La contaminación por petróleo se produce por su liberación accidental o intencionada en el ambiente, provocando efectos adversos sobre el hombre o sobre el medio, directa o indirectamente. Todas las operaciones relacionadas con la exploración, explotación, refinería y transporte de hidrocarburos, conducen inevitablemente al deterioro gradual del ambiente, afectando en forma directa al suelo, agua, aire, y a la fauna y la flora.

1. Manejo Integrado de Residuos Sólidos Cohorte No. IX
Trabajo Colaborativo: Momento Individual
Gestión de residuos de las actividades del sector de hidrocarburos: Exploración,
Explotación y Refinación.
Docente: Jorge William Arboleda V
Presenta:
Raquel Ivveth Ruiz C.
Maestría en Desarrollo Sostenible y Medio Ambiente
Universidad de Manizales, Facultad de Ciencias Contables, Económicas y
Administrativas.

2. RESUMEN
La contaminación por petróleo se produce por su liberación accidental o intencionada en el
ambiente, provocando efectos adversos sobre el hombre o sobre el medio, directa o
indirectamente. Todas las operaciones relacionadas con la exploración, explotación,
refinería y transporte de hidrocarburos, conducen inevitablemente al deterioro gradual del
ambiente, afectando en forma directa al suelo, agua, aire, y a la fauna y la flora. Las zonas
ocupadas por pozos, baterías, playas de maniobra, piletas de purga, ductos y red caminera
comprometen una gran superficie del terreno que resulta en la degradación del suelo. Por
otro lado los derrames de petróleo y los desechos producen una alteración del sustrato
original en que se implantan las especies vegetales dejando suelos inutilizables durante
años.
Frente al aumento de la contaminación y los daños ambientales generados por la industria
de los Hidrocarburos, se han promovido nuevas leyes que proveen lineamientos para la
protección de los recursos naturales más vulnerables, uno de los mecanismos más fuertes
son las Licencias Ambientales y de manera localizada están los Planes de Manejo Ambiental
previo Estudio de Impacto Ambiental. La generación de residuos en las diferentes eslabones
de la cadena industrial se producen contaminaciones fuertes abrasivas con los recursos
naturales, una de las herramientas más adoptadas para el manejo de dichos contaminantes
es la Biorremediación a través de microorganismos con capacidades microbiológicas
excepcionales para degradar hidrocarburos, fijar metales pesados, degradar materiales
orgánicos, entre otros.
Palabras claves: Refinería, Biorremediación, Evaluación de Impactos Ambientales,
Residuos.
ABSTRACT
Oil pollution is produced by accidental or deliberate release into the environment, causing
adverse effects on man or the environment, directly or indirectly way. All the operations
related with the exploration, exploitation, refining and transport of hydrocarbons will
inevitably lead to the gradual deterioration of the environment, directly affecting the soil ,
water, air, flora and fauna. The areas occupied by wells, batteries, beaches, drain pools,
pipelines and road systems undertake a large area of land resulting in soil degradation. By
the way, oil spills and wastes produced an alteration of the original substrate in which the
plants leaving unuseful soils for many years.
Talking about the increasing pollution and environmental damage caused by industry
Hydrocarbons, they have promoted new laws that provide guidelines to the protection of the
most vulnerable natural resources, one of the strongest mechanisms are the Environmental
Licenses which they/
re located into the Environmental Management Plans directed to
previous studi into the environmental Impact. The residual generation in the different links
of the industrial chain it can produce heavy contamination wich occur with natural
resources, one of the most adopted tools for the management of pollutants is bioremediation
with microorganisms with exceptional microbiological capacity to degrade hydrocarbons,
fix heavy metals, organic materials degrade, so on.
Keywords: refinery, Bioremediation, Environmental Impact Assessment, Waste.

3. INTRODUCCION
Petróleo, es el resultado de degradación anaeróbica de materia orgánica durante largos
periodos de tiempo, bajo condiciones de alta temperatura y presión, formando hidrocarburos,
principalmente aromáticos monociclicos como el benceno, tolueno y xileno, el grupo de los
policíclicos es representado por naftaleno, antraceno y fenantreno (Vargas, 2004).
Lo largo de la sarta de perforación se hace circular una gran variedad de fluidos, los cuales
regresan a la superficie durante la perforación. A pesar de que el propósito principal es hacer
regresar los cortes de perforación a la superficie, los lodos de perforación son útiles para otras
muchas funciones: como enfriar y lubricar la broca, controlar la presión, reducir la fricción,
entre otros.
Cuando el lodo de perforación vuelve a la superficie, se retiran los cortes (cribas de lodo,
trampas de arena, desareneradores, eliminadores de limo, centrífugas) y se reacondiciona y
recircula el lodo hacia la parte inferior de la perforación. Luego de que termina la perforación,
se debe eliminar el inventario de lodo y los desechos acumulados en el sumidero de
perforación. La mayoría de lodos de desecho son agua, bentonita (arcilla) y cortes de
perforación.
Sin embargo, durante la perforación se utilizan muchos productos químicos adicionales para
controlar las propiedades de los fluidos. Los fluidos de perforación y los aditivos químicos
también reaccionan con los constituyentes de las formaciones en las que se está realizando la
perforación. Debido a que no se conocen los diversos elementos presentes en los cortes de
perforación, no es posible saber las reacciones químicas que se producirán. Así, resulta
necesario contar con mayor información analítica para evaluar los constituyentes de los
fluidos de los sumideros de perforación, los sólidos y su toxicidad antes de su disposición.
Es por ello que las pruebas de toxicidad son prioridad. Una vez que se ha reunido y evaluado
esta información, se procederá a elegir el método de disposición para tratar y neutralizar de
manera efectiva los fluidos antes de seleccionar las opciones de disposición.
Muchos programas de lodos son simplemente sistemas de bentonita y productos químicos
(lignosulfonato, ceniza de soda, soda caústica, etc.) que no contienen productos químicos

4. altamente tóxicos. Estos dos tipos de fluidos de perforación son los de más fácil floculación
y tratamiento químico.
Los tipos de fluidos de perforación que presentan una limpieza más difícil y costosa, así como
problemas en la disposición son las emulsiones inversas, lodos KCl y aquéllos que contienen
ciertos polímeros altamente tóxicos. Algunos de los fluidos de perforación que podrían
contaminar los cortes de perforación y los fluidos de los sumideros, que además se consideran
no deseables incluyen:
1. Petróleo Diesel
2. Petróleo Crudo
3. Drill Aid 420
4. Preservantes (pentaclorofenoles,
paraformaldehidos), utilizados con
polímeros orgánicos
5. Diversay (detergente)
6. Hidrocarburos clorados
7. Safe-Guard
8. Kelzan X-C AL
9. RC-326 (polímero)
10. Surfactantes
11. Dispersantes
12. Asbesto
13. Galena
14. Cromo
15. Metales pesados
De esta forme tenemos que, el tratamiento de los residuos de la industria de hidrocarburos,
comprende la disposición de los lodos acumulados en el fondo de los tanques de
almacenamiento de combustibles, así como de los lodos que se encuentran en los separadores
API. Estos desechos contienen hidrocarburos que pudieran ser recuperados y reutilizados en
la industria de refinación, además de contener contaminantes peligrosos al medio como
metales pesados, hidrocarburos poliaromáticos de carácter cancerígeno, entre otros
(Hermann Rodríguez et al., 2014).
La Ley 99 de 1993 determinó que la ejecución de obras y actividades de la industria del
petróleo debía contar con una planificación ambiental adecuada, y para aquellas susceptibles
de causar deterioro grave a los recursos naturales renovables o al medio ambiente, o
modificaciones notorias al paisaje (MINAMBIENTE, 1997), como lo es uno de los efectos

5. colaterales desafortunados de la exploración de hidrocarburos: la acumulación de escombros
que se remueven para llegar a esos recursos (Geehan et al., 2007).
Dentro de las actividades de exploración, la actividad que genera una mayor cantidad de
impactos es la de perforación, en esta etapa, además los fluidos de perforación y los cortes
asociados a dicha actividad son considerados como uno de los principales problemas
ambientales de la actividad petrolera (Calao, 2007).
En los lugares contaminados, es posible encontrar microorganismos como hongos, bacterias
y algas capaces de incluir los hidrocarburos en sus procesos metabólicos. Que utilicen el
carbono del contaminante como fuente de energía (La Grega et al., 1996).
La biorremediación es una de las tecnologías que pudiera utilizarse para tratar estos desechos,
por el bajo costo de su implementación, y por la completa destrucción de los contaminantes,
o su transformación a compuestos como ácidos grasos, aldehídos, cetonas, que no son
dañinos al medio. Sin embargo, la presencia de compuestos persistentes en suelos o matrices
acuosas, como los hidrocarburos aromáticos policíclicos o los bifenilos policlorados, han
conducido al desarrollo de varias tecnologías para incrementar la biodegradabilidad de estos
contaminantes (Hermann Rodríguez et al., 2014).
Según la Compañía Colombiana de Petróleos, ECOPETROL, durante los últimos quince
años el oleoducto Caño Limón-Coveñas ha sufrido más de novecientos atentados terroristas,
hechos que han conducido al derramamiento de más de 450 millones de litros de petróleo en
el medio ambiente. El impacto ambiental por los derrames de crudo, ha dejado más de 2.600
kilómetros entre ríos y quebradas, y alrededor de 1.600 hectáreas de ciénagas afectadas
(Hermann et al., 2014)
MANEJO DE RESIDUOS SÓLIDOS EN LA ETAPA EXPLORACION
Residuos en la exploración sísmica: para el manejo y la disposición de los residuos sólidos
y líquidos generados por sísmica, la implementar un manejo de residuos es necesario para
manejar los residuos dentro de los parámetros establecidos por la Ley Colombiana, aplicado
en las fases preoperativa, operativa y post-operativa.

6. Relleno sanitario para residuos biodegradables, fuente (MINAMBIENTE, 1997)
Mantenimiento de los equipos: Los cambios de aceite se harán en los campamentos, evitando
derrames en tierra. El aceite usado deberá recogerse en un recipiente con tapa, evacuándose
en el campamento base tan pronto como sea práctico hacerlo (MINAMBIENTE, 1997).
Residuos en la perforación exploratoria: La composición química de los desechos de
perforación normalmente contienen cantidades considerables de una variada gama de
contaminantes tóxicos (Calao, 2007): por lo cual las operaciones de perforación modernas
generan diversas opciones para la eliminación de los residuos (Geehan et al., 2007; Gómez
& González, 2009).
Encapsulamiento: los cortes de perforación con silicato de sodio, cemento, cenizas de
carbón y principalmente con cal viva, son materiales que se solidifican en reacción con agua,
de modo que se forman capsulas, que luego se empacan y amarran en telas de materiales
sintético; así se hacen los tamales, que luego se entierran.
Desorción térmica indirecta: consiste en aplicar, durante aproximadamente 0,5 seg.
temperaturas superiores al punto de vapor del contaminante (1.500°F) a los cortes y residuos

7. que tienen hidrocarburos. De este modo se genera vapor, que se libera a la atmosfera o se
vuelve a condensar después, para fabricar nuevos fluidos o para generar calor (Calao, 2007).
Confinamiento: esta práctica tiene la finalidad de reducir el volumen de residuos a manejar.
Se realiza a través del entierro de los residuos en celdas adecuadas (Calao, 2007).
Micro-celdas: in situ en los campamentos temporales de sitios remotos, con la finalidad de
reducir el volumen de los residuos orgánicos, con un diseño de micro celdas con un sistema
de venteo de gases y de drenaje para la recolección de los lixiviados (Calao, 2007).
Fosas para disposición de cortes de perforación: Se ubica en la misma locación donde se
realiza la perforación, considera la impermeabilización del suelo, techado y sistema de
drenaje para la recolección del agua pluvial, el líquido remanente será transferido al sistema
de tratamiento de aguas residuales industriales de locación (Calao, 2007).
Rellenos Sanitarios: los residuos inorgánicos de los tipos no peligrosos domésticos y
peligrosos, son dispuestos en rellenos sanitarios autorizados (Calao, 2007).
GESTIÓN DE RESIDUOS EN LA EXPLOTACION
Uno de los procesos más frecuentes en la generación de residuos de las actividades de los
hidrocarburos es la contaminación de las aguas y de los suelos con hidrocarburos por
diferentes causas. Se reporta por lo menos 2.600 kilómetros entre ríos y quebradas y
alrededor de 1.600 hectáreas de ciénagas afectadas por los derrames de crudo únicamente por
atentados, cabe resaltar que las cifras no están actualizadas al año en curso (Vargas et al.,
2004). Los impactos ambientales son irremediables en razón a que los procesos de
descontaminación no se realizan de inmediato y no cubren el 100 % de las zonas afectadas.
Los procesos que se plantean a continuación son útiles para los procesos de manejo de
residuos y contaminantes, para lo cual se resalta que los hidrocarburos que están como
contaminantes en diversos medios podrían ser recuperados con finalidad económica.

8. Es posible encontrar los surfactantes como una alternativa para facilitar el proceso de
extracción y separación de HC, pero también es posible emplearlos para aumentar la
solubilidad de los compuestos hidrocarbonatos inmersos en los lodos petrolizados hecho que
facilita la eficacia de la biorremediación; los surfactantes químicos facilitan el contacto de
los microorganismos con los hidrocarburos. En la mayoría de las operaciones se emplearán
surfactantes para estabilizar o desestabilizar dispersiones, emulsiones o espumas con el fin
de alterar la tensión superficial o la mojabilidad (Salager, 1991)
La oxidación química: es otro mecanismo empleado para el tratamiento de los lodos,
mediante oxidaciones o transformaciones parciales de los contaminantes obteniendo
compuestos más solubles en agua, hecho que facilita la biorremediación. Los hidrocarburos
complejos como los aromáticos policíclicos o HC policlorinados requieren diversos manejos,
generalmente procesos biológicos y químicos donde se hace aprovechamiento fuerte de la
acción de los microorganismos ya sea en estados aeróbicos o anaeróbicos.
La biorremediación: es un proceso de detoxificación de diversos ambientes contaminados
donde se emplean microorganismos, plantas o enzimas. Esta técnica es empleada para
disminuir la contaminación por los hidrocarburos de petróleo, metales pesados e insecticidas,
además del uso para el tratamiento de aguas domésticas e industriales, entre otras.
La Biorremediación puede emplearse obteniendo resultados positivos en proporciones de
hidrocarburos no superiores a los 50.000 mg/ kg-1
dado a que en concentraciones superiores
se puede afectar los microorganismos (Velasco & Volke, 2003), comprende procesos de:
Bioestimulación: cuyo fin es estimular los microorganismos nativos del suelo
adicionando nutrientes como nitrógeno o fósforo.
Bioaireación: es una forma de estimulación realizada con gases como oxígeno y
metano, estos son adicionados de forma pasiva en el suelo para estimular la actividad
microbiana.
Compostaje: emplea microorganismos aeróbicos y termófilos, formando pilas de
material que deben ser mezcladas y humedecidas periódicamente para promover la actividad
microbiana.

9. Fitorremediación: uso de plantas para remover, contener o transformar un
contaminante. Estas pueden ser directas, donde las plantas actúan sobre el compuesto, o
indirecta, donde estas se utilizan para estimular microorganismos en la rizósfera.
La técnica de biorremediación más empleada en la descontaminación de lodos y otros propios
de los hidrocarburos es la denominada Landfarming, donde se trasladan los contaminantes a
un suelo no contaminado para evitar la contaminación de suelo y aguas subterráneas durante
el proceso; se buscan bacterias nativas obtenidas de los suelos contaminados en razón a la
capacidad catabólica para crecer bajo las condiciones físico - químicas y de estrés a las que
están sometidas; también se pretende aislar tipos como Pseudomona sp. y bacterias lactosa
positiva capaces de utilizar la lactosa debido a su actividad degradadora de hidrocarburos.
Posteriormente se realiza un proceso de bioaumentación: se debe considerar la cantidad y
variedad microbiana dispuesta para el proceso en base a la cantidad de lodos a descontaminar,
generalmente la degradación aeróbica es más rápida que el proceso anaeróbico.
MANEJO DE RESIDUOS EN LA REFINACIÓN DEL PETRÓLEO
El petróleo permite a través de diferentes técnicas, obtener un máximo de productos de gran
valorización. Las refinerías son centros industriales que manipulan enormes cantidades de
materias primas y productos y además tienen un consumo intensivo de energía y agua. En
los procesos de almacenamiento y refino, las refinerías generan emisiones a la atmósfera, el
agua y el suelo, hasta el punto de que la gestión ambiental se ha convertido en un factor
importante de su actividad. Los principales contaminantes generados por ambos sectores son
los óxidos de carbono, nitrógeno y azufre; partículas (procedentes sobre todo de los procesos
de combustión), y compuestos orgánicos volátiles (COV). En una refinería se consumen
grandes cantidades de agua, ya sea con fines de proceso o de refrigeración, que se contamina
con productos derivados del petróleo.
Los principales contaminantes del agua son los hidrocarburos, sulfuros, amoníaco y algunos
metales. Teniendo en cuenta la enorme cantidad de materia prima que procesan, las refinerías
no generan cantidades significativas de residuos, que principalmente consisten en lodos,

10. desechos no específicos (basuras, residuos de derribo, etc.), y productos químicos agotados
(por ejemplo ácidos, aminas, catalizadores).
El principal foco de contaminación de las refinerías de petróleo son las emisiones a la
atmósfera (por el número de puntos de emisión y las toneladas emitidas). Por cada millón de
toneladas de crudo procesadas una refinería emite 20.000-82.000 Tn de dióxido de carbono,
60-700 Tn de óxidos de nitrógeno, 10-3.000 Tn de partículas, 30-6.000 Tn de óxidos de
azufre, y 50-6.000 Tn de compuestos orgánicos volátiles. Por cada millón de toneladas de
crudo refinadas, se generan 0,1-5 millones de toneladas de agua residual y 10-2.000 toneladas
de residuos sólidos. Estas enormes diferencias en las emisiones se pueden explicar
parcialmente por las diferencias en cuanto a integración y tipos de refinerías (simples o
complejas), así como las distintas legislaciones existentes en materia ambiental.
Las técnicas de tratamiento del agua residual de las refinerías ya son técnicas maduras, por
lo que ahora se hace más hincapié en la prevención y la reducción. La reducción del consumo
de agua y/o de la concentración de contaminantes en el agua puede contribuir a la reducción
de la emisión final de contaminantes. Los efluentes líquidos de las refinerías son conducidos
a plantas de tratamiento de aguas residuales: aceites, grasas, amoniaco, compuestos
fenólicos, sulfuros, ácidos orgánicos, cromo y otros metales (Espinoza, 2003).
Las emisiones gaseosas constituyen los impactos ambientales más difíciles de controlar y
están constituidas por partículas, hidrocarburos gaseosos, monóxido de carbono, compuestos
de azufre (SOx) y compuestos de nitrógeno (Nox). De esta forma, los impactos ambientales
de una destilería de petróleo son el resultado, principalmente, de las emisiones gaseosas,
descargas de efluentes, desechos sólidos, ruido y olor además de efectos visuales o estéticos.
La técnicas que se utilizan en el desarrollo de la actividad/proceso de producción y
prevención de gases y aguas residuales y residuos sólidos son: la alquilación, la producción
de aceite de base, la producción de alquitrán, la desintegración catalítica, el reformado
catalítico, los procesos de coquización, el enfriamiento, la desalinización, los sistemas de
energía, la eterificación, los procesos de separación de gas, los procesos consumidores de

11. hidrógeno, la producción de hidrógeno, la gestión integrada de la refinería, la isomerización,
las plantas de gas natural, la polimerización, las unidades de destilación primaria, el
tratamiento de productos, el almacenamiento y manipulación de materiales de refinería, la
desviscosificación, el tratamiento del gas, de agua residual y la gestión de residuos.
Todas ellas tratan de incidir en los aspectos ambientales clave que son:
 Aumentar el rendimiento energético
 Reducir las emisiones de óxidos de nitrógeno
 Reducir las emisiones de óxidos de azufre
 Reducir las emisiones de compuestos orgánicos volátiles
 Reducir la contaminación del agua
El control de desechos abarca todos los aspectos del problema de desechos industriales, como
la minimización a través de la reducción, re-uso, reciclaje y recuperación; almacenamiento,
transporte, destrucción y eliminación del desecho residual; instalación, operación y
mantenimiento de las instalaciones de manipulación/ tratamiento/eliminación de desechos en
el emplazamiento; cierre eventual de dichas instalaciones, incluso la limpieza y recuperación
del emplazamiento industrial propiamente dicho.
MARCO LEGAL APLICABLE
La Ley 99 de 1993 determinó que la ejecución de obras y actividades de la industria del
petróleo debía contar con una planificación ambiental adecuada, y para aquellas susceptibles
de causar deterioro grave a los recursos naturales renovables o al medio ambiente, o
modificaciones notorias al paisaje (MINAMBIENTE, 1997).
Decreto 2104 de 1983 y 2309 de 1986. Estos decretos proporcionan los mecanismos de
prevención de la contaminación mediante la regulación de la generación, transporte y
deposición final de residuos y la reglamentación sobre residuos sólidos especiales
(patógenos, tóxicos, combustibles, inflamables, explosivos, radioactivos o volátiles).

12. Fuente: Guía Básica Ambiental para Programas de Exploración Terrestres.
MINAMBIENTE

13. CONCLUSIONES
 La actividad que genera una mayor cantidad de impactos en la etapa de exploración es la
de perforación, por los fluidos de perforación y los cortes asociados a dicha actividad.
 La contaminación involucra todas las operaciones relacionadas con la explotación y
transporte de hidrocarburos y conducen inevitablemente al deterioro gradual del ambiente
(suelo, agua, aire, fauna y flora).
 La Ley 99 de 1993 determinó que la ejecución de obras y actividades de la industria del
petróleo debía contar con una planificación ambiental adecuada y para aquellas
susceptibles de causar deterioro al medio ambiente.
 La biorremediación es tal vez, la tecnología más útil para tratar desechos, relacionados
con HC, al ser de bajo costo en la transformación a ácidos grasos, aldehídos, cetonas y
en el caso de compuestos persistentes en suelos o matrices acuosas, como hidrocarburos
aromáticos policíclicos o biofenilicos policlorados se deben utilizar otras tecnologías para
incrementar la biodegradabilidad.
 Cuando hablamos de biorremediación a parte de tener en cuenta las vías degradativas y
la regulación de los microorganismos que van a llevar a cabo la detoxificación también
hay que tener en cuenta otros factores que puedan influir en el rendimiento de
biorremediación. Es decir no sirve de nada tener una cepa maravillosa con una alta
eficiencia degradadora y que conozcamos muy bien su regulación si hay factores que
limiten su verdadera potencialidad degradadora.
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