Industria del petróleo: residuos industriales generados en una refinería

ÍNDICE

RESUMEN        2

I.        INTRODUCCIÓN        3

II.        OBJETIVOS        5

2.1.        Objetivo General        5

2.2.        Objetivos Específicos        5

III.        MARCO TEÓRICO        6

3.1.        Conceptos        6

3.1.1.        Refinería de petróleo:        6

3.1.1.1.        Concepto:        6

3.1.1.2.        Industria del petróleo: residuos industriales generados en una refinería        6

3.1.1.3.        Procedencia y destino de los residuos sólidos        7

3.1.1.4.        Tratamiento de los residuos        8

3.1.2.        Compuestos fenólicos        10

3.1.3.        Tratamiento con microorganismos:        10

3.1.4.        Biodegradación:        11

3.1.4.1.        Biodegradación de fenol        11

3.1.5.        Cinética del crecimiento bacteriano        12

3.1.6.        Ecuaciones de Monod y Haldane        12

3.1.6.1.        La ecuación de Monod        13

3.1.6.2.        La ecuación de Haldane        13

3.2.        Modelo matemático        14

3.3.        Modelo cinético        14

3.4.        Cinética de crecimiento        16

3.5          Sistema software        16

3.6     Aplicaciones        18

IV.        METODOLOGÍA        20

V.        RESULTADOS        22

5.1.        Modelos de simulación y validación        22

5.2.        Aplicación software        24

VI.        CONCLUSIONES        25

VII.        RECOMENDACIONES        25

VIII.        REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS        26

IX.        ANEXOS        30

RESUMEN

El presente trabajo consiste en la aplicación de un modelo matemático que trata de explicar el proceso de biodegradación del fenol en aguas residuales industriales de refinerías de petróleo. Este modelo matemático tiene el objetivo de describir el proceso de biodegradación del fenol de aguas residuales industriales de refinerías de petróleo. Ya que esto ayudará a determinar la permanencia del fenol y según ella la peligrosidad que puede tener en el medio ambiente para ver la mejor opción de remoción.

En el proceso del trabajo en la primera fase se evaluó las variables del determinado bio - proceso y a raíz de ello se utilizó un modelo matemático general que describe el proceso con respecto a las variables más importantes, también se utilizó la ecuación de Monod y Haldane para la cinética del crecimiento celular, los efectos de condiciones como pH, suministro de oxígeno y componentes inhibitorios del determinado proceso.

La aplicación del modelo matemático planteado y la ecuación cinética con ayuda de un software lograron describir las tendencias y el comportamiento de la biodegradación del fenol en las refinerías de petróleo.

1. INTRODUCCIÓN

El problema de la calidad del agua ha sido recurrente a lo largo de la historia, ya que su deterioro ha procedido en muchos casos de actividades antropogénicas. Así, los problemas actuales de contaminación ambiental por especies químicas tienen su origen mayoritario en el aumento de la descarga de residuos contaminantes y sustancias tóxicas generadas por la actividad industrial es actualmente, uno de los mayores problemas de contaminación ambiental. Entre los residuos contaminantes, las aguas residuales provenientes de los procesos de refinación de petróleo constituyen un grave problema de polución de los cuerpos de agua receptores. Esta agua, pueden contener, entre otros compuestos contaminantes, compuestos fenólicos, que por su toxicidad, generan graves problemas en los ecosistemas acuáticos. Es por ello que estas aguas tienen que ser tratadas antes de ser vertidas en los efluentes industriales. No obstante, el tratamiento de estos compuestos orgánicos implica, por lo general, tratamiento biológico, donde un grupo de microorganismos bajo condiciones ambientales adecuadas, es capaz de utilizar estos contaminantes como sustrato y eventualmente biodegradarlos de manera económica y eficaz. Sin embargo, el proceso de biodegradación del fenol en las aguas residuales de refinerías es un proceso bastante complejo, el cual puede ser considerado como un sistema que es afectado por muchas variables de proceso y condiciones ambientales, las cuales son generalmente inherentes al proceso de biodegradación.

Por lo tanto, el presente trabajo tuvo como objetivo general plantear y desarrollar un modelo matemático que describiera el proceso continuo de biodegradación de fenol que se lleva a cabo en la línea de tratamiento de las aguas residuales industriales, utilizando para ello las principales variables de operación.

En una primera fase, se realizó el planteamiento de un modelo matemático y la determinación de un modelo cinético general que consideraba el efecto de una serie de variables sobre la velocidad específica de crecimiento celular y velocidad de biodegradación de fenol. Dentro del planteamiento del modelo se determinaron los parámetros cinéticos ([pic 1], etc.), las condiciones operacionales y se evaluaron los efectos de algunos componentes inhibitorios presentes en las corrientes de agua de tratamiento.

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