Tratamiento de lodos industriales aceitosos por landfarming en plataforma cubierta

1. BIORREMEDIACIÓN DE LODOS
INDUSTRIALES RESIDUALES
ACEITOSOS
“Tamices moleculares al servicio del ambiente”
SEMINARIO SOBRE BIORREMEDIACIÓN Y
RESTAURACIÓN ECOLÓGICA

2. LODOS RESIDUALES INDUSTRIALES
ACEITOSOS
• Fuentes:
1. Tanques de almacenamiento de crudo, combustóleo, gasóleo.
2. Plantas de tratamiento de efluentes.
3. Talleres de mantenimiento de vehículos, lavadoras y vulcanizadoras.
4. Empresas de servicios petroleros: mantenimiento, reparación y limpieza
de tubería y herramientas de perforación.
5. Talleres de mantenimiento de maquinaria industrial.

3. FUENTES DE LODOS RESIDUALES
INDUSTRIALES ACEITOSOS

4. LODOS RESIDUALES INDUSTRIALES
ACEITOSOS
• Características:
1. Pastosos y de baja densidad
2. Insolubles en agua
3. Con alto porcentaje de humedad
4. Con alto contenido de contaminantes ambientales recalcitrantes
5. Fuerte olor desagradable (COVs)

5. LODOS RESIDUALES INDUSTRIALES
ACEITOSOS

6. LODOS RESIDUALES INDUSTRIALES
ACEITOSOS
• Componentes:
• Los lodos aceitosos están constituidos por:
1. Parafinas,
2. Asfaltenos,
3. Agua y
4. Material inorgánico compuesto por metales pesados y arenas
(silicatos)

7. COMPONENTES

8. ASFALTENOS
DIFERENTES POSIBLES FORMULAS DE LOS ASFALTENOS
PRESENTES EN LOS RESIDUOS INDUSTRIALES ACEITOSOS

9. IMPORTANCIA
• Producción Nacional:
1. Tan solo en el Ecuador el volumen acumulado de lodos residuales
industriales en el sector hidrocarburífero, según datos del 2008.
• Refinería La Libertad:
Volumen acumulado: 49.523 bbls.
Volumen de producción día: 720 bbls.
• Refinería Estatal Esmeraldas:
Volumen acumulado: No hay datos
Volumen de producción día: 2000 bbls.

10. ESQUEMA DE TRATAMIENTO
CONVENCIONAL

11. Lodos industriales aceitosos
WEATHERFORD
 Empresa de servicios petroleros, dedicada al lavado, mantenimiento,
reparación de tubería y maquinaria de perforación.
 Se implemento un sistema de Biorremediación de Landfarming en
plataforma cubierta.
11

12. Operaciones rutinarias de
Weatherford

13. CARACTERÍSTICAS
• Los lodos residuales tenían una concentración inicial de:
• TPHs 97372,54 ppm.
• Pb 778,00 mg/kg;
• Ni 502,32 mg/kg;
• Cd 7,20 mg/kg, y
• V 3,10 mg/kg
13

14. RESIDUOS A TRATAR
La empresa tenía acumulados 245 tanques de 55 galones con residuos
industriales
Se generaron 77 metros cúbicos de lodos residuales industriales en las
operaciones de limpieza y mantenimiento de las instalaciones de la
empresa
14

15. METODOLOGÍA
• La metodología de tratamiento elegida, fue Landfarming en plataforma
cubierta.
1. Bioaumentación: Aislamiento de microorganismos in situ
2. Bioestimulación: Materia orgánica, residuos de cocina, cítricos.
3. Uso de tamices moleculares.
4. Control exhaustivo de parámetros de proceso.

16. METODOLOGÍA
Estabilización.
Deshidratación.
Maduración.
Identificación del pool bacteriano.
Adición de materia orgánica.
Adición de tamiz molecular.
Mezcla y humectación.
Control de parámetros.
Biorremediación y cosustratos 16

17. ESTABILIZACIÓN
• Hacer manejable a los lodos
• Captar los metales pesados presentes en los residuos aceitosos.
• Uso de tamices moleculares
• Uso de material esponjante estructurante

18. Estabilización de residuos
..PicturesPersonalWeatherfordFotos land farming 14 de febreoImagen 017.mpg
..PicturesPersonalWeatherfordFotos land farming 14 de febreoImagen 019.mpg

19. TAMICES MOLECUARES
ZEOLITAS• Chabazita
• Clinoptilolita
• Hormatoma
• Mordenita
• Estibilita
• Morelenita
• Thomsonita
• Huelandita
• Laumantita
• Natrolita
19

20. DESHIDRATACIÓN
• Tendido de lodos estabilizados para eliminar el exceso de humedad.
• Construcción de plataforma cubierta
• Recolección de lixiviados
• Tratamiento de lixiviados

21. PROCESO DE TENDIDO Y
DESHIDRATACIÓN DE LODOS

22. Tratamiento de lixiviados

23. Planta de
tratamiento

24. Maduración
• Proceso de estabilización definitiva de los residuos a tratar
1. Adsorción de metales pesados.
2. Formación de coloides.
3. Procesos de oxido-reducción
4. Adaptación microbiana
5. Regulación de pH y otros parámetros físico-químicos

25. MADURACIÓN

26. Vista de la plataforma

27. OBTENCIÓN DE POOL MICROBIANO
• Toma de alícuota de los lodos residuales a tratar
• Dilución de la muestra
• Siembra en medio de cultivo sólido
• Aislamiento e identificación
• Pruebas de tratabilidad
• Obtención de consorcio

28. Proceso de obtención de microorganismos y pruebas
de tratamiento

29. Mucor
29

30. Penicillum
30

31. MATERIA ORGÁNICA PARA LA BIOESTIMULACIÓN
..PicturesPersonalWeatherfordFotos land farming 1 de abrilLandfarming abril 030.mpg
31

32. Microorganismos Involucrados en la Biodegradación de
Hidrocarburos
32
BACTERIAS HONGOS
Achromobacter Micrococcus Acremonium Glicladium
Acinetobacter Mycobacterium Aspergillus Graphium
Alcaligenes Nocardia Aureobasidium Humicola
Arthrobacter Proteus Beauveria Monilia
Bacillus Pseudomonas Botrytis Mortierela
Brevibacterium Sarcina Candida Paecelomyces
Chromobacterium Serratia Chryisosporium Penicillium
Corynebacterium Spirillum Cladosporium Rhodotorula
Cytophaga Streptomyces Cochlobolus Saccharomyces
Erwinia Vibrio Cylindrocarpon Spicardia
Flavobacterium Xanthomonas Debaryomyces Tolypocladium
Fusarium Thrichoderma
Geotrichum Verticillium

33. CONTROL DE PARÁMETROS
• pH, cada 48 horas
• Humedad cada 72 horas
• Conductividad, cada semana.
• Ufc, cada 48 horas
• Temperatura, cada 48horas
• Aireación.

34. Mezclado, para
control de
temperatura..PicturesPersonal
WeatherfordFotos land farming 1 de
abrilLandfarming abril 028.mpg

35. Humectación
• La hidratación es necesaria para garantizar el éxito de la biorremediación.
• El nivel de humedad relativa debe variar entre el 40 y el 60% de humedad.
• El riego puede ser por goteo, aspersión u otro mecanismo.
• ..PicturesPersonalWeatherfordlandfarming junio 30imagen 083.mpg

37. RESULTADOS
• En 10 meses de tratamiento se logró reducir la
concentración de TPHs desde 97.372,54 ppm, hasta
3.765,76 ppm,
• Los metales pesados como el Pb variaron de 778 ppm
hasta un valor de 502,32. El Ní, varió de 389 ppm hasta
98,01 ppm. El Cd a su vez varió de 7,20 a 1,78 ppm
Biorremediación y cosustratos 37

38. RESULTADOS
38

39. LIXIVIACIÓN
• Dudas sobre el encapsulamiento (adsorción segura) de los metales pesados
en los residuos tratados.
• Pruebas de lixiviación de hidrocarburos, en un laboratorio independiente.
CORPLAB.
• Pruebas de lixiviación de metales pesados, en un laboratorio independiente.
CORPLAB.

40. METALES PESADOS EN LOS LIXIVIADOS
PARAMETROS UNIDAD ENERO FEBRERO MARZO ABRIL MAYO JUNIO AGOSTO LIMITE
PERMISIB
LE A
LIMITE
PERMISIB
LE B
Potencial Eléctrico 7,71 7,56 8,08 7,77 8,08 8,53 7,49 6-9 4-12
Conductividad
eléctrica
Us/cm 833 1295 977 981 486 1039 359 4000 8000
Bario Mg/L <0,20 <0,20 <0,20 <0,20 <0,20 <0,20 <0,20 <5 <10
Cadmio Mg/L 0,038 0,11 0,04 0,031 0,032 0,083 0,01 <0,05 <0,5
Cromo Total Mg/L <O,10 <0,10 <0,10 <0,10 <0,10 <0,10 <0,10 <1,0 <10
Vanadio Mg/L <0,40 <0,40 <0,40 <0,40 <0,40 <0,40 <0,40 <0,2 <2
TPH Mg/L 1,18 0,24 0,38 0,34 0,24 0,16 0,14 <1 <50

41. TPHs en lixiviados
0
10
20
30
40
50
60
09/11/200
4
29/12/200
4
17/02/200
5
08/04/200
5
28/05/200
5
17/07/200
5
FECHA
mg/L
Datos Obtenidos
Limit. Permisi sin
impermeabilización de
la base
Limit. Permisi. Con
impermeabilización de
la base

42. Cadmio en lixiviados
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
09/11/2004 29/12/2004 17/02/2005 08/04/2005 28/05/2005 17/07/2005
FECHA
mg/L
Datos obtenidos
Limit. Permisi. Sin
impermeabilización
de la base
Limit. Permisi. Con
impermeabilización
de la base

43. Cromo en lixiviados
0
2
4
6
8
10
12
09/11/200
4
29/12/200
4
17/02/200
5
08/04/200
5
28/05/200
5
17/07/200
5
FECHA
mg/L
Datos obtenidos
Limit. Permi. Sin
impermeabilización
de la base
Limit. Permisi. Con
impermeabilización
de la base

44. Vanadio en lixiviados
0
1
1
2
2
3
09/11/200
4
29/12/200
4
17/02/200
5
08/04/200
5
28/05/200
5
17/07/200
5
FECHA
mg/L
Datos Obtenidos
Limit. Permisi. Sin
impermeabilización
de la base
Limit. Permisi. Con
impermeabilización
de la base

45. TENDENCIA DE EL PH EN LIXIVIADOS DE ENERO
HASTA AGOSTO
0
2
4
6
8
10
12
14
m
ayoseptiem
bre
diciem
bre
febrero
abril
junio
0
5
10
15
20
25
Potencial Hidrogeno
Limite suo
limite inf
Control de otros parámetros en los lixiviados

46. TENDENCIADE LACONDUCTIVIDAD ELECTRICADE ENERO
HASTAAGOSTO
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
mayoagosto
septiembreoctubre
diciembre
enerofebreromarzo
abrilmayo
junioagosto
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
16000
Conductividad electica
LIMITE
LIMITE INF

47. TENDENCIADEL BARIO DE ENERO HASTAAGOSTO
0
1
2
3
4
5
6
mayo
agostoseptiembre
octubrediciembre
enero
febrero
marzo
abril
mayo
junio
agosto
0
5
10
15
20
25
30
35
Bario
LIMITE
LIMITE INF

48. TENDENCIA DEL CADMIO DE MAYO 2006 HASTA AGOSTO
2007
0
0,02
0,04
0,06
0,08
0,1
0,12
mayo
agostoseptiembre
octubrediciembre
enero
febrero
marzo
abril
mayo
junio
agosto
0
1
2
3
4
5
6
cadmio
LIMITE
LIMITE INF

49. TENDENCIADEL CROMODESDE MAYO2006 HASTAAGOSTO
2007
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
mayo
agostoseptiembre
octubrediciembre
enero
febrero
marzo
abril
mayo
junio
agosto
0
2
4
6
8
10
12
cromo
LIMITE
LIMITE INF

50. TENDENCIADEL VANADIO DESDE MAYO 2006 HASTA
AGOSTO 2007
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
0,35
0,4
0,45
mayo
agostoseptiembre
octubrediciembre
enero
febrero
marzo
abril
mayo
junio
agosto
0
0,5
1
1,5
2
2,5
vanadio
LIMITE
LIMITE INF

51. CONCLUSIONES
• Conjunto de técnicas viables para tratar residuos.
• Sistemas prácticos y simples, de bajo costo.
• Los residuos orgánicos se pueden utilizar como fuente de carbono y
nutrientes.
• Posibilidades de obtención de subproductos: energía, abonos, biomasa.
• Empleo de la biotecnología para mejorar los rendimientos.
• Weatherford es la empresa pionera en la Gestión Integral de Residuos
Industriales.

52. Jardineras para disposición
de residuos tratados

53. 53
Frutos desarrollados sobre los
lodos aceitosos tratados

54. GRACIAS