Artículo Académico / Academic Paper
Recibido: 20-04-2025, Aprobado tras revisión: 04-07-2025
Forma sugerida de citación: Padilla, N.; Muñoz. M.; Morillo, G.; Rosero, M. (2025), “Electrocoagulación como Alternativa
Sostenible para el Tratamiento de Efluentes de Refinería: Aplicación en Refinería Esmeraldas”. Revista Técnica “energía”. No.
22, Issue I, Pp. 53-61.
ISSN On-line: 2602-8492 - ISSN Impreso: 1390-5074
Doi: https://doi.org/10.37116/revistaenergia.v21.n2.2025.706
© 2025 Autores Esta publicación está bajo una licencia internacional Creative Commons Reconocimiento –
No Comercial 4.0
Electrocoagulation as a Sustainable Alternative for the Treatment of Refinery
Effluents: Application in Esmeraldas Refinery
Electrocoagulación como Alternativa Sostenible para el Tratamiento de
Efluentes de Refinería: Aplicación en Refinería Esmeraldas
N.G. Padilla1
0000-0001-6694-5523
G.A. Morillo1,3
0009-0009-0703-2666
M.A. Muñoz3,4
0000-0003-0728-618X
M.V. Rosero2,3
0000-0003-4060-4397
1Empresa de Hidrocarburos del Ecuador EP Petroecuador
E-mail: Napoleon.Padilla@eppetroecuador.ec
2Facultad de Ingeniería Química, Universidad Central del Ecuador, Quito, Ecuador
E-mail: mvrosero@uce.edu.ec
3Grupo de Investigación en Ingeniería de Procesos Químicos, Biológicos y Físicos (GIIP), Universidad Central del
Ecuador, Quito, Ecuador
E-mail: fiq.giip@uce.edu.ec
4Departamento de Pirólisis y Polímeros, Universidad de Alicante, Alicante, España.
E-mail: mmb127@alu.ua.es
Abstract
The contamination of effluents generated by the oil
refining industry is a critical environmental problem,
due to the presence of hydrocarbons, phenols and
refractory organic matter that prevent their discharge
without treatment. This study evaluates the efficiency of
electrochemical treatment by electrocoagulation of the
process effluent from the Esmeraldas State Refinery
(REE), using aluminum and zinc electrodes. The
reduction of total petroleum hydrocarbons (TPH),
phenols and chemical oxygen demand (COD) was
analyzed in a laboratory-scale electrochemical cell
system under controlled conditions of pH, current
density and temperature. Average removal efficiencies
of 73.69 % for TPH, 57.54 % for phenols and 50.61 %
for COD were achieved, with a specific energy
consumption of 2.1 kWh/m³ for a volume of 4 liters per
60 minutes of treatment. The results indicate that
electrocoagulation is a viable technical alternative for
the treatment of oil wastewater and can contribute to
compliance with current Ecuadorian environmental
regulations. In addition, the study highlights the
influence of the initial composition of the effluent on the
efficiency of the process and raises the need for further
research to optimize operating performance under
acceptable conditions.
Resumen
La contaminación de los efluentes generados por la
industria de refinación de petróleo constituye un
problema ambiental crítico, debido a la presencia de
hidrocarburos, fenoles y materia orgánica refractaria
que impiden su vertido sin tratamiento. Este estudio
evalúa la eficiencia del tratamiento electroquímico
mediante electrocoagulación del efluente de proceso de
la Refinería Estatal Esmeraldas (REE), utilizando
electrodos de aluminio y zinc. Se analizó la reducción
de hidrocarburos totales de petróleo (TPH), fenoles y
demanda química de oxígeno (DQO) en un sistema de
celda electroquímica a escala de laboratorio, bajo
condiciones controladas de pH, densidad de corriente y
temperatura. Se alcanzaron eficiencias promedio de
remoción del 73,69 % para TPH, 57,54 % para fenoles
y 50,61 % para DQO, con un consumo energético
específico de 2,1 kWh/m³ para un volumen de 4 litros
por 60 minutos de tratamiento. Los resultados indican
que la electrocoagulación es una alternativa técnica
viable para el tratamiento de aguas residuales petroleras,
y puede contribuir al cumplimiento de la normativa
ambiental ecuatoriana vigente. Además, el estudio
destaca la influencia de la composición inicial del
efluente en la eficiencia del proceso y plantea la
necesidad de investigaciones adicionales para optimizar
el desempeño operativo en condiciones aceptables.
Index terms— Electrocoagulation, Effluent Treatment,
Total Hydrocarbons, Phenols, Chemical Oxygen
Demand, Refinery Effluents.
Palabras clave— Electrocoagulación, Tratamiento de
Efluentes, Hidrocarburos Totales, Fenoles, Demanda
Química de Oxígeno, Efluentes de Refinería.
53
Edición No. 22, Issue I, Julio 2025
1. INTRODUCCIÓN
La refinación de petróleo desempeña un papel
fundamental en el abastecimiento energético global y en
el desarrollo económico de los países productores. Sin
embargo, esta actividad industrial genera efluentes
líquidos de alta complejidad, caracterizados por la
presencia de hidrocarburos totales de petróleo (TPH),
compuestos fenólicos, materia orgánica recalcitrante,
metales pesados y sólidos suspendidos [1] [2] [3]. Estos
residuos representan un riesgo significativo para los
ecosistemas acuáticos y terrestres si no son tratados
adecuadamente; además de, incrementar los costos de
operación y mantenimiento de las instalaciones
industriales [4] [5]. En Ecuador, el cumplimiento de la
normativa ambiental vigente, específicamente el
Reglamento Ambiental para Actividades
Hidrocarburíferas (Decreto Ejecutivo 1215) [6], obliga a
implementar tecnologías de tratamiento que garanticen la
calidad de los efluentes vertidos a cuerpos de agua dulce.
Diversas tecnologías de tratamiento, tales como la
coagulación química, la adsorción, la oxidación avanzada
y los procesos biológicos, han sido aplicadas para el
tratamiento de efluentes de refinerías. No obstante, estas
tecnologías presentan limitaciones como elevados costos
de operación, generación de subproductos secundarios y
eficiencia limitada frente a contaminantes persistentes [7]
[8].
En los últimos años, los procesos electroquímicos, y
en particular la electrocoagulación (EC), han ganado
atención como alternativas prometedoras [9] [10] [11].
Este método se basa en la generación in situ de
coagulantes metálicos a través de la oxidación
electrolítica de electrodos de hierro o aluminio [12] [13],
permitiendo la remoción simultánea de contaminantes
orgánicos e inorgánicos sin necesidad de aditivos
químicos externos. Las reacciones involucradas generan
hidróxidos metálicos [14] y especies oxidantes que
favorecen la coagulación, adsorción y flotación de
contaminantes [13], [16]. Estos mecanismos son
influenciados por parámetros operativos como la
densidad de corriente, el pH inicial y la configuración del
reactor. El mecanismo de la electrocoagulación se basa
en las siguientes reacciones principales:
󰇛󰇜 (1)
 󰇛󰇜 (2)
󰇛󰇜    (3)
    (4)
La reacción de oxidación indirecta anódica produce [15]:
    (5)

(6)
Estas reacciones permiten la generación de
hidróxidos metálicos activos y de especies oxidantes,
promoviendo la coagulación, adsorción y flotación de
contaminantes [12] [13] [16]. Sin embargo, la eficiencia
de la electrocoagulación depende de múltiples factores
operativos como la densidad de corriente, el pH inicial,
el diseño del reactor y la naturaleza de los electrodos [15]
[17] [18]. Persisten desafíos técnicos relacionados con la
optimización de estos parámetros en condiciones reales
de operación [19] [20] [21], especialmente en efluentes
complejos como los de refinería.
Para asegurar la protección de los recursos hídricos y
cumplir con los compromisos ambientales nacionales, el
Estado ecuatoriano, a través del Reglamento Ambiental
para Actividades Hidrocarburíferas (Decreto Ejecutivo
1215), establece que toda descarga de origen doméstico
o industrial al sistema de alcantarillado o directamente a
cuerpos de agua dulce debe cumplir, como mínimo, con
los valores límites señalados en la Tabla 10 del
mencionado reglamento [6]. En el presente estudio, se
consideraron los parámetros críticos definidos en dicha
normativa para evaluar la calidad del efluente tratado,
cuyos límites permisibles se resumen en la Tabla 1.
Tabla 1: Límites de descarga a un cuerpo de agua dulce [6].
Parámetros
Unidad
Límite
máximo
permisible
Conductividad
-
2500
Potencial de
hidrógeno
-
5-9
Sólidos Totales
ppm
1600
Compuestos fenólicos
ppm
0.2
Hidrocarburos
Totales de Petróleo
(TPH)
ppm
20,0
Metales pesados
ppm
0.5
Nitrógeno amoniacal
ppm
30
Demanda Química
de Oxígeno (DQO)
ppm
120
En este contexto, la propuesta del presente estudio
consiste en evaluar la aplicación de un sistema de
electrocoagulación utilizando electrodos de aluminio y
acero galvanizado como portador de zinc, para el
tratamiento del lazo de reciclaje de aguas residuales de la
Refinería Estatal Esmeraldas (REE), operada por EP
Petroecuador. Se busca determinar la eficiencia de
remoción de TPH, compuestos fenólicos y DQO, bajo
condiciones de operación controladas y compararlas con
los límites establecidos en la normativa ecuatoriana.
54
Padilla et al. / Electrocoagulación como Alternativa Sostenible para el Tratamiento de Efluentes de Refinería Esmeraldas
2. METODOLOGÍA EXPERIMENTAL
El estudio experimental se llevó a cabo utilizando 12
muestras de agua recolectadas entre abril y mayo de 2024
en la unidad de tratamiento de efluentes de la REE. La
toma de muestras se realizó conforme al procedimiento
interno, basado en la norma NTE INEN 2169:2013 para
aguas residuales industriales, garantizando condiciones
de representatividad y estabilidad fisicoquímica
adecuadas para su análisis y tratamiento EC posterior. El
diagrama general del proceso seguido se presenta en la
Figura 1.
Figura 1: Diagrama de flujo del proceso
2.1 Medición de parámetros de calidad del agua
La medición de los parámetros de calidad del agua se
realizó tanto en el efluente crudo de entrada como en el
efluente tratado de salida, evaluando los indicadores de
pH, hidrocarburos totales de petróleo (TPH), compuestos
fenólicos y demanda química de oxígeno (DQO).
Durante el período de estudio se llevaron a cabo doce
(12) campañas de muestreo, en cada una de las cuales se
analizaron los cuatro parámetros mencionados. El pH fue
determinado utilizando el método SM 4500H+B
mediante un medidor E2-040 modelo HQ11D, con un
rango de medición de 4 a 10 unidades de pH y una
precisión de ±0,10 pH. La concentración de TPH se
cuantificó aplicando el método SM 5520-F y ASTM
D8193, utilizando el equipo TPH E3–050 (modelo
ERACHECK ECO-01). La determinación de
compuestos fenólicos se efectuó mediante
espectrofotometría UV-Vis en un espectrofotómetro
Thermo Genesys 10S E3–017, en un rango espectral de
190–1100 nm y una velocidad de escaneo de hasta 1000
nm·min⁻¹, conforme al método ASTM D1783.
Finalmente, la DQO fue medida empleando el equipo
portátil HACH DR900 E3–038, bajo el método SM
5220B, con un rango de medición de 5 a 500 mg·L⁻¹ y
una precisión del ±4,6%.
2.2 Proceso de electrocoagulación de efluentes de
refinerías de petróleo
El tratamiento de electrocoagulación de las muestras
se llevó a cabo en un reactor de vidrio de dimensiones
20×15×25 cm y un volumen efectivo de 7,5 litros. El
sistema de electrocoagulación está compuesto por seis
electrodos dispuestos en placas paralelas (tres ánodos de
aluminio y tres cátodos de acero galvanizado), con
dimensiones individuales de 4×9×0,03 cm y un área
activa combinada de 32,4 cm².
El reactor (Figura 2) fue alimentado por una fuente de
corriente continua ajustable modelo KA3005D, con
rango ajustable de 0–30 V y 0–5 A, precisión de salida
de voltaje ±0,01 V y control digital de corriente. Se
operando en el rango de 4500 a 6700 mA, lo que
corresponde a una densidad de corriente aproximada de
138 mA·cm⁻². Cada ensayo experimental se realizó
tratando 4 litros de efluente contaminado; las condiciones
de operación de temperatura de 26 °C y 60 minutos
fueron seleccionadas con base en estudios previos [22]
[23].
Durante el proceso se monitoreó la formación de
flóculos y la evolución de los parámetros de calidad del
agua. Al concluir el tiempo de tratamiento, se apagó la
fuente de corriente y se permitió la sedimentación
gravitacional de los flóculos. Posteriormente, el agua
residual tratada y los lodos (tanto superficiales como de
fondo) fueron separados mediante filtración.
Figura 2: Representación esquemática del montaje del reactor
electroquímico
2.3 Proceso de filtración de efluentes de agua
tratada mediante electrocoagulación
El agua tratada mediante electrocoagulación fue
sometida a un proceso de filtración complementaria con
el objetivo de garantizar la remoción de partículas
residuales. El sistema de filtración constó de tres etapas
consecutivas: una primera filtración gruesa mediante
papel filtro de celulosa con porosidad de 10 micras;
seguida de una etapa de adsorción mediante 25 gramos
de carbón activado (tamaño de partícula entre 0,8 y 1,2
mm); y finalmente una filtración por gravedad usando 30
gramos de arena silícea lavada, con granulometría
controlada entre 1,5 y 2,0 mm.
En cada ciclo de filtración se procesaron 3,8 litros de
agua tratada. Posteriormente, se realizaron mediciones de
55
Edición No. 22, Issue I, Julio 2025
pH, hidrocarburos totales de petróleo (TPH), compuestos
fenólicos y demanda química de oxígeno (DQO) en el
agua filtrada, con el fin de verificar la calidad final del
efluente tratado.
2.4 Cálculo del consumo energético
El consumo energético específico (E, en kWh/m³) un
volumen tratado de 4 litros, aplicando una corriente
continua de 0,7 A y un voltaje de 12 V durante un tiempo
de 60 minutos. Fue determinado utilizando las siguientes
expresiones:
(7)
(8)

 (9)
Donde: P es la potencia eléctrica; I es la corriente en
amperios (A); V es el voltaje en voltios (V); E es la
energía consumida en kWh y t es el tiempo en horas (h)
y Volumen en metros cúbicos (m³).
3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
La caracterización inicial de los efluentes crudos de
la Refinería de Esmeraldas se presenta en la Tabla 2. Los
valores obtenidos para pH, hidrocarburos totales de
petróleo (TPH), fenoles y demanda química de oxígeno
(DQO) son consistentes con los reportados en otros
estudios relacionados [22] [23].
Tabla 2: Caracterización de las muestras crudas de efluentes
recolectadas en la Refinería Estatal Esmeraldas
Muestra
pH
Hidrocarburos
totales
(TPH)
Fenoles
(mgL-1)
DQO
(mgL-1)
1
6,93
27,6
70,5
350
2
7,71
12,6
85,5
332
3
7,9
19,6
95,7
424
4
7,69
14,8
104,4
401
5
7,33
20,8
70,54
624
6
7,5
25,4
59,31
331
7
7,8
24,8
62,34
451
8
7,4
24,1
86,5
440
9
7,36
24,1
86,5
440
10
7,20
49,8
43,68
408
11
7,50
33,2
38,9
213
12
7,20
25,1
21,4
187
Los resultados indican que las concentraciones de
TPH, fenoles y DQO exceden los límites establecidos por
la normativa ecuatoriana (Tabla 10, Anexo 1 del Decreto
1215 [6]), la cual establece valores máximos permisibles
de 10 mg/L para TPH, 0,1 mg/L para fenoles y una
remoción mínima del 78 % de DQO para efluentes de
refinerías [24] [25]. Esto muestra la necesidad de buscar
tratamientos eficaces para la remoción de estos
contaminantes.
La electrocoagulación se ha planteado como una
alternativa viable para la remoción de materia orgánica,
metales pesados y otros contaminantes en aguas
residuales industriales [26] [27] [28]. En este estudio, se
empleó un reactor electroquímico con ánodos de
aluminio y cátodos de acero galvanizado (zinc).
Figura 3: Representación esquemática de los procesos
electroquímicos de oxidación y reducción en un sistema de
electrocoagulación utilizando electrodos metálicos
La disolución anódica y catódica durante la
electrocoagulación (Figura 3) sigue las siguientes
reacciones:
Anodización del aluminio:
  
(10)
Reducción del agua en el cátodo:
 

(11)
Oxidación del zinc:
  
(12)
Formación de flóculos de hidróxido de zinc:
 󰇛󰇜 (13)
La Figura 4 muestra el desgaste observado en los
electrodos tras el proceso de electrocoagulación: los
electrodos de aluminio presentan evidentes signos de
oxidación, liberando Al³⁺ que favorece la formación de
flóculos de Al(OH)₃, mientras que los electrodos de zinc
exhiben depósitos de materia orgánica e hidrocarburos.
56
Padilla et al. / Electrocoagulación como Alternativa Sostenible para el Tratamiento de Efluentes de Refinería Esmeraldas
Figura 4: Cambios en los electrodos metálicos después del
proceso de electrocoagulación: (a) Electrodos de aluminio
mostrando desgaste superficial debido a la liberación de
iones Al³⁺; (b) Electrodos de zinc recubiertos con depósitos
de hidrocarburos provenientes del efluente tratado
3.1 Reducción de hidrocarburos totales de
petróleo (TPH)
La Figura 5, muestra los perfiles de concentración de
TPH antes y después de 60 minutos de tratamiento.
Inicialmente, las concentraciones de TPH variaron entre
12,6 y 49,8 mg/L. Tras la electrocoagulación, los valores
se redujeron a un rango de 0 a 14,8 mgL-1, con una
eficiencia promedio de remoción del 73,69 %. Las
muestras 1, 10, 11 y 12 mostraron las reducciones más
drásticas, con niveles cercanos a cero.
Como se presentó en las ecuaciones 7 y 9 la
electrocoagulación implica la conversión de Al3+ en
Al(OH)3 en el ánodo y la conversión de Zn2+ en Zn(OH)2
en el cátodo, los iones Al3+ reaccionan con el fenol para
formar compuestos organometálicos. [29]
La eliminación de TPH se atribuye a la generación de
hidróxidos metálicos que favorecen la adsorción y
coagulación de hidrocarburos, dada su naturaleza
hidrofóbica [30] [31] [32] [33].
Figura 5: Comparación del perfil de degradación de THP
antes y después del proceso de electrocoagulación por 60
minutos
Comparativamente, otros estudios como los de Pérez
y colaboradores reportan remociones de hasta 98 % tras
30 días de tratamiento combinado electroquímico-
biológico, mientras que procesos puramente biológicos,
como el de Chang y colaboradores, lograron solo un 55
% de remoción en 60 días [34] [35]. Estos resultados
destacan la superioridad de la electrocoagulación en
términos de eficiencia y rapidez.
3.2 Reducción de fenoles
La Figura 6 muestra la reducción de fenoles tras 60
minutos de tratamiento. Las concentraciones iniciales,
entre 21,4 y 104,4 mg/L, disminuyeron a valores entre
4,99 y 52,2 mg/L, logrando una eficiencia promedio de
remoción del 57,54 %. Esta eficiencia, inferior a la
obtenida para TPH, se explica por la mayor polaridad y
solubilidad de los fenoles en agua.
La variabilidad en los resultados sugiere que factores
como la concentración inicial de fenoles y la presencia de
otros contaminantes pueden influir en la efectividad del
proceso. También, autores como Abdelwahab utilizó un
recipiente rectangular de plexiglás de dimensiones (25
cm × 25 cm × 30 cm) como celda electroquímica de un
baño de agua termostático para controlar la temperatura,
los experimentos se llevaron a cabo a un pH 7 para una
concentración inicial de fenol de 50 mg L-1 en presencia
de 2 g L-1 de NaCl, la densidades de corriente fueron de
6,4; 12,9; 19,3 y 23,6 mA cm-2, alcanzando un porcentaje
de remoción de 84, 88, 95 y 97% respectivamente
durante dos (2) horas de tratamiento. Donde se concluyó
que la electrocoagulación con electrodos de aluminio
eliminaba el 97% del fenol de las aguas residuales de las
refinerías de petróleo [36], este valor es superior al
obtenido en nuestro estudio debido a que el tiempo de
exposición es mayor.
Figura 6: Comparación del perfil de degradación de
fenoles antes y después del proceso de electrocoagulación
por 60 minutos
La remoción de fenoles ocurre mediante la formación
de complejos organometálicos entre Al³⁺ y fenoles [29]
[37] [38] [39]. Esto se atribuye al hecho de que a
57
Edición No. 22, Issue I, Julio 2025
densidades de corriente altas y tiempos de exposición
prolongados la disolución del electrodo anódico aumenta
de acuerdo con la ley de Faraday, los hidróxidos de
aluminio resultantes producen más lodos con la
consiguiente eliminación significativa de fenol debido a
la coagulación de barrido [40] [41] [42].
3.3 Reducción de Demanda Química de Oxígeno
(DQO)
La Fig. 7 presenta los resultados para la DQO. Las
concentraciones iniciales variaron entre 187 y 624 mgL-
1, reduciéndose a un rango de 60 a 434 mgL-1 después del
tratamiento, con una eficiencia promedio de remoción del
50,61 %, la más baja entre los parámetros evaluados.
Figura 7: Comparación del perfil de degradación de DQO
antes y después del proceso de electrocoagulación por 60
minutos
La eliminación de DQO se produce por la formación
de flóculos de Al(OH)₃, los cuales aglomeran y
sedimentan materia orgánica [43] [44] [45]. Aunque
efectiva, la reducción moderada de DQO indica que
puede ser necesario complementar la electrocoagulación
con procesos adicionales, como coagulación química o
filtración multilecho. Comparativamente, El-Naas en su
trabajo del 2009 reportó una remoción de 98,9 % de DQO
utilizando electrodos de aluminio frente al 85,6 %
alcanzado con acero inoxidable [46].
3.4 Consumo energético
El tratamiento de 4 litros de efluente bajo las condiciones
evaluadas resultó en un consumo energético específico
de 2,1 kWh/m³. Este valor es significativamente menor al
reportado por Butler (5,768 kWh/m³) [20], indicando una
mayor eficiencia energética atribuible al uso de corriente
moderada y tiempo de tratamiento optimizado. Otros
estudios, como el de Saeedi Pikaar en el 2011, también
han reportado mejoras en la remoción de contaminantes
mediante el uso de electrodos de óxidos metálicos mixtos
[47] [48], aunque se enfatiza la importancia de evaluar la
estabilidad a largo plazo de los electrodos [49].
Finalmente, bajo condiciones optimizadas, Jawad y
colaboradores en 2019 lograron eliminaciones de hasta
100 % de DQO y 99,12 % de fenoles utilizando
electrodos de grafito, aunque a un mayor consumo
energético (59,9 kWh/kg) [50].
4. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
El proceso de electrocoagulación utilizando ánodos
de aluminio y un cátodo de zinc demostró ser efectivo
para la remoción de contaminantes en los efluentes de la
Refinería de Esmeraldas (REE). Se obtuvo una eficiencia
promedio de reducción del 73,69 % para hidrocarburos
totales de petróleo (TPH); 57,54 % para fenoles y 50,61
% para la demanda química de oxígeno (DQO), bajo
condiciones de operación de pH cercano a 7,46, densidad
de corriente de 138 mA/cm² y un tiempo de tratamiento
de 60 minutos, con un consumo energético específico de
2,1 kWhm-3.
Comparado con tratamientos convencionales, como
la biodegradación o biofiltración, que requieren tiempos
prolongados (30 a 60 días) y presentan eficiencias de
remoción de TPH en el rango de 55 – 68 %, la
electrocoagulación mostró un desempeño superior en
tiempos significativamente más cortos. Sin embargo, al
contrastarlo con estudios optimizados de
electrocoagulación que alcanzan remociones mayores al
90 % bajo densidades de corriente elevadas y mayores
tiempos de operación, se evidencia que las condiciones
de operación evaluadas en este estudio aún tienen margen
de mejora como la modificación de pH en la celda
electroquímica.
La variabilidad en la eficiencia de remoción
observada entre las diferentes muestras refleja la
influencia crítica de la composición inicial del efluente
relacionada directamente con la variabilidad de
condiciones operativas del proceso de refinería. Esto
señala la necesidad de estudios adicionales de
homogenización de parámetros en el efluente. Lo que
llevará a una mejor estandarización de parámetros de la
celda electroquímica como pH, intensidad de corriente,
disposición de electrodos y tiempo de tratamiento, así
como el análisis de la estabilidad y desgaste de los
electrodos a largo plazo.
El sistema estudiado demostró una adecuada
eficiencia energética comparada con otros reportes de la
bibliografía, lo que respalda su potencial para
aplicaciones industriales. No obstante, aspectos como la
gestión de los lodos generados, la durabilidad de los
materiales electrodos y la eficiencia del tratamiento en
condiciones de operación continua deben ser abordados
en investigaciones futuras para garantizar la
sostenibilidad y escalabilidad del proceso.
5. AGRADECIMIENTOS
Se agradece a la Empresa Pública de Hidrocarburos del
Ecuador EP Petroecuador y al Grupo de Investigación en
58
Padilla et al. / Electrocoagulación como Alternativa Sostenible para el Tratamiento de Efluentes de Refinería Esmeraldas
Ingeniería de Procesos (GIIP) de la Facultad de
Ingeniería Química de la UCE.
6. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
[1]
J. Wang, M. G. Smit, Y. Verhaegen, T. M. Nolte,
A. D. Redman, A. J. Hendriks y M. Hjort,
«Petroleum refinery effluent contribution to
chemical mixture toxic pressure,» Chemosphere,
vol. 311, p. 137127, 2023.
[2]
World Bank Group, «Guías sobre medio ambiente,
salud y seguridad para la refinación del petróleo,»
Corporación Financiera Internacional, 2007.
[3]
B. M. E. Canchingre, Q. G. Mosquera, P. M.
Morales y R. V. Galán, «La gestión de los residuos
líquidos empresariales de la refinería estatal
esmeraldas, república del ecuador,» CIGET, nº 3,
pp. 42-56, 2016.
[4]
J. Wang, L. S. Lautz, T. M. P. L. Nolte, K. R.
Koopman, R. S. Leuven y A. J. Hendriks,
«Towards a systematic method for assessing the
impact of chemical pollution on ecosystem
services of water systems,» Journal of
Environmental Management, vol. 281, p. 111873,
2021.
[5]
L. Posthuma, M. C. Zijp, D. De Zwart, D. Van de
Meent, L. Globevnik, M. Koprivsek, A. Focks, J.
Van Gils y S. Birk, «Chemical pollution imposes
limitations to the ecological status of European
surface waters,» Scientific Report, vol. 10, p.
14825, 2020.
[6]
Ministerio del Ambiente, Agua, y Transición
Ecológica , Anexo 1 Decreto Ejecutivo 1215:
REVISION DEL ANEXO 1 DEL LIBRO VI DEL
TEXTO UNIFICADO DE LEGISLACION
SECUNDARIA DEL MINISTERIO, Quito
ecuador : GOB-EC, 2010.
[7]
C. DAMIAN, «Environmental pollution in the
petroleum refining industry,» Ovidius University
Annals of Chemistry, vol. 24, nº 2, pp. 109-114,
2013.
[8]
S. Shailja y Shikha, «Treatment and Recycling of
Wastewater from Oil Refinery/Petroleum
Industry,» Advances in Biological Treatment of
Industrial Waste Water and their Recycling for a
Sustainable Future, p. 303–332, 2018.
[9]
X. Li, «Development in electrochemical
technology for environmental wastewater
treatment,» International Journal of
Electrochemical Science, vol. 17, nº 12, p.
2212110, 2022.
[10]
C. A. Martínez-Huitle, «Environment-Friendly
Electrochemical Processes,» Materials, vol. 14, nº
6, p. 1548, 2021.
[11]
H. E.-N. S. A.-Z. A. A.-L. Muftah, «Treatment of
Petroleum Refinery Wastewater by Continuous
Electrocoagulation,» International Journal of
Engineering Research & Technology, vol. 2, nº 10,
pp. 2144- 2150, 2013.
[12]
M. P. &. P. P. D. &. S. M. Kumar y col.,
Electrocoagulation Based Treatment of Water and
Wastewater Overview and Applications, Elsevier,
2024.
[13]
Y.-J. &. H. C.-Y. &. L. S.-L. Liu y col., «Direct
and indirect electrochemical oxidation of amine-
containing pharmaceuticals using graphite
electrodes,» Hazardous Materials, vol. 366, nº 15,
pp. 592-605, 2019.
[14]
C. Comninellis, «Electrocatalysis in the
electrochemical conversion/combustion of organic
pollutants for waste water treatment,»
Electrochimica Acta, vol. 39, nº 11-12, pp. 1857-
1862, 1994.
[15]
J. S. Al-Marri, A. B. Abouedwan, M. I. Ahmad y
N. Bensalah, «Electrocoagulation using aluminum
electrodes as a sustainable and economic method
for the removal of kinetic hydrate inhibitor
(polyvinyl pyrrolidone) from produced
wastewaters,» Frontiers, vol. 23, p. 1305347,
2023.
[16]
C. A. Martínez-Huitle y M. Panizza,
«Electrochemical oxidation of organic pollutants
for wastewater treatment,» Current Opinion in
Electrochemistry, vol. 11, pp. 62-71, 2018.
[17]
D. E. B. Million, «Studies on electrode
combination for COD removal from domestic
wastewater using electrocoagulation,» Heliyon,
vol. 7, nº 12, p. e08614., 2021.
[18]
A. Kadier, Z. Al-Qodah, G. Kurtoglu, D. Song, J.
Peralta, J. Ying, C. Phalakornkule, M. Bajpai, M.
Noorzalila, V. Gilhotra, M. Ebba, Q. Ma y C.
Chiedoz, «A state-of-the-art review on
electrocoagulation (EC): An efficient, emerging,
and green technology for oil elimination from oil
and gas industrial wastewater streams,» Case
Studies in Chemical and Environmental
Engineering, vol. 6, p. 100274, 2022.
[19]
A. A. Moneer, W. M. Thabet, M. Khedawy, M. M.
El-Sadaawy y N. A. Shaaban, «Electrocoagulation
process for oily wastewater treatment and
optimization using response surface
methodology,» Environmental Science and
Technology, p. 13859–13872, 2023.
[20]
E. Butler, Y.-. H. R. Tse, L. Y. Yu, M. Suleiman y
A. Ahmad, «Electrocoagulation in Wastewater
Treatment,» Water, vol. 3, nº 2, pp. 495-525, 2011.
[21]
C. C. Almeida, P. R. F. d. Costa, M. J. d. M. Melo,
E. V. d. Santos y C. A. Alberto, «Application of
Electrochemical Technology for Water Treatment
of Brazilian Industry Effluents,» de la Sociedad
Química de Mexico, vol. 58, nº 3, pp. 276-286,
2014.
59
Edición No. 22, Issue I, Julio 2025
[22]
S. Ye y N. Li, «Comparison of Electrochemical
Treatment of Petroleum Refinery Effluents Using
Electrooxidation, Electrocoagulation and
Electrophenton Process.,»
ELECTROCHEMICAL SCIENCE, vol. 11, nº 7,
p. 6173 – 6182, 2016.
[23]
L. S. Perez, O. M. Rodriguez, S. Reyna, J. L.
Sánchez-Salas, J. D. Lozada, M. A. Quiroz y E. R.
Bandala, «Oil refinery wastewater treatment using
coupled electrocoagulation and fixed film
biological processes,» Physics and Chemistry of
the Earth, vol. 91, pp. 53 - 60, 2016.
[24]
Presidencia de la Republica del Ecuador,
«REVISIÓN Y ACTUALIZACIÓN DE LA
NORMA DE CALIDAD AMBIENTAL,»
Ecuador, 2017.
[25]
P. R. G. Sánchez y G. K. J. García,
«WASTEWATER TREATMENT OF
INDUSTRIAL LOADS WITH ADVANCED
OXIDATION IN CONVENTIONAL
SYSTEMS,» La Granja, vol. 27, nº 1, pp. 101-109,
2018.
[26]
T. Ahmed, H. B. M. Rahman, M. H. Khan, A.
Ahsan, N. Islam, M. El-Sergany, M.
Shafiquzzaman, M. Imteaz y N. Al-Ansari,
«Evaluation of the impacts of seawater integration
to electrocoagulation for the removal of pollutants
from textile wastewater,» Environmental Sciences
Europe, vol. 36, nº 77, 2024.
[27]
S. M. Didar-Ul Islam, «Electrocoagulation (EC)
technology for wastewater treatment and
pollutants removal,» Sustainable Water Resources
Management, vol. 5, pp. 359–380,, 2019.
[28]
P. B. Bhagawati, F. Y. AlJaberi, S. A. Ahmed, A.
Kadier, H. H. Alwan, S. K. Ajjam, C. B.
Shivayogimath y B. R. Babu, «Electrocoagulation
Technology for Wastewater Treatment:
Mechanism and Applications,» Advanced
Oxidation Processes in Dye-Containing
Wastewater, p. 305–318, 2022.
[29]
R. Alam, M. Sheob, B. Saeed, K. S. Ullah, M.
Shirinkar, Z. Frontistis, F. Basheer y I. H. Farooqi,
«Use of Electrocoagulation for Treatment of
Pharmaceutical Compounds in Water/Wastewater:
A Review Exploring Opportunities and
Challenges,» Water, vol. 13, nº 15, p. 2105, 2021.
[30]
E. Mohamed y R. Nassef, «Coagulation: The metal
ions react with the hydrocarbons, neutralizing their
charge and causing them to aggregate into larger
particles. This process is known as coagulation,»
Petroleum and Gas Engineering, vol. 5, nº 3, p.
Mohamed, 2014.
[31]
J. Craggs y R. Park, «Electrocoagulation for cost-
effective wastewater treatment,» National Institute
of Water and Atmospheric Research, nº 1-23,
2019.
[32]
N. Drouiche, S. Aoudj, M. Hecini, N. Ghaffour, H.
Lounici y N. Mameri, «Study on the treatment of
photovoltaic wastewater using electrocoagulation:
Fluoride removal with aluminium electrodes—
Characteristics of products,» Hazardous Materials,
vol. 169, pp. 65-69, 2009.
[33]
R. Muttaqin, R. Ratnawati, S. Slamet y col.,
«Batch electrocoagulation system using aluminum
and stainless steel 316 plates for hospital
wastewater treatment,» International
Bioprocessing Association Subject Conference,
vol. 963, p. 012056, 2022.
[34]
W. Chang, L. Whyte y S. Ghoshal, «Comparison
of the effects of variable site temperatures and
constant incubation temperatures on the
biodegradation of petroleum hydrocarbons in
pilot-scale experiments with field-aged
contaminated soils from a cold regions site,»
Chemosphere, vol. 82, nº 6, pp. 872-878, 2011.
[35]
E. Zamudio-Pére, E. R. Bandala, L. C. Fernandez
y L. G. Torres, «Surfactant Enhanced Washing of
Soil Contaminated with Petroleum Hydrocarbons
and Treatment of Produced Wastewaters Using a
Biofilter,» Enviromental Treatment Techniques,
vol. 1, nº 2, pp. 110-116, 2013.
[36]
O. Abdelwahab, N. K. Amin y E.-S. Z. El-
Ashtoukhy, «Electrochemical removal of phenol
from oil refinery wastewater,» Hazardous
Materials, vol. 163, nº 2-3, pp. 711-6, 2009.
[37]
M. A. Sadik, «A Review of Promising
Electrocoagulation Technology for the Treatment
of Wastewater,» Advances in Chemical
Engineering and Science, vol. 9, pp. 109-126,
2019.
[38]
V. M. Crespo, QUÍMICA ORGANOMETÁLICA,
Barcelona: Universidad de Barcelona, 2023.
[39]
T. Priya, B. K. Mishra y P. M. N. Vara, «Physico-
chemical techniques for the removal of
disinfection by-products precursors from water,»
de Disinfection By-products in Drinking Water,
Butterworth Heinemann, 2020, pp. 23-58.
[40]
G. Zhen-Ren, G. Zhang, J. Fang y X. Dou,
«Enhanced chromium recovery from tanning
wastewate,» Journal of Cleaner Production, vol.
14, nº 1, pp. 75-79, 2006.
[41]
A. Golder, A. Samanta y S. Ray, «Removal of
trivalent chromium by electrocoagulation,»
Separation and Purification Technology, vol. 53,
nº 1, pp. 33-41, 2007.
[42]
H. M. Mateus, J. Barba-Ortega y M. Rincón-Joya,
«Comportamiento en la curva de la corriente
eléctrica cambiando el área de anodizado,»
Respuestas, vol. 25, nº 2, pp. 117-124, 2020.
[43]
M. C. Area, S. A. Ojeda, O. M. Barboza, D. I.
Bengoechea y F. E. Felissia, «Tratamientos
aplicables para la reducción de la DQO
60
Padilla et al. / Electrocoagulación como Alternativa Sostenible para el Tratamiento de Efluentes de Refinería Esmeraldas
recalcitrantede efluentes de pulpados
quimimecánicos y semiquímicos(revisión),»
Revista de Ciencia y Tecnología, vol. 13, 2010.
[44]
M. Ebba, P. Asaithambi y E. Alemayehu,
«Development of electrocoagulation process for
wastewater treatment: optimization by response
surface methodology,» Heliyon, vol. 8, nº 5, p.
e09383., 2020.
[45]
R. M. A. López, O. O. P. Castellanos, R. F. Lango,
C. M. C. Castañeda, M. J. Montoya, V. C. A. Sosa,
M. B. Ortiz y col, «Advanced Oxidation as an
Alternative Treatment for Wastewater. A
Review,» Enfoque, vol. 12, nº 4, pp. 76-87, 2020.
[46]
M. H. El-Naas, S. Al-Zuhair, A. Al-Lobaney y S.
Makhlouf, «Assessment of electrocoagulation for
the treatment of petroleum refinery wastewater,»
Environ Manage, vol. 91, nº 1, pp. 180-185, 2009.
[47]
M. Saeedi y A. Khalvati-Fahlyani, «Treatment of
Oily Wastewater of a Gas Refinery by
Electrocoagulation Using Aluminum Electrodes,»
Water Enviromental Federation, vol. 83, nº 2, pp.
256-264, 2011.
[48]
I. Pikaar, R. A. Rozendal, Z. Yuan, J. Keller y K.
Rabaey, «Electrochemical sulfide oxidation from
domestic wastewater using mixed metal-coated
titanium electrodes.,» Water Research, vol. 45, nº
17, pp. 5381-5388, 2011.
[49]
R. Souza y L. Ruotolo, «Electrochemical treatment
of oil refinery effluent using boron-doped diamond
anodes,» Environmental Chemical Engineering,
vol. 1, nº 3, pp. 544-551, 2013.
[50]
S. S. Jawada y A. H. Abbar, «Treatment of
petroleum refinery wastewater by
electrochemical,» Al-Qadisiyah Journal for
Engineering Sciences, vol. 12, p. 144–150, 2019.
Napoleón Padilla. - Nació en
Esmeraldas, Ecuador, en 1980. Es
Ingeniero Químico por la
Universidad Central del Ecuador
(2006), Magíster en Administración
de Empresas por la Universidad
Técnica Luis Vargas Torres, en
2013 y Máster en Ingeniería
Química por la Universidad Central del Ecuador, en
2025. Actualmente cursa el doctorado en Administración
Gerencial en la Universidad Benito Juárez García,
México. Su investigación se centra en el tratamiento de
aguas residuales de la industria petrolera mediante
procesos electroquímicos. Se desempeña como jefe de
Tratamiento de Aguas y Efluentes en la Refinería Estatal
Esmeraldas de EP Petroecuador.
Morayma Muñoz Borja. - Nació
en Quito, Ecuador, en 1992.
Recibió su título de Ingeniera
Química en la Universidad Central
del Ecuador en 2017. Obtuvo el
título de Máster en Ingeniería
Química en la Universidad de
Alicante, en 2020, y el título de
Máster en Sistemas Integrados de Gestión en la
Universidad Alfonso X el Sabio, en 2023. Actualmente
cursa estudios de doctorado en la Universidad de
Alicante. Sus áreas de investigación se centran en
pirólisis analítica y fenómenos de transporte.
Grace Morillo Chandi. - Nació en
Ibarra, Ecuador, en 1988. Recibió
su título de Ingeniera Química en la
Universidad Central del Ecuador en
2012. Obtuvo el título de Magister
en Administración y Gerencia
Organizacional en la Universidad
de las Américas, en 2021.
Actualmente cursa estudios de doctorado en la
Universidad de Investigación e Innovación de México.
Sus áreas de investigación se centran en hidrocarburos y
educación.
Marco Rosero Espín. - Nació en
Esmeraldas, Ecuador, en 1978.
Recibió su título de Ingeniero
Químico en la Universidad Central
del Ecuador en 2008. Obtuvo el
título de Doctor en la Universidad
de Alicante, España, en 2025. Sus
áreas de investigación se enfocan en
los procesos térmicos aplicados al tratamiento de
materiales y en el estudio de sistemas electroquímicos
para aplicaciones ambientales y energéticas.
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