La industria del petróleo genera grandes cantidades de residuos altamente peligrosos tanto para el medio ambiente como para la salud humana. Entre estos residuos, destacan principalmente los fangos de refinería, generados en grandes cantidades durante los procesos de refino de petróleo, así como durante el tratamiento de sus aguas residuales.

Investigadores del Grupo de Ingeniería Química y Ambiental (GIQA) de la URJC, dentro de la Red Madrileña de Tratamientos para la Reutilización de Aguas Residuales y Valorización de Fangos, han propuesto la caracterización exhaustiva de cada una de las fases que constituyen el fango de refinería (aceitosa, acuosa y sólida) determinando así sus propiedades fisicoquímicas, estableciendo con este análisis diferentes estrategias para su valorización.

Hasta ahora, ninguna de las tecnologías implantadas a nivel industrial es capaz de dar un uso o valorizar los fangos de refinería, pero con los tratamientos propuestos en el trabajo, publicado en la revista científica Journal of Environmental Management, no solo se reducirían los gastos económicos asociados a su tratamiento, sino que también se minimizaría su impacto medioambiental, obteniendo finalmente diferentes productos.

De esta forma, los investigadores señalan que “lo más destacable del trabajo es la realización por primera vez de una caracterización fraccional de los fangos de refinería que permite un mejor conocimiento de la composición del residuo, permitiendo establecer una estrategia de valorización de este subproducto”.

Cuatro estrategias de Economía Circular

Las estrategias actuales en refinería para tratar los fangos generados tienen como objetivo recuperar la fase aceitosa del fango, que puede ser recirculada al proceso de refino, así como, por otro lado, la gestión final del residuo remanente sin posibilidad de ninguna valorización.

Sin embargo, actualmente, las refinerías tienen un fuerte compromiso de reducción y valorización de residuos, vinculado al Plan de Acción de Economía Circular de la UE, dedicando grandes esfuerzos para gestionar este tipo de fangos, reduciendo su volumen y proponiendo alternativas que permitan reducir los problemas socioeconómicos y ambientales asociados con su tratamiento actual.

La primera estrategia planteada por el equipo de investigación de la URJC consiste en un pretratamiento del fango de refinería mediante un tratamiento térmico, como la hidrólisis térmica o la oxidación húmeda.

“El objetivo es solubilizar la materia orgánica, así como transformarla en compuestos más simples, para posteriormente realizarle un tratamiento biológico junto con el agua residual que se produce en refinería. Este efluente obtenido contaría con mayor contenido en carga orgánica y en nutrientes, mejorando el rendimiento del proceso biológico”, explican los investigadores.

Por su parte, la fase sólida y aceitosa podría tratarse siguiendo la segunda estrategia. Es decir, mediante procesos termoquímicos para finalmente obtener materiales carbonosos que podrían emplearse como catalizadores y/o adsorbentes. Obteniendo, en este caso, un claro ejemplo de Economía Circular en el que los residuos se integran de nuevo en el ciclo productivo.

La tercera estrategia propuesta consiste en aplicar, en primer lugar, los procesos de hidrólisis térmica u oxidación húmeda de la primera estrategia, con el fin de aumentar la biodegradabilidad del residuo, para luego obtener su valorización mediante un proceso de digestión anaerobia, con el propósito de producir biogás fácilmente transformable en energía eléctrica y/o térmica.

Finalmente, la cuarta estrategia, descrita en el trabajo publicado, se basa en la combinación de dos tratamientos biológicos: la fermentación y la digestión anaerobia. “Ambos tratamientos son capaces de degradar la materia orgánica contenida en los fangos mediante el empleo de microorganismos, con el objetivo de producir dos corrientes de gases valorizables como fuentes energéticas: biohidrógeno y biogás”, apuntan los científicos de la URJC.

Con todo ello, el equipo de investigación del Grupo de Ingeniería Química y Ambiental concluye que “la caracterización exhaustiva y estandarizada de las muestras de fango de refinería procedentes de diferentes fuentes es un factor clave para su valorización, ya que ésta depende fuertemente de su composición. El éxito de estas estrategias de valorización podría permitir un impacto económico positivo en el esquema de refino de la planta, alineándose además con los principios de la Economía Circular”.