Tratamiento mediante compostaje

1. DERRAME EN LA LÍNEA DE FLUJO DEL POZO
SHUSHUQUI 13
SUCUMBIOS
Dr. Miguel Gualoto
2009- 2010
ПЯТОЕ МЕЖДУНАРОДНОЕ СОВЕЩАНИЕ ЛАТИНОАМЕРИКАНСКОЙ
ФЕДЕРАЦИИ ПРОФЕССИОНАЛОВ ВЫПУСКНИКОВ РОССИИ, ВОСТОЧНОЙ
ЕВРОПЫ, ЦЕНТРАЛЬНОЙ АЗИИ И КУБЫ
QUINTO ENCUENTRO INTERNACIONAL DE LA FEDERACIÓN
LATINOAMERICANA DE PROFESIONALES EGRESADOS DE RUSIA, EUROPA
DEL ESTE, ASIA CENTRAL Y CUBA
BIORREMEDIACIÓN DE SUELOS, SEDIMENTOS Y AGUAS

2. PROGRAMA PRASS
 El campo petrolero Shushuqui pertenece al
Campo Libertador, el mismo que fue descubierto
en la década de los 80, su primera perforación se
inició el 31 de enero de 1980.
En esta área de explotación petrolera se han
registrado varios derrames por diferentes causas.
Uno de ellos es el derrame de la Línea de Flujo
del Pozo Shushuqui 13.
03/07/17 2
QUINTO ENCUENTRO INTERNACIONAL DE LA FEDERACIÓN LATINOAMERICANA DE
PROFESIONALES EGRESADOS DE RUSIA, EUROPA DEL ESTE, ASIA CENTRAL Y CUBA

3. PRAS – Programa de Reparación
Ambiental y Social
- El Ministerio del Ambiente del Ecuador
convocó a las Universidades y Escuelas
Politécnicas para que participen en un
proceso de calificación para la realización
de “Proyectos de Investigación
Tecnológica Aplicada en la remediación de
pasivos ambientales en las áreas
petroleras de Auca, Lago Agrio, Libertador,
Sacha y Shushufindi
03/07/17 3Biorremediación de suelos

4. Área de estudio
03/07/17 Biorremediación de suelos 4
Línea de flujo
Zona de
intervención
Unidades
experimentales
Campamento
Pozo
Shushuqui 13
ÁREA DE AFECTACIÓN 37 HA
Base Militar

5. LÍNEA BASE
03/07/17 5Biorremediación de suelos

6. Línea base
Levantamiento topográfico y
georeferenciación de pasivos
ambientales.
Análisis de las condiciones
ambientales de la zona.
Estudio de la flora y fauna de la zona.
Muestreo de suelos, aguas y
sedimentos.
03/07/17 6Biorremediación de suelos

7. CARACTERIZACIÓN
Toma de muestras de suelos aguas
y sedimentos de la zona afectada por
el derrame de la línea de flujo del
pozo Shushuqui 13.
Análisis delas muestras en el
laboratorio de La facultad de
Ingeniería Minas y Petróleos de la
Universidad Central
03/07/17 7Biorremediación de suelos

8. Sitios de afloramiento
Afloramientos de
crudo a lo largo del
humedal
03/07/17 8Biorremediación de suelos

9. Trabajos de desecado del
pantano
Desecado del
humedal en el punto
de ruptura de la línea
de flujo
03/07/17 9Biorremediación de suelos

10. Presencia de crudo en el pantano
desecado
Presencia de crudo a
lo largo del lecho del
pantano
03/07/17 10Biorremediación de suelos

11. Recolección del crudo al pié del
estero
Barreras de
contención para
evitar que el crudo
ingrese al estero
03/07/17 11Biorremediación de suelos

12. Identificación Unidades
ExperimentalesAREA DE TRATAMIENTO
03/07/17 12Biorremediación de suelos

13. CONSTRUCCIÓN DE PLATAFORMAS
Unidad de tratamiento in
situ
03/07/17 13Biorremediación de suelos

14. Caminos y herramientas
03/07/17 14Biorremediación de suelos

15. Colocación de Geomembrana
Se construyeron cuatro unidades experimentales
03/07/17 15Biorremediación de suelos

16. Extracción de suelos para
tratamiento
03/07/17 16Biorremediación de suelos

17. Transporte de suelos a plataformas de
tratamiento
03/07/17 17Biorremediación de suelos

18. Recogiendo sedimentos contaminados
03/07/17 18Biorremediación de suelos

19. Estabilización de suelos y sedimentos
03/07/17 19Biorremediación de suelos

20. Fosas escondidas
Fosas donde se
enterró el crudo
recogido del derrame
03/07/17 20Biorremediación de suelos

21. Tendido de suelos y sedimentos en las
plataformas
Suelos y sedimentos
estabilizados con
Puzolanas, zeolitas y
cascarilla de arroz.
03/07/17 21Biorremediación de suelos

22. Recolección de cítricos
Necesario para disponer de Penicillum y
aspergillum.
Cosustratos de la biorremediación de HAPs
Son los organismos de choque de una
programa de remediación.
03/07/17 22Biorremediación de suelos

23. Material vegetal adicional
Disponibilidad de fuentes
adicionales de carbono
(cosustratos).
Disponibilidad de hongos.
Reducción de la
compactación
03/07/17 23Biorremediación de suelos

24. Preparación de la materia
orgánica
03/07/17 24Biorremediación de suelos

25. Adición de materia orgánica
Empleo de palas de
madera para evitar dañar
la geomembrana
03/07/17 25Biorremediación de suelos

26. Capacitación
03/07/17 26Biorremediación de suelos

27. Aislamiento de microorganismos
Los
microorganismos
fueron aislados de
los suelos y
sedimentos de la
zona de estudio
03/07/17 27Biorremediación de suelos

28. Colonias de microorganismos
03/07/17 28Biorremediación de suelos

29. Morfología de los
microorganismos
03/07/17 29Biorremediación de suelos

30. Sepas identificadas
Rhodococcus
Pseudomona putida
Bacillus sp
Flavobacterium.
Penicillum
Aspergillum
Serratia marcenses
03/07/17 Biorremediación de suelos 30

31. Diseño de la investigación
Se construyeron cuatro unidades
experimentales: In situ, Guarumos,
Las gradas y Achiotillo.
Cada unidad experimental tenia seis
repeticiones y un testigo.
Cada lecho dispuso de 20 m3 suelos
y sedimentos.
03/07/17 31Biorremediación de suelos

32. Unidades experimentales
Cubiertas (tipo invernadero)
Cubierta con sarán negro, en el techo
(reducción de la intensidad
luminosa).
Sarán en las paredes( ventilación y
regulación de la temperatura interna)
Fosas y bermas perimetrales (evitar
el ingreso de aguas de escorrentía y
salida de lixiviados)03/07/17 32Biorremediación de suelos

33. Unidades experimentales
Piso impermeabilizado con
geomembrana.
Disponibilidad de un cajón de madera
para acumulación de materia
orgánica.
Disponibilidad de una fosa
impermeabilizada para recolección
de lixiviados.
03/07/17 33Biorremediación de suelos

34. Unidades experimentales
Puerta de acceso de plástico, con
reja de madera.
Señalización de seguridad en la
puerta y cinta de seguridad
perimetral.
03/07/17 34Biorremediación de suelos

35. Tamices moleculares
Zeolita.
Puzolana.
Cascarilla de arroz.
Captación de metales pesados,
deshidratación de las muestras.
Generación de porosidad en la
arcilla.
Mejorar las propiedades mecánicas.
Sustento para los microorganismos03/07/17 35Biorremediación de suelos

36. Composición de las celdas
No Unidad Zeolitas(s)
*
Puzolanas(s)
**
Cascarilla(s)
¨
Humatos Pool
1 In situ 1,0 2,5 0,5 200 ml/m3
3,5 l
2 Guarumos 1,5 2,0 1,0 200 ml/m3
3,5 l
3 Las gradas 2,5 1,5 1,5 200 ml/m3
3,5 l
4 Achiotillo 2,0 1,0 2,0 200 ml/m3
3,5 l
* Saco de 50kg/5m3- **Saco de 50kg/5m3.
¨Saco de 13kg/5m3. Una sola vez.
03/07/17 36Biorremediación de suelos

37. Composición de las celdas
Humatos- 200ml de solución al
0,01% /m3.(aporta: Cu, Mn, Mg, B,
Zn, Fe, Mo, K y Na). Cada 20 días.
Pool microbiano- 3,5 l/ 5m3, cada 20
días.
Materia orgánica: 8,5kg/m3, cada 20
días.
03/07/17 37Biorremediación de suelos

38. ANÁLISIS DE SUELOS INICIAL
TPH´s HAP´s PLOMO NIQUEL CADMIO
(mg/Kg) (mg/Kg) (mg/Kg) (mg/Kg) (mg/Kg)
EPA8440
EPA831
0
EPA3050
y 7420
EPA3050
y 7520
EPA3050
y 7130
LÍMITES PERMISIBLES <2500 <2 <100 <50 <2
UNIDADES
EXPERIMENTALES
UE#1 - IN SITU 5268,2 2,9 <8,80 <1,60 <0,30
UE#2 - GUARUMO 5937,7 2,08 17,83 <1,60 <0,30
UE#3 - LAS
GRADAS
64644,8 67,69 18,43 <1,60 <0,30
UE#4 - ACHOTILLO 50628,6 11,81 21,44 <1,60 <0,30
38Biorremediación de suelos03/07/17

39. Bioestimulación – Adición
Nutrientes
Para la técnica de Landfarming es
fundamental la aplicación de materia
orgánica, el 30% de ella debe ser
residuos de cítricos.
39Biorremediación de suelos03/07/17

40. Bioaumentación (Aplicación)
La aplicación de pool microbiano
reproducido en un medio de
propagación de bajo costo.
5 litros de Melaza
4 libras de harina de trigo
400gr. de maicena
800 ml de Humato 7 plus
1 lt. de Pool Microbiano.
Tanque de 120 litros.
40Biorremediación de suelos03/07/17

41. Control de Parámetros
Los parámetros a controlar son:
1. Temperatura
2. Humedad
3. pH
4. UFC
5. Aireación
6. Análisis de Laboratorio (Tabla # 6 Ley
1215 Uso Agrícola – TPH, HAP’s, Cd,
Ni, Pb)
03/07/17 41Biorremediación de suelos

42. Muestreo Inicial del Proceso
03/07/17 42Biorremediación de suelos

43. RESULTADOS
PARAMETRO
In situ (ppm)
1 2 3 4
HAPs 2,90 2,37 0,01 0,01
TPH
5268,20 2709,09 822,20 170,80
Ni 1,60 3,51 1,86 3,30
Pb 8,80 8,80 8,80 2,60
Cd <0,30 <0,30 <0,30 <0,30
La eficiencia de esta unidad es: 96,75%
03/07/17 43Biorremediación de suelos

44. Tasa de degradación
Empleamos la ecuación modificada
de Monod
Unida #1: In situ
03/07/17 44Biorremediación de suelos

45. Unidad Experimental #1 “IN SITU”
Cinética de primer orden ln Co/C = kt
lnCo/C
ln5268,20/2709,09= 0,66
ln5268,20/822,2= 1,85
ln5268,20/170,80= 3,42
Pendiente = Y2-Y1 / X2 – X1
k= 3,42-0,66/1-133
k= 2,76/132
k= 0,0209
45Biorremediación de suelos03/07/17

46. RESULTADOS
PARAMETRO
Guarumos (ppm)
1 2 3 4
HAPs 2,08 0,48 0,01 0,048
TPH
5937,70 3464,38 2263,70 1605,50
Ni 1,60 2,66 2,04 3,36
Pb 17,83 10,30 8,80 5,30
Cd
<0,30 <0,30 <0,30 <0,30
La eficiencia de este sistema es: 72,9%
03/07/17 46Biorremediación de suelos

47. Unidad Experimental #2 “GUARUMO”
Cinética de primer orden ln Co/C = kt
lnCo/C
ln5937,70/3464,38= 0,53
ln5937,70/2263,70= 0,96
ln5937,70/1605,50= 1,30
Pendiente = Y2-Y1 / X2 – X1
k= 1,3-0,53/1-133
k= 0,77/132
k= 0,0058
47Biorremediación de suelos03/07/17

48. RESULTADOS
PARAMETRO
Las gradas (ppm)
1 2 3 4
HAPs 67,69 0,27 0,02 4,65
TPH
64644,80 4994,10 4571,80 4296,30
Ni 1,60 1,60 1,60 1,60
Pb 18,43 11,12 10,13 6,30
Cd <0,30 <0,30 <0,30 <0,30
La eficiencia del tratamiento de esta
unidad es elevada: 93,35%
03/07/17 48Biorremediación de suelos

49. Unidad Experimental #3 “LAS GRADAS”
Cinética de primer orden ln Co/C = kt
lnCo/C
ln64644,80/4994,10= 2,56
ln64644,80/4571,80= 2,64
ln64644,80/4296,30= 2,71
Pendiente = Y2-Y1 / X2 – X1
k= 2,71-2,56/1-133
k= 0,15/132
k= 0,0011
49Biorremediación de suelos03/07/17

50. RESULTADOS
PARAMETRO
Achiotillo (ppm)
1 2 3 4
HAPs 11,81 0,41 0,01 0,01
TPH
50628,60 8818,95 8050,30 6148,80
Ni 1,60 2,96 1,97 4,30
Pb 21,44 8,80 8,80 8,80
Cd <0,30 <0,30 <0,30 <0,30
La eficiencia de este sistema es: 87,8%
03/07/17 50Biorremediación de suelos

51. Unidad Experimental #4 “ACHOTILLO”
Cinética de primer orden ln Co/C = kt
lnCo/C
ln50628,6/8818,95= 1,74
ln50628,6/8050,30= 1,83
ln50628,6/6148,8= 2,10
Pendiente = Y2-Y1 / X2 – X1
k= 2,1-1,74/1-133
k= 0,36/132
k= 0,0027
51Biorremediación de suelos03/07/17

52. Disminución de [HAPs]
comparativa
03/07/17 52Biorremediación de suelos

53. Disminución de [TPHs]
comparativo
03/07/17 53Biorremediación de suelos

54. Tasa de crecimiento específica
03/07/17 54Biorremediación de suelos

55. Volteo Manual
La aireación del proceso es totalmente
necesario para evitar la generación de
anaerobiosis y para brindar el nivel adecuado de
oxígeno para los m/o presentes.
55Biorremediación de suelos03/07/17

56. Adición de microorganismos
56Biorremediación de suelos03/07/17
Sistema de adición por gravedad a presión
normal, desde u tanque elevado, empleando
equipo de protección personal.

57. Recreación
Un alto en medio
del trabajo, con el
personal técnico,
operativo y tesistas.
03/07/17 57Biorremediación de suelos

58. 58Biorremediación de suelos03/07/17
Suelos
tratados a
los cinco
meses de
iniciado el
tratamiento

59. 59Biorremediación de suelos03/07/17

60. 60Biorremediación de suelos03/07/17

61. TRATAMIENTO DE AGUAS
CONSTRUCCIÓN
FILTRO
ARENAS
ZEOLITAS
CARBÓN
ACTIVADO
CONSTRUCCIÓN
BLS/PSA
CABADO
DE
PISCINAS
TENDIDO
TUBERÍAS
TENDIDO
MATERIAL
PETREO
SIEMBRA
VEGETACIÓN
PASTO
JUNQUILLO
ALBAHACA
OTRO
PIEDRA
RIPIO
GRABA
DISTRIBUCIÓN
RECOLECCIÓN
LIJADO
PULIDO
CONTROL
LLENADO DEL PSA/ELS
TRATAMIENTO
CONTROL DE
PARAMETROS
EVACUACIÓN DE
AGUAS
TRARTADAS
03/07/17 61Biorremediación de suelos

62. 03/07/17 62Biorremediación de suelos

63. 03/07/17 63Biorremediación de suelos

64. 03/07/17 64Biorremediación de suelos

65. 03/07/17 65Biorremediación de suelos

66. 03/07/17 66Biorremediación de suelos

67. 03/07/17 67Biorremediación de suelos

68. 03/07/17 68Biorremediación de suelos

69. Siembra y resultados
03/07/17 69Biorremediación de suelos

70. Resultados
03/07/17 70Biorremediación de suelos

71. Resultados
03/07/17 71Biorremediación de suelos

72. Conclusiones
El sistema de biorremediación
implementado resultó efectivo para
eliminar elevadas concentraciones de
TPHs (93,35 y 87,8%).
Pese a no ser elevada la
concentración de HAPs, el sistema
es también eficiente para su
remoción 93,13 y 99,9%.
03/07/17 72Biorremediación de suelos

73. Conclusiones
El humedal artificial construido
resultó eficiente par el tratamiento de
las aguas del estero en el sitios del
derrame, así lo muestran los
resultados obtenidos.
El humedal no alteró el cause natural
del estero, ni alteró el paisaje.
La investigación cumplió con todas
las exigencias del MAE.
03/07/17 73Biorremediación de suelos

74. Proceso posterior
La presente investigación fue
concluida en Marzo del 2010, sin
embargo el proceso de
biorremediación fue continuado por el
lapso de 1,5 meses más hasta que
los nivels de TPHs fueran menores a
los límites establecidos en la
legislación ambiental.
03/07/17 74Biorremediación de suelos

75. ¡GRACIAS POR SU
ATENCIÓN!
03/07/17 75Biorremediación de suelos