APLICACIN DE SISTEMAS OXIDANTES AVANZADOSEN EL TRATAMIENTO DEAGUAS RESIDUALES DE LA

INDUSTRIA PETROLERA (SISTEMA FENTON)

AMBIENTEYEXPLOTACION PETROLERAActa Cientfica Venezolana, Vol. 50, Suplemento No. 1, 75-80 1999

INTRODUCCIN

La preocupacin del hombre por el ambiente se limit, hasta laRevolucin Industrial, a su adaptabilidad al medio y a su protec-cin contra fenmenos naturales. Los acelerados cambios tec-nolgicos ocurridos desde entonces, trajeron consigo nuevosriesgos ambientales, inducidos por las modernas actividadeshumanas. La conciencia ambientalista nace, tanto en el senogubernamental, como en la sociedad civil, cuando el mbito delos problemas ambientales rebasa los lmites nacionales y seconvierte en asunto transfronterizo e incluso global(7): Desdesus comienzos se sinti que los problemas ambientales le con-cernan a toda la humanidad y que, en consecuencia, la reac-cin tena que ser planetaria por primera vez en la historia mo-derna, un movimiento de opinin pblica haba aparecido casisimultneamente al nivel internacional, creando tan intensassolidaridades dentro y entre los pases de la tierra(10).

Entre estos riesgos inducidos por el hombre, sealaremos lacontaminacin de los cuerpos de agua por efluentes provenien-tes de la industria de los hidrocarburos.

En el mbito de la industria de los hidrocarburos, la introduccinde contaminantes a los cuerpos de agua suele suceder en lasdistintas actividades necesarias de la industria. Desde la etapa

inicial de prospeccin y exploracin donde el resultado final es laproduccin del crudo a gran escala, se manejan una cantidadimportante de materiales potencialmente contaminantes delentorno geogrfico. Entre ellos podemos mencionar cidos,formulaciones de lodos base agua y base aceite, dentro de lascuales se incluyen una gran variedad de compuestos qumicosnecesarios para la actividad, por el papel que ellos juegan ya seapara estimular la formacin o para permitir la perforacin exitosade los pozos productores. Dentro de esta actividad y como con-secuencia del manejo de estos materiales de carcter txico opeligroso, se contaminan suelos superficiales y subterrneos,cuerpos de agua superficiales y subterrneos, y el aire; sin con-tar con el aporte contaminante del crudo extrado de la forma-cin. La etapa que sigue es la de transportar el crudo a los siste-mas de almacenamiento para su debida comercializacin. Enesta actividad est presente la posibilidad de derrames del crudodebido a la fatiga y ruptura de tuberas, bombas y tanques dealmacenamiento. En esta actividad los derrames generan situa-ciones de extrema agresin al medio ambiente en sus distintasmatrices, muy a pesar de la poltica de prevencin, contingenciay saneamiento puesta de manifiesto en la actualidad por lasempresas productoras. Una vez que el crudo llega a la refinera,se inicia una de las fases ms crticas para la generacin de unamatriz de contaminacin. En esta actividad se manejan volme-nes importantes de crudo, los cuales son sometidos al conjunto

RESUMEN: Se trataron contaminantes tpicos de aguas residuales provenientes de las actividades de la industria petroleracon el sistema Fenton (H2O2/Fe2+) en condiciones de temperatura ambiente. Los contaminantes tratados, en concentracionesambientalmente perjudiciales, fueron m-cresol, 2-clorofenol y metil-terbutil-ter (MTBE). Adicionalmente fueron tratadas conFenton aguas contaminadas con gasolina reformulada, en las cuales se hizo el seguimiento de la degradacin deMTBE, y dealgunos compuestos aromticosmonocclicos (benceno, tolueno, etilbenceno y xilenos) presentes.Asimismo se comprob laeficiencia del sistema en el tratamiento de aguas contaminadas en la actividad de produccin, y de un agua residual prove-niente de un complejo petroqumico. En todos los casos se observ una avanzada mineralizacin de los contaminantes entiempos de reaccin relativamente cortos. Se determinaron las constantes cinticas, a temperatura ambiente, en la degrada-cin de los substratos m-cresol, 2-clorofenol y MTBE.Palabras claves: Fenton, oxidacin avanzada, oxidacin cataltica, perxido de hidrgeno.

APPLICATIONOFADVANCEDOXIDANTSSYSTEMSFORTHETREATMENTOFSERVEDWATERSIN THE OIL INDUSTRY ( FENTON SYSTEM )

ABSTRACT:Typical contaminants from theoil industrywere treatedwith theFenton system (H2O2/Fe2+) under normal conditionsofpressureand temperature.The treatedcontaminants, inharzadousconcentrations,were the following:m-cresol, 2-chlorophenol,and methyl-tertbutyl-ether (MTBE). Additionally, waters contaminated with reformulated gasoline were also treated and thedegradation ofMTBEand volatile aromatics (benzene, toluene, ethylbenzeneand xylene)was followed.The system efficiency,in the contaminated water treatment of two differents samples were also tested. One of the samples came from oilproduction operations and the other from a petrochemical plants complex. In all cases an advanced mineralization of thecontaminants was observed in relatively short periods of time. The rate constants, at room temperature, for degradation of mcresol, 2-chlorophenol and MTBE were measured.Key words: Fenton, advanced oxidation, catalytic oxidation, hydrogen peroxide.

Rafael Lpez A., Oswaldo Nez, Fernando Morales, Carlos Caldern y Walter LiewaldUnidad de Gestion Ambiental, Departamento de Procesos y Sistemas

Universidad Simn Bolvar, Apartado Postal 89.000, Caracas-Venezuela.

Recibido: 07/06/99 - Aceptado: 14/06/99

de operaciones y procesos de refinacin, donde se incluyenmateriales auxiliares necesarios para la obtencin de las corrien-tes que conforman toda la gama de productos comerciales, talescomo, combustibles ligeros ymedios (gasolina, kerosn, diesel),combustibles residuales, aceites lubricantes, y otros productos.Como consecuencia de esta actividad es posible la presencia enlas aguas residuales de la refinera, de compuestos orgnicos einorgnicos, ya sean provenientes del crudo o de las corrientesgeneradas por los materiales auxiliares. En la Tabla I se presen-tan algunos compuestos tpicos encontrados en las aguasresiduales de una refinera y que provienen de la actividad pro-pia de los distintos tratamientos fsicos y qumicos efectuadossobre el crudo.

El conjunto de actividades de la industria del petrleo finalizacon la etapa de almacenamiento y distribucin final de los pro-ductos comerciales. En esta fase, al igual que en la de transpor-te, la matriz de contaminantes est presente con los frecuentesderrames en tuberas y tanques y en el momento de la distribu-cin de los distintos productos. En la Figura 1 se presentan algu-nas cifras sobre el manejo de desechos producidos en las refi-neras de los Estados Unidos de Norteamrica en 1.996(1) Sibien del total generado el 60% es reciclado y el 22% tratado,queda un 18% remanente, que si bien es reducido por los distin-tos mtodos de tratamiento final, es contentivo de los compues-tos txicos que van directamente al ambiente a impactar suelos,aguas y aire.

La Figura 2 nos muestra una buena ilustracin de la aparicin dela matriz de contaminantes como consecuencia de la actividadantropognica incluyendo la petrolera.

En el caso de los desechos colectados en las aguas residualesde las distintas actividades de la industria, se tiene una respues-ta adecuada de saneamiento a travs de los distintos procesosde depuracin fsicos, qumicos y biolgicos de las plantas detratamiento de agua. Sin embargo, cada da las normativasambientales sonms exigentes y algunos de estos procesos soninsuficientes, bien por las altas concentraciones de los contami-nantes o por la resistencia de algunos compuestos a los proce-sos biolgicos aerbicos, como consecuencia de ser contami-nantes nuevos no encontrados en la naturaleza y por lo tantorecalcitrantes a la accin de los microorganismos. En estoscasos y ante la sensibilidad de los lmites ambientales hay querecurrir a mtodos qumicos que permitan por su severidadla destruccin completa del contaminante, transformndolo encompuestos finales inofensivos al ambiente o de un impactomenor. La oxidacin qumica avanzada aparece como unarepuesta adecuada para la eliminacin de la matriz final de con-taminacin. Entre los mtodos usados de oxidacin avanzadaest el sistema Fenton(12,18), un sistema cataltico homogneocombinando un agente oxidante fuerte, H2O2 y un ionmetlico, elFe2+, lo cual permite la generacin en una matriz acuosa de unpotente medio de oxidacin de mayor fuerza por la generacindel radical OH. Este radical posee un potencial de oxidacin porencima del ozono, del agua oxigenada, el oxgeno atmico y elcloro, solo aventajado por el flor(11) (Tabla II). Su alta reactividadpermite la oxidacin de substratos orgnicos e inorgnicos porun mecanismo de radicales libres a altas velocidades, an atemperatura ambiente.

Tabla I. - Ejemplos de contaminantes usuales de una Refineraagrupados por familia qumica.

Contaminante Compuestos RepresentativosHidrocarburos n-hexano, ciclohexano, benceno, tolueno,Alifticos xilenos, etilbenceno, 1,2,4 trimetilbenceno,y Aromticos aromticos policclicos, etc.

Olefinas etileno, propileno, butadieno, estireno

Clorados tetracloroetileno, tricloroetileno, tetracloruro decarbono, diclorometano, 1,2 dicloroetano, etc

Oxigenados metanol, fenoles, formaldehdo, MTBE, MEK

Metlicos compuestos de nquel, de cobalto y de plomo

Otros amonaco, nitratos, cido fosfrico, cidofluorhdrico

Fig . 1. - Manejo de desechos en las refineras de Estados Unidos deNorteamrica (3) en 1996. Total de desechos manejados: 3,7x 106 toneladas

Fig . 2. - Ilustracin de actividad antropognica e impacto ambiental

Especie Poder relativo de oxidacinFluor 2,23

Radical hidroxlo 2,06OHOxgeno atmico 1,78

Ozono 1,52

Perxido de hidrgeno 1,31

Radical perhidroxlo 1,25OOHCloro 1,00

Tabla II. - Poder relativo de oxidacin de algunas especies.

76Sistemas oxidantes para tratamiento de aguas residuales

En la oxidacin de substratos orgnicos se logra, en la mayorade los casos, lamineralizacin completa con la formacin deCO2y H2O, productos considerados como inocuos al medio ambien-te, an en el caso del CO2 donde las cantidades formadas por ladestruccin de contaminantes orgnicos es realmente despre-ciable para el efecto invernadero comparado con otras fuentes.

El conjunto de ecuaciones siguientes ilustra la reactividad delradical OH y por lo tanto la versatilidad del sistema Fenton comoun sistema de oxidacin avanzado:

Adicin a hidrocarburos alfticos/aromticos:OH + C6H6 (OH)C6H6 (1)

Abstraccin de hidrgeno:OH + CH3OH CH2OH + H2O (2)

Transferencia electrnica:OH + [Fe(CN) 6] 4- [Fe(CN)6] 3- + OH- (3)

Interaccin con radicales:(OH)C6H6 + OH CO2 + H2O (4)

(MINERALIZACION)

En este trabajo se presentan los resultados de la aplicacin deun sistema avanzado de oxidacin, el sistema Fenton, al trata-miento en fase acuosa de los siguientes contaminantes: fenoles:m-cresol y 2-clorofenol; oxigenados: MTBE; aromticosmonocclicos (BTEX): benceno tolueno, etilbenceno y xilenos.Todos estos compuestos pueden estar presentes en la matriz decontaminacin generada en las distintas actividades de la indus-tria del petrleo. Finalmente presentaremos dos aplicacionesdirectas del sistemaFenton en el tratamiento de aguas residualesde la industria del petrleo en las fases de produccin y de trans-formacin como lo es la industria petroqumica.

MATERIALESYMTODOS

Los distintos contaminantes utilizados: m-cresol, 2clorofenol,MTBE, y BTEX; y el estndar de cuantificacin (clorobenceno),fueron de calidad tipo estndar, suministrados por SigmaChemical Co. Las matrices de contaminacin fueron preparadaspor la inoculacin individual o combinada de los distintos com-puestos anteriores y con gasolina reformulada en agua destiladay desmineralizada, libre de materia orgnica. El agua oxigenadafue suministrada por Riedel de Haen al 30%. Como fuente deiones ferrosos se utiliz el sulfato ferroso amnico calidad anal-tica, suministrado por Riedel de Haen. El dicromato de potasio yel cido sulfrico usados en la determinacin de la demandaqumica de oxgeno fueron suministrados en calidad analtica porRiedel de Haen.

Como mtodo de anlisis cualitativo y cuantitativo de los conta-minantes orgnicos se utiliz la cromatografa de gas-lquido(mtodo del estndar interno), con detector de llama (GC-FID) ycon detector de masa (GC-MS), usando respectivamente losequipos siguientes: un equipoHewlett-Packardmodelo 5890 condetector FID, con Integrador Hewlett-Packard 3396 Series II yuna columna capilar, Hewlett-PackardUltra 2, 5%Ph-MeSiliconay un Cromatgrafo de Gases Hewlett-Packard Modelo HP6890,con detector de masas. Como mtodos referencialescromatogrficos se usaron los mtodos descritos por la USEPA(United States Environmental Protection Agency) (13) en la de-terminacin de contaminantes orgnicos y por la ASTM (5) en el

anlisis cualitativo y cuantitativo de gasolinas. El agua oxigenadafue analizada de acuerdo al mtodo de reduccin conpermanganato de potasio (17), y el hierro total en solucin fueanalizado de acuerdo al mtodo de espectrometra de emisinpor plasma inductivo de argn, ICP, utilizando un espectrmetromarca Spectro modelo D, y con el uso de patrones estndarsuministrados por Analar C.A.. La demanda qumica de oxgeno(DQO) fue determinada de acuerdo al mtodo de reflujo abiertocon cido crmico (3) Los iones cloruros fueron determinadoscuantitativamente por el mtodo argentomtrico (4).

RESULTADOSYDISCUSIN

A) Tratamiento con Fenton del sistema agua/m-cresolUna matriz acuosa contaminada con 670 ppm de m-cresol fuetratada con Fenton en las condiciones iniciales siguientes:H2O2: 2.558 ppm Fe2+: 380 ppm Temperatura: 20 C pH: 3,0

La Figura 3 muestra la cintica de desaparicin del m-cresol enel tiempo, en las condiciones inicialesmencionadasanteriormente.La reaccin es completa al cabo de unos pocos minutos conmineralizacin total hacia CO2 y H2O, hecho confirmado por losvalores bajos de DQO y por la ausencia, de acuerdo a la meto-dologa utilizada, de intermediarios de oxidacin. La reaccin fuellevada a cabo a pH cido, donde el sistema Fenton es ms efi-ciente.ApHms elevados, inclusive bsico, el sistema est limi-tado por la baja concentracin de iones Fe2+ y Fe3+ en el ciclocataltico. La eficiencia de este ciclo es gobernada por la precipi-tacin de estos iones como hidrxidos poco solubles, por lo quela condicin de pH juega un papel preponderante en la cinticade la descomposicin oxidativa del substrato.

Fig. 3. - Tratamiento con Fenton de agua contaminada con m-cresol.Cintica de desaparicin del m-cresol.

Fig. 4. - Ilustracin del ciclo cataltico del sistema Fenton en laoxidacin de sustratos orgnicos.

77 Lpez, Nuez, Morales, Caldern y Liewald

En la Figura 4 se ilustra el ciclo cataltico del sistema Fenton y sureactividad hacia los substratos orgnicos hasta lamineralizacinen CO2 y H2O. La velocidad de descomposicin del m-cresol enlas condiciones estudiadas sigue un modelo de primer orden:V = -d[m-cresol] / dt = k [m-cresol], con un valor de k de 0,13seg-1. Este modelo cintico concuerda con el reportado en laliteratura para compuestos fenlicos(9).

B) Tratamiento con Fenton del sistema agua/2-clorofenolEn este sistema se trat con Fenton una matriz acuosa de 900ppm de 2-clorofenol en las condiciones iniciales siguientes.H2O2: 1.215 ppm Fe2+: 204 ppm Temperatura: 20 C pH: 3,0

En la Figura 5 se muestra la cintica de desaparicin del2-clorofenol. Al igual que en la reaccin de descomposicin delm-cresol se observa una desaparicin completa del 2-clorofenolal cabo de unos 60 segundos con una mineralizacin tambinextensa. El modelo cintico encontrado para este substrato essimilar al anterior, es decir de primer orden. En este caso el valorde la constante de velocidad a 20 C fue de 0,46 seg-1, aproxi-madamente cuatro veces la del m-cresol pero del mismo ordende magnitud. En el caso del 2-clorofenol la mayor velocidad ex-presada a travs del mayor valor de la constante de velocidad,es explicada por el efecto electroatractor del cloro, lo cual facilitala insercin nucleoflica del radical hidroxlo sobre el anillo.Es importante sealar que el elemento cloro fue analizadocuantitativamente como ion cloruro al final del tratamiento, indi-cando que la mineralizacin del substrato fue extensiva.

C) Tratamiento con Fenton del sistema agua/MTBEQuizs unos de los aspectos ms importantes del presentetrabajo es el tratamiento por oxidacin avanzada de este com-puesto oxigenado. Pareciera una paradoja, pues este compues-to oxigenado conforma desde hace varios aos las gasolinasverdes, oxigenadas o reformuladas (14) donde su papel fun-damental es mejorar la combustin en los vehculos y por lotanto, la obtencin de emisiones ms limpias. Sin embargo sinos detenemos por un momento en sus propiedades fsicas en-contramos su relativamente alta solubilidad en agua comparadacon otros constituyentes de las nuevas gasolinas, como losalquilatos y algunos compuestos aromticos, y una moderadapresin de vapor a temperatura ambiente. La solubilidad en aguaa temperatura ambiente del MTBE es del orden de 51.000 ppm(15) y su presin de vapor es de 251mm.Hg, lo que significa quesu movilidad en el medio ambiente puede ser considerable y suimpacto puede alcanzar proporciones importantes para conta-minar el aire y fuentes de agua de consumo humano (16);no debe olvidarse que en el transporte, almacenamiento y

distribucin del MTBE y las gasolinas reformuladas, existe laposibilidad de derrames, y de all la factibilidad directa de conta-minacin de las matrices suelo, agua y aire. Por otro lado esimportantes mencionar que por ser un producto sinttico y nue-vo, se considera, hasta ahora, un contaminante recalcitrante a ladegradacin natural por microorganismos(2,6) Dada esta condi-cin es importante la bsqueda de tratamientos destructivos; enese sentido y utilizando la oxidacin avanzada presentamos eneste trabajo el tratamiento de varias matrices acuosas contami-nadas, tanto con MTBE solo, como con gasolina reformuladadonde este compuesto est presente.

Para el caso del sistema agua/MTBE se utiliz una matriz acuo-sa contaminada con 1.000 ppm de MTBE. El tratamiento fueefectuado en las condiciones iniciales siguientes:H2O2: 7.480 ppm Fe2+: 1.120 ppm Temperatura: 20 C pH: 3,0Los resultados obtenidos se presentan grficamente en laFigura 6.

En la Figura se observa como responde el MTBE ante la accinoxidativa de Fenton. La desaparicin de 1.000 ppm de MTBE enla matriz acuosa ocurre enmenos de 10minutos en las condicio-nes de reaccin utilizadas. En este tratamiento se encontraroncomo productos intermediarios en la mineralizacin del MTBE laacetona y el alcohol terbutlico, sin embargo estos productos sibien son ms estables termodinamicamente que el MTBE, sontambin degradados hasta mineralizacin con Fenton. En laFigura 6 se presentan tambin las curvas correspondientes aexperimentosconmatricesacuosascontaminadasseparadamentecon 1.000 ppm de acetona y 1.000 ppm de alcohol terbutlico ytratadas con Fenton en las mismas condiciones que el MTBE. Sibien el proceso de mineralizacin es ms lento que el del MTBEambos compuestos reaccionan favorablemente al tratamiento ydesaparecen en un tiempo relativamente corto. Este resultadoes importante porque pone en evidencia que la destruccin delMTBE va oxidacin avanzada es extensiva hacia la formacinde CO2 y H2O. Este resultado es confirmado por los desprecia-bles valores deDQOencontrados al final del tratamiento. En estecaso, al igual que el reaccin con m-cresol y 2-clorofenol, se en-contr que la descomposicin sigue tambin un modelo cinticode primer orden, con una constante a 20 C de 5 x 10-4 seg-1, y de3 x 10-3 a 35 C., lo que indica un aumento de la velocidad dedescomposicin del MTBE por un factor de 6 cuando se aumen-ta de manera moderada la temperatura.

Los resultados obtenidos para el sistema agua/MTBE nos per-miti disear un experimento donde se trat una matriz acuosa

Fig. 5. - Tratamiento con Fenton de agua contaminada con2-clorofenol. Cintica de desaparicin del 2-clorofenol.

Fig. 6. - Tratamiento con Fenton de agua contaminada con MTBE.Cintica de desaparicin del MTBE.Comportamiento de productos intermediarios de oxidacindel MTBE: acetona y terbutanol

78Sistemas oxidantes para tratamiento de aguas residuales

contaminada con gasolina reformulada contentiva de MTBE, yque son los que a continuacin presentamos.

D) Tratamiento con Fenton del sistema agua/gasolinareformuladaUna matriz acuosa contaminada con gasolina comercialreformulada con aproximadamente unos 1.000 ppm, se trat conel sistema Fenton en condiciones de reaccin similares a lasusadas con el MTBE, esto es:H2O2: 7.480 ppm Fe2+: 1.120 ppm Temperatura: 20 C pH: 3,0

En la Figura 7 se muestran dos cromatogramas, el primero con-cerniente al anlisis de los componentes MTBE, TAME (tertamilmetil ter), benceno, tolueno, etilbenceno y xilenos presentes enla matriz de contaminacin, y antes del tratamiento con Fenton.En el segundo cromatograma se muestran los resultadosobtenidos al cabo de un minuto del tratamiento. Como se puedeobservar tanto los compuestos oxigenados como el MTBE y elTAME, as como los compuestos aromticos han desaparecidocompletamente. Solo se observ una seal correspondiente alalcohol terbutlico, como producto intermedio en la oxidacin delMTBE y del TAME, que como mencionamos anteriormente conti-na la ruta hacia la mineralizacin si se mantiene el tratamiento.

Fig. 7. - Tratamiento con Fenton de agua contaminada con gasolinareformulada. Anlisis cromatogrfico de la matriz acuosacontaminada.

La Figura 8 muestra la desaparicin final de los compuestosaromticos al cabo deunos 30minutos. Este resultado, nosmues-tra que la contaminacin de cuerpos de agua con gasolinareformulada, donde adems de los compuestos oxigenadosestn presentes los compuestos aromticos monocclicos, essensible al tratamiento destructivo de la oxidacin avanzada.

Para finalizar y tomando como referencia los sistemas estudia-dos se realiz el tratamiento con Fenton de sistemas de aguadonde la matriz de contaminacin fuese ms compleja. Para ellose utilizaron aguas residuales provenientes de actividades de laindustria del petrleo (aguas de produccin) y de un complejopetroqumico, y cuyos resultados presentamos a continuacin.

E) TratamientoconFentondeaguas residualesdeproduccinEn un experimento sencillo se trataron aguas de produccin pro-venientes de una fosa de desechos del occidente de Venezuelaen las condiciones iniciales siguientes:H2O2: 9.680 ppm Fe2+: 1.630 ppm Temperatura: 20 C pH: 3,0Como una medida del nivel de contaminacin se utiliz lademanda qumica de oxgeno (DQO). En este caso particular elvalor inicial de la DQO para el momento del experimento fue de7.350 mgO2/L.

La Figura 9 nos muestra dos cromatogramas obtenidos por in-yeccin directa de lamatriz acuosa contaminada. En el primero seobservan algunas seales que deben corresponder a compues-tos orgnicos presentes y observables en las condiciones delanlisis. El segundo cromatograma corresponde a la mismamuestra 5 minutos despus del tratamiento. El valor de la DQOluego de los 5 minutos del tratamiento se redujo de 7.350 mgO2/L a 800 mgO2/L, lo cual significa una reduccin sensible de loscontaminantes orgnicos inicialmente presentes en las aguascontaminadas, y unamineralizacin avanzada de estos compues-tos. Es importante sealar que un valor de DQO del orden de 800permite, almenosenesteparmetro, el vertidodeaguas residualesa redes cloacales en Venezuela(8)

F) Tratamiento con Fenton de aguas residuales de uncomplejo petroqumico.El tratamiento de las aguas residuales de un complejopetroqumico con el sistema Fenton fue altamente efectivo. Lasaguas fueron tratadas en las mismas condiciones de las aguasde produccin. De la misma manera el parmetro de calidad

Fig. 8. - Tratamiento con Fenton de agua contaminada con gasolinareformulada. Evolucin final de los compuestos aromticosmonocclicos.

Fig. 9. - TratamientoconFentondeaguadeproduccinalmacenadaenunafosa. Anlisis cromatogrfico de lamatriz acuosa contaminada.

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evaluado fue la DQO, antes y despus de 5 minutos de trata-miento. Los resultados obtenidos indican la reduccin de unademanda qumica inicial de 7.100 mgO2/L a 400 mgO2/L. Esteresultado es de la misma significacin que para el caso de lasaguas de produccin, y pone en relieve la versatilidad del siste-ma Fenton en el tratamiento de aguas residuales donde estpresente unamatriz orgnica que puede ser compleja en su com-posicin, como lo es el caso de las aguas provenientes de uncomplejo petroqumico.

CONCLUSIONES

1.- El sistema de oxidacin avanzada Fenton fue altamente efec-tivo en la destruccin dematrices acuosas contaminadas conm-cresol, con 2-clorofenol, conMTBE y con gasolinas reformuladascontentivas de compuestos oxigenados comoelMTBEyelTAME.Asimismo se encontr alta efectividad para la destruccin decompuestos aromticos monocclicos presentes en la matriz degasolina contaminante. Asimismo se encontr que el sistema eseficiente para tratar aguas residuales de alto contenido de mate-ria orgnica como lo son las aguas residuales de la industriapetrolera y petroqumica.

2.- El proceso de oxidacin avanzada es rpido y a temperaturaambiente.

3.- En la mayora de los casos ocurre alta o completamineralizacin de la materia orgnica.

4.- El sistema Fenton es limpio y de fcil manejo.

5.- El sistema es de fcil insercin en cualquier planta de trata-miento de aguas residuales.

6.- El sistema por su alta reactividad hacia la materia orgnica,reduce la DQO y DBO del efluente; con el beneficio adicional dedisminuir su toxicidad, olor y color.

REFERENCIAS1.-AmericanPetroleum Institut (API),. 6th annual report, petroleum

industry environmental performance, USA, 1.997.

2.- AmericanPetroleum Institut.API Soil &GroundwaterResearchBulletin. Ten frecuently asked question aboutMTBE inwater.No. 3, March 1998.

3.- American Public Health Association: Standard methods forthe examination of water and wastewater, Washington DC,1992, method SMEWW 5220 C.

4.- American Public Health Association: Standard methods forthe examination of water and wastewater, Washington DC,1992, method SMEWW 4500 -Cl- B.

5.-American Society for Testing andMaterials, Standard D4814-98b, subcommitee D02A0, and standard D4815-94Asubcommitee D02.04.0L, Pennsilvania, USA, 1.989.

6.- Bishop, D.F. et al. Hydrogen peroxide catalitic oxidation ofrefractory organics in municipal waste waters. Ind. Chem.,Procees Design & Development, vol. 7, pp 1110-1117, 1975.

7.-GacetaOficial de laRepblica deVenezuela,Decreto 883:Nor-mas para la clasificacin y el control de la calidad de las aguasy vertidos o efluentes lquidos, No. 5.021 extraordinario,Caracas, diciembre de 1.995.

8.- Geigel Lope-Bello,N.. Derecho ambiental internacional,Ed. Equinoccio, Ediciones USB, Caracas, 1997.

9.- Jih-Gaw, L., Cheng-Nan, C., Jer-Ren W. And Ying-Shih M.Enhancement of decomposition of 2-chlorophenol withultrasound/H2O2 process,Wat. Sci. Tech., vol 34,No. 9, pp41-48, 1.996.

10.- Kiss, A.. Survey of current developments in internationalenvironmental law, International Union for Conservation ofNature and Natural Resources, Geneve, pp 11, 1.976.

11.- Skoog, D. And West, D. . Fundamentals of analyticalchemistry. Ed. Holt, Rinehart and Winston, New York, pp767-769, 1.963

12.- Swern D., Organic peroxides, vol. 2, Wiley and Sons,Philadelphia, pp 270-271, 1971

.13.- United States Environmental Protection Agency, Methods

for chemical analysiso of water and wastewater, Washing-ton, methods 8040 and 8020, 1.996.

14.- United States, California Environmental Protection Agency:MTBE briefing paper, Sept 1997

15.- UnitedStates, Environmental ProtectionAgency: Report EPA/600/R-93/209, 1993.

16.- United States Bureau of Health Department of HumanServices, Bureau of Waste Management & RemediationDepartment of Environmental Protection, Maine GeologicalSurveyDepartment of Conservation. The presence ofMTBEand others gasoline compounds in Maine drinking water. Apleliminary report. October 13, 1.998.

17.- VogelsA.. Atext bookof cualitative and cuantitative inorganicsanalysis, 3rd edition, Longman, Londres, pp 295-296, 1.961.

18.- Walling, C. .Fentons reagent revisited. Acc. of ChemResearch, vol 8, pp 125-131, 1975.

AGRADECIMIENTOS

Los autores quieren agradecer a la Unidad deGestinAmbientaly al Laboratorio de Desechos Txicos de la Universidad SimnBolvar, por el apoyo financiero recibido para el desarrollo de estetrabajo.

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