Sr. PROFESOR: ABRAHAM M. MONTAÑO SUAREZ FORMACIÓN: INGENIERO QUIMICO UMRPSFXCH – SUCRE – BOLIVIA MASTER INGENIERIA SANITARIA FCAG GEMBLOUX BELGICA
V CONGRESO NACIONAL “ CONEIQAA” SEPTIEMBRE DE 2006 SANTA CRUZ BOLIVIA
CUMPLIMIENTO CON LA REGLAMENTACION AMBIENTAL
LEY 1333 DE MEDIO AMBIENTE RASH REGLAMENTO HIDROCARBUROS.
AMBIENTAL
PARA
EL
SECTOR
SESIGA BUHOS SA POSEE SU DIA QUE TIENE CARÁCTER DE LICENCIA AMBIENTAL OTROGADA EN LA CIUDAD DE LA PAZ A LOS 19 DIAS DEL MES DE ABRIL DEL AÑO 2001. EMITIDA POR LA AUTORIDAD AMBIENTAL COMPETENTE, VICEMINISTERIO DE MEDIO AMBIENTE, RECURSOS NATURALES Y DESARROLLO FORESTAL MEDIANTE NOTA MDSP-VMARNDF-DGICSA-UPCA-EIA 1374/01 DE FECHA 19/04/01
TRATAMIENTOS QUE REALIZA BUHOS SA INSTALACIONES DEL CAMPO “LA VERTIENTE”
BIOREMEDIACION DE SUELOS CONTAMINADOS CON HIDROCARBUROS:
TECNICA DEL LAND FARMING.
TECNICA DE BIOPILA.
BIO VENTILACIÓN (CARBON ACTIVADO)
LAVADO DE RIPIOS.
RECIRCULACIÓN
FÍSICA
DE
LIQUIDOS
CONTAMINADOS CON HIDROCARBUROS.
¿QUÉ HA HA CER EN UN UN DERRA DERRA ME? SIETE PA SIETE PA SOS B A SIC SICOS OS 1. EVALUE EL RIESGO Código de Colores Hoja de datos de de Seguridad. Guía de Respu Respuesta esta a Emergencias.
2. PROTEJASE EPP Adecuado Equipo de d e Respiración Respiración adecuado. Trabajo Tra bajo en equ equipo ipo Emergencias.
3. PARE LA FUENTE Parc Pa rches, hes, Tapo Tapones, nes, Torniquetes. Cerrar Ce rrar Vá Válvu lvulas. las. Girar o Voltear Tambo Tambores, res, tanques, etc..
4. CONTENGA EL DERRAME
5. LIMPIE L IMPIEZA ZA
6. DESCONTAMINA DESCONTAMINAR R
7. REPORTE
Ab A b s o r b en entt es es..
Contr ontrol ol Interno.
Paños,, Chor Paños Chorizos izos Ab A b s o r b en entt es es,, etc. etc .
Sistemas de Contención.
Regaderas de Regaderas de Seguridad.
Barreras Contenedoras.
Tambores Tambo res de Salvamento.
Baja Presió Presión. n.
Au A u t o r i d ad A m b i en entt al Competente
Equipo de Descontaminación.
Prevención Prevenci ón de Futuros Derrames.
Suelo Petróleo Sedimento Agua Contaminado Sobre-nadante Contaminada Contaminado
AGUA CONTAMINADA OBJETOS/RESTOS FLOTANTES
SOBRENADANTE AGUA CONTAMINADA
SEDIMENTO
INMEDIATAMENTE COMIENZAN A OPERAR PROCESOS
SUELO IMPACTADO VOLÁTILES
• • •
DESPLAZAMIENTO LATERAL
Derrame reciente Suelo intemperizado
MIGRACIÓN VERTICAL
La volatilización de contaminantes modifica el perfil de la contaminación del suelo. Los cambios son particularmente notables inmediatamente después de acontecido un evento de contaminación.
VOLATILIZACIÓN VOLATILIZACIÓNDIFERENCIAL DIFERENCIAL DE DECONTAMINANTES CONTAMINANTES
MIGRACIÓN MIGRACIÓNDIFERENCIAL DIFERENCIAL DE DECONTAMINANTES CONTAMINANTES
A C F B
E
D
H
G
MIGRACIÓN DIFERENCIAL DE CONTAMINANTES
CAPA DE AISLACIÓN NATURAL
SUELOS CONTAMINADOS
LÍMITE VISIBLE DE LA MIGRACIÓN
PRODUCTO LIBRE
Reversión Espontánea
No Reversión Espontánea
Remediación pasiva
Atenuación natural Procesos naturales que permiten reducir la contaminación hasta niveles aceptables
Remediación activa
Aplicación de técnicas de remediación Saneamiento
ex situ
in situ
Tratamiento
EXCAVACIÓN Y TRANSPORTE
TRATAMIENTO EN EL LUGAR
Esta
basado
en
la
presencia
de
microorganismos en el suelo, capaces por su metabolismo,
de
degradar
productos
orgánicos considerados como contaminantes para el medio ambiente.
Requiere de un intenso monitoreo y control de las variables operacionales ;
Es un proceso de Biorremediación de suelos, que significa “Cultivo de Tierra”, tecnología utilizada en el tratamiento de residuos contaminados con hidrocarburos, aprovechando la flora bacteriana o microorganismos del suelo, para realizar la respectiva degradación biológica, donde se crea un “medio” adecuado para la proliferación de los microorganismos. Es un método que utiliza: Deposición directa del residuo en la capa superficial del suelo y una tasa de aplicación controlada Promoviendo: La biodegradación, La destoxificación, La transformación y la Inmovilización de los constituyentes de los residuos tratados.
Cálculo de la tasa de aplicación de los residuos en el suelo Incorporación del material a ser tratado en el suelo; Aireación del suelo Si es necesario incorporación de agentes estructurantes; Monitoramiento de parámetros como: humedad de suelo pH ciertos nutrientes Balance de tasas de C:N:P Reutilización de una misma área hasta que la concentración de los metales alcance la saturación; El cierre de la operaron requiere Plano de Cierre aprobado por el órgano de Control Ambiental.
Aplicación: Hidrocarburos, PAH’s y compuestos nitrogenados, suelos, pajas, aserrín y turbas contaminadas con aceites y borras de petróleo. Restricciones: Concentraciones de sales y metales; Baja presencia de agentes biodegradadores; Determinadas tasas de aplicación pueden aumentar el tiempo total para tratamiento de los residuos; Requieren grandes áreas; La biodegradabilidad disminuye cuando se aumentan el número de átomos de cloro en la molécula de residuo;
Restricciones: Observación de factores geológicos e hidrogeológicos, Hidrocarburos de cadenas pesadas pueden extender el tiempo de degradación tornándolo muy largo;
Controles Ambientales: Hidrocarburos livianos X evaporación; Monitoreo de: Napas freáticas; Acumulación de metales; biodegradación de los compuestos; Control minucioso y efectivo del agua;
La ventajas asociadas a este proceso tenemos: Es útil en un amplio rango de hidrocarburos, como por ejemplo; contaminación del terreno por derrames de hidrocarburos, residuos de fondo de tanque, recortes de perforación, residuos de piletas API. Independiente de las concentraciones presentes de los materiales. Tiene una aplicación segura y no aporta efectos colaterales al ambiente durante su desarrollo, al no generar emisiones ni presentar afluentes residuales. Los resultados son a mediano plazo dependiendo del seguimiento y dosificación de la biomasa. Su aplicación puede ser tanto en la zona donde se tienen los materiales contaminados, como en instalaciones destinadas para ello.
Construcción e impermeabilización de celda.
El proceso de degradación biológica de residuos contaminados con HCB’s aplicando la técnica del land farming
Preparación de celdas.
Recepción del Residuo
Homogeneización del residuo.
Tratamiento del Residuo.
Monitoreo Ambiental.
Disposición Final.
MONITOREO AMBIENTAL
MUESTREO; CUARTEO.
MUESTRA
COMPUESTA,
METODO
PARAMETROS A MONITOREAR EN CELDA.
TPH (7)
BTEX (2)
PAH (2)
MICROBIOLOGICO (2)
METALES PESADOS (2) (As, Co, Ni, Pb, Mo)
DEL
PARAMETROS PERMISIBLES DE ACUERDO AL ANEXO 7 DEL RASH CUADRO 7.2 LIMITES MAXIMOS PERMISIBLES PARA SUELOS EN FUNCION AL USO ACTUAL O POTENCIAL CONCENTRACION EN MG/KG DE MATERIA SECA COMPUESTO
Suelo 0.0 a 1.5 m. de profundidad
Subsuelo (Profundidad > 1.5 m.)
Agrícola
Residencial / Parques
Industrial / Comercial
Residencial / Parques
Industrial / Comercial
1000
1000
5000
5000
10000
0.24
5.3
5.3
63
89
TOLUENO
2.1
34
34
510
510
ETILBENCENO
0.28
290
290
1000
2500
25
34
34
460
460
TPH BETEX BENCENO
XILENO
COMPUESTO
Subsuelo 0.0 a 1.5 m. de profundidad
Subsuelo (Profundidad > 1.5 m.)
Agrícola
Residencial / Parques
Industrial / Comercial
Residencial / Parques
Industrial / Comercial
ACENAFTILENO
100
100
840
840
840
ACENAFTENO
15
1000
1300
1300
1300
ANTRACENO
28
28
28
28
28
BENZO (B) PIRENO BENZO (G, H, I) PERILENO METALES PESADOS ARSENIO
1.2
1.2
1.9
1.9
7.2
40
40
40
53
53
20
20
40
40
NV
COBALTO
40
40
80
2500
3400
MOLIBDENO
5
40
40
550
550
NIQUEL
150
150
150
710
710
PLOMO
200
200
1000
1000
NV
COMPUESTOS FENOLICOS
PAHS
OTROS
Frecuencia de reportes:
Bimensuales. Recepción. Tratamiento. Disposición final.
Evolución de la Concentración de Hidrocarburos 6,0E+05 0; 560000,0
Tiempo
TPH
% HCB's D.
% HCB's R.
0
560000,0
0,0
100,000
52
350000,0
37,5
0,625
130
10900,0
98,1
0,019
180
4051,0
99,3
0,007
210
639,6
99,9
0,001
270
516,0
99,9
0,001
5,0E+05 ) 4,0E+05 g k / g m 3,0E+05 (
52; 350000,0
H P T 2,0E+05
1,0E+05 130; 10900,0
180; 4051,0 210; 639,6 270; 516,0
0,0E+00 0
50
100
150
Tiemp o (días )
120,0
100,000 90,000
100,0
80,0
80,000 70,000 60,000
60,0
50,000 40,000
40,0
30,000 20,000
20,0
10,000 0,0
0,000
200
250
300
dC TPH
=
dt C TPH
=
r TPH
=
C TPH e
−
−
k * C TPH
k * t
0
DETERMINACION DEL COEFICIENTE DE DEGRADACION BIOLOGICA
VELOCIDAD DE REACCION EN FUNCION DEL TIEMPO
7000,0 14,000
t = 0,4343e
12,000
0,0122CTPH
6000,0 O I C C A E R E D
2
R = 0,7937 10,000 ) o C /
8,000
C ( n l -
6,000
R = 0.891
D A D I C O L E V
4,000 2,000
5000,0 4000,0 3000,0 2000,0 1000,0 0,0
0,000 0
50
100
150
200
250
300
0
50
100
150
200
TIEMPO (DIAS)
TIEMPO (DIAS)
250
300
CONCLUSIONES
LAND FARMING Tecnología de tratamiento de residuos que exige el cumplimiento de criterios, sin los cuales conllevaría a una serie de problemas ambientales. Entre estos criterios está la selección de los sitios adecuados para la implantación del sistema, el establecimiento de un proyecto compatible con el medio y los residuos a ser tratados y, principalmente, la adopción de un conjunto de prácticas del proyecto.
Tratamiento Biológico de Residuos en la Industria Petrolera TECNOLOGIA DE BIOPILAS Ing. M. Sc. Abraham Montaño S.
OBJETIVOS
Describir los parámetros generales en los cuales se basa un sistema de tratamiento biológico utilizando la tecnología de Biopilas. Aplicar los parámetros y criterios definidos para realizar el diseño de una biopila.
BIOPILAS; DEFINICIÓN
Llamadas también bioceldas, son el lugar físico donde es factible realizar un tratamiento semi – intensivo. Definición Técnica de descontaminación de suelos contaminados por hidrocarbonatos a través de la degradación biológica. Las bacterias degradan los hidrocarburos adsorbidos en las partículas del suelo, reduciendo así su concentración. Se realiza la estimulación aeróbica de los microorganismos degradadores existentes en el mismo mediante un control adecuado y exhaustivo de las condiciones necesarias como aireación, contenido de humedad, presencia de nutrientes, etc. Implica acumular el suelo contaminado en pilas o celdas de hasta 3.0 m de altura.
BIOPILAS; DEFINICIÓN
Habitualmente las biopilas se ubican sobre una base impermeable para impedir la migración del contaminantes hacia la sub. – superficie. También se las cubre para reducir el efecto hacia el medio de la evaporación del contaminante y por otro lado protegerla de las precipitaciones. Una red de cañerías perforadas se instalan sobre la base, la cual se conecta a un soplador para realizar la aireación de la pila. En muchos casos también se construye un sistema de recolección de lixiviados fundamentalmente cuando hay adición de humedad al sistema.
DESCRIPCIÓN DEL PROCESOS DE BIOPILAS
Homogeneización del suelo contaminado, adición de estructurantes y de nutrientes, corrección de parámetros como pH, humedad, y disposición en forma de pilas; Sistema de recolección y tratamiento de vapores; Mezclado de la pila. Monitoreo de los parámetros durante el periodo de biodegradación; Monitoreo de la actividad microbiológica; Establecimiento del balance de masa de los contaminantes;
ESQUEMA BÁSICO DE UNA BIOPILA
Pila de Suelo Contaminado
Bomba
Soplador
Reposición de Agua Agregado de nutrientes Tanque de Almacenaje
Bomba
Tanque Pulmón
APLICABILIDAD Y RESTRINCIONES
Aplicabilidad: suelos contaminados con hasta el 15% de hidrocarburos, BTEX e PAH’s (con restricciones de concentración para benzo-a-pireno); lodos aceitosos, tortas de ETE’s biológicas, lodo de centrifugación trifásica y cianuros. Restricciones: Concentraciones superiores a 15% de TPH Metales; Constituyentes volátiles X evaporación X biodegradación; Hidrocarburos de cadenas pesadas; suelos con permeabilidad baja; Temperatura; Índice pluviométrico; Agua.
CONTROLES AMBIENTALES
Generación de gases (VOC’s); Criterio para envió de suelo descontaminados para re- entierro; Aguas pluviales y del proceso de tratamiento.
VENTAJAS
El tiempo de tratamiento generalmente es corto ya que no pasa de los cuatro meses, lo cual para un tratamiento biológico es un tiempo muy aceptable. Comparativamente con otros tratamientos biológicos podría ubicarse a las biopilas como soluciones de tiempo intermedio.
o t e n e d i o m p a i t T a r Reactores T Biológicos
Landfarming Biopilas
1 COSTOS
2
6Tiempo (meses)12
VENTAJAS
No requieren tratamiento complementario para terminar el proceso destructivo del contaminante. Las biopilas son relativamente fáciles de diseñar y construir. Los costos son competitivos con las de otras alternativas de tratamiento. Al ser los contaminantes destruidos, se reduce la toxicidad de los mismos. Pueden diseñarse como un sistema cerrado, donde se controla tanto la emisión de vapores como el lixiviado.
CONCLUSIONES
Biopila: Demanda local para el manejo de residuos tratados (relleno de áreas excavadas o relleno Clase II); Los orgánicos son convertidos en gas carbónico y agua mediante la eficiencia del proceso; Demanda un profundo conocimiento de los datos de entrada de los residuos en los procesos; Puede ser realizado en sitio reduciendo costos de transporte;
