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Valoración (ambiental) de las características físico-químicas del vertido del Prestige

Valoración (ambiental) de las características físico-químicas del vertido del Prestige. Juan Manuel Lema Rodicio Universidad de Santiago de Compostela 4 diciembre de 2002. ¿Qué es un FUEL?. Fuel

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Valoración (ambiental) de las características físico-químicas del vertido del Prestige

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  1. Valoración (ambiental) de las características físico-químicas del vertido del Prestige Juan Manuel Lema Rodicio Universidad de Santiago de Compostela 4 diciembre de 2002

  2. ¿Qué es un FUEL? • Fuel • Residuo de destilación de petróleo crudo. Para disminuir su densidad y su viscosidad se añaden fracciones más ligeras (cutter stock). • Tipos • Usos • Combustible industrial (hornos) • Combustible barcos diesel de gran potencia Tipo1 Tipo 2 BIA IFO180 IFO380 Prestige S(%)(máx) 2,70 3,5 1,0 5,0 5,0 2,56 Visc.100ºC (cSt) 25 37 25 180 380 103 (80ºC) Pour Point (máx) (ºC) 30 30 30 30 30 6 Vanadio(máx) (ppm) 300 350 300 200 300 80 Universidad de Santiago de Compostela Dpto. Ingeniería Química - Inst. Investigaciones Tecnológicas

  3. EL PRODUCTO • Procedente de un crudo ruso • Fuel M-100. Asimilable a Fueoleo tipo 2 o IFO 180 • Residuo de craqueado térmico de residuo atmosférico + fracciones ligeras (para disminuir viscosidad y densidad) • El craqueado aumenta fracción de aromáticos y poliaromáticos Universidad de Santiago de Compostela Dpto. Ingeniería Química - Inst. Investigaciones Tecnológicas

  4. EL PRODUCTO (3) Asfaltenos* 6,8 % (alto) Densidad a 15 ºC (kg/m3)* 0,9930 (normal) Viscosidad cinética a 50ºC (cSt)* 615 (alta) Punto de fluidez (Pour point)* 6ºC (bajo) H2S* 0,5 (alto) Azufre total (%)* 2,58 (medio) Vanadio (ppm) 80 (normal) Níquel (ppm) 40 (normal) 80 % “fuel” + 20% “disolvente (CSIC, Barcelona, por CG) *datos del certificado Saybolt Universidad de Santiago de Compostela Dpto. Ingeniería Química - Inst. Investigaciones Tecnológicas

  5. EL PRODUCTO Composición Química SaturadosAromáticos+ Resinas++ Asfaltenos++ Prestige* 30,50 40,1 17,0 12,3 Erika 22,2 55,6 15,6 6,6 Parecido al del Erika, con menor contenido en aromáticos y mayor de resinas + asfaltenos y saturados. (+) Altos, debido al proceso de craqueo. (++) Reacción entre alquenos y aromáticos en la etapa de craqueo (+++) Emulsificante, compuestos azufrados y nitrogenados * Cedre, Francia Universidad de Santiago de Compostela Dpto. Ingeniería Química - Inst. Investigaciones Tecnológicas

  6. EL PRODUCTO Distribución de Masas moleculares de alcanos * * CSIC Barcelona Universidad de Santiago de Compostela Dpto. Ingeniería Química - Inst. Investigaciones Tecnológicas

  7. EL PRODUCTO Fracción de HC orgánicos * • Amplia fracción (desde ligeros, como naftaleno a pesados , aunque en menor concentración). • Mayoritarios: Fenantreno y sus alquil derivados • Derivados azufrados, como alquil dibenzotiofenos • Pequeñas proporciones de policíclicos aromáticos (PAH) (individuales de 4-34 mg/kg; total de compuestos con 3-4 anillos: 400 mg/kg). * CSIC Barcelona)

  8. Factores a considerar en su Comportamiento en el mar Volatilidad. Muy pequeña Solubilidad Muy pequeña Tendencia a emulsionar. Alta (45% agua tras 5 días) Viscosidad Alta (emulsion 100000 cSt) Densidad emulsión (15 ºC) 1,01 kg/m3 Densidad media 0,99 - 1,01 kg/m3 Toxicidad crónicaEstudiar (??) Biodegradablidad. Muy pequeña( ??) (estudiar) Universidad de Santiago de Compostela Dpto. Ingeniería Química - Inst. Investigaciones Tecnológicas

  9. EL PRODUCTO Curva de Destilación Universidad de Santiago de Compostela Dpto. Ingeniería Química - Inst. Investigaciones Tecnológicas

  10. EL PRODUCTO Curva de Destilación (2) Universidad de Santiago de Compostela Dpto. Ingeniería Química - Inst. Investigaciones Tecnológicas

  11. Emulsionabilidad (1) Asfaltenos • Interacción con parafinas, aromáticos, resinas (formación de flóculos y micelas). • Amorfos, no cristalinos, no licuan con calor, sirven como núcleo para formar cristales de parafina, y pueden asumir varias formas según la composición del crudo • Le dan color al crudo “black oil”, contiene la concentración más elevada de partículas asfaltenas • Partículas asfaltenas de gran tamaño: coloides, flóculos y micelas, dependiendo de la composición del crudo Universidad de Santiago de Compostela Dpto. Ingeniería Química - Inst. Investigaciones Tecnológicas

  12. Emulsionabilidad (2) Asfaltenos • FLOCULACIÓN irreversible en presencia de HC parafínicos • Flóculos de gran tamaño, con elevada afinidad de adsorción sobre superficies sólidas • El flóculo precipita a menos que haya gran cantidad de resina en el crudo que recubre a las partículas asfaltenas por adsorción y forme coloides estéricos • FORMACIÓN DE MICELAS • Sucede en exceso de HC aromáticos • Proceso reversible(no se conoce muy bien el mecanismo) Universidad de Santiago de Compostela Dpto. Ingeniería Química - Inst. Investigaciones Tecnológicas

  13. Envejecimiento 5 días. (Cedre) Universidad de Santiago de Compostela Dpto. Ingeniería Química - Inst. Investigaciones Tecnológicas

  14. Análisis de de Hidrocarburos Aromáticos* *Lab. Medio Ambiente. Xunta

  15. Análisis de PCB´s* Lab. Medio Ambiente. Xunta

  16. Compuestos Aromáticos analizados* * Lab. Medio Ambiente. Xunta

  17. Evolución del vertido (1) SaturadosAromaticosResinasAsfaltenos** Fuel en barco* 18,9 46,4 34,7 (res. + asf.) Fuel en barco** 26,6 52,8 8,4 12,2 Fuel en emulsión** 24,6 50,2 9,9 14,2 Fuel en agua ** 30,5 ± 2,4 40,1 ± 1,2 17,1 ± 2,4 12,3 ± 1,0 Residuo en costa *** 35-4030- 35 ---- ------ (Acantilado de Ponteceso, 16 nov) * CSIC Barcelona ** Museeum Nat.Hist.Natur. Paris *** Cedre **** Lab. Medio Ambiente Xunta de Galicia Universidad de Santiago de Compostela Dpto. Ingeniería Química - Inst. Investigaciones Tecnológicas

  18. Evolución del vertido (2)* • Composición de emulsión tras 15 días igual a la composición del fuel • Biodegradabilidad probablemente muy baja (15%). Técnicas de bioremediación, ineficientes • Contenido de los 16 PAH de la lista EPA, menor que 0,1% • Toxicidad potencial del fuel no se puede determinar en función de los análisis (hay una fracción de PAH alquilados que no se pueden resolver) • Mejor, determinarla experimentalmente. ** Museeum Nat.Hist.Natur. Paris Universidad de Santiago de Compostela Dpto. Ingeniería Química - Inst. Investigaciones Tecnológicas

  19. Bioremediación Universidad de Santiago de Compostela Dpto. Ingeniería Química - Inst. Investigaciones Tecnológicas

  20. Bioremediación. Posibles estrategias • 1.- Biodegradación intrínseca. Atenuación natural • l • 2.- Procesos de tratamiento • 2.1 Ajustando factores ambientales • (ej. Añadir nutrientes, co-substratos, etc.) • 2.2 Añadiendo microorganismos • 2.3 Ajustando la biodisponibilidad • (ej. Añadiendo surfactantes o co-solventes) Universidad de Santiago de Compostela Dpto. Ingeniería Química - Inst. Investigaciones Tecnológicas

  21. En la Costa (1)

  22. En la Costa (2) • Hidrocarburos (disueltos) en agua (*) • Playa Laxe (25 nov): 360 mg/L • Baldaio (18 nov) • Antes de barrera: 160 mg/L • Tras barrera:  10 mg/L (*)Aquagest Universidad de Santiago de Compostela Dpto. Ingeniería Química - Inst. Investigaciones Tecnológicas

  23. En la Costa (3) • Hidrocarburos Poliaromáticos (PAH) en agua* • Caión (25 nov).  0,5 ppb • Baldaio (Tras barrera)  0,2 ppb • Malpica  0,7 ppb (especialmente naftaleno) (*)Aquagest Universidad de Santiago de Compostela Dpto. Ingeniería Química - Inst. Investigaciones Tecnológicas

  24. ¿Y ahora qué? Universidad de Santiago de Compostela Dpto. Ingeniería Química - Inst. Investigaciones Tecnológicas

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