biotratamiento a ripios de perforación de la actividad petrolera

IV CONGRESO CUBANO DE PETROLEO Y GAS (PETROGAS´2013)
Protección medioambiental en la industria petrolera
PETRO4-P6
BIOTRATAMIENTO A RIPIOS DE PERFORACIÓN DE LA ACTIVIDAD
PETROLERA
Roberto Romero Silva(1), Yessica Delgado Rodriguez(1), Ricardo Campos Rodriguez(1),
Danai Hernández Hernández(1), Lester Rivas Trasancos(1), Cristina Laffita Rodriguez(1),
Sandra Miller Palmer(1), Regla Maria García Laurreiro(1), Elsa Sánchez Sotolongo(1),
Xiomara Guedes Sanabria(2), Gilmary Estabil Chaluja (2)
1. Centro de Investigación del Petróleo (CEINPET), Churruca # 481, Cerro, La Habana, Cuba.
robertors@ceinpet.cupet.cu, Telf. (537) 6494101, ext.139, Fax. (537) 6426021.
2. Empresa de Extracción y Perforación de Petróleo (EPEP), Cuba.
RESUMEN
La aplicación de tratamientos biológicos logra el manejo y disposición final de los ripios de perforación con
hidrocarburos, propiciado por la aplicación de técnicas de biorremediación que utilizan la capacidad metabólica
de los microorganismos para transformar los hidrocarburos del petróleo. Se acondicionaron dos celdas de
tratamiento con dimensiones: 100 x100 x 0.50 (m). El volumen total de suelo contaminado tratado por el
proceso fue de 13250 m3. Se utilizó lodo residual domestico como fuente de nitrógeno y fósforo y se garantizó
la aireación y humectación requeridas. A 30 días de tratamiento en la celda 1 se obtuvieron tasas de
biodegradación de 79% y 77% para las Grasas y Aceites (G y A) e Hidrocarburos del Petróleo (HCTP)
respectivamente, que posibilitó nuevas incorporaciones del contaminante, cuando a 85 días posteriores se
alcanzan tasas del 67% y 62% respectivamente. A 80 días de tratamiento en la celda 2 se obtienen tasas de
biodegradación de 46% y 51% de G y A e HCTP respectivamente, que permiten realizar nuevas
incorporaciones del contaminante que son tratados durante 35 días posteriores obteniéndose una
biodegradación del 44% de HCTP (15630 mg del contaminante / kg de suelo) de 10000mg/kg óptimos, según
normativa de referencia. Existió una alta capacidad de degradación de la biota presente en el orden de 104 y
hasta 108 unidades formadoras de colonias / g suelo de microorganismos degradadores de hidrocarburos. Se
logró por parte del proceso una gran eficiencia en el manejo y disposición de la carga contaminante.
ABSTRACT
The application of biological treatments accomplished handling and disposal of oil drilling cuttings, caused by the
application of bioremediation techniques using the metabolic capacity of microorganisms to transform petroleum
hydrocarbons. Were conditioned two treatment cells with dimensions: 100 x 100 x 0.50 (m). The total volume of
the contaminated soil was treated by the process of 13250 m3. Domestic sewage sludge was used as a source
of nitrogen and phosphorous and ensured the required aeration and moisture. At 30 days of treatment in cell 1
were obtained biodegradation rates of 79% and 77% for fats and oils (G and A) and Petroleum Hydrocarbons
(HCTP) respectively, which enabled new additions for the pollutant, when 85 days subsequent rates are
achieved 67% and 62% respectively. At 80 days of treatment in cell 2 are obtained biodegradation rates of 46%
and 51% of G and A and HCTP respectively, which enable contaminant new additions are treated for 35 days
obtaining a 44% biodegradation HCTP (15,630 mg contaminant / kg soil) of optimal 10000mg/kg as reference
standards. There was a high degradation capacity of biota present in the order of 104 to 108 CFU / g soil of
hydrocarbon degrading microorganisms. Was achieved by high efficiency process in the handling and disposal
of the pollutant load.
INTRODUCCIÓN
En una Empresa de Extracción y Perforación de Petróleo de Cuba (EPEP), se ha aplicado desde
hace 7 años el proceso de biorremediación a los ripios o cortes de perforación provenientes de las
operaciones de extracción de petróleo, que durante algún tiempo estuvieron almacenados sin
tratamiento y disposición adecuados, ocasionando un serio impacto ambiental en el ecosistema
asociado.
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Memorias en CD-Rom, La Habana, 1 al 5 de abril de 2013. ISSN 2307-499X
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En el año 2004 se comienzan a desarrollar los primeros estudios e investigaciones a escala de
banco que demostraron la factibilidad de aplicación de biotratamientos
a estas cargas
contaminantes, y se ejecuta un proceso de biorremediación in situ en un área de manglar afectada
por problemas operacionales en un pozo de la zona donde se encuentra enclavada la empresa.
Entre los años 2005 y 2007 se ejecuta un proceso de biorremediación a un área de 50 m2 afectado
por el derrame accidental de un oleoducto mediante la inoculación del lodo residual o fango digerido
obtenido de plantas de tratamiento de residuales domésticos con altas propiedades estimulantes
(contenidos de nitrógeno y fósforo) y aporte de microorganismos degradadores de hidrocarburos.
En el año 2006 se comienzan los trabajos asociados a la limpieza de una piscina en un área con
licencia ambiental otorgada por el CITMA para el almacenamiento, tratamiento y disposición final de
estas fuentes contaminantes. Este propio año se extiende el uso del lodo residual dentro del proceso
de biorremediación por bioestimulación y la técnica de landfarming a 1125 m3 de residuos, en
sustitución de los fertilizantes agrícolas convencionales de difícil adquisición en el país.
En el año 2010 se ejecuta un proceso de biorremediación por hongos, con el permiso otorgado por el
Órgano Regulatorio Ambiental y Seguridad Nuclear (ORASEN), según procedimientos establecidos,
constituyendo la primera investigación de este tipo evaluada para estos residuales con resultados
alentadores. Este propio año se introduce el método de bioventilación en el tratamiento de los ripios
de perforación extraídos de una segunda piscina.
En el año 2011 se acomete la fase final de la limpieza total de la piscina iniciada desde el año 2006,
la cual acumulaba alrededor de 5000m3 de ripios con hidrocarburos, lo que exigió organizar, orientar y
desarrollar una secuencia de tratamientos que pudieran tratar toda la cantidad de m3 de suelo
contaminado que se generaría, en aras de realizar un manejo efectivo y lograr la disposición deseada
para estos residuales y proteger el ecosistema de cualquier contaminación.
Problema Científico:
Los ripios de perforación de las operaciones de extracción de petróleo, son vertidos en piscinas de
almacenamiento, donde se han acumulado por muchos años, sin que exista un manejo y disposición
final adecuados, provocando un impacto negativo al medio ambiente.
Objetivo Científico:
Aplicar el proceso de biorremediación a los ripios de perforación provenientes de la actividad
petrolera desarrollada por una empresa de perforación y extracción de petróleo del país.
Objetivos Específicos:
1. Caracterizar química y microbiológicamente el ripio de perforación.
2. Aplicar y dar seguimiento al proceso de biorremediación a suelos contaminados con ripios de
perforación, en dos celdas de tratamiento empleando el método de bioestimulación por la
técnica de landfarming.
MATERIALES Y MÉTODOS
Toma de muestras
Inicialmente se procedió a la toma de una muestra para la caracterización química y microbiológica
de los Ripios de Perforación (RP) de la piscina donde se encuentran temporalmente almacenados.
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Caracterización química y microbiológica.
La caracterización química – microbiológica se realizó según los análisis y métodos de ensayos
descritos en la tabla I.
Tabla I. Parámetros analíticos y métodos de ensayos utilizados en la caracterización.
Análisis
Grasas y Aceites (G y A).
Hidrocarburos Totales del Pétroleo (HCTP).
Sustancias Toxicas (Metales pesados).
Conteo de Microorganismos Totales (CMT).
Conteo de Bácterias (CB).
Conteo de Hongos y Levaduras (CHL).
Conteo de Microorganismos Degradadores de Hidrocarburos (CMD).
Método de ensayo
Abboud, S.A. 2000.
APHA 5520, 1998.
ISO 8288: EPA 3050B:1996.
ISO 9308.3:1998.
ISO 8199:1988.
ISO 7954:1987.
Solana, A. M., 1985.
Proceso de biorremediación por el método de bioestimulación a suelos contaminados
con RP de la EPEP. Seguimiento analítico del proceso.
Para las operaciones de limpieza de la piscina se utilizaron más de 3750 m3 de suelo capa vegetal
que se mezclaron con un total de 1250 m3 del residual extraído inicialmente en una primera etapa.
Posteriormente y cuando fue posible, se culminó la limpieza de 2750 m3 de residual adicional, para
un total de 4000 m3 de residuales extraídos.
Se aplicó el proceso de biorremediación por el método de bioestimulación y la técnica de landfarming
a los suelos contaminados con ripios de perforación, al unísono en dos parcelas, debidamente
custodiadas y señalizadas.
Las dimensiones de cada celda de tratamiento fueron de:
- Largo: 100 m
- Ancho: 100 m
- Profundidad: 0.50 m
Las celdas fueron acondicionadas según NC: 819/2010.
Se acometió el desbroce de 10 cm de capa superficial, se niveló el terreno con pendiente menor al
5% y se canalizó el área para la orientación de lixiviados hacia otra piscina localizada en el área de la
empresa, pendiente de ejecutar su limpieza.
Se utilizó una mezcla 3:1 (Suelo Capa Vegetal: RP de la piscina), en las operaciones de limpieza y
extracción del residual hacia las celdas de tratamiento.
El volumen de suelo contaminado tratado, en una primera etapa, en cada celda fue de 2500 m3.
El Volumen de suelo contaminado tratado, en una segunda etapa, por cada celda fue de 4125 m3.
El volumen total de suelo contaminado tratado por cada celda fue de 6625 m3.
El volumen total de suelo contaminado tratado por el proceso fue de 13250 m3.
La incorporación periódica de oxígeno al suelo se logró mediante buldózer acoplado a ruster, con
frecuencia semanal. Las precipitaciones ocurridas durante el tiempo del proceso garantizaron las
condiciones de humedad necesarias para su buen desarrollo y efectividad.
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Se utilizó como fuente de nutrientes esenciales (Nitrógeno y Fósforo) el lodo residual proveniente del
lecho de secado generado por una planta de tratamiento de aguas residuales domesticas.
Se realizaron tres adiciones de lodo seco de forma manual durante el montaje del proceso en ambas
celdas de tratamiento. La cantidad total utilizada en ambos celdas de tratamientos fue de 100kg.
El seguimiento de los análisis ejecutados y los métodos de ensayos correspondientes durante el
tiempo de proceso en ambas celdas de tratamiento, se describen en la tabla II.
Tabla. II Seguimiento Analítico del proceso de Biorremediación en las celdas de tratamiento.
Tiempo de tratamiento en las celdas (días)
75(1)
110(1)
160(1)(2)
190(1)
30(1) 45(1)(2)
(2)
(2)
80
162(1)
125
127(2)
Análisis
0(1)(2)
(G y A)
(HCTP)
Materia Orgánica
Nitrógeno Total(Nt)
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
Fósforo Total (Pt)
x
x
x
x
x
x
x
CMT
CB
CHL
CMD
pH (ToC) y
Conductividad
Eléctrica en el
extracto de
saturación
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
Abboud, S.A. 2000
APHA 5520, 1998
BBSS P002
ISO 10048 (1991) E
4500 APHA: 1998
Edición 20 (2000)
ISO 9308.3:1998
ISO 8199:1988
ISO 7954:1987
Solana, A. M., 1985
x
x
x
x
x
x
x
NC:32:1999
(1)
Método de ensayo
Tiempo de tratamiento en la celda 1. (2). Tiempo de tratamiento en la celda 2.
Tasa de Biodegradación
Las tasas de biodegradación obtenidas para las G y A e HCTP en los dos procesos aplicados se
calcularon según la siguiente expresión:
CI – C F
TB = ------------------------------ * 100
CI
Donde:
TB: tasa de biodegradación, expresada en %
CI: Concentración inicial de grasas y aceites e hidrocarburos totales, expresados en mg/kg.
CF: Concentración final de grasas y aceites e hidrocarburos totales, expresados en mg/kg.
RESULTADOS Y DISCUSION
En la tabla III y IV se reportan los resultados asociados a los niveles de concentración de los
parámetros evaluados en la caracterización química – microbiológica.
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Tabla III. Resultados de la caracterización química – microbiológica.
Muestra
(Código)
GyA
(mg/kg)
HCTP
(mg/kg)
CB
(UFC/g
suelo)
CHL
(UFC/g
suelo)
MT
(UFC/g
suelo)
(2416-40)
136070
+/-11375
103140
+/-8623
5.52 x 108
4.5 x 103
5.52 x 108
10000
10000
-
-
-
-
-
-
-
-
105 – 106
103 – 104
NC:819/2010
(Infante, 1999)
Ercoli, 2001)
MDH
(UFC/g
suelo)
7.25 x 108
Se obtuvieron niveles de concentración para las grasas y aceites y los hidrocarburos totales del
petróleo de la muestra (2416-40) de un 13% y 10% de concentración másica respetivamente, lo que
atribuye una alta concentración de estos parámetros para esa carga contaminante. El contenido de
bacterias, hongos y levaduras, microorganismos totales y degradadores de hidrocarburos, indican la
presencia de una biota activa, lo que permite afirmar que esos residuales son factibles de tratar por el
proceso de biorremediación.
Tabla IV. Niveles de sustancias tóxicas presentes en la caracterización.
Pb
Cu
Zn
V
Ni
Cd
(mg/kg) (mg/kg) (mg/kg) (mg/kg) (mg/kg) (mg/kg)
(2416-40)
<0.06
< 875
438
<0,5
181
< 0.01
(2416-41)
46
32
418
<0.5
125
< 0.01
150
300
NC:819/2010
Muestras
Se aprecia que los niveles de concentración del Zn se encuentran por encima de lo regulado para la
muestra evaluada, lo que se considera despreciable según experiencias de los investigadores del
grupo de Ingeniería Ambiental para estos residuales. Los elementos determinados no inhibirían el
tratamiento biológico a ejecutar.
En la tabla V se reporta el seguimiento microbiológico del Lodo Residual.
Tabla V. Seguimiento microbiológico del Lodo residual.
Muestra
(Código)
Tiempo :Celda #
Lodo Residual, (2416-43)
t=0 días: Celda 1
Lodo Residual, (2416-47)
t=0 días: Celda 2
t=45 días: Celda 1
Lodo Residual, (2416-63)
t=160 días: Celda 2,
t=190 días: Celda 1
CB
(UFC/g suelo)
CHL
(UFC/g suelo)
MT
(UFC/g suelo)
MDH
(UFC/g suelo)
8.61 x 108
2.5 x 105
8.61 x 108
5.33 x 108
6.91 x 108
1.23 x105
6.91 x 108
1.1 x 104
>3 x 1011
7.86 x 103
>3 x 1011
4.10 x 105
Los resultados del seguimiento microbiológico reportados en la tabla 5 se corresponden con una
amplia biota, debido al contenido de nutrientes que favorecen su crecimiento, que lo hace candidato
singular en el aporte de microorganismos degradadores en el orden de 104 a 108 UFC/g suelo.
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Proceso de Limpieza de la Piscina
Se extrajo el suelo capa vegetal a unos 5 km aproximadamente, hasta depositar la mezcla de unos
5000 m3 de suelo contaminado en las celdas de tratamiento (2). En una segunda etapa fueron
mezclados 2750m3 de residuos con el suelo ya recuperado del proceso ejecutado en ambas celdas
de tratamiento transcurrido los primeros 100 días.
Proceso de biorremediación por el método de bioestimulación a los RP. Seguimiento
analítico del proceso.
La tabla VI y VII muestran los resultados de los parámetros químicos y microbiológicos, evaluados
en el tiempo para el tratamiento ejecutado en la celda 1.
Tabla VI. Seguimiento químico del proceso de biorremediación (celda 1).
Código
Conductividad
Muestra
A 25.0 oC
o
(Ph) T: C
(mS/cm)
O días
2416-42
9.6+/-0.04
(5.44)26.2oC
30 días
2416-44
14.17+/-0.07
(7.88)26.3oC
45 días
2416-48
19.8+/-0.09
(7.53)26.2oC
2416-51
75 días
6.22+/-0.03
(7.13)26.7oC
2416-52
110 días
17.84+/-0.08
(7.06)26.0oC
2416-55
160 días
11.24+/-0.05
(7.80)25.0oC
2416-56
162 días
14.40+/-0.07
(7.44)25.0oC
2416-64
190 días
10.77+/-0.05
(7.51)24.6 C
6-8
<200
NC:819/2010
(25-40oC)
Tiempo
(1)
Tasa de Biodegradación de HCTP
(2)
Materia
Pt
GyA
HCTP
Nt
Orgánica
(mg/kg)
(mg/kg)
(mg/kg) (mg/kg)
(%C)
65230
38730
15.54
0.018
3.00
+/-5453
+/-3238
15190
8210
5.60
1.86
+/-1270
13.98
+/-686
26000
13360
0.49
0.030
+/-2174
18.39
+/-1117
50400
26590
0.075
0.106
+/-4213
16.39
+/-2223
25510
13360
0.57
0.055
+/-2132
16.52
+/-1116
19320
8830
17.96
0.39
0.43
+/-1615
+/-738
57220
33750
16.53
0.58
0.44
+/-4784
+/-2822
TB
79%(1)
77%(2)
67%(1)
62%(2)
-
35070
21.48
19010
0.14
0.027
44%(1)
39%(2)
10000
-
10000
-
-
-
Tasa de Biodegradación de G y A.
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Tabla VII. Seguimiento microbiológico del proceso de biorremediación (celda 1).
Código
Muestra
T:oC
2416-42
26.2oC
2416-44
26.3oC
2416-48
26.2oC
2416-51
26.7oC
2416-52
26.0oC
2416-55
25.0oC
2416-56
25.0oC
2416-64
27.3oC
Tiempo
O días
30 días
45 días
75 días
110 días
160 días
162 días
190 días
(Infante, 1999
Ercoli, 2001)
CHL
CB
(UFC/g suelo)
(UFC/g suelo)
MT
(UFC/g suelo)
MDH
(UFC/g suelo)
3.4 x 1010
3.15 x 105
3.4 x 1010
5.88 x 108
2.14 x 109
5.3 x 104
2.14 x 109
1.0 x 103
1.02 x 108
1.05 x 104
1.02 x 108
2 x 103
3.05 x 107
1.8 x 104
3.05 x 107
1.34 x 104
1.55 x 1010
1.05 x 104
1.55 x 1010
9.0 x 103
2.6 x 109
4.55 x 104
2.6 x 109
1.97 x 105
1 x 1011
6.82 x 103
1 x 1011
3.32 x 104
3 x 1011
2.43 x 105
3 x 1011
1.75 x 104
-
-
105 – 106
103 – 104
-
La tabla VIII y IX muestran los resultados de los parámetros químicos y microbiológicos, evaluados
en el tiempo para el tratamiento ejecutado en la celda 2.
Tabla VIII. Seguimiento químico del proceso de biorremediación (celda 2).
Tiempo
O días
45 días
80 días
125 días
127 días
160 días
NC:819
/2010
Código
Muestra
(Ph) T:oC
2416-45
(7.93)25.7oC
Conductividad
25.0 oC
(mS/cm)
29.2
+/-0.13
GyA
(mg/kg)
Materia
Orgánica
(%C)
HCTP
(mg/kg)
2416-49
(7.73)27.1oC
35270
+/-2949
13.06
22270
+/-5722
5.27
2.73
15.86
+/-0.07
30940
+/-2587
13.19
16060
+/-1343
0.60
0.048
2416-50
(7.53)26.2oC
15.71
+/-0.07
18710
+/-5.64
16.34
10810
+/-904
0.077
0.09
51%(1)
47%(2)
2416-57
(7.83)24.6oC
14.07
+/-0.06
28010
+/-2342
19.30
15470
+/-1293
0.039
0.73
-
2416-58
(7.60)24.7oC
2416-65
(7.56)24.1C
6-8
(25-40oC)
10.95
+/-0.05
68450
+/-5722
16.87
28120
+/-2351
1.56
0.28
-
30.8
30380
15.07
15630
0.61
0.034
44%(1)
56%(2)
<200
10000
-
10000
-
-
-
(1) Tasa de Biodegradación de HCTP (2) Tasa de Biodegradación de G y A.
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Pt
Nt
(mg/kg)
(mg/kg)
TB(1)
(%)
-
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Tabla IX. Seguimiento microbiológico del proceso de biorremediación (celda 2).
Tiempo
O días
45 días
80 días
125 días
127 días
160 días
(Infante, 1999
Ercoli, 2001)
Código
CB
CHL
MT
MDH
Muestra (UFC/g suelo)
(UFC/g suelo) (UFC/g suelo) (UFC/g suelo)
o
T: C
2416-45
3.8 x 109
1.35 x 104
3.8 x 109
3.3 x 104
25.7oC
2416-49
6 x 108
2.65 x 104
6.1 x 108
3.6 x 104
27.1oC
2416-50
3 x 1011
3.64 x 104
3 x 1011
4.64 x 104
26.2oC
2416-57
1.37 x 1011
8.64 x 103
1.37 x 1011
1.4 x 105
24.6oC
2416-58
1.5 x 1010
1.06 x 104
1.5 x 1010
6.82 x 104
24.7oC
2416-65
5.25 x 1010
3.86 x 104
5.25 x 1010
1.14 x 104
-
-
-
105 – 106
103 – 104
Los resultados alcanzados los primeros 30 días de tratamiento en la celda 1 para las G y A e HCTP
fueron satisfactorios, si se tienen en cuenta las tasas de biodegradación obtenidas superiores a las al
25% para igual período. A los 45 días de tratamiento existió la necesidad de incorporar suelo
contaminado al tratamiento y posteriormente a los 75 días se ejecutó la segunda parte de la limpieza
de la piscina, provocando un aumento de los niveles de concentración que vuelven a ser tratados
durante 85 días posteriores, obteniéndose tasas de biodegradación superiores al 60%. Finalmente,
se obtienen tasas de biodegradación superiores al 38 % del tratamiento ejecutado a los últimos 28
días de proceso, cuando estas cargas contaminantes se encuentran cercanas a su disposición final
(35070 mg/kg de 10000mg/kg óptimos).
Los valores reportados para el nitrógeno y fósforo de las muestras tomadas en el tiempo de
tratamiento para ambas celdas fueron bajos (tablas VI y VIII), lo que puede acreditarse a la
heterogeneidad de dichos elementos en la muestra tomada.
El pH y la conductividad eléctrica del proceso ejecutado para ambas celdas de tratamiento cumplen
con lo regulado y es indicativo para el buen desarrollo de la microflora autóctona del área al finalizar
el tratamiento (tabla VI y VIII).
El contenido de materia orgánica presente durante el proceso, para ambas celdas de tratamiento,
representa el compostaje y consecuente descomposición bioquímica de los residuos orgánicos
tratados, obtenidos de la eficiente relación carbono/nitrógeno superior a 25/1 y 30/1 (tablas VI y VIII),
es decir 25 y 30 veces más en contenido de carbono por contenido de nitrógeno.
Los resultados alcanzados los primeros 80 días de tratamiento en la celda 2 para las G y A e HCTP
son satisfactorios, si se tienen en cuenta que las tasas de biodegradación obtenidas son de 46% y
51%, respectivamente. Vale señalar que estos resultados estuvieron influenciados por una menor
secuencia de aireación y por ende, provisión de oxigeno dentro del proceso. Esto se debió a la rotura
del equipo mecánico que operaba esta celda, por lo que no son comparables con los obtenidos en el
tratamiento de la celda 1. A los 125 y 127 días posteriores de tratamiento en la celda 2 se ejecuta la
segunda parte de la limpieza de la piscina, provocando un aumento de los niveles de concentración
que vuelven a ser tratados durante 35 días, obteniéndose tasas de biodegradación superiores al
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Memorias en CD-Rom, La Habana, 1 al 5 de abril de 2013. ISSN 2307-499X
IV CONGRESO CUBANO DE PETROLEO Y GAS (PETROGAS´2013)
Protección medioambiental en la industria petrolera
PETRO4-P6
43%, lo que resulta muy beneficioso si se tiene en cuenta que las cargas contaminantes se
encuentran cercanas a su disposición final de 15630 mg/kg de 10000mg/kg óptimos.
El comportamiento de la biota evaluada en el proceso (tablas VII y IX) para ambas celdas de
tratamiento, confirmó la factibilidad en la selección y viable aplicación del proceso de biorremediación
por la técnica de landfarming corroborado por los resultados descritos en las tablas VI y VIII.
CONCLUSIONES
1. La caracterización química reportó niveles de concentración para las grasas y aceites y los
hidrocarburos totales del petróleo de los RP de la piscina 1 de un 13% y 10%,
respectivamente, elementos que indican el grado de contaminación que proporcionan dicha
carga residual al ecosistema y la necesidad de lograr su manejo y disposición final adecuado.
2. La caracterización microbiológica de los RP reportaron valores de microorganismos
degradadores y microorganismos totales en el orden de 108 UFC/g suelo. Por ello, las cargas
residuales se consideran biotratables mediante la aplicación del proceso de biorremediación.
3. Los resultados del proceso de biorremediación a suelos contaminados con ripios de
perforación provenientes de la limpieza de una piscina en una empresa de perforación y
extracción de petróleo, mediante la técnica de landfarming en dos celdas de tratamiento,
reportaron altas tasas de biodegradación para las grasas y aceites e hidrocarburos totales del
petróleo desde los 30 días y hasta 160 días de tratamiento, propiciado por la alta capacidad
degradativa de la biota presente y la eficiencia lograda en el proceso ejecutado.
RECOMENDACIONES
1. La empresa deberá crear inmediatamente las condiciones necesarias para el seguimiento del
proceso de biorremediación en la limpieza de otra piscina que acumula alrededor de 150 m3
de ripios con hidrocarburos, avalado por los resultados satisfactorios obtenidos por este
trabajo.
BIBLIOGRAFÍA
Abboud, S.A., 2000. Evaluación de la toxicidad de los lodos y cemento en la operación de perforación. Curso de
Postgrado, La Habana, Cuba.
APHA., 2000 Standard Methods for the examination of water and wastewater. 20th ed. APHA-AWWA- WEF,
NC 819-2010. “Manejo de Fondaje de Tanques de Almacenamiento de Petróleos y sus Derivados.” (onshore),
Habana, Cuba.
Ercoli, et al., 2001. Análisis y evaluación de parámetros críticos en biodegradación de HC en suelos. Univ. Nac.
de Cuyo, Argentina.
EPA 3050 B., 1996. Digestión ácida de sedimentos, lodos y suelos. USA.
ISO 8199., 2005 Siembra por esparcimiento. Medio Agar Petróleo.
Infante, C., 1999. Curso de Biorremediación, MINBAS, Cuba.
ISO 8199., 1988. Determinación del conteo de bacterias en Medio Agar Triptona Soya, siembre de
esparcimiento en placas.
ISO 7954., 1987. Determinación del conteo de hongos y levaduras en Medio Agar Extracto de Malta con cloruro
de sodio al 5%.
ISO 10048 E., 1991. Determinación de Nitrógeno Total en suelos.
ISO 9308.3 E., 1998. Determinación de microorganismos coliformes totales y fecales.
ISO 8288. Determinación de Metales Pesados en suelos.
NC 32:1999 Calidad del suelo. Determinación del ph y La conductividad eléctrica en el extracto de saturación,
Cuba.
Okuda., 2002. Comunicación Personal, La Habana, Cuba.
Romero et al., 2010 Manejo y Disposición final de los residuos sólidos petrolizados de una EPEP de Cuba.
V CONVENCIÓN CUBANA DE CIENCIAS DE LA TIERRA, GEOCIENCIAS´2013
Memorias en CD-Rom, La Habana, 1 al 5 de abril de 2013. ISSN 2307-499X
IV CONGRESO CUBANO DE PETROLEO Y GAS (PETROGAS´2013)
Protección medioambiental en la industria petrolera
PETRO4-P6
Romero et al., 2005. Tesis de Diplomado. ¨Manejo y Disposición de residuos sólidos petrolizados de la Refinería
Ñico López¨.
Solana, A. M., 1985. Biodegradación marina en la contaminación por hidrocarburos. Mundo Científico. 1 (8):
913-920.
Viale, R. e Infante, C., 1997. Protocolo para medir producción de CO2 en suelo. Documento Técnico. INTEVEP.
INT- STE – 0966.
V CONVENCIÓN CUBANA DE CIENCIAS DE LA TIERRA, GEOCIENCIAS´2013
Memorias en CD-Rom, La Habana, 1 al 5 de abril de 2013. ISSN 2307-499X