Descontaminación De Fenoles En El Efluente De Una Refinería Ecuatoriana, Mediante El Uso De Ozono Y Combinaciones Con Peróxido De Hidrógeno

Autores/as

  • Florinella Muñoz Bisesti Escuela Politécnica Nacional
  • Anael Paredes Escuela Politécnica Nacional

Resumen

Resumen: Este estudio describe una alternativa para degradar fenoles bajo concentraciones de 0.15 mg L-1 en efluentes provenientes de una refinería ecuatoriana. Se utilizaron dos tipos de sistemas de oxidación avanzada, Ozono (O3) y Ozono/Peróxido de Hidrógeno (O3/H2O2) como los principales conductores del proceso de degradación. Se realizaron pruebas de ozonificación a diferentes valores de pH. El mejor resultado de este proceso de oxidación se obtuvo para muestras con pH 8.5. Para este caso específico, la concentración de fenoles se redujo de 4 ppm a 0.03 ppm con una dosis de 2.5 g h-1 de O3 durante un min de tratamiento. La demanda de ozono fue de 34.2 mg L-1 , equivalentes, en este proceso a 8.7 mg de O3 por cada mg de fenol removido. Se estudió un proceso similar con diferentes relaciones de [H2O2]/[O3] (i.e. 0.11, 0.22 y 0.49). El análisis de este tratamiento fuedeterminar si existían diferencias con el uso de ozono solamente y si se podía mejorar la eficiencia de dicho proceso. Los experimentos llevados a cabo con la combinación O3/H2O2no exhibieron diferencias en relación con los resultados obtenidos solo con O3.En los dos casos, la toxicidad de las muestras del efluente se redujo.

Abstract: This study describes an alternative that aims to degrade phenols below concentrations of 0.15 mg L-1 contained in effluents from an oil refinery located in Ecuador. Ozone (O3) and Ozone/Hydrogen peroxide (O3/H2O2) were used as the main drivers of the degradation process. Water samples with different pH values were oxidized with O3. The best outcome, from this oxidation process was obtained for samples with pH 8.5. For this specific case, the phenols concentration reduced from 4 ppm to 0.03 ppm by using an O3 dose of 2.5 g h -1 during 1 min. The demand of ozone during the process was 34.2 mg L-1 , which was equivalent to 8.7 mg of O3 per each mg of removed Phenol.A similar process was carried out with three different rates of [H2O2]/[O3] (i.e. 0.11, 0.22, and 0.49). This treatment allowed to establish the differences with the use only with ozone and if it was possible to improve the process performance. The experiments with O3/H2O2did not exhibit any improvement in the phenol degradation rate. The toxicity of the effluent samples decreased by the application of both, O3 and O3/H2O2.

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.

Biografía del autor/a

Florinella Muñoz Bisesti, Escuela Politécnica Nacional

Ingeniera Química graduada en la Escuela Politécnica Nacional en 1993. Obtuvo su Doctorado en Ciencias Naturales (PhD) en Alemania en 1999. Es Jefe del Departamento de Ciencias Nucleares desde octubre de 2002 y dicta cátedras en la carrera de Ingeniería Química y en la Maestría de Ingeniería Industrial y Productividad. Actualmente es directora de proyectos de investigación relacionados con Procesos de Oxidación Avanzada (POA's) y de cinco Proyectos Semilla en la EPN desde el año 2008.

Citas

A. Vogelpohl. (2006) Applications of AOP’s in wastewater treatment. 4th International Conference on Oxidation Technologies for Water and Wastewater Treatment, Cambridge University Technology and Enterprise Club

APHA, AWWA, WEF Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, APHA, AWWA, WEF Standard Method 6420, 2005

ATSDR Toxicological Profile for Phenol, ASTDR, 2008

B. Langlais, D. Reckhow, D. Brink, Ozone in Water Treatment: Application and Engineering. London, UK: Lewis Publishers, 1991

C. Baird, M. Cann, Environmental Chemistry. New York, USA: W H Freeman & Co, 2005

C. Gottschalk, J. Libra y A. Saupe, Ozonation of Water and Waste Water: A Practical Guide to Understanding Ozone and its Applications. Berlín, Germany: Wiley-VCH, 2010

C. Von Sonntag. (2006) The basis of oxidants in water treatment. Part A: OH radical reactions. 4th International Conference on Oxidation Technologies for Water and Wastewater Treatment, Cambridge University Technology and Enterprise Club

E. Lee, H. Lee, Y. Kim, K. Sohn, K. Lee. (2011). Hydrogen peroxide interference in chemical oxygen demand during ozone based advanced oxidation of anaerobically digested livestock wastewater. Int J Environ Sci Tech [Online]. 8, pp. 381-388. Disponible en: http://link.springer.com/article/10.1007%2FBF03326225

E. Siedlecka, P. Stepnowski. (2005). Phenols degradation by Fenton Reaction in the presence of Chlorides and Sulfates. Polish Journal of Environmental Studies [Online]. 14, pp. 823-828. Disponible en: http://www.pjoes.com/pdf/14.6/823-828.pdf

EPA Guidance Manual, Alternative Disinfectants and Oxidants, US EPA 815-R-99-014, 1999

EPA Priority pollutants, US EPA 33 U.S.C. §1251, 2013

J. Forero, J. Duque, F. Ríos y J. Díaz. (2001). Ozone for phenol treatment in industrial wastewater. Ciencia, Tecnología y Futuro [Online]. 2(2), pp. 17-26. Disponible en: http://www.scielo.org.co/scielo.php?pid=S0122-53832001000100002&script=sci_arttext

J. Forero, O. Ortiz y F. Ríos. (2005). Aplicación de Procesos de Oxidación Avanzada como Tratamiento de Fenol en Aguas Residuales Industriales de Refinería. Ciencia, Tecnología y Futuro [Online]. 3(1), pp. 97-109. Disponible en: http://www.scielo.org.co/pdf/ctyf/v3n1/v3n1a08.pdf

J. L. Acero y U. Von Gunten. (2001). Characterization of oxidation processes: Ozonation and the AOP O3/H2O2. Journal American Water Works Association [Online]. 93(10), pp. 90-100. Disponible en: http://www.environmental-expert.com/articles/characterization-of-oxidation-processes-ozonation-and-the-aop-o3-h2o2-55726

J. Michalowicz, W. Duda. (2007). Phenols: Sources and Toxicity. Polish J of Environ Stud [Online]. 16, pp. 347-362. Disponible en: http://www.pjoes.com/pdf/16.3/347-362.pdf

M. Gurol y R. Vatista. (1987). Oxidation of phenol by Ozone and Ozone + UV Radiation: A Comparative Study. Water Research [Online]. 21(8), pp. 895-900. Disponible en: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0043135487800064

N. Gad y A. Saad. (2008). Effect of Environmental Pollution by Phenol on Some Physiological Parameters of Oreochromis niloticus. Global Veterinaria [Online]. 2 (6), pp. 312-319. Disponible en: http://www.idosi.org/gv/gv2(6)08/4.pdf

N. Shammas, L. Wang, “Ozonation”, en Physicochemical treatment processes, 1st ed., vol. 3, L. Wang, Y. Hung, N. Shammas, Ed New Jersey: Humana Press Inc, 2005, pp. 315-355

Reglamento Sustitutivo del Reglamento Ambiental para las Operaciones Hidrocarburíferas en el Ecuador, Ministerio de Energía y Minas de Ecuador Decreto 1215, 2001

S. Ishak, A. Malakahmad, M. Isa. (2012). Refinery wastewater biological treatment: A short review. Journal of Scientific & Industrial Research [Online]. 71(4), pp. 251-256. Disponible en: http://nopr.niscair.res.in/bitstream/123456789/13753/1/JSIR%2071(4)%20251-256.pdf

S. Kommineni, J. Zoeckler, A. Stocking, S. Liang, A. Flores, M. Kavanaugh, “Advanced Oxidation Processes”, in Treatment Technologies for Removal of Methyl Tertiary Butyl Ether (MTBE) from Drinking Water, 2nd ed., Melin G, Ed Québec, CA: Center for Groundwater Restoration and Protection National Water Research Institute, 2000, pp. 109-199

W. Lafi, Z. Al-Qodah. (2006). Combined advanced oxidation and biological treatment processes for the removal of pesticides from aqueous solutions. Journal of Hazardous Materials [Online]. 137(), pp. 489–497. Disponible en: http://www.aseanenvironment.info/Abstract/41013937.pdf

StatPoint Technologies, Inc. (2012). Statgraphics Centurion XVI.

StatPoint Technologies, Inc., Warrenton VA, USA.

W. Lafi, Z. Al-Qodah. (2006). Combined advanced oxidation and

biological treatment processes for the removal of pesticides from

aqueous solutions. Journal of Hazardous Materials [Online]. 137, pp.

–497. Disponible en:

http://www.aseanenvironment.info/Abstract/41013937.pdf.

Descargas

Publicado

2014-08-31

Cómo citar

Muñoz Bisesti, F., & Paredes, A. (2014). Descontaminación De Fenoles En El Efluente De Una Refinería Ecuatoriana, Mediante El Uso De Ozono Y Combinaciones Con Peróxido De Hidrógeno. Revista Politécnica, 34(1), 16. Recuperado a partir de https://revistapolitecnica.epn.edu.ec/ojs2/index.php/revista_politecnica2/article/view/301