diseÑo y ejecuciÓn de un plan de … · a partir de estas profundidades y en adelante, los...

XXVII Congresso Interamericano de Engenharia Sanitária e Ambiental

ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 1

III-130 - DISEÑO Y EJECUCIÓN DE UN PLAN DE BIOTRATAMIENTO PARA RESIDUOS (CORTES) DE PERFORACIÓN DE LA ACTIVIDAD PETROLERA POR LA METODOLOGÍA DE BIODEGRADACIÓN CON BIOAUMENTACIÓN

María Graciela Pozzo Ardizzi(1) Licenciada en Química. Posgraduada en Ciencias del Suelo (M.Sc. y Ph.D.). Profesora Asociada Regular Area Química Biológica or. Microbiología Universidad Nacional del Comahue. Consultor ambiental independiente. Dirección(1): Remigio Bosch 468. (8300) Neuquén - Argentina. Tel: (54) 2921- 4431597. e-mail: [email protected]

RESUMEN Las actividades de perforación en la industria petrolera, son generadoras de importantes volúmenes de residuos, denominados “cuttings”. El sistema de perforación que utiliza “emulsión inversa” se aplica luego de los primeros 1000 m, usando fluidos de perforación cuya base la constituye un hidrocarburo, generalmente gasoil. La empresa SWACO de Argentina, prestadora de Servicios a la empresa PAN AMERICAN ENERGY elaboró y ejecutó un PLAN DE TRATAMIENTO PARA RESIDUOS DE PERFORACION para las operaciones de perforación que PAN AMERICAN ENERGY realiza en el norte argentino. Se planteó como objetivo prioritario, incentivar la micropoblación autóctona para realizar el bioproceso de degradación, con bioaumentación, multiplicando microorganismos nativos “in vitro” mediante el diseño de biorreactores. El plan consistió en la elección del sitio adecuado, construcción de obras de protección y acondicionamiento de suelos, traslado y pretratamiento químico de los cortes, incorporación al suelo, bioaumentación y laboreo. Transcurridos los primeros 3 meses se redujo el contenido de HTP al 70 % del valor inicial; admitiendo una recarga con cutting que tras seis meses permitió cuantificar una reducción al 50%. El bioproceso continua y concluye con fitorremediación. Este trabajo constituye un aporte tecnológico con una aplicación más, a las demostradas aptitudes ambientalmente sustentables que representan la biorremediación microbiana complementada con la fitorremediación. PALABRAS-CLAVE: Biotratamiento, Industria Petrolera, Biodegradación, Bioaumentación. INTRODUCCION

La actividad enzimática microbiana, es el agente responsable de biodegradación de contaminantes y biorremediación de ambientes afectados por derrames o volcado de efluentes con hidrocarburos. Esta biotecnología se aplica al tratamiento de residuos de las actividades industriales en general y de la petrolera en particular tratando por esta técnica: grasas y aceites ; gasolinas ; kerosene y naftas; diesel y fuel oil ; residuos de fondos de tanques y de piletas API ; derrames de crudo (livianos y pesados) ; mezclas de Hidrocarburos Aromáticos Polinucleares ; BTEX y compuestos inorgánicos con aptitud para la biodegradabilidad. La EPA (Agencia de Protección Ambiental de los EE.UU) define biorremediación como la manipulación de sistemas biológicos para efectuar cambios en el ambiente. Las biotransformaciones de compuestos orgánicos e inorgánicos por actividad metabólica de microorganismos, son procesos bioquímicos naturales que ocurren en el ambiente. En un ambiente con suficiente disponibilidad de oxígeno, fósforo, nitrógeno y nutrientes minerales, los contaminantes orgánicos del medio, son utilizados como fuente de carbono para el crecimiento y multiplicación microbiana resultando ser bioconvertidos en productos de oxidación que deberían finalmente transformarse en bióxido de carbono y agua.

mailto:[email protected]



Las actividades de perforación se presentan como generadoras de importantes volúmenes de residuos denominados “cuttings” o cortes de perforación. Las operaciones de perforación que utilizan “emulsión inversa”, van generando diferentes tipos de residuos, según avance en profundidad la perforación del pozo. En la operación que realizó PANAMERICAN ENRGY en el Pozo San Pedrito spx-2 en el Yacimiento Acambuco, los primeros 1000 m, fueron perforados utilizando una emulsión básicamente compuesta de gel-bentonita con un perfil salino elevado; los residuos, que en esta etapa se generaron, son básicamente minerales, siendo su composición variable en base a la composición mineralógica de las formaciones que atraviesan. Generalmente estos residuos escapan a la caracterización de residuos peligrosos, mereciendo un simple tratamiento de disposición y revegetación. A partir de estas profundidades y en adelante, los fluidos de perforación que se utilizan, están desarrollados como una emulsión cuya base la constituye un hidrocarburo que generalmente es gasoil con asfaltos. En esta operación se aplicó un sistema de recuperación de la emulsión inversa, que es reciclada al circuito y reutilizada; sin embargo, los residuos que resultan finalmente están constituidos por restos de emulsión irrecuperables, material mineral extraído de las formaciones geológicas perforadas y el hidrocarburo usado como base, todos estos materiales aparecen formando una masa semi emulsionada con un contenido variable de agua ; con pH marcadamente alcalino (superior a 12) y salinidad muy alta. La formulación de la Emulsión inversa utilizada es:

Emulsionantes primarios 8 litros/m3 Emulsionantes secundarios 3 litros/m3 Humectantes 4 litros/m3 CaO 40 kg/m3 Arcilla organofílica 8 kg/m3 Reductor de filtrados 16 kg/m3 Baritina (SO4Ca) 300 kg/m3 Cl2Ca 420 kg/m3 Gas oil 640 litros/m3 Salinidad 180.000 ppm de Cl-. Relación gasoil/ H2O (O/W) 90-10

Un análisis tipo de una destilación-separación por retorta puede arrojar valores parecidos al siguiente ejemplo: Composición Emulsión Cutting porcentual pura base oil % Sólidos 7 67 % H2O 21 10 % Hidrocarburos 72 23 Este perfil semi cuali y cuantitativo del residuo, nos permite caracterizarlo como residuo peligroso, en base a lo indicado por la Ley 24.051, Ley Nacional de Residuos Peligrosos. En su Anexo I- Categorías sometidas a control, se encuadran como “Y9 Mezclas y emulsiones de desecho de aceite y agua o hidrocarburos y agua.” Además por el perfil mineral del material extraído del subsuelo, este material podría contener alguno o varios de los constituyentes de desechos indicados en la lista de Y19 a Y45.



En el Anexo II de la Ley de Residuos peligrosos, respecto a la Lista de características peligrosas, pueden encuadrarse en el Nº de código H12 y H13. Finalmente, del Anexo II de la misma Ley, un biotratamiento por la metodología de “landfarming” se adecua a “las operaciones que no pueden conducir a la recuperación, reciclado, regeneración o reutilización total o parcial del residuo”. En este caso la fracción recuperable y reutilizable ya ha sido extraída. Por cuanto su tratamiento en tierra por bioxidación enzimática con microorganismos autóctonos, representa una operación de eliminación que se encuadra en los términos de la Ley 24.051 Anexo II-A-D2. La caracterización de los productos liberados durante el tratamiento debe realizarse mediante un seguimiento temporal y espacial químico-analítico de los productos residuales que la biodegradación va liberando en las diferentes etapas del bioproceso, acompañando de una evaluación de la dinámica poblacional de las cohortes microbianas involucradas. Por solicitud de la empresa SWACO de Argentina, prestadora de Servicios a la empresa PAN AMERICAN ENERGY, la consultora GEOciencia, elaboró un PLAN DE TRATAMIENTO PARA RESIDUOS DE PERFORACION (CUTTING BASE OIL) POR BIODEGRADACION OXIDATIVA ENZIMATICA EN SUELOS

La bibliografía y antecedentes consultados al proponer esta metodología y diseñar el plan de tratamiento (septiembre-noviembre de 1998) reportaron algunos intentos de aplicación de esta tecnología de tratamiento a los residuos de perforación, en algunos países petroleros de América latina. No se ha detectado información respecto a que esta biotecnología haya sido aplicada en nuestro país al tratamiento de los “cuttings base oil”. Estimamos que los resultados que se obtengan serán un aporte tecnológico que implicará una aplicación más, a las ya demostradas aptitudes ambientalmente sustentables que representan la biorremediación microbiana. DESARROLLO

Para la realización de este trabajo se programaron y cumplieron las siguientes etapas que en conjunto integran un PLAN INTEGRADO DE GESTION de los residuos de perforación. 1. ANALISIS DE PREFACTIBILIDAD DE APLICACIÓN DEL BIOPROCESO

Se evaluaron diversos factores considerados por su incidencia en determinar la factibilidad de aplicación de esta biotecnología. Son determinantes los factores físicos, químicos, biológicos y agroclimáticos que condicionan la aplicación del proceso de biodegradación inducida en suelos o "landfarming". Se analizaron en detalle las características generales del área circundante, donde se determinó el enclave del predio destinado al “landfarming” Existe en el área una intensa y predadora actividad, cual es la tala y desmonte de sectores vecinos, que dejan sitios desmontados con suelo expuesto a fenómenos erosivos y degradativos. Se propone la utilización de estas áreas, previa realización de obras de nivelación, con pendientes controladas y sistematización del suelo, construcción de bordos y canales de drenaje controlado. Caracterización general de Area:

1.1 Topografía; 1.2 Hidrogeología; 1.3 Características climáticas; 1.4 Características edáficas del suelo;

1.5 Características microbiológicas; 1.6 Procedencia y composición del residuo;



1.1 Topografía

El área circundante al Pozo SAN PEDRITO spx-2 presenta características topográficas limitantes para la elección de un terreno a ocuparse en un biotratamiento; el Area, localizada en la Provincia de Salta, pertenece al área selvática subtropical del NOA. Sus suelos poseen pendientes agudas en un área montañosa; la Operación en general supone riesgo ambiental, el uso propuesto implicaría un riesgo adicional, si no se realizan medidas de protección, contención y mitigación de posibles escurrimientos superficiales y potencial lixiviación con transporte y dispersión del residuo a terrenos vecinos, cursos de agua superficial, sitios de acumulación. 1.2 Hidrogeología

La profundidad del acuífero freático, no se ha determinado. Como referencia de perfil litoestratigráfico, se tomó el perfil de perforación de un pozo de agua (pozo 4) próximo 5 km. del área preseleccionada. Los datos existentes indican una profundidad del primer acuífero freático distante 50 a 60 m de la superficie, por cuanto sus variaciones estacionales, no alcanzarían el sitio de compromiso de los suelos afectados al “landfarming”. El área, por sus suelos de topografía ondulada y marcadas pendientes, se ve surcada por canales colectores de agua de escorrentía que transportan aguas y materiales sólidos, producto de la erosión hídrica observada en el período de lluvias que se extiende de diciembre a marzo. En la temporada estival, dichos colectores se constituyen en reservorios de aguas superficiales, que deben protegerse de todo agente contaminante. Las características hidrogeológicas del sitio implican considerar medidas de control y mitigación. 1.3 Climatología y características edafológicas de los suelos

En la provincia de Salta, por su heterogeneidad climática y ecológica se diferencian regiones muy diversas como: la llanura chaqueña, zonas subtropicales húmedas, valles mesotérmicos, valles interandinos áridos y ambientes puneños. En el Atlas de Suelos de la República Argentina, (SAGyP-INTA, 1990) la provincia está zonificada en once regiones naturales. El Area de San Pedrito esta incluida en la región de selvas y pastizales de altura, vinculada al sector norte de los piedemontes húmedos, que abarca desde el límite con Bolivia hasta el límite con Jujuy. En esta región, las precipitaciones pueden alcanzar hasta 1000 mm anuales, concentradas en el período estival, que se caracteriza por precipitaciones torrenciales, temperaturas altas en verano y moderadas con heladas de muy baja frecuencia en invierno. Esta zona (Noreste) constituye un área de expansión de la frontera agrícola. El desmonte, a veces irracional, ha provocado la coexistencia de erosión hídrica con eólica, observándose áreas puntuales de erosión severa y marcada desertificación. En la zona montañosa, la cobertura arbórea y el pastizal natural amortiguan parcialmente la erosión hídrica (SAGyP y CFA, 1995). Los suelos predominantes en el área corresponden al Orden Inceptisoles, incluyen suelos de regiones subhúmedas y húmedas, que no han alcanzado a desarrollar caracteres diagnósticos de otros Ordenes, pero muestran evidencias de desarrollo progresivo, son suelos inmaduros, con escasa expresión morfológica (Conti y col. 1998). Los parámetros edáficos que determinan y condicionan la elección de un suelo para "landfarming" son: textura, estructura, pH, temperatura, porosidad, velocidad de percolación, capacidad de retención de agua, infiltración, contenido de oxígeno, contenido de macro y micronutrientes, humedad. La textura del suelo incide en la aireación, en su capacidad de retención de agua, porosidad y velocidades de percolación e infiltración. Los suelos del área de San Pedrito, son predominantemente limo-arcillosos, en superficie y netamente arcillosos en profundidad, poseen buen drenaje.



El agregado del residuo a biotratar aportará al horizonte superficial, una fracción de material mineral gruesa que permitirá modificar las características texturales y sus parámetros fisicoquímicos. Textura predominante en los primeros 0-25 cm : limo-arcillosa; en la capa 25-50 cm : arcilloso-franco a arcillosa y en capas inferiores , hasta 2- 2,5 m se detecta una capa continua de textura arcillosa. El pH recomendado para usar un suelo para un biotratamiento debe ser superior a 6.5, preferentemente en un rango de 7 a 8.5. Estos son valores frecuentes en los suelos del sitio elegido, Este rango de pH estimula el crecimiento y desarrollo microbiano y controla la fuga de metales pesados hacia los acuíferos. La temperatura del suelo, recomendada para la biodegradación del petróleo se encuentra entre 20 y 30 ºc; si se utiliza la población microbiana autóctona del suelo se puede lograr que los microorganismos involucrados posean estrategias adaptativas de sobrevivencia para soportar la variabilidad climática de su hábitat natural. Estructura, textura y materia orgánica del suelo son factores determinantes de la porosidad del mismo, entonces estos parámetros deber ser determinados antes, durante y luego de finalizado el biotratamiento. Los suelos disponibles en el área de San Pedrito, de acuerdo a observaciones preliminares realizadas a campo, presentan porosidad escasa, a causa de su textura fina, franco-arcillosa, poseen alta plasticidad por el contenido de arcillas, además presentan en superficie material vegetal particulado (resaca). La determinación del contenido de macronutrientes como nitrógeno, fósforo y potasio en los suelos debe también realizarse en estudios pretratamiento y monitorearse durante el mismo. Cuando el suelo decline los niveles requeridos de estos nutrientes, deberán adicionarse en forma de fertilizantes agrícolas. Otros nutrientes como zinc, calcio, hierro, molibdeno, azufre, etc., llamados micronutrientes, por sus pequeñas concentraciones, también deben controlarse y suministrarse en caso necesario. La presencia de limaduras metálicas detectada en la fase sólida del cutting aportará gran parte de estos elementos. La experiencia previa a este tratamiento indica la necesidad de mantener la relación hidrocarburo/N/P/K de manera que no exceda los valores 100/10/1/1. El contenido de humedad en el suelo debe ser tal que permita una fluida movilidad del oxigeno en los poros, asegurando así la circulación de gases y de agua en estos espacios, permitiendo la disponibilidad de oxígeno para las reacciones de oxidación degradativa de los hidrocarburos por actividad microbiana. El porcentaje de humedad debe encontrarse entre valores de 15 a 22% o bien entre 50 a 70 % de la capacidad de retención de agua del suelo; las observaciones realizadas en los suelos del predio seleccionado, desde octubre a diciembre, indican que durante la época de lluvias, el suelo del sector es capaz de recibir y acumular humedad en el perfil. En las calicatas exploratorias se observó una distribución homogénea de humedad en el perfil, con valores de 18 a 27 %; muestreos posteriores, realizados cuando el suelo acusaba los efectos de la sequía invernal, presentaron valores inferiores al 5%, evidenciando una fuerte compactación del suelo. Estos datos indican la necesidad de disponer de un sistema de riego para las celdas, que aseguren mantener valores de humedad entre 15 y 20 %. El laboreo agrícola debe iniciarse previo a la incorporación del residuo, con el objeto de descompactar, airear y homogeneizar el material de las capas superficiales, de modo que pueda aumentarse mecánicamente el número de poros.



1.4 Características microbiológicas

Todo suelo posee una población microbiana nativa, compuesta por bacterias, levaduras, actinomicetos, hongos, algas y protozoos, que se denomina cohorte o consorcio microbiano. Las bacterias generalmente predominan numéricamente sobre los otros grupos. La fase biótica autóctona de un suelo, incluye microorganismos que han desarrollado formas de resistencia que les permiten sobrevivir por largos períodos sin realizar actividades metabólicas, generalmente como respuesta ante condiciones ambientales desfavorables. Un adecuado manejo del biosistema suelo, permite amortiguar los efectos ambientales, generando una proliferación cuali y cuantitativa de los microorganismos autóctonos, ofreciéndoles un hábitat donde realicen sus funciones bioquímicas en forma continua, aunque temporalmente menos activa. Cuando se incorporan microorganismos alóctonos a un suelo, generalmente, no logran participar significativamente en la actividad comunitaria. Para que esta población pueda establecerse en el suelo, demanda un cierto período de adaptación, llegando a crecer y reproducirse, pero manteniéndose por cortos períodos, debiendo competir con las poblaciones autóctonas, por espacio colonizante, por nutrientes y oxígeno.

En este trabajo de biotratamiento, se planteó como objetivo prioritario, incentivar la población autóctona para realizar el bioproceso de degradación, siguiendo estrategias de bioaumentación, primero agotando las medidas “in situ” y multiplicando “in vitro” mediante el diseño de biorreactores. En los suelos existe dentro de su población habitual, un reducido número de microorganismos con capacidad biodegradadora de hidrocarburos. Las moléculas orgánicas constituyentes del material vegetal y animal que como detritos, se incorporan al suelo para cumplir luego los ciclos biogeoquímicos de degradación, liberan compuestos orgánicos con estructuras y propiedades iguales o similares a las que se generan en la biodegradación de hidrocarburos, acá es importante recordar el origen del petróleo y su formación geoquímica. En base a lo expuesto, es muy importante contar con un análisis base de HTP naturales presentes en el suelo virgen. Cuando el residuo con hidrocarburos se incorpora masivamente al suelo, el número de organismos hidrocarburolíticos aumenta en función del aumento de sustrato orgánico disponible y declina autoregulándose cuando el sustrato desaparece. Los datos microbiológicos obtenidos en los monitoreos temporales y espaciales de los suelos del biotratamiento, graficados en función de la concentración de hidrocarburos totales (HTP) permiten el seguimiento global del biotratamiento. Estos gráficos permiten visualizar cuando un bioproceso llega a un estado estacionario, donde la población hidrocarburolítica y la concentración de HTP remanente permanecen casi constantes (Eusebi C. y col. 1998; Pozzo Ardizzi Graciela y col. 1998). En el caso particular de los suelos del área San Pedrito se detectó un contenido de Hidrocarburos Totales base entre 1,12 a 1,75 g/100 g de suelo seco y una población hidrocarburolítica indígena entre 2,7 103 a 1,5 104 células/100 g suelo seco. 1.5 Procedencia y composición de los residuos

Los residuos de la actividad de perforación provenientes del Pozo San Pedrito spx-2, poseen composición variable según las características y composición mineralógica de la formación que atraviesen. El perfil fisicoquímico básico del residuo a tratar está dado por la composición de la emulsión inversa (descripta con anterioridad), del contenido de hidrocarburos agregado (gasoil y asfalto) y la fase mineral que introduce la variable del sistema. Antes de comenzar el biotratamiento debe realizarse un análisis base: a) Sobre la emulsión pura ; b) Sobre las fracciones de cutting ; c) Sobre el suelo (pretratamiento) ;



d) Sobre el suelo inmediatamente de mezclado con el cutting (inicio de tratamiento); e) Sobre el suelo en biotratamiento, llegada a la fase estacionaria de la biodegradación. Estas determinaciones permitirán contar con datos de base en cuanto al perfil orgánico de los componentes y su evolución 2. PLAN DE MANEJO DEL SISTEMA SUELO-RESIDUO

2.1 Ubicación y características bioecológicas del sitio seleccionado para el bioproceso

El sitio seleccionado para realizar el biotratamiento es un área próxima a 3/4 hectárea. Se encontraba desmontada y rodeada por vegetación arbórea y pastizal de montaña. El uso actual que se daba a este terreno era el de acopio y carga de troncos que se talan bosque adentro. Se ha recabado información respecto al uso anterior y se comunica que ha sido sitio de almacenamiento de áridos, pedregullo y piedras para la construcción de las locaciones vecinas (Pozo San Pedrito spx-2 y otros vecinos). Por esta actividad y el paso, para carga y descarga, de camiones y maquinaria pesada, el suelo se observaba severamente compactado, acción que se completaba con el pisoteo de ganado vacuno que circula libremente por el área. Las observaciones preliminares para determinar la factibilidad de uso, se realizaron en el mes de octubre de 1998, donde la sequía invernal ponía en evidencia la compactación del terreno arcilloso indicando la necesidad de aplicar riego en los meses de otoño-invierno. Finalmente, en el mes de diciembre, iniciado el período de lluvias, se realizaron calicatas exploratorias y se evaluaron características texturales del perfil, capacidad de retención de agua e infiltración, posibilidad de laboreo agrícola con herramienta convencional. Estos factores alentaron a tomar la decisión final de utilización de este predio para el biotratamiento del cutting base oil del Pozo San Pedrito SPX-2.

Vista del predio elegido para instalar las celdas de landfarming ; se puede observar el desmonte y el uso actual del predio : acopio y carga de troncos. Se puede ver el suelo sin vegetación, directamente expuesto a la acción hídrica y eólica.


ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental

El gráfico 1 muestra un diseño del área seleccionada.

80 m SUPERFICIE DISPONIBLE 8000 Referencias: Camino de acceso Area desmontada Canal colector d

Gráfico 1: PREDIO DESTINADO AL “LANDFARMING” EN SAN PEDRITO.

2.2 Caracterización fisicoquímica y edafológica del suelo

En el terreno se realizó una caracterización edafológica del suelo, con fines de registro de datos edáficos de base para contrastar con los datos que se rpredeterminados para evaluar la evolución del biotratamiento. Se realizaron cuam de profundidad, ubicadas en las áreas donde posteriormente se ubicarían las ce El conjunto de análisis, las conclusiones y diagnóstico sobre el estado prcompilaron en un Primer Informe que incluye también el Plan Operativo de traba La Tabla 1 muestra la descripción de un perfil típico de los suelos del área.

80 m

Superficie 8000 m2

100 m

8

m2

e escorrentías

diagnóstico y que serviría de egistren en los monitoreos tro calicatas, hasta 2,3 a 3,0 ldas de biotratamiento.

etratamiento del predio, se jo.



Tabla 1:

Vista del perfil del suelo en las calicatas

Perfil (cm)

0-15Color Descripción %Humedad C.E. pH (1:5) Capacidad de re- Estabilidad

(g/100g) (umhos/cm) tencion de H2O (%) estructural 16-45Pardo oscuro en húmedo Arcilloso con arena y limos. Estructurado en bloques grandes, angulares a 8.47 188 6.9 90 Muy buena

Pardo rosado en seco prismáticos que rompen en agregados menores angulares también y ellos en grano simple; compactos y firmes. Abundante presencia de raíces me-dias y finas. Reacción leve al HCl. 46-90

Pardo en húmedo Limo arcilloso. Bloques angulares a prismáticos, medianos y pequeños, mez- 6.32 22 6.15 58 BuenaPardo rosado en seco clados con grano simple; los agregados rompen en grano suelto. Escasa

cantidad de raíces finas. Sin reacción al HCl.

Pardo oscuro en húmedo Arcilloso con arena. Estructurado en bloques medianos y chicos, angulares y 8.18 36 6.28 40 MalaPardo rojizo en seco subangulares que rompen en gránulos y grano simple; compactos y firmes 91-175

Sin raíces. Reacción leve al HCl.

Pardo oscuro en húmedo Arcilloso con arena media. Estructurado en bloques medianos y chicos, subangular- 7.86 34 6.7Pardo rojizo en seco lares y granulares, rompen en gránulos y grano simple, moderadamente com-

pactos. Sin raíces. Reacción leve al HCl.

Pardo rojizo en húmedo Arcilloso con arena. Estructurado en bloques grandes, medianos y chicos, 9.22 36 7.01Rosado rojizo en seco subangulares , rompen en gránulos y grano simple, muy plástico en húmedo.

Sin raíces. Sin reacción al HCl.Rojizo en húmedo Arcilloso con arena gruesa, mezclado con grava e intercalado con trozos de 4.91 18 7.24 176-220Rojo en seco piedra laja. Estructura granular a suelta.

Sin raíces. Sin reacción al HCl.

arcilloso con arena y limo> 221

limo arcilloso

arcilloso con arena fina

arcilloso con arena media

arcilloso con arena gruesa

arcilloso con arena y grava

TABLA 1: Perfil típico y propiedades fisicoquímicas



2.3 Caracterización microbiológica

La caracterización microbiológica de los suelos en estudio se realizó sobre las muestras superficiales, extraídas para los análisis fisicoquímicos; los resultados obtenidos permitieron evaluar numéricamente las poblaciones de microorganismos con actividad hidrocarburolítica. Se analizaron cuatro sectores que correspondían a la ubicación de cuatro celdas de landfarming (ver gráfico 2) Tabla 2: Población hidrocarburolítica indígena en suelos naturales. Fecha de muestreo Celda Población Hidrocarburolítica (células/100g suelo seco) Enero 99 1 3,2 103 Enero 99 2 2,7 103 Julio 99 3 1,5 104 Julio 99 4 1,7 103 2.3.1 Bioensayo de compatibilidad residuo-población microbiana autóctona

Todo residuo que se proyecte someter a biodegradación oxidativa con determinados microorganismos debe someterse a pruebas “in vitro”, especialmente si no se tienen antecedentes en su manejo y comportamiento. Estas pruebas se denominan Bioensayos de tratabilidad y se realizan para verificar la compatibilidad entre el residuo, su composición fisicoquímica y concentración versus la población microbiana biodegradadora que se pretende utilizar. El cutting base oil es un residuo con una fase orgánica, los bioensayos de tratabilidad permiten evaluar la capacidad biodegradadora de las poblaciones microbianas autóctonas del suelo elegido, descartando efectos de inhibición por toxicidad. En el caso que nos ocupa se realizaron una serie de bioensayos programados para confrontar los residuos e hidrocarburos a biotratar con los cultivos microbianos obtenidos a partir de microorganismos autóctonos de los suelos del predio de San Pedrito. 1) Microorganismos nativos con cutting base oil como única fuente de carbono; 2) Microorganismos alóctonos, de suelos empetrolados, en medio mínimo y con gasoil como única fuente

de carbono; 3) Microorganismos de preparación comercial (alóctonos), en medio mínimo y con gasoil como única

fuente de carbono; 4) Microorganismos nativos, en medio mínimo y con emulsión inversa pura como única fuente de carbono; 5) Microorganismos nativos con medio mínimo desarrollado con agua extraída del pozo 4 (disponible en la

zona, para riego) y gasoil como fuente de carbono; 6) Microorganismos nativos, en medio mínimo desarrollado con agua destilada y con gasoil como fuente de

carbono; En todos los bioensayos se estableció como requisito que la concentración de hidrocarburo agregada al medio fuese igual o próxima a un 20% en volumen (aproximadamente 12% en peso) Tratando de reproducir los valores ideales de relación hidrocarburo/suelo en las celdas de “landfarming” Las siguientes curvas indican el comportamiento de las poblaciones microbianas indígenas en dos de los bioensayos realizados:



Los resultados de estos bioensayos sirvieron para descartar de antemano efectos biocidas del residuo sobre la cohorte microbiana y probar su efectiva acción biodegradadora sobre el residuo. También aportaron datos sobre relación volumen de residuo/volumen de suelo y permitieron predecir la necesidad de una bioaumentación futura. El perfil extremadamente alcalino de los cortes base oil, determinó la necesidad de desarrollar un pretratamiento de los cortes, con una mezcla de ácidos inorgánicos, que cumplió la triple función de neutralizar, deshidratar y convertir el perfil catiónico en sales asimilables por los organismos del suelo.

3. Caracterización fisicoquímica de aguas

En el terreno elegido la freática se encuentra a 50-70 m. de profundidad. Considerando esta situación, y en razón de no poder realizar freatímetros llegando a la napa de aguas subterráneas, se diseñaron pozos de captación de lixiviados cuya ubicación se señala en el gráfico 2; los mismos se construyeron a una profundidad de 2,5 m., entubados con caños de PVC, perforados, para monitorear los fluidos que allí pudieran acumularse por migración. El bioproceso requiere asegurar en el suelo un % de humedad referido a un 50% de la capacidad total de retención de agua. A tal efecto se diseñó un sistema de riego con una fuente de agua apta para estos fines. Frente al predio pasa un caño que conduce agua del pozo de perforación (pozo 4) a la locación del Pozo spx-2. La calidad de esta perforación ha sido y es periódicamente analizada y se considera con aptitud agronómica para riego, agua que también se utilizó en la preparación de los medios de cultivo para bioaumentación.

Crecimiento del cultivo en el Bioensayo 4 (microorganismos nativos en medio mínimo con emulsión inversa pura)

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Tiempo (horas)

Ab

sorb

anci

a

Crecimiento de microorganismos en el Bioensayo 1 ( microorganismos nativos en medio mínimo con cutting como fuente de carbono)

0.000

0.200

0.400

0.600

0.800

1.000

1.200

1.400

1.600

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Tiempo (horas)

Abs

orba

ncia


A

4. Diseño y ubicación de las celdas

Finalizados los estudios que determinaron la factibilidad de realizar el tratamiento de los cortes de perforación por biodegradación por landfarming, se realizó un diseño de obras a realizar en el predio.

Gráfico 2: DISEÑO Y UBICACIÓN DE LAS CELDAS.

5.

EnM Loprgehuox 5.

�

�

�

�

�

T5 T4 T3 T2 T1

T5

DISTRIBUCION ESPACIAL EN CELDAS Transectas y sitios de muestreo

BES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 12

Plan operativo de manejo y control del biosistema (suelo/microorganismos cutting)

base a los resultados obtenidos en esta caracterización pretratamiento, se propuso el siguiente Plan de anejo para desarrollar el bioproceso.

s estudios de suelos exploratorios indicaron un grado importante de homogeneidad en los suelos del edio. Por las observaciones preliminares pudo anticiparse que las estrategias de manejo del suelo serían nerales para todo el predio, con el objetivo de que en los suelos de todas las celdas se asegure aireación, medad y accesibilidad al sustrato biodegradable (hidrocarburo) suficiente para estimular la actividad idativa enzimática de la microflora autóctona de esos suelos.

1 Operativamente se cumplieron las siguientes actividades:

Diseño y construcción de las celdas sobre el terreno; Se realizaron calicatas y muestreos en profundidad**; Construcción de canales perimetrales y sus bordos en el área, con una pileta colectora central y un

skimmer; Preparación y acondicionamiento del suelo de las celdas con escarificador, luego con tractor y rastra,

moviendo el suelo hasta 40 cm para descompactar (pasadas cruzadas a 90º); Excavación de los canales perimetrales de cada celda;

T4

CELDA 4 T3

T2

Transecta 7 T1

Transecta 6

Transecta 5

Transecta 4 CELDA 1 CELDA 2

Transecta 3

Transecta 2

Transecta 1

CELDA 3Transecta 2

T1 T2 T3 T4 T5 T6 T5 T4 T3 T2 T1

Transecta 3

T4 T3 T2 T1

Pozos de monitoreo calicatas Canales perimetrales Skimmer Piileta colectora central



� Muestreos de suelos superficiales; � Traslado y pretratamiento del cutting; � Incorporación el cutting pretratado***** � Laboreo sobre cada celda con arado de disco y/o rastra para mezclas homogéneamente suelo superficial y

cutting; � Bioaumentación � Monitoreos y controles � Riego � Laboreo periódico y bioaumentaciones � Recarga con mas cutting � Cierre definitivo de las celdas � Laboreo y controles periódicos � Fitorremediación � Repoblamiento vegetal ** Con estos resultados se confeccionó un Primer Informe que reflejó el estado inicial de ambiente. ***** En el diseño disposición de las celdas (gráfico 2) tenemos cuatro celdas de diferentes dimensiones, sobre cada una de ellas se realizó un cálculo para determinar su capacidad de carga, estimando que el suelo no debería recibir más de un 10 a 15 % en peso de Hidrocarburos. 5.2 Monitoreo y evaluación del biotratamiento

Con el agregado del cutting al suelo de cada celda y su posterior laboreo y bioaumentación, se creó un sistema de biotratamiento, (suelo/microorganismos/cutting). El monitoreo temporal y espacial de todos los parámetros que inciden en el bioproceso, constituyó la herramienta de control y seguimiento para la evolución y dinámica de la biodegradación, esto es: � La continuidad del laboreo, su seguimiento, control y eficiencia del trabajo mecánico representan el

sistema de manejo propiamente dicho y permiten visualizar en escala macroscópica, la marcha del bioproceso.

� El registro de parámetros climáticos, ayuda a la toma de decisiones respecto a modificar ciertas acciones de manejo, por ejemplo frecuencia e intensidad de riego, aumento o disminución de la frecuencia de laboreo.

� Los resultados de las pruebas fisicoquímicas y microbiológicas que se obtienen en los monitoreos secuenciales, reflejan en escala microscópica la eficiencia del tratamiento y permiten corregir acciones, pero fundamentalmente son las herramientas que posee el responsable de la conducción del bioproceso para asegurar la minimización de todo compromiso o impacto ambiental que pudiera generar el tratamiento.

El plan de monitoreo debe realizarse en dos dimensiones respecto al sistema suelo-microorganismos-residuo:

a) Seguimiento superficial del bioproceso, es decir en el sector de suelo de los primeros 20 a 30 cm, donde se realiza básicamente el tratamiento biológico del residuo. La frecuencia de este monitoreo debe ser inmediata a la puesta en funcionamiento de cada celda de “landfarming”, luego al mes, para seguir bimensualmente. Prácticamente comprende la toma de muestras de suelo en la capa arable, Para las dimensiones de nuestras celdas el número de muestras superficiales lo fija la cuadrícula del gráfico 2.

b) Seguimiento del proceso en el perfil del suelo. El gráfico 2 muestra los sitios elegidos para las calicatas que permiten el seguimiento en el perfil del suelo. Las calicatas en el muestreo pretratamiento se realizan hasta 2 a 2,5 m de profundidad, luego de extraídas las muestras se tapan y luego cada 6 meses se realizan calicatas dentro de cada celda, hasta una profundidad de 1 m y en un sitio próximo a la anterior, pero nunca en el mismo lugar porque la primer excavación altera las propiedades del perfil aunque se sea muy cuidadoso en la reposición del material al suelo.

Normas y/o metodología para las determinaciones fisicoquímicas y bacteriológicas Normas ASTM D 5745 –95 Standard Guide for Developing and Implementing Short Terms Measures or Early Actions for Site Remediation. Análisis fisicoquímicos de suelos y aguas :



Guía de diseño para toma de muestras en suelos, según Norma (en preparación) IRAM 29481-1 ; ISO-DIS 10381-1 :1993 Soil quality Toma de muestras de suelos, según Norma (en preparación) IRAM 29481-2 ; ISO-DIS 10381-2 :1993 Soil quality. Pretratamiento de muestras para análisis fisicoquímicos. Según Norma IRAM 29402 :1998 Calidad del suelo ; equivalente a ISO 11464 :1994. Contenido de hidrocarburos (%) (HTP) Extracción por Soxhlet, con tetracloruro de carbono. (según Método EPA 418.1 y EPA 3540C). Próxima Norma IRAM (en preparación) Cromatografía separativa fase sólido-líquido.(analiza por fracciones : saturados ; aromáticos ; resinas y asfaltenos. Cromatografía gaseosa-Espectrometría de masa (GC/MS) (analiza componentes de cada fracción) pH Potenciometría. Según Norma IRAM 29410-ISO 10390 Conductividad eléctrica. Potenciometría. Según Norma ISO 11265 : 1994 Humedad (%). Gravimetría. Según Norma ISO 11465 :1993. Capacidad de retención de agua. Según Norma ISO-FDIS 11274 : 1998. Nitrógeno total. Según Norma ISO 11261 : 1995. Carbono orgánico y total. Según Norma ISO 10694 : 1995. Fósforo asimilable. Según Norma ISO 11263 :1994. Metales alcalinos. Espectrofotometría de Absorción atómica. (según Standard Methods 3113 B) Metales Pesados. Espectrofotometría de Absorción atómica. (según Standard Methods 3113 B) Análisis microbiológicos:

Toma de muestras, manejo y almacenamiento para ensayos con microorganismos aeróbicos, según Norma IRAM 29481-6 :1998 ; ISO 10381-6 :1993 Población heterótrofa total. Recuento por NMP. (según Cocchran W.G., 1950) Población hidrocarburolítica. Recuento por NMP, (según Cocchran W.G., 1950) en medio mínimo MMMH, con petróleo estéril como única fuente de carbono. (Pozzo Ardizzi, dato no publicado) Bioensayos para establecer compatibilidad y biodegradabilidad. Según Norma ISO 11266 :1994 (con modificaciones) 6. Bioaumentación

Se entiende por bioaumentación a la operación de incorporar masivamente, a un sistema determinado, una población de organismos autóctonos o alóctonos, cuya multiplicación se ha realizado fuera del sistema. Existen dos criterios de trabajo que representan posturas “eco-filosóficas”:

a) Incorporar al sistema organismos alóctonos, con probada eficiencia para la función o actividad que se espera que realicen, (obviamente evaluada en otros sistemas o medios). Estos organismos son multiplicados en laboratorios experimentales o industriales, constituyendo estos últimos, productos comerciales.

b) Incorporar al sistema sólo organismos autóctonos o nativos, con probada eficiencia para la función o actividad que se espera que realicen en el suelo involucrado. Estos organismos son multiplicados en laboratorios experimentales y luego son incorporados a su hábitat natural.

PANAMERICAN ENERGY, SWACO y GEOciencia han adherido a esta última concepción de la bioaumentación para la realización de este trabajo. Para multiplicar “in vitro” cualquier microorganismo se debe utilizar un medio de cultivo que refleje las condiciones nutricionales de su hábitat natural. Si existen fórmulas comerciales que respondan a estos requerimientos, pueden usarse, caso contrario debe elaborarse un medio de cultivo adaptado a los requerimientos del microorganismo que se desea cultivar. Existen en la literatura referida a biorremediación, medios de cultivo adecuados que perfectamente pueden usarse.



Pozzo Ardizzi y col.(1995), desarrollaron un medio mínimo que reproduce in vitro la llamada “solución del suelo”. Se trata de una formulación estrictamente mineral, bufferizada para regular el pH , a la que se le agrega como única fuente de carbono el o los hidrocarburos que se pretenden biodegradar. Este medio se sembró con suelo nativo y en él desarrollaron las diferentes poblaciones microbianas (cohorte o consorcio) capaces de biodegradar los hidrocaburos presentes en el cutting. La efectiva actividad biodegradadora y el crecimiento microbiano se evaluaron midiendo el aumento en la densidad óptica del cultivo en función del tiempo. En condiciones de campo la multiplicación de estos microorganismos se realiza en forma sencilla y práctica. 7. Fitorremediación

La fitorremediación debe considerarse, especialmente en este caso, como una biotecnología complementaria al biotratamiento del sistema suelo/microorganismos/cutting. El repoblamiento con una cobertura vegetal adecuada es una “eco obligación", no solo como acción posterior a un biotratamiento, sino que debería haberse realizado inmediatamente después de la tala realizada en el predio y su posterior abandono. En todo bioproceso de degradación oxidativa de un residuo en suelos (landfarming) persiste un mínimo contenido de compuestos de degradación muy lenta (sustratos recalcitrantes). La implantación temporaria o definitiva de un cultivo adecuado, permite acelerar el proceso de “limpieza” del suelo, ya que la planta ejerce una función extractiva, a nivel de sus raíces y de la población microbiana de la interface raíz-suelo, denominada rizosfera. Los resultados de los monitoreos y análisis fisicoquímicos realizados durante el bioproceso, indicarán en que punto del biotratamiento se pasará a la etapa de fitorremediación, concretamente, cuando en las gráficas HTP y Población hidrocarburolítica vs tiempo, se observen concentraciones bajas y estables de Hidrocarburos en el suelo y estabilización o depresión en el crecimiento microbiano, se procederá a complementar el biotratamiento con la biotecnología denominada fitorremediación. Durante las etapas avanzadas de biotratamiento por “landfarming” del cutting se realizan bioensayos controlados, donde se efectúan pruebas de germinación de semillas para evaluar la respuesta del crecimiento vegetal respecto a las nuevas condiciones del suelo generadas tras el “landfarming”. Los controles sobre las plantas se realizan siguiendo la Norma ISO 11269-1 :1993 Calidad del Suelo, Determinación de los efectos de contaminantes en la flora del suelo. (Norma IRAM en estudio) La Fitorremediación se realiza en base a las pautas que señala la Agencia de protección ambiental de EE.UU. en una guía denominada EPA 542-F-96-014, donde establece conceptos y consideraciones generales para aplicar la fitorremediación. La fitorremediación de nuestros suelos utilizados para el biotratamiento de cortes de perforación base hidrocarburo comprende dos etapas:

� Implantación de una pastura extractiva temporal, que cumplirá la función de limpieza del suelo, luego se cortará e incinerará.

� Repoblamiento con cobertura vegetal autóctona.



Las fotos muestran el laboreo en las celdas durante el biotratamiento.

8. RESULTADOS OBTENIDOS

El predio donde se han realizado hasta la fecha el tratamiento y disposición de 3.349,15** m3 de cortes de perforación con base hidrocarburos, consta hoy de 7 celdas en distinto grado de evolución del biosistema degradativo suelo-residuo-microorganismos. Al proyecto original debieron agregarse tres celdas nuevas, para cuya construcción se desmontó selectivamente un área contigua al predio con una superficie adicional de media hectárea. En el transcurso del período 1999-2000, se ha realizado:

♦ Traslado al predio y proceso de pretratamiento de todos los cortes base hidrocarburos, producidos en el pozo San Pedrito spx-2

♦ Proceso de incorporación del cutting a las celdas de bioconversión. ♦ Laboreo secuencial con riego. ♦ Bioaumentación por inoculación masiva (dos inoculaciones por celda) ♦ Monitoreos y controles bimensuales en superficie y semestrales en el perfil. Terminadas las actividades descriptas, cada celda fue numerada en forma secuencial a medida que fueron recibiendo cutting, siendo la carga total recibida por cada una la detallada e continuación: Celda Cantidad de cutting recibido** (m3) Celda 1 619,819 Celda 2 747,885 Celda 3 195,889 Celda 4 474,011 Celda 5 residuos especiales Celda 6 709,827 Celda 7 619,908

8.1 Estado de la Celda 1

En la celda 1 se dispusieron 619,819 m3 de cutting pretratado; esta celda se encuentra en estado avanzado de biotratamiento. Se ha realizado en ella un intenso laboreo con rastra de discos alternando con trabajo del arado de disco, para asegurar biotratabilidad homogénea al suelo en los horizontes del perfil afectados por el tratamiento (0 a 50 cm).



La celda 1 ha recibido dos bioaumentaciones, por aplicación de 500 litros de cultivo microbiano con una carga microbiana de 2 a 9 x 109 células/ml de cultivo. En el mes de septiembre recibió una recarga de cutting de 267 m3 adicionales. La variabilidad climática del verano no permitió cumplir con el laboreo programado, sin embargo, pese a las fuertes y copiosas lluvias, el biosistema continuó su actividad, registrándose los siguientes valores para los parámetos medidos en los muestreos de rutina

Estado de la celda 1 Carga (m3) Humedad (%) pH C.E. (uS)

Ene-99 Sin cutting 0 16.2 6.86 201 Jun-99 En tratamiento, 1er. carga 352.67 11.08 7.92 3430 Jul-99 En tratamiento, 1ra inoculación 352.67 6.66 8.57 2687 Sep-99 Recargada con 267 m3 de cutting 619.81 5.79 8.06 3900 Oct-99 En tratamiento, 2da. inoculación 619.81 5.89 7.89 3450 Nov-99 En tratamiento 619.81 8.18 7.75 3970 Ene-00 619.81 10.48 7.7 3980 Feb-00 En tratamiento 619.81 11.52 7.54 3940 May-00 En tratamiento 619.81 11.54 7.64 1500

8.2 Estado de la Celda 2

En la celda 2 se han dispuesto 747,885 m3 de cutting pretratado. Esta celda se encuentra también en estado avanzado de biotratamiento. Ha recibido dos inoculaciones y en el mes de agosto fue recargada con 332 m3 adicionales de cutting; ha recibido similar laboreo que en la celda 1, efectuando pasadas cruzadas con rastra de discos y semanalmente roturada con arado de disco. Iguales consideraciones que para la celda 1, respecto a las limitaciones en el laboreo, impuestas por las variables climáticas, deben hacerse para esta celda.

0,00

2,00

4,00

6,00

8,00

10,00

12,00

14,00

Ene-99 Feb-99 Mar-99 Abr-99 May-99 Jun-99 Jul-99 Ago-99 Sep-99 Oct-99 Nov-99 Dic-99 Ene-00 Feb-00 Mar-00 Abr-00 May-00muestreo

Evolución del biotratamiento CELDA 1

HTP (g/100g suelo seco) Log (Nº celulas/100 g suelo seco)

HTP (g/100g suelo seco) 1,60 9,14 6,75 12,60 9,18 8,40 7,64 6,74 5,32

Log (Nº celulas/100 g suelo seco) 3,50515 4,00000 6,45025 7,27875 8,46240 8,57910 8,14613 7,87270 7,12710

Ene-99 Feb-99 Mar-99 Abr-99 May-99 Jun-99 Jul-99 Ago-99 Sep-99 Oct-99 Nov-99 Dic-99 Ene-00 Feb-00 Mar-00 Abr-00 May-00

recarga con cutting




Ene-99 Sin cutting 0. 14.9 7.02 277 Jul-99 En tratamiento, 1er. carga 415. 12.7 8.54 4132Ago-99 Recargada con 332 m3, 1ra. Inoculación 747.88 9.9 8.9 5600Oct-99 En tratamiento, 2da. inoculación 747.88 7.78 8.12 5450Dic-99 En tratamiento (movimiento de suelo, rotación) 747.88 6.08 7.95 4310Feb-00 En tratamiento 747.88 12.55 7.71 3620May-00 En tratamiento 747.88 10.01 7.60 1400

8.3. Estado de la Celda 3

En la celda 3 se han dispuesto 195,889 m3 de cutting pretratado. Esta celda se encuentra en estado avanzado de biotratamiento. En el mes de septiembre fue recargada con 40 m3 de cortes. El laboreo recibido es similar al realizado en las celdas 1 y 2, o sea pasadas cruzadas con rastra de discos y roturado con arado de disco. El biosistema instalado en la celda 3 ha recibido dos bioaumentaciones, con aplicación de 500 litros de inoculante microbiano con una carga de 2 a 9x 109 células/ml.

0

2

4

6

8

10

12

14

muestreos

Evolución del biotratamirntoCELDA 2


HTP (g/100g suelo seco) 1,5 5,89 9,99 7,77 9,44 7,32 6,58

Log (Nº celulas/100 g suelo seco) 3,43136 3,83251 7,00000 7,70586 8,17600 7,45117 6,36172


recarga con cutting




Jul-99 Sin cutting 0 14.87 6.21 1067Ago-99 En tratamiento, 1er. Carga 155.889 9.73 8.16 2990Sep-99 Recargada con 40 m3 195.889 8.58 8.74 3592Oct-99 En tratamiento, 1er. Inoculación 195.889 7.07 8.02 3320Nov-99 En tratamiento, 2da. Inoculación 195.889 5.84 8 3412Ene-00 En tratamiento (movimiento de suelo, rotación) 195.889 5.56 7.9 3520Feb-00 En tratamiento 195.889 13.22 7.82 3510May-00 En tratamiento 195.889 12.49 7.63 1100

8.4 Estado de la Celda 4 En la celda 4 se han dispuesto 474,011 m3 de cutting pretratado. Esta celda se encuentra en estado moderado de biotratamiento y no ha recibido recarga de cutting. Ha recibido similar laboreo que las restantes celdas. La celda 4 ha sido bioaumentada con dos inoculaciones, con aplicación de 600 litros de inoculante microbiano con una carga celular similar a la aplicada en las restantes celdas.


Jul-99 Sin cutting 0 7.92 6.52 248 Sep-99 En tratamiento, 1er. carga 474.011 8.49 8.24 4772Oct-99 En tratamiento, 1er. Inoculación 474.011 8.17 8.12 4360Dic-99 En tratamiento, 2da. inoculación 474.011 5.9 8.03 4720Feb-00 En tratamiento 474.011 12.56 7.99 4930May-00 En tratamiento 474.011 13.02 7.72 1700

0

2

4

6

8

10

12

14


muestreos



HTP (g/100g suelo seco) 1,12 8,79 11,42 8,09 7,78 8,34 6,72 3,93

Log (Nº celulas/100 g suelo seco) 3,17609 4,46240 5,34439 7,00000 8,43616 8,02119 7,77137 7,13672




8.5 Celda 5, de residuos especiales

Los residuos producidos en la locación del pozo San Pedrito spx-2, de diferentes procedencias y perfil químico sospechoso o desconocido, han sido dispuestos en esta celda. Ha recibido una inoculación y se ha realizado mezcla de los materiales por medio de la retroexcavadora. 8.6 Estado de las Celdas 6 y 7

La Celda 6 ha recibido 709,827 m3 de cortes. La Celda 7 ha recibido 619,908 m3 de cortes. En ambas celdas se ha realizado laboreo agrícola para facilitar la mezcla homogénea del suelo superficial con el residuo incorporado; no han recibido aún inoculación, tarea demorada por las condiciones climáticas. La disminución de la carga o contenido de HTP observada, se debe a la actividad de los microorganismos indígenas. Recordar que en estos suelos se realizó un desmonte selectivo para realizar las celdas.

Estado de la celda 6 Carga (m3)

Humedad (%)

pH C.E. (uS)

HTP (g/100g

suelo seco)Sep-99 Sin cutting 0 8.67 6.98 298 1.98 Dic-99 En tratamiento, 709.827 7.98 8.56 3630 9.80 Feb-00 En tratamiento 709.827 9.74 8.15 2160 7.90 May-00 En tratamiento 709.827 13.85 7.83 1200 6.34

0

2

4

6

8

10

12

14


muestreos



HTP (g/100g suelo seco) 1,75 8,22 11,95 9,95 8,56 7,90 5,99

Log (Nº celulas/100 g suelo seco) 3,43775 4,34439 6,45025 7,44090 8,17609 7,59106 6,95182




Estado de la celda 7 Carga (m3)

Humedad (%)

pH C.E. (uS)

HTP (g/100g

suelo seco)Sep-99 Sin cutting 0 8.76 6.79 321 2.09 Dic-99 En tratamiento, 619.080 7.59 8.45 6950 9.07 Feb-00 En tratamiento 619.080 11.00 8.18 7690 7.78 May-00 En tratamiento 619.080 15,62 7,82 2200 6,11

Estado del predio después de una lluvia típica de verano (febrero del 2000).

Puede observarse el repoblamiento vegetal espontáneo en las áreas sin laboreo. CONCLUSION

La tendencia marcada por los resultados obtenidos:

Reducción al 42% en el contenido de HTP en la celda 1, luego de una recarga realizada en el mes de septiembre del 99; Reducción al 60% en el contenido de HTP en la celda 2, luego de una recarga realizada en el mes de agosto del 99; Reducción al 35% en el contenido de HTP en la celda 3, luego de una recarga realizada en el mes de septiembre del 99; Reducción al 50% en el contenido de HTP en la celda 4 luego de haber recibido su carga final en septiembre del 99; Reducción al 69% en el contenido de HTP en la celda 6 luego de haber recibido su carga final en diciembre del 99; Reducción al 67% en el contenido de HTP en la celda 7 luego de haber recibido su carga final en diciembre del 99; las celdas 6 y 7 no fueron inoculadas por haber ingresado en el período de lluvias, por cuanto su degradación se debe a la actividad de los microorganismos autóctonos, estimulada con el laboreo. Las celdas 1 y 3 están preparadas para iniciar la etapa de fitorremediación, habiendo realizado los bioensayos de germinación con semillas, obteniéndose poderes germinativos reducidos sólo en un 10% respecto a los suelos naturales. Las celdas 2 y 4 deberán continuar el laboreo y recibir una última inoculación antes de ser fitorremediadas. Las celdas 5, 6 y 7 continúan en biotratamiento. Los suelos que se han elegido, próximos al Pozo SAN PEDRITO spx-2, son suelos que con anterioridad presentaron un importante grado de deterioro y alteración antrópica primero y climática después. Los sitios elegidos como ya se ha expresado, se encontraban desmontados por la actividad de tala y desmonte con fines comerciales, factor de predación y causa evaluada por la Secretaría de Agricultura Ganadería y Pesca de Nación y por el INTA en numerosos trabajos. Esta acción irracional y sin contemplar medidas de mitigación, ha provocado serios problemas de erosión predominantemente hídrica, pero también el pisoteo de animales y maquinaria, han generado compactación superficial y subsuperficial, de modo que el estado inicial de esos



suelos no resistiría un repoblamiento vegetal sin un trabajo previo de acondicionamiento del suelo. Como resultado del biotratamiento del cutting en estos sitios, debe mencionarse que se ha mejorado la textura y estructura de las capas superficiales y subsuperficiales, sea por el laboreo mecánico, como por el agregado de materiales minerales de granulometría gruesa, que generaron mayor porosidad y por el agregado de una fase coloidal que al bioconvertirse estimulo la formación de agregados estables. Los resultados obtenidos indican que el biotratamiento de los cortes base hidrocarburos representa una aplicación mas a las ya demostradas aptitudes ambientalmente sustentables que constituyen la biodegradación microbiana complementada con la fitorremediación y constituye una solución para el tratamiento de cortes que se produzcan en nuevas perforaciones como para dar tratamiento y disposición final a residuos acopiados en espera de tratamiento que provienen de antiguas perforaciones. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1. Anderson, T. ; Guthrie, E. and B. Walton. 1993. Biorremediation. Environ. Sci. Technol. 27, 13 :

2630-2636. 2. Alexander, M. 1986. Soil Microbiology. Ed. J. Wiley. 3. Bear, F. 1978. Suelos y Fertilizantes. Ed. Omega. 4. Calabresse, E. and P. Kostecky. 1993. Principles and practices for petroleum contaminated soils.

Lewis Publishers USA. 5. Conti, M. y col. 1998. Principios de Edafología, con énfasis en suelos argentinos. Ed. Orientación

Gráfica. Buenos Aires. 6. CONCAWE 1980. Sludge farming : a technique for the disposal of oily refinery wastes. Report Nº 3. 7. Eusebi C. ; Sosa C ; Altamirano G. y Pozzo Ardizzi G. 1998. Modelo matemático que

expresa la dinámica poblacional de los microorganismos hidrocarburolíticos en función de la disponibilidad y concentración de hidrocarburos en suelos. Datos de una experiencia a campo. Vol 45. Revista AIDIS

8. EPA. Understanding Bioremediation. A Guidebook for Citizens. EPA/540/2-91/002 9. EPA. Bioremediation Resource Guide. EPA/542/B-93/004 10. EPA. Bioremediation : Innovative Pollution Treatment Technology. EPA/640/K-93/002 11. Ley 24.051, de Residuos peligrosos. República Argentina. 12. Pozzo Ardizzi, M.G. 1995. Medio mínimo desarrollado para crecimiento facilitado de

microorganismos hidrocarburolíticos in vitro. Trabajo no publicado. 13. Pozzo Ardizzi, M.G. y col. 1996. Biodegradación de residuos de petróleo por bioaumentación con

bacterias nativas de suelos regionales. Gerencia ambiental. 25: 391-393. 14. Pozzo Ardizzi, M.G. y col. 1996-97-98. Informes bimensuales y semestrales presentados sobre el

Trabajo de Rehabilitación de suelos para Perez Companc. 15. Pozzo Ardizzi, M.G. 1995. Tratamiento biológico de residuos de petróleo, “landfarming”. Publicación

de divulgación del Instituto Universitario en Ciencias para la Salud. 16. Pozzo Ardizzi, M.G.; Manacorda, A.; Altamirano, G.; Pellejero G. Aschkar, G.; Pozzo Ardizzi,

M.C., Lizzi F. 1996. Biodegradación de residuos de petróleo en suelos patagónicos por bioaumentación con microorganismos autóctonos de ambientes regionales. Actas del Seminario Microorganismos útiles para la agricultura y la forestación. XV Congreso Asociación Argentina de la Ciencia del Suelo. 100-107.

17. Pozzo Ardizzi M. G. y col. 1998. Rehabilitación de áreas contaminadas por el vertido de aguas de producción de la industria petrolera. Publicado en Actas, con referato, en el Congreso de AIDIS Asociación Argentina de Ingeniería Sanitaria y Medio Ambiente. Rosario, mayo de 1998. Con obtención del premio 1ra. Mención al trabajo presentado, otorgado por AIDIS Argentina.

18. SAGyP e INTA 1990 . Atlas de suelos de la República Argentina. 19. SAGyP y CFA. 1995. El deterioro de las tierras en la República argentina.

diseÑo y ejecuciÓn de un plan de … · a partir de estas profundidades y en adelante, los...

Documents