Trabajo de grado · 2012
Evaluación de la influencia de una cepa bacteriana en la biorremendiación de un suelo arenoso contaminado con diesel, a escala de laboratorio.
El objetivo de este proyecto consistió en evaluar la influencia de una cepa bacteriana en la biorremediación de un suelo arenoso contaminado con diesel, a escala de laboratorio, simulando la zona vadosa o zona no saturada del subsuelo. Para efectuarlo se estableció una metodología en la cual se determinaron previamente los parámetros de funcionamiento, tales como concentración de oxígeno, caudal del agua de infiltración, consorcio microbiano y profundidad de la muestra de suelo. Una vez logrado lo anterior, se desarrolló el diseño de las columnas en las que se produjo el tratamiento de remediación, fijando su tamaño, forma y material de construcción. Posteriormente se realizó el montaje de las cuatro condiciones de tratamiento por triplicado que consistían en Condición 1 correspondiente al control o testigo; Condición 2 correspondiente a la aplicación de la técnica Bioventing, que radica en la aireación del suelo; Condición 3, correspondiente a la combinación de las técnicas Bioventing y Bioaumentación; y Condición 4, correspondiente a la aplicación de la técnica Bioaumentación, que hace referencia a la adición de la cepa evaluada. Los resultados señalan que las eficiencias de remoción más altas se obtuvieron en la condición 2, resaltando la importancia de la aireación en la biorremediación del suelo arenoso contaminado con diesel ensayado en este proyecto, debido a que se produce una degradación por oxidación química y también por procesos biológicos. Finalmente la cepa evaluada no efectúa una degradación del diesel si se encuentra en la zona vadosa del suelo, ni siquiera con la presencia de oxígeno, y por lo tanto se establece que la cepa bacteriana evaluada no produce una influencia significativa la biorremediación de un suelo arenoso contaminado con diesel.
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Contenido
- INTRODUCCIÓNp. 15
- OBJETIVOSp. 17
- Objetivo Generalp. 17
- Objetivos Específicosp. 17
- MARCO TEÓRICOp. 18
- SUELOp. 18
- El Origen del Suelop. 19
- Meteorización Física o Mecánicap. 19
- Meteorización Químicap. 19
- Meteorización por Agentes Biológicosp. 20
- Factores de Formación del Suelop. 20
- Perfil del Suelop. 21
- PROPIEDADES FÍSICAS DEL SUELOp. 22
- Colorp. 23
- Texturap. 23
- Estructurap. 25
- Consistenciap. 25
- Porosidadp. 25
- Conductividad Hidráulicap. 26
- Densidad Real y Densidad Aparentep. 27
- PROPIEDADES QUÍMICAS DEL SUELOp. 27
- Acidez del suelo (pH)p. 27
- Intercambio Iónicop. 28
- Capacidad de Intercambio Catiónico (CIC)p. 28
- PROPIEDADES BIO-ORGÁNICAS DEL SUELOp. 28
- Macrofauna y Mesofaunap. 29
- Microorganismosp. 30
- Materia Orgánicap. 31
- CONTAMINACIÓN DEL SUELOp. 32
- Principales Tipos de Contaminantesp. 32
- Compuestos Orgánicosp. 33
- Dieselp. 13
- TRATAMIENTOS DE REMEDIACIÓN DE SUELOSp. 36
- Tratamientos Físico – Químicosp. 37
- Tratamiento Biológico - Biorremediación de Suelosp. 40
- Bioaumentaciónp. 13
- Bioestimulaciónp. 42
- Atenuación Naturalp. 42
- Fitorremediaciónp. 42
- Tratamiento sobre el Terrenop. 42
- Compostajep. 43
- Bioventing (bioventilación)p. 43
- Columnas de Suelop. 47
- METODOLOGÍAp. 49
- LABORATORIOp. 49
- Condiciones Físico – Químicasp. 50
- Condiciones microbiológicasp. 50
- FASE II: DISEÑO DE LAS COLUMNASp. 50
- biorremediación, teniendo en cuenta las condiciones establecidasp. 17
- Concentración de oxígenop. 51
- Consorcio microbianop. 51
- Concentración inicial de Dieselp. 52
- Profundidad de la Muestra de Suelop. 52
- Caudal de Agua Bombeadop. 52
- Desarrollo del diseño de las columnasp. 52
- SIMULARÓN LAS CONDICIONES DEL SUELO CONTAMINADOp. 53
- FASE IV: DESMONTAJE DE LAS COLUMNASp. 55
- BIORREMEDIACIÓNp. 55
- RESULTADOS Y ANÁLISISp. 57
- PROCESO DE BIORREMEDIACIÓNp. 57
- Determinación de las Condiciones Físico - Químicasp. 57
- Determinación de la Textura por el Método de Bouyoucousp. 57
- Determinación de la Humedadp. 58
- Determinación de la Densidad Realp. 59
- Determinación del pHp. 60
- Clasificación Granulométricap. 61
- Condiciones Microbiológicasp. 50
- DISEÑO DE LAS COLUMNASp. 63
- biorremediación, teniendo en cuenta las condiciones establecidasp. 17
- Concentración de oxígenop. 51
- Consorcio Microbianop. 51
- Concentración Inicial de Dieselp. 52
- Profundidad de la Muestra de Suelop. 52
- Caudal de Agua Bombeadop. 52
- Desarrollo del Diseño de Las Columnasp. 52
- LAS CONDICIONES DEL SUELO CONTAMINADOp. 65
- EFECTIVAp. 37
- VOLUMEN DE AGUAp. 69
- SALIDAp. 67
- MEDICIÓN DE pH EN EL AGUA DE SALIDAp. 74
- CRECIMIENTO MICROBIANOp. 56
- Crecimiento Microbiano determinado en el Agua de Salidap. 75
- Crecimiento Microbiano determinado en Suelop. 78
- DEGRADACIÓN DE DIESELp. 80
- Degradación de Diesel en Aguap. 80
- Resultados Degradación de Diesel en Suelop. 83
- EFICIENCIA DE REMOCIÓNp. 86
- CONCLUSIONESp. 92
- RECOMENDACIONESp. 94
- BIBLIOGRAFÍAp. 95
- Figura 1. Componentes del Suelop. 18
- Figura 2. Perfil edáfico del Suelop. 22
- Figura 3. Composición del Volumen del Suelop. 23
- Figura 4. Triángulo Textural para la clasificación del suelo según la USDAp. 24
- Figura 5. Clasificación de las Técnicas de Remediaciónp. 36
- Figura 6. Sistema Representativo de Bioventingp. 44
- Figura 7. Columna de suelop. 49
- Figura 8. Montaje experimental de las columnas de suelop. 53
- Figura 9. Sistema abierto de la columna de suelop. 54
- Figura 10. Desmontaje de las Columnas de Suelop. 55
- Figura 11. Diseño Columna de Suelop. 65
- Figura 12. Montaje Final del Sistema de Biorremediaciónp. 66
- Tabla 1. Clasificación de los Separados del suelo según la USDAp. 24
- Tabla 2. Propiedades de la Materia Orgánica y sus Efectos en el Suelop. 31
- Tabla 3. Clasificación de los Contaminantes y su Impacto Ambientalp. 32
- Tabla 4. Propiedades Físico-Químicas de los Combustibles Dieselp. 34
- Tabla 5. Composición del Dieselp. 35
- Tabla 6. Descripción de las Tratamientos Físico – Químicosp. 37
- Tabla 7. Descripción de las Tratamientos Térmicosp. 39
- Tabla 8. Descripción de las Tratamientos de Solidificación/Estabilizaciónp. 39
- Tabla 9. Relación Aire – Oxígeno Suministrado por Pozo de Aireaciónp. 45
- Tabla 11. Métodos implementados en el análisis físico-químico del suelop. 50
- Tabla 12. Especificaciones Técnicas Bomba de Airep. 51
- Tabla 13. Especificaciones Técnicas Equipo Multiparámetrop. 51
- Tabla 14. Especificaciones Técnicas Bomba Peristálticap. 52
- Tabla 15. Especificaciones Técnicas Equipo Multiparámetrop. 54
- Tabla 16. Especificaciones Medidor de Humedad de Suelosp. 55
- Tabla 17. Métodos para análisis de muestrasp. 56
- Tabla 18. Determinación de la Textura por el Método de Bouyoucosp. 57
- Tabla 19. Resultados Composición Porcentualp. 58
- Tabla 21. Determinación de la Densidad Real para Suelo Sin Contaminarp. 59
- Tabla 22. Determinación de la Densidad Real para Suelo Contaminadop. 59
- Tabla 23. Clasificación del Suelo según el pH en Agua y en KClp. 60
- Tabla 24. Determinación del pH para Suelo Sin Contaminarp. 60
- Tabla 25. Determinación del pH para Suelo Contaminadop. 60
- Tabla 26. Dimensiones Columna de Suelop. 65
- Tabla 27. Conductividad en el Caudal de Entrada y de Salidap. 67
- Tabla 29. Crecimiento Microbiano en Aguap. 75
- Tabla 30. Crecimiento Microbiano analizado en el Suelop. 78
- Tabla 31. Resultados Concentración de Diesel en Aguap. 80
- Tabla 32. Resultados Concentración de Diesel en Suelo por Zonasp. 84
- Tabla 33. Porcentaje de Remoción de Diesel en Suelop. 87
- Gráfica 1. Curva Granulométrica del Suelo en Estudiop. 61
- Gráfica 2. Comportamiento Caudal de Agua: Condición 1 (Control)p. 70
- Gráfica 3. Comportamiento Caudal de Agua: Condición 2 (Bioventing)p. 70
- Bioaumentación)p. 71
- Gráfica 5. Comportamiento Caudal de Agua: (Bioaumentación)p. 71
- Gráfica 6. Comportamiento Oxígeno Disuelto: Condición 1 (Control)p. 72
- Gráfica 7. Comportamiento Oxígeno Disuelto: Condición 2 (Bioventing)p. 73
- Bioaumentación)p. 71
- Gráfica 9. Comportamiento Oxígeno Disuelto: Condición 4 (Bioaumentación)p. 74
- Gráfica 10. Crecimiento Microbiano en Agua: Condición 1 (Control)p. 76
- Gráfica 11. Crecimiento Microbiano en Agua: Condición 2 (Bioventing)p. 76
- Bioaumentación)p. 71
- Gráfica 13. Crecimiento Microbiano en Agua: Condición 4 (Bioaumentación)p. 77
- Condición 2p. 70
- Condición 4p. 71
- Gráfica 16. Concentración de Diesel en Agua: Condición 1 (Control)p. 81
- Gráfica 17. Concentración de Diesel en Agua: Condición 2 (Bioventing)p. 81
- Bioaumentación)p. 71
- Gráfica 19. Concentración de Diesel en Agua: Condición 4 (Bioaumentación)p. 83
- Gráfica 20. Concentración de Diesel en Suelo: Condición 1 (Control)p. 84
- Gráfica 21. Concentración de Diesel en Suelo: Condición 2 (Bioventing)p. 85
- Bioaumentación)p. 71
- Gráfica 23. Concentración de Diesel en Suelo: Condición 4 (Bioaumentación)p. 86
- Gráfica 24. Remoción de Diesel en Suelo: Condición 2 (Bioventing)p. 87
- Gráfica 25. Remoción de Diesel en Suelo: (Bioaumentación)p. 88
- Bioaumentación)p. 71
- Gráfica 27. Remoción de Diesel en Suelo: Condición 1 (Control)p. 89
- ANEXO A. Datos de Volumen Circulado por la Columna por Díap. 98
- volumen de agua circulado por columna por díap. 101
- ANEXO C. Datos de Oxígeno Disuelto por Columnap. 103
- Oxígeno Disueltop. 104
- ANEXO E. Datos Conteo Crecimiento Microbianop. 106
- ANEXO F. Análisis Estadístico para los datos del Crecimiento Microbianop. 138
- Agua por Mesp. 147
- Suelo por Zonas por Condiciónp. 151