desarrolla en la ley de

agua.

Parámetros Valor máximo ( mg/l)

DQO 125

DBO 35

Sólidos en suspensión 55

Nitrógeno - amoniacal 15

Nitrógeno - nítrico 35

Tabla 4.23. Valor máximo permitido de la planta de instalación de tratamiento de refinería del

Petronor, Muskiz – Vizcaya, en los vertidos de las aguas del proceso.

Esta tabla 4.23 señala los valores obtenidos en una planta piloto (Vizcaya), de

tratamiento de aguas de proceso de refinería del petróleo para reducir las cargas

contaminantes, a parte incorporándose un tratamiento biológico.


111

Límite

permitido

como

mínimo

pH HC DBO DQO S.S Fe NH4 NO3 NO2 PO4 S Cr

(VII) CN F SO4 C

9,5 20 40 160 80 0,5 15 44 10 4 1 0,20 0,50 6 2000 20

Año 2000

Enero 7,8 2,00 34 124 35 0,02 4,31 9,79 1,24 0,74 0,10 0,04 0,01 0,95

Febrero 7,5 2,00 37 124 41 0,02 2,02 9,31 0,30 1,30 0,07 0,04 0,01 0,78

Marzo 7,1 3,05 28 104 25 0,01 4,25 13,81 9,06 0,11 0,10 0,04 0,01 0,64

Abril 7,1 2,00 29 107 36 0,01 1,53 5,27 0,57 1,01 0,08 0,04 0,01 0,49

Mayo 7,5 2,00 19 65 14 0,01 0,53 6,75 0,64 0,23 0,10 0,04 0,01 0,64

Junio 7,4 2,00 27 89 23 0,01 3,54 6,65 0,90 0,50 0,10 0,04 0,01 0,50

Julio 7,3 2,00 24 80 12 0,01 3,06 6,68 1,51 0,46 0,10 0,04 0,01 3,24

Agosto 7,7 2,00 21 79 13 0,01 0,27 7,22 0,42 1,74 0,10 0,04 0,01 1,34

septiembre 7,4 2,00 29 107 19 0,01 0,18 7,46 0,29 0,33 0,10 0,04 0,01 0,40

Octubre 7,3 2,22 26 83 23 0,01 1,35 9,77 0,43 0,40 0,10 0,04 0,01 0,47

Noviembre 7,7 2,00 28 94 12 0,01 0,37 7,63 0,29 0,12 0,10 0,04 0,01 0,44

Diciembre 7,3 2,00 35 117 57 0,02 0,84 8,94 0,11 0,28 0,10 0,04 0,01 0,69

Año 2001

Enero 7,2 2,00 37 131 29 0,01 5,48 8,41 0,04 0,20 0,10 0,04 0,01 0,63 664 29

Febrero 7,5 2,82 49 160 36 0,01 3,60 10,30 0,04 0,08 0,10 0,04 0,01 0,29 553 37

Marzo 7,6 2,59 45 158 45 0,04 14,81, 8,17 0,05 0,18 0,10 0,04 0,01 0,49 511 20

Abril 7,7 2,34 44 141 21 0,01 2,56 10,18 0,29 0,20 0,10 0,04 0,01 0,79 500 26

Mayo 7,5 2,00 37 120 30 0,04 0,59 6,64 0,29 0,23 0,10 0,04 0,01 0,40 434 28

Junio 7,2 2,75 36 124 17 0,01 0,19 6,73 0,07 0,26 0,10 0,04 0,01 0,55 263 21

Julio 7,5 3,50 39 131 67 0,01 13,56 7,26 0,03 0,81 0,10 0,04 0,01 0,31 209 16

Agosto 7,7 2,00 35 121 20 0,01 2,77 6,49 0,68 0,54 0,10 0,04 0,01 1,24 506 33

septiembre 7,4 2,00 32 114 22 0,03 4,57 6,42 0,20 0,23 0,10 0,04 0,01 0,97 583 26

Octubre 7,5 2,00 38 117 18 0,00 2,15 6,52 0,10 1,64 0,10 0,04 0,01 1,05 508 22

Noviembre 7,7 2,07 37 130 41 0,01 1,26 6,38 0,05 0,30 0,10 0,04 0,01 0,69 534 26

Diciembre 7,7 3,43 46 138 36 0,05 3,88 6,75 0,13 0,88 0,10 0,04 0,01 0,52 646 21

Año 2002

Enero 7,6 2,00 42 146 104 0,01 18,82 5,87 0,09 0,21 0,10 0,04 0,02 0,55 578 19

Febrero 7,6 2,00 33 103 22 0,01 5,26 7,81 1,21 1,26 0,10 0,04 0,02 1,19 650 22

Marzo 7,7 2,00 30 91 23 0,01 0,78 7,30 0,61 2,54 0,10 0,04 0,02 1,82 671 24

Abril 7,9 2,00 61 197 40 0,01 1,72 6,56 0,12 1,70 0,10 0,04 0,02 1,83 631 20

Mayo 7,8 2,00 30 113 17 0,01 2,93 6,00 0,31 0,66 0,10 0,04 0,02 2,13 941 29

Junio 7,6 2,00 27 101 10 0,01 4,37 4,09 0,44 0,55 0,10 0,04 0,02 1,92 861 32

Julio 7,9 2,00 31 104 13 0,01 4,45 5,60 0,76 1,24 0,10 0,04 0,09 1,65 791 26

Agosto 8,0 2,00 35 105 11 0,01 1,13 6,39 0,47 0,83 0,10 0,04 0,02 2,41 106 33

septiembre 7,6 2,00 34 127 12 0,01 1,89 6,59 0,35 0,41 0,10 0,04 0,02 1,35 791 28

Octubre 7,9 2,00 21 70 19 0,00 1,05 7,00 0,37 0,74 0,10 0,04 0,02 1,99 625 29

Noviembre 8,0 2,00 41 126 23 0,01 1,89 8,09 0,05 0,46 0,10 0,04 0,02 2,20 705 30

Diciembre 7,9 2,00 59 183 21 0,05 1,05 7,75 0,22 0,35 0,10 0,04 0,02 1,59 593 27

Año 2003

Enero 7,8 310 23 68 19 0,01 2,95 7,13 0,81 0,11 0,05 0,04 0,02 1,40 638 25

Febrero 7,8 200 33 105 23 0,01 0,79 10,63 0,89 0,57 0,10 0,04 0,03 2,65 894 24

Marzo 7,6 200 43 121 38 0,01 5,38 7,12 0,31 0,28 0,10 0,04 0,09 2,21 543 17

Abril 8,0 2,00 34 124 24 0,01 8,64 8,71 0,40 0,73 0,10 0,04 0,02 2,29 965 36

Mayo 7,9 2,00 69 223 62 0,26 11,23 6,74 0,10 2,15 1,05 0,04 0,02 1,79 923 37

Junio 8,2 2,00 35 112 30 0,01 3,36 5,67 0,61 0,71 0,58 0,04 0,02 5,73 871 33

Julio 7,8 2,00 40 120 33 0,01 3,53 6,37 0,15 0,62 0,58 0,04 0,03 2,42 1068 31

Agosto 7,3 5,67 132 403 170 0,13 9,90 9,91 0,26 2,97 0,73 0,04 0,09 1,06 606 20

septiembre

Octubre

Noviembre

Diciembre

Tabla 4.24. Valores límites permitidos en los vertidos de la planta de aguas residuales de Puerto

llano – España, al cauce receptor.


112

En la tabla 4.24, aparecen los datos de los últimos 4 años, entre los cuales cumplen

los valores mínimo considerado en la Normativa Español, de vertidos al cauce

receptor, Ley 29/1985, de 2 de Agosto, de Aguas.

4.7. Normativa de la U.E.

Directiva 76/464/CEE de 4 de mayo de 1970, relativa a la contaminación causada por

determinadas sustancias peligrosas vertidas en el medio acuático, listo I y II.

Directiva 80/686/CEE, sobre los hidrocarburos.

Directiva 91/271/CEE, recientemente transpuesta al ordenamiento interno en el Real

decreto-Ley 1 1/1995, hará que las empresas con vertidos biodegradables controlen y

adecuen sus efluentes líquidos a los límites de vertidos para el año 2000.

Resolución del Consejo, de 7 de febrero de 1983, que toma nota de las 129 sustancias

que servirán de base a la comisión para proseguir los trabajos de aplicación de la

directiva 76/464.

Directiva 96/61/CEE, establezca un inventario de las principales emisiones, vertidos y

de las fuentes responsables relativas a la prevención y al control integrado de la

contaminación y de la próxima directiva marco de la política de las aguas.

Directiva 86/85/CEE, establece un sistema comunitario de información para el control y

la disminución de la contaminación causada por el vertido de hidrocarburos y otras

sustancias peligrosas al mar.

La normativa Europea sobre tratamiento de aguas residuales con hidrocarburos, de

acuerdo con las normas y las cantidades máximas de hidrocarburos de los efluentes

ha de ser inferior a 5 mg/l y los sólidos en suspensión a menos de 10 mg/l.

Decisión 77/585/CEE, relativa a la celebración del convenio para la protección del mar

mediterráneo contra la contaminación, así como del protocolo sobre la prevención de

la contaminación del mar mediterráneo causado por vertidos desde buques y

aeronaves.


113

Decisión 81/420/CEE, relativa a la celebración del protocolo sobre cooperación para

combatir en situaciones de emergencia la contaminación del mar mediterráneo

causada por hidrocarburos y otras sustancias perjudiciales

A continuación se muestran los límites de vertidos admitidos en varios países de

Europa.

ALEMANIA.

Parámetros Valor máximo Valor mínimo

DBO 25 mg/l

DQO 80 mg/l

Temperatura 28 ºC 20 ºC

pH 6,5 – 9,5 6 – 9

Sólidos en suspensión 20 mg/l

Cloruros 350 mg/l 150 mg/l

Hierro 1,5 mg/l 0,5 mg/l

Manganeso 0,5 mg/l 0,25 mg/l

Cobre 3 mg/l

Zínc 5 mg/l

Aceites y grasas O mg/l

Fenoles 0,1 mg/l 0,005 mg/l

Tabla 4.25. Valores límites de vertidos a los ríos.

FRANCIA.


DBO 40 mg/l 25 mg/l

DQO 150 mg/l 80 mg/l

Nitrógeno - amoniacal 80 mg/l 7 mg/l

pH 8,5 5,5

Temperatura 30 ºC

Fluoruros 15 mg/l

Sulfuros 0 mg/l 0 mg/l

Cianuros 1 mg/l 0,1 mg/l

Arsénico 0 mg/l 0 mg/l

Plomo 2 mg/l 0,1 mg/l

Zínc 15 mg/l 5 mg/l


114

Hidrocarburos 20 mg/l 5 mg/l

Fenoles 1 mg/l 0,5 mg/l

Tabla 4 26. Valores límites de vertidos a los ríos.

BÉLGICA.


DBO 50 mg/l 30 – 15 mg/l

DQO 50 mg/l


pH 6,5 – 8,5


Fluoruros 10 mg/l

Sulfatos 2000 mg/l

Cianuros 2 mg/l 0,5 mg/l

Hierro 2 mg/l

Plomo 1 mg/l

Zínc 5 mg/l

Hidrocarburos 15 mg/l 5 mg/l



GRAN BRETAÑA.



pH 6 – 8,5 5 – 8

Sólidos en suspensión 30 mg/l 30 mg/l

DBO 20 mg/l

Fluoruros 10 mg/l 10 mg/l

Cloruros 1 mg/l 1 mg/l

Sulfatos 1200 mg/l 1000 mg/l

Cianuros 0,1 mg/l

Cromo hexavalente 2 mg/l 0,5 mg/l

Hierro 4 mg/l 0,3 mg/l

Mercurio 0,01 mdg/l

Plomo 0,1 mg/l

Aceites y grasas 50 mg/l 4 mg/l

Hidrocarburos 0,5 mg/l 0,01 mg/l


115

Fenoles 0,5 mg/l

Disolventes orgánicos 0 0,2 mg/l

Nitrógeno – amoniacal 10 mg/l


SUIZA.

Parámetros Valor mínimo


DQO 10 mg/l

DBO 20 mg/l

Temperatura 30 ºC

pH 6,5 – 8,5 mg/l

Fluoruros 10 mg/l

Sulfuros 0,1 mg/l

Cianuros 0,1 mg/l

Arsénico 0,1 mg/l

Bario 5 mg/l

Cadmio 0,1 – 2 mg/l

Cromo hexavalente 0,1 mg/l

Hierro 2 mg/l

Mercurio 0,01 mg/l

Níquel 2 mg/l

Plomo 0,5 mg/l

Cromo 0,5 mg/l

Zinc 2 mg/l


Hidrocarburos 10 mg/l

Fenoles 0,05 md/l

Cloro activo 0,05 mg/l


4.8. OTRAS NORMATIVAS INTERNACIONALES

Argentina. - Buenos Aires.

Resolución n° 103 del 24 de enero de 1983, relativa a las normas para el vertidos de

efluentes líquidos en el marco de la ley n° 5965/5 8 y su decreto reglamentario u0

2009/60, en virtud de las innovaciones tecnológicas aplicadas tanto en los procesos


116

productivos como en las depuraciones de los efluentes industriales y en la

recuperación de la calidad de los recursos hídricos y ambientales de la provincia de

Buenos Aires.

Ley 6260, prevención y control de la contaminación por parte de las industrias.

Real Decreto 674/89, vertidos a conductos cloacales, pluviales o cursos de agua.

Real Decreto787/94, reglamento descarga de efluentes industriales a las aguas,

provincia del chaco.

Ley 15080, normas sobre emisión o descarga al ambiente de efluentes líquidos y sus

agregados, provincia de la pampa.

4.9. SÍNTESIS DE LA INVESTIGACIÓN DE BIBLIOGRAFÍA.

Los procesos de depuración de aguas residuales del petróleo existente están basados

en su mayor parte:

Tratamiento primario.

- Separadores API

- Flotación con aire

- Floculación y coagulación

- Electrofloculación

Tratamiento biológico.

- Fango activo

- Lagunaje

Tratamiento terciario.

- Carbón activo

- Ozonización.

Procesos Parámetros Rendimientos ( % )

API DBO 35

Fenoles 0

Flotación

DBO 60


Fenoles 0

Floculación – Coagulación

DBO 10 - 70


Fenoles 0


117

Aceites y grasas 90

Turbidez 93

Electrofloculación

Zinc 91

Plomo 50

Hierro 94

Cromo 50

Cobalto 50

Cobre 50

Cadmio 50

Fenoles 0

Fango activos

DBO 70 - 95

DQO 30 - 70


Fenoles 65 - 99

Sulfuros 90 - 95

Aceites y grasas 75

Cianuros 90

Turbidez 85

Carbón activo

DBO 50 - 90

Fenoles 80 - 99

Sulfuros 80 - 99

Ozonización

DBO 50 - 90

Fenoles 80 - 99

Sulfuros 80 - 99

Tabla 4.30. Rendimientos de los procesos depuración de vertidos de refinerías.

En la tabla 4.30, se presentan los rendimientos de los tratamientos de las aguas

Residuales, según los procesos de tratamiento adoptado. Como se puede ver en dicha

tabla, los rendimientos alcanzados, en cada proceso, a parte de los valores obtenidos

para la DBO, los rendimientos para la eliminación de fenoles y metales pesados son

bajos. De manera que se requiere un tratamiento posterior terciario para eliminar los

contaminantes presentes en dicho agua residual.

Procesos

Parámetros Rendimiento

( % )

Valor

máximo

(mg/l)

Valor

mínimo

(mg/l)

Valor

exigido

(mg/l )

API DBO 35 390 162,5 30 *

Flotación con aire DBO 60 240 100 30 *

S.S. 50 - 90 300 100 30*


118

Floculación,

Coagulación y

Decantación

DBO 70 180 75 30 *

S.S. 50 - 90 300 100 30 *

Aceites y

grasas 90 50 30 0 *

Turbidez 93 - - -

Electrofloculación Zinc 91,2 1,4 0,1 3

Plomo 50 - - 0,2

Fangos activos

DBO 70 -95 30 12,5 30

DQO 30 - 70 210 105 160

Sólidos en

suspensión 60 - 80 600 200 30 *

Fenoles 65 - 85 3,75 3 0,5 *

Sulfuros 65 - 99 0,5 0,25 1

Aceites y

grasas 75 125 75 0 *

Cianuros 90 4 0,001 0,5

Turbidez 85 . - -

Carbón activos

DBO 50 -90 60 25 40

Fenoles 80 - 99 0,25 0,2 0,5

Sulfuros 80 - 99 0,5 0,25 1

Ozonización

DBO 50 -90 60 25 40

Fenoles 80 - 99 0,25 0,2 0,5

Sulfuros 80 - 99 0,5 0,25 1

Tabla 4.31. Comparativa de los valores alcanzados.

Siendo.

* . Significa que los parámetros indicados no han alcanzados los valores limites

exigidas en las normas de depuración de aguas residuales para cauce receptor.

En la tabla 4.31 se presentan los valores máximos, mínimos de salidas y valores

exigidas para la calidad de agua residual a su cauce receptor, resulta que los valores

exigidos en cada proceso no cumplan. Por este motivo aparece como necesario

merece un tratamiento especial con finalidad de oxidar estos elementos tóxicos y

contaminantes que perjudica la calidad del agua de las aguas receptoras y a sus

ecosistemas.

Según la investigación bibliográfica, para eliminar los contaminantes de metales,

fenoles, y otros contaminantes indicados, se han utilizado como tratamiento terciario,

los procesos de carbón activo y ozonización.


119

Procesos Parámetros Rendimientos ( % )

Carbón activo DBO

Fenoles

Sulfuros

Metales pesados

50-80

80-99

80-99

escaso

Ozonización DBO

Fenoles

Sulfuros

Metales pesados

50-90

80-99

80-99

escaso

Tabla 4.32. Rendimiento alcanzado en tratamiento terciario (carbón y ozonización).

En tabla 4.32, se puede ver que los procesos de carbón activo y ozonización son

eficaces para el tratamiento de agua residual típica de la actividad petrolera, como

señalan la reducción de fenoles, DBO y sulfuros, indicada sobre esta agua residual.

Los rendimientos alcanzados de ambos procesos son similares, pero con una

variación muy amplia. Esto parece obligar a una investigación complementaria.

Con los resultados señalados se tienen valores limites de calidad de agua muy

ajustados, en relación con las normas vigentes de vertidos.

Parámetros Rendimiento (%) Valor máx (mg/l) Valor min ( mg/l) Valor exigida

(mg/l)

DBO 50 - 90 60 25 30

Fenoles 80 - 99 0,25 0,2 0,5

Sulfuros 80 - 99 0,5 0,25 1

Metales pesados Escaso - - N.A

Tabla 4.33. Comparación del valor exigido de calidad y el agua con tratamiento terciario.

Siendo:

N. A: Valor limite no alcanzado

Con independencia de lo señalado anteriormente, es necesario señalar los problemas

de estos tratamientos terciarios. Deben señalarse los siguientes aspectos técnicos y

económicos.

Carbón activo.


120

Problemas técnicos:

El carbón activo se produce para alcanzar una superficie específica muy grande entre

500 - 1500 m2/g. Se caracteriza por su estructura interna que está formado por unos

poros de tamaños de macro poros, con radio mayor a 25nm, meso poros entre 25 y 1

nm y micro poros, con radio inferior a 1 nm.

El carbón activo se prepara a partir de diversos materiales, tales como: carbón,

madera, cáscaras de nueces, turba y petróleo. El carbón se transforma en activado,

cuando es calentado a altas temperaturas entre 800º a 1000°C, en ausencia de

oxigeno, por tanto el resultado es la creación de millones de poros microscópicos en la

superficie del carbón.

El carbón activo es conocido por su extraordinaria habilidad en eliminar el cloro, sabor

y olor en las aguas domesticas y residuales y micro contaminantes.

El carbón activo está compuesto por un 75 - 80% de carbón y un 5- 10% de cenizas.

El carbón activo, puede reactivarse mediante calor y oxidación para que se vuelva

sumamente poroso y capaz de adsorber o capturar fácilmente las impurezas en el

agua.

El carbón activo a utilizar, puede ser: carbón activo en polvo (PAC) y carbón activo

granular (GAC).

El carbón activo en polvo, funciona rápidamente y eficazmente, pero está

limitado a depuraciones de menor escala, es muy caro si se usa de manera

continua.

El carbón activo granular, consiste en partículas de aproximadamente un

milímetro de diámetro, diez a cien vedes el tamaño de las partículas de carbón

en polvo, se distribuye en un lecho o columnas a través de los cuales se hace

pasar o percollar lentamente el agua fuente. Algunas veces se unen entre si

varias columnas de adsorción en un solo sistema. Al igual el carbón activo en

polvo y el carbón activo granular atrae también, no solamente los

contaminantes conocidos, sino además atrae materia orgánica disuelta

naturalmente y en su mayoría inocua.


121

Problema económico:

El problema económico, que puede presentar el carbón activo, es el costo elevado de

inversión y los costes operacionales, que están asociados a este tipo de aguas, que

requieren un alto costo en explotación y de mantenimiento.

Ozonización.

Problemas técnicos.

El ozono, se emplea para la eliminación de compuestos tanto orgánicos como

inorgánicos, reduce en gran medida el olor, color, sabor de agua y turbidez de las

aguas, así como compuestos refractarios (sustancias tóxicas y compuestos

farmacéuticos).

El ozono se constituye en moléculas con tres átomos de oxigeno. Puede ser formado

en la capa de ozono de la atmósfera, y es producida por descarga eléctrica a través de

oxigeno. Consiste en pasar oxigeno en forma gaseosa a través de dos electrodos

separados por un dialéctico, y aplicar un voltaje entre los electrodos, los electrones

suministran la energía para disociar las moléculas de oxigeno, produciéndose la

formación de ozono.

La ozonización es uno de los procesos más avanzados empleados para el tratamiento

de las aguas residuales con un poder desinfectante y de eliminación de virus, también

asegura por una parte, la descomposición (bacterias, virus, etc...), por otra parte la

oxidación por ozono no produce ningún residuo toxico, son solos productos inocuos de

la oxidación y oxigeno.

La ozonización se incluye dentro de los procesos de oxidación avanzada que se define

como procesos de oxidación que implican la generación de radicales hidroxilo en

cantidad suficiente para interaccionar con los compuestos orgánicos del medio.

Es un oxidante muy fuerte, segundo después del radical hidroxilo libre, capaz de

participar en numerosas reacciones químicas con sustancias inorgánicas y orgánicas.

Las reacciones con ozono se puede producir por dos mecanismos: las reacciones

directas y las reacciones indirectas:


122

Las reacciones directas son reacciones muy selectivas, atacando a dobles enlaces y

algunos grupos funcionales.

Las reacciones indirectas son consecuencias de la acción de las radicales hidrólisis

resultantes de la descomposición del ozono en el agua.

Los principales catalizadores que se utiliza en ozonización son los óxidos de metales

de transición (manganeso, titanio, aluminio) y metales u óxidos soportados (cobre u

óxido de titanio sobre alúmina), carbón activo granular (GAC) y sistemas

mesoporosos, como los silicatos MCM o SBA.

El problema a destacar es la complicidad del proceso, y la necesidad de un control

adecuado en su funcionamiento.

Problemas económicos.

La ozonización presenta un coste inicial del equipamiento alto, y el coste elevado de

consumo energético, los generadores requieren mucha energía a pesar de las

menores dosis utilizadas, a parte el elevado coste de los reactivos, debido a su alto

costo , su uso resulta limitado a grandes escalas. Es decir tanto la primera instalación,

como el mantenimiento y explotación son caros.

4.10. SINTESIS DE LA INVESTIGACIÓN A REALIZAR.

Una vez realizada la investigación bibliográfica, puede concluirse que están

suficientemente definidos los procesos de tratamiento de las aguas residuales de

petróleo ó de refinería de petróleo, como: Pretratamiento, tratamiento primario,

tratamiento biológico y tratamiento terciario, y queda suficientemente especificada la

normativa existente.

Por el contrario no se ha encontrado un proceso adecuado para la eliminación de los

compuestos, como compuestos inorgánicos y los metales pesados, así como fenoles

en este tipo de agua residual. Por esta razón se pretende, por su novedad, dedicar,

en esta tesis, la investigación hacia nuevos horizontes en la implementación de

nuevas tecnologías, basándose fundamentalmente en tratamientos terciarios

avanzados, como es la aplicación a estos vertidos de la oxidación avanzada.


123

El proceso de oxidación avanzada, se basa en procesos fisicoquímicos capaces de

producir cambios profundos en la estructura química de los contaminantes, ya que

involucran la generación uso de especies transitorias con elevado poder reductor,

principalmente el radical hidroxilo (HO). Por tanto el radical hidroxilo se genera por

medios fotoquímicas o por otras formas de energía y posee una alta eficacia en la

oxidación de materia orgánica.

4.10.1. Lista de los principales proceso de oxidación avanzada.

Ozonización en medio alcalina

Ozonización con peróxido de hidrógeno

Reactivo de fentón

Oxidación electroquímica

Radiólisis y tratamiento con haces de electrones

Plasma no térmica.

Descarga electro hidráulica - ultrasonido.

Oxidación en agua sub. y supercrítica.

Fotolisis del agua en el ultravioleta de vacío.

Ultravioleta y peróxido de hidrógeno.

Ultravioleta y ozono.

Foto - fenton.

Ferrioxalato y otros complejos de Fe (III)

Ultravioleta y peryodato.

Fotocatálisis heterogénea.


124

CAPITULO 5

OBJETIVOS FINALES DE LA INVESTIGACIÓN


125

5. OBJETIVOS FINALES DE LA INVESTIGACIÓN.

5.1. Objetivos finales de la investigación.

El principal objetivo final de este trabajo es introducir nuevos sistemas de tratamiento

para la eliminación de fenoles y metales pesados, garantizando los valores límites

admisibles de las aguas residuales de refinerías de petróleos, ya que esta industria es

una de los contaminantes del medio ambiente, principalmente cuando descarguen sus

aguas en los ríos, mares, etc.

Se pretende en esta tesis, partiendo de los tratamientos convencionales ya utilizado,

plantear nuevos escalones de procesos que garanticen las condiciones de vertidos.

El presente trabajo de tesis presenta como objetivo final: Implementar nuevas técnicas

para un tratamiento avanzado de los efluentes líquidos de refinerías de petróleo.


126

CAPITULO 6.

METODOLOGIA DE LA INVESTIGACIÓN.


127

6. METODOLOGIA DE LA INVESTIGACIÓN PREVIA.

6.1. METODOLOGÍA APLICADA.

La metodología seguida en este trabajo de investigación, consiste en el desarrollo

experimental de técnicas de los procesos de oxidación avanzada para la depuración

de aguas residuales de la refinería del petróleo.

6.1.1. Procesos de oxidación avanzada utilizada.

- Ozonización simple.

- Peróxido de Hidrógeno con Ozono.

- Ozono con Ultravioleta.

6.1.2. Parámetros que intervienen en los procesos de tratamiento de agua

residual de la industria del petróleo utilizados.

Los parámetros utilizados como definitorios de la calidad del agua residual

procedentes de los vertidos de la refinería de petróleo son los siguientes:

- DQO

- Sólidos suspensión

- Aceites y grasas

- Temperatura.

- pH

- Fenoles

- Metales pesados (cadmio, zinc, níquel, plomo, cobre y cromo).

- Turbidez

- Conductividad.

6.1.3. Parámetros de control de los procesos de oxidación avanzada empleados.

Por otro lado para el control de procesos, se consideran los siguientes parámetros:

- Dosis de ozono.

- Ozono disuelto.

- Ozono producido.

- Dosis de peróxido de hidrógeno.


128

- Dosis de ultravioleta.

- Tiempo de contacto.

6.2. Parámetros y métodos analíticos utilizados

A continuación se describen cada uno de los métodos analíticos usados la presente

investigación, extraídos fundamentalmente de los Standard Methods.

Parámetros Métodos analíticos.

DQO 5220 Standard Methods Sal de Mohr, 5220 B, refujo abierto 5220 C,

Titulométrico y Colométrico (Standard

Methods).

pH 4500 H ( Standard Methods ) 4500 H B electrometría, pHmetro ( Standard

Methods)

Tempertatura 2550 Standard Methods Termómetro, método de laboratorio 8

Standard Methods).

Grasas y Aceites 5520 ( Standard Methods) 5520 B ( gravimetría) Standard Methods

Fenoles 5530 ( Standard Methods) 5530 D ( Fotometría ) Standard Methods

Sólidos suspensión (Standard Methods) Filtración Standard Methods

Turbidez 2130 Standard Methods Turbidez 2130 B Standard Methods

Metales pesados Zn, Cd, Pl, Cr, Cu, Ni. 3111, Especfotométria de absorción atómica

de llama.

Dosis Ozono Standard Methods

Ozono producido Standard Methods

Ozono disuelto Standard Methods

Dosis de Peróxido de hidrógeno

Dosis de UV -16

Tiempo retención

Tabla 6.1. Parámetros y Métodos Analítico.( APHA, Métodos Normalizados 1992)

6.2.1. Descripción de los Parámetros utilizados.

DQO

La DQO se utiliza como un indicador para identificar las características de las aguas

residuales. La determinación de éste parámetro puede ser perturbado por algunas

sustancias inorgánicas, tales como nitrito, cloruro, peróxido de hidrógeno, etc.


129

Material de laboratorio utilizado.

- Matraz erlenmeyer de 250 ml.

- Pipetas de 4,5 ml, 5 ml, 10 ml.

- Pipeta aforada de 50 ml.

- Termoreactor de DQO.

- Tubos de ensayo.

- Vasos de precipitados

- Buretas

Reactivos utilizados.

- Reactivo de digestión. Disolver 10.126 gramos de dicromato de potasio y 33

gramos de sulfato de mercurio en 500 ml de agua destilada y añadir 167 ml de

acido sulfúrico concentrado, y luego enrasar hasta 1000ml con agua destilada.

- Solución catalítica. Disolver 10.7 gramos de sulfato de plata en 1 litro de ácido

sulfúrico concentrado, y dejar reposar durante 48 horas hasta que se observe la

disolución total.

- Solución de sal de Mohr. Disolver 13.72 gramos de sulfatos ferroso amoniaco en

agua destilada, y añadir 20ml de ácido sulfúrico concentrado, y diluir hasta 1 litro

de destilada.

- Solución Indicadora de Ferroína, disolver 1.49 gramos de fenantrolina y 0.695

gramos de sulfato ferroso ( x 7 ) en agua destilada, aforando a 100 ml.

Procedimiento.

Se añaden 2,5 ml de agua residual en un tubo de ensayo, añadiéndose 1.5 ml reactivo

de digestión, 3,5 ml de solución catalítica, se forma dos capas, y se cierran ó se tapan

bien los tubo de ensayos y se coloca en el termoreator de DQO, durante 2 horas a

148 grado de temperatura. Al cabo de éste tiempo se retiran los tubos de ensayos de

muestra y se deja enfriar hasta temperatura ambiente, y luego se introduce la muestra

en un matraz Erlenmeyer de 250 ml, y se enjuaga un poco con agua destilada el resto

de muestra que ha quedado en el tubo de ensayo al matraz, y se añaden 1 ó 2 gotas

del indicador de ferroína y se titula la muestra, adicionando a través de una bureta la


130

sal de Mohr, hasta que se aprecie el viraje del indicador a color naranja, y se anota los

ml de sal de Mohr gastado, que sería ( B, ml).

El mismo procedimiento indicado anteriormente, se realiza a un patrón Blanco con 2,5

ml de agua destilada, y siguiendo los mismo pasos anteriores para la muestra, que

sería (A, ml) Blanco.

Cálculo del factor de la Sal de Mohr.

En un Erlenmeyer de 250 ml se ponen 5 ml de agua destilada, y 3 ml de ácido

sulfúrico concentrado, y dejar enfriar y adicionar 5 ml de la solución de dicromato

potásico, y añadir unas gotas de ferroina y titular con sal de Mohr hasta que se

produzca el viraje del indicador a color naranja y anotándose los ml del titulante

gastado.

Cálculo de Factor de Sal de Mohr

Cálculo de la DQO.

Donde:

A = ml de Sal de Mohr consumidos en el blanco.

B = ml de Sal de Mohr consumidos en la muestra.

F = Factor de la Sal de Mohr.

Sólidos en Suspensión

Se hizo por método de filtración (gravimetría).


131

Principio.

Los sólidos suspendidos se analizó mediante la filtración de la muestra y posterior

secado a 103°C — 105°C, durante 1 hora del residuo filtrado, para después de

terminar éste por gravimetría.

Material utilizada.

- Vidrio de reloj.

- Estufa de secado.

- Balanza analítica de precisión.

- Desecador.

- Probetas

Procedimiento.

Preparación del filtro. Se coloca el filtro sobre el soporte filtrante y se humedece con

un poco de agua destilada luego, se pone en marcha la bomba de vacío y cuando

haya pasado todo el agua, se retira el microfiltro y colocarlo en un vidrio de reloj

secándolo a 105° C durante 60 minutos en el interior de una estufa, y el filtro se

enfría en un desecador hasta temperatura ambiente y se pesa el filtro vacio en el

momento de su utilización.

El filtro seco y pesado, se coloca sobre el soporte filtrante y se añade 50 ml de agua

residual y luego se pone en marcha el equipo de filtración al vacio y cuando termina de

pasar el agua filtrada, se saca el microfiltro y ponerlo en vidrio de reloj, colocándose

en un estufa a temperatura de 105º C durante 1 hora. Posteriormente, se retira el filtro

y se lleva en un desecador hasta alcanzar la temperatura ambiente, y se pesa el filtro

seco.

Cálculos.

(mg /l) sólidos suspendidos totales =


132

F = Peso del filtro (mg)

S = Sólidos suspensión totales + filtro (mg)

Aceites y grasas.

Principio.

Los aceites y grasa son productos insolubles en el agua ya que en muchos casos

pueden encontrar en forma de emulsión bajo la acción de productos químico,

detergentes, etc.

Material utilizado

- Embudos de decantación

- Probetas

- Matraz Erlenmeyer de 500 ml

- Equipo de baño maría

- Embudos

- Vasos de precipitado

- Pipetas

Reactivos.

- Hexano

Procedimiento.

Se hizo lo siguiente: en un embudo de decantación de 1000 ml, se añadió 500 ml de

muestra. Se acidificó con ácido clorhídrico (HCl) hasta un pH de 5 con el fin de

hidrolizar los jabones y romper las posibles emulsiones.

Se añaden 50 ml de hexano, al embudo de decantación donde se encuentra muestra

utilizada, y se agita durante 20 minutos, dejándose que las dos capas se separaren, y

se extrae la fase acuosa y la fase con el hexano se coloca en un Erlenmeyer de 500

ml seco y pesado.


133

Se vuelve a realizar la extracción de la fase acuosa con 50 ml de Hexano siguiendo el

procedimiento indicado anteriormente, y se añade la nueva fase del hexano al

Erlenmeyer.

Para asegurar la extracción completa de las grasas, se realizó una tercera extracción

con 20 ml de Hexano y agitando 10 minutos, y vertiendo la fase con hexano en el

Erlenmeyer de 500 ml.

Se procedió a la evaporación del Hexano, colocando el Erlenmeyer que contiene la

fase con hexano en un baño maría, el calentamiento no debe sobrepasar los 70 ° C, y

se detendrá cuando en el Erlenmeyer solo quedaban las grasas..

Se deja enfriar el Erlenmeyer en un desecador hasta temperatura ambiente durante 30

minutos y luego se pesa.

Las operaciones de evaporación y pesada se hacían de inmediato para evitar los

fenómenos de oxidación y volatilización, que interfieren aumentando o disminuyendo

el peso.

Cálculos de aceites y grasas

A = Peso de Erlenmeyer después de evaporación (mg/l).

B = Peso Erlenmeyer vacío.

Temperatura

Principio.

La determinación de temperatura de agua residual de muestra empleada, se realizó

mediante un termómetro de mercurio.


134

Procedimiento.

Se tomó la medición durante 5 - 10 minutos en el agua, antes de tomar el resultado de

la medición.

Unidades mediciones.

La unidad de medición para temperatura, fue los grados centígrados.

En verano la temperatura de agua residual utilizada fue de 27.5 ºC – 28º C, en

primavera fue de 20º C, en otoño fue de 20º C -25º C y en invierno fue de 20º C.

pH

Método Instrumental de pHmetro, modelo pH meter 507, Marca Crison.

Principio

Se determinó por método instrumental de pHmetro como el logaritmo negativo de la

concentración de iones hidrógeno los valores de pH.

En un agua pura a 20ºC, se considera que [H+] = [OH] = iones/l.

pH = 7 medio neutro.

pH > 7 medio alcalino.

pH <7 medio ácido

Procedimiento.

El pHmetro, depende de las instrucciones de fabricante del equipo.

La metodología utilizada es siguiente:

- ajustar el pHmetro a la temperatura de la muestra.

- Calibrar el pHmetro con las soluciones tampón de referencia, marcadas

por el fabricante.


135

- Introducir el electrodo en la muestra, y esperar hasta que se estabilice

la lectura digital.

- Anotar el valor de pH

El pH obtenido en la muestra de agua varió entre 7.21 – 7.86.

Fenoles.

Método de Test en cubetas ( Kits) de Merck. Se utilizó un equipo fotométrico de

Merck, modelo Spectroquant Nova 60.

Principio

El fenol y derivados de fenol reaccionan con un derivado tiazólico dando un

azocolorante violeta rojizo que se determina fotométricamente.

El intervalo de medida del fenol por kit es de 0.10 – 2.50 mg/l de fenol.

Reactivos.

Un tubo de ensayo

1 frasco de reactivo Ph-1K

1 frasco de reactivo Ph-2k

Procedimiento.

Colocamos un tubo de ensayo, 10 ml de agua de muestra y 1 microcuchara gris rasa

de reactivo Ph-1K, agitamos la cubeta firmemente cerrada hasta que el reactivo se

haya disuelto completamente en la muestra, y a continuación añadimos 1

microcuchara verde rasa de reactivo Ph-2K en la muestra, se cierra y se agita hasta

que el reactivo se haya disuelto completamente en la muestra y se deja en reposo 1

minuto de tiempo de reacción y luego medimos la muestra en el equipo de fotometría.


136

Metales Pesados. Seleccionados

- Cromo

- Zinc

- Cadmio

- Níquel

- Plomo

- Cobre

Principios.

En la espectrofotometría de absorción atómica de llama se dirige un rayo luminoso a

través de una llama a un monocromador y sobre un detector que mide la cantidad de

luz absorbida por el elemento atomizado en la llama, para determinados metales, por

tanto la absorción atómica presenta una sensibilidad superior a la emisión de llama.

Como cada metal pesado tiene su longitud de onda de absorción característica, se

utiliza como fuente luminosa una lámpara compuesto de dicho elemento; esto

proporciona un método relativamente libre de interferencias espectrales o de radiación.

La cantidad de energía absorbida en la llama a una longitud de onda característica es

proporcional a la concentración del elemento en la muestra, en un intervalo de

concentraciones limitado.

La mayor parte de los instrumentos de absorción atómica están equipados para

funcionar también en la forma de emisión.

Los requisitos para determinar metales pesados por espectrofotometría de absorción

atómica varían con el metal y/o con la concentración que se determina.

La determinación de los metales pesados por espectrofotometría de absorción atómica

de llama, en este trabajo de investigación abarca los siguientes metales: Cromo, Zinc,

Cadmio, Níquel, Plomo y Cobre.

Reactivos.

Ácido nítrico 69 %

Ácido sulfúrico 96 %


137

Agua destilada.

Materiales.

Placa calentadora modelo P selecta.

Espectrofotometría de absorción atómica de llama.

Embudos

Probetas

Matraces aforados de 100 ml.

Matraces Erlenmeyer.

Pipetas

Vasos de precipitados.

Procedimiento.

En un matraz Erlenmeyer se coloca 100 ml de muestra, se añaden 10 ml de ácido

nítrico y 5 ml de ácido sulfúrico, y llevar a la placa calefactora a una temperatura por

debajo de ebullición, hasta obtener unos 15 ml ó 20 ml de muestra. Se retira y se dejar

enfriar. Y luego se coloca la muestra a un matraz aforado 100 ml, y a continuación se

enrasa con el agua destilada hasta los 100 ml. Posteriormente se procedía a su

medición por espectrofotometría de llama.

Turbidez

Método instrumental de Turbidimetro (nefelómetrico

)

Principio.

Hemos utilizado el método instrumental de Turbidimetro ó nefelómetrico que se basa

en comparación de la intensidad de la luz dispersada por la muestra en condiciones

definidas y la dispersada por una solución patrón de referencia en idénticas

condiciones. Cuanto mayor es la intensidad de la luz dispersada, más intensa es la

turbidez.

Procedimiento.

- Se utilizó un equipo de Merck, modelo Merck turbiquant 1500 IR.


138

- Calibrar el turbidímetro con soluciones patrones, como indica el fabricante.

- Introducir la muestra en la cubeta, taparla y anotar la lectura de turbidez.

- Interpretación de los resultados.

- Los valores se leen directamente en el equipo.

- Los resultados se expresan en N.T.U.

Conductividad

Se utilizó un conductivímetro Marca Crison, modelo conductivity meter 524.

Procedimiento.

Se calibró el aparato con el patrón de indica el fabricante.

El procedimiento que se utilizó fue medir directamente la muestra con la sonda de

conductividad.

6.3. EQUIPOS UTILIZADOS EN EL LABORATORIO DE LA CÁTEDRA DE

INGENIERIA SANITARIA Y AMBIENTAL.

A continuación se citan los equipos más significativos, detallando marca/modelo, que

se utilizó en la investigación.

Equipo Modelo / Marca.

Balanza de precisión Mettler AE 200

Equipo de filtración Millipore

Nevera congelador

pHmetro Críson

Turbidimetro

Espectrofotometría absorción atómica de

llama

Hitachi Z - 8230

Termo reactor de DQO Merck

Equipo de UV-16

Ozonizador SP ( Milenium) 10 g

Mulfa

Desecadores de vidrio

Estufa.


139

Baño María

Conductivimetro

Cámara de contacto

Equipo de fotometría Spectroquant Nova 60

Balanza electrónica E 400

Tabla 6.2. Equipos del Laboratorio de Ingeniería Sanitaria y Ambiental de la ETS. Caminos, Canales

y Puertos de la U.P.M. utilizados.

6.3.1. Fotos de los equipos.

.

Fig. 6.1 Balanza de Precisión, modelo Mettler AE200

Fig. 6.2 Balanza electrónica, modelo E 400.


140

Fig. 6. 3 Mufla.

Fig.6.4 Desecadores de vidro .


141

Fig. 6. 5 Estufa de Incubación.

Fig. 6.6 pH metro.


142

Fig. 6.7 Equipo de filtración al vacío.

Fig. 6.8 Baño maria.


143

Fig. 6. 9 Termorreactor de DQO-

Fig. 6.10 Conductivimetro.


144

Fig. 6.11 Espectrofotometría de absorción atómica de llama.

Fig. 6.12 Cámara de contacto utilizado en la investigación.


145

Fig. 6.13 Turbidimetro.

Fig. 6.14 Equipo de fotometría Merck, modelo Spectroquant Nova 60.


146

6.4. PARÁMETROS DE CONTROL EN LOS ENSAYOS.

- Ozono producido por el equipo

- Ozono disuelto

- Tiempo de contacto.

- Dosis de peróxido de hidrógeno

- Radiación ultravioleta.

6.4.1 Ozono producido por el equipo

Para determinar la cantidad de ozono producido por el equipo, se empleó el método de

yodométrico del Standard Methods.

La cantidad de ozono producido por el equipo a 1 litro de muestra con yoduro de

potásico, a distintas intensidades de corriente aplicada, durante la investigación

fueron: 22,85 mg/l , 61,08 mg/l, 87,80 mg/ l y 94,33 mg/ l

Se determinó mediante yodometría, según la siguiente fórmula.

Siendo:

CO = Cantidad de ozono (mg/l de oxígeno ozono)

V = volumen de tiosulfato gastado (ml)

N = Normalidad del tiosulfato (0,1N)

t = tiempo (min)

Q = caudal de ozono (l/min)

6.4.2 Ozono disuelto.

Es el ozono contenido en la muestra de agua en tratamiento, para lo cual se captura el

ozono con yoduro potásico y se titula por yodometría.


147

6.4.3 Tiempo de Contacto.

El tiempo de contacto depende mucho de varios factores como: el contenido orgánico

de la muestra, naturaleza de los compuestos orgánicos, temperatura del agua, presión

atmósfera y las dosis del ozono.

El tiempo de contacto deberá ser mayormente controlado para las necesidades de

desinfección o las necesidades de oxidación, y a parte podemos decir que, el tiempo

de contacto no tiene normalmente la misma aplicación en los diferentes tipos de

reactores. La intensidad de mezclado y el grado de transferencia tiene un efecto

importante en relación con el tiempo de contacto relativo al proceso.

Numerosos experimentos de muestran que, incrementando la temperatura de 0º a 30º

C, se afecta a la solubilidad del ozono y a su tasa de descomposición.

En tratamiento de agua de abastecimiento público, el tiempo de contacto de ozono con

agua a tratar esta comprendido entre 4 y 6 minutos.

En una primera etapa, a 1 litro de muestra, se trabajó con los siguientes tiempos de

contacto: 2, 5, 7, 9, 11 minutos.

En una segunda etapa a 4 litros de muestra, se trabajó con los siguientes tiempos de

contacto: 3, 6, 9, 12, 15 minutos.

6.4.4 Dosis de peróxido de hidrógeno.

La dosis de peróxido de hidrógeno que se utilizó en la primera etapa fueron de: 10

mg/l de H2O2 al 33% en un litro de muestra.

En la segunda etapa fue de 1.5 ml de H2O2 al 33% en 4 litros de muestra.

6.4.5 Dosis radiación ultravioleta.

La dosis de radiación UV que da el equipo es de ≥ 30.000µW/cm2. El tiempo de

radiación que se aplicó a 0,5 litros de agua ozonada fue de 5 minutos. Y la dosis de

radiación UV ha sido de 0,1 mW/cm2


148

Dosis UV = Intensidad

6.5. ENSAYOS A REALIZAR EN LOS PROCESOS DE OXIDACIÓN AVANZADA EN

LA INVESTIGACIÓN.

En función de los objetivos finales de en este trabajo de tesis, se ha decidido de

investigar los efectos de los procesos de oxidación avanzada sobre las aguas

residuales de la industria del petróleo.

A continuación se describen los ensayos realizados, cada uno de ellos de los procesos

de oxidación avanzados seleccionados, en este trabajo de investigación:

- Ozonización en medio alcalina.

- Ozonización con peróxido de hidrógeno.

- Ultravioleta y ozono.

6.5.1. Ozonización en medio alcalino.

El ozono puede reaccionar de forma directa con un sustrato orgánico a través de una

reacción lenta y selectiva (primera ecuación), o de una reacción radical libre favorecida

en medio alcalino, rápida y no selectiva. Ecuación 2.

. (1)

k= . (2)

La primera reacción, es de importancia en medios ácidos y para solutos que

reaccionan muy rápido con el ozono.

La segunda reacción, puede iniciarse de distintos modos, con especies tales como

o sustancias húmicas. Por lo tanto, la ozonización es más

eficiente en medios alcalinos.


149

La ozonización en medio alcalino, se realiza para aumentar la velocidad de

descomposición del ozono, incrementando la velocidad de generación de radicales

hidroxilo. La generación de radicales hidroxilo puede ser aumentada con la adición de

peróxido de hidrógeno ampliando la concentración de los mismos en el agua.

En las plantas de agua potables se utiliza dosis de ozono entre 1- 5 mg/l, con tiempo

de contacto hasta 10 minutos y en el tratamiento de las aguas residuales se aplican

dosis de ozono más altos [J.L.Sotelo, F.B .Novillo, J.B.de.Heredia. 1985].

6.5.2. Peróxido de Hidrógeno con Ozono.

La ozonización transforma los contaminantes en compuestos más simples, más

refractarios al reactivo. Se logra una mejora agregando agua oxigenada (peróxido de

hidrógeno - ), que es un ácido débil, un poderoso oxidante y un compuesto

inestable.

El uso de estos dos oxidantes combinados permite aprovechar los efectos sinérgicos

entre ellos, lo que produce una destrucción adicional de vía carga orgánica.

La adición de peróxido de hidrógeno a los sistemas de ozonización es de las formas

más inmediatas de acelerar la descomposición de ozono a la formación de radicales

hidroxilo (OH).

El proceso no es barato, pero es rápido, y puede tratar contaminantes orgánicos

presentes en agua muy bajas en concentraciones (mg/l), a pH entre 7 - 8, la relación

molar óptima de peróxido de hidrógeno ( ), es 2:1, el proceso se acelera a pH

alcalino.


150

Aurelio Hernández Muñoz, José Antonio Serna Murillo, (2009), en su trabajo de

investigación, añadieron peróxido de hidrógeno al 33% para eliminar los fenoles y

DQO, la oxidación durante 50 hrs., tomando muestras a lo largo del tiempo, primera

muestra en 20 minutos, segunda en 30 minutos y última final a las 24 hrs.

6.5.3. Ozono con Ultravioleta.

Las reacciones de la combinación de los métodos ultravioletas con peróxido de

hidrógeno y ozono con peróxido de hidrógeno pueden sintetizarse de la forma

siguiente:

La irradiación del ozono en aguas produce peróxido de hidrógeno en forma

cuantitativa. El peróxido de hidrógeno, así generado se fotoliza a su vez, generando

radicales HO, y reacciona con el exceso de ozono, produciendo radicales.

Podría considerarse en principio solo como una forma cara de producir y luego

HO.

Se analizará el agua bruta de petróleo a la entrada, y después de pasar por cada uno

de procesos indicados, aplicándose los métodos analíticos correspondientes en cada

uno de ellos. De acuerdo a las características de este tipo de aguas residuales

procedente de industria petrolera, se analizaran en principio, los parámetros indicados

en el apartado 6.1.2 .después de haber pasado por un tratamiento previo.

Los ensayos a realizar serán los necesarios para considerar variación de la cantidad

de ozono producido por el equipo, las dosis de peróxido de hidrógeno, Ultravioleta, y

el tiempo de contacto utilizado.

Proceso Cantidad de O3

generada por el

equipo (g/h)

Tiempo de contacto

(minutos)

Número de ensayos


151

Ozonización simple

1,37; 3,67; 5,27; 5,66 2, 5, 7, 9, 11.y luego

3, 6, 9, 12, 15.

124

Peróxido de

Hidrógeno con Ozono

A la cantidad de

ozono anterior se

añadió 10 ml de H2O2

a 1 litro de agua de

muestra y 1,5 ml

H2O2 a 4 litros de

agua de muestra

utilizada.

2, 5, 7, 9, 11 y luego

con 3, 6, 9, 12, 15.

124

Ozono con ultravioleta

A la cantidad de

ozono anterior al

cabo de cada tiempo,

se llevó al equipo de

UV, con una dosis de

radiación de 0,1

mW/cm2

2, 5, 7, 9, 11, y 3, 6,

9, 12, 15 y 5 min de

tiempo de retención

en el reactor de

Ultravioleta.

124

Total 372

Tabla. 6.3. Variación de la cantidad de ozono producido por el equipo, las dosis de peróxido de

hidrógeno, Ultravioleta, el tiempo de contacto utilizado, y Definición de los ensayos realizados.

6.6. ENSAYOS A REALIZAR EN LA EXPERIMENTACIÓN EN EL TIEMPO.

Durante la trayectoria los métodos análisis de cada uno de los procesos seleccionado,

primero, hemos trabajado con un volumen de 1 litro de agua residual y otro con un

volumen de 4 litros de muestra, e introducir la muestra utilizada en la cámara de

contacto.

Primer, hemos trabajado con varios Tiempos de contactos en todos los procesos de

oxidación avanzada que fueran de 2’, 5´, 7’, 9’ y 11’, y luego con otros Tiempos de

contactos a 3’, 6’, 9’, 12’, y 15`.

6.6.1. Ozonización simple.

En primer, se introduce 1 litro de muestra en la cámara de contacto con diferentes

tiempos y distintas intensidades de corrientes, a partir de allí se ponía en marcha el

equipo, y se regulaba las intensidades seleccionadas en la investigación, de modo que

cada intensidad correspondía a varios tiempos de retención, y con un volumen de

muestra, y se introduce en la cámara de contacto, y cada tiempo de contacto


152

correspondía a 1 litro de muestra, y se retiraba la muestra tratada a través de un

orificio exterior que se encuentra en la parte inferior de la cámara de contacto , y luego

se analizaba detalladamente todos los parámetros seleccionados en la investigación.

6.6.2. Peróxido de hidrógeno con Ozono.

La ozonización transforma los contaminantes en compuestos más simples, más

refractarios al reactivo. Se logra una mejora agregando Peróxido de hidrógeno, ),

que es un ácido débil tiene un poderoso oxidante y un compuesto inestable:

Procedimiento.

En nuestro trabajo de investigación aplicándose el proceso de oxidación avanzada de

Peróxido de hidrógeno con ozono, se analizó los siguientes parámetros (DQO, sólidos

suspensión, aceites y grasas fenoles, metales pesados (cadmio, zinc, plomo, cobre,

níquel y cromo) y durante los ensayos analíticos efectuado en el laboratorio sanitario,

la DQO de tratada fue superior de la DQO bruta, y era necesario de aplicar otra dosis

de peróxido de hidrógeno, y hemos obtenidos buenos resultados favorable de la DQO

tratada.

Primeramente, para empezar los ensayos analíticos, se llevó a cabo añadiéndose el

peróxido de hidrógeno de 33% con la muestra para determinar los fenoles, DQO y

otros parámetros seleccionados, y por consiguiente los tiempos de contactos acogidos

fueran de 2, 5, 7. 9 y 11 minutos, y por otro lado fueran de 3, 6, 9, 12, y 15 minutos.

Primer parte, hemos recogido 1 litro de muestra de agua residual de petróleo

utilizada, y se añade 10 mg/l de peróxido de hidrógeno en la muestra, y se introduce

en la cámara de contacto y se pone en marcha el equipo de ozonizador y con

diferentes tiempos de contactos y con distintas intensidades de corrientes, y luego se

preparaba para hacer la DQO, se añaden 2,5 ml de muestra utilizada dentro de un

tubo de ensayo, y añadiéndose 1,5 ml de reactivo de digestión, 3,5 ml de solución

catalítica, y se forma dos capas distintas y se cierre los tubos de ensayos y se coloca

en el termoreactor de DQO, durante 2 horas, se calienta hasta 140 grado de

temperatura, por lo tanto alcanzando esta temperatura recomendable, se retira los

tobos de ensayos con muestras y se deje enfriar hasta una temperatura ambiente, y

luego se introduce las muestras en los matrazos Erlenemeyer de 250 ml y se enjuague

un poco con agua destilada, y el resto de muestra que se queda en el tubo de ensayo

se introduce en el matraz Erlenmeyer de 250 ml y se añaden 1 ó 2 gotas del indicador


153

de ferroina y se titula la muestra adicionando a través de una bureta de ó refrigerante

introduciendo el sal de Mohr, a partir de allí de la titulación se aprecie el viraje del

indicador a color naranja y se anota los ml de sal de Mohr gastado, seria (B,ml). Y se

aplica la fórmula para calcular la DQO de entrada como la DQO de salida, donde cada

vez se notaba que la DQO de ozonizada ó salida era superior al DQO de salida. A

partir ai dimos cuenta que la dosis que estamos aplicar de peróxido de hidrógeno en

la muestra era demasiado en cada 1 litro de agua de muestra, de manera que la

DQO bruta era inferior al de DQO ozonizado (salida), entonces la DQO de salida era

superior a la DQO de entrada, había producido una interferencia en la DQO debido al

alta dosis de Peróxido de hidrógeno (H2O2) que estábamos añadiendo en la muestra,

por lo tanto fue necesario de encontrar una solución sobre el problema hemos aplicada

otro métodos de análisis para encontrar buenos resultados. y no hemos encontrado

buenos resultado, fue necesario de aplicar otros métodos analítica. Y a continuación

abajo indicamos algunos autores que habla sobre las interferencia de Peróxido de

hidrógeno con DQO en las aguas residuales.

Interferencia.

Yun Whan Kang, Min-Jung e Kyung-Yup Hwang, (1999). Proponen para corregir el

efecto de la concentración de Peróxido de hidrógeno en la Demanda Química de

Oxígeno (DQO), y también muestran que esta ecuación correlación puede ser aplicada

a las muestras que contienen peróxido de hidrógeno y sustancias orgánicas. El valor

de la DQO, eliminada se obtiene a través de esta ecuación.

Ecuación:

DQO (mg/l) = DQOm - ƒ (H2O2). ( I ).

ƒ= 0.4706 – 4.06 x 10-5[H2O2] ( II ).

Donde:

ƒ : es el factor de corrección que significa la relación entre el valor de la DQO con la

concentración de Peróxido de hidrógeno.

DQO: es la demanda química de oxígeno medida en mg/ l.

Cuando la concentración de Peróxido de hidrógeno ( H2O2) es inferior a 200 mg/ l, el

factor de corrección ƒ, debe ser valorado como 0,4706 porque la Diferencia entre el

valor DQO calculada con el factor ƒ de corrección es de 0,4706 y este valor con la

ecuación ( II ) no es más que a 0,8 mg/l.


154

Talinli y Anderson. (2010), informaron que cuando hay un error de 25 % en el

método de Dicromato (K2Cr2O7) es debido a la interferencia de peróxido de hidrógeno

en la muestra y cada 1 mg/l de peróxido de hidrogeno contiene dicromato presente en

agua de muestra y aporta 0,256 mg/l de espuma.

Segunda parte, se cogió 4 litros de agua de muestra y añadiendo una dosis de 1,5

mg/l del H2O2 , mezclando con muestra, y introduciendo la muestra en la cámara de

contacto con finalidad de que se mezcla la muestra con peróxido de hidrógeno y

introduciendo el ozono al cámara de contacto, y jugando con diferentes tiempo de

contacto tales como; 3, 6, 9, 12, y 15 minutos y con diferentes intensidades como de

100 miliamperio, 300 miliamperio y por ultimo 450 miliamperio, según la recta de la

tabla del fabricante del equipo de ozono (Ozonizador SP Milenium 10 g) y la

producción de ozono producido se mide en función de los valores de intensidades en

la tabla y luego se multiplica los valores con el coeficiente de la recta por 2,5 g de

ozono producido que sería la dosis real de ozono que estamos echando, en cada

concentración ( muestra ) en la cámara de contacto. y según la tabla de la recta del

fabricante la dosis de 100 miliamperio corresponde a 41.7 mg/min, 300 miliamperio

corresponde a 122,9 mg/min, 400 miliamperio corresponde a 166 mg/min y 450

miliamperio corresponde a 179,1 mg/min. Y se calcula la DQO pero aquí se emplea

los mismos pasos que se aplicó por la primera parte, para calcular la DQO, y la

diferencia con el anterior es que en la segunda parte, se analiza la DQO, cuando se

toma la muestra tratada en el orificio de salida de la cámara de contacto, se añade en

la muestra el yoduro de potasio de 20 gramos, y luego se titula con tiosulfato de sodio

1N, teniendo en cuenta que todo estos pasos se hizo con diferentes cantidad de ozono

producido por el equipo, y hemos obtenidos buenos resultados de la DQO tratada.

6.6.3. Ultravioleta con ozono.

Procedimiento:

Aquí en este proceso, hemos cogido 1 litro y 4 litros de agua de muestra utilizada,

introducimos en la cámara de contacto la muestra, se pone en marcha el Equipo de

ozonizador SP Millenium 10 g, variándose la intensidades y tiempo de contacto, luego

la muestra ozonizada se saca en el orificio de salida en la parte inferior de la cámara

de contacto y se lleva la muestra tratada en el equipo de Ultravioleta utilizada, y se

introduce 0,5 litro de muestra, y se conecta el equipo, y a un tiempo de retención de 5


155

minutos, y luego se analiza la muestra de cada parámetros seleccionados en la

investigación.

Podemos decir que durante los ensayos de análisis realizadas a través de este

proceso hemos obtenidos resultados favorables.

6.7. DESARROLLO DE LA EXPERIMENTACIÓN EN EL TIEMPO.

El desarrollo de la experimentación de la presente investigación, así como el tiempo

que dura los ensayos en el laboratorio se presente en la siguiente tabla.

Actividad Duración

en meses

1ª Etapa

1. Revisión bibliográfica y selección del tema de tesis 1

2. Presentación del tema de tesis 1

3. Respuesta de aceptación del tema de tesis 1

4. Comunicación y asignación del director de tesis 2

2ª Etapa

5. Selección del banco de información 1

6. Búsqueda en bancos de información 3

7. Pedido de resúmenes al banco de información 3

8. Análisis de la selección de la investigación bibliográfica 2

9. Determinación de los objetivos finales 1

3ª Etapa

10. Búsqueda de contactos en las distintas refinerías de petróleo 3

11. Contacto y visita a una depuradora de aguas residuales industriales 1

12. Envío de cartas y espera de respuesta de las refinerías 3

13. Aceptación de toma de muestra en la refinería de Castellón 1

14. Búsqueda de la forma de envío de muestras desde Castellón a Madrid. 1

15. Aceptación de colaboración de envío de muestras por parte de la

empresa ( refinería)

1

16. Ensayos de choque con las primeras muestras 2

17. Selección de las mejores técnicas analíticas para llevar a cabo la

investigación.

1

18. Ensayos experimentales de la investigación 12

19. Presentación de resultados 5

4ª Etapa


156

20. Evaluación de los resultados experimentales 2

21. Conclusiones de acuerdo a los objetivos planteados 1

22. Redacción de la tesis 4

23. Revisión de la tesis 3

24. Impresión de la tesis 1

25. Presentación de la tesis 2

Tabla 6.4 Programa de actividades de la investigación

Nº Duración en meses

1 2 3 4 5 6

Primera etapa

1 x

2 x

3 x

4 x x

Segunda etapa

5 x

6 x x x

7 x x x

8 x x

9 x

Duración en meses

Tercera etapa

7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29

10 x x x

11 x

12 x x x

13 x

14 x

15 x

16 x x

17 x

18 x x x x x x x x x x x x

Cuarta etapa

30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44

19 x x x x x

20 x x


157

21 x

22 x x x x

23 x x x

24 x

25 x x

Tabla. 6.5 Cronograma de la investigación


158

CAPITULO 7

ENSAYOS CHOQUES


159

7. ENSAYOS CHOQUES.

7.1. Puesta a punto de los equipos utilizados.

- Ozonizador SP Milenium 10 g.

- Equipo de Ultravioleta – UV. 16.

SP Milenium 10 g.

Potencia. 150 W

Tensión de alimentación. 230 V

Frecuencia. AC 50 Hz

Salida. 10 g/h

Concentración. 10 g /h

Caudal. 18 l/ min

Peso. 12 Kg

Tabla 7.1. Característica técnica de equipo de Ozonizador SP Milenium 10 g, utilizada en la

investigación.

El equipo utilizado de ozonización es de marca o modelo Generador de Ozono SP

Milenium 10 g, realizado en acero inoxidable 304, material resistente a la corrosión y

de fuerte consistencia, siendo las dimensiones volumétricas de 0,58 m x 0,35mx 0,

24m. El ozono se genera a partir de oxígeno, que a su vez se genera en otro aparato

Generador de Oxígeno Geno – 4, que se encuentra contiguo al generador de ozono,

como se muestra en la fig.7.1.

Debido a la inestabilidad de la molécula, el ozono debe producirse in situ en el

momento de su aplicación, sin almacenaje. Se genera utilizando un tubo de cristal de

cuarzo- titanio como dieléctrico con una descarga aplicada a la válvula entre masa y

fase de la válvula del generador. Se trata de un método muy efectivo y económico

para producir el ozono. Al pasar por cámara en la que se encuentra un aislante y un

cristal de cuarzo-titanio con una alimentación de alta tensión, las moléculas de oxigeno

se combinan en forma de moléculas de ozono.

Generador de Oxígeno Geno - 4.

El generador de oxigeno Geno - 4 genera a partir de aire ambiente, por lo que está

adaptado para trabajar en múltiples situaciones mediante tecnología PSA (UOP zeolita


160

molecular), tras la adsorción de aire se consigue una pureza del oxígeno de hasta un

95%.

El aire contiene aproximadamente 77% de nitrógeno 1% de argón y 20% de oxígeno,

siendo el resto otros gases.

La tecnología PSA atrapa las moléculas que contiene el aire dejando pasar

únicamente las de

El sistema PSA del que dispone el generador Geno - 4 retiene las moléculas de

oxigeno llevándolas a un tanque de recepción de a través de dos tanques de

Zeolita, dispuesta dentro de los cilindros en forma de pequeñas bolitas, que funcionan

entrando aire presurizado correctamente filtrado aleatoriamente a intervalos o ciclos de

10 segundos, evitando la saturación de cada uno de los concentradores y conteniendo

a su salida las partículas de oxígeno contenido en el fluido portador (aire ambiente

debidamente filtrado y presurizado) ventilando en el final de cada proceso o ciclo el

concentrador que no está trabajando.

De esta forma conseguimos con una concentración de 95% exento de aire

correctamente filtrado y debidamente seco sin necesidad de una aparatosa instalación

y reposición de botellas de una forma rápida, sencilla y económica.

Fig. 7.1. Equipo Generador de Oxígeno Geno-4 (izq.) y Ozonizador (SP Milenium 10g).


161

Cámara de contacto utilizado en la investigación.

La cámara de contacto tiene una función de reactor, en ella se produce el contacto de

ozono con el agua residual de la refinería de petróleo. La cámara de contacto está

constituida por un tubo de vidrio de diámetro interior de 7 cm, a altura de 1,5 m, y la

capacidad útil de 5 litros aproximadamente.

Funcionamiento.

El ozono se incorpora por la parte inferior en forma de burbujas aumentándola

superficie de contacto entre ozono y el agua, facilitando así cierto tiempo de contacto.

La salida de ozono residual se realiza por la parte superior del reactor y

transportándose al destructor térmico del ozono.

Puesto que agua bruta residual a tratar entra por la parte superior de la cámara y sale

por la parte inferior de la misma cámara de contacto.

Fig.7.2. Esquema de cámara de contacto.


162

7.2. COMPROBACIÓN DEL OZONIZADOR.

7.2.1. Curva de producción de ozono por el fabricante

Producción de ozono en función de la intensidad (Amperio), mediante descarga

eléctrica silenciosa, con alimentación de aire ambiente presurizado (Oxigeno), dado

por el fabricante.

Grafico 7.1. Producción de Ozono mediante alimentación de Oxigeno, facilitado por el fabricante.

7.2.2. Ensayo para determinar la cantidad de ozono producido por el

ozonizador.

Curva realizada con 4 litros de agua destilada conteniendo 20 g/l de yoduro potásico y

con 5 intensidades de corriente.

En la tabla 7.2, se muestra la cantidad de ozono producido por el generador a ozono a

un caudal de 2 l/min de ozono + oxígeno. Para obtener dichos resultados se realizó la

siguiente experimentación: Se llena la columna con 4 litros de agua destilada

conteniendo 20 g/l de yoduro potásico y se fija la intensidad deseada, hasta que se

consume el yoduro, y el ozono escape por la parte superior, donde se tenía un frasco

lavador indicativo de salida de ozono. De la misma forma se hizo con las demás

intensidades de corriente.

PRODUCCIÓN DE OZONO EN FUNCIÓN DE LA INTENSIDAD

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

0

1,2

5

2,5

3,7

5 5

6,2

5

7,5

8,7

5

10

11

,3

12

,5

13

,8 15

16

,3

17

,5

18

,8 20

21

,3

22

,5

23

,8 25

26

,3

27

,5

28

,8 30

PRODUCCIÓN DE OZONO EN GRAMOS

MEDIDA

AMPERÍMETRO EN

mA


163

De cada muestra resultante, se tomó 200 ml, se acidificó con 10 ml H2SO4 2 N, y se

tituló con tiosulfato 0,1N, utilizando un indicador de yodo como es el almidón. La

cantidad de ozono se determinó según la siguiente ecuación:

Cantidad de O3 producido (g/h)

Intensidad (mA)

1,60 100

4,39 300

5,14 400

5,75 450

5,98 500 Tabla 7.2. Cantidad de O3 producido a diferentes intensidades de corriente en (mA),

con 4 litros de agua destilada

La curva 7.2, representa la tendencia que sigue los datos obtenidos en la tabla

anterior. Como puede observarse es una ecuación lineal, con una ligera desviación

fruto de los errores de la volumetría.

Grafico 7.2. Curva de producción de ozono experimentado (g/h).

En la tabla 7.3, se compara los datos facilitados por el fabricante con la investigación

realizada. Los datos dados por el fabricante se referían al equipo salido de fábrica. El

método de obtención puede ser diferente al utilizado en nuestra investigación.

y = 81,468x - 18,794 R² = 0,9797

-100

0

100

200

300

400

500

600

0 1 2 3 4 5 6 7

Inte

nsi

dad

(m

A)

Dosis de ozono (g/h)

Ozono

Lineal (Ozono)


164

Fabricante (g/h)

Investigación a 4 L (g/h)

Intensidad (mA)

12,5 5,98 500

11,3 5,75 450

10 5,14 400

7,5 4,39 300

2,5 1,6 100

0 0 0 Tabla 7.3. Comparación de datos de fabricante vs investigación.

El gráfico 7.3, representa una comparación de ambos datos, como puede observarse

la curva del fabricante es una recta prefecta, mientras lo obtenido en nuestra

investigación tiene un pequeña desviación.

Grafico 7.3. Comparación de curvas fabricante vs investigación de producción de

ozono (g/h)

Para nuestra investigación se tomó en cuenta la cantidad de ozono producido obtenido

por el método yodométrico, según los ensayos realizados.

En la tabla 7.4, se muestran los datos obtenidos llenando la columna de contacto con

1 litro de agua destilada conteniendo 20 g/l de yoduro potásico y con 4 litros a las

mismas concentraciones. Se trabajó con las 5 intensidades de corriente que se

muestra en la tabla.

y = 39,937x + 0,1276 R² = 1

y = 81,493x - 18,822 R² = 0,9852

-100

0

100

200

300

400

500

600

0 2 4 6 8 10 12 14

Inte

nsi

dad

(m

A)

Producción de ozono (g/h)

Fabricante

Invest. 4 L


165



Intensidad (mA)

6,358 5,98 500

5,66 5,75 450

5,268 5,14 400

3,665 4,39 300

1,37 1,6 100

0 0 0 Tabla 7.4: Comparación de datos de producción a 1 y 4 litros de muestra

Grafico 7.4: Comparación de curvas a 1 litro vs 4 litros de muestra (g/h)

En el gráfico 7.4, se puede observar el comportamiento de las dos curvas a 1 litro y a 4

litros de agua de muestra en gramos por hora, puesto que los resultados obtenidos

entre ambas curvas se aproximan.

Intensidad (mA)

Valores adoptados en los ensayos

(g/h)

500 6,37

450 5,74

400 5,11

300 3,84

100 1,32

0 0 Tabla 7.5: Valores adoptados en la investigación.

y = 79,182x - 4,4743 R² = 0,9998

-100

0

100

200

300

400

500

600

0 1 2 3 4 5 6 7

Inte

nsi

dad

(m

A)

Ozono (g/h)

1 L (g/h)

4 L (g/h)

Recta de ajuste

Lineal (Recta de ajuste)


166

Se realizan ambas experimentaciones debido a que en la investigación se realizaron

los ensayos con dos tipos de volúmenes de muestras. En una primera etapa se trabajó

con un litro de muestra de agua residual proveniente de una refinería de petróleo y en

una segunda etapa se trabajó llenando la columna o cámara de contacto con 4 litros

de muestra de agua residual de la misma refinería.

La primera etapa o primera parte los ensayos se realizaron con tres envíos de

muestras en bidones, que se almacenaban en la nave, para ir sacando las cantidades

precisas de 1 litro, en los distintos tiempos, para realizar los ensayos. La segunda

etapa o 2º parte, los ensayos se realizaron con un 4º envío desde la refinería, sacando

muestras de 4 litros para los ensayos

Para determinar la dosis de ozono que reacciona con la muestra de agua residual se

han realizado, determinaciones a los tiempos de oxidación fijados en la primera etapa

como son 2, 5, 7, 9, y 11 minutos a las intensidades de corriente de 100, 300, 400, y

450 mA.

Los resultados se presentan en la tabla 7.6.

Tiempo ( min)

1,32 g/h de

ozono (100 mA)

3,66 g/h de

ozono (300 mA)

5,26 g/h de

ozono (400 mA)

5,66 g/h de

ozono (450 mA)

Ozono (mg/l) Ozono (mg/l) Ozono (mg/l Ozono (mg/l

2 11,4 28,8 39 43,2

5 31,2 74,4 93 111,6

7 42 117 142,2 157,8

9 52,2 137,4 166,8 199,5

11 67,2 169,8 216 243,3

Tabla 7.6. Determinación de dosis de ozono que reacciona con muestra de agua residual en mg/l

por minutos a las intensidades de corrientes utilizadas.

7.3. EQUIPO DE ULTRAVIOLETA – UV 16, UTILIZADO.

Funcionamiento.

El aparato de Ultravioleta modelo - UV.16, tiene como función la eliminación de

destruir las bacterias y virus presentes en el agua. A continuación aparecen las

características técnicas del equipo, según facilita el fabricante


167

Parámetro UV 16

Longitud de onda. 254 nm

Potencia. 16 Wh

Dosis UV. ≥ 30.000 µW/cm2

Frecuencia. 50 Hz

Presión mínima y máxima. 0,5 – 9 bar

Alimentación eléctrica. 220 v

Dimensión de cámara. 50x346 mm

Caudal máximo. 10 l/min

Tabla 7. 7. Característica técnica del Equipo de Ultravioleta – UV. 16.

Fig. 7.3 Equipo de Ultravioleta- UV.16 utilizado.

7.3.1. Ensayos choque con Ultravioleta – UV.16.

La muestra ozonizada sale de la cámara de contacto y se lleva en el equipo de

Ultravioleta-UV.16. Se conecta el equipo sobre la corriente eléctrica y a un tiempo de

retención de 5 minutos con la muestra en cada intervalo de tiempo de contacto

estipulado, y luego se análisis todos los parámetros seleccionados en la investigación.

Para determinar la dosis de radiación UV, hemos tomado la referencia que da el

fabricante, que es de ≥ 30.000µW/cm2. El tiempo de radiación que se aplicó a 0,5 litros

de agua ozonada fue de 5 minutos.


168

Mediante la siguiente ecuación, se determinó la dosis de radiación que se aplicó en la

presente investigación.

Dosis UV = Intensidad

30 mWs/cm2 = mW/cm2 x 300 seg

Despejando la ecuación tenemos: mW/cm2 = 0,1

Por lo tanto, la dosis de radiación UV ha sido de 0,1 mW/cm2

Podemos decir que durante los ensayos de los análisis realizadas a través de este

proceso hemos obtenidos resultados favorables.

7.4. ENSAYOS CHOQUE ANALITICOS.

Se han comprobado todas las técnicas analíticas, justificado la bondad de las

determinaciones realizadas.


169

CAPITULO 8

PRESENTACIÓN DE RESULTADOS


170

8. PRESENTACIÓN DE RESULTADOS

8.1. PRIMERA FASE.

En esta primera parte se trabajó con una cámara de contacto, constituida por una

columna de vidrio, con un litro de agua conteniendo yoduro potásico en concentración

de 20 g/l.

Los resultados de estos ensayos aparecen en la siguiente tabla 8.1.

Intensidad

(mA)


Concentración de saturación de

ozono (mg/l)

Tiempo (t) (min)

100 1,371 214,8 9’48”

300 3,665 510,0 8’35”

400 5,268 526,8 6’

450 5,66 566,0 5’ Tabla 8.1. Ozono generado y concentración de saturación de ozono en 1 litro de agua a diferentes

de intensidades de corriente (mA).

El tiempo (t) en minutos representa el comienzo de escape de ozono de la cámara de

contacto.

Con estos datos puede representarse la producción de ozono para las distintas

intensidades de corriente en miliamperios (mA) establecidas en el equipo, en el

siguiente gráfico 8.1.


171

Gráfico 8.1: Producción de ozono en gramos por hora.

Tiempo

( min)

1,37 g/h de

ozono (100 mA)

3,66 g/h de

ozono (300 mA)

5,26 g/h de

ozono (400 mA)

5,66 g/h de

ozono (450 mA)

Ozono (mg/l) Ozono (mg/l) Ozono (mg/l Ozono (mg/l

2 11,4 28,8 39 43,2

5 31,2 74,4 93 111,6

7 42 117 142,2 157,8

9 52,2 137,4 166,8 199,5

11 67,2 169,8 216 243,3

mg/l. min 5,97 15,33 19,32 22,15

Tabla 8. 2: Dosis de ozono en la muestra de agua residual en mg/l para los distintos tiempos.

8.1.1. Resultados de Trabajo Experimental.

En este apartado se muestra las características del agua residual con la que se

trabajó, así como cada una de las fases experimentales realizadas para la obtención

de los resultados, presentándose los resultados obtenidos en tablas y gráficos.


172

Bidones de muestra de agua residual de refinería de petróleo del Castellón.

Foto 8.1: Bidones recepcionados de la refinería de petróleo de Castellón


173

8.1.2. Caracterización de agua bruta de refinería utilizada en la Investigación.

Foto 8. 2: Comparación del agua bruta y agua ozonizada.

En la foto 8.2, se puede observar el aspecto de agua residual tratada con ozono y el

agua bruta de la refinería de petróleo.

La siguiente tabla representa las características de agua bruta de refinería de petróleo,

antes de los tratamientos previstos en la presente investigación.

Parámetros Valor límite

DQO 681,9 mg/l

Grasas y aceites 0,2 mg/l

Sólidos suspensión 128 mg/l

Temperatura 20 º C

pH 7,85

Fenoles 3,31 mg/l

Turbidez 119 NTU

Conductividad 2,70 µЅ/cm

Zinc 0,1 mg/l

Cadmio No detectado

Níquel 0,02 mg/l

Cobre 0,03 mg/l


174

Plomo 0,64 mg/l

Cromo No detectado

Tabla 8.3. Características de agua bruta de refinería de petróleo, utilizada en el trabajo de

Investigación.

8.1.3. Resultados de Análisis Experimental.

En este apartado corresponden a los resultados obtenidos en la fase experimental de

los Procesos de oxidación avanzadas seleccionados como: Ozonización simple,

Peróxido de hidrogeno con ozono y Ultravioleta con ozono.

8.1.3.1. Ozonización simple.

Los resultados que se presentan a continuación corresponden a la etapa de proceso

de ozonización simple. El agua utilizada en los ensayos era distinta cada día, ya que

estaba sometida a los procesos propios precisos del almacenamiento.

Dosis de ozono a 5,97 mg/l por minutos.

DQO.

En la tabla 8.1.4, se indica la reducción de la DQO por tratamiento con ozono, con

distintos tiempos de contacto.

Muestras

DQO de agua bruta, mg/l.

211

195

226

195

166

150

180

135

150

136

165

150

135

120

105

135

120

106

120

106

Media ± s 206,75±14,8 157,75±19,5 150,25±11,84 123,75±14,36 113,0±8,0

DQO de agua tratada, mg/l.

Tiempo,min. 2 5 7 9 11

Muestras

180

165

180

150

90

45

90

90

60

62

60

61

45

30

45

30

30

15

30

15

Media ± DS 168,75±14,36 78,75± 22,5 60,75 ± 0,96 37,5 ± 8,66 22,5±8,66

Eliminación

(%)

18,4

50,1

59,6

69,7

80,1

Tabla: 8. 4: Reducción de la DQO por tratamiento con ozono.


175

Gráfico 8. 2: Variación de la DQO en función del tiempo de tratamiento con ozono a 5,97 mg/l por

minutos en las de bruta y tratada.

Y1 =230,14 e-0,066 X, que representa la ecuación de la curva exponencial de los datos

del agua bruta.

Y2 = 257,23 e-0,222 X, que representa la ecuación de la curva exponencial del agua

tratada.

En el grafico 8.2, se observa el comportamiento de las curvas de la DQO, agua bruta y

tratada, en función del tiempo de contacto en el tratamiento con ozono.

y = 230,14e-0,066x R² = 0,8425

y = 257,23e-0,222x R² = 0,8926

0

50

100

150

200

250

0 2 4 6 8 10 12

DQ

O (

mg/

l)

Tiempo (min)

Agua bruta

agua tratada

0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

70,0

80,0

90,0

100,0

0

50

100

150

200

250

0 2 4 6 8 10 12

Re

nd

imie

nto

(%

)

DQ

O E

/S (

mg/

l)

Tiempo (min)

Curvas de ajuste de la DQO

Agua bruta

agua tratada

Rendimiento (%)


176

Gráfico 8.3. Curvas de ajuste de la DQO de agua bruta y agua tratada, y el Rendimiento de la DQO

en función de tiempo de tratamiento con ozonización simple a 5,97 mg/l por minutos de dosis.

En el grafico 8.3, se muestra la eliminación porcentual de la DQO de las curvas

ajustadas numéricamente, y mostrándose un rendimiento de reducción del 80% a los

11 minutos de tiempo de contacto.

Aceites y grasas.

En la tabla 8.5, se muestra los datos obtenidos en el agua tratada con un contenido

de grasas y aceites inferior a 0,1 mg/l y con distintos tiempos de contacto en el

tratamiento.

Tiempo

(min)

Aceites y grasas

(mg/l) Eliminación (%)

Entrada Salida

0 0,1 0,1 0

2 0,1 0,09 10

5 0,1 0,08 20

7 0,1 0,06 40

9 0,1 0,04 60

11 0,1 0,02 80

Tabla 8.5. Reducción de grasas y aceites por tratamiento con ozono, por distintos tiempos de

contacto.

0

0,02

0,04

0,06

0,08

0,1

0,12

0 2 4 6 8 10 12

Gra

sas

y ac

eit

es

(mg/

l)

Tiempo (min)


177

Gráfico 8.4: Concentraciones de grasas y aceites a la salida del proceso en función de los tiempos

de contacto.

Gráfico 8. 5: Eliminación de Grasas y aceites en función del tiempo de contacto.

En el grafico 8.5, se muestra la eliminación porcentual de grasas y aceites para

distintos tiempos de contacto, mostrándose un rendimiento de reducción de 80% a los

11 minutos de tratamiento.

Sólidos en suspensión.

En la tabla 8.6, se muestra el contenido de sólidos suspensión en función del tiempo

de contacto en el tratamiento con 5,97 mg/l de dosis por ozono. Se reduce el grado de

los contaminantes del sólido suspensión en el agua a 68,1 %.

Tiempo. ( min)

S.S (mg/l) Eliminación (%)

Entrada Salida

0 44 44 0

2 44 36 18,1

5 44 20 54,5

7 44 18 59,0

9 44 16 63,6

11 44 14 68,1

Tabla 8. 6: Reducción de Sólidos suspensión por tratamiento con ozono, para distintos tiempos de contacto.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

0 2 4 6 8 10 12

Elim

inac

ión

(%

)

Tiempo (min)

Eliminación de grasas y aceites (%)


178

Gráfico 8. 6: Variación de Sólidos suspensión en función de tiempo de tratamiento de contacto.

Gráfico 8. 7: Eliminación de sólidos suspensión en función de tiempo de contacto.

En el grafico 8.7, se muestra la eliminación porcentual de los sólidos suspensión en

función del tiempo de contacto, mostrándose un rendimiento de reducción de 68,1% a


Fenoles.

En la tabla 8.8, se muestra la variación de los fenoles en función de tiempo de

contacto a una dosis de 5,97 mg/l por ozonización.

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

0 2 4 6 8 10 12

SST

(mg/

l)

Tiempo (min)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 2 4 6 8 10 12

Elim

inac

ión

(%

)

Tiempo (min)

Eliminación de SS (%)


179

Tiempo

(min)

Fenoles


Entrada Salida

0 1,06 1,06 0

2 1,06 0,4 66,2

5 1,06 0,3 71,6

7 1,06 0,1 90,5

9 1,06 0,04 96,2

11 1,06 0,02 98,1

Tabla 8. 7. Reducción de Fenoles por tratamiento con ozono, con distintos tiempos de contacto.

Gráfico 8. 8: Variación de fenoles en función del tiempo de contacto.

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

0 2 4 6 8 10 12

Fen

ole

s (m

g/l)

Tiempo (min)


180

Gráfico 8.9: Eliminación de Fenoles en función del tiempo de contacto.

En el grafico 8.9, se muestra la eliminación porcentual de fenoles en función del

tiempo de contacto, mostrándose un rendimiento de reducción de 98,1% a 11 minutos

de tratamiento por ozonización.

.

Turbidez.

En la tabla 8.8, se muestra la variación de turbidez en función de tiempo de contacto a

una dosis de 5,97 mg/l por ozonización.

Tiempo.(min)

Turbidez.(NTU) Eliminación. (%)

Entrada Salida

0 15,5 15,5 0

2 15,5 9,3 40,0

5 15,5 1,89 87,8

7 15,5 1,82 88,2

9 15,5 1,75 88,7

11 15,5 1,54 90,0

Tabla 8. 8: Reducción de Turbidez por tratamiento con ozono, a distintos tiempos de contacto.

0

20

40

60

80

100

120

0 2 4 6 8 10 12

Elim

inac

ión

(%

)

Tiempo (min)

Eliminación de fenoles (%)


181

Gráfico 8.10: Variación de Turbidez en función del tiempo de contacto.

.

Gráfico 8.11. Eliminación de Turbidez en función del tiempo de contacto.

En el grafico 8.11, se muestra la eliminación porcentual de turbidez en función del

tiempo de contacto, mostrándose un rendimiento de reducción de 90 % a 11 minutos


Conductividad.

De acuerdo los resultados obtenidos, no se observa variación significativa en los

distintos ensayos realizados con el proceso de ozonización, los cual es normal el no

afectar al contenido salino.

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

0 2 4 6 8 10 12

Turb

ide

z (N

TU)

Tiempo (min)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 2 4 6 8 10 12

Elim

inac

ión

(%

)

Tiempo (min)

Eliminación de la Turbidez (%)


182

pH

En la tabla 8.9, se muestra el comportamiento de pH en función del tiempo de

contacto.

pH

Tiempo (min) 2 5 7 9 11

Agua bruta 7,9 7,82 7,9 7,28 7,51

Agua tratada 8,19 8,24 8,28 8,45 8,20

Tabla 8.9: Modificación del pH por tratamiento con ozono a distintos tiempos de contacto.

Como se observa solo se produce una ligera alcalinización.

Temperatura.

De acuerdo con los resultados obtenidos no se observa ninguna modificación en la

temperatura.

Dosis de Ozono a 15,33 mg/l por minutos.

DQO.

En la tabla 8.10, se indica la reducción de la DQO por tratamiento con ozono, con


Muestras

DQO de agua tratada, mg/l

157

146

157

146

150

136

150

136

121

106

120

135

105

90

90

105

75

85

90

75

Media ± s 152±6 143 ± 8 121 ± 10 98±9 81 ±8


Tiempo, mim. 2 5 7 9 11

Muestras

90

67

90

67

60

45

75

90

45

30

60

45

31

16

30

15

30

15

30

15

Media ± s 79±10 68±20 45±10 23±9 23±9

Eliminación % 48 53 63 76 72

Tabla 8.10. Reducción de la DQO por tratamiento con ozono.


183

Gráfico 8.12. Variación de la DQO en función de tiempo de tratamiento con ozono a 15,33 mg/l por

minutos en las aguas de bruta y tratada.


del agua bruta.


tratada.

El gráfico 8.12, muestran las ecuaciones de ajuste que se han realizado a los datos

obtenidos en la investigación.

Gráfico 8.13: Curvas de ajuste de la DQO de agua bruta y agua tratada, y el Rendimiento de la

DQO en función de tiempo de tratamiento con ozonización simple a 15,33 mg/l por minutos de

dosis.

y = 189,04e-0,073x R² = 0,861

y = 122,86e-0,165x R² = 0,7195

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

0 2 4 6 8 10 12

DQ

O (

mg/

l)

Tiempo (min)

Agua bruta

agua tratada

0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

70,0

80,0

90,0

100,0

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

100,0

120,0

140,0

160,0

180,0

200,0

0 2 4 6 8 10 12

Re

nd

imie

nto

(%

)

DQ

O E

/S (

mg/

l)

Tiempo (min)


Agua bruta

Agua tratada

Rendimiento


184


ajustadas numéricamente, y mostrándose un rendimiento de reducción del 76 % a los


Grasas y aceites. En la tabla 8.11, se muestra los datos obtenidos en el agua tratada con un contenido


tratamiento.

Tiempo

(min)

Aceites y grasas (mg/l)

Eliminación (%)

Entrada Salida

0 0,1 0,1 0

2 0,1 0,06 25

5 0,1 0,04 50

7 0,1 0,02 75

9 0,1 0 100

11 0,1 0 100


contacto.

Gráfico 8.14. Concentraciones de grasas y aceites a la salida del proceso en función de los

tiempos de contacto.

0

0,02

0,04

0,06

0,08

0,1

0,12

0 2 4 6 8 10 12

Gra

sas

y ac

eit

es

(mg/

l)

Tiempo (min)


185

Gráfico 8.15. Eliminación de Grasas y aceites en función del tiempo de contacto.


distintos tiempos de contacto, mostrándose un rendimiento de reducción de 100 % a

los 11 minutos de tratamiento.

Sólidos suspensión.

En la tabla 8.12, se muestra el contenido de sólidos suspensión en función del tiempo

de contacto en el tratamiento con 15,33 mg/l de dosis de ozono. Se reduce el grado de

los contaminantes del sólido suspensión en el agua a 63,6 %.

Tiempo. ( min)


Entrada Salida

0 44 44 0

2 44 28 36,3

5 44 26 40,9

7 44 20 54,5

9 44 18 59,0

11 44 16 63,6

Tabla 8.12. Reducción de Sólidos suspensión por tratamiento con ozono, por distintos tiempos de contacto.

0

20

40

60

80

100

120

0 2 4 6 8 10 12

Elim

inac

ión

(%

)

Tiempo (min)



186

Gráfico 8.16. Variación de Sólidos suspensión en función de tiempo de tratamiento de contacto.

Gráfico 8.17. Eliminación de sólidos suspensión en función de tiempo de contacto.

En el grafico 8.17, se muestra la eliminación porcentual de los sólidos suspensión en

función del tiempo de contacto, mostrándose un rendimiento de reducción de 63,6% a


Fenoles


contacto a una dosis de 15,33 mg/l por ozonización.

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

0 2 4 6 8 10 12

SST

(mg/

l)

Tiempo (min)

0

10

20

30

40

50

60

70

0 2 4 6 8 10 12

Elim

inac

ión

(%

)

Tiempo(min)

Eliminación de SST (%)


187

Tiempo

(min)

Fenoles


Entrada Salida

0 1,06 1,06 0

2 1,06 0,11 89,6

5 1,06 0,06 94,3

7 1,06 0,04 96,2

9 1,06 0,02 98,,1

11 1,06 0,00 100

Tabla 8.13. Reducción de Fenoles por tratamiento con ozono, con distintos tiempos de contacto.

Gráfico 8.18. Variación de fenoles en función del tiempo de contacto.

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

0 2 4 6 8 10 12

Fen

ole

s (m

g/l)

Tiempo (min)


188

Gráfico 8.19: Eliminación de Fenoles en función del tiempo de contacto.

En el grafico 8.19, se muestra la eliminación porcentual de Fenoles en función del

tiempo de contacto, mostrándose un rendimiento de reducción de 100 % a 11 minutos


Turbidez. En la tabla 8.14, se muestra la variación de turbidez en función del tiempo de contacto

a una dosis de 15,33 mg/l por ozonización.

Tiempo.(min)

Turbidez.(NTU) Eliminación. (%)

Entrada Salida

0 15,5 15,5 0

2 15,5 10,9 29,6

5 15,5 4,7 69,6

7 15,5 4,6 70,3

9 15,5 4,26 72,5

11 15,5 0,71 95,4

Tabla 8.14: Reducción de Turbidez por tratamiento con ozono, con distintos tiempos de contacto.

0

20

40

60

80

100

120

0 2 4 6 8 10 12

Elim

inac

ión

(%

)

Tiempo (min)



189

Gráfico 8. 20. Variación de Turbidez en función del tiempo de contacto.

Gráfico 8.21. Reducción de Turbidez en función del tiempo de contacto.


tiempo de contacto, mostrándose un rendimiento de reducción de 95,4 % a los 11

minutos de tratamiento por ozonización.

Conductividad. De acuerdo los resultados obtenidos, no se observa variación significativa en los



0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

0 2 4 6 8 10 12

Turb

ide

z (N

TU)

Tiempo (min)

0

20

40

60

80

100

120

0 2 4 6 8 10 12

Elim

inac

ión

(%

)

Tiempo(min)

Eliminación de la turbidez (%)


190

pH.

En la tabla 8.15, se muestra el comportamiento de pH en función del tiempo de

contacto.

pH

Tiempo (min) 2 5 7 9 11

Agua bruta 7,69 7,69 7,00 7,57 7,40

Agua tratada 8,00 8,05 8,00 8,16 8,20

Tabla 8.15. Modificación del pH por tratamiento con ozono, con distintos tiempos de contacto.

Como se observa solo se produce una ligera alcalinización.

Temperatura.

De acuerdo con los resultados obtenidos no se observa ninguna modificación en la

temperatura.


DQO.

En la tabla 8.16, se indica la Reducción de la DQO por tratamiento con ozono, con



Muestras

150

136

150

136

144

135

143

136

141

121

141

120

136

121

135

120

106

90

105

91

Media ± s 143 ± 8,08 139,5±4,65 130,75±11,8 128 ± 8,6 98 ± 8,67


Tiempo, min. 2 5 7 9 11

Muestras

90

75

90

75

75

60

60

30

60

60

45

75

45

40

45

40

30

30

45

30

Media ± s 82,5 ± 8,66 56,25±

18,87

60 ± 12,24 42,5 ± 2,88 33,75 ± 7,5


191

Eliminación (%) 42,3 59,7 54,1 66,8 66


Gráfico 8.22. Variación de la DQO en función de tiempo de tratamiento con ozono a 19,32 mg/l por

minuto en las aguas bruta y tratada.


del agua bruta.


tratada

En el grafico 8.22, se observa el comportamiento de las curvas de la DQO, agua bruta

y tratada, en función del tiempo de contacto en el tratamiento con ozono.

y = 162,91e-0,037x R² = 0,6095

y = 97,183e-0,093x R² = 0,6398

0

20

40

60

80

100

120

140

160

0 2 4 6 8 10 12

DQ

O (

mg/

l)

Tiempo (min)

Agua bruta

agua tratada


192

Gráfico 8.23. Curvas de ajuste de la DQO de agua bruta y agua tratada, y el Rendimiento de la

DQO en función de tiempo de tratamiento con ozonización simple a 19,32 mg/l por minutos de

dosis.






tratamiento.

Tiempo

(min)

Aceites y grasas

(mg/l)

Eliminación (%) Entrada Salida

0 0,1 0,1 0

2 0,1 0,08 20

5 0,1 0,06 40

7 0,1 0,04 60

9 0,1 0 100

11 0,1 0 100


contacto.

0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

70,0

80,0

90,0

100,0

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

100,0

120,0

140,0

160,0

180,0

0 2 4 6 8 10 12

Re

nd

imie

nto

(%

)

DQ

O E

/S (

mg/

l)

Tiempo (min)


Agua bruta

Agua tratada

Rendimiento


193

Gráfico 8.24. Concentración de Grasas y aceites a la salida del proceso en función de los tiempos

de contacto.

Gráfico 8.25. Eliminación de Grasas y aceites en función del tiempo de contacto.


distintos tiempos de contacto, y mostrándose un rendimiento de reducción de 100 % a


0

0,02

0,04

0,06

0,08

0,1

0,12

0 2 4 6 8 10 12

gras

as y

ace

ite

s (m

g/l)

Tiempo (min)

0

20

40

60

80

100

120

0 2 4 6 8 10 12

Elim

inac

ión

(%

)

Tiempo (min)



194

Sólidos suspensión. En la tabla 8.18, se muestra el contenido de sólidos suspensión en función de tiempo

de contacto en el tratamiento con 19,32 mg/l de dosis por ozono. Se reduce el grado

de los contaminantes del sólido suspensión en el agua a 63,6 %.

Tiempo. ( min)


Entrada Salida

0 44 44 0

2 44 28 36,3

5 44 26 40,9

7 44 24 45,5

9 44 20 54.5

11 44 18 59

Tabla 8.18. Reducción de Sólidos suspensión por tratamiento con ozono, para distintos tiempos de contacto.

Gráfico 8.26. Variación de Sólidos suspensión en función de tiempo de contacto.

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

0 2 4 6 8 10 12

SST(

mg/

l)

Tiempo (min)


195


En el grafico 8.27, se muestra la eliminación porcentual de sólidos suspensión en

función del tiempo de contacto, mostrándose un rendimiento de reducción del 63,6 % a

los 11 minutos de tratamiento por ozonización.

Fenoles. En la tabla 8.19, se muestra la variación de los fenoles en función de tiempo de

contacto con a una dosis de 19,32 mg/l por ozonización.

Tiempo

(min)

Fenoles

(mg/l)


0 1,06 1,06 0

2 1,06 0,03 97,2

5 1,06 0,01 99,0

7 1,06 0,0 100

9 1,06 0,0 100

11 1,06 0,0 100

Tabla 8.19. Reducción de Fenoles por tratamiento con ozono, con distintos tiempos de contacto.

0

10

20

30

40

50

60

70

0 2 4 6 8 10 12

Elim

inac

ión

(%

)

Tiempo (min)



196

Gráfico 8.28. Variación de fenoles en función de tiempo de contacto.

Gráfico 8.29. Eliminación de Fenoles en función de tiempo de contacto.


tiempo de contacto, mostrándose un rendimiento de reducción de 100 % a partir de 7


0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

0 2 4 6 8 10 12

Fen

ole

s (m

g/l)

Tiempo (min)

0

20

40

60

80

100

120

0 2 4 6 8 10 12

Elim

inac

ión

(%

)

Tiempo (min)



197

Turbidez. En la tabla 8.20, se muestra la variación de turbidez en función de tiempo de contacto

con una dosis de 19,32 mg/l por ozonización.

Tiempo

(min)

Turbidez

(NTU)


0 13,4 13,4 0

2 13,4 2,25 83,2

5 13,4 1,94 85,5

7 13,4 1,49 88,8

9 13,4 1,30 90,2

11 13,4 0,71 94,7

Tabla 8.20. Reducción de Turbidez por tratamiento con ozono.

Gráfico 8.30. Variación de turbidez en función de tiempo de contacto.

0

2

4

6

8

10

12

14

16

0 2 4 6 8 10 12

Turb

ide

z (N

TU)

Tiempo (min)


198

Gráfico 8.31. Eliminación de turbidez en función de tiempo de contacto.


tiempo de contacto, mostrándose un rendimiento de reducción del 94,7% a los 11


Conductividad.

De acuerdo los resultados obtenidos, no se observa variación significativa en los



pH. En la tabla 8.21, se muestra el comportamiento de pH en función de tiempo de

contacto.

pH

Tiempo (min) 2 5 7 9 11

Agua bruta 7,69 7,57 7,69 7.56 7,89

Agua tratada 8 8,2 8,12 8,08 8


Temperatura. De acuerdo con los resultados obtenidos no se observa ninguna modificación en la

temperatura.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 2 4 6 8 10 12

Elim

inac

ión

(%

)

Tiempo (min)



199


DQO.

En la tabla 8.22, se indica la reducción de la DQO por tratamiento con ozono.


Tiempo (min) 151

136

150

135

135

75

105

76

120

90

105

90

110

106

100

106

106

60

45

60

Muestras

Media ± s 143 ± 8,67 97,75±28,5 101,25±14,3 105,5 ± 4,1 67,75± 26,5


Tiempo, min. 2 5 7 9 11

Muestras

121

105

94

105

90

60

30

60

45

30

45

30

30

16

60

15

15

15

16

16

Media ± s 106,25±11,1 60 ± 24,5 36,5 ± 8,66 30,25 ± 21,0 15,5 ± 0,58

Eliminación (%) 25,7 38,6 63 71,3 77,1


Gráfico 8.32. Variación de la DQO en función de tiempo de tratamiento con ozono a una dosis de

22,15 mg/l por minuto en las aguas bruta y tratada.

Y1 =156,9 e-0,069 X, que representa la ecuación de la curva exponencial de los datos del

agua bruta.

y = 156,9e-0,069x R² = 0,4588

y = 161,21e-0,21x R² = 0,8041

0

20

40

60

80

100

120

140

160

0 2 4 6 8 10 12

DQ

O (

mg/

l)

Tiempo (min)

Agua bruta

agua tratada


200


tratada.


y tratada, en función del tiempo de contacto en tratamiento con ozono.


DQO en función de tiempo de contacto con ozono a una dosis de 22,15 mg/l por minuto.


ajustadas numéricamente, y mostrándose un rendimiento de reducción del 77,1% a los



de grasas y aceites inferior a 0,1 mg/l con distintos tiempos de contacto en el

tratamiento.

Tiempo

(min)

Aceites y grasas

(mg/l)


0 0,1 0,1 0

2 0,1 0,09 10

0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

70,0

80,0

90,0

100,0

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

100,0

120,0

140,0

160,0

0 2 4 6 8 10 12

Re

nd

imie

nto

(%

)

DQ

O E

/S (

mg/

l)

Tiempo (min)


Agua bruta

Agua tratada

Rendimiento


201

5 0,1 0,08 20

7 0,1 0,06 40

9 0.1 0,04 60

11 0,1 0,02 80

Tabla 8.23. Reducción de grasas y aceites por tratamiento con ozono.

Gráfico 8.34. Variación del contenido de Grasas y aceites en función de tiempo de contacto.

.

Gráfico 8.35. Eliminación de Grasas y aceites en función de tiempo de contacto.

0

0,02

0,04

0,06

0,08

0,1

0,12

0 2 4 6 8 10 12

Gra

sas

y ac

eit

es

(mg/

l)

Tiempo (min)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

0 2 4 6 8 10 12

Elim

inac

ión

(%

)

Tiempo (min)



202


distintos tiempos de contacto, mostrándose un rendimiento de reducción del 80 % a


Sólidos suspensión En la tabla 8.24, se muestra el contenido de sólidos suspensión en función de tiempo

de contacto en el tratamiento con una dosis de 22,15 mg/l de ozono, se reduce el

grado de los contaminantes de sólidos en suspensión en el agua a 46,4 %.

Tiempo

(min)

SST

(mg/l)


0 56 56 0

2 56 40 28

5 56 38 32

7 56 37 34

9 56 34 39,3

11 56 30 46,4

Tabla 8.24. Reducción de Sólidos suspensión por tratamiento con ozono.

Gráfico 8.36. Variación de sólidos en suspensión en función de tiempo de contacto.

0

10

20

30

40

50

60

0 2 4 6 8 10 12

SST

(mg/

l)

Tiempo (min)


203

Gráfico 8.37. Eliminación de sólidos en suspensión en función de tiempo de contacto.


función del tiempo de contacto, mostrándose un rendimiento de reducción del 46,4 % a


Fenoles


contacto con una dosis de 22,15 mg/l por ozonización.

Tiempo

(min)

Fenoles

(mg/l)


0 1,06 1,06 0

2 1,06 0,02 98,1

5 1,06 0,0 100

7 1,06 0,0 100

9 1,06 0,0 100

11 1,06 0,0 100

Tabla 8.25. Reducción de fenoles por tratamiento con ozono.

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

0 2 4 6 8 10 12

Elim

inac

ión

(%

)

Tiempo (min)



204

Gráfico 8.38. Variación de fenoles en función de tiempo de contacto.

Gráfico 8.39. Eliminación de fenoles en función de tiempo de contacto.


tiempo de contacto, mostrándose un rendimiento de reducción del 100 % a los 5



con una dosis de 22,15 mg/l por ozonización.

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

0 2 4 6 8 10 12

Fen

ole

s (m

g/l)

Tiempo (min)

0

20

40

60

80

100

120

0 2 4 6 8 10 12

Elim

inac

ión

(%

)

Tiempo (min)



205

Tiempo

(min)

Turbidez (NTU)

Eliminación (%)

Entrada Salida

0 15,5 15,5 0

2 15,5 5,3 65,8

5 15,5 4,5 70,9

7 15,5 4,4 71,6

9 15,5 4,3 72,2

11 15,5 4,2 72,9

Tabla 8.26. Reducción de la turbidez por tratamiento con ozono.

Gráfico 8.40. Variación de la turbidez en función de tiempo de contacto.

Gráfico 8.41. Reducción de la turbidez en función de tiempo de contacto.

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

0 2 4 6 8 10 12

Turb

ide

z (N

TU)

Tiempo (min)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 2 4 6 8 10 12

Elim

inac

ión

(%

)

Tiempo (min)



206

En el grafico 8.41, se muestra la eliminación porcentual de la turbidez en función del

tiempo de contacto, mostrándose un rendimiento de reducción del 72,9 % a los 11


Conductividad (µЅ/cm). De acuerdo los resultados obtenidos, no se observa variación significativa en los



pH En la tabla 8.27, se muestra el comportamiento de pH en función de tiempo de

contacto.

pH

Tiempo (min) 2 5 7 9 11

Agua bruta 7,9 7,69 7,70 7,45 7,69

Agua tratada 8,3 8,39 8,37 8,23 8,20


Temperatura. De acuerdo con los resultados obtenidos no se observa ninguna modificación en la

temperatura.

8.1.3.2. Peróxido de hidrógeno con Ozono.

Los resultados que se presentan a continuación corresponden a los ensayos

realizados con un tratamiento conjunto de Peróxido de Hidrógeno y Ozono.

Poner dosis de peróxido de hidrógeno utilizado durante los ensayos de los análisis

realizados en laboratorio fue de 3300 mg/l de H2O2

El agua bruta variaba cada día, debido a muestras distintas, o a la evolución de la

calidad debida al almacenamiento de la muestra.

Dosis de peróxido de hidrógeno con Ozono de 5,97 mg/l por minutos. De acuerdo con la investigación bibliográfica las dosis entre peróxido y ozono se

recomienda que estén en relación de 2:1.

Esta variación de 10, 2 y 1 ml de peróxido de hidrógeno se realizó para verificar el

efecto producido.


207

En la tabla 8.28. Se muestran los resultados de la reducción de la DQO por el

tratamiento con peróxido de hidrógeno y con ozono con una concentración de ozono

en el agua de 5,97 mg/l.

DQO.


Muestras

302 256 301 279

75 67 60 75

105 90 75 105

105 120 135 120

136 106 91 76

Media ± s 285 ± 22 69 ± 7 94 ± 14 120 ± 12 102 ± 26


Tiempo, min. 2 5 7 9 11

Muestras

188 150 226 150

324 286 308 256

308 275 241 226

258 180 256 271

305 286 324 305

Media ± s 179 ± 36 294 ± 30 263 ± 37 241 ± 41 305 ± 16

% Eliminación 37 -326 -179 -100 -199

Tabla 8.28. Reducción de DQO por tratamiento con peróxido de hidrógeno con ozono, con distintos tiempos de concentración.


de grasas y aceites de 0,1 mg/l y a distintos tiempos de contacto, utilizado una

concentración de peróxido de hidrógeno y ozono en el agua con una concentración de

5,97 mg/l.

Tiempo de

contacto, (min).

Aceites y grasas ( mg/l)


0 0,1 0,1 0

2 0,1 0,06 40

5 0,1 0,04 60

7 0,1 0,02 80

9 0,1 0,00 100

11 0,1 0,00 100



208

Gráfico 8.42. Variación del contenido de Grasas y aceites a la salida del proceso en función de

tiempo de contacto.

.

Gráfico 8.43. Eliminación de Grasas y aceites en función de tiempo de tratamiento a 5,97 mg/l de

dosis por Peróxido de hidrógeno con ozono.

En el grafico 8.43, se muestra la eliminación porcentual de grasas y aceites con

peróxido de hidrógeno y ozono, y mostrándose los rendimientos en función de tiempos

de contacto, observándose una reducción de 100 % a los 9 minutos de tratamiento.

0

0,02

0,04

0,06

0,08

0,1

0,12

0 2 4 6 8 10 12

Gra

sas

y ac

eit

es

(mg/

l)

Tiempo (min)

0

20

40

60

80

100

120

0 2 4 6 8 10 12

Elim

inac

ión

(%

)

Tiempo (min)



209

Sólidos suspensión. En la tabla 8.30, se muestra el contenido de sólidos suspensión en función de los

tiempos de contactos con peróxido de hidrógeno y ozono y se reduce a los sólidos

suspensión en el agua hasta a 42,8 %.

Tiempo

(min)

SST

(mg/l)


0 56 56 0

2 56 44 21,4

5 56 42 25

7 56 36 35,7

9 56 34 39,2

11 56 32 42,8

Tabla 8.30. Reducción de Sólidos suspensión por tratamiento con peróxido de hidrógeno y ozono.

Gráfico 8.44. Variación de sólidos suspensión en función de tiempo de contacto con tratamiento de peróxido de hidrógeno y ozono.

0

10

20

30

40

50

60

0 2 4 6 8 10 12

SST

(mg/

l)

Tiempo (min)


210

Gráfico 8.45. Eliminación de sólidos suspensión en función de los tiempos de contacto con

peróxido de hidrógeno y ozono.

En el grafico 8.45, se muestra la eliminación porcentual de sólidos suspensión, en

función de los tiempos de contactos, y mostrándose un rendimiento de reducción de

42,8 % a los 11 minutos con un tratamiento por peróxido de hidrógeno y ozono.

Fenoles.

En la tabla 8.31, se muestra la variación de los fenoles en función de los tiempos de

contacto con peróxido de hidrógeno y ozono.

Tiempo

(min)

Fenoles

(mg/l)


0 1,06 1,06 0

2 1,06 0,0 100

5 1,06 0,0 100

7 1,06 0,0 100

9 1,06 0,0 100

11 1,06 0,0 100

Tabla 8.31. Reducción de Fenoles por tratamiento con peróxido de hidrógeno y ozono.

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

0 2 4 6 8 10 12

Elim

inac

ión

(%

)

Tiempo (min)



211

Gráfico 8.46. Variación de la concentración de fenoles en función del tiempo de contacto con

peróxido de hidrógeno y ozono.

En el grafico 8.46, se puede observar el comportamiento de la curva de reducción de

los fenoles con peróxido de hidrógeno y ozono, para diferentes tiempos de contactos.

Gráfico 8.47, Eliminación de fenoles en función del tiempo de contacto con peróxido de hidrógeno

y ozono.

En el grafico 8.47, se muestra la eliminación porcentual de fenoles en función de los

tiempos de contacto, y mostrándose un rendimiento de reducción de 100 % a los 2

minutos.

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

0 2 4 6 8 10 12

Fen

ole

s (m

g/l)

Tiempo (min)

0

20

40

60

80

100

120

0 2 4 6 8 10 12

Elim

inac

ión

(%

)

Tiempo (min)



212

Turbidez. En la tabla 8.32, se muestra la variación de turbidez en función del tiempo de contacto

con peróxido de hidrógeno y ozono.

Tiempo

(min)

Turbidez

(NTU) Eliminación (%)

Entrada Salida

0 15,5 15,5 0

2 15,5 4,4 71,6

5 15,5 4 74,1

7 15,5 3,87 75,0

9 15,5 3,51 77,3

11 15,5 3,45 77,7

Tabla 8.32. Reducción de la turbidez por tratamiento con peróxido de hidrógeno y ozono.

Gráfico 8.48. Variación de turbidez en función del tiempo de contacto con peróxido de hidrógeno y ozono.

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

0 2 4 6 8 10 12

Turb

ide

z (N

TU)

Tiempo (min)


213

Gráfico 8.49. Reducción de turbidez en función del tiempo de contacto con peróxido de hidrógeno

y ozono.

En el grafico 8.49, se muestra la eliminación porcentual de turbidez en función de los

tiempos de contactos, y mostrándose un rendimiento de reducción del 77,7 % a los 11

minutos de tratamiento con peróxido de hidrógeno y ozono.

Conductividad (µЅ/cm). Según los análisis realizados no aparece una variación significativa en la

conductividad.

pH. En la tabla 8.33, se muestra el comportamiento de pH en función del tiempo de

contacto, pudiéndose calificar de una ligera alcalinización.

pH

Tiempo (min) 2 5 7 9 11

Agua bruta 7.69 7,45 7,50 7,69 7,40

Agua tratada 8,50 8,35 8,39 8,32 8,40 Tabla 8.33. Reducción de pH por tratamiento con peróxido de hidrógeno y ozono.

Temperatura. Según los resultados no se observa modificación en la temperatura, después de los

ensayos realizados.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

0 2 4 6 8 10 12

Elim

inac

ión

(%

)

Tiempo (min)

Reducción de la turbidez (%)


214

Dosis de peróxido de hidrógeno con Ozono de 15,33 mg/l por minutos.

DQO.

En la tabla 8.34. Puede verse los resultados en la reducción de la DQO por tratamiento

con peróxido de hidrógeno y ozono con una concentración de ozono en el agua de

15,33 mg/l.


Tiempo, min 68 60 75 60

53 60 45 53

113 105 120 113

135 120 105 120

165 150 135 120

Muestras

Media ± s 65,75 ± 7,2 52,75 ± 6,1 112,75 ± 6,1 120 ± 12,4 142,5 ± 19,4


Tiempo, min 2 5 7 9 11

Muestras

328 331 324 331

248 233 256 241

301 286 271 226

289 286 268 248

301 286 271 226

Media ± s 328,5 ± 3,3 244,5 ± 9,8 271 ± 32,4 272,75 ±18,9 271 ± 32,4 Tabla 8.34. Reducción de DQO por tratamiento con peróxido de hidrógeno y ozono, con distintos tiempos de concentración.




15,33 mg/l.

Tiempo

(min)

Aceites y grasas

(mg/l)


0 0,1 0,1 0

2 0,1 0,06 40

5 0,1 0,04 60

7 0,1 0,02 80

9 0.1 0,02 80

11 0,1 0,00 100



215


tiempo de contacto.

Gráfico 8.51. Eliminación de Grasas y aceites en función de tiempo de contacto a 15,33 mg/l de


En el grafico 8.51, se muestra la eliminación porcentual de grasas y aceites con



Sólidos suspensión. En la tabla 8.36 se muestra el contenido de sólidos suspensión en función de los



0

0,02

0,04

0,06

0,08

0,1

0,12

0 2 4 6 8 10 12

Gra

sas

y ac

eit

es

(mg/

l)

Tiempo (min)

0

20

40

60

80

100

120

0 2 4 6 8 10 12

Elim

inac

ión

(%

)

Tiempo (min)



216

Tiempo

(min)

SS

(mg/l)


0 44 44 0

2 44 34 22,7

5 44 32 27,2

7 44 30 31,8

9 44 28 36,3

11 44 26 40,9



.


0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

0 2 4 6 8 10 12

SST

(mg/

l)

Tiempo (min)

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

0 2 4 6 8 10 12

Elim

inac

ión

(%

)

Tiempo (min)

Eliminación de SS (%)


217


función del tiempo de contacto, y mostrándose un rendimiento de reducción de 40,9 %

a los 11 minutos con tratamiento por peróxido de hidrógeno y ozono.

Fenoles.



Tiempo

(min)

Fenoles (mg/l)


0 1,06 1,06 0

2 1,06 0,08 92,4

5 1,06 0,06 94,3

7 1,06 0,04 96,2

9 1,06 0,00 100

11 1,06 0,00 100

Tabla 8.37. Reducción de Fenoles por tratamiento con Peróxido de hidrógeno y ozono.



los fenoles con peróxido de hidrógeno y ozono, para diferentes tiempos de contactos.

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

0 2 4 6 8 10 12

Fen

ole

s (m

g/l)

Tiempo (min)


218

Gráfico 8.55, Eliminación de Fenoles en función de tiempo de contacto.


tiempo de contacto y mostrándose un rendimiento de reducción de 100 % a los 9 y 11

minutos.



Tiempo

(min)

Turbidez


Entrada Salida

0 15,5 15,5 0,0

2 15,5 3,64 76,5

5 15,5 3,50 77,4

7 15,5 3,40 78,0

9 15,5 3,21 79,2

11 15,5 3,18 85,9


0

20

40

60

80

100

120

0 2 4 6 8 10 12

Elim

inac

ión

(%

)

Tiempo (min)



219

Gráfico 8.56. Variación de la turbidez en función del tiempo de contacto.

Gráfico 8.57. Reducción de la turbidez en función de tiempo de contacto.


tiempo de contacto, y mostrándose un rendimiento de reducción de 85,9 % a los 11

minutos de tratamiento por peróxido de hidrógeno con ozono.


conductividad.

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

0 2 4 6 8 10 12

Turb

ide

z (N

TU)

Tiempo (min)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 2 4 6 8 10 12

Elim

inac

ión

(%

)

Tiempo (min)



220

pH En la tabla 8.39, se muestra el comportamiento de pH en función del tiempo de

contacto, pudiéndose calificar de una ligera alcalinización.

pH

Tiempo (min) 2 5 7 9 11

Agua bruta 7,69 7,50 7,69 7,70 7,69


Temperatura. Según los resultados no se observa modificación en la temperatura, después de los

ensayos realizados.

Dosis de Peróxido de hidrógeno con Ozono a 19,32 mg/l por minutos.

DQO. En la tabla 8.40. Puede verse los resultados en la reducción de la DQO por tratamiento


19,32 mg/l.

DQO de agua bruta, mg/l

Muestras

107 106 107 107

117 96 74 42

128 117 64 32

213 170 106 43

191 181 170 160

Media ± s 106,75 ± 0,5 82,25 ± 32,07 85,25 ± 45,2 133 ± 74,4 175,5 ± 13,4


Tiempo, min

2 5 7 9 11

Muestras

468 447 426 458

458 479 490 426

865 959 937 777

868 852 831 788

970 874 874 863

Media ± s 449,75 ± 18 463,25 ± 28,2 884,5 ± 82,1 834,75 ± 34,7 895,25 ± 50,1 Tabla 8.40. Reducción de DQO por tratamiento con peróxido de hidrógeno y ozono, con distintos tiempos de concentración.




19,32 mg/l.


221

Tiempo

(min)

Aceites y grasas

(mg/l)


0 0,1 0,1 0

2 0,1 0,06 40

5 0,1 0,04 60

7 0,1 0,02 80

9 0.1 0,00 100

11 0,1 0,00 100



tiempo de contacto.

0

0,02

0,04

0,06

0,08

0,1

0,12

0 2 4 6 8 10 12

Gra

sas

y ac

eit

es

(mg/

l)

Tiempo (min)


222



En el grafico 8.52, Se muestra la eliminación porcentual de grasas y aceites con



Sólidos suspensión En la tabla 8.42, se muestra el contenido de sólidos suspensión en función de los



Tiempo

(min)

SST, (mg/l)


0 56 56 0

2 56 34 39,2

5 56 32 42,8

7 56 30 46,4

9 56 20 64,2

11 56 18 67,8


0

20

40

60

80

100

120

0 2 4 6 8 10 12

Elim

inac

ión

(%

)

Tiempo (min)



223


.





Fenoles.



0

10

20

30

40

50

60

0 2 4 6 8 10 12

SST

(mg/

l)

Tiempo (min)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 2 4 6 8 10 12

Elim

inac

ión

(%

)

Tiempo (min)



224

Tiempo

(min)

Fenoles, (mg/l)


0 1,06 1,06 0

2 1,06 0,00 100

5 1,06 0,00 100

7 1,06 0,00 100

9 1,06 0,00 100

11 1,06 0,00 100



.

Gráfico 8.63. Eliminación de Fenoles en función de tiempo de contacto.

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

0 2 4 6 8 10 12

Fen

ole

s (m

g/l)

Tiempo (min)

0

20

40

60

80

100

120

0 2 4 6 8 10 12

Elim

inac

ión

(%

)

Tiempo (min)



225



minutos.

Turbidez En la tabla 8.44, se muestra la variación de turbidez en función de tiempo de contacto


Tiempo

(min)

Turbidez


Entrada Salida

0 15,5 15,5 0,00

2 15,5 4,90 68,3

5 15,5 4,36 71,8

7 15,5 4,30 72,2

9 15,5 4,26 72,5

11 15,5 0,71 95,4


Gráfico 8.64. Variación de turbidez en función de tiempo de contacto con peróxido de hidrógeno y ozono.

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

0 2 4 6 8 10 12

Turb

ide

z (N

TU)

Tiempo (min)


226

Gráfico 8.65. Reducción de turbidez en función de tiempo de contacto con peróxido de hidrógeno y

ozono.


tiempos de contacto y mostrándose un rendimiento de reducción de 95,4 % a los 11


Conductividad (µЅ/cm). Según los análisis realizados no aparece una variación significativa en la conductividad.


contacto, pudiéndose calificar de una ligera alcalización.

pH

Tiempo (min) 2 5 7 9 11

Agua bruta 7,69 7,50 7,05 7,69 7,70

Agua tratada 8,02 8,06 8,07 8,05 8 Tabla 8.45. Reducción de pH por tratamiento con peróxido de hidrógeno y ozono.

Temperatura. Según los resultados no se observa modificación en la temperatura después de los

ensayos realizados.

Dosis de Peróxido de hidrógeno con Ozono a 22,15 mg/l por minutos.

0

20

40

60

80

100

120

0 2 4 6 8 10 12

Elim

inac

ión

(%

)

Tiempo (min)



227

DQO. En la tabla 8.46. Puede verse los resultados en la reducción de la DQO por tratamiento


22,15 mg/l.


Muestras

106 96 85 74

160 149 138 106

564 554 543 522

213 202 191 181

117 106 96 85

Media ± s 90,25 ±13,8 138,25 ± 23,3

545,75 ± 18 196,75 ± 13,8

101 ± 13,7


Tiempo (min) 2 5 7 9 11

Muestras

906 874 832 831

959 927 905 884

991 937 935 916

160 150 138 128

905 831 788 778

Media ± s 860,75 ± 36,2

918,75 ± 32,07

944,75 ± 32,3

144 ± 13,95 825.5 ± 57,8

Tabla 8.46. Reducción de DQO por tratamiento con peróxido de hidrógeno y ozono, con distintos tiempos de concentración.

Grasas y aceites En la tabla 8.47, se muestra los datos obtenidos en el agua tratada con un contenido



22,15 mg/l.

Tiempo

(min)

Aceites y grasas

(mg/l)


0 0,1 0,1 0

2 0,1 0,08 20

5 0,1 0,06 40

7 0,1 0,04 60

9 0.1 0,02 80

11 0,1 0,00 100



228


tiempo de contacto.



En el grafico 8.67, Se muestra la eliminación porcentual de grasas y aceites con



0

0,02

0,04

0,06

0,08

0,1

0,12

0 2 4 6 8 10 12

Gra

sas

y ac

eit

es

(mg/

l)

Tiempo (min)

0

20

40

60

80

100

120

0 2 4 6 8 10 12

Elim

inac

ión

(%

)

Tiempo (min)



229

Sólidos suspensión. En la tabla 8.48, se muestra el contenido de sólidos suspensión en función de los



Tiempo

(min)

SST, (mg/l)


0 44 44 0

2 44 26 40,9

5 44 22 50,0

7 44 20 54,5

9 44 16 63,6

11 44 14 68,1



.

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

0 2 4 6 8 10 12

SST

(mg/

l)

Tiempo (min)


230





Fenoles.



Tiempo

(min)

Fenoles, (mg/l)


0 1,06 1,06 0

2 1,06 0,00 100

5 1,06 0,00 100

7 1,06 0,00 100

9 1,06 0,00 100

11 1,06 0,00 100

Tabla 8.49. Reducción de Fenoles por tratamiento con Peróxido de hidrógeno y ozono.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 2 4 6 8 10 12

Elim

inac

ión

(%

)

Tiempo (min)



231


Gráfico 8.71. Eliminación de fenoles en función de tiempo de contacto.



minutos.

Turbidez En la tabla 8.50, se muestra la variación de turbidez en función de tiempo de contacto


0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

0 2 4 6 8 10 12

Fen

ole

s (m

g/l)

Tiempo (min)

0

20

40

60

80

100

120

0 2 4 6 8 10 12

Elim

inac

ión

(%

)

Tiempo (min)



232

Tiempo

(min)

Turbidez, (NTU) Eliminación (%)

Entrada Salida

0 15,5 15,5 0,00

2 15,5 2,86 81,5

5 15,5 1,34 91,3

7 15,5 1,12 92,7

9 15,5 0,85 94,5

11 15,5 0,70 95,4


Gráfico 8.72. Variación de turbidez en función de tiempo de contacto con peróxido de hidrógeno y ozono.

Gráfico 8.73. Reducción de turbidez en función de tiempo de contacto con peróxido de hidrógeno y

ozono.

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

0 2 4 6 8 10 12

Turb

ide

z (N

TU)

Tiempo (min)

0

20

40

60

80

100

120

0 2 4 6 8 10 12

Elim

inac

ión

(%

)

Tiempo (min)



233





conductividad.



pH

Tiempo (min) 2 5 7 9 11

Agua bruta 7,69 7,50 7,69 7,70 7.69


Temperatura.

Según los resultados no se observa modificación en la temperatura después de los

ensayos realizados.

8.1.3.3. Ultravioleta con ozono.

Los resultados que se presentan a continuación corresponden a los ensayos

realizados con un tratamiento conjunto de Ultravioleta con ozono.

El agua bruta variaba cada día, debido a muestras distintas, o a la evolución de la

calidad debida al almacenamiento de la muestra.

Dosis de Ultravioleta con ozono de 5,97 mg/l por minutos.

DQO.

En la tabla 8.52, puedes verse los resultados en la reducción de la DQO por

tratamiento con Ultravioleta y ozono con una concentración de ozono en el agua de

5,97 mg/l.


234


Muestras

143

133

122

112

122

112

103

93

102

92

102

82

100

95

93

80

116

107

85

78

Media ± s 128 ± 13,4 108 ± 12 95 ± 10 92 ± 9 97 ± 18



Muestras

102

92

81

65

80

65

60

50

51

26

51

20

50

39

29

19

39

34

38

30

Media ± s 85 ±16 64 ± 13 37 ± 16 34 ± 13 35 ± 4

Eliminación (%) 33 41 61 63 64

Tabla 8.52. Reducción de DQO por tratamiento con ultravioleta y ozono, con distintos tiempos de concentración.

Gráfico 8.74. Variación de la DQO en función de tiempo de tratamiento con ultravioleta y ozono a

5,97 mg/l por minutos. en las aguas de bruta y tratada.


del agua bruta.


tratada.

y = 129,09e-0,034x R² = 0,4338

y = 97,704e-0,111x R² = 0,5409

0

20

40

60

80

100

120

140

160

0 2 4 6 8 10 12

DQ

O (

mg/

l)

Tiempo (min)

Agua bruta

Agua tratada


235


y tratada, en función del tiempo de contacto en el tratamiento con ultravioleta y ozono.


DQO en función de tiempo de contacto con ultravioleta y ozono a 5,97 mg/l por minutos de dosis.






tratamiento.

Tiempo

(min)

Aceites y grasas

(mg/l)


0 0,1 0,1 0

2 0,1 0,08 20

5 0,1 0,06 40

7 0,1 0,04 60

9 0.1 0,02 80

11 0,1 0,02 80

Tabla 8.53. Reducción de grasas y aceites por tratamiento con ultravioleta y ozono.

0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

70,0

80,0

90,0

100,0

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

100,0

120,0

140,0

0 2 4 6 8 10 12

Re

nfi

mie

nto

(%

)

DQ

O E

/S (

mg/

l)

Tiempo (min)


Agua bruta

Agua tratada

Rendimiento


236

Gráfico 8.76. Variación del contenido de Grasas y aceites en función del tiempo de contacto.



distintos tiempo de contacto, mostrándose un rendimiento de reducción de 80 % al 11

minutos de tratamiento.


de contacto en el tratamiento con 5,97 mg/l de dosis por Ultravioleta con ozono, se

reduce el grado de los contaminantes de sólidos suspensión en el agua a 73 %.

0

0,02

0,04

0,06

0,08

0,1

0,12

0 2 4 6 8 10 12

Gra

sas

y ac

eit

es

(mg/

l)

Tiempo (min)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

0 2 4 6 8 10 12

Elim

inac

ión

(%

)

Tiempo (min)



237

Tiempo

(min)

SST, (mg/l)


0 44 44 0

2 44 22 50

5 44 18 59

7 44 16 64

9 44 14 68

11 44 12 73

Tabla 8.54. Reducción de Sólidos suspensión por tratamiento con ultravioleta y ozono.



0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

0 2 4 6 8 10 12

SST

(mg/

l)

Tiempo (min)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 2 4 6 8 10 12

Elim

inac

ión

(%

)

Tiempo (min)



238


función del tiempo de contacto, y mostrándose un rendimiento de reducción de 73 % a

los 11 minutos con tratamiento por ultravioleta con ozono.

Fenoles.


contacto con ultravioleta y ozono.

Tiempo

(min)

Fenoles, (mg/l)


0 1,06 1,06 0

2 1,06 0,33 69

5 1,06 0,04 96

7 1,06 0,02 98

9 1,06 0,00 100

11 1,06 0,00 100

Tabla 8.55. Reducción de Fenoles por tratamiento con ultravioleta y ozono.


0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

0 2 4 6 8 10 12

Fen

ole

s (m

g/l)

Tiempo (min)


239

Gráfico 8.81, Eliminación de fenoles en función de tiempo de contacto.



minutos.


con ultravioleta y ozono.

Tiempo

(min)

Turbidez


Entrada Salida

0 15,5 15,5 0,00

2 15,5 5,14 67

5 15,5 5,00 68

7 15,5 4,46 71

9 15,5 1,30 92

11 15,5 1,10 93

Tabla 8.56. Reducción de la turbidez por tratamiento con ultravioleta y ozono.

0

20

40

60

80

100

120

0 2 4 6 8 10 12

Elim

inac

ión

(%

)

Tiempo (min)



240

Gráfico 8.82. Variación de turbidez en función de tiempo de contacto con ultravioleta y ozono.

Gráfico 8.83. Reducción de turbidez en función de tiempo de contacto con ultravioleta y ozono.


tiempos de contacto y mostrándose un rendimiento de reducción de 93 % a los 11

minutos de tratamiento con ultravioleta y ozono.


conductividad.

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

0 2 4 6 8 10 12

Turb

ide

z (N

TU)

Tiempo (min)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 2 4 6 8 10 12

Elim

inac

ión

(%

)

Tiempo (min)



241



pH

Tiempo (min) 2 5 7 9 11

Agua bruta 7,40 7,51 7,14 7,43 7,50

Agua tratada 8,6 8,8 8,8 8,15 8,15

Tabla 8.57. Reducción de pH por tratamiento con ultravioleta y ozono.


ensayos realizados.


DQO.

En la tabla 8.58. Puedes verse los resultados en la reducción de la DQO por


15,33 mg/l.

DQO de agua bruta, (mg/l)

Muestras

175

165

155

146

146

137

145

136

165

156

145

127

68

59

68

60

98

87

98

87

Media ±s 160 ± 13 141 ± 5 148 ± 16 64 ± 5 93 ± 6



Muestras

126

116

126

116

121

116

107

78

107

97

77

59

49

39

29

19

49

30

49

30

Media ± s 121 ± 6 106 ± 19 85 ± 21 34 ± 13 40 ± 11

Eliminación (%) 25 26 43 47 57



242


15,33 mg/l por minutos en las aguas de bruta y tratada.


del agua bruta.


tratada





y = 203,05e-0,084x R² = 0,5493

y = 189,83e-0,155x R² = 0,6822

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

0 2 4 6 8 10 12

DQ

O (

mg/

l)

Tiempo (min)

Agua bruta

Agua tratada

0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

70,0

80,0

90,0

100,0

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

220

240

0 2 4 6 8 10 12

Re

nd

imie

nto

(%

)

DQ

O E

/S (

mg/

l)

Tiempo (min)


Agua bruta

Agua tratada

Rendimiento


243






tratamiento.

Tiempo

(min)

Aceites y grasas

(mg/l)


0 0,1 0,1 0

2 0,1 0,08 20

5 0,1 0,06 40

7 0,1 0,04 60

9 0.1 0,02 80

11 0,1 0,02 80



0

0,02

0,04

0,06

0,08

0,1

0,12

0 2 4 6 8 10 12

Gra

sas

y ac

eit

es

(mg/

l)

Tiempo (min)


244


En el grafico 8.87, Se muestra la eliminación porcentual de grasas y aceites para

distintos tiempo de contacto, mostrándose un rendimiento de reducción de 80 % a los




reduce el grado de los contaminantes de sólidos suspensión en el agua a 61,5 %.

Tiempo

(min)

SST, (mg/l)


0 46,8 46,8 0

2 46,8 22,0 53,0

5 46,8 20,0 57,3

7 46,8 20,0 57,3

9 46,8 18,0 61,5

11 46,8 18,0 61,5


0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

0 2 4 6 8 10 12

Elim

inac

ión

(%

)

Tiempo (min)



245

. Gráfico 8.88. Variación de Sólidos suspensión en función de tiempo de contacto.




a los 11 minutos con tratamiento por ultravioleta con ozono.

Fenoles.



0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

0 2 4 6 8 10 12

SST

(mg/

l)

Tiempo (min)

0

10

20

30

40

50

60

70

0 2 4 6 8 10 12

Elim

inac

ión

(%

)

Tiempo (min)



246

Tiempo

(min)

Fenoles, (mg/l)


0 1,06 1,06 0

2 1,06 0,01 90

5 1,06 0,09 91

7 1,06 0,00 100

9 1,06 0,00 100

11 1,06 0,00 100




0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

0 2 4 6 8 10 12

Fen

ole

s (m

g/l)

Tiempo (min)

0

20

40

60

80

100

120

0 2 4 6 8 10 12

Elim

inac

ión

(%

)

Tiempo (min)



247



minutos.



Tiempo

(min)

Turbidez, (NTU)

Eliminación

(%) Entrada Salida

0 14,8 14,8 0,00

2 14,8 1,38 90,7

5 14,8 0,09 99,4

7 14,8 0,09 99,4

9 14,8 0,04 99,7

11 14,8 0,03 99,8


Gráfico 8.92. Variación de Turbidez en función de tiempo de contacto con ultravioleta y ozono.

-2

0

2

4

6

8

10

12

14

16

0 2 4 6 8 10 12

Turb

ide

z (N

TU)

Tiempo (min)


248






conductividad.



pH

Tiempo (min) 2 5 7 9 11

Agua bruta 7,66 7, 50 7,7 7,60 7,70

Agua tratada 8,46 8,72 8,65 8,67 8,87



ensayos realizados.

0

20

40

60

80

100

120

0 2 4 6 8 10 12

Elim

inac

ión

(%

)

Tiempo (min)



249


DQO.



19,32 mg/l.



Muestras

116

107

97

87

175

165

155

145

107

88

107

77

68

58

48

39

97

87

48

38

Media ± s 102 ±13 160 ± 13 95 ± 15 53 ± 13 68 ± 29


Tiempo, min. 2 5 7 9 11

Muestras

65

58

29

19

78

68

53

30

58

49

43

38

30

20

30

20

29

19

29

19

Media ± s 43 ± 22 57± 21 47 ± 9 25 ± 6 24 ± 6 Eliminación (%) 58 64 51 53 65


250


19,32 mg/l por minutos en las aguas bruta y tratada.


del agua bruta.


tratada.



Gráfico 8.95. Curvas de ajuste de la DQO de agua bruta y agua tratada, y el Rendimiento de la DQO

en función de tiempo de contacto con ultravioleta y ozono a 19,32 mg/l por minutos de dosis.

y = 158,34e-0,088x R² = 0,3799

y = 58,037e-0,073x R² = 0,2473

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

0 2 4 6 8 10 12

Elim

inac

ión

(%

)

Tiempo (min)

Agua bruta

Agua tratada

0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

70,0

80,0

90,0

100,0

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

100,0

120,0

140,0

160,0

0 2 4 6 8 10 12

Re

nd

imie

nto

(%

)

DQ

O E

/S (

mg/

l)

Tiempo (min)


Agua bruta

Agua tratada

Rendimiento


251

En el grafico 8.95, Se muestra la eliminación porcentual de la DQO de las curvas




de grasas y aceites inferior a 0,1mg/l y con distintos tiempos de contacto en el

tratamiento.

Tiempo

(min)

Aceites y grasas

(mg/l)


0 0,1 0,1 0

2 0,1 0,06 40

5 0,1 0,04 60

7 0,1 0,02 80

9 0.1 0,01 90

11 0,1 0,01 90



0

0,02

0,04

0,06

0,08

0,1

0,12

0 2 4 6 8 10 12

Gra

sas

y ac

eit

es

(mg/

l)

Tiempo (min)


252





S-olidos suspensión. En la tabla 8.66, se muestra el contenido de sólidos suspensión en función de tiempo


reduce el grado de los contaminantes de sólidos suspensión en el agua a 68,1 %.

Tiempo

(min)

SST, (mg/l)


0 44 46,8 0

2 44 22,0 50,0

5 44 20,0 54,5

7 44 18 59,0

9 44 16 63,6

11 44 14 68,1


0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 2 4 6 8 10 12

Elim

inac

ión

(%

)

Tiempo (min)



253

.Gráfico 8.98. Variación de Sólidos suspensión en función de tiempo de contacto.




a los 11 minutos con tratamiento por ultravioleta con ozono.

Fenoles.



0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

0 2 4 6 8 10 12

SST

(mg/

l)

Tiempo (min)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 2 4 6 8 10 12

Elim

inac

ión

(%

)

Tiempo (min)



254

Tiempo

(min)

Fenoles, (mg/l)


0 1,06 1,06 0

2 1,06 0,01 99

5 1,06 0,01 99

7 1,06 0,01 99

9 1,06 0,00 100

11 1,06 0,00 100


Gráfico 8.100. Variación de fenoles en función de tiempo de contacto con ultravioleta y ozono.


-0,2

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

0 2 4 6 8 10 12

Fen

ole

s (m

g/l)

Tiempo (min)

0

20

40

60

80

100

120

0 2 4 6 8 10 12

Elim

inac

ión

(%

)

Tiempo (min)



255


tiempo de contacto y mostrándose un rendimiento de reducción de 100 % a los 7, 9 y

11 minutos.



Tiempo

(min)

Turbidez, (NTU)

Eliminación

(%) Entrada Salida

0 15,4 15,4 0,00

2 15,4 1,2 92,2

5 15,4 0,8 94,8

7 15,4 0,72 95,3

9 15,4 0,70 95,4

11 15,4 0,68 95,5


Gráfico 8.102. Variación de Turbidez en función de tiempo de contacto con Ultravioleta y ozono.

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

0 2 4 6 8 10 12

Turb

ide

z (N

TU)

Tiempo (min)


256






conductividad.



pH

Tiempo (min) 2 5 7 9 11

Agua bruta 7,40 8,62 7,80 8,00 7,66

Agua tratada 8 8,20 8,68 8,74 8,9



ensayos realizados.

0

20

40

60

80

100

120

0 2 4 6 8 10 12

Elim

inac

ión

(%

)

Tiempo (min)



257


DQO.



22,15 mg/l.


Muestras

117

106

117

106

64

53

63

53

149

139

127

117

106

85

96

85

202

213

202

191

Media ± s 112 ± 6 58 ± 6 133 ± 14 93 ± 10 202 ± 9

DQO de agua Tratada, mg/l


Muestras

85

64

85

64

43

32

42

31

95

85

74

80

64

50

64

50

150

138

53

43

Media ± s 75 ±12 37 ± 6 84 ± 9 57 ± 8 96 ± 56

Eliminación 34 37 37 39 53

Tabla 8.70. Reducción de DQO por tratamiento con ultravioleta y ozono, con distintos tiempos de concentración

y = 69,352e0,0676x R² = 0,2562

y = 53,984e0,0244x R² = 0,0338

0

50

100

150

200

250

0 2 4 6 8 10 12

Elim

inac

ión

(%

)

Tiempo (min)

Agua bruta

Agua tratada


258


22,15 mg/l por minutos. en las aguas bruta y tratada.


del agua bruta.


tratada

En el grafico 8.104, se observa el comportamiento de las curvas de la DQO, agua

bruta y tratada, en función del tiempo de contacto con ultravioleta y ozono.



En el grafico 8.105, Se muestra la eliminación porcentual de la DQO de las curvas

ajustadas numéricamente, y mostrándose un rendimiento de reducción de 53 % de

eliminación.

Grasas y aceites.

En la tabla 8.71, se muestra los datos obtenidos en el agua tratada con un contenido


tratamiento.

0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

70,0

80,0

90,0

100,0

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

100,0

120,0

140,0

160,0

0 2 4 6 8 10 12 R

en

dim

ien

to (

%)

DQ

O E

/S (

mg/

l)

Tiempo (min)


Agua bruta

Agua tratada

Rendimiento


259

Tiempo

(min)

Aceites y grasas

(mg/l)


0 0,1 0,1 0

2 0,1 0,06 40

5 0,1 0,04 60

7 0,1 0,02 80

9 0.1 0,02 80

11 0,1 0,02 80


Gráfico 8.106. Variación del contenido de Grasas y aceites en función de tiempo de contacto.


0

0,02

0,04

0,06

0,08

0,1

0,12

0 2 4 6 8 10 12

Gra

sas

y ac

eit

es

(mg/

l9

Tiempo (min)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

0 2 4 6 8 10 12

Elim

inac

ión

(%

)

Tiempo (min)



260






reduce el grado de los contaminantes de sólidos suspensión en el agua a 82 %.

Tiempo

(min)

SST, (mg/l)


0 44 44 0

2 44 20 55

5 44 16 64

7 44 14 68

9 44 10 77

11 44 8 82



0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

0 2 4 6 8 10 12

SST

(mg/

l)

Tiempo (min)


261



función del tiempo de contacto, y mostrándose un rendimiento de reducción de 82 % a

los 11 minutos con tratamiento por ultravioleta con ozono.

Fenoles.



Tiempo

(min)

Fenoles, (mg/l)


0 1,06 1,06 0

2 1,06 0,18 83

5 1,06 0,01 90

7 1,06 0,00 100

9 1,06 0,00 100

11 1,06 0,00 100


0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

0 2 4 6 8 10 12

Elim

inac

ión

(%

)

Tiempo (min)



262

Gráfico 8.110. Variación de fenoles en función de tiempo de contacto con ultravioleta y ozono.

Gráfico 8.111, Eliminación de Fenoles en función de tiempo de contacto.

En el grafico 8.111, se muestra la eliminación porcentual de fenoles en función de

tiempo de contacto, y mostrándose un rendimiento de reducción de 100 % a los 7 a

11 minutos.

Turbidez.

En tabla 8.74, se muestra la variación de turbidez en función de tiempo de contacto


-0,2

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

0 2 4 6 8 10 12

Fen

ole

s (m

g/l)

Tiempo (min)

0

20

40

60

80

100

120

0 2 4 6 8 10 12

Elim

inac

ión

(%

)

Tiempo (min)



263

Tiempo

(min)

Turbidez, (NTU)

Eliminación

(%) Entrada Salida

0 16 16 0,00

2 16 0,99 93,8

5 16 0,95 94,0

7 16 0,90 94,4

9 16 0,87 94,6

11 16 0,85 94,7

Tabla 8.74. Reducción de la turbidez por tratamiento con ultravioleta y ozono-.

Gráfico 8.112. Variación de turbidez en función de tiempo de contacto con ultravioleta y ozono.


-2

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

0 2 4 6 8 10 12

Turb

ide

z (N

TU)

Tiempo (min)

0

20

40

60

80

100

120

0 2 4 6 8 10 12

Elim

inac

ión

(%

)

Tiempo (min)



264





conductividad.



pH

Tiempo (min) 2 5 7 9 11

Agua bruta 7,45 7,69 7,50 7,85 7,70

Agua tratada 8,50 8,65 8,7 8,17 8,8



ensayos realizados.

8.2. SEGUNDA FASE: Ensayo en continuo con 4 litros de muestra sin tratamiento previo. En esta segunda etapa, se trabajó con 4 litros de muestra de agua residual procedente

de la refinería de petróleo. En esta última fase, no se realizan los tratamientos previos

que se hicieron en la primera etapa. Ya que, se pretendió observar la eficacia de los

procesos ya ensayados en el tratamiento directo del agua residual, tal y como salen de

los distintos procesos en la industria petroquímica. Debido a la distancia de la refinería

y el costo del transporte, se recibían cada 2 meses 200 litros de muestra, que se

almacenaban en neveras manteniéndose a 4ºC. De todas maneras, las muestras

estaban sometidas a sedimentación debido a su almacenamiento. Antes de cada

ensayo se agitaba el bidón con el fin de homogeneizar las muestras.


265

8.2.1. Determinación de la producción de ozono. En esta segunda parte todos los ensayos se han realizado en una columna de vidrio

con capacidad útil de 4 litros.

Para la determinación de la producción de ozono se procedió a llenar la columna con 4

litros de agua destilada con yoduro potásico con una concentración de 20 g/l.

Foto 8.3. Cámara de contacto con 4 L de agua destilada conteniendo 20 g/l de yoduro potásico.

Primeramente se fija la intensidad de corriente que se va aplicar para generar ozono.

Las intensidades de corrientes que se utilizaron para producir ozono fueron 100, 300 y

450 mA. Se dejó pasar ozono hasta saturación, en el momento en que el exceso

comenzó a salir par la parte superior de la columna, la mezcla gaseosa se recogía en

un frasco lavador de gases, conteniendo 200 ml de agua destilada con una


266

concentración de yoduro potásico de 20 g/l y un mililitro de almidón. En cuanto la

solución del lavador se tiñó de azul se paró el generador de ozono y se procedió a

analizar el ozono disuelto en la muestra de agua de la columna y del lavador de gas.

La concentración de ozono en mg/l se determinó por volumetría.

Intensidad (mA)


Concentración de saturación de ozono

(mg/l)

Concentración de ozono por minuto

(mg/l)

100 1,60 66,48 6,006

300 4,39 183,12 15,546

450 5,75 239,58 22,21

500 5,98 248,98 24,91 Tabla 8.76. Producción de Ozono y concentración de saturación de ozono en 4 litros de agua a diferentes de intensidades de corrientes en mili amperios (mA).

De acuerdo con los datos anteriores se obtiene el gráfico siguiente de producción de

ozono en función de la intensidad fijada en el equipo.

Gráfico 8.114.Producción de ozono en gramos por hora en función con la intensidad.

8.2.2. Ensayos realizados Este apartado corresponde a los análisis realizados con la muestra de agua residual

de la industria petroquímica, sin ningún tratamiento previo. Como se puede observar,

el agua tenía una coloración parduzca y con fuerte olor a hidrocarburos.

y = 81,468x - 18,794 R² = 0,9797

-100

0

100

200

300

400

500

600

0 1 2 3 4 5 6 7

Inte

nsi

dad

(m

A)

Dosis de ozono (g/h)

Ozono

Lineal (Ozono)


267

Foto 8.4. Muestra de agua bruta procedente de la refinería de petróleo

8.2.2.1. Primera etapa: Ozono simple.

La primera etapa corresponde a los análisis realizados introduciendo ozono a dosis de

1,60 g/h correspondiente a una intensidad de 100 mA; 4,39 g/h correspondiente a una

intensidad de 300 mA; y 5,75 g/h, correspondiente a una intensidad de 450 mA, a las

muestras de agua residual. Se trabajaron a tiempos de reacción de 3, 6, 9, 12, y 15

minutos, al cabo de dichos tiempos se tomaron muestras para los análisis de la DQO,

fenoles, SS, turbidez, y concentración de ozono.


268

Tiempo (min)

5,75 g/h de ozono

(6,006 mg/l)

4,39 g/h de ozono

(15,55 mg/l)

1,60 g/h de ozono

(22,21 mg/l)

O3 (mg/l) O3 (mg/l) O3 (mg/l)

3 2,64 1,44 0

6 3,12 2,16 0

9 5,04 3,6 1,2

12 5,28 3,84 1,2

15 5,52 4,66 1,68 Tabla 8.77. Concentración de ozono en la cámara de contacto.

Foto 8.5. Muestra de agua tratada después de 15 minutos de tratamiento.

8.2.2.2 . Segunda etapa: Peróxido de hidrógeno con ozono.

En la segunda etapa, se añadió a la muestra de agua residual ozono y 1,5 mg/l de

peróxido de hidrógeno al 33%, (cuya concentración en la muestra fue de 116, 25 mg/l).


269

La cantidad de ozono introducido son los mismos que en el apartado anterior, a los

mismos tiempos de reacción. La concentración de peróxido de hidrógeno es la misma

en todos los casos.

Se tomaron muestras para los análisis correspondientes a DQO, fenoles, SS, turbidez,

presentes en la muestra a los tiempos de reacción de 3, 6, 9, 12, y 15 minutos.

8.2.2.3 . Tercera etapa: Ultravioleta con ozono.

En la Tercera etapa, se añade a la muestra de agua residual ozono a las mismas a

dosis antes indicadas y a los mismos tiempos de reacción.

Al cabo de los tiempos indicados, se tomaron 500 ml de muestra y se han introducido

en un reactor que contiene una la lámpara de UV, por un tiempo de retención de 5

minutos.

Al término de los 5 minutos de retención en la cámara de UV se sacó la muestra y se

procedió a los análisis respectivos de DQO, Fenoles, SS, Turbidez.

En la tabla 8.78, se muestran las concentraciones de ozono disuelto en la muestra a

los tiempos indicados.

Tiempo

(min)

5,75 g/h de Ozono 4,39 g/h de Ozono 1,60 g/h de Ozono

Ozono (mg/l) Ozono (mg/l) Ozono (mg/l)

3 3,84 6,96 0

6 4,56 6,48 0

9 4,80 6,00 0,72

12 6,24 5,52 2,40

15 6,72 5,52 3,36

Tabla 8.78. Ozono disuelto en la muestra de agua residual antes de entrar a la cámara de

ultravioleta.

De las tablas anteriores se puede determinar la concentración de ozono que reaccionó

con la muestra.


270

Tiempo de reacción (min) 3 6 9 12 15

Concentración de ozono producido (mg/l) 18,02 36.04 54,06 72,06 90,09

Concentración de ozono disuelto en la cámara de

contacto (mg/l)

0 0 1,2 1,2 1,68

Concentración de ozono que reaccionó (mg/l) 18.02 36,04 52,86 70,86 88,41

Tabla 8.79. Datos obtenidos al trabajar con una intensidad de corriente de 100 mA,

correspondiente a una concentración de ozono introducido de 6,006 mg/l por minuto.


Concentración de ozono producido (mg/l) 46,64 93,28 139,91 186,55 233,19

Concentración de ozono disuelto en la cámara

de contacto (mg/l)

1,44 2,16 3,84 3,60 4,56

Concentración de ozono que reaccionó (mg/l) 45,2 91,12 136,07 182,95 228,63


correspondiente a una concentración de ozono producido de 15,55 mg/l por minuto.


Concentración de ozono introducido (mg/l) 66,65 133,20 199,95 266,60 333,26

Concentración de ozono disuelto en la

cámara de contacto (mg/l)

2,64 3,12 5,04 5,28 5,52

Concentración de ozono que reaccionó (mg/l) 64,01 130 194,91 261,32 327,74


correspondiente a una concentración de ozono producido de 22,21 mg/l por minutos.

8.3. RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN A 4 LITROS DE MUESTRAS.

8.3.1. Primera etapa: Proceso de ozono.

Ensayos con dosis de ozono de 6,006 mg/l por minutos.

DQO.

En la tabla 8.82, se muestra la reducción de la DQO por tratamiento con ozono con

una dosis de 6,006 mg/l, con distintos tiempos de contacto.


271

Tiempo

(min)

DQO

(mg/l)

Eliminación

(%)

0 345 0,0

3 257 25,5

6 232 32,8

9 211 38,8

12 201 41,7

15 199 42,3


Gráfico 8.115. Variación de la DQO en función de tiempo de contacto.


la DQO con una dosis de ozono de 6,006 mg/l en función del tiempo de contacto..

0

50

100

150

200

250

300

350

400

0 5 10 15 20

DQ

O (

mg/

l)

Tiempo (min)

DQO (mg/l)

0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

0 5 10 15 20

Elim

inac

ión

(%

)

Tiempo (min)

Eliminación (%)


272

Gráfico 8.116. Eliminación de la DQO en función de tiempo de contacto.

En el grafico 8.116, se muestra la eliminación porcentual de DQO en función del

tiempo de contacto, con una dosis de ozono de 6,006 mg/l por minuto.

Fenoles.


contacto con ozono a una dosis de 6,00 mg/l por minuto.

Tiempo

(min)

Fenoles

(mg/l)

Eliminación

(%)

0 4,30 0,0

3 3,39 21,2

6 2,85 33,7

9 2,30 46,5

12 2,03 52,8

15 2,00 53,5

Tabla 8.83. Reducción de Fenoles por tratamiento con ozono y porcentaje de eliminación.

Gráfico 8.117, Variación de fenoles en función de tiempo de contacto.


los fenoles con una dosis de ozono de 6,006 mg/l con diferentes tiempos de contacto.

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

5,0

0 5 10 15 20

Fen

ol (

mg/

l)

Tiempo (min)

Fenol(mg/l)


273

Gráfico 8.118, Eliminación de fenoles en función del tiempo de contacto, con una dosis de ozono de 6,006 mg/l.

En el grafico 8.118, se puede observar el comportamiento de la curva de eliminación

de los fenoles en función del tiempo de contacto.


En la tabla 8.84, se muestra el contenido de sólidos en suspensión en función del

tiempo de contacto con una dosis de ozono de 6,006 mg/l por minuto y el porcentaje

de eliminación alcanzados.

Tiempo

(min)

SS

(mg/l)

Eliminación

(%)

0 146 0,0

3 88 39,7

6 84 42,5

9 76 47,9

12 76 47,9

15 74 49,3

Tabla 8.84. Reducción de sólidos en suspensión por tratamiento con ozono.

0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

0 5 10 15 20

Elim

inac

ión

(%

)

Tiempo (min)

Eliminación (%)


274

Gráfico 8.119. Variación de los sólidos en suspensión en función del tiempo de contacto, con una

dosis de ozono de 6,006 mg/l.

En el grafico 8.119, se puede observar la reducción de los sólidos en suspensión con

una dosis de ozono de 6,006 mg/l en función del tiempo de contacto.


En el grafico 8.120, se muestra la eliminación porcentual de los sólidos en suspensión,

mostrándose un rendimiento de eliminación del 49,3 % a los 15 minutos de contacto.

Ensayos con dosis de ozono de 15,55 mg/l por minuto.

DQO.

0

20

40

60

80

100

120

140

160

0 2 4 6 8 10 12 14 16

S.S.

(m

g/l)

Tiempo (min)

SS(mg/l)

0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

0 2 4 6 8 10 12 14 16

Elim

inac

ión

(%

)

Tiempo (min)

Eliminación (%)


275

En la tabla 8.85, se muestran los resultados obtenidos en la reducción de la DQO,

trabajando con una dosis de ozono de 15,55 mg/l, con distintos tiempo de contacto.

Tiempo

(min)

DQO

(mg/l)

Eliminación

(%)

0 375 0,0

3 293 21,9

6 262 30,1

9 218 41,9

12 207 44,8

15 191 49,1

Tabla 8.85. Reducción de DQO por tratamiento con ozono y porcentaje de eliminación.

Gráfico 8.121. Variación de la DQO en función de tiempo de contacto.


la DQO con una dosis de ozono de 15,55 mg/l por minuto.

0

50

100

150

200

250

300

350

400

0 5 10 15 20

DQ

O (

mg/

l)

Tiempo (min)

DQO(mg/l)


276

Gráfico 8.122. Eliminación de la DQO en función del tiempo de contacto.

En el grafico 8.122, se muestra la eliminación porcentual de la DQO, obteniéndose una

reducción del 49,1 % a los 15 minutos de tratamiento.

Fenoles.


tratamiento con una dosis de ozono de 15,55 mg/l, se observa que, al aumentar el

tiempo de tratamiento se reduce la concentración del fenol.

Tiempo

(min)

Fenoles

(mg/l)

Eliminación

(%)

0 9,45 0

3 3,12 67

6 2,81 70,3

9 2,64 72,1

12 1,93 79,6

15 1,21 87,2

Tabla 8.86. Reducción de Fenoles por tratamiento con ozono y porcentaje de eliminación.

0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

0 5 10 15 20

Elim

inac

ión

(%

)

Tiempo (min)

Eliminación (%)


277

Gráfico 8.123. Variación de fenoles en función de tiempo de contacto


los fenoles en función del tiempo contacto.

Gráfico 8.124. Eliminación de fenoles en función del tiempo de contacto, con una dosis de ozono de 15,55 mg/l.

En el grafico 8.124, se puede observar el comportamiento de la curva de eliminación

de los fenoles en función del tiempo de contacto con una dosis de ozono de 15,55

mg/l.

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

7,0

8,0

9,0

10,0

0 5 10 15 20

Fen

ol (

mg/

l)

Tiempo (min)

Fenol(mg/l)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 2 4 6 8 10 12 14 16

Elim

inac

ión

(%

)

Tiempo (min)

Eliminación (%)


278


En la tabla 8.87, se muestra el contenido de sólidos en suspensión en función de

tiempo de tratamiento con una dosis de ozono de 15,55 mg/l por minuto y el porcentaje

de eliminación de los mismos.

Tiempo

(min)

SS

(mg/l)

Eliminación

( % )

0 104 0,0

3 88 15,4

6 84 19,2

9 70 32,7

12 66 36,5

15 62 40,4

Tabla 8.87. Reducción de los sólidos en suspensión por tratamiento con ozono.

Gráfico 8.125. Variación de los sólidos en suspensión en función de tiempo de contacto con una

dosis de ozono de 15,55 mg/l.

En el grafico 8.125, se puede observar el comportamiento de la reducción de los

sólidos en suspensión en función del tiempo con una dosis de ozono de 15,55 mg/l.

0

20

40

60

80

100

120

0 5 10 15 20

S. S

. (m

g/l)

Tiempo (min)

SS(mg/l)


279

Gráfico 8.126. Eliminación de los sólidos en suspensión en función del tiempo de contacto.

El grafico 8.126, muestra la curva de eliminación de los sólidos en suspensión,

alcanzándose un rendimiento del 40,4 % a los 15 minutos de tratamiento.

Ensayos con dosis de ozono de 22,21 mg/l por minuto

DQO.

En la tabla 8.88, se muestran los resultados obtenidos en la eliminación de la DQO,

trabajando con una dosis de ozono de 22,21 mg/l y con tiempos de retención de 3, 6,

9, 12, y 15 minutos.

Tiempo

(min)

DQO

(mg/l)

Eliminación

(%)

0 600 0,0

3 360 39,8

6 287 52,0

9 235 60,7

12 221 63,0

15 200 66,6


0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0

35,0

40,0

45,0

0 2 4 6 8 10 12 14 16

Elim

inac

iön

(%

)

Tiempo (min)

Eliminación (%)


280

Gráfico 8.127. Variación de la DQO en función del tiempo de contacto.


la DQO a una dosis de 22,21 mg/l de ozono a diferentes tiempos de tratamiento.

Gráfico 8.128. Eliminación de la DQO en función de tiempo de contacto.

En el grafico 8.128, se muestra la eliminación porcentual de la DQO, llegando a

rendimiento del 66,6 % a los 15 minutos de tratamiento.

0

100

200

300

400

500

600

700

0 5 10 15 20

DQ

O (

mg/

l)

Tiempo (min)

DQO(mg/l)

0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

70,0

0 5 10 15 20

Elim

inac

ión

(%

)

Tiempo (min)

Eliminación (%)


281

Fenoles.

En la tabla 8.89, se muestran los resultados obtenidos en la eliminación de los

fenoles, trabajando con una dosis de ozono de 22,21 mg/l por minuto y con tiempos de

tratamiento de 3, 6, 9, 12, y 15 minutos.

Tiempo

(min)

Fenoles

(mg/l)

Eliminación

(%)

0 6,78 0

3 2,72 59,9

6 1,75 74,1

9 1,27 81,3

12 0,93 86,3

15 0,67 90,1


Gráfico 8.129. Variación de los fenoles en función de tiempo de contacto.


fenoles con una dosis de ozono de 22,21 mg/l y con diferentes tiempos de tratamiento.

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

7,0

8,0

0 5 10 15 20

Fen

ol (

mg/

l)

Tiempo (min)

Fenol(mg/l)


282

Gráfico 8.130, Eliminación de los fenoles en función de tiempo de contacto.

En el grafico 8.130, se muestra la eliminación porcentual de fenoles, obteniéndose una

reducción del 90,1 % a los 15 minutos de tratamiento.


En la tabla 8.90, se muestra el contenido de sólidos suspensión en función de tiempo

de tratamiento con una dosis de ozono de 22,21 mg/l por minuto, obteniéndose una

reducción del 36,5% de los sólidos suspensión en la muestra tratada.

Tiempo

(min)

S.S.

(mg/l)

Eliminación

(%)

0 104 0

3 88 15,4

6 78 25

9 74 28,8

12 66 36,5

15 66 36,5

Tabla 8.90. Reducción de los sólidos suspensión por tratamiento con ozono.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 5 10 15 20

Elim

inac

ión

(%

)

Tiempo (min)

Eliminación (%)


283


En el grafico 8.131, se puede observar el comportamiento de la variación de sólidos

en suspensión, trabajando con una dosis de ozono de 22,21 mg/l por minuto a

diferentes tiempos de tratamiento.

Gráfico 8.132. Eliminación de sólidos suspensión en función de tiempo de tratamiento.

En el grafico 8.132, se muestra la eliminación porcentual de sólidos suspensión

obteniéndose una reducción del 36,5 % a los 12 minutos de tratamiento.

0

20

40

60

80

100

120

0 5 10 15 20

S. S

. (m

g/l

)

Tiempo (min)

SS(mg/l)

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 5 10 15 20

Eli

min

ac

ión

(%

)

Tiempo (min)

Eliminación (%)


284

8.3.2. Segunda etapa: Proceso de peróxido de hidrógeno con ozono.

En esta segunda etapa, se trabajó adicionando 1,5ml de peróxido de hidrógeno a 4

litros de muestra de agua residual de petróleo, siendo la concentración del peróxido en

la muestra de 116,25 mg/l, para luego inyectar ozono a la columna a distintas dosis. La

dosis de peróxido fue la misma en todo el experimento.

Ensayo con una dosis de ozono de 6,006 mg/l por minuto y una

concentración de peróxido de hidrógeno de 116,25 mg/l.

DQO.

En la tabla 8.91, se indica la reducción de la DQO por tratamiento con peróxido de

hidrógeno con ozono con distintos tiempo de contacto.

Tiempo

(min)

DQO

(mg/l)

Eliminación

(%)

0 265 0,0

3 243 8,3

6 227 14,3

9 204 23,0

12 196 26,0

15 185 30,2



285

Gráfico 8.133. Variación de la DQO en función del tiempo de contacto con peróxido de hidrógeno y

ozono.

Gráfico 8.134. Eliminación de la DQO en función de tiempo de contacto con peróxido de hidrógeno

y ozono.

En el grafico 8.134, se muestra la eliminación porcentual de la DQO en función del

tiempo de contacto con ozono y peróxido.de hidrógeno.

0

50

100

150

200

250

300

0 5 10 15 20

DQ

O (

mg/

l)

Tiempo (min)

DQO (mg/l)

0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0

35,0

0 5 10 15 20

Elim

inac

ión

(%

)

Tiempo (min)

Eliminación (%)


286

Fenoles


contacto con una dosis de ozono de 6,006 mg/l y una concentración de peróxido de

hidrógeno de 116,25 mg/l.

Tiempo

(min)

Fenoles

(mg/l)

Eliminación

(%)

0 8,86 0,0

3 2,96 66,6

6 2,43 72,6

9 2,30 74,0

12 1,97 77,8

15 1,89 78,7



En el grafico 8.135, se puede observar la reducción de los fenoles con una dosis de

ozono de 6,006 mg/l por minuto y 116,25 mg/l de peróxido, en función del tiempo de

contacto.

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

7,0

8,0

9,0

10,0

0 5 10 15 20

Fen

ol (

mg/

l)

Tiempo (min)

Fenol(mg/l)


287


En el grafico 8.136, se muestra la eliminación porcentual de los fenoles en función de

tiempo de contacto, alcanzándose una reducción de 78,7 % a los 15 minutos de

tratamiento.


En la tabla 8.93, se muestra el contenido de sólidos suspensión y el porcentaje de

eliminación, en función del tiempo de contacto con ozono a una dosis de 6,006 mg/l y

una concentración de peróxido de hidrógeno de 116,25 mg/l.

Tiempo

(min)

SS

(mg/l)

Eliminación

(%)

0 126 0,0

3 80 36,5

6 78 38,1

9 72 42,9

12 68 46,0

15 66 47,6

Tabla 8.93. Reducción de los sólidos en suspensión y porcentaje de eliminación en Función de tiempo de contacto.

0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

70,0

80,0

90,0

0 5 10 15 20

Elim

inac

ión

(%

)

Tiempo (min)

Eliminación (%)


288

Gráfico 8.137. Variación de los sólidos en suspensión en función de tiempo de contacto.

En el gráfico 8.137, se puede observar la reducción de los sólidos en suspensión con

una dosis de ozono de 6,006 mg/l en función del tiempo de contacto.


En el grafico 8.138, se muestra la eliminación porcentual de los sólidos en suspensión

en función del tiempo de contacto, alcanzándose un rendimiento de reducción de 47,6

% a los 15 minutos de tratamiento.

0

20

40

60

80

100

120

140

0 5 10 15 20

S. S

. (m

g/l)

Tiempo (min)

SS(mg/l)

0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0

35,0

40,0

45,0

50,0

0 5 10 15 20

Elim

inac

ión

(%

)

Tiempo (min)

Eliminación (%)


289

Ensayos con dosis de ozono de 15,55 mg/l por minuto y 116,25 mg/l de

peróxido de hidrógeno.

DQO.

En la tabla 8.94, se muestra la reducción y el porcentaje de eliminación de la DQO en

función del tiempo de tratamiento con peróxido de hidrógeno y ozono a las

concentraciones antes indicada.

Tiempo

(min)

DQO

(mg/l)

Eliminación

(%)

0 301 0,0

3 207 31,2

6 188 37,5

9 178 40,9

12 170 43,5

15 159 47,2

Tabla 8.94. Reducción de la DQO por tratamiento con ozono y peróxido de hidrógeno.

.

Gráfico 8.139, Variación de la DQO en función de tiempo de contacto con peróxido de hidrógeno y

ozono.

0

50

100

150

200

250

300

350

0 5 10 15 20

DQ

O (

mg/

l)

Tiempo (min)

DQO (mg/l)


290

Gráfico 8.140. Eliminación de la DQO en función del tiempo de contacto con peróxido de hidrógeno

y ozono.

En el grafico 8.140, se muestra la eliminación porcentual de la DQO en función del

tiempo de contacto, alcanzándose un rendimiento del 47,2 % a los 15 minutos.

Fenoles.

En la tabla 8.95, se muestra la reducción y porcentaje de eliminación de los fenoles en

función de tiempo de contacto a una dosis de ozono de 15,55 mg/l y con 116,25 mg/l

de peróxido de hidrógeno.

Tiempo

(min)

Fenoles

(mg/l)

Eliminación

(%)

0 4,36 0,0

3 2,91 33,3

6 2,10 51,8

9 2,00 54,1

12 1,43 67,2

15 1,27 70,9

Tabla 8.95. Reducción de los fenoles por tratamiento con peróxido de hidrógeno y ozono.

0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

0 5 10 15 20

Elim

inac

ión

(%

)

Tiempo (min)

Eliminación (%)


291


Grafico 8.142. Eliminación de los fenoles en función de tiempo de contacto.

En el grafico 8.142, se muestra la eliminación porcentual de los fenoles, obteniéndose

un rendimiento de eliminación del 70,9 % a los 15 minutos de tratamiento con ozono y



En la tabla 8.96, se muestran el contenido de los sólidos en suspensión en función del

tiempo de contacto, con una dosis de ozono de 15,55 mg/l por minuto y adición de

peróxido de hidrógeno con una concentración de 116,25 mg/l en la muestra.

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

5,0

0 5 10 15 20

Fen

ol (

mg/

l)

Tiempo (min)

Fenol(mg/l)

0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

70,0

80,0

0 5 10 15 20

Elim

inac

ión

(%

)

Tiempo (min)

Eliminación (%)


292

Tiempo

(min)

SS

(mg/l)

Eliminación

(%)

0 125 0,0

3 76 39,2

6 68 45,6

9 66 47,2

12 62 50,4

15 54 56,8

Tabla 8.96, Reducción de los sólidos en suspensión en función del tiempo de contacto.

Gráfico 8.143. Variación de los sólidos en suspensión en función del tiempo de contacto.

0

20

40

60

80

100

120

140

0 5 10 15 20

S.S

(mg/

l)

Tiempo (min)

SS(mg/l)


293

Gráfico 8.144. Eliminación de los sólidos en suspensión en función del tiempo de contacto.

En el grafico 8.144, se muestra la eliminación porcentual de los sólidos en suspensión

en función del tiempo de contacto, alcanzándose una reducción del 56,8 % a los 15


Ensayos con dosis de ozono de 22,21 mg/l por minuto y 116,25 mg/l de


DQO.

En la tabla 8.97, se puede observar los resultados la DQO al someter el agua residual

al tratamiento de ozono y peróxido de hidrógeno a los distintos tiempos de contacto.

Tiempo

(min)

DQO

(mg/l)

Eliminación

(%)

0 302 0,0

3 184 39,1

6 174 42,4

9 157 48,0

12 144 52,3

15 135 55,3


0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

0 5 10 15 20

Elim

inac

ión

(%

)

Tiempo (min)

Eliminación (%)


294

Gráfico 8.145. Variación de la DQO en función del tiempo de contacto con peróxido de hidrógeno

y ozono.

Gráfico 8.146. Eliminación de la DQO en función del tiempo de contacto con peróxido de hidrógeno

y ozono.

En el grafico 8.146, se muestra la eliminación porcentual de DQO, obteniéndose un

rendimiento de 55,3 % a los 15 minutos de tiempo de contacto.

0

50

100

150

200

250

300

350

0 5 10 15 20

DQ

O (

mg/

l)

Tiempo (min)

DQO (mg/l)

0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

0 5 10 15 20

Elim

inac

ión

(%

)

Tiempo (min)

Eliminación (%)


295

Fenoles.


contacto con una dosis de ozono de 22,21 mg/l y con 116,25 mg/l de peróxido de

hidrógeno.

Tiempo

(min)

Fenoles

(mg/l)

Eliminación

(%)

0 3,32 0

3 1,93 41,9

6 1,59 52,1

9 1,27 61,7

12 1,02 69,3

15 0,99 70,2

Tabla 8.98. Reducción de fenoles por tratamiento con peróxido de hidrógeno con ozono.

Gráfico 8.147. Variación de los fenoles en función del tiempo de contacto.

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

0 5 10 15 20

Fen

ol (

mg/

l)

Tiempo (min)

Fenol(mg/l)


296

Grafico 8.148, Eliminación de fenoles en función de tiempo de contacto.

En el grafico 8.148, se muestra la eliminación porcentual de los fenoles, alcanzándose

un rendimiento del 70,2 % a los 15 minutos de tratamiento.


En la tabla 8.99, se muestran los resultados obtenidos en relación a los sólidos en

suspensión en función de tiempo de contacto, tratando el agua residual con una dosis

de ozono de 22,21 mg/l y 116,25 mg/l de peróxido de hidrógeno.

Tiempo (min)

SS (mg/l)

Eliminación (%)

0 119 0,0

3 60 49,6

6 58 51,3

9 56 52,9

12 54 54,6

15 50 58,0 Tabla 8.99. Reducción de los sólidos suspensión y porcentaje de eliminación en función

de tiempo de contacto.

0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

70,0

80,0

0 5 10 15 20

Elim

inac

ión

(%

)

Tiempo (min)

Eliminación (%)


297

Gráfico 8.149. Variación de los sólidos en suspensión en función de tiempo de contacto.



función del tiempo de contacto, mostrándose un rendimiento del 58,0 % a los 15


8.3.3. Tercera etapa: Proceso de Ultravioleta con ozono.

Ensayo con una dosis de ozono de 6,006 mg/l por minuto y una dosis de

radiación UV de 0,1 mW/cm2.

0

20

40

60

80

100

120

140

0 5 10 15 20

S. S

. (m

g/l)

Tiempo (min)

SS(mg/l)

0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

70,0

0 5 10 15 20

Elim

inac

ión

(%

)

Tiempo (min)

Eliminación (%)


298

DQO.

En la tabla 8.100, se puede observar los resultados de la DQO al someter el agua

residual al tratamiento de ozono con una dosis de 6,006 mg/l con tiempos de contacto

de 0 – 15 minutos y con una radiación UV posterior. Aplicando una dosis de radiación

UV de 0,1 mW/cm2 y 5 minutos de tiempo de retención en la cámara de UV.

Tiempo (min)

DQO (mg/l)

Eliminación (%)

0 270 0,0

3 195 27,8

6 183 32,2

9 177 34,4

12 173 35,9

15 168 37,8 Tabla 8.100. Reducción de la DQO por tratamiento con ultravioleta y ozono.

Gráfico 8.151. Variación de la DQO en función de tiempo de contacto con una UV con ozono.

0

50

100

150

200

250

300

0 5 10 15 20

DQ

O (

mg/

l)

Tiempo (min)

DQO (mg/l)


299

Gráfico 8.152. Eliminación de la DQO en función de tiempo de contacto

En el grafico 8.152, se muestra la eliminación porcentual de DQO en función de tiempo

de contacto, mostrándose un rendimiento de reducción del 37,8 % a los 15 minutos de

tratamiento con ozono, y posteriormente con 5 minutos de tiempo retención en la

cámara de UV.

Fenoles.

En la tabla 8.101, se puede observar los resultados de los fenoles al someter el agua

residual al tratamiento de ozono con una dosis de 6,006 mg/l con tiempos de contacto

de 0-15 minutos y con una radiación UV posterior. Aplicando una dosis de radiación


Tiempo

(min)

Fenoles

( mg/l)

Eliminación

(%)

0 4,40 0

3 2,92 33,6

6 2,16 50,9

9 1,96 55,5

12 1,71 61,1

15 1,45 67,0

Tabla 8.101. Reducción de los fenoles por tratamiento con ultravioleta con ozono

0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0

35,0

40,0

0 5 10 15 20

Elim

inac

ión

(%

)

Tiempo (%)

Eliminación (%)


300

Gráfico 8.153. Variación de los fenoles en función del tiempo de contacto con una dosis de ozono

de 6.006 mg/l por minuto y una dosis de radiación UV de 0,1 mW/cm2.

Grafico 8.154. Eliminación de los fenoles en función del tiempo de contacto con una dosis de

ozono de 6.006 mg/l por minuto y una dosis de radiación UV de 0,1 mW/cm2.

En el grafico 8.154, se muestra la eliminación porcentual de los fenoles, y

mostrándose un rendimiento de reducción del 67,0 % a los 15 minutos de tratamiento

con ozono y posteriormente con 5 minutos de tiempo retención en la cámara de UV.

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

5,0

0 5 10 15 20

Fen

ol (

mg/

l)

Tiempo (min)

Fenol(mg/l)

0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

70,0

80,0

0 5 10 15 20

Elim

inac

ión

(%

)

Tiempo (min)

Eliminación (%)


301


En la tabla 8.102, se puede observar los resultados de los sólidos en suspensión al

someter el agua residual al tratamiento de ozono con una dosis de 6,006 mg/l con

tiempos de contacto de 0 – 15 minutos y con una radiación UV posterior. Aplicando

una dosis de radiación UV de 0,1 mW/cm2 y 5 minutos de tiempo de retención en la

cámara de UV.

Tiempo

(min)

S.S.

(mg/l)

Eliminación

(%)

0 87 0

3 78 10,3

6 72 17,2

9 70 19,5

12 68 21,8

15 68 21,8

Tabla 8.102. Reducción de los sólidos en suspensión por tratamiento con UV y ozono.

Gráfico 8.155. Variación de los sólidos en suspensión en función del tiempo de contacto con una

dosis de ozono de 6.006 mg/l por minuto y una dosis de radiación UV de 0,1 mW/cm2.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 5 10 15 20

S. S

. (m

g/l)

Tiempo (min)

SS(mg/l)


302

Gráfico 8.156. Eliminación de sólidos suspensión en función del tiempo de contacto con una

dosis de ozono de 6.006 mg/l por minuto y una dosis de radiación UV de 0,1 mW/cm2.


función del tiempo de contacto, mostrándose un rendimiento de reducción del 21,8 %

a los 15 minutos de tratamiento con ozono y posteriormente con 5 minutos de tiempo

retención en la cámara de UV.

Ensayos con una dosis de ozono de 15,55 mg/l por minuto y una dosis de


DQO.


residual al tratamiento de ozono con una dosis de 15,55 mg/l con tiempo de contacto



Tiempo (min)

DQO (mg/l)

Eliminación (%)

0 294 0,0

3 206 29,9

6 165 43,9

9 146 50,3

12 141 52,0

15 135 54,1 Tabla 8.103, Reducción de la DQO por tratamiento con UV y ozono.

0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0

0 5 10 15 20

Elim

inac

ión

(%

)

Tiempo (min)

Eliminación (%)


303

Gráfico 8.157. Variación de la DQO en función de tiempo de contacto con una dosis de ozono de

15,55 mg/l por minuto y una dosis de radiación UV de 0,1 mW/cm2.

Gráfico 8.158. Eliminación de la DQO en función de tiempo de contacto con una dosis de ozono

de 15,55 mg/l por minuto y una dosis de radiación UV de 0,1 mW/cm2.


de contacto, mostrándose un rendimiento del 54,1 % a los 15 minutos de tiempo de

contacto y con una radiación UV posterior de 5 minutos de tiempo de retención en la

cámara de UV.

0

50

100

150

200

250

300

350

0 5 10 15 20

DQ

O (

mg/

l)

Tiempo (min)

DQO (mg/l)

0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

0 2 4 6 8 10 12 14 16

Elim

inac

ión

(%

)

Tiempo (min)

Eliminación (%)


304

Fenoles.

En la tabla 8.104, se puede observar los resultados de los fenoles, al someter el agua




Tiempo

(min)

Fenoles

(mg/l)

Eliminación

(%)

0 2,92 0

3 2,05 29,8

6 1,60 45,2

9 1,21 58,6

12 1,18 59,6

15 1,10 62,3

Tabla 8.104. Reducción de los fenoles por tratamiento con UV y ozono.

Gráfico 8.159. Variación de los fenoles en función de tiempo de contacto con una dosis de ozono


0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

0 2 4 6 8 10 12 14 16

Fen

ol (

mg/

l)

Tiempo (min)

Fenol(mg/l)


305

Grafico 8.160. Eliminación de los fenoles en función de tiempo de contacto con una dosis de

ozono de 15,55 mg/l por minuto y una dosis de radiación UV de 0,1 mW/cm2

En el grafico 8.160, se muestra la eliminación porcentual de los fenoles, mostrándose

un rendimiento del 62,3 % a los 15 minutos de tratamiento, y posteriormente con 5

minutos de tiempo retención en la cámara de UV.




tiempo de contacto de 0 – 15 minutos y con una radiación UV posterior. Aplicando una

dosis de radiación UV de 0,1 mW/cm2 y 5 minutos de tiempo de retención en la

cámara de UV.

Tiempo

(min

S.S.

(mg/l)

Eliminación

(%)

0 80 0

3 58 27,5

6 54 32,5

9 50 37,5

12 46 42,5

15 44 45

Tabla 8.105. Resultados obtenidos en la eliminación de los fenoles por tratamiento con UV y

ozono..

0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

70,0

0 5 10 15 20

Elim

inac

ión

(%

)

Tiempo (min)

Eliminación (%)


306


dosis de ozono de 15,55 mg/l por minuto y una dosis de radiación UV de 0,1 mW/cm2

Gráfico 8.162. Eliminación de sólidos suspensión en función de tiempo de contacto con una dosis

de ozono de 15,55 mg/l por minuto y una dosis de radiación UV de 0,1 mW/cm2.


función del tiempo de contacto, mostrándose un rendimiento del 45 % a los 15 minutos

de tratamiento con ozono, y posteriormente con 5 minutos de tiempo retención en la

cámara de UV.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

0 2 4 6 8 10 12 14 16

S. S

. (m

g/l)

Tiempo (min)

SS(mg/l)

0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0

35,0

40,0

45,0

50,0

0 5 10 15 20

Elim

inac

ión

(%

)

Tiempo (min)

Eliminación (%)


307

Ensayos con una dosis de ozono de 22,21 mg/l por minuto y una dosis de


DQO.



de 0 – 15 minutos y con una radiación UV posterior, aplicando una dosis de radiación


Tiempo (min)

DQO (mg/l)

Eliminación (%)

0 292 0,0

3 146 50,0

6 144 50,7

9 131 55,1

12 126 56,8

15 117 59,9 Tabla 8.106, Resultados obtenidos en la reducción de la DQO por tratamiento con ozono y

ultravioleta.

Gráfico 8.163, Variación de la DQO en función de tiempo de contacto con una dosis de ozono de

22,21 mg/l por minuto y una dosis de radiación UV de 0,1 mW/cm2

0

50

100

150

200

250

300

350

0 5 10 15 20

DQ

O (

mg/

l)

Tiempo (min)

DQO (mg/l)


308

Gráfico 8.164. Eliminación de la DQO en función de tiempo de contacto con una dosis de ozono



de contacto, mostrándose un rendimiento del 59,9 % a los 15 minutos de tiempo de

tratamiento.

Fenoles.

En la tabla 8.107, se puede observar los resultados de los fenoles al someter el agua


de 0 – 15 minutos y con una radiación UV posterior, aplicando una dosis de radiación


Tiempo

(min)

Fenoles

mg/l

Eliminación

(%)

0 3,14 0

3 1,19 62,1

6 0,78 75,2

9 0,70 77,7

12 0,68 78,3

15 0,65 79,3

Tabla 8.107. Resultados obtenidos en la eliminación de los fenoles por tratamiento con

UV y ozono.

0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

70,0

0 5 10 15 20

Elim

inac

ión

(%

)

Tiempo (min)

Eliminación (%)


309

Gráfico 8.165. Variación de los fenoles en función de tiempo de contacto con una dosis de ozono

de 22,21 mg/l por minuto y una dosis de radiación UV de 0,1 mW/cm2

Grafico 8.166, Eliminación de los fenoles en función de tiempo de contacto con una dosis de

ozono de 22,21 mg/l por minuto y una dosis de radiación UV de 0,1 mW/cm2.

En el grafico 8.166, se muestra la eliminación porcentual de los fenoles, y

mostrándose un rendimiento del 79,3 % a los 15 minutos de tratamiento por ozono y

posteriormente con 5 minutos de retención en la cámara de UV.

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

0 5 10 15 20

Fen

ol (

mg/

l)

Tiempo (min)

Fenol(mg/l)

0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

70,0

80,0

90,0

0 5 10 15 20

Elim

inac

ión

(%

)

Tiempo (min)

Eliminación (%)


310




tiempos de contacto de 0-15 minutos y posteriormente aplicando una dosis de

radiación UV de 0,1 mW/cm2 y 5 minutos de tiempo de retención en la cámara de UV.

Tiempo

(min)

S.S.

(mg/l)

Eliminación

(%)

0 126 0

3 50 60,3

6 48 61,9

9 44 65,1

12 40 68,3

15 38 69,8

Tabla 8.108. Resultados obtenidos en la reducción de los sólidos en suspensión por tratamiento

con ozono y ultravioleta.


dosis de ozono de 22,21 mg/l por minuto y una dosis de radiación UV de 0,1 mW/cm2.

0

20

40

60

80

100

120

140

0 5 10 15 20

S. S

. (m

g/l)

Tiempo (min)

SS(mg/l)


311

Gráfico 8.168. Eliminación de los sólidos en suspensión en función de tiempo de contacto con

una dosis de ozono de 22,21 mg/l por minuto y una dosis de radiación UV de 0,1 mW/cm2

En el grafico 8.168, se muestra la eliminación porcentual de sólidos en suspensión en

función del tiempo de contacto, mostrándose un rendimiento del 69,8 % a los 15

minutos de tratamiento, con una radiación UV posterior de 5 minutos de tiempo de

retención en la cámara de UV.

0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

70,0

80,0

0 5 10 15 20

Elim

inac

ión

(%

)

Tiempo (min)

Eliminación (%)


312

CAPITULO 9

ANALISIS Y DISCUSIÓN DE LOS RESULTADOS


313

9. ANALISIS Y DISCUSIÓN DE LOS RESULTADOS.

9.1. Primera fase: Ensayos realizados con 1 litro de agua de muestra con

tratamiento previo.

En la primera fase se trabajó con 4 dosis de ozono diferentes, y con 5 tiempos de

contacto, durante la investigación de Tesis, y a continuación las conclusiones que se

han alcanzados en la relación de los parámetros señalada en la investigación.

9.1.1. Proceso de Ozono.

En el proceso de Ozono, se ha trabajado con diferentes tiempos de contacto de

tratamiento, como (2, 5, 7, 9 y 11 minutos), de forma continua, y las conclusiones

obtenidos en relación de cada parámetro son las siguientes:

En relación a la DQO.

En relación a la DQO se alcanza los mejores resultados con una dosis de ozono de

22.15 mg/l por minutos, donde se obtiene un rendimiento del 80 %, en la reducción de

la DQO a los 11 minutos, de tiempo de contacto, como se puede observar en el

siguiente gráfico.

Grafico 9.1. Comparación del Rendimiento de eliminación de la DQO en función de tiempo de

contacto a distintos dosis de ozono.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

0 2 4 6 8 10 12

Elim

inac

ión

(%

)

Tiempo Min)

5,97 mg/l

15,32 mg/l

19,33 mg/l

22,15 mg/l


314

En relación a los Aceites y grasas.

En relación a los aceites y grasas, se alcanza los mejores resultados con una dosis de

ozono de 15,37 mg/l – 19,33 mg/l por minutos, donde se obtienen un rendimiento del

100 % en reducción de los aceites y grasas a los 11 minutos de tiempo de contacto,

como se puede observar en el grafico.

Grafico 9.2. Comparación del rendimiento de eliminación de grasas y aceites en función de

tiempo de contacto a distintos dosis de ozono.

En relación a los sólidos suspensión.

En relación a los sólidos suspensión, con una dosis de ozono de 5,97 mg/l

aparentemente, se obtienen los mejores resultados en la eliminación de los sólidos

suspensión, alcanzando un rendimiento del 69,1 % a los 11 minutos de tiempo de

contacto, como se puede observar en el grafico.

0

20

40

60

80

100

120

0 2 4 6 8 10 12

Elim

inac

ión

( %

)

Tiempo (min)

5,97 mg/l

15,32 mg/l

19,33 mg/l

22,15 mg/l


315

Grafico 9.3. Comparación del rendimiento de eliminación de los sólidos suspensión en

función de tiempo de contacto a distintas dosis de ozono.

En relación a los fenoles.

En relación a los fenoles, con una dosis de ozono de 22,15 mg/l por minutos, se

obtienen los mejores resultados alcanzando un rendimiento del 100% en la

eliminación de los fenoles, a los 11 minutos de tiempo de contacto, como se

puede observar en el grafico.

Grafico 9.4. Comparación del rendimiento de eliminación de los fenoles en función de tiempo

de contacto.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 2 4 6 8 10 12

Elim

inac

ión

( %

)

Tiempo ( min )

5,97 mg/l

15,32 mg/l

19,33 mg/l

22,15 mg/l

0

20

40

60

80

100

120

0 2 4 6 8 10 12

Elim

inac

ión

( %

)

Tiempo ( min )

5,97 mg/l

15,33 mg/l

19,32 mg/l

22,15 mg/l


316

En relación a Turbidez.

En relación a turbidez, con una dosis de ozono de 19,33 mg/l por minutos, se obtienen

los mejores resultados alcanzando un rendimiento del 98 % en la eliminación de

turbidez, a los 11 minutos de tiempo de contacto, como se puede observar en el

grafico.

Grafico 9.5. Comparación del rendimiento de eliminación de turbidez en función de tiempo de

contacto.

9.1.2. Proceso de Peróxido de hidrógeno con Ozono.

En el proceso de peróxido de hidrógeno con ozono, se ha trabajado con una dosis de

10 mg/l de peróxido de hidrógeno en 1 litro de agua de muestra y con diferentes

tiempos de contacto de tratamiento, como (2, 5, 7, 9 y 11 minutos), de forma

continuada, y las conclusiones obtenidas en relación de cada uno de los parámetros

son las siguientes:


En relación a la DQO, no se alcanzó los mejores resultados con 1 litro de agua de

muestra con 10 mg/l peróxido de hidrógeno y ozono debido de la DQO de salida era

mayor que de entrada por la razón de que las moléculas de carbón al reaccionar con

peróxido de hidrógeno y ozono se rompe ó destruye las moléculas de carbón, y

0

20

40

60

80

100

120

0 2 4 6 8 10 12

Elim

inac

ión

( %

)

Tiempo ( min )

5,97 mg/l

15,32 mg/l

19,33 mg/l

22,15 mg/l


317

cuando se reacciona con dicromato (K2Cr2O7), las moléculas de carbón consume más

al dicromato.

En relación a los Aceites y Grasas. En relación a los aceites y grasas, se alcanza los mejores resultados con una dosis de

ozono de 22,15 mg/l por minutos, donde se obtienen un rendimiento del 100 % en

reducción de los aceites y grasas a los 11 minutos de tiempo de contacto, como se



tiempo de contacto a distintos dosis de peróxido de hidrógeno con ozono.

En relación a los Sólidos suspensión.

En relación a los sólidos suspensión, con una dosis de ozono de 22,15 mg/l, se

obtienen los mejores resultados en la eliminación de los sólidos suspensión,

alcanzando un rendimiento del 68,1 % a los 11 minutos de tiempo de contacto,

como se puede observar en el grafico.

0

20

40

60

80

100

120

0 2 4 6 8 10 12

Elim

inac

ión

( %

)

Tiempo ( min )

5,97 mg/l

15,32 mg/l

19,33 mg/l

22,15 mg/l


318

Grafico 9.7. Comparación del rendimiento de eliminación de los sólidos suspensión en función de

tiempo de contacto a distintas dosis de ozono.


En relación a los fenoles, con una dosis de ozono de 22,15 mg/l por minutos, se

obtienen los mejores resultados alcanzando un rendimiento del 100% en la

eliminación de los fenoles, a los 11 minutos de tiempo de contacto, como se puede

observar en el grafico.

Grafico 9.8. Comparación del rendimiento de eliminación de los fenoles en función de tiempo de

contacto a distintos dosis de peróxido de hidrogeno con ozono.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 2 4 6 8 10 12

Elim

inac

ión

( %

)

Tiempo (min )

5,97 mg/l

15,32 mg/l

19,33 mg/l

22,15 mg/l

0

20

40

60

80

100

120

0 2 4 6 8 10 12

Elim

inac

ión

( %

)

Tiempo ( min )

5,97 mg/l

15,33 mg/l

19,32 mg/l

22,15 mg/l


319

En relación a Turbidez. En relación a turbidez, con una dosis de ozono de 22,15 mg/l por minutos, se obtienen

los mejores resultados alcanzando un rendimiento del 95,4 % en la eliminación de

turbidez, a los 11 minutos de tiempo de contacto, como se puede observar en el

grafico.

Grafico 9.9. Comparación del rendimiento de eliminación de turbidez en función de tiempo de

contacto.

9.1.3. Proceso de Ultravioleta con Ozono.

En el proceso de Ultravioleta con Ozono, se ha trabajado con una dosis de radiación

UV de 0,1 mW/cm2 en 1 litro de agua de muestra y con diferentes tiempos de

contacto (2, 5, 7, 9 y 11 minutos), de forma continuada, y con 5 minutos de tiempo de

retención en la cámara de contacto de Ultravioleta (UV). Y las conclusiones obtenidas

en relación de los parámetros son las siguientes:

En relación a los DQO.

En relación a la DQO se alcanza los mejores resultados con una dosis de ozono de

22.15 mg/l por minutos y más una dosis de radiación UV de 0,1 mW/cm2 de 5 minutos

de tiempo de retención en la cámara de contacto, se obtuvo un rendimiento del 65 %,

en la reducción de la DQO a los 11 minutos, de tiempo de contacto, como se puede

observar en el siguiente gráfico.

0

20

40

60

80

100

120

0 2 4 6 8 10 12

Elim

inac

ión

( %

)

Tiempo ( min )

5,97 mg/l

15,32 mg/l

19,33 mg/l

22,15 mg/l


320

Grafico 9.10. Comparación del Rendimiento de eliminación de la DQO en función de tiempo de

contacto a distintos dosis de ultravioleta y ozono.


En relación a los aceites y grasas, se alcanza los mejores resultados con una dosis de

ozono de 19,33 mg/l por minutos, más una dosis de radiación UV de 0,1 mW/cm2 de 5

minutos de tiempo de retención en la cámara de contacto, se obtuvo un rendimiento

del 100 % en reducción de los aceites y grasas a los 11 minutos de tiempo de

contacto, como se puede observar en el grafico.


tiempo de contacto a distintos dosis de peróxido de hidrógeno con ultravioleta y ozono.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 2 4 6 8 10 12

Elim

inac

ión

(%

)

Tiempo ( min)

5,97 mg/l

15,32 mg/l

19,33 mg/l

22,15 mg/l

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 2 4 6 8 10 12

Elim

inac

ión

( %

)

Tiempo ( min )

5,97 mg/l

15,32 mg/l

19,33 mg/l

22,15 mg/l


321

En relación a los Sólidos suspensión. En relación a los sólidos suspensión, se alcanza los mejores resultados con una dosis

de ozono de 22,15 mg/l por minutos, más una dosis de radiación UV de 0,1 mW/cm2

de 5 minutos de tiempo de retención en la cámara de contacto, se obtuvo un

rendimiento del 82 % en reducción de los sólidos suspensión a los 11 minutos de

tiempo de contacto, como se puede observar en el grafico.

Grafico 9.12. Comparación del rendimiento de eliminación de los sólidos suspensión en función de

tiempo de contacto a distintas dosis de peróxido de hidrógeno y ozono.


En relación a los fenoles, se alcanza los mejores resultados con una dosis de

ozono desde 5,97 a 22,15 mg/l por minutos, más una dosis de radiación UV de 0,1

mW/cm2 de 5 minutos de tiempo de retención en la cámara de contacto, se obtuvo

un rendimiento del 100 % en reducción de los fenoles a partir a los 7 a 11 minutos

de tiempo de contacto, como se puede observar en el grafico.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

0 2 4 6 8 10 12

Elim

inac

ión

( %

)

Tiempo (min )

5,97 mg/l

15,32 mg/l

19,33 mg/l

22,15 mg/l


322

Gráfico 8.13. Comparación del rendimiento de eliminación de los fenoles en función de tiempo de

contacto.


En relación a turbidez, se alcanza los mejores resultados con una dosis de ozono de

15,32 mg/l por minutos, más una dosis de radiación UV de 0,1 mW/cm2 de 5 minutos

de tiempo de retención en la cámara de contacto, se obtuvo un rendimiento del 100 %

en reducción de turbidez a partir a los 7 a 11 minutos de tiempo de contacto, como se


Gráfico 9.14. Comparación del rendimiento de reducción de turbidez en función de tiempo de


0

20

40

60

80

100

120

0 2 4 6 8 10 12

Elim

inac

ión

( %

)

Tiempo ( min )

5,97 mg/l

15,33 mg/l

19,32 mg/l

22,15 mg/l

0

20

40

60

80

100

120

0 2 4 6 8 10 12

Elim

inac

ión

( %

)

Tiempo ( min )

5,97 mg/l

15,32 mg/l

19,33 mg/l

22,15 mg/l


323

9.2. SEGUNDA FASE: Ensayos realizados con 4 litros de agua de muestras

con tratamiento previo.

En el presente capítulo, se dan las conclusiones a que se ha llegado al tratar las aguas

residuales procedentes de la refinería de petróleo, tal y como se han recibido. El agua

residual tenía una coloración negruzca, con fuerte olor a hidrocarburos.

El tratamiento se realizó mediante 3 procesos: (1) proceso de ozonización simple, (2)

proceso de ozono + peróxido de hidrógeno, (3) proceso de ozono + UV.

En cada uno de estos procesos se trabajó con 3 dosis de ozono diferentes, y con 5

tiempos de contacto. La dosis de peróxido de hidrógeno fue única en todos los casos.

Así mismo, el tiempo de retención en la cámara de UV fue de 5 minutos en todos los

casos.

Esta fase se considera, la fase de afino de resultados dado que el proceso, se

aproxima más al proceso de tratamiento real.

9.2.1. Proceso de ozono simple

Se trabajó con distintos tiempos de contacto (3 a 15 minutos) de forma continuada

y las conclusiones que se han obtenido son las siguientes:


- En relación a la DQO se alcanza los mejores resultados con la dosis de ozono

de 22,21 mg/l por minuto, donde se obtienen un rendimiento del 66,6 % en la

reducción de la DQO a los 15 minutos de tiempo de contacto, como se puede


- Al disminuir las dosis disminuyen los rendimientos, pero es de destacar para

dosis de 6,006 mg/l, y tiempo de retención de 10 minutos se alcanzan

reducciones del 40%.


324

Gráfico 9.15. Comparación del rendimiento de eliminación de la DQO en función de tiempo de

contacto a distintas dosis de ozono.


- En relación a los fenoles; con la dosis de ozono de 22,21 mg/l por minuto, se

obtienen los mejores resultados, alcanzando un rendimiento del 90,1 % en la

eliminación de los fenoles a los 15 minutos de tiempo de contacto, como se

puede observar en el siguiente gráfico.

- Mientras que con 6,006 mg/l, y tiempo de 10 minutos se tiene una eliminación

del 50%.

Gráfico 9.16. Comparación del rendimiento de eliminación de los fenoles en función del tiempo de

tratamiento

0

10

20

30

40

50

60

70

0 5 10 15 20

Elim

inac

ión

(%

)

Tiempo (min)

6,006 mg/l

15,55 mg/l

22,21 mg/l

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 5 10 15 20

Elim

inac

ión

(%

)

Tiempo (min)

6,006 mg/l

15,55 mg/l

22,21 mg/l


325

En relación a los sólidos en suspensión.

- En relación a los sólidos en suspensión, con la dosis de ozono de 6,006 mg/l

aparentemente se obtienen los mejores resultados en la eliminación de los

sólidos en suspensión llegando al 49,3 % a los 15 minutos de tiempo de

contacto, como se puede observar en el siguiente gráfico.

- Para esta dosis con tiempo de retención de los 3 minutos se alcanzan

rendimientos superiores del 50%.

Gráfico 9.17. Comparación del rendimiento de eliminación de los SS en función de tiempo de

tratamiento a distintas dosis de ozono.

9.2.2. Proceso de peróxido de hidrógeno con ozono.

Se trabajó con una dosis de 116,25 mg/l de peróxido de hidrógeno, con distintos

tiempos de contacto (3 a 15 minutos) de forma continuada y las conclusiones que

se han obtenido son las siguientes:


- En relación a la DQO; con la dosis de ozono de 22,21 mg/l por minuto, se

obtienen los mejores resultados alcanzando un rendimiento del 55 % en la

reducción de la DQO a los 15 minutos de tiempo de contacto, como se puede


0

10

20

30

40

50

60

0 5 10 15 20

Elim

inac

ión

(%

)

Tiempo (min)

6,006 mg/l

15,55 mg/l

22,21 mg/l


326

- Con dosis de 15,55 mg/l y tiempo de retención de 8 minutos se alcanzan

rendimientos del 40 %.


tratamiento a distintas dosis de peróxido de hidrógeno con ozono.


- En relación a los fenoles; con la dosis de ozono de 6.006 mg/l por minuto +

peróxido de hidrógeno, se obtienen un rendimiento del 78,7 % en la reducción

de los fenoles a los 15 minutos de tiempo de contacto, como se puede


- Con la misma dosis y tiempo de retención a los 3 minutos se lacanzan una

reducción del 70%.

0

10

20

30

40

50

60

0 5 10 15 20

Elim

inac

ión

(%

)

Tiempo (min)

6,006 mg/l

15,55 mg/l

22,21 mg/l


327




En relación a los sólidos en suspensión; con la dosis de ozono de 22,21 mg/l por

minuto + peróxido de hidrógeno, se obtienen un rendimiento del 58 % en la reducción

de los sólidos en suspensión a los 15 minutos de tiempo de contacto, como se puede




0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

0 5 10 15 20

Elim

inac

ión

(%

)

Tiempo (min)

6,006 mg/l

15,55 mg/l

22,21 mg/l

0

10

20

30

40

50

60

70

0 5 10 15 20

Elim

inac

ión

(%

)

Tiempo (min)

6,006 mg/l

15,55 mg/l

22,21 mg/l


328

9.2.3. Proceso de Ultravioleta – UV con ozono.

Se trabajó con una dosis de radiación UV de 0,1 mW/cm2, y con distintos tiempos de

contacto con ozono (3 a 15 minutos) de forma continuada y con 5 minutos de tiempo

de retención en la cámara de UV. Las conclusiones que se han podido extraer son las

siguientes:

En relación a los DQO.

- Con la dosis de ozono de 22,21 mg/l por minuto + 5 min de radiación UV, se

obtuvo el mejor rendimiento, cercano al 60 % en la reducción de la DQO a los

15 minutos de tiempo de contacto, como se puede observar en el siguiente

gráfico.

- Con dosis de 6,00 y tiempo de 4 minutos se obtienen rendimientos superiores

al 30%.


tratamiento a distintas dosis de ultravioleta y ozono.


- Con la dosis de ozono de 22,21 mg/l por minuto + una dosis de radiación UV

de 0,1 mW/cm2, se obtienen los mejores resultados en la eliminación de los

fenoles llegando a obtener un rendimiento del 79,3 % a los 15 minutos de

tiempo de contacto, como se puede observar en el siguiente gráfico.

- Para concentración del 6,006 mg/l y 5 min se obtienen rendimientos 50%.

0

10

20

30

40

50

60

70

0 5 10 15 20

Elim

inac

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(%

)

Tiempo (min)

6,006 mg/l

15,55 mg/l

22,21 mg/l


329


tratamiento a distintas dosis de peróxido de hidrógeno y ozono.


- En relación a los sólidos en suspensión; con la dosis de ozono de 22,21 mg/l

por minuto + una dosis de radiación UV de 0,1 mW/cm2 de 5 minutos, se

obtienen un rendimiento del 69,8 % en la reducción de los sólidos en

suspensión a los 15 minutos de tiempo de contacto, como se puede observar

en el siguiente gráfico.

- Con dosis de 6,006 y 8 min se tienen rendimientos superiores al 20%


tratamiento a distintas dosis de ultravioleta y ozono.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

0 5 10 15 20

Elim

inac

ión

(%

)

Tiempo (%)

6,006 mg/l

15,55 mg/l

22,21 mg/l

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 5 10 15 20

Elim

inac

ión

(%

)

Tiempo (min)

6,006 mg/l

15,55 mg/l

22,21 mg/l


330

CAPITULO 10

CONLUSIONES.


331

10. CONCLUSIONES.

10.1. Primera fase: Resumen de las conclusiones de los procesos de oxidación

avanzada realizadas con 1 litro de agua de muestra.

Las conclusiones de comparación de rendimientos de los distintos procesos pueden

resumirse como sigue:


Proceso DQO (%) dosis de ozono de 5,97 mg/l

DQO (%) dosis de ozono de 15,33 mg/l



Ozono 80 72 66 77

Ozono + H2O2 37 negativo negativo negativo

Ozono + UV 64 57 65 53 Tabla 10.1. Rendimiento de eliminación de la DQO a los 11 minutos de tiempo de contacto.

De la tabla 10.1, se puede decir que el mejor rendimiento de eliminación de la DQO,

se alcanzó con el proceso de ozono simple, donde se llegó al 80 %, cabe destacar,

que fueron los primeros días de tratamiento y los primeros bidones. Además la DQO

inicial estuvo alrededor de 500 mg/l, llegando a los 200 mg/l después del tratamiento al

cabo de los 11 minutos de tiempo de contacto, esa diferencia hace que sea el

rendimiento más alto.

Mientras que, en los tratamientos sucesivos, la DQO del agua bruta ha variado de

entre 300 – 400 mg/l, llegando a una reducción de 200 mg/l después del tratamiento al

cabo de los 11 minutos de tiempo de contacto, esa diferencia menor entre el agua

bruta y tratada da rendimientos más bajos.


Proceso

Aceites y grasas (%) dosis de ozono de 5,97 mg/l




Ozono 80 100 100 80

Ozono + H2O2 100 100 100 100

Ozono + UV 80 80 90 80 Tabla 10.2. Rendimiento de eliminación de los aceites y grasas a los 11 minutos de tiempo de

contacto.

De la tabla 10.2, se puede decir que el mejor rendimiento se alcanzó con el proceso de

ozono + H2O2, donde se llegó cercano al 100 % con todas dosis de 5,97 a 22,21 mg/l

de ozono. Cabe destacar, que la concentración de los aceites y grasas en el agua


332

bruta ha variado desde 3 – 9 mg/l, las más altas concentraciones tenían los bidones

que se utilizó los primeros días de tratamiento.

El general, el proceso de ozono con peróxido de hidrógeno es efectivo en la

eliminación de los aceites y grasas.


Proceso S.S (%) dosis de ozono de 5,97 mg/l

S.S (%) dosis de ozono de 15,33 mg/l



Ozono 68 64 64 46,4

Ozono + H2O2 43 41 68 68

Ozono + UV 73 61 68 82 Tabla 10.4. Rendimiento de eliminación de los sólidos suspensión a los 11 minutos de tiempo de

contacto.


Ozono+UV, donde se llegó al 82 % con una dosis de 22,15 mg/l de ozono. Cabe

destacar, que la concentración de los sólidos suspensión en el agua bruta ha variado

desde 3 – 9 mg/l, las más altas concentraciones tenían los bidones que se utilizó los

primeros días de tratamiento.

El general, el proceso de Ozono + UV es efectivo en la eliminación de los sólidos

suspensión.


Proceso Fenoles (%) dosis de ozono de 5,97 mg/l

Fenoles (%) dosis de ozono de 15,33 mg/l

Fenole (%) dosis de ozono de 19,32 mg/l

Fenoles (%) dosis de ozono de 22,15 mg/l

Ozono 98 100 100 100

Ozono + H2O2 100 100 100 100

Ozono + UV 100 100 100 100 Tabla 10.4. Rendimiento de eliminación de los fenoles a los 11 minutos de tiempo de contacto.


ozono, peróxido de hidrógeno con ozono, y ultravioleta con ozono, donde se llegó al

100 % con una dosis de 22,21 mg/l de ozono, y cabe destacar, que la concentración

de fenoles en el agua bruta ha variado desde 3 – 9 mg/l, las más altas

concentraciones tenían los bidones que se utilizó los primeros días de tratamiento.

El general, el proceso de ozono simple o acompañado de otro proceso, es efectivo en

la eliminación de los fenoles.


333


Proceso Turbidez (%) dosis de ozono de 5,97 mg/l

Turbidez (%) dosis de ozono de 15,33 mg/l



Ozono 90 95 95 73

Ozono + H2O2 78 86 95 95

Ozono + UV 93 99 95 95 Tabla 10.5. Rendimiento de reducción de turbidez a los 11 minutos de tiempo de contacto.


ozono+UV, donde se llegó al 99% con una dosis de 15,33 mg/l de ozono, cabe

destacar, que la concentración de turbidez en el agua bruta ha variado desde 3 – 9

mg/l, las más altas concentraciones tenían los bidones que se utilizó los primeros días

de tratamiento.

El general, el proceso de ozono +O2, es efectivo en la eliminación de turbidez.


ozono + UV, donde se llegó al 99 % con una dosis de 15,33 mg/l de ozono.

10.2. SEGUNDA FASE: Resumen de las conclusiones de los procesos de

oxidación avanzada realizadas con 4 litro de agua de muestra.

Las conclusiones de comparación de rendimientos de los distintos procesos pueden

resumirse como sigue:


PROCESO DQO (%) (a dosis de ozono 6,006 mg/l)

DQO (%) (a dosis de ozono de 15,55 mg/l)

DQO (%) (a dosis de ozono de 22,21 mg/l)

OZONO 42,3 49,1 66,6

OZONO + H2O2 30,2 47,2 55,3

OZONO + UV 37,8 54,1 59,9 Tabla 10.6. Rendimiento de eliminación de la DQO a los 15 minutos de tiempo de contacto.

De la tabla 10.6, se puede decir que el mejor rendimiento de eliminación de la DQO,

se alcanzó con el proceso de ozono simple, donde se llegó al 66 %, cabe destacar,

que fueron los primeros días de tratamiento y los primeros bidones. Además la DQO

inicial estuvo alrededor de 500 mg/l, llegando a los 200 mg/l después del tratamiento al

cabo de los 15 minutos de tiempo de contacto, esa diferencia hace que sea el

rendimiento más alto.

Mientras que, en los tratamientos sucesivos, la DQO del agua bruta ha variado de

entre 300 – 400 mg/l, llegando a una reducción de 200 mg/l después del tratamiento al


334

cabo de los 15 minutos de tiempo de contacto, esa diferencia menor entre el agua

bruta y tratada da rendimientos más bajos.

En relación a los fenoles

PROCESO FENOLES (%) (a dosis de ozono 6,006 mg/l)

FENOLES (%) (a dosis de ozono de 15,55 mg/l)

FENOLES (%) (a dosis de ozono de 22,21 mg/l)

OZONO 53,5 87,2 90,1

OZONO + H2O2 78,7 70,9 70,2

OZONO + UV 67,0 62,3 79,3 Tabla 10.7. Rendimiento de eliminación de los fenoles a los 15 minutos de contacto.


ozono simple, donde se llegó al 90 % con una dosis de 22,21 mg/l de ozono, cabe

destacar, que la concentración de fenoles en el agua bruta ha variado desde 3 – 9

mg/l, las más altas concentraciones tenían los bidones que se utilizó los primeros días

de tratamiento.

El general, el proceso de ozono simple o acompañado de otro proceso, es efectivo en

la eliminación de los fenoles.


PROCESO S.S. (%)

(a dosis de ozono 6,006 mg/l)

S.S (%) (a dosis de ozono de 15,55 mg/l)

S.S. (%) (a dosis de ozono de 22,21 mg/l)

OZONO 49,3 40,4 36,5

OZONO + H2O2 47,6 56,8 58,0

OZONO + UV 21,8 45,0 69,8 Tabla 10.8. Rendimiento de eliminación de los sólidos en suspensión a los 15 minutos de contacto.


ozono + UV, donde se llegó cercano al 69,8 % con una dosis de 22,21 mg/l de ozono.

Se obtuvieron buenos resultados con ozonización de las aguas residuales de las

industrias del petróleo, aumentando los rendimientos con dosis de ozono incorporando

mezclas alternativas de peróxido.

Las plantas actuales continúan con sus de depuraciones convencionales, basadas en:

- Separador API


335

- Decantación

- Flotación en aire

- Desgrasenerado

- Reactores bilógico de fangos activos.

Los problemas de los vertidos actuales se refieren principalmente:

- DQO.

- Grasas y aceites.

- Fenoles.

La innovación de la Tesis se refiere a complementar los procesos anteriores con

sistemas de oxidación avanzada.

Así en la tesis se justifica la obtención de buenos resultados con ozonización de las

aguas residuales de las industrias del petróleo, aumentando los rendimientos con

dosis de ozono incorporando mezclas alternativas de peróxido.

Estas son innovaciones que ha incorporado a los sistemas de tratamiento. Así se

garantiza la calidad de los vertidos en los cauces naturales, cumpliendo las normas

nacionales y comunitarias.


336

CAPITULO 11.

FUTURAS LINEAS DE INVESTIGACIÓNES.


337

11. FUTURAS LINEAS DE INVESTIGACIONES. Actualmente la industria petrolera presenta una amplia gama de problemas medio ambientales que han ser estudiados y evaluados eficazmente a fin de equilibrar la producción energética y satisfacer las necesidades energéticas de la sociedad, y preservando el medio ambiente. Se plantean las siguientes líneas para ser desarrolladas en el futuro, como complemento de la investigación de esta Tesis.

- Incluir dentro del modelo de proceso industrial la valoración económica y

energética del consumo de los procesos de corrección.

- Ampliar la Investigación de los efectos del ozono sobre el agua a tratar

determinado la influencia de la ozonización sobre otros microcontaminantes

existentes en los vertidos de la industria petroquímica.

- Diseñar modelos matemáticos para cada técnica de eliminación de materias

orgánicas y contaminantes que han sido estudiados en esta Tesis.

- Ampliar las aplicaciones de las dosis de peróxido de hidrógeno y especificar su

efecto sobre eficacia de la reducción de compuestos orgánicos micro

contaminantes.


338

CAPITULO 12.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS.


339

12. BIBLIOGRAFÍA.

1. Aurelio, H.M., Serna, M.J. (2010). Evaluación técnica de alternativas para la

depuración de aguas residuales de la industria del petróleo. Tecno Ambiente. 19,

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14. Congram, G. (1976). Biodisk improves effluent-waster-treating-operation. Oil and

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15. Chin, K.K. (1994). Evaluation of treatment efficiency of processes for petroleum

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16. Contaminación de los efluentes líquidos de las refinerías: Métodos y equipos de

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17. Concawe’s Water Pollution. (1981). Contaminación de los efluentes líquidos de las

refinerías: Resultados de los estudios de efluentes. Oilgas. 14, 158, 75-77.

18. Dasgupta, A., Nemerow, N. (1998). Tratamiento de vertidos industriales y

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fenoles en las aguas residuales de refinerías de Shushufindi. Ciencia y Técnica al

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347

ANEJOS.

RESULTADOS NÚMERICOS DE LOS ENSAYOS


348

RESULTADOS NÚMERICOS DE LOS ENSAYOS. Los resultados numéricos de los ensayos realizados en el laboratorio de la cátedra sanitaria y ambiental, sobre las aguas residuales de refinerías de petróleo cuyo rendimiento se basa en la reducción porcentual de los parámetros utilizados durante la investigación.


349

ENSAYOS REALIZADOS CON 1 LITRO DE AGUA DE MUESTRA.


350

Experiencia del día 06 /06/2011, de la reducción de la DQO por tratamiento con Ozono.

OZONO ( 0,1 A)

DQO (mg/l)

Tiempo (min) Agua bruta agua tratada Bruta Tratada

2 211 180

2 195 165

2 226 180 14,88568 14,36141

2 195 150 206,75 168,75

5 166 90

5 150 45 19,5 22,5

5 180 90 157,75 78,75

5 135 90 7 150 60

7 136 62 11,84272 0,95742

7 165 60 150,25 60,75

7 150 61 9 135 45

9 120 30 14,36141 8,660254

9 105 45 123,75 37,5

9 135 30 11 120 30

11 106 15 8,082904 8,660254

11 120 30 113 22,5

11 106 15

Experiencia de día 06/06/2011, para observar la eliminación porcentual de la

DQO por distintos tiempos de contacto

OZONO ( 0,1 A)

Tiempo (min) Eliminación (%)

2 18,4

5 50,1

7 59,6

9 69,7

11 80,1


351

Experiencia del día 24/06/2011, de la reducción de la DQO por tratamiento

con ozono.

OZONO (0,3 A)

DQO(mg/l)


2 157 90

2 146 67

2 157 90 6,350853 13,279056

2 146 67 151,5 78,5

5 150 60

5 136 45 8,0829038 19,364917

5 150 75 143 67,5

5 136 90 7 121 45

7 106 30 11,846237 12,247449

7 120 60 120,5 45

7 135 45 9 105 31

9 90 16 8,660254 8,6794777

9 90 30 97,5 23

9 105 15 11 75 30

11 85 15 7,5 8,660254

11 90 30 81,25 22,5

11 75 15



OZONO (0,3 A)


2 48,2

5 52,8

7 62,6

9 76,4

11 72,3


352

Experiencia de día 04/07/2011, de la reducción de la DQO por

tratamiento con Ozono

OZONO (0,4 A)

DQO (mg/l)


2 150 90

2 136 75

2 150 90 8,082903 8,660254 2 136 75 143 82,5 5 144 75

5 135 60 4,654746 18,87458 5 143 60 139,5 56,25 5 136 30

7 141 60

7 121 60 11,84271 12,24744 7 141 45 130,75 60 7 120 75

9 136 45

9 121 40 8,679478 2,886751 9 135 45 128 42,5 9 120 40

11 106 30

11 90 30 8,679477 7,5 11 105 45 98 33,75 11 91 30



OZONO ( 0,4 A)


2 42,3

5 59,7

7 54,1

9 66,8

11 65,6


353

Experiencia de día 23/07/2011, de la reducción de la DQO por tratamiento con Ozono.

OZONO (0,45 A)

DQO (mg/l)

Tiempo (min) Agua bruta Agua tratada Bruta Tratada

2 151 121

2 136 105

2 150 94 8,679478 11,1168 2 135 105 143 106,25 5 135 90

5 75 60 28,46489 24,49489 5 105 30 97,75 60 5 76 60

7 120 45

7 90 30 14,36141 8,660254 7 105 45 101,25 37,5 7 90 30

9 110 30

9 106 16 4,123106 20,98214 9 100 60 105,5 30,25 9 106 15

11 106 15

11 60 15 26,46224 0,57735 11 45 16 67,75 15,5 11 60 16


DQO por distintos tiempos de contactos

OZONO (0,45 A)


2 25,7

5 38,6

7 63

9 71,3

11 77,1


354

Experiencia de día 10/08/2011, de la reducción de la DQO por

tratamiento ozono con peróxido de hidrógeno

OZONO + PEROXIDO (0,1 A)

DQO (mg/l)


2 302 188

2 256 150

2 301 226 21,763884 36,38223 2 279 150 284,5 178,5 5 75 324

5 67 286 7,2284161 29,456182 5 60 308 69,25 293,5 5 75 256

7 105 308

7 90 275 14,361407 36,610563 7 75 241 93,75 262,5 7 105 226

9 105 258

9 120 180 12,247449 41,371286 9 135 256 120 241,25 9 120 271

11 136 305

11 106 286 25,617377 15,513435 11 91 324 102,25 305 11 76 305


355

Experiencia de día 17/08/2011, de la reducción de la DQO por tratamiento ozono con peróxido de hidrógeno.

OZONO + PEROXIDO 0,3 A

DQO (mg/l)


2 68 328

2 60 331

2 75 324 7,2284161 3,3166248 2 60 331 65,75 328,5 5 53 248

5 60 233 6,1305247 9,8149546 5 45 256 52,75 244,5 5 53 241

7 113 301

7 105 286 6,1305247 32,403703 7 120 271 112,75 271 7 113 226

9 135 289

9 120 286 12,247449 18,927493 9 105 268 120 272,75 9 120 248

11 165 301

11 150 286 19,364917 32,403703 11 135 271 142,5 271 11 120 226


356

Experiencia de día 07/10/2011, para ver la reducción de la DQO por tratamiento ozono con peróxido de hidrógeno


DQO (mg/l)


2 107 468

2 106 447

2 107 426 0,5 18,006943

2 107 458 106,75 449,75

5 117 458

5 96 479 32,066337 28,158776

5 74 490 82,25 463,25

5 42 426

7 128 865

7 117 959 45,176506 82,144182

7 64 937 85,25 884,5

7 32 777

9 213 868

9 170 852 74,381897 34,654245

9 106 831 133 834,75

9 43 788

11 191 970

11 181 874 13,428825 50,102395

11 170 874 175,5 895,25

11 160 863


357

Experiencia de dia 01/12/2011, para ver la reducción de la DQO por tratamiento ozono con peróxido de hidrógeno


DQO (mg/l)


2 106 906

2 96 874

2 85 832 13,81726 36,215788

2 74 831 90,25 860,75

5 160 959

5 149 927 23,300572 32,066337

5 138 905 138,25 918,75

5 106 884

7 564 991

7 554 937 18,006943 32,252907

7 543 935 545,75 944,75

7 522 916

9 213 160

9 202 150 13,81726 13,9523

9 191 138 196,75 144

9 181 128

11 117 905

11 106 831 13,686977 57,772542

11 96 788 101 825,5

11 85 778


358

Experiencia de día 18/01/2012, para ver la reducción de la DQO por tratamiento ultravioleta con ozono

OZONO + UV 0,1 A

DQO (mg/l)


2 143 102

2 133 92

2 122 81 13,428825 15,853496 2 112 65 127,5 85 5 122 80

5 112 65 12,396236 12,5 5 103 60 107,5 63,75 5 93 50

7 102 51

7 92 26 9,5742711 16,350331 7 102 51 94,5 37 7 82 20

9 100 50

9 95 39 8,5244746 13,301002 9 93 29 92 34,25 9 80 19

11 116 39

11 107 34 17,935068 4,1129876 11 85 38 96,5 35,25 11 78 30



OZONO + UV 0,1 A


2 33,3

5 40,7

7 60,8

9 62,8

11 63,5


359

Experiencia de día 08/02/2012, para ver la reducción de la DQO por

tratamiento ozono con ultravioleta

OZONO + UV 0,3 A

DQO (mg/l)


2 175 126

2 165 116

2 155 126 12,526638 5,7735027

2 146 116 160,25 121

5 146 121

5 137 116 5,228129 19,226718 5 145 107 141 105,5 5 136 78

7 165 107

7 156 97 16,357975 21,354157 7 145 77 148,25 85 7 127 59

9 68 49

9 59 39 4,9244289 12,909944 9 68 29 63,75 34 9 60 19

11 98 49

11 87 30 6,350853 10,969655 11 98 49 92,5 39,5 11 87 30



OZONO + UV 0,3 A


2 24,5

5 25,2

7 42,7

9 46,7

11 57,3


360



OZONO + UV 0,4 A

DQO (mg/l)


2 116 65

2 107 58

2 97 29 12,526638 22,216735

2 87 19 101,75 42,75

5 175 78

5 165 68 12,909944 20,870633 5 155 53 160 57,25 5 145 30

7 107 58

7 88 49 14,840822 8,6023253 7 107 43 94,75 47 7 77 38

9 68 30

9 58 20 12,526638 5,7735027 9 48 30 53,25 25 9 39 20

11 97 29

11 87 19 28,873286 5,7735027 11 48 29 67,5 24 11 38 19



OZONO + UV 0,4 A


2 58

5 64,2

7 50,4

9 53,1

11 64,4


361



OZONO + UV (0,45 A)

DQO (mg/l)


2 117 85

2 106 64

2 117 85 6,350853 12,12436

2 106 64 111,5 74,5

5 64 43

5 53 32 6,075909 6,377042 5 63 42 58,25 37 5 53 31

7 149 95

7 139 85 13,9523 8,888194 7 127 74 133 83,5 7 117 80

9 106 64

9 85 50 10,0995 8,082904 9 96 64 93 57 9 85 50

11 202 150

11 213 138 8,981462 55,79128 11 202 53 202 96 11 191 43



OZONO + UV (0,45 A)


2 33,8

5 36,5

7 37,2

9 38,7

11 52,5


362

Experiencia realizada de día 06/06/2011, para ver la variación y la eliminación

porcentual de grasas y aceites por distintos tiempos de contacto.

OZONO (0,1 A)

Tiempo (min) Grasas y Aceites (mg/l) Eliminación (%)

0 0,1 0

2 0,09 10

5 0,08 20

7 0,06 40

9 0,04 60

11 0,02 80



OZONO (0,3 A)

Tiempo (min) Grasas y aceites (mg/l) Eliminación (%)

0 0,1 0

2 0,06 25

5 0,04 50

7 0,02 75

9 0 100

11 0 100


363



OZONO (0,4 A)


0 0,1 0

2 0,08 20

5 0,06 40

7 0,04 60

9 0 100

11 0 100



OZONO (0,45A)


0 0,1 0

2 0,09 10

5 0,08 20

7 0,06 40

9 0,04 60

11 0,02 80


364



OZONO + PERÓXIDO DE HIDRÓGENO ( 0,1 A)


0 0,1 0

2 0,06 40

5 0,04 60

7 0,02 80

9 0 100

11 0 100



OZONO + PERÓXIDO DE HIDRÓGENO (0,3A)


0 0,1 0

2 0,06 40

5 0,04 60

7 0,02 80

9 0,02 80

11 0 100


365





0 0,1 0

2 0,06 40

5 0,04 60

7 0,02 80

9 0 100

11 0 100





0 0,1 0

2 0,08 20

5 0,06 40

7 0,04 60

9 0,02 80

11 0 100


366



OZONO + UV (0,1 A)


0 0,1 0

2 0,08 20

5 0,06 40

7 0,04 60

9 0,02 80

11 0,02 80



OZONO + UV (0,3 A)


0 0,1 0

2 0,08 20 5 0,06 40 7 0,04 60 9 0,02 80 11 0,02 80


367



OZONO + UV ( 0,4 A)


0 0,1 0 2 0,06 40 5 0,04 60 7 0,02 80 9 0,01 90 11 0,01 90



OZONO + UV (0,45 A)


0 0,1 0

2 0,06 40

5 0,04 60

7 0,02 80

9 0,02 80

11 0,02 80


368

Fecha: 21/03/2012, para ver la comparación de dosis más rendimiento de

eliminación de grasas y aceites en función de tiempo de contacto.

EN RELACIÓN GRASAS Y ACEITES.

OZONO

Tiempo (min) 5,97 mg/l 15,32 mg/l 19,33 mg/l 22,15 mg/l 0 0 0 0 0 2 10 25 20 10 5 20 50 40 20 7 40 75 60 40 9 60 100 100 60 11 80 100 100 80




PERÓXIDO DE HIDRÓGENO CON OZONO



369




ULTRAVIOLETA CON OZONO



370

Experiencia día 06/06/2011, para ver la variación y la eliminación porcentual

de sólidos suspensión por distintos tiempo de contacto.

OZONO (0,1 A)

Tiempo (min) SS (mg/l) Eliminación (%) 0 44 0

2 36 18,1

5 20 54,5

7 18 59

9 16 63,6

11 14 68,1

Experiencia de día 24/06/2011, para ver la concentración y la eliminación porcentual de sólidos suspensión por distintos tiempo de contacto.

OZONO (0,3 A)


2 28 36,3

5 26 40,9

7 20 54,5

9 18 59

11 16 63,6


371


de sólidos suspensión por distintos tiempo de contacto.

OZONO (0,4 A)


2 28 36,3

5 26 40,9

7 24 45,5

9 20 52,3

11 18 59

Experiencia de día 23/07/2011, para ver la concentración y la eliminación porcentual de sólidos suspensión por distintos tiempo de contactos.

OZONO (0,45 A)


2 40 28

5 38 32

7 37 34

9 34 39,3

11 30 46,4


372

Experiencia de día 10/08/2011, para ver la concentración y la eliminación

porcentual de sólidos suspensión por distintos tiempo de contacto.

OZONO + PEROXIDO DE HIDRÓGENO ( 0,1 A)


2 44 21,4

5 42 25

7 36 35,7

9 34 39,2

11 32 42,8




2 34 22,7

5 32 27,2

7 30 31,8

9 28 36,3

11 26 40,9


373


porcentual de sólidos suspensión por distintos tiempo de contactos.



2 34 39,2

5 32 42,8

7 30 46,4

9 20 64,2

11 18 67,8



Tiempo (min) S S (mg/l) Eliminación (%) 0 44 0

2 26 40,9

5 22 50

7 20 54,5

9 16 63,6

11 14 68,1


374


porcentual de sólidos suspensión por distintos tiempo de contacto.

OZONO + UV 0,1 A


2 22 50 5 18 59 7 16 64 9 14 68 11 12 73


OZONO + UV 0,3 A

Tiempo (min) SS (mg/l) Eliminación (%) 0 46,8 0

2 22 53 5 20 57,3 7 20 57,3 9 18 61,5 11 18 61,5


375


OZONO + UV (0,4 A)


2 22 50 5 20 54,5 7 18 59 9 16 63,6 11 14 68,8


OZONO + UV (0,45 A)


2 20 55

5 16 64

7 14 68

9 10 77

11 8 82


376


eliminación de sólidos suspensión en función de tiempo de contacto.

EN RELACION S.S.

OZONO

Tiempo (min) 5,97 mg/l 15,32 mg/l 19,33 mg/l 22,15 mg/l 0 0 0 0 0 2 18,1 36,3 36,3 28 5 54,5 40,9 40,9 32 7 59 54,5 45,5 34 9 63,6 59 52,3 39,3 11 68,1 63,6 59 46,4



EN RELACION S.S.

OZONO CON PERÓXIDO DE HIDRÓGENO

Tiempo (min) 5,97 mg/l 15,32 mg/l 19,33 mg/l 22,15 mg/l 0 0 0 0 0 2 21,4 22,7 39,2 40,9 5 25 27,2 42,8 50 7 35,7 31,8 46,4 54,5 9 39,2 36,3 64,2 63,6 11 42,8 40,9 67,8 68,1


377



EN RELACION S.S.


Tiempo (min) 5,97 mg/l 15,32 mg/l 19,33 mg/l 22,15 mg/l 0 0 0 0 0 2 50 53 50 55,4 5 59 57,3 54,5 64 7 64 57,3 59 68 9 68 61,5 63,6 77 11 73 61,5 68,8 82


378


de fenoles por distintos tiempos de contacto.

FENOLES

OZONO (0,1 A)

Tiempo (min) Fenoles (mg/l) Eliminación (%) 0 1,06 0

2 0,4 66,2

5 0,3 71,6

7 0,1 90,5

9 0,04 96,2

11 0,02 98,1



OZONO (0,3 A)


2 0,11 89,6

5 0,06 94,3

7 0,04 96,2

9 0,02 98,1

11 0 100


379



Ozono (0,4 A)


2 0,03 97,2

5 0,01 99

7 0 100

9 0 100

11 0 100



OZONO (0,45 A)


2 0,02 98,1

5 0 100

7 0 100

9 0 100

11 0 100


380



OZONO + PERÓXIDO DE HIDRÓGENO (0,1A)


2 0 100

5 0 100

7 0 100

9 0 100

11 0 100





2 0,08 92,4

5 0,06 94,3

7 0,04 96,2

9 0 100

11 0 100


381



OZONO + PERÓXIDO DE HIDRÓGENO (0,4 A)


2 0 100

5 0 100

7 0 100

9 0 100

11 0 100





2 0 100

5 0 100

7 0 100

9 0 100

11 0 100


382



OZONO + UV (0,1 A)


2 0,33 69 5 0,04 96 7 0,02 98 9 0 100 11 0 100



OZONO + UV (0,3 A)


2 0,1 90 5 0,09 91 7 0 100 9 0 100 11 0 100


383



OZONO + UV (0,4 A)

Tiempo (min) Fenoles(mg/l) Eliminación (%) 0 1,06 0

2 0,01 99

5 0,01 99

7 0,01 99

9 0 100

11 0 100



OZONO + UV (0,45 A)


2 0,18 83

5 0,1 90

7 0 100

9 0 100

11 0 100


384


eliminación de fenoles en función de tiempo de contacto.

EN RELACION FENOLES.

OZONIZACIÓN

Tiempo (min) 5,97 mg/l 15,33 mg/l 19,32 mg/l 22,15 mg/l 0 0 0 0 0 2 66,2 89,6 97,2 98,1 5 71,6 94,3 99 100 7 90,5 96,2 100 100 9 96,2 98,1 100 100 11 98,1 100 100 100



EN RELACIÓN FENOLES

PERÓXIDO DE HIDRÓGENO CON OZONO

Tiempo (min) 5,97 mg/l 15,33 mg/l 19,32 mg/l 22,15 mg/l 0 0 0 0 0 2 100 92,4 100 100 5 100 94,3 100 100 7 100 96,2 100 100 9 100 100 100 100 11 100 100 100 100


385



EN RELACIÓN FENOLES




386


de turbidez por distintos tiempos de contacto

TURBIDEZ

OZONO (O,1 A)

Tiempo (min) Turbidez Eliminación (%) 0 15,5 0

2 9,3 40

5 1,89 87,8

7 1,82 88,2

9 1,75 88,7

11 1,54 90



OZONO (0,3 A)


2 10,9 30

5 4,7 69,6

7 4,6 70

9 4,26 72,5

11 0,71 95,4


387



OZONO ( 0,4 A)


2 2,25 83,2

5 1,94 85,5

7 1,49 88,8

9 1,3 90,2

11 0,71 94,7



OZONO (0,45 A)


2 5,3 65,8

5 4,5 70,9

7 4,4 71,6

9 4,3 72,2

11 4,2 73


388



OZONO + PEROXIDO DE HIDRÓGENO (0,1 A)


2 4,4 71,6

5 4 74,1

7 3,87 75

9 3,51 77,3

11 3,45 77,7





2 3,64 76,5

5 3,5 77,4

7 3,4 28

9 3,21 79,2

11 2,18 85,9


389





2 4,4 71,6

5 4 74,1

7 3,87 75

9 3,51 77,3

11 3,45 77,7





2 3,64 76,5

5 3,5 77,4

7 3,4 78

9 3,21 79,2

11 2,18 85,9


390





2 4,9 68,3

5 4,36 71,8

7 4,3 72,2

9 4,26 72,5

11 0,71 95,4





2 2,86 81,5

5 1,34 91,3

7 1,12 92,7

9 0,85 94,5

11 0,7 95,4


391



OZONO + UV (0,1 A)


2 5,14 67 5 5 68 7 4,46 71 9 1,3 92 11 1,1 93



OZONO + UV (0,3 A)


2 1,38 90,7 5 0,09 99,4 7 0,09 99,4 9 0,04 99,7 11 0,03 99,8


392



OZONO + UV ( 0,4 A)


2 1,2 92,2

5 0,8 94,8

7 0,72 95,3

9 0,7 95,5

11 0,68 95,6



OZONO + UV ( 0,45 A)

Tiempo (min) Turbidez Eliminación (%) 0 16 0

2 0,99 93,8

5 0,95 94

7 0,9 94,4

9 0,87 94,6

11 0,85 94,7


393


eliminación de turbidez en función de tiempo de contacto.

EN RELACIÓN TURBIDEZ

OZONIZACIÓN

Tiempo (min) 5,97 mg/l 15,32 mg/l 19,33 mg/l 22,15 mg/l 0 0 0 0 0 2 40 30 83,2 65,8 5 87,8 69,6 85,5 70,9 7 88,2 70 88,8 71 9 88,7 72,5 90,2 72,2 11 90 95,4 94,7 72,9




OZONO CON PERÓXIDO DE HIDRÓGENO

Tiempo (min) 5,97 mg/l 15,32 mg/l 19,33 mg/l 22,15 mg/l 0 0 0 0 0 2 71,6 76,5 68,3 81,5 5 74,1 77,4 71,8 91,3 7 75 78 72,2 92,7 9 77,3 79,2 72,5 94,5 11 77,7 85,9 95,4 95,4


394





Tiempo (min) 5,97 mg/l 15,32 mg/l 19,33 mg/l 22,15 mg/l 0 0 0 0 0 2 67 90,7 92,2 93,8 5 68 99,4 94,8 94 7 71 99,4 95,3 94,4 9 92 99,7 95,5 94,6 11 93 99,8 95,6 94,7


395

Fecha 6/06/2011, para ver curvas de ajuste de la DQO de agua bruta, agua

tratada y rendimiento en función de tiempo de contacto

OZONO ( 0,1 A )

DQO (mg)

Tiempo (min) Agua bruta Agua tratada Rendimiento

1 215,3 205,8 4,4 2 201,6 164,9 18,2 1,5 208,3 184,2 11,6 2 201,6 164,9 18,2 2,5 195,0 147,5 24,3 3 188,7 132,0 30,0 3,5 182,6 118,2 35,3 4 176,6 105,7 40,1 4,5 170,9 94,6 44,6 5 165,4 84,7 48,8 5,5 160,0 75,8 52,6 6 154,8 67,8 56,2 6,5 149,8 60,7 59,5 7 144,9 54,3 62,5 7,5 140,2 48,6 65,3 8 135,7 43,5 67,9 8,5 131,2 38,9 70,3 9 127,0 34,9 72,6 9,5 122,9 31,2 74,6 10 118,9 27,9 76,5 11 111,3 22,4 79,9


396

Fecha: 24/06/2011, para ver curvas ajustadas numéricamente de la DQO de agua

bruta, agua tratada y rendimiento en función de tiempo de contacto

OZONO (0,3 A)

DQO (mg)


1 175,7 104,2 40,7 2 163,4 88,3 45,9 1,5 169,4 95,9 43,4 2 163,4 88,3 45,9 2,5 157,5 81,3 48,4 3 151,9 74,9 50,7 3,5 146,4 69,0 52,9 4 141,2 63,5 55,0 4,5 136,1 58,5 57,0 5 131,2 53,8 59,0 5,5 126,5 49,6 60,8 6 122,0 45,7 62,6 6,5 117,6 42,0 64,3 7 113,4 38,7 65,9 7,5 109,3 35,6 67,4 8 105,4 32,8 68,9 8,5 101,6 30,2 70,3 9 98,0 27,8 71,6 9,5 94,5 25,6 72,9 10 91,1 23,6 74,1 11 84,7 20,0 76,4


397

Fecha: 04/07/2011, para ver curvas ajustadas numericamente de la DQO de agua bruta, agua tratada y rendimiento en función de tiempo de contacto

OZONO ( 0,4 A)

DQO (mg)


1 157,0 88,6 43,6 2 151,3 80,7 46,7 1,5 154,1 84,5 45,2 2 151,3 80,7 46,7 2,5 148,5 77,0 48,1 3 145,8 73,5 49,6 3,5 143,1 70,2 51,0 4 140,5 67,0 52,3 4,5 137,9 63,9 53,6 5 135,4 61,0 54,9 5,5 132,9 58,3 56,2 6 130,5 55,6 57,4 6,5 128,1 53,1 58,5 7 125,7 50,7 59,7 7,5 123,4 48,4 60,8 8 121,2 46,2 61,9 8,5 118,9 44,1 62,9 9 116,8 42,1 64,0 9,5 114,6 40,2 65,0 10 112,5 38,3 65,9 11 108,4 34,9 67,8


398



OZONO (0,45 A)

DQO(mg)


1 146,4 130,7 10,8 2 136,7 105,9 22,5 1,5 141,5 117,6 16,8 2 136,7 105,9 22,5 2,5 132,0 95,4 27,8 3 127,6 85,9 32,7 3,5 123,2 77,3 37,3 4 119,1 69,6 41,5 4,5 115,0 62,7 45,5 5 111,1 56,4 49,2 5,5 107,4 50,8 52,7 6 103,7 45,7 55,9 6,5 100,2 41,2 58,9 7 96,8 37,1 61,7 7,5 93,5 33,4 64,3 8 90,3 30,0 66,7 8,5 87,3 27,1 69,0 9 84,3 24,4 71,1 9,5 81,5 21,9 73,1 10 78,7 19,7 74,9 11 73,5 16,0 78,2


399



OZONO + UV (0,1 A)

DQO (mg)


1 124,8 87,4 29,9 2 120,6 78,3 35,1 1,5 122,7 82,7 32,6 2 120,6 78,3 35,1 2,5 118,6 74,0 37,6 3 116,6 70,0 39,9 3,5 114,6 66,3 42,2 4 112,7 62,7 44,4 4,5 110,8 59,3 46,5 5 108,9 56,1 48,5 5,5 107,1 53,1 50,4 6 105,3 50,2 52,3 6,5 103,5 47,5 54,1 7 101,7 44,9 55,8 7,5 100,0 42,5 57,5 8 98,3 40,2 59,1 8,5 96,7 38,0 60,7 9 95,1 36,0 62,2 9,5 93,5 34,0 63,6 10 91,9 32,2 65,0 11 88,8 28,8 67,6


400



OZONO + UV (0,3 A )

DQO (mg)

Tiempo(min) Agua bruta Agua tratada Rendimiento 1 211,5 162,6 23,1

2 194,5 139,2 28,4 1,5 202,8 150,4 25,8 2 194,5 139,2 28,4 2,5 186,5 128,8 30,9 3 178,8 119,2 33,3 3,5 171,5 110,3 35,6 4 164,4 102,1 37,9 4,5 157,6 94,5 40,1 5 151,2 87,5 42,1 5,5 144,9 80,9 44,2 6 139,0 74,9 46,1 6,5 133,3 69,3 48,0 7 127,8 64,1 49,8 7,5 122,5 59,4 51,6 8 117,5 54,9 53,2 8,5 112,7 50,8 54,9 9 108,0 47,0 56,4 9,5 103,6 43,5 58,0 10 99,3 40,3 59,4 11 91,3 34,5 62,2


401



OZONO + UV ( 0,4 A )

DQO (mg)


1 145 54,0 62,8 2 132,8 50,2 62,2 1,5 138,8 52,0 62,5 2 132,8 50,2 62,2 2,5 127,1 48,4 61,9 3 121,6 46,6 61,7 3,5 116,4 45,0 61,4 4 111,4 43,3 61,1 4,5 106,6 41,8 60,8 5 102,0 40,3 60,5 5,5 97,6 38,8 60,2 6 93,4 37,5 59,9 6,5 89,4 36,1 59,6 7 85,5 34,8 59,3 7,5 81,8 33,6 59,0 8 78,3 32,4 58,7 8,5 74,9 31,2 58,4 9 71,7 30,1 58,0 9,5 68,6 29,0 57,7 10 65,7 28,0 57,4

11 60,1 26,0 56,8


402



OZONO + UV ( 0,45 A)

DQO (mg)


1 74,2 52,7 29,0 2 79,4 51,4 35,2 1,5 76,8 52,0 32,2 2 79,4 51,4 35,2 2,5 82,1 50,8 38,2 3 84,9 50,2 40,9 3,5 87,9 49,6 43,6 4 90,9 49,0 46,1 4,5 94,0 48,4 48,5 5 97,2 47,8 50,9 5,5 100,6 47,2 53,1 6 104,0 46,6 55,2 6,5 107,6 46,1 57,2 7 111,3 45,5 59,1 7,5 115,1 45,0 61,0 8 119,1 44,4 62,7 8,5 123,2 43,9 64,4 9 127,4 43,3 66,0 9,5 131,8 42,8 67,5 10 136,3 42,3 69,0 11 145,9 41,3 71,7


403


eliminación de la DQO en función de tiempo de contacto.

EN RELACIÓN DE LA DQO

OZONO

Tiempo (min) 5,97 mg/l 15,32 mg/l 19,33 mg/l 22,15 mg/l

0 0 0 0 0 2 18,2 45,9 46,7 22,5 5 48,8 59 54,9 49,2 7 62,5 65,9 59,7 61,7 9 72,6 71,6 64 71,2 11 79,9 76 67,8 78,2


eliminación de la DQO en función de tiempo de contacto.

EN RELACIÓN DE LA DQO

OZONO + UV

Tiempo (min) 5,97 mg/l 15,32 mg/l 19,33 mg/l 22,15 mg/l

0 0 0 0 0 2 35,1 28,4 62,2 35,2 5 48,5 42,1 60,5 50,9 7 55,8 49,1 59,3 59,1 9 62,2 56,4 58 66 11 67,6 62,1 56,8 71,7


404

ENSAYOS REALIZADOS CON 4 LITROS DE AGUA DE MUESTRA.


405

Experiencia realizada en nel día 17/07/2012, para ver la variación y la eliminación de DQO por distintos tiempos de contacto.

OZONO (450mA)

Tiempo (min) DQO(mg/l) Eliminación (%) 0 705 0,0 3 627 11,1 6 360 48,9 9 221 68,7 12 221 68,7 15 200 71,6

Experiencia realizada en el día 18/07/2012, para ver la variación y la eliminación

porcentual de DQO por distintos tiempos de contacto

OZONO (300mA)

Tiempo (min) DQO(mg/l) Eliminación (%) 0 375 0,0 3 293 21,9 6 262 30,1 9 218 41,9 12 207 44,8 15 191 49,1



OZONO (100mA)

Tiempo (min) DQO (mg/l) Eliminación (%)

0 345 0,0

3 257 25,5

6 232 32,8

9 211 38,8

12 201 41,7

15 199 42,3


406



OZONO + PERÓXIDO DE HIDRÓGENO (100mA)

Tiempo (min) DQO (mg/l) Eliminación (%) 0 265 0,0 3 243 8,3 6 227 14,3 9 204 23,0 12 196 26,0 15 185 30,2



OZONO + PERÓXIDO DE HIDRÓGENO (300mA)




OZONO + PERÓXIDO DE HIDRÓGENO ( 450mA)



407



OZONO + ULTRAVIOLETA ( 450mA)

Tiempo (min) DQO (mg/l) Eliminación (%) 0 292 0,0

3 146 50,0 6 144 50,7 9 131 55,1 12 126 56,8 15 117 59,9



OZONO + ULTRAVIOLETA (300mA)


Experiencia realizada en el día 27/07/2012, para ver la variación y la eliminación porcentual de DQO por distintos tiempos de contacto




408


Porcentual de fenoles por distintos tiempos de contactos

OZONO (450 mA )

Tiempo (min) Fenol (mg/l) Eliminación (%) 0 6,78 0 3 2,72 59,9 6 1,75 74,1 9 1,27 81,3 12 0,93 86,3 15 0,67 90,1


porcentual de fenoles por distintos tiempos de contacto

OZONO (300 mA)

Tiempo (min) Fenol (mg/l) Eliminación (%) 0 9,45 0 3 3,12 67 6 2,81 70,3 9 2,64 72,1 12 1,93 79,6 15 1,21 87,2



OZONO (100 mA)

Tiempo (min) Fenol (mg/l) Eliminación (%) 0 4,30 0,0 3 3,39 21,2 6 2,85 33,7 9 2,30 46,5 12 2,03 52,8 15 2,00 53,5


409


Porcentual de fenoles por distintos tiempos de contacto

PERÓXIDO DE HIDRÓGENO + OZONO (100mA)




PERÓXIDO DE HIDRÓGENO + OZONO ( 300 mA)




PERÓXIDO DE HIDRÓGENO + OZONO ( 450 mA)

Tiempo (min) Fenol (mg/l) Eliminación (%) 0 3,32 0,0

3 1,93 41,9 6 1,59 52,1 9 1,27 61,7 12 1,02 69,3 15 0,99 70,2


410






Porcentual de fenoles por distintos tiempos de contacto

OZONO + UV (mA)


Experiencia realizada en el día 27/07/2012 porcentual de fenoles por distintos tiempos de contacto


Tiempo (min) Fenol (mg) Eliminación (%) 0 4,40 0,0 3 2,92 33,6 6 2,16 50,9 9 1,96 55,5 12 1,71 61,1 15 1,45 67,0


411


porcentual de sólidos suspensión por distintos tiempos de contacto

OZONO (450 mA )

Tiempo (min) SS (mg/l) Eliminación (%) 0 104 0 3 88 15,4 6 78 25 9 74 28,8 12 66 36,5 15 66 36,5



OZONO (300mA)

Tiempo (min) SS (mg/l) Eliminación (%) 0 104 0,0

3 88 15,4 6 84 19,2 9 70 32,7 12 66 36,5 15 62 40,4



OZONO (100mA)

Tiempo (min) SS (mg/l) Eliminación (%) 0 146 0,0 3 88 39,7 6 84 42,5 9 76 47,9 12 76 47,9 15 74 49,3


412










porcentual de sólidos suspensión por distintos tiempos de contactos




413


porcentual de sólidos suspensión por distintos tiempos de contactos











universidad politÉcnica de madrid. - oa.upm.esoa.upm.es/32320/1/pedro_andre.pdf · producción y...

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