alternativas técnicas para la gestión integral de residuos

Universidad de La Salle Universidad de La Salle

Ciencia Unisalle Ciencia Unisalle

Ingeniería Ambiental y Sanitaria Facultad de Ingeniería

1-1-2002

Alternativas técnicas para la Gestión integral de residuos sólidos Alternativas técnicas para la Gestión integral de residuos sólidos

en la actividad de hidrocarburos, etapa de perforación en la actividad de hidrocarburos, etapa de perforación

Ruth Liliana Dulcey Mora Universidad de La Salle, Bogotá

Nubia Inès Niquepa Becerra Universidad de La Salle, Bogotá

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Citación recomendada Citación recomendada Dulcey Mora, R. L., & Niquepa Becerra, N. I. (2002). Alternativas técnicas para la Gestión integral de residuos sólidos en la actividad de hidrocarburos, etapa de perforación. Retrieved from https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_ambiental_sanitaria/1789

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ALTERNATIVAS TÉCNICAS PARA LA GESTIÓN INTEGRAL DE RESIDUOS

SÓLIDOS EN LA ACTIVIDAD DE HIDROCARBUROS, ETAPA DE

PERFORACIÓN

RUTH LILIAN DULCEY MORA

NUBIA INES NIQUEPA BECERRA

UNIVERSIDAD DE LA SALLE

FACULTAD DE INGENIERÍA AMBIENTAL Y SANITARIA

BOGOTA, D.C.

2002

ALTERNATIVAS TÉCNICAS PARA LA GESTIÓN INTEGRAL DE RESIDUOS

SÓLIDOS EN LA ACTIVIDAD DE HIDROCARBUROS, ETAPA DE

PERFORACIÓN

RUTH LILIAN DULCEY MORA

NUBIA INES NIQUEPA BECERRA

Trabajo de grado para optar al título deIngeniero Ambiental y Sanitario

DirectorCARMENZA ROBAYO AVELLANEDA

Ingeniera Sanitaria – Universidad del ValleMagister Saneamiento y Desarrollo Ambiental – Universidad Javeriana

Especialización en Gestión de Residuos Industriales y Peligrosos - CEPIS

UNIVERSIDAD DE LA SALLE

FACULTAD DE INGENIERÍA AMBIENTAL Y SANITARIA

BOGOTA, D.C.

2002

ALTERNATIVAS TÉCNICAS PARA LA GESTIÓN INTEGRAL DE RESIDUOS SÓLIDOS EN LA ACTIVIDAD DEHIDROCARBUROS ETAPA DE PERFORACIÓN

RUTH LILIAN DULCEY MORA UNIVERSIDAD DE LA SALLENUBIA INES NIQUEPA BECERRA

iv

Nota de aceptación

_________________________________________

_________________________________________

_________________________________________

___________________________________Director del Proyecto

___________________________________Jurado

___________________________________ Jurado



v

Con amor:

A nuestros Padres

y Hermanos



vi

AGRADECIMIENTOS

Gracias a Dios por darnos la fortaleza, paciencia y acierto durante esta etapa denuestras vidas y la culminación de este sueño: SER PROFESIONALES

Agradecemos a nuestros padres y hermanos por ofrecernos su apoyoincondicional en las decisiones tomadas a lo largo de estos años universitarios ydurante el desarrollo de este proyecto.

Un agradecimiento especial a la Ingeniera Carmenza Robayo, quien nos guió ydirigió hacia el cumplimiento de nuestros objetivos, de manera eficiente yresponsable.

Nuestros sinceros agradecimientos a:

La Asociación Colombiana del Petróleo y su director ambiental Daniel Vergara,por abrirnos las puertas en la industria petrolera y ver cumplido el deseo derealizar nuestro trabajo de grado en este campo de acción. A los señores DanielJiménez, Armando Linares, Juan Manuel Delgado y demás funcionarios de GHKy a Jaime González, funcionario de la CAR seccional Villeta, quienes colaboraroncon el suministro de información necesaria para la realización del proyecto. A lasinstituciones que aportaron información básica, como el Ministerio del MedioAmbiente, CAR y ECOPETROL.

Finalmente, gracias a todos nuestros amigos, quienes fueron apoyo ycolaboración durante la realización de este proyecto.



vii

CONTENIDO

Pág.

GLOSARIO xiv

RESUMEN 18

OBJETIVOS 20

INTRODUCCIÓN 21

1. MARCO CONCEPTUAL 23

1.1 MARCO TEÓRICO 23

1.1.1 Gestión integral de residuos sólidos 23

1.1.2 Lodos de perforación 25

1.2 MARCO LEGAL 27

2. METODOLOGÍA 29

3. DIAGNÓSTICO DEL CAMPO PETROLERO 32

3.1 PERFORACIÓN 33

3.1.1 Actividades 33

3.1.2 Equipo de perforación 34

3.2 MANEJO ACTUAL DE RESIDUOS 36

3.2.1 Orgánicos biodegradables 36

3.2.2 Reciclables 36

3.2.3 Aceitosos 37

3.2.4 Peligrosos 37

3.2.5 Incinerables 37

3.2.6 Biorremediación de lodos aceitosos 39



viii

4. RESULTADOS TRABAJO DE CAMPO 43

4.1 CLASIFICACIÓN DE RESIDUOS SÓLIDOS 43

4.2 RESIDUOS CONVENCIONALES 46

4.2.1 Composición física 52

4.3 RESIDUOS ESPECIALES 52

4.3.1 Caracterización 58

4.3.2 Pruebas de laboratorio 60

4.3.3 Análisis de resultados 66

5. ALTERNATIVAS DE GESTIÓN INTEGRAL 74

5.1 MINIMIZACIÓN DE RESIDUOS 74

5.2 EMBALAJE 75

5.3 TRATAMIENTO 77

5.3.1 Biológicos 77

5.3.2 Térmicos 77

5.3.3 Físicos y químicos 78

5.4 TRANSPORTE 83

5.5 DISPOSICIÓN FINAL 84

5.6 COMPONENTE SOCIOECONÓMICO 85

6. RESULTADOS 95

7. CONCLUSIONES 97

8. RECOMENDACIONES 99

BIBLIOGRAFÍA 101

ANEXOS 103



ix

LISTA DE TABLAS

Pág.

Tabla 1. Principales componentes del lodo base aceite 27

Tabla 2. Norma Louisiana 29B de 1990 28

Tabla 3. Factores para biorremediación 39

Tabla 4. Clasificación de residuos sólidos 44

Tabla 5. Generación de residuos sólidos convencionales 46Pozo ESC 2

Tabla 6. Generación de residuos sólidos convencionales 47Pozo ES- 5N

Tabla 7. Composición de residuos sólidos convencionales 49

Tabla 8. Generación de residuos sólidos especiales 53Pozos ESC 2 y ES- 5N

Tabla 9. Características de peligrosidad 59

Tabla 10. Análisis fisicoquímico cortes de perforación durante 61biorremediación

Tabla 11. Concentraciones de TPH lodos de perforación dispuestos 62en zona biorremediación

Tabla 12. Resultados análisis: Macro-Micro-Boro 65

Tabla 13. Características suelo analizado 69

Tabla 14. Posibles cultivos clima cálido 71

Tabla 15. Sistemas de tratamiento 79

Tabla 16. Segregación de residuos sólidos 89

Tabla 17. Opciones de minimización de residuos 90

Tabla 18. Alternativas de tratamiento y disposición 92



x

LISTA DE FIGURAS

Pág.

Figura 1. Etapas de GIRS. Actividad de perforación 23

Figura 2. Localización Pozos Escuela 2 y El Segundo 5N 32



xi

LISTA DE GRÁFICAS

Pág.

Gráfica 1. Producción diaria total de residuos sólidos convencionales. 48Pozos ESC 2 y ES-5N

Gráfica 2. Producción total de residuos sólidos convencionales. 50Pozos ESC 2 y ES-5N

Gráfica 3. Producción diaria lodos y cortes de perforación dispuestos 54en zona de biorremediación. Pozos ESC2 y ES-5N

Gráfica 4. Producción diaria material contaminado. Pozos ESC 2 y ES-5N 56

Gráfica 5. Producción total de residuos sólidos especiales. 57Pozos ESC 2 y ES-5N

Gráfica 6. Concentración metales pesados en lodos y cortes perforación. 66Biocelda 1

Gráfica 7. Concentración metales pesados en lodos y cortes perforación. 67Biocelda 2

Gráfica 8. Concentración TPH en lodos y cortes perforación. Biocelda 1 68



xii

LISTA DE FOTOGRAFÍAS

Pág.

Foto 1. Lodo base aceite 110

Foto 2. Almacenamiento de residuos sólidos domésticos 110

Foto 3. Cortes de perforación llevados a zona de biorremediación 111

Foto 4. Tanques almacenadores de combustible 111

Foto 5. Incinerador de residuos peligrosos. Pozo Escuela 2 112

Foto 6. Catch Tank en zona de biorremediación 112

Foto 7. Cenizas provenientes de incineración 113

Foto 8. Pastos cultivados. Zona biorremediación 113

Foto 9. Unidad de desorción térmica 114



xiii

LISTA DE ANEXOS

Pág.

Anexo A. Formato de visita 103

Anexo B. Código de clasificación de residuos. INVENT 107

Anexo C. Fotografías 109



xiv

GLOSARIO

Los siguientes conceptos son de utilidad para la comprensión del presente

documento.

CAMPO: área donde existen varios pozos petroleros productores.

CARACTERIZACIÓN: identificación de propiedades físicas, químicas y

toxicológicas de los residuos sólidos, las cuales se pueden caracterizar según los

riesgos ambientales y de salud.

CRUDO: petróleo en su estado natural.

DISPOSICIÓN FINAL CONTROLADA: utilizada para residuos que no tienen

ningún uso adicional, para los restantes de las actividades de recuperación;

deben garantizar su seguridad.

FORMACIÓN: nombre geológico que se da a las capas de rocas subterráneas.

INSTALACIONES DE PERFORACIÓN: área y vías de acceso para realizar

actividades de perforación, en donde se encuentran los equipos, accesorios,

sistemas de tratamiento para el manejo de los residuos industriales y domésticos

de la actividad de hidrocarburos.

MACHÍN: equipo mecánico para succionar el petróleo del subsuelo.

MALACATE: unidad que enrolla y desenrolla el cable de acero con el cual se

manipula la "sarta" de perforación.

POZO EXPLORATORIO: primer pozo que se perfora en una área geológicamente

inexplorada. En el lenguaje petrolero se clasifica como "A-3".



xv

PRESIÓN HIDROSTÁTICA: presión ejercida hacia la formación por la columna

de fluido de perforación presente en el interior del pozo. Su valor depende de la

profundidad vertical del pozo y de la densidad del pozo.

REDUCCIÓN EN EL ORIGEN: minimización de volumen y toxicidad de los

residuos generados, mediante el uso de materiales, procesos o procedimientos

alternativos.

RECICLAJE: transformación de residuos en materiales utilizables, que no

necesariamente deben ser empleados en la misma actividad.

RECUPERACIÓN: aprovechamiento de los residuos generados en la actividad de

perforación, con el fin de ser convertidos en materia prima de otros procesos.

RESIDUO INFLAMABLE: el que arde en presencia de una llama o una chispa

bajo ciertas condiciones de presión y temperatura.

RESIDUO EXPLOSIVO: sustancias o mezcla de ellas que son capaces por sí

mismas y mediante una reacción química, de emitir un gas a una presión que

pueda ocasionar daño a la salud humana y al ambiente.

RESIDUO PATÓGENO: microorganismos y sus toxinas, con la suficiente

virulencia y concentraciones, que pueda producir enfermedad infecciosa.

RESIDUO PELIGROSO: sustancia que por sus características infecciosas,

combustibles, inflamables, explosivas, radiactivas, volátiles, corrosivas, reactivas

o tóxicas, pueden causar daño a la salud humana o al medio ambiente.

RESIDUO CORROSIVO: el que posee la capacidad de deteriorar o destruir

tejidos vivos y degradar otros materiales.

RESIDUO REACTIVO: componente que al mezclarse o estar en contacto con

otras sustancias, puede reaccionar violentamente y generar gases, vapores o

humos tóxicos.



xvi

RESIDUO TÓXICO: componentes o sustancias que se clasifican de acuerdo a los

criterios de toxicidad con efectos agudos, retardados o crónicos y ecotóxicos.

RESIDUO: cualquier objeto, material, sustancia o elemento, en forma sólida,

semisólida, líquida o gaseosa, que no tiene valor de uso directo y que es

descartado por quien lo genera.

REUSO: uso de materiales o productos que son reutilizables, en su forma

original, en la industria petrolera o en otras actividades.

REVOQUE: película delgada de la fracción sólida del fluido de perforación que se

forma en las paredes del pozo.

SEGREGACIÓN: separación de los residuos sólidos según sus características

físicas y químicas. Se utiliza para determinar la similitud entre los residuos,

simplificar su almacenaje, tratamiento, reciclaje y/o disposición. Una

inadecuada segregación puede provocar altos costos de disposición.

SISTEMA DE CEMENTACIÓN: instalación que prepara e inyecta un cemento

especial con el cual se pegan a las paredes del pozo los tubos de revestimiento,

que lo protegen de derrumbes, filtraciones u otro problema generado en la

perforación.

SISTEMA DE LODOS: aquel que prepara, almacena, bombea, inyecta y circula

permanentemente el lodo de perforación que lubrica la broca, sostiene las

paredes del pozo y saca a la superficie el material sólido que va perforando.

TRATAMIENTO Y TRANSFORMACIÓN: transformación implica la alteración

física, química o biológica de los residuos y son utilizadas para mejorar la eficacia

de las operaciones y sistemas de gestión de residuos. El tratamiento se aplica

cuando los residuos no pueden ser aprovechados.



xvii

TUBERÍA O "SARTA" DE PERFORACIÓN: tubos de acero que se van uniendo a

medida que avanza la perforación.

YACIMIENTO: sitio en donde se encuentra el petróleo.



18

RESUMEN

La actividad de perforación de petróleo, como cualquier otra actividad industrial,

genera residuos sólidos convencionales y especiales, dependiendo de las

instalaciones y personal que conforman la locación y de la tecnología, materia

prima y maquinaria utilizada en el proceso.

En este documento se presenta la composición, características y volumen

generado de residuos sólidos, convencionales y especiales, producidos en los

pozos Escuela 2 y El Segundo 5N, que hacen parte del campo petrolero de GHK

(Guaduas), y que actualmente perforan con lodos base aceite y base agua,

respectivamente. A partir de esta información fue posible plantear las distintas

alternativas de manejo para estos desechos, teniendo en cuenta su viabilidad

ambiental y económica.

Se hizo énfasis en los residuos especiales (cortes y lodos de perforación) por ser

los más representativos, debido a su volumen y poder contaminante, requiriendo

manejo cuidadoso para no implicar alto riesgo ambiental en esta actividad. Se

plantea como la solución más indicada, continuar con el proceso de

biorremediación, gracias a los buenos resultados en la reducción de

contaminantes; así mismo se estableció, mediante pruebas de laboratorio, el uso

futuro de suelos biorremediados en actividades agrícolas.



19

El desarrollo del proyecto sirvió para presentar diferentes alternativas de manejo,

para los residuos sólidos generados en esta etapa; a medida que la compañía

petrolera las tenga en cuenta y sean aplicadas, se alcanzarán beneficios

ambientales, sociales y económicos.



20

OBJETIVOS

General

Proponer alternativas técnicas para la Gestión Integral de Residuos Sólidos en la

actividad de hidrocarburos, para la etapa de perforación.

Específicos

• Reconocer los procesos de perforación y las alternativas que actualmente se

realizan para el manejo de los residuos sólidos en el campo petrolero.

• Caracterizar los residuos sólidos generados en las etapas de perforación, su

origen y composición.

• Identificar características de peligrosidad de dichos residuos (según el CRETI y

normas internacionales), mediante pruebas de laboratorio.

• Establecer opciones de reducción en la fuente y aprovechamiento, mediante

reciclaje, reuso y recuperación.

• Proponer sistemas de tratamiento para los residuos especiales y

convencionales.

• Realizar una página web que involucre las alternativas de Gestión Integral de

Residuos Sólidos, propuestas para la actividad de perforación, con el fin de

facilitar el acceso de esta información, a personas interesadas en el tema.



21

INTRODUCCIÓN

La industria petrolera en Colombia, es una de las actividades que genera

impactos en el ambiente, ejerciendo sus funciones en zonas donde existe

variedad de ecosistemas; por lo tanto, si se realiza un trabajo en el que se

previenen los potenciales daños al entorno y se corrigen y solucionan

inconvenientes ya presentados, se dará un beneficio socioambiental.

Uno de los compromisos de esta actividad es prevenir y evitar impactos

ambientales durante la etapa de perforación de pozos petroleros y disminuir los

efectos negativos que se generan por el mal manejo, tratamiento y disposición de

los residuos sólidos, domésticos e industriales, que pueden alterar los recursos

naturales.

El presente documento contiene los resultados de revisión teórica y trabajo de

campo, que permitió plantear diferentes alternativas de manejo para los residuos

sólidos, especiales y convencionales, incluyendo técnicas de minimización,

métodos de tratamiento y disposición y los impactos negativos y/o positivos en el

ámbito socioambiental, con el fin de establecer una gestión de residuos sólidos en

el campo petrolero de GHK, en la región de Guaduas (Cundinamarca).

El documento está integrado por cinco capítulos. El primero contiene aspectos

conceptuales, que sirvieron de referencia para el desarrollo del proyecto; el



22

siguiente capítulo corresponde al marco metodológico, en donde se plasman las

actividades propias del proyecto. El tercer capítulo relata el diagnóstico de la

situación actual en los pozos elegidos y en los siguientes se analizaron los

resultados del trabajo de campo y se presentan las alternativas de manejo,

eligiendo las óptimas económica, social y ambientalmente.



23

1. MARCO CONCEPTUAL

En este capítulo se presentan elementos teóricos y legales, fundamentales para el

análisis de los resultados, que sirven como base para dar inicio a la propuesta de

alternativas para la Gestión Integral de Residuos Sólidos.

1.1 MARCO TEÓRICO

1.1.1 Gestión Integral de Residuos Sólidos. El objetivo de la Gestión Integral

de Residuos Sólidos, es manejar los residuos generados por cualquier actividad,

de manera compatible con las necesidades ambientales, socioeconómicas y de

salud pública, con el fin de alcanzar un desarrollo sostenible.

Las actividades en la gestión de residuos han sido establecidas por reglamentos

recientes. De acuerdo a la Política Nacional, en la Gestión Integral de Residuos

Sólidos (GIRS) se encuentran etapas de minimización como la reducción en el

origen, en la que se desea minimizar la cantidad y/o toxicidad de los residuos

generados; el reciclaje, en el que intervienen la separación y recolección de

materiales residuales, la preparación de estos para su posterior reutilización,

reprocesamiento y transformación en nuevos productos; el tratamiento, alterando

física, química o biológicamente los residuos y es utilizado para mejorar la

eficacia de las operaciones, para recuperar materiales y productos de conversión



24

y energía; y por último la disposición final, que se realiza a los residuos que no

tienen ningún uso adicional y que no pueden ser aprovechados.

Figura 1. Etapas de GIRS. Actividad perforación

SI

CLASIFICACIÓN

CARACTERIZACIÓN

SEGREGACIÓN

MINIMIZACIÓN Reducción Reuso Recuperación Reciclaje

REQUIERE TRATAMIENTO? TRATAMIENT

EMBALAJE

TRANSPORTE

DISPOSICIÓN

NO



25

Para implementar un sistema de GIRS, es necesario tener en cuenta: aplicar

documentos guía1 que enmarquen el manejo de los residuos sólidos en las

actividades de hidrocarburos; mejorar las técnicas y tecnologías utilizadas en los

procesos de la actividad de perforación, para minimizar impactos negativos al

medio ambiente; separar y reducir del volumen de residuos convencionales y

especiales desde una misma fuente de origen, con el fin de facilitar su posterior

manejo; establecer los costos requeridos para la GIRS; proponer sistemas de

manejo de residuos sólidos como relleno sanitario, compostaje, lombricultura y

centros de acopio, para convencionales e incineración, celdas de seguridad,

biorremediación, entre otros, para residuos especiales; involucrar a la comunidad

en cada una de las etapas de la propuesta de gestión, para evaluar los posibles

impactos generados por la actividad.

1.1.2 Lodos de perforación. Consiste en la mezcla fluida de comportamiento

no newtoniano, utilizada en las operaciones de perforación de pozos petroleros.

Se conoce también como fluido de perforación.

La perforación del pozo requiere del uso de un fluido que circule desde la

superficie hasta el fondo a través de tubería de perforación y de una broca y

desde el fondo a la superficie por el espacio anular del pozo. El fluido cumple con

las funciones de remoción de cortes generados durante la perforación y

transportarlos a la superficie; proporciona la presión hidrostática para controlar

las presiones de formación e impide el flujo de fluidos desde la formación hasta la

1 Ver Bibliografía (4) y (10)



26

superficie; mantiene la estabilidad de las paredes del pozo; enfría y lubrica la

broca y sarta de perforación; transmite energía hidráulica a la broca y

herramientas de fondo; y mantiene bajas tasas de corrosión en las superficies

metálicas expuestas.

• Lodos base agua. Son fluidos cuya fase continua es agua (dulce o salada) y la

fase dispersa la componen cantidades variables de sólidos coloidales activos,

sólidos inertes y otros aditivos químicos. Son los más utilizados por su bajo

costo, facilidad para adquirir el agua, bajo impacto ambiental y facilidad de

tratamiento.

• Lodos base aceite. Son fluidos cuya fase continua es diesel/crudo, aceite

mineral o vegetal. La fase dispersa está constituida por aditivos químicos y

agua. Son más costosos que los base agua y su inadecuado manejo puede

causar un impacto relevante al ambiente; sin embargo presenta amplias

ventajas como la de soportar un alto contenido de sólidos; ser inertes a la

contaminación por sal y anhidrita; presentar buena estabilidad a altas

temperaturas; tener buen control de filtrado; disminuir el daño de la

formación; inhibir y estabilizar las arcillas reactivas al agua, evitando

hinchamientos, derrumbes y pegas de tubería; y por presentar bajo ambiente

corrosivo.



27

Tabla 1. Principales componentes del lodo base aceite

COMPONENTES DESCRIPCIÓN

BASESDiesel, Kerosene, combustibles pesados, petróleo crudo y algunos aceitesminerales.

DensificantesControla presiones de formación, derrumbes depared y formación de cavernas. Ej. Barita,carbonato de calcio, óxidos de hierro, sales decloro.

ViscosificantesAumentan viscosidad del fluido base aceite,mejora suspensión de sólidos. Ej. Arcillasorganofílicas, sulfonato sódico de petróleo,ácidos grasos dímeros y trímeros.

Adelgazantes ydispersantes

Reduce atracción entre partículas. Ej.Sulfonatos y ácidos grasos.

Agentes reductores defiltrado

Ej. Arcilla, asfalto oxidado, asfaltita yleonardita organofílica.

Emulsificantes Ej. Ácidos grasos, aminas no iónicas y otrosácidos orgánicos.

Inhibidores decorrosión

Impide ataque de corrosión por oxígeno oácidos. Ej. Aminas catiónicas, óxido de zinc,fosfonatos.

ADITIVOSQUÍMICOS

Agentes liberadores detubería

Reduce la fricción, destruye el revoque y liberala sarta de perforación. Ej. Detergentes,jabones, aceites y tensoactivos.

Fuente: Norma NTC 4949 de 2001

1.2 MARCO LEGAL

Para el desarrollo de este proyecto, fue necesario revisar normas utilizadas por

compañías petroleras relacionadas con la calidad para disposición de cortes en

suelo; Norma Louisiana 29 B de 1990, en la que se destaca el parámetro de

Hidrocarburos Totales Policíclicos – TPH (menor 1% en peso), por ser uno de los

indicadores de contaminación de suelo más importante y así mismo, porque en

nuestro país no existe una norma que lo reglamente.



28

Tabla 2. Norma Louisiana 29B de 1990

PARÁMETRO VALOR MÁXIMO PERMITIDOpH 6.0-9.0

Conductividad eléctrica <4000 umhos/cmRadio Absorción Sodio (RAS) <12

Porcentaje Sodio Intercambiable <15 %Grasas y aceites <10000 mg/Kg

TPH <10000 mg/KgArsénico <10 mg/Kg

Bario <40000 mg/KgCadmio <10 mg/KgCromo <500 mg/KgPlomo <500 mg/Kg

Mercurio <10 mg/KgSelenio <10 mg/KgPlata <200 mg/KgZinc <500 mg/Kg

De igual manera se utilizó la Norma NTC 4949 del ICONTEC, relacionada con las

sustancias contaminantes requeridas para preparar lodos base aceite, en la cual

se demuestra lo importante que es la calidad de la gestión ambiental que debe

realizar la actividad de hidrocarburos. Otra norma de calidad en gestión

ambiental es la Norma NTC 3656 de 1994, que da pautas en la toma de muestras

de suelo para determinar contaminación y parte de la cual se aplica en la zona de

biorremediación al realizar muestreos simples, para análisis de cortes de

perforación.

La Resolución 189 de 1994, expedida por el Ministerio del Medio Ambiente, fue

empleada en este proyecto para determinar las características de peligrosidad de

los residuos sólidos especiales generados en los pozos Escuela 2 y El Segundo

5N, ya que esta legislación es muy reciente y es específica en el tema de residuos

especiales.



29

2. METODOLOGÍA

Las actividades consignadas en el siguiente esquema, se llevaron a cabo en una

secuencia ordenada, con el fin de alcanzar los objetivos específicos propuestos y

así lograr el desarrollo general del proyecto.

I. ETAPA : PRELIMINAR

OBJETIVO Recolección de información primaria y secundaria

ACTIVIDADES

1. Revisión de documentos referentes al manejo ambiental de los residuossólidos, convencionales y especiales, que se realiza en diferentes campospetroleros.

2. Diseño de formato de visita, para obtener información básica sobre elproceso de perforación de pozos y el manejo ambiental de residuossólidos (Ver Anexo A).

3. Visita al campo petrolero GHK, Guaduas, con el fin de seleccionar lospozos que generan más residuos en su proceso de perforación.

4. Aplicación de encuesta a funcionarios acompañantes de GHK y CARVilleta, utilizando grabaciones y medios escritos. Complementación dela información mediante fotografías.

5. Revisión de la información obtenida en la visita y confrontación con losdocumentos estudiados inicialmente, con el objeto de elegir los pozosEscuela 2 y El Segundo 5N, en actual proceso de perforación utilizandolodos base aceite y agua.

6. Visita específica, reconociendo el proceso de perforación y la gestiónambiental de los pozos Escuela 2 y El Segundo 5N. Toma de muestrasrepresentativas de suelos biodegradados, para posterior análisisfisicoquímico.



30

II. ETAPA : DESARROLLO

OBJETIVO Procesamiento de la información recolectada.

ACTIVIDADES

Composición y producción de los residuos sólidos, generados en el procesode perforación y en locaciones.

Clasificación de lodos utilizados en la perforación y su composición, paraconocer el poder contaminante.

Identificación de medidas de manejo ambiental, como reuso, recuperacióny reciclaje, con el fin de conocer la más eficiente y aplicable paraminimizar efectos contaminantes.

Identificación de sistemas de tratamiento físico, químico y biológico, con elpropósito de verificar su funcionalidad de acuerdo a la composición losresiduos segregados y sus cantidades generadas.

Clasificación de sustancias contaminantes (grasas y aceites, metalespesados, TPH) y sus concentraciones, contenidas en lodos deperforación y suelos biorremediados o en proceso de biorremediación.



31

III. ETAPA : RESULTADOS

OBJETIVO Análisis de la información procesada, con el fin de concluir y proponerrecomendaciones

ACTIVIDADES

1. Elaboración de tablas de la generación de residuos sólidos(convencionales y especiales), durante un período de tiempo de 19 días.

2. Elaboración de gráficas: Producción Residuos Sólidos Convencionalesvs. Tiempo; Producción Residuos Sólidos Especiales vs. Tiempo;Producción total residuos vs. Tipo residuo; Concentración de TPH vs.Tiempo; Concentración vs. Metales en zona biorremediación.

3. Análisis del actual manejo ambiental de residuos sólidos en el campo yresultados de pruebas de laboratorio.

4. Elaboración de tabulaciones, que clasifiquen los residuos sólidos, eindiquen sus fuentes de generación, opciones de minimización ysistemas de tratamiento, para ser consolidados en una página web (VerAnexo E).

5. Análisis teórico del posible uso de suelos biorremediados en áreas decultivos, a partir de los resultados obtenidos en laboratorio y deregistros suministrados por BRANDT de Colombia, con el fin deverificar la eficiencia del proceso de biorremediación y reutilizar partede los desechos generados por la actividad de hidrocarburos.

6. Elaboración del documento final.



32

3. DIAGNÓSTICO DEL CAMPO PETROLERO

Los pozos Escuela 2 y El Segundo 5N, elegidos para el desarrollo del proyecto,

hacen parte del campo petrolero de GHK, ubicado en Guaduas. Este municipio

está ubicado a 1000 m.s.n.m en la zona noroccidental del departamento de

Cundinamarca, dista de Bogotá a 116 Km. y limita al norte con Puerto Salgar, al

Oeste con Caldas y Tolima, al este con los municipios de Caparrapí, Útica,

Quebradanegra, Villeta y al sur con Vianí y Chaguaní. Guaduas tiene una

temperatura de 23°C y sus actividades económicas de mayor importancia son la

agricultura, ganadería, minería y comercio.

Figura 2. Localización Pozos Escuela 2 y El Segundo 5N



33

Basadas en recopilación de información teórico-práctica se realizó la

confrontación entre el Estudio de Impacto Ambiental (EIA), de cada uno de los

pozos elegidos, y lo observado durante las visitas a las locaciones, para verificar

el manejo actual de los residuos sólidos y de esta manera dar paso a la propuesta

de alternativas para la gestión integral.

3.1 PERFORACIÓN

El proceso de perforación del pozo petrolero “Escuela 2” ha sido diseñado para

alcanzar una profundidad de 18200 pies, aproximadamente. A partir de la

formación Guaduas, se espera utilizar lodo a base aceite, con el fin de mejorar la

estabilidad del pozo. El programa de lodos para la perforación de este pozo

cuenta, en su etapa inicial, con el uso de lodos base agua, hasta una profundidad

de 3100 pies; desde este punto y hasta el final del proceso se trabaja con lodo

base aceite.

Desde la tercera sección se utilizan lodos base aceite, con el fin de evitar el

hinchamiento y derrumbe de las intercalaciones de arcilla de la formación

Guaduas, mejorando la lubricidad y disminuyendo el torque.

3.1.1 Actividades de perforación. Se inician con el transporte de material y

equipos al área de localización del pozo. Cuando el equipo se encuentre

en el área, se inicia el montaje y el proceso de perforación; la perforación

es prácticamente vertical, hasta la formación Guaduas, hasta 3100 pies.



34

3.1.2 Equipo de perforación. El equipo está constituido por cuatro sistemas

principales: potencia, levantamiento, rotación y circulación (Ver Anexo B).

♦ Sistema de potencia. Representado por motores de combustión interna

como fuentes principales de potencia; generalmente utilizan combustible

diesel. Los motores se encargan de transmitir el movimiento al sistema de

generación de energía, los cuales a su vez suministran energía a los demás

sistemas del taladro de perforación.

♦ Sistema de levantamiento. Tiene como función principal levantar y

sostener la tubería de perforación; está compuesto por la torre de

perforación, malacate y un sistema de poleas movidas por un cable.

♦ Sistema de rotación. La perforación se realiza a través de la rotación de

la sarta de perforación, la cual está compuesta por los siguientes

subsistemas:

! Unión rotaria (Swivel). Sostiene el peso de la sarta de tubería y permite

que esta permanezca en rotación.

! Vástago de rotación (Kelly). Se encuentra debajo del swivel y se

distingue por presentar una sección transversal de forma regular

(cuadrada o hexagonal). Su función principal es transmitir el

movimiento circular de la mesa rotaria a la tubería de perforación.



35

! Tubería de perforación. Está fabricada en acero y permite unir un tubo

a otro por medio de roscas, a medida que aumenta la profundidad de la

perforación.

! Collares de perforación. Tubería de acero diseñada con espesor de

pared mucho más ancho que el de la tubería de perforación y cumple la

función de aplicar peso sobre la broca de perforación.

! Broca. Elemento constante de perforación rotaria. Existen de distintas

clases y son seleccionadas según el tipo de roca a perforar.

♦ Sistema de circulación. El fluido de perforación se bombea a partir del

tanque de almacenamiento por medio de manguera flexible. Este sistema

inicia por el Kelly, continúa hacia abajo por dentro de los tubos y collares

de perforación, para salir a través de las boquillas de la broca y de allí

retornar hasta la superficie por el espacio anular entre la tubería y el

hueco.

Finalmente el lodo retorna a la superficie por las líneas de retorno y se

hace pasar por una serie de equipos d control de sólidos, donde los cortes

de perforación son separados y el lodo es devuelto nuevamente a los

tanques, en donde se hace el ajuste de sus propiedades reológicas, para

volver a ser recirculado.

3.2 MANEJO ACTUAL DE RESIDUOS



36

3.2.1 Orgánicos biodegradables. Estos residuos provienen de los alimentos

utilizados en los campamentos y casinos. Su destino es la donación a la

comunidad para alimento de animales, especialmente cerdos. Para

verificar los propietarios de animales, GHK realizó un censo en todo el

municipio de Guaduas y a la vez llevó un registro de las cantidades

generadas de estos residuos y mediante un acta se constata su entrega,

cantidad, condiciones óptimas y responsabilidad por parte del receptor de

su transporte y disposición final.

3.2.2 Reciclables. Entre estos residuos se encuentran el papel, cartón, vidrio,

plásticos, latas, retales metálicos y repuestos usados limpios, madera

limpia (estibas). Estos provienen, generalmente, de campamentos,

casinos, oficinas y frentes de obra; están involucrados en un programa de

reutilización y reciclaje, del que hacen parte los recicladores minoristas del

municipio de Guaduas. Este tipo de residuos se lleva a un centro de

acopio, ubicado dentro de la locación, y actualmente son almacenados en

bolsas de color verde, para ser entregados a los recicladores cuando los

volúmenes son de importancia para su transporte; su entrega es verificada

por medio de acta.



37

3.2.3 Aceitosos. Están constituidos por cortes y lodos de perforación. La

técnica utilizada para su manejo es la biorremediación, que se realiza, por

el momento, para los pozos Escuela 2, El Segundo 5N, Tres Pasos 3 y El

Profundo 1, debido a los lodos base aceite que en estos se utilizan.

3.2.4 Peligrosos. Están constituidos por filtros, baterías descargadas, bolsas

de cemento, envases de productos químicos, combustibles y aceites y

elementos radiactivos. Estos residuos son almacenados diariamente en un

centro de acopio y retornados a los proveedores, quienes firman un acta en

la cual se comprometen a reciclarlos, reutilizarlos o incinerarlos, bajo su

responsabilidad.

3.2.5 Incinerables. Los residuos que se consideran incinerables son: guantes,

overoles, estopas, gasas, tela oliofílica, papel no reciclable, material

médico, residuos de icopor, y en general material contaminado con aceites

y lubricantes.

Según lo confrontado entre el EIA, del pozo Escuela 2, y la visita realizada,

se observó que estos residuos no son almacenados en canecas de color rojo

de 55 galones, como lo propuesto en el documento, sino en canecas

metálicas. Así mismo, se incumple con las especificaciones para el diseño

del centro de acopio.



38

♦ Incinerador de residuos industriales peligrosos, modelo PD-00. Este

sistema permite una quema controlada del residuo con liberación de gases

libres de sólidos suspendidos incandescentes, que son sublimados a CO2 y

H2O en la cámara de postcombustión. Las cenizas son reducidas a

compuestos minerales de fácil disposición mediante el sistema de criba de

fondo en la cámara de quema. El sistema de chimenea está fabricado en

acero de 6 mm de espesor, 15 m de altura y recubierta en fibra cerámica de

alta capacidad y con un domper de regulación de aire; permite la combustión

fría de los gases, con una oxidación superior al 94%, encontrándose entre las

normas internacionales. Este incinerador se encuentra aprobado para

emisiones, cumpliendo con las normas ambientales establecidas para

Colombia (Decreto 02 de 1982).

Su capacidad de carga es de 150 Kg. basura/hora, con una frecuencia de

incineración de 1 hora diaria y recibe un volumen de 70 Kg. residuos/día; este

incinerador utiliza como combustible ACPM. Los residuos se introducen a la

cámara de quema (800°C), en donde se generan gases y material particulado

que luego son llevados a la cámara de postcombustión (1200°C) y finalmente

son expulsados por la chimenea (350-850°C); las cenizas producidas

descienden al cenicero (600°C) y luego son retiradas por medio de palas y

llevadas a canecas de 55 galones, para luego ser mezcladas con los cortes de

perforación y posterior biorremediación.



39

El tablero de controles adherido al horno consta de controles de temperatura

para las cámaras de quema y postcombustión, un temporizador de chispa y

encendido, un programador de temperaturas para cada cámara con registro

de temperatura solicitada y temperatura real, una serie de conmutadores

(automático/manual) para llama, necesario en el proceso de cargue del

material a incinerar y un activador (automático/manual) del soplador de aire

sobrealimentado.

3.2.6 Biorremediación de lodos aceitosos. Proceso mediante el cual se crea en

forma exponencial una superpoblación de bacterias nativas, logrando que

esta mayor cantidad de microorganismos degraden o consuman el

hidrocarburo presente en un tiempo relativamente corto. Esta

superpoblación de bacterias nativas se conserva con vida durante el

tiempo que requiera el trabajo por medio de factores óptimos.

Tabla 3. Factores para biorremediación

FACTORES RANGO CARACTERÍSTICAS

TEMPERATURA 75 – 98°F -

pH 6.5 – 7.5 -

HUMEDAD 15 – 45% -

NIVEL DE OXÍGENO - Aireación diaria

NUTRIENTES - N, P, K, Zn, Ca, Mg, Mn, Fe, S.

ADITIVOS QUÍMICOS -Emulsificantes, Rompedores dearcilla, Suelo natural, Bacteriasde tipo comercial.

Fuente: BRANDT, 2002



40

Estos factores son utilizados por GHK para realizar la biorremediación de cortes

de perforación, con el objetivo de optimizar el proceso y reducir los niveles de

contaminación de dichos cortes.

Los cortes generados en el proceso de perforación del pozo ingresan a un sistema

cerrado, en donde se recupera parte del lodo que será reintegrado al proceso. Los

ripios o cortes de perforación restantes son llevados a una unidad Vortex, en

donde se reduce su porcentaje de humedad (8% promedio) y luego son

transportados en vehículos, cerrados herméticamente con sellos de seguridad

para evitar derrames durante el recorrido, a la zona de biorremediación que está

ubicada en predios de la Hacienda Santa Cruz. Esta técnica de tratamiento se

utiliza en este campo petrolero, para biodegradar los lodos aceitosos provenientes

de la perforación de los pozos Escuela 2, El Segundo 5N, Tres Pasos 3 y El

Profundo 1. Esta zona cuenta con un área útil de 2 Has, una de las cuales se

utiliza para el tratamiento de los lodos base agua generados en todo el campo

petrolero; estos reciben un tratamiento sencillo debido a su bajo poder

contaminante: son estabilizados con cal y dispuestos en una biocelda, en donde

se mezclan con suelo nativo para su posterior degradación.

Para dar inicio a la biorremediación de los lodos aceitosos, GHK realizó análisis al

suelo nativo, con el fin de determinar los factores que favorecen al proceso y

reacondicionar aquellos que no cumplieron con el rango requerido. Luego se

realizó la apertura de las celdas, con dimensiones de 50m x 25m x 0.5m con

capacidad de recibir un volumen de 3000 Barriles de material contaminado

mezclado con suelo nativo, a una relación 1:1. Debido a que en un inicio no



41

existieron problemas de lixiviación, no fue necesario impermeabilizar estas celdas

con geomembrana, pues el tiempo de migración vertical del hidrocarburo es

mucho mayor al tiempo de biodegradación; hasta el momento no se han

presentado problemas por lixiviación y arrastre de lodos.

Al llegar a la zona de biorremediación, los cortes secos son depositados en un

catch-tank y luego son llevados, por medio de retroexcavadora, a la celda

correspondiente alcanzando una altura máxima de 40 cm. Cada celda debe

recibir oxigenación diaria mediante volteos mecánicos y mantener estable la

humedad, por medio de riego por aspersión, con el fin de optimizar el proceso.

Esta técnica es utilizada por su bajo costo operacional y alta eficiencia de

remoción. Mediante este proceso se espera que los residuos alcancen una

concentración de Hidrocarburos Totales Policíclicos - TPH menor a 1000 ppm (1%

en peso, según Norma Louisiana 29 de 1990).

Confrontando el Estudio de Impacto Ambiental y las visitas realizadas a los

pozos, se puede decir que el almacenamiento de residuos sólidos no se realiza de

la manera propuesta, ya que no se observó el uso de canecas para depositar

residuos convencionales, se incumple con el código de colores indicado en dicho

estudio y el centro de acopio para reciclables no cuenta con las condiciones

estipuladas. Muchas de las modificaciones al EIA, según GHK, se han realizado

con el fin de minimizar el volumen de bolsas plásticas al introducir en una misma

bolsa todos los residuos reciclables o que posean características similares.



42

El sistema de incineración utilizado en el pozo Escuela 2 fue necesario

reemplazarlo debido a la baja eficiencia que poseía el anterior equipo, en cuanto a

su capacidad de carga y la falta de cámara de postcombustión que minimizara la

contaminación atmosférica. Sin embargo este equipo es subutilizado por parte de

la compañía, ya que su capacidad de carga es alta para incinerar el bajo volumen

de residuos que se genera en esta locación



43

4. RESULTADOS TRABAJO DE CAMPO

La información que se presenta a continuación fue suministrada por GHK y

obtenida mediante trabajo de campo, realizado por los autores.

En este capítulo se consigna la producción, áreas de generación y composición de

residuos, diferenciando los convencionales de los especiales; así mismo se

presentan los análisis realizados a los suelos biorremediados. Los anteriores

resultados sirvieron como base para plantear alternativas de la gestión integral,

para esta actividad.

4.1 CLASIFICACIÓN DE RESIDUOS SÓLIDOS

Para dar inicio a la propuesta de alternativas es necesario conocer la clasificación

de todos los residuos sólidos generados en los pozos Escuela 2 (ESC 2) y El

Segundo 5N (ES-5N), utilizando registros actualizados, con el fin de proponer

alternativas viables para el manejo ambiental de la actividad de perforación. La

clasificación de residuos sólidos se realiza para conocer los siguientes

parámetros:

- Residuos sólidos generados

- Producciones estimadas de dichos residuos

- Areas de generación



44

Tabla 4. Clasificación de Residuos Sólidos

PRODUCCIÓNTIPO DERESIDUO

COMPONENTEPozo ESC 2

(Kg)Pozo ES-5N

(Kg)

AREAS DEGENERACIÓN

ORGÁNICO18700 1184 Casinos,

campamentos

PAPEL /CARTÓN

668 688 Oficinas,campamentos

VIDRIO812 135

PLÁSTICO932 908

Casinos,campamentos,

oficinas

MADERA1190 484 Almacenamiento

materia prima

CONVENCIONAL

CHATARRA686 139 Mantenimiento

equipos

BATERÍAS 0 10Talleres de

Mantenimientoequipos

FILTROS 650 0Reparación y

mantenimiento demotores y equipo

rotatorio

MATERIALCONTAMINAD

O

1040 1674Reparación y

mantenimiento demotores y equipo

rotatorio

ESPECIAL

LODOS YCORTES

PERFORACIÓN

16203 Bbls 1927 BblsLimpieza pozos,mantenimiento

equipos, tanquesalmacenamiento.

Fuente: GHK, 2002

Bbls: Barriles

Las producciones anteriores corresponden al acumulado desde el inicio de la

perforación, en cada pozo, hasta junio 19 de 2002. La perforación de los pozos

ESC2 y ES-5N se inició en diciembre de 2001 y mayo de 2002, respectivamente.



45

Para realizar la composición se tomaron como referencia los pozos Escuela 2 y El

Segundo 5N, pues se están utilizando lodos base aceite y base agua,

respectivamente; de esta manera podemos realizar una comparación entre ambos

en cuanto a la producción de residuos sólidos, dependiendo de los siguientes

factores: distribución de cada locación (instalaciones), tipo de fluido y

profundidad de perforación, personal que integra la locación y tecnología para el

manejo de lodos. En los siguientes numerales se hará una aclaración más

específica sobre estos factores y su incidencia al medio ambiente.

El material contaminado está compuesto por textiles y todos los desechos

impregnados con aceites y lubricantes. La grasa sobrenadante de la planta Red

Fox y las cenizas resultantes del proceso de incineración hacen parte de los

residuos de cortes de perforación, que luego de ser mezclados son llevados a zona

de biorremediación. Los residuos convencionales generados en estos dos pozos

son proporcionales a la distribución de su locación; el número de personas que

hacen parte de esta actividad, directa e indirectamente, son la razón principal

para que los residuos orgánicos representen la mayor producción.



46

4.2 RESIDUOS CONVENCIONALES

4.2.1 Composición física. Es necesario conocer, previamente, la producción de

residuos sólidos convencionales, en Kg/día, con el fin de determinar su

composición en % peso.

Tabla 5. Generación de Residuos Sólidos ConvencionalesPozo Escuela 2

RESIDUOS GENERADOS (Kg/día)PERÍODOJUNIO 2002

(DÍA)ORGÁNICO PLÁSTICO VIDRIO CHATARRA PAPEL

TOTAL(Kg)

01 90 2 2 2 2 9802 100 2 2 4 2 11003 85 2 3 2 4 9604 90 2 4 4 2 10205 95 2 5 6 3 11106 95 2 7 5 4 11307 90 3 6 7 6 11208 95 4 7 5 5 11609 85 1 4 3 3 9610 100 5 9 8 8 13011 100 6 9 4 7 12612 95 2 5 2 3 9613 90 2 4 2 3 10014 85 2 2 3 3 9415 65 2 2 2 4 7516 55 2 2 2 4 6517 80 2 2 2 2 8818 100 2 2 4 4 11219 65 2 2 2 2 73

TotalParcial

1660 47 79 69 68 1923

Acumuladoa Mayo

17040 885 733 617 600 19875

TOTAL 18700 932 812 686 668 21798Fuente: GHK, 2002



47

Para observar el comportamiento de la producción de residuos sólidos se escogió

un período de 19 días, por ser un tiempo representativo y confiable para la

interpretación gráfica de los datos. La actividad de perforación en esta locación

se inició el día 4 de diciembre de 2001 y desde esta fecha se obtiene el reporte

acumulado a mayo.

La madera no se involucró en esta tabla, porque su generación fue nula durante

los 19 días; sin embargo su acumulado a mayo es de 1190 Kg.

Tabla 6. Generación de Residuos Sólidos ConvencionalesPozo El Segundo 5N

RESIDUOS GENERADOS (Kg/día)PERÍODOJUNIO 2002

(DÍA)ORGÁNICO PLÁSTICO PAPEL MADERA CHATARRA VIDRIO

TOTAL(Kg)

01 15 31 18 4 2 5 7502 23 25 34 15 4 3 10403 25 20 22 10 6 5 8804 35 30 30 14 8 2 11905 45 40 38 12 12 5 15206 20 45 40 25 6 4 14007 6 40 35 6 8 12 10708 5 30 20 2 6 5 6809 30 35 30 10 9 10 12410 20 40 35 15 7 15 13211 - - - - - - -12 - - - - - - -13 3 11 9 3 0 0 5314 06 15 13 11 1 2 10215 063 20 10 13 3 2 11116 67 13 10 15 1 2 10817 73 18 15 17 0 0 12318 67 18 11 21 0 0 11719 65 15 13 23 3 2 121

TotalParcial

649 446 383 216 76 74 1844

Acumuladoa Mayo

535 462 305 268 63 61 1694

TOTAL 1184 908 688 484 139 135 3538 Fuente: GHK, 2002

(-) Datos no suministrados



48

Al igual que el pozo Escuela 2, en este se eligieron los datos para un mismo

período (junio 1 a 19), para analizar gráficamente la producción de residuos

sólidos convencionales en ambos pozos, y la causa de su generación. El reporte

de datos acumulados a mayo se genera a partir de mayo 15, día en el que se

inicio la actividad de perforación en la locación. El residuo catalogado, en esta

tabla, como madera se refiere a las estibas y embalajes de materia prima.

Utilizando los datos de producción de residuos sólidos convencionales

acumulados hasta junio 19 de 2002, se determinó su composición, con el fin de

trabajar con mayor exactitud la generación de estos desechos durante toda la

actividad de perforación, en estos dos pozos. La composición física se realizó

porcentualmente para facilitar la interpretación de las cantidades generadas y así

establecer las futuras y viables alternativas de manejo de dichos residuos.

G ráfica 1. Producción D iaria Total R esiduos Sólidos Convencionales

Pozos Esc2 y ES-5N

0

100

200

1 3 5 7 9

11

13

15

17

19

Tiem po (días)

Generació

(Kg)

Pozo Escuela 2 Pozo El Segundo-5N



49

Según los resultados obtenidos en esta gráfica se puede observar que la

producción diaria total de residuos sólidos convencionales en el pozo Escuela 2 es

relativamente constante, teniendo en cuenta que el residuo representativo es el

material orgánico generado en casinos y campamentos abarcando el 81.3% del

total de estos residuos. Las menores producciones de residuos se presentaron en

los días 15 y 16 y probablemente esto ocurrió por ausencia de alguna fracción del

personal que hace parte de la locación.

Las cantidades que aparecen con valor 0 son datos que no fueron suministrados

por la compañía petrolera. Al igual que en el otro pozo, los residuos orgánicos

representan el 33.5% del total generado en residuos sólidos convencionales. La

producción no mantiene un promedio constante, ya que la perforación en este

pozo lleva corto tiempo (1 mes aproximadamente) y por lo tanto no se requiere

demasiado personal para el desarrollo de la actividad.

Tabla 7. Composición Residuos Sólidos Convencionales

POZOS DE PERFORACIÓN

ESCUELA 2 EL SEGUNDO 5N

RESIDUO % PESO RESIDUO % PESO

ORGÁNICO 33.5 ORGÁNICO 81.3

PLÁSTICO 25.6 MADERA 5.2

PAPEL 19.4 PLÁSTICO 4.0

MADERA 13.7 VIDRIO 3.5

CHATARRA 3.9 CHATARRA 3.0

VIDRIO 3.8 PAPEL 2.9Fuente: Los Autores, 2002



50

Los datos elegidos para determinar el porcentaje en peso de los residuos sólidos

convencionales son tomados del registro total desde el inicio de la perforación, en

cada pozo, hasta junio 19 de 2002. Estas producciones se escogieron para

obtener mayor exactitud en la composición de este tipo de residuos, respecto a

los datos parciales del mes de junio, y que de esta manera los resultados sean

más confiables para su posterior gestión.

En los residuos orgánicos la mayor producción se genera en el pozo Escuela 2,

debido a que esta locación posee varias instalaciones, entre las cuales se

encuentran una base militar, incrementándose el número de personal y la

generación de residuos de origen doméstico. Así mismo, este aumento se debe a

G rá f ica 2 . P ro d u cció n To ta l R es id u o s S ó lid o s C o n v en cio n a les

P o zo s ES C 2 y ES -5 N

0

2 0 0 0

4 0 0 0

6 0 0 0

8 0 0 0

1 0 0 0 0

1 2 0 0 0

1 4 0 0 0

1 6 0 0 0

1 8 0 0 0

2 0 0 0 0

O rgánicos M adera Plástico V idrio C hatarra Papel

Tipo de R esiduo

Generación (K

P o zo Escu e la 2 P o zo E l S eg u n d o 5 N



51

la gran profundidad de perforación de este pozo (18200 pies), lo que requiere de

un mayor número de operarios para la manipulación de maquinaria y supervisión

de las operaciones.

La diferencia de producción de residuos sólidos convencionales, en estos dos

pozos, radica en el acumulado total desde el inicio de la actividad de perforación y

se observan las mayores cantidades en el pozo Escuela 2, ya que esta actividad se

inició cinco meses antes que en el pozo El Segundo 5N.

Aunque los componentes plástico y papel presentan producciones similares, se

debe tener en cuenta que el período acumulado es diferente en ambos pozos.

Probablemente, estas producciones son el resultado de una alta generación inicial

de residuos, que luego se hace constante; para iniciar la actividad de perforación

se requiere el uso de maquinaria e insumos no contaminados, que vienen

embalados y empacados en plásticos y así mismo son contabilizados los

empaques de residuos sólidos domésticos.

En los residuos catalogados como papel se observa una producción similar en

ambos pozos, aunque en un mayor período de tiempo para el pozo ES-5N, ya que

en su generación está involucrado el cartón, utilizado como empaque de insumos,

y por lo tanto el porcentaje en peso es mayor que en el pozo ESC 2, en donde sólo

se tiene en cuenta la producción de papel, representando bajos porcentajes.



52

4.3 RESIDUOS ESPECIALES

Los residuos especiales son considerados como los residuos sólidos y pastosos

que pueden ser causa de mortalidad o enfermedades graves y que representan

un peligro potencial a la salud humana o el medio ambiente al ser manejados

inadecuadamente. Así mismo los residuos especiales están conformados por

empaques, envases y embalajes que hayan estado en contacto con sustancias

peligrosas.

En la siguiente tabla se presenta la producción de residuos especiales, generados

en los pozos elegidos, con el propósito de verificar la importancia de los lodos y

cortes de perforación como desecho generador de mayor contaminación, dentro

de la actividad y así mismo, proponer su gestión más adecuada. Los lodos de

perforación son considerados agentes generadores de mayor contaminación, con

respecto a los demás residuos, por su composición y volumen. Estos residuos

están compuestos por grasas y aceites, metales pesados e hidrocarburos totales

policíclicos; así mismo, son considerados peligrosos para la salud humana, al ser

causantes de enfermedades cancerígenas, mutaciones y malformaciones, entre

otras.



53

Tabla 8. Generación de Residuos Sólidos EspecialesPozos ESC 2 y ES-5N

PRODUCCIÓN DE RESIDUOSLODOS Y CORTES

PERFORACIÓN (Bbls)MATERIAL

CONTAMINADO(Kg/día)

PERÍODOJUNIO 2002

(DÍA)ESC 2 ES-5N ESC 2 ES-5N

01 180 0 4 4002 60 0 4 1503 0 0 6 1004 0 0 6 1505 0 0 6 2506 180 0 6 3507 240 0 8 2008 0 0 9 809 0 0 17 2010 60 0 10 3011 0 0 13 -12 0 0 50 -13 - 25 40 1014 120 25 15 1715 120 38 17 2516 60 0 23 3517 0 0 30 3918 0 0 24 3519 60 54 10 33

Total Parcial 1080 142 298 412Acumulado a

Mayo15123 1785 742 465

TOTAL 16203 1927 1040 877Fuente: GHK, 2002

(-) Datos no suministrados

El reporte de las producciones acumuladas a mayo para el pozo El Segundo 5N

se genera desde el 15 de mayo y desde el 4 de diciembre para el pozo Escuela 2,

fechas en las cuales se inició la perforación en cada locación.

Las producciones de material contaminado, para el pozo ES-5N son demasiado

altas con respecto al Escuela 2 debido a que en el primero se tuvo en cuenta los

residuos textiles. Para que los cortes de perforación sean recibidos en la zona de



54

biorremediación y dispuestos en las bioceldas, debe completarse un volumen

significativo de estos residuos; por esta razón se registraron producciones nulas,

lo que no significa la ausencia de generación diaria de lodos y cortes de

perforación en la locación.

Dentro de estos residuos especiales se encuentran los filtros y baterías, pero no

aparecen tabuladas ya que en los 19 días de registro no hubo generación y otros

datos no fueron suministrados por GHK; sin embargo, la producción acumulada

a mayo en el pozo ESC2 es de 650 Kg para filtros y de 10 Kg para baterías, en el

pozo ES-5N.

La generación de cortes y lodos indican el rendimiento en la perforación del pozo,

que depende de la profundidad y estructura de las formaciones del suelo; por esta

Gráfica 3. Producción Diaria Lodos y Cortes Perforación dispuestos en Zona Biorremediación

Pozos Esc 2 y ES-5N

0

50

100

150

200

250

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Tiem po (días)

Generación (Bb

Pozo Escuela 2 Pozo El Segundo 5N



55

razón, las variaciones en el pozo Escuela 2 se deben a que el proceso de

perforación está en su etapa final, lo que dificulta el desempeño de la broca,

disminuyendo el volumen de estos residuos y generando producciones

inconstantes. Contrario a esto, en el pozo ES-5N la generación de residuos es

constante, ya que se encuentra en su fase inicial de perforación y por lo tanto, la

broca tiene fácil acceso a las formaciones geológicas.

Para poder disponer este tipo de residuos en la zona de biorremediación, se debe

esperar a la preparación de la biocelda y que el volumen de corte no rebose la

capacidad del catch tank; por este motivo, se presentan en la gráfica períodos de

ausencia de disposición de residuos. Los lodos base aceite, usados en el pozo

ESC 2, son los mayores generadores de residuos, pues a medida que se avanza

en la perforación son arrastrados a la superficie aguas y material, que hacen

mayor el volumen de residuos. En el pozo ES-5N, que utiliza lodos base agua, se

observa una menor producción de residuos, ya que el período de perforación ha

sido de un mes.



56

Se presentan producciones altas en el pozo ES-5N, pues en el material

contaminado se involucran textiles impregnados de aceite, conformados por

overoles, guantes, estopas, trapos y tela oleofílica, incrementándose el volumen

de residuos, por su constante uso; sin embargo el pozo ESC 2 presenta baja

producción debido al uso no muy frecuente de este tipo de materiales, sucediendo

lo contrario en el inicio de la perforación, en donde el proceso es más rápido y

demanda mayor número de personal y suministros.

G ráfica 4. Producción D iaria M aterial Contam inado Pozos ESC2 y ES-5N

0

25

50

1 3 5 7 9

11

13

15

17

19

Tiem po (días)

Generación

(Kg)

Pozo Escuela 2 Pozo El Segundo 5N



57

En esta gráfica no se puede establecer una comparación entre los dos pozos para

residuos de filtros y baterías, pues no fueron suministrados los registros de

cantidades generadas. Es probable que la locación del pozo ESC 2 sea utilizada

como depósito de residuos de filtros, que sumados a los generados en éste,

incrementa su producción. La cantidad de baterías es muy baja, ya que este tipo

de residuo se genera en la reparación de vehículos y no se presenta

frecuentemente.

El material contaminado representa la mayor cantidad de residuos al compararse

con filtros y baterías, pues estos últimos provienen de actividades esporádicas y

generadoras de pocos residuos, mientras que los desechos contaminados se

producen con mayor regularidad y resultan de diversas operaciones que integran

la actividad de perforación.

G r á f i c a 5 . P r o d u c c ió n T o t a l R e s id u o s S ó l id o s E s p e c ia le s

P o z o s E S C 2 y E S -5 N

0

2 0 0

4 0 0

6 0 0

8 0 0

1 0 0 0

1 2 0 0

1 4 0 0

1 6 0 0

1 8 0 0

M aterial C ontam inado Filtros B aterías

Tipo R esidu os

Generación (K

P ozo El S eg undo 5 N P ozo Escuela 2



58

4.3.1 Caracterización. La caracterización de los residuos sólidos especiales se

realizó con el fin de conocer sus características de peligrosidad (CRETIP) y así

determinar la incompatibilidad con otras sustancias que puedan ser peligrosas e

impedir el contacto entre estas, para evitar impactos negativos a la salud humana

y el medio ambiente.

Para caracterizar estos residuos, conociendo sus componentes, fue necesario

basarnos en la Resolución 189 de 1994, expedida por el Ministerio del Medio

Ambiente y por la cual se impide la introducción de residuos peligrosos al

territorio nacional. Los componentes de lodos/cortes de perforación y aceites

usados son los siguientes.

- Lodos/cortes perforación: compuestos por Bario (Ba), Cadmio (Cd), Cromo

(Cr), Plomo (Pb), Selenio (Se), Mercurio (Hg), Grasas y/o aceites, Zinc (Zn),

Arsénico (As), Plata (Ag), Hidrocarburos Totales Policíclicos (TPH).

- Aceites usados: compuestos por Hidrocarburos Aromáticos Policíclicos (PAH),

fenoles y sus compuestos, metales pesados y Bifenilos Policlorados (BPC).



59

Tabla 9. Características de peligrosidad

CRETIP RESIDUO ESPECIAL CÓDIGO INVENT CARACTERISTICASPELIGROSIDAD

REACTIVOR

• Lodos con combustible • Produce reacciónexotérmica en contacto

con fuego• Lodos con combustible

F-2-O-M-B-P-P-N-YF-2-O-C-B-P-P-N-Y

• Paños textiles consustancias peligrosas

S-3-O-M-B-P-P-N-YS-3-O-P-B-P-P-N-YS-3-O-Y-B-P-P-N-YS-3-O-T-B-P-P-N-Y

• Aceites usados L-2-O-M-B-P-P-N-YL-2-O-P-B-P-P-N-YL-2-O-Y-B-P-P-N-YL-2-O-T-B-P-P-N-Y

• Material de embalajecontaminado conrestos de contenidonocivo


TÓXICOT

• Baterías vehículos S-3-V-M-A-P-P-N-YS-3-V-O-A-P-P-N-Y

• Contenido: Metalespesados (AS, Ba, Cd,Cr, Hg, Pb, Se, Zn),

fenoles y suscompuestos, PAH y

BPC

• Aceites usados engeneral

L-2-O-M-B-P-P-N-YL-2-O-P-B-P-P-N-YL-2-O-Y-B-P-P-N-YL-2-O-T-B-P-P-N-Y

• Residuos sólidosempapados de aceitesy grasas


INFLAMABLEI

• Filtros de aceite S-3-O-M-B-P-N-N-YS-3-O-P-B-P-N-N-YS-3-O-Y-B-P-N-N-YS-3-O-T-B-P-N-N-Y

• Estimula combustión yaumenta intensidad defuego en otro material.

Fuente: Guía para la definición y clasificación de residuos peligrosos CEPISResolución 189 de 1994INVENT

Como se puede observar en la tabla anterior, los residuos especiales generados en

la actividad de perforación se caracterizan por ser tóxicos, principalmente por la

presencia de metales pesados e inflamables, porque provienen de hidrocarburos;

lo anterior implica responsabilidad en su manipulación y almacenamiento, para



60

evitar en gran medida los posibles impactos negativos a la salud humana y el

medio ambiente.

Al determinar los códigos de clasificación de residuos INVENT (Ver Anexo C), se

pudo observar la presencia de varios tipos de contaminantes en estos desechos,

representando prioridad para dar inicio a las alternativas de gestión, pues estos

residuos pueden provocar mayores riesgos, al generarse en gran volumen.

4.3.2 Pruebas de laboratorio. A continuación se presentan los análisis

realizados a lodos y cortes de perforación, en zona de biorremediación y los

análisis de estos suelos, ya biorremediados, para establecer cultivos.



61

Tabla 10. Análisis fisicoquímico Cortes de perforacióndurante biorremediación

TOMA DE MUESTRAENERO 21 DE 2002

TOMA DE MUESTRAABRIL 25 DE 2002

PARÁMETRO UNIDADES NORMALOUISIANA

29 B BIOCELDACB 1

BIOCELDACB2

BIOCELDACB 1

BIOCELDACB2

BIOCELDACB3

BIOCELDACB4

Ba mg/Kg <40000 195.8 2509 1335.82 135.84 2139.84 613.3Cd mg/Kg <10 <0.1 5.52 1.58 1.58 1.58 2.55Cr mg/Kg <500 <0.5 <0.5 0.5 0.5 3.25 3.57Pb mg/Kg <500 6.44 13.26 4.73 <0.5 9.21 <0.5Se mg/Kg <10 - - <9.1 <9.1 <9.1 <9.1Hg mg/Kg <10 1.0 <0.1 <1.0 <1.0 <1.0 <1.0

Grasas yaceites

mg/Kg <10000 - - 8340.3 8583.4 8200.8 11371.2

Zn mg/Kg <500 - - 93.05 90.74 121.95 130.61As mg/Kg <10 <3.2 <3.2 3.2 3.2 3.2 3.2

RAS - <12 0.24 0.37 0.18 0.13 0.18 0.15TPH mg/Kg <1000 26680 - 7341.3 6520.6 5976.2 883.9

Conductividad Umoh/cm25°C

<4 1700 1500 1.1 1.0 0.75 1.1

pH - 6-9 7.05 7.0 7.1 7.0 6.9 7.1% Sodio

intercambiable- <12 - - 0.27 0.19 0.27 0.22

Ag mg/Kg <10 - - <0.03 <0.03 <0.03 <0.03Fuente: GHK, 2002

(-) Datos no suministradosRAS: Radio de Absorción de SodioTPH: Hidrocarburos Totales Policíclicos



62

Los datos iniciales de contaminación, a excepción de TPH, no pudieron ser

obtenidos y por este motivo se trabajó con los análisis de celdas ya

biorremediadas. Hasta el 25 de abril, la zona de biorremediación cuenta con 4

bioceldas las cuales han alcanzado, una a una, su máxima capacidad para recibir

material. La mayoría de los parámetros analizados en las dos últimas celdas

poseen los valores más altos, debido al corto tiempo que llevan en proceso de

biorremediación, con respecto a las dos primeras bioceldas.

El único parámetro que sobrepasa la norma es el de grasas y aceites, de la

biocelda 4, ya que su proceso de biorremediación lleva poco tiempo (un mes

aproximadamente); así mismo, las concentraciones de este parámetro son altas

debido a la composición del material que es dispuesto en la zona de

biorremediación, que contiene grandes cantidades de hidrocarburos (aceites).

Tabla 11. Concentraciones TPH en lodos de perforacióndispuestos en zona biorremediación

FECHA ANÁLISIS(2002)

CONCENTRACIÓN(mg/Kg)

Enero 21 33185

Febrero 6 26680

Febrero 20 11967

Abril 25 7341

Fuente: GHK, 2002



63

En esta tabla se utilizaron las concentraciones registradas para la biocelda 1,

pues fue la primera celda en recibir material y por lo tanto cuenta con un período

más largo de registros, observándose fácilmente el comportamiento de los

Hidrocarburos Totales (TPH). La concentración inicial de los cortes que no

habían sido dispuestos en zona de biorremediación fue 106955 mg/Kg, mientras

que la primera concentración, en la tabla, resulta de la mezcla de suelo nativo

con los residuos anteriores. La concentración de 26.1 mg/Kg hace referencia al

TPH encontrado en el suelo nativo de la zona de biorremediación, que pudo ser

contaminado con lodos base agua, dispuestos anteriormente en ésta área.

Muestreo en zona de biorremediación para análisis de cultivos:

El muestreo se realizó el día 17 de abril de 2002, con el fin de determinar la

factibilidad del uso de suelos biorremediados para cultivos, especialmente

cítricos, pues son más comunes en esta zona debido a sus condiciones

climáticas.

La celda elegida para el muestreo corresponde a la primera que empezó a ser

biorremediada (Biocelda CB1) cumpliendo un período de 114 días. Los cortes

llegaron a esta celda con un 8% de humedad; se realizaron volteos diariamente,

con retroexcavadora, para oxigenar el suelo y así mismo el suelo recibió aspersión

de agua para mantener su humedad.



64

El muestreo se realizó de la siguiente manera:

1. Se recolectaron muestras previas de la biocelda, con la ayuda de un palín, de

manera aleatoria en 15 puntos diferentes.

2. Luego de ser mezcladas todas las muestras previas se pasaron por un tamiz

de 2 mm, con el fin de obtener una muestra de suelo fina y homogénea.

3. La muestra obtenida se empacó en una bolsa plástica y sellada, para luego ser

llevada a su análisis en un laboratorio en Bogotá.

Se tuvieron en cuenta otros factores para realizar el muestreo:

• Localización: Hacienda Santa Cruz, ubicada a 14 Km. del Pozo Escuela 2.

Municipio de Guaduas, Cundinamarca.

• Nombre persona que tomó la muestra: Juan Carlos Rusinque (Operador

encargado zona de biorremediación)

• Uso actual del área: Zona de biorremediación, comprendida por cuatro

bioceldas.

• Régimen de lluvias: Bimodal

• Profundidad del muestreo: 10 cm



65

• Tipo de contaminantes: Cortes de perforación con contenido de

hidrocarburos (TPH) y metales pesados.

• Tipo de análisis solicitados: Macronutrientes, micronutrientes y Boro

• Laboratorio de análisis: Laboratorio de agua y suelos. Facultad de

Agronomía. Universidad Nacional. Bogotá.

A continuación se presentan los resultados del análisis realizado a estos suelos

biorremediados (Ver Anexo D).

Tabla 12. Resultados Análisis: Macro – Micro – Boro

PARÁMETROS RESULTADOSTEXTURA (31.98-31.22-36.80) F. Ar.

Al 0.0 meq/100gPH 7.48CIC 23.4 meq/100gNa 0.17 meq/100g

MACRONUTRIENTESC 0.76%N 0.06%P 38.5 ppmCa 12.65 meq/100gMg 3.09 meq/100gK 0.11 meq/100g

MICRONUTRIENTESMn 3.87 ppmFe 361 ppmZn 2.2 ppmCu 1.6 ppmB <0.1 ppm

Fuente: Laboratorio de Agua y Suelo (Universidad Nacional), 2002

CIC: Capacidad Intercambio Catiónico

4.3.3 Análisis de Resultados.



66

En la perforación de los pozos ESC 2 y ES 5N se utilizan varias sustancias y

aditivos químicos, entre los cuales se encuentran la barita y el óxido de zinc, que

son agregados al fluido de perforación. La barita es utilizada como densificante y

está compuesta, principalmente, por carbonato de bario y por este motivo se

presentan, en estas dos gráficas, altas concentraciones de bario; igualmente la

barita contiene, en menor proporción, otros metales pesados como el mercurio y

cadmio.

El óxido de zinc es un inhibidor de corrosión y aunque se adiciona en menor

proporción a la barita, su concentración es algo representativa respecto a los

demás metales. Las concentraciones de los metales, representados gráficamente,

G ráfica 6 . C o n cen tració n M etales P esad o s

en L o d o s y C o rtes P erfo ració n

B io celd a 1

0

500

1000

1500

2000

Bario Zinc Selenio Plom o

M eta le s P esad os

Concentración (mg/Kg

Febrero 6 2002 A bril 25 2002



67

son directamente proporcionales a la cantidad de aditivos químicos añadidos a

los fluidos de perforación.

Al comparar las gráficas 6 y 7, se observa que la concentración de bario se reduce

en un 32% y 94% para las bioceldas 1 y 2, respectivamente, indicando la

eficiencia de remoción de este metal representativo. Aunque la biocelda 2 lleva

menos tiempo de biodegradación, presenta mayor porcentaje de remoción de

bario, probablemente se debe al mejoramiento de la técnica, recibiendo mayor

oxigenación; así mismo, en esta celda se presenta una relación proporcional entre

la velocidad de degradación de los residuos y su volumen dispuesto.

G ráfica 7 . Concentración M etales Pesados en Lodos y C ortes Perforación

B iocelda 2

0

5 0 0

1 0 0 0

1 5 0 0

2 0 0 0

2 5 0 0

3 0 0 0

B ario Zinc Plom o Selenio

M etales Pesados

Concentración (mg/

Febrero 6 2 0 0 2 A bril 2 5 2 0 0 2



68

Los residuos llevados a zona de biorremediación poseen una concentración inicial

de TPH muy elevada, que disminuye, considerablemente, al hacer la mezcla con

el suelo nativo, favoreciendo el inicio de la biodegradación.

A medida que el tiempo transcurre, las concentraciones de TPH disminuyen

notablemente, verificando la efectividad del tratamiento y por lo tanto su

aplicación se recomienda para los lodos y cortes de perforación de los pozos.

Análisis de suelos biorremediados para establecer cultivos. Con el análisis

realizado a los cortes de perforación, ya biorremediados, se obtuvieron resultados

G ráfica 8. Concentración TPH en Lodos y Cortes Perforación

BIocelda 1

05000

100001500020000250003000035000

Ener. 21 Feb. 6 Feb. 20 Abr. 25

Tiem po (2002)

Concentración (mg/



69

que serán utilizados para determinar las condiciones de este tipo de suelo y su

posible uso en cultivos de clima cálido.

Tabla 13. Características suelo analizado

PARÁMETRO RESULTADO CARACTERÍSTICAS

Textura 31.98-31.22-36.80 Suelo franco arenoso

pH 7.48 Alcalino

CIC 23.4 meq/100g Alta (>20)

Al 0.0 -

Na 0.17 meq/100g Bajo (<1)

C 0.76 % Bajo (<2)

N 0.06% Bajo (<0.10)

P 38.5 ppm Medio (20-40)

Ca 12.65 meq/100g Alto (>6)

Mg 3.09 meq/100g Alto (>2.5)

K 0.11 meq/100g Bajo (<0.15)Fuente: Bibliografía (7) y (9)

Las características dadas a cada resultado se basaron en tablas de referencia,

algunas de las cuales se relacionan con el tipo de clima de la zona en donde se

tomó la muestra.

Un suelo con textura franco arenosa es manejable, gracias a su fácil circulación

de agua y buen drenaje, pero al ser un suelo suelto se hace pobre en nutrientes,

por lo que se observan valores bajos-medios en la mayoría de estos parámetros

analizados.



70

El pH alcalino se debe al exceso de calcio y magnesio, provocado por la fijación

con cal hecha a los cortes de perforación, para reducir su humedad. Esto trae

como consecuencia la inhibición en el crecimiento de varios cultivos y por lo tanto

se debe corregir, añadiendo fertilizantes ácidos (sulfato de amonio); así mismo,

este tipo de pH disminuye el nivel de fósforo y micronutrientes, estos últimos

requeridos en cantidades mínimas. La presencia de cal neutraliza el aluminio,

favoreciendo este tipo de suelo, ya que evita disturbios en las plantas de los

posibles cultivos y aumenta la permeabilidad del suelo.

El bajo valor de carbono se debe al clima en el cual se desarrolla el proceso de

biorremediación, pues a mayores temperaturas se reduce la cantidad de materia

orgánica. Igualmente se observa un resultado bajo para el nitrógeno, impidiendo

conocer, de manera confiable, la disponibilidad de este nutriente, que se

caracteriza por facilitar el crecimiento en las plantas. El fósforo inorgánico en

este tipo de suelo se presenta por los metales que contienen los cortes de

perforación.

El micronutriente boro se presenta en bajas cantidades debido al pH alcalino y a

la acción de disminución del boro, que provoca la cal en el suelo. De igual

manera, un suelo arenoso reduce la capacidad de retención de nutrientes (entre

estos el Boro).

Actualmente se están realizando pruebas de cultivos de pastos con estos suelos

biodegradados, en la zona de biorremediación.



71

Los posibles cultivos que se pueden realizar en este tipo de suelo biorremediado y

sus características fisicoquímicas, se presentan en la siguiente tabla.

Tabla 14. Posibles cultivos clima cálido

TIPO CULTIVO CONDICIONES

ALGODÓNTemperatura = 27 –29°C

pH = 6.0 – 6.7

MAÍZ TECNIFICADOpH < 5.5

K, P = bajo

CAÑA DE AZÚCARpH = básico o neutroCIC = mediana – altaP = mediano – alto

PASTOS MEJORADOSpH = ligeramente ácido o cerca neutro

P = deficienteK = moderado – alto

Ca = alto (>3.0)

BANANO

pH = 6.0 – 7.5N, K = alto

P, Ca, Mg = bajo

CÍTRICOSpH = no alcalinos (5.0 – 7.0)

Profundidad = 1 m

CAFETALES

Suelos francos y profundosTopografía no plana

N = alto – medioK = escaso

Ca, B, Mg = altoFuente: Bibliografía (7) y (9)

Los cultivos descritos anteriormente son óptimos para sembrar en tierras de

clima cálido, sin embargo muchas de sus características no coinciden con los

resultados obtenidos en el análisis de suelos biorremediados. Los requerimientos



72

de pH se pueden alcanzar agregando fertilizantes ácidos o básicos, según sea el

caso; el bajo requerimiento de fósforo se puede lograr en suelos ácidos, pues a

medida que la acidez aumenta, este nutriente disminuye.

El banano es la especie que presenta mayores inconvenientes para cultivar en

este suelo, pues los nutrientes necesitan condiciones contrarias a los resultados

obtenidos y por lo tanto, se requiere el uso de sustancias químicas que permitan

cambiar sus características. Una solución recomendable es utilizar este tipo de

suelos en áreas apropiadas para cultivos, que cuenten con la topografía y

profundidad de suelo, indicadas para cada especie; lo importante es planificar

este tipo de proyecto y analizar su viabilidad económica y ambiental.

De acuerdo con los resultados obtenidos en la zona de biorremediación, se

verificó la alta eficiencia de este proceso (TPH reducido a 1.8%), requiriendo bajo

consumo de energía, de material y de personal y por lo tanto ha implicado

menores costos de operación para la compañía, beneficiando al medio ambiente.

Los residuos orgánicos, generados por esta actividad, son aprovechados por la

comunidad del municipio presentándose un beneficio, no solo socioeconómico

sino también ambiental, pues se minimiza el volumen de residuos que se espera

sea llevado a la Planta de Manejo de Residuos del municipio de Guaduas,

especialmente a relleno sanitario.

Analizando las gráficas presentadas, se observa que el pozo Escuela 2 es el mayor

aportante de residuos sólidos, convencionales y especiales, debido a que su



73

perforación se inició hace 6 meses (a junio 19) y el personal requerido para el

proceso aumenta, ya que la profundidad de la perforación se hace mayor. Así

mismo, se requieren mayores insumos para mantener estables las formaciones

geológicas y el proceso de brocado. Los residuos orgánicos representan un alto

porcentaje de generación en ambos pozos, pero cabe anotar que en el pozo

Escuela 2 esto se debe a la presencia de una base militar y mayor cantidad de

ingenieros y operarios. Puede plantearse la posibilidad de llevar los residuos a

compostaje o lombricultura, debido a su gran cantidad producida, estudiando su

viabilidad.



74

5. ALTERNATIVAS DE GESTIÓN INTEGRAL

Para cumplir con el objetivo general del proyecto, se presentan alternativas de

gestión integral para los residuos sólidos, convencionales y especiales, generados

en los pozos Escuela 2 y El Segundo 5N que hacen parte del campo petrolero de

GHK (Guaduas), con el fin de proponer el manejo de estos desechos, con la

opción de ser aplicado y que complemente la gestión realizada hasta ahora por la

compañía.

Al final de este capítulo se presentan una serie de tablas que resumen las

diferentes etapas de la gestión integral, entre las cuales se encuentran las fuentes

de origen y segregación de residuos, opciones de minimización y sistemas de

tratamiento.

5.1 MINIMIZACIÓN DE RESIDUOS

Las prácticas más eficientes para la reducción de residuos son el cambio de

insumos, por elementos menos contaminantes, la optimización de procesos,

renovación de tecnología y el mantenimiento de instalaciones, para evitar

desgastes. Otras medidas recomendadas para la reducción de residuos incluye el

uso de materiales de mayor pureza, uso de materias primas con menos toxicidad,

usar materiales no corrosivos, eliminar el uso de agua en limpieza de derrames,



75

utilizar técnicas apropiadas en la limpieza de equipos, usar materiales resistentes

a la corrosión, reevaluar la necesidad de usar productos químicos para limpieza

e instalar equipos para contención de derrames.

Los volúmenes de residuos en la actividad de perforación son función del avance

del proceso y del tiempo de perforación, mientras que la reducción de la toxicidad

dependerá de la sustitución de materias primas.

Dentro de la recuperación se encuentra la Lonja de Residuos, la cual tiene como

objetivo reducir los gastos en la disposición de los desechos, comercializándolos

como materia prima en otras industrias; sin embargo en este proyecto no es

posible realizar este procedimiento, debido a que la economía de la región se

basa en la actividad agropecuaria y por lo tanto, los residuos generados por la

industria petrolera no cumplen con las características para ser aceptados como

materia prima en esta zona.

5.2 EMBALAJE

Esta etapa incluye el almacenamiento de los residuos sólidos generados en las

locaciones, con el fin de minimizar los riesgos a la salud y el medio ambiente,

mayor aprovechamiento de residuos e identificación de su posterior manejo. En

el embalaje se incluyen el depósito de los desechos en contenedores y así mismo,

el almacenaje de estos en un centro de acopio; en los pozos ESC 2 y ES 5N se



76

debe diseñar un lugar de almacenamiento para los residuos sólidos, que cumplan

con las siguientes características:

- Pisos rugosos, lavables, con sistema de drenaje para escurrimiento de aguas

lluvias y de escorrentía.

- Corredores amplios

- Apropiada ventilación e iluminación

- Paredes resistentes a corrosividad y emanación de gases y vapores

- Diseño de cubículos, dependiendo del tamaño del contenedor.

Antes de ser depositados los residuos sólidos en los contenedores, se debe

continuar con su clasificación, para conocer su grado de peligrosidad y evitar la

mezcla de desechos incompatibles. Luego estos contenedores deben llevar

adherido un símbolo con su grado de peligrosidad y una ficha de etiquetado, en

donde se establezcan, además del tipo de material y fecha de salida, su fuente de

origen e incompatibilidad con otros elementos. Los residuos que pueden ser

embalados en contenedores son los devueltos a proveedores, incinerables y

orgánicos. Los residuos convencionales reciclables son almacenados en bolsas de

polietileno, para su posterior manejo.

El material de los contenedores debe cambiarse, de metal a polipropileno, pues

este último es menos pesado, para su movilidad y facilita la limpieza. Así mismo,

pueden ubicarse máximo tres contenedores, de manera vertical, sujetados a

estibas colocadas entre cada uno de estos, con el fin de dar estabilidad.



77

Para facilitar la manipulación de los residuos que van a ser reciclados, estos

deben ser embalados de forma tal que aumente su densidad y disminuya su

volumen, reduciendo espacio y costos de transporte. Los residuos que son

frecuentemente embalados son el papel, cartón, plástico y latas de aluminio,

compactados en pacas de 1 m3; el resto de la chatarra se embala en pacas de 30

Kg.

5.3 TRATAMIENTO

El tratamiento de los residuos generados consiste en su destrucción,

destoxificación y/o neutralización, a través de procesos biológicos, térmicos,

físicos y químicos.

5.3.1 Biológicos. Esta técnica transforma los compuestos orgánicos, presentes

en los residuos de perforación, a CO2 y agua. Los factores que influyen

en la biodegradación de hidrocarburos son: abastecimiento de bacterias

degradadoras de hidrocarburos, suficiente oxígeno y mezclado para el

metabolismo de la biocelda, disponibilidad de macro y micronutrientes,

control de humedad, temperatura, pH y salinidad.

5.3.2 Térmicos. Son tratamientos caracterizados por la aplicación de calor a

los materiales residuales. A bajas temperaturas se recuperan

hidrocarburos y agua de los residuos; mientras que a altas temperaturas

se destruyen los compuestos orgánicos.



78

5.3.3 Físicos y químicos. Tratamientos mediante los cuales se adicionan

compuestos químicos a los residuos y/o pueden someterse a procesos

físicos. Ambos sistemas están relacionados en el manejo de muchos

residuos.

ALTERNATIVAS TÉCNICAS PARA LA GESTIÓN INTEGRAL DE RESIDUOS SÓLIDOS EN LA ACTIVIDAD DE HIDROCARBUROS ETAPA DE PERFORACIÓN


79

Tabla 15. Sistemas de TratamientoTRATAMIENTOS SISTEMA CARACTERÍSTICAS

LANDFARMING

- Uso microorganismos del suelo- Biodegradación de residuos aceitosos- Aplicación continuada y repetida de residuos sobre un área- Proceso aeróbico- Requiere volteos continuos y pozos de monitoreo de aguas subterráneas• Ventajas: Técnica simple y poco costosa• Desventajas: Menos eficiente que otros tratamientos biológicos

LANDSPREADING

- Similar al anterior- Una sola aplicación de residuo en la superficie- Volteos periódicos y adición de nutrientes- Proceso aeróbico- Monitoreo de concentraciones de hidrocarburos al terminar el proceso• Ventajas: Método más efectivo para disposición de cortes y fluidos de perforación (bajos en

Hidrocarburos y sales)• Desventajas: Menos eficiente que otros tratamientos biológicos

COMPOSTAJE

- Similar a anteriores- Proceso aeróbico- Requiere de buena porosidad, aireación, humedad y temperatura- Mezcla de residuos con agentes voluminosos- Biodegrada a altas temperaturas• Ventajas: Convierte residuos en productos menos nocivos Eficiencias altas de biodegradación

BIORREACTORES

- Adición de agua, residuos y nutrientes en reactores- Mezcla mecánica favoreciendo el contacto entre microorganismos y residuos- Sus productos finales son utilizados como relleno en suelos o tratamiento adicional para estabilizar

compuestos (metales)• Ventajas: Requiere menos espacio que los otros tratamientos• Desventajas: Alto costos de inversión y mantenimiento

BIOLÓGICOS

LODOSACTIVADOS

- Sistema que incluye tanque de aireación, tanque clarificador y sistema de cloración- Sistema operado continuamente a una rata de carga fija• Ventajas: Unidades con altas eficiencias



80

Tabla 15. (Continuación)

TRATAMIENTOS SISTEMA CARACTERÍSTICAS

INCINERACIÓN

- No necesaria para residuos de perforación de pozos; sin embargo puede utilizarse si no hay otrasopciones de disposición

- Destruye residuos orgánicos- Producción de cenizas, emisiones de partículas y gases• Ventajas: Conversión de residuos en materiales menos voluminosos Requiere de áreas reducidas para su instalación Quema controlada de residuos• Desventajas: Liberación de partículas y gases contaminantes a la atmósfera, si no cumple con

requerimientos de diseño.

HORNO DE CEMENTO

- Incineración de residuos aceitosos- Posee mecanismos de control de contaminación- Las cenizas resultantes son fuente de aluminio, silica, arcilla y minerales.• Ventajas: Minimiza emisiones al aire Las cenizas sirven como materia prima para elaboración de cemento Su bajo costo lo hace atractivo

TÉRMICOS

DESORCIÓN TÉRMICA

- Requiere de quema de combustible, energía eléctrica o electromagnética para volatilizar el aceite- Desorción térmica a baja temperatura: Tratamiento de residuos con aceites ligeros- Desorción térmica a alta temperatura: Tratamiento de residuos con aceites pesados.- Genera residuos secundarios: sólidos, agua condensada, aceites condensados y corrientes de

aire.• Ventajas: Recuperación del aceite de los residuos Reciclaje de cortes• Desventajas: Sistema costoso



81

Tabla 15. (Continuación)TRATAMIENTOS SISTEMA CARACTERÍSTICAS

SOLIDIFICACIÓN,ESTABILIZACIÓN

YENCAPSULAMIENTO

- Llevados a cabo conjuntamente en algunos procesos- Produce sólidos secos- Los residuos son almacenados, más no destruidos- Estabilización y solidificación hecho a residuos industriales y aceitosos- Solidificación realizada generalmente con cemento y la estabilización con cal• Ventajas: Estabiliza metales contenidos en residuos Solidificación limita la posible lixiviación Aplicable cuando no hay posibilidad de biorremediación o desorción térmica.• Desventajas: Interferencia en proceso de curado por altas concentraciones de compuestos orgánicos y

sales. Encapsulamiento, proceso más costoso y complejo que los otros dos.

LANDFILL(Relleno deseguridad)

- Entierro grandes volúmenes de residuos- Recibe varias aplicaciones de residuos- Disposición de residuos por largo tiempo- Requiere uso de geomembranas, capas de arcillas, colectores y tratamiento de lixiviado, pozos de

monitoreo, colectores de gases- No destrucción de residuos• Ventajas: Facilidades de monitoreo Apropiado para residuos tóxicos• Desventajas: Requiere grandes áreas para funcionamiento Requiere de control suficiente para su correcto funcionamiento.

FÍSICO –QUÍMICOS

ENTIERRO

- Depósito de residuos en pozos pequeños- Utilizado para lodos y cortes base agua- Requiere como pretratamiento la estabilización del residuo, para retardar la migración de

contaminantes.- Colocar barreras para evitar la migración de contaminantes.- Determinar factores hidrogeológicos antes de disposición de residuo.• Ventajas: Técnica simple Mejor método para manejo de material inerte no reciclable• Desventajas: Riesgo ambiental por posible migración de contaminantes

Fuente: Los Autores, 2002



83

5.4 TRANSPORTE

El embalaje facilita el transporte de los residuos, que luego son llevados a otros

lugares para su posterior manejo. Para el transporte de residuos se debe tener en

cuenta la seguridad ambiental que puede ofrecer el vehículo y la capacidad que

este tenga, para que la frecuencia de recolección se disminuya, reduciendo costos

y aprovechando su capacidad.

Los lodos y cortes de perforación son los únicos residuos que actualmente se

transportan fuera de la locación, pues requieren de un tratamiento biológico,

realizado en una zona exclusiva y distante a los pozos; por esta razón se requiere

el uso de vehículos de gran capacidad, para almacenar el volumen de residuos

que va a ser dispuesto en la zona de biorremediación. Estos vehículos deben

continuar con su cierre hermético y sellos de seguridad; así mismo, el conductor

debe llevar una planilla en donde se especifique el tipo de residuo que está

transportando, para conocer su manejo, en caso de presentarse un accidente.

Los residuos de devolución son recogidos por los proveedores, los desechos

orgánicos son entregados, en cada locación, a la comunidad y los recicladores de

Guaduas recogen el material aprovechable; por lo tanto la compañía no requiere

el uso de vehículos para transportar todos estos residuos.



84

5.5 DISPOSICIÓN FINAL

Esta etapa se aplica cuando se agotan las opciones de minimización del residuo.

Esta disposición debe ser ambientalmente aceptable y necesita de tecnologías,

inversión y genera responsabilidades. Al seleccionar métodos de disposición que

requieran áreas aledañas a comunidades, es necesario tener en cuenta la opinión

de la población que puede verse afectada.

Las condiciones para realizar la disposición de residuos son las siguientes:

cumplimiento de normas ambientales, factibilidad de crecimiento económico en el

medio circundante, determinación de condiciones hidrogeológicas en el terreno e

identificación de áreas sensibles.

Los residuos generados en los pozos elegidos y que son biodegradados, son

dispuestos finalmente en la misma zona de biorremediación; sin embargo este

material descontaminado puede ser aprovechado como suelo para cultivos,

utilizado en otras áreas que cumplan con las características propias de cada

especie.

La disposición en relleno sanitario para los residuos orgánicos, generados en

estos pozos, no es necesario realizarla, pues estos son aprovechados de mejor

manera por la comunidad de Guaduas (para alimento de cerdos). De igual forma,

el gran volumen de residuos orgánicos generados, plantea la posibilidad de



85

continuar con el programa anterior y además, realizar compostaje y

lombricultura, estudiando su factibilidad económica.

5.6 COMPONENTE SOCIOECONÓMICO

Dentro de la GIRS es importante tener en cuenta el componente social y

económico, pues estos dos factores influyen en la toma de decisiones para

implementar alternativas, que son propuestas dentro del proyecto. La comunidad

cumple un papel importante para la puesta en marcha de estas alternativas, pues

recibe impactos que pueden traer beneficios económicos y/o perjuicios a la salud

humana.

El desarrollo de esta actividad, involucrando el manejo de sus residuos, genera

impactos positivos a la población del municipio, al ofrecer oportunidades de

trabajo en cada locación de perforación, mediante la entrega de residuos

orgánicos y reciclables y en los tratamientos que requieren personal externo; de

esta manera, la comunidad que recibe los desechos que pueden ser

transformados, se benefician económicamente al adquirir ganancias de las ventas

de estos. Otro sector poblacional que se beneficia es el comercio de dotación

industrial, alimenticio, turístico, entre otros, gracias al aumento en sus ingresos

económicos.



86

Los impactos negativos generados se reflejan en la salud pública de la población

que está en contacto directo y frecuente, a la exposición de los residuos

peligrosos. Los desechos que presentan efectos nocivos a la salud son los lodos y

cortes de perforación, por su contenido de hidrocarburos, metales pesados y

aceites usados.

Los metales son potencialmente tóxicos por su estabilidad y fácil acumulación en

el organismo y junto a los hidrocarburos pueden provocar problemas

cancerígenos, renales y neurológicos; los PCB, contenidos en los aceites usados,

son causantes de cáncer, por ser bioacumulables y persistentes. Por esta razón

la compañía debe continuar con programas de salud ocupacional y seguridad

industrial, para evitar riesgos durante las operaciones del proceso y manipulación

de los residuos; así mismo, es necesario realizar campañas comunicativas y de

educación ambiental, al personal que opera en las locaciones, sobre el constante

manejo de los residuos sólidos.

En cada una de las etapas de gestión se deben tener en cuenta los costos que

implican su desarrollo; estos dependen de los siguientes factores:

• Volumen y tipo de residuo sólido, generado en la perforación de los pozos

elegidos.

• Cantidad de residuos reciclables, entregados para posterior aprovechamiento.

• Costos de personal involucrado en los sistemas de manejo de residuos sólidos.



87

• Costos de transporte a zonas de tratamiento, cuando están ubicadas fuera de

la locación.

• Costos de terrenos para realizar tratamientos, si se realiza fuera de la locación

• Tamaño de instalaciones, dependiendo del tratamiento realizado a los

residuos.

• Costos de almacenamiento y tratamiento de residuos; en este se involucran

áreas, materiales de construcción y equipos de monitoreo y mantenimiento.

Si algunos de los tratamientos propuestos en esta gestión, como compostaje y

lombricultura, requieren de áreas ajenas a cada locación y ubicadas dentro del

municipio, es importante contar con la participación de la comunidad, en

aspectos como:

- Elección de terrenos, que no intervengan directamente con la población

- Suministro de información a la comunidad, sobre los procesos de tratamiento,

residuos a tratar y futuro aprovechamiento de los productos finales.

- Demanda de trabajo y capacitación al personal que será vinculado en estos

procesos

- Comercialización de los productos resultantes, dentro o fuera del municipio.

Es indispensable evitar la realización de tratamientos y/o disposición de estos

residuos en municipios aledaños, ya que se pueden generar conflictos entre

comunidades por los posibles impactos negativos que pueden presentarse en la

población receptora.



88

Los tratamientos biológicos, en general, son una buena opción para el manejo de

lodos y cortes de perforación, ya que reduce eficientemente el contenido de

contaminantes propios de estos residuos (hasta un 94% en Metales y 78% para

TPH), aportando un beneficio ambiental y económico.



89

Tabla 16. Segregación de Residuos Sólidos

TIPO DERESIDUO

COMPONENTE FUENTES DE GENERACIÓN SEGREGACIÓN

ORGÁNICOCasinos, campamentos

PAPEL / CARTÓNOficinas, campamentos

VIDRIOCasinos, campamentos, oficinas

PLÁSTICOCasinos, campamentos, oficinas

MADERAAlmacenamiento materia prima

CONVENCIONAL

CHATARRAMantenimiento equipos

- Separar desechos de jardín, de residuos decomida

- Separación de papel y cartón- Separación papel contaminante de papel blanco- Separar envases de vidrio, por color, para

posterior trituración- Macroselección de residuos plásticos,

identificación y separación de polímeros.- Seleccionar madera limpia para posterior

aprovechamiento- Separar envases de lata de otros residuos

metálicos.

BATERÍASTalleres de

Mantenimiento equipos

FILTROSReparación y mantenimiento de

motores y equipo rotatorio

MATERIALCONTAMINADO

Reparación y mantenimiento demotores y equipo rotatorio

ESPECIAL

LODOS Y CORTESPERFORACIÓN

Limpieza pozos, mantenimientoequipos, tanques almacenamiento.

- Separar baterías de mercurio y de plomo

- Separar material sólido de fluidos de perforación,para posterior reutilización del lodo.




90

Tabla 17. Opciones de Minimización de Residuos

RESIDUO OPCIONES REDUCCIÓN OPCIONES DE REUSO OPCIONES DE RECUPERACIÓN Y RECICLAJE

ORGÁNICOS

- Segregación en la fuente, para evitarla mezcla con residuos peligrosos yfacilitar su reciclaje y recuperación.

- Alimento de animales. Continuar conla donación de estos residuos a lacomunidad de Guaduas.

NO- Uso agrícola y/o recuperación de terrenos, luego de

llevarse a compostaje.- Producción de combustible (metano)

PAPEL /CARTÓN

- Reducir el uso de papel en oficinas- Utilizar las dos caras de cada hoja- Segregación en la fuente- Sustitución por elementos

reutilizables, cuando se utilizan comoempaques de alimentos.

- Utilizar las dos carasde una misma hoja, enlos papeles de oficina

- Reutilizar empaqueslimpios de cartón.

- Procesamiento para papel reciclado- Procesamiento de cartón para embalaje- Combustible plantas eléctricas e incineradores.

VIDRIO- Devolución a proveedores- Segregación en la fuente

- Uso como material deconstrucción

- Reutilizar empaqueslimpios en otrosprocesos

- Procesamiento para vidrio reciclado- Procesamiento para fabricación lana y fibra de vidrio.- Uso como material de pavimento- Uso como material construcción (ladrillos)

PLÁSTICO

- Devolución a proveedores- Segregación en la fuente- Reducir su uso como embalaje de

materia prima- Sustituir su uso por materiales

biodegradables- Sustitución por elementos

reutilizables, cuando se utilizan comoempaques de alimentos.

- Reutilizar empaqueslimpios en otrosprocesos.

- Uso como mezclas de pavimentación- Fabricación de bolsas de basura, objetos de material

plástico que no fue seleccionado, ropa de invierno,cortinas de baño, envases de comida, etc.

MADERA- Devolución a proveedores para

posterior reciclaje- Segregación en la fuente

- Uso como material deconstrucción

- Procesamiento de madera limpia para nuevos usos- Uso como combustible- Uso como cubrimiento de rellenos sanitarios



91

Tabla 17. (Continuación)

RESIDUO OPCIONES REDUCCIÓN OPCIONES DE REUSO OPCIONES DE RECUPERACIÓN YRECICLAJE

CHATARRA- Segregación en la fuente- Recuperación de partes, para

reincorporar a la producción en lasinstalaciones o fuera de estas

- Reutilización de partes recuperadas - Recuperación de partes paraprocesarlas y reincorporar en laactividad.

- Fabricación de acero- Fabricación de nuevas latas de

aluminio

BATERÍAS- Devolución a proveedores para

posterior reciclaje o recuperaciónNO - Procesamiento para su nuevo uso

en vehículos y maquinaria- Recuperación de plomo, plástico y

ácido sulfúrico.

FILTROS - Devolución a proveedores NO NO

MATERIALCONTAMINADO

- Aprovechar al máximo su uso con elfin de minimizarlo

- Retorno o devolución a vendedores- Materiales contaminados con

bentonita o cemento, usarse enconstrucción de caminos,construcción de rellenos

- Reutilización como combustible- Reutilización de tela oliofílica

- Uso en construcción de caminos yde rellenos

- Solventes químicos, recuperadospara mezcla con combustibles

- Refinación de aceites parafabricación de lubricantes

LODOS YCORTES

PERFORACIÓN

- Recuperación de aceite, medianterecirculación en el proceso

- Sustitución de diesel por aceitesminerales

- Selección de fluidos de perforación yaditivos con bajos niveles de metalespesados y componentes tóxicos.

- Sustitución de lodos base aceite porfluidos de fase orgánica (lodos basesintética, lodo base aceite de bajatoxicidad y ésteres)

- Utilizarlos como material deconstrucción de caminos

- Utilizarlos como forros o capas ensitios de landfill

- Manufactura de ladrillo- Mezcla con asfalto para relleno de

caminos

- Recuperación de hidrocarburos pormedio de centrifugación o filtración

- Reciclaje de fluidos de perforaciónpara reintegrarse al proceso

- Uso cortes de perforación, limpios,para construcción de caminos




92

Tabla 18. Alternativas de Tratamiento y Disposición

RESIDUO TRATAMIENTO BIOLÓGICO TRATAMIENTO TÉRMICO TRATAMIENTO FISICOQUÍMICO

ORGÁNICOS1) Compostaje4) Biorreactores -

2) Landfill3) Entierro

PAPEL / CARTÓN 1) Compostaje, previatrituración

3) Incineración 2) Landfill4) Entierro

VIDRIO - -1) Landfill, previa trituración2) Entierro

PLÁSTICO -2) Incineración controlada 1) Landfill, previa compactación

3) Entierro

MADERA 1) Compostaje 3) Incineración 2) Landfill4) Entierro

CHATARRA - - 1) Landfill, previa compactación

BATERÍAS - -1) Entierro previa solidificación2) Landfill

FILTROS -3) Incineración 1) Entierro previa solidificación

2) Landfill

MATERIALCONTAMINADO

- 1) Horno de cemento2) Incineración controlada

3) Encapsulamiento4) Entierro, previa solidificación5) Landfill

LODOS Y CORTESPERFORACIÓN

1) Biorremediación2) Landfarming4) Landspreading

3) Desorción Térmica5) Landfill6) Entierro7) Solidificación (cortes secos)8) Inyección pozo profundo (cortes

secos)Fuente: Los Autores, 2002



93

Los residuos sólidos se generan a través de todas las instalaciones que conforman

la locación, siendo el proceso industrial el responsable de la producción de

residuos especiales y por lo tanto, la manipulación de estos desechos requieren

seguridad en su manejo.

En esta gestión es importante segregar los residuos sólidos, según sus

características, para reducir los costos de tratamiento a medida que el volumen

de desechos disminuye. Así mismo, la separación de residuos facilita la mejor

elección dentro de las opciones de minimización (Ver Tabla16).

Todos los residuos sólidos, producidos durante la perforación, tienen la

posibilidad de ser reducidos mediante segregación, devolución a proveedores,

sustitución por materiales menos contaminantes y uso mesurado de materia

prima e insumos. Dentro de la minimización, el reuso representa las menores

opciones para estos residuos, pues la gran mayoría de sus componentes poseen

materiales contaminantes que requieren previo procesamiento para ser

reintegrado a cualquier proceso. La recuperación y reciclaje transforma la

mayoría de los desechos en materiales de uso similar al producto inicial; por este

motivo es necesario priorizar esta opción y continuar con la entrega de estos

residuos a los recicladores del municipio de Guaduas, para ampliar los beneficios

socioeconómicos y ambientales.

Son muy pocos los residuos llevados a tratamiento, pues prácticamente todos

pueden ser minimizados, sin embargo entre los tratamientos que se plantearon,

los tres más importantes son el compostaje, landfill e incineración. Su



94

importancia de elección radicó en las ventajas de eficiencia del sistema, según el

tipo de residuos, inversión económica, control de contaminantes y disponibilidad

de áreas.



95

RESULTADOS

• Las alternativas de manejo de residuos sólidos, utilizadas en el campo

petrolero de GHK, han sido mejoradas para reducir el impacto socioambiental;

su ejemplo más claro es la implementación de la biorremediación, como

tratamiento para los residuos más contaminantes de esta actividad (lodos y

cortes de perforación).

• Dentro de los desechos convencionales, los residuos orgánicos son los más

representativos por su alta producción y su generación es proporcional al

tamaño de la locación, al número de personas involucradas directamente en la

actividad y a la profundidad de perforación del pozo.

• Las concentraciones y volúmenes de los residuos generados, en una locación

de perforación, son proporcionales a la cantidad de sustancias químicas y

materias primas utilizadas dentro del proceso. Por esta razón, es importante

aplicar todas las opciones de minimización posibles, con el fin de evitar

impactos graves a la salud y el medio ambiente.

• Aunque los residuos sólidos provenientes de la etapa de perforación, a

excepción de los filtros, pueden ser aprovechados generando subproductos



96

que servirán como materia prima en otros procesos, no es posible integrar

estos desechos en una Lonja de Residuos, conformada en la región, pues su

actividad económica no es de tipo industrial.

• La incineración es una buena técnica para el tratamiento de residuos

contaminados con aceites o químicos y aquellos que no representan un

volumen significativo. Con el mejoramiento del proceso se han logrado

beneficios ambientales, como la reducción de la concentración de gases y

material particulado generados en la combustión y beneficios económicos al

utilizar combustible de bajo costo y de alta eficiencia de quema, aumentando

la capacidad de operación.

• Para el manejo de los residuos sólidos especiales, principalmente lodos y

cortes de perforación, se presentan varias alternativas de tratamiento; sin

embargo muy pocas cuentan con eficiencias de remoción, necesarias para

descontaminarlos en corto tiempo y poderles dar un uso posterior.



97

CONCLUSIONES

• Mediante las visitas realizadas al campo petrolero, reconocimos los procesos

de perforación, equipos e insumos utilizados durante la actividad. Así mismo

se observaron las medidas de manejo, que actualmente se realizan, entre las

cuales se destacan la biorremediación e incineración, como sistemas eficientes

de tratamiento.

• Al caracterizar los residuos sólidos, generados en los pozos Escuela 2 y el

Segundo 5N, se determinó que los residuos convencionales son de origen

doméstico y los especiales provienen de fuentes industriales. Según su

producción y composición, los más representativos para este proyecto son los

residuos orgánicos y los lodos y cortes de perforación.

• Según las pruebas de laboratorio, suministradas por GHK, se determinó que

los lodos y cortes de perforación son residuos que presentan peligrosidad

considerable, ya que están constituidos por metales de carácter tóxico y altas

concentraciones de TPH (106955 mg/Kg); por este motivo su manejo debe ser

cuidadoso y su manipulación debe realizarse con equipos de seguridad

industrial.



98

• Al establecer las opciones de minimización de residuos sólidos, éstas deben

incrementarse en la actividad, para reducir el volumen de desechos que

podrían ser llevados a tratamiento y disposición final; de esta manera se

disminuyen los costos de inversión en estos sistemas y se generan

oportunidades de empleo a la comunidad de Guaduas.

• Según los resultados obtenidos, concluimos que los sistemas convenientes

para el tratamiento de los residuos orgánicos y lodos de perforación, son el

compostaje y biorremediación, respectivamente. Estos sistemas fueron

elegidos por las ventajas que representan, entre las cuales se encuentran el

bajo costo de operación y mantenimiento, alta eficiencia de remoción de

contaminantes y facilidades de aprovechamiento de sus productos finales.

• Para diseñar la página web, se utilizó la información compilada en este

documento, presentando las alternativas de GIRS para la actividad de

perforación, basada en diferentes fuentes bibliográficas; con este aporte se

facilita la consulta a personas interesadas y se contribuye ambientalmente al

ámbito petrolero.



99

RECOMENDACIONES

• La compañía debe diseñar un centro de acopio mejor acondicionado, que el

utilizado actualmente, para el almacenamiento de los residuos incinerables y

los destinados a la devolución a proveedores, que cumpla con las

especificaciones de ventilación, iluminación, drenajes y distribución de áreas,

descritas en el numeral 5.2.

• El coordinador ambiental de GHK debe estudiar la factibilidad de realizar

compostaje y/o lombricultura, iniciando con la primera opción en un 60% del

total de los residuos sólidos orgánicos, debido a su alto volumen de

generación y así mismo, continuar con la donación a la comunidad para el

alimento de animales (40%).

• Se recomienda que GHK utilice, solamente, cuatro códigos de colores en los

contenedores empleados para el almacenamiento de residuos sólidos,

convencionales y especiales, dentro de cada locación. Se proponen los

siguientes colores: verde para residuos reciclables, negro para residuos

orgánicos, azul para residuos no aprovechables y rojo para residuos

incinerables (contaminados con aceite y con químicos).



100

• Continuar con el uso de la biorremediación, como método de tratamiento y

disposición, ya que se alcanzan muy buenos resultados en cuanto a la

remoción de contaminantes (hasta 94% para metales y 78% para TPH) y su

proceso no representa gran complejidad.

• Emplear los suelos biorremediados en cultivos, ya que las concentraciones de

metales y TPH son bajas y por lo tanto no afectarán a largo plazo las especies

sembradas.

• Mantener el uso del actual incinerador, pues posee alta capacidad de carga y

buenas condiciones de funcionamiento y es un buen método para manejar los

residuos contaminados con aceites, utilizando espacios reducidos y

generando poca contaminación al ambiente.

• La gestión de residuos sólidos, realizada actualmente, en los pozos ESC2 y ES

5N puede ser complementada con las alternativas propuestas dentro de este

documento. Entre las opciones que pueden ser adoptadas está el incremento

de la minimización de todos los residuos sólidos, con el fin de llevar la menor

cantidad de desechos a tratamiento y disposición final.



101

BIBLIOGRAFÍA

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2. BRANDT. Programa de Manejo Ambiental: Zona de Bioremediación PozoEscuela 2. Bogotá. 42 p.

3. CHAUDHRY, Rasul G. Biological Degradation and Bioremediation of ToxicChemicals. Portland: Dioscorides Press, 1994. 515 p.

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6. --------. Estudio de Impacto Ambiental para solicitud de sustracción parcialde la reserva forestal y Plan de Manejo Ambiental para el Pozo Los Libros C:Informe final. Bogotá, 2000.

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14. http:// www.conoco.com/safety/news/envawar.asp

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http://www.conoco.com/safety/news/envawar.asp



102

15. http:// www.cepis.org

16. http:// www.bp.com

17. http:// www.spe.org

18. http:// api-ec.org/environ/index.cfm

http://www.cepis.org/

http://www.bp.com/

http://www.spe.org/



103

Anexo A. Formato de Visita



104

FORMATO DE VISITACAMPO PETROLERO GHK, GUADUAS

♦ Encuestadores: ______________________________________________________________________

♦ Lugar y fecha: ___________________________________

♦ Nombre del Pozo: ___________________________________

♦ Instalaciones visitadas:________________________________________________

________________________________________________

♦ Materia prima utilizada: ___________________________________

♦ Número operarios: ________

♦ Tipo residuos

Convencionales: ______________________________________________________________________

Especiales: ______________________________________________________________________

♦ Fuentes de origen

Convencionales: ______________________________________________________________________

Especiales: ___________________________________



105

♦ Manejo de Residuos

Convencionales: ______________________________________________________________________

Especiales: ______________________________________________________________________

♦ Zona biorremediación

Localización: ___________________________________

Tipo de residuo utilizado: ___________________________________

Factores Biorremediación: ___________________________________

Proceso: ___________________________________

Número bioceldas: __________________

Tipo contaminantes a degradar: _________________________________

Norma utilizada: _________________________________

Uso futuro de suelosBiorremediados: _________________________________

Frecuencia monitoreo: ________________________________



107

Anexo B. Código de clasificación de residuos. INVENT



108

CODIGO DE CLASIFICACIÓN DE RESIDUOS (INVENT)

El desecho essólido, líquidoo pastoso?

El desecho en principio es: El principal componente deldesecho (excluyendo agua yaire) es:

Algunos de los siguientescompuestos están presentes en eldesecho?

El desecho es: El desecho escombustible?

Existe un potencialdirecto de reutilizaciónde este desecho?

Puede ser el desechomezclado con desechosde tipo doméstico enrellenos sanitarios o esposible descargarlos alalcantarillado sintratamiento?

Debe serconsiderado este

desecho?

SÓLIDO (S)

POLVO (1)

PEQUEÑOS PEDAZOS (2)

TAMAÑO MEDIANO (3)

TAMAÑO GRANDE (4)

CORTANTES PUNZANTES (5)

DESCONOCIDO (X)

LÍQUIDO (L)

EMULSION (1)

ACEITE (2)

OTRO HIDROCARBURO (3)

ACUOSO (4)

DESCONOCIDO (X)

LODO (F)

HUMEDO (1)

SECO (2)

NO ACUOSO (3)

DESCONOCIDO (X)

GASEOSO (A)

HUMEDO (1)

SECO (2)

CALIENTE (3)

PARTICULADO (4)

DESCONOCIDO (X)

ORIGEN (O)ORGÁNICO-QUÍMICO OPETROQUÍMICO

ORIGEN (B)ORGÁNICO-BIOLÓGICO

METÁLICO (M)

MEZCLA DE MATE- (P)RIALES ORGÁNICOS

MEZCLA DE MATERIA- (I)LES INORGÁNICOS

MEZCLA DE MATERIA- (V)LES ORGÁNICOS EINORGÁNICOS

DESCONOCIDO (X)

METALES PESADOS (M)

FENOLES O SUS DERIVADOS (P)(HALOGENADOS Y NO HALO-GENADOS)

CIANUROS O ISOCIANUROS ( C)O ARSENICO Y SUSCOMPUESTOS

MATERIAL ORGÁNICO (H)HALOGENADO

MATERIAL ORGANICO (S)NO HALOGENADO

FARMACÉUTICOS, BIOCIDAS (B)FUNGICIDAS, PLAGUICIDAS

ASBESTO (A)

MATERIAL OXIDANTE (O)

MATERIAL ORGÁNICO (Y)CÍCLICO O POLICÍCLICO

BIFENILOS POLICLORADOS (T)

MATERIAL RADIOACTIVO ( R)

METAL CARBONILOS (D)

BIOLOGICAMENTE (I)INFECCIOSOS

MONOXIDO DE CARBONO (Q)

NOx (J) H2S (K) SO2 (L)

HIDROCARBUROS NO METANO (F)

NINGUNO (N)

DESCONOCIDO (X)

ACIDO (A)

BASICO (B)

NEUTRO (N)

DESCONOCIDO (X)

EXPLOSIVO (E)

ALTAMENTE (I )INFLAMABLE

COMBUSTIBLE (C)

COMBUSTIBLE (P)CON OTROSMATERIALESO SI ESSECADO

NO (N)

DESCONOCIDO (X)

PROBABLEMENTE ( R)SINPROCESAMIENTO

PROBABLEMENTE (P)CONPROCESAMIENTO

IMPROBABLE (N)

DESCONOCIDO (X)

RELLENOS (L)SANITARIOS

DIRECTAMENTE (S)ALALCANTARILLADO

NINGUNO (N)

DESCONOCIDO (X)

SI (Y)

NO (N)

DESCONOCIDO (X)



109

Anexo C. Fotografías



110


Foto 1. Lodo base aceite

Fuente: Magdalena Niño, 2000

Foto 2. Almacenamiento Residuos Sólidos Domésticos



111


Foto 3. Cortes de perforación llevados a Zona de Biorremediación


Foto 4. Tanques almacenadores de combustible



112


Foto 5. Incinerador Residuos PeligrososPozo Escuela 2


Foto 6. Catch Tank en Zona Biorremediación



113


Foto 7. Cenizas provenientes de incineración


Foto 8. Pastos cultivados Zona biorremediación



114

Fuente: Drilling and waste management.. SPE 73931, 2002

FOTO 9. Unidad de Desorción Térmica

alternativas técnicas para la gestión integral de residuos

Documents