Biorremediación de Lodos Contaminados Con Aceites Lubricantes Usados

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7/17/2019 Biorremediación de Lodos Contaminados Con Aceites Lubricantes Usados http://slidepdf.com/reader/full/biorremediacion-de-lodos-contaminados-con-aceites-lubricantes-usados 1/18  Revista Colombiana de Biotecnología ISSN: 0123-3475 [email protected] Universidad Nacional de Colombia Colombia Vásquez, María Cristina; Guerrero Figueroa, Jennifer Thibisay; Quintero, Andrea del Pilar Biorremediación de lodos contaminados con aceites lubricantes usados Revista Colombiana de Biotecnología, vol. XII, núm. 1, julio, 2010, pp. 141-157 Universidad Nacional de Colombia Bogotá, Colombia Disponible en: http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=77617786014  Cómo citar el artículo  Número completo  Más información del artículo  Página de la revista en redalyc.org Sistema de Información Científica Red de Revistas Científicas de América Latina, el Caribe, España y Portugal Proyecto académico sin fines de lucro, desarrollado bajo la iniciativa de acceso abierto

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Revista Colombiana de Biotecnologiacutea

ISSN 0123-3475

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Universidad Nacional de Colombia

Colombia

Vaacutesquez Mariacutea Cristina Guerrero Figueroa Jennifer Thibisay Quintero Andrea del Pilar

Biorremediacioacuten de lodos contaminados con aceites lubricantes usados

Revista Colombiana de Biotecnologiacutea vol XII nuacutem 1 julio 2010 pp 141-157

Universidad Nacional de Colombia

Bogotaacute Colombia

Disponible en httpwwwredalycorgarticulooaid=77617786014

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ARTIacuteCULO CORTO

Biorremediacioacuten de lodos contaminados con aceites

lubricantes usados

Bioremediation of sludge contaminated with used lubricants

Mariacutea Cristina Vaacutesquez1 Jennifer Thibisay Guerrero Figueroa2

Andrea del Pilar Quintero

3

Resumen

Los lodos contaminados con residuos de aceites lubricantes usados generan gran impacto ambientalnegativo al no ser manejados adecuadamente Se propuso la biorremediacioacuten para disminuir la con-centracioacuten de dichos contaminantes Los ensayos fueron realizados en las instalaciones de la planta detratamiento de aguas residuales ( PTAR ) de Riacuteo Friacuteo (Giroacuten Santander Colombia) donde se evaluaronconsorcios microbianos nativos que posteriormente se adicionaron a las biopilas conformadas por lo-dos deshidratados provenientes del tratamiento primario de aguas residuales domeacutesticas (usados como

fuente de materia orgaacutenica) lodos provenientes de lavaderos de carros y lodos de alcantarillado de lazona industrial de la ciudad de Bucaramanga (Colombia) Se aislaron identicaron y conservaron cepasmicrobianas con capacidad degradadora de hidrocarburos totales de petroacuteleo ( TPH ) como Pseudomonas

spp Acinetobacter spp Enterobacter cloacae Citrobacter spp Bacillus brevis Micrococcus spp y Nocardia spp Sehizo una serie de pruebas piloto donde se inoculoacute cada montaje con un consorcio bacteriano a una con-centracioacuten de 3x108 UFCml de bacterias y microorganismos fuacutengicos como Asper gillus spp Fusar ium

spp Trichoderma spp a una concentracioacuten de 1x106 esporasml se monitorearon paraacutemetros de tempera-tura pH humedad y oxigenacioacuten Se realizaron dos ensayos para vericar el comportamiento de dichostratamientos se analizoacute la variable continua TPH en ppm mediante el meacutetodo de modelos mixtos linea-res en bloques aleatorios completos que revelaron diferencias signicativas entre la biopila control y lasbiopilas bajo prueba se obtuvieron porcentajes de remocioacuten hasta de 94 de TPH en 120 diacuteas y 84en 40 diacuteas lo que reejoacute un efecto positivo en la utilizacioacuten de los consorcios de microorganismos bajoprueba en la descontaminacioacuten de lodos de alcantarillado industrial y lodos de lavaderos de carros

Palabras clave biorremediacioacuten biopilas aceites usados hidrocarburos totales del petroacuteleo microorganis-

mos nativos

1 Bacterioacuteloga y Laboratorista Cliacutenico Especialista en Quiacutemica Ambiental Universidad de Santander ndashUDES mariacrisv70

hotmailcom

2 Bacterioacuteloga y Laboratorista Cliacutenico Cll12 28-20 Las margaritas Cuacutecuta thibisay8hotmailcom

3 Andrea del Pilar Quintero Bacterioacuteloga y Laboratorista Cliacutenico Universidad de Santander Meacutexico neg1883hotmailcom

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Introduccioacuten

La inadecuada disposicioacuten nal de lodoscontaminados con residuos de aceites lubrican-tes usados ndashcompuestos por hidrocarburos to-tales de petroacuteleo ( TPH ) bifenilos policlorados( PCB ) aromaacuteticos policiacuteclicos ( HAP ) metalesy otros compuestos contaminantesndash ocasionanun deterioro en el medioambiente y la saludhumana por sus efectos canceriacutegenos toacutexicosy venenosos se consideran sustancias de difiacutecilbiodegradacioacuten y se clasican como residuospeligrosos por la reglamentacioacuten establecida en

el Convenio de Basilea (Arroyo et al 2008)

Hoy en diacutea a nivel mundial se cuenta condiversas teacutecnicas bioloacutegicas con el n de pro-porcionar alternativas de descontaminacioacutende zonas impactadas en suelo aire y agua Labiorremediacioacuten es un proceso de desconta-minacioacuten que emplea una serie de reaccionesbioquiacutemicas por una poblacioacuten o consorcios demicroorganismos inoculados en la zona con-

taminada para convertir la estructura de los

hidrocarburos en componentes menos toacutexicos

(Benavides et al 2006)

Este estudio se desarrolloacute a partir del

macroproyecto de ldquoBiorremediacioacuten de lodos

contaminados con aceites usadosrdquo realizado

por estudiantes de Bacteriologiacutea y Laboratorio

Cliacutenico de la Universidad de Santander ( UDES )

Bucaramanga A partir de muestras de lodos

contaminados con residuos de aceites usados

se realizoacute el aislamiento la identicacioacuten y el

mantenimiento de cepas nativas de bacterias y

hongos con capacidad degradadora de residuosde hidrocarburos ( TPH ) para llevar a cabo la

descontaminacioacuten de dichos residuos se reali-

zaron dos ensayos inoculando las biopilas con-

formadas 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 domeacutesticas

Abstract

Sludge contaminated with used lubricating oil waste produces a large negative environmental impact by not

being handled properly Bioremediation was thus suggested for reducing the concentration of such pollu-tants The trials were conducted at the Riacuteo Friacuteo waste water treatment plant ( WWTP ) in Giroacuten SantanderColombia Native microbial associations were evaluated and subsequently added to biopiles made up of driedsludge from waste water treatment (organic matter source) sludge from washing cars and sewage sludge fromthe industrial area of Bucaramanga in Colombia Several pilot tests were completed and several microbialstrains such as Pseudomonas spp Escherichia coli Citrobacter spp Bacillus brevis Micrococcus spp were identied andisolated as they retained their ability to degrade total petroleum hydrocarbons ( TPH ) Each pilot assembly

was inoculated with a 3x108 UFCml bacterial concentration and fungal microorganisms such as Aspergillus

spp Fusarium spp and Trichoderma spp at 1x106 sporeml concentration Parameters such as temperature pHhumidity and oxygenation were monitored frequently Two trials were completed to verify treatment patternsand results TPH concentration was analysed continuously using a linear mixed model approach in randomi-sed complete blocks This revealed signicant differences between control biopile (without microorganismconsortia) and the biopiles being tested here 94 TPH removal being obtained in 120 days and 84 TPH

in 40 days This reected the positive effect of using a consortium of microorganisms when testing the de-contamination of domestic sewage sludge industrial sludge and car wash sludge

Key words Bioremediation biopile used lubricating oil total petroleum hydrocarbons native microorga-nism

Recibido diciembre 19 de 2008 Aprobado junio 18 de 2010

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Dentro de las teacutecnicas utilizadas en elproceso de biorremediacioacuten se emplean la bio-aumentacioacuten y bioestimulacioacuten En este caso se

realizoacute la bioaumentacioacuten con la adicioacuten de so-luciones acuosas en concentraciones de 3x108

UFCml de los microorganismos nativos se-leccionados y bioestimulacioacuten con la adicioacuten

de Nitroacutegeno Foacutesforo y Potasio (presentacioacutencomercial NPK 15-15-15) ademaacutes se realizoacuteel monitoreo de los paraacutemetros abioacuteticos como

temperatura pH humedad oxigenacioacuten (vol-teo)

Materiales y meacutetodo

Aislamiento identificacioacuten ymantenimientode los microorganismos

Las muestras fueron recolectadas de dife-rentes puntos al azar tomando 500 g a una pro-fundidad no mayor de 15 cm de lodos aceitosos

provenientes de lavaderos de carros lodos desistemas de alcantarillado de zonas industria-

les de la ciudad de Bucaramanga y lodos es-tabilizados del tratamiento de aguas residuales

domeacutesticas los cuales se depositaron en bolsasplaacutesticas selladas conservadas en refrigeracioacuten

hasta su procesamiento y transportadas a loslaboratorios de la Planta de tratamiento deaguas residuales (PTAR) Riacuteo Friacuteo (Giroacuten)

Para el aislamiento se someten las mues-tras a un pre-enriquecimiento adicionando 100g de cada una de estas en 250 ml del medio

caldo baacutesico de sales (CBS) modicado ndashNaCl015 g (NH4)2SO4 03 g KH2PO4 037 g KH2-

PO4 0125 g 0125 g MgSO47H2O 0075 g

KNO3 03 g) (Narvaacuteez et al 2008) a tempe-ratura ambiente en agitacioacuten constante a una

velocidad de 140 rpm durante un periodo dedoce diacuteas

A partir del sexto diacutea hasta el diacutea doce

se tomoacute un inoacuteculo y sembroacute por agotamientoen placas de Agar MacConkey (AMck) Agar

Nutritivo (AN) Agar Cetrimide Agar Sangre(AS) y Agar Infusioacuten de Suelo 25 (se obtuvo

a partir de 500 g de lodo contaminado en 100ml de agua destilada se agitoacute y dejoacute en repo-so 24 horas posteriormente se ltroacute y con el

ltrado se trabajoacute al 25 y se adicionoacute agar-agar csp) despueacutes se incuboacute a 32 ordmC por 24-48horas en Agar Sangre ( AS ) a 32 ordmC por 24-48horas en atmoacutesfera de 3-6 de CO2 y en Agar

Saboraud a temperatura ambiente durante 5diacuteas para aislamiento de hongos

La identicacioacuten de los hongos aisladosse realizoacute basaacutendose en las caracteriacutesticas mor-

foloacutegicas de las colonias (color aspecto con-sistencia observacioacuten del anverso y reverso dela colonia y presencia o ausencia de pigmen-

tos y exudados) y la observacioacuten microscoacutepi-ca de estructuras caracteriacutesticas de los geacutenerosempleados en este estudio (presencia o no deseptos pigmentacioacuten o no las hifas y observa-cioacuten de estructuras de reproduccioacuten asexual)

La identicacioacuten de bacterias se realizoacute a par-tir de la serie bioquiacutemica (triple azuacutecar hierroagar citrato SIM uacuterea malonato motilidad

fenilalanina rojo de metilo Voges Proskauerlisina hierro agar) y sistema semiautomatizado( BBL CRYSTAL-NF y gram positivos seguacuten el

caso) y pruebas adicionales (citocromooxidasa

catalasa Indol de oxidacioacuten-fermentacioacuten OFglucosa sacarosa lactosa manitol maltosa)

Posterior a la identicacioacuten se realizaron re-piques en medio modicado (con aceite lubri-cante usado al 10) y se sembraron en mediosimple con glicerol para su conservacioacuten (refri-

geracioacuten 4 degC y congelacioacuten -20 ordmC)

Preparacioacuten del inoacuteculo

Posterior a la identicacioacuten de los micro-organismos se realizaron pruebas de degra-

dabilidad y compatibilidad Para la prueba dedegradabilidad (cualitativa) se empleoacute un mediode cultivo liacutequido modicado a diferentes con-centraciones de aceites quemados (10 15 25 y

50) para vericar la remocioacuten de hidrocarbu-ros controlando visualmente cada cuatro horasla presencia o disminucioacuten de la capa de aceite

en la supercie del medio debida al consumode las grasas por parte de los microorganismos

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con la formacioacuten de micelas (comunicacioacutenpersonal Nieto L ICP 2005)

Las pruebas de competitividad o com-patibilidad se realizaron en agar modicadoconfrontando todos los microorganismos ensiembra masiva hasta la mitad de la caja conuna cepa A e incubada a 37 ordmC por 24 horasposterior a este tiempo en la mitad no sem-brada se realizoacute la siembra mediante una estriacuteaperpendicular con otra cepa B que fue incu-bada nuevamente durante 24 horas a 37 ordmC deacuerdo con estos resultados se determinaronlos microorganismos compatibles (Garzoacuten et

al 2001)

El medio utilizado para la aplicacioacuten del pool bacteriano a cada biopila se preparoacute a par-tir de 2 litros de agua melaza al 5 sales mi-nerales 01 extracto de levadura 05 conuna concentracioacuten bacteriana de 3x108 ufcmlcomparada con la escala de MacFarland con-rmada por la teacutecnica de recuento por vertidoen placa tomando un volumen de 1 ml de unadilucioacuten (de 101 hasta 108 ) en una caja de Petriesteacuteril a la cual se le adicionoacute medio de cultivofundido (Plate Count) previamente enfriadoa una temperatura de 40 ordmC mezclado e incu-bado de 35-37 ordmC por 24 horas la inoculacioacuten

de los hongos ( Aspergillus spp Trichoderma spp Fusarium spp ) se realizoacute los diacuteas 15-45-60-75 laconcentracioacuten oacuteptima fue de 1x 106 esporasml el cual se obtuvo al inocular los microor-ganismos fuacutengicos en medio liacutequido (CaldoMalta) incubados a temperatura ambiente porcinco diacuteas

Construccioacuten de biopilas

En el primer ensayo se trabajoacute con cincobiopilas para las pruebas de campo gura 1 Enel segundo ensayo se trabajaron ocho biopilasen la gura 2 se observa cada biopila construidacon una inclinacioacuten de 15deg un aacuterea de 1 m2 conun peso de 50 kg y polisombra para la protec-cioacuten contra los rayos solares adicionalmente sedispuso un tubo en el centro con agujeros parafacilitar la recoleccioacuten de lixiviados La tabla 1muestra el primer grupo conformado por cin-co biopilas el tratamiento de eacutestas se planteoacutepara 40 diacuteas cada una de ellas conformada poruna mezcla de lodo deshidratado provenientede tratamiento de aguas residuales domeacutesticasy lodo proveniente de lavaderos de carros Lasinoculaciones de los pool bacterianos se reali-zaron los diacuteas 1-10-20 y 30 con los siguientes

microorganismos

Figura 1 Montaje de las pruebas de campo del ensayo con cinco biopilas lodo lavaderode carros y lodo deshidratado Fuente las autoras

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Tabla 1 Conformacioacuten de cada biopila del tratamiento 1 Proporcioacuten de 41 de lodo contaminado

lodo deshidratado Concentracioacuten inicial en cada biopila 212745 ppm de TPH

Biopila Microorganismos

No 1 Testigo

No 2

Acinetobacter spp (I )

Bacillus spp ( A)

Micrococcus spp (M)

Aspergillus niacuteger ( G )

No 3

Citrobacter spp ( E)

Acinetobacter spp ( I )

Nocardia spp ( CK)

Trichoderma spp (H))

No 4 Acinetobacter spp ( I )Pseudomonas aureuginosa (S1 Pseudomonas spp (S2)

Trichoderma spp (H)

No 5

Pseudomonas aureuginosa (S1) Pseudomonas spp (S2)

Citrobacter spp ( E)

Trichoderma spp ( H)

Fuente las autoras

El segundo grupo estuvo conformadopor 8 biopilas constituidas por lodo deshi-

dratado (proveniente de tratamiento primariode aguas residuales domeacutesticas) usadas como

aporte de materia orgaacutenica y lodo contamina-do con aceites lubricantes usados provenien-

tes del sistema de alcantarillado de la zonaindustrial

Figura 2 Disposicioacuten de las 8 biopilas para el trabajo de campo

Fuente las autoras

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Tabla 2 Grupo de 8 biopilas se aplicoacute bioaumentacioacuten los diacuteas 1-30-60-90 Tiempo total 120 diacuteas

Biopila Microorganismo - coacutedigo Relacioacuten lodos TPH ppm

No 1

Acinetobacter spp (I)

Micrococcus spp ( M )

E coli ( C)

Bacillus spp (CU)

Rhizopus spp ( D)

14 una parte lodo alcantarillado zona

industrial-4 partes lodo deshidratado PTAR20600

No 2

Acinetobacter spp (I)

Citrobacter spp (CT)

Nocardia spp (CK)

Rhizopus spp ( D)

14 una parte lodo alcantarillado

industrial-4 partes lodo deshidratado PTAR20600

No 3

Pseudomona aureuginosa (S1)Pseudomonas putida (S2)

Aspergillus spp (F)

Trichoderma spp (H) )

14 una parte lodo alcantarillado zona

industrial-4 partes lodo deshidratado PTAR20600

No 4

Acinetobacter spp ( I)

Bacillus spp ( CU)

Micrococcus spp (M)

Pseudomonas putida (S2)

Trichoderma spp ( H)

14 una parte lodo alcantarillado zona

industrial-4 partes lodo deshidratado PTAR20600

No 5

Pseudomonas aureuginosa (S1)

E coli ( C)

Nocardia spp (CK)

Trichoderma spp) (H)

11 partes de lodo alcantarillado zona

industrial y lodo deshidratado de la PTAR 30150

No 6

Pseudomonas putida (S2)

Acinetobacter spp ( I )

Micrococcus spp ( M )

Trichoderma spp ( H)

11 partes de lodo alcantarillado zona

industrial y lodo deshidratado de la PTAR30150

No 7

Pseudomonas aureuginosa ( S1)

Bacillus spp (CU)

Micrococcus spp (M )

Rhizopus spp) ( D)

41 partes de lodo de zona industrial y

una parte de lodo deshidratado PTAR39660

No 8 Acinetobacter spp ( I )

Pseudomonas putida ( S2)

Nocardia spp (CK)

Trichoderma spp (H)

41 partes de lodo de zona industrial y

una parte de lodo deshidratado PTAR

39660

Fuente las autoras

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A los dos grupos se les monitorearon pa-raacutemetros como temperatura y humedad diaria-mente por la prueba del puntildeo y en laboratorio

por teacutecnica gravimeacutetrica cada ocho diacuteas paramantener un nivel cercano entre 60-70 en

caso necesario se adicionoacute agua corriente pHcada 10 diacuteas con el uso del potencioacutemetro re-

cuento de microorganismos viables antes y 72horas posteriores a la adicioacuten de los inoacuteculos

bacterianos adicioacuten de nutrientes NPK (15-15-15 ) 100 g disueltos en agua en los diacuteas 8-16-24del montaje y aireacioacuten (por volteos manuales)

durante la aplicacioacuten de los microorganismos

Anaacutelisis fiacutesico-quiacutemico

Las determinaciones de TPH se realizaronpor extraccioacuten soxhlet por 72 horas concentra-

cioacuten y determinacioacuten por gravimetriacutea (5520 D)determinacioacuten de grasas y aceites por extraccioacuten

soxhlet ( ISOTR 11046) y plomo por absorcioacutenatoacutemica pre durante y postratamiento en los la-

boratorios certicados (Laboratorio de ConsultasIndustriales de la Universidad Industrial de San-tander Laboratorio de Quiacutemica de la Universidad

de Santander Laboratorio de Control de Calidad

del Acueducto Metropolitano de Bucaramanga yLaboratorio de la PTAR - Riacuteo Friacuteo)

Anaacutelisis estadiacutestico

En los dos ensayos se analizoacute la variable

continua TPH en ppm mediante el meacutetodo demodelos mixtos lineales en bloques aleatorios

completos (Littell et al 2006) donde el efecto

de bloque es dado por el tiempo y se considera

un efecto aleatorio y el factor experimental por

evaluar es el tipo de tratamiento y se considera

un efecto jo En el primer ensayo se realizaron

contrastes seleccionados entre la biopila 1 y las

biopilas 2 3 4 y 5 (Littell et al 2006)

Resultados

Se aislaron 22 microorganismos de im-

portancia en procesos de biorremediacioacuten

en la fase 1 del proyecto dentro de los que se

encuentran gram positivos gram negativos y

hongos (ver Anexo) los que posteriormente

se utilizaron para la conformacioacuten de consor-

cios y la aplicacioacuten en las diferentes biopilas

para llevar a cabo el proceso de descontami-

nacioacuten de los TPH presentes en los lodos con-

taminados

La variacioacuten del pH y la temperatura a tra- veacutes del proceso se observan en la tabla 3

Tabla 3 Lecturas promedio de pH y temperatura en cada una de las biopilas durante 30 diacuteas en el

primer ensayo con 5 biopilas

Fecha

Biopila 1 Biopila 2 Biopila 3 Biopila 4 Biopila 5

pHTempe-

ratura ordmCpH

Tempe-

ratura ordmCpH

Tempe-

ratura ordmCpH

Tempe-

ratura ordmCpH

Tempe-

ratura ordmC

Diciembre

26 0579 22 62 23 73 23 64 23 72 23

Enero 3

2006

80 24 69 23 73 23 65 23 73 23

Enero 10

200681 26 73 25 75 26 67 26 76 23

Enero 17

200682 26 71 25 73 26 67 26 75 24

Enero 262006

82 26 69 23 74 25 64 25 76 26

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En el primer ensayo se evaluoacute el efecto de5 diferentes tratamientos para la degradacioacutende residuos contaminantes en lodos provenien-tes de lavaderos de carros en la respuesta deter-minada por la concentracioacuten de TPH en ppm

en un periodo experimental de 40 diacuteas con ob-servaciones tomadas a los diacuteas 0 15 30 y 40En la tabla 4 se observan las concentracionesiniciales y nales de TPH y los porcentajes deremocioacuten de TPH en cada biopila

Tabla 4 Porcentaje de remocioacuten de TPH por el meacutetodo de extraccioacuten Soxhlet en 72 horas para

determinar efecto de los microorganismos inoculados en cada una de las biopilas

Nordm Biopila Inoacuteculos

Concentracioacuten

inicial TPH

(ppm)

Concentracioacuten

final TPH

(ppm))

Remocioacuten

Tiempo de

Remocioacuten

(diacuteas)

1 (control

negativo)Sin inoacuteculo 212745

197853

197838

197837

69

70

70

15

30

40

2

Bacterias

A I M

Hongo G

212745

1595588

1294804

1152301

249

391

458

15

30

40

3

Bacterias

E I CK

Hongo H

212745

1416862

11899015

972512

334

441

5428

15

30

40

4

Bacterias

S1 S2 I

Hongo H

212745

1219019

598939

274528

42

718

8709

15

30

40

5BacteriasS1 S2

Hongo H

21274514104977225

552311

337637

7403

1530

40

La concentracioacuten de plomo pretratamien-to en el lodo contaminado fue 90 mgl

Los resultados obtenidos de la determi-nacioacuten de Pb a los 40 diacuteas postratamiento porel meacutetodo de absorcioacuten atoacutemica se reportan enla tabla 5

Tabla 5 Resultados de plomo (Pb)Postratamiento Meacutetodo de absorcioacuten atoacutemica

BiopilaPb

mgl

1 70

2 90

3 80

5 60

En la graacuteca 1 se observa la variacioacuten delas concentraciones de TPH en ppm a traveacutesdel tiempo en las 5 biopilas Todas las biopilaspartieron de la misma concentracioacuten de TPH labiopila control presentoacute una disminucioacuten miacuteni-ma de TPH mientras que las biopilas 2 3 4 y5 presentaron una disminucioacuten aparentemente

signicativa en los 40 diacuteas del experimentoPara determinar la existencia de diferen-

cias estadiacutesticamente signicativas entre lostratamientos se ajustoacute un modelo lineal mixtoa los datos (tabla 6) La prueba de signican-cia del modelo presentada en la tabla 7 reveladiferencias signicativas entre los tratamientosEn la tabla 8 se observan los contrastes selec-cionados comparando la biopila control con las

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biopilas 2 3 4 y 5 Los contrastes muestranevidencias de diferencias signicativas al ni-

vel de signicancia 005 entre la biopila con-

trol y la biopila 2 y al nivel de signicancia001 entre la biopila control y las biopilas 34 y 5

Graacutefca 1 Variacioacuten de las concentraciones de TPH en cuarenta diacuteas

Tabla 6 Estimados y errores estaacutendar de los paraacutemetros del modelo lineal mixto utilizado para el

anaacutelisis de bloques aleatorios completos del ensayo en el cual se evaluoacute el efecto de 5 diferentes

tratamientos para la degradacioacuten de lodos provenientes de lavaderos de carros en la respuesta

determinada por la concentracioacuten de TPH en ppm en un periodo experimental de 40 diacuteas conobservaciones tomadas a los diacuteas 0 15 30 y 40

Efectos fijos

Paraacutemetro Estimado Error Standard p-valor

Intercepto 12156 283693 00234

Biopila 1 800057 20711 00023

Biopila 2 326911 20711 01404

Biopila 3 211056 20711 03283

Biopila 4 -160641 20711 0453

Efectos aleatorios

Tiempo 0 630534 266517

Tiempo 15 68051 266517

Tiempo 30 -264993 266517

Tiempo 40 -433593 266517

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150 Rev Colomb Biotecnol Vol XII No 1 Julio 2010 141-157

Tabla 7 Significancia de los efectos fijos del tratamiento del modelo lineal mixto utilizado

para el anaacutelisis de bloques aleatorios completos del ensayo en el cual se evaluoacute el efecto

de 5 diferentes tratamientos para la degradacioacuten de lodos provenientes de lavaderos de carros

en la respuesta determinada por la concentracioacuten de TPH en ppm en un periodo experimental

de 40 diacuteas con observaciones tomadas a los diacuteas 0 15 30 y 40

Efecto GL num GL Den Valor F p-valor

Tratamiento 4 12 63 00057

Tabla 8 Contrastes entre la biopila control negativo y las biopilas 2 3 4 y 5 al final del periodo

experimental para las pruebas en las cuales se evaluacutea el efecto de 5 diferentes tratamientos

para la degradacioacuten de lodos provenientes de lavaderos de carros en la respuesta determinada

por la concentracioacuten de TPH en ppm en un periodo experimental de 40 diacuteas

con observaciones tomadas a los diacuteas 0 15 30 y 40

Contraste GL Num GL Den Valor F p-valor

Biopila 1 vs Biopila 2 1 12 522 00413

Biopila 1 vs Biopila 3 1 12 809 00148

Biopila 1 vs Biopila 4 1 12 2152 00006

Biopila 1 vs Biopila 5 1 12 1492 00023

El anaacutelisis de la signicancia de los efec-

tos jos del modelo revela que al menos uno

de los paraacutemetros del modelo mixto lineal es

signicativo

La tabla de contrastes revela diferencias sig-

nicativas entre la biopila control y las biopilas 3

4 y 5 a los niveles de signicancia α=005 y entre

la biopila control y las biopilas 4 y 5 al nivel de

signicancia α=001 demostrando que el trata-

miento realizado y la aplicacioacuten de cultivo mixto

de microorganismos fue eciente en la desconta-

minacioacuten de los lodos con residuos de TPH

En el segundo ensayo se evaluoacute el efec-to de 8 diferentes tratamientos para la degra-

dacioacuten de lodos contaminados con TPH del

sistema de alcantarillado de la zona industrial

de Bucaramanga mediante la concentracioacuten de

TPH en ppm (partes por milloacuten) en un perio-

do experimental de 120 diacuteas con observaciones

tomadas a los diacuteas 0 y 120 En la tabla 9 se

presentan los tratamientos bajo investigacioacuten y

los porcentajes de remocioacuten de TPH de cada

tratamiento al nal de un periodo experimental

de 120 diacuteas

La graacuteca 2 muestra el cambio en la con-

centracioacuten de TPH en ppm en un periodo de

120 diacuteas Todas las biopilas bajo estudio presen-

taron una disminucioacuten en la concentracioacuten de

TPH en el periodo experimental observaacutendose

mayor concentracioacuten en las biopilas 7 y 8

A los datos del segundo ensayo se les ajus-

toacute un modelo mixto lineal los estimados y los

errores estaacutendar El modelo reveloacute que no hay

diferencias signicativas entre los estimados delos efectos y este hallazgo y se conrmoacute en la

prueba general del modelo que se presentoacute en

la tabla 9 La conclusioacuten para este experimento

es que no hay efecto de las diferentes biopilas

en la concentracioacuten de TPH en ppm conside-

rando como efectos aleatorios las dos medicio-

nes de tiempo a los 0 y 120 diacuteas de periodo

experimental

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Biorremediacioacuten de lodos contaminados con aceites lubricantes usados 151

Tabla 9 Porcentaje de remocioacuten de TPH por el meacutetodo de extraccioacuten Soxhlet por 72 horas

concentracioacuten y determinacioacuten gravimeacutetrica para determinar la eficacia de remocioacuten

de los microorganismos inoculados en cada una de las biopilas en un periodo de 120 diacuteas

Nordm

BiopilasInoacuteculos

Proporcioacuten

Lodo contaminado

lodo

deshidratado

Concentracioacuten

inicial TPH

(ppm)

Concentracioacuten

final TPH (ppm)

Remocioacuten

1

Bacterias

I M C CU

Hongos D

14 20600 10600 48

2

Bacterias

I CT CK

Hongos H

14 20600 890 95

3Bacterias S1 S2

Hongos F H14 20600 980 95

4

Bacterias

I CU M S2

Hongos H

14 20600 1080 94

5Bacterias S1 C CK

Hongos H11 30150 1940 93

6Bacterias S2 I M

Hongos D11 30150 2870 90

7Bacterias S1 CU M

Hongos D41 396607 7630 80

8

Bacterias

I S1 CK

Hongos H

41 396605 5110 87

Graacutefca 2 Concentracioacuten de TPH en un periodo de 120 diacuteas

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152 Rev Colomb Biotecnol Vol XII No 1 Julio 2010 141-157

Tabla 10 Estimados y errores estaacutendar de los paraacutemetros del modelo lineal mixto utilizado para el

anaacutelisis de bloques aleatorios completos del experimento en el cual se evaluoacute el efecto de 8 diferentes

tratamientos para la degradacioacuten de lodos provenientes del sistema de alcantarillado de la ciudad en la

respuesta determinada por la concentracioacuten de TPH en ppm en un periodo experimental de 120 diacuteas

con observaciones tomadas a los diacuteas 0 y 120

Efectos fijos

Efecto Estimado Error estaacutendar Pr gt |t|

Intercepto 22385 12518 03246

Biopila 1 -6785 571826 02741

Biopila 2 -11640 571826 00812

Biopila 3 -11595 571826 00822

Biopila 4 -11545 571826 00833

Biopila 5 -6340 571826 03042

Biopila 6 -5875 571826 03384

Biopila 7 1260 571826 08319

Efectos aleatorios

Estimado Error estaacutendar

11761 11931

Tiempo 1 -11761 11931

Tabla 11 Significancia de los efectos fijos del tratamiento del modelo lineal mixto utilizado para el

anaacutelisis de bloques aleatorios completos del experimento en el cual se evaluoacute el efecto de 8 diferentes

tratamientos para la degradacioacuten de lodos provenientes del sistema de alcantarillado de la ciudad en la

respuesta determinada por la concentracioacuten de TPH en ppm en un periodo experimental de 120 diacuteas

con observaciones tomadas a los diacuteas 0 y 120

Efecto GL Num GL Den Valor de F p-valor

Tratamiento 7 7 158 02806

El anaacutelisis muestra que no hay efecto delas diferentes biopilas en la concentracioacuten de

TPH en ppm considerando como efectos alea-torios las dos mediciones de tiempo a los 0 y120 diacuteas de periodo experimental

La concentracioacuten inicial de plomo en ellodo contaminado fue de 1222 mgl y en loslodos postratamiento 8895 mgl La determi-nacioacuten de la demanda quiacutemica de oxiacutegeno y la

concentracioacuten de plomo de los lixiviados pro-ducidos durante el tratamiento de cada biopila

es necesaria para llevar a cabo una adecuada eli-

minacioacuten En la tabla 12 se observan los datos

de la DQO rerieacutendose a menos de 2000 mg

Lt Los niveles bajos de DQO sentildealan que los

contaminantes presentes en la mezclas fueron

degradados oacuteptimamente por los microorganis-

mos inoculados En las biopilas 2 6 y 7 donde

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Biorremediacioacuten de lodos contaminados con aceites lubricantes usados 153

se observan resultados de maacutes de 1000 mgLtaunque no es una concentracioacuten considerableindica que hay presencia de contaminantes queposiblemente fueron arrastrados por lixivia-cioacuten En la tabla 13 se observan las concentra-ciones de plomo resultantes en algunos casosson altas por lo que debe ser planeado un pos-terior tratamiento de estos lixiviados

Tabla 12 Concentraciones de DQO

por espectrofotometriacutea de los lixiviados

postratamiento del segundo ensayo

con 8 biopilas

Biopila NdegDQO

mglt

1 523

2 1074

3 382

4 234

5 514

6 1077

7 1222

8 533

Tabla 13 Determinacioacuten de plomo por la

teacutecnica de absorcioacuten atoacutemica de los lixiviados

postratamiento

Biopila NdegPlomo

mgl

1 1508

2 1103

3 1895

4 1167

5 2538

6 972

7 2823

8 17107

Tabla 14 Determinacioacuten de grasas y aceites

postratamiento por el meacutetodo gravimeacutetrico

por extraccioacuten Soxhlet

BiopilaGrasas y aceites

mgl

1 300

2 6766

3 3733

4 1896

5 2563

6 11913

7 15075

8 2650

Discusioacuten

Estudios realizados para el Instituto del

Petroacuteleo de Norteameacuterica ( API ) (Brisio 2005)

sobre tratamiento de suelos contaminados con

residuos de petroacuteleo demuestran que el 70-

90 es removido en diferentes tiempos conconcentraciones entre 10000 a 50000 ppm las

concentraciones de este estudio se encontraron

entre 19000 y 39000 ppm logrando remocio-

nes similares entre (74 al 95) en los dos ensa-

yos en 40 y 120 diacuteas

La fase experimental de los trabajos de

biorremediacioacuten de suelos contaminados con

aceites lubricantes usados (residuo peligroso)

y la evaluacioacuten de consorcios microbianos con

capacidad degradadora de residuos de hidro-

carburos y su aplicacioacuten muestran la alta simi-litud que presentan en tiempo y porcentajes de

remocioacuten en los dos grupos de biopilas tenien-

do en cuenta los microorganismos inoculados

y las proporciones de lodos donde se compara

con los resultados obtenidos por otros auto-

res (Benavides et al 2006 Corona et al 2004)

demostrando la gran importancia del inoacuteculo

microbiano para transformar y utilizar el con-

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154 Rev Colomb Biotecnol Vol XII No 1 Julio 2010 141-157

taminante como fuente de energiacutea en el proce-so de biorremediacioacuten

Se lograron porcentajes importantes (74-95) de descontaminacioacuten en tiempos cortosde 40 y 120 diacuteas comparados con los tiemposde 9-12 meses del trabajo realizado por Tetta-manti et al (2003) de igual forma se obtuvie-ron mayores remociones que la reportada enel trabajo de biorremediacioacuten de hidrocarburosde los sedimentos de la bahiacutea de La Habanade Nuacutentildeez et al (2005) del 48 con el cultivomixto aislado de dicha bahiacutea

Experiencias de biorremediacioacuten de sue-

los por teacutecnicas bioloacutegicas en la provincia deSanta Cruz (2002) y trabajos realizados por

Total Petroleum Hydrocarbon Criteria Wor-king Group Series ( TPHCWG 1998) en sue-los contaminados con concentraciones entre20000-55000 ppm como grasas y aceitesfueron degradados entre 2 y 3 antildeos (Brisio2005) otros estudios realizados por Huese-mann y Moore (1993) muestran que el 93de los hidrocarburos saturados y el 74 de losaromaacuteticos fue degradado en suelo arenoso deMichigan ( EEUU ) con una concentracioacuten ini-

cial de 30000 ppm TPH el estudio tambieacutenindica que la fraccioacuten polar fue resistente a ladegradacioacuten durante los 5 meses que duroacute elestudio

Las cepas aisladas e identicadas de loslodos contaminados con capacidad degradado-ra de hidrocarburos han sido reportadas en laliteratura dentro de ellas tenemos gram nega-tivas ( Pseudomonas aeruginosa Citrobacter freundii

Proteus mirabilis Proteus vulgaris Proteus penneri

Acinetobacter iwof entre otras) y gram positivas( Oerskovia species Bacillus brevis Nocardia spp Ac-

tinomyces spp y Bacillus megaterium Micrococcusspp) (Benavides et al 2006) y cepas de hongos( Aspergillus spp Trichoderma spp Fusarium spp y

Rhizopus spp ) Las pruebas de degradabilidadcompetitividad y compatibilidad realizadas aestas bacterias y hongos nos permitieron eva-luar que Pseudomonas aureuginosa y Psedomonas pu-

tida son microorganismos con alta capacidaddegradadora de TPH sin restarle importancia

a otros microorganismos (Arauacutejo et al 2005Corona et al 2004 Vintildeas 2005)

El uso de cultivos mixtos o pool bacte-riano favorece una degradacioacuten mayor con eluso de bioestimulacioacuten (Caacuterdenas 2006) sien-

do mayor el tiempo utilizado por este autor yporcentajes de remocioacuten de TPH similares a loslogrados en este trabajo

La aplicacioacuten de lodos provenientes detratamiento de aguas residuales domeacutesticas uti-

lizadas como esponjante y aporte de energiacutea auna concentracioacuten del 25 y una concentra-cioacuten inicial de TPH de 212745 ppm es una

buena opcioacuten ya que se obtuvieron remocionesde TPH de 458 5428 7403 y 8709 en 40diacuteas las diferencias estaacuten dadas seguacuten el pool demicroorganismos aplicados estos contrastancon los resultados reportados por Caacuterdenas et

al (2004) en las concentraciones de 30 de lo-dos obteniendo porcentajes menores de remo-cioacuten como 4198 y 4746 en tres meses y una

concentracioacuten inicial de 4000 ppm de TPH

Conclusiones

Con este trabajo se lograron porcenta-jes considerables de remocioacuten de TPH entreel 7403 y 8709 en 40 diacuteas y 87 94 y 95en 120 diacuteas con la aplicacioacuten de los consorcios

microbianos obtenidos y la metodologiacutea apli-cada en el proceso de biorremediacioacuten en laspruebas de campo

Se pudo evidenciar que estos residuos de-

positados en los suelos no son degradados sinla realizacioacuten de un adecuado tratamiento

El uso de microorganismos nativos re-

presenta una alternativa para reducir la conta-minacioacuten generada por residuos peligrosos y

recuperacioacuten de zonas impactadas

Agradecimientos

A la Corporacioacuten Autoacutenoma Regional

para la Defensa de la Meseta de Bucaraman-ga ( CDMB ) Al personal de los laboratorios de

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Biorremediacioacuten de lodos contaminados con aceites lubricantes usados 155

la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales( PTAR ) de Riacuteo Friacuteo (Giroacuten Santander Colom-bia) Al laboratorio de Control de Calidad de

Aguas del Acueducto Metropolitano de Buca-ramanga ( AMB ) Al programa de Bacteriologiacutea

y Laboratorio Cliacutenico de la Universidad de San-tander ( UDES ) y a los estudiantes que llevarona cabo las pruebas de campo del proceso deBiorremediacioacuten

Anexo

Microorganismos aislados en el Proyecto de Biorremediacioacuten fase I por estudiantes de la UDES

Morfologiacutea

Bacilos gram negativos Bacilos gram positivos Cocos gram positivos Hongos

Pseudomonas aeruginosa (S1)

Pseudomonas puacutetida (S2)Oerskovia species Micrococcus spp(M) Aspergillus spp(F)

Citrobacter freundii Bacillus brevis (CU) Trichoderma spp(H)

Proteus mirabilis Proteus

vulgaris Proteus penneriNocardia spp(CK) Fusarium spp

Acinetobacter iwoffi (I) Actinomyces Rhizopus spp (D)

Morganella morganni Bacillus megaterium

Alcaligenes spp

Hafnia alves

Citrobacter diversus (CT)

Enterobacter cloacae

Klebsiella oxytoca

Klebsiella ozaenae

Achromobacter species

Escherichia coli (C)

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Biorremediacioacuten de lodos contaminados con aceites lubricantes usados 141

ARTIacuteCULO CORTO

Biorremediacioacuten de lodos contaminados con aceites

lubricantes usados

Bioremediation of sludge contaminated with used lubricants

Mariacutea Cristina Vaacutesquez1 Jennifer Thibisay Guerrero Figueroa2

Andrea del Pilar Quintero

3

Resumen

Los lodos contaminados con residuos de aceites lubricantes usados generan gran impacto ambientalnegativo al no ser manejados adecuadamente Se propuso la biorremediacioacuten para disminuir la con-centracioacuten de dichos contaminantes Los ensayos fueron realizados en las instalaciones de la planta detratamiento de aguas residuales ( PTAR ) de Riacuteo Friacuteo (Giroacuten Santander Colombia) donde se evaluaronconsorcios microbianos nativos que posteriormente se adicionaron a las biopilas conformadas por lo-dos deshidratados provenientes del tratamiento primario de aguas residuales domeacutesticas (usados como

fuente de materia orgaacutenica) lodos provenientes de lavaderos de carros y lodos de alcantarillado de lazona industrial de la ciudad de Bucaramanga (Colombia) Se aislaron identicaron y conservaron cepasmicrobianas con capacidad degradadora de hidrocarburos totales de petroacuteleo ( TPH ) como Pseudomonas

spp Acinetobacter spp Enterobacter cloacae Citrobacter spp Bacillus brevis Micrococcus spp y Nocardia spp Sehizo una serie de pruebas piloto donde se inoculoacute cada montaje con un consorcio bacteriano a una con-centracioacuten de 3x108 UFCml de bacterias y microorganismos fuacutengicos como Asper gillus spp Fusar ium

spp Trichoderma spp a una concentracioacuten de 1x106 esporasml se monitorearon paraacutemetros de tempera-tura pH humedad y oxigenacioacuten Se realizaron dos ensayos para vericar el comportamiento de dichostratamientos se analizoacute la variable continua TPH en ppm mediante el meacutetodo de modelos mixtos linea-res en bloques aleatorios completos que revelaron diferencias signicativas entre la biopila control y lasbiopilas bajo prueba se obtuvieron porcentajes de remocioacuten hasta de 94 de TPH en 120 diacuteas y 84en 40 diacuteas lo que reejoacute un efecto positivo en la utilizacioacuten de los consorcios de microorganismos bajoprueba en la descontaminacioacuten de lodos de alcantarillado industrial y lodos de lavaderos de carros

Palabras clave biorremediacioacuten biopilas aceites usados hidrocarburos totales del petroacuteleo microorganis-

mos nativos

1 Bacterioacuteloga y Laboratorista Cliacutenico Especialista en Quiacutemica Ambiental Universidad de Santander ndashUDES mariacrisv70

hotmailcom

2 Bacterioacuteloga y Laboratorista Cliacutenico Cll12 28-20 Las margaritas Cuacutecuta thibisay8hotmailcom

3 Andrea del Pilar Quintero Bacterioacuteloga y Laboratorista Cliacutenico Universidad de Santander Meacutexico neg1883hotmailcom

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Introduccioacuten

La inadecuada disposicioacuten nal de lodoscontaminados con residuos de aceites lubrican-tes usados ndashcompuestos por hidrocarburos to-tales de petroacuteleo ( TPH ) bifenilos policlorados( PCB ) aromaacuteticos policiacuteclicos ( HAP ) metalesy otros compuestos contaminantesndash ocasionanun deterioro en el medioambiente y la saludhumana por sus efectos canceriacutegenos toacutexicosy venenosos se consideran sustancias de difiacutecilbiodegradacioacuten y se clasican como residuospeligrosos por la reglamentacioacuten establecida en

el Convenio de Basilea (Arroyo et al 2008)

Hoy en diacutea a nivel mundial se cuenta condiversas teacutecnicas bioloacutegicas con el n de pro-porcionar alternativas de descontaminacioacutende zonas impactadas en suelo aire y agua Labiorremediacioacuten es un proceso de desconta-minacioacuten que emplea una serie de reaccionesbioquiacutemicas por una poblacioacuten o consorcios demicroorganismos inoculados en la zona con-

taminada para convertir la estructura de los

hidrocarburos en componentes menos toacutexicos

(Benavides et al 2006)

Este estudio se desarrolloacute a partir del

macroproyecto de ldquoBiorremediacioacuten de lodos

contaminados con aceites usadosrdquo realizado

por estudiantes de Bacteriologiacutea y Laboratorio

Cliacutenico de la Universidad de Santander ( UDES )

Bucaramanga A partir de muestras de lodos

contaminados con residuos de aceites usados

se realizoacute el aislamiento la identicacioacuten y el

mantenimiento de cepas nativas de bacterias y

hongos con capacidad degradadora de residuosde hidrocarburos ( TPH ) para llevar a cabo la

descontaminacioacuten de dichos residuos se reali-

zaron dos ensayos inoculando las biopilas con-

formadas 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 domeacutesticas

Abstract

Sludge contaminated with used lubricating oil waste produces a large negative environmental impact by not

being handled properly Bioremediation was thus suggested for reducing the concentration of such pollu-tants The trials were conducted at the Riacuteo Friacuteo waste water treatment plant ( WWTP ) in Giroacuten SantanderColombia Native microbial associations were evaluated and subsequently added to biopiles made up of driedsludge from waste water treatment (organic matter source) sludge from washing cars and sewage sludge fromthe industrial area of Bucaramanga in Colombia Several pilot tests were completed and several microbialstrains such as Pseudomonas spp Escherichia coli Citrobacter spp Bacillus brevis Micrococcus spp were identied andisolated as they retained their ability to degrade total petroleum hydrocarbons ( TPH ) Each pilot assembly

was inoculated with a 3x108 UFCml bacterial concentration and fungal microorganisms such as Aspergillus

spp Fusarium spp and Trichoderma spp at 1x106 sporeml concentration Parameters such as temperature pHhumidity and oxygenation were monitored frequently Two trials were completed to verify treatment patternsand results TPH concentration was analysed continuously using a linear mixed model approach in randomi-sed complete blocks This revealed signicant differences between control biopile (without microorganismconsortia) and the biopiles being tested here 94 TPH removal being obtained in 120 days and 84 TPH

in 40 days This reected the positive effect of using a consortium of microorganisms when testing the de-contamination of domestic sewage sludge industrial sludge and car wash sludge

Key words Bioremediation biopile used lubricating oil total petroleum hydrocarbons native microorga-nism

Recibido diciembre 19 de 2008 Aprobado junio 18 de 2010

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Biorremediacioacuten de lodos contaminados con aceites lubricantes usados 143

Dentro de las teacutecnicas utilizadas en elproceso de biorremediacioacuten se emplean la bio-aumentacioacuten y bioestimulacioacuten En este caso se

realizoacute la bioaumentacioacuten con la adicioacuten de so-luciones acuosas en concentraciones de 3x108

UFCml de los microorganismos nativos se-leccionados y bioestimulacioacuten con la adicioacuten

de Nitroacutegeno Foacutesforo y Potasio (presentacioacutencomercial NPK 15-15-15) ademaacutes se realizoacuteel monitoreo de los paraacutemetros abioacuteticos como

temperatura pH humedad oxigenacioacuten (vol-teo)

Materiales y meacutetodo

Aislamiento identificacioacuten ymantenimientode los microorganismos

Las muestras fueron recolectadas de dife-rentes puntos al azar tomando 500 g a una pro-fundidad no mayor de 15 cm de lodos aceitosos

provenientes de lavaderos de carros lodos desistemas de alcantarillado de zonas industria-

les de la ciudad de Bucaramanga y lodos es-tabilizados del tratamiento de aguas residuales

domeacutesticas los cuales se depositaron en bolsasplaacutesticas selladas conservadas en refrigeracioacuten

hasta su procesamiento y transportadas a loslaboratorios de la Planta de tratamiento deaguas residuales (PTAR) Riacuteo Friacuteo (Giroacuten)

Para el aislamiento se someten las mues-tras a un pre-enriquecimiento adicionando 100g de cada una de estas en 250 ml del medio

caldo baacutesico de sales (CBS) modicado ndashNaCl015 g (NH4)2SO4 03 g KH2PO4 037 g KH2-

PO4 0125 g 0125 g MgSO47H2O 0075 g

KNO3 03 g) (Narvaacuteez et al 2008) a tempe-ratura ambiente en agitacioacuten constante a una

velocidad de 140 rpm durante un periodo dedoce diacuteas

A partir del sexto diacutea hasta el diacutea doce

se tomoacute un inoacuteculo y sembroacute por agotamientoen placas de Agar MacConkey (AMck) Agar

Nutritivo (AN) Agar Cetrimide Agar Sangre(AS) y Agar Infusioacuten de Suelo 25 (se obtuvo

a partir de 500 g de lodo contaminado en 100ml de agua destilada se agitoacute y dejoacute en repo-so 24 horas posteriormente se ltroacute y con el

ltrado se trabajoacute al 25 y se adicionoacute agar-agar csp) despueacutes se incuboacute a 32 ordmC por 24-48horas en Agar Sangre ( AS ) a 32 ordmC por 24-48horas en atmoacutesfera de 3-6 de CO2 y en Agar

Saboraud a temperatura ambiente durante 5diacuteas para aislamiento de hongos

La identicacioacuten de los hongos aisladosse realizoacute basaacutendose en las caracteriacutesticas mor-

foloacutegicas de las colonias (color aspecto con-sistencia observacioacuten del anverso y reverso dela colonia y presencia o ausencia de pigmen-

tos y exudados) y la observacioacuten microscoacutepi-ca de estructuras caracteriacutesticas de los geacutenerosempleados en este estudio (presencia o no deseptos pigmentacioacuten o no las hifas y observa-cioacuten de estructuras de reproduccioacuten asexual)

La identicacioacuten de bacterias se realizoacute a par-tir de la serie bioquiacutemica (triple azuacutecar hierroagar citrato SIM uacuterea malonato motilidad

fenilalanina rojo de metilo Voges Proskauerlisina hierro agar) y sistema semiautomatizado( BBL CRYSTAL-NF y gram positivos seguacuten el

caso) y pruebas adicionales (citocromooxidasa

catalasa Indol de oxidacioacuten-fermentacioacuten OFglucosa sacarosa lactosa manitol maltosa)

Posterior a la identicacioacuten se realizaron re-piques en medio modicado (con aceite lubri-cante usado al 10) y se sembraron en mediosimple con glicerol para su conservacioacuten (refri-

geracioacuten 4 degC y congelacioacuten -20 ordmC)

Preparacioacuten del inoacuteculo

Posterior a la identicacioacuten de los micro-organismos se realizaron pruebas de degra-

dabilidad y compatibilidad Para la prueba dedegradabilidad (cualitativa) se empleoacute un mediode cultivo liacutequido modicado a diferentes con-centraciones de aceites quemados (10 15 25 y

50) para vericar la remocioacuten de hidrocarbu-ros controlando visualmente cada cuatro horasla presencia o disminucioacuten de la capa de aceite

en la supercie del medio debida al consumode las grasas por parte de los microorganismos

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con la formacioacuten de micelas (comunicacioacutenpersonal Nieto L ICP 2005)

Las pruebas de competitividad o com-patibilidad se realizaron en agar modicadoconfrontando todos los microorganismos ensiembra masiva hasta la mitad de la caja conuna cepa A e incubada a 37 ordmC por 24 horasposterior a este tiempo en la mitad no sem-brada se realizoacute la siembra mediante una estriacuteaperpendicular con otra cepa B que fue incu-bada nuevamente durante 24 horas a 37 ordmC deacuerdo con estos resultados se determinaronlos microorganismos compatibles (Garzoacuten et

al 2001)

El medio utilizado para la aplicacioacuten del pool bacteriano a cada biopila se preparoacute a par-tir de 2 litros de agua melaza al 5 sales mi-nerales 01 extracto de levadura 05 conuna concentracioacuten bacteriana de 3x108 ufcmlcomparada con la escala de MacFarland con-rmada por la teacutecnica de recuento por vertidoen placa tomando un volumen de 1 ml de unadilucioacuten (de 101 hasta 108 ) en una caja de Petriesteacuteril a la cual se le adicionoacute medio de cultivofundido (Plate Count) previamente enfriadoa una temperatura de 40 ordmC mezclado e incu-bado de 35-37 ordmC por 24 horas la inoculacioacuten

de los hongos ( Aspergillus spp Trichoderma spp Fusarium spp ) se realizoacute los diacuteas 15-45-60-75 laconcentracioacuten oacuteptima fue de 1x 106 esporasml el cual se obtuvo al inocular los microor-ganismos fuacutengicos en medio liacutequido (CaldoMalta) incubados a temperatura ambiente porcinco diacuteas

Construccioacuten de biopilas

En el primer ensayo se trabajoacute con cincobiopilas para las pruebas de campo gura 1 Enel segundo ensayo se trabajaron ocho biopilasen la gura 2 se observa cada biopila construidacon una inclinacioacuten de 15deg un aacuterea de 1 m2 conun peso de 50 kg y polisombra para la protec-cioacuten contra los rayos solares adicionalmente sedispuso un tubo en el centro con agujeros parafacilitar la recoleccioacuten de lixiviados La tabla 1muestra el primer grupo conformado por cin-co biopilas el tratamiento de eacutestas se planteoacutepara 40 diacuteas cada una de ellas conformada poruna mezcla de lodo deshidratado provenientede tratamiento de aguas residuales domeacutesticasy lodo proveniente de lavaderos de carros Lasinoculaciones de los pool bacterianos se reali-zaron los diacuteas 1-10-20 y 30 con los siguientes

microorganismos

Figura 1 Montaje de las pruebas de campo del ensayo con cinco biopilas lodo lavaderode carros y lodo deshidratado Fuente las autoras

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Biorremediacioacuten de lodos contaminados con aceites lubricantes usados 145

Tabla 1 Conformacioacuten de cada biopila del tratamiento 1 Proporcioacuten de 41 de lodo contaminado

lodo deshidratado Concentracioacuten inicial en cada biopila 212745 ppm de TPH

Biopila Microorganismos

No 1 Testigo

No 2

Acinetobacter spp (I )

Bacillus spp ( A)

Micrococcus spp (M)

Aspergillus niacuteger ( G )

No 3

Citrobacter spp ( E)

Acinetobacter spp ( I )

Nocardia spp ( CK)

Trichoderma spp (H))

No 4 Acinetobacter spp ( I )Pseudomonas aureuginosa (S1 Pseudomonas spp (S2)

Trichoderma spp (H)

No 5

Pseudomonas aureuginosa (S1) Pseudomonas spp (S2)

Citrobacter spp ( E)

Trichoderma spp ( H)

Fuente las autoras

El segundo grupo estuvo conformadopor 8 biopilas constituidas por lodo deshi-

dratado (proveniente de tratamiento primariode aguas residuales domeacutesticas) usadas como

aporte de materia orgaacutenica y lodo contamina-do con aceites lubricantes usados provenien-

tes del sistema de alcantarillado de la zonaindustrial

Figura 2 Disposicioacuten de las 8 biopilas para el trabajo de campo

Fuente las autoras

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Tabla 2 Grupo de 8 biopilas se aplicoacute bioaumentacioacuten los diacuteas 1-30-60-90 Tiempo total 120 diacuteas

Biopila Microorganismo - coacutedigo Relacioacuten lodos TPH ppm

No 1

Acinetobacter spp (I)

Micrococcus spp ( M )

E coli ( C)

Bacillus spp (CU)

Rhizopus spp ( D)

14 una parte lodo alcantarillado zona

industrial-4 partes lodo deshidratado PTAR20600

No 2

Acinetobacter spp (I)

Citrobacter spp (CT)

Nocardia spp (CK)

Rhizopus spp ( D)

14 una parte lodo alcantarillado

industrial-4 partes lodo deshidratado PTAR20600

No 3

Pseudomona aureuginosa (S1)Pseudomonas putida (S2)

Aspergillus spp (F)

Trichoderma spp (H) )

14 una parte lodo alcantarillado zona

industrial-4 partes lodo deshidratado PTAR20600

No 4

Acinetobacter spp ( I)

Bacillus spp ( CU)

Micrococcus spp (M)

Pseudomonas putida (S2)

Trichoderma spp ( H)

14 una parte lodo alcantarillado zona

industrial-4 partes lodo deshidratado PTAR20600

No 5

Pseudomonas aureuginosa (S1)

E coli ( C)

Nocardia spp (CK)

Trichoderma spp) (H)

11 partes de lodo alcantarillado zona

industrial y lodo deshidratado de la PTAR 30150

No 6

Pseudomonas putida (S2)

Acinetobacter spp ( I )

Micrococcus spp ( M )

Trichoderma spp ( H)

11 partes de lodo alcantarillado zona

industrial y lodo deshidratado de la PTAR30150

No 7

Pseudomonas aureuginosa ( S1)

Bacillus spp (CU)

Micrococcus spp (M )

Rhizopus spp) ( D)

41 partes de lodo de zona industrial y

una parte de lodo deshidratado PTAR39660

No 8 Acinetobacter spp ( I )

Pseudomonas putida ( S2)

Nocardia spp (CK)

Trichoderma spp (H)

41 partes de lodo de zona industrial y

una parte de lodo deshidratado PTAR

39660

Fuente las autoras

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Biorremediacioacuten de lodos contaminados con aceites lubricantes usados 147

A los dos grupos se les monitorearon pa-raacutemetros como temperatura y humedad diaria-mente por la prueba del puntildeo y en laboratorio

por teacutecnica gravimeacutetrica cada ocho diacuteas paramantener un nivel cercano entre 60-70 en

caso necesario se adicionoacute agua corriente pHcada 10 diacuteas con el uso del potencioacutemetro re-

cuento de microorganismos viables antes y 72horas posteriores a la adicioacuten de los inoacuteculos

bacterianos adicioacuten de nutrientes NPK (15-15-15 ) 100 g disueltos en agua en los diacuteas 8-16-24del montaje y aireacioacuten (por volteos manuales)

durante la aplicacioacuten de los microorganismos

Anaacutelisis fiacutesico-quiacutemico

Las determinaciones de TPH se realizaronpor extraccioacuten soxhlet por 72 horas concentra-

cioacuten y determinacioacuten por gravimetriacutea (5520 D)determinacioacuten de grasas y aceites por extraccioacuten

soxhlet ( ISOTR 11046) y plomo por absorcioacutenatoacutemica pre durante y postratamiento en los la-

boratorios certicados (Laboratorio de ConsultasIndustriales de la Universidad Industrial de San-tander Laboratorio de Quiacutemica de la Universidad

de Santander Laboratorio de Control de Calidad

del Acueducto Metropolitano de Bucaramanga yLaboratorio de la PTAR - Riacuteo Friacuteo)

Anaacutelisis estadiacutestico

En los dos ensayos se analizoacute la variable

continua TPH en ppm mediante el meacutetodo demodelos mixtos lineales en bloques aleatorios

completos (Littell et al 2006) donde el efecto

de bloque es dado por el tiempo y se considera

un efecto aleatorio y el factor experimental por

evaluar es el tipo de tratamiento y se considera

un efecto jo En el primer ensayo se realizaron

contrastes seleccionados entre la biopila 1 y las

biopilas 2 3 4 y 5 (Littell et al 2006)

Resultados

Se aislaron 22 microorganismos de im-

portancia en procesos de biorremediacioacuten

en la fase 1 del proyecto dentro de los que se

encuentran gram positivos gram negativos y

hongos (ver Anexo) los que posteriormente

se utilizaron para la conformacioacuten de consor-

cios y la aplicacioacuten en las diferentes biopilas

para llevar a cabo el proceso de descontami-

nacioacuten de los TPH presentes en los lodos con-

taminados

La variacioacuten del pH y la temperatura a tra- veacutes del proceso se observan en la tabla 3

Tabla 3 Lecturas promedio de pH y temperatura en cada una de las biopilas durante 30 diacuteas en el

primer ensayo con 5 biopilas

Fecha

Biopila 1 Biopila 2 Biopila 3 Biopila 4 Biopila 5

pHTempe-

ratura ordmCpH

Tempe-

ratura ordmCpH

Tempe-

ratura ordmCpH

Tempe-

ratura ordmCpH

Tempe-

ratura ordmC

Diciembre

26 0579 22 62 23 73 23 64 23 72 23

Enero 3

2006

80 24 69 23 73 23 65 23 73 23

Enero 10

200681 26 73 25 75 26 67 26 76 23

Enero 17

200682 26 71 25 73 26 67 26 75 24

Enero 262006

82 26 69 23 74 25 64 25 76 26

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En el primer ensayo se evaluoacute el efecto de5 diferentes tratamientos para la degradacioacutende residuos contaminantes en lodos provenien-tes de lavaderos de carros en la respuesta deter-minada por la concentracioacuten de TPH en ppm

en un periodo experimental de 40 diacuteas con ob-servaciones tomadas a los diacuteas 0 15 30 y 40En la tabla 4 se observan las concentracionesiniciales y nales de TPH y los porcentajes deremocioacuten de TPH en cada biopila

Tabla 4 Porcentaje de remocioacuten de TPH por el meacutetodo de extraccioacuten Soxhlet en 72 horas para

determinar efecto de los microorganismos inoculados en cada una de las biopilas

Nordm Biopila Inoacuteculos

Concentracioacuten

inicial TPH

(ppm)

Concentracioacuten

final TPH

(ppm))

Remocioacuten

Tiempo de

Remocioacuten

(diacuteas)

1 (control

negativo)Sin inoacuteculo 212745

197853

197838

197837

69

70

70

15

30

40

2

Bacterias

A I M

Hongo G

212745

1595588

1294804

1152301

249

391

458

15

30

40

3

Bacterias

E I CK

Hongo H

212745

1416862

11899015

972512

334

441

5428

15

30

40

4

Bacterias

S1 S2 I

Hongo H

212745

1219019

598939

274528

42

718

8709

15

30

40

5BacteriasS1 S2

Hongo H

21274514104977225

552311

337637

7403

1530

40

La concentracioacuten de plomo pretratamien-to en el lodo contaminado fue 90 mgl

Los resultados obtenidos de la determi-nacioacuten de Pb a los 40 diacuteas postratamiento porel meacutetodo de absorcioacuten atoacutemica se reportan enla tabla 5

Tabla 5 Resultados de plomo (Pb)Postratamiento Meacutetodo de absorcioacuten atoacutemica

BiopilaPb

mgl

1 70

2 90

3 80

5 60

En la graacuteca 1 se observa la variacioacuten delas concentraciones de TPH en ppm a traveacutesdel tiempo en las 5 biopilas Todas las biopilaspartieron de la misma concentracioacuten de TPH labiopila control presentoacute una disminucioacuten miacuteni-ma de TPH mientras que las biopilas 2 3 4 y5 presentaron una disminucioacuten aparentemente

signicativa en los 40 diacuteas del experimentoPara determinar la existencia de diferen-

cias estadiacutesticamente signicativas entre lostratamientos se ajustoacute un modelo lineal mixtoa los datos (tabla 6) La prueba de signican-cia del modelo presentada en la tabla 7 reveladiferencias signicativas entre los tratamientosEn la tabla 8 se observan los contrastes selec-cionados comparando la biopila control con las

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biopilas 2 3 4 y 5 Los contrastes muestranevidencias de diferencias signicativas al ni-

vel de signicancia 005 entre la biopila con-

trol y la biopila 2 y al nivel de signicancia001 entre la biopila control y las biopilas 34 y 5

Graacutefca 1 Variacioacuten de las concentraciones de TPH en cuarenta diacuteas

Tabla 6 Estimados y errores estaacutendar de los paraacutemetros del modelo lineal mixto utilizado para el

anaacutelisis de bloques aleatorios completos del ensayo en el cual se evaluoacute el efecto de 5 diferentes

tratamientos para la degradacioacuten de lodos provenientes de lavaderos de carros en la respuesta

determinada por la concentracioacuten de TPH en ppm en un periodo experimental de 40 diacuteas conobservaciones tomadas a los diacuteas 0 15 30 y 40

Efectos fijos

Paraacutemetro Estimado Error Standard p-valor

Intercepto 12156 283693 00234

Biopila 1 800057 20711 00023

Biopila 2 326911 20711 01404

Biopila 3 211056 20711 03283

Biopila 4 -160641 20711 0453

Efectos aleatorios

Tiempo 0 630534 266517

Tiempo 15 68051 266517

Tiempo 30 -264993 266517

Tiempo 40 -433593 266517

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Tabla 7 Significancia de los efectos fijos del tratamiento del modelo lineal mixto utilizado

para el anaacutelisis de bloques aleatorios completos del ensayo en el cual se evaluoacute el efecto

de 5 diferentes tratamientos para la degradacioacuten de lodos provenientes de lavaderos de carros

en la respuesta determinada por la concentracioacuten de TPH en ppm en un periodo experimental

de 40 diacuteas con observaciones tomadas a los diacuteas 0 15 30 y 40

Efecto GL num GL Den Valor F p-valor

Tratamiento 4 12 63 00057

Tabla 8 Contrastes entre la biopila control negativo y las biopilas 2 3 4 y 5 al final del periodo

experimental para las pruebas en las cuales se evaluacutea el efecto de 5 diferentes tratamientos

para la degradacioacuten de lodos provenientes de lavaderos de carros en la respuesta determinada

por la concentracioacuten de TPH en ppm en un periodo experimental de 40 diacuteas

con observaciones tomadas a los diacuteas 0 15 30 y 40

Contraste GL Num GL Den Valor F p-valor

Biopila 1 vs Biopila 2 1 12 522 00413

Biopila 1 vs Biopila 3 1 12 809 00148

Biopila 1 vs Biopila 4 1 12 2152 00006

Biopila 1 vs Biopila 5 1 12 1492 00023

El anaacutelisis de la signicancia de los efec-

tos jos del modelo revela que al menos uno

de los paraacutemetros del modelo mixto lineal es

signicativo

La tabla de contrastes revela diferencias sig-

nicativas entre la biopila control y las biopilas 3

4 y 5 a los niveles de signicancia α=005 y entre

la biopila control y las biopilas 4 y 5 al nivel de

signicancia α=001 demostrando que el trata-

miento realizado y la aplicacioacuten de cultivo mixto

de microorganismos fue eciente en la desconta-

minacioacuten de los lodos con residuos de TPH

En el segundo ensayo se evaluoacute el efec-to de 8 diferentes tratamientos para la degra-

dacioacuten de lodos contaminados con TPH del

sistema de alcantarillado de la zona industrial

de Bucaramanga mediante la concentracioacuten de

TPH en ppm (partes por milloacuten) en un perio-

do experimental de 120 diacuteas con observaciones

tomadas a los diacuteas 0 y 120 En la tabla 9 se

presentan los tratamientos bajo investigacioacuten y

los porcentajes de remocioacuten de TPH de cada

tratamiento al nal de un periodo experimental

de 120 diacuteas

La graacuteca 2 muestra el cambio en la con-

centracioacuten de TPH en ppm en un periodo de

120 diacuteas Todas las biopilas bajo estudio presen-

taron una disminucioacuten en la concentracioacuten de

TPH en el periodo experimental observaacutendose

mayor concentracioacuten en las biopilas 7 y 8

A los datos del segundo ensayo se les ajus-

toacute un modelo mixto lineal los estimados y los

errores estaacutendar El modelo reveloacute que no hay

diferencias signicativas entre los estimados delos efectos y este hallazgo y se conrmoacute en la

prueba general del modelo que se presentoacute en

la tabla 9 La conclusioacuten para este experimento

es que no hay efecto de las diferentes biopilas

en la concentracioacuten de TPH en ppm conside-

rando como efectos aleatorios las dos medicio-

nes de tiempo a los 0 y 120 diacuteas de periodo

experimental

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Biorremediacioacuten de lodos contaminados con aceites lubricantes usados 151

Tabla 9 Porcentaje de remocioacuten de TPH por el meacutetodo de extraccioacuten Soxhlet por 72 horas

concentracioacuten y determinacioacuten gravimeacutetrica para determinar la eficacia de remocioacuten

de los microorganismos inoculados en cada una de las biopilas en un periodo de 120 diacuteas

Nordm

BiopilasInoacuteculos

Proporcioacuten

Lodo contaminado

lodo

deshidratado

Concentracioacuten

inicial TPH

(ppm)

Concentracioacuten

final TPH (ppm)

Remocioacuten

1

Bacterias

I M C CU

Hongos D

14 20600 10600 48

2

Bacterias

I CT CK

Hongos H

14 20600 890 95

3Bacterias S1 S2

Hongos F H14 20600 980 95

4

Bacterias

I CU M S2

Hongos H

14 20600 1080 94

5Bacterias S1 C CK

Hongos H11 30150 1940 93

6Bacterias S2 I M

Hongos D11 30150 2870 90

7Bacterias S1 CU M

Hongos D41 396607 7630 80

8

Bacterias

I S1 CK

Hongos H

41 396605 5110 87

Graacutefca 2 Concentracioacuten de TPH en un periodo de 120 diacuteas

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152 Rev Colomb Biotecnol Vol XII No 1 Julio 2010 141-157

Tabla 10 Estimados y errores estaacutendar de los paraacutemetros del modelo lineal mixto utilizado para el

anaacutelisis de bloques aleatorios completos del experimento en el cual se evaluoacute el efecto de 8 diferentes

tratamientos para la degradacioacuten de lodos provenientes del sistema de alcantarillado de la ciudad en la

respuesta determinada por la concentracioacuten de TPH en ppm en un periodo experimental de 120 diacuteas

con observaciones tomadas a los diacuteas 0 y 120

Efectos fijos

Efecto Estimado Error estaacutendar Pr gt |t|

Intercepto 22385 12518 03246

Biopila 1 -6785 571826 02741

Biopila 2 -11640 571826 00812

Biopila 3 -11595 571826 00822

Biopila 4 -11545 571826 00833

Biopila 5 -6340 571826 03042

Biopila 6 -5875 571826 03384

Biopila 7 1260 571826 08319

Efectos aleatorios

Estimado Error estaacutendar

11761 11931

Tiempo 1 -11761 11931

Tabla 11 Significancia de los efectos fijos del tratamiento del modelo lineal mixto utilizado para el

anaacutelisis de bloques aleatorios completos del experimento en el cual se evaluoacute el efecto de 8 diferentes

tratamientos para la degradacioacuten de lodos provenientes del sistema de alcantarillado de la ciudad en la

respuesta determinada por la concentracioacuten de TPH en ppm en un periodo experimental de 120 diacuteas

con observaciones tomadas a los diacuteas 0 y 120

Efecto GL Num GL Den Valor de F p-valor

Tratamiento 7 7 158 02806

El anaacutelisis muestra que no hay efecto delas diferentes biopilas en la concentracioacuten de

TPH en ppm considerando como efectos alea-torios las dos mediciones de tiempo a los 0 y120 diacuteas de periodo experimental

La concentracioacuten inicial de plomo en ellodo contaminado fue de 1222 mgl y en loslodos postratamiento 8895 mgl La determi-nacioacuten de la demanda quiacutemica de oxiacutegeno y la

concentracioacuten de plomo de los lixiviados pro-ducidos durante el tratamiento de cada biopila

es necesaria para llevar a cabo una adecuada eli-

minacioacuten En la tabla 12 se observan los datos

de la DQO rerieacutendose a menos de 2000 mg

Lt Los niveles bajos de DQO sentildealan que los

contaminantes presentes en la mezclas fueron

degradados oacuteptimamente por los microorganis-

mos inoculados En las biopilas 2 6 y 7 donde

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Biorremediacioacuten de lodos contaminados con aceites lubricantes usados 153

se observan resultados de maacutes de 1000 mgLtaunque no es una concentracioacuten considerableindica que hay presencia de contaminantes queposiblemente fueron arrastrados por lixivia-cioacuten En la tabla 13 se observan las concentra-ciones de plomo resultantes en algunos casosson altas por lo que debe ser planeado un pos-terior tratamiento de estos lixiviados

Tabla 12 Concentraciones de DQO

por espectrofotometriacutea de los lixiviados

postratamiento del segundo ensayo

con 8 biopilas

Biopila NdegDQO

mglt

1 523

2 1074

3 382

4 234

5 514

6 1077

7 1222

8 533

Tabla 13 Determinacioacuten de plomo por la

teacutecnica de absorcioacuten atoacutemica de los lixiviados

postratamiento

Biopila NdegPlomo

mgl

1 1508

2 1103

3 1895

4 1167

5 2538

6 972

7 2823

8 17107

Tabla 14 Determinacioacuten de grasas y aceites

postratamiento por el meacutetodo gravimeacutetrico

por extraccioacuten Soxhlet

BiopilaGrasas y aceites

mgl

1 300

2 6766

3 3733

4 1896

5 2563

6 11913

7 15075

8 2650

Discusioacuten

Estudios realizados para el Instituto del

Petroacuteleo de Norteameacuterica ( API ) (Brisio 2005)

sobre tratamiento de suelos contaminados con

residuos de petroacuteleo demuestran que el 70-

90 es removido en diferentes tiempos conconcentraciones entre 10000 a 50000 ppm las

concentraciones de este estudio se encontraron

entre 19000 y 39000 ppm logrando remocio-

nes similares entre (74 al 95) en los dos ensa-

yos en 40 y 120 diacuteas

La fase experimental de los trabajos de

biorremediacioacuten de suelos contaminados con

aceites lubricantes usados (residuo peligroso)

y la evaluacioacuten de consorcios microbianos con

capacidad degradadora de residuos de hidro-

carburos y su aplicacioacuten muestran la alta simi-litud que presentan en tiempo y porcentajes de

remocioacuten en los dos grupos de biopilas tenien-

do en cuenta los microorganismos inoculados

y las proporciones de lodos donde se compara

con los resultados obtenidos por otros auto-

res (Benavides et al 2006 Corona et al 2004)

demostrando la gran importancia del inoacuteculo

microbiano para transformar y utilizar el con-

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154 Rev Colomb Biotecnol Vol XII No 1 Julio 2010 141-157

taminante como fuente de energiacutea en el proce-so de biorremediacioacuten

Se lograron porcentajes importantes (74-95) de descontaminacioacuten en tiempos cortosde 40 y 120 diacuteas comparados con los tiemposde 9-12 meses del trabajo realizado por Tetta-manti et al (2003) de igual forma se obtuvie-ron mayores remociones que la reportada enel trabajo de biorremediacioacuten de hidrocarburosde los sedimentos de la bahiacutea de La Habanade Nuacutentildeez et al (2005) del 48 con el cultivomixto aislado de dicha bahiacutea

Experiencias de biorremediacioacuten de sue-

los por teacutecnicas bioloacutegicas en la provincia deSanta Cruz (2002) y trabajos realizados por

Total Petroleum Hydrocarbon Criteria Wor-king Group Series ( TPHCWG 1998) en sue-los contaminados con concentraciones entre20000-55000 ppm como grasas y aceitesfueron degradados entre 2 y 3 antildeos (Brisio2005) otros estudios realizados por Huese-mann y Moore (1993) muestran que el 93de los hidrocarburos saturados y el 74 de losaromaacuteticos fue degradado en suelo arenoso deMichigan ( EEUU ) con una concentracioacuten ini-

cial de 30000 ppm TPH el estudio tambieacutenindica que la fraccioacuten polar fue resistente a ladegradacioacuten durante los 5 meses que duroacute elestudio

Las cepas aisladas e identicadas de loslodos contaminados con capacidad degradado-ra de hidrocarburos han sido reportadas en laliteratura dentro de ellas tenemos gram nega-tivas ( Pseudomonas aeruginosa Citrobacter freundii

Proteus mirabilis Proteus vulgaris Proteus penneri

Acinetobacter iwof entre otras) y gram positivas( Oerskovia species Bacillus brevis Nocardia spp Ac-

tinomyces spp y Bacillus megaterium Micrococcusspp) (Benavides et al 2006) y cepas de hongos( Aspergillus spp Trichoderma spp Fusarium spp y

Rhizopus spp ) Las pruebas de degradabilidadcompetitividad y compatibilidad realizadas aestas bacterias y hongos nos permitieron eva-luar que Pseudomonas aureuginosa y Psedomonas pu-

tida son microorganismos con alta capacidaddegradadora de TPH sin restarle importancia

a otros microorganismos (Arauacutejo et al 2005Corona et al 2004 Vintildeas 2005)

El uso de cultivos mixtos o pool bacte-riano favorece una degradacioacuten mayor con eluso de bioestimulacioacuten (Caacuterdenas 2006) sien-

do mayor el tiempo utilizado por este autor yporcentajes de remocioacuten de TPH similares a loslogrados en este trabajo

La aplicacioacuten de lodos provenientes detratamiento de aguas residuales domeacutesticas uti-

lizadas como esponjante y aporte de energiacutea auna concentracioacuten del 25 y una concentra-cioacuten inicial de TPH de 212745 ppm es una

buena opcioacuten ya que se obtuvieron remocionesde TPH de 458 5428 7403 y 8709 en 40diacuteas las diferencias estaacuten dadas seguacuten el pool demicroorganismos aplicados estos contrastancon los resultados reportados por Caacuterdenas et

al (2004) en las concentraciones de 30 de lo-dos obteniendo porcentajes menores de remo-cioacuten como 4198 y 4746 en tres meses y una

concentracioacuten inicial de 4000 ppm de TPH

Conclusiones

Con este trabajo se lograron porcenta-jes considerables de remocioacuten de TPH entreel 7403 y 8709 en 40 diacuteas y 87 94 y 95en 120 diacuteas con la aplicacioacuten de los consorcios

microbianos obtenidos y la metodologiacutea apli-cada en el proceso de biorremediacioacuten en laspruebas de campo

Se pudo evidenciar que estos residuos de-

positados en los suelos no son degradados sinla realizacioacuten de un adecuado tratamiento

El uso de microorganismos nativos re-

presenta una alternativa para reducir la conta-minacioacuten generada por residuos peligrosos y

recuperacioacuten de zonas impactadas

Agradecimientos

A la Corporacioacuten Autoacutenoma Regional

para la Defensa de la Meseta de Bucaraman-ga ( CDMB ) Al personal de los laboratorios de

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Biorremediacioacuten de lodos contaminados con aceites lubricantes usados 155

la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales( PTAR ) de Riacuteo Friacuteo (Giroacuten Santander Colom-bia) Al laboratorio de Control de Calidad de

Aguas del Acueducto Metropolitano de Buca-ramanga ( AMB ) Al programa de Bacteriologiacutea

y Laboratorio Cliacutenico de la Universidad de San-tander ( UDES ) y a los estudiantes que llevarona cabo las pruebas de campo del proceso deBiorremediacioacuten

Anexo

Microorganismos aislados en el Proyecto de Biorremediacioacuten fase I por estudiantes de la UDES

Morfologiacutea

Bacilos gram negativos Bacilos gram positivos Cocos gram positivos Hongos

Pseudomonas aeruginosa (S1)

Pseudomonas puacutetida (S2)Oerskovia species Micrococcus spp(M) Aspergillus spp(F)

Citrobacter freundii Bacillus brevis (CU) Trichoderma spp(H)

Proteus mirabilis Proteus

vulgaris Proteus penneriNocardia spp(CK) Fusarium spp

Acinetobacter iwoffi (I) Actinomyces Rhizopus spp (D)

Morganella morganni Bacillus megaterium

Alcaligenes spp

Hafnia alves

Citrobacter diversus (CT)

Enterobacter cloacae

Klebsiella oxytoca

Klebsiella ozaenae

Achromobacter species

Escherichia coli (C)

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142 Rev Colomb Biotecnol Vol XII No 1 Julio 2010 141-157

Introduccioacuten

La inadecuada disposicioacuten nal de lodoscontaminados con residuos de aceites lubrican-tes usados ndashcompuestos por hidrocarburos to-tales de petroacuteleo ( TPH ) bifenilos policlorados( PCB ) aromaacuteticos policiacuteclicos ( HAP ) metalesy otros compuestos contaminantesndash ocasionanun deterioro en el medioambiente y la saludhumana por sus efectos canceriacutegenos toacutexicosy venenosos se consideran sustancias de difiacutecilbiodegradacioacuten y se clasican como residuospeligrosos por la reglamentacioacuten establecida en

el Convenio de Basilea (Arroyo et al 2008)

Hoy en diacutea a nivel mundial se cuenta condiversas teacutecnicas bioloacutegicas con el n de pro-porcionar alternativas de descontaminacioacutende zonas impactadas en suelo aire y agua Labiorremediacioacuten es un proceso de desconta-minacioacuten que emplea una serie de reaccionesbioquiacutemicas por una poblacioacuten o consorcios demicroorganismos inoculados en la zona con-

taminada para convertir la estructura de los

hidrocarburos en componentes menos toacutexicos

(Benavides et al 2006)

Este estudio se desarrolloacute a partir del

macroproyecto de ldquoBiorremediacioacuten de lodos

contaminados con aceites usadosrdquo realizado

por estudiantes de Bacteriologiacutea y Laboratorio

Cliacutenico de la Universidad de Santander ( UDES )

Bucaramanga A partir de muestras de lodos

contaminados con residuos de aceites usados

se realizoacute el aislamiento la identicacioacuten y el

mantenimiento de cepas nativas de bacterias y

hongos con capacidad degradadora de residuosde hidrocarburos ( TPH ) para llevar a cabo la

descontaminacioacuten de dichos residuos se reali-

zaron dos ensayos inoculando las biopilas con-

formadas 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 domeacutesticas

Abstract

Sludge contaminated with used lubricating oil waste produces a large negative environmental impact by not

being handled properly Bioremediation was thus suggested for reducing the concentration of such pollu-tants The trials were conducted at the Riacuteo Friacuteo waste water treatment plant ( WWTP ) in Giroacuten SantanderColombia Native microbial associations were evaluated and subsequently added to biopiles made up of driedsludge from waste water treatment (organic matter source) sludge from washing cars and sewage sludge fromthe industrial area of Bucaramanga in Colombia Several pilot tests were completed and several microbialstrains such as Pseudomonas spp Escherichia coli Citrobacter spp Bacillus brevis Micrococcus spp were identied andisolated as they retained their ability to degrade total petroleum hydrocarbons ( TPH ) Each pilot assembly

was inoculated with a 3x108 UFCml bacterial concentration and fungal microorganisms such as Aspergillus

spp Fusarium spp and Trichoderma spp at 1x106 sporeml concentration Parameters such as temperature pHhumidity and oxygenation were monitored frequently Two trials were completed to verify treatment patternsand results TPH concentration was analysed continuously using a linear mixed model approach in randomi-sed complete blocks This revealed signicant differences between control biopile (without microorganismconsortia) and the biopiles being tested here 94 TPH removal being obtained in 120 days and 84 TPH

in 40 days This reected the positive effect of using a consortium of microorganisms when testing the de-contamination of domestic sewage sludge industrial sludge and car wash sludge

Key words Bioremediation biopile used lubricating oil total petroleum hydrocarbons native microorga-nism

Recibido diciembre 19 de 2008 Aprobado junio 18 de 2010

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Biorremediacioacuten de lodos contaminados con aceites lubricantes usados 143

Dentro de las teacutecnicas utilizadas en elproceso de biorremediacioacuten se emplean la bio-aumentacioacuten y bioestimulacioacuten En este caso se

realizoacute la bioaumentacioacuten con la adicioacuten de so-luciones acuosas en concentraciones de 3x108

UFCml de los microorganismos nativos se-leccionados y bioestimulacioacuten con la adicioacuten

de Nitroacutegeno Foacutesforo y Potasio (presentacioacutencomercial NPK 15-15-15) ademaacutes se realizoacuteel monitoreo de los paraacutemetros abioacuteticos como

temperatura pH humedad oxigenacioacuten (vol-teo)

Materiales y meacutetodo

Aislamiento identificacioacuten ymantenimientode los microorganismos

Las muestras fueron recolectadas de dife-rentes puntos al azar tomando 500 g a una pro-fundidad no mayor de 15 cm de lodos aceitosos

provenientes de lavaderos de carros lodos desistemas de alcantarillado de zonas industria-

les de la ciudad de Bucaramanga y lodos es-tabilizados del tratamiento de aguas residuales

domeacutesticas los cuales se depositaron en bolsasplaacutesticas selladas conservadas en refrigeracioacuten

hasta su procesamiento y transportadas a loslaboratorios de la Planta de tratamiento deaguas residuales (PTAR) Riacuteo Friacuteo (Giroacuten)

Para el aislamiento se someten las mues-tras a un pre-enriquecimiento adicionando 100g de cada una de estas en 250 ml del medio

caldo baacutesico de sales (CBS) modicado ndashNaCl015 g (NH4)2SO4 03 g KH2PO4 037 g KH2-

PO4 0125 g 0125 g MgSO47H2O 0075 g

KNO3 03 g) (Narvaacuteez et al 2008) a tempe-ratura ambiente en agitacioacuten constante a una

velocidad de 140 rpm durante un periodo dedoce diacuteas

A partir del sexto diacutea hasta el diacutea doce

se tomoacute un inoacuteculo y sembroacute por agotamientoen placas de Agar MacConkey (AMck) Agar

Nutritivo (AN) Agar Cetrimide Agar Sangre(AS) y Agar Infusioacuten de Suelo 25 (se obtuvo

a partir de 500 g de lodo contaminado en 100ml de agua destilada se agitoacute y dejoacute en repo-so 24 horas posteriormente se ltroacute y con el

ltrado se trabajoacute al 25 y se adicionoacute agar-agar csp) despueacutes se incuboacute a 32 ordmC por 24-48horas en Agar Sangre ( AS ) a 32 ordmC por 24-48horas en atmoacutesfera de 3-6 de CO2 y en Agar

Saboraud a temperatura ambiente durante 5diacuteas para aislamiento de hongos

La identicacioacuten de los hongos aisladosse realizoacute basaacutendose en las caracteriacutesticas mor-

foloacutegicas de las colonias (color aspecto con-sistencia observacioacuten del anverso y reverso dela colonia y presencia o ausencia de pigmen-

tos y exudados) y la observacioacuten microscoacutepi-ca de estructuras caracteriacutesticas de los geacutenerosempleados en este estudio (presencia o no deseptos pigmentacioacuten o no las hifas y observa-cioacuten de estructuras de reproduccioacuten asexual)

La identicacioacuten de bacterias se realizoacute a par-tir de la serie bioquiacutemica (triple azuacutecar hierroagar citrato SIM uacuterea malonato motilidad

fenilalanina rojo de metilo Voges Proskauerlisina hierro agar) y sistema semiautomatizado( BBL CRYSTAL-NF y gram positivos seguacuten el

caso) y pruebas adicionales (citocromooxidasa

catalasa Indol de oxidacioacuten-fermentacioacuten OFglucosa sacarosa lactosa manitol maltosa)

Posterior a la identicacioacuten se realizaron re-piques en medio modicado (con aceite lubri-cante usado al 10) y se sembraron en mediosimple con glicerol para su conservacioacuten (refri-

geracioacuten 4 degC y congelacioacuten -20 ordmC)

Preparacioacuten del inoacuteculo

Posterior a la identicacioacuten de los micro-organismos se realizaron pruebas de degra-

dabilidad y compatibilidad Para la prueba dedegradabilidad (cualitativa) se empleoacute un mediode cultivo liacutequido modicado a diferentes con-centraciones de aceites quemados (10 15 25 y

50) para vericar la remocioacuten de hidrocarbu-ros controlando visualmente cada cuatro horasla presencia o disminucioacuten de la capa de aceite

en la supercie del medio debida al consumode las grasas por parte de los microorganismos

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144 Rev Colomb Biotecnol Vol XII No 1 Julio 2010 141-157

con la formacioacuten de micelas (comunicacioacutenpersonal Nieto L ICP 2005)

Las pruebas de competitividad o com-patibilidad se realizaron en agar modicadoconfrontando todos los microorganismos ensiembra masiva hasta la mitad de la caja conuna cepa A e incubada a 37 ordmC por 24 horasposterior a este tiempo en la mitad no sem-brada se realizoacute la siembra mediante una estriacuteaperpendicular con otra cepa B que fue incu-bada nuevamente durante 24 horas a 37 ordmC deacuerdo con estos resultados se determinaronlos microorganismos compatibles (Garzoacuten et

al 2001)

El medio utilizado para la aplicacioacuten del pool bacteriano a cada biopila se preparoacute a par-tir de 2 litros de agua melaza al 5 sales mi-nerales 01 extracto de levadura 05 conuna concentracioacuten bacteriana de 3x108 ufcmlcomparada con la escala de MacFarland con-rmada por la teacutecnica de recuento por vertidoen placa tomando un volumen de 1 ml de unadilucioacuten (de 101 hasta 108 ) en una caja de Petriesteacuteril a la cual se le adicionoacute medio de cultivofundido (Plate Count) previamente enfriadoa una temperatura de 40 ordmC mezclado e incu-bado de 35-37 ordmC por 24 horas la inoculacioacuten

de los hongos ( Aspergillus spp Trichoderma spp Fusarium spp ) se realizoacute los diacuteas 15-45-60-75 laconcentracioacuten oacuteptima fue de 1x 106 esporasml el cual se obtuvo al inocular los microor-ganismos fuacutengicos en medio liacutequido (CaldoMalta) incubados a temperatura ambiente porcinco diacuteas

Construccioacuten de biopilas

En el primer ensayo se trabajoacute con cincobiopilas para las pruebas de campo gura 1 Enel segundo ensayo se trabajaron ocho biopilasen la gura 2 se observa cada biopila construidacon una inclinacioacuten de 15deg un aacuterea de 1 m2 conun peso de 50 kg y polisombra para la protec-cioacuten contra los rayos solares adicionalmente sedispuso un tubo en el centro con agujeros parafacilitar la recoleccioacuten de lixiviados La tabla 1muestra el primer grupo conformado por cin-co biopilas el tratamiento de eacutestas se planteoacutepara 40 diacuteas cada una de ellas conformada poruna mezcla de lodo deshidratado provenientede tratamiento de aguas residuales domeacutesticasy lodo proveniente de lavaderos de carros Lasinoculaciones de los pool bacterianos se reali-zaron los diacuteas 1-10-20 y 30 con los siguientes

microorganismos

Figura 1 Montaje de las pruebas de campo del ensayo con cinco biopilas lodo lavaderode carros y lodo deshidratado Fuente las autoras

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Biorremediacioacuten de lodos contaminados con aceites lubricantes usados 145

Tabla 1 Conformacioacuten de cada biopila del tratamiento 1 Proporcioacuten de 41 de lodo contaminado

lodo deshidratado Concentracioacuten inicial en cada biopila 212745 ppm de TPH

Biopila Microorganismos

No 1 Testigo

No 2

Acinetobacter spp (I )

Bacillus spp ( A)

Micrococcus spp (M)

Aspergillus niacuteger ( G )

No 3

Citrobacter spp ( E)

Acinetobacter spp ( I )

Nocardia spp ( CK)

Trichoderma spp (H))

No 4 Acinetobacter spp ( I )Pseudomonas aureuginosa (S1 Pseudomonas spp (S2)

Trichoderma spp (H)

No 5

Pseudomonas aureuginosa (S1) Pseudomonas spp (S2)

Citrobacter spp ( E)

Trichoderma spp ( H)

Fuente las autoras

El segundo grupo estuvo conformadopor 8 biopilas constituidas por lodo deshi-

dratado (proveniente de tratamiento primariode aguas residuales domeacutesticas) usadas como

aporte de materia orgaacutenica y lodo contamina-do con aceites lubricantes usados provenien-

tes del sistema de alcantarillado de la zonaindustrial

Figura 2 Disposicioacuten de las 8 biopilas para el trabajo de campo

Fuente las autoras

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146 Rev Colomb Biotecnol Vol XII No 1 Julio 2010 141-157

Tabla 2 Grupo de 8 biopilas se aplicoacute bioaumentacioacuten los diacuteas 1-30-60-90 Tiempo total 120 diacuteas

Biopila Microorganismo - coacutedigo Relacioacuten lodos TPH ppm

No 1

Acinetobacter spp (I)

Micrococcus spp ( M )

E coli ( C)

Bacillus spp (CU)

Rhizopus spp ( D)

14 una parte lodo alcantarillado zona

industrial-4 partes lodo deshidratado PTAR20600

No 2

Acinetobacter spp (I)

Citrobacter spp (CT)

Nocardia spp (CK)

Rhizopus spp ( D)

14 una parte lodo alcantarillado

industrial-4 partes lodo deshidratado PTAR20600

No 3

Pseudomona aureuginosa (S1)Pseudomonas putida (S2)

Aspergillus spp (F)

Trichoderma spp (H) )

14 una parte lodo alcantarillado zona

industrial-4 partes lodo deshidratado PTAR20600

No 4

Acinetobacter spp ( I)

Bacillus spp ( CU)

Micrococcus spp (M)

Pseudomonas putida (S2)

Trichoderma spp ( H)

14 una parte lodo alcantarillado zona

industrial-4 partes lodo deshidratado PTAR20600

No 5

Pseudomonas aureuginosa (S1)

E coli ( C)

Nocardia spp (CK)

Trichoderma spp) (H)

11 partes de lodo alcantarillado zona

industrial y lodo deshidratado de la PTAR 30150

No 6

Pseudomonas putida (S2)

Acinetobacter spp ( I )

Micrococcus spp ( M )

Trichoderma spp ( H)

11 partes de lodo alcantarillado zona

industrial y lodo deshidratado de la PTAR30150

No 7

Pseudomonas aureuginosa ( S1)

Bacillus spp (CU)

Micrococcus spp (M )

Rhizopus spp) ( D)

41 partes de lodo de zona industrial y

una parte de lodo deshidratado PTAR39660

No 8 Acinetobacter spp ( I )

Pseudomonas putida ( S2)

Nocardia spp (CK)

Trichoderma spp (H)

41 partes de lodo de zona industrial y

una parte de lodo deshidratado PTAR

39660

Fuente las autoras

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Biorremediacioacuten de lodos contaminados con aceites lubricantes usados 147

A los dos grupos se les monitorearon pa-raacutemetros como temperatura y humedad diaria-mente por la prueba del puntildeo y en laboratorio

por teacutecnica gravimeacutetrica cada ocho diacuteas paramantener un nivel cercano entre 60-70 en

caso necesario se adicionoacute agua corriente pHcada 10 diacuteas con el uso del potencioacutemetro re-

cuento de microorganismos viables antes y 72horas posteriores a la adicioacuten de los inoacuteculos

bacterianos adicioacuten de nutrientes NPK (15-15-15 ) 100 g disueltos en agua en los diacuteas 8-16-24del montaje y aireacioacuten (por volteos manuales)

durante la aplicacioacuten de los microorganismos

Anaacutelisis fiacutesico-quiacutemico

Las determinaciones de TPH se realizaronpor extraccioacuten soxhlet por 72 horas concentra-

cioacuten y determinacioacuten por gravimetriacutea (5520 D)determinacioacuten de grasas y aceites por extraccioacuten

soxhlet ( ISOTR 11046) y plomo por absorcioacutenatoacutemica pre durante y postratamiento en los la-

boratorios certicados (Laboratorio de ConsultasIndustriales de la Universidad Industrial de San-tander Laboratorio de Quiacutemica de la Universidad

de Santander Laboratorio de Control de Calidad

del Acueducto Metropolitano de Bucaramanga yLaboratorio de la PTAR - Riacuteo Friacuteo)

Anaacutelisis estadiacutestico

En los dos ensayos se analizoacute la variable

continua TPH en ppm mediante el meacutetodo demodelos mixtos lineales en bloques aleatorios

completos (Littell et al 2006) donde el efecto

de bloque es dado por el tiempo y se considera

un efecto aleatorio y el factor experimental por

evaluar es el tipo de tratamiento y se considera

un efecto jo En el primer ensayo se realizaron

contrastes seleccionados entre la biopila 1 y las

biopilas 2 3 4 y 5 (Littell et al 2006)

Resultados

Se aislaron 22 microorganismos de im-

portancia en procesos de biorremediacioacuten

en la fase 1 del proyecto dentro de los que se

encuentran gram positivos gram negativos y

hongos (ver Anexo) los que posteriormente

se utilizaron para la conformacioacuten de consor-

cios y la aplicacioacuten en las diferentes biopilas

para llevar a cabo el proceso de descontami-

nacioacuten de los TPH presentes en los lodos con-

taminados

La variacioacuten del pH y la temperatura a tra- veacutes del proceso se observan en la tabla 3

Tabla 3 Lecturas promedio de pH y temperatura en cada una de las biopilas durante 30 diacuteas en el

primer ensayo con 5 biopilas

Fecha

Biopila 1 Biopila 2 Biopila 3 Biopila 4 Biopila 5

pHTempe-

ratura ordmCpH

Tempe-

ratura ordmCpH

Tempe-

ratura ordmCpH

Tempe-

ratura ordmCpH

Tempe-

ratura ordmC

Diciembre

26 0579 22 62 23 73 23 64 23 72 23

Enero 3

2006

80 24 69 23 73 23 65 23 73 23

Enero 10

200681 26 73 25 75 26 67 26 76 23

Enero 17

200682 26 71 25 73 26 67 26 75 24

Enero 262006

82 26 69 23 74 25 64 25 76 26

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148 Rev Colomb Biotecnol Vol XII No 1 Julio 2010 141-157

En el primer ensayo se evaluoacute el efecto de5 diferentes tratamientos para la degradacioacutende residuos contaminantes en lodos provenien-tes de lavaderos de carros en la respuesta deter-minada por la concentracioacuten de TPH en ppm

en un periodo experimental de 40 diacuteas con ob-servaciones tomadas a los diacuteas 0 15 30 y 40En la tabla 4 se observan las concentracionesiniciales y nales de TPH y los porcentajes deremocioacuten de TPH en cada biopila

Tabla 4 Porcentaje de remocioacuten de TPH por el meacutetodo de extraccioacuten Soxhlet en 72 horas para

determinar efecto de los microorganismos inoculados en cada una de las biopilas

Nordm Biopila Inoacuteculos

Concentracioacuten

inicial TPH

(ppm)

Concentracioacuten

final TPH

(ppm))

Remocioacuten

Tiempo de

Remocioacuten

(diacuteas)

1 (control

negativo)Sin inoacuteculo 212745

197853

197838

197837

69

70

70

15

30

40

2

Bacterias

A I M

Hongo G

212745

1595588

1294804

1152301

249

391

458

15

30

40

3

Bacterias

E I CK

Hongo H

212745

1416862

11899015

972512

334

441

5428

15

30

40

4

Bacterias

S1 S2 I

Hongo H

212745

1219019

598939

274528

42

718

8709

15

30

40

5BacteriasS1 S2

Hongo H

21274514104977225

552311

337637

7403

1530

40

La concentracioacuten de plomo pretratamien-to en el lodo contaminado fue 90 mgl

Los resultados obtenidos de la determi-nacioacuten de Pb a los 40 diacuteas postratamiento porel meacutetodo de absorcioacuten atoacutemica se reportan enla tabla 5

Tabla 5 Resultados de plomo (Pb)Postratamiento Meacutetodo de absorcioacuten atoacutemica

BiopilaPb

mgl

1 70

2 90

3 80

5 60

En la graacuteca 1 se observa la variacioacuten delas concentraciones de TPH en ppm a traveacutesdel tiempo en las 5 biopilas Todas las biopilaspartieron de la misma concentracioacuten de TPH labiopila control presentoacute una disminucioacuten miacuteni-ma de TPH mientras que las biopilas 2 3 4 y5 presentaron una disminucioacuten aparentemente

signicativa en los 40 diacuteas del experimentoPara determinar la existencia de diferen-

cias estadiacutesticamente signicativas entre lostratamientos se ajustoacute un modelo lineal mixtoa los datos (tabla 6) La prueba de signican-cia del modelo presentada en la tabla 7 reveladiferencias signicativas entre los tratamientosEn la tabla 8 se observan los contrastes selec-cionados comparando la biopila control con las

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Biorremediacioacuten de lodos contaminados con aceites lubricantes usados 149

biopilas 2 3 4 y 5 Los contrastes muestranevidencias de diferencias signicativas al ni-

vel de signicancia 005 entre la biopila con-

trol y la biopila 2 y al nivel de signicancia001 entre la biopila control y las biopilas 34 y 5

Graacutefca 1 Variacioacuten de las concentraciones de TPH en cuarenta diacuteas

Tabla 6 Estimados y errores estaacutendar de los paraacutemetros del modelo lineal mixto utilizado para el

anaacutelisis de bloques aleatorios completos del ensayo en el cual se evaluoacute el efecto de 5 diferentes

tratamientos para la degradacioacuten de lodos provenientes de lavaderos de carros en la respuesta

determinada por la concentracioacuten de TPH en ppm en un periodo experimental de 40 diacuteas conobservaciones tomadas a los diacuteas 0 15 30 y 40

Efectos fijos

Paraacutemetro Estimado Error Standard p-valor

Intercepto 12156 283693 00234

Biopila 1 800057 20711 00023

Biopila 2 326911 20711 01404

Biopila 3 211056 20711 03283

Biopila 4 -160641 20711 0453

Efectos aleatorios

Tiempo 0 630534 266517

Tiempo 15 68051 266517

Tiempo 30 -264993 266517

Tiempo 40 -433593 266517

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150 Rev Colomb Biotecnol Vol XII No 1 Julio 2010 141-157

Tabla 7 Significancia de los efectos fijos del tratamiento del modelo lineal mixto utilizado

para el anaacutelisis de bloques aleatorios completos del ensayo en el cual se evaluoacute el efecto

de 5 diferentes tratamientos para la degradacioacuten de lodos provenientes de lavaderos de carros

en la respuesta determinada por la concentracioacuten de TPH en ppm en un periodo experimental

de 40 diacuteas con observaciones tomadas a los diacuteas 0 15 30 y 40

Efecto GL num GL Den Valor F p-valor

Tratamiento 4 12 63 00057

Tabla 8 Contrastes entre la biopila control negativo y las biopilas 2 3 4 y 5 al final del periodo

experimental para las pruebas en las cuales se evaluacutea el efecto de 5 diferentes tratamientos

para la degradacioacuten de lodos provenientes de lavaderos de carros en la respuesta determinada

por la concentracioacuten de TPH en ppm en un periodo experimental de 40 diacuteas

con observaciones tomadas a los diacuteas 0 15 30 y 40

Contraste GL Num GL Den Valor F p-valor

Biopila 1 vs Biopila 2 1 12 522 00413

Biopila 1 vs Biopila 3 1 12 809 00148

Biopila 1 vs Biopila 4 1 12 2152 00006

Biopila 1 vs Biopila 5 1 12 1492 00023

El anaacutelisis de la signicancia de los efec-

tos jos del modelo revela que al menos uno

de los paraacutemetros del modelo mixto lineal es

signicativo

La tabla de contrastes revela diferencias sig-

nicativas entre la biopila control y las biopilas 3

4 y 5 a los niveles de signicancia α=005 y entre

la biopila control y las biopilas 4 y 5 al nivel de

signicancia α=001 demostrando que el trata-

miento realizado y la aplicacioacuten de cultivo mixto

de microorganismos fue eciente en la desconta-

minacioacuten de los lodos con residuos de TPH

En el segundo ensayo se evaluoacute el efec-to de 8 diferentes tratamientos para la degra-

dacioacuten de lodos contaminados con TPH del

sistema de alcantarillado de la zona industrial

de Bucaramanga mediante la concentracioacuten de

TPH en ppm (partes por milloacuten) en un perio-

do experimental de 120 diacuteas con observaciones

tomadas a los diacuteas 0 y 120 En la tabla 9 se

presentan los tratamientos bajo investigacioacuten y

los porcentajes de remocioacuten de TPH de cada

tratamiento al nal de un periodo experimental

de 120 diacuteas

La graacuteca 2 muestra el cambio en la con-

centracioacuten de TPH en ppm en un periodo de

120 diacuteas Todas las biopilas bajo estudio presen-

taron una disminucioacuten en la concentracioacuten de

TPH en el periodo experimental observaacutendose

mayor concentracioacuten en las biopilas 7 y 8

A los datos del segundo ensayo se les ajus-

toacute un modelo mixto lineal los estimados y los

errores estaacutendar El modelo reveloacute que no hay

diferencias signicativas entre los estimados delos efectos y este hallazgo y se conrmoacute en la

prueba general del modelo que se presentoacute en

la tabla 9 La conclusioacuten para este experimento

es que no hay efecto de las diferentes biopilas

en la concentracioacuten de TPH en ppm conside-

rando como efectos aleatorios las dos medicio-

nes de tiempo a los 0 y 120 diacuteas de periodo

experimental

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Biorremediacioacuten de lodos contaminados con aceites lubricantes usados 151

Tabla 9 Porcentaje de remocioacuten de TPH por el meacutetodo de extraccioacuten Soxhlet por 72 horas

concentracioacuten y determinacioacuten gravimeacutetrica para determinar la eficacia de remocioacuten

de los microorganismos inoculados en cada una de las biopilas en un periodo de 120 diacuteas

Nordm

BiopilasInoacuteculos

Proporcioacuten

Lodo contaminado

lodo

deshidratado

Concentracioacuten

inicial TPH

(ppm)

Concentracioacuten

final TPH (ppm)

Remocioacuten

1

Bacterias

I M C CU

Hongos D

14 20600 10600 48

2

Bacterias

I CT CK

Hongos H

14 20600 890 95

3Bacterias S1 S2

Hongos F H14 20600 980 95

4

Bacterias

I CU M S2

Hongos H

14 20600 1080 94

5Bacterias S1 C CK

Hongos H11 30150 1940 93

6Bacterias S2 I M

Hongos D11 30150 2870 90

7Bacterias S1 CU M

Hongos D41 396607 7630 80

8

Bacterias

I S1 CK

Hongos H

41 396605 5110 87

Graacutefca 2 Concentracioacuten de TPH en un periodo de 120 diacuteas

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152 Rev Colomb Biotecnol Vol XII No 1 Julio 2010 141-157

Tabla 10 Estimados y errores estaacutendar de los paraacutemetros del modelo lineal mixto utilizado para el

anaacutelisis de bloques aleatorios completos del experimento en el cual se evaluoacute el efecto de 8 diferentes

tratamientos para la degradacioacuten de lodos provenientes del sistema de alcantarillado de la ciudad en la

respuesta determinada por la concentracioacuten de TPH en ppm en un periodo experimental de 120 diacuteas

con observaciones tomadas a los diacuteas 0 y 120

Efectos fijos

Efecto Estimado Error estaacutendar Pr gt |t|

Intercepto 22385 12518 03246

Biopila 1 -6785 571826 02741

Biopila 2 -11640 571826 00812

Biopila 3 -11595 571826 00822

Biopila 4 -11545 571826 00833

Biopila 5 -6340 571826 03042

Biopila 6 -5875 571826 03384

Biopila 7 1260 571826 08319

Efectos aleatorios

Estimado Error estaacutendar

11761 11931

Tiempo 1 -11761 11931

Tabla 11 Significancia de los efectos fijos del tratamiento del modelo lineal mixto utilizado para el

anaacutelisis de bloques aleatorios completos del experimento en el cual se evaluoacute el efecto de 8 diferentes

tratamientos para la degradacioacuten de lodos provenientes del sistema de alcantarillado de la ciudad en la

respuesta determinada por la concentracioacuten de TPH en ppm en un periodo experimental de 120 diacuteas

con observaciones tomadas a los diacuteas 0 y 120

Efecto GL Num GL Den Valor de F p-valor

Tratamiento 7 7 158 02806

El anaacutelisis muestra que no hay efecto delas diferentes biopilas en la concentracioacuten de

TPH en ppm considerando como efectos alea-torios las dos mediciones de tiempo a los 0 y120 diacuteas de periodo experimental

La concentracioacuten inicial de plomo en ellodo contaminado fue de 1222 mgl y en loslodos postratamiento 8895 mgl La determi-nacioacuten de la demanda quiacutemica de oxiacutegeno y la

concentracioacuten de plomo de los lixiviados pro-ducidos durante el tratamiento de cada biopila

es necesaria para llevar a cabo una adecuada eli-

minacioacuten En la tabla 12 se observan los datos

de la DQO rerieacutendose a menos de 2000 mg

Lt Los niveles bajos de DQO sentildealan que los

contaminantes presentes en la mezclas fueron

degradados oacuteptimamente por los microorganis-

mos inoculados En las biopilas 2 6 y 7 donde

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Biorremediacioacuten de lodos contaminados con aceites lubricantes usados 153

se observan resultados de maacutes de 1000 mgLtaunque no es una concentracioacuten considerableindica que hay presencia de contaminantes queposiblemente fueron arrastrados por lixivia-cioacuten En la tabla 13 se observan las concentra-ciones de plomo resultantes en algunos casosson altas por lo que debe ser planeado un pos-terior tratamiento de estos lixiviados

Tabla 12 Concentraciones de DQO

por espectrofotometriacutea de los lixiviados

postratamiento del segundo ensayo

con 8 biopilas

Biopila NdegDQO

mglt

1 523

2 1074

3 382

4 234

5 514

6 1077

7 1222

8 533

Tabla 13 Determinacioacuten de plomo por la

teacutecnica de absorcioacuten atoacutemica de los lixiviados

postratamiento

Biopila NdegPlomo

mgl

1 1508

2 1103

3 1895

4 1167

5 2538

6 972

7 2823

8 17107

Tabla 14 Determinacioacuten de grasas y aceites

postratamiento por el meacutetodo gravimeacutetrico

por extraccioacuten Soxhlet

BiopilaGrasas y aceites

mgl

1 300

2 6766

3 3733

4 1896

5 2563

6 11913

7 15075

8 2650

Discusioacuten

Estudios realizados para el Instituto del

Petroacuteleo de Norteameacuterica ( API ) (Brisio 2005)

sobre tratamiento de suelos contaminados con

residuos de petroacuteleo demuestran que el 70-

90 es removido en diferentes tiempos conconcentraciones entre 10000 a 50000 ppm las

concentraciones de este estudio se encontraron

entre 19000 y 39000 ppm logrando remocio-

nes similares entre (74 al 95) en los dos ensa-

yos en 40 y 120 diacuteas

La fase experimental de los trabajos de

biorremediacioacuten de suelos contaminados con

aceites lubricantes usados (residuo peligroso)

y la evaluacioacuten de consorcios microbianos con

capacidad degradadora de residuos de hidro-

carburos y su aplicacioacuten muestran la alta simi-litud que presentan en tiempo y porcentajes de

remocioacuten en los dos grupos de biopilas tenien-

do en cuenta los microorganismos inoculados

y las proporciones de lodos donde se compara

con los resultados obtenidos por otros auto-

res (Benavides et al 2006 Corona et al 2004)

demostrando la gran importancia del inoacuteculo

microbiano para transformar y utilizar el con-

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154 Rev Colomb Biotecnol Vol XII No 1 Julio 2010 141-157

taminante como fuente de energiacutea en el proce-so de biorremediacioacuten

Se lograron porcentajes importantes (74-95) de descontaminacioacuten en tiempos cortosde 40 y 120 diacuteas comparados con los tiemposde 9-12 meses del trabajo realizado por Tetta-manti et al (2003) de igual forma se obtuvie-ron mayores remociones que la reportada enel trabajo de biorremediacioacuten de hidrocarburosde los sedimentos de la bahiacutea de La Habanade Nuacutentildeez et al (2005) del 48 con el cultivomixto aislado de dicha bahiacutea

Experiencias de biorremediacioacuten de sue-

los por teacutecnicas bioloacutegicas en la provincia deSanta Cruz (2002) y trabajos realizados por

Total Petroleum Hydrocarbon Criteria Wor-king Group Series ( TPHCWG 1998) en sue-los contaminados con concentraciones entre20000-55000 ppm como grasas y aceitesfueron degradados entre 2 y 3 antildeos (Brisio2005) otros estudios realizados por Huese-mann y Moore (1993) muestran que el 93de los hidrocarburos saturados y el 74 de losaromaacuteticos fue degradado en suelo arenoso deMichigan ( EEUU ) con una concentracioacuten ini-

cial de 30000 ppm TPH el estudio tambieacutenindica que la fraccioacuten polar fue resistente a ladegradacioacuten durante los 5 meses que duroacute elestudio

Las cepas aisladas e identicadas de loslodos contaminados con capacidad degradado-ra de hidrocarburos han sido reportadas en laliteratura dentro de ellas tenemos gram nega-tivas ( Pseudomonas aeruginosa Citrobacter freundii

Proteus mirabilis Proteus vulgaris Proteus penneri

Acinetobacter iwof entre otras) y gram positivas( Oerskovia species Bacillus brevis Nocardia spp Ac-

tinomyces spp y Bacillus megaterium Micrococcusspp) (Benavides et al 2006) y cepas de hongos( Aspergillus spp Trichoderma spp Fusarium spp y

Rhizopus spp ) Las pruebas de degradabilidadcompetitividad y compatibilidad realizadas aestas bacterias y hongos nos permitieron eva-luar que Pseudomonas aureuginosa y Psedomonas pu-

tida son microorganismos con alta capacidaddegradadora de TPH sin restarle importancia

a otros microorganismos (Arauacutejo et al 2005Corona et al 2004 Vintildeas 2005)

El uso de cultivos mixtos o pool bacte-riano favorece una degradacioacuten mayor con eluso de bioestimulacioacuten (Caacuterdenas 2006) sien-

do mayor el tiempo utilizado por este autor yporcentajes de remocioacuten de TPH similares a loslogrados en este trabajo

La aplicacioacuten de lodos provenientes detratamiento de aguas residuales domeacutesticas uti-

lizadas como esponjante y aporte de energiacutea auna concentracioacuten del 25 y una concentra-cioacuten inicial de TPH de 212745 ppm es una

buena opcioacuten ya que se obtuvieron remocionesde TPH de 458 5428 7403 y 8709 en 40diacuteas las diferencias estaacuten dadas seguacuten el pool demicroorganismos aplicados estos contrastancon los resultados reportados por Caacuterdenas et

al (2004) en las concentraciones de 30 de lo-dos obteniendo porcentajes menores de remo-cioacuten como 4198 y 4746 en tres meses y una

concentracioacuten inicial de 4000 ppm de TPH

Conclusiones

Con este trabajo se lograron porcenta-jes considerables de remocioacuten de TPH entreel 7403 y 8709 en 40 diacuteas y 87 94 y 95en 120 diacuteas con la aplicacioacuten de los consorcios

microbianos obtenidos y la metodologiacutea apli-cada en el proceso de biorremediacioacuten en laspruebas de campo

Se pudo evidenciar que estos residuos de-

positados en los suelos no son degradados sinla realizacioacuten de un adecuado tratamiento

El uso de microorganismos nativos re-

presenta una alternativa para reducir la conta-minacioacuten generada por residuos peligrosos y

recuperacioacuten de zonas impactadas

Agradecimientos

A la Corporacioacuten Autoacutenoma Regional

para la Defensa de la Meseta de Bucaraman-ga ( CDMB ) Al personal de los laboratorios de

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Biorremediacioacuten de lodos contaminados con aceites lubricantes usados 155

la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales( PTAR ) de Riacuteo Friacuteo (Giroacuten Santander Colom-bia) Al laboratorio de Control de Calidad de

Aguas del Acueducto Metropolitano de Buca-ramanga ( AMB ) Al programa de Bacteriologiacutea

y Laboratorio Cliacutenico de la Universidad de San-tander ( UDES ) y a los estudiantes que llevarona cabo las pruebas de campo del proceso deBiorremediacioacuten

Anexo

Microorganismos aislados en el Proyecto de Biorremediacioacuten fase I por estudiantes de la UDES

Morfologiacutea

Bacilos gram negativos Bacilos gram positivos Cocos gram positivos Hongos

Pseudomonas aeruginosa (S1)

Pseudomonas puacutetida (S2)Oerskovia species Micrococcus spp(M) Aspergillus spp(F)

Citrobacter freundii Bacillus brevis (CU) Trichoderma spp(H)

Proteus mirabilis Proteus

vulgaris Proteus penneriNocardia spp(CK) Fusarium spp

Acinetobacter iwoffi (I) Actinomyces Rhizopus spp (D)

Morganella morganni Bacillus megaterium

Alcaligenes spp

Hafnia alves

Citrobacter diversus (CT)

Enterobacter cloacae

Klebsiella oxytoca

Klebsiella ozaenae

Achromobacter species

Escherichia coli (C)

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Page 4: Biorremediación de Lodos Contaminados Con Aceites Lubricantes Usados

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Biorremediacioacuten de lodos contaminados con aceites lubricantes usados 143

Dentro de las teacutecnicas utilizadas en elproceso de biorremediacioacuten se emplean la bio-aumentacioacuten y bioestimulacioacuten En este caso se

realizoacute la bioaumentacioacuten con la adicioacuten de so-luciones acuosas en concentraciones de 3x108

UFCml de los microorganismos nativos se-leccionados y bioestimulacioacuten con la adicioacuten

de Nitroacutegeno Foacutesforo y Potasio (presentacioacutencomercial NPK 15-15-15) ademaacutes se realizoacuteel monitoreo de los paraacutemetros abioacuteticos como

temperatura pH humedad oxigenacioacuten (vol-teo)

Materiales y meacutetodo

Aislamiento identificacioacuten ymantenimientode los microorganismos

Las muestras fueron recolectadas de dife-rentes puntos al azar tomando 500 g a una pro-fundidad no mayor de 15 cm de lodos aceitosos

provenientes de lavaderos de carros lodos desistemas de alcantarillado de zonas industria-

les de la ciudad de Bucaramanga y lodos es-tabilizados del tratamiento de aguas residuales

domeacutesticas los cuales se depositaron en bolsasplaacutesticas selladas conservadas en refrigeracioacuten

hasta su procesamiento y transportadas a loslaboratorios de la Planta de tratamiento deaguas residuales (PTAR) Riacuteo Friacuteo (Giroacuten)

Para el aislamiento se someten las mues-tras a un pre-enriquecimiento adicionando 100g de cada una de estas en 250 ml del medio

caldo baacutesico de sales (CBS) modicado ndashNaCl015 g (NH4)2SO4 03 g KH2PO4 037 g KH2-

PO4 0125 g 0125 g MgSO47H2O 0075 g

KNO3 03 g) (Narvaacuteez et al 2008) a tempe-ratura ambiente en agitacioacuten constante a una

velocidad de 140 rpm durante un periodo dedoce diacuteas

A partir del sexto diacutea hasta el diacutea doce

se tomoacute un inoacuteculo y sembroacute por agotamientoen placas de Agar MacConkey (AMck) Agar

Nutritivo (AN) Agar Cetrimide Agar Sangre(AS) y Agar Infusioacuten de Suelo 25 (se obtuvo

a partir de 500 g de lodo contaminado en 100ml de agua destilada se agitoacute y dejoacute en repo-so 24 horas posteriormente se ltroacute y con el

ltrado se trabajoacute al 25 y se adicionoacute agar-agar csp) despueacutes se incuboacute a 32 ordmC por 24-48horas en Agar Sangre ( AS ) a 32 ordmC por 24-48horas en atmoacutesfera de 3-6 de CO2 y en Agar

Saboraud a temperatura ambiente durante 5diacuteas para aislamiento de hongos

La identicacioacuten de los hongos aisladosse realizoacute basaacutendose en las caracteriacutesticas mor-

foloacutegicas de las colonias (color aspecto con-sistencia observacioacuten del anverso y reverso dela colonia y presencia o ausencia de pigmen-

tos y exudados) y la observacioacuten microscoacutepi-ca de estructuras caracteriacutesticas de los geacutenerosempleados en este estudio (presencia o no deseptos pigmentacioacuten o no las hifas y observa-cioacuten de estructuras de reproduccioacuten asexual)

La identicacioacuten de bacterias se realizoacute a par-tir de la serie bioquiacutemica (triple azuacutecar hierroagar citrato SIM uacuterea malonato motilidad

fenilalanina rojo de metilo Voges Proskauerlisina hierro agar) y sistema semiautomatizado( BBL CRYSTAL-NF y gram positivos seguacuten el

caso) y pruebas adicionales (citocromooxidasa

catalasa Indol de oxidacioacuten-fermentacioacuten OFglucosa sacarosa lactosa manitol maltosa)

Posterior a la identicacioacuten se realizaron re-piques en medio modicado (con aceite lubri-cante usado al 10) y se sembraron en mediosimple con glicerol para su conservacioacuten (refri-

geracioacuten 4 degC y congelacioacuten -20 ordmC)

Preparacioacuten del inoacuteculo

Posterior a la identicacioacuten de los micro-organismos se realizaron pruebas de degra-

dabilidad y compatibilidad Para la prueba dedegradabilidad (cualitativa) se empleoacute un mediode cultivo liacutequido modicado a diferentes con-centraciones de aceites quemados (10 15 25 y

50) para vericar la remocioacuten de hidrocarbu-ros controlando visualmente cada cuatro horasla presencia o disminucioacuten de la capa de aceite

en la supercie del medio debida al consumode las grasas por parte de los microorganismos

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144 Rev Colomb Biotecnol Vol XII No 1 Julio 2010 141-157

con la formacioacuten de micelas (comunicacioacutenpersonal Nieto L ICP 2005)

Las pruebas de competitividad o com-patibilidad se realizaron en agar modicadoconfrontando todos los microorganismos ensiembra masiva hasta la mitad de la caja conuna cepa A e incubada a 37 ordmC por 24 horasposterior a este tiempo en la mitad no sem-brada se realizoacute la siembra mediante una estriacuteaperpendicular con otra cepa B que fue incu-bada nuevamente durante 24 horas a 37 ordmC deacuerdo con estos resultados se determinaronlos microorganismos compatibles (Garzoacuten et

al 2001)

El medio utilizado para la aplicacioacuten del pool bacteriano a cada biopila se preparoacute a par-tir de 2 litros de agua melaza al 5 sales mi-nerales 01 extracto de levadura 05 conuna concentracioacuten bacteriana de 3x108 ufcmlcomparada con la escala de MacFarland con-rmada por la teacutecnica de recuento por vertidoen placa tomando un volumen de 1 ml de unadilucioacuten (de 101 hasta 108 ) en una caja de Petriesteacuteril a la cual se le adicionoacute medio de cultivofundido (Plate Count) previamente enfriadoa una temperatura de 40 ordmC mezclado e incu-bado de 35-37 ordmC por 24 horas la inoculacioacuten

de los hongos ( Aspergillus spp Trichoderma spp Fusarium spp ) se realizoacute los diacuteas 15-45-60-75 laconcentracioacuten oacuteptima fue de 1x 106 esporasml el cual se obtuvo al inocular los microor-ganismos fuacutengicos en medio liacutequido (CaldoMalta) incubados a temperatura ambiente porcinco diacuteas

Construccioacuten de biopilas

En el primer ensayo se trabajoacute con cincobiopilas para las pruebas de campo gura 1 Enel segundo ensayo se trabajaron ocho biopilasen la gura 2 se observa cada biopila construidacon una inclinacioacuten de 15deg un aacuterea de 1 m2 conun peso de 50 kg y polisombra para la protec-cioacuten contra los rayos solares adicionalmente sedispuso un tubo en el centro con agujeros parafacilitar la recoleccioacuten de lixiviados La tabla 1muestra el primer grupo conformado por cin-co biopilas el tratamiento de eacutestas se planteoacutepara 40 diacuteas cada una de ellas conformada poruna mezcla de lodo deshidratado provenientede tratamiento de aguas residuales domeacutesticasy lodo proveniente de lavaderos de carros Lasinoculaciones de los pool bacterianos se reali-zaron los diacuteas 1-10-20 y 30 con los siguientes

microorganismos

Figura 1 Montaje de las pruebas de campo del ensayo con cinco biopilas lodo lavaderode carros y lodo deshidratado Fuente las autoras

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Biorremediacioacuten de lodos contaminados con aceites lubricantes usados 145

Tabla 1 Conformacioacuten de cada biopila del tratamiento 1 Proporcioacuten de 41 de lodo contaminado

lodo deshidratado Concentracioacuten inicial en cada biopila 212745 ppm de TPH

Biopila Microorganismos

No 1 Testigo

No 2

Acinetobacter spp (I )

Bacillus spp ( A)

Micrococcus spp (M)

Aspergillus niacuteger ( G )

No 3

Citrobacter spp ( E)

Acinetobacter spp ( I )

Nocardia spp ( CK)

Trichoderma spp (H))

No 4 Acinetobacter spp ( I )Pseudomonas aureuginosa (S1 Pseudomonas spp (S2)

Trichoderma spp (H)

No 5

Pseudomonas aureuginosa (S1) Pseudomonas spp (S2)

Citrobacter spp ( E)

Trichoderma spp ( H)

Fuente las autoras

El segundo grupo estuvo conformadopor 8 biopilas constituidas por lodo deshi-

dratado (proveniente de tratamiento primariode aguas residuales domeacutesticas) usadas como

aporte de materia orgaacutenica y lodo contamina-do con aceites lubricantes usados provenien-

tes del sistema de alcantarillado de la zonaindustrial

Figura 2 Disposicioacuten de las 8 biopilas para el trabajo de campo

Fuente las autoras

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Tabla 2 Grupo de 8 biopilas se aplicoacute bioaumentacioacuten los diacuteas 1-30-60-90 Tiempo total 120 diacuteas

Biopila Microorganismo - coacutedigo Relacioacuten lodos TPH ppm

No 1

Acinetobacter spp (I)

Micrococcus spp ( M )

E coli ( C)

Bacillus spp (CU)

Rhizopus spp ( D)

14 una parte lodo alcantarillado zona

industrial-4 partes lodo deshidratado PTAR20600

No 2

Acinetobacter spp (I)

Citrobacter spp (CT)

Nocardia spp (CK)

Rhizopus spp ( D)

14 una parte lodo alcantarillado

industrial-4 partes lodo deshidratado PTAR20600

No 3

Pseudomona aureuginosa (S1)Pseudomonas putida (S2)

Aspergillus spp (F)

Trichoderma spp (H) )

14 una parte lodo alcantarillado zona

industrial-4 partes lodo deshidratado PTAR20600

No 4

Acinetobacter spp ( I)

Bacillus spp ( CU)

Micrococcus spp (M)

Pseudomonas putida (S2)

Trichoderma spp ( H)

14 una parte lodo alcantarillado zona

industrial-4 partes lodo deshidratado PTAR20600

No 5

Pseudomonas aureuginosa (S1)

E coli ( C)

Nocardia spp (CK)

Trichoderma spp) (H)

11 partes de lodo alcantarillado zona

industrial y lodo deshidratado de la PTAR 30150

No 6

Pseudomonas putida (S2)

Acinetobacter spp ( I )

Micrococcus spp ( M )

Trichoderma spp ( H)

11 partes de lodo alcantarillado zona

industrial y lodo deshidratado de la PTAR30150

No 7

Pseudomonas aureuginosa ( S1)

Bacillus spp (CU)

Micrococcus spp (M )

Rhizopus spp) ( D)

41 partes de lodo de zona industrial y

una parte de lodo deshidratado PTAR39660

No 8 Acinetobacter spp ( I )

Pseudomonas putida ( S2)

Nocardia spp (CK)

Trichoderma spp (H)

41 partes de lodo de zona industrial y

una parte de lodo deshidratado PTAR

39660

Fuente las autoras

7172019 Biorremediacioacuten de Lodos Contaminados Con Aceites Lubricantes Usados

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Biorremediacioacuten de lodos contaminados con aceites lubricantes usados 147

A los dos grupos se les monitorearon pa-raacutemetros como temperatura y humedad diaria-mente por la prueba del puntildeo y en laboratorio

por teacutecnica gravimeacutetrica cada ocho diacuteas paramantener un nivel cercano entre 60-70 en

caso necesario se adicionoacute agua corriente pHcada 10 diacuteas con el uso del potencioacutemetro re-

cuento de microorganismos viables antes y 72horas posteriores a la adicioacuten de los inoacuteculos

bacterianos adicioacuten de nutrientes NPK (15-15-15 ) 100 g disueltos en agua en los diacuteas 8-16-24del montaje y aireacioacuten (por volteos manuales)

durante la aplicacioacuten de los microorganismos

Anaacutelisis fiacutesico-quiacutemico

Las determinaciones de TPH se realizaronpor extraccioacuten soxhlet por 72 horas concentra-

cioacuten y determinacioacuten por gravimetriacutea (5520 D)determinacioacuten de grasas y aceites por extraccioacuten

soxhlet ( ISOTR 11046) y plomo por absorcioacutenatoacutemica pre durante y postratamiento en los la-

boratorios certicados (Laboratorio de ConsultasIndustriales de la Universidad Industrial de San-tander Laboratorio de Quiacutemica de la Universidad

de Santander Laboratorio de Control de Calidad

del Acueducto Metropolitano de Bucaramanga yLaboratorio de la PTAR - Riacuteo Friacuteo)

Anaacutelisis estadiacutestico

En los dos ensayos se analizoacute la variable

continua TPH en ppm mediante el meacutetodo demodelos mixtos lineales en bloques aleatorios

completos (Littell et al 2006) donde el efecto

de bloque es dado por el tiempo y se considera

un efecto aleatorio y el factor experimental por

evaluar es el tipo de tratamiento y se considera

un efecto jo En el primer ensayo se realizaron

contrastes seleccionados entre la biopila 1 y las

biopilas 2 3 4 y 5 (Littell et al 2006)

Resultados

Se aislaron 22 microorganismos de im-

portancia en procesos de biorremediacioacuten

en la fase 1 del proyecto dentro de los que se

encuentran gram positivos gram negativos y

hongos (ver Anexo) los que posteriormente

se utilizaron para la conformacioacuten de consor-

cios y la aplicacioacuten en las diferentes biopilas

para llevar a cabo el proceso de descontami-

nacioacuten de los TPH presentes en los lodos con-

taminados

La variacioacuten del pH y la temperatura a tra- veacutes del proceso se observan en la tabla 3

Tabla 3 Lecturas promedio de pH y temperatura en cada una de las biopilas durante 30 diacuteas en el

primer ensayo con 5 biopilas

Fecha

Biopila 1 Biopila 2 Biopila 3 Biopila 4 Biopila 5

pHTempe-

ratura ordmCpH

Tempe-

ratura ordmCpH

Tempe-

ratura ordmCpH

Tempe-

ratura ordmCpH

Tempe-

ratura ordmC

Diciembre

26 0579 22 62 23 73 23 64 23 72 23

Enero 3

2006

80 24 69 23 73 23 65 23 73 23

Enero 10

200681 26 73 25 75 26 67 26 76 23

Enero 17

200682 26 71 25 73 26 67 26 75 24

Enero 262006

82 26 69 23 74 25 64 25 76 26

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148 Rev Colomb Biotecnol Vol XII No 1 Julio 2010 141-157

En el primer ensayo se evaluoacute el efecto de5 diferentes tratamientos para la degradacioacutende residuos contaminantes en lodos provenien-tes de lavaderos de carros en la respuesta deter-minada por la concentracioacuten de TPH en ppm

en un periodo experimental de 40 diacuteas con ob-servaciones tomadas a los diacuteas 0 15 30 y 40En la tabla 4 se observan las concentracionesiniciales y nales de TPH y los porcentajes deremocioacuten de TPH en cada biopila

Tabla 4 Porcentaje de remocioacuten de TPH por el meacutetodo de extraccioacuten Soxhlet en 72 horas para

determinar efecto de los microorganismos inoculados en cada una de las biopilas

Nordm Biopila Inoacuteculos

Concentracioacuten

inicial TPH

(ppm)

Concentracioacuten

final TPH

(ppm))

Remocioacuten

Tiempo de

Remocioacuten

(diacuteas)

1 (control

negativo)Sin inoacuteculo 212745

197853

197838

197837

69

70

70

15

30

40

2

Bacterias

A I M

Hongo G

212745

1595588

1294804

1152301

249

391

458

15

30

40

3

Bacterias

E I CK

Hongo H

212745

1416862

11899015

972512

334

441

5428

15

30

40

4

Bacterias

S1 S2 I

Hongo H

212745

1219019

598939

274528

42

718

8709

15

30

40

5BacteriasS1 S2

Hongo H

21274514104977225

552311

337637

7403

1530

40

La concentracioacuten de plomo pretratamien-to en el lodo contaminado fue 90 mgl

Los resultados obtenidos de la determi-nacioacuten de Pb a los 40 diacuteas postratamiento porel meacutetodo de absorcioacuten atoacutemica se reportan enla tabla 5

Tabla 5 Resultados de plomo (Pb)Postratamiento Meacutetodo de absorcioacuten atoacutemica

BiopilaPb

mgl

1 70

2 90

3 80

5 60

En la graacuteca 1 se observa la variacioacuten delas concentraciones de TPH en ppm a traveacutesdel tiempo en las 5 biopilas Todas las biopilaspartieron de la misma concentracioacuten de TPH labiopila control presentoacute una disminucioacuten miacuteni-ma de TPH mientras que las biopilas 2 3 4 y5 presentaron una disminucioacuten aparentemente

signicativa en los 40 diacuteas del experimentoPara determinar la existencia de diferen-

cias estadiacutesticamente signicativas entre lostratamientos se ajustoacute un modelo lineal mixtoa los datos (tabla 6) La prueba de signican-cia del modelo presentada en la tabla 7 reveladiferencias signicativas entre los tratamientosEn la tabla 8 se observan los contrastes selec-cionados comparando la biopila control con las

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Biorremediacioacuten de lodos contaminados con aceites lubricantes usados 149

biopilas 2 3 4 y 5 Los contrastes muestranevidencias de diferencias signicativas al ni-

vel de signicancia 005 entre la biopila con-

trol y la biopila 2 y al nivel de signicancia001 entre la biopila control y las biopilas 34 y 5

Graacutefca 1 Variacioacuten de las concentraciones de TPH en cuarenta diacuteas

Tabla 6 Estimados y errores estaacutendar de los paraacutemetros del modelo lineal mixto utilizado para el

anaacutelisis de bloques aleatorios completos del ensayo en el cual se evaluoacute el efecto de 5 diferentes

tratamientos para la degradacioacuten de lodos provenientes de lavaderos de carros en la respuesta

determinada por la concentracioacuten de TPH en ppm en un periodo experimental de 40 diacuteas conobservaciones tomadas a los diacuteas 0 15 30 y 40

Efectos fijos

Paraacutemetro Estimado Error Standard p-valor

Intercepto 12156 283693 00234

Biopila 1 800057 20711 00023

Biopila 2 326911 20711 01404

Biopila 3 211056 20711 03283

Biopila 4 -160641 20711 0453

Efectos aleatorios

Tiempo 0 630534 266517

Tiempo 15 68051 266517

Tiempo 30 -264993 266517

Tiempo 40 -433593 266517

7172019 Biorremediacioacuten de Lodos Contaminados Con Aceites Lubricantes Usados

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150 Rev Colomb Biotecnol Vol XII No 1 Julio 2010 141-157

Tabla 7 Significancia de los efectos fijos del tratamiento del modelo lineal mixto utilizado

para el anaacutelisis de bloques aleatorios completos del ensayo en el cual se evaluoacute el efecto

de 5 diferentes tratamientos para la degradacioacuten de lodos provenientes de lavaderos de carros

en la respuesta determinada por la concentracioacuten de TPH en ppm en un periodo experimental

de 40 diacuteas con observaciones tomadas a los diacuteas 0 15 30 y 40

Efecto GL num GL Den Valor F p-valor

Tratamiento 4 12 63 00057

Tabla 8 Contrastes entre la biopila control negativo y las biopilas 2 3 4 y 5 al final del periodo

experimental para las pruebas en las cuales se evaluacutea el efecto de 5 diferentes tratamientos

para la degradacioacuten de lodos provenientes de lavaderos de carros en la respuesta determinada

por la concentracioacuten de TPH en ppm en un periodo experimental de 40 diacuteas

con observaciones tomadas a los diacuteas 0 15 30 y 40

Contraste GL Num GL Den Valor F p-valor

Biopila 1 vs Biopila 2 1 12 522 00413

Biopila 1 vs Biopila 3 1 12 809 00148

Biopila 1 vs Biopila 4 1 12 2152 00006

Biopila 1 vs Biopila 5 1 12 1492 00023

El anaacutelisis de la signicancia de los efec-

tos jos del modelo revela que al menos uno

de los paraacutemetros del modelo mixto lineal es

signicativo

La tabla de contrastes revela diferencias sig-

nicativas entre la biopila control y las biopilas 3

4 y 5 a los niveles de signicancia α=005 y entre

la biopila control y las biopilas 4 y 5 al nivel de

signicancia α=001 demostrando que el trata-

miento realizado y la aplicacioacuten de cultivo mixto

de microorganismos fue eciente en la desconta-

minacioacuten de los lodos con residuos de TPH

En el segundo ensayo se evaluoacute el efec-to de 8 diferentes tratamientos para la degra-

dacioacuten de lodos contaminados con TPH del

sistema de alcantarillado de la zona industrial

de Bucaramanga mediante la concentracioacuten de

TPH en ppm (partes por milloacuten) en un perio-

do experimental de 120 diacuteas con observaciones

tomadas a los diacuteas 0 y 120 En la tabla 9 se

presentan los tratamientos bajo investigacioacuten y

los porcentajes de remocioacuten de TPH de cada

tratamiento al nal de un periodo experimental

de 120 diacuteas

La graacuteca 2 muestra el cambio en la con-

centracioacuten de TPH en ppm en un periodo de

120 diacuteas Todas las biopilas bajo estudio presen-

taron una disminucioacuten en la concentracioacuten de

TPH en el periodo experimental observaacutendose

mayor concentracioacuten en las biopilas 7 y 8

A los datos del segundo ensayo se les ajus-

toacute un modelo mixto lineal los estimados y los

errores estaacutendar El modelo reveloacute que no hay

diferencias signicativas entre los estimados delos efectos y este hallazgo y se conrmoacute en la

prueba general del modelo que se presentoacute en

la tabla 9 La conclusioacuten para este experimento

es que no hay efecto de las diferentes biopilas

en la concentracioacuten de TPH en ppm conside-

rando como efectos aleatorios las dos medicio-

nes de tiempo a los 0 y 120 diacuteas de periodo

experimental

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Biorremediacioacuten de lodos contaminados con aceites lubricantes usados 151

Tabla 9 Porcentaje de remocioacuten de TPH por el meacutetodo de extraccioacuten Soxhlet por 72 horas

concentracioacuten y determinacioacuten gravimeacutetrica para determinar la eficacia de remocioacuten

de los microorganismos inoculados en cada una de las biopilas en un periodo de 120 diacuteas

Nordm

BiopilasInoacuteculos

Proporcioacuten

Lodo contaminado

lodo

deshidratado

Concentracioacuten

inicial TPH

(ppm)

Concentracioacuten

final TPH (ppm)

Remocioacuten

1

Bacterias

I M C CU

Hongos D

14 20600 10600 48

2

Bacterias

I CT CK

Hongos H

14 20600 890 95

3Bacterias S1 S2

Hongos F H14 20600 980 95

4

Bacterias

I CU M S2

Hongos H

14 20600 1080 94

5Bacterias S1 C CK

Hongos H11 30150 1940 93

6Bacterias S2 I M

Hongos D11 30150 2870 90

7Bacterias S1 CU M

Hongos D41 396607 7630 80

8

Bacterias

I S1 CK

Hongos H

41 396605 5110 87

Graacutefca 2 Concentracioacuten de TPH en un periodo de 120 diacuteas

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152 Rev Colomb Biotecnol Vol XII No 1 Julio 2010 141-157

Tabla 10 Estimados y errores estaacutendar de los paraacutemetros del modelo lineal mixto utilizado para el

anaacutelisis de bloques aleatorios completos del experimento en el cual se evaluoacute el efecto de 8 diferentes

tratamientos para la degradacioacuten de lodos provenientes del sistema de alcantarillado de la ciudad en la

respuesta determinada por la concentracioacuten de TPH en ppm en un periodo experimental de 120 diacuteas

con observaciones tomadas a los diacuteas 0 y 120

Efectos fijos

Efecto Estimado Error estaacutendar Pr gt |t|

Intercepto 22385 12518 03246

Biopila 1 -6785 571826 02741

Biopila 2 -11640 571826 00812

Biopila 3 -11595 571826 00822

Biopila 4 -11545 571826 00833

Biopila 5 -6340 571826 03042

Biopila 6 -5875 571826 03384

Biopila 7 1260 571826 08319

Efectos aleatorios

Estimado Error estaacutendar

11761 11931

Tiempo 1 -11761 11931

Tabla 11 Significancia de los efectos fijos del tratamiento del modelo lineal mixto utilizado para el

anaacutelisis de bloques aleatorios completos del experimento en el cual se evaluoacute el efecto de 8 diferentes

tratamientos para la degradacioacuten de lodos provenientes del sistema de alcantarillado de la ciudad en la

respuesta determinada por la concentracioacuten de TPH en ppm en un periodo experimental de 120 diacuteas

con observaciones tomadas a los diacuteas 0 y 120

Efecto GL Num GL Den Valor de F p-valor

Tratamiento 7 7 158 02806

El anaacutelisis muestra que no hay efecto delas diferentes biopilas en la concentracioacuten de

TPH en ppm considerando como efectos alea-torios las dos mediciones de tiempo a los 0 y120 diacuteas de periodo experimental

La concentracioacuten inicial de plomo en ellodo contaminado fue de 1222 mgl y en loslodos postratamiento 8895 mgl La determi-nacioacuten de la demanda quiacutemica de oxiacutegeno y la

concentracioacuten de plomo de los lixiviados pro-ducidos durante el tratamiento de cada biopila

es necesaria para llevar a cabo una adecuada eli-

minacioacuten En la tabla 12 se observan los datos

de la DQO rerieacutendose a menos de 2000 mg

Lt Los niveles bajos de DQO sentildealan que los

contaminantes presentes en la mezclas fueron

degradados oacuteptimamente por los microorganis-

mos inoculados En las biopilas 2 6 y 7 donde

7172019 Biorremediacioacuten de Lodos Contaminados Con Aceites Lubricantes Usados

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Biorremediacioacuten de lodos contaminados con aceites lubricantes usados 153

se observan resultados de maacutes de 1000 mgLtaunque no es una concentracioacuten considerableindica que hay presencia de contaminantes queposiblemente fueron arrastrados por lixivia-cioacuten En la tabla 13 se observan las concentra-ciones de plomo resultantes en algunos casosson altas por lo que debe ser planeado un pos-terior tratamiento de estos lixiviados

Tabla 12 Concentraciones de DQO

por espectrofotometriacutea de los lixiviados

postratamiento del segundo ensayo

con 8 biopilas

Biopila NdegDQO

mglt

1 523

2 1074

3 382

4 234

5 514

6 1077

7 1222

8 533

Tabla 13 Determinacioacuten de plomo por la

teacutecnica de absorcioacuten atoacutemica de los lixiviados

postratamiento

Biopila NdegPlomo

mgl

1 1508

2 1103

3 1895

4 1167

5 2538

6 972

7 2823

8 17107

Tabla 14 Determinacioacuten de grasas y aceites

postratamiento por el meacutetodo gravimeacutetrico

por extraccioacuten Soxhlet

BiopilaGrasas y aceites

mgl

1 300

2 6766

3 3733

4 1896

5 2563

6 11913

7 15075

8 2650

Discusioacuten

Estudios realizados para el Instituto del

Petroacuteleo de Norteameacuterica ( API ) (Brisio 2005)

sobre tratamiento de suelos contaminados con

residuos de petroacuteleo demuestran que el 70-

90 es removido en diferentes tiempos conconcentraciones entre 10000 a 50000 ppm las

concentraciones de este estudio se encontraron

entre 19000 y 39000 ppm logrando remocio-

nes similares entre (74 al 95) en los dos ensa-

yos en 40 y 120 diacuteas

La fase experimental de los trabajos de

biorremediacioacuten de suelos contaminados con

aceites lubricantes usados (residuo peligroso)

y la evaluacioacuten de consorcios microbianos con

capacidad degradadora de residuos de hidro-

carburos y su aplicacioacuten muestran la alta simi-litud que presentan en tiempo y porcentajes de

remocioacuten en los dos grupos de biopilas tenien-

do en cuenta los microorganismos inoculados

y las proporciones de lodos donde se compara

con los resultados obtenidos por otros auto-

res (Benavides et al 2006 Corona et al 2004)

demostrando la gran importancia del inoacuteculo

microbiano para transformar y utilizar el con-

7172019 Biorremediacioacuten de Lodos Contaminados Con Aceites Lubricantes Usados

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154 Rev Colomb Biotecnol Vol XII No 1 Julio 2010 141-157

taminante como fuente de energiacutea en el proce-so de biorremediacioacuten

Se lograron porcentajes importantes (74-95) de descontaminacioacuten en tiempos cortosde 40 y 120 diacuteas comparados con los tiemposde 9-12 meses del trabajo realizado por Tetta-manti et al (2003) de igual forma se obtuvie-ron mayores remociones que la reportada enel trabajo de biorremediacioacuten de hidrocarburosde los sedimentos de la bahiacutea de La Habanade Nuacutentildeez et al (2005) del 48 con el cultivomixto aislado de dicha bahiacutea

Experiencias de biorremediacioacuten de sue-

los por teacutecnicas bioloacutegicas en la provincia deSanta Cruz (2002) y trabajos realizados por

Total Petroleum Hydrocarbon Criteria Wor-king Group Series ( TPHCWG 1998) en sue-los contaminados con concentraciones entre20000-55000 ppm como grasas y aceitesfueron degradados entre 2 y 3 antildeos (Brisio2005) otros estudios realizados por Huese-mann y Moore (1993) muestran que el 93de los hidrocarburos saturados y el 74 de losaromaacuteticos fue degradado en suelo arenoso deMichigan ( EEUU ) con una concentracioacuten ini-

cial de 30000 ppm TPH el estudio tambieacutenindica que la fraccioacuten polar fue resistente a ladegradacioacuten durante los 5 meses que duroacute elestudio

Las cepas aisladas e identicadas de loslodos contaminados con capacidad degradado-ra de hidrocarburos han sido reportadas en laliteratura dentro de ellas tenemos gram nega-tivas ( Pseudomonas aeruginosa Citrobacter freundii

Proteus mirabilis Proteus vulgaris Proteus penneri

Acinetobacter iwof entre otras) y gram positivas( Oerskovia species Bacillus brevis Nocardia spp Ac-

tinomyces spp y Bacillus megaterium Micrococcusspp) (Benavides et al 2006) y cepas de hongos( Aspergillus spp Trichoderma spp Fusarium spp y

Rhizopus spp ) Las pruebas de degradabilidadcompetitividad y compatibilidad realizadas aestas bacterias y hongos nos permitieron eva-luar que Pseudomonas aureuginosa y Psedomonas pu-

tida son microorganismos con alta capacidaddegradadora de TPH sin restarle importancia

a otros microorganismos (Arauacutejo et al 2005Corona et al 2004 Vintildeas 2005)

El uso de cultivos mixtos o pool bacte-riano favorece una degradacioacuten mayor con eluso de bioestimulacioacuten (Caacuterdenas 2006) sien-

do mayor el tiempo utilizado por este autor yporcentajes de remocioacuten de TPH similares a loslogrados en este trabajo

La aplicacioacuten de lodos provenientes detratamiento de aguas residuales domeacutesticas uti-

lizadas como esponjante y aporte de energiacutea auna concentracioacuten del 25 y una concentra-cioacuten inicial de TPH de 212745 ppm es una

buena opcioacuten ya que se obtuvieron remocionesde TPH de 458 5428 7403 y 8709 en 40diacuteas las diferencias estaacuten dadas seguacuten el pool demicroorganismos aplicados estos contrastancon los resultados reportados por Caacuterdenas et

al (2004) en las concentraciones de 30 de lo-dos obteniendo porcentajes menores de remo-cioacuten como 4198 y 4746 en tres meses y una

concentracioacuten inicial de 4000 ppm de TPH

Conclusiones

Con este trabajo se lograron porcenta-jes considerables de remocioacuten de TPH entreel 7403 y 8709 en 40 diacuteas y 87 94 y 95en 120 diacuteas con la aplicacioacuten de los consorcios

microbianos obtenidos y la metodologiacutea apli-cada en el proceso de biorremediacioacuten en laspruebas de campo

Se pudo evidenciar que estos residuos de-

positados en los suelos no son degradados sinla realizacioacuten de un adecuado tratamiento

El uso de microorganismos nativos re-

presenta una alternativa para reducir la conta-minacioacuten generada por residuos peligrosos y

recuperacioacuten de zonas impactadas

Agradecimientos

A la Corporacioacuten Autoacutenoma Regional

para la Defensa de la Meseta de Bucaraman-ga ( CDMB ) Al personal de los laboratorios de

7172019 Biorremediacioacuten de Lodos Contaminados Con Aceites Lubricantes Usados

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Biorremediacioacuten de lodos contaminados con aceites lubricantes usados 155

la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales( PTAR ) de Riacuteo Friacuteo (Giroacuten Santander Colom-bia) Al laboratorio de Control de Calidad de

Aguas del Acueducto Metropolitano de Buca-ramanga ( AMB ) Al programa de Bacteriologiacutea

y Laboratorio Cliacutenico de la Universidad de San-tander ( UDES ) y a los estudiantes que llevarona cabo las pruebas de campo del proceso deBiorremediacioacuten

Anexo

Microorganismos aislados en el Proyecto de Biorremediacioacuten fase I por estudiantes de la UDES

Morfologiacutea

Bacilos gram negativos Bacilos gram positivos Cocos gram positivos Hongos

Pseudomonas aeruginosa (S1)

Pseudomonas puacutetida (S2)Oerskovia species Micrococcus spp(M) Aspergillus spp(F)

Citrobacter freundii Bacillus brevis (CU) Trichoderma spp(H)

Proteus mirabilis Proteus

vulgaris Proteus penneriNocardia spp(CK) Fusarium spp

Acinetobacter iwoffi (I) Actinomyces Rhizopus spp (D)

Morganella morganni Bacillus megaterium

Alcaligenes spp

Hafnia alves

Citrobacter diversus (CT)

Enterobacter cloacae

Klebsiella oxytoca

Klebsiella ozaenae

Achromobacter species

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144 Rev Colomb Biotecnol Vol XII No 1 Julio 2010 141-157

con la formacioacuten de micelas (comunicacioacutenpersonal Nieto L ICP 2005)

Las pruebas de competitividad o com-patibilidad se realizaron en agar modicadoconfrontando todos los microorganismos ensiembra masiva hasta la mitad de la caja conuna cepa A e incubada a 37 ordmC por 24 horasposterior a este tiempo en la mitad no sem-brada se realizoacute la siembra mediante una estriacuteaperpendicular con otra cepa B que fue incu-bada nuevamente durante 24 horas a 37 ordmC deacuerdo con estos resultados se determinaronlos microorganismos compatibles (Garzoacuten et

al 2001)

El medio utilizado para la aplicacioacuten del pool bacteriano a cada biopila se preparoacute a par-tir de 2 litros de agua melaza al 5 sales mi-nerales 01 extracto de levadura 05 conuna concentracioacuten bacteriana de 3x108 ufcmlcomparada con la escala de MacFarland con-rmada por la teacutecnica de recuento por vertidoen placa tomando un volumen de 1 ml de unadilucioacuten (de 101 hasta 108 ) en una caja de Petriesteacuteril a la cual se le adicionoacute medio de cultivofundido (Plate Count) previamente enfriadoa una temperatura de 40 ordmC mezclado e incu-bado de 35-37 ordmC por 24 horas la inoculacioacuten

de los hongos ( Aspergillus spp Trichoderma spp Fusarium spp ) se realizoacute los diacuteas 15-45-60-75 laconcentracioacuten oacuteptima fue de 1x 106 esporasml el cual se obtuvo al inocular los microor-ganismos fuacutengicos en medio liacutequido (CaldoMalta) incubados a temperatura ambiente porcinco diacuteas

Construccioacuten de biopilas

En el primer ensayo se trabajoacute con cincobiopilas para las pruebas de campo gura 1 Enel segundo ensayo se trabajaron ocho biopilasen la gura 2 se observa cada biopila construidacon una inclinacioacuten de 15deg un aacuterea de 1 m2 conun peso de 50 kg y polisombra para la protec-cioacuten contra los rayos solares adicionalmente sedispuso un tubo en el centro con agujeros parafacilitar la recoleccioacuten de lixiviados La tabla 1muestra el primer grupo conformado por cin-co biopilas el tratamiento de eacutestas se planteoacutepara 40 diacuteas cada una de ellas conformada poruna mezcla de lodo deshidratado provenientede tratamiento de aguas residuales domeacutesticasy lodo proveniente de lavaderos de carros Lasinoculaciones de los pool bacterianos se reali-zaron los diacuteas 1-10-20 y 30 con los siguientes

microorganismos

Figura 1 Montaje de las pruebas de campo del ensayo con cinco biopilas lodo lavaderode carros y lodo deshidratado Fuente las autoras

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Biorremediacioacuten de lodos contaminados con aceites lubricantes usados 145

Tabla 1 Conformacioacuten de cada biopila del tratamiento 1 Proporcioacuten de 41 de lodo contaminado

lodo deshidratado Concentracioacuten inicial en cada biopila 212745 ppm de TPH

Biopila Microorganismos

No 1 Testigo

No 2

Acinetobacter spp (I )

Bacillus spp ( A)

Micrococcus spp (M)

Aspergillus niacuteger ( G )

No 3

Citrobacter spp ( E)

Acinetobacter spp ( I )

Nocardia spp ( CK)

Trichoderma spp (H))

No 4 Acinetobacter spp ( I )Pseudomonas aureuginosa (S1 Pseudomonas spp (S2)

Trichoderma spp (H)

No 5

Pseudomonas aureuginosa (S1) Pseudomonas spp (S2)

Citrobacter spp ( E)

Trichoderma spp ( H)

Fuente las autoras

El segundo grupo estuvo conformadopor 8 biopilas constituidas por lodo deshi-

dratado (proveniente de tratamiento primariode aguas residuales domeacutesticas) usadas como

aporte de materia orgaacutenica y lodo contamina-do con aceites lubricantes usados provenien-

tes del sistema de alcantarillado de la zonaindustrial

Figura 2 Disposicioacuten de las 8 biopilas para el trabajo de campo

Fuente las autoras

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146 Rev Colomb Biotecnol Vol XII No 1 Julio 2010 141-157

Tabla 2 Grupo de 8 biopilas se aplicoacute bioaumentacioacuten los diacuteas 1-30-60-90 Tiempo total 120 diacuteas

Biopila Microorganismo - coacutedigo Relacioacuten lodos TPH ppm

No 1

Acinetobacter spp (I)

Micrococcus spp ( M )

E coli ( C)

Bacillus spp (CU)

Rhizopus spp ( D)

14 una parte lodo alcantarillado zona

industrial-4 partes lodo deshidratado PTAR20600

No 2

Acinetobacter spp (I)

Citrobacter spp (CT)

Nocardia spp (CK)

Rhizopus spp ( D)

14 una parte lodo alcantarillado

industrial-4 partes lodo deshidratado PTAR20600

No 3

Pseudomona aureuginosa (S1)Pseudomonas putida (S2)

Aspergillus spp (F)

Trichoderma spp (H) )

14 una parte lodo alcantarillado zona

industrial-4 partes lodo deshidratado PTAR20600

No 4

Acinetobacter spp ( I)

Bacillus spp ( CU)

Micrococcus spp (M)

Pseudomonas putida (S2)

Trichoderma spp ( H)

14 una parte lodo alcantarillado zona

industrial-4 partes lodo deshidratado PTAR20600

No 5

Pseudomonas aureuginosa (S1)

E coli ( C)

Nocardia spp (CK)

Trichoderma spp) (H)

11 partes de lodo alcantarillado zona

industrial y lodo deshidratado de la PTAR 30150

No 6

Pseudomonas putida (S2)

Acinetobacter spp ( I )

Micrococcus spp ( M )

Trichoderma spp ( H)

11 partes de lodo alcantarillado zona

industrial y lodo deshidratado de la PTAR30150

No 7

Pseudomonas aureuginosa ( S1)

Bacillus spp (CU)

Micrococcus spp (M )

Rhizopus spp) ( D)

41 partes de lodo de zona industrial y

una parte de lodo deshidratado PTAR39660

No 8 Acinetobacter spp ( I )

Pseudomonas putida ( S2)

Nocardia spp (CK)

Trichoderma spp (H)

41 partes de lodo de zona industrial y

una parte de lodo deshidratado PTAR

39660

Fuente las autoras

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Biorremediacioacuten de lodos contaminados con aceites lubricantes usados 147

A los dos grupos se les monitorearon pa-raacutemetros como temperatura y humedad diaria-mente por la prueba del puntildeo y en laboratorio

por teacutecnica gravimeacutetrica cada ocho diacuteas paramantener un nivel cercano entre 60-70 en

caso necesario se adicionoacute agua corriente pHcada 10 diacuteas con el uso del potencioacutemetro re-

cuento de microorganismos viables antes y 72horas posteriores a la adicioacuten de los inoacuteculos

bacterianos adicioacuten de nutrientes NPK (15-15-15 ) 100 g disueltos en agua en los diacuteas 8-16-24del montaje y aireacioacuten (por volteos manuales)

durante la aplicacioacuten de los microorganismos

Anaacutelisis fiacutesico-quiacutemico

Las determinaciones de TPH se realizaronpor extraccioacuten soxhlet por 72 horas concentra-

cioacuten y determinacioacuten por gravimetriacutea (5520 D)determinacioacuten de grasas y aceites por extraccioacuten

soxhlet ( ISOTR 11046) y plomo por absorcioacutenatoacutemica pre durante y postratamiento en los la-

boratorios certicados (Laboratorio de ConsultasIndustriales de la Universidad Industrial de San-tander Laboratorio de Quiacutemica de la Universidad

de Santander Laboratorio de Control de Calidad

del Acueducto Metropolitano de Bucaramanga yLaboratorio de la PTAR - Riacuteo Friacuteo)

Anaacutelisis estadiacutestico

En los dos ensayos se analizoacute la variable

continua TPH en ppm mediante el meacutetodo demodelos mixtos lineales en bloques aleatorios

completos (Littell et al 2006) donde el efecto

de bloque es dado por el tiempo y se considera

un efecto aleatorio y el factor experimental por

evaluar es el tipo de tratamiento y se considera

un efecto jo En el primer ensayo se realizaron

contrastes seleccionados entre la biopila 1 y las

biopilas 2 3 4 y 5 (Littell et al 2006)

Resultados

Se aislaron 22 microorganismos de im-

portancia en procesos de biorremediacioacuten

en la fase 1 del proyecto dentro de los que se

encuentran gram positivos gram negativos y

hongos (ver Anexo) los que posteriormente

se utilizaron para la conformacioacuten de consor-

cios y la aplicacioacuten en las diferentes biopilas

para llevar a cabo el proceso de descontami-

nacioacuten de los TPH presentes en los lodos con-

taminados

La variacioacuten del pH y la temperatura a tra- veacutes del proceso se observan en la tabla 3

Tabla 3 Lecturas promedio de pH y temperatura en cada una de las biopilas durante 30 diacuteas en el

primer ensayo con 5 biopilas

Fecha

Biopila 1 Biopila 2 Biopila 3 Biopila 4 Biopila 5

pHTempe-

ratura ordmCpH

Tempe-

ratura ordmCpH

Tempe-

ratura ordmCpH

Tempe-

ratura ordmCpH

Tempe-

ratura ordmC

Diciembre

26 0579 22 62 23 73 23 64 23 72 23

Enero 3

2006

80 24 69 23 73 23 65 23 73 23

Enero 10

200681 26 73 25 75 26 67 26 76 23

Enero 17

200682 26 71 25 73 26 67 26 75 24

Enero 262006

82 26 69 23 74 25 64 25 76 26

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148 Rev Colomb Biotecnol Vol XII No 1 Julio 2010 141-157

En el primer ensayo se evaluoacute el efecto de5 diferentes tratamientos para la degradacioacutende residuos contaminantes en lodos provenien-tes de lavaderos de carros en la respuesta deter-minada por la concentracioacuten de TPH en ppm

en un periodo experimental de 40 diacuteas con ob-servaciones tomadas a los diacuteas 0 15 30 y 40En la tabla 4 se observan las concentracionesiniciales y nales de TPH y los porcentajes deremocioacuten de TPH en cada biopila

Tabla 4 Porcentaje de remocioacuten de TPH por el meacutetodo de extraccioacuten Soxhlet en 72 horas para

determinar efecto de los microorganismos inoculados en cada una de las biopilas

Nordm Biopila Inoacuteculos

Concentracioacuten

inicial TPH

(ppm)

Concentracioacuten

final TPH

(ppm))

Remocioacuten

Tiempo de

Remocioacuten

(diacuteas)

1 (control

negativo)Sin inoacuteculo 212745

197853

197838

197837

69

70

70

15

30

40

2

Bacterias

A I M

Hongo G

212745

1595588

1294804

1152301

249

391

458

15

30

40

3

Bacterias

E I CK

Hongo H

212745

1416862

11899015

972512

334

441

5428

15

30

40

4

Bacterias

S1 S2 I

Hongo H

212745

1219019

598939

274528

42

718

8709

15

30

40

5BacteriasS1 S2

Hongo H

21274514104977225

552311

337637

7403

1530

40

La concentracioacuten de plomo pretratamien-to en el lodo contaminado fue 90 mgl

Los resultados obtenidos de la determi-nacioacuten de Pb a los 40 diacuteas postratamiento porel meacutetodo de absorcioacuten atoacutemica se reportan enla tabla 5

Tabla 5 Resultados de plomo (Pb)Postratamiento Meacutetodo de absorcioacuten atoacutemica

BiopilaPb

mgl

1 70

2 90

3 80

5 60

En la graacuteca 1 se observa la variacioacuten delas concentraciones de TPH en ppm a traveacutesdel tiempo en las 5 biopilas Todas las biopilaspartieron de la misma concentracioacuten de TPH labiopila control presentoacute una disminucioacuten miacuteni-ma de TPH mientras que las biopilas 2 3 4 y5 presentaron una disminucioacuten aparentemente

signicativa en los 40 diacuteas del experimentoPara determinar la existencia de diferen-

cias estadiacutesticamente signicativas entre lostratamientos se ajustoacute un modelo lineal mixtoa los datos (tabla 6) La prueba de signican-cia del modelo presentada en la tabla 7 reveladiferencias signicativas entre los tratamientosEn la tabla 8 se observan los contrastes selec-cionados comparando la biopila control con las

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Biorremediacioacuten de lodos contaminados con aceites lubricantes usados 149

biopilas 2 3 4 y 5 Los contrastes muestranevidencias de diferencias signicativas al ni-

vel de signicancia 005 entre la biopila con-

trol y la biopila 2 y al nivel de signicancia001 entre la biopila control y las biopilas 34 y 5

Graacutefca 1 Variacioacuten de las concentraciones de TPH en cuarenta diacuteas

Tabla 6 Estimados y errores estaacutendar de los paraacutemetros del modelo lineal mixto utilizado para el

anaacutelisis de bloques aleatorios completos del ensayo en el cual se evaluoacute el efecto de 5 diferentes

tratamientos para la degradacioacuten de lodos provenientes de lavaderos de carros en la respuesta

determinada por la concentracioacuten de TPH en ppm en un periodo experimental de 40 diacuteas conobservaciones tomadas a los diacuteas 0 15 30 y 40

Efectos fijos

Paraacutemetro Estimado Error Standard p-valor

Intercepto 12156 283693 00234

Biopila 1 800057 20711 00023

Biopila 2 326911 20711 01404

Biopila 3 211056 20711 03283

Biopila 4 -160641 20711 0453

Efectos aleatorios

Tiempo 0 630534 266517

Tiempo 15 68051 266517

Tiempo 30 -264993 266517

Tiempo 40 -433593 266517

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150 Rev Colomb Biotecnol Vol XII No 1 Julio 2010 141-157

Tabla 7 Significancia de los efectos fijos del tratamiento del modelo lineal mixto utilizado

para el anaacutelisis de bloques aleatorios completos del ensayo en el cual se evaluoacute el efecto

de 5 diferentes tratamientos para la degradacioacuten de lodos provenientes de lavaderos de carros

en la respuesta determinada por la concentracioacuten de TPH en ppm en un periodo experimental

de 40 diacuteas con observaciones tomadas a los diacuteas 0 15 30 y 40

Efecto GL num GL Den Valor F p-valor

Tratamiento 4 12 63 00057

Tabla 8 Contrastes entre la biopila control negativo y las biopilas 2 3 4 y 5 al final del periodo

experimental para las pruebas en las cuales se evaluacutea el efecto de 5 diferentes tratamientos

para la degradacioacuten de lodos provenientes de lavaderos de carros en la respuesta determinada

por la concentracioacuten de TPH en ppm en un periodo experimental de 40 diacuteas

con observaciones tomadas a los diacuteas 0 15 30 y 40

Contraste GL Num GL Den Valor F p-valor

Biopila 1 vs Biopila 2 1 12 522 00413

Biopila 1 vs Biopila 3 1 12 809 00148

Biopila 1 vs Biopila 4 1 12 2152 00006

Biopila 1 vs Biopila 5 1 12 1492 00023

El anaacutelisis de la signicancia de los efec-

tos jos del modelo revela que al menos uno

de los paraacutemetros del modelo mixto lineal es

signicativo

La tabla de contrastes revela diferencias sig-

nicativas entre la biopila control y las biopilas 3

4 y 5 a los niveles de signicancia α=005 y entre

la biopila control y las biopilas 4 y 5 al nivel de

signicancia α=001 demostrando que el trata-

miento realizado y la aplicacioacuten de cultivo mixto

de microorganismos fue eciente en la desconta-

minacioacuten de los lodos con residuos de TPH

En el segundo ensayo se evaluoacute el efec-to de 8 diferentes tratamientos para la degra-

dacioacuten de lodos contaminados con TPH del

sistema de alcantarillado de la zona industrial

de Bucaramanga mediante la concentracioacuten de

TPH en ppm (partes por milloacuten) en un perio-

do experimental de 120 diacuteas con observaciones

tomadas a los diacuteas 0 y 120 En la tabla 9 se

presentan los tratamientos bajo investigacioacuten y

los porcentajes de remocioacuten de TPH de cada

tratamiento al nal de un periodo experimental

de 120 diacuteas

La graacuteca 2 muestra el cambio en la con-

centracioacuten de TPH en ppm en un periodo de

120 diacuteas Todas las biopilas bajo estudio presen-

taron una disminucioacuten en la concentracioacuten de

TPH en el periodo experimental observaacutendose

mayor concentracioacuten en las biopilas 7 y 8

A los datos del segundo ensayo se les ajus-

toacute un modelo mixto lineal los estimados y los

errores estaacutendar El modelo reveloacute que no hay

diferencias signicativas entre los estimados delos efectos y este hallazgo y se conrmoacute en la

prueba general del modelo que se presentoacute en

la tabla 9 La conclusioacuten para este experimento

es que no hay efecto de las diferentes biopilas

en la concentracioacuten de TPH en ppm conside-

rando como efectos aleatorios las dos medicio-

nes de tiempo a los 0 y 120 diacuteas de periodo

experimental

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Biorremediacioacuten de lodos contaminados con aceites lubricantes usados 151

Tabla 9 Porcentaje de remocioacuten de TPH por el meacutetodo de extraccioacuten Soxhlet por 72 horas

concentracioacuten y determinacioacuten gravimeacutetrica para determinar la eficacia de remocioacuten

de los microorganismos inoculados en cada una de las biopilas en un periodo de 120 diacuteas

Nordm

BiopilasInoacuteculos

Proporcioacuten

Lodo contaminado

lodo

deshidratado

Concentracioacuten

inicial TPH

(ppm)

Concentracioacuten

final TPH (ppm)

Remocioacuten

1

Bacterias

I M C CU

Hongos D

14 20600 10600 48

2

Bacterias

I CT CK

Hongos H

14 20600 890 95

3Bacterias S1 S2

Hongos F H14 20600 980 95

4

Bacterias

I CU M S2

Hongos H

14 20600 1080 94

5Bacterias S1 C CK

Hongos H11 30150 1940 93

6Bacterias S2 I M

Hongos D11 30150 2870 90

7Bacterias S1 CU M

Hongos D41 396607 7630 80

8

Bacterias

I S1 CK

Hongos H

41 396605 5110 87

Graacutefca 2 Concentracioacuten de TPH en un periodo de 120 diacuteas

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152 Rev Colomb Biotecnol Vol XII No 1 Julio 2010 141-157

Tabla 10 Estimados y errores estaacutendar de los paraacutemetros del modelo lineal mixto utilizado para el

anaacutelisis de bloques aleatorios completos del experimento en el cual se evaluoacute el efecto de 8 diferentes

tratamientos para la degradacioacuten de lodos provenientes del sistema de alcantarillado de la ciudad en la

respuesta determinada por la concentracioacuten de TPH en ppm en un periodo experimental de 120 diacuteas

con observaciones tomadas a los diacuteas 0 y 120

Efectos fijos

Efecto Estimado Error estaacutendar Pr gt |t|

Intercepto 22385 12518 03246

Biopila 1 -6785 571826 02741

Biopila 2 -11640 571826 00812

Biopila 3 -11595 571826 00822

Biopila 4 -11545 571826 00833

Biopila 5 -6340 571826 03042

Biopila 6 -5875 571826 03384

Biopila 7 1260 571826 08319

Efectos aleatorios

Estimado Error estaacutendar

11761 11931

Tiempo 1 -11761 11931

Tabla 11 Significancia de los efectos fijos del tratamiento del modelo lineal mixto utilizado para el

anaacutelisis de bloques aleatorios completos del experimento en el cual se evaluoacute el efecto de 8 diferentes

tratamientos para la degradacioacuten de lodos provenientes del sistema de alcantarillado de la ciudad en la

respuesta determinada por la concentracioacuten de TPH en ppm en un periodo experimental de 120 diacuteas

con observaciones tomadas a los diacuteas 0 y 120

Efecto GL Num GL Den Valor de F p-valor

Tratamiento 7 7 158 02806

El anaacutelisis muestra que no hay efecto delas diferentes biopilas en la concentracioacuten de

TPH en ppm considerando como efectos alea-torios las dos mediciones de tiempo a los 0 y120 diacuteas de periodo experimental

La concentracioacuten inicial de plomo en ellodo contaminado fue de 1222 mgl y en loslodos postratamiento 8895 mgl La determi-nacioacuten de la demanda quiacutemica de oxiacutegeno y la

concentracioacuten de plomo de los lixiviados pro-ducidos durante el tratamiento de cada biopila

es necesaria para llevar a cabo una adecuada eli-

minacioacuten En la tabla 12 se observan los datos

de la DQO rerieacutendose a menos de 2000 mg

Lt Los niveles bajos de DQO sentildealan que los

contaminantes presentes en la mezclas fueron

degradados oacuteptimamente por los microorganis-

mos inoculados En las biopilas 2 6 y 7 donde

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Biorremediacioacuten de lodos contaminados con aceites lubricantes usados 153

se observan resultados de maacutes de 1000 mgLtaunque no es una concentracioacuten considerableindica que hay presencia de contaminantes queposiblemente fueron arrastrados por lixivia-cioacuten En la tabla 13 se observan las concentra-ciones de plomo resultantes en algunos casosson altas por lo que debe ser planeado un pos-terior tratamiento de estos lixiviados

Tabla 12 Concentraciones de DQO

por espectrofotometriacutea de los lixiviados

postratamiento del segundo ensayo

con 8 biopilas

Biopila NdegDQO

mglt

1 523

2 1074

3 382

4 234

5 514

6 1077

7 1222

8 533

Tabla 13 Determinacioacuten de plomo por la

teacutecnica de absorcioacuten atoacutemica de los lixiviados

postratamiento

Biopila NdegPlomo

mgl

1 1508

2 1103

3 1895

4 1167

5 2538

6 972

7 2823

8 17107

Tabla 14 Determinacioacuten de grasas y aceites

postratamiento por el meacutetodo gravimeacutetrico

por extraccioacuten Soxhlet

BiopilaGrasas y aceites

mgl

1 300

2 6766

3 3733

4 1896

5 2563

6 11913

7 15075

8 2650

Discusioacuten

Estudios realizados para el Instituto del

Petroacuteleo de Norteameacuterica ( API ) (Brisio 2005)

sobre tratamiento de suelos contaminados con

residuos de petroacuteleo demuestran que el 70-

90 es removido en diferentes tiempos conconcentraciones entre 10000 a 50000 ppm las

concentraciones de este estudio se encontraron

entre 19000 y 39000 ppm logrando remocio-

nes similares entre (74 al 95) en los dos ensa-

yos en 40 y 120 diacuteas

La fase experimental de los trabajos de

biorremediacioacuten de suelos contaminados con

aceites lubricantes usados (residuo peligroso)

y la evaluacioacuten de consorcios microbianos con

capacidad degradadora de residuos de hidro-

carburos y su aplicacioacuten muestran la alta simi-litud que presentan en tiempo y porcentajes de

remocioacuten en los dos grupos de biopilas tenien-

do en cuenta los microorganismos inoculados

y las proporciones de lodos donde se compara

con los resultados obtenidos por otros auto-

res (Benavides et al 2006 Corona et al 2004)

demostrando la gran importancia del inoacuteculo

microbiano para transformar y utilizar el con-

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154 Rev Colomb Biotecnol Vol XII No 1 Julio 2010 141-157

taminante como fuente de energiacutea en el proce-so de biorremediacioacuten

Se lograron porcentajes importantes (74-95) de descontaminacioacuten en tiempos cortosde 40 y 120 diacuteas comparados con los tiemposde 9-12 meses del trabajo realizado por Tetta-manti et al (2003) de igual forma se obtuvie-ron mayores remociones que la reportada enel trabajo de biorremediacioacuten de hidrocarburosde los sedimentos de la bahiacutea de La Habanade Nuacutentildeez et al (2005) del 48 con el cultivomixto aislado de dicha bahiacutea

Experiencias de biorremediacioacuten de sue-

los por teacutecnicas bioloacutegicas en la provincia deSanta Cruz (2002) y trabajos realizados por

Total Petroleum Hydrocarbon Criteria Wor-king Group Series ( TPHCWG 1998) en sue-los contaminados con concentraciones entre20000-55000 ppm como grasas y aceitesfueron degradados entre 2 y 3 antildeos (Brisio2005) otros estudios realizados por Huese-mann y Moore (1993) muestran que el 93de los hidrocarburos saturados y el 74 de losaromaacuteticos fue degradado en suelo arenoso deMichigan ( EEUU ) con una concentracioacuten ini-

cial de 30000 ppm TPH el estudio tambieacutenindica que la fraccioacuten polar fue resistente a ladegradacioacuten durante los 5 meses que duroacute elestudio

Las cepas aisladas e identicadas de loslodos contaminados con capacidad degradado-ra de hidrocarburos han sido reportadas en laliteratura dentro de ellas tenemos gram nega-tivas ( Pseudomonas aeruginosa Citrobacter freundii

Proteus mirabilis Proteus vulgaris Proteus penneri

Acinetobacter iwof entre otras) y gram positivas( Oerskovia species Bacillus brevis Nocardia spp Ac-

tinomyces spp y Bacillus megaterium Micrococcusspp) (Benavides et al 2006) y cepas de hongos( Aspergillus spp Trichoderma spp Fusarium spp y

Rhizopus spp ) Las pruebas de degradabilidadcompetitividad y compatibilidad realizadas aestas bacterias y hongos nos permitieron eva-luar que Pseudomonas aureuginosa y Psedomonas pu-

tida son microorganismos con alta capacidaddegradadora de TPH sin restarle importancia

a otros microorganismos (Arauacutejo et al 2005Corona et al 2004 Vintildeas 2005)

El uso de cultivos mixtos o pool bacte-riano favorece una degradacioacuten mayor con eluso de bioestimulacioacuten (Caacuterdenas 2006) sien-

do mayor el tiempo utilizado por este autor yporcentajes de remocioacuten de TPH similares a loslogrados en este trabajo

La aplicacioacuten de lodos provenientes detratamiento de aguas residuales domeacutesticas uti-

lizadas como esponjante y aporte de energiacutea auna concentracioacuten del 25 y una concentra-cioacuten inicial de TPH de 212745 ppm es una

buena opcioacuten ya que se obtuvieron remocionesde TPH de 458 5428 7403 y 8709 en 40diacuteas las diferencias estaacuten dadas seguacuten el pool demicroorganismos aplicados estos contrastancon los resultados reportados por Caacuterdenas et

al (2004) en las concentraciones de 30 de lo-dos obteniendo porcentajes menores de remo-cioacuten como 4198 y 4746 en tres meses y una

concentracioacuten inicial de 4000 ppm de TPH

Conclusiones

Con este trabajo se lograron porcenta-jes considerables de remocioacuten de TPH entreel 7403 y 8709 en 40 diacuteas y 87 94 y 95en 120 diacuteas con la aplicacioacuten de los consorcios

microbianos obtenidos y la metodologiacutea apli-cada en el proceso de biorremediacioacuten en laspruebas de campo

Se pudo evidenciar que estos residuos de-

positados en los suelos no son degradados sinla realizacioacuten de un adecuado tratamiento

El uso de microorganismos nativos re-

presenta una alternativa para reducir la conta-minacioacuten generada por residuos peligrosos y

recuperacioacuten de zonas impactadas

Agradecimientos

A la Corporacioacuten Autoacutenoma Regional

para la Defensa de la Meseta de Bucaraman-ga ( CDMB ) Al personal de los laboratorios de

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Biorremediacioacuten de lodos contaminados con aceites lubricantes usados 155

la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales( PTAR ) de Riacuteo Friacuteo (Giroacuten Santander Colom-bia) Al laboratorio de Control de Calidad de

Aguas del Acueducto Metropolitano de Buca-ramanga ( AMB ) Al programa de Bacteriologiacutea

y Laboratorio Cliacutenico de la Universidad de San-tander ( UDES ) y a los estudiantes que llevarona cabo las pruebas de campo del proceso deBiorremediacioacuten

Anexo

Microorganismos aislados en el Proyecto de Biorremediacioacuten fase I por estudiantes de la UDES

Morfologiacutea

Bacilos gram negativos Bacilos gram positivos Cocos gram positivos Hongos

Pseudomonas aeruginosa (S1)

Pseudomonas puacutetida (S2)Oerskovia species Micrococcus spp(M) Aspergillus spp(F)

Citrobacter freundii Bacillus brevis (CU) Trichoderma spp(H)

Proteus mirabilis Proteus

vulgaris Proteus penneriNocardia spp(CK) Fusarium spp

Acinetobacter iwoffi (I) Actinomyces Rhizopus spp (D)

Morganella morganni Bacillus megaterium

Alcaligenes spp

Hafnia alves

Citrobacter diversus (CT)

Enterobacter cloacae

Klebsiella oxytoca

Klebsiella ozaenae

Achromobacter species

Escherichia coli (C)

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Biorremediacioacuten de lodos contaminados con aceites lubricantes usados 145

Tabla 1 Conformacioacuten de cada biopila del tratamiento 1 Proporcioacuten de 41 de lodo contaminado

lodo deshidratado Concentracioacuten inicial en cada biopila 212745 ppm de TPH

Biopila Microorganismos

No 1 Testigo

No 2

Acinetobacter spp (I )

Bacillus spp ( A)

Micrococcus spp (M)

Aspergillus niacuteger ( G )

No 3

Citrobacter spp ( E)

Acinetobacter spp ( I )

Nocardia spp ( CK)

Trichoderma spp (H))

No 4 Acinetobacter spp ( I )Pseudomonas aureuginosa (S1 Pseudomonas spp (S2)

Trichoderma spp (H)

No 5

Pseudomonas aureuginosa (S1) Pseudomonas spp (S2)

Citrobacter spp ( E)

Trichoderma spp ( H)

Fuente las autoras

El segundo grupo estuvo conformadopor 8 biopilas constituidas por lodo deshi-

dratado (proveniente de tratamiento primariode aguas residuales domeacutesticas) usadas como

aporte de materia orgaacutenica y lodo contamina-do con aceites lubricantes usados provenien-

tes del sistema de alcantarillado de la zonaindustrial

Figura 2 Disposicioacuten de las 8 biopilas para el trabajo de campo

Fuente las autoras

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Tabla 2 Grupo de 8 biopilas se aplicoacute bioaumentacioacuten los diacuteas 1-30-60-90 Tiempo total 120 diacuteas

Biopila Microorganismo - coacutedigo Relacioacuten lodos TPH ppm

No 1

Acinetobacter spp (I)

Micrococcus spp ( M )

E coli ( C)

Bacillus spp (CU)

Rhizopus spp ( D)

14 una parte lodo alcantarillado zona

industrial-4 partes lodo deshidratado PTAR20600

No 2

Acinetobacter spp (I)

Citrobacter spp (CT)

Nocardia spp (CK)

Rhizopus spp ( D)

14 una parte lodo alcantarillado

industrial-4 partes lodo deshidratado PTAR20600

No 3

Pseudomona aureuginosa (S1)Pseudomonas putida (S2)

Aspergillus spp (F)

Trichoderma spp (H) )

14 una parte lodo alcantarillado zona

industrial-4 partes lodo deshidratado PTAR20600

No 4

Acinetobacter spp ( I)

Bacillus spp ( CU)

Micrococcus spp (M)

Pseudomonas putida (S2)

Trichoderma spp ( H)

14 una parte lodo alcantarillado zona

industrial-4 partes lodo deshidratado PTAR20600

No 5

Pseudomonas aureuginosa (S1)

E coli ( C)

Nocardia spp (CK)

Trichoderma spp) (H)

11 partes de lodo alcantarillado zona

industrial y lodo deshidratado de la PTAR 30150

No 6

Pseudomonas putida (S2)

Acinetobacter spp ( I )

Micrococcus spp ( M )

Trichoderma spp ( H)

11 partes de lodo alcantarillado zona

industrial y lodo deshidratado de la PTAR30150

No 7

Pseudomonas aureuginosa ( S1)

Bacillus spp (CU)

Micrococcus spp (M )

Rhizopus spp) ( D)

41 partes de lodo de zona industrial y

una parte de lodo deshidratado PTAR39660

No 8 Acinetobacter spp ( I )

Pseudomonas putida ( S2)

Nocardia spp (CK)

Trichoderma spp (H)

41 partes de lodo de zona industrial y

una parte de lodo deshidratado PTAR

39660

Fuente las autoras

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Biorremediacioacuten de lodos contaminados con aceites lubricantes usados 147

A los dos grupos se les monitorearon pa-raacutemetros como temperatura y humedad diaria-mente por la prueba del puntildeo y en laboratorio

por teacutecnica gravimeacutetrica cada ocho diacuteas paramantener un nivel cercano entre 60-70 en

caso necesario se adicionoacute agua corriente pHcada 10 diacuteas con el uso del potencioacutemetro re-

cuento de microorganismos viables antes y 72horas posteriores a la adicioacuten de los inoacuteculos

bacterianos adicioacuten de nutrientes NPK (15-15-15 ) 100 g disueltos en agua en los diacuteas 8-16-24del montaje y aireacioacuten (por volteos manuales)

durante la aplicacioacuten de los microorganismos

Anaacutelisis fiacutesico-quiacutemico

Las determinaciones de TPH se realizaronpor extraccioacuten soxhlet por 72 horas concentra-

cioacuten y determinacioacuten por gravimetriacutea (5520 D)determinacioacuten de grasas y aceites por extraccioacuten

soxhlet ( ISOTR 11046) y plomo por absorcioacutenatoacutemica pre durante y postratamiento en los la-

boratorios certicados (Laboratorio de ConsultasIndustriales de la Universidad Industrial de San-tander Laboratorio de Quiacutemica de la Universidad

de Santander Laboratorio de Control de Calidad

del Acueducto Metropolitano de Bucaramanga yLaboratorio de la PTAR - Riacuteo Friacuteo)

Anaacutelisis estadiacutestico

En los dos ensayos se analizoacute la variable

continua TPH en ppm mediante el meacutetodo demodelos mixtos lineales en bloques aleatorios

completos (Littell et al 2006) donde el efecto

de bloque es dado por el tiempo y se considera

un efecto aleatorio y el factor experimental por

evaluar es el tipo de tratamiento y se considera

un efecto jo En el primer ensayo se realizaron

contrastes seleccionados entre la biopila 1 y las

biopilas 2 3 4 y 5 (Littell et al 2006)

Resultados

Se aislaron 22 microorganismos de im-

portancia en procesos de biorremediacioacuten

en la fase 1 del proyecto dentro de los que se

encuentran gram positivos gram negativos y

hongos (ver Anexo) los que posteriormente

se utilizaron para la conformacioacuten de consor-

cios y la aplicacioacuten en las diferentes biopilas

para llevar a cabo el proceso de descontami-

nacioacuten de los TPH presentes en los lodos con-

taminados

La variacioacuten del pH y la temperatura a tra- veacutes del proceso se observan en la tabla 3

Tabla 3 Lecturas promedio de pH y temperatura en cada una de las biopilas durante 30 diacuteas en el

primer ensayo con 5 biopilas

Fecha

Biopila 1 Biopila 2 Biopila 3 Biopila 4 Biopila 5

pHTempe-

ratura ordmCpH

Tempe-

ratura ordmCpH

Tempe-

ratura ordmCpH

Tempe-

ratura ordmCpH

Tempe-

ratura ordmC

Diciembre

26 0579 22 62 23 73 23 64 23 72 23

Enero 3

2006

80 24 69 23 73 23 65 23 73 23

Enero 10

200681 26 73 25 75 26 67 26 76 23

Enero 17

200682 26 71 25 73 26 67 26 75 24

Enero 262006

82 26 69 23 74 25 64 25 76 26

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148 Rev Colomb Biotecnol Vol XII No 1 Julio 2010 141-157

En el primer ensayo se evaluoacute el efecto de5 diferentes tratamientos para la degradacioacutende residuos contaminantes en lodos provenien-tes de lavaderos de carros en la respuesta deter-minada por la concentracioacuten de TPH en ppm

en un periodo experimental de 40 diacuteas con ob-servaciones tomadas a los diacuteas 0 15 30 y 40En la tabla 4 se observan las concentracionesiniciales y nales de TPH y los porcentajes deremocioacuten de TPH en cada biopila

Tabla 4 Porcentaje de remocioacuten de TPH por el meacutetodo de extraccioacuten Soxhlet en 72 horas para

determinar efecto de los microorganismos inoculados en cada una de las biopilas

Nordm Biopila Inoacuteculos

Concentracioacuten

inicial TPH

(ppm)

Concentracioacuten

final TPH

(ppm))

Remocioacuten

Tiempo de

Remocioacuten

(diacuteas)

1 (control

negativo)Sin inoacuteculo 212745

197853

197838

197837

69

70

70

15

30

40

2

Bacterias

A I M

Hongo G

212745

1595588

1294804

1152301

249

391

458

15

30

40

3

Bacterias

E I CK

Hongo H

212745

1416862

11899015

972512

334

441

5428

15

30

40

4

Bacterias

S1 S2 I

Hongo H

212745

1219019

598939

274528

42

718

8709

15

30

40

5BacteriasS1 S2

Hongo H

21274514104977225

552311

337637

7403

1530

40

La concentracioacuten de plomo pretratamien-to en el lodo contaminado fue 90 mgl

Los resultados obtenidos de la determi-nacioacuten de Pb a los 40 diacuteas postratamiento porel meacutetodo de absorcioacuten atoacutemica se reportan enla tabla 5

Tabla 5 Resultados de plomo (Pb)Postratamiento Meacutetodo de absorcioacuten atoacutemica

BiopilaPb

mgl

1 70

2 90

3 80

5 60

En la graacuteca 1 se observa la variacioacuten delas concentraciones de TPH en ppm a traveacutesdel tiempo en las 5 biopilas Todas las biopilaspartieron de la misma concentracioacuten de TPH labiopila control presentoacute una disminucioacuten miacuteni-ma de TPH mientras que las biopilas 2 3 4 y5 presentaron una disminucioacuten aparentemente

signicativa en los 40 diacuteas del experimentoPara determinar la existencia de diferen-

cias estadiacutesticamente signicativas entre lostratamientos se ajustoacute un modelo lineal mixtoa los datos (tabla 6) La prueba de signican-cia del modelo presentada en la tabla 7 reveladiferencias signicativas entre los tratamientosEn la tabla 8 se observan los contrastes selec-cionados comparando la biopila control con las

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Biorremediacioacuten de lodos contaminados con aceites lubricantes usados 149

biopilas 2 3 4 y 5 Los contrastes muestranevidencias de diferencias signicativas al ni-

vel de signicancia 005 entre la biopila con-

trol y la biopila 2 y al nivel de signicancia001 entre la biopila control y las biopilas 34 y 5

Graacutefca 1 Variacioacuten de las concentraciones de TPH en cuarenta diacuteas

Tabla 6 Estimados y errores estaacutendar de los paraacutemetros del modelo lineal mixto utilizado para el

anaacutelisis de bloques aleatorios completos del ensayo en el cual se evaluoacute el efecto de 5 diferentes

tratamientos para la degradacioacuten de lodos provenientes de lavaderos de carros en la respuesta

determinada por la concentracioacuten de TPH en ppm en un periodo experimental de 40 diacuteas conobservaciones tomadas a los diacuteas 0 15 30 y 40

Efectos fijos

Paraacutemetro Estimado Error Standard p-valor

Intercepto 12156 283693 00234

Biopila 1 800057 20711 00023

Biopila 2 326911 20711 01404

Biopila 3 211056 20711 03283

Biopila 4 -160641 20711 0453

Efectos aleatorios

Tiempo 0 630534 266517

Tiempo 15 68051 266517

Tiempo 30 -264993 266517

Tiempo 40 -433593 266517

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150 Rev Colomb Biotecnol Vol XII No 1 Julio 2010 141-157

Tabla 7 Significancia de los efectos fijos del tratamiento del modelo lineal mixto utilizado

para el anaacutelisis de bloques aleatorios completos del ensayo en el cual se evaluoacute el efecto

de 5 diferentes tratamientos para la degradacioacuten de lodos provenientes de lavaderos de carros

en la respuesta determinada por la concentracioacuten de TPH en ppm en un periodo experimental

de 40 diacuteas con observaciones tomadas a los diacuteas 0 15 30 y 40

Efecto GL num GL Den Valor F p-valor

Tratamiento 4 12 63 00057

Tabla 8 Contrastes entre la biopila control negativo y las biopilas 2 3 4 y 5 al final del periodo

experimental para las pruebas en las cuales se evaluacutea el efecto de 5 diferentes tratamientos

para la degradacioacuten de lodos provenientes de lavaderos de carros en la respuesta determinada

por la concentracioacuten de TPH en ppm en un periodo experimental de 40 diacuteas

con observaciones tomadas a los diacuteas 0 15 30 y 40

Contraste GL Num GL Den Valor F p-valor

Biopila 1 vs Biopila 2 1 12 522 00413

Biopila 1 vs Biopila 3 1 12 809 00148

Biopila 1 vs Biopila 4 1 12 2152 00006

Biopila 1 vs Biopila 5 1 12 1492 00023

El anaacutelisis de la signicancia de los efec-

tos jos del modelo revela que al menos uno

de los paraacutemetros del modelo mixto lineal es

signicativo

La tabla de contrastes revela diferencias sig-

nicativas entre la biopila control y las biopilas 3

4 y 5 a los niveles de signicancia α=005 y entre

la biopila control y las biopilas 4 y 5 al nivel de

signicancia α=001 demostrando que el trata-

miento realizado y la aplicacioacuten de cultivo mixto

de microorganismos fue eciente en la desconta-

minacioacuten de los lodos con residuos de TPH

En el segundo ensayo se evaluoacute el efec-to de 8 diferentes tratamientos para la degra-

dacioacuten de lodos contaminados con TPH del

sistema de alcantarillado de la zona industrial

de Bucaramanga mediante la concentracioacuten de

TPH en ppm (partes por milloacuten) en un perio-

do experimental de 120 diacuteas con observaciones

tomadas a los diacuteas 0 y 120 En la tabla 9 se

presentan los tratamientos bajo investigacioacuten y

los porcentajes de remocioacuten de TPH de cada

tratamiento al nal de un periodo experimental

de 120 diacuteas

La graacuteca 2 muestra el cambio en la con-

centracioacuten de TPH en ppm en un periodo de

120 diacuteas Todas las biopilas bajo estudio presen-

taron una disminucioacuten en la concentracioacuten de

TPH en el periodo experimental observaacutendose

mayor concentracioacuten en las biopilas 7 y 8

A los datos del segundo ensayo se les ajus-

toacute un modelo mixto lineal los estimados y los

errores estaacutendar El modelo reveloacute que no hay

diferencias signicativas entre los estimados delos efectos y este hallazgo y se conrmoacute en la

prueba general del modelo que se presentoacute en

la tabla 9 La conclusioacuten para este experimento

es que no hay efecto de las diferentes biopilas

en la concentracioacuten de TPH en ppm conside-

rando como efectos aleatorios las dos medicio-

nes de tiempo a los 0 y 120 diacuteas de periodo

experimental

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Biorremediacioacuten de lodos contaminados con aceites lubricantes usados 151

Tabla 9 Porcentaje de remocioacuten de TPH por el meacutetodo de extraccioacuten Soxhlet por 72 horas

concentracioacuten y determinacioacuten gravimeacutetrica para determinar la eficacia de remocioacuten

de los microorganismos inoculados en cada una de las biopilas en un periodo de 120 diacuteas

Nordm

BiopilasInoacuteculos

Proporcioacuten

Lodo contaminado

lodo

deshidratado

Concentracioacuten

inicial TPH

(ppm)

Concentracioacuten

final TPH (ppm)

Remocioacuten

1

Bacterias

I M C CU

Hongos D

14 20600 10600 48

2

Bacterias

I CT CK

Hongos H

14 20600 890 95

3Bacterias S1 S2

Hongos F H14 20600 980 95

4

Bacterias

I CU M S2

Hongos H

14 20600 1080 94

5Bacterias S1 C CK

Hongos H11 30150 1940 93

6Bacterias S2 I M

Hongos D11 30150 2870 90

7Bacterias S1 CU M

Hongos D41 396607 7630 80

8

Bacterias

I S1 CK

Hongos H

41 396605 5110 87

Graacutefca 2 Concentracioacuten de TPH en un periodo de 120 diacuteas

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152 Rev Colomb Biotecnol Vol XII No 1 Julio 2010 141-157

Tabla 10 Estimados y errores estaacutendar de los paraacutemetros del modelo lineal mixto utilizado para el

anaacutelisis de bloques aleatorios completos del experimento en el cual se evaluoacute el efecto de 8 diferentes

tratamientos para la degradacioacuten de lodos provenientes del sistema de alcantarillado de la ciudad en la

respuesta determinada por la concentracioacuten de TPH en ppm en un periodo experimental de 120 diacuteas

con observaciones tomadas a los diacuteas 0 y 120

Efectos fijos

Efecto Estimado Error estaacutendar Pr gt |t|

Intercepto 22385 12518 03246

Biopila 1 -6785 571826 02741

Biopila 2 -11640 571826 00812

Biopila 3 -11595 571826 00822

Biopila 4 -11545 571826 00833

Biopila 5 -6340 571826 03042

Biopila 6 -5875 571826 03384

Biopila 7 1260 571826 08319

Efectos aleatorios

Estimado Error estaacutendar

11761 11931

Tiempo 1 -11761 11931

Tabla 11 Significancia de los efectos fijos del tratamiento del modelo lineal mixto utilizado para el

anaacutelisis de bloques aleatorios completos del experimento en el cual se evaluoacute el efecto de 8 diferentes

tratamientos para la degradacioacuten de lodos provenientes del sistema de alcantarillado de la ciudad en la

respuesta determinada por la concentracioacuten de TPH en ppm en un periodo experimental de 120 diacuteas

con observaciones tomadas a los diacuteas 0 y 120

Efecto GL Num GL Den Valor de F p-valor

Tratamiento 7 7 158 02806

El anaacutelisis muestra que no hay efecto delas diferentes biopilas en la concentracioacuten de

TPH en ppm considerando como efectos alea-torios las dos mediciones de tiempo a los 0 y120 diacuteas de periodo experimental

La concentracioacuten inicial de plomo en ellodo contaminado fue de 1222 mgl y en loslodos postratamiento 8895 mgl La determi-nacioacuten de la demanda quiacutemica de oxiacutegeno y la

concentracioacuten de plomo de los lixiviados pro-ducidos durante el tratamiento de cada biopila

es necesaria para llevar a cabo una adecuada eli-

minacioacuten En la tabla 12 se observan los datos

de la DQO rerieacutendose a menos de 2000 mg

Lt Los niveles bajos de DQO sentildealan que los

contaminantes presentes en la mezclas fueron

degradados oacuteptimamente por los microorganis-

mos inoculados En las biopilas 2 6 y 7 donde

7172019 Biorremediacioacuten de Lodos Contaminados Con Aceites Lubricantes Usados

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Biorremediacioacuten de lodos contaminados con aceites lubricantes usados 153

se observan resultados de maacutes de 1000 mgLtaunque no es una concentracioacuten considerableindica que hay presencia de contaminantes queposiblemente fueron arrastrados por lixivia-cioacuten En la tabla 13 se observan las concentra-ciones de plomo resultantes en algunos casosson altas por lo que debe ser planeado un pos-terior tratamiento de estos lixiviados

Tabla 12 Concentraciones de DQO

por espectrofotometriacutea de los lixiviados

postratamiento del segundo ensayo

con 8 biopilas

Biopila NdegDQO

mglt

1 523

2 1074

3 382

4 234

5 514

6 1077

7 1222

8 533

Tabla 13 Determinacioacuten de plomo por la

teacutecnica de absorcioacuten atoacutemica de los lixiviados

postratamiento

Biopila NdegPlomo

mgl

1 1508

2 1103

3 1895

4 1167

5 2538

6 972

7 2823

8 17107

Tabla 14 Determinacioacuten de grasas y aceites

postratamiento por el meacutetodo gravimeacutetrico

por extraccioacuten Soxhlet

BiopilaGrasas y aceites

mgl

1 300

2 6766

3 3733

4 1896

5 2563

6 11913

7 15075

8 2650

Discusioacuten

Estudios realizados para el Instituto del

Petroacuteleo de Norteameacuterica ( API ) (Brisio 2005)

sobre tratamiento de suelos contaminados con

residuos de petroacuteleo demuestran que el 70-

90 es removido en diferentes tiempos conconcentraciones entre 10000 a 50000 ppm las

concentraciones de este estudio se encontraron

entre 19000 y 39000 ppm logrando remocio-

nes similares entre (74 al 95) en los dos ensa-

yos en 40 y 120 diacuteas

La fase experimental de los trabajos de

biorremediacioacuten de suelos contaminados con

aceites lubricantes usados (residuo peligroso)

y la evaluacioacuten de consorcios microbianos con

capacidad degradadora de residuos de hidro-

carburos y su aplicacioacuten muestran la alta simi-litud que presentan en tiempo y porcentajes de

remocioacuten en los dos grupos de biopilas tenien-

do en cuenta los microorganismos inoculados

y las proporciones de lodos donde se compara

con los resultados obtenidos por otros auto-

res (Benavides et al 2006 Corona et al 2004)

demostrando la gran importancia del inoacuteculo

microbiano para transformar y utilizar el con-

7172019 Biorremediacioacuten de Lodos Contaminados Con Aceites Lubricantes Usados

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154 Rev Colomb Biotecnol Vol XII No 1 Julio 2010 141-157

taminante como fuente de energiacutea en el proce-so de biorremediacioacuten

Se lograron porcentajes importantes (74-95) de descontaminacioacuten en tiempos cortosde 40 y 120 diacuteas comparados con los tiemposde 9-12 meses del trabajo realizado por Tetta-manti et al (2003) de igual forma se obtuvie-ron mayores remociones que la reportada enel trabajo de biorremediacioacuten de hidrocarburosde los sedimentos de la bahiacutea de La Habanade Nuacutentildeez et al (2005) del 48 con el cultivomixto aislado de dicha bahiacutea

Experiencias de biorremediacioacuten de sue-

los por teacutecnicas bioloacutegicas en la provincia deSanta Cruz (2002) y trabajos realizados por

Total Petroleum Hydrocarbon Criteria Wor-king Group Series ( TPHCWG 1998) en sue-los contaminados con concentraciones entre20000-55000 ppm como grasas y aceitesfueron degradados entre 2 y 3 antildeos (Brisio2005) otros estudios realizados por Huese-mann y Moore (1993) muestran que el 93de los hidrocarburos saturados y el 74 de losaromaacuteticos fue degradado en suelo arenoso deMichigan ( EEUU ) con una concentracioacuten ini-

cial de 30000 ppm TPH el estudio tambieacutenindica que la fraccioacuten polar fue resistente a ladegradacioacuten durante los 5 meses que duroacute elestudio

Las cepas aisladas e identicadas de loslodos contaminados con capacidad degradado-ra de hidrocarburos han sido reportadas en laliteratura dentro de ellas tenemos gram nega-tivas ( Pseudomonas aeruginosa Citrobacter freundii

Proteus mirabilis Proteus vulgaris Proteus penneri

Acinetobacter iwof entre otras) y gram positivas( Oerskovia species Bacillus brevis Nocardia spp Ac-

tinomyces spp y Bacillus megaterium Micrococcusspp) (Benavides et al 2006) y cepas de hongos( Aspergillus spp Trichoderma spp Fusarium spp y

Rhizopus spp ) Las pruebas de degradabilidadcompetitividad y compatibilidad realizadas aestas bacterias y hongos nos permitieron eva-luar que Pseudomonas aureuginosa y Psedomonas pu-

tida son microorganismos con alta capacidaddegradadora de TPH sin restarle importancia

a otros microorganismos (Arauacutejo et al 2005Corona et al 2004 Vintildeas 2005)

El uso de cultivos mixtos o pool bacte-riano favorece una degradacioacuten mayor con eluso de bioestimulacioacuten (Caacuterdenas 2006) sien-

do mayor el tiempo utilizado por este autor yporcentajes de remocioacuten de TPH similares a loslogrados en este trabajo

La aplicacioacuten de lodos provenientes detratamiento de aguas residuales domeacutesticas uti-

lizadas como esponjante y aporte de energiacutea auna concentracioacuten del 25 y una concentra-cioacuten inicial de TPH de 212745 ppm es una

buena opcioacuten ya que se obtuvieron remocionesde TPH de 458 5428 7403 y 8709 en 40diacuteas las diferencias estaacuten dadas seguacuten el pool demicroorganismos aplicados estos contrastancon los resultados reportados por Caacuterdenas et

al (2004) en las concentraciones de 30 de lo-dos obteniendo porcentajes menores de remo-cioacuten como 4198 y 4746 en tres meses y una

concentracioacuten inicial de 4000 ppm de TPH

Conclusiones

Con este trabajo se lograron porcenta-jes considerables de remocioacuten de TPH entreel 7403 y 8709 en 40 diacuteas y 87 94 y 95en 120 diacuteas con la aplicacioacuten de los consorcios

microbianos obtenidos y la metodologiacutea apli-cada en el proceso de biorremediacioacuten en laspruebas de campo

Se pudo evidenciar que estos residuos de-

positados en los suelos no son degradados sinla realizacioacuten de un adecuado tratamiento

El uso de microorganismos nativos re-

presenta una alternativa para reducir la conta-minacioacuten generada por residuos peligrosos y

recuperacioacuten de zonas impactadas

Agradecimientos

A la Corporacioacuten Autoacutenoma Regional

para la Defensa de la Meseta de Bucaraman-ga ( CDMB ) Al personal de los laboratorios de

7172019 Biorremediacioacuten de Lodos Contaminados Con Aceites Lubricantes Usados

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Biorremediacioacuten de lodos contaminados con aceites lubricantes usados 155

la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales( PTAR ) de Riacuteo Friacuteo (Giroacuten Santander Colom-bia) Al laboratorio de Control de Calidad de

Aguas del Acueducto Metropolitano de Buca-ramanga ( AMB ) Al programa de Bacteriologiacutea

y Laboratorio Cliacutenico de la Universidad de San-tander ( UDES ) y a los estudiantes que llevarona cabo las pruebas de campo del proceso deBiorremediacioacuten

Anexo

Microorganismos aislados en el Proyecto de Biorremediacioacuten fase I por estudiantes de la UDES

Morfologiacutea

Bacilos gram negativos Bacilos gram positivos Cocos gram positivos Hongos

Pseudomonas aeruginosa (S1)

Pseudomonas puacutetida (S2)Oerskovia species Micrococcus spp(M) Aspergillus spp(F)

Citrobacter freundii Bacillus brevis (CU) Trichoderma spp(H)

Proteus mirabilis Proteus

vulgaris Proteus penneriNocardia spp(CK) Fusarium spp

Acinetobacter iwoffi (I) Actinomyces Rhizopus spp (D)

Morganella morganni Bacillus megaterium

Alcaligenes spp

Hafnia alves

Citrobacter diversus (CT)

Enterobacter cloacae

Klebsiella oxytoca

Klebsiella ozaenae

Achromobacter species

Escherichia coli (C)

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Page 7: Biorremediación de Lodos Contaminados Con Aceites Lubricantes Usados

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146 Rev Colomb Biotecnol Vol XII No 1 Julio 2010 141-157

Tabla 2 Grupo de 8 biopilas se aplicoacute bioaumentacioacuten los diacuteas 1-30-60-90 Tiempo total 120 diacuteas

Biopila Microorganismo - coacutedigo Relacioacuten lodos TPH ppm

No 1

Acinetobacter spp (I)

Micrococcus spp ( M )

E coli ( C)

Bacillus spp (CU)

Rhizopus spp ( D)

14 una parte lodo alcantarillado zona

industrial-4 partes lodo deshidratado PTAR20600

No 2

Acinetobacter spp (I)

Citrobacter spp (CT)

Nocardia spp (CK)

Rhizopus spp ( D)

14 una parte lodo alcantarillado

industrial-4 partes lodo deshidratado PTAR20600

No 3

Pseudomona aureuginosa (S1)Pseudomonas putida (S2)

Aspergillus spp (F)

Trichoderma spp (H) )

14 una parte lodo alcantarillado zona

industrial-4 partes lodo deshidratado PTAR20600

No 4

Acinetobacter spp ( I)

Bacillus spp ( CU)

Micrococcus spp (M)

Pseudomonas putida (S2)

Trichoderma spp ( H)

14 una parte lodo alcantarillado zona

industrial-4 partes lodo deshidratado PTAR20600

No 5

Pseudomonas aureuginosa (S1)

E coli ( C)

Nocardia spp (CK)

Trichoderma spp) (H)

11 partes de lodo alcantarillado zona

industrial y lodo deshidratado de la PTAR 30150

No 6

Pseudomonas putida (S2)

Acinetobacter spp ( I )

Micrococcus spp ( M )

Trichoderma spp ( H)

11 partes de lodo alcantarillado zona

industrial y lodo deshidratado de la PTAR30150

No 7

Pseudomonas aureuginosa ( S1)

Bacillus spp (CU)

Micrococcus spp (M )

Rhizopus spp) ( D)

41 partes de lodo de zona industrial y

una parte de lodo deshidratado PTAR39660

No 8 Acinetobacter spp ( I )

Pseudomonas putida ( S2)

Nocardia spp (CK)

Trichoderma spp (H)

41 partes de lodo de zona industrial y

una parte de lodo deshidratado PTAR

39660

Fuente las autoras

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Biorremediacioacuten de lodos contaminados con aceites lubricantes usados 147

A los dos grupos se les monitorearon pa-raacutemetros como temperatura y humedad diaria-mente por la prueba del puntildeo y en laboratorio

por teacutecnica gravimeacutetrica cada ocho diacuteas paramantener un nivel cercano entre 60-70 en

caso necesario se adicionoacute agua corriente pHcada 10 diacuteas con el uso del potencioacutemetro re-

cuento de microorganismos viables antes y 72horas posteriores a la adicioacuten de los inoacuteculos

bacterianos adicioacuten de nutrientes NPK (15-15-15 ) 100 g disueltos en agua en los diacuteas 8-16-24del montaje y aireacioacuten (por volteos manuales)

durante la aplicacioacuten de los microorganismos

Anaacutelisis fiacutesico-quiacutemico

Las determinaciones de TPH se realizaronpor extraccioacuten soxhlet por 72 horas concentra-

cioacuten y determinacioacuten por gravimetriacutea (5520 D)determinacioacuten de grasas y aceites por extraccioacuten

soxhlet ( ISOTR 11046) y plomo por absorcioacutenatoacutemica pre durante y postratamiento en los la-

boratorios certicados (Laboratorio de ConsultasIndustriales de la Universidad Industrial de San-tander Laboratorio de Quiacutemica de la Universidad

de Santander Laboratorio de Control de Calidad

del Acueducto Metropolitano de Bucaramanga yLaboratorio de la PTAR - Riacuteo Friacuteo)

Anaacutelisis estadiacutestico

En los dos ensayos se analizoacute la variable

continua TPH en ppm mediante el meacutetodo demodelos mixtos lineales en bloques aleatorios

completos (Littell et al 2006) donde el efecto

de bloque es dado por el tiempo y se considera

un efecto aleatorio y el factor experimental por

evaluar es el tipo de tratamiento y se considera

un efecto jo En el primer ensayo se realizaron

contrastes seleccionados entre la biopila 1 y las

biopilas 2 3 4 y 5 (Littell et al 2006)

Resultados

Se aislaron 22 microorganismos de im-

portancia en procesos de biorremediacioacuten

en la fase 1 del proyecto dentro de los que se

encuentran gram positivos gram negativos y

hongos (ver Anexo) los que posteriormente

se utilizaron para la conformacioacuten de consor-

cios y la aplicacioacuten en las diferentes biopilas

para llevar a cabo el proceso de descontami-

nacioacuten de los TPH presentes en los lodos con-

taminados

La variacioacuten del pH y la temperatura a tra- veacutes del proceso se observan en la tabla 3

Tabla 3 Lecturas promedio de pH y temperatura en cada una de las biopilas durante 30 diacuteas en el

primer ensayo con 5 biopilas

Fecha

Biopila 1 Biopila 2 Biopila 3 Biopila 4 Biopila 5

pHTempe-

ratura ordmCpH

Tempe-

ratura ordmCpH

Tempe-

ratura ordmCpH

Tempe-

ratura ordmCpH

Tempe-

ratura ordmC

Diciembre

26 0579 22 62 23 73 23 64 23 72 23

Enero 3

2006

80 24 69 23 73 23 65 23 73 23

Enero 10

200681 26 73 25 75 26 67 26 76 23

Enero 17

200682 26 71 25 73 26 67 26 75 24

Enero 262006

82 26 69 23 74 25 64 25 76 26

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148 Rev Colomb Biotecnol Vol XII No 1 Julio 2010 141-157

En el primer ensayo se evaluoacute el efecto de5 diferentes tratamientos para la degradacioacutende residuos contaminantes en lodos provenien-tes de lavaderos de carros en la respuesta deter-minada por la concentracioacuten de TPH en ppm

en un periodo experimental de 40 diacuteas con ob-servaciones tomadas a los diacuteas 0 15 30 y 40En la tabla 4 se observan las concentracionesiniciales y nales de TPH y los porcentajes deremocioacuten de TPH en cada biopila

Tabla 4 Porcentaje de remocioacuten de TPH por el meacutetodo de extraccioacuten Soxhlet en 72 horas para

determinar efecto de los microorganismos inoculados en cada una de las biopilas

Nordm Biopila Inoacuteculos

Concentracioacuten

inicial TPH

(ppm)

Concentracioacuten

final TPH

(ppm))

Remocioacuten

Tiempo de

Remocioacuten

(diacuteas)

1 (control

negativo)Sin inoacuteculo 212745

197853

197838

197837

69

70

70

15

30

40

2

Bacterias

A I M

Hongo G

212745

1595588

1294804

1152301

249

391

458

15

30

40

3

Bacterias

E I CK

Hongo H

212745

1416862

11899015

972512

334

441

5428

15

30

40

4

Bacterias

S1 S2 I

Hongo H

212745

1219019

598939

274528

42

718

8709

15

30

40

5BacteriasS1 S2

Hongo H

21274514104977225

552311

337637

7403

1530

40

La concentracioacuten de plomo pretratamien-to en el lodo contaminado fue 90 mgl

Los resultados obtenidos de la determi-nacioacuten de Pb a los 40 diacuteas postratamiento porel meacutetodo de absorcioacuten atoacutemica se reportan enla tabla 5

Tabla 5 Resultados de plomo (Pb)Postratamiento Meacutetodo de absorcioacuten atoacutemica

BiopilaPb

mgl

1 70

2 90

3 80

5 60

En la graacuteca 1 se observa la variacioacuten delas concentraciones de TPH en ppm a traveacutesdel tiempo en las 5 biopilas Todas las biopilaspartieron de la misma concentracioacuten de TPH labiopila control presentoacute una disminucioacuten miacuteni-ma de TPH mientras que las biopilas 2 3 4 y5 presentaron una disminucioacuten aparentemente

signicativa en los 40 diacuteas del experimentoPara determinar la existencia de diferen-

cias estadiacutesticamente signicativas entre lostratamientos se ajustoacute un modelo lineal mixtoa los datos (tabla 6) La prueba de signican-cia del modelo presentada en la tabla 7 reveladiferencias signicativas entre los tratamientosEn la tabla 8 se observan los contrastes selec-cionados comparando la biopila control con las

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Biorremediacioacuten de lodos contaminados con aceites lubricantes usados 149

biopilas 2 3 4 y 5 Los contrastes muestranevidencias de diferencias signicativas al ni-

vel de signicancia 005 entre la biopila con-

trol y la biopila 2 y al nivel de signicancia001 entre la biopila control y las biopilas 34 y 5

Graacutefca 1 Variacioacuten de las concentraciones de TPH en cuarenta diacuteas

Tabla 6 Estimados y errores estaacutendar de los paraacutemetros del modelo lineal mixto utilizado para el

anaacutelisis de bloques aleatorios completos del ensayo en el cual se evaluoacute el efecto de 5 diferentes

tratamientos para la degradacioacuten de lodos provenientes de lavaderos de carros en la respuesta

determinada por la concentracioacuten de TPH en ppm en un periodo experimental de 40 diacuteas conobservaciones tomadas a los diacuteas 0 15 30 y 40

Efectos fijos

Paraacutemetro Estimado Error Standard p-valor

Intercepto 12156 283693 00234

Biopila 1 800057 20711 00023

Biopila 2 326911 20711 01404

Biopila 3 211056 20711 03283

Biopila 4 -160641 20711 0453

Efectos aleatorios

Tiempo 0 630534 266517

Tiempo 15 68051 266517

Tiempo 30 -264993 266517

Tiempo 40 -433593 266517

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150 Rev Colomb Biotecnol Vol XII No 1 Julio 2010 141-157

Tabla 7 Significancia de los efectos fijos del tratamiento del modelo lineal mixto utilizado

para el anaacutelisis de bloques aleatorios completos del ensayo en el cual se evaluoacute el efecto

de 5 diferentes tratamientos para la degradacioacuten de lodos provenientes de lavaderos de carros

en la respuesta determinada por la concentracioacuten de TPH en ppm en un periodo experimental

de 40 diacuteas con observaciones tomadas a los diacuteas 0 15 30 y 40

Efecto GL num GL Den Valor F p-valor

Tratamiento 4 12 63 00057

Tabla 8 Contrastes entre la biopila control negativo y las biopilas 2 3 4 y 5 al final del periodo

experimental para las pruebas en las cuales se evaluacutea el efecto de 5 diferentes tratamientos

para la degradacioacuten de lodos provenientes de lavaderos de carros en la respuesta determinada

por la concentracioacuten de TPH en ppm en un periodo experimental de 40 diacuteas

con observaciones tomadas a los diacuteas 0 15 30 y 40

Contraste GL Num GL Den Valor F p-valor

Biopila 1 vs Biopila 2 1 12 522 00413

Biopila 1 vs Biopila 3 1 12 809 00148

Biopila 1 vs Biopila 4 1 12 2152 00006

Biopila 1 vs Biopila 5 1 12 1492 00023

El anaacutelisis de la signicancia de los efec-

tos jos del modelo revela que al menos uno

de los paraacutemetros del modelo mixto lineal es

signicativo

La tabla de contrastes revela diferencias sig-

nicativas entre la biopila control y las biopilas 3

4 y 5 a los niveles de signicancia α=005 y entre

la biopila control y las biopilas 4 y 5 al nivel de

signicancia α=001 demostrando que el trata-

miento realizado y la aplicacioacuten de cultivo mixto

de microorganismos fue eciente en la desconta-

minacioacuten de los lodos con residuos de TPH

En el segundo ensayo se evaluoacute el efec-to de 8 diferentes tratamientos para la degra-

dacioacuten de lodos contaminados con TPH del

sistema de alcantarillado de la zona industrial

de Bucaramanga mediante la concentracioacuten de

TPH en ppm (partes por milloacuten) en un perio-

do experimental de 120 diacuteas con observaciones

tomadas a los diacuteas 0 y 120 En la tabla 9 se

presentan los tratamientos bajo investigacioacuten y

los porcentajes de remocioacuten de TPH de cada

tratamiento al nal de un periodo experimental

de 120 diacuteas

La graacuteca 2 muestra el cambio en la con-

centracioacuten de TPH en ppm en un periodo de

120 diacuteas Todas las biopilas bajo estudio presen-

taron una disminucioacuten en la concentracioacuten de

TPH en el periodo experimental observaacutendose

mayor concentracioacuten en las biopilas 7 y 8

A los datos del segundo ensayo se les ajus-

toacute un modelo mixto lineal los estimados y los

errores estaacutendar El modelo reveloacute que no hay

diferencias signicativas entre los estimados delos efectos y este hallazgo y se conrmoacute en la

prueba general del modelo que se presentoacute en

la tabla 9 La conclusioacuten para este experimento

es que no hay efecto de las diferentes biopilas

en la concentracioacuten de TPH en ppm conside-

rando como efectos aleatorios las dos medicio-

nes de tiempo a los 0 y 120 diacuteas de periodo

experimental

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Biorremediacioacuten de lodos contaminados con aceites lubricantes usados 151

Tabla 9 Porcentaje de remocioacuten de TPH por el meacutetodo de extraccioacuten Soxhlet por 72 horas

concentracioacuten y determinacioacuten gravimeacutetrica para determinar la eficacia de remocioacuten

de los microorganismos inoculados en cada una de las biopilas en un periodo de 120 diacuteas

Nordm

BiopilasInoacuteculos

Proporcioacuten

Lodo contaminado

lodo

deshidratado

Concentracioacuten

inicial TPH

(ppm)

Concentracioacuten

final TPH (ppm)

Remocioacuten

1

Bacterias

I M C CU

Hongos D

14 20600 10600 48

2

Bacterias

I CT CK

Hongos H

14 20600 890 95

3Bacterias S1 S2

Hongos F H14 20600 980 95

4

Bacterias

I CU M S2

Hongos H

14 20600 1080 94

5Bacterias S1 C CK

Hongos H11 30150 1940 93

6Bacterias S2 I M

Hongos D11 30150 2870 90

7Bacterias S1 CU M

Hongos D41 396607 7630 80

8

Bacterias

I S1 CK

Hongos H

41 396605 5110 87

Graacutefca 2 Concentracioacuten de TPH en un periodo de 120 diacuteas

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152 Rev Colomb Biotecnol Vol XII No 1 Julio 2010 141-157

Tabla 10 Estimados y errores estaacutendar de los paraacutemetros del modelo lineal mixto utilizado para el

anaacutelisis de bloques aleatorios completos del experimento en el cual se evaluoacute el efecto de 8 diferentes

tratamientos para la degradacioacuten de lodos provenientes del sistema de alcantarillado de la ciudad en la

respuesta determinada por la concentracioacuten de TPH en ppm en un periodo experimental de 120 diacuteas

con observaciones tomadas a los diacuteas 0 y 120

Efectos fijos

Efecto Estimado Error estaacutendar Pr gt |t|

Intercepto 22385 12518 03246

Biopila 1 -6785 571826 02741

Biopila 2 -11640 571826 00812

Biopila 3 -11595 571826 00822

Biopila 4 -11545 571826 00833

Biopila 5 -6340 571826 03042

Biopila 6 -5875 571826 03384

Biopila 7 1260 571826 08319

Efectos aleatorios

Estimado Error estaacutendar

11761 11931

Tiempo 1 -11761 11931

Tabla 11 Significancia de los efectos fijos del tratamiento del modelo lineal mixto utilizado para el

anaacutelisis de bloques aleatorios completos del experimento en el cual se evaluoacute el efecto de 8 diferentes

tratamientos para la degradacioacuten de lodos provenientes del sistema de alcantarillado de la ciudad en la

respuesta determinada por la concentracioacuten de TPH en ppm en un periodo experimental de 120 diacuteas

con observaciones tomadas a los diacuteas 0 y 120

Efecto GL Num GL Den Valor de F p-valor

Tratamiento 7 7 158 02806

El anaacutelisis muestra que no hay efecto delas diferentes biopilas en la concentracioacuten de

TPH en ppm considerando como efectos alea-torios las dos mediciones de tiempo a los 0 y120 diacuteas de periodo experimental

La concentracioacuten inicial de plomo en ellodo contaminado fue de 1222 mgl y en loslodos postratamiento 8895 mgl La determi-nacioacuten de la demanda quiacutemica de oxiacutegeno y la

concentracioacuten de plomo de los lixiviados pro-ducidos durante el tratamiento de cada biopila

es necesaria para llevar a cabo una adecuada eli-

minacioacuten En la tabla 12 se observan los datos

de la DQO rerieacutendose a menos de 2000 mg

Lt Los niveles bajos de DQO sentildealan que los

contaminantes presentes en la mezclas fueron

degradados oacuteptimamente por los microorganis-

mos inoculados En las biopilas 2 6 y 7 donde

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Biorremediacioacuten de lodos contaminados con aceites lubricantes usados 153

se observan resultados de maacutes de 1000 mgLtaunque no es una concentracioacuten considerableindica que hay presencia de contaminantes queposiblemente fueron arrastrados por lixivia-cioacuten En la tabla 13 se observan las concentra-ciones de plomo resultantes en algunos casosson altas por lo que debe ser planeado un pos-terior tratamiento de estos lixiviados

Tabla 12 Concentraciones de DQO

por espectrofotometriacutea de los lixiviados

postratamiento del segundo ensayo

con 8 biopilas

Biopila NdegDQO

mglt

1 523

2 1074

3 382

4 234

5 514

6 1077

7 1222

8 533

Tabla 13 Determinacioacuten de plomo por la

teacutecnica de absorcioacuten atoacutemica de los lixiviados

postratamiento

Biopila NdegPlomo

mgl

1 1508

2 1103

3 1895

4 1167

5 2538

6 972

7 2823

8 17107

Tabla 14 Determinacioacuten de grasas y aceites

postratamiento por el meacutetodo gravimeacutetrico

por extraccioacuten Soxhlet

BiopilaGrasas y aceites

mgl

1 300

2 6766

3 3733

4 1896

5 2563

6 11913

7 15075

8 2650

Discusioacuten

Estudios realizados para el Instituto del

Petroacuteleo de Norteameacuterica ( API ) (Brisio 2005)

sobre tratamiento de suelos contaminados con

residuos de petroacuteleo demuestran que el 70-

90 es removido en diferentes tiempos conconcentraciones entre 10000 a 50000 ppm las

concentraciones de este estudio se encontraron

entre 19000 y 39000 ppm logrando remocio-

nes similares entre (74 al 95) en los dos ensa-

yos en 40 y 120 diacuteas

La fase experimental de los trabajos de

biorremediacioacuten de suelos contaminados con

aceites lubricantes usados (residuo peligroso)

y la evaluacioacuten de consorcios microbianos con

capacidad degradadora de residuos de hidro-

carburos y su aplicacioacuten muestran la alta simi-litud que presentan en tiempo y porcentajes de

remocioacuten en los dos grupos de biopilas tenien-

do en cuenta los microorganismos inoculados

y las proporciones de lodos donde se compara

con los resultados obtenidos por otros auto-

res (Benavides et al 2006 Corona et al 2004)

demostrando la gran importancia del inoacuteculo

microbiano para transformar y utilizar el con-

7172019 Biorremediacioacuten de Lodos Contaminados Con Aceites Lubricantes Usados

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154 Rev Colomb Biotecnol Vol XII No 1 Julio 2010 141-157

taminante como fuente de energiacutea en el proce-so de biorremediacioacuten

Se lograron porcentajes importantes (74-95) de descontaminacioacuten en tiempos cortosde 40 y 120 diacuteas comparados con los tiemposde 9-12 meses del trabajo realizado por Tetta-manti et al (2003) de igual forma se obtuvie-ron mayores remociones que la reportada enel trabajo de biorremediacioacuten de hidrocarburosde los sedimentos de la bahiacutea de La Habanade Nuacutentildeez et al (2005) del 48 con el cultivomixto aislado de dicha bahiacutea

Experiencias de biorremediacioacuten de sue-

los por teacutecnicas bioloacutegicas en la provincia deSanta Cruz (2002) y trabajos realizados por

Total Petroleum Hydrocarbon Criteria Wor-king Group Series ( TPHCWG 1998) en sue-los contaminados con concentraciones entre20000-55000 ppm como grasas y aceitesfueron degradados entre 2 y 3 antildeos (Brisio2005) otros estudios realizados por Huese-mann y Moore (1993) muestran que el 93de los hidrocarburos saturados y el 74 de losaromaacuteticos fue degradado en suelo arenoso deMichigan ( EEUU ) con una concentracioacuten ini-

cial de 30000 ppm TPH el estudio tambieacutenindica que la fraccioacuten polar fue resistente a ladegradacioacuten durante los 5 meses que duroacute elestudio

Las cepas aisladas e identicadas de loslodos contaminados con capacidad degradado-ra de hidrocarburos han sido reportadas en laliteratura dentro de ellas tenemos gram nega-tivas ( Pseudomonas aeruginosa Citrobacter freundii

Proteus mirabilis Proteus vulgaris Proteus penneri

Acinetobacter iwof entre otras) y gram positivas( Oerskovia species Bacillus brevis Nocardia spp Ac-

tinomyces spp y Bacillus megaterium Micrococcusspp) (Benavides et al 2006) y cepas de hongos( Aspergillus spp Trichoderma spp Fusarium spp y

Rhizopus spp ) Las pruebas de degradabilidadcompetitividad y compatibilidad realizadas aestas bacterias y hongos nos permitieron eva-luar que Pseudomonas aureuginosa y Psedomonas pu-

tida son microorganismos con alta capacidaddegradadora de TPH sin restarle importancia

a otros microorganismos (Arauacutejo et al 2005Corona et al 2004 Vintildeas 2005)

El uso de cultivos mixtos o pool bacte-riano favorece una degradacioacuten mayor con eluso de bioestimulacioacuten (Caacuterdenas 2006) sien-

do mayor el tiempo utilizado por este autor yporcentajes de remocioacuten de TPH similares a loslogrados en este trabajo

La aplicacioacuten de lodos provenientes detratamiento de aguas residuales domeacutesticas uti-

lizadas como esponjante y aporte de energiacutea auna concentracioacuten del 25 y una concentra-cioacuten inicial de TPH de 212745 ppm es una

buena opcioacuten ya que se obtuvieron remocionesde TPH de 458 5428 7403 y 8709 en 40diacuteas las diferencias estaacuten dadas seguacuten el pool demicroorganismos aplicados estos contrastancon los resultados reportados por Caacuterdenas et

al (2004) en las concentraciones de 30 de lo-dos obteniendo porcentajes menores de remo-cioacuten como 4198 y 4746 en tres meses y una

concentracioacuten inicial de 4000 ppm de TPH

Conclusiones

Con este trabajo se lograron porcenta-jes considerables de remocioacuten de TPH entreel 7403 y 8709 en 40 diacuteas y 87 94 y 95en 120 diacuteas con la aplicacioacuten de los consorcios

microbianos obtenidos y la metodologiacutea apli-cada en el proceso de biorremediacioacuten en laspruebas de campo

Se pudo evidenciar que estos residuos de-

positados en los suelos no son degradados sinla realizacioacuten de un adecuado tratamiento

El uso de microorganismos nativos re-

presenta una alternativa para reducir la conta-minacioacuten generada por residuos peligrosos y

recuperacioacuten de zonas impactadas

Agradecimientos

A la Corporacioacuten Autoacutenoma Regional

para la Defensa de la Meseta de Bucaraman-ga ( CDMB ) Al personal de los laboratorios de

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Biorremediacioacuten de lodos contaminados con aceites lubricantes usados 155

la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales( PTAR ) de Riacuteo Friacuteo (Giroacuten Santander Colom-bia) Al laboratorio de Control de Calidad de

Aguas del Acueducto Metropolitano de Buca-ramanga ( AMB ) Al programa de Bacteriologiacutea

y Laboratorio Cliacutenico de la Universidad de San-tander ( UDES ) y a los estudiantes que llevarona cabo las pruebas de campo del proceso deBiorremediacioacuten

Anexo

Microorganismos aislados en el Proyecto de Biorremediacioacuten fase I por estudiantes de la UDES

Morfologiacutea

Bacilos gram negativos Bacilos gram positivos Cocos gram positivos Hongos

Pseudomonas aeruginosa (S1)

Pseudomonas puacutetida (S2)Oerskovia species Micrococcus spp(M) Aspergillus spp(F)

Citrobacter freundii Bacillus brevis (CU) Trichoderma spp(H)

Proteus mirabilis Proteus

vulgaris Proteus penneriNocardia spp(CK) Fusarium spp

Acinetobacter iwoffi (I) Actinomyces Rhizopus spp (D)

Morganella morganni Bacillus megaterium

Alcaligenes spp

Hafnia alves

Citrobacter diversus (CT)

Enterobacter cloacae

Klebsiella oxytoca

Klebsiella ozaenae

Achromobacter species

Escherichia coli (C)

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Page 8: Biorremediación de Lodos Contaminados Con Aceites Lubricantes Usados

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Biorremediacioacuten de lodos contaminados con aceites lubricantes usados 147

A los dos grupos se les monitorearon pa-raacutemetros como temperatura y humedad diaria-mente por la prueba del puntildeo y en laboratorio

por teacutecnica gravimeacutetrica cada ocho diacuteas paramantener un nivel cercano entre 60-70 en

caso necesario se adicionoacute agua corriente pHcada 10 diacuteas con el uso del potencioacutemetro re-

cuento de microorganismos viables antes y 72horas posteriores a la adicioacuten de los inoacuteculos

bacterianos adicioacuten de nutrientes NPK (15-15-15 ) 100 g disueltos en agua en los diacuteas 8-16-24del montaje y aireacioacuten (por volteos manuales)

durante la aplicacioacuten de los microorganismos

Anaacutelisis fiacutesico-quiacutemico

Las determinaciones de TPH se realizaronpor extraccioacuten soxhlet por 72 horas concentra-

cioacuten y determinacioacuten por gravimetriacutea (5520 D)determinacioacuten de grasas y aceites por extraccioacuten

soxhlet ( ISOTR 11046) y plomo por absorcioacutenatoacutemica pre durante y postratamiento en los la-

boratorios certicados (Laboratorio de ConsultasIndustriales de la Universidad Industrial de San-tander Laboratorio de Quiacutemica de la Universidad

de Santander Laboratorio de Control de Calidad

del Acueducto Metropolitano de Bucaramanga yLaboratorio de la PTAR - Riacuteo Friacuteo)

Anaacutelisis estadiacutestico

En los dos ensayos se analizoacute la variable

continua TPH en ppm mediante el meacutetodo demodelos mixtos lineales en bloques aleatorios

completos (Littell et al 2006) donde el efecto

de bloque es dado por el tiempo y se considera

un efecto aleatorio y el factor experimental por

evaluar es el tipo de tratamiento y se considera

un efecto jo En el primer ensayo se realizaron

contrastes seleccionados entre la biopila 1 y las

biopilas 2 3 4 y 5 (Littell et al 2006)

Resultados

Se aislaron 22 microorganismos de im-

portancia en procesos de biorremediacioacuten

en la fase 1 del proyecto dentro de los que se

encuentran gram positivos gram negativos y

hongos (ver Anexo) los que posteriormente

se utilizaron para la conformacioacuten de consor-

cios y la aplicacioacuten en las diferentes biopilas

para llevar a cabo el proceso de descontami-

nacioacuten de los TPH presentes en los lodos con-

taminados

La variacioacuten del pH y la temperatura a tra- veacutes del proceso se observan en la tabla 3

Tabla 3 Lecturas promedio de pH y temperatura en cada una de las biopilas durante 30 diacuteas en el

primer ensayo con 5 biopilas

Fecha

Biopila 1 Biopila 2 Biopila 3 Biopila 4 Biopila 5

pHTempe-

ratura ordmCpH

Tempe-

ratura ordmCpH

Tempe-

ratura ordmCpH

Tempe-

ratura ordmCpH

Tempe-

ratura ordmC

Diciembre

26 0579 22 62 23 73 23 64 23 72 23

Enero 3

2006

80 24 69 23 73 23 65 23 73 23

Enero 10

200681 26 73 25 75 26 67 26 76 23

Enero 17

200682 26 71 25 73 26 67 26 75 24

Enero 262006

82 26 69 23 74 25 64 25 76 26

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148 Rev Colomb Biotecnol Vol XII No 1 Julio 2010 141-157

En el primer ensayo se evaluoacute el efecto de5 diferentes tratamientos para la degradacioacutende residuos contaminantes en lodos provenien-tes de lavaderos de carros en la respuesta deter-minada por la concentracioacuten de TPH en ppm

en un periodo experimental de 40 diacuteas con ob-servaciones tomadas a los diacuteas 0 15 30 y 40En la tabla 4 se observan las concentracionesiniciales y nales de TPH y los porcentajes deremocioacuten de TPH en cada biopila

Tabla 4 Porcentaje de remocioacuten de TPH por el meacutetodo de extraccioacuten Soxhlet en 72 horas para

determinar efecto de los microorganismos inoculados en cada una de las biopilas

Nordm Biopila Inoacuteculos

Concentracioacuten

inicial TPH

(ppm)

Concentracioacuten

final TPH

(ppm))

Remocioacuten

Tiempo de

Remocioacuten

(diacuteas)

1 (control

negativo)Sin inoacuteculo 212745

197853

197838

197837

69

70

70

15

30

40

2

Bacterias

A I M

Hongo G

212745

1595588

1294804

1152301

249

391

458

15

30

40

3

Bacterias

E I CK

Hongo H

212745

1416862

11899015

972512

334

441

5428

15

30

40

4

Bacterias

S1 S2 I

Hongo H

212745

1219019

598939

274528

42

718

8709

15

30

40

5BacteriasS1 S2

Hongo H

21274514104977225

552311

337637

7403

1530

40

La concentracioacuten de plomo pretratamien-to en el lodo contaminado fue 90 mgl

Los resultados obtenidos de la determi-nacioacuten de Pb a los 40 diacuteas postratamiento porel meacutetodo de absorcioacuten atoacutemica se reportan enla tabla 5

Tabla 5 Resultados de plomo (Pb)Postratamiento Meacutetodo de absorcioacuten atoacutemica

BiopilaPb

mgl

1 70

2 90

3 80

5 60

En la graacuteca 1 se observa la variacioacuten delas concentraciones de TPH en ppm a traveacutesdel tiempo en las 5 biopilas Todas las biopilaspartieron de la misma concentracioacuten de TPH labiopila control presentoacute una disminucioacuten miacuteni-ma de TPH mientras que las biopilas 2 3 4 y5 presentaron una disminucioacuten aparentemente

signicativa en los 40 diacuteas del experimentoPara determinar la existencia de diferen-

cias estadiacutesticamente signicativas entre lostratamientos se ajustoacute un modelo lineal mixtoa los datos (tabla 6) La prueba de signican-cia del modelo presentada en la tabla 7 reveladiferencias signicativas entre los tratamientosEn la tabla 8 se observan los contrastes selec-cionados comparando la biopila control con las

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Biorremediacioacuten de lodos contaminados con aceites lubricantes usados 149

biopilas 2 3 4 y 5 Los contrastes muestranevidencias de diferencias signicativas al ni-

vel de signicancia 005 entre la biopila con-

trol y la biopila 2 y al nivel de signicancia001 entre la biopila control y las biopilas 34 y 5

Graacutefca 1 Variacioacuten de las concentraciones de TPH en cuarenta diacuteas

Tabla 6 Estimados y errores estaacutendar de los paraacutemetros del modelo lineal mixto utilizado para el

anaacutelisis de bloques aleatorios completos del ensayo en el cual se evaluoacute el efecto de 5 diferentes

tratamientos para la degradacioacuten de lodos provenientes de lavaderos de carros en la respuesta

determinada por la concentracioacuten de TPH en ppm en un periodo experimental de 40 diacuteas conobservaciones tomadas a los diacuteas 0 15 30 y 40

Efectos fijos

Paraacutemetro Estimado Error Standard p-valor

Intercepto 12156 283693 00234

Biopila 1 800057 20711 00023

Biopila 2 326911 20711 01404

Biopila 3 211056 20711 03283

Biopila 4 -160641 20711 0453

Efectos aleatorios

Tiempo 0 630534 266517

Tiempo 15 68051 266517

Tiempo 30 -264993 266517

Tiempo 40 -433593 266517

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150 Rev Colomb Biotecnol Vol XII No 1 Julio 2010 141-157

Tabla 7 Significancia de los efectos fijos del tratamiento del modelo lineal mixto utilizado

para el anaacutelisis de bloques aleatorios completos del ensayo en el cual se evaluoacute el efecto

de 5 diferentes tratamientos para la degradacioacuten de lodos provenientes de lavaderos de carros

en la respuesta determinada por la concentracioacuten de TPH en ppm en un periodo experimental

de 40 diacuteas con observaciones tomadas a los diacuteas 0 15 30 y 40

Efecto GL num GL Den Valor F p-valor

Tratamiento 4 12 63 00057

Tabla 8 Contrastes entre la biopila control negativo y las biopilas 2 3 4 y 5 al final del periodo

experimental para las pruebas en las cuales se evaluacutea el efecto de 5 diferentes tratamientos

para la degradacioacuten de lodos provenientes de lavaderos de carros en la respuesta determinada

por la concentracioacuten de TPH en ppm en un periodo experimental de 40 diacuteas

con observaciones tomadas a los diacuteas 0 15 30 y 40

Contraste GL Num GL Den Valor F p-valor

Biopila 1 vs Biopila 2 1 12 522 00413

Biopila 1 vs Biopila 3 1 12 809 00148

Biopila 1 vs Biopila 4 1 12 2152 00006

Biopila 1 vs Biopila 5 1 12 1492 00023

El anaacutelisis de la signicancia de los efec-

tos jos del modelo revela que al menos uno

de los paraacutemetros del modelo mixto lineal es

signicativo

La tabla de contrastes revela diferencias sig-

nicativas entre la biopila control y las biopilas 3

4 y 5 a los niveles de signicancia α=005 y entre

la biopila control y las biopilas 4 y 5 al nivel de

signicancia α=001 demostrando que el trata-

miento realizado y la aplicacioacuten de cultivo mixto

de microorganismos fue eciente en la desconta-

minacioacuten de los lodos con residuos de TPH

En el segundo ensayo se evaluoacute el efec-to de 8 diferentes tratamientos para la degra-

dacioacuten de lodos contaminados con TPH del

sistema de alcantarillado de la zona industrial

de Bucaramanga mediante la concentracioacuten de

TPH en ppm (partes por milloacuten) en un perio-

do experimental de 120 diacuteas con observaciones

tomadas a los diacuteas 0 y 120 En la tabla 9 se

presentan los tratamientos bajo investigacioacuten y

los porcentajes de remocioacuten de TPH de cada

tratamiento al nal de un periodo experimental

de 120 diacuteas

La graacuteca 2 muestra el cambio en la con-

centracioacuten de TPH en ppm en un periodo de

120 diacuteas Todas las biopilas bajo estudio presen-

taron una disminucioacuten en la concentracioacuten de

TPH en el periodo experimental observaacutendose

mayor concentracioacuten en las biopilas 7 y 8

A los datos del segundo ensayo se les ajus-

toacute un modelo mixto lineal los estimados y los

errores estaacutendar El modelo reveloacute que no hay

diferencias signicativas entre los estimados delos efectos y este hallazgo y se conrmoacute en la

prueba general del modelo que se presentoacute en

la tabla 9 La conclusioacuten para este experimento

es que no hay efecto de las diferentes biopilas

en la concentracioacuten de TPH en ppm conside-

rando como efectos aleatorios las dos medicio-

nes de tiempo a los 0 y 120 diacuteas de periodo

experimental

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Biorremediacioacuten de lodos contaminados con aceites lubricantes usados 151

Tabla 9 Porcentaje de remocioacuten de TPH por el meacutetodo de extraccioacuten Soxhlet por 72 horas

concentracioacuten y determinacioacuten gravimeacutetrica para determinar la eficacia de remocioacuten

de los microorganismos inoculados en cada una de las biopilas en un periodo de 120 diacuteas

Nordm

BiopilasInoacuteculos

Proporcioacuten

Lodo contaminado

lodo

deshidratado

Concentracioacuten

inicial TPH

(ppm)

Concentracioacuten

final TPH (ppm)

Remocioacuten

1

Bacterias

I M C CU

Hongos D

14 20600 10600 48

2

Bacterias

I CT CK

Hongos H

14 20600 890 95

3Bacterias S1 S2

Hongos F H14 20600 980 95

4

Bacterias

I CU M S2

Hongos H

14 20600 1080 94

5Bacterias S1 C CK

Hongos H11 30150 1940 93

6Bacterias S2 I M

Hongos D11 30150 2870 90

7Bacterias S1 CU M

Hongos D41 396607 7630 80

8

Bacterias

I S1 CK

Hongos H

41 396605 5110 87

Graacutefca 2 Concentracioacuten de TPH en un periodo de 120 diacuteas

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152 Rev Colomb Biotecnol Vol XII No 1 Julio 2010 141-157

Tabla 10 Estimados y errores estaacutendar de los paraacutemetros del modelo lineal mixto utilizado para el

anaacutelisis de bloques aleatorios completos del experimento en el cual se evaluoacute el efecto de 8 diferentes

tratamientos para la degradacioacuten de lodos provenientes del sistema de alcantarillado de la ciudad en la

respuesta determinada por la concentracioacuten de TPH en ppm en un periodo experimental de 120 diacuteas

con observaciones tomadas a los diacuteas 0 y 120

Efectos fijos

Efecto Estimado Error estaacutendar Pr gt |t|

Intercepto 22385 12518 03246

Biopila 1 -6785 571826 02741

Biopila 2 -11640 571826 00812

Biopila 3 -11595 571826 00822

Biopila 4 -11545 571826 00833

Biopila 5 -6340 571826 03042

Biopila 6 -5875 571826 03384

Biopila 7 1260 571826 08319

Efectos aleatorios

Estimado Error estaacutendar

11761 11931

Tiempo 1 -11761 11931

Tabla 11 Significancia de los efectos fijos del tratamiento del modelo lineal mixto utilizado para el

anaacutelisis de bloques aleatorios completos del experimento en el cual se evaluoacute el efecto de 8 diferentes

tratamientos para la degradacioacuten de lodos provenientes del sistema de alcantarillado de la ciudad en la

respuesta determinada por la concentracioacuten de TPH en ppm en un periodo experimental de 120 diacuteas

con observaciones tomadas a los diacuteas 0 y 120

Efecto GL Num GL Den Valor de F p-valor

Tratamiento 7 7 158 02806

El anaacutelisis muestra que no hay efecto delas diferentes biopilas en la concentracioacuten de

TPH en ppm considerando como efectos alea-torios las dos mediciones de tiempo a los 0 y120 diacuteas de periodo experimental

La concentracioacuten inicial de plomo en ellodo contaminado fue de 1222 mgl y en loslodos postratamiento 8895 mgl La determi-nacioacuten de la demanda quiacutemica de oxiacutegeno y la

concentracioacuten de plomo de los lixiviados pro-ducidos durante el tratamiento de cada biopila

es necesaria para llevar a cabo una adecuada eli-

minacioacuten En la tabla 12 se observan los datos

de la DQO rerieacutendose a menos de 2000 mg

Lt Los niveles bajos de DQO sentildealan que los

contaminantes presentes en la mezclas fueron

degradados oacuteptimamente por los microorganis-

mos inoculados En las biopilas 2 6 y 7 donde

7172019 Biorremediacioacuten de Lodos Contaminados Con Aceites Lubricantes Usados

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Biorremediacioacuten de lodos contaminados con aceites lubricantes usados 153

se observan resultados de maacutes de 1000 mgLtaunque no es una concentracioacuten considerableindica que hay presencia de contaminantes queposiblemente fueron arrastrados por lixivia-cioacuten En la tabla 13 se observan las concentra-ciones de plomo resultantes en algunos casosson altas por lo que debe ser planeado un pos-terior tratamiento de estos lixiviados

Tabla 12 Concentraciones de DQO

por espectrofotometriacutea de los lixiviados

postratamiento del segundo ensayo

con 8 biopilas

Biopila NdegDQO

mglt

1 523

2 1074

3 382

4 234

5 514

6 1077

7 1222

8 533

Tabla 13 Determinacioacuten de plomo por la

teacutecnica de absorcioacuten atoacutemica de los lixiviados

postratamiento

Biopila NdegPlomo

mgl

1 1508

2 1103

3 1895

4 1167

5 2538

6 972

7 2823

8 17107

Tabla 14 Determinacioacuten de grasas y aceites

postratamiento por el meacutetodo gravimeacutetrico

por extraccioacuten Soxhlet

BiopilaGrasas y aceites

mgl

1 300

2 6766

3 3733

4 1896

5 2563

6 11913

7 15075

8 2650

Discusioacuten

Estudios realizados para el Instituto del

Petroacuteleo de Norteameacuterica ( API ) (Brisio 2005)

sobre tratamiento de suelos contaminados con

residuos de petroacuteleo demuestran que el 70-

90 es removido en diferentes tiempos conconcentraciones entre 10000 a 50000 ppm las

concentraciones de este estudio se encontraron

entre 19000 y 39000 ppm logrando remocio-

nes similares entre (74 al 95) en los dos ensa-

yos en 40 y 120 diacuteas

La fase experimental de los trabajos de

biorremediacioacuten de suelos contaminados con

aceites lubricantes usados (residuo peligroso)

y la evaluacioacuten de consorcios microbianos con

capacidad degradadora de residuos de hidro-

carburos y su aplicacioacuten muestran la alta simi-litud que presentan en tiempo y porcentajes de

remocioacuten en los dos grupos de biopilas tenien-

do en cuenta los microorganismos inoculados

y las proporciones de lodos donde se compara

con los resultados obtenidos por otros auto-

res (Benavides et al 2006 Corona et al 2004)

demostrando la gran importancia del inoacuteculo

microbiano para transformar y utilizar el con-

7172019 Biorremediacioacuten de Lodos Contaminados Con Aceites Lubricantes Usados

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154 Rev Colomb Biotecnol Vol XII No 1 Julio 2010 141-157

taminante como fuente de energiacutea en el proce-so de biorremediacioacuten

Se lograron porcentajes importantes (74-95) de descontaminacioacuten en tiempos cortosde 40 y 120 diacuteas comparados con los tiemposde 9-12 meses del trabajo realizado por Tetta-manti et al (2003) de igual forma se obtuvie-ron mayores remociones que la reportada enel trabajo de biorremediacioacuten de hidrocarburosde los sedimentos de la bahiacutea de La Habanade Nuacutentildeez et al (2005) del 48 con el cultivomixto aislado de dicha bahiacutea

Experiencias de biorremediacioacuten de sue-

los por teacutecnicas bioloacutegicas en la provincia deSanta Cruz (2002) y trabajos realizados por

Total Petroleum Hydrocarbon Criteria Wor-king Group Series ( TPHCWG 1998) en sue-los contaminados con concentraciones entre20000-55000 ppm como grasas y aceitesfueron degradados entre 2 y 3 antildeos (Brisio2005) otros estudios realizados por Huese-mann y Moore (1993) muestran que el 93de los hidrocarburos saturados y el 74 de losaromaacuteticos fue degradado en suelo arenoso deMichigan ( EEUU ) con una concentracioacuten ini-

cial de 30000 ppm TPH el estudio tambieacutenindica que la fraccioacuten polar fue resistente a ladegradacioacuten durante los 5 meses que duroacute elestudio

Las cepas aisladas e identicadas de loslodos contaminados con capacidad degradado-ra de hidrocarburos han sido reportadas en laliteratura dentro de ellas tenemos gram nega-tivas ( Pseudomonas aeruginosa Citrobacter freundii

Proteus mirabilis Proteus vulgaris Proteus penneri

Acinetobacter iwof entre otras) y gram positivas( Oerskovia species Bacillus brevis Nocardia spp Ac-

tinomyces spp y Bacillus megaterium Micrococcusspp) (Benavides et al 2006) y cepas de hongos( Aspergillus spp Trichoderma spp Fusarium spp y

Rhizopus spp ) Las pruebas de degradabilidadcompetitividad y compatibilidad realizadas aestas bacterias y hongos nos permitieron eva-luar que Pseudomonas aureuginosa y Psedomonas pu-

tida son microorganismos con alta capacidaddegradadora de TPH sin restarle importancia

a otros microorganismos (Arauacutejo et al 2005Corona et al 2004 Vintildeas 2005)

El uso de cultivos mixtos o pool bacte-riano favorece una degradacioacuten mayor con eluso de bioestimulacioacuten (Caacuterdenas 2006) sien-

do mayor el tiempo utilizado por este autor yporcentajes de remocioacuten de TPH similares a loslogrados en este trabajo

La aplicacioacuten de lodos provenientes detratamiento de aguas residuales domeacutesticas uti-

lizadas como esponjante y aporte de energiacutea auna concentracioacuten del 25 y una concentra-cioacuten inicial de TPH de 212745 ppm es una

buena opcioacuten ya que se obtuvieron remocionesde TPH de 458 5428 7403 y 8709 en 40diacuteas las diferencias estaacuten dadas seguacuten el pool demicroorganismos aplicados estos contrastancon los resultados reportados por Caacuterdenas et

al (2004) en las concentraciones de 30 de lo-dos obteniendo porcentajes menores de remo-cioacuten como 4198 y 4746 en tres meses y una

concentracioacuten inicial de 4000 ppm de TPH

Conclusiones

Con este trabajo se lograron porcenta-jes considerables de remocioacuten de TPH entreel 7403 y 8709 en 40 diacuteas y 87 94 y 95en 120 diacuteas con la aplicacioacuten de los consorcios

microbianos obtenidos y la metodologiacutea apli-cada en el proceso de biorremediacioacuten en laspruebas de campo

Se pudo evidenciar que estos residuos de-

positados en los suelos no son degradados sinla realizacioacuten de un adecuado tratamiento

El uso de microorganismos nativos re-

presenta una alternativa para reducir la conta-minacioacuten generada por residuos peligrosos y

recuperacioacuten de zonas impactadas

Agradecimientos

A la Corporacioacuten Autoacutenoma Regional

para la Defensa de la Meseta de Bucaraman-ga ( CDMB ) Al personal de los laboratorios de

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Biorremediacioacuten de lodos contaminados con aceites lubricantes usados 155

la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales( PTAR ) de Riacuteo Friacuteo (Giroacuten Santander Colom-bia) Al laboratorio de Control de Calidad de

Aguas del Acueducto Metropolitano de Buca-ramanga ( AMB ) Al programa de Bacteriologiacutea

y Laboratorio Cliacutenico de la Universidad de San-tander ( UDES ) y a los estudiantes que llevarona cabo las pruebas de campo del proceso deBiorremediacioacuten

Anexo

Microorganismos aislados en el Proyecto de Biorremediacioacuten fase I por estudiantes de la UDES

Morfologiacutea

Bacilos gram negativos Bacilos gram positivos Cocos gram positivos Hongos

Pseudomonas aeruginosa (S1)

Pseudomonas puacutetida (S2)Oerskovia species Micrococcus spp(M) Aspergillus spp(F)

Citrobacter freundii Bacillus brevis (CU) Trichoderma spp(H)

Proteus mirabilis Proteus

vulgaris Proteus penneriNocardia spp(CK) Fusarium spp

Acinetobacter iwoffi (I) Actinomyces Rhizopus spp (D)

Morganella morganni Bacillus megaterium

Alcaligenes spp

Hafnia alves

Citrobacter diversus (CT)

Enterobacter cloacae

Klebsiella oxytoca

Klebsiella ozaenae

Achromobacter species

Escherichia coli (C)

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Page 9: Biorremediación de Lodos Contaminados Con Aceites Lubricantes Usados

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148 Rev Colomb Biotecnol Vol XII No 1 Julio 2010 141-157

En el primer ensayo se evaluoacute el efecto de5 diferentes tratamientos para la degradacioacutende residuos contaminantes en lodos provenien-tes de lavaderos de carros en la respuesta deter-minada por la concentracioacuten de TPH en ppm

en un periodo experimental de 40 diacuteas con ob-servaciones tomadas a los diacuteas 0 15 30 y 40En la tabla 4 se observan las concentracionesiniciales y nales de TPH y los porcentajes deremocioacuten de TPH en cada biopila

Tabla 4 Porcentaje de remocioacuten de TPH por el meacutetodo de extraccioacuten Soxhlet en 72 horas para

determinar efecto de los microorganismos inoculados en cada una de las biopilas

Nordm Biopila Inoacuteculos

Concentracioacuten

inicial TPH

(ppm)

Concentracioacuten

final TPH

(ppm))

Remocioacuten

Tiempo de

Remocioacuten

(diacuteas)

1 (control

negativo)Sin inoacuteculo 212745

197853

197838

197837

69

70

70

15

30

40

2

Bacterias

A I M

Hongo G

212745

1595588

1294804

1152301

249

391

458

15

30

40

3

Bacterias

E I CK

Hongo H

212745

1416862

11899015

972512

334

441

5428

15

30

40

4

Bacterias

S1 S2 I

Hongo H

212745

1219019

598939

274528

42

718

8709

15

30

40

5BacteriasS1 S2

Hongo H

21274514104977225

552311

337637

7403

1530

40

La concentracioacuten de plomo pretratamien-to en el lodo contaminado fue 90 mgl

Los resultados obtenidos de la determi-nacioacuten de Pb a los 40 diacuteas postratamiento porel meacutetodo de absorcioacuten atoacutemica se reportan enla tabla 5

Tabla 5 Resultados de plomo (Pb)Postratamiento Meacutetodo de absorcioacuten atoacutemica

BiopilaPb

mgl

1 70

2 90

3 80

5 60

En la graacuteca 1 se observa la variacioacuten delas concentraciones de TPH en ppm a traveacutesdel tiempo en las 5 biopilas Todas las biopilaspartieron de la misma concentracioacuten de TPH labiopila control presentoacute una disminucioacuten miacuteni-ma de TPH mientras que las biopilas 2 3 4 y5 presentaron una disminucioacuten aparentemente

signicativa en los 40 diacuteas del experimentoPara determinar la existencia de diferen-

cias estadiacutesticamente signicativas entre lostratamientos se ajustoacute un modelo lineal mixtoa los datos (tabla 6) La prueba de signican-cia del modelo presentada en la tabla 7 reveladiferencias signicativas entre los tratamientosEn la tabla 8 se observan los contrastes selec-cionados comparando la biopila control con las

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Biorremediacioacuten de lodos contaminados con aceites lubricantes usados 149

biopilas 2 3 4 y 5 Los contrastes muestranevidencias de diferencias signicativas al ni-

vel de signicancia 005 entre la biopila con-

trol y la biopila 2 y al nivel de signicancia001 entre la biopila control y las biopilas 34 y 5

Graacutefca 1 Variacioacuten de las concentraciones de TPH en cuarenta diacuteas

Tabla 6 Estimados y errores estaacutendar de los paraacutemetros del modelo lineal mixto utilizado para el

anaacutelisis de bloques aleatorios completos del ensayo en el cual se evaluoacute el efecto de 5 diferentes

tratamientos para la degradacioacuten de lodos provenientes de lavaderos de carros en la respuesta

determinada por la concentracioacuten de TPH en ppm en un periodo experimental de 40 diacuteas conobservaciones tomadas a los diacuteas 0 15 30 y 40

Efectos fijos

Paraacutemetro Estimado Error Standard p-valor

Intercepto 12156 283693 00234

Biopila 1 800057 20711 00023

Biopila 2 326911 20711 01404

Biopila 3 211056 20711 03283

Biopila 4 -160641 20711 0453

Efectos aleatorios

Tiempo 0 630534 266517

Tiempo 15 68051 266517

Tiempo 30 -264993 266517

Tiempo 40 -433593 266517

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Tabla 7 Significancia de los efectos fijos del tratamiento del modelo lineal mixto utilizado

para el anaacutelisis de bloques aleatorios completos del ensayo en el cual se evaluoacute el efecto

de 5 diferentes tratamientos para la degradacioacuten de lodos provenientes de lavaderos de carros

en la respuesta determinada por la concentracioacuten de TPH en ppm en un periodo experimental

de 40 diacuteas con observaciones tomadas a los diacuteas 0 15 30 y 40

Efecto GL num GL Den Valor F p-valor

Tratamiento 4 12 63 00057

Tabla 8 Contrastes entre la biopila control negativo y las biopilas 2 3 4 y 5 al final del periodo

experimental para las pruebas en las cuales se evaluacutea el efecto de 5 diferentes tratamientos

para la degradacioacuten de lodos provenientes de lavaderos de carros en la respuesta determinada

por la concentracioacuten de TPH en ppm en un periodo experimental de 40 diacuteas

con observaciones tomadas a los diacuteas 0 15 30 y 40

Contraste GL Num GL Den Valor F p-valor

Biopila 1 vs Biopila 2 1 12 522 00413

Biopila 1 vs Biopila 3 1 12 809 00148

Biopila 1 vs Biopila 4 1 12 2152 00006

Biopila 1 vs Biopila 5 1 12 1492 00023

El anaacutelisis de la signicancia de los efec-

tos jos del modelo revela que al menos uno

de los paraacutemetros del modelo mixto lineal es

signicativo

La tabla de contrastes revela diferencias sig-

nicativas entre la biopila control y las biopilas 3

4 y 5 a los niveles de signicancia α=005 y entre

la biopila control y las biopilas 4 y 5 al nivel de

signicancia α=001 demostrando que el trata-

miento realizado y la aplicacioacuten de cultivo mixto

de microorganismos fue eciente en la desconta-

minacioacuten de los lodos con residuos de TPH

En el segundo ensayo se evaluoacute el efec-to de 8 diferentes tratamientos para la degra-

dacioacuten de lodos contaminados con TPH del

sistema de alcantarillado de la zona industrial

de Bucaramanga mediante la concentracioacuten de

TPH en ppm (partes por milloacuten) en un perio-

do experimental de 120 diacuteas con observaciones

tomadas a los diacuteas 0 y 120 En la tabla 9 se

presentan los tratamientos bajo investigacioacuten y

los porcentajes de remocioacuten de TPH de cada

tratamiento al nal de un periodo experimental

de 120 diacuteas

La graacuteca 2 muestra el cambio en la con-

centracioacuten de TPH en ppm en un periodo de

120 diacuteas Todas las biopilas bajo estudio presen-

taron una disminucioacuten en la concentracioacuten de

TPH en el periodo experimental observaacutendose

mayor concentracioacuten en las biopilas 7 y 8

A los datos del segundo ensayo se les ajus-

toacute un modelo mixto lineal los estimados y los

errores estaacutendar El modelo reveloacute que no hay

diferencias signicativas entre los estimados delos efectos y este hallazgo y se conrmoacute en la

prueba general del modelo que se presentoacute en

la tabla 9 La conclusioacuten para este experimento

es que no hay efecto de las diferentes biopilas

en la concentracioacuten de TPH en ppm conside-

rando como efectos aleatorios las dos medicio-

nes de tiempo a los 0 y 120 diacuteas de periodo

experimental

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Biorremediacioacuten de lodos contaminados con aceites lubricantes usados 151

Tabla 9 Porcentaje de remocioacuten de TPH por el meacutetodo de extraccioacuten Soxhlet por 72 horas

concentracioacuten y determinacioacuten gravimeacutetrica para determinar la eficacia de remocioacuten

de los microorganismos inoculados en cada una de las biopilas en un periodo de 120 diacuteas

Nordm

BiopilasInoacuteculos

Proporcioacuten

Lodo contaminado

lodo

deshidratado

Concentracioacuten

inicial TPH

(ppm)

Concentracioacuten

final TPH (ppm)

Remocioacuten

1

Bacterias

I M C CU

Hongos D

14 20600 10600 48

2

Bacterias

I CT CK

Hongos H

14 20600 890 95

3Bacterias S1 S2

Hongos F H14 20600 980 95

4

Bacterias

I CU M S2

Hongos H

14 20600 1080 94

5Bacterias S1 C CK

Hongos H11 30150 1940 93

6Bacterias S2 I M

Hongos D11 30150 2870 90

7Bacterias S1 CU M

Hongos D41 396607 7630 80

8

Bacterias

I S1 CK

Hongos H

41 396605 5110 87

Graacutefca 2 Concentracioacuten de TPH en un periodo de 120 diacuteas

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152 Rev Colomb Biotecnol Vol XII No 1 Julio 2010 141-157

Tabla 10 Estimados y errores estaacutendar de los paraacutemetros del modelo lineal mixto utilizado para el

anaacutelisis de bloques aleatorios completos del experimento en el cual se evaluoacute el efecto de 8 diferentes

tratamientos para la degradacioacuten de lodos provenientes del sistema de alcantarillado de la ciudad en la

respuesta determinada por la concentracioacuten de TPH en ppm en un periodo experimental de 120 diacuteas

con observaciones tomadas a los diacuteas 0 y 120

Efectos fijos

Efecto Estimado Error estaacutendar Pr gt |t|

Intercepto 22385 12518 03246

Biopila 1 -6785 571826 02741

Biopila 2 -11640 571826 00812

Biopila 3 -11595 571826 00822

Biopila 4 -11545 571826 00833

Biopila 5 -6340 571826 03042

Biopila 6 -5875 571826 03384

Biopila 7 1260 571826 08319

Efectos aleatorios

Estimado Error estaacutendar

11761 11931

Tiempo 1 -11761 11931

Tabla 11 Significancia de los efectos fijos del tratamiento del modelo lineal mixto utilizado para el

anaacutelisis de bloques aleatorios completos del experimento en el cual se evaluoacute el efecto de 8 diferentes

tratamientos para la degradacioacuten de lodos provenientes del sistema de alcantarillado de la ciudad en la

respuesta determinada por la concentracioacuten de TPH en ppm en un periodo experimental de 120 diacuteas

con observaciones tomadas a los diacuteas 0 y 120

Efecto GL Num GL Den Valor de F p-valor

Tratamiento 7 7 158 02806

El anaacutelisis muestra que no hay efecto delas diferentes biopilas en la concentracioacuten de

TPH en ppm considerando como efectos alea-torios las dos mediciones de tiempo a los 0 y120 diacuteas de periodo experimental

La concentracioacuten inicial de plomo en ellodo contaminado fue de 1222 mgl y en loslodos postratamiento 8895 mgl La determi-nacioacuten de la demanda quiacutemica de oxiacutegeno y la

concentracioacuten de plomo de los lixiviados pro-ducidos durante el tratamiento de cada biopila

es necesaria para llevar a cabo una adecuada eli-

minacioacuten En la tabla 12 se observan los datos

de la DQO rerieacutendose a menos de 2000 mg

Lt Los niveles bajos de DQO sentildealan que los

contaminantes presentes en la mezclas fueron

degradados oacuteptimamente por los microorganis-

mos inoculados En las biopilas 2 6 y 7 donde

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Biorremediacioacuten de lodos contaminados con aceites lubricantes usados 153

se observan resultados de maacutes de 1000 mgLtaunque no es una concentracioacuten considerableindica que hay presencia de contaminantes queposiblemente fueron arrastrados por lixivia-cioacuten En la tabla 13 se observan las concentra-ciones de plomo resultantes en algunos casosson altas por lo que debe ser planeado un pos-terior tratamiento de estos lixiviados

Tabla 12 Concentraciones de DQO

por espectrofotometriacutea de los lixiviados

postratamiento del segundo ensayo

con 8 biopilas

Biopila NdegDQO

mglt

1 523

2 1074

3 382

4 234

5 514

6 1077

7 1222

8 533

Tabla 13 Determinacioacuten de plomo por la

teacutecnica de absorcioacuten atoacutemica de los lixiviados

postratamiento

Biopila NdegPlomo

mgl

1 1508

2 1103

3 1895

4 1167

5 2538

6 972

7 2823

8 17107

Tabla 14 Determinacioacuten de grasas y aceites

postratamiento por el meacutetodo gravimeacutetrico

por extraccioacuten Soxhlet

BiopilaGrasas y aceites

mgl

1 300

2 6766

3 3733

4 1896

5 2563

6 11913

7 15075

8 2650

Discusioacuten

Estudios realizados para el Instituto del

Petroacuteleo de Norteameacuterica ( API ) (Brisio 2005)

sobre tratamiento de suelos contaminados con

residuos de petroacuteleo demuestran que el 70-

90 es removido en diferentes tiempos conconcentraciones entre 10000 a 50000 ppm las

concentraciones de este estudio se encontraron

entre 19000 y 39000 ppm logrando remocio-

nes similares entre (74 al 95) en los dos ensa-

yos en 40 y 120 diacuteas

La fase experimental de los trabajos de

biorremediacioacuten de suelos contaminados con

aceites lubricantes usados (residuo peligroso)

y la evaluacioacuten de consorcios microbianos con

capacidad degradadora de residuos de hidro-

carburos y su aplicacioacuten muestran la alta simi-litud que presentan en tiempo y porcentajes de

remocioacuten en los dos grupos de biopilas tenien-

do en cuenta los microorganismos inoculados

y las proporciones de lodos donde se compara

con los resultados obtenidos por otros auto-

res (Benavides et al 2006 Corona et al 2004)

demostrando la gran importancia del inoacuteculo

microbiano para transformar y utilizar el con-

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154 Rev Colomb Biotecnol Vol XII No 1 Julio 2010 141-157

taminante como fuente de energiacutea en el proce-so de biorremediacioacuten

Se lograron porcentajes importantes (74-95) de descontaminacioacuten en tiempos cortosde 40 y 120 diacuteas comparados con los tiemposde 9-12 meses del trabajo realizado por Tetta-manti et al (2003) de igual forma se obtuvie-ron mayores remociones que la reportada enel trabajo de biorremediacioacuten de hidrocarburosde los sedimentos de la bahiacutea de La Habanade Nuacutentildeez et al (2005) del 48 con el cultivomixto aislado de dicha bahiacutea

Experiencias de biorremediacioacuten de sue-

los por teacutecnicas bioloacutegicas en la provincia deSanta Cruz (2002) y trabajos realizados por

Total Petroleum Hydrocarbon Criteria Wor-king Group Series ( TPHCWG 1998) en sue-los contaminados con concentraciones entre20000-55000 ppm como grasas y aceitesfueron degradados entre 2 y 3 antildeos (Brisio2005) otros estudios realizados por Huese-mann y Moore (1993) muestran que el 93de los hidrocarburos saturados y el 74 de losaromaacuteticos fue degradado en suelo arenoso deMichigan ( EEUU ) con una concentracioacuten ini-

cial de 30000 ppm TPH el estudio tambieacutenindica que la fraccioacuten polar fue resistente a ladegradacioacuten durante los 5 meses que duroacute elestudio

Las cepas aisladas e identicadas de loslodos contaminados con capacidad degradado-ra de hidrocarburos han sido reportadas en laliteratura dentro de ellas tenemos gram nega-tivas ( Pseudomonas aeruginosa Citrobacter freundii

Proteus mirabilis Proteus vulgaris Proteus penneri

Acinetobacter iwof entre otras) y gram positivas( Oerskovia species Bacillus brevis Nocardia spp Ac-

tinomyces spp y Bacillus megaterium Micrococcusspp) (Benavides et al 2006) y cepas de hongos( Aspergillus spp Trichoderma spp Fusarium spp y

Rhizopus spp ) Las pruebas de degradabilidadcompetitividad y compatibilidad realizadas aestas bacterias y hongos nos permitieron eva-luar que Pseudomonas aureuginosa y Psedomonas pu-

tida son microorganismos con alta capacidaddegradadora de TPH sin restarle importancia

a otros microorganismos (Arauacutejo et al 2005Corona et al 2004 Vintildeas 2005)

El uso de cultivos mixtos o pool bacte-riano favorece una degradacioacuten mayor con eluso de bioestimulacioacuten (Caacuterdenas 2006) sien-

do mayor el tiempo utilizado por este autor yporcentajes de remocioacuten de TPH similares a loslogrados en este trabajo

La aplicacioacuten de lodos provenientes detratamiento de aguas residuales domeacutesticas uti-

lizadas como esponjante y aporte de energiacutea auna concentracioacuten del 25 y una concentra-cioacuten inicial de TPH de 212745 ppm es una

buena opcioacuten ya que se obtuvieron remocionesde TPH de 458 5428 7403 y 8709 en 40diacuteas las diferencias estaacuten dadas seguacuten el pool demicroorganismos aplicados estos contrastancon los resultados reportados por Caacuterdenas et

al (2004) en las concentraciones de 30 de lo-dos obteniendo porcentajes menores de remo-cioacuten como 4198 y 4746 en tres meses y una

concentracioacuten inicial de 4000 ppm de TPH

Conclusiones

Con este trabajo se lograron porcenta-jes considerables de remocioacuten de TPH entreel 7403 y 8709 en 40 diacuteas y 87 94 y 95en 120 diacuteas con la aplicacioacuten de los consorcios

microbianos obtenidos y la metodologiacutea apli-cada en el proceso de biorremediacioacuten en laspruebas de campo

Se pudo evidenciar que estos residuos de-

positados en los suelos no son degradados sinla realizacioacuten de un adecuado tratamiento

El uso de microorganismos nativos re-

presenta una alternativa para reducir la conta-minacioacuten generada por residuos peligrosos y

recuperacioacuten de zonas impactadas

Agradecimientos

A la Corporacioacuten Autoacutenoma Regional

para la Defensa de la Meseta de Bucaraman-ga ( CDMB ) Al personal de los laboratorios de

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Biorremediacioacuten de lodos contaminados con aceites lubricantes usados 155

la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales( PTAR ) de Riacuteo Friacuteo (Giroacuten Santander Colom-bia) Al laboratorio de Control de Calidad de

Aguas del Acueducto Metropolitano de Buca-ramanga ( AMB ) Al programa de Bacteriologiacutea

y Laboratorio Cliacutenico de la Universidad de San-tander ( UDES ) y a los estudiantes que llevarona cabo las pruebas de campo del proceso deBiorremediacioacuten

Anexo

Microorganismos aislados en el Proyecto de Biorremediacioacuten fase I por estudiantes de la UDES

Morfologiacutea

Bacilos gram negativos Bacilos gram positivos Cocos gram positivos Hongos

Pseudomonas aeruginosa (S1)

Pseudomonas puacutetida (S2)Oerskovia species Micrococcus spp(M) Aspergillus spp(F)

Citrobacter freundii Bacillus brevis (CU) Trichoderma spp(H)

Proteus mirabilis Proteus

vulgaris Proteus penneriNocardia spp(CK) Fusarium spp

Acinetobacter iwoffi (I) Actinomyces Rhizopus spp (D)

Morganella morganni Bacillus megaterium

Alcaligenes spp

Hafnia alves

Citrobacter diversus (CT)

Enterobacter cloacae

Klebsiella oxytoca

Klebsiella ozaenae

Achromobacter species

Escherichia coli (C)

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biopilas 2 3 4 y 5 Los contrastes muestranevidencias de diferencias signicativas al ni-

vel de signicancia 005 entre la biopila con-

trol y la biopila 2 y al nivel de signicancia001 entre la biopila control y las biopilas 34 y 5

Graacutefca 1 Variacioacuten de las concentraciones de TPH en cuarenta diacuteas

Tabla 6 Estimados y errores estaacutendar de los paraacutemetros del modelo lineal mixto utilizado para el

anaacutelisis de bloques aleatorios completos del ensayo en el cual se evaluoacute el efecto de 5 diferentes

tratamientos para la degradacioacuten de lodos provenientes de lavaderos de carros en la respuesta

determinada por la concentracioacuten de TPH en ppm en un periodo experimental de 40 diacuteas conobservaciones tomadas a los diacuteas 0 15 30 y 40

Efectos fijos

Paraacutemetro Estimado Error Standard p-valor

Intercepto 12156 283693 00234

Biopila 1 800057 20711 00023

Biopila 2 326911 20711 01404

Biopila 3 211056 20711 03283

Biopila 4 -160641 20711 0453

Efectos aleatorios

Tiempo 0 630534 266517

Tiempo 15 68051 266517

Tiempo 30 -264993 266517

Tiempo 40 -433593 266517

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Tabla 7 Significancia de los efectos fijos del tratamiento del modelo lineal mixto utilizado

para el anaacutelisis de bloques aleatorios completos del ensayo en el cual se evaluoacute el efecto

de 5 diferentes tratamientos para la degradacioacuten de lodos provenientes de lavaderos de carros

en la respuesta determinada por la concentracioacuten de TPH en ppm en un periodo experimental

de 40 diacuteas con observaciones tomadas a los diacuteas 0 15 30 y 40

Efecto GL num GL Den Valor F p-valor

Tratamiento 4 12 63 00057

Tabla 8 Contrastes entre la biopila control negativo y las biopilas 2 3 4 y 5 al final del periodo

experimental para las pruebas en las cuales se evaluacutea el efecto de 5 diferentes tratamientos

para la degradacioacuten de lodos provenientes de lavaderos de carros en la respuesta determinada

por la concentracioacuten de TPH en ppm en un periodo experimental de 40 diacuteas

con observaciones tomadas a los diacuteas 0 15 30 y 40

Contraste GL Num GL Den Valor F p-valor

Biopila 1 vs Biopila 2 1 12 522 00413

Biopila 1 vs Biopila 3 1 12 809 00148

Biopila 1 vs Biopila 4 1 12 2152 00006

Biopila 1 vs Biopila 5 1 12 1492 00023

El anaacutelisis de la signicancia de los efec-

tos jos del modelo revela que al menos uno

de los paraacutemetros del modelo mixto lineal es

signicativo

La tabla de contrastes revela diferencias sig-

nicativas entre la biopila control y las biopilas 3

4 y 5 a los niveles de signicancia α=005 y entre

la biopila control y las biopilas 4 y 5 al nivel de

signicancia α=001 demostrando que el trata-

miento realizado y la aplicacioacuten de cultivo mixto

de microorganismos fue eciente en la desconta-

minacioacuten de los lodos con residuos de TPH

En el segundo ensayo se evaluoacute el efec-to de 8 diferentes tratamientos para la degra-

dacioacuten de lodos contaminados con TPH del

sistema de alcantarillado de la zona industrial

de Bucaramanga mediante la concentracioacuten de

TPH en ppm (partes por milloacuten) en un perio-

do experimental de 120 diacuteas con observaciones

tomadas a los diacuteas 0 y 120 En la tabla 9 se

presentan los tratamientos bajo investigacioacuten y

los porcentajes de remocioacuten de TPH de cada

tratamiento al nal de un periodo experimental

de 120 diacuteas

La graacuteca 2 muestra el cambio en la con-

centracioacuten de TPH en ppm en un periodo de

120 diacuteas Todas las biopilas bajo estudio presen-

taron una disminucioacuten en la concentracioacuten de

TPH en el periodo experimental observaacutendose

mayor concentracioacuten en las biopilas 7 y 8

A los datos del segundo ensayo se les ajus-

toacute un modelo mixto lineal los estimados y los

errores estaacutendar El modelo reveloacute que no hay

diferencias signicativas entre los estimados delos efectos y este hallazgo y se conrmoacute en la

prueba general del modelo que se presentoacute en

la tabla 9 La conclusioacuten para este experimento

es que no hay efecto de las diferentes biopilas

en la concentracioacuten de TPH en ppm conside-

rando como efectos aleatorios las dos medicio-

nes de tiempo a los 0 y 120 diacuteas de periodo

experimental

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Biorremediacioacuten de lodos contaminados con aceites lubricantes usados 151

Tabla 9 Porcentaje de remocioacuten de TPH por el meacutetodo de extraccioacuten Soxhlet por 72 horas

concentracioacuten y determinacioacuten gravimeacutetrica para determinar la eficacia de remocioacuten

de los microorganismos inoculados en cada una de las biopilas en un periodo de 120 diacuteas

Nordm

BiopilasInoacuteculos

Proporcioacuten

Lodo contaminado

lodo

deshidratado

Concentracioacuten

inicial TPH

(ppm)

Concentracioacuten

final TPH (ppm)

Remocioacuten

1

Bacterias

I M C CU

Hongos D

14 20600 10600 48

2

Bacterias

I CT CK

Hongos H

14 20600 890 95

3Bacterias S1 S2

Hongos F H14 20600 980 95

4

Bacterias

I CU M S2

Hongos H

14 20600 1080 94

5Bacterias S1 C CK

Hongos H11 30150 1940 93

6Bacterias S2 I M

Hongos D11 30150 2870 90

7Bacterias S1 CU M

Hongos D41 396607 7630 80

8

Bacterias

I S1 CK

Hongos H

41 396605 5110 87

Graacutefca 2 Concentracioacuten de TPH en un periodo de 120 diacuteas

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Tabla 10 Estimados y errores estaacutendar de los paraacutemetros del modelo lineal mixto utilizado para el

anaacutelisis de bloques aleatorios completos del experimento en el cual se evaluoacute el efecto de 8 diferentes

tratamientos para la degradacioacuten de lodos provenientes del sistema de alcantarillado de la ciudad en la

respuesta determinada por la concentracioacuten de TPH en ppm en un periodo experimental de 120 diacuteas

con observaciones tomadas a los diacuteas 0 y 120

Efectos fijos

Efecto Estimado Error estaacutendar Pr gt |t|

Intercepto 22385 12518 03246

Biopila 1 -6785 571826 02741

Biopila 2 -11640 571826 00812

Biopila 3 -11595 571826 00822

Biopila 4 -11545 571826 00833

Biopila 5 -6340 571826 03042

Biopila 6 -5875 571826 03384

Biopila 7 1260 571826 08319

Efectos aleatorios

Estimado Error estaacutendar

11761 11931

Tiempo 1 -11761 11931

Tabla 11 Significancia de los efectos fijos del tratamiento del modelo lineal mixto utilizado para el

anaacutelisis de bloques aleatorios completos del experimento en el cual se evaluoacute el efecto de 8 diferentes

tratamientos para la degradacioacuten de lodos provenientes del sistema de alcantarillado de la ciudad en la

respuesta determinada por la concentracioacuten de TPH en ppm en un periodo experimental de 120 diacuteas

con observaciones tomadas a los diacuteas 0 y 120

Efecto GL Num GL Den Valor de F p-valor

Tratamiento 7 7 158 02806

El anaacutelisis muestra que no hay efecto delas diferentes biopilas en la concentracioacuten de

TPH en ppm considerando como efectos alea-torios las dos mediciones de tiempo a los 0 y120 diacuteas de periodo experimental

La concentracioacuten inicial de plomo en ellodo contaminado fue de 1222 mgl y en loslodos postratamiento 8895 mgl La determi-nacioacuten de la demanda quiacutemica de oxiacutegeno y la

concentracioacuten de plomo de los lixiviados pro-ducidos durante el tratamiento de cada biopila

es necesaria para llevar a cabo una adecuada eli-

minacioacuten En la tabla 12 se observan los datos

de la DQO rerieacutendose a menos de 2000 mg

Lt Los niveles bajos de DQO sentildealan que los

contaminantes presentes en la mezclas fueron

degradados oacuteptimamente por los microorganis-

mos inoculados En las biopilas 2 6 y 7 donde

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Biorremediacioacuten de lodos contaminados con aceites lubricantes usados 153

se observan resultados de maacutes de 1000 mgLtaunque no es una concentracioacuten considerableindica que hay presencia de contaminantes queposiblemente fueron arrastrados por lixivia-cioacuten En la tabla 13 se observan las concentra-ciones de plomo resultantes en algunos casosson altas por lo que debe ser planeado un pos-terior tratamiento de estos lixiviados

Tabla 12 Concentraciones de DQO

por espectrofotometriacutea de los lixiviados

postratamiento del segundo ensayo

con 8 biopilas

Biopila NdegDQO

mglt

1 523

2 1074

3 382

4 234

5 514

6 1077

7 1222

8 533

Tabla 13 Determinacioacuten de plomo por la

teacutecnica de absorcioacuten atoacutemica de los lixiviados

postratamiento

Biopila NdegPlomo

mgl

1 1508

2 1103

3 1895

4 1167

5 2538

6 972

7 2823

8 17107

Tabla 14 Determinacioacuten de grasas y aceites

postratamiento por el meacutetodo gravimeacutetrico

por extraccioacuten Soxhlet

BiopilaGrasas y aceites

mgl

1 300

2 6766

3 3733

4 1896

5 2563

6 11913

7 15075

8 2650

Discusioacuten

Estudios realizados para el Instituto del

Petroacuteleo de Norteameacuterica ( API ) (Brisio 2005)

sobre tratamiento de suelos contaminados con

residuos de petroacuteleo demuestran que el 70-

90 es removido en diferentes tiempos conconcentraciones entre 10000 a 50000 ppm las

concentraciones de este estudio se encontraron

entre 19000 y 39000 ppm logrando remocio-

nes similares entre (74 al 95) en los dos ensa-

yos en 40 y 120 diacuteas

La fase experimental de los trabajos de

biorremediacioacuten de suelos contaminados con

aceites lubricantes usados (residuo peligroso)

y la evaluacioacuten de consorcios microbianos con

capacidad degradadora de residuos de hidro-

carburos y su aplicacioacuten muestran la alta simi-litud que presentan en tiempo y porcentajes de

remocioacuten en los dos grupos de biopilas tenien-

do en cuenta los microorganismos inoculados

y las proporciones de lodos donde se compara

con los resultados obtenidos por otros auto-

res (Benavides et al 2006 Corona et al 2004)

demostrando la gran importancia del inoacuteculo

microbiano para transformar y utilizar el con-

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154 Rev Colomb Biotecnol Vol XII No 1 Julio 2010 141-157

taminante como fuente de energiacutea en el proce-so de biorremediacioacuten

Se lograron porcentajes importantes (74-95) de descontaminacioacuten en tiempos cortosde 40 y 120 diacuteas comparados con los tiemposde 9-12 meses del trabajo realizado por Tetta-manti et al (2003) de igual forma se obtuvie-ron mayores remociones que la reportada enel trabajo de biorremediacioacuten de hidrocarburosde los sedimentos de la bahiacutea de La Habanade Nuacutentildeez et al (2005) del 48 con el cultivomixto aislado de dicha bahiacutea

Experiencias de biorremediacioacuten de sue-

los por teacutecnicas bioloacutegicas en la provincia deSanta Cruz (2002) y trabajos realizados por

Total Petroleum Hydrocarbon Criteria Wor-king Group Series ( TPHCWG 1998) en sue-los contaminados con concentraciones entre20000-55000 ppm como grasas y aceitesfueron degradados entre 2 y 3 antildeos (Brisio2005) otros estudios realizados por Huese-mann y Moore (1993) muestran que el 93de los hidrocarburos saturados y el 74 de losaromaacuteticos fue degradado en suelo arenoso deMichigan ( EEUU ) con una concentracioacuten ini-

cial de 30000 ppm TPH el estudio tambieacutenindica que la fraccioacuten polar fue resistente a ladegradacioacuten durante los 5 meses que duroacute elestudio

Las cepas aisladas e identicadas de loslodos contaminados con capacidad degradado-ra de hidrocarburos han sido reportadas en laliteratura dentro de ellas tenemos gram nega-tivas ( Pseudomonas aeruginosa Citrobacter freundii

Proteus mirabilis Proteus vulgaris Proteus penneri

Acinetobacter iwof entre otras) y gram positivas( Oerskovia species Bacillus brevis Nocardia spp Ac-

tinomyces spp y Bacillus megaterium Micrococcusspp) (Benavides et al 2006) y cepas de hongos( Aspergillus spp Trichoderma spp Fusarium spp y

Rhizopus spp ) Las pruebas de degradabilidadcompetitividad y compatibilidad realizadas aestas bacterias y hongos nos permitieron eva-luar que Pseudomonas aureuginosa y Psedomonas pu-

tida son microorganismos con alta capacidaddegradadora de TPH sin restarle importancia

a otros microorganismos (Arauacutejo et al 2005Corona et al 2004 Vintildeas 2005)

El uso de cultivos mixtos o pool bacte-riano favorece una degradacioacuten mayor con eluso de bioestimulacioacuten (Caacuterdenas 2006) sien-

do mayor el tiempo utilizado por este autor yporcentajes de remocioacuten de TPH similares a loslogrados en este trabajo

La aplicacioacuten de lodos provenientes detratamiento de aguas residuales domeacutesticas uti-

lizadas como esponjante y aporte de energiacutea auna concentracioacuten del 25 y una concentra-cioacuten inicial de TPH de 212745 ppm es una

buena opcioacuten ya que se obtuvieron remocionesde TPH de 458 5428 7403 y 8709 en 40diacuteas las diferencias estaacuten dadas seguacuten el pool demicroorganismos aplicados estos contrastancon los resultados reportados por Caacuterdenas et

al (2004) en las concentraciones de 30 de lo-dos obteniendo porcentajes menores de remo-cioacuten como 4198 y 4746 en tres meses y una

concentracioacuten inicial de 4000 ppm de TPH

Conclusiones

Con este trabajo se lograron porcenta-jes considerables de remocioacuten de TPH entreel 7403 y 8709 en 40 diacuteas y 87 94 y 95en 120 diacuteas con la aplicacioacuten de los consorcios

microbianos obtenidos y la metodologiacutea apli-cada en el proceso de biorremediacioacuten en laspruebas de campo

Se pudo evidenciar que estos residuos de-

positados en los suelos no son degradados sinla realizacioacuten de un adecuado tratamiento

El uso de microorganismos nativos re-

presenta una alternativa para reducir la conta-minacioacuten generada por residuos peligrosos y

recuperacioacuten de zonas impactadas

Agradecimientos

A la Corporacioacuten Autoacutenoma Regional

para la Defensa de la Meseta de Bucaraman-ga ( CDMB ) Al personal de los laboratorios de

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Biorremediacioacuten de lodos contaminados con aceites lubricantes usados 155

la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales( PTAR ) de Riacuteo Friacuteo (Giroacuten Santander Colom-bia) Al laboratorio de Control de Calidad de

Aguas del Acueducto Metropolitano de Buca-ramanga ( AMB ) Al programa de Bacteriologiacutea

y Laboratorio Cliacutenico de la Universidad de San-tander ( UDES ) y a los estudiantes que llevarona cabo las pruebas de campo del proceso deBiorremediacioacuten

Anexo

Microorganismos aislados en el Proyecto de Biorremediacioacuten fase I por estudiantes de la UDES

Morfologiacutea

Bacilos gram negativos Bacilos gram positivos Cocos gram positivos Hongos

Pseudomonas aeruginosa (S1)

Pseudomonas puacutetida (S2)Oerskovia species Micrococcus spp(M) Aspergillus spp(F)

Citrobacter freundii Bacillus brevis (CU) Trichoderma spp(H)

Proteus mirabilis Proteus

vulgaris Proteus penneriNocardia spp(CK) Fusarium spp

Acinetobacter iwoffi (I) Actinomyces Rhizopus spp (D)

Morganella morganni Bacillus megaterium

Alcaligenes spp

Hafnia alves

Citrobacter diversus (CT)

Enterobacter cloacae

Klebsiella oxytoca

Klebsiella ozaenae

Achromobacter species

Escherichia coli (C)

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Tabla 7 Significancia de los efectos fijos del tratamiento del modelo lineal mixto utilizado

para el anaacutelisis de bloques aleatorios completos del ensayo en el cual se evaluoacute el efecto

de 5 diferentes tratamientos para la degradacioacuten de lodos provenientes de lavaderos de carros

en la respuesta determinada por la concentracioacuten de TPH en ppm en un periodo experimental

de 40 diacuteas con observaciones tomadas a los diacuteas 0 15 30 y 40

Efecto GL num GL Den Valor F p-valor

Tratamiento 4 12 63 00057

Tabla 8 Contrastes entre la biopila control negativo y las biopilas 2 3 4 y 5 al final del periodo

experimental para las pruebas en las cuales se evaluacutea el efecto de 5 diferentes tratamientos

para la degradacioacuten de lodos provenientes de lavaderos de carros en la respuesta determinada

por la concentracioacuten de TPH en ppm en un periodo experimental de 40 diacuteas

con observaciones tomadas a los diacuteas 0 15 30 y 40

Contraste GL Num GL Den Valor F p-valor

Biopila 1 vs Biopila 2 1 12 522 00413

Biopila 1 vs Biopila 3 1 12 809 00148

Biopila 1 vs Biopila 4 1 12 2152 00006

Biopila 1 vs Biopila 5 1 12 1492 00023

El anaacutelisis de la signicancia de los efec-

tos jos del modelo revela que al menos uno

de los paraacutemetros del modelo mixto lineal es

signicativo

La tabla de contrastes revela diferencias sig-

nicativas entre la biopila control y las biopilas 3

4 y 5 a los niveles de signicancia α=005 y entre

la biopila control y las biopilas 4 y 5 al nivel de

signicancia α=001 demostrando que el trata-

miento realizado y la aplicacioacuten de cultivo mixto

de microorganismos fue eciente en la desconta-

minacioacuten de los lodos con residuos de TPH

En el segundo ensayo se evaluoacute el efec-to de 8 diferentes tratamientos para la degra-

dacioacuten de lodos contaminados con TPH del

sistema de alcantarillado de la zona industrial

de Bucaramanga mediante la concentracioacuten de

TPH en ppm (partes por milloacuten) en un perio-

do experimental de 120 diacuteas con observaciones

tomadas a los diacuteas 0 y 120 En la tabla 9 se

presentan los tratamientos bajo investigacioacuten y

los porcentajes de remocioacuten de TPH de cada

tratamiento al nal de un periodo experimental

de 120 diacuteas

La graacuteca 2 muestra el cambio en la con-

centracioacuten de TPH en ppm en un periodo de

120 diacuteas Todas las biopilas bajo estudio presen-

taron una disminucioacuten en la concentracioacuten de

TPH en el periodo experimental observaacutendose

mayor concentracioacuten en las biopilas 7 y 8

A los datos del segundo ensayo se les ajus-

toacute un modelo mixto lineal los estimados y los

errores estaacutendar El modelo reveloacute que no hay

diferencias signicativas entre los estimados delos efectos y este hallazgo y se conrmoacute en la

prueba general del modelo que se presentoacute en

la tabla 9 La conclusioacuten para este experimento

es que no hay efecto de las diferentes biopilas

en la concentracioacuten de TPH en ppm conside-

rando como efectos aleatorios las dos medicio-

nes de tiempo a los 0 y 120 diacuteas de periodo

experimental

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Biorremediacioacuten de lodos contaminados con aceites lubricantes usados 151

Tabla 9 Porcentaje de remocioacuten de TPH por el meacutetodo de extraccioacuten Soxhlet por 72 horas

concentracioacuten y determinacioacuten gravimeacutetrica para determinar la eficacia de remocioacuten

de los microorganismos inoculados en cada una de las biopilas en un periodo de 120 diacuteas

Nordm

BiopilasInoacuteculos

Proporcioacuten

Lodo contaminado

lodo

deshidratado

Concentracioacuten

inicial TPH

(ppm)

Concentracioacuten

final TPH (ppm)

Remocioacuten

1

Bacterias

I M C CU

Hongos D

14 20600 10600 48

2

Bacterias

I CT CK

Hongos H

14 20600 890 95

3Bacterias S1 S2

Hongos F H14 20600 980 95

4

Bacterias

I CU M S2

Hongos H

14 20600 1080 94

5Bacterias S1 C CK

Hongos H11 30150 1940 93

6Bacterias S2 I M

Hongos D11 30150 2870 90

7Bacterias S1 CU M

Hongos D41 396607 7630 80

8

Bacterias

I S1 CK

Hongos H

41 396605 5110 87

Graacutefca 2 Concentracioacuten de TPH en un periodo de 120 diacuteas

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152 Rev Colomb Biotecnol Vol XII No 1 Julio 2010 141-157

Tabla 10 Estimados y errores estaacutendar de los paraacutemetros del modelo lineal mixto utilizado para el

anaacutelisis de bloques aleatorios completos del experimento en el cual se evaluoacute el efecto de 8 diferentes

tratamientos para la degradacioacuten de lodos provenientes del sistema de alcantarillado de la ciudad en la

respuesta determinada por la concentracioacuten de TPH en ppm en un periodo experimental de 120 diacuteas

con observaciones tomadas a los diacuteas 0 y 120

Efectos fijos

Efecto Estimado Error estaacutendar Pr gt |t|

Intercepto 22385 12518 03246

Biopila 1 -6785 571826 02741

Biopila 2 -11640 571826 00812

Biopila 3 -11595 571826 00822

Biopila 4 -11545 571826 00833

Biopila 5 -6340 571826 03042

Biopila 6 -5875 571826 03384

Biopila 7 1260 571826 08319

Efectos aleatorios

Estimado Error estaacutendar

11761 11931

Tiempo 1 -11761 11931

Tabla 11 Significancia de los efectos fijos del tratamiento del modelo lineal mixto utilizado para el

anaacutelisis de bloques aleatorios completos del experimento en el cual se evaluoacute el efecto de 8 diferentes

tratamientos para la degradacioacuten de lodos provenientes del sistema de alcantarillado de la ciudad en la

respuesta determinada por la concentracioacuten de TPH en ppm en un periodo experimental de 120 diacuteas

con observaciones tomadas a los diacuteas 0 y 120

Efecto GL Num GL Den Valor de F p-valor

Tratamiento 7 7 158 02806

El anaacutelisis muestra que no hay efecto delas diferentes biopilas en la concentracioacuten de

TPH en ppm considerando como efectos alea-torios las dos mediciones de tiempo a los 0 y120 diacuteas de periodo experimental

La concentracioacuten inicial de plomo en ellodo contaminado fue de 1222 mgl y en loslodos postratamiento 8895 mgl La determi-nacioacuten de la demanda quiacutemica de oxiacutegeno y la

concentracioacuten de plomo de los lixiviados pro-ducidos durante el tratamiento de cada biopila

es necesaria para llevar a cabo una adecuada eli-

minacioacuten En la tabla 12 se observan los datos

de la DQO rerieacutendose a menos de 2000 mg

Lt Los niveles bajos de DQO sentildealan que los

contaminantes presentes en la mezclas fueron

degradados oacuteptimamente por los microorganis-

mos inoculados En las biopilas 2 6 y 7 donde

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Biorremediacioacuten de lodos contaminados con aceites lubricantes usados 153

se observan resultados de maacutes de 1000 mgLtaunque no es una concentracioacuten considerableindica que hay presencia de contaminantes queposiblemente fueron arrastrados por lixivia-cioacuten En la tabla 13 se observan las concentra-ciones de plomo resultantes en algunos casosson altas por lo que debe ser planeado un pos-terior tratamiento de estos lixiviados

Tabla 12 Concentraciones de DQO

por espectrofotometriacutea de los lixiviados

postratamiento del segundo ensayo

con 8 biopilas

Biopila NdegDQO

mglt

1 523

2 1074

3 382

4 234

5 514

6 1077

7 1222

8 533

Tabla 13 Determinacioacuten de plomo por la

teacutecnica de absorcioacuten atoacutemica de los lixiviados

postratamiento

Biopila NdegPlomo

mgl

1 1508

2 1103

3 1895

4 1167

5 2538

6 972

7 2823

8 17107

Tabla 14 Determinacioacuten de grasas y aceites

postratamiento por el meacutetodo gravimeacutetrico

por extraccioacuten Soxhlet

BiopilaGrasas y aceites

mgl

1 300

2 6766

3 3733

4 1896

5 2563

6 11913

7 15075

8 2650

Discusioacuten

Estudios realizados para el Instituto del

Petroacuteleo de Norteameacuterica ( API ) (Brisio 2005)

sobre tratamiento de suelos contaminados con

residuos de petroacuteleo demuestran que el 70-

90 es removido en diferentes tiempos conconcentraciones entre 10000 a 50000 ppm las

concentraciones de este estudio se encontraron

entre 19000 y 39000 ppm logrando remocio-

nes similares entre (74 al 95) en los dos ensa-

yos en 40 y 120 diacuteas

La fase experimental de los trabajos de

biorremediacioacuten de suelos contaminados con

aceites lubricantes usados (residuo peligroso)

y la evaluacioacuten de consorcios microbianos con

capacidad degradadora de residuos de hidro-

carburos y su aplicacioacuten muestran la alta simi-litud que presentan en tiempo y porcentajes de

remocioacuten en los dos grupos de biopilas tenien-

do en cuenta los microorganismos inoculados

y las proporciones de lodos donde se compara

con los resultados obtenidos por otros auto-

res (Benavides et al 2006 Corona et al 2004)

demostrando la gran importancia del inoacuteculo

microbiano para transformar y utilizar el con-

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154 Rev Colomb Biotecnol Vol XII No 1 Julio 2010 141-157

taminante como fuente de energiacutea en el proce-so de biorremediacioacuten

Se lograron porcentajes importantes (74-95) de descontaminacioacuten en tiempos cortosde 40 y 120 diacuteas comparados con los tiemposde 9-12 meses del trabajo realizado por Tetta-manti et al (2003) de igual forma se obtuvie-ron mayores remociones que la reportada enel trabajo de biorremediacioacuten de hidrocarburosde los sedimentos de la bahiacutea de La Habanade Nuacutentildeez et al (2005) del 48 con el cultivomixto aislado de dicha bahiacutea

Experiencias de biorremediacioacuten de sue-

los por teacutecnicas bioloacutegicas en la provincia deSanta Cruz (2002) y trabajos realizados por

Total Petroleum Hydrocarbon Criteria Wor-king Group Series ( TPHCWG 1998) en sue-los contaminados con concentraciones entre20000-55000 ppm como grasas y aceitesfueron degradados entre 2 y 3 antildeos (Brisio2005) otros estudios realizados por Huese-mann y Moore (1993) muestran que el 93de los hidrocarburos saturados y el 74 de losaromaacuteticos fue degradado en suelo arenoso deMichigan ( EEUU ) con una concentracioacuten ini-

cial de 30000 ppm TPH el estudio tambieacutenindica que la fraccioacuten polar fue resistente a ladegradacioacuten durante los 5 meses que duroacute elestudio

Las cepas aisladas e identicadas de loslodos contaminados con capacidad degradado-ra de hidrocarburos han sido reportadas en laliteratura dentro de ellas tenemos gram nega-tivas ( Pseudomonas aeruginosa Citrobacter freundii

Proteus mirabilis Proteus vulgaris Proteus penneri

Acinetobacter iwof entre otras) y gram positivas( Oerskovia species Bacillus brevis Nocardia spp Ac-

tinomyces spp y Bacillus megaterium Micrococcusspp) (Benavides et al 2006) y cepas de hongos( Aspergillus spp Trichoderma spp Fusarium spp y

Rhizopus spp ) Las pruebas de degradabilidadcompetitividad y compatibilidad realizadas aestas bacterias y hongos nos permitieron eva-luar que Pseudomonas aureuginosa y Psedomonas pu-

tida son microorganismos con alta capacidaddegradadora de TPH sin restarle importancia

a otros microorganismos (Arauacutejo et al 2005Corona et al 2004 Vintildeas 2005)

El uso de cultivos mixtos o pool bacte-riano favorece una degradacioacuten mayor con eluso de bioestimulacioacuten (Caacuterdenas 2006) sien-

do mayor el tiempo utilizado por este autor yporcentajes de remocioacuten de TPH similares a loslogrados en este trabajo

La aplicacioacuten de lodos provenientes detratamiento de aguas residuales domeacutesticas uti-

lizadas como esponjante y aporte de energiacutea auna concentracioacuten del 25 y una concentra-cioacuten inicial de TPH de 212745 ppm es una

buena opcioacuten ya que se obtuvieron remocionesde TPH de 458 5428 7403 y 8709 en 40diacuteas las diferencias estaacuten dadas seguacuten el pool demicroorganismos aplicados estos contrastancon los resultados reportados por Caacuterdenas et

al (2004) en las concentraciones de 30 de lo-dos obteniendo porcentajes menores de remo-cioacuten como 4198 y 4746 en tres meses y una

concentracioacuten inicial de 4000 ppm de TPH

Conclusiones

Con este trabajo se lograron porcenta-jes considerables de remocioacuten de TPH entreel 7403 y 8709 en 40 diacuteas y 87 94 y 95en 120 diacuteas con la aplicacioacuten de los consorcios

microbianos obtenidos y la metodologiacutea apli-cada en el proceso de biorremediacioacuten en laspruebas de campo

Se pudo evidenciar que estos residuos de-

positados en los suelos no son degradados sinla realizacioacuten de un adecuado tratamiento

El uso de microorganismos nativos re-

presenta una alternativa para reducir la conta-minacioacuten generada por residuos peligrosos y

recuperacioacuten de zonas impactadas

Agradecimientos

A la Corporacioacuten Autoacutenoma Regional

para la Defensa de la Meseta de Bucaraman-ga ( CDMB ) Al personal de los laboratorios de

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Biorremediacioacuten de lodos contaminados con aceites lubricantes usados 155

la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales( PTAR ) de Riacuteo Friacuteo (Giroacuten Santander Colom-bia) Al laboratorio de Control de Calidad de

Aguas del Acueducto Metropolitano de Buca-ramanga ( AMB ) Al programa de Bacteriologiacutea

y Laboratorio Cliacutenico de la Universidad de San-tander ( UDES ) y a los estudiantes que llevarona cabo las pruebas de campo del proceso deBiorremediacioacuten

Anexo

Microorganismos aislados en el Proyecto de Biorremediacioacuten fase I por estudiantes de la UDES

Morfologiacutea

Bacilos gram negativos Bacilos gram positivos Cocos gram positivos Hongos

Pseudomonas aeruginosa (S1)

Pseudomonas puacutetida (S2)Oerskovia species Micrococcus spp(M) Aspergillus spp(F)

Citrobacter freundii Bacillus brevis (CU) Trichoderma spp(H)

Proteus mirabilis Proteus

vulgaris Proteus penneriNocardia spp(CK) Fusarium spp

Acinetobacter iwoffi (I) Actinomyces Rhizopus spp (D)

Morganella morganni Bacillus megaterium

Alcaligenes spp

Hafnia alves

Citrobacter diversus (CT)

Enterobacter cloacae

Klebsiella oxytoca

Klebsiella ozaenae

Achromobacter species

Escherichia coli (C)

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Tabla 9 Porcentaje de remocioacuten de TPH por el meacutetodo de extraccioacuten Soxhlet por 72 horas

concentracioacuten y determinacioacuten gravimeacutetrica para determinar la eficacia de remocioacuten

de los microorganismos inoculados en cada una de las biopilas en un periodo de 120 diacuteas

Nordm

BiopilasInoacuteculos

Proporcioacuten

Lodo contaminado

lodo

deshidratado

Concentracioacuten

inicial TPH

(ppm)

Concentracioacuten

final TPH (ppm)

Remocioacuten

1

Bacterias

I M C CU

Hongos D

14 20600 10600 48

2

Bacterias

I CT CK

Hongos H

14 20600 890 95

3Bacterias S1 S2

Hongos F H14 20600 980 95

4

Bacterias

I CU M S2

Hongos H

14 20600 1080 94

5Bacterias S1 C CK

Hongos H11 30150 1940 93

6Bacterias S2 I M

Hongos D11 30150 2870 90

7Bacterias S1 CU M

Hongos D41 396607 7630 80

8

Bacterias

I S1 CK

Hongos H

41 396605 5110 87

Graacutefca 2 Concentracioacuten de TPH en un periodo de 120 diacuteas

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Tabla 10 Estimados y errores estaacutendar de los paraacutemetros del modelo lineal mixto utilizado para el

anaacutelisis de bloques aleatorios completos del experimento en el cual se evaluoacute el efecto de 8 diferentes

tratamientos para la degradacioacuten de lodos provenientes del sistema de alcantarillado de la ciudad en la

respuesta determinada por la concentracioacuten de TPH en ppm en un periodo experimental de 120 diacuteas

con observaciones tomadas a los diacuteas 0 y 120

Efectos fijos

Efecto Estimado Error estaacutendar Pr gt |t|

Intercepto 22385 12518 03246

Biopila 1 -6785 571826 02741

Biopila 2 -11640 571826 00812

Biopila 3 -11595 571826 00822

Biopila 4 -11545 571826 00833

Biopila 5 -6340 571826 03042

Biopila 6 -5875 571826 03384

Biopila 7 1260 571826 08319

Efectos aleatorios

Estimado Error estaacutendar

11761 11931

Tiempo 1 -11761 11931

Tabla 11 Significancia de los efectos fijos del tratamiento del modelo lineal mixto utilizado para el

anaacutelisis de bloques aleatorios completos del experimento en el cual se evaluoacute el efecto de 8 diferentes

tratamientos para la degradacioacuten de lodos provenientes del sistema de alcantarillado de la ciudad en la

respuesta determinada por la concentracioacuten de TPH en ppm en un periodo experimental de 120 diacuteas

con observaciones tomadas a los diacuteas 0 y 120

Efecto GL Num GL Den Valor de F p-valor

Tratamiento 7 7 158 02806

El anaacutelisis muestra que no hay efecto delas diferentes biopilas en la concentracioacuten de

TPH en ppm considerando como efectos alea-torios las dos mediciones de tiempo a los 0 y120 diacuteas de periodo experimental

La concentracioacuten inicial de plomo en ellodo contaminado fue de 1222 mgl y en loslodos postratamiento 8895 mgl La determi-nacioacuten de la demanda quiacutemica de oxiacutegeno y la

concentracioacuten de plomo de los lixiviados pro-ducidos durante el tratamiento de cada biopila

es necesaria para llevar a cabo una adecuada eli-

minacioacuten En la tabla 12 se observan los datos

de la DQO rerieacutendose a menos de 2000 mg

Lt Los niveles bajos de DQO sentildealan que los

contaminantes presentes en la mezclas fueron

degradados oacuteptimamente por los microorganis-

mos inoculados En las biopilas 2 6 y 7 donde

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Biorremediacioacuten de lodos contaminados con aceites lubricantes usados 153

se observan resultados de maacutes de 1000 mgLtaunque no es una concentracioacuten considerableindica que hay presencia de contaminantes queposiblemente fueron arrastrados por lixivia-cioacuten En la tabla 13 se observan las concentra-ciones de plomo resultantes en algunos casosson altas por lo que debe ser planeado un pos-terior tratamiento de estos lixiviados

Tabla 12 Concentraciones de DQO

por espectrofotometriacutea de los lixiviados

postratamiento del segundo ensayo

con 8 biopilas

Biopila NdegDQO

mglt

1 523

2 1074

3 382

4 234

5 514

6 1077

7 1222

8 533

Tabla 13 Determinacioacuten de plomo por la

teacutecnica de absorcioacuten atoacutemica de los lixiviados

postratamiento

Biopila NdegPlomo

mgl

1 1508

2 1103

3 1895

4 1167

5 2538

6 972

7 2823

8 17107

Tabla 14 Determinacioacuten de grasas y aceites

postratamiento por el meacutetodo gravimeacutetrico

por extraccioacuten Soxhlet

BiopilaGrasas y aceites

mgl

1 300

2 6766

3 3733

4 1896

5 2563

6 11913

7 15075

8 2650

Discusioacuten

Estudios realizados para el Instituto del

Petroacuteleo de Norteameacuterica ( API ) (Brisio 2005)

sobre tratamiento de suelos contaminados con

residuos de petroacuteleo demuestran que el 70-

90 es removido en diferentes tiempos conconcentraciones entre 10000 a 50000 ppm las

concentraciones de este estudio se encontraron

entre 19000 y 39000 ppm logrando remocio-

nes similares entre (74 al 95) en los dos ensa-

yos en 40 y 120 diacuteas

La fase experimental de los trabajos de

biorremediacioacuten de suelos contaminados con

aceites lubricantes usados (residuo peligroso)

y la evaluacioacuten de consorcios microbianos con

capacidad degradadora de residuos de hidro-

carburos y su aplicacioacuten muestran la alta simi-litud que presentan en tiempo y porcentajes de

remocioacuten en los dos grupos de biopilas tenien-

do en cuenta los microorganismos inoculados

y las proporciones de lodos donde se compara

con los resultados obtenidos por otros auto-

res (Benavides et al 2006 Corona et al 2004)

demostrando la gran importancia del inoacuteculo

microbiano para transformar y utilizar el con-

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154 Rev Colomb Biotecnol Vol XII No 1 Julio 2010 141-157

taminante como fuente de energiacutea en el proce-so de biorremediacioacuten

Se lograron porcentajes importantes (74-95) de descontaminacioacuten en tiempos cortosde 40 y 120 diacuteas comparados con los tiemposde 9-12 meses del trabajo realizado por Tetta-manti et al (2003) de igual forma se obtuvie-ron mayores remociones que la reportada enel trabajo de biorremediacioacuten de hidrocarburosde los sedimentos de la bahiacutea de La Habanade Nuacutentildeez et al (2005) del 48 con el cultivomixto aislado de dicha bahiacutea

Experiencias de biorremediacioacuten de sue-

los por teacutecnicas bioloacutegicas en la provincia deSanta Cruz (2002) y trabajos realizados por

Total Petroleum Hydrocarbon Criteria Wor-king Group Series ( TPHCWG 1998) en sue-los contaminados con concentraciones entre20000-55000 ppm como grasas y aceitesfueron degradados entre 2 y 3 antildeos (Brisio2005) otros estudios realizados por Huese-mann y Moore (1993) muestran que el 93de los hidrocarburos saturados y el 74 de losaromaacuteticos fue degradado en suelo arenoso deMichigan ( EEUU ) con una concentracioacuten ini-

cial de 30000 ppm TPH el estudio tambieacutenindica que la fraccioacuten polar fue resistente a ladegradacioacuten durante los 5 meses que duroacute elestudio

Las cepas aisladas e identicadas de loslodos contaminados con capacidad degradado-ra de hidrocarburos han sido reportadas en laliteratura dentro de ellas tenemos gram nega-tivas ( Pseudomonas aeruginosa Citrobacter freundii

Proteus mirabilis Proteus vulgaris Proteus penneri

Acinetobacter iwof entre otras) y gram positivas( Oerskovia species Bacillus brevis Nocardia spp Ac-

tinomyces spp y Bacillus megaterium Micrococcusspp) (Benavides et al 2006) y cepas de hongos( Aspergillus spp Trichoderma spp Fusarium spp y

Rhizopus spp ) Las pruebas de degradabilidadcompetitividad y compatibilidad realizadas aestas bacterias y hongos nos permitieron eva-luar que Pseudomonas aureuginosa y Psedomonas pu-

tida son microorganismos con alta capacidaddegradadora de TPH sin restarle importancia

a otros microorganismos (Arauacutejo et al 2005Corona et al 2004 Vintildeas 2005)

El uso de cultivos mixtos o pool bacte-riano favorece una degradacioacuten mayor con eluso de bioestimulacioacuten (Caacuterdenas 2006) sien-

do mayor el tiempo utilizado por este autor yporcentajes de remocioacuten de TPH similares a loslogrados en este trabajo

La aplicacioacuten de lodos provenientes detratamiento de aguas residuales domeacutesticas uti-

lizadas como esponjante y aporte de energiacutea auna concentracioacuten del 25 y una concentra-cioacuten inicial de TPH de 212745 ppm es una

buena opcioacuten ya que se obtuvieron remocionesde TPH de 458 5428 7403 y 8709 en 40diacuteas las diferencias estaacuten dadas seguacuten el pool demicroorganismos aplicados estos contrastancon los resultados reportados por Caacuterdenas et

al (2004) en las concentraciones de 30 de lo-dos obteniendo porcentajes menores de remo-cioacuten como 4198 y 4746 en tres meses y una

concentracioacuten inicial de 4000 ppm de TPH

Conclusiones

Con este trabajo se lograron porcenta-jes considerables de remocioacuten de TPH entreel 7403 y 8709 en 40 diacuteas y 87 94 y 95en 120 diacuteas con la aplicacioacuten de los consorcios

microbianos obtenidos y la metodologiacutea apli-cada en el proceso de biorremediacioacuten en laspruebas de campo

Se pudo evidenciar que estos residuos de-

positados en los suelos no son degradados sinla realizacioacuten de un adecuado tratamiento

El uso de microorganismos nativos re-

presenta una alternativa para reducir la conta-minacioacuten generada por residuos peligrosos y

recuperacioacuten de zonas impactadas

Agradecimientos

A la Corporacioacuten Autoacutenoma Regional

para la Defensa de la Meseta de Bucaraman-ga ( CDMB ) Al personal de los laboratorios de

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Biorremediacioacuten de lodos contaminados con aceites lubricantes usados 155

la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales( PTAR ) de Riacuteo Friacuteo (Giroacuten Santander Colom-bia) Al laboratorio de Control de Calidad de

Aguas del Acueducto Metropolitano de Buca-ramanga ( AMB ) Al programa de Bacteriologiacutea

y Laboratorio Cliacutenico de la Universidad de San-tander ( UDES ) y a los estudiantes que llevarona cabo las pruebas de campo del proceso deBiorremediacioacuten

Anexo

Microorganismos aislados en el Proyecto de Biorremediacioacuten fase I por estudiantes de la UDES

Morfologiacutea

Bacilos gram negativos Bacilos gram positivos Cocos gram positivos Hongos

Pseudomonas aeruginosa (S1)

Pseudomonas puacutetida (S2)Oerskovia species Micrococcus spp(M) Aspergillus spp(F)

Citrobacter freundii Bacillus brevis (CU) Trichoderma spp(H)

Proteus mirabilis Proteus

vulgaris Proteus penneriNocardia spp(CK) Fusarium spp

Acinetobacter iwoffi (I) Actinomyces Rhizopus spp (D)

Morganella morganni Bacillus megaterium

Alcaligenes spp

Hafnia alves

Citrobacter diversus (CT)

Enterobacter cloacae

Klebsiella oxytoca

Klebsiella ozaenae

Achromobacter species

Escherichia coli (C)

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Page 13: Biorremediación de Lodos Contaminados Con Aceites Lubricantes Usados

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Tabla 10 Estimados y errores estaacutendar de los paraacutemetros del modelo lineal mixto utilizado para el

anaacutelisis de bloques aleatorios completos del experimento en el cual se evaluoacute el efecto de 8 diferentes

tratamientos para la degradacioacuten de lodos provenientes del sistema de alcantarillado de la ciudad en la

respuesta determinada por la concentracioacuten de TPH en ppm en un periodo experimental de 120 diacuteas

con observaciones tomadas a los diacuteas 0 y 120

Efectos fijos

Efecto Estimado Error estaacutendar Pr gt |t|

Intercepto 22385 12518 03246

Biopila 1 -6785 571826 02741

Biopila 2 -11640 571826 00812

Biopila 3 -11595 571826 00822

Biopila 4 -11545 571826 00833

Biopila 5 -6340 571826 03042

Biopila 6 -5875 571826 03384

Biopila 7 1260 571826 08319

Efectos aleatorios

Estimado Error estaacutendar

11761 11931

Tiempo 1 -11761 11931

Tabla 11 Significancia de los efectos fijos del tratamiento del modelo lineal mixto utilizado para el

anaacutelisis de bloques aleatorios completos del experimento en el cual se evaluoacute el efecto de 8 diferentes

tratamientos para la degradacioacuten de lodos provenientes del sistema de alcantarillado de la ciudad en la

respuesta determinada por la concentracioacuten de TPH en ppm en un periodo experimental de 120 diacuteas

con observaciones tomadas a los diacuteas 0 y 120

Efecto GL Num GL Den Valor de F p-valor

Tratamiento 7 7 158 02806

El anaacutelisis muestra que no hay efecto delas diferentes biopilas en la concentracioacuten de

TPH en ppm considerando como efectos alea-torios las dos mediciones de tiempo a los 0 y120 diacuteas de periodo experimental

La concentracioacuten inicial de plomo en ellodo contaminado fue de 1222 mgl y en loslodos postratamiento 8895 mgl La determi-nacioacuten de la demanda quiacutemica de oxiacutegeno y la

concentracioacuten de plomo de los lixiviados pro-ducidos durante el tratamiento de cada biopila

es necesaria para llevar a cabo una adecuada eli-

minacioacuten En la tabla 12 se observan los datos

de la DQO rerieacutendose a menos de 2000 mg

Lt Los niveles bajos de DQO sentildealan que los

contaminantes presentes en la mezclas fueron

degradados oacuteptimamente por los microorganis-

mos inoculados En las biopilas 2 6 y 7 donde

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Biorremediacioacuten de lodos contaminados con aceites lubricantes usados 153

se observan resultados de maacutes de 1000 mgLtaunque no es una concentracioacuten considerableindica que hay presencia de contaminantes queposiblemente fueron arrastrados por lixivia-cioacuten En la tabla 13 se observan las concentra-ciones de plomo resultantes en algunos casosson altas por lo que debe ser planeado un pos-terior tratamiento de estos lixiviados

Tabla 12 Concentraciones de DQO

por espectrofotometriacutea de los lixiviados

postratamiento del segundo ensayo

con 8 biopilas

Biopila NdegDQO

mglt

1 523

2 1074

3 382

4 234

5 514

6 1077

7 1222

8 533

Tabla 13 Determinacioacuten de plomo por la

teacutecnica de absorcioacuten atoacutemica de los lixiviados

postratamiento

Biopila NdegPlomo

mgl

1 1508

2 1103

3 1895

4 1167

5 2538

6 972

7 2823

8 17107

Tabla 14 Determinacioacuten de grasas y aceites

postratamiento por el meacutetodo gravimeacutetrico

por extraccioacuten Soxhlet

BiopilaGrasas y aceites

mgl

1 300

2 6766

3 3733

4 1896

5 2563

6 11913

7 15075

8 2650

Discusioacuten

Estudios realizados para el Instituto del

Petroacuteleo de Norteameacuterica ( API ) (Brisio 2005)

sobre tratamiento de suelos contaminados con

residuos de petroacuteleo demuestran que el 70-

90 es removido en diferentes tiempos conconcentraciones entre 10000 a 50000 ppm las

concentraciones de este estudio se encontraron

entre 19000 y 39000 ppm logrando remocio-

nes similares entre (74 al 95) en los dos ensa-

yos en 40 y 120 diacuteas

La fase experimental de los trabajos de

biorremediacioacuten de suelos contaminados con

aceites lubricantes usados (residuo peligroso)

y la evaluacioacuten de consorcios microbianos con

capacidad degradadora de residuos de hidro-

carburos y su aplicacioacuten muestran la alta simi-litud que presentan en tiempo y porcentajes de

remocioacuten en los dos grupos de biopilas tenien-

do en cuenta los microorganismos inoculados

y las proporciones de lodos donde se compara

con los resultados obtenidos por otros auto-

res (Benavides et al 2006 Corona et al 2004)

demostrando la gran importancia del inoacuteculo

microbiano para transformar y utilizar el con-

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taminante como fuente de energiacutea en el proce-so de biorremediacioacuten

Se lograron porcentajes importantes (74-95) de descontaminacioacuten en tiempos cortosde 40 y 120 diacuteas comparados con los tiemposde 9-12 meses del trabajo realizado por Tetta-manti et al (2003) de igual forma se obtuvie-ron mayores remociones que la reportada enel trabajo de biorremediacioacuten de hidrocarburosde los sedimentos de la bahiacutea de La Habanade Nuacutentildeez et al (2005) del 48 con el cultivomixto aislado de dicha bahiacutea

Experiencias de biorremediacioacuten de sue-

los por teacutecnicas bioloacutegicas en la provincia deSanta Cruz (2002) y trabajos realizados por

Total Petroleum Hydrocarbon Criteria Wor-king Group Series ( TPHCWG 1998) en sue-los contaminados con concentraciones entre20000-55000 ppm como grasas y aceitesfueron degradados entre 2 y 3 antildeos (Brisio2005) otros estudios realizados por Huese-mann y Moore (1993) muestran que el 93de los hidrocarburos saturados y el 74 de losaromaacuteticos fue degradado en suelo arenoso deMichigan ( EEUU ) con una concentracioacuten ini-

cial de 30000 ppm TPH el estudio tambieacutenindica que la fraccioacuten polar fue resistente a ladegradacioacuten durante los 5 meses que duroacute elestudio

Las cepas aisladas e identicadas de loslodos contaminados con capacidad degradado-ra de hidrocarburos han sido reportadas en laliteratura dentro de ellas tenemos gram nega-tivas ( Pseudomonas aeruginosa Citrobacter freundii

Proteus mirabilis Proteus vulgaris Proteus penneri

Acinetobacter iwof entre otras) y gram positivas( Oerskovia species Bacillus brevis Nocardia spp Ac-

tinomyces spp y Bacillus megaterium Micrococcusspp) (Benavides et al 2006) y cepas de hongos( Aspergillus spp Trichoderma spp Fusarium spp y

Rhizopus spp ) Las pruebas de degradabilidadcompetitividad y compatibilidad realizadas aestas bacterias y hongos nos permitieron eva-luar que Pseudomonas aureuginosa y Psedomonas pu-

tida son microorganismos con alta capacidaddegradadora de TPH sin restarle importancia

a otros microorganismos (Arauacutejo et al 2005Corona et al 2004 Vintildeas 2005)

El uso de cultivos mixtos o pool bacte-riano favorece una degradacioacuten mayor con eluso de bioestimulacioacuten (Caacuterdenas 2006) sien-

do mayor el tiempo utilizado por este autor yporcentajes de remocioacuten de TPH similares a loslogrados en este trabajo

La aplicacioacuten de lodos provenientes detratamiento de aguas residuales domeacutesticas uti-

lizadas como esponjante y aporte de energiacutea auna concentracioacuten del 25 y una concentra-cioacuten inicial de TPH de 212745 ppm es una

buena opcioacuten ya que se obtuvieron remocionesde TPH de 458 5428 7403 y 8709 en 40diacuteas las diferencias estaacuten dadas seguacuten el pool demicroorganismos aplicados estos contrastancon los resultados reportados por Caacuterdenas et

al (2004) en las concentraciones de 30 de lo-dos obteniendo porcentajes menores de remo-cioacuten como 4198 y 4746 en tres meses y una

concentracioacuten inicial de 4000 ppm de TPH

Conclusiones

Con este trabajo se lograron porcenta-jes considerables de remocioacuten de TPH entreel 7403 y 8709 en 40 diacuteas y 87 94 y 95en 120 diacuteas con la aplicacioacuten de los consorcios

microbianos obtenidos y la metodologiacutea apli-cada en el proceso de biorremediacioacuten en laspruebas de campo

Se pudo evidenciar que estos residuos de-

positados en los suelos no son degradados sinla realizacioacuten de un adecuado tratamiento

El uso de microorganismos nativos re-

presenta una alternativa para reducir la conta-minacioacuten generada por residuos peligrosos y

recuperacioacuten de zonas impactadas

Agradecimientos

A la Corporacioacuten Autoacutenoma Regional

para la Defensa de la Meseta de Bucaraman-ga ( CDMB ) Al personal de los laboratorios de

7172019 Biorremediacioacuten de Lodos Contaminados Con Aceites Lubricantes Usados

httpslidepdfcomreaderfullbiorremediacion-de-lodos-contaminados-con-aceites-lubricantes-usados 1618

Biorremediacioacuten de lodos contaminados con aceites lubricantes usados 155

la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales( PTAR ) de Riacuteo Friacuteo (Giroacuten Santander Colom-bia) Al laboratorio de Control de Calidad de

Aguas del Acueducto Metropolitano de Buca-ramanga ( AMB ) Al programa de Bacteriologiacutea

y Laboratorio Cliacutenico de la Universidad de San-tander ( UDES ) y a los estudiantes que llevarona cabo las pruebas de campo del proceso deBiorremediacioacuten

Anexo

Microorganismos aislados en el Proyecto de Biorremediacioacuten fase I por estudiantes de la UDES

Morfologiacutea

Bacilos gram negativos Bacilos gram positivos Cocos gram positivos Hongos

Pseudomonas aeruginosa (S1)

Pseudomonas puacutetida (S2)Oerskovia species Micrococcus spp(M) Aspergillus spp(F)

Citrobacter freundii Bacillus brevis (CU) Trichoderma spp(H)

Proteus mirabilis Proteus

vulgaris Proteus penneriNocardia spp(CK) Fusarium spp

Acinetobacter iwoffi (I) Actinomyces Rhizopus spp (D)

Morganella morganni Bacillus megaterium

Alcaligenes spp

Hafnia alves

Citrobacter diversus (CT)

Enterobacter cloacae

Klebsiella oxytoca

Klebsiella ozaenae

Achromobacter species

Escherichia coli (C)

Referencias bibliograacuteficas

Adams R Domiacutenguez V Garciacutea L 1999 Potencial de labiorremediacioacuten de suelo y agua impactados por pe-

troacuteleo en el troacutepico mexicano Terra 17 (2) 159-174

Ambrosoli R Petruzzelli L Minati J Marsan F 2005Anaerobic PAH degradation in soil by a mixed bacte-rial consortium under denitrifying conditions Scien-ceDirect 60 (9) 1231-1236

Arauacutejo I Angulo N Caacuterdenas C Meacutendez M Moran-te M Machado M 2005 Biorremediacioacuten de sueloscon consorcio bacteriano compostaje y fertilizacioacutenBioloacutegico INCI 38 (3) 186-202

Arauacutejo I Mantilla M Cardenas C Herrera L Angu-lo M Murillo G 2006 Lodos estabilizados y cepasbacterianas en la Biorremediacioacuten de suelos conta-minados con hidrocarburos Interciencia 31(004)268-275

Arroyo M 983121uesada M 983121uesada R 2008 Aplicacioacuten desistemas de biorremediacioacuten de suelos y aguas conta-minadas por hidrocarburos Geocisa Div ProteccioacutenAmbiental de Suelos 297-305 Disponible en httpaguasigmeesigmepublicapdflib15028pdf

Atlas M 1981 Microbial Degradation of PetroleumHydrocarbons an Environmental Perspective Micro-biological Reviews 45 (1) 180-209

7172019 Biorremediacioacuten de Lodos Contaminados Con Aceites Lubricantes Usados

httpslidepdfcomreaderfullbiorremediacion-de-lodos-contaminados-con-aceites-lubricantes-usados 1718

156 Rev Colomb Biotecnol Vol XII No 1 Julio 2010 141-157

Benavides L J 983121uintero G Ostos O 2006 Aislamien-to e identificacioacuten de diez Bacterias desnitrificantes a

partir de un suelo Agriacutecola contaminado con abonos

nitrogenados proveniente de una finca productora decebolla Nova - Publicacioacuten Cientiacutefica 4 (006) 50-54

Benavides L J 983121uintero G Guevara V A Jaimes D CBioremediacioacuten de suelos contaminados con hidrocar-buros derivados del petroacuteleo Colombia Nova 4 (5)1-116

Boogaard P Sittert N 1994 Exposure to polycyclic aro-matic hydrocarbons inpetrochemical industries bymeasurement of urinary 1 ndashhydroxypyrene Occupa-tional and Environmental Medicine 51 250-258

Bregnard T Haner A Hohener P Zeyer J 1997 Anae-robic Degradation of Pristane in Nitrate-ReducingMicrocosms and Enrichment Cultures Appl EnvironMicrobiol 63 (5) 2077-2081

Brissio P A 2005 Evaluacioacuten preliminar del estado decontaminacioacuten en suelos de la provincia del Neuqueacutendonde se efectuacutean actividades de explotacioacuten hidro-carburiacutefera Universidad Nacional del Comahue Neu-queacuten Argentina

Caacuterdenas C Arauacutejo I Bohoacuterquez M Goacutemez K Angu-lo N Goacutemez A 2004 Influencia de la fertilizacioacutenen la Biorremediacioacuten de suelos contaminados con hi-drocarburos utilizando lodos residuales estabilizadosVenezuela Disponible en httpwwwingeniero-

ambientalcom4014angulopdf

Cantildeas J Jerez T 2003 Aislamiento e identificacioacuten dehongos con capacidad degradadora de hidrocarburosBiorremediacioacuten fase III Universidad de SantanderBucaramanga

Cheung P Kinkle B 2001 Mycobacterium diversity and pyrene mineralization in petroleum-contaminatedsoils Applied and Environmental Microbiology 67(5) 2222- 2229

Convencioacuten de Basilea sobre el control del movimientotransfronterizo de desechos peligrosos y su elimi-nacioacuten 2000 Guiacutea metodologiacutea para la realizacioacutende inventarios nacionales de desechos peligrosos enel marco de la convencioacuten de Basilea Primera ver-sioacuten serie de la Convencioacuten de BasileaSBC 99009(S)Ginebra

Corona L Iturbe R 2004 Atenuacioacuten natural en sueloscontaminados con hidrocarburos Ingenieriacutea Investi-gacioacuten y Tecnologiacutea 2 119-126

Demaneche S Kay E Gourbiere F Simonet P 2001Natural transformation of Pseudomonas fluorescens

and Agrobacterium tumefaciens in soil Applied andEnvironmental Microbiology 67 (6) 2617-2621

Decora A Kerrt R 1979 Processing Use and Characte-rization of Shale Oil Products Environmental HealthPerspectives 30 217-223

Fonseca A Vargas F 2006 Evaluacioacuten de consorcios mi-crobianos con capacidad degradadora de residuos dehidrocarburos y su aplicacioacuten en biorremediacioacuten desuelos contaminados con aceites lubricantes usadosUniversidad de Santander Bucaramanga

Findley J Appleman M Yen T 1974 Degradation OfOil Shale By Sulfur-Oxidizing Bacteria Applied Mi-crobiology 28 (3) 460-464

Kasai Y Takahata Y Hoaki T Watanabe K 2005

Physiological and molecular characterization of a mi-crobial community established in unsaturated petro-leum-contaminated soil InterScience 7 (6) 806-18

Koren O Knezevic V Ron E Rosenberg E 2003 Petro-leum Pollution Bioremediation Using Water-InsolubleUric Acid as the Nitrogen Source Applied and Envi-ronmental Microbiolog y 69 (10) 6337-6339

Leary J Biemann K Lafleur A Kruzel T Prado GLongwell J Peterst W 1987 Chemical and Toxi-cological Characterization of Residential Oil BurnerEmissions I Yields and Chemical Characterizationof Extractables from Combustion of No 2 Fuel Oil

at Different Bacharach Smoke Numbers and FiringCycles Environmental Health Perspectives 73 223-234

Littell R C Milliken G A Stroup W W Wolfinger RD Schabenberger O 2006 SASreg for Mixed ModelsSecond Edition Cary NCSAS Institute Inc

Lopera E Aguirre J 2006 Purificacioacuten de aceites aislan-tes contaminados con Bifenilos Policlorados (PCBrsquos)Dyna 73 (150) 75-88

Martiacuten C Aldo Gonzaacutelez A Blanco M 2004 Trata-mientos bioloacutegicos de suelos contaminados contami-nacioacuten por hidrocarburos Aplicaciones de hongos en

tratamientos de biorrecuperacioacuten Revista Iberoameri-cana Microbiologiacutea 21 103-120

Mashreghi M Marialigeti K 2005 Characterization ofBacteria Degrading Petroleum Derivatives Isolatedfrom Contaminated Soil and Water Journal of Scien-ces 16 (4) 317-320

Menezes F Oliveira F Okeke B Frankenberger W2003 Bioremediation of soil contaminated by dieseloil Brazilian Journal of Microbiology 34 (1) 65-68

7172019 Biorremediacioacuten de Lodos Contaminados Con Aceites Lubricantes Usados

httpslidepdfcomreaderfullbiorremediacion-de-lodos-contaminados-con-aceites-lubricantes-usados 1818

Biorremediacioacuten de lodos contaminados con aceites lubricantes usados 157

Narvaacuteez M Martiacutenez M 2008 Seleccioacuten de bacteriascon capacidad degradadora de hidrocarburos aisladasa partir de sedimentos del Caribe colombiano Bol In-

vest Mar Cost Colombia 37 (1) 63-77

Noren K Meironyteacute D 2000 Compounds in HumanEnvironments Environmental Health Perspectives59 145-158

Ochoa E 2003 Biorremediacioacuten fase I Universidad deSantander Bucaramanga

Plaza G Otero M Torres N Velaacutesquez M CorbalaacutenE Rodriacuteguez T 2001 Biorremediacioacuten en sueloscontaminados con hidrocarburos Avances en Ener-giacuteas Renovables y Medio Ambiente 5 1-5

Perera F 1981 Carcinogenicity of Airborne Fine Particu-

late Benzo(a) pyrene An Appraisal of the Evidenceand the Need for Control Environmental Healt Pers- pectives 42 163-185

983121uintero A 983121uintana A 2005 Biorremediacioacuten fase IVUniversidad de Santander Bucaramanga

Ran Xl Obbard J 2004 Biodegradation of PolycyclicAromatic Hydrocarbons in Oil-Contaminated BeachSediments Treated with Nutrient Amendments Pu-

blished in J Environmental 33 861-867

Rockne K Chee-Sanford J Sanford R Brian P Ja-mes T Staleyand S 2000 Anaerobic naphthalenedegradation by microbial pure cultures under nitrate-reducing conditions Applied and Environmental Mi-crobiology 66 (4) 1595-1601

Steffen K Hatakka A Hofrichter M 2003 Degradationof Benzo[a]pyrene by the Litter-Decomposing Basi-diomycete Stropharia coronilla Role of ManganesePeroxidase Applied and Environmental Microbiology69 (7) 3957-3964

Vallejo G Arnau J Bono R Fernaacutendez G P Tuero H

E 2008 Construccioacuten de modelos jeraacuterquicos en con-textos aplicados Psicothema 20 (004) 830-838

Vargas P Cueacutellar R Dussaacuten J 2004 Biorremediacioacuten deresiduos del petroacuteleo Apuntes cientiacuteficos uniandinos4 43-49

Page 14: Biorremediación de Lodos Contaminados Con Aceites Lubricantes Usados

7172019 Biorremediacioacuten de Lodos Contaminados Con Aceites Lubricantes Usados

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Biorremediacioacuten de lodos contaminados con aceites lubricantes usados 153

se observan resultados de maacutes de 1000 mgLtaunque no es una concentracioacuten considerableindica que hay presencia de contaminantes queposiblemente fueron arrastrados por lixivia-cioacuten En la tabla 13 se observan las concentra-ciones de plomo resultantes en algunos casosson altas por lo que debe ser planeado un pos-terior tratamiento de estos lixiviados

Tabla 12 Concentraciones de DQO

por espectrofotometriacutea de los lixiviados

postratamiento del segundo ensayo

con 8 biopilas

Biopila NdegDQO

mglt

1 523

2 1074

3 382

4 234

5 514

6 1077

7 1222

8 533

Tabla 13 Determinacioacuten de plomo por la

teacutecnica de absorcioacuten atoacutemica de los lixiviados

postratamiento

Biopila NdegPlomo

mgl

1 1508

2 1103

3 1895

4 1167

5 2538

6 972

7 2823

8 17107

Tabla 14 Determinacioacuten de grasas y aceites

postratamiento por el meacutetodo gravimeacutetrico

por extraccioacuten Soxhlet

BiopilaGrasas y aceites

mgl

1 300

2 6766

3 3733

4 1896

5 2563

6 11913

7 15075

8 2650

Discusioacuten

Estudios realizados para el Instituto del

Petroacuteleo de Norteameacuterica ( API ) (Brisio 2005)

sobre tratamiento de suelos contaminados con

residuos de petroacuteleo demuestran que el 70-

90 es removido en diferentes tiempos conconcentraciones entre 10000 a 50000 ppm las

concentraciones de este estudio se encontraron

entre 19000 y 39000 ppm logrando remocio-

nes similares entre (74 al 95) en los dos ensa-

yos en 40 y 120 diacuteas

La fase experimental de los trabajos de

biorremediacioacuten de suelos contaminados con

aceites lubricantes usados (residuo peligroso)

y la evaluacioacuten de consorcios microbianos con

capacidad degradadora de residuos de hidro-

carburos y su aplicacioacuten muestran la alta simi-litud que presentan en tiempo y porcentajes de

remocioacuten en los dos grupos de biopilas tenien-

do en cuenta los microorganismos inoculados

y las proporciones de lodos donde se compara

con los resultados obtenidos por otros auto-

res (Benavides et al 2006 Corona et al 2004)

demostrando la gran importancia del inoacuteculo

microbiano para transformar y utilizar el con-

7172019 Biorremediacioacuten de Lodos Contaminados Con Aceites Lubricantes Usados

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154 Rev Colomb Biotecnol Vol XII No 1 Julio 2010 141-157

taminante como fuente de energiacutea en el proce-so de biorremediacioacuten

Se lograron porcentajes importantes (74-95) de descontaminacioacuten en tiempos cortosde 40 y 120 diacuteas comparados con los tiemposde 9-12 meses del trabajo realizado por Tetta-manti et al (2003) de igual forma se obtuvie-ron mayores remociones que la reportada enel trabajo de biorremediacioacuten de hidrocarburosde los sedimentos de la bahiacutea de La Habanade Nuacutentildeez et al (2005) del 48 con el cultivomixto aislado de dicha bahiacutea

Experiencias de biorremediacioacuten de sue-

los por teacutecnicas bioloacutegicas en la provincia deSanta Cruz (2002) y trabajos realizados por

Total Petroleum Hydrocarbon Criteria Wor-king Group Series ( TPHCWG 1998) en sue-los contaminados con concentraciones entre20000-55000 ppm como grasas y aceitesfueron degradados entre 2 y 3 antildeos (Brisio2005) otros estudios realizados por Huese-mann y Moore (1993) muestran que el 93de los hidrocarburos saturados y el 74 de losaromaacuteticos fue degradado en suelo arenoso deMichigan ( EEUU ) con una concentracioacuten ini-

cial de 30000 ppm TPH el estudio tambieacutenindica que la fraccioacuten polar fue resistente a ladegradacioacuten durante los 5 meses que duroacute elestudio

Las cepas aisladas e identicadas de loslodos contaminados con capacidad degradado-ra de hidrocarburos han sido reportadas en laliteratura dentro de ellas tenemos gram nega-tivas ( Pseudomonas aeruginosa Citrobacter freundii

Proteus mirabilis Proteus vulgaris Proteus penneri

Acinetobacter iwof entre otras) y gram positivas( Oerskovia species Bacillus brevis Nocardia spp Ac-

tinomyces spp y Bacillus megaterium Micrococcusspp) (Benavides et al 2006) y cepas de hongos( Aspergillus spp Trichoderma spp Fusarium spp y

Rhizopus spp ) Las pruebas de degradabilidadcompetitividad y compatibilidad realizadas aestas bacterias y hongos nos permitieron eva-luar que Pseudomonas aureuginosa y Psedomonas pu-

tida son microorganismos con alta capacidaddegradadora de TPH sin restarle importancia

a otros microorganismos (Arauacutejo et al 2005Corona et al 2004 Vintildeas 2005)

El uso de cultivos mixtos o pool bacte-riano favorece una degradacioacuten mayor con eluso de bioestimulacioacuten (Caacuterdenas 2006) sien-

do mayor el tiempo utilizado por este autor yporcentajes de remocioacuten de TPH similares a loslogrados en este trabajo

La aplicacioacuten de lodos provenientes detratamiento de aguas residuales domeacutesticas uti-

lizadas como esponjante y aporte de energiacutea auna concentracioacuten del 25 y una concentra-cioacuten inicial de TPH de 212745 ppm es una

buena opcioacuten ya que se obtuvieron remocionesde TPH de 458 5428 7403 y 8709 en 40diacuteas las diferencias estaacuten dadas seguacuten el pool demicroorganismos aplicados estos contrastancon los resultados reportados por Caacuterdenas et

al (2004) en las concentraciones de 30 de lo-dos obteniendo porcentajes menores de remo-cioacuten como 4198 y 4746 en tres meses y una

concentracioacuten inicial de 4000 ppm de TPH

Conclusiones

Con este trabajo se lograron porcenta-jes considerables de remocioacuten de TPH entreel 7403 y 8709 en 40 diacuteas y 87 94 y 95en 120 diacuteas con la aplicacioacuten de los consorcios

microbianos obtenidos y la metodologiacutea apli-cada en el proceso de biorremediacioacuten en laspruebas de campo

Se pudo evidenciar que estos residuos de-

positados en los suelos no son degradados sinla realizacioacuten de un adecuado tratamiento

El uso de microorganismos nativos re-

presenta una alternativa para reducir la conta-minacioacuten generada por residuos peligrosos y

recuperacioacuten de zonas impactadas

Agradecimientos

A la Corporacioacuten Autoacutenoma Regional

para la Defensa de la Meseta de Bucaraman-ga ( CDMB ) Al personal de los laboratorios de

7172019 Biorremediacioacuten de Lodos Contaminados Con Aceites Lubricantes Usados

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Biorremediacioacuten de lodos contaminados con aceites lubricantes usados 155

la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales( PTAR ) de Riacuteo Friacuteo (Giroacuten Santander Colom-bia) Al laboratorio de Control de Calidad de

Aguas del Acueducto Metropolitano de Buca-ramanga ( AMB ) Al programa de Bacteriologiacutea

y Laboratorio Cliacutenico de la Universidad de San-tander ( UDES ) y a los estudiantes que llevarona cabo las pruebas de campo del proceso deBiorremediacioacuten

Anexo

Microorganismos aislados en el Proyecto de Biorremediacioacuten fase I por estudiantes de la UDES

Morfologiacutea

Bacilos gram negativos Bacilos gram positivos Cocos gram positivos Hongos

Pseudomonas aeruginosa (S1)

Pseudomonas puacutetida (S2)Oerskovia species Micrococcus spp(M) Aspergillus spp(F)

Citrobacter freundii Bacillus brevis (CU) Trichoderma spp(H)

Proteus mirabilis Proteus

vulgaris Proteus penneriNocardia spp(CK) Fusarium spp

Acinetobacter iwoffi (I) Actinomyces Rhizopus spp (D)

Morganella morganni Bacillus megaterium

Alcaligenes spp

Hafnia alves

Citrobacter diversus (CT)

Enterobacter cloacae

Klebsiella oxytoca

Klebsiella ozaenae

Achromobacter species

Escherichia coli (C)

Referencias bibliograacuteficas

Adams R Domiacutenguez V Garciacutea L 1999 Potencial de labiorremediacioacuten de suelo y agua impactados por pe-

troacuteleo en el troacutepico mexicano Terra 17 (2) 159-174

Ambrosoli R Petruzzelli L Minati J Marsan F 2005Anaerobic PAH degradation in soil by a mixed bacte-rial consortium under denitrifying conditions Scien-ceDirect 60 (9) 1231-1236

Arauacutejo I Angulo N Caacuterdenas C Meacutendez M Moran-te M Machado M 2005 Biorremediacioacuten de sueloscon consorcio bacteriano compostaje y fertilizacioacutenBioloacutegico INCI 38 (3) 186-202

Arauacutejo I Mantilla M Cardenas C Herrera L Angu-lo M Murillo G 2006 Lodos estabilizados y cepasbacterianas en la Biorremediacioacuten de suelos conta-minados con hidrocarburos Interciencia 31(004)268-275

Arroyo M 983121uesada M 983121uesada R 2008 Aplicacioacuten desistemas de biorremediacioacuten de suelos y aguas conta-minadas por hidrocarburos Geocisa Div ProteccioacutenAmbiental de Suelos 297-305 Disponible en httpaguasigmeesigmepublicapdflib15028pdf

Atlas M 1981 Microbial Degradation of PetroleumHydrocarbons an Environmental Perspective Micro-biological Reviews 45 (1) 180-209

7172019 Biorremediacioacuten de Lodos Contaminados Con Aceites Lubricantes Usados

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156 Rev Colomb Biotecnol Vol XII No 1 Julio 2010 141-157

Benavides L J 983121uintero G Ostos O 2006 Aislamien-to e identificacioacuten de diez Bacterias desnitrificantes a

partir de un suelo Agriacutecola contaminado con abonos

nitrogenados proveniente de una finca productora decebolla Nova - Publicacioacuten Cientiacutefica 4 (006) 50-54

Benavides L J 983121uintero G Guevara V A Jaimes D CBioremediacioacuten de suelos contaminados con hidrocar-buros derivados del petroacuteleo Colombia Nova 4 (5)1-116

Boogaard P Sittert N 1994 Exposure to polycyclic aro-matic hydrocarbons inpetrochemical industries bymeasurement of urinary 1 ndashhydroxypyrene Occupa-tional and Environmental Medicine 51 250-258

Bregnard T Haner A Hohener P Zeyer J 1997 Anae-robic Degradation of Pristane in Nitrate-ReducingMicrocosms and Enrichment Cultures Appl EnvironMicrobiol 63 (5) 2077-2081

Brissio P A 2005 Evaluacioacuten preliminar del estado decontaminacioacuten en suelos de la provincia del Neuqueacutendonde se efectuacutean actividades de explotacioacuten hidro-carburiacutefera Universidad Nacional del Comahue Neu-queacuten Argentina

Caacuterdenas C Arauacutejo I Bohoacuterquez M Goacutemez K Angu-lo N Goacutemez A 2004 Influencia de la fertilizacioacutenen la Biorremediacioacuten de suelos contaminados con hi-drocarburos utilizando lodos residuales estabilizadosVenezuela Disponible en httpwwwingeniero-

ambientalcom4014angulopdf

Cantildeas J Jerez T 2003 Aislamiento e identificacioacuten dehongos con capacidad degradadora de hidrocarburosBiorremediacioacuten fase III Universidad de SantanderBucaramanga

Cheung P Kinkle B 2001 Mycobacterium diversity and pyrene mineralization in petroleum-contaminatedsoils Applied and Environmental Microbiology 67(5) 2222- 2229

Convencioacuten de Basilea sobre el control del movimientotransfronterizo de desechos peligrosos y su elimi-nacioacuten 2000 Guiacutea metodologiacutea para la realizacioacutende inventarios nacionales de desechos peligrosos enel marco de la convencioacuten de Basilea Primera ver-sioacuten serie de la Convencioacuten de BasileaSBC 99009(S)Ginebra

Corona L Iturbe R 2004 Atenuacioacuten natural en sueloscontaminados con hidrocarburos Ingenieriacutea Investi-gacioacuten y Tecnologiacutea 2 119-126

Demaneche S Kay E Gourbiere F Simonet P 2001Natural transformation of Pseudomonas fluorescens

and Agrobacterium tumefaciens in soil Applied andEnvironmental Microbiology 67 (6) 2617-2621

Decora A Kerrt R 1979 Processing Use and Characte-rization of Shale Oil Products Environmental HealthPerspectives 30 217-223

Fonseca A Vargas F 2006 Evaluacioacuten de consorcios mi-crobianos con capacidad degradadora de residuos dehidrocarburos y su aplicacioacuten en biorremediacioacuten desuelos contaminados con aceites lubricantes usadosUniversidad de Santander Bucaramanga

Findley J Appleman M Yen T 1974 Degradation OfOil Shale By Sulfur-Oxidizing Bacteria Applied Mi-crobiology 28 (3) 460-464

Kasai Y Takahata Y Hoaki T Watanabe K 2005

Physiological and molecular characterization of a mi-crobial community established in unsaturated petro-leum-contaminated soil InterScience 7 (6) 806-18

Koren O Knezevic V Ron E Rosenberg E 2003 Petro-leum Pollution Bioremediation Using Water-InsolubleUric Acid as the Nitrogen Source Applied and Envi-ronmental Microbiolog y 69 (10) 6337-6339

Leary J Biemann K Lafleur A Kruzel T Prado GLongwell J Peterst W 1987 Chemical and Toxi-cological Characterization of Residential Oil BurnerEmissions I Yields and Chemical Characterizationof Extractables from Combustion of No 2 Fuel Oil

at Different Bacharach Smoke Numbers and FiringCycles Environmental Health Perspectives 73 223-234

Littell R C Milliken G A Stroup W W Wolfinger RD Schabenberger O 2006 SASreg for Mixed ModelsSecond Edition Cary NCSAS Institute Inc

Lopera E Aguirre J 2006 Purificacioacuten de aceites aislan-tes contaminados con Bifenilos Policlorados (PCBrsquos)Dyna 73 (150) 75-88

Martiacuten C Aldo Gonzaacutelez A Blanco M 2004 Trata-mientos bioloacutegicos de suelos contaminados contami-nacioacuten por hidrocarburos Aplicaciones de hongos en

tratamientos de biorrecuperacioacuten Revista Iberoameri-cana Microbiologiacutea 21 103-120

Mashreghi M Marialigeti K 2005 Characterization ofBacteria Degrading Petroleum Derivatives Isolatedfrom Contaminated Soil and Water Journal of Scien-ces 16 (4) 317-320

Menezes F Oliveira F Okeke B Frankenberger W2003 Bioremediation of soil contaminated by dieseloil Brazilian Journal of Microbiology 34 (1) 65-68

7172019 Biorremediacioacuten de Lodos Contaminados Con Aceites Lubricantes Usados

httpslidepdfcomreaderfullbiorremediacion-de-lodos-contaminados-con-aceites-lubricantes-usados 1818

Biorremediacioacuten de lodos contaminados con aceites lubricantes usados 157

Narvaacuteez M Martiacutenez M 2008 Seleccioacuten de bacteriascon capacidad degradadora de hidrocarburos aisladasa partir de sedimentos del Caribe colombiano Bol In-

vest Mar Cost Colombia 37 (1) 63-77

Noren K Meironyteacute D 2000 Compounds in HumanEnvironments Environmental Health Perspectives59 145-158

Ochoa E 2003 Biorremediacioacuten fase I Universidad deSantander Bucaramanga

Plaza G Otero M Torres N Velaacutesquez M CorbalaacutenE Rodriacuteguez T 2001 Biorremediacioacuten en sueloscontaminados con hidrocarburos Avances en Ener-giacuteas Renovables y Medio Ambiente 5 1-5

Perera F 1981 Carcinogenicity of Airborne Fine Particu-

late Benzo(a) pyrene An Appraisal of the Evidenceand the Need for Control Environmental Healt Pers- pectives 42 163-185

983121uintero A 983121uintana A 2005 Biorremediacioacuten fase IVUniversidad de Santander Bucaramanga

Ran Xl Obbard J 2004 Biodegradation of PolycyclicAromatic Hydrocarbons in Oil-Contaminated BeachSediments Treated with Nutrient Amendments Pu-

blished in J Environmental 33 861-867

Rockne K Chee-Sanford J Sanford R Brian P Ja-mes T Staleyand S 2000 Anaerobic naphthalenedegradation by microbial pure cultures under nitrate-reducing conditions Applied and Environmental Mi-crobiology 66 (4) 1595-1601

Steffen K Hatakka A Hofrichter M 2003 Degradationof Benzo[a]pyrene by the Litter-Decomposing Basi-diomycete Stropharia coronilla Role of ManganesePeroxidase Applied and Environmental Microbiology69 (7) 3957-3964

Vallejo G Arnau J Bono R Fernaacutendez G P Tuero H

E 2008 Construccioacuten de modelos jeraacuterquicos en con-textos aplicados Psicothema 20 (004) 830-838

Vargas P Cueacutellar R Dussaacuten J 2004 Biorremediacioacuten deresiduos del petroacuteleo Apuntes cientiacuteficos uniandinos4 43-49

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154 Rev Colomb Biotecnol Vol XII No 1 Julio 2010 141-157

taminante como fuente de energiacutea en el proce-so de biorremediacioacuten

Se lograron porcentajes importantes (74-95) de descontaminacioacuten en tiempos cortosde 40 y 120 diacuteas comparados con los tiemposde 9-12 meses del trabajo realizado por Tetta-manti et al (2003) de igual forma se obtuvie-ron mayores remociones que la reportada enel trabajo de biorremediacioacuten de hidrocarburosde los sedimentos de la bahiacutea de La Habanade Nuacutentildeez et al (2005) del 48 con el cultivomixto aislado de dicha bahiacutea

Experiencias de biorremediacioacuten de sue-

los por teacutecnicas bioloacutegicas en la provincia deSanta Cruz (2002) y trabajos realizados por

Total Petroleum Hydrocarbon Criteria Wor-king Group Series ( TPHCWG 1998) en sue-los contaminados con concentraciones entre20000-55000 ppm como grasas y aceitesfueron degradados entre 2 y 3 antildeos (Brisio2005) otros estudios realizados por Huese-mann y Moore (1993) muestran que el 93de los hidrocarburos saturados y el 74 de losaromaacuteticos fue degradado en suelo arenoso deMichigan ( EEUU ) con una concentracioacuten ini-

cial de 30000 ppm TPH el estudio tambieacutenindica que la fraccioacuten polar fue resistente a ladegradacioacuten durante los 5 meses que duroacute elestudio

Las cepas aisladas e identicadas de loslodos contaminados con capacidad degradado-ra de hidrocarburos han sido reportadas en laliteratura dentro de ellas tenemos gram nega-tivas ( Pseudomonas aeruginosa Citrobacter freundii

Proteus mirabilis Proteus vulgaris Proteus penneri

Acinetobacter iwof entre otras) y gram positivas( Oerskovia species Bacillus brevis Nocardia spp Ac-

tinomyces spp y Bacillus megaterium Micrococcusspp) (Benavides et al 2006) y cepas de hongos( Aspergillus spp Trichoderma spp Fusarium spp y

Rhizopus spp ) Las pruebas de degradabilidadcompetitividad y compatibilidad realizadas aestas bacterias y hongos nos permitieron eva-luar que Pseudomonas aureuginosa y Psedomonas pu-

tida son microorganismos con alta capacidaddegradadora de TPH sin restarle importancia

a otros microorganismos (Arauacutejo et al 2005Corona et al 2004 Vintildeas 2005)

El uso de cultivos mixtos o pool bacte-riano favorece una degradacioacuten mayor con eluso de bioestimulacioacuten (Caacuterdenas 2006) sien-

do mayor el tiempo utilizado por este autor yporcentajes de remocioacuten de TPH similares a loslogrados en este trabajo

La aplicacioacuten de lodos provenientes detratamiento de aguas residuales domeacutesticas uti-

lizadas como esponjante y aporte de energiacutea auna concentracioacuten del 25 y una concentra-cioacuten inicial de TPH de 212745 ppm es una

buena opcioacuten ya que se obtuvieron remocionesde TPH de 458 5428 7403 y 8709 en 40diacuteas las diferencias estaacuten dadas seguacuten el pool demicroorganismos aplicados estos contrastancon los resultados reportados por Caacuterdenas et

al (2004) en las concentraciones de 30 de lo-dos obteniendo porcentajes menores de remo-cioacuten como 4198 y 4746 en tres meses y una

concentracioacuten inicial de 4000 ppm de TPH

Conclusiones

Con este trabajo se lograron porcenta-jes considerables de remocioacuten de TPH entreel 7403 y 8709 en 40 diacuteas y 87 94 y 95en 120 diacuteas con la aplicacioacuten de los consorcios

microbianos obtenidos y la metodologiacutea apli-cada en el proceso de biorremediacioacuten en laspruebas de campo

Se pudo evidenciar que estos residuos de-

positados en los suelos no son degradados sinla realizacioacuten de un adecuado tratamiento

El uso de microorganismos nativos re-

presenta una alternativa para reducir la conta-minacioacuten generada por residuos peligrosos y

recuperacioacuten de zonas impactadas

Agradecimientos

A la Corporacioacuten Autoacutenoma Regional

para la Defensa de la Meseta de Bucaraman-ga ( CDMB ) Al personal de los laboratorios de

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Biorremediacioacuten de lodos contaminados con aceites lubricantes usados 155

la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales( PTAR ) de Riacuteo Friacuteo (Giroacuten Santander Colom-bia) Al laboratorio de Control de Calidad de

Aguas del Acueducto Metropolitano de Buca-ramanga ( AMB ) Al programa de Bacteriologiacutea

y Laboratorio Cliacutenico de la Universidad de San-tander ( UDES ) y a los estudiantes que llevarona cabo las pruebas de campo del proceso deBiorremediacioacuten

Anexo

Microorganismos aislados en el Proyecto de Biorremediacioacuten fase I por estudiantes de la UDES

Morfologiacutea

Bacilos gram negativos Bacilos gram positivos Cocos gram positivos Hongos

Pseudomonas aeruginosa (S1)

Pseudomonas puacutetida (S2)Oerskovia species Micrococcus spp(M) Aspergillus spp(F)

Citrobacter freundii Bacillus brevis (CU) Trichoderma spp(H)

Proteus mirabilis Proteus

vulgaris Proteus penneriNocardia spp(CK) Fusarium spp

Acinetobacter iwoffi (I) Actinomyces Rhizopus spp (D)

Morganella morganni Bacillus megaterium

Alcaligenes spp

Hafnia alves

Citrobacter diversus (CT)

Enterobacter cloacae

Klebsiella oxytoca

Klebsiella ozaenae

Achromobacter species

Escherichia coli (C)

Referencias bibliograacuteficas

Adams R Domiacutenguez V Garciacutea L 1999 Potencial de labiorremediacioacuten de suelo y agua impactados por pe-

troacuteleo en el troacutepico mexicano Terra 17 (2) 159-174

Ambrosoli R Petruzzelli L Minati J Marsan F 2005Anaerobic PAH degradation in soil by a mixed bacte-rial consortium under denitrifying conditions Scien-ceDirect 60 (9) 1231-1236

Arauacutejo I Angulo N Caacuterdenas C Meacutendez M Moran-te M Machado M 2005 Biorremediacioacuten de sueloscon consorcio bacteriano compostaje y fertilizacioacutenBioloacutegico INCI 38 (3) 186-202

Arauacutejo I Mantilla M Cardenas C Herrera L Angu-lo M Murillo G 2006 Lodos estabilizados y cepasbacterianas en la Biorremediacioacuten de suelos conta-minados con hidrocarburos Interciencia 31(004)268-275

Arroyo M 983121uesada M 983121uesada R 2008 Aplicacioacuten desistemas de biorremediacioacuten de suelos y aguas conta-minadas por hidrocarburos Geocisa Div ProteccioacutenAmbiental de Suelos 297-305 Disponible en httpaguasigmeesigmepublicapdflib15028pdf

Atlas M 1981 Microbial Degradation of PetroleumHydrocarbons an Environmental Perspective Micro-biological Reviews 45 (1) 180-209

7172019 Biorremediacioacuten de Lodos Contaminados Con Aceites Lubricantes Usados

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156 Rev Colomb Biotecnol Vol XII No 1 Julio 2010 141-157

Benavides L J 983121uintero G Ostos O 2006 Aislamien-to e identificacioacuten de diez Bacterias desnitrificantes a

partir de un suelo Agriacutecola contaminado con abonos

nitrogenados proveniente de una finca productora decebolla Nova - Publicacioacuten Cientiacutefica 4 (006) 50-54

Benavides L J 983121uintero G Guevara V A Jaimes D CBioremediacioacuten de suelos contaminados con hidrocar-buros derivados del petroacuteleo Colombia Nova 4 (5)1-116

Boogaard P Sittert N 1994 Exposure to polycyclic aro-matic hydrocarbons inpetrochemical industries bymeasurement of urinary 1 ndashhydroxypyrene Occupa-tional and Environmental Medicine 51 250-258

Bregnard T Haner A Hohener P Zeyer J 1997 Anae-robic Degradation of Pristane in Nitrate-ReducingMicrocosms and Enrichment Cultures Appl EnvironMicrobiol 63 (5) 2077-2081

Brissio P A 2005 Evaluacioacuten preliminar del estado decontaminacioacuten en suelos de la provincia del Neuqueacutendonde se efectuacutean actividades de explotacioacuten hidro-carburiacutefera Universidad Nacional del Comahue Neu-queacuten Argentina

Caacuterdenas C Arauacutejo I Bohoacuterquez M Goacutemez K Angu-lo N Goacutemez A 2004 Influencia de la fertilizacioacutenen la Biorremediacioacuten de suelos contaminados con hi-drocarburos utilizando lodos residuales estabilizadosVenezuela Disponible en httpwwwingeniero-

ambientalcom4014angulopdf

Cantildeas J Jerez T 2003 Aislamiento e identificacioacuten dehongos con capacidad degradadora de hidrocarburosBiorremediacioacuten fase III Universidad de SantanderBucaramanga

Cheung P Kinkle B 2001 Mycobacterium diversity and pyrene mineralization in petroleum-contaminatedsoils Applied and Environmental Microbiology 67(5) 2222- 2229

Convencioacuten de Basilea sobre el control del movimientotransfronterizo de desechos peligrosos y su elimi-nacioacuten 2000 Guiacutea metodologiacutea para la realizacioacutende inventarios nacionales de desechos peligrosos enel marco de la convencioacuten de Basilea Primera ver-sioacuten serie de la Convencioacuten de BasileaSBC 99009(S)Ginebra

Corona L Iturbe R 2004 Atenuacioacuten natural en sueloscontaminados con hidrocarburos Ingenieriacutea Investi-gacioacuten y Tecnologiacutea 2 119-126

Demaneche S Kay E Gourbiere F Simonet P 2001Natural transformation of Pseudomonas fluorescens

and Agrobacterium tumefaciens in soil Applied andEnvironmental Microbiology 67 (6) 2617-2621

Decora A Kerrt R 1979 Processing Use and Characte-rization of Shale Oil Products Environmental HealthPerspectives 30 217-223

Fonseca A Vargas F 2006 Evaluacioacuten de consorcios mi-crobianos con capacidad degradadora de residuos dehidrocarburos y su aplicacioacuten en biorremediacioacuten desuelos contaminados con aceites lubricantes usadosUniversidad de Santander Bucaramanga

Findley J Appleman M Yen T 1974 Degradation OfOil Shale By Sulfur-Oxidizing Bacteria Applied Mi-crobiology 28 (3) 460-464

Kasai Y Takahata Y Hoaki T Watanabe K 2005

Physiological and molecular characterization of a mi-crobial community established in unsaturated petro-leum-contaminated soil InterScience 7 (6) 806-18

Koren O Knezevic V Ron E Rosenberg E 2003 Petro-leum Pollution Bioremediation Using Water-InsolubleUric Acid as the Nitrogen Source Applied and Envi-ronmental Microbiolog y 69 (10) 6337-6339

Leary J Biemann K Lafleur A Kruzel T Prado GLongwell J Peterst W 1987 Chemical and Toxi-cological Characterization of Residential Oil BurnerEmissions I Yields and Chemical Characterizationof Extractables from Combustion of No 2 Fuel Oil

at Different Bacharach Smoke Numbers and FiringCycles Environmental Health Perspectives 73 223-234

Littell R C Milliken G A Stroup W W Wolfinger RD Schabenberger O 2006 SASreg for Mixed ModelsSecond Edition Cary NCSAS Institute Inc

Lopera E Aguirre J 2006 Purificacioacuten de aceites aislan-tes contaminados con Bifenilos Policlorados (PCBrsquos)Dyna 73 (150) 75-88

Martiacuten C Aldo Gonzaacutelez A Blanco M 2004 Trata-mientos bioloacutegicos de suelos contaminados contami-nacioacuten por hidrocarburos Aplicaciones de hongos en

tratamientos de biorrecuperacioacuten Revista Iberoameri-cana Microbiologiacutea 21 103-120

Mashreghi M Marialigeti K 2005 Characterization ofBacteria Degrading Petroleum Derivatives Isolatedfrom Contaminated Soil and Water Journal of Scien-ces 16 (4) 317-320

Menezes F Oliveira F Okeke B Frankenberger W2003 Bioremediation of soil contaminated by dieseloil Brazilian Journal of Microbiology 34 (1) 65-68

7172019 Biorremediacioacuten de Lodos Contaminados Con Aceites Lubricantes Usados

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Biorremediacioacuten de lodos contaminados con aceites lubricantes usados 157

Narvaacuteez M Martiacutenez M 2008 Seleccioacuten de bacteriascon capacidad degradadora de hidrocarburos aisladasa partir de sedimentos del Caribe colombiano Bol In-

vest Mar Cost Colombia 37 (1) 63-77

Noren K Meironyteacute D 2000 Compounds in HumanEnvironments Environmental Health Perspectives59 145-158

Ochoa E 2003 Biorremediacioacuten fase I Universidad deSantander Bucaramanga

Plaza G Otero M Torres N Velaacutesquez M CorbalaacutenE Rodriacuteguez T 2001 Biorremediacioacuten en sueloscontaminados con hidrocarburos Avances en Ener-giacuteas Renovables y Medio Ambiente 5 1-5

Perera F 1981 Carcinogenicity of Airborne Fine Particu-

late Benzo(a) pyrene An Appraisal of the Evidenceand the Need for Control Environmental Healt Pers- pectives 42 163-185

983121uintero A 983121uintana A 2005 Biorremediacioacuten fase IVUniversidad de Santander Bucaramanga

Ran Xl Obbard J 2004 Biodegradation of PolycyclicAromatic Hydrocarbons in Oil-Contaminated BeachSediments Treated with Nutrient Amendments Pu-

blished in J Environmental 33 861-867

Rockne K Chee-Sanford J Sanford R Brian P Ja-mes T Staleyand S 2000 Anaerobic naphthalenedegradation by microbial pure cultures under nitrate-reducing conditions Applied and Environmental Mi-crobiology 66 (4) 1595-1601

Steffen K Hatakka A Hofrichter M 2003 Degradationof Benzo[a]pyrene by the Litter-Decomposing Basi-diomycete Stropharia coronilla Role of ManganesePeroxidase Applied and Environmental Microbiology69 (7) 3957-3964

Vallejo G Arnau J Bono R Fernaacutendez G P Tuero H

E 2008 Construccioacuten de modelos jeraacuterquicos en con-textos aplicados Psicothema 20 (004) 830-838

Vargas P Cueacutellar R Dussaacuten J 2004 Biorremediacioacuten deresiduos del petroacuteleo Apuntes cientiacuteficos uniandinos4 43-49

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Biorremediacioacuten de lodos contaminados con aceites lubricantes usados 155

la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales( PTAR ) de Riacuteo Friacuteo (Giroacuten Santander Colom-bia) Al laboratorio de Control de Calidad de

Aguas del Acueducto Metropolitano de Buca-ramanga ( AMB ) Al programa de Bacteriologiacutea

y Laboratorio Cliacutenico de la Universidad de San-tander ( UDES ) y a los estudiantes que llevarona cabo las pruebas de campo del proceso deBiorremediacioacuten

Anexo

Microorganismos aislados en el Proyecto de Biorremediacioacuten fase I por estudiantes de la UDES

Morfologiacutea

Bacilos gram negativos Bacilos gram positivos Cocos gram positivos Hongos

Pseudomonas aeruginosa (S1)

Pseudomonas puacutetida (S2)Oerskovia species Micrococcus spp(M) Aspergillus spp(F)

Citrobacter freundii Bacillus brevis (CU) Trichoderma spp(H)

Proteus mirabilis Proteus

vulgaris Proteus penneriNocardia spp(CK) Fusarium spp

Acinetobacter iwoffi (I) Actinomyces Rhizopus spp (D)

Morganella morganni Bacillus megaterium

Alcaligenes spp

Hafnia alves

Citrobacter diversus (CT)

Enterobacter cloacae

Klebsiella oxytoca

Klebsiella ozaenae

Achromobacter species

Escherichia coli (C)

Referencias bibliograacuteficas

Adams R Domiacutenguez V Garciacutea L 1999 Potencial de labiorremediacioacuten de suelo y agua impactados por pe-

troacuteleo en el troacutepico mexicano Terra 17 (2) 159-174

Ambrosoli R Petruzzelli L Minati J Marsan F 2005Anaerobic PAH degradation in soil by a mixed bacte-rial consortium under denitrifying conditions Scien-ceDirect 60 (9) 1231-1236

Arauacutejo I Angulo N Caacuterdenas C Meacutendez M Moran-te M Machado M 2005 Biorremediacioacuten de sueloscon consorcio bacteriano compostaje y fertilizacioacutenBioloacutegico INCI 38 (3) 186-202

Arauacutejo I Mantilla M Cardenas C Herrera L Angu-lo M Murillo G 2006 Lodos estabilizados y cepasbacterianas en la Biorremediacioacuten de suelos conta-minados con hidrocarburos Interciencia 31(004)268-275

Arroyo M 983121uesada M 983121uesada R 2008 Aplicacioacuten desistemas de biorremediacioacuten de suelos y aguas conta-minadas por hidrocarburos Geocisa Div ProteccioacutenAmbiental de Suelos 297-305 Disponible en httpaguasigmeesigmepublicapdflib15028pdf

Atlas M 1981 Microbial Degradation of PetroleumHydrocarbons an Environmental Perspective Micro-biological Reviews 45 (1) 180-209

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Benavides L J 983121uintero G Ostos O 2006 Aislamien-to e identificacioacuten de diez Bacterias desnitrificantes a

partir de un suelo Agriacutecola contaminado con abonos

nitrogenados proveniente de una finca productora decebolla Nova - Publicacioacuten Cientiacutefica 4 (006) 50-54

Benavides L J 983121uintero G Guevara V A Jaimes D CBioremediacioacuten de suelos contaminados con hidrocar-buros derivados del petroacuteleo Colombia Nova 4 (5)1-116

Boogaard P Sittert N 1994 Exposure to polycyclic aro-matic hydrocarbons inpetrochemical industries bymeasurement of urinary 1 ndashhydroxypyrene Occupa-tional and Environmental Medicine 51 250-258

Bregnard T Haner A Hohener P Zeyer J 1997 Anae-robic Degradation of Pristane in Nitrate-ReducingMicrocosms and Enrichment Cultures Appl EnvironMicrobiol 63 (5) 2077-2081

Brissio P A 2005 Evaluacioacuten preliminar del estado decontaminacioacuten en suelos de la provincia del Neuqueacutendonde se efectuacutean actividades de explotacioacuten hidro-carburiacutefera Universidad Nacional del Comahue Neu-queacuten Argentina

Caacuterdenas C Arauacutejo I Bohoacuterquez M Goacutemez K Angu-lo N Goacutemez A 2004 Influencia de la fertilizacioacutenen la Biorremediacioacuten de suelos contaminados con hi-drocarburos utilizando lodos residuales estabilizadosVenezuela Disponible en httpwwwingeniero-

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Cantildeas J Jerez T 2003 Aislamiento e identificacioacuten dehongos con capacidad degradadora de hidrocarburosBiorremediacioacuten fase III Universidad de SantanderBucaramanga

Cheung P Kinkle B 2001 Mycobacterium diversity and pyrene mineralization in petroleum-contaminatedsoils Applied and Environmental Microbiology 67(5) 2222- 2229

Convencioacuten de Basilea sobre el control del movimientotransfronterizo de desechos peligrosos y su elimi-nacioacuten 2000 Guiacutea metodologiacutea para la realizacioacutende inventarios nacionales de desechos peligrosos enel marco de la convencioacuten de Basilea Primera ver-sioacuten serie de la Convencioacuten de BasileaSBC 99009(S)Ginebra

Corona L Iturbe R 2004 Atenuacioacuten natural en sueloscontaminados con hidrocarburos Ingenieriacutea Investi-gacioacuten y Tecnologiacutea 2 119-126

Demaneche S Kay E Gourbiere F Simonet P 2001Natural transformation of Pseudomonas fluorescens

and Agrobacterium tumefaciens in soil Applied andEnvironmental Microbiology 67 (6) 2617-2621

Decora A Kerrt R 1979 Processing Use and Characte-rization of Shale Oil Products Environmental HealthPerspectives 30 217-223

Fonseca A Vargas F 2006 Evaluacioacuten de consorcios mi-crobianos con capacidad degradadora de residuos dehidrocarburos y su aplicacioacuten en biorremediacioacuten desuelos contaminados con aceites lubricantes usadosUniversidad de Santander Bucaramanga

Findley J Appleman M Yen T 1974 Degradation OfOil Shale By Sulfur-Oxidizing Bacteria Applied Mi-crobiology 28 (3) 460-464

Kasai Y Takahata Y Hoaki T Watanabe K 2005

Physiological and molecular characterization of a mi-crobial community established in unsaturated petro-leum-contaminated soil InterScience 7 (6) 806-18

Koren O Knezevic V Ron E Rosenberg E 2003 Petro-leum Pollution Bioremediation Using Water-InsolubleUric Acid as the Nitrogen Source Applied and Envi-ronmental Microbiolog y 69 (10) 6337-6339

Leary J Biemann K Lafleur A Kruzel T Prado GLongwell J Peterst W 1987 Chemical and Toxi-cological Characterization of Residential Oil BurnerEmissions I Yields and Chemical Characterizationof Extractables from Combustion of No 2 Fuel Oil

at Different Bacharach Smoke Numbers and FiringCycles Environmental Health Perspectives 73 223-234

Littell R C Milliken G A Stroup W W Wolfinger RD Schabenberger O 2006 SASreg for Mixed ModelsSecond Edition Cary NCSAS Institute Inc

Lopera E Aguirre J 2006 Purificacioacuten de aceites aislan-tes contaminados con Bifenilos Policlorados (PCBrsquos)Dyna 73 (150) 75-88

Martiacuten C Aldo Gonzaacutelez A Blanco M 2004 Trata-mientos bioloacutegicos de suelos contaminados contami-nacioacuten por hidrocarburos Aplicaciones de hongos en

tratamientos de biorrecuperacioacuten Revista Iberoameri-cana Microbiologiacutea 21 103-120

Mashreghi M Marialigeti K 2005 Characterization ofBacteria Degrading Petroleum Derivatives Isolatedfrom Contaminated Soil and Water Journal of Scien-ces 16 (4) 317-320

Menezes F Oliveira F Okeke B Frankenberger W2003 Bioremediation of soil contaminated by dieseloil Brazilian Journal of Microbiology 34 (1) 65-68

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Narvaacuteez M Martiacutenez M 2008 Seleccioacuten de bacteriascon capacidad degradadora de hidrocarburos aisladasa partir de sedimentos del Caribe colombiano Bol In-

vest Mar Cost Colombia 37 (1) 63-77

Noren K Meironyteacute D 2000 Compounds in HumanEnvironments Environmental Health Perspectives59 145-158

Ochoa E 2003 Biorremediacioacuten fase I Universidad deSantander Bucaramanga

Plaza G Otero M Torres N Velaacutesquez M CorbalaacutenE Rodriacuteguez T 2001 Biorremediacioacuten en sueloscontaminados con hidrocarburos Avances en Ener-giacuteas Renovables y Medio Ambiente 5 1-5

Perera F 1981 Carcinogenicity of Airborne Fine Particu-

late Benzo(a) pyrene An Appraisal of the Evidenceand the Need for Control Environmental Healt Pers- pectives 42 163-185

983121uintero A 983121uintana A 2005 Biorremediacioacuten fase IVUniversidad de Santander Bucaramanga

Ran Xl Obbard J 2004 Biodegradation of PolycyclicAromatic Hydrocarbons in Oil-Contaminated BeachSediments Treated with Nutrient Amendments Pu-

blished in J Environmental 33 861-867

Rockne K Chee-Sanford J Sanford R Brian P Ja-mes T Staleyand S 2000 Anaerobic naphthalenedegradation by microbial pure cultures under nitrate-reducing conditions Applied and Environmental Mi-crobiology 66 (4) 1595-1601

Steffen K Hatakka A Hofrichter M 2003 Degradationof Benzo[a]pyrene by the Litter-Decomposing Basi-diomycete Stropharia coronilla Role of ManganesePeroxidase Applied and Environmental Microbiology69 (7) 3957-3964

Vallejo G Arnau J Bono R Fernaacutendez G P Tuero H

E 2008 Construccioacuten de modelos jeraacuterquicos en con-textos aplicados Psicothema 20 (004) 830-838

Vargas P Cueacutellar R Dussaacuten J 2004 Biorremediacioacuten deresiduos del petroacuteleo Apuntes cientiacuteficos uniandinos4 43-49

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156 Rev Colomb Biotecnol Vol XII No 1 Julio 2010 141-157

Benavides L J 983121uintero G Ostos O 2006 Aislamien-to e identificacioacuten de diez Bacterias desnitrificantes a

partir de un suelo Agriacutecola contaminado con abonos

nitrogenados proveniente de una finca productora decebolla Nova - Publicacioacuten Cientiacutefica 4 (006) 50-54

Benavides L J 983121uintero G Guevara V A Jaimes D CBioremediacioacuten de suelos contaminados con hidrocar-buros derivados del petroacuteleo Colombia Nova 4 (5)1-116

Boogaard P Sittert N 1994 Exposure to polycyclic aro-matic hydrocarbons inpetrochemical industries bymeasurement of urinary 1 ndashhydroxypyrene Occupa-tional and Environmental Medicine 51 250-258

Bregnard T Haner A Hohener P Zeyer J 1997 Anae-robic Degradation of Pristane in Nitrate-ReducingMicrocosms and Enrichment Cultures Appl EnvironMicrobiol 63 (5) 2077-2081

Brissio P A 2005 Evaluacioacuten preliminar del estado decontaminacioacuten en suelos de la provincia del Neuqueacutendonde se efectuacutean actividades de explotacioacuten hidro-carburiacutefera Universidad Nacional del Comahue Neu-queacuten Argentina

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