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Biorremediación de lodos contaminados con aceites lubricantes usados

María Cristina Vásquez, Jennifer Thibisay Guerrero Figueroa*, Andrea del Pilar Quintero**



RESUMEN


Los lodos contaminados con residuos de aceites lubricantes usados generan gran impacto ambiental negativo al no ser manejados adecuadamente. Se propuso la biorremediación para disminuir la concentración de dichos contaminantes. Los ensayos fueron realizados en las instalaciones de la planta de tratamiento de aguas residuales (PTAR) de Río Frío (Girón, Santander, Colombia), donde se evaluaron consorcios microbianos nativos, que posteriormente se adicionaron a las biopilas conformadas por lodos deshidratados provenientes del tratamiento primario de aguas residuales domésticas (usados como fuente de materia orgánica), lodos provenientes de lavaderos de carros y lodos de alcantarillado de la zona industrial de la ciudad de Bucaramanga (Colombia). Se aislaron, identificaron y conservaron cepas microbianas con capacidad degradadora de hidrocarburos totales de petróleo (TPH) como Pseudomonas spp., Acinetobacter spp, Enterobacter cloacae, Citrobacter spp., Bacillus brevis, Micrococcus spp y Nocardia spp. Se hizo una serie de pruebas piloto donde se inoculó cada montaje con un consorcio bacteriano a una concentración de 3x108 UFC/ml de bacterias y microorganismos fúngicos como Aspergillus spp., Fusarium spp., Trichoderma spp., a una concentración de 1x106 esporas/ml; se monitorearon parámetros de temperatura, pH, humedad y oxigenación. Se realizaron dos ensayos para verificar el comportamiento de dichos tratamientos; se analizó la variable continua TPH en ppm mediante el método de modelos mixtos lineares en bloques aleatorios completos, que revelaron diferencias significativas entre la biopila control y las biopilas bajo prueba; se obtuvieron porcentajes de remoción hasta de 94% de TPH en 120 días y 84% en 40 días, lo que reflejó un efecto positivo en la utilización de los consorcios de microorganismos bajo prueba en la descontaminación de lodos de alcantarillado industrial y lodos de lavaderos de carros.

Palabras clave: biorremediación, biopilas, aceites usados, hidrocarburos totales del petróleo, microorganismos nativos.

ABSTRACT


The sludge contaminated with residues of used lubricating oils produce large negative environmental impact by not being handled properly. We proposed Biorremediation to decreasethe concentration of these polltants. The trials were conducted on the waste water treatment plant (WWTP) Río Frío (Girón, Santander, Colombia) ,we evaluate native microbial associations, and subsequently they were added to biopiles, made up of dried sludge the waste water treatment (source of organic mater) sludge from washing cars and sewage sludge from the industrial area of the city Bucaramanga (Colombia). Several pilot test were completed and we isolated, identified and retained microbial atrains with ability to degrading total petroleum hydrocarbons (TPH) such as Pseudomonas spp., Escherichia coli, Citrobacter spp., Bacillus brevis, Micrococcus spp., among others. We inoculated each pilot assembly with a bacterial concentration of 3x108 UFC/ml and fungal microorganisms like Aspergillus spp., Fusarium spp., Trichoderma spp. in a concentration of 1x106 Spores/ml. Parameters such as temperature, pH, humidity, oxygenation were monitoring frequently. Two trials were completed to verify the behabior and results of treatment, we analized continuously the concentration of TPH using linear mixed models approach in a randomized complete blocks, which revealed significant differences between control biopile (without microorganism consortia) and biopiles under test, obtaining removal percentages to 94% of TPH in 120 days, and 84% in 40 days, reflecting a positive effect on the use of consortia of microorganisms under test in the decontamination of domestic sewage sludge and industrial sludge and sludge the car wash.
Key words: Bioremediation, biopiles, used lubricating oils, Total Petroleum Hydrocarbons, native microorganisms.

Recibido: diciembre 19 de 2008

Aprobado: junio 18 de 2010

Introducción

La inadecuada disposición final de lodos contaminados con residuos de aceites lubricantes usados –compuestos por hidrocarburos totales de petróleo (TPH), bifenilos policlorados (PCB), aromáticos policíclicos (HAP), metales y otros compuestos contaminantes– ocasionan un deterioro en el medioambiente y la salud humana por sus efectos cancerígenos, tóxicos y venenosos, se consideran sustancias de difícil biodegradación y se clasifican como residuos peligrosos por la reglamentación establecida en el Convenio de Basilea (Arroyo et al., 2008).

Hoy en día, a nivel mundial se cuenta con diversas técnicas biológicas con el fin de proporcionar alternativas de descontaminación de zonas impactadas en suelo, aire y agua. La biorremediación es un proceso de descontaminación que emplea una serie de reacciones bioquímicas por una población o consorcios de microorganismos inoculados en la zona contaminada, para convertir la estructura de los hidrocarburos en componentes menos tóxicos (Benavides et al., 2006).

Este estudio se desarrolló a partir del macroproyecto de “Biorremediación de lodos contaminados con aceites usados”, realizado por estudiantes de Bacteriología y Laboratorio Clínico de la Universidad de Santander (UDES), Bucaramanga. A partir de muestras de lodos contaminados con residuos de aceites usados se realizó el aislamiento, la identificación y el mantenimiento de cepas nativas de bacterias y hongos con capacidad degradadora de residuos de hidrocarburos (TPH); para llevar a cabo la descontaminación de dichos residuos, se realizaron dos ensayos inoculando las biopilas conformadas por lodos provenientes de lavaderos de carros y lodos de alcantarillado de una zona industrial mezclados con lodos deshidratados obtenidos a partir del tratamiento primario de aguas residuales domésticas.

Dentro de las técnicas utilizadas en el proceso de biorremediación se emplean la bioaumentación y bioestimulación. En este caso se realizó la bioaumentación con la adición de soluciones acuosas en concentraciones de 3x108 UFC/ml de los microorganismos nativos seleccionados, y bioestimulación con la adición de Nitrógeno, Fósforo y Potasio (presentación comercial NPK 15-15-15); además, se realizó el monitoreo de los parámetros abióticos como temperatura, pH, humedad, oxigenación (volteo).

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