PROYECTO DE CONSTRUCCIÓN DE PLANTA DE TRATAMIENTO DE DESECHOS
INDUSTRIALES (LODOS A BASE AGUA, BASE ACEITE Y RIPIOS).
A continuación se muestran los requisitos administrativos necesarios para la implementación de
la oficina en Puerto La Cruz:
INSTALACIÓN DE PLANTA DE BIOTRATAMIENTO Y TRATAMIENTO DE AGUAS
RESIDUALES
El presente documento tiene como objetivo delimitar las directrices y procedimientos, tanto
administrativos como técnicos, requeridos para la instalación de una planta de tratamiento de
desechos industriales (para esta primera etapa se instalará una planta de tratamiento de lodos a
base agua, base aceite y ripios petrolizados), y todas sus facilidades.
El primer paso es establecer una oficina en Barcelona, donde ya contamos con un lugar de
almacenamiento. Para la instalación de dichas oficinas se requieren:
- Mobiliarios para 6 personas (tres personas a ser contratadas en Puerto La Cruz, Antonio y
dos personas que puedan estar visitando las instalaciones constantemente): mesas de
trabajo individual, mesa integral de comedor, muebles para archivos, router inhalámbrico.
- Computadoras personales para cada uno de los empleados a contratar
- Teléfonos celulares
- Instalación de internet banda ancha y telefonía local
- Un vehículo para transporte del personal que esté laborando en esa zona
- Suplementos y equipos de oficina básicos
Dentro del personal que se requiere contratar Gustavo y David, luego de revisar cada una de las
fichas de cada persona, llegaron a la conclusión de que las mejores opciones a considerar son:
Carmen Briceño y Diamar Astudillo. A continuación se describen las actividades a realizar por
cada una de ellas.
Organigrama:
Inicialmente, es necesaria la contratación de un ingeniero, el cual debe estar involucrado en la
instalación de esta planta. Las funciones para esta persona se mencionan a continuación. Además
es de vital importancia tener en el equipo a un Biólogo(a), que tenga experiencia en este tipo de
tratamiento y que sea capaz de manejar todo el proceso sin ningún inconveniente. Posteriormente
será de vital importancia ampliar el grupo de personas a contratar. Por los momentos no se tiene
el número exacto de personas, se está estudiando esta posibilidad.
Funciones y Objetivos:
Diamar Astudillo: (Ingeniero de Construcción y Procura): se toma como mejor opción para este
cargo a esta persona ya que es muy puntual, tiene una excelente presentación, dicción y
vocabulario. Presenta una gran capacidad de comunicación y una excelente actitud. Se muestra
que es una persona perseverante, dedicada, capaz de trabajar en equipo, y bajo presión. Está
dispuesta a comprometerse con su trabajo y trabajar fuertemente para alcanzar el objetivo
planteado. Para culminar cabe destacar que presenta una buena redacción, es creativa y sabe
cómo lidiar con las personas. A continuación se presenta una lista de sus funciones.
- Planificación de las etapas del proyecto: Ingeniería conceptual, básica, de detalle.
Diamar Astudillo
GianfrancoLabriola
Biólogo
- Revisión de las propuestas referente a la construcción de las etapas de la planta
- Documentación y desarrollo del tema “Manejo de Lodos y Ripios”, en Venezuela y el
mundo
- Visita a plantas (Planificación y ejecución de visitas)
- Búsqueda constante de posibles contratos o licitaciones de empresas a realizar
disposición final de estos desechos.
- Seguimiento, Procura y Verificación de Contratación
- Responsable de la búsqueda, en la web de PDVSA, de concursos abiertos de licitaciones
para el manejo de estos desechos
- Ubicación de maquinarias y equipos a ser comprados para la instalación de planta
- Constante comunicación con todo el equipo de trabajo
- Enviar reportes diarios, donde explique qué actividades realizó
- Enviar reportes semanales, todos los viernes, donde se muestre la planificación de las
actividades a realizar la semana siguiente
Dentro del grupo de personas que deben ser contratadas, se encuentra un(a) Biólogo, que sea
capaz de tener toda la responsabilidad de los ensayos a realizar.
Biólogo (Supervisor de Procesos):
- Responsable de todas las actividades a realizar en el laboratorio
- Documentación técnica de las propiedades de cada etapa del proceso
- Manejo de materiales de operación (inventario de equipos, instrumentos)
- Responsable de que se cumplan todas las regulaciones del Ministerio de Ambiente
- Estar consciente de los límites permisibles de cada compuesto presente en los desechos
- Preparación de pruebas Piloto
- Mantener la funcionalidad de todos los equipos, instrumentos y maquinarias
- Responsable del análisis de impacto ambiental
Este grupo responderá a Gianfranco Labriola (Jefe de Construcción y Procura), Gustavo
Arellano (Gerente de Operaciones) y David Shin (Gerente de Mercadeo). Carmen Briceño debe
responder a Carolina Ascione y a Yoli Salcedo, además de a Gustavo Arellano y David Shin.
Además todos los integrantes de este grupo de trabajo deben enviar un reporte diario donde
expliquen las actividades que realizaron cada día. También, cada viernes, deben entregar una
planificación semanal, donde muestren las actividades a realizar durante la semana siguiente. La
falta de entrega, tanto del reporte diario como de la planificación semanal, presentará una falta
que será ingresada a su expediente y acarreará amonestaciones.
Los empleados, siguiendo la Ley Venezolana, estarán en período de prueba por un lapso de tres
meses. Al finalizar este período todos los reportes diarios, planificación semanal, amonestaciones
(si las hubo) y cualquier tipo de información adicional, serán considerados para la elaboración de
un informe de desempeño, el cual tiene como objetivo calificar sus actitudes, aptitudes, actos y
otras conductas que permitan estimar las características del trabajo que han realizado.
A continuación se presentan las funciones y objetivos de Gianfranco Labriola:
Funciones de Gianfranco Labriola (Jefe de Construcción y Procura)
- Llevar la planificación de todas las etapas de la instalación de la planta
- Revisar todas las propuestas de construcción
- Preparación de todas las actividades a realizarse en la planta como por ejemplo
instalación de equipos, maquinarias
- Responsable, junto con Diamar Astudillo, para la visita a plantas
- Búsqueda de nuevas tecnologías para Landfarming, ubicar en qué países esta tecnología
es aplicada y tratar de realizar vínculos con ellos para mejorar nuestra tecnología
- Conocer el 100% de las etapas del proceso de tratamiento
- Conocer el 100% de todas las leyes ambientales que regulen este tipo de tratamiento
- Realizar una documentación del proceso con una amplia descripción de cada etapa del
mismo
- Liderizar la búsqueda de nuevos clientes y nuevos procesos de licitación
- Llevar de la mano, con el encargado del área de biología, el manejo de materiales,
equipos e instrumentos del laboratorio
- Mantener todos los equipos en funcionamiento, junto con el responsable del área de
biología.
- Coordinar la compra de maquinarias e instrumentos requeridos
- Asegurarse de que todos los miembros del equipo de trabajo estén satisfechos con todas
las actividades realizadas y mantener la armonía dentro del equipo
- Desarrollar un plan de emergencia y un manual de seguridad industrial
- Estar siempre en contacto con lodo el equipo y hacer que la información fluya por todos
los canales necesarios
- Enviar reportes diarios mostrando el avance logrado cada día
Objetivos:
- Instalación de la oficina en Barcelona
- Instalación y construcción de la planta (con todas sus facilidades: Oficinas, Etapas de
planta, Laboratorio, Banco de Pruebas, etc.).
- Búsqueda activa de posibles nuevos clientes y, de esta forma establecer contratos para la
disposición final de lodos a base agua, base aceite y ripios provenientes de la industria
petrolera.
- Lograr que la planta a instalar sea líder en el mercado local y, a largo plazo, llevar esta
tecnología a nivel internacional.
- Mantener cada unos de los equipos y/o maquinarias funcionando correctamente.
- Establecer manuales de seguridad reconocidos a nivel nacional.
- Optimizar constantemente el proceso acorde a nuevas tecnologías.
A continuación se presentan las especificaciones técnicas del proyecto.
Misión.
Proveer a nuestros clientes de servicios oportunos de Biotratamiento, acorde a normas
Internacionales, con análisis de laboratorio propio, certificados de disposición final de lodos
biológicos y petrolizados, bajo los más estrictos controles de calidad, que garanticen la
confiabilidad y competitividad en el tratamiento de estos desechos.
Visión.
Ser la empresa líder en Venezuela, en el tratamiento de lodos a base agua, base aceite y ripios de
perforación proveniente de la industria petrolera, contribuyendo de esta manera con las políticas
ambientales de la sociedad moderna.
JUSTIFICACION DEL PROYECTO
A continuación se presentan las razones estratégicas, ambientales y económicas, que justifican la
instalación del Centro de Tratamiento de lodos a base agua, base aceite y ripios.
Estratégicas.
Este proyecto permitirá optimizar, de forma centralizada, el manejo eficiente de las principales
corrientes de lodos y ripios provenientes de los taladros de perforación ubicados en la zona
oriental y sur oriental del país. Esto se debe a la escasez de empresas que ofrecen servicio técnico
especializado para el manejo de este tipo de desechos, y a lo considerablemente retirados que se
encuentran las áreas de tratamiento de las mismas. Todo esto trae como consecuencia el
incremento de los riesgos ambientales, de seguridad y costos asociados al transporte, dificultando
las posibilidades de tratamiento en estas áreas.
Ambientales.
La instalación del Centro de Tratamiento de lodos a base agua, base aceite y ripios, permitirá
optimizar la implantación del concepto de Prevención de la Contaminación Ambienta.
Este centro de tratamiento funcionará como un centro de recepción, almacenamiento y
tratamiento, optimizando la aplicación de tecnologías en función de las características físico-
químicas y bacteriológicas de cada desecho.
La ubicación del Centro de Tratamiento será en un terreno ubicado en la vía hacia el estado
Maturín, aproximadamente unos 20 km luego del Comando Regional de las Fuerzas Armadas
Nro 7 (CORE 7), destacamento 75 primera compañía tercer pelotón. Este destacamento se
encuentra tomando la vía hacia Maturín:
Económicas:
Con la ubicación del Centro de Tratamiento de Ripios cercano a las fuentes de generación de los
desechos (Furreal y otros pozos de perforación.) se reducen los costos asociados al transporte. Lo
cual permite una competencia en el mercado con otras empresas, que al encontrarse más alejadas
del lugar de generación de los desechos presentan altos costos de transporte.
Distribución Espacial de las Áreas Operacionales
Se dispone de un área total, en la Finca “Ana Emilia”, de 307 hectáreas para instalar el Centro de
Tratamiento de Ripios, donde se realizará el almacenamiento, tratamiento y recuperación de las
principales corrientes de desechos provenientes de las diferentes actividades del sector. Las
zonas se clasificarán de la siguiente forma:
Zona A: Celdas de Biotratamiento
Zona B: Horno de Incineración
Zona C: Laboratorios y Bancos de Prueba
Zona D: Ubicación de Trailers (Dormitorios)
Se propone la instalación de sistemas de recolección de agua de lluvia. Esto para almacenar la
mayor cantidad de agua para que, en períodos de sequía, poder utilizarla sin tener
inconvenientes. Podría ubicarse el sistema de recolección de agua entre las zonas C y D.
Los corrales a construirse en la Zona A, son celdas construidas en concreto armado y piso con
pendiente de 10%, para promover el escurrimiento del líquido libre presente en los ripios, el
líquido libre drenará a unos canales cerrados, para luego ser bombeados a los tanques de
almacenamiento de lodos de perforación que serán tratados; los ripios preacondicionados
(primera etapa de secado, sin líquido libre) serán llevados al área de biotratamiento por
esparcimiento en suelo. Inicialmente se construirán dos celdas (como inversión inicial),
permisadas por el ministerio de Ambiente.
En esta área se aplicará la práctica de Biotratamiento “landfarming”, para ajustar los parámetros
pH y Aceites y Grasas, que ocasionalmente se han desviado del cumplimiento de los límites
establecidos en el Artículo 50 del Decreto 2635, para los ripios, siempre y cuando estos desechos
cumplan con los límites de lixiviados establecidos en el Anexo D del mencionado decreto. Esta
aplicación permitirá la biodegradación de las fracciones tóxicas (saturados y aromáticos)
presentes en la fracción liviana del crudo diluido, hidrocarburos, lodos y arenas petrolizadas,
mediante la acción de bacterias.
Descripción de las tecnologías:
Biotratamiento
Landfarming:
Landfarming, es una de las tecnologías de más amplia aplicación a nivel mundial, para la
degradación de desechos orgánicos (en el caso de la Industria Petrólera: lodos petrolizados,
suelos contaminados con hidrocarburos, ripios base aceite y ripios base agua impregnados con
hidrocarburos, por las arenas petrolíferas, entre otros), en regiones tropicales, como lo es
Venezuela, la aplicación de esta tecnología se hace más atractiva por las altas temperaturas que
favorecen la actividad bacteriana.
Actualmente la práctica de Landfarming está contemplada en la Legislación Venezolana, como
una de las técnicas de potencial uso para el tratamiento de ripios de perforación, dependiendo de
la biodegradabilidad de los hidrocarburos presentes en el desecho.
El fundamento técnico del Landfarming se basa en la degradación de fracciones livianas de
hidrocarburos, por comunidades bacterianas. Para facilitar el proceso se conducen pruebas de
biotratabilidad a nivel de laboratorio, en biorreactores, para establecer las relaciones más
apropiadas de C/N y C/P (Carbono: el elemento a degradar, Nitrógeno y Fósforo, fertilizantes
suplidos en polvo ó lechada, N- Urea y P- Fosfato Diamónico, tasa y tipo de aireación y tasa de
riego, entre otras variables). La condición ideal para iniciar el proceso de biodegradación es una
concentración alrededor del 10 % de hidrocarburos totales.
En conjunto con las pruebas de tratabilidad, se realiza el análisis SARA (Saturados, Aromáticos,
Resinas y Asfaltenos). Este análisis es una caracterización físico-química y de lixiviación, el cual
es uno de los primeros indicadores de la biodegradabilidad de un determinado desecho. En la
medida que los niveles de Saturados y Aromáticos son más altos, mayor será la
biodegradabilidad del desecho, precisamente estos componentes son los que le infieren mayor
toxicidad. Si los niveles de los compuestos recalcitrantes son mayores (Resinas y Asfaltenos), se
dificulta en gran manera su biodegradabilidad.
Para evaluar la eficiencia del proceso de lanfarming, se utilizan técnicas directas e indirectas:
Técnicas directas:
- Evaluación del nivel de TPH durante la ejecución del biotratamiento (disminución de HCs´total
con el tiempo)
- Evaluación de los niveles de SARA durante la ejecución del biotratamiento(disminución de las
fracciones de Saturados, Aromaticos, Resinas y Asfaltenos con el tiempo)
Técnicas indirectas:
- Respirometría, producción de CO2 por la actividad bacteriana
- Crecimiento bacteriano, determinación de Unidades formadoras de Colonias
Técnicas confirmatorias de inicio/final del proceso:
- Análisis de lixiviados
- Pruebas de toxicidad, técnica microtox, con bacterias luminiscentes y ensayos con lombrices de
tierra
Uno de los factores claves en este proceso de tratamiento es la temperatura ambiental, ya que
mientras más alta sea menor será el tiempo requerido para la biodegradación del material. A
diferencia de países ubicados en zonas templadas, en Venezuela por su ubicación en el trópico,
los procesos de biotratamiento se alcanzan prácticamente en la mitad del tiempo, 4 a 6 meses, en
comparación con 1 año ó más en otras latitudes.
La aplicación de esta tecnología debe seguir los lineamientos y regulaciones escritos en el
Decreto 2635, artículo 53, en donde se indica: “La práctica de Biotratamiento se llevará a cabo
cumpliendo las siguientes condiciones”:
1. Contenido de hidrocarburos biodegradables en el desecho entre 1% y 10%
2. El desecho no exceda las concentraciones máximas permisibles en lixiviados establecidas en
el Anexo D
3. El desecho tenga un pH entre 6 y 8
4. Para la aplicación de la técnica de biotratamiento sobre el suelo arable:
4.1 El área del terreno debe estar conformada por suelos de textura franca o franco arenosa o
franco limosa o franco arcillosa, o acondicionado artificialmente
4.2 La profundidad del nivel freático debe ser mayor de 4 metros
4.3 El área del terreno no debe ser inundable
DESCRIPCIÓN DEL PROCESO DE LANDFARMING
Suelos contaminados, sedimentos o lodos son vertidos en el suelo, aplicando lechos compactos
en la tierra y mezclándolo constantemente para airear los desechos.
Diagrama básico de una celda de biotratamiento.
Landfarming es una tecnología de biorremediación a gran escala, que generalmente incluye
revestimientos y otros métodos para controlar la lixiviación de contaminantes. Por lo que
requiere de la excavación y colocación de suelos contaminados, sedimentos o lodos. Los medios
contaminados se aplican en lechos alineados y son mezclados cada cierto período de tiempo para
airear los residuos.
Las condiciones del suelo son controladas para optimizar la velocidad de degradación de los
contaminantes. Los parámetros que se controlan normalmente son:
• Contenido de humedad (por lo general por el riego o pulverización).
• Aireación (al labrar la tierra con una frecuencia predeterminada, el suelo se mezcla con el aire).
• pH (buffer de pH neutro mediante la adición de caliza triturada o cal agrícola).
• Otras modificaciones (por ejemplo, agentes de relleno del suelo, nutrientes, etc.)
Los medios contaminados se tratan generalmente en los lechos que son de hasta 18 centímetros
de espesor. Cuando el nivel deseado de tratamiento se logra, el lecho se retira y uno nuevo se
construye. Puede ser conveniente quitar sólo la parte superior del lecho remediado, y luego
construir el nuevo mediante la adición de más medios contaminados. Esto sirve para inocular el
material recién añadido con un cultivo microbiano activamente degradante, y puede reducir los
tiempos de tratamiento.
Hasta ahora se han mencionado todas las ventajas del proceso, sin embargo, como todo proceso
posee ciertas limitaciones, las cuales se mencionan a continuación:
• Una gran cantidad de espacio es necesario.
• Las condiciones que afectan a la degradación biológica de contaminantes (por ejemplo, la
temperatura, la lluvia) no tienen un control adecuado, lo que aumenta el tiempo requerido para
completar el tratamiento.
• Los contaminantes inorgánicos no se biodegradan.
• Los contaminantes volátiles, tales como disolventes, deben ser tratadas previamente ya que se
volatilizan a la atmósfera, causando la contaminación del aire.
• El control del polvo es una consideración importante, especialmente durante las operaciones de
manejo de labranza y otros materiales.
• Las instalaciones de recogida de lixiviados deben ser construidos y supervisados.
• La topografía, la erosión, el clima, la estratigrafía del suelo, y la permeabilidad del suelo en el
sitio debe ser evaluado para determinar el diseño óptimo de la instalación.
Es importante medir ciertas propiedades de los suelos que serán responsables del biotratamiento.
Algunos de estos parámetros son:
- Tamaño y distribución de partículas: generalmente los suelos arcillosos y de grava, por
ser más finos, hacen más sencillo el proceso de tratamiento.
- Homogeneidad del suelo (Isotropía): si el suelo no es homogéneo pueden crearse
canalización del fluido en las capas de suelo, haciendo el tratamiento inconsistente.
- Densidad aparente: es el peso del suelo por unidad de volumen, contando el agua
presente y espacios vacíos. Permite establecer si ocurre una mezcla adecuada
desechos/suelo, y permite conocer si ocurre transferencia de calor.
- Densidad de partícula: es la gravedad específica de una partícula de suelo. Es importante
ya que permite determinar la velocidad de la partícula en el proceso de sedimentación y
floculación.
- Permeabilidad del suelo: es un factor que controla la efectividad del tratamiento. Si la
permeabilidad es baja, el contacto entre las partículas disminuye, por lo que decrece la
habilidad de filtrar del terreno. Además disminuye la volatilización de hidrocarburos por
lo que limita la efectividad del tratamiento.
- Humedad del suelo: limita el movimiento del aire a través del suelo, causando así
problemas de excavación y transporte. La alta humedad también afecta la vitrificación,
incrementando los requerimientos energéticos y los costos.
- pH: valores altos de pH en los suelos, disminuye la movilidad de compuestos
inorgánicos. La efectividad del intercambio iónico y la floculación puede verse afectada
negativamente por valores extremos de pH.
- Cantidad de carbón orgánico total (TOC): provee una indicación del material orgánico
presente. Es usado como un indicador (no una medida) de la cantidad de material que
puede ser biodegradado.
- Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO): provee un estimado de la descomposición
biológica aeróbica de los componentes orgánicos del suelo, midiendo el consumo de
oxígeno del material orgánico que puede biodegradarse. En otras palabras, es la cantidad
de oxígeno requerido para degradar biológicamente los compuestos orgánicos presentes.
- Demanda química de Oxígeno (DQO): media de oxígeno equivalente necesario para
oxidar los compuestos orgánicos presentes.
- Aceites y Grasas: cuando está presente en el suelo cubre las partículas del mismo. Este
recubrimiento debilita la unión entre el suelo y el cemento de la base de concreto. Puede
interferir en el contacto químico entre reactivos y desechos reduciendo la eficiencia de
estas reacciones.
Costos:
Los rangos de costos que pueden encontrarse son:
• Los costos antes del tratamiento (que se supone independiente del volumen a tratar): $ 25,000 a
$ 50,000 para estudios de laboratorio, y menos de 100.000 dólares para las pruebas piloto o
demostraciones sobre el terreno.
• El costo de la preparación del lecho (tratamiento ex situ y la colocación de un revestimiento de
suelo en preparación): Menos de $ 100 por metro cúbico (menos de $ 75 por yarda cúbica).
ETAPAS DE PLANIFICACIÓN DEL PROYECTO
Construcción.
ACTIVIDAD CÓDIGO
Deforestación y limpieza del área I
Excavación del área donde se construirán las celdas II
Relleno y compactación del área donde se construirán las celdas III
Construcción de las celdas IV
Pavimentación de suelos entre celdas V
Construcción de Bermas VI
Mejoras de la vialidad entre calles de celdas VII
Perforación de pozo de abastecimiento de agua VIII
Movilización e instalación de trailers de oficinas y habitaciones IX
Construcción del laboratorio y del banco de pruebas X
Movilización e Instalación de Equipos de servicios Industriales (Planta de
Tratamiento de Aguas Negras, Generador Eléctrico, etc.)
XI
Conformación de bermas y Señalización del área donde se aplicará
Biotratamiento en Suelos “Landfarming”
XII
Instalación de planta de tratamiento de aguas residuales XIII
Solicitud de permisos y documentación requerida por el Ministerio XIV
Capacitación del personal XV
Operación
ACTIVIDAD CÓDIGO
Sistema administrativo (Instalación del equipo de Trabajo) XVI
Sistema de laboratorio y de pruebas piloto XVII
Unidad de operación de biotratamiento (Puesta en Marcha) XVIII
Sistema de manejo de ripios (celdas de escurrimiento y área de
biotratamiento) (Puesta en marcha de las celdas)
XIX
Sistema de tratamiento de aguas residuales XX
Planificación de Actividades de Construcción y Operación (Sujeto a cambios):
MesActividad 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
IIIIIIIVVVIVIIVIIIIXXXIXIIXIIIXIVXVXVIXVIIXVIIIXIXXX
PROCEDIMIENTO DE TRATAMIENTO DE RIPIOS Y LODOS (BASE AGUA Y BASE
ACEITE)
El landfarming es una tecnología de remediación de suelos, donde el mismo es retirado a otro
terreno y mezclado en la superficie, reduciendo así las concentraciones de petróleo mediante la
I Movim
ientos de Tierra y Preparación de las Celdas de Biotratamiento
II Operaciones e Implantación de los docum
entos de gestión y técnicos
III Capacitación del personal
IV Adecuación de las Oficinas y Áreas de Pernota
V Actividades de inicio y seguimiento del proyecto hasta Culm
inación
biodegradación por diferentes microorganismos, al hacer uso de la facultad de degradar
sustancias orgánicas al aprovecharlas como fuente de energía.
Los hidrocarburos dependiendo su tipo, requieren diferentes tiempos de degradación. Las
parafinas de cadenas cortas son los sustratos fácilmente degradables por los microorganismos
seguidos en orden descendiente por las parafinas de cadena larga, isoparafinas, cicloparafinas,
aromáticos, heterocíclicos, resinas y asfaltenos. Los compuestos polares y los asfaltenos son
generalmente considerados resistentes a la biodegradación, o esta ocurre tan lentamente que hace
ineficaz el tratamiento biológico en forma práctica. ( ver figura siguiente)
A continuación se muestra un diagrama del proceso de biodegradación realizado por las
bacterias:
En el método de landfarming, el suelo contaminado es retirado y esparcido en otro terreno,
mezclado en la superficie. El terreno debe poseer buenas características de laboreo agrícola:
ausencia de piedras, fácilmente removible, pH cercano a la neutralidad, facilidad de aireación y
poseer un contenido adecuado de nitrógeno y fósforo. Deben tomarse precauciones respecto a la
posibilidad de migración de los contaminantes hacia las capas de agua subterráneas, curso de
agua superficial o zonas agrícolas y forestales.
Factores a considerar en la bioremediación y landfarming:
- Temperatura: biodegradación decae con la temperatura (a más temperatura, más
biodegradación)
- Humedad: ideal, 18%
- Nutrientes (especialmente nitrógeno y fósforo)
- pH: 6,5 (lo que impide la migración de metales y brinda óptima biodegradación)
- Oxígeno
Limitaciones
- Potencial contaminación de suelo, agua y aire
- Sensible a condiciones climáticas
- No puede degradar los metales del petróleo y solventes clorados
- Mayor desventaja: posible movimiento de contaminantes del área de tratamiento
- VOC’s(componentes orgánicos volátiles) emitidos: transportados por vapor
Inicialmente, con la finalidad de determinar las propiedades físico-químicas del desecho, se
realiza una toma de muestras. Las muestras se realizan en forma compuesta y se toman alícuotas
cada media hora por un total de 4 horas, en la salida de la planta de tratamiento. Se deben medir
in situ los siguientes parámetros: caudal, temperatura, pH, cloro residual y oxígeno disuelto.
Dentro de los parámetros que son importantes medir se destacan:
Método Estándar
Aceites y Grasas Vegetales y Animales 20Aluminio 5
Cloruros (Cl) mg/L 1000Color Real
Demanda Bioquímica de Oxígeno mg/L 60Demanda Química de Oxígeno mg/L 350
Detergentes y Dispersantes mg/L 2Fenoles 0.5
Fósforo Total (PO4) mg/L 10Hierro mg/L 10
Nitrógeno Total mg/L 40Organismos Coliformes Totales NMP/100 mL <1000 NMPOrganismos Coliformes Fecales NMP/100 mL <1000 NMP
pH Entre 6 y 9Sólidos Suspendidos mg/L 80
Sólidos Flotantes mg/L AusentesSólidos Sedimentables mg/L 1 mL/L
Sulfato (SO4) mg/L 1000Cloro Residual mg/L 0.4-1.0
Fluoruro mg/L 5
Rango ART. 10 Decreto 883
500 unidades Pt/Co
TRATAMIENTO DE LOS DESECHOS PETROLEROS
El desecho debe ser almacenado temporalmente, de acuerdo a su procedencia y tipo, en una
plataforma de recepción, construida de concreto de 20 m de ancho por 20 m de largo, delimitada
por bermas de tierra compactada de aproximadamente 1 m de ancho por 1.5 m de alto.
El tratamiento de los ripios y lodos de perforación se deben realizar mediante las técnicas de
landspreading, biorremediación (landfarming), solidificación/estabilización y disposición de
efluentes de perforación, de acuerdo al tipo de desecho a tratar.
Los ripios a base de agua que cumplan con los valores máximos permisibles en metales pesados
y lixiviados establecidos en el artículo 50 y el anexo D del decreto 2635, deben ser tratados con
la técnica de landspreading.
Los ripios a base de aceite que cumplan con las condiciones establecidas en el artículo 53 anexo
D del decreto 2635, deben ser tratados con la técnica de biorremediación (landfarming). Se debe
cumplir con alguna de las condiciones en las características de los ripios a tratar, referidas a:
- Contenido de aceites y grasas sea entre 1 y 10%
- pH entre 6 y 8
Los ripios que excedan las concentraciones permisibles en lixiviados y metales pesados
establecidas en el anexo D del decreto 2635, deben ser tratados mediante la técnica de
estabilización/solidificación.
- Para los desechos con el contenido de aceites y grasas con más de 10% en los lodos, se
debe pretratar con:
- Suelo autóctono proveniente de las actividades de nivelación y conformación del terreno
- Estiércol y hojarascas provenientes de la limpieza de las zonas verdes hasta alcanzar un
valor menor o igual al 10% p/p en la mezcla ripio/aserrín, los desechos son tóxicos para
los microorganismos e inhiben el proceso de biodegradación. Esta labor se debe realizar
en el área de recepción mediante el uso de payloader o retroexcavadora.
Para que el biotratamiento de los ripios a base de aceite sea efectivo, se requieren de ciertas
condiciones ambientales en los suelos que permitan que los microorganismos presentes,
degraden rápidamente los hidrocarburos tóxicos presentes (constituidos generalmente por las
fracciones de saturados y aromáticos). Estas condiciones son:
- Presencia de nutrientes (nitrógeno y fósforo principalmente)
- Contenido de humedad entre 40 y 60% de capacidad de campo y oxígeno.
A aquellos tratamientos que se realicen durante la época de sequía, cuando la humedad del
tratamiento o suelo esté por debajo del 40% se le debe proporcionar de agua mediante camiones
cisterna de 1000 a 15000 L suministrando aproximadamente 30000 L de agua por hectárea en
cada aplicación. El agua se toma del pozo del centro.
El proceso de biotratamiento de los ripios base aceite, culmina cuando la mezcla cumpla con las
especificaciones.
DESCRIPCIÓN DEL PROCESO DE TRATAMIENTO DE LOS DESECHOS
Si el tratamiento es para Ripios y Lodos Base Agua (Landspreading).
Landspreading se define como la técnica basada en la capacidad de reducción de los
constituyentes inorgánicos y orgánicos a través de procesos naturales.
- Se dispone el material en la capa arable de la superficie seleccionada utilizando payloader
mezclando uniformemente el desecho con el suelo.
- Al finalizar la dispersión, aplique los nutrientes con nitrógeno y fósforo como el Fosfato
Diamónico (FDA), sulfato de amonio y/o úrea, en cantidades de acuerdo a las
características fisicoquímicas del desecho.
- Proceder a la incorporación de los fertilizantes, mediante el uso de maquinaria agrícola
(arado y rastrillo)
Si el tratamiento es para Ripios y Lodos Base Aceite
Pre tratamiento
- Acondicionar el desecho en la plataforma de concreto, para que el biotratamiento sea
efectivo.
- Verificar el contenido que el contenido de aceites y grasas esté entre 1 y 10%, presencia
de un pH entre 6 y 8.
Si el contenido de aceites y grasas es mayor al 10% en los lodos
- Mezclar en la plataforma de concreto con suelo autóctono proveniente de las actividades
de nivelación y conformación del terreno, estiércol y hojarascas provenientes de la
limpieza de las zonas verdes, hasta alcanzar un valor menor o igual al 10%.
Si el contenido de aceites y grasas es menor o igual al 10% en los lodos
- Realizar el biotratamiento fuera de la plataforma de recepción y se considera que la fase
de pretratamiento ha culminado.
Biotratamiento
Se aplica a cualquier sistema o proceso en el que se empleen métodos biológicos para
transformar o fijar contaminantes en terrenos o aguas subterráneas. Este proceso aprovecha la
actividad metabólica de un complejo de microorganismos presentes en el suelo, capaces de
romper los enlaces de carbono y acortar las cadenas hidrocarbonadas, degradando las fracciones
de hidrocarburos biodegradables (saturados y aromáticos) contenidos en los ripios, en
compuestos inocuos, tales como agua, dióxido de carbono y masa microbiana, que mejoran las
condiciones físicas y químicas del suelo.
- Verificar las condiciones ambientales en los suelos que permita que los microorganismos
presentes, degraden rápidamente los hidrocarburos tóxicos presentes.
Disposición de los Ripios y lodos en el área de biotratamiento y aplicación de fertilizantes
- Trasladar el material pretratado en volteos o volquetas desde la plataforma de recepción
hasta el área que se dispone para el tratamiento en pilas de forma piramidal.
- Extender la mezcla óptima de ripio – aserrín y acondicionantes, apilada en montículos, en
capas de 25 a 30 cm de espesor, con el payloader o retroexcavadora.
- Aplicar estiércol de ganado, úrea y fosfato diamónico, de acuerdo a las características
fisicoquímicas de los ripios
- Aplicar los fertilizantes de forma fraccionada; al inicio del tratamiento y a la semana 8
del mismo, con la finalidad de aumentar la efectividad de la úrea (evitar pérdida por
volatilización)
- Esparcir los fertilizantes en el suelo con abonadoras agrícolas e incorporados con pases
de rastra acopladas al tractor agrícola, hasta lograr una mezcla homogénea.
Aireación de la mezcla
- Someter la mezcla a una remoción mediante pases de arado y rastra a profundidad entre
20 y 30 cm, con el objeto de garantizar y asegurar el mayor contacto entre sólidos en
tratamiento y el aire.
- Realizar la operación dos veces por semana y cada período de aireación debe tener una
duración mínima de una hora por cada 100 m3 de material mezclado.
Aplicación de agua
- Proporcionar agua mediante camiones cisterna con capacidades de 10000 a 15000 L
suministrando aproximadamente 30000 L de agua por hectárea en cada aplicación a
aquellos tratamientos que se realicen durante la época de sequía, cuando la humedad del
tratamiento o suelo esté por debajo del 40%.
- Realizar la operación una vez por semana, dependiendo de la retención del agua, antes
durante o después de cada aireación. Si el tratamiento se realiza en épocas de lluvia no es
necesario el suministro de agua.
Maquinaria Requerida para el proceso de Biotratamiento
- Payloader 2006
- Tractor D 9-D 7
- 2 Tractores tipo agrícola
- 2 Tanques tipo cisterna
- 1 Laboratorio analítico
- 2 Surcadores y sistema de riego
- 4 Vacuums tipo salchicha
- CICPC y DARFs para químicos
- Estudio de Impacto Ambiental
- Equipo de Trabajo
Análisis de Riesgo
Métodos de trabajo
Material a utilizar
Procedimientos
- Oficinas administrativas y Dormitorios
- Kits de transporte
PROCESO DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDEUALES
Proceso de Tratamiento
El proceso de mejoramiento del crudo extrapesado genera una diversidad de materiales no
peligrosos y peligrosos recuperables, los cuales deben ser manejados de forma adecuada, en
concordancia con su naturaleza, composición y propiedades fisicoquímicas. Entre los desechos
manejados en una planta de tratamiento, se tienen:
- Aguas Servidas
- Aguas industriales
- Lodos Biológicos
- Lodos Petrolizados
Almacenamiento Temporal y Transporte
Los lodos (Biológicos/Petrolizados) son dispuestos temporalmente en los tanques de
almacenamientos de lodos de la unidad de tratamiento de efluentes del mejorador, con conexión
para camiones de vacío de 3 o 4’’, los cuales transportan los lodos a la planta de tratamiento.
Tratamiento de los lodos biológicos/petrolizados
Pre Tratamiento
Se recibe el agua desde los camiones de vacío en los tanques de recepción de acuerdo a las
características físicas del material, mediante conexiones tipo “Kamlock” de 4’’. Estos tanques
están dotados de válvulas de fondo interconectadas, que permiten una adecuada flexibilidad
operacional en la primera etapa. Una vez finalizada la carga a cada tanque, se procede a alinear
el sistema de aire comprimido para comenzar con el proceso de homogeneización de contenido
del mismo; paralelamente a esta actividad, se dosifican al tanque los polímeros adecuados para
que ocurra la correcta separación de las fases agua y sólidos e hidrocarburos. La inyección de
aire se mantiene por aproximadamente una hora, y luego se deja el tanque en reposo por dos
horas. El procedimiento se repite cada vez que se llene un tanque.
Una vez transcurrido el tiempo de actuación del químico se procede a la alineación del tanque
que será transferido. En primer lugar, se alinea a los lechos de secado (sistema recolector de
aceites y sólidos), para descargar el fondo con alto contenido de sedimentos, los cuales serán
enviados al Centro de Manejo de Desechos Petroleros.
Tratamiento
El agua es transferida al sistema de tratamiento de aguas industriales (tanque pulmón) para
posteriormente pasar, mediante el uso de una bomba electrosumergible, al reactor biológico,
donde ocurre el proceso de bio-contacto de lodos y, con el tiempo de retención hidráulica
establecido para la planta, se garantiza la calidad del agua para su disposición final.
Con el fin de efectuar una limpieza final del agua, la misma pasar del reactor a un cono de
sedimentación (por rebose) donde ocurre, por el fondo de dicho cono, una nueva separación de
sólidos (dosificación adicional de polímeros) y por la parte superior sale agua, por gravedad, a
dos cámaras de sedimentación donde ocurre un segundo proceso de separación de sólidos para
luego pasar a la etapa de cloración y desinfección del agua y asegurar su calidad para
disposición, de acuerdo a lo establecido por el decreto 883.
A continuación se muestra un diagrama de bloques del proceso de almacenamiento temporal y
pre-tratamiento:
T1 T2 Tn
Sistema de
Inyección de Aire
Sistema de
Inyección de Polímeros Lech
os de Secado
Planta de
Tratamiento de
Aguas Residu
ales
A continuación se presenta una tabla donde se evidencian los principales parámetros a considerar
para descargas a vertidos o efluentes líquidos.
Parámetros
Aceites y Grasas Vegetales y Animales 150Aceites Minerales e Hidrocarburos 20
Cloruros (Cl) NADemanda Bioquímica de Oxígeno 350
Demanda Química de Oxígeno 900Detergentes y Dispersantes 8
Fenoles 0.5Fósforo Total (PO4) 10
Nitrógeno Total 40pH Entre 6 y 9
Sólidos Suspendidos 400Sólidos Flotantes AusentesSólidos Totales 1600
Límite máximo (mg/L)
El agua pasa a una laguna de oxidación donde el agua recibe la aireación final para luego ser
enviada a la red cloacal.
Los sólidos obtenidos del cono de sedimentación y de las cámaras de sedimentación son
enviados a unos lechos de secado donde el agua filtrada se recicla hacia el proceso, y los lodos
son enviados, junto con el material separado en la fase inicial, al Centro de Manejo de Desechos
Petroleros para su disposición final.
PROCESO PLANTA TRATAMIENTO DE AGUAS SERVIDAS
A continuación se presenta una descripción del proceso de tratamiento de estos efluentes desde
que son recolectados hasta que son tratados.
Las aguas servidas son recolectadas en sus diferentes puntos. Luego son transportadas en
camiones cisternas hasta la planta. Estas aguas son descargadas a través de una bomba de 40 HP
a través de una tubería de 3’’ de diámetro al tanque pulmón donde es tratada previamente con
aireación, este tanque tiene una capacidad de 218 m3 y sus dimensiones son: 8 m de ancho x 8 m
de largo x 3,90 m de alto. Una vez que el agua entra a este tanque es transportada por medio de
una bomba sumergible de 1 HP a través de una tubería de 2’’, al tanque reactor en donde son
tratadas por un proceso biológico con un sistema de agitación con bacterias facultativas. Este
tanque reactor posee un agitador de potencia de 10,3 kW y una velocidad de 82 rpm y las
mismas dimensiones del tanque pulmón.
Estas aguas pasan al cono de decantación por nivel, el cual tiene una capacidad de 5,10 m3 y sus
dimensiones son: 2.8 m de diámetro, 2.08 m de alto en la parte cónica y 0.6 m de alto en la parte
cilíndrica. En este cono el lodo es retornado al tanque reactor por medio de un sistema de venturi
a través de una tubería de 2.5’’ de diámetro. Cuando las aguas alcanzan el nivel máximo en el
cono pasan al tanque de coagulación – floculación que posee una capacidad de 4.08 m3 y sus
dimensiones son: 3 m de largo, 1.23 m de ancho y 1.23 m de alto. Al llegar a este tanque pasan,
por nivel, al tanque de cloración de dimensiones: 0.8 m de altura y 1.4 m de diámetro, el cual
tiene un agitador con una potencia de 0.75 kW y una velocidad de 8 rpm a 520 rpm. En este
tanque el cloro es dosificado hasta quedar un excedente de 2-5 ppm de cloro libre para el control
bacterial, luego de la cloración se llevan al canal.
Esta planta de tratamiento también cuenta con un lecho de secado con un área de 81.7 m2. Esta
contiene también un tanque de recolección de aguas de lechos con una capacidad de 1.73 m3;
una vez que el agua es recolectada en este tanque es devuelta al tanque reactor con una bomba
que tiene una potencia de 1 kW a través de una tubería de 2’’. La planta cuenta con un área de
dosificación de químicos equipado con agitadores y bombas dosificadoras, en el cual uno de los
tanques contiene cloro al 3% y el otro un polímero floculante. Estos tanques tienen 1 m3 de
capacidad. Todo este procesado es controlado a través de un panel electrónico.
En la descarga final del agua se realiza un monitoreo continuo para verificar sus condiciones
físico-químicas. Es importante mencionar que los análisis oficiales son ejecutados por personal
especializado en el MARN.
A continuación se presenta un diagrama de bloques que muestra, con mayor detalle, el proceso
de tratamiento de las aguas residuales.
Equipos Utilizados
A continuación se presenta una lista de los equipos requeridos en las unidades de tratamiento de
aguas residuales.
- Diez tanques de 190 barriles de capacidad para la recepción y pretratamiento de lodo
(tanques intermedios)
- Dos tanques de 150 barriles de capacidad para la recepción y pretratamiento del lodo
- Un tanque de 200 barriles de capacidad para la recepción y pretratamiento del lodo
Tanque
Primario
Tanque
Reactor
Aire Aire
Cono de decantación Primario
Tanque de decantació
n Secundario
Tanque de Clorinación
Lecho de Secado
Agua Residual
Descarga
- Diez tanques de 500 barriles para la recepción y el pre tratamiento de lodos
- Cinco tanques de 500 barriles para la disposición temporal del lodo remanente del
sistema de tratamiento luego de la separación de la fase acuosa
- Cuatro tanques de 450 barriles para el proceso de tratamiento de lodo (tanques de óxido)
- Un tanque de 180 barriles para la recepción y tratamiento del lodo (tanque horizontal)
- Dos tanques de 240 barriles de capacidad para la recepción y tratamiento del lodo
Los tanques para el pretratamiento del lodo (dosificiación de polímero y aire) cuentan con
sistemas de aire producidos por compresores de doble tornillo helicoidal (161 ft3/min, 120 lb
máximo de presión).
- Planta de tratamiento de efluentes: compuesta de un tanque pulmón de 230 m3 de
capacidad y un reactor biológico de 230 m3 de capacidad, ambos provistos de agitadores
conducidos por motores eléctricos. Suministro de aire a través de sopladores Urai-52,
empleados para el proceso de pretratamiento y clarificación del agua tratada. Un cono
sedimentador de capacidad de procesamiento de 3980 L/h y dos cámaras de
sedimentación de capacidad de procesamiento de 3340 L/h cada una.
- Una bomba de desplazamiento positivo (tipo engranajes) de sumidero de 50 gal/min.
- Tres motobombas de 4.5 HP, 9 HP y 6 HP respectivamente con conexiones de 2, 3 y 4’’.
- Planta eléctrica de emergencia de 344 kVA de capacidad.
- Sistemas de agua contra incendios, compuesto de una bomba principal de 300 GPM,
presión de 130 psi y una bomba jockey de 30 GPM, presión de 130 psi. Monitores y
aspersores de agua, localizados estratégicamente en toda el área de la planta, oficinas y
laboratorio.
- Sistema de aterramiento y pararrayos alrededor de todos los tanques y planta física.
- Cuatro lechos de secado, cada uno con una capacidad estimada de 82 barriles para la
disposición de sólidos producto del proceso de tratamiento.
- Laboratorio ambiental, con certificación emitida por el Ministerio del Ambiente para el
análisis de aguas, suelos y pruebas de hidrocarburos.