Procesos de depuración de los efluentes líquidos de actividades petrolíferas

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(1)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..

(2) DEPARTAMENTO DE ORDENACIÓN DEL TERRITORIO, URBANISMO Y MEDIO AMBIENTE ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIEROS DE CAMINOS, CANALES Y PUERTOS. PROCESOS DE DEPURACIÓN DE LOS EFLUENTES LÍQUIDOS DE ACTIVIDADES PETROLIFERAS 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..

(3) PROCESOS DE DEPURACIÓN DE LOS EFLUENTES LÍQUIDOS DE ACTIVIDADES PETROLIFERAS. ÍNDICE. Agradecimiento Resumen Abstract CAPÍTULO 1. 1. ANTECEDENTES. 1.1. Antecedentes Personales 1.2. Solicitud de la tesis y aprobación. 1.3 Nivel de idiomas CAPÍTULO 2. 2. GENERALIDADES. 2.1. Actividades de refino de crudo (Petróleo) 2.1.1. Relación de los productos acabados, semiacabados e intermedios en la industria del petróleo. 2.1.2. Composición del petróleo crudo y fracciones 2.2. Procesos de refino de crudo. 2.2.1. Almacenamiento de crudo y productos. 2.2.2. Problemática ambiental en las Refinerías. 2.2.3. Producción y componentes de aguas residuales generadas en los procesos de refinerías 2.3. Aguas de los vertidos de refinería. 2.3.1. Aguas residuales de refinerías 2.3.2. Contenidos de las aguas residuales de refinería 2.3.3. Los parámetros contaminantes significativos de las aguas residuales de refinerías. 2.4 Tratamiento de aguas residuales de refinería de petróleo. 2.4.1 Pretratamiento 2.4.2 Tratamiento Primario: 2.4.3 Tratamiento Secundario 2.4.3.1.Tipos de tratamientos biológicos 2.4.4 Tratamiento Terciario: 2.4.4.1. Tratamiento de contaminantes específicos de fenoles en las aguas residuales de refinerías de petróleo 2.4.4.2. Método de tratamiento de las aguas residuales de refinerías para la eliminación de los fenoles CAPÍTULO 3. 3. OBJETIVOS INICIALES DE LA TESIS. 3.1 Objetivos iniciales de la tesis CAPÍTULO 4. 4. INVESTIGACIÓN BIBLIOGRÁFICA. 4.1. Introducción 4.2. Fuentes Bibliográficas. 4.3. Resultado de la Investigación Bibliográficas. 4.3.1. Tratamiento de los fluentes líquidos de refinería. 4.3.2. Características de los vertidos de la industria del petróleo. 4.4. Comparación técnica de los distintos sistemas reutilización de agua residual de refinerías de petróleo. 4.5. Reutilización de agua residual de refinerías de petróleo. 4.5.1. Condicionantes para devolver los vertidos a los cauces de agua. 4.5.2. Normativa de calidad de los efluentes líquidos de refinerías.. 1. Pág. 17 19 20 21 22 22 24 24 25 26 26 26 27 28 28 34 36 38 38 41 43 50 50 52 60 61 67 68 68 74 75 75 76 77 77 77 78 79 95 96 97 100 105.

(4) PROCESOS DE DEPURACIÓN DE LOS EFLUENTES LÍQUIDOS DE ACTIVIDADES PETROLIFERAS. 4.6. Normativa española 4.7. Normativa de la U.E. 4.8. Otras normativas internacionales 4.9. Síntesis de la investigación bibliografía 4.10. Síntesis de la investigación a realizar 4.10.1. lista de los principal proceso de oxidación avanzada. CAPÍTULO 5. 5. OBJETIVOS FINALES DE LA INVESTIGACIÓN. 5.1. Objetivos finales de la investigación. CAPÍTULO 6. 6. METODOLOGIA DE LA INVESTIGACIÓN. PREVIA 6.1 Metodología aplicada. 6.1.1. Proceso de oxidación avanzada utilizada. 6.1.2 Parámetros que intervienen en los procesos de tratamiento del agua residual de la industria del petróleo. 6.1.3. Parámetros de Control de los Procesos de Oxidación Avanzada. 6.2. Parámetros y métodos analíticos. 6.2.1. Descripción de los parámetros utilizados. 6.3 Los Equipos del laboratorio de la Cátedra de Ingeniería Sanitaria y Ambiental. 6.3.1. Fotos de los equipos. 6.4. Parámetros de control en los ensayos realizados. 6.4.1. Ozono producido por equipo ( SP.Milenuins 10 g). 6.4.2. Ozono disuelto. 6.4.3. Tiempo de controlo. 6.4.4. Dosis de peróxido de hidrógeno. 6.4.5. Dosis de radiación ultravioleta. 6.5. Ensayos a realizar en los procesos de oxidación avanzada en la investigación. 6.5.1. Ozonización simple. 6.5.2. Peróxido de hidrógeno con ozono. 6.5.3. Ultravioleta con ozono. 6.6. Ensayos a realizar en la experimentación. 6.6.1. Ozonización simple. 6.6.2. Peróxido de hidrógeno con ozono. 6.6.3. Ultravioleta con ozono. 6.7. Desarrollo de la experimentación en el tiempo. CAPÍTULO 7. 7. ENSAYOS DE CHOQUES. 7.1. Puesta a punta de los equipos utilizados en la investigación. 7.2. Comprobación del equipo de ozonizador ( SP. Milenuim 10 g). 7.2.1. Curva de producción de ozono por el fabricante 7.2.2. Ensayos para determinar la cantidad de ozono producido por el ozonizador 7. 3. . Equipo de ultravioleta – UV.16. 7.3.1. Ensayos choque de ultravioleta – UV.16. 7.4 Ensayos choques analíticas. CAPÍTULO 8. 8. PRESENTACIÓN DE LOS RESULTADOS. 8.1. Primera fase 8.1.1. Resultados de trabajo experimental. 8.1.2. Caracterización de agua bruta de refinería utilizada en la Tesis de Investigación. 8.1.3. Resultados de análisis experimental. 8.1.3.1. Ozonización simple.. 2. 106 112 115 116 122 123 124 125 125 126 127 127 127 127 127 128 128 138 139 146 146 146 147 147 147 148 148 149 150 151 151 152 154 155 158 159 159 162 162 162 166 167 168 169 170 170 171 173 174 174.

(5) PROCESOS DE DEPURACIÓN DE LOS EFLUENTES LÍQUIDOS DE ACTIVIDADES PETROLIFERAS. 8.1.3.2. Peróxido de hidrógeno con ozono. 8.1.3.3. Ultravioleta ( U.V) con Ozono 8.2. Segunda fase. Ensayos en continua con 4 litros de muestra sin tratamiento previo. 8.2.1. Determinación de la producción de ozono. 8.2.2. Ensayos realizados. 8.2.2.1. Primera etapa: Ozono. 8.2.2.2. Segunda etapa: Peróxido de hidrógeno con ozono. 8.2.2.3. Tercera etapa: Ultravioleta con ozono. 8.3. Resultados de la investigación a 4 litros de muestras. 8.3.1. Primera etapa: Ozono. 8.3.2. Segunda etapa: Peróxido de hidrógeno con ozono. 8.3.3. Tercera etapa: Ultravioleta con ozono. CAPÍTULO 9. 9. ANÁLISIS Y DISCUSIÓN DE LOS RESULTADOS. 9.1. Primera fase de los ensayos realizados con 1 litro de agua de muestra con tratamiento previo. 9.1.1. Proceso de ozono. 9.1.2. Proceso de peróxido de hidrogeno con ozono. 9.1.3. Proceso de ultravioleta con ozono. 9.2. Segunda fase de los ensayos realizados con 4 litros de agua de muestra con tratamiento previo. 9.2.1. Proceso de ozono. 9.2.2. Proceso de peróxido de hidrogeno con ozono. 9.2.3. Proceso de ultravioleta con ozonoCAPÍTULO 10. 10. CONCLUSIONES. 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. 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. CAPÍTULO 11. 11. FUTURAS LINEAS DE INVESTIGACIONES CAPÍTULO 12. 12. BIBLIOGRÁFIA ANEXOS.. 206 233 264 265 266 267 268 269 270 270 284 297 312 313 313 313 316 319 323 323 325 328 330 331 331. 333 336 337 338 339 347. ÍNDICES DE TABLAS CAPÍTULO 1. Tabla 1.1: Asignaturas cursadas en el doctorado Tabla 1.2: Idiomas CAPÍTULO 2 . Tabla 2.1. Emisiones de refinerías de petróleo. Tabla 2.2. Segregación de las aguas residuales de refinería de petróleo. Tabla 2.3. Bases de diseño para una unidad de flotación de recirculación Tabla 2.4. Métodos de tratamiento para la eliminación de fenol en aguas residuales. CAPÍTULO 4. Tabla 4.1 propiedades iniciales de emulsiones de petróleo en agua Tabla 4.2 experimenta 4 en eliminación de los metales pesados Tabla 4.3 sistemas de tratamiento de agua residual en las aguas en las. 3. 23 24 35 41 57 73 79 80 82.

(6) PROCESOS DE DEPURACIÓN DE LOS EFLUENTES LÍQUIDOS DE ACTIVIDADES PETROLIFERAS. refinerías de petróleo Tabla 4.4 elección de depuración físico-químico de los efluentes líquidos de petroquímica. Tabla 4.5 características de los efluentes líquidos en lagunas de aireación Tabla 4.6 características química de agua residual de refinería de petróleo de Kirikkale Tabla 4.7 valores de DQO y turbidez de agua residual tratada con diferentes coagulante Tabla 4.8 datos finales de descarga durante seis meses Tabla 4.9 comparación del consumo máximo de oxigeno de agua residual de refinería de petróleo y agua residual urbana Tabla 4.10 tratamiento primario (Beychock, 1973) Tabla 4.11 rendimientos hasta la salida de un proceso Tabla 4.12 rendimientos a la salida de un tratamiento terciario Tabla 4.13 aguas residuales brutas de refinerías de petróleo Tabla 4.14 valores máximos y mínimos del influente de tratamiento de las aguas del proceso de petronor, Vizcaya-España Tabla 4.15 condiciones de rendimiento de distintos técnicas de tratamientos para la eliminación de los contaminantes en las aguas residuales del petróleo. Tabla 4.16 características física-química de suelo regado con agua subterránea y aguas residuales de refinería antes y después Tabla 4.17: valores límites de vertidos a los ríos Tabla 4.18 definición de valores límite de vertidos que como mínimo deben considerarse (reglamento de dominio hidráulico 1986) Tabla 4.19 normativa aplicables en la calidad de las aguas en función de los usos, según directivas europeas. Tabla 4.20. Valores límites de vertidos al mar Tabla 4.21. Valores límites de vertidos a la red de alcantarillado Tabla 4.22. Valores límites de los efluentes líquidos de petróleo 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 Tabla 4.24. Valores límites permitidos en los vertidos de la planta de aguas residuales de Puertollano - España, al cauce receptor. Tabla 4.25. Valores límites de vertidos a los ríos Tabla 4 26. Valores límites de vertidos a los ríos Tabla 4.27. Valores límites de vertidos a los ríos, Tabla 4.28 Valores límites de vertidos a los ríos, Tabla 4.29 Valores límites de vertidos a los ríos, Tabla 4.30.Rendimientos de los procesos depuración de vertidos de refinerías. Tabla 4.31. Comparativa de los valores alcanzados. Tabla 4.32.- Rendimiento alcanzado en tratamiento terciario (carbón y ozonización) Tabla 4.33. Comparación del valor exigido de calidad y el agua con tratamiento terciario. CAPÍTULO 6. Tabla 6.1. Parámetros y Métodos Analíticos. Tabla 6.2. Equipos del Laboratorio de Ingeniería Sanitaria y Ambiental de la ETS – Caminos, Canales y Puertos de la U.P.M. Tabla 6.3. Variación de la cantidad de ozono producido por el equipo. Tabla 6.4. Programa de actividades de la investigación. Tabla 6.5. Cronograma de la investigación. CAPÍTULO 7.. 4. 84 86 88 89 89 91 93 93 93 95 95 96 98 100 102 103 104 105 108 110 111 113 113 114 114 115 117 118 119 119 128 139 151 156 157.

(7) PROCESOS DE DEPURACIÓN DE LOS EFLUENTES LÍQUIDOS DE ACTIVIDADES PETROLIFERAS. Tabla 7.1. Característica técnica de equipo de ozonizador SP, Milenium 10g), utilizado en la investigación. Tabla 7.2. Cantidad de ozono producido a diferentes intensidades de corrientes en mA, con 4 litros de agua destilada. Tabla 7.3. Comparación de datos de fabricante. Tabla 7.4. Comparación de datos de producción a 1 litro y 4 litros de agua de muestra. Tabla 7.5. Valores adoptados de la investigación. 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. Tabla 7.7. Característica técnica del equipo de ultravioleta-UV.16. CAPÍTULO 8. Tabla 8.1 Ozono generados y concentración de saturación de ozono en 1 litro de agua a diferentes intensidades de corrientes (mA). Tabla 8.2. Dosis de ozono en la muestra de agua em mg/l para los distintos tiempos. Tabla 8.3. Característica de agua bruta de refinería de petróleo utilizada en el trabajo de investigación. Tabla 8.4. Reducción de la DQO por tratamiento con ozono. Tabla 8.5. Reducción de las grasas y aceites por tratamiento con ozono a distintos tiempo de contacto. Tabla 8.6. Reducción de los sólidos suspensión por tratamiento con ozono a distintos tiempo de contacto. Tabla 8.7. Reducción de los fenoles por tratamiento con ozono a distintos tiempo de contacto. Tabla 8.8. Reducción de turbidez por tratamiento con ozono a distintos tiempo de contacto. Tabla 8.9. Modificación del pH por tratamiento con ozono a distintos tiempo de contacto. Tabla 8.10. Reducción de la DQO por tratamiento con ozono. Tabla 8.11. Reducción de grasas y aceites por tratamiento con ozono a distintos tiempo de contacto. Tabla 8.12. Reducción de sólidos suspensión por tratamiento con ozono. Tabla 8.13. Reducción de fenoles por tratamiento con ozono a distintos tiempo de contacto. Tabla 8.14. Reducción de turbidez por tratamiento con ozono a distintos tiempo de contacto. Tabla 8.15. Modificación del pH por tratamiento con ozono a distintos tiempo de contacto. Tabla 8.16. Reducción de la DQO por tratamiento con ozono. Tabla 8.17. Reducción de grasas y aceites por tratamiento con ozono a distintos tiempo de contacto. Tabla 8.18. Reducción de sólidos suspensión por tratamiento con ozono. Tabla 8.19. Reducción de fenoles por tratamiento con ozono a distintos tiempo de contacto. Tabla 8.20. Reducción de turbidez por tratamiento con ozono a distintos tiempo de contacto. Tabla 8.21. Modificación del pH por tratamiento con ozono a distintos tiempo de contacto. Tabla 8.22. Reducción de la DQO por tratamiento con ozono. Tabla 8.23. Reducción de grasas y aceites por tratamiento con ozono a distintos tiempo de contacto. Tabla 8.24. Reducción de sólidos suspensión por tratamiento con ozono. Tabla 8.25. Reducción de fenoles por tratamiento con ozono a distintos tiempo de contacto.. 5. 159 163 164 165 165 166 167 170 171 174 174 176 177 179 180 182 182 184 185 187 188 190 191 192 194 195 197 198 199 201 202 203.

(8) PROCESOS DE DEPURACIÓN DE LOS EFLUENTES LÍQUIDOS DE ACTIVIDADES PETROLIFERAS. Tabla 8.26. Reducción de turbidez por tratamiento con ozono a distintos tiempo de contacto. Tabla 8.27. Modificación del pH por tratamiento con ozono a distintos tiempos de contacto. Tabla 8.28. Reducción de la DQO por tratamiento con peróxido de hidrógeno y ozono con distintos tiempos de contactos. Tabla 8.29. Reducción de grasas y aceites por tratamiento con peróxido de hidrógeno y ozono. Tabla 8.30. Reducción de sólidos suspensión por tratamiento con peróxido de hidrógeno y ozono. Tabla 8.31. Reducción de fenoles por tratamiento con peróxido de hidrógeno y ozono.. Tabla 8.32. Reducción de turbidez por tratamiento con peróxido de hidrógeno y ozono. Tabla 8.33. Modificación del pH por tratamiento con peróxido de hidrógeno y ozono. Tabla 8.34. Reducción de la DQO por tratamiento con peróxido de hidrógeno y ozono con distintos tiempos de contactos. Tabla 8.35. Reducción de grasas y aceites por tratamiento con peróxido de hidrógeno y ozono. Tabla 8.36. Reducción de sólidos suspensión por tratamiento con peróxido de hidrógeno y ozono. Tabla 8.37. Reducción de fenoles por tratamiento con peróxido de hidrógeno y ozono.. Tabla 8.38. Reducción de turbidez por tratamiento con peróxido de hidrógeno y ozono. Tabla 8.39. Modificación del pH por tratamiento con peróxido de hidrógeno y ozono. Tabla 8.40. Reducción de la DQO por tratamiento con peróxido de hidrógeno y ozono con distintos tiempos de contactos. Tabla 8.41. Reducción de grasas y aceites por tratamiento con peróxido de hidrógeno y ozono. Tabla 8.42. Reducción de sólidos suspensión por tratamiento con peróxido de hidrógeno y ozono. Tabla 8.43. Reducción de fenoles por tratamiento con peróxido de hidrógeno y ozono.. Tabla 8.44. Reducción de turbidez por tratamiento con peróxido de hidrógeno y ozono. Tabla 8.45. Modificación del pH por tratamiento con peróxido de hidrógeno y ozono. Tabla 8.46. Reducción de la DQO por tratamiento con peróxido de hidrógeno y ozono con distintos tiempos de contactos. Tabla 8.47. Reducción de grasas y aceites por tratamiento con peróxido de hidrógeno y ozono. Tabla 8.48 Reducción de sólidos suspensión por tratamiento con peróxido de hidrógeno y ozono. Tabla 8.49. Reducción de fenoles por tratamiento con peróxido de hidrógeno y ozono.. Tabla 8.50. Reducción de turbidez por tratamiento con peróxido de hidrógeno y ozono. Tabla 8.51. Modificación del pH por tratamiento con peróxido de hidrógeno y ozono. Tabla 8.52. Reducción de la DQO por tratamiento con Ultravioleta y ozono con distintos tiempos de contactos. Tabla 8.53. Reducción de grasas y aceites por tratamiento con Ultravioleta y. 6. 205 206 207 207 209 210 212 213 214 214 216 217 218 220 220 221 222 223 225 226 227 227 229 230 232 233 234 235.

(9) PROCESOS DE DEPURACIÓN DE LOS EFLUENTES LÍQUIDOS DE ACTIVIDADES PETROLIFERAS. ozono. Tabla 8.54. Reducción de sólidos suspensión por tratamiento con ultravioleta y ozono. Tabla 8.55. Reducción de fenoles por tratamiento con ultravioleta y ozono.. Tabla 8.56. Reducción de turbidez por tratamiento con ultravioleta y ozono. Tabla 8.57. Modificación del pH por tratamiento con ultravioleta y ozono. Tabla 8.58. Reducción de la DQO por tratamiento con Ultravioleta y ozono con distintos tiempos de contactos. Tabla 8.59. Reducción de grasas y aceites por tratamiento con Ultravioleta y ozono. Tabla 8.60. Reducción de sólidos suspensión por tratamiento con ultravioleta y ozono. Tabla 8.61. Reducción de fenoles por tratamiento con ultravioleta y ozono.. Tabla 8.62. Reducción de turbidez por tratamiento con ultravioleta y ozono. Tabla 8.63. Modificación del pH por tratamiento con ultravioleta y ozono. Tabla 8.64. Reducción de la DQO por tratamiento con Ultravioleta y ozono con distintos tiempos de contactos. Tabla 8.65. Reducción de grasas y aceites por tratamiento con Ultravioleta y ozono. Tabla 8.66. Reducción de sólidos suspensión por tratamiento con ultravioleta y ozono. Tabla 8.67. Reducción de fenoles por tratamiento con ultravioleta y ozono.. Tabla 8.68. Reducción de turbidez por tratamiento con ultravioleta y ozono. Tabla 8.69. Modificación del pH por tratamiento con ultravioleta y ozono. Tabla 8.70. Reducción de la DQO por tratamiento con Ultravioleta y ozono con distintos tiempos de contactos. Tabla 8.71. Reducción de grasas y aceites por tratamiento con Ultravioleta y ozono. Tabla 8.72. Reducción de sólidos suspensión por tratamiento con ultravioleta y ozono. Tabla 8.73. Reducción de fenoles por tratamiento con ultravioleta y ozono.. Tabla 8.74. Reducción de turbidez por tratamiento con ultravioleta y ozono. Tabla 8.75. Modificación del pH por tratamiento con ultravioleta y ozono. 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). Tabla 8.77. Concentración de ozono en la Cámara de contacto. Tabla 8.78. Ozono disuelto en la muestra de agua residual antes de entrar a la cámara de contacto de ultravioleta. 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. 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 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. Tabla 8.82. Reducción de la DQO por tratamiento con ozono y porcentaje de eliminación. Tabla 8.83. Reducción de fenoles por tratamiento con ozono y porcentaje de eliminación. Tabla 8.84. Reducción de sólidos suspensión por tratamiento con ozono Tabla 8.85. Reducción de la DQO por tratamiento con ozono y porcentaje de eliminación. Tabla 8.86. Reducción de fenoles por tratamiento con ozono y porcentaje de. 7. 237 238 239 241 241 243 244 246 247 248 249 251 252 254 255 256 257 259 260 261 263 264 266 268 269 270. 270. 270 271 272 273 275 276.

(10) PROCESOS DE DEPURACIÓN DE LOS EFLUENTES LÍQUIDOS DE ACTIVIDADES PETROLIFERAS. eliminación. Tabla 8.87. Reducción de sólidos suspensión por tratamiento con ozono Tabla 8.88. Reducción de la DQO por tratamiento con ozono y porcentaje de eliminación. Tabla 8.89. Reducción de fenoles por tratamiento con ozono y porcentaje de eliminación. Tabla 8.90. Reducción de sólidos suspensión por tratamiento con ozono. Tabla 8.91. Reducción de la DQO por tratamiento con peróxido de hidrógeno y ozono. Tabla 8.92. Reducción de fenoles por tratamiento con peróxido de hidrógeno y ozono. Tabla 8.93. Reducción de sólidos suspensión por tratamiento con peróxido de hidrógeno y ozono. Tabla 8.94. Reducción de la DQO por tratamiento con peróxido de hidrógeno y ozono. Tabla 8.95. Reducción de fenoles por tratamiento con peróxido de hidrógeno y ozono. Tabla 8.96. Reducción de sólidos suspensión por tratamiento con peróxido de hidrógeno y ozono. Tabla 8.97. Reducción de la DQO por tratamiento con peróxido de hidrógeno y ozono. Tabla 8.98. Reducción de fenoles por tratamiento con peróxido de hidrógeno y ozono Tabla 8.99. Reducción de sólidos suspensión por tratamiento con peróxido de hidrógeno y ozono. Tabla 8.100. Reducción de la DQO por tratamiento con peróxido de hidrógeno y ozono. Tabla 8.101. Reducción de fenoles por tratamiento con peróxido de hidrógeno y ozono. Tabla 8.102. Reducción de sólidos suspensión por tratamiento con peróxido de hidrógeno y ozono. Tabla 8.103. Reducción de la DQO por tratamiento con peróxido de hidrógeno y ozono. Tabla 8.104. Reducción de fenoles por tratamiento con peróxido de hidrógeno y ozono. Tabla 8.105. Reducción de sólidos suspensión por tratamiento con peróxido de hidrógeno y ozono. Tabla 8.106. Reducción de la DQO por tratamiento con peróxido de hidrógeno y ozono. Tabla 8.107. Reducción de fenoles por tratamiento con peróxido de hidrógeno y ozono Tabla 8.108. Reducción de sólidos suspensión por tratamiento con peróxido de hidrógeno y ozono. CAPÍTULO 10. Tabla 10.1. Rendimiento de eliminación de la DQO a los 11 minutos de tiempo de contacto. Tabla 10.2. Rendimiento de eliminación de aceites y grasas a los 11 minutos de tiempo de contacto Tabla 10.3. Rendimiento de eliminación de los sólidos suspensión a los 11 minutos de tiempo de contacto. Tabla 10.4. Rendimiento de eliminación de los fenoles a los 11 minutos de tiempo de contacto. Tabla 10.5. Rendimiento de reducción de turbidez a los 11 minutos de tiempo de contacto. Tabla 10.6. Rendimiento de eliminación de la DQO a los 15 minutos de. 8. 278 279 281 282 284 286 287 289 290 292 293 295 296 298 299 301 302 304 305 307 308 310. 331 331 332 332 333 333.

(11) PROCESOS DE DEPURACIÓN DE LOS EFLUENTES LÍQUIDOS DE ACTIVIDADES PETROLIFERAS. tiempo de contacto. Tabla 10.7. Rendimiento de eliminación de los fenoles a los 15 minutos de tiempo de contacto. Tabla 10.8. Rendimiento de eliminación de los sólidos suspensión a los 15 minutos de tiempo de contacto.. 334 334. ÍNDICE DE FIGURAS. CAPÍTULO 2. Figura 2.1: Principales productos de la Industria del Petróleo Figura 2.2. Destilación con arrastre de vapor de las aguas sulfhídricas y amoniacales CAPÍTULO 4. Figura 4.1. Esquema de tratamiento de aguas residuales por membrana y filtro verde Figura 4.2. Esquema de tratamiento de aguas residuales por filtro arena Figura 4.3. Esquema de tratamiento biológico de biocapa fija. Figura.4.4. Esquema de tratamiento de agua residual por ultravioleta. Figura.4.5. Esquema de tratamiento de agua residual por lodos activos. CAPÍTULO 6. Figura 6.1. Balanza de precisión, modelo Metiler AE 200. Figura 6.2. Balanza electrónica, modelo E 400. Figura 6.3. Mufla. Figura 6.4. Desecador de vidrio Figura 6.5. Estufa de incubación. Figura 6.6. pH metro. Figura 6.7. Equipo de filtración al vacío. Figura 6.8. Baño maría. Figura 6.9. Termoreactor de DQO. Figura 6.10. Conductivimetro. Figura 6.11. Espectrofotometría de absorción atómica de llama. Figura 6.12. Cámara de contacto utilizado en la investigación. Figura 6.13. Turbidimetro. Figura 6.14. Equipo de fotometría Merck, modelo Spectroquant Nova 60. .CAPÍTULO 7. Figura 7.1. Equipo generador de oxigeno Geno-4 y ozonizador (SP. Milenium 10 g). Figura 7.2. Esquema de cámara de contacto. Figura 7.3. Equipo de ultravioleta – UV.16.. 28 51. 81 82 85 87 88 139 139 140 140 141 141 142 142 143 143 144 144 145 145 160 161 167. ÍNDICE DE GRÁFICOS CAPÍTULO 7. Gráfico 7.1. Producción de ozono mediante alimentación de oxigeno facilitado por el fabricante. Gráfico 7.2. Curvas de producción de ozono experimentado (g/h). Gráfico 7.3. Comparación de curva de fabricante vs investigación de producción de ozono (g/h). Gráfico 7.4. Comparación de curvas a 1 litro y 4 litros de agua de muestra (g/h). CAPÍTULO 8. Gráfico 8.1. Producción de ozono en gramos por hora. 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.. 9. 162 163 164 165 171 175.

(12) PROCESOS DE DEPURACIÓN DE LOS EFLUENTES LÍQUIDOS DE ACTIVIDADES PETROLIFERAS. 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. Gráfico 8.4. Concentración de grasas y aceites a la salida del proceso en función del tiempo de contacto. Gráfico 8.5. Eliminación de grasas y aceites en función de tiempo de contacto. Gráfico 8.6. Variación de sólidos suspensión en función de tiempo de contacto. Gráfico 8.7. Eliminación de sólidos suspensión en función de tiempo de contacto Gráfico 8.8. Variación de fenoles en función de del tiempo de contacto. Gráfico 8.9. Eliminación de fenoles en función del tiempo de contacto. Gráfico 8.10. Variación de turbidez en función del tiempo de contacto. Gráfico 8.11. Eliminación de turbidez en función del tiempo de contacto. 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. 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. Grafico 8.14. Concentración de grasas y aceites a la salida del proceso en función del tiempo de contacto. Gráfico 8.15. Eliminación de grasas y aceites en función de tiempo de contacto. Gráfico 8.16. Variación de sólidos suspensión en función de tiempo de contacto. Gráfico 8.17. Eliminación de sólidos suspensión en función de tiempo de contacto Gráfico 8.18. Variación de fenoles en función de del tiempo de contacto. Gráfico 8.19. Eliminación de fenoles en función del tiempo de contacto. Gráfico 8.20. Variación de turbidez en función del tiempo de contacto. Gráfico 8.21. Eliminación de turbidez en función del tiempo de contacto. 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. 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. Gráfico 8.24. Concentración de grasas y aceites a la salida del proceso en función del tiempo de contacto. Gráfico 8.25. Eliminación de grasas y aceites en función de tiempo de contacto. Gráfico 8.26. Variación de sólidos suspensión en función de tiempo de contacto. Gráfico 8.27. Eliminación de sólidos suspensión en función de tiempo de contacto Gráfico 8.28. Variación de fenoles en función de del tiempo de contacto. Grafico 8.29. Eliminación de fenoles en función del tiempo de contacto. Gráfico 8.30. Variación de turbidez en función del tiempo de contacto. Gráfico 8.31. Eliminación de turbidez en función del tiempo de contacto 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. Gráfico 8.33 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 22,15 mg/l por minutos de dosis. Gráfico 8.34. Concentración de grasas y aceites a la salida del proceso en. 10. 176 177 177 178 179 179 180 181 181 183 183 184 185 186 186 187 188 189 189 191 192 193 193 194 195 196 196 197 198 199 200 201.

(13) PROCESOS DE DEPURACIÓN DE LOS EFLUENTES LÍQUIDOS DE ACTIVIDADES PETROLIFERAS. función del tiempo de contacto. Gráfico 8.35. Eliminación de grasas y aceites en función de tiempo de contacto. Gráfico 8.36. Variación de sólidos suspensión en función de tiempo de contacto. Gráfico 8.37. Eliminación de sólidos suspensión en función de tiempo de contacto Gráfico 8.38. Variación de fenoles en función de del tiempo de contacto. Gráfico 8.39. Eliminación de fenoles en función del tiempo de contacto. Gráfico 8.40. Variación de turbidez en función del tiempo de contacto. Gráfico 8.41. Eliminación de turbidez en función del tiempo de contacto. Gráfico 8.42. Variación del contenido de aceites y grasas a la salida del proceso en función de tiempo de contacto. 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. Gráfico 8.44. Variación de sólidos suspensión en función del tiempo de contacto con peróxido de hidrógeno y ozono.. Gráfico 8.45. Eliminación de sólidos suspensión en función de tiempo de contacto con peróxido de hidrógeno y ozono. Gráfico 8.46. Variación de la concentración de fenoles en función del tiempo de contacto con peróxido de hidrógeno y ozono. Gráfico 8.47. Eliminación de fenoles en función del tiempo de contacto con peróxido de hidrógeno y ozono. Gráfico 8.48. Variación de turbidez en función del tiempo de contacto con peróxido de hidrógeno, Gráfico 8.49. Reducción de turbidez en función del tiempo de contacto con peróxido de hidrógeno y ozono. Gráfico 8.50. Variación del contenido de aceites y grasas a la salida del proceso en función de tiempo de contacto. Gráfico 8.51. Eliminación de grasas y aceites en función del tiempo de tratamiento a 15,33 mg/l de dosis por peróxido de hidrógeno y ozono. Gráfico 8.52. Variación de sólidos suspensión en función del tiempo de contacto con peróxido de hidrógeno y ozono.. Gráfico 8.53. Eliminación de sólidos suspensión en función de tiempo de contacto con peróxido de hidrógeno y ozono. Gráfico 8.54. Variación de la concentración de fenoles en función del tiempo de contacto con peróxido de hidrógeno y ozono. Gráfico 8.55. Eliminación de fenoles en función del tiempo de contacto con peróxido de hidrógeno y ozono. Gráfico 8.56. Variación de turbidez en función del tiempo de contacto con peróxido de hidrógeno, Gráfico 8.57. Reducción de turbidez en función del tiempo de contacto con peróxido de hidrógeno y ozono. Gráfico 8.58. Variación del contenido de aceites y grasas a la salida del proceso en función de tiempo de contacto. Gráfico 8.59. Eliminación de grasas y aceites en función del tiempo de tratamiento a 19,32 mg/l de dosis por peróxido de hidrógeno y ozono. Gráfico 8.60. Variación de sólidos suspensión en función del tiempo de contacto con peróxido de hidrógeno y ozono.. Gráfico 8.61. Eliminación de sólidos suspensión en función de tiempo de contacto con peróxido de hidrógeno y ozono. Gráfico 8.62. Variación de la concentración de fenoles en función del tiempo de contacto con peróxido de hidrógeno y ozono. Gráfico 8.63. Eliminación de fenoles en función del tiempo de contacto con peróxido de hidrógeno y ozono.. 11. 201 202 203 204 204 205 205 208 208 209 210 211 211 212 213 215 215 216 216 217 218 219 219 221 222 223 223 224 224.

(14) PROCESOS DE DEPURACIÓN DE LOS EFLUENTES LÍQUIDOS DE ACTIVIDADES PETROLIFERAS. Gráfico 8.64. Variación de turbidez en función del tiempo de contacto con peróxido de hidrógeno, Gráfico 8.65. Reducción de turbidez en función del tiempo de contacto con peróxido de hidrógeno y ozono. Gráfico 8.66. Variación del contenido de aceites y grasas a la salida del proceso en función de tiempo de contacto. Gráfico 8.67. Eliminación de grasas y aceites en función del tiempo de tratamiento a 22,15 mg/l de dosis por peróxido de hidrógeno y ozono. Gráfico 8.68. Variación de sólidos suspensión en función del tiempo de contacto con peróxido de hidrógeno y ozono.. Gráfico 8.69. Eliminación de sólidos suspensión en función de tiempo de contacto con peróxido de hidrógeno y ozono. Gráfico 8.70. Variación de la concentración de fenoles en función del tiempo de contacto con peróxido de hidrógeno y ozono. Gráfico 8.71. Eliminación de fenoles en función del tiempo de contacto con peróxido de hidrógeno y ozono. Gráfico 8.72. Variación de turbidez en función del tiempo de contacto con peróxido de hidrógeno, Gráfico 8.73. Reducción de turbidez en función del tiempo de contacto con peróxido de hidrógeno y ozono. 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. 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. Gráfico 8.76. Variación del contenido de grasas y aceites a la salida del proceso en función del tiempo de contacto. Gráfico 8.77. Eliminación de grasas y aceites en función de tiempo de contacto. Gráfico 8.78. Variación de sólidos suspensión en función de tiempo de contacto. Gráfico 8.79. Eliminación de sólidos suspensión en función de tiempo de contacto Gráfico 8.80. Variación de fenoles en función de del tiempo de contacto. Gráfico 8.81. Eliminación de fenoles en función del tiempo de contacto. Gráfico 8.82. Variación de turbidez en función del tiempo de contacto. Gráfico 8.83. Reducción de turbidez en función del tiempo de contacto. 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. Gráfico 8.85. 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. Gráfico 8.86. Variación del contenido de grasas y aceites a la salida del proceso en función del tiempo de contacto. Gráfico 8.87. Eliminación de grasas y aceites en función de tiempo de contacto. Gráfico 8.88. Variación de sólidos suspensión en función de tiempo de contacto. Gráfico 8.89. Eliminación de sólidos suspensión en función de tiempo de contacto Gráfico 8.90. Variación de fenoles en función de del tiempo de contacto. Gráfico 8.91. Eliminación de fenoles en función del tiempo de contacto. Gráfico 8.92. Variación de turbidez en función del tiempo de contacto. Grafico 8.93. Reducción de turbidez en función del tiempo de contacto. Gráfico 8.94. Variación de la DQO en función del tiempo de tratamiento con. 12. 225 226 228 228 229 230 231 231 232 232 234 235 236 236 237 237 238 239 240 240 242 242 243 244 245 245 246 246 247 248 250.

(15) PROCESOS DE DEPURACIÓN DE LOS EFLUENTES LÍQUIDOS DE ACTIVIDADES PETROLIFERAS. 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. Gráfico 8.96. Variación del contenido de grasas y aceites a la salida del proceso en función del tiempo de contacto. Gráfico 8.97. Eliminación de grasas y aceites en función de tiempo de contacto. Gráfico 8.98. Variación de sólidos suspensión en función de tiempo de contacto. Gráfico 8.99. Eliminación de sólidos suspensión en función de tiempo de contacto Gráfico 8.100. Variación de fenoles en función de del tiempo de contacto. Gráfico 8.101. Eliminación de fenoles en función del tiempo de contacto. Gráfico 8.102. Variación de turbidez en función del tiempo de contacto. Gráfico 8.103. Reducción de turbidez en función del tiempo de contacto. 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. Gráfico 8.105. 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. Gráfico 8.106. Variación del contenido de grasas y aceites a la salida del proceso en función del tiempo de contacto. Gráfico 8.107. Eliminación de grasas y aceites en función de tiempo de contacto. Gráfico 8.108. Variación de sólidos suspensión en función de tiempo de contacto. Gráfico 8.109. Eliminación de sólidos suspensión en función de tiempo de contacto Gráfico 8.110. Variación de fenoles en función de del tiempo de contacto. Gráfico 8.111. Eliminación de fenoles en función del tiempo de contacto. Gráfico 8.112. Variación de turbidez en función del tiempo de contacto. Gráfico 8.113. Reducción de turbidez en función del tiempo de contacto. Gráfico 8. 114. Producción de ozono en gramos por hora en función con intensidad. Gráfico 8.115. Variación de la DQO en función de tiempo de contacto. Gráfico 8.116. Eliminación de la DQO en función del tiempo de contacto. Gráfico 8.117. Variación de fenoles en función del tiempo de contacto. Gráfico 8.118. Eliminación de fenoles en función del tiempo de contacto. Gráfico 8.119. Variación de los sólidos suspensión en función del tiempo de contacto. Gráfico 8.120. Eliminación de los sólidos suspensión en función del tiempo de contacto. Gráfico 8.121. Variación de la DQO en función de tiempo de contacto. Gráfico 8.122. Eliminación de la DQO en función del tiempo de contacto. Gráfico 8.123. Variación de fenoles en función del tiempo de contacto. Gráfico 8.124. Eliminación de fenoles en función del tiempo de contacto. Gráfico 8.125. Variación de los sólidos suspensión en función del tiempo de contacto. Gráfico 8.126. Eliminación de los sólidos suspensión en función del tiempo de contacto. Gráfico 8.127. Variación de la DQO en función de tiempo de contacto. Gráfico 8.128. Eliminación de la DQO en función del tiempo de contacto. Gráfico 8.129. Variación de fenoles en función del tiempo de contacto. Gráfico 8.130. Eliminación de fenoles en función del tiempo de contacto.. 13. 250 251 252 253 253 254 254 255 256 258 258 259 259 260 261 262 262 263 263 266 271 272 272 273 274 274 275 276 277 277 278 279 280 280 281 282.

(16) PROCESOS DE DEPURACIÓN DE LOS EFLUENTES LÍQUIDOS DE ACTIVIDADES PETROLIFERAS. Gráfico 8.131. Variación de los sólidos suspensión en función del tiempo de contacto. Gráfico 8.132. Eliminación de los sólidos suspensión en función del tiempo de contacto. Gráfico 8.133. Variación de la DQO en función de tiempo de contacto con peróxido de hidrógeno. Gráfico 8.134. Eliminación de la DQO en función del tiempo de contacto. Gráfico 8.135. Variación de fenoles en función del tiempo de contacto. Gráfico 8.136. Eliminación de fenoles en función del tiempo de contacto. Gráfico 8.137. Variación de los sólidos suspensión en función del tiempo de contacto. Gráfico 8.138. Eliminación de los sólidos suspensión en función del tiempo de contacto. Gráfico 8.139. Variación de la DQO en función de tiempo de contacto. Gráfico 8.140. Eliminación de la DQO en función del tiempo de contacto. Gráfico 8.141. Variación de fenoles en función del tiempo de contacto. Gráfico 8.142. Eliminación de fenoles en función del tiempo de contacto. Gráfico 8.143. Variación de los sólidos suspensión en función del tiempo de contacto. Gráfico 8.144. Eliminación de los sólidos suspensión en función del tiempo de contacto. Gráfico 8.145. Variación de la DQO en función de tiempo de contacto. Gráfico 8.146. Eliminación de la DQO en función del tiempo de contacto. Gráfico 8.147. Variación de fenoles en función del tiempo de contacto. Gráfico 8.148. Eliminación de fenoles en función del tiempo de contacto. Gráfico 8.149. Variación de los sólidos suspensión en función del tiempo de contacto. Gráfico 8.150. Eliminación de los sólidos suspensión en función del tiempo de contacto. Gráfico 8.151. Variación de la DQO en función de tiempo de contacto con ultravioleta y ozono. Gráfico 8.152. Eliminación de la DQO en función del tiempo de contacto. Gráfico 8.153. Variación de fenoles en función del tiempo de contacto. Gráfico 8.154. Eliminación de fenoles en función del tiempo de contacto. Gráfico 8.155. Variación de los sólidos suspensión en función del tiempo de contacto. Gráfico 8.156. Eliminación de los sólidos suspensión en función del tiempo de contacto. Gráfico 8.157. Variación de la DQO en función de tiempo de contacto. Gráfico 8.158. Eliminación de la DQO en función del tiempo de contacto. Gráfico 8.159. Variación de fenoles en función del tiempo de contacto. Gráfico 8.160. Eliminación de fenoles en función del tiempo de contacto. Gráfico 8.161. Variación de los sólidos suspensión en función del tiempo de contacto. Gráfico 8.162. Eliminación de los sólidos suspensión en función del tiempo de contacto. Gráfico 8.163. Variación de la DQO en función de tiempo de contacto. Gráfico 8.164. Eliminación de la DQO en función del tiempo de contacto. Gráfico 8.165. Variación de fenoles en función del tiempo de contacto. Gráfico 8.166. Eliminación de fenoles en función del tiempo de contacto. Gráfico 8.167. Variación de los sólidos suspensión en función del tiempo de contacto. Gráfico 8.168. Eliminación de los sólidos suspensión en función del tiempo de contacto. CAPÍTULO 9.. 14. 283 283 285 285 286 287 288 288 289 290 291 291 292 293 294 294 295 296 297 297 298 299 300 300 301 302 303 303 304 305 306 306 307 308 309 309 310 311.

(17) PROCESOS DE DEPURACIÓN DE LOS EFLUENTES LÍQUIDOS DE ACTIVIDADES PETROLIFERAS. Gráfico 9.1. Comparación del rendimiento de eliminación de la DQO en función de tiempo de contacto a distintos dosis de ozono. Gráfico 9.2. Comparación del rendimiento de eliminación de grasas y aceites en función de tiempo de contacto a distintos dosis de ozono. Gráfico 9.3. Comparación del rendimiento de eliminación de los sólidos suspensión en función de tiempo de contacto a distintos dosis de ozono. Gráfico 9.4. Comparación del rendimiento de eliminación de los fenoles en función de tiempo de contacto a distintos dosis de ozono. Gráfico 9.5. Comparación del rendimiento de eliminación de turbidez en función de tiempo de contacto a distintos dosis de ozono. 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. 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. 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. 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. Gráfico 9.10. Comparación del rendimiento de eliminación de la DQO en función de tiempo de contacto a distintos dosis de Ultravioleta y ozono 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 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 Gráfico 9.13. Comparación del rendimiento de eliminación de los fenoles en función de tiempo de contacto a distintos dosis de Ultravioleta y ozono. Gráfico 9.14. Comparación del rendimiento de eliminación de turbidez en función de tiempo de contacto a distintos dosis de Ultravioleta y ozono. Gráfico 9.15. Comparación del rendimiento de eliminación de la DQO en función de tiempo de contacto a distintos dosis de ozono. Gráfico 9.16. Comparación del rendimiento de eliminación de los fenoles en función de tiempo de contacto a distintos dosis de ozono. Gráfico 9.17. Comparación del rendimiento de eliminación de los sólidos suspensión en función de tiempo de contacto a distintos dosis de ozono. 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. 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. 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. Gráfico 9.21. Comparación del rendimiento de eliminación de la DQO en función de tiempo de contacto a distintos dosis de Ultravioleta y ozono Gráfico 9.22. Comparación del rendimiento de eliminación de fenoles en función de tiempo de contacto a distintos dosis de Ultravioleta y ozono Gráfico 9.23. Comparación del rendimiento de eliminación de los sólidos suspensión en función de tiempo de contacto a distintos dosis de Ultravioleta. 15. 313 314 315 315 316 317. 318. 318. 319 320 320. 321 322 322 324 324 325 326. 327. 327 328 329 329.

(18) PROCESOS DE DEPURACIÓN DE LOS EFLUENTES LÍQUIDOS DE ACTIVIDADES PETROLIFERAS. y ozono. FOTOS. Foto 8.1. Bidones recepcionados de la refinerías de Castellón Foto 8.2. Comparación de agua bruta e agua ozonizada Foto 8.3. Cámara de contacto con 4 litros de agua destilada conteniendo 20 g/l de yoduro potásico. Foto 8.4. Muestra de agua bruta procedente de la refinería de petróleo. Foto 8.5. Muestra de agua tratada después de 15 minutos de tratamiento.. 16. 172 173 265 267 268.

(19) PROCESOS DE DEPURACIÓN DE LOS EFLUENTES LÍQUIDOS DE ACTIVIDADES PETROLIFERAS. 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. 17.

(20) PROCESOS DE DEPURACIÓN DE LOS EFLUENTES LÍQUIDOS DE ACTIVIDADES PETROLIFERAS. 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.. 18.

(21) PROCESOS DE DEPURACIÓN DE LOS EFLUENTES LÍQUIDOS DE ACTIVIDADES PETROLIFERAS. 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.. 19.

(22) PROCESOS DE DEPURACIÓN DE LOS EFLUENTES LÍQUIDOS DE ACTIVIDADES PETROLIFERAS. 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.. 20.

(23) PROCESOS DE DEPURACIÓN DE LOS EFLUENTES LÍQUIDOS DE ACTIVIDADES PETROLIFERAS. CAPÍTULO I. ANTECEDENTES PERSONALES. 21.

(24) PROCESOS DE DEPURACIÓN DE LOS EFLUENTES LÍQUIDOS DE ACTIVIDADES PETROLIFERAS. 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).. 22.

(25) PROCESOS DE DEPURACIÓN DE LOS EFLUENTES LÍQUIDOS DE ACTIVIDADES PETROLIFERAS. 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 Tabla 1.1. Asignaturas cursadas en el doctorado.. 23. 6.

(26) PROCESOS DE DEPURACIÓN DE LOS EFLUENTES LÍQUIDOS DE ACTIVIDADES PETROLIFERAS. 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. Medio. Medio. Medio. Inglés. Tabla 1.2. Idiomas. 24.

(27) PROCESOS DE DEPURACIÓN DE LOS EFLUENTES LÍQUIDOS DE ACTIVIDADES PETROLIFERAS. CAPÍTULO 2.. GENERALIDADES.. 25.

(28) PROCESOS DE DEPURACIÓN DE LOS EFLUENTES LÍQUIDOS DE ACTIVIDADES PETROLIFERAS. 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).. 2.1.1.. Productos intermedios para la industria petroquímica.. 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.. 26.

(29) PROCESOS DE DEPURACIÓN DE LOS EFLUENTES LÍQUIDOS DE ACTIVIDADES PETROLIFERAS. -. 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.. 27.

(30) PROCESOS DE DEPURACIÓN DE LOS EFLUENTES LÍQUIDOS DE ACTIVIDADES PETROLIFERAS. -. 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.. Plásticos Cauchos sintéticos Detergentes Fibras textiles. Petróleo Disolventes Abonos. 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. 28.

(31) PROCESOS DE DEPURACIÓN DE LOS EFLUENTES LÍQUIDOS DE ACTIVIDADES PETROLIFERAS. . 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. 29.

(32) PROCESOS DE DEPURACIÓN DE LOS EFLUENTES LÍQUIDOS DE ACTIVIDADES PETROLIFERAS. 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 compuestos de nitrógeno.. 30. , mercaptanos y.