Se investigó la oxidación de soluciones acuosas que contienen Allura Red AC (AR-AC) utilizando peróxido activado por bicarbonato (BAP) y arcilla pilarizada impregnada de cobalto (Co/Al-PILC) como catalizador. Utilizando el enfoque CCD-RMS (diseño compuesto central-metodología de superficie de respuesta), se estudiaron los efectos de las concentraciones de colorante, HO y NaHCO en la degradación de AR-AC. Las respuestas analizadas fueron la decoloración, la eliminación de nitrógeno total (TN) y la eliminación de carbono total (TC), y los datos experimentales se ajustaron a ecuaciones cuadráticas empíricas para estas respuestas, obteniendo coeficientes de determinación R y R ajustado superiores a 0.9528. Las condiciones de optimización multiobjetivo fueron [colorante] = 21.25 mg/L, [HO] = 2.59 mM, [NaHCO] = 1.25 mM, y una carga de catalizador de 2 g/L. Bajo estas condiciones, se obtuvo una decoloración superior al 99.43%, así como eliminaciones de TN y TC del 72.82% y 18.74%, respectivamente, con la ventaja adicional de mostrar lixiviación de cobalto por debajo de 0.01 mg/L. Se utilizaron análisis cromatográficos (GC-MS y HPLC) para identificar algunos intermediarios de reacción y subproductos. Esta investigación mostró que las aguas residuales que contienen colorantes azoicos pueden ser tratadas utilizando el sistema BAP catalizado por cobalto en medios heterogéneos.