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

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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 Universidad de Santiago de Compostela Dpto. Ingeniería Química - Inst. Investigaciones Tecnológicas Tipo1Tipo 2BIAIFO180IFO380 Prestige S(%)(máx)2,703,51,05,05,02,56 Visc.100ºC (cSt)253725180380103 (80ºC) Pour Point (máx) (ºC)30303030306 Vanadio(máx) (ppm)30035030020030080

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

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5 EL PRODUCTO (3) Asfaltenos*6,8 % (alto) Densidad a 15 ºC (kg/m 3 )* 0,9930 (normal) Viscosidad cinética a 50ºC (cSt) *615(alta) Punto de fluidez (Pour point)*6ºC(bajo) H 2 S*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

6 EL PRODUCTO Composición Química EL PRODUCTO Composición Química SaturadosAromáticos + Resinas ++ Asfaltenos ++ Prestige*30,50 40,117,0 12,3 Erika22,255,615,66,6 Universidad de Santiago de Compostela Dpto. Ingeniería Química - Inst. Investigaciones Tecnológicas (+) Altos, debido al proceso de craqueo. (++) Reacción entre alquenos y aromáticos en la etapa de craqueo (+++) Emulsificante, compuestos azufrados y nitrogenados * Cedre, Francia Parecido al del Erika, con menor contenido en aromáticos y mayor de resinas + asfaltenos y saturados.

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

8 EL PRODUCTO Fracción de HC orgánicos * 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 )

9 Factores a considerar en su Comportamiento en el mar Factores a considerar en su Comportamiento en el mar Volatilidad. Muy pequeña SolubilidadMuy pequeña Tendencia a emulsionar.Alta (45% agua tras 5 días) ViscosidadAlta (emulsion 100000 cSt) Densidad emulsión (15 ºC)1,01 kg/m 3 Densidad media0,99 - 1,01 kg/m 3 ToxicidadcrónicaEstudiar (??) Biodegradablidad.Muy pequeña( ??) (estudiar) Universidad de Santiago de Compostela Dpto. Ingeniería Química - Inst. Investigaciones Tecnológicas

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

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

12 Emulsionabilidad (1) Asfaltenos Emulsionabilidad (1) Asfaltenos Universidad de Santiago de Compostela Dpto. Ingeniería Química - Inst. Investigaciones Tecnológicas  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

13 Emulsionabilidad (2) Asfaltenos Emulsionabilidad (2) Asfaltenos Universidad de Santiago de Compostela Dpto. Ingeniería Química - Inst. Investigaciones Tecnológicas  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)

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

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

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

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

18 Evolución del vertido (1) SaturadosAromaticosResinasAsfaltenos** Fuel en barco*18,946,434,7 (res. + asf.) Fuel en barco**26,652,88,412,2 Fuel en emulsión**24,650,29,914,2 Fuel en agua **30,5 ± 2,4 40,1 ± 1,217,1 ± 2,412,3 ± 1,0 Residuo en costa *** 35-4030- 35---------- ( Acantilado de Ponteceso, 16 nov) Universidad de Santiago de Compostela Dpto. Ingeniería Química - Inst. Investigaciones Tecnológicas * CSIC Barcelona ** Museeum Nat.Hist.Natur. Paris *** Cedre **** Lab. Medio Ambiente Xunta de Galicia

19 Evolución del vertido (2)* Universidad de Santiago de Compostela Dpto. Ingeniería Química - Inst. Investigaciones Tecnológicas ** Museeum Nat.Hist.Natur. Paris 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.

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

23 Bioremediación. Posibles estrategias Universidad de Santiago de Compostela Dpto. Ingeniería Química - Inst. Investigaciones Tecnológicas 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)

24 En la Costa (1)

25 En la Costa (2) Hidrocarburos (disueltos) en agua (*) 1.Playa Laxe (25 nov): 360  g/L 2.Baldaio (18 nov) 1.Antes de barrera: 160  g/L 2.Tras barrera:  10  g/L Universidad de Santiago de Compostela Dpto. Ingeniería Química - Inst. Investigaciones Tecnológicas (*)Aquagest

26 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) Universidad de Santiago de Compostela Dpto. Ingeniería Química - Inst. Investigaciones Tecnológicas (*)Aquagest

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

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