Loading presentation...

Present Remotely

Send the link below via email or IM

Copy

Present to your audience

Start remote presentation

  • Invited audience members will follow you as you navigate and present
  • People invited to a presentation do not need a Prezi account
  • This link expires 10 minutes after you close the presentation
  • A maximum of 30 users can follow your presentation
  • Learn more about this feature in our knowledge base article

Do you really want to delete this prezi?

Neither you, nor the coeditors you shared it with will be able to recover it again.

DeleteCancel

TECNICAS DE BIORREMEDIACION

No description
by

Mross Ac

on 25 June 2014

Comments (0)

Please log in to add your comment.

Report abuse

Transcript of TECNICAS DE BIORREMEDIACION

Biodegradación primaria:
la sustancia sólo pierde una propiedad específica.
TÉCNICAS DE BIORREMEDIACIÓN
MARIA DEL ROSARIO CANALES ACOLTZI

CARLOS DANIEL HERNANDEZ CAMPOS
BIORREMEDIACION
Empleo de un sistema biológico (generalmente microorganismos) para eliminar o reducir la concentración de sustancias contaminantes presentes en un sitio o en un residuo contaminante. Implica la transformación de sustancias a CO2, agua y biomasa (aerobia)
Mineralización o biodegradación final:
cuando se extiende hasta la formación de CO2, H2O y sales minerales
Términos relacionados con la biodegradación
Perdida del material parental

Producción de metabolitos
CO2(marcado o no)

Intermediarios (mejor si hay una relación directa con el contaminante).

Incremento en biomasa

Degradadores

Depredadores (protozoarios)
Contaminante como Sustrato de Crecimiento (primario) :
Sustrato que sirve como fuente primaria de carbono y energía
Razones para Resistencia a Biodegradación
ESTRUCTURA QUIMICA:
Reacción imposible termodinámicamente
No se forma enlace entre enzima y sustrato (impedimento estérico )
Demasiado grande para acumulación bacteriana

BIODISPONIBILIDAD:
Baja solubilidad acuosa
Adsorción a partículas del suelo
Absorción a líquidos de fase no acuosos (NAPL)
Contaminación envejecida
TOXICIDAD:
Directamente o por productos de biotransformación

COMPETICION CON REACCION QUIMICA:
Polimerización oxidativa a compuestos húmicos inertes

FACTOR AMBIENTAL LIMITANTE:
Concentración de sustrato (contaminante) demasiado bajo
Limitación de nutriente, vitamina , aceptor de electrones o cosustrato
Extremo en temperatura, humedad o pH
MICROORGANISMO O ENZIMA

Biocatalizador no existe

No enriquecimiento previo de microorganismos en el sitio
La biorremediacion es la utilización de microorganismos para descomponer o degradar sustancias contaminantes.
BIORREMEDIACION
DEGRADACION ENZIMATICA
Enzimas diseñadas con alta especificidad al sitio contaminado degradando las sustancias nocivas
FITORREMEDIACION
A través de sistemas radiculares de plantas y árboles extraemos los metales pesados y otros contaminantes de suelo, agua y aire.
BIORREMEDIACION MICROBIANA
Se emplean HONGOS que producen enzimas capaces de degradar los componentes contaminantes
FACTORES QUE INFLUYEN EN LA BIODEGRADACION
Los factores que hacen favorable la transformación de los contaminntes son:

Necesidad de nutrientes
pH del suelo
Temperatura
Humedad
Estructura quimica del hidrocarburo
TIPOS DE BIORREMEDIACION
IN - SITU
EX - SITU
IN - SITU

El tratamiento de agua subterránea o suelo sin excavar. Típicamente se trata de la inyección de nutrientes y aceptores de electrones en pozos de infiltración combinados con pozos de extracción para controlar la zona hidráulica

bioestimulacion
bioventeo
bioaumentacion
biolabranza
fitoremediacion
BIOESTIMULACION

Introduccion de modificaciones en el medio ambiente (aporte de nutrientes, aireacion, etc) para favorecer o potenciar la bioremediacion intrinseca. en muchos casos sera suficiente añadir aceptores de electrones (oxigeno, nitratos, etc) pero en otros hay que agregar nutrientes (como N y P) aportar co metabolitos, etc.
APLICACIONES:
Se ha usado con éxito para remediar suelos contaminados con gasolinas, COVs, COSs, y pesticidas.

LIMITACIONES:
No es recomendable para suelos arcillosos, altamente estratificados o demasiado heterogéneos, ya que pueden provocar limitaciones en la transferencia de O2. tipo del suelo no favorezca el crecimiento microbiano, incremento en la movilidad de los contaminantes.

COSTOS Y TIEMPOS DE REMEDIACION:
La limpieza de una pluma de contaminación, puede tomar varios años. Su costo oscila entre 30 y 100 USD/m3. La naturaleza y profundidad de los contaminantes y el uso de bioaumentación puede aumentar sus costos.
BIOVENTEO:
Es una tecnología, cuyo objetivo es estimular la biodegradación natural de cualquier compuesto biodegradable en condiciones aerobias. El aire se suministra en el sitio contaminado a través de pozos de extracción, por movimiento forzado (extracción o inyección), con bajas velocidades de flujo, con el fin de proveer solamente el oxígeno necesario para sostener la actividad de los microorganismos degradadores
APLICACIONES:
Se utiliza para tratar COSs o no volátiles. Además de favorecer la degradación de contaminantes adsorbidos, pueden degradarse COVs, por medio de su movimiento a través del suelo biológicamente activo.
Se ha utilizado con éxito para remediar suelos contaminados por solventes no clorados, pesticidas y conservadores de la madera, entre algunos otros químicos.

LIMITACIONES:
Algunos factores que pueden limitar la efectividad del bioventeo son: el tipo y la concentración del contaminante, falta de nutrientes; bajo contenido de humedad y dificultad para alcanzar el flujo de aire necesario.

COSTOS Y TIEMPOS DE REMEDIACION:
Los tiempos de limpieza pueden variar desde algunos meses hasta varios años, y sus costos de operación varían entre 10 y 70 USD/m3.
BIOAUMENTACION:
Se utiliza cuando se requiere el tratamiento inmediato de un sitio contaminado.
Consiste en la adición de microorganismos vivos, que tengan la capacidad para degradar el contaminante en cuestión, para promover su biodegradación o su biotransformación. El tamaño del inóculo a utilizar, depende del tamaño de la zona contaminada, de la dispersión de los contaminantes y de la velocidad de crecimiento de los microorganismos degradadores.
APLICACIONES:
Se ha usado para tratar suelos contaminados con herbicidas, insecticidas, clorofenoles y nitrofenoles. También se ha aplicado efectivamente para tratar desechos con concentraciones relativamente altas de metales.

COSTOS Y TIEMPOS DE REMEDIACION:
Es una tecnología que puede durar varios meses o años, y su utilización no implica mucho capital ni costos de operación.
BIOLABRANZA:

La superficie del suelo contaminado es tratado en el mismo sitio por medio del arado. El suelo contaminado se mezcla con agentes de volumen y nutrientes, y se remueve periódicamente para favorecer su aireación. Las condiciones del suelo (pH, temperatura, aireación) se controlan para optimizar la velocidad de degradación y generalmente se incorporan cubiertas u otros métodos para el control de lixiviados.
APLICACIONES:
Los contaminantes tratados incluyen diesel, gasolinas, lodos aceitosos, y coque, además de algunos pesticidas.

LIMITACIONES:
La biolabranza debe manejarse con cuidado para prevenir la contaminación de acuíferos, superficies de agua, aire o en la cadena alimenticia. El mayor problema es la posibilidad de lixiviados de los contaminantes hacia suelo y agua. Otra limitante para su utilización, es que por la incorporación de suelo contaminado en suelo limpio, se genera un gran volumen de material contaminado. No es recomendable su uso para contaminantes diluidos, ni tampoco cuando no todos los contaminantes son biodegradables

COSTOS Y TIEMPOS DE REMEDIACION:
Es una tecnología de mediano a largo plazo. El costo para su aplicación en desechos peligrosos oscila entre 30 y 70 USD/ m3.
RIZODEGRADACION

Se lleva a cabo en el suelo que rodea a las raíces. Las sustancias excretadas naturalmente por éstas, suministran nutrientes para los microorganismos, mejorando así su actividad biológica.
FITOEXTRACCION:
Los contaminantes son captados por las raíces (fitoacumulación), y posteriormente éstos son traslocados y/o acumulados hacia los tallos y hojas (fitoextracción).
FITOESTABILIZACION
Las plantas limitan la movilidad y biodisponibilidad de los contaminantes en el suelo, debido a la producción en las raíces de compuestos químicos que pueden adsorber y/o formar complejos con los contaminantes, inmovilizándolos así en la interfase
raíces-suelo
FITORREMEDIACION:
Proceso que utiliza plantas para remover, transferir, estabilizar, concentrar y/o destruir contaminantes (orgánicos e inorgánicos) en suelos, lodos y sedimentos, y puede aplicarse tanto in situ como ex situ. Los mecanismos de fitorremediación incluyen la rizodegradación, la fito-extracción, la fitodegradación y la fitoestabilización.

FITODEGRADACION

Consiste en el metabolismo de contaminantes dentro de los tejidos de la planta, a través de enzimas que catalizan su degradación.
TECNICAS EX SITU

El suelo es removido de su lugar original, y tratado en una planta externa, parar la eliminacion del contaminante mediante una variedad de tecnicas disponibles. Tras el tratamiento, el suelo puede ser devuelto a su lugar original, siempre y cuando se verifique que esta completamente descontaminado.

Composteo
Biorreactores
COMPOSTEO

El composteo es un proceso biológico controlado, por el cual pueden tratarse suelos y sedimentos contaminados con compuestos orgánicos biodegradables, para obtener subproductos inocuos estables. El material contaminado se mezcla con agentes de volumen (paja, aserrín, estiércol, desechos agrícolas), que son sustancias orgánicas sólidas biodegradables, adicionadas para mejorar el balance de nutrientes, así como para asegurar una mejor aireación y la generación del calor durante el proceso. Los sistemas de composteo incluyen tambores rotatorios, tanques circulares, recipientes abiertos y biopilas.





Aplicaciones
.
El composteo se ha usado con éxito para remediar suelos contaminados con PCP, gasolinas, HAPs. Se ha demostrado también la reducción, hasta niveles aceptables, en la concentración y toxicidad de explosivos (TNT). El uso de estrategias de composteo, se ha adoptado seriamente hasta los últimos 3 a 5 años


Limitaciones
.
Algunas limitaciones del proceso son: necesidad de espacio; necesidad de excavar el suelo contaminado, lo que puede provocar la liberación de COVs; incremento volumétrico del material a tratar; no pueden tratarse metales pesados



Costos y tiempos de remediación.

El costo del composteo depende de: la cantidad y fracción de suelo a tratar; disponibilidad de agentes de volumen; tipo de contaminantes y proceso; necesidad de tratamientos previos y/o posteriores; y necesidad de equipos para control de COVs. Es una tecnología que puede llevar desde algunas semanas hasta varios meses. Los costos típicos se encuentran entre 130 y 260 USD/m3.
Las pilas estáticas (biopilas)

son una forma de composteo en el cual, además de agentes de volumen, el sistema se adiciona con agua y nutrientes, y se coloca en áreas de tratamiento (que incluyen alguna forma de aireación y sistemas para colectar lixiviados). Las pilas de suelo generalmente se cubren con plástico para controlar los lixiviados, la evaporación y la volatilización de contaminantes, además de favorecer su calentamiento
biorreactores

Los biorreactores pueden usarse para tratar suelos heterogéneos y poco permeables, o cuando es necesario disminuir el tiempo de tratamiento, ya que es posible combinar controlada y eficientemente, procesos químicos, físicos y biológicos, que mejoren y aceleren la biodegradación . Es la tecnología más adecuada cuando existen peligros potenciales de descargas y emisiones.

Uno de los reactores más utilizados para biorremediar suelos es el biorreactor de lodos, en el cual el suelo contaminado se mezcla constantemente con un líquido, y la degradación se lleva a cabo en la fase acuosa por microorganismos en suspensión o inmovilizados en la fase sólida. El tratamiento puede realizarse también en lagunas construidas para este fin o bien en reactores sofisticados con control automático de mezclado
Aplicaciones.

Los biorreactores de lodos aerobios, se utilizan principalmente para tratar COSs no halogenados y COVs. Se utilizan también reactores secuenciales de lodos aerobios/anaerobios para tratar BPCs, COSs halogenados, pesticidas y desechos de artillería.

Limitaciones.

Algunos factores que pueden limitar el uso y efectividad de los biorreactores son:
el suelo debe tamizarse
suelos heterogéneos y arcillosos pueden generar problemas de manipulación
los productos intermediarios pueden ser más tóxicos que el contaminante original (en caso de explosivos o solventes clorados)
los residuos pueden requerir de tratamiento o disposición final
Costos y tiempos de remediación.
Los biorreactores de lodos pueden clasificarse como una tecnología de corto a mediano plazo. El uso de biorreactores de lodos oscila entre 130 y 200 USD/m3.
TURNO DE PREGUNTAS
GRACIAS
Full transcript