Estudio de un sistema de tratamiento para la remoción de fenoles del efluente industrial de la refinería de Iquitos con carbón activado granular

Abstract

El presente estudio propone una alternativa para la remoción de fenoles, que sea efectiva, práctica y a la vez de bajo costo para las empresas. Para ello se plantea utilizar las propiedades de adsorción de compuestos orgánicos del carbón activado granular. Las propiedades adsorbentes del carbón activado, no solo están definidas por su estructura porosa (microporos, mesoporos, y macroporos) sino también por su naturaleza química. El carbón activado presenta en su estructura átomos de carbono con valencia insaturada, y otros grupos funcionales y componentes inorgánicos con un efecto importante en los procesos de adsorción. El trabajo a realizar consiste en hacer pruebas a escala laboratorio, para poder luego llevar los resultados a una escala real, y a una aplicación práctica. El objetivo es llevar la concentración de los fenoles en el efluente de la refinería Iquitos, hasta un valor que se encuentre por debajo de la concentración máxima permisible (0.5 mg/1 según el Decreto Supremo Nº 037-2008-PCM) Las pruebas básicamente consisten en alimentar muestras del efluente a una columna rellena de carbón activado de 25 cm de altura y 1.8 cm de diámetro, al comienzo de la prueba, la concentración de fenoles en la salida de la columna será menor que la concentración permisible; al cabo de un tiempo (t) la concentración del efluente alcanza el valor permisible (registramos el tiempo en el cual se alcanza este valor, t 1). Seguidamente, el agua que sale de la primera columna pasará a una segunda columna, de iguales características que la primera, (se registra el tiempo transcurrido al cual la salida del efluente de la segunda columna alcanza la concentración permisible, t2). De igual forma se procederá con una tercera columna (registrando t3). Se pretende establecer un sistema de 3 columnas consecutivas para el paso del efluente. Durante las pruebas el caudal del afluente (Q =0.8 ml/s) se mantendrá constante. En objeto de esta prueba es determinar los parámetros No, K, y Ho (parámetros que definen las características del carbón frente a los fenoles) y determinar la relación entre la altura de la zona de transferencia (Ho), la constante de velocidad (K), y la capacidad máxima de adsorción del carbón activado (No). Los valores de estos parámetros se emplearán en la ecuación desarrollada por Bohart y Adams, para determinar el tiempo de servicio del sistema de tratamiento, antes que alcance la concentración máxima permisible (CMP). Con los datos obtenidos en las pruebas de adsorción se realiza la representación gráfica entre la profundidad del lecho (H) versus el tiempo de operación (t), con el fin de obtener una relación lineal, según la ecuación de Bohart y Adams, para la determinación de los parámetros No, K, y Ho. Se espera que los resultados de este estudio permitan a la Refinería Iquitos de Petroperú-Operaciones Selva, implementar la unidad que mejore la calidad de los efluentes vertidos al cuerpo natural, dejando de emitir concentraciones de fenoles que superen los LMP. Asimismo, se confía en que los resultados puedan ser utilizados en otros procesos productivos.