tema residuos

7/24/2019 TEMA Residuos

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IMPACTO AMBIENTAL EN

OPERACIONES PETROLERAS

TEMA VII

DERRAME DE HIDROCARBUROS YCONTAMINACION POR OPERACIONES

DE PERFORACION DE POZOS

DOCENTE:

ING. RODOLFO ALBA Z.


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Efectos contaminantes:

Los metales pesados(plomo, cadmio,mercurio), ciertosplaguicidas, los cianuros,los hidrocarburos, el

arsnico y el fenolprovocan prcticamentela destruccin de losecosistemas acuticos ytambin serios daos a

las personas queconsuman agua o susproductos contaminadospor esta clase deproductos qumicos.

La putrefaccin de lamateria orgnica en elagua produce unadisminucin de lacantidad de oxgeno (la

cual es evaluadamediante la DemandaBioqumica de Oxgeno,DBO) que causa gravesdaos a la flora y fauna

acutica, pero quedesaparece al trminodel proceso deputrefaccin.


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Contaminantes del agua. Contaminantes orgnicos

demandantes de oxgeno.Aguas residualesdomsticas, estircol,residuos alimenticios y

algunos residuosindustriales. Compuestos orgnicos

refractarios. Plaguicidas,plsticos, detergentes,

residuos industriales yaceites.

Iones inorgnicos. cidos,sales, metales txicos ynutrientes vegetales.

Sedimentos. Cenizas,arenas, gravillas y otrosslidos provenientes dela erosin de los suelos.

Material radiactivo.

Residuos de ncleoelctricas y medicinanuclear.

Organismospatgenos. Bacterias yvirus.

Maleza acutica. Lirios,algas y otros vegetales.


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Contaminacin por hidrocarburos


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Las propiedades qumicas del suelo

Las ms afectadas por underrame de hidrocarburosson: a. Aumento del carbono

orgnico ya que el 75 %del carbono del petrleo

crudo es oxidable b. Disminucin del pH,

debido a la acumulacindel carbono orgnico ygeneracin de cidosorgnicos.

c. Aumento delmanganeso y hierrointercambiable

d. Aumento del fsforodisponible

Los efectos txicos de loshidrocarburos en el ambientedependern de: a. La cantidad y composicin

del petrleo b. La frecuencia y tiempo de

exposicin c. El estado fsico del derrame. d. Las caractersticas del sitio

donde sucedi el derrame. e. Variables ambientales

como temperatura, humedady oxgeno.

f. El uso de dispersantesqumicos (est restringido suuso).

g. La sensibilidad de la biotaespecfica del ecosistemaimpactado


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Naturaleza y Propiedades del Suelo

Los hidrocarburos se pueden encontrar de lasiguiente forma en el suelo: lquida, soluble en elagua del suelo, adsorbidos por el suelo y en laatmsfera edfica.

Materia Orgnica. Contenido de agua. Textura del suelo.


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Parmetros Ambientales que

afectan a los Contaminantes Temperatura. La presin de vapor est

en funcin de la temperatura, al tenerun valor bajo (104 atm) .

Precipitacin. Puede tener unainfluencia dominante debido alvolumen de lluvia, afectando lavelocidad de flujo en el suelo.

Evapotranspiracin. Representa lacantidad de agua aplicada y que esremovida por plantas o es perdida en lasuperficie.


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Transporte y Transformacin de losContaminantes en el Suelo

Adveccin

DispersinLixiviacinSolubilidad,

Biodegradacin,Disociacin, Sorcin,Volatilidad, LLuvias y

evapotranspiracin.


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Adsorcin e Intercambio inicoVolatilizacin

FotlisisDegradacin Reduccin

Degradacin Biolgica La bioacumulacin

Transporte y Transformacin de los

Contaminantes en el Suelo


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Contaminacin en aguas

La contaminacin porhidrocarburos puede tenerefectos nefastos sobre losecosistemas. En la cadenaalimenticia, por ejemplo, elpetrleo contamina el

plancton, el cual es la fuentede alimento de muchosorganismos marinos, entre elloslos peces, quienes a su vezsirven de alimento a pecesms grandes, cetceos, aves,

humanos, etc. Los peces Las aves los mamferos marinos


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Slidos suspendidos totales

Los slidos suspendidos, talescomo limo, arena y virus, songeneralmente responsablesde impurezas visibles. Lamateria suspendida consiste

en partculas muy pequeas,que no se pueden quitar pormedio de deposicin.Pueden ser identificadas conla descripcin de

caractersticas visibles delagua, incluyendo turbidez yclaridad, gusto, color y olordel agua.


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TratamientoEl tratamiento es lamodificacin de lascaractersticas fsicas,qumicas o biolgicas

de los desechosslidos, con el objetode reducir sunocividad, controlar

su agresividadambiental y facilitarsu gestin


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Tipos de tratamientos

IncineracinPirolisisReciclajeRecuperacin

Reuso

RecoleccinSelectiva

ReutilizacinRelleno SanitarioRelleno Sanitario

ManualRelleno SanitarioMecanizado


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Disposicin finalEs la operacin final

controlada yambientalmenteadecuada de losdesechos slidos, segnsu naturaleza. La

disposicin final puedeser: Los vertederos

municipales,

provinciales, locales, losdiferentes tipos derelleno sanitarios,plantas de tratamiento yde recuperacin.

Nota: El Plan de Manejo

de Desechos Slidos deuna entidad puederealizarse por actividadde manejo o medianteun Plan de Acciones de

manejo independienteteniendo en cuenta lasdesviaciones de loestablecido por lasnormas y regulacionesidentificadas en ladescripcin del manejoactual que tiene laorganizacin.


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Sistemas de tratamiento de

desechos de perforacinSistemas de Floculacin, Descripcin delproceso. AplicacionesEste proceso de floculacin mejora la eficiencia deremocin de slidos, particularmente la eficiencia delas centrifugas y puede complementar el concepto delocacin seca. Sin polmeros remueve hasta un limite de 3 micrones Con polmeros remueve por debajo de 3 micrones.

El resultado de la floculacin es un conglomeradoslido formado por varios grupos de slidos floculados,los cuales pueden ser removidos por la centrifuga.


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Coagulacin

Es la desestabilizacin de las partculasque se encuentran en suspensin por lainteraccin con un agente coagulante.

Coagulantes inorgnicos: Sulfato de Aluminio Al2(SO4)3Cloruro Frrico Cl3Fe Coagulantes

Orgnicos: Poli electrolitos de carcter cationico.


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Sistema DewateringEl proceso consiste en eltratamiento qumico-mecnico

del lodo mediante la utilizacinde un floculante-coagulantepara separar los slidos de

agua.


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Descripcin del Proceso: a) El lodo a ser tratado es retirado del sistema

y depositado en la unidad. b) Mediante pruebas piloto, se determina losproductos qumicos seleccionados parainiciar el proceso.

c) Se mezcla lodo- productos qumicos, con

la centrifugacin se realiza la separacin delas dos fases. La fase liquida obtenida debeestar en un rango de 8.33 - 8.45 lbs/gal.

d) Los slidos se descargan a la fosa derecortes para su disposicin final, la faseliquida (agua) es depositada en un tanque

de almacenamiento, para ser evaluadaconjuntamente con el representante de lacompaa de lodos, y ser reutilizada en elsistema de lodo.


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Tratamiento de aguas residuales

en los equipos de perforacinDispondr de un laboratorio bsico de anlisis delos parmetros fsico-qumicos del agua. El mismotiene por objeto el control y seguimiento efectivo

de las condiciones optimas de la calidad delagua tratada.Parmetros Bsicos en el anlisis del Agua Los efluentes qumicos representan el mayor

porcentaje en la mezcla, por consiguiente suscaractersticas inciden considerablemente en elsistema de tratamiento y el manejo final delefluente.


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Parmetros bsicos en el anlisis de aguas


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CLASIFICACION DE LOS CUERPOS DE AGUA SEGNSUS USOS


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DEMANDA QUIMICA DE OXIGENO

Demanda qumica de oxgeno (DQO) esuna medida del oxgeno requerido paraoxidar todos los compuestos presentes enel agua, tanto orgnicos como inorgnicos,

por la accin de agentes fuertementeoxidantes en medio cido y se expresa enmiligramos de oxgeno por litro (mg O2/L).La materia orgnica se oxida hasta dixidode carbono y agua, mientras el nitrgenoorgnico se convierte en amoniaco.


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DEMANDA BIOQUIMICA DE OXIGENO

DEMANDA BIOQUMICA DE OXGENO(DBO5) DEL AGUAExpresa la cantidad de oxgeno

necesario para la oxidacin bioqumica,de los compuestos orgnicosdegradables existentes en el lquidoresidual. Fijando ciertas condiciones detiempo y temperatura, por ej. en 5 das ya 20 C.


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PARMETROS MS UTILIZADOS

SOBRE LA CALIDAD DEL AGUALos podemos dividir en:

Parmetros de carcter fsico

Parmetros de carcter qumico

Parmetros de carcter radiactivo

Parmetros de carcter microbiolgico


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Parmetros de carcter fsico y qumico

Fisico:

Caractersticas

organolpticas.

Turbidez y slidos en

suspensin.

Temperatura.

Conductividad.

Quimico: Salinidad y dureza.

pH.

Oxgeno disuelto.

Sustancias de carcter

orgnico (materia orgnica)

Sustancias de carcter

inorgnico.


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Parmetros de carcter

radiactivo y biolgicoRadiactivo:

Radiaciones ytotales.

Elementos

individuales.

Biolgico

Bacterias

indicadoras.

Microorganismos

patgenos.


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Sistema de Estabilizacin. Descripcin delproceso. Aplicacin

Se utiliza estetratamiento de recortesdurante y despus de laperforacin. Es una

solucin fcil y seguradesde el punto de vistaambiental para elmanejo del material.Una vez procesado elmaterial puede serenterrado o esparcidosobre la superficie yacondicionada al suelo.

Estetratamiento consta deun tanque utilizado comorecolector de recortesgenerados directamentepor el equipo de

perforacin, consta de untornillo sin fin simple o dualque permite homogenizary transportar los recortesasegurando unaadecuada mezcla de cal,

silicatos, bardust. Eltanque estar ubicadobajo la zaranda deseparacin bien sea sobreel suelo o dentro de unapileta de cemento.


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Sistema de Locacin Seca. Planificacin.Construccin. Floculacin. Aplicacin

Es un sistema cerrado de procesamientode fluido es un equipo de controlremocin de slidos. Se aplica en zonas

donde las regulaciones prohbendescargas de desechos lquidos y slidosen la locacin, siendo aplicado en fluidosdensificados o no densificados yparticularmente en operaciones donde sejustifica la recuperacin de la fase liquida.


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Planificacin de Locacin Seca

La compaa de control de slidosdebe efectuar una evaluacin del

equipo de control de slidos delequipo de perforacin y el diseo delsistema de flujo para determinar eldiseo de locacin seca mas optimo


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Floculacin

Es un factor importante para podercerrar el ciclo y aplicar el conceptode locacin seca. El fluido de

perforacin desplazado y el excesode lquido producido sontransportados por el sistema decanal, a la fosa de coleccin y

colocados en el sistema dealmacenamiento


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Construccin de Locacin Seca

La fase de planificacin yconstruccin debe incluir

espacio adecuado para elequipo de control de slidos,fosas de desechos y tanquesde almacenamiento de fluidolquido.


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DERRAME DE HIDROCARBUROSSe considera derrame o fuga de

hidrocarburos a todo vertimiento odescarga de stos en el ambiente, lo queorigina que los hidrocarburosmencionados escapen del control dequienes los manipula.

Despus que ocurre un derrame o fugade hidrocarburos su comportamientofsico es un factor trascendental aconsiderar para evaluar los peligros sobreel ambiente.


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Los accidentes de contaminacintanto en tierra como en los cuerposde agua resultan inevitables en la

industria petrolera, debido a losgrandes volmenes dehidrocarburos que se manejan.Siendo as, los derrames pueden

provenir de dos fuentes :

DERRAME DE HIDROCARBUROS


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a)Terrestres : - Ruptura de ductos. Prdidas de plantas

industriales.b) Marinas : - Buque tanque

(lavado y limpieza de tanques,carga y descarga, colisiones).

Pozos mar adentro (ruptura de

ductos, descontrol deproduccin).


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PLANES DE CONTINGENCIA


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EFECTOS AMBIENTALES

Un derrame de petrleo lleva consigouna serie de cambios progresivos de suspropiedades fsico-qumicas los cuales se

atribuyen al proceso deintemperizacin, el cual incluye :evaporacin, disolucin, dispersin,oxidacin, emulsificacin,sedimentacin y biodegradacin.


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EVAPORACION

Este proceso afecta la composicin delproducto derramado: aumenta sudensidad y viscosidad y decrece susolubilidad en el agua, reduciendo as el

nivel de toxicidad del producto.En la medida que los compuestos ms

voltiles se evaporan, el petrleo se hacems pesado y puede llegar a hundirse. Alas 24 horas casi el 40% del petrleo se haevaporado.


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DISOLUCIN

Este proceso es aquel por el cual partedel hidrocarburo se disuelve en elvolumen de la columna de agua y en losalrededores del derrame. El tiempo de

disolucin depende de la composicin,tasa de esparcimiento, temperatura delagua, turbulencia y grado de dispersin.

Aunque el proceso comienzainmediatamente, es de largo plazo ycontina durante todo el proceso dedegradacin del hidrocarburo.


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OXIDACIN

Es la combinacin qumica de hidrocarburos conel oxgeno atmosfrico y contribuye a ladescomposicin o degradacin final delpetrleo. Cuanto ms rea expuesta exista,mayor ser la oxidacin y mayor la velocidad de

degradacin. Este proceso es lento puesto queslo una pequea cantidad de oxgeno puedepenetrar en una mancha de petrleo.

La radiacin ultravioleta solar produce la

oxidacin fotoqumica, dependiendo de laintensidad de la radiacin solar.


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EMULSIFICACIN

Este es el proceso por el cual un lquido sedispersa en otro lquido en forma depequeas gotitas, es decir comosuspensin. Muchos hidrocarburospresentan una tendencia a absorberagua en emulsiones que puedenaumentar el volumen del contaminanteen un factor entre 3 y 4. Estas emulsionesa menudo son extremadamente viscosasy como resultados de estos los demsprocesos que haran que el hidrocarburose disipe se ven retardados.


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SEDIMENTACIN

Puede suceder por dos mecanismos:el primero se define en la medidaque el hidrocarburo se intemperizaresultando en un incremento de su

densidad respecto al aguacircundante y por consiguiente sehunde. El segundo ocurre por laadhesin de las partculassuspendidas en la columna de aguaal petrleo.


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BIODEGRADACINEste es el proceso por el cual la manchadesaparece del medio ambiente. Ciertas

especies de bacterias marinas, hongos yotros organismos utilizan los hidrocarburos

como fuente de alimento. Es un procesonatural y muy lento debido alagotamiento continuo de oxgeno, a laformacin de emulsiones de agua enpetrleo (mousse), etc.


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CONSECUENCIAS SOBRE EL MEDIO

AMBIENTE Un derrame o descarga de hidrocarburo afectabsicamente a tres elementos del ambiente, loscuales son:

Elementos abiticos (suelo, formaciones delrelieve, geomorfologa, etc). Elementos biticos (flora y fauna). Elementos socioeconmicos (actividades

humana, pesca, agricultura, lugares deesparcimiento de clubes, de recreacin, deturismo, etc).


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ELEMENTOS ABITICOS

SOBRE EL SUELO: El petrleo contamina elsuelo por su presencia y su permanenciaen l. Esto depende del tipo de suelo lo

cual es un producto de su composicin ytextura (tamaos de las partculas que loforman) ya que segn las caractersticasdel suelo el petrleo se adherir o

penetrar con mayor o menor fuerza y porlo tanto permanecer mayor o menostiempo en ese ambiente.


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ELEMENTOS BIOTICOS Los derrames de petrleo pueden causar un dao

considerable a los recursos biolgicos en una variedadde formas:

Mortalidad directa debido a sofocacin, suciedad(cobertura) y asfixia, envenenamiento por contactodirecto con petrleo (especialmente petrleo fresco),

absorcin de las fracciones txicas de la columna deagua (Ej. algas). La toxicidad del petrleo aumentacon la concentracin de compuestos aromticos nosaturados y de baja ebullicin. Las formas vivienteslarvales o juveniles, por lo general son ms sensibles.

Mortalidad indirecta debido a la muerte de recursosalimenticios o a la destruccin o eliminacin delhbitat.

Incorporacin de cantidades subletales


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Medidas preventivas. Prevencin dederrames. Plan de contingenciaLa mejor manera de atacar el problema de

contaminacin por derrame dehidrocarburos es el de prevenir el incidente.

Normalmente estos se producen por fallasde equipos o del material y fallas humanas,los primeros son subsanados medianteinspecciones peridicas y un

mantenimiento adecuado y los segundos,mediante la capacitacin, instruccin y elentrenamiento del personal.


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Plan de contingencia La finalidad de estos planes es tan pronto se

produzca un suceso de derrame, se deben iniciarlas operaciones de anticontaminacin,aprovechando todos los medios adecuados paraminimizar los daos.

Debiendo establecer procedimientos quepermitan movilizar ordenadamente todos losrecursos disponibles (medios propios y de otrasinstituciones), los planes de contingencia deben

ser elaborados de acuerdo con las dotacionesde personal actualmente existentes.


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PRACTICO # 3.


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TIPOS DE DERRAMES DEHIDROCARBUROS Y APLICACIONDE PLANES DE CONTINGENCIA A

UN SUCESO DE DERRAME DEPETROLEO. EXPLICAR TODOS LOSPASOS A DETALLE, APLICANDO

LAS NORMAS Y REGLAMENTOSRASH.


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