Manual Tratamiento de Aguas v. 2 Brandt

MANUAL DE TRATAMIENTO DE AGUAS

EN PERFORACION DE POZOS PETROLEROS

HUMBERTO RINCON C. CARLOS PULIDO P.

2nda Edición Publicada por BRANDT

BOGOTA D.C. - COLOMBIA

MANUAL DE TRATAMIENTO DE AGUAS EN PERFORACION DE POZOS PETROLEROS 1era. Edición

1998

2nda. Edición

2001

Prohibida la reproducción total o parcial de esta obra, sin autorización previa del publicador. Derechos Reservados: BRANDT

Impreso en Bogotá D.C., Colombia

Esta obra se revisó en Febrero del 2001 2

PROLOGO

Esta segunda edición del manual del tratamiento de aguas en pozos de perforación la hemos revisado en base a comentarios y sugerencias de los ingenieros de aguas de Brandt, y a las nuevas exigencias hasta la fecha en cuanto procedimientos y requerimientos ambientales.

En esta segunda edición se mantiene la información básica de la primera edición la cual sigue siendo un documento de consulta y guía para los ingenieros que se inician en tratamiento de aguas. Creemos que los conceptos básicos para un ingeniero de aguas se encuentran en este manual y de ser necesaria una consulta mas detallada se recomienda consultar la bibliografía. Agradecemos al personal de Brandt por sus valiosos comentarios y aportes en la revisión de este manual.

3

TABLA DE CONTENIDO

1.

INTRODUCCION

2.

OBJETIVOS

3.

QUIMICA DEL AGUA

4.

LEGISLACION AMBIENTAL

4.1

Decreto 1594 / 84

4.1.1

Máximos valores permisibles

4.1.2

Pruebas

4.2

Obligaciones Ambientales

4.2.1

Permisos para el uso y disposición del agua

5.

SISTEMA DE ADMINISTRACION AMBIENTAL (SAA)

5.1

Introducción

5.2

Definiciones del sistema de administración ambiental

5.3

Requisitos esenciales del SAA

5.4

Elementos claves de la política ambiental

5.5

Aspectos ambientales de operación

6.

PARAMETROS DE CALIDAD DEL AGUA

6.1

Parámetros físicos

6.1.1

Sabor y olor

6.1.2

Color

6.1.3

Turbidez

6.1.4

Conductividad

6.1.5

Sólidos

6.2

Parámetros químicos

6.2.1

pH

6.2.2

Dureza

6.2.3

Alcalinidad

6.2.4

Cloruros

6.2.5

Cloro residual

6.2.6

Oxígeno disuelto

6.2.7

Sulfatos

6.2.8

Nitratos

6.3

Parámetros indicativos de contaminación orgánica

4

6.3.1

Demanda bioquímica de oxigeno (DBO)

6.3.2

Demanda química de oxigeno (DQO)

6.3.3

Fenoles

6.4

Parámetros bacteriológicos

6.5

Metales pesados

6.5.1

Tipos de métodos

6.5.2

Muestra representativa y preservación

6.5.3

Tratamiento preliminar de la muestra

6.5.4

Arsénico

6.5.5

Bario

6.5.6

Cadmio

6.5.7

Cromo

6.5.8

Cobre

6.5.9

Mercurio

6.5.10

Plata

6.5.11

Plomo

6.5.12

Zinc

7.

SISTEMAS DE TRATAMIENTO DE AGUAS

7.1

Piscinas

7.1.1

Planeación

7.1.2

Aforo de piscinas

7.1.3

Sistemas de aireación

7.1.4

Transferencia y bombeo del agua

7.2

Tanques australianos

7.3

Tanques rectangulares

7.4

Sistemas alternos para tratamiento de aguas

7.4.1

Sistema de tratamiento por laminas filtrantes

7.4.1.1

Descripción del sistema

7.4.2

Sistema de tratamiento en línea

8.

RECIRCULACION DE AGUA TRATADA

8.1

Generalidades

8.2

Criterios

9.

SISTEMAS DE DISPOSICIÓN DE AGUAS

9.1

Vertimiento directo

9.2

Tubería perforada

9.3

Aspersión 5

9.3.1

Modo de instalación

9.3.2

Modelos de aspersores

9.4

Microaspersores

9.4.1

Instalación

9.4.2

Tipos de nebulizadores

9.5

Nebulización con aire

9.6

Areas de riego

9.7

Horarios de riego

10.

TRATAMIENTO DE AGUAS

10.1

Tipos de fluidos

10.1.1

Aguas residuales domésticas

10.1.2

Aguas lluvias

10.1.3

Aguas de lavado del equipo de perforación

10.1.4

Aguas de dewatering

10.1.5

Lodo

10.1.6

Aguas de cementación

10.1.7

Aguas lodo base aceite

10.2

Coagulación y floculación

10.2.1

Bases teóricas

10.2.2

Productos químicos floculantes y coagulantes

10.2.3

Estructura molecular de algunos polímeros

10.3

Pruebas de jarras

10.3.1

Limitaciones de las pruebas de jarras

10.3.2

Uso de la prueba de jarras

10.3.3

Procedimiento

10.3.4

Cálculos

10.4

Desinfección

10.5

Tratamientos típicos de aguas en campo

10.5.1

Iniciación de perforación

10.5.2

Lodo base agua con: PHPA, lignito-lignosulfonato, Asfalto

10.5.3

Aguas residuales con fluidos espaciadores

10.5.3.1

Tratamiento

10.6

Recomendaciones para acelerar el tratamiento de aguas

10.6.1

Agitación

10.6.2

Transferencia

11.

REPORTES 6

11.1

Reporte diario de calidad del agua

11.2

Registro de piezometros y estado del área de disposición

11.3

Manifiesto de movimiento y calidad de agua transportadas a otras locaciones

11.4

Reporte de incidentes

12.

MONTAJE Y DESARME DEL SISTEMA DE TRATAMIENTO DE AGUAS

12.1

Montaje

12.1.1

Visita de obra

12.1.2

Planeación del montaje

12.1.3

Ejecución y desarrollo

12.1.4

Evaluación

12.2

Desarme

12.2.1

Generalidades para el desarme

12.2.2

Condiciones del equipo

12.3

Recomendaciones

13.

LIMPIEZA Y CIERRE DE PISCINAS

13.1

Limpieza de piscinas

13.2

Cierre de piscinas

14.

SEGURIDAD INDUSTRIAL

14.1

Area de piscinas

14.2

Manejo de químicos

14.3

Bodega de químicos

15.

PROBLEMAS COMUNES EN TRATAMIENTO DE AGUAS

15.1

Piscinas

15.2

Bombas

15.3

Dosificaciones de químicos

15.4

Sistemas de irrigación

15.5

Equipo de laboratorio

16.

ANEXOS

17.

BIBLIOGRAFIA

7

1. INTRODUCCION

En el último año las exigencias en el manejo ambiental se han hecho más rígidas por parte de las compañías operadoras para las cuales Brandt presta sus servicios, esto nos obliga a ser competitivos, mejor preparados y buscar innovaciones en los sistemas de tratamientos de aguas.

Las aguas asociadas a la perforación de pozos petroleros tienen diferentes características y propiedades dependiendo de los tipos de fluidos que se manejen en las diferentes operaciones que allí tienen lugar. Existen fluidos de perforación que de acuerdo a su naturaleza determinan el grado de contaminación del agua como por ejemplo: lodos base calcio, lodos lignito-lignosulfonato, lodos base polímero, lodos base espuma, lodos dispersos etc.

Las aguas residuales domesticas y las aguas industriales inherentes a las actividades de perforación son recibidas generalmente en piscinas o tanques especialmente dispuestas para ello. Allí también se recibirán las aguas lluvias a través de canales dispuestas alrededor del área del taladro.

Los

contaminantes más comunes que encontramos son: alto contenido de sólidos, aditivos químicos, altas concentraciones de polímeros, materiales en suspensión, sales minerales en disolución bacterias y materia orgánica disuelta provenientes de la cocina, y efluentes

de plantas red fox, aceites e

hidrocarburos emulsionados, etc., todos estos van a determinar el grado de contaminación y el tratamiento que se deberá aplicar a dichas aguas para obtener unas propiedades determinadas por la legislación ambiental nacional para los casos de aguas industriales y dependiendo de su disposición final y en algunas oportunidades las que dispongan las compañías operadoras, y con la cual Brandt asume el compromiso de cumplir las normas ambientales y optimizar sus procesos para la obtención de aguas tratadas de buena calidad. El compromiso de Brandt es el de trabajar, investigar y promover cambios que conduzcan a mejorar y proteger nuestro medio ambiente.

8

2. OBJETIVOS

2.1 Unificar criterios y bases del tratamiento de aguas en todos sus aspectos.

2.2 Contar con una guía de consulta en todo el contexto de tratamiento de aguas para los ingenieros de aguas en Brandt.

2.3. Mayor liderazgo del personal de Brandt a cargo del tratamiento de aguas en los campos de perforación en el manejo del agua, con el fin de minimizar el impacto ambiental resultante del uso del agua.

2.4 Lograr un alto desempeño y entendimiento de las responsabilidades del ingeniero de aguas en las actividades de perforación de pozos petroleros.

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3. QUIMICA DEL AGUA

El agua pura posee unas propiedades fisicoquímicas que nos explican el complejo papel que juegan en muchos de los fenómenos en que se manifiestan. La molécula de agua esta formada por dos átomos de hidrógeno unidos a un átomo de oxigeno formando un ángulo de 105°, tomando una forma asimétrica, dipolar por la irregular distribución de las cargas eléctricas, que determina la formación de enlaces de hidrógeno. Como resultado de los enlaces de hidrógeno la atracción intramolecular es más fuerte de lo que cabría de esperar y la energía de liberación para formar vapor es muy alta.

+ + Atomo de Oxigeno

+ Atomos de Hidrógeno

= + = =

+ 105° + Fig. 1 Molécula del Agua

Otras manifestaciones de la estructura particular de la molécula de agua son la alta tensión superficial y la alta constante dieléctrica. La constante dieléctrica representa el factor por el cual hay que dividir las fuerzas entre dos partículas próximas, por ejemplo dos iones de signo opuesto al hallarse dentro del agua. De ahí deriva su capacidad de disolución y el carácter particularmente ionizante de los medios acuosos para las sales. La molécula de agua en contacto con una estructura cristalina iónica, se orienta alrededor de los iones exteriores neutralizando la fuerza de atracción de los iones interiores y liberándolos del cristal, al mismo tiempo que los hidrata evitando su retorno a la red cristalina. En el agua los iones se mantienen como tales con sus cargas eléctricas, positivas para los cationes y negativas para los aniones, 10

dotando al agua de un poder conductor que no tiene en estado puro. El agua presenta un gran poder de disolución no solo para los sólidos iónicos sino para sustancias gaseosas, líquidas y sólidos no iónicos convirtiéndose así en el disolvente mas universal que existe. El agua líquida es por si sola un cuerpo muy débilmente ionizado, efectuándose una disociación molecular según la siguiente reacción: H2O = H+ + OHPara una temperatura determinada se cumple que el producto de las concentraciones de los iones es igual a una constante función de la temperatura, cuyo valor es 10-14 a 25

ο

C. Representado en las

concentraciones medidas en moles / l.

{H+} . {OH- } = K = 10-14 El equilibrio iónico exige que se formen el mismo número de iones de cada clase y por lo tanto en el agua pura debe ser: [H+] = [OH-] = 10-7 Debido al reducido número de iones el agua pura es aislante; es decir prácticamente no conduce la corriente eléctrica. Para evitar tratar con cifras tan pequeñas se emplea el pH, definido como: pH = - log [H+] = log (1/[H+]) Para el agua pura a 25 °C el valor del pH es igual a 7. El valor en la escala de pH indica la acidez o alcalinidad de una solución según sea menor o mayor de 7, respectivamente. En condiciones de acidez predominarán los iones H+ y en una solución alcalina predominarán los iones OH-. A pH 7, la solución es neutra.

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4. LEGISLACION AMBIENTAL

4.1

DECRETO 1594/84 DEL MINISTERIO DE SALUD DE LA REPUBLICA DE COLOMBIA

El decreto 1594/84 se creó por la necesidad de tener una reglamentación que se encargara de regular el manejo del recurso hídrico, es decir su recepción, tratamiento y usos posteriores. El decreto contempla la fijación de criterios de calidad del agua como base para la toma de decisiones en materia de ordenamiento y asignación de usos de las aguas, así como procedimientos para lograr la disposición del mismo.

4.1.1 Máximos Valores Permisibles

Los máximos valores permisibles del agua tratada para uso agrícola se presentan en la tabla No. 1. Los criterios de calidad establecidos por el decreto son guías para ser tomados como base de decisión en el ordenamiento, asignación de usos al recurso y determinación de las características del agua para cada caso. Los parámetros analizados quincenal o mensualmente son considerados según el decreto 1594/84 como sustancias de interés sanitario.

Los usos a los que se destina el agua después de su

tratamiento son:

-

Consumo doméstico

-

Preservación de flora y fauna

-

Agrícola

-

Recreativo

-

Industrial

-

Transporte

Para la disposición de aguas tratadas en la perforación de pozos petroleros se ha tomado como referencia la norma que regula la disposición de aguas para uso agrícola, ya que generalmente las localizaciones se encuentran cerca de zonas de cultivos y con alta población de arbustos y malezas nativas. El agua para uso agrícola es empleada básicamente para irrigación de cultivos. Los criterios de calidad admisibles para la destinación del recurso para uso agrícola son los siguientes:

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Tabla No. 1 Valores Máximos Permisibles para Uso Agrícola

PARAMETRO

VALOR PERMISIBLE

Aluminio

< 5.0 mg/L

Arsénico

< 0.1 mg/L

Berilio

< 0.1 mg/L

Cadmio

< 0.01 mg/L

Cinc

< 2.0 mg/L

Cobalto

< 0.05 mg/L

Cobre

< 0.2 mg/L

Flúor

< 1.0 mg/L

Hierro

< 1.0 mg/L

Litio

< 5.0 mg/L

Manganeso

< 0.2 mg/L

Molibdeno

< 0.01 mg/L

Níquel

< 0.2 mg/L

pH

4.5 - 9–0 unidades

Plomo

< 5.0 mg/L

Selenio

< 0.02 mg/L

Vanadio

< 0.1 mg/L

Coliformes Totales

5000 NMP

Coliformes Fecales

1000 NMP

Grasas y Aceites

Remoción 80% en carga. ≤ 40 °C

Temperatura

4.1.2

Pruebas

De acuerdo a las disposiciones de la operadora y también como política de Brandt, se realizan pruebas fisicoquímicas mensuales y diarias para verificar y monitorear las condiciones del agua y de sus efectos en los ríos o quebradas aledañas a la zona de irrigación:

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a - Mensuales

Regularmente se realiza un monitoreo a las aguas de una localización de taladros de perforación durante todo el tiempo que dure las operaciones en cuatro puntos definidos:

1 - Piscina de agua sin tratar 2 - Piscina de Agua Tratada 3 - Aguas arriba de los cuerpos de aguas que pueden ser afectados por la disposición de las aguas industriales tratadas. 4 - Aguas abajo de zona de influencia.

La empresa operadora, de acuerdo con sus estudios de impacto ambiental realizados determina algunos parámetros más sensibles a sufrir alteraciones por vertimientos realizados o riegos. A estos se les hace análisis mensual o quincenalmente. Actualmente se realizan análisis de los parámetros que se muestran en el Tabla No. 1 en laboratorios especializados. b - Pruebas Diarias

Todos los días se lleva un control de los parámetros para establecer la calidad del agua. Estas pruebas son de carácter rutinario y se pueden tomar como base para realizar su disposición. Tales análisis son:

-

pH

-

Conductividad

-

Turbiedad

-

Color

-

Cloro libre

-

Sulfatos

Estos parámetros serán definidos por las compañías operadoras en el marco de la legislación ambiental, encontrados en el Decreto 1594/84. Debido a su sensibilidad a cambios repentinos, se establecieron como base para determinar la calidad del agua cruda (a la entrada del sistema de tratamiento) y del agua tratada. Puede presentarse el caso de un agua con altos índices de contaminación inicial (conductividad, color, etc.) y que después de su tratamiento mantenga uno o varios parámetros muy por arriba de la norma. El ingeniero de aguas informará al Supervisor del pozo para coordinar con los ingenieros ambientales 14

de la compañía operadora los pasos a seguir. Ellos serán los encargados finalmente de hacer las respectivas recomendaciones del uso que se le debe dar al agua en condiciones por fuera de las esperadas.

4.2 Obligaciones Ambientales 4.2.1 Permisos para el uso y disposición del agua

Anteriormente era permitido realizar vertimiento de las aguas tratadas en las piscinas hacia las quebradas o simplemente se bombeaba a las canales de aguas lluvias. En la actualidad el vertimiento directo a una quebrada o río no esta autorizado para aguas industriales procedente de la perforación de pozos petroleros, implementándose una serie de condiciones y sistemas para su disposición final. La compañía operadora se encarga de gestionar directamente ante el Ministerio del Medio Ambiente y las Corporaciones Autónomas Regionales los respectivos permisos para poder captar agua potable y disponer el agua tratada, por ejemplo en forma de riego. Esto se hace cumpliendo una serie de requisitos previos:

-

Estudio de Impacto Ambiental

-

Establecer el sistema de tratamiento a emplear

-

Determinar el tipo de riego a utilizar

-

Delimitar él(las) área(s) de riego a utilizar.

-

La cantidad diaria de agua para su disposición.

-

Volumen permitido de captación de agua.

Teniendo en cuenta los anteriores puntos se envía el estudio de Impacto Ambiental junto con el Plan de Manejo Ambiental, al Ministerio del Medio Ambiente o la Corporación que le corresponda el sitio donde se lleve a cabo los trabajos de exploración, quienes determinaran si aprueban o no el permiso. Las entidades como el Servicio Seccional de Salud y el Ministerio del Medio Ambiente actúan como fiscalizadores, es decir están en permanente vigilancia de los sistemas de tratamiento y la cantidad de agua tratada para hacer que se estén cumpliendo los requisitos por la autoridad o Corporación encargada. Estas son algunas de las normas establecidas por las compañías operadoras para el suelo sobre la cual se realiza el riego donde debe cumplir con los siguientes valores:

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pH

4.5 a 9.0 unidades

Conductividad

< 2500 µS/cm.

Sulfatos

< 500 ppm

Turbidez

< 75 NTU

Color

< 75 APHA

Cloro libre

0.1 a 0.5 ppm

Cloruros

< 250 ppm.

RAS

> 2.0

Estas determinaciones se hacen antes de iniciarse el riego y una vez terminado el pozo para determinar el efecto generado por el sistema de riego sobre el suelo. El riego en zonas verdes debe realizarse solo hasta el punto de saturación.

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5. SISTEMA DE ADMINISTRACION AMBIENTAL

5.1 Introducción

Con el fin de buscar un equilibrio entre desarrollo y preservación de nuestro entorno natural en el mundo se ha implementado sistemas que ayuden ha manejar el impacto de nuestras actividades sobre el medio ambiente. En las actividades de perforación de pozos el manejo del agua (captación, uso y disposición), es un aspecto ambiental significativo, el cual esta dentro de nuestras responsabilidades reducir y controlar el impacto ambiental derivado de esta actividad mediante el uso de procesos, procedimientos y materiales, los cuales pueden incluir uso racional del agua en actividades industriales y domesticas, reutilización del agua y disposición final. 5.2 Definiciones del Sistema de Administración Ambiental Sistema de Administración Ambiental: La parte del sistema de administración total, el cual incluye la estructura organizacional, planificación de las actividades, responsabilidades, practicas, procedimientos, procesos y recursos para desarrollar implementar, lograr, revisar y mantener la política ambiental. En otras palabras es una herramienta practica para manejar el impacto de nuestras actividades sobre el medio ambiente. Medio Ambiente: Entorno en el que opera una organización que incluye aire, agua, suelo, recursos naturales, flora, fauna, seres humanos y su interrelación. Política Ambiental: Declaración por parte de la organización de sus intenciones y principios en relación con su desempeño ambiental global, que le sirve de marco para la acción y para fijar sus objetivos y metas ambientales. Aspecto Ambiental: Elementos de las actividades, productos o servicios de una organización que pueden interactuar con el medio ambiente. Impacto Ambiental: Cualquier cambio en el medio ambiente, sea adverso o benéfico, total o parcial como resultado de las actividades, productos o servicios de una organización. Mejoramiento Continuo: Proceso para dar realce al Sistema de Administración Ambiental, con el propósito de lograr un mejoramiento en desempeño ambiental global, en concordancia con la política 17

ambiental de la organización. Objetivo Ambiental: Propósito ambiental global, surgido de la política ambiental, que una organización se propone lograr y que se cuantifica cuando sea aplicable. Meta Ambiental: Requisito detallado de desempeño, cuantificable siempre que sea posible, aplicable a la organización o a parte de ella que surge de los objetivos ambientales y que se necesita que sea establecida y cumplida con el fin de lograr estos objetivos.

5.3 Requisitos Esenciales del Sistema de Administración Ambiental

Política Ambiental

Revisión por la Gerencia

Planificación

Verificación y acción correctiva

Implementación & Operación

5.4 Elementos Claves de la Política Ambiental •

Cumplir con la Legislación Nacional y las Normas Ambientales.

•

Prevenir la contaminación e incidentes ambientales

•

Mejoramiento continuo 18

•

Consultar, escuchar y dar respuesta oportuna a las partes interesadas

•

Entender, usar, y comunicar los procedimientos establecidos

5.5 Aspectos Ambientales de Operación •

Adecuación del sitio

•

Manejo del agua (uso y disposición)

•

Manejo de residuos sólidos

•

Manejo de materiales peligrosos

•

Manejo de emisiones atmosféricas

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6. PARAMETROS DE CALIDAD DEL AGUA

Existen varios parámetros que determinan la calidad del agua, siendo estos revisados al inicio, durante o final del proceso de tratamiento realizando mediciones continuas o temporales.

Los

parámetros se pueden clasificar en cuatro grandes grupos: físicos, químicos, biológicos y radiológicos, siendo los tres primeros los más importantes en nuestro caso. Y el otro grupo que estaría dentro de los químicos pero lo consideramos aparte, los metales pesados. Para la medición de los parámetros es necesario tomar una muestra representativa que es la cantidad de muestra mínima (volumen o masa), recomendada para poder determinar el valor de uno de los parámetros en cuestión.

6.1 - Parámetros Físicos 6.1.1 - Sabor y Olor Estos parámetros del agua son mediciones organolépticas; existen diferentes métodos cuantitativos para expresar la concentración de olor o de sabor, el método mas usado consiste en determinar la relación de dilución a la cual el olor y sabor es apenas detectable. El valor de dicha relación se expresa como número detectable de olor o sabor de determinaciones subjetivas porque no existe un método especifico ni instrumentos de medición para determinarlos cuantitativamente. Para valoraciones sensoriales de sabor de muestras de agua se han desarrollado tres métodos: pruebas de umbral de sabor (PUS), evaluación de índice de sabor (EIS) y análisis de perfil del sabor (APS), siendo la PUS la mas utilizada. Normalmente los olores son debido a los gases liberados durante el proceso de descomposición de la materia orgánica. El olor más característico del agua residual séptica es él debido a la presencia del sulfuro de hidrogeno que se produce al reducirse los sulfatos a sulfitos por acción de microorganismos anaerobios. Las aguas residuales industriales pueden contener compuestos olorosos en si mismos, o compuestos con tendencia a producir olores durante los diferentes procesos de tratamiento. En el método sensorial organoléptico se expone a un conjunto de personas a olores diluidos en aire libre, y se anota el número de diluciones necesarias para reducir un olor a su concentración de olor umbral mínima de detección. (CUOMD). La concentración de olor detectable viene dada por el número de diluciones necesarias para llegar al CUOMD.

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6.1.2 – Color El agua pura sólo es azulada en grandes espesores. En general presenta colores inducidos por materiales orgánicos de los suelos vegetales, como el color amarillo debido a los ácidos húmicos. La presencia de hierro puede darle color rojizo, y la del manganeso un color negro. El color causado por sólidos suspendidos se conoce como color aparente y se determina realizando centrifugación o filtración visual de la muestra. El color debido a las partículas disueltas se conoce como color verdadero y se determina después de filtrada la muestra. Causas Las causas más comunes que producen color en las aguas residuales se debe a los iones metálicos (hierro y manganeso), lodo, arcilla, plancton, vegetales en descomposición, productos químicos descargados (lignitos y lignosulfonatos), etc. En la mayoría de los casas, el color gris, gris oscuro o negro del agua residual es debido a la formación de sulfuros metálicos por reacción del sulfuro liberado en condiciones anaerobias con los metales presentes en el agua residual. Efectos Las aguas con coloraciones altas debido a la presencia de sustancias naturales en descomposición, no son consideradas tóxicas o perjudiciales, pero por su coloración pardo-amarilla, son rechazadas por las comparaciones antiestéticas que se les asocian. La presencia de color en el agua hace dudar de la potabilidad de esta. El color interfiere en la cloración del agua ejerciendo una gran demanda de cloro porque parte se queda ocluido en las partículas coloidales que generan color.

Muestra Representativa y Almacenamiento Una muestra con 100 - 5–0 ml. Son suficientes para realizar los análisis, almacenándose en un recipiente de vidrio. La determinación se hará lo mas pronto posible debido a que la actividad biológica puede variar las características del color. Si no se determina la muestra deberá ser almacenada y refrigerada a 4 °C.

Método de Análisis • Comparación Visual. Se compara la muestra con soluciones de un estándar arbitrario a base de cloruro de cobalto, Cl2Co y Cloroplatino de potasio, Cl6PtK2, y se expresa en unidades de Pt-Co. Este método es más aplicable a aguas potables.

La contaminación por algunos residuos

industriales suele producir colores poco habituales que no pueden equipararse. •

Espectrofotométrico. El color de la muestra previamente filtrada es determinado mediante el paso 21

de un haz luminoso a una longitud de onda definida a través de la muestra. Este método es aplicado en aguas potables y de superficie y en aguas residuales e industriales. La turbiedad interfiere en la lectura haciendo que el color aparente sea mayor que el verdadero. Es necesario filtrar las muestras para hacer una buena determinación. Unidades de medición: APHA, Hazen

6.1.3 Turbidez

Definición. Es una expresión de la propiedad óptica que origina que la luz se disperse y absorba, en vez de transmitirse en línea recta a través de la muestra. Causas. La turbidez del agua es producida por materia en suspensión, como arcilla, sieno o materias orgánicas e inorgánicas finamente divididas, compuestos orgánicos solubles coloreados, plancton y otros microorganismos. En la dispersión luminosa también intervienen el tamaño, la forma y el índice de refracción de las partículas. Partículas ópticamente negras, como las de carbón activado, pueden absorber luz y aumentar significativamente las cifras de turbidez. Efectos. Una turbidez alta hace dudar de la potabilidad del agua; reduce la penetración de la luz, afectando la producción de oxígeno por fotosíntesis. A valores superiores de 200 NTU pone en peligro el sistema ecológico, interfiere con la desinfección ya que las bacterias patógenas quedan ocluidas en las partículas, no existiendo buen contacto con el cloro y otros desinfectantes. Aumenta también los depósitos de sedimento en los tanques. Muestra Representativa y Almacenamiento Una muestra representativa (100 - 5–0 ml.), en un recipiente de vidrio o plástico, se recomienda realizar la lectura inmediatamente o almacenar hasta 24 horas en la oscuridad. Antes de la lectura se debe agitar y esperar a que escapen las burbujas de aire. El tiempo máximo de almacenamiento a 4°C, es de 7 días.

Método de Análisis 22

El método Nefelométrico (NTU) se basa en la comparación de la intensidad de la luz desviada por la muestra y de la de una suspensión patrón de referencia, bajo las mismas condiciones. Cuanto mayor es la intensidad de la luz dispersada, más intensa es la turbidez de la muestra. Antes de realizar mediciones debe realizarse calibración del equipo con soluciones estándar. Unidades de medición: NTU

6.1.4

Conductividad

Definición. Es la medida de la capacidad del agua para conducir electricidad. Es indicativo de la materia ionizable total presente en el agua. La capacidad depende de la presencia de iones y de su concentración total, de su movilidad, valencia y concentraciones relativas, así como de la temperatura de medición. Las soluciones de la mayoría

de los ácidos,

bases y sales poseen coeficientes de conductividad

relativamente adecuados, mientras que las moléculas de los compuestos orgánicos que no se disocian en soluciones acuosas tienen una conductividad escasa o nula. Causas La generan sales minerales presentes en el agua, como por ejemplo el cloruro de sodio, sulfato de magnesio, carbonatos y bicarbonatos de calcio, etc., altas concentraciones de salmueras, productos químicos empleados en fluidos de perforación, etc. Efectos La medición de la conductividad permite evaluar las variaciones de la concentración de minerales disueltos en las aguas naturales y residuales; establece el grado de mineralización para determinar el efecto de la concentración total de iones sobre equilibrios químicos, efectos fisiológicos en plantas y animales, tasas de corrosión, etc. Muestra Representativa y Almacenamiento La conductividad debe determinarse In - S–tu y con un equipo portátil. Si no es posible realizar la determinación inmediatamente, se toma una muestra de 500 ml. en Un recipiente de vidrio o plástico por un tiempo máximo de 24 horas, refrigerándola a 4°C. Método de Análisis El fundamento del conductímetro es la medida eléctrica de la resistencia de paso de la electricidad entre las dos caras opuestas de un prisma rectangular comparada con la de una solución de ClK a la 23

misma temperatura y referida a 20°C. La unidad estándar de resistencia es el ohm y la resistividad de las aguas se expresa convenientemente en megaohms-centímetro. Unidades de medición: La conductividad se expresa en el valor reciproco, normalmente como microsiemens por centímetro. Se prefiere usar él termino conductividad y por lo general se expresa en micromhos por centímetro (µmhos/cm). En el sistema internacional de unidades SIU, él reciproco del ohmio es el siemens (S) y la conductividad se expresa en milisiemens por metro (mS/m); 1 mS/m = 10 µmhos/cm.

6.1.5 Sólidos Definición. Son los materiales suspendidos o disueltos en aguas limpias y aguas residuales. Los sólidos totales son los residuos de material que quedan en un recipiente después de la evaporación de una muestra y su consecutivo secado en estufa a temperatura definida. Los sólidos totales incluyen los sólidos totales suspendidos o porción de sólidos totales retenida por un filtro, y los sólidos disueltos totales o porción que atraviesa el filtro, como se muestra en la siguiente figura:

FILTRO SOLIDOS TOTALES

SOLIDOS DISUELTOS TOTALES

Fig. 2 Filtración de Sólidos Totales Causas. Los aumentos se deben a la presencia de materia orgánica e inorgánica, sales disueltas, arcillas, 24

compuestos disueltos, etc. Efectos. Aguas con alto contenido de sólidos pueden actuar como laxantes, es decir producen diarreas o deshidrataciones (aguas con contenido mayor a 500 mg/L); son estéticamente insatisfactorias para bañarse. La evaluación de sólidos suspendidos es importante en el control de procesos de tratamiento biológico y físico de aguas residuales. Muestra Representativa y Almacenamiento Tomar un volumen de muestra en recipientes de vidrio o plástico de aproximadamente 1000 ml. Retirar el material flotante y dispersar el aceite y grasa que esté presente en la superficie del agua.

Métodos de Análisis Sólidos Totales. Consiste en colocar la muestra en un crisol (cápsula de porcelana), previamente secado y tarado, evaporarla y secarla a 103 - 1–5° C. A diferencia de peso entre el crisol vacío y el crisol con muestra representa los sólidos totales. Sólidos Totales Disueltos. Se pasa la muestra a través de un filtro y posteriormente éste filtrado se evapora en una placa a 180 °C hasta peso constante. El aumento del peso de la placa representa los sólidos totales disueltos. Sólidos Totales Suspendidos. Se pasa la muestra a través de un filtro de fibra de vidrio, y el residuo retenido en el mismo se seca a temperatura de 103 - 1–5°C hasta peso constante. El aumento de peso del filtro representa los sólidos totales suspendidos. Sólidos Sedimentables Estos sólidos pueden expresarse en función del volumen (ml/L) o de peso (mg/L). La determinación se hace mediante el uso de un cono Imhoff, así: llenar el cono hasta la marca de 1 L. Dejar sedimentar durante 45 minutos, removiendo a continuación suavemente las paredes del cono, mantener en reposo durante 15 minutos más y se lee el volumen de sólidos sedimentables. Unidades de medición: ml/L., para el caso de sólidos sedimentables, cono Imhoff., y para los otros casos mg/L 25

6.2 Parámetros Químicos

6.2.1 - pH Definición. El pH es una medida de la concentración de iones hidrógeno e hidróxilo, y se define como: pH = log (1/[H+]).

Es muy importante en el tratamiento de aguas como factor en la adición de coagulantes y

floculantes, la desinfección, ablandamiento y en control de la corrosión, en los procesos biológicos de aguas negras el rango de pH favorable para los microorganismos, etc.

La disociación iónica del agua esta representada por el siguiente equilibrio: H2O = H+ + OHLa constante de disociación será: [H+] [OH-] K1 = -------------[H2O]

En el equilibrio encontramos solamente 10-7 moles/L de H+ y de OH- lo que supone la actividad iónica del agua es constante, convirtiéndose la ecuación anterior en: Kw = [H+] [OH-] = 10-7 x 10-7 = 10-14 Siendo Kw la constante de ionización del agua, su valor debe satisfacerse en cualquier solución acuosa. En consecuencia cuando se añade un ácido al agua, este se ioniza en agua aumentando la concentración de iones H+ y disminuyendo la concentración de iones OH-, para que Kw se cumpla y sea constante. Igual sucederá cuando se agregue una base , aumentara la concentración de iones OH- y disminuirá la concentración de iones H+ . La concentración de cualquiera de los dos iones nunca podrá ser igual a cero, sin importar lo ácida o básica de la solución. La actividad del ión hidrógeno se expresa normalmente en términos de pH y no de moles/L. Así el pH se define como:

26

pH = log [1/ [H+] ] = - log [H+] Método de Análisis. Existen dos métodos para determinar el valor del pH: ♦

El método colorimétrico, el cual emplea indicadores que exhiben diferentes colores de acuerdo con el pH de la solución.

♦

Electrométrico: el cual mide el potencial de un electrodo sensitivo a pH con referencia a un electrodo estándar.

6.2.2 - Dureza Definición. La dureza representa la suma de las concentraciones de los iones calcio y magnesio, ambos expresados como carbonato de calcio. Cuando la dureza es numéricamente mayor que la suma de las alcalinidades de carbonato y bicarbonato, se denomina "dureza carbonatada"; ”la cantidad de dureza que excede la alcalinidad, se llama "dureza no carbonatada"; la dureza igual o menor a las alcalinidades, se denomina "dureza de carbonato". Causas. Esta se origina por contacto del agua con el suelo de formación rocosa y en áreas donde la capa del suelo es gruesa y hay calizas presentes.

Durante el tratamiento de aguas residuales se debe

controlar la adición de cal hidratada para el ajuste de pH, ya que ésta hace aumentar los valores obtenidos en la dureza. Efectos. Uno de los principales problemas ocasionados por la dureza es el de provocar incrustaciones en los equipos de contención y conducción de agua caliente. Un agua con una concentración mayor a 300 mg/L de CaCO3, es considerada un agua muy dura y no apta para consumo humano. Cuando el agua dura se pone en contacto con el jabón los iones de Ca y Mg reaccionan con los ácidos grasos para precipitar jabones de calcio y magnesio casi insolubles, destruyendo el jabón. Muestra Representativa y Almacenamiento. Se toma una muestra de aproximadamente 100 ml en recipientes de vidrio o plástico. Si el análisis no se realiza tan pronto como sea posible, se recomienda preservar agregando HNO3 hasta un pH < 2, 27

de ésta manera se puede conservar por un tiempo máximo de 6 meses. Método de Análisis. El método conocido para determinación de la dureza es el titulométrico de EDTA (ácido etilendiamino tetracetico y sus sales de sodio) que consiste en el empleo de una solución valorada de EDTA que forma un complejo soluble, cuando se adiciona a una solución de algunos cationes metálicos. En éste procedimiento se presenta interferencias por presencia de algunos iones metálicos que producen puntos finales débiles o muy pocos diferenciados. Unidades de medición: mg/L CaCO3

6.2.3

Alcalinidad

Definición y Causas Es una medida de la capacidad del agua para neutralizar ácidos y constituye la suma de todas las bases titulables. Contribuyen a la alcalinidad principalmente los iones bicarbonato, CO3H-, carbonato, CO3=, y oxhidrilo, OH- pero también los fosfatos y ácido silícico u otros ácidos de carácter débil. Efectos. El exceso de la concentración de metales alcalinoférreos determina la aceptabilidad de un agua para irrigación. Las aguas altamente alcalinas son rechazadas para el abastecimiento público; debido a su estrecha relación con el pH, aguas muy alcalinas y de pH > 9, afectan la ecología de fuentes de agua. Muestra Representativa y Almacenamiento. Se toman muestras de 100 a 500 ml en recipientes de plástico o vidrio y se podrá conservar a baja temperatura (4°C) durante 24 horas máximo. Sí hay alta actividad biológica, realizar el análisis dentro de las seis horas siguientes al muestreo. Evitar la agitación de la muestra y la exposición prolongada al aire. Método de Análisis La alcalinidad se determina mediante titulación; los iones hidroxilo presentes en la muestra como resultado de la disociación o hidrólisis de los solutos reaccionan con la adición del ácido titulante. Por tanto la alcalinidad depende del pH de punto final utilizado. Unidades de medición: mg/L CaCO3 28

6.2.4 Cloruros

Definición El ion cloruro (Cl-) es uno de los aniones mayormente encontrados en las aguas residuales. La variación en el sabor producido al agua depende del catión predominante: si el catión es el sodio, puede producir sabor salado al agua a concentraciones superiores de 250 mg/L. Cl, pero si los cationes presentes son calcio y magnesio, el sabor salado puede estar ausente aún a concentraciones de 1000 mg/L Causas La concentración de cloruro es mayor en las aguas residuales que en las naturales debido a que el cloruro de sodio es común en la dieta y no se altera a través del aparato digestivo. A lo largo de las costas, el cloruro puede estar presente a concentraciones mayores; aumenta debido a los diferentes procesos industriales. Efectos Las altas concentraciones de cloruros afecta estructuras metálicas generando corrosión, perjudica el crecimiento vegetal y produce un sabor desagradable en el agua para consumo humano. Muestra Representativa y Almacenamiento Tomar un volumen de 100 ml. de Agua en recipientes de vidrio o plástico. No requiere preservante y debe refrigerarse a 4 °C por un tiempo máximo de 7 días. Método de Análisis Para su determinación existen varios métodos, pero el más utilizado es el método argentométrico. Consiste en realizar la titulación de la muestra con nitrato de plata, agregando previamente el indicador cromato de potasio. Esto hace que el cloruro de plata forme un precipitado color café-rojizo, determinado así el punto final de la titulación. Pueden causar interferencia en el análisis de los iones sulfuro, tiosulfato, sulfito y el hierro, cuando se encuentren en concentraciones mayores de 10 mg/L. El segundo método mas usado es con ferrocianuro cuya técnica es automática (con espectrofotómetro). El ión tiocinato se libera del tiocianato de mercurio soluble. En presencia del ión férrico muy colorado cuya intensidad es proporcional a la concentración de cloruro.

29

6.2.5 Cloro Residual

Definición El cloro aplicado al agua en su forma molecular o de hipoclorito sufre una hidrólisis inicial para producir cloro libre consistente en cloro molecular acuoso, ácido hipocloroso e ión hipoclorito. El cloro libre reacciona con el agua para formar ácido clorhídrico e hipocloroso, generando finalmente hipoclorito, estos ejercen una fuerte acción bactericida. El cloro libre reacciona fácilmente con el amoniaco y ciertos compuestos del nitrógeno formando cloro combinado. El cloro libre y combinado pueden estar presentes al mismo tiempo. Causas Durante el tratamiento de aguas se requiere realizar un proceso de desinfección generalmente mediante el uso de hipoclorito de sodio, el cual hace que las concentraciones de cloro residual sean detectadas en cualquier agua que haya sido sometida a tratamientos. Efectos Los excesos de cloro pueden intensificar el olor y sabor característicos de los fenoles y otros compuestos orgánicos presentes en el agua para consumo. Puede formar complejos organoclorados potencialmente cancerígenos como el cloroformo. El cloro combinado con el amoníaco puede afectar a algunas formas de vida. Muestra Representativa y Almacenamiento La determinación de cloro residual debe hacerse inmediatamente después del muestreo ya que la concentración de cloro disminuye rápidamente en soluciones acuosas, la exposición a luz solar y la agitación excesiva.

6.2.6

Oxigeno Disuelto

Definición. Los niveles de oxígeno disuelto en aguas dependen de la actividad física, química y bioquímica del sistema de aguas. La demanda de oxígeno varía directamente con la temperatura, por tal razón durante las épocas de verano se tienen deficiencias de oxígeno disuelto presentándose condiciones críticas. El oxigeno disuelto es necesario para la respiración de los microorganismos aerobios así como para otras formas de vida, sin embargo el oxigeno es solo ligeramente soluble en agua. Causas 30

Los aumentos en las concentraciones de OD se presentan principalmente por la acción física de las aguas, es decir por la agitación o aireación a que es sometida el agua durante su tratamiento. De igual forma su ausencia o disminución se deben a la presencia de materia orgánica en descomposición. Efectos Los bajos niveles de oxígeno aumentan la producción de compuestos que producen mal olor; son aguas de baja calidad. Su determinación es un punto clave para controlar contaminaciones en el agua y el efecto de aguas residuales producto de tratamientos previos. Muestra Representativa y Almacenamiento La muestra no debe entrar en contacto con aire ni debe ser agitada. Se debe recolectar un volumen de 100 a 300 ml. dependiendo del método a usar,

en frascos winkler (Ver fig. 3) y taparse

inmediatamente para evitar la entrada de burbujas de aire. El oxígeno debe fijarse en campo para evitar pérdidas por la acción biológica, es decir agregar una solución de sulfato manganoso, solución álcali de yoduro y ácido sulfúrico que interrumpe la acción biológica.

Fig. 3 Frasco Winkler

Método de Análisis El método yodométrico se basa en la adición de solución de manganeso seguida de un álcali fuerte a una muestra, formando un precipitado café cuando hay presencia de oxígeno, si no se detecta, se formará un precipitado blanco. Finalmente se titula con una solución de tiosulfato de sodio usando almidón como indicador. El punto final de la titulación se detecta por el cambio a un color transparente.

31

6.2.7

Sulfatos

Definición El ion sulfato se distribuye ampliamente en la naturaleza correspondiendo a sales moderadamente solubles a muy solubles. Las aguas dulces contienen de 2 a 150 ppm, y el agua de mar cerca de 3000 ppm. Existen compuestos orgánicos que contienen azufre y durante el tratamiento ocurre la oxidación completa que conduce a liberar el azufre como ion sulfato. Causas En aguas naturales se presenta por residuos del drenado de minas que pueden aportar grandes cantidades de sulfato debido a la oxidación de la pirita y otros minerales contenidos en el suelo. En tratamientos con sulfato de aluminio, se puede presentar excesos en las concentraciones del ion sulfato. Efectos Los sulfatos influyen en el olor y la corrosión de tuberías, en ausencia de oxígeno disuelto y nitratos, los nitratos sirven como fuente de oxígeno para las oxidaciones bioquímicas ocasionadas por las bacterias anaerobias, en tales condiciones, el ion sulfato puede reducirse a ion sulfuro estableciendo un equilibrio entre el hidrógeno y el ácido sulfhídrico (de olor muy desagradable). Muestra Representativa y Almacenamiento Las muestras para análisis de sulfatos deben almacenarse a temperaturas de 4 °C, ya que en presencia de materia orgánica se puede presentar reducción de sulfatos a sulfuros. El volumen máximo a recolectar es de 500 ml. y puede preservarse refrigerando durante un tiempo de 28 días.

6.2.8

Nitratos

Definición El nitrato (NO3) es uno de los estados de oxidación del nitrógeno encontrándose en aguas normales hasta en 10 ppm. En aguas de desecho e industriales se pueden conseguir concentraciones mucho mayores. Causas Los nitratos se pueden encontrar en aguas contaminadas principalmente por fertilizantes, desechos domésticos, y algunos productos para controlar el filtrado en perforación etc. 32

Efectos Un límite de 10 mg/L ha sido establecido en aguas potables sin embargo algunas aguas subterráneas presentan

altas

concentraciones

que

contribuyen

a

una

enfermedad

infantil

llamada

metahemoglobinemia infantil. Puede funcionar como nutriente limitante del crecimiento de algunas plantas.

Muestra Representativa y Almacenamiento Su determinación debe realizarse tan pronto como sea posible después del muestreo. Si se requiere almacenamiento, preservar las muestras con HgCl2 y refrigerar a 4 °C. Método de Análisis El método selectivo de electrodo de NO3 consiste en un sensor selectivo que desarrolla un potencial a través de una membrana inerte y porosa. El electrodo responde a la actividad iónica del ion nitrato entre 0.14 y 1400 mg/L.

6.3

Parámetros Indicativos de Contaminación Orgánica

6.3.1

Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO)

Definición Es la cantidad de oxígeno consumido en la eliminación de la materia orgánica del agua, mediante procesos biológicos aerobios. Se determina oxígeno consumido por los organismos vivos (principalmente bacterias) al utilizar como alimento la materia orgánica presente en el desecho bajo condiciones aerobias favorables en cuanto a nutrientes. La velocidad a la que se llevan a cabo las reacciones oxidativas de la DBO está regida por la población de microorganismos y la temperatura. Esta se realiza generalmente en dos etapas: inicialmente los microorganismos utilizan la materia orgánica para obtener energía y para su crecimiento (sintetización) y otra etapa de utilización de oxígeno y el crecimiento de nuevos microorganismos.

Causas Los altos valores de DBO implican presencia excesiva de microorganismos y baja presencia de 33

oxígeno por la descomposición de materia orgánica presente.

Efectos A una mayor cantidad de materia orgánica vertida a un cuerpo de agua, mayor será la necesidad de oxígeno para su descomposición, por tanto habrá una baja en el oxígeno disuelto creando condiciones que van en detrimento de la vida acuática y otros usos benéficos. Método de Análisis El método consiste en llenar una botella completamente con la muestra, la cual se tapa herméticamente para evitar la entrada de aire, y se somete a incubación bajo unas condiciones específicas y por un tiempo de 5 días. El oxígeno disuelto se mide inicialmente y después del periodo de incubación. La DBO se calcula como la diferencia de OD inicial y el final. En general se refiere al oxígeno consumido en 5 días de incubación y se mide en ppm de O2.

6.3.2 Demanda Química de Oxígeno (DQO)

Definición Mide la capacidad de consumo de un oxidante químico, dicromato o permanganato, por las materias oxidables contenidas en el agua y también se expresa en ppm de O2. Indica el contenido en materias orgánicas oxidables y otras substancias reductoras tales como Fe++, NH4+, etc. La oxidación ocurrida bajo ciertas condiciones de acidez, temperatura y tiempo, transforma la materia orgánica en bióxido de carbono y agua. La DQO se puede relacionar con la DBO mediante la ecuación DQO/DBO, donde se puede determinar el tipo de proceso apropiado o tratamiento recomendado. En aguas naturales la DBO disminuye más rápidamente que la DQO, lo cual significa que en la naturaleza la oxidación enzimática destruye rápidamente los compuestos orgánicos y reduce los inorgánicos.

Muestra Representativa y Almacenamiento Las muestras se pueden almacenar y preservar acidificando hasta pH < 2 con H2SO4. Tomar un volumen de muestra de 500 - 1000 ml. Se recomienda realizar el análisis sin mayor demora y agitar las muestras que contienen sólidos sedimentables. Método de Análisis El método de reflujo consiste en oxidar la materia orgánica mediante la adición de ácido sulfúrico en 34

presencia de dicromato de potasio. Después de la digestión (2 horas) se titula con sulfato ferroso amoniacal para determinar la cantidad de materia orgánica oxidable en términos de oxígeno equivalente. 6.3.3

Fenoles

Definición Los fenoles incluyen una mezcla de derivados de fenol, como orto, meta y parasustituidos o por un grupo alquílico, aldehido, arílico, nitro, fenilo, nitroso y ácido sulfónico. Causas Este tipo de compuestos pueden estar presentes en aguas naturales, en suministro de agua potable, aguas residuales domésticas e industriales, principalmente en la industria de refinación de petróleo, papel,

acero, y de materiales plásticos y sintéticos. El aumento en los fenoles se debe a la

degradación de algunos compuestos del lodo (lignitos, soltex, etc.). Efectos. Los fenoles producen problemas de sabor y olor en las aguas y su ingestión puede causar dolores, irritación renal, conmoción y en algunas ocasiones puede causar la muerte. Una concentración de 1.5 gr./L puede considerarse como una dosis letal. En los cuerpos de agua es importante controlar la cantidad de fenoles debido a la acción tóxica que ejercen sobre los peces y otros organismos acuáticos, además estos dan un sabor desagradable a los peces. Las dosis letales para los organismos vivientes varían en relación con las especies, el tiempo de contacto, la temperatura y otras condiciones. Muestra Representativa y Almacenamiento Se requiere de un volumen mínimo de 500 ml. recolectado en recipientes de vidrio enjuagado 2 o 3 veces con el agua a colectar. Refrigerar y acidular con ácido sulfúrico hasta pH < 2, se puede preservar en éstas condiciones durante un tiempo máximo de 28 días. Método de Análisis El método de extracción con cloroformo concentra el color en solución no acuosa y se determina mediante lectura fotométrica, comparándose con curvas patrón

o estándares de concentración

conocida. Durante el análisis para determinación de fenoles se puede presentar interferencias por bacterias que descomponen el fenol, sustancias oxidantes y reductoras y valores alcalinos de pH que son controlados mediante acidulación con ácido fosfórico (H3PO4). El método fotométrico directo 35

emplea la 4 aminoantipirina, que reacciona con los compuestos fenólicos destilables al vapor a pH 7.9, en presencia de ferrocianuro de potasio para formar un tinte de antipirina coloreado. El tinte se mantiene en solución acuosa y se mide la absorbancia a 500 nm. 6.4

Parámetros Bacteriológicos

Definición. La bacteria Escherichia coli, y el grupo de coliforme en su conjunto, son los organismos más comunes utilizados como indicadores de la concentración fecal. Las bacterias son microorganismos de forma cilíndrica capaces de fermentar la lactosa y la glucosa. Otros organismos como indicadores de contaminación son los estreptococos fecales y los clostidrios. Estos últimos son microorganismos anaerobios formadores de esporas. Causas Materia orgánica en descomposición presente en aguas negras y/o residuales. Su mayor fuente esta en las aguas negras, estancadas. Efectos Una concentración alta de coliformes en el agua causa infecciones en la piel, enfermedades gastrointestinales que pueden causar graves daños a la salud y al medio circundante.

Muestra Representativa y Almacenamiento Se debe tomar una muestra de 100 ml en un envase plástico bien sellado, y refrigerar a 4 °C. máximo durante un tiempo no mayor de 24 horas. Método y Análisis Los análisis bacteriológicos de aguas se realizan por el método de tubos múltiples y se expresan en términos del "Número más probable" (índice NMP), en 100 ml de agua. Las aguas con un NMP con valor < de 1, serán satisfactoriamente potables. El índice NMP es un registro del número de bacterias coliformes que con mayor probabilidad podría dar los resultados arrojados en el análisis efectuado, no se trata de un número real. 6.5 Metales pesados Los efectos de los metales pesados en aguas para consumo y residuales pueden ser beneficiosos, tóxicos o simplemente molestos. Algunos metales resultan esenciales, mientras que otros pueden 36

resultar perjudiciales a los consumidores de agua y a los sistemas de tratamiento de aguas residuales. 6.5.1

Tipos de Métodos

Los metales se pueden determinar de forma satisfactoria utilizando métodos de absorción atómica (electrotérmicos y de llama) o colorimétricos. 6.5.2

Muestra Representativa y Preservación

Tomar un volumen de muestra no inferior a 1000 ml. y preservar con ácido nítrico concentrado hasta un pH < 2. Se pueden almacenar a una temperatura menor a 4 °C para prevenir cambios de volumen por evaporación. La muestra bajo estas condiciones es estable hasta por 6 meses. 6.5.3

Tratamiento Preliminar de la Muestra

Para analizar metales totales se debe realizar digestión a la muestra sin filtración preliminar. La digestión se puede realizar: ♦

Digestión con ácidos nítrico-sulfúrico

♦

Digestión con ácido nítrico

♦

Digestión con ácido nítrico - perclorico.

La digestión es un proceso por el cual se oxida la materia orgánica y minerales que puedan interferir y convertir el metal asociado en una forma (normalmente el metal libre) y se pueda determinar por espectrofotométria de absorción atómica.

6.5.4

Arsénico

El arsénico en concentraciones de 100 mg/L puede ocasionar envenenamientos o causar efectos crónicos por su acumulación en el cuerpo. También se le atribuyen propiedades cancerígenas. Este metal puede encontrarse en el agua como resultado de una disolución de minerales, descargas industriales o aplicación de insecticidas. El método usado en su determinación es el de la espectrometria de absorción atómica (EAA) de hidruros que transforma el arsénico en hidruro y emplea una llama de argon-hidrógeno. Pueden causar interferencias en el método, las sales de amonio en la muestra generan coloración rojiza con absorbancia máxima de 510 nm.

6.5.5

Bario

El bario en concentraciones mayores de 550 mg/L se considera letal para los seres vivos; su ingestión, 37

inhalación, o absorción produce afecciones al corazón, vasos sanguíneos y nervios. A pesar de ser un metal que se encuentra abundantemente en la naturaleza (es el decimosexto elemento en orden de abundancia), en el agua solo se encuentra en trazas.

6.5.6

Cadmio

El cadmio es altamente tóxico y puede causar alteraciones en algunas arterias; produce también cánceres en animales de laboratorio que han sido relacionados epidemiologicamente con ciertos cánceres humanos. Las concentraciones de cadmio pueden llegar hasta las aguas a través de vertidos industriales o por deterioros de tubería galvanizada.

El método más usado para su determinación es el

espectrofotométrico de absorción atómica, de plasma de acoplamiento inductivo y de la neocuproina, debido a que no presentan interferencias.

6.5.7

Cromo

En los procesos industriales se utilizan muchas sales de cromo que pueden llegar hasta las aguas naturales a través de las descargas industriales. El cromo puede encontrarse en las aguas en forma hexavalente o trivalente, aunque la forma trivalente raramente aparece en el agua potable. La forma hexavalente es la forma más tóxica para la vida acuática y que su toxicidad varia con el pH. Para la determinación del cromo en aguas residuales se utilizan los métodos colorimétricos o de espectrofotométria de absorción atómica.

6.5.8

Cobre

El cobre es usado en los sistemas de suministro de agua para el control de crecimientos biológicos en depósitos y tuberías de distribución. La corrosión de las aleaciones que contienen cobre en accesorios de tuberías puede aumentar las concentraciones de cobre en el agua de un sistema de conducción. Sin embargo, el cobre es esencial para los seres humanos:

se ha determinado en 2.0 mg la

necesidad diaria de cobre para una persona adulta. Para este análisis se recomiendan los métodos espectrofotométrico de absorción atómica, de plasma de acoplamiento inductivo y de la neocuproina, debido a que no presentan interferencias.

6.5.9

Mercurio

El mercurio se encuentra distribuido en rocas y suelos, en tejidos de plantas y animales en 38

concentraciones de 1.0 mg/L y 2.0 mg/L. En la atmósfera esta presente en el vapor y en forma de partículas, sin embargo las cantidades son bastante bajas. El mercurio de una u otra forma invade el cuerpo humano por medio de los tejidos, la piel o la ingestión de comida. El método de absorción atómica es el adecuado para determinar mercurio. El método de la ditizona es usado para determinar niveles altos (> 2 µg/L) de mercurio

6.5.10 Plata Concentraciones de 0.4 a 1 mg/L pueden ocasionar cambios patológicos en los riñones e hígado. Causa efectos tóxicos sobre peces de agua dulce aún en concentraciones de 0.17 µ/L. Cantidades relativamente pequeñas de plata actúan como bactericidas y se aplican limitadamente en la desinfección de aguas de piscinas. Los métodos usados para su determinación son el método de espectrofotométria de absorción atómica y el método de plasma de acoplamiento inductivo, cuando no se dispone de espectrofotómetro de absorción atómica, se puede usar el método de la ditizona, que forma complejos coloreados con algunos metales que pueden ser leídos en un espectrofotómetro.

6.5.11 Plomo El plomo es un metal tóxico que se acumula en el cuerpo humano. Las aguas naturales pueden llegar a tener hasta 20 µg/L., generados por descargas de industrias, minas o fundidoras.

Altas

concentraciones de plomo producen síntomas anómalos en los tejidos, intestinos y aparato respiratorio. Cuando el plomo se absorbe, la mayor parte se libera rápidamente por combinaciones orgánicas, solo una baja fracción se acumula. El método de espectofotométria de absorción atómica requiere de un procedimiento de extracción para evitar interferencias a bajas concentraciones. El método de la ditizona es más sensible y aplicable.

6.5.12 Zinc Es un elemento esencial y beneficioso para el crecimiento humano. Concentraciones por encima de 5 mg/L pueden ser causa de un sabor amargo y de opalescencia en aguas alcalinas. El zinc esta presente en las aguas por el deterioro del hierro galvanizado y dezincado del latón o por contaminación de residuos industriales. Los métodos usados son de absorción atómica, ditizona I (agua potable) y ditizona II (aguas contaminadas). Se recomienda realizar el análisis hasta 6 horas después de la toma.

39

7. SISTEMAS DE TRATAMIENTO DE AGUAS

7.1 Piscinas 7.1.1 Planeación La planeación para el tratamiento de aguas en las piscinas por parte del ingeniero de aguas de Brandt deberá estar basada en función de los siguientes aspectos: §

Tipo de fluido a usar en cada sección

§

Número de piscinas y su capacidad

§

Zonas de riego y volúmenes autorizados para disponer

§

Sistemas de riego y capacidad de evacuación

§

Condiciones del tiempo Verano/Invierno

Con estos factores nos damos una idea de los volúmenes esperados, el volumen de agua para transferir, tratar, irrigar y el tiempo que necesitamos para estas operaciones. Durante el montaje es posible que las piscinas aún no estén terminadas y se pueda sugerir algunos cambios no previstos en la visita preliminar, como por ejemplo la selección de la piscina de escorrentia, la de tratamiento y de emergencia según el caso. Un buen diseño para el manejo de las aguas deberá contar con tres piscinas con una capacidad aproximada de 1200 m3 la de escorrentia y de 700 a 500 m3 la de tratamiento y de emergencia respectivamente. Algunas operadoras no permiten que los lodos base agua sean descargados directamente a la piscina de escorrentia, para un tratamiento convencional con el agua remanente que se encuentra allí. Las nuevas disposiciones indican que su desplazamiento se haga hacia la piscina de emergencia o frack tanks dispuestos en la localización, cuando se cambie de lodo para que posteriormente se procese por dewatering.

La piscina de tratamiento generalmente esta contigua a la de escorrentia lo que facilita la ubicación e instalación de las bombas, tanque de mezcla y líneas de riego estratégicamente. El sistema de tratamiento debe cumplir con la función de recibir toda el agua que se genere durante la perforación, teniendo en cuenta la capacidad de las piscinas, para que permita un equilibrio entre capacidad de recepción, capacidad y tiempo de tratamiento e irrigación. Es recomendable verificar el destino de las aguas lluvias y las de escorrentia de la localización hacia la piscina-1, que deberá contar con un skimmer o trampa de aceite antes de la entrada de aguas a la piscina, generalmente son de 6 mts de largo x 4 mts de ancho y de 1.5 a 1.8 mts de profundidad, con dos o tres secciones para la 40

separación de las manchas de aceite. En las figs. 4 y 5 se puede apreciar la forma esquemática de una trampa.

Fig. 4 Trampa de Aceite o Skimmer

Fig. 5 Dirección del Flujo de Agua

Generalmente las localizaciones de perforación tienen dos o tres piscinas impermeabilizadas con geomenbrana como sistema de tratamiento de aguas y cada una de ellas tiene la siguiente función:

Piscina 1 ó de Escorrentia: El agua lluvia, agua de lavado de equipos, aguas provenientes de la unidad de dewatering y cualquier otro fluido que sea vertido sobre la base de cemento o área aledaña a las canales perimetrales del taladro y que, confluyen en una trampa de aceite antes de ser descargadas a la piscina de escorrentia por intermedio de una compuerta o tubo hacia esta piscina. Además del agua proveniente de las 41

plantas red fox. Esta piscina funciona además como decantadora o sedimentadora de sólidos sedimentables, normalmente no se hace allí tratamiento de aguas. Ver foto No. 1

Foto 1. Piscina de Escorrentía

Piscina 2 o de Tratamiento

Cuando existe un volumen apropiado en la piscina-1 se transfiere por medio de bombas a la piscina-2, para su tratamiento se instala tubería de PVC sanitaria alrededor del borde superior de la piscina, con el objeto de airear/agitar y dosificar los químicos requeridos para su tratamiento, dejando un tiempo prudente para acondicionar el agua a los parámetros requeridos y disponerla posteriormente.

Piscina 3 o de Emergencia

En esta piscina se almacena agua del río cuando las operaciones de perforación lo requieran. En casos de emergencia como influjos de agua, desplazamientos de lodo base agua y también se puede usar temporalmente como de tratamiento cuando sea necesario limpiar los flóculos de la piscina 2, para almacenar agua tratada cuando existan volúmenes grandes por continuas lluvias y existan limitaciones en el permiso de volumen de agua para su disposición. Ver diagramas en la Fig. 7

Sistema Opcional de Primera Descarga: (First Flush System o By/pass) 42

Las canales alrededor del taladro de perforación llegan a una trampa de aceites (skimmer) que tiene dos salidas. Un canal va a la piscina 1 y el otro canal esta conectado con las canales de cemento que salen de la localización directamente a las áreas cercanas de la localización. La figura 6 es una representación esquemática de un first flush a la salida de una trampa de aceite.

A G U A C O N T A M IN A D A H A C IA L A P IS C IN A 1

S A L ID A D E A G U A L L U V IA F U E R A D E L PO ZO

ENTRADA AG UA PR O C ED E N TE D E L S K IM E R

Fig. 6 First Flush System

El ingeniero de aguas y el supervisor del pozo serán responsables del siguiente procedimiento: • Durante las operaciones normales de perforación cuando no esté lloviendo, se abre la compuerta que va a la piscina 1 y se cierra la compuerta que va a las canales perimetrales. Toda el agua recolectada por las canales del taladro pasa al sistema de tratamiento de aguas y se trata como agua residual industrial. • Cuando comienza a llover, después de un tiempo prudencial el ingeniero de aguas verifica el agua que esta saliendo del skimmer este libre de aceite y fluidos contaminados retenidos en la trampa, cuando el agua esté limpia se abrirá la compuerta que sale de la localización y se cierra la compuerta que va hacia la piscina. Se estima que en 15 o 30 min. la lluvia ha lavado la base de cemento o área aledaña de aceites y fluidos contaminantes. Se debe mantener vigilancia al agua que esta corriendo. • Cuando las lluvias cesen, se cerrara la compuerta que sale de la localización y se abre la compuerta hacia la piscina nuevamente. 43

La foto No. 2 nos muestra la forma más común de construir un first flush, muy fácil de operar cuando este lloviendo intensamente. Nótese que aún, cuando el agua ya ha pasado por el skimmer a veces es necesario colocar tela oleofílica si el aceite no es removido continuamente.

Foto No. 2 First Flush en Pozo

6.1.2 Aforo de Piscinas

Al iniciar un pozo es necesario establecer la capacidad de las piscinas de tratamiento, a fin de hacer el balance de agua en la localización y principalmente para conocer el volumen exacto a tratar. Se recomienda sobre la pared de las piscinas pintar una escala métrica con el fin de estimar el porcentaje de sólidos y agua en la piscina. Las piscinas generalmente tienen forma de pirámide truncada, y el volumen puede ser calculado mediante la siguiente fórmula:

c

a d

b

b

44

d

Vol. (m3) = 1/3 (A + B +

Donde :

A*B ) * h

A= a*b B=c*d h = profundidad de la piscina

Todas las medidas son en metros. 7.1.3

Sistemas de Aireación

Sobre el perímetro de la piscina 2, aproximadamente medio metro por debajo del borde de la misma se instala la tubería de aireación y tratamiento. A través de ésta tubería se homogeniza el agua antes de ser tratada, se dosifican los químicos requeridos para el tratamiento, y se hace aireación para mantener el nivel de oxígeno disuelto en el agua, provocar una agitación suave para facilitar la difusión de los coagulantes y floculantes dentro de la masa de agua logrando mayor contacto con las partículas presentes. Se recomienda utilizar tubería PVC sanitaria de 3”, a la cual se le hacen agujeros con broca de 3/16”, separados entre si 80 cm, con el fin de garantizar una aireación efectiva del agua, sin embargo es criterio del ingeniero a cargo definir la distancia entre huecos, de acuerdo con el tamaño de la piscina. Adicionalmente se deben instalar tapones de 3” en el punto medio de cada lado de la flauta, para facilitar la limpieza de la misma después de cada tratamiento, evitando así el taponamiento de la tubería de aireación. La tubería de aireación debe asegurarse utilizando manila que va amarrada a listones o varillas instalados al rededor de la piscina, no se debe para esto perforar la geomenbrana, ya que se pueden generar problemas de infiltración. Ver foto No. 3

7.1.4

Transferencia y Bombeo

Para la transferencia y tratamiento del agua se utilizan diferentes tipos de bombas, dependiendo de los reglamentos de seguridad de la compañía operadora y de la disponibilidad de energía del taladro: • Bombas Electrocentrífugas de 15, 30 y 50 HP las cuales se acondicionan para tener succión de 4” o 3” y descarga de 3” o 2”. Estas bombas se usan para la transferencia de agua de la piscina 1 a la piscina 2, para el tratamiento y aireación de la piscina 2 y para la disposición final del agua. Se deben instalar con sistemas eléctricos a prueba de explosión, breakers y fusibles de protección.

47

CANALES PERIMETRALES

TALADRO Agua de Dewatering SKIMER

Agua de Recirculación

UNIDAD DE DEWATERING

Piscina 1 Escorrentia

Piscina 2 Tratamiento

Agua de Cocina y Lavandería Efluente de la Red

CANALES PERIMETRALES

Piscina 3 Emergencia

Agua Tratada hacia Disposición

Fox

CAMPAMENTO

PLANTA RED FOX

Fig. 7 Diagramas de Flujo de los Diferentes Fluidos en las Piscinas

48

Foto No. 3 Sistema de Aireación es Piscinas • Bombas Diesel 3 x 3 o 4 x 4, a la cual se le debe construir un pequeño dique en la base de cada bomba para controlar cualquier tipo de derrame de aceite quemado y/o combustible.

Estas

bombas se utilizan generalmente para hacer la trasferencia de agua de la piscina 1 a la piscina 2 y en algunos casos para la disposición final de la misma, cuando no se cuente con bombas eléctricas. • Moto Bombas 3 x 3 ó 4 x 4 usadas básicamente como bombas de emergencia, para hacer limpieza de skimmers o transferencia a tanques del sistema. • Bombas Neumáticas de 2” o 3” usadas para bombear agua desde los filtros de piezómetros de las piscinas y como bomba de apoyo para transferencias.

Todas las mangueras de succión deben contar con un sistema de flotación que permita la transferencia de agua sin succionar sólidos sedimentados y flóculos. Las conexiones de la manguera de succión deben ser protegidas con un cinta duct tape para evitar romper la geomembrana de las piscinas. Sobre todo las pomas o válvulas de pie que están en contacto con la membrana.

7.2

Tanques Australianos

En las locaciones donde no es posible hacer piscinas convencionales para tratamiento de aguas se usan tanques circulares llamados australianos, que se componen de varias laminas metálicas verticales unidas con tornillos y tuercas y una geomenbrana que recubre su parte interior quedando 49

anclado a la superficie. Los hay de 6 a 10 mts de diámetro y 0.9 a 1.2 m de altura, con capacidad para 250 a 480 bbls. Con este sistema se puede procesar hasta 2000 bbls día contando con cuatro tanques. La fig. 8 nos muestra un ejemplo del esquema de un tanque de estos.

Fig. 8 Esquema de un Tanque Australiano

Ventajas: -

Se tiene una mejor agitación del agua debido a la forma circular del tanque y al menor volumen de agua que se trata.

-

Mejor dispersión de los químicos aplicados al agua, permitiendo un rápido contacto de los coagulantes con las partículas suspendidas. Esto significa un menor gasto de tiempo en el tratamiento.

-

Reducción de costos comparados con la inversión en la construcción de piscinas y cierre al final del pozo.

-

Recomendable para locaciones

donde es imposible excavar

para construir piscinas

convencionales: pantanos, nivel friático alto, etc. -

Son 100% reutilizables, de fácil arme y desarme.

-

La evacuación de sólidos y flóculos sedimentados es más rápido y se realiza periódicamente.

-

Los tanques se recomiendan usarlos en locaciones donde el periodo de perforación es corto o donde el consumo de agua es mínimo.

Desventajas: -

No es posible usar los tanques en locaciones donde los volúmenes de agua a tratar son muy grandes. Los tanques no tienen la capacidad suficiente para almacenar la cantidad de agua residual generada.

-

La transferencia, tratamiento debe hacerse en un menor periodo de tiempo, porque la capacidad para almacenar agua es muy limitada.

50

Foto 4 Sistema de Tratamiento con Tanques Australianos en la Selva Amazónica

51

Un sistema de tratamiento con tanques australianos consta como mínimo de tres tanques: uno para recibir las aguas residuales

(escorrentia, dewatering, red fox), y los otros dos se usan para

tratamiento y disposición del agua tratada, trabajando en forma alternada. Algunas veces se usa un tanque adicional para recibir el agua de dewatering cuando gran parte de esta se recicla ó cuando su volumen es alto. Los tanques australianos se deben armar sobre un piso plano y uniforme. El sistema de tratamiento incluye dos bombas centrífugas, magueras, un tanque de mezclado de los químicos. Cada tanque usado para el tratamiento puede tener una flauta de aireación (maguera plástica o PVC perforados), también la agitación del agua se puede hacer con una manguera o tubería rígida de 2", dirigida a la superficie del agua de la piscina, para hacer girar el agua circularmente formando remolino. Esta agitación permite que los flóculos se aglomeren en el centro del tanque. La siguiente foto nos muestra un tanque completamente armado y en funcionamiento para el tratamiento de aguas. En el se puede observar las flautas instaladas alrededor del tanque para la aireación/agitación del agua y dosificación de los floculantes y coagulantes.

Foto. 5 Tanque Australiano en Tratamiento de Aguas

7.3

Tanques Rectangulares

Los tanques rectangulares son empleados al igual que los tanques australianos en áreas donde no se pueden construir piscinas, la localización es muy pequeña y el tiempo de perforación es corto.

52

Foto No. 6 Tanques Rectangulares en Tratamiento de Aguas Ventajas: -

El tratamiento de aguas se realiza en un tiempo más corto.

-

No requiere de grandes espacios su instalación.

-

La forma rectangular de los tanques permite ubicarlos en cualquier área de la locación, aprovechando al máximo el espacio.

-

No se necesita armar y desarmar.

-

Fácil movilización con los equipos.

-

La construcción de los tanques es más económica que la construcción de piscinas.

-

La remoción de sólidos y flóculos sedimentados es rápida y periódica.

-

Desventajas:

-

Por su capacidad limitada de almacenamiento no permite tratar grandes volúmenes de agua.

-

Su forma rectangular no permite una agitación uniforme del agua.

-

Los químicos usados para el tratamiento causan corrosión a sus paredes metálicas 53

-

La aireación del agua presenta limitaciones por la menor área superficial.

7.4 Sistemas Alternos para Tratamiento de Aguas

7.4.1

Sistema de tratamiento por laminas filtrantes

El sistema consiste en el tratamiento biológico de las aguas industriales y domesticas gracias a la acción de la especie vegetal Cáñamo Phragmites Communis que degradan sulfatos, hidrocarburos, fenoles y otros compuestos orgánicos.

7.4.1.1 Descripción del sistema

En una piscina rectangular (35 X 20 m) recubierta con geomenbrana se colocan las siguientes capas: gravilla que actúa como primera lamina filtrante; heno para aumentar la capilaridad; humus y cascarilla de arroz; tierra vegetal mezclada con algunos minerales y por ultimo arena que evita la emisión de gases y olores desagradables. Sobre estas capas se siembra plantas de Cáñamo cuyas raíces han sido tratadas con cultivos de bacterias aeróbicas y anaerobias. Las aeróbicas sobreviven gracias a la propiedad de esa planta de llevar oxigeno por sus raíces. Ambos tipos de bacterias digieren una gran cantidad de contaminantes del agua. El tiempo de retención del agua es de aproximadamente 1.5 días y se procesan cerca a 1000 bpd. El agua tratada se bombea a una piscina o un tanque de almacenamiento para verificar que sus parámetros estén dentro de las especificaciones para ser dispuesta o en caso contrario se reciclara al sistema.

7.4.2

Sistema de tratamiento en línea

El sistema consta de un tanque de 260 bbl de capacidad dividido en tres secciones para llevar a cabo la etapa de coagulación y floculación, sedimentación y ajuste de propiedades del agua clarificada. Las aguas industriales pasan primero por un skimmer y de allí se bombean a un tanque de almacenamiento, el cual también recibe las aguas provenientes de la planta redfox, lavandería y cocina y de la unidad de dewatering. Al mismo tiempo que se bombea el agua del tanque de recolección se le inyecta la solución de los químicos, en el trayecto de la línea de conducción se ubicaran mezcladores estáticos de mas de un metro de largo para lograr un contacto uniforme de los coagulantes y floculantes con las partículas del agua. 54

La formación de flóculos se inicia en la línea y el proceso es acelerado en el compartimiento de floculación (70 bbls) de la unidad de tratamiento. El agua al entrar a esta sección choca con una pantalla de orificios, la cual permite que el fluido sé homogenize en todo el compartimiento, esta pantalla es ajustable a diferentes caudales. Este compartimiento de la unidad de tratamiento tiene un agitador de paletas de bajas revoluciones. El agua con cierta cantidad de flóculos pasa al siguiente compartimiento de sedimentación (120 bbls) a través de una división con orificios, de esta manera se consigue flujo laminar y suficiente tiempo de retención para la sedimentación de los flóculos. La base de este compartimento tiene una pendiente de un 10% que ayuda a conducir los flóculos sedimentados hacia un drenaje ubicado al extremo del tanque donde son removidos y enviados a la unidad de dewatering.

El tercer compartimento esta destinado para el ajuste de propiedades del agua. El agua libre de sólidos pasa por rebose. Esta provista de una línea de aireación. Si las condiciones del agua son óptimas se procederá a disponerla o reutilizarlas en las operaciones de enfriamiento, lavado de equipo, etc. En caso de no cumplir con las condiciones mínimas exigidas se retornara al tanque de recolección.

55

8. RECIRCULACION DE AGUA TRATADA . 8.1 Generalidades La utilización del agua tratada en los pozos de perforación ha tomado gran importancia debido a las restricciones de uso de agua fresca y otras razones: §

Altos costos

§

Restricciones a volúmenes de captación de agua fresca

§

Problemas con las comunidades

§

Impacto ambiental por captación y disposición

El personal de Brandt debe asumir el liderazgo en el manejo, planeación y reutilización del agua tratada, manteniéndo las condiciones del agua dentro de los parámetros de calidad del agua.

8.2 Criterios §

Calidad del Agua:

Al agua reciclada se le hace énfasis en el tratamiento bacteriológico sin

descuidar los demás parámetros, monitoreando con mas frecuencia las condiciones del agua. §

Máximos Valores Permisibles: Sé recircula hasta cuando el agua tenga valores por debajo de los máximos permisibles para su disposición por riego u otro.

§

Lodo base agua:

Cuando sé este perforando con este tipo de lodo no se recomienda la

recirculación del agua tratada para preparar lodo porque sus condiciones iniciales no lo permiten. Para este caso se utilizara únicamente agua sin tratar. §

Uso del agua tratada: Se recomienda principalmente para el lavado de equipo y enfriamiento de las bombas del taladro. No se recomienda para el malacate y enfriamiento de los motores del generador.

Las figuras 9,

10 y 11 nos muestran los diagramas de manejo del agua dentro del taladro y el

seguimiento de calidad del agua que se debe hacer para su eventual recirculación o disposisición.

56

MANEJO DEL AGUA Agua de río

Reciclaje Agua Escorrentia Tanque de agua reciclada

Tanque de agua fresca

Enfriamiento de Bombas Lavado Equipo

RIG SITE

Malacate, Generadores Agua Reciclada

Tanque campamento

Planta Tratamiento Agua Potable

Piscina # 3

Piscina # 2

Piscina # 1

Aguas Grises CAMPAMENTO

Aguas Negras

Exceso de agua a irrigación

Planta Red Fox

Fig. 9

57

MANEJO DEL AGUA Agua de río

Reciclaje Total Tanque de agua reciclada

Tanque de agua fresca

Enfriamiento de Bombas Lavado Equipo

RIG SITE

Malacate, Generadores Agua Reciclada

Tanque campamento

Planta Tratamiento Agua Potable

Piscina # 3

Piscina # 2

Piscina # 1

Aguas Grises CAMPAMENTO

Aguas Negras

Exceso de agua a irrigación

Planta Red Fox

Fig. 10

58

RECICLAJE DEL AGUA AGUA DEWATERING

PASA PRUEBA DE

SI

PREPARACION DE LODO

COMPATIBILIDAD

AGUA

NO

ESCORRENTIA Lavado, enfriamiento, lluvia

DESINFECCION, AJUSTE pH PIT 1 SI

pH = 4.5 - 9.0 CONDUCTIVIDAD < 2500 Cl- < 250

SI

PASA PRUEBA DE COMPATIBILIDAD

Ca++ < 280

NO TRATAMIENTO PISCINA 2

RECOMENDACIONES DE TRATAMIENTO

NO

NO

LAVADO Y/O ENFRIAMIENTO EQUIPO

CUMPLE CON PARAMETROS VERTIMIENTOD EC. 1594/84

SI ALMACENAMIENTO AGUA TRATADA PIT 3

DISPOSICION

Fig. 11 Diagrama de Reciclaje de Agua 59

9. SISTEMA DE DISPOSICION DE AGUAS

La reutilización de las aguas residuales en diferentes actividades como en la preparación de lodos, lavado, refrigeración de los equipos, entre otras trae consecuencias como el incremento de la conductividad, sulfatos, etc. lo que hace necesario su disposición una vez alcanzan los valores permisibles por las normas ambientales. Los permisos de vertimiento son tramitados por las compañías operadoras ante las autoridades correspondientes. BRANDT tiene la responsabilidad y el compromiso de desarrollar procedimientos específicos, implementar y desarrollar tecnologías que reduzcan el impacto ambiental en las áreas intervenidas. El tipo de sistema de disposición a usar será el que este contemplado en el plan de manejo ambiental de la localización donde se van a desarrollar las actividades de perforación. También se define el caudal diario de vertimiento, los parámetros de diseño y las características generales del sistema. Parámetros de calidad del agua El ingeniero de aguas tiene la responsabilidad de que los parámetros de las aguas tratadas industriales a disponer se encuentren dentro de los rangos establecidos por las normas ambientales; estar actualizado sobre las nuevas disposiciones, procedimientos y tecnologías que nos lleven a mantener altos los estándares de calidad. Dentro de nuestro compromiso con el medio ambiente, también colaborará y dará las pautas sobre el manejo de las aguas en la localización, reportará cualquier cambio en el terreno y la vegetación del área de disposición y tomará los correctivos necesarios para minimizar los riesgos ambientales en la zona de influencia. Volúmenes autorizados El Ministerio del Medio Ambiente y/o las corporaciones autónomas regionales son las entidades encargadas de dar los permisos para la disposición de las aguas industriales tratadas. Ellas determinan los volúmenes máximos diarios de agua que se pueden disponer. BRANDT es responsable de cumplir con estos requerimientos.

9.1 Vertimiento directo Es la descarga directa de las aguas tratadas hacia un cuerpo de agua cercano al área de perforación por medio de bombeo. Ventajas §

Rápida evacuación de volúmenes de agua tratada 60

§

No requiere de equipos adicionales para su disposición

§

Se requieren piscinas más pequeñas

Desventajas §

Poco control para mitigar cambios bruscos en las fuentes de agua cercanas

§

Saturación de zonas aledañas a la descarga

§

Alto riesgo de impacto ambiental

9.2 Tubería perforada

La conducción del agua hacia el área de riego se hace igualmente a través de tubería de polietileno de 3" ó tubería metálica de 2 7/8" ó 3 1/2", reduciéndose ya en el área de riego a 2" con tubería de PVC, polietileno o manguera plástica perforadas con huecos de 3/16" separados 80 cm entre sí. Desde la tubería madre se distribuye las líneas secundarias perforadas de 2" las cuales pueden contar con válvulas que permitan cortar el suministro del agua a determinada zona. Ventajas §

Permite evacuar altos volúmenes de agua tratada

§

La disposición de las aguas industriales se hace sobre áreas cubiertas de vegetación, lo que permite la infiltración del agua en el suelo.

§

Fácil montaje y operación

§

Permite controlar la disposición del agua tratada

Desventajas §

Se presenta la escorrentia del agua sobre el terreno, especialmente en lugares inclinados

§

Posibilidad de saturación del suelo en periodo de tiempo cortos

§

Alto riesgo de desestabilización de los terrenos, originando la erosión

9.3 Aspersión

Este sistema permite disponer volúmenes grandes de agua tratada en forma de lluvia artificiales la cual cae en forma de chorros intermitentes. La aspersión puede cubrir un radio de 360 y generalmente con dos de aplicación, un radio largo y uno corto para un cubrimiento total del área circundante.

61

Foto No. 7 Disposición por Aspersión

El número de aspersores se determina de acuerdo a la cobertura y diámetro del aspersor en función del volumen autorizado para riego. las presiones requeridas para una óptima distribución del agua van desde normales (25 psi) hasta altas (90 psi), dependiendo del diseño de estos dispositivos. En la foto No. 7 se puede observar el riego por aspersión. Ventajas Existen aspersores de diferentes formas y tamaños con coberturas que van desde 25 m y 2 gpm hasta los del tipo cañón con una cobertura de 71 m y 185 gpm. La evacuación se da de acuerdo a la presión que dan las bombas y el lugar donde se encuentren. §

Se pueden evacuar altos volúmenes de agua cuando las condiciones del suelo lo permiten.

§

Favorece el desarrollo fisiológico de la vegetación ya que humedece tanto las plantas como el suelo.

§

En zonas planas permite una buena filtración del agua en el suelo cuando es muy permeable.

§

Permite la rotación de los aspersores para no saturar la zona.

Desventajas §

Esta recomendado para terrenos con inclinación menor a 7, es decir con pendientes muy suaves. En áreas con pendientes mayores puede ocurrir lo siguiente: 62

a) Puede presentarse escorrentia superficial del agua tratada por gravedad ya que el agua no alcanza a infiltrarse. b) El constante golpe sobre el talud del terreno ocasiona una gradual desestabilización del terreno cuando el suelo carece de vegetación nativa. §

Esta limitado a una profundidad efectiva mayor de 50 cm y que la tasa de aplicación no supere la velocidad de infiltración del suelo.

9.3.1 - Modo de Instalación

El transporte del agua hasta el área de riego se hace a través de tubería de PVC ó polietileno de 3” o tubería de perforación de 2 7/8”, y la distribución de los aspersores se hace desde la misma linea con manguera de 1".

Para permitir una homogénea distribución de agua en el área de riego, se

recomienda instalar manifold a través del cual se puede cortar o suministrar agua al aspersor. Los aspersores deben ser rotados frecuente y regularmente para no saturar el área.

En general la

disposición del agua debe hacerse en lo posible en las horas del día para poder verificar que no sé éste sobresaturando un área pequeña. 9.3.2

- Modelos de Aspersores

Los modelos más usados son los de tipo golondrina que se encuentran de diferentes marcas y de diferente tamaño de boquilla que da la cobertura y el volumen a evacuar. En general cumplen las siguientes características: Cobertura

Evacuación

De 25 y 37 mts

De 3 y 16 gpm

De 36 y 55 mts

De 8 y 39 gpm

De 47 y 68 mts

De 25 y 105 gpm

De 38 y 71 mts

De 38 y 185 gpm

9.4 - Microaspersión

Consiste en disponer agua a través de dispositivos que pulverizan las gotas de agua a la salida del emisor, formando niebla uniformemente distribuida en el área de disposición que puede ser recibida por las plantas a través de los estomas, transportadas por el viento o evaporadas, si las condiciones climáticas así lo permiten. 63

La microasperción es llamada también nebulización y por tal razón se encuentran en el mercado dispositivos llamados nebulizadores los cuales se encargan de pulverizar el agua bajo las mismas presiones de operación. En la siguiente foto se aprecia la pulverización del agua.

Foto 8. Nebulización del Agua sobre la Piscina Ventajas: §

La aplicación del agua en forma de gotas finas facilita que las corrientes de aire y la energía solar arrastren el agua y evapore en verano parte de las finas gotas, antes de caer al suelo, facilitando que se evacue gran cantidad de agua sin saturación del suelo.

§

Fácil operación y mantenimiento.

§

Se adapta a cualquier topografía. En terrenos con alta pendiente reduce la escorrentia debido a sus bajas tasas de aplicación.

§

Produce una lamina delgada de agua a disponer, asegurándose la oxidación total de los compuestos de manera de que si se mezclasen con otro cuerpo de agua estos no demandaran oxígeno del medio acuático. Además la lamina delgada del agua permite el intercambio iónico entre el suelo y los compuestos en el agua reduciendo la inestabilidad química en el medio receptor.

§

Se puede disponer agua a diario y más constante.

Desventajas: §

Es un sistema rígido que no permite rotación. 64

§

Volúmenes de agua a disponer limitados al número de nebulizadores instalados.

§

Requiere de un buen filtro y su mantenimiento constante para evitar taponamientos.

§

En pendientes y zonas altas requiere de bombas duplex para lograr la presión deseada.

9.4.1 - Instalación

Este sistema se diseña con microaspersores Agrifim N° 2 los cuales se instalan sobre tubería de 2” de PVC separados entre sí 30 cm, a una altura de 2 mts sobre el piso. Cada microaspersor tiene un diámetro de irrigación de 2.4 mts. La conducción hasta el área de riego se hace a través de tubería de 3” de polipropileno o Drill pipe, y se instala un sistema de manifold a fin de obtener varias zonas de riego dentro de la misma área. Este sistema también se puede instalar sobre el perímetro de la piscina de tratamiento, a 2 mts de altura sobre el borde de la piscina, instalado en tubería de 2” de polipropileno.

9.4.2 - Tipos de Nebulizadores Comunes

A. Nebulizadores STATO-FLO

Este nebulizador producido por AGRIFIM posee las siguientes características: •

Ofrece cubrimiento de 360°

•

Se enrosca directamente en diversos accesorios para conexión, facilitando su instalación en tubería de polietileno con accesorios roscados.

•

Fabricado en material sintético que garantiza una resistencia a la intemperie, y a las fuerzas de impacto generadas por las descargas a alta presión.

Características:

Versión A B C D

Instalación

Tipo de Conexión

Rosca de 3/8 Withworth Rosca 1/8 NPT Bayoneta de 12 mm. Bayoneta 6 mm

Tapón roscado Tapón roscado Accesorio Agrifim Accesorio Agrifim

Presión de trabajo 40 psi. 65

Color Cuerpo

Color Superficie de Choque

Evacuación

Verde

Negro

40 litros/hora

Azul

Negro

50 litros/hora

B. Nebulizadores ANTELCO. •

Estos nebulizadores ofrecen una disposición en forma de rocío, la cual puede ser dirigida sobre una cobertura de un cuarto de circunferencia, media (180°) o total 360°.

•

Puede ser instalado sobre tubería de polietileno en forma fácil. Posee una rosca de 4 mm que le permite hacer la conexión con la tubería de distribución.

•

Su presión de operación puede variar entre 10 y 20 psi.

Características: Referencia

Color

SPJ1360 SPJ1180 SPJ1360'

Azul Azul Azul

Presión de Operación

Cobertura 360° 180° 90°

Evacuación

Cobertura

7.7 gph 9.4 gph 11. gph

5.9 ft 5.9 ft 5.9 ft

10 psi 15 psi 20 psi

C. Microaspersor fijo AGRISPERSOR Se fabrica a partir de resinas plásticas que lo hacen resistentes a la luz ultravioleta, de fácil instalación con tres sistemas para ello. Características:

Color del Cuerpo

Color Superf. de Choque

Evacuación

Cobertura

Blanco

Negro

50 lt/hr

2m

Rojo

Negro

80 lt/hr

2.4 m

66

Negro

Negro

130 lt/hr

3.6 m

D. Microaspersor RONDO

Este dispositivo es de mediano alcance y presenta una amplia variedad de modelos y tipos. Sus caudales de evacuación van desde 50 a 300 lt/hr. El más empleado por algunas operadoras es el de 1.2 mm de orificio. Características:

Presión de Operación 30 psi

Orificio

Evacuación

Cobertura

1.2 m

75 lt/hr

8.4 m

9.5 – Nebulización con aire

El transporte de agua se hace al área de riego, a través de línea de agua resistente a 150 Psi de presión, uniones y bombas de agua capaces de la transferencia y disposición de un mínimo de 3000 Bbls/día en la localización. El aire es suministrado por compresores con una presión de operación entre 80 y 110 Psi y un volumen promedio de 1700 pies cúbicos por minuto. El aire se desplaza a través de Tubería de perforación de 2 7/8”, el cual tiene insertadas boquillas de 3/8”, cada una con dos válvulas para regular el flujo de agua y aire respectivamente. El agua se suministra a través de tubería de 3” de alta presión, al sistema de boquillas que se encuentra a una altura de 2 mts del piso. Cuando no se tiene autorización para la disposición de ésta agua en un área determinada, se puede instalar el sistema sobre la piscina de tratamiento de agua o la de emergencia, a una altura de 2 mts sobre el nivel de la misma, siguiendo las mismas especificaciones anteriores. En consecuencia éste sistema se debe instalar de manera tal que se garantice un chorro de aireación y vapor fino o rocío atomizado para ayudar a la evaporación (ver figura adjunta). Ventajas: •

Reducción en la aplicación del agua sobre el suelo.

•

La pulverización permite el transporte de gotas por la acción del viento y parte de evaporación.

Desventajas: 67

•

Requiere de gran infraestructura

•

Riesgos de seguridad industrial por las altas presiones que debe manerjar.

•

Difícil instalación en zonas de alto relieve y no es práctico para zonas de disposición de la localización.

•

Bajas tasas de aplicación. El número de boquillas esta sujeto a la capacidad de los compresores.

9.6 - Areas de Riego

Las áreas de riego son previamente establecidas por la compañía operadora sobre la base de estudios de impacto ambiental de la zona. Los estudios contemplan los siguientes características: •

Permeabilidad del suelo

•

Vegetación nativa presente

•

Estabilidad y pendiente del terreno

•

Nivel friático y efluentes más cercanos.

Los estudios son aprobados por las Corporaciones Autónomas Regionales quienes determinan la zona y el tipo de riego para la disposición del agua tratada.

9.7 - Horarios de Riego

Generalmente existen dos o tres zonas para la disposición de agua tratada por el sistema de riego, y en épocas de lluvia los problemas de saturación del suelo de las áreas autorizadas por la continua utilización para riego, requieren de un manejo del agua por tiempos. Las compañías operadoras de común acuerdo con Brandt determinan las horas y el horario más conveniente de rotación de áreas.

La saturación es común en épocas de lluvia, la capacidad de absorción del suelo es limitada comparado con la cantidad de agua recibida por lluvia y dispuesta. Es común tener volúmenes un poco altos en las piscinas y se requiere disponer lo mas pronto posible.

68

Foto 9. Saturación del Suelo

La foto No. 9 muestra una zona de riego totalmente saturada, el agua comienza a encharcarse y no es absorbida por el suelo, se requerirá de la suspensión del riego cuando menos 12 horas.

69

10. TRATAMIENTO DE AGUAS

Las aguas residuales industriales que se generan en las operaciones de perforación requieren de un proceso de tratamiento por medio del cual se obtenga agua tratada que al ser descargada no genere ningún impacto al medio ambiente esto implica un compromiso de tipo ético, moral y legal por parte del personal Brandt. El proceso se rige por el acatamiento de las leyes, regulaciones y ordenes gubernamentales relativas al medio ambiente y salud pública. La calidad y la forma en que se dispone el agua marcan la pauta para mantener el medio ambiente, buenas relaciones con la comunidad, con la compañía operadora, autoridades y corporaciones regionales en general.

10.1 TIPOS DE FLUIDOS

10.1.1 Aguas Residuales Domésticas Las aguas grises provienen de la lavandería, duchas y cocina, estas son descargadas directamente a las piscinas. Las aguas negras provenientes de los baños son tratadas en las plantas, y su efluente es enviado a las piscinas. 10.1.2 Aguas Lluvias Se recogen en canales alrededor del taladro y se reciben en la piscina de escorrentia, estas llegan con lodo, aceite y sólidos arrastrados por la lluvia. 10.1.3 Aguas de lavado del equipo de perforación Son las del lavado de tubería y equipos, contienen sólidos suspendidos y lodo derramado sobre la plataforma del equipo de perforación. También agua usada en el enfriamiento de las bombas. 10.1.4

Aguas de Dewatering

Es el agua proveniente de la separación líquido/sólido del lodo, con cierto contenido de polímero, aditivos solubles dosificados al lodo y partículas coloidales. 10.1.5

Lodo

Descargas directas del sistema activo a las piscinas que ocasionalmente se hacen, es muy importante en lo posible, que el lodo de perforación no llegue a las piscinas de tratamiento de aguas por las siguientes razones:

70

• La rapidez de procesamiento o tratamiento de aguas en las piscinas se ve significativamente reducida, debido a que los sólidos del lodo tienden a asentarse, incrementando el sedimento de las piscinas, perdiéndose capacidad de almacenamiento de agua.

Esto aumenta el riesgo de un

incidente ambiental durante periodos de gran demanda de procesamiento, tales como fuertes lluvias, altas tasas de dilución, cambio de lodo o influjos del pozo. • El costo de tratamiento del agua se incrementa debido a que se requiere mayor consumo de químicos para alcanzar los requerimientos de calidad del agua. • Puede afectar significativamente las condiciones finales del agua. 10.1.6

Aguas de Cementación

Aguas residuales provenientes de las operaciones de cementación que generalmente son soluciones sobrantes de retardantes de origen orgánico y de lavado del equipo de cementación que contiene algo de cemento. 10.1.7

Aguas Lodo Base Aceite

Aguas de lavado del equipo con algún contenido de aceite el cual puede estar emulsionado. Esta agua no presenta mayor contaminación.

10.2

COAGULACION Y FLOCULACION

10.2.1

Bases teóricas

Las aguas residuales contienen dos tipos de sólidos: • Sedimentables (partículas con diámetro mayor de 10 micras) y • No sedimentables. Estos últimos son sólidos suspendidos, coloidales y disueltos. Los sólidos suspendidos generalmente arcilla, cieno, etc., son partículas en el orden de magnitud de 1 micra. Las partículas coloides que suelen ser causantes de la turbidez y el color consisten en limo fino bacterias, lignitos, etc. , estos tienen tamaño de partícula entre 1 micra y una milésima de micra. Sólidos con tamaños menores entran en el dominio de moléculas disueltas en el agua (calcio, alcalinidad, sulfatos, cloruros nitratos, etc.) estos son los llamados sólidos disueltos. Los procesos de coagulación y floculación se emplean para remover los sólidos suspendidos y los coloides de las aguas residuales. La coagulación química puede definirse como el proceso por el cual se reducen las fuerzas de repulsión existentes entre las partículas coloidales, mediante la aplicación de sustancias químicas (coagulantes) al agua y su distribución uniforme en ella (agitación); estos productos neutralizan las 71

cargas eléctricas, por lo general negativas, sobre la superficie del coloide. Este proceso de desestabilización de las partículas permite la aglutinación de las mismas. La coagulación comienza en el instante en que se agregan los químicos coagulantes y dura solo fracción de segundos. Algunos coagulantes de uso común son: sales de aluminio, sales de hierro, y polielectrolitos. La floculación es el fenómeno de transporte de partículas previamente coaguladas o desestabilizadas. Es el puente que une dos o más partículas, que colisionan para formar partículas más grandes de fácil asentamiento llamadas flóculos, es favorecido por la agitación suave del agua. El flóculo de color (coloides) es débil, quebradizo y se sedimenta muy lentamente. El flóculo de turbiedad (sólidos suspendidos) es fuerte y se asienta relativamente rápido. Mecanismo de Desestabilización o Coagulación de Coloides

A - Por Adsorción y Neutralización de Iones que posean cargas opuestas a la de los iones del coagulante/floculante que determina el Potencial Zeta (Potencial existente entre la capa formada por los iones positivos alrededor de una partícula negativa en movimiento). En este caso la dosis del coagulante es función de la carga que tenga el ión aplicado. B - Por Precipitación y Atrapamiento. En este mecanismo se promueve la precipitación de hidróxidos metálicos cuya solubilidad es baja:

Al+++ + 3OH-

Al(OH)3

Flóculo

Mediante este mecanismo las partículas coloidales quedan atrapadas y ocluidas en el precipitado, a medida que estos se forman. La remoción de color y turbiedad en aguas sigue este mecanismo:

Al(OH)3

+

Agitación

72

- Puente Químico (Desestabilización con Polímeros). En este mecanismo parte de los grupos funcionales de la molécula del polímero se adsorben en la superficie de la partícula, dejando otra parte de la molécula extendida en la solución.

Una segunda partícula con polímero adsorbido y

superficie vacante se une al segmento libre de otra, formando un puente floc de mayor tamaño y peso:

+

Polímero

Coloide

Partícula desestabilizada

Agitación (Floculación)

Microflocs

Macroflocs

Potencial Zeta Se define como la diferencia de potencial que existe entre la doble capa formada por iones positivos alrededor de una partícula negativa que esta en movimiento. Este es un análisis usado en plantas grandes que cuentan con el equipo de laboratorio requerido para este propósito. El procedimiento consiste en controlar el PZ del agua coagulada y modificar la dosis de coagulante cuando el PZ se desvía del intervalo que produce mínima turbiedad. La siguiente tabla sirve de guía para encontrar los valores de PZ adecuados: Tabla No. 2 Intervalos de PZ para Coagulación

PZ Promedio, Mv

COAGULACION

+3 A 0

Máxima

-1 a -4

Excelente

-5 a -10

Regular

-11 a -20

Pobre

-21 a -30

Mala o Nula

73

10.2.2 Productos Químicos Floculantes y Coagulantes

Existen coagulantes inorgánicos (metálicos) y orgánicos. El coagulante inorgánico mas usado es el sulfato de aluminio, el producto comercial llamado alumbre, tiene la formula Al2(SO4)3*14H2O. En Brandt se usa sulfato de aluminio tipo A.

Ventajas del Sulfato de Aluminio en el Tratamiento:

A - Adiciona hidróxidos metálicos (Al(OH)3) que promueven la coagulación y floculación de los coloides. B - Facilita la remoción de color, por cuanto puede bajar el pH al rango óptimo de remoción (5 - 6). C - Su costo es relativamente bajo. D - Su aplicación y manipulación son sencillas. Desventajas del Sulfato de Aluminio

A - Aumenta la salinidad del agua tratada, especialmente los sulfatos. B - Produce grandes volúmenes de lodo (flóculos voluminosos) C - Produce un flóculo muy débil y propenso al arrastre D - Requiere mayores ajustes de pH en el agua tratada.

También existen otros coagulantes inorgánicos de menor uso: Cloruro Férrico

(FeCl3), Sulfato Férrico

(Fe2(SO4)3), Hidroxicloruro de Aluminio, (AlCl3*6H2O),

Aluminato de Sodio (NaAlO2) y la Cal (Ca(OH)2*) En la industria se consiguen coagulantes orgánicos (polielectrolitos), fabricados con diversos nombres por distintas compañías, los cuales superan muchos de los problemas inherentes de los coagulantes inorgánicos. Los polímeros orgánicos coagulantes son moléculas con carga positiva y de bajo peso molecular. Las dos características que determinan la utilidad de un polímero en un tratamiento son sus propiedades físicas y químicas. La composición química se refiere a la estructura química de la molécula y a la configuración que toman sus monómeros. La composición se refiere al tamaño (peso molecular), y la forma de la molécula del polímero lineal, ramificada, densidad de la carga, etc.

La siguiente gráfica nos muestra la relación optima de sulfato de aluminio con respecto al pH, midiendo la turbidez residual en base a la cantidad de sulfato.

74

Fig. 12 Dosificación Optima de Sulfato vs pH

Los polímeros floculantes tienen pesos moleculares muchos mas altos y proporcionan largos puentes entre los pequeños flóculos para promover el crecimiento de la partícula. Los floculantes pueden ser catiónicos, aniónicos o no iónicos. A diferencia de las sales inorgánicas los polímeros no producen flóculos voluminosos, estos no afectan el pH del agua tratada, no aumentan la salinidad del agua, los flóculos formados son más densos y de mayor velocidad de sedimentación, fácil manipulación. Una desventaja es el alto costo. 75

Tabla No. 3 Algunas Características de los Polímeros Orgánicos Clase

Intervalos Peso Molecular Abajo de 100.000

Forma y Disponibilidad Todos disponibles como soluciones acuosas.

2. Floculantes Catiónicos Copolímeros de: Acrilamida y DMAEM Acrilamida y CDADMA Aminas Mannich

Arriba de 1'000000

Polvos o Emulsiones

3. Floculantes No Iónicos Poliacrilamidas

Arriba de 1'000000

Polvos o Emulsiones

4. Floculantes Aniónicos Poliacrilatos Copolímeros de Acrilamida y Acrilato

Arriba de 1'000000

Polvos y Emulsiones

1. Coagulantes Catiónicos Poliaminas Policuaternarias Poli- CDADMA Epi-DMA

Nota: CDADMA: Cloruro de dialil-dimetil amonio. Epi: Epiclorhidrina DMA: Dimetil amina DMAEM: Dimetil-aminoetil-metacrilato Definición de Polímeros Aniónicos, Catiónicos y no Iónicos Se entiende como polímeros aniónicos y catiónicos, aquellos con radicales que al disolverse producen iones con carga negativa y positiva respectivamente. Los no iónicos al disolverse producen iones tanto positivos como negativos.

10.2.3 Estructura Molecular de Algunos Polímeros

Polímeros No Iónicos: Poliacrilamidas

Ej. :

OFXC 1143 Lipefloc 08

- CH2 - CH -

Surfloc 1010 Surfloc 1015

C=O NH2

n

76

Polímeros Aniónicos: Copolímeros de Acrilamida y Acrilato

Ej. :

n-

OFXC 1223 Surfloc 2515

- CH2 - CH -

-CH2 - CH -

C=O

C=O

NH2

O m

n

Poliacrilatos: n- CH2 - CH C=O O N

Polímeros Catiónicos: Polidialilmetilamonio (Aminas Policuaternarias)

CH2

Ej:

n(+)

-HC

CH - CH2

H2 C

CH2 - CH2

Cyfloc 6100 Summaclear 820 B

N (+) CH3

CH3

n

El polímero WC 10C es una mezcla de Epiclorhidrina con una alkil-amina. El Summaclear 820 B es una mezcla de Hidroxicloruro de Aluminio con una amina policuaternaria, este producto es efectivo en amplios rangos de color y turbiedad.

77

El Nalco 8157 y el Dessolids son soluciones de Hidroxicloruro de Aluminio con diferentes concentraciones de producto activo. 10.3 Prueba de Jarras

Es el ensayo más sencillo y de mayor uso para determinar dosis de coagulantes, floculantes y otros químicos, así como algunos parámetros de operación en el tratamiento del agua.

Con la prueba de

jarras se intenta simular el proceso de coagulación-floculación, tal como sucede en las piscinas. Debido a que es un ensayo que simula las condiciones de tratamiento, no es sorprendente que no haya un patrón o estándar para su realización. Se recomienda usar la prueba de jarras cuando el contenido de sólidos suspendidos en el agua a tratar es menor que 5000 mg/L. En su forma más simple la prueba consiste en colocar muestras de agua cruda en 4 o 6 vasos de precipitado - jarras de un litro. Para la agitación se usa una unidad de mezcla que consiste en una serie de agitadores de paletas acoplados mecánicamente para operar a la misma velocidad.

A las

jarras se le agregan dosis variables de coagulante con agitación fuerte para que se disperse y luego se disminuye la velocidad para iniciar el proceso de floculación; finalmente se detiene la agitación para permitir que los flóculos formados sedimenten.

Foto No. 10 Kit de Jarras

10.3.1 Limitaciones de la Prueba de Jarras

Debido a que el ensayo se realiza sobre un pequeño volumen de agua en comparación con el gran volumen del agua a tratar, el ensayo de jarras constituye una reproducción pobre del proceso de 78

tratamiento. Algunos de los factores que generan diferencias en los resultados obtenidos en la prueba de jarras y los resultados en el tratamiento en las piscinas son: -

Dispersión insuficiente de químicos. Las dosificaciones y agitación del agua pueden ser controladas mejor en la prueba de jarras que en las piscinas.

-

Agitación. El grado de agitación que se tiene en las piscinas y el que se maneja en las jarras no el mismo,

esto hace que los procesos de coagulación - floculación sean diferentes en los dos

procesos. -

Diseño deficiente de los sistemas de agitación. Se refiere a grados de agitación muy intenso o muy suave, mala dispersión de químicos, cortos circuitos, etc.

Sin embargo, a pesar de las anteriores limitaciones la prueba de jarras sigue siendo el mejor método de que hasta ahora disponemos para controlar la dosis correcta de coagulantes. De igual manera, cuando la prueba se realiza con cierta creatividad, las limitaciones pueden minimizarse.

10.3.2 Usos de la Prueba de Jarras

Se realiza, entre otros, con los siguientes propósitos: A. Selección del tipo de (los) coagulante(s) más efectivo. B. Evaluación de la dosis optima del coagulante. C. Determinación del pH óptimo de coagulación, especialmente cuando hay que remover color. D. Determinación del orden más efectivo de adición de los diferentes productos químicos. E. Evaluación el comportamiento de coagulantes y floculantes. F. Estimación tiempos de agitación y sedimentación. G. Optimización de los sistemas de tratamiento existentes. H. Ajustar parámetros de calidad. I.

Determinar costo del tratamiento.

10.3.3 Procedimiento de la prueba de jarras Equipo necesario: Equipo de Jarras con set de agitadores que permitan variar la velocidad de agitación.

1. Vasos de Precipitado. (jarras de 1000 ml. ) 2. Pipetas graduadas o jeringas. 79

3. Frascos para soluciones. 4. Cronómetro. Soluciones de Químicos: Para evitar hidrólisis del sulfato de aluminio no deben guardarse soluciones menores del 2% por mas de 1 día. Es preferible tener una solución patrón concentrada (mayor del 10%), y preparar a partir de ella la solución diluida del 1%, cada vez que se realice una prueba. Conviene marcar la fecha de preparación sobre el frasco. Las soluciones de polímeros coagulantes/floculantes se preparan generalmente al 1% y preferiblemente unos minutos antes de realizarse la prueba,

a esta concentración se disuelven

homogéneamente y permiten una incorporación rápida al sistema o muestra. Las soluciones de polímeros floculantes de alto peso molecular se preparan a una concentración de 0.1 %, porque a una concentración mayor se satura la solución no permitiendo el desdoblamiento de las cadenas moleculares en el agua. Se recomienda usar soluciones frescas.

Muestras del Agua a Tratar: La muestra que se tome de la piscina debió ser homogeneizada por lo menos dos horas antes, y será una cantidad suficiente que permita realizar por lo menos dos o tres series de ensayos. Esto es muy importante porque al comparar resultados tendrá que hacerse sobre la misma calidad de agua cruda, y esta podría cambiar en el curso de minutos. Los ensayos no deben hacerse con muestras que tengan más de una hora de haber sido tomadas. Antes de sacar las muestras para llenar las jarras, debe agitarse todo el contenido del recipiente donde se tomo la muestra mayor, con el objeto de tener en todos los vasos una muestra homogénea. Medición de Parámetros Iniciales: Antes de iniciar la adición de los coagulantes y floculantes sé requiere como datos previos mínimos los valores de: pH, turbiedad y color, con el fin de planear los tipos de coagulantes y floculantes a adicionar y su orden de aplicación. Adición de Químicos: Los coagulantes y floculantes deben agregarse en el mismo orden aplicado durante la prueba de jarras las piscinas y lo más rápidamente posible. El uso de jeringas, en lugar de pipetas facilita la rapidez para adicionar los coagulantes, estos deben aplicarse metiendo la punta de la jeringa o pipetas en el agua, junto al eje de las paletas. La agitación puede hacerse en dos fases: una rápida y otra lenta. La agitación rápida se haría entre 90 - 120 rpm por un tiempo de 30 a 60 seg. Y la agitación lenta se haría entre 20 a 40 rpm por un tiempo de 2 a 3 min. Después de terminada la agitación se deja sedimentando la muestra. 80

La dosis óptima se determina en función de la turbiedad final del agua tratada. En cada serie de la prueba de jarras se debe variar solo uno de los parámetros, y mantener fijo los otros. Generalmente sé varia la concentración de uno de los químicos.

Evaluación de Resultados

Las principales determinaciones que se hacen para evaluar los resultados de la prueba de jarras son: a-

Observación visual:

Consiste en observar la forma como se desarrolla el floc en cada uno de los vasos, escogiendo aquel que produzca el floc más grande, de mayor velocidad de asentamiento, y que deje ver el agua más cristalina entre los flóculos formados. Una forma de clasificar las características del floc es mediante él índice de Willcomb, tal como aparecen en la siguiente tabla: Tabla No. 4 Indice de Floculación de Willcomb Número del Indice

Descripción del Flóculo

0

Floc coloidal, sin ningún signo de floculación.

2

Floc visible; muy pequeño, casi imperceptible para un observador no entrenado.

4

Floc disperso; Bien formado, pero en sedimentación muy lenta o nula.

6

Floc claro; de tamaño relativamente grande pero de sedimentación lenta.

8

Floc bueno; Sedimenta fácil pero no completamente.

10

Floc excelente; sedimenta todo dejando el agua cristalina.

b-

Turbiedad del Agua Tratada:

Las observaciones visuales para estimar el tamaño y calidad del floc en las jarras, en realidad dicen poco sobre la eficiencia y rapidez con que se ha realizado la clarificación del agua. Por esto lo mejor es medir la turbidez residual después de que ha sucedido la sedimentación. c- Velocidad de Sedimentación: 81

Como la finalidad de tener una buena coagulación-floculación es producir un floc de fácil o rápida sedimentación, midiendo la velocidad de esta última, sé esta evaluando la eficiencia de la dosificación de los coagulantes y floculantes.

10.3.4 Cálculos

Una vez terminada la prueba de jarras y conocidas las concentraciones o mililitros de soluciones gastados, se procede a calcular la cantidad de químicos a adicionar mediante las siguientes formulas: A. Las siguientes formulas están basadas en función de la concentración gravimétrica de las soluciones así:

Para soluciones de Sulfato de Aluminio con concentración X %

Vol. piscina m3 x ml gastados sol. x X% x 20 Sacos Sulfato = ----------------------------------------------------------------------Vol. muestra empleada ml.

Para soluciones de polímeros como el Cyfloc 6100, Summaclear y Nalco con concentraciones X%

Vol. piscina m3 x ml gastados sol. x X% x 266 Galones Polímero = -----------------------------------------------------------------------Vol. muestra empleada ml.

Para soluciones de polímeros de alto peso molecular como: soluciones con una concentración de 0.1% únicamente:

Surfloc 2515, OFXC 1223 y 1143

Vol. piscina m3 x ml gastados sol. Kgs. Polímero = --------------------------------------------------Vol. muestra empleada ml.

En donde X% puede ser soluciones al 1, 2, 3 % etc. expresado como 0.01, 0.02 etc. Los valores 20 y 266 de las otras formulas son factores de conversión. 82

B. Cálculo en base a concentraciones en PPM.

Para la prueba de jarras teniendo en cuenta que: Una solución de polímero al 1% tiene una concentración de 10.000 ppm y una solución de polímero al 0.1 % tiene una concentración de 1000 ppm siendo constante en cualquier cantidad de muestra que se tome. La siguiente ecuación es usada para calcular el volumen de solución que debemos adicionar a una jarra con el fin de obtener una concentración determinada: V1 * C1 = V2 * C2 En donde: V1 = Volumen de muestra en la jarra ( lts ) C1 = Concentración en mg/lt (ppm), escogida. V2 = Volumen de solución a usar en la jarra en lts. C2 = Concentración de solución patrón en mg/lt (ppm)

V1 * C1 V2 = ---------------------C2 Las cantidades requeridas se obtienen de la siguiente manera: Concentración determinada ppm X volumen en piscina (m3) Kg de químico = ----------------------------------------------------------------------------------1000 Concentración determinada en ppm X volumen en piscina (m3) Gls polímero = ---------------------------------------------------------------------------------------3785 10.4 Desinfección

Es él termino aplicado a aquellos procesos en los cuales microorganismos patógenos pero no sus esporas, son destruidos. El propósito primario de la desinfección del agua es el de impedir el desarrollo de enfermedades hídricas. 83

En el tratamiento del agua el cloro y los compuestos de cloro, hipocloritos de calcio y de sodio son los desinfectantes más populares. El producto mas usado por Brandt es el hipoclorito de calcio, que generalmente tiene un 70% de cloro disponible; este compuesto al ser disuelto en el agua se comporta en igual forma que el cloro elemental (Cl2): Ca2+ + 2OCl-

Ca(OCl)2 2OCl- + 2H2O

2HOCl + 2OH-

El ácido hipocloroso (HOCl), se ioniza o disocia en forma instantánea de acuerdo a la siguiente reacción: H+ + OCl-

HOCl

La anterior reacción es función del pH, es decir, la cantidad de HOCl y OCl- que está presente en el agua depende del pH de la misma. Esto es muy importante por cuanto el agente que realmente desinfecta es el ácido hipocloroso; el ión hipoclorito tiene poco efecto bactericida. La siguiente tabla presenta la distribución de HOCl y OCl- en función del pH del agua: Tabla No. 5 Distribución de HOCl y OCl- a 20 °C pH

% HOCl presente

% OCl- presente

6.0

97

3

7.0

75

25

7.5

50

50

8.0

22

78

8.5

9

91

El cloro que existe en el agua como HOCl y OCl- se define como cloro libre disponible o residual de cloro libre. El cloro también reacciona con nitrógeno orgánico (proteínas y aminoácidos) y amoniacal, para formar cloraminas.

Este cloro se define como cloro combinado

disponible.

Los residuales de cloro

combinado son más estables que los residuales libres, pero menos efectivos como desinfectantes. La cantidad de cloro necesaria para obtener un residual determinado, después de un tiempo de 84

contacto específico, es un parámetro muy importante en la desinfección del agua. La demanda de cloro es igual a la cantidad de cloro aplicada menos la cantidad que está presente después de un periodo de reacción de aproximadamente 10 minutos. demanda de cloro = dosis de cloro - cloro residual

Las soluciones de cloro no son estables cuando se exponen a la luz solar, la radiación ultravioleta provee energía para la reacción del cloro con el agua; de ahí su consumo en gran cantidad en espacios abiertos por ejemplo en piscinas.

2HOCl

Luz solar

2HCl + O2

Con el fin de mantener la concentración de cloro residual dentro de los parámetros exigidos en el agua tratada se debe tener en cuenta todas los anteriores aspectos. En la figura 13 podemos ubicar las diferentes curvas del cloro residual y el punto de ruptura (break point) con respecto al cloro añadido.

10.5

Tratamientos Típicos de Aguas en Campo

10.5.1 Iniciando Perforación

a- Generalidades Las operaciones de perforación generalmente inician con un lodo base bentonita ó lodo "floculado" en los huecos de mayor diámetro (36" y 26). Las aguas residuales recibidas en las piscinas inicialmente se caracterizan por tener baja concentración de sólidos suspendidos y coloides. Las aguas de dewatering se caracterizan por tener bajo color y turbiedad. En general estas aguas se pueden procesar y disponer rápidamente aún en épocas de lluvia.

85

Fig. 13 Curvas de cloro residual y punto de ruptura

Las condiciones de las aguas tratada y residual permiten ser recirculadas y normalmente se hace, para actividades del taladro como en la preparación de lodo cuando no se usa sulfato, lavado de equipo, refrigeración de los motores, etc. b- Productos químicos usados Sulfato de Aluminio, WC-10C, Summaclear 820 B, Nalco, Cal Hidratada, Surfloc 2515, 1010 y 1015, OFXC 1143 y 1223. c- Recomendaciones Asegurarse que las dosis de sulfato de aluminio determinadas para el tratamiento

no exceda la

concentración máxima permitida de sulfatos en el agua tratada. Esto se puede hacer tomando lectura de sulfatos a la prueba de jarras seleccionada. El agua de recirculación destinada a la preparación de lodo no debe tener aguas grises (lavandería y cocina), ni descargas de la red fox. El agua de recirculación debe mantenerse en aireación constante. 10.5.2 Lodos Base Agua con: PHPA, Lignito-lignosulfonato y Asfalto

86

a- Generalidades En esta etapa normalmente se envía a dewatering determinados volúmenes de lodo.

El agua

resultante de este proceso presenta alto color debido a la presencia de lignito-lignosulfonato y asfaltos cuyas partículas son de tamaño coloidal generando alta coloración. Por esta razón el tratamiento demanda un mayor consumo de químicos para lograr la calidad esperada. La conductividad de las aguas residuales se ve incrementada por la presencia de sólidos disueltos en el agua proveniente del dewatering. Las características iniciales de este tipo de aguas, en especial el color, que representa uno de los problemas que requieren mayor cuidado en las pruebas de jarras para la selección y dosificación de los químicos. b- Productos Usados Sulfato de Aluminio, WC-10C, Cyfloc 6100, Summaclear 820 B, Nalco 8157, Surfloc 2515 o 2010, Cal hidratada e Hipoclorito de calcio.

c- Recomendaciones Sí el pH del agua a tratar se encuentra por encima de 10, se recomienda bajarlo entre 7 y 8, con ácido acético, para facilitar el desempeño del sulfato en la coagulación. El pH óptimo de remoción de color esta entre 5 y 6.5. El rango óptimo de pH para los polímeros coagulantes (WC-10C, Cyfloc 6100, Summaclear 820 B y Nalco 8157), esta entre 5 y 7.

El Nalco y Summclear deberán ser dosificados cuando se haya

removido la turbidez y gran parte del color.

La clarificación final del agua dependerá finalmente del

tipo de polímero(s) escogidos según la evaluación de los resultados de la prueba de jarras. Los flóculos resultantes en el tratamiento de este tipo de aguas, especialmente los formados por los coloides son débiles y livianos, y se requiere usar un polímero floculante de alto peso molecular, para aumentar el peso de los flóculos acelerando su sedimentación. La aplicación del cloro se debe hacer después de ajustar el pH del agua tratada a pH neutro.

Sí la

conductividad final del agua tratada esta por encima del rango permitido se debe diluir con agua fresca. Nota: Las aguas residuales de las operaciones de cementación tienen un tratamiento similar a los casos anteriores teniendo en cuenta que el mayor problema es la coloración del agua.

10.5.3 Aguas Residuales con Fluidos Espaciadores 87

En el desplazamiento del lodo base agua o aceite a salmuera u otro tipo de lodo, se usan entre otros los siguientes fluidos: Espaciador base polímero de alta viscosidad; píldora de limpieza de revestimiento, esta es una solución de uno o varios solventes en agua (Etilhexanol), ; píldora de surfactantes en agua para finalizar la remoción de la suciedad del revestimiento. 10.5.3.1 Tratamiento

Para el tratamiento del agua que contiene la mezcla de la píldora viscosa, soluciones de solventes (Dirt Magnet, Hog Wash, etc.) y surfactantes (rinse), se requiere usar métodos no convencionales de tratamiento debido a la dificultad que presenta la floculación y coagulación del polímero viscosificante y a la necesidad de reducir por biodegradación los componentes orgánicos no tóxicos. El siguiente es el método recomendado: §

Airear / recircular el agua hasta una completa homogeneización

§

Realizar la prueba de jarras con el agua a tratar siguiendo los procedimientos arriba especificados.

§

Aumentar el pH del agua hasta 9 a 10 aplicando cal hidratada, que ayuda en la coagulación y también incrementa la alcalinidad del agua permitiendo que el sulfato de aluminio sea mas efectivo en la desestabilización de las moléculas del polímero viscosificante.

§

Dosificar sulfato de aluminio en concentraciones tales que la concentración de sulfatos en el agua tratada no excedan los permitidos. Airear.

§

Si el agua de las piscinas contiene agua de dewatering (WBM), se hace necesario aplicar polímero WC-10C, después del sulfato de aluminio.

§

Aplicar polímero coagulante catiónico del tipo hidroxicloruro de aluminio (Summaclear 820B, Dessolids, Nalco 8157) a una concentración optima determinada previamente en la prueba de jarras.

§

Agregar la solución de polímero floculante del tipo poliacrilamida para acelerar la sedimentación de los flóculos.

§

Hacer cloración del agua tratada aplicando hipoclorito de calcio.

§

Ajustar pH con cal hidratada sí esta por debajo del rango exigido.

§

Dejar en reposo el agua durante dos horas por lo menos.

§

Airear el agua mínimo 48 horas para promover la biodegradación por oxidación de los componentes orgánicos (solventes, surfactantes).

§

Tomar muestras del agua tratada para determinar los parámetros de rutina incluida la concentración de surfactantes.

§

Adicionalmente se analiza una muestra del agua tratada en un laboratorio especializado para 88

determinar la concentración de los solventes por cromatografía de gases.

10.6 Recomendaciones para Acelerar el Tratamiento de Aguas

Cuando tenemos situaciones críticas como por ejemplo: dos

piscinas, y lluvias constantes, no

podemos almacenar mucho tiempo el agua tratada, se nos presentan varias incógnitas: como por ejemplo disminuir el tiempo de tratamiento, tiempo de transferencia de una piscina a otra tiempo de dosificación y consumo de productos químicos. A continuación damos algunas recomendaciones:

10.6.1 Agitación

La agitación es un factor muy importante en la velocidad para la dispersión de los químicos y formación de flóculos. El sistema de flautas es bueno, permite la oxigenación del agua que ayuda bastante al tratamiento. Existe un contacto permanente entre el coagulante/floculante y los químicos cuando sé están dosificando, caen alrededor de toda la piscina y lentamente se dispersan dentro de toda la masa de agua. Este proceso se puede acelerar de la siguiente manera: Colocar la descarga de la bomba con una reducción a 2" sobre un costado de la piscina de tal manera que caiga como chorro y genere movimiento de la masa de agua. Se podría colocar otra bomba con la misma situación a otro costado pero con el mismo sentido de giro de la misma. Con esta agitación la formación de flóculos será más rápida y el tiempo del tratamiento disminuye considerablemente.

10.6.2 Transferencia

En estos casos es recomendable tener siempre dos bombas eléctricas, porque normalmente siempre contamos con una que transfiere y hace tratamiento. Esto para los casos de épocas de lluvia y cuando sé este perforando con lodo base agua en la cual se esperan altos volúmenes de agua para tratar.

89

11.

REPORTES

Las operaciones de tratamientos de aguas involucran los siguientes reportes: • Reporte diario de calidad de agua. • Registro de piezómetros y estado del área de irrigación. • Manifiesto de movimiento y calidad de agua transportada a otras locaciones. • Registro de prueba de jarras • Reporte de incidentes.

11.1 Reporte diario de Calidad del Agua

Se lleva un reporte cuyo formato es avalado por la compañía operadora. Allí se reporta diariamente la calidad del agua en cada una de las piscinas donde se evalúan los parámetros para establecer las condiciones en las cuales se encuentra cada una de ellas. Estas pruebas son de carácter rutinario y no se pueden tomar como un análisis completo con el cual se pueda realizar un vertimiento, en este reporte se incluyen las operaciones de control de sólidos y tratamiento y disposición de cortes. (Ver reporte fig. 14).

11.2 Registro de Piezómetros y Estado del Area de Disposición

Diariamente se hace un análisis de calidad fisicoquímico del agua de los piezómetros de los filtros de las piscinas y de los piezómetros ubicados en el área de riego y en el área de disposición de cortes base agua y en base aceite si existiese. Se toman datos pH, conductividad, turbidez, temperatura y sólidos suspendidos. Se recomienda a partir de éstos datos, construir una gráfica que muestre el comportamiento de dichos parámetros con el tiempo, (Ver reporte fig. 15). Como complemento al reporte diario de calidad de agua, se debe registrar el estado del área de riego, consignándose el dato de hora de inicio de riego, rata de flujo, si hay formación de gotas, si se observa saturación del suelo, estado de la vegetación, acciones tomadas, (Ver reporte fig. 16).

11.3 Manifiesto de Movimiento y Calidad de Agua Transportada a Otras Locaciones

En aquellos pozos donde no es posible disponer el agua completamente en la localización y es 90

necesario enviar el agua a otras locaciones, se debe llevar éste registro, donde se consigna el dato de la calidad fisicoquímica del agua enviada, volumen de agua transportada, y datos del carrotanque de transporte. Ver figura 17

11.4 Reporte de Incidentes

La ocurrencia de cualquier incidente en el que se involucre la seguridad personal y o daño ambiental durante las operaciones de tratamiento de aguas debe ser reportada a través del reporte de incidentes donde se hace una descripción del incidente, causas, si hubo heridas y el tipo de tratamiento medico realizado.

Este reporte será elaborado por el Ingeniero supervisor de Brandt y presentarse al

representante de la compañía operadora, así como también enviar copia al coordinador de seguridad industrial de la compañía (ver Formato adjunto fig. 18).

91

REPORTE DIARIO DE MANEJO, TRATAMIENTO Y DISPOSICION FINAL DE CORTES Y FLUIDOS RESIDUALES POZO:

FECHA

REPORTE No.

RIG NUMERO :

OPERADORA:

PROF.: SECCION:

EQUIPO DE CONTROL DE SOLIDOS EQUIPO

HORAS MODELO

GPM

FECHA SPUD:

PESO LODO:

TIPO DE LODO:

%SBG VOLUMEN:

% SAG VOLUMEN:

CONSUMO MATERIALES/TRATAMIENTO AGUAS/DEWATERING/ FIJACION CORTES

PESO IN PESO OUTPESO SOL

PRODUCTO

UNIDAD

USADO

ACUM. USADO

RECIBIDO

STOCK

CENTRIFUGA 1 CENTRIFUGA 2 CENTRIFUGA 3 CENTRIFUGA 4 SCALPER

MALLAS SISTEMA DE DEWATERING PPG

BBL / DIA ACUM. BBL

pH

CONDUCT.

LODO PROCESADO AGUA RECIRC. AL ACTIVO AGUA A TRATAM. AGUAS DOSIFIC. POLIMERO (mg/Lt):

DOSIFIC. PROMEDIO (mg/Lt):

DISPOSICION DE CORTES Y SOLIDOS BBL/DIA ACUM.BBL CAL USADA, TONS

INVENTARIO MALLAS

LB/BBL

CORTES PRODUCIDOS

TIPO

USADAS

ACUM. USADAS

RECIBIDAS

STOCK

DIARIA

ACUM.

SOLIDOS DEWATERING SOLIDOS CENTRIFUGAS SOLIDOS PROCESADOS BPD DISPUESTOS

ACUM.

RETORTA CORTES DISPUESTOS, VOL. % AGUA

VIAJES VOLQUETA

% SOL.

PISCINA DE SOLIDOS

PISCINA DE CEMENTO COMP. 1 COMP. 2 COMP. 3

CAPACIDAD (BLS) VOL. SOLIDOS (BLS) PORCENTAJE (%) DRYER SHAKERS OPERANDO

PERSONAL EN LA LOCACION

CORTES PROCESADOS LODO RECUPERADO - D/W

HORAS

BPD

ACUM.

BPD

ACUM.

SCALPERS DRYER

SUPERVISOR INGENIERO DE AGUAS

SHAKERS DRYER

INGENIEROS CONTROL DE SOLIDOS PESO IN PESO OUTPESO SOL

MALLAS

COSTO SERVICIOS

SCALPERS DRYER SHAKERS DRYER

DESCRIPCION TRATAMIENTO DE AGUAS

PISCINAS

CAPACIDAD

CONTENIDO

BBL

STD BY

TRATAMIENTO DE AGUAS

FLOCULOS %

PLENA

AGUA

BBL

%

SISTEMA DE DEWATERING BBL

MANEJO DE CORTES BASE AGUA

PISCINA No 1 PISCINA No 2

COSTO EQUIPO ADICIONAL

PISCINA No 3

DESCRIPCION

ESPECIFICACION CANT.

PLENA

STDBY

DIARIA

ACUM.

CALIDAD DEL AGUA PARAMETRO

T

0

ªC

pH

CONDUC

mS / cm

SULFATOS TURBIDEZ

mg/Lt

NTU

COLOR

APHA

AGUA TRATADA AGUA SIN TRATAR PARAMETRO

CLORO LIBRE CLORUROSOxig/DisuEL. SOL. SUSP. FENOLES

DUREZA TOTAL

mg/Lt

mg/Lt

mg/Lt

mg/Lt

mg/Lt

mg/Lt

PARAMETRO

NITRITOS

HIERRO

ALUMINIO

CROMO

NITRATOS

POTASIO

UNIDAD

mg/Lt

mg/Lt

mg/Lt

mg/Lt

mg/Lt

mg/Lt

UNIDAD AGUA TRATADA AGUA SIN TRATAR

COSTO MALLAS TIPO

MESH

CANTIDAD

DIARIO

ACUMULADO

AGUA TRATADA AGUA SIN TRATAR VOLUMEN AGUA TRATADA, BBLS/DIA

ACUM.

VOLUMEN AGUA DISPUESTA, BBLS/DIA

ACUM.

COSTOS

COMENTARIOS

DIARIO TRATAMIENTO DE AGUAS SISTEMA DE DEWATERING MANEJO DE CORTES BASE AGUA EQUIPO ADICIONAL MALLAS

COSTO TOTAL

Fig. 14 Reporte Diario de Calidad del Agua 92

ACUMULADO

PARAMETROS FISICOQUIMICOS DIARIOS DE CAMPO RG-OP32

LUGAR : FECHA

PISCINA 1 Ph

Con.

Sulf. Turb. ColorClor.

PISCINA 2 Cl

O2

Ph

Con.

Sulf. Turb. Color Clor.

PIEZOMETRO 1 Cl

O2

Ph

Con.

Turb.

PIEZOMETRO 2 Ph

Con.

Turb.

PIEZOMETRO 1 Ph

Con. Turb.

PIEZOMETRO 2 Ph

Con.

Turb.

SKIMMER 1 Ph

Con.

Turb. Ph

SKIMMER 2 Con.

Turb. Ph

SKIMMER 3 Con.

OBSERVACIONES:

REPRESENTANTE C. OPERADORA ING. TRATAM IENTO DE AGUAS

Fig. 15 Registro de Piezómetros , Piscinas y Skimers

93

Turb.

R E P O R T E D E IN S P E C C IO N E N E L A R E A D E D IS P O S IC IO N R G -O P 08

FECHA: L U G A R : __ _ __ _ _ __ _ __ _ __ _ _ __

IN S P E C C IO N N o.

HORA

CAUDAL (M 3 /H )

S A T U R A C IO N

V E G E T A C IO N

E S C O R R E N T IA

A C C IO N E S

1 2

O B S E R V A C IO N E S :

IN G E N IE R O D E A G U A S

R EPR ESENT A NT E C . OPER A DOR A

Fig. 16 Registro de Inspección Area de Disposición

94

Fig. 17 Manifiesto de Transporte de Residuos Peligrosos 95

BRANDT REPORTE DE INCIDENTES DATOS GENERALES

TIPO DE EVENTO

FECHA : HORA : CLIENTE : LOCACION : TALADRO :

CUASI-ACCIDENTE PRIMEROS AUXILIOS LTI DAÑO A LA PROPIEDAD DAÑO AMBIENTAL

INFORMACION DEL INCIDENTE DESCRIPCION DEL INCIDENTE

CAUSAS DEL INCIDENTE :

DESCRIPCION DE LA HERIDA Describa el tipo de herida o enfermedad, e indiqiue en detalle que parte del cuerpo resulto afectada :

Tipo de tratamiento médico recibido :

INFORMACION DEL EMPLEADO NOMBRE : POSICION :

TIEMPO DE SERVICIO :

NOMBRE DEL SUPERVISOR : MEDICO : REPORTADO POR :

FECHA :

Fig. 18 Reporte de Incidentes 96

12. MONTAJE Y DESARME DEL SISTEMA DE TRATAMIENTO DE AGUAS 12.1 Montaje La planeación del montaje de las operaciones de tratamiento de aguas y control de sólidos son claves para el buen desarrollo de las operaciones y posteriores modificaciones, que deban hacerse sí, sé preveen de acuerdo al programa ambiental y de operación en general de la compañía operadora para la cual vamos a prestar nuestros servicios. En los montajes generalmente la prioridad es el montaje del sistema de irrigación. En general deberán cumplirse los siguientes pasos:

12.1.1 - Visita de Obra Se visita el lugar físico de la operación de acuerdo a los planos que suministrará la compañía operadora y para aclarar algunos inconvenientes que puedan surgir. Para la visita es necesario que estén presentes: §

Supervisor de pozo

§

Ingeniero de aguas

§

Representante compañía operadora

Nota: En algunos casos es necesario la presencia del ingeniero de operaciones. En esta visita se consideran los siguientes criterios para las diferentes partes que componen la operación de tratamiento de aguas:

A- Línea de Riego De acuerdo a la licencia ambiental dada a la compañía operadora se nos indicara cual es el área asignada para la disposición del agua y en la cual se tendrá los siguientes criterios para su planeación: •

Ubicación de las piscinas: aledañas a la zona o distantes.

•

La zona de riego esta sobre pendiente (a que altura), con respecto a las piscinas, o en desnivel.

•

Distancia entre la piscina de tratamiento hasta la zona de riego

•

Condiciones del terreno: es asequible, se puede instalar los aspersores o nebulizadores, se requiere material adicional o especial para su montaje.

•

Localización de las quebradas más cercanas.

•

Presencia de animales y tipo de vegetación. 97

•

Viviendas cercanas a la zona de riego.

B.

Piscinas:

•

Ubicación de las piscinas de tratamiento y escorrentia. Si están cerca de la plataforma del taladro, o al mismo nivel o desnivel.

•

Acceso de camiones y de personal, material químico, es amplio, restringido?

•

Dimensiones y capacidad de cada una de ellas.

•

Existe corredor entre ellas que tan amplio?, comparten una misma pared, etc.

•

Toma de agua fresca queda lejos o cerca

•

Disponibilidad de línea de aire a las piscinas?

•

Disponibilidad de energía eléctrica para las bombas?

C. Bombas:

Va de acuerdo a los dos ítems anteriores. D- Equipo de Seguridad: • La operación requiere químicos de manejo especial? • Los accesos a los lugares de trabajo requieren de algún equipo especial? • Bodega de químicos: en base a productos que se van a emplear. • Para la manipulación de químicos. • Cinta de seguridad. 12.1.2 Planeación del montaje

De acuerdo a la visita se puede planear la forma, requisición de materiales y equipos para la instalación. Por ejemplo: A- Línea de Riego:

En base a las observaciones de la visita se determina la: • Cantidad de tubería de PVC, manguera que se requiere, calidad y tipo. • Sí es de 3′ o de 2′ o 1′. • Materiales, uniones, acoples abrazaderas, aspersores y microaspersores en base a la cantidad de 98

m3/día autorizados. etc. • El lugar por donde va a pasar la línea o el lugar donde se instalarán los sistemas de riego de acuerdo a, si esta en pendiente, plano ó descenso, existe presencia de ganado, etc. B- Piscinas: • Las dimensiones de las piscinas nos sirven para calcular la cantidad de tubería de PVC sanitaria que se requiere para la aireación y dosificación, conexiones. • La manguera necesaria para llevar el agua para la preparación de químicos. • La cantidad de tubería requerida para la instalación de aire. • Si hay recirculación prever las mangueras y conexiones para su instalación • Para determinar donde se va instalar la bodega de químicos. • Si existe corredor entre las piscinas, puede instalarse, bombas, pequeña bodega de químicos, etc. C- Bombas: Las bombas se determinan de acuerdo a: I. - La zona de riego. II. - Piscinas.

I•

Zona de riego: Si esta a una altura de 10 - 15 metros con respecto al nivel de la piscina y la longitud o distancia con respecto a la piscina de tratamiento, esta entre 100 a 250 mts, se requiere para la disposición del agua una bomba con motor de 50 HP, 5 x 6, alimentada por una de 15 HP, 4 x 3 para que pueda funcionar bien el sistema.

§

Si la longitud esta entre 500 y 2000 mts. y la altura de la zona de riego con respecto al nivel de las piscinas es de mas de 20 mts. se requerirá de una bomba dúplex.

§

Sí la zona de riego esta al mismo nivel de las piscinas o a una altura entre 1 y 4 mts. Se requerirá una bomba de 15 HP, 4 x 3.

II-

Capacidad de las piscinas:

Los volúmenes de las piscinas cuando son altos requieren para su transferencia, bombas de alto caudal y potencia para garantizar que las operaciones se realicen en el tiempo requerido, es decir el tratamiento y disposición del agua tratada. Pueden ser bombas de 15 HP, 4 x 3. D- Requisición de Materiales: 99

La visita de obra con las personas involucradas en al operación facilita prever todos los materiales, que se requieren para la realización del montaje. Con un formato de requisición que incluya todos los materiales necesarios. El tiempo necesario que se requiere para la consecución de materiales debe estar contemplado antes de realizar la visita, y que los materiales estén en el momento de iniciar la operación de montaje.

12.1.3 Ejecución y Desarrollo Al momento de iniciarse la instalación de las zonas de riego, piscinas y montaje de equipos, se determinan las prioridades, de acuerdo a las necesidades de la operación: a- Bombas de transferencia b- Mangueras y conexiones de las bombas. c- Línea de riego d- Flautas de aireación/dosificación e- Medidores de flujo para medir caudales: agua del río, agua del taladro, campamento, riego y recirculación. f- Postes y cintas de seguridad alrededor de las piscinas g- Bodega de químicos

El montaje debe cumplir con un cronograma de actividades y objetivos que se deben desarrollar especificando tiempo estimado de instalación, avance de la obra y fecha de termino, tiempo total de instalación, personal participante en la operación, etc.

12.1.4 Evaluación • La evaluación se hace con base en el cumplimiento de los objetivos es decir al plan y tiempo tomado para el montaje. Sí la operación cumplió los objetivos y en caso contrario cuales fueron las causas de la falla y sus lecciones aprendidas. • En la eficiencia de las operaciones que se vayan desarrollando. • En la facilidad para adaptar el montaje a cambios previstos y los no previstos. • En el desempeño del personal a cargo de las operaciones.

12.2 Desarme Este paso es gradual dependiendo de la última etapa de la perforación, si se requiera mantener todo 100

el equipo de tratamiento de aguas. Generalmente los equipos quedan instalados hasta el movimiento del taladro.

Las bombas centrífugas pueden quedar sin corriente eléctrica necesitándose un

generador o de bombas diesel para tratar el agua sobrante en las piscinas, cuando el taladro se halla movilizado.

12.2.1 Generalidades para el Desarme • Envió de bombas electrocentrífugas cuando se desmovilice el taladro. • Remover medidores de flujo • Recoger mangueras instaladas para la recirculación o bombeo a tanques. • Retirar línea de riego, aspersores, micronebulizadores, tubería en buen estado,

Mangueras y

conexiones que sean reutilizables. • Enviar todos los químicos sobrantes. • Tanque de mezcla, bombas, etc. • Relacionar inventario final de equipos, químicos, materiales etc., para control de costos.

12.2.2 Condiciones del Equipo §

Lavados y revisados. Sí existe un equipo en mal estado informar que tipo y número de serie y tipo de falla para su posterior revisión.

§

Las condiciones de seguridad que deben tenerse en cuenta, para el desarme y movilización del equipo.

§

El vehículo que movilizara el equipo.

12.3 Recomendaciones §

Las mangueras deben ser lavadas y amarradas por lotes

§

Los cables eléctricos recogidos y enrollados al equipo que pertenecía.

§

Seleccionar el material bueno y desechar mangueras y accesorios que no se puedan recuperar.

101

13.

LIMPIEZA Y CIERRE DE PISCINAS

Los sólidos y flóculos sedimentados en las piscinas requieren ser tratados y dispuestos en la zona de cortes, de tal manera que no se cause ningún deterioro a la salud de las personas y al medio ambiente. Para el manejo, tratamiento y disposición de estos sólidos se siguen los mismos procedimientos que para los cortes (sólidos) base agua. La decisión de hacer limpieza o cierre de piscinas depende de la futura utilización que se le quiera dar a estas.

13.1 Limpieza de Piscinas

El objetivo principal es hacer la operación en una forma segura, sin riesgos a la salud del personal y que no se presente ningún impacto al medio ambiente. La limpieza de los sólidos-flóculos de las piscinas se hace para reutilizarlas en actividades de perforación o producción futuras ó para recuperar capacidad de almacenamiento de agua cuando sé este perforando. La operación de limpieza se realiza de acuerdo a lo establecido en el programa de manejo de residuos; se debe trazar un plan de trabajo de común acuerdo entre el personal

designado de

Brandt, el supervisor de perforación (Company Man) y los responsables del manejo de residuos y departamento ambiental de la compañía operadora. Para esto se debe considerar los volúmenes de sólidos, el área de disposición, el uso de unidad de dewatering para los flóculos, la maquinaria necesaria, los costos, el plazo de entrega, las cenizas de la unidad de desorpción térmica y/o tierra disponible para mezclar con los sólidos y en algunos casos el uso de cal viva. Este plan debe hacerse por escrito y será aprobado por el personal competente de la operadora. El plan contiene las instrucciones de trabajo para realizarlo, el personal, el equipo físico, los materiales, equipo de protección personal, las precauciones que se deben tomar, etc. Una vez obtenida la respectiva autorización para la limpieza de las piscinas; un Ingeniero competente de Brandt se hará cargo de la supervisión continua de la operación, dedicándole todo el tiempo y atención necesarios, dispondrá también de medios de comunicación para informar las actividades que se estén realizando o para reportar situaciones anormales.

El uso de equipo de protección es obligatorio. Reuniones de seguridad deben hacerse antes de comenzar la operación y diariamente durante el tiempo que esta se prolongue. La limpieza de las piscinas se recomienda iniciarla durante las actividades de perforación bajo ciertas condiciones 102

favorables: cuando los volúmenes de agua almacenadas en las piscinas son mínimos, clima seco, área de disposición aceptable, etc. La disponibilidad de corriente eléctrica, compresores, casino, etc. facilita bastante el trabajo de limpieza. Cuando la operación se hace al terminar la perforación del pozo, se debe acordar el plan de limpieza de piscinas unas dos semanas antes de mover el taladro. La operación se inicia succionando el agua contenida en la piscina, tratándola y disponiéndola según los estándares. Los flóculos sedimentados se caracterizan por tener olores desagradables originados por la descomposición biológica anaeróbica de la materia orgánica, para disipar estos olores se puede dosificar soluciones de cal y/o hipoclorito de calcio. La evacuación de los flóculos se hace con bomba hidráulica, bomba de aire, camiones de vacío cuando estos contienen altos porcentajes de agua se deben enviar si hay disponibilidad a dewatering; el transporte de los sólidos/flóculos hacia la zona de disposición de cortes se hace en volquetas selladas y/o camión de vacío para evitar derrames. Los sólidos que no se pueden succionar con bombas se evacuan manualmente, llenando "la cuchara" de la retroexcavadora, esta lo descarga en la volqueta para luego transportarlos a la zona de cortes. Se recomienda hacer la mezcla de los sólidos/flóculos con la tierra y/o ceniza tan pronto sean

103

Foto 11. Limpieza de Piscinas de Tratamiento de Aguas descargados en el hueco hasta obtener una contextura compacta y uniforme y evitar así posibles filtraciones por la humedad de los sólidos. Una vez estos sean fijados, la parte superior del hueco se cubre con una capa de tierra. Finalizada la limpieza de las piscinas se conforma el área de disposición, se extiende una capa de tierra fértil (descapote) para finalmente ser revegetalizada. La zona de cortes debe contar con drenajes de agua lluvia apropiados. Una vez se termine la operación de limpieza de las piscinas y el área de disposición de sólidos este conformada se hace entrega de las piscinas al personal responsable de la compañía operadora, con un acta que especifique las condiciones en que se dejan las piscinas, fecha, hora y personas presentes en la entrega. 13. 2 Cierre de Piscinas

Para iniciar esta operación se deben seguir los mismos pasos para el caso de limpieza de piscinas, hasta obtener la autorización escrita de la compañía operadora. Cuando las piscinas no se van a necesitar para futuros trabajos se decide cerrar las piscinas. Esta operación se divide en dos etapas:

1. Tratamiento de los residuos líquidos y sólidos depositados en las piscinas. 2. Relleno de las piscinas con tierra y preparación del área para su revegetalización.

El tratamiento de los residuos líquidos: agua, aceite, salmuera, etc. se debe hacer siguiendo los procedimientos que rigen cada tipo de fluido. Si es posible hacer el tratamiento de los líquidos en la misma localización se llevará a cabo, y se dispondrá cumpliendo con las normas establecidas; en caso contrario los fluidos serán transportados a otra localización donde puedan ser tratados. El tratamiento y fijación de los sólidos/flóculos se hace siguiendo un procedimiento similar que en la disposición de los mismos cuando se hace limpieza de piscinas, solo que en este caso se debe transportar la tierra y/o ceniza desde otro sitio hasta las piscinas para ser mezclados y fijados dentro de las mismas. Los criterios para la fijación de los sólidos depositados son los mismos que se explicaron arriba. Luego de haber tratado y fijados los residuos sólidos se rellenan las piscinas con tierra transportada desde otro lugar, la capa de tierra que cubre los sólidos fijados o secados no debe ser inferior a un metro de espesor. Se conforma el área y en la parte superior de las piscinas tapadas se extiende una capa de tierra fértil (descapote) para finalmente plantar pastos y arboles si fuera necesario. Se debe adecuar o construir las canales de drenaje de agua lluvia que rodean el área conformada para evitar encharcamientos y deslizamientos de tierra. Terminada la operación de cierre de piscinas se hace entrega del área al personal encargado por la compañía operadora. Ver acta modelo de entrega en la siguiente pagina. 104

MODELO DE ENTREGA

ACTA DE ENTREGA DE PISCINAS

Lugar y Fecha.

En presencia del Ing. ______________________ en representación de la compañía operadora y del Ing. _________________________ en representación de Brandt se hace entrega de las piscinas de tratamiento de aguas de esta localización, bajo las siguientes condiciones: Piscina 1

______ % Sólidos

_______ % Agua

Piscina 2

______ % Sólidos

_______ % Agua

Piscina 3

______ % Sólidos

_______ % Agua

Las dos partes manifiestan estar de acuerdo con las condiciones allí mencionadas para tal fin y que las áreas circundantes se encuentran en perfecto orden y limpieza de acuerdo a lo convenido. Firman en representación:

Por la Compañía Operadora

Por Brandt

________________________

__________________________

Ing. ____________________

Ing. ______________________

Representante de la Operadora

Supervisor de Area

105

14. SEGURIDAD INDUSTRIAL

14.1 Area de Piscinas

Todas las piscinas de tratamiento de agua, deben ser señalizadas o demarcadas externamente usando cinta de seguridad y palos o estacas que sirvan de soporte. Se debe usar además manila de 3/8” o 1/2” instalada alrededor de las piscinas. El equipo de seguridad requerido en las piscinas es el siguiente: • Chalecos salvavidas y flotadores con manila amarrada a un extremo en cada una de las piscinas. • Un cinturón de seguridad por cada persona que esté trabajando en el área de piscinas. • Avisos de peligro y prevención cerca de éstas piscinas. Se debe contar con iluminación suficiente en cada una de las piscinas, para facilitar la operación nocturna y evitar accidentes.

Las recomendaciones de seguridad para el tratamiento de aguas son las siguientes: • Ninguna persona debe estar dentro del área delimitada por la cinta de señalización sin el equipo de seguridad correspondiente. • Todo empleado de patio que sea asignado para trabajar en horas de la noche debe usar chaleco salvavidas permanentemente aunque se encuentre por fuera del área de señalización. • La manipulación de químicos requiere el uso obligatorio de monogafas de seguridad, guantes de caucho, mascara de protección completa contra gases ácidos, overoles completos y botas de caucho. • La operación y/o mantenimiento de las bombas se realizará siempre con la supervisión del ingeniero de aguas • El cargue de diesel en las bombas se debe realizar con los motores de las bombas en posición de apagado. • El personal de patio debe recibir instrucción de seguridad para realizar cada una de las actividades a las que ha sido asignado. • No irrigar agua sin supervisión permanente. • Todas las operaciones de tratamiento de aguas deberán estar supervisadas por el ingeniero de aguas, si por fuerza mayor debe ausentarse, él deberá delegar la responsabilidad al supervisor de pozo o suspender todas las operaciones. 106

14.2 Manejo de Químicos

Un tablero de información sobre riesgos químicos ha sido diseñado para ser ubicado en el área de almacenamientos de químicos. En éste tablero se muestra la información necesaria sobre el equipo de protección recomendado para manipular cada uno de los productos. Todos los productos químicos deberán tener etiquetado OSHA, en el cual se indica los riesgos para la salud, inflamabilidad, reactividad y equipo de protección personal necesario para su manipulación. Los productos químicos serán almacenados sobre estibas de madera evitando el amontonamiento de los mismos. Los recipientes vacíos se deben retornar al proveedor para su reutilización; no es permitido usar estos recipientes en labores domésticas. El cargue y descargue de productos químicos debe hacerse utilizando una faja de seguridad para prevención de hernias. El uso de montacargas es indispensable para el manejo apropiado de las canecas de 55 galones.

14.3 Bodega de Químicos

La bodega de químicos debe contar con los siguientes elementos : • Extintor de incendios multipropósitos. • Estación lavaojos. • Techo • Barda de contención en caso de derrame de químicos. • Tablero de información de productos químicos.

107

15. PROBLEMAS COMUNES EN TRATAMIENTO DE AGUAS

15.1 Piscinas

a- Membrana Rota: Se forman bolsas de agua por debajo de la membrana que son visibles cuando su volumen es bajo. Se recomienda tomar lectura diariamente en los piezómetros para comprobar y hacer seguimiento del agua filtrada. Desocupar piscina e informar al supervisor y determinar si Brandt debe repararla o se informa a la compañía operadora. b- Mangueras: No usar abrazaderas, para asegurar los acoples rápidos, el zuncho de 1/2" es el indicado para este tipo de ajuste. Al instalar el zuncho no se debe dejar suelta una parte del mismo cuando sé este ajustando con la grapa, porque esta cinta sobrante y aunque se doble bien, puede romper la geomenbrana cuando sé este manipulando sobre las piscinas. Sin embargo para mayor seguridad es necesario recubrirlas con cinta Duct Tape y/o tiras de caucho neumático. Los zunchos, las orejas de los acoples rápidos y los bordes de las pomas, también deberán ser recubiertas con cinta dut tape y en el mejor de los casos con caucho de neumático. c- Volúmenes de Piscinas: En épocas de invierno los volúmenes de agua en la piscina de recepción pueden ser altos y al mismo tiempo tener altos volúmenes de agua tratada. Coordinar con los responsables ambientales de las compañías operadoras, los supervisores de HSE de Brandt y el supervisor del pozo, para mantener el riego mas constante y sí es posible todo el día. El riego nocturno podrá realizarse considerando los siguientes aspectos: §

Debe haber supervisión permanente

§

Seguridad física e industrial (visibilidad, delincuencia, animales, etc.)

§

Saturación del terreno

d- Disponibilidad de Bombas: Sí los caudales que se están manejando son muy altos y los tiempos de tratamiento y transferencia no permiten manejar los volúmenes de agua en las piscinas es necesario pedir más bombas.

108

e- Tubería de Aireación/Dosificación: §

La flauta comúnmente se tapa por tres razones:

§

Por mugre, plásticos, pequeñas ramas, insectos, etc.

§

Polímero: Cuando se dosifican los de alto peso molecular que no ha sido bien disuelto y se queda incrustado en los orificios de las flautas.

§

Adición con cal: La cal comúnmente trae muchas impurezas, piedras etc. que cuando esta siendo dosificada pasan a las flautas tapando los orificios. Lo recomendable es disolver como máximo medio saco de cal y limpiar el tanque después de adicionarlo.

La flauta requiere de la instalación de unos tapones de limpieza roscables cuando menos dos o tres, en medio de cada lado de la piscina. Se quita de uno en uno y se bombea agua para que arrastre la mugre. 15.2 Bombas

Los problemas más comunes de las bombas son los siguientes: a- Electrocentrífugas: §

El motor trabaja normal y todo esta bien instalado pero no bombea: revisar cuidadosamente todas las conexiones de la succión porque el problema es de aire que entra en la succión. Se recomienda agregar silicona en cada una de las conexiones por donde pueda entrar el aire como: acoples rápidos, nipples, Tees, etc. para asegurar un aislamiento total.

§

La bomba pierde fuerza y definitivamente no hay bombeo. Las conexiones están bien aisladas, no existe succión de aire y el motor esta trabajando bien. Revisar el impeler.

§

Para cebar la bomba es necesario tener lleno el tanque de mezcla siempre con agua para ayudar a cargar la bomba.

§

Si al revisar el aceite de la bomba, este se encuentra emulsionado con agua, se debe revisar los sellos de los rodamientos.

b- Bombas Diesel §

Cebada y Arranque: Estas bombas son muy sensibles a la presencia de aire en la succión al igual que en las electrocentrífugas, revisar muy bien las conexiones. Lo aconsejable para las bombas Detroit es llenar la bomba de agua hasta que rebose por la descarga, cerrar la válvula y dar arranque al máximo, mantener la válvula cerrada y abrir rápido y volver a cerrar la descarga para purgar el aire comprimido varias veces hasta que cargue completamente. Sí se tiene el tanque de 109

mezcla a disposición llenar con agua y conectarlo a la succión de la bomba. Las bombas detroit tienen una válvula para desairear la bomba. Es un tornillo cuadrado de aproximadamente 7/16". §

Las bombas Honda tienen un procedimiento similar, se llena (cebar), la bomba hasta que rebose la descarga, la bomba posee un tapón de aproximadamente 1" el cual se desenrosca dé tal manera que permita la salida del aire comprimido sin dejar de sostenerlo, porque cuando carga puede expulsar el tapón.

§

El aceite esta emulsionado con agua. Revisar el sello mecánico.

§

El motor tiende a apagarse: Revisar el tanque de diesel, purgarlo y lavarlo puede tener agua. Los filtros de diesel y aceite pueden también estar tapados o están para cambio.

15.3 Dosificación de Químicos •

Cuando sé esta dosificando químicos en especial sulfato de aluminio y polímeros catiónicos normalmente se forma espuma en la masa de agua de la piscina y en algunos casos es bastante y persiste.

La espuma desaparece roseando agua fresca, si hay disponible y llega con buena

presión, o con la misma agua de tratamiento, o dosificando cal hidratada. Se puede hacer después de terminar de dosificar ya sea el sulfato o el polímero. Al final del tratamiento esta tiende a desaparecer. •

Formación de Flóculos sobre la superficie, Cuando sé esta dosificando y se empieza a formar flóculos sobre la superficie, se debe cambiar la forma de dosificación, descargando la solución de químicos por gravedad directamente a la piscina y manteniendo la aireación.

15.4 Sistemas de Irrigación •

Nebulización:

-

Taponamiento de los nebulizadores: es necesario instalar un filtro en la línea. El filtro deberá tener una malla de aproximadamente de 30 a 40 mesh. El filtro deberá ser limpiado cuando menos cada tercer día y en lo posible antes de iniciar bombeo.

-

Perdida de Presión: Generalmente se debe al rompimiento de la línea, una mala conexión etc. Pero también puede ser a problemas de la bomba, como por ejemplo: calentamiento por sobrecarga y cabeza de descarga por encima de su capacidad.

•

Aspersores:

-

Taponamiento: Se quedan estáticos y la descarga es menor. Desarmar el aspersor y limpiarlo. , 110

Pequeñas ramas y piedras obstruyen la salida del agua no permitiendo su movimiento.

15.5 Equipos de Laboratorio •

Conductívimetro: La lectura no concuerda con el valor especificado en la solución calibradora. Verificar a que temperatura esta dada la lectura de la solución y ajustar la temperatura del conductímetro a la misma especificada en la solución calibradora,

corregir lectura.

Si no

concuerda con este cambio solicitar revisión del equipo. •

Potenciómetro: Este equipo es muy sensible, lo recomendable es mantener el electrodo en solución de KCl. Cuando se tome la lectura dejar el electrodo por lo menos hasta que se estabilice la lectura. Para asegurar que esta funcionando bien, es recomendable calibrarlo por lo menos cada tercer día. No volver a reutilizar la solución empleada para este fin. Se debe tomar la cantidad necesaria para calibrar y el resto guardarlo.

•

Espectrofotómetro: Estos equipos traen un selector de voltaje 115/220, verificar que sé seleccionó el adecuado. Estos equipos no tienen en si graves problemas y el más grave, sería el trato, uso y cuidado que se le dé.

•

Kit de Jarras: Generalmente no presentan problemas y los cuidados son de manipulación y limpieza de las aspas cada vez que se hagan pruebas.

•

Pipetas:

El problema más común es por taponamiento que sucede porque no se lavan

adecuadamente. Cada vez que se usen especialmente con soluciones de polímero es recomendable dejarlas en un vaso con agua para que diluya y se pueda remover el polímero. También pueden ser lavadas con ácido, siguiendo los procedimientos para su, manipulación cuando se disponga de este.

111

16. ANEXOS

112

FACTORES DE CONVERSION Multiplicar

Por

Para obtener

Tonelada (métrica)

1000

Kilogramos

Tonelada (métrica)

2204.62

Libras

Kilogramos

2.2046224

Libras

Kilogramos

1000

Gramos

Libras

0.4535924

Kilogramos

Onzas

28.349523

Gramos

Gramos

1000

Miligramos

Metros cúbicos

35.31467

Pies cúbicos

Metros cúbicos

264.2

Galones americanos

Metros cúbicos

6.29804

Barriles

Galones americanos

0.1387

Pies cúbicos

Galones americanos

3.7853

Litros

Galones americanos

0.0037853

Metros cúbicos

Litros

0.001

Metros cúbicos

Litros

0.03531

Pies cúbicos

Litros

1000

Centímetro cúbico

Barril petróleo

42

Galones americanos

Barril petróleo

0.1589

Metros cúbicos

Centímetros

0.01

Metros

Centímetros

0.3937

Pulgadas

Metros

3.28084

Pies

Metros

1.093613

Yardas

Kilómetros

0.0621371

millas

Pies

30.48006

Centímetros

Pies

12

Pulgadas

Pulgadas

2.540

Centímetros

Micra

0.000001

Metros

Medidas de Peso

Medidas de Volumen

Medidas de Longitud

113

Multiplicar

Por

Para obtener

Centímetros cuadrados

0.154918

Pulgadas cuadradas

Metros cuadrados

10,000

Centímetros cuadrados

Metros cuadrados

1549.99375

Pulgadas cuadradas

Metros cuadrados

10.76391

Pies cuadrados

Hectáreas

10000

Metros cuadrados

Pies cuadrados

144

Pulgadas cuadradas

Kilometro cuadrado

1000000

Metros cuadrado

Atmósferas

101,325

Newton / metro cuadrado

Atmósferas

14.696

Libras / pulgada cuadrada

Bars

100000

Newton / metro cuadrado

Bars

0.9869

Atmósferas

De Grados Celcius (Centígrados)

°F = 9/5 * (°C - 32)

Grados Fahrenheit

De Grados Fahrenheit

°C = 5/9 * (°F - 32)

Grados Celcius

De Grados Celcius

°K = ° C + 273.15

Grados Kelvin

De grados Fahrenheit

°K = 5/9 * (°F + 459.67)

Grados Kelvin

Caballos de potencia (HP)

746

Watts

Caballos de Potencia

33000

Pies - lb / minuto

Calorías, gramo

1.5591 x 10-6

Caballos de potencia

Calorías, gramo

4.1868

Joules

Calorías, gramo

3.968 x 10 -3

B.t.u.

Poise

0.1

Newton - segundo / m

Medidas de Superficie

Medidas de Presión

Medidas de Temperatura

Otras medidas

114

2

BRANDT

BOLETIN TECNICO No TA - 03 ABRIL 02, 1998

A TUBOSCOPE COMPANY

AGUAS RESIDUALES CON FLUIDOS DE COMPLETAMIENTO RESUMEN: En el desplazamiento de lodo base agua ó aceite a salmuera se usan entre otros los siguientes fluidos: espaciador base polímero de alta viscosidad; pildora de limpieza del revestimiento con aditivos conocidos comercialmente como DIRT MAGNET, HOG WASH, etc., esta es una solución de uno o varios solventes (ej. etilhexanol) en agua; pildora de surfactantes en agua para finalizar la remoción de suciedad de las paredes del revestimiento. El manejo, tratamiento y disposición de estos fluidos residuales presentan cierto grado de dificultad y requieren una atención especial para prevenir daños a la salud de las personas y el medio ambiente. MANEJO: Para minimizar los riesgos en la manipulación de este tipo de fluidos residuales se recomienda: 1. Planear la operación. Se debe tener una reunion previa para definir el plan del desplazamiento, involucrando a los Ingeniero de lodos, Ingeniero de fluidos de completamiento, Supervisor e Ingeniero de aguas de BRANDT, Jefe de pozo (Company Man), Ingeniero ambiental. La responsabilidad del desplazamiento y el manejo de los fluidos esta a cargo del Ingeniero de lodos. 2. Seguir el programa de la compañia de fluidos de completamiento. 3. Asegurar que los fluidos base aceite ó agua y los espaciadores al retornar a la superficie se mantengan separados. Para lodo base aceite, la pildora de diesel, la interfase de agua contaminada con aceite y los espaciadores base agua que contienen los solventes (Dirt Magnet) se deben enviar al sistema activo de lodo base aceite; el objetivo principal es mantener los fluidos residuales que iran a tratamiento de aguas libres de aceite. Para ambos tipos de lodo; los fluidos residuales del desplazamiento: pildora viscosa y espaciadores base agua con solventes y surfactantes se almacenaran en un frac tank ó en otro tipo de tanque con capacidad mínima de 500 bbl ó aen una piscina destinada exclusivamente para este fin. 4. Transferir la mezcla de espaciadores desde el frac tank hacia una piscina que contenga por lo menos 5000 bbls de agua de escorrentia, o descargarla por partes si los volumenes de agua en las piscinas son insuficientes para la dilución. TRATAMIENTO DEL AGUA CON LA MEZCLA para la clarificaciòn del agua que contiene la ESPACIADORA: mezcla de la pildora viscosa, soluciones de solventes (Dirt Magnet, Hog wash) y surfactantes (rinse) se requieren usar metodos no convencionales de tratamiento debido a la dificultad que presenta la coagulaciòn y floculación del polìmero viscosificante y a la necesidad de reducir por biodegradación los componentes orgánicos a niveles no tóxicos. El siguiente es el metodo recomendado para el tratamiento: 1. Airear/recircular el agua hasta lograr una completa homogenización. 2. Realizar la prueba de jarras con el agua a tratar siguiendo un procedimiento apropiado ( boletin tècnico No. 2) y dosificando las soluciones de quìmicos en el orden que se describe a continuación. Se recomienda aplicar las soluciones de los coagulantes no por la succión de la bomba, sino directamente al agua de la piscina por gravedad, ubicando el tanque de mezclado en un sitio alejado de la manguera de succión, con el fin de evitar que se forme nata sobre el agua tratada. 3. Aumentar el pH del agua hasta 9 - 10 aplicando cal hidratada. Esta ayuda en la coagulación y también incrementa la alcalinidad del agua permitiendo que el Sulfato de Aluminio sea más efectivo en la desestabilización de las moléculas del polímero viscosificante. Continuar aireación durante una hora. 4. Dosificar sulfato de aluminio en concentraciones tales que los sulfatos en el agua tratada no excedan los 400 mg/L. Permitir una buena distribución del coagulante inorgánico mediante aireación / recirculación por un periodo de tiempo mayor a 2 horas. Nota: Si el agua de las piscinas contiene agua de dewatering (WBM), se hace necesario aplicar polímero WC - 10C despues del sulfato de aluminio y permitir la agitación. 5. Aplicar polímero coagulante catiónico del tipo Hidroxicloruro de Aluminio ( Sumaclear 820B, Nalco 8157, BOLETIN TECNICO No TA - 03

115

Dessolids) a una concentracion óptima determinada la prueba de jarras. Airear/recircular más de dos horas. 6. Agregar la solución de polímero floculante del tipo poliacrilamida para acelerar la aglomeración de flocs finos en flocs más pesados y de rápida sedimentación. Permitir que la distribución del floculante en el agua. 7. Hacer cloración del agua tratada aplicando hipoclorito de calcio a concentraciones menores de 10 mg/L. 8. Ajustar pH del agua con cal hidratada si esta por debajo del rango exigido. 9. Apagar bomba de piscina de tratamiento, para permitir la sedimentación de los flóculos formados. Dejar en reposo por lo menos dos horas. Nota: Los coagulantes y demas quimicos y el orden de aplicación lo determina la creatividad y exactitud con que se realize la prueba de jarras, esta es la que define el programa de tratamiento a seguir. 10. Airear el agua tratada minimo 48 horas para promover la biodegradación por oxidación de los componentes orgánicos (solventes, surfactantes). 11. Tomar muestra del agua tratada para determinar los parámetros de rutina incluido surfactantes. Adicionalmente se enviará una muestra del agua a un laboratorio especializado donde se medirá la concentracion de hetilexanol por cromatografía de gases. Los parámetros del agua tratada deberan cumplir con los requerimientos estipulados en los artículos 40, 72 y 74 del decreto 1594 de 1984. La concentración maxima permitida de etilhexanol es de 13 mg/L. y la del oxígeno disuelto debe ser mayor a 5 mg/L. finalmente la concentración de surfactantes será medida y reportada.

DISPOSICION DEL AGUA TRATADA: Si el agua se encuentra dentro de los parametros exigidos se procederá a disponerla de la siguiente forma: 1. Hacer un análisis de riegos ambientales para cada zona de disposición. 4. Obtener la autorizacion correspondiente del departamento ambiental ó similar de la compañia operadora para hacer la disposicion del agua tratada, siguiendo los procedimientos exigidos por la misma. 2. Tomar todas las precauciones necesarias para evitar que se genere escorrentía del agua irrigada. 3. El riego se debe hacer en intervalos de tiempo no muy prolongados, para evitar la saturación del terreno. 5. En caso de que el riesgo ambiental sea muy elevado, se debe contemplar junto con la empresa operadora el transporte de la mezcla de la pildora viscosa, espaciadores base agua con disolventes (Dirt Magnet, Hog Wash) y surfactantes a otra locación donde hayan mejores condiciones de tratamiento y disposición. 6. Iniciar la disposición del agua tratada. Se deberá mantener una supervisión permanente de esta operación. CONCLUSIONES: 1. El tratamiento y disposicion de aguas que contienen residuos de los espaciadores usados en el desplazamiento de lodos a salmuera: Dirt Magnet, Hog Wash, etc.; pildora viscosa, surfactantes; requieren procedimientos específicos para minimizar los riesgos ambientales y para la salud de las personas. 2. El manejo de los espaciadores deberá ser el resultado de una excelente coordinación entre todo el personal involucrado en la operación de desplazamiento, con el fin de minimizar el volumen de fluídos residuales. 3. Un factor definitivo en el exito del tratamiento de este tipo de aguas, es el de realizar varias series de pruebas de jarras hasta determinar la mejor combinación de coagulantes y sus dosificaciónes óptimas. 4. El tratamiento y posterior disposición de aguas con contenido de fluidos residuales de la operación de completamiento requiere de un periodo de tiempo mayor que para un agua convencional. 5. La disposición final del agua tratada resultante de este tipo de fluídos, exige tomar precauciones extremas para evitar escorrentía a cuerpos de agua cercanos.

DEPARTAMENTO TECNICO BRANDT

116

RECOMENDACIONES PARA TOMA Y PRESERVACIONES DE MUESTRAS DE AGUA

PARAMETRO

VOLUMEN REQUERIDO,

RECIPIENTE

PRESERVATIVO

mL

Temperatura

TIEMPO MAXIMO ALMACENAMIENTO

---

---

Analizar in situ

Inmediato

pH

100

Plástico, vidrio

Analizar in situ

2 horas

DQO

500

Vidrio ambar

H 2SO 4 a pH < 2

28 días

DBO 5

1000

Vidrio ambar

Refrigerar

1 día

FENOLES

1000

Vidrio ambar

Refrigerar a 4 C H 3PO 4 a pH < 2

28 días

GRASAS Y ACEITES

1000

Vidrio, boca ancha

Refrigerar a 4 C H 2SO 4 a pH < 2

28 días

METALES

1000

Vidrio ó plástico virgen

Refrigerar a 4 C HNO 3 a pH < 2

6 meses

CIANUROS

500

Plástico, vidrio

NaOH a pH > 12

14 días

RUTINAS

3000

Vidrio ó plástico virgen

Refrigerar

2 días

BACTERIOLOGICO

100

Vidrio ó plástico esteril

Refrigerar

1 día

HAPT

1000

Vidrio ambar boca ancha Refrigerar

117

2 días

PRUEBA DE COMPATIBILIDAD PARA AGUA DE DEWATERING POZO:

FECHA:

Antes de hacer la prueba de compatibilidad, el agua del dewatering debe cumplir estos parámetros: PARAMETRO pH DENSIDAD Ca++

VALOR 7-9 YPM

INACEPTABLE

GEL 1R < GEL 1M

GEL 1D > GEL 1M

GEL 2R < GEL 2M

GEL 2D > GEL 2M

EXCESO DE POLIMERO

CONVENCIONES: R: AGUA DEL RIO D: AGUA DEWATERING M: LODO SIN DILUIR GEL 1: 10 SEGUNDOS GEL 2: 10 MINUTOS

CASO 2 PVR < PVM

PVD =< PVM

YPR < YPM

YPD > YPM

BAJA CALIDAD DEL AGUA

GEL 1R < GEL 1M

GEL 1D > GEL 1M

GEL 2R < GEL 2M

GEL 2D > GEL 2M

PVR < PVM

PVR < PVD < PVM

CALIDAD DEL AGUA

YPR < YPM

YPR< YPD < YPM

ACEPTABLE

GEL 1R < GEL 1M

GEL 1R < GEL 1D < GEL 1M

GEL 2R < GEL 2M

GEL 2R < GEL 2D < GEL 2M

PVR < PVM

PVD = PVR < PVM

EXCELENTE CALIDAD

YPR < YPM

YPD = YPR < YPM

DEL AGUA

GEL 1R < GEL 1M

GEL 1D = GEL 1R < GEL 1M

GEL 2R < GEL 2M

GEL 2D = GEL 2R < GEL 2M

LODO

AGUA DEL RIO

POSIBLE EXCESO DE Ca++ O EXCESO DE POLIMERO

CASO 3

DATOS

CASO 4

PARAMETRO PV YP GEL 10 SEG GEL 10 MIN

OBSERVACIONES:

SUPERVISOR:

118

AGUA DEWATERING

RPM

LODO

RIO

D/W

PRUEBA DE JARRAS FECHA :

POZO

VOLUMEN DE AGUA, m3 :

TIPO DE LODO :

pH INICIAL :

TURBIDEZ INICIAL, NTU :

CONDUCTIVIDAD INICIAL, uS/cm:

COLOR INICIAL :

PRUEBA

QUIMICO

CONCENTRACION

No

1

2

3

4

5

CANTIDAD

UNIDAD

(mg / Lt)

COSTO

COSTO

US $

TRATAMIENTO

Sulfato de aluminio WC - 10C Sumaclear Surfloc 2515 Hipoclorito de calcio Cal hidratada

0 0 0 0 0 0

Sx Kg Gal Kg Kg Sx

0 0 0,0 0 0 0

Costo total: $ -

Sulfato de aluminio WC - 10C Sumaclear Surfloc 2515 Hipoclorito de calcio Cal hidratada

0 0 0 0 0 0

Sx Kg Gal Kg Kg Sx

0 0 0,0 0 0 0

Costo total: $ -

Sulfato de aluminio WC - 10C Sumaclear Surfloc 2515 Hipoclorito de calcio Cal hidratada

0 0 0 0 0 0

Sx Kg Gal Kg Kg Sx

0 0 0,0 0 0 0

Costo total: $ -

Sulfato de aluminio WC - 10C Sumaclear Surfloc 2515 Hipoclorito de calcio Cal hidratada

0 0 0 0 0 0

Sx Kg Gal Kg Kg Sx

0 0 0,0 0 0 0

Costo total: $ -

Sulfato de aluminio WC - 10C Sumaclear Surfloc 2515 Hipoclorito de calcio Cal hidratada

0 0 0 0 0 0

Sx Kg Gal Kg Kg Sx

0 0 0,0 0 0 0

Costo total: $ -

COMENTARIOS:

INGENIERO DE AGUAS:

119

Costo/BBL : #¡DIV/0!

EVALUACION

Indice de Willcomb: pH: Turbidez, NTU: Color: Conductividad, uS/cm :

Costo/BBL : #¡DIV/0!

Indice de Willcomb: pH: Turbidez, NTU: Color: Conductividad, uS/cm :

Costo/BBL : #¡DIV/0!

Indice de Willcomb: pH: Turbidez, NTU: Color: Conductividad, uS/cm :

Costo/BBL : #¡DIV/0!

Indice de Willcomb: pH: Turbidez, NTU: Color: Conductividad, uS/cm :

Costo/BBL : #¡DIV/0!

Indice de Willcomb: pH: Turbidez, NTU: Color: Conductividad, uS/cm :

FORMATO DE PRUEBA DE JARRAS RG - OP 27 POZO: FECHA: PROCEDENCIA DEL AGUA: JARRA #

INGENIERO: CONDICIONES INICIALES

COAGULANTES (ppm) ALUMBRE

C2

C3

C4

pH

Cond.

pH

Cond.

Turb.

Color

pH

Cond.

Turb.

Color

pH

Cond.

Turb.

Color

pH

Cond.

Turb.

Color

pH

Cond.

Turb.

Color

pH

Cond.

Turb.

Color

pH

Cond.

FLOCULANTES (ppm) C5

F1

F2

F3

Turb.

Color

RESULTADO

1 2 3 4 5 Observaciones: Diga cuales son los productos C y F.

INGENIERO: FECHA: PROCEDENCIA DEL AGUA: JARRA #

CONDICIONES INICIALES

COAGULANTES (ppm) ALUMBRE

C2

C3

C4

FLOCULANTES (ppm) C5

F1

F2

F3

RESULTADO

1 2 3 4 5 Observaciones: Diga cuales son los productos C y F.

INGENIERO: FECHA: PROCEDENCIA DEL AGUA: JARRA #

CONDICIONES INICIALES

COAGULANTES (ppm) ALUMBRE

C2

C3

C4

FLOCULANTES (ppm) C5

F1

F2

F3

RESULTADO

1 2 3 4 5 Observaciones: Diga cuales son los productos C y F.

INGENIERO: FECHA: PROCEDENCIA DEL AGUA: JARRA #

CONDICIONES INICIALES

COAGULANTES (ppm) ALUMBRE

C2

C3

C4

FLOCULANTES (ppm) C5

F1

1 2 3 4 5 Observaciones: Diga cuales son los productos C y F.

120

F2

F3

RESULTADO Turb.

Color

LECTURA DIARIA DE FLOWMETER RG - OP 30 MES:

FEBRERO

DIA

HORA

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

19:00 19:00 19:00 19:00 19:00 19:00 19:00 19:00 19:00 19:00 19:00 19:00 19:00 19:00 19:00 19:00 19:00 19:00 19:00 19:00 19:00 19:00 19:00 19:00 19:00 19:00 19:00 19:00

LUGAR:

POZO LIRIA YB-3

FLOWMETER FLOWMETER FLOWMETER FLOWMETER INGENIERO TALADRO CAMPAMENTO DISPUESTO RECICLADO INICIAL FINAL INICIAL FINAL INICIAL FINAL INICIAL FINAL 14587 14593 14593 14611 14623 14644 14663 14663 #¡REF! #¡REF! #¡REF! #¡REF! #¡REF! #¡REF! #¡REF! #¡REF! #¡REF! #¡REF! #¡REF! #¡REF! #¡REF! #¡REF! #¡REF! #¡REF! #¡REF! #¡REF! #¡REF! #¡REF!

14593 14593 14611 14623 14644 14663 14663 14663 #### #### #### #### #### #### #### #### #### #### #### #### #### #### #### #### #### #### #### ####

8468 8507 8550 8591 8629 8668 8713 8759 #¡REF! #¡REF! #¡REF! #¡REF! #¡REF! #¡REF! #¡REF! #¡REF! #¡REF! #¡REF! #¡REF! #¡REF! #¡REF! #¡REF! #¡REF! #¡REF! #¡REF! #¡REF! #¡REF! #¡REF!

8507 8550 8591 8629 8668 8713 8759 8799 #### #### #### #### #### #### #### #### #### #### #### #### #### #### #### #### #### #### #### ####

36321 36321 36321 36321 36321 36328 36416 36574 #¡REF! #¡REF! #¡REF! #¡REF! #¡REF! #¡REF! #¡REF! #¡REF! #¡REF! #¡REF! #¡REF! #¡REF! #¡REF! #¡REF! #¡REF! #¡REF! #¡REF! #¡REF! #¡REF! #¡REF! 121

36321 36321 36321 36321 36328 36416 36574 36719 #### #### #### #### #### #### #### #### #### #### #### #### #### #### #### #### #### #### #### ####

11193 11230 11333 11466 11554 11577 11634 11769 #¡REF! #¡REF! #¡REF! #¡REF! #¡REF! #¡REF! #¡REF! #¡REF! #¡REF! #¡REF! #¡REF! #¡REF! #¡REF! #¡REF! #¡REF! #¡REF! #¡REF! #¡REF! #¡REF! #¡REF!

11230 11333 11466 11554 11577 11634 11769 11816 #### #### #### #### #### #### #### #### #### #### #### #### #### #### #### #### #### #### #### ####

CARLOS J. RUIZ MARIO HERNANDEZ MARIO HERNANDEZ MARIO HERNANDEZ MARIO HERNANDEZ MARIO HERNANDEZ MARIO HERNANDEZ MARIO HERNANDEZ #¡REF! #¡REF! #¡REF! #¡REF! #¡REF! #¡REF! #¡REF! #¡REF! #¡REF! #¡REF! #¡REF! #¡REF! #¡REF! #¡REF! #¡REF! #¡REF! #¡REF! #¡REF! #¡REF! #¡REF!

DOSIFICACION DE PRODUCTOS QUIMICOS EN TRATAMIENTO DE AGUAS RG-OP 26

LUGAR :

POZO LIRIA YB 3 FECHA PRODUCTO

Sulfato de Aluminio (Kg) Cal Hidratada (kg) Sumaclear (Gl) Cyfloc 6100 (Gl) WC-10 (Gl) Acido Acetico (Gl) Hipoclorito de Calcio (Kg) Surfloc 1010 (Kg) Surfloc 1015 (Kg) Surfloc 2515 (Kg) Volumen tratado (m3)

Ingeniero

02-Feb-01

03-Feb-01

04-Feb-01

05-Feb-01

06-Feb-01

07-Feb-01

08-Feb-01

12

15

15

12

M.A.H.W.

M.A.H.W.

M.A.H.W.

M.A.H.W.

150 25

9

15

20

2 650 M.A.H.W.

M.A.H.W.

M.A.H.W.

Observaciones:

122

09-Feb-01

M A N TEN IM IEN TO , VER IFIC AC IO N Y A JU STE D E EQ UIP O S D E LA B O RA T OR IO RG -CL24

P O ZO LIRIA Y B 3 SE M A N A: M A N TEN IM IENT O

E N E RO 29 A FE BRE RO 0 3 D E 20 0 1 PER IOD IC IDA D

L

M

M

J

V

S

D

R ECOM END A D O

P RO XIM A

O BSERVA CI

CA LIB RA C ION

Ph m etro LIMPIEZA ELECTR ODO VER IFICACION CALIBRA CION CABLE ELECTR ODO LAV ADO

DIARIA SEMANAL SEMANAL ANTES Y DESPUES

S

S

S

S

S

S

S

S

S

S

S

S

S S S S

S

S S

Febrero 11/2001

S

S

Febrero 11/2001

Febrero 11/2001 Febrero 11/2001

C O ND U CTIV IM ETR O VER IFICACION CALIBRA CION LAV ADO

SEMANAL ANTES Y DESPUES

INSPECCION GENER AL

SEMANAL

S

S

S

S

K IT JARR AS BALANZA TRES B RAZOS INSPECCION GENER AL

DIARIA

S

S

S

S

S

S

S

S

S

ESPEC TROF OTOM ETR O LIMPIEZA V ERIFICACIO N

DIARIA CAD A 3 MESES

S

S

S

S

S

Marzo 4/2001

B ALANZA D E LOD O S INSPECCION GENER AL

D ESPUES CADA U SO

NO SE U TI

S: SAT ISFACT OR IO R: RE Q U IE RE ACCIO N D: DEFICIE NTE OB S ER VA CION ES

M A R IO A . H ER NA N DE Z IN GE NIER O AG U A S

R EP R ES EN TA NT E C. O P ER A DO

123

O P E R A C IÓ N S IS T E M A F IR S T F L U S H . E V A C U A C IO N A G U A L L U V IA

C O M P A Ñ ÍA O P E R A D O R A

POZ O

BP AM OCO

L IR IA Y B 3

T ALADR O

HOR A D IA

A B R IR

CERRAR

M ES

H &P 135 PA R A M ET R O S DE L AG U A

PH

C ONDUC .

A C E IT E S

PH

C ONDUC .

A C E IT E S

V IS IB L E S

E S C O R R E N T IA

E S C O R R E N T IA

E S C O R R E N T IA

O B S E R V A C IO N E S :

I N G E N IE R O D E A G U A S

124

C O M PA NY M AN

CALIDAD DEL AGUA RG-OP38 COMPAÑÍA OPERADORA BPA DIA

CALIDAD DEL AGUA

PH

CONDUC Us/cm

LUNES

A TRATAMIENTO

8,05

DISPUESTA

7,17

UNID. RED FOX

MARTES

MIÉRCOLES

JUEVES

VIERNES

SÁBADO

DOMINGO

POZO LIRIA YB-3 SULFATO mg/lt

TURBIED NTU

1458

215

1746

370

6,94

695

VALOR HSE

6-8,5

A TRATAMIENTO

FECHA FEBRERO 05 A FEBRERO 11 DE 2001 COLOR APHA

CLORURO mg/lt

CL LIBRE mg/lt

O2 DIS. Mg/lt

>75

>75

86

0,16

5,1

14

18

87

0,39

7,1

51

21

36

74

0,35

5,5