O efluente da indústria de refino de petróleo contém algumas particularidades, como presença de compostos orgânicos não biodegradáveis. A tecnologia de adsorção do poluente na superfície dos poros do carvão ativado desponta então como uma alternativa na remoção de matéria orgânica, porém o carvão alcança rapidamente a saturação. Assim, o objetivo deste trabalho é avaliar a regeneração do carvão ativado saturado, utilizando o processo de oxidação com dióxido de carbono (CO2) como fluido supercrítico. Primeiramente, foi escolhido o fluido supercrítico a ser usado no processo de oxidação, CO2, por ser um bom solvente alternativo, barato, biocompatível e pouco agressivo. A amostra de carvão saturado, então, foi colocada no reator, por onde passou o fluido por 30 min, a 60 °C e 100 bar. Em seguida, as amostras de carvão regenerado, virgem e saturado foram moídas e peneiradas com peneira de 325 mesh, e 15 erlenmeyers de 500 mL, 5 com cada tipo de carvão e diferentes concentrações do adsorvente, foram incubados a 27,5°C e 200 rpm por 2h com o efluente a ser tratado, sendo 100 mL de efluente em cada erlenmeyer. Alíquotas de 40 mL de cada erlenmeyer foram filtradas para a análise de Carbono Orgânico Total após a incubação, e a isoterma de Freundlich foi escolhida para obtenção dos gráficos de análise, por ser a mais precisa em ensaios de adsorção. Como resultado, as isotermas não se mostraram favoráveis como o esperado, pois houve sobreposição. No entanto, observou-se que houve uma pequena regeneração do carvão ativado, suficiente para que ele tivesse uma eficiência maior que o carvão saturado. A partir dos experimentos realizados e dos resultados obtidos, pode-se perceber que não houve êxito na regeneração do carvão nas condições previamente propostas, sendo necessário analisar as variáveis do processo, alterar alguns parâmetros, como temperatura, pressão do reator e concentrações de adsorvente para a incubação, ou mesmo mudança de metodologia.Palavras-chave: adsorção; isoterma; oxidação; petróleo; tratamento de água.