A poluição causada por efluentes industriais é uma fonte de preocupação constante atualmente. Dentro desse quadro destacam-se os odores causados pelas Estações de Tratamento de Efluentes. Os odores são responsáveis por cerca de 70% das queixas relacionadas a qualidade do ar. Nessa temática, as refinarias de petróleo representam o ramo industrial que mais se destaca na geração de odores, devido às inúmeras quantidades de substâncias com elevada intensidade odorante nas etapas do refino. O sulfeto de hidrogênio (H2S) destaca-se entre as substâncias geradoras de odores, tendo em vista que pode causar incomodo já em baixas concentrações (0,00047 ppm). Portanto, nessa temática, a presente pesquisa busca avaliar o tratamento de efluentes de refinarias de petróleo com alto teor de H2S por meio da aeração com e sem a presença da argila, buscando analisar a eficiência da mesma como adsorvente na remoção de odores. Para isso montou-se um sistema piloto composto por 6 reatores, utilizando como adsorvente a argila esmectítica Chocolate. A concentração de H2S foi determinada antes e depois da aeração, por um detector instantâneo, onde foram obtidas as médias de 12,2 (+ 1,57) ppm (reator sem argila) e 8,2 (+ 0,37) ppm (reator com argila). Para comprovar a significância dos resultados obtidos, foi realizada a análise de variância (ANOVA) aplicando-se o modelo One-way a 1% de significância, onde foi obtido um valor de F de 30,64; mostrando que de fato a presença da argila na aeração promove diferença nos resultados alcançados no tratamento de efluentes com elevada carga odorante.