Análisis del riesgo ambiental de la castiemulsion mediante parámetros de ecotoxicidad y biodegradabilidad rápida

Las alternativas para posibilitar el transporte de crudos pesados en Colombia por oleoductos están limitadas a dilución con productos refinados y no refinados de baja viscosidad, calentamiento y como emulsiones inversas. Esta última opción se esta está convirtiendo en una fuerte alternativa para max...

Full description

Autores:
Novoa González, Jaime
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2016
Institución:
Universidad Santo Tomás
Repositorio:
Repositorio Institucional USTA
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repository.usta.edu.co:11634/18541
Acceso en línea:
http://hdl.handle.net/11634/18541
Palabra clave:
Emulsions
Toxicity
Biodegradability
Propiedades fisicoquímicas
Reacciones químicas
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Toxicidad
Biodegradabilidad
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description Las alternativas para posibilitar el transporte de crudos pesados en Colombia por oleoductos están limitadas a dilución con productos refinados y no refinados de baja viscosidad, calentamiento y como emulsiones inversas. Esta última opción se esta está convirtiendo en una fuerte alternativa para maximizar la evacuación de crudos pesados y extra pesados por los oleoductos existentes en Colombia, sin embargo los riesgos ambientales asociados a un derrame durante su transporte no han sido establecidos. El presente estudio tiene como finalidad determinar de manera experimental el riesgo ambiental de la Castiemulsión por medio de análisis de ecotoxicidad y biodegradabilidad. Un estudio similar fue realizado para el transporte de crudo Rubiales emulsionado, sin embargo resulta de total importancia disponer de la evaluación de las propiedades ecotoxicologicas y de persistencia en el medio ambiente para el caso de la emulsión Castilla. El estudio que se relaciona en este documento ha sido dividido en tres partes. La primera, relaciona las características fisicoquímicas determinadas a la Castiemulsión y sus componentes (crudo Castilla y surfactante Emulgrosson). En una segunda parte, se presenta el análisis del riesgo ambiental mediante pruebas de ecotoxicidad en organismos productores y consumidores acuáticos: Scenedesmus acutus, Daphnia pulex, Oreochromis sp y Lactuca sativa, asociados a la exposición de la Castiemulsión. Finalmente, la evaluación de la persistencia en el ambiente de la Castiemulsión a partir de pruebas de biodegradabilidad rápida. La Castiemulsión fue preparada en un circuito de pruebas fluido dinámicas a escala piloto en el Instituto Colombiano del Petróleo. La formulación estaba compuesta por crudo Castilla 70% (V), agua 30% (V); y emulgente Emulgrosson, 1200 ppm. Fueron empleadas pruebas estandarizadas para la caracterización fisicoquímica de la Castiemulsión y sus componentes. La viscosidad de la Castiemulsión fue 123 centipoises a 30°C, la del crudo 5800 centipoises y la del emulgente Emulgrosson, 65 centipoises. Respectivamente, la estabilidad fue superior a 60 días bajo condiciones estáticas y presentó distribución de tamaño de partícula bimodal, correspondiendo el 60% de dicha distribución a partículas de tamaño 28 micras y el 40% de 12 micras. La preparación de la emulsión - Castiemulsión, para las pruebas ecotoxicológicas siguió las recomendaciones de Singer et al. (2000), y las modificaciones propuestas por Marram Grass y K'aihue (2003). De acuerdo al CEWAF1, la Castiemulsión fue catalogada como nociva para el medio ambiente acuático. Fue observado un porcentaje de biodegradación del 14.8% para la Castiemulsión lo cual da referencia que este producto no es tan recalcitrante al ambiente no obstante los resultados indican que no es rápidamente biodegradable en agua dulce por lo tanto deben ser formuladas estrategias de mitigación y protocolos de manipulación.
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En una segunda parte, se presenta el análisis del riesgo ambiental mediante pruebas de ecotoxicidad en organismos productores y consumidores acuáticos: Scenedesmus acutus, Daphnia pulex, Oreochromis sp y Lactuca sativa, asociados a la exposición de la Castiemulsión. Finalmente, la evaluación de la persistencia en el ambiente de la Castiemulsión a partir de pruebas de biodegradabilidad rápida. La Castiemulsión fue preparada en un circuito de pruebas fluido dinámicas a escala piloto en el Instituto Colombiano del Petróleo. La formulación estaba compuesta por crudo Castilla 70% (V), agua 30% (V); y emulgente Emulgrosson, 1200 ppm. Fueron empleadas pruebas estandarizadas para la caracterización fisicoquímica de la Castiemulsión y sus componentes. La viscosidad de la Castiemulsión fue 123 centipoises a 30°C, la del crudo 5800 centipoises y la del emulgente Emulgrosson, 65 centipoises. Respectivamente, la estabilidad fue superior a 60 días bajo condiciones estáticas y presentó distribución de tamaño de partícula bimodal, correspondiendo el 60% de dicha distribución a partículas de tamaño 28 micras y el 40% de 12 micras. La preparación de la emulsión - Castiemulsión, para las pruebas ecotoxicológicas siguió las recomendaciones de Singer et al. (2000), y las modificaciones propuestas por Marram Grass y K'aihue (2003). De acuerdo al CEWAF1, la Castiemulsión fue catalogada como nociva para el medio ambiente acuático. Fue observado un porcentaje de biodegradación del 14.8% para la Castiemulsión lo cual da referencia que este producto no es tan recalcitrante al ambiente no obstante los resultados indican que no es rápidamente biodegradable en agua dulce por lo tanto deben ser formuladas estrategias de mitigación y protocolos de manipulación.The option of transportation of heavy crude by emulsion technology has become a strong alternative to maximize evacuation of heavy and extra heavy crude oil by pipelines in Colombia. However, the environmental risks associated with accidental spills of this substance during transport have not been established yet. The purpose of this work was to achieve that. This study was divided into three parts. First, physical and chemical characteristics of Castimulsion, were measured. Then, was analyzed the environmental risk for Scenedesmus acutus, Daphnia pulex, Oreochromis sp. and Lactuca sativa by toxicity, associate with exposure to these substances. Finally, the Castiemulsion persistence in the environment, was tested by rapid biodegradability. The Castiemulsion was prepared, in a dynamic fluid circuit tests in the Colombian Petroleum Institute. The emulsion was composed by Castilla crude oil (70 % V,) water (30 %V) and surfactant - Emulgrosson (1100 ppm). Standard methods ware applied for analysis of physical characteristics. Viscosity at 30°C for crude was 5800centipois (cP), for surfactant 65 cP and Castiemulsion 123 cP. The stability of Castiemulsion was greater than 60 days and bimodal distribution of particles (PSD): 60% Dp 28 microns and 40% Dp 12 microns. Preparation of Castiemulsion followed the recommendations of Singer et al. (2000), and modifications proposed by Marram grass and Ka'aihue (2003). For the preparation of the different concentrations of surfactant were applied the recommendations of the OECD guide (2000), for toxicological aquatic essays with substances and difficult miscellanies. The rapid biodegradability of the products was recommended by OECD 301C guide. Calculation of the CL50/CE50 with 95 % of confidence limits used the Probit method, applying Statplus Professional v 2009. According to the CEWAF2, the Catiemulsion were catalogued as harmful for the aquatic environment, A 14.8% biodegradation rate was observed for the Castiemulsion which means that this product is less recalcitrant to the environment. Nevertheless, the results of biodegradability of the Castiemulsion indicate that is not rapidly biodegradable in fresh water. Therefore mitigation strategies and handling protocols must be formulated.Químico AmbientalPregradoapplication/pdfspaUniversidad Santo TomásPregrado Química AmbientalFacultad de Química AmbientalAtribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombiahttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/Abierto (Texto Completo)info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Análisis del riesgo ambiental de la castiemulsion mediante parámetros de ecotoxicidad y biodegradabilidad rápidaEmulsionsToxicityBiodegradabilityPropiedades fisicoquímicasReacciones químicasProcesos químicosEmulsionesToxicidadBiodegradabilidadTrabajo de gradoinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1finfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisCRAI-USTA BucaramangaORIGINAL2016jaime Novoa.pdf2016jaime Novoa.pdfTrabajo de gradoapplication/pdf1404229https://repository.usta.edu.co/bitstream/11634/18541/1/2016jaime%20Novoa.pdf907a0fac4e6b9ed7e1a22962925b7553MD51metadata only accessCC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repository.usta.edu.co/bitstream/11634/18541/2/license_rdf217700a34da79ed616c2feb68d4c5e06MD52open accessLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-8807https://repository.usta.edu.co/bitstream/11634/18541/3/license.txtf6b8c5608fa6b2f649b2d63e10c5fa73MD53open accessTHUMBNAIL2016jaime Novoa.pdf.jpg2016jaime Novoa.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg4156https://repository.usta.edu.co/bitstream/11634/18541/4/2016jaime%20Novoa.pdf.jpge4fb0a6a777e36d589b5f9149b4ea094MD54open access11634/18541oai:repository.usta.edu.co:11634/185412022-10-10 15:29:54.426metadata only accessRepositorio Universidad Santo Tomásrepositorio@usantotomas.edu.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